JP2023145069A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気浄化装置に関し、特に内燃機関から排出される排気を浄化する排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device, and more particularly to an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas discharged from an internal combustion engine.
内燃機関では、内燃機関から排出される排気の状態を検出する排気センサの出力に基づいて空燃比のフィードバック制御が行われる。この排気センサに異常が生じた場合には、空燃比フィードバック制御の精度が低下する虞があるため、排気センサの異常診断を行う必要がある。 In internal combustion engines, feedback control of the air-fuel ratio is performed based on the output of an exhaust sensor that detects the state of exhaust gas discharged from the internal combustion engine. If an abnormality occurs in this exhaust sensor, there is a risk that the accuracy of the air-fuel ratio feedback control will decrease, so it is necessary to diagnose the exhaust sensor for abnormality.
特許文献1には、反応遅れ条件が所定回数満たされた場合に空燃比センサには反応遅れの異常が生じていると判定する反応遅れ判定部と、反応遅れ判定部の判定結果に基づき空燃比センサの異常を診断するセンサ異常診断部とを備える空燃比検出センサ異常診断装置が開示されている。特許文献1に記載の技術によれば、排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出センサに異常が発生していることを正確に判定することができることが記載されている。
ところで、内燃機関の排気通路には、内燃機関から排出される排気を浄化する三元触媒や排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタが設けられる場合がある。パティキュレートフィルタは、使用に伴って内部に粒子状物質が堆積して通過抵抗が増大するため、空燃比を変動させることによりパティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を除去するフィルタ再生制御が行われる。 Incidentally, the exhaust passage of an internal combustion engine is sometimes provided with a three-way catalyst that purifies the exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and a particulate filter that collects particulate matter in the exhaust gas. As particulate filters are used, particulate matter accumulates inside them and the passage resistance increases, so filter regeneration control is used to remove particulate matter collected by the particulate filter by varying the air-fuel ratio. It will be done.
このようなフィルタ再生制御においては、パティキュレートフィルタに酸素を供給することによって、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼除去することができる。したがって、フィルタ再生制御中は、パティキュレートフィルタに流入する排気の空燃比が酸化雰囲気(リーン)となる。 In such filter regeneration control, by supplying oxygen to the particulate filter, particulate matter collected in the particulate filter can be burned and removed. Therefore, during filter regeneration control, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the particulate filter becomes an oxidizing atmosphere (lean).
一方で、フィルタ再生制御に起因して排気がリーン側に制御されているとき、パティキュレートフィルタに流入する排気の状態値を検出する排気センサの異常診断を行うと、排気センサの異常を誤診断する虞がある。このような排気センサの異常の誤診断を防ぐために、フィルタ再生制御中は排気センサの異常診断を非実行とすることが考えられるが、この場合、排気センサの異常を検出する頻度が低下してしまうという問題があった。 On the other hand, when the exhaust gas is controlled to the lean side due to filter regeneration control, if an abnormality diagnosis is performed on the exhaust sensor that detects the status value of the exhaust gas flowing into the particulate filter, an abnormality in the exhaust sensor may be incorrectly diagnosed. There is a possibility that In order to prevent such misdiagnosis of exhaust sensor abnormalities, it is possible to disable exhaust sensor abnormality diagnosis during filter regeneration control, but in this case, the frequency of detecting exhaust sensor abnormalities will decrease. There was a problem with putting it away.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、排気センサの異常を検出する頻度を高める排気浄化装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device that increases the frequency of detecting abnormalities in exhaust sensors.
