(57)【要約】【課題】排気浄化システムに関し、ＮＯｘセンサのセンサ値が急上昇した場合に、ＮＯｘセンサが故障したか否かを効果的に判定する。【解決手段】尿素水から生成されるアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを浄化するＳＣＲ４１と、排気中のＮＯｘ値を取得するＮＯｘセンサ２２とを備える排気浄化システムであって、ＮＯｘセンサ２２で取得されるＮＯｘ値が所定の第１判定ＮＯｘ値から該第１判定ＮＯｘ値よりも高い所定の第２判定ＮＯｘ値に達するまでの到達時間を計測する実到達時間計測部５５と、実到達時間計測部５５によって計測された到達時間が所定の第１判定時間以下の場合にＮＯｘセンサ２２を故障と判定するセンサ値上昇判定部５６とを備えた。【選択図】図２
2015214899.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられて尿素水から生成されるアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを浄化する選択的還元触媒と、前記排気通路に設けられて排気中のＮＯｘ値を取得するＮＯｘセンサとを備える排気浄化システムであって、
前記ＮＯｘセンサで取得されるＮＯｘ値が所定の第１判定ＮＯｘ値から該第１判定ＮＯｘ値よりも高い所定の第２判定ＮＯｘ値に達するまでの到達時間を計測する到達時間計測手段と、
前記到達時間計測手段によって計測された到達時間が所定の第１判定時間以下の場合に前記ＮＯｘセンサを故障と判定する判定手段と、を備える
ことを特徴とする排気浄化システム。
【請求項２】
前記判定手段は、前記到達時間計測手段によって計測された到達時間が前記第１判定時間よりも長い所定の第２判定時間以下の場合は前記ＮＯｘセンサに一時的な応答不良が発生したと判定する
請求項１に記載の排気浄化システム。
【請求項３】
前記ＮＯｘセンサは、前記選択的還元触媒よりも下流側の排気通路に設けられ、
前記判定手段は、前記到達時間計測手段によって計測された到達時間が前記第２判定時間よりも長い所定の第３判定時間以下の場合に前記選択的還元触媒に吸着されたアンモニアの少なくとも一部が離脱するアンモニアスリップが発生したと判定する
請求項２に記載の排気浄化システム。
【請求項４】
前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて前記選択的還元触媒への尿素水噴射量を制御する噴射制御手段と、
前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて異常診断を行う診断手段と、
前記判定手段がＮＯｘセンサの一時的な応答不良又は、アンモニアスリップと判定した場合に前記制御手段による尿素水噴射量を低減させる低減手段と、
前記判定手段がＮＯｘセンサの一時的な応答不良又は、アンモニアスリップと判定した場合に前記診断手段による異常診断を禁止させる禁止手段と、をさらに備える
請求項３に記載の排気浄化システム。
【請求項５】
前記ＮＯｘセンサで所定期間内に取得されるＮＯｘ値を平均化した平均ＮＯｘ値を算出すると共に、前記平均ＮＯｘ値が前記第１判定ＮＯｘ値以下であれば排気中のＮＯｘ値を安定状態と判定する安定判定手段と、
前記安定判定手段で算出される平均ＮＯｘ値に応じて前記第２判定ＮＯｘ値を算出する判定条件算出手段と、をさらに備える
請求項１から４の何れか一項に記載の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化システムに関し、特に、排気中のＮＯｘを還元浄化する選択的還元触媒（以下、ＳＣＲ）を備えた排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、尿素水から加水分解されて生成されるアンモニア（以下、ＮＨ３）を還元剤として排気中のＮＯｘを選択的に還元浄化するＳＣＲを備えた排気浄化システムが知られている。このような排気浄化システムでは、ＳＣＲの排気下流側に設けたＮＯｘセンサのセンサ値に基づいて、排気中のＮＯｘ値が目標値となるように尿素水噴射量をフィードバック制御している（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９３７３８号公報
【特許文献２】特開２０１３−１８１４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＳＣＲのＮＨ３吸着可能量は、触媒温度の上昇に伴って低下する傾向がある。このため、ディーゼル・パティキュレイト・フィルタ（以下、ＤＰＦ）の強制再生等によって排気温度が急上昇すると、ＳＣＲからＮＨ３の一部が離脱して下流側に放出されるいわゆるＮＨ３スリップを引き起こす可能性がある。
【０００５】
一般的なＮＯｘセンサはＮＯｘとＮＨ３とを区別することができないため、ＮＨ３スリップが生じると、ＮＯｘセンサは高いＮＯｘ値を示すことになる。また、排気ブレーキ作動時や急加速時等、排気流量が急変する状況や、排気中の炭化水素（ＨＣ）の影響によってＮＯｘセンサの内部処理に遅れが生じると、ＮＯｘセンサのセンサ値は実際のＮＯｘ値よりも一時的に急上昇する場合がある。
【０００６】
