JP4682906B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の運転制御に関し、特に、ＮＯｘ排出量の増大を防止するための制御に関する。

ディーゼルエンジンやリーンバーン運転を行うガソリンエンジン等の内燃機関において、機関から排出されるＮＯｘを、排気通路に設けたリーンＮＯｘ触媒によりＨＣを用いて浄化する技術が知られている。

リーンＮＯｘ触媒を備える機関においては、リーンＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘの量の検知、ＮＯｘ還元時に機関から排出するＨＣ量の制御、及びリーンＮＯｘ触媒のベッド温度等の制御を行うことにより、大気中に放出されるＮＯｘ排出量（以下、テールパイプＮＯｘ排出量という）の低減を図っている。

ところで、リーンＮＯｘ触媒は活性化温度以下では排気浄化効率が低下してしまい、また、過剰に高温になった場合には性能が劣化するおそれがある。

例えば、駆動源として上記機関の他にモータを備えるハイブリッド車両においては、バッテリに所定の充電量が確保されている状態では、燃費性能向上を図るために機関の出力を低下させモータの出力を増大させる、いわゆるアシスト走行が行われる。これにより、機関の排気温度が低下し、リーンＮＯｘ触媒の温度が活性化温度以下に低下してしまうおそれがある。

この問題を解決するために、ハイブリッド車両において排気浄化触媒が所定温度以下の場合には、モータを駆動するのに十分な充電量があってもモータアシスト運転を行わず、リーンＮＯｘ触媒を活性化温度に保つ技術が特許文献１に記載されている。また、特許文献１には、リーンＮＯｘ触媒が所定温度以上の場合にはモータの出力を増やすことにより機関出力を低減させて、過剰に高温になることを防止する技術も記載されている。

また、例えば、コースト走行時等に燃料噴射を停止する、いわゆるフューエルカット制御を行う機関において、高負荷運転からの減速時にフューエルカット制御が実行されると、リーンＮＯｘ触媒が高温かつ酸素過剰な雰囲気に曝されることとなり、排気性能の劣化を招くおそれがある。

この問題を解決するために、リーンＮＯｘ触媒が所定温度以上の場合には、フューエルカット制御の実行を禁止する技術が特許文献２に記載されている。
特開２０００−９７０６３号公報 特開平７−１９７８３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された制御では、モータアシスト量を減少させることで機関出力が増大する。また、特許文献２に記載された制御では、フューエルカット制御を禁止するため、機関で燃焼が行われることとなる。

したがって、特許文献１、特許文献２のいずれにおいても、機関から排出される排気の絶対量が増大し、機関から排出されるＮＯｘ量は増加する。このため、上記制御によってリーンＮＯｘ触媒を排気浄化効率の高い状態に維持しても、テールパイプＮＯｘ排出量は増加するおそれがある。

すなわち、機関の運転状態が変化することによって、テールパイプＮＯｘ排出量を決定する因子の一つであるベッド温度が低下した場合には、ベッド温度を上昇させるための制御するのみであり、その制御によってテールパイプＮＯｘ排出量がどのように変化するかを考慮していない。

そこで、本発明では、リーンＮＯｘ触媒を備える機関において、運転状態等が変化した場合にもテールパイプＮＯｘ排出量の増加を防止することを目的とする。

本発明の内燃機関の制御装置は、リーンＮＯｘ触媒のベッド温度検知手段と、機関から排出されるＮＯｘ量（機関排出ＮＯｘ量）を検知する手段と、機関から排出される排気中のＮＯｘの濃度（機関排出ＮＯｘ濃度）を検知する手段と、ベッド温度、機関排出ＮＯｘ量及び機関排出ＮＯｘ濃度に基づいて現在の前記リーンＮＯｘ触媒通過後のＮＯｘ量（テールパイプＮＯｘ排出量）を算出するＮＯｘ排出量算出手段と、ベッド温度、機関排出ＮＯｘ量及びＮＯｘ濃度の各目標値に基づいて運転点ごとにテールパイプＮＯｘ排出量の目標値（目標ＮＯｘ排出量）を設定する手段と、運転点変更手段と、を備え、ベッド温度、機関排出ＮＯｘ量又は機関排出ＮＯｘ濃度の少なくともいずれか一つを変化させることにより、現在のテールパイプＮＯｘ排出量が目標ＮＯｘ排出量より少なくするよう運転点を変更する。