一実施の形態にかかる排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気を浄化する三元触媒と、三元触媒の下流の排気通路に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、三元触媒とパティキュレートフィルタとの間を通過した排気の空燃比に関連する状態値を検出する排気センサと、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の堆積量が所定量以上である場合に、前記排気通路中かつ前記三元触媒の上流側の空燃比を理論空燃比より大きい値となるように制御することによりパティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼させてパティキュレートフィルタを再生させるフィルタ再生制御を実行する制御部と、を有し、制御部は、排気センサの異常診断前提条件が成立した場合に、フィルタ再生制御を禁止し、フィルタ再生制御を禁止している期間に、前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料カット制御を開始してから状態値が理論空燃比以下の規定空燃比からリーン側の所定値に到達するまでの排気センサの応答時間に基づいて排気センサの異常を判定する。 An exhaust gas purification device according to one embodiment includes a three-way catalyst that is installed in an exhaust passage of an internal combustion engine to purify exhaust gas discharged from the internal combustion engine, and a three-way catalyst that is installed in an exhaust passage downstream of the three-way catalyst to purify exhaust gas discharged from the internal combustion engine. A particulate filter that collects particulate matter, an exhaust sensor that detects a state value related to the air-fuel ratio of exhaust gas that has passed between the three-way catalyst and the particulate filter, and particles that are collected by the particulate filter. If the amount of accumulated particulate matter is more than a predetermined amount, the particulate matter is collected in a particulate filter by controlling the air-fuel ratio in the exhaust passage and upstream of the three-way catalyst to a value larger than the stoichiometric air-fuel ratio. and a control unit that executes filter regeneration control to regenerate the particulate filter by burning the particulate matter, and the control unit executes filter regeneration control when exhaust sensor abnormality diagnosis preconditions are satisfied. and the state value reaches a predetermined value on the lean side from a specified air-fuel ratio that is less than or equal to the stoichiometric air-fuel ratio after starting fuel cut control that stops fuel injection of the internal combustion engine during a period when filter regeneration control is prohibited. The abnormality of the exhaust sensor is determined based on the response time of the exhaust sensor.
本発明により、排気センサの異常を検出する頻度を高める排気浄化装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas purification device that increases the frequency of detecting an abnormality in an exhaust sensor.
実施の形態1