このため、尿素水噴射量をＮＯｘセンサのセンサ値に基づいてフィードバック制御するシステムでは、ＮＯｘセンサのセンサ値急上昇やＮＨ３スリップを過大なＮＯｘの排出と誤認識して尿素水を過剰噴射させる可能性がある。また、ＮＯｘセンサのセンサ値に基づいて異常診断等を行うシステムでは、尿素水噴射の停止や異常警報を発する等の誤診断を行う可能性がある。すなわち、これら尿素水の過剰噴射や誤診断を防止するためには、ＮＯｘセンサのセンサ値急上昇がＮＯｘセンサの故障や一時的な応答不良に起因するものか、あるいはＮＨ３スリップの影響によるものかを精度良く判定することが重要になる。
【０００７】
本発明の目的は、ＮＯｘセンサのセンサ値が急上昇した場合に、ＮＯｘセンサが故障したか否かを効果的に判定することができる排気浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の目的を達成するため、本発明の排気浄化システムは、内燃機関の排気通路に設けられて尿素水から生成されるアンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを浄化する選択的還元触媒と、前記排気通路に設けられて排気中のＮＯｘ値を取得するＮＯｘセンサとを備える排気浄化システムであって、前記ＮＯｘセンサで取得されるＮＯｘ値が所定の第１判定ＮＯｘ値から該第１判定ＮＯｘ値よりも高い所定の第２判定ＮＯｘ値に達するまでの到達時間を計測する到達時間計測手段と、前記到達時間計測手段によって計測された到達時間が所定の第１判定時間以下の場合に前記ＮＯｘセンサを故障と判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、前記判定手段は、前記到達時間計測手段によって計測された到達時間が前記第１判定時間よりも長い所定の第２判定時間以下の場合は前記ＮＯｘセンサに一時的な応答不良が発生したと判定することが好ましい。
【００１０】
また、前記ＮＯｘセンサは、前記選択的還元触媒よりも下流側の排気通路に設けられ、前記判定手段は、前記到達時間計測手段によって計測された到達時間が前記第２判定時間よりも長い所定の第３判定時間以下の場合に前記選択的還元触媒に吸着されたアンモニアの少なくとも一部が離脱するアンモニアスリップが発生したと判定することが好ましい。
【００１１】
前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて前記選択的還元触媒への尿素水噴射量を制御する噴射制御手段と、前記ＮＯｘセンサの検出値に基づいて異常診断を行う診断手段と、前記判定手段がＮＯｘセンサの一時的な応答不良又は、アンモニアスリップと判定した場合に前記制御手段による尿素水噴射量を低減させる低減手段と、前記判定手段がＮＯｘセンサの一時的な応答不良又は、アンモニアスリップと判定した場合に前記診断手段による異常診断を禁止させる禁止手段と、をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
また、前記ＮＯｘセンサで所定期間内に取得されるＮＯｘ値を平均化した平均ＮＯｘ値を算出すると共に、前記平均ＮＯｘ値が前記第１判定ＮＯｘ値以下であれば排気中のＮＯｘ値を安定状態と判定する安定判定手段と、前記安定判定手段で算出される平均ＮＯｘ値に応じて前記第２判定ＮＯｘ値を算出する判定条件算出手段と、をさらに備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の排気浄化システムによれば、ＮＯｘセンサのセンサ値が急上昇した場合に、ＮＯｘセンサが故障したか否かを効果的に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の排気浄化システムを示す模式的な全体構成図である。
【図２】本実施形態の電子制御ユニット（ＥＣＵ）を示す機能ブロック図である。
【図３】本実施形態の排気浄化システムによるＮＯｘセンサの故障判定を説明するタイムチャート図である。
【図４】本実施形態の排気浄化システムによるＮＯｘセンサの応答不良判定を説明するタイムチャート図である。
【図５】本実施形態の排気浄化システムによるＮＨ３スリップ判定を説明するタイムチャート図である。
【図６】本実施形態の排気浄化システムによる制御内容の一例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る排気浄化システムを説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称及び機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１６】
図１に示すように、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１０の排気マニホールド１０ｂには、排気を大気に導出する排気通路１１が接続されている。この排気通路１１には、排気上流側から順に、前段後処理装置３０、後段後処理装置４０等が設けられている。
【００１７】
前段後処理装置３０は、触媒ケース３０ａ内に上流側から順に酸化触媒（以下、ＤＯＣ）３１、ＤＰＦ３２を配置して構成されている。また、ＤＯＣ３１よりも上流側の排気通路１１には、燃料噴射装置（燃料添加弁）３３が設けられている。
【００１８】
