JP2007051597A - Exhaust control device for internal combustion engine - Google Patents

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浩一 北浦
衛 ▲吉▼岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust control device capable of maintaining good emission by sufficiently supplying secondary air in an exhaust gas passage. <P>SOLUTION: This exhaust control device 10 for an internal combustion engine is provided with purification catalysts 31, 32 arrange in an exhaust gas passage 7 of the internal combustion engine 1, a secondary air supply means 20 supplying secondary air to the exhaust gas passage, gas pressure adjusting means 33, 34, 35 changing exhaust gas pressure in a downstream side of the purification catalyst, and a control means 40 controlling the gas pressure adjusting means to reduce exhaust gas pressure when the secondary air supply means supplies secondary air. Secondary air can be smoothly introduced to the exhaust gas passage. Consequently, reaction is accelerated and good emission can be maintained since exhaust gas and sufficient secondary air are mixed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は内燃機関の排気制御装置に関し、特に排気通路に2次空気を供給する構造を設けて排気ガスの浄化を促進するようにしている排気制御装置に関する。   The present invention relates to an exhaust control device for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust control device provided with a structure for supplying secondary air to an exhaust passage so as to promote purification of exhaust gas.

内燃機関の排気系には排気ガスを浄化するため排気浄化触媒が配備されており、排気ガス中のHC、CO等の大気汚染物質を無害なHO、CO等に変換している。排気浄化触媒がその機能を十分発揮するためには、排気浄化触媒が一定の活性化温度(例えば、350℃以上)の環境下に置かれることが必要とされている。ところが、内燃機関の冷間始動時などにあっては排気浄化触媒がその機能を十分に発揮し得ない場合がある。 An exhaust purification catalyst is provided in the exhaust system of the internal combustion engine to purify the exhaust gas, and air pollutants such as HC and CO in the exhaust gas are converted into harmless H 2 O, CO 2 and the like. In order for the exhaust purification catalyst to fully perform its function, the exhaust purification catalyst is required to be placed in an environment with a certain activation temperature (for example, 350 ° C. or higher). However, when the internal combustion engine is cold started, the exhaust purification catalyst may not fully perform its function.

そこで、冷間始動時における浄化機能を向上させるために、排気系に2次空気を供給する機構(以下、単に、2次空気供給機構という)を配備した内燃機関が従来から提案されている。この2次空気供給機構は、排気管に設置される排気浄化触媒よりも上流側に2次空気供給通路を設けてエアポンプにより2次空気を供給するものである。排気系内に2次空気を供給することで、排気管内の酸素濃度を高くして、排気ガスに含まれるHC、CO等の未燃焼ガスの酸化を促進して排気ガスの浄化を図ることができる。また、HC、CO等の酸化反応により排気ガスの温度を高めることができ、これにより排気浄化触媒の雰囲気温度が活性化温度となるまでの時間を短縮することもできる。   Thus, in order to improve the purification function at the time of cold start, an internal combustion engine provided with a mechanism for supplying secondary air to the exhaust system (hereinafter simply referred to as a secondary air supply mechanism) has been proposed. In this secondary air supply mechanism, a secondary air supply passage is provided upstream of an exhaust purification catalyst installed in an exhaust pipe, and secondary air is supplied by an air pump. By supplying secondary air into the exhaust system, the oxygen concentration in the exhaust pipe is increased, and the oxidation of unburned gas such as HC and CO contained in the exhaust gas is promoted to purify the exhaust gas. it can. In addition, the temperature of the exhaust gas can be increased by an oxidation reaction of HC, CO, etc., thereby shortening the time until the ambient temperature of the exhaust purification catalyst becomes the activation temperature.

しかし、単に排気ガス中に2次空気を供給しただけではHC、CO等の酸化を促進することは困難である。そこで、例えば特許文献1は浄化触媒より下流の排気通路に絞り弁を設けて、2次空気を供給するときにはこの絞り弁を全閉として排気ガス温度を上昇させる排気昇温装置を提案する。この装置は、絞り弁を全閉として排気ガスの流速を低下させることで、高温の排気ガスが排気通路内に滞留する状態を形成する。この排気通路に2次空気を供給することで、未燃焼のガスと酸素との反応を促進してエミッションの改善を図っている。   However, it is difficult to promote the oxidation of HC, CO, etc. simply by supplying secondary air into the exhaust gas. Therefore, for example, Patent Document 1 proposes an exhaust gas temperature raising device that provides a throttle valve in the exhaust passage downstream of the purification catalyst and raises the exhaust gas temperature by fully closing the throttle valve when supplying secondary air. This device forms a state where hot exhaust gas stays in the exhaust passage by fully closing the throttle valve and reducing the flow rate of the exhaust gas. By supplying secondary air to the exhaust passage, the reaction between unburned gas and oxygen is promoted to improve emissions.

特開2001−132436号公報JP 2001-132436 A

しかしながら、2次空気供給機構を追加した内燃機関はエアポンプを駆動して2次空気を供給するので、その分だけ負荷が増加することになる。特許文献1は、絞り弁を全閉にして排気通路内の温度上昇を図るので、排気ガス圧が必然的に上昇する。排気通路内のガス圧が高くなると、通路内に2次空気が入り難くなる。その結果として、2次空気の供給量が低下するので、エミッションを良好に維持できなくなってしまう。これに対してエアポンプの能力を上げて対処することは可能であるが、この場合には装置の大型化とコストアップを招来してしまう。   However, since an internal combustion engine to which a secondary air supply mechanism is added drives the air pump to supply secondary air, the load increases accordingly. In Patent Document 1, since the temperature in the exhaust passage is increased by fully closing the throttle valve, the exhaust gas pressure inevitably increases. When the gas pressure in the exhaust passage becomes high, it becomes difficult for secondary air to enter the passage. As a result, the supply amount of secondary air decreases, and it becomes impossible to maintain emissions well. It is possible to cope with this by increasing the capacity of the air pump, but in this case, the size of the apparatus and the cost increase are caused.

したがって、本発明の目的は、排気通路内に2次空気を十分に供給して、エミッションを良好に維持できる排気制御装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust control device capable of sufficiently supplying secondary air into the exhaust passage and maintaining good emission.

上記目的は、内燃機関の排気通路に配置した浄化触媒と、前記排気通路へ2次空気を供給する2次空気供給手段と、前記浄化触媒より下流側の排気ガス圧を変化させるガス圧調整手段と、前記2次空気供給手段が2次空気を供給するときに、前記排気ガス圧が低減するように前記ガス圧調整手段を制御する制御手段とを備える内燃機関の排気制御装置によって達成できる。   The object is to provide a purification catalyst arranged in an exhaust passage of an internal combustion engine, a secondary air supply means for supplying secondary air to the exhaust passage, and a gas pressure adjusting means for changing an exhaust gas pressure downstream of the purification catalyst. And an exhaust control device for an internal combustion engine comprising: control means for controlling the gas pressure adjusting means so as to reduce the exhaust gas pressure when the secondary air supply means supplies secondary air.

