JP2010223180A - 内燃機関の燃焼状態制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気触媒装置の排気浄化率の低下に起因して排気還流装置による排気還流が等空燃比に対する着火性の変化に応じた燃焼状態制御を行う内燃機関の燃焼状態制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関１０の燃焼状態制御装置は、排気通路１７内に設けられた排気触媒装置１８と、この排気触媒装置１８の排気を吸気通路１２に還流する排気還流装置２０とを備えている。そして、排気触媒装置１８の劣化度合に基づいて排気触媒装置１８のＣＯ浄化率ＣＰが算出されるとともに、このＣＯ浄化率ＣＰに基づいて噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの少なくとも一方が補正される。
【選択図】図１

Description

本発明は、排気通路内に設けられた排気触媒装置と、同排気触媒装置の排気を吸気通路に還流する排気還流装置とを備える内燃機関について、その燃焼状態を制御する内燃機関の燃焼状態制御装置に関する。

機関出力の向上、排気エミッションの低減等を実現するために、内燃機関には、排気通路の排気を再び燃焼室に導入する排気還流装置が設けられている。このような排気還流装置としては、特許文献１に示されるように、排気通路内に設けられた排気触媒装置の下流側と吸気通路とを連結する連通路を設けることにより、同触媒装置を経た排気を再び吸気通路を介して燃焼室に導入する構造が知られている。

特開２０００−２５７４７３号公報

ところで、排気触媒装置の触媒の劣化に伴い、例えば一酸化炭素の浄化率が低下したときには、触媒の劣化が生じていないときと比較して排気触媒装置を通過した後の排気に含まれる酸素及び一酸化炭素の量が増大するようになる。そしてこの場合には、排気還流装置を通じて吸気通路への排気の還流が行われたとき、燃焼室内の酸素及び一酸化炭素の量が変化することにより、等空燃比に対する着火性が変化してしまう。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気触媒装置の排気浄化率の低下に起因して排気還流装置による排気還流が等空燃比に対する着火性の変化に応じた燃焼状態制御を行う内燃機関の燃焼状態制御装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、排気通路内に設けられた排気触媒装置と、同排気触媒装置の排気を吸気通路に還流する排気還流装置とを備える内燃機関について、その燃焼状態を制御する内燃機関の燃焼状態制御装置において、前記排気触媒装置の劣化度合に基づいて前記排気触媒装置の排気浄化率が算出されるとともに、この排気浄化率に基づいて燃料噴射時期及び点火時期の少なくとも一方が補正されることを要旨とする。

この発明によれば、排気触媒装置の触媒の劣化による排気浄化率の低下が生じたとき、即ち同浄化率の低下が生じていないときと比較して排気還流装置を介して吸気通路に還流される排気に含まれる特定成分の量が多くなるとき、燃料噴射時期及び点火時期の少なくとも一方の補正が行われるため、排気浄化率の低下に起因して等空燃比に対する着火性が変化したときに、その変化に応じて燃料噴射時期または点火時期の制御を行うことができる。即ち、排気触媒装置の排気浄化率の低下に起因して排気還流装置による排気還流が等空燃比に対する着火性の変化に応じた燃焼状態制御を行うことができる。その結果、燃焼室内において適切な燃焼を行うことができるようになる。

本発明の内燃機関の燃焼状態制御装置を具体化した一実施形態について、同制御装置を備える内燃機関の構成を示す模式図。 同実施形態の排気触媒装置について、触媒温度とＣＯ浄化率との関係を示すグラフ。 同実施形態の内燃機関について、点火時期及び燃料噴射時期により規定される燃焼安定領域を示すグラフ。 同実施形態の点火時期制御について、触媒総受熱量に対して触媒温度とＣＯ浄化率との関係の推移を示すグラフ。 同実施形態の点火時期制御について、ＣＯ浄化率と点火時期補正項との関係を示すグラフ。 同実施形態の燃料噴射時期制御について、ＣＯ浄化率と噴射時期補正項との関係を示すグラフ。 同実施形態の点火時期制御について、点火時期算出処理の具体的な実行手順を示すフローチャート。 同実施形態の燃料噴射時期制御について、燃料噴射時期算出処理の具体的な実行手順を示すフローチャート。

