JP2009167907A - 内燃機関の制御装置および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者によって運転モードを選択可能な車両において、当該運転モードの選択を反映して、触媒の温度上昇抑制のための排気温度制御を適切に実行する。
【解決手段】パワースイッチ５０の操作により、燃費を重視する通常モードおよびアクセル操作に対応した出力確保を重視したパワーモードの選択が可能である。ＥＣＵ３５は、触媒２０の温度上昇を抑制する必要が生じると、燃料噴射弁３から噴射される燃料の増量または、排気再循環装置４０による排気再循環の実行により、排気温度を低下させる排気温度制御を実行する。このとき、ＥＣＵ３５は、排気再循環の実行条件が成立していても、パワーモード選択時には、排気再循環を非実行として、燃料増量によって排気温度を低下させる。一方、通常モード選択時には、排気再循環の実行条件成立時には、排気再循環装置４０を作動させて、排気温度を低下させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、内燃機関の制御装置および制御方法に関し、より特定的には、排気再循環機構を搭載した内燃機関の制御に関する。

内燃機関の排気の一部を当該内燃機関の吸気系へ再循環させることにより、内燃機関における燃焼温度を低くして、排気温度の上昇抑制および燃費向上を図る排気再循環装置を搭載したエンジンシステムが知られている。

特開２００４−３５３５８０号公報（特許文献１）では、内燃機関の排気系が過熱するおそれのある運転領域において、燃料供給量を増加させる燃料増量制御と、排気再循環装置による制御とを併用して排気温度の上昇を抑制するように構成された内燃機関の排気温度制御装置が記載されている。特に、特許文献１では、内燃機関が急加速状態または急減速状態となった場合には、排気再循環制御を停止することによって、排気温度の上昇の抑制と、ドライバビリティの確保とを両立させることが記載されている。

また、特開２００７−９１０７３号公報（特許文献２）および特開２００７−６９６２５号公報（特許文献３）には、アクセル操作に対して異なる駆動力特性を定めた複数のモードを切換えて走行するハイブリッド車両が記載されている。これらのハイブリッド車両は、パワースイッチのオン／オフ操作によって、ノーマルモードとパワーモードとの設定が切換えられ、パワーモードの選択時には、同一のアクセルペダル操作量に対して、ノーマルモードと比較して、相対的に大きな駆動力が発生されるように制御される。
特開２００４−３５３５８０号公報 特開２００７−９１０７３号公報 特開２００７−６９６２５号公報

特許文献２および３に示される、パワースイッチによる運転モード選択（通常モードおよびパワーモード）が選択可能な車両では、パワーモードの選択時にはアクセル操作に応答した高出力の確保を優先することが指向され、その一方で、通常モードの選択時には、燃費抑制を優先することが指向されていると判断できる。

このような車両に、特許文献１に記載されているような、内燃機関の排気系において触媒温度の上昇を抑制する必要が生じて、排気温度を低下させる場合には、運転者による運転モード選択を反映した制御を行なうことが商品性向上の観点から必要である。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、運転者によって運転モードを選択可能な車両において、触媒の温度上昇抑制のための排気温度制御を、当該運転モードの選択を反映して適切に実行することである。

この発明による内燃機関の制御装置は、排気の一部を該内燃機関の吸気系に再循環させる排気再循環装置を搭載した内燃機関の制御装置であって、選択スイッチと、条件判定部と、触媒温度上昇検知部と、排気温度低下制御部とを備える。選択スイッチは、第１の走行モードと、運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を第１の走行モードよりも高駆動力とする第２の走行モードとの一方を選択するために設けられる。条件判定部は、排気再循環装置による排気再循環を実行可能な所定条件が成立しているか否かを判定する。触媒温度上昇検知部は、内燃機関の排気系に設けられた触媒の所定以上の温度上昇を検知する。排気温度低下制御部は、温度上昇検知部により触媒の所定以上の温度上昇が検知されたときに、排気温度を低下させるように構成される。そして、排気温度低下制御部は、第１の走行モードが選択され、かつ、所定条件が成立している場合には、排気再循環装置を作動させる一方で、第２の走行モードが選択されている場合には、所定条件の成立時であっても、排気再循環装置を非作動として、内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する。