本発明によると、2次空気供給手段が2次空気を供給するときに、排気ガス圧が低減するように、制御手段がガス圧調整手段を制御するので、浄化触媒よりも下流側の排気ガス圧を相対的に下げることができる。よって、排気通路内へ2次空気をスムーズに導入できる。その結果、排気ガスと十分な2次空気とが混合されるので反応を促進して、エミッションを良好に維持できる。   According to the present invention, when the secondary air supply means supplies the secondary air, the control means controls the gas pressure adjusting means so that the exhaust gas pressure is reduced. Therefore, the exhaust gas downstream of the purification catalyst. The pressure can be lowered relatively. Therefore, secondary air can be smoothly introduced into the exhaust passage. As a result, since the exhaust gas and sufficient secondary air are mixed, the reaction is promoted and the emission can be maintained well.

そして、前記浄化触媒が前記排気通路に複数配置されており、前記ガス圧調整手段は、下流側に位置する浄化触媒をバイパスするバイパス通路と、前記排気通路と前記バイパス通路とを切換える切換弁とを含み、前記制御手段は、前記内燃機関の状態に応じて、前記切換弁を制御するようにしてもよい。この場合には、下流側の浄化触媒をバイパスする通路を設け、切換弁を制御するという簡単な構造で、上流側に位置する浄化触媒よりも下流側の排気ガス圧を相対的に下げることができる。   A plurality of the purification catalysts are arranged in the exhaust passage, and the gas pressure adjusting means includes a bypass passage that bypasses the purification catalyst located on the downstream side, a switching valve that switches between the exhaust passage and the bypass passage, The control means may control the switching valve according to the state of the internal combustion engine. In this case, a passage that bypasses the purification catalyst on the downstream side is provided, and the switching valve is controlled, so that the exhaust gas pressure on the downstream side can be relatively lowered with respect to the purification catalyst located on the upstream side. it can.

また、前記制御手段は、前記内燃機関が冷間始動されたときに前記切換弁を開いて、排気ガスを前記バイパス通路へ流すようにすれば、冷間始動時におけるエミッションを良好に維持できる。   Further, if the control means opens the switching valve when the internal combustion engine is cold-started and allows the exhaust gas to flow into the bypass passage, the emission during the cold start can be maintained well.

また、大気圧を検出する大気圧検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記大気圧検出手段の出力に基づいて大気圧を確認し、低圧であるほど前記切換弁の開度を拡大するようにしてもよい。この場合には、高地等の気圧が低い場所でもエミッションを良好に維持できる。   The control means further includes an atmospheric pressure detection means for detecting an atmospheric pressure, the control means confirms the atmospheric pressure based on the output of the atmospheric pressure detection means, and expands the opening of the switching valve as the pressure is lower. It may be. In this case, the emission can be satisfactorily maintained even in a place with a low atmospheric pressure such as an altitude.

また、前記制御手段は、前記内燃機関への吸入空気量が所定値を超える場合には、前記切換弁を閉じるようにしておくことが望ましい。このように構成しておくと、多量の排気ガスが発生したときにはバイパス通路を閉じ複数の浄化触媒で確実に浄化を行うことができる。   The control means preferably closes the switching valve when the intake air amount to the internal combustion engine exceeds a predetermined value. With this configuration, when a large amount of exhaust gas is generated, it is possible to close the bypass passage and reliably perform purification with a plurality of purification catalysts.

また、さらに前記ガス圧調整手段が、前記浄化触媒より下流に配置され内部の排気ガス圧を変更できる可変マフラ装置を含み、前記制御手段は、前記内燃機関の状態に応じて、前記可変マフラ装置の調圧弁を制御するようにしてもよい。この場合には、浄化触媒より下流に配置した可変マフラ装置の調圧弁を制御するという簡単な構造で、浄化触媒よりも下流側の排気ガス圧を相対的に下げることができる。   Further, the gas pressure adjusting means further includes a variable muffler device that is disposed downstream of the purification catalyst and can change an internal exhaust gas pressure, and the control means is configured to change the variable muffler device according to the state of the internal combustion engine. The pressure regulating valve may be controlled. In this case, the exhaust gas pressure on the downstream side of the purification catalyst can be relatively lowered with a simple structure of controlling the pressure regulating valve of the variable muffler device arranged downstream of the purification catalyst.

また、前記制御手段は、前記内燃機関が冷間始動されたときに、前記調圧弁を制御して前記排気ガス圧を低減させるようにすれば、冷間始動時におけるエミッションを良好に維持できる。   Further, if the control means controls the pressure regulating valve to reduce the exhaust gas pressure when the internal combustion engine is cold started, the emission during the cold start can be maintained satisfactorily.

また、大気圧を検出する大気圧検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記大気圧検出手段の出力に基づいて大気圧を確認し、低圧であるほど前記調圧弁を制御して前記排気ガス圧を低減するようにしてもよい。   Further, it further includes an atmospheric pressure detecting means for detecting atmospheric pressure, the control means confirms the atmospheric pressure based on the output of the atmospheric pressure detecting means, and controls the pressure regulating valve as the pressure is lower to control the exhaust gas. The pressure may be reduced.

また、前記制御手段は、前記内燃機関への吸入空気量が所定値を超える場合には、前記調圧弁を制御して前記排気ガス圧を高めることが望ましい。このように構成しておくと、多量の排気ガスが発生したときには可変マフラ内のガス圧を高めて浄化触媒で確実に浄化を行うことができる。   Further, it is preferable that the control means controls the pressure regulating valve to increase the exhaust gas pressure when the intake air amount to the internal combustion engine exceeds a predetermined value. With this configuration, when a large amount of exhaust gas is generated, the gas pressure in the variable muffler can be increased and the purification catalyst can reliably perform purification.

本発明によれば、排気通路内に2次空気を十分に供給して、エミッションを良好に維持できる排気制御装置を提供できる。   According to the present invention, it is possible to provide an exhaust control device capable of sufficiently supplying secondary air into an exhaust passage and maintaining good emission.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係る内燃機関の排気制御装置について説明する。   Hereinafter, an exhaust control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施例1に係る排気制御装置を、内燃機関の一つであるガソリンエンジン1(以下、単に、エンジン1と称する)の排気通路に適用した様子を示した図である。エンジン1の吸気側にはインテークマニホルド2が接続されており、このインテークマニホルド2には吸気管3が接続されている。吸気管3には上流側から順にエアクリーナ4、スロットルバルブ5が配設してある。また、エンジン1の排気側にはエキゾーストマニホルド6が接続されており、このエキゾーストマニホルド6には排気通路としての排気管7が接続されている。この排気管7の周部にはエンジン1から排出される排気ガスEGを浄化する実施例に係る排気制御装置10が配備されている。   FIG. 1 is a diagram illustrating a state in which an exhaust control device according to a first embodiment is applied to an exhaust passage of a gasoline engine 1 (hereinafter simply referred to as an engine 1) that is one of internal combustion engines. An intake manifold 2 is connected to the intake side of the engine 1, and an intake pipe 3 is connected to the intake manifold 2. An air cleaner 4 and a throttle valve 5 are disposed in the intake pipe 3 in order from the upstream side. An exhaust manifold 6 is connected to the exhaust side of the engine 1, and an exhaust pipe 7 serving as an exhaust passage is connected to the exhaust manifold 6. An exhaust control device 10 according to an embodiment that purifies the exhaust gas EG discharged from the engine 1 is disposed around the exhaust pipe 7.

