JP5447685B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置に関するものである。
周知のように、車載等の内燃機関に適用される制御として、シリンダー内で燃焼される混合気の空燃比(空気と燃料との比率)を制御する空燃比制御が知られている。空燃比制御は、燃焼された混合気の空燃比を排気の酸素濃度の検出結果から求めるとともに、その求められた空燃比が目標値となるように燃料噴射量をフィードバック調整することで行われる。
そして従来、空燃比制御を行う内燃機関の制御装置として、特許文献1に記載の装置が知られている。同文献に記載の装置では、排気管に設けられた触媒の上流にメイン空燃比センサーを、その下流にサブ酸素センサーをそれぞれ配置するようにしている。そして触媒上流の制御空燃比が目標空燃比と一致するように、メイン空燃比センサーの出力を燃料噴射量にフィードバックするメインフィードバック制御を行うようにしている。また、触媒から流出する排気の空燃比が理論空燃比となるようにサブ酸素センサーの出力を燃料噴射量にフィードバックするサブフィードバック制御を併せ行うようにしている。
なお、同文献に記載されているように、触媒が排気を適切に浄化することの可能な空燃比の範囲、すなわちウィンドウは、内燃機関の運転状況によって変化する。例えば内燃機関の高負荷運転時には、排気浄化に最適な空燃比がリッチ寄りに変化することが知られている。これは次の理由による。すなわち、高負荷運転時には、触媒の単位時間当りの酸素流入量が増加する。ここで触媒の酸素吸蔵は、物理的な現象であるため、その速度は非常に速いものの、触媒からの酸素離脱は、化学反応によるものであるため、その速度は遅いものとなっている。そのため、触媒に多量の酸素が流入すると、触媒内の酸素濃度が高くなり、ウィンドウがリッチ寄りに変化することになる。
ところで、車載等の内燃機関では、排気の一部を吸気中に再循環させる排気再循環(EGR:Exhoust Gas Recirculation)を行うことがある。EGRによっては、吸気中に不活性な排気が追加されるだけであるため、同負荷であれば、EGRの導入の有無に依らず、単位時間当りの触媒の酸素流入量は一定となる。そのため、機関負荷に変わりがなければ、EGR導入の如何に拘わらず、ウィンドウに変化はない筈である。ところが、発明者らの行った実験の結果によれば、そうした従来の常識に反し、EGRの導入状況によってウィンドウに変化が生じることが確認されている。
図5には、EGRの導入時と非導入時との2つの場合における機関回転速度とEKAFCATとの関係が示されている。ここでEKAFCATは、回転速度及び負荷を一定とした状態で定常運転をしたときの空燃比制御のフィードバック積分項の飽和値を示すパラメーターであり、その値は、ウィンドウがリッチ側に依るほど大きくなる。例えば理論空燃比と排気の浄化に最適な制御空燃比との関係は、このEKAFCATを用いると、下式(1)で表されることになる。
理論空燃比×1/(1+EKAFCAT)=制御空燃比 …(1)
同図に示すように、EKAFCATの値は、すなわち排気浄化を適切に行える空燃比のウィンドウは、EGR導入の有無によって大きく変化する。なお、こうした傾向は、構成の異なる複数種の内燃機関において確認されている。
また、図6に示すように、EGR量が増大するほど、EKAFCATの値が小さくなり、ウィンドウがリーン側に遷移することが確認されている。なお上述したように、理論的には、EGR導入の有無は、ウィンドウに影響を与えない筈であり、こうした結果となるメカニズムについては、現在のところ未解明となっている。
本発明は、このような新たに見い出された知見に鑑みてなされたものであり、その目的は、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の制御装置は、排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダー内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置において、前記空燃比制御に際して、排気再循環量が多いときには、少ないときに比して、前記触媒の上流における排気の酸素濃度に基づく前記空燃比の検出結果が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行することで、排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比を追従させるようにしている。
上述したように、排気再循環(EGR)量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、上記本発明の内燃機関の制御装置では、EGR量が多いときには、少ないときに比して、触媒の上流における排気の酸素濃度に基づく空燃比の検出結果が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行することで、排気再循環の導入に応じた上記ウィンドウのリーン側への遷移に混合気の空燃比を追従させている。したがって、上記本発明の内燃機関の制御装置によれば、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。
なお、上記のような機関制御は、EGRの導入状況に応じて目標空燃比を調整することで実行することができる。より具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して、目標空燃比をリーン側の値としたり、EGR量が多いほど目標空燃比をリーン側の値に変更するようにしたりすれば、上記のような機関制御の実施が可能となる。
また上記目的を達成するため、本発明に従うもう一つの内燃機関の制御装置は、排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダ内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置において、排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比が追従するように、前記空燃比制御における目標空燃比に対して排気再循環の導入状況に応じたフィードバックを行うようにしている。
上述したようにEGRの導入状況によっては、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲が変化する。そこで、空燃比制御における目標空燃比に対して、EGRの導入状況に応じたフィードバックを行うようにすれば、EGRの導入状況に応じたウィンドウの変化に目標空燃比を追従させることが可能となる。したがって上記本発明の内燃機関の制御装置によれば、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。
なお、空燃比制御における目標空燃比に対するEGRの導入状況のフィードバックは、EGRの導入時には、非導入時に比して目標空燃比をリーン側の値とすることで行うことが可能である。またそうしたフィードバックは、EGR量が多いほど、目標空燃比をよりリーン側の値に変更することでも行うことが可能である。
(第1の実施の形態)
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を具体化した第1の実施の形態を、図1〜図3を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の制御装置は、車載用の内燃機関に適用されている。
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を具体化した第1の実施の形態を、図1〜図3を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の制御装置は、車載用の内燃機関に適用されている。
図1に示すように、本実施の形態の制御装置の適用される内燃機関は、吸気が通過する吸気管1と、その吸気管1を通じて吸入された空気と燃料との混合気が燃焼される燃焼室2と、燃焼によって生じた排気が通過する排気管3とを備えている。
内燃機関の吸気管1には、その上流から順に、吸気を浄化するエアクリーナー4、吸入空気量を検出するエアフローメーター5、吸気の流量を調節するスロットルバルブ6、吸気中に燃料を噴射供給するインジェクター7が設けられている。そして吸気管1は、吸気ポート8を介して燃焼室2に接続されている。なお、吸気ポート8と燃焼室2とは、吸気バルブ9の開閉に応じて連通、遮断されるようになっている。
また内燃機関の燃焼室2には、同燃焼室2に導入された空気と燃料との混合気を点火する点火プラグ10が配設されている。そして燃焼室2は、排気ポート11を介して排気管3に接続されている。なお、燃焼室2と排気ポート11とは、排気バルブ12の開閉に応じて連通、遮断されるようになっている。
更に内燃機関の排気管3には、その上流から順に、排気中の酸素濃度より燃焼された混合気の空燃比を検出する空燃比センサー13、排気を浄化するフロント触媒14、排気中の酸素濃度より燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチであるかリーンであるかを検出する酸素センサー15、排気を浄化するリア触媒16が配設されている。
またこの内燃機関には、排気の一部を吸気中に還流させるための排気再循環(EGR)通路17が設けられている。EGR通路17は、排気管3のフロント触媒14とリア触媒16との間の部分から取り出され、その末端は、吸気管1のスロットルバルブ6の下流部分に接続されている。なお、EGR通路17には、再循環される排気を冷却するEGRクーラー18と、EGR量を調節するEGRバルブ19とが設けられている。
こうした内燃機関は、電子制御ユニット20により制御されている。電子制御ユニット20は、機関制御に係る各種演算処理を実施する中央演算処理装置(CPU)と、制御用のプログラムやデータの記憶された読込専用メモリー(ROM)を備えている。また電子制御ユニット20は、CPUの演算結果やセンサーの検出結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリー(RAM)と、外部との信号の授受を媒介するインターフェイスとして機能する入出力ポート(I/O)とを備えている。
電子制御ユニット20の入力ポートには、上記エアフローメーター5、空燃比センサー13、酸素センサー15を始め、機関回転速度を検出するNEセンサー21やアクセル操作量を検出するアクセルセンサー22、上記スロットルバルブ6の開度を検出するスロットルセンサー23などのセンサーが接続されている。また電子制御ユニット20の出力ポートには、上記スロットルバルブ6、インジェクター7、点火プラグ10、EGRバルブ19を始めとする機関制御用のアクチュエーターの駆動回路が接続されている。
さて、以上のように構成された内燃機関にあって電子制御ユニット20は、空燃比センサー13及び酸素センサー15の出力に基づく空燃比制御を行うようにしている。ここでの空燃比制御は、空燃比センサー13の出力に基づくメインフィードバックと、酸素センサー15の出力に基づくサブフィードバックとの2つのフィードバックを通じて行われる。具体的には、フロント触媒14上流の制御空燃比が目標空燃比と一致するように、空燃比センサー13の出力を燃料噴射量にフィードバック(メインフィードバック)を行うようにしている。またこれとともに、フロント触媒14から流出する排気の空燃比が理論空燃比となるように酸素センサー15の出力を燃料噴射量にフィードバック(サブフィードバック)を行うことで空燃比制御が行われている。
さて、上述したように、EGRの導入状況によって、排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲、すなわちウィンドウが変化することが確認されている。そこで、本実施の形態では、EGRの導入時には、非導入時に比して、排気管3に設けられたフロント触媒14の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。より具体的には、本実施の形態では、EGRの導入時には、非導入時に比して、上記メインフィードバックの目標空燃比をリーン側の値とすることで、そうした機関制御を実行するようにしている。
図2は、ある機関負荷におけるEGR導入時の目標空燃比及びその非導入時の目標空燃比と機関回転速度との関係が示されている。同図に示すように、機関負荷、機関回転速度が同じであれば、EGR導入時の目標空燃比は、非導入時の目標空燃比よりもリーン側の値に設定されるようになっている。
図3は、こうした本実施の形態に採用される目標空燃比設定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、電子制御ユニット20により、規定制御周期毎の時間割込み処理として、機関運転中に繰り返し実行されるものとなっている。
さて本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット20は、まずステップS100において、EGR実行条件が成立しているか否かを確認する。ここでEGR実行条件が成立していれば(S100:YES)、電子制御ユニット20は、ステップS101において、機関負荷及び機関回転速度に基づくEGR導入時用の演算マップを用いて目標空燃比を算出する。またEGR実行条件が成立していなければ、電子制御ユニット20は、ステップS102において、機関負荷及び機関回転速度に基づくEGR非導入時用の演算マップを用いて目標空燃比を算出する。ここで、EGR導入時用の演算マップは、EGR非導入時用の演算マップに比して、同一機関負荷、機関回転速度における目標空燃比がよりリーン側の値となるように設定されている。そのため、本実施の形態では、EGR導入時の目標空燃比は、非導入時の目標空燃比よりもリーン側の値に設定されるようになっている。
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
(1)本実施の形態では、EGRを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット20は、EGR量の導入時には、非導入時に比して、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。上述したように、EGR量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、本実施の形態では、EGRの導入時には、非導入時に比して、排気管3に設けられたフロント触媒14の上流における空燃比の検出値がよりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御が行われる。そのため、本実施の形態では、EGRの導入に応じたウィンドウの遷移に制御空燃比が追従されるようになり、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御が行われるようになる。
(1)本実施の形態では、EGRを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット20は、EGR量の導入時には、非導入時に比して、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。上述したように、EGR量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、本実施の形態では、EGRの導入時には、非導入時に比して、排気管3に設けられたフロント触媒14の上流における空燃比の検出値がよりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御が行われる。そのため、本実施の形態では、EGRの導入に応じたウィンドウの遷移に制御空燃比が追従されるようになり、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御が行われるようになる。
(2)本実施の形態では、EGRの導入状況に応じて目標空燃比を調整するようにしている。より具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して、目標空燃比をリーン側の値とするようにしている。そのため、EGRの導入に応じたウィンドウの変化に対して的確に制御空燃比を追従させることができるようになる。
(3)本実施の形態では、EGRを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット20は、空燃比制御における目標空燃比に対してEGRの導入状況に応じたフィードバックを行うようにしている。より具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して目標空燃比をリーン側の値とすることで、そうしたフィードバックを行うようにしている。上述したようにEGRの導入状況によっては、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲が変化する。そこで、空燃比制御における目標空燃比に対するEGRの導入状況のフィードバックを行うようにすれば、EGRの導入状況に応じたウィンドウの変化に目標空燃比を追従させることが可能となる。したがって本実施の形態によれば、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。
(第2の実施の形態)
続いて、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第2の実施の形態を、図4を併せ参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態は、目標空燃比設定ルーチンの内容が相違する以外は、第1の実施の形態のものと共通した構成となっている。よって、第1の実施の形態のものと、同一の機能を有する部材については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
続いて、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第2の実施の形態を、図4を併せ参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態は、目標空燃比設定ルーチンの内容が相違する以外は、第1の実施の形態のものと共通した構成となっている。よって、第1の実施の形態のものと、同一の機能を有する部材については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
図6に示すように、EGRの導入時でもEGR量の多寡により、排気を適切に浄化可能なウィンドウは、変化するようになっている。具体的には、EGR量が多いほど、ウィンドウは、リーン側に遷移する。そこで本実施の形態では、EGR量の増大に応じて目標空燃比をリーン側の値に変更することで、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うようにしている。
図4は、こうした本実施の形態に採用される目標空燃比設定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、電子制御ユニット20により、規定制御周期毎の時間割込み処理として、機関運転中に繰り返し実行されるものとなっている。
さて本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット20は、まずステップS200において、現状の機関回転速度NE及び機関負荷KLにおけるEGR非導入時の目標空燃比F(NE,KL)を算出する。
また続くステップS201において、電子制御ユニット20は、現状の機関回転速度NE及び機関負荷KLにおけるEGRフル導入時の目標空燃比G(NE,KL)を算出する。なお、EGRのフル導入とは、EGRバルブ19を全開とした状態で、現状の機関回転速度及び機関負荷の定常運転を継続したときのEGRの導入状況を指している。また上述したように、EGRの導入時には、非導入時に比して、ウィンドウがリーン側に遷移する。そのため、EGRフル導入時の目標空燃比G(NE,KL)は、EGR非導入時の目標空燃比F(NE,KL)よりもリーンとなるようになっている。
続いて電子制御ユニット20は、次のステップS202において、EGRフル導入時のEGR量と現状のEGR量との比γを算出する。そして電子制御ユニット20は、続くステップS203において、下式(2)に基づいて、目標空燃比EABYFREFを算出する。
EABYFREF=γ×G(NE,KL)+(1−γ)×F(NE,KL) …(2)
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
(4)本実施の形態では、EGRを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット20は、EGR量が多いときには、少ないときに比して、排気管に設けられた触媒の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。上述したように、EGR量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、本実施の形態では、EGR量が多いときには、少ないときに比して、排気管3に設けられたフロント触媒14の上流における空燃比の検出値がよりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御が行われる。そのため、EGRの導入に応じたウィンドウの遷移に制御空燃比が追従されるようになり、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御が行われるようになる。
(5)本実施の形態では、EGRの導入状況に応じて目標空燃比を調整するようにしている。より具体的には、EGR量が多いほど目標空燃比をリーン側の値に変更するようにしている。そのため、EGRの導入に応じたウィンドウの変化に対して的確に制御空燃比を追従させることができるようになる。
(6)本実施の形態では、EGRを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット20は、空燃比制御における目標空燃比に対してEGRの導入状況に応じたフィードバックを行うようにしている。具体的には、EGR量の増大が多いほど、目標空燃比をよりリーン側の値に変更することで、そうしたフィードバックを行うようにしている。上述したようにEGRの導入状況によっては、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲が変化する。そこで、空燃比制御における目標空燃比に対するEGRの導入状況のフィードバックを行うようにすれば、EGRの導入状況に応じたウィンドウの変化に目標空燃比を追従させることが可能となる。したがって本実施の形態によれば、EGRの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。
以上説明した各実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、EGRの導入状況に応じた目標空燃比の操作を通じて、EGR量が多いときには、少ないときに比して、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるような機関制御を実行するようにしていた。こうした機関制御は、以下のA.〜D.に示される態様によっても行うことが可能である。
・上記実施の形態では、EGRの導入状況に応じた目標空燃比の操作を通じて、EGR量が多いときには、少ないときに比して、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるような機関制御を実行するようにしていた。こうした機関制御は、以下のA.〜D.に示される態様によっても行うことが可能である。
A.燃料噴射量の操作
空燃比フィードバック補正とは別に、EGRの導入状況に応じた燃料噴射量の補正を行うことによっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。そこでEGRの導入状況に応じて燃料噴射量を補正することでも、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して燃料噴射量を減量するようにしたり、EGR量の増大に応じて燃料噴射量を減量したりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
空燃比フィードバック補正とは別に、EGRの導入状況に応じた燃料噴射量の補正を行うことによっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。そこでEGRの導入状況に応じて燃料噴射量を補正することでも、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して燃料噴射量を減量するようにしたり、EGR量の増大に応じて燃料噴射量を減量したりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
B.酸素センサー15の出力のリッチ/リーンの判定値の操作
排気管3に設けられた酸素センサー15の出力のリッチ/リーンの判定値の操作によっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば上記判定値をリーン側に寄せると、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値をリーン側にずらすことができる。そこで、酸素センサー15出力のリッチ/リーンの判定値をEGRの導入状況に応じて変更することによっても、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して、上記判定値をリーン側の値としたり、EGR量の増大に応じて上記判定値をリーン側の値に変更したりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
排気管3に設けられた酸素センサー15の出力のリッチ/リーンの判定値の操作によっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば上記判定値をリーン側に寄せると、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値をリーン側にずらすことができる。そこで、酸素センサー15出力のリッチ/リーンの判定値をEGRの導入状況に応じて変更することによっても、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して、上記判定値をリーン側の値としたり、EGR量の増大に応じて上記判定値をリーン側の値に変更したりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
C.燃料噴射量のフィードバックゲインの操作
空燃比制御における燃料噴射量のフィードバックゲインの操作によっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインを大きくすれば、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値はリーン側に遷移するようになる。そこで、空燃比制御における燃料噴射量のフィードバックゲインをEGRの導入状況に応じて変更することによっても、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインを大きくしたり、空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインをEGR量の増大に応じて大きくしたりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
空燃比制御における燃料噴射量のフィードバックゲインの操作によっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインを大きくすれば、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値はリーン側に遷移するようになる。そこで、空燃比制御における燃料噴射量のフィードバックゲインをEGRの導入状況に応じて変更することによっても、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、非導入時に比して空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインを大きくしたり、空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインをEGR量の増大に応じて大きくしたりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
D.空燃比センサー13の出力の操作
空燃比センサー13の出力を補正することによっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば空燃比センサー13の出力をリーン側に補正したものに基づいて空燃比のメインフィードバックを行えば、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値はリーン側に遷移するようになる。そこで、空燃比センサー13の出力をEGRの導入状況に応じて補正することでも、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、空燃比センサー13の出力をリーン側に補正したり、EGR量の増大に応じて空燃比センサー13の出力のリーン側への補正量を大きくしたりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
空燃比センサー13の出力を補正することによっても、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば空燃比センサー13の出力をリーン側に補正したものに基づいて空燃比のメインフィードバックを行えば、フロント触媒14の上流における空燃比の検出値はリーン側に遷移するようになる。そこで、空燃比センサー13の出力をEGRの導入状況に応じて補正することでも、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、EGRの導入時には、空燃比センサー13の出力をリーン側に補正したり、EGR量の増大に応じて空燃比センサー13の出力のリーン側への補正量を大きくしたりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
・本発明の制御装置は、EGRを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関であれば、図1に示したものとは異なる構成の内燃機関にも同様に適用することができる。また本発明の制御装置は、車載以外の内燃機関にも同様にその適用が可能である。
1…吸気管、2…燃焼室、3…排気管、4…エアクリーナー、5…エアフローメーター、6…スロットルバルブ、7…インジェクター、8…吸気ポート、9…吸気バルブ、10…点火プラグ、11…排気ポート、12…排気バルブ、13…空燃比センサー、14…フロント触媒、15…酸素センサー、16…リア触媒、17…EGR通路、18…EGRクーラー、19…EGRバルブ、20…電子制御ユニット、21…NEセンサー、22…アクセルセンサー、23…スロットルセンサー。
Claims (6)
- 排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダー内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記空燃比制御に際して、排気再循環量が多いときには、少ないときに比して、前記触媒の上流の排気の酸素濃度に基づく前記空燃比の検出結果が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行することで、排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比を追従させるようにした
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 排気再循環の導入時には、非導入時に比して、目標空燃比をリーン側の値とする
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 排気再循環量が多いほど、目標空燃比をリーン側の値に変更する
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダ内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比が追従するように、前記空燃比制御における目標空燃比に対して排気再循環の導入状況に応じたフィードバックを行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 排気再循環の導入時には、非導入時に比して目標空燃比をリーン側の値とする
請求項4に記載の内燃機関の制御装置。 - 排気再循環量が多いほど、目標空燃比をよりリーン側の値に変更する
請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
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