この発明による内燃機関の制御方法は、排気の一部を該内燃機関の吸気系に再循環させる排気再循環装置を搭載した内燃機関の制御方法であって、内燃機関の排気系に設けられた触媒の所定以上の温度上昇を検知するステップと、排気再循環装置による排気再循環を実行可能な所定条件が成立しているか否かを判定するステップと、第１の走行モードと、運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を第１の走行モードよりも高駆動力とする第２の走行モードとのいずれが選択されているかを検知するステップと、触媒の所定以上の温度上昇が検知されたときに、排気温度を低下させるステップとを備える。そして、低下させるステップは、第１の走行モードが選択され、かつ、所定条件が成立している場合には、排気再循環装置を作動させる一方で、第２の走行モードが選択されている場合には、所定条件の成立時であっても、排気再循環装置を非作動として、内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する。

上記内燃機関の制御装置および制御方法によれば、触媒温度の上昇抑制時のアクションとして、運転者による第１の走行モード（通常モード）の選択時には、排気再循環機構を作動させることにより、燃費向上を図りつつ排気温度を低下させる一方で、運転者による第２の走行モード（パワーモード）の選択時には、燃料増量制御により、高出力を確保可能としつつ排気温度を低下させることができる。したがって、運転モードの選択を反映して、燃費向上および出力確保のいずれを優先させるかを適切に切り分けた制御動作により、触媒の温度上昇抑制を図ることができる。

好ましくは、制御装置は、内燃機関の所定の運転状態パラメータに基づいて、排気再循環装置による排気の再循環量を制御する排気再循環制御部をさらに備える。排気再循環制御部は、運転状態パラメータの同一値に対応して、再循環量を、第１の走行モードの選択時において第２の走行モードの選択時よりも相対的に多くするように構成される。あるいは、制御方法は、触媒の所定以上の温度上昇の非検知時であって、かつ、所定条件の成立時に、排気再循環装置による排気の再循環量を設定するステップをさらに備える。そして、排気再循環装置による排気の再循環量は、内燃機関の所定の運転状態パラメータに基づいて、かつ、運転状態パラメータの同一値に対応して、再循環量を、第１の走行モードの選択時において第２の走行モードの選択時よりも相対的に多くするように設定される。

このようにすると、運転モードの選択を反映して、排気再循環機構による再循環排気量を適切に設定することができる。

また好ましくは、排気温度低下制御部は、所定条件の非成立時には、第１および第２の走行モードの各々において、内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する。あるいは、上記低下させるステップは、所定条件の非成立時には、第１および第２の走行モードのいずれが選択されていても、内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する。

このようにすると、排気再循環機構の作動条件が成立していない場合には、燃料増量制御によって触媒の温度上昇抑制を図ることができる。

本発明によれば、運転者によって運転モードを選択可能な車両において、当該運転モードの選択を反映して、触媒の温度上昇抑制のための排気温度制御を適切に実行することができる。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の相当または同一部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

図１には、本発明の実施の形態による内燃機関の制御装置および制御方法によって制御されるエンジンシステムの概略構成が示される。

一例として、エンジン１０は、４つの気筒２および、図示しない吸気ポートに燃料を噴射する燃料噴射弁３を備える。なお、図１において、直列４気筒型のエンジンを記載したのは例示に過ぎず、本発明において、気筒数および気筒の配置態様は特に限定されない点を確認的に記載する。

燃料噴射弁３は駆動電圧が印加されると開弁し、その結果、燃料噴射弁３から燃料が噴射される。また、エンジン１０には、各気筒２における燃料燃焼により回転力を受ける図示しないクランク軸の回転位置を検出するクランクポジションセンサ３３が設けられている。たとえば、クランクポジションセンサ３３からは、クランク軸が所定角度回転する毎にパルス信号ＮＥが発生される。

エンジン１０の吸気側には、吸気多岐管８が接続されており、吸気多岐管８の各支管は、各気筒２の燃焼室と、図示しない吸気ポートを介して連通している。吸気多岐管８は、吸気管９と接続され、吸気管９における吸気多岐管８の直上流に位置する部位には、吸気管９を流れる吸気量を調整するスロットル弁１３が設けられている。