排気制御装置10は、2次空気供給機構20、排気浄化触媒装置30及びこれらを制御するECU(Electronic Control Unit:電子制御装置)40を含んでいる。   The exhaust control device 10 includes a secondary air supply mechanism 20, an exhaust purification catalyst device 30, and an ECU (Electronic Control Unit) 40 that controls them.

2次空気供給機構20はエキゾーストマニホルド6に2次空気SAを供給する。2次空気供給機構20は、エアクリーナ4より下流側の吸気管3とエキゾーストマニホルド6とを接続する2次空気供給管21と、この2次空気供給管21に配置したエアポンプ22とを含んでいる。なお、ここで示している2次空気供給機構20は2次空気供給手段の一例としての構造である。例えば、2次空気供給管21の下流側は、エキゾーストマニホルド6よりも下流の排気管7に接続してもよい。さらに、吸気管3の内部を流れる吸入空気AGを2次空気としても利用する一態様として2次空気供給管21を配備する構造例を示しているが、これに限るものではない。2次空気供給機構20に独自の2次空気取入れ用の供給管路を配備してもよい。要するに、エキゾーストマニホルド6より下流で、排気浄化触媒装置30より上流の排気系に2次空気SAを供給する構造を適宜に採用すればよい。   The secondary air supply mechanism 20 supplies the secondary air SA to the exhaust manifold 6. The secondary air supply mechanism 20 includes a secondary air supply pipe 21 that connects the intake pipe 3 downstream of the air cleaner 4 and the exhaust manifold 6, and an air pump 22 disposed in the secondary air supply pipe 21. . In addition, the secondary air supply mechanism 20 shown here is a structure as an example of a secondary air supply means. For example, the downstream side of the secondary air supply pipe 21 may be connected to the exhaust pipe 7 downstream of the exhaust manifold 6. Furthermore, although the structural example which arrange | positions the secondary air supply pipe | tube 21 as one aspect | mode which utilizes the intake air AG which flows through the inside of the intake pipe 3 also as secondary air is shown, it does not restrict to this. The secondary air supply mechanism 20 may be provided with a unique supply pipe for taking in secondary air. In short, a structure in which the secondary air SA is supplied to the exhaust system downstream from the exhaust manifold 6 and upstream from the exhaust purification catalyst device 30 may be appropriately employed.

排気浄化触媒装置30は、上流側(エンジン1側)に配置した浄化触媒(以下、上流側浄化触媒31と称す)と、これより下流に配置した浄化触媒(以下、下流側浄化触媒32と称す)とを含んでいる。そして、下流側浄化触媒32より上流側の排気管7と、下流側浄化触媒32より下流側の排気管7とを接続するバイパス管(通路)33が配備されている。排気管7とバイパス管33との分岐部には、バイパス通路33へ排気ガスEGを流入させるときに切換える切換弁34が配置されている。この切換弁34は、例えばバタフライ型のガス流制御弁であり、モータ35の駆動により開度が変更される。上流側浄化触媒31及び下流側浄化触媒32の内部には、例えば三元触媒が保持されておりHC、CO等を酸化処理して排気ガスEGを浄化する。   The exhaust purification catalyst device 30 includes a purification catalyst (hereinafter referred to as upstream purification catalyst 31) disposed on the upstream side (engine 1 side) and a purification catalyst (hereinafter referred to as downstream purification catalyst 32) disposed downstream thereof. ). A bypass pipe (passage) 33 that connects the exhaust pipe 7 upstream from the downstream purification catalyst 32 and the exhaust pipe 7 downstream from the downstream purification catalyst 32 is provided. A switching valve 34 that switches when exhaust gas EG flows into the bypass passage 33 is disposed at a branch portion between the exhaust pipe 7 and the bypass pipe 33. The switching valve 34 is, for example, a butterfly type gas flow control valve, and the opening degree is changed by driving a motor 35. For example, a three-way catalyst is held inside the upstream side purification catalyst 31 and the downstream side purification catalyst 32, and HC, CO, etc. are oxidized to purify the exhaust gas EG.

ECU40は、エンジン1の状態に応じて、2次空気供給機構20のエアポンプ22及び排気浄化触媒装置30のモータ35の駆動を制御する。ECU40は、CPU(Central Processing Unit)とRAM、ROM等の周辺装置を組合せたコンピュータとして構成されている。ECU40には、エンジン1の状態を検出するための種々のセンサから検出信号が供給されている。例えばエンジン1の冷却水温を検出する水温センサ8からの検出信号がECU40に供給されており、エンジン1が冷間始動されたことを確認できるようなっている。ECU40は、この検出信号に基づいて排気ガスEGを浄化する所定のプログラムを実行する。   The ECU 40 controls driving of the air pump 22 of the secondary air supply mechanism 20 and the motor 35 of the exhaust purification catalyst device 30 according to the state of the engine 1. The ECU 40 is configured as a computer that combines a CPU (Central Processing Unit) and peripheral devices such as RAM and ROM. The ECU 40 is supplied with detection signals from various sensors for detecting the state of the engine 1. For example, a detection signal from a water temperature sensor 8 that detects the cooling water temperature of the engine 1 is supplied to the ECU 40 so that it can be confirmed that the engine 1 has been cold started. The ECU 40 executes a predetermined program for purifying the exhaust gas EG based on the detection signal.

