[go: up one dir, main page]

JP2008215223A - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2008215223A
JP2008215223A JP2007054513A JP2007054513A JP2008215223A JP 2008215223 A JP2008215223 A JP 2008215223A JP 2007054513 A JP2007054513 A JP 2007054513A JP 2007054513 A JP2007054513 A JP 2007054513A JP 2008215223 A JP2008215223 A JP 2008215223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adsorbent
exhaust gas
temperature sensor
switching valve
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007054513A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4748083B2 (en
Inventor
Takaaki Ito
隆晟 伊藤
Kazuhiro Wakao
和弘 若尾
Keisuke Sano
啓介 佐野
Koichi Yoda
公一 依田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007054513A priority Critical patent/JP4748083B2/en
Publication of JP2008215223A publication Critical patent/JP2008215223A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4748083B2 publication Critical patent/JP4748083B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

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

Abstract

【課題】この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、主排気通路とバイパス通路とを切替バルブによって切替可能に構成された内燃機関において、比較的短時間で正確な切替バルブの故障判定を行えるようにすることを目的とする。
【解決手段】内燃機関10の主排気通路14を迂回するバイパス通路20に、HC吸着材24やNOx吸着材26を配置する。主排気通路14とバイパス通路20との上流側接続部20aに、排気ガスの流入先を主排気通路14とバイパス通路20との間で切り替え可能とする切替バルブ22を配置する。切替バルブ22より下流側の主排気通路14に、排気ガス中に含まれる水分を吸着するための水分吸着材32を配置する。水分吸着材32の内部に温度センサ34を組み込む。切替バルブ22から漏れ出た排気ガス中に含まれる水分が水分吸着材32に吸着される際の発熱を利用して、切替バルブ22の漏れ検出を行う。
【選択図】図1
The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine. In an internal combustion engine configured to be able to switch between a main exhaust passage and a bypass passage by a switching valve, it is possible to accurately determine the failure of the switching valve in a relatively short time. The purpose is to do so.
An HC adsorbent and a NOx adsorbent are disposed in a bypass passage that bypasses a main exhaust passage of an internal combustion engine. A switching valve 22 that enables switching of the inflow destination of the exhaust gas between the main exhaust passage 14 and the bypass passage 20 is disposed in the upstream connection portion 20 a between the main exhaust passage 14 and the bypass passage 20. A moisture adsorbing material 32 for adsorbing moisture contained in the exhaust gas is disposed in the main exhaust passage 14 on the downstream side of the switching valve 22. A temperature sensor 34 is incorporated in the moisture adsorbing material 32. The leakage of the switching valve 22 is detected using heat generated when moisture contained in the exhaust gas leaked from the switching valve 22 is adsorbed by the moisture adsorbent 32.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、詳しくは、排気通路に触媒で浄化できなかった未浄化成分を吸着するための吸着材を備えた排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, and more particularly, to an exhaust gas purification apparatus provided with an adsorbent for adsorbing unpurified components that could not be purified by a catalyst in an exhaust passage.

従来、例えば特許文献1には、内燃機関の排気通路を切り替えるための切替バルブの故障判定装置に関する技術が開示されている。この特許文献1に記載された技術では、バイパス通路上に配置されたHC吸着材の下流側に湿度センサを配置している。そして、HC吸着材へのHCの吸着状態により変化する吸着材通過後の排気ガスの湿度に基づいて、切替バルブの故障判定(切替バルブにおける漏れ判定)を行うようにしている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a technique related to a failure determination device for a switching valve for switching an exhaust passage of an internal combustion engine. In the technique described in Patent Document 1, a humidity sensor is disposed on the downstream side of the HC adsorbent disposed on the bypass passage. Then, based on the humidity of the exhaust gas after passing through the adsorbent that changes depending on the state of adsorption of HC to the HC adsorbent, a failure determination of the switching valve (leakage determination in the switching valve) is performed.

また、例えば特許文献2にも、切替バルブの故障判定装置に関する技術が開示されている。この特許文献2に記載された技術では、バイパス通路上に配置されたHC吸着材(吸着装置)の下流側に温度センサを配置している。そして、HC吸着材にHCが吸着される際の排気ガスの温度変化に基づいて、切替バルブの故障判定(漏れ判定)を行うようにしている。   For example, Patent Document 2 also discloses a technique related to a switching valve failure determination device. In the technique described in Patent Document 2, a temperature sensor is disposed on the downstream side of the HC adsorbent (adsorbing device) disposed on the bypass passage. The failure determination (leakage determination) of the switching valve is performed based on the temperature change of the exhaust gas when HC is adsorbed by the HC adsorbent.

特開2002−4842号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-4842 特開平10−159544号公報JP-A-10-159544

上記特許文献1または2に記載された漏れ判定手法は、何れもHC吸着材に対するガスの流れの下流側に配置されたセンサを利用するものである。HC吸着材には、触媒が活性化するまでの冷間始動時に筒内から排出されるHCを吸着できるだけの容量が与えられている。このため、切替バルブの故障に起因する微小な排気ガスの漏れに応じた、HC吸着材への排気ガスの流通量の変化は、上記湿度センサ等の出力としては表れにくく、また、そのような漏れに起因するセンサ出力の変化は、非常にゆっくりである。その結果、切替バルブからの漏れ判定に時間を要してしまう。従って、冷間始動後の所定時間に渡って行われる吸着動作時において、短時間に漏れ判定が実行される頻度が少なくなり、正確な切替バルブの故障判定を行うことが困難となる。   Any of the leak determination methods described in Patent Document 1 or 2 uses a sensor disposed on the downstream side of the gas flow with respect to the HC adsorbent. The HC adsorbent is given a capacity that can adsorb HC discharged from the cylinder during cold start until the catalyst is activated. For this reason, a change in the flow rate of exhaust gas to the HC adsorbent in response to a minute leak of exhaust gas caused by a failure of the switching valve hardly appears as an output of the humidity sensor or the like. The change in sensor output due to leakage is very slow. As a result, it takes time to determine leakage from the switching valve. Accordingly, during the adsorption operation performed for a predetermined time after the cold start, the frequency of performing the leak determination in a short time is reduced, and it is difficult to accurately determine the failure of the switching valve.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、主排気通路とバイパス通路とを切替バルブによって切替可能に構成された内燃機関において、比較的短時間で正確な切替バルブの故障判定を行えるようにした内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and in an internal combustion engine configured to be able to switch between a main exhaust passage and a bypass passage by a switching valve, an accurate switching valve can be obtained in a relatively short time. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that can perform failure determination.

第1の発明は、内燃機関から排出された排気ガスが流れる主排気通路と、
前記主排気通路との上流側接続部において前記主排気通路から分岐し、前記上流側接続部より下流の下流側接続部において再び前記主排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置され、排気ガス中に含まれる未浄化成分を吸着する機能を有する未浄化成分吸着材と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能とする切替バルブと、
前記切替バルブより下流側の通路に配置され、排気ガスの供給を受けて発熱するバルブ下流側吸着材と、
前記バルブ下流側吸着材の内部或いは排気ガスの流れ方向における当該バルブ下流側吸着材の直後の通路に配置され、当該バルブ下流側吸着材の温度を検出する吸着材温度センサと、
前記ガスが前記バルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱に伴う前記バルブ下流側吸着材の温度情報に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの漏れ検出を行うバルブ漏れ検出手段と、
を備えることを特徴とする。
A first invention is a main exhaust passage through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine flows;
A bypass passage that branches from the main exhaust passage at an upstream connection portion with the main exhaust passage, and merges with the main exhaust passage again at a downstream connection portion downstream from the upstream connection portion;
An unpurified component adsorbent disposed in the bypass passage and having a function of adsorbing unpurified components contained in the exhaust gas;
A switching valve capable of switching an inflow destination of exhaust gas between the main exhaust passage and the bypass passage;
A valve downstream side adsorbent that is disposed in a passage on the downstream side of the switching valve and generates heat by receiving supply of exhaust gas;
An adsorbent temperature sensor that is disposed in the passage downstream of the valve downstream side adsorbent in the valve downstream side adsorbent or in the flow direction of the exhaust gas and detects the temperature of the valve downstream side adsorbent;
Valve leakage detection means for detecting leakage of exhaust gas from the switching valve, based on temperature information of the valve downstream side adsorbent accompanying heat generation when the gas is adsorbed by the valve downstream side adsorbent;
It is characterized by providing.

また、第2の発明は、第1の発明において、内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサの故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする。   Further, the second invention is the temperature information detected by the adsorbent temperature sensor in the first invention during the adsorption period of the unpurified component to the unpurified component adsorbent during a cold start of the internal combustion engine. And a sensor failure determination means for determining a failure of the adsorbent temperature sensor based on the temperature information detected by the adsorbent temperature sensor after the end of the adsorption period.

また、第3の発明は、第1の発明において、前記バルブ下流側吸着材に流入する排気ガスの温度を検出するガス温度センサを更に備え、
前記バルブ漏れ検出手段は、前記バルブ下流側吸着材の前記温度情報と前記ガス温度センサにより検出される排気ガスの温度情報との比較結果に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの前記漏れ検出を行うことを特徴とする。
The third invention further comprises a gas temperature sensor for detecting the temperature of the exhaust gas flowing into the valve downstream side adsorbent in the first invention,
The valve leak detection means detects the leak of exhaust gas from the switching valve based on a comparison result between the temperature information of the adsorbent downstream of the valve and temperature information of the exhaust gas detected by the gas temperature sensor. It is characterized by performing.

また、第4の発明は、第3の発明において、内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサおよび当該ガス温度センサの少なくとも一方の故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする。   In a fourth aspect based on the third aspect, the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor during the adsorption period of the unpurified component to the unpurified component adsorbent during cold start of the internal combustion engine. At least one of the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor based on the detected temperature information and the temperature information detected by the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor after the end of the adsorption period. It is further characterized by further comprising sensor failure determination means for performing the failure determination.

また、第5の発明は、第4の発明において、前記センサ故障判定手段は、前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサのうち、前記吸着期間中の温度変化に対する前記吸着期間終了後の温度変化が所定の設定値より小さいと判定された温度センサに該当し、かつ、前記吸着期間終了時点から一定時間経過後における前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサとの温度差が所定の設定値より大きい場合に低い温度を示す温度センサに該当した方の温度センサが故障していると特定する故障センサ特定手段を含むことを特徴とする。   In a fifth aspect based on the fourth aspect, the sensor failure determination means is a temperature change after the end of the adsorption period with respect to a temperature change during the adsorption period, of the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor. Corresponds to a temperature sensor determined to be smaller than a predetermined set value, and the temperature difference between the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor after a lapse of a fixed time from the end of the adsorption period is greater than a predetermined set value. A fault sensor specifying means for specifying that the temperature sensor corresponding to the temperature sensor indicating a low temperature when it is large is faulty is included.

また、第6の発明は、第1乃至第5の発明の何れかにおいて、前記切替バルブと前記バルブ下流側吸着材との間の通路から分岐し、内燃機関の吸気通路に接続される還流通路と、
前記バルブ漏れ検出手段により検出される前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量に応じて、前記吸気通路への排気ガスの還流量を制御する還流量制御手段とを更に備えることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the return passage is branched from the passage between the switching valve and the valve downstream side adsorbent and connected to the intake passage of the internal combustion engine. When,
The apparatus further comprises a recirculation amount control means for controlling a recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage in accordance with a leakage amount of the exhaust gas from the switching valve detected by the valve leak detection means.

また、第7の発明は、第6の発明において、前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前記吸気通路への排気ガスの還流量が一定量となるように当該還流量を制御することを特徴する。   In a seventh aspect based on the sixth aspect, the recirculation amount control means is configured so that the recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage is constant during a predetermined time after the cold start. It is characterized by controlling the flow rate.

また、第8の発明は、第6の発明において、前記バルブ漏れ検出手段により検出された前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量を記憶する漏れ量記憶手段を更に備え、
前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前回の冷間始動時の前記漏れ量に応じた量となるように前記還流量を制御することを特徴とする。
Further, an eighth invention according to the sixth invention further comprises a leakage amount storage means for storing the leakage amount of the exhaust gas from the switching valve detected by the valve leakage detection means,
The recirculation amount control means controls the recirculation amount so as to be an amount corresponding to the leakage amount at the previous cold start during a predetermined time after the cold start.

