JP2008128004A - Failure diagnostic device for exhaust emission control system - Google Patents

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Yasushi Iwasaki
靖志 岩▲崎▼
Yutaka Sawada
裕 澤田
Iku Otsuka
郁 大塚
Yasuhiro Oi
康広 大井
Kenji Shiotani
賢治 塩谷
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Denso Ten Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately diagnose the failure of an exhaust gas flow passage selection means in an exhaust emission control system. <P>SOLUTION: This failure diagnostic device for the exhaust emission control system comprises a first exhaust gas passage 360 allowing the exhaust gas from an engine to flow to a catalyst, a second exhaust gas passage 350 which is formed by bypassing the first exhaust gas passage and in which a HC adsorbent 340 is installed, and a selection control valve 370 for selecting one of these flow passages. The failure diagnostic device further comprises temperature sensors 380, 390 capable of detecting the temperatures in the first and second exhaust gas passages, respectively, an operating state detection means for detecting the operating state of the selection control valve 370 according to the detected temperatures, and a diagnostic means for diagnosing the failure of the selection control valve 370 according to the detected operating state and the state of instruction to the selection control valve 370. The operating state detection means detects the operating state of the selection control valve 370 according to the temperatures detected during the fuel cut operation of the engine. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関における排気ガス浄化システム、特に、排気ガス通路をバイパスして形成されHC吸着材が設置されたバイパス通路に所定時に流路を切り替えることが可能な排気ガス浄化システムの故障を診断する排気ガス浄化システムの故障診断装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system in an internal combustion engine, and more particularly to a failure of an exhaust gas purification system capable of switching a flow path at a predetermined time to a bypass passage formed by bypassing an exhaust gas passage and provided with an HC adsorbent. The present invention relates to a failure diagnosis device for an exhaust gas purification system for diagnosis.

この種の排気ガス浄化システムの故障診断装置として、HC吸着材の上流および下流にそれぞれ設置された第1および第2の温度検出手段を利用するものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された故障診断装置によれば、排気切り替え弁の開閉に応じて設定される所定の検知期間において、第1の温度検出手段による検出値を所定値または第2の温度検出手段による検出値と比較することにより、排気切り替え弁の故障が検出可能であるとされている。   As this type of exhaust gas purification system failure diagnosis apparatus, one that uses first and second temperature detection means installed upstream and downstream of the HC adsorbent has been proposed (see, for example, Patent Document 1). ). According to the failure diagnosis device disclosed in Patent Document 1, the detection value by the first temperature detection means is set to a predetermined value or the second temperature detection means in a predetermined detection period set in accordance with opening / closing of the exhaust gas switching valve. It is said that a failure of the exhaust gas switching valve can be detected by comparing with the detection value obtained by.

ところで、排気切り替え弁の故障の検出を排気温度に基づいて行う場合には、エンジンが安定した燃焼状態にあること、検出に適した排気ガス量があること、および排気切り替え弁を駆動するのに十分な負圧が確保されていることが必要である。この目的から、特許文献2の装置は、故障の検出を排気温度、吸入空気量、エンジン回転数および吸気管圧力がいずれも所定値以上である場合に限って、排気切り替え弁の故障検出を行っている。   By the way, when detecting the failure of the exhaust gas switching valve based on the exhaust temperature, the engine is in a stable combustion state, there is an exhaust gas amount suitable for detection, and the exhaust gas switching valve is driven. It is necessary to ensure a sufficient negative pressure. For this purpose, the device of Patent Document 2 detects a failure of the exhaust gas switching valve only when the exhaust temperature, the intake air amount, the engine speed and the intake pipe pressure are all equal to or higher than a predetermined value. ing.

また、特許文献3の装置は、排気温度が所定の酸化開始温度を超えている時間を積算し、積算値が基準値を超えたときに排気切り替え弁を周期的に切り替えることで、排気切り替え弁の固着を防止している。   Further, the device of Patent Document 3 integrates the time during which the exhaust gas temperature exceeds a predetermined oxidation start temperature, and periodically switches the exhaust gas switching valve when the integrated value exceeds the reference value. Prevents sticking.

特開2000−230416号公報JP 2000-230416 A 特開2005−248736号公報JP 2005-248736 A 特許第3303604号公報Japanese Patent No. 3303604

特許文献1,2は、いずれもエンジン暖機後の走行中に故障検出を行うものである。しかし、走行中におけるエンジンの運転状態は一定でないため検出の初期状態を一定にするのは必ずしも容易でない。   Patent Documents 1 and 2 both perform failure detection during traveling after engine warm-up. However, since the operating state of the engine during traveling is not constant, it is not always easy to make the initial detection state constant.

特許文献3は排気切り替え弁の故障を予測するものであるが、実際の排気切り替え弁の故障は検出できない。   Patent Document 3 predicts a failure of the exhaust gas switching valve, but cannot detect an actual failure of the exhaust gas switching valve.

そこで、本発明は、上述した事情に鑑みて、排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス流路切り替え手段の故障を精度良く診断することが可能な排気ガス浄化システムの故障診断装置を提供することを課題とする。   Therefore, in view of the above-described circumstances, the present invention provides a failure diagnosis device for an exhaust gas purification system capable of accurately diagnosing a failure of an exhaust gas flow path switching unit in an exhaust gas purification system. And

上記の課題を解決するための、本発明に係る排気ガス浄化システムの故障診断装置は、エンジンからの排気ガスを流通させる第1の排気ガス通路と、該第1の排気ガス通路をバイパスして形成されHC吸着材が設置された第2の排気ガス通路と、該第1および第2の排気ガス通路のいずれかに流路を切り替える排気ガス流路切り替え手段とを備える排気ガス浄化システムにおいて、前記第1および第2の排気ガス通路のうち少なくともいずれか一方の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記排気ガス流路切り替え手段の動作状態を検出する動作状態検出手段と、前記検出された動作状態と、前記排気ガス流路切り替え手段への指示状態とに基づいて、前記排気ガス流路切り替え手段の故障を診断する診断手段と、を備え、前記動作状態検出手段は、前記エンジンの燃料カット運転中に検出された前記温度に基づいて、前記排気ガス流路切り替え手段の動作状態を検出することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an exhaust gas purification system failure diagnosis apparatus according to the present invention bypasses the first exhaust gas passage for passing the exhaust gas from the engine, and the first exhaust gas passage. In an exhaust gas purification system comprising a second exhaust gas passage formed with HC adsorbent and an exhaust gas passage switching means for switching the passage to one of the first and second exhaust gas passages, Based on the temperature detection means for detecting the temperature of at least one of the first and second exhaust gas passages and the temperature detected by the temperature detection means, the operating state of the exhaust gas flow path switching means is determined. Based on the detected operation state detection means, the detected operation state, and the instruction state to the exhaust gas flow path switching means, failure of the exhaust gas flow path switching means is detected. And the operation state detection unit detects an operation state of the exhaust gas flow path switching unit based on the temperature detected during the fuel cut operation of the engine. To do.

