JP4968387B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
この発明は内燃機関の制御装置に関する。更に具体的には、排気バルブ又は吸気バルブの開弁特性を可変制御可能な可変動弁機構とターボ過給機とを備える内燃機関の制御装置に関するものである。
例えば特許文献1には、ターボ過給機を備える内燃機関の制御装置が開示されている。特許文献1の発明において内燃機関の排気経路にはターボ過給機をバイパスさせるウェイストゲートバルブ(以下「WGV」とする)が設けられている。特許文献1の発明では、WGVの開弁要求が認められた場合には、WGVを開弁した後、例えば、吸気バルブと排気バルブのバルブオーバーラップ量を拡大させている。一方、WGVの閉弁要求が認められた場合には、例えばバルブオーバーラップ量を減少させた後、WGVが閉弁されるよう制御されている。
ターボ過給機の排気タービン周辺は排気ガスによるタービンの回転によって高温となりやすい。しかし、タービンやその周辺の構成部品(タービンやタービンハウジング)に耐熱性の高い材料を用いることは、低コスト化の観点からは好ましいものではない。
また、排気系の温度を低減するために、燃料噴射量を増量する方法が知られている。燃料噴射量を増加させることにより、燃料の気化熱で排気ガス温度を低下させることができる。しかし燃料の過剰供給により触媒でのリッチ状態が継続されると、触媒の吸蔵酸素量が低下してHCを浄化できない状態となりうる。従って燃料の過剰供給は、排気改善、燃費改善の観点からは好ましいものではない。
この点、上記特許文献1におけるWGV開度の制御とバルブオーバーラップ量の制御は、過渡期の燃焼状態悪化を改善するものであるが、排気系の温度を考慮するものではない。例えば、上記特許文献1のように、バルブオーバーラップ量を増大させた状態でWGVを開いた場合、吹き抜けた空気と未燃分の燃料は排気系を流れ、特に浄化触媒上流で反応することとなる。このような場合、反応熱によって触媒が過熱し劣化することが考えられる。
一方、吹き抜けたガスの温度は通常の場合、燃焼後の排気ガスに比べて低い。従って、例えば触媒上流側のみが活性状態となっているような暖機過程などに吹き抜けを発生させた場合、触媒に入るガスによって触媒温度が低下し触媒の上流側まで冷却化され、触媒の浄化性能が低下することが考えられる。
従って、この発明は上記課題を解決することを目的とし、燃料の過剰な噴射を抑えつつ、排気タービン周辺や触媒温度の過度な高温状態又は低温状態を抑制できるよう改良された内燃機関の制御装置を提供するものである。
第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の入口近傍の温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、
前記浄化触媒の入口近傍より上流側の温度であって、かつ前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記入口温度が、入口高温度基準値より低いか否かを判別する入口高温判別手段と、
前記タービン温度が、前記入口高温度基準値よりも高いタービン高温度基準値より高いか否かを判別するタービン高温判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口高温度基準値より低いと判別され、かつ前記タービン温度がタービン高温度基準値より高いと判別された場合、バルブオーバーラップ量を、タービン高温時基準量より大きくなるように増加させる。
内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の入口近傍の温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、
前記浄化触媒の入口近傍より上流側の温度であって、かつ前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記入口温度が、入口高温度基準値より低いか否かを判別する入口高温判別手段と、
前記タービン温度が、前記入口高温度基準値よりも高いタービン高温度基準値より高いか否かを判別するタービン高温判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口高温度基準値より低いと判別され、かつ前記タービン温度がタービン高温度基準値より高いと判別された場合、バルブオーバーラップ量を、タービン高温時基準量より大きくなるように増加させる。
第2の発明は、第1の発明において、
前記浄化触媒の入口近傍より下流側の、前記浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記出口温度が、前記入口高温度基準値よりも高く前記タービン高温度基準値よりも低い、燃料増加温度基準値より高いか否かを判別する燃料増加判別手段と、
前記出口温度が前記燃料増加温度基準値より高いと判別された場合に、前記内燃機関に供給される燃料噴射量を増加させる燃料噴射量制御手段と、
を更に備える。
前記浄化触媒の入口近傍より下流側の、前記浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記出口温度が、前記入口高温度基準値よりも高く前記タービン高温度基準値よりも低い、燃料増加温度基準値より高いか否かを判別する燃料増加判別手段と、
前記出口温度が前記燃料増加温度基準値より高いと判別された場合に、前記内燃機関に供給される燃料噴射量を増加させる燃料噴射量制御手段と、
を更に備える。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、
前記浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記出口温度が、出口高温度基準値より高いか否かを判別する出口高温判別手段と、
前記開度が第1開度基準値より大きいか否かを判別する開度判別手段と、を更に備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ前記開度が前記第1開度基準値より大きいことが認められないと判別された場合に、バルブオーバーラップ量を、出口高温時第1基準量より小さく制限し、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ、前記開度が前記第1開度基準値より大きいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記出口高温時第1基準量よりも小さい出口高温時第2基準量より小さく制限する。