第1の発明によれば、切替バルブの下流に漏れ出た排気ガスがバルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱(吸着熱)を利用して、切替バルブの漏れ検出を好適に実行することができる。これにより、切替バルブの故障判定を好適に行うことが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, leakage detection of the switching valve is suitably performed using the heat generated when the exhaust gas leaked downstream of the switching valve is adsorbed by the adsorbent downstream of the valve. be able to. Thereby, it becomes possible to perform failure determination of the switching valve suitably.

第2の発明によれば、吸着期間中および吸着期間終了後に吸着材温度センサによって検出される温度情報に基づいて、吸着材温度センサの故障判定を好適に実行することができる。   According to the second invention, it is possible to suitably execute the failure determination of the adsorbent temperature sensor based on the temperature information detected by the adsorbent temperature sensor during and after the adsorption period.

第3の発明によれば、切替バルブの下流に漏れ出た排気ガスがバルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱(吸着熱)に起因する吸着材温度センサとガス温度センサとの出力差(温度差)を利用して、切替バルブの漏れ検出を好適に実行することができる。   According to the third invention, the output difference between the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor due to heat generation (adsorption heat) when the exhaust gas leaked downstream of the switching valve is adsorbed by the adsorbent downstream of the valve. Using the (temperature difference), it is possible to suitably execute the leak detection of the switching valve.

第4の発明によれば、吸着期間中および吸着期間終了後に吸着材温度センサおよびガス温度センサによってそれぞれ検出される温度情報に基づいて、吸着材温度センサおよびガス温度センサの少なくとも一方の故障判定を好適に実行することができる。   According to the fourth aspect of the invention, the failure determination of at least one of the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor is performed based on the temperature information detected by the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor, respectively, during the adsorption period and after the adsorption period ends. It can be suitably executed.

第5の発明によれば、吸着材温度センサおよびガス温度センサのどちらに故障が発生しているのかを好適に特定することができる。   According to the fifth aspect, it is possible to suitably identify which of the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor has failed.

第6の発明によれば、必要以上の排気ガスを吸気側に還流することが無くなるため、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を好適に抑制しつつ、切替バルブからの排気ガスの漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, exhaust gas more than necessary is not recirculated to the intake side, so that it is possible to appropriately suppress the deterioration of combustion and fuel consumption caused by the recirculation to the intake air, while suppressing the exhaust gas from the switching valve. It is possible to prevent deterioration of exhaust emission due to leakage.

第7の発明によれば、切替バルブからのガス漏れを正確に検出することが困難である冷間始動直後に、仮に切替バルブからの排気ガスの漏れがあった場合であっても、排気ガス中に含まれる未浄化成分が未浄化成分吸着材を通過することなくそのまま大気中に排出されるのを防止することができ、排気エミッションの悪化を防止することができる。   According to the seventh aspect of the present invention, even if there is an exhaust gas leak from the switching valve immediately after a cold start in which it is difficult to accurately detect a gas leak from the switching valve, the exhaust gas The unpurified component contained therein can be prevented from being discharged into the atmosphere as it is without passing through the unpurified component adsorbent, and the exhaust emission can be prevented from deteriorating.

第8の発明によれば、切替バルブからのガス漏れを正確に検出することが困難である冷間始動直後において、必要以上の排気ガスが吸気側に還流するのを更に好適に無くすことができる。   According to the eighth aspect of the present invention, it is possible to more suitably eliminate unnecessary exhaust gas recirculation to the intake side immediately after the cold start in which it is difficult to accurately detect gas leakage from the switching valve. .

実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。図1に示す内燃機関10は、筒内に空気を取り込むための吸気通路12と、筒内から排出された排気ガスが流れる排気通路とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
[Description of system configuration]
FIG. 1 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine system including an exhaust purification device according to Embodiment 1 of the present invention. An internal combustion engine 10 shown in FIG. 1 includes an intake passage 12 for taking air into the cylinder and an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the cylinder flows.

本実施形態の排気通路は、筒内から排気ガスを排出するための主排気通路14と、後述するバイパス通路20とを備えている。主排気通路14には、上流側から順に、排気ガスを浄化可能な前段触媒(SC)16および後段触媒(UF)18が直列に配置されている。   The exhaust passage of the present embodiment includes a main exhaust passage 14 for discharging exhaust gas from the cylinder, and a bypass passage 20 described later. In the main exhaust passage 14, a front catalyst (SC) 16 and a rear catalyst (UF) 18 capable of purifying exhaust gas are arranged in series in order from the upstream side.

本実施形態のシステムは、主排気通路14を迂回する通路として、バイパス通路20を備えている。バイパス通路20は、後段触媒18の下流に位置する上流側接続部20aにおいて主排気通路14から分岐し、当該上流側接続部20aの下流に位置する下流側接続部20bにおいて再び主排気通路14に合流するように構成されている。   The system of this embodiment includes a bypass passage 20 as a passage that bypasses the main exhaust passage 14. The bypass passage 20 branches from the main exhaust passage 14 at the upstream connection portion 20a located downstream of the rear catalyst 18, and again enters the main exhaust passage 14 at the downstream connection portion 20b located downstream of the upstream connection portion 20a. It is configured to merge.

上流側接続部20aには、排気ガスの流入先を主排気通路14とバイパス通路20との間で切り替えるための切替バルブ22が配置されている。切替バルブ22は、負圧ダイアフラム22aに作用するエンジン吸気負圧が図示省略する電磁弁によって制御されることによって、開閉駆動される。   A switching valve 22 for switching the inflow destination of the exhaust gas between the main exhaust passage 14 and the bypass passage 20 is disposed in the upstream connection portion 20a. The switching valve 22 is driven to open and close when the engine intake negative pressure acting on the negative pressure diaphragm 22a is controlled by a solenoid valve (not shown).

また、バイパス通路20の途中には、排気ガス中に含まれる未浄化成分を吸着するための2つの未浄化成分吸着材が配置されている。より具体的には、主排気通路14の上流側に、すなわち、切替バルブ22が設けられた上流側接続部20aに近い側に、先ず、排気ガス中に含まれるHCを吸着する機能を有するHC吸着材24が配置されている。そのようなHC吸着材24としては、例えば、ゼオライト系の素材を用いることができる。   Further, two unpurified component adsorbents for adsorbing unpurified components contained in the exhaust gas are disposed in the middle of the bypass passage 20. More specifically, an HC having a function of first adsorbing HC contained in the exhaust gas on the upstream side of the main exhaust passage 14, that is, on the side close to the upstream connection portion 20 a provided with the switching valve 22. An adsorbent 24 is disposed. As such an HC adsorbent 24, for example, a zeolite-based material can be used.

また、バイパス通路20には、HC吸着材24の下流側に、すなわち、下流側接続部20bに近い側に、更に、NOxを吸着する機能を有するNOx吸着材26が配置されている。そのようなNOx吸着材26としては、例えば、ゼオライトに鉄Feをイオン交換によって担持したものを用いることができる。   In the bypass passage 20, a NOx adsorbent 26 having a function of adsorbing NOx is further arranged on the downstream side of the HC adsorbent 24, that is, on the side close to the downstream connection portion 20 b. As such a NOx adsorbent 26, for example, a material in which iron Fe is supported on zeolite by ion exchange can be used.

また、バイパス通路20には、上流側接続部20aとHC吸着材24との間の部位において、パージ通路28が連通している。パージ通路28は、その途中にパージ制御バルブ30を備え、その他端において吸気通路12に連通している。   Further, the purge passage 28 communicates with the bypass passage 20 at a portion between the upstream side connection portion 20 a and the HC adsorbent 24. The purge passage 28 includes a purge control valve 30 in the middle thereof, and communicates with the intake passage 12 at the other end.

また、主排気通路14には、切替バルブ22より下流側(直下)に、排気ガス中に含まれる水分を吸着する機能を有する水分吸着材32が配置されている。そのような水分吸着材32としては、ゼオライトや活性炭などの水分を吸着し発熱する材料をハニカム状の基材にコーティングしたものを用いることができる。また、水分吸着材32の内部には、当該水分吸着材32の温度を検出するための温度センサ34が組み込まれている。尚、ここでは、温度センサ34を水分吸着材32の内部に組み込むようにしているが、温度センサ34の配置場所は、これに限らず、排気ガスの流れ方向における水分吸着材32の直後であってもよい。   In the main exhaust passage 14, a moisture adsorbing material 32 having a function of adsorbing moisture contained in the exhaust gas is disposed downstream (directly below) the switching valve 22. As such a moisture adsorbing material 32, a honeycomb base material coated with a material that adsorbs moisture such as zeolite or activated carbon and generates heat can be used. Further, a temperature sensor 34 for detecting the temperature of the moisture adsorbing material 32 is incorporated in the moisture adsorbing material 32. Here, the temperature sensor 34 is incorporated in the moisture adsorbent 32. However, the location of the temperature sensor 34 is not limited to this, and is immediately after the moisture adsorbent 32 in the exhaust gas flow direction. May be.

本実施形態では、上記のような水分吸着材32を切替バルブ22からの排気ガスの漏れ検出(図2を参照して後述する)のために利用している。つまり、この水分吸着材32は、水分が水分吸着材32より下流側に流出するのを防止する目的で配置されるものではなく、従って、その容量は、切替バルブ22の下流に流れ出る微小な排気ガスの漏れを検知できる程度であればよい。このため、水分吸着材32の容量は、HCやNOxが下流に流出されるのを防止する目的で配置される上記HC吸着材24等の容量と比べて十分に小さなものとされている。   In the present embodiment, the moisture adsorbing material 32 as described above is used for detecting leakage of exhaust gas from the switching valve 22 (described later with reference to FIG. 2). That is, the moisture adsorbing material 32 is not arranged for the purpose of preventing water from flowing out downstream of the moisture adsorbing material 32, and therefore the capacity thereof is a minute exhaust gas that flows downstream of the switching valve 22. It is sufficient that the gas leak can be detected. For this reason, the capacity of the moisture adsorbing material 32 is sufficiently smaller than the capacity of the HC adsorbing material 24 and the like arranged for the purpose of preventing HC and NOx from flowing downstream.

本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)40を備えている。ECU40には、内燃機関10を制御するための各種センサや上記温度センサ34とともに、エンジン冷却水温度を検出するための水温センサ42が接続されている。また、ECU40には、上述した切替バルブ22やパージ制御バルブ30の各種アクチュエータが接続されている。   The system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 40. A water temperature sensor 42 for detecting the engine cooling water temperature is connected to the ECU 40 together with various sensors for controlling the internal combustion engine 10 and the temperature sensor 34. The ECU 40 is connected to various actuators such as the switching valve 22 and the purge control valve 30 described above.

[流路の切り替えについて]
(通常運転時)
上述した図1に示す構成によれば、ECU40によってバイパス通路20が閉塞するように切替バルブ22が制御されることにより、筒内から排出された排気ガスをバイパス通路20を介さずに主排気通路14にそのまま通して大気中に放出することができる。
[Switching the flow path]
(During normal operation)
According to the configuration shown in FIG. 1 described above, the switching valve 22 is controlled by the ECU 40 so as to close the bypass passage 20, so that the exhaust gas discharged from the cylinder is not passed through the bypass passage 20 and the main exhaust passage. 14 can be released as it is into the atmosphere.

(吸着動作時)
また、ECU40が主排気通路14が閉塞されるように切替バルブ22を制御することにより、筒内から排出された排気ガスをバイパス通路20に導入し、HC吸着材24やNOx吸着材26を通過させた後に再び主排気通路14に戻して大気中に放出することができる。このような排気ガスの流路形態を冷間始動時に選択するようにすれば、触媒16等が未だ活性状態になっていない状況下で、触媒16等によって浄化できなかったHCやNOxなどの未浄化成分をHC吸着材24等に吸着させることで、大気中に放出されるのを防止することができる。
(At suction operation)
Further, the ECU 40 controls the switching valve 22 so that the main exhaust passage 14 is closed, thereby introducing the exhaust gas discharged from the cylinder into the bypass passage 20 and passing through the HC adsorbent 24 and the NOx adsorbent 26. Then, it can be returned to the main exhaust passage 14 and released into the atmosphere. If such an exhaust gas flow path configuration is selected at the time of cold start, HC, NOx, etc. that could not be purified by the catalyst 16 or the like in a situation where the catalyst 16 or the like has not yet been activated. By adsorbing the purification component to the HC adsorbent 24 or the like, it can be prevented from being released into the atmosphere.