燃料噴射装置３３は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）５０から入力される指示信号に応じて、排気通路１１内に未燃燃料（主にＨＣ）を噴射する。なお、エンジン１０の多段噴射によるポスト噴射を用いる場合は、この燃料噴射装置３３を省略してもよい。
【００１９】
ＤＯＣ３１は、例えば、コーディエライトハニカム構造体等のセラミック製担体表面に触媒成分を担持して形成されている。ＤＯＣ３１は、燃料噴射装置３３又はポスト噴射によってＨＣが供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。
【００２０】
ＤＰＦ３２は、例えば、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して形成されている。ＤＰＦ３２は、排気中のＰＭを隔壁の細孔や表面に捕集すると共に、ＰＭ堆積量が所定量に達すると、これを燃焼除去するいわゆる強制再生が実行される。強制再生は、燃料噴射装置３３又はポスト噴射によってＤＯＣ３１に未燃燃料（ＨＣ）を供給し、ＤＰＦ３２に流入する排気温度をＰＭ燃焼温度まで昇温することで行われる。
【００２１】
後段後処理装置４０は、ケース４０ａ内に収容されたＳＣＲ４１を備えて構成されている。また、ＳＣＲ４１よりも上流側の排気通路１１には、尿素水噴射装置６０が設けられ、ＳＣＲ４１よりも下流側の排気通路１１には、ＮＯｘセンサ２２が設けられている。
【００２２】
尿素水噴射装置６０は、ＥＣＵ５０から入力される指示信号に応じて尿素添加弁６１を開閉動作させることで、ＳＣＲ４１よりも上流側の排気通路１１内に、尿素水タンク６２内から尿素水ポンプ６３によって圧送される尿素水を噴射する。噴射された尿素水は排気熱により加水分解されてＮＨ３に生成され、下流側のＳＣＲ４１に還元剤として供給される。
【００２３】
ＳＣＲ４１は、例えば、ハニカム構造体等のセラミック製担体表面にゼオライト等を担持して形成されており、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを備えて構成されている。ＳＣＲ４１は、還元剤として供給されるＮＨ３を吸着すると共に、吸着したＮＨ３で通過する排気中からＮＯｘを選択的に還元浄化する。
【００２４】
ＮＯｘセンサ２２は、ＳＣＲ４１を通過した排気中のＮＯｘ値（以下、ＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUT）を検出する。ＮＯｘセンサ２２で検出されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTは、電気的に接続されたＥＣＵ５０に送信される。
【００２５】
ＥＣＵ５０は、エンジン１０や燃料噴射装置３３、尿素水噴射装置６０等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。また、ＥＣＵ５０は、図２に示すように、尿素水噴射制御部５１と、異常診断部５２と、ＮＯｘ安定判定部５３と、判定条件算出部５４と、実到達時間計測部５５と、センサ値上昇判定部５６と、低減・禁止部５７とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるＥＣＵ５０に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
【００２６】
尿素水噴射制御部５１は、ＮＯｘセンサ２２から入力されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTに基づいて、尿素水噴射装置６０の尿素水噴射量をフィードバック制御する。
【００２７】
異常診断部５２は、ＳＣＲ４１のＮＯｘ浄化性能の大幅な低下や尿素添加弁６１の故障等によってＮＯｘセンサ２２が異常値を検出すると、異常警報を発する異常診断を実行する。
【００２８】
ＮＯｘ安定判定部５３は、ＮＯｘセンサ２２から入力されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTに基づいて、ＳＣＲ４１を通過した排気中のＮＯｘ値が安定状態にあるか否かを判定する。より詳しくは、ＮＯｘ安定判定部５３は、ＮＯｘセンサ２２が所定期間内に検出するＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTを平均化することで、当該所定期間内の平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVE（移動平均）をリアルタイムで算出する。そして、算出した平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEが所定の第１判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_1よりも低くい安定ＮＯｘ値範囲内ＮＯｘ_0＋／−ΔＮＯｘに収まっていれば、ＳＣＲ４１下流のＮＯｘ値を安定状態と判定する（図３〜５の時刻ｔ０〜ｔ１参照）。
【００２９】