第1の本発明では、第1および第2の排気ガス通路のうち少なくともいずれか一方の温度に基づいて、動作状態検出手段が、排気ガス流路切り替え手段の動作状態を検出する。診断手段は、検出された動作状態と、排気ガス流路切り替え手段への指示状態とに基づいて、排気ガス流路切り替え手段の故障を診断する。ここで、動作状態検出手段は、エンジンの燃料カット運転中に検出された前記温度に基づいて、排気ガス流路切り替え手段の動作状態を検出するので、通常運転中における排気ガスの温度に基づく場合に比べて、エンジンの運転状態による影響が少ない。したがって第1の本発明では動作状態の検出を精度よく実行でき、排気ガス流路切り替え手段の故障を精度良く診断することが可能となる。   In the first aspect of the present invention, the operating state detecting means detects the operating state of the exhaust gas flow path switching means based on the temperature of at least one of the first and second exhaust gas passages. The diagnosis means diagnoses a failure of the exhaust gas flow path switching means based on the detected operation state and an instruction state to the exhaust gas flow path switching means. Here, since the operation state detection means detects the operation state of the exhaust gas flow path switching means based on the temperature detected during the fuel cut operation of the engine, the operation state detection means is based on the temperature of the exhaust gas during normal operation. Compared to, there is less influence from the operating state of the engine. Therefore, in the first aspect of the present invention, it is possible to accurately detect the operating state, and to accurately diagnose the failure of the exhaust gas flow path switching means.

動作状態の検出には、燃料カット運転中であって検出開始からの温度低下速度すなわち所定時間経過後の温度低下量を用いてもよく、これが予め定められたしきい値よりも大きい場合に、温度検出点を含む排気ガス通路が流路切り替え手段によって選択されているものと判断するのが特に好適である。しかしながら他の構成、例えば燃料カット運転中に温度を繰返し検出し、温度の低下度合い又は傾きを所定の基準値と比較することによって動作状態を検出する構成としてもよい。   For the detection of the operating state, it is possible to use the temperature decrease rate from the start of detection during the fuel cut operation, that is, the amount of temperature decrease after the elapse of a predetermined time, and when this is larger than a predetermined threshold value, It is particularly preferable to determine that the exhaust gas passage including the temperature detection point is selected by the flow path switching means. However, another configuration, for example, a configuration in which the operating state is detected by repeatedly detecting the temperature during the fuel cut operation and comparing the degree of temperature decrease or inclination with a predetermined reference value.

本発明の一態様では、温度検出手段は、第1および第2の排気ガス通路の両者の温度を検出し、動作状態検出手段は、第1および第2の排気ガス通路の温度低下速度の差に基づいて、排気ガス流路切り替え手段によっていずれの排気ガス通路が選択されているかを判断する。この場合には、判断を第1および第2の排気ガス通路の温度の差に基づいて実行するので、運転状態(たとえば温度検出開始時の温度)の影響の抑制によって動作状態の検出の精度を向上でき、故障を更に精度良く診断することが可能となる。   In one aspect of the present invention, the temperature detecting means detects the temperatures of both the first and second exhaust gas passages, and the operating state detecting means is the difference between the temperature decrease rates of the first and second exhaust gas passages. Based on the above, it is determined which exhaust gas passage is selected by the exhaust gas flow path switching means. In this case, since the determination is performed based on the difference between the temperatures of the first and second exhaust gas passages, the accuracy of the detection of the operation state is improved by suppressing the influence of the operation state (for example, the temperature at the start of temperature detection). Thus, it is possible to diagnose a failure with higher accuracy.

なお、本発明において「診断する」とは、排気ガス流路切り替え手段の故障の有無を二値的に検出する他に、予め定められた基準或いは何らかのアルゴリズムに従って、多段階に故障の程度が特定されることを含む概念である。   In the present invention, “diagnosis” means that the degree of failure is specified in multiple stages according to a predetermined standard or some algorithm in addition to binary detection of the presence or absence of failure of the exhaust gas flow path switching means. It is a concept that includes what is done.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

始めに、図1を参照して、本発明の一実施形態に係る車両用のエンジンの排気ガス浄化システムの構成について説明する。ここに、図1は、エンジンの排気ガス浄化システムのシステム構成を示す一部断面図である。   First, a configuration of an exhaust gas purification system for a vehicle engine according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a system configuration of an engine exhaust gas purification system.

図1において、エンジンの排気ガス浄化システムは、電子制御ユニット(ECU)100、エンジン200および主排気ガス浄化装置300を備える。ECUl00は,デジタルコンピュータからなり、双方向バスによって相互に接続されたROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、CPU(セントラルプロセッサユニット)、入力ポート、出力ポートなどを備え、エンジン200の動作を制御することが可能である。また、ECUl00は、ROMに格納されたプログラムを実行することによって、後述する故障診断処理を実行することが可能に構成されており、主排気ガス浄化装置300と共に本発明に係る排気ガス浄化システムの故障診断装置の一例としても機能するように構成されている。   In FIG. 1, the engine exhaust gas purification system includes an electronic control unit (ECU) 100, an engine 200, and a main exhaust gas purification device 300. The ECU 100 includes a digital computer and includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processor Unit), an input port, an output port, and the like that are connected to each other via a bidirectional bus. It is possible to control the operation. Further, the ECU 100 is configured to be able to execute a failure diagnosis process, which will be described later, by executing a program stored in the ROM, and together with the main exhaust gas purification device 300, the ECU 100 of the exhaust gas purification system according to the present invention. It is also configured to function as an example of a failure diagnosis apparatus.

エンジン200は、シリンダ201内において点火プラグ202により混合気を爆発させると共に、爆発力に応じて生じるピストン203の往復運動を、コネクティングロッド204を介してクランクシャフト205の回転運動に変換することが可能に構成された、本発明に係る内燃機関の一例である。以下に、エンジン200の要部構成を説明する。   The engine 200 can cause the air-fuel mixture to explode in the cylinder 201 by the spark plug 202, and can convert the reciprocating motion of the piston 203 generated according to the explosive force into the rotational motion of the crankshaft 205 via the connecting rod 204. It is an example of the internal combustion engine which concerns on this invention comprised. Below, the principal part structure of the engine 200 is demonstrated.

シリンダ201内における燃料の燃焼に際し,外部から吸入された空気は吸気管206を通過し、インジェクタ207から噴射された燃料と混合されて前述の混合気となる。インジェクタ207には、不図示の燃料タンクから燃料(ガソリン)が供給されており、インジェクタ207は、この供給される燃料をECU100の制御に従って、吸気管206内に墳射することが可能に横成されている。   When the fuel is burned in the cylinder 201, the air sucked from the outside passes through the intake pipe 206 and is mixed with the fuel injected from the injector 207 to become the above-mentioned air-fuel mixture. Fuel (gasoline) is supplied to the injector 207 from a fuel tank (not shown), and the injector 207 is able to spray the supplied fuel into the intake pipe 206 under the control of the ECU 100. Has been.

