JP2014148943A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マンガン酸化物による排気浄化用の触媒担体の目詰まりを防止できる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の燃料のマンガン含有情報を通信するマンガン含有情報通信手段と、排気通路の触媒担体による圧力損失を検出する圧力損失推定手段とを備え、マンガン含有情報通信手段によりマンガン含有情報が通信され（ステップＳ１；ＹＥＳ）、かつ圧力損失推定手段により検出される圧力損失値が予め設定した判定値を上回っている（ステップＳ２；ＹＥＳ）ことを条件として、所定時間、触媒担体の触媒床温度が所定値を上回るよう内燃機関の排気温度の制御を実行する（ステップＳ３、ステップＳ４；ＹＥＳ）とともに、空燃比がリッチ状態になるよう内燃機関の燃料噴射量の制御を実行する（ステップＳ６；ＹＥＳ）。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

従来、三元触媒コンバータを有する排気浄化装置において、エンジンから送出される排出ガスを三元触媒コンバータへ導くための排気通路形成部材の内部に、格子状の整流板を、三元触媒コンバータの排出ガス流通方向上流側に位置するよう配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

整流板は、弾性体を介して排気通路形成部材に取り付けられており、エンジンの振動によって排気通路形成部材の内側面に近接離反する方向に移動するようになっている。このため、エンジンの排出ガスに含まれている種々の酸化物等は、整流板に付着しにくくなる。

特開２００７−１８２７８６号公報

しかしながら、エンジンの燃料であるガソリンにＭＭＴ（メチルシクロペンタジエニルマンガントリカルボニル）等のマンガンを含んだ添加剤が使用されている場合、整流板にガソリンの燃焼時に生成されるＭｎ₃Ｏ₄（四酸化三マンガン）等のマンガン酸化物が強固に付着し、排気浄化装置にマンガン酸化物による目詰まりが発生することが懸念される。

そこで、本発明は、従来のものと比較して、マンガン酸化物による排気浄化用の触媒担体の目詰まりを防止できる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る内燃機関の制御装置は、上記目的達成のため、（１）排気通路に排気浄化用の触媒担体を有する内燃機関に適用され、燃料噴射量および排気温度の制御を実行する内燃機関の制御装置であって、内燃機関に用いる燃料のマンガン含有情報を通信する通信手段と、前記触媒担体の推定圧力損失値を求める圧力損失推定手段とを備え、前記マンガン含有情報通信手段によりマンガン含有情報が通信され、かつ前記圧力損失推定手段により求められた推定圧力損失値が予め設定した判定値を上回っていることを条件として、所定時間、前記触媒担体の触媒床温度が所定値を上回るよう前記内燃機関の排気温度の制御を実行するとともに、空燃比がリッチ状態になるよう前記内燃機関の燃料噴射量の制御を実行する構成としている。

この構成により、本発明の内燃機関の制御装置は、マンガン含有情報通信手段が通信するマンガン含有情報と、圧力損失推定手段が求めた推定圧力損失値とに基づき、所定時間、触媒担体の触媒床温度が所定値を上回るよう内燃機関の排気温度を制御するとともに、空燃比がリッチ状態になるよう内燃機関の燃料噴射量を制御するため、触媒担体に付着したマンガン酸化物中のＭｎ₃Ｏ₄（四酸化三マンガン）は、高温、低酸素、ＣＯ（一酸化炭素）雰囲気でＭｎＯ（酸化マンガン）に還元される。

触媒担体に付着したマンガン酸化物は、Ｍｎ₃Ｏ₄がＭｎＯに還元されると、解れやすくなり、内燃機関から送出される排出ガスが流通する際に、触媒担体から除去される。

なお、上記（１）に記載の内燃機関の制御装置において、（２）前記内燃機関は、ターボチャージャと前記ターボチャージャのロータの回転数を検出する回転数センサとを備え、前記圧力損失推定手段は、前記回転数センサにより得た前記ロータの回転数に基づき、前記触媒担体の圧力損失値を求めるよう構成してもよい。

この構成により、本発明の内燃機関の制御装置は、ターボチャージャおよびターボチャージャのロータの回転数を検出する回転数センサを備えている内燃機関にあっては、触媒担体の推定圧力損失値を求めるために新たなセンサを必要としない。

