KR20030074446A - 내연기관의 배기 정화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기 중의 유해 물질의 저감 효과를 높이도록 배기 유동을 억제하는 배기 유동 제어 장치의 고장을 염가로 확실하게 검출할 수 있는 내연 기관의 배기 정화 장치를 제공한다.
배기 유동 제어 장치에 의한 배기 유동의 억제 정도에 의하지 않고, 기관 회전 속도 검출 장치에 의해 검출되는 기관 회전 속도, 연료량 조정 장치에 의해 조정되는 연료량, 점화 시기 조정 장치에 의해 조정되는 점화 시기, 및 흡입 공기량 조정 장치에 의해 조정되는 흡입 공기량 중의 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치(θtha, AFa, SAa)에 고정하고(S12), 나머지 하나의 파라미터의 값(Neop, Ne)을 구하고, 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 비교하여(S18, S20), 배기 유동 제어 장치의 고장을 판정하는 고장 판정 장치(S22)를 구비하도록 하였다.

Description

내연기관의 배기 정화 장치{Apparatus for purifying exhaust gas of internal combustion engine}
본 발명은 내연 기관의 배기(排氣) 정화 장치에 관한 것으로, 상세하게는 배기 중의 유해 물질의 저감 효과를 높이도록 배기 유동을 억제하는 배기 유동 제어 수단의 고장 진단 기술에 관한 것이다.
배기 중의 유해 물질(HC, CO, H2등의 미연물(味燃物) 외에, 스모크, NOx 등을 포함한다)을 저감시키는 것을 목적으로 한 기술로서, 촉매 상에서의 반응을 이용한 배기 정화 기술이 알려져 있다.
그러나, 상기 배기 정화 기술에서는 촉매가 활성화되기까지의 동안에 HC 등의 미연물이 대기 방출된다는 문제가 있고, 이와 같이 촉매 활성화까지 방출되는 유해 물질량은 콜드(cold) 모드에서의 전체 방출량의 9할까지 도달하는 경우가 있어 중요한 문제로 되고 있다.
그래서, 예를 들면 일본 특개평3-117611호, 일본 특개평4-183921호 공보에 개시되는 바와 같이, 배기압 상승에 의해 냉각상태(冷態)시에 촉매를 조기 활성화시키는 기술이 개발되어 있다.
상기 기술에서는 예를 들면 배기 통로 하류에 배기 유동 제어 수단으로서 밀폐형 가변 배기 밸브를 설치하고 있고, 상기 밀폐형 가변 배기 밸브를 조절하여 배기관 단면적을 변경시킴으로써, 배기 통로 저항, 배기 밀도를 상승시키거나 혹은 배기 유속을 저하시켜, 배기압의 상승 나아가서는 배기 온도의 상승을 도모하도록 하고 있다.
그리고, 이와 같이 배기압을 상승시키도록 하면, 배기계(연소실∼배기 통로를 포함한다)내의 미연물의 반응이 촉진되는 동시에, 배기 온도가 상승하여 촉매가 빠른 시기에 활성화되어, 배기 정화 효율이 향상된다.
그런데, 상기 밀폐형 가변 배기 밸브는 고온 고압의 환경 하에 놓여져 있기 때문에, 장기간 사용하고 있으면, 고장나서 밸브가 정상적으로 작동하지 않게 되는 경우가 있다.
이와 같이 밀폐형 가변 배기 밸브의 밸브가 정상적으로 작동하지 않게 되면, 배기압을 상승시키고 싶음에도 불구하고 밸브가 폐쇄 작동하지 않고, 배기압이 실제로는 상승하지 않거나, 혹은, 배기압을 상승시키고 싶지 않음에도 불구하고 밸브가 폐쇄 작동한 채로 되어, 배기압이 높은 채로 유지되는 좋지 못한 상황이 생긴다.
그리고, 배기압이 상승하지 않게 되면, 배기의 정화가 촉진되지 않기 때문에 촉매 활성화까지 방출되는 유해 물질을 충분하게 정화할 수 없게 될 우려가 있고, 또한, 배기압이 높은 채로 유지되면, 배기 효율이 저하되어 내연 기관의 출력이 저하되어 바람직하지 못하다.