スロットル弁１３には、ステッパモータ等で構成されるスロットル弁１３を開閉駆動するスロットルアクチュエータ１４が取付けられている。また、スロットルアクチュエータ１４に近接して、スロットル弁１３の開度に比例した電気信号を出力するスロットルポジションセンサ１５が配置されている。さらに、吸気管９には、エンジン１０へ吸入される空気量（吸気量）に応じた電気信号を出力するエアフローメータ５１が配置される。

一方、エンジン１０の排気側には、排気多岐管１８が接続され、排気多岐管１８の各支管は、各気筒２の燃焼室と図示しない排気ポートを介して連通している。排気多岐管１８は、排気管１９に接続されており、この排気管１９の途中には、排気中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等を浄化する触媒２０（代表的には三元触媒）が備えられている。

また、触媒２０の上流側の排気管１９には、該排気管１９内を流れる排気の空燃比に応じた電気信号を出力する空燃比センサ２３および、該排気管１９内を流れる排気の温度に応じた電気信号を出力する排気温度センサ２４が配置されている。さらに、エンジン１０の冷却水経路を循環する冷却水の温度（冷却水温Ｔｗ）に応じた電気信号を出力する水温センサ５２が配置される。

さらに、エンジン１０には、エンジン１０から排出され排気多岐管１８を流れる排気の一部を吸気多岐管８へ再循環させる排気再循環装置４０が設けられている。

排気再循環装置４０は、排気多岐管１８からシリンダヘッド内を通って吸気多岐管８の集合部に至るように形成されたＥＧＲ通路２５と、電磁弁等により構成されてＥＧＲ通路２５内を流れる排気（ＥＧＲガス）の流量を印加電圧の大きさに応じて調整するＥＧＲ弁２６と、当該ＥＧＲ弁２６および上流のＥＧＲ通路に設けられ当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラー２７とを含む。

このように構成された、排気再循環装置４０では、ＥＧＲ弁２６が開弁されると、排気多岐管１８内を流れる排気の一部が、ＥＧＲ通路２５を経由してＥＧＲクーラー２７によって冷却された上で、吸気多岐管８の集合部へ流入する。吸気多岐管８へ流入したＥＧＲガスは、吸気多岐管８の上流から流入してきた新気と混ざり合いつつ各気筒２の燃焼室へ分配され、燃料噴射弁３から噴射される燃料とともに燃焼する。

ここで、上記ＥＧＲガスには、水（Ｈ₂Ｏ）や、二酸化炭素（ＣＯ₂）などのように、自らが燃焼することがなく、かつ吸熱性を有する不活性ガス成分が含まれている。したがって、ＥＧＲガスが混合気中に含有されると、混合気の燃焼温度が低くなり、窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生量が抑制される。また、エンジン１０の運転状態が高負荷および高回転数の領域にある場合等には、ＥＧＲガスを混合気中に含有させることにより、エンジン１０からの排気の温度上昇を抑制することができる。

パワースイッチ５０は、運転者によって操作可能に設置され、通常の運転モード（通常モード）と、通常モードよりも高駆動力の出力を指向する運転モードであるパワーモードとの切換を指示するためのスイッチである。通常モードは、「第１の走行モード」に対応し、パワーモードは、「第２の走行モード」に対応する。

本実施の形態では、パワースイッチ５０がオン操作されているときに、運転モードとしてパワーモードが選択され、その一方で、オフ操作されているときに、運転モードとして通常モードが選択されているものとする。すなわち、パワースイッチ５０の操作信号Ｐｏｎに基づいて、パワーモードおよび通常モードのいずれが設定されているかが判断される。なお、アクセルポジションセンサ３６の出力信号をさらに反映して、運転モードを選択するようにしてもよい。

パワーモードの選択時には、同一のアクセル操作量に対応して、通常モードよりも相対的に高い駆動力が発生されるように、アクセル操作に対応した出力確保を重視したエンジン制御が実行される。一方、通常モードが選択されている場合には、ドライバビリティを悪化させない範囲内で、エンジン１０の高効率運転および燃費向上を重視したエンジン制御が実行される。

上述のように構成されたエンジン１０には、アクセルポジションセンサ３６の出力信号（アクセル開度）やパワースイッチ５０の操作信号等によって検知される運転者の要求に応じて、当該エンジン１０を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）３５が併設されている。