また、上記（１）または（２）に記載の内燃機関の制御装置において、（３）前記マンガン含有情報通信手段は、前記燃料に含まれるマンガンを検出するマンガン検出センサによって構成してもよい。

この構成により、本発明の内燃機関の制御装置は、マンガン検出センサからのマンガン含有情報に基づき、内燃機関の燃料にマンガンが含まれているか否かを判断する。つまり、運転者の意思とは別に、内燃機関の燃料にマンガンが含まれているか否かを、自動的に決定することができる。

また、上記（１）または（２）に記載の内燃機関の制御装置において、（４）前記マンガン含有情報通信手段は、前記燃料にマンガンが含まれていることを、運転者の操作により通信する設定スイッチによって構成してもよい。

この構成により、本発明の内燃機関の制御装置は、設定スイッチからのマンガン含有情報に基づき、内燃機関の燃料にマンガンが含まれているか否かを判断する。つまり、運転者の意思に応じて、内燃機関の燃料にマンガンが含まれているか否かを、択一的に決定することができる。

本発明によれば、従来のものと比較して、マンガン酸化物による排気浄化用の触媒担体の目詰まりを防止できる内燃機関の制御装置を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置を装備したエンジンを示す概略図である。 本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御装置の動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施の形態について、図面を用いて説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置で適用されるエンジン１は、エンジン本体２、ターボチャージャ３、インタークーラ４、吸気装置５、排気装置６、アクセル開度検出手段７、マンガン含有情報通信手段８およびＥＣＵ（Electronic Control Unit）９を含んで構成されている。

本実施の形態に係る内燃機関の制御装置は、ＥＣＵ９を含んで構成され、後述する点火プラグ２５およびインジェクタ２６を制御するようになっている。また、エンジン本体２は、車両に搭載される直列４気筒のガソリンエンジンである。

エンジン本体２は、シリンダブロック１０、ピストン１１、クランクシャフト１２、コネクティングロッド１３、クランク角センサ１４、シリンダヘッド２０、吸気バルブ２１、排気バルブ２２、吸気カムシャフト２３、排気カムシャフト２４、点火プラグ２５およびインジェクタ２６を有しており、シリンダブロック１０には、上下方向に延びるシリンダ１５が４つ並んで形成されている。

ピストン１１は、各シリンダ１５に上下方向に往復移動し得るよう嵌め込まれている。クランクシャフト１２は、４つのピストン１１が共用するもので、ピストン１１の下側に位置するようシリンダブロック１０に回転自在に支持されている。

コネクティングロッド１３は、ピストン１１ごとに設けられている。コネクティングロッド１３の上端部は、ピストンピン１６を介してピストン１１に連結され、コネクティングロッド１３の下端部は、クランクシャフト１２の構成要素である図示していないクランクピンに連結されている。これらコネクティングロッド１３およびクランクシャフト１２は、ピストン１１の往復運動を回転運動に変換する役割を担っている。

クランク角センサ１４は、クランクシャフト１２の回転角を検出して、ＥＣＵ９に回転角信号を入力するようになっている。また、クランクシャフト１２は、モータリング手段である図示していないスタータにより回転するようになっている。

シリンダヘッド２０は、シリンダブロック１０の上部に締結されており、シリンダブロック１０のシリンダ１５の内側部およびピストン１１の上端部とともに、燃焼室１７を形作っている。吸気バルブ２１、排気バルブ２２、吸気カムシャフト２３および排気カムシャフト２４は、シリンダヘッド２０に組み付けられている。

シリンダヘッド２０には、吸気ポート２７と、排気ポート２８とが形成されている。吸気ポート２７は、吸気装置５と燃焼室１７とを連通させる役割を担っている。排気ポート２８は、燃焼室１７と排気装置６とを連通させる役割を担っている。

吸気バルブ２１は、燃焼室１７に吸気ポート２７が連通する位置と、燃焼室１７に対する吸気ポート２７の連通を遮断する位置との間を、吸気カムシャフト２３の回転に応じて往復移動するよう構成されている。

