JP2009115068A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関の制御装置において、微小噴射量の学習制御をより好適に行うことができる技術を提供する。
【解決手段】内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、気筒内の温度を推定する気筒内温度推定手段と、微小噴射量の学習を行なうときに前記気筒内温度推定手段による推定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段(S104)と、を備える。
【選択図】図4

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
ディーゼルエンジンのアイドル運転中に燃料の分割噴射を行なうことにより、パイロット噴射等に相当する微小噴射量を学習制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
ここで、アイドル運転中は燃焼変動等により運転状態が安定しない場合がある。また、圧縮比が比較的低いディーゼルエンジンでは、圧縮行程終期の気筒内の温度が低いために、冷却水温度が上昇し難いので、燃焼状態が悪化することがある。特に、高地を走行しているときには大気圧が低いために酸素量が少なくなり、燃焼状態が悪化する。これらのことから、微小噴射量に相当するトルクが発生しないと、微小噴射量の学習制御が適性に行なわれない虞がある。つまり、誤学習の虞がある。
特開2003−027995号公報 特開2006−233921号公報 特開2006−152891号公報 特開平08−232784号公報 特開平04−19350号公報 特開平04−63959号公報 特開平06−42410号公報 特開2004−340045号公報 特開2005−69143号公報 特開2004−324457号公報 特開平08−254159号公報
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の制御装置において、微小噴射量の学習制御をより好適に行うことができる技術を提供することを目的とする。
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
気筒内の温度を推定する気筒内温度推定手段と、
微小噴射量の学習を行なうときに前記気筒内温度推定手段による推定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
を備えることを特徴とする。
つまり、気筒内の温度を上昇させることにより、燃料に着火し易くなるため、燃焼状態を安定させることができる。ここで所定値とは、微小噴射量の学習制御を行うと誤学習の虞のある気筒内の温度とすることができる。
内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量とは、一回の燃焼における
燃料量がアイドル時のものよりも少ないこと意味しており、複数回の燃料噴射を行なうときには、その総量がアイドル運転時よりも少なくなければならない。このように、燃料噴射量をアイドル時よりも少なくすることにより、過剰なトルクが発生することを抑制できるため、内燃機関の減速を妨げることを抑制できる。
ここで、内燃機関の減速時には、燃料カットが行なわれる。そのため、内燃機関の運転状態が安定しているので、微小噴射時における発生トルクをより正確に検出することができる。そして、燃料噴射量とトルクの発生量とには相関関係があるため、トルクの発生量に基づいて燃料噴射量を推定することができる。このようにして推定される燃料噴射量と、そのときの目標燃料噴射量との差を学習する。
なお、気筒内温度推定手段は、気筒内の温度を直接測定してもよく、また冷却水温度又は吸気温度等に基づいて気筒内の温度を推定してもよい。
また、上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
大気圧を測定する大気圧測定手段と、
微小噴射量の学習を行なうときに前記大気圧測定手段による測定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
を備えることを特徴としてもよい。
つまり、大気圧が低いと燃料に着火し難くなり燃焼状態が悪化する虞があるが、そのときに気筒内の温度を上昇させることにより燃焼状態を安定させることができる。ここで所定値とは、微小噴射量の学習制御を行うと誤学習の虞のある大気圧とすることができる。
本発明においては、排気通路と吸気通路とを接続し、排気の一部を吸気通路へ供給するEGR装置を備え、
前記気筒内温度上昇手段は、前記EGR装置によりEGRガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることができる。
内燃機関の減速中であっても、EGRガスは気筒壁面から熱を受けるため、新気よりも温度が高くなっている。このEGRガスを気筒内に供給することで、新気のみを供給するときよりも、吸気の温度を上昇させることができるため、気筒内の温度を上昇させることができる。
本発明においては、前記EGR装置は、排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路と、該EGR通路の途中でEGRガスを冷却するEGRクーラと、該EGRクーラを迂回するバイパス通路と、を備えて構成され、
前記気筒内温度上昇手段は、EGRガスをEGRクーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることができる。
ここで、EGRガスがEGRクーラを通過すると、該EGRガスの温度が低下してしまう。これに対しEGRガスがEGRクーラを通過しないようにすれば、より温度の高いEGRガスを気筒内へ供給することができるため、気筒内の温度をより高くすることができる。
本発明においては、前記EGR装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、過給圧を所望の圧力とすべくタービンに吹き付けられる排気の流速をノズルベーンの開度を変
更することにより可変とする可変容量型ターボチャージャを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記ノズルベーンの開度を小さくすることができる。
また、本発明においては、前記EGR装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、該排気通路の通路面積を変更する排気スロットルを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記排気スロットルの開度を小さくすることができる。
ノズルベーンの開度を小さくすることにより、該ノズルベーンよりも上流側の排気の圧力が上昇する。また、排気スロットルの開度を小さくすることにより、該排気スロットルよりも上流側の排気の圧力が上昇する。排気通路の圧力が上昇すると、該排気通路と吸気通路との差圧が大きくなるので、より多くのEGRガスを供給することが可能となる。そのため、気筒内の温度をより速やかに上昇させることができる。
本発明においては、吸気を冷却するインタークーラと、該インタークーラを迂回するバイパス通路と、を備え、
前記気筒内温度上昇手段は、吸気をインタークーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることができる。
つまり、吸気がインタークーラを通過すると、該吸気の温度が低下してしまう。これに対し吸気がインタークーラを通過しないようにすれば、より温度の高い吸気を気筒内へ導入することができるため、該気筒内の温度をより速やかに上昇させることができる。
本発明においては、吸気を加熱するヒータを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、前記ヒータにより吸気を加熱することで気筒内の温度を上昇させることができる。
このようなヒータを用いることにより、吸気の温度を確実に上昇させることができるため、燃焼状態をより確実に安定させることができる。
本発明においては、前記気筒内温度上昇手段により前記気筒内の温度が所定値よりも高くされた後に微小噴射量の学習を行うことができる。
上述のようにEGRガスを循環させたとしても、気筒内の温度はすぐには上昇しない。たとえばEGRガスが気筒内へ到達するまでには、ある程度の時間を要する。この時間が経過する前は、まだ気筒内の温度は上昇していない。また、気筒内の温度が所定値に達するまでには、さらに多くの時間を要する場合もある。そこで、気筒内の温度が所定値よりも高くなってから微小噴射量の学習を開始することにより、学習精度を高めることができる。
本発明においては、前記気筒内の温度または大気圧の少なくとも一方に応じて、前記微小噴射量の学習時における噴射回数を変更することができる。
気筒内の温度が低い場合または大気圧が低い場合には燃焼状態が不安定となるが、このような場合であってもパイロット噴射を行なう等の複数回の燃料噴射を行なえば、燃焼状態を安定させることができる。これにより、学習精度を高めることができる。なお、パイロット噴射を行なう場合には、気筒内の温度が低くなるほど、または大気圧が低くなるほど噴射回数を増やしても良い。そして、一回の燃焼当たりの燃料噴射量の総量をアイドル時よりも少なくする。
本発明において前記気筒内温度上昇手段は、
吸気通路と排気通路とを連通する連通路と、
前記連通路の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
を含んで構成され、前記貯留タンクに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることができる。
つまり、内燃機関の減速中であっても、排気は気筒壁面から熱を受けた後のガスであるため、新気よりも温度が高くなっている。このガスを気筒内に供給することで、新気のみを供給するときよりも、吸気の温度を上昇させることができるため、気筒内の温度を上昇させることができる。そして、貯留タンクへガスを貯留しておくことにより、所望のタイミングで気筒内へ排気を供給することができるため、所望のタイミングで気筒内の温度を上昇させることができる。すなわち、微小噴射量の学習時に貯留タンクから吸気通路へガスを供給することにより、学習時の燃焼状態を安定させることができるため、学習精度を高めることができる。
本発明において前記気筒内温度上昇手段は、
吸気通路と排気通路とを連通する複数の連通路と、
前記連通路の夫々の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
を含んで構成され、前記貯留タンクの少なくとも1つに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることができる。
このように貯留タンクを複数備えることにより、条件の異なる排気を貯留しておくことが可能となる。これにより、微小噴射量の学習時に、より条件の良いガスを吸気通路へ供給することが可能となるので、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。
本発明においては、前記複数の連通路に夫々備わる貯留タンクは、ガスの保温能力が夫々異なっていても良い。
排気の温度に応じて、異なる貯留タンクに排気を貯留することにより、排気の温度に応じた保温を行うことができるため、気筒内の温度を効率的に上昇させることができる。例えば、排気の温度が低いときほど、排気の温度低下を抑制するために、ガスの保温能力が高い貯留タンクへ排気を貯留する。また、排気の温度が低すぎる場合には、貯留タンク内のガスをヒータ等の加熱手段により加熱しても良い。
また、保温能力が高い貯留タンクに貯留されたガスは、温度が低下し難いため、より少ない量のガスで気筒内の温度を上昇させることができる。そのため、貯留タンクの容量を小さくすることが可能となる。
本発明によれば、内燃機関の制御装置において、微小噴射量の学習制御をより好適に行うことができる。
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
図1は、本実施例に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を有する水冷式の4サイクル・ディーゼルエンジンである。
内燃機関1には、吸気通路3および排気通路4が接続されている。この吸気通路3の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ5のコンプレッサハウジング5aが設けられている。なお、本実施例では、過給圧を所望の圧力とすべくタービンに吹き付けられる排気の流速をノズルベーンの開度を変更することにより可変とする可変容量型ターボチャージャを採用することができる。図2は、可変容量型ターボチャージャの構成を示す断面図である。図2(A)はノズルベーン51が開いている場合を示し、図2(B)はノズルベーン51が閉じている場合を示している。
可変容量型ターボチャージャは、図に示すように、タービンハウジング5b内に設けられたタービンインペラ5cの周囲に複数のノズルベーン51を備えて構成されている。このノズルベーン51は、アクチュエータ52により開閉される。このノズルベーン51を閉じ側へ回動させると、隣接するノズルベーン51間の間隙が狭くなり、ノズルベーン51間の流路が閉じられることになる。一方、ノズルベーン51を開き側へ回動すると、隣接するノズルベーン51間の間隙が広くなり、ノズルベーン51間の流路が開かれることになる。
このように構成された可変容量型ターボチャージャでは、アクチュエータ52によってノズルベーン51の回動方向と回動量とを調節することにより、ノズルベーン51間の流路の向き、及びノズルベーン51間の間隙を変更することが可能となる。即ち、ノズルベーン51の回動方向と回動量とを制御することにより、タービンインペラ5cに吹き付けられる排気の方向、流速、量が調節されることになる。
コンプレッサハウジング5aよりも下流の吸気通路3には、吸気と大気とで熱交換を行うインタークーラ6が設けられている。また、インタークーラ6よりも上流側で且つコンプレッサハウジング5aよりも下流の吸気通路3と、インタークーラ6よりも下流側の吸気通路3とを接続するインタークーラバイパス通路61が設けられている。インタークーラバイパス通路61の上流側が吸気通路3へ接続している箇所には、吸気通路3またはバイパス通路の何れか一方を遮断することにより、他方へ吸気を流通させる吸気切替弁62が設けられている。
また、インタークーラバイパス通路61の下流側が吸気通路3へ接続している箇所よりもさらに下流の吸気通路3には、上流側から順にヒータ7と、吸気スロットル8とが設けられている。ヒータ7は例えば電力の供給により温度が上昇し、吸気の温度を上昇させる。吸気スロットル8は、吸気通路3の通路断面積を調節することにより、該吸気通路3内を流通する吸気の量を調節する。
また、コンプレッサハウジング5aよりも上流の吸気通路3には、該吸気通路3内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ9が設けられている。このエアフローメータ9により、内燃機関1の吸入空気量が測定される。
一方、排気通路4の途中には、前記ターボチャージャ5のタービンハウジング5bが設けられている。また、タービンハウジング5bよりも下流の排気通路4には、排気浄化触媒10が設けられている。この排気浄化触媒10よりも下流には、排気スロットル11が設けられている。この排気スロットル11は、排気通路4の通路断面積を調節することにより、該排気通路4内を流通する排気の流量を調節する。
さらに、内燃機関1には、排気通路4内を流通する排気の一部を吸気通路3へ再循環させるEGR装置40が備えられている。このEGR装置40は、EGR通路41、EGR弁42、EGRクーラ43、EGRバイパス通路44、EGR切替弁45を備えて構成されている。
EGR通路41は、タービンハウジング5bよりも上流側の排気通路4と、コンプレッサハウジング5aよりも下流側の吸気通路3と、を接続している。このEGR通路41を通って、排気(EGRガス)が再循環される。
また、EGR弁42は、EGR通路41の通路断面積を調節することにより、該EGR通路41を流れるEGRガスの量を調節する。
EGRバイパス通路44は、EGRクーラ43よりも上流側のEGR通路41と、EGRクーラ43よりも下流側で且つEGR弁42よりも上流側のEGR通路41と、を接続している。EGR切替弁45は、EGRバイパス通路44の上流側がEGR通路41へ接続している箇所に設けられている。このEGR切替弁45は、EGR通路41またはEGRバイパス通路44の何れか一方を遮断することにより、他方へEGRガスを流通させる。
また、内燃機関1の各気筒2には、該気筒2内に燃料を噴射する燃料噴射弁12が取り付けられている。
そして、内燃機関1には、該内燃機関1の冷却水温度を測定する水温センサ13が取り付けられている。この水温センサ13により得られる冷却水温度と、気筒2内の温度とには相関関係があるため、水温センサ13により得られる冷却水温度に基づいて気筒2内の温度を推定することができる。また、水温センサ13により得られる温度を、気筒2内の温度としてもよい。すなわち、本実施例では水温センサ13が、本発明における気筒内温度推定手段に相当する。また、吸気スロットル8よりも下流側の吸気通路3には、該吸気通路3内の圧力を測定する過給圧センサ14と、該吸気通路3内の温度を測定する吸気温度センサ15が取り付けられている。なお吸気温度センサ15により得られる吸気温度と、気筒2内の温度とには相関関係があるため、吸気温度センサ15により得られる吸気温度に基づいて気筒2内の温度を推定することができる。また、吸気温度センサ15により得られる温度を、気筒2内の温度としてもよい。つまり、本実施例では吸気温度センサ15も、本発明における気筒内温度推定手段に相当する。
以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU20が併設されている。このECU20は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。
また、ECU20には、上記センサの他、大気圧を測定する大気圧センサ16、運転者がアクセルペダル17を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検出可能なアクセル開度センサ18、および機関回転数を検出するクランクポジションセンサ19が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がECU20に入力されるようになっている。なお、本実施例では大気圧センサ16が、本発明における大気圧測定手段に相当する。
一方、ECU20には、ヒータ7、吸気スロットル8、排気スロットル11、EGR弁42、EGR切替弁45、アクチュエータ52、吸気切替弁62が電気配線を介して接続されており、該ECU20によりこれらの機器が制御される。
ここで本実施例では、内燃機関1が搭載されている車両の減速時(内燃機関1の減速時としても良い)において、燃料噴射弁12から微小噴射を行ない、微小噴射量の学習を行なう。ここでいう車両の減速とは、アクセルペダル17の踏み込み量が小さくなったときにおける減速を示す。この車両の減速時には、通常、燃料噴射弁12からの燃料噴射が停止される燃料カットが行なわれる。また、このときに微小噴射される燃料量(以下、微小噴射量という。)は、燃料噴射弁12から噴射可能な最少の噴射量以上であり、且つアイドル運転に必要な噴射量よりも少ない量である。
そして、微小噴射時における内燃機関1の発生トルクを、機関回転数の変動に基づいて算出する。このようにして算出された発生トルクを実際の発生トルクとする。また、実際の微小噴射量と、内燃機関1の発生トルクとの関係を予め実験等により求めておく。このように予め求められた発生トルクを目標の発生トルクとする。そして、実際のトルクと、目標のトルクとの差を算出し、この差を無くすために必要となる微小噴射量の補正値を算出し、この補正値をECU20に記憶させる。または、補正値に従って微小噴射量の目標値を変更してECU20に記憶させる。そして、パイロット噴射時等の微小噴射が行なわれるときには、補正後の燃料量が噴射される。このようにして、微小噴射量の学習制御を行う。
そして、この学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒2内の温度が所定値以下の場合には、EGR弁42を開いてEGRガスを供給する。この所定値は、内燃機関1の燃焼状態が不安定となることにより、微小噴射量を誤学習する虞のある値として設定される。なお、気筒2内の温度に代えて、該気筒2内の温度と相関のある値を用いても良い。例えば、冷却水温度や吸気温度に基づいてEGR弁42を開閉しても良い。
つまり、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒2内の温度が所定値以下の場合には、EGRガス中のCO濃度が高いために失火が発生する虞があるので、通常はEGR弁42を閉じている。そのため、新気のみが気筒2内へ供給されるので、該気筒2内の温度が低下する虞がある。一方、車両の減速中には燃料カットが行なわれるため、EGRガス中のCO濃度が大気と略等しくなる。そのため、EGR弁42を開いて微小噴射を行なったとしても失火が発生し難い。
そして、EGRガスは、気筒2内で温度が高くなっているため、再循環させることにより、新気のみを気筒2内へ供給するときと比較して、気筒2内の温度を高くすることができる。このように気筒2内の温度が高くなることにより、燃料の燃焼を促進させることができるため、燃焼状態を安定させることができる。つまり、微小噴射量の学習を行なうときに、燃焼状態が不安定であると誤学習の虞があるが、燃焼状態を安定させることにより、学習の精度を高めることができる。
なお、このときのEGR弁42の開度は、大気圧が所定値よりも高い場合、若しくは気筒2内の温度が所定値よりも高い場合のときと同じ値を用いることができる。そのため、EGR弁42を制御するために新たなマップ等を用意する必要がない。
図3は、吸気通路3を流れる吸気の温度の推移を示した図である。この図3は、吸気通路3を流れる吸気の温度が該吸気通路3内でどのように変化するのかを示している。実線はEGRガスの温度を示し、破線が吸気の温度を示している。また、一点鎖線はEGR弁42を開かなかったとした場合の吸気の温度を示している。Yで示される時間において吸気とEGRガスとが合流している。つまり、EGR通路41が接続される箇所における吸気通路3内のガスの温度を示している。また、Zで示される時間において吸気が吸気スロ
ットル8よりも下流に達している。つまり、気筒2内に吸入されるガスの温度を示している。
このように、気筒2内に吸入されるガスの温度は、EGR弁42を閉じた状態よりも開いた状態のほうが高くなる。
図4は、本実施例に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。
ステップS101では、車両が減速中であるか否か判定される。つまり、微小噴射量の学習時に安定した燃焼状態を得られる運転状態であるか否か判定される。ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS102へ進み、一方否定判定がなされた場合には微小噴射量の学習を行なわないため、本ルーチンを一旦終了させる。
ステップS102では、大気圧が所定値以下であるか否か判定される。つまり、燃焼状態が不安定となる虞があるか否か判定される。大気圧は、大気圧センサ16により測定される。ステップS102で肯定判定がなされた場合にはステップS103へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS105へ進む。
ステップS103では、気筒2内の温度が所定値以下であるか否か判定される。つまり、燃焼状態が不安定となる虞があるか否か判定される。例えば水温センサ13により得られる温度が所定値以下の場合には、気筒2内の温度が所定値以下であると判定される。ステップS103で肯定判定がなされた場合にはステップS104へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS105へ進む。
ステップS104では、EGR弁42が開弁される。つまり、EGRガスが気筒2内に導入されることにより、気筒2内の温度が上昇される。
ステップS105では、気筒2内の温度を上昇させる必要がないため、EGR弁42は閉じられる。
ステップS106では、微小噴射量の学習が行なわれる。
このようにして、燃焼状態を安定させることができるため、微小噴射量に応じたトルクを得ることができる。そのため、微小噴射量の学習を正確に行なうことが可能となる。なお、図4に示したフローでは、大気圧が所定値以下で且つ気筒2内の温度が所定値以下の2つの条件が揃ったときにEGR弁42を開いているが、何れか一方の条件が揃ったときにEGR弁42を開いても良い。
また、本実施例のようにEGRクーラ43と、EGRバイパス通路44とを備えているときには、微小噴射量の学習を行なうときにEGR弁42を開くのに合わせて、EGRガスをEGRクーラ43へ流さずにEGRバイパス通路44へ流すようにしても良い。つまり、ステップS104においてEGR切替弁45によりEGRバイパス通路44へEGRガスを流し、ステップS105においてEGR切替弁45によりEGRクーラ43へEGRガスを流しても良い。
このようにすることで、EGRガスの温度がEGRクーラ43で下降するのを抑制できるため、温度が高いままEGRガスを気筒2内へ供給することができる。そのため、燃焼状態をより安定させることができる。また、EGRガスが流通する通路が複数ある場合には、気筒2内に最も温度の高いEGRガスを供給可能な通路へ優先的にEGRガスを流す
ようにしてもよい。
なお、EGR弁42を開いてからEGRガスが気筒2内へ到達するまでには、ある程度の時間を要するため、EGRガスが気筒2内へ到達した後に微小噴射量の学習を開始しても良い。例えば機関回転数と、EGRガスが気筒2内へ到達するまでの時間と、の関係を予め求めておき、EGR弁42が開いてから該時間が経過した後に微小噴射量の学習を開始しても良い。
また、吸気温度が所定値よりも高くなるまでEGRガスを循環させた後に微小噴射量の学習を開始しても良い。ここで、EGRガスを循環させた回数又は時間に応じて吸気通路3の温度が上昇する。そのため、吸気温度が所定値よりも高くなるまで待った後に微小噴射を行なえば、燃焼状態をより安定させることができる。なお、吸気温度は吸気温度センサ15により直接測定しても良く、EGR弁42が開いてから規定の時間が経過したときに吸気温度が所定値よりも高くなっているとしても良い。所定値は、燃焼状態を安定させることができる温度とし、例えば40℃とすることができる。
さらに、本実施例のように可変容量型ターボチャージャを備えているときには、微小噴射量の学習を行なうときにEGR弁42を開くのに合わせて、ノズルベーン51を可及的に閉じても良い。このようにノズルベーン51を閉じることにより、タービンハウジング5bよりも上流側の排気通路4内の圧力が上昇する。そのため、EGR通路41の排気通路4側と吸気通路3側との差圧がより大きくなるので、EGRガスの流量が多くなる。これにより、吸気温度をより上昇させることができる。
しかし、ノズルベーン51を閉じることにより、タービンの回転数が高くなるので、過給圧が過剰に高くなる虞がある。これは、機関回転数が高くなるほど起こり易い。これを抑制するために、機関回転数と、過給圧の上昇を抑制するために必要となるノズルベーン51の開度と、の関係を予め求めてマップ化しておく。そして、微小噴射量の学習時における機関回転数をマップに代入し、そのときにマップから得られるノズルベーン51の開度を、可及的に閉じるときの開度として設定する。なお、過給圧を測定し、該過給圧が閾値を超えないようにノズルベーン51の開度をフィードバック制御してもよい。
同様に、排気スロットル11を可及的に閉じても良い。これにより、排気スロットル11よりも上流側の排気通路4内の圧力が上昇するため、EGRガスの供給量を増加させることができる。
また、EGRガスによらずに吸気の温度を上昇させることにより気筒2内の温度を上昇させても良い。
つまり、本実施例のようにインタークーラ6と、インタークーラバイパス通路61とを備えているときには、微小噴射量の学習を行なうときにおいて大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒2内の温度が所定値以下の場合に、吸気をインタークーラ6へ流さずにインタークーラバイパス通路61へ流すようにしても良い。この場合、ステップ104において吸気切替弁62によりインタークーラバイパス通路61側へ吸気が流され、ステップS105において吸気切替弁62によりインタークーラ6側へ吸気が流される。
ここで、吸気はコンプレッサハウジング5aを通過するときに温度が上昇する。しかし、この吸気がインタークーラ6を通過すると、温度が低下してしまう。これに対しインタークーラバイパス通路61へ吸気を流すと、温度が高いまま気筒2内へ供給することができる。このように温度が高いまま吸気を気筒2内へ供給することで、燃焼状態をより安定させることができる。
また、ヒータ7により吸気を加熱することで該吸気の温度を上昇させても良い。この場合、ステップS104においてヒータ7に通電され、ステップS105においてヒータ7への通電が停止される。ヒータ7による加熱では、吸気の温度を確実に上昇させることができるため、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。
なお、上述の気筒2内の温度を上昇させる手段は、組み合わせて用いることもできる。また、少なくとも1つの手段を備えていれば良い。すなわち、本実施例では、EGR弁42を開いたり、EGR切替弁45によりEGRバイパス通路44へEGRガスを流したり、ノズルベーン51を閉じたり、排気スロットル11を閉じたり、吸気切替弁62によりインタークーラバイパス通路61へ吸気を流したり、ヒータ7へ通電したりするECU20が、本発明における気筒内温度上昇手段に相当する。
本実施例では、微小噴射量の学習時に、気筒2内の温度又は大気圧に応じてパイロット噴射を行なう。このときに、着火し難い状態となるほど、パイロット噴射の回数を増やす。つまり、気筒2内の温度が低くなるほど、又は大気圧が低くなるほど、パイロット噴射の回数を増加させる。なお、気筒2内の温度と吸気温度とには相関があるため、本実施例では、気筒2内の温度に代えて吸気温度を用いてパイロット噴射の回数を変更している。
図5は、大気圧PAと吸気温度TBと噴射回数との関係を示した図である。本実施例では、吸気温度TBがM以上か否かにより噴射回数を変更している。また、大気圧PAがA以上か、またはB以上且つA未満か、さらにはB未満かにより噴射回数を変更している。図5中のXは主噴射であり、X+1は主噴射の他にパイロット噴射を1回行なうことを示している。同様にX+2は、主噴射の他にパイロット噴射を2回行なうことを示している。なお、Xで示す主噴射は1回の噴射に限らず、2回以上の噴射で構成されていても良い。また、A,B,M,Xの夫々の値は実験等により最適値を求めることができる。
また、失火の発生等により微小噴射量の学習に必要となるトルクが発生しなかった場合には、その後のパイロット噴射の回数を増加させても良い。この場合、主噴射とパイロット噴射とを合わせた燃料量が、内燃機関1のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少なくなるようにする。また、各噴射量は、燃料噴射弁12から噴射可能な最少燃料量以上とする。
このようにすることで、燃料の燃焼を促進させることができるため、燃焼状態を安定させることができる。これにより、微小噴射量の学習精度を高めることができる。また、微小噴射量の学習が可能となる最少の燃料噴射量で学習を行なうため、燃費の悪化を抑制できる。さらに、燃料噴射量が少ないために、減速感を損なうことがないため、ドライバビリティに悪影響を与えることも殆どない。
本実施例では、微小噴射量の学習時に、予め貯留してあった排気を供給する。
図6は、本実施例に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。実施例1と比較して、EGR装置40を備えていない代わりに、排気貯留装置70を備えている点で相違する。その他の装置については実施例1と同じため、説明を省略する。
排気貯留装置70は、連通路71、貯留タンク72、排気供給弁73、排気貯留弁74を備えて構成されている。
連通路71は、タービンハウジング5bよりも上流側の排気通路4と、コンプレッサハウジング5aよりも下流側の吸気通路3と、を接続している。この連通路71を通って、排気が供給される。連通路71の途中には、排気を一時貯留するための貯留タンク72が設けられている。
また、排気供給弁73は、貯留タンク72よりも吸気通路3側の連通路71に備えられ、開弁することにより貯留タンク72から吸気通路3へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。一方、排気貯留弁74は、貯留タンク72よりも排気通路4側の連通路71に備えられ、開弁することにより排気通路4から貯留タンク72へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。なお、本実施例においては排気貯留弁74が、本発明におけるガス流量調節手段に相当する。
ここで本実施例では実施例1と同様に、内燃機関1が搭載されている車両の減速時(内燃機関1の減速時としても良い)において、燃料噴射弁12から微小噴射を行ない、微小噴射量の学習を行なう。
そして、この学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒2内の温度が所定値以下の場合には、排気供給弁73を開いて排気を吸気通路3へ供給する。この所定値は、内燃機関1の燃焼状態が不安定となることにより、微小噴射量を誤学習する虞のある値として設定される。なお、気筒2内の温度に代えて、該気筒2内の温度と相関のある値を用いても良い。例えば、冷却水温度や吸気温度に基づいて排気供給弁73を開閉しても良い。
また、貯留タンク72へは予め排気を貯留しておく。つまり、車両が減速を開始したら、先ず、排気供給弁73を閉じ、排気貯留弁74を開くことにより、排気を貯留タンク72へ導入する。このときには、燃料カットが行なわれているため、貯留タンク72へ貯留される排気は大気と略等しい。そのため、貯留タンク72に貯留されている排気を微小噴射時に供給しても失火し難い。
このときに、排気通路4側の圧力を吸気通路3側の圧力よりも相対的に高くして、より多くの排気を貯留タンク72へ導入しても良い。例えば、排気スロットル11を閉じて該排気スロットル11よりも上流の排気の圧力を上昇させたり、ノズルベーン51を閉じて該ノズルベーン51よりも上流の排気の圧力を上昇させたりする。また、吸気スロットル8を閉じて該吸気スロットル8よりも下流の吸気の圧力を下降させても良い。
このようにして貯留タンク72へ導入される排気は、気筒2内で温度が高くなっているため、吸気通路3へ供給することにより、新気のみを気筒2内へ供給するときと比較して、気筒2内の温度を高くすることができる。このように気筒2内の温度が高くなることにより、燃料の燃焼を促進させることができるため、燃焼状態を安定させることができる。つまり、微小噴射量の学習を行なうときに、燃焼状態が不安定であると誤学習の虞があるが、燃焼状態を安定させることにより、学習の精度を高めることができる。
なお、吸気温度が所定値よりも高くなるまで貯留タンク72から排気を供給した後に微小噴射量の学習を開始しても良い。ここで、排気を循環させた回数又は時間に応じて吸気通路3の温度が上昇する。そのため、吸気温度が所定値よりも高くなるまで待った後に微小噴射を行なえば、燃焼状態をより安定させることができる。なお、吸気温度は吸気温度センサ15により直接測定しても良く、排気供給弁73が開いてから規定の時間が経過したときに吸気温度が所定値よりも高くなっているとしても良い。ここでいう所定値は、燃焼状態を安定させることができる温度とし、例えば40℃とすることができる。
また、吸気の温度が低いほど、または、大気圧が低いほど、貯留タンク72から供給する排気の量を増加させても良い。貯留タンク72から供給する排気の量を増加させることにより、気筒2内の温度をより上昇させることができる。つまり、燃焼状態が悪化し易いほど、気筒2内の温度をより上昇させるようにして、燃焼状態の悪化を抑制する。
図7は、本実施例に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。図4と同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
ステップS201では、排気貯留弁74が開弁され、排気供給弁73が閉弁される。つまり、排気通路4から貯留タンク72へ排気が導入される。
ステップS202では、排気貯留弁74が開弁され、排気供給弁73が閉弁されてからの経過時間が所定時間以上となっているか否か判定される。この所定時間は、貯留タンク72へ十分な排気が貯留されるまでに要する時間である。つまり、本ステップでは、貯留タンク72へ十分な排気が貯留されているか否か判定している。
ステップS202で肯定判定がなされた場合にはステップS203へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS201へ戻る。
ステップS203では、貯留タンク72内へ排気を貯留しておくために排気貯留弁74及び排気供給弁73が閉弁される。
ステップS204では、微小噴射量の学習タイミングとなっているか否か判定される。すなわち、学習に適した状態となっているか否か判定される。例えば機関回転数が所定の範囲内にあるときに学習タイミングとなっていると判定される。
ステップS204で肯定判定がなされた場合にはステップS205へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS203へ戻る。
ステップS205では、排気貯留弁74が閉弁され、排気供給弁73が開弁される。つまり、貯留タンク72から吸気通路3へ排気が供給される。
ステップS206では、気筒2内の温度を上昇させる必要がないため、排気貯留弁74及び排気供給弁73が閉弁される。
このようにして、微小噴射量の学習タイミングに合わせて吸気通路3へ高温の排気を供給することができるので燃焼状態を安定させることができる。これにより、微小噴射量に応じたトルクを得ることができる。そのため、微小噴射量の学習を正確に行なうことが可能となる。なお、図7に示したフローでは、大気圧が所定値以下で且つ気筒2内の温度が所定値以下の2つの条件が揃ったときに貯留タンク72から吸気通路3へ排気を供給しているが、何れか一方の条件が揃ったときに排気を供給しても良い。
なお、貯留タンク72は、二重構造として保温性を高めても良い。このようにすることで、貯留タンク72内の排気の温度を高温のまま維持することができるため、吸気通路3へ高温の排気を供給することができる。これにより、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。また、排気の供給量を減少させても気筒2内の温度を高めることができるため、貯留タンク72を小型化することができる。
さらに、貯留タンク72にヒータを備え、該ヒータにより貯留タンク72内の排気の温
度を上昇させても良い。このようにすることで、排気の温度が低い場合であっても、吸気通路3へ高温の排気を供給することができる。また、貯留タンク72内の排気の温度を高温のまま維持することができる。そのため、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。また、貯留タンク72を小型化することもできる。
以上説明したように本実施例によれば、微小噴射量の学習タイミングに合わせて気筒2内の温度を上昇させることができるため、学習精度をより高めることができる。
本実施例は、貯留タンクを並列に複数設けている点で実施例3と相違する。
図8は、本実施例に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。本実施例では、複数の貯留タンクを並列に設けた排気貯留装置80を備えている。その他の装置については実施例1と同じため、説明を省略する。
排気貯留装置80は、連通路81を備えて構成されている。連通路81は、タービンハウジング5bよりも上流側の排気通路4と、コンプレッサハウジング5aよりも下流側の吸気通路3と、を接続している。そして、連通路81は、途中で第1連通路811、第2連通路812、第3連通路813に分岐し、その下流で再度合流している。
第1連通路811の途中には、排気を一時貯留するための第1貯留タンク821が設けられている。同様に、第2連通路812の途中には第2貯留タンク822が設けられ、第3連通路813の途中には第3貯留タンク823が設けられている。
第1貯留タンク821、第2貯留タンク822、第3貯留タンク823は、夫々排気の保温能力が異なる。第1貯留タンク821の保温能力が最も低く、第3貯留タンク823の保温能力が最も高い。また、第3貯留タンク823には、該第3貯留タンク823内の排気を加熱するための電気ヒータ85が備わる。この電気ヒータ85への通電はECU20により制御される。さらに第3貯留タンク823では、電気ヒータ85により、排気の保温だけでなく昇温も行なうことができる。また、第3貯留タンク823内の温度が予め設定された温度となるように、電気ヒータ85をフィードバック制御してもよい。
なお本実施例では、第1貯留タンク821を一重構造とし、第2貯留タンク822を二重構造とし、第3貯留タンク823を二重構造としてさらに電気ヒータ85を備えることにより夫々の保温能力を異ならせている。
また、第1貯留タンク821よりも吸気通路3側の第1連通路811には、第1排気供給弁831が備えられている。この第1排気供給弁831を開弁することにより第1貯留タンク821から吸気通路3へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。同様に、第2貯留タンク822よりも吸気通路3側の第2連通路812には第2排気供給弁832が備えられている。この第2排気供給弁832を開弁することにより第2貯留タンク822から吸気通路3へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。さらに、第3貯留タンク823よりも吸気通路3側の第3連通路813には第3排気供給弁833が備えられている。この第3排気供給弁833を開弁することにより第3貯留タンク823から吸気通路3へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。なお、本実施例においては第1排気供給弁831、第2排気供給弁832、または第3排気供給弁833が、本発明におけるガス流量調節手段に相当する。
一方、第1貯留タンク821よりも排気通路4側の第1連通路811には、第1排気貯留弁841が備えられている。この第1排気貯留弁841を開弁することにより排気通路
4から第1貯留タンク821へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。同様に、第2貯留タンク822よりも排気通路4側の第2連通路812には、第2排気貯留弁842が備えられている。この第2排気貯留弁842を開弁することにより排気通路4から第2貯留タンク822へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。さらに、第3貯留タンク823よりも排気通路4側の第3連通路813には、第3排気貯留弁843が備えられている。この第3排気貯留弁843を開弁することにより排気通路4から第3貯留タンク823へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。
なお本実施例では、第1貯留タンク821、第2貯留タンク822、第3貯留タンク823の何れかを特定せずに示す場合には、単に貯留タンク82という。また、第1排気供給弁831、第2排気供給弁832、第3排気供給弁833の何れかを特定せずに示す場合には、単に排気供給弁83という。さらに、第1排気貯留弁841、第2排気貯留弁842、第3排気貯留弁843の何れかを特定せずに示す場合には、単に排気貯留弁84という。
ここで本実施例では実施例1と同様に、内燃機関1が搭載されている車両の減速時(内燃機関1の減速時としても良い)において、燃料噴射弁12から微小噴射を行ない、微小噴射量の学習を行なう。
そして、この学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒2内の温度が所定値以下の場合には、排気供給弁83を開いて排気を吸気通路3へ供給する。この所定値は、内燃機関1の燃焼状態が不安定となることにより、微小噴射量を誤学習する虞のある値として設定される。なお、気筒2内の温度に代えて、該気筒2内の温度と相関のある値を用いても良い。例えば、冷却水温度や吸気温度に基づいて排気供給弁73を開閉しても良い。
また、学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒2内の温度が所定値以下の場合には、第1貯留タンク821、第2貯留タンク822、第3貯留タンク823の何れか1つへ予め排気を貯留しておく。このときに、排気の温度に応じて、どの貯留タンク82へ排気を貯留するのか決定される。すなわち、排気の温度が低いほど、より保温能力の高い貯留タンク82へ排気が貯留される。排気の温度は例えばセンサにより測定する。なお、排気の温度に代えて気筒2内の温度を用いても良い。
本実施例では貯留タンク82を3つ備えているため、排気の温度を3つの範囲に分ける。つまり、排気の温度が第1所定値よりも低い場合には第3貯留タンク823へ排気を貯留し、第1所定値以上で且つ第2所定値よりも低い場合には第2貯留タンク822へ排気を貯留し、第2所定値以上の場合には第1貯留タンク821へ排気を貯留する。ここで、第1所定値は第2所定値よりも低い値である。つまり、排気の温度が最も低い範囲では、最も保温能力の高い第3貯留タンク823へ排気を貯留し、排気の温度が最も高い範囲では、最も保温能力の低い第3貯留タンク821へ排気を貯留する。また、排気の温度が中間の範囲では、保温能力が中間の第2貯留タンク822へ排気を貯留する。そして学習制御を行うときに、排気が貯留されている貯留タンク82から吸気通路3へ排気を供給する。
車両が減速を開始したら、先ず、対象となる排気供給弁83を閉じ、排気貯留弁84を開くことにより、排気を貯留タンク82へ導入する。このときには、燃料カットが行なわれているため、貯留タンク82へ貯留される排気は大気と略等しい。そのため、貯留タンク82に貯留されている排気を微小噴射時に供給しても失火し難い。なお、貯留タンク82へ排気を貯留するときには排気の圧力を高くしても良い。また、貯留タンク82から排気を供給するときには吸気の圧力を低くしても良い。
図9は、本実施例に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンは、図4に示したフローのステップS101からステップS103が実行され、該ステップS103で肯定判定がなされた後に実行される。なお、図4と同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
ステップS301では、排気の温度が第1所定値よりも低いか否か判定される。この第1所定値は、第3貯留タンク823へ排気を貯留させなければならないほどの低温である。つまり、本ステップでは、第3貯留タンク823へ排気を貯留するのか否か判定している。
ステップS301で肯定判定がなされた場合にはステップS302へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS303へ進む。
ステップS302では、第3貯留タンク823が選択される。つまり、排気を貯留されせる貯留タンク82として、第3貯留タンク823が設定される。
ステップS303では、排気の温度が第1所定値以上で且つ第2所定値よりも低いか否か判定される。この第2所定値は、第1貯留タンク821へ排気を貯留させれば足りるほどの温度である。つまり、本ステップでは、第2貯留タンク822へ排気を貯留するのか否か判定している。
ステップS303で肯定判定がなされた場合にはステップS304へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS305へ進む。
ステップS304では、第2貯留タンク822が選択される。つまり、排気を貯留されせる貯留タンク82として、第2貯留タンク822が設定される。
ステップS305では、第1貯留タンク821が選択される。つまり、排気を貯留されせる貯留タンク82として、第1貯留タンク821が設定される。
ステップS306では、選択された貯留タンク82よりも排気通路4側の排気貯留弁84が開弁され、吸気通路3側の排気供給弁83が開弁される。つまり、選択された貯留タンク82へ排気が導入される。このときに、第3貯留タンク823が選択されている場合には、電気ヒータ85へ通電が開始される。また、その他の排気貯留弁84及び排気供給弁83は、閉弁したままとする。
ステップS307では、排気貯留弁84が開弁され、排気供給弁83が閉弁されてからの経過時間が所定時間以上となっているか否か判定される。この所定時間は、貯留タンク82へ十分な排気が貯留されるまでに要する時間である。つまり、本ステップでは、貯留タンク82へ十分な排気が貯留されているか否か判定している。
ステップS307で肯定判定がなされた場合にはステップS308へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS306へ戻る。
ステップS308では、貯留タンク82内へ排気を貯留しておくために排気貯留弁84及び排気供給弁83が閉弁される。
ステップS309では、微小噴射量の学習タイミングとなっているか否か判定される。
すなわち、学習に適した状態となっているか否か判定される。例えば機関回転数が所定の範囲内にあるときに学習タイミングとなっていると判定される。
ステップS309で肯定判定がなされた場合にはステップS310へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップS308へ戻る。
ステップS310では、排気貯留弁84が閉弁され、排気供給弁83が開弁される。つまり、選択された貯留タンク82から吸気通路3へ排気が供給される。その後、第3貯留タンク823が選択されている場合には、電気ヒータ85への通電が停止される。
このようにして、排気の温度に応じて排気の保温または昇温を行なうため、より高温の排気を気筒2へ供給することができる。また、排気を保温しつつ貯留しておくことにより、微小噴射量の学習タイミングに合わせて高温の排気を供給することができる。つまり、気筒2内の温度をより適正な温度とすることができるので、燃焼状態をより安定させることができる。これにより、微小噴射量に応じたトルクを得ることができる。そのため、微小噴射量の学習を正確に行なうことが可能となる。
以上説明したように本実施例によれば、微小噴射量の学習タイミングに合わせて気筒2内の温度を上昇させることができるため、学習精度をより高めることができる。
実施例1、2に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。 可変容量型ターボチャージャの構成を示す断面図である。図2(A)はノズルベーンが開いている場合を示し、図2(B)はノズルベーンが閉じている場合を示している。 吸気通路を流れる吸気の温度の推移を示した図である。 実施例1に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。 大気圧と吸気温度と噴射回数との関係を示した図である。 実施例3に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。 実施例3に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。 実施例4に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。 実施例4に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。
符号の説明
1 内燃機関
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5 ターボチャージャ
5a コンプレッサハウジング
5b タービンハウジング
5c タービンインペラ
6 インタークーラ
7 ヒータ
8 吸気スロットル
9 エアフローメータ
10 排気浄化触媒
11 排気スロットル
12 燃料噴射弁
13 水温センサ
14 過給圧センサ
15 吸気温度センサ
16 大気圧センサ
17 アクセルペダル
18 アクセル開度センサ
19 クランクポジションセンサ
20 ECU
40 EGR装置
41 EGR通路
42 EGR弁
43 EGRクーラ
44 EGRバイパス通路
45 EGR切替弁
51 ノズルベーン
52 アクチュエータ
61 インタークーラバイパス通路
62 吸気切替弁
70 排気貯留装置
71 連通路
72 貯留タンク
73 排気供給弁
74 排気貯留弁
80 排気貯留装置
81 連通路
82 貯留タンク
83 排気供給弁
84 排気貯留弁
85 電気ヒータ
811 第1連通路
812 第2連通路
813 第3連通路
821 第1貯留タンク
822 第2貯留タンク
823 第3貯留タンク
831 第1排気供給弁
832 第2排気供給弁
833 第3排気供給弁
841 第1排気貯留弁
842 第2排気貯留弁
843 第3排気貯留弁

Claims (13)

  1. 内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
    気筒内の温度を推定する気筒内温度推定手段と、
    微小噴射量の学習を行なうときに前記気筒内温度推定手段による推定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
    大気圧を測定する大気圧測定手段と、
    微小噴射量の学習を行なうときに前記大気圧測定手段による測定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
  3. 排気通路と吸気通路とを接続し、排気の一部を吸気通路へ供給するEGR装置を備え、
    前記気筒内温度上昇手段は、前記EGR装置によりEGRガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
  4. 前記EGR装置は、排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路と、該EGR通路の途中でEGRガスを冷却するEGRクーラと、該EGRクーラを迂回するバイパス通路と、を備えて構成され、
    前記気筒内温度上昇手段は、EGRガスをEGRクーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記EGR装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、過給圧を所望の圧力とすべくタービンに吹き付けられる排気の流速をノズルベーンの開度を変更することにより可変とする可変容量型ターボチャージャを備え、
    前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記ノズルベーンの開度を小さくすることを特徴とする請求項3または4に記載の内燃機関の制御装置。
  6. 前記EGR装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、該排気通路の通路面積を変更する排気スロットルを備え、
    前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記排気スロットルの開度を小さくすることを特徴とする請求項3または4に記載の内燃機関の制御装置。
  7. 吸気を冷却するインタークーラと、該インタークーラを迂回するバイパス通路と、を備え、
    前記気筒内温度上昇手段は、吸気をインタークーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
  8. 吸気を加熱するヒータを備え、
    前記気筒内温度上昇手段は、前記ヒータにより吸気を加熱することで気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
  9. 前記気筒内温度上昇手段により前記気筒内の温度が所定値よりも高くされた後に微小噴射量の学習を行うことを特徴とする請求項1から8の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
  10. 前記気筒内の温度または大気圧の少なくとも一方に応じて、前記微小噴射量の学習時における噴射回数を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
  11. 前記気筒内温度上昇手段は、
    吸気通路と排気通路とを連通する連通路と、
    前記連通路の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
    前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
    を含んで構成され、前記貯留タンクに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
  12. 前記気筒内温度上昇手段は、
    吸気通路と排気通路とを連通する複数の連通路と、
    前記連通路の夫々の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
    前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
    を含んで構成され、前記貯留タンクの少なくとも1つに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項1または2に記載の内燃機関の制御装置。
  13. 前記複数の連通路に夫々備わる貯留タンクは、ガスの保温能力が夫々異なることを特徴とする請求項12に記載の内燃機関の制御装置。
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