例えば、ECU40はエンジン1が冷間始動されエキゾーストマニホルド6へ2次空気を供給する際に、モータ35を駆動して切換弁34を開いて排気ガスEGをバイパス通路33に流す制御を実行する。このような制御を実行すると、上流側浄化触媒31より下流側の排気ガス圧が低減されるので、2次空気SAをスムーズに排気管7内に導入できることになる。これにより2次空気SAを上流側浄化触媒31に十分に供給できるので、2次空気と排気ガスとを十分に混合させて未燃焼燃料(未燃焼のガス)と酸素との燃焼反応を促進できる。この燃焼による発熱で浄化触媒の暖機を促進することもできる。よって、早期に排気エミッションの改善を図ることができる。また、排気制御装置10は下流側浄化触媒32をバイパスするバイパス管33を設け、切換弁34で排気ガスEGの流れを切換えるという簡単な構造であるので低コストでの実施が可能である。   For example, when the engine 1 is cold-started and the secondary air is supplied to the exhaust manifold 6, the ECU 40 drives the motor 35 to open the switching valve 34 and flow the exhaust gas EG through the bypass passage 33. When such control is executed, the exhaust gas pressure downstream of the upstream side purification catalyst 31 is reduced, so that the secondary air SA can be smoothly introduced into the exhaust pipe 7. As a result, the secondary air SA can be sufficiently supplied to the upstream side purification catalyst 31, so that the secondary air and the exhaust gas can be sufficiently mixed to promote the combustion reaction between the unburned fuel (unburned gas) and oxygen. . Heat generation of the purification catalyst can be promoted by heat generated by the combustion. Therefore, exhaust emission can be improved at an early stage. Further, since the exhaust control device 10 has a simple structure in which a bypass pipe 33 that bypasses the downstream side purification catalyst 32 is provided and the flow of the exhaust gas EG is switched by the switching valve 34, it can be implemented at low cost.

以下、さらに図を参照して、エンジン1の排気系に2次空気を供給するときにECU40が実行する制御内容を具体的に説明する。図2は、ECU40がエンジン1のエキゾーストマニホルド6に2次空気を供給する際に実行するルーチンの一例を示しているフローチャートである。   Hereinafter, further details of the control executed by the ECU 40 when the secondary air is supplied to the exhaust system of the engine 1 will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a flowchart showing an example of a routine executed when the ECU 40 supplies secondary air to the exhaust manifold 6 of the engine 1.

ECU40は、例えばエンジン1が搭載された車両のイグニッションスイッチがオンされたときに本ルーチンを起動して、エンジン1が冷間時に始動されたか、否かを確認する(S11)。このときECU40は、例えば水温センサ8からエンジン1の冷却水温を検出して、冷間始動時であるか否かを確認する。よって、車両が走行した直後でありエンジン1の暖機が十分であるときにイグニッションスイッチがオンされた様な場合には、ECU40は上記ステップ11で冷間始動時ではないとの判断を行うことになる。このような場合には、上下両方の浄化触媒31、32で排気ガスEGを浄化することが好ましい。そこで、ECU40は切換弁34の開度目標を全閉(即ち、開度目標値をゼロ)に設定する(S16)。ECU40は、切換弁34の開度をこの開度目標に制御して(S15)、本ルーチンによる処理を終了する。このように、ECU40は始動時にエンジン1が十分に暖機されており、排気管7内の温度が十分に昇温していると予想できる場合には、切換弁34を閉じて2個の浄化触媒31,32を機能させる。これにより、排気ガスが浄化触媒31、32により確実に浄化されるのでエミッションを良好に維持できる。   The ECU 40 activates this routine when, for example, an ignition switch of a vehicle on which the engine 1 is mounted is turned on, and checks whether or not the engine 1 has been started when it is cold (S11). At this time, the ECU 40 detects the cooling water temperature of the engine 1 from the water temperature sensor 8, for example, and confirms whether or not it is a cold start time. Therefore, when the ignition switch is turned on immediately after the vehicle has traveled and the engine 1 is sufficiently warmed up, the ECU 40 determines in step 11 that it is not during cold start. become. In such a case, it is preferable to purify the exhaust gas EG with both the upper and lower purification catalysts 31 and 32. Therefore, the ECU 40 sets the opening target of the switching valve 34 to be fully closed (that is, the opening target value is zero) (S16). The ECU 40 controls the opening degree of the switching valve 34 to this opening degree target (S15), and ends the processing by this routine. As described above, when the engine 1 is sufficiently warmed up at the time of start-up and it can be predicted that the temperature in the exhaust pipe 7 has sufficiently increased, the ECU 40 closes the switching valve 34 and performs two purifications. The catalysts 31 and 32 are caused to function. As a result, the exhaust gas is reliably purified by the purification catalysts 31 and 32, so that the emission can be maintained well.

一方、ECU40は上記ステップ11でエンジン1が冷間時に始動されたと判断したときには、エキゾーストマニホルド6へ2次空気を供給する制御(AI制御)の準備に入り、AI制御を実行する条件が成立しているかを確認する(S12)。ここでのAI制御実行条件は、エンジン1の排気系に2次空気を供給しないと排気ガスEGを十分に浄化できないと推定される所定の条件である。AI制御実行条件は適宜に定めることができるが、例えばエンジン1の冷却水温が一定値以下であること、下流側浄化触媒32の内部温度が一定値以下であること、また吸入空気量が一定値以下であることなどである。これらを単独或いは組合せてAI制御実行条件とすることができる。このステップ12で実行の条件が成立しない場合、例えば下流側浄化触媒32が十分に昇温している等と判断した場合には、ECU40は上記ステップ16で前述したと同様に切換弁34を全閉とする制御を実行する。   On the other hand, when the ECU 40 determines in step 11 that the engine 1 has been started when it is cold, the ECU 40 enters preparations for supplying secondary air to the exhaust manifold 6 (AI control), and the conditions for executing the AI control are satisfied. (S12). The AI control execution condition here is a predetermined condition that is assumed that the exhaust gas EG cannot be sufficiently purified unless secondary air is supplied to the exhaust system of the engine 1. The AI control execution condition can be determined as appropriate. For example, the cooling water temperature of the engine 1 is not more than a certain value, the internal temperature of the downstream side purification catalyst 32 is not more than a certain value, and the intake air amount is a certain value. And so on. These can be used alone or in combination as the AI control execution condition. If the execution condition is not satisfied in step 12, for example, if it is determined that the downstream side purification catalyst 32 has sufficiently raised the temperature, the ECU 40 sets all the switching valves 34 in the same manner as described in step 16 above. The control to close is executed.

一方、ECU40がステップ12でAI制御の実行条件が成立していると判断した場合にはエキゾーストマニホルド6へ2次空気を供給する共に、さらに吸入空気量が予め定めた所定値(閾値)以下であるか、否かを確認する(S13)。エンジン1が冷間始動された後、アイドル状態及び軽負荷状態の場合には、一般にここでの吸入空気量が閾値以下となる。よって、このステップ13でイエス(Yes)と判断されて、次のステップ14での処理が実行されることになる。これとは逆に、冷間始動後の短時間内に、エンジン1が中負荷以上で駆動されたような場合には排気ガスが一気に増加する。このような時にバイパス管33側へ排気ガスEGを流すと、却ってエミッションを悪化させることになる。そこで、ECU40は、吸入空気量が所定値を超える場合には切換弁34を全閉とし、2つの浄化触媒31、32で排気ガスEGを浄化するように制御する(S13、S16)。   On the other hand, when the ECU 40 determines that the execution condition of the AI control is satisfied in step 12, the secondary air is supplied to the exhaust manifold 6 and the intake air amount is not more than a predetermined value (threshold value) set in advance. It is confirmed whether or not there is (S13). In general, when the engine 1 is cold-started and in an idle state and a light load state, the intake air amount here is equal to or less than a threshold value. Therefore, it is judged as Yes in this step 13, and the processing in the next step 14 is executed. On the contrary, if the engine 1 is driven at a medium load or higher within a short time after the cold start, the exhaust gas increases at a stretch. In such a case, if the exhaust gas EG is flowed to the bypass pipe 33 side, the emission is worsened. Therefore, the ECU 40 performs control so that the switching valve 34 is fully closed and the exhaust gas EG is purified by the two purification catalysts 31 and 32 when the intake air amount exceeds a predetermined value (S13, S16).

