JPH08338233A - Exhaust emission control device for engine - Google Patents

Exhaust emission control device for engine

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JPH08338233A
JPH08338233A JP7141948A JP14194895A JPH08338233A JP H08338233 A JPH08338233 A JP H08338233A JP 7141948 A JP7141948 A JP 7141948A JP 14194895 A JP14194895 A JP 14194895A JP H08338233 A JPH08338233 A JP H08338233A
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JP
Japan
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valve
catalyst
deterioration
exhaust
time
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JP7141948A
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Japanese (ja)
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Akira Tayama
彰 田山
Tadaki Ota
忠樹 太田
Akio Isobe
明雄 磯部
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE: To raise a use temperature limit and to maintain high purifying performance for a bypass catalyst by actively restoring the bypass catalyst from deterioration. CONSTITUTION: A main catalyst 32 is arranged on the downstream side of an exhaust pipe 31, while a platinum group catalyst 34 is arranged in a bypass passage 33 which diverges on the upstream side of the exhaust pipe 31 and converges again on the upstream side of the main catalyst 32, and a valve 35, which is positioned in a divergent part or a convergent part in the bypass passage 33 and can switch the passage, is arranged. In this case, a determining means 36 determines if the platinum group catalyst 34 deteriorates or not, and in determination of deterioration in the platinum catalyst 34, the valve 35 is switched to the side, on which the bypass passage 33 is fully opened, in the deterioration restoring area consisting of an exhaust high temperature area and an area, in which an air-fuel ratio is richened, by means of a deterioration restoring means 37.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はエンジンの排気浄化装
置、特に2つ以上の触媒を備えるものに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying device for an engine, and more particularly to an exhaust gas purifying device having two or more catalysts.

【0002】[0002]

【従来の技術】排気温度に応じて2個の触媒を使い分け
るようにしたものがある(特開昭57−210116号
公報参照)。
2. Description of the Related Art There is one in which two catalysts are selectively used according to the exhaust gas temperature (see JP-A-57-210116).

【0003】これを図13で説明すると、エンジンの始
動時など、温度センサー22で検出した排気温度が低い
ときは、切換バルブ6により主通路3Aへの排気流れが
遮断され、排気の全量がバイパス触媒23に導かれる。
バイパス触媒23はエンジン本体1に近いため、バイパ
ス触媒23の入口温度が高く、この高温の排気によりバ
イパス触媒23が高い浄化性能を示す。また、バイパス
触媒23を通過した排気でメイン触媒4が暖機される。
This will be explained with reference to FIG. 13. When the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor 22 is low, such as when the engine is started, the switching valve 6 shuts off the exhaust flow to the main passage 3A and bypasses all the exhaust gas. It is guided to the catalyst 23.
Since the bypass catalyst 23 is close to the engine body 1, the inlet temperature of the bypass catalyst 23 is high, and the high-temperature exhaust gas causes the bypass catalyst 23 to exhibit high purification performance. Further, the exhaust gas that has passed through the bypass catalyst 23 warms up the main catalyst 4.

【0004】一方、加速時など、温度センサー22によ
り検出される排気温度が所定値よりも高くなると、切換
バルブ6の切換でバイパス通路3Bへの排気流れが遮断
され、排気の全量が主通路3Aを流れてメイン触媒4に
達する。メイン触媒4の位置はエンジン本体1から遠い
ものの、エンジンの始動からの上記暖機によってメイン
触媒4の触媒温度が高められており、高排気温度時はメ
イン触媒4の入口温度も高いため、メイン触媒4がすぐ
れた浄化作用を示す。
On the other hand, when the exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 22 becomes higher than a predetermined value, such as during acceleration, switching of the switching valve 6 shuts off the exhaust flow to the bypass passage 3B, and the entire amount of exhaust gas is exhausted from the main passage 3A. To reach the main catalyst 4. Although the position of the main catalyst 4 is far from the engine body 1, the catalyst temperature of the main catalyst 4 is raised by the above-mentioned warming up from the start of the engine, and the inlet temperature of the main catalyst 4 is also high at the time of high exhaust temperature, so The catalyst 4 exhibits an excellent purifying action.

【0005】排気温度状態を低温時と高温時とにほぼ二
等分すれば、バイパス触媒23とメイン触媒4に直接流
入する排気の割合が均等に分配され、各触媒4と23に
ほぼ同量の被毒物質が付着することになり、一方の触媒
だけが極端に劣化することがないのである。
If the exhaust temperature state is divided into two, that is, when the temperature is low and when it is high, the proportion of the exhaust gas that directly flows into the bypass catalyst 23 and the main catalyst 4 is evenly distributed, and the catalysts 4 and 23 have substantially the same amount. That is, the poisoning substance of 1 is attached, and only one catalyst is not extremely deteriorated.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来装置で
は、バイパス触媒の劣化回復処理を行っていないので、
バイパス触媒が劣化しないようにするためにはかなり低
温(たとえば500℃)の領域でバイパス通路3Bに排
気を流すことになるが、このときにはバイパス触媒を利
用する機会が減ることから、排気浄化性能が悪くなる。
この逆に、排気浄化性能を高めるためバイパス触媒をよ
り高温で使用するのでは、バイパス触媒の劣化が進行し
て、いずれ排気浄化性能が悪くなるか、触媒劣化に耐え
るためバイパス触媒の容量増大や貴金属担持量の増加が
必要になり、コストアップや搭載の面から不利になる。
By the way, in the conventional device, since the deterioration recovery process of the bypass catalyst is not performed,
In order to prevent the bypass catalyst from deteriorating, the exhaust gas is allowed to flow through the bypass passage 3B in a region of a considerably low temperature (for example, 500 ° C.), but at this time, the chances of using the bypass catalyst are reduced, so that the exhaust gas purification performance is improved. Deteriorate.
On the contrary, if the bypass catalyst is used at a higher temperature in order to enhance the exhaust purification performance, the deterioration of the bypass catalyst progresses and the exhaust purification performance deteriorates eventually, or the capacity of the bypass catalyst increases to withstand the catalyst deterioration. It is necessary to increase the amount of precious metal supported, which is disadvantageous in terms of cost increase and mounting.

【0007】一方、切換バルブが固定されたまま高温の
排気に晒される時間が長くなると、切換バルブが酸化し
てバルブ固着の原因となる。かといって、排気高温時は
バイパス通路を全閉にする側に切換バルブが駆動されて
いるので、バルブ固着防止のためバルブを切換えてバイ
パス通路を開いたのでは、バイパス触媒が高温の排気に
晒されて劣化してしまう。
On the other hand, if the switching valve is fixed and exposed to high temperature exhaust gas for a long time, the switching valve is oxidized and sticks to the valve. On the other hand, when the exhaust temperature is high, the switching valve is driven to the side that fully closes the bypass passage.Therefore, if the valve is switched to open the bypass passage to prevent the valve from sticking, the bypass catalyst becomes hot exhaust gas. It is exposed and deteriorates.

【0008】そこで本発明は、第一に積極的にバイパス
触媒の劣化を回復させることによってバイパス触媒の使
用温度限界の上昇(つまり500℃以上の温度でも使用
できるということ)と高井浄化性能の維持を図ることを
目的とし、第二に排気高温時にはバルブを周期的に切換
えるとともに、このバルブ切換によりバイパス通路を開
くときに空燃比をリッチ化することによって、バイパス
触媒の劣化を防止、回復させつつバルブ固着を防止する
ことをも目的とする。
Therefore, in the present invention, firstly, by positively recovering the deterioration of the bypass catalyst, the operating temperature limit of the bypass catalyst is increased (that is, it can be used even at a temperature of 500 ° C. or higher) and the Takai purification performance is maintained. Secondly, the valve is periodically switched when the exhaust temperature is high, and the air-fuel ratio is made rich when the bypass passage is opened by this valve switching, thereby preventing and recovering the deterioration of the bypass catalyst. It is also intended to prevent valve sticking.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、図14に
示すように、排気管31の上流で主通路32から分岐さ
れるバイパス通路33と、このバイパス通路33に介装
される白金系触媒34と、前記バイパス通路33と主通
路32への排気流れを切換可能なバルブ35と、前記白
金系触媒34が劣化したかどうかを判定する手段36
と、この白金系触媒34の劣化判定時に、排気高温域か
つ空燃比をリッチ化する領域を劣化回復領域としてこの
劣化回復領域で前記バイパス通路33を全開にする側に
前記バルブ35を切換える手段37とを設けた。
The first invention, as shown in FIG. 14, is a bypass passage 33 branched from a main passage 32 upstream of an exhaust pipe 31, and a platinum inserted in the bypass passage 33. A system catalyst 34, a valve 35 capable of switching the exhaust flow to the bypass passage 33 and the main passage 32, and means 36 for determining whether the platinum catalyst 34 has deteriorated.
When the deterioration of the platinum-based catalyst 34 is determined, a means 37 for switching the valve 35 to the side where the bypass passage 33 is fully opened in the deterioration recovery area, where the exhaust temperature is high and the air-fuel ratio is rich. And.

【0010】第2の発明は、第1の発明において、前記
バイパス通路33を全開にする側に前記バルブ35が切
換えられている場合に、排気温度Tmpに制御周期Δt
を乗算した値を制御周期ごとに積算することによって前
記白金系触媒34の回復度Kkを算出する手段と、この
触媒回復度Kkが劣化回復度要求値K以上となったとき
前記バイパス通路33を全閉にする側に前記バルブ35
を戻す手段とを設けた。
In a second aspect based on the first aspect, when the valve 35 is switched to the side where the bypass passage 33 is fully opened, the control period Δt is set to the exhaust temperature Tmp.
Means for calculating the recovery degree Kk of the platinum-based catalyst 34 by adding up the value multiplied by every control cycle, and the bypass passage 33 when the catalyst recovery degree Kk becomes equal to or higher than the deterioration recovery degree request value K. The valve 35 is provided on the side to be fully closed.
And means for returning.

