JP2009013791A - Abnormality detection device, abnormality detection method and exhaust emission control device - Google Patents

Abnormality detection device, abnormality detection method and exhaust emission control device Download PDF

Info

Publication number
JP2009013791A
JP2009013791A JP2007173013A JP2007173013A JP2009013791A JP 2009013791 A JP2009013791 A JP 2009013791A JP 2007173013 A JP2007173013 A JP 2007173013A JP 2007173013 A JP2007173013 A JP 2007173013A JP 2009013791 A JP2009013791 A JP 2009013791A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
exhaust gas
exhaust
fuel ratio
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007173013A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naohisa Watanabe
尚央 渡邊
Koichi Satoya
浩一 里屋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007173013A priority Critical patent/JP2009013791A/en
Publication of JP2009013791A publication Critical patent/JP2009013791A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an abnormality detection device capable of reliably detecting abnormalities of a gas supply means when the gas supply means for supplying a gas containing oxygen is disposed in an exhaust path. <P>SOLUTION: An abnormality detection device which detects abnormalities of a gas supply means 21 for supplying a gas containing oxygen to an exhaust path 11 through which exhaust flows, includes an upstream side air-fuel ratio detection means 18 for detecting an air-fuel ratio of the exhaust at the upstream side in an exhaust flowing direction than a gas supply point 11a in the exhaust path by the gas supply means and a downstream side air-fuel ratio detection means 13 for detecting an air-fuel ratio of the exhaust at the downstream side in the exhaust flowing direction than the gas supply point in the exhaust path, and detects abnormalities of the gas supply means on the basis of detection results of the upstream side air-fuel ratio detection means and of the downstream side air-fuel ratio detection means. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、異常検出装置、異常検出方法、及び排気浄化制御装置に関し、特に、排気ガスが流れる排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段の異常を検出する異常検出装置及び異常検出方法、及び気体供給手段を備えた排気浄化制御装置に関する。   The present invention relates to an abnormality detection device, an abnormality detection method, and an exhaust purification control device, and in particular, an abnormality detection device and an abnormality detection method for detecting an abnormality in a gas supply unit that supplies a gas containing oxygen to an exhaust path through which exhaust gas flows. , And an exhaust purification control apparatus including a gas supply means.

排気経路に、空気(酸素を含む気体)を供給する気体供給装置(気体供給手段)が設けられることがある。気体供給装置は、例えば、内燃機関の冷間時において、排気経路に設けられた触媒を早期に暖機させる手段として設けられる。触媒を暖機させる場合に、燃料噴射量が増量されると共に触媒よりも上流側の排気経路に空気が供給される。この場合、筒内の空燃比を理論空燃比よりも濃くし、そこで発生した排気ガスと供給された空気中の酸素を反応させることによって、排気経路内で発熱させる。これにより、触媒に入る排気ガスの温度が上昇し、触媒の暖機が促進される。   A gas supply device (gas supply means) for supplying air (gas containing oxygen) may be provided in the exhaust path. For example, when the internal combustion engine is cold, the gas supply device is provided as means for quickly warming up the catalyst provided in the exhaust passage. When the catalyst is warmed up, the fuel injection amount is increased and air is supplied to the exhaust path upstream of the catalyst. In this case, the air-fuel ratio in the cylinder is made higher than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas generated there is reacted with oxygen in the supplied air to generate heat in the exhaust path. As a result, the temperature of the exhaust gas entering the catalyst increases, and the warm-up of the catalyst is promoted.

排気経路に、気体供給装置が設けられる場合に、気体供給装置により正常に空気(酸素を含む気体)が供給されているか否かが検出できることが望ましい。例えば、排気経路に設けられた空燃比センサ等により、気体供給装置の異常を検出することが考えられる。しかしながら、この場合、気体供給装置の異常を示すセンサの検出結果が得られたとしても、その検出結果が、真に気体供給装置の異常を検出したものであるか、センサ自体の異常等により生じた検出結果であるかが判別できないことがある。   When a gas supply device is provided in the exhaust path, it is desirable to detect whether air (gas containing oxygen) is normally supplied by the gas supply device. For example, it is conceivable to detect an abnormality in the gas supply device using an air-fuel ratio sensor or the like provided in the exhaust path. However, in this case, even if the detection result of the sensor indicating the abnormality of the gas supply device is obtained, the detection result is a result of detecting the abnormality of the gas supply device or the abnormality of the sensor itself. It may not be possible to determine whether it is a detection result.

触媒の暖機を促進するために、燃料噴射量の増量及び気体供給装置による空気の供給が行われる際に、排気経路に複数の触媒が直列に設けられている場合には、相対的に下流側に設けられた触媒(下流側触媒)における暖機が十分に促進されない場合がある。気体供給装置により供給される空気は、例えば、複数の触媒のうち最も上流側に設けられた触媒(上流側触媒)よりも上流側の排気経路に導かれる。この場合、上流側触媒の触媒暖機には有効であるが、下流側触媒には発熱した排気ガスが来ないため、下流側触媒を触媒暖機できないという問題がある。   When a plurality of catalysts are provided in series in the exhaust path when the fuel injection amount is increased and air is supplied by the gas supply device in order to promote warming up of the catalyst, it is relatively downstream. In some cases, warm-up of the catalyst (downstream catalyst) provided on the side is not sufficiently promoted. For example, the air supplied by the gas supply device is guided to the exhaust path upstream of the catalyst (upstream catalyst) provided upstream of the plurality of catalysts. In this case, although it is effective for warming up the catalyst of the upstream side catalyst, there is a problem that the downstream side catalyst cannot be warmed up because exhaust gas that has generated heat does not come to the downstream side catalyst.

特開2005−207403号公報(特許文献1)には、二次エア流量を精度良く算出し、ひいては排気エミッションの改善に貢献する内燃機関の二次エア供給システムが開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2005-207403 (Patent Document 1) discloses a secondary air supply system for an internal combustion engine that accurately calculates a secondary air flow rate and thus contributes to improvement of exhaust emission.

上記特許文献1に記載の内燃機関の二次エア供給システムでは、排気管において触媒よりも上流側には二次エア配管が接続され、その二次エア配管の上流部には二次エアポンプが設けられている。また、二次エアポンプよりも下流側には、二次エア配管を開閉する開閉弁が設けられている。二次エアポンプと開閉弁との間には配管内圧力を検出する圧力センサが設けられている。ECUは、二次エアポンプの作動状態下で開閉弁の開放時に圧力センサにより検出した二次エア供給圧と、開閉弁の閉鎖時に圧力センサにより検出した締め切り圧との差圧に基づいて二次エア流量を算出する。   In the secondary air supply system for an internal combustion engine described in Patent Document 1, a secondary air pipe is connected upstream of the catalyst in the exhaust pipe, and a secondary air pump is provided upstream of the secondary air pipe. It has been. In addition, an on-off valve for opening and closing the secondary air pipe is provided downstream of the secondary air pump. A pressure sensor for detecting the pressure in the pipe is provided between the secondary air pump and the on-off valve. Based on the differential pressure between the secondary air supply pressure detected by the pressure sensor when the on-off valve is opened and the shut-off pressure detected by the pressure sensor when the on-off valve is closed under the operating condition of the secondary air pump, Calculate the flow rate.

特開平6−66133号公報(特許文献2)には、内燃機関において、排気浄化性能を向上する内燃機関の排気浄化装置が開示されている。   Japanese Patent Laid-Open No. 6-66133 (Patent Document 2) discloses an exhaust purification device for an internal combustion engine that improves exhaust purification performance in an internal combustion engine.

上記特許文献2に記載の内燃機関の排気浄化装置は、触媒上流側の排気通路を互いに並列な主排気通路とバイパス通路とにより構成し、バイパス通路には未燃ガス吸着材を介装する一方、主排気通路とバイパス通路と主排気通路及びバイパス通路の両方を選択的に排気が流通するように流路を切り換える切換弁を触媒温度及び吸着材温度により制御し、少なくとも吸着材に吸着された未燃ガスの脱離温度近傍では2次空気を吸着材上流側のバイパス通路に供給する構成とすることにより、吸着材の入口温度の急激な上昇を抑制し、吸着材の脱離行程において、触媒での雰囲気をリッチ化させず触媒の転化効率の悪化を防止する。   In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine described in Patent Document 2, an exhaust passage on the upstream side of the catalyst is constituted by a main exhaust passage and a bypass passage that are parallel to each other, and an unburned gas adsorbent is interposed in the bypass passage. The switching valve for switching the flow path so that the exhaust gas selectively flows through both the main exhaust passage, the bypass passage, and the main exhaust passage and the bypass passage is controlled by the catalyst temperature and the adsorbent temperature, and is adsorbed by at least the adsorbent. In the vicinity of the unburned gas desorption temperature, the configuration is such that secondary air is supplied to the bypass passage on the upstream side of the adsorbent, thereby suppressing a rapid increase in the inlet temperature of the adsorbent, and in the desorption process of the adsorbent, Prevents deterioration of catalyst conversion efficiency without enriching the atmosphere in the catalyst.

特開2005−207403号公報JP-A-2005-207403 特開平6−66133号公報JP-A-6-66133 特開平6−10657号公報JP-A-6-10657

排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段が設けられる場合に、気体供給手段の異常をより確実に検出できることが望まれている。   When gas supply means for supplying a gas containing oxygen is provided in the exhaust path, it is desired that an abnormality in the gas supply means can be detected more reliably.

複数の触媒が直列に設けられている排気経路における触媒の上流側に酸素を含む気体とリッチな排気ガスを供給して触媒を暖機する際に、相対的に下流側に設けられた触媒の暖機について従来十分な検討がなされていなかった。   When warming up the catalyst by supplying gas containing oxygen and rich exhaust gas upstream of the catalyst in the exhaust path in which a plurality of catalysts are provided in series, the catalyst provided relatively downstream In the past, sufficient consideration has not been given to warm-up.

本発明の目的は、排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段が設けられる場合に、気体供給手段の異常をより確実に検出できる異常検出装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide an abnormality detection device that can detect an abnormality of a gas supply means more reliably when a gas supply means for supplying a gas containing oxygen is provided in an exhaust path.