前記浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記出口温度が、出口高温度基準値より高いか否かを判別する出口高温判別手段と、
前記開度が第1開度基準値より大きいか否かを判別する開度判別手段と、を更に備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ前記開度が前記第1開度基準値より大きいことが認められないと判別された場合に、バルブオーバーラップ量を、出口高温時第1基準量より小さく制限し、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ、前記開度が前記第1開度基準値より大きいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記出口高温時第1基準量よりも小さい出口高温時第2基準量より小さく制限する。
第4の発明は、第1から第3のいずれかの発明において、
前記排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記入口温度が、前記入口高温度基準値よりも低い入口低温度基準値より低いか否かを判別する入口低温判別手段と、
前記タービン温度が、前記タービン高温度基準値よりも低いタービン低温度基準値より低いか否かを判別するタービン低温判別手段と、
前記開度が第2開度基準値より小さいか否かを判別する第2開度判別手段と、を更に備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いことが認められないと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、低温時第1基準量より小さく制限し、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いと判別された場合、又は、前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいことが認められないと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記低温時第1基準量よりも小さい低温時第2基準量より小さく制限する。
前記排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記入口温度が、前記入口高温度基準値よりも低い入口低温度基準値より低いか否かを判別する入口低温判別手段と、
前記タービン温度が、前記タービン高温度基準値よりも低いタービン低温度基準値より低いか否かを判別するタービン低温判別手段と、
前記開度が第2開度基準値より小さいか否かを判別する第2開度判別手段と、を更に備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いことが認められないと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、低温時第1基準量より小さく制限し、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いと判別された場合、又は、前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいことが認められないと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記低温時第1基準量よりも小さい低温時第2基準量より小さく制限する。
第5の発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記排気経路の前記浄化触媒より上流に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記ターボ過給機の排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記出口温度が、出口高温度基準値より高いか否かを判別する出口高温判別手段と、
前記開度が第1開度基準値より大きいか否かを判別する開度判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ前記開度が前記第1開度基準値より大きいことが認められないと判別された場合に、バルブオーバーラップ量を、出口高温時第1基準量より小さく制限し、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ、前記開度が、前記第1開度基準値より大きいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記出口高温時第1基準量よりも小さい出口高温時第2基準量より小さく制限する。
内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記排気経路の前記浄化触媒より上流に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記ターボ過給機の排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記出口温度が、出口高温度基準値より高いか否かを判別する出口高温判別手段と、
前記開度が第1開度基準値より大きいか否かを判別する開度判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ前記開度が前記第1開度基準値より大きいことが認められないと判別された場合に、バルブオーバーラップ量を、出口高温時第1基準量より小さく制限し、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ、前記開度が、前記第1開度基準値より大きいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記出口高温時第1基準量よりも小さい出口高温時第2基準量より小さく制限する。
第6の発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の入口近傍の温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、
前記入口近傍より上流側の温度であって、かつ前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記入口温度が、入口低温度基準値より低いか否かを判別する入口低温判別手段と、
前記タービン温度が、タービン低温度基準値より低いか否かを判別するタービン低温判別手段と、
前記開度が第2開度基準値より小さいか否かを判別する第2開度判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いことが認められないと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、低温時第1基準量より小さく制限し、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いと判別された場合、又は、前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいことが認められないと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記低温時第1基準量よりも小さい低温時第2基準量より小さく制限する。
内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の入口近傍の温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、
前記入口近傍より上流側の温度であって、かつ前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記入口温度が、入口低温度基準値より低いか否かを判別する入口低温判別手段と、
前記タービン温度が、タービン低温度基準値より低いか否かを判別するタービン低温判別手段と、
前記開度が第2開度基準値より小さいか否かを判別する第2開度判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いことが認められないと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、低温時第1基準量より小さく制限し、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いと判別された場合、又は、前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいことが認められないと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記低温時第1基準量よりも小さい低温時第2基準量より小さく制限する。
第1の発明によれば、タービン温度が所定のタービン高温度基準値より高い場合であって、かつ、浄化触媒の入口温度が所定の入口高温度基準値より低い場合には、バルブオーバーラップ量をタービン高温時基準量より大きくなるように増加する。これにより、新気の吹き抜け量が増加するため、排気経路に排出されるガスの温度を低温にすることができる。従って、過剰な燃料噴射等を行なうことなく、吹き抜けさせた低温のガスにより温度基準値より高温となっている排気タービンの温度を低く下げることができる。
第2の発明によれば、排気タービン温度が高い場合であって、触媒の出口温度が温度基準値より高くなる場合には、燃料噴射量を増加させる制御が行なわれる。これにより浄化触媒が過剰に高温となる恐れがある場合には、燃料の気化熱により低温となった排気ガスを排気経路に流通させることができる。従って、排気タービン通過によって高温となった排気ガスによって浄化触媒が過剰に高温となるのを防ぐことができる。
第5の発明又は第3の発明によれば、浄化触媒の出口温度が出口高温度基準値より高い場合に、バルブオーバーラップ量は基準量に制限され、更に、ウェイストゲートバルブの開度が開度基準値より大きい場合には、バルブオーバーラップ量は、更に小さく制限される。これにより、浄化触媒の出口まで高温となっている場合には、吹き抜け量が抑制されることで、吹き抜けた空気と未反応の燃料との浄化触媒での反応を抑制することができ、浄化触媒の過剰な昇温を抑制することができる。また、ウェイストゲートバルブの開度が大きい場合、排気タービンをバイパスするガスが多くなる。従ってこのような場合いは、バルブオーバーラップ量を更に小さくすることで、浄化触媒に到達する前に排気タービンを通過するガス量を増加させることができ、排気タービンでの新気と未燃の燃料との反応を促進することができる。従って、浄化触媒における反応を抑えることができ、浄化触媒の過剰な昇温を抑制することができる。
第6の発明又は第4の発明によれば、浄化触媒入口温度が低い場合に、バルブオーバーラップ量が制限され、また、タービン温度が温度基準値より低い場合、又は、ウェイストゲートバルブの開度が大きい場合には、バルブオーバーラップ量は更に小さく制限される。これにより、浄化触媒入口温度まで低い場合に、吹き抜けによる排気ガスの温度低下を抑制することができ、低温ガスによって浄化触媒温度が更に低下するのを防ぐことができる。また、排気タービン温度が温度基準値より低い場合には、排気タービン通過による排気ガスの温度上昇が期待できない。また、ウェイストゲートバルブの開度が大きい場合、排気タービンが高温であっても排気タービンがバイパスされるため、排気タービンによる排気ガス温度の上昇が期待できない。第6又は第4の発明によれば、このような場合には更にバルブオーバーラップ量を小さく制限されるため、吹き抜けによる排気ガスの温度低下を防ぎ、高温のガスを浄化触媒に導入することができ、浄化触媒の温度低下を抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、同一または相当する部分には同一符号を付してその説明を簡略化ないし省略する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1における内燃機関の制御装置及びその周辺機器を含むシステムの全体構成について説明するための模式図である。図1のシステムは内燃機関2を備えている。内燃機関2は♯1〜♯4の4つの気筒を有する。内燃機関2には各気筒内に燃料を直接噴射することができる筒内噴射用の燃料噴射弁が設置されている。
図1は、この発明の実施の形態1における内燃機関の制御装置及びその周辺機器を含むシステムの全体構成について説明するための模式図である。図1のシステムは内燃機関2を備えている。内燃機関2は♯1〜♯4の4つの気筒を有する。内燃機関2には各気筒内に燃料を直接噴射することができる筒内噴射用の燃料噴射弁が設置されている。
内燃機関2の各気筒の吸気バルブ及び排気バルブには、それぞれの開弁特性(開閉時期やリフト量等)を変更する可変動弁機構(VVT)4が設置されている。VVT4の構成や動作は種々に知られており、ここでの詳細な説明は省略するものとする。
各気筒の排気ポートは、排気経路10に接続されている。排気経路10内には、排気ガスのエネルギーを利用して新気を圧縮するターボ過給機12の排気タービン14が設置されている。また、排気経路10には、排気タービン14をバイパスするバイパス部16が設けられている。バイパス部16の入口側は、排気タービン14より上流側において排気経路10に連通し、バイパス部16の出口側は、排気タービン14より下流側において、再び排気経路10に連通している。バイパス部16の排気経路10との上流側の連結部付近には、バイパス部16入口を開閉するためのWGV18(ウェイストゲートバルブ)が設けられている。
排気経路10の排気タービン14より下流には、浄化触媒20が接続されている。排気経路10の排気タービン14近傍、浄化触媒20内の上流側、浄化触媒20内の下流側には、それぞれ温度を検知するための温度センサ22、24、26が設置されている。温度センサ22、24、26はそれぞれ温度に応じた出力を発するセンサである。
実施の形態1にかかる内燃機関2の制御系には、ECU(Electronic Control Unit)30が備えられる。ECU30は、内燃機関2のシステム全体を総合制御する制御装置である。ECU30の出力側には、各種アクチュエータが接続され、ECU30の入力側には、温度センサ22、24、26及び、過給圧センサ、排気圧センサ、排気温度センサ、ノックセンサ等のセンサが接続されている。ECU30は、各センサからの信号を受けて所定の制御プログラムにしたがって各アクチュエータを操作する。なお、ECU30に接続されるアクチュエータやセンサは多数存在するが、本明細書においてはその説明は省略する。
実施の形態1において制御装置としてのECU30が実行する制御には、WGV18の開度制御が含まれる。例えば、加速時等の高トルクが必要な場合など高過給を要求する指令がある場合には、WGV18が閉弁される。WGV18が閉弁されている状態においては、排気ガスは全量が排気タービン14側へ導入される。このように多量の排気ガスが排気タービン14側に導入されると、排気タービン14の高回転により高過給圧で吸気ガスが過給される。
一方、高過給が要求されない状態においては、WGV18はその運転状態に応じて所定の開度に開かれる。WGV18が開弁されている状態では排気ガスの一部(又は全量)はバイパス部16側に導かれ、排気タービン14をバイパスして排気タービン14より下流側で再び排気経路10に流入する。
実施の形態1においてECU30が実行する制御には、更に、温度センサ22、24、26の出力から得られる排気系の温度状態に応じて、バルブオーバーラップ量を制御する制御が含まれる。ここで、バルブオーバーラップとは、吸気バルブ及び排気バルブが同時に開弁状態にあり、吸気ポートと排気ポートとが同時に開いている状態をいう。バルブオーバーラップは、内燃機関2の吸気バルブ、排気バルブのそれぞれに設置されたVVT4により所定のタイミングで制御される。
なお、以降の実施の形態において、便宜的に、温度センサ22の出力に応じて検出される排気タービン14周辺の温度を「タービン温度」とし、温度センサ24の出力に応じて検出される浄化触媒20上流側近傍の温度を「入口温度」とし、温度センサ26の出力に応じて検出される浄化触媒20下流側近傍の温度を「出口温度」と称することとする。
図2は、この発明の実施の形態1におけるバルブオーバーラップ量の制御内容を説明するためのタイミングチャートである。図2に示される例は、排気タービン14周辺の温度が高温である場合に、排気タービン14周辺の温度を低下させるために行なう制御である。
図2に示されるように、例えば、時刻a1において、タービン温度t2が温度基準値T21(タービン高温度基準値)よりも高くなり、かつ、このとき入口温度t3が、温度基準値T31(入口高温度基準値)よりも低い場合には、バルブオーバーラップ量vを基準量V0(タービン高温時基準量)より大きくなるまで増大させる。
バルブオーバーラップの基準量V0は吹き抜けが発生するタイミングかつ、吹き抜け量が十分に大きくなるように設定されている。バルブオーバーラップ量vが基準量V0に増大すると、燃焼後の排気ガスと共に低温の新気が排気経路10に排出される。従って、排気タービン14周辺に低温のガスを通過させることができ、排気タービン14周辺の温度を低下させることができる。
排気タービン14周辺は高温となっているため、排気ガスは排気タービン14を通過することである程度高温となる。また、吹き抜けにより排出されるガスには、未燃の燃料と新気とが含まれるため、ガスは排気タービン14から特に浄化触媒20上流部で反応を起こし、このとき反応熱を発する。従って、上記したように、タービン温度t2高温時(>T21)のバルブオーバーラップ量vを基準量V0に増大する制御は、浄化触媒20の入口温度t3が温度基準値T31より低い場合にのみ行なわれる。これにより浄化触媒20の過熱による劣化や損傷を抑制することができる。
一方、入口温度t3が高温となっている場合にバルブオーバーラップ量vを増大すれば、排気タービン14を通過し高温となったガスの熱と、未燃燃料の反応熱とにより、浄化触媒20上流が更に昇温し、許容範囲を越えて高くなることが予想される。
従って、このような事態を避けるため、ECU30は、入口温度t3が温度基準値T31以上である場合、バルブオーバーラップ量vを増大する制御は行なわず、燃料噴射量を増量する制御を行なう。ここで燃料噴射量増量分は、通常の空燃比制御における燃料量を噴射し燃焼させた後のタイミングで直接筒内に噴射される。このように燃料噴射量を増量させた場合、多量に噴射された燃料の気化熱により排気ガスの温度が低下する。この低温の排気ガスを排気経路10に流通させることで、特に排気タービン14周辺及び浄化触媒20上流部付近の温度を低下させることができる。
更に、上記のバルブオーバーラップ量vを増大させた制御を継続すると、排気タービン14で排気ガスが高温となると共に、未燃燃料の反応による反応熱によって次第に排気系全体の温度が上昇する。その結果、浄化触媒20の下流側の温度まで過熱が認められる場合、浄化触媒20全体が許容範囲を越えて高くなっていると考えられる。
このような過熱を避けるため、ECU30は、出口温度t1が温度基準値T11(燃料増加温度基準値)より高くなっている場合、図2の例の時刻a3に示すように、バルブオーバーラップ量を増大させた状態で、燃料噴射量を増量させて排気ガスの温度を低下させる。これにより排気系全体の温度を低下させる。
この制御において、タービン温度t2に対する温度基準値T21は、吹き抜け量を増大させるかの判断の基準となる温度である。この温度基準値T21は、排気タービン14及びその周辺の構成部材の耐熱温度の上限付近の温度であり、その温度においては直ちに排気タービン14の損傷の問題を生じさせないが、低温にすることが好ましい温度に設定される。この温度は、排気タービン14や周辺の構成部材の材料や形状等によって個々に異なるものであり、予め実験等により適宜設定しECU30に記憶しておく。
また、入口温度t3に対する温度基準値T31は、バルブオーバーラップ量を増大させるか否かの判断の基準となる温度である。温度基準値T31は、浄化触媒20に関する温度であるため排気タービン14に関する温度基準値T21より低温である。また、温度基準値T31は、浄化触媒20の適正な活性温度域の上限付近の値であるが、高温の排気ガス流入等により更に温度が上昇しても、ある程度の間は適正な活性温度域で浄化性能を維持できる余裕分をとって設定される。このような温度は浄化触媒20の構造や構成部材等によって異なるものであり、予め実験等により適正な値を設定し、ECU30に記憶しておく。
また、出口温度t1に対する温度基準値T11は、排気系全体の温度が上昇に対して燃料噴射量を増大させるかの判断の基準となる温度である。温度基準値T11は、浄化触媒20の適正な活性温度域の上限付近の温度に今後の上昇に対する余裕分を確保した温度である。この温度基準値T11は、温度基準値T21より低温かつ温度基準値T31より高温であり、温度基準値T31同様に実験等により適正な値に設定され、ECU30に記憶されている。
バルブオーバーラップ量vを増大させる場合の基準量V0は、吹き抜けを促し、その吹き抜け量が十分に確保できる程度に大きなバルブオーバーラップ量とする。但し、バルブタイミングは他の運転条件等から種々に決定されるものであり、ここで設定されるバルブオーバーラップ量は、この制御実行時におけるバルブオーバーラップ量の下限値として定められる。即ち、実施の形態1の制御では、現在の運転状態において他のルーチンで設定されているバルブオーバーラップ量が基準量V0より小さい場合に、バルブオーバーラップ量vを基準量V0にまで増大させる制御を行なう。
図3は、この発明の実施の形態において制御装置としてのECU30が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図3のルーチンは定期的に繰り返し実行されるルーチンである。図3のルーチンでは、まず、タービン温度t2が検出される(S102)。タービン温度t2は、排気タービン14近傍に設置された温度センサ22の出力を入力情報として、ECU30において検出される。次に、入口温度t3が検出される(S104)。入口温度t3は、浄化触媒20の上流側に設置された温度センサ24の出力を入力情報とし、ECU30において検出される。
次に、入口温度t3が温度基準値T31より低いか否かが判別される(S106)。温度基準値T31は、上記のように予めECU30に記憶された判断の基準となる温度である。入口温度t3が、温度基準値T31以上に高温である場合、すなわち、ステップS106においてt3<T31の成立が認められない場合、燃料噴射量が増量される(S108)。燃料噴射量の増量により排気ガスを低温とすることができる。その後、今回の処理が終了する。
一方、ステップS106において、入口温度t3<T31の成立が認められると,次に、タービン温度t2が温度基準値T21より高いか否かが判別される(S110)。ここで温度基準値T21は上記のようにECU30に予め記憶された判断の基準となる温度である。
ステップS110においてタービン温度t2>T21の成立が認められない場合、排気タービン14の周辺は耐熱温度上限付近ほどの高熱には達していない状態と予測される。従って、現在の制御状態が維持され、今回の処理が終了する。
一方、ステップS110においてタービン温度t2>T21の成立が認められると、次に、バルブオーバーラップ量vが基準量V0まで増加される(S112)。具体的には、ここでは別ルーチンで制御されているバルブオーバーラップ量vが基準量V0より小さい場合に、そのバルブオーバーラップ量vを基準量V0にまで増加させる。これにより燃焼後の排気ガスと共に新気を排気経路10に吹き抜けさせることができ、排気タービン14周辺の温度を低下させることができる。
次に、出口温度t1が検出される(S114)。出口温度t1は浄化触媒20の下流部に設置された温度センサ26の出力を入力情報として、ECT30において検出される。次に、出口温度t1が温度基準値T11より高いか否かが判別される(S116)。温度基準値T11は、上記のように予めECU30に記憶された判断の基準となる温度である。
ステップS116において出口温度t1>T11の成立が認められない場合、浄化触媒20下流部及び排気系全体の温度はまだ許容範囲と判断できる。この場合、バルブオーバーラップ量vが基準量V0に増大された状態で、今回の処理が終了する。
一方、ステップS116において出口温度t1>T11の成立が認められた場合、燃料噴射量が増量される(S108)。出口温度t1>T11の成立が認められる場合、排気系の下流側まで高温となっていることが予測される。従って、燃料噴射量増加により排気ガスの温度を低下させ、排気系全体の温度を低温に下げる。その後、今回の処理が終了する。
以上説明したように、この実施の形態1では、タービン温度t2が高温となっている場合に、バルブオーバーラップ量vを増大させることで、新気を吹き抜けさせ、排気タービン14周辺の温度を低下させることができる。これにより温度低下のための燃料噴射の回数を小さく押させることができ、燃料使用量を低減することができる。
なお、新気の吹き抜けを行った場合、排気ガス全体はリーンな状態となる。このような状態が継続し、浄化触媒20へのリーンな排気ガスが導入され続けた場合、浄化触媒20の浄化性能が低下する場合がある。このような場合、排気ガス全体が理論空燃比近傍となるように、燃料噴射量を増加させることもできる。この場合、理論空燃比とするための余分な燃料が必要となる。しかし、従来の燃料噴射量のみで温度低下をさせる場合と比較すると、実施の形態1の手法によれば、より少ない燃料で同等の効果を得ることができる。
なお、実施の形態1において、ステップS102の処理が実行されることにより、この発明の「タービン温度検出手段」が実現し、ステップS104の処理が実行されることにより「入口温度検出手段」が実現し、ステップS106の処理が実行されることにより「入口高温判別手段」が実現し、ステップS110の処理が実行されることにより「タービン高温判別手段」が実現し、ステップS112の処理が実行されることにより「オーバーラップ制御手段」が実現する。また、実施の形態1において、ステップS114が実行されることにより、この発明の「出口温度検出手段」が実現し、ステップS116が実行されることにより「燃料増加判別手段」が実現し、ステップS108が実行されることにより「燃料噴射量制御手段」が実現する。
実施の形態2.
実施の形態2のシステムは、実施の形態1のシステムと同様の構成を有している。図4は、この発明の実施の形態2における制御内容を説明するためのタイミングチャートである。図4のタイミングチャートは、排気タービン14だけでなく排気系全体が過度に高温となった場合に行なわれる制御である。
実施の形態2のシステムは、実施の形態1のシステムと同様の構成を有している。図4は、この発明の実施の形態2における制御内容を説明するためのタイミングチャートである。図4のタイミングチャートは、排気タービン14だけでなく排気系全体が過度に高温となった場合に行なわれる制御である。
具体的に、排気系の最下流側である出口温度t1が、排気系の破損が心配されるような高温の温度基準値T12(出口高温度基準値)を越えた場合、浄化触媒20全体の温度が高温になっていると考えられる。このような状態で吹き抜け量が多くなると、吹き抜けた新気と未燃燃料との反応による反応熱により更に浄化触媒20の温度が更に上昇し、浄化触媒20の損傷や劣化が予測される。
このような事態を防止するため、実施の形態2においてECU30は、出口温度t1が温度基準値T12より高くなっている場合、吹き抜け量を低減するため、バルブオーバーラップ量vを基準量V1(出口高温時第1開度基準値)に制限する。これにより吹き抜けが抑制されるため、排気系での未燃燃料と新気との反応による温度上昇を抑制することができる。
このときWGV18が開度基準値G0(第1開度基準値)よりも開き側に制御されている場合(図4においては、b1時点より前)、排気ガスの多くはバイパス部16を通過するため排気タービン14へ流入する排気ガス量が少ない。即ち、排気タービン14を通過せずに浄化触媒20に流入する反応ガスが増加する。ここで、排気ガスが比較的高温である場合、排気タービン14を回転させることで温度が低下すると共に、排気タービン14の複雑な形状により放熱する。従って、排気タービン14に多くのガスを通過させることで、排気ガスを低温にすることができる。従って、排気タービン14をバイパスするガス量が多い場合には排気タービン14通過による排気ガス温度の低下を期待できない。
従って、排気系下流側が高温となっている場合(t1>T12の場合)において、WGV18が開度基準値G0よりも開いている場合には、バルブオーバーラップ量vを基準量V1より更に小さな基準量V2(出口高温時第2基準量)に制限する。これにより吹き抜け量が更に小さくなり、燃料と新気との反応熱による排気系の温度上昇が抑制される。
この制御において、出口温度t1に対する温度基準値T12は、バルブオーバーラップ量vを制限するか否かの判断の基準となる温度である。温度基準値T12は、実施の形態1の浄化触媒20入口温度に対する判断の温度基準値T31よりも高い温度であり、浄化触媒20の活性温度の上限付近、かつ排気系の損傷や浄化触媒20の浄化性能の低下が心配される高温度より低くなるよう余裕分が確保された温度である。この温度は、浄化触媒20を構成する材料や形状等によって個々に異なるものであり、予め実験等により適宜設定し、ECU30に記憶しておく。
バルブオーバーラップ量vを減少させる場合の基準量V1、V2や、その判断の基準となるWGV18の開度gに対する開度基準値G0は、運転条件や、排気タービン14における放熱量、温度低下量、バイパス部16の構造等によって異なものとなる。基準量V1、V2は、WGV18の開度基準値G0との関係で、排気系の温度上昇を低減できるように実験等により効果的な値を求めて適宜設定し、ECU30に記憶しておく。
但し、バルブタイミングは他の運転条件等から種々に決定されるものであり、ここで設定されるバルブオーバーラップの基準量V1、V2は、この実施の形態2の制御実行時におけるバルブオーバーラップ量の上限値として定められる。即ち、実施の形態2の制御では、現在の運転状態において他のルーチンで設定されるバルブオーバーラップ量が基準量V1又はV2より大きい場合に、バルブオーバーラップ量vを基準量V1又はV2に制限する制御が行なわれる。
図5は、この発明の実施の形態2においてECU30が実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図5のルーチンでは、まず、出口温度t1が検出される(S202)。次に、現在のWGV18の開度が検出される(S204)。WGV18の開度は、WGV18に設置された開度センサ(図示せず)の出力に応じて求められる。
次に、出口温度t1が温度基準値T12より高いか否かが判別される(S206)。温度基準値T12は、上記のように予め設定されECU30に記憶された判断の基準となる値である。ステップS206において出口温度t1>T12の成立が認められない場合、現在、排気系損傷の心配がない程度の温度であると判断できるため、今回の処理はこのまま終了する。
一方、ステップS206において出口温度t1>T12の成立が認められない場合、次に、WGV18の開度が開度基準値G0より大きいか否かが判別される(S208)。ここで、開度基準値G0は、上記のように予めECU30に記憶された判断の基準となる値である。
ステップS208において、開度g>G0の成立が認められると、排気タービン14を通過せずにバイパス部16を流通するガス量が多いと考えられる。この場合、浄化触媒20に到達するガス温度が高くなると共に、浄化触媒20での反応熱の発生により、浄化触媒20が更に高温となる恐れがある。従って、ここではバルブオーバーラップ量が基準量V2(<V1)に制限される(S210)。ここでV2は、この実施の形態2の制御においては最も小さな制限値としてECU30に記憶された値である。このようにバルブオーバーラップ量vを小さく制御することで吹き抜け量を小さく抑え、浄化触媒20付近での排気ガスの反応による発熱を防止することができ、浄化触媒20の過熱を抑制することができる。
一方、ステップS208において、開度g>G0の成立が認められない場合、排気タービン14に導入されるガス量が多いと考えられる。この場合、吹き抜けたガスの反応が排気タービン14付近で促進されると共に、排気タービン14における排気ガスの温度低下がある程度期待される。従って、ここでのバルブオーバーラップ量vは、上記V2より大きい基準量V1に制御される(S212)。これにより下流の浄化触媒20での反応を抑制し、浄化触媒20の過熱を抑えることができる。
以上説明したように、排気系の破損が起こり得るような温度状態の場合であっても、WGV18の開度を考慮して、バルブオーバーラップ量vを制御することでその温度上昇を抑制することができる。
なお、実施の形態2において、ステップS202の処理が実行されることにより、この発明の「出口温度検出手段」が実現し、ステップS204の処理が実行されることにより「開度検出手段」が実現し、ステップS206の処理が実行されることにより「出口高温判別手段」が実現し、ステップS208の処理が実行されることにより「開度判別手段」が実現し、ステップS210又はS212の処理が実行されることにより「オーバーラップ制御手段」が実現する。
実施の形態3.
図6は、この発明の実施の形態3における制御内容を説明するためのタイミングチャートである。図6の制御内容は、浄化触媒20の温度がその浄化性能低下の恐れがあるほどに低温になった場合に実施される制御である。
図6は、この発明の実施の形態3における制御内容を説明するためのタイミングチャートである。図6の制御内容は、浄化触媒20の温度がその浄化性能低下の恐れがあるほどに低温になった場合に実施される制御である。
例えば暖機過程など、浄化触媒20の入口温度が活性温度域の下限付近の低温であるような場合、浄化触媒20の浄化性能の低下が予想される。また、このような環境下では、排気タービン14を含む排気系全体の温度が低いものと考えられる。このような低温環境下で吹き抜け量を大きくすれば、吹き抜けた低温の新気により、浄化触媒20の特に上流部は、更に温度が低下し低くなることが予想される。
従って、この実施の形態3においてECU30は、図6に示されるように、入口温度t3が温度基準値T33よりも低い場合に、バルブオーバーラップ量vを基準量V3に小さく制限することで、吹き抜け量を低減し、排気経路10に排出される排気ガスの温度を比較的高い状態とする。
更に、WGV18の開度gが大きい状態においては、排気タービン14を通過せずにバイパス部16を通過して浄化触媒20に導入されるガス量が多くなる。このような場合、低温の排気ガスは排気タービン14等で昇温されることなく、そのまま直接浄化触媒20に流入することとなる。
このような状態を抑制するため、ECU30は、WGV18の開度が開度基準値G1(第2開度基準値)より大きい場合、バルブオーバーラップ量vを、上記V3より更に小さな基準量V4(低温時第2基準量)に制限する。このようにバルブオーバーラップ量vを小さくV4に制限することで、排気経路10に排出される排気ガス温度を高いものとし、浄化触媒20上流に低温のガスが流入するのを抑制する。
同様に、タービン温度t2が低温である場合には、排気タービン14を通過するガス量が多くなっても、排気タービン14通過による排気ガスの温度上昇を期待することができず、吹き抜けにより排出されたガスが、低温のまま浄化触媒20に流入することが予想される。
このような事態を避けるため、ECU30は、タービン温度t2が温度基準値T23(タービン低温度基準値)よりも低い場合に、バルブオーバーラップ量vを、基準量V3より更に小さな基準量V4に制限する。
上記制御において、入口温度t3に対する温度基準値T33は、浄化触媒20の温度がその浄化性能劣化の恐れがあるほどに低温であるか否かの判別の温度基準値である。温度基準値T33は、浄化触媒20の活性温度域の下限付近の値であるが、浄化性能劣化の恐れがある低温域よりも若干の余裕分を確保して高く設定された許容範囲の温度であり、このような温度は実験等によって予め定め、ECU30に記憶される。
また、タービン温度t2に対する温度基準値T23は、バルブオーバーラップ量vの制限量を基準量V3、V4のいずれとするかを判断する基準となる温度基準値である。ここで、温度基準値T23は、実施の形態1における温度基準値T21に比較して十分低い温度に設定される。温度基準値T23は、吹き抜け量が多くなって温度が低いガスが導入されても、排気タービン14を通過させることでガスをある程度昇温できる程度の温度か否かの境界値付近の値である。温度基準値T23は、浄化触媒20の性能、WGV18の開度基準値G1、基準量V3及びV4、排気タービン14の構成等、様々な要因によって異なるものであり、予め実験等によって適宜設定し、ECU30に記憶される。
基準量V3、V4や、その判断の基準となるWGV18の開度gに対する開度基準値G1は、運転条件や、排気タービン14における放熱量、温度低下量、バイパス部16の構造等によって異なものとなる。基準量V3、V4は、WGV18の開度G1との関係で、排気系の温度低下を抑制できるように実験等により効果的な値を求めて適宜設定し、ECU30に記憶しておく。
図7は、この発明の実施の形態3においてシステムが実行する制御のルーチンについて説明するためのフローチャートである。図7のルーチンでは、まず、タービン温度t2、入口温度t3が検出される(S302、S304)。次に、WGV18の開度gが検出される(S306)。
次に、入口温度t3が、温度基準値T33より低いか否かが判別される(S308)。温度基準値T33は、予めECU30に記憶された判断の基準となる値である。ここで、入口温度t3<T33の成立が認められない場合、低温による浄化触媒20の浄化性能低下の恐れがないと判断されるため、今回の処理は終了する。
一方、ステップS308において入口温度t3<T33の成立が認められると、次に、タービン温度t2が温度基準値T23より低いか否かが判別される(S310)。温度基準値T23は、予めECU30に記憶された判断の基準となる値である。
ステップS310において、タービン温度t2<T23の成立が認められない場合、次に、WGV18の開度gが開度基準値G1より小さいか否かが判別される(S312)。開度基準値G1は、予めECU30に記憶された判断の基準となる値である。
ステップS310においてタービン温度t2<T23の成立が認められた場合、あるいは、ステップS312においてWGV18の開度g<G1の成立が認められない場合、排気タービン14が低温であるために排気タービン14通過による排気ガスの十分な温度上昇が期待できない状態か、あるいは、排気タービン14が温度基準値T23以上であっても、排気タービン14のバイパス量が多いために、低温のままで浄化触媒20に流入する恐れがある状態と判断される。従って、これらの場合には、バルブオーバーラップ量vは、この制御における最も小さな基準量V4に制限される(S314)。その後、今回の処理が終了する。
一方、ステップS310においてタービン温度t2<T23の成立が認められず、ステップS312においてWGV18の開度g<G2の成立が認められた場合、排気ガスは、比較的高温となっている排気タービン14をバイパスせずに通過することで、ある程度昇温される。従って、この場合、バルブオーバーラップ量は基準量V3(>V4)に制限される(S316)。
このように、浄化触媒20が低温で、浄化性能低下の恐れがある場合にも、バルブオーバーラップ量を制御することで、浄化触媒20の温度低下を抑制し、浄化触媒20の浄化性能を維持することができる。
なお、実施の形態3において、ステップS302の処理が実行されることにより、この発明の「タービン温度検出手段」が実現し、ステップS304の処理が実行されることにより「入口温度検出手段」が実現し、ステップS306の処理が実行されることにより、この発明の「開度検出手段」が実現し、ステップS308の処理が実行されることにより「入口低温判別手段」が実現し、ステップS310の処理が実行されることにより「タービン低温判別手段」が実現し、ステップS312の処理が実行されることにより「第2開度判別手段」が実現し、ステップS314又はS316の処理が実行されることにより「オーバーラップ制御手段」が実現する。
なお、以上の実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、この実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
2 内燃機関
4 VVT
10 排気経路
12 ターボ過給機
14 排気タービン
16 バイパス部
18 WGV
20 浄化触媒
22、24、26 温度センサ
4 VVT
10 排気経路
12 ターボ過給機
14 排気タービン
16 バイパス部
18 WGV
20 浄化触媒
22、24、26 温度センサ
Claims (6)
- 内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の入口近傍の温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、
前記浄化触媒の入口近傍より上流側の温度であって、かつ前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記入口温度が、入口高温度基準値より低いか否かを判別する入口高温判別手段と、
前記タービン温度が、前記入口高温度基準値よりも高いタービン高温度基準値より高いか否かを判別するタービン高温判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口高温度基準値より低いと判別され、かつ前記タービン温度がタービン高温度基準値より高いと判別された場合、バルブオーバーラップ量を、タービン高温時基準量より大きくなるように増加させることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記浄化触媒の入口近傍より下流側の、前記浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記出口温度が、前記入口高温度基準値よりも高く前記タービン高温度基準値よりも低い、燃料増加温度基準値より高いか否かを判別する燃料増加判別手段と、
前記出口温度が前記燃料増加温度基準値より高いと判別された場合に、前記内燃機関に供給される燃料噴射量を増加させる燃料噴射量制御手段と、
を更に備え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。 - 前記浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記出口温度が、出口高温度基準値より高いか否かを判別する出口高温判別手段と、
前記開度が第1開度基準値より大きいか否かを判別する開度判別手段と、を更に備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、前記開度が前記第1開度基準値より大きいことが認められないと判別された場合に、バルブオーバーラップ量を、出口高温時第1基準量より小さく制限し、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ、前記開度が前記第1開度基準値より大きいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記出口高温時第1基準量よりも小さい出口高温時第2基準量より小さく制限することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記入口温度が、前記入口高温度基準値よりも低い入口低温度基準値より低いか否かを判別する入口低温判別手段と、
前記タービン温度が、前記タービン高温度基準値よりも低いタービン低温度基準値より低いか否かを判別するタービン低温判別手段と、
前記開度が第2開度基準値より小さいか否かを判別する第2開度判別手段と、を更に備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いことが認めらないと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、低温時第1基準量より小さく制限し、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いと判別された場合、又は、前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいことが認められないと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記低温時第1基準量よりも小さい低温時第2基準量より小さく制限することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の内燃機関の制御装置。 - 内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の出口近傍の温度である出口温度を検出する出口温度検出手段と、
前記排気経路の前記浄化触媒より上流に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記ターボ過給機の排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記出口温度が、出口高温度基準値より高いか否かを判別する出口高温判別手段と、
前記開度が第1開度基準値より大きいか否かを判別する開度判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ、前記開度が前記第1開度基準値より大きいことが認められないと判別された場合に、バルブオーバーラップ量を、出口高温時第1基準量より小さく制限し、
前記出口温度が前記出口高温度基準値より高いと判別され、かつ、前記開度が、前記第1開度基準値より大きいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記出口高温時第1基準量よりも小さい出口高温時第2基準量より小さく制限することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 内燃機関の排気経路に設置された浄化触媒の入口近傍の温度である入口温度を検出する入口温度検出手段と、
前記入口近傍より上流側の温度であって、かつ前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービン近傍の温度であるタービン温度を検出するタービン温度検出手段と、
前記排気経路に設置されたターボ過給機の排気タービンをバイパスするバイパス経路を開閉するウェイストゲートバルブの開度を検出する開度検出手段と、
前記内燃機関の吸気バルブと排気バルブとが同時に開いた状態であるバルブオーバーラップを制御するオーバーラップ制御手段と、
前記入口温度が、入口低温度基準値より低いか否かを判別する入口低温判別手段と、
前記タービン温度が、タービン低温度基準値より低いか否かを判別するタービン低温判別手段と、
前記開度が第2開度基準値より小さいか否かを判別する第2開度判別手段と、を備え、
前記オーバーラップ制御手段は、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いことが認められないと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、低温時第1基準量より小さく制限し、
前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記タービン温度が前記タービン低温度基準値より低いと判別された場合、又は、前記入口温度が前記入口低温度基準値より低いと判別され、かつ、前記開度が前記第2開度基準値より小さいことが認められないと判別された場合に、前記バルブオーバーラップ量を、前記低温時第1基準量よりも小さい低温時第2基準量より小さく制限することを特徴とする内燃機関の制御装置。
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