排气净化装置的异常判断装置及异常判断方法

摘要

一种排气净化装置(7)的异常判断装置(40)，该排气净化装置(7)具有过滤装置(72)和压力测量装置(73)，该异常判断装置(40)包括：使用可否判断部(44)，其基于排气流量及由压力测量装置(73)测量到的压力判断压力测量装置(73)是否能够使用；冻结状态判断部(45)，其判断压力测量装置(73)是否冻结；异常判断部(46)，其在由使用可否判断部(44)判断为压力测量装置(73)不能使用，并且由冻结状态判断部(45)判断为压力测量装置(73)没有冻结的情况下，判断为压力测量装置(73)存在异常。

说明书

技术领域

本发明涉及一种排气净化装置的异常判断装置及排气净化装置的异常判 断方法。

背景技术

近些年，在液压挖掘机或轮式装载机等建筑机械，客车、载货卡车、自 卸车辆、公路卡车(オンロードトラック)等运输车辆，定置型发电机等具 有柴油发动机等的内燃机的车辆或机械中，配置有排气净化处理装置，该排 气净化处理装置利用Diesel Particulate Filter(柴油机微粒过滤器，DPF)从内 燃机排出的排气中除去微粒物(Particulate Matter(PM))。该排气净化装置在 DPF所使用的过滤器中具有检测排气的入口侧的压力与出口侧的压力的压差 的压力传感器(压差传感器)并基于该压力传感器检测出的压差，推算过滤 器中的PM的堆积量。例如，在专利文献1、2中记载了判断压力传感器或与 压力传感器连接的压力导入用软管的异常的结构。

即，在专利文献1中，为了诊断与DPF的压力传感器连接的压力导入软 管的破损，使用基于过滤器的排气入口侧和出口侧的温度的DPF异常的判断 结果和压力传感器对压差的检测结果，判断软管破损的异常。

在专利文献2中，在与过滤器出口侧连接的配管上设置切换阀，从而使 过滤器能够向大气开放，基于此时过滤器上游侧的压力变化来判断压力传感 器的异常。

因此，根据专利文献1和专利文献2，在判断压力不能正常地导入压力传 感器或压力传感器自身存在异常的情况下，能够利用表示该异常的报告通知 操作人员。收到通知的操作人员与服务人员联络，从而服务人员能够进行更 换压力传感器或软管等的维护。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013-2366号公报

专利文献2：(日本)特开2008-111409号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在寒冷地区运行的车辆或机械，在低温状态下起动发动机时，有 时会发出表示排气净化装置的压力传感器异常的报告。在这种情况下，操作 人员使建筑机械停止工作，联系服务人员进行检查。

可是，人们发现发动机低温状态下的起动时的压力传感器的异常，很少 是由压力传感器自身发生故障引起的，大多数情况下是由压力导入用配管内 的冷凝水冻结，压力不能正常地导入压力传感器所造成的。在这种情况下， 通常经过一段时间外部空气温度上升，或工作中的排气引起排气净化装置的 温度上升，冻结的冷凝水逐渐解冻，因此压力逐渐导入压力传感器，压力传 感器的功能恢复，从而异常解除。

然而，在专利文献1、2中，对冻结引起的压力传感器的异常没有任何描 述，只要判断为异常，就进行通知，而不管原因如何。因此，尽管直接继续 运行，异常就会消除的可能性较高，仍然会呼叫服务人员，从而车辆或机械 停止工作而被实施检查，因此导致车辆或机械的运转率降低的问题。

本发明的目的在于提供一种排气净化装置的异常判断装置及排气净化装 置的异常判断方法，能够判断压力传感器的异常是否由冻结引起，从而维持 车辆或机械的运转率。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的排气净化装置的异常判断装置具有：过滤装置，其设置于从内 燃机排出的排气的排气通路，除去排气中所含有的残留物质；压力测量装置， 其设置于所述过滤装置，测量排气的压力。所述排气净化装置的异常判断装 置的特征在于，包括：使用可否判断部，基于排气流量及由所述压力测量装 置所测量到的压力判断该压力测量装置是否能够使用；冻结状态判断部，其 判断所述压力测量装置是否冻结；异常判断部，其在由所述使用可否判断部 判断为所述压力测量装置不能使用，并且，所述由冻结状态判断部判断为所 述压力测量装置没有冻结的情况下，判断为所述压力测量装置存在异常。