以下、図１〜図８を参照して、本発明の内燃機関の燃焼状態制御装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１に示すように、内燃機関１０の燃焼室１１では、吸気通路１２のスロットルバルブ１９を介して供給された空気と燃料噴射弁１３により噴射された噴射燃料との混合気に対して点火プラグ１４による点火が行われる。そして、混合気の燃焼によりピストン１５が往復運動し、この往復運動がクランクシャフト１６の回転運動に変換される。燃焼後の混合気は排気として燃焼室１１から排気通路１７に送り出される。本実施形態の内燃機関１０では、燃料噴射弁１３が直接燃焼室１１内に燃料を噴射することにより直噴ガソリン成層燃焼を行っている。

排気通路１７には、排気を浄化する排気触媒装置１８と、排気を吸気通路１２に還流する排気還流装置２０とが設けられている。この排気還流装置２０には、排気通路１７の排気触媒装置１８より排気下流側と吸気通路１２とを連通する連通路２１と、この連通路２１の排気の流量を調整するＥＧＲバルブ２２とが設けられている。

内燃機関１０には、機関運転状態を制御するための各種制御を実行する電子制御装置３０が設けられている。この電子制御装置３０には、各種制御に関係する各種の演算処理を実行する中央処理装置、その演算に必要なプログラムやデータが記憶された不揮発性メモリ、中央演算装置の演算結果が一時的に記憶される揮発性メモリ、外部との間で信号を入力及び出力するための入力ポート及び出力ポート等が設けられている。

電子制御装置３０の入力ポートには各種のセンサ類が接続されている。これらセンサ類としては、例えば、アクセルペダル４０の踏み込み量（以下、「アクセル踏込量ＡＣ」）を検出するアクセルセンサ３１、スロットルバルブ１９の開度（以下、「スロットル開度ＴＡ」）を検出するスロットルセンサ３２、クランクシャフト１６の回転速度（以下、「機関回転速度ＮＥ」）と回転角度を検出するクランクセンサ３３、及び吸気通路１２内を通過する空気量（以下、「通路吸気量ＧＡ」）を検出する吸気量センサ３４が設けられている。また、内燃機関１０におけるノッキングの発生を検出するノックセンサ３５、排気触媒装置１８の温度（以下、「触媒温度ＴＰ」）を検出する触媒温度センサ３６、及びＥＧＲバルブ２２の開度を検出するＥＧＲセンサ３７が設けられている。

電子制御装置３０は、上記センサ類の出力信号に基づいて、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬ等の機関運転状態を把握する。なお、機関負荷ＫＬは、アクセル踏込量ＡＣ、スロットル開度ＴＡ及び通路吸気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥに基づいて算出される。電子制御装置３０は、上述のように把握した内燃機関１０の運転状態に応じて、出力ポートに接続された各種の駆動回路に指令信号を出力する。このような電子制御装置３０により行われる制御としては、スロットルバルブ１９の開度を調整するスロットル制御、燃料噴射弁１３の噴射量を調整する燃料噴射制御、燃料噴射弁１３の燃料噴射時期（以下、「噴射時期ＡＴ」）を調整する燃料噴射時期制御、点火プラグ１４の点火時期（以下、「点火時期ＢＴ」）を調整する点火時期制御、及びＥＧＲバルブ２２の開度を調整するＥＧＲバルブ制御等が挙げられる。

ところで、排気触媒装置１８の触媒の劣化により一酸化炭素の還元能力（以下、「ＣＯ浄化率ＣＰ」）が低下したときには、触媒の劣化が生じていないときと比較して排気触媒装置１８を通過した後の排気に含まれる酸素及び一酸化炭素の量が増大するようになる。そしてこの場合には、排気還流装置２０を通じて吸気通路１２への排気の還流が行われたとき、燃焼室１１内の酸素及び一酸化炭素の量が変化することにより、等空燃比に対する着火性が変化してしまう。