(パージ動作時)
また、触媒16等が活性化した後に、バイパス通路20が閉塞された状態でECU40がパージ制御バルブ30を開弁させることにより、筒内から排出された排気ガスの一部を吸気通路12に生じている負圧を利用して、下流側接続部20bからバイパス通路20に導入することができる。その結果、暖気後の高温の排気ガスがNOx吸着材26等に供給されることで、NOxやHCがNOx吸着材26等から脱離し、パージ通路28を介して吸気通路12に還流させられる。これにより、吸気通路12に戻されたNOxやHCが、再び燃焼に付された後に活性状態にある触媒16等によって浄化されるようにすることができる。
(Purge operation)
In addition, after the catalyst 16 and the like are activated, the ECU 40 opens the purge control valve 30 in a state where the bypass passage 20 is closed, so that a part of the exhaust gas discharged from the cylinder is generated in the intake passage 12. The negative pressure can be introduced into the bypass passage 20 from the downstream connection portion 20b. As a result, when the hot exhaust gas after warming is supplied to the NOx adsorbent 26 and the like, NOx and HC are desorbed from the NOx adsorbent 26 and the like and are recirculated to the intake passage 12 via the purge passage 28. Thereby, NOx and HC returned to the intake passage 12 can be purified by the catalyst 16 and the like in an active state after being subjected to combustion again.

[実施の形態1における切替バルブの漏れ検出手法、およびそれに用いる温度センサの故障判定手法]
以上のように構成された本実施形態のシステムにおいて、上記吸着動作中に切替バルブ22とバルブシート22b(図1参照)との間で排気ガスの漏れがあると、冷間始動時に筒内から排出される排気ガスの一部がバイパス通路20に配置されたHC吸着材24等を通過せずにそのまま排出されてしまうことになり、排気エミッションの悪化を招く。そこで、本実施形態では、以下の図2を用いて示す手法によって、吸着動作時(すなわち、主排気通路14を閉塞するように切替バルブ22が制御されている状態)の切替バルブ22の漏れ検出を行い、切替バルブ22の修理が必要か否かを判定できるようにしている。
[Leakage detection method for switching valve in embodiment 1, and failure determination method for temperature sensor used therefor]
In the system of the present embodiment configured as described above, if there is an exhaust gas leak between the switching valve 22 and the valve seat 22b (see FIG. 1) during the adsorption operation, it will be released from the cylinder during cold start. A part of the exhaust gas to be discharged is discharged as it is without passing through the HC adsorbent 24 and the like disposed in the bypass passage 20, resulting in deterioration of exhaust emission. Therefore, in the present embodiment, leakage detection of the switching valve 22 during the adsorption operation (that is, the state in which the switching valve 22 is controlled so as to close the main exhaust passage 14) is performed by the method shown in FIG. 2 below. Thus, it is possible to determine whether or not the switching valve 22 needs to be repaired.

図2は、図1に示す温度センサ34により検出される排気ガス温度と内燃機関10の始動後の経過時間との関係を表した図である。尚、図2においては、切替バルブ22に漏れがない場合の波形を細線で示し、また、切替バルブ22の漏れが検出された場合の波形を太線で示している。   FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 34 shown in FIG. 1 and the elapsed time after the internal combustion engine 10 is started. In FIG. 2, the waveform when there is no leakage in the switching valve 22 is shown by a thin line, and the waveform when the leakage of the switching valve 22 is detected is shown by a thick line.

本実施形態の切替バルブ22の漏れ検出(故障判定)手法は、切替バルブ22から下流に漏れ出た排気ガスが水分吸着材32に吸着される際の発熱量(吸着熱)に基づいて行われる。より具体的には、水分吸着材32の内部に組み込まれた上記温度センサ34によって、排気ガスの漏れに起因する水分吸着材32の発熱を検出することによって、切替バルブ22の漏れが判定される。   The leak detection (failure determination) method of the switching valve 22 of the present embodiment is performed based on the heat generation amount (adsorption heat) when the exhaust gas leaked downstream from the switching valve 22 is adsorbed by the moisture adsorbing material 32. . More specifically, leakage of the switching valve 22 is determined by detecting heat generation of the moisture adsorbent 32 due to exhaust gas leak by the temperature sensor 34 incorporated in the moisture adsorbent 32. .

図2に示すように、切替バルブ22に漏れがない場合には、吸着動作が進行していく過程における、始動時の排気ガスの初期温度Tからの温度上昇は、冷間始動直後であるため小さい。これに対し、切替バルブ22に漏れがある場合には、漏れなしの場合の排気ガスの温度上昇分に、水分吸着材32の発熱により温度上昇分が加わることで、漏れなしの場合に比して大きくなる。本実施形態では、漏れの有無による温度上昇度合いの差を利用して、漏れ検出を行うようにしている。 As shown in FIG. 2, when there is no leakage in the switching valve 22, the temperature rise from the initial temperature T 0 of the exhaust gas at the start in the process in which the adsorption operation proceeds is immediately after the cold start. So small. On the other hand, when there is a leak in the switching valve 22, the temperature rise due to the heat generated by the moisture adsorbing material 32 is added to the temperature rise of the exhaust gas when there is no leak, compared to when there is no leak. Become bigger. In the present embodiment, leak detection is performed using the difference in the degree of temperature rise due to the presence or absence of a leak.

また、吸着動作が終了した後には、つまり、切替バルブ22がバイパス通路20を閉塞するように切り替えられた後には、筒内から排出される排気ガスのすべてが温度センサ34が組み込まれた水分吸着材32を通過するようになる。その結果、内燃機関10の暖機が進むにつれて温度センサ34により検出される排気ガス温度は、図2に示すように、吸着動作時と比べて急激に上昇する。そこで、本実施形態では、吸着期間中の排気ガスの温度変化分(ΔT/Δt)と吸着期間終了後の排気ガスの温度変化分(ΔTim/Δt)との大小の比較結果に基づいて、温度センサ34の故障を判定するようにしている。 In addition, after the adsorption operation is completed, that is, after the switching valve 22 is switched so as to close the bypass passage 20, all the exhaust gas discharged from the cylinder is moisture-adsorbed in which the temperature sensor 34 is incorporated. It passes through the material 32. As a result, as the warm-up of the internal combustion engine 10 proceeds, the exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 34 rapidly increases as compared with that during the adsorption operation, as shown in FIG. Therefore, in this embodiment, based on the comparison result of the magnitude of the temperature change of the exhaust gas during the adsorption period (ΔT i / Δt) and the temperature change of the exhaust gas after the end of the adsorption period (ΔT im / Δt). The failure of the temperature sensor 34 is determined.

[実施の形態1における具体的処理]
図3は、本実施の形態1における切替バルブ22の漏れ検出手法を実現するために、ECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関10が冷間時に始動した際に起動されるものとする。図3に示すルーチンでは、先ず、イグニッションキーがONとされた際に排気ガスの初期温度Tが温度センサ34を利用して取得される(ステップ100)。
[Specific Processing in Embodiment 1]
FIG. 3 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in order to realize the leakage detection method for the switching valve 22 in the first embodiment. Note that this routine is started when the internal combustion engine 10 is started in the cold state in response to the operation of the ignition key of the vehicle. In the routine shown in FIG. 3, first, when the ignition key is turned on, the initial temperature T 0 of the exhaust gas is acquired using the temperature sensor 34 (step 100).

次に、所定の周期毎に温度センサ34により検出される温度の変化ΔT(=T−Ti−1)が算出される(ステップ102)。また、ECU40は、冷間始動後からの吸着期間終了時までの温度変化ΔTの積算値をメモリ内に逐次記憶している。本ステップ102における温度変化ΔTの算出は、次のステップ104において吸着期間が終了したと判定されるまで繰り返し実行される。 Next, a temperature change ΔT i (= T i −T i−1 ) detected by the temperature sensor 34 is calculated every predetermined period (step 102). Further, the ECU 40 sequentially stores the integrated value of the temperature change ΔT i after the cold start until the end of the adsorption period in the memory. The calculation of the temperature change ΔT i in this step 102 is repeatedly executed until it is determined in the next step 104 that the adsorption period has ended.

次に、今回の冷間始動時における吸着期間が終了したか否か、つまり、切替バルブ22が主排気通路14を閉塞する状態からバイパス通路20を閉塞する状態に切り替えられたか否かが判別される(ステップ104)。その結果、当該吸着期間が終了したと判定された場合には、次いで、切替バルブ22の切り替え直前の温度変化ΔTと、予め設定されている切替バルブ22の漏れなし時の温度変化ΔTkiとの差(ΔT−ΔTki)が所定の判定値ki1より大きいか否かが判別される(ステップ106)。尚、漏れなし時の温度変化ΔTkiは、イグニッションキーがONとされた際の排気ガスの初期温度Tの大きさとの関係で予めマップ化されており、本ステップ106では、そのようなマップが参照されて、今回の初期温度Tの大きさに応じた温度変化ΔTkiが取得される。 Next, it is determined whether or not the adsorption period at the time of this cold start has ended, that is, whether or not the switching valve 22 has been switched from the state of closing the main exhaust passage 14 to the state of closing the bypass passage 20. (Step 104). As a result, if it is determined that the adsorption period has ended, then, the temperature change ΔT i immediately before the switching valve 22 is switched and the temperature change ΔT ki when the switching valve 22 is preset without leakage It is determined whether or not the difference (ΔT i −ΔT ki ) is greater than a predetermined determination value ki1 (step 106). The temperature change ΔT ki when there is no leakage is mapped in advance in relation to the magnitude of the initial temperature T 0 of the exhaust gas when the ignition key is turned ON. , The temperature change ΔT ki corresponding to the magnitude of the initial temperature T 0 of this time is acquired.

上記ステップ106において、差(ΔT−ΔTki)が判定値ki1より大きいと判定された場合には、切替バルブ22からの漏れ量が多い、すなわち、切替バルブ22が異常である(修理が必要)であると判定される(ステップ108)。 If it is determined in step 106 that the difference (ΔT i −ΔT ki ) is larger than the determination value ki1, the amount of leakage from the switching valve 22 is large, that is, the switching valve 22 is abnormal (repair is required). ) (Step 108).

一方、上記ステップ106において、差(ΔT−ΔTki)が判定値kiより大きくないと判定された場合には、次いで、判定値ki2を導入し、ki2<(ΔT−ΔTki)≦ki1が成立するか否かが判別される(ステップ110)。その結果、ki2<(ΔT−ΔTki)≦ki1が成立すると判定された場合には、切替バルブ22からの漏れ量が中レベルである、すなわち、次回の判定まで異常の有無の判断を保留するレベルであると判定される(ステップ112)。 On the other hand, if it is determined in step 106 that the difference (ΔT i −ΔT ki ) is not greater than the determination value ki, then the determination value ki2 is introduced, and ki2 <(ΔT i −ΔT ki ) ≦ ki1. Is determined (step 110). As a result, if it is determined that ki2 <(ΔT i −ΔT ki ) ≦ ki1, the amount of leakage from the switching valve 22 is at a medium level, that is, the determination of whether there is an abnormality is suspended until the next determination. It is determined that it is the level to be performed (step 112).

一方、上記ステップ110において、ki2<(ΔT−ΔTki)≦ki1が成立しないと判定された場合には、切替バルブ22からの漏れ量が少ない若しくは漏れがない、すなわち、切替バルブ22は正常であると判定される(ステップ114)。尚、上記の処理では、2つの判定値ki1、ki2を用いているが、そのような判定値の数を適宜増やすようにすれば、温度センサ34により検出される水分吸着材32の温度変化を利用して、より詳細な漏れ量のレベルを取得することが可能となる。 On the other hand, if it is determined in step 110 that ki2 <(ΔT i −ΔT ki ) ≦ ki1, the amount of leakage from the switching valve 22 is small or there is no leakage, that is, the switching valve 22 is normal. Is determined (step 114). In the above processing, the two determination values ki1 and ki2 are used. However, if the number of such determination values is increased as appropriate, the temperature change of the moisture adsorbent 32 detected by the temperature sensor 34 is changed. By using this, it becomes possible to obtain a more detailed level of leakage.