그래서, 배기 통로에 배기압 센서를 설치하고, 상기 배기압 센서로부터의 배기압 정보에 기초하여 밀폐형 가변 배기 밸브의 고장을 검출하는 것이 고려되고 있다.
그러나, 배기압 센서를 사용하는 경우, 상기 배기압 센서를 별도로 설치해야하고, 일반적으로 배기압 센서는 고온 고압에 견딜 수 있는 사양이기 때문에 비싸며, 부품 비용이 증대한다는 문제가 있고, 게다가 배기압 센서 자체가 고장나는 것도 고려된다.
또한, 배기압에 따라 확산 속도가 다른 것을 이용하여, 배기 가스 센서(O2센서, LAFS 등)에 의해 밀폐형 가변 배기 밸브의 고장을 검출하는 것도 고려되고 있다.
그러나, 밀폐형 가변 배기 밸브의 고장의 검출 정밀도는 배기 가스 센서의 정밀도의 영향을 크게 받기 때문에, 배기 가스 센서가 시간이 경과함에 따라 열화되면 고장 검출 정밀도가 저하된다는 문제가 있어, 역시 배기 가스 센서 자체가 고장나는 것도 고려된다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 그 목적은 배기 중의 유해 물질의 저감 효과를 높이도록 배기 유동을 억제하는 배기 유동 제어 수단의 고장을 염가로 확실하게 검출할 수 있는 내연 기관의 배기 정화 장치를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 내연 기관의 배기 정화 장치의 개략 구성도.
도 2는 밀폐형 개폐 밸브로서의 나비형 밸브(butterfly valve)를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 나타내는 플로우 차트.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 나타내는 플로우 차트.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 나타내는 플로우 차트.
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 나타내는 플로우 차트.
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 나타내는 플로우 차트.
도 8은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 나타내는 플로우 차트의 일부 도시도.
도 9는 도 8에 계속되는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 나타내는 플로우 차트의 나머지 부분의 도시도.
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진2 : 실린더 헤드
6 : 연료 분사 밸브7 : 연료 파이프
14 : 스로틀 밸브16 : 스로틀 포지션 센서
20 : 배기관30 : 3원 촉매
40 : 배기 유동 제어 장치42 : 밀폐형 개폐 밸브
50 : 경고 램프52 : 아이들 SW
54 : 크랭크각 센서60 : ECU
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 배기 중의 유해 물질의 저감 효과를 높이도록 배기 유동을 억제하는 배기 유동 제어 장치와, 기관 회전 속도를 검출하는 기관 회전 속도 검출 장치와, 출력 토오크에 기여하는 연료량을 조정하는 연료량 조정 장치와, 점화 시기를 조정하는 점화 시기 조정 장치와, 흡입 공기량을 조정하는 흡입 공기량 조정 장치와, 상기 배기 유동 제어 장치에 의한 배기 유동의 억제 정도에 의하지 않고, 상기 기관 회전 속도 검출 장치에 의해 검출되는 기관 회전 속도, 상기 연료량 조정 장치에 의해 조정되는 연료량, 상기 점화 시기 조정 장치에 의해 조정되는 점화 시기 및 상기 흡입 공기량 조정 장치에 의해 조정되는흡입 공기량 중의 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 구하고, 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 서로 비교하여 상기 배기 유동 제어 장치의 고장을 판정하는 고장 판정 장치를 갖고 구성되어 있다.
따라서, 연료 분사량, 점화 시기, 흡입 공기량 및 기관 회전 속도(엔진 회전 속도)에 기초하여 배기 유동 제어 장치의 고장이 염가로 확실하게 판정된다.
여기에, 본 발명은 다음과 같은 지식에 기초하여 이루어진 것으로, 이하 설명한다.
