JP2936970B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の制御装置に関
し、詳しくは、機関のＮＯｘ排出量を、適正な機関制御
によって低く維持させるための技術に関する。
し、詳しくは、機関のＮＯｘ排出量を、適正な機関制御
によって低く維持させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、機関からのＮＯｘ排出量を抑制す
る技術としては、例えば実開昭６３−１０８５７０号公
報に開示されるようなものがある。このものは、排気中
のＮＯｘ濃度を検出し、検出されたＮＯｘ濃度が高いと
きには点火時期を遅角補正することで、ＮＯｘ排出量の
増大を回避するよう構成されている。
る技術としては、例えば実開昭６３−１０８５７０号公
報に開示されるようなものがある。このものは、排気中
のＮＯｘ濃度を検出し、検出されたＮＯｘ濃度が高いと
きには点火時期を遅角補正することで、ＮＯｘ排出量の
増大を回避するよう構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、機関におい
ては、たとえＮＯｘ濃度が低くても機関の吸入空気量
（機関からの排気流量）が大きいときには、ＮＯｘ排出
量としては多くなる場合があるが、上記従来技術による
と、ＮＯｘ濃度の検知結果に基づいて点火時期を補正す
る構成であるため、前述のような状況でＮＯｘ排出量を
低減するための遅角制御が全く実行されないことになっ
てしまったり、逆に、前述のような状況で確実に遅角補
正が行われるように遅角補正を実行するＮＯｘ濃度のレ
ベルを低く設定すると、必要以上に遅角制御がなされて
機関運転性を悪化させてしまう惧れがあった。
ては、たとえＮＯｘ濃度が低くても機関の吸入空気量
（機関からの排気流量）が大きいときには、ＮＯｘ排出
量としては多くなる場合があるが、上記従来技術による
と、ＮＯｘ濃度の検知結果に基づいて点火時期を補正す
る構成であるため、前述のような状況でＮＯｘ排出量を
低減するための遅角制御が全く実行されないことになっ
てしまったり、逆に、前述のような状況で確実に遅角補
正が行われるように遅角補正を実行するＮＯｘ濃度のレ
ベルを低く設定すると、必要以上に遅角制御がなされて
機関運転性を悪化させてしまう惧れがあった。
【０００４】更に、上記従来技術では、触媒上流側に設
けられた酸素センサの出力のＮＯｘ濃度に応じた特性変
化を捉えてＮＯｘ濃度を検知する構成であるため、ＮＯ
ｘ濃度の検出条件が限られ、また、触媒によるＮＯｘ浄
化が考慮されないため、機関本体，燃料噴射弁の劣化に
よる圧縮比，点火エネルギーの変化によってＮＯｘ排出
量が変化した場合や、酸素センサの下流側に設けられる
触媒におけるＮＯｘ転化率の低下によりＮＯｘ排出量が
変化した場合などに対応して、適正な制御を実行させる
ことができない惧れがあるという問題もあった。
けられた酸素センサの出力のＮＯｘ濃度に応じた特性変
化を捉えてＮＯｘ濃度を検知する構成であるため、ＮＯ
ｘ濃度の検出条件が限られ、また、触媒によるＮＯｘ浄
化が考慮されないため、機関本体，燃料噴射弁の劣化に
よる圧縮比，点火エネルギーの変化によってＮＯｘ排出
量が変化した場合や、酸素センサの下流側に設けられる
触媒におけるＮＯｘ転化率の低下によりＮＯｘ排出量が
変化した場合などに対応して、適正な制御を実行させる
ことができない惧れがあるという問題もあった。
【０００５】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、触媒を介して排出されるＮＯｘ量を精度良く検知
できるようにして、ＮＯｘを低減させるための機関制御
を機関運転性の大幅な低下を招くことなく適正に行える
ようにすることを目的とする。
あり、触媒を介して排出されるＮＯｘ量を精度良く検知
できるようにして、ＮＯｘを低減させるための機関制御
を機関運転性の大幅な低下を招くことなく適正に行える
ようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そのため本発明にかかる
内燃機関の制御装置は、図１又は図２に示すように構成
される。図１において、排気浄化触媒は、機関の排気通
路に介装され少なくとも排気中のＮＯｘを転化する触媒
であり、該排気浄化触媒の下流側には、排気中のＮＯｘ
濃度を検出するＮＯｘセンサが設けられる。
内燃機関の制御装置は、図１又は図２に示すように構成
される。図１において、排気浄化触媒は、機関の排気通
路に介装され少なくとも排気中のＮＯｘを転化する触媒
であり、該排気浄化触媒の下流側には、排気中のＮＯｘ
濃度を検出するＮＯｘセンサが設けられる。
【０００７】また、吸入空気量検出手段は機関の吸入空
気量を検出し、ＮＯｘ排出量演算手段は、ＮＯｘセンサ
で検出されたＮＯｘ濃度と吸入空気量検出手段で検出さ
れた吸入空気量とに基づいて単位時間当たりのＮＯｘ排
出量を演算する。そして、ＮＯｘ排出量制御手段は、Ｎ
Ｏｘ排出量演算手段で演算された単位時間当たりのＮＯ
ｘ排出量と基準排出量との比較に基づいて機関における
点火時期と排気還流率との少なくとも一方を補正制御す
る。また、過渡状態判別手段は、機関の過渡状態を判別
し、過渡時更新禁止手段は、過渡状態判別手段で機関の
過渡状態が判別されたときに、前記ＮＯｘ排出量制御手
段による前記補正制御を禁止する。
気量を検出し、ＮＯｘ排出量演算手段は、ＮＯｘセンサ
で検出されたＮＯｘ濃度と吸入空気量検出手段で検出さ
れた吸入空気量とに基づいて単位時間当たりのＮＯｘ排
出量を演算する。そして、ＮＯｘ排出量制御手段は、Ｎ
Ｏｘ排出量演算手段で演算された単位時間当たりのＮＯ
ｘ排出量と基準排出量との比較に基づいて機関における
点火時期と排気還流率との少なくとも一方を補正制御す
る。また、過渡状態判別手段は、機関の過渡状態を判別
し、過渡時更新禁止手段は、過渡状態判別手段で機関の
過渡状態が判別されたときに、前記ＮＯｘ排出量制御手
段による前記補正制御を禁止する。
【０００８】一方、図２において対象とする機関はディ
ーゼル機関であり、ＮＯｘを点火する排気浄化触媒が排
気通路に介装され、更に、該排気浄化触媒の下流側に
は、ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサが設けられる。
また、機関回転数を検出する機関回転数検出手段が設け
られ、ＮＯｘ排出量演算手段は、前記ＮＯｘセンサで検
出されたＮＯｘ濃度と前記機関回転数検出手段で検出さ
れた機関回転数とに基づいて単位時間当たりのＮＯｘ排
出量を演算する。
ーゼル機関であり、ＮＯｘを点火する排気浄化触媒が排
気通路に介装され、更に、該排気浄化触媒の下流側に
は、ＮＯｘ濃度を検出するＮＯｘセンサが設けられる。
また、機関回転数を検出する機関回転数検出手段が設け
られ、ＮＯｘ排出量演算手段は、前記ＮＯｘセンサで検
出されたＮＯｘ濃度と前記機関回転数検出手段で検出さ
れた機関回転数とに基づいて単位時間当たりのＮＯｘ排
出量を演算する。
【０００９】そして、噴射時期によるＮＯｘ排出量制御
手段は、ＮＯｘ排出量演算手段で演算された単位時間当
たりのＮＯｘ排出量と基準排出量とを比較して燃料の噴
射時期を補正制御する。また、過渡状態判別手段は、機
関の過渡状態を判別し、過渡時更新禁止手段は、過渡状
態判別手段で機関の過渡状態が判別されたときに、前記
噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段による前記補正制
御を禁止する。ここで、前記ＮＯｘ排出量制御手段，噴
射時期によるＮＯｘ排出量制御手段でＮＯｘ排出量の判
別に用いる基準排出量を、機関負荷と機関回転数とに応
じて可変設定する基準排出量可変設定手段を設けて構成