ＥＣＵ３５は、各種センサから送信された信号、図示しないＲＯＭ（Read only Memory）等の記憶装置に記憶されたマップおよびプログラムに基づいてＣＰＵ（Central Processing Unit）による演算処理を行ない、エンジン１０が所望の運転状態となるように、機器類（アクチュエータ）を制御する。図１では、センサとして、例示したスロットルポジションセンサ１５、空燃比センサ２３、排気温度センサ２４、クランクポジションセンサ３３、アクセルポジションセンサ３６、エアフローメータ５１が例示され、アクチュエータとしては、燃料噴射弁３、スロットルアクチュエータ１４、ＥＧＲ弁２６が例示される。

次に、図１に示したエンジンシステムにおける、排気系（代表的には、触媒２０）の温度上昇を抑制する場合に実行される排気温度制御について、図２の機能ブロック図および図３のフローチャートを用いて説明する。

なお、図２に示された各機能ブロックは、ＥＣＵ３５により実現される機能単位を示すものであり、当該ブロックに相当する機能を有する回路（ハードウェア）で構成してもよいし、予め設定されたプログラムに従ってソフトウェア処理を実行することによって実現されてもよい。

図２を参照して、エンジン回転数算出部１７０は、クランクポジションセンサ３３からの信号ＮＥに基づいて、エンジン１０のクランク軸の回転数（エンジン回転数）Ｎｅを算出する。さらに、体積効率算出部１６０は、エアフローメータ５１によって検出された吸入空気量を、温度、湿度、脈動、気圧等の検出値によって補正することにより、エンジン１０の体積効率ＶＥを算出する。

触媒温度推定部１００は、エンジン１０の運転状態パラメータに基づいて、代表的には、エンジン回転数算出部１７０によって算出されたエンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷ＬＤｅ（体積効率ＶＥに相当）に基づいて、触媒温度を推定する。具体的には、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷ＬＤｅに基づいて逐次計算した排気ガスの温度（排気温度）および触媒２０の熱容量から、触媒２０の温度変化量を逐次推定し、かつ、この推定した温度変化量を積算することによって、触媒２０の推定温度（触媒温度）Ｔｃｔｌを算出することができる。あるいは、触媒２０に温度センサを設ける等により、上記とは異なる方法で触媒温度Ｔｃｔｌを求めてもよい。

触媒ＯＴ判定部１１０は、触媒温度推定部１００によって推定された触媒温度Ｔｃｔｌと所定の判定温度との比較に基づいて、排気温度の上昇を抑制するための排気温度低下制御の要否を判定し、判定結果を示す信号ＪＤを出力する。触媒温度推定部１００および触媒ＯＴ判定部１１０は、「触媒温度上昇検知部」を構成する。

ＥＧＲ実行条件判定部１４０は、排気再循環装置４０による排気再循環を実行するための所定のＥＧＲ実行条件が成立しているかどうかを判定する。たとえば、ＥＧＲ実行条件としては、（１）エンジン始動後あるいはフューエルカット復帰後所定時間（たとえば３秒）が経過していること、（２）体積効率ＶＥが所定値以上であること、（３）アイドルオフであること、（４）走行中（車速＞０）であること、（５）冷却水温Ｔｗが所定温度以上であること、（６）燃料増量中でないこと、等が代表的に挙げられる。

これらのＥＧＲ所定条件が全て成立して排気再循環を実行可能である場合には、ＥＧＲ条件判定設定部１４０は、フラグＦＥＧＲをオンし、そうでないときには、フラグＦＥＧＲをオフする。

ＥＧＲ制御部２００は、フラグＦＥＧＲがオンされているときに、エンジン１０の運転状態パラメータ（代表的には、エンジン回転数Ｎｅおよび体積効率ＶＥ）に基づいて、ＥＧＲ弁２６の開度（ＥＧＲ開度）、すなわち排気再循環量を制御する。ＥＧＲ開度を設定するための開度マップ２１０，２２０は、通常モードおよびパワーモードのそれぞれに対応して別個に設けられる。開度マップ２１０，２２０のマップ値は、実験結果等に基づいて、エンジン１０の運転状態を示すパラメータ値（エンジン回転数，体積効率）に対応したＥＧＲ開度に予め適合されている。開度マップ２１０，２２０は、たとえば、ＥＣＵ３５内のＲＯＭ等に格納されている。