尚、上記の一連の処理では、温度変化ΔTとして切替バルブ22の切り替え直前の値を用いるようにしているが、これに限らず、温度変化ΔTは、吸着期間中にメモリされた値の最大値を選択しても良い。切替バルブ22からの漏れ量が多くなると水分吸着材32が飽和してしまうため、吸着熱の発生がなくなり水分吸着材32の温度が低下する。そうなると、温度変化ΔTとして切替バルブ22の切り替え直前の値を用いられている場合には、差(ΔT−ΔTki)が小さくなるため、漏れ量が多い側に判定される可能性がある。温度変化ΔTとして上記最大値を選択するようにすれば、そのような不具合を解消することができる。 In the series of processes described above, but to use other values immediately before switching of the switching valve 22 as a temperature change [Delta] T i, not limited thereto, the temperature change [Delta] T i is the memory value during the adsorption period The maximum value may be selected. When the amount of leakage from the switching valve 22 increases, the moisture adsorbing material 32 is saturated, so that no heat of adsorption is generated and the temperature of the moisture adsorbing material 32 is lowered. Then, when the value immediately before the switching of the switching valve 22 is used as the temperature change ΔT i , the difference (ΔT i −ΔT ki ) becomes small, so that there is a possibility that it is determined that the leakage amount is larger. . If the maximum value is selected as the temperature change ΔT i , such a problem can be solved.

以上説明した図3に示すルーチンによれば、吸着期間中における水分吸着材32の温度上昇率を判断することで、切替バルブ22から下流に漏れ出た排気ガスが水分吸着材32に吸着される際の発熱量(吸着熱)を利用して、切替バルブ22の漏れ検出を好適に実行することができる。これにより、切替バルブ22の故障判定を行うことが可能となる。   According to the routine shown in FIG. 3 described above, the exhaust gas leaked downstream from the switching valve 22 is adsorbed by the moisture adsorbing material 32 by determining the temperature increase rate of the moisture adsorbing material 32 during the adsorption period. The leakage detection of the switching valve 22 can be suitably executed by using the amount of heat generated at the time (adsorption heat). Thereby, it is possible to determine the failure of the switching valve 22.

また、漏れ検出目的で主排気通路14に配置される水分吸着材32の容量は、上述したように、HCやNOxが下流に流出されるのを防止する目的で配置される上記HC吸着材24等の容量と比べて十分に小さなものとされている。このため、比較的短時間で正確な切替バルブ22の漏れ検出を行うことが可能となる。   Further, the capacity of the moisture adsorbing material 32 disposed in the main exhaust passage 14 for the purpose of detecting leaks is, as described above, the HC adsorbing material 24 disposed for the purpose of preventing HC and NOx from flowing out downstream. It is said that it is sufficiently small compared with the capacity of etc. For this reason, it is possible to accurately detect the leakage of the switching valve 22 in a relatively short time.

図4は、本実施の形態1における温度センサ34の故障判定を実現するために、ECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、吸着期間が終了し、切替バルブ22がバイパス通路20を閉塞する状態(オフ状態)に切り替えられた際に起動されるものとする。   FIG. 4 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in order to realize failure determination of the temperature sensor 34 in the first embodiment. Note that this routine is started when the adsorption period ends and the switching valve 22 is switched to a state (off state) that closes the bypass passage 20.

図4に示すルーチンでは、先ず、切替バルブ22が上記オフ状態に切り替えられた後の温度センサ34の出力変化(水分吸着材32を通過する排気ガスの温度変化)ΔTim(=Tim−Tim−1)が算出される(ステップ200)。次いで、切替バルブ22が上記オフ状態とされてから所定時間が経過したか否かが判別される(ステップ202)。 In the routine shown in FIG. 4, first, the output change of the temperature sensor 34 after the switching valve 22 is switched to the off state (temperature change of the exhaust gas passing through the moisture adsorbent 32) ΔT im (= T im −T im-1 ) is calculated (step 200). Next, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the switching valve 22 was turned off (step 202).

上記ステップ202において所定時間が経過したと判定された場合には、吸着期間終了後の温度変化の微分値(ΔTim/Δt)と、上記ステップ102においてメモリされた吸着期間中の温度変化の微分値(ΔT/Δt)との比率{(ΔTim/Δt)/(ΔT/Δt)}が所定の設定値より小さいか否かが判別される(ステップ204)。 If it is determined in step 202 that the predetermined time has elapsed, the differential value (ΔT im / Δt) of the temperature change after the adsorption period ends and the differential of the temperature change during the adsorption period stored in step 102 value ([Delta] T i / Delta] t) and the ratio of {(ΔT im / Δt) / (ΔT i / Δt)} whether less than the predetermined set value is determined (step 204).

上記ステップ204において、比率{(ΔTim/Δt)/(ΔT/Δt)}<設定値が成立しないと判定された場合、つまり、吸着期間終了後の温度変化ΔTimの方が、吸着期間中の温度変化ΔTよりも比較的大きいと判定された場合には、温度センサ34は故障していない、すなわち、正常であると判定される(ステップ206)。 If it is determined in step 204 that the ratio {(ΔT im / Δt) / (ΔT i / Δt)} <set value is not satisfied, that is, the temperature change ΔT im after the end of the adsorption period is greater in the adsorption period. If it is determined that the temperature change is relatively greater than the medium temperature change ΔT i , it is determined that the temperature sensor 34 has not failed, that is, is normal (step 206).

一方、上記ステップ204において、比率{(ΔTim/Δt)/(ΔT/Δt)}<設定値が成立すると判定された場合、つまり、吸着期間終了後の温度変化ΔTimの方が、吸着期間中の温度変化ΔTよりも比較的小さいと判定された場合には、温度センサ34が故障していると判定される(ステップ208)。 On the other hand, if it is determined in step 204 that the ratio {(ΔT im / Δt) / (ΔT i / Δt)} <set value is satisfied, that is, the temperature change ΔT im after the end of the adsorption period is greater. When it is determined that the temperature change ΔT i during the period is relatively small, it is determined that the temperature sensor 34 has failed (step 208).

以上説明した図4に示すルーチンによれば、吸着期間中と吸着期間終了後とにおける水分吸着材32の温度情報(温度変化)および当該水分吸着材32を通過する排気ガスの温度情報(温度変化)を利用して、水分吸着材32に組み込まれた温度センサ34の故障判定を好適に実行することができる。   According to the routine shown in FIG. 4 described above, the temperature information (temperature change) of the moisture adsorbent 32 and the temperature information (temperature change) of the exhaust gas passing through the moisture adsorbent 32 during and after the adsorption period. ), It is possible to suitably execute the failure determination of the temperature sensor 34 incorporated in the moisture adsorbing material 32.

ところで、上述した実施の形態1においては、上記図3に示すルーチンの手法を用いて、切替バルブ22の漏れ検出を行うようにしている。しかしながら、そのような切替バルブ22の漏れ検出手法における漏れ判定時期は、上記の手法に限定されるものではなく、例えば、以下のような手法であってもよい。   By the way, in Embodiment 1 mentioned above, the leak detection of the switching valve 22 is performed using the routine method shown in FIG. However, the leak determination time in such a leak detection method of the switching valve 22 is not limited to the above method, and may be the following method, for example.

すなわち、温度センサ34により検出される水分吸着材32の温度変化の微分値(ΔT/Δt)を逐次計算するようにし、計算された値(ΔT/Δt)を前回値と比較することで、漏れ検出を行う。より具体的には、上記微分値(ΔT/Δt)<A(設定値)、かつ前回値値(ΔTi−1/Δt)>今回値(ΔT/Δt)の2つの条件が成立したときに、切替バルブ22からの排気ガスの漏れがあると判定するようにする。つまり、水分吸着材32への水分吸着量が飽和状態に近づき水分吸着材32の温度上昇が小さくなる時点で本実施形態の漏れ判定を行うようにする。 That is, the differential value (ΔT i / Δt) of the temperature change of the moisture adsorbent 32 detected by the temperature sensor 34 is sequentially calculated, and the calculated value (ΔT i / Δt) is compared with the previous value. , Leak detection. More specifically, the two conditions of the differential value (ΔT i / Δt) <A i (set value) and the previous value (ΔT i−1 /Δt)> current value (ΔT i / Δt) are satisfied. In this case, it is determined that there is an exhaust gas leak from the switching valve 22. That is, the leak determination of the present embodiment is performed when the amount of moisture adsorbed on the moisture adsorbing material 32 approaches a saturated state and the temperature rise of the moisture adsorbing material 32 becomes small.

尚、上述した実施の形態1においては、水分吸着材32が前記第1の発明における「バルブ下流側吸着材」に、温度センサ34が前記第1の発明における「吸着材温度センサ」に、それぞれ相当している。また、ECU40が図3に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第1の発明における「バルブ漏れ検出手段」が実現されている。
また、ECU40が図4に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第2の発明における「センサ故障判定手段」が実現されている。
In the first embodiment described above, the moisture adsorbent 32 is the “valve downstream adsorbent” in the first invention, and the temperature sensor 34 is the “adsorbent temperature sensor” in the first invention. It corresponds. Further, the “valve leak detecting means” in the first aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing a series of processes of the routine shown in FIG.
Further, the “sensor failure determination means” according to the second aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing a series of processes of the routine shown in FIG.

実施の形態2.
次に、図5乃至図8を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
[システム構成]
図5は、本発明の実施の形態2における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図5において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[System configuration]
FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of an internal combustion engine system including an exhaust purification device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 5, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図5に示すシステムは、水分吸着材32の上流側の主排気通路14上に、より具体的には、主排気通路14における切替バルブ22と水分吸着材32との間の部位に、その位置で排気ガスの温度を検出するためのFr温度センサ50を備えている。本システムは、この点を除き、上述した実施の形態1のシステムと同様に構成されている。尚、Fr温度センサ50の配置場所は、上記の位置に限られるものではなく、水分吸着材32の内部における切替バルブ22寄りの位置であってもよい。また、本実施形態では、Fr温度センサ50が加わっているため、説明の便宜上、水分吸着材32の内部に組み込まれた温度センサ34を「Rr温度センサ34」と称することとする。   The system shown in FIG. 5 is positioned on the main exhaust passage 14 upstream of the moisture adsorbing material 32, more specifically, at a position between the switching valve 22 and the moisture adsorbing material 32 in the main exhaust passage 14. And an Fr temperature sensor 50 for detecting the temperature of the exhaust gas. Except for this point, the present system is configured similarly to the system of the first embodiment described above. The location of the Fr temperature sensor 50 is not limited to the above position, and may be a position near the switching valve 22 inside the moisture adsorbing material 32. In the present embodiment, since the Fr temperature sensor 50 is added, for convenience of explanation, the temperature sensor 34 incorporated in the moisture adsorbing material 32 is referred to as “Rr temperature sensor 34”.

[実施の形態2における切替バルブの漏れ検出手法、およびそれに用いる温度センサの故障判定手法]
図6は、図5に示すRr温度センサ34およびFr温度センサ50により検出されるそれぞれの排気ガス温度と内燃機関10の始動後の経過時間との関係を表した図である。尚、図6においては、切替バルブ22に漏れがない場合のRr温度センサ34の出力波形を細い破線で示し、切替バルブ22に漏れがある場合のRr温度センサ34の出力波形を太い破線で示している。また、切替バルブ22に漏れがない場合のFr温度センサ50の出力波形を細い実線で示し、切替バルブ22に漏れがある場合のFr温度センサ50の出力波形を太い実線で示している。
[Leakage detection technique for switching valve and failure determination technique for temperature sensor used in the second embodiment]
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the exhaust gas temperatures detected by the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50 shown in FIG. 5 and the elapsed time after the start of the internal combustion engine 10. In FIG. 6, the output waveform of the Rr temperature sensor 34 when there is no leakage in the switching valve 22 is shown by a thin broken line, and the output waveform of the Rr temperature sensor 34 when there is leakage in the switching valve 22 is shown by a thick broken line. ing. Further, the output waveform of the Fr temperature sensor 50 when there is no leakage in the switching valve 22 is shown by a thin solid line, and the output waveform of the Fr temperature sensor 50 when there is leakage in the switching valve 22 is shown by a thick solid line.

図6に示すように、切替バルブ22に漏れがない場合には、吸着動作が進行していく過程における、始動時の排気ガスの初期温度Tからの温度上昇は、冷間始動直後であるため小さく、両センサ34、50の温度差は小さい。よって、本実施形態では、両センサ34、50の温度差或いは温度変化が設定値より小さい場合には、漏れなしと判定する。 As shown in FIG. 6, if there is no leakage in the switching valve 22, the temperature rise from the initial temperature T 0 of the process of the adsorption operation progresses, exhaust gas during start-up, it is immediately after a cold start Therefore, the temperature difference between the sensors 34 and 50 is small. Therefore, in this embodiment, it is determined that there is no leakage when the temperature difference or temperature change between the sensors 34 and 50 is smaller than the set value.

