JP2009156194A - Exhaust emission control device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device capable of favorably purifying exhaust gas even in sudden accelerating operation of an internal combustion engine. <P>SOLUTION: This exhaust emission control device 2 to control an exhaust system 1 is furnished with an exhaust passage 11 in which exhaust gas discharged from an internal combustion engine 10, a first purifying catalyst device 12 interposed and provided in an exhaust passage 11 and to purify the exhaust gas, a second purifying catalyst device 13 interposed and provided in an exhaust passage on the downstream side of the first purifying catalyst device 12, a by-pass passage 14 to connect the exhaust passage 11 on the upstream side of the first purifying catalyst device 12 and the exhaust passage 11 between the first purifying catalyst device 12 and the second purifying catalyst device 13 to each other and an opening and closing valve 15 interposed and provided in the by-pass passage 14 and to open and close the by-pass passage 14 and is furnished with an opening and closing valve control means 20 to control to open and close the opening and closing valve 15, based on a predetermined opening and closing condition of the opening and closing valve 15, and a valve opening delay means 26 to delay valve opening of the opening and closing valve 15 by the opening and closing valve control means 20. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスの排気系を制御する排気制御装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust control device that controls an exhaust system of exhaust gas discharged from an internal combustion engine.

従来の排気系として、内燃機関から排出された排気ガスが流れる排気通路と、排気通路に介設されたスタートキャタリスト（Ｓ／Ｃ）と、排気通路においてＳ／Ｃの下流側に設けられると共に排気通路に介設されたアンダーフロア触媒コンバータ（Ｕ／Ｆ）と、Ｓ／Ｃの上流側の排気通路から分岐すると共にＳ／ＣとＵ／Ｆとの間の排気通路に接続されるバイパス通路と、排気通路とバイパス通路との間で流路切替を行うバイパス弁とを備えた内燃機関の制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関の制御システムは、車両の運転者により当該車両を加速させる加速操作が行われたか否かを判定する加速操作判定手段と、加速操作が行われたと判定された場合に、バイパス弁を制御して、バイパス通路側に流路切替を行う制御手段と、をさらに備えている。これにより、この内燃機関の制御システムでは、車両の運転者により加速操作が行われると、バイパス弁によりバイパス通路側に流路切替が行われ、内燃機関から排出された排気ガスは、バイパス通路を通過してＵ／Ｆに流入する。   As a conventional exhaust system, an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows, a start catalyst (S / C) interposed in the exhaust passage, and provided downstream of the S / C in the exhaust passage An underfloor catalytic converter (U / F) interposed in the exhaust passage, and a bypass passage that branches from the exhaust passage upstream of the S / C and is connected to the exhaust passage between the S / C and U / F In addition, there is known a control system for an internal combustion engine that includes a bypass valve that switches a flow path between an exhaust passage and a bypass passage (for example, see Patent Document 1). The internal combustion engine control system includes an acceleration operation determination unit that determines whether an acceleration operation for accelerating the vehicle is performed by a driver of the vehicle, and a bypass valve when it is determined that the acceleration operation is performed. Control means for controlling and switching the flow path to the bypass passage side. Thus, in this control system for an internal combustion engine, when an acceleration operation is performed by the driver of the vehicle, the flow path is switched to the bypass passage side by the bypass valve, and the exhaust gas discharged from the internal combustion engine passes through the bypass passage. Passes and flows into U / F.

特開２００５−３１５１７１号公報JP 2005-315171 A

このとき、従来の内燃機関の制御システムにおいて、車両の運転者により、車両を徐々に加速する場合、排気ガスのガス温は加速に伴って徐々に上昇し、十分に上昇しきったところで、バイパス弁によりバイパス通路側に流路切替が行われ、排気ガスがＵ／Ｆに流入する。これにより、排気ガスのガス温を、Ｕ／Ｆの触媒活性温度に到達させることができるため、排気ガスを好適に浄化することができる。   At this time, in the conventional control system for an internal combustion engine, when the vehicle driver gradually accelerates the vehicle, the temperature of the exhaust gas gradually increases with the acceleration, and the bypass valve Thus, the flow path is switched to the bypass passage side, and the exhaust gas flows into the U / F. Thereby, since the gas temperature of exhaust gas can be made to reach the catalyst activation temperature of U / F, exhaust gas can be purified suitably.

しかしながら、一方で、車両の運転者により、車両を急加速する場合、排気ガスのガス温は急加速に伴って十分に上昇することができず、この状態で、バイパス弁によりバイパス通路側に流路切替が行われ、排気ガスがＵ／Ｆに流入する。すると、Ｕ／Ｆの触媒活性温度に達していない排気ガスが、Ｕ／Ｆに流入してしまうため、Ｕ／Ｆの触媒活性温度が低下してしまい、排気ガスの浄化を十分に行うことが困難となる虞がある。   However, on the other hand, when the vehicle driver suddenly accelerates the vehicle, the exhaust gas temperature cannot rise sufficiently with the sudden acceleration, and in this state, the bypass valve flows to the bypass passage side. The path is switched and the exhaust gas flows into the U / F. Then, since the exhaust gas that has not reached the U / F catalytic activation temperature flows into the U / F, the catalytic activation temperature of the U / F decreases, and the exhaust gas can be sufficiently purified. May be difficult.

そこで、本発明は、内燃機関の急加速運転時においても、排気ガスの浄化を好適に行うことが可能な排気制御装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust control device capable of suitably purifying exhaust gas even during rapid acceleration operation of an internal combustion engine.

本発明の排気制御装置は、内燃機関から排出された排気ガスが流れる排気通路と、排気通路に介設され、排気ガスを浄化する第１浄化触媒装置と、第１浄化触媒装置の下流側の排気通路に介設され、排気ガスを浄化する第２浄化触媒装置と、第１浄化触媒装置の上流側の排気通路および第１浄化触媒装置と第２浄化触媒装置との間の排気通路を接続するバイパス通路と、バイパス通路に介設され、バイパス通路を開閉する開閉弁と、を備えた排気系の制御を行う排気制御装置において、予め設定された開閉弁の開閉条件に基づいて、開閉弁を開閉制御する開閉弁制御手段と、開閉弁制御手段による開閉弁の開弁を遅延させる開弁遅延手段とを備えたことを特徴とする。   An exhaust control device of the present invention includes an exhaust passage through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine flows, a first purification catalyst device interposed in the exhaust passage for purifying exhaust gas, and a downstream side of the first purification catalyst device. A second purification catalyst device that is disposed in the exhaust passage and purifies exhaust gas, and connects an exhaust passage upstream of the first purification catalyst device and an exhaust passage between the first purification catalyst device and the second purification catalyst device. In an exhaust control device for controlling an exhaust system provided with a bypass passage and an on-off valve that is provided in the bypass passage and opens and closes the bypass passage, the on-off valve based on a preset on-off condition of the on-off valve And an opening / closing valve control means for controlling the opening / closing of the valve, and an opening delay means for delaying the opening / closing of the opening / closing valve by the opening / closing valve control means.

この場合、開閉条件は、内燃機関の負荷および内燃機関の回転数に基づいて設定されると共に、開弁遅延手段は、内燃機関の負荷変化率に基づいて開閉弁の遅延時間を設定しており、開閉弁制御手段は、開条件となった場合、開弁遅延手段により設定された遅延時間分遅延させて、開閉弁を開弁させることが、好ましい。   In this case, the open / close condition is set based on the load of the internal combustion engine and the rotational speed of the internal combustion engine, and the valve opening delay means sets the delay time of the open / close valve based on the load change rate of the internal combustion engine. The opening / closing valve control means preferably opens the opening / closing valve by delaying by the delay time set by the valve opening delay means when the opening condition is met.

これらの場合、開弁遅延手段は、内燃機関の負荷変化率が、第１所定値から第１所定値よりも大きい第２所定値まで増加すると、この増加に伴って、遅延時間を増加させると共に、内燃機関の負荷変化率が、第２所定値よりも大きい第３所定値から第３所定値よりも大きい第４所定値まで増加すると、この増加に伴って、遅延時間を減少させることが、好ましい。   In these cases, when the load change rate of the internal combustion engine increases from the first predetermined value to the second predetermined value larger than the first predetermined value, the valve opening delay means increases the delay time along with this increase. When the load change rate of the internal combustion engine increases from a third predetermined value that is larger than the second predetermined value to a fourth predetermined value that is larger than the third predetermined value, the delay time can be decreased along with this increase. preferable.

また、これらの場合、内燃機関の負荷および内燃機関の負荷変化率は、内燃機関に取り込まれる吸入空気量により求められることが、好ましい。   In these cases, it is preferable that the load of the internal combustion engine and the load change rate of the internal combustion engine are obtained from the amount of intake air taken into the internal combustion engine.

また、この場合、開閉条件は、第２浄化触媒装置の推定床温に基づいて設定されると共に、開弁遅延手段は、推定床温をなまし処理により算出しており、開閉弁制御手段は、開条件となった場合、開閉弁を開弁させても良い。   In this case, the opening / closing condition is set based on the estimated bed temperature of the second purification catalyst device, and the valve opening delay means calculates the estimated bed temperature by a smoothing process. When the opening condition is met, the on-off valve may be opened.

本発明にかかる排気制御装置は、急加速時において、開閉弁の開弁を遅延させることにより、排気ガスのガス温が十分に上昇しきった状態で、第２浄化触媒装置に排気ガスを流入させることができるため、排気ガスの浄化を好適に行うことができるという効果を奏する。   The exhaust control device according to the present invention causes the exhaust gas to flow into the second purification catalyst device in a state where the gas temperature of the exhaust gas has sufficiently increased by delaying the opening of the on-off valve during rapid acceleration. Therefore, the exhaust gas can be suitably purified.

以下、添付した図面を参照して、本発明にかかる排気制御装置について説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, an exhaust control device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

ここで、図１は、実施例にかかる排気制御装置により制御される排気系の概略構成図であり、図２は、開閉弁の開閉制御を行うための開閉制御マップの説明図である。また、図３は、ディレー時間を設定するためのディレー時間設定マップの説明図であり、図４は、開弁ディレー制御に関するフローチャートである。   Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust system controlled by the exhaust control device according to the embodiment, and FIG. 2 is an explanatory diagram of an open / close control map for performing open / close control of the open / close valve. FIG. 3 is an explanatory diagram of a delay time setting map for setting the delay time, and FIG. 4 is a flowchart regarding valve opening delay control.

先ず、図１を参照して、排気制御装置により制御される排気系１について説明する。排気系１は、駆動源となるエンジン１０（内燃機関）から排出された排気ガスが流れる排気通路１１と、排気通路１１に介設されたスタート触媒コンバータ１２（第１浄化触媒装置：以下、Ｓ／Ｃと言う）と、Ｓ／Ｃ１２の下流側の排気通路１１に介設されたアンダーフロア触媒コンバータ１３（第２浄化触媒装置：以下、Ｕ／Ｆ触媒と言う）とを備えている。また、排気系１は、エンジン１０とＳ／Ｃ１２との間の排気通路１１から分岐すると共にＳ／Ｃ１２とＵ／Ｆ触媒１３との間の排気通路１１へ合流するバイパス通路１４をさらに備え、バイパス通路１４には、バイパス通路１４を開閉する開閉弁１５が設けられている。そして、この排気系１は、排気制御装置としてのＥＣＵ２により制御されている。   First, an exhaust system 1 controlled by an exhaust control device will be described with reference to FIG. The exhaust system 1 includes an exhaust passage 11 through which exhaust gas discharged from an engine 10 (internal combustion engine) serving as a drive source flows, and a start catalytic converter 12 (first purification catalyst device: S / C) and an under-floor catalytic converter 13 (second purification catalyst device: hereinafter referred to as U / F catalyst) interposed in the exhaust passage 11 downstream of the S / C 12. The exhaust system 1 further includes a bypass passage 14 that branches from the exhaust passage 11 between the engine 10 and the S / C 12 and merges with the exhaust passage 11 between the S / C 12 and the U / F catalyst 13. The bypass passage 14 is provided with an opening / closing valve 15 that opens and closes the bypass passage 14. The exhaust system 1 is controlled by an ECU 2 as an exhaust control device.

排気通路１１は、エンジン１０から送られてくる排気ガスを外気へ排出するものであり、その上流側が排気マニホールド１８を介してエンジン１０に接続されており、その下流側が図示しないマフラーを介して排気口まで至っている。   The exhaust passage 11 discharges exhaust gas sent from the engine 10 to the outside air, and its upstream side is connected to the engine 10 via an exhaust manifold 18 and its downstream side is exhausted via a muffler (not shown). It reaches to the mouth.

Ｓ／Ｃ１２は、比較的小容量の触媒とされ、エンジン１０の近傍に配設されていることから、エンジン１０の冷間始動後、短時間で触媒活性温度まで昇温させることができ、主として始動時やエンジン１０の低負荷・低回転時における排気ガスの浄化に用いられる。Ｕ／Ｆ触媒１３は、Ｓ／Ｃ１２に比して大容量の触媒とされ、エンジン１０から離れた位置に配設されていることから、Ｓ／Ｃ１２に比して触媒活性温度まで昇温しにくい構成となっている。そして、Ｓ／Ｃ１２およびＵ／Ｆ触媒１３は、三元触媒から構成され、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯＸを酸化・還元反応により浄化する。 Since the S / C 12 is a relatively small catalyst and is disposed in the vicinity of the engine 10, the S / C 12 can be heated to the catalyst activation temperature in a short time after the engine 10 is cold-started. It is used for exhaust gas purification at start-up and when the engine 10 is under low load and low rotation. The U / F catalyst 13 is a large-capacity catalyst compared to the S / C 12, and is disposed at a position away from the engine 10, so that the temperature is raised to the catalyst activation temperature compared to the S / C 12. It has a difficult structure. Then, S / C12 and U / F catalyst 13 is composed of a three-way catalyst to purify HC, CO, by the oxidation-reduction reaction NO X.

バイパス通路１４は、エンジン１０から排出された排気ガスを、Ｓ／Ｃ１２を通過させずに迂回させて、Ｕ／Ｆ触媒１３へ流入させものである。開閉弁１５は、後述するＥＣＵ２により開閉制御可能に構成されており、開閉弁１５を開弁することによりバイパス通路１４を開放し、開閉弁１５を閉弁することによりバイパス通路１４を閉塞している。これにより、バイパス通路１４への排気ガスの流れを規制することができる。   The bypass passage 14 allows the exhaust gas discharged from the engine 10 to bypass the S / C 12 and flow into the U / F catalyst 13. The on-off valve 15 is configured to be controlled to be opened and closed by an ECU 2 to be described later. By opening the on-off valve 15, the bypass passage 14 is opened, and by closing the on-off valve 15, the bypass passage 14 is closed. Yes. Thereby, the flow of the exhaust gas to the bypass passage 14 can be regulated.

開閉弁１５を開弁してバイパス通路１４を開放すると、エンジン１０から排出された排気ガスは、Ｓ／Ｃ１２を迂回し、バイパス通路１４を通過してＵ／Ｆ触媒１３に排気ガスが流れる。一方で、開閉弁１５を閉弁してバイパス通路１４を閉塞すると、エンジン１０から排出された排気ガスは、Ｓ／Ｃ１２を通過した後、Ｕ／Ｆ触媒１３を通過する。なお、開閉弁１５は、開閉条件となる後述の開閉制御マップＭ１に基づいて、ＥＣＵ２により開閉制御されている。   When the on-off valve 15 is opened to open the bypass passage 14, the exhaust gas discharged from the engine 10 bypasses the S / C 12, passes through the bypass passage 14, and the exhaust gas flows to the U / F catalyst 13. On the other hand, when the on-off valve 15 is closed and the bypass passage 14 is closed, the exhaust gas discharged from the engine 10 passes through the S / C 12 and then passes through the U / F catalyst 13. The opening / closing valve 15 is controlled to be opened / closed by the ECU 2 based on an opening / closing control map M1, which will be described later.

次に、排気系１を制御するＥＣＵ２について説明する。ＥＣＵ２は、上記の開閉弁１５を開閉制御する開閉弁制御部２０を有しており、開閉弁制御部２０（開閉弁制御手段）は、ＥＣＵ２に記憶された図２に示す開閉制御マップＭ１を開閉条件として、開閉弁１５を開閉制御している。具体的に、ＥＣＵ２には、エンジン１０に吸入される吸入空気量を検出するエアフローセンサ２２や、エンジン回転数を検出するクランク角センサ２３等の各種センサが接続されており、この検出結果に基づいて、開閉弁１５を開閉制御している。   Next, the ECU 2 that controls the exhaust system 1 will be described. The ECU 2 has an opening / closing valve control unit 20 that controls opening / closing of the opening / closing valve 15, and the opening / closing valve control unit 20 (opening / closing valve control means) uses an opening / closing control map M 1 shown in FIG. 2 stored in the ECU 2. As an open / close condition, the open / close valve 15 is controlled to open and close. Specifically, the ECU 2 is connected to various sensors such as an air flow sensor 22 that detects the amount of intake air taken into the engine 10 and a crank angle sensor 23 that detects the engine speed, and based on the detection results. Thus, the open / close valve 15 is controlled to open and close.

ここで、開閉弁１５の開閉制御は、主としてＳ／Ｃ１２の保護のために行われている。これは、エンジン１０から排出される排気ガスの温度が高温となった場合には、Ｓ／Ｃ１２の床温が過熱することにより、熱劣化が生じてしまう虞があるためである。排気ガスが高温となる場合は、例えば、エンジン１０が高回転・高負荷となる運転領域で定常運転しているときであり、この場合、開閉弁１５を開弁することにより、Ｓ／Ｃ１２への排気ガスの流入を規制している。一方、排気ガスが低温となる場合は、例えば、エンジン１０が低回転・低負荷となる運転領域で定常運転しているときであり、この場合、開閉弁１５を閉弁して、Ｓ／Ｃ１２へ排気ガスを流入させている。   Here, the opening / closing control of the opening / closing valve 15 is performed mainly for protection of the S / C 12. This is because, when the temperature of the exhaust gas discharged from the engine 10 becomes high, the floor temperature of the S / C 12 may be overheated, which may cause thermal degradation. The case where the exhaust gas becomes high temperature is, for example, when the engine 10 is in steady operation in an operation region where the engine speed is high and the load is high. The inflow of exhaust gas is regulated. On the other hand, the case where the exhaust gas has a low temperature is, for example, when the engine 10 is operating steadily in an operating region where the engine speed is low and the load is low. Exhaust gas is flowing in.

具体的に、図２の開閉制御マップＭ１を参照するに、開閉制御マップＭ１は、横軸がエンジン回転数、縦軸がエンジン負荷となっており、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて、開閉弁１５の開弁領域Ｅ１と閉弁領域Ｅ２とが区分けされている。開弁領域Ｅ１は、上記したように高回転・高負荷となる運転領域において、開閉弁１５を開弁するように設定されており、閉弁領域Ｅ２は、上記したように低回転・低負荷となる運転領域において、開閉弁１５を閉弁するように設定されている。つまり、この開閉制御マップＭ１は、所定のエンジン回転数およびエンジン負荷でエンジン１０を定常運転しているときに排出される排気ガスのガス温に基づいて作成したものである。なお、エンジン負荷は、上記したエアフローセンサ２２による検出結果から求められ、また、エンジン回転数は、上記したクランク角センサ２３による検出結果から求められる。   Specifically, referring to the opening / closing control map M1 in FIG. 2, the opening / closing control map M1 has an engine speed on the horizontal axis and an engine load on the vertical axis. Based on the engine speed and the engine load, A valve opening region E1 and a valve closing region E2 of the on-off valve 15 are divided. The valve opening region E1 is set so as to open the on-off valve 15 in the operation region where the rotation is high and the load is high as described above, and the valve closing region E2 is the low rotation and the low load as described above. Is set to close the on-off valve 15. That is, the open / close control map M1 is created based on the gas temperature of the exhaust gas that is discharged when the engine 10 is in steady operation at a predetermined engine speed and engine load. The engine load is obtained from the detection result by the air flow sensor 22, and the engine speed is obtained from the detection result by the crank angle sensor 23.

これにより、例えば、エンジン１０の冷間始動時（暖機時）やエンジン１０が低回転・低負荷で運転している場合には、開閉弁１５を閉弁し、排気ガスをＳ／Ｃ１２に流入させることで、Ｓ／Ｃ１２を通過した排気ガスは浄化される。また、Ｓ／Ｃ１２を通過した排気ガスは、下流側のＵ／Ｆ触媒１３を通過することにより浄化される。   Thereby, for example, when the engine 10 is cold-started (warm-up) or when the engine 10 is operating at a low rotation / low load, the on-off valve 15 is closed and the exhaust gas is switched to S / C12. By flowing in, the exhaust gas that has passed through the S / C 12 is purified. The exhaust gas that has passed through the S / C 12 is purified by passing through the U / F catalyst 13 on the downstream side.

一方、エンジン１０の暖機後やエンジン１０が高回転・高負荷で運転している場合には、開閉弁１５を開弁し、排気ガスをバイパス通路１４に流入させることで、排気ガスは、Ｓ／Ｃ１２を迂回してＵ／Ｆ触媒１３を通過することにより浄化され、また、Ｓ／Ｃ１２の過熱が抑制される。   On the other hand, when the engine 10 is warmed up or when the engine 10 is operating at a high speed and a high load, the on-off valve 15 is opened and the exhaust gas flows into the bypass passage 14 so that the exhaust gas is It is purified by bypassing the S / C 12 and passing through the U / F catalyst 13, and overheating of the S / C 12 is suppressed.

ところで、例えば、低回転・低負荷の運転領域から、高回転・高負荷の運転領域へ、エンジン１０の運転領域を移行させる場合、つまり、エンジン１０を加速運転させる場合、これに伴って、エンジン１０から排出される排気ガスのガス温は上昇する。このとき、エンジン１０を徐々に加速運転させる場合、低回転・低負荷の運転領域から高回転・高負荷の運転領域へ移行するための移行時間を長くとることができるため、排気ガスのガス温を、Ｕ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度まで十分に上昇させることができる。このため、開閉弁１５を開弁してＵ／Ｆ触媒１３に排気ガスを流入させても、Ｕ／Ｆ触媒１３において適切に排気ガスを浄化することができる。   By the way, for example, when the operation region of the engine 10 is shifted from the low rotation / low load operation region to the high rotation / high load operation region, that is, when the engine 10 is accelerated, the engine is The gas temperature of the exhaust gas discharged from 10 rises. At this time, when the engine 10 is gradually accelerated, the transition time for shifting from the low rotation / low load operation region to the high rotation / high load operation region can be increased. Can be sufficiently raised to the catalyst activation temperature of the U / F catalyst 13. For this reason, even if the on-off valve 15 is opened and the exhaust gas is allowed to flow into the U / F catalyst 13, the U / F catalyst 13 can appropriately purify the exhaust gas.

一方、エンジン１０を急加速運転させる場合、上記の移行時間を長くとることができずに短くなってしまうため、排気ガスのガス温を、Ｕ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度まで上昇させることができない。これにより、開閉弁１５を開弁してＵ／Ｆ触媒１３に排気ガスを流入させても、Ｕ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度を上昇させることができず、あるいはＵ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度を低下させてしまうため、Ｕ／Ｆ触媒１３において十分に排気ガスを浄化することが困難となる虞がある。   On the other hand, when the engine 10 is operated at a rapid acceleration, the above-described transition time cannot be made longer but becomes shorter, so that the gas temperature of the exhaust gas can be raised to the catalytic activation temperature of the U / F catalyst 13. Can not. Thus, even if the on-off valve 15 is opened and exhaust gas flows into the U / F catalyst 13, the catalyst activation temperature of the U / F catalyst 13 cannot be increased, or the catalyst of the U / F catalyst 13 can be increased. Since the activation temperature is lowered, it may be difficult to sufficiently purify the exhaust gas in the U / F catalyst 13.

このため、本実施例では、エンジン１０が急加速運転を行った場合、開閉弁１５の開弁を遅延させ、排気ガスのガス温上昇のための時間を長くとることにより、排気ガスのガス温をＵ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度まで上昇させることができ、これにより、Ｕ／Ｆ触媒１３において排気ガスの浄化を適切に行うことが可能な構成となっている。以下、エンジン１０の加速運転時において、開閉弁１５の開弁を遅延する開弁遅延制御ついて具体的に説明する。   For this reason, in the present embodiment, when the engine 10 performs a rapid acceleration operation, the opening of the on-off valve 15 is delayed and the time for increasing the temperature of the exhaust gas is increased so that the gas temperature of the exhaust gas is increased. Can be raised to the catalyst activation temperature of the U / F catalyst 13, whereby the exhaust gas can be appropriately purified in the U / F catalyst 13. Hereinafter, the valve opening delay control for delaying the opening of the on-off valve 15 during the acceleration operation of the engine 10 will be specifically described.

ＥＣＵ２は、上記したエアフローセンサ２２により検出される吸入空気量に基づいてエンジン１０の負荷変化率を導出する負荷変化率導出部２５と、導出した負荷変化率に基づいて開閉弁１５の開弁のディレー時間（遅延時間）を設定する開弁ディレー時間設定部２６（開弁遅延手段）とを、さらに有している。   The ECU 2 includes a load change rate deriving unit 25 for deriving a load change rate of the engine 10 based on the intake air amount detected by the air flow sensor 22, and an opening / closing valve 15 based on the derived load change rate. It further includes a valve opening delay time setting unit 26 (valve opening delay means) for setting a delay time (delay time).

具体的に、負荷変化率導出部２５は、検出される吸入空気量の変化率ΔＧａを算出することにより、エンジン１０の負荷変化率を導出している。つまり、エンジン１０の負荷変化率は、吸入空気量の変化率ΔＧａであり、吸入空気量の変化率ΔＧａは、単位時間（例えば、エアフローセンサ２２のサンプリング時間）における吸入空気量の変化量である。なお、本実施例では吸入空気量に基づいてエンジン１０の負荷変化率を導出したが、ＥＣＵ２に接続されたスロットルポジションセンサ（図示省略）により検出されるスロットル開度に基づいてエンジン１０の負荷変化率を導出しても良い。   Specifically, the load change rate deriving unit 25 derives the load change rate of the engine 10 by calculating the change rate ΔGa of the detected intake air amount. That is, the load change rate of the engine 10 is the change rate ΔGa of the intake air amount, and the change rate ΔGa of the intake air amount is the change amount of the intake air amount per unit time (for example, the sampling time of the air flow sensor 22). . In this embodiment, the load change rate of the engine 10 is derived based on the intake air amount. However, the load change of the engine 10 is determined based on the throttle opening detected by a throttle position sensor (not shown) connected to the ECU 2. The rate may be derived.

開弁ディレー時間設定部２６は、導出した吸入空気量の変化率ΔＧａに基づいて、ＥＣＵ２に記憶された図３に示すディレー時間設定マップＭ２から、ディレー時間を設定する。ここで、ディレー時間設定マップＭ２について説明する。ディレー時間設定マップＭ２は、吸入空気量の変化率ΔＧａに基づいて変化するディレー時間の設定マップであり、横軸が吸入空気量の変化率ΔＧａとなっており、縦軸が設定されるディレー時間となっている。   The valve opening delay time setting unit 26 sets a delay time from the delay time setting map M2 shown in FIG. 3 stored in the ECU 2 based on the derived change rate ΔGa of the intake air amount. Here, the delay time setting map M2 will be described. The delay time setting map M2 is a delay time setting map that changes based on the change rate ΔGa of the intake air amount. The horizontal axis is the change rate ΔGa of the intake air amount, and the delay time for which the vertical axis is set. It has become.

このディレー時間設定マップＭ２を見るに、吸入空気量の変化率ΔＧａがΔＧａ１（第１所定値）からΔＧａ２（第２所定値）まで増加してゆくと、この増加に伴って、ディレー時間は長くなってゆく。つまり、吸入空気量の変化率ΔＧａが増加するということは、低回転・低負荷の運転領域から高回転・高負荷の運転領域へ移行するための移行時間が短くなるということであり、ディレー時間を長くとることにより、排気ガスのガス温上昇のための時間を確保することができる。これにより、排気ガスのガス温をＵ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度まで上昇させることが可能となる。   As shown in the delay time setting map M2, when the change rate ΔGa of the intake air amount increases from ΔGa1 (first predetermined value) to ΔGa2 (second predetermined value), the delay time increases with this increase. It will become. In other words, the increase in the intake air amount change rate ΔGa means that the transition time for shifting from the low rotation / low load operation region to the high rotation / high load operation region is shortened, and the delay time By taking a long period of time, it is possible to secure time for increasing the gas temperature of the exhaust gas. As a result, the gas temperature of the exhaust gas can be raised to the catalyst activation temperature of the U / F catalyst 13.

また、吸入空気量の変化率ΔＧａがΔＧａ２からΔＧａ３まで増加すると、この間のディレー時間は所定値となる。つまり、ΔＧａ２におけるディレー時間と、ΔＧａ３におけるディレー時間とは、同じ長さとなる。   When the change rate ΔGa of the intake air amount increases from ΔGa2 to ΔGa3, the delay time during this period becomes a predetermined value. That is, the delay time in ΔGa2 and the delay time in ΔGa3 have the same length.

さらに、吸入空気量の変化率ΔＧａがΔＧａ３（第３所定値）からΔＧａ４（第４所定値）まで増加すると、この増加に伴ってディレー時間は短くなってゆく。つまり、吸入空気量の変化率ΔＧａが大きい場合、排気ガスのガス温も急上昇するため、ディレー時間を長くしてしまうと、Ｓ／Ｃ１２を過熱してしまう虞がある。このため、ディレー時間を短くすることにより、Ｓ／Ｃ１２を保護することが可能となる。   Furthermore, when the change rate ΔGa of the intake air amount increases from ΔGa3 (third predetermined value) to ΔGa4 (fourth predetermined value), the delay time decreases with this increase. That is, when the rate of change ΔGa in the intake air amount is large, the exhaust gas temperature also rises rapidly. Therefore, if the delay time is increased, the S / C 12 may be overheated. For this reason, it is possible to protect the S / C 12 by shortening the delay time.

次に、図４のフローチャートを参照して、開閉弁１５の開弁時における開弁ディレー制御の一連の制御フローについて説明する。先ず、ＥＣＵ２が起動すると、ＥＣＵ２は、エンジン１０が運転しているか否かを判別する（Ｓ１）。なお、エンジン１０が運転しているか否かを判別するには、例えば、エンジン１０内の点火プラグ（図示省略）の放電等を検出すればよい。   Next, a series of control flow of the valve opening delay control when the on-off valve 15 is opened will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the ECU 2 is activated, the ECU 2 determines whether or not the engine 10 is operating (S1). In order to determine whether or not the engine 10 is operating, for example, a discharge of a spark plug (not shown) in the engine 10 may be detected.

エンジン１０が運転していると判定されると、ＥＣＵ２は、開閉弁制御部２０により開閉弁１５が閉弁しているか否かを判別する（Ｓ２）。ＥＣＵ２により開閉弁１５が閉弁していると判別されると、後述するＳ３に移行する。一方、開閉弁１５が開弁していると判別されると、後述するＳ８に移行する。   When it is determined that the engine 10 is operating, the ECU 2 determines whether the on-off valve 15 is closed by the on-off valve control unit 20 (S2). When the ECU 2 determines that the on-off valve 15 is closed, the process proceeds to S3 described later. On the other hand, if it is determined that the on-off valve 15 is open, the process proceeds to S8 described later.

ＥＣＵ２により開閉弁１５が閉弁していると判別されると、ＥＣＵ２は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて、開閉制御マップＭ１から、開閉弁１５が開条件（開弁領域Ｅ１）となっているか否かを判別する（Ｓ３）。ＥＣＵ２により開閉弁１５が開条件となっていると判別されると、後述するＳ４に移行する。一方、開閉弁１５が開条件となっていないと判別されると、後述するＳ９に移行する。   When the ECU 2 determines that the on-off valve 15 is closed, the ECU 2 determines that the on-off valve 15 is in the open condition (opening region E1) from the on-off control map M1 based on the engine speed and the engine load. It is determined whether or not (S3). When the ECU 2 determines that the opening / closing valve 15 is in the open condition, the process proceeds to S4 described later. On the other hand, if it is determined that the on-off valve 15 is not in the open condition, the process proceeds to S9 described later.

ＥＣＵ２により開閉弁１５が開条件となっていると判別されると、ＥＣＵ２は、エアフローセンサ２２により検出した吸入空気量に基づいて、吸入空気量の変化率ΔＧａを導出し、導出した吸入空気量の変化率ΔＧａに基づいて、ディレー時間設定マップＭ２から、ディレー時間を設定する（Ｓ４）。   When the ECU 2 determines that the opening / closing valve 15 is in the open condition, the ECU 2 derives the intake air amount change rate ΔGa based on the intake air amount detected by the air flow sensor 22 and derives the derived intake air amount. The delay time is set from the delay time setting map M2 based on the change rate ΔGa of (S4).

続いて、ＥＣＵ２は、設定されたディレー時間が経過したか否かを判別する（Ｓ５）。ＥＣＵ２によりディレー時間が経過したと判定されると、ＥＣＵ２は開閉弁１５を開弁する（Ｓ７）。一方、ディレー時間が経過していないと判定されると、ディレー時間の経過を待って（Ｓ６）、再度Ｓ５に戻る。つまり、ディレー時間が経過するまで、Ｓ５とＳ６との間をループする。Ｓ７において、開閉弁１５を開弁すると、再びＳ１に戻って、開弁ディレー制御を行う。   Subsequently, the ECU 2 determines whether or not the set delay time has elapsed (S5). If the ECU 2 determines that the delay time has elapsed, the ECU 2 opens the on-off valve 15 (S7). On the other hand, if it is determined that the delay time has not elapsed, the process waits for the delay time to elapse (S6) and returns to S5 again. That is, a loop is made between S5 and S6 until the delay time elapses. In S7, when the on-off valve 15 is opened, the process returns to S1 and valve opening delay control is performed.

ここで、Ｓ２において、開閉弁１５が開弁していると判別されると、Ｓ８において、ＥＣＵ２は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて、開閉制御マップＭ１から、開閉弁１５が閉条件（閉弁領域Ｅ２）となっているか否かを判別する。ＥＣＵ２により開閉弁１５が閉条件となっていると判別されると、後述するＳ９に移行する。一方、開閉弁１５が閉条件となっていないと判別されると、再びＳ１に戻って、開弁ディレー制御を行う。   Here, if it is determined in S2 that the on-off valve 15 is open, in S8, the ECU 2 determines from the on-off control map M1 that the on-off valve 15 is closed based on the engine speed and the engine load. It is determined whether or not the valve closing region E2). When the ECU 2 determines that the on-off valve 15 is in the closing condition, the process proceeds to S9 described later. On the other hand, if it is determined that the on-off valve 15 is not in the closing condition, the process returns to S1 again to perform the valve opening delay control.

また、Ｓ８において、開閉弁１５が閉条件となっていると判別されると、または、Ｓ３において、開閉弁１５が開条件となっていないと判別されると、Ｓ９に移行し、Ｓ９において、ＥＣＵ２は開閉弁１５を閉弁する。この後、再びＳ１に戻って、開弁ディレー制御を行う。   If it is determined in S8 that the on-off valve 15 is in a closed condition, or if it is determined in S3 that the on-off valve 15 is not in an open condition, the process proceeds to S9, and in S9, The ECU 2 closes the on-off valve 15. Thereafter, the process returns to S1 again to perform valve opening delay control.