ここで、開度マップ２１０，２２０は、同様のエンジン運転状態下では、パワーモード選択時と比較して、通常モード時の方がＥＧＲ開度（排気再循環量）が相対的に大きくなるように設計される。すなわち、同一のエンジン運転状態パラメータ値に対応して、開度マップ２１０および２２０によってそれぞれ得られるマップ値Ｖ１およびＶ２の間には、Ｖ２≧Ｖ１の関係が成立する（マップ値が大きいほどＥＧＲ開度大）。これにより、通常モード時には、排気再循環を積極的に実行することにより、燃費向上を図ることができる。

燃料増量制御部２５０は、触媒温度の上昇時に排気温度を低下させるための燃料噴射量の増量分を燃料増量マップ２６０の参照によって求める。燃料噴射量を増量して、混合気をリッチ状態とすることにより、燃焼する混合気の酸素濃度が減少し、さらに燃焼時に過剰な燃料が高温により熱分解にて吸熱作用が生じるので、排気温度の低下を図ることができる。

この燃料増量分についても、設定のための燃料増量マップ２６０が予め作成されて、ＥＣＵ３５内のＲＯＭ等に格納されている。燃料増量マップ２６０のマップ値についても、ＥＧＲ開度と同様に、実験結果等に基づいて、エンジン１０の運転状態パラメータ（エンジン回転数，体積効率）に対応した最適値に予め適合されている。

ＥＣＵ３５は、空燃比制御等に基づいた基本的な燃料噴射量に、燃料増量制御部２５０により設定された増量分を加算することによって得られた最終的な燃料噴射量を決定する。そして、決定された燃料噴射量に応じて、燃料噴射弁３の開弁期間が制御される。

排気温度低下制御部１５０は、パワースイッチ５０の操作信号Ｐｏｎ、触媒ＯＴ判定部１１０からの信号ＪＤ、およびＥＧＲ実行条件判定部１４０からのフラグＦＥＧＲに基づいて、排気温度低下制御を実行する。具体的には、触媒ＯＴ判定部１１０によって、触媒温度の上昇を抑制するために、排気温度低下制御が必要であると判定されたときには、ＥＧＲ制御部２００および燃料増量制御部２５０を選択的に動作させることにより、排気温度を低下させる。

排気温度低下制御部１５０は、ＦＥＧＲがオンされており、排気再循環を実行可能な場合であっても、パワーモード選択時には、ＥＧＲ制御部２００および気再循環装置４０を作動させることなく、燃料増量制御部２５０を動作させて、燃料増量制御によって排気温度を低下させる。これに対して、通常モード選択時には、燃料増量を実行することなくＥＧＲ制御部２００を動作させて、排気再循環装置４０による排気の再循環によって排気温度を低下させる。このとき、ＥＧＲ制御部２００は、そのときのエンジン回転数Ｎｅおよび体積効率ＶＥに応じて、適切なＥＧＲ弁２６の開度（すなわち排気再循環量）を、開度マップ２２０の参照により決定する。

一方、ＦＥＧＲがオフされており、排気再循環を実行不能である場合には、排気温度低下制御部１５０は、運転モードに関らず、燃料増量制御部２５０を動作させて、燃料増量制御によって排気温度を低下させる。

また、ＥＣＵ３５により、図３に説明するフローチャートに示される処理を実行するためのプログラムを実行することによっても、図２に示した機能ブロック図に従う排気温度制御を実現することができる。上記プログラムは、所定の制御周期毎に起動されて一連の処理が実行される。

図３を参照して、ＥＣＵ３５は、ステップＳ１００により、触媒２０の温度（触媒温度Ｔｃｔｌ）を取得する。ステップＳ１００の処理は、たとえば、図２に示した触媒温度推定部１００による推定演算により実現することができる。