これに対し、切替バルブ22に漏れがある場合には、Rr温度センサ34の出力は、水分吸着材32への水分の吸着に起因する発熱による温度上昇分が加わるため、水分吸着材32の上流位置でのFr温度センサ50の出力とに差が生ずる。本実施形態では、この出力の差(つまり、両センサ34、50間の温度差ΔT)を利用し、当該温度差ΔTが所定の判定値Δkより大きい場合に、切替バルブ22に漏れがあると判定するようにしている。 On the other hand, when there is a leak in the switching valve 22, the output of the Rr temperature sensor 34 is added with a temperature rise due to heat generation due to the adsorption of moisture to the moisture adsorbing material 32. There is a difference between the output of the Fr temperature sensor 50 at the position. In the present embodiment, the difference between the outputs (that is, the temperature difference ΔT i between the sensors 34 and 50) is used, and when the temperature difference ΔT i is larger than the predetermined determination value Δk, the switching valve 22 leaks. It is determined that there is.

また、本実施形態では、上述した実施の形態1と同様の手法によって、吸着期間中と吸着期間終了後の両期間に対して、Rr温度センサ34およびFr温度センサ50によりそれぞれ検出される温度の変化分を算出する。そして、吸着期間中の温度変化に対する吸着終了後の温度変化が所定の設定値より小さい場合に、Rr温度センサ34やFr温度センサ50が故障であると仮判定する。その一方で、吸着期間終了時点から一定時間が経過した後における両センサ34、50により検出される温度の差の絶対値|Tri−Tfi|が所定の設定値以下である場合は、上記の仮判定がなされていても、両センサ34、50は共に正常であると判定する。そして、当該温度差の絶対値|Tri−Tfi|が設定値より大きい場合には、そのうちの低い温度を示す方のセンサが故障と仮判定する。そして、Rr温度センサ34およびFr温度センサ50の一方に対して、以上の2つの仮判定が成立した場合に、そのセンサの故障判定を確定する。 Further, in the present embodiment, the temperature detected by the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50 is detected for both the adsorption period and the period after the adsorption period by the same method as in the first embodiment. Calculate the change. Then, when the temperature change after completion of the adsorption with respect to the temperature change during the adsorption period is smaller than a predetermined set value, it is temporarily determined that the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50 are out of order. On the other hand, when the absolute value | T ri -T fi | of the temperature difference detected by both the sensors 34 and 50 after a predetermined time has elapsed from the end of the adsorption period is less than or equal to a predetermined set value, Even if the provisional determination is made, it is determined that both the sensors 34 and 50 are normal. If the absolute value | T ri -T fi | of the temperature difference is larger than the set value, the sensor indicating the lower temperature is provisionally determined to be faulty. Then, when the above two provisional determinations are established for one of the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50, the failure determination of the sensor is confirmed.

[実施の形態2における具体的処理]
図7は、本実施の形態2における切替バルブ22の漏れ検出手法を実現するために、ECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関10が冷間時に始動した際に起動されるものとする。図7に示すルーチンでは、先ず、イグニッションキーがONとされた際に、Rr温度センサ34およびFr温度センサ50のそれぞれによって検出される排気ガスの初期温度Tr0、Tf0が取得される(ステップ300)。
[Specific Processing in Second Embodiment]
FIG. 7 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in order to realize the leakage detection method for the switching valve 22 in the second embodiment. Note that this routine is started when the internal combustion engine 10 is started in the cold state in response to the operation of the ignition key of the vehicle. In the routine shown in FIG. 7, first, when the ignition key is turned ON, initial temperatures T r0 and T f0 of the exhaust gas detected by the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50 are acquired (steps). 300).

次に、所定の周期毎に、始動時からの両センサ34、50の温度差ΔT(=Tri−Tfi)が算出され、また、冷間始動後からの吸着期間終了時までの温度変化ΔTの最大値ΔTi−maxがメモリ内に逐次記憶される。本ステップ302における温度差ΔTの算出は、次のステップ304において吸着期間が終了したと判定されるまで繰り返し実行される。また、本ステップ302では、ECU40は、後述する図8に示すルーチンにおいて参照する目的で、両センサ34、50のそれぞれにより検出される温度の変化ΔTri、ΔTfiを逐次算出し、メモリ内に記憶している。尚、温度差ΔTの算出に当たっては、両センサ34、50の出力のばらつきにより初期温度Tr0、Tf0に違いが生じるため、Rr温度センサ34による初期温度Tr0に合わせるように補正が行われる。 Next, a temperature difference ΔT i (= T ri −T fi ) between the sensors 34 and 50 from the start is calculated every predetermined cycle, and the temperature from the cold start to the end of the adsorption period The maximum value ΔT i-max of the change ΔT i is sequentially stored in the memory. The calculation of the temperature difference ΔT i in this step 302 is repeatedly executed until it is determined in the next step 304 that the adsorption period has ended. In step 302, the ECU 40 sequentially calculates temperature changes ΔT ri and ΔT fi detected by the sensors 34 and 50 for reference in a routine shown in FIG. I remember it. In calculating the temperature difference ΔT i, the initial temperatures T r0 and T f0 are different due to variations in the outputs of the sensors 34 and 50. Therefore, the Rr temperature sensor 34 is corrected to match the initial temperature T r0. Is called.

次に、今回の冷間始動時における吸着期間が終了したか否か、つまり、切替バルブ22が主排気通路14を閉塞する状態からバイパス通路20を閉塞する状態に切り替えられたか否かが判別される(ステップ304)。その結果、当該吸着期間が終了したと判定された場合には、次いで、切替バルブ22の切り替え後の温度変化ΔTi−maxが、予め設定されている温度差の判定値ΔTより大きいか否かが判別される(ステップ306)。尚、上記判定値ΔTは、イグニッションキーがONとされた際にRr温度センサ34により検出される初期温度Tr0の大きさとの関係で予めマップ化されており、本ステップ306では、そのようなマップが参照されて、今回の初期温度Tr0の大きさに応じた判定値ΔTが取得される。 Next, it is determined whether or not the adsorption period at the time of this cold start has ended, that is, whether or not the switching valve 22 has been switched from the state of closing the main exhaust passage 14 to the state of closing the bypass passage 20. (Step 304). As a result, if it is determined that the adsorption period has ended, then, whether or not the temperature change ΔT i-max after switching of the switching valve 22 is greater than a preset temperature difference determination value ΔT k. Is determined (step 306). The determination value ΔT k is mapped in advance in relation to the magnitude of the initial temperature T r0 detected by the Rr temperature sensor 34 when the ignition key is turned ON. The reference value ΔT k corresponding to the magnitude of the initial temperature T r0 of this time is acquired by referring to the map.

上記ステップ306において、ΔTi−max>ΔTが成立しないと判定された場合、つまり、両センサ34、50により検出される温度にあまり差がないと判断できる場合には、切替バルブ22からの漏れ量が少ない若しくは漏れがない、すなわち、切替バルブ22は正常であると判定される(ステップ308)。 If it is determined in step 306 that ΔT i−max > ΔT k is not satisfied, that is, if it can be determined that there is not much difference between the temperatures detected by both sensors 34 and 50, It is determined that the amount of leakage is small or there is no leakage, that is, the switching valve 22 is normal (step 308).

一方、上記ステップ306において、ΔTi−max>ΔTが成立すると判定された場合、つまり、両センサ34、50により検出される温度の差が比較的大きいと判断できる場合には、次いで、漏れのレベルを判定すべく、漏れ判定値ki(=ΔT/ΔT)が算出されたうえで、当該漏れ判定値kiが所定の設定値より大きいか否かが判別される(ステップ310)。 On the other hand, if it is determined in step 306 that ΔT i−max > ΔT k is satisfied, that is, if it can be determined that the difference in temperature detected by both sensors 34 and 50 is relatively large, then leakage In order to determine the level, a leak determination value ki (= ΔT i / ΔT k ) is calculated, and it is then determined whether or not the leak determination value ki is greater than a predetermined set value (step 310).

上記ステップ310において、漏れ判定値ki>設定値が成立しないと判定された場合には、切替バルブ22からの漏れ量が中レベルである、すなわち、次回の判定まで異常の有無の判断を保留するレベルであると判定される(ステップ312)。   If it is determined in step 310 that the leakage determination value ki> the set value is not satisfied, the amount of leakage from the switching valve 22 is at a medium level, that is, the determination of whether there is an abnormality is suspended until the next determination. The level is determined (step 312).

一方、上記ステップ310において、漏れ判定値ki>設定値が成立すると判定された場合には、切替バルブ22からの漏れ量が多い、すなわち、切替バルブ22が異常である(修理が必要)であると判定される(ステップ314)。尚、これらの一連のステップ310〜314では、漏れ判定値kiと比較する設定値を1種類としているが、その設定値を複数の値に適宜設定すれば、両センサ34、50の出力に応じた、より詳細な漏れ量のレベルを取得することが可能となる。   On the other hand, if it is determined in step 310 that the leakage determination value ki> the set value is satisfied, the amount of leakage from the switching valve 22 is large, that is, the switching valve 22 is abnormal (repair is required). Is determined (step 314). In the series of steps 310 to 314, one type of setting value to be compared with the leak judgment value ki is used. However, if the setting value is appropriately set to a plurality of values, it corresponds to the outputs of both sensors 34 and 50. In addition, it becomes possible to obtain a more detailed level of leakage.

以上説明した図7に示すルーチンによれば、切替バルブ22から下流に漏れ出た排気ガスが水分吸着材32に吸着される際の発熱量(吸着熱)に起因するRr温度センサ34とFr温度センサ50との出力差(それらにより検出される温度の差)に基づいて、切替バルブ22の漏れ検出を好適に実行することができる。また、2本の温度センサ34、50で漏れ検出を行うことにより、熱伝導によるセンサの温度上昇がある場合であっても、誤判定を防止することができる。   According to the routine shown in FIG. 7 described above, the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature caused by the heat generation amount (adsorption heat) when the exhaust gas leaked downstream from the switching valve 22 is adsorbed by the moisture adsorbent 32. Based on the output difference from the sensor 50 (temperature difference detected by them), it is possible to suitably execute the leak detection of the switching valve 22. Further, by performing leak detection with the two temperature sensors 34 and 50, erroneous determination can be prevented even when there is a temperature rise of the sensor due to heat conduction.

図8は、本実施の形態2におけるRr温度センサ34およびFr温度センサ50の故障判定を実現するために、ECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、吸着期間が終了し、切替バルブ22がバイパス通路20を閉塞する状態(オフ状態)に切り替えられた際に起動されるものとする。   FIG. 8 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in order to realize failure determination of the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50 in the second embodiment. Note that this routine is started when the adsorption period ends and the switching valve 22 is switched to a state (off state) that closes the bypass passage 20.

図8に示すルーチンでは、先ず、切替バルブ22が上記オフ状態に切り替えられた後における温度センサ34、50により検出される温度変化(ΔTrim/Δt)、(ΔTfim/Δt)がそれぞれ算出される(ステップ400)。次いで、切替バルブ22が上記オフ状態とされてから所定時間が経過したか否かが判別される(ステップ402)。 In the routine shown in FIG. 8, first, temperature changes (ΔT rim / Δt) and (ΔT fim / Δt) detected by the temperature sensors 34 and 50 after the switching valve 22 is switched to the off state are calculated. (Step 400). Next, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the switching valve 22 was turned off (step 402).

上記ステップ202において所定時間が経過したと判定された場合には、Rr温度センサ34に関する比率であって、吸着期間終了後の温度変化の微分値(ΔTrim/Δt)と、上記ステップ302においてメモリされた吸着期間中の温度変化の微分値(ΔTri/Δt)との比率{(ΔTrim/Δt)/(ΔTri/Δt)}が所定の設定値より小さいか否かが判別される(ステップ404)。 If it is determined in step 202 that the predetermined time has elapsed, the ratio is related to the Rr temperature sensor 34, and the differential value (ΔT rim / Δt) of the temperature change after the end of the adsorption period is stored in the memory in step 302. has been differentiated value of the temperature change during the adsorption period (ΔT ri / Δt) and the ratio of {(ΔT rim / Δt) / (ΔT ri / Δt)} whether less than the predetermined set value is determined ( Step 404).

