JP5169547B2 - Exhaust control device for internal combustion engine - Google Patents

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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Description

この発明は、触媒コンバータで排気浄化を行う内燃機関の排気制御装置、特に、メイン触媒コンバータが活性化していない冷間始動直後や燃料カットを伴う減速中などに、別の触媒コンバータを備えたバイパス流路側に排気を案内するようにした形式の排気制御装置の改良に関する。   The present invention relates to an exhaust control device for an internal combustion engine that performs exhaust purification using a catalytic converter, and in particular, a bypass provided with another catalytic converter immediately after a cold start when the main catalytic converter is not activated or during deceleration with a fuel cut. The present invention relates to an improvement of an exhaust control device of a type in which exhaust is guided to a flow path side.

従来から知られているように、車両の床下などの排気系の比較的下流側にメイン触媒コンバータを配置した構成では、内燃機関の冷間始動後、触媒コンバータの温度が上昇して活性化するまでの間、十分な排気浄化作用を期待することができない。また一方、触媒コンバータを排気系の上流側つまり内燃機関側に近付けるほど、触媒の熱劣化による耐久性低下が問題となる。   As conventionally known, in a configuration in which the main catalytic converter is disposed relatively downstream of the exhaust system such as under the floor of a vehicle, the temperature of the catalytic converter rises and is activated after a cold start of the internal combustion engine. In the meantime, a sufficient exhaust purification action cannot be expected. On the other hand, the closer the catalytic converter is to the upstream side of the exhaust system, that is, the internal combustion engine side, the lower the durability due to thermal degradation of the catalyst.

そのため、特許文献1に開示されているように、メイン触媒コンバータを備えたメイン流路の上流側部分と並列にバイパス流路を設けるとともに、このバイパス流路に、別のバイパス触媒コンバータを介装し、両者を切り換える流路切換弁によって、冷間始動直後は、バイパス流路側に排気を案内するようにした排気制御装置が従来から提案されている。この構成では、バイパス触媒コンバータは排気系の中でもメイン触媒コンバータより相対的に上流側に位置しており、相対的に早期に活性化するので、より早い段階から排気浄化を開始することができる。   Therefore, as disclosed in Patent Document 1, a bypass flow path is provided in parallel with the upstream portion of the main flow path including the main catalytic converter, and another bypass catalytic converter is interposed in the bypass flow path. However, an exhaust control device has been conventionally proposed in which the exhaust gas is guided to the bypass flow channel side immediately after the cold start by the flow channel switching valve for switching between the two. In this configuration, the bypass catalytic converter is positioned relatively upstream of the main catalytic converter in the exhaust system and is activated relatively early, so that exhaust gas purification can be started from an earlier stage.

流路切換弁の作動は、例えば温度センサを用いて触媒温度に対応するメイン触媒コンバータの上流側(あるいは下流側)の排気温度を検出し、この排気温度に応じて排気浄化触媒の活性状態が判定される。つまり、メイン触媒コンバータが非活性となり得る運転状態のときにはバイパス流路側に排気を案内するように流路切換弁を閉じ、排気温度が触媒活性判定温度を超えると、メイン触媒コンバータが活性化したと判断して流路切換弁を開く。   The operation of the flow path switching valve is, for example, detecting the exhaust temperature upstream (or downstream) of the main catalytic converter corresponding to the catalyst temperature using a temperature sensor, and the active state of the exhaust purification catalyst is determined according to the exhaust temperature. Determined. That is, when the main catalytic converter is in an operating state that can be inactive, the flow path switching valve is closed so as to guide the exhaust to the bypass flow path side, and the main catalytic converter is activated when the exhaust temperature exceeds the catalyst activation determination temperature. Judgment is made and the flow path switching valve is opened.

なお、流路切換弁(以下、単に『切換弁』とも呼ぶ)は機関始動後にメイン触媒コンバータ(以下、『床下触媒』とも呼ぶ)が一度も活性していない機関冷間始動直後に閉状態とされるが、例えば渋滞時やコンビニエンスストアなどに立ち寄った場合など、比較的長い時間アイドル運転を継続するような状況、あるいは燃料噴射の停止すなわち燃料カットを伴う減速運転時などでは、床下触媒の温度が低下し、再び非活性状態となることがある。そのため、このような場合には再び流路切換弁を閉じることが好ましい。
特開2005−351088号公報
The flow path switching valve (hereinafter also simply referred to as “switching valve”) is in a closed state immediately after the engine cold start when the main catalytic converter (hereinafter also referred to as “underfloor catalyst”) has not been activated after engine startup. However, the temperature of the underfloor catalyst is low when the engine is idle for a relatively long period of time, such as when there is a traffic jam or when visiting a convenience store, or when the fuel injection is stopped, i.e. when the vehicle is decelerating with fuel cut. May decrease and become inactive again. Therefore, in such a case, it is preferable to close the flow path switching valve again.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-351088

しかしながら、このような温度センサによる床下触媒の活性状態の判定では、床下触媒内の反応熱による影響を十分に考慮できず、例えば燃料カットを伴う減速運転状態では、床下触媒に比較的多くの酸素が供給されることで触媒内に残っていたHC(炭化水素)が酸化することによる反応熱が発生し、この反応熱の影響によって活性が早まる傾向にある。このため、上述したように床下触媒の上流側の排気温度で床下触媒の活性状態の判定を行うと、床下触媒が既に活性しているにもかかわらず非活性であると誤判定し、これにより切換弁が閉じてバイパス触媒コンバータ側に高温の排気ガスが流れ、このバイパス触媒コンバータの熱劣化を早めるおそれがある。また、非活性と判定されている状況では機関出力が抑制されるため、運転者が意図した出力がでないことから余分にアクセルペダルを踏み込むこととなり、燃費を悪化させる懸念がある。   However, the determination of the activity state of the underfloor catalyst using such a temperature sensor cannot sufficiently consider the influence of the heat of reaction in the underfloor catalyst. For example, in a decelerating operation state that involves a fuel cut, a relatively large amount of oxygen in the underfloor catalyst Is supplied, heat of reaction is generated due to oxidation of HC (hydrocarbon) remaining in the catalyst, and the activity tends to be accelerated by the influence of the heat of reaction. For this reason, as described above, when the activation state of the underfloor catalyst is determined at the exhaust temperature upstream of the underfloor catalyst, it is erroneously determined that the underfloor catalyst is inactive even though it is already activated. The switching valve closes and high-temperature exhaust gas flows to the bypass catalytic converter side, which may accelerate the thermal deterioration of the bypass catalytic converter. In addition, since the engine output is suppressed in a situation where it is determined as inactive, the driver does not have the output intended by the driver, and therefore the accelerator pedal is stepped on excessively, and there is a concern that the fuel consumption may be deteriorated.

ところで、床下触媒の前後すなわち上流側と下流側には、排気の空燃比(酸素ガス濃度)を検出する空燃比検出手段として、排気の空燃比に対応したセンサ出力を出力する空燃比センサが設けられ、これらのセンサ出力を用いて周知の空燃比フィードバック制御が行われる。   By the way, before and after the underfloor catalyst, that is, upstream and downstream, an air-fuel ratio sensor for outputting a sensor output corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust is provided as an air-fuel ratio detecting means for detecting the air-fuel ratio (oxygen gas concentration) of the exhaust. Then, well-known air-fuel ratio feedback control is performed using these sensor outputs.

本発明は、このようなメイン触媒コンバータの前後の空燃比及び流路切換弁の開閉動作を利用して、メイン触媒コンバータの活性状態を精度良く判定することを主たる目的としている。   The main object of the present invention is to accurately determine the active state of the main catalytic converter using the air-fuel ratio before and after the main catalytic converter and the opening / closing operation of the flow path switching valve.

メイン触媒コンバータよりも上流側の排気のメイン流路に流路切換弁が介装されるとともに、このメイン流路の上流部分に並設されたバイパス流路にバイパス触媒コンバータが介装され、上記流路切換弁の閉時に排気がバイパス流路へ流れるように構成された内燃機関の排気制御装置において、上記メイン触媒コンバータの前後の空燃比を検出する空燃比検出手段を有する。上記流路切換弁の閉時に、排気の空燃比を一時的にリッチ側又はリーン側へ変化させるとともに、上記流路切換弁を一時的に開弁し、この一時的な開弁に伴う上記メイン触媒コンバータの前後の空燃比の変化に基づいて、上記メイン触媒コンバータの活性状態を判定する。   A flow switching valve is interposed in the main flow path of the exhaust upstream of the main catalytic converter, and a bypass catalytic converter is interposed in the bypass flow path arranged in parallel with the upstream portion of the main flow path, An exhaust control device for an internal combustion engine configured to allow exhaust to flow to the bypass flow path when the flow path switching valve is closed, comprising air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio before and after the main catalytic converter. When the flow path switching valve is closed, the air-fuel ratio of the exhaust gas is temporarily changed to the rich side or the lean side, and the flow path switching valve is temporarily opened. Based on the change in the air-fuel ratio before and after the catalytic converter, the active state of the main catalytic converter is determined.

排気の空燃比を一時的にリッチ側又はリーン側へ変化させた上で、流路切換弁を一時的に開弁することで、一時的にリッチ化又はリーン化した排気ガスは、概ねメイン流路を通ってメイン触媒コンバータへ供給され、バイパス触媒コンバータが介装されたバイパス流路へほとんど流れることがない。従って、バイパス触媒コンバータの影響を受けることなく、また、メイン触媒コンバータの前後の空燃比の変化に応じて触媒の活性状態を判定しているために、上述したような触媒内の反応熱の影響による精度の低下を招くこともないので、メイン触媒コンバータの活性状態を精度良く判定することができる。   By temporarily changing the air-fuel ratio of the exhaust gas to the rich side or the lean side and then temporarily opening the flow path switching valve, the exhaust gas temporarily enriched or leaned is almost the main flow. It is supplied to the main catalytic converter through the passage and hardly flows to the bypass flow path in which the bypass catalytic converter is interposed. Therefore, since the activation state of the catalyst is determined without being influenced by the bypass catalytic converter and according to the change in the air-fuel ratio before and after the main catalytic converter, the influence of the reaction heat in the catalyst as described above Therefore, the active state of the main catalytic converter can be determined with high accuracy.

既存の空燃比フィードバック制御に用いられる空燃比センサや、機関始動直後の触媒早期活性化等のためのによるバイパス触媒コンバータを備えた排気系システムの流路切換弁を利用しているために、新たな部品の追加を敢えて行う必要がなく、既存の内燃機関にも適用が容易である。   Since the existing air-fuel ratio sensor used for air-fuel ratio feedback control, and the exhaust system flow-path switching valve equipped with a bypass catalytic converter for early catalyst activation immediately after engine startup, etc. are used, It is not necessary to dare to add new parts, and it can be easily applied to existing internal combustion engines.

以下、この発明に係る排気制御装置を直列4気筒の内燃機関1に適用した一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、この内燃機関1の配管レイアウトならびに制御システムを模式的に示した説明図であり、始めにこの図1に基づいて、内燃機関1の構成を説明する。   Hereinafter, an embodiment in which an exhaust control device according to the present invention is applied to an inline four-cylinder internal combustion engine 1 will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing the piping layout and control system of the internal combustion engine 1. First, the configuration of the internal combustion engine 1 will be described with reference to FIG.

内燃機関1のシリンダヘッド1aには、直列に配置された♯1気筒〜♯4気筒の各気筒の排気ポート2がそれぞれ側面に向かって開口するように形成されており、この排気ポート2のそれぞれに、メイン通路3が接続されている。♯1気筒〜♯4気筒の4本のメイン通路3は、1本の流路に合流しており、その下流側に、メイン触媒コンバータ(以下、「床下触媒」とも呼ぶ)4が配置されている。このメイン触媒コンバータ4は、車両の床下に配置される容量の大きなものであって、触媒としては、例えば、三元触媒とHCトラップ触媒とを含んでいる。上記のメイン通路3およびメイン触媒コンバータ4によって、通常の運転時に排気が通流するメイン流路が構成される。また、各気筒からの4本のメイン通路3の合流点には、各メイン通路3を一斉に開閉する流路切換弁5が設けられている。この流路切換弁5は、適宜なアクチュエータ5aによって開閉駆動される。   In the cylinder head 1a of the internal combustion engine 1, exhaust ports 2 of cylinders # 1 to # 4 arranged in series are formed so as to open toward the side surfaces, respectively. In addition, the main passage 3 is connected. The four main passages 3 of the # 1 cylinder to the # 4 cylinder merge into one flow path, and a main catalytic converter (hereinafter also referred to as “underfloor catalyst”) 4 is disposed on the downstream side thereof. Yes. The main catalytic converter 4 has a large capacity arranged under the floor of the vehicle, and includes, for example, a three-way catalyst and an HC trap catalyst as the catalyst. The main passage 3 and the main catalytic converter 4 constitute a main passage through which exhaust flows during normal operation. Further, a flow path switching valve 5 that opens and closes the main passages 3 at the same time is provided at the junction of the four main passages 3 from each cylinder. The flow path switching valve 5 is driven to open and close by an appropriate actuator 5a.

一方、バイパス流路として、各気筒のメイン通路3の各々から、該メイン通路3よりも通路断面積の小さなバイパス通路7がそれぞれ分岐している。各バイパス通路7の上流端となる分岐点6は、メイン通路3のできるだけ上流側の位置に設定されている。4本のバイパス通路7は、下流側で1本の流路に合流しており、その合流点の直後に、三元触媒を用いたバイパス触媒コンバータ8が介装されている。このバイパス触媒コンバータ8は、メイン触媒コンバータ4に比べて容量が小さな小型のものであり、望ましくは、低温活性に優れた触媒が用いられる。バイパス触媒コンバータ8の出口側から延びるバイパス通路7の下流端は、メイン通路3におけるメイン触媒コンバータ4上流側で、かつ流路切換弁5よりも下流側の合流点9において該メイン通路3に接続されている。   On the other hand, bypass passages 7 each having a smaller passage sectional area than the main passage 3 are branched from the main passages 3 of the respective cylinders as bypass passages. The branch point 6 that is the upstream end of each bypass passage 7 is set to a position on the upstream side of the main passage 3 as much as possible. The four bypass passages 7 merge into one flow path on the downstream side, and a bypass catalytic converter 8 using a three-way catalyst is interposed immediately after the junction. The bypass catalytic converter 8 has a small capacity as compared with the main catalytic converter 4, and preferably uses a catalyst excellent in low-temperature activity. The downstream end of the bypass passage 7 extending from the outlet side of the bypass catalytic converter 8 is connected to the main passage 3 at the junction 9 upstream of the main catalytic converter 4 in the main passage 3 and downstream of the flow path switching valve 5. Has been.

そして、バイパス通路7もしくはメイン通路3のバイパス触媒コンバータ8よりも上流側となる位置、すなわちバイパス触媒コンバータ8の入口部8aに隣接する位置に、バイパス用空燃比センサ10が配置されている。また、メイン通路3のうち、分岐したバイパス通路7が合流する部分よりも下流側で、かつメイン触媒コンバータ4よりも上流側となる位置、すなわちメイン触媒コンバータ4の入口部4aに隣接する位置に、上流側空燃比センサ11が配置されている。さらに、メイン通路3のメイン触媒コンバータ4よりも下流側となる位置、すなわちメイン触媒コンバータ4の出口部4bに隣接する位置に、下流側空燃比センサ12が配置されている。   A bypass air-fuel ratio sensor 10 is disposed at a position upstream of the bypass catalytic converter 8 in the bypass passage 7 or the main passage 3, that is, at a position adjacent to the inlet portion 8 a of the bypass catalytic converter 8. Further, in the main passage 3, at a position downstream of the portion where the branched bypass passage 7 joins and upstream of the main catalytic converter 4, that is, a position adjacent to the inlet 4 a of the main catalytic converter 4. An upstream air-fuel ratio sensor 11 is arranged. Further, the downstream air-fuel ratio sensor 12 is disposed at a position downstream of the main catalytic converter 4 in the main passage 3, that is, at a position adjacent to the outlet portion 4 b of the main catalytic converter 4.

上流側空燃比センサ11及び下流側空燃比センサ12は、メイン触媒コンバータ4の活性後に公知の空燃比フィードバック制御を行うためのものであり、基本的に、メイン触媒コンバータ4上流側の上流側空燃比センサ11によって機関空燃比(燃料噴射量)が制御され、その制御特性のばらつきの補正などのためにメイン触媒コンバータ4下流側の下流側空燃比センサ12の出力信号が補助的に利用される。つまり、この場合には、下流側空燃比センサ11の出力信号は必ずしも必須のものではない。   The upstream air-fuel ratio sensor 11 and the downstream air-fuel ratio sensor 12 are for performing known air-fuel ratio feedback control after the activation of the main catalytic converter 4. The engine air-fuel ratio (fuel injection amount) is controlled by the fuel-fuel ratio sensor 11, and the output signal of the downstream-side air-fuel ratio sensor 12 downstream of the main catalytic converter 4 is used in an auxiliary manner for correcting variations in the control characteristics. . That is, in this case, the output signal of the downstream air-fuel ratio sensor 11 is not necessarily essential.

同様に、バイパス用空燃比センサ10は、上流側空燃比センサ11と伴に、バイパス触媒コンバータ8を用いる際に公知のフィードバック制御を行うためのものであり、基本的に、バイパス触媒コンバータ8上流側のバイパス用空燃比センサ10によって機関空燃比(燃料噴射量)が制御され、その制御特性のばらつきの補正などのためにバイパス触媒コンバータ8下流側の上流側空燃比センサ11の出力信号が補助的に利用される。つまり、この場合には、上流側空燃比センサ11の出力信号は必ずしも必須のものではない。   Similarly, the bypass air-fuel ratio sensor 10 is for performing known feedback control when the bypass catalytic converter 8 is used together with the upstream air-fuel ratio sensor 11. The engine air-fuel ratio (fuel injection amount) is controlled by the bypass-side air-fuel ratio sensor 10, and the output signal of the upstream-side air-fuel ratio sensor 11 downstream of the bypass catalytic converter 8 is supplemented to correct variations in the control characteristics. Is used. That is, in this case, the output signal of the upstream air-fuel ratio sensor 11 is not necessarily essential.

ここで、公知の空燃比フィードバック制御とは、内燃機関の空燃比を理論空燃比にフィードバック制御するものであり、より具体的には、内燃機関の空燃比をリッチまたはリーンから理論空燃比を挟んで反対側のリッチまたはリーンへとステップ的に変化させるものである。そして、触媒コンバータ下流側のセンサ出力信号に基づき、空燃比フィードバック制御に補正を加える場合、触媒コンバータ上流側のセンサ出力信号の元となるセンサが切換えられたなら、これに合わせて触媒コンバータ下流側のセンサ出力信号の元となるセンサも切換える。尚、このような公知の空燃比フィードバック制御の停止条件は、始動時、低水温時、機関高負荷時、減速時、空燃比センサ異常時などである。   Here, the known air-fuel ratio feedback control is a feedback control of the air-fuel ratio of the internal combustion engine to the stoichiometric air-fuel ratio. More specifically, the air-fuel ratio of the internal combustion engine is rich or lean, and the stoichiometric air-fuel ratio is sandwiched. It is a step change to rich or lean on the opposite side. Then, when correcting the air-fuel ratio feedback control based on the sensor output signal on the downstream side of the catalytic converter, if the sensor that is the source of the sensor output signal on the upstream side of the catalytic converter is switched, the downstream side of the catalytic converter is adjusted accordingly. The sensor that is the source of the sensor output signal is also switched. The known stop conditions for air-fuel ratio feedback control are when starting, when the water temperature is low, when the engine is heavily loaded, when decelerating, when the air-fuel ratio sensor is abnormal.

これらの空燃比センサ10〜12としては、排気空燃比に応じた略リニアな出力特性を有するいわゆる広域型空燃比センサ、あるいはリッチ、リーンの2値的な出力特性を有するいわゆる酸素センサのいずれであってもよいが、上述した空燃比制御の際の制御上の観点から、バイパス用空燃比センサ10及び上流側空燃比センサ11は広域型空燃比センサであることが望ましく、また下流側空燃比センサ12は部品コスト等の点から酸素センサを用いることが可能である。   As these air-fuel ratio sensors 10 to 12, either a so-called wide-range air-fuel ratio sensor having a substantially linear output characteristic corresponding to the exhaust air-fuel ratio or a so-called oxygen sensor having a binary output characteristic of rich or lean is used. However, from the viewpoint of control in the above-described air-fuel ratio control, the bypass air-fuel ratio sensor 10 and the upstream air-fuel ratio sensor 11 are preferably wide-area air-fuel ratio sensors, and the downstream air-fuel ratio sensor is also preferable. As the sensor 12, an oxygen sensor can be used from the viewpoint of component cost and the like.

また、内燃機関1は、点火プラグ21を備え、その吸気通路22には、燃料噴射弁23が配置されている。さらに、吸気通路22の上流側に、モータ等のアクチュエータによって開閉駆動されるいわゆる電子制御型スロットル弁24が配置されていると共に、吸入空気量を検出するエアフロメータ25がエアクリーナ26下流に設けられている。   The internal combustion engine 1 includes a spark plug 21, and a fuel injection valve 23 is disposed in the intake passage 22. Furthermore, a so-called electronically controlled throttle valve 24 that is opened and closed by an actuator such as a motor is disposed upstream of the intake passage 22, and an air flow meter 25 that detects the intake air amount is provided downstream of the air cleaner 26. Yes.

内燃機関1の種々の制御パラメータ、例えば、燃料噴射弁23による燃料噴射量、点火プラグ21による点火時期、スロットル弁24の開度、流路切換弁5の開閉状態、などは、制御部としてのエンジンコントロールユニット(ECU)27によって制御される。このエンジンコントロールユニット27には、上述したセンサ類のほか、冷却水温センサ28、運転者により操作されるアクセルペダルの開度(踏込量)を検出するアクセル開度センサ29、及びメイン触媒コンバータ4の上流側に配置され、この触媒上流の排気温度を検出する排気温度センサ30などの種々のセンサ類の検出信号が入力されている。   Various control parameters of the internal combustion engine 1, for example, the fuel injection amount by the fuel injection valve 23, the ignition timing by the spark plug 21, the opening degree of the throttle valve 24, the open / close state of the flow path switching valve 5, etc. It is controlled by an engine control unit (ECU) 27. In addition to the sensors described above, the engine control unit 27 includes a coolant temperature sensor 28, an accelerator opening sensor 29 that detects the opening (depression amount) of the accelerator pedal operated by the driver, and the main catalytic converter 4. Detection signals of various sensors such as an exhaust temperature sensor 30 that is disposed on the upstream side and detects the exhaust temperature upstream of the catalyst are input.

このような構成においては、基本的に、冷間始動後の機関温度ないしは排気温度が低い段階では、アクチュエータ5aを介して流路切換弁5が閉じられ(流路切換弁5は閉位置)、メイン通路3が遮断される。そのため、各気筒から吐出された排気は、その全量が分岐点6からバイパス通路7を通してバイパス触媒コンバータ8へと流れる。バイパス触媒コンバータ8は、排気系の上流側つまり排気ポート2に近い位置にあり、かつ小型のものであるので、速やかに活性化し、早期に排気浄化が開始される。   In such a configuration, basically, at the stage where the engine temperature or the exhaust temperature after the cold start is low, the flow path switching valve 5 is closed via the actuator 5a (the flow path switching valve 5 is in the closed position), The main passage 3 is blocked. Therefore, the entire amount of exhaust discharged from each cylinder flows from the branch point 6 to the bypass catalytic converter 8 through the bypass passage 7. The bypass catalytic converter 8 is located upstream of the exhaust system, that is, at a position close to the exhaust port 2 and is small in size, so that it is activated quickly and exhaust purification is started at an early stage.

一方、機関の暖機が進行して、機関温度ないしは排気温度が十分に高くなったら、トリガー条件の一つとして、メイン触媒コンバータ4の触媒が活性したとみなし、流路切換弁5が開放される(流路切換弁5は開位置)。これにより、各気筒から吐出された排気は、主に、メイン通路3からメイン触媒コンバータ4を通過する。このときバイパス通路7側は特に遮断されていないが、バイパス通路7側の方がメイン通路3側よりも通路断面積が小さく、かつバイパス触媒コンバータ8が介在しているので、両者の通路抵抗の差により、排気流の大部分はメイン通路3側を通り、バイパス通路7側には殆ど流れない。これによって、排気の流れを切り換える手段として、複雑な切換バルブを必要とせず、メイン通路3を閉じたり開いたりするだけの流路切換弁5で構成することができる。また、バイパス触媒コンバータ8の熱劣化は十分に抑制することができる。   On the other hand, if the engine warm-up progresses and the engine temperature or the exhaust temperature becomes sufficiently high, it is considered that the catalyst of the main catalytic converter 4 is activated as one of the trigger conditions, and the flow path switching valve 5 is opened. (The flow path switching valve 5 is in the open position). Thus, the exhaust discharged from each cylinder mainly passes through the main catalytic converter 4 from the main passage 3. At this time, the bypass passage 7 side is not particularly cut off, but the bypass passage 7 side has a smaller passage cross-sectional area than the main passage 3 side and the bypass catalytic converter 8 is interposed. Due to the difference, most of the exhaust flow passes through the main passage 3 side and hardly flows into the bypass passage 7 side. As a result, as a means for switching the flow of exhaust gas, a complicated switching valve is not required, and the flow path switching valve 5 can be configured to simply close or open the main passage 3. Further, the thermal deterioration of the bypass catalytic converter 8 can be sufficiently suppressed.

図5は、参考例に係る燃料カットを伴う車両減速状態の近傍での切換弁5の開閉動作を示すタイミングチャートであり、この参考例では、温度センサ30により検出される温度床下触媒4の上流の排気温度により触媒の活性状態、つまり切換弁5の閉から開への切換時期を判定している。   FIG. 5 is a timing chart showing the opening / closing operation of the switching valve 5 in the vicinity of the vehicle deceleration state with fuel cut according to the reference example. In this reference example, the upstream side of the temperature underfloor catalyst 4 detected by the temperature sensor 30. The exhaust gas temperature determines the active state of the catalyst, that is, the switching timing of the switching valve 5 from closing to opening.

燃料カットを伴う車両減速中等のメイン触媒コンバータ4が非活性状態となり得る所定の運転状態となると、温度条件フラグが「1」とされて、切換弁5が閉(CLOSE)とされる。これに伴い、排気ガスがバイパス通路7側へ流れ、このバイパス通路7に設けられたバイパス触媒コンバータ8により排気が浄化されるために、仮にメイン触媒コンバータ4が非活性状態であっても、排気エミッションの低下を防止することができる。例えば、燃料噴射量TP,スロットル開度TVO及び機関水温等が所定値以下となると上記フラグが立てられる。   When the main catalytic converter 4 is in a predetermined operating state that can be inactive, such as during vehicle deceleration with fuel cut, the temperature condition flag is set to “1” and the switching valve 5 is closed (CLOSE). Accordingly, the exhaust gas flows to the bypass passage 7 side, and the exhaust gas is purified by the bypass catalytic converter 8 provided in the bypass passage 7. Therefore, even if the main catalytic converter 4 is in an inactive state, the exhaust gas is exhausted. Reduction of emissions can be prevented. For example, the flag is set when the fuel injection amount TP, the throttle opening TVO, the engine water temperature, or the like becomes a predetermined value or less.

ここで、燃料カットを伴う車両減速中には、メイン触媒コンバータ4に供給されるリーンガス中の酸素がメイン触媒コンバータ4の触媒内部に残存するHCと酸化反応し、この反応熱により、温度センサ30により検出される触媒上流側の排気温度に比して、実際のメイン触媒コンバータ4の実触媒温度は直ぐには低下せず、遅れて低下する傾向にある。   Here, during vehicle deceleration accompanied by fuel cut, oxygen in the lean gas supplied to the main catalytic converter 4 undergoes an oxidation reaction with HC remaining inside the catalyst of the main catalytic converter 4, and the temperature sensor 30 is generated by this reaction heat. Compared to the exhaust gas temperature upstream of the catalyst detected by the above, the actual actual catalyst temperature of the main catalytic converter 4 does not decrease immediately but tends to decrease with a delay.

このような燃料カットを伴う車両減速状態で、アクセルペダルの踏み込み検出や機関回転数の低下などの所定の燃料カットリカバー条件が成立すると、燃料噴射が再開され、これに伴って排気温度が上昇していく。そして、温度センサ30による触媒上流の排気温度が、触媒活性温度に対応する所定の活性温度相当値α1に達すると、メイン触媒コンバータ4が活性状態にあると判定して、切換弁が「閉」から「開」へ切り換えられる。   When a predetermined fuel cut recovery condition such as detection of accelerator pedal depression or a decrease in engine speed is satisfied in such a vehicle deceleration state involving fuel cut, fuel injection is resumed, and the exhaust temperature rises accordingly. To go. When the exhaust temperature upstream of the catalyst by the temperature sensor 30 reaches a predetermined activation temperature equivalent value α1 corresponding to the catalyst activation temperature, it is determined that the main catalytic converter 4 is in an activated state, and the switching valve is “closed”. To “open”.

ここで、上述したように、燃料カットを伴う車両減速状態では、温度センサ30により検出される触媒上流の排気温度の低下に対し、触媒内部の反応熱等により実際の触媒温度の低下が遅れる傾向にあり、特に燃料カット後に比較的早期に燃料カットリカバーが行われる場合などでは、上記の温度センサ30による判定では実際には触媒温度が活性温度まで低下しておらず、図6のハッチング領域βに示すように床下触媒4が活性状態であるにもかかわらず切換弁5の閉から開への切換開始が遅れ、バイパス通路7側へ不要に排気ガスが流れてバイパス触媒コンバータ8の熱劣化を促進させるおそれがある。そこで、本実施例では、後述するように、温度センサ30による触媒の活性判定のみに依存することなく、床下触媒4の前後の空燃比センサ11,12や流路切換弁5を利用して、床下触媒の活性状態を精度良く検出するものである。   Here, as described above, in the vehicle deceleration state accompanied by the fuel cut, the actual decrease in the catalyst temperature tends to be delayed due to the reaction heat inside the catalyst, etc., with respect to the decrease in the exhaust temperature upstream of the catalyst detected by the temperature sensor 30. In particular, when the fuel cut recovery is performed relatively early after the fuel cut, the determination by the temperature sensor 30 does not actually reduce the catalyst temperature to the activation temperature, and the hatching region β in FIG. As shown in FIG. 4, the start of switching from the closing to the opening of the switching valve 5 is delayed despite the fact that the underfloor catalyst 4 is in an active state, and the exhaust gas flows unnecessarily to the bypass passage 7 side, causing thermal deterioration of the bypass catalytic converter 8. There is a risk of promoting. Therefore, in this embodiment, as will be described later, the air-fuel ratio sensors 11 and 12 before and behind the underfloor catalyst 4 and the flow path switching valve 5 are used without depending on only the catalyst activity determination by the temperature sensor 30. It detects the active state of the underfloor catalyst with high accuracy.

図2は、本実施例の制御の流れを示すフローチャートであり、本ルーチンはECU27により記憶及び繰り返し実行される。ステップS11では、冷間始動直後や燃料カットを伴う減速運転中などの流路切換弁5を閉とすべき機関運転条件が成立するか、つまり上記の温度条件フラグが「1」であるかを判定する。条件が成立する場合つまり流路切換弁5が閉のときにはステップS12以降へ進み、それ以外の場合つまり流路切換弁5が開のときには本ルーチンを終了する。   FIG. 2 is a flowchart showing the control flow of this embodiment, and this routine is stored and repeatedly executed by the ECU 27. In step S11, it is determined whether an engine operating condition for closing the flow path switching valve 5 such as immediately after a cold start or during a deceleration operation with fuel cut is satisfied, that is, whether the temperature condition flag is “1”. judge. When the condition is satisfied, that is, when the flow path switching valve 5 is closed, the routine proceeds to step S12 and after, otherwise, when this flow path switching valve 5 is open, this routine is ended.

ステップS12では、メイン触媒コンバータ4の触媒内酸素ストレージ量を読み込む。この触媒内酸素ストレージ量は図示せぬ他のルーチンにより触媒前後の空燃比センサ11,12の出力等に基づいて機関運転中に常時算出・モニタされる。ステップS13では、この触媒内酸素ストレージ量がリーン寄りであるかを判定する。例えばリーン側の所定のしきい値よりもリーン側であるかを判定する。リーン寄りと判定されれば、ステップS14へ進み、例えば燃料噴射量を一時的に増量することで、空燃比を一時的にリッチ側へ大きく変化させる、いわゆるリッチスパイクを行う。   In step S12, the in-catalyst oxygen storage amount of the main catalytic converter 4 is read. This amount of oxygen storage in the catalyst is constantly calculated and monitored during engine operation based on the outputs of the air-fuel ratio sensors 11 and 12 before and after the catalyst by other routines (not shown). In step S13, it is determined whether the oxygen storage amount in the catalyst is leaner. For example, it is determined whether the lean side is higher than a predetermined threshold value on the lean side. If it is determined that the vehicle is leaner, the process proceeds to step S14 where, for example, a so-called rich spike is performed in which the fuel injection amount is temporarily increased to temporarily change the air-fuel ratio to the rich side temporarily.

ステップS15では、この触媒内酸素ストレージ量がリッチ寄りであるかを判定する。例えばリッチ側の所定のしきい値よりもリッチ側であるかを判定する。リッチ寄りと判定されなければ、後述するステップS20へ進む。リッチ寄りと判定され、かつ、ステップS16で機関始動直後と判定されなければ、ステップS17へ進み、例えば燃料噴射量を一時的に減量することで、空燃比を一時的にリーン側へ大きく変化させる、いわゆるリーンスパイクを行う。一方、ステップS16で機関始動直後と判定された場合、ステップS17のリーンスパイクを行うことなく、ステップS18へ進む。   In step S15, it is determined whether the oxygen storage amount in the catalyst is close to rich. For example, it is determined whether the rich side is greater than a predetermined threshold value on the rich side. If it is not determined to be rich, the process proceeds to step S20 described later. If it is determined that the engine is close to rich and it is not determined that the engine has just started in step S16, the process proceeds to step S17, where the air-fuel ratio is temporarily greatly changed to the lean side by temporarily reducing the fuel injection amount, for example. Do the so-called lean spike. On the other hand, if it is determined in step S16 that the engine has just started, the process proceeds to step S18 without performing the lean spike in step S17.

ステップS18では、切換弁5を一時的に開弁する。つまり、切換弁5を所定の極短時間だけ開いた後に閉じる。ここで、ステップS14又はS17のリッチ・リーンスパイクが行われた場合、このスパイクによる排気ガスの空燃比の一時的な変動に対応して、つまり変動した排気ガスが切換弁5まで到達する距離・時間を勘案して切換弁5の一時的な開弁の開始時期や開弁時間が設定される。   In step S18, the switching valve 5 is temporarily opened. That is, the switching valve 5 is opened for a predetermined extremely short time and then closed. Here, when the rich / lean spike in step S14 or S17 is performed, it corresponds to the temporary fluctuation of the air-fuel ratio of the exhaust gas due to this spike, that is, the distance that the changed exhaust gas reaches the switching valve 5 Considering the time, the opening timing and opening time of the switching valve 5 are set temporarily.

ステップS19では、床下触媒4の前後の空燃比センサ11,12の出力差ΔA/F(|上流側空燃比センサ11の出力−下流側空燃比センサ12の出力|)が、所定の判定値α2未満であるかを判定する。出力差ΔA/Fが判定値α2以上であれば床下触媒4が活性化していると判断し、ステップS21へ進んで切換弁5を開とする。出力差ΔA/Fが判定値α2未満であれば、ステップS20へ進む。 In step S19, the output difference ΔA / F between the air-fuel ratio sensors 11 and 12 before and after the underfloor catalyst 4 (| the output of the upstream air-fuel ratio sensor 11−the output of the downstream air-fuel ratio sensor 12) is a predetermined determination value α2. It is determined whether it is less than. If the output difference ΔA / F is greater than or equal to the determination value α2, it is determined that the underfloor catalyst 4 is activated, the process proceeds to step S21, and the switching valve 5 is opened. If the output difference ΔA / F is less than the determination value α2, the process proceeds to step S20.

ステップS20では、排気温度センサ30により検出される触媒上流の排気温度が、床下触媒4の活性温度に対応する所定の活性温度相当値α1を超えているかを判定する。活性温度相当値α1を超えていれば、床下触媒4が活性していると判断して、ステップS21へ進んで切換弁5を開とする。   In step S20, it is determined whether the exhaust temperature upstream of the catalyst detected by the exhaust temperature sensor 30 exceeds a predetermined activation temperature equivalent value α1 corresponding to the activation temperature of the underfloor catalyst 4. If the activation temperature equivalent value α1 is exceeded, it is determined that the underfloor catalyst 4 is active, and the routine proceeds to step S21 where the switching valve 5 is opened.

このような本実施例の制御を適用した場合の動作について、図3〜図5のタイミングチャートを参照して説明する。   The operation when the control of this embodiment is applied will be described with reference to the timing charts of FIGS.

図3は燃料カットを伴う車両減速状態からの燃料カットリカバー状態への過渡期を示している。燃料カットを伴う車両減速状態では、温度低下条件が成立して切換弁5が閉じられ、かつ、燃料カットにより触媒内酸素ストレージ量はリーン側へ大きく偏るために、リッチスパイクが行われ(S14,F1)、これによる空燃比の変動に応じて切換弁5が一時的に開かれる(S18,F2)。これによって、リッチスパイクにより空燃比が一時的に変動した排気ガスは、その大半がバイパス通路7側へ流れることなく、図1のハッチングを施した切換弁下流のメイン通路3aを通ってメイン触媒コンバータ4へ供給されることとなり、バイパス通路7に介装されたバイパス触媒コンバータ8により空燃比の変動が吸収・鈍ることがない。この結果、上流側空燃比センサ11の出力に空燃比の変動が良好に表れることとなる(F3)。   FIG. 3 shows a transition period from a vehicle deceleration state accompanied by a fuel cut to a fuel cut recovered state. In the vehicle deceleration state accompanied by the fuel cut, the temperature drop condition is satisfied and the switching valve 5 is closed, and the oxygen storage amount in the catalyst is largely biased to the lean side due to the fuel cut, so a rich spike is performed (S14, F1), the switching valve 5 is temporarily opened according to the fluctuation of the air-fuel ratio (S18, F2). As a result, most of the exhaust gas whose air-fuel ratio has temporarily changed due to the rich spike does not flow to the bypass passage 7 side, but passes through the main passage 3a downstream of the hatched switching valve in FIG. Therefore, the fluctuation of the air-fuel ratio is not absorbed or blunted by the bypass catalytic converter 8 interposed in the bypass passage 7. As a result, the fluctuation of the air-fuel ratio appears favorably in the output of the upstream air-fuel ratio sensor 11 (F3).

一方、下流側空燃比センサ12の出力は、床下触媒4の活性状態により異なり、触媒が活性していれば、触媒内にストレージされている酸素と反応することでリッチスパイクによる空燃比の変動が抑制される一方、触媒が未活性であれば、破線F4に示すように、リッチスパイクによる変動がそのまま表れることとなる。従って、触媒前後の空燃比センサ11,12の出力差ΔA/Fが判定値α2以上であれば、触媒が活性化していると判断し、切換弁5が開かれる(S19,S21)。これによって、仮に触媒上流の排気温度が活性温度相当値α1に達していなくても、切換弁5が速やかに開くこととなり、上述したようなバイパス触媒コンバータ8の熱劣化を抑制することができる。 On the other hand, the output of the downstream side air-fuel ratio sensor 12 differs depending on the active state of the underfloor catalyst 4, and if the catalyst is active, it reacts with oxygen stored in the catalyst, and the fluctuation of the air-fuel ratio due to rich spikes is caused. On the other hand, if the catalyst is inactive, the fluctuation due to the rich spike appears as it is, as shown by the broken line F4. Therefore, if the output difference ΔA / F between the air-fuel ratio sensors 11 and 12 before and after the catalyst is equal to or larger than the determination value α2, it is determined that the catalyst is activated, and the switching valve 5 is opened (S19, S21). Thus, even if the exhaust temperature upstream of the catalyst does not reach the activation temperature equivalent value α1, the switching valve 5 opens quickly, and the above-described thermal deterioration of the bypass catalytic converter 8 can be suppressed.

また、空燃比フィードバック制御に用いられる触媒前後の空燃比センサ11,12や、触媒早期活性化による排気改善のための流路切換弁5など、既存の部品を用いて触媒活性判定を行うことができ、新たな部品の追加を敢えて必要とせず、適用が容易である。   Further, it is possible to determine the catalyst activity using existing components such as the air-fuel ratio sensors 11 and 12 before and after the catalyst used for the air-fuel ratio feedback control, and the flow path switching valve 5 for exhaust improvement by early activation of the catalyst. It is easy to apply, without the need to add new parts.

更に、触媒内酸素ストレージ量のリーン側、リッチ側への偏りに応じてリッチ・リーンスパイクを切り換えることで、触媒内酸素ストレージ量を中立状態に保つことができる。つまり、触媒内酸素ストレージ量を中立状態へ遷移させるためのリッチ・リーンスパイクを利用して、触媒の活性判定を容易に行うことができる。   Furthermore, the amount of oxygen storage in the catalyst can be kept in a neutral state by switching the rich / lean spike according to the bias of the amount of oxygen storage in the catalyst toward the lean side or rich side. That is, it is possible to easily determine the activity of the catalyst by using the rich / lean spike for transitioning the oxygen storage amount in the catalyst to the neutral state.

加えて、このような燃料カットを伴う車両減速状態では、通常、燃料カットリカバー時にはリッチスパイクが行われることから、このようなリッチスパイクを利用することで、より簡易的に触媒活性の判定を行うことも可能である。   In addition, in such a vehicle deceleration state with fuel cut, a rich spike is normally performed during fuel cut recovery. Therefore, the catalytic activity is more easily determined by using such a rich spike. It is also possible.

一方、図4に示すように、触媒内酸素ストレージ量がリッチ側へ偏っている場合には、リーンスパイクが行われることとなる(S17,F5)。この場合、リッチスパイクを行う場合に比して、排気エミッションや燃費性能の低下を更に抑制することができる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, when the in-catalyst oxygen storage amount is biased toward the rich side, a lean spike is performed (S17, F5). In this case, compared with the case where rich spike is performed, it is possible to further suppress a decrease in exhaust emission and fuel consumption performance.

図5に示すように、機関始動直後の切換弁閉の状態では、切換弁5の下流側のメイン通路3a内には大気つまりリーンガスで満たされているために、この機関始動直後に限り、切換弁5を一時的に開弁することで、リーンガスがメイン触媒コンバータ4へと供給され、上記のリーンスパイクを行う場合と同様、メイン触媒コンバータ4へ供給される排気ガスの空燃比を一時的にリーン側に変化させることができる。従って、機関始動直後で、かつ、触媒内酸素ストレージ量がリッチ側へ偏っている場合には、切換弁5を一時的に開弁することで、空燃比を一時的に変化させることができ、破線F6に示すようなリーンスパイクを省略できるために、更に簡易的に触媒活性診断を行うことができる。   As shown in FIG. 5, when the switching valve is closed immediately after the engine is started, the main passage 3a on the downstream side of the switching valve 5 is filled with air, that is, lean gas. By temporarily opening the valve 5, lean gas is supplied to the main catalytic converter 4, and the air-fuel ratio of the exhaust gas supplied to the main catalytic converter 4 is temporarily set as in the case where the lean spike is performed. It can be changed to the lean side. Therefore, immediately after the engine is started and the oxygen storage amount in the catalyst is biased toward the rich side, the air-fuel ratio can be temporarily changed by opening the switching valve 5 temporarily. Since the lean spike as shown by the broken line F6 can be omitted, the catalyst activity diagnosis can be performed more simply.

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、ステップS14,S17では、スロットル弁や可変動弁機構による吸入空気量の増減を利用して、リッチ・リーンスパイクを行うようにしても良い。また、簡素化のために、排気温度センサ30を省略し、ステップS20の処理を省略してもよい。   As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and changes without departing from the spirit of the present invention. . For example, in steps S14 and S17, rich / lean spikes may be performed using increase / decrease in the intake air amount by a throttle valve or a variable valve mechanism. For simplification, the exhaust gas temperature sensor 30 may be omitted, and the process of step S20 may be omitted.

この発明の一実施例に係る排気制御装置を適用した内燃機関を示す構成図。1 is a configuration diagram showing an internal combustion engine to which an exhaust control device according to an embodiment of the present invention is applied. 本実施例の制御の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of control of a present Example. 本実施例に係る燃料カットを伴う車両減速時のタイミングチャート。The timing chart at the time of vehicle deceleration accompanying the fuel cut which concerns on a present Example. 同じく本実施例に係る燃料カットを伴う車両減速時のタイミングチャート。The timing chart at the time of the vehicle deceleration accompanying the fuel cut similarly concerning a present Example. 本実施例に係る機関始動時のタイミングチャート。The timing chart at the time of engine starting which concerns on a present Example. 参考例に係る燃料カットを伴う車両減速時のタイミングチャート。The timing chart at the time of vehicle deceleration accompanying the fuel cut which concerns on a reference example.

符号の説明Explanation of symbols

3…メイン通路
4…メイン触媒コンバータ
5…流路切換弁
7…バイパス通路
8…バイパス触媒コンバータ
10…上流側空燃比センサ(空燃比検出手段)
11…下流側空燃比センサ(空燃比検出手段)
27…エンジンコントロールユニット(制御部)
30…排気温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Main passage 4 ... Main catalytic converter 5 ... Flow path switching valve 7 ... Bypass passage 8 ... Bypass catalytic converter 10 ... Upstream air-fuel ratio sensor (air-fuel ratio detection means)
11: Downstream air-fuel ratio sensor (air-fuel ratio detection means)
27 ... Engine control unit (control unit)
30 ... Exhaust temperature sensor

Claims (5)

メイン触媒コンバータよりも上流側の排気のメイン流路に流路切換弁が介装されるとともに、このメイン流路の上流部分に並設されたバイパス流路にバイパス触媒コンバータが介装され、上記流路切換弁の閉時に排気がバイパス流路へ流れるように構成された内燃機関の排気制御装置において、
上記メイン触媒コンバータの前後の空燃比を検出する上流側空燃比センサと下流側空燃比センサとを有し、
上記上流側空燃比センサは、上記メイン流路のうち、分岐した上記バイパス通路が合流する部分よりも下流側で、かつ、上記メイン触媒コンバータよりも上流側に配置されており、
更に、上記流路切換弁の閉時に、排気の空燃比を一時的にリッチ側又はリーン側へ変化させるとともに、上記流路切換弁を一時的に開弁し、この一時的な開弁に伴う上記メイン触媒コンバータの前後の空燃比の変化に基づいて、上記メイン触媒コンバータの活性状態を判定する制御部
を有することを特徴とする内燃機関の排気制御装置。
A flow switching valve is interposed in the main flow path of the exhaust upstream of the main catalytic converter, and a bypass catalytic converter is interposed in the bypass flow path arranged in parallel with the upstream portion of the main flow path, In an exhaust control device for an internal combustion engine configured to allow exhaust to flow to a bypass flow path when the flow path switching valve is closed,
An upstream air-fuel ratio sensor for detecting the air-fuel ratio before and after the main catalytic converter and a downstream air-fuel ratio sensor;
The upstream air-fuel ratio sensor is disposed downstream of a portion of the main flow path where the branched bypass passages merge, and upstream of the main catalytic converter,
Furthermore, when the flow path switching valve is closed, the air-fuel ratio of the exhaust gas is temporarily changed to the rich side or the lean side, and the flow path switching valve is temporarily opened, and this temporary opening is accompanied. A control unit for determining an active state of the main catalytic converter based on a change in the air-fuel ratio before and after the main catalytic converter ;
An exhaust control device for an internal combustion engine, comprising:
上記制御部は、上記メイン触媒コンバータ内の酸素ストレージ量がリーン寄りの場合、、排気の空燃比をリッチ側に変化させ、酸素ストレージ量がリッチ寄りの場合、排気の空燃比をリーン側に変化させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気制御装置。   The control unit changes the air-fuel ratio of the exhaust gas to a rich side when the oxygen storage amount in the main catalytic converter is close to lean, and changes the air-fuel ratio of the exhaust gas to a lean side when the oxygen storage amount is close to rich. The exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein 上記制御部は、燃料カットを伴う車両減速状態からの燃料カットリカバー時に、燃料噴射量を一時的に増量するリッチスパイクによって、排気の空燃比を一時的にリッチ側へ変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の排気制御装置。   The control unit temporarily changes the air-fuel ratio of the exhaust gas to the rich side by a rich spike that temporarily increases the fuel injection amount when recovering the fuel cut from the vehicle deceleration state accompanied by the fuel cut. The exhaust control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2. 上記制御部は、機関始動直後の場合、上記流路切換弁を一時的に開弁することで、排気の空燃比を一時的にリーン側へ変化させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の排気制御装置。   4. The control unit according to claim 1, wherein the control unit temporarily changes the air-fuel ratio of the exhaust gas to the lean side by temporarily opening the flow path switching valve immediately after the engine is started. An exhaust control device for an internal combustion engine according to any one of the above. 上記メイン流路が、各気筒にそれぞれ接続された気筒毎の上流側メイン通路と、この複数の上流側メイン通路が1本の流路に合流してなり、上記メイン触媒コンバータが介装された下流側メイン通路と、を有し、
上記バイパス流路が、上記上流側メイン通路の上流側部分からそれぞれ分岐するとともに該上流側メイン通路よりも通路断面積の小さな気筒毎の上流側バイパス通路と、この複数の上流側バイパス通路が1本の流路に合流してなり、かつ下流端が上記下流側メイン通路に上記メイン触媒コンバータ上流側の位置において接続し、上記バイパス触媒コンバータが介装された下流側バイパス通路と、を有し、
上記流路切換弁は、複数の上流側メイン通路の合流部に設けられており、該流路切換弁の閉時に、各上流側メイン通路を互いに非連通状態とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の排気制御装置。
The main flow path is formed by joining the upstream main passage for each cylinder connected to each cylinder and the plurality of upstream main passages into one flow path, and the main catalytic converter is interposed. A downstream main passage,
The bypass passage branches from an upstream portion of the upstream main passage, and has an upstream bypass passage for each cylinder having a smaller passage cross-sectional area than the upstream main passage, and the plurality of upstream bypass passages are 1 A downstream bypass passage having a downstream end connected to the downstream main passage at a position upstream of the main catalytic converter and having the bypass catalytic converter interposed therebetween. ,
The flow path switching valve is provided at a merging portion of a plurality of upstream main passages, and when the flow path switching valve is closed, the upstream main passages are not in communication with each other. An exhaust control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
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