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図中に示したものは、全体の一部であり、図示しないその他の構成が実際には多く含まれる。さらに、以下の説明において同一又は同等の要素には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Further, in order to clarify the explanation, the following description and drawings are simplified as appropriate. What is shown in the figure is only a part of the whole, and many other components not shown are actually included. Furthermore, in the following description, the same or equivalent elements are given the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
まず、図1を参照して、本実施形態にかかる排気浄化装置1の構成を説明する。
図1は、実施の形態1にかかる排気浄化装置の構成を説明するブロック図である。図1には、排気浄化装置1に関連する車両100の要部を示している。本実施形態では、ガソリンエンジンを搭載する車両100に排気浄化装置1を適用した場合を例に挙げて説明する。
First, with reference to FIG. 1, the configuration of an exhaust
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of an exhaust gas purification device according to a first embodiment. FIG. 1 shows the main parts of a
車両100に搭載される内燃機関10は、シリンダ11、ピストン12、吸気弁13、排気弁14、燃料噴射弁15及び点火プラグ16を有している。また、内燃機関10には、吸気通路20及び排気通路30が連通している。
An
ピストン12は、シリンダ11内を上下動する。吸気弁13は、シリンダ11に臨む吸気通路20の吸気ポートに設けられている。排気弁14は、シリンダ11に臨む排気通路30の排気ポートに設けられている。燃料噴射弁15及び点火プラグ16は、先端がシリンダ11内に臨むように設けられている。燃料噴射弁15及び点火プラグ16は、制御部(ECU50)により駆動制御される。さらに、内燃機関10には、内燃機関10のハウジングに形成される冷却水通路を通過する冷却水の温度を検出する水温センサ17が設けられる。水温センサ17は、検出した冷却水の温度をエンジン冷却水温としてECU50に出力する。
The
吸気通路20には、エアフィルタ21、エアフロメータ22、及びスロットルバルブ23が設けられている。エアフィルタ21は、吸気通路20の上流側の端部に配置されている。エアフィルタ21には、吸気温(すなわち外気温)を検出する吸気温センサ(不図示)が組み付けられている。エアフィルタ21の下流には、エアフロメータ22が配置されている。エアフロメータ22は、吸気通路20を流れる吸入空気量を検出するセンサである。エアフロメータ22は検出した吸入空気量をECU50に出力する。エアフロメータ22の下流には、スロットバルブが配置されている。スロットルバルブ23の近傍には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ24が配置されている。スロットルバルブ23は、ECU50により駆動され、シリンダ11に供給される吸気量を調節する。
The
内燃機関10では、ピストン12の下降時に吸気弁13が開かれて吸気通路20からシリンダ11へと吸気が行われるとともに燃料噴射弁15から燃料が噴射されてシリンダ11内に混合気が形成される(吸気行程)。次のピストン12の上昇時には吸気弁13が閉じられ、形成された混合気が圧縮される(圧縮行程)。圧縮された混合気は点火プラグ16により点火されて膨張し、ピストン12を押し下げる(膨張行程)。次のピストン12の上昇時には排気弁14が開かれ、排気通路30に燃焼ガス(排気)が排出される(排気行程)。
In the
排気通路30には、三元触媒31及びパティキュレートフィルタ(GPF)32が設けられている。三元触媒31は、酸素吸蔵放出性能を有する触媒であり、内燃機関10から排出された排気中の炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)及び窒素酸化物(NOX)を酸化あるいは還元することで、排気を浄化する。例えば、三元触媒31は、排気がリッチ状態のときに排気中の酸素を吸着し、排気がリーン状態のときに吸着していた酸素を放出して排気中のHC、CO、NOX等を浄化する。
The
三元触媒31の下流には、パティキュレートフィルタ32が配置されている。パティキュレートフィルタ32は、排気中に含まれる粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集する。パティキュレートフィルタ32に捕集されたPMは、パティキュレートフィルタ32が高温状態のときにパティキュレートフィルタ32に酸素が供給されることによって燃焼(酸化)する。
A
また、パティキュレートフィルタ32は、例えば、フィルタ担体の表面に触媒成分が担持されて構成される酸素吸蔵放出性能の機能を有するフィルタであってもよい。触媒成分が担持されたパティキュレートフィルタ32は、三元触媒31としても機能し、排気中のHC、CO及びNOXを酸化あるいは還元することで、排気を浄化する。三元触媒31だけでなくパティキュレートフィルタ32に三元触媒の機能を持たせることにより、排気の浄化効率が高められる。
Further, the
また、排気通路30には、排気センサ33が設けられている。排気センサ33は、三元触媒31とパティキュレートフィルタ32との間であって、三元触媒31の下流且つパティキュレートフィルタ32の上流に配置されている。
Furthermore, an
排気センサ33は、三元触媒31とパティキュレートフィルタ32との間を通過した排気の空燃比に関連する状態値を検出するセンサである。排気センサ33は、検出した状態値をECU50に出力する。排気センサ33としては、空燃比センサ又は酸素濃度センサを用いることができる。空燃比センサは、排気の空燃比に応じたリニアな信号を出力するセンサであり、状態値として空燃比(A/F)を検出する。酸素濃度センサは、ガス中の酸素濃度に応じた信号を出力するセンサであり、状態値として酸素濃度を検出する。
The
三元触媒31よりも下流で且つパティキュレートフィルタ32よりも上流の排気通路30に、排気の温度を測定する排気温度センサが設けられていてもよい。排気温度センサの出力に基づいて、三元触媒31又はパティキュレートフィルタ32の温度を推定することができる。なお、排気温度センサを設けていなくても、内燃機関10の運転状態に基づいて、三元触媒31及びパティキュレートフィルタ32の温度を推定することもできる。
An exhaust gas temperature sensor that measures the temperature of exhaust gas may be provided in the
排気浄化装置1は、制御部としてECU(Electronic Control Unit)50を有している。ECU50は、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、及び記憶装置等を備える。CPUは、ROMに記憶された各種制御プログラムや各種制御プログラムを実行する際に参照されるデータ等をRAMに展開して演算処理を実行する。
The exhaust
ECU50には、上記したセンサの他に、アクセル開度センサ、クランクポジションセンサを含む内燃機関10の運転状態等を検出する各種センサが接続されている。ECU50は、アクセル開度センサからアクセル開度に応じた信号を受け取り、この信号に応じてアクセル操作量や内燃機関10に要求される機関負荷等を算出する。また、ECU50は、クランクポジションセンサから内燃機関10の出力軸の回転角に応じた信号を受け取り、内燃機関10の機関回転数を算出する。また、ECU50には、スロットルバルブ23、燃料噴射弁15、点火プラグ16等の各種アクチュエータが接続されている。
In addition to the above-described sensors, the
そして、ECU50は、各種センサから入力される信号に基づいて、燃料噴射弁15の燃料噴射量制御、点火プラグ16の点火時期制御、スロットルバルブ23のスロットル開度(吸入空気量)制御を含む内燃機関10の各種制御を実行する。
The
車両100の通常運転時、ECU50は、所定の空燃比フィードバック制御実行条件が成立したときに、排気センサ33の状態値に基づいて排気の空燃比を目標空燃比である理論空燃比(ストイキ)に一致するように混合気の空燃比(燃料噴射量や吸入空気量)をフィードバック制御する空燃比フィードバック制御を実行する。
During normal operation of the
また、燃料噴射量制御では、車両100の減速時や惰性走行時等において、ECU50は、内燃機関10の燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行する。燃料カット制御中、ECU50は、燃料噴射弁15による燃料噴射を停止させた状態でシリンダ11内へ空気を供給する。例えば、車両100の走行中において、機関回転速度が所定回転速度以上であるとき、アクセル操作量がゼロになると、燃料カット制御が開始される。燃料カット制御により、燃料消費量が低減されるとともに、排気中の酸素濃度が上昇してパティキュレートフィルタ32に捕集されたPMを燃焼させることができる。
Furthermore, in the fuel injection amount control, the
また、ECU50は、パティキュレートフィルタ32に捕捉されたPMの堆積量(以下、PM堆積量)を推定する。ECU50がPM堆積量を推定するにあたっては、過去の機関回転数及び機関負荷に基づいて推定してもよいし、パティキュレートフィルタ32よりも上流で且つ三元触媒31よりも下流の排気の圧力とパティキュレートフィルタ32よりも下流の排気の圧力との差(以下、フィルタ差圧)、及び排気の流量に基づいて推定してもよい。
Further, the
ここで、機関回転数及び機関負荷と、内燃機関10から排出されるPMの量と、は関連しているため、機関回転数及び機関負荷に基づいて内燃機関10から排出されるPMの量を求めることができる。この内燃機関10から排出されるPMの量を積算することにより、PM堆積量を求めることができる。一方、PM堆積量が多くなるほど、フィルタ差圧が大きくなる。このフィルタ差圧は、排気の流量によっても変わる。このため、PM堆積量とフィルタ差圧と排気の流量との関係を予め実験又はシミュレーション等により求めておけば、フィルタ差圧及び排気の流量からPM堆積量を求めることができる。さらに、内燃機関10の運転時間又は車両100の走行距離に応じてPM堆積量が増加するため、これらの値に基づいて、PM堆積量を簡易的に推定することもできる。
Here, since the engine speed and engine load are related to the amount of PM emitted from the
そして、ECU50は、PM堆積量が所定量以上である場合に、パティキュレートフィルタ32を再生するために、PMを燃焼させるフィルタ再生制御を実行する。具体的に、ECU50は、燃料噴射弁15による燃料噴射量、噴射時期又は噴射回数や、点火プラグ16の点火時期又は点火回数等を適宜調節することにより、排気通路30中かつ三元触媒31の上流側の空燃比を理論空燃比より大きい値となるように制御(リーン制御)する。このように制御することにより、パティキュレートフィルタ32に酸素を供給し、パティキュレートフィルタ32に捕集されたPMを燃焼させてパティキュレートフィルタ32を再生させることができる。なお、所定量は、パティキュレートフィルタ32の再生を実施することが望ましいPM堆積量である。所定量が小さすぎるとパティキュレートフィルタ32の再生が頻繁に実施されるため、燃費の悪化等が懸念される。一方、所定量が大きすぎると、排気圧力の上昇による内燃機関10の出力の低下等が懸念される。これらを考慮して所定量を予め実験又はシミュレーション等により求めておく。
Then, when the amount of accumulated PM is equal to or greater than a predetermined amount, the
さらに、ECU50は、後述する排気センサ33の異常診断前提条件(排気センサOBD前提条件)が成立した場合に、フィルタ再生制御を禁止し、フィルタ再生制御を禁止している期間に、燃料カット制御を開始してから状態値が理論空燃比(ストイキ)以下の規定空燃比からリーン側の所定値に到達するまでの排気センサ33の応答時間に基づいて排気センサ33の異常(応答性劣化)を判定する。
Further, the
そこで、図2を参照して、ECU50が実行する排気センサ33の異常診断(排気センサOBD)の処理フローを説明する。図2は、ECUが実行する排気センサOBDの処理の流れを示すフローチャートである。以下、排気センサ33が空燃比センサである場合を例に挙げて説明する。また、本実施形態では、上記した規定空燃比がストイキである場合について説明するが、規定空燃比はストイキに限らずリッチ側の空燃比であってもよい。
Therefore, with reference to FIG. 2, a processing flow of abnormality diagnosis of the exhaust sensor 33 (exhaust sensor OBD) executed by the
図2に示す処理フローは、ECU50の電源オン期間中(イグニッションスイッチのオン期間中)にECU50に予め格納されたプログラムを所定周期毎に繰り返し実行することにより実現される。あるいは、プログラムの一部又は、全部のステップを専用のハードウエアを用いて構築することにより処理を実現することも可能である。
The processing flow shown in FIG. 2 is realized by repeatedly executing a program stored in the
フィルタ再生制御の実行中において図2に示す処理が開始されると、ECU50は、排気センサOBDを実行するための排気センサOBD前提条件が成立しているか否かを判定する(ステップS1)。具体的に、ECU50は、下記の条件(1)~(3)を全て満たす場合に、排気センサOBD前提条件が成立したと判定して(ステップS1:YES)、ステップS2に処理を進める。
When the process shown in FIG. 2 is started while filter regeneration control is being executed, the
条件(1):水温センサ17により検出されたエンジン冷却水温が所定値(例えば、75℃)以上である。
条件(2):排気センサ33により検出された状態値がストイキ(例えば16)である。
条件(3):三元触媒31が活性状態である。
Condition (1): The engine cooling water temperature detected by the
Condition (2): The state value detected by the
Condition (3): The three-
なお、三元触媒31が活性状態であるか否かは、三元触媒31の温度に基づいて判定することができる。
Note that whether or not the three-
一方、排気センサOBD前提条件の少なくとも1つの条件を満たしていない場合、ECU50は、排気センサOBD前提条件が不成立であると判定して(ステップS1:NO)、ステップS1に処理を戻す(リターン)。
On the other hand, if at least one of the exhaust sensor OBD preconditions is not satisfied, the
ステップS1において排気センサOBD前提条件が成立した場合、ECU50は、フィルタ再生制御を禁止する(ステップS2)。ECU50は、再生制御禁止要求フラグをONにセットする。再生制御禁止要求フラグは、フィルタ再生制御を禁止する場合にONにセットされ、禁止しない場合にOFFにセットされるフラグである。再生制御禁止要求フラグがONにセットされると、フィルタ再生制御に伴う空燃比の制御が停止される。
If the exhaust sensor OBD preconditions are satisfied in step S1, the
次いで、ECU50は、燃料カット制御が実行中であるか否かを判定する(ステップS3)。この判定は、燃料カットフラグの状態に基づいて判定される。燃料カットフラグは、燃料カット制御が実行されている場合にONにセットされ、燃料カット制御が実行されていない場合にOFFにセットされるフラグである。ここで、EUC50は、車両100の走行中において、機関回転数が所定回転数以上であるときに、アクセル操作量がゼロになると、燃料カット制御を実行する。一方、EUC50は、燃料カット制御の実行中にアクセル操作量が増大した場合に、燃料カット制御を停止して燃料噴射を再開する。
Next, the
燃料カット制御が実行中である場合(ステップS3:YES)、ステップS4に処理を進める。燃料カット制御が非実行中である場合(ステップS3:NO)、ステップS1に処理を戻す(リターン)。 If fuel cut control is being executed (step S3: YES), the process advances to step S4. If fuel cut control is not being executed (step S3: NO), the process returns to step S1 (return).