上記ステップ404の判定が成立すると判定された場合には、Rr温度センサ34が故障していると仮判定される(ステップ406)。一方、上記ステップ404の判定が不成立であると判定された場合、および上記ステップ406の処理が実行された場合には、次いで、Fr温度センサ50に関する比率であって、吸着期間終了後の温度変化の微分値(ΔTfim/Δt)と、上記ステップ302においてメモリされた吸着期間中の温度変化の微分値(ΔTfi/Δt)との比率{(ΔTfim/Δt)/(ΔTfi/Δt)}が所定の設定値より小さいか否かが判別される(ステップ408)。 If it is determined that the determination in step 404 is satisfied, it is temporarily determined that the Rr temperature sensor 34 is out of order (step 406). On the other hand, if it is determined that the determination in step 404 is not established, and if the process in step 406 is executed, then the ratio relating to the Fr temperature sensor 50 and the temperature change after the adsorption period ends differential value (ΔT fim / Δt), the differential value of the temperature change in the memory has been adsorbed period in step 302 (ΔT fi / Δt) and the ratio of {(ΔT fim / Δt) / (ΔT fi / Δt) } Is smaller than a predetermined set value (step 408).

上記ステップ408の判定が成立すると判定された場合には、Fr温度センサ50が故障していると仮判定される(ステップ410)。一方、上記ステップ408の判定が成立しないと判定された場合には、両センサ34、50は共に正常であると判定される(ステップ412)。   If it is determined that the determination in step 408 is satisfied, it is temporarily determined that the Fr temperature sensor 50 is out of order (step 410). On the other hand, if it is determined that the determination in step 408 is not established, both the sensors 34 and 50 are determined to be normal (step 412).

図8に示すルーチンでは、Rr温度センサ34およびFr温度センサ50の何れか一方または双方が故障していると仮判定された場合には、次いで、吸着期間終了時点から一定時間が経過したか否かが判別され(ステップ414)、当該一定時間の経過後に、両センサ34、50により検出される温度Tri、Tfiがそれぞれ取得される(ステップ416)。 In the routine shown in FIG. 8, if it is temporarily determined that one or both of the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50 are out of order, then whether or not a certain time has passed since the end of the adsorption period. Is determined (step 414), and the temperatures T ri and T fi detected by the sensors 34 and 50 are acquired after the predetermined time has elapsed (step 416).

次に、上記ステップ416において取得された温度の差の絶対値|Tri−Tfi|が所定の設定値より大きいか否かが判別される(ステップ418)。その結果、当該絶対値|Tri−Tfi|>設定値が成立しないと判定された場合には、両センサ34、50は共に正常であると判定される(ステップ412)。 Next, it is determined whether or not the absolute value | T ri −T fi | of the temperature difference acquired in step 416 is larger than a predetermined set value (step 418). As a result, when it is determined that the absolute value | T ri −T fi |> set value is not satisfied, both the sensors 34 and 50 are determined to be normal (step 412).

一方、上記ステップ418において、当該絶対値|Tri−Tfi|>設定値が成立すると判定された場合には、次いで、低い温度を示すセンサがRr温度センサ34であるか否かが判別される(ステップ420)。その結果、低い温度を示すセンサがRr温度センサ34であると判定された場合には、次いで、Rr温度センサ34が故障であると上記ステップ406において仮判定されているか否かが判別される(ステップ422)。その結果、仮判定されていない場合には、両センサ34、50は共に正常であると判定され(ステップ412)、逆に、仮判定されている場合には、Rr温度センサ34が故障しているとの判定が確定される(ステップ424)。 On the other hand, if it is determined in step 418 that the absolute value | T ri −T fi |> set value is satisfied, it is then determined whether or not the sensor indicating the low temperature is the Rr temperature sensor 34. (Step 420). As a result, if it is determined that the sensor indicating the low temperature is the Rr temperature sensor 34, it is then determined whether or not the Rr temperature sensor 34 is provisionally determined in step 406 as a failure ( Step 422). As a result, if not temporarily determined, both sensors 34 and 50 are determined to be normal (step 412). Conversely, if temporarily determined, the Rr temperature sensor 34 has failed. Is determined (step 424).

一方、上記ステップ420において、低い温度を示すセンサがRr温度センサ34でない、すなわち、Fr温度センサ50であると判定された場合には、次いで、Fr温度センサ50が上記ステップ410において仮判定されているか否かが判別される(ステップ426)。その結果、仮判定されていない場合には、両センサ34、50は共に正常であると判定され(ステップ412)、逆に、仮判定されている場合には、Fr温度センサ50が故障しているとの判定が確定される(ステップ428)。   On the other hand, if it is determined in step 420 that the low temperature sensor is not the Rr temperature sensor 34, that is, the Fr temperature sensor 50, then the Fr temperature sensor 50 is provisionally determined in step 410. It is determined whether or not there is (step 426). As a result, if not tentatively determined, both sensors 34 and 50 are determined to be normal (step 412). Conversely, if tentatively determined, the Fr temperature sensor 50 has failed. Is determined (step 428).

以上説明した図8に示すルーチンによれば、吸着期間中と吸着期間終了後とにおけるRr温度センサ34およびFr温度センサ50の出力に基づいて、水分吸着材32に組み込まれたRr温度センサ34および水分吸着材32の上流に配置されたFr温度センサ50の故障判定を好適に実行することができる。更には、これらの温度センサ34、50のどちらが故障しているかを正確に特定することができる。   According to the routine shown in FIG. 8 described above, based on the outputs of the Rr temperature sensor 34 and the Fr temperature sensor 50 during and after the adsorption period, the Rr temperature sensor 34 incorporated in the moisture adsorbent 32 and Failure determination of the Fr temperature sensor 50 arranged upstream of the moisture adsorbing material 32 can be suitably executed. Furthermore, it is possible to accurately identify which of these temperature sensors 34 and 50 is malfunctioning.

尚、上述した実施の形態2においては、Fr温度センサ50が前記第3の発明における「ガス温度センサ」に相当している。
また、ECU40が図8に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第4の発明における「センサ故障判定手段」が実現されている。
また、ECU40が上記ステップ404〜428の一連の処理を実行することにより前記第5の発明における「故障センサ特定手段」が実現されている。
In the second embodiment described above, the Fr temperature sensor 50 corresponds to the “gas temperature sensor” in the third aspect of the invention.
Further, the “sensor failure determination means” according to the fourth aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing a series of processes of the routine shown in FIG.
Further, the “failure sensor specifying means” in the fifth aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing the series of processes of steps 404 to 428 described above.

実施の形態3.
次に、図9乃至図11を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
[システム構成]
図9は、本発明の実施の形態3における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。尚、図9において、上記図1に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
[System configuration]
FIG. 9 is a diagram for explaining a configuration of an internal combustion engine system including the exhaust purification device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 9, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図9に示すシステムでは、主排気通路14における切替バルブ22と水分吸着材32との間の部位に、第2パージ通路60の一端が連通している。第2パージ通路60は、その途中に第2パージ制御バルブ62を備え、その他端において吸気通路12に連通している。本システムは、この点を除き、上述した実施の形態1のシステムと同様に構成されている。   In the system shown in FIG. 9, one end of the second purge passage 60 communicates with a portion of the main exhaust passage 14 between the switching valve 22 and the moisture adsorbing material 32. The second purge passage 60 includes a second purge control valve 62 in the middle thereof, and communicates with the intake passage 12 at the other end. Except for this point, the present system is configured similarly to the system of the first embodiment described above.

以上のように構成された本実施形態のシステムによれば、切替バルブ22が主排気通路14を閉塞するように制御されている際に、仮に切替バルブ22から下流側に排気ガスの漏れがあっても、第2パージ制御バルブ62を開くことにより、第2パージ通路60を介して切替バルブ22下流を流れる排気ガスを吸気通路12に戻すことができる。このため、吸着動作の実行中に本来であればHC吸着材24等によってHC等を吸着させたかった排気ガスが、切替バルブ22から主排気通路14の下流側に漏れ出て大気中に排出されるのを防止することができる。これにより、排気エミッションの悪化を抑制することができる。   According to the system of the present embodiment configured as described above, when the switching valve 22 is controlled so as to close the main exhaust passage 14, there is an exhaust gas leak from the switching valve 22 to the downstream side. However, by opening the second purge control valve 62, the exhaust gas flowing downstream of the switching valve 22 via the second purge passage 60 can be returned to the intake passage 12. For this reason, the exhaust gas originally intended to adsorb HC or the like by the HC adsorbent 24 or the like during the adsorption operation leaks from the switching valve 22 to the downstream side of the main exhaust passage 14 and is discharged into the atmosphere. Can be prevented. Thereby, deterioration of exhaust emission can be suppressed.

[実施の形態3の特徴部分]
上記のような手法で第2パージ通路60を介して切替バルブ22の下流を流れる排気ガスを吸気側に還流させる要求があるのは、HC吸着材24等へのHC等の吸着動作を行う内燃機関10の冷間始動時である。そのような冷間始動時は、燃焼が不安定になり易く、排気ガスの吸気への還流量(EGR量)を増加させると燃焼悪化を招き易い。従って、必要以上に吸気への還流量を増やすと、燃焼の悪化に起因して、内燃機関10のドライバビリティの悪化や排気エミッションの悪化を招いてしまう。また、燃焼悪化を回避するために吸入空気量を増加させると、その分だけ燃費が悪化してしまうという問題もある。
[Characteristics of Embodiment 3]
There is a need to recirculate the exhaust gas flowing downstream of the switching valve 22 to the intake side via the second purge passage 60 by the above-described method. The internal combustion that performs the adsorption operation of HC or the like to the HC adsorbent 24 or the like This is a cold start of the engine 10. During such a cold start, the combustion tends to become unstable, and if the recirculation amount (EGR amount) of the exhaust gas to the intake air is increased, the combustion is likely to deteriorate. Therefore, if the recirculation amount to the intake air is increased more than necessary, the drivability of the internal combustion engine 10 and the exhaust emission are deteriorated due to the deterioration of combustion. Further, if the intake air amount is increased in order to avoid the deterioration of combustion, there is a problem that the fuel consumption is deteriorated accordingly.

そこで、本実施形態では、切替バルブ22の下流からの吸気への排気ガスの還流量(パージ量)を、切替バルブ22からの排気ガスの漏れ量に応じた値に制御するようにした。   Therefore, in this embodiment, the recirculation amount (purge amount) of the exhaust gas from the downstream of the switching valve 22 to the intake air is controlled to a value corresponding to the leakage amount of the exhaust gas from the switching valve 22.

図10は、上記の機能を実現するために、本実施の形態3においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関10が冷間時に始動した際に起動されるものとする。図10に示すルーチンでは、先ず、切替バルブ22が開状態(主排気通路14を閉塞するように制御された状態)にあるか否かが判別される(ステップ500)。   FIG. 10 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in the third embodiment in order to realize the above function. Note that this routine is started when the internal combustion engine 10 is started in the cold state in response to the operation of the ignition key of the vehicle. In the routine shown in FIG. 10, first, it is determined whether or not the switching valve 22 is in an open state (a state controlled to close the main exhaust passage 14) (step 500).

上記ステップ500において、切替バルブ22が開状態にあると判定された場合には、切替バルブ22からの排気ガスの漏れがあるか否かが判別される(ステップ502)。具体的には、本ステップ502では、上記図3に示すルーチンの実行結果を利用して、ガス漏れの有無を判別している。   If it is determined in step 500 that the switching valve 22 is in the open state, it is determined whether or not there is an exhaust gas leak from the switching valve 22 (step 502). Specifically, in this step 502, the presence or absence of gas leakage is determined using the execution result of the routine shown in FIG.

上記ステップ502において、切替バルブ22からの排気ガスの漏れがないと判定された場合には、切替バルブ22の下流からの吸気への排気ガスの還流が停止される(ステップ504)。   If it is determined in step 502 that there is no exhaust gas leakage from the switching valve 22, the recirculation of the exhaust gas to the intake air from the downstream side of the switching valve 22 is stopped (step 504).