そこで、本実施形態の燃料噴射時期制御及び点火時期制御では、そのときどきの排気触媒装置１８のＣＯ浄化率ＣＰに基づいて噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの補正を行うことにより、排気触媒装置１８の劣化に起因した等空燃比に対する着火性の変化に応じた噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの制御を行っている。

点火時期制御では、機関運転状態に基づいて点火プラグ１４に対して送信する点火時期ＢＴの指令値（以下、「点火時期指令値ＳＴ」）を算出する。実際の点火時期ＢＴは、この点火時期指令値ＳＴが大きくなるにつれて進角される。また、点火時期ＢＴは、機関運転状態に基づいて基本点火時期ＢＢＴを算出し、その基本点火時期ＢＢＴに排気触媒装置１８のＣＯ浄化率ＣＰに基づいて設定される点火時期補正量である点火時期補正項ＳＡを加算することにより算出される。

噴射時期ＡＴは、機関運転状態に基づいて基本噴射時期ＢＮＴを算出し、その基本噴射時期ＢＮＴに排気触媒装置１８のＣＯ浄化率ＣＰに基づいて設定される噴射時期補正量である噴射時期補正項ＮＡを加算することにより算出される。

図２及び図３を参照して、排気触媒装置１８の劣化に伴うＣＯ浄化率ＣＰの変化傾向及び燃焼安定領域ＲＸの変化傾向について説明する。なお図２は、触媒温度ＴＰとＣＯ浄化率ＣＰとの関係（浄化率曲線Ｇ）を示すグラフであり、実線の浄化率曲線Ｇ１は排気触媒装置１８の劣化が生じていない条件のもとでの触媒温度ＴＰに対するＣＯ浄化率ＣＰの変化傾向を示し、破線の浄化率曲線Ｇ２は排気触媒装置１８に劣化が生じている条件のもとでの触媒温度ＴＰに対するＣＯ浄化率ＣＰの変化傾向を示す。また図３は、噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴにより定められる燃焼安定領域ＲＸについて、排気触媒装置１８の劣化に伴う変化傾向を示す。

図２の浄化率曲線Ｇ１に示されるように、排気触媒装置１８の劣化が生じていない場合、触媒温度ＴＰが活性開始温度ＴＰ１を超えてから触媒温度ＴＰの上昇に伴いＣＯ浄化率ＣＰが増大する。そして、触媒温度ＴＰが触媒活性温度ＴＰ２に達したときにＣＯ浄化率ＣＰは最大の浄化率（以下、「最大浄化率ＣＰＭ」）となり、排気触媒装置１８は十分に活性化した状態に維持される。

図２の浄化率曲線Ｇ２に示されるように、排気触媒装置１８の劣化が生じていないバイ、触媒温度ＴＰが活性開始温度ＴＰ１よりも高い活性開始温度ＴＰ３を超えてから触媒温度ＴＰの上昇に伴いＣＯ浄化率ＣＰが増大する。そして、触媒温度ＴＰが触媒活性温度ＴＰ２よりも高い触媒活性温度ＴＰ４に達したときにＣＯ浄化率ＣＰは最大浄化率ＣＰＭとなり、排気触媒装置１８は十分に活性化した状態に維持される。

浄化率曲線Ｇ２にて示される触媒温度ＴＰとＣＯ浄化率ＣＰとの関係は、排気触媒装置１８の劣化度合が所定の度合にあるときについての一例であり、劣化度合がここで例示したものと異なる場合には浄化率曲線Ｇもそれに応じて浄化率曲線Ｇ２とは異なったものとなる。また、排気触媒装置１８の劣化度合が大きくなるにつれて浄化率曲線Ｇ１からの剥離量が増大する方向に推移する。

以上のように、浄化率曲線Ｇ２は排気触媒装置１８のＣＯ浄化率ＣＰは触媒温度ＴＰの上昇に伴い増加する傾向を示すものの、浄化率曲線Ｇ１よりも排気触媒装置１８の劣化度合が大きくなるにつれてＣＯ浄化率ＣＰの開始が始まる触媒温度ＴＰ及び最大浄化率ＣＰＭに達する触媒温度ＴＰが高温側に変化するようになる。