以上の構成によれば、開閉弁１５が開条件となると、吸入空気量の変化率ΔＧａに基づいて、ディレー時間を設定できるため、設定されたディレー時間分、開閉弁１５の開弁を遅延させることにより、排気ガスのガス温上昇のための時間を確保することができる。これにより、排気ガスのガス温をＵ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度まで上昇させた後、開閉弁１５を開弁してバイパス通路１４を開放できるため、Ｕ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度を低下させることなく、Ｕ／Ｆ触媒１３において排気ガスを適切に浄化できる。   According to the above configuration, when the opening / closing valve 15 is in the opening condition, the delay time can be set based on the rate of change ΔGa in the intake air amount, and therefore the opening of the opening / closing valve 15 is delayed by the set delay time. As a result, it is possible to secure time for increasing the gas temperature of the exhaust gas. Thus, after raising the gas temperature of the exhaust gas to the catalyst activation temperature of the U / F catalyst 13, the on-off valve 15 can be opened to open the bypass passage 14, so that the catalyst activation temperature of the U / F catalyst 13 is increased. The exhaust gas can be appropriately purified in the U / F catalyst 13 without lowering.

また、ディレー時間設定マップＭ２において、ΔＧａ３からΔＧａ４への吸入空気量の変化率ΔＧａの増加に伴って、ディレー時間を減少させることにより、急激に温度上昇してゆく排気ガスをＳ／Ｃ１２に流入させて、Ｓ／Ｃ１２を過熱することがないため、Ｓ／Ｃ１２の過熱を抑制し、Ｓ／Ｃ１２の保護を図ることができる。   Further, in the delay time setting map M2, exhaust gas whose temperature rises suddenly flows into the S / C 12 by decreasing the delay time as the change rate ΔGa of the intake air amount from ΔGa3 to ΔGa4 increases. Thus, since the S / C 12 is not overheated, the overheating of the S / C 12 can be suppressed and the S / C 12 can be protected.

さらに、エアフローセンサ２２により検出される吸入空気量に基づいて、開閉制御マップＭ１におけるエンジン負荷と、ディレー時間設定マップＭ２における吸入空気量の変化率ΔＧａ（エンジンの負荷変化率）と、を導出できるため、開弁ディレー制御を簡易な構成で行うことができる。   Furthermore, based on the intake air amount detected by the air flow sensor 22, the engine load in the open / close control map M1 and the intake air amount change rate ΔGa (engine load change rate) in the delay time setting map M2 can be derived. Therefore, the valve opening delay control can be performed with a simple configuration.

次に、図１、図５および図６を参照して、実施例２にかかる排気制御装置について説明する。なお、重複した記載を避けるべく、異なる部分についてのみ説明する。排気制御装置としてのＥＣＵ３０により制御される排気系は、実施例１にかかる排気系１と同様の構成となっている。ここで、実施例２におけるＥＣＵ３０は、図１に示すように、開閉弁１５を開閉する開閉弁制御部３１を有しており、開閉弁制御部３１は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて推定されるＵ／Ｆ触媒１３の推定床温を開閉条件として、開閉弁１５を開閉制御している。   Next, an exhaust control apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 1, 5, and 6. Only different parts will be described in order to avoid duplicate descriptions. The exhaust system controlled by the ECU 30 as the exhaust control device has the same configuration as the exhaust system 1 according to the first embodiment. Here, as shown in FIG. 1, the ECU 30 in the second embodiment includes an on-off valve control unit 31 that opens and closes the on-off valve 15, and the on-off valve control unit 31 is based on the engine speed and the engine load. The opening / closing valve 15 is controlled to open / close using the estimated bed temperature of the estimated U / F catalyst 13 as an opening / closing condition.

具体的に、開閉弁制御部３１は、Ｕ／Ｆ触媒１３の推定床温が、予め設定された開弁推定床温以上となると開閉弁１５を開弁すると共に、予め設定された閉弁推定床温以下となると開閉弁１５を閉弁する。このとき、Ｕ／Ｆ触媒１３の推定床温は、なまし処理により算出されており、これにより、開閉弁１５の開弁を遅延させている。以下、エンジン１０の加速運転時において、開閉弁１５の開弁を遅延させる開弁ディレー制御について具体的に説明する。   Specifically, the on-off valve control unit 31 opens the on-off valve 15 when the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 is equal to or higher than a preset valve opening estimated bed temperature, and also sets a preset valve closing estimate. When the temperature is lower than the bed temperature, the on-off valve 15 is closed. At this time, the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 is calculated by the annealing process, thereby delaying the opening of the on-off valve 15. Hereinafter, the valve opening delay control for delaying the opening of the on-off valve 15 during the acceleration operation of the engine 10 will be specifically described.

ＥＣＵ２は、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温を導出するＵ／Ｆ模擬床温導出部３２と、導出されたＵ／Ｆ触媒１３の模擬床温および前回算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温に基づいて、新たなＵ／Ｆ触媒１３の推定床温をなまし処理により算出する推定床温算出部３３（開弁遅延手段）と、を有している。   The ECU 2 includes a U / F simulated bed temperature deriving unit 32 for deriving the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13, the derived simulated bed temperature of the U / F catalyst 13, and the estimated bed of the U / F catalyst 13 calculated previously. And an estimated bed temperature calculation unit 33 (valve opening delay means) that calculates an estimated bed temperature of the new U / F catalyst 13 based on the temperature by a smoothing process.

Ｕ／Ｆ模擬床温導出部３２は、エンジン負荷およびエンジン回転数に基づいて、図５に示すＵ／Ｆ触媒１３の模擬床温マップＭ３から、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温を導出する。なお、エンジン負荷は、上記したエアフローセンサ２２による検出結果から求められ、また、エンジン回転数は、上記したクランク角センサ２３による検出結果から求められる。ここで、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温マップＭ３について説明する。Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温マップＭ３は、横軸がエンジン回転数、縦軸がエンジン負荷となっており、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温が設定されている。つまり、このＵ／Ｆ触媒１３の模擬床温マップＭ３は、所定のエンジン回転数およびエンジン負荷でエンジン１０を定常運転しているときのＵ／Ｆ触媒１３の床温を、実験等に基づいて作成したものである。これにより、ＥＣＵ２は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温を導出することができる。   The U / F simulated bed temperature deriving unit 32 derives the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 from the simulated bed temperature map M3 of the U / F catalyst 13 shown in FIG. 5 based on the engine load and the engine speed. . The engine load is obtained from the detection result by the air flow sensor 22, and the engine speed is obtained from the detection result by the crank angle sensor 23. Here, the simulated bed temperature map M3 of the U / F catalyst 13 will be described. In the simulated bed temperature map M3 of the U / F catalyst 13, the horizontal axis represents the engine speed and the vertical axis represents the engine load, and the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 is based on the engine speed and the engine load. Is set. That is, the simulated bed temperature map M3 of the U / F catalyst 13 indicates the bed temperature of the U / F catalyst 13 when the engine 10 is normally operated at a predetermined engine speed and engine load based on experiments or the like. It was created. Thereby, the ECU 2 can derive the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 based on the engine speed and the engine load.