ステップ14では、ECU40はエンジン1の状態に応じた開度目標をROMから読出して、切換弁34の開度(弁開度)の目標値として設定する(S14)。図3は、切換弁34の開度とバイパス管33側へ流れる排気ガス流量との関係を示した図である。この図3で示すように、切換弁34を開いた直後にバイパス管33側へ流れる排気ガス流が急速に増え、その後は緩やかに増加する傾向がある。このような傾向があることを前提として、エンジン1の冷間状態に応じた切換弁34の開度目標値が予め設定されROMに格納されている。ECU40は、上記目標値となるよう切換弁34の開度を制御して(S15)、本ルーチンによる処理を終了する。   In step 14, the ECU 40 reads an opening target corresponding to the state of the engine 1 from the ROM, and sets it as a target value for the opening (valve opening) of the switching valve 34 (S14). FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the opening degree of the switching valve 34 and the flow rate of the exhaust gas flowing to the bypass pipe 33 side. As shown in FIG. 3, the exhaust gas flow that flows toward the bypass pipe 33 immediately after opening the switching valve 34 increases rapidly, and then tends to increase gradually. On the premise that there is such a tendency, a target opening value of the switching valve 34 corresponding to the cold state of the engine 1 is preset and stored in the ROM. The ECU 40 controls the opening degree of the switching valve 34 so as to be the target value (S15), and ends the processing by this routine.

なお、上記ステップ14でECU40が読出す切換弁の開度の目標値は、図3のデータをROMに記憶しておき、その都度で目標値を算出するようにしてもよい。また、ROMに複数の目標値を準備しておき、例えば検出したエンジン水温に応じて特定の目標値を自動選択するようにしてもよい。   Note that the target value of the opening degree of the switching valve read by the ECU 40 in step 14 may be calculated by storing the data of FIG. 3 in the ROM. Further, a plurality of target values may be prepared in the ROM, and for example, a specific target value may be automatically selected according to the detected engine water temperature.

以上のように、ECU40はエンジン1が冷間時に始動して2次空気を供給するときに、下流側浄化触媒32をバイパスさせて排気ガスEGを流す制御を実行する。このような制御を実行すると、上流側浄化触媒31より下流側の排気ガス圧(背圧)が低減されるので、2次空気がエキゾーストマニホルド6に流入し易くなる。よって、冷間始動時において、上流側浄化触媒31に十分な2次空気を供給して、排気ガス中に含まれる未燃燃料と酸素とを混同して燃焼反応を促進させることができる。よって、エンジン1の冷間始動時におけるエミッションの悪化を予防して、エミッションを良好に維持できる。また、上流側浄化触媒31での酸化反応の促進により排気ガス温を上昇させて暖機を促進することもできる。   As described above, when the engine 1 is started when the engine 1 is cold and the secondary air is supplied, the ECU 40 executes the control to bypass the downstream side purification catalyst 32 and flow the exhaust gas EG. When such control is executed, the exhaust gas pressure (back pressure) on the downstream side of the upstream side purification catalyst 31 is reduced, so that the secondary air easily flows into the exhaust manifold 6. Therefore, at the time of cold start, sufficient secondary air can be supplied to the upstream side purification catalyst 31, and the unburned fuel and oxygen contained in the exhaust gas can be mixed to promote the combustion reaction. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the emission during the cold start of the engine 1 and maintain the emission well. Further, warming up can be promoted by increasing the exhaust gas temperature by promoting the oxidation reaction in the upstream purification catalyst 31.

さらに、図4を参照して実施例2について説明する。この実施例2は、大気圧の低い高地などで、エンジン1が冷間始動された場合にもエミッションを維持できるように改善した排気制御装置である。なお、実施例2の排気制御装置及びエンジン1の主要部構成は、図1で示した実施例1と同様である。実施例2の場合にはさらに大気圧検出手段として気圧センサ41が配備されている。この気圧センサ41からの検出信号がECU40に供給されている点が異なる。よって、図1に点線で気圧センサ41を図示することにより重複する説明は省略する。以下では、図4を参照して、エンジン1の排気管7に2次空気を供給するときにECU40が実行する制御内容を具体的に説明する。   Furthermore, Example 2 will be described with reference to FIG. The second embodiment is an exhaust control apparatus improved so that the emission can be maintained even when the engine 1 is cold-started at a high altitude where the atmospheric pressure is low. In addition, the structure of the main parts of the exhaust control device and the engine 1 of the second embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. In the case of the second embodiment, an atmospheric pressure sensor 41 is further provided as an atmospheric pressure detection unit. The difference is that a detection signal from the atmospheric pressure sensor 41 is supplied to the ECU 40. Therefore, the duplicated explanation is omitted by illustrating the atmospheric pressure sensor 41 with a dotted line in FIG. Below, with reference to FIG. 4, the control content which ECU40 performs when supplying secondary air to the exhaust pipe 7 of the engine 1 is demonstrated concretely.

図4は、実施例2に係る排気制御装置のECU40によって実行されるルーチンの一例を示しているフローチャートである。冷間始動の確認(S21)、AI制御実行条件の確認(S22)及び吸入空気量の確認(S23)までの処理、並びにこれらのステップでNo(ノー)と判断されたときに切換弁34の開度目標を全閉に設定する処理(S28)は、前述した実施例1と同様である。   FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a routine executed by the ECU 40 of the exhaust control device according to the second embodiment. Processing until confirmation of cold start (S21), confirmation of AI control execution condition (S22) and confirmation of intake air amount (S23), and when the switching valve 34 is judged No (No) in these steps The process of setting the opening target to be fully closed (S28) is the same as in the first embodiment.

