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JP5733013B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents
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JP5733013B2 - Internal combustion engine control device - Google Patents

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
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Description

本発明は、内燃機関制御装置に関し、詳しくは、減速時燃料カットの実行中に、排気通路に設けられたセンサ近傍に新気を導入して当該センサ近傍の掃気を行なうとともに、当該センサ近傍において掃気が完了したか否かを判定する内燃機関制御装置に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine control device, and more particularly, during execution of a fuel cut during deceleration, introduces fresh air in the vicinity of a sensor provided in an exhaust passage to perform scavenging in the vicinity of the sensor, and in the vicinity of the sensor. The present invention relates to an internal combustion engine controller that determines whether or not scavenging has been completed.

内燃機関では、排気通路に設けられた空燃比センサから出力される信号に基づき排気の空燃比(実空燃比)を把握するとともに、実空燃比が目標空燃比となるように燃料噴射量の空燃比フィードバック制御を行なう。ここで、空燃比センサは、排気の空燃比に応じた信号(電圧)を出力するものであり、具体的には排気の空燃比がリーンになるほど、すなわち大きくなるほど大きな信号(電圧)を出力する(例えば特許文献1の図5参照)。   In an internal combustion engine, the air-fuel ratio (actual air-fuel ratio) of exhaust gas is grasped based on a signal output from an air-fuel ratio sensor provided in the exhaust passage, and the fuel injection amount is determined so that the actual air-fuel ratio becomes a target air-fuel ratio. Performs fuel ratio feedback control. Here, the air-fuel ratio sensor outputs a signal (voltage) corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust gas. Specifically, the air-fuel ratio sensor outputs a larger signal (voltage) as the exhaust air-fuel ratio becomes leaner, that is, increases. (For example, refer to FIG. 5 of Patent Document 1).

ところで、こうした内燃機関では、何らの原因によって空燃比センサから正常な信号が出力されなくなる異常が生じることがある。
そこで、従来、以下のようにして空燃比センサの異常診断を行なう。すなわち、まずは、減速時燃料カットの実行中、すなわち燃料噴射が停止されているときに、排気通路に導入される新気によって空燃比センサ近傍の掃気を行なう。そして、この新気の導入量が所定の判定値以上となると、空燃比センサ近傍の掃気が完了したとして、同空燃比センサから出力される信号を監視する。
By the way, in such an internal combustion engine, an abnormality may occur in which a normal signal is not output from the air-fuel ratio sensor due to any cause.
Therefore, conventionally, abnormality diagnosis of the air-fuel ratio sensor is performed as follows. That is, first, while the fuel cut at the time of deceleration is being executed, that is, when the fuel injection is stopped, scavenging in the vicinity of the air-fuel ratio sensor is performed by fresh air introduced into the exhaust passage. When the amount of fresh air introduced becomes equal to or greater than a predetermined determination value, a signal output from the air-fuel ratio sensor is monitored assuming that scavenging near the air-fuel ratio sensor is complete.

ここで、空燃比センサから出力される信号(実空燃比)が所定のリーン異常判定値ALよりも大きい状態が所定期間にわたり継続した場合には、空燃比センサから出力される信号が異常に大きいとしてリーン異常が生じている旨の判定を行なう。   Here, when the signal output from the air-fuel ratio sensor (actual air-fuel ratio) is larger than the predetermined lean abnormality determination value AL for a predetermined period, the signal output from the air-fuel ratio sensor is abnormally large. It is determined that a lean abnormality has occurred.

また、実空燃比が所定のリッチ異常判定値AR(<AL)よりも小さい状態が所定期間継続した場合には、空燃比センサから出力される信号が異常に小さいとしてリッチ異常が生じている旨の判定を行なう。   In addition, when the state where the actual air-fuel ratio is smaller than the predetermined rich abnormality determination value AR (<AL) continues for a predetermined period, the rich abnormality has occurred because the signal output from the air-fuel ratio sensor is abnormally small. Judgment is made.

特開2009―197678号公報JP 2009-197678 A

ところで、こうした内燃機関制御装置では、以下のような問題が生じるおそれがある。すなわち、減速時燃料カットが開始されてからの新気の導入量が所定の判定値以上となっても未だ空燃比センサ近傍の掃気が完了していないことがある。この場合、空燃比センサ近傍の掃気が完了したとして空燃比センサの異常診断を行なうと、空燃比センサが正常であるにもかかわらずリーン異常やリッチ異常が生じている旨の誤診断がなされる。   By the way, in such an internal combustion engine control device, the following problems may occur. That is, scavenging in the vicinity of the air-fuel ratio sensor may not yet be completed even if the amount of fresh air introduced after the fuel cut at the time of deceleration exceeds a predetermined determination value. In this case, if the air-fuel ratio sensor abnormality diagnosis is performed assuming that scavenging in the vicinity of the air-fuel ratio sensor is completed, a false diagnosis is made that a lean abnormality or a rich abnormality has occurred even though the air-fuel ratio sensor is normal. .

尚、こうした問題は、空燃比センサの異常診断を行うものに限られるものではなく、他のセンサの異常診断を行なうものにおいても概ね共通して生じ得るものとなっている。また、こうした問題はセンサの異常診断を行うものに限られるものではく、燃料噴射が停止された後に、排気通路に設けられたセンサ近傍に新気を導入して当該センサ近傍の掃気を行なうとともに、当該センサ近傍において掃気が完了したか否かを判定する制御装置においては概ね共通して生じ得るものである。   Such a problem is not limited to the abnormality diagnosis of the air-fuel ratio sensor, and can also occur in common in the abnormality diagnosis of other sensors. In addition, these problems are not limited to those for diagnosing abnormalities in sensors. After fuel injection is stopped, fresh air is introduced in the vicinity of the sensor provided in the exhaust passage to perform scavenging in the vicinity of the sensor. In the control device that determines whether or not scavenging has been completed in the vicinity of the sensor, it can occur generally in common.

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、排気通路に設けられたセンサ近傍において掃気が完了したか否かを的確に判定することのできる内燃機関制御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 internal combustion engine control device that can accurately determine whether scavenging is completed in the vicinity of a sensor provided in an exhaust passage. There is.

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。
請求項1に記載の発明は、燃料噴射が停止された後に、排気通路に設けられたセンサ近傍に新気を導入して当該センサ近傍の掃気を行なうとともに、当該センサ近傍において掃気が完了したか否かを判定する内燃機関制御装置であって、当該排気通路における掃気環境に応じて掃気完了の判定条件を設定す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.
In the first aspect of the present invention, after the fuel injection is stopped, fresh air is introduced into the vicinity of the sensor provided in the exhaust passage to perform scavenging in the vicinity of the sensor, and whether scavenging has been completed in the vicinity of the sensor. The gist of the present invention is to determine whether or not scavenging is completed according to the scavenging environment in the exhaust passage.

同構成によれば、排気通路のセンサ近傍において掃気が完了したか否かを判定する際の判定条件が排気通路における掃気環境、換言すれば掃気難度に応じて設定される。具体的には、掃気しにくい環境下の場合には、掃気しやすい環境下の場合に比べて判定条件が厳しく設定される。従って、排気通路に設けられたセンサ近傍において掃気が完了したか否かを的確に判定することができる。
なお、請求項1に記載の発明によるように、内燃機関は車両駆動用のものであり、内燃機関の減速時燃料カットの実行中に当該センサ近傍において掃気が完了したか否かを判定するといった態様をもって具体化することができる。この場合、車輪の回転に連動して機関出力軸が回転することによって吸気通路を通じて新気が吸入されることから、こうした新気が排気通路のセンサ近傍に導入されることで掃気が行なわれる。従って、新気をセンサ近傍に導入するための特別な構成が不要となる。
また、燃料噴射が停止されてからの吸入空気量の積算値が判定値以上となることをもって当該センサ近傍において掃気が完了したと判定するように掃気完了の判定条件を設定すれば、当該排気通路における掃気環境に応じて掃気が完了したか否かを判定することができる。
さらに請求項1に記載の発明では、前記判定値は、燃料噴射が停止される直前の燃料噴射量と、燃料噴射が停止される直前の添加剤供給量と、排気マニホルドに付着している添加剤の蒸発量と、によって変化する当該排気通路における掃気環境に応じて設定することを要旨とする。
According to this configuration, the determination condition for determining whether or not scavenging is completed in the vicinity of the sensor in the exhaust passage is set according to the scavenging environment in the exhaust passage, in other words, the scavenging difficulty level. Specifically, in an environment where scavenging is difficult, the determination conditions are set more severely than in an environment where scavenging is easy. Therefore, it is possible to accurately determine whether scavenging is completed in the vicinity of the sensor provided in the exhaust passage.
According to the first aspect of the present invention, the internal combustion engine is for driving a vehicle, and it is determined whether or not scavenging is completed in the vicinity of the sensor during execution of fuel cut during deceleration of the internal combustion engine. It can be embodied with an embodiment. In this case, since the engine output shaft rotates in conjunction with the rotation of the wheels, fresh air is sucked through the intake passage, and scavenging is performed by introducing such fresh air into the vicinity of the sensor in the exhaust passage. Therefore, a special configuration for introducing fresh air in the vicinity of the sensor becomes unnecessary.
Further, if the scavenging completion determination condition is set so that scavenging is completed in the vicinity of the sensor when the integrated value of the intake air amount after the fuel injection is stopped is equal to or greater than the determination value, the exhaust passage Whether or not scavenging is completed can be determined according to the scavenging environment.
Further, in the first aspect of the present invention, the determination value includes the fuel injection amount immediately before the fuel injection is stopped, the additive supply amount immediately before the fuel injection is stopped, and the addition adhering to the exhaust manifold. The gist is to set according to the scavenging environment in the exhaust passage which varies depending on the evaporation amount of the agent.

燃料噴射が行なわれているときの機関運転状態に起因して掃気環境が変化する。燃料噴射停止直前における機関運転状態に基づいて判定条件を適切に設定すれば、そうした判定条件に基づいて掃気が完了したか否かを的確に判定することができる。ちなみに、機関運転状態としては、燃料噴射量や、排気マニホルドに付着している燃料の蒸発量、EGR量等がある。また、粒子状物質を捕集する触媒装置を排気通路に備えるディーゼル機関にあっては、触媒温度や粒子状物質の堆積量、添加弁から触媒装置に対して供給される添加剤の添加量がある。
上記構成によれば、燃料噴射が停止される直前の燃料噴射量と、燃料噴射が停止される直前の添加剤供給量と、排気マニホルドに付着している添加剤の蒸発量と、に基づいて判定値を適切に設定することができる。
請求項2に記載の発明によるように、請求項1に記載の内燃機関制御装置において、燃料噴射が停止される直前の燃料噴射量と、燃料噴射が停止される直前の添加剤供給量と、排気マニホルドに付着している添加剤の蒸発量と、に基づいて算出する各値を加算した値として掃気難度を算出すれば、当該排気通路における掃気環境を示す値として算出した掃気難度に基づいて前記判定値を設定することができる。
The scavenging environment changes due to the engine operating condition when fuel injection is being performed . By appropriately setting the determination condition based on the engine operating state in the fuel injection stop just before, it is possible to determine accurately whether the scavenging is completed based on such determination condition. Incidentally, the engine operating state includes the fuel injection amount, the evaporation amount of the fuel adhering to the exhaust manifold, the EGR amount, and the like. Further, in a diesel engine equipped with a catalyst device for collecting particulate matter in the exhaust passage, the catalyst temperature, the amount of particulate matter deposited, and the amount of additive added to the catalyst device from the addition valve are limited. is there.
According to the above configuration, based on the fuel injection amount immediately before the fuel injection is stopped, the additive supply amount immediately before the fuel injection is stopped, and the evaporation amount of the additive adhering to the exhaust manifold. The judgment value can be set appropriately.
According to the invention of claim 2, in the internal combustion engine control apparatus of claim 1, the fuel injection amount immediately before the fuel injection is stopped, the additive supply amount immediately before the fuel injection is stopped, If the scavenging difficulty is calculated as a value obtained by adding the respective values calculated based on the evaporation amount of the additive adhering to the exhaust manifold and the scavenging difficulty calculated as a value indicating the scavenging environment in the exhaust passage. The determination value can be set.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の内燃機関制御装置において、内燃機関は複数の気筒列を備えるとともにこれら気筒列毎に排気通路が設けられるものであり、各排気通路に設けられたセンサ近傍において掃気が完了したか否かを各別に判定することをその要旨としている。   According to a third aspect of the present invention, in the internal combustion engine control device according to the first or second aspect, the internal combustion engine includes a plurality of cylinder rows and an exhaust passage is provided for each of the cylinder rows. The gist is to separately determine whether scavenging is completed in the vicinity of the sensor provided in the exhaust passage.

複数の気筒列を備えるとともにこれら気筒列毎に排気通路が設けられる内燃機関にあっては、排気通路毎に掃気環境が異なることがある。上記構成によれば、各排気通路に設けられたセンサ近傍において掃気が完了したか否かが各別に判定される。そして、各排気通路における掃気環境に応じて当該判定条件がそれぞれ設定される。従って、複数の気筒列を備えるとともにこれら気筒列毎に排気通路が設けられるものにあって、各排気通路に設けられたセンサ近傍において掃気が完了したか否かをそれぞれ的確に判定することができる。   In an internal combustion engine having a plurality of cylinder rows and having an exhaust passage for each cylinder row, the scavenging environment may be different for each exhaust passage. According to the above configuration, whether or not scavenging has been completed in the vicinity of the sensor provided in each exhaust passage is determined separately. Then, the determination condition is set according to the scavenging environment in each exhaust passage. Therefore, in the case where a plurality of cylinder rows are provided and an exhaust passage is provided for each cylinder row, it is possible to accurately determine whether or not scavenging is completed in the vicinity of the sensor provided in each exhaust passage. .

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の内燃機関制御装置において、当該判定条件を当該排気通路のレイアウトに基づき設定することをその要旨としている。
複数の気筒列を備えるとともにこれら気筒列毎に排気通路が設けられる内燃機関にあっては、排気通路のレイアウトが気筒列毎に異なることがある。この場合、排気通路のレイアウトに起因して掃気環境が異なるものとなる。上記構成によれば、排気通路のレイアウトに起因して排気通路における掃気環境が異なる場合であっても各排気通路のレイアウトに応じて判定条件を適切に設定することができ、こうした判定条件に基づいて掃気が完了したか否かを的確に判定することができる。
The gist of the invention described in claim 4 is that, in the internal combustion engine controller according to claim 3, the determination condition is set based on the layout of the exhaust passage.
In an internal combustion engine that includes a plurality of cylinder rows and in which an exhaust passage is provided for each cylinder row, the layout of the exhaust passage may differ for each cylinder row. In this case, the scavenging environment is different due to the layout of the exhaust passage. According to the above configuration, even when the scavenging environment in the exhaust passage is different due to the layout of the exhaust passage, the determination condition can be appropriately set according to the layout of each exhaust passage. Thus, it is possible to accurately determine whether scavenging is completed.

ちなみに、排気通路のレイアウトとしては、燃焼室からセンサまでの距離を考慮することが望ましい。特に、排気通路に添加弁を備えるディーゼル機関にあっては、添加弁からセンサまでの距離を考慮することが望ましい。   Incidentally, it is desirable to consider the distance from the combustion chamber to the sensor as the layout of the exhaust passage. In particular, in a diesel engine having an addition valve in the exhaust passage, it is desirable to consider the distance from the addition valve to the sensor.

請求項に記載の発明は、請求項1〜請求項のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、前記センサは同センサの周囲の酸素濃度に応じた信号を出力するものであり、当該センサ近傍において掃気が完了した旨の判定がなされた後に、前記センサから出力される信号に基づいて同センサの異常診断を行なうことをその要旨としている。 According to a fifth aspect of the present invention, in the internal combustion engine control apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the sensor outputs a signal corresponding to the oxygen concentration around the sensor. The gist of the invention is to perform abnormality diagnosis of the sensor based on a signal output from the sensor after it is determined that scavenging has been completed in the vicinity of the sensor.

同構成によれば、センサ近傍における掃気が完了する前にセンサの異常診断が行なわれることを抑制することができる。従って、センサの異常診断を精度良く行なうことができる。   According to this configuration, it is possible to suppress the abnormality diagnosis of the sensor before scavenging in the vicinity of the sensor is completed. Therefore, the abnormality diagnosis of the sensor can be performed with high accuracy.

本発明に係る内燃機関制御装置の一実施形態について、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 according to an embodiment of an internal combustion engine control apparatus according to the present invention. 同実施形態における空燃比センサの異常診断処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the abnormality diagnosis process of the air fuel ratio sensor in the embodiment. 同実施形態における掃気完了判定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the scavenging completion determination process in the embodiment. 掃気難度と掃気完了判定値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between scavenging difficulty and scavenging completion judgment value. 燃料カット直前の燃料噴射量と掃気難度因子との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the fuel injection quantity just before a fuel cut, and a scavenging difficulty factor. 燃料カット直前の添加剤供給量及び吸入空気量の積算値と掃気難度因子との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the integrated value of the additive supply amount and intake air amount just before a fuel cut, and a scavenging difficulty factor. 排気マニホルドに付着している燃料の単位時間当りの蒸発量と掃気難度因子との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the amount of evaporation per unit time of the fuel adhering to an exhaust manifold, and a scavenging difficulty factor.

以下、図1〜図7を参照して、本発明に係る内燃機関制御装置を、車両駆動用の内燃機関、より具体的にはV型8気筒式のディーゼル機関(以下、内燃機関10)の制御装置として具体化した一実施形態について詳細に説明する。   1 to 7, an internal combustion engine control apparatus according to the present invention is applied to an internal combustion engine for driving a vehicle, more specifically, a V-type 8-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as an internal combustion engine 10). An embodiment embodied as a control device will be described in detail.

図1に示すように、内燃機関10は二つの気筒列を備えており、これら気筒列にはそれぞれ4つの気筒(#1〜#4、#5〜#8)が設けられている。
各気筒(#1〜#4、#5〜#8)には吸気通路11及び排気通路21a,21bが接続されている。
As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 10 includes two cylinder rows, and four cylinders (# 1 to # 4, # 5 to # 8) are provided in each of these cylinder rows.
An intake passage 11 and exhaust passages 21a and 21b are connected to each cylinder (# 1 to # 4, # 5 to # 8).

吸気通路11を構成する吸気管13には吸気の流量を調整するためのスロットル弁12が設けられている。吸気管13においてスロットル弁12の下流側には各気筒列に対応する二つの吸気マニホルド14a,14bが接続されている。吸気マニホルド14a,14bにはサージタンク15a,15bが形成されており、サージタンク15a,15bの下流側には各気筒(#1〜#4、#5〜#8)の吸気ポートに接続される分岐管16a,16bが設けられている。   An intake pipe 13 constituting the intake passage 11 is provided with a throttle valve 12 for adjusting the flow rate of intake air. In the intake pipe 13, two intake manifolds 14 a and 14 b corresponding to each cylinder row are connected to the downstream side of the throttle valve 12. Surge tanks 15a and 15b are formed in the intake manifolds 14a and 14b, and are connected to the intake ports of the cylinders (# 1 to # 4, # 5 to # 8) on the downstream side of the surge tanks 15a and 15b. Branch pipes 16a and 16b are provided.

各気筒(#1〜#4、#5〜#8)の排気ポートには、排気マニホルド22a,22bの分岐管23a,23bが接続されている。また、排気マニホルド22a,22bの下流側には排気管24a,24bが接続されている。これら排気マニホルド22a,22b及び排気管24a,24bによって排気通路21a,21bが構成されている。   Branch pipes 23a, 23b of exhaust manifolds 22a, 22b are connected to the exhaust ports of the cylinders (# 1- # 4, # 5- # 8). Further, exhaust pipes 24a and 24b are connected to the downstream side of the exhaust manifolds 22a and 22b. The exhaust manifolds 22a and 22b and the exhaust pipes 24a and 24b constitute exhaust passages 21a and 21b.

排気マニホルド22a,22bと排気管24aとの間には、排気駆動式のターボチャージャを構成するタービン31a,31bが設けられている。また、タービン31a,31bの下流側には、酸化触媒32a,32b、及び排気に含まれる粒子状物質(Particulate Matter、以下、PM)を捕集するフィルタとして機能するDPF33a,33bが設けられている。尚、酸化触媒32a,32b及びDPF33a,33bが本発明に係る触媒装置に相当する。   Between the exhaust manifolds 22a and 22b and the exhaust pipe 24a, turbines 31a and 31b constituting an exhaust drive type turbocharger are provided. Further, on the downstream side of the turbines 31a and 31b, oxidation catalysts 32a and 32b and DPFs 33a and 33b that function as filters for collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) contained in the exhaust are provided. . The oxidation catalysts 32a and 32b and the DPFs 33a and 33b correspond to the catalyst device according to the present invention.

また、排気マニホルド22a,22bには排気中に添加剤としての燃料を添加する添加弁30a,30bが設けられている。
また、内燃機関10には排気の一部を吸気通路11に戻すためのEGR装置25が設けられている。具体的には、排気マニホルド22a,22bにはEGR上流側通路26a,26bが接続されており、これらEGR上流側通路26a、26bの下流側には共通のEGR集合通路28が接続されている。EGR集合通路28は吸気管13においてスロットル弁12の下流側に接続されている。また、EGR上流側通路26a、26bの途中にはEGR弁27a,27bが設けられている。
The exhaust manifolds 22a and 22b are provided with addition valves 30a and 30b for adding fuel as an additive to the exhaust.
Further, the internal combustion engine 10 is provided with an EGR device 25 for returning a part of the exhaust gas to the intake passage 11. Specifically, EGR upstream passages 26a and 26b are connected to the exhaust manifolds 22a and 22b, and a common EGR collecting passage 28 is connected to the downstream side of these EGR upstream passages 26a and 26b. The EGR collecting passage 28 is connected to the downstream side of the throttle valve 12 in the intake pipe 13. EGR valves 27a and 27b are provided in the middle of the EGR upstream passages 26a and 26b.

こうした内燃機関10の各種制御は電子制御装置50により行なわれる。電子制御装置50には車両走行状態や機関運転状態等を把握するための各種センサが接続されている。各種センサとしては、例えば機関回転速度を検出する機関回転速度センサ、内燃機関の冷却水の温度を検出する水温センサ、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ、ブレーキペダルの踏み込み状態を検出するブレーキセンサ、車速を検出する車速センサがある。また、吸入空気量GA及び吸気温を検出する検出するエアフローメータ51、酸化触媒32a,32bに流入する排気の温度を検出する第1排気温センサ52a,52b、酸化触媒32a,32bから流出してDPF33a,33bに流入する排気の温度を検出する第2排気温センサ53a,53bがある。また、DPF33a,33bから流出する排気の温度を検出する第3排気温センサ54a,54b、DPF33a,33bの上流側と下流側との差圧を検出する差圧センサ55a,55b、DPF33a,33bから流出する排気の空燃比を検出する空燃比センサ56a,56bがある。   Various controls of the internal combustion engine 10 are performed by the electronic control unit 50. The electronic control unit 50 is connected to various sensors for grasping the vehicle running state, the engine operating state, and the like. As various sensors, for example, an engine rotation speed sensor that detects the engine rotation speed, a water temperature sensor that detects the temperature of the cooling water of the internal combustion engine, an accelerator sensor that detects the accelerator operation amount, a brake sensor that detects the depression state of the brake pedal, There is a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed. Also, the air flow meter 51 that detects the intake air amount GA and the intake air temperature, the first exhaust temperature sensors 52a and 52b that detect the temperature of the exhaust gas flowing into the oxidation catalysts 32a and 32b, and the oxidation catalysts 32a and 32b flow out. There are second exhaust temperature sensors 53a and 53b that detect the temperature of the exhaust gas flowing into the DPFs 33a and 33b. Also, third exhaust temperature sensors 54a and 54b that detect the temperature of the exhaust gas flowing out from the DPFs 33a and 33b, differential pressure sensors 55a and 55b that detect the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the DPFs 33a and 33b, and DPFs 33a and 33b. There are air-fuel ratio sensors 56a and 56b for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing out.

ここで、空燃比センサ56a,56bは、排気の空燃比に応じた信号(電圧)を出力するものである。具体的には、排気の空燃比がリーンになるほど、すなわち大きくなるほど大きな信号(電圧)を出力する。   Here, the air-fuel ratio sensors 56a and 56b output a signal (voltage) corresponding to the air-fuel ratio of the exhaust. Specifically, a larger signal (voltage) is output as the air-fuel ratio of the exhaust gas becomes leaner, that is, as it becomes larger.

電子制御装置50は、スロットル弁12の開度制御(スロットル制御)や燃料噴射制御、EGR弁27a,27bの開度制御(EGR制御)等の各種制御を行なう。また、添加弁30a,30bからの燃料添加によってDPF33a,33bに堆積しているPMを燃焼除去するPM再生制御や、添加弁30a,30bからの燃料添加によってDPF33a,33bに堆積している硫黄成分を燃焼除去するためのS再生制御を実行する。また、車両走行中において所定の条件が成立したときに燃料噴射を停止する減速時燃料カット制御を行なう。具体的には、例えば車速が所定速度以上であり、機関回転速度が所定回転速度以上であるときにアクセル操作量が「0」とされることを条件に減速時燃料カット制御を行なう。また、減速時燃料カット制御の実行中にアクセル操作量が増大した場合には、減速時燃料カット制御を停止して燃料噴射を再開する。   The electronic control unit 50 performs various controls such as opening control (throttle control) of the throttle valve 12, fuel injection control, and opening control (EGR control) of the EGR valves 27a and 27b. Further, PM regeneration control for burning and removing PM accumulated in the DPF 33a, 33b by adding fuel from the addition valves 30a, 30b, and sulfur component accumulated in the DPF 33a, 33b by adding fuel from the addition valves 30a, 30b. The S regeneration control for removing the combustion is executed. Further, deceleration fuel cut control is performed to stop fuel injection when a predetermined condition is satisfied while the vehicle is running. Specifically, for example, the fuel cut control during deceleration is performed on the condition that the accelerator operation amount is set to “0” when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed and the engine speed is equal to or higher than the predetermined speed. If the accelerator operation amount increases during execution of the fuel cut control during deceleration, the fuel cut control during deceleration is stopped and fuel injection is restarted.

ところで、こうした内燃機関では、何らの原因によって空燃比センサ56a,56bから正常な信号(実空燃比AF)が出力されなくなる異常が生じることがある。すなわち、正常であれば所定の範囲内の実空燃比AFが検出されるところ、同範囲の上限値よりも大きい実空燃比AFが出力されるリーン異常が生じることがある。また、同範囲の下限値よりも小さい実空燃比AFが出力されるリッチ異常が生じることがある。   By the way, in such an internal combustion engine, an abnormality may occur in which a normal signal (actual air-fuel ratio AF) is not output from the air-fuel ratio sensors 56a and 56b due to any cause. That is, if the actual air-fuel ratio AF within a predetermined range is detected if it is normal, there may be a lean abnormality in which an actual air-fuel ratio AF that is larger than the upper limit value in the same range is output. Further, a rich abnormality in which an actual air-fuel ratio AF smaller than the lower limit value in the same range is output may occur.

そこで、本実施形態では、以下のようにして空燃比センサ56a,56bの異常診断を行なう。
図2に、空燃比センサ56a,56bの異常診断処理の手順を示す。尚、この異常診断処理は、内燃機関10の減速時燃料カット制御が実行されたとき、次の実行条件(a)〜(c)が全て成立したときに実行される。
Therefore, in the present embodiment, abnormality diagnosis of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b is performed as follows.
FIG. 2 shows a procedure for abnormality diagnosis processing of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b. This abnormality diagnosis process is executed when all of the following execution conditions (a) to (c) are satisfied when the fuel cut control during deceleration of the internal combustion engine 10 is executed.

(a)空燃比センサ56a,56bが活性状態である(低温始動直後ではない)。
(b)空燃比センサ56a,56bに給電するバッテリの電圧が所定電圧以上である。
(c)空燃比センサ56a,56bに断線等の他の異常が生じていない。
(A) The air-fuel ratio sensors 56a and 56b are in the active state (not immediately after the cold start).
(B) The voltage of the battery that supplies power to the air-fuel ratio sensors 56a and 56b is equal to or higher than a predetermined voltage.
(C) No other abnormality such as disconnection occurs in the air-fuel ratio sensors 56a and 56b.

図2に示すように、この一連の処理では、まず、ステップS1において、掃気完了判定処理を行なう。
ここで、図3を参照して、本実施形態における掃気完了判定処理の手順について説明する。尚、この掃気完了判定処理は、図2のフローチャートの処理において、ステップS1に移行する度に実行される。
As shown in FIG. 2, in this series of processing, first, scavenging completion determination processing is performed in step S1.
Here, with reference to FIG. 3, the procedure of the scavenging completion determination process in the present embodiment will be described. This scavenging completion determination process is executed every time the process proceeds to step S1 in the process of the flowchart of FIG.

図3に示すように、この一連の処理では、まず、ステップS11において、当該空燃比センサ56a,56bの配置された排気通路21a,21bにおける掃気難度Dを各別に導出する。そして、図4に示すグラフを参照して、掃気難度Dに基づき掃気完了判定値ΣGAtを排気通路21a,21b毎に設定する。具体的には、掃気難度Dが大きいときほど、すなわち当該排気通路21a,21bが掃気しにくい環境下にあるときほど、掃気完了判定値ΣGAtを大きな値として算出する。尚、掃気難度Dとは、本発明に係る掃気環境のレベルを数値化したものである。   As shown in FIG. 3, in this series of processing, first, in step S11, the scavenging difficulty D in the exhaust passages 21a and 21b where the air-fuel ratio sensors 56a and 56b are arranged is derived separately. Then, referring to the graph shown in FIG. 4, a scavenging completion determination value ΣGAt is set for each exhaust passage 21a, 21b based on the scavenging difficulty D. Specifically, the scavenging completion determination value ΣGAt is calculated as a larger value as the scavenging difficulty level D is larger, that is, as the exhaust passages 21a and 21b are more difficult to scavenge. The scavenging difficulty level D is a numerical value of the level of the scavenging environment according to the present invention.

ここで、本実施形態では、複数の掃気難度因子dn(n=1、2、3)を加算することにより掃気難度Dを算出する。
以下、図5〜図7を参照して、各掃気難度因子dnの導出態様について説明する。
Here, in this embodiment, the scavenging difficulty level D is calculated by adding a plurality of scavenging difficulty factors dn (n = 1, 2, 3).
Hereinafter, with reference to FIG. 5 to FIG. 7, how to derive each scavenging difficulty factor dn will be described.

図5に、燃料カット直前の燃料噴射量ΣQと掃気難度因子d1との関係を示す。
燃料カット直前に多くの燃料が噴射されていたときほど、燃料カットの実行直後には当該排気通路21a,21bにより多くの排気が存在することとなり、排気通路21a,21bはより掃気しにくい環境となる。そのため、図5に示すように、燃料カット直前の燃料噴射量ΣQが大きいときほど掃気難度因子d1が大きな値として導出される。ここで、燃料カットが開始された時点よりも所定期間だけ前の時点から当該燃料カットが開始された時点までの燃料噴射量を積算することにより、燃料カット直前の燃料噴射量ΣQを算出する。
FIG. 5 shows the relationship between the fuel injection amount ΣQ immediately before the fuel cut and the scavenging difficulty factor d1.
The more fuel is injected just before the fuel cut, the more exhaust is present in the exhaust passages 21a and 21b immediately after the fuel cut is performed, and the exhaust passages 21a and 21b are more difficult to scavenge. Become. Therefore, as shown in FIG. 5, the scavenging difficulty factor d1 is derived as a larger value as the fuel injection amount ΣQ immediately before the fuel cut is larger. Here, the fuel injection amount ΣQ immediately before the fuel cut is calculated by integrating the fuel injection amounts from the time point before the fuel cut start time to the time point when the fuel cut is started.

図6に、燃料カット直前の添加剤供給量ΣA及び吸入空気量の積算値ΣGArと掃気難度因子d2との関係を示す。
燃料カット直前に多くの添加剤(燃料)が添加されたときほど、燃料カットの実行直後には当該排気通路21a,21bにより多くの添加剤が存在することとなり、排気通路21a,21bはより掃気しにくい環境となる。一方、燃料カットの実行直後において排気通路21a,21bに存在する添加剤の量が一定であれば、燃料カットが実行されてから吸気通路11を通じてより多くの吸気(新気)が導入されるときほど、排気通路21a,21bはより掃気しやすい環境となる。そのため、図6に示すように、燃料カット直前の添加剤供給量ΣAが大きいときほど、また燃料カットが実行されてからの吸入空気量の積算値ΣGArが小さいときほど、掃気難度因子d2が小さな値として導出される。ここで、燃料カットが開始された時点よりも所定期間だけ前の時点から燃料カットが開始された時点までの添加剤供給量を積算することにより、燃料カット直前の添加剤供給量ΣAを算出する。
FIG. 6 shows the relationship between the additive supply amount ΣA immediately before the fuel cut and the integrated value ΣGAr of the intake air amount and the scavenging difficulty factor d2.
The more additive (fuel) is added immediately before the fuel cut, the more additive is present in the exhaust passages 21a and 21b immediately after the fuel cut is performed, and the exhaust passages 21a and 21b are more scavenged. It becomes an environment difficult to do. On the other hand, if the amount of additive present in the exhaust passages 21a and 21b is constant immediately after the fuel cut is performed, more intake air (fresh air) is introduced through the intake passage 11 after the fuel cut is performed. As a result, the exhaust passages 21a and 21b are more easily scavenged. Therefore, as shown in FIG. 6, the scavenging difficulty factor d2 is smaller as the additive supply amount ΣA immediately before the fuel cut is larger, and as the integrated value ΣGAr of the intake air amount after the fuel cut is performed is smaller. Derived as a value. Here, the additive supply amount ΣA immediately before the fuel cut is calculated by accumulating the additive supply amount from the time point a predetermined period before the fuel cut start point to the fuel cut start point. .

図7に、排気マニホルド22a,22bに付着している添加剤(燃料)の単位時間当りの蒸発量と掃気難度因子d3との関係を示す。
添加弁30a,30bから供給された添加剤(燃料)の一部は排気マニホルド22a,22bの内壁に付着する。また、燃料の付着量が多いときほど、また排気マニホルド22a,22bの壁温が高いときほど、排気マニホルド22a,22bの内壁から単位時間当りにより多くの燃料が蒸発することとなり、排気通路21a,21bはより掃気しにくい環境となる。そのため、図7に示すように、排気マニホルド22a,22bに付着している燃料の単位時間当りの蒸発量が大きいときほど、掃気難度因子d3が大きな値として導出される。ここで、単位時間当りにおける燃料の蒸発量は、排気マニホルド22a,22bの壁温及び燃料カット直前の添加剤供給量ΣAに基づき算出される。尚、排気マニホルド22a,22bの壁温は、水温センサにより検出される内燃機関の冷却水の温度及び第1排気温センサ52a,52bにより検出される排気温に基づき周知の態様にて推定される。
FIG. 7 shows the relationship between the evaporation amount per unit time of the additive (fuel) adhering to the exhaust manifolds 22a and 22b and the scavenging difficulty factor d3.
Part of the additive (fuel) supplied from the addition valves 30a and 30b adheres to the inner walls of the exhaust manifolds 22a and 22b. In addition, as the amount of fuel attached increases and the wall temperature of the exhaust manifolds 22a and 22b increases, more fuel evaporates from the inner walls of the exhaust manifolds 22a and 22b per unit time. 21b becomes an environment where scavenging is more difficult. Therefore, as shown in FIG. 7, the scavenging difficulty factor d3 is derived as a larger value as the evaporation amount per unit time of the fuel adhering to the exhaust manifolds 22a and 22b increases. Here, the fuel evaporation amount per unit time is calculated based on the wall temperature of the exhaust manifolds 22a and 22b and the additive supply amount ΣA immediately before the fuel cut. The wall temperatures of the exhaust manifolds 22a and 22b are estimated in a known manner based on the temperature of the cooling water of the internal combustion engine detected by the water temperature sensor and the exhaust temperature detected by the first exhaust temperature sensors 52a and 52b. .

また、本実施形態では、排気通路21a,21bのレイアウトが気筒列毎に異なるものとされている。具体的には、車両への搭載上の制約から、添加弁30a,30bから空燃比センサ56a,56bまでの距離や形状が互いに異なる。従って、上述した各種パラメータと掃気難度因子dnとの関係は実験やシミュレーションを通じて排気通路21a,21b毎に設定されている。   In the present embodiment, the layout of the exhaust passages 21a and 21b is different for each cylinder row. Specifically, distances and shapes from the addition valves 30a and 30b to the air-fuel ratio sensors 56a and 56b are different from each other due to restrictions on mounting on the vehicle. Therefore, the relationship between the various parameters described above and the scavenging difficulty factor dn is set for each exhaust passage 21a and 21b through experiments and simulations.

また、EGR弁27a,27bが開弁しているときには、添加弁30a,30bから添加された燃料を含んだ排気が、排気マニホルド22a,22b、EGR上流側通路26a,26b、及びEGR集合通路28を通じて吸気通路11に戻される。そこで、本実施形態では、EGR弁27a,27bの開弁時と閉弁時とで掃気難度因子dnを異なる値に設定している。   When the EGR valves 27a and 27b are opened, the exhaust gas containing fuel added from the addition valves 30a and 30b is discharged into the exhaust manifolds 22a and 22b, the EGR upstream passages 26a and 26b, and the EGR collecting passage 28. Through the intake passage 11. Therefore, in this embodiment, the scavenging difficulty factor dn is set to a different value when the EGR valves 27a and 27b are opened and closed.

更にEGR弁27a,27bの開弁時においては、排気通路21a,21bのレイアウトによって一方の気筒列の排気通路21a(21b)に対してより多くの排気が戻される傾向がある。そこで、本実施形態では、こうした傾向についても加味して掃気難度因子dnを排気通路21a,21b毎に設定している。   Further, when the EGR valves 27a and 27b are opened, more exhaust tends to be returned to the exhaust passage 21a (21b) of one cylinder row due to the layout of the exhaust passages 21a and 21b. Therefore, in the present embodiment, the scavenging difficulty factor dn is set for each of the exhaust passages 21a and 21b in consideration of such a tendency.

さて、図3に示すように、こうして各掃気難度因子dnを導出するとともに、これら掃気難度因子dnから算出される掃気難度Dに基づき掃気完了判定値ΣGAtを設定すると(ステップS11)、次に、ステップS12に移行して、燃料カットが開始されてからの吸入空気量の積算値ΣGArを算出する。   Now, as shown in FIG. 3, when each scavenging difficulty factor dn is derived and the scavenging completion determination value ΣGAt is set based on the scavenging difficulty D calculated from these scavenging difficulty factors dn (step S11), The process proceeds to step S12 to calculate the integrated value ΣGAr of the intake air amount after the fuel cut is started.

そして、次に、ステップS13に移行して、吸入空気量の積算値ΣGArが掃気完了判定値ΣGAt以上であるか否かを判断する。ここで、否定判断した場合には、肯定判断されるまで、ステップS11〜ステップS13の判断処理を繰り返し実行する。   Then, the process proceeds to step S13, and it is determined whether or not the integrated value ΣGAr of the intake air amount is equal to or greater than the scavenging completion determination value ΣGAt. Here, if a negative determination is made, the determination processing of steps S11 to S13 is repeatedly executed until an affirmative determination is made.

一方、ステップS13において肯定判断した場合には、次に、ステップS14に移行して、掃気が完了した旨判定し、この一連の処理を一旦終了する。
先の図2に示すように、ステップS1において掃気完了判定処理が行なわれると、次に、ステップS2に移行して、掃気完了判定がなされているか否かを判断する。ここで、否定判断した場合には、肯定判断されるまで、ステップS1、ステップS2の処理を繰り返し実行する。
On the other hand, if an affirmative determination is made in step S13, the process proceeds to step S14, where it is determined that scavenging has been completed, and this series of processes is temporarily terminated.
As shown in FIG. 2, when the scavenging completion determination process is performed in step S1, the process proceeds to step S2 to determine whether the scavenging completion determination is made. Here, if a negative determination is made, the processes of step S1 and step S2 are repeatedly executed until an affirmative determination is made.

一方、ステップS2において肯定判断した場合には、空燃比センサ56a,56b近傍の掃気が完了したとして、次に、ステップS3に移行して、空燃比センサ56a,56bにより検出される実空燃比AFを監視する。   On the other hand, if an affirmative determination is made in step S2, it is determined that scavenging in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b has been completed, and then the process proceeds to step S3 and the actual air-fuel ratio AF detected by the air-fuel ratio sensors 56a and 56b. To monitor.

ステップS3では、実空燃比AFがリーン異常判定値ALよりも大きい状態が所定期間継続したか否かを判断する。ここで、肯定判断した場合には、検出される実空燃比AFが異常に大きいとして、次に、ステップS4に移行して、空燃比センサ56a(56b)にリーン異常が生じている旨の判定を行ない、この一連の処理を一旦終了する。   In step S3, it is determined whether or not the state in which the actual air-fuel ratio AF is greater than the lean abnormality determination value AL continues for a predetermined period. Here, if an affirmative determination is made, it is determined that the detected actual air-fuel ratio AF is abnormally large. Next, the routine proceeds to step S4, where it is determined that a lean abnormality has occurred in the air-fuel ratio sensor 56a (56b). To end this series of processing.

一方、ステップS3において、否定判断した場合には、次に、ステップS5に移行して、実空燃比AFがリッチ異常判定値AR(<AL)よりも小さい状態が所定期間継続したか否かを判断する。ここで、肯定判断した場合には、検出される実空燃比AFが異常に小さいとして、次に、ステップS6に移行して、空燃比センサ56a(56b)にリッチ異常が生じている旨の判定を行ない、この一連の処理を一旦終了する。   On the other hand, if a negative determination is made in step S3, then the process proceeds to step S5 to determine whether or not the state where the actual air-fuel ratio AF is smaller than the rich abnormality determination value AR (<AL) continues for a predetermined period. to decide. Here, if an affirmative determination is made, it is determined that the detected actual air-fuel ratio AF is abnormally small, and then the routine proceeds to step S6, where it is determined that a rich abnormality has occurred in the air-fuel ratio sensor 56a (56b). To end this series of processing.

また、ステップS5において、否定判断した場合には、検出される実空燃比AFが異常ではないとして、この一連の処理を一旦終了する。
以上説明した本実施形態に係る内燃機関制御装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
Further, if a negative determination is made in step S5, this series of processing is temporarily terminated, assuming that the detected actual air-fuel ratio AF is not abnormal.
According to the internal combustion engine control apparatus according to the present embodiment described above, the following effects can be obtained.

(1)電子制御装置50は、内燃機関10の減速時燃料カットの実行中に、各排気通路21a,21bに設けられた空燃比センサ56a,56b近傍に新気を導入して当該空燃比センサ56a,56b近傍の掃気を行なうとともに、当該空燃比センサ56a,56b近傍において掃気が完了したか否かを各別に判定するものとした。具体的には、減速時燃料カットが実行されてから、すなわち燃料噴射が停止されてからの吸入空気量の積算値ΣGArが掃気完了判定値ΣGAt以上となることをもって当該空燃比センサ56a,56b近傍において掃気が完了したと判定する。そして、当該排気通路21a,21bにおける掃気環境に応じて当該掃気完了判定値ΣGAtを可変設定するものとした。   (1) The electronic control unit 50 introduces fresh air in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a, 56b provided in the exhaust passages 21a, 21b during execution of the fuel cut at the time of deceleration of the internal combustion engine 10, and the air-fuel ratio sensor. While scavenging in the vicinity of 56a, 56b is performed, it is determined separately whether scavenging is completed in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a, 56b. More specifically, the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b when the integrated value ΣGAr of the intake air amount after the fuel cut at the time of deceleration, that is, the fuel injection is stopped, becomes equal to or greater than the scavenging completion determination value ΣGAt. It is determined that scavenging has been completed. The scavenging completion determination value ΣGAt is variably set according to the scavenging environment in the exhaust passages 21a and 21b.

こうした構成によれば、各排気通路21a,21bに設けられた空燃比センサ56a,56b近傍において掃気が完了したか否かを判定する際の判定条件である掃気完了判定値ΣGAtが各排気通路21a,21bにおける掃気環境、換言すれば掃気難度Dに応じて設定される。具体的には、掃気しにくい環境下の場合には、掃気しやすい環境下の場合に比べて掃気完了判定値ΣGAtが大きな値とされ、判定条件が厳しく設定される。従って、2つの気筒列を備えるとともにこれら気筒列毎に排気通路21a,21bが設けられるものにあって、各排気通路21a,21bに設けられた空燃比センサ56a,56b近傍において掃気が完了したか否かをそれぞれ的確に判定することができる。   According to such a configuration, the scavenging completion determination value ΣGAt, which is a determination condition when determining whether or not scavenging is completed in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b provided in the exhaust passages 21a and 21b, is set to each exhaust passage 21a. , 21b, in other words, according to the scavenging difficulty D. Specifically, in an environment in which scavenging is difficult, scavenging completion determination value ΣGAt is set to a larger value than in an environment in which scavenging is easy, and the determination conditions are set strictly. Accordingly, whether or not scavenging is completed in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b provided in the exhaust passages 21a and 21b in the case where two cylinder rows are provided and the exhaust passages 21a and 21b are provided for the respective cylinder rows. Whether or not can be determined accurately.

(2)当該掃気完了判定値ΣGAtを燃料噴射停止直前における機関運転状態(燃料カット直前の燃料噴射量ΣQ、燃料カット直前の添加剤の供給量、排気マニホルド22a,22bに付着している添加剤の単位時間当りの蒸発量、EGR弁27a,27bの開度)に基づき可変設定するものとした。こうした構成によれば、燃料噴射停止直前における機関運転状態に基づいて当該掃気完了判定値ΣGAtを適切に設定することができ、そうした掃気完了判定値ΣGAtに基づいて掃気が完了したか否かを的確に判定することができる。   (2) The scavenging completion determination value ΣGAt is used as the engine operating state immediately before the stop of fuel injection (the fuel injection amount ΣQ immediately before the fuel cut, the supply amount of the additive immediately before the fuel cut, and the additive attached to the exhaust manifolds 22a and 22b. The amount of evaporation per unit time and the opening degree of the EGR valves 27a and 27b) are variably set. According to such a configuration, the scavenging completion determination value ΣGAt can be appropriately set based on the engine operating state immediately before the stop of fuel injection, and whether or not scavenging has been completed is accurately determined based on the scavenging completion determination value ΣGAt. Can be determined.

(3)当該掃気完了判定値ΣGAtを当該排気通路21a,21bのレイアウトに基づき設定するものとした。排気通路21a,21bのレイアウトに起因して排気通路21a,21bにおける掃気環境が異なることとなるが、こうした構成によれば、各排気通路21a,21bのレイアウトに応じて掃気完了判定値ΣGAtを適切に設定することができ、こうした掃気完了判定値ΣGAtに基づいて掃気が完了したか否かを的確に判定することができる。   (3) The scavenging completion determination value ΣGAt is set based on the layout of the exhaust passages 21a and 21b. The scavenging environment in the exhaust passages 21a and 21b differs depending on the layout of the exhaust passages 21a and 21b. According to such a configuration, the scavenging completion determination value ΣGAt is appropriately set according to the layout of the exhaust passages 21a and 21b. The scavenging completion determination value ΣGAt can be used to accurately determine whether or not scavenging has been completed.

(4)空燃比センサ56a近傍において掃気が完了した旨の判定がなされた後に、空燃比センサ56a,56bから出力される信号に基づいて空燃比センサ56a,56bの異常診断を行なうものとした。こうした構成によれば、空燃比センサ56a,56b近傍における掃気が完了する前に空燃比センサ56a,56bの異常診断が行なわれることを抑制することができる。従って、空燃比センサ56a,56bの異常診断を精度良く行なうことができる。   (4) After determining that scavenging has been completed in the vicinity of the air-fuel ratio sensor 56a, abnormality diagnosis of the air-fuel ratio sensors 56a, 56b is performed based on signals output from the air-fuel ratio sensors 56a, 56b. According to such a configuration, it is possible to suppress abnormality diagnosis of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b before scavenging in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b is completed. Therefore, the abnormality diagnosis of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b can be performed with high accuracy.

尚、本発明に係る内燃機関制御装置は、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。
・上記実施形態では、排気マニホルド22a,22bの内壁から蒸発する燃料量が多いときほど排気通路21a,21bが掃気しにくい環境となることを考慮して掃気完了判定値ΣGAtを可変設定するようにした。しかしながら、減速時燃料カットの実行中に掃気を完了することができない程度に排気マニホルド22a,22bの内壁から蒸発する燃料の量が多い場合には、掃気完了判定処理及び空燃比センサの異常診断処理を中止するようにしてもよい。これにより、減速時燃料カットの実行中に他の異常診断処理等を行なうことが可能となる。
The internal combustion engine control device according to the present invention is not limited to the configuration exemplified in the above-described embodiment, and can be implemented as, for example, the following forms appropriately modified.
In the above embodiment, the scavenging completion determination value ΣGAt is variably set in consideration of the fact that the more the amount of fuel evaporated from the inner walls of the exhaust manifolds 22a, 22b, the more difficult the exhaust passages 21a, 21b are scavenged. did. However, when the amount of fuel that evaporates from the inner walls of the exhaust manifolds 22a and 22b is so large that the scavenging cannot be completed during the fuel cut during deceleration, the scavenging completion determination process and the air-fuel ratio sensor abnormality diagnosis process May be canceled. This makes it possible to perform other abnormality diagnosis processing and the like during execution of the fuel cut during deceleration.

・上記実施形態では、燃料カットが開始された時点よりも所定期間だけ前の時点から当該燃料カットが開始された時点までの燃料噴射量を積算することにより、燃料カット直前の燃料噴射量ΣQを算出するようにした。すなわち、上記所定期間内における各燃料噴射をそれぞれ同一の重み付けによって積算した。しかしながら、実際には、より前の時点で噴射された燃料ほど燃料カット中の掃気に及ぼす影響が小さい。そこで、より前の時点で噴射された燃料ほど重み付けを小さくして積算することで燃料カット直前の燃料噴射量ΣQを算出するようにすれば、当該掃気難度因子を一層精度良く求めることができる。また、燃料カット直前の添加剤供給量ΣAの算出態様についても同様な変更が有効である。   In the above embodiment, the fuel injection amount ΣQ immediately before the fuel cut is calculated by integrating the fuel injection amounts from the time point before the fuel cut start time to the time point when the fuel cut starts. Calculated. That is, the fuel injections within the predetermined period are integrated with the same weight. In practice, however, the fuel injected at an earlier time point has a smaller effect on scavenging during fuel cut. Therefore, the scavenging difficulty factor can be obtained with higher accuracy by calculating the fuel injection amount ΣQ immediately before the fuel cut by calculating the fuel injection amount ΣQ immediately before the fuel cut by integrating the fuel injected at the earlier time point. The same change is effective for the calculation mode of the additive supply amount ΣA immediately before the fuel cut.

・添加弁30a,30bによる添加剤の供給時期、具体的には燃料カットが開始された時点を基準とした添加剤の供給時期によって、当該排気通路における掃気環境が異なるものとなる。このため、添加剤の供給時期に応じて掃気難度Dを算出するようにしてもよい。   The scavenging environment in the exhaust passage varies depending on the supply timing of the additive by the addition valves 30a and 30b, specifically, the supply timing of the additive based on the time when the fuel cut is started. For this reason, the scavenging difficulty D may be calculated according to the supply timing of the additive.

・DPF33a,33bに堆積しているPMの量によって空燃比センサ56a,56b近傍における掃気環境が異なるものとなる。このため、DPF33a,33bに堆積しているPMの量を推定するとともに、推定されるPM堆積量に基づいて掃気難度Dを算出するようにしてもよい。また、酸化触媒32a,32bの温度及びDPF33a,33bの温度に基づいて掃気難度Dを算出するようにしてもよい。   The scavenging environment in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b varies depending on the amount of PM accumulated in the DPFs 33a and 33b. Therefore, the amount of PM accumulated in the DPFs 33a and 33b may be estimated, and the scavenging difficulty level D may be calculated based on the estimated PM accumulation amount. Further, the scavenging difficulty D may be calculated based on the temperatures of the oxidation catalysts 32a and 32b and the temperatures of the DPFs 33a and 33b.

・上記実施形態では、各種パラメータから掃気難度Dを算出し、この掃気難度Dに基づいて掃気完了判定値ΣGAtを算出するようにした。これに代えて、各種パラメータから掃気完了判定値ΣGAtを直接求めるためのマップや演算式を採用するようにしてもよい。   In the above embodiment, the scavenging difficulty level D is calculated from various parameters, and the scavenging completion determination value ΣGAt is calculated based on the scavenging difficulty level D. Instead of this, a map or an arithmetic expression for directly obtaining the scavenging completion determination value ΣGAt from various parameters may be employed.

・上記実施形態では、吸入空気量の積算値ΣGArと掃気完了判定値ΣGAtとの比較に基づき空燃比センサ56a,56b近傍における掃気完了判定を行なうようにした。しかしながら、本発明に係る掃気完了判定の態様はこれに限定されるものではない。例えば単位時間当りの吸入空気量GAを一定とみなすことができる場合であれば、減速時燃料カットが開始されてからの経過時間が所定の判定値以上となることをもって空燃比センサ56a,56b近傍において掃気が完了したと判定するようにしてもよい。   In the above embodiment, the scavenging completion determination is performed in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b based on the comparison between the integrated value ΣGAr of the intake air amount and the scavenging completion determination value ΣGAt. However, the scavenging completion determination mode according to the present invention is not limited to this. For example, if the intake air amount GA per unit time can be assumed to be constant, the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b when the elapsed time from the start of the fuel cut at the time of deceleration exceeds a predetermined determination value It may be determined that scavenging has been completed.

・上記実施形態では、空燃比センサ56a,56b近傍における掃気完了判定を行うものについて例示した。しかしながら、本発明は空燃比センサを備えるものに限定されるものではなく、他のセンサ近傍における掃気完了判定を行うものに対して本発明を適用するようにしてもよい。   In the above embodiment, the scavenging completion determination in the vicinity of the air-fuel ratio sensors 56a and 56b is exemplified. However, the present invention is not limited to the one provided with the air-fuel ratio sensor, and the present invention may be applied to one that performs scavenging completion determination in the vicinity of another sensor.

・本発明に係る掃気及び掃気完了判定の実行時期は、減速時燃料カットの実行中に限定されるものではなく、他に例えば機関停止後に掃気完了判定を行なうものであってもよい。この場合、例えばスタータモータによって機関出力軸を強制回転させることによって排気通路に設けられたセンサ近傍に新気を導入して掃気を行なうようにすることもできる。そしてこのような場合であっても本発明を適用すれば、排気通路に設けられたセンサ近傍において掃気が完了したか否かを的確に判定することができる。   The execution timing of scavenging and scavenging completion determination according to the present invention is not limited to execution of the fuel cut at deceleration, but may be other determination of scavenging completion after the engine is stopped, for example. In this case, for example, the engine output shaft can be forcibly rotated by a starter motor to introduce scavenging air in the vicinity of a sensor provided in the exhaust passage. Even in such a case, if the present invention is applied, it is possible to accurately determine whether or not scavenging is completed in the vicinity of the sensor provided in the exhaust passage.

・上記実施形態では、掃気完了の判定条件を燃料噴射停止直前における機関運転状態に基づき可変設定するものについて例示した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、複数の排気通路のレイアウトの差異のみに基づき判定条件を設定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the scavenging completion determination condition is variably set based on the engine operating state immediately before stopping fuel injection. However, the present invention is not limited to this, and the determination condition may be set based only on the difference in the layout of the plurality of exhaust passages.

・上記実施形態では、V型8気筒式のディーゼル機関に対して本発明を適用したが、他に例えば8気筒式以外のV型の機関や水平対向式の機関に対して本発明を適用することもできる。また、ガソリン機関に対して本発明を適用することもできる。   In the above embodiment, the present invention is applied to a V-type 8-cylinder diesel engine. However, the present invention is applied to, for example, a V-type engine other than an 8-cylinder type or a horizontally opposed engine. You can also. The present invention can also be applied to a gasoline engine.

・上記実施形態及びその変形例では、複数の気筒列を備える機関に対して本発明を適用したものについて例示したが、この他にも、他に例えば、単一の気筒列からなる直列型の機関に対して本発明を適用することもできる。   In the above-described embodiment and its modification, the present invention is applied to an engine having a plurality of cylinder rows, but in addition to this, for example, an in-line type consisting of a single cylinder row The present invention can also be applied to an engine.

10…内燃機関、11…吸気通路、12…スロットル弁、13…吸気管、14a,14b…吸気マニホルド、15a,15b…サージタンク、16a,16b…分岐管、21a,21b…排気通路、22a,22b…排気マニホルド、23a,23b…分岐管、24a,24b…排気管、25…EGR装置、26a,26b…EGR上流側通路、27a,27b…EGR弁、28…EGR集合通路、30a,30b…添加弁、31a,31b…ターボチャージャ、32a,32b…酸化触媒、33a,33b…DPF、50…電子制御装置、51…エアフローメータ、52a,52b…第1排気温センサ、53a,53b…第2排気温センサ、54a,54b…第3排気温センサ、55a,55b…差圧センサ、56a,56b…空燃比センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Intake passage, 12 ... Throttle valve, 13 ... Intake pipe, 14a, 14b ... Intake manifold, 15a, 15b ... Surge tank, 16a, 16b ... Branch pipe, 21a, 21b ... Exhaust passage, 22a, 22b ... exhaust manifold, 23a, 23b ... branch pipe, 24a, 24b ... exhaust pipe, 25 ... EGR device, 26a, 26b ... EGR upstream passage, 27a, 27b ... EGR valve, 28 ... EGR collecting passage, 30a, 30b ... Addition valve, 31a, 31b ... turbocharger, 32a, 32b ... oxidation catalyst, 33a, 33b ... DPF, 50 ... electronic control device, 51 ... air flow meter, 52a, 52b ... first exhaust temperature sensor, 53a, 53b ... second Exhaust temperature sensor, 54a, 54b ... third exhaust temperature sensor, 55a, 55b ... differential pressure sensor, 56a, 56b ... air-fuel ratio sensor .

Claims (5)

車両駆動用の内燃機関に適用され、
内燃機関の減速時燃料カットが実行されて燃料噴射が停止された後に、排気通路に設けられたセンサ近傍に新気を導入して当該センサ近傍の掃気を行なうとともに、内燃機関の減速時燃料カットの実行中に、当該センサ近傍において掃気が完了したか否かを判定する内燃機関制御装置であって、
当該排気通路における掃気環境に応じて掃気完了の判定条件を設定するものであり、燃料噴射が停止されてからの吸入空気量の積算値が判定値以上となることをもって当該センサ近傍において掃気が完了したと判定し、
前記判定値は、燃料噴射が停止される直前の燃料噴射量と、燃料噴射が停止される直前の添加剤供給量と、排気マニホルドに付着している添加剤の蒸発量と、によって変化する当該排気通路における掃気環境に応じて設定される
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
Applied to internal combustion engines for driving vehicles,
After the fuel cut at the time of deceleration of the internal combustion engine is executed and the fuel injection is stopped, fresh air is introduced near the sensor provided in the exhaust passage to scavenge the vicinity of the sensor, and the fuel cut at the time of deceleration of the internal combustion engine An internal combustion engine control device that determines whether scavenging is completed in the vicinity of the sensor during the execution of
The scavenging completion judgment condition is set according to the scavenging environment in the exhaust passage , and scavenging is completed in the vicinity of the sensor when the integrated value of the intake air amount after the fuel injection is stopped exceeds the judgment value. Determined that
The determination value varies depending on the fuel injection amount immediately before the fuel injection is stopped, the additive supply amount immediately before the fuel injection is stopped, and the evaporation amount of the additive adhering to the exhaust manifold. An internal combustion engine control device characterized by being set according to a scavenging environment in an exhaust passage .
請求項1に記載の内燃機関制御装置において、
前記判定値は、当該排気通路における掃気環境を示す値として算出した掃気難度に基づいて設定され、
前記掃気難度は、燃料噴射が停止される直前の燃料噴射量と、燃料噴射が停止される直前の添加剤供給量と、排気マニホルドに付着している添加剤の蒸発量と、に基づいて算出する各値を加算した値である
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
The internal combustion engine control apparatus according to claim 1,
The determination value is set based on the scavenging difficulty calculated as a value indicating the scavenging environment in the exhaust passage,
The scavenging difficulty is calculated based on the fuel injection amount immediately before the fuel injection is stopped, the additive supply amount immediately before the fuel injection is stopped, and the evaporation amount of the additive adhering to the exhaust manifold. An internal combustion engine control device characterized by being a value obtained by adding the respective values .
請求項1又は請求項2に記載の内燃機関制御装置において、
内燃機関は複数の気筒列を備えるとともにこれら気筒列毎に排気通路が設けられるものであり、
各排気通路に設けられたセンサ近傍において掃気が完了したか否かを各別に判定する
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
The internal combustion engine control device according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine includes a plurality of cylinder rows and an exhaust passage is provided for each cylinder row.
An internal combustion engine control apparatus, comprising: separately determining whether scavenging has been completed in the vicinity of a sensor provided in each exhaust passage.
請求項3に記載の内燃機関制御装置において、
当該判定条件を当該排気通路のレイアウトに基づき設定する
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
The internal combustion engine control apparatus according to claim 3,
The internal combustion engine control device, wherein the determination condition is set based on a layout of the exhaust passage.
請求項1〜請求項のいずれか一項に記載の内燃機関制御装置において、
前記センサは同センサの周囲の酸素濃度に応じた信号を出力するものであり、
当該センサ近傍において掃気が完了した旨の判定がなされた後に、前記センサから出力される信号に基づいて同センサの異常診断を行なう
ことを特徴とする内燃機関制御装置。
The internal combustion engine control apparatus according to any one of claims 1 to 4 ,
The sensor outputs a signal corresponding to the oxygen concentration around the sensor,
An internal combustion engine control device, wherein after determining that scavenging has been completed in the vicinity of the sensor, an abnormality diagnosis of the sensor is performed based on a signal output from the sensor.
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