判定条件算出部５４は、ＮＯｘ安定判定部５３によって排気中のＮＯｘ値が安定状態と判定された際に、後述するセンサ値上昇判定や噴射量低減・診断禁止等に用いる（１）故障判定時間ＴＩＭＥ_1、（２）応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2、（３）ＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3、（４）最長待機時間ＴＩＭＥ_UP、（５）処理禁止時間ＴＩＭＥ_ACT、（６）第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2を算出する。
【００３０】
故障判定時間ＴＩＭＥ_1は、ＮＯｘセンサ２２が故障したか否かを判定するための判定条件であって、平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに応じて算出される。応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2は、ＮＯｘセンサ２２に一時的な応答不良が生じたか否かを判定するための判定条件であって、平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに応じて算出される。ＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3は、ＳＣＲ４１からＮＨ３スリップが発生したか否かを判定するための判定条件であって、平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに応じて算出される。なお、故障判定時間ＴＩＭＥ_1は応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2よりも短い時間（ＴＩＭＥ_1＜ＴＩＭＥ_2）で設定され、応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2はＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3よりも短い時間（ＴＩＭＥ_2＜ＴＩＭＥ_3）で設定される。
【００３１】
最長待機時間ＴＩＭＥ_UPは、ＮＯｘセンサ２２で検出されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2まで到達しなかった場合に、上述の各種判定条件を初期化するための待機時間であって、平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに応じて算出されるか、あるいは、予め定めた任意の時間として設定される。処理禁止時間ＴＩＭＥ_ACTは、ＮＯｘセンサ２２のセンサ値急上昇時に、尿素水噴射量を低減し、且つ異常診断を禁止するための時間であって、平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに応じて算出される。第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2は、第１判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_1よりも高い値であって、平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに応じて算出される。なお、第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2は各種判定毎に個別に設定することもできる。
【００３２】
実到達時間計測部５５は、ＮＯｘセンサ２２で検出されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第１判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_1を超えた時点から第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2に到達するのに要した時間（図３〜５の時刻ｔ１〜ｔ２参照）をＥＣＵ５０内蔵のタイマによって実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTとして計測する。
【００３３】
センサ値上昇判定部５６は、実到達時間計測部５５によって計測された実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTに基づいて、ＮＯｘセンサ２２の故障や一時的な応答不良及び、ＮＨ３スリップの発生を判定する。より詳しくは、実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが故障判定時間ＴＩＭＥ_1以下であれば（図３参照）、ＮＯｘセンサ２２を故障と判定する。また、実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが故障判定時間ＴＩＭＥ_1よりも長く、且つ、応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2以下であれば（図４参照）、ＮＯｘセンサ２２に一時的な応答不良が発生したと判定する。また、実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2よりも長く、且つＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3以下であれば（図５参照）、ＮＨ３スリップが発生したと判定する。