本発明によれば、テールパイプＮＯｘ排出量が目標ＮＯｘ排出量からずれた場合に、テールパイプＮＯｘ排出量を決定する因子であるベッド温度、機関排出ＮＯｘ量又は機関排出ＮＯｘ濃度のいずれが目標値に対してずれたかによらず、結果的にテールパイプＮＯｘ排出量が目標ＮＯｘ排出量より少なくなるように運転点を変更するので、機関の運転状態が変化した場合にも、テールパイプＮＯｘ排出量が増大することを防止することができる。

以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図1は本実施形態のシステム構成の概略図である。１はディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）、２は無段変速機（ＣＶＴ）、３は排気マニホールド、４は排気通路、５はリーンＮＯｘ触媒、６はテールパイプ、１２はコントロールユニットである。

エンジン１から排出された排気は、排気マニホールド３で集合して排気通路４に流入する。そして、排気通路４に介装したリーンＮＯｘ触媒５にて浄化されて、テールパイプ６を介して大気中に放出される。

コントロールユニット１２には、図示しないクランクシャフトの回転角に基づいてエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ８、吸入空気量を検知するエアフローセンサ９、図示しないアクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ１０、そして排気通路４のリーンＮＯｘ触媒５より上流側に設けて排気の空燃比を検出するλセンサ７等の運転状態検出手段としての各センサの検出値やベッド温度検知手段としてのベッド温度センサ１１の検出値が入力され、これらの検出値に基づいて、例えば燃料噴射量、燃料噴射時期及び点火時期の設定、無段変速機２の変速比変更、図示しない吸気絞り弁の開度制御等の種々の制御を行う。

また、コントロールユニット１２は、機関排出ＮＯｘ量検知手段、ＮＯｘ濃度検知手段、ＮＯｘ排出量算出手段として、上記の運転状態検出手段の検出値に基づいて、機関排出ＮＯｘ量、ＮＯｘ濃度、テールパイプＮＯｘ排出量の検知を行う。さらに、目標ベッド温度設定手段、目標機関排出ＮＯｘ量設定手段、目標ＮＯｘ濃度設定手段、目標ＮＯｘ排出量設定手段、運転点変更手段として、前記各目標値の設定を行う。

リーンＮＯｘ触媒５は、排気の空燃比が理論空燃比よりもリーン側にあるときには排気中のＮＯｘを吸蔵し、排気の空燃比が理論空燃比よりもリッチ側になると、吸蔵したＮＯｘを脱離させる機能を有する。そして、リーン空燃比での運転時に発生するＮＯｘを吸蔵しておき、このＮＯｘ吸蔵量が飽和状態に達する前に排気の空燃比を一時的に理論空燃比よりもリッチ側にしてＨＣを供給し、このＨＣでＮＯｘを還元浄化する。空燃比を一時的に理論空燃比よりもリッチ側にする方法としては、主噴射時の燃料噴射量を増量する、いわゆるリッチスパイクや、主噴射の後にさらに少量の燃料噴射を行う、いわゆるポスト噴射が公知である。

ところで、リーンＮＯｘ触媒５はベッド温度が活性化温度以下になると、十分な浄化効率を発揮することができなくなる。そこで、一般的には、十分な浄化効率を発揮する温度として目標ベッド温度を定め、ベッド温度が目標ベッド温度から外れた場合には、目標ベッド温度に戻すように制御している。例えば、ベッド温度が目標ベッド温度よりも低くなった場合には、燃料噴射時期の遅角化やポスト噴射等によって排気温度を上昇させて、ベッド温度を目標ベッド温度まで上昇させることができる。

しかし、ポスト噴射等を行うと、エンジン１から排出されるＮＯｘの絶対量は増加することとなるので、ベッド温度を目標ベッド温度に保つことで高い浄化効率を維持しても、テールパイプ６を介して大気中に排出される排気中（以下、テールパイプエミッション（ＴＰＥ）という）のＮＯｘ成分は、却って増加してしまうおそれがある。

