(57)【要約】【課題】還元剤供給装置に生じた異常を確実に検出することができる還元剤供給装置の異常診断装置及び還元剤供給装置を提供する。【解決手段】貯蔵タンクと、ポンプと、還元剤噴射弁と、圧力センサと、を備えた還元剤供給装置の異常の有無を診断するための還元剤供給装置の異常診断装置において、前記還元剤噴射弁の駆動信号のデューティ比を変化させ、所定の噴射周期で前記還元剤を噴射するよう前記還元剤噴射弁を駆動制御する還元剤噴射弁制御手段と、前記還元剤の圧力が所定のシステム圧で維持されるように前記ポンプを駆動制御するポンプ制御手段と、前記圧力センサによって検出される圧力変動の周波数と前記噴射周期とに基づいて前記還元剤供給装置の異常判定を行う異常判定手段と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体の還元剤が収容された貯蔵タンクと、前記還元剤を圧送するポンプと、前記ポンプによって圧送された前記還元剤を内燃機関の排気管内に噴射する還元剤噴射弁と、前記還元剤噴射弁に供給される前記還元剤の圧力を検出するための圧力センサと、を備えた還元剤供給装置の異常の有無を診断するための還元剤供給装置の異常診断装置において、
前記還元剤噴射弁の駆動信号のデューティ比を変化させ、所定の噴射周期で前記還元剤を噴射するよう前記還元剤噴射弁を駆動制御する還元剤噴射弁制御手段と、
前記還元剤の圧力が所定のシステム圧で維持されるように前記ポンプを駆動制御するポンプ制御手段と、
前記圧力センサによって検出される圧力変動の周波数と前記噴射周期とに基づいて前記還元剤供給装置の異常判定を行う異常判定手段と、
を備えることを特徴とする還元剤供給装置の異常診断装置。
【請求項２】
前記異常判定手段は、前記デューティ比が所定の範囲内にある期間の前記圧力変動の周波数を用いて前記異常判定を行うことを特徴とする請求項１に記載の還元剤供給装置の異常診断装置。
【請求項３】
前記異常判定手段は、
前記圧力センサのセンサ信号を高速フーリエ変換する周波数分析器と、
前記高速フーリエ変換の結果のうち、前記噴射周期に近似する周波数成分のピークが所定の閾値以上となっているか否かを判別する判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の還元剤供給装置の異常診断装置。
【請求項４】
前記異常判定手段は、
前記圧力センサのセンサ信号に、前記噴射周期よりも低い第１の周期以下の成分、及び、前記噴射周期よりも高い第２の周期以上の成分を除去するフィルタ処理を施す電気回路と、
前記フィルタ処理を施したフィルタ処理後信号の値が所定の閾値以上となっているか否かを判別する判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の還元剤供給装置の異常診断装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の還元剤供給装置の異常診断装置を備えた還元剤供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気の浄化に用いる還元剤を排気管内に噴射する還元剤供給装置の異常診断を行うための還元剤供給装置の異常診断装置及びそのような異常診断装置を備えた還元剤供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両等に搭載された内燃機関から排出される排気中の窒素酸化物（以下「ＮＯX」と称する。）を除去するための排気浄化装置の一態様として、排気通路に介装されＮＯXと還元剤との還元反応を促進させるＮＯX浄化触媒と、尿素水溶液や未燃燃料等の液体の還元剤をＮＯX浄化触媒の上流側で噴射する還元剤供給装置とを備えた装置が実用化されている。
【０００３】
このような排気浄化装置に用いられる還元剤供給装置は、液体の還元剤を収容する貯蔵タンクと、貯蔵タンク内の還元剤を吸い上げて圧送するポンプと、ポンプにより圧送される還元剤を排気管内に噴射する還元剤噴射弁とを備えて構成されている。
【０００４】
還元剤供給装置においては、還元剤が凝固したり、還元剤噴射弁や還元剤通路内に異物が侵入したりするなどして、還元剤通路や還元剤噴射弁の噴孔の詰まりや、還元剤噴射弁の動作不良が生じるおそれがある。還元剤供給装置にこのような異常が生じると、指示噴射量に対する実際の噴射量のずれが生じることになる。また、還元剤通路又は噴孔の詰まりや、還元剤噴射弁の動作不良以外に、ポンプの動作不良によっても、指示噴射量と実際の噴射量とのずれが生じるおそれがある。
【０００５】
還元剤供給装置では、排気中の窒素酸化物の量に応じて過不足なく還元剤が噴射されるように、内燃機関の運転状態に基づいて還元剤の指示噴射量を求めて噴射制御を行うようになっている。そのため、指示噴射量と実際の噴射量とにずれが生じ、ＮＯXの量に対して還元剤の噴射量が多すぎることとなった場合には、アンモニアや未燃燃料成分等の還元剤成分がＮＯX浄化触媒の下流側に流出する。一方、ＮＯXの量に対して還元剤の噴射量が少なすぎることとなった場合には、ＮＯXの浄化率が低下してＮＯXがＮＯX浄化触媒の下流側に流出する。
【０００６】
そこで、還元剤噴射弁を備えた還元剤供給装置の異常の有無を判断することができる還元剤供給装置の診断装置が提案されている。具体的には、還元剤噴射弁から還元剤が噴射された際における、還元剤が通過する位置の排気の温度の低下量に基づいて還元剤供給装置の異常の有無を診断する診断装置が開示されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−５９９７６号公報（全文、全図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された診断装置においては、排気温度の変化の影響をできる限り受けないような位置を選択して温度センサを配置するように考慮しているが、排気管内においては、排気管による熱伝達の影響もあって、排気温度の変化の影響を完全に排除することは困難である。したがって、特許文献１に記載された診断装置においては、誤診断を生じるおそれがある。
【０００９】