내연 기관(엔진)의 제어 입력에는 연료 분사량, 점화 시기, 흡입 공기량이 있고, 한편 제어 출력에는 엔진 회전 속도, 엔진 출력이 있는 바, 상기 엔진 출력은 상기 제어 입력과 엔진 회전 속도로부터 대략 결정되고, 엔진 회전 속도는 연료 분사량, 점화 시기, 흡입 공기량으로부터 결정되는 것이기 때문에, 엔진의 외부 부하(예를 들면, 배기 유동의 억제 정도, 즉 배기압)가 동일하면, 연료 분사량, 점화 시기, 흡입 공기량 및 엔진 회전 속도 중의 어느 세개의 파라미터가 결정되는 것이므로 나머지 하나의 파라미터가 저절로 결정된다. 바꾸어 말하면, 연료 분사량, 점화 시기, 흡입 공기량 및 엔진 회전 속도 중의 어느 세개의 파라미터를 고정해 두면, 엔진의 외부 부하(예를 들면, 배기 유동의 억제 정도, 즉 배기압)의 변화에 추종하여 나머지 하나의 파라미터가 변화한다.
결국, 상기 나머지 하나의 파라미터의 변화를 감시해 둠으로써, 엔진의 외부 부하(예를 들면, 배기 유동의 억제 정도, 즉 배기압)의 변화 상황을 용이하게 파악할 수 있게 된다.
이로써, 배기 유동 제어 장치에 의한 배기 유동의 억제 정도에 의하지 않고, 연료 분사량, 점화 시기, 흡입 공기량 및 엔진 회전 속도의 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 구하고, 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 감시하여 비교함으로써, 배기 유동의 억제 정도(배기압)의 실제의 변화 상황을 알 수 있고, 배기 유동 제어 장치의 고장을 용이하게 판정할 수 있다.
예를 들면, 배기 유동을 억제하였음에도 불구하고 나머지 하나의 파라미터의 값이 그다지 변화하고 있지 않은 것이 검출된 경우에는 배기 유동이 충분하게 억제되고 있지 않고 배기 유동 제어 장치가 고장나 있는 것이라고 용이하게 판정된다.
또한, 본 발명의 바람직한 양태에서는 상기 고장 판정 장치는 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 장치의 고장을 판정한다.
즉, 배기 유동을 억제하였을 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 1 파라미터치(기준치)로서 구해지고, 한편 배기 유동을 억제할 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 2 파라미터치로서 구해지며, 이들 제 1 파라미터치와 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 배기 유동의 억제 정도의 변화량이 파악된다. 이로써, 배기유동 제어 장치의 고장(개방 고착 등)이 용이하고 확실하게 판정 가능하게 된다.
또한, 다른 바람직한 양태에서는 상기 고장 판정 장치는 상기 배기 유동 제어 장치에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 장치의 고장을 판정한다.
즉, 배기 유동 제어 장치가 정상적으로 작동하고 있고 또한 배기 유동을 억제하였을 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 1 파라미터치(판정 기준치)로서 미리 구해지고, 한편 배기 유동을 억제할 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 2 파라미터치로서 구해지고, 이들 제 1 파라미터치와 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 배기 유동의 억제 정도의 변화량이 파악된다. 이로써, 절대적인 판정 기준치에 기초하여 배기 유동 제어 장치의 고장(개방 고착 등)이 용이하고 정밀도 좋게 확실하게 판정 가능하게 된다.
또한, 또 다른 바람직한 양태에서는 상기 고장 판정 장치는 상기 배기 유동 제어 장치에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발생한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치로 고정하여 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 장치의 고장을 판정한다.
즉, 배기 유동 제어 장치가 정상적으로 작동하고 있고 또한 배기 유동을 억제하였을 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 1 파라미터치(판정 기준치)로서 미리 구해지고, 한쪽 배기 유동을 억제할 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 2 파라미터치로서 구해지고, 이들 제 1 파라미터치와 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 배기 유동의 억제 정도의 변화량이 파악된다. 이로써, 절대적인 판정 기준치에 기초하여 배기 유동 제어 장치의 고장(폐쇄 고착 등)이 용이하고 정밀도 좋게 확실하게 판정 가능하게 된다.