そこで、コントロールユニット１２では、後述する排気指標Ｘを用いてＴＰＥのＮＯｘ排出量の増加を防止するための制御を実行する。

まず、ＮＯｘ排出量の指標となる排気指標Ｘを以下のようにして設定する。

ＥＯＥのＮＯｘ排出量（ＮＯｘ（ＥＯＥ））とＴＰＥのＮＯｘ排出量（ＮＯｘ（ＴＰＥ））の関係は次式（１）のように表すことができる。

ＮＯｘ（ＴＰＥ）＝ＮＯｘ（ＥＯＥ）・（１−ｑ） ・・・（１）
ここで、ｑは吸着量[ｇ／（ｇ−吸着剤）]であり、飽和吸着量ｑ_sを用いて次式（２）のように表すことができる
ｑ＝（ｑ_s・ｂ・Ｐ）／（１＋ｂ・Ｐ） ・・・（２）
但し、Ｐ：ＮＯｘの分圧、ｂ＝（吸着速度定数ｋａ）／（脱離速度定数ｋｂ）
そして、ｋａ、ｋｂはそれぞれ式（３）、（４）のように表される。

ｋａ＝Ａ_aｅｘｐ（−Ｅ_a／ＲＴ） ・・・（３）
ｋｂ＝Ａ_bｅｘｐ（−Ｅ_b／ＲＴ） ・・・（４）
Ｅ_a，Ｅ_b：活性化エネルギー
上記の式（１）〜（４）より、ＴＰＥのＮＯｘ排出量は、ＥＯＥのＮＯｘ排出量、排気中のＮＯｘの分圧（濃度）、排気温度から求まることがわかる。

そして、式（１）に式（２）を代入すると次式（５）が導かれる。

ＮＯｘ（ＴＰＥ）＝ＮＯｘ（ＥＯＥ）・｛１＋（１−ｑ_s）ｂＰ｝／（１＋ｂＰ）・・・（５）
式（５）において、ｑ_sはリーンＮＯｘ触媒５の仕様によって定まる定数である。したがって、ＮＯｘ（ＥＯＥ）・ｂＰ／（１＋ｂＰ）の値が同じであれば、ＥＯＥのＮＯｘ排出量、排気中のＮＯｘの分圧（濃度）、排気温度の３つの因子が異なっていても、理論上、ＴＰＥの値は変わらないこととなる。そこで、ＮＯｘ（ＥＯＥ）・ｂＰ／（１＋ｂＰ）の値を排気指標Ｘとする。

そして、運転点ごとの排気指標の目標値ｔＸを予め設定しておき、実際の排気指標ｒＸが目標値ｔＸに近づくように図２に示すフローチャートにしたがって運転点を変更する。

以下、図２のステップに従って説明する。

ステップＳ１０１では、エンジン回転数センサ８、エアフローセンサ９、アクセル開度センサ１０等の検出値に基づいて、現在の運転状態を検出する。現在の運転点を運転点Ａとする。

ステップＳ１０２では、運転点Ａにおける排気指標ｒＸ_Aを算出する。ＥＯＥのＮＯｘ排出量及び分圧（濃度）は、これらをエンジントルク及びエンジン回転数に割り付けたマップを予め作成しておき、ステップＳ１０１で検出した運転状態に基づいて検索することにより求まる。

ステップＳ１０３では、運転点Ａにおける排気指標ｒＸ_Aを運転点Ａにおける目標排気指標ｔＸ_Aと比較する。ここでは、目標排気指標ｔＸ_Aよりもやや大きい値となるように係数ａ^*を乗じたものとの比較を行う。係数ａ^*を乗じたものと比較することにより、排気指標ｒＸが目標値ｔＸから一時的かつ微少量だけ悪化する場合等には、後述する演算を実行せずに済み、コントロールユニット１２の演算負荷を軽減することができる。なお、目標排気指標ｔＸ_Aは、上述したように予め運転点ごとに設定しておく。具体的には、運転点ごとにベッド温度、ＥＯＥのＮＯｘ排出量、ＮＯｘの分圧の目標値を定め、これら目標値に基づいて上式（５）により算出する。

ステップＳ１０３で現在の排気指標値ｒＸ_Aの方が小さいと判定した場合には、そのままリターンに進む。一方、現在の排気指標ｒＸＡの方が大きいと判定した場合には、ステップＳ１０４及びＳ１０８に進む。なお、ステップＳ１０４からＳ１０７と、ステップＳ１０８からＳ１０９とは、それぞれ並行して行う。