【0011】第3の発明は、第1または第2の発明にお
いて、前記触媒回復度Kkが劣化回復度要求値Kに達す
る前に前記劣化回復領域でなくなったときは、そのとき
の劣化回復度要求値Kと触媒回復度Kkの差に応じた触
媒劣化度R1を求めて記憶しておき、その後に前記劣化
回復領域になったときに前記記憶してある触媒劣化度R
1に応じた劣化回復度要求値Kを設定する。
In a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, when the catalyst recovery degree Kk disappears in the deterioration recovery region before reaching the deterioration recovery degree request value K, the deterioration recovery degree at that time is eliminated. The catalyst deterioration degree R1 corresponding to the difference between the required value K and the catalyst recovery degree Kk is obtained and stored, and when the deterioration recovery area is reached thereafter, the stored catalyst deterioration degree R1.
The deterioration recovery degree request value K corresponding to 1 is set.

【0012】第4の発明は、図15に示すように、排気
管31の上流で主通路32から分岐されるバイパス通路
33と、このバイパス通路33に介装される白金系触媒
34と、前記バイパス通路33と主通路32への排気流
れを切換可能なバルブ35と、排気温度Tmpに基づき
前記バルブ35の固着が推定される場合であるかどうか
を判定する手段51と、このバルブ固着判定時に前記バ
ルブ35を周期的に切換える手段52と、このバルブ切
換によって前記バイパス通路33が開かれる際に空燃比
のリッチ化を行う手段54とを設けた。
As shown in FIG. 15, a fourth aspect of the present invention includes a bypass passage 33 branched from the main passage 32 upstream of the exhaust pipe 31, a platinum catalyst 34 interposed in the bypass passage 33, and A valve 35 capable of switching the exhaust flow to the bypass passage 33 and the main passage 32, a means 51 for determining whether or not sticking of the valve 35 is estimated based on the exhaust gas temperature Tmp, and a valve 51 for judging the sticking of the valve. Means 52 for periodically switching the valve 35 and means 54 for enriching the air-fuel ratio when the bypass passage 33 is opened by this valve switching are provided.

【0013】第5の発明は、第4の発明において、前記
排気温度Tmpがバルブ酸化開始温度Tc以上となって
いる時間tがバルブ固着推定時間tc以上となる前に排
気温度Tmpが前記バルブ酸化開始温度Tc未満になっ
たときはそのときの時間tを記憶しておき、その後に排
気温度Tmpが前記バルブ酸化開始温度Tc以上となっ
たときにその記憶してある時間から時間計測を開始す
る。
According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, before the time t during which the exhaust temperature Tmp is equal to or higher than the valve oxidation start temperature Tc is equal to or longer than the estimated valve sticking time tc, the exhaust temperature Tmp is equal to or higher than the valve oxidation. When the temperature becomes lower than the start temperature Tc, the time t at that time is stored, and when the exhaust temperature Tmp becomes equal to or higher than the valve oxidation start temperature Tc thereafter, the time measurement is started from the stored time. .

【0014】第6の発明は、第1から第3までのいずれ
か一つの発明において、触媒劣化度Rが前記劣化判定値
Rc以上になったとき前記劣化回復領域で前記バイパス
通路33を全開にする側に前記バルブ35を切換える際
にフュエルカットまたは空燃比フィードバック制御を禁
止する。
A sixth aspect of the invention is the fuel cell system according to any one of the first to third aspects of the invention, in which the bypass passage 33 is fully opened in the deterioration recovery region when the catalyst deterioration degree R becomes equal to or higher than the deterioration determination value Rc. The fuel cut or the air-fuel ratio feedback control is prohibited when the valve 35 is switched to the operating side.

【0015】第7の発明は、第4または第5の発明にお
いて、排気温度Tmpが前記バルブ酸化開始温度Tc以
上となっている時間tが前記バルブ固着推定時間tc以
上となったとき前記バルブ35を周期的に切換える際に
フュエルカットまたは空燃比フィードバック制御を禁止
する。
A seventh aspect of the present invention is the valve according to the fourth or fifth aspect, wherein when the time t during which the exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than the valve oxidation start temperature Tc is equal to or higher than the valve sticking estimated time tc. Disables fuel cut or air-fuel ratio feedback control when switching is periodically performed.

【0016】第8の発明は、第2から第7までのいずれ
か一つの発明において、前記排気温度Tmpをエンジン
回転数とエンジン負荷から算出する。
In an eighth aspect based on any one of the second to seventh aspects, the exhaust temperature Tmp is calculated from the engine speed and the engine load.

【0017】第9の発明は、第4、第5、第7、第8の
いずれか一つの発明において、前記バルブ固着判定手段
51が、前記排気温度Tmpが前記バルブ酸化開始温度
Tc以上となっている時間tを計測する手段と、この計
測時間tと前記バルブ固着推定時間tcとの比較により
計測時間tがバルブ固着推定時間tc以上となったとき
前記バルブの固着が推定される場合であると判定する手
段とからなる。
In a ninth aspect based on any one of the fourth, fifth, seventh and eighth aspects, the valve sticking determination means 51 determines that the exhaust temperature Tmp is equal to or higher than the valve oxidation start temperature Tc. The means for measuring the time t during which the valve is stuck is estimated when the measured time t is equal to or longer than the estimated valve sticking time tc by comparing the measured time t with the estimated valve sticking time tc. And a means for determining.

【0018】[0018]

【作用】触媒の劣化には熱による貴金属のシンタリング
や助触媒(セリア、ジルコニア、アルミナなど)の変形
から起こる永久劣化と硫黄付着や貴金属の酸化還元より
起こる回復可能な一時劣化とがある。この場合に、白金
系触媒については、貴金属の酸化による一時劣化が大部
分を占めるため、リーン排気高温下で大幅に劣化し、こ
の逆にリッチ排気高温下になると劣化した状態からの回
復がみられることを実験により初めて見い出している
(特願平6−42794号参照)。
The deterioration of the catalyst includes permanent deterioration caused by the sintering of the noble metal and deformation of the cocatalyst (ceria, zirconia, alumina, etc.) due to heat, and recoverable temporary deterioration caused by the adhesion of sulfur and the oxidation reduction of the noble metal. In this case, the platinum-based catalyst is mostly deteriorated temporarily by the oxidation of the precious metal, so it is significantly deteriorated at high lean exhaust temperature, and conversely, it is recovered from the deteriorated state at high rich exhaust temperature. It was discovered for the first time that this was possible through experiments (see Japanese Patent Application No. 6-42794).

【0019】第1の発明では排気高温域で空燃比をリッ
チ化する領域を劣化回復領域として予め定めており、白
金系触媒の劣化判定時に劣化回復領域においてバルブを
切換えて白金系触媒に高温でリッチ雰囲気の排気を流す
ので、白金系触媒が劣化から回復し、これによって排気
浄化性能が高められるほか、劣化回復が可能な分だけ白
金系触媒の容量や貴金属担持量を減らすことができる。
In the first aspect of the present invention, the region where the air-fuel ratio is made rich in the high temperature region of the exhaust gas is predetermined as the deterioration recovery region, and when the deterioration of the platinum-based catalyst is judged, the valve is switched in the deterioration recovery region and the platinum-based catalyst is heated at a high temperature. Since exhaust gas in a rich atmosphere is flown, the platinum-based catalyst recovers from deterioration, which enhances exhaust gas purification performance, and can reduce the capacity of the platinum-based catalyst and the amount of noble metal supported by the amount capable of recovery from deterioration.

【0020】白金系触媒の劣化からの回復は、劣化回復
領域における排気が高温であればあるほど早く行うこと
ができ、また劣化回復領域にある時間に応じて回復する
ことも実験により初めて見い出していることから、第2
の発明において制御周期Δtを排気温度Tmpに乗算し
た値を制御周期ごとに積算することによって、リッチ雰
囲気での排気温度とこの排気温度に晒された時間とに応
じた、白金系触媒についての回復度Kkを算出すること
ができるので、精度良く劣化回復処理を終了することが
できる。
It has been found for the first time by experiments that the recovery of the platinum-based catalyst from deterioration can be performed faster as the exhaust gas in the deterioration recovery region is at a higher temperature, and that recovery can be performed according to the time in the deterioration recovery region. Because it is, the second
In the invention described above, the value obtained by multiplying the exhaust temperature Tmp by the control cycle Δt is added up for each control cycle to recover the platinum-based catalyst according to the exhaust temperature in the rich atmosphere and the time of exposure to the exhaust temperature. Since the degree Kk can be calculated, the deterioration recovery process can be accurately finished.

【0021】第3の発明では、触媒回復度Kkが劣化回
復度要求値Kに達する前に劣化回復領域でなくなった後
にふたたび劣化回復領域になったときの劣化回復度要求
値Kが、初めて劣化回復処理を開始するときの値より小
さくなるので、劣化回復処理を開始するまでの時間が早
くなり、これによって劣化回復処理の重複を避けること
ができる。
In the third aspect of the invention, the deterioration recovery degree request value K when the catalyst recovery degree Kk is not in the deterioration recovery area before reaching the deterioration recovery degree request value K and is again in the deterioration recovery area is deteriorated for the first time. Since the value is smaller than the value when the recovery processing is started, the time until the deterioration recovery processing is started is shortened, and thus it is possible to avoid duplication of the deterioration recovery processing.

【0022】一方、バルブが固定されたまま高温の排気
に晒される時間が長くなると、バルブが酸化してバルブ
固着の原因となり、かといって排気高温時はバイパス通
路を全閉にする側にバルブが駆動されているので、バル
ブ固着防止のためバルブを切換えてバイパス通路を開い
たのでは、バイパス触媒が高温の排気に晒されて劣化し
てしまうが、第4の発明では、排気温度に基づいてバル
ブ34の固着が推定される場合にバルブを周期的に切換
えるとともに、バルブ切換によってバイパス通路が開か
れる際に空燃比のリッチ化を行うので、白金系触媒の劣
化を極力抑えつつ、バルブ固着が生じることを防ぐこと
ができる。
On the other hand, if the valve is fixed and exposed to high temperature exhaust gas for a long period of time, the valve oxidizes and sticks to the valve. Since the engine is driven, if the valve is switched to open the bypass passage to prevent the valve from sticking, the bypass catalyst is exposed to high temperature exhaust gas and deteriorates. However, in the fourth invention, it is based on the exhaust gas temperature. When the valve 34 is estimated to be stuck, the valve is switched periodically, and the air-fuel ratio is enriched when the bypass passage is opened by switching the valve. Therefore, deterioration of the platinum-based catalyst is suppressed as much as possible, and the valve is stuck. Can be prevented.