シリンダ201内部と吸気管206とは、吸気バルブ208による吸気ポートの開閉によって連通状態が制御される。シリンダ201内部で燃焼した混合気は排気ガスとなり吸気バルブ208の開閉に連動して排気ポートを開閉する排気バルブ209を通過して排気管210に排気される。   The communication state between the inside of the cylinder 201 and the intake pipe 206 is controlled by opening and closing of the intake port by the intake valve 208. The air-fuel mixture combusted inside the cylinder 201 becomes exhaust gas, passes through the exhaust valve 209 that opens and closes the exhaust port in conjunction with opening and closing of the intake valve 208, and is exhausted to the exhaust pipe 210.

吸気管206の上流には、エアクリーナ211が配設されており、外部から吸入される空気が浄化される。エアクリーナ211のシリンダ側には、エアフローメータ212が配設されている。エアフローメータ212は、例えば、ホットワイヤー式であり、吸入された空気の質量流量を直接測定することが可能に構成されている。吸気管206には更に、吸入空気の温度を検出するための吸気温センサ213が設置されている。   An air cleaner 211 is disposed upstream of the intake pipe 206 to purify air sucked from the outside. An air flow meter 212 is disposed on the cylinder side of the air cleaner 211. The air flow meter 212 is, for example, a hot wire type, and is configured to be able to directly measure the mass flow rate of inhaled air. The intake pipe 206 is further provided with an intake air temperature sensor 213 for detecting the temperature of the intake air.

吸気管206におけるエアフローメータ212のシリンダ側には、シリンダ201内部への吸入空気量を調節するスロットルバルブ214が配設されている。このスロットルバルブ214には、スロットルバルブモータ217とスロットルポジションセンサ215が配設されており、電子制御式スロットルバルブを構成している。なお、本実施形態においては、該電子制御式スロットルバルブがアイドリング時の吸入空気量を調節するアイドル制御弁を兼用している。一方、アクセルペダル223の踏込み量は、アクセルポジションセンサ216を介してECU100に入力されており、アクセルポジションセンサ216の出力に対応するスロットルバルブ開度を示す信号がECUl00からスロットルバルブモータ217に出力され、吸入空気量が制御される。   A throttle valve 214 that adjusts the amount of intake air into the cylinder 201 is disposed on the cylinder side of the air flow meter 212 in the intake pipe 206. The throttle valve 214 is provided with a throttle valve motor 217 and a throttle position sensor 215, and constitutes an electronically controlled throttle valve. In this embodiment, the electronically controlled throttle valve also serves as an idle control valve that adjusts the intake air amount during idling. On the other hand, the depression amount of the accelerator pedal 223 is input to the ECU 100 via the accelerator position sensor 216, and a signal indicating the throttle valve opening corresponding to the output of the accelerator position sensor 216 is output from the ECU 100 to the throttle valve motor 217. The intake air amount is controlled.

クランクシャフト205近傍には、クランクシャフト205の回転位置を検出するクランクポジションセンサ218が設置されている。クランクポジションセンサ218は、クランクシャフト205の位置を検出することが可能に構成されたセンサであり、ECU100は、クランクポジションセンサ218の出力信号に基づいてピストン203の位置およびエンジン200の回転数などを取得することが可能に構成されている。このピストン203の位置は、前述した点火プラグ202における点火時期の制御などに使用される。点火プラグ202における点火時期は、例えば、ピストン203の位置に対応付けられて予め設定される基本値に対し遅角又は進角制御される。   A crank position sensor 218 that detects the rotational position of the crankshaft 205 is provided in the vicinity of the crankshaft 205. The crank position sensor 218 is a sensor configured to be able to detect the position of the crankshaft 205, and the ECU 100 determines the position of the piston 203 and the rotational speed of the engine 200 based on the output signal of the crank position sensor 218. It is configured to be able to obtain. The position of the piston 203 is used for controlling the ignition timing in the spark plug 202 described above. The ignition timing in the spark plug 202 is, for example, retarded or advanced with respect to a preset basic value associated with the position of the piston 203.

また、シリンダ201を収容するシリンダブロックには、エンジン200のノック強度を測定することが可能なノックセンサ219が配設されており、係るシリンダブロック内のウォータージャケット内には、エンジン200の冷却水温度を検出するための水温センサ220が配設されている。   Further, a knock sensor 219 capable of measuring the knock strength of the engine 200 is disposed in the cylinder block that accommodates the cylinder 201, and the cooling water of the engine 200 is placed in the water jacket in the cylinder block. A water temperature sensor 220 for detecting the temperature is provided.

排気管210の集合部には、比較的小容量のスタートアップ触媒222が設置されている。スタートアップ触媒222は、例えば、エンジン200から排出されるCO(一酸化炭素)、HC(炭化水素)、およびNOx(窒素酸化物)を夫々浄化することが可能な三元触媒である。排気管210におけるスタートアップ触媒222の上流側には,空燃比センサ221が配設されている。空燃比センサ221は、排気管210から排出される排気ガスから、エンジン200の空燃比を検出することが可能に構成されている。   A relatively small-capacity start-up catalyst 222 is installed at the collecting portion of the exhaust pipe 210. The start-up catalyst 222 is a three-way catalyst that can purify CO (carbon monoxide), HC (hydrocarbon), and NOx (nitrogen oxide) discharged from the engine 200, for example. An air-fuel ratio sensor 221 is disposed upstream of the startup catalyst 222 in the exhaust pipe 210. The air-fuel ratio sensor 221 is configured to be able to detect the air-fuel ratio of the engine 200 from the exhaust gas discharged from the exhaust pipe 210.

主排気ガス浄化装置300は、排気管210における,スタートアップ触媒222の下流側に設置された触媒装置であり、ECUl00と共に、本発明に係る排気ガス浄化システムの故障診断装置の一例として機能することが可能に構成されている。主排気ガス浄化装置300とECU100とは、制御用のバスラインを介して電気的に接綾されている。   The main exhaust gas purification device 300 is a catalyst device installed in the exhaust pipe 210 on the downstream side of the start-up catalyst 222, and functions together with the ECU 100 as an example of a failure diagnosis device for the exhaust gas purification system according to the present invention. It is configured to be possible. The main exhaust gas purifying device 300 and the ECU 100 are electrically connected via a control bus line.

なお、ECUl00には不図示の車両の走行速度を検出可能な車速センサから車速VSを表す信号、およびシフト位置センサから選択されているレンジ信号RSが入力されるように構成されている。   The ECU 100 is configured to receive a signal representing the vehicle speed VS from a vehicle speed sensor capable of detecting a traveling speed of a vehicle (not shown) and a range signal RS selected from the shift position sensor.

次に、図2を参照して、主排気ガス浄化装置300の詳細な構成について説明する。ここに、図2は、主排気ガス浄化装置300の模式断面図である。なお、同図において、図1と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。   Next, a detailed configuration of the main exhaust gas purification apparatus 300 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the main exhaust gas purification device 300. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same parts as in FIG. 1, and the description thereof is omitted.