推定床温算出部３３は、Ｕ／Ｆ模擬床温導出部３２により導出されたＵ／Ｆ触媒１３の模擬床温と、推定床温算出部３３により推定された前回のＵ／Ｆ触媒１３の推定床温とに基づいて、例えば、「新たなＵ／Ｆ触媒の推定床温＝Ｕ／Ｆ触媒の模擬床温×１／１６＋前回算出したＵ／Ｆ触媒の推定床温×１５／１６」の式から、新たなＵ／Ｆ触媒１３の推定床温を算出する。つまり、推定床温算出部３３は、上記の式に基づいて計算を行うことにより、Ｕ／Ｆ触媒１３の推定床温をなまし処理により算出することが可能となる。これにより、ＥＣＵ２は、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温をそのままＵ／Ｆ触媒１３の推定床温とする場合に比して、Ｕ／Ｆ触媒１３の推定床温を遅延させて上昇させることができるため、排気ガスのガス温上昇のための時間を長くとることができる。なお、上記の式において、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温の配分を１／１６、前回算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温の配分を１５／１６としたが、これに限定せず、なまし処理のなまし量に応じて任意に配分を変更してもよい。この場合、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温の配分が小さければ小さいほど遅延させる時間を長くすることができ、Ｕ／Ｆ触媒１３の模擬床温の配分が大きければ大きいほど遅延させる時間が短くなる。   The estimated bed temperature calculation unit 33 includes the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 derived by the U / F simulated bed temperature deriving unit 32 and the previous U / F catalyst 13 estimated by the estimated bed temperature calculation unit 33. Based on the estimated bed temperature, for example, “the estimated bed temperature of the new U / F catalyst = the simulated bed temperature of the U / F catalyst × 1/16 + the estimated bed temperature of the U / F catalyst calculated the last time × 15/16” From this equation, the estimated bed temperature of the new U / F catalyst 13 is calculated. That is, the estimated bed temperature calculation unit 33 can calculate the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 by the annealing process by performing the calculation based on the above formula. Thereby, the ECU 2 delays and raises the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 as compared with the case where the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 is directly used as the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13. Therefore, it is possible to take a long time for the exhaust gas temperature to rise. In the above formula, the distribution of the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 is 1/16, and the distribution of the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 calculated last time is 15/16. However, the present invention is not limited to this. The distribution may be arbitrarily changed according to the amount of annealing performed. In this case, the smaller the distribution of the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 is, the longer the delay time is. The larger the distribution of the simulated bed temperature of the U / F catalyst 13 is, the shorter the delay time is. Become.

次に、図６のフローチャート図を参照して、開閉弁１５の開弁時における開弁ディレー制御の一連の制御フローについて説明する。先ず、ＥＣＵ２が起動すると、ＥＣＵ２は、エンジン１０が運転しているか否かを判別する（Ｓ１１）。エンジン１０が運転していると判定されると、ＥＣＵ２は、推定床温算出部３３によりＵ／Ｆ触媒１３の推定床温を算出する（Ｓ１２）。   Next, a series of control flows of the valve opening delay control when the on-off valve 15 is opened will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the ECU 2 is activated, the ECU 2 determines whether or not the engine 10 is operating (S11). If it is determined that the engine 10 is operating, the ECU 2 calculates the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 by the estimated bed temperature calculation unit 33 (S12).

続いて、ＥＣＵ２は、算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が、予め設定された開弁推定床温に達しているか否か、すなわち、開弁推定床温以上であるか否かを判別する（Ｓ１３）。ＥＣＵ２により算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が開弁推定床温に達している（以上である）と判定されると、後述するＳ１４に移行する一方、算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が開弁推定床温に達していない（未満である）と判定されると、後述するＳ１６に移行する。   Subsequently, the ECU 2 determines whether or not the calculated estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 has reached a preset estimated valve opening temperature, that is, whether or not it is equal to or higher than the estimated valve opening temperature. (S13). When it is determined that the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 calculated by the ECU 2 has reached (or above) the estimated valve opening bed temperature, the process proceeds to S14 to be described later, while the calculated U / F catalyst 13 If it is determined that the estimated bed temperature has not reached (below) the valve opening estimated bed temperature, the process proceeds to S16 described later.

ＥＣＵ２により算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が開弁推定床温に達していると判定されると、ＥＣＵ２は、開閉弁１５が閉弁しているか否かを判別する（Ｓ１４）。ＥＣＵ２により開閉弁１５が閉弁していると判定されると、ＥＣＵ２は開閉弁１５を開弁する（Ｓ１５）一方、開閉弁１５が開弁していると判定されると、再びＳ１１に戻って、開弁ディレー制御を行う。   If it is determined that the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 calculated by the ECU 2 has reached the estimated valve opening temperature, the ECU 2 determines whether the on-off valve 15 is closed (S14). If the ECU 2 determines that the on-off valve 15 is closed, the ECU 2 opens the on-off valve 15 (S15). On the other hand, if it is determined that the on-off valve 15 is open, the process returns to S11 again. Valve opening delay control.

ここで、Ｓ１３において、ＥＣＵ２により算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が開弁推定床温に達していないと判定されると、ＥＣＵ２は、ＥＣＵ２により算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が閉弁推定床温に達しているか否か、すなわち、閉弁推定床温より大きいか否かを判別する（Ｓ１６）。ＥＣＵ２により算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が閉弁推定床温に達していない（以下である）と判定されると、後述するＳ１７に移行する一方、算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が閉弁推定床温に達している（閉弁推定床温より大きい）と判定されると、再びＳ１１に戻って、開弁ディレー制御を行う。   If it is determined in S13 that the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 calculated by the ECU 2 has not reached the estimated valve opening bed temperature, the ECU 2 calculates the estimated bed of the U / F catalyst 13 calculated by the ECU 2. It is determined whether or not the temperature has reached the estimated valve closing bed temperature, that is, whether or not it is greater than the estimated valve closing bed temperature (S16). When it is determined that the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 calculated by the ECU 2 has not reached the valve closing estimated bed temperature (below), the process proceeds to S17 described later, while the calculated U / F catalyst 13 When it is determined that the estimated bed temperature has reached the estimated valve closing bed temperature (greater than the estimated valve closing bed temperature), the process returns to S11 again to perform valve opening delay control.

ＥＣＵ２により算出したＵ／Ｆ触媒１３の推定床温が閉弁推定床温に達していないと判定されると、ＥＣＵ２は、開閉弁１５が閉弁しているか否かを判別する（Ｓ１７）。ＥＣＵ２により開閉弁１５が開弁していると判定されると、ＥＣＵ２は開閉弁１５を閉弁する（Ｓ１８）一方、開閉弁１５が閉弁していると判定されると、再びＳ１１に戻って、開弁ディレー制御を行う。   If it is determined that the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 calculated by the ECU 2 has not reached the estimated valve closing bed temperature, the ECU 2 determines whether or not the on-off valve 15 is closed (S17). If the ECU 2 determines that the on-off valve 15 is open, the ECU 2 closes the on-off valve 15 (S18), while if it is determined that the on-off valve 15 is closed, the process returns to S11 again. Valve opening delay control.

以上の構成においても、Ｕ／Ｆ触媒１３の推定床温をなまし処理によって算出することにより、排気ガスのガス温上昇のための時間を確保することができる。これにより、排気ガスのガス温をＵ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度まで上昇させた後、開閉弁１５を開弁してバイパス通路１４を開放することができるため、Ｕ／Ｆ触媒１３の触媒活性温度を低下させることなく、Ｕ／Ｆ触媒１３において排気ガスを適切に浄化することができる。   Also in the above configuration, the time for increasing the gas temperature of the exhaust gas can be secured by calculating the estimated bed temperature of the U / F catalyst 13 by the annealing process. Thereby, after raising the gas temperature of the exhaust gas to the catalyst activation temperature of the U / F catalyst 13, the on-off valve 15 can be opened to open the bypass passage 14. The exhaust gas can be appropriately purified in the U / F catalyst 13 without lowering the activation temperature.

以上のように、本発明は、エンジンから排出された排気ガスの流れを制御する排気制御装置に有用であり、特に、排気ガスを浄化する浄化触媒装置を有する場合に適している。   As described above, the present invention is useful for an exhaust control device that controls the flow of exhaust gas discharged from an engine, and is particularly suitable for the case where a purification catalyst device that purifies exhaust gas is provided.

実施例１にかかる排気制御装置により制御される排気系の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an exhaust system controlled by an exhaust control device according to Embodiment 1. FIG. 開閉弁の開閉制御を行うための開閉制御マップの説明図である。It is explanatory drawing of the opening / closing control map for performing opening / closing control of an on-off valve. ディレー時間を設定するためのディレー時間設定マップの説明図である。It is explanatory drawing of the delay time setting map for setting delay time. 開弁ディレー制御に関するフローチャート図である。It is a flowchart figure regarding valve opening delay control. 実施例２にかかる排気制御装置により開閉弁の開閉制御を行うための模擬床温マップの説明図である。It is explanatory drawing of the simulation bed temperature map for performing opening / closing control of the on-off valve by the exhaust control apparatus concerning Example 2. FIG. 実施例２にかかる排気制御装置による開弁ディレー制御に関するフローチャート図である。FIG. 9 is a flowchart regarding valve opening delay control by the exhaust control device according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１ 排気系
２ ＥＣＵ
１０ エンジン
１１ 排気通路
１２ Ｓ／Ｃ
１３ Ｕ／Ｆ触媒
１４ バイパス通路
１５ 開閉弁
１８ 排気マニホールド
２０ 開閉弁制御部
２２ エアフローセンサ
２３ クランク角センサ
２５ 負荷変化率導出部
２６ 開弁ディレー時間設定部
Ｍ１ 開閉制御マップ
Ｅ１ 開弁領域
Ｅ２ 閉弁領域
Ｍ２ ディレー時間設定マップ
３０ ＥＣＵ（実施例２）
３１ 開閉弁制御部（実施例２）
３２ Ｕ／Ｆ模擬床温導出部
３３ 推定床温算出部
Ｍ３ 模擬床温マップ 1 Exhaust system 2 ECU
10 Engine 11 Exhaust passage 12 S / C
13 U / F catalyst 14 Bypass passage 15 Open / close valve 18 Exhaust manifold 20 Open / close valve control unit 22 Air flow sensor 23 Crank angle sensor 25 Load change rate deriving unit 26 Valve open delay time setting unit M1 Open / close control map E1 Valve open region E2 Valve close Area M2 Delay time setting map 30 ECU (Example 2)
31 On-off valve controller (Example 2)
32 U / F simulated bed temperature deriving unit 33 Estimated bed temperature calculating unit M3 Simulated bed temperature map

Claims (5)

内燃機関から排出された排気ガスが流れる排気通路と、
前記排気通路に介設され、前記排気ガスを浄化する第１浄化触媒装置と、
前記第１浄化触媒装置の下流側の前記排気通路に介設され、前記排気ガスを浄化する第２浄化触媒装置と、
前記第１浄化触媒装置の上流側の前記排気通路、および前記第１浄化触媒装置と前記第２浄化触媒装置との間の前記排気通路、を接続するバイパス通路と、
前記バイパス通路に介設され、前記バイパス通路を開閉する開閉弁と、を備えた排気系の制御を行う排気制御装置において、
予め設定された前記開閉弁の開閉条件に基づいて、前記開閉弁を開閉制御する開閉弁制御手段と、
前記開閉弁制御手段による前記開閉弁の開弁を遅延させる開弁遅延手段とを備えたことを特徴とする排気制御装置。 An exhaust passage through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows;
A first purification catalyst device interposed in the exhaust passage and purifying the exhaust gas;
A second purification catalyst device that is interposed in the exhaust passage downstream of the first purification catalyst device and purifies the exhaust gas;
A bypass passage connecting the exhaust passage upstream of the first purification catalyst device and the exhaust passage between the first purification catalyst device and the second purification catalyst device;
In an exhaust control device for controlling an exhaust system provided with an on-off valve interposed in the bypass passage and opening and closing the bypass passage,
An on-off valve control means for controlling on-off of the on-off valve based on a preset on-off condition of the on-off valve;
An exhaust control device comprising valve opening delay means for delaying opening of the on / off valve by the on / off valve control means. 前記開閉条件は、前記内燃機関の負荷および前記内燃機関の回転数に基づいて設定されると共に、
前記開弁遅延手段は、前記内燃機関の負荷変化率に基づいて前記開閉弁の遅延時間を設定しており、
前記開閉弁制御手段は、開条件となった場合、前記開弁遅延手段により設定された前記遅延時間分遅延させて、前記開閉弁を開弁させることを特徴とする請求項１に記載の排気制御装置。 The open / close condition is set based on the load of the internal combustion engine and the rotational speed of the internal combustion engine,
The valve opening delay means sets a delay time of the on-off valve based on a load change rate of the internal combustion engine,
2. The exhaust according to claim 1, wherein the opening / closing valve control means opens the opening / closing valve by delaying the delay time set by the valve opening delay means when an opening condition is satisfied. Control device. 前記開弁遅延手段は、
前記内燃機関の負荷変化率が、第１所定値から前記第１所定値よりも大きい第２所定値まで増加すると、この増加に伴って、前記遅延時間を増加させると共に、
前記内燃機関の負荷変化率が、前記第２所定値よりも大きい第３所定値から前記第３所定値よりも大きい第４所定値まで増加すると、この増加に伴って、前記遅延時間を減少させることを特徴とする請求項２に記載の排気制御装置。 The valve opening delay means includes
When the load change rate of the internal combustion engine increases from a first predetermined value to a second predetermined value larger than the first predetermined value, the delay time is increased along with this increase,
When the load change rate of the internal combustion engine increases from a third predetermined value larger than the second predetermined value to a fourth predetermined value larger than the third predetermined value, the delay time is decreased with this increase. The exhaust control device according to claim 2. 前記内燃機関の負荷および前記内燃機関の負荷変化率は、前記内燃機関に取り込まれる吸入空気量により求められることを特徴とする請求項２または３に記載の排気制御装置。   The exhaust control device according to claim 2 or 3, wherein the load of the internal combustion engine and the load change rate of the internal combustion engine are obtained from an intake air amount taken into the internal combustion engine. 前記開閉条件は、前記第２浄化触媒装置の推定床温に基づいて設定されると共に、
前記開弁遅延手段は、前記推定床温をなまし処理により算出しており、
前記開閉弁制御手段は、開条件となった場合、前記開閉弁を開弁させることを特徴とする請求項１に記載の排気制御装置。 The open / close condition is set based on an estimated bed temperature of the second purification catalyst device,
The valve opening delay means calculates the estimated bed temperature by a smoothing process,
The exhaust control device according to claim 1, wherein the on-off valve control means opens the on-off valve when an open condition is satisfied.
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