【0023】排気温度Tmpが一時的にバルブ酸化開始
温度Tcを下回る場合にも、時間tを0に戻して時間計
測をやり直すのでは、それだけバルブ切換処理を開始す
るタイミングが遅れて、バルブ固着を招きかねないので
あるが、第5の発明では排気温度Tmpがバルブ酸化開
始温度以上となった前回の高温領域において途中まで計
測した時間をそのまま残しており、今回の高温領域にな
ったときにその残してある時間から時間計測を行わせる
ので、バルブ固着推定時間tcに達するまでの時間が短
くなり、これによって排気温度Tmpが一時的にバルブ
酸化開始温度Tcを下回る場合でもバルブ固着を確実に
防止することができる。
Even when the exhaust gas temperature Tmp is temporarily below the valve oxidation start temperature Tc, if the time t is returned to 0 and the time measurement is performed again, the timing for starting the valve switching process is delayed by that much, and the valve sticking is fixed. In the fifth aspect of the invention, the time measured halfway in the previous high temperature region where the exhaust gas temperature Tmp is equal to or higher than the valve oxidation start temperature is left as it is, and when the fifth high temperature region is reached, Since the time measurement is performed from the remaining time, the time until the estimated valve sticking time tc is reached is shortened, which reliably prevents the sticking of the valve even when the exhaust temperature Tmp is temporarily below the valve oxidation start temperature Tc. can do.

【0024】劣化回復領域における高温かつリッチ雰囲
気の排気を白金系触媒に流しての劣化回復処理中に、急
激な減速に伴うフューエルカットや空燃比のフィードバ
ック制御が行われると、空燃比のリッチ化処理に干渉す
ることになり、空燃比のリッチ化処理が行われなくなる
のでは、白金系触媒が劣化してしまうが、第6の発明で
は劣化回復処理中はフューエルカットや空燃比フィード
バック制御を禁止するので、劣化回復処理中にフューエ
ルカットや空燃比のフィードバック制御が行われること
による白金系触媒の劣化を防ぐことができる。
During the deterioration recovery process in which exhaust gas of high temperature and rich atmosphere in the deterioration recovery region is passed through the platinum-based catalyst, if fuel cut or air-fuel ratio feedback control is performed due to rapid deceleration, the air-fuel ratio becomes rich. If the air-fuel ratio enrichment process is not performed and the platinum-based catalyst deteriorates, the platinum-based catalyst deteriorates. However, in the sixth invention, the fuel cut and the air-fuel ratio feedback control are prohibited during the deterioration recovery process. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the platinum-based catalyst due to the fuel cut and the feedback control of the air-fuel ratio being performed during the deterioration recovery process.

【0025】バルブを周期的に切換えてのバルブ固着防
止処理中においてバルブを切換えて排気を白金系触媒に
流しているときに、急激な減速に伴うフューエルカット
や空燃比のフィードバック制御が行われると、リーン雰
囲気の排気が流れ、あるいは流れることがあるので、白
金系触媒が劣化してしまうが、第7の発明ではバルブ固
着防止処理中はフューエルカットや空燃比フィードバッ
ク制御を禁止するので、リーン雰囲気の排気が白金系触
媒に流れることがなくなり、これによってバルブ固着防
止処理中にフューエルカットや空燃比のフィードバック
制御が行われることによる白金系触媒の劣化を防ぐこと
ができる。
When the valve is switched and the exhaust is flowing to the platinum-based catalyst during the valve sticking prevention process by periodically switching the valve, if fuel cut or feedback control of the air-fuel ratio due to rapid deceleration is performed. Since the exhaust gas in the lean atmosphere flows or may flow, the platinum-based catalyst deteriorates. In the seventh invention, however, the fuel cut and the air-fuel ratio feedback control are prohibited during the valve sticking prevention process. Of the exhaust gas does not flow to the platinum-based catalyst, which can prevent deterioration of the platinum-based catalyst due to fuel cut and feedback control of the air-fuel ratio during the valve sticking prevention process.

【0026】第8の発明では、排気温度を検出するため
のセンサーが不要となるので、コスト高になることがな
い。
In the eighth aspect of the invention, a sensor for detecting the exhaust gas temperature is not required, so the cost does not increase.

【0027】第9の発明では、バルブの固着が推定され
る場合であるかどうかの判定が、バルブ酸化開始温度と
バルブ固着推定時間の両方により決まるので、バルブの
サイズや材質が相違するときは、これに対応して、バル
ブ酸化開始温度やバルブ固着推定時間を変えればよく、
これによってバルブのサイズや材質の相違にも対応でき
る。
According to the ninth aspect of the present invention, the determination as to whether or not the valve sticking is estimated is determined by both the valve oxidation start temperature and the valve sticking estimation time. Therefore, when the size and material of the valve are different, In response to this, the valve oxidation start temperature and the estimated valve sticking time may be changed,
This makes it possible to handle differences in valve size and material.

【0028】[0028]

【実施例】図1において、排気マニホールド2に接続さ
れる排気管3の下流には、三元触媒であるメイン触媒4
が介装される。
EXAMPLE In FIG. 1, a main catalyst 4 which is a three-way catalyst is provided downstream of an exhaust pipe 3 connected to an exhaust manifold 2.
Is installed.

【0029】排気管3は排気マニホールド2のすぐ下流
で主通路3Aとバイパス通路3Bに分岐され、バイパス
通路3Bには白金(Pt)を主に担持させた三元触媒か
らなるバイパス触媒5が介装される。
The exhaust pipe 3 branches into a main passage 3A and a bypass passage 3B immediately downstream of the exhaust manifold 2, and a bypass catalyst 5 consisting of a three-way catalyst mainly carrying platinum (Pt) is interposed in the bypass passage 3B. To be dressed.

【0030】バイパス通路3Bと主通路3Aの分岐部に
は排気の流れを切換えるためのバルブ6が設けられ、こ
の切換バルブ6はコントロールユニット21からの駆動
信号により駆動される。なお、切換バルブ6はバイパス
通路3Bと主通路3Aの合流部に設けることもできる。
A valve 6 for switching the flow of exhaust gas is provided at a branch portion between the bypass passage 3B and the main passage 3A, and the switching valve 6 is driven by a drive signal from the control unit 21. The switching valve 6 may be provided at the confluence of the bypass passage 3B and the main passage 3A.

【0031】バイパス触媒5のすぐ上流と下流には一対
のO2センサー11、12が設けられ、これらO2センサ
ー11,12からの信号は、エンジンの冷却水温Twを
検出するセンサー13、エアフローメーター14、クラ
ンク角度の単位角度ごとの信号と基準位置信号(Ref
信号)とを出力するクランク角度センサー15からの信
号とともに、コントロールユニット21に入力され、マ
イクロコンピューターからなるコントロールユニット2
1では、バイパス通路3Bを全開にする側にバルブ6が
駆動されているときに上流側O2センサー出力に基づき
所定の空燃比フィードバック制御域において空燃比が理
論空燃比を中心とした狭い範囲に収まるようにフィード
バック制御する。
A pair of O 2 sensors 11 and 12 are provided immediately upstream and downstream of the bypass catalyst 5, and signals from these O 2 sensors 11 and 12 are a sensor 13 for detecting the engine cooling water temperature Tw and an air flow meter. 14. Crank angle signal for each unit angle and reference position signal (Ref
Signal) and the signal from the crank angle sensor 15 that outputs the signal) to the control unit 21 and is composed of a microcomputer.
In No. 1, when the valve 6 is driven to the side where the bypass passage 3B is fully opened, the air-fuel ratio becomes a narrow range around the theoretical air-fuel ratio in the predetermined air-fuel ratio feedback control region based on the upstream O 2 sensor output. Perform feedback control so that it fits.

【0032】さて、バイパス触媒5が劣化しないように
するためにはかなり低温(たとえば500℃)の領域で
バイパス通路3Bに排気を流すことになるが、このとき
にはバイパス触媒5を利用する機会が減ることから、排
気浄化性能が悪くなる。
In order to prevent the bypass catalyst 5 from deteriorating, the exhaust gas is allowed to flow in the bypass passage 3B in a region of a considerably low temperature (for example, 500 ° C.), but at this time, the opportunity to use the bypass catalyst 5 is reduced. Therefore, the exhaust purification performance becomes poor.

【0033】また、排気高温時はバイパス通路3Bを全
閉にする側にバルブ6が駆動されているが、この状態で
バルブ6が固定されたまま高温の排気に晒される時間が
長びくときは、バルブ6が酸化してバルブ固着の原因と
なる。かといって、バルブ固着防止のためバルブ6を駆
動してバイパス通路3Bを開いたのでは、バイパス触媒
5が高温の排気に晒されて劣化してしまう。
Further, the valve 6 is driven to the side where the bypass passage 3B is fully closed at the time of high temperature of exhaust gas, but in this state, when the valve 6 is fixed and exposed to high temperature exhaust gas for a long time, The valve 6 oxidizes and causes valve sticking. However, if the valve 6 is driven to open the bypass passage 3B in order to prevent the valve from sticking, the bypass catalyst 5 is exposed to high temperature exhaust gas and deteriorates.

【0034】これに対処するため、本発明では、白金
系触媒であるバイパス触媒5を劣化から積極的に回復さ
せることによってバイパス触媒5の使用温度限界の上昇
(つまり500℃以上の温度でも使用できるというこ
と)と高い排気浄化性能の維持を図るほか、排気高温
時にはバルブ6を周期的に切換えるとともに、このバル
ブ切換によりバイパス通路3Bを開くときには空燃比を
リッチ化することにより、バイパス触媒5の劣化を防
止、回復させつつバルブ固着を防止する。
In order to cope with this, in the present invention, the bypass catalyst 5, which is a platinum-based catalyst, is positively recovered from the deterioration to raise the operating temperature limit of the bypass catalyst 5 (that is, it can be used even at a temperature of 500 ° C. or higher). In addition to maintaining high exhaust gas purification performance, the valve 6 is periodically switched when the exhaust gas temperature is high, and the air-fuel ratio is made rich when the bypass passage 3B is opened by this valve switching, thereby degrading the bypass catalyst 5. Prevents valve recovery and prevents valve sticking.

【0035】について具体的に説明すると、触媒の劣
化には熱による貴金属のシンタリング(焼結)や助触媒
の変形から起こる永久劣化と硫黄付着や貴金属の酸化還
元より起こる回復可能な一時劣化とがある。この場合
に、白金系触媒については、貴金属の酸化による一時劣
化が大部分を占めるため、リーン排気高温下で大幅に劣
化し、この逆にリッチ排気高温下になると劣化した状態
からの回復がみられ、またその時間に応じて回復するこ
とを実験により初めて見い出している(特願平6−42
794号参照)。したがって、触媒5が劣化してない場
合の排気高温時には従来どおりバイパス通路3Bを全閉
にしてバイパス触媒5を排気に晒すことはないのである
が、触媒5が劣化したかどうかをみて劣化したと判断し
たときに限り、劣化よりの回復のため、所定の排気高温
域で空燃比をリッチ化した後にバルブ6を切換えて、バ
イパス触媒5に高温でリッチ雰囲気の排気を流すのであ
る。
More specifically, the deterioration of the catalyst includes permanent deterioration caused by sintering (sintering) of the noble metal due to heat and deformation of the co-catalyst and recoverable temporary deterioration caused by adhesion of sulfur and redox of the noble metal. There is. In this case, the platinum-based catalyst is mostly deteriorated temporarily by the oxidation of the precious metal, so it is significantly deteriorated at high lean exhaust temperature, and conversely, it is recovered from the deteriorated state at high rich exhaust temperature. It was found for the first time by experiments that recovery was achieved according to the time (Japanese Patent Application No. 6-42).
794). Therefore, when the temperature of the exhaust gas is high when the catalyst 5 is not deteriorated, the bypass passage 3B is not fully closed as in the conventional case to expose the bypass catalyst 5 to the exhaust gas, but it is judged that the catalyst 5 is deteriorated depending on whether it is deteriorated. Only when the judgment is made, in order to recover from the deterioration, the valve 6 is switched after the air-fuel ratio is made rich in a predetermined exhaust high temperature region, and the exhaust gas in a high temperature and rich atmosphere is flown to the bypass catalyst 5.

【0036】については、バルブ6を固定したまま排
気高温状態が所定時間を経過したときにバルブ固着が生
じるので、バルブ6を固定したまま排気高温状態が継続
した時間を計測し、この時間が前記所定時間に対して余
裕をもって定めた時間となるたびにバルブ6を切換える
ことによってバルブ固着を防止する。このときも白金系
触媒である触媒5の劣化、回復の性質を利用して、バイ
パス通路3Bを開く側にバルブ6を切換えるときには、
空燃比をリッチ化することにより触媒5の劣化を極力抑
える。このとき、ある程度の高温が得られるなら触媒5
の劣化からの回復が可能である。
With respect to the above, since the valve sticking occurs when the exhaust gas high temperature state has passed a predetermined time with the valve 6 fixed, the time during which the exhaust high temperature state is maintained with the valve 6 fixed is measured. The valve sticking is prevented by switching the valve 6 every time when a predetermined time has a margin with respect to the predetermined time. Also at this time, when the valve 6 is switched to the side that opens the bypass passage 3B by utilizing the property of deterioration and recovery of the catalyst 5 which is a platinum-based catalyst,
By enriching the air-fuel ratio, deterioration of the catalyst 5 is suppressed as much as possible. At this time, if a certain high temperature can be obtained, the catalyst 5
It is possible to recover from deterioration.

【0037】このようにすることで、触媒5の劣化から
の積極的回復と排気高温下でのバルブ6の固着防止とを
ともに行うのである。
By doing so, both active recovery from deterioration of the catalyst 5 and prevention of sticking of the valve 6 under high exhaust temperature are performed.

【0038】コントロールユニット21で実行されるこ
の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説
明する。
The contents of this control executed by the control unit 21 will be described with reference to the following flowchart.

【0039】図2のフローチャートは触媒5の劣化度を
算出するためのもので、Ref信号に同期して実行す
る。
The flowchart of FIG. 2 is for calculating the degree of deterioration of the catalyst 5, and is executed in synchronization with the Ref signal.

【0040】ステップ1では冷却水温Twと所定値T1
を比較し、Tw≧T1であれば、暖機終了後と判断して
ステップ2に進み、触媒5の劣化診断領域であるかどう
かをみる。診断領域の判定は次の各項目を1つずつチェ
ックすることにより行い、各項目のすべてが満たされた
ときに、診断領域と判断する。つまり、(1)空燃比の
フィードバック制御域である、(2)車速が所定範囲内
にある、(2)エンジン回転数Nが所定範囲内にある、
(3)基本噴射パルス幅Tpが所定範囲内にあるとき
に、診断領域と判断して、ステップ3以降に進む。
In step 1, the cooling water temperature Tw and the predetermined value T1
If Tw ≧ T1, it is determined that the warm-up is completed, and the process proceeds to step 2 to check whether it is in the deterioration diagnosis region of the catalyst 5. The diagnosis area is determined by checking the following items one by one, and when all of the items are satisfied, the diagnosis area is determined. That is, (1) the air-fuel ratio feedback control range, (2) the vehicle speed is within a predetermined range, (2) the engine speed N is within a predetermined range,
(3) When the basic injection pulse width Tp is within the predetermined range, it is determined to be in the diagnostic region, and the process proceeds to step 3 and subsequent steps.

【0041】ステップ3、4では上流側O2センサー出
力の反転周波数F1と下流側O2センサー出力の反転周
波数F2とを読み込み、これらの比F2/F1を反転周
波数比Frとしてステップ5において算出する。
In Steps 3 and 4, the inversion frequency F1 of the output of the upstream O 2 sensor and the inversion frequency F2 of the output of the downstream O 2 sensor are read, and the ratio F2 / F1 thereof is calculated in Step 5 as the inversion frequency ratio Fr. .

【0042】なお、診断領域ではバイパス通路3Bを全
開にする側にバルブ6が駆動されており、上流側O2
ンサー出力に基づいて疑似的な比例積分制御により供給
燃料量が制御されるので、上流側O2センサー出力が周
期的にリッチとリーンを繰り返す。これに対して、触媒
5下流側では触媒5のO2ストレージ能力により残存酸
素濃度の変動が非常に緩やかなものとなるので、下流側
2センサー出力としては、上流側O2センサー出力にく
らべて変動幅が小さく、かつ周期が長くなる。一方、触
媒5が劣化してくると、触媒5のO2ストレージ能力の
低下により、触媒5の上流側と下流側とで酸素濃度がそ
れほど変わらなくなるので、上流側O2センサー出力に
近似した周期で下流側O2センサー出力が反転を繰り返
すようになり、かつその変動幅も大きくなってくる。し
たがって、触媒劣化前の反転周波数比Frの値はほぼ0
であり、Frの値が1に近づくほど劣化の程度が大きい
ことを表す。
In the diagnosis area, the valve 6 is driven to the side where the bypass passage 3B is fully opened, and the supplied fuel amount is controlled by pseudo proportional-plus-integral control based on the upstream O 2 sensor output. The output of the upstream O 2 sensor periodically repeats rich and lean. On the other hand, on the downstream side of the catalyst 5, the fluctuation of the residual oxygen concentration becomes very gentle due to the O 2 storage capacity of the catalyst 5, so that the downstream O 2 sensor output is different from the upstream O 2 sensor output. The fluctuation range is small and the cycle is long. On the other hand, when the catalyst 5 deteriorates, the oxygen concentration of the upstream side and the downstream side of the catalyst 5 do not change so much due to the decrease of the O 2 storage capacity of the catalyst 5, so the cycle close to the output of the upstream O 2 sensor is obtained. Then, the output of the downstream O 2 sensor is repeatedly inverted, and its fluctuation range becomes large. Therefore, the value of the reversal frequency ratio Fr before catalyst deterioration is almost 0.
That is, the closer the Fr value is to 1, the greater the degree of deterioration.

【0043】ステップ6では反転周波数比Frから図3
を内容とするテーブルを参照して、触媒劣化度Rを求め
る。
In step 6, from the inversion frequency ratio Fr, as shown in FIG.
The catalyst deterioration degree R is obtained by referring to the table having the contents of.

【0044】ステップ7では劣化回復処理フラグ(初期
値は“0”)をみる。まだ、劣化回復処理を行っていな
いときは劣化回復処理フラグ=0となっているので、ス
テップ8に進み、触媒劣化度Rと劣化判定値Rcを比較
し、R≧Rcであるときは、劣化回復処理を実行するた
めステップ9において劣化回復処理フラグを“1”にセ
ットする。
In step 7, the deterioration recovery processing flag (initial value is "0") is checked. When the deterioration recovery process is not yet performed, the deterioration recovery process flag is set to 0. Therefore, the process proceeds to step 8, the catalyst deterioration degree R and the deterioration determination value Rc are compared, and when R ≧ Rc, the deterioration is performed. In order to execute the recovery process, the deterioration recovery process flag is set to "1" in step 9.

【0045】図4のフローチャートは、触媒5の劣化回
復処理を行うためのもので、一定周期(Δt)で実行す
る。
The flowchart of FIG. 4 is for carrying out the deterioration recovery process of the catalyst 5, and is executed at a constant cycle (Δt).

【0046】ステップ11では劣化回復処理フラグをみ
て、これが“1”のときはステップ12でステップ12
に進んだのが初めてかどうかみる。
In step 11, the deterioration recovery processing flag is checked. If it is "1", step 12 is followed by step 12
See if it is the first time to proceed to.