主排気ガス浄化装置300の外筒310の内部には内筒320がその端部に一体に形成された鍔部322を介して、外筒310と同心に且つ互いに径方向に隙間を有して設けられている。内筒320は、その上流側が外筒310の対応する端部近くまで延在され、主排気ガス浄化装置300内において開放した状態にして設置されている。また、内筒320の下流側端部は、外筒310に配置されたアンダーフロア触媒330の端面に所定の空間を介して対峙しつつ開放した状態に設置されている。また、内筒320の鍔部322には複数の通気孔324が形成されている。そして、主排気ガス浄化装置300の外筒310と内筒320との間に形成された環状空間、すなわち、後述するバイパス流路350には環状のHC吸着材340が設けられている。なお、主排気ガス浄化装置300の外筒310の上流側および下流側端部には排気管210が連結されている。   Inside the outer cylinder 310 of the main exhaust gas purification apparatus 300, the inner cylinder 320 is concentric with the outer cylinder 310 and has a gap in the radial direction through a flange 322 formed integrally with the end thereof. Is provided. The inner cylinder 320 is installed in an open state in the main exhaust gas purification apparatus 300 with its upstream side extending to the vicinity of the corresponding end of the outer cylinder 310. Further, the downstream end of the inner cylinder 320 is installed in an open state while facing the end surface of the underfloor catalyst 330 disposed in the outer cylinder 310 via a predetermined space. A plurality of vent holes 324 are formed in the flange portion 322 of the inner cylinder 320. An annular HC adsorbent 340 is provided in an annular space formed between the outer cylinder 310 and the inner cylinder 320 of the main exhaust gas purification device 300, that is, a bypass passage 350 described later. An exhaust pipe 210 is connected to the upstream and downstream ends of the outer cylinder 310 of the main exhaust gas purification device 300.

さらに、図2において、本実施形態の主排気ガス浄化装置300は、上述のアンダーフロア触媒330、HC吸着材340に加えて、切り替え制御弁370、第1および第2の温度センサ380、390および断熱層395を備えている。   Further, in FIG. 2, the main exhaust gas purification apparatus 300 of the present embodiment includes a switching control valve 370, first and second temperature sensors 380 and 390, in addition to the above-described underfloor catalyst 330 and HC adsorbent 340. A heat insulating layer 395 is provided.

アンダーフロア触媒330は、車両の床下に設置される、例えば、三元触媒であり、前段のスタートアップ触媒222((図2では不図示)を通過し、矢印A方向へ流れる排気ガスを浄化する。   The underfloor catalyst 330 is, for example, a three-way catalyst installed under the floor of the vehicle, and purifies the exhaust gas that passes through the upstream startup catalyst 222 (not shown in FIG. 2) and flows in the direction of arrow A.

バイパス流路350は、本発明に係る「第2の排気ガス通路」の一例であり、内筒320の内側に形成される本発明に係る「第1の排気ガス通路」(以下、被バイパス流路ないしは通常流路360と称す)をバイパスして排気ガスをアンダーフロア触媒330に導くための流路である。   The bypass flow path 350 is an example of the “second exhaust gas passage” according to the present invention, and the “first exhaust gas passage” according to the present invention formed inside the inner cylinder 320 (hereinafter referred to as bypassed flow). This is a flow path for guiding exhaust gas to the underfloor catalyst 330 by bypassing the road or the normal flow path 360).

HC吸着材340は、例えば、ゼオライトで形成されたフィルタであり、低温(概ね100℃未満)でHC分子を吸着(或いはトラップ)する網目状のフィルタであり、トラップされたHC分子は、高温(概ね100℃以上)では熱による運動エネルギーの増加に伴って自然に脱離を開始する。   The HC adsorbent 340 is, for example, a filter formed of zeolite, and is a mesh-like filter that adsorbs (or traps) HC molecules at a low temperature (approximately less than 100 ° C.). At about 100 ° C. or higher), desorption starts spontaneously as the kinetic energy increases due to heat.

切り替え制御弁370は、スタートアップ触媒222を通過した排気ガスの流路を、被バイパス流路360とバイパス流路350との問で選択的に切り替えることが可能に構成されている。切り替え制御弁370は、回動可能に支持された軸部372がロッド374の紙面左右方向への直線運動に伴って矢印B方向へ回動することによって、排気ガスの流路を切り替えることが可能に構成されている。このロッド374は、アクチュエータ376によって動作が制御されており、アクチュエータ376は、前述した制御用のバスラインを介してECUl00と電気的に接続されている。すなわち、主排気ガス浄化装置300は、ECUl00からの制御信号に応じて,切り替え制御弁370の開閉状熊が変化するように構成されている。   The switching control valve 370 is configured to be able to selectively switch the flow path of the exhaust gas that has passed through the startup catalyst 222 between the bypass flow path 360 and the bypass flow path 350. The switching control valve 370 can switch the flow path of the exhaust gas by rotating the shaft portion 372 rotatably supported in the arrow B direction along with the linear motion of the rod 374 in the horizontal direction of the paper surface. It is configured. The operation of the rod 374 is controlled by an actuator 376, and the actuator 376 is electrically connected to the ECU 100 via the control bus line described above. That is, the main exhaust gas purification device 300 is configured such that the open / close bear of the switching control valve 370 changes in accordance with a control signal from the ECU 100.

本実施の形態の第1温度センサ380は、サーミスタ素子で構成されており、主排気ガス浄化装置300におけるアンダーフロア触媒330の上流側で被バイパス流路360の温度T1を検出することが可能に配置されている。   The first temperature sensor 380 of the present embodiment is composed of a thermistor element, and can detect the temperature T1 of the bypass flow path 360 on the upstream side of the underfloor catalyst 330 in the main exhaust gas purification device 300. Has been placed.

第2温度センサ390は、同じくサーミスタ素子で構成されており、バイパス流路350におけるHC吸着材340の上流側の温度T2を検出することが可能に構成されている。なお、第1および第2の温度センサ380および390は、かかる温度を、温度に応じた電圧値として検出すると共にECU100に出力しており、ECUl00によって温度T1、T2が特定される。なお、第2温度センサ390はバイパス流路350のHC吸着材340の下流側に配置され、バイパス流路350内の温度を検出できるようにしてもよい。   The second temperature sensor 390 is also composed of a thermistor element, and is configured to be able to detect the temperature T2 upstream of the HC adsorbent 340 in the bypass flow path 350. The first and second temperature sensors 380 and 390 detect the temperature as a voltage value corresponding to the temperature and output it to the ECU 100, and the ECU 100 specifies the temperatures T1 and T2. The second temperature sensor 390 may be disposed on the downstream side of the HC adsorbent 340 in the bypass channel 350 so that the temperature in the bypass channel 350 can be detected.