또한, 또 다른 바람직한 양태에서는 상기 고장 판정 장치는 상기 배기 유동 제어 장치에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 장치의 고장을 판정한다.
즉, 배기 유동 제어 장치가 정상적으로 작동하고 있고 또한 배기 유동을 억제할 때와 같은 소정의 억제 정도로 배기 유동을 억제하였을 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 1 파라미터치(판정 기준치)로서 미리 구해지고, 한편 실제로 배기 유동을 억제할 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 2 파라미터치로서 구해지고, 이들 제 1 파라미터치와 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 배기 유동의 억제 정도의 변화량이 파악된다. 이로써, 절대적인 판정 기준치에 기초하여 배기 유동 제어 장치의 고장(개방 고착 등)을 용이하고 정밀도 좋게 확실하게 판정할 수 있다.
또한, 또 다른 바람직한 양태에서는 상기 고장 판정 장치는 상기 배기 유동 제어 장치에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 장치의 고장을 판정한다.
즉, 배기 유동 제어 장치가 정상적으로 작동하고 있고 또한 배기 유동을 억제할 때와 같은 소정의 억제 정도로 배기 유동을 억제하였을 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 1 파라미터치(판정 기준치)로서 미리 구해지고, 한편 실제로 배기 유동을 억제할 때의 나머지 하나의 파라미터의 값이 제 2 파라미터치로서 구해지고, 이들 제 1 파라미터치와 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 배기 유동의 억제 정도의 변화량이 파악된다. 이로써, 절대적인 판정 기준치에 기초하여 배기 유동 제어 장치의 고장(폐쇄 고착 등)이 용이하고 정밀도 좋게 확실하게 판정 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 고장 판정 장치는 전회 상기 배기 유동 제어 장치에 의한 배기 유동의 억제 중에 내연 기관이 정지한 후에는 상기 배기 유동 제어 장치에 의한 배기 유동의 억제를 금지하거나 혹은 저감하도록 구성하는 것이 바람직하다.
즉, 전회 배기 유동 제어 장치에 의한 배기 유동의 억제 중에 내연 기관이 정지(엔진 고장, 키 오프 등)한 바와 같은 경우에는 배기 유동 제어 장치에 고장이 발생할 개연성이 높고, 이러한 상황하에서는 배기 유동의 억제를 금지하거나 혹은 저감함으로써 배기 유동 제어의 실행에 따라 생기는 폐해가 회피되고, 안전이 확보된다.
이 경우, 배기 유동의 억제 정도를 배기 유동을 억제할 때와는 다른 소정의 억제 정도로서 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치(판정 기준치)로서 구하도록 하면, 제 1 파라미터치(판정 기준치)를 필요에 따라 적절하게 최적치로 갱신할 수 있게 되고, 배기 유동 제어 장치의 고장이 확실하고 정밀도 좋게 판정 가능하게 된다.
또한, 본 발명에서는 추가로, 연소 공연비를 제어하는 공연비 제어 장치를 구비하고, 상기 연료량 및 상기 흡입 공기량의 어느 한쪽은 상기 연소 공연비에 기초하여 조정되도록 하는 것이 바람직하다.
이 경우, 연료량 및 흡입 공기량중 어느 하나 대신에 연소 공연비가 사용되고, 배기 유동 제어 장치의 고장을 용이하게 판정할 수 있게 된다.
또한, 다른 바람직한 양태에서는 내연 기관은 연료를 연소실에 직접 분사하는 통내 분사형 내연 기관이고, 연료를 흡기 행정 혹은 압축 행정에서 분사한 후에 팽창 행정 이후에서 추가 분사하는 2단 연소 운전 모드와, 연소 공연비가 약간 린 공연비가 되도록 하여 연료를 압축 행정에서 분사하는 압축 슬라이트(slight) 린(lean) 운전 모드를 갖고, 상기 고장 판정 장치는 상기 2단 연소 운전 모드 및 상기 압축 슬라이트 린 운전 모드마다 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 구하고, 상기 2단 연소 운전 모드 및 상기 압축 슬라이트 린 운전 모드마다 각각 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 서로 비교한다.
이 경우, 냉각상태 시동시에는 배기 유동의 억제와 조합하여 2단 연소 운전 모드 및 압축 슬라이트 린 운전 모드를 선택하는 경향이 있지만, 각 운전 모드마다 나머지 하나의 파라미터의 값을 구하여, 각 운전 모드마다 나머지 하나의 파라미터의 값을 상호 비교함으로써, 배기 유동 제어 장치의 고장을 정확하게 판정할 수 있게 된다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 기초하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 내연 기관의 배기 정화 장치의 개략 구성도가 도시되어 있고, 이하, 상기 배기 정화 장치의 구성을 설명한다.
상기 도 1에 도시하는 바와 같이, 내연 기관인 엔진 본체(이하, 간단하게 엔진이라고 한다)(1)로서는 예를 들면, 연료 분사 모드를 전환함으로써 흡기 행정에서의 연료 분사(흡기 행정 분사)와 동시에 압축 행정에서의 연료 분사(압축 행정 분사)가 실시 가능한 통내 분사형 불꽃 점화식 가솔린 엔진이 채용된다. 이 통내분사형의 엔진(1)은 용이하게 이론 공연비(스토이키오)에서의 운전이나 리치(rich) 공연비에서의 운전(리치 공연비 운전) 외에, 린 공연비에서의 운전(린 공연비 운전)을 실현할 수 있도록 구성되어 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 엔진(1)의 실린더 헤드(2)에는 각 기통마다 점화 플러그(4)와 더불어 전자식 연료 분사 밸브(6)가 장착되어 있고, 이로써, 연료를 연소실 내에 직접 분사할 수 있다.
점화 플러그(4)에는 고전압을 출력하는 점화 코일(8)이 접속되어 있다. 또한, 연료 분사 밸브(6)에는, 연료 파이프(7)를 통해서 연료 탱크를 가진 연료공급 장치(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 보다 상세하게는, 연료 공급 장치에는 저압 연료 펌프와 고압 연료 펌프가 설치되어 있고, 이로써, 연료 탱크 내의 연료를 연료 분사 밸브(6)에 대하여 저연료압 혹은 고연료압으로 공급하여, 상기 연료를 연료 분사 밸브(6)로부터 연소실 내를 향하여 소망의 연료압으로 분사할 수 있다.
실린더 헤드(2)에는 각 기통마다 대략 직립 방향으로 흡기 포트가 형성되어 있고, 각 흡기 포트와 연결하도록 하여 흡기 매니폴드(10)의 일단이 분기하여 각각 접속되어 있다.
흡기 매니폴드(10)에는 흡입 공기량을 조절하는 전자식의 스로틀 밸브(14)가설치되어 있고, 또한, 스로틀 개도(開度)(θth)를 검출하는 스로틀 포지션 센서(TPS; 16)가 설치되어 있다.
또한, 실린더 헤드(2)에는 각 기통마다 대략 수평 방향으로 배기 포트가 형성되어 있고, 각 배기 포트와 연결하도록 하여 배기 매니폴드(12)의 일단이 분기하여 각각 접속되어 있다.
또, 상기 통내 분사형의 엔진(1)은 이미 공지된 것이기 때문에, 그 구성의 상세에 대해서는 설명을 생략한다.
배기 매니폴드(12)의 타단에는 배기관(배기 통로; 20)이 접속되어 있다. 그리고, 배기관(20)에는 배기 정화 촉매 장치로서 3원 촉매(30)가 개재되어 있다. 이 3원 촉매(30)는 캐리어(carrier)에 활성 귀금속으로서 구리(Cu), 코발트(Co), 은(Ag), 백금(Pt), 로듐(Rh), 팔라듐(Pd)의 어느 하나를 갖고 있다.
또한, 상기 도면에 도시하는 바와 같이, 배기관(20)에는 배기 중의 산소 농도를 검출하는 O2센서(22)가 배치되어 있다.
