JP2008223597A - Exhaust control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の気筒群を有する内燃機関に対して排気制御を行う内燃機関の排気制御装置に関する。 The present invention relates to an exhaust control device for an internal combustion engine that performs exhaust control on an internal combustion engine having a plurality of cylinder groups.
いわゆるV型内燃機関など、複数の気筒群(バンク)を有する内燃機関において、各気筒群の排気通路上に個別に触媒を配置するとともに、排気通路の合流位置の下流側に触媒を配置した構成の排気浄化装置が知られている。このような排気浄化装置の一例が特許文献1に記載されている。 In an internal combustion engine having a plurality of cylinder groups (banks) such as a so-called V-type internal combustion engine, a configuration in which a catalyst is individually disposed on an exhaust passage of each cylinder group and a catalyst is disposed on the downstream side of the merging position of the exhaust passage. Exhaust gas purification devices are known. An example of such an exhaust purification device is described in Patent Document 1.
しかしながら、上記した特許文献1に記載された技術では、各気筒群の排気系流量を制御する場合、2つの制御弁を調整する必要があり、制御が複雑になる傾向にあった。また、気筒群ごとに異なる燃焼状態(例えば空燃比や背圧)であるときに、連通路において排気ガスが混ざってしまう場合があった。そのため、触媒の劣化検出を精度良く行うことが困難であった。 However, in the technique described in Patent Document 1 described above, when controlling the exhaust system flow rate of each cylinder group, it is necessary to adjust two control valves, and the control tends to be complicated. Further, when the combustion state is different for each cylinder group (for example, air-fuel ratio or back pressure), exhaust gas may be mixed in the communication path. For this reason, it has been difficult to accurately detect the deterioration of the catalyst.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、複数の気筒群を有する内燃機関に対して排気制御を行う内燃機関の排気制御装置において、触媒の劣化検出を適切に行うことを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an exhaust control device for an internal combustion engine that performs exhaust control on an internal combustion engine having a plurality of cylinder groups, it is possible to appropriately detect deterioration of the catalyst. The purpose is to do.
本発明の1つの観点では、第1の気筒群及び第2の気筒群を有する内燃機関に対して排気制御を行う内燃機関の排気制御装置は、前記第1の気筒群及び前記第2の気筒群のそれぞれに接続された排気通路上に設けられた第1の触媒及び第2の触媒と、前記第1の触媒の上流側の排気通路と前記第2の触媒の上流側の排気通路とを接続する連通路上に設けられ、前記連通路を流通する排気ガスの流量を制御する第1の制御弁と、前記第1の触媒及び前記第2の触媒の劣化状態を検出する際に、前記第1の制御弁を閉にする制御を行う第1の弁制御手段と、を備える。 In one aspect of the present invention, an exhaust control device for an internal combustion engine that performs exhaust control on an internal combustion engine having a first cylinder group and a second cylinder group includes the first cylinder group and the second cylinder. A first catalyst and a second catalyst provided on an exhaust passage connected to each of the groups, an exhaust passage upstream of the first catalyst, and an exhaust passage upstream of the second catalyst. A first control valve that is provided on the communication passage to be connected and controls the flow rate of the exhaust gas flowing through the communication passage; and when detecting the deterioration state of the first catalyst and the second catalyst, First valve control means for performing control to close one control valve.
上記の内燃機関の排気制御装置は、第1の気筒群及び第2の気筒群を有する内燃機関に対して排気制御を行うために好適に利用される。第1の触媒及び第2の触媒は、第1の気筒群及び第2の気筒群のそれぞれに接続された排気通路上に設けられており、第1の制御弁は、第1の触媒の上流側の排気通路と第2の触媒の上流側の排気通路とを接続する連通路上に設けられ、連通路を流通する排気ガスの流量を制御する。そして、第1の弁制御手段は、第1の触媒及び第2の触媒の両方の劣化状態を検出するために、第1の制御弁を閉にする制御を行う。これにより、各気筒群の排気通路に流れる排気ガスの流量を概ね同一にすることができると共に、排気干渉(脈動や流れ込みなど)の発生を抑制することができる。よって、所望の空燃比に設定された排気ガスを第1の触媒及び第2の触媒に対して供給することができ、第1の触媒及び第2の触媒の酸素吸蔵量を適切に計測することができる。したがって、上記の内燃機関の排気制御装置によれば、第1の触媒及び第2の触媒の両方の劣化状態を精度良く検出することが可能となる、つまり誤検出を防止することが可能となる。また、上記の内燃機関の排気制御装置によれば、第1の触媒及び第2の触媒の両方の劣化状態を同時に検出することができるため、劣化検出に起因する燃費の悪化を効果的に抑制することが可能となる。 The exhaust control device for an internal combustion engine described above is preferably used for performing exhaust control on an internal combustion engine having a first cylinder group and a second cylinder group. The first catalyst and the second catalyst are provided on exhaust passages connected to the first cylinder group and the second cylinder group, respectively, and the first control valve is located upstream of the first catalyst. Provided on the communication passage connecting the exhaust passage on the side and the exhaust passage on the upstream side of the second catalyst, and controls the flow rate of the exhaust gas flowing through the communication passage. And the 1st valve control means performs control which closes the 1st control valve in order to detect the deterioration state of both the 1st catalyst and the 2nd catalyst. Thereby, the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage of each cylinder group can be made substantially the same, and the occurrence of exhaust interference (pulsation, inflow, etc.) can be suppressed. Therefore, exhaust gas set to a desired air-fuel ratio can be supplied to the first catalyst and the second catalyst, and the oxygen storage amounts of the first catalyst and the second catalyst can be appropriately measured. Can do. Therefore, according to the exhaust control device for an internal combustion engine, it is possible to accurately detect the deterioration states of both the first catalyst and the second catalyst, that is, it is possible to prevent erroneous detection. . Moreover, according to the exhaust control device for an internal combustion engine, the deterioration state of both the first catalyst and the second catalyst can be detected at the same time, so that the deterioration of fuel consumption caused by the deterioration detection is effectively suppressed. It becomes possible to do.