さらに、ＥＣＵ３５は、ステップＳ１１０により、ステップＳ１００で取得した触媒温度Ｔｃｔｌに基づいて、排気温度低下制御を必要とする触媒２０の温度上昇（触媒ＯＴ）が発生しているかどうかを判定する。そして、触媒ＯＴの発生時（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３５は、排気温度を低下させるために、以下のステップＳ１２０〜Ｓ１５０の処理を実行する。すなわち、ステップＳ１１０の処理は、図２に示した触媒ＯＴ判定部１１０の機能に対応する。

ＥＣＵ３５は、ステップＳ１２０では、ＥＧＲ実行条件が成立しているかどうかを判定する。すなわち、ステップＳ１２０の処理は、図２に示したＥＧＲ実行条件判定部１４０の機能に対応する。

ＥＣＵ３５は、ＥＧＲ実行条件の非成立時（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、排気再循環を実行不能であるため、ステップＳ１５０に処理を進めて、排気再循環を非実行として、燃料増量制御によって排気温度を低下させる。ステップＳ１５０では、図２で説明したように、燃料増量マップ２６０の参照により燃料噴射量の増加分が決定される。すなわち、ステップＳ１５０の処理は、図２に示した燃料増量制御部２５０の機能に対応する。

一方、ＥＧＲ実行条件が成立しており（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）、排気再循環が実行可能である場合には、ＥＣＵ３５は、ステップＳ１３０により、現在の運転モードが通常モードおよびパワーモードのいずれであるかを判定する。

ＥＣＵ３５は、通常モードの選択時（Ｓ１３０のＮＯ判定時）には、ステップＳ１４０に処理を進めて、排気再循環装置４０を作動させることによって排気温度を低下させる。このときには、図２に示した開度マップ２２０の参照により、ＥＧＲ弁２６の開度が設定される。すなわち、ステップＳ１４０の処理は、図２に示したＥＧＲ制御部２００の機能に対応する。

一方、パワーモードの選択時（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）には、ＥＣＵ３５は、ステップＳ１５０に処理を進めて、排気再循環を非実行とした上で、燃料増量制御によって排気温度を低下させる。これにより、排気再循環の実行によりエンジン１０の出力を低下させることなく、すなわちパワーモードを選択した運転者の意思に応えて高出力を確保可能としつつ、排気温度を低下させることにより触媒２０のさらなる温度上昇を防止することが可能となる。

一方、通常モード時には、排気再循環の実行により、燃料増量を実行することなく、すなわち、燃費を悪化させることなく、触媒のさらなる温度上昇を防止するために排気温度を低下させることができる。

なお、ステップＳ１１０により排気温度低下制御が不要（触媒ＯＴ非発生）と判定された場合には、ＥＣＵ３５は、ステップＳ１６０に処理を進める。ステップＳ１６０では、排気温度低下のための燃料増量制御は実行されず、通常のＥＧＲ制御が行なわれる。すなち、ステップＳ１２０と同様にＥＧＲ実行条件の成立が判定され、排気再循環を実行可能であるときには、図２に示した開度マップ２１０または２２０を、運転モードに応じて選択的に参照することによって、排気再循環装置４０のＥＧＲ開度が設定される。一方、排気再循環を実行不能であるときには、ＥＧＲ弁２６は閉状態（開度＝０）に維持される。

以上説明したように、本実施の形態による内燃機関の制御装置および制御方法によれば、排気再循環装置を搭載したエンジンにおいて、触媒の温度上昇を抑制するために排気温度を低下させる必要が発生したときに、運転者による運転モード（パワーモード／通常モード）の選択を反映して、燃費向上および出力確保のいずれを優先させるかを適切に切り分けた制御動作により、触媒のさらなる温度上昇を防止するために排気温度を低下させることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態による内燃機関の制御装置および制御方法によって制御されるエンジンシステムの構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態による内燃機関の排気温度制御の制御構成を示す機能ブロック図である。 図２に示した機能ブロック図に従う排気温度制御を実現するための処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 気筒、３ 燃料噴射弁、８ 吸気多岐管、９ 吸気管、１０ エンジン、１３ スロットル弁、１４ スロットルアクチュエータ、１５ スロットルポジションセンサ、１８ 排気多岐管、１９ 排気管、２０ 触媒、２３ 空燃比センサ、２４ 排気温度センサ、２５ ＥＧＲ通路、２６ ＥＧＲ弁、２７ ＥＧＲクーラー、３３ クランクポジションセンサ、３６ アクセルポジションセンサ、４０ 排気再循環装置、５０ パワースイッチ、５１ エアフローメータ、５２ 水温センサ、１００ 触媒温度推定部、１１０ 触媒ＯＴ判定部、１４０ ＥＧＲ実行条件判定部、１５０ 排気温度低下制御部、１６０ 体積効率算出部、１７０ エンジン回転数算出部、２００ ＥＧＲ制御部、２１０ ＥＧＲ開度マップ（パワーモード）、２２０ ＥＧＲ開度マップ（通常モード）、２５０ 燃料増量制御部、２６０ 燃料増量マップ、ＦＥＧＲ フラグ（排気再循環装置作動可否）、ＬＤｅ エンジン負荷、Ｎｅ エンジン回転数、Ｐｏｎ 操作信号（パワースイッチ）、Ｔｃｔｌ 触媒温度、ＶＥ 体積効率。

Claims (6)

1. 内燃機関の排気の一部を該内燃機関の吸気系に再循環させる排気再循環装置を搭載した内燃機関の制御装置であって、
   第１の走行モードと、運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を前記第１の走行モードよりも高駆動力とする第２の走行モードとの一方を選択するための選択スイッチと、
   前記排気再循環装置による排気再循環を実行可能な所定条件が成立しているか否かを判定する条件判定部と、
   前記内燃機関の排気系に設けられた触媒の所定以上の温度上昇を検知する触媒温度上昇検知部と、
   前記温度上昇検知部により前記触媒の所定以上の温度上昇が検知されたときに、排気温度を低下させるための排気温度低下制御部とを備え、
   前記排気温度低下制御部は、
   前記第１の走行モードが選択され、かつ、前記所定条件が成立している場合には、前記排気再循環装置を作動させる一方で、前記第２の走行モードが選択されている場合には、前記所定条件の成立時であっても、前記排気再循環装置を非作動として、前記内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する、内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関の所定の運転状態パラメータに基づいて、前記排気再循環装置による前記排気の再循環量を制御する排気再循環制御部をさらに備え、
   前記排気再循環制御部は、前記運転状態パラメータの同一値に対応して、前記再循環量を、前記第１の走行モードの選択時において前記第２の走行モードの選択時よりも相対的に多くするように構成される、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記排気温度低下制御部は、前記所定条件の非成立時には、前記第１および前記第２の走行モードの各々において、前記内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する、請求項１記載の内燃機関の制御装置。
4. 内燃機関の排気の一部を該内燃機関の吸気系に再循環させる排気再循環装置を搭載した内燃機関の制御方法であって、
   前記内燃機関の排気系に設けられた触媒の所定以上の温度上昇を検知するステップと、
   前記排気再循環装置による排気再循環を実行可能な所定条件が成立しているか否かを判定するステップと、
   第１の走行モードと、運転者のアクセル操作に対する駆動力の特性を前記第１の走行モードよりも高駆動力とする第２の走行モードとのいずれが選択されているかを検知するステップと、
   前記触媒の所定以上の温度上昇が検知されたときに、排気温度を低下させるステップとを備え、
   前記低下させるステップは、前記第１の走行モードが選択され、かつ、前記所定条件が成立している場合には、前記排気再循環装置を作動させる一方で、前記第２の走行モードが選択されている場合には、前記所定条件の成立時であっても、前記排気再循環装置を非作動として、前記内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する、内燃機関の制御方法。
5. 前記触媒の所定以上の温度上昇の非検知時であって、かつ、前記所定条件の成立時に、前記排気再循環装置による前記排気の再循環量を設定するステップをさらに備え、
   前記排気再循環装置による前記排気の再循環量は、前記内燃機関の所定の運転状態パラメータに基づいて、かつ、前記運転状態パラメータの同一値に対応して、前記再循環量を、前記第１の走行モードの選択時において前記第２の走行モードの選択時よりも相対的に多くするように設定される、請求項４記載の内燃機関の制御方法。
6. 前記低下させるステップは、前記所定条件の非成立時には、前記第１および前記第２の走行モードのいずれが選択されていても、前記内燃機関での燃料噴射量の増量を実行する、請求項４記載の内燃機関の制御方法。

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