ステップＳ１０４では、図３に示すマップに基づいて、排気温度が点Ａにおける目標排気温度となり、かつエンジン１の出力が点Ａと同等となる点Ｂ（第１運転点）を以下のように算出する。

図３は、縦軸にエンジン１の出力、横軸にエンジン１の回転数をとって、運転点を割り付けたいわゆるエンジン性能曲線図であり、実線Ｐは等出力線を、実線ＴＥＸは等排気温度線を、実線Ｓは変速比一定とした場合の出力線を表す。

まず、現在の運転点である点Ａを求め、点Ａを通る等出力線と点Ａにおける目標排気温度の等排気温度線ＴＥＸ１との交点を点Ｂとする。

ステップＳ１０５では、図４に示すマップに基づいて、点Ｂと排気温度が等しく、かつ点ＡとＮＯｘ排出量が同等となる点Ｃ（第２運転点）を以下のように算出する。

図４は図３と同様のエンジン性能曲線図であり、実線Ｎは等ＮＯｘ排出量線である。点Ｂを通る等排気温度線上で、排気指標Ｘが目標排気指標ｔＸ_Aに係数ａ^*を乗じたものより小さくなるような運転点を点Ｃとする。

ステップＳ１０６では、点Ｂにおける排気指標ｒＸＢとａ^*ｔＸ_Aとの比較を行う。点Ｂにおける排気指標ｒＸ_Bの方が小さい場合はステップＳ１１０に進み、大きい場合はステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０７では、点Ｂを消去する。これは、点Ａから点Ｂに運転点を移動しても排気指標Ｘが要求を満たさないため、後述するステップＳ１１０に用いる選択肢として適当でないからである。

一方、ステップＳ１０４〜Ｓ１０７と並行して実行するステップＳ１０８では、リーンＮＯｘ触媒５のベッド温度と点Ａにおける目標ベッド温度との比較を行う。目標ベッド温度は、図６に示すように各運転点について目標温度を割り付けた目標ベッド温度マップを予め作成しておき、これを検索することによって設定する。

実ベッド温度の方が目標ベッド温度よりも低い場合は、ステップＳ１０９に進み、高い場合はリターンに進む。

ステップＳ１０９では、図５に示すマップに基づいて、排気指標Ｘがａ^*ｔＸ_A以下となるようなＮＯｘ排出量となる点Ｄ（第３運転点）を以下のように算出する。

図５は図３、図４と同様のエンジン性能曲線図であり、実線Ｎは等ＮＯｘ排出量線を表す。点Ａを通る等排気温度線と、排気指標Ｘがａ^*ｔＸ_A以下となるようなＮＯｘ排出量の等ＮＯｘ排出量線Ｎとの交点を点Ｄとする。

ステップＳ１１０では、図７に示すマップを用いて、点Ｂ、点Ｃ、点Ｄの中で最も燃費率が良くなる点を選択する。なお、ステップＳ１０７で点Ｂを消去している場合は、当然、点Ｃ、点Ｄのいずれかを選択することとなる。

図７は、燃費率算出手段としてのコントロールユニット１２に格納されている燃費率マップであり、図７中の実線ｆ_a〜ｆ_fはそれぞれ燃費率が等しい運転点を結ぶ等燃費率曲線であり、ｆ_aからｆ_fに向けて燃費率が良くなる。すなわち、ステップＳ１１０では点Ｂ、点Ｃ、点Ｄでもっともｆ_fに使い領域にある点を選択する。

これにより、排気指標Ｘの増大を防止するために運転点を変更した際の、燃費率の低下を抑制することができる。

ステップＳ１１１では、ステップＳ１１０で選択した運転点におけるエンジン出力と点Ａにおけるエンジン出力との差（以下、出力差という）を算出する。

ステップＳ１１２では、出力差が所定値より大きいか否かの判定を行う。判定に用いる所定値は、仮にエンジン出力がそれだけ変動した場合には、運転者が違和感（トルクショック）を感じる程度の出力差を設定する。したがって、エンジンの仕様等によって異なる値となる。

判定の結果、所定値より大きい場合にはステップＳ１１３へ進み、小さい場合にはステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１３では、トルクショックを低減するための制御（トルクショック低減制御）を実行しながら、ステップＳ１１０で選択した運転点を目標運転点として、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等の種々の設定を変更する。トルクショックを低減する方法としては、例えば、ＣＶＴ２の変速比を変更することにより、図示しない駆動輪の回転速度変化を抑制する方法がある。なお、変速機２が有段の自動変速機であってもよく、この場合には、ロックアップクラッチを解放する等してトルクショックを低減する。