することが好ましい。
手段は、ＮＯｘ排出量演算手段で演算された単位時間当
たりのＮＯｘ排出量と基準排出量とを比較して燃料の噴
射時期を補正制御する。また、過渡状態判別手段は、機
関の過渡状態を判別し、過渡時更新禁止手段は、過渡状
態判別手段で機関の過渡状態が判別されたときに、前記
噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段による前記補正制
御を禁止する。ここで、前記ＮＯｘ排出量制御手段，噴
射時期によるＮＯｘ排出量制御手段でＮＯｘ排出量の判
別に用いる基準排出量を、機関負荷と機関回転数とに応
じて可変設定する基準排出量可変設定手段を設けて構成
することが好ましい。
【００１０】
【作用】かかる構成の制御装置によると、排気浄化触媒
の下流側に設けられたＮＯｘセンサによって排気中のＮ
Ｏｘ濃度が検出され、更に、機関の排気流量に相関する
機関の吸入空気量を検出することで、前記ＮＯｘ濃度と
吸入空気量とから単位時間当たりのＮＯｘ排出量が算出
できるようにする。
の下流側に設けられたＮＯｘセンサによって排気中のＮ
Ｏｘ濃度が検出され、更に、機関の排気流量に相関する
機関の吸入空気量を検出することで、前記ＮＯｘ濃度と
吸入空気量とから単位時間当たりのＮＯｘ排出量が算出
できるようにする。
【００１１】そして、算出した単位時間当たりのＮＯｘ
排出量と基準排出量とを比較することで、ＮＯｘ排出量
のレベルを判別し、該判別結果に基づいてＮＯｘ排出量
に関わる運転条件パラメータである点火時期或いは排気
還流率を補正制御することで、基準排出量を越える量の
ＮＯｘが排出されることを回避する。ここで、機関の過
渡状態では、ＮＯx排出量の推定精度が悪化するため、
ＮＯx排出量の推定結果に基づく補正制御を禁止する。
一方、ディーゼル機関においては、機関の吸入空気量は
機関回転数に略比例するから、吸入空気量の代わりに機
関回転数を検出させ、該機関回転数とＮＯｘセンサで検
出されたＮＯｘ濃度とに基づいて単位時間当たりのＮＯ
ｘ排出量を演算させる。
排出量と基準排出量とを比較することで、ＮＯｘ排出量
のレベルを判別し、該判別結果に基づいてＮＯｘ排出量
に関わる運転条件パラメータである点火時期或いは排気
還流率を補正制御することで、基準排出量を越える量の
ＮＯｘが排出されることを回避する。ここで、機関の過
渡状態では、ＮＯx排出量の推定精度が悪化するため、
ＮＯx排出量の推定結果に基づく補正制御を禁止する。
一方、ディーゼル機関においては、機関の吸入空気量は
機関回転数に略比例するから、吸入空気量の代わりに機
関回転数を検出させ、該機関回転数とＮＯｘセンサで検
出されたＮＯｘ濃度とに基づいて単位時間当たりのＮＯ
ｘ排出量を演算させる。
【００１２】そして、前記同様に、前記演算された単位
時間当たりのＮＯｘ排出量と基準排出量とを比較して、
ＮＯｘ排出量のレベルを判別するが、ここでは、ＮＯｘ
排出量に関わる運転条件パラメータとして噴射時期を補
正制御することで、ＮＯｘ排出量を抑制する。また、こ
こでも、機関の過渡状態では、ＮＯx排出量の推定精度
が悪化するため、ＮＯx排出量の推定結果に基づく補正
制御を禁止する。上記のＮＯｘ排出量のレベル判別に用
いられる基準排出量は固定値であっても良いが、機関運
転条件に応じて許容されるＮＯｘ排出量が異なる場合が
あるので、機関負荷，機関回転数に応じて前記基準排出
量を変化させれば、そのときの運転条件毎の適正レベル
にＮＯｘ排出量を制御することが可能となる。
時間当たりのＮＯｘ排出量と基準排出量とを比較して、
ＮＯｘ排出量のレベルを判別するが、ここでは、ＮＯｘ
排出量に関わる運転条件パラメータとして噴射時期を補
正制御することで、ＮＯｘ排出量を抑制する。また、こ
こでも、機関の過渡状態では、ＮＯx排出量の推定精度
が悪化するため、ＮＯx排出量の推定結果に基づく補正
制御を禁止する。上記のＮＯｘ排出量のレベル判別に用
いられる基準排出量は固定値であっても良いが、機関運
転条件に応じて許容されるＮＯｘ排出量が異なる場合が
あるので、機関負荷，機関回転数に応じて前記基準排出
量を変化させれば、そのときの運転条件毎の適正レベル
にＮＯｘ排出量を制御することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。一実施例
を示す図３において、内燃機関１（ガソリン機関）に
は、エアクリーナ２，吸気ダクト３，スロットルチャン
バー４，吸気マニホールド５を介して空気が吸入され
る。
を示す図３において、内燃機関１（ガソリン機関）に
は、エアクリーナ２，吸気ダクト３，スロットルチャン
バー４，吸気マニホールド５を介して空気が吸入され
る。
【００１４】前記吸気ダクト３には、機関１の吸入空気
量を検出するエアフローメータ６（吸入空気量検出手
段）が介装されており、また、スロットルチャンバー４
には、図示しないアクセルペダルと連動して開閉し、機
関の吸入空気量を調整するバタフライ式のスロットル弁
７が介装されている。前記スロットル弁７には、スロッ
トル弁７の開度を検出するスロットルセンサ８が付設さ
れている。
量を検出するエアフローメータ６（吸入空気量検出手
段）が介装されており、また、スロットルチャンバー４
には、図示しないアクセルペダルと連動して開閉し、機
関の吸入空気量を調整するバタフライ式のスロットル弁
７が介装されている。前記スロットル弁７には、スロッ
トル弁７の開度を検出するスロットルセンサ８が付設さ
れている。
【００１５】また、吸気マニホールド５の各ブランチ部
には、各気筒別に電磁式の燃料噴射弁９が設けられてお
り、該燃料噴射弁９は、コントロールユニット10から機
関回転に同期して送られる噴射パルス信号のパルス幅に
応じた量の燃料を間欠的に噴射供給する。一方、機関か
らの排気は、各バンク毎に排気マニホールド11，排気ダ
クト12，排気浄化触媒13，マフラー14を介して排出され
る。
には、各気筒別に電磁式の燃料噴射弁９が設けられてお
り、該燃料噴射弁９は、コントロールユニット10から機
関回転に同期して送られる噴射パルス信号のパルス幅に
応じた量の燃料を間欠的に噴射供給する。一方、機関か
らの排気は、各バンク毎に排気マニホールド11，排気ダ
クト12，排気浄化触媒13，マフラー14を介して排出され
る。
【００１６】尚、前記排気浄化触媒13は、本実施例にお
いては、排気中のＮＯｘを転化する作用と共に、ＨＣ，
ＣＯを転化する作用をもった三元触媒である。また、本
実施例の機関１には、図示しない燃料タンク内で発生し
た蒸発燃料を、機関で燃焼処理させるための蒸発ガス処
理装置が備えられている。該蒸発ガス処理装置は、燃料
タンク内で発生した蒸発燃料を、一旦キャニスタ15に吸
着捕集させ、前記キャニスタ15から脱離された燃料を、
パージ通路16を介して吸気マニホールド５のコレクタ部
に供給するものである。
いては、排気中のＮＯｘを転化する作用と共に、ＨＣ，
ＣＯを転化する作用をもった三元触媒である。また、本
実施例の機関１には、図示しない燃料タンク内で発生し
た蒸発燃料を、機関で燃焼処理させるための蒸発ガス処
理装置が備えられている。該蒸発ガス処理装置は、燃料
タンク内で発生した蒸発燃料を、一旦キャニスタ15に吸
着捕集させ、前記キャニスタ15から脱離された燃料を、
パージ通路16を介して吸気マニホールド５のコレクタ部
に供給するものである。
【００１７】ここで、前記パージ通路16を開閉するダイ
ヤフラム式のパージコントロールバルブ17が設けられて
おり、このパージコントロールバルブ17は、前記コント
ロールユニット10によりオン・オフ制御されるパージコ
ントロールソレノイド18によって機関吸入負圧と大気圧
とが選択的に導入されることによって、開閉するように
なっている。
ヤフラム式のパージコントロールバルブ17が設けられて
おり、このパージコントロールバルブ17は、前記コント
ロールユニット10によりオン・オフ制御されるパージコ
ントロールソレノイド18によって機関吸入負圧と大気圧
とが選択的に導入されることによって、開閉するように
なっている。
【００１８】更に、機関１には、排気還流装置（ＥＧＲ
装置）が備えられている。この排気還流装置において、
排気マニホールド11と吸気マニホールド５のコレクタ部
とを連通させる排気還流通路19が設けられており、この
排気還流通路19はＥＧＲコントロールバルブ20によって
開閉される。前記ＥＧＲコントロールバルブ20は、コイ
ルスプリングによる閉弁方向の付勢力に抗して機関の吸
入負圧を作用させることで開弁されるダイヤフラム式の
バルブであり、コントロールユニット10によってデュー
ティ制御されるＥＧＲコントロールソレノイド21によっ
て前記ＥＧＲコントロールバルブ20に対する吸入負圧の
供給が制御されるようになっている。
装置）が備えられている。この排気還流装置において、
排気マニホールド11と吸気マニホールド５のコレクタ部
とを連通させる排気還流通路19が設けられており、この
排気還流通路19はＥＧＲコントロールバルブ20によって
開閉される。前記ＥＧＲコントロールバルブ20は、コイ
ルスプリングによる閉弁方向の付勢力に抗して機関の吸
入負圧を作用させることで開弁されるダイヤフラム式の
バルブであり、コントロールユニット10によってデュー
ティ制御されるＥＧＲコントロールソレノイド21によっ
て前記ＥＧＲコントロールバルブ20に対する吸入負圧の
供給が制御されるようになっている。
【００１９】尚、22は排気圧力とマニホールド負圧によ
りダイヤフラムが作動し、前記ＥＧＲコントロールバル
ブ20を制御する負圧を決定するダイヤフラム式のＢＰＴ
バルブである。また、機関１には、機関温度を代表する
冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温セン
サ23、及び、カム軸から回転信号を取り出す機関回転数
検出手段としてのクランク角センサ24が設けられてい
る。
りダイヤフラムが作動し、前記ＥＧＲコントロールバル
ブ20を制御する負圧を決定するダイヤフラム式のＢＰＴ
バルブである。また、機関１には、機関温度を代表する
冷却ジャケット内の冷却水温度Ｔｗを検出する水温セン
サ23、及び、カム軸から回転信号を取り出す機関回転数
検出手段としてのクランク角センサ24が設けられてい
る。
【００２０】更に、25はパワトラユニットであり、各点
火栓26毎に設けられたイグニッションコイル（図示省
略）を、コントロールユニット10からの点火時期制御信
号に応じてスイッチングするようになっている。また、
各排気浄化触媒13の下流側には、排気中のＮＯｘ濃度を
検出するＮＯｘセンサ27が設けられている。前記ＮＯｘ
センサ27は、半導体式のＡｇ0.04Ｖ2 Ｏ 5 の薄膜型セン
サである。かかるＮＯｘセンサ27は、ＮＯｘのセンサ表
面への吸着により図４に示すように抵抗値が変化する公
知のセンサである。
火栓26毎に設けられたイグニッションコイル（図示省
略）を、コントロールユニット10からの点火時期制御信
号に応じてスイッチングするようになっている。また、
各排気浄化触媒13の下流側には、排気中のＮＯｘ濃度を
検出するＮＯｘセンサ27が設けられている。前記ＮＯｘ
センサ27は、半導体式のＡｇ0.04Ｖ2 Ｏ 5 の薄膜型セン
サである。かかるＮＯｘセンサ27は、ＮＯｘのセンサ表
面への吸着により図４に示すように抵抗値が変化する公
知のセンサである。
【００２１】ここで、コントロールユニット10は、ＮＯ
ｘセンサ26による検出結果と、エアフローメータ６で検
出された吸入空気量Ｑａとに基づいてＮＯｘ排出量を推
定演算し、該演算結果に基づいてＮＯｘ排出量が許容値
を越えていると判断したときには、点火時期を遅角補正
することでＮＯｘ排出量の増大を抑制する機能を有して
いる。
ｘセンサ26による検出結果と、エアフローメータ６で検
出された吸入空気量Ｑａとに基づいてＮＯｘ排出量を推
定演算し、該演算結果に基づいてＮＯｘ排出量が許容値
を越えていると判断したときには、点火時期を遅角補正
することでＮＯｘ排出量の増大を抑制する機能を有して
いる。
【００２２】上記の点火時期の補正制御を行うための基
本構成を図５のブロック図に示してある。前記図５にお
いて、基本点火時期演算手段Ａは、エアフローメータ６
及びクランク角センサ24の出力に基づいて基本点火時期
を演算し、また、ＮＯｘ排出量演算手段Ｂは、エアフロ
ーメータ６及びＮＯｘセンサ27の出力に基づいてＮＯｘ
排出量を推定演算する。そして、点火時期演算手段Ｃ
は、前記基本点火時期演算手段Ａで演算された基本点火
時期を、前記ＮＯｘ排出量演算手段Ｂで演算されたＮＯ
ｘ排出量に基づいて補正して最終的な点火時期を演算す
る一方、該設定した点火時期に基づいてイグニッション
コイルをスイッチング制御して点火栓26による点火時期
を制御するようになっている。
本構成を図５のブロック図に示してある。前記図５にお
いて、基本点火時期演算手段Ａは、エアフローメータ６
及びクランク角センサ24の出力に基づいて基本点火時期
を演算し、また、ＮＯｘ排出量演算手段Ｂは、エアフロ
ーメータ６及びＮＯｘセンサ27の出力に基づいてＮＯｘ
排出量を推定演算する。そして、点火時期演算手段Ｃ
は、前記基本点火時期演算手段Ａで演算された基本点火
時期を、前記ＮＯｘ排出量演算手段Ｂで演算されたＮＯ
ｘ排出量に基づいて補正して最終的な点火時期を演算す
る一方、該設定した点火時期に基づいてイグニッション
コイルをスイッチング制御して点火栓26による点火時期
を制御するようになっている。
【００２３】尚、前記点火時期演算手段Ｃは、後述する
ように許容レベルを越える量のＮＯｘが排出されている
と判断されるときに点火時期の遅角補正を行って、ＮＯ
ｘ排出量を低減させる制御を行うから、本実施例におけ
るＮＯｘ排出量制御手段としての機能を有している。次
に、上記の構成によって行われる点火時期制御の様子
を、図６のフローチャートに従って詳細に説明する。
ように許容レベルを越える量のＮＯｘが排出されている
と判断されるときに点火時期の遅角補正を行って、ＮＯ
ｘ排出量を低減させる制御を行うから、本実施例におけ
るＮＯｘ排出量制御手段としての機能を有している。次
に、上記の構成によって行われる点火時期制御の様子
を、図６のフローチャートに従って詳細に説明する。
【００２４】尚、図６のフローチャートに示すプログラ
ムは所定時間毎に実行されるようになっている。図６の
フローチャートにおいて、まず、Ｐ１ではエアフローメ
ータ６からの出力に基づいて機関の吸入空気量Ｑａを測
定する。次のＰ２では、クランク角センサ24からの出力
に基づいて機関回転数Ｎを検出する。
ムは所定時間毎に実行されるようになっている。図６の
フローチャートにおいて、まず、Ｐ１ではエアフローメ
ータ６からの出力に基づいて機関の吸入空気量Ｑａを測
定する。次のＰ２では、クランク角センサ24からの出力
に基づいて機関回転数Ｎを検出する。
【００２５】そして、Ｐ３では、前記吸入空気量Ｑａと
機関回転数Ｎとに基づいて前記燃料噴射弁９における基
本噴射量（基本噴射パルス幅）Ｔｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎ（Ｋ
は噴射弁５の流量特性に対応する比例定数である。）を
演算する。次いで、Ｐ４では、予め基本燃料噴射量Ｔｐ
と機関回転数Ｎとによって区分される運転領域毎に基本
点火時期ＡＤＶｏ（基本進角値）を記憶したマップ（図
７参照）を参照して、現在の基本燃料噴射量Ｔｐと機関
回転数Ｎとに対応する基本点火時期ＡＤＶｏを設定す
る。
機関回転数Ｎとに基づいて前記燃料噴射弁９における基
本噴射量（基本噴射パルス幅）Ｔｐ＝Ｋ×Ｑａ／Ｎ（Ｋ
は噴射弁５の流量特性に対応する比例定数である。）を
演算する。次いで、Ｐ４では、予め基本燃料噴射量Ｔｐ
と機関回転数Ｎとによって区分される運転領域毎に基本
点火時期ＡＤＶｏ（基本進角値）を記憶したマップ（図
７参照）を参照して、現在の基本燃料噴射量Ｔｐと機関
回転数Ｎとに対応する基本点火時期ＡＤＶｏを設定す
る。
【００２６】Ｐ５では、前記Ｐ３で演算される基本燃料
噴射量Ｔｐの本プログラム実行周期における変化量ΔＴ
ｐの絶対値と所定値とを比較することで、機関の過渡状
態を判別する（過渡状態判別手段）。基本燃料噴射量Ｔ
ｐの変化が大きく機関が過渡運転状態であると判別され
ると、Ｐ14へ進み、前記Ｐ４で設定した基本点火時期Ａ
ＤＶｏをそのまま最終的な点火時期ＡＤＶにセットす
る。これは、機関の過渡運転状態では、吸入空気量Ｑａ
の変動が大きく、後述するＮＯｘ排出量の推定演算の精
度が悪化するためであり、かかる機能が過渡時補正禁止
手段に相当する。
噴射量Ｔｐの本プログラム実行周期における変化量ΔＴ
ｐの絶対値と所定値とを比較することで、機関の過渡状
態を判別する（過渡状態判別手段）。基本燃料噴射量Ｔ
ｐの変化が大きく機関が過渡運転状態であると判別され
ると、Ｐ14へ進み、前記Ｐ４で設定した基本点火時期Ａ
ＤＶｏをそのまま最終的な点火時期ＡＤＶにセットす
る。これは、機関の過渡運転状態では、吸入空気量Ｑａ
の変動が大きく、後述するＮＯｘ排出量の推定演算の精
度が悪化するためであり、かかる機能が過渡時補正禁止
手段に相当する。
【００２７】一方、Ｐ５で基本燃料噴射量Ｔｐが安定し
ている機関の定常運転状態であると判別されたときに
は、Ｐ６へ進み、ＮＯｘセンサ26の出力ＰNOX （ＮＯｘ
濃度）を測定する。そして、Ｐ７では、前記Ｐ６におけ
る測定結果を用い、出力ＰNOX の平均値Ｐ NOX avを演算
する。
ている機関の定常運転状態であると判別されたときに
は、Ｐ６へ進み、ＮＯｘセンサ26の出力ＰNOX （ＮＯｘ
濃度）を測定する。そして、Ｐ７では、前記Ｐ６におけ
る測定結果を用い、出力ＰNOX の平均値Ｐ NOX avを演算
する。
【００２８】また、Ｐ８，Ｐ９では、それぞれ基本燃料
噴射量Ｔｐ，機関回転数Ｎの平均値を求め、Ｐ10では、
前記Ｐ８，Ｐ９で求められた基本燃料噴射量Ｔｐ，機関
回転数Ｎの平均値Ｔｐav, Ｎavに基づいて基準のＮＯｘ
排出量ＳＬを設定する。ここでは、予め前記平均値Ｔｐ
av, Ｎavによって区分される複数の運転領域毎に前記基
準排出量ＳＬが記憶されたマップ（図８参照）が備えら
れており、かかるマップを前記Ｐ８，Ｐ９における演算
結果に基づいて参照することで、現在の運転条件に対応
する基準排出量ＳＬを設定する。
噴射量Ｔｐ，機関回転数Ｎの平均値を求め、Ｐ10では、
前記Ｐ８，Ｐ９で求められた基本燃料噴射量Ｔｐ，機関
回転数Ｎの平均値Ｔｐav, Ｎavに基づいて基準のＮＯｘ
排出量ＳＬを設定する。ここでは、予め前記平均値Ｔｐ
av, Ｎavによって区分される複数の運転領域毎に前記基
準排出量ＳＬが記憶されたマップ（図８参照）が備えら
れており、かかるマップを前記Ｐ８，Ｐ９における演算
結果に基づいて参照することで、現在の運転条件に対応
する基準排出量ＳＬを設定する。
【００２９】上記のＰ10の機能が本実施例における基準
排出量可変設定手段に相当する。次のＰ11では、エアフ
ローメータ６で検出された吸入空気量Ｑａの平均値Ｑａ
avを演算する。そして、Ｐ12では、前記吸入空気量Ｑａ
の平均値Ｑａavと、ＮＯｘセンサ26の出力ＰNOX （ＮＯ
ｘ濃度）の平均値ＰNOX avとを乗算して、ＮＯｘ排出量
相当値（前記吸入空気量Ｑａが単位時間当たりの流量と
して検出されるから、単位時間当たりの排出量）を演算
し、該演算されたＮＯｘ排出量相当値と前記基準排出量
ＳＬとを比較する。
排出量可変設定手段に相当する。次のＰ11では、エアフ
ローメータ６で検出された吸入空気量Ｑａの平均値Ｑａ
avを演算する。そして、Ｐ12では、前記吸入空気量Ｑａ
の平均値Ｑａavと、ＮＯｘセンサ26の出力ＰNOX （ＮＯ
ｘ濃度）の平均値ＰNOX avとを乗算して、ＮＯｘ排出量
相当値（前記吸入空気量Ｑａが単位時間当たりの流量と
して検出されるから、単位時間当たりの排出量）を演算
し、該演算されたＮＯｘ排出量相当値と前記基準排出量
ＳＬとを比較する。
【００３０】上記のＰ12が、本実施例におけるＮＯｘ排
出量演算手段として機能することになる。ここで、演算
されたＮＯｘ排出量相当値が前記基準排出量ＳＬ以下で
ある場合には、ＮＯｘ排出量が必要充分に小さいから、
点火時期の遅角補正の必要はないので、Ｐ14へ進み、基
本点火時期ＡＤＶｏをそのまま最終的な点火時期ＡＤＶ
にセットする。
出量演算手段として機能することになる。ここで、演算
されたＮＯｘ排出量相当値が前記基準排出量ＳＬ以下で
ある場合には、ＮＯｘ排出量が必要充分に小さいから、
点火時期の遅角補正の必要はないので、Ｐ14へ進み、基
本点火時期ＡＤＶｏをそのまま最終的な点火時期ＡＤＶ
にセットする。
【００３１】一方、Ｐ12で、前記演算されたＮＯｘ排出
量相当値が前記基準排出量ＳＬを上回る場合には、許容
レベルを越える量のＮＯｘが排出されているものと推定
し、Ｐ13へ進み、基本点火時期ＡＤＶｏから所定角度Δ
Ａだけ減算して遅角補正した進角値を最終的な点火時期
ＡＤＶにセットする。即ち、ＮＯｘセンサ26で検出され
るＮＯｘ濃度と、エアフローメータ６で検出された吸入
空気量ＱａとからＮＯｘ排出量を推定し、該推定値と許
容レベルとを比較することで、許容レベルを越える量の
ＮＯｘが排出されているときには、点火時期の遅角補正
によってＮＯｘ排出量の低下を図るようになっている。
量相当値が前記基準排出量ＳＬを上回る場合には、許容
レベルを越える量のＮＯｘが排出されているものと推定
し、Ｐ13へ進み、基本点火時期ＡＤＶｏから所定角度Δ
Ａだけ減算して遅角補正した進角値を最終的な点火時期
ＡＤＶにセットする。即ち、ＮＯｘセンサ26で検出され
るＮＯｘ濃度と、エアフローメータ６で検出された吸入
空気量ＱａとからＮＯｘ排出量を推定し、該推定値と許
容レベルとを比較することで、許容レベルを越える量の
ＮＯｘが排出されているときには、点火時期の遅角補正
によってＮＯｘ排出量の低下を図るようになっている。
【００３２】従って、上記実施例によると、ＮＯｘ排出
量を推定演算するから、ＮＯｘ濃度としては比較的低い
状態であっても、排出量としては多くなるような状態に
おいて、点火時期の遅角補正を確実に施してＮＯｘ排出
量を低く抑制することができ、逆に、ＮＯｘ濃度として
は比較的高い状態であっても排出量が許容レベル以下で
あれば点火時期の遅角補正を施さないから、ＮＯｘ排出
量の増大を確実に回避しつつ、無用な点火時期の遅角補
正によって運転性を悪化させることを回避できるもので
ある。
量を推定演算するから、ＮＯｘ濃度としては比較的低い
状態であっても、排出量としては多くなるような状態に
おいて、点火時期の遅角補正を確実に施してＮＯｘ排出
量を低く抑制することができ、逆に、ＮＯｘ濃度として
は比較的高い状態であっても排出量が許容レベル以下で
あれば点火時期の遅角補正を施さないから、ＮＯｘ排出
量の増大を確実に回避しつつ、無用な点火時期の遅角補
正によって運転性を悪化させることを回避できるもので
ある。
【００３３】また、触媒13の下流側でＮＯｘ濃度を検出
し、該検出結果に基づいてＮＯｘ排出量を推定演算する
から、触媒の劣化，機関部品の経時変化（圧縮比変
化），噴射弁・点火装置の劣化等によるＮＯｘ排出量の
増大を高精度に捉えて、効果的にＮＯｘ低減のための制
御を実行させることができる。尚、前記Ｐ12による判定
結果に応じたＰ13又はＰ14における点火時期設定が、本
実施例におけるＮＯｘ排出量制御手段に相当する。
し、該検出結果に基づいてＮＯｘ排出量を推定演算する
から、触媒の劣化，機関部品の経時変化（圧縮比変
化），噴射弁・点火装置の劣化等によるＮＯｘ排出量の
増大を高精度に捉えて、効果的にＮＯｘ低減のための制
御を実行させることができる。尚、前記Ｐ12による判定
結果に応じたＰ13又はＰ14における点火時期設定が、本
実施例におけるＮＯｘ排出量制御手段に相当する。
【００３４】ところで、上記第１実施例では、ＮＯｘ排
出量が基準排出量（許容排出量）を越えると判断された
ときには、点火時期の遅角補正によってＮＯｘ排出量の
低減を図るようにしたが、点火時期の遅角補正の代わり
に、排気還流率（ＥＧＲ率）の増大補正によってもＮＯ
ｘ排出量の低減を図ることができる（図９参照）。そこ
で、ＥＧＲ率の補正制御によってＮＯｘ排出量の増大を
回避する第２実施例を以下に説明する。尚、システムの
全体構成は、図３に示した第１実施例のシステムをその
まま用いるものとする。
出量が基準排出量（許容排出量）を越えると判断された
ときには、点火時期の遅角補正によってＮＯｘ排出量の
低減を図るようにしたが、点火時期の遅角補正の代わり
に、排気還流率（ＥＧＲ率）の増大補正によってもＮＯ
ｘ排出量の低減を図ることができる（図９参照）。そこ
で、ＥＧＲ率の補正制御によってＮＯｘ排出量の増大を
回避する第２実施例を以下に説明する。尚、システムの
全体構成は、図３に示した第１実施例のシステムをその
まま用いるものとする。
【００３５】図10は、第２実施例における制御構成を示
すブロックである。前記図10において、基本ＥＧＲ率演
算手段Ｆは、エアフローメータ６及びクランク角センサ
24の出力に基づいて基本ＥＧＲ率を演算し、また、ＮＯ
ｘ排出量演算手段Ｇは、エアフローメータ６及びＮＯｘ
センサ27の出力に基づいてＮＯｘ排出量を推定演算す
る。そして、ＥＧＲ率演算手段Ｈは、前記基本ＥＧＲ率
演算手段Ｆで演算された基本ＥＧＲ率を、前記ＮＯｘ排
出量演算手段Ｇで演算されたＮＯｘ排出量に基づいて補
正して最終的なＥＧＲ率を演算する一方、該設定したＥ
ＧＲ率に基づいてＥＧＲコントロールソレノイド21をデ
ューティ制御する。
すブロックである。前記図10において、基本ＥＧＲ率演
算手段Ｆは、エアフローメータ６及びクランク角センサ
24の出力に基づいて基本ＥＧＲ率を演算し、また、ＮＯ
ｘ排出量演算手段Ｇは、エアフローメータ６及びＮＯｘ
センサ27の出力に基づいてＮＯｘ排出量を推定演算す
る。そして、ＥＧＲ率演算手段Ｈは、前記基本ＥＧＲ率
演算手段Ｆで演算された基本ＥＧＲ率を、前記ＮＯｘ排
出量演算手段Ｇで演算されたＮＯｘ排出量に基づいて補
正して最終的なＥＧＲ率を演算する一方、該設定したＥ
ＧＲ率に基づいてＥＧＲコントロールソレノイド21をデ
ューティ制御する。
【００３６】尚、前記ＥＧＲ率演算手段Ｈは、後述する
ように、ＮＯｘ排出量が許容レベルを越えると判断した
ときには、ＥＧＲ率を増大補正する機能を有しており、
本実施例において、ＮＯｘ排出量制御手段としての機能
を含むことになる。次に、図11のフローチャートに従っ
て、ＮＯｘ排出量の推定演算に基づくＥＧＲ率の補正制
御を詳細に説明する。
ように、ＮＯｘ排出量が許容レベルを越えると判断した
ときには、ＥＧＲ率を増大補正する機能を有しており、
本実施例において、ＮＯｘ排出量制御手段としての機能
を含むことになる。次に、図11のフローチャートに従っ
て、ＮＯｘ排出量の推定演算に基づくＥＧＲ率の補正制
御を詳細に説明する。
【００３７】尚、図11のフローチャートは、前述した図
６のフローチャートにおける点火時期の処理ステップ
（Ｐ４，Ｐ13，Ｐ14）がＥＧＲ率の処理ステップ（Ｐ2
4，Ｐ33，Ｐ34）に代わっているのみであり、その他の
ステップにおける処理は前記第１実施例と同様にして行
われるので、処理内容の異なるステップ（Ｐ24，Ｐ33，
Ｐ34）についてのみ説明する。
６のフローチャートにおける点火時期の処理ステップ
（Ｐ４，Ｐ13，Ｐ14）がＥＧＲ率の処理ステップ（Ｐ2
4，Ｐ33，Ｐ34）に代わっているのみであり、その他の
ステップにおける処理は前記第１実施例と同様にして行
われるので、処理内容の異なるステップ（Ｐ24，Ｐ33，
Ｐ34）についてのみ説明する。
【００３８】Ｐ24では、基本燃料噴射量Ｔｐと機関回転
数Ｎとに基づいて、ＥＧＲコントロールソレノイド21に
送る制御パルス信号の基本デューティＲｓ（図12参照）
を設定する。尚、本実施例において、制御デューティの
増大はＥＧＲ率の増大方向に一致するものとする。一
方、Ｐ32では、ＮＯｘセンサ26で検出されたＮＯｘ濃度
（Ｐ26，Ｐ27）と、エアフローメータ６で検出された吸
入空気量Ｑａ（Ｐ21，Ｐ31）とに基づいて推定演算され
るＮＯｘ排出量と、基本燃料噴射量Ｔｐ（Ｐ23）と機関
回転数Ｎ（Ｐ22）とからＰ30（基準排出量可変設定手
段）で設定した基準排出量ＳＬとを比較する。尚、前記
Ｐ32におけるＮＯｘ濃度と吸入空気量Ｑａとの乗算処理
が、ＮＯｘ排出量演算手段に相当する。
数Ｎとに基づいて、ＥＧＲコントロールソレノイド21に
送る制御パルス信号の基本デューティＲｓ（図12参照）
を設定する。尚、本実施例において、制御デューティの
増大はＥＧＲ率の増大方向に一致するものとする。一
方、Ｐ32では、ＮＯｘセンサ26で検出されたＮＯｘ濃度
（Ｐ26，Ｐ27）と、エアフローメータ６で検出された吸
入空気量Ｑａ（Ｐ21，Ｐ31）とに基づいて推定演算され
るＮＯｘ排出量と、基本燃料噴射量Ｔｐ（Ｐ23）と機関
回転数Ｎ（Ｐ22）とからＰ30（基準排出量可変設定手
段）で設定した基準排出量ＳＬとを比較する。尚、前記
Ｐ32におけるＮＯｘ濃度と吸入空気量Ｑａとの乗算処理
が、ＮＯｘ排出量演算手段に相当する。
【００３９】そして、推定演算されたＮＯｘ排出量が基
準排出量ＳＬを下回るときには、ＮＯｘ排出量低減のた
めのＥＧＲ率の補正制御は必要ないから、Ｐ34へ進み、
前記基本デューティＲｓをそのまま最終的な制御デュー
ティＲG にセットする。また、推定演算されたＮＯｘ排
出量が基準排出量ＳＬを上回るときには、ＮＯｘ排出量
の低減をＥＧＲ率の増大補正によって図るべく、Ｐ34へ
進み、前記基本デューティＲｓに補正値ＲNOX （例えば
５％）を加算し、該加算結果を最終的な制御デューティ
ＲG にセットする。このＰ34の補正機能が、ＮＯｘ排出
量制御手段に相当する。
準排出量ＳＬを下回るときには、ＮＯｘ排出量低減のた
めのＥＧＲ率の補正制御は必要ないから、Ｐ34へ進み、
前記基本デューティＲｓをそのまま最終的な制御デュー
ティＲG にセットする。また、推定演算されたＮＯｘ排
出量が基準排出量ＳＬを上回るときには、ＮＯｘ排出量
の低減をＥＧＲ率の増大補正によって図るべく、Ｐ34へ
進み、前記基本デューティＲｓに補正値ＲNOX （例えば
５％）を加算し、該加算結果を最終的な制御デューティ
ＲG にセットする。このＰ34の補正機能が、ＮＯｘ排出
量制御手段に相当する。
【００４０】かかる制御デューティＲG の増大補正によ
ってＥＧＲ率を高くすることで、許容レベルを越えてい
るＮＯｘ排出量を低減させることが可能となる。また、
第１実施例における点火時期の遅角補正制御に比して、
トルクの変化をそれほど大きくすることなく、ＮＯｘ排
出量の低減を図ることが可能である。尚、前記第１実施
例の点火時期制御と、上記第２実施例におけるＥＧＲ率
制御とを同時に実行させて、ＮＯｘ排出量の低減を図る
ようにしても良い。
ってＥＧＲ率を高くすることで、許容レベルを越えてい
るＮＯｘ排出量を低減させることが可能となる。また、
第１実施例における点火時期の遅角補正制御に比して、
トルクの変化をそれほど大きくすることなく、ＮＯｘ排
出量の低減を図ることが可能である。尚、前記第１実施
例の点火時期制御と、上記第２実施例におけるＥＧＲ率
制御とを同時に実行させて、ＮＯｘ排出量の低減を図る
ようにしても良い。
【００４１】ところで、上記第１，第２実施例はいずれ
もガソリン機関について述べたが、ディーゼル機関にお
いても、ＮＯｘセンサを用いたＮＯｘ濃度の検出結果に
基づいてＮＯｘ排出量を推定演算させ、該推定結果に基
づいてＮＯｘ排出量の制御を行わせることができ、ディ
ーゼル機関を対象とする第３実施例を以下に説明する。
もガソリン機関について述べたが、ディーゼル機関にお
いても、ＮＯｘセンサを用いたＮＯｘ濃度の検出結果に
基づいてＮＯｘ排出量を推定演算させ、該推定結果に基
づいてＮＯｘ排出量の制御を行わせることができ、ディ
ーゼル機関を対象とする第３実施例を以下に説明する。
【００４２】図13は、ディーゼル機関の噴射ポンプ部を
中心としてシステム構成例を示す図である。この図13に
おいて、ディーゼル機関31の排気通路には、ＮＯｘの転
化作用を有する排気浄化触媒32が介装されており、この
排気浄化触媒32の下流側には排気中のＮＯｘ濃度を検出
するＮＯｘセンサ33が設けられている。
中心としてシステム構成例を示す図である。この図13に
おいて、ディーゼル機関31の排気通路には、ＮＯｘの転
化作用を有する排気浄化触媒32が介装されており、この
排気浄化触媒32の下流側には排気中のＮＯｘ濃度を検出
するＮＯｘセンサ33が設けられている。
【００４３】一方、ディーゼル機関31に設けられた噴射
ポンプシステムは、マイクロコンピュータを内蔵したコ
ントロールユニット34によって、噴射量と噴射時期とが
制御されるようになっている。前記コントロールユニッ
ト34には、着火時期センサ35，ポンプ角センサ36，クラ
ンク角センサ37（機関回転数検出手段）及び前記ＮＯｘ
センサ33からの検出信号が入力されるようになってお
り、噴射量の制御は、電磁スピル弁38を開弁制御によっ
て燃料の圧送を終わらせて行われ、また、噴射時期の制
御は、タイミングコントロールバルブ39を開閉すること
でタイマピストンに作用するポンプ内圧を制御して行わ
れる。
ポンプシステムは、マイクロコンピュータを内蔵したコ
ントロールユニット34によって、噴射量と噴射時期とが
制御されるようになっている。前記コントロールユニッ
ト34には、着火時期センサ35，ポンプ角センサ36，クラ
ンク角センサ37（機関回転数検出手段）及び前記ＮＯｘ
センサ33からの検出信号が入力されるようになってお
り、噴射量の制御は、電磁スピル弁38を開弁制御によっ
て燃料の圧送を終わらせて行われ、また、噴射時期の制
御は、タイミングコントロールバルブ39を開閉すること
でタイマピストンに作用するポンプ内圧を制御して行わ
れる。
【００４４】次に、ＮＯｘ排出量の推定演算に基づいて
噴射時期を補正制御する制御機能を、図14のブロック図
に従って説明する。図14のブロック図において、基本噴
射時期演算手段Ｊは、ポンプ角センサ36及びクランク角
センサ37の出力に基づいて基本噴射時期を演算する。ま
た、ＮＯｘ排出量演算手段Ｋは、クランク角センサ37及
びＮＯｘセンサ33の出力に基づいてＮＯｘ排出量を推定
演算する。そして、噴射時期演算手段Ｌは、前記演算さ
れた基本噴射時期をＮＯｘ排出量の推定演算結果に基づ
いて補正して最終的な噴射時期を演算し、該演算された
噴射時期に基づいてタイミングコントロールバルブ39を
開閉制御して、噴射時期を制御する。
噴射時期を補正制御する制御機能を、図14のブロック図
に従って説明する。図14のブロック図において、基本噴
射時期演算手段Ｊは、ポンプ角センサ36及びクランク角
センサ37の出力に基づいて基本噴射時期を演算する。ま
た、ＮＯｘ排出量演算手段Ｋは、クランク角センサ37及
びＮＯｘセンサ33の出力に基づいてＮＯｘ排出量を推定
演算する。そして、噴射時期演算手段Ｌは、前記演算さ
れた基本噴射時期をＮＯｘ排出量の推定演算結果に基づ
いて補正して最終的な噴射時期を演算し、該演算された
噴射時期に基づいてタイミングコントロールバルブ39を
開閉制御して、噴射時期を制御する。
【００４５】尚、前記噴射時期演算手段Ｌは、ＮＯｘ排
出量が許容レベルを越えていると判断したときに、噴射
時期を遅角してＮＯｘ排出量の低減を図るので、本実施
例において噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段として
の機能を含む。ここで、上記図14に示す構成によって行
われる噴射時期制御の様子を、図15のフローチャートに
従って詳細に説明する。
出量が許容レベルを越えていると判断したときに、噴射
時期を遅角してＮＯｘ排出量の低減を図るので、本実施
例において噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段として
の機能を含む。ここで、上記図14に示す構成によって行
われる噴射時期制御の様子を、図15のフローチャートに
従って詳細に説明する。
【００４６】図15のフローチャートにおいて、Ｐ41で
は、ポンプ角センサ36の出力に基づいてポンプ角θｐの
検出を行い、次のＰ42では、クランク角センサ37の出力
に基づいて機関回転数Ｎの検出を行う。そして、Ｐ43で
は、機関回転数Ｎとポンプ角θｐとに基づいて噴射量Ｇ
ｉを設定する。前記噴射量Ｇｉの設定は、予め機関回転
数Ｎとポンプ角θｐとによって複数に区分される運転領
域毎に噴射量Ｇｉを記憶したマップを参照して行われ
る。
は、ポンプ角センサ36の出力に基づいてポンプ角θｐの
検出を行い、次のＰ42では、クランク角センサ37の出力
に基づいて機関回転数Ｎの検出を行う。そして、Ｐ43で
は、機関回転数Ｎとポンプ角θｐとに基づいて噴射量Ｇ
ｉを設定する。前記噴射量Ｇｉの設定は、予め機関回転
数Ｎとポンプ角θｐとによって複数に区分される運転領
域毎に噴射量Ｇｉを記憶したマップを参照して行われ
る。
【００４７】更に、Ｐ44では、機関回転数Ｎと噴射量Ｇ
ｉとに基づいて基本噴射時期Ｔioを設定する。前記基本
噴射時期Ｔioの設定は、予め機関回転数Ｎと噴射量Ｇｉ
とによって複数に区分される運転領域毎に基本噴射時期
Ｔioを記憶したマップ（図16参照）を参照して行われ
る。尚、基本噴射時期Ｔioを、ポンプ角と機関回転数Ｎ
とに基づいて設定させる構成であっても良い。
ｉとに基づいて基本噴射時期Ｔioを設定する。前記基本
噴射時期Ｔioの設定は、予め機関回転数Ｎと噴射量Ｇｉ
とによって複数に区分される運転領域毎に基本噴射時期
Ｔioを記憶したマップ（図16参照）を参照して行われ
る。尚、基本噴射時期Ｔioを、ポンプ角と機関回転数Ｎ
とに基づいて設定させる構成であっても良い。
【００４８】次のＰ45では、ポンプ角θｐの変化割合Δ
θｐと所定値とを比較することで、ディーゼル機関31の
定常状態を判定する（過渡状態判別手段）。ポンプ角θ
ｐの変化が大きなディーゼル機関の過渡運転状態では、
高精度のＮＯｘ排出量を演算させることができないの
で、Ｐ54へ進んで基本噴射時期Ｔioをそのまま最終的な
噴射時期Ｔｉにセットする（過渡時補正禁止手段）。
θｐと所定値とを比較することで、ディーゼル機関31の
定常状態を判定する（過渡状態判別手段）。ポンプ角θ
ｐの変化が大きなディーゼル機関の過渡運転状態では、
高精度のＮＯｘ排出量を演算させることができないの
で、Ｐ54へ進んで基本噴射時期Ｔioをそのまま最終的な
噴射時期Ｔｉにセットする（過渡時補正禁止手段）。
【００４９】一方、ポンプ角θｐの変化が小さいディー
ゼル機関の定常運転状態では、Ｐ46へ進み、ＮＯｘセン
サ33の出力ＰNOX （ＮＯｘ濃度）を測定する。そして、
Ｐ47では、前記Ｐ46における測定結果を用い、出力Ｐ
NOX の平均値Ｐ NOX avを演算する。また、Ｐ48，Ｐ49で
は、それぞれポンプ角θｐ，機関回転数Ｎの平均値を求
め、Ｐ50（基準排出量可変設定手段）では、前記Ｐ48，
Ｐ49で求められたポンプ角θｐ（機関負荷代表値），機
関回転数Ｎの平均値θｐav, Ｎavに基づいて基準のＮＯ
ｘ排出量ＳＬを設定する。ここでは、予め前記平均値θ
ｐav, Ｎavによって区分される複数の運転領域毎に前記
基準排出量ＳＬが記憶されたマップが備えられており、
かかるマップを前記Ｐ48，Ｐ49における演算結果に基づ
いて参照することで、現在の運転条件に対応する基準排
出量ＳＬを設定する。尚、噴射量Ｇｉと機関回転数Ｎと
から基準排出量ＳＬを設定させるようにしても良い（図
17参照）。
ゼル機関の定常運転状態では、Ｐ46へ進み、ＮＯｘセン
サ33の出力ＰNOX （ＮＯｘ濃度）を測定する。そして、
Ｐ47では、前記Ｐ46における測定結果を用い、出力Ｐ
NOX の平均値Ｐ NOX avを演算する。また、Ｐ48，Ｐ49で
は、それぞれポンプ角θｐ，機関回転数Ｎの平均値を求
め、Ｐ50（基準排出量可変設定手段）では、前記Ｐ48，
Ｐ49で求められたポンプ角θｐ（機関負荷代表値），機
関回転数Ｎの平均値θｐav, Ｎavに基づいて基準のＮＯ
ｘ排出量ＳＬを設定する。ここでは、予め前記平均値θ
ｐav, Ｎavによって区分される複数の運転領域毎に前記
基準排出量ＳＬが記憶されたマップが備えられており、
かかるマップを前記Ｐ48，Ｐ49における演算結果に基づ
いて参照することで、現在の運転条件に対応する基準排
出量ＳＬを設定する。尚、噴射量Ｇｉと機関回転数Ｎと
から基準排出量ＳＬを設定させるようにしても良い（図
17参照）。
【００５０】次のＰ51では、前記演算された機関回転数
Ｎの平均値Ｎavを、ディーゼル機関31における吸入空気
量Ｑａに換算する。これは、ディーゼル機関の場合は、
吸入空気量は機関回転数Ｎに比例するためである。そし
て、Ｐ52では、前記Ｐ51で換算された吸入空気量Ｑａ
と、ＮＯｘセンサ26の出力ＰNOX （ＮＯｘ濃度）の平均
値ＰNOX avとを乗算して、ＮＯｘ排出量相当値を演算
し、該演算されたＮＯｘ排出量相当値と前記基準排出量
ＳＬとを比較する。尚、上記Ｐ52において、機関回転数
から換算した吸入空気量ＱａとＮＯｘセンサ出力とを乗
算する処理が、ＮＯｘ排出量演算手段としての機能に相
当する。
Ｎの平均値Ｎavを、ディーゼル機関31における吸入空気
量Ｑａに換算する。これは、ディーゼル機関の場合は、
吸入空気量は機関回転数Ｎに比例するためである。そし
て、Ｐ52では、前記Ｐ51で換算された吸入空気量Ｑａ
と、ＮＯｘセンサ26の出力ＰNOX （ＮＯｘ濃度）の平均
値ＰNOX avとを乗算して、ＮＯｘ排出量相当値を演算
し、該演算されたＮＯｘ排出量相当値と前記基準排出量
ＳＬとを比較する。尚、上記Ｐ52において、機関回転数
から換算した吸入空気量ＱａとＮＯｘセンサ出力とを乗
算する処理が、ＮＯｘ排出量演算手段としての機能に相
当する。
【００５１】ここで、演算されたＮＯｘ排出量相当値が
前記基準排出量ＳＬ以下である場合には、ＮＯｘ排出量
が必要充分に小さいから、噴射時期の遅角補正の必要は
ないので、Ｐ54へ進み、基本噴射時期Ｔioを最終的な噴
射時期Ｔｉにセットする。一方、Ｐ52で、前記演算され
たＮＯｘ排出量相当値が前記基準排出量ＳＬを上回る場
合には、許容レベルを越える量のＮＯｘが排出されてい
るものと推定し、Ｐ53へ進み、基本噴射時期Ｔioから所
定値ΔＴを減算することで噴射時期Ｔｉの遅角補正を行
う。上記Ｐ53における噴射時期の遅角補正が、本実施例
における噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段に相当す
る。
前記基準排出量ＳＬ以下である場合には、ＮＯｘ排出量
が必要充分に小さいから、噴射時期の遅角補正の必要は
ないので、Ｐ54へ進み、基本噴射時期Ｔioを最終的な噴
射時期Ｔｉにセットする。一方、Ｐ52で、前記演算され
たＮＯｘ排出量相当値が前記基準排出量ＳＬを上回る場
合には、許容レベルを越える量のＮＯｘが排出されてい
るものと推定し、Ｐ53へ進み、基本噴射時期Ｔioから所
定値ΔＴを減算することで噴射時期Ｔｉの遅角補正を行
う。上記Ｐ53における噴射時期の遅角補正が、本実施例
における噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段に相当す
る。
【００５２】ディーゼル機関31において噴射時期を遅角
補正すれば、ＮＯｘ排出量の低減が図られるから、ディ
ーゼル機関31において許容レベルを越えるＮＯｘ排出量
の発生を速やかに回避できる。尚、ディーゼル機関にお
ける噴射ポンプ部の構成を図13に示したものに限定する
ものでないことは明らかであり、少なくとも噴射時期を
可変制御できる構成のディーゼル機関であれば良い。
補正すれば、ＮＯｘ排出量の低減が図られるから、ディ
ーゼル機関31において許容レベルを越えるＮＯｘ排出量
の発生を速やかに回避できる。尚、ディーゼル機関にお
ける噴射ポンプ部の構成を図13に示したものに限定する
ものでないことは明らかであり、少なくとも噴射時期を
可変制御できる構成のディーゼル機関であれば良い。
【００５３】また、上記各実施例において、ＮＯｘ排出
量が許容レベル以下とならない場合には、点火時期，Ｅ
ＧＲ率，噴射時期の補正量を累積的に増大させる構成と
しても良く、この場合には、補正量にリミット値を設け
ることが好ましい。
量が許容レベル以下とならない場合には、点火時期，Ｅ
ＧＲ率，噴射時期の補正量を累積的に増大させる構成と
しても良く、この場合には、補正量にリミット値を設け
ることが好ましい。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
単位時間当たりのＮＯｘ排出量を推定し、該推定された
ＮＯｘ排出量が基準排出量（許容レベル）を越えるとき
には、点火時期，排気還流量又はディーゼル機関におけ
る噴射時期を補正制御してＮＯｘ排出量の低減を図るよ
うにしたので、運転性の低下を最小限にしてＮＯｘ排出
量の増大を回避することができると共に、触媒劣化，機
関部品の経時変化，噴射弁・点火装置の劣化等によるＮ
Ｏｘ排出量の増大を精度良く捉えて、ＮＯｘ排出量の増
大を確実に回避できるという効果がある。また、ＮＯｘ
排出量の推定精度が悪化する機関の過渡状態において、
ＮＯｘ排出量に基づく補正制御を禁止するようにしたの
で、誤補正の発生を回避できるという効果がある。
単位時間当たりのＮＯｘ排出量を推定し、該推定された
ＮＯｘ排出量が基準排出量（許容レベル）を越えるとき
には、点火時期，排気還流量又はディーゼル機関におけ
る噴射時期を補正制御してＮＯｘ排出量の低減を図るよ
うにしたので、運転性の低下を最小限にしてＮＯｘ排出
量の増大を回避することができると共に、触媒劣化，機
関部品の経時変化，噴射弁・点火装置の劣化等によるＮ
Ｏｘ排出量の増大を精度良く捉えて、ＮＯｘ排出量の増
大を確実に回避できるという効果がある。また、ＮＯｘ
排出量の推定精度が悪化する機関の過渡状態において、
ＮＯｘ排出量に基づく補正制御を禁止するようにしたの
で、誤補正の発生を回避できるという効果がある。
【図１】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図２】本発明の基本構成を示すブロック図。
【図３】第１，第２実施例に共通のシステム構成を示す
図。
図。
【図４】実施例におけるＮＯｘセンサの特性を示す線
図。
図。
【図５】第１実施例の制御構成を示すブロック図。
【図６】第１実施例の制御内容を示すフローチャート。
【図７】基本点火時期のマップを示す図。
【図８】第１実施例における基準排出量マップを示す
図。
図。
【図９】ＥＧＲ率とＮＯｘ濃度との関係を示す線図。
【図10】第２実施例の制御構成を示すブロック図。
【図11】第２実施例の制御内容を示すフローチャート。
【図12】基本ＥＧＲ率のマップを示す図。
【図13】第３実施例のシステム構成を示す図。
【図14】第３実施例の制御構成を示すブロック図。
【図15】第３実施例の制御内容を示すフローチャート。
【図16】基本噴射時期のマップを示す図。
【図17】第３実施例における基準排出量マップを示す
図。
図。
１ 内燃機関 ６ エアフローメータ ９ 燃料噴射弁 10 コントロールユニット 13 排気浄化触媒 21 ＥＧＲコントロールソレノイド 24 クランク角センサ 25 パワトラユニット 26 点火栓 27 ＮＯｘセンサ 31 ディーゼル機関 32 排気浄化触媒 33 ＮＯｘセンサ 34 コントロールユニット 35 着火時期センサ 36 ポンプ角センサ 37 クランク角センサ 38 電磁スピル弁 39 タイミングコントロールバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３２２Ｃ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｅ
Claims (3)
- 【請求項１】機関の排気通路に介装され少なくとも排気
中のＮＯｘを転化する排気浄化触媒と、 該排気浄化触媒の下流側で排気中のＮＯｘ濃度を検出す
るＮＯｘセンサと、 機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、 前記ＮＯｘセンサで検出されたＮＯｘ濃度と前記吸入空
気量検出手段で検出された吸入空気量とに基づいて単位
時間当たりのＮＯｘ排出量を演算するＮＯｘ排出量演算
手段と、 該ＮＯｘ排出量演算手段で演算された単位時間当たりの
ＮＯｘ排出量と基準排出量との比較に基づいて機関にお
ける点火時期と排気還流率との少なくとも一方を補正制
御するＮＯｘ排出量制御手段と、機関の過渡状態を判別する過渡状態判別手段と、 該過渡状態判別手段で機関の過渡状態が判別されたとき
に、前記ＮＯｘ排出量制御手段による前記補正制御を禁
止する過渡時補正禁止手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の制御装
置。 - 【請求項２】機関がディーゼル機関であって、 機関の排気通路に介装され少なくとも排気中のＮＯｘを
転化する排気浄化触媒と、 該排気浄化触媒の下流側で排気中のＮＯｘ濃度を検出す
るＮＯｘセンサと、 機関の回転数を検出する機関回転数検出手段と、 前記ＮＯｘセンサで検出されたＮＯｘ濃度と前記機関回
転数検出手段で検出された機関回転数とに基づいて単位
時間当たりのＮＯｘ排出量を演算するＮＯｘ排出量演算
手段と、 該ＮＯｘ排出量演算手段で演算された単位時間当たりの
ＮＯｘ排出量と基準排出量とを比較して燃料の噴射時期
を補正制御する噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段
と、機関の過渡状態を判別する過渡状態判別手段と、 該過渡状態判別手段で機関の過渡状態が判別されたとき
に、前記噴射時期によるＮＯｘ排出量制御手段による前
記補正制御を禁止する過渡時補正禁止手段と、 を含んで構成されたことを特徴とする内燃機関の制御装
置。 - 【請求項３】前記基準排出量を機関負荷と機関回転数と
に基づいて可変設定する基準排出量可変設定手段を設け
たことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の
内燃機関の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5213907A JP2936970B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5213907A JP2936970B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0763151A JPH0763151A (ja) | 1995-03-07 |
| JP2936970B2 true JP2936970B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=16647007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5213907A Expired - Fee Related JP2936970B2 (ja) | 1993-08-30 | 1993-08-30 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2936970B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6487851B1 (en) | 1999-04-06 | 2002-12-03 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
| US6360530B1 (en) * | 2000-03-17 | 2002-03-26 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for measuring lean-burn engine emissions |
| JP3927395B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2007-06-06 | 株式会社日立製作所 | 圧縮着火エンジンの制御装置 |
| JP2005226560A (ja) * | 2004-02-13 | 2005-08-25 | Hino Motors Ltd | エンジンの排ガス浄化装置 |
| US9291143B2 (en) | 2011-10-24 | 2016-03-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Spark ignition internal combustion engine and control method of spark ignition internal combustion engine |
| JP2014015871A (ja) * | 2012-07-06 | 2014-01-30 | Hino Motors Ltd | Ｅｇｒ装置 |
| JP2016133096A (ja) | 2015-01-22 | 2016-07-25 | いすゞ自動車株式会社 | 排気浄化システム |
| JP6267279B2 (ja) * | 2016-06-17 | 2018-01-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| JP6267280B2 (ja) * | 2016-06-17 | 2018-01-24 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1993
- 1993-08-30 JP JP5213907A patent/JP2936970B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0763151A (ja) | 1995-03-07 |
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