【0047】初めてであればステップ13、14の前処
理に進む。ステップ13ではフューエルカットおよび空
燃比フィードバック制御(図ではF/B制御で略記)を
いずれも禁止する。劣化回復領域における高温の排気を
バイパス触媒5に流しての劣化回復処理中に、急激な減
速に伴うフューエルカットや空燃比のフィードバック制
御が行われると、触媒5にリーン雰囲気の排気が流れ、
あるいは流れることがあり、これによって触媒5が劣化
してしまうため、劣化回復処理中はフューエルカットお
よび空燃比フィードバック制御を禁止するのである。
If it is the first time, the process proceeds to the preprocessing of steps 13 and 14. In step 13, both fuel cut and air-fuel ratio feedback control (abbreviated as F / B control in the figure) are prohibited. If fuel cut or feedback control of the air-fuel ratio accompanying rapid deceleration is performed during the deterioration recovery process in which the hot exhaust gas in the deterioration recovery region is passed through the bypass catalyst 5, exhaust gas in a lean atmosphere flows to the catalyst 5,
Alternatively, the catalyst 5 may flow due to the flow, and the catalyst 5 deteriorates. Therefore, the fuel cut and the air-fuel ratio feedback control are prohibited during the deterioration recovery process.

【0048】ステップ14ではどの程度の劣化回復を行
えばよいのかを判定するため、触媒劣化度Rに応じた劣
化回復度要求値Kを図5を内容とするテーブルを参照し
て求める。
In step 14, in order to determine how much deterioration recovery should be performed, a deterioration recovery degree required value K corresponding to the catalyst deterioration degree R is obtained by referring to the table having the contents of FIG.

【0049】図4のステップ15では劣化回復領域フラ
グ(初期値は“0”)をみる。劣化回復処理フラグが
“1”となった後にステップ15に進んだのが初めてで
あれば、劣化回復領域フラグ=0となっているので、ス
テップ16に進み、エンジン回転Nと基本噴射パルス幅
Tpから図6を内容とするマップを参照して、NとTp
の属する運転点が劣化回復領域にあるかどうかをみる。
図6において、劣化回復領域は破線で示した曲線を境界
として、これより高負荷高回転側である。
In step 15 of FIG. 4, the deterioration recovery area flag (initial value is "0") is checked. If it is the first time that the process proceeds to step 15 after the deterioration recovery processing flag becomes "1", the deterioration recovery region flag = 0, so the process proceeds to step 16 and the engine speed N and the basic injection pulse width Tp are set. To N and Tp with reference to the map containing the contents of FIG.
Check whether the operating point to which the belongs belongs to the deterioration recovery area.
In FIG. 6, the deterioration recovery region is on the higher load and higher rotation side with the curve indicated by the broken line as the boundary.

【0050】図6には同時にKMRゾーン(空燃比フィ
ードバック制御が停止され混合比増量係数KMRの働く
領域のこと)を示し、このKMRゾーンでは空燃比が理
論空燃比よりリッチ側にされる。つまり、劣化回復に必
要な温度の得られる所定値以上の高温域であって空燃比
がリッチ雰囲気にある領域が劣化回復領域になるわけで
ある。なお、図6には後述する排気温度Tmpのマップ
をも重ねて示している。
FIG. 6 also shows a KMR zone (a region where the air-fuel ratio feedback control is stopped and the mixture ratio increasing coefficient KMR acts), and in this KMR zone, the air-fuel ratio is made richer than the stoichiometric air-fuel ratio. In other words, a region in which the temperature necessary for recovery from deterioration is equal to or higher than a predetermined value and the air-fuel ratio is in the rich atmosphere is the deterioration recovery region. Note that FIG. 6 also shows a map of the exhaust temperature Tmp, which will be described later, in an overlapping manner.

【0051】劣化回復領域と判定されたときには図4の
ステップ17、18においてバイパス通路3Bを全開に
する側にバルブ6を切換えて排気のすべてを触媒5に流
し、劣化回復領域フラグを“1”にセットする。
When it is judged that the deterioration recovery region is reached, in steps 17 and 18 of FIG. 4, the valve 6 is switched to the side where the bypass passage 3B is fully opened to flow all the exhaust gas to the catalyst 5, and the deterioration recovery region flag is set to "1". Set to.

【0052】この劣化回復領域フラグの“1”へのセッ
トにより、次の制御周期ではステップ11、12からス
テップ13、14を飛ばしてステップ15、19に流
れ、ここで劣化回復領域にあるかどうかみる。劣化回復
領域にあれば、継続して劣化回復領域にあるので、ステ
ップ20に進み、NとTpより図6を内容とするマップ
を参照して排気温度Tmpを求め、このTmpと制御周
期Δtを用いステップ21において触媒5の回復度(初
期値は0)Kkを、 Kk←Kk+Δt×Tmp の式によって求める。
By setting the deterioration recovery area flag to "1", in the next control cycle, steps 11 and 12 are skipped and steps 13 and 14 are skipped to flow to steps 15 and 19, where it is determined whether the area is in the deterioration recovery area. View. If it is in the deterioration recovery region, it is continuously in the deterioration recovery region, so the routine proceeds to step 20, where the exhaust temperature Tmp is obtained from N and Tp by referring to the map having the contents of FIG. 6, and this Tmp and the control cycle Δt are calculated. In step 21 of use, the recovery degree Kk of the catalyst 5 (initial value is 0) Kk is calculated by the following equation: Kk ← Kk + Δt × Tmp.

【0053】触媒5の劣化からの回復は、劣化回復領域
における排気が高温であればあるほど早く行うことがで
き、また劣化回復領域にある時間に応じて回復する(滞
在時間が長いほど回復も早い)ことから、制御周期Δt
を排気温度Tmpに乗算した値を制御周期ごとに積算す
ることによって、触媒5がリッチ雰囲気での排気温度と
この排気温度に晒された時間とに応じた触媒回復度Kk
を算出することができるのである。なお、飛ばしたステ
ップ30、31、32は後述する。
The higher the temperature of the exhaust gas in the deterioration recovery region, the faster the recovery from the deterioration of the catalyst 5 can be performed, and the recovery can be performed according to the time in the deterioration recovery region (the longer the stay time, the higher the recovery time). Since it is early), the control cycle Δt
Is multiplied by the exhaust temperature Tmp for each control cycle to obtain the catalyst recovery degree Kk according to the exhaust temperature of the catalyst 5 in a rich atmosphere and the time of exposure to the exhaust temperature.
Can be calculated. The skipped steps 30, 31, 32 will be described later.

【0054】次に、図4のステップ22ではこの触媒回
復度Kkと劣化回復度要求値Kを比較し、Kk>Kより
触媒5が要求値までまだ回復していない状態ではステッ
プ11に戻って処理を繰り返す。劣化回復領域に続けて
ある限り、ステップ11、12、15、19、20、2
1、22の処理を繰り返すことになり、やがて触媒回復
度Kkが劣化回復度要求値K以上となったときステップ
23、24、25の後処理を行う。
Next, at step 22 in FIG. 4, the catalyst recovery degree Kk is compared with the deterioration recovery degree request value K. If Kk> K, the catalyst 5 has not yet recovered to the required value, and the process returns to step 11. Repeat the process. As long as it continues to the degradation recovery area, steps 11, 12, 15, 19, 20, 2
The processes of 1 and 22 are repeated, and when the catalyst recovery degree Kk eventually becomes equal to or higher than the deterioration recovery degree request value K, the post-processing of steps 23, 24 and 25 is performed.

【0055】ステップ23、24、25では劣化回復処
理を終了するため、劣化回復領域フラグ、劣化回復処理
フラグ、劣化回復途中フラグをすべて“0”に戻し、触
媒劣化度Rと触媒回復度Kkの値をクリアし、バイパス
通路3Bを全閉にする側にバルブ6を切換える。
In steps 23, 24 and 25, since the deterioration recovery process is completed, the deterioration recovery region flag, the deterioration recovery process flag and the deterioration recovery in-progress flag are all returned to "0", and the catalyst deterioration degree R and the catalyst recovery degree Kk are set. The value is cleared and the valve 6 is switched to the side where the bypass passage 3B is fully closed.

【0056】一方、劣化回復処理の途中で劣化回復領域
でなくなったときは図4のステップ19からステップ2
6〜29に進む。まず、ステップ26では劣化回復領域
フラグを“0”に戻し、劣化回復途中フラグ(初期値は
“0”)を“1”にセットする。ステップ27、28で
は劣化回復度要求値Kから触媒回復度Kkを減算した値
(K−Kk)から図7を内容とするテーブルを参照して
劣化回復処理途中での触媒劣化度R1を求め、これをメ
モリーに記憶した後、Kkの値をクリアする。また、ス
テップ29においてバイパス通路3Bを全閉にする側に
バルブ6を切換える。このときは、その後にステップ1
1、12、30からステップ31、32へと流れ、メモ
リーに記憶されているR1の値を触媒劣化度Rに移し、
この移された触媒劣化度Rから図5を内容とするテーブ
ルを参照して劣化回復度要求度Kを求めた後、ステップ
15以降の処理を実行する。
On the other hand, when the deterioration recovery area is no longer in the middle of the deterioration recovery process, steps 19 to 2 in FIG.
Go to 6-29. First, in step 26, the deterioration recovery area flag is returned to "0", and the deterioration recovery midway flag (initial value is "0") is set to "1". In steps 27 and 28, the catalyst deterioration degree R1 during the deterioration recovery process is obtained from the value (K-Kk) obtained by subtracting the catalyst recovery degree Kk from the deterioration recovery degree request value K with reference to the table having the contents of FIG. After storing this in memory, the value of Kk is cleared. Further, in step 29, the valve 6 is switched to the side where the bypass passage 3B is fully closed. In this case, follow step 1
From 1, 12, 30 to steps 31, 32, the value of R1 stored in the memory is transferred to the catalyst deterioration degree R,
From the transferred catalyst deterioration degree R, the deterioration recovery degree request degree K is obtained by referring to the table having the contents of FIG. 5, and then the processing of step 15 and thereafter is executed.

【0057】この場合(つまり劣化回復途中フラグ=1
かつ劣化回復領域フラグ=1のとき)の劣化回復度要求
値Kは、図8の右半分に示したように、初めて劣化回復
処理を開始するときの値(図8の左半分参照)より小さ
くなるので、この場合の劣化回復度要求値Kに触媒回復
度Kkが達するまでの時間が早くなる。途中まででも回
復した分だけ触媒劣化度Rを小さくしてこれを記憶して
おき、その後に劣化回復領域になったときには、その記
憶した劣化度Rに応じた要求値Kを設定することによ
り、劣化回復処理の重複を避けるのである。
In this case (that is, deterioration recovery intermediate flag = 1)
Also, the deterioration recovery degree request value K (when the deterioration recovery area flag = 1) is smaller than the value when the deterioration recovery process is started for the first time (see the left half of FIG. 8), as shown in the right half of FIG. Therefore, the time until the catalyst recovery degree Kk reaches the deterioration recovery degree required value K in this case is shortened. The catalyst deterioration degree R is reduced by the amount of recovery even halfway and stored, and when the deterioration recovery region is reached thereafter, the required value K corresponding to the stored deterioration degree R is set, This avoids duplication of deterioration recovery processing.

【0058】図9のフローチャートはバルブ6の基本的
な切換処理を行うためのもので、一定周期で実行する。
これは、従来と同じである。
The flowchart of FIG. 9 is for performing a basic switching process of the valve 6, and is executed at a constant cycle.
This is the same as the conventional one.

【0059】ステップ41ではエンジン回転数Nと基本
噴射パルス幅Tpから図6に示したマップを参照して排
気温度Tmpを求め、この排気温度Tmpと触媒劣化温
度TRを比較する。TRは触媒5が劣化する温度として
予め定めているもので、排気温度Tmpがこの温度TR
より低いときは触媒5はあまり劣化をしないと判断し、
ステップ43に進んで、Tmp≦TRとなったのが初め
てかどうかみる。始めてであれば、バルブ6を切換えて
バイパス通路3Bを全開にし、触媒5に排気を流す。こ
れに対して、排気温度TmpがTRよりも高くなったと
きにも、触媒5に排気を流すときは触媒5が劣化し始め
るので、このときはステップ45に進み、排気温度Tm
pがTRを超えたのが始めてかどうかみて始めてであれ
ば、ステップ46においてバイパス通路3Bを全閉にす
る側にバルブ6を切換える。
In step 41, the exhaust temperature Tmp is obtained from the engine speed N and the basic injection pulse width Tp by referring to the map shown in FIG. 6, and this exhaust temperature Tmp is compared with the catalyst deterioration temperature TR. TR is predetermined as a temperature at which the catalyst 5 deteriorates, and the exhaust temperature Tmp is the temperature TR.
When it is lower, it is judged that the catalyst 5 does not deteriorate much,
Proceed to step 43 to see if it is the first time that Tmp ≦ TR. If it is the first time, the valve 6 is switched to fully open the bypass passage 3B, and the exhaust gas is passed through the catalyst 5. On the other hand, even when the exhaust gas temperature Tmp becomes higher than TR, the catalyst 5 begins to deteriorate when the exhaust gas flows through the catalyst 5, so in this case, the routine proceeds to step 45, where the exhaust gas temperature Tm
If it is the first time for p to exceed TR, then in step 46 the valve 6 is switched to the side where the bypass passage 3B is fully closed.

【0060】このように、排気が低温であるときにはバ
イパス触媒5とメイン触媒4とで排気を浄化し、排気が
所定の高温域になったときにはメイン触媒4が十分活性
していると判断し、またバイパス触媒5の劣化を防止す
るためバイパス触媒5に排気を流さないのである。
Thus, when the exhaust gas is at a low temperature, the bypass catalyst 5 and the main catalyst 4 purify the exhaust gas, and when the exhaust gas reaches a predetermined high temperature range, it is judged that the main catalyst 4 is sufficiently activated, Further, in order to prevent the deterioration of the bypass catalyst 5, the exhaust gas does not flow through the bypass catalyst 5.

【0061】図10のフローチャートは、バルブ6の固
着防止のためのもので、一定周期(Δt)で実行する。
The flowchart of FIG. 10 is for preventing the valve 6 from sticking, and is executed at a constant cycle (Δt).

【0062】まず、ステップ51ではエンジン回転数N
と基本噴射パルス幅Tpから図6を内容とするマップを
参照して排気温度Tmpを求め、この排気温度Tmpと
バルブ酸化開始温度Tcをステップ52において比較す
る。Tmp≧Tcよりバルブ6の酸化が開始されると判
断したときは、ステップ53で時間(初期値は0)tと
バルブ固着推定時間tcを比較する。tcはバルブ固着
までの推定時間であり、初めてTmp≧Tcとなったと
きはt<tcであるため、ステップ53からステップ5
4に進んで、時間tを制御周期Δtだけ増加させる。t
は排気温度TmpがTc以上になっている時間を計測す
るものであり、tがtc以上となったときにはバルブ6
が固着してしまうと判断し、ステップ53からステップ
55以降のバルブ6の周期的切換に進む。
First, at step 51, the engine speed N
Then, the exhaust temperature Tmp is obtained from the basic injection pulse width Tp by referring to the map having the contents of FIG. 6, and this exhaust temperature Tmp and the valve oxidation start temperature Tc are compared in step 52. When it is determined that the oxidation of the valve 6 is started from Tmp ≧ Tc, the time (initial value is 0) t is compared with the estimated valve sticking time tc in step 53. tc is an estimated time until the valve sticks, and when Tmp ≧ Tc for the first time, t <tc. Therefore, step 53 to step 5
4, the time t is increased by the control cycle Δt. t
Measures the time during which the exhaust temperature Tmp is above Tc, and when t is above tc, the valve 6
Is determined to be fixed, and the process proceeds from step 53 to step 55 to the periodic switching of the valve 6.

【0063】なお、上記のバルブ酸化開始温度TcはT
R(触媒5が劣化する温度)あるいはこれよりも高い温
度で設定されているため、バルブ6の固着防止処理に入
る前にTmp≧Tcの条件が成立したとき、バルブ6は
バイパス通路3Bを全閉にしている側にある。
The above valve oxidation start temperature Tc is T
Since the temperature is set to R (the temperature at which the catalyst 5 deteriorates) or a temperature higher than this, when the condition of Tmp ≧ Tc is satisfied before starting the sticking prevention processing of the valve 6, the valve 6 completely removes the bypass passage 3B. It is on the closed side.

【0064】ステップ55ではバルブ切換処理フラグ
(初期値は“0”)をみる。初めてのときはバルブ切換
処理フラグ=0よりステップ56に進み、バルブ切換処
理フラグを“1”にセットする。
At step 55, the valve switching processing flag (initial value is "0") is checked. When it is the first time, the process proceeds from step 0 to step 56, and the valve switching process flag is set to "1".

【0065】ステップ57、59においてはフューエル
カットと空燃比フィードバック制御を禁止し、空燃比を
理論空燃比よりもリッチにした後、ステップ60でバイ
パス通路3Bを全開にする側にバルブ6を切換える。固
着防止のためバルブ6を切換えるわけであるが、このバ
ルブ切換に伴いバイパス通路3Bを全開にする側にバル
ブ6を切換えているときにフュエルカットや空燃比フィ
ードバック制御が行われて触媒5にリーン雰囲気の排気
が流れ、あるいは流れることがあると、触媒5が劣化し
てしまうので、バイパス通路3Bを開くときには触媒5
の劣化を進ませないためリッチ雰囲気の排気を触媒5に
流すのである。
In steps 57 and 59, the fuel cut and the air-fuel ratio feedback control are prohibited, and the air-fuel ratio is made richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Then, in step 60, the valve 6 is switched to the side where the bypass passage 3B is fully opened. The valve 6 is switched to prevent sticking. With this valve switching, when the valve 6 is switched to the side where the bypass passage 3B is fully opened, fuel cut or air-fuel ratio feedback control is performed and the catalyst 5 leans. When the exhaust gas in the atmosphere flows or may flow, the catalyst 5 deteriorates. Therefore, when opening the bypass passage 3B, the catalyst 5
Therefore, exhaust gas in a rich atmosphere is passed through the catalyst 5 in order to prevent deterioration of the catalyst.

【0066】なお、ステップ58においてNとTpが図
6で示したKMRゾーンにあるときは、ステップ59の
空燃比のリッチ化を飛ばす。運転条件がKMRゾーンに
あるときはKMRの働きにより空燃比がすでにリッチに
なっているのでそれ以上リッチにする必要がないからで
ある。
When N and Tp are in the KMR zone shown in FIG. 6 in step 58, the enrichment of the air-fuel ratio in step 59 is skipped. This is because when the operating condition is in the KMR zone, the air-fuel ratio has already become rich due to the action of KMR, so it is not necessary to make it richer than that.

【0067】次の制御周期でもTmp≧Tcかつt≧t
cの条件が成立するときは、図10のステップ55から
ステップ61に進むことになり、バイパス通路3Bを全
開にする側にバルブを固定した状態で所定時間が経過し
たかどうかみて、所定時間が経過していなければ、ステ
ップ51に戻って処理を繰り返す。所定時間が経過する
までそのままの状態で待機するわけである。所定時間が
経過したときには、ステップ61からステップ62、6
4に進み、バイパス通路3Bを全閉にする側にバルブ6
を戻し、空燃比のリッチ化を中止する。ステップ63に
おいてKMRゾーンにあるときは、ステップ64を飛ば
す。つまり、Tmp≧Tcかつt≧tcの条件が続くと
きには、図11に示したように、バイパス通路3Bを全
開にする側にバルブ6を固定しリッチ雰囲気の排気を触
媒5に流すことを所定時間続けた後にバイパス通路3B
を全閉にする側にバルブ6をいったん戻す操作を繰り返
し行うのである。
Even in the next control cycle, Tmp ≧ Tc and t ≧ t
When the condition of c is satisfied, the process proceeds from step 55 to step 61 in FIG. 10, and it is determined whether the predetermined time has elapsed with the valve fixed on the side where the bypass passage 3B is fully opened, and the predetermined time is determined. If it has not elapsed, the process returns to step 51 and is repeated. It waits as it is until a predetermined time elapses. When the predetermined time has elapsed, steps 61 to 62, 6
4 and the valve 6 on the side where the bypass passage 3B is fully closed.
To stop the enrichment of the air-fuel ratio. If it is in the KMR zone in step 63, step 64 is skipped. That is, when the conditions of Tmp ≧ Tc and t ≧ tc continue, as shown in FIG. 11, the valve 6 is fixed to the side where the bypass passage 3B is fully opened and the exhaust gas in the rich atmosphere is allowed to flow to the catalyst 5 for a predetermined time. After continuing, bypass passage 3B
The operation of returning the valve 6 to the fully closed side is repeated.

【0068】このようにして、排気が高温のときにも触
媒5の劣化を極力抑えつつバルブ6を周期的に切換える
ことによって、バルブ固着を防止することができる。
In this way, even if the temperature of the exhaust gas is high, the valve 6 can be periodically switched while suppressing the deterioration of the catalyst 5 as much as possible, so that the valve sticking can be prevented.

【0069】やがて、Tmp<Tcになると、図10の
ステップ52からステップ65に進み、バルブ切換処理
フラグをみて、バルブ切換処理フラグ=1のときはバル
ブ切換処理を終了するため、ステップ66、67におい
てバルブ切換フラグを“0”に戻し、時間tをクリアす
る。
When Tmp <Tc, the process proceeds from step 52 to step 65 in FIG. 10, and the valve switching process flag is checked. When the valve switching process flag = 1, the valve switching process is terminated, so steps 66 and 67 are executed. At, the valve switching flag is returned to "0" and the time t is cleared.

【0070】一方、Tmp<Tcかつバルブ切換処理フ
ラグ=0のときにはステップ52、65からステップ6
9に進み、時間tをメモリーに記憶しておく。なお、ス
テップ68、70は後述する。
On the other hand, when Tmp <Tc and the valve switching process flag = 0, steps 52 and 65 to step 6 are executed.
Proceed to step 9 to store the time t in the memory. Note that steps 68 and 70 will be described later.

【0071】図10のステップ69においてtが0でな
い値を持つのは、一度はTmp≧Tcの条件が成立して
時間tの計測を始めたが、時間tがバルブ固着推定時間
tcに達する前にTmp<Tcとなった(つまりバルブ
切換処理フラグは“1”にセットされない)場合であ
る。この場合には、その後にTmp≧Tcの条件が再び
成立したときにメモリーに記憶されている値を初期値と
して図10のステップ54における時間計測が行われ
る。
In step 69 of FIG. 10, t has a value other than 0 because once the condition of Tmp ≧ Tc is satisfied and the time t is measured, the time t reaches the estimated valve sticking time tc. Is Tmp <Tc (that is, the valve switching process flag is not set to "1"). In this case, when the condition of Tmp ≧ Tc is satisfied again thereafter, the value stored in the memory is used as the initial value and the time measurement in step 54 of FIG. 10 is performed.

【0072】これは、図12に示したように、排気温度
Tmpが一時的にTcを下回る場合にも、時間tを0に
戻して時間計測をやり直すのでは(第2段目の破線参
照)、それだけバルブ切換処理を開始するタイミングが
遅れて、バルブ固着を招きかねないので、排気温度Tm
pが一時的にTcを下回る場合でもバルブ固着を確実に
防止するため、前回の排気高温領域において途中まで計
測した時間をそのまま残しておき、今回の排気高温領域
になったときにはその残してある時間から時間計測を行
わせるのである(第2段目の実線参照)。
As shown in FIG. 12, even if the exhaust temperature Tmp is temporarily below Tc, the time t may be reset to 0 and the time measurement may be restarted (see the second broken line). However, the timing for starting the valve switching process is delayed by that much, which may lead to valve sticking.
Even if p is temporarily below Tc, in order to reliably prevent valve sticking, the time measured halfway in the previous exhaust high temperature region is left as it is, and when the current exhaust high temperature region is reached, the remaining time From then on, the time is measured (see the solid line in the second row).

【0073】なお、図10のステップ68では他の制御
(図9の基本的切換処理のこと)でバルブ6が一度でも
作動したかどうかみて一度でも作動したときには固着防
止になるので、ステップ70でこの時間tをクリアす
る。
In step 68 of FIG. 10, it is determined whether the valve 6 has been operated even once by other control (the basic switching process of FIG. 9). If the valve 6 is operated even once, the sticking is prevented. This time t is cleared.

【0074】実施例では図4の制御周期と図10の制御
周期Δtを同じにしたが、異ならせてもかまわない。
In the embodiment, the control cycle of FIG. 4 and the control cycle Δt of FIG. 10 are the same, but they may be different.

【0075】[0075]

【発明の効果】第1の発明では、排気浄化性能が高めら
れるほか、劣化回復が可能な分だけ白金系触媒の容量や
貴金属担持量を減らすことができる。
According to the first aspect of the present invention, not only the exhaust gas purification performance is enhanced, but also the capacity of the platinum-based catalyst and the amount of the noble metal supported can be reduced by the amount capable of recovery from deterioration.

【0076】第2の発明では、白金系触媒がリッチ雰囲
気での排気温度とこの排気温度に晒された時間とに応じ
た触媒回復度を算出することができ、これによって精度
良く劣化回復処理を終了することができる。
In the second aspect of the present invention, it is possible to calculate the catalyst recovery degree according to the exhaust gas temperature in a rich atmosphere of the platinum-based catalyst and the time of exposure to this exhaust gas temperature. Can be finished.

【0077】第3の発明では、触媒回復度が劣化回復度
要求値に達する前に劣化回復領域でなくなった場合にお
いてその後に劣化回復領域になったときに劣化回復処理
を開始するまでの時間が早くなり、これによって劣化回
復処理の重複を避けることができる。
According to the third aspect of the invention, when the catalyst recovery degree is no longer within the deterioration recovery area before reaching the deterioration recovery degree required value, the time until the deterioration recovery process is started when the catalyst recovery degree is subsequently reached This speeds up the process, thereby avoiding duplication of deterioration recovery processing.

【0078】第4の発明では、白金系触媒の劣化を極力
抑えつつ、バルブ固着が生じることを防ぐことができ
る。
In the fourth aspect of the present invention, it is possible to prevent the valve sticking while suppressing the deterioration of the platinum-based catalyst as much as possible.

【0079】第5の発明では、排気温度が一時的にバル
ブ酸化開始温度を下回る場合でもバルブ固着を確実に防
止することができる。
In the fifth aspect, even if the exhaust temperature is temporarily below the valve oxidation start temperature, the valve sticking can be reliably prevented.

【0080】第6の発明では、劣化回復処理中にフュー
エルカットや空燃比のフィードバック制御が行われるこ
とによる白金系触媒の劣化を防ぐことができる。
In the sixth aspect of the invention, it is possible to prevent deterioration of the platinum-based catalyst due to feedback control of fuel cut and air-fuel ratio during deterioration recovery processing.

【0081】第7の発明では、バルブ固着防止処理中に
フューエルカットや空燃比のフィードバック制御が行わ
れることによる白金系触媒の劣化を防ぐことができる。
In the seventh aspect of the present invention, it is possible to prevent the deterioration of the platinum-based catalyst due to the fuel cut and the feedback control of the air-fuel ratio being performed during the valve sticking prevention process.

【0082】第8の発明では、排気温度を検出するため
のセンサーが不要となり、コスト高になることがない。
In the eighth aspect of the invention, the sensor for detecting the exhaust gas temperature is not required and the cost does not increase.

【0083】第9の発明では、エンジン機種が相違する
ときは、これに対応してバルブ酸化開始温度や固着推定
時間を変えればよく、これによってエンジン機種の相違
にも対応できる。
In the ninth aspect of the invention, when the engine model is different, the valve oxidation start temperature and the estimated sticking time may be changed correspondingly, and thus the engine model can be coped with.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例の制御システム図である。FIG. 1 is a control system diagram of an embodiment.

【図2】触媒5の劣化度の算出を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining calculation of the degree of deterioration of the catalyst 5.

【図3】反転周波数比Frに対する触媒劣化度Rの特性
図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram of a catalyst deterioration degree R with respect to an inversion frequency ratio Fr.

【図4】劣化回復処理を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart for explaining deterioration recovery processing.

【図5】触媒劣化度Rに対する劣化回復度要求値Kの特
性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of a deterioration recovery degree required value K with respect to a catalyst deterioration degree R.

【図6】劣化回復領域、KMRゾーンの特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a deterioration recovery region and a KMR zone.

【図7】劣化回復度要求値と触媒回復度Kkの差(K−
Kk)に対する触媒劣化度R1の特性図である。
FIG. 7 shows a difference (K− between the required degree of deterioration recovery and the catalyst recovery Kk.
It is a characteristic view of the catalyst deterioration degree R1 with respect to Kk).

【図8】劣化回復処理を説明するための波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram for explaining deterioration recovery processing.

【図9】バルブ6の基本的な切換処理を説明するための
フローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a basic switching process of the valve 6.

【図10】バルブ固着防止処理を説明するための波形図
である。
FIG. 10 is a waveform diagram for explaining a valve sticking prevention process.

【図11】バルブ固着防止処理を説明するための波形図
である。
FIG. 11 is a waveform diagram for explaining a valve sticking prevention process.

【図13】従来例の制御システム図である。FIG. 13 is a control system diagram of a conventional example.

【図14】第1の発明のクレーム対応図である。FIG. 14 is a diagram corresponding to claims of the first invention.

【図15】第4の発明のクレーム対応図である。FIG. 15 is a diagram corresponding to claims of the fourth invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 排気管 3A 主通路 3B バイパス通路 4 メイン触媒 5 バイパス触媒 6 切換バルブ 11 上流側O2センサー 12 下流側O2センサー 21 コントロールユニット 31 排気管 32 主通路 33 バイパス通路 34 白金系触媒 35 切換バルブ 36 触媒劣化判定手段 37 劣化回復手段 51 バルブ固着判定手段 52 バルブ周期的切換手段 53 空燃比リッチ化手段3 Exhaust pipe 3A Main passage 3B Bypass passage 4 Main catalyst 5 Bypass catalyst 6 Switching valve 11 Upstream O 2 sensor 12 Downstream O 2 sensor 21 Control unit 31 Exhaust pipe 32 Main passage 33 Bypass passage 34 Platinum catalyst 35 Switching valve 36 Catalyst deterioration determination means 37 Degradation recovery means 51 Valve sticking determination means 52 Valve periodic switching means 53 Air-fuel ratio enrichment means

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成7年10月27日[Submission date] October 27, 1995

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Name of item to be corrected] Brief description of the drawing

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例の制御システム図である。FIG. 1 is a control system diagram of an embodiment.

