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JP5263123B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine Download PDF

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JP5263123B2
JP5263123B2 JP2009251031A JP2009251031A JP5263123B2 JP 5263123 B2 JP5263123 B2 JP 5263123B2 JP 2009251031 A JP2009251031 A JP 2009251031A JP 2009251031 A JP2009251031 A JP 2009251031A JP 5263123 B2 JP5263123 B2 JP 5263123B2
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internal combustion
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress erroneous diagnosis of a clogging abnormality of a filter. <P>SOLUTION: An exhaust passage 14 of an internal combustion engine 10 is provided with a filter 22 collecting PM and an exhaust throttle valve 18 arranged in this order from upstream of the exhaust passage 14. A pressure sensor 33 detecting exhaust pressure Pex is disposed upstream of the filter 22 of the exhaust passage 14. An electronic control device 40 controls open/close of the exhaust throttle valve 18, and diagnoses the clogging abnormality of the filter 22 based on the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor 33. Based on an engine operating condition, a determination value Pexth, which is exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve 18 of the exhaust passage 14, larger than pressure of the fully opened valve 18, and smaller than pressure of the fully closed valve 18, is set. The abnormality diagnosis is prohibited when it is determined that the exhaust pressure Pex is larger than the determination value Pexth, before execution of abnormality diagnosis of the filter 22. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、排気通路におけるフィルタの下流側に設けられて同排気通路の流路断面積を可変とする排気絞り弁と、排気通路のフィルタの上流側における排気の圧力を検出する圧力検出手段とを備え、圧力検出手段の検出結果に基づきフィルタの詰まり異常を診断する内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention provides a filter that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and collects particulate matter in exhaust gas, and an exhaust gas that is provided on the downstream side of the filter in the exhaust passage and has a variable cross-sectional area of the exhaust passage. The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine that includes a throttle valve and pressure detection means for detecting the pressure of exhaust gas upstream of a filter in an exhaust passage, and diagnoses clogging abnormality based on the detection result of the pressure detection means.

この種の内燃機関の排気浄化装置としては、例えば特許文献1に記載のものがある。特許文献1に記載のものも含めて従来一般の排気浄化装置においては、排気通路において上流側から順に、排気中の粒子状物質(Particulate Matter、以下、「PM」)を捕集するフィルタ、及び排気通路の流路断面積を可変とする排気絞り弁が設けられている。また、排気通路のフィルタの上流側には排気の圧力を検出する圧力センサが設けられている。   As this type of exhaust gas purification device for an internal combustion engine, for example, there is one described in Patent Document 1. In a conventional general exhaust purification device including the one described in Patent Document 1, a filter that collects particulate matter (Particulate Matter, hereinafter referred to as “PM”) in exhaust in order from the upstream side in the exhaust passage, and An exhaust throttle valve is provided that makes the cross-sectional area of the exhaust passage variable. Further, a pressure sensor for detecting the pressure of the exhaust is provided on the upstream side of the filter in the exhaust passage.

こうした排気浄化装置にあっては、排気絞り弁が閉弁したまま開弁しなくなるといった異常が生じるおそれがあることから、以下の閉固着異常診断を通じて、こうした異常の有無を診断するようにしている。すなわち、排気絞り弁に対して閉弁指令を出力することで同弁が閉弁されると、これに伴い同弁の上流側の排気の圧力は高い状態となる。一方、排気絞り弁に対して開弁指令を出力することで同弁が開弁されると、これに伴い同弁の上流側の排気の圧力は低い状態となる。これらのことから、排気絞り弁に対して閉弁指令を出力している状態において、開弁指令を出力し、それから所定期間経過後に、圧力センサにより検出される排気の圧力が所定圧以上であるときには、排気絞り弁の閉固着異常が生じているものと診断するようにしている。   In such an exhaust purification device, there is a possibility that an abnormality such that the exhaust throttle valve does not open while the exhaust throttle valve is closed may occur, so the presence or absence of such an abnormality is diagnosed through the following closed adhesion abnormality diagnosis. . That is, when the valve is closed by outputting a valve closing command to the exhaust throttle valve, the pressure of the exhaust on the upstream side of the valve becomes high accordingly. On the other hand, when the valve is opened by outputting a valve opening command to the exhaust throttle valve, the pressure of the exhaust on the upstream side of the valve is lowered accordingly. Therefore, in a state where a valve closing command is output to the exhaust throttle valve, a valve opening command is output, and after a predetermined period has elapsed, the pressure of the exhaust detected by the pressure sensor is equal to or higher than the predetermined pressure. In some cases, it is diagnosed that the exhaust throttle valve is closed abnormally.

また、排気浄化装置にあっては、フィルタに捕集されたPMの堆積量(以下、「PM堆積量」)が増加すると、フィルタの上流側における排気の圧力が上昇し、これに伴い内燃機関の燃料消費量が悪化するといった問題が生じる。そこで、所定の実行条件が成立するときに、圧力センサにより検出される排気の圧力が許容値よりも大きいときには、PM堆積量が許容量を超えるおそれがあるとして、フィルタに捕集されたPMを燃焼除去することでフィルタの再生を行うようにしている。   Further, in the exhaust purification device, when the amount of PM trapped in the filter (hereinafter referred to as “PM deposition amount”) increases, the pressure of exhaust on the upstream side of the filter increases, and accordingly, the internal combustion engine There arises a problem that the amount of fuel consumption deteriorates. Therefore, when the predetermined execution condition is satisfied and the exhaust pressure detected by the pressure sensor is larger than the allowable value, it is determined that the PM accumulation amount may exceed the allowable amount. The filter is regenerated by removing it by combustion.

こうしたフィルタの詰まり異常診断の実行条件としては、従来、例えば以下の条件(A)〜(C)の全てが満たされているときに、成立するものとしている。
(A)機関運転状態が定常運転状態である。
Conventionally, the execution condition of the filter clogging abnormality diagnosis is established when, for example, all of the following conditions (A) to (C) are satisfied.
(A) The engine operation state is a steady operation state.

(B)排気絞り弁の閉弁制御が実行されていない。
(C)排気絞り弁の閉固着異常診断の結果、異常なしと診断されている。
(B) The exhaust throttle valve closing control is not executed.
(C) As a result of the exhaust sticker closing abnormality diagnosis, no abnormality is diagnosed.

特開2008―12519号公報JP 2008-12519 A

ところで、従来の内燃機関の排気浄化装置にあっては、排気絞り弁が閉固着異常となった後、排気絞り弁の閉固着異常診断が完了する前に、フィルタの詰まり異常診断の実行条件が成立して、同診断が行われた場合には、フィルタの詰まり異常が生じているとの誤診断がなされるといった問題が生じる。すなわち、例えば図10に示すように、タイミングt1において排気絞り弁に対して閉弁指令が出力され、実際に排気絞り弁が全閉となっている状態においてこれが固着したとする。この場合、その後のタイミングt2において閉弁指令が出力されても、排気絞り弁は全閉のままとなる。このとき、その後のタイミングt3において排気絞り弁の異常診断が完了して閉固着異常であると診断されるとなるまでには所定の時間を要する。しかしながら、従来の内燃機関の制御装置においては、タイミングt2の直後に、すなわちタイミングt3よりも前に、フィルタの詰まり異常診断の実行条件である上記条件(A)〜(C)が成立し、このことをもってフィルタの詰まり異常診断が実行される。そのため、実際にはフィルタの詰まり異常が生じていないにもかかわらず、排気絞り弁が閉固着異常であることに起因して圧力センサにより検出される排気の圧力Pexが上記許容値Pfth以上となり、その結果、フィルタの詰まり異常が生じていると誤診断されることとなる。   By the way, in the exhaust gas purification device of the conventional internal combustion engine, after the exhaust throttle valve becomes closed and stuck abnormally, before the exhaust throttle valve closed stuck and abnormal diagnosis is completed, the execution condition of the filter clogging abnormality diagnosis is If it is established and the diagnosis is made, there arises a problem that an erroneous diagnosis that a filter clogging abnormality has occurred is made. That is, for example, as shown in FIG. 10, it is assumed that a valve closing command is output to the exhaust throttle valve at timing t1, and this is fixed in a state where the exhaust throttle valve is actually fully closed. In this case, the exhaust throttle valve remains fully closed even if a valve closing command is output at the subsequent timing t2. At this time, a predetermined time is required until the abnormality diagnosis of the exhaust throttle valve is completed at the subsequent timing t3 and it is determined that the closed stuck abnormality is detected. However, in the conventional control device for an internal combustion engine, the conditions (A) to (C), which are the execution conditions of the filter clogging abnormality diagnosis, are satisfied immediately after the timing t2, that is, before the timing t3. Accordingly, the filter clogging abnormality diagnosis is executed. Therefore, the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor is equal to or more than the allowable value Pfth due to the exhaust throttle valve being closed and stuck abnormally even though no filter clogging abnormality actually occurs. As a result, it is erroneously diagnosed that a filter clogging abnormality has occurred.

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタの詰まり異常の誤診断がなされることを抑制することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can prevent erroneous diagnosis of filter clogging abnormality.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、内燃機関の排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記排気通路における前記フィルタの下流側に設けられて同排気通路の流路断面積を可変とする排気絞り弁と、前記排気絞り弁の開閉を制御する開閉制御手段と、前記排気通路の前記フィルタの上流側における排気の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出される排気の圧力に基づき前記フィルタの詰まり異常を診断する異常診断手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、前記排気通路の前記排気絞り弁の上流側における排気の圧力であって同弁が全開のときの圧力よりも大きく全閉のときの圧力よりも小さい判定値を機関運転状態に基づき設定する判定値設定手段と、前記異常診断手段による前記フィルタの異常診断を行うに先立ち、前記圧力検出手段により検出される排気の圧力が、前記判定値設定手段により設定される前記判定値よりも大きいと判断されるときには、当該異常診断を禁止する禁止手段と、を備えることをその要旨としている。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
(1) The invention according to claim 1 is a filter provided in the exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust, and the exhaust passage provided in the exhaust passage on the downstream side of the filter. An exhaust throttle valve having a variable flow passage cross-sectional area, an open / close control means for controlling the opening / closing of the exhaust throttle valve, a pressure detection means for detecting the pressure of exhaust gas upstream of the filter in the exhaust passage, An abnormality diagnosis means for diagnosing clogging abnormality of the filter based on the pressure of the exhaust gas detected by the pressure detection means, and the exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage. A judgment value setting means for setting a judgment value that is larger than the pressure when the valve is fully open and smaller than the pressure when the valve is fully closed based on the engine operating state; Prohibition of prohibiting the abnormality diagnosis when it is determined that the exhaust pressure detected by the pressure detection means is larger than the judgment value set by the judgment value setting means prior to the abnormality diagnosis of the filter. The gist is to provide the means.