図4では、ステップ24以降のステップが図2(実施例1)とは異なっている。すなわち、ステップ24で、ECU40は気圧センサ41の出力を取り込む。これに基づいて、ECU40は切換弁34の開度目標値を算出する(S25)。ECU40は、例えば図5(A)で示す大気圧−切換弁の目標開度マップ(map)から弁開度の目標値を算出する(S25)。図5(A)に示す大気圧−切換弁の目標開度マップは、ECU40内のROMに予め記憶されている。図5(A)で示すように目標開度マップは、大気圧が低いほど切換弁34の開度が拡大するように設定されている。すなわち、大気圧が低い程に上流側浄化触媒31より下流の排気ガス圧(背圧)が低減されるように設定されている。この図5(A)の目標開度マップに基づいて切換弁34を開くと、図5(B)で示すように排気管7に排気ガスを流した場合(通常の場合)と比較して背圧を低減できる。   In FIG. 4, the steps after step 24 are different from those in FIG. 2 (Example 1). That is, in step 24, the ECU 40 captures the output of the atmospheric pressure sensor 41. Based on this, the ECU 40 calculates the target opening value of the switching valve 34 (S25). The ECU 40 calculates a target value of the valve opening from, for example, a target opening map (map) of the atmospheric pressure-switching valve shown in FIG. 5A (S25). A target opening degree map of the atmospheric pressure-switching valve shown in FIG. 5A is stored in advance in a ROM in the ECU 40. As shown in FIG. 5A, the target opening degree map is set so that the opening degree of the switching valve 34 increases as the atmospheric pressure decreases. That is, the exhaust gas pressure (back pressure) downstream from the upstream side purification catalyst 31 is set to be reduced as the atmospheric pressure is lower. When the switching valve 34 is opened on the basis of the target opening degree map of FIG. 5A, as compared with the case where exhaust gas flows through the exhaust pipe 7 as shown in FIG. Pressure can be reduced.

本実施例2のECU40は、気圧センサ41の出力に基づいて切換弁34の開度目標を設定する(S26)。ECU40は、切換弁34の開度がこの目標開度となるようにモータ35を制御して(S27)、本ルーチンによる処理を終了する。これにより、エンジン1が冷間始動されたときに大気圧が低いほど、切換弁34の開度を拡大してバイパス管33側に流れる排気ガス量が増加することになる。   The ECU 40 of the second embodiment sets an opening target of the switching valve 34 based on the output of the atmospheric pressure sensor 41 (S26). The ECU 40 controls the motor 35 so that the opening degree of the switching valve 34 becomes the target opening degree (S27), and ends the processing by this routine. As a result, the lower the atmospheric pressure when the engine 1 is cold started, the larger the opening of the switching valve 34 and the greater the amount of exhaust gas flowing to the bypass pipe 33 side.

実施例2のECU40は、エンジン1の冷間始動時に気圧が低い場合には、この気圧に応じてバイパスさせる排気ガスの量を増加させる。このように大気圧が低圧になるほど排気ガスのバイパス流量を増加させると、排気管7のガス圧がさらに低減される。よって、大気圧が低い場所であっても背圧を低下させて2次空気の導入を促進できる。これにより上流側浄化触媒31へ2次空気を十分に供給し、排気ガスEGと酸素との混合を十分に行って酸化反応を促進できる。したがって、山間地などの高地でエンジン1を冷間始動した場合でもエミッションを良好に維持できる。   If the atmospheric pressure is low when the engine 1 is cold started, the ECU 40 of the second embodiment increases the amount of exhaust gas to be bypassed according to the atmospheric pressure. Thus, if the bypass flow rate of the exhaust gas is increased as the atmospheric pressure becomes lower, the gas pressure in the exhaust pipe 7 is further reduced. Therefore, even if it is a place where atmospheric pressure is low, back pressure can be reduced and introduction of secondary air can be promoted. Thereby, the secondary air can be sufficiently supplied to the upstream side purification catalyst 31, and the exhaust gas EG and oxygen can be sufficiently mixed to promote the oxidation reaction. Therefore, even when the engine 1 is cold started in a highland such as a mountainous area, the emission can be maintained well.

さらに、図6及び図7を参照して実施例3に係る排気制御装置11について説明する。図6は、実施例3に係る排気制御装置11をエンジン1の排気管7に適用した様子を示した図である。この排気制御装置11は、2個の浄化触媒31、32を備えている点では実施例1の排気制御装置10と同様であるが、下流側浄化触媒32をバイパスするバイパス管33を備えていない。これに替えて、下流側浄化触媒32の下流側に可変マフラ装置50が配置されている。なお、図1で示した構成部位と同じ部位には、同一の符号を付すことで重複する説明を省略する。   Furthermore, the exhaust control device 11 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the exhaust control device 11 according to the third embodiment is applied to the exhaust pipe 7 of the engine 1. The exhaust control device 11 is the same as the exhaust control device 10 of the first embodiment in that it includes two purification catalysts 31, 32, but does not include a bypass pipe 33 that bypasses the downstream purification catalyst 32. . Instead, the variable muffler device 50 is disposed on the downstream side of the downstream side purification catalyst 32. Note that the same parts as those shown in FIG.

可変マフラ装置50は、マフラ本体51の下流側に調圧部52が設けられている。この調圧部52は、円筒状のマフラカバー53の内部を摺動するピストン54を備えている。このピストン54は内部に排気ガスEGを通す貫通路55を備えている。この貫通路55と可変マフラ装置50の出口56とは、位置がオフセットされている。ピストン54を上流側へ移動させると排気ガスEGの流通性が上がるので内部のガス圧が低減する。これとは逆にピストン54を下流側へ移動させ貫通路55を出口56に近づけると排気ガスEGの流通性が下がるので内部のガス圧が上昇する。ピストン54が最も下流側に移動したときには、排気ガスEGの流れがほぼ止められた状態(全閉状態)となる。このときには、可変マフラ装置50内のガス圧は最大となるので、排気ガスEGが下流に流れ難くなる。このようにピストン54は可変マフラ装置50内の排気ガス圧を調整する調圧弁として機能している。ピストン54はアクチュエータ57によって駆動され、アクチュエータ57はECU40によって制御されている。   The variable muffler device 50 is provided with a pressure adjusting unit 52 on the downstream side of the muffler main body 51. The pressure adjusting unit 52 includes a piston 54 that slides inside a cylindrical muffler cover 53. The piston 54 has a through passage 55 through which exhaust gas EG passes. The positions of the through passage 55 and the outlet 56 of the variable muffler device 50 are offset. When the piston 54 is moved to the upstream side, the flowability of the exhaust gas EG is improved, so that the internal gas pressure is reduced. On the contrary, when the piston 54 is moved downstream and the through passage 55 is brought close to the outlet 56, the flowability of the exhaust gas EG is lowered, so that the internal gas pressure is increased. When the piston 54 moves to the most downstream side, the flow of the exhaust gas EG is almost stopped (fully closed state). At this time, since the gas pressure in the variable muffler device 50 becomes maximum, it becomes difficult for the exhaust gas EG to flow downstream. Thus, the piston 54 functions as a pressure regulating valve that adjusts the exhaust gas pressure in the variable muffler device 50. The piston 54 is driven by an actuator 57, and the actuator 57 is controlled by the ECU 40.