【００３４】
低減・禁止部５７は、センサ値上昇判定部５６によってＮＯｘセンサ２２に一時的な応答不良又は、ＮＨ３スリップが発生したと判定された場合に、ＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2を超えた時点から処理禁止時間ＴＩＭＥ_ACTが経過するまで（図４，５の時刻ｔ２〜ｔ３参照）、尿素水噴射制御部５１による尿素水噴射量を低減させると共に、異常診断部５２による異常診断を禁止する。
【００３５】
次に、図６に基づいて、本実施形態の排気浄化システムによる制御フローを説明する。なお、図６のフローは、尿素水噴射制御部５１による尿素水噴射制御及び、異常診断部５２による異常診断と並行して実行される。
【００３６】
ステップ（以下、ステップを単にＳと記載する）１００では、所定期間内にＮＯｘセンサ２２で検出されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTを移動平均した平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに基づいて、ＳＣＲ４１下流のＮＯｘ値が安定状態にあるか否かが判定される。平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEが安定ＮＯｘ値範囲内ＮＯｘ_0＋／−ΔＮＯｘに収まっている場合（Ｙｅｓ）、ＳＣＲ４１下流のＮＯｘ値は安定状態と判定されて、本制御はＳ１１０に進む。
【００３７】
Ｓ１１０では、Ｓ１００で算出された安定状態の平均ＮＯｘ値ＮＯｘ_AVEに基づいて、センサ値上昇判定や噴射量低減・診断禁止等に用いる（１）故障判定時間ＴＩＭＥ_1、（２）応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2、（３）ＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3、（４）最長待機時間ＴＩＭＥ_UP、（５）処理禁止時間ＴＩＭＥ_ACT、（６）第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2が算出される。
【００３８】
Ｓ１２０では、ＮＯｘセンサ２２で検出されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第１判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_1を超えたか否かが判定される。ＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第１判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_1を超えた場合（Ｙｅｓ）は、タイマによる計時を開始してＳ１３０に進む。
【００３９】
Ｓ１３０では、ＮＯｘセンサ２２で検出されるＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2に達したか否かが判定される。ＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2に達しない場合（Ｎｏ）は、Ｓ１４０に進む。
【００４０】
Ｓ１４０では、Ｓ１２０から開始されたタイマの計時時間ＴＩＭＥ_4が最長待機時間ＴＩＭＥ_UPに達したか否かが判定される。計時時間ＴＩＭＥ_4が最長待機時間ＴＩＭＥ_UPに達した場合（Ｙｅｓ）は、緩やかなＮＯｘ上昇であってＮＯｘセンサ２２のセンサ値は信用できるため、本制御はＳ４００に進んでＳ１１０で算出した各種判定条件を初期化してリターンされる。
【００４１】
Ｓ１３０でＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2に達した場合（Ｙｅｓ）はＳ２００に進む。Ｓ２００では、ＳＣＲ出口ＮＯｘ値ＮＯｘ_OUTが第１判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_1を超えた時点から第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2に到達するのに要した実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが故障判定時間ＴＩＭＥ_1以下か否かが判定される。実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが故障判定時間ＴＩＭＥ_1以下の場合（Ｙｅｓ）はＳ２１０に進み、ＮＯｘセンサ２２を故障と判定する。一方、Ｓ２００で実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが故障判定時間ＴＩＭＥ_1よりも長い場合（Ｎｏ）はＳ２２０に進む。
【００４２】