本発明の発明者はこのような課題に鑑みて、還元剤の噴射制御中における還元剤の供給圧力の圧力変動の周波数と還元剤の噴射周期とに基づいて還元剤供給装置の異常診断を行うことによりこのような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、還元剤供給装置に生じた異常を確実に検出することができる還元剤供給装置の異常診断装置及び還元剤供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、液体の還元剤が収容された貯蔵タンクと、前記還元剤を圧送するポンプと、前記ポンプによって圧送された前記還元剤を内燃機関の排気管内に噴射する還元剤噴射弁と、前記還元剤噴射弁に供給される前記還元剤の圧力を検出するための圧力センサと、を備えた還元剤供給装置の異常の有無を診断するための還元剤供給装置の異常診断装置において、前記還元剤噴射弁の駆動信号のデューティ比を変化させ、所定の噴射周期で前記還元剤を噴射するよう前記還元剤噴射弁を駆動制御する還元剤噴射弁制御手段と、前記還元剤の圧力が所定のシステム圧で維持されるように前記ポンプを駆動制御するポンプ制御手段と、前記圧力センサによって検出される圧力変動の周波数と前記噴射周期とに基づいて前記還元剤供給装置の異常判定を行う異常判定手段と、を備えることを特徴とする還元剤供給装置の異常診断装置が提供され、上述した課題を解決することができる。
【００１１】
すなわち、本発明の還元剤供給装置の異常診断装置は、還元剤噴射弁から還元剤が噴射されることに伴って還元剤の供給圧力が低下することに着目し、還元剤の噴射制御における噴射周期と、還元剤の供給圧力の圧力変動の周波数とが同期しているか否かを判定することによって還元剤供給装置の異常の有無の診断を行うようになっている。還元剤噴射弁や還元剤供給経路の詰まり、還元剤噴射弁の摺動不良、ポンプの動作不良等の異常が生じている場合には、圧力変動の周波数が噴射周期からずれてくるため、本発明の還元剤供給装置の異常診断装置によれば、還元剤供給装置に生じた異常を精度よく検知することができる。
【００１２】
また、本発明の還元剤供給装置の異常診断装置は、通常の還元剤の噴射制御中に検出される圧力変動を利用して異常判定を実行できるように構成されているため、特別なテストモードを設けることなく異常判定を行うことができ、必要のない還元剤の噴射が行われたり、ＮＯXの浄化効率が低下したりすることを防ぐことが可能になる。
【００１３】
また、本発明の還元剤供給装置の異常診断装置において、前記異常判定手段は、前記デューティ比が所定の範囲内にある期間の前記圧力変動の周波数を用いて前記異常判定を行うことが好ましい。
【００１４】
このように異常判定を行うように異常判定手段を構成することにより、還元剤の噴射によって、噴射周期に同期する圧力変動が正常に現れているか否かが判別しやすくなって、還元剤供給装置の異常の有無を精度よく判定することが可能になる。
【００１５】
また、本発明の還元剤供給装置の異常診断装置において、前記異常判定手段は、前記圧力センサのセンサ信号を高速フーリエ変換する周波数分析器と、前記高速フーリエ変換の結果のうち、前記噴射周期に近似する周波数成分のピークが所定の閾値以上となっているか否かを判別する判定手段と、を備えることが好ましい。
【００１６】
このように異常判定手段を構成することにより、圧力変動の周波数を比較的正確に得ることができるため、圧力変動の周波数と噴射周期との比較を正確に実行することが可能になる。
【００１７】
また、本発明の還元剤供給装置の異常診断装置において、前記異常判定手段は、前記圧力センサのセンサ信号に、前記噴射周期よりも低い第１の周期以下の成分、及び、前記噴射周期よりも高い第２の周期以上の成分を除去するフィルタ処理を施す電気回路と、前記フィルタ処理を施したフィルタ処理後信号の値が所定の閾値以上となっているか否かを判別する判定手段と、を備えることが好ましい。
【００１８】
このように異常判定手段を備えることにより、周波数分析器を用いることなく、噴射周期に同期する圧力変動の周波数が現れているか否かを判別することが可能になる。
【００１９】
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの還元剤供給装置の異常診断装置を備えた還元剤供給装置である。
【００２０】
すなわち、本発明の還元剤供給装置は、還元剤噴射弁から還元剤が噴射されることに伴って還元剤の供給圧力が低下することに着目し、還元剤の噴射制御における噴射周期と、還元剤の供給圧力の圧力変動の周波数とが同期しているか否かを判定することによって還元剤供給装置の異常の有無の診断を行う異常診断装置を備えている。還元剤噴射弁や還元剤供給経路の詰まり、還元剤噴射弁の摺動不良、ポンプの動作不良等の異常が生じている場合には、圧力変動の周波数が噴射周期からずれてくるため、本発明の還元剤供給装置によれば、還元剤供給装置に生じた異常を精度よく検知することができる。
【００２１】
また、本発明の還元剤供給装置は、通常の還元剤の噴射制御中に検出される圧力変動を利用して異常判定を実行できる異常診断装置を備えているため、特別なテストモードを設けることなく異常判定を行うことができ、必要のない還元剤の噴射が行われたり、ＮＯXの浄化効率が低下したりすることを防ぐことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】還元剤供給装置の全体構成の一例を説明するために示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置の構成について説明するために示すブロック図である。
【図３】還元剤噴射弁の駆動デューティ比の変化に伴うセンサ信号の変化を示す図である。
【図４】センサ信号を高速フーリエ変換した結果を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置によって実行される異常診断方法の具体例を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置の構成について説明するために示すブロック図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置によって実行される異常診断方法の具体例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、適宜図面を参照して、本発明にかかる還元剤供給装置の異常診断装置及び還元剤供給装置に関する実施の形態について具体的に説明する。
なお、それぞれの図中、同じ符号を付してあるものについては同一の部材を示しており、適宜説明が省略されている。
【００２４】
［第１の実施の形態］
１．排気浄化装置の全体的構成
まず、還元剤供給装置を用いた排気浄化装置の全体的構成の概略を説明する。
図１は、排気浄化装置１０の構成の一例を示している。この排気浄化装置１０は、車両等に搭載された内燃機関１から排出される排気中のＮＯXを、ＮＯX浄化触媒１１上で還元剤を用いて浄化するように構成された排気浄化装置である。
【００２５】
排気浄化装置１０は、内燃機関１の排気系に接続された排気管３の途中に介装されたＮＯX浄化触媒１１と、ＮＯX浄化触媒１１よりも上流側において排気管３内に還元剤を噴射供給するための還元剤供給装置２０と、還元剤供給装置２０の動作制御を行う制御処理装置４０とを主たる構成要素として備えている。