上記の内燃機関の排気制御装置の一態様では、前記第1の弁制御手段は、前記第1の触媒及び前記第2の触媒の両方への前記内燃機関における積算排気熱量が所定値以上のときに、前記第1の制御弁を閉にする制御を行う。 In one aspect of the exhaust gas control apparatus for an internal combustion engine, the first valve control means is configured such that when the accumulated exhaust heat amount in the internal combustion engine to both the first catalyst and the second catalyst is a predetermined value or more. In addition, control for closing the first control valve is performed.
この態様では、第1の弁制御手段は、例えば第1の触媒及び第2の触媒の両方が活性状態にある際に、第1の制御弁を閉に設定して劣化状態の検出を行う。これにより、第1の触媒及び第2の触媒の両方の劣化状態を、より精度良く検出することが可能となる。 In this aspect, for example, when both the first catalyst and the second catalyst are in the active state, the first valve control means sets the first control valve to be closed and detects the deterioration state. Thereby, it becomes possible to detect the deterioration states of both the first catalyst and the second catalyst with higher accuracy.
上記の内燃機関の排気制御装置において好適には、前記積算排気熱量は、排気ガスの温度の推定値と、前記第1の触媒及び前記第2の触媒への流入ガス量とに基づいて演算することができる。 Preferably, in the exhaust control device for an internal combustion engine, the integrated exhaust heat amount is calculated based on an estimated value of exhaust gas temperature and an inflow gas amount to the first catalyst and the second catalyst. be able to.
上記の内燃機関の排気制御装置の他の一態様では、前記第1の気筒群に接続された排気通路上に設けられ、前記排気通路を流通する排気ガスの流量を制御する第2の制御弁と、前記第2の気筒群に接続された排気通路上に設けられ、前記排気通路を流通する排気ガスの流量を制御する第3の制御弁と、前記第1の制御弁の故障を判定する故障判定手段と、前記故障判定手段が前記第1の制御弁が故障していると判定した場合に、前記第1の触媒及び前記第2の触媒のいずれか一方の劣化状態を検出するために、前記第2の制御弁及び前記第3の制御弁のいずれか一方を開にすると共に、他方を閉にする制御を行う第2の弁制御手段と、を更に備える。 In another aspect of the exhaust control device for an internal combustion engine, the second control valve is provided on an exhaust passage connected to the first cylinder group and controls a flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust passage. And a third control valve that is provided on an exhaust passage connected to the second cylinder group and controls a flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust passage, and a failure of the first control valve is determined. In order to detect a deterioration state of one of the first catalyst and the second catalyst when the failure determination means and the failure determination means determine that the first control valve has failed. And a second valve control means for controlling to open one of the second control valve and the third control valve and to close the other.
この態様では、第1の制御弁が故障している場合に、第2の制御弁及び第3の制御弁のいずれか一方を開にすると共に、他方を閉にすることによって、第1の触媒及び第2の触媒のいずれか一方の劣化状態を検出する。これにより、第1の制御弁が開故障している場合においても、第1の触媒及び第2の触媒のそれぞれの劣化状態を精度良く検出することが可能となる。 In this aspect, when the first control valve is in failure, the first catalyst is opened by opening one of the second control valve and the third control valve and closing the other. And the deterioration state of either one of the second catalyst is detected. As a result, even when the first control valve has an open failure, it is possible to accurately detect the respective deterioration states of the first catalyst and the second catalyst.