図３に示されるように、噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴにより定められる燃焼安定領域ＲＸ、即ち燃焼室１１での燃焼状態が安定する噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの組み合わせの領域ＲＸは、排気触媒装置１８の劣化度合に応じて、即ち等空燃比に対する着火性の変化度合に応じて変化する。排気触媒装置１８の劣化が生じていない場合の燃焼安定領域ＲＸは、実線にて示される領域Ｒ１となり、これに対して排気触媒装置１８に劣化が生じている場合の燃焼安定領域ＲＸは、一点鎖線にて示される領域Ｒ２となる。

燃焼安定領域Ｒ２は、排気触媒装置１８の劣化度合が所定の度合にあるときについての一例であり、劣化度合がここで例示したものと異なる場合には燃焼安定領域Ｒ２もそれに応じて異なったものとなる。また、排気触媒装置１８の劣化が生じている場合の燃焼安定領域Ｒ２は、基本的には燃焼安定領域Ｒ１と相似形をなし、排気触媒装置１８の劣化度合が大きくなるにつれて燃焼安定領域Ｒ１からの剥離量が増大する方向に推移する。

そして、排気触媒装置１８の劣化が生じていないことによりＣＯ浄化率ＣＰが図２の浄化率曲線Ｇ１にしたがって変化する状況のもとでは、機関運転状態に基づいて設定される噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの組み合わせが燃焼安定領域Ｒ１内に属するとき、噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴが燃焼状態に及ぼす影響については燃焼状態が安定する範囲内のものとなる。一方、排気触媒装置１８の劣化が生じていることによりＣＯ浄化率ＣＰが図２の浄化率曲線Ｇ２にしたがって変化する状況のもとでは、機関運転状態に基づいて設定される噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの組み合わせが燃焼安定領域Ｒ２内に属するとき、噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴが燃焼状態に及ぼす影響については燃焼状態が安定する範囲内のものとなる。

ところで、排気触媒装置１８の劣化が生じていないことにより燃焼安定領域ＲＸが領域Ｒ１にある場合に、機関運転状態に基づいて噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴのそれぞれが噴射時期ＡＴ１及び点火時期ＢＴ１に設定されたとき、燃焼状態に影響を及ぼす他の機関運転パラメータが燃焼状態を悪化させるものでない限りは安定した燃焼状態が維持される。一方、排気触媒装置１８の劣化が生じていることにより燃焼安定領域ＲＸが領域Ｒ２にある場合に、機関運転状態に基づいて噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴのそれぞれが上記のケースと同様の噴射時期ＡＴ１及び点火時期ＢＴ１に設定されたとき、燃焼状態に影響を及ぼす他の機関運転バラメータ（排気還流装置２０の排気流量を除く）が燃焼状態を悪化させないものであり、また排気還流装置２０の排気流量として排気触媒装置１８の劣化が生じていないときには燃焼状態を悪化させないものが設定されていたとしても、上記排気流量の供給に伴い燃焼状態の悪化が生じるようになる。

この点、当該噴射時期制御及び点火時期制御においては先に説明したとおり、そのときどきの排気触媒装置１８のＣＯ浄化率ＣＰに基づいて噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの補正を行うようにしているため、即ち排気触媒装置１８の劣化度合を反映したＣＯ浄化率ＣＰに基づいて噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの補正を行うようにしているため、排気触媒装置１８の劣化に起因して噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの組み合わせが燃焼安定領域ＲＸの外側に設定されることは抑制されるようになる。

図４〜図６を参照して、上述したＣＯ浄化率ＣＰに基づく噴射時期制御及び点火時期制御の詳細について説明する。
図４に示されるように、排気触媒装置１８は受熱することにより劣化するため、触媒温度ＴＰに対するＣＯ浄化率ＣＰの関係である浄化率曲線Ｇ１の触媒総受熱量ＴＲに対する推移は、触媒総受熱量ＴＲが増加するにつれてＣＯ浄化率ＣＰの活性開始温度が上昇し、ＣＯ浄化率ＣＰの最大浄化率が低下するようになる。

例えば、触媒総受熱量ＴＲが「ＴＲＸ」のときには、浄化率曲線Ｇは浄化率曲線ＧＴＲとなる。この浄化率曲線ＧＴＲは、浄化率曲線Ｇ１と比較してＣＯ浄化率ＣＰの活性開始温度が「ＴＰ１」からより高温側の「ＴＰＸ」に推移し、ＣＯ浄化率ＣＰの最大浄化率は、「ＣＰＭ」からより低い側の「ＣＰＺ」に推移する。また、触媒温度ＴＰが「ＴＰＹ」のときには、浄化率曲線Ｇ１のＣＯ浄化率ＣＰが「ＣＰＸ」であるのに対して、浄化率曲線ＧＴＲでは「ＣＰＸ」より小さい値である「ＣＰＹ」となる。

なお、触媒総受熱量ＴＲは、機関運転が初めて行われてから現在までに排気触媒装置１８の排気から受けた熱の総量を示すものであり、例えば機関運転が初めて行われてから現在までの機関運転時間の積算値に基づいて算出することができる。

図５に示されるように、図４のグラフに基づいて算出されるＣＯ浄化率ＣＰに対する点火時期補正項ＳＡの関係は、ＣＯ浄化率ＣＰが「０」のとき、点火時期補正項ＳＡが「最大遅角量ＳＡＭ」となり、ＣＯ浄化率ＣＰの上昇に伴い点火時期補正項ＳＡは減少する。そして、ＣＯ浄化率ＣＰが「最大浄化率ＣＰＭ」のとき、点火時期補正項ＳＡが「０」となる。

上述のように、排気触媒装置１８の劣化度合に応じてＣＯ浄化率ＣＰが低下することに伴い、燃焼安定領域ＲＸは、点火時期ＢＴが遅角側及び噴射時期ＡＴが進角側に推移する（図３参照）。したがって、燃焼室１１内の燃焼安定性を維持するためには、ＣＯ浄化率ＣＰの低下度合に応じて噴射時期ＡＴを進角する必要がある。

そこで、図６に示されるように、図４のグラフに基づいて算出されるＣＯ浄化率ＣＰに対して噴射時期ＡＴを進角側に補正する噴射時期補正項ＮＡの関係は、ＣＯ浄化率ＣＰが「０」のとき、噴射時期補正項ＮＡは最大値である「最大進角量ＮＡＭ」となり、ＣＯ浄化率ＣＰが増大するに伴い、噴射時期補正項ＮＡの値が小さくなる。そして、ＣＯ浄化率ＣＰが「最大浄化率ＣＰＭ」のとき、噴射時期補正項ＮＡは「０」となる。

以上により、点火時期補正項ＳＡ及び噴射時期補正項ＮＡが排気触媒装置１８の劣化度合に応じたＣＯ浄化率ＣＰに基づいてそれぞれ算出されるため、点火時期補正項ＳＡ及び噴射時期補正項ＮＡが実情に即した値となり、この点火時期補正項ＳＡ及び噴射時期補正項ＮＡにてそれぞれ補正された点火時期指令値ＳＴ及び噴射時期ＡＴが実情に即した値となる。

図７を参照して、最終の点火時期を算出する「点火時期指令値算出処理」の具体的な実行手順について説明する。同処理は、電子制御装置３０によって機関運転中に所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

ステップＳ１００において、基本点火時期ＢＢＴを設定する。具体的には、充填効率と機関回転速度ＮＥとの関係を示すマップを用意する。そして、同マップに基づいて、そのときどきの機関運転状態に応じた基本点火時期ＢＢＴを設定する。そして、ステップＳ１０１において、触媒温度ＴＰを検出する。具体的には、触媒温度センサ３６により排気触媒装置１８の温度を検出する。

ステップＳ１０２において、触媒総受熱量ＴＲとステップＳ１０１において検出された触媒温度ＴＰとからＣＯ浄化率ＣＰを算出する。具体的には、図３の浄化率曲線Ｇの触媒総受熱量ＴＲに対する推移を示すグラフから触媒総受熱量ＴＲに応じた浄化率曲線Ｇを設定する。