吸気バルブ２１は、吸気装置５から燃焼室１７への吸入空気Ａの導入を制御する役割を担っており、吸気バルブ２１の開弁により燃焼室１７が吸気装置５に連通した状態でピストン１１が下降すると、燃焼室１７に吸気装置５を経た吸入空気Ａが流入するようになる。

排気バルブ２２は、燃焼室１７に排気ポート２８が連通する位置と、燃焼室１７に対する排気ポート２８の連通を遮断する位置との間を、排気カムシャフト２４の回転に応じて往復移動するよう構成されている。

排気バルブ２２は、燃焼室１７から排気装置６への排出ガスＧの送出を制御する役割を担っており、排気バルブ２２の開弁により燃焼室１７が排気装置６に連通した状態でピストン１１が上昇すると、燃焼室１７から排気装置６へ排出ガスＧが排出されるようになる。

点火プラグ２５は、シリンダヘッド２０に組み付けられており、燃焼室１７に火花放電を発生させるようになっている。点火プラグ２５による火花放電の発生時期は、ＥＣＵ９により制御されるようになっている。

インジェクタ２６は、シリンダヘッド２０に組み付けられており、燃焼室１７に燃料であるガソリンを噴射するようになっている。インジェクタ２６は、燃料噴射量を調整するための図示していないニードルバルブと、ＥＣＵ９からの駆動信号よってニードルバルブを開閉作動させる図示していないソレノイド等とを含んで構成されている。

インジェクタ２６のニードルバルブには、図示していない燃料ポンプから燃料が所定の圧力で送給されるようになっている。ニードルバルブが開くと、インジェクタ２６から燃焼室１７に噴射される燃料と、吸気ポート２７から燃焼室１７に導入される吸入空気Ａとが混ざり合うようになっている。

ターボチャージャ３は、排出ガスＧの運動エネルギーを回転運動に変換するタービン３０と、タービン３０により駆動されて吸入空気Ａを圧縮するコンプレッサ３１と、タービン３０およびコンプレッサ３１の構成要素である図示していないロータの回転数を検出する回転数センサ３２とを含んで構成されている。

このターボチャージャ３は、各シリンダ１５から送出される排出ガスＧの圧力を利用して、各シリンダ１５に吸入空気Ａを押し込む役割を担っている。また、回転数センサ３２は、タービン３０およびコンプレッサ３１の構成要素であるロータの回転数を検出して、回転数信号をＥＣＵ９に入力するようになっている。

インタークーラ４は、ターボチャージャ３のコンプレッサ３１により圧縮されて温度が高くなった吸入空気Ａを冷却し、エンジン本体２の各シリンダ１５に対する吸入空気Ａの充填効率を向上させる役割を担っている。

吸気装置５は、エアクリーナ５０、第１の吸気管５１、第２の吸気管５２、第３の吸気管５３、エアフローメータ５４、吸気温度センサ５５、スロットルバルブ５６および吸気圧センサ５７を有している。

エアクリーナ５０は、中空構造のケーシング５０ａと、ケーシング５０ａに内装したフィルタ５０ｂとを有しており、フィルタ５０ｂは、吸気空気Ａに随伴されてくるダスト等を捕捉する役割を担っている。このエアクリーナ５０の空気入口部は、大気開放されている。

第１の吸気管５１の空気流通方向上流側の端部は、エアクリーナ５０の空気出口部に接続され、第１の吸気管５１の空気流通方向下流側の端部は、ターボチャージャ３のコンプレッサ３１の空気入口部に接続されている。

第２の吸気管５２の空気流通方向上流側の端部は、ターボチャージャ３のコンプレッサ３１の空気出口部に接続され、第２の吸気管５２の空気流通方向下流側の端部は、インタークーラ４の空気入口部に接続されている。

第３の吸気管５３の空気流通方向上流側の端部は、インタークーラ４の空気出口部に接続され、第３の吸気管５３の空気流通方向下流側の端部は、エンジン本体２の吸気ポート２７の空気入口部に接続されている。

これにより、エアクリーナ５０を経た吸入空気Ａは、ターボチャージャ３のコンプレッサ３１により圧縮された後、インタークーラ４において冷却されたうえ、エンジン本体２の燃焼室１７に流入するようになっている。

エアフローメータ５４および吸気温度センサ５５は、第１の吸気管５１に組み付けられている。エアフローメータ５４は、第１の吸気管５１内を流通する吸入空気Ａの流量を検出して、空気流量信号をＥＣＵ９に入力するようになっている。吸気温度センサ５５は、第１の吸気管５１内を流通する吸入空気Ａの温度を検出して、空気温度信号をＥＣＵ９に入力するようになっている。

スロットルバルブ５６は、第３の吸気管５３に組み付けられている。スロットルバルブ５６は、吸気装置５からエンジン本体２の燃焼室１７に供給される吸入空気Ａの流量を調整する役割を担っている。スロットルバルブ５６の開度は、図示していないスロットルモータにより制御されるようになっており、スロットルモータは、ＥＣＵ９からの開度信号に追従して作動するようになっている。

排気装置６は、排気後処理装置６０、第１の排気管６１、第２の排気管６２、テールパイプ６３、Ｏ₂センサ６４および排気温度センサ６５を備えている。

排気後処理装置６０は、中空構造のケーシング６０ａと、ケーシング６０ａに内装した触媒担体６０ｂとを有している。触媒担体６０ｂは、例えば、コージュライト等のセラミックス材料によって形成したハニカム構造体であり、エンジン本体２が送出する排出ガスＧに含まれるＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）およびＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化するための触媒物質を担持している。

第１の排気管６１のガス流通方向上流側の端部は、エンジン本体２の排気ポート２８の排気出口部に接続され、第１の排気管６１のガス流通方向下流側の端部は、ターボチャージャ３のタービン３０のガス入口部に接続されている。

第２の排気管６２のガス流通方向上流側の端部は、ターボチャージャ３のタービン３０のガス出口部に接続され、第２の排気管６２のガス流通方向下流側の端部は、排気後処理装置６０のガス入口部に接続されている。

テールパイプ６３のガス流通方向上流側の端部は、排気後処理装置６０のガス出口部に接続され、テールパイプ６３のガス流通方向下流側の端部は、図示していないマフラーに接続されて大気開放されている。

これにより、エンジン本体２の燃焼室１７から送出される排出ガスＧは、ターボチャージャ３のタービン３０を駆動した後、排気後処理装置６０において浄化されたうえ、大気中に放出されるようになっている。

Ｏ₂センサ６４および排気温度センサ６５は、第１の排気管６１に組み付けられている。Ｏ₂センサ６４は、第１の排気管６１内を流通する排出ガスＧの酸素濃度に基づき空燃比Ａ／Ｆを検出して、空燃比信号をＥＣＵ９に入力するようになっている。排気温度センサ６５は、第１の排気管６１内を流通する排出ガスＧの温度を検出して、ガス温度信号をＥＣＵ９に入力するようになっている。

アクセル開度検出手段７は、アクセル開度を検出するものであり、アクセル開度に応じてアクセル開度信号をＥＣＵ９に入力するようになっている。アクセル開度検出手段７の一例としては、アクセル開度センサを用いることができる。

マンガン含有情報通信手段８は、エンジン本体２に用いる燃料にマンガンが含まれていることを通信するためのものであり、マンガン含有情報としてマンガン含有信号をＥＣＵ９に入力するようになっている。

マンガン含有情報通信手段８の一例としては、車両の燃料タンクに供給された燃料にマンガンが含まれているか否かを検出し、燃料がマンガンを含有している場合に、マンガン含有信号を出力するよう構成されたマンガン検出センサを用いることができる。

また、マンガン含有情報通信手段８の他の例としては、車両の燃料タンクに供給された燃料にマンガンが含まれていることを認識した運転者の操作により、マンガン含有信号を出力するよう構成された設定スイッチを用いることができる。

ＥＣＵ９は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）と、固定されたデータの記憶を行うＲＯＭ（Read Only Memory）と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、書き換え可能な不揮発性のメモリからなるバックアップメモリと、Ａ／Ｄ変換器やバッファ等を有する入力インターフェース回路と、駆動回路等を有する出力インターフェース回路とを含んで構成されている。

例えば、ＲＯＭには、本実施の形態に係る触媒担体目詰まり防止プログラムやマップ等が記憶され、記憶装置として機能するようになっている。ＣＰＵは、このＲＯＭに記憶された触媒担体目詰まり防止プログラムやマップに基づいて演算処理を実行するようになっている。本実施の形態では、車両の制御プログラムは、ＥＣＵ９によって予め決められた時間間隔（例えば、１０ｍｓ）ごとに実行されるようになっている。

ＲＡＭには、エンジン本体２の燃料にマンガンが含まれているか否かを記憶するマンガン含有フラグが設定されている。前述したマンガン含有情報通信手段８としてのマンガン検出センサが、マンガン含有信号を出力した場合、あるいは、前述したマンガン含有情報通信手段８としての設定スイッチが、マンガン含有信号を出力した場合に、マンガン含有フラグをオンに設定するようになっている。

ＥＣＵ９の入力インターフェース回路には、アクセル開度検出手段７、マンガン含有情報通信手段８、クランク角センサ１４、エアフローメータ５４、吸気温度センサ５５、吸気圧センサ５７、Ｏ₂センサ６４および排気温度センサ６５等が接続されている。

これらアクセル開度検出手段７、マンガン含有情報通信手段８、クランク角センサ１４、エアフローメータ５４、吸気温度センサ５５、吸気圧センサ５７、Ｏ₂センサ６４および排気温度センサ６５等より出力される信号は、ＥＣＵ９に取り込まれるようになっている。

ＥＣＵ９の出力インターフェース回路には、点火プラグ２５、インジェクタ２６のソレノイドおよびスロットルバルブ５６の開度を制御するスロットルモータ等が接続されている。そして、ＥＣＵ９は、エンジン本体２の運転制御、例えば、点火プラグ２５による火花点火、インジェクタ２６による燃料噴射、あるいはスロットルバルブ５６の開度制御等を実行するようになっている。

本実施の形態に係る内燃機関の制御装置の特徴部分は、エンジン本体２の燃料がマンガンを含有し、かつ排気後処理装置６０の触媒担体６０ｂの推定圧力損失値が予め設定してある判定値を上回っていることを条件として、所定時間、触媒担体６０ｂの触媒床温度が所定値を上回るようエンジン本体２の排気温度制御を実行するとともに、空燃比がリッチ状態になるようエンジン本体２の燃料噴射制御を実行するよう構成した点にある。

ここで、推定圧力損失値とは、ターボチャージャ３のロータの回転数に基づき求めた触媒担体６０ｂの排気通路の圧力損失値であり、推定圧力損失値と比較される判定値とは、触媒担体６０ｂに付着したマンガン酸化物等により目詰まりが発生し始めるときの触媒担体６０ｂの排気通路の圧力損失値である。

ターボチャージャ３のロータの回転数は、エンジン負荷ＬＤｅ（体積効率ＶＥ）に応じて変化する。また、ターボチャージャ３のロータの回転数は、触媒担体６０ｂにマンガン酸化物等が付着し始めると、触媒担体６０ｂの排気通路の圧力損失値が大きくなるのに追従して低くなる。

エンジン本体２の体積効率ＶＥは、クランク角センサ１４により得られるクランク角からエンジン回転数Ｎｅを求め、エアフローメータ５４により得られる吸気量を、吸気温度センサ５５により得られる吸気温度に基づいて補正することによって求められる。

本実施の形態に係る内燃機関の制御装置では、ターボチャージャ３のロータの回転数をパラメータに用い、ＥＣＵ９により、エンジン本体２の体積効率ＶＥおよびターボチャージャ３のロータの回転数に基づき、触媒担体６０ｂの排気通路の圧力損失値を求めて推定圧力損失値としている。

また、触媒床温度と比較される所定値とは、触媒担体６０ｂに付着したマンガン酸化物中のＭｎ₃Ｏ₄（四酸化三マンガン）が、低酸素、ＣＯ雰囲気でＭｎＯ（酸化マンガン）に還元される触媒床温度（例えば、約５００℃）である。

すなわち、Ｍｎ₃Ｏ₄＋ＣＯ→３ＭｎＯ＋ＣＯ₂というような反応が生じる。

本実施の形態に係る内燃機関の制御装置では、ＥＣＵ９により、排気温度センサ６５が出力するガス温度信号から得た排気温度と、予め把握してある触媒担体６０ｂの熱容量とに基づき、触媒担体６０ｂの温度変化量を逐次求め、温度変化量を積算した値を、触媒床温度としている。

次に、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置の作動について、図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。このフローチャートは、ＥＣＵ９のＣＰＵによって、ＲＡＭを作業領域として実行される触媒担体目詰まり防止プログラムの実行内容を表している。

ＥＣＵ９は、触媒担体目詰まり防止プログラムの実行に先立って、マンガン含有情報通信手段８からマンガン含有信号が入力されたか否かを判断する（ステップＳ１）。ＥＣＵ９は、マンガン含有信号が入力されると、エンジン本体２の燃料にマンガンが含まれていると判断して、マンガン含有フラグをオンにする（ステップＳ１；ＹＥＳ）。

また、ＥＣＵ９は、マンガン含有信号が入力されないと、エンジン本体２の燃料にマンガンが含まれていないと判断して、処理をメインルーチンに戻す（ステップＳ１；ＮＯ）。これにより、エンジン本体２の燃料にマンガンが含まれていない場合は、以下の触媒担体目詰まり防止プログラムが実行されないので、触媒担体目詰まり防止プログラムの処理を簡易化することができる。

ＥＣＵ９は、マンガン含有フラグがオンであると判断されると（ステップＳ１；ＹＥＳ）、触媒担体６０ｂの推定圧力損失値が、予めＥＣＵ９に設定してある前述の判定値を上回っているか否かを判断する（ステップＳ２）。触媒担体６０ｂの推定圧力損失値は、ＥＣＵ９により、エンジン本体２の体積効率ＶＥおよびターボチャージャ３のロータの回転数に基づいて求められる。

ＥＣＵ９は、推定圧力損失値が判定値を上回っていれば（ステップＳ２；ＹＥＳ）、排気昇温制御（排気温度制御）を開始し（ステップＳ３）、点火プラグ２５による火花点火の時期を、通常運転状態よりも遅らせ、排出ガスＧの温度を上昇させる。また、ＥＣＵ９は、推定圧力損失値が判定値に満たなければ（ステップＳ２；ＮＯ）、再び、触媒担体６０ｂの推定圧力損失値が、判定値を上回っているか否かを判断する。

ＥＣＵ９は、排気昇温制御を開始した後、排気温度センサ６５が出力するガス温度信号から得た排気温度と、予め把握してある触媒担体６０ｂの熱容量とに基づき、触媒担体６０ｂの温度変化量を逐次求め、温度変化量を積算した値を、触媒担体６０ｂの触媒床温度とする（ステップＳ４）。

そして、ＥＣＵ９は、触媒担体６０ｂの触媒床温度が予めＥＣＵ９に設定してある前述の所定値を上回っていれば（ステップＳ４；ＹＥＳ）、Ａ／Ｆリッチ制御（燃料噴射制御）および時間計測を開始し（ステップＳ５）、また、ＥＣＵ９は、触媒担体６０ｂの触媒床温度が所定値に満たなければ（ステップＳ４；ＮＯ）、再び、触媒担体６０ｂの触媒床温度が、所定値を上回っているか否かを判断する。

ＥＣＵ９は、Ａ／Ｆリッチ制御を開始すると、インジェクタ２６による燃料噴射を増量して、Ｏ₂センサ６４から入力される空燃比信号がリッチ領域（例えば、Ａ／Ｆ≦１２）を呈するようにする。これにより、触媒担体６０ｂは、低酸素、ＣＯ雰囲気で触媒床温度が所定値に昇温されるため、触媒担体６０ｂに付着したマンガン酸化物中のＭｎ₃Ｏ₄は、ＭｎＯに還元される。

マンガン酸化物中のＭｎ₃Ｏ₄は、ＭｎＯに還元されると解れやすくなるので、触媒担体６０ｂに付着したマンガン酸化物は、エンジン本体２から送出される排出ガスＧが流通する際に触媒担体６０ｂから除去され、排出ガスＧに随伴してテールパイプ６３を経て外部に放出されることになる。この結果、排気後処理装置６０の触媒担体６０ｂに目詰まりが発生しない。

さらに、ＥＣＵ９は、Ａ／Ｆリッチ制御と同時に時間計測を開始し始めてから所定時間が経過したか否かを判断し（ステップＳ６）、所定時間が経過していれば（ステップＳ６；ＹＥＳ）、前述の排気昇温制御およびＡ／Ｆリッチ制御を終了して（ステップＳ７）、一連の処理をメインルーチンに戻す。また、ＥＣＵ９は、所定の時間が経過していなければ（ステップＳ６；ＮＯ）、再び、所定時間が経過したか否かを判断する。

以上のように、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、ＥＣＵ９は、エンジン本体２の燃料がマンガンを含有し、かつ排気後処理装置６０の触媒担体６０ｂの推定圧力損失値が予め設定してある判定値を上回っていることを条件として、所定時間、触媒担体６０ｂの触媒床温度が所定値を上回るようエンジン本体２の排気温度制御を実行するとともに、空燃比がリッチ状態になるようエンジン本体２の燃料噴射制御を実行する。

これにより、排気後処理装置６０の触媒担体６０ｂに付着しているマンガン酸化物中のＭｎ₃Ｏ₄は、高温、低酸素、ＣＯ雰囲気でＭｎＯに還元される。マンガン酸化物は、Ｍｎ₃Ｏ₄がＭｎＯに還元されると、解れやすくなり、エンジン本体２から送出される排出ガスＧが流通する際に、触媒担体６０ｂから除去される。

すなわち、本実施の形態の内燃機関の制御装置においては、マンガン酸化物による排気後処理装置６０の触媒担体６０ｂの目詰まりを防止できるので、エンジン本体２の出力が低下せず、車両の走行性能が悪化することがない。

本実施の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、マンガン含有情報通信手段８にマンガン検出センサを用いることにより、運転者の意思とは別に、エンジン本体２の燃料にマンガンが含まれているか否かを、自動的に決定することができる。

また、本実施の形態に係る内燃機関の制御装置によれば、マンガン含有情報通信手段８に設定スイッチを用いることにより、運転者の意思に応じて、内燃機関の燃料にマンガンが含まれているか否かを、択一的に決定することができる。

上述した本実施の形態の内燃機関の制御装置においては、車両をガソリン車とした場合について説明している。しかしながら、本発明に係る内燃機関の制御装置においては、これに限られず、例えば車両を駆動源としてエンジンと駆動用電動機の両方を備えたハイブリッド車としてもよい。

なお、本発明に係る内燃機関の制御装置は、上述した実施の形態に例示されたものだけに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項に応じた変更は含まれる。

以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、マンガン酸化物による排気浄化用の触媒担体の目詰まりを防止できるという効果を奏するものであり、内燃機関の制御装置全般に有用である。

２…エンジン本体（内燃機関）、６…排気装置（排気通路）、８…マンガン含有情報通信手段、９…ＥＣＵ（圧力損失推定手段／制御装置）、３２…回転数センサ（圧力損失推定手段）、６０ｂ…触媒担体、Ｇ…排出ガス

Claims (4)

1. 排気通路に排気浄化用の触媒担体を有する内燃機関に適用され、燃料噴射量および排気温度の制御を実行する内燃機関の制御装置であって、
   内燃機関に用いる燃料のマンガン含有情報を通信するマンガン含有情報通信手段と、
   前記触媒担体の推定圧力損失値を求める圧力損失推定手段とを備え、
   前記マンガン含有情報通信手段によりマンガン含有情報が通信され、かつ前記圧力損失推定手段により求められた推定圧力損失値が予め設定した判定値を上回っていることを条件として、所定時間、前記触媒担体の触媒床温度が所定値を上回るよう前記内燃機関の排気温度の制御を実行するとともに、空燃比がリッチ状態になるよう前記内燃機関の燃料噴射量の制御を実行することを特徴する内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関は、ターボチャージャと前記ターボチャージャのロータの回転数を検出する回転数センサとを備え、
   前記圧力損失推定手段は、前記回転数センサにより得た前記ロータの回転数に基づき、前記触媒担体の圧力損失値を求めるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記マンガン含有情報通信手段は、前記燃料に含まれるマンガンを検出するマンガン検出センサによって構成されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記マンガン含有情報通信手段は、前記燃料にマンガンが含まれていることを、運転者の操作により通信する設定スイッチによって構成されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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