このように排気制御装置11は、可変マフラ装置50のピストン54の位置を上流側へ移動させることで、浄化触媒31、32より下流側の排気ガス圧を低減させることができる。また、排気制御装置11は、実施例2の場合と同様に、気圧センサ41が検出する大気圧が低圧であるほどピストン54の位置を上流側へ移動させ下流側の排気ガス圧を低減させるように構成されている。以下では、図7を参照して、エンジン1の排気系に2次空気を供給するときにECU40が実行する制御内容を具体的に説明する。   In this manner, the exhaust control device 11 can reduce the exhaust gas pressure downstream of the purification catalysts 31 and 32 by moving the position of the piston 54 of the variable muffler device 50 to the upstream side. Similarly to the case of the second embodiment, the exhaust control device 11 moves the position of the piston 54 to the upstream side and reduces the exhaust gas pressure on the downstream side as the atmospheric pressure detected by the atmospheric pressure sensor 41 is lower. It is configured. Below, with reference to FIG. 7, the control content which ECU40 performs when supplying secondary air to the exhaust system of the engine 1 is demonstrated concretely.

図7は、実施例3に係る排気制御装置のECU40によって実行されるルーチンの一例を示しているフローチャートである。このフローチャートでも、冷間始動の確認(S31)、AI制御実行条件の確認(S32)、吸入空気量の確認(S33)及び大気圧の取り込み(S34)までの処理、並びにこれらのステップ31〜33でNo(ノー)と判断されたときにピストン54の目標位置を最高圧側(全閉状態を形成する最も下流側)に設定する処理(S38)は、前述した実施例2と同様である。   FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of a routine executed by the ECU 40 of the exhaust control device according to the third embodiment. Even in this flowchart, the processes until the cold start confirmation (S31), the AI control execution condition confirmation (S32), the intake air amount confirmation (S33) and the intake of atmospheric pressure (S34), and these steps 31 to 33 are performed. The process (S38) for setting the target position of the piston 54 to the highest pressure side (the most downstream side forming the fully closed state) when it is determined No (No) is the same as in the second embodiment.

図7では、ステップ35以降のステップが実施例2について示した図4とは異なっている。ECU40は、例えば図8で示す大気圧−ピストンの目標位置マップ(map)からピストン54の目標位置を算出する(S35)。この大気圧−ピストンの目標位置マップは、ECU40内のROMに予め記憶されている。図8で示すように、この目標位置マップは大気圧が低いほどピストン54を移動させるべき目標位置が上流側となるようにされており、可変マフラ装置50内のガス流通性が高くなるように設定されている。この図8は、実施例2について示した図5(A)の大気圧−切換弁の目標開度マップに対応するものである。よって、大気圧が低い程、浄化触媒31、32の下流側の排気ガス圧(背圧)が低減されるように設定されている。   In FIG. 7, the steps after step 35 are different from those shown in FIG. The ECU 40 calculates the target position of the piston 54 from, for example, an atmospheric pressure-piston target position map (map) shown in FIG. 8 (S35). This atmospheric pressure-piston target position map is stored in advance in a ROM in the ECU 40. As shown in FIG. 8, the target position map is such that the lower the atmospheric pressure, the higher the target position to which the piston 54 should move, and the higher the gas flowability in the variable muffler device 50. Is set. FIG. 8 corresponds to the target opening degree map of the atmospheric pressure-switching valve of FIG. Therefore, the lower the atmospheric pressure, the lower the exhaust gas pressure (back pressure) on the downstream side of the purification catalysts 31 and 32 is set.

本実施例3のECU40は、気圧センサ41の出力に基づいて、ピストン54の移動位置を目標位置に設定する(S36)。ECU40は、ピストン54が目標位置に移動するようにアクチュエータ57を制御して(S37)、本ルーチンによる処理を終了する。   The ECU 40 of the third embodiment sets the movement position of the piston 54 as a target position based on the output of the atmospheric pressure sensor 41 (S36). The ECU 40 controls the actuator 57 so that the piston 54 moves to the target position (S37), and ends the processing by this routine.

実施例3のECU40は、エンジン1の冷間始動時に気圧が低い場合には、この気圧に応じて可変マフラ装置50内を流れる排気ガス量が増加するように制御する。よって、実施例2の排気制御装置と同様に、山間地などの高地でエンジン1を冷間始動した場合でもエミッションを良好に維持できる。   When the atmospheric pressure is low when the engine 1 is cold-started, the ECU 40 of the third embodiment performs control so that the amount of exhaust gas flowing through the variable muffler device 50 increases according to the atmospheric pressure. Therefore, similarly to the exhaust control device of the second embodiment, even when the engine 1 is cold started at a high altitude such as a mountainous area, the emission can be maintained satisfactorily.

なお。実施例3は、実施例2に対応させて外部の雰囲気が低圧である程、ピストン54の位置を上流側へ移動させて排気ガス圧を下げるようにしている。しかし、可変マフラ装置50を用いる場合の例は実施例3の形態に限るものではない。気圧を参照することなく、ECU40がエンジン1の状態に応じてピストン54の位置を制御してもよい。すなわち、可変マフラ装置50を用いる場合も実施例1と同様な制御を行うことが可能である。   Note that. In the third embodiment, the exhaust gas pressure is lowered by moving the position of the piston 54 to the upstream side as the external atmosphere has a lower pressure corresponding to the second embodiment. However, an example of using the variable muffler device 50 is not limited to the form of the third embodiment. The ECU 40 may control the position of the piston 54 according to the state of the engine 1 without referring to the atmospheric pressure. That is, even when the variable muffler device 50 is used, the same control as in the first embodiment can be performed.

また、実施例3の可変マフラ装置50はピストン54を調圧弁としているが、これに限るものではない。調圧弁は可変マフラ装置50内の排気ガス圧を調整できるものであればよく、例えば実施例1で示したバタフライ型の流量制御弁でもよい。   Moreover, although the variable muffler apparatus 50 of Example 3 uses the piston 54 as a pressure regulating valve, it is not limited to this. The pressure regulating valve may be any valve that can adjust the exhaust gas pressure in the variable muffler device 50, and may be, for example, the butterfly flow control valve shown in the first embodiment.

上記実施例3では、配置した2個の浄化触媒31、32を常時使用することになるので、エミッションの向上を確実に図ることができる。また、実施例1、2では下流側浄化触媒をバイパスするので少なくとも2個の浄化触媒が必要となるが、実施例3の場合には浄化触媒を1個とすることも可能である。ただし、これとは逆に全ての実施例で浄化触媒を3個以上配置する構造とすることも可能である。   In the third embodiment, since the two disposed purification catalysts 31 and 32 are always used, it is possible to reliably improve the emission. In the first and second embodiments, since the downstream purification catalyst is bypassed, at least two purification catalysts are required. However, in the case of the third embodiment, it is possible to use one purification catalyst. However, on the contrary, in all the embodiments, it is possible to adopt a structure in which three or more purification catalysts are arranged.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

実施例1に係る排気制御装置をエンジンの排気通路に適用した様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the exhaust_gas | exhaustion control apparatus which concerns on Example 1 was applied to the exhaust passage of the engine. 実施例1に係る排気制御装置のECUがエンジンの排気系に2次空気を供給する際に実行するルーチンの一例を示しているフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an example of a routine that is executed when the ECU of the exhaust control device according to the first embodiment supplies secondary air to an exhaust system of an engine. 切換弁の開度とバイパス管側へ流れる排気ガス流量との関係について示した図である。It is the figure shown about the relationship between the opening degree of a switching valve, and the exhaust gas flow volume which flows into the bypass pipe side. 実施例2に係る排気制御装置のECUによって実行されるルーチンの一例を示しているフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an example of a routine that is executed by the ECU of the exhaust control device according to the second embodiment. (A)は大気圧−切換弁の目標開度マップを示した図、(B)は排気管に排気ガスを流した場合とバイパス管に排気ガスを流した場合とでの背圧を比較して示した図である。(A) is a view showing a target opening degree map of the atmospheric pressure-switching valve, and (B) is a comparison of the back pressure when exhaust gas flows through the exhaust pipe and when exhaust gas flows through the bypass pipe. FIG. 実施例3に係る排気制御装置をエンジンの排気管に適用した様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the exhaust control apparatus which concerns on Example 3 was applied to the exhaust pipe of the engine. 実施例3に係る排気制御装置のECUによって実行されるルーチンの一例を示しているフローチャートである。12 is a flowchart illustrating an example of a routine that is executed by the ECU of the exhaust control device according to the third embodiment. 大気圧−ピストンの目標位置マップを示した図である。It is the figure which showed the atmospheric pressure-piston target position map.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガソリンエンジン(内燃機関)
2 吸気管
7 排気管(排気通路)
10、11 排気制御装置
20 2次空気供給機構(2次空気供給手段)
21 パイパス管(ガス圧調整手段)
22 エアポンプ(ガス圧調整手段)
30 排気浄化触媒装置
31 上流側浄化触媒
32 下流側浄化触媒
33 バイパス管
34 切換弁
40 ECU(制御手段)
41 気圧センサ(大気圧検出手段)
50 可変マフラ
EG 排気ガス
SA 2次空気
1 Gasoline engine (internal combustion engine)
2 Intake pipe 7 Exhaust pipe (exhaust passage)
10, 11 Exhaust control device 20 Secondary air supply mechanism (secondary air supply means)
21 Bypass pipe (gas pressure adjusting means)
22 Air pump (gas pressure adjusting means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Exhaust purification catalyst apparatus 31 Upstream purification catalyst 32 Downstream purification catalyst 33 Bypass pipe 34 Switching valve 40 ECU (control means)
41 Barometric pressure sensor (atmospheric pressure detection means)
50 Variable muffler EG Exhaust gas SA Secondary air

Claims (9)

内燃機関の排気通路に配置した浄化触媒と、
前記排気通路へ2次空気を供給する2次空気供給手段と、
前記浄化触媒より下流側の排気ガス圧を変化させるガス圧調整手段と、
前記2次空気供給手段が2次空気を供給するときに、前記排気ガス圧が低減するように前記ガス圧調整手段を制御する制御手段とを備える、ことを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
A purification catalyst disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine;
Secondary air supply means for supplying secondary air to the exhaust passage;
Gas pressure adjusting means for changing the exhaust gas pressure downstream of the purification catalyst;
An exhaust control device for an internal combustion engine, comprising: control means for controlling the gas pressure adjusting means so that the exhaust gas pressure is reduced when the secondary air supply means supplies secondary air. .
前記浄化触媒が前記排気通路に複数配置されており、
前記ガス圧調整手段は、下流側に位置する浄化触媒をバイパスするバイパス通路と、前記排気通路と前記バイパス通路とを切換える切換弁とを含み、
前記制御手段は、前記内燃機関の状態に応じて、前記切換弁を制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気制御装置。
A plurality of the purification catalyst is disposed in the exhaust passage;
The gas pressure adjusting means includes a bypass passage that bypasses the purification catalyst located on the downstream side, and a switching valve that switches between the exhaust passage and the bypass passage,
The exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means controls the switching valve in accordance with a state of the internal combustion engine.
前記制御手段は、前記内燃機関が冷間始動されたときに前記切換弁を開いて、排気ガスを前記バイパス通路へ流すことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気制御装置。 The exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control means opens the switching valve to flow the exhaust gas to the bypass passage when the internal combustion engine is cold-started. 大気圧を検出する大気圧検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記大気圧検出手段の出力に基づいて大気圧を確認し、低圧であるほど前記切換弁の開度を拡大する、ことを特徴とする請求項2または3に記載の内燃機関の排気制御装置。
It further comprises an atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure,
4. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the control unit confirms an atmospheric pressure based on an output of the atmospheric pressure detection unit, and increases the opening of the switching valve as the pressure is lower. Exhaust control device.
前記制御手段は、前記内燃機関への吸入空気量が所定値を超える場合には、前記切換弁を閉じることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載の内燃機関の排気制御装置。 The exhaust control device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the control means closes the switching valve when an intake air amount to the internal combustion engine exceeds a predetermined value. 前記ガス圧調整手段が、前記浄化触媒より下流に配置され内部の排気ガス圧を変更できる可変マフラ装置を含み、
前記制御手段は、前記内燃機関の状態に応じて、前記可変マフラ装置の調圧弁を制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気制御装置。
The gas pressure adjusting means includes a variable muffler device that is arranged downstream of the purification catalyst and can change an exhaust gas pressure inside,
The exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means controls a pressure regulating valve of the variable muffler device in accordance with a state of the internal combustion engine.
前記制御手段は、前記内燃機関が冷間始動されたときに、前記調圧弁を制御して前記排気ガス圧を低減させる、ことを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の排気制御装置。 The exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the control means controls the pressure regulating valve to reduce the exhaust gas pressure when the internal combustion engine is cold-started. 大気圧を検出する大気圧検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記大気圧検出手段の出力に基づいて大気圧を確認し、低圧であるほど前記調圧弁を制御して前記排気ガス圧を低減する、ことを特徴とする請求項6または7に記載の内燃機関の排気制御装置。
It further comprises an atmospheric pressure detection means for detecting atmospheric pressure,
The said control means confirms atmospheric pressure based on the output of the said atmospheric pressure detection means, and controls the said pressure regulation valve, and the said exhaust gas pressure is reduced, so that it is low pressure. An exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記制御手段は、前記内燃機関への吸入空気量が所定値を超える場合には、前記調圧弁を制御して前記排気ガス圧を高めることを特徴とする請求項6〜8のいずれかに記載の内燃機関の排気制御装置。
9. The control device according to claim 6, wherein, when the amount of intake air to the internal combustion engine exceeds a predetermined value, the control unit controls the pressure regulating valve to increase the exhaust gas pressure. Exhaust control device for internal combustion engine.
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