上記の内燃機関の排気制御装置において好適には、前記第1の気筒群の排気通路上にはターボチャージャーのタービンが配設されており、前記第2の弁制御手段は、前記内燃機関における負荷又は前記ターボチャージャーにおける過給圧に基づいて、前記第2の制御弁及び前記第3の制御弁に対する制御を行う。これにより、劣化検出の開始時などにおいて、第2の制御弁及び前記第3の制御弁を開閉させることによって発生し得るトルクを適切に制御することができる。 Preferably, in the exhaust control device for an internal combustion engine, a turbocharger turbine is disposed on an exhaust passage of the first cylinder group, and the second valve control means is a load in the internal combustion engine. Alternatively, the second control valve and the third control valve are controlled based on the supercharging pressure in the turbocharger. Thereby, the torque that can be generated by opening and closing the second control valve and the third control valve at the start of deterioration detection or the like can be appropriately controlled.
好ましくは、前記第2の弁制御手段は、前記負荷が所定値以上である場合、又は前記過給圧が所定圧以上である場合、前記第2の制御弁を開にすると共に、前記第3の制御弁を閉にし、前記負荷が前記所定値未満である場合、又は前記過給圧が前記所定圧未満である場合、前記第2の制御弁を閉にすると共に、前記第3の制御弁を開にすることができる。 Preferably, the second valve control means opens the second control valve when the load is equal to or higher than a predetermined value, or when the supercharging pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, and the third valve control means. When the load is less than the predetermined value, or when the supercharging pressure is less than the predetermined pressure, the second control valve is closed and the third control valve is closed. Can be opened.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[装置構成]
図1は、本発明の実施形態による内燃機関の排気制御装置の概略構成を示す。なお、図1において、実線の矢印はガスの流れの一例を示し、破線の矢印は信号の入出力を示す。以下の説明では、左右の構成要素を区別する場合には参照符号に添え字「L」又は「R」を付し、左右の構成要素を区別しない場合には添え字を省略する。
[Device configuration]
FIG. 1 shows a schematic configuration of an exhaust control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, solid arrows indicate an example of gas flow, and broken arrows indicate signal input / output. In the following description, the subscript “L” or “R” is added to the reference symbol when the left and right components are distinguished, and the subscript is omitted when the left and right components are not distinguished.
内燃機関1は、左右のバンク(気筒群)8L、8Rにそれぞれ3つずつの気筒(シリンダ)8La、8Raが設けられたV型6気筒のエンジンとして構成されている。内燃機関1は、吸気通路3及び吸気マニホールド7を介して供給された空気と燃料との混合気を燃焼することによって、動力を発生する装置である。なお、左バンク8Lは本発明における第1の気筒群に相当し、右バンク8Rは本発明における第2の気筒群に相当する。 The internal combustion engine 1 is configured as a V-type 6-cylinder engine in which three banks (cylinders) 8La and 8Ra are provided in the left and right banks (cylinder groups) 8L and 8R, respectively. The internal combustion engine 1 is a device that generates power by burning a mixture of air and fuel supplied via an intake passage 3 and an intake manifold 7. The left bank 8L corresponds to the first cylinder group in the present invention, and the right bank 8R corresponds to the second cylinder group in the present invention.
各気筒8La、8Raへ吸気を導くための吸気通路3には、エアクリーナ(AC)2a、エアフローメータ(AFM)2b、インタークーラー(IC)5、及びスロットルバルブ6などが設けられている。エアクリーナ2aは供給される吸気を浄化し、エアフローメータ2bは通過する吸気流量を検出し、インタークーラー5は吸気を冷却する。更に、吸気通路3中には、ターボチャージャー4のコンプレッサ4aが配設されている。
