JP4322952B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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図1は本発明の一実施形態にかかる内燃機関(以下「エンジン」という)及びその制御装置の全体構成を示す図である。エンジン1は、シリンダ内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンであり、各気筒に燃料噴射弁12が設けられている。燃料噴射弁12は、電子制御ユニット(以下「ECU」という)20に電気的に接続されており、燃料噴射弁12の開弁時間は、ECU20により制御される。
吸気管2は、スロットル弁13の下流側において各気筒に対応して分岐し、分岐した吸気管2のそれぞれは、2つの吸気ポート2A、2Bに分岐する。なお、図1には1つの気筒に対応する構成のみが示される。
また、吸気ポート2B内には、当該吸気ポート2Bを介して吸入される空気量を制限してエンジン1の燃焼室にスワールを発生させるスワール制御弁(以下「SCV」という)14が設けられている。SCV14の弁開度(以下「SCV開度」という)SOは、図示しないSCV駆動装置を介してECU20により制御される。SCV駆動装置は、スロットル弁駆動装置15と同様に構成されている。
排気管4の、タービン10の下流側には、比例型空燃比センサ(以下「LAFセンサ」という)23が設けられ、LAFセンサ23の下流側には、NOx浄化装置11が設けられている。LAFセンサ23は排気中の酸素濃度(空燃比)にほぼ比例した検出信号をECU20に供給する。
このように、本実施形態では、空燃比のリッチ化を行う際、スロットル弁駆動装置15が故障しているときには、SCV開度SOや過給圧PCHを制御して、吸入空気量GAをリッチ化目標吸入空気量TGAまで減少させるようにしている。
空燃比のリッチ化を行う際、スロットル弁駆動装置15が正常であれば、スロットル弁開度THを制御して、吸入空気量GAを容易に減少させることができるため、空燃比は、リッチ化度合の大きな空燃比(例えば、12.0程度(以下「正常時目標空燃比AFCMDN」という))に設定される。ここで、単位時間当たりの還元成分の供給量は、空燃比がリッチ側になるに従い増加するので、空燃比のリッチ化を行う際、スロットル弁駆動装置15が正常であれば、ラインLNで示すように、還元成分積算量ΣQRは比較的速い速度で増加する。このとき、還元成分積算量ΣQRが要求還元成分量ΣRQRに達するまでに必要なリッチ化継続時間はTRNであり、以下「正常時リッチ化時間」という。
続く、ステップS31では、正常時目標空燃比AFCMDNを、目標空燃比AFCMDとして設定する。正常時目標空燃比AFCMDNは、上述したように、リッチ化度合の大きい値に設定されている。
続く、ステップS26では、故障時目標空燃比AFCMDFを、目標空燃比AFCMDとして設定する。故障時目標空燃比AFCMDFは、上述したように、ステップS31で設定される正常時目標空燃比AFCMDNに比して、リーン側に設定されている。ステップS26実行後は、前記ステップS32進む。
また本発明は、クランク軸を鉛直方向とした船外機などのような船舶推進機用エンジンなどの制御にも適用が可能である。
2 吸気管
4 排気管
8 ターボチャージャ
9 コンプレッサ
10 タービン
11 NOx浄化装置(排気浄化手段)
13 スロットル弁(吸入空気量制御手段)
14 スワール制御弁(流量制御手段)
15 スロットル弁駆動装置(吸入空気量制御手段)
20 電子制御ユニット(故障時制御手段、故障検出手段、リッチ化手段)
25 アクセルセンサ
26 クランク角度位置センサ
Claims (1)
- 1つの気筒に対応して複数の吸気ポートが設けられた内燃機関の制御装置であって、前記機関の排気系に設けられ、排気を浄化する排気浄化手段と、前記複数の吸気ポートの集合部より上流の吸気管に設けられ、前記機関に吸入される空気量を制御する吸入空気量制御手段と、該吸入空気量制御手段の開度を減少させて、前記排気浄化手段に流入する排気の空燃比をリッチ化するリッチ化手段と、前記複数の吸気ポートの一部に設けられ、該一部の吸気ポートを介して前記機関に吸入される空気量を制御する流量制御手段とを備える内燃機関の制御装置において、
前記吸入空気量制御手段の故障を検出する故障検出手段と、
前記排気の空燃比のリッチ化において、前記吸入空気量制御手段の故障が検出されたときには、前記機関に吸入される空気量を、前記流量制御手段により減少させる故障時制御手段と、
前記排気の空燃比のリッチ化において、前記吸入空気量制御手段の故障が検出されたときには、前記リッチ化手段によりリッチ化を行う時間より長い時間に亘って前記排気の空燃比のリッチ化を行う故障時リッチ化手段とを備え、
前記故障時リッチ化手段によるリッチ化に適用される空燃比は、前記吸入空気量制御手段の故障が検出されていないときのリッチ化に適用される空燃比より、リーン側の値に設定されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
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