本発明の他の目的は、複数の触媒が直列に設けられている排気経路における触媒の上流側に酸素を含む気体とリッチな排気ガスを供給して触媒を暖機する際に、相対的に下流側に設けられた触媒の暖機を促進することができる排気浄化制御装置を提供することである。   Another object of the present invention is to supply a gas containing oxygen and a rich exhaust gas to the upstream side of a catalyst in an exhaust path in which a plurality of catalysts are provided in series. It is an object of the present invention to provide an exhaust purification control device that can promote warm-up of a catalyst provided on the downstream side.

本発明の異常検出装置は、排気ガスが流れる排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段の異常を検出する異常検出装置であって、前記排気経路における前記気体供給手段による前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側の前記排気ガスの空燃比を検出する上流側空燃比検出手段と、前記排気経路における前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の下流側の前記排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段とを備え、前記上流側空燃比検出手段の検出結果と前記下流側空燃比検出手段の検出結果とに基づいて、前記気体供給手段の異常を検出することを特徴とする。   The abnormality detection device of the present invention is an abnormality detection device for detecting an abnormality of a gas supply means for supplying a gas containing oxygen to an exhaust path through which exhaust gas flows, and the supply of the gas by the gas supply means in the exhaust path An upstream air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the location in the exhaust gas flow direction; and a downstream side of the exhaust gas flow direction from the gas supply location in the exhaust path Downstream air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas, and the gas supply means based on the detection result of the upstream air-fuel ratio detection means and the detection result of the downstream air-fuel ratio detection means It is characterized by detecting abnormalities of

本発明の異常検出装置において、前記排気ガスは、内燃機関から排出される前記排気ガスであり、前記下流側空燃比検出手段により検出された前記排気ガスの空燃比は、前記内燃機関の空燃比制御に用いられることを特徴とする。   In the abnormality detection device of the present invention, the exhaust gas is the exhaust gas discharged from an internal combustion engine, and the air-fuel ratio of the exhaust gas detected by the downstream air-fuel ratio detection means is the air-fuel ratio of the internal combustion engine. It is used for control.

本発明の異常検出装置において、前記上流側空燃比検出手段は、前記気体の供給箇所及び前記下流側空燃比検出手段をバイパスさせて前記排気ガスを流すバイパス通路に設けられ、前記上流側空燃比検出手段により検出された前記排気ガスの空燃比は、前記バイパス通路の異常検出に用いられることを特徴とする。   In the abnormality detection device of the present invention, the upstream air-fuel ratio detection means is provided in a bypass passage for bypassing the gas supply location and the downstream air-fuel ratio detection means to flow the exhaust gas, and the upstream air-fuel ratio The air-fuel ratio of the exhaust gas detected by the detecting means is used for detecting an abnormality in the bypass passage.

本発明の異常検出方法は、排気ガスが流れる排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段の異常を検出する異常検出方法であって、前記排気経路における前記気体供給手段による前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側の前記排気ガスの空燃比を検出するステップと、前記排気経路における前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の下流側の前記排気ガスの空燃比を検出するステップと、前記上流側の前記排気ガスの空燃比の検出結果と前記下流側の前記排気ガスの空燃比の検出結果とに基づいて、前記気体供給手段の異常を検出するステップとを備えることを特徴とする。   The abnormality detection method of the present invention is an abnormality detection method for detecting an abnormality of a gas supply means for supplying a gas containing oxygen to an exhaust path through which exhaust gas flows, and the supply of the gas by the gas supply means in the exhaust path A step of detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas upstream in the exhaust gas flow direction from the location; and a step of detecting the exhaust gas downstream in the exhaust gas flow direction from the gas supply location in the exhaust path. A step of detecting an air-fuel ratio, and a step of detecting an abnormality of the gas supply means based on the detection result of the air-fuel ratio of the exhaust gas on the upstream side and the detection result of the air-fuel ratio of the exhaust gas on the downstream side It is characterized by providing.

本発明の異常検出方法において、更に、前記下流側の前記排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段の異常を検出するステップを備えることを特徴とする。   The abnormality detection method of the present invention further includes a step of detecting an abnormality of the downstream air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas on the downstream side.

本発明の排気浄化制御装置は、排気経路に設けられ、前記排気経路を流れる排気ガスを浄化する上流側触媒と、前記排気経路における前記上流側触媒の設置位置よりも前記排気ガスの流れ方向の下流側に設けられ、前記排気経路を流れる前記排気ガスを浄化する下流側触媒とを備える排気浄化装置を制御する排気浄化制御装置であって、前記上流側触媒に流入する前記排気ガスをリッチに制御する制御手段と、前記排気経路における前記上流側触媒の設置位置よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側において、前記リッチに制御された前記排気ガスに酸素を含む気体を供給する気体供給手段と、前記排気経路における前記気体供給手段による前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側の前記リッチに制御された前記排気ガスを、前記上流側触媒をバイパスさせて前記下流側触媒に導くバイパス通路と、前記上流側触媒の状態を検出または推定する触媒状態検出推定手段とを備え、前記気体供給手段により前記気体を供給すると共に前記制御手段により前記排気ガスをリッチに制御する場合に、前記制御される前記排気ガスのリッチの度合いが、前記触媒状態検出推定手段により検出または推定された前記上流側触媒の状態に基づいて設定されることを特徴とする。   An exhaust purification control apparatus according to the present invention is provided in an exhaust path, an upstream catalyst that purifies exhaust gas flowing through the exhaust path, and an exhaust gas flow direction that is more than an installation position of the upstream catalyst in the exhaust path. An exhaust purification control device that controls an exhaust purification device that is provided on the downstream side and includes a downstream catalyst that purifies the exhaust gas flowing through the exhaust path, and that makes the exhaust gas flowing into the upstream catalyst rich Control means for controlling, and gas supply means for supplying a gas containing oxygen to the richly controlled exhaust gas on the upstream side in the exhaust gas flow direction from the installation position of the upstream catalyst in the exhaust path And the richly controlled exhaust gas on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas from the gas supply position by the gas supply means in the exhaust path A bypass passage that bypasses the upstream catalyst and leads to the downstream catalyst, and a catalyst state detection estimation unit that detects or estimates the state of the upstream catalyst, and supplies the gas by the gas supply unit. When the exhaust gas is controlled to be rich by the control means, the rich degree of the exhaust gas to be controlled is set based on the state of the upstream catalyst detected or estimated by the catalyst state detection estimation means It is characterized by being.

本発明の排気浄化制御装置において、前記上流側触媒の状態が、予め定められた所定の状態に達した場合には、前記上流側触媒の状態が、前記所定の状態に達していない場合に比べて、前記制御される前記排気ガスのリッチの度合いが小さな値に設定されることを特徴とする。   In the exhaust purification control apparatus of the present invention, when the state of the upstream catalyst reaches a predetermined state, the state of the upstream catalyst does not reach the predetermined state. The degree of richness of the exhaust gas to be controlled is set to a small value.

本発明の異常検出装置によれば、排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段が設けられる場合に、気体供給手段の異常をより確実に検出できる。   According to the abnormality detection device of the present invention, when a gas supply means for supplying a gas containing oxygen is provided in the exhaust path, an abnormality of the gas supply means can be detected more reliably.

以下、本発明の異常検出装置、異常検出方法、及び排気浄化制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of an abnormality detection device, an abnormality detection method, and an exhaust purification control device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1から図3を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、排気ガスが流れる排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段の異常を検出する異常検出装置及び異常検出方法、及び気体供給手段を備えた排気浄化制御装置に関する。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The present embodiment relates to an abnormality detection device and an abnormality detection method for detecting an abnormality of a gas supply unit that supplies a gas containing oxygen to an exhaust path through which exhaust gas flows, and an exhaust purification control device including the gas supply unit.

本実施形態では、排気管(排気経路、図1の符号11参照)に設けられた触媒(図1の符号12、15参照)の暖機を促進するために、排気管11に空気(酸素を含む気体)を供給するためのエアポンプ(気体供給手段、図1の符号21参照)が設けられる。エンジン(内燃機関、図1の符号1参照)の筒内の空燃比を、理論空燃比よりもリッチとし、そこで発生した排気ガスと、エアポンプ21により供給される空気中の酸素を反応させて排気管11内で発熱させる。発熱した排気ガスの熱により、触媒(12、15)の暖機を促進する。   In the present embodiment, air (oxygen is supplied to the exhaust pipe 11 in order to promote warm-up of the catalyst (see reference numerals 12 and 15 in FIG. 1) provided in the exhaust pipe (exhaust path, see reference numeral 11 in FIG. 1). An air pump (gas supply means, see reference numeral 21 in FIG. 1) is provided. The air-fuel ratio in the cylinder of the engine (internal combustion engine, see reference numeral 1 in FIG. 1) is made richer than the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas generated therein reacts with oxygen in the air supplied by the air pump 21 to exhaust the exhaust gas. Heat is generated in the tube 11. The warming-up of the catalyst (12, 15) is promoted by the heat of the exhaust gas generated.

本実施形態では、エアポンプ21により空気が正常に排気管11に供給されているか否かの異常検出が行われる。排気管11に正常に空気が供給されている場合と、空気が正常に供給されていない場合との間で生じる排気管11内の空燃比の違いに基づいて異常検出が行われる。   In the present embodiment, abnormality detection is performed as to whether air is normally supplied to the exhaust pipe 11 by the air pump 21. Abnormality detection is performed based on the difference in the air-fuel ratio in the exhaust pipe 11 that occurs between when the air is normally supplied to the exhaust pipe 11 and when the air is not normally supplied.

異常検出は、エアポンプ21により供給される空気が導入される空気導入部(供給箇所、図1の符号11a参照)よりも下流側の排気ガスの空燃比を検出するセンサ(下流側空燃比検出手段、図1の符号13、14参照)の検出値と、バイパス通路(図1の符号16参照)を流れる排気ガスの空燃比を検出するつまり検出センサ(上流側空燃比検出手段、図1の符号18参照)の検出値とに基づいて行われる。後述するように、バイパス通路16は、下流側に設けられた触媒(下流側触媒)15の暖機を促進させるために、エンジン1から排出されるリッチな排気ガスを、下流側触媒15の上流側に導くために設けられている。つまり検出センサ18により、空気導入部11aよりも上流側の排気ガスの空燃比が検出される。   Abnormality detection is performed by a sensor (downstream air-fuel ratio detection means) that detects the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream from the air introduction section (supply location, see reference numeral 11a in FIG. 1) into which air supplied by the air pump 21 is introduced. 1 and the detected value of the exhaust gas flowing through the bypass passage (see reference numeral 16 in FIG. 1), that is, a detection sensor (upstream air-fuel ratio detecting means, reference numeral in FIG. 1). 18). As will be described later, the bypass passage 16 allows the rich exhaust gas discharged from the engine 1 to flow upstream of the downstream catalyst 15 in order to promote warm-up of the catalyst (downstream catalyst) 15 provided on the downstream side. Provided to guide to the side. That is, the air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the air introduction part 11a is detected by the detection sensor 18.