【図2】触媒5の劣化度の算出を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining calculation of the degree of deterioration of the catalyst 5.

【図3】反転周波数比Frに対する触媒劣化度Rの特性
図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram of a catalyst deterioration degree R with respect to an inversion frequency ratio Fr.

【図4】劣化回復処理を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 4 is a flowchart for explaining deterioration recovery processing.

【図5】触媒劣化度Rに対する劣化回復度要求値Kの特
性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of a deterioration recovery degree required value K with respect to a catalyst deterioration degree R.

【図6】劣化回復領域、KMRゾーンの特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a deterioration recovery region and a KMR zone.

【図7】劣化回復度要求値と触媒回復度Kkの差(K−
Kk)に対する触媒劣化度R1の特性図である。
FIG. 7 shows a difference (K− between the required degree of deterioration recovery and the catalyst recovery Kk.
It is a characteristic view of the catalyst deterioration degree R1 with respect to Kk).

【図8】劣化回復処理を説明するための波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram for explaining deterioration recovery processing.

【図9】バルブ6の基本的な切換処理を説明するための
フローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart for explaining a basic switching process of the valve 6.

【図10】バルブ固着防止処理を説明するための波形図
である。
FIG. 10 is a waveform diagram for explaining a valve sticking prevention process.

【図11】バルブ固着防止処理を説明するための波形図
である。
FIG. 11 is a waveform diagram for explaining a valve sticking prevention process.

【図12】排気温度Tmpが一時的にバルブ酸化開始温
度Tcを下回る場合のバルブ固着防止処理を説明するた
めの波形図である。
FIG. 12 is a waveform diagram for explaining a valve sticking prevention process when the exhaust temperature Tmp is temporarily below the valve oxidation start temperature Tc.

【図13】従来例の制御システム図である。FIG. 13 is a control system diagram of a conventional example.

【図14】第1の発明のクレーム対応図である。FIG. 14 is a diagram corresponding to claims of the first invention.

【図15】第4の発明のクレーム対応図である。FIG. 15 is a diagram corresponding to claims of the fourth invention.

【符号の説明】 3 排気管 3A 主通路 3B バイパス通路 4 メイン触媒 5 バイパス触媒 6 切換バルブ 11 上流側O2センサー 12 下流側O2センサー 21 コントロールユニット 31 排気管 32 主通路 33 バイパス通路 34 白金系触媒 35 切換バルブ 36 触媒劣化判定手段 37 劣化回復手段 51 バルブ固着判定手段 52 バルブ周期的切換手段 53 空燃比リッチ化手段[Explanation of symbols] 3 Exhaust pipe 3A Main passage 3B Bypass passage 4 Main catalyst 5 Bypass catalyst 6 Switching valve 11 Upstream O 2 sensor 12 Downstream O 2 sensor 21 Control unit 31 Exhaust pipe 32 Main passage 33 Bypass passage 34 Platinum system Catalyst 35 Switching valve 36 Catalyst deterioration determination means 37 Degradation recovery means 51 Valve sticking determination means 52 Valve periodic switching means 53 Air-fuel ratio enrichment means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABR F02D 41/04 305 F02D 41/04 305Z 41/14 310 41/14 310B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical display location F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABR F02D 41/04 305 F02D 41/04 305Z 41/14 310 41 / 14 310B

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】排気管の上流で主通路から分岐されるバイ
パス通路と、 このバイパス通路に介装される白金系触媒と、 前記バイパス通路と主通路への排気流れを切換可能なバ
ルブと、 前記白金系触媒が劣化したかどうかを判定する手段と、 この白金系触媒の劣化判定時に、排気高温域かつ空燃比
をリッチ化する領域を劣化回復領域としてこの劣化回復
領域で前記バイパス通路を全開にする側に前記バルブを
切換える手段とを設けたことを特徴とするエンジンの排
気浄化装置。
1. A bypass passage branched from a main passage upstream of an exhaust pipe, a platinum-based catalyst interposed in the bypass passage, and a valve capable of switching an exhaust flow to the bypass passage and the main passage. A means for determining whether or not the platinum-based catalyst has deteriorated, and when the deterioration of the platinum-based catalyst is judged, the exhaust passage is fully opened in this deterioration recovery area with the exhaust high temperature range and the region where the air-fuel ratio is enriched as the deterioration recovery area. An exhaust emission control device for an engine, characterized in that a means for switching the valve is provided on the side of the engine.
【請求項2】前記バイパス通路を全開にする側に前記バ
ルブが切換えられている場合に、排気温度に制御周期を
乗算した値を制御周期ごとに積算することによって前記
白金系触媒の回復度を算出する手段と、この触媒回復度
が劣化回復度要求値以上となったとき前記バイパス通路
を全閉にする側に前記バルブを戻す手段とを設けたこと
を特徴とする請求項1に記載のエンジンの排気浄化装
置。
2. When the valve is switched to the side where the bypass passage is fully opened, the recovery degree of the platinum-based catalyst is calculated by adding up a value obtained by multiplying the exhaust temperature by a control cycle for each control cycle. The means for calculating, and the means for returning the valve to the side where the bypass passage is fully closed when the catalyst recovery degree becomes equal to or higher than the deterioration recovery degree request value, are provided. Engine exhaust purification device.
【請求項3】前記触媒回復度が劣化回復度要求値に達す
る前に前記劣化回復領域でなくなったときは、そのとき
の劣化回復度要求値と触媒回復度の差に応じた触媒劣化
度を求めて記憶しておき、その後に前記劣化回復領域に
なったときに前記記憶してある触媒劣化度に応じた劣化
回復度要求値を設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浄化装置。。
3. When the catalyst recovery degree is not within the deterioration recovery area before reaching the deterioration recovery degree required value, the catalyst deterioration degree according to the difference between the deterioration recovery degree required value and the catalyst recovery degree at that time is set. 3. The deterioration recovery degree demand value according to the stored catalyst deterioration degree is set when it is obtained and stored, and then the deterioration recovery area is reached. Engine exhaust purification device. .
【請求項4】排気管の上流で主通路から分岐されるバイ
パス通路と、 このバイパス通路に介装される白金系触媒と、 前記バイパス通路と主通路への排気流れを切換可能なバ
ルブと、 排気温度に基づき前記バルブの固着が推定される場合で
あるかどうかを判定する手段と、 このバルブ固着判定時に前記バルブを周期的に切換える
手段と、 このバルブ切換によって前記バイパス通路が開かれる際
に空燃比のリッチ化を行う手段とを設けたことを特徴と
するエンジンの排気浄化装置。
4. A bypass passage branched from the main passage upstream of the exhaust pipe, a platinum catalyst interposed in the bypass passage, and a valve capable of switching the exhaust flow to the bypass passage and the main passage. Means for determining whether or not the valve sticking is estimated based on the exhaust temperature, means for periodically switching the valve when the valve sticking is judged, and means for opening the bypass passage by the valve switching. An exhaust emission control device for an engine, comprising: means for enriching an air-fuel ratio.
【請求項5】前記排気温度がバルブ酸化開始温度以上と
なっている時間がバルブ固着推定時間以上となる前に排
気温度が前記バルブ酸化開始温度未満になったときはそ
のときの時間を記憶しておき、その後に排気温度が前記
バルブ酸化開始温度以上となったときにその記憶してあ
る時間から時間計測を開始することを特徴とする請求項
4に記載のエンジンの排気浄化装置。
5. If the exhaust temperature is lower than the valve oxidation start temperature before the time when the exhaust temperature is higher than the valve oxidation start temperature is longer than the estimated valve sticking time, the time at that time is stored. The exhaust gas purification apparatus for an engine according to claim 4, wherein after that, when the exhaust gas temperature becomes equal to or higher than the valve oxidation start temperature, the time measurement is started from the stored time.
【請求項6】触媒劣化度が前記劣化判定値以上になった
とき前記劣化回復領域で前記バイパス通路を全開にする
側に前記バルブを切換える際にフュエルカットまたは空
燃比フィードバック制御を禁止することを特徴とする請
求項1から3までのいずれか一つに記載のエンジンの排
気浄化装置。
6. When the catalyst deterioration degree is equal to or higher than the deterioration judgment value, the fuel cut or the air-fuel ratio feedback control is prohibited when the valve is switched to the side where the bypass passage is fully opened in the deterioration recovery region. The exhaust emission control device for an engine according to any one of claims 1 to 3, which is characterized in that.
【請求項7】排気温度が前記バルブ酸化開始温度以上と
なっている時間が前記バルブ固着推定時間以上となった
とき前記バルブを周期的に切換える際にフュエルカット
または空燃比フィードバック制御を禁止することを特徴
とする請求項4または5に記載のエンジンの排気浄化装
置。
7. A fuel cut or air-fuel ratio feedback control is prohibited when the valve is periodically switched when the time when the exhaust temperature is equal to or higher than the valve oxidation start temperature is equal to or higher than the valve sticking estimated time. The exhaust emission control device for an engine according to claim 4 or 5, wherein
【請求項8】前記排気温度をエンジン回転数とエンジン
負荷から算出することを特徴とする請求項2から7まで
のいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装置。
8. The exhaust gas purification apparatus for an engine according to claim 2, wherein the exhaust gas temperature is calculated from an engine speed and an engine load.
【請求項9】前記バルブ固着判定手段は、前記排気温度
が前記バルブ酸化開始温度以上となっている時間を計測
する手段と、この計測時間と前記バルブ固着推定時間と
の比較により計測時間がバルブ固着推定時間以上となっ
たとき前記バルブの固着が推定される場合であると判定
する手段とからなることを特徴とする請求項4、5、
7、8のいずれか一つに記載のエンジンの排気浄化装
置。
9. The valve sticking determination means measures the time during which the exhaust gas temperature is equal to or higher than the valve oxidation start temperature, and compares the measured time with the valve sticking estimated time to measure the valve time. 6. A unit for determining that the valve sticking is estimated when the sticking time is longer than the estimated sticking time.
7. An engine exhaust emission control device according to any one of 7 and 8.
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JP2010024933A (en) * 2008-07-18 2010-02-04 Nissan Motor Co Ltd Control device for internal combustion engine

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