An air passage (AC) 2a, an air flow meter (AFM) 2b, an intercooler (IC) 5, a throttle valve 6 and the like are provided in the intake passage 3 for guiding intake air to the cylinders 8La and 8Ra. The air cleaner 2a purifies the supplied intake air, the air flow meter 2b detects the intake air flow rate that passes through, and the intercooler 5 cools the intake air. Further, a
各バンク8L、8Rの排気マニホールド9L、9Rは、それぞれ排気通路11L、11Rに接続されている。排気通路11L及び排気通路11Rは、連通路10を介して接続されている。具体的には、連通路10は、スタート触媒12Lの上流側の排気通路11Lとスタート触媒12Rの上流側の排気通路11Rとを接続する。この連通路10上には、連通路10を流通する排気ガスの流量を調整可能な排気切替弁13aが設けられている。排気切替弁13aは、ECU50から供給される制御信号S13aによって、開閉などが制御される。なお、排気切替弁13aは、本発明における第1の制御弁に相当する。更に、左バンク8Lにおける排気通路11L上には、ターボチャージャー4のタービン4bが配設されている。なお、右バンク8Rにおける排気通路11Rは、タービン4bに接続されていない。
The exhaust manifolds 9L and 9R of the banks 8L and 8R are connected to the exhaust passages 11L and 11R, respectively. The exhaust passage 11L and the exhaust passage 11R are connected via the
排気通路11Lにはスタート触媒12Lが設けられ、排気通路11Rにはスタート触媒12Rが設けられている。排気通路11Lと排気通路11Rとは、各スタート触媒12L、12Rの下流側における合流部14において合流し、共通排気通路15に接続されている。共通排気通路15には、NOx触媒16が設けられている。なお、スタート触媒12L、12Rは、それぞれ本発明における第1の触媒及び第2の触媒に相当する。
A start catalyst 12L is provided in the exhaust passage 11L, and a
更に、各バンク8L、8Rの排気通路11L、11R上には、スタート触媒12L、12Rの下流位置に排気切替弁13b、13cが設けられている。排気切替弁13b、13cは、それぞれ、各排気通路11L、11Rを流れる排気ガスの流量を制御する役割を有する。排気切替弁13b、13cは、ECU50から供給される制御信号S13b、S13cによって、開閉などが制御される。なお、排気切替弁13b、13cは、それぞれ本発明における第2の制御弁及び第3の制御弁に相当する。
Furthermore,
内燃機関の排気制御装置には、種々のセンサが設けられている。具体的には、排気マニホールド9L、9Rの出口近傍には、各バンク8L、8Rから排出される排気ガスの空燃比(A/F)を検出するA/Fセンサ20L、20Rが設けられている。A/Fセンサ20L、20Rは、検出したA/Fに対応する検出信号S20L、S20RをECU50に供給する。また、スタート触媒12L、12Rの下流側の排気通路11L、11R上には、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素センサ(O2センサ)21L、21Rが設けられている。酸素センサ21L、21Rは、検出した酸素濃度に対応する検出信号S21L、S21RをECU50に供給する。
Various sensors are provided in an exhaust control device for an internal combustion engine. Specifically, A /
ECU(Engine Control Unit)50は、図示しないCPU、ROM、RAM、及びA/D変換器などを含んで構成される。ECU50は、主に、スタート触媒12L、12Rの劣化状態を検出するための処理(以下、「劣化検出処理」と呼ぶ。)を行う。この場合、ECU50は、A/Fセンサ20L、20R及び酸素センサ21L、21Rから供給される検出信号S20L、S20R、S21L、S21Rに基づいて、スタート触媒12L、12Rの劣化状態を検出する。本実施形態では、ECU50は、スタート触媒12L、12Rの両方に対して劣化検出処理を実行可能な状況であるか否かを判定し、この判定結果に基づいてスタート触媒12L、12Rに対して劣化検出処理を行う。また、ECU50は、劣化検出処理を実行する前に、排気切替弁13a、13b、13cに対する制御を行う。この場合、ECU50は、排気切替弁13a、13b、13cに対して制御信号S13a、S13b、S13cを供給することによって排気ガスの流れを制御する。なお、ECU50は内燃機関の排気制御装置の他の構成要素の制御も行うが、本実施形態と特に関係の無い部分については説明を省略する。
The ECU (Engine Control Unit) 50 includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, and the like (not shown). The
以上のように、ECU50は、本発明における第1の弁制御手段、第2の弁制御手段、及び故障判定手段として機能する。
As described above, the
なお、上記では、左バンク8Lの排気通路11L上にターボチャージャー4のタービン4bが設けられた構成を有する内燃機関の排気制御装置を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明は、右バンク8Rの排気通路11R上にタービン4bが設けられた構成を有する内燃機関の排気制御装置に対しても適用することができる。この場合には、右バンク8Rが第1の気筒群に相当し、左バンク8Lが第2の気筒群に相当し、スタート触媒12Rが第1の触媒に相当し、スタート触媒12Lが第2の触媒に相当し、排気切替弁13cが第2の制御弁に相当し、排気切替弁13bが第3の制御弁に相当する。
In the above description, an exhaust control device for an internal combustion engine having a configuration in which the
以下で、本発明の実施形態に係る触媒劣化検出方法について説明する。 Below, the catalyst deterioration detection method which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.
[第1実施形態]
まず、第1実施形態に係る触媒劣化検出方法について説明する。
[First Embodiment]
First, the catalyst deterioration detection method according to the first embodiment will be described.
第1実施形態では、ECU50は、2つのバンク8L、8Rの排気通路11L、11Rに設けられたスタート触媒12L、12Rの両方に対して、同時に劣化検出処理を実行する。この場合、ECU50は、劣化検出処理を行う前に、スタート触媒12L、12Rの両方に対して劣化検出処理を同時に実行することが可能な状況であるか否かの判定(以下、「劣化検出実行判定」と呼ぶ。)を行う。つまり、第1実施形態では、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出することが可能な状況である場合に、スタート触媒12L、12Rに対して劣化検出処理を行う。具体的には、ECU50は、劣化検出実行判定において、スタート触媒12L、12Rの両方の温度が活性温度以上であるか否か(つまり、スタート触媒12L、12Rの両方が、適切に機能を発揮できるような状態(活性状態)にあるか否か)を判定する。より詳しくは、ECU50は、スタート触媒12L、12Rの両方の温度が活性温度以上であるか否かの判定を、スタート触媒12L、12Rの両方への内燃機関1における積算排気熱量が所定値以上であるか否か判定することによって行う。このような劣化検出実行判定を行ってから劣化検出処理を行うことにより、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を精度良く検出することが可能となる。
In the first embodiment, the
また、第1実施形態では、上記した劣化検出実行判定において劣化検出処理を実行可能な状況であると判定された場合に、ECU50は、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出するために、排気切替弁13a、13b、13cを所定の状態に設定する制御(以下、「排気切替弁制御」と呼ぶ。)を行う。つまり、劣化検出処理の前準備として、排気切替弁制御を実行する。具体的には、ECU50は、連通路10に設けられた排気切替弁13aを閉に設定して、排気通路11L、11Rに設けられた排気切替弁13b、13cを開に設定してから、劣化検出処理を行う。このような排気切替弁制御を行うことにより、連通路10における排気ガスの流通を遮断して、排気通路11L、11Rの各々に対して独立に排気ガスを流すことができる(つまり排気通路11L、11Rの間で排気ガスは行き来しない)。よって、劣化検出処理時において、バンク8L、8Rの排気通路11L、11Rに流れる排気ガスの流量を概ね同一にすることができると共に、排気干渉(脈動や流れ込みなど)の発生を抑制することができる。これにより、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を精度良く検出することが可能となる。
In the first embodiment, when it is determined in the above-described deterioration detection execution determination that the deterioration detection process can be executed, the
上記した劣化検出実行判定及び排気切替弁制御を実行した後に、ECU50は、スタート触媒12L、12Rに対する劣化検出処理を開始する。例えば、ECU50は、以下の手順でスタート触媒12L、12Rの劣化検出処理を実行する。ECU50は、各バンク8L、8Rへ供給する空気と燃料の空燃比(A/F)をリッチとリーンとの間で変化させる空燃比制御を実行する。そして、ECU50は、このような空燃比制御を実行した際に得られたA/Fセンサ20L、20R及び酸素センサ21L、21Rの出力値に基づいて、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を検出する。例えば、ECU50は、センサの出力値に基づいてスタート触媒12L、12Rの酸素吸蔵量を計測し、この酸素吸蔵量に基づいてスタート触媒12L、12Rの劣化状態を検出する。
After executing the above-described deterioration detection execution determination and exhaust gas switching valve control, the
このように、第1実施形態に係る触媒劣化検出方法では、スタート触媒12L、12Rの両方が活性温度以上となった状況で、連通路10に設けられた排気切替弁13aを閉に設定して、スタート触媒12L、12Rに対して劣化検出処理を行う。これにより、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出することができると共に、スタート触媒12L、12Rの酸素吸蔵量を適切に計測することができ、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を精度良く検出することが可能となる(つまり誤検出を防止することが可能となる)。また、第1実施形態に係る触媒劣化検出方法によれば、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出することができるため、劣化検出処理に起因する燃費の悪化を効果的に抑制することが可能となる。
As described above, in the catalyst deterioration detection method according to the first embodiment, the
次に、図2を参照して、第1実施形態に係る触媒劣化検出方法において行われる処理について説明する。図2は、第1実施形態に係る処理を示すフローチャートである。この処理は、基本的には、劣化検出処理を行う前に実行される。また、当該処理では、主に、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出することが可能な状況であるか否かの判定(劣化検出実行判定)や、排気切替弁13a、13b、13cを所定の状態に設定する制御(排気切替弁制御)などが行われる。なお、当該処理は、ECU50によって実行される。
Next, with reference to FIG. 2, the process performed in the catalyst deterioration detection method according to the first embodiment will be described. FIG. 2 is a flowchart showing processing according to the first embodiment. This process is basically executed before the deterioration detection process. In this process, mainly, it is determined whether or not the deterioration states of both of the
まず、ステップS101では、ECU50は、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出することが可能な状況であるか否かの判定(劣化検出実行判定)を行う。具体的には、ECU50は、スタート触媒12L、12Rの両方の温度が活性温度以上であるか否かの判定を行う。詳しくは、ECU50は、スタート触媒12L、12Rの両方の温度が活性温度以上であるか否かの判定を、各バンク8L、8Rの両方への積算排気熱量が所定値以上であるか否かを判定することによって行う。ここで、積算排気熱量はスタート触媒12L、12Rに投入したエネルギー(投入熱量)に相当する。そのため、ECU50は、排気ガスの温度の推定値と、スタート触媒12L、12Rへの流入ガス量とに基づいて、積算排気熱量を演算する。
First, in step S101, the
積算排気熱量が所定値以上である場合(ステップS101;Yes)、処理はステップS102に進み。これに対して、積算排気熱量が所定値未満である場合(ステップS101;No)、処理は当該フローを抜ける。この場合には、スタート触媒12L、12Rの温度が活性温度以上でないため(スタート触媒12L、12Rの両方、若しくは一方が活性温度以上でないため)、劣化検出処理を実行しない。
If the integrated exhaust heat quantity is equal to or greater than the predetermined value (step S101; Yes), the process proceeds to step S102. On the other hand, when the integrated exhaust heat quantity is less than the predetermined value (step S101; No), the process exits the flow. In this case, since the temperatures of the
ステップS102では、ECU50は、内燃機関1の運転条件が劣化検出処理を実行可能な条件(以下、「劣化検出実行条件」と呼ぶ。)を満たしているか否かを判定する。具体的には、ECU50は、内燃機関1を冷却する冷却水の温度や、内燃機関1の回転数や、負荷などが、それぞれ所定範囲にあるか否かなどを判定する。劣化検出実行条件が成立している場合(ステップS102;Yes)、処理はステップS103に進み、劣化検出実行条件が成立していない場合(ステップS102;No)、処理は当該フローを抜ける。
In step S102, the
ステップS103では、ECU50は、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出するために、排気切替弁13a、13b、13cを所定の状態に設定する制御(排気切替弁制御)を実行する。具体的には、ECU50は、連通路10に設けられた排気切替弁13aを閉に設定すると共に、排気通路11L、11Rに設けられた排気切替弁13b、13cを開に設定する。この場合、ECU50は、制御信号S13a、S13b、S13cを排気切替弁13a、13b、13cに供給することによって、それぞれに対する制御を行う。このような排気切替弁制御を行うことにより、連通路10における排気ガスの流通を遮断して、排気通路11L、11Rの各々に対して独立に排気ガスを流すことができる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
In step S103, the
以上説明した処理によれば、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出することができると共に、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を精度良く検出することが可能となる。また、スタート触媒12L、12Rの両方の劣化状態を同時に検出することができるため、劣化検出処理に起因する燃費の悪化を効果的に抑制することが可能となる。
According to the processing described above, it is possible to simultaneously detect the deterioration states of both of the
[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係る触媒劣化検出方法について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a catalyst deterioration detection method according to the second embodiment will be described.
第2実施形態では、排気切替弁13aの故障を判定し、排気切替弁13aが故障していると判定された場合に、排気切替弁13b及び排気切替弁13cのいずれか一方を開に設定すると共に、他方を閉に設定することによって、スタート触媒12L、12Rのいずれか一方の劣化状態を検出する点で、第1実施形態と異なる。つまり、第1実施形態では、スタート触媒12L、12Rの両方に対して劣化検出処理を行っていたが、第2実施形態では、排気切替弁13aが故障している場合に、スタート触媒12L、12Rのいずれか一方に対して劣化検出処理を行う。この場合、第2実施形態では、スタート触媒12L、12Rの片方ずつ劣化検出処理を行う。
In the second embodiment, the failure of the exhaust
具体的には、第2実施形態では、ECU50は、内燃機関10における負荷(走行負荷)又はターボチャージャー4における過給圧に基づいて、上記したような排気切替弁13b及び排気切替弁13cに対する制御を行う。詳しくは、ECU50は、排気切替弁13aが開故障(開いたまま閉じない故障)している場合に、走行負荷又は過給圧に基づいて、過給状態での劣化検出処理を実行すべきか、自然吸気状態での劣化検出処理を実行すべきかを判断する。そして、このような判断結果に基づいて、排気切替弁13b、13cのいずれか一方を開に設定すると共に、他方を閉に設定する。このように、排気切替弁13aが開故障している際に排気切替弁13b、13cを制御することにより、全排気ガスを排気通路11L、11Rのいずれか一方に集中させることができる。これにより、排気干渉(脈動や流れ込みなど)などの発生を抑制して、スタート触媒12L、12Rのそれぞれに対して劣化検出処理を適切に行うことが可能となる。また、自然吸気状態及び過給状態のいずれの状態で劣化検出処理を実行すべきかを判断するため、劣化検出処理の開始時などにおいて、排気切替弁13b、13cを開閉させることによって発生し得るトルクを適切に制御することができる。
Specifically, in the second embodiment, the
より詳しくは、ECU50は、走行負荷が所定値以上である場合(または、過給圧が所定圧以上である場合)、過給状態での劣化検出処理を実行すべきと判断して、タービン4bが配設された排気通路11Lに設けられた排気切替弁13bを開にすると共に、タービン4bが配設されていない排気通路11Rに設けられた排気切替弁13cを閉にする。この場合には、タービン4bが配設された排気通路11Lに全排気ガスが流れるため、この排気通路11Lに設けられたスタート触媒12Lのみに対して適切に劣化検出処理を行うことが可能となる。これに対して、ECU50は、走行負荷が所定値未満である場合(または、過給圧が所定圧未満である場合)、自然吸気状態での劣化検出処理を実行すべきと判断して、排気切替弁13bを閉にすると共に、排気切替弁13cを開にする。この場合には、タービン4bが配設されていない排気通路11Rに全排気ガスが流れるため、この排気通路11Rに設けられたスタート触媒12Rのみに対して適切に劣化検出処理を行うことが可能となる。
More specifically, when the traveling load is equal to or greater than a predetermined value (or when the supercharging pressure is equal to or higher than the predetermined pressure), the
次に、図3を参照して、第2実施形態に係る触媒劣化検出方法において行われる処理について説明する。図3は、第2実施形態に係る処理を示すフローチャートである。この処理は、基本的には、劣化検出処理を行う前に実行される。また、当該処理は、ECU50によって実行される。なお、ステップS201〜S203の処理は、図2に示したステップS101〜S103の処理と同様であるため、その説明を省略する。ここでは、ステップS204以降の処理を説明する。
Next, with reference to FIG. 3, the process performed in the catalyst deterioration detection method according to the second embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing processing according to the second embodiment. This process is basically executed before the deterioration detection process. Further, the processing is executed by the
ステップS204では、ECU50は、排気切替弁13aが開故障しているか否かを判定する。1つの例としては、ECU50は、排気切替弁13aにおけるストロークセンサ出力に基づいて弁の開閉を確認することにより、排気切替弁13aが開故障しているか否かを判定する。他の例では、ECU50は、排気切替弁13aの作動時における背圧変化や背圧差などに基づいて弁の閉じ状態を検出することによって、排気切替弁13aが開故障しているか否かを判定する。
In step S204, the
排気切替弁13aが開故障している場合(ステップS204;Yes)、処理はステップS205に進む。これに対して、排気切替弁13aが開故障していない場合(ステップS204;No)、処理は当該フローを抜ける。この場合には、前述した第1実施形態で示したように、排気通路11L、11Rの両方に排気ガスを流すことによって、スタート触媒12L、12Rの両方に対して同時に劣化検出処理を実行する。
If the exhaust
ステップS205では、内燃機関10における走行負荷が自然吸気状態か否かを判定する。つまり、走行負荷が自然吸気状態であるか、或いは過給状態であるかを判定する。ここでは、ECU50は、過給状態での劣化検出処理を実行すべきか、自然吸気状態での劣化検出処理を実行すべきかを判断する。例えば、ECU50は、走行負荷が所定値未満であるか否かを判定することによって、自然吸気状態か否かを判定する。なお、ステップS205における判定を、走行負荷の代わりに過給圧に基づいて行っても良い。この場合には、ECU50は、過給圧が所定圧未満であるか否かを判定することによって、自然吸気状態か否かを判定する。
In step S205, it is determined whether or not the traveling load in the
走行負荷が自然吸気状態である場合(ステップS205;Yes)、処理はステップS206に進む。ステップS206では、ECU50は、自然吸気状態での劣化検出処理を実行するための制御を行う。具体的には、ECU50は、タービン4bが配設された排気通路11Lに設けられた排気切替弁13bを閉にすると共に、タービン4bが配設されていない排気通路11Rに設けられた排気切替弁13cを開にする。これにより、タービン4bが配設されていない排気通路11Rに全排気ガスが流れ、全排気ガスがスタート触媒12Rに供給されることとなる。このように排気切替弁13b、13cを制御した後に、ECU50は、スタート触媒12Rに対する劣化検出処理の実行を許可する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
If the travel load is in the natural intake state (step S205; Yes), the process proceeds to step S206. In step S206, the
一方、走行負荷が自然吸気状態でない場合(ステップS205;No)、つまり走行負荷が過給状態である場合、処理はステップS207に進む。ステップS207では、ECU50は、過給状態での劣化検出処理を実行するための制御を行う。具体的には、ECU50は、タービン4bが配設された排気通路11Lに設けられた排気切替弁13bを開にすると共に、タービン4bが配設されていない排気通路11Rに設けられた排気切替弁13cを閉にする。これにより、タービン4bが配設された排気通路11Lに全排気ガスが流れ、全排気ガスがスタート触媒12Lに供給されることとなる。このように排気切替弁13b、13cを制御した後に、ECU50は、スタート触媒12Lに対する劣化検出処理の実行を許可する。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
On the other hand, when the traveling load is not in the natural intake state (step S205; No), that is, when the traveling load is in the supercharged state, the process proceeds to step S207. In step S207, the
以上の第2実施形態に係る触媒劣化検出方法によれば、排気切替弁13aが開故障している場合においても、スタート触媒12L、12Rのそれぞれの劣化状態を精度良く検出することが可能となる。
According to the catalyst deterioration detection method according to the second embodiment described above, it is possible to accurately detect the deterioration states of the
1 内燃機関(エンジン)
3 吸気通路
4 ターボチャージャー
8L、8R バンク(気筒群)
10 連通路
11L、11R 排気通路
12L、12R スタート触媒
13a、13b、13c 排気切替弁
20L、20R A/Fセンサ
21L、21R 酸素センサ
50 ECU
1 Internal combustion engine
3 Intake passage 4 Turbocharger 8L, 8R Bank (cylinder group)
10 communication passage 11L,
Claims (6)
前記第1の気筒群及び前記第2の気筒群のそれぞれに接続された排気通路上に設けられた第1の触媒及び第2の触媒と、
前記第1の触媒の上流側の排気通路と前記第2の触媒の上流側の排気通路とを接続する連通路上に設けられ、前記連通路を流通する排気ガスの流量を制御する第1の制御弁と、
前記第1の触媒及び前記第2の触媒の劣化状態を検出する際に、前記第1の制御弁を閉にする制御を行う第1の弁制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の排気制御装置。 In an exhaust control device for an internal combustion engine that performs exhaust control on an internal combustion engine having a first cylinder group and a second cylinder group,
A first catalyst and a second catalyst provided on an exhaust passage connected to each of the first cylinder group and the second cylinder group;
A first control for controlling the flow rate of the exhaust gas that is provided on the communication passage that connects the exhaust passage on the upstream side of the first catalyst and the exhaust passage on the upstream side of the second catalyst, and that flows through the communication passage. A valve,
An internal combustion engine comprising: first valve control means for performing control to close the first control valve when detecting the deterioration state of the first catalyst and the second catalyst. Exhaust control device.
前記第2の気筒群に接続された排気通路上に設けられ、前記排気通路を流通する排気ガスの流量を制御する第3の制御弁と、
前記第1の制御弁の故障を判定する故障判定手段と、
前記故障判定手段が前記第1の制御弁が故障していると判定した場合に、前記第1の触媒及び前記第2の触媒のいずれか一方の劣化状態を検出するために、前記第2の制御弁及び前記第3の制御弁のいずれか一方を開にすると共に、他方を閉にする制御を行う第2の弁制御手段と、を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関の排気制御装置。 A second control valve provided on an exhaust passage connected to the first cylinder group and controlling a flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust passage;
A third control valve provided on an exhaust passage connected to the second cylinder group and controlling a flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust passage;
Failure determination means for determining failure of the first control valve;
In order to detect the deterioration state of one of the first catalyst and the second catalyst when the failure determination means determines that the first control valve has failed, the second control unit 4. The apparatus according to claim 1, further comprising: a second valve control unit that performs control to open one of the control valve and the third control valve and close the other. 5. An exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記第2の弁制御手段は、前記内燃機関における負荷又は前記ターボチャージャーにおける過給圧に基づいて、前記第2の制御弁及び前記第3の制御弁に対する制御を行うことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の排気制御装置。 A turbocharger turbine is disposed on the exhaust passage of the first cylinder group,
The second valve control means controls the second control valve and the third control valve based on a load in the internal combustion engine or a supercharging pressure in the turbocharger. 5. An exhaust control device for an internal combustion engine according to 4.
前記負荷が前記所定値未満である場合、又は前記過給圧が前記所定圧未満である場合、前記第2の制御弁を閉にすると共に、前記第3の制御弁を開にすることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の排気制御装置。 The second valve control means opens the second control valve when the load is equal to or greater than a predetermined value, or when the supercharging pressure is equal to or greater than a predetermined pressure, and the third control valve Close
When the load is less than the predetermined value, or when the supercharging pressure is less than the predetermined pressure, the second control valve is closed and the third control valve is opened. An exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007063083A JP2008223597A (en) | 2007-03-13 | 2007-03-13 | Exhaust control device for internal combustion engine |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013533413A (en) * | 2010-06-07 | 2013-08-22 | アルセット・アイピー・ソシエテ・ア・レスポンサビリテ・リミテ | Power enhanced bi-fuel engine |
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2007
- 2007-03-13 JP JP2007063083A patent/JP2008223597A/en active Pending
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