Ｓ２２０では、実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2以下か否かが判定される。実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2以下の場合（Ｙｅｓ）はＳ２３０に進み、ＮＯｘセンサ２２を一時的な応答不良故障と判定する。その後、本制御はＳ３００に進み、Ｓ１３０の時点から処理禁止時間ＴＩＭＥ_ACTが経過するまで尿素水噴射量を低減させると共に異常診断を禁止し、さらにＳ４００に進んでＳ１１０で算出した各種判定条件を初期化してリターンされる。一方、Ｓ２２０で実到達時間ＴＩＭＥ_ACTが故障判定時間ＴＩＭＥ_1よりも長い場合（Ｎｏ）はＳ２４０に進む。
【００４３】
Ｓ２４０では、実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTがＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3以下か否かが判定される。実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTがＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3以下の場合（Ｙｅｓ）はＳ２５０に進み、ＮＨ３スリップが発生したと判定する。その後、本制御はＳ３１０に進み、Ｓ１３０の時点から処理禁止時間ＴＩＭＥ_ACTが経過するまで尿素水噴射量を低減させると共に異常診断を禁止し、さらにＳ４００に進んでＳ１１０で算出した各種判定条件を初期化してリターンされる。一方、Ｓ２４０で実到達時間ＴＩＭＥ_ACTがＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3よりも長い場合（Ｎｏ）、ＮＨ３スリップの発生はなく、且つＮＯｘセンサ２２のセンサ値は信用できるため、本制御はＳ４００に進んでＳ１１０で算出した各種判定条件を初期化してリターンされる。
【００４４】
次に、本実施形態に係る排気浄化システムの作用効果を説明する。
【００４５】
一般的に、ＮＯｘセンサ２２はＮＯｘとＮＨ３とを区別することができないため、ＮＨ３スリップが生じると、ＮＯｘセンサ２２は高いＮＯｘ値を示す。また、排気流量の急変や、排気中のＨＣの影響によってＮＯｘセンサ２２の内部処理に遅れが生じると、ＮＯｘセンサ２２のセンサ値は実際のＮＯｘ値よりも一時的に急上昇する場合がある。このため、ＮＯｘセンサ２２のセンサ値に基づいて尿素水噴射量をフィードバック制御するシステムでは、過剰な尿素水噴射によってＮＨ３スリップを悪化させる可能性がある。また、ＮＯｘセンサ２２のセンサ値に基づいて異常診断を行うシステムでは、尿素水噴射の停止や異常警報を発する等の誤診断を行う可能性がある。
【００４６】
本実施形態の排気浄化システムは、ＮＯｘセンサ２２のセンサ値が第１判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_1から第２判定ＮＯｘ値ＮＯｘ_2まで急上昇した際の実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTを計測すると共に、実到達時間ＴＩＭＥ_COUNTが故障判定時間ＴＩＭＥ_1以下であればＮＯｘセンサ２２の故障、応答不良判定時間ＴＩＭＥ_2以下であればＮＯｘセンサ２２の一時的な応答不良、ＮＨ３スリップ判定時間ＴＩＭＥ_3以下であればＮＨ３スリップと判定する。そして、一時的な応答不良やＮＨ３スリップの場合は、所定期間が経過するまで尿素水噴射量を低減させると共に異常診断を禁止するように構成されている。
【００４７】
したがって、ＮＯｘセンサ２２の故障や一時的な応答不良、ＮＨ３スリップを効果的に判定することが可能になると共に、ＮＯｘセンサ２２の一時的な応答不良やＮＨ３スリップ発生時の尿素水過剰噴射及び誤診断を効果的に防止することができる。また、尿素水過剰噴射が防止されるため、尿素水付着等によって引き起こされる排気管腐食やＳＣＲ４１の性能劣化等を効果的に抑制することができる。
【００４８】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００４９】
例えば、尿素水噴射量の低減や異常診断の禁止は処理禁止時間ＴＩＭＥ_ACTが経過するまで継続されるものとしたが、ＮＯｘセンサ２２のセンサ値が所定値で安定するまで、これら低減及び禁止を維持するように構成してもよい。また、故障判定や応答不良判定については、ＮＯｘ２２がＳＣＲ４１上流に設けられたシステムにも適用することが可能である。また、エンジン１０はディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジン等の他の内燃機関にも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  エンジン
１１  排気通路
２２  ＮＯｘセンサ
４０  後段後処理装置
５０  ＥＣＵ
５１  尿素水噴射制御部
５２  異常診断部
５３  ＮＯｘ安定判定部
５４  判定条件算出部
５５  実到達時間計測部
５６  センサ値上昇判定部
５７  低減・禁止部
【図１】
2015214899.tif 000003
【図２】
2015214899.tif 000004
【図３】
2015214899.tif 000005
【図４】
2015214899.tif 000006
【図５】
2015214899.tif 000007
【図６】
2015214899.tif 000008