【００２６】
ＮＯX浄化触媒１１は、排気管３内に噴射された還元剤（あるいは当該還元剤から生成される還元成分）と、排気中のＮＯXとの反応を促進させる機能を有している。ＮＯX浄化触媒１１としては、ＮＯX選択還元触媒やＮＯX吸蔵触媒が用いられる。
【００２７】
ＮＯX選択還元触媒は、還元剤を吸着するとともに、この還元剤を用いて、触媒中に流入する排気中のＮＯXを選択的に浄化する機能を有する触媒である。ＮＯX選択還元触媒を用いる場合においては、尿素水溶液や未燃燃料が還元剤として用いられる。還元剤として尿素水溶液を用いる場合には、尿素水溶液中の尿素が分解することによって生成されるアンモニア（ＮＨ3）がＮＯXと反応することにより、ＮＯXが窒素（Ｎ2）及び水（Ｈ2Ｏ）に分解される。また、還元剤として未燃燃料を用いる場合には、未燃燃料中の炭化水素（ＨＣ）がＮＯXと反応することにより、ＮＯXが窒素（Ｎ2）、二酸化炭素（ＣＯ2）及び水（Ｈ2Ｏ）に分解される。
【００２８】
また、ＮＯX吸蔵触媒は、触媒中に流入する排気の空燃比がリーンの状態（燃料希薄状態）においてＮＯXを吸蔵する一方、空燃比がリッチの状態に切り換えられたときにＮＯXを放出し、排気中の炭化水素（ＨＣ）を用いてＮＯXを浄化する機能を有する触媒である。炭化水素（ＨＣ）と反応したＮＯXは窒素（Ｎ2）、二酸化炭素（ＣＯ2）及び水（Ｈ2Ｏ）に分解される。ＮＯX吸蔵触媒を用いる場合においては、排気の空燃比をリッチの状態とするために、還元剤としての未燃燃料が排気管３内に噴射供給される。
【００２９】
２．還元剤供給装置
次に、還元剤供給装置２０の構成の概略について説明する。
還元剤供給装置２０は、液体の還元剤を収容する貯蔵タンク２１と、還元剤を圧送するポンプ２３を有するポンプユニット２２と、ポンプ２３により圧送された還元剤を排気管３内に噴射する還元剤噴射弁２５とを備えている。このうち、ポンプ２３及び還元剤噴射弁２５は、制御処理装置４０によって駆動制御が実行されるものとなっている。
【００３０】
また、貯蔵タンク２１とポンプ２３とは第１の還元剤通路３１で接続され、ポンプ２３と還元剤噴射弁２５とは第２の還元剤通路３３で接続されている。第２の還元剤通路３３には、他端が貯蔵タンク２１に接続されたリターン通路３５が接続されており、リターン通路３５にはリリーフ弁３７が備えられている。さらに、第２の還元剤通路３３には、第２の還元剤通路３３内の圧力Ｐｕを検出するための圧力センサ２７が備えられている。ただし、圧力センサ２７は、還元剤噴射弁２５に供給される還元剤の圧力を検出できるようになっていればよく、第２の還元剤通路２３に直接設けられていなくても構わない。
【００３１】
還元剤噴射弁２５は、通電／非通電の切り換えにより開弁／閉弁の切り換えが行われる電磁弁が用いられる。この還元剤噴射弁２５は、所定の噴射周期ごとに還元剤の噴射を実行するように制御処理装置４０によって制御されるものである。すなわち、還元剤噴射弁２５への通電のオン／オフの指示を行う駆動信号のデューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙ（以下、単に「噴射弁デューティ比」と称する。）は、演算によって求められる指示噴射量Ｑｔｇｔに応じて噴射周期ごとに調整される。
【００３２】
第１の実施の形態に係る還元剤供給装置２０においては、通電が停止した状態で閉弁状態となる還元剤噴射弁２５を用いており、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙは、噴射周期の期間の長さ全体に対する、通電がオンとなる時間の比率を表している。
【００３３】
ポンプ２３は、単位時間当たりの通電のオン／オフのデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙ（以下、単に「ポンプデューティ比」と称する。）を調整することによって吐出量Ｖｐｕｍｐが調節される電動ポンプが用いられる。このポンプ２３は、第２の還元剤通路３３内の圧力Ｐｕが、あらかじめ設定されたシステム圧Ｐｔｇｔ（例えば０．９ＭＰａ）で維持されるようにフィードバック制御されるものであり、ポンプデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙは、圧力センサ２７によって検出される圧力Ｐｕとシステム圧Ｐｔｇｔとの偏差ΔＰに基づいて求められるようになっている。
【００３４】
また、ポンプユニット２２には、ポンプ２３によって圧送される還元剤の流れる向きを切り換えるためのリバーティングバルブ２４が備えられている。リバーティングバルブ２４は、例えば電磁切換弁によって構成され、制御処理装置４０によって駆動されるようになっている。本実施形態においては、リバーティングバルブ２４に通電されている間、ポンプ２３の入口側と第１の還元剤通路３１、及び、ポンプ２３の出口側と第２の還元剤通路３３がそれぞれ接続され、リバーティングバルブ２４への通電が停止している間、ポンプ２３の出口側と第１の還元剤通路３１、及び、ポンプ２３の入口側と第２の還元剤通路３３がそれぞれ接続される。
【００３５】
そして、排気管３内への還元剤の噴射制御を行う場合には、リバーティングバルブ２４への通電は停止され、還元剤が貯蔵タンク２１側から還元剤噴射弁２５側へ流れるように流路が切り換えられる。また、還元剤を貯蔵タンク２１に回収するパージ処理を行う場合には、リバーティングバルブ２４への通電が行われ、還元剤が還元剤噴射弁２５側から貯蔵タンク２１側へと流れるように流路が切り換えられる。なお、リバーティングバルブ２４を用いないで、ポンプ２３を逆回転させることでパージ処理を実施できるように構成されていてもよい。
【００３６】
リリーフ弁３７は貯蔵タンク２１側から第２の還元剤通路３３側への還元剤の流れを遮断する一方向弁として構成され、第２の還元剤通路３３内の圧力Ｐｕがリリーフ弁３７の開弁圧を上回ったときに開弁するようになっている。また、リリーフ弁３７は、還元剤噴射弁２５及び第２の還元剤通路３３内から還元剤を回収するパージ処理時においては、第２の還元剤通路３３内が減圧されることによって閉弁状態となる。
【００３７】
３．異常診断装置
（１）全体的構成
図２は、本実施形態の還元剤供給装置２０に備えられた異常診断装置５０の構成を概略的に示す図である。
第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０は、制御処理装置４０と周波数分析器５３とによって構成されている。図２において、制御処理装置４０は、還元剤供給装置２０の動作制御及び異常診断に関連する部分を機能的なブロックで表されている。