エアポンプ21により正常に空気が供給されている場合には、空気導入部11aよりも下流側の排気管11を流れる排気ガスは酸素過多の状態となり、センサ(13、14)で検出される空燃比はリーンとなる。一方、エアポンプ21により正常に空気が供給されていない場合には、エンジン1から排出されるリッチな排気ガスがそのまま排気管11を流れる。このため、センサ(13、14)で検出される空燃比はリッチとなる。従って、センサ(13、14)の検出結果に基づいて、エアポンプ21により正常に空気が供給されているか否かが判定されることができる。   When air is normally supplied by the air pump 21, the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 11 downstream of the air introduction portion 11a is in an excessive oxygen state, and the air-fuel ratio detected by the sensors (13, 14). Becomes lean. On the other hand, when air is not normally supplied by the air pump 21, the rich exhaust gas discharged from the engine 1 flows through the exhaust pipe 11 as it is. For this reason, the air-fuel ratio detected by the sensors (13, 14) becomes rich. Therefore, based on the detection results of the sensors (13, 14), it can be determined whether the air is normally supplied by the air pump 21.

しかしながら、例えば、センサ(13、14)でリッチと検出された場合であっても、センサ(13、14)自体の異常により誤ってリッチと検出している可能性がある。例えば、エアポンプ21が正常であるにもかかわらず、異常が発生したセンサ(13、14)でリッチと検出された場合には、エアポンプ21の異常であると誤判定してしまうことがある。即ち、センサ(13、14)の検出結果だけでは、エアポンプ21の異常検出において誤判定を行う可能性がある。   However, for example, even when the sensor (13, 14) is detected as rich, there is a possibility that it is erroneously detected as rich due to an abnormality in the sensor (13, 14) itself. For example, if the sensor (13, 14) in which the abnormality has occurred is detected as rich even though the air pump 21 is normal, it may be erroneously determined that the air pump 21 is abnormal. That is, there is a possibility that an erroneous determination is made in the abnormality detection of the air pump 21 only by the detection results of the sensors (13, 14).

本実施形態では、異常検出を行う際に、センサ(13、14)の検出値に加えて、つまり検出センサ18の検出値が参照される。これにより、実際にエンジン1から排出される排気ガスがリッチであるか否かが確認された上でセンサ(13、14)の検出値に基づきエアポンプ21の異常検出が行われる。例えば、エンジン1から排出される排気ガスがリーンである場合には、センサ(13、14)でリッチと検出されたとしても、エアポンプ21の異常ではなくセンサ(13、14)の異常であると判定することが可能となる。よって、後述するように、センサ(13、14)の異常が生じた場合に、エアポンプ21の異常検出において誤判定してしまうことが抑制される。   In the present embodiment, when performing abnormality detection, in addition to the detection values of the sensors (13, 14), that is, the detection value of the detection sensor 18 is referred to. As a result, it is confirmed whether the exhaust gas actually discharged from the engine 1 is rich or not, and the abnormality of the air pump 21 is detected based on the detection values of the sensors (13, 14). For example, when the exhaust gas discharged from the engine 1 is lean, even if the sensor (13, 14) detects that the exhaust gas is rich, it is not the abnormality of the air pump 21 but the abnormality of the sensor (13, 14). It becomes possible to judge. Therefore, as described later, when an abnormality occurs in the sensors (13, 14), erroneous determination in the abnormality detection of the air pump 21 is suppressed.

本実施形態では、触媒(12、15)の暖機促進のためにエアポンプ21により供給される空気は、上流側に設けられた上流側触媒12よりも上流側の排気管11に導かれる。この場合、排気管11を流れるリッチな排気ガスは、主として上流側触媒12よりも上流側において酸素と反応してしまう。従って、エンジン1から排出されるリッチな排気ガスを全て上流側触媒12に流入させた場合には、上流側触媒12において熱の多くが吸収されてしまう。このため、上流側触媒12の暖機には有効であるものの、下流側に設けられた下流側触媒15には、発熱した排気ガスが来ないため、触媒暖機ができないという問題がある。   In the present embodiment, the air supplied by the air pump 21 for promoting warm-up of the catalysts (12, 15) is guided to the exhaust pipe 11 upstream of the upstream catalyst 12 provided on the upstream side. In this case, the rich exhaust gas flowing through the exhaust pipe 11 reacts with oxygen mainly upstream of the upstream catalyst 12. Therefore, when all the rich exhaust gas discharged from the engine 1 flows into the upstream catalyst 12, much of the heat is absorbed by the upstream catalyst 12. Therefore, although it is effective for warming up the upstream catalyst 12, there is a problem that the catalyst cannot be warmed up because the exhaust gas that has generated heat does not come to the downstream catalyst 15 provided on the downstream side.

本実施形態では、エンジン1から排出されるリッチな排気ガスを、上流側触媒12をバイパスさせて下流側触媒15の上流側に導くバイパス通路(図1の符号16参照)が設けられている。これにより、上流側触媒12と下流側触媒15との間の排気管11において、バイパス通路16を介して導かれたリッチな排気ガスとエアポンプ21により供給される空気中の酸素との反応が生じる。よって、下流側触媒15の暖機が促進され、下流側触媒15の浄化率が向上する。   In the present embodiment, a bypass passage (see reference numeral 16 in FIG. 1) is provided for guiding the rich exhaust gas discharged from the engine 1 to the upstream side of the downstream catalyst 15 by bypassing the upstream catalyst 12. Thereby, in the exhaust pipe 11 between the upstream catalyst 12 and the downstream catalyst 15, a reaction between the rich exhaust gas guided through the bypass passage 16 and oxygen in the air supplied by the air pump 21 occurs. . Therefore, warm-up of the downstream catalyst 15 is promoted, and the purification rate of the downstream catalyst 15 is improved.

また、本実施形態では、下流側触媒15の暖機を促進するために、上流側触媒12の活性状態に応じて、エンジン1から排出される排気ガスのリッチの度合いが調節される。上流側触媒12が活性した(暖機が完了した)後は、活性する前に比べて、排気ガスのリッチの度合いが低減される。これにより、以下に説明するように、下流側触媒15よりも上流側の排気管11において、排気ガス中の燃料成分とエアポンプ21により供給される空気中の酸素との反応が促進される。   Further, in this embodiment, in order to promote the warm-up of the downstream catalyst 15, the richness of the exhaust gas discharged from the engine 1 is adjusted according to the active state of the upstream catalyst 12. After the upstream catalyst 12 is activated (warm-up is completed), the degree of richness of the exhaust gas is reduced as compared with before activation. As a result, as will be described below, the reaction between the fuel component in the exhaust gas and the oxygen in the air supplied by the air pump 21 is promoted in the exhaust pipe 11 upstream of the downstream catalyst 15.

下流側触媒15に流入する時点における排気ガスの温度は、上流側触媒12に流入する時点の排気ガスの温度に比べて、低温となっている。酸素と燃料成分が反応しやすくなるような、酸素と燃料成分との排気ガス中における比率は、温度によって異なる。低温の場合には、高温の場合に比べて酸素に対する燃料成分の比率を低下させた方が、反応しやすくなる。   The temperature of the exhaust gas when flowing into the downstream catalyst 15 is lower than the temperature of the exhaust gas when flowing into the upstream catalyst 12. The ratio of oxygen and fuel components in the exhaust gas so that the oxygen and fuel components can react easily varies with temperature. In the case of low temperature, the reaction becomes easier when the ratio of the fuel component to oxygen is lowered than in the case of high temperature.

従って、上流側触媒12の活性前は、リッチの度合いの高い排気ガスを供給することで上流側触媒12の暖機にとってより有利な状況を実現することができる。一方、上流側触媒12の活性後は、リッチの度合いを低下させた排気ガスを供給することで、下流側触媒15の暖機にとってより有利な状況とすることができる。これにより、上流側触媒12の暖機が速やかに行われるのみならず、下流側触媒15の暖機をより促進させることが可能となる。   Therefore, before the upstream side catalyst 12 is activated, a more advantageous situation for warming up the upstream side catalyst 12 can be realized by supplying exhaust gas having a high degree of richness. On the other hand, after the upstream side catalyst 12 is activated, it is possible to make the situation more advantageous for warming up the downstream side catalyst 15 by supplying exhaust gas having a reduced richness. Thereby, not only the warming-up of the upstream catalyst 12 is performed quickly, but also the warming-up of the downstream catalyst 15 can be further promoted.

図1は、本実施形態に係る装置の概略構成図である。図1において、符号1は、エンジン(内燃機関)を示す。エンジン1には、吸気マニホルド2が接続されている。吸気マニホルド2には、吸気管3が接続されている。吸気管3には、エアクリーナ4が設けられている。吸気管3におけるエアクリーナ4の設置位置よりも下流側には、スロットル弁5が設けられている。吸気管3には、スロットル弁5の開度を検出するスロットルセンサ6が設けられている。また、吸気管3には、エンジン1に供給される空気量を検出するエアフローメータ7が設けられている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine (internal combustion engine). An intake manifold 2 is connected to the engine 1. An intake pipe 3 is connected to the intake manifold 2. An air cleaner 4 is provided in the intake pipe 3. A throttle valve 5 is provided in the intake pipe 3 on the downstream side of the installation position of the air cleaner 4. The intake pipe 3 is provided with a throttle sensor 6 for detecting the opening degree of the throttle valve 5. The intake pipe 3 is provided with an air flow meter 7 that detects the amount of air supplied to the engine 1.