一方、上記ステップ502において、切替バルブ22からの排気ガスの漏れがあると判定された場合には、切替バルブ22からの排気ガスの漏れ量に応じた値となるように、吸気側への排気ガスの還流量が第2パージ制御バルブ62の開度調整によって制御される(ステップ506)。ECU40は、図11に示すように、吸気への排気ガスの還流量と切替バルブ22からの排気ガスの漏れ量との関係を定めたマップを記憶している。図11に示すマップでは、切替バルブ22からの漏れ量が多くなるほど、吸気への還流量が多くなるように設定されている。このようなマップによれば、上記図3に示すルーチンによって得られるガス漏れ量に応じて、吸気への排気ガスの還流量を適切に設定することができる。   On the other hand, if it is determined in step 502 that there is an exhaust gas leak from the switching valve 22, the exhaust gas to the intake side is adjusted to a value corresponding to the amount of exhaust gas leakage from the switching valve 22. The recirculation amount of the gas is controlled by adjusting the opening degree of the second purge control valve 62 (step 506). As shown in FIG. 11, the ECU 40 stores a map that defines the relationship between the exhaust gas recirculation amount to the intake air and the exhaust gas leakage amount from the switching valve 22. The map shown in FIG. 11 is set so that the amount of recirculation to the intake air increases as the amount of leakage from the switching valve 22 increases. According to such a map, the recirculation amount of the exhaust gas to the intake air can be appropriately set according to the gas leakage amount obtained by the routine shown in FIG.

以上説明した図10に示すルーチンによれば、必要以上の排気ガスを吸気側に還流することが無くなるため、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を好適に抑制しつつ、切替バルブ22からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止することができる。   According to the routine shown in FIG. 10 described above, exhaust gas more than necessary is not recirculated to the intake side, so that the switching valve 22 is suitably suppressed while suppressing deterioration in combustion and fuel consumption associated with execution of recirculation to intake air. It is possible to prevent the exhaust emission from deteriorating due to the exhaust gas leakage from the exhaust gas.

尚、上述した実施の形態3においては、第2パージ通路60が前記第6の発明における「還流通路」に相当しているとともに、ECU40が図10に示すルーチンの一連の処理を実行することにより前記第6の発明における「還流量制御手段」が実現されている。   In the third embodiment described above, the second purge passage 60 corresponds to the “reflux passage” in the sixth invention, and the ECU 40 executes a series of processes shown in FIG. The “reflux amount control means” in the sixth aspect of the invention is realized.

実施の形態4.
次に、図12を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
本実施形態のシステムは、図9に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に図10に示すルーチンに代えて後述する図12に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 40 to execute a routine shown in FIG. 12 described later instead of the routine shown in FIG. 10 using the hardware configuration shown in FIG.

[実施の形態4の特徴部分]
図12は、燃焼悪化などを抑制しつつ切替バルブ22からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止するために、本実施の形態4においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関10が冷間時に始動した際に起動されるものとする。また、図12において、実施の形態3における図10に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[Characteristics of Embodiment 4]
FIG. 12 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in the fourth embodiment in order to prevent deterioration of exhaust emission due to exhaust gas leakage from the switching valve 22 while suppressing deterioration of combustion and the like. Note that this routine is started when the internal combustion engine 10 is started in the cold state in response to the operation of the ignition key of the vehicle. In FIG. 12, the same steps as those shown in FIG. 10 in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図12に示すルーチンでは、ステップ500において切替バルブ22が開状態にあると判定された後、次いで、予め設定されている一定量の排気ガスが切替バルブ22の下流から吸気側に還流されるように、第2パージ制御バルブ60の開度調整が実行される(ステップ600)。   In the routine shown in FIG. 12, after it is determined in step 500 that the switching valve 22 is in the open state, a predetermined amount of exhaust gas is then recirculated from the downstream of the switching valve 22 to the intake side. Next, the opening adjustment of the second purge control valve 60 is executed (step 600).

次に、今回の始動時点から所定時間が経過したか否かが判別される(ステップ602)。本ルーチンでは、当該所定時間が経過するのを待ってから、それ以降のステップ502〜506の処理が実行されることとなる。   Next, it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the current start point (step 602). In this routine, after waiting for the predetermined time to elapse, the subsequent steps 502 to 506 are executed.

内燃機関10の冷間始動時には、排気ガスが冷えた排気管(主排気通路14)によって冷却される。その結果、排気ガス中に含まれる水分が凝縮し、排気管に付着する。それに伴い、切替バルブ22の位置では、内燃機関10の始動直後は水分濃度の低い排気ガスが流通する。このため、切替バルブ22からの排気ガスの漏れがあった場合であっても、切替バルブ22の下流の水分吸着材32の温度上昇が小さく、正確な排気ガスの漏れ量を検知することが困難となる。   When the internal combustion engine 10 is cold-started, the exhaust gas is cooled by the cooled exhaust pipe (main exhaust passage 14). As a result, moisture contained in the exhaust gas condenses and adheres to the exhaust pipe. Along with this, at the position of the switching valve 22, immediately after the internal combustion engine 10 is started, exhaust gas having a low moisture concentration flows. For this reason, even when there is an exhaust gas leak from the switching valve 22, the temperature rise of the moisture adsorbent 32 downstream of the switching valve 22 is small, and it is difficult to detect an accurate exhaust gas leak amount. It becomes.

以上説明した図12に示すルーチンによれば、冷間始動直後の所定時間は一定量の排気ガスが切替バルブ22の下流から吸気側に還流されることになる。このため、切替バルブ22からのガス漏れを正確に検出することが困難である冷間始動直後に、仮にガス漏れがあった場合であっても、HC等の排気ガスの未浄化成分が、HC吸着材24等を通過することなくそのまま大気中に排出されるのを防止することができ、排気エミッションの悪化を回避することができる。   According to the routine shown in FIG. 12 described above, a predetermined amount of exhaust gas is recirculated from the downstream of the switching valve 22 to the intake side for a predetermined time immediately after the cold start. For this reason, even if there is a gas leak immediately after the cold start where it is difficult to accurately detect the gas leak from the switching valve 22, the unpurified component of the exhaust gas such as HC is reduced to HC. The exhaust gas can be prevented from being discharged into the atmosphere without passing through the adsorbent 24 and the like, and the deterioration of exhaust emission can be avoided.

また、上記ルーチンでは、上記所定時間が経過して正確な漏れ検出が可能となった後は、上述した実施の形態3と同様の手法が用いられる。このため、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を好適に抑制しつつ、切替バルブ22からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止することができる。   Further, in the routine described above, after the predetermined time has elapsed and accurate leak detection is possible, the same method as that of the third embodiment described above is used. For this reason, it is possible to prevent deterioration of exhaust emission due to exhaust gas leakage from the switching valve 22 while suitably suppressing deterioration of combustion and fuel consumption accompanying execution of recirculation to intake air.

実施の形態5.
次に、図13を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
本実施形態のシステムは、図9に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に図10に示すルーチンに代えて後述する図13に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
Embodiment 5. FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 40 to execute a routine shown in FIG. 13 described later instead of the routine shown in FIG. 10 using the hardware configuration shown in FIG.

[実施の形態5の特徴部分]
図13は、燃焼悪化などを抑制しつつ切替バルブ22からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を防止するために、本実施の形態5においてECU40が実行するルーチンのフローチャートである。尚、本ルーチンは、車両のイグニッションキーの操作を受けて、内燃機関10が冷間時に始動した際に起動されるものとする。また、図13において、実施の形態3における図10に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
[Characteristics of Embodiment 5]
FIG. 13 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in the fifth embodiment in order to prevent deterioration of exhaust emission due to exhaust gas leakage from the switching valve 22 while suppressing deterioration of combustion and the like. Note that this routine is started when the internal combustion engine 10 is started in the cold state in response to the operation of the ignition key of the vehicle. In FIG. 13, the same steps as those shown in FIG. 10 in the third embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

図13に示すルーチンでは、ステップ500において切替バルブ22が開状態にあると判定された後、次いで、前回の冷間始動時における切替バルブ22からの排気ガスの漏れ量が取得される(ステップ700)。   In the routine shown in FIG. 13, after it is determined in step 500 that the switching valve 22 is in an open state, the amount of exhaust gas leakage from the switching valve 22 at the time of the previous cold start is then acquired (step 700). ).

次に、上記ステップ700において取得されたガス漏れ量の前回値に応じた値となるように、吸気側への排気ガスの還流量が第2パージ制御バルブ60の開度調整によって制御される(ステップ02)。次いで、今回の始動時点から所定時間が経過するのを待ってから(ステップ602)、それ以降のステップ502〜506の処理が実行されることとなる。次いで、今回の冷間始動時に検出された切替バルブ22からのガス漏れ量が記憶される(ステップ704)。   Next, the recirculation amount of the exhaust gas to the intake side is controlled by adjusting the opening degree of the second purge control valve 60 so that it becomes a value corresponding to the previous value of the gas leakage amount acquired in the above step 700 ( Step 02). Next, after waiting for a predetermined time from the current start time (step 602), the subsequent steps 502 to 506 are executed. Next, the amount of gas leakage from the switching valve 22 detected at the current cold start is stored (step 704).

切替バルブ22からの排気ガスの漏れ量は、内燃機関10が始動する度に毎回変動するとは考えられにくく、経時的な変化により徐々に変化していくものである。以上説明した図13に示すルーチンによれば、内燃機関10の冷間始動時に水分吸着材32および温度センサ34に基づいてガス漏れ量が正しく検知される前に、切替バルブ22からの漏れ量を推定することが可能となる。そして、上記ルーチンの処理によれば、推定されたガス漏れ量(前回値)に基づいて、冷間始動直後の還流量が決定されるため、ガス漏れ量の多寡に関係なく冷間始動直後の段階から、必要以上の排気ガスが吸気側に還流されるのを無くすことができる。このため、上述した実施の形態3、4に比して、吸気への還流実行に伴う燃焼悪化や燃費悪化を更に好適に抑制しつつ、切替バルブ22からの排気ガス漏れに伴う排気エミッションの悪化を更に好適に防止することができる。   The amount of exhaust gas leakage from the switching valve 22 is unlikely to change every time the internal combustion engine 10 is started, and gradually changes over time. According to the routine shown in FIG. 13 described above, the leakage amount from the switching valve 22 is reduced before the gas leakage amount is correctly detected based on the moisture adsorbent 32 and the temperature sensor 34 when the internal combustion engine 10 is cold started. It is possible to estimate. Then, according to the processing of the above routine, since the recirculation amount immediately after the cold start is determined based on the estimated gas leak amount (previous value), the recirculation amount immediately after the cold start is determined regardless of the amount of the gas leak amount. From the stage, it is possible to prevent the exhaust gas more than necessary from being recirculated to the intake side. For this reason, as compared with the above-described third and fourth embodiments, the deterioration of exhaust emission due to the exhaust gas leakage from the switching valve 22 is suppressed while suppressing the deterioration of combustion and the deterioration of fuel consumption accompanying the execution of recirculation to the intake air. Can be more suitably prevented.

尚、上述した実施の形態5においては、ECU40が上記ステップ704の処理を実行することにより前記第8の発明における「漏れ量記憶手段」が実現されている。   In the fifth embodiment described above, the “leakage amount storage means” according to the eighth aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing the process of step 704.

ところで、上述した実施の形態1乃至5においては、吸着熱を利用して切替バルブ22の漏れ検出のために主排気通路14に水分吸着材32を配置しているが、このような目的で配置される吸着材は、排気ガスの供給を受けて発熱する吸着材であれば、水分を吸着する機能を有する水分吸着材でなくてもよい。すなわち、上記のような目的で配置される吸着材は、排気ガス中の未浄化成分(HC、CO、CO2など)を吸着して発熱する材料を用いたものであってもよい。   Incidentally, in the first to fifth embodiments described above, the moisture adsorbing material 32 is arranged in the main exhaust passage 14 for detecting the leakage of the switching valve 22 using the adsorption heat. The adsorbent to be used may not be a moisture adsorbent having a function of adsorbing moisture as long as it is an adsorbent that generates heat when supplied with exhaust gas. That is, the adsorbent disposed for the purpose as described above may be a material that generates heat by adsorbing unpurified components (HC, CO, CO2, etc.) in the exhaust gas.