断熱層395は、バイパス流路350と被バイパス流路360との間に形成された断熱体であり、バイパス流路350と被バイパス流路360との間の熱交換が抑制されている。   The heat insulating layer 395 is a heat insulator formed between the bypass flow channel 350 and the bypass flow channel 360, and heat exchange between the bypass flow channel 350 and the bypass flow channel 360 is suppressed.

次に、図3および図4を参照して、切り替え制御弁370の動作に伴い形成される排気ガス流路について説明する。ここに、図3は、主排気ガス浄化装置300において切り替え制御弁370が閉じている場合の排気ガス流れの模式図であり、図4は、主排気ガス浄化装置300において切り替え制御弁370が開いている場合の排気ガス流れの模式図である。なお、これらの図において、図2と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。   Next, with reference to FIGS. 3 and 4, an exhaust gas flow path formed in accordance with the operation of the switching control valve 370 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram of the exhaust gas flow when the switching control valve 370 is closed in the main exhaust gas purification apparatus 300. FIG. 4 is a schematic diagram of the switching control valve 370 opened in the main exhaust gas purification apparatus 300. It is a schematic diagram of the exhaust gas flow in the case of. In these drawings, the same reference numerals are given to the same portions as those in FIG. 2 and the description thereof is omitted.

図3において、矢印A方向に流入する排気ガスは、切り替え制御弁370が閉じているために被バイパス流路360には流れず、バイパス流路350に導かれる。そして、HC吸着材340によってHCの吸着が行われた後、HC吸着材340の下流側に形成された通気孔324から矢印C方向へ流出し、アンダーフロア触媒330に流入する。   In FIG. 3, the exhaust gas flowing in the direction of arrow A does not flow into the bypassed flow channel 360 but is guided to the bypass flow channel 350 because the switching control valve 370 is closed. Then, after HC is adsorbed by the HC adsorbent 340, the HC adsorbent 340 flows out from the vent 324 formed on the downstream side of the HC adsorbent 340 in the direction of arrow C and flows into the underfloor catalyst 330.

また、図4において、矢印A方向から流入する排気ガスは、切り替え制御弁370が開いているために、排気抵抗の差から被バイパス流路360に導かれる。その一方で、被バイパス流路360を通過する排気ガスの一部は、被バイパス流路360の終端部付近で図示矢印D方向に方向を変え、バイパス流路350の終端の鍔部322に形成された通気孔324を介して下流側からバイパス流路350に流入する。そしてバイパス流路350の上流側の端部において排気ガスの流れ方向(矢印A方向)へ再び向きを変えて被バイパス流路360に導かれる。すなわち、排気ガスの一部は、主排気ガス浄化装置300の内部を還流する。主排気ガス浄化装置300では,被バイパス流路360とバイパス流路350との断面積比率、バイパス流路350の終端部分を規定する鍔部322の曲率、並びに通気孔324の形状および大きさなどが、予めこのような還流現象を生じさせるように決定されている。なお、このような還流現象を生じさせることは、本発明との関連においては必須ではない。   In FIG. 4, the exhaust gas flowing in from the direction of arrow A is guided to the bypassed flow path 360 due to the difference in exhaust resistance because the switching control valve 370 is open. On the other hand, a part of the exhaust gas passing through the bypassed flow channel 360 changes its direction in the direction of the arrow D shown in the vicinity of the end of the bypassed flow channel 360 and is formed in the flange 322 at the end of the bypass flow channel 350. It flows into the bypass channel 350 from the downstream side through the vent hole 324 formed. Then, the direction of the exhaust gas is changed again in the exhaust gas flow direction (arrow A direction) at the upstream end of the bypass flow channel 350 and guided to the bypass flow channel 360. That is, part of the exhaust gas recirculates inside the main exhaust gas purification device 300. In the main exhaust gas purification apparatus 300, the cross-sectional area ratio between the bypass flow path 360 and the bypass flow path 350, the curvature of the flange 322 that defines the end portion of the bypass flow path 350, the shape and size of the vent hole 324, and the like However, it is determined in advance to cause such a reflux phenomenon. Note that it is not essential to cause such a reflux phenomenon in the context of the present invention.

ECUl00は、排気ガス浄化システム10の動作中に、ROMに格納されるプログラムに従って故障診断処理を実行することによって、切り替え制御弁370の故障を診断することが可能に構成されている。   The ECU 100 is configured to be able to diagnose a failure of the switching control valve 370 by executing a failure diagnosis process according to a program stored in the ROM during the operation of the exhaust gas purification system 10.

ECU100では消費燃料低減およびエミッション改善の目的から、流路制御弁370の制御とは別途に、燃料カット制御が実行される。この燃料カット制御は、各気筒への燃料供給を個別にカットする制御であり、具体的には、例えばセンサ215,218,220および不図示の車速センサから入力されるスロットル開度、エンジン回転数、エンジン水温および車速によって、予め定められた燃料カット領域マップを参照し、走行状態が燃料カット領域にある場合(例えば減速時や高回転時)に、燃料カット制御の実行条件が成立したと判断して、所定の気筒への燃料供給をカットする。燃料カット制御によって、全気筒または一部の気筒について燃料供給がカットされる。   In ECU 100, fuel cut control is executed separately from control of flow path control valve 370 for the purpose of reducing fuel consumption and improving emissions. This fuel cut control is a control for individually cutting the fuel supply to each cylinder. Specifically, for example, the throttle opening and the engine speed input from sensors 215, 218, 220 and a vehicle speed sensor (not shown), for example. By referring to a predetermined fuel cut area map according to the engine water temperature and the vehicle speed, it is determined that the execution condition of the fuel cut control is satisfied when the running state is in the fuel cut area (for example, at the time of deceleration or high rotation). Then, the fuel supply to a predetermined cylinder is cut. By the fuel cut control, the fuel supply is cut for all cylinders or a part of the cylinders.

次に、図5を参照して、ECU100で実行される動作状態検出処理の一例について説明する。図5のルーチンは、エンジン200の始動後であって所定の暖機終了条件が成立した場合に、所定時間ごとに繰返し実行される。例えばエンジン水温が所定値以上であることを、そのような暖機終了条件とすることができる。なお本発明は暖機が終了していない場合についても適用可能である。   Next, an example of the operation state detection process executed by the ECU 100 will be described with reference to FIG. The routine of FIG. 5 is repeatedly executed every predetermined time after the engine 200 is started and when a predetermined warm-up end condition is satisfied. For example, it is possible to set such a warm-up end condition that the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value. Note that the present invention can also be applied to a case where the warm-up has not ended.