エンジン1には、排気マニホルド(排気経路)10が接続されている。排気マニホルド10には、排気管(排気経路)11が接続されている。排気管11には、排気ガスを浄化する上流側触媒12及び下流側触媒15が設けられている。下流側触媒15は、上流側触媒12の設置位置よりも排気管11における排気ガスの流れ方向の下流側に設けられている。触媒(12、15)は、炭化水素(HC)と、一酸化炭素(CO)と、窒素酸化物(NOx)の3つの物質を酸化・還元反応によって同時に除去するいわゆる三元触媒であることができる。   An exhaust manifold (exhaust path) 10 is connected to the engine 1. An exhaust pipe (exhaust path) 11 is connected to the exhaust manifold 10. The exhaust pipe 11 is provided with an upstream catalyst 12 and a downstream catalyst 15 that purify the exhaust gas. The downstream catalyst 15 is provided on the downstream side in the exhaust gas flow direction in the exhaust pipe 11 from the installation position of the upstream catalyst 12. The catalyst (12, 15) is a so-called three-way catalyst that simultaneously removes three substances of hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxide (NOx) by an oxidation / reduction reaction. it can.

排気管11における上流側触媒12の設置位置よりも排気ガスの流れ方向の上流側には、酸素センサ(A/Fセンサ)13が設けられている。A/Fセンサ13は、空燃比に対してリニアな出力特性を示す酸素センサである。A/Fセンサ13により、上流側触媒12に流入する排気ガスの空燃比が検出される。   An oxygen sensor (A / F sensor) 13 is provided upstream of the upstream side catalyst 12 in the exhaust pipe 11 in the exhaust gas flow direction. The A / F sensor 13 is an oxygen sensor that exhibits linear output characteristics with respect to the air-fuel ratio. The A / F sensor 13 detects the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the upstream catalyst 12.

排気管11における上流側触媒12の設置位置よりも排気ガスの流れ方向の下流側には、触媒コントロール制御用センサ14が設けられている。触媒コントロール制御用センサ14は、検出対象の排気ガスが理論空燃比よりもリッチであるかリーンであるかによって大きく出力が変化する特性を有する。触媒コントロール制御用センサ14により、上流側触媒12から流出される排気ガスの空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかの検出が行われる。   A catalyst control control sensor 14 is provided on the exhaust pipe 11 downstream of the upstream side catalyst 12 in the exhaust gas flow direction. The catalyst control control sensor 14 has a characteristic that the output greatly changes depending on whether the exhaust gas to be detected is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio. The catalyst control control sensor 14 detects whether the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out from the upstream catalyst 12 is rich or lean with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.

排気マニホルド10及び排気管11を含む排気経路には、上流側触媒12をバイパスさせるバイパス通路16が接続されている。バイパス通路16における一端は、排気マニホルド10の上流側接続部25において排気マニホルド10に接続されている。バイパス通路16の他端は、排気管11における触媒コントロール制御用センサ14の設置位置と下流側触媒15の設置位置との間の下流側接続部11bにおいて排気管11に接続されている。バイパス通路16により、上流側触媒12よりも上流側の排気ガスが、下流側触媒15に供給される。   A bypass passage 16 that bypasses the upstream catalyst 12 is connected to an exhaust path including the exhaust manifold 10 and the exhaust pipe 11. One end of the bypass passage 16 is connected to the exhaust manifold 10 at the upstream connection portion 25 of the exhaust manifold 10. The other end of the bypass passage 16 is connected to the exhaust pipe 11 at a downstream connection portion 11 b between the installation position of the catalyst control control sensor 14 and the installation position of the downstream catalyst 15 in the exhaust pipe 11. Exhaust gas upstream of the upstream catalyst 12 is supplied to the downstream catalyst 15 by the bypass passage 16.

排気管11には、排気管11に空気(酸素を含む気体)を供給するエアポンプ21が接続されている。エアポンプ21は、空気供給通路22を介して排気管11に接続されている。空気供給通路22は、排気管11におけるA/Fセンサ13の設置位置よりも上流側の空気導入部11aにおいて排気管11に接続されている。空気導入部11aは、排気経路における上流側接続部25よりも下流側となるように設定されている。これは、バイパス通路16に、エンジン1から排出された状態の排気ガス、即ち、エアポンプ21により供給される空気が混合されていない状態の排気ガスを流入させるためである。   An air pump 21 that supplies air (a gas containing oxygen) to the exhaust pipe 11 is connected to the exhaust pipe 11. The air pump 21 is connected to the exhaust pipe 11 via the air supply passage 22. The air supply passage 22 is connected to the exhaust pipe 11 in the air introduction part 11 a upstream of the installation position of the A / F sensor 13 in the exhaust pipe 11. The air introduction part 11a is set to be downstream from the upstream connection part 25 in the exhaust path. This is because the exhaust gas discharged from the engine 1, that is, the exhaust gas not mixed with the air supplied by the air pump 21, flows into the bypass passage 16.

空気供給通路22には、空気供給通路22を開閉する開閉弁23が設けられている。バイパス通路16には、バイパス通路16を流れる排気ガスの空燃比を検出するつまり検出センサ18が設けられている。つまり検出センサ18は、例えば、A/Fセンサ13と同様の酸素センサであることができる。つまり検出センサ18により、エアポンプ21で供給される空気が混合されていない状態の排気ガス(エンジン1から排出された状態の排気ガス)の空燃比が検出されることができる。   The air supply passage 22 is provided with an on-off valve 23 that opens and closes the air supply passage 22. The bypass passage 16 is provided with a detection sensor 18 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing through the bypass passage 16. That is, the detection sensor 18 can be, for example, an oxygen sensor similar to the A / F sensor 13. That is, the detection sensor 18 can detect the air-fuel ratio of the exhaust gas in the state where the air supplied by the air pump 21 is not mixed (the exhaust gas discharged from the engine 1).

エンジン1が搭載される車両(図示せず)には、車両各部を制御するECU(Electronic Control Unit)を有する車両制御部20が設けられている。車両制御部20には、スロットルセンサ6、エアフローメータ7、A/Fセンサ13、触媒コントロール制御用センサ14、及びつまり検出センサ18が接続されており、それぞれの検出結果を示す信号が車両制御部20に入力される。   A vehicle (not shown) on which the engine 1 is mounted is provided with a vehicle control unit 20 having an ECU (Electronic Control Unit) that controls each part of the vehicle. A throttle sensor 6, an air flow meter 7, an A / F sensor 13, a catalyst control control sensor 14, and a detection sensor 18 are connected to the vehicle control unit 20, and signals indicating the respective detection results are transmitted to the vehicle control unit. 20 is input.

エアポンプ21及び開閉弁23は、車両制御部20に接続されており、それぞれ車両制御部20により制御される。エンジン1は、車両制御部20に接続されており、車両制御部20により、燃料噴射量、点火時期等のエンジン1の動作が制御される。車両制御部20は、本実施形態の制御手段及び触媒状態検出推定手段としての機能を有する。   The air pump 21 and the on-off valve 23 are connected to the vehicle control unit 20 and are controlled by the vehicle control unit 20, respectively. The engine 1 is connected to the vehicle control unit 20, and the operation of the engine 1 such as the fuel injection amount and the ignition timing is controlled by the vehicle control unit 20. The vehicle control unit 20 has functions as a control unit and a catalyst state detection estimation unit of the present embodiment.

車両制御部20は、A/Fセンサ13及び触媒コントロール制御用センサ14のそれぞれから入力される情報に基づいて、エンジン1に供給される混合気の空燃比を制御する。具体的には、A/Fセンサ13により検出される空燃比に基づいて、燃料の噴射量がフィードバック制御(排気ガスコントロール制御)される。A/Fセンサ13により検出される空燃比の目標空燃比からの偏差に基づいて、混合気の空燃比を目標空燃比とするような燃料の噴射量に対する補正量(排気ガスコントロール燃料補正量)が設定される。   The vehicle control unit 20 controls the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 1 based on information input from the A / F sensor 13 and the catalyst control control sensor 14. Specifically, the fuel injection amount is feedback controlled (exhaust gas control control) based on the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 13. Based on the deviation of the air-fuel ratio detected by the A / F sensor 13 from the target air-fuel ratio, a correction amount for the fuel injection amount so that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture becomes the target air-fuel ratio (exhaust gas control fuel correction amount) Is set.

また、排気ガスコントロール制御と合わせて、触媒コントロール制御用センサ14により検出される空燃比に基づいて、上記燃料の噴射量に対するフィードバック制御(触媒コントロール制御)が行われる。触媒コントロール制御用センサ14により検出される空燃比に基づいて、その空燃比を理論空燃比に近づけるような燃料の噴射量に対する補正量(触媒コントロール燃料補正量)が設定される。   In addition to the exhaust gas control control, feedback control (catalyst control control) for the fuel injection amount is performed based on the air-fuel ratio detected by the catalyst control control sensor 14. Based on the air-fuel ratio detected by the catalyst control control sensor 14, a correction amount (catalyst control fuel correction amount) is set for the fuel injection amount so that the air-fuel ratio approaches the stoichiometric air-fuel ratio.

図2及び図3を参照して本実施形態の動作について説明する。図2は、本実施形態の制御が行われた場合のタイムチャートである。図3は、本実施形態の動作を示すフローチャートである。   The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a time chart when the control of this embodiment is performed. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the present embodiment.

図2において、(a)は燃料噴射量、(b)はエアポンプ起動フラグ、(c)はエアポンプ故障フラグ、(d)はA/Fセンサ(エンジン出ガス制御センサ)13の検出値、(e)は触媒コントロール制御用センサ14の検出値、(f)は、つまり検出センサ18の検出値、(g)は下流側触媒15の温度を示す。   2, (a) is the fuel injection amount, (b) is the air pump start flag, (c) is the air pump failure flag, (d) is the detected value of the A / F sensor (engine exhaust gas control sensor) 13, (e ) Indicates the detection value of the catalyst control control sensor 14, (f) indicates the detection value of the detection sensor 18, and (g) indicates the temperature of the downstream catalyst 15.