燃料カット制御が実行中であれば、ECU50は、燃料カット制御開始前の排気センサ33の状態値がストイキ(規定空燃比)であるか否かを判定する(ステップS4)。燃料カット制御開始前の排気センサ33の状態値がストイキである場合(ステップS4:YES)、ステップS5に処理を進める。燃料カット制御開始前の排気センサ33の状態値がストイキではない場合(ステップS4:NO)、ステップS5、S6の処理をスキップして図2に示す処理フローを終了する。
If the fuel cut control is being executed, the
燃料カット制御開始前の排気センサ33の状態値がストイキであれば、ECU50は、排気センサ33の応答時間を計測する(ステップS5)。具体的には、燃料カット制御が開始されると、燃料噴射の停止によって、排気センサ33の状態値がリーン側へ変動する。そのため、ECU50は、排気センサ33の状態値がストイキからこのストイキよりリーン側の所定値であるリーン状態値(例えば18)へ変化するのに要する時間を排気センサ33の応答時間として計測する。なお、ストイキ及びリーン状態値は、内燃機関10や燃料の性状に応じて適宜設定させるものである。
If the state value of the
そして、ECU50は、排気センサ33の正常/異常を判定する処理を行う(ステップS6)。具体的には、ステップS5において計測された応答時間が予め設定された基準応答時間以下である場合に、排気センサ33が正常であると判定し(正常判定)、異常フラグをOFFに維持する。一方、計測された応答時間が予め設定された基準応答時間を上回る場合に、排気センサ33に異常が生じていると判定(異常判定)し、異常フラグをONにセットにする。
Then, the
なお、基準応答時間は、異常診断の対象となる排気センサ33に応じて適宜設定されるものである。また、排気センサ33に異常が生じている時は、必要に応じて故障フラグを内部に保持したり、運転者に報知するため異常ランプを点灯させたりしてもよい。
Note that the reference response time is appropriately set depending on the
ECU50は、必要に応じて、異常診断の結果をECU50のメモリに記憶する。このようにして、排気センサOBDの一連の処理フローが実施される。そして、正常/異常の判定を行った履歴がある場合は、次の処理サイクルは実行されない。
The
このように、排気通路30に三元触媒31及びパティキュレートフィルタ32が設けられるとともに、三元触媒31とパティキュレートフィルタ32との間に排気センサ33が設けられている構成では、PM堆積量が増えるとフィルタ再生制御が行なわれる。
In this way, in the configuration in which the three-
フィルタ再生制御中は、パティキュレートフィルタ32の温度がパティキュレートフィルタ32に捕集された粒子状物質を燃焼させることができる温度以上、且つパティキュレートフィルタ32に流入する排気の空燃比がリーン側に制御される。したがって、フィルタ再生制御と排気センサ33の異常診断とを同時に実行すると、排気センサ33が正常に作動していても、フィルタ再生制御に起因して状態値がリーン状態を示す場合、排気センサ33の異常を誤診断する虞がある。このような排気センサ33の異常の誤診断を防ぐために、フィルタ再生制御中は排気センサ33の異常診断を非実行とすることが考えられるが、この場合、排気センサ33の異常を検出する頻度が低下してしまう。
During filter regeneration control, the temperature of the
これに対し、本実施形態にかかる排気浄化装置1は、内燃機関10の排気通路30に設けられ、内燃機関10から排出される排気を浄化する三元触媒31と、三元触媒31の下流の排気通路30に設けられ、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ32と、三元触媒31とパティキュレートフィルタ32との間を通過した排気の空燃比に関連する状態値を検出する排気センサ33と、パティキュレートフィルタ32に捕集された粒子状物質の堆積量が所定量以上である場合に、排気通路30中かつ三元触媒31の上流側の空燃比を理論空燃比より大きい値となるように制御することによりパティキュレートフィルタ32に捕集された粒子状物質を燃焼させてパティキュレートフィルタ32を再生させるフィルタ再生制御を実行する制御部と、を有する。そして、制御部は、排気センサ33の異常診断前提条件が成立した場合に、フィルタ再生制御を禁止し、フィルタ再生制御を禁止している期間に、内燃機関10の燃料噴射を停止する燃料カット制御を開始してから状態値が理論空燃比以下の規定空燃比からリーン側の所定値に到達するまでの排気センサ33の応答時間に基づいて排気センサ33の異常を判定する。
In contrast, the exhaust
このように構成される排気浄化装置1では、排気センサ33の異常診断を実行するための前提条件が成立している場合に、フィルタ再生制御を停止する。これにより、フィルタ再生制御が停止された状態から排気センサ33の異常診断が行われるため、排気センサ33の異常の誤診断を抑制しつつ、排気センサ33の異常を検出する頻度を高めることができる。
In the exhaust
以上説明したように、本実施形態にかかる排気浄化装置1によれば、排気センサ33の異常を検出する頻度を高めることができる。その結果、排気センサ33の異常診断の精度が向上される。