本発明の実施の形態1における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 1 of this invention. 図1に示す温度センサにより検出される排気ガス温度と内燃機関の始動後の経過時間との関係を表した図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an exhaust gas temperature detected by a temperature sensor shown in FIG. 1 and an elapsed time after the start of the internal combustion engine. 図1に示す切替バルブの漏れ検出を行うために、本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a routine that is executed in the first embodiment of the present invention in order to detect leakage of the switching valve shown in FIG. 1. FIG. 図1に示す温度センサの故障判定を行うために、本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart of a routine that is executed in the first embodiment of the present invention to perform a failure determination of the temperature sensor shown in FIG. 1. FIG. 本発明の実施の形態2における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 2 of this invention. 図5に示すRr温度センサおよびFr温度センサにより検出されるそれぞれの排気ガス温度と内燃機関の始動後の経過時間との関係を表した図である。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the exhaust gas temperatures detected by the Rr temperature sensor and the Fr temperature sensor shown in FIG. 5 and the elapsed time after starting the internal combustion engine. 図5に示す切替バルブの漏れ検出を行うために、本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of a routine that is executed in the second embodiment of the present invention to perform leakage detection of the switching valve shown in FIG. 5. 図5に示す温度センサの故障判定を行うために、本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of a routine that is executed in the second embodiment of the present invention in order to make a failure determination of the temperature sensor shown in FIG. 5. 本発明の実施の形態3における排気浄化装置を備える内燃機関システムの構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of an internal combustion engine system provided with the exhaust gas purification apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 3 of the present invention. 図10に示すルーチンにおいて参照される吸気還流量のマップの一例である。11 is an example of a map of intake air recirculation amount referred to in the routine shown in FIG. 10. 本発明の実施の形態4において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 5 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
12 吸気通路
14 主排気通路
16 前段触媒
18 後段触媒
20 バイパス通路
20a 上流側接続部
20b 下流側接続部
22 切替バルブ
22a 負圧ダイアフラム
22b バルブシート
24 HC吸着材
26 NOx吸着材
28 パージ通路
30 パージ制御バルブ
32 水分吸着材
34 温度センサ(Rr温度センサ)
40 ECU(Electronic Control Unit)
50 Fr温度センサ
60 第2パージ通路
62 第2パージ制御バルブ
Reference Signs List 10 internal combustion engine 12 intake passage 14 main exhaust passage 16 front catalyst 18 rear catalyst 20 bypass passage 20a upstream connection portion 20b downstream connection portion 22 switching valve 22a negative pressure diaphragm 22b valve seat 24 HC adsorbent 26 NOx adsorbent 28 purge passage 30 Purge control valve 32 Moisture adsorbent 34 Temperature sensor (Rr temperature sensor)
40 ECU (Electronic Control Unit)
50 Fr temperature sensor 60 second purge passage 62 second purge control valve

Claims (8)

内燃機関から排出された排気ガスが流れる主排気通路と、
前記主排気通路との上流側接続部において前記主排気通路から分岐し、前記上流側接続部より下流の下流側接続部において再び前記主排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置され、排気ガス中に含まれる未浄化成分を吸着する機能を有する未浄化成分吸着材と、
排気ガスの流入先を前記主排気通路と前記バイパス通路との間で切り替え可能とする切替バルブと、
前記切替バルブより下流側の通路に配置され、排気ガスの供給を受けて発熱するバルブ下流側吸着材と、
前記バルブ下流側吸着材の内部或いは排気ガスの流れ方向における当該バルブ下流側吸着材の直後の通路に配置され、当該バルブ下流側吸着材の温度を検出する吸着材温度センサと、
前記ガスが前記バルブ下流側吸着材に吸着される際の発熱に伴う前記バルブ下流側吸着材の温度情報に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの漏れ検出を行うバルブ漏れ検出手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
A main exhaust passage through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows;
A bypass passage that branches from the main exhaust passage at an upstream connection portion with the main exhaust passage, and merges with the main exhaust passage again at a downstream connection portion downstream from the upstream connection portion;
An unpurified component adsorbent disposed in the bypass passage and having a function of adsorbing unpurified components contained in the exhaust gas;
A switching valve capable of switching an inflow destination of exhaust gas between the main exhaust passage and the bypass passage;
A valve downstream side adsorbent that is disposed in a passage on the downstream side of the switching valve and generates heat by receiving supply of exhaust gas;
An adsorbent temperature sensor that is disposed in the passage downstream of the valve downstream side adsorbent in the valve downstream side adsorbent or in the flow direction of the exhaust gas and detects the temperature of the valve downstream side adsorbent;
Valve leakage detection means for detecting leakage of exhaust gas from the switching valve, based on temperature information of the valve downstream side adsorbent accompanying heat generation when the gas is adsorbed by the valve downstream side adsorbent;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサにより検出される温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサの故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。   Temperature information detected by the adsorbent temperature sensor during the adsorption period of the unpurified component to the unpurified component adsorbent during cold start of the internal combustion engine, and detected by the adsorbent temperature sensor after the adsorption period ends 2. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising sensor failure determination means for determining a failure of the adsorbent temperature sensor based on the temperature information to be detected. 前記バルブ下流側吸着材に流入する排気ガスの温度を検出するガス温度センサを更に備え、
前記バルブ漏れ検出手段は、前記バルブ下流側吸着材の前記温度情報と前記ガス温度センサにより検出される排気ガスの温度情報との比較結果に基づいて、前記切替バルブからの排気ガスの前記漏れ検出を行うことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。
A gas temperature sensor for detecting a temperature of exhaust gas flowing into the adsorbent downstream of the valve;
The valve leak detection means detects the leak of exhaust gas from the switching valve based on a comparison result between the temperature information of the adsorbent downstream of the valve and temperature information of the exhaust gas detected by the gas temperature sensor. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein:
内燃機関の冷間始動時における前記未浄化成分吸着材への前記未浄化成分の吸着期間中に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報と、前記吸着期間終了後に前記吸着材温度センサおよび前記ガス温度センサにより検出されるそれぞれの温度情報とに基づいて、当該吸着材温度センサおよび当該ガス温度センサの少なくとも一方の故障判定を行うセンサ故障判定手段を更に備えることを特徴とする請求項3記載の内燃機関の排気浄化装置。   Respective temperature information detected by the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor during the adsorption period of the unpurified component to the unpurified component adsorbent during cold start of the internal combustion engine, and after the end of the adsorption period Sensor failure determination means for determining a failure of at least one of the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor based on the temperature information detected by the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 3, 前記センサ故障判定手段は、前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサのうち、前記吸着期間中の温度変化に対する前記吸着期間終了後の温度変化が所定の設定値より小さいと判定された温度センサに該当し、かつ、前記吸着期間終了時点から一定時間経過後における前記吸着材温度センサと前記ガス温度センサとの温度差が所定の設定値より大きい場合に低い温度を示す温度センサに該当した方の温度センサが故障していると特定する故障センサ特定手段を含むことを特徴とする請求項4記載の内燃機関の排気浄化装置。   The sensor failure determination means may be a temperature sensor that is determined to have a temperature change after the end of the adsorption period with respect to a temperature change during the adsorption period that is smaller than a predetermined set value among the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor. Applicable and the one corresponding to the temperature sensor indicating a low temperature when the temperature difference between the adsorbent temperature sensor and the gas temperature sensor after a certain time has elapsed from the end of the adsorption period is greater than a predetermined set value. 5. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, further comprising failure sensor specifying means for specifying that the temperature sensor has failed. 前記切替バルブと前記バルブ下流側吸着材との間の通路から分岐し、内燃機関の吸気通路に接続される還流通路と、
前記バルブ漏れ検出手段により検出される前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量に応じて、前記吸気通路への排気ガスの還流量を制御する還流量制御手段とを更に備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の内燃機関の排気浄化装置。
A recirculation passage branched from a passage between the switching valve and the valve downstream side adsorbent, and connected to an intake passage of an internal combustion engine;
The apparatus further comprises a recirculation amount control means for controlling a recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage in accordance with a leakage amount of the exhaust gas from the switching valve detected by the valve leak detection means. Item 6. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 5.
前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前記吸気通路への排気ガスの還流量が一定量となるように当該還流量を制御することを特徴する請求項6記載の内燃機関の排気浄化装置。   7. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the recirculation amount control means controls the recirculation amount so that the recirculation amount of the exhaust gas to the intake passage becomes a constant amount during a predetermined time after the cold start. Engine exhaust purification system. 前記バルブ漏れ検出手段により検出された前記切替バルブからの排気ガスの漏れ量を記憶する漏れ量記憶手段を更に備え、
前記還流量制御手段は、冷間始動後の所定時間中は、前回の冷間始動時の前記漏れ量に応じた量となるように前記還流量を制御することを特徴とする請求項6記載の内燃機関の排気浄化装置。
A leak amount storage means for storing the leak amount of the exhaust gas from the switching valve detected by the valve leak detection means;
The said recirculation amount control means controls the said recirculation amount so that it may become the quantity according to the said leakage amount at the time of the last cold start during the predetermined time after a cold start. Exhaust gas purification device for internal combustion engine.
JP2007054513A 2007-03-05 2007-03-05 Exhaust gas purification device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4748083B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007054513A JP4748083B2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007054513A JP4748083B2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008215223A true JP2008215223A (en) 2008-09-18
JP4748083B2 JP4748083B2 (en) 2011-08-17

Family

ID=39835559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007054513A Expired - Fee Related JP4748083B2 (en) 2007-03-05 2007-03-05 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4748083B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010071227A (en) * 2008-09-19 2010-04-02 Mazda Motor Corp Engine exhaust emission control device
JP2012188987A (en) * 2011-03-10 2012-10-04 Isuzu Motors Ltd Fuel nozzle, and leak detection device
US20180128145A1 (en) * 2016-11-09 2018-05-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for an exhaust diverter valve

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101452A (en) * 1992-09-18 1994-04-12 Nissan Motor Co Ltd Adsorbent self-diagnosing device for internal combustion engine
JPH0893458A (en) * 1994-07-27 1996-04-09 Nippondenso Co Ltd Exhaust emission control device
JPH10159544A (en) * 1996-11-26 1998-06-16 Denso Corp Exhaust emission control device
JPH10331625A (en) * 1997-05-30 1998-12-15 Nissan Motor Co Ltd Hc adsorbing quantity detection device for adsorbent and exhaust purifying device for engine using this detection device
JPH1193645A (en) * 1997-09-19 1999-04-06 Toyota Motor Corp Failure diagnosing device for exhaust emission control device
JP2002004842A (en) * 2000-06-27 2002-01-09 Honda Motor Co Ltd Failure determination device for exhaust passage switching valve

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101452A (en) * 1992-09-18 1994-04-12 Nissan Motor Co Ltd Adsorbent self-diagnosing device for internal combustion engine
JPH0893458A (en) * 1994-07-27 1996-04-09 Nippondenso Co Ltd Exhaust emission control device
JPH10159544A (en) * 1996-11-26 1998-06-16 Denso Corp Exhaust emission control device
JPH10331625A (en) * 1997-05-30 1998-12-15 Nissan Motor Co Ltd Hc adsorbing quantity detection device for adsorbent and exhaust purifying device for engine using this detection device
JPH1193645A (en) * 1997-09-19 1999-04-06 Toyota Motor Corp Failure diagnosing device for exhaust emission control device
JP2002004842A (en) * 2000-06-27 2002-01-09 Honda Motor Co Ltd Failure determination device for exhaust passage switching valve

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010071227A (en) * 2008-09-19 2010-04-02 Mazda Motor Corp Engine exhaust emission control device
JP2012188987A (en) * 2011-03-10 2012-10-04 Isuzu Motors Ltd Fuel nozzle, and leak detection device
US20180128145A1 (en) * 2016-11-09 2018-05-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for an exhaust diverter valve

Also Published As

Publication number Publication date
JP4748083B2 (en) 2011-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4656079B2 (en) Exhaust purification device for internal combustion engine and NOx adsorbent performance diagnostic method
US8468805B2 (en) Exhaust gas purification device and exhaust gas purification method for internal combustion engine
JP4061528B2 (en) Vehicle abnormality diagnosis device
JP4506874B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2006336553A (en) Abnormality diagnosing device for evaporation gas purge system
US8516801B2 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP2005344541A (en) Failure detection device for evaporating fuel treatment device
JP2008267178A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US20100043410A1 (en) Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine
JP4748083B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3739876B2 (en) Exhaust purification device
JPH09324622A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2005248736A (en) Failure diagnosis device for exhaust bypass system
JP2009293471A (en) Exhaust emission control device
JP2009030459A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2000120495A (en) Evaporated gas purging system
JPH112115A (en) Engine hc absorbent degradation diagnosing device
JP2009041487A (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP7697589B2 (en) Fault diagnosis method and device for fuel vapor treatment device
JP6036207B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP2004270501A (en) Evaporated fuel treating device for internal combustion engine
JP2894141B2 (en) Adsorption amount estimation device for hydrocarbon adsorption / desorption device of internal combustion engine
JP4915242B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2010168994A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine and hybrid engine
JP2697506B2 (en) Failure diagnosis device for evaporation purge system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110414

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110419

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110502

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees