JP4492306B2 - Engine exhaust temperature control device - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

本発明は、燃料増量によって排気温度を低下させるエンジンの排気温度制御装置に関するものである。   The present invention relates to an engine exhaust temperature control device that lowers the exhaust temperature by increasing the amount of fuel.

エンジンが高負荷運転状態となって燃焼温度が上昇すると、これに伴って排気温度が上昇し排気通路の途中に設けられた排気触媒の温度が上昇するので触媒の劣化及び熱損を生じる。   When the engine becomes in a high load operation state and the combustion temperature rises, the exhaust temperature rises accordingly, and the temperature of the exhaust catalyst provided in the middle of the exhaust passage rises, resulting in catalyst deterioration and heat loss.

そこで、触媒温度を推定して高負荷運転時に燃料噴射量を増加させることで排気温度を低下させて触媒の劣化及び熱損を防止する技術が特許文献１に記載されている。
特開平１０−２０５３７５号公報 Thus, Patent Document 1 discloses a technique for preventing catalyst deterioration and heat loss by reducing the exhaust temperature by estimating the catalyst temperature and increasing the fuel injection amount during high load operation.
JP-A-10-205375

また、エンジンの排気通路に設けられているＡ／Ｆセンサなどの各種センサ部品は、排気温度が上昇することで許容温度を超えて破損するおそれがある。そこで、上記従来の技術を用いて排気温度を低下させることで、排気通路に設けられているセンサ類を保護することが考えられる。   Further, various sensor parts such as an A / F sensor provided in the exhaust passage of the engine may be damaged by exceeding the allowable temperature due to an increase in the exhaust temperature. Therefore, it is conceivable to protect the sensors provided in the exhaust passage by lowering the exhaust temperature using the conventional technique.

ここで、センサ類は排気通路の外側から取り付けられているので、車両が走行中には走行風によって冷却されており、排気温度が高くても高車速のときには冷却する必要のない場合がある。しかし、上記従来技術では車速に依存する走行風量に拘わらず、エンジンの運転状態によって触媒温度が高いと推定されるときには燃料噴射量を増加させるので、高車速により十分な走行風が得られるときには燃料増量分が無駄となってその分燃費が悪化する。   Here, since the sensors are attached from the outside of the exhaust passage, the vehicle is cooled by the traveling wind while the vehicle is traveling, and even if the exhaust temperature is high, there is a case where it is not necessary to cool at a high vehicle speed. However, in the above prior art, the fuel injection amount is increased when the catalyst temperature is estimated to be high depending on the operating state of the engine regardless of the travel air volume depending on the vehicle speed. The increased amount is wasted and the fuel efficiency is worsened accordingly.

本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、排気温度に加えて走行風によるセンサの冷却を考慮して燃料増量を行うことができるエンジンの排気温度制御装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made by paying attention to such a conventional problem, and provides an engine exhaust temperature control device capable of increasing the amount of fuel in consideration of cooling of a sensor by running wind in addition to the exhaust temperature. It is intended to provide.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、エンジン（２）の排気系に設けられたセンサ（６）と、エンジン（２）の運転状態に基づいてエンジン（２）の排気温度を推定する排気温度推定手段（Ｓ１１２）と、センサ（６）近傍を流れる走行風量を推定する走行風量推定手段（Ｓ１２３）と、排気温度と走行風量とに基づいてセンサ（６）の温度を推定するセンサ温度推定手段（Ｓ１１３）と、センサ温度が所定温度に達したときエンジン（２）の排気温度を低下させる排気温度低下手段（Ｓ１２０）とを備えることを特徴とする。
また、排気温度推定手段は、エンジン（２）の運転状態に基づいてエンジン（２）の排気温度を複数の排気温度領域から選択し、センサ温度推定手段（Ｓ１１３）は、排気温度領域と走行風量とに基づいてカウンタ値を加算して、積算されるカウンタ値が大きいほどセンサ温度が高いと推定する。
また、排気温度低下手段（Ｓ１２０）は、積算されるカウンタ値が閾値に到達したときセンサ温度が前記所定温度に達したと判断してエンジン（２）の排気温度を低下させる。 The present invention includes a sensor (6) provided in an exhaust system of the engine (2), an exhaust temperature estimating means (S112) for estimating an exhaust temperature of the engine (2) based on an operating state of the engine (2), A traveling air volume estimating means (S123) for estimating the traveling air volume flowing in the vicinity of the sensor (6), a sensor temperature estimating means (S113) for estimating the temperature of the sensor (6) based on the exhaust temperature and the traveling air volume, and the sensor temperature And exhaust temperature lowering means (S120) for lowering the exhaust temperature of the engine (2) when the temperature reaches a predetermined temperature.
The exhaust temperature estimating means selects the exhaust temperature of the engine (2) from a plurality of exhaust temperature regions based on the operating state of the engine (2), and the sensor temperature estimating means (S113) is configured to select the exhaust temperature region and the travel air volume. The counter value is added based on the above, and it is estimated that the sensor temperature is higher as the accumulated counter value is larger.
Further, the exhaust temperature lowering means (S120) determines that the sensor temperature has reached the predetermined temperature when the integrated counter value reaches the threshold value, and lowers the exhaust temperature of the engine (2).

本発明によれば、排気温度の上昇を抑制する燃料増量制御を実施する条件の一つとして車速を検出し、車速が大きく走行風量が多いときは燃料増量制御を行わない。よって、エンジンの排気系に設けられたセンサの熱害防止を図りながら、無駄な燃料の消費量を抑制して燃費を向上させることができる。   According to the present invention, the vehicle speed is detected as one of the conditions for performing the fuel increase control for suppressing the increase in the exhaust temperature, and the fuel increase control is not performed when the vehicle speed is high and the traveling air volume is large. Therefore, it is possible to improve fuel efficiency by suppressing wasteful fuel consumption while preventing thermal damage to the sensor provided in the exhaust system of the engine.

以下では図面等を参照して本発明の実施の形態について詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明によるエンジンの排気温度制御装置を示す構成図である。吸気通路１はエンジン２の燃焼室と連通するように配設され、燃焼室へ吸気を供給する。燃料噴射弁３は吸気通路１の途中に設けられ、吸気通路１内へ燃料を噴射する。排気通路４はエンジン２の燃焼室と連通するように配設され、エンジン２の燃焼室で燃焼して排出されたガスを外部へ導出する。排気触媒５は排気通路４の途中に設けられ、排気通路４を流通する排ガスに含有されるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘなどを浄化する。   FIG. 1 is a block diagram showing an engine exhaust temperature control apparatus according to the present invention. The intake passage 1 is disposed so as to communicate with the combustion chamber of the engine 2 and supplies intake air to the combustion chamber. The fuel injection valve 3 is provided in the middle of the intake passage 1 and injects fuel into the intake passage 1. The exhaust passage 4 is disposed so as to communicate with the combustion chamber of the engine 2, and guides the gas exhausted by combustion in the combustion chamber of the engine 2 to the outside. The exhaust catalyst 5 is provided in the middle of the exhaust passage 4 and purifies HC, CO, NOx, etc. contained in the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4.

Ａ／Ｆセンサ６は排気通路４の排気触媒５より上流に設けられ、排気通路４を流通する排気中の酸素濃度を検出してコントローラ７へ送信する。クランク角センサ８はエンジン２の回転速度を検出してコントローラ７へ送信する。車速センサ９は車両の速度を検出してコントローラ７へ送信する。アクセル操作量（ＡＰＳ）センサ１０は車両の要求負荷を検出してコントローラ７へ送信する。   The A / F sensor 6 is provided upstream of the exhaust catalyst 5 in the exhaust passage 4, detects the oxygen concentration in the exhaust flowing through the exhaust passage 4, and transmits it to the controller 7. The crank angle sensor 8 detects the rotational speed of the engine 2 and transmits it to the controller 7. The vehicle speed sensor 9 detects the speed of the vehicle and transmits it to the controller 7. The accelerator operation amount (APS) sensor 10 detects the required load of the vehicle and transmits it to the controller 7.

コントローラ７はＡ／Ｆセンサ６、クランク角センサ８、車速センサ９及びＡＰＳセンサ１０から受信した各検出値に基づいて燃料噴射弁３から供給される燃料の噴射量を制御する。   The controller 7 controls the injection amount of fuel supplied from the fuel injection valve 3 based on the detection values received from the A / F sensor 6, the crank angle sensor 8, the vehicle speed sensor 9 and the APS sensor 10.

次に、コントローラ７で行う制御について図２を参照しながら説明する。図２はエンジンの排気温度制御装置における制御を示したフローチャートである。本制御では、エンジン２の回転速度及び負荷に基づいて触媒保護のための燃料増量制御を実施するのに加えて、さらに車速に基づいてＡ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御を実施する。なお、本制御は所定時間（例えば１０ｍｓ）ごとに繰り返し行われている。   Next, control performed by the controller 7 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the control in the engine exhaust temperature control device. In this control, in addition to the fuel increase control for protecting the catalyst based on the rotation speed and load of the engine 2, the fuel increase control for protecting the A / F sensor 6 is further performed based on the vehicle speed. To do. In addition, this control is repeatedly performed every predetermined time (for example, 10 ms).

ステップＳ１１１では、エンジン２の回転速度及び負荷を読み込む。回転速度はクランク角センサ８によって検出され、負荷はＡＰＳセンサ１０によって検出される。   In step S111, the rotational speed and load of the engine 2 are read. The rotational speed is detected by the crank angle sensor 8, and the load is detected by the APS sensor 10.

ステップＳ１１２では、排ガス温度領域を検索する。排ガス温度領域は図３のマップを参照してエンジン２の回転速度及び負荷に基づいて検索される。図３はエンジン２の回転速度及び負荷と排ガス温度領域との関係を示したマップである。排ガス温度はエンジン２の回転速度が高く、負荷が大きいほど高くなるので、排ガス温度領域は温度によって高い方から順にａ、ｂ、ｃ、ｄの４段階に区分される。   In step S112, the exhaust gas temperature region is searched. The exhaust gas temperature region is searched based on the rotational speed and load of the engine 2 with reference to the map of FIG. FIG. 3 is a map showing the relationship between the rotational speed and load of the engine 2 and the exhaust gas temperature region. Since the exhaust gas temperature is higher as the rotational speed of the engine 2 is higher and the load is larger, the exhaust gas temperature region is divided into four stages of a, b, c, and d in order from the higher one depending on the temperature.

ステップＳ１１３では、カウンタ値を読み込む。カウンタ値は各排ガス温度領域や車速条件などに応じて加算または減算されるものであり、概ねＡ／Ｆセンサ６に蓄積された熱エネルギーすなわちＡ／Ｆセンサ６の温度を表している。   In step S113, the counter value is read. The counter value is added or subtracted according to each exhaust gas temperature region, vehicle speed condition, and the like, and generally represents the heat energy accumulated in the A / F sensor 6, that is, the temperature of the A / F sensor 6.

ステップＳ１１４では車速を読み込む。車速は車速センサ９によって検出される。   In step S114, the vehicle speed is read. The vehicle speed is detected by a vehicle speed sensor 9.

ステップＳ１１５では、排ガス温度領域がａであるか否かを判定する。排ガス温度領域がａであればステップＳ１１６へ進み、排ガス温度領域がａでなければステップＳ１２０へ進む。   In step S115, it is determined whether or not the exhaust gas temperature region is a. If the exhaust gas temperature region is a, the process proceeds to step S116, and if the exhaust gas temperature region is not a, the process proceeds to step S120.

ステップＳ１１６では、触媒保護のための燃料増量制御を実行する。燃料増量制御では、燃料噴射量を増加して燃焼温度を下げることで排ガス温度を低下させるように燃料噴射弁の開弁期間を制御する。   In step S116, fuel increase control for catalyst protection is executed. In the fuel increase control, the valve opening period of the fuel injection valve is controlled so as to decrease the exhaust gas temperature by increasing the fuel injection amount and lowering the combustion temperature.

ステップＳ１１７では、カウンタ値が領域ａの所定値未満であるか否かを判定する。カウンタ値が領域ａの所定値未満であればステップＳ１１８へ進み、領域ａの所定値以上であればステップＳ１１９へ進む。領域ａの所定値とは、排ガス温度領域が領域ａに移行してからＡ／Ｆセンサ６の温度変化が収束したときの温度に相当するカウンタ値である。排ガス温度はエンジン２の回転速度や負荷の変化に応じて迅速に変化するが、Ａ／Ｆセンサ６の温度は排ガス温度の変化に対して遅れて変化する。よって、この遅れ時間を考慮してＡ／Ｆセンサ６の温度が領域ａの排ガス温度に対応する温度になったと判断できるカウンタ値を領域ａの所定値とする。   In step S117, it is determined whether or not the counter value is less than a predetermined value in area a. If the counter value is less than the predetermined value in area a, the process proceeds to step S118. If the counter value is greater than the predetermined value in area a, the process proceeds to step S119. The predetermined value in the region a is a counter value corresponding to the temperature when the temperature change of the A / F sensor 6 has converged after the exhaust gas temperature region has shifted to the region a. The exhaust gas temperature changes rapidly according to changes in the rotational speed and load of the engine 2, but the temperature of the A / F sensor 6 changes with a delay with respect to the change in the exhaust gas temperature. Therefore, the counter value that can be determined that the temperature of the A / F sensor 6 has reached the temperature corresponding to the exhaust gas temperature in the region a in consideration of the delay time is set as a predetermined value in the region a.

ステップＳ１１８ではカウンタを加算し、ステップＳ１１７でカウンタ値が領域ａの所定値以上であると判定されたときはステップＳ１１９でカウンタを減算する。すなわち、カウンタを加減算してカウンタ値を領域ａの所定値に収束させる。   In step S118, the counter is added. When it is determined in step S117 that the counter value is equal to or larger than the predetermined value in the region a, the counter is subtracted in step S119. That is, the counter value is added or subtracted to converge the counter value to a predetermined value in the region a.

一方、ステップＳ１１５において排ガス温度領域がａでないと判定されたとき、ステップＳ１２０へ進み排ガス温度領域がｂであるか否かを判定する。排ガス温度領域がｂであればステップＳ１２１へ進み、ｂでなければステップＳ１２８へ進む。領域ｂの所定値とは、領域ａと同様に排ガス温度領域が領域ｂに移行してからＡ／Ｆセンサ６の温度変化が収束したときの温度に相当するカウンタ値である。   On the other hand, when it is determined in step S115 that the exhaust gas temperature region is not a, the process proceeds to step S120 and it is determined whether or not the exhaust gas temperature region is b. If the exhaust gas temperature region is b, the process proceeds to step S121, and if not b, the process proceeds to step S128. The predetermined value in the region b is a counter value corresponding to the temperature when the temperature change of the A / F sensor 6 has converged after the exhaust gas temperature region has shifted to the region b as in the region a.

ステップＳ１２１では、車速が所定値ＶＳＰ以上であるか否かを判定する。車速が所定値ＶＳＰ以上であればステップＳ１２２へ進み、所定値ＶＳＰ未満であればステップＳ１２５へ進む。図４に示すように車速とＡ／Ｆセンサ６温度とは反比例の関係にあり、車速が高くなるほど走行風量が多くなってＡ／Ｆセンサ６の温度は低くなる。よって、Ａ／Ｆセンサ６の許容温度となる車速を所定値ＶＳＰに設定することで、排ガス温度領域にかかわらず車速が所定値ＶＳＰ以上であるときは常にＡ／Ｆセンサ６温度は許容温度以下であると判断することができる。   In step S121, it is determined whether the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value VSP. If the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value VSP, the process proceeds to step S122. If the vehicle speed is less than the predetermined value VSP, the process proceeds to step S125. As shown in FIG. 4, the vehicle speed and the A / F sensor 6 temperature are in an inversely proportional relationship. As the vehicle speed increases, the traveling air volume increases and the temperature of the A / F sensor 6 decreases. Therefore, by setting the vehicle speed that is the allowable temperature of the A / F sensor 6 to the predetermined value VSP, the A / F sensor 6 temperature is always equal to or lower than the allowable temperature when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value VSP regardless of the exhaust gas temperature region. Can be determined.

ステップＳ１２２では、カウンタ値が領域ｂの所定値未満であるか否かを判定する。カウンタ値が領域ｂの所定値未満であればステップＳ１２３へ進み、領域ａの所定値以上であればステップＳ１２４へ進む。   In step S122, it is determined whether or not the counter value is less than a predetermined value in region b. If the counter value is less than the predetermined value in area b, the process proceeds to step S123, and if it is greater than the predetermined value in area a, the process proceeds to step S124.

ステップＳ１２３ではカウンタを加算し、ステップＳ１２２でカウンタ値が領域ｂの所定値以上であると判定されたときはステップＳ１２４でカウンタを減算する。すなわち、カウンタを加減算してカウンタ値を領域ｂの所定値に収束させる。   In step S123, the counter is added. When it is determined in step S122 that the counter value is equal to or larger than the predetermined value in the area b, the counter is subtracted in step S124. That is, the counter value is added and subtracted to converge the counter value to a predetermined value in the region b.

一方、ステップＳ１２１において車速が所定値ＶＳＰ未満であると判定されたとき、ステップＳ１２５へ進みカウンタ値が増量開始閾値に達しているか否かを判定する。カウンタ値が増量開始閾値に達していればステップＳ１２６へ進み、カウンタ値が増量開始閾値未満であればステップＳ１２７へ進む。増量開始閾値とはＡ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御を実行すると判断するカウンタ値である。図５に示すように排ガス温度とＡ／Ｆセンサ６の温度とは比例関係にあるので、排ガス温度が高くなるほどＡ／Ｆセンサ６の温度は高くなる。また、カウンタ値は排ガス温度領域が高温領域であるほどより大きい値（各領域の所定値）まで加算されるので、Ａ／Ｆセンサ６の温度許容値に相当するカウンタ値を増量開始閾値に設定する。なお、増量開始閾値は領域ａの所定値より大きい値に設定される。   On the other hand, when it is determined in step S121 that the vehicle speed is less than the predetermined value VSP, the process proceeds to step S125 to determine whether or not the counter value has reached the increase start threshold value. If the counter value has reached the increase start threshold value, the process proceeds to step S126, and if the counter value is less than the increase start threshold value, the process proceeds to step S127. The increase start threshold is a counter value that is determined to execute fuel increase control for protection of the A / F sensor 6. As shown in FIG. 5, since the exhaust gas temperature and the temperature of the A / F sensor 6 are in a proportional relationship, the temperature of the A / F sensor 6 increases as the exhaust gas temperature increases. Further, since the counter value is added to a larger value (predetermined value in each region) as the exhaust gas temperature region is a higher temperature region, the counter value corresponding to the temperature allowable value of the A / F sensor 6 is set as the increase start threshold value. To do. Note that the increase start threshold is set to a value larger than a predetermined value in the region a.

ステップＳ１２６では、Ａ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御を実行する。燃料増量制御はステップＳ１１６において説明した触媒保護のための燃料増量制御と同様である。   In step S126, fuel increase control for protecting the A / F sensor 6 is executed. The fuel increase control is the same as the fuel increase control for protecting the catalyst described in step S116.

一方、ステップＳ１２５においてカウンタ値が増量開始閾値に達していないと判定されたとき、ステップＳ１２７へ進みカウンタを加算する。   On the other hand, when it is determined in step S125 that the counter value has not reached the increase start threshold, the process proceeds to step S127 and the counter is added.

一方、ステップＳ１２０において排ガス温度領域がｂでないと判定されたとき、ステップＳ１２８へ進み排ガス温度領域がｃであるか否かを判定する。排ガス温度領域がｃであればステップＳ１２９へ進み、ｃでなければステップＳ１３２へ進む。領域ｃの所定値とは、領域ａと同様に排ガス温度領域が領域ｃに移行してからＡ／Ｆセンサ６の温度変化が収束したときの温度に相当するカウンタ値である。   On the other hand, when it is determined in step S120 that the exhaust gas temperature region is not b, the process proceeds to step S128, and it is determined whether or not the exhaust gas temperature region is c. If the exhaust gas temperature region is c, the process proceeds to step S129, and if not, the process proceeds to step S132. The predetermined value in the region c is a counter value corresponding to the temperature when the temperature change of the A / F sensor 6 has converged after the exhaust gas temperature region has shifted to the region c as in the region a.

ステップＳ１２９では、カウンタ値が領域ｃの所定値未満であるか否かを判定する。カウンタ値が領域ｃの所定値未満であればステップＳ１３０へ進み、領域ｃの所定値以上であればステップＳ１３１へ進む。   In step S129, it is determined whether or not the counter value is less than a predetermined value in region c. If the counter value is less than the predetermined value in area c, the process proceeds to step S130, and if the counter value is greater than the predetermined value in area c, the process proceeds to step S131.

ステップＳ１３０ではカウンタを加算し、ステップＳ１２９でカウンタ値が領域ｃの所定値以上であると判定されたときはステップＳ１３１でカウンタを減算する。すなわち、カウンタを加減算してカウンタ値を領域ｃの所定値に収束させる。   In step S130, the counter is added. When it is determined in step S129 that the counter value is equal to or larger than the predetermined value in the area c, the counter is subtracted in step S131. That is, the counter value is added or subtracted to converge the counter value to a predetermined value in the region c.

一方、ステップＳ１２８において排ガス領域がｃでないと判定されたとき、ステップＳ１３２へ進んでカウンタを減算する。   On the other hand, when it is determined in step S128 that the exhaust gas region is not c, the process proceeds to step S132 and the counter is subtracted.

以上の制御をまとめて作用を説明する。なお、本制御を示した図２のフローチャートに対応する符号を括弧内に示した。本発明にかかるエンジンの排気温度制御装置は、排ガス温度領域がａであるとき無条件に触媒保護のための燃料増量制御を実行する（Ｓ１１５、Ｓ１１６）。排ガス温度領域がａとなるような高回転速度及び高負荷の状況では、排ガス温度が非常に高くなっているので、燃料増量制御を実行して排気温度を低下させることで排気通路４の下流に設けられた排気触媒５の劣化及び熱損を防止する。このとき、排気通路に設けられたＡ／Ｆセンサの熱害も同時に防止される。   The operation will be described by summarizing the above control. In addition, the code | symbol corresponding to the flowchart of FIG. 2 which showed this control was shown in the parenthesis. The engine exhaust temperature control apparatus according to the present invention unconditionally executes fuel increase control for catalyst protection when the exhaust gas temperature region is a (S115, S116). In a high rotational speed and high load situation in which the exhaust gas temperature range is a, the exhaust gas temperature is very high. Therefore, the fuel increase control is executed to lower the exhaust gas temperature, thereby reducing the exhaust gas temperature downstream. Deterioration and heat loss of the provided exhaust catalyst 5 are prevented. At this time, thermal damage to the A / F sensor provided in the exhaust passage is also prevented.

また、排ガス温度領域がｂでかつ車速が所定値ＶＳＰ以上のときはカウンタ値を領域ｂの所定値に収束させる（Ｓ１２０〜Ｓ１２４）。車速が所定値ＶＳＰ以上のときはＡ／Ｆセンサ６の温度は走行風による冷却によって許容温度以上になることはないので、排ガス温度が比較的高温となる領域ｂであってもカウンタ値を領域ｂの所定値以上に加算する必要はない。   When the exhaust gas temperature region is b and the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value VSP, the counter value is converged to the predetermined value in the region b (S120 to S124). When the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value VSP, the temperature of the A / F sensor 6 does not exceed the allowable temperature due to cooling by the traveling wind, so the counter value is set to the region even in the region b where the exhaust gas temperature is relatively high. It is not necessary to add more than a predetermined value of b.

その後、排ガス温度領域がｂで車速が所定値ＶＳＰ未満の状態でかつカウンタ値が増量開始閾値に到達したとき、Ａ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御を実行する（Ｓ１２５、Ｓ１２６）。車速が所定値ＶＳＰ未満となってＡ／Ｆセンサ６の走行風による冷却効果が薄れた後に引き続き排ガス温度が比較的高温の領域ｂで持続された場合、Ａ／Ｆセンサ６は熱エネルギーの蓄積によって温度が上昇するので、許容温度を超えたところで燃料増量制御を実行する。   Thereafter, when the exhaust gas temperature region is b and the vehicle speed is less than the predetermined value VSP and the counter value reaches the increase start threshold, fuel increase control for protecting the A / F sensor 6 is executed (S125, S126). . When the vehicle speed becomes less than the predetermined value VSP and the cooling effect by the traveling wind of the A / F sensor 6 is reduced, the exhaust gas temperature continues in the relatively high temperature region b, and the A / F sensor 6 accumulates thermal energy. Therefore, the fuel increase control is executed when the temperature exceeds the allowable temperature.

さらに理解を容易にするために図６を参照しながら本発明の内容について説明する。図６は、本実施形態におけるエンジンの排気温度制御装置の内容を示したタイムチャートである。（ａ）は車速、（ｂ）は排ガス温度領域、（ｃ）はカウンタ値、（ｄ）は燃料増量比をそれぞれ示している。   For easier understanding, the contents of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a time chart showing the contents of the engine exhaust temperature control apparatus in the present embodiment. (A) is a vehicle speed, (b) is an exhaust gas temperature region, (c) is a counter value, and (d) is a fuel increase ratio.

時刻ｔ１に排ガス温度領域はｄであり、車両が発進して車速が上昇する（図６（ａ）、図６（ｂ））。時刻ｔ２において排ガス温度領域がｃへ移行するとカウンタ値が増加する（図６（ｂ）、図６（ｃ））。時刻ｔ３においてカウンタ値が領域ｃの所定値に到達すると、カウンタ値はこの所定値に保持される（図６（ｃ））。時刻ｔ４において排ガス温度領域がｂへ移行するとカウンタ値は増加する（図６（ｂ）、図６（ｃ））。   At time t1, the exhaust gas temperature region is d, the vehicle starts and the vehicle speed increases (FIGS. 6A and 6B). When the exhaust gas temperature region shifts to c at time t2, the counter value increases (FIGS. 6B and 6C). When the counter value reaches a predetermined value in the area c at time t3, the counter value is held at this predetermined value (FIG. 6C). When the exhaust gas temperature region shifts to b at time t4, the counter value increases (FIGS. 6B and 6C).

その後、時刻ｔ５において排ガス領域がａへ移行すると触媒保護のための燃料増量制御が実行され、増量比が上昇する（図６（ｂ）、図６（ｄ））。また、カウンタ値が領域ａの所定値に到達すると、カウンタ値は領域ａの所定値に保持される（図６（ｃ））。時刻ｔ６において排ガス温度領域がｂへ移行すると触媒保護のための燃料増量制御は停止され、カウンタ値は低下する（図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ））。ここで、カウンタ値が低下するのは車速が所定値ＶＳＰ以上で走行風によるＡ／Ｆセンサ６の冷却が十分であるため、カウンタ値が領域ｂの所定値に収束しているからである。時刻ｔ７において車速が所定値ＶＳＰを下回るとカウンタ値は再度増加する（図６（ａ）、（ｃ））。   Thereafter, when the exhaust gas region shifts to a at time t5, fuel increase control for protecting the catalyst is executed, and the increase ratio is increased (FIGS. 6B and 6D). When the counter value reaches the predetermined value in the area a, the counter value is held at the predetermined value in the area a (FIG. 6C). When the exhaust gas temperature region shifts to b at time t6, the fuel increase control for protecting the catalyst is stopped, and the counter value decreases (FIGS. 6B, 6C, and 6D). Here, the counter value decreases because the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined value VSP and the A / F sensor 6 is sufficiently cooled by the traveling wind, so that the counter value converges to the predetermined value in the region b. When the vehicle speed falls below the predetermined value VSP at time t7, the counter value increases again (FIGS. 6A and 6C).

その後、時刻ｔ８においてカウンタ値が増量開始閾値に到達すると、Ａ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御が実行され、増量比が増加する（図６（ｃ）、（ｄ））。仮にこの状態で車速が所定値ＶＳＰ以上となればカウンタ値は領域ｂの所定値に収束しようと低下するので、カウンタ値が増量開始閾値より小さくなって燃料増量制御が停止される。時刻ｔ９において排ガス温度領域がｃへ移行するとカウンタ値は低下するのでＡ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御は停止される（図６（ｂ）、（ｃ）、（ｄ））。   Thereafter, when the counter value reaches the increase start threshold at time t8, the fuel increase control for protecting the A / F sensor 6 is executed, and the increase ratio increases (FIGS. 6C and 6D). If the vehicle speed becomes equal to or higher than the predetermined value VSP in this state, the counter value decreases so as to converge to the predetermined value in the region b. Therefore, the counter value becomes smaller than the increase start threshold value and the fuel increase control is stopped. When the exhaust gas temperature region shifts to c at time t9, the counter value decreases, so that the fuel increase control for protecting the A / F sensor 6 is stopped (FIGS. 6B, 6C, and 6D).

このように排気触媒５の保護のための燃料増量制御は排ガス温度領域に基づいて実施を判断するのに対して、Ａ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御は排ガス温度領域及び車速に応じて加減算して積算されたカウンタ値に基づいて実施が判断される。   As described above, the fuel increase control for protecting the exhaust catalyst 5 is determined based on the exhaust gas temperature region, whereas the fuel increase control for protecting the A / F sensor 6 is performed on the exhaust gas temperature region and the vehicle speed. Implementation is determined based on the counter value added and subtracted accordingly.

以上のように本実施形態では排ガス温度を低下させる燃料増量制御の実行を判断する条件として車速条件を追加したので、Ａ／Ｆセンサ６の走行風による冷却を考慮して燃料増量制御を実施することができる。これにより、従来の触媒保護のための燃料増量制御を排気通路４のＡ／Ｆセンサ６の保護のために適用しても、走行風による冷却によってＡ／Ｆセンサ６を冷却する必要がないときには燃料増量を行うことなく無駄な燃料消費を抑制することができる。よって、燃費の悪化や排気ガスの性状悪化を抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the vehicle speed condition is added as a condition for determining the execution of the fuel increase control for lowering the exhaust gas temperature. Therefore, the fuel increase control is performed in consideration of the cooling by the traveling wind of the A / F sensor 6. be able to. Thus, even when the conventional fuel increase control for protecting the catalyst is applied to protect the A / F sensor 6 in the exhaust passage 4, it is not necessary to cool the A / F sensor 6 by cooling with the traveling wind. Wasteful fuel consumption can be suppressed without increasing the amount of fuel. Therefore, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption and deterioration of exhaust gas properties.

また、Ａ／Ｆセンサ６の保護のための燃料増量制御はエンジン２の回転速度及び負荷に基づいて検索される排ガス温度領域と車速とが所定の条件を満足することで直ちに実行されるのではなく、エンジン２の回転速度、負荷及び車速に基づいて加減算されるカウンタ値が閾値に到達したときに実行される。これにより、排ガス温度の変化に遅れて変化するＡ／Ｆセンサ６の温度が許容温度近傍に上昇してから燃料増量制御を実行することができ、必要以上に早期に燃料増量制御を実行することを回避して無駄な燃料消費を抑制することができる。よって、燃費の悪化や排気ガスの性状悪化を抑制することができる。   Further, the fuel increase control for protection of the A / F sensor 6 is not immediately executed when the exhaust gas temperature range and the vehicle speed searched based on the rotation speed and load of the engine 2 satisfy predetermined conditions. Rather, it is executed when the counter value to be added or subtracted based on the rotational speed, load and vehicle speed of the engine 2 reaches a threshold value. As a result, the fuel increase control can be executed after the temperature of the A / F sensor 6 that changes with a change in the exhaust gas temperature rises to the vicinity of the allowable temperature, and the fuel increase control is executed earlier than necessary. By avoiding this, wasteful fuel consumption can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress deterioration of fuel consumption and deterioration of exhaust gas properties.

以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明と均等であることは明白である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications and changes can be made within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are equivalent to the present invention.

例えば、本実施形態ではＡ／Ｆセンサ６の保護のために燃料増量制御を実施しているが、これに限定されることなく排気通路４に配設される各種センサ類の保護に適用することができる。   For example, in this embodiment, the fuel increase control is performed to protect the A / F sensor 6, but the present invention is not limited to this, and is applied to the protection of various sensors disposed in the exhaust passage 4. Can do.

また、本実施形態では走行風量を車速によって推定しているが、その他の方法によって推定または検出してもよい。   In the present embodiment, the traveling air volume is estimated based on the vehicle speed, but may be estimated or detected by other methods.

さらに、本実施形態では燃料噴射量を増量させて排気温度を低下させているが、これに限定されることなくその他の手段によって排気温度を低下させてもよい。   Furthermore, in the present embodiment, the exhaust temperature is lowered by increasing the fuel injection amount, but the exhaust temperature may be lowered by other means without being limited to this.

本実施形態におけるエンジンの排気温度制御装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an exhaust temperature control device for an engine in the present embodiment. 本実施形態におけるエンジンの排気温度制御装置の制御を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the control of the exhaust temperature control apparatus of the engine in this embodiment. エンジンの回転速度及び負荷と排ガス温度領域との関係を示したマップである。It is the map which showed the relationship between the rotational speed and load of an engine, and exhaust gas temperature range. 車速とＡ／Ｆセンサ温度との関係を示したテーブルである。It is the table which showed the relationship between vehicle speed and A / F sensor temperature. 排ガス温度とＡ／Ｆセンサ温度との関係を示したテーブルである。It is the table which showed the relationship between exhaust gas temperature and A / F sensor temperature. 本実施形態におけるエンジンの排気温度制御装置の内容を示したタイムチャートである。It is the time chart which showed the contents of the exhaust temperature control device of the engine in this execution form.

符号の説明Explanation of symbols

１ 吸気通路
２ エンジン
３ 燃料噴射弁
４ 排気通路
５ 排気触媒
６ Ａ／Ｆセンサ
７ コントローラ
８ クランク角センサ
９ 車速センサ
１０ アクセル操作量（ＡＰＳ）センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Intake passage 2 Engine 3 Fuel injection valve 4 Exhaust passage 5 Exhaust catalyst 6 A / F sensor 7 Controller 8 Crank angle sensor 9 Vehicle speed sensor 10 Accelerator operation amount (APS) sensor

Claims (5)

エンジンの排気系に設けられたセンサと、
前記エンジンの運転状態に基づいて前記エンジンの排気温度を推定する排気温度推定手段と、
前記センサ近傍を流れる走行風量を推定する走行風量推定手段と、
前記排気温度と前記走行風量とに基づいて前記センサの温度を推定するセンサ温度推定手段と、
前記センサ温度が所定温度に達したとき前記エンジンの排気温度を低下させる排気温度低下手段と、
を備え、
前記排気温度推定手段は、前記エンジンの運転状態に基づいて前記エンジンの排気温度を複数の排気温度領域から選択し、
前記センサ温度推定手段は、前記排気温度領域と前記走行風量とに基づいてカウンタ値を加算して、積算されるカウンタ値が大きいほどセンサ温度が高いと推定し、
前記排気温度低下手段は、前記積算されるカウンタ値が閾値に到達したとき前記センサ温度が前記所定温度に達したと判断して前記エンジンの排気温度を低下させる、
ことを特徴とするエンジンの排気温度制御装置。 A sensor provided in the exhaust system of the engine;
Exhaust temperature estimating means for estimating the exhaust temperature of the engine based on the operating state of the engine;
Traveling air volume estimating means for estimating a traveling air volume flowing in the vicinity of the sensor;
Sensor temperature estimating means for estimating the temperature of the sensor based on the exhaust temperature and the travel air volume;
Exhaust temperature lowering means for lowering the exhaust temperature of the engine when the sensor temperature reaches a predetermined temperature;
Equipped with a,
The exhaust temperature estimating means selects an exhaust temperature of the engine from a plurality of exhaust temperature regions based on an operating state of the engine,
The sensor temperature estimating means adds a counter value based on the exhaust temperature region and the traveling air volume, and estimates that the sensor temperature is higher as the integrated counter value is larger,
The exhaust temperature lowering means determines that the sensor temperature has reached the predetermined temperature when the accumulated counter value reaches a threshold value, and lowers the exhaust temperature of the engine;
An exhaust temperature control device for an engine characterized by that. 前記所定温度は前記センサの破損しない上限温度であることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気温度制御装置。   2. The engine exhaust temperature control apparatus according to claim 1, wherein the predetermined temperature is an upper limit temperature at which the sensor is not damaged. 前記排気温度推定手段は、前記エンジンの回転速度及び負荷に基づいて前記エンジンの排気温度を推定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの排気温度制御装置。   3. The engine exhaust temperature control apparatus according to claim 1, wherein the exhaust temperature estimation unit estimates an exhaust temperature of the engine based on a rotational speed and a load of the engine. 前記走行風量推定手段は、車速に基づいて前記走行風量を推定することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のエンジンの排気温度制御装置。   The engine exhaust temperature control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the travel air volume estimation means estimates the travel air volume based on a vehicle speed. 前記排気温度低下手段は、前記エンジンへの供給燃料を増量させることで前記エンジンの排気温度を低下させることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載のエンジンの排気温度制御装置。   The engine exhaust temperature control according to any one of claims 1 to 4, wherein the exhaust temperature lowering means lowers the exhaust temperature of the engine by increasing the amount of fuel supplied to the engine. apparatus.
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