図5において、ECU100は、全気筒休止による燃料カット運転が開始されたかを判断する(S10)。この判断は、上述した燃料カット制御による全気筒休止の実行条件が成立しているか否かによって行ってもよいし、全気筒休止の実行中に所定のフラグをセットして当該フラグを所定時間ごとに参照することによって行ってもよい。   In FIG. 5, the ECU 100 determines whether or not the fuel cut operation due to all cylinder deactivation is started (S10). This determination may be made according to whether or not the execution condition for all cylinder deactivation by the fuel cut control described above is satisfied, or a predetermined flag is set during execution of all cylinder deactivation and the flag is set every predetermined time. This may be done by referring to

次に、ECU100は、第1温度センサ380および第2温度センサ390の出力電圧から、それぞれ、温度T1および温度T2を取得し、初期値Ta1,Ta2としてする(S20)。   Next, ECU 100 obtains temperature T1 and temperature T2 from the output voltages of first temperature sensor 380 and second temperature sensor 390, respectively, and sets them as initial values Ta1 and Ta2 (S20).

次に、ECU100は、燃料カット運転が継続しているか(S30)、および燃料カット運転の開始後の所定時間x[秒]を経過したか(S40)を繰り返し判断する。ここで燃料カット運転が終了した場合には本ルーチンを抜ける。   Next, the ECU 100 repeatedly determines whether the fuel cut operation continues (S30) and whether a predetermined time x [seconds] after the start of the fuel cut operation has elapsed (S40). If the fuel cut operation is terminated, the routine is exited.

所定時間の経過を条件に、ECU100は第1および第2温度センサ380,390の現在値Tb1,Tb2を取得し(S50)、温度低下量Tc1,Tc2を算出する(S60)。この温度低下量Tc1,Tc2は、第1および第2温度センサ380,390のそれぞれにつき、温度の現在値Tb1,Tb2から初期値Ta1,Ta2を減算することによって算出される。   The ECU 100 acquires current values Tb1 and Tb2 of the first and second temperature sensors 380 and 390 (S50) and calculates temperature drop amounts Tc1 and Tc2 (S60) on the condition that the predetermined time has elapsed. The temperature drop amounts Tc1 and Tc2 are calculated by subtracting the initial values Ta1 and Ta2 from the current temperature values Tb1 and Tb2 for the first and second temperature sensors 380 and 390, respectively.

次に、ECU100は所定の弁閉条件が成立しているかを判断する(S70)。この判断は、次の(1)〜(3)の条件によって判断される。   Next, the ECU 100 determines whether a predetermined valve closing condition is satisfied (S70). This determination is made according to the following conditions (1) to (3).

(1)第1温度センサの温度低下量の絶対値|Tc1|<基準値Td1 (1) Absolute value of temperature drop amount of first temperature sensor | Tc1 | <reference value Td1

(2)第2温度センサの温度低下量の絶対値|Tc2|>基準値Td2 (2) Absolute value | Tc2 |> reference value Td2 of the temperature drop amount of the second temperature sensor

(3)|Tc1|<|Tc2| (3) | Tc1 | <| Tc2 |

ここにいう弁閉条件とは、切り替え制御弁370が閉じている旨の判断をするための条件であり、ステップS70では、これら(1)〜(3)の全てにおいて肯定される場合に弁閉条件成立と判断され、(1)〜(3)のいずれかにおいて否定される場合には不成立と判断される。   The valve closing condition referred to here is a condition for determining that the switching control valve 370 is closed. In step S70, when all of these (1) to (3) are positive, the valve is closed. If it is determined that the condition is satisfied and the result is negative in any of (1) to (3), it is determined that the condition is not satisfied.

図6に示されるように、第1温度センサ380の検出値は、切り替え制御弁370が開いている場合には、閉じている場合に比して、燃料カット運転時の温度低下が大きい。また、図7に示されるように、第2温度センサ390の検出値は、切り替え制御弁370が開いている場合には、閉じている場合に比して、燃料カット運転時の温度低下が小さい。また、図8に示されるように、温度低下量の偏差|Tc1|−|Tc2|は、切り替え制御弁370が開いている場合には、閉じている場合に比して大きい値になり、且つ、切り替え制御弁370が開いている場合には正の値をとり(すなわち、|Tc1|>|Tc2|)、閉じている場合には負の値をとる(すなわち、|Tc1|<|Tc2|)。   As shown in FIG. 6, the detected value of the first temperature sensor 380 has a larger temperature drop during the fuel cut operation when the switching control valve 370 is open than when it is closed. Further, as shown in FIG. 7, the detected value of the second temperature sensor 390 shows a smaller temperature drop during the fuel cut operation when the switching control valve 370 is open than when it is closed. . Further, as shown in FIG. 8, the deviation | Tc1 | − | Tc2 | of the temperature decrease amount is larger when the switching control valve 370 is open than when it is closed, and When the switching control valve 370 is open, it takes a positive value (ie, | Tc1 |> | Tc2 |), and when it is closed, it takes a negative value (ie, | Tc1 | <| Tc2 | ).

なお、本実施形態では|Tc1|<|Tc2|であること、つまり|Tc1|−|Tc2|<0であることを弁閉条件の一つとしたが、|Tc1|−|Tc2|<Tdを上記条件(3)に代わる条件としてもよい。この場合のTdはしきい値であって、実験やシミュレーションによって任意の実数に設定することができる。   In the present embodiment, | Tc1 | <| Tc2 |, that is, | Tc1 | − | Tc2 | <0 is one of the valve closing conditions, but | Tc1 | − | Tc2 | <Td is It is good also as conditions which replace the said conditions (3). In this case, Td is a threshold value and can be set to an arbitrary real number through experiments or simulations.

そして弁閉条件成立の場合には、所定の弁閉判定フラグが「1」にセットされ(S80)、弁閉条件不成立の場合には、所定の弁開判定フラグが「1」にセットされて(S90)、本ルーチンを抜ける。この弁閉判定フラグおよび弁開判定フラグは、その後、図9の弁診断処理において参照される。   If the valve closing condition is satisfied, the predetermined valve closing determination flag is set to “1” (S80). If the valve closing condition is not satisfied, the predetermined valve opening determination flag is set to “1”. (S90), this routine is exited. The valve closing determination flag and the valve opening determination flag are thereafter referred to in the valve diagnosis process of FIG.

次に、図9を参照して、ECU100で実行される弁診断処理の一例について説明する。図9のルーチンは、エンジン200の始動後であって所定の暖機終了条件が成立した場合に、所定時間ごとに繰返し実行される。   Next, an example of the valve diagnosis process executed by the ECU 100 will be described with reference to FIG. The routine of FIG. 9 is repeatedly executed every predetermined time after the engine 200 is started and when a predetermined warm-up termination condition is satisfied.

まずECU100は、上述した弁閉判定フラグおよび弁開判定フラグの参照によって、弁動作が検出されたかを判定する(S110)。ここでは両フラグのいずれかがセットされている場合に肯定される。次に、ECU100は切り替え制御弁370に対する動作指示の状態を取得する(S120)。   First, the ECU 100 determines whether valve operation is detected by referring to the valve closing determination flag and the valve opening determination flag described above (S110). Here, affirmation is made when either of the flags is set. Next, the ECU 100 acquires the state of the operation instruction for the switching control valve 370 (S120).

次に、ECU100は、検出された弁動作状態と、取得された動作指示の状態が一致しているかを判定する(S130)。すなわちECU100は、検出された弁動作状態と、取得された動作指示の状態とが、「開」または「閉」で一致しているか否かを判定する。そして、両者が一致している場合には正常判定が(S140)、一致していない場合には異常判定が(S150)、それぞれ行われる。これら正常判定および異常判定は、他の処理ルーチンにおいて参照されるフラグのセットによって実行してもよいし、これらの結果に従って行われる所定の処理、例えば所定の走行ログファイルへの記録や、異常判定の場合の所定のインジケータなどによるユーザに対する警報出力によって実行してもよい。   Next, ECU 100 determines whether or not the detected valve operation state matches the acquired operation instruction state (S130). That is, the ECU 100 determines whether or not the detected valve operation state and the acquired operation instruction state coincide with each other by “open” or “closed”. If the two match, a normal determination is made (S140), and if not, an abnormal determination is made (S150). The normality determination and abnormality determination may be executed by setting a flag referred to in another processing routine, or predetermined processing performed according to these results, for example, recording in a predetermined traveling log file, abnormality determination In this case, the alarm may be output to the user by a predetermined indicator or the like.

以上のとおり、本実施形態では、第1および第2の排気ガス通路360,350の温度に基づいて、切り替え制御弁370の動作状態を検出すると共に、検出された動作状態と、排気ガス流路切り替え手段への指示状態とに基づいて、切り替え制御弁370の故障を診断する。ここで、ECU100は、切り替え制御弁370の動作状態を、エンジンの燃料カット運転中に検出された温度の変化量に基づいて検出するので、通常運転中における排気ガスの温度に基づく場合に比べて、エンジンの運転状態による影響が少なく、したがって動作状態の検出を精度よく実行でき、排気ガス流路切り替え手段の故障を精度良く診断することが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the operation state of the switching control valve 370 is detected based on the temperatures of the first and second exhaust gas passages 360 and 350, and the detected operation state and the exhaust gas flow path are detected. The failure of the switching control valve 370 is diagnosed based on the instruction state to the switching means. Here, since the ECU 100 detects the operating state of the switching control valve 370 based on the amount of change in temperature detected during the fuel cut operation of the engine, the ECU 100 is compared with the case based on the temperature of the exhaust gas during normal operation. Therefore, the influence of the operating state of the engine is small, so that the detection of the operating state can be performed with high accuracy, and the failure of the exhaust gas flow path switching means can be diagnosed with high accuracy.

また、本実施形態では動作状態の検出に、燃料カット運転中であって検出開始からの温度低下速度すなわち所定時間経過後の温度低下量を用い、これが予め定められたしきい値よりも大きい場合に、温度検出点を含む排気ガス通路が切り替え制御弁370によって選択されているものと判断するので、簡易な構成によって本発明に所期の効果を得ることができる。   In the present embodiment, when the operating state is detected, the temperature reduction rate from the start of detection, that is, the amount of temperature reduction after the elapse of a predetermined time is used during the fuel cut operation, and this is larger than a predetermined threshold value. In addition, since it is determined that the exhaust gas passage including the temperature detection point is selected by the switching control valve 370, the desired effect of the present invention can be obtained with a simple configuration.

また、本実施形態では、第1および第2の排気ガス通路360,350の両者の温度を検出し、第1および第2の排気ガス通路360,350の温度低下速度の差に基づいて、切り替え制御弁370によっていずれの排気ガス通路が選択されているかを判断するので、運転状態(たとえば温度検出開始時の温度)の影響の抑制によって動作状態の検出の精度を向上でき、故障を更に精度良く診断することが可能となる。   Further, in the present embodiment, the temperature of both the first and second exhaust gas passages 360 and 350 is detected, and switching is performed based on the difference in the temperature decrease rates of the first and second exhaust gas passages 360 and 350. Since it is determined which exhaust gas passage is selected by the control valve 370, it is possible to improve the accuracy of detection of the operating state by suppressing the influence of the operating state (for example, the temperature at the start of temperature detection), and to further improve the accuracy of the failure. Diagnosis is possible.

なお、本発明は、上述した実施形態の例に限られるものではなく、請求の範囲および明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うシステムの故障診断装置もまた本発明の枝術的範囲に含まれるものである。例えば、上記実施形態では切り替え制御弁370の動作を全閉又は全開の2状態としたが、切り替え制御弁370は全閉及び全開の中間の任意の角度で停止しうるようにしてもよく、また、本発明に係る温度低下速度に基づく動作状態検出および故障診断は、全閉及び全開の中間の任意の角度について行うことができる。すなわち、燃料カット中における温度低下量ないし温度低下速度と切り替え制御弁370の角度との関係を定めたマップまたは関数をECU100に予め保持させておき、燃料カット運転中に検出される温度低下速度によって該マップを参照または関数を演算して切り替え制御弁370の対応する角度を求めることで動作状態検出を行い、この検出された角度と切り替え制御弁370に対する角度指令値とが所定範囲内で一致する場合に、切り替え制御弁370を正常と判定してもよい。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and is accompanied by such changes. A system failure diagnosis apparatus is also included in the branching scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the operation of the switching control valve 370 is set to the two states of fully closed or fully opened, but the switching control valve 370 may be stopped at any angle between the fully closed and fully opened, The operation state detection and the failure diagnosis based on the temperature decrease rate according to the present invention can be performed at any angle between the fully closed state and the fully opened state. That is, a map or function that defines the relationship between the temperature decrease amount or the temperature decrease rate during the fuel cut and the angle of the switching control valve 370 is held in the ECU 100 in advance, and the temperature decrease rate detected during the fuel cut operation is determined. The operation state is detected by referring to the map or calculating the function to obtain the corresponding angle of the switching control valve 370, and the detected angle and the angle command value for the switching control valve 370 match within a predetermined range. In this case, the switching control valve 370 may be determined to be normal.

また、上記実施形態では第1および第2の排気ガス通路360,350の両者の温度を検出することとしたが、本発明では第1および第2の排気ガス通路360,350のうちいずれか一方の温度を検出しさえすれば、その温度検出点を含む排気ガス通路における燃料カット中の温度低下速度によって動作状態検出を行うことができ、その範囲において本発明に所期の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the temperatures of both the first and second exhaust gas passages 360 and 350 are detected. In the present invention, either one of the first and second exhaust gas passages 360 and 350 is detected. As long as the temperature of the exhaust gas is detected, the operation state can be detected based on the temperature drop rate during the fuel cut in the exhaust gas passage including the temperature detection point, and the intended effect can be obtained in the present invention within that range. it can.

また、上記実施形態では燃料カット運転の開始から特定の時間の経過後に検出した温度を用いて動作状態の検出を行うこととしたが、このような構成に代えて、燃料カット運転中に温度を繰返し検出し、温度の低下度合い又は傾きを所定の基準値と比較することによって、動作状態を検出してもよい。   In the above embodiment, the operation state is detected using the temperature detected after the elapse of a specific time from the start of the fuel cut operation. Instead of such a configuration, the temperature is changed during the fuel cut operation. The operation state may be detected by repeatedly detecting and comparing the degree of temperature decrease or inclination with a predetermined reference value.