【００３８】
制御処理装置４０は、公知のマイクロコンピュータを中心に構成されたものであり、圧力検出手段４１と、還元剤噴射弁制御手段４３と、リバーティングバルブ制御手段４５と、ポンプ制御手段４７と、判定手段４９とを主たる要素として備えて構成されている。具体的に、これらの各手段は、マイクロコンピュータによるプログラムの実行によって実現されるものとなっている。このうち、判定手段４９は周波数分析器５３とともに、異常判定手段５１を構成している。
【００３９】
また、制御処理装置４０は、それぞれ還元剤噴射弁２５、リバーティングバルブ２４、ポンプ２３を駆動するための還元剤噴射弁駆動回路４４、リバーティングバルブ駆動回路４６、ポンプ駆動回路４８を備えている。
【００４０】
この他、制御処理装置４０には、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の図示しない記憶素子が備えられている。また、制御処理装置４０には、圧力センサ２７のセンサ信号をはじめとして、還元剤供給装置２０や内燃機関１等に備えられた種々のセンサのセンサ信号が入力されるようになっている。
【００４１】
圧力検出手段４１は、圧力センサ２７のセンサ信号を読み込み、第２の還元剤通路３３内の圧力Ｐｕを検出する。検出された圧力Ｐｕのデータは記憶素子に記憶されるとともに、ポンプ２３の駆動制御に用いられる。
【００４２】
還元剤噴射弁制御手段４３は、還元剤噴射弁駆動回路４４に対して指示信号を出力する。この還元剤噴射弁制御手段４３は、内燃機関１の運転時においては、排気温度Ｔｇａｓ、触媒温度Ｔｃａｔ、ＮＯX浄化触媒１１の下流側におけるＮＯX濃度Ｎ、さらには内燃機関１の運転状態に関する情報等に基づいて還元剤の指示噴射量Ｑｔｇｔを算出し、この指示噴射量Ｑｔｇｔに応じて噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙを求め、還元剤噴射弁駆動回路４４に対して指示を出力する。本実施形態に係る制御処理装置４０においては、指示噴射量Ｑｔｇｔが多いほど、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが大きくなるようになっている。
【００４３】
また、還元剤噴射弁制御手段４３は、内燃機関１の停止時においては、パージ処理を実行すべく、還元剤噴射弁２５が開弁状態で維持されるように、還元剤噴射弁駆動回路４４に対して指示を出力する。
【００４４】
リバーティングバルブ制御手段４５は、リバーティングバルブ駆動回路４６に対して指示信号を出力する。このリバーティングバルブ制御手段４５は、内燃機関１の運転時においてはリバーティングバルブ２４への通電を停止し、還元剤が貯蔵タンク２１側から還元剤噴射弁２５側へと流れるように流路を切り換えるように構成されている。また、リバーティングバルブ制御手段４５は、内燃機関１の停止時においては、パージ処理を実行するためにリバーティングバルブ２４への通電を行い、還元剤が還元剤噴射弁２５側から貯蔵タンク２１側へと流れるように流路を切り換えるように構成されている。
【００４５】
ポンプ制御手段４７は、ポンプ駆動回路４８に対して指示信号を出力する。ポンプ制御手段４７は、内燃機関１の運転時においては、第２の還元剤通路３３内の圧力Ｐｕがあらかじめ設定されたシステム圧Ｐｔｇｔとなるように、検出される圧力Ｐｕとシステム圧Ｐｔｇｔとの偏差ΔＰに基づきポンプデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙを求め、ポンプ駆動回路４８に対して指示を出力する。
【００４６】
還元剤の実噴射量Ｑａｃｔが多いほど、第２の還元剤通路３３内の圧力Ｐｕが低下しやすくなるために、ポンプデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙは相対的に大きくなる。一方、還元剤の実噴射量Ｑａｃｔが少ないほど、第２の還元剤通路３３内の圧力Ｐｕが低下しにくいために、ポンプデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙは相対的に小さくなる。
【００４７】
特に、本実施形態の還元剤供給装置２０においては、還元剤の噴射量Ｑａｃｔがゼロの場合にもポンプ２３の駆動が継続され、圧送される還元剤はリターン通路３５を流れて貯蔵タンク２１に循環するようになっている。すなわち、本実施形態の還元剤供給装置２０では、基本的に、還元剤の噴射量Ｑｕがゼロのときのポンプデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙ（＝基準デューティＰｕｍｐ＿ｄｕｔｙ＿ｄｅｆａｕｌｔ）を最小の値として、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが大きくなるほどポンプデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙが大きくなるようになっている。
【００４８】
また、ポンプ制御手段４７は、内燃機関１の停止時においては、イグニッションスイッチがオフにされた後の所定時間、あらかじめ定められた所定のポンプデューティ比Ｐｕｍｐ＿ｄｕｔｙ＿Ａでポンプ２３の駆動制御が行われるように、ポンプ駆動回路４８に対して指示を出力する。
【００４９】
異常判定手段５１を構成する判定手段４９は、還元剤供給装置２０の異常の有無を判定するための演算処理を実行する。この判定手段４９は、圧力センサ２７によって検出される還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐと還元剤の噴射周期Ｆｄｖとに基づいて還元剤供給装置２０の異常の有無を判定するように構成されている。
【００５０】
上述したように、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置２０の制御処理装置４０は、所定の噴射周期Ｆｄｖごとに噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙを決定して還元剤噴射弁２５を駆動制御するようになっているため、噴射周期Ｆｄｖはあらかじめ設定された固定値となる。一方、還元剤の供給圧力Ｐｕは還元剤噴射弁２５からの還元剤の噴射によって低下するとともに、還元剤噴射弁２５が閉じられることによって上昇するため、圧力変動の周波数Ｆｄｖは、実際の還元剤の噴射状態に応じて変動する値となる。
【００５１】
したがって、検出される圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖからずれていなければ、還元剤供給装置２０が正常に作動していると推定することができる。一方、検出される圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖからずれている場合には、還元剤供給装置２０に異常が生じていると推定することができる。
【００５２】
第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０においては、周波数分析器５３によって圧力センサ２７のセンサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行い、その結果に基づいて、判定手段４９が異常判定を行う。具体的には、判定手段４９は、所定の期間に検出されるセンサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行って得られた結果のうち、噴射周期Ｆｄｖに対応する周波数Ｆｓｐ０の成分のピークが所定の閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ以上となっているか否かを判別し、当該ピークが閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ未満の場合には、還元剤供給装置２０に異常が生じていると判定する。
【００５３】
このとき、判定手段４９は、異常の有無の判別を正確に行えるように、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内にある割合が一定以上となっている期間に検出されたセンサ信号Ｓｐに対する分析結果に基づいて、異常判定を実行するようになっている。これは、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが小さすぎたり大きすぎたりすると、還元剤の噴射による圧力変動が生じにくくなるからである。異常判定の基となるセンサ信号Ｓｐを選別する噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙの範囲や、ある期間中に噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲にある割合は、例えば、あらかじめ実験やシミュレーション等によって定めることができる。
【００５４】
図３〜図４は、異常判定の基となるセンサ信号Ｓｐを選別する噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙの範囲を設定することについて説明をするために示す図である。図３は、異常のない還元剤供給装置２０を用いて、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙを順次変化させたときの圧力センサ２７のセンサ信号Ｓｐ（圧力値）の変化を示している。図４は、図３に示すセンサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行った結果を領域Ａ〜Ｅの期間ごとに示したものであり、縦軸が振幅、横軸が周波数を示している。この振幅が、各周波数成分の強度を示している。
【００５５】
噴射周期Ｆｄｖを１とすると、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが０〜２％となっている領域Ａ〜Ｂの期間においては、センサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行った出力のうち周波数が１（＝Ｆｄｖ）の領域においてピークが現れていない。一方、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが５％以上となっている期間が多くを占める領域Ｃ〜Ｅの期間においては、図４に示すように、センサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行った出力のうち周波数が１（＝Ｆｄｖ）の領域においてピークが現れるようになる。
【００５６】
この図３〜図４に示す結果に基づき、例えば、異常判定の基となるセンサ信号Ｓｐを選別する噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙの下限を５％に設定する。言うまでもなく、具体的な数値はこの値に限定されない。
【００５７】
また、図示しないものの、同様の実験やシミュレーションによって、異常判定の基となるセンサ信号Ｓｐを選別する噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙの上限を設定することができる。噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが１００％である場合とは、すなわち、一回の噴射周期Ｆｄｖにおいて還元剤噴射弁２５が開きっぱなしとなる状態である。この状態では、還元剤の噴射による供給圧力Ｐｕの圧力変動は生じないため、センサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行った出力のうち、噴射周期Ｆｄｖに対応する周波数Ｆｓｐ０の成分においてピークが現れない。
【００５８】
したがって、実験やシミュレーション等によって、センサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行った出力のうち、噴射周期Ｆｄｖに対応する周波数Ｆｓｐ０の成分においてピークが現れる噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙの上限を設定する。係る噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙの上限は、例えば、９５％とすることができる。ただし、具体的な数値はこの値に限定されない。
【００５９】
さらに、ある期間において検出されたセンサ信号Ｓｐを基にして異常判定を行うことを許可するための、当該期間における噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内となっている期間の割合についても、同様の実験やシミュレーションによって決定することができる。具体的には、所定期間内に、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内となっていたとしても、当該期間において噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内となっていた期間の割合が小さい場合には、やはり、センサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行った出力のうち、噴射周期Ｆｄｖに対応する周波数Ｆｓｐ０の成分においてピークが現れにくくなるからである。
【００６０】
例えば、ある期間において噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内となっていた期間の割合が２０％以上のときに異常判定を許可するように設定することができる。ただし、具体的な数値はこの値に限定されない。
【００６１】
このように実験やシミュレーションを行った結果、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０において、判定手段４９は、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが５〜９５％の範囲内となっている期間が８０％以上を占める期間のセンサ信号Ｓｐに対して高速フーリエ変換を行った結果、噴射周期Ｆｄｖに対応する周波数Ｆｓｐ０におけるピークが閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ以上となっているか否かの判別を行うように設定されている。閾値Ｔｈｒｅ＿Ａの値は、診断結果の許容誤差や、制御処理装置４０の性能等に応じて最適な値が選択される。
【００６２】
（２）異常診断の具体例
次に、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０において、制御処理装置４０の判定手段４９によって実行される具体的な異常判定の一例を、図５に示すフローチャート図に基づいて説明する。
【００６３】
図５のフローチャート図では、まず、ステップＳ１において、判定手段４９は、現在、還元剤噴射制御中であるか否かを判別する。係るステップＳ１は、例えば、還元剤噴射制御が実行開始されるときに切り換えられる噴射モードのステータスがオンになっているか否かを判別することによって行われる。
【００６４】
ステップＳ１においてＮｏと判定された場合には、異常診断を実行可能な状態でないためにそのまま本ルーチンを終了してスタートに戻る。一方、ステップＳ１においてＹｅｓと判定された場合には、判定手段４９は、ステップＳ２に進んでタイマカウントを開始させるとともに、ステップＳ３において周波数分析器５３による圧力センサ２７のセンサ信号Ｓｐの高速フーリエ変換を開始させる。
【００６５】
次いで、ステップＳ４において、判定手段４９は、タイマ値が所定期間Ｔ０に到達するまで、タイマ値が所定期間Ｔ０に到達したか否かの判別を繰り返し行う。そして、タイマ値が所定期間Ｔ０に到達したときにステップＳ５に進み、判定手段４９は、当該期間における噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが５〜９５％の範囲内の期間の割合が８０％以上であったか否かを判別する。
【００６６】
ステップＳ５においてＮｏと判定された場合には、異常判定を正確に行える状態ではないために、そのまま本ルーチンを終了してスタートに戻る。一方、ステップＳ５においてＹｅｓと判定された場合にはステップＳ６に進み、判定手段４９は、周波数分析器５３の出力結果を読み込む。
【００６７】
次いで、ステップＳ７において、判定手段４９は、周波数分析器５３の出力結果において、噴射周期Ｆｄｖに相当する周波数Ｆｓｐ０の成分におけるピークが閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ以上であるか否かを判別する。ステップＳ７においてＹｅｓと判定された場合には、還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖと同期しており、還元剤供給装置２０に異常が見られないために、そのまま本ルーチンを終了してスタートに戻る。
【００６８】
一方、ステップＳ７においてＮｏと判定された場合には、還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖと同期していないことから、還元剤供給装置２０が正常に動作していない状態と推定され、ステップＳ８において異常有りと判定して本ルーチンを終了する。このとき、ステップＳ７でＮｏと判定された回数を計測し、所定回数を超えたときに異常有りと判定するようにしてもよい、
【００６９】
異常有りと判定された場合には、運転者等に対して異常発生を知らせるために警報を発生させたり、警告ランプを点灯させたりする。これによって、運転者等に対して、速やかに還元剤供給装置２０の修理又は交換を行うように促す。あるいは、還元剤供給装置２０の異常状態においては排気の浄化を適切に行えないことから、内燃機関１の出力を抑えるように内燃機関１の制御装置に対して指示を出力する。これによって、排気浄化効率が低下したままで運転が継続されることを防ぐことができる。
【００７０】
以上説明したように、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０は、還元剤噴射弁２５から還元剤が噴射されることに伴って還元剤の供給圧力Ｐｕが低下することに着目し、還元剤の噴射制御における噴射周期Ｆｄｖと、還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐとが同期しているか否かを判定することによって還元剤供給装置２０の異常の有無の診断を行うようになっている。還元剤噴射弁２５や還元剤供給経路の詰まり、還元剤噴射弁２５の摺動不良、ポンプ２３の動作不良等の異常が生じている場合には、圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖからずれてくるため、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０によれば、還元剤供給装置２０に生じた異常を精度よく検知することができる。
【００７１】
また、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０によれば、通常の還元剤の噴射制御中に検出される圧力変動を利用して異常判定を実行できるように構成されているため、特別なテストモードを設けることなく異常判定を行うことができ、必要のない還元剤の噴射が行われたり、ＮＯXの浄化効率が低下したりすることを防ぐことが可能になる。
【００７２】
また、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０によれば、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内にある期間の圧力変動の周波数Ｆｓｐを用いて異常判定を行うこととしているため、還元剤の噴射によって、噴射周期Ｆｄｖに同期する圧力変動Ｆｓｐ０が正常に現れているか否かが判別しやすくなって、還元剤供給装置２０の異常の有無を精度よく判定することが可能になる。