即ち、排気触媒装置１８に劣化が生じている場合、例えば触媒総受熱量ＴＲが「ＴＲＸ」のときには、浄化率曲線ＧＴＲを設定する。そして、ステップＳ１０１において検出された触媒温度ＴＰに基づいて、設定された浄化率曲線ＧＴＲからＣＯ浄化率ＣＰを算出する。この場合では、検出された触媒温度ＴＰの値が「ＴＰＹ」のときには、ＣＯ浄化率ＣＰの値「ＣＰＹ」を算出する。

一方、排気触媒装置１８に劣化が生じていない場合、即ち排気触媒装置１８の触媒総受熱量ＴＲが「０」の場合には、図４の浄化率曲線Ｇを浄化率曲線Ｇ１に基づいて触媒温度ＴＰに対するＣＯ浄化率ＣＰのグラフからＣＯ浄化率ＣＰを算出する。具体的には、浄化率曲線Ｇ１に基づいて、ステップＳ１０１において検出された触媒温度ＴＰＹのときのＣＯ浄化率ＣＰの値「ＣＰＸ」を算出する。

次いで、ステップＳ１０３において、図５に示すＣＯ浄化率ＣＰに対する点火時期補正項ＳＡのグラフから算出されたＣＯ浄化率ＣＰのときの点火時期補正項ＳＡの値を算出する。ここで、触媒総受熱量ＴＲが「ＴＲＸ」のときには、ＣＯ浄化率ＣＰが「ＣＰＹ」であるため、図５のグラフから点火時期補正項ＳＡの値「ＳＡ１」を算出する。一方、触媒総受熱量ＴＲが「０」のときには、ＣＯ浄化率ＣＰが「ＣＰＸ」であるため、図５のグラフから点火時期補正項ＳＡの値「ＳＡ２」を算出する。これにより、排気触媒装置１８の劣化度合に即した点火時期補正項ＳＡを得ることができる。そして、ステップＳ１０４において、ＣＯ浄化率ＣＰに基づいて算出した点火時期補正項ＳＡを基本点火時期ＢＢＴに加算することにより点火時期指令値ＳＴを算出する。

図８を参照して、最終の噴射時期ＡＴを算出する「燃料噴射時期算出処理」について説明する。同処理は、電子制御装置３０によって機関運転中に一定時間毎に繰り返し実行される。

図８に示すように、ステップＳ２００において、機関運転状態から基本噴射時期ＢＮＴを算出する。具体的には、現在の機関回転速度ＮＥ、機関負荷ＫＬ等に基づいて基本噴射時期ＢＮＴを算出する。そして、ステップＳ２０１において、触媒温度ＴＰを検出する。具体的には、触媒温度センサ３６により排気触媒装置１８の温度を検出する。

ステップＳ２０２において、触媒総受熱量ＴＲとステップＳ２０１において検出された触媒温度ＴＰとからＣＯ浄化率ＣＰを算出する。具体的には、図４の浄化率曲線Ｇの触媒総受熱量ＴＲに対する推移を示すグラフから触媒総受熱量ＴＲに応じた浄化率曲線Ｇを設定する。

即ち、排気触媒装置１８に劣化が生じている場合、例えば触媒総受熱量ＴＲが「ＴＲＸ」のときには、浄化率曲線ＧＴＲを設定する。そして、ステップＳ２０１において検出された触媒温度ＴＰに基づいて、設定された浄化率曲線ＧＴＲからＣＯ浄化率ＣＰを算出する。この場合では、検出された触媒温度ＴＰの値が「ＴＰＹ」のときには、ＣＯ浄化率ＣＰの値「ＣＰＹ」を算出する。

一方、排気触媒装置１８に劣化が生じていない場合、即ち排気触媒装置１８の触媒総受熱量ＴＲが「０」の場合には、図４の浄化率曲線Ｇを浄化率曲線Ｇ１に基づいて触媒温度ＴＰに対するＣＯ浄化率ＣＰのグラフからＣＯ浄化率ＣＰを算出する。具体的には、浄化率曲線Ｇ１に基づいて、ステップＳ２０１において検出された触媒温度ＴＰＹのときのＣＯ浄化率ＣＰの値「ＣＰＸ」を算出する。

次いで、ステップＳ２０３において、図６のグラフであるＣＯ浄化率ＣＰに対する噴射時期補正項ＮＡの関係のグラフからＣＯ浄化率ＣＰに対する噴射時期補正項ＮＡの値を算出する。ここで、触媒総受熱量ＴＲが「ＴＲＸ」のときには、ＣＯ浄化率ＣＰが「ＣＰＹ」であるため、図６のグラフから噴射時期補正項ＮＡの値「ＮＡ１」を算出する。一方、触媒総受熱量ＴＲが「０」のときには、ＣＯ浄化率ＣＰが「ＣＰＸ」であるため、図６のグラフから噴射時期補正項ＮＡの値「ＮＡ２」を算出する。これにより、排気触媒装置１８の劣化度合に即した噴射時期補正項ＮＡを得ることができる。そして、ステップＳ２０４において、ＣＯ浄化率ＣＰに基づいて算出した噴射時期補正項ＮＡを基本噴射時期ＢＮＴに加算することにより燃料噴射時期指令値ＮＴを算出する。

本実施形態の内燃機関１０の制御装置によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、排気触媒装置１８の触媒の劣化によるＣＯ浄化率ＣＰの低下が生じたとき、即ちＣＯ浄化率ＣＰの低下が生じていないときと比較して排気還流装置２０を介して吸気通路１２に還流される排気に含まれる特定成分である一酸化炭素の量が多くなるとき、燃焼室内の酸素及び一酸化炭素の量が変化するため、この変化に応じて噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの補正が行われる。したがって、ＣＯ浄化率ＣＰの低下に起因して等空燃比に対する着火性の変化に応じて、噴射時期ＡＴ及び点火時期ＢＴの制御を行うことができる。即ち、排気触媒装置１８のＣＯ浄化率ＣＰの低下に起因して等空燃比に対する着火性が変化したときに、その変化に応じて燃焼状態制御を行うことができる。その結果、燃焼室内において適切な燃焼を行うことができるようになる。
（その他の実施形態）
本発明の内燃機関の燃焼状態制御装置は、上記実施形態に限定されることなく、以下の変更が可能である。

・上記実施形態では、排気触媒装置１８の劣化度合に応じたＣＯ浄化率ＣＰの低下に伴い、点火時期ＢＴ及び噴射時期ＡＴを共に補正したが、点火時期ＢＴのみの補正、または噴射時期ＡＴの補正のみを行ってもよい。この場合において、上記実施形態の効果（１）に準じた効果を奏することはできる。

・上記実施形態では、排気触媒装置１８の排気浄化率として、ＣＯ浄化率ＣＰを用いたが、排気触媒装置１８の排気浄化率はこれに限定されることはない。例えば、排気触媒装置１８の浄化率として、窒化化合物等の排気に含有される他の物質であってもよい。

１０…内燃機関、１１…燃焼室、１２…吸気通路、１３…燃料噴射弁、１４…点火プラグ、１５…ピストン、１６…クランクシャフト、１７…排気通路、１８…排気触媒装置、１９…スロットルバルブ、２０…排気還流装置、２１…連通路、２２…ＥＧＲバルブ、３０…電子制御装置（燃焼状態制御装置）、３１…アクセルセンサ、３２…スロットルセンサ、３３…クランクセンサ、３４…吸気量センサ、３５…ノックセンサ、３６…触媒温度センサ、３７…ＥＧＲセンサ、４０…アクセルペダル。

Claims (1)

1. 排気通路内に設けられた排気触媒装置と、同排気触媒装置の排気を吸気通路に還流する排気還流装置とを備える内燃機関について、その燃焼状態を制御する内燃機関の燃焼状態制御装置において、
   前記排気触媒装置の劣化度合に基づいて前記排気触媒装置の排気浄化率が算出されるとともに、この排気浄化率に基づいて燃料噴射時期及び点火時期の少なくとも一方が補正される
   ことを特徴とする内燃機関の燃焼状態制御装置。

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