また、上記実施形態では、上記条件(1)から(3)の全てが充足された場合に弁閉条件成立と判断したが、上記条件(1)から(3)はいずれも単独で弁閉条件として用いることができ、その範囲において本発明における効果を得ることができる。   In the above embodiment, it is determined that the valve closing condition is satisfied when all of the above conditions (1) to (3) are satisfied. However, any of the above conditions (1) to (3) is the valve closing condition alone. The effect in this invention can be acquired in the range.

また、本発明は内燃機関のみを駆動源として用いる車両のほか、内燃機関と電動機とを駆動源として用いるハイブリッド車両についても適用でき、かかる構成も本発明の範疇に属するものである。   The present invention can be applied not only to a vehicle that uses only an internal combustion engine as a drive source, but also to a hybrid vehicle that uses an internal combustion engine and an electric motor as drive sources, and such a configuration also belongs to the category of the present invention.

本発明の一実施形態に係る排気ガス浄化システムのシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of an exhaust gas purification system according to an embodiment of the present invention. 図1の排気ガス浄化システムにおける主排気ガス浄化装置の模式断面図である。It is a schematic cross section of the main exhaust gas purification apparatus in the exhaust gas purification system of FIG. 図2の主排気ガス浄化装置において切り替え制御弁が閉じている場合の排気ガス流れの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an exhaust gas flow when a switching control valve is closed in the main exhaust gas purification device of FIG. 2. 図2の主排気ガス浄化装置において切り替え制御弁が開いている場合の排気ガス流れの模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an exhaust gas flow when a switching control valve is open in the main exhaust gas purification device of FIG. 2. 動作状態検出処理の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control routine of an operation state detection process. 燃料カット運転の継続時間と、弁開時および弁閉時の第1温度センサの温度変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the continuous time of a fuel cut driving | operation, and the temperature change of the 1st temperature sensor at the time of valve opening and valve closing. 燃料カット運転の継続時間と、弁開時および弁閉時の第2温度センサの温度変化との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the continuation time of a fuel cut driving | operation, and the temperature change of the 2nd temperature sensor at the time of valve opening and valve closing. 燃料カット運転の継続時間と、弁開時および弁閉時の温度低下量の偏差との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the continuation time of a fuel cut driving | operation, and the deviation of the temperature fall amount at the time of valve opening and valve closing. 故障診断処理の制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control routine of a failure diagnosis process.

符号の説明Explanation of symbols

100 電子制御ユニット(ECU)
200 エンジン
212 エアフローメータ
222 スタートアップ三元触媒
300 主排気ガス浄化装置
330 アンダーフロア触媒
340 HC吸着材
350 バイパス流路(第2の排気ガス通路)
360 被バイパス流路(第1の排気ガス通路、通常流路)
370 切り替え制御弁
376 アクチュエータ
380 第1温度センサ
390 第2温度センサ
100 Electronic control unit (ECU)
200 Engine 212 Air Flow Meter 222 Start-up Three-way Catalyst 300 Main Exhaust Gas Purifier 330 Underfloor Catalyst 340 HC Adsorbent 350 Bypass Channel (Second Exhaust Gas Path)
360 Bypassed passage (first exhaust gas passage, normal passage)
370 Switching control valve 376 Actuator 380 First temperature sensor 390 Second temperature sensor

Claims (3)

エンジンからの排気ガスを流通させる第1の排気ガス通路と、該第1の排気ガス通路をバイパスして形成されHC吸着材が設置された第2の排気ガス通路と、該第1および第2の排気ガス通路のいずれかに流路を切り替える排気ガス流路切り替え手段とを備える排気ガス浄化システムにおいて、
前記第1および第2の排気ガス通路のうち少なくともいずれか一方の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度に基づいて、前記排気ガス流路切り替え手段の動作状態を検出する動作状態検出手段と、
前記検出された動作状態と、前記排気ガス流路切り替え手段への指示状態とに基づいて、前記排気ガス流路切り替え手段の故障を診断する診断手段と、を備え、
前記動作状態検出手段は、前記エンジンの燃料カット運転中に検出された前記温度に基づいて、前記排気ガス流路切り替え手段の動作状態を検出することを特徴とする排気ガス浄化システムの故障診断装置。
A first exhaust gas passage through which exhaust gas from the engine flows, a second exhaust gas passage formed by bypassing the first exhaust gas passage and provided with an HC adsorbent, the first and second In an exhaust gas purification system comprising exhaust gas flow path switching means for switching the flow path to any of the exhaust gas passages of
Temperature detecting means for detecting the temperature of at least one of the first and second exhaust gas passages;
An operating state detecting means for detecting an operating state of the exhaust gas flow path switching means based on the temperature detected by the temperature detecting means;
Diagnostic means for diagnosing a failure of the exhaust gas flow path switching means based on the detected operating state and an instruction state to the exhaust gas flow path switching means,
The failure diagnosis device for an exhaust gas purification system, wherein the operation state detection means detects an operation state of the exhaust gas flow path switching means based on the temperature detected during a fuel cut operation of the engine. .
請求項1に記載の排気ガス浄化システムの故障診断装置であって、
前記動作状態検出手段は、前記第1および第2の排気ガス通路のうち一の排気ガス通路における前記エンジンの燃料カット中の温度低下速度が所定のしきい値以上である場合に、前記排気ガス流路切り替え手段によって当該一の排気ガス通路が選択されていると判断することを特徴とする排気ガス浄化システムの故障診断装置。
A failure diagnosis device for an exhaust gas purification system according to claim 1,
The operating state detecting means is configured to detect the exhaust gas when a temperature decrease rate during fuel cut of the engine in one exhaust gas passage of the first and second exhaust gas passages is equal to or higher than a predetermined threshold value. A failure diagnosis device for an exhaust gas purification system, characterized in that it is determined that the one exhaust gas passage is selected by a flow path switching means.
請求項1または2に記載の排気ガス浄化システムの故障診断装置であって、
前記温度検出手段は、前記第1および第2の排気ガス通路の両者の温度を検出し、
前記動作状態検出手段は、前記第1および第2の排気ガス通路の温度低下速度の差に基づいて、前記排気ガス流路切り替え手段によっていずれの排気ガス通路が選択されているかを判断することを特徴とする排気ガス浄化システムの故障診断装置。
A failure diagnosis device for an exhaust gas purification system according to claim 1 or 2,
The temperature detecting means detects the temperature of both the first and second exhaust gas passages;
The operating state detecting means determines which exhaust gas passage is selected by the exhaust gas flow path switching means based on a difference in temperature drop rate between the first and second exhaust gas passages. A failure diagnosis device for a featured exhaust gas purification system.
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