【００７３】
また、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０によれば、対象となる期間における噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定範囲内となっている期間の割合が所定割合以上の場合に、異常判定を行うこととしているために、還元剤の噴射によって、噴射周期Ｆｄｖに同期する圧力変動Ｆｓｐ０が正常に現れているか否かがより判別しやすくなって、還元剤供給装置２０の異常の有無をさらに精度よく判定することが可能になる。
【００７４】
また、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０によれば、圧力センサ２７のセンサ信号Ｓｐを高速フーリエ変換する周波数分析器５３と、高速フーリエ変換の結果のうち、噴射周期Ｆｄｖに近似する周波数Ｆｓｐ０の成分のピークが所定の閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ以上となっているか否かを判別する判定手段４９と、によって異常判定手段５１を構成することとしているため、圧力変動の周波数Ｆｓｐを比較的正確に得ることができ、圧力変動の周波数Ｆｓｐと噴射周期Ｆｄｖとの比較を正確に実行することが可能になる。
【００７５】
［第２の実施の形態］
１．異常診断装置の構成
図６は、第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０の構成を概略的に示す図である。
第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０は、第１の実施の形態で説明した還元剤供給装置２０と同様の還元剤供給装置に適用されるものであり、周波数分析器の代わりに電気回路９０を用いて構成されたものとなっている。第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０は、制御処理装置のみによって構成されている。
【００７６】
異常診断装置８０は、圧力検出手段４１と、還元剤噴射弁制御手段４３と、還元剤噴射弁駆動回路４４と、リバーティングバルブ制御手段４５と、リバーティングバルブ駆動回路４６と、ポンプ制御手段４７と、ポンプ駆動回路４８と、電気回路９０及び判定手段８１からなる異常判定手段８３とを備えている。このうち、圧力検出手段４１、還元剤噴射弁制御手段４３、還元剤噴射弁駆動回路４４、リバーティングバルブ制御手段４５、リバーティングバルブ駆動回路４６、ポンプ制御手段４７、ポンプ駆動回路４８については、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０の場合と同様に構成することができる。
【００７７】
異常判定手段８３を構成する電気回路９０は、圧力センサのセンサ信号Ｓｐに対してフィルタ処理を施すものであって、ハイパスフィルタ部９１及びローパスフィルタ部９３を備えている。ハイパスフィルタ部９１は、センサ信号Ｓｐのうちの噴射周期Ｆｄｖよりも低い第１の周期Ｆｓｐ１以下の成分を除去する。また、ローパスフィルタ部９３は、噴射周期Ｆｄｖよりも高い第２の周期Ｆｓｐ２以上の成分を除去する。
【００７８】
還元剤供給装置に異常が発生していなければ、センサ信号Ｓｐを電気回路９０に入力し、ハイパスフィルタ部９１及びローパスフィルタ部９３によって、噴射周期Ｆｄｖに一致しない周波数成分のセンサ信号を除去した後においても、所定の強度のセンサ信号Ｓｐが出力されることになる。
【００７９】
異常判定手段８３を構成する判定手段８１は、プログラムの実行によって実現されるものであって、圧力センサによって検出される還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐと還元剤の噴射周期Ｆｄｖとに基づいて還元剤供給装置の異常の有無を判定する。具体的に、判定手段８１は、電気回路９０からのフィルタ処理後の出力信号のピークが所定の閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ以上となっているか否かを判別し、当該ピークが閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ未満の場合には、還元剤供給装置に異常が生じていると判定する。
【００８０】
フィルタ処理によって除去するセンサ信号Ｓｐの周波数成分の閾値である第１の閾値Ｆｓｐ１及び第２の閾値Ｆｓｐ２は、診断結果の許容誤差や、制御処理装置の性能等に応じて最適な値に設定することができる。また、異常の有無を判別するための閾値Ｔｈｒｅ＿Ａについても、診断結果の許容誤差や、制御処理装置の性能等に応じて最適な値に設定することができる。
【００８１】
この他、異常診断の実行を許可する条件についても、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０の場合と同様に設定することができる。すなわち、異常診断を精度よく行うためには、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内にあるときのセンサ信号Ｓｐを用いて、異常診断を実行することが好ましい。
【００８２】
２．異常診断の具体例
次に、第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０において、判定手段８１によって実行される具体的な異常判定の一例を、図７に示すフローチャート図に基づいて説明する。
【００８３】
図７のフローチャート図では、まず、ステップＳ２１において、判定手段８１は、現在、還元剤噴射制御中であるか否かを判別する。係るステップＳ２１は、例えば、還元剤噴射制御が実行開始されるときに切り換えられる噴射モードのステータスがオンになっているか否かを判別することによって行われる。
【００８４】
ステップＳ２１においてＮｏと判定された場合には、異常診断を実行可能な状態でないためにそのまま本ルーチンを終了してスタートに戻る。一方、ステップＳ２１においてＹｅｓと判定された場合には、判定手段８１は、ステップＳ２２に進んで、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内、例えば、５〜９５％の範囲内であるか否かを判別する。
【００８５】
ステップＳ２２においてＮｏと判定された場合には、異常診断を正確に行える状態ではないために、そのまま本ルーチンを終了してスタートに戻る。一方、ステップＳ２２においてＹｅｓと判定された場合にはステップＳ２３に進み、判定手段８１は、電気回路９０からのフィルタ処理後の出力信号を読み込み、出力信号のピークが閾値Ｔｈｒｅ＿Ａ以上であるか否かを判別する。ステップＳ２３においてＹｅｓと判定された場合には、還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖと同期しており、還元剤供給装置に異常が見られないために、ステップＳ２４に進んでカウンタをリセットした後、本ルーチンを終了してスタートに戻る。
【００８６】
一方、ステップＳ２３においてＮｏと判定された場合には、還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖと同期していないことから、還元剤供給装置が正常に動作していない可能性があるため、ステップＳ２５に進みカウントアップする。次いで、判定手段８１は、ステップＳ２６においてカウンタ値が閾値Ｎ０に到達したか否かを判別し、カウンタ値が閾値Ｎ０に到達していない場合にはそのまま本ルーチンを終了してスタートに戻る一方、カウンタ値が閾値Ｎ０に到達している場合には、ステップＳ２７に進んで異常有りと判定して本ルーチンを終了する。
【００８７】
異常有りと判定された場合には、第１の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０の場合と同様に、運転者等に対して異常発生を知らせるために警報を発生させたり、警告ランプを点灯させたり、さらには、内燃機関１の出力を抑えるように内燃機関１の制御装置に対して指示を出力したりする。
【００８８】
以上説明したように、第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０は、還元剤噴射弁から還元剤が噴射されることに伴って還元剤の供給圧力Ｐｕが低下することに着目し、還元剤の噴射制御における噴射周期Ｆｄｖと、還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐとが同期しているか否かを判定することによって還元剤供給装置の異常の有無の診断を行うようになっている。還元剤噴射弁や還元剤供給経路の詰まり、還元剤噴射弁の摺動不良、ポンプの動作不良等の異常が生じている場合には、圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖからずれてくるため、第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０によれば、還元剤供給装置に生じた異常を精度よく検知することができる。
【００８９】
また、第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０によれば、通常の還元剤の噴射制御中に検出される圧力変動を利用して異常判定を実行できるように構成されているため、特別なテストモードを設けることなく異常判定を行うことができ、必要のない還元剤の噴射が行われたり、ＮＯXの浄化効率が低下したりすることを防ぐことが可能になる。
【００９０】
また、第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０によれば、センサ信号Ｓｐに対してフィルタ処理を施すようにしているため、周波数分析器を用いることなく、噴射周期Ｆｄｖに同期する圧力変動の周波数Ｆｓｐ０が現れているか否かを判別することが可能になる。
【００９１】
また、第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置８０において、噴射弁デューティ比ＤＶ＿ｄｕｔｙが所定の範囲内にある期間の圧力変動の周波数Ｆｓｐを用いて異常判定を行うこととすれば、還元剤の噴射によって、噴射周期Ｆｄｖに同期する圧力変動Ｆｓｐ０が正常に現れているか否かが判別しやすくなって、還元剤供給装置の異常の有無を精度よく判定することが可能になる。
【００９２】
［他の実施の形態］
以上説明した第１及び第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０，８０は、本発明の一態様を示すものであって本発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【００９３】
例えば、上述した第１及び第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０，８０において説明した各構成要素の構成や形態はあくまでも一例であって、任意に変更することが可能である。
【００９４】
また、上述した第１及び第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０，８０においては、周波数分析器５３や、ハイパスフィルタ部９１及びローパスフィルタ部９３を有する電気回路９０を用いて、還元剤の供給圧力Ｐｕの圧力変動の周波数Ｆｓｐが噴射周期Ｆｄｖに同期しているか否かの確認を可能にしているが、周波数分析器５３や電気回路９０以外の手段を用いることもできる。
【００９５】
また、上述した第１及び第２の実施の形態に係る還元剤供給装置の異常診断装置５０，８０においては、噴射周期Ｆｄｖを固定値として構成しているが、還元剤の噴射制御中の噴射周期Ｆｄｖが変動する場合には、所定の期間において検出される圧力変動の周波数Ｆｓｐが、当該期間における噴射周期Ｆｄｖに同期しているかを判別するように構成することによって、還元剤供給装置の異常判定を行うことができる。
【符号の説明】
【００９６】
１：内燃機関、３：排気管、１０：排気浄化装置、１１：ＮＯX浄化触媒、２０：還元剤供給装置、２１：貯蔵タンク、２２：ポンプユニット、２３：ポンプ、２４：リバーティングバルブ、２５：還元剤噴射弁、２７：圧力センサ、３１：第１の還元剤通路、３３：第２の還元剤通路、３５：リターン通路、３７：リリーフ弁、４０：制御処理装置、４１：圧力検出手段、４３：還元剤噴射弁制御手段、４４：還元剤噴射弁駆動回路、４５：リバーティングバルブ制御手段、４６：リバーティングバルブ駆動回路、４７：ポンプ制御手段、４８：ポンプ駆動回路、４９：異常判定手段、５０：異常診断装置、５１：異常判定手段、５３：周波数分析器、８０：異常診断装置（制御処理装置）、８１：異常判定手段、９０：電気回路、９１：ハイパスフィルタ部、９３：ローパスフィルタ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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