As explained above, according to the exhaust
1 排気浄化装置
10 内燃機関
11 シリンダ
12 ピストン
13 吸気弁
14 排気弁
15 燃料噴射弁
16 点火プラグ
17 水温センサ
20 吸気通路
21 エアフィルタ
22 エアフロメータ
23 スロットルバルブ
24 スロットルセンサ
30 排気通路
31 三元触媒
32 パティキュレートフィルタ
33 排気センサ
50 ECU
100 車両
1
100 vehicles
Claims (1)
前記三元触媒の下流の前記排気通路に設けられ、前記排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
前記三元触媒と前記パティキュレートフィルタとの間を通過した前記排気の空燃比に関連する状態値を検出する排気センサと、
前記パティキュレートフィルタに捕集された前記粒子状物質の堆積量が所定量以上である場合に、前記排気通路中かつ前記三元触媒の上流側の空燃比を理論空燃比より大きい値となるように制御することにより前記パティキュレートフィルタに捕集された前記粒子状物質を燃焼させて前記パティキュレートフィルタを再生させるフィルタ再生制御を実行する制御部と、
を有し、
前記制御部は、
前記排気センサの異常診断前提条件が成立した場合に、前記フィルタ再生制御を禁止し、
前記フィルタ再生制御を禁止している期間に、前記内燃機関の燃料噴射を停止する燃料カット制御を開始してから前記状態値が理論空燃比以下の規定空燃比からリーン側の所定値に到達するまでの前記排気センサの応答時間に基づいて前記排気センサの異常を判定する、
排気浄化装置。 a three-way catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine to purify exhaust gas discharged from the internal combustion engine;
a particulate filter that is provided in the exhaust passage downstream of the three-way catalyst and that collects particulate matter in the exhaust gas;
an exhaust sensor that detects a state value related to an air-fuel ratio of the exhaust gas that has passed between the three-way catalyst and the particulate filter;
The air-fuel ratio in the exhaust passage and upstream of the three-way catalyst is set to a value greater than the stoichiometric air-fuel ratio when the amount of particulate matter collected on the particulate filter is equal to or greater than a predetermined amount. a control unit that executes filter regeneration control for regenerating the particulate filter by burning the particulate matter collected in the particulate filter;
has
The control unit includes:
Prohibiting the filter regeneration control when a precondition for abnormality diagnosis of the exhaust sensor is satisfied;
During the period in which the filter regeneration control is prohibited, the state value reaches a predetermined value on the lean side from a specified air-fuel ratio that is less than or equal to the stoichiometric air-fuel ratio after starting fuel cut control that stops fuel injection of the internal combustion engine. determining whether the exhaust sensor is abnormal based on the response time of the exhaust sensor up to
Exhaust purification device.
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JP2022052348A JP2023145069A (en) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | Exhaust emission control device |
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