図2において、実線(符号201、203、205、207、209、211、213)は、エアポンプ21により正常に空気が供給された場合のそれぞれの値の推移を示し、破線(符号202、204、206、208、210、212、214)は、エアポンプ21により空気が正常に供給されなかった場合のそれぞれの値の推移を示す。   In FIG. 2, solid lines (reference numerals 201, 203, 205, 207, 209, 211, and 213) indicate transitions of respective values when air is normally supplied by the air pump 21, and broken lines (reference numerals 202, 204, 206, 208, 210, 212, 214) indicate transitions of respective values when air is not normally supplied by the air pump 21.

図3のフローチャートを参照して、本実施形態の動作について説明する。   The operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS10では、車両制御部20により、バイパス通路16のつまり検出済みであるか否かが判定される。バイパス通路16のつまり検出は、公知のつまり検出方法によることができる。つまり検出の結果、バイパス通路16につまりが発生していないと判定された場合には、ステップS10において肯定判定がなされる。ステップS10の判定は、例えば、つまり検出センサ18の検出値(211、212)とA/Fセンサ13の検出値(207、208)との比較結果に基づいて行われる。その判定の結果、つまり検出済みであると判定された場合(ステップS10−Y)には、ステップS20に進み、そうでない場合(ステップS10−N)には、本制御フローは終了される。   In step S10, the vehicle control unit 20 determines whether or not the bypass passage 16 has been detected. The clogging of the bypass passage 16 can be detected by a known clogging detection method. That is, as a result of detection, if it is determined that no clogging has occurred in the bypass passage 16, an affirmative determination is made in step S10. The determination in step S10 is performed based on, for example, a comparison result between the detection values (211 and 212) of the detection sensor 18 and the detection values (207 and 208) of the A / F sensor 13. As a result of the determination, that is, when it is determined that it has been detected (step S10-Y), the process proceeds to step S20, and when not (step S10-N), this control flow ends.

ステップS20では、車両制御部20により、A/Fセンサ13、触媒コントロール制御用センサ14、及びつまり検出センサ18がそれぞれ正常に作動しているか否かが判定される。ステップS20の判定は、例えば、各センサ(13、14、18)の検出結果を示す信号に基づいて行われる。その判定の結果、A/Fセンサ13、触媒コントロール制御用センサ14、及びつまり検出センサ18がそれぞれ正常に作動していると判定された場合(ステップS20−Y)には、ステップS30に進み、そうでない場合(ステップS20−N)には、本制御フローは終了される。   In step S20, the vehicle control unit 20 determines whether the A / F sensor 13, the catalyst control control sensor 14, and the detection sensor 18 are operating normally. The determination in step S20 is performed based on a signal indicating the detection result of each sensor (13, 14, 18), for example. As a result of the determination, when it is determined that the A / F sensor 13, the catalyst control control sensor 14, and the detection sensor 18 are operating normally (step S20-Y), the process proceeds to step S30. Otherwise (step S20-N), this control flow is terminated.

ステップS30では、車両制御部20により、エアポンプ21が駆動される。図2に示す例では、時刻T1において、エアポンプ21が駆動される。エアポンプ21による空気の供給量は、後述するステップS60で燃料の噴射量が増量された場合に、排気ガス中の燃料成分等を十分に反応させることができるだけの酸素量に基づいて設定される。ステップS30が実行されると、ステップS40に進む。   In step S <b> 30, the air pump 21 is driven by the vehicle control unit 20. In the example shown in FIG. 2, the air pump 21 is driven at time T1. The amount of air supplied by the air pump 21 is set based on the amount of oxygen that can sufficiently react the fuel component and the like in the exhaust gas when the fuel injection amount is increased in step S60 described later. When step S30 is executed, the process proceeds to step S40.

ステップS40では、車両制御部20により、エアポンプ起動フラグ(203、204)がONにされる。ステップS40が実行されるとステップS50に進む。   In step S40, the air pump activation flag (203, 204) is turned ON by the vehicle control unit 20. When step S40 is executed, the process proceeds to step S50.

ステップS50では、車両制御部20により、開閉弁23が開かれる。これにより、エアポンプ21で圧送される空気が空気供給通路22を介して排気管11に供給される。ステップS50が実行されると、ステップS60に進む。   In step S50, the on-off valve 23 is opened by the vehicle control unit 20. Thereby, the air pumped by the air pump 21 is supplied to the exhaust pipe 11 through the air supply passage 22. When step S50 is executed, the process proceeds to step S60.

ステップS60では、車両制御部20により、燃料の噴射量が増量される。ステップS60では、エンジン1に供給される燃料の量が、理論空燃比に対応する量よりも大きな値に設定される。図2に示す例では、時刻T1において、燃料噴射量(201、202)が増量される。その結果、エンジン1から排出される排気ガスは、リッチとなる。これにより、リッチな排気ガスとエアポンプ21により供給される空気中の酸素が反応して発熱し、触媒暖機が実現される。下流側触媒15では、バイパス通路16を介して供給されるリッチな排気ガスの反応熱により暖機が促進される。これにより、下流側触媒15の温度213が上昇する。ステップS60が実行されると、ステップS70に進む。   In step S60, the vehicle control unit 20 increases the fuel injection amount. In step S60, the amount of fuel supplied to the engine 1 is set to a value larger than the amount corresponding to the theoretical air-fuel ratio. In the example shown in FIG. 2, the fuel injection amount (201, 202) is increased at time T1. As a result, the exhaust gas discharged from the engine 1 becomes rich. Thus, rich exhaust gas and oxygen in the air supplied by the air pump 21 react to generate heat, and catalyst warm-up is realized. In the downstream catalyst 15, warm-up is promoted by the reaction heat of rich exhaust gas supplied through the bypass passage 16. Thereby, the temperature 213 of the downstream catalyst 15 rises. When step S60 is executed, the process proceeds to step S70.

ステップS70では、車両制御部20により、A/Fセンサ13の検出値(207、208)、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値(209、210)が共にリーンで、且つ、つまり検出センサ18の検出値(211、212)がリッチであるか否かが判定される。ステップS70では、エアポンプ21により正常に空気が供給されているか否かが判定される。   In step S70, the vehicle control unit 20 causes both the detection values (207, 208) of the A / F sensor 13 and the detection values (209, 210) of the catalyst control control sensor 14 to be lean, that is, the detection sensor 18. It is determined whether the detected values (211 and 212) are rich. In step S <b> 70, it is determined whether air is normally supplied by the air pump 21.

上記ステップS60で燃料噴射量(201、202)が増量され、エンジン1から排出される排気ガスがリッチとなったことに対応して、つまり検出センサ18の検出値(211、212)は、リッチを示す。上述したように、つまり検出センサ18は、エンジン1から排出された状態の排気ガスの空燃比を検出する。従って、エアポンプ21により正常に空気が供給されているか否かは、つまり検出センサ18の検出値(211、212)に影響を与えない。   In response to the fuel injection amount (201, 202) being increased in step S60 and the exhaust gas exhausted from the engine 1 becoming rich, that is, the detection values (211 and 212) of the detection sensor 18 are rich. Indicates. As described above, that is, the detection sensor 18 detects the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine 1. Therefore, whether or not air is normally supplied by the air pump 21 does not affect the detection values (211 and 212) of the detection sensor 18.

これに対して、A/Fセンサ13の検出値(207、208)、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値(209、210)は、エアポンプ21により空気が正常に供給されているか否かによって異なる値を示す。   In contrast, the detection values (207, 208) of the A / F sensor 13 and the detection values (209, 210) of the catalyst control control sensor 14 depend on whether air is normally supplied by the air pump 21 or not. Indicates a different value.

エアポンプ21により空気が正常に供給されている場合には、排気ガスにおいて酸素過多の状態となる。この場合、A/Fセンサ13の検出値207、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値209は、共にリーンとなる。従って、A/Fセンサ13の検出値207、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値209が共にリーンである場合に、エアポンプ21により空気が正常に供給されていると判定することが可能である。ただし、エアポンプ21により正常に空気が供給されていない場合であっても、A/Fセンサ13の検出値207、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値209が共にリーンを示す場合がある。例えば、エンジン1から排出される排気ガスの空燃比が何らかの理由でリーンとなっている場合などである。   When air is normally supplied by the air pump 21, the exhaust gas is in an excessive oxygen state. In this case, the detection value 207 of the A / F sensor 13 and the detection value 209 of the catalyst control control sensor 14 are both lean. Therefore, when both the detection value 207 of the A / F sensor 13 and the detection value 209 of the catalyst control control sensor 14 are lean, it can be determined that the air is supplied normally by the air pump 21. . However, even if air is not normally supplied by the air pump 21, the detection value 207 of the A / F sensor 13 and the detection value 209 of the catalyst control control sensor 14 may both indicate lean. For example, this is the case when the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine 1 is lean for some reason.

本実施形態では、A/Fセンサ13の検出値(207、208)、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値(209、210)に加えて、つまり検出センサ18の検出値(211、212)が参照されることにより、より確実にエアポンプ21により空気が正常に供給されているか否かが判定されることができる。エアポンプ21により空気が正常に供給されていると判定する条件として、A/Fセンサ13の検出値207、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値209が共にリーンであるという条件に、さらに、つまり検出センサ18の検出値211がリッチである(エンジン1から実際にリッチな排気ガスが排出されている)という条件が加えられることで、誤判定を行うことが抑制される。   In the present embodiment, in addition to the detection values (207, 208) of the A / F sensor 13 and the detection values (209, 210) of the catalyst control control sensor 14, that is, the detection values (211 and 212) of the detection sensor 18. Is referred to, it can be more reliably determined whether or not air is normally supplied by the air pump 21. As a condition for determining that air is normally supplied by the air pump 21, the condition is that the detection value 207 of the A / F sensor 13 and the detection value 209 of the catalyst control control sensor 14 are both lean. By adding a condition that the detection value 211 of the detection sensor 18 is rich (rich exhaust gas is actually exhausted from the engine 1), erroneous determination is suppressed.

なお、A/Fセンサ13の検出値(207、208)、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値(209、210)が共にリーンで、且つ、つまり検出センサ18の検出値(211、212)がリッチであるという条件が成立しない場合(ステップS70−N)には、エアポンプ21により正常に空気が供給されていない場合の他に、A/Fセンサ13、または触媒コントロール制御用センサ14に異常が生じている場合が考えられる。この場合、エアポンプ21の異常であるのか、センサ(13、14)の異常であるのかの判定(ステップS150)に進む。   The detection values (207, 208) of the A / F sensor 13 and the detection values (209, 210) of the catalyst control control sensor 14 are both lean, that is, the detection values (211, 212) of the detection sensor 18. Is not satisfied (step S70-N), there is an abnormality in the A / F sensor 13 or the catalyst control control sensor 14 in addition to the case where air is not normally supplied by the air pump 21. There may be a case where In this case, the process proceeds to a determination (step S150) as to whether the air pump 21 is abnormal or the sensor (13, 14) is abnormal.

ステップS70の判定の結果、A/Fセンサ13の検出値207、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値209が共にリーンで、且つ、つまり検出センサ18の検出値211がリッチであると判定された場合(ステップS70−Y)には、ステップS80に進み、そうでない場合(ステップS70−N)には、ステップS150に進む。   As a result of the determination in step S70, it is determined that the detection value 207 of the A / F sensor 13 and the detection value 209 of the catalyst control control sensor 14 are both lean, that is, the detection value 211 of the detection sensor 18 is rich. If so (step S70-Y), the process proceeds to step S80. If not (step S70-N), the process proceeds to step S150.

ステップS80では、車両制御部20において、エアポンプ21により空気が正常に供給されていると判断され、ステップS90に進む。   In step S80, the vehicle control unit 20 determines that air is normally supplied by the air pump 21, and proceeds to step S90.

ステップS90では、車両制御部20により、上流側触媒12の暖機判定が行われたか否かが判定される。ステップS90の判定は、例えば、エンジン1に供給された空気量の積算値(積算空気量)に基づいて行われる。上流側触媒12の暖機が完了した(上流側触媒12が活性した)と判定された場合に、ステップS90で肯定判定がなされる。   In step S90, the vehicle control unit 20 determines whether or not the warm-up determination of the upstream catalyst 12 has been performed. The determination in step S90 is performed based on, for example, an integrated value (integrated air amount) of the air amount supplied to the engine 1. If it is determined that the upstream catalyst 12 has been warmed up (upstream catalyst 12 is activated), an affirmative determination is made in step S90.

ステップS90の判定の結果、上流側触媒12の暖機判定が行われたと判定された場合(ステップS90−Y)には、ステップS100に進み、そうでない場合(ステップS90−N)には、ステップS110に進む。   As a result of the determination in step S90, if it is determined that the warm-up determination of the upstream catalyst 12 has been performed (step S90-Y), the process proceeds to step S100, and if not (step S90-N), the process proceeds to step S90. Proceed to S110.

ステップS100では、車両制御部20により、燃料の噴射量が減量される。図2に示す例では、時刻T3において上流側触媒12の暖機判定が行われ、燃料噴射量201が減量される。ステップS100では、下流側触媒15の暖機がより促進されるように、エンジン1から排出される排気ガスの空燃比が調節される。エンジン1に供給される吸気の空燃比におけるリッチの度合いが、低減される。   In step S100, the vehicle control unit 20 reduces the fuel injection amount. In the example illustrated in FIG. 2, the warm-up determination of the upstream catalyst 12 is performed at time T3, and the fuel injection amount 201 is decreased. In step S100, the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine 1 is adjusted so that the warm-up of the downstream catalyst 15 is further promoted. The degree of richness in the air-fuel ratio of the intake air supplied to the engine 1 is reduced.

これにより、ステップS100が実行された後にエンジン1から排出される排気ガスは理論空燃比よりもリッチであるが、ステップS100が実行される前に比べて、理論空燃比に近い空燃比となる。よって、下流側触媒15よりも上流側の排気管11において、排気ガス中の燃料成分とエアポンプ21により供給される空気中の酸素とが反応しやすい状態(比率)とされる。その結果、下流側触媒15の暖機が促進される。ステップS100が実行されると、ステップS110に進む。   As a result, the exhaust gas discharged from the engine 1 after step S100 is executed is richer than the stoichiometric air-fuel ratio, but the air-fuel ratio becomes closer to the stoichiometric air-fuel ratio than before the step S100 is executed. Therefore, the exhaust pipe 11 upstream of the downstream catalyst 15 is in a state (ratio) in which the fuel component in the exhaust gas and the oxygen in the air supplied by the air pump 21 are likely to react. As a result, warming up of the downstream catalyst 15 is promoted. When step S100 is executed, the process proceeds to step S110.

ステップS110では、車両制御部20により、下流側触媒15の暖機判定が行われたか否かが判定される。ステップS110の判定は、例えば、エンジン1に供給された空気量の積算値(積算空気量)に基づいて行われる。下流側触媒15の暖機が完了した(下流側触媒15が活性した)と判定された場合に、ステップS110で肯定判定がなされる。   In step S110, the vehicle control unit 20 determines whether or not the warm-up determination of the downstream catalyst 15 has been performed. The determination in step S110 is performed based on, for example, an integrated value (integrated air amount) of the air amount supplied to the engine 1. If it is determined that the downstream catalyst 15 has been warmed up (the downstream catalyst 15 is activated), an affirmative determination is made in step S110.

ステップS110の判定の結果、下流側触媒15の暖機判定が行われたと判定された場合(ステップS110−Y)には、ステップS120に進み、そうでない場合(ステップS110−N)には、本制御フローは終了される。   As a result of the determination in step S110, when it is determined that the warm-up determination of the downstream catalyst 15 has been performed (step S110-Y), the process proceeds to step S120, and otherwise (step S110-N) The control flow is terminated.

ステップS120では、車両制御部20により、開閉弁23が閉じられる。ステップS120が実行されると、ステップS130に進む。   In step S <b> 120, the on-off valve 23 is closed by the vehicle control unit 20. When step S120 is executed, the process proceeds to step S130.

ステップS130では、車両制御部20により、エアポンプ21が停止される。ステップS130の次は、ステップS140に進む。   In step S130, the air pump 21 is stopped by the vehicle control unit 20. After step S130, the process proceeds to step S140.

ステップS140では、車両制御部20により、エアポンプ起動フラグ203がOFFとされる。図2に示す例では、時刻T4においてエアポンプ起動フラグ203がOFFとされる。ステップS140が実行されると、本制御フローは終了される。   In step S140, the vehicle control unit 20 turns off the air pump activation flag 203. In the example shown in FIG. 2, the air pump activation flag 203 is turned off at time T4. When step S140 is executed, the control flow ends.

ステップS70において否定判定がなされてステップS150に進むと、ステップS150では、車両制御部20により、A/Fセンサ13の検出値(207、208)、触媒コントロール制御用センサ14の検出値(209、210)、及びつまり検出センサ18の検出値(211、212)が全てリッチであるか否かが判定される。ステップS150では、A/Fセンサ13または触媒コントロール制御用センサ14における異常を示す検出結果が、真にエアポンプ21の異常を検出したものか、A/Fセンサ13または触媒コントロール制御用センサ14自体の異常等によるものかが判定される。   If a negative determination is made in step S70 and the process proceeds to step S150, in step S150, the vehicle control unit 20 detects the detected values (207, 208) of the A / F sensor 13 and the detected values (209, 209) of the catalyst control control sensor 14. 210), that is, whether or not the detection values (211 and 212) of the detection sensor 18 are all rich. In step S150, whether the detection result indicating the abnormality in the A / F sensor 13 or the catalyst control control sensor 14 truly detects the abnormality of the air pump 21, or whether the A / F sensor 13 or the catalyst control control sensor 14 itself is detected. It is determined whether it is due to an abnormality or the like.

エンジン1から排出される排気ガスの空燃比(つまり検出センサ18の検出値212)がリッチである場合に、エアポンプ21により空気が正常に供給されていないと、リッチな排気ガスがそのまま排気管11を流れる。従って、A/Fセンサ13の検出値208、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値210が共にリッチであれば、エアポンプ21による空気の供給が正常に行われていないと判断することができる。   When the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine 1 (that is, the detection value 212 of the detection sensor 18) is rich, if the air is not normally supplied by the air pump 21, the rich exhaust gas remains as it is in the exhaust pipe 11. Flowing. Therefore, if both the detection value 208 of the A / F sensor 13 and the detection value 210 of the catalyst control control sensor 14 are rich, it can be determined that the air supply by the air pump 21 is not normally performed.

一方、A/Fセンサ13の検出値(207、208)、触媒コントロール制御用センサ14の検出値(209、210)、及びつまり検出センサ18の検出値(211、212)が全てリッチである場合以外の場合には、A/Fセンサ13または触媒コントロール制御用センサ14自体の異常である可能性が高い。例えば、A/Fセンサ13と触媒コントロール制御用センサ14とで検出結果が食い違う場合には、いずれかの異常であると考えられる。あるいは、エンジン1から排出される排気ガスの空燃比(つまり検出センサ18の検出値211、212)がリッチでないにもかかわらず、A/Fセンサ13または触媒コントロール制御用センサ14においてリッチと検出された場合には、リッチと検出されたセンサの異常であると判定されることができる。   On the other hand, the detection values (207, 208) of the A / F sensor 13, the detection values (209, 210) of the catalyst control control sensor 14, and the detection values (211, 212) of the detection sensor 18 are all rich. In other cases, there is a high possibility that the A / F sensor 13 or the catalyst control control sensor 14 itself is abnormal. For example, when the detection results are different between the A / F sensor 13 and the catalyst control control sensor 14, it is considered that there is any abnormality. Alternatively, the A / F sensor 13 or the catalyst control control sensor 14 detects that the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine 1 (that is, the detection values 211 and 212 of the detection sensor 18) is not rich. If it is detected that the sensor is abnormal, it can be determined that the sensor is abnormal.

なお、A/Fセンサ13及び触媒コントロール制御用センサ14のいずれか一方が異常であると判定された場合に、もう一方のセンサの検出値とつまり検出センサ18の検出値(211、212)とに基づいて、エアポンプ21により空気が正常に供給されているか否かについて再判定が行われることができる。   When it is determined that one of the A / F sensor 13 and the catalyst control control sensor 14 is abnormal, the detection value of the other sensor, that is, the detection values (211 and 212) of the detection sensor 18 Based on the above, a re-determination can be performed as to whether air is normally supplied by the air pump 21.

ステップS150の判定の結果、A/Fセンサ13の検出値208、触媒コントロール制御用センサ14の検出値210、及びつまり検出センサ18の検出値212が全てリッチであると判定された場合(ステップS150−Y)には、ステップS160に進み、そうでない場合(ステップS150−N)には、ステップS190に進む。   As a result of the determination in step S150, when it is determined that the detection value 208 of the A / F sensor 13, the detection value 210 of the catalyst control control sensor 14, and the detection value 212 of the detection sensor 18 are all rich (step S150). -Y), the process proceeds to step S160; otherwise (step S150-N), the process proceeds to step S190.

ステップS160では、車両制御部20において、エアポンプ21の故障、空気供給通路22の詰まり、開閉弁23の動作不良等の異常が生じて空気が正常に供給されていないと判定される。ステップS160の次は、ステップS170に進む。   In step S160, the vehicle control unit 20 determines that air is not normally supplied due to an abnormality such as a failure of the air pump 21, a clogging of the air supply passage 22, an operation failure of the on-off valve 23, or the like. After step S160, the process proceeds to step S170.

ステップS170では、車両制御部20により、エアポンプ故障フラグ206がONとされる。図2に示す例では、時刻T2においてエアポンプ21の故障と判定され、エアポンプ故障フラグ206がONとされる。ステップS170が実行されると、ステップS180に進む。   In step S170, the air pump failure flag 206 is turned on by the vehicle control unit 20. In the example shown in FIG. 2, it is determined that the air pump 21 has failed at time T2, and the air pump failure flag 206 is turned ON. When step S170 is executed, the process proceeds to step S180.

ステップS180では、車両制御部20により、開閉弁23が閉じられる。ステップS180が実行されると、本制御フローは終了される。   In step S180, the on-off valve 23 is closed by the vehicle control unit 20. When step S180 is executed, the control flow ends.

ステップS150で否定判定がなされてステップS190に進むと、ステップS190では、車両制御部20により、A/Fセンサ13または触媒コントロール制御用センサ14において異常が発生したと判定される。なお、ステップS190に進む条件としては、エンジン1から排出される排気ガスの空燃比が何らかの理由でリーンとなっている場合が含まれる。この場合、エアポンプ21により空気が正常に供給されているか否かにかかわらずA/Fセンサ13の検出値207、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値209は、共にリーンとなる。この場合、エンジン1から排出される排気ガスの空燃比が所望どおりリッチとなったときに、再度本制御フローに基づいてエアポンプ21の異常検出が行われることができる。ステップS190が実行されると、本制御フローは終了される。   When a negative determination is made in step S150 and the process proceeds to step S190, in step S190, the vehicle control unit 20 determines that an abnormality has occurred in the A / F sensor 13 or the catalyst control control sensor 14. The condition for proceeding to step S190 includes a case where the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine 1 is lean for some reason. In this case, the detection value 207 of the A / F sensor 13 and the detection value 209 of the catalyst control control sensor 14 are both lean regardless of whether air is normally supplied by the air pump 21. In this case, when the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the engine 1 becomes rich as desired, abnormality detection of the air pump 21 can be performed again based on this control flow. When step S190 is executed, this control flow ends.

本実施形態によれば、排気マニホルド10及び排気管11を含む排気経路における、空気導入部11aよりも上流側の排気ガスを下流側触媒15に導くバイパス通路16が設けられている。これにより、エアポンプ21により空気を供給する(ステップS30)と共にエンジン1の排気ガスをリッチとする(ステップS60)触媒暖機が行われる場合に、下流側触媒15の上流側の排気管11においてリッチな排気ガスと酸素とが反応して発熱する。よって、下流側触媒15の暖機が促進されて下流側触媒15の浄化率が向上する。   According to the present embodiment, the bypass passage 16 is provided in the exhaust path including the exhaust manifold 10 and the exhaust pipe 11 to guide the exhaust gas upstream of the air introduction portion 11a to the downstream catalyst 15. As a result, air is supplied from the air pump 21 (step S30) and the exhaust gas of the engine 1 is made rich (step S60). When the catalyst warm-up is performed, the exhaust pipe 11 on the upstream side of the downstream catalyst 15 is rich. Exhaust gas and oxygen react to generate heat. Therefore, warm-up of the downstream catalyst 15 is promoted, and the purification rate of the downstream catalyst 15 is improved.

また、上流側触媒12が活性したとして暖機判定が行われた場合(ステップS90−Y)には、暖機判定が行われていない場合(ステップS90−N)に比べて、燃料の噴射量が減量される(ステップS100)。これにより、上流側触媒12の暖機判定後は、下流側触媒15の上流の排気管11における排気ガス中の燃料成分と酸素とがより反応しやすい状態とされる。よって、上流側触媒12の暖機判定後に燃料の噴射量が変更されない場合に比べて、下流側触媒15の暖機が促進されることができる。   Further, when the warm-up determination is performed on the assumption that the upstream catalyst 12 is activated (step S90-Y), the fuel injection amount is compared with the case where the warm-up determination is not performed (step S90-N). Is reduced (step S100). Thereby, after the warm-up determination of the upstream catalyst 12, the fuel component in the exhaust gas and oxygen in the exhaust pipe 11 upstream of the downstream catalyst 15 are more likely to react. Therefore, the warm-up of the downstream catalyst 15 can be promoted as compared with the case where the fuel injection amount is not changed after the warm-up determination of the upstream catalyst 12.

また、本実施形態では、エアポンプ21により空気が正常に供給されているか否かの判定が、A/Fセンサ13及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値に加えて、つまり検出センサ18の検出値に基づいて行われる。これにより、A/Fセンサ13や触媒コントロール制御用センサ14自体の異常であるにもかかわらず、エアポンプ21の異常であると誤判定してしまうこと等が抑制される。よって、つまり検出センサ18の検出値が参照されない場合に比べて、エアポンプ21により正常に空気が供給されているか否かがより確実に判定されることができる。   In this embodiment, whether or not air is normally supplied by the air pump 21 is determined in addition to the detection values of the A / F sensor 13 and the catalyst control control sensor 14, that is, the detection value of the detection sensor 18. Based on. Accordingly, it is possible to suppress erroneous determination that the air pump 21 is abnormal even though the A / F sensor 13 or the catalyst control control sensor 14 itself is abnormal. Therefore, it can be more reliably determined whether or not air is normally supplied by the air pump 21 as compared with the case where the detection value of the detection sensor 18 is not referred to.

本実施形態では、空燃比制御に用いられるA/Fセンサ13と触媒コントロール制御用センサ14、及びバイパス通路16のつまり検出に用いられるつまり検出センサ18を利用して異常検出が行われる。よって、新たに異常検出のためのセンサを設けることなく、エアポンプ21の異常検出を行うことができる。   In the present embodiment, abnormality detection is performed using the A / F sensor 13 and the catalyst control control sensor 14 used for air-fuel ratio control, and the detection sensor 18 used for detection of the bypass passage 16. Therefore, the abnormality of the air pump 21 can be detected without newly providing a sensor for detecting the abnormality.

(第1実施形態の第1変形例)
第1実施形態の第1変形例について説明する。
(First modification of the first embodiment)
A first modification of the first embodiment will be described.

上記第1実施形態では、エアポンプ21の異常判定を行う際に、空気導入部11aよりも下流側の排気管11における空燃比の検出値として、A/Fセンサ13の検出値、及び触媒コントロール制御用センサ14の検出値の両方が用いられたが、両者のうちいずれか一方の値のみが参照されてもよい。   In the first embodiment, when the abnormality determination of the air pump 21 is performed, the detected value of the A / F sensor 13 and the catalyst control control are detected as the detected value of the air-fuel ratio in the exhaust pipe 11 downstream of the air introduction part 11a. Both of the detected values of the sensor 14 are used, but only one of the values may be referred to.

例えば、空気導入部11aよりも下流側の排気管11における空燃比の検出値として、A/Fセンサ13の検出値が用いられる場合について説明すると、ステップS70では、車両制御部20により、A/Fセンサ13の検出値(207、208)がリーンで、且つつまり検出センサ18の検出値(211、212)がリッチであるか否かが判定される。   For example, the case where the detection value of the A / F sensor 13 is used as the detection value of the air-fuel ratio in the exhaust pipe 11 on the downstream side of the air introduction part 11a will be described. It is determined whether or not the detection values (207 and 208) of the F sensor 13 are lean, that is, whether or not the detection values (211 and 212) of the detection sensor 18 are rich.

また、ステップS150では、車両制御部20により、A/Fセンサ13の検出値(207、208)、及びつまり検出センサ18の検出値(211、212)が共にリッチであるか否かが判定される。   In step S150, the vehicle control unit 20 determines whether the detection values (207, 208) of the A / F sensor 13 and the detection values (211, 212) of the detection sensor 18 are both rich. The

本発明の異常検出装置、異常検出方法、及び排気浄化制御装置の第1実施形態に係る装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to a first embodiment of an abnormality detection apparatus, an abnormality detection method, and an exhaust purification control apparatus of the present invention. 本発明の異常検出装置、異常検出方法、及び排気浄化制御装置の第1実施形態の制御が行われる場合のタイムチャートである。It is a time chart in case control of 1st Embodiment of the abnormality detection apparatus of this invention, the abnormality detection method, and an exhaust gas purification control apparatus is performed. 本発明の異常検出装置、異常検出方法、及び排気浄化制御装置の第1実施形態の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of 1st Embodiment of the abnormality detection apparatus of this invention, the abnormality detection method, and an exhaust gas purification control apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン
2 吸気マニホルド
3 吸気管
4 エアクリーナ
5 スロットル弁
6 スロットルセンサ
7 エアフローメータ
10 排気マニホルド
11 排気管
11a 空気導入部
11b 下流側接続部
12 上流側触媒
13 A/Fセンサ
14 触媒コントロール制御用センサ
15 下流側触媒
16 バイパス通路
18 つまり検出センサ
20 車両制御部
21 エアポンプ
22 空気供給通路
23 開閉弁
25 上流側接続部
201、202 燃料噴射量
203、204 エアポンプ起動フラグ
205、206 エアポンプ故障フラグ
207、208 A/Fセンサの検出値
209、210 触媒コントロール制御用センサの検出値
211、212 つまり検出センサの検出値
213、214 下流側触媒の温度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Intake manifold 3 Intake pipe 4 Air cleaner 5 Throttle valve 6 Throttle sensor 7 Air flow meter 10 Exhaust manifold 11 Exhaust pipe 11a Air introduction part 11b Downstream side connection part 12 Upstream catalyst 13 A / F sensor 14 Catalyst control control sensor 15 Downstream catalyst 16 Bypass passage 18 That is, detection sensor 20 Vehicle control unit 21 Air pump 22 Air supply passage 23 On-off valve 25 Upstream side connection portion 201, 202 Fuel injection amount 203, 204 Air pump activation flag 205, 206 Air pump failure flag 207, 208 A / F sensor detection value 209, 210 Catalyst control control sensor detection value 211, 212 That is, detection sensor detection value 213, 214 Downstream catalyst temperature

Claims (7)

排気ガスが流れる排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段の異常を検出する異常検出装置であって、
前記排気経路における前記気体供給手段による前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側の前記排気ガスの空燃比を検出する上流側空燃比検出手段と、
前記排気経路における前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の下流側の前記排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段とを備え、
前記上流側空燃比検出手段の検出結果と前記下流側空燃比検出手段の検出結果とに基づいて、前記気体供給手段の異常を検出する
ことを特徴とする異常検出装置。
An abnormality detection device for detecting an abnormality of a gas supply means for supplying a gas containing oxygen to an exhaust path through which exhaust gas flows,
An upstream air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas upstream of the gas supply position by the gas supply means in the exhaust path in the exhaust gas flow direction;
A downstream air-fuel ratio detecting means for detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the gas supply location in the exhaust path in the exhaust gas flow direction;
An abnormality detection device, wherein an abnormality of the gas supply means is detected based on a detection result of the upstream air-fuel ratio detection means and a detection result of the downstream air-fuel ratio detection means.
請求項1記載の異常検出装置において、
前記排気ガスは、内燃機関から排出される前記排気ガスであり、
前記下流側空燃比検出手段により検出された前記排気ガスの空燃比は、前記内燃機関の空燃比制御に用いられる
ことを特徴とする異常検出装置。
The abnormality detection device according to claim 1,
The exhaust gas is the exhaust gas discharged from an internal combustion engine;
The abnormality detection device, wherein the air-fuel ratio of the exhaust gas detected by the downstream air-fuel ratio detection means is used for air-fuel ratio control of the internal combustion engine.
請求項1または2に記載の異常検出装置において、
前記上流側空燃比検出手段は、前記気体の供給箇所及び前記下流側空燃比検出手段をバイパスさせて前記排気ガスを流すバイパス通路に設けられ、
前記上流側空燃比検出手段により検出された前記排気ガスの空燃比は、前記バイパス通路の異常検出に用いられる
ことを特徴とする異常検出装置。
In the abnormality detection device according to claim 1 or 2,
The upstream air-fuel ratio detection means is provided in a bypass passage for bypassing the gas supply location and the downstream air-fuel ratio detection means to flow the exhaust gas,
The abnormality detection device, wherein the air-fuel ratio of the exhaust gas detected by the upstream air-fuel ratio detection means is used for abnormality detection of the bypass passage.
排気ガスが流れる排気経路に酸素を含む気体を供給する気体供給手段の異常を検出する異常検出方法であって、
前記排気経路における前記気体供給手段による前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側の前記排気ガスの空燃比を検出するステップと、
前記排気経路における前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の下流側の前記排気ガスの空燃比を検出するステップと、
前記上流側の前記排気ガスの空燃比の検出結果と前記下流側の前記排気ガスの空燃比の検出結果とに基づいて、前記気体供給手段の異常を検出するステップとを備える
ことを特徴とする異常検出方法。
An abnormality detection method for detecting an abnormality in a gas supply means for supplying a gas containing oxygen to an exhaust path through which exhaust gas flows,
Detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas upstream in the exhaust gas flow direction from the gas supply location by the gas supply means in the exhaust path;
Detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream of the gas supply location in the exhaust path in the exhaust gas flow direction;
Detecting an abnormality of the gas supply means based on the detection result of the air-fuel ratio of the exhaust gas on the upstream side and the detection result of the air-fuel ratio of the exhaust gas on the downstream side. Anomaly detection method.
請求項4記載の異常検出方法において、
更に、前記下流側の前記排気ガスの空燃比を検出する下流側空燃比検出手段の異常を検出するステップを備える
ことを特徴とする異常検出方法。
The abnormality detection method according to claim 4, wherein
The abnormality detection method further comprising the step of detecting an abnormality of the downstream air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas on the downstream side.
排気経路に設けられ、前記排気経路を流れる排気ガスを浄化する上流側触媒と、
前記排気経路における前記上流側触媒の設置位置よりも前記排気ガスの流れ方向の下流側に設けられ、前記排気経路を流れる前記排気ガスを浄化する下流側触媒と
を備える排気浄化装置を制御する排気浄化制御装置であって、
前記上流側触媒に流入する前記排気ガスをリッチに制御する制御手段と、
前記排気経路における前記上流側触媒の設置位置よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側において、前記リッチに制御された前記排気ガスに酸素を含む気体を供給する気体供給手段と、
前記排気経路における前記気体供給手段による前記気体の供給箇所よりも前記排気ガスの流れ方向の上流側の前記リッチに制御された前記排気ガスを、前記上流側触媒をバイパスさせて前記下流側触媒に導くバイパス通路と、
前記上流側触媒の状態を検出または推定する触媒状態検出推定手段とを備え、
前記気体供給手段により前記気体を供給すると共に前記制御手段により前記排気ガスをリッチに制御する場合に、前記制御される前記排気ガスのリッチの度合いが、前記触媒状態検出推定手段により検出または推定された前記上流側触媒の状態に基づいて設定される
ことを特徴とする排気浄化制御装置。
An upstream catalyst provided in an exhaust path and purifying exhaust gas flowing through the exhaust path;
Exhaust gas for controlling an exhaust gas purification device comprising: a downstream side catalyst for purifying the exhaust gas flowing in the exhaust path, provided downstream from the installation position of the upstream catalyst in the exhaust path in the flow direction of the exhaust gas. A purification control device,
Control means for controlling the exhaust gas flowing into the upstream catalyst richly;
A gas supply means for supplying a gas containing oxygen to the richly controlled exhaust gas on the upstream side in the exhaust gas flow direction from the installation position of the upstream catalyst in the exhaust path;
The exhaust gas, which is richly controlled on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas with respect to the gas supply position by the gas supply means in the exhaust path, is bypassed by the upstream catalyst to the downstream catalyst. A bypass passage that leads,
Catalyst state detection estimating means for detecting or estimating the state of the upstream catalyst,
When supplying the gas by the gas supply means and controlling the exhaust gas to be rich by the control means, the degree of richness of the controlled exhaust gas is detected or estimated by the catalyst state detection estimating means. Further, the exhaust gas purification control device is set based on the state of the upstream catalyst.
請求項6記載の排気浄化制御装置において、
前記上流側触媒の状態が、予め定められた所定の状態に達した場合には、前記上流側触媒の状態が、前記所定の状態に達していない場合に比べて、前記制御される前記排気ガスのリッチの度合いが小さな値に設定される
ことを特徴とする排気浄化制御装置。
The exhaust purification control apparatus according to claim 6,
When the state of the upstream catalyst reaches a predetermined state, the exhaust gas to be controlled is compared with the case where the state of the upstream catalyst does not reach the predetermined state. An exhaust purification control apparatus characterized in that the degree of richness is set to a small value.
JP2007173013A 2007-06-29 2007-06-29 Abnormality detection device, abnormality detection method and exhaust emission control device Pending JP2009013791A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007173013A JP2009013791A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Abnormality detection device, abnormality detection method and exhaust emission control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007173013A JP2009013791A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Abnormality detection device, abnormality detection method and exhaust emission control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009013791A true JP2009013791A (en) 2009-01-22

Family

ID=40355003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007173013A Pending JP2009013791A (en) 2007-06-29 2007-06-29 Abnormality detection device, abnormality detection method and exhaust emission control device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009013791A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020172942A (en) * 2018-12-25 2020-10-22 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
US11149616B2 (en) 2018-12-25 2021-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020172942A (en) * 2018-12-25 2020-10-22 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine
US11149616B2 (en) 2018-12-25 2021-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11149615B2 (en) 2018-12-25 2021-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11199119B2 (en) 2018-12-25 2021-12-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11215103B2 (en) 2018-12-25 2022-01-04 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11236658B2 (en) 2018-12-25 2022-02-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11255246B2 (en) 2018-12-25 2022-02-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11261777B2 (en) 2018-12-25 2022-03-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
US11286837B2 (en) 2018-12-25 2022-03-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108412589B (en) Abnormality diagnosis device and diagnosis method for exhaust purification device of internal combustion engine, internal combustion engine system, and control method for internal combustion engine system
JP4706659B2 (en) Method for estimating N2O generation amount in ammonia oxidation catalyst and exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP6593374B2 (en) NOx sensor diagnostic device and diagnostic method
JP4475271B2 (en) NOx sensor abnormality diagnosis device and abnormality diagnosis method
US10302002B2 (en) Deterioration diagnosis apparatus for exhaust gas purification apparatus
JP2008267237A (en) Secondary air supply device for internal combustion engine
US10648391B2 (en) Abnormality diagnosis system for an exhaust gas purification apparatus
US10815853B2 (en) Abnormality diagnosis system for an exhaust gas purification apparatus
JP2008240577A (en) Deterioration diagnosis device and deterioration diagnosis method for oxidation catalyst
JP2016079852A (en) Abnormality determination system of exhaust emission control device of internal combustion engine
EP2031201B1 (en) Exhaust emission purification system of internal combustion engine
JP2008121455A (en) Control device of internal combustion engine
JP2007040130A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP4811333B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP5880592B2 (en) Abnormality detection device for exhaust purification system
JP2009013791A (en) Abnormality detection device, abnormality detection method and exhaust emission control device
JP2016109026A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2007162468A (en) Deterioration determination method and deterioration determination system for storage reduction type nox catalyst
JP2006220019A (en) Exhaust emission control device for engine
JP4379232B2 (en) Exhaust gas purification device
JP5545019B2 (en) NOx sensor failure detection device
JP2007224750A (en) Sulfur poisoning recovery control device
JP5093134B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4661626B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4654880B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine