JP2009174349A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2009174349A
JP2009174349A JP2008011874A JP2008011874A JP2009174349A JP 2009174349 A JP2009174349 A JP 2009174349A JP 2008011874 A JP2008011874 A JP 2008011874A JP 2008011874 A JP2008011874 A JP 2008011874A JP 2009174349 A JP2009174349 A JP 2009174349A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bypass passage
target
exhaust
exhaust gas
actual
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.)
Withdrawn
Application number
JP2008011874A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mikio Inoue
三樹男 井上
Akinori Morishima
彰紀 森島
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 JP2008011874A priority Critical patent/JP2009174349A/en
Publication of JP2009174349A publication Critical patent/JP2009174349A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

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 technology capable of detecting abnormality when the abnormality occurs in a bypass passage bypassing a NOx catalyst. <P>SOLUTION: A bypass passage is provided so as to bypass a reducer adding valve, the NOx catalyst and an air-fuel ratio sensor provided in an exhaust gas passage in an order form an upstream. An integration value of drop quantity of detection value of the air-fuel ratio sensor is calculated when reducer is added from the reducer adding valve (S103). When the integration value of the drop quantity of the detection value of the air-fuel ratio sensor under a condition where it is assumed that separation ratio which is a ratio of flow rate of exhaust gas passing through the NOx catalyst and flow rate of exhaust gas flowing in the bypass passage is a target value, and actually calculated integration value are different (S104), it is determined that abnormality occurs in the bypass passage (S107, S108). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine provided with a NOx storage reduction catalyst provided in an exhaust passage.

内燃機関の排気通路における吸蔵還元型NOx触媒(以下、単にNOx触媒と称する)
よりも上流側に還元剤添加弁が設けられている場合、NOx触媒に吸蔵されたNOxまたはSOxを還元するときに、還元剤添加弁から排気中に還元剤を添加することでNOx触媒の周囲雰囲気の空燃比を低下させる。このとき、NOx触媒を通過する排気の流量に応じた量の還元剤を還元剤添加弁から添加することでNOx触媒の周囲雰囲気の空燃比を目標空燃比に制御する。
NOx storage reduction catalyst in exhaust passage of internal combustion engine (hereinafter simply referred to as NOx catalyst)
When a reducing agent addition valve is provided on the upstream side of the NOx catalyst, when reducing NOx or SOx stored in the NOx catalyst, the reducing agent is added into the exhaust from the reducing agent addition valve. Reduce the air / fuel ratio of the atmosphere. At this time, the air-fuel ratio in the ambient atmosphere of the NOx catalyst is controlled to the target air-fuel ratio by adding a reducing agent in an amount corresponding to the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst from the reducing agent addition valve.

また、排気通路にNOx触媒をバイパスするバイパス通路を設ける場合がある。 特許文献1には、NOx触媒をバイパスするバイパス通路と、排気をNOx触媒およびバイパス通路に振り分けする切替弁とを備えた排気浄化装置が開示されている。この特許文献1では、NOx触媒よりも上流側の排気通路を流れる排気中に還元剤を添加し、該還元剤がNOx触媒に到達したと判定されたときに、バイパス通路へ排気を流すことでNOx触媒を通過する排気の流速を低下させる。また、特許文献1では、排気通路におけるバイパス通路の下流側端部との接続部分よりも下流側にNOxセンサを設け、バイパス通路へ排気を流したときにNOxセンサにより検出されるNOx量が所定量変化しない場合は切替弁に異常が起きていると判定する技術も開示されている。
特開2006−233894号公報 特開平5−98947号公報 特開2005−106065号公報
In some cases, a bypass passage that bypasses the NOx catalyst is provided in the exhaust passage. Patent Document 1 discloses an exhaust emission control device that includes a bypass passage that bypasses the NOx catalyst and a switching valve that distributes exhaust gas to the NOx catalyst and the bypass passage. In Patent Document 1, a reducing agent is added to the exhaust gas flowing in the exhaust passage upstream of the NOx catalyst, and when it is determined that the reducing agent has reached the NOx catalyst, the exhaust gas is caused to flow to the bypass passage. The flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst is reduced. Further, in Patent Document 1, a NOx sensor is provided on the downstream side of the connection portion of the exhaust passage with the downstream end of the bypass passage, and the amount of NOx detected by the NOx sensor when exhaust flows through the bypass passage is determined. A technique for determining that an abnormality has occurred in the switching valve when there is no quantitative change is also disclosed.
JP 2006-233894 A Japanese Patent Laid-Open No. 5-98947 JP 2005-106065 A

NOx触媒をバイパスするバイパス通路に何らかの異常が生じることにより該バイパス通路を流れる排気の流量が変化すると、それに伴ってNOx触媒を通過する排気の流量も変化する。   If any abnormality occurs in the bypass passage that bypasses the NOx catalyst and the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage changes, the flow rate of the exhaust gas that passes through the NOx catalyst also changes accordingly.

また、NOx触媒のみならず、該NOx触媒よりも上流側の排気通路に設けられた還元剤添加弁をもバイパスするようにバイパス通路を設置する場合がある。この場合、バイパス通路に異常が生じることによりNOx触媒を通過する排気の流量が変化すると、NOx触媒に吸蔵されたNOxまたはSOxを還元すべく還元剤添加弁から還元剤を添加したときにNOx触媒の周囲雰囲気の空燃比が目標空燃比からずれる虞がある。   Further, in some cases, a bypass passage is provided so as to bypass not only the NOx catalyst but also the reducing agent addition valve provided in the exhaust passage on the upstream side of the NOx catalyst. In this case, if the flow rate of exhaust gas passing through the NOx catalyst changes due to an abnormality in the bypass passage, the NOx catalyst is added when the reducing agent is added from the reducing agent addition valve to reduce NOx or SOx stored in the NOx catalyst. There is a possibility that the air-fuel ratio of the surrounding atmosphere may deviate from the target air-fuel ratio.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、NOx触媒をバイパスするバイパス通路において異常が生じたときに、その異常を検出することが可能な技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique capable of detecting an abnormality when an abnormality occurs in a bypass passage that bypasses the NOx catalyst.

本発明は、還元剤添加弁から還元剤を添加したときにNOx触媒より下流側の排気の空燃比の低下量の積分値を算出する。そして、NOx触媒を通過する排気の流量とバイパス通路を流れる排気の流量との比である分流比が目標値であると仮定した場合におけるNOx触媒より下流側の排気の空燃比の低下量の積分値と実際に算出された積分値とが異なる場合、バイパス通路に異常が生じたと判断する。   In the present invention, when the reducing agent is added from the reducing agent addition valve, the integral value of the decrease amount of the air-fuel ratio of the exhaust downstream of the NOx catalyst is calculated. Then, when it is assumed that the shunt ratio, which is the ratio of the flow rate of exhaust gas passing through the NOx catalyst and the flow rate of exhaust gas flowing through the bypass passage, is the target value, integration of the amount of decrease in the air-fuel ratio of the exhaust gas downstream from the NOx catalyst If the value is different from the actually calculated integral value, it is determined that an abnormality has occurred in the bypass passage.

より詳しくは、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒と、
該吸蔵還元型NOx触媒より上流側の排気通路に一端が接続され前記吸蔵還元型NOx触媒より下流側の排気通路に他端が接続されたバイパス通路と、
排気通路における前記バイパス通路の一端の接続部分より下流側且つ前記吸蔵還元型NOx触媒より上流側に設けられ排気中に還元剤を添加する還元剤添加弁と、
排気通路における前記吸蔵還元型NOx触媒より下流側且つ前記バイパス通路の他端の接続部分より上流側に設けられ排気の空燃比を検出する空燃比センサと、
前記還元剤添加弁から還元剤を添加することで前記吸蔵還元型NOx触媒から排出される排気の空燃比が低下したときにおける、前記吸蔵還元型NOx触媒を通過する排気の流量と前記バイパス通路を流れる排気の流量との比である分流比が目標分流比であると仮定した場合の前記空燃比センサの検出値の低下量の積分値である目標積分値を算出する目標積分値算出手段と、
前記還元剤添加弁から還元剤を添加することで前記吸蔵還元型NOx触媒から排出される排気の空燃比が低下したときにおける前記空燃比センサの実際の検出値の低下量の積分値である実積分値を算出する実積分値算出手段と、
前記還元剤添加弁から還元剤を添加することで前記吸蔵還元型NOx触媒から排出される排気の空燃比が低下したときにおける、前記吸蔵還元型NOx触媒を通過する排気の流量と前記バイパス通路を流れる排気の流量との比である分流比が目標分流比であると仮定した場合の前記空燃比センサの検出値の低下量の積分値である目標積分値を算出する目標積分値算出手段と、
前記実積分値算出手段によって算出された実積分値が前記目標積分値算出手段によって算出された目標積分値と異なる場合、前記バイパス通路に異常が生じたと判断する異常検出手段と、を備えたことを特徴とする。
More specifically, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is
An NOx storage reduction catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A bypass passage having one end connected to the exhaust passage upstream of the NOx storage reduction catalyst and the other end connected to the exhaust passage downstream of the NOx storage reduction catalyst;
A reducing agent addition valve that is provided downstream of a connection portion of one end of the bypass passage in the exhaust passage and upstream of the NOx storage reduction catalyst, and adds a reducing agent into the exhaust;
An air-fuel ratio sensor that is provided downstream of the NOx storage reduction catalyst in the exhaust passage and upstream of the connecting portion of the other end of the bypass passage;
The flow rate of the exhaust gas passing through the NOx storage reduction catalyst and the bypass passage when the air-fuel ratio of the exhaust gas exhausted from the NOx storage reduction catalyst is reduced by adding the reducing agent from the reducing agent addition valve. A target integral value calculating means for calculating a target integral value that is an integral value of the amount of decrease in the detected value of the air-fuel ratio sensor when it is assumed that the shunt ratio that is a ratio with the flow rate of the flowing exhaust gas is the target shunt ratio;
This is an integrated value of the amount of decrease in the actual detected value of the air-fuel ratio sensor when the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the NOx storage reduction catalyst is reduced by adding a reducing agent from the reducing agent addition valve. An actual integral value calculating means for calculating an integral value;
The flow rate of the exhaust gas passing through the NOx storage reduction catalyst and the bypass passage when the air-fuel ratio of the exhaust gas exhausted from the NOx storage reduction catalyst is reduced by adding the reducing agent from the reducing agent addition valve. A target integral value calculating means for calculating a target integral value that is an integral value of the amount of decrease in the detected value of the air-fuel ratio sensor when it is assumed that the shunt ratio that is a ratio with the flow rate of the flowing exhaust gas is the target shunt ratio;
An abnormality detection unit that determines that an abnormality has occurred in the bypass passage when the actual integration value calculated by the actual integration value calculation unit is different from the target integration value calculated by the target integration value calculation unit; It is characterized by.

ここで、目標分流比は、通常時、即ちバイパス通路に異常が生じていないときの分流比であって予め定められた値である。   Here, the target diversion ratio is a diversion ratio at a normal time, that is, when no abnormality occurs in the bypass passage, and is a predetermined value.

本発明において、還元剤添加弁から還元剤が添加されると、添加された還元剤
の一部はNOx触媒をすり抜けるため、NOx触媒から流出する排気の空燃比が低下する。そのため、空燃比センサの検出値が低下する。このとき、NOx触媒を通過する排気の流量に応じてNOx触媒をすり抜ける還元剤の量が変化する。その結果、空燃比センサの検出値の推移の仕方が変化する。
In the present invention, when the reducing agent is added from the reducing agent addition valve, a part of the added reducing agent passes through the NOx catalyst, so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out from the NOx catalyst is lowered. For this reason, the detection value of the air-fuel ratio sensor decreases. At this time, the amount of the reducing agent that passes through the NOx catalyst changes according to the flow rate of the exhaust gas that passes through the NOx catalyst. As a result, the manner of transition of the detection value of the air-fuel ratio sensor changes.

そこで、分流比が目標分流比であると仮定した場合における空燃比センサの検出値が低下し始めてからその低下が終了するまでの低下量の積分値である目標積分値を目標積分値算出手段によって算出する。さらに、空燃比センサの検出値が低下し始めてからその低下が終了するまでの実際の低下量の積分値である実積分値を実積分値算出手段によって算出する。   Therefore, when the shunt ratio is assumed to be the target shunt ratio, the target integral value that is the integral value of the amount of decrease from when the detected value of the air-fuel ratio sensor starts to drop until the drop ends is calculated by the target integral value calculation means. calculate. Further, an actual integral value that is an integral value of the actual amount of decrease from when the detected value of the air-fuel ratio sensor starts to decrease until the decrease ends is calculated by the actual integral value calculation means.

このように算出された目標積分値と実積分値とが異なる場合、実際の分流比が目標分流比と異なっていると判断出来る。即ち、この場合、バイパス通路に異常が生じたと判断することが出来る。   When the target integral value calculated in this way is different from the actual integral value, it can be determined that the actual diversion ratio is different from the target diversion ratio. That is, in this case, it can be determined that an abnormality has occurred in the bypass passage.

尚、本発明における分流比は、NOx触媒を通過する排気の流量とバイパス通路を流れる排気の流量との比を表す値であればどのような値でもよい。   The diversion ratio in the present invention may be any value as long as it represents a ratio between the flow rate of exhaust gas passing through the NOx catalyst and the flow rate of exhaust gas flowing through the bypass passage.

バイパス通路に生じる異常としては、バイパス通路が破損することによって生じる排気漏れや、バイパス通路に排気中の粒子状物質または煤が付着することによって生じる詰ま
りがある。バイパス通路において排気漏れが生じると、バイパス通路を流れる排気の流量が増加しNOx触媒を通過する排気の流量が減少する。その結果、還元剤添加弁から添加される還元剤の量がNOx触媒を通過する排気の流量に対して過多となるため、NOx触媒をすり抜ける還元剤の総量が増加する。
Abnormalities that occur in the bypass passage include exhaust leakage caused by breakage of the bypass passage and clogging caused by particulate matter or soot in the exhaust attached to the bypass passage. When exhaust leakage occurs in the bypass passage, the flow rate of exhaust flowing through the bypass passage increases and the flow rate of exhaust passing through the NOx catalyst decreases. As a result, the amount of reducing agent added from the reducing agent addition valve becomes excessive with respect to the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst, so that the total amount of reducing agent passing through the NOx catalyst increases.

一方、バイパス通路において詰まりが生じると、バイパス通路を流れる排気の流量が減少しNOx触媒を通過する排気の流量が増加する。その結果、還元剤添加弁から添加される還元剤の量がNOx触媒を通過する排気の流量に対して過少となるため、NOx触媒をすり抜ける還元剤の総量が減少する。   On the other hand, when clogging occurs in the bypass passage, the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage decreases and the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst increases. As a result, the amount of reducing agent added from the reducing agent addition valve becomes too small with respect to the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst, so that the total amount of reducing agent passing through the NOx catalyst is reduced.

そこで、本発明において、実積分値算出手段によって算出された実積分値が目標積分値算出手段によって算出された目標積分値よりも大きい場合、異常検出手段は、バイパス通路において排気漏れが生じていると判断してもよい。また、実積分値算出手段によって算出された実積分値が目標積分値算出手段によって算出された目標積分値よりも小さい場合、異常検出手段は、バイパス通路において詰まりが生じていると判断してもよい。   Therefore, in the present invention, when the actual integral value calculated by the actual integral value calculation means is larger than the target integral value calculated by the target integral value calculation means, the abnormality detection means causes exhaust leakage in the bypass passage. You may judge. Further, when the actual integral value calculated by the actual integral value calculating means is smaller than the target integral value calculated by the target integral value calculating means, the abnormality detecting means may determine that clogging has occurred in the bypass passage. Good.

本発明は、バイパス通路を流れる排気の流量を制御するバイパス流量制御手段をさらに備えてもよい。この場合、目標分流比が可変となり、バイパス流量制御手段によって分流比が制御される。そのため、バイパス流量制御弁に異常が生じた場合も実際の分流比が目標分流比と異なる値となる。   The present invention may further include bypass flow rate control means for controlling the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage. In this case, the target diversion ratio is variable, and the diversion ratio is controlled by the bypass flow rate control means. Therefore, even when an abnormality occurs in the bypass flow rate control valve, the actual diversion ratio is different from the target diversion ratio.

そこで、この構成の場合、実積分値算出手段によって算出された実積分値が目標積分値算出手段によって算出された目標積分値と異なる場合、異常検出手段は、バイパス通路又はバイパス流量制御手段に異常が生じたと判断してもよい。   Therefore, in this configuration, when the actual integrated value calculated by the actual integrated value calculating means is different from the target integrated value calculated by the target integrated value calculating means, the abnormality detecting means detects an abnormality in the bypass passage or the bypass flow control means. It may be determined that has occurred.

本発明によれば、NOx触媒をバイパスするバイパス通路において異常が生じたときに、その異常を検出することが出来る。   According to the present invention, when an abnormality occurs in the bypass passage that bypasses the NOx catalyst, the abnormality can be detected.

以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。   Hereinafter, specific embodiments of an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<実施例1>
<内燃機関およびその吸排気系の概略構成>
図1は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関1は4つの気筒2を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。各気筒2には該気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3が設けられている。
<Example 1>
<Schematic configuration of internal combustion engine and intake / exhaust system thereof>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system according to the present embodiment. The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle having four cylinders 2. Each cylinder 2 is provided with a fuel injection valve 3 that directly injects fuel into the cylinder 2.

内燃機関1には、インテークマニホールド5およびエキゾーストマニホールド7が接続されている。インテークマニホールド5には吸気通路4の一端が接続されている。エキゾーストマニホールド7には排気通路6の一端が接続されている。   An intake manifold 5 and an exhaust manifold 7 are connected to the internal combustion engine 1. One end of an intake passage 4 is connected to the intake manifold 5. One end of an exhaust passage 6 is connected to the exhaust manifold 7.

吸気通路4にはターボチャージャ8のコンプレッサハウジング8aが設置されている。排気通路6にはターボチャージャ8のタービンハウジング8bが設置されている。   A compressor housing 8 a of a turbocharger 8 is installed in the intake passage 4. A turbine housing 8 b of a turbocharger 8 is installed in the exhaust passage 6.

吸気通路に4におけるコンプレッサハウジング8aよりも上流側にはエアフローメータ11が設けられている。吸気通路4におけるコンプレッサハウジング8aよりも下流側にはスロットル弁12が設けられている。   An air flow meter 11 is provided in the intake passage 4 upstream of the compressor housing 8a. A throttle valve 12 is provided in the intake passage 4 on the downstream side of the compressor housing 8a.

排気通路6におけるタービンハウジング8bより下流側にはNOx触媒9が設けられている。また、排気通路6におけるNOx触媒9より下流側には酸化触媒10が設けられている。   A NOx catalyst 9 is provided downstream of the turbine housing 8 b in the exhaust passage 6. An oxidation catalyst 10 is provided downstream of the NOx catalyst 9 in the exhaust passage 6.

排気通路6にはNOx触媒9をバイパスするバイパス通路15が設けられている。バイパス通路15の一端は排気通路6におけるタービンハウジング8bより下流側且つNOx触媒9より上流側に接続されている。バイパス通路15の他端は排気通路6におけるNOx触媒9より下流側且つ酸化触媒10より上流側に接続されている。また、本実施例においては、NOx触媒9を通過する排気の流量とバイパス通路15を流れる排気の流量の比である分流比が所定の目標分流比となるようにバイパス通路15が形成されている。尚、本実施例においては、分流比を、NOx触媒9を通過する排気の流量とバイパス通路15を流れる排気の流量との和に対するバイパス通路15を流れる排気の流量の比率として表すものとする。しかしながら、これは分流比の表し方の一態様であって、NOx触媒9を通過する排気の流量とバイパス通路15を流れる排気の流量と比を表すことが出来るのであれば、分流比をどのように表してもよい。   The exhaust passage 6 is provided with a bypass passage 15 that bypasses the NOx catalyst 9. One end of the bypass passage 15 is connected to the downstream side of the turbine housing 8 b and the upstream side of the NOx catalyst 9 in the exhaust passage 6. The other end of the bypass passage 15 is connected to the downstream side of the NOx catalyst 9 and the upstream side of the oxidation catalyst 10 in the exhaust passage 6. Further, in this embodiment, the bypass passage 15 is formed so that the diversion ratio, which is the ratio of the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst 9 and the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage 15, becomes a predetermined target diversion ratio. . In this embodiment, the shunt ratio is expressed as a ratio of the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage 15 to the sum of the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst 9 and the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage 15. However, this is one aspect of the method of expressing the flow dividing ratio. If the flow rate of exhaust gas passing through the NOx catalyst 9 and the flow rate of exhaust gas flowing through the bypass passage 15 can be expressed, what is the flow dividing ratio? It may be expressed as

さらに、排気通路6におけるバイパス通路15の一端の接続部分より下流側且つNOx触媒9より上流側には排気中に還元剤として燃料を添加する燃料添加弁13が設けられている。本実施例においては、この燃料添加弁13が本発明に係る還元剤添加弁に相当する。   Further, a fuel addition valve 13 for adding fuel as a reducing agent into the exhaust gas is provided on the downstream side of the connection portion of one end of the bypass passage 15 in the exhaust passage 6 and on the upstream side of the NOx catalyst 9. In this embodiment, the fuel addition valve 13 corresponds to the reducing agent addition valve according to the present invention.

また、排気通路6におけるNOx触媒9より下流側且つバイパス通路15の他端の接続部分より上流側に排気の空燃比を検出する空燃比センサ14が設けられている。   An air-fuel ratio sensor 14 for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas is provided downstream of the NOx catalyst 9 in the exhaust passage 6 and upstream of the connection portion of the other end of the bypass passage 15.

内燃機関1には電子制御ユニット(ECU)20が併設されている。このECU20は内燃機関1の運転状態等を制御するユニットである。ECU20には、エアフローメータ11、空燃比センサ14、クランクポジションセンサ21およびアクセル開度センサ22が電気的に接続されている。クランクポジションセンサ21は内燃機関1のクランク角を検出する。アクセル開度センサ22は内燃機関1を搭載した車両のアクセル開度を検出する。各センサの出力信号がECU20に入力される。   The internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 20. The ECU 20 is a unit that controls the operating state of the internal combustion engine 1 and the like. The ECU 20 is electrically connected to an air flow meter 11, an air-fuel ratio sensor 14, a crank position sensor 21, and an accelerator opening sensor 22. The crank position sensor 21 detects the crank angle of the internal combustion engine 1. The accelerator opening sensor 22 detects the accelerator opening of a vehicle on which the internal combustion engine 1 is mounted. Output signals from the sensors are input to the ECU 20.

ECU20は、クランクポジションセンサ21の検出値に基づいて内燃機関1の機関回転数を導出する。また、ECU20は、アクセル開度センサ22の検出値に基づいて内燃機関1の機関負荷を導出する。   The ECU 20 derives the engine speed of the internal combustion engine 1 based on the detected value of the crank position sensor 21. Further, the ECU 20 derives the engine load of the internal combustion engine 1 based on the detection value of the accelerator opening sensor 22.

また、ECU20には、各燃料噴射弁3、スロットル弁12、燃料添加弁13が電気的に接続されている。そして、ECU20によってこれらが制御される。   In addition, each fuel injection valve 3, throttle valve 12, and fuel addition valve 13 are electrically connected to the ECU 20. These are controlled by the ECU 20.

<NOx還元制御及びSOx被毒回復制御>
本実施例においては、NOx触媒9に吸蔵されたNOxを還元させるNOx還元制御及びNOx触媒9に吸蔵されたSOxを還元させるSOx被毒回復制御が行われる。NOx還元制御およびSOx被毒回復制御の実行時は、NOx触媒9に流入する排気の空燃比を燃料添加弁13から燃料を添加することで低下させ、それによってNOx触媒9の周囲雰囲気の空燃比をそれぞれの制御に応じて予め定められた目標空燃比まで低下させる。
<NOx reduction control and SOx poisoning recovery control>
In the present embodiment, NOx reduction control for reducing NOx stored in the NOx catalyst 9 and SOx poisoning recovery control for reducing SOx stored in the NOx catalyst 9 are performed. During the execution of the NOx reduction control and the SOx poisoning recovery control, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 9 is reduced by adding fuel from the fuel addition valve 13, thereby the air-fuel ratio of the ambient atmosphere of the NOx catalyst 9 Is reduced to a predetermined target air-fuel ratio in accordance with each control.

本実施例では、内燃機関1から排出される排気の一部はNOx触媒9に流入せずにバイパス通路15を流れる。そこで、NOx還元制御およびSOx被毒回復制御の実行時においては、先ず、内燃機関1の吸入空気量、即ち内燃機関1から排出される排気の流量と目標分流比に基づいてNOx触媒9を通過する排気の流量を算出する。そして、算出されたNOx触媒9を通過する排気の流量に応じて燃料添加弁13から添加する燃料の量を調整
することによりNOx触媒9の周囲雰囲気の空燃比を目標空燃比に制御する。
In the present embodiment, a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine 1 flows through the bypass passage 15 without flowing into the NOx catalyst 9. Therefore, when the NOx reduction control and the SOx poisoning recovery control are executed, first, the NOx catalyst 9 is passed based on the intake air amount of the internal combustion engine 1, that is, the flow rate of exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 and the target diversion ratio. Calculate the flow rate of exhaust gas. Then, by adjusting the amount of fuel added from the fuel addition valve 13 in accordance with the calculated flow rate of exhaust gas passing through the NOx catalyst 9, the air-fuel ratio in the ambient atmosphere of the NOx catalyst 9 is controlled to the target air-fuel ratio.

<バイパス通路の異常検出>
しかしながら、バイパス通路15に異常が生じることによって分流比が目標分流比からずれる場合がある。例えば、バイパス通路15が破損することによって排気漏れが生じると、バイパス通路15を流れる排気の流量が増加する。即ち、実際の分流比(以下、実分流比と称する)が目標分流比よりも大きくなる。また、バイパス通路15に排気中の粒子状物質または煤が付着することによって詰まりが生じると、バイパス通路15を流れる排気の流量が減少する。即ち、実分流比が目標分流比よりも小さくなる。
<Detection of bypass passage abnormality>
However, when the abnormality occurs in the bypass passage 15, the diversion ratio may deviate from the target diversion ratio. For example, if the exhaust passage leaks due to breakage of the bypass passage 15, the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage 15 increases. That is, the actual diversion ratio (hereinafter referred to as the actual diversion ratio) is larger than the target diversion ratio. Further, when clogging occurs due to particulate matter or soot in the exhaust gas adhering to the bypass passage 15, the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage 15 decreases. That is, the actual diversion ratio is smaller than the target diversion ratio.

このような場合、実分流比が目標分流比と等しい場合と同様の量の燃料を燃料添加弁13から添加すると、NOx触媒9の周囲雰囲気の空燃比が目標空燃比からずれた値となる。そのため、バイパス通路15において上記のような異常が生じた場合、その異常を検出する必要がある。   In such a case, when the same amount of fuel is added from the fuel addition valve 13 as when the actual diversion ratio is equal to the target diversion ratio, the air-fuel ratio of the ambient atmosphere of the NOx catalyst 9 becomes a value deviated from the target air-fuel ratio. Therefore, when the above abnormality occurs in the bypass passage 15, it is necessary to detect the abnormality.

ここで、本実施例に係るバイパス通路の異常検出方法について図2に基づいて説明する。図2は、NOx還元制御を実現すべく燃料添加弁13から所定量の燃料を所定期間添加したときにおける空燃比センサ14の検出値の推移を示す図である。図2において、縦軸は空燃比センサ14の検出値A/Fを表しており、横軸は時間tを表している。また、実線L1は実分流比が目標分流比と等しい場合を示している。一点鎖線L2は実分流比が目標分流比より大きい場合を示している。破線L3及びL4は実分流比が目標分流比よりも小さい場合を示している。   Here, the abnormality detection method of the bypass passage which concerns on a present Example is demonstrated based on FIG. FIG. 2 is a diagram showing the transition of the detected value of the air-fuel ratio sensor 14 when a predetermined amount of fuel is added from the fuel addition valve 13 for a predetermined period in order to realize NOx reduction control. In FIG. 2, the vertical axis represents the detection value A / F of the air-fuel ratio sensor 14, and the horizontal axis represents time t. A solid line L1 indicates a case where the actual diversion ratio is equal to the target diversion ratio. An alternate long and short dash line L2 indicates a case where the actual diversion ratio is larger than the target diversion ratio. Broken lines L3 and L4 indicate a case where the actual diversion ratio is smaller than the target diversion ratio.

燃料添加弁13から燃料が添加されると、添加された燃料の一部はNOx触媒9におけるNOxの還元ために消費されずに該NOx触媒9をすり抜ける。そのため、NOx触媒15から流出する排気の空燃比が低下する。その結果、空燃比センサ14の検出値が低下する。   When fuel is added from the fuel addition valve 13, a part of the added fuel passes through the NOx catalyst 9 without being consumed for NOx reduction in the NOx catalyst 9. For this reason, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out from the NOx catalyst 15 is lowered. As a result, the detection value of the air-fuel ratio sensor 14 decreases.

そして、実分流比が変化することによりNOx触媒9を通過する排気の流量が変化するとNOx触媒9をすり抜ける燃料の量が変化する。そのため、図2に示すように、空燃比センサ14の検出値の推移の仕方も変化する。このとき、燃料添加弁13から燃料が添加されることで空燃比センサ14の検出値が低下し始めてからその低下が終了するまでの該検出値の低下量の積分値(以下、空燃比低下量積分値と称する)、即ち図3における斜線部の面積が、NOx触媒9をすり抜ける燃料の総量と相関のある値となる。   When the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst 9 changes due to the change of the actual flow ratio, the amount of fuel that passes through the NOx catalyst 9 changes. For this reason, as shown in FIG. 2, the manner of transition of the detection value of the air-fuel ratio sensor 14 also changes. At this time, since the detected value of the air-fuel ratio sensor 14 starts to decrease due to the addition of fuel from the fuel addition valve 13, the integrated value of the decrease amount of the detected value from when the decrease ends (hereinafter referred to as the air-fuel ratio decrease amount). 3, that is, the area of the hatched portion in FIG. 3 is a value correlated with the total amount of fuel that passes through the NOx catalyst 9.

例えば、実分流比が大きくなることによりNOx触媒9を通過する排気の流量が少なくなると、燃料添加弁13から添加される燃料の量がNOx触媒9を通過する排気の流量に対して過多となる。そのため、NOx触媒9をすり抜ける燃料の総量が増加する。そして、この場合、空燃比センサ14の検出値は、図2における一点鎖線L2に示すように推移する。つまり、実分流比が目標分流比と等しい場合(図2における実線L1に示す場合)に比べて空燃比低下量積分値が大きくなる。   For example, when the flow rate of exhaust gas passing through the NOx catalyst 9 decreases due to the increase of the actual flow ratio, the amount of fuel added from the fuel addition valve 13 becomes excessive with respect to the flow rate of exhaust gas that passes through the NOx catalyst 9. . Therefore, the total amount of fuel that passes through the NOx catalyst 9 increases. In this case, the detected value of the air-fuel ratio sensor 14 changes as indicated by a one-dot chain line L2 in FIG. That is, the integrated value of the air-fuel ratio reduction amount is larger than when the actual diversion ratio is equal to the target diversion ratio (indicated by the solid line L1 in FIG. 2).

逆に、実分流比が小さくなることによりNOx触媒9を通過する排気の流量は多くなると、NOx触媒9をすり抜ける燃料の量が多くなる。従って、実分流比が目標分流比より小さい場合、燃料添加弁13から添加される燃料の量がNOx触媒9を通過する排気の流量に対して過少となる。そのため、NOx触媒9をすり抜ける燃料の総量が減少する。そして、この場合、空燃比センサ14の検出値は、図2における破線L3及びL4に示すように推移する。つまり、実分流比が目標分流比と等しい場合(図2における実線L1に示す場合)に比べて空燃比低下量積分値が小さくなる。   On the contrary, if the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst 9 increases due to the reduction of the actual diversion ratio, the amount of fuel that passes through the NOx catalyst 9 increases. Therefore, when the actual diversion ratio is smaller than the target diversion ratio, the amount of fuel added from the fuel addition valve 13 is too small with respect to the flow rate of the exhaust gas passing through the NOx catalyst 9. Therefore, the total amount of fuel that passes through the NOx catalyst 9 decreases. In this case, the detected value of the air-fuel ratio sensor 14 changes as indicated by broken lines L3 and L4 in FIG. In other words, the air-fuel ratio decrease integrated value is smaller than when the actual diversion ratio is equal to the target diversion ratio (in the case indicated by the solid line L1 in FIG. 2).

そこで、本実施例では、NOx還元制御の実行時において、実分流比が目標分流比と等しいと仮定した場合の空燃比低下量積分値(以下、目標積分値と称する)を算出する。この目標積分値は、NOx還元制御実行中の内燃機関1の運転状態及び燃料添加弁13からの燃料添加量と目標分流比とに基づいて算出することが出来る。さらに、NOx還元制御の実行時における実際の空燃比低下量積分値(以下、実積分値と称する)を算出する。そして、実積分値が目標積分値と異なる場合、実分流比が目標分流比と異なっている、即ちバイパス通路15に異常が生じていると判断する。   Therefore, in this embodiment, an air-fuel ratio reduction amount integral value (hereinafter referred to as a target integral value) is calculated when it is assumed that the actual shunt ratio is equal to the target shunt ratio when the NOx reduction control is executed. This target integral value can be calculated based on the operating state of the internal combustion engine 1 that is executing the NOx reduction control, the amount of fuel added from the fuel addition valve 13, and the target diversion ratio. Further, an actual air-fuel ratio decrease amount integral value (hereinafter referred to as an actual integral value) during execution of the NOx reduction control is calculated. When the actual integral value is different from the target integral value, it is determined that the actual diversion ratio is different from the target diversion ratio, that is, an abnormality has occurred in the bypass passage 15.

以下、本実施例に係るバイパス通路の異常検出のためのルーチンについて図4に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ECU20に予め記憶されており、内燃機関1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本実施例においては、本ルーチンを実行するECU20が、本発明に係る異常検出手段に相当する。   Hereinafter, a routine for detecting an abnormality of the bypass passage according to the present embodiment will be described based on a flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 20 and is repeatedly executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1. In this embodiment, the ECU 20 that executes this routine corresponds to the abnormality detection means according to the present invention.

本ルーチンでは、ECU20は、先ずS101において、NOx還元制御を実行中であるか否かを判別する。S101において、肯定判定された場合、ECU20はS102に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In this routine, the ECU 20 first determines in step S101 whether or not NOx reduction control is being executed. If an affirmative determination is made in S101, the ECU 20 proceeds to S102, and if a negative determination is made, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

S102において、ECU20は、内燃機関1の運転状態、燃料添加弁13からの燃料添加量及び目標分流比に基づいて今回のNOx還元制御の実行時における目標積分値Qitを算出する。尚、本実施例においては、このS102を実行するECU20が、本発明に係る目標積分値算出手段に相当する。   In S102, the ECU 20 calculates the target integral value Qit at the time of execution of the current NOx reduction control based on the operating state of the internal combustion engine 1, the fuel addition amount from the fuel addition valve 13, and the target diversion ratio. In the present embodiment, the ECU 20 that executes S102 corresponds to the target integral value calculation means according to the present invention.

次に、ECU20は、S103に進み、今回のNOx還元制御の実行時における実積分値Qiを算出する。尚、本実施例においては、このS103を実行するECU20が、本発明に係る実積分値算出手段に相当する。   Next, the ECU 20 proceeds to S103, and calculates the actual integral value Qi when the current NOx reduction control is executed. In the present embodiment, the ECU 20 that executes S103 corresponds to the actual integral value calculating means according to the present invention.

次に、ECU20は、S104に進み、S103において算出された実積分値QiがS102において算出された目標積分値Qitと等しいか否かを判別する。S104において、肯定判定された場合、ECU20はS105に進み、否定判定された場合、ECU20はS106に進む。尚、S104においては、実積分値Qiと目標積分値Qitとが完全に等しい値でなくとも、その差が許容範囲内であればそれらの値は等しいと判断してもよい。   Next, the ECU 20 proceeds to S104, and determines whether or not the actual integral value Qi calculated in S103 is equal to the target integral value Qit calculated in S102. If an affirmative determination is made in S104, the ECU 20 proceeds to S105, and if a negative determination is made, the ECU 20 proceeds to S106. In S104, even if the actual integration value Qi and the target integration value Qit are not completely equal, it may be determined that they are equal if the difference is within an allowable range.

S105において、ECU20は、バイパス通路15に異常は発生していないと判断し、本ルーチンの実行を一旦終了する。   In S105, the ECU 20 determines that no abnormality has occurred in the bypass passage 15, and temporarily ends the execution of this routine.

S106において、ECU20は、S103において算出された実積分値QiがS102において算出された目標積分値Qitより大きいか否かを判別する。S106において、肯定判定された場合、ECU20はS107に進み、否定判定された場合、ECU20はS108に進む。   In S106, the ECU 20 determines whether or not the actual integral value Qi calculated in S103 is larger than the target integral value Qit calculated in S102. If an affirmative determination is made in S106, the ECU 20 proceeds to S107, and if a negative determination is made, the ECU 20 proceeds to S108.

S107において、ECU20は、バイパス通路15において排気漏れが生じていると判断し、本ルーチンの実行を一旦終了する。   In S107, the ECU 20 determines that exhaust leakage has occurred in the bypass passage 15, and temporarily ends the execution of this routine.

一方、S108において、ECU20は、バイパス通路15において詰まりが生じていると判断し、本ルーチンの実行を一旦終了する。   On the other hand, in S108, the ECU 20 determines that the bypass passage 15 is clogged, and once ends the execution of this routine.

以上説明したように、本実施例によれば、バイパス通路15に異常が生じた場合に、その異常を検出することが出来る。また、その異常が排気漏れであるのか詰まりであるのかを判断することが出来る。   As described above, according to the present embodiment, when an abnormality occurs in the bypass passage 15, the abnormality can be detected. Further, it can be determined whether the abnormality is exhaust leakage or clogging.

さらに、本実施例においては、バイパス通路15に異常が生じていることが検出された場合、それを車両の運転者に通知する通知装置を設けてもよい。   Furthermore, in this embodiment, when it is detected that an abnormality has occurred in the bypass passage 15, a notification device that notifies the driver of the vehicle may be provided.

尚、本実施例においては、バイパス通路15の異常検出をNOx還元制御の実行時に行うものとした。しかしながら、予め定められたNOx還元制御を実行するタイミングとは異なるタイミングで燃料添加弁13から燃料を添加し、そのときの目標積分値と実積分値とを比較することによりバイパス通路15の異常検出を行ってもよい。この場合においても、予め定められた一定量の燃料を燃料添加弁13から一定期間添加することでNOx触媒15から流出する排気の空燃比を低下させ、その際の目標積分値と実積分値とを算出する。   In the present embodiment, the abnormality detection of the bypass passage 15 is performed when the NOx reduction control is executed. However, the abnormality of the bypass passage 15 is detected by adding fuel from the fuel addition valve 13 at a timing different from the timing at which the predetermined NOx reduction control is executed, and comparing the target integrated value and the actual integrated value at that time. May be performed. In this case as well, a predetermined amount of fuel is added from the fuel addition valve 13 for a certain period to reduce the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out from the NOx catalyst 15, and the target integrated value and actual integrated value at that time Is calculated.

<実施例2>
<内燃機関およびその吸排気系の概略構成>
図2は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。本実施例においては、バイパス通路15に該バイパス通路15を流れる排気の流量を制御するバイパス流量制御弁16が設けられている。該バイパス流量制御弁16はECU20に電気的に接続されており、ECU20によってその開度が制御される。これ以外の構成は図1に示す構成と同様であるため、同様の構成要素には同様の参照番号を付しその説明を省略する。尚、本実施例においては、バイパス流量制御弁16が本発明に係るバイパス流量制御手段に相当する。
<Example 2>
<Schematic configuration of internal combustion engine and intake / exhaust system thereof>
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the internal combustion engine and its intake and exhaust system according to the present embodiment. In the present embodiment, the bypass passage 15 is provided with a bypass flow rate control valve 16 for controlling the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage 15. The bypass flow rate control valve 16 is electrically connected to the ECU 20, and the opening degree is controlled by the ECU 20. Since the configuration other than this is the same as the configuration shown in FIG. 1, the same reference numerals are given to the same components, and the description thereof is omitted. In this embodiment, the bypass flow rate control valve 16 corresponds to the bypass flow rate control means according to the present invention.

<バイパス通路又はバイパス流量制御弁の異常検出>
本実施例に係る構成によれば、バイパス流量制御弁16の開度を制御することにより分流比を制御することが出来る。そのため、目標分流比を可変とすることが出来る。そこで、本実施例では、NOx還元制御の実行時およびSOx還元制御の実行時における目標分流比が予めそれぞれ設定されている。そして、NOx還元制御の実行時およびSOx還元制御の実行時には、分流比がそれぞれ設定された目標分流比となるようにバイパス流量制御弁16の開度が制御される。尚、内燃機関1の運転状態に応じて目標分流比を変更してもよい。
<Detection of abnormality in bypass passage or bypass flow control valve>
According to the structure which concerns on a present Example, the shunt ratio can be controlled by controlling the opening degree of the bypass flow control valve 16. Therefore, the target diversion ratio can be made variable. Therefore, in this embodiment, the target diversion ratio is set in advance when the NOx reduction control is executed and when the SOx reduction control is executed. When the NOx reduction control and the SOx reduction control are executed, the opening degree of the bypass flow control valve 16 is controlled so that the diversion ratio becomes the set target diversion ratio. Note that the target diversion ratio may be changed according to the operating state of the internal combustion engine 1.

しかしながら、排気中の粒子状物質や煤の付着等により、バイパス流量制御弁16が固着したり、バイパス流量制御弁16の動作範囲が制限されたりする虞がある。このようにバイパス流量制御に異常が生じた場合も、バイパス通路15自体に異常が生じた場合と同様、実分流比が目標分流比と異なる値となる。   However, there is a possibility that the bypass flow rate control valve 16 may be stuck or the operation range of the bypass flow rate control valve 16 may be limited due to particulate matter or soot adhering to the exhaust gas. As described above, when an abnormality occurs in the bypass flow rate control, the actual diversion ratio becomes a value different from the target diversion ratio as in the case where an abnormality occurs in the bypass passage 15 itself.

そこで、本実施例では、実施例1に係るバイパス通路の異常検出方法と同様、NOx還元制御の実行時に、目標分流比に基づいて目標積分値を算出すると共に、空燃比センサ14の実際の検出値に基づいて実積分値を算出する。そして、実積分値が目標積分値と異なる場合、バイパス通路15又はバイパス流量制御弁16に異常が生じていると判断する。   Therefore, in the present embodiment, as in the bypass passage abnormality detection method according to the first embodiment, the target integral value is calculated based on the target shunt ratio and the actual detection of the air-fuel ratio sensor 14 is performed when the NOx reduction control is executed. The actual integral value is calculated based on the value. When the actual integral value is different from the target integral value, it is determined that an abnormality has occurred in the bypass passage 15 or the bypass flow rate control valve 16.

以下、本実施例に係るバイパス通路又はバイパス流量制御弁の異常検出のためのルーチンについて図6に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンは、ECU20に予め記憶されており、内燃機関1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。尚、図6に示すフローチャートは、図4に示すフローチャートにおけるS107及びS108をS207及びS208に置き換えたものである。そのため、S207及びS208についてのみ説明し、その他のステップについての説明は省略する。本実施例においては、本ルーチンを実行するECU20が、本発明に係る異常検出手段に相当する。   Hereinafter, a routine for detecting an abnormality of the bypass passage or the bypass flow control valve according to the present embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 20 and is repeatedly executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1. In the flowchart shown in FIG. 6, S107 and S108 in the flowchart shown in FIG. 4 are replaced with S207 and S208. Therefore, only S207 and S208 will be described, and descriptions of other steps will be omitted. In this embodiment, the ECU 20 that executes this routine corresponds to the abnormality detection means according to the present invention.

本ルーチンでは、S106において、肯定判定された場合、ECU20はS207に進
み、否定判定された場合、ECU20はS208に進む。
In this routine, if an affirmative determination is made in S106, the ECU 20 proceeds to S207, and if a negative determination is made, the ECU 20 proceeds to S208.

S207において、ECU20は、バイパス通路15において排気漏れが生じている又はバイパス流量制御弁16に異常が生じていると判断する。この場合におけるバイパス流量制御弁16の異常としては、バイパス流量制御弁16が全開状態で固着している又はバイパス流量制御弁16の動作範囲がECU20からの指令値よりも大きい開度で制限されていることが考えられる。S207の後、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In S207, the ECU 20 determines that an exhaust leak has occurred in the bypass passage 15 or that an abnormality has occurred in the bypass flow control valve 16. As an abnormality of the bypass flow rate control valve 16 in this case, the bypass flow rate control valve 16 is stuck in a fully opened state or the operation range of the bypass flow rate control valve 16 is limited by an opening larger than the command value from the ECU 20. It is possible that After S207, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

一方、S208において、ECU20は、バイパス通路15において詰まりが生じている又はバイパス流量制御弁16に異常が生じていると判断する。この場合におけるバイパス流量制御弁16の異常としては、バイパス流量制御弁16が全閉状態で固着している又はバイパス流量制御弁16の動作範囲がECU20からの指令値よりも小さい開度で制限されていることが考えられる。S208の後、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   On the other hand, in S208, the ECU 20 determines that the bypass passage 15 is clogged or that the bypass flow control valve 16 is abnormal. As an abnormality of the bypass flow rate control valve 16 in this case, the bypass flow rate control valve 16 is fixed in a fully closed state or the operation range of the bypass flow rate control valve 16 is limited by an opening smaller than the command value from the ECU 20. It is possible that After S208, the ECU 20 once terminates execution of this routine.

以上説明したように、本実施例によれば、バイパス通路15又はバイパス流量制御弁16に異常が生じた場合に、その異常を検出することが出来る。   As described above, according to the present embodiment, when an abnormality occurs in the bypass passage 15 or the bypass flow control valve 16, the abnormality can be detected.

さらに、本実施例では、バイパス通路15又はバイパス流量制御弁16に異常が生じていることが検出された場合において、バイパス流量制御弁16の動作が通常通りの範囲で可能であるときは、バイパス通路15に異常が生じたと判断出来る。この場合は、次回のNOx還元制御またはSOx被毒回復制御の実行時に、実分流比が目標分流比となるようにバイパス流量制御弁16の開度を調整してもよい。これによっても、NOx触媒9の周囲雰囲気の空燃比を目標空燃比に制御することが出来る。   Furthermore, in the present embodiment, when it is detected that an abnormality has occurred in the bypass passage 15 or the bypass flow control valve 16, when the operation of the bypass flow control valve 16 is possible in the normal range, It can be determined that an abnormality has occurred in the passage 15. In this case, when the next NOx reduction control or SOx poisoning recovery control is executed, the opening degree of the bypass flow rate control valve 16 may be adjusted so that the actual diversion ratio becomes the target diversion ratio. This also makes it possible to control the air-fuel ratio of the atmosphere around the NOx catalyst 9 to the target air-fuel ratio.

また、本実施例においては、バイパス通路15又はバイパス流量制御弁16に異常が生じていることが検出された場合、それを車両の運転者に通知する通知装置を設けてもよい。   Further, in this embodiment, when it is detected that an abnormality has occurred in the bypass passage 15 or the bypass flow rate control valve 16, a notification device may be provided for notifying the driver of the vehicle.

尚、本実施例においても、実施例1に係るバイパス通路15の異常検出と同様、バイパス通路15又はバイパス流量制御弁16の異常検出をNOx還元制御の実行時とは異なるタイミングで燃料添加弁13から燃料を添加することで行ってもよい。   In the present embodiment, as with the detection of the abnormality of the bypass passage 15 according to the first embodiment, the fuel addition valve 13 is detected at a timing different from the time when the NOx reduction control is performed to detect the abnormality of the bypass passage 15 or the bypass flow control valve 16. It may be performed by adding a fuel.

実施例1に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図。1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and an intake / exhaust system thereof according to Embodiment 1. FIG. NOx還元制御を実現すべく燃料添加弁から所定量の燃料を所定期間添加したときにおける空燃比センサの検出値の推移を示す図。The figure which shows transition of the detected value of an air fuel ratio sensor when a predetermined amount of fuel is added from a fuel addition valve for a predetermined period in order to realize NOx reduction control. 空燃比低下量積分値について説明するための図。The figure for demonstrating the air-fuel-ratio fall amount integrated value. 実施例1に係るバイパス通路の異常検出のためのルーチンを示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating a routine for detecting an abnormality of a bypass passage according to the first embodiment. 実施例2に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine and an intake / exhaust system thereof according to a second embodiment. 実施例2に係るバイパス通路又はバイパス流量制御弁の異常検出のためのルーチンを示すフローチャート。9 is a flowchart showing a routine for detecting an abnormality of a bypass passage or a bypass flow control valve according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・内燃機関
4・・・吸気通路
6・・・排気通路
9・・・吸蔵還元型NOx触媒
10・・酸化触媒
11・・エアフローメータ
12・・スロットル弁
13・・燃料添加弁
14・・空燃比センサ
15・・バイパス通路
16・・バイパス流量制御弁
20・・ECU
21・・クランクポジションセンサ
22・・アクセル開度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 4 ... Intake passage 6 ... Exhaust passage 9 ... Occlusion reduction type NOx catalyst 10 ... Oxidation catalyst 11 ... Air flow meter 12 ... Throttle valve 13 ... Fuel addition valve 14 ... -Air-fuel ratio sensor 15-Bypass passage 16-Bypass flow control valve 20-ECU
21 ・ ・ Crank position sensor 22 ・ ・ Accelerator position sensor

Claims (4)

内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒と、
該吸蔵還元型NOx触媒より上流側の排気通路に一端が接続され前記吸蔵還元型NOx触媒より下流側の排気通路に他端が接続されたバイパス通路と、
排気通路における前記バイパス通路の一端の接続部分より下流側且つ前記吸蔵還元型NOx触媒より上流側に設けられ排気中に還元剤を添加する還元剤添加弁と、
排気通路における前記吸蔵還元型NOx触媒より下流側且つ前記バイパス通路の他端の接続部分より上流側に設けられ排気の空燃比を検出する空燃比センサと、
前記還元剤添加弁から還元剤を添加することで前記吸蔵還元型NOx触媒から排出される排気の空燃比が低下したときにおける、前記吸蔵還元型NOx触媒を通過する排気の流量と前記バイパス通路を流れる排気の流量との比である分流比が目標分流比であると仮定した場合の前記空燃比センサの検出値の低下量の積分値である目標積分値を算出する目標積分値算出手段と、
前記還元剤添加弁から還元剤を添加することで前記吸蔵還元型NOx触媒から排出される排気の空燃比が低下したときにおける前記空燃比センサの実際の検出値の低下量の積分値である実積分値を算出する実積分値算出手段と、
前記実積分値算出手段によって算出された実積分値が前記目標積分値算出手段によって算出された目標積分値と異なる場合、前記バイパス通路に異常が生じたと判断する異常検出手段と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An NOx storage reduction catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A bypass passage having one end connected to the exhaust passage upstream of the NOx storage reduction catalyst and the other end connected to the exhaust passage downstream of the NOx storage reduction catalyst;
A reducing agent addition valve that is provided downstream of a connection portion of one end of the bypass passage in the exhaust passage and upstream of the NOx storage reduction catalyst, and adds a reducing agent into the exhaust;
An air-fuel ratio sensor that is provided downstream of the NOx storage reduction catalyst in the exhaust passage and upstream of the connecting portion of the other end of the bypass passage;
The flow rate of the exhaust gas passing through the NOx storage reduction catalyst and the bypass passage when the air-fuel ratio of the exhaust gas exhausted from the NOx storage reduction catalyst is reduced by adding the reducing agent from the reducing agent addition valve. A target integral value calculating means for calculating a target integral value that is an integral value of the amount of decrease in the detected value of the air-fuel ratio sensor when it is assumed that the shunt ratio that is a ratio with the flow rate of the flowing exhaust gas is the target shunt ratio;
This is an integrated value of the amount of decrease in the actual detected value of the air-fuel ratio sensor when the air-fuel ratio of the exhaust gas discharged from the NOx storage reduction catalyst is reduced by adding a reducing agent from the reducing agent addition valve. An actual integral value calculating means for calculating an integral value;
An abnormality detection unit that determines that an abnormality has occurred in the bypass passage when the actual integration value calculated by the actual integration value calculation unit is different from the target integration value calculated by the target integration value calculation unit; An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine characterized by the above.
前記実積分値算出手段によって算出された実積分値が前記目標積分値算出手段によって算出された目標積分値よりも大きい場合、前記異常検出手段が、前記バイパス通路において排気漏れが生じていると判断することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。   When the actual integral value calculated by the actual integral value calculation means is larger than the target integral value calculated by the target integral value calculation means, the abnormality detection means determines that exhaust leakage has occurred in the bypass passage. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein 前記実積分値算出手段によって算出された実積分値が前記目標積分値算出手段によって算出された目標積分値よりも小さい場合、前記異常検出手段が、前記バイパス通路において詰まりが生じていると判断することを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の排気浄化装置。   When the actual integrated value calculated by the actual integrated value calculating means is smaller than the target integrated value calculated by the target integrated value calculating means, the abnormality detecting means determines that clogging has occurred in the bypass passage. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2. 前記バイパス通路を流れる排気の流量を制御するバイパス流量制御手段をさらに備え、
前記実積分値算出手段によって算出された実積分値が前記目標積分値算出手段によって算出された目標積分値と異なる場合、前記異常検出手段が、前記バイパス通路又は前記バイパス流量制御手段に異常が生じたと判断することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。
Further comprising bypass flow rate control means for controlling the flow rate of the exhaust gas flowing through the bypass passage,
When the actual integrated value calculated by the actual integrated value calculating means is different from the target integrated value calculated by the target integrated value calculating means, the abnormality detecting means causes an abnormality in the bypass passage or the bypass flow rate controlling means. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas purification device is determined.
JP2008011874A 2008-01-22 2008-01-22 Exhaust emission control device for internal combustion engine Withdrawn JP2009174349A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008011874A JP2009174349A (en) 2008-01-22 2008-01-22 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008011874A JP2009174349A (en) 2008-01-22 2008-01-22 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009174349A true JP2009174349A (en) 2009-08-06

Family

ID=41029703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008011874A Withdrawn JP2009174349A (en) 2008-01-22 2008-01-22 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009174349A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013027300A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purifier for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013027300A1 (en) * 2011-08-25 2013-02-28 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purifier for internal combustion engine
CN103097678A (en) * 2011-08-25 2013-05-08 丰田自动车株式会社 Exhaust gas purifier for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4737335B2 (en) EGR system for internal combustion engine
JP5168089B2 (en) Catalyst diagnostic device
JP6395116B2 (en) Engine misfire determination device
JP2008002309A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
CN102482967A (en) Exhaust gas purification device and exhaust gas purification method for internal combustion engine
JP4735465B2 (en) Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine
JP5376051B2 (en) Abnormality detection apparatus and abnormality detection method for EGR system
JP2017172433A (en) Misfire determination device for engine
JP5045339B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP4736931B2 (en) Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine
JP4311071B2 (en) Defect determination method of exhaust purification system
JP4760671B2 (en) Fault detection system for differential pressure sensor
JP4811333B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2010174695A (en) Troubleshooting system and troubleshooting method of nox sensor
JP4969225B2 (en) Engine exhaust system with DPF device
JP4730351B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5263123B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP4507957B2 (en) Catalyst deterioration detection device for internal combustion engine
JP2008121519A (en) Abnormality determining device of exhaust throttle valve and wastegate valve
JP2008231926A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2009174349A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2009013865A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP4877159B2 (en) EGR control system for internal combustion engine
JP2015004319A (en) Exhaust emission control system of internal combustion engine
JP5326887B2 (en) Failure determination device for exhaust system of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110405