ステップＳ１１４では、ステップＳ１１０で選択した運転点を目標運転点として設定し、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期等の種々の設定を変更する。

以上により本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
（１）現在のＴＰＥのＮＯｘ排出量が目標値を超えた場合には、ベッド温度、機関排出ＮＯｘ量又は機関排出ＮＯｘ濃度の少なくともいずれか一つを変化させることで、現在のＴＰＥのＮＯｘ排出量を目標値より少なくするよう運転点を変更するので、機関の運転状態が変化した場合にも、テールパイプＮＯｘ排出量が増大することを防止することができる。
（２）ＴＰＥのＮＯｘ排出量の評価の指標として、ベッド温度、ＥＯＥのＮＯｘ濃度、ＥＯＥのＮＯｘ排出量を因子とする排気指標Ｘを設定し、ＴＰＥのＮＯｘ排出量の目標値となるときの排気指標Ｘを目標値ｔＸとし、排気指標Ｘを目標値ｔＸと略同等もしくはそれ以下に維持するように運転点を変更するので、例えば、ベッド温度が低下したことによりＴＰＥのＮＯｘ排出量が増大したが、ベッド温度を上昇させるとＴＰＥのＮＯｘ排出量が増大してしまうような場合には、他の因子であるＥＯＥのＮＯｘ排出量を調整すること等によってＴＰＥのＮＯｘ排出量の増大を防止することができる。
（３）変更後の運転点として、エンジン１の出力が現在の出力と同等であり、かつベッド温度が現在の運転点における目標ベッド温度と等しい点Ｂを算出し、この点Ｂを変更後の運転点とするので、運転点の変更にともなる出力変動を防止することができる。
（４）変更後の運転点として、ベッド温度が目標ベッド温度に対してずれていた場合に、エンジン１の排気温度が点Ａにおける目標ベッド温度に等しく、かつＴＰＥのＮＯｘ排出量が点ＡにおけるＴＰＥのＮＯｘ排出量の目標値と略同等もしくはそれ以下となる点Ｃを設定するので、ＴＰＥのＮＯｘ排出量の増加を回避しつつベッド温度を上昇させることができる。
（５）変更後の運転点として、ベッド温度が点Ａにおける目標ベッド温度に対してずれていた場合に、ベッド温度が点Ａにおけるベッド温度と略同等であり、かつＴＰＥのＮＯｘ排出量を目標値より少なくするようなＥＯＥのＮＯｘ量である点Ｄを設定するので、ＴＰＥのＮＯｘ排出量の増加を回避できる。
（６）点Ｂ、点Ｃ、点Ｄのうち最も燃費率の低い運転点を変更後の運転点として選択するので、ＴＰＥのＮＯｘ排出量の増加を回避するための運転点の変更に伴う燃費性能の悪化を防止することができる。

なお、噴射した燃料に燃え残りが生じることにより煤が発生し、この煤が触媒表面に付着すると、触媒の活性を低下させることとなる。

そこで、ステップＳ１１０における運転点の選択時に、燃費率の良い点に替えて、煤の発生のおそれが低い運転点を選択することとして、触媒の活性の低下を防止してよい。煤の発生のおそれが低い運転点の選択方法は、煤発生量算出手段としてのコントロールユニット１２に煤の発生量についてのマップを格納しておき、このマップを検索する。

また、本実施形態では、ディーゼルエンジンに適用する場合について説明したが、ガソリンエンジンであっても、ストイキよりもリーンな空燃比で運転するものであれば適用可能である。

第２実施形態について説明する。

図８は本実施形態のシステム構成の概略図である。図８に示すように、本実施形態は駆動力源としてエンジン１の他に電力で駆動するモータを備える、いわゆるハイブリッド車両である。

図８について、図１と異なる構成について説明する。１３は発電用のモータ、１６は駆動用のモータ、１５はバッテリ、１４はインバータ、１７は動力分割装置である。なお、減速機１８及び駆動輪１９は図１においては省略しているが、当然に図１にも備えられる。

エンジン１の出力はＣＶＴ２を介して動力分割装置１７に入力され、発電用のモータ１３駆動用と駆動輪１９駆動用に分割される。発電用のモータ１３が駆動されることによって発電した電力は、インバータ１４を介してバッテリ１５に充電される。インバータ１４は運転状態に応じてバッテリ１５の電力を駆動用のモータ１６に供給する。駆動用のモータ１６で発生した駆動力は減速機１８を介して駆動輪１９の駆動に用いられる。なお、バッテリ１５に充電された電力は、駆動用のモータ１６の駆動の他にも、車両に装備される電装部品の駆動に用いられる。

動力分割装置１７での動力の分割や、インバータ１４での充電・放電切換は、コントロールユニット１２にて、運転状態やバッテリ１５の充電量（以下、バッテリＳＯＣという）に基づいて制御される。例えば、バッテリＳＯＣに余裕があるときは、駆動用のモータ１６を駆動させてエンジン１の出力を低下させるアシスト走行を行うよう制御し、燃費性能の向上を図る。また、バッテリＳＯＣが少ない場合には、エンジン出力を増大させ、車両要求出力に対して余剰の出力で発電用のモータ１３を駆動し、バッテリ１５の充電を行う。

上記のようなハイブリッド車両において、アシスト走行中はエンジン１の負荷が低減されるために排気温度が低下し、リーンＮＯｘ触媒５のベッド温度が活性化温度より低くなる状況が発生しうる。このとき、アシスト走行を終了して、エンジン１の出力を増大させて排気温度を上昇させることによってベッド温度を上昇させることができる。しかし、前記方法によれば、エンジン１の出力が増大することによって、排気に含まれるＮＯｘ量が増大する。これにより、リーンＮＯｘ触媒５の浄化効率が向上しても、ＮＯｘ排出量の絶対量が多いために、ＴＰＥのＮＯｘ排出量が増加してしまうおそれがある。

そこで、コントロールユニット１２はＴＰＥのＮＯｘ排出量の増大を抑制するために、図２と同様の制御を実行する。ただし、ステップＳ１１３に相当するステップで実行するトルクショック低減制御が異なる。

本実施形態では、図９に示す制御によってトルクショックを低減する。すなわち、図２のステップＳ１１２に相当するステップで出力差が所定値よりも大きいと判定した場合は、図９のステップＳ３０１に進む。

ステップＳ３０１ではバッテリ１５のＳＯＣを読み込む。

ステップＳ３０２では、バッテリ１５のＳＯＣが所定値よりも多いか否かの判定を行う。ここで用いる所定値としては、例えば、駆動用のモータ１６を少なくとも運転点の変更に要する時間だけ駆動させるのに十分な充電量を設定する。

ステップＳ３０２でバッテリ１５のＳＯＣが所定値より多いと判定した場合には、ステップＳ３０３に進み、少ないと判定した場合はステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０３では、トルクショック低減手段としてのＫｎとロールユニット１２は運転点の変更により生じる出力差を補うための駆動用モータ１６の駆動制御を行いながら、選択した運転点への変更を行う。

ステップＳ３０４では、前述した図２のステップＳ１１３と同様に、トルクショック低減制御を実行しながら運転点の変更を行う。

以上により本実施形態では、第１実施形態と同様の効果に加え、以下のような効果も得られる。

ハイブリッド車両において、運転点の変更に伴ってエンジン１の出力が低下する場合には、モータ１６の駆動力によるアシスト走行を実行するので、運転点の変更時のトルクショックを低減することができる。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。

第１実施形態のシステム構成の概略図である。 第１実施形態の制御ルーチンを示すフローチャートである。 点Ｂを算出するために用いるエンジン性能曲線である。 点Ｃを算出するために用いるエンジン性能曲線である。 点Ｄを算出するために用いるエンジン性能曲線である。 リーンＮＯｘ触媒のベッド温度マップである。 燃費率マップである。 第２実施形態のシステム構成の概略図である。 第２実施形態のトルクショック低減のための制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１ ディーゼルエンジン
２ 変速機（ＣＶＴ）
３ 排気マニホールド
４ 排気通路
５ リーンＮＯｘ触媒
６ テールパイプ
７ λセンサ
８ エンジン回転数センサ
９ エアフローセンサ
１０ アクセル開度センサ
１１ ベッド温度センサ
１２ コントロールユニット
１３ 発電用モータ
１４ インバータ
１５ バッテリ
１６ 駆動用モータ
１７ 動力分割装置
１８ 減速機
１９ 駆動輪

Claims (8)

1. 機関の排気通路中に設けたリーンＮＯｘ触媒と、
   前記機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
   前記リーンＮＯｘ触媒のベッド温度を検知するベッド温度検知手段と、
   前記ベッド温度の目標値を設定する目標ベッド温度設定手段と、
   前記機関から排出されるＮＯｘ量（機関排出ＮＯｘ量）を検知する機関排出ＮＯｘ量検知手段と、
   前記機関排出ＮＯｘ量の目標値を設定する目標機関排出ＮＯｘ量設定手段と、
   前記機関から排出される排気中のＮＯｘの濃度（機関排出ＮＯｘ濃度）を検知するＮＯｘ濃度検知手段と、
   前記機関排出ＮＯｘ濃度の目標値を設定する目標ＮＯｘ濃度設定手段と、
   前記ベッド温度、前記機関排出ＮＯｘ量及び前記機関排出ＮＯｘ濃度に基づいて現在の前記リーンＮＯｘ触媒通過後のＮＯｘ量（テールパイプＮＯｘ排出量）を算出するＮＯｘ排出量算出手段と、
   前記目標ベッド温度、前記目標機関排出ＮＯｘ量及び前記目標ＮＯｘ濃度に基づいて前記機関の運転点ごとに前記テールパイプＮＯｘ排出量の目標値（目標ＮＯｘ排出量）を設定する目標ＮＯｘ排出量設定手段と、
   前記運転点を変更し得る運転点変更手段と、
   を備え、
   前記運転点変更手段は、前記現在のテールパイプＮＯｘ排出量が前記目標ＮＯｘ排出量を超えた場合には、前記ベッド温度、前記機関排出ＮＯｘ量又は前記機関排出ＮＯｘ濃度の少なくともいずれか一つを変化させることで前記現在のテールパイプＮＯｘ排出量を前記目標ＮＯｘ排出量より少なくするよう前記機関の運転点を変更することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記テールパイプＮＯｘ排出量の評価の指標として、前記ベッド温度、前記機関排出ＮＯｘ濃度、前記機関排出ＮＯｘ量を因子とする排気指標を設定し、
   前記目標ＮＯｘ排出量となるときの前記排気指標を目標排気指標とし、
   前記運転点変更手段は、前記排気指標を前記目標排気指標と略同等に維持するように運転点を変更す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. 前記運転点変更手段は、前記機関の出力が現在の出力と同等であり、かつ前記ベッド温度が現在の目標ベッド温度と等しい第１運転点を算出し、前記第１運転点を変更後の運転点とすることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記運転点変更手段は、前記ベッド温度検知手段により検知したベッド温度が前記現在の目標ベッド温度に対してずれていた場合に、前記機関の排気温度が前記現在の目標ベッド温度に等しく、かつ前記機関排出ＮＯｘ量が現在の目標機関排出ＮＯｘ量と略同等もしくはそれ以下となる第２運転点を算出し、前記第２運転点を変更後の運転点とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記運転点変更手段は、前記ベッド温度検知手段により検知したベッド温度が前記目標ベッド温度に対してずれていた場合に、前記ベッド温度が現在のベッド温度と略同等であり、かつ前記テールパイプＮＯｘ排出量を前記目標機関排出ＮＯｘ量より少なくするような前記機関排出ＮＯｘ量である第３運転点を算出し、前記第３運転点を変更後の運転点とすることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記機関の運転点ごとの燃費率を算出する燃費率算出手段を備え、
   前記運転点変更手段は、前記第１運転点、第２運転点、第３運転点を算出し、これらのうち最も燃費率の低い運転点を変更後の運転点として選択することを特徴とする請求項３から５のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記機関の運転点ごとの煤の発生量を算出する煤発生量算出手段を備え、
   前記運転点変更手段は、前記第１運転点、第２運転点、第３運転点を算出し、これらのうち最も煤の発生が少ない運転点を変更後の運転点として選択することを特徴とする請求項２から５のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記機関の他に駆動力源として電力によって駆動するモータと、
   前記運転点の変更により機関出力の低下が生じる場合には、前記機関出力の低下代を前記モータを駆動することによって補うトルクショック低減手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置。

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