同構成によれば、フィルタの異常診断が行われる際には、これに先立ち、排気通路の排気絞り弁の上流側における排気の圧力が上記判定値よりも大きいか否かが判断される。すなわち、排気絞り弁が閉じているか否かが判断される。そして、排気絞り弁が閉じていると判断される場合には、仮にフィルタの詰まり異常診断を行い、同異常診断において圧力検出手段により検出される排気の圧力が許容値以上となったとしても、そのことが、フィルタの詰まり異常によるものか、或いは排気絞り弁が閉じていることによるものかを区別することができず、フィルタの詰まり異常を精度良く診断することができないとして、フィルタの異常診断が禁止される。従って、フィルタの詰まり異常の誤診断がなされることを抑制することができるようになる。   According to this configuration, when the abnormality diagnosis of the filter is performed, it is determined prior to this whether or not the exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage is larger than the above-described determination value. That is, it is determined whether or not the exhaust throttle valve is closed. Then, if it is determined that the exhaust throttle valve is closed, a filter clogging abnormality diagnosis is performed, and even if the exhaust pressure detected by the pressure detection means in the abnormality diagnosis exceeds the allowable value, It is impossible to distinguish whether this is due to filter clogging abnormality or exhaust throttle valve being closed, and filter clogging abnormality cannot be accurately diagnosed. Is prohibited. Accordingly, it is possible to suppress erroneous diagnosis of filter clogging abnormality.

(2)請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記判定値設定手段は、前記排気通路を流通する排気の流量が多いときほど前記判定値を大きく設定することをその要旨としている。   (2) The invention according to claim 2 is the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the determination value setting means increases the determination value as the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage increases. The gist is to set it large.

排気通路の排気絞り弁の上流側における排気の圧力は、その他の状態が同一であれば、排気通路を流通する排気の流量が多いときほど高くなる。上記構成によれば、判定値設定手段を通じて、排気通路を流通する排気の流量に応じて上記判定値が設定されることから、上記判定値を排気の圧力に即した適切な値に設定することができるようになる。   If the other conditions are the same, the pressure of the exhaust gas upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage increases as the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage increases. According to the above configuration, since the determination value is set according to the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage through the determination value setting means, the determination value is set to an appropriate value in accordance with the exhaust pressure. Will be able to.

(3)請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記判定値設定手段は、内燃機関の吸気通路を流通する吸気の流量が多いときほど前記判定値を大きく設定することをその要旨としている。   (3) The invention according to claim 3 is the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the determination value setting means determines the determination as the flow rate of the intake air flowing through the intake passage of the internal combustion engine increases. The gist is to set a large value.

排気通路を流通する排気の流量は、吸気通路を流通する吸気の流量が多いときほど多くなる。上記構成によれば、判定値設定手段を通じて、吸気通路を流通する吸気の流量に応じて、すなわち排気の流量に応じて上記判定値が設定されることから、上記判定値を排気の圧力に即した適切な値に簡易な態様にて設定することができるようになる。   The flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage increases as the flow rate of the intake air flowing through the intake passage increases. According to the above configuration, the determination value is set according to the flow rate of the intake air flowing through the intake passage, that is, according to the flow rate of the exhaust gas, through the determination value setting means. The appropriate value can be set in a simple manner.

(4)請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記判定値設定手段は、内燃機関の燃料噴射量が多いときほど前記判定値を大きく設定することをその要旨としている。   (4) The invention according to claim 4 is the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the determination value setting means sets the determination value larger as the fuel injection amount of the internal combustion engine is larger. That is the gist.

排気通路を流通する排気の流量は、燃料噴射量が多いときほど多くなる。上記構成によれば、判定値設定手段を通じて、燃料噴射量に応じて、すなわち排気の流量に応じて上記判定値が設定されることから、上記判定値を排気の圧力に即した適切な値に簡易な態様にて設定することができるようになる。   The flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage increases as the fuel injection amount increases. According to the above configuration, since the determination value is set according to the fuel injection amount, that is, according to the flow rate of exhaust gas, through the determination value setting means, the determination value is set to an appropriate value according to the exhaust pressure. It becomes possible to set in a simple manner.

(5)請求項5に記載の発明は、請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記判定値設定手段は、前記排気通路を流通する排気の温度が高いときほど前記判定値を大きく設定することをその要旨としている。   (5) The invention according to claim 5 is the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the determination value setting means is configured to control exhaust gas flowing through the exhaust passage. The gist is to set the determination value larger as the temperature is higher.

排気通路の排気絞り弁の上流側における排気の圧力は、その他の状態が同一であれば、排気通路を流通する排気の温度が高いときほど高くなる。そのため、吸気通路を流通する吸気の流量のみに基づき上記判定値を設定する構成にあっては、排気の温度が基準温度から大きく乖離する場合には、上記判定値を排気の圧力に即した適切な値に設定することができない場合がある。この点、上記構成によれば、判定値設定手段を通じて、排気通路を流通する排気の温度に応じて上記判定値が設定されることから、排気の温度が基準温度から大きく乖離する場合であれ、上記判定値を排気の圧力に即した適切な値に設定することができるようになる。   If the other conditions are the same, the pressure of the exhaust gas upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage increases as the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage increases. For this reason, in the configuration in which the determination value is set based only on the flow rate of the intake air flowing through the intake passage, when the exhaust temperature greatly deviates from the reference temperature, the determination value is appropriately set according to the exhaust pressure. It may not be possible to set the correct value. In this regard, according to the above configuration, since the determination value is set according to the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage through the determination value setting means, even if the temperature of the exhaust gas greatly deviates from the reference temperature, The determination value can be set to an appropriate value in accordance with the exhaust pressure.

(6)請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、機関運転状態に基づき前記フィルタに堆積した前記粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段を備え、前記判定値設定手段は、前記堆積量推定手段により推定される堆積量が多いときほど前記判定値を大きく設定することをその要旨としている。   (6) The invention according to claim 6 is the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the particulate matter deposited on the filter based on an engine operating state is provided. The gist includes an accumulation amount estimation unit that estimates the amount, and the determination value setting unit sets the determination value larger as the accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation unit increases.

排気通路の排気絞り弁の上流側における排気の圧力は、その他の状態が同一であれば、フィルタの粒子状物質の堆積量が多いときほど高くなる。上記構成によれば、判定値設定手段を通じて、フィルタに堆積した粒子状物質の量に応じて判定値が設定されることから、粒子状物質の堆積量が基準量から大きく乖離する場合であれ、上記判定値を排気の圧力に即した適切な値に設定することができるようになる。   The exhaust pressure on the upstream side of the exhaust throttle valve in the exhaust passage becomes higher as the amount of accumulated particulate matter on the filter increases as long as the other conditions are the same. According to the above configuration, since the determination value is set according to the amount of the particulate matter deposited on the filter through the determination value setting means, even if the accumulation amount of the particulate matter greatly deviates from the reference amount, The determination value can be set to an appropriate value in accordance with the exhaust pressure.

(7)請求項7に記載の発明は、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記禁止手段は、前記圧力検出手段により検出される排気の圧力が前記判定値以下となってから所定期間が経過するまでは、前記異常診断手段による前記フィルタの異常診断を禁止することをその要旨としている。   (7) The invention according to claim 7 is the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the prohibiting means is an exhaust gas detected by the pressure detecting means. The gist of the invention is that the abnormality diagnosis of the filter by the abnormality diagnosing means is prohibited until a predetermined period elapses after the pressure becomes equal to or less than the determination value.

排気絞り弁の開弁に伴って、排気通路の排気絞り弁よりも上流側における排気の圧力が上記判定値以下となっても、そのときの機関運転状態によっては、その後に直ぐさま、排気の圧力が同判定値よりも一時的に大きくなることがある。こうした場合には、圧力検出手段により検出される排気の圧力が上記判定値となったことをもって直ぐさま、異常診断手段によるフィルタの詰まり異常診断が行われると、フィルタの詰まり異常の誤診断がなされるおそれがある。この点、上記構成によれば、圧力検出手段により検出される排気の圧力が上記判定値以下となってから所定期間が経過するまでは、異常診断手段によるフィルタの異常診断が禁止されることから、排気絞り弁の開弁に伴って、排気通路の排気絞り弁よりも上流側における排気の圧力が上記判定値以下となって、その後に直ぐさま、排気の圧力が同判定値よりも一時的に大きくなる場合であれ、フィルタの詰まり異常の誤診断がなされることを抑制することができるようになる。   As the exhaust throttle valve opens, even if the exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage falls below the above judgment value, depending on the engine operating condition at that time, The pressure may be temporarily higher than the determination value. In such a case, as soon as the exhaust pressure detected by the pressure detection means reaches the above judgment value, the filter clogging abnormality diagnosis is performed by the abnormality diagnosis means, and the filter clogging abnormality is erroneously diagnosed. There is a risk. In this regard, according to the above configuration, the abnormality diagnosis of the filter by the abnormality diagnosis unit is prohibited until the predetermined period elapses after the exhaust pressure detected by the pressure detection unit becomes equal to or less than the determination value. As the exhaust throttle valve opens, the exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage becomes equal to or lower than the above judgment value, and immediately thereafter, the exhaust pressure temporarily exceeds the judgment value. Even if it becomes larger, it is possible to suppress erroneous diagnosis of filter clogging abnormality.

本発明に係る内燃機関の排気浄化装置について、内燃機関の概略構成を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine in an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. 同実施形態におけるフィルタの詰まり異常診断処理の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the filter clogging abnormality diagnosis process in the embodiment. 同実施形態における高レベル判定フラグの設定処理の処理手順を示すフローチャート。7 is a flowchart showing a processing procedure for setting a high level determination flag in the embodiment. 同実施形態における高レベル判定フラグ設定処理について、排気の温度と補正係数との関係を規定したマップ。The map which prescribed | regulated the relationship between the temperature of exhaust_gas | exhaustion, and a correction coefficient about the high level determination flag setting process in the embodiment. 同実施形態における高レベル判定フラグ設定処理について、補正後吸気量と判定値との関係を規定したマップ。The map which prescribed | regulated the relationship between the corrected intake air amount and a determination value about the high level determination flag setting process in the embodiment. (a)〜(f)同実施形態におけるフィルタの詰まり異常診断について、その作用を示すタイミングチャート。(A)-(f) The timing chart which shows the effect | action about the filter clogging abnormality diagnosis in the embodiment. (a)〜(f)同実施形態におけるフィルタの詰まり異常診断について、その作用を示すタイミングチャート。(A)-(f) The timing chart which shows the effect | action about the filter clogging abnormality diagnosis in the embodiment. (a)〜(f)同実施形態におけるフィルタの詰まり異常診断について、その作用を示すタイミングチャート。(A)-(f) The timing chart which shows the effect | action about the filter clogging abnormality diagnosis in the embodiment. (a)〜(f)同実施形態におけるフィルタの詰まり異常診断について、その作用を示すタイミングチャート。(A)-(f) The timing chart which shows the effect | action about the filter clogging abnormality diagnosis in the embodiment. 従来技術におけるフィルタの詰まり異常診断について、その作用を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the effect | action about the filter clogging abnormality diagnosis in a prior art.

以下、図1〜図9を参照して、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置を、車載用4気筒ディーゼル機関(以下、「内燃機関」)の排気浄化装置として具体化した一実施形態について説明する。   1 to 9, an embodiment in which an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention is embodied as an exhaust gas purification device for an on-vehicle four-cylinder diesel engine (hereinafter, “internal combustion engine”) will be described. explain.

図1に、本実施形態の内燃機関10の概略構成を示す。尚、同図では、機関10を構成する4つの気筒のうちの1つの気筒11についてその断面構造を模式的に示している。
同図に示すように、内燃機関10には、その気筒11に形成される燃焼室12、同燃焼室12に吸気を供給する吸気通路13、及び燃焼室12での燃焼により生じた排気を排出する排気通路14を備えている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an internal combustion engine 10 of the present embodiment. In the drawing, the cross-sectional structure of one cylinder 11 of the four cylinders constituting the engine 10 is schematically shown.
As shown in the figure, the internal combustion engine 10 discharges exhaust generated by combustion in the combustion chamber 12 formed in the cylinder 11, an intake passage 13 for supplying intake air to the combustion chamber 12, and combustion in the combustion chamber 12. An exhaust passage 14 is provided.

吸気通路13には、燃焼室12に供給される吸気を調量するためのスロットル弁15及び同スロットル弁15を開閉駆動するアクチュエータ17が設けられている。吸気通路13を通じて燃焼室12に吸気が供給されると、燃料噴射弁16から燃焼室12に燃料が噴射供給されることでこれら吸気と燃料とが混合され、こうして混合された混合気がピストンにより圧縮されることで着火して燃焼する。   The intake passage 13 is provided with a throttle valve 15 for metering the intake air supplied to the combustion chamber 12 and an actuator 17 for driving the throttle valve 15 to open and close. When intake air is supplied to the combustion chamber 12 through the intake passage 13, fuel is injected and supplied from the fuel injection valve 16 to the combustion chamber 12, so that the intake air and the fuel are mixed together. It is ignited and burned by being compressed.

排気通路14には、排気中の炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)を酸化して浄化する酸化触媒21が設けられている。また、排気通路14において酸化触媒21の下流側には、排気中の粒子状物質(Particulate Matter、以下、「PM」)を捕集するフィルタ22が設けられている。フィルタ22は多孔質材料によって形成されている。尚、本実施形態では、酸化触媒21とフィルタ22とを別体にて構成しているが、フィルタに酸化触媒を担持させることにより、これらを一体にて構成することもできる。   The exhaust passage 14 is provided with an oxidation catalyst 21 that oxidizes and purifies hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) in the exhaust. Further, a filter 22 that collects particulate matter (hereinafter referred to as “PM”) in the exhaust gas is provided downstream of the oxidation catalyst 21 in the exhaust passage 14. The filter 22 is made of a porous material. In the present embodiment, the oxidation catalyst 21 and the filter 22 are configured separately, but they can also be configured integrally by supporting the oxidation catalyst on the filter.

また、排気通路14においてフィルタ22の下流側には、排気通路14の流路断面積を可変とする排気絞り弁18及び同排気絞り弁18を全開と全閉との間で開閉駆動するためのアクチュエータ19が設けられている。   Further, on the downstream side of the filter 22 in the exhaust passage 14, an exhaust throttle valve 18 that makes the flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 14 variable, and the exhaust throttle valve 18 for opening and closing between fully open and fully closed are provided. An actuator 19 is provided.

こうした内燃機関10の各種制御は、電子制御装置40により実施される。電子制御装置は、機関制御に係る各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時的に記憶されるRAM、及び外部との間で信号を入力・出力するための入力ポート・出力ポート等を備えて構成されている。電子制御装置40により、燃料噴射弁16からの燃料噴射制御(以下、燃料噴射制御)、スロットル弁15の開度制御(以下、スロットル開度制御)、排気絞り弁18の開閉制御等の機関制御を含む各種制御が行われる。   Various controls of the internal combustion engine 10 are performed by the electronic control unit 40. The electronic control unit includes a CPU that executes various arithmetic processes related to engine control, a ROM that stores programs and data necessary for the control, a RAM that temporarily stores CPU calculation results, and the like. The input / output port for inputting / outputting signals is provided. Engine control such as fuel injection control from the fuel injection valve 16 (hereinafter referred to as fuel injection control), opening control of the throttle valve 15 (hereinafter referred to as throttle opening control), and opening / closing control of the exhaust throttle valve 18 by the electronic control unit 40 Various controls including are performed.

電子制御装置40の入力ポートには、以下の各種センサ31〜38等が接続されている。
(31)吸気通路13においてスロットル弁15の上流側に設けられ、吸気量GAを検出する吸気量センサ31
(32)排気通路14において酸化触媒21とフィルタ22との間に設けられ、排気の温度ThCを検出する温度センサ32
(33)排気通路14において酸化触媒21とフィルタ22との間に設けられ、排気の圧力(絶対圧)Pexを検出する圧力センサ33
(34)機関出力軸の回転速度である機関回転速度を検出する機関回転速度センサ34
(35)アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ35
(36)スロットル弁15の近傍に設けられて、スロットル弁15の開度であるスロットル開度TAを検出するスロットル開度センサ36
(37)排気通路14においてフィルタ22と排気絞り弁18との間に設けられ、排気の空燃比A/Fを検出する空燃比センサ37
(38)排気通路14において酸化触媒21の上流側に設けられ、排気の温度を検出する上流側排気温センサ38
また、電子制御装置40の出力ポートには、スロットル弁15、燃料噴射弁16、及び排気絞り弁18等の駆動回路が接続されている。
The following various sensors 31 to 38 are connected to the input port of the electronic control unit 40.
(31) An intake air amount sensor 31 that is provided upstream of the throttle valve 15 in the intake passage 13 and detects the intake air amount GA.
(32) A temperature sensor 32 provided between the oxidation catalyst 21 and the filter 22 in the exhaust passage 14 to detect the exhaust gas temperature ThC.
(33) A pressure sensor 33 provided between the oxidation catalyst 21 and the filter 22 in the exhaust passage 14 to detect the exhaust pressure (absolute pressure) Pex.
(34) An engine speed sensor 34 that detects an engine speed that is the speed of the engine output shaft.
(35) An accelerator opening sensor 35 that detects an accelerator opening that is an amount of depression of the accelerator pedal.
(36) A throttle opening sensor 36 that is provided in the vicinity of the throttle valve 15 and detects a throttle opening TA that is the opening of the throttle valve 15.
(37) An air-fuel ratio sensor 37 provided between the filter 22 and the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14 to detect the air-fuel ratio A / F of the exhaust.
(38) An upstream exhaust temperature sensor 38 that is provided upstream of the oxidation catalyst 21 in the exhaust passage 14 and detects the temperature of the exhaust.
In addition, drive circuits such as the throttle valve 15, the fuel injection valve 16, and the exhaust throttle valve 18 are connected to the output port of the electronic control unit 40.

電子制御装置40は、上記各種センサから入力される検出信号により把握される機関運転状態に応じて、上記出力ポートに接続された各機器類の駆動回路に対して指令信号を出力する。このようにして燃料噴射制御、スロットル開度制御、及び排気絞り弁の開閉制御等の各種制御が行われる。   The electronic control unit 40 outputs a command signal to the drive circuit of each device connected to the output port according to the engine operating state grasped by the detection signals input from the various sensors. Thus, various controls such as fuel injection control, throttle opening control, and exhaust throttle valve opening / closing control are performed.

さて、こうした内燃機関10の排気浄化装置にあっては、排気絞り弁18が閉弁したまま開弁しなくなるといった異常が生じるおそれがあることから、以下の閉固着異常診断を通じて、こうした異常の有無を診断するようにしている。すなわち、排気絞り弁18に対して閉弁指令を出力することで同弁18が閉弁されると、これに伴い同弁18の上流側の排気の圧力は高い状態となる。一方、排気絞り弁18に対して開弁指令を出力することで同弁18が開弁されると、これに伴い同弁18の上流側の排気の圧力は低い状態となる。これらのことから、排気絞り弁18に対して閉弁指令を出力している状態において、開弁指令を出力し、それから所定期間経過後に、排気の圧力Pexと判定値Pexthとの大小関係を比較するとともに、その結果、排気の圧力Pexが判定値Pexth以上であるときには、排気絞り弁18の閉固着異常が生じているものと診断するようにしている。   In such an exhaust purification device of the internal combustion engine 10, there is a possibility that an abnormality such as the exhaust throttle valve 18 being closed and not being opened may occur. I am trying to diagnose. That is, when the valve 18 is closed by outputting a valve closing command to the exhaust throttle valve 18, the pressure of the exhaust gas upstream of the valve 18 becomes high accordingly. On the other hand, when the valve 18 is opened by outputting a valve opening command to the exhaust throttle valve 18, the pressure of the exhaust on the upstream side of the valve 18 is lowered accordingly. For these reasons, the valve opening command is output in a state in which the valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18, and the magnitude relationship between the exhaust pressure Pex and the judgment value Pexth is compared after a lapse of a predetermined period thereafter. As a result, when the exhaust pressure Pex is equal to or higher than the determination value Pexth, it is diagnosed that the exhaust throttle valve 18 is abnormally closed and stuck.

また、内燃機関10の排気浄化装置にあっては、フィルタ22に捕集されたPMの堆積量(以下、「PM堆積量」)が増加すると、フィルタ22の上流側における排気の圧力が上昇し、これに伴い内燃機関10の燃料消費量が悪化するといった問題が生じる。そこで、所定の実行条件が成立するときに、排気の圧力Pexが許容値Pfthよりも大きいときには、PM堆積量が許容量を超えるおそれがあるとして、フィルタ22に堆積したPMを燃焼させて浄化するフィルタの再生制御が行われる。こうしたフィルタ再生制御は、排気絞り弁18の作動により排気の温度及排気の圧力を上昇させるとともに、フィルタ22に担持された酸化触媒に未燃燃料成分を供給することで行われる。これにより、未燃燃料成分の排気中や触媒上での酸化に伴う発熱により触媒を活性化させるとともに触媒周りのPMを燃焼させる。尚、フィルタ再生制御での触媒への未燃燃料成分の供給は、内燃機関10の駆動に寄与する燃料噴射弁16からの燃料噴射の後、例えば排気行程中での燃料噴射であるポスト噴射等によって行われる。   Further, in the exhaust purification device of the internal combustion engine 10, when the PM accumulation amount (hereinafter, “PM accumulation amount”) collected by the filter 22 increases, the exhaust pressure upstream of the filter 22 increases. Accordingly, there arises a problem that the fuel consumption of the internal combustion engine 10 is deteriorated. Therefore, when the predetermined execution condition is satisfied and the exhaust pressure Pex is larger than the allowable value Pfth, the PM accumulation amount may exceed the allowable amount, and the PM accumulated on the filter 22 is burned and purified. Filter regeneration control is performed. Such filter regeneration control is performed by raising the temperature of exhaust gas and the pressure of exhaust gas by operating the exhaust throttle valve 18 and supplying unburned fuel components to the oxidation catalyst carried on the filter 22. As a result, the catalyst is activated by the heat generated by the oxidation of the unburned fuel component in the exhaust or on the catalyst, and the PM around the catalyst is combusted. The unburned fuel component is supplied to the catalyst in the filter regeneration control after the fuel injection from the fuel injection valve 16 that contributes to the driving of the internal combustion engine 10, for example, post injection that is fuel injection in the exhaust stroke, etc. Is done by.

こうしたフィルタ22の詰まり異常診断の実行条件としては、従来、例えば以下の条件(A)〜(C)の全てが満たされているときに、成立するものとしている。
(A)機関運転状態が定常運転状態である。
Conventionally, as an execution condition for such a filter 22 clogging abnormality diagnosis, for example, the following conditions (A) to (C) are all satisfied.
(A) The engine operation state is a steady operation state.

(B)排気絞り弁18の閉弁制御が実行されていない。
(C)排気絞り弁18の閉固着異常診断の結果、異常なしと診断されている。
ちなみに、機関運転状態が定常運転状態である場合において、排気絞り弁18が全閉のときの排気の圧力P1は、排気絞り弁18が全開であり、且つフィルタ22のPM堆積量が許容量以上であるときの排気の圧力P2よりも大きい(P1>>P2)。このことから、フィルタ22の詰まり異常診断における上記許容値Pfthは、排気絞り弁18の閉固着異常診断における上記判定値Pexthよりも小さい値として設定される(Pfth<Pexth)。
(B) The valve closing control of the exhaust throttle valve 18 is not executed.
(C) As a result of diagnosing the closed stuck abnormality of the exhaust throttle valve 18, it is diagnosed that there is no abnormality.
Incidentally, when the engine operation state is a steady operation state, the exhaust pressure P1 when the exhaust throttle valve 18 is fully closed is such that the exhaust throttle valve 18 is fully open and the PM accumulation amount of the filter 22 is greater than the allowable amount. Is larger than the pressure P2 of the exhaust gas at the time of (P1 >> P2). Therefore, the allowable value Pfth in the diagnosis of the clogging abnormality of the filter 22 is set as a value smaller than the determination value Pexth in the diagnosis of the closed stuck abnormality of the exhaust throttle valve 18 (Pfth <Pexth).

ところで、こうした従来の内燃機関10の排気浄化装置にあっては、前述したように、排気絞り弁18が閉固着異常となった後、排気絞り弁18の閉固着異常診断が完了する前に、フィルタ22の詰まり異常診断の実行条件が成立して、同診断が行われた場合には、フィルタ22の詰まり異常が生じているとの誤診断がなされるといった問題が生じる。   By the way, in such a conventional exhaust purification device of the internal combustion engine 10, as described above, after the exhaust throttle valve 18 becomes closed and stuck abnormally, before the closed stuck abnormality diagnosis of the exhaust throttle valve 18 is completed, When the conditions for executing the abnormality diagnosis for clogging of the filter 22 are satisfied and the diagnosis is performed, there arises a problem that an erroneous diagnosis that the clogging abnormality of the filter 22 has occurred is made.

そこで、本実施形態では、フィルタ22の異常診断を行うに先立ち、圧力センサ33により検出される排気の圧力Pexが上記判定値Pexthよりも大きいと判断されるときには、当該異常診断を禁止するようにしている。また、上記判定値Pexthを、そのときどきの機関運転状態に基づき設定するようにしている。これにより、フィルタ22の詰まり異常の誤診断がなされることを抑制するようにしている。   Therefore, in this embodiment, prior to performing the abnormality diagnosis of the filter 22, when it is determined that the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor 33 is larger than the determination value Pexth, the abnormality diagnosis is prohibited. ing. Further, the determination value Pexth is set based on the engine operating state at that time. As a result, erroneous diagnosis of clogging abnormality of the filter 22 is suppressed.

次に、図2〜図5を参照して、本実施形態におけるフィルタ22の詰まり異常診断処理について詳細に説明する。
図2は、フィルタ22の詰まり異常診断処理の処理手順を示すフローチャートである。尚、同図に示される一連の処理は、機関運転中に所定周期毎に繰り返し実行される。
Next, the clogging abnormality diagnosis process for the filter 22 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is a flowchart showing the processing procedure of the filter 22 clogging abnormality diagnosis process. The series of processes shown in the figure is repeatedly executed at predetermined intervals during engine operation.

同図に示すように、この一連の処理では、まず、各種センサ31〜38等からの検出結果に基づき把握される機関運転状態が読み込まれる(ステップS1)。そして、次に、高レベル判定フラグ設定処理が行われる(ステップS2)。   As shown in the figure, in this series of processes, first, the engine operating state grasped based on the detection results from the various sensors 31 to 38 is read (step S1). Then, a high level determination flag setting process is performed (step S2).

ここで、図3を参照して、高レベル判定フラグ設定処理について説明する。
図3は、高レベル判定フラグの設定処理の処理手順を示すフローチャートである。尚、同図に示される一連の処理は、図2に示すフローチャートにおいてステップS2の処理に移行したときに実行される。
Here, the high level determination flag setting process will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure for setting a high level determination flag. The series of processes shown in the figure is executed when the process proceeds to step S2 in the flowchart shown in FIG.

同図に示すように、この一連の処理では、まず、そのときの吸気量GA及び排気の温度ThCに基づき判定値Pexthを設定する(ステップS21)。具体的には、図4及び図5に示すマップを参照して、判定値Pexthを設定する。ここで、判定値Pexthは、排気通路14の排気絞り弁18の上流側における排気の圧力であって同弁18が全開のときの圧力よりも大きく同弁18が全閉のときの圧力よりも小さい値として設定される。従って、排気の圧力がより高くなる機関運転状態のときほど、上記判定値Pexthは大きな値として設定される。本実施形態では、その他の状態が同一であれば、吸気量GAが多いときほど、これに伴い排気の流量が多くなり、排気の圧力が高くなることに着目して、吸気量GAに基づき上記判定値Pexthを設定している。また、吸気量GAが同一であれば、排気の温度ThCが高いときほど排気の圧力が高くなることに着目して、排気の温度ThCにより吸気量GAを補正するとともに補正後吸気量GACに基づき上記判定値Pexthを設定している。   As shown in the figure, in this series of processes, first, a determination value Pexth is set based on the intake air amount GA and the exhaust gas temperature ThC (step S21). Specifically, the determination value Pexth is set with reference to the maps shown in FIGS. Here, the determination value Pexth is the pressure of the exhaust gas upstream of the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14, and is larger than the pressure when the valve 18 is fully open, and than the pressure when the valve 18 is fully closed. Set as a small value. Accordingly, the determination value Pexth is set to a larger value as the engine operation state is such that the exhaust pressure becomes higher. In the present embodiment, if the other states are the same, paying attention to the fact that as the intake air amount GA increases, the flow rate of the exhaust gas increases and the pressure of the exhaust gas increases. The determination value Pexth is set. Further, if the intake air amount GA is the same, the exhaust gas pressure becomes higher as the exhaust gas temperature ThC becomes higher, and the intake air amount GA is corrected based on the exhaust air temperature ThC and based on the corrected intake air amount GAC. The determination value Pexth is set.

図4は、排気の温度ThCと補正係数Kとの関係を規定したマップである。また、図5は、吸気量GAに対して補正係数Kを乗じた値である補正後吸気量GACと判定値Pexthとの関係を規定したマップである。   FIG. 4 is a map that defines the relationship between the exhaust gas temperature ThC and the correction coefficient K. FIG. 5 is a map that defines the relationship between the corrected intake air amount GAC, which is a value obtained by multiplying the intake air amount GA by the correction coefficient K, and the determination value Pexth.

図4に示すように、排気の温度ThCが高くなるほど補正係数Kが大きくなるように設定されている。また、図5に示すように、補正後吸気量GACが多くなるほど判定値Pexthが大きくなるように設定されている。従って、本実施形態では、吸気量GAが多いときほど、また排気の温度が高いときほど判定値Pexthは大きな値に設定される。   As shown in FIG. 4, the correction coefficient K is set to increase as the exhaust gas temperature ThC increases. Further, as shown in FIG. 5, the determination value Pexth is set to increase as the corrected intake air amount GAC increases. Therefore, in the present embodiment, the determination value Pexth is set to a larger value as the intake air amount GA is larger or as the exhaust gas temperature is higher.

こうしてステップS21において判定値Pexthを設定すると、次に、そのときの排気の圧力Pexが判定値Pexth以上であるか否かを判断する(ステップS22)。そしてこの結果、排気の圧力Pexが判定値Pexth以上である場合(ステップS22:「YES」)には、排気絞り弁18が閉じているとして、次に、高レベル判定フラグFを「ON」として(ステップS23)、この一連の処理を終了する。   When the determination value Pexth is thus set in step S21, it is next determined whether or not the exhaust pressure Pex at that time is equal to or higher than the determination value Pexth (step S22). As a result, when the exhaust pressure Pex is equal to or higher than the determination value Pexth (step S22: “YES”), it is determined that the exhaust throttle valve 18 is closed, and then the high level determination flag F is set to “ON”. (Step S23), this series of processes is terminated.

一方、ステップS22において、排気の圧力Pexが判定値Pexth以上ではない場合には(ステップS22:「NO」)、排気絞り弁18が閉じていないとして、次に、高レベル判定フラグFを「OFF」として(ステップS24)、この一連の処理を終了する。   On the other hand, when the exhaust pressure Pex is not equal to or higher than the determination value Pexth in step S22 (step S22: “NO”), it is determined that the exhaust throttle valve 18 is not closed, and then the high level determination flag F is set to “OFF”. "(Step S24), and this series of processing ends.

こうして高レベル判定フラグFの設定が行われると、次に、図2に示すように、そのときの機関運転状態が定常運転状態であるか否かを判断する(ステップS3)。本実施形態では、例えば、吸気量GAの単位時間当たりの変化量が所定量未満であること、機関回転速度の単位時間当たりの変化量が所定量未満であること、燃料噴射量の単位時間当たりの変化量が所定量未満であるといった条件が全て成立しているときに、機関運転状態が定常運転状態であると判断する。機関運転状態が定常運転状態ではない場合、例えば吸気量GAの単位時間当たりの変化量が大きい場合には、これに伴い排気の圧力が大きく変動することとなり、フィルタ22の詰まり異常を精度良く診断することができない。そのため、ステップS3では、そうした状態であるか否かを判断している。   When the high level determination flag F is set in this way, next, as shown in FIG. 2, it is determined whether or not the engine operating state at that time is a steady operating state (step S3). In this embodiment, for example, the change amount per unit time of the intake air amount GA is less than a predetermined amount, the change amount per unit time of the engine rotation speed is less than a predetermined amount, and the fuel injection amount per unit time When all the conditions such that the change amount of the engine is less than the predetermined amount are satisfied, it is determined that the engine operation state is the steady operation state. When the engine operating state is not a steady operating state, for example, when the amount of change in the intake air amount GA per unit time is large, the exhaust pressure greatly fluctuates accordingly, and the clogging abnormality of the filter 22 is accurately diagnosed. Can not do it. Therefore, in step S3, it is determined whether or not this is the case.

ここで、機関運転状態が定常運転状態である場合(ステップS3:「YES」)には、次に、排気絞り弁18に対して閉弁指令が出力されていないか否かを判断する(ステップS4)。排気絞り弁18に対して閉弁指令が出力されている場合には、フィルタ22の詰まり度合にかかわらず排気の圧力Pexが上記許容値Pfth以上となり、フィルタ22の詰まり異常を精度良く診断することができない。そのため、ステップS4では、そうした状態であるか否かを判断している。   Here, when the engine operation state is a steady operation state (step S3: “YES”), it is next determined whether or not a valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18 (step S3). S4). When a valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18, the exhaust pressure Pex becomes equal to or higher than the allowable value Pfth regardless of the degree of clogging of the filter 22, and the clogging abnormality of the filter 22 is accurately diagnosed. I can't. Therefore, in step S4, it is determined whether or not this is the state.

ここで、排気絞り弁18への閉弁指令が出力されていない場合(ステップS4:「YES」)には、次に、高レベル判定フラグFが「OFF」であるか否かを判断する(ステップS5)。高レベル判定フラグFが「ON」である場合には、排気絞り弁18が閉じているといえ、仮にフィルタ22の詰まり異常診断を行い、同異常診断において圧力センサ33により検出される排気の圧力Pexが許容値Pfth以上となったとしても、そのことが、フィルタ22の詰まり異常によるものか、或いは排気絞り弁18が閉じていることによるものかを区別することができず、フィルタ22の詰まり異常を精度良く診断することができない。そのため、ステップS5では、そうした状態であるか否かを判断している。   Here, when the valve closing command to the exhaust throttle valve 18 is not output (step S4: “YES”), it is next determined whether or not the high level determination flag F is “OFF” ( Step S5). When the high level determination flag F is “ON”, it can be said that the exhaust throttle valve 18 is closed, and a clogging abnormality diagnosis of the filter 22 is temporarily performed, and the exhaust pressure detected by the pressure sensor 33 in the abnormality diagnosis. Even if Pex exceeds the allowable value Pfth, it cannot be distinguished whether this is due to an abnormal clogging of the filter 22 or due to the exhaust throttle valve 18 being closed. Abnormalities cannot be diagnosed with high accuracy. Therefore, in step S5, it is determined whether or not this is the state.

そして、高レベル判定フラグFが「OFF」である場合には(ステップS5:「YES」)、フィルタ22の詰まり異常診断の実行条件が成立したとして、次に、そのときの排気の圧力Pexが許容値Pfthよりも大きいか否かを判断する(ステップS6)。そしてこの結果、排気の圧力Pexが許容値Pfthよりも大きい場合には(ステップS6:「YES」)、PM堆積量が許容量を超えているとして、次に、フィルタ22の詰まり異常有りと診断して(ステップS7)、この一連の処理を一旦終了する。   When the high level determination flag F is “OFF” (step S5: “YES”), it is determined that the condition for executing the clogging abnormality diagnosis of the filter 22 is satisfied, and then the exhaust pressure Pex at that time is It is determined whether it is larger than the allowable value Pfth (step S6). As a result, if the exhaust pressure Pex is larger than the allowable value Pfth (step S6: “YES”), then it is determined that the PM accumulation amount exceeds the allowable amount, and then the filter 22 is diagnosed as having a clogging abnormality. (Step S7), and this series of processes is temporarily terminated.

一方、排気の圧力Pexが許容値Pfth以下である場合には(ステップS6:「NO」)、PM堆積量が許容量以下であるとして、この一連の処理を一旦終了する。
尚、機関運転状態が定常運転状態ではない場合(ステップS3:「NO」)や、排気絞り弁18への閉弁指令が出力されている場合(ステップS4:「NO」)、高レベル判定フラグFが「ON」である場合(ステップS5:「NO」)には、フィルタ22の詰まり異常診断の実行条件が成立しないとして、この一連の処理を一旦終了する。
On the other hand, when the exhaust pressure Pex is equal to or smaller than the allowable value Pfth (step S6: “NO”), the series of processes is temporarily terminated, assuming that the PM accumulation amount is equal to or smaller than the allowable amount.
When the engine operation state is not a steady operation state (step S3: “NO”) or when a valve closing command to the exhaust throttle valve 18 is output (step S4: “NO”), a high level determination flag If F is “ON” (step S5: “NO”), the series of processing is temporarily terminated, assuming that the execution condition for the clogging abnormality diagnosis of the filter 22 is not satisfied.

次に、図6〜図9を参照して、本実施形態におけるフィルタの詰まり異常診断の作用について説明する。
図6は、フィルタ22のPM堆積量が許容量以下であり、排気絞り弁18の閉固着異常が生じない場合におけるタイミングチャートである。
Next, the operation of the filter clogging abnormality diagnosis in this embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a timing chart in the case where the PM accumulation amount of the filter 22 is equal to or less than the allowable amount, and the closed adhering abnormality of the exhaust throttle valve 18 does not occur.

図7は、フィルタ22のPM堆積量が許容量以下であり、排気絞り弁18の閉固着異常が生じる場合におけるタイミングチャートである。
尚、これら図6、図7に示すタイミングチャートにおいては、機関運転状態は、定常運転状態であるとする(図6(a)、図7(a)参照)。
FIG. 7 is a timing chart in the case where the PM accumulation amount of the filter 22 is equal to or less than the allowable amount, and the exhaust throttle valve 18 is closed abnormally.
In the timing charts shown in FIGS. 6 and 7, it is assumed that the engine operation state is a steady operation state (see FIGS. 6A and 7A).

図6に示すように、タイミングt11において、排気絞り弁18に対して閉弁指令が出力されると(b)、それまで全開であった排気絞り弁18は全閉となる(c)。これにより、排気の圧力Pexは、それまでの所定値P0(<Pfth)から上昇して、タイミングt13において所定値P1(>Pexth)となる(d)。その後、タイミングt14において、排気絞り弁18に対して開弁指令が出力されると(b)、排気絞り弁18は正常に駆動されて全開となる(c)。これにより、排気の圧力Pexは、それまでの所定値P1から低下して、タイミングt16において所定値P0となる(d)。ここで、高レベル判定フラグFは、タイミングt12において排気の圧力Pexが判定値Pexth(Pfth<Pexth<P1)以上となることに伴い、「OFF」から「ON」に切り替えられる。またその後、タイミングt15において排気の圧力Pexが判定値Pexth未満となると、「ON」から「OFF」に切り替えられる。また、フィルタ22の詰まり異常診断の実行条件は、排気絞り弁18に対して閉弁指令が出力されたタイミングt11から、排気の圧力Pexが判定値Pexth未満となったタイミングt15まで不成立となる。すなわち、タイミングt15以降において成立することとなる。   As shown in FIG. 6, when a valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18 at timing t11 (b), the exhaust throttle valve 18 that has been fully opened until then is fully closed (c). As a result, the exhaust pressure Pex rises from the predetermined value P0 (<Pfth) so far, and reaches the predetermined value P1 (> Pexth) at timing t13 (d). Thereafter, when a valve opening command is output to the exhaust throttle valve 18 at timing t14 (b), the exhaust throttle valve 18 is normally driven and fully opened (c). As a result, the exhaust pressure Pex decreases from the predetermined value P1 so far, and reaches the predetermined value P0 at time t16 (d). Here, the high level determination flag F is switched from “OFF” to “ON” as the exhaust pressure Pex becomes equal to or higher than the determination value Pexth (Pfth <Pexth <P1) at the timing t12. Thereafter, when the exhaust pressure Pex becomes less than the determination value Pexth at timing t15, the engine is switched from “ON” to “OFF”. Further, the condition for executing the abnormality diagnosis of the clogging of the filter 22 is not established from the timing t11 when the valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18 to the timing t15 when the exhaust pressure Pex becomes less than the determination value Pexth. That is, it is established after timing t15.

一方、図7に示すように、タイミングt13とタイミングt14との間のタイミングにおいて、排気絞り弁18に閉固着異常が生じた場合には、タイミングt15以降においても、排気の圧力Pexが判定値Pexth以上のままとなることから、高レベル判定フラグFは、「ON」のまま切り替えられることはない(e)。そのため、タイミングt15以降、フィルタ22の詰まり異常診断の実行条件も不成立のままとなる。従って、タイミングt14以降において、直前に生じた排気絞り弁18の閉固着異常について、閉固着異常診断が完了しておらず、前回の診断結果が異常なしであること、機関運転状態が定常運転状態であること(a)、及び排気絞り弁18への閉弁指令が出力されていないことをもってフィルタ22の詰まり異常診断が行われることはない。   On the other hand, as shown in FIG. 7, if the closed throttle abnormality occurs in the exhaust throttle valve 18 at the timing between the timing t13 and the timing t14, the exhaust pressure Pex remains at the determination value Pexth even after the timing t15. Since it remains as described above, the high level determination flag F remains “ON” and is not switched (e). For this reason, after the timing t15, the execution condition of the clogging abnormality diagnosis of the filter 22 remains unsatisfied. Therefore, after timing t14, the closed stuck abnormality diagnosis of the exhaust throttle valve 18 that has occurred immediately before has not been completed, the previous diagnosis result is no abnormality, and the engine operating state is a steady operating state. (A) and the fact that the valve closing command to the exhaust throttle valve 18 has not been output, the clogging abnormality diagnosis of the filter 22 is not performed.

図8は、フィルタ22のPM堆積量が許容量よりも多く、排気絞り弁18の閉固着異常が生じない場合におけるタイミングチャートである。
図9は、フィルタ22のPM堆積量が許容量よりも多く、排気絞り弁18の閉固着異常が生じる場合におけるタイミングチャートである。
FIG. 8 is a timing chart in the case where the PM accumulation amount of the filter 22 is larger than the allowable amount, and the closed adhering abnormality of the exhaust throttle valve 18 does not occur.
FIG. 9 is a timing chart in the case where the PM accumulation amount of the filter 22 is larger than the allowable amount and the exhaust throttle valve 18 is stuck closed abnormally.

尚、これら図8、図9に示すタイミングチャートにおいては、機関運転状態は、定常運転状態であるとする(図8(a)、図9(a)参照)。
図8に示すように、タイミングt21において、排気絞り弁18に対して閉弁指令が出力されると(b)、それまで全開であった排気絞り弁18は全閉となる(c)。ここで、フィルタ22のPM堆積量が許容量よりも多いため、排気の圧力Pexは、それまでの所定値P2(Pfth<P2<Pexth)から上昇して、タイミングt23において所定値P1(>Pexth)となる(d)。その後、タイミングt24において、排気絞り弁18に対して開弁指令が出力されると(b)、排気絞り弁18は正常に駆動されて全開となる(c)。これにより、排気の圧力Pexは、それまでの所定値P1から低下して、タイミングt26において所定値P2となる(d)。ここで、高レベル判定フラグFは、タイミングt22において排気の圧力Pexが判定値Pexth(Pfth<Pexth<P1)以上となることに伴い、「OFF」から「ON」に切り替えられる。またその後、タイミングt25において排気の圧力Pexが判定値Pexth未満となると、「ON」から「OFF」に切り替えられる。また、フィルタ22の詰まり異常診断の実行条件は、排気絞り弁18に対して閉弁指令が出力されたタイミングt21から、排気の圧力Pexが判定値Pexth未満となったタイミングt25まで不成立となる。すなわち、タイミングt25以降において成立することとなる。
In the timing charts shown in FIGS. 8 and 9, it is assumed that the engine operating state is a steady operating state (see FIGS. 8A and 9A).
As shown in FIG. 8, when a valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18 at timing t21 (b), the exhaust throttle valve 18 that has been fully opened until then is fully closed (c). Here, since the PM accumulation amount of the filter 22 is larger than the allowable amount, the exhaust pressure Pex increases from the predetermined value P2 (Pfth <P2 <Pexth) so far, and at the timing t23, the predetermined value P1 (> Pexth). (D). Thereafter, when a valve opening command is output to the exhaust throttle valve 18 at timing t24 (b), the exhaust throttle valve 18 is normally driven and fully opened (c). As a result, the exhaust pressure Pex decreases from the predetermined value P1 so far, and reaches the predetermined value P2 at timing t26 (d). Here, the high level determination flag F is switched from “OFF” to “ON” when the exhaust pressure Pex becomes equal to or higher than the determination value Pexth (Pfth <Pexth <P1) at the timing t22. After that, when the exhaust pressure Pex becomes less than the determination value Pexth at timing t25, the engine is switched from “ON” to “OFF”. Further, the condition for executing the abnormality diagnosis of the clogging of the filter 22 is not established from the timing t21 when the valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18 to the timing t25 when the exhaust pressure Pex becomes less than the determination value Pexth. That is, it is established after timing t25.

一方、図9に示すように、タイミングt23とタイミングt24との間において、排気絞り弁18に閉固着異常が生じた場合には、タイミングt25以降においても、排気の圧力Pexが判定値Pexth以上のままとなることから、高レベル判定フラグFは、「ON」のまま切り替えられることはない(e)。そのため、タイミングt25以降、フィルタ22の詰まり異常診断の実行条件も不成立のままとなる。従って、タイミングt24以降において、直前に生じた排気絞り弁18の閉固着異常について、閉固着異常診断が完了しておらず、前回の診断結果が異常なしであること、機関運転状態が定常運転状態であること(a)、及び排気絞り弁18への閉弁指令が出力されていないことをもってフィルタ22の詰まり異常診断が行われることはない。   On the other hand, as shown in FIG. 9, when the closed throttle abnormality occurs in the exhaust throttle valve 18 between the timing t23 and the timing t24, the exhaust pressure Pex is equal to or higher than the determination value Pexth even after the timing t25. Therefore, the high level determination flag F remains “ON” and is not switched (e). Therefore, after timing t25, the condition for executing the abnormality diagnosis for clogging of the filter 22 remains unsatisfied. Accordingly, after timing t24, the closed stuck abnormality diagnosis of the exhaust throttle valve 18 that has occurred immediately before has not been completed, the previous diagnosis result is normal, and the engine operating state is a steady operating state. (A) and the fact that the valve closing command to the exhaust throttle valve 18 has not been output, the clogging abnormality diagnosis of the filter 22 is not performed.

以上説明した本実施形態に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
(1)内燃機関10は、排気通路14に設けられて排気中のPMを捕集するフィルタ22と、排気通路14におけるフィルタ22の下流側に設けられて同排気通路14の流路断面積を可変とする排気絞り弁18とを備えるものとした。また、電子制御装置40を通じて、排気絞り弁18の開閉を制御するものとした。また、排気通路14のフィルタ22の上流側における排気の圧力Pexを検出する圧力センサ33を備え、電子制御装置40を通じて、圧力センサ33により検出される排気の圧力Pexに基づきフィルタ22の詰まり異常を診断するものとした。そして、電子制御装置40は、排気通路14の排気絞り弁18の上流側における排気の圧力であって同弁18が全開のときの圧力よりも大きく全閉のときの圧力よりも小さい判定値Pexthを機関運転状態に基づき設定するものとした。また、フィルタ22の異常診断を行うに先立ち、圧力センサ33により検出される排気の圧力Pexが、判定値Pexthよりも大きいと判断されるときには、当該異常診断を禁止するものとした。これにより、フィルタ22の異常診断が行われる際には、これに先立ち、排気通路14の排気絞り弁18の上流側における排気の圧力Pexが上記判定値Pexthよりも大きいか否かが判断される。すなわち、排気絞り弁18が閉じているか否かが判断される。そして、排気絞り弁18が閉じていると判断される場合には、仮にフィルタ22の詰まり異常診断を行い、同異常診断において圧力センサ33により検出される排気の圧力Pexが許容値Pfth以上となったとしても、そのことが、フィルタ22の詰まり異常によるものか、或いは排気絞り弁18が閉じていることによるものかを区別することができず、フィルタ22の詰まり異常を精度良く診断することができないとして、フィルタ22の異常診断が禁止される。従って、フィルタ22の詰まり異常の誤診断がなされることを抑制することができるようになる。
According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The internal combustion engine 10 includes a filter 22 provided in the exhaust passage 14 for collecting PM in the exhaust, and a flow passage cross-sectional area of the exhaust passage 14 provided on the downstream side of the filter 22 in the exhaust passage 14. A variable exhaust throttle valve 18 is provided. The opening / closing of the exhaust throttle valve 18 is controlled through the electronic control unit 40. Further, a pressure sensor 33 for detecting the exhaust pressure Pex on the upstream side of the filter 22 in the exhaust passage 14 is provided, and an abnormal clogging of the filter 22 is detected based on the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor 33 through the electronic control unit 40. It was supposed to be diagnosed. Then, the electronic control unit 40 determines the judgment value Pexth that is the pressure of the exhaust gas upstream of the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14 and that is larger than the pressure when the valve 18 is fully open and smaller than the pressure when it is fully closed. Was set based on the engine operating condition. Further, prior to performing an abnormality diagnosis of the filter 22, when it is determined that the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor 33 is larger than the determination value Pexth, the abnormality diagnosis is prohibited. Thereby, when the abnormality diagnosis of the filter 22 is performed, it is determined whether or not the exhaust pressure Pex on the upstream side of the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14 is larger than the determination value Pexth. . That is, it is determined whether or not the exhaust throttle valve 18 is closed. If it is determined that the exhaust throttle valve 18 is closed, the filter 22 is diagnosed as being clogged, and the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor 33 in the abnormality diagnosis is equal to or greater than the allowable value Pfth. Even if this is the case, it cannot be distinguished whether this is due to the clogging abnormality of the filter 22 or due to the exhaust throttle valve 18 being closed, and the clogging abnormality of the filter 22 can be accurately diagnosed. As a result, the abnormality diagnosis of the filter 22 is prohibited. Therefore, it is possible to suppress erroneous diagnosis of clogging abnormality of the filter 22.

(2)電子制御装置40を通じて、吸気量GAが多いときほど上記判定値Pexthを大きく設定するものとした。排気通路14の排気絞り弁18の上流側における排気の圧力は、その他の状態が同一であれば、排気通路14を流通する排気の流量が多いときほど高くなる。また、排気の流量は、吸気通路13を流通する吸気の流量が多いときほど多くなる。上記実施形態によれば、電子制御装置40を通じて、吸気量GAに応じて、すなわち排気の流量に応じて上記判定値Pexthが設定されることから、上記判定値Pexthを排気の圧力に即した適切な値に簡易な態様によって設定することができるようになる。   (2) The determination value Pexth is set to be larger through the electronic control unit 40 as the intake air amount GA is larger. The exhaust pressure on the upstream side of the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14 becomes higher as the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 14 increases if the other conditions are the same. Further, the flow rate of the exhaust gas increases as the flow rate of the intake air flowing through the intake passage 13 increases. According to the embodiment, since the determination value Pexth is set according to the intake air amount GA, that is, according to the exhaust gas flow rate, through the electronic control unit 40, the determination value Pexth is appropriately set in accordance with the exhaust pressure. It becomes possible to set a simple value in a simple manner.

(3)電子制御装置40を通じて、排気通路14を流通する排気の温度ThCが高いときほど判定値Pexthを大きく設定するものとした。排気通路14の排気絞り弁18の上流側における排気の圧力は、その他の状態が同一であれば、排気通路14を流通する排気の温度が高いときほど高くなる。そのため、吸気量GAのみに基づき上記判定値Pexthを設定する構成にあっては、排気の温度ThCが基準温度から大きく乖離する場合には、上記判定値Pexthを排気の圧力に即した適切な値に設定することができない場合がある。この点、上記構成によれば、電子制御装置40を通じて、排気通路14を流通する排気の温度ThCに応じて上記判定値Pexthが設定されることから、排気の温度ThCが基準温度から大きく乖離する場合であれ、上記判定値Pexthを排気の圧力に即した適切な値に設定することができるようになる。   (3) The determination value Pexth is set to be larger as the temperature ThC of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 14 is higher through the electronic control unit 40. The exhaust pressure on the upstream side of the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14 becomes higher as the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 14 is higher if the other conditions are the same. Therefore, in the configuration in which the determination value Pexth is set based only on the intake air amount GA, when the exhaust gas temperature ThC greatly deviates from the reference temperature, the determination value Pexth is an appropriate value in accordance with the exhaust gas pressure. May not be set. In this regard, according to the above configuration, since the determination value Pexth is set according to the temperature ThC of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 14 through the electronic control unit 40, the exhaust temperature ThC greatly deviates from the reference temperature. Even in this case, the determination value Pexth can be set to an appropriate value in accordance with the exhaust pressure.

尚、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。   The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above embodiment, and can be implemented as, for example, the following form appropriately modified.

・上記実施形態では、過給機を備えていない内燃機関10について例示したが、これに代えて、過給機や排気再循環装置を備える内燃機関に対しても本発明を適用することができる。特に、排気駆動式の過給機を備える内燃機関にあっては、同過給機を構成するタービンと酸化触媒21との間に、触媒を設けるようにすることもできる。   In the above embodiment, the internal combustion engine 10 that does not include a supercharger is illustrated, but the present invention can be applied to an internal combustion engine that includes a supercharger or an exhaust gas recirculation device instead. . In particular, in an internal combustion engine having an exhaust-driven supercharger, a catalyst may be provided between the turbine and the oxidation catalyst 21 constituting the supercharger.

・上記実施形態では、排気の圧力Pexが判定値Pexth以下となると直ぐに、高レベル判定フラグFを「OFF」としている。しかしながら、排気絞り弁18の開弁に伴って、排気の圧力Pexが上記判定値Pexth以下となっても、そのときの機関運転状態によっては、その後に直ぐさま、排気の圧力Pexが同判定値Pexthよりも一時的に大きくなることがある。こうした場合には、圧力センサ33により検出される排気の圧力Pexが上記判定値Pexthとなったことをもって直ぐさま、フィルタ22の詰まり異常診断が行われると、フィルタ22の詰まり異常の誤診断がなされるおそれがある。そこで、排気の圧力Pexが判定値Pexth以下となってから所定期間が経過するまでは、高レベル判定フラグFを「OFF」とせずに、フィルタ22の異常診断を禁止するようにしてもよい。これにより、排気絞り弁18の開弁に伴って、排気通路14の排気絞り弁18よりも上流側における排気の圧力が上記判定値Pexth以下となって、その後に直ぐさま、排気の圧力Pexが同判定値Pexthよりも一時的に大きくなる場合であれ、フィルタ22の詰まり異常の誤診断がなされることを抑制することができるようになる。ちなみに、ここでの所定期間としては、実験等により予め求められる値を設定することができる。   In the above embodiment, the high level determination flag F is set to “OFF” as soon as the exhaust pressure Pex becomes equal to or lower than the determination value Pexth. However, even if the exhaust pressure Pex becomes equal to or lower than the above-described determination value Pexth as the exhaust throttle valve 18 is opened, the exhaust pressure Pex immediately increases depending on the engine operating state at that time. It may be temporarily larger than Pexth. In such a case, immediately after the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor 33 reaches the determination value Pexth, when the filter 22 clogging abnormality diagnosis is performed, the filter 22 clogging abnormality is erroneously diagnosed. There is a risk. Accordingly, the abnormality diagnosis of the filter 22 may be prohibited without setting the high level determination flag F to “OFF” until a predetermined period elapses after the exhaust pressure Pex becomes equal to or lower than the determination value Pexth. Thus, as the exhaust throttle valve 18 is opened, the exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14 becomes equal to or less than the determination value Pexth, and immediately thereafter, the exhaust pressure Pex immediately increases. Even if the determination value Pexth is temporarily larger, it is possible to suppress erroneous diagnosis of clogging abnormality of the filter 22. Incidentally, as the predetermined period here, a value obtained in advance by an experiment or the like can be set.

・上記実施形態では、吸気量GA及び排気の温度ThCに基づき判定値Pexthを設定するようにしているが、これに加えて、周知の堆積量推定手段により推定されるPM堆積量に基づき判定値を設定するようにすることもできる。すなわち、圧力センサ33により検出される排気の圧力Pexは、その他の状態が同一であれば、フィルタ22のPM堆積量が多いときほど高くなる。そこで、上述したように、PM堆積量が多いときほど判定値Pexthを大きく設定することとすれば、判定値を、排気の圧力に即した適切な値に設定することができるようになる。   In the above embodiment, the determination value Pexth is set based on the intake air amount GA and the exhaust gas temperature ThC. In addition to this, the determination value is based on the PM accumulation amount estimated by a known accumulation amount estimation means. Can also be set. In other words, the exhaust pressure Pex detected by the pressure sensor 33 increases as the PM accumulation amount of the filter 22 increases as long as other conditions are the same. Therefore, as described above, if the determination value Pexth is set larger as the PM accumulation amount is larger, the determination value can be set to an appropriate value in accordance with the exhaust pressure.

・上記実施形態によるように、排気通路14を流通する排気の温度ThCが高いときほど判定値Pexthを大きく設定することが、排気の温度ThCが基準温度から大きく乖離する場合であれ、上記判定値Pexthを排気の圧力に即した適切な値に設定する上では望ましい。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、例えば排気の温度ThCと基準温度との乖離度合が小さい場合においてのみ、本発明を適用するのであれば、排気の温度ThCに基づいて判定値Pexthを設定しなくともよい。   As described in the above embodiment, the determination value Pexth is set to be larger as the temperature ThC of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 14 is higher, even if the exhaust temperature ThC greatly deviates from the reference temperature. This is desirable in setting Pexth to an appropriate value in accordance with the exhaust pressure. However, the present invention is not limited to this. For example, if the present invention is applied only when the degree of deviation between the exhaust gas temperature ThC and the reference temperature is small, the determination value Pexth is based on the exhaust gas temperature ThC. Does not have to be set.

・上記実施形態では、排気通路14の排気絞り弁18の上流側における排気の圧力が、その他の状態が同一であれば、排気通路14を流通する排気の流量が多いときほど高くなること、また排気の流量は、吸気通路13を流通する吸気の流量が多きときほど多くなることを考慮して、吸気量GAに基づいて判定値Pexthを設定するようにしている。しかしながら、排気の流量を推定するための構成はこれに限られるものではなく、他に例えば、内燃機関10の燃料噴射量Qに基づき排気の流量を推定するようにしてもよい。この場合、燃料噴射量Qが多いときほど判定値を大きく設定するようにすればよい。また、排気の流量を直接検出する手段を備える構成にあっては、同手段により検出される排気の流量に基づき判定値を設定するようにしてもよい。   In the above embodiment, the exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve 18 in the exhaust passage 14 increases as the flow rate of exhaust flowing through the exhaust passage 14 increases if the other conditions are the same. Considering that the flow rate of the exhaust gas increases as the flow rate of the intake air flowing through the intake passage 13 increases, the determination value Pexth is set based on the intake air amount GA. However, the configuration for estimating the flow rate of the exhaust gas is not limited to this. For example, the flow rate of the exhaust gas may be estimated based on the fuel injection amount Q of the internal combustion engine 10. In this case, the determination value may be set larger as the fuel injection amount Q is larger. Further, in a configuration including means for directly detecting the exhaust flow rate, a determination value may be set based on the exhaust flow rate detected by the means.

・上記実施形態では、従来の実行条件(A)〜(C)が成立していることに加えて、高レベル判定フラグFが「OFF」である場合に、フィルタ22の詰まり異常診断を実行するようにしているが、本発明はこれに限られるものではなく、高レベル判定フラグFが「OFF」であることのみをもってフィルタ22の詰まり異常診断を行うようにしてもよい。   In the above embodiment, the clogging abnormality diagnosis of the filter 22 is executed when the conventional execution conditions (A) to (C) are satisfied and the high level determination flag F is “OFF”. However, the present invention is not limited to this, and the clogging abnormality diagnosis of the filter 22 may be performed only when the high level determination flag F is “OFF”.

・上記実施形態では、排気絞り弁18の閉固着異常診断については、従来の診断態様、すなわち、排気絞り弁18に対して閉弁指令を出力している状態において、開弁指令を出力し、それから所定期間経過後に、排気の圧力Pexが判定値Pexth以上であるときには、排気絞り弁18の閉固着異常が生じていると診断する態様を採用している。しかしながら、本発明の技術思想に基づき以下の閉固着異常診断を行うようにすることもできる。すなわち、排気絞り弁18への閉弁指令が出力されているときにフィルタの異常診断を行うものとし、フィルタの異常診断を行うに先立ち、排気の圧力Pexが、判定値Pexthよりも大きいと判断されるときに、当該異常診断を禁止するとともに、排気絞り弁18が閉固着異常であると診断する。このような診断を行うことにより、排気絞り弁18の閉固着異常が生じている場合には、これをより早期に把握することができるようになる。   -In the above embodiment, for the closed stuck abnormality diagnosis of the exhaust throttle valve 18, in the conventional diagnosis mode, that is, in the state where the valve closing command is output to the exhaust throttle valve 18, a valve opening command is output, Thereafter, when the exhaust pressure Pex is equal to or higher than the determination value Pexth after a predetermined period has elapsed, a mode is adopted in which it is diagnosed that the closed throttle abnormality of the exhaust throttle valve 18 has occurred. However, based on the technical idea of the present invention, the following closed fixation abnormality diagnosis can be performed. That is, the abnormality diagnosis of the filter is performed when the valve closing command to the exhaust throttle valve 18 is output, and it is determined that the exhaust pressure Pex is larger than the determination value Pexth before performing the abnormality diagnosis of the filter. When this is done, the abnormality diagnosis is prohibited, and the exhaust throttle valve 18 is diagnosed as having a closed stuck abnormality. By performing such a diagnosis, if an abnormal close-fixing abnormality of the exhaust throttle valve 18 has occurred, this can be grasped earlier.

10…内燃機関、11…気筒、12…燃焼室、13…吸気通路、14…排気通路、15…スロットル弁、16…燃料噴射弁、17…アクチュエータ、18…排気絞り弁、19…アクチュエータ、21…酸化触媒、22…フィルタ、31…エアフローメータ、32…温度センサ、33…圧力センサ(圧力検出手段)、34…機関回転速度センサ、35…アクセル開度センサ、36…スロットル開度センサ、37…空燃比センサ、38…上流側排気温センサ、40…電子制御装置(開閉制御手段、診断手段、判定値設定手段、禁止手段)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Cylinder, 12 ... Combustion chamber, 13 ... Intake passage, 14 ... Exhaust passage, 15 ... Throttle valve, 16 ... Fuel injection valve, 17 ... Actuator, 18 ... Exhaust throttle valve, 19 ... Actuator, 21 ... oxidation catalyst, 22 ... filter, 31 ... air flow meter, 32 ... temperature sensor, 33 ... pressure sensor (pressure detection means), 34 ... engine rotation speed sensor, 35 ... accelerator opening sensor, 36 ... throttle opening sensor, 37 ... Air-fuel ratio sensor, 38 ... Upstream exhaust temperature sensor, 40 ... Electronic control device (opening / closing control means, diagnosis means, judgment value setting means, prohibition means).

Claims (7)

内燃機関の排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、前記排気通路における前記フィルタの下流側に設けられて同排気通路の流路断面積を可変とする排気絞り弁と、前記排気絞り弁の開閉を制御する開閉制御手段と、前記排気通路の前記フィルタの上流側における排気の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力検出手段により検出される排気の圧力に基づき前記フィルタの詰まり異常を診断する異常診断手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記排気通路の前記排気絞り弁の上流側における排気の圧力であって同弁が全開のときの圧力よりも大きく全閉のときの圧力よりも小さい判定値を機関運転状態に基づき設定する判定値設定手段と、
前記異常診断手段による前記フィルタの異常診断を行うに先立ち、前記圧力検出手段により検出される排気の圧力が、前記判定値設定手段により設定される前記判定値よりも大きいと判断されるときには、当該異常診断を禁止する禁止手段と、を備える
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
A filter provided in the exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust, and an exhaust throttle valve provided on the downstream side of the filter in the exhaust passage and having a variable cross-sectional area of the exhaust passage An opening / closing control means for controlling the opening / closing of the exhaust throttle valve, a pressure detecting means for detecting the pressure of the exhaust gas upstream of the filter in the exhaust passage, and an exhaust pressure detected by the pressure detecting means. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising an abnormality diagnosis means for diagnosing a clogging abnormality in the filter,
A judgment value that is set based on the engine operating condition, and a judgment value that is an exhaust pressure upstream of the exhaust throttle valve in the exhaust passage and that is larger than a pressure when the valve is fully open and smaller than a pressure when the valve is fully closed Setting means;
Prior to performing abnormality diagnosis of the filter by the abnormality diagnosis unit, when it is determined that the exhaust pressure detected by the pressure detection unit is larger than the determination value set by the determination value setting unit, An exhaust purification device for an internal combustion engine, comprising: prohibiting means for prohibiting abnormality diagnosis.
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記判定値設定手段は、前記排気通路を流通する排気の流量が多いときほど前記判定値を大きく設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the determination value setting means sets the determination value larger as the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust passage is larger.
請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記判定値設定手段は、内燃機関の吸気通路を流通する吸気の流量が多いときほど前記判定値を大きく設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein the determination value setting means sets the determination value larger as the flow rate of intake air flowing through the intake passage of the internal combustion engine increases.
請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記判定値設定手段は、内燃機関の燃料噴射量が多いときほど前記判定値を大きく設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 2,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the determination value setting means sets the determination value larger as the fuel injection amount of the internal combustion engine is larger.
請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記判定値設定手段は、前記排気通路を流通する排気の温度が高いときほど前記判定値を大きく設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein the determination value setting means sets the determination value larger as the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage is higher.
請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
機関運転状態に基づき前記フィルタに堆積した前記粒子状物質の量を推定する堆積量推定手段を備え、
前記判定値設定手段は、前記堆積量推定手段により推定される堆積量が多いときほど前記判定値を大きく設定する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5,
A deposition amount estimating means for estimating an amount of the particulate matter deposited on the filter based on an engine operation state;
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein the determination value setting means sets the determination value to be larger as the accumulation amount estimated by the accumulation amount estimation means is larger.
請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、
前記禁止手段は、前記圧力検出手段により検出される排気の圧力が前記判定値以下となってから所定期間が経過するまでは、前記異常診断手段による前記フィルタの異常診断を禁止する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
The prohibiting means prohibits the abnormality diagnosis of the filter by the abnormality diagnosing means until a predetermined period elapses after the exhaust pressure detected by the pressure detecting means becomes equal to or less than the determination value. An exhaust purification device for an internal combustion engine.
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