根据本发明，使用可否判断部判断压力测量装置是否不能使用。在使用 可否判断部判断为压力测量装置不能使用的情况下，冻结状态判断部判断不 能使用的原因是否由冻结造成。压力测量装置具有压力传感器和将排气等的 压力导入该压力传感器的压力导入用配管。并且，在水蒸汽在压力测量装置 内冷凝，且该冷凝水在压力传感器或配管内冻结时，压力不能导入到压力传 感器，从而使压力测量装置不能正常地测量排气等的压力。这样，压力测量 装置除了判断压力传感器发生故障或配管破损而不能使用的情况之外，还判 断由冻结引起的不能使用的情况。

并且，在冻结状态判断部判断为所述原因是由冻结引起的情况下，异常 判断部能够判断为异常不是由压力传感器故障或将压力导入压力传感器的配 管等破损引起，而是由冻结导致，只要冻结部分解冻，压力测量装置即可正 常工作，不需要修理或更换压力测量装置。在这种情况下，异常判断装置不 向压力测量装置报告存在异常，操作人员不呼叫服务人员就能够继续使用排 气净化装置。

与此相对，异常判断部在压力测量装置不能使用的原因不是由冻结引起 的情况下，判断为压力传感器自身或配管等存在异常。因此，异常判断装置 能够向操作人员报告存在异常，从而能够进行压力传感器或配管的修理或更 换。

因此，异常判断部在由使用可否判断部判断为压力测量装置不能使用， 并且由冻结状态判断部判断为压力测量装置没有冻结的情况下，判断压力测 量装置存在异常。因此，在判断压力测量装置冻结的情况下，异常判断部不 判断为存在异常，从而能够使车辆或机械继续工作，维持良好的运转率。

在本发明的排气净化装置的异常判断装置中，优选还具有异常通知部， 在由所述异常判断部判断为所述压力测量装置存在异常的情况下，所述异常 通知部通知所述压力测量装置的异常。

根据本发明，能够向操作人员通知没有发生冻结情况下的压力测量装置 的异常。因此，操作人员能够把握由冻结以外的原因引起的压力测量装置的 异常，从而使车辆或机械停止。因此，能够防止排气净化装置在压力测量装 置存在异常的状况下工作。

在本发明的排气净化装置的异常判断装置中，优选所述压力测量装置是 测量所述过滤装置所使用的过滤器的排气入口侧压力与出口侧压力的压差的 压力测量装置，所述使用可否判断部基于排气流量及由所述压力测量装置测 量到的压差判断所述压力测量装置是否能够使用。

在排气净化装置中，如果捕集到的PM等残留物质的堆积量增加则过滤 器会发生筛眼堵塞，因此进行燃烧捕集到的残留物质而除去过滤器的筛眼堵 塞的再生处理。而且，所述过滤器中的残留物质的堆积量，通常是通过排气 流量及所述压力测量装置的压力传感器所测量到的压差推算出的。在这里， 在压力测量装置存在异常或处于冻结状态而不能使用的情况下，相对于排气 流量的压差表示为异常值，因此能够容易地判断压力测量装置处于不能使用 的状态。

在本发明的排气净化装置的异常判断装置中，所述冻结状态判断部可以 具有测量大气温度或所述压力测量装置的温度的温度传感器，在由所述温度 传感器测量到的温度比设定温度高的情况下，判断为所述压力测量装置没有 冻结。

根据本发明，冻结状态判断部具有测量大气温度的温度传感器或测量压 力测量装置的温度的温度传感器，并且判断所述温度传感器所测量的温度(大 气温度或压力测量装置的温度)是否比设定温度高。作为所述设定温度，设 定为冷凝水冻结的可能性低的温度，例如10℃等，在测量温度比设定温度高 的情况下能够判断压力测量装置没有冻结。

需要说明的是，作为测量压力测量装置的温度的温度传感器，可以构成 为在压力测量装置的压力传感器的配置部分或配管内组装温度传感器，也可 以构成为在压力测量装置所配置的空间内配置温度传感器。

另外，测量大气温度的温度传感器配置在车辆的车体等难以受到内燃机 的热的影响的部位即可。压力测量装置存在冻结的可能性是由于大气温度低， 车辆或机械停止而排气净化装置或压力测量装置被大气冷却。因此，在大气 温度原本就是冻结的可能性低的温度，例如10℃以上的情况下，能够判断压 力测量装置没有冻结。因此，即使不直接测量压力测量装置的温度，通过测 量大气温度，也能够判断压力测量装置冻结的可能性。

在本发明的排气净化装置的异常判断装置中，所述冻结状态判断部可以 具有测量所述内燃机从起动开始所经过的时间的计时器，在由所述计时器测 量到的时间超过设定时间的情况下，判断所述压力测量装置没有冻结。

根据本发明，冻结状态判断部由计时器测量内燃机从起动开始所经过的 时间，判断测量到的时间是否超过设定时间。作为所述设定时间，设定为即 使在压力测量装置冻结的情况下，通过将设定时间设定为在压力测量装置冻 结的冷凝水被排气加热而解冻的时间，例如八小时，从而在所述测量到的时 间超过设定时间的情况下，也能够判断压力测量装置没有冻结。

本发明的排气净化装置包括：过滤装置，其设置于从内燃机排出的排气 的排气通路，除去排气中所含有的残留物质；压力测量装置，其设置于所述 过滤装置，测量排气的压力；所述排气净化装置的异常判断方法的特征在于， 包括以下步骤：基于排气流量及由所述压力测量装置测量到的压力判断该压 力测量装置是否能够使用；在判断为所述压力测量装置不能使用的情况下， 判断所述压力测量装置是否冻结；在判断为所述压力测量装置没有冻结的情 况下，判断为所述压力测量装置存在异常。

在本发明的异常判断方法中，也能够起到与所述异常判断装置相同的作 用效果。即，即使压力测量装置被判断为不能使用，在判断压力测量装置冻 结的情况下，也能够使车辆或机械继续工作，因此能够维持良好的运转率。

附图说明

图1是表示包括本发明一实施方式的排气净化装置的异常判断装置的内 燃机的示意图。

图2是表示异常判断装置的框图。

图3是表示排气流量、压差及PM堆积量的关系的图。

图4是用于说明异常判断方法的流程图。

图5是表示本发明变形例的异常判断装置的框图。

图6是表示本发明变形例的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示柴油发动机100的结构概要的示意图，该柴油发动机100作 为包括本实施方式的排气净化装置的异常判断装置的内燃机。

【柴油发动机的大致整体说明】

在图1中，柴油发动机100具有在内部形成有多个燃烧室的发动机主体1、 对所吸入的空气进行过滤而防止灰尘等异物混入燃烧室的空气滤清器2、向发 动机主体1内部的各燃烧室供气的进气管路3、将来自发动机主体1内部的各 燃烧室的排气排出的排气管路4、冷却机构5、排气涡轮增压器6、排气净化 装置7、排气再循环系统8、发动机控制器30、作为异常判断装置的再生控制 部40和显示装置50。

作为本实施方式的柴油发动机100，假定其搭载于例如液压挖掘机、轮式 装载机、越野自卸车辆等建筑机械上，但是不限于此。柴油发动机100也可 以搭载在公路卡车或定置型发电机等上。

在发动机主体1与进气管路3之间安装有进气歧管3A，以将来自进气管 路3的进气分配到发动机主体1内的各燃烧室。在发动机主体1与排气管路4 之间安装有排气歧管4A，以使从发动机主体1内部的各燃烧室排出的排气汇 集而流入排气管路4。

在进气管路3上设有用于冷却被排气涡轮增压器6压缩的空气的后冷却 器11。冷却机构5具有被收纳在发动机主体1内的未图示的曲轴等驱动的泵 12。被泵12压送的冷却水在对发动机主体1、排气涡轮增压器6、未图示的 油冷却器等需要冷却的部位进行冷却后，被设置在冷却机构5上的散热器13 空冷。后冷却器11和散热器13设置在发动机主体1上，并且，利用被未图 示的曲轴等旋转驱动的风扇14来促进其冷却作用。

排气涡轮增压器6具有：涡轮21，其设置在排气管路4的中途；压缩机 22，其设置在进气管路3的中途，与涡轮21连结且被其驱动；可变涡轮喷嘴 23，其用于控制向涡轮21供给的排气的流速。排气涡轮增压器6通过控制可 变涡轮喷嘴23的开度来控制涡轮21的转速。利用涡轮21的旋转来驱动压缩 机22，从而进行向发动机主体1的进气。需要说明的是，在可变涡轮喷嘴23 全闭时，排气经由旁通路24排向排气净化装置7侧。即，在可变涡轮喷嘴23 开启时，向涡轮叶轮21A供给排气而使涡轮叶轮21A工作，在可变涡轮喷嘴 23全闭时，排气经由旁通路24向排气净化装置7侧输出，从而使涡轮叶轮 21A的工作减少而提高排气温度。

排气净化装置7设置在涡轮21的下游侧，除去排气中所含有的PM(残 量物质)，排气净化装置7具有柴油机氧化催化剂(Diesel Oxidation Catalyst (DOC))71、作为过滤装置的DPF72、压力测量装置73和排气温度传感器 74。DOC71和DPF72设置在圆筒状排气管路内部，DOC71设置在排气管路 的上游侧，DPF72设置在排气管路的下游侧。另外，在涡轮21与排气净化装 置7之间配置有喷射从定量燃料供给装置70供给的定量燃料的定量喷嘴 70A。该定量燃料的喷射是在做出强制再生的指示的情况下进行的。定量燃料 与用于使柴油发动机100工作的燃料是相同的。需要说明的是，除了通过定 量燃料供给装置70供给定量燃料之外，也可以利用向燃烧室喷射燃料的燃料 喷射装置进行后喷射。

DOC71是由Pt(白金)等而实现的，对排气中所含有的CO(一氧化碳) 及HC(碳化氢)、PM中所含有的SOF(有机可溶成分)进行氧化而使其除 去。此外，DOC71对排气中所含有的NO(一氧化氮)进行氧化而使其转化 为NO2(二氧化氮)，并且通过对从定量喷嘴70A喷射出的定量燃料进行氧化 从而使排气温度上升。

DPF72具有作为捕集PM的过滤器的Catalyzed Soot Filter(触媒滤烟器， CSF)72A。CSF72A是以碳化硅、氧化铝等为基材而实现的。排气中所含有 的PM在通过形成于CSF72A的微细的孔时被捕集。并且，如图1所示，CSF72A 在圆筒状排气管内密集地配置有孔室(セル)，该孔室具有沿排气流动方向延 伸的微细流路。而且，CSF72A是上游侧端部被封口的孔室与下游侧端部被封 口的孔室交替配置的壁流型。以排气能够进行氧化反应的温度为条件，捕集 到的PM被排气中所含有的氧气及DOC71所生成的NO2氧化(燃烧)。

压力测量装置73具有：配管731，其与CSF72A的上游侧连接；配管732， 其与CSF72A的下游侧连接；压力传感器733，其测量通过配管731导入的排 气的入口侧的压力与通过配管732导入的排气的出口侧的压力的压差并且将 测量到的压差(压力)输出到再生控制部40；出口压力传感器734，其测量 通过所述配管732导入的压力并将其输出到再生控制部40。此外，在搭载有 柴油发动机100的建筑机械的车体上安装有大气压传感器735。该大气压传感 器735也将测量到的压力(大气压)输出到再生控制部40。

排气温度传感器74配置在CSF72A的上游侧，检测CSF72A的入口的排 气温度，作为DPF温度输出到再生控制部40。

另外，建筑机械的车体上安装有大气温度传感器75。大气温度传感器75 测量车体外部的大气的温度，作为大气温度输出到再生控制部40。

排气再循环系统8具有连通排气歧管4A与进气管路3的排气再循环通路 31。排气再循环通路31从排气歧管4A抽出一部分排气而使其经由进气管路 3再循环。在排气再循环通路31上设有开闭排气再循环通路31的EGR阀32 及冷却来自排气歧管4A的排气的EGR冷却器33。排气再循环系统8通过使 一部分排气经由排气再循环通路31向进气歧管3A回流，使进气中的氧气浓 度降低，从而降低发动机主体1的燃烧温度。由此，能够降低排气中所含有 的氮氧化物的量。

在这里，柴油发动机100具有流量传感器105。流量传感器105作为质量 流量传感器而构成，检测向发动机主体1供给的空气的进气质量流量，将表 示进气质量流量的信号输入到发动机控制器30。

【发动机控制器】

发动机控制器30根据与操作人员的要求相对应的未图示的加速踏板等输 入部的输入值，调整燃料喷射量、燃料喷射时机、EGR阀32、可变涡轮喷嘴 23来进行发动机转速或扭矩控制，并且根据来自再生控制部40的指示，调整 燃料喷射量、燃料喷射时机、EGR阀32、可变涡轮喷嘴23，从而使排气温度 上升，然后通过从定量喷嘴70A喷射定量燃料，进行强制再生控制。尤其是 在进行强制再生控制的情况下，发动机控制器30通过抑制燃料喷射量，分别 关闭EGR阀32、可变涡轮喷嘴23来使排气温度上升。

【再生控制部】

如图2所示，再生控制部40具有压差堆积量计算部41、模型堆积量计算 部42、再生指示部43、使用可否判断部44、冻结状态判断部45、异常判断 部46和异常通知部47。

再生控制部40利用压差堆积量计算部41或模型堆积量计算部42计算在 CSF72A堆积的PM堆积量的推算值，在PM堆积量超过规定的阈值的情况下， 将CSF72A进行再生的指示输出到发动机控制器30。

另外，在通过显示装置50做出手动再生指示的情况下，再生控制部40 向发动机控制器30发出进行手动强制再生的指示。另外，在手动强制再生结 束的情况下，对该情况进行通知。

此外，再生控制部40判断压力测量装置73是否存在异常，在判断存在 异常的情况下对该情况进行通知。

需要说明的是，在图1中，再生控制部40设置在发动机控制器30的外 部，但是也可以在发动机控制器30的内部设置再生控制部40。

【压差堆积量计算部】

压差堆积量计算部41被输入利用压力测量装置73的压力传感器733测 量到的压差DP、利用出口压力传感器734测量到的DPF下游压力Pd、利用 大气压传感器735测量到的大气压Pa、利用排气温度传感器74测量到的DPF 温度T及从发动机控制器30输出的排气流量信息。排气流量信息是将流量传 感器105所检测到的吸入质量流量与根据燃料喷射量推算的燃料质量流量相 加的排气质量流量m。而且，压差堆积量计算部41基于从发动机控制器30 输入的排气质量流量m、所述DPF温度T、DPF上游压力Pu、已知的气体常 数R，根据以下状态方程式(1)计算出输入到CSF72A的排气流量V。该计 算出的排气流量V是体积流量。

Pu·V＝m·R·T···(1)

此时，DPF上游压力Pu是将大气压Pa、表压即DPF下游压力Pd及压差 DP相加的压力，是绝对压力。

压差堆积量计算部41具有表示该计算出的排气流量V、压差DP和PM 堆积量的关系的三维脉谱图，以所述排气流量V和压差DP为输入值输出PM 堆积量。图3是表示以PM堆积量为参数的排气流量V与压差DP的关系的 视图。在排气流量V一定的情况下，随着压差DP的增大PM堆积量增大。 另外，在压差DP一定的情况下，随着排气流量V的增大PM堆积量减少。 例如，如图3所示，在排气流量为V1且压差为DP1～DP4的情况下，各个 PM堆积量为P1～P4。即，PM堆积量P4比P1大。L1～L4是表示PM堆积 量的堆积水平的线。压差堆积量计算部41将推算出的PM堆积量作为压差堆 积量PMa输出到再生指示部43。

【模型堆积量计算部】

图2所示的模型堆积量计算部42使用从发动机控制器30输出的吸入质 量流量、燃料质量流量、喷射时机的各信息和从排气温度传感器74输出的 DPF温度T，利用规定的燃烧模型来计算出理论上的PM堆积量，将该PM堆 积量作为模型堆积量PMb输出到再生指示部43。

因此，模型堆积量计算部42不使用压力传感器733的压差DP就能够推 算PM堆积量。

【再生指示部】

再生指示部43基于利用压差堆积量计算部41计算出的压差堆积量PMa 或利用模型堆积量计算部42计算出的模型堆积量PMb，对发动机控制器30 做出自动再生处理的指示。

另外，再生指示部43在堆积量PMa、PMb超过预先设定的阈值PMth的 情况下，向显示装置50输出应进行手动强制再生的指示，在操作人员利用显 示装置50进行做出手动强制再生指示的操作的情况下，对发动机控制器30 做出进行手动强制再生控制的指示。

此时，在本实施方式中，以图3所示的堆积水平L4为阈值PMth。因此， 在压力测量装置73(图1)能够使用的状况下进行的通常的控制中，在利用 压差堆积量计算部41所计算出的压差堆积量PMa超过阈值PMth(堆积水平 L4)的情况下，再生指示部43指示显示装置50显示应当进行手动强制再生。

另外，在利用以下说明的异常判断部46判断压力测量装置73冻结而处 于不能使用状态的状况下进行的基于模型的控制中，在利用模型堆积量计算 部42计算出的模型堆积量PMb超过由燃烧模型得到的PM堆积量的阈值 PMth的情况下，再生指示部43指示显示装置50显示应当进行手动强制再生 的指示。

此外，在收到手动强制再生指示结束的通知的情况下，再生指示部43将 该通知显示在显示装置50中。

【使用可否判断部】

使用可否判断部44判断压力测量装置73(图1)是否处于正常状态，即 是否处于能够使用的状态。

即，根据图3所示的图，在由排气流量V及压差DP得到的PM堆积量 作为没有达到堆积水平L1的区域R1内的值被检测出来的情况下，以及作为 超过堆积水平L4的区域R2内的值被检测出来的情况下，利用压力测量装置 73测量到的压差DP为异常值，使用可否判断部44判断为压力测量装置73 没有处于正常的状态，压力测量装置73不能使用。

使用可否判断部44将压力测量装置73能够使用或不能使用的判断结果 输出到异常判断部46。

在这里，在使用可否判断部44中，作为判断压力测量装置73不能使用 的原因，能够假定为由冻结引起的情况和压力测量装置73发生故障的情况。

由冻结引起的情况是凝结水在配管731,732内冻结而导致排气的压力不 能导入压力测量装置73的情况或附着在压力传感器733的受压部分的凝结水 冻结而导致压力传感器733处于受到某些外力的状态的情况等。

在这些情况下，压力传感器733所测量到的压差DP成为异常值，因此使 用可否判断部44判断压力测量装置73不能使用。

另一方面，在压力传感器733发生故障或配管731,732破损等情况下，压 差DP也成为异常值。在这种情况下，使用可否判断部44也判断压力测量装 置73不能使用。

【冻结状态判断部】

冻结状态判断部45判断压力测量装置73是否存在冻结的可能性。冻结 状态判断部45对设置在建筑机械的适当位置上的大气温度传感器75所测量 的大气温度Ta与预先设定的设定温度Td进行比较从而进行判断。冻结状态 判断部45将能够推算为不发生冻结的温度，例如10℃设定为设定温度Td。

冻结状态判断部45在大气温度Ta比设定温度Td小的情况下，判断为压 力测量装置73存在冻结的可能性，在大气温度Ta在设定温度Td以上的情况 下，判断为压力测量装置73没有冻结。然后，冻结状态判断部45将判断结 果输出到异常判断部46。

需要说明的是，大气温度Ta作为发动机控制或其他控制的参数而经常被 使用，因此在建筑机械上原本就经常设有大气温度传感器75。因此，不需要 重新设置测量在冻结判断中所使用的大气温度Ta的大气温度传感器75。

【异常判断部】

异常判断部46基于从使用可否判断部44输出的压力测量装置73的能够 使用判断结果和从冻结状态判断部45输出的冻结状态的判断结果，判断压力 测量装置73(图1)是否存在异常。然后，异常判断部46将判断结果输出到 再生指示部43或异常通知部47。

即，压力测量装置73在由使用可否判断部44判断为压力测量装置73能 够使用的情况下，判断为压力测量装置73正常工作，不存在异常，并且将判 断结果输出到再生指示部43。在这种情况下，由于压力测量装置73正常，再 生指示部43基于压差堆积量计算部41的压差堆积量PMa进行再生控制，其 中压差堆积量计算部41利用了压力传感器733所测量到的压差DP。

另一方面，压力测量装置73在由使用可否判断部44判断压力测量装置 73不能使用，并且由冻结状态判断部45判断为没有处于冻结状态的情况下， 判断为压力测量装置73(压力传感器733或配管731、732)存在异常，并且 将判断结果输出到发动机控制器30、再生指示部43、异常通知部47。

在判断压力测量装置73存在异常的情况下，再生指示部43不能进行合 适的再生处理，因此禁止进行再生处理。另外，异常通知部47在显示装置50 中显示表示压力测量装置73存在异常的警告。由此，操作人员能够呼叫服务 人员，委托其进行压力测量装置73的维护。

此外，发动机控制器30被禁止进行再生处理，并且，为了向没有看到警 告显示的操作人员通知异常，使发动机主体1的输出降低规定比例。

另外，异常判断部46在由使用可否判断部44判断为压力测量装置73不 能使用，并且由冻结状态判断部45判断为处于冻结状态的情况下，判断为压 力测量装置73由于冻结而不能使用，将判断结果输出到再生指示部43。在这 种情况下，由于压力测量装置73冻结，再生指示部43基于模型堆积量计算 部42的模型堆积量PMb进行再生控制。另外，不向显示装置50报告压力测 量装置73存在异常。

【异常通知部】

在异常判断部46判断存在异常的情况下，异常通知部47在显示装置50 中报告压力测量装置73存在异常，从而通知操作人员。

【异常判断方法】

以下，基于图4对使用图1～3说明的排气净化装置7的异常判断方法进 行说明。

在操作人员将柴油发动机100的钥匙开关切换为ON(开)时，利用来自 电池的电源来起动发动机控制器30或再生控制部40(步骤S1)。

于是，再生控制部40(图1)的压差堆积量计算部41计算压差堆积量PMa。 具体地说，压差堆积量计算部41从发动机控制器30获得排气流量信息即排 气质量流量m(步骤S2)，根据该排气质量流量m、DPF温度T、DPF上游 压力Pu及气体常数R计算排气流量V(步骤S3)，从压力测量装置73获得 压差DP(步骤S4)。

接着，使用可否判断部44判断压力测量装置73是否能够使用(步骤S5)。 具体地说，在排气流量V及压差DP是图3所示的脉谱图上的堆积水平L1～ L4所夹的区域内的值的情况下，使用可否判断部44判断为压力测量装置73 能够使用(在步骤S5中为是)，在排气流量V及压差DP是没有达到堆积水 平L1的区域R1或超过堆积水平L4的区域R2内的值的情况下判断为压力测 量装置73不能使用(在步骤S5中为否)。

在步骤S5中判断为是的情况下，再生控制部40进行通常控制(步骤S6)。 即，将使用可否判断部44的判断结果输出到异常判断部46，异常判断部46 向再生指示部43发出压力测量装置73能够使用的通知。

由于压力测量装置73能够使用，再生指示部43基于压力测量装置73所 测量到的实际的压差DP，利用压差堆积量计算部41计算压差堆积量PMa， 基于压差堆积量PMa执行再生处理。然后，再生控制部40重复步骤S2至S6 的处理。

在步骤S5中判断为否的情况下，冻结状态判断部45判断压力测量装置 73是否处于冻结状态(步骤S7)。具体地说，如果大气温度传感器75所测量 到的大气温度Ta没有达到设定温度Td，则冻结状态判断部45判断为压力测 量装置73处于冻结状态(在步骤S7中为是)，如果大气温度Ta在设定温度 Td以上，则冻结状态判断部45判断为压力测量装置73没有处于冻结状态(在 步骤S7中为否)。

在步骤S7中判断为是的情况下，再生控制部40进行基于模型的控制(步 骤S8)。即，冻结状态判断部45的判断结果输出到异常判断部46，异常判断 部46向再生指示部43发出压力测量装置73由于处于冻结状态而不能使用的 通知。

由于压力测量装置73不能使用，再生指示部43利用模型堆积量计算部 42计算出模型堆积量PMb，基于模型堆积量PMb执行再生处理。然后，再 生控制部40重复步骤S2至S8的处理。

从柴油发动机100的起动开始经过一段时间，压力测量装置73由于排气 的热而被加热，冻结的凝结水逐渐解冻。如果压力测量装置73解冻而达到能 够使用的状态，则在步骤S5中判断为是，然后执行通常控制(步骤S6)。

另外，在步骤S7中判断为否的情况下，尽管压力测量装置73冻结的可 能性较低，压力测量装置73也不能使用。因此，异常判断部46判断为由于 压力传感器733发生故障或配管731、732破损，压力测量装置73发生异常 (步骤S9)。

于是，异常通知部47向显示装置50报告异常(步骤S10)。因此，操作 人员能够呼叫服务人员，委托其进行压力测量装置73的维护。此外，异常判 断部46向发动机控制器30及再生指示部43发出压力测量装置73发生异常 的通知。另外，发动机控制器30被禁止进行再生处理，另外，为了向没有看 到警告显示的操作人员通知异常，使发动机主体1的输出降低规定比例。

然后，通过服务人员的维护，在压力测量装置73的异常被解除的状态下 打开钥匙开关，反复执行步骤S1、步骤S2及之后的处理。

根据以上说明的实施方式，即使利用使用可否判断部44判断压力测量装 置73不能使用，在利用冻结状态判断部45判断为压力测量装置73冻结的情 况下，异常判断部46不判断为压力测量装置73存在异常，再生控制部40基 于利用模型堆积量计算部42计算出的模型堆积量PMb继续控制。因此，能 够使作业车辆继续运行，从而良好地维持运转率。

需要说明的是，本发明不限于上述实施方式，在能够达成本发明的目的 的范围内的变形、改良等都包含于本发明。

在所述实施方式中，冻结状态判断部45通过大气温度Ta与设定温度Td 的比较来判断压力测量装置73是否冻结，但不限于此。例如，如图5所示， 也可以设置能够测量从柴油发动机100的起动(包括钥匙ON状态)开始的 经过时间的计时器76来代替大气温度传感器75，再生控制部40A的冻结状 态判断部45A在计时器76所测量的时间Ha超过设定时间Hd的情况下，判 断压力测量装置73没有冻结。

该变形例的再生控制部40A的处理如图6的流程图所示。在图6中，对 与所述实施方式的图4的流程图相同的处理标注相同的附图标记，并且省略 说明。

如图6所示，在步骤S1中打开钥匙开关后，计时器76开始测量(步骤 S11)。然后，在步骤S5中判断为否的情况下，如果利用计时器76测量的时 间Ha没有达到预先设定的设定时间Hd(在步骤S7A中为是)，则冻结状态 判断部45A判断压力测量装置73存在冻结的可能性，从而进行基于模型的控 制(步骤S8)。

另一方面，如果利用计时器76测量的时间Ha在预先设定的设定时间Hd 以上(在步骤S7A中为否)，则冻结状态判断部45A判断压力测量装置73冻 结的可能性较小，不是由于冻结而发生异常，而是压力测量装置73自身存在 异常(步骤S9)。

因此，可以将所述设定时间Hd设定为冻结的压力测量装置73利用排气 等的热而解冻的足够长的时间，例如八小时。在该变形例中，由于不设置大 气温度传感器75就能够判断冻结状态，因此能够容易地适用于不具备大气温 度传感器75的车辆等。

在所述实施方式中，说明了在冻结状态的判断中所使用的大气温度Ta是 从原本就在作业车辆上所使用的大气温度传感器75得到的，但是也可以重新 设置专门用于冻结状态判断的大气温度传感器，并且使用从该大气温度传感 器得到的大气温度。

另外，可以不使用大气温度传感器75，而是设置测量发动机室内的温度 的温度传感器，通过利用该温度传感器测量到的温度推算压力测量装置73的 温度而判断冻结状态。进而，可以设置直接检测压力测量装置73的温度，例 如直接检测出压力传感器733、配管731,732的温度的温度传感器，冻结状态 判断部45利用各温度传感器的测量温度来判断压力测量装置73的冻结状态。

另外，进行本发明的异常判断的压力测量装置不限于压力测量装置73。 例如，可以用于对出口压力传感器734的异常判断，也可以在DPF72的下游 侧配置有选择性催化还原装置(Selective Catalytic Reduction(SCR))的情况 下，用于对在SCR上设置的压力测量装置的异常判断。即，本发明能够用于 判断排气净化装置所使用的压力测量装置的异常。

本发明除了能够用于包括液压挖掘机、轮式装载机、越野自卸车辆等建 筑机械的作业车辆之外，也能够用于定置式发电机等。

附图标记说明

1…发动机主体，40、40A…再生控制部，41…压差堆积量计算部，42… 模型堆积量计算部，43…再生指示部，44…使用可否判断部，45、45A…冻结 状态判断部，46…异常判断部，47…异常通知部，50…显示装置，70…定量 燃料供给装置，71…DOC，72…DPF，72A…CSF，73…压力测量装置，74… 排气温度传感器，75…大气温度传感器，76…计时器，100…柴油发动机，731、 732…配管，733…压力传感器，734…出口压力传感器，735…大气压传感器。