더욱이, 배기관(20)의 3원 촉매(30)보다 하류의 부분에는 배기 유동 제어 장치(40)가 개장되어 있다. 배기 유동 제어 장치(40)는 배기 가스 중의 유해 물질(HC, CO, H2등의 미연물 외에, 스모크, NOx 등을 포함한다)의 저감을 촉진시키는 것을 목적으로 하는 장치로서, 배기압, 배기 밀도 및 배기 유속의 적어도 어느 하나를 변경하는 것이 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로는, 배기 유동 제어 장치(40)는 배기관(20)의 유로 면적을 조절할 수 있는 밀폐형 개폐 밸브(42)가 전자제어 유닛(ECU; 60)에 전기적으로 접속되어 구성되어 있다.
밀폐형 개폐 밸브(42)로서는 여러 가지 방식이 고려되지만, 여기서는 도 2에 도시하는 바와 같은 나비형 밸브가 채용되어 있다. 나비형 밸브는 도 2a에 폐쇄 상태를 도시하고, 도 2b에 개방 상태를 도시하는 바와 같이, 배기관(20)을 관통하는 축(43) 주위에 원반(44)이 회전함으로써 배기관(20)의 유로 면적을 조절하도록 구성되어 있다. 나비형 밸브에는 액츄에이터(45)가 설치되어 있고, 나비형 밸브는 상기 액츄에이터(45)에 의해서 밸브체(44)가 축(43) 주위로 회전되어 개폐 작동한다.
ECU(60)는 입출력 장치, 기억 장치(ROM, RAM, 불휘발성 RAM 등), 중앙 처리 장치(CPU), 타이머 카운터 등을 구비하고 있고, 상기 ECU(60)에 의해, 엔진(1)을 포함한 배기 정화 촉진 장치의 종합적인 제어가 행해진다.
ECU(40)의 입력측에는 상술한 TPS(16), O2센서(22) 등 외에, 아이들 SW(52)나 크랭크각 센서(54) 등의 각종 센서류가 접속되어 있고, 이들 센서류의 검출 정보가 입력된다. 또, 크랭크각 센서(54)에 의해 검출되는 크랭크각 정보로부터는 엔진 회전 속도(Ne)가 산출된다(기관 회전 속도 검출 수단).
한편, ECU(40)의 출력측에는 상술한 연료 분사 밸브(6), 점화 코일(8), 스로틀 밸브(14), 액츄에이터(45) 등의 각종 출력 디바이스가 접속되어 있고, 이들 각종 출력 디바이스에는 상기 각종 센서류로부터의 검출 정보에 기초하여 연산된 연료 분사량, 연료 분사 시기, 점화 시기, 밸브 개도 등의 각종 정보가 각각 출력되고, 이로써, 연료 분사 밸브(6)로부터 적정량의 연료가 적정한 타이밍으로 분사되고(연료량 조정 수단), 점화 플러그(4)에 의해 적정한 타이밍으로 불꽃 점화가 실시되고(점화 시기 조정 수단), 소망의 밸브 개도가 되도록 밀폐형 개폐 밸브(42)가 개폐 제어된다. 상세하게는 각종 센서류로부터의 검출 정보에 기초하여 연소 공연비(A/F)가 설정되고(공연비 제어 수단), 상기 A/F에 따라서 연료 분사량(Qf), 스로틀 개도(θth) 등이 설정된다(연료량 조정 수단, 흡입 공기량 조정 수단). 또, 출력측에는 경고 램프(50)도 접속되어 있다.
또한, 상기 배기 정화 장치에서는 엔진(1)은 운전 모드로서, 연료 분사 밸브(6)에 의해 주연소용의 주분사를 행한 후, 상기 연료 분사 밸브(6)에 의해 또한 팽창 행정 후기 이후에 연료를 부분사하여 2단 연소를 행하는 2단 연소 운전 모드를 갖고 구성되어 있다. 상기 2단 연소 운전 모드에서는 주분사는 압축 행정에서 행해지고, 주연소의 A/F는 산소(O2)가 많은 린 공연비에 설정된다.
이와 같이 2단 연소를 하면, 배기계(연소실에서 3원 촉매(30))내에 주연소에서 잔존한 잉여 산소(잉여 O2)와 부분사에 의한 미연물(HC, CO 등)을 동시에 존재시키는 것이 가능해져, 예를 들면 엔진(1)의 냉각상태 시동 시와 같이 3원 촉매(30)가 아직 활성화되고 있지 않은 경우에, 이들 잉여 O2와 HC, CO 등이 배기계 내에서 반응하여 배기 정화가 촉진되고, 또한 배기 온도가 상승하여 3원 촉매(30)의 조기 활성화가 실현된다(배기 승온 제어).
더욱이, 상기 배기 정화 장치에서는 엔진(1)은 운전 모드로서, 연료 분사 밸브(6)에 의해 압축 행정, 바람직하게는 압축 행정 중기 이후에 주분사를 행하고, 또한, 주분사의 A/F를 이론 공연비에 대하여 약간 린측인 슬라이트 린(이론 공연비를 포함하여도 좋다)에 설정하여 운전을 하는 압축 슬라이트 린 운전 모드(압축 S/L 운전 모드)도 갖고 구성되어 있다.
이와 같이 압축 슬라이트 린(압축 S/L) 운전을 하면, 연소 시의 A/F가 층형화되기 때문에, 연소 후의 배기 가스 성분 중의 산소와 C0의 양이 증량되고, 그 결과, 엔진 출력을 어느 정도 확보하면서도 배기계(연소실에서 3원 촉매(30))내에 산소와 CO를 공존시키는 것이 가능해진다. 그리고, 이들 산소와 C0가 배기계 내에서 반응함으로써 배기 정화가 촉진되고, 배기 온도가 상승하여 3원 촉매(30)의 조기 활성화가 실현된다(배기 승온 제어). 특히, 2단 연소를 실시한 후의 저부하 운전 시에 상기 압축 S/L 운전을 실시하면, 2단 연소에 의해서 승온한 3원 촉매(30)가 양호하게 고온 상태로 유지되고, 배기 정화 효율이 향상된다.
이하, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 배기 정화 장치의 작용, 즉 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의해 구성되는 배기 유동 제어 장치(40)의 고장 진단 수법(고장 판정 수단)에 관해서 설명한다.
우선, 제 1 실시예를 설명한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고장 진단 루틴을 플로우 차트로 나타내고 있고, 이하 상기 플로우 차트에 따라 설명한다.
스텝 S10에서는 배기 유동 제어 모드 중인지의 여부를 판별한다. 즉, ECU(60)으로부터 배기 유동 제어의 개시 지령이 출력되고 있는지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)인 경우에는 단계 S12로 진행한다.
또한, 배기 유동 제어는 상기 2단 연소 운전이나 압축 S/L 운전 등에 의한 배기 승온 제어를 전제로 실시되는 제어이기 때문에, 상기 배기 유동 제어 모드 중인지의 여부의 판별에는 배기 승온 제어 중인지의 여부의 판별도 포함되어 있다. 여기서는 배기 승온 제어로서 2단 연소 운전이나 압축 S/L 운전을 하도록 하고 있지만, 배기 승온 제어로서 배기 중에 2차 에어를 도입하는 2차 에어 기술을 적용할 수도 있다.
단계 S12에서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa; 예를 들면, 2단 연소 운전 시에는 값 25로 하고, 압축 S/L 운전 시에는 스토이키오로 하며, 2차 에어기술로서는 값 12로 하지만, 시스템에 따라서 최적치가 설정된다)에 고정하고, 또한 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정한다. 또, A/F 대신에 연료 분사량(Qf)을 소정치(Qfa)에 고정하도록 하여도 좋고, 이와 같이 연료 분사량(Qf)을 소정치(Qfa)에 고정한 경우에는 스로틀 개도(θth) 대신에 A/F를 소정치(AFa)에 고정하도록 하여도 좋다. 또한, 소정치(θtha), 소정치(SAa) 및 소정치(Qfa)에 대해서는 엔진(1)의 냉각수 온도에 따라서 보정하도록 하여도 좋다.
단계 S14에서는 후술하는 엔진 회전 속도(Ne)의 판별 임계치인 소정 편차(△Ne1)를 목표 배기압(목표 억제 정도)에 따라서 다음 식(1)에 기초하여 설정한다.
△Ne1=(목표 배기압(mmHg)/100 mmHg)×0.02× Neop ···(1)
여기에, Neop는 상술한 바와 같이 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정한 상태에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방 상태(배기압이 대기압과 같은 상태이고, 여기서는 0 mmHg 를 의미한다)로 한 경우의 목표 엔진 회전 속도(제 1 파라미터)를 나타내고 있다. 또한, (목표 배기압(mmHg)/100mmHg)×0.02 항은 목표 배기압 100 mmHg 마다 2%의 의미이다.
즉, 실험에 따르면, 스로틀 개도(θth), A/F(또는 연료 분사량(Qf)), 점화 시기(세개의 파라미터)를 고정한 상태에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 폐쇄 작동시켜 배기압을 상승시키면, 배기압 100 mmHg에 대하여 엔진 토오크 나아가서는 엔진 회전 속도(Ne; 나머지 하나의 파라미터)가 약 3% 감소하는 것이 확인되고 있고, 여기서는 목표 배기압에 따른 목표 엔진 회전 속도(Neop)의 변화량을 1% (3% - 2%)의 격차를 예상하여 소정 편차(△Ne1)로서 구하도록 하고 있다.
단계 S16에서는 밀폐형 개폐 밸브(42)를 소정의 개도(예를 들면, 완전 폐쇄)로 제어하여 배기 유동을 억제한다. 이로써, 배기압이 상승하고, 배기계 내의 산화반응이 촉진된다.
단계 S18에서는 상술한 바와 같이 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정하고, 또한, 배기압을 상승시킨 상태에서, 크랭크각 센서(54)로부터의 정보에 기초하여 현재의 엔진 회전 속도(Ne; 제 2 파라미터)를 구하고, 상기 엔진 회전 속도(Ne)와 상기 목표 엔진 회전 속도(Neop)의 차(Ne-Neop)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0) 이상인지의 여부를 판별한다. 엔진 회전 속도(Ne)는 밀폐형 개폐 밸브(42)가완전개방일 때 최대로 되고 목표 엔진 회전 속도(Neop)이기 때문에, 통상적으로는 엔진 회전 속도(Ne)와 상기 목표 엔진 회전 속도(Neop)의 차(Ne-Neop)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0 ) 이상으로 되지 않으며, 판별 결과는 거짓(No)이고, 단계 S20으로 진행한다.
단계 S20에서는 목표 엔진 회전 속도(Neop)와 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neop-Ne)가 상기 단계 S14에서 설정한 소정 편차(△Ne1) 이상인지의 여부를 판별한다.
상술한 바와 같이, 연료 분사량, 점화 시기, 흡입 공기량 및 엔진 회전 속도 중 어느 세개의 파라미터를 고정해 두면, 엔진의 외부 부하(배기 유동의 억제 정도, 즉 배기압)의 변화에 추종하여 나머지 하나의 파라미터가 변화하는 것이고, 반대로 말하면, 세개의 파라미터를 고정한 상태에서 나머지 하나의 파라미터의 변화를 감시해 두면, 엔진의 외부 부하(배기 유동의 억제 정도, 즉 배기압)의 실제의 변화 상황을 용이하게 파악할 수 있게 된다.
그러므로, 여기서는 이 특성을 이용하여, 흡입 공기량에 상당하는 스로틀 개도(θth), 연료 분사량에 상당하는 A/F(또는 연료 분사량(Qf)), 점화 시기(세개의 파라미터)를 고정한 상태에서, 목표 엔진 회전 속도(Neop)에 대한 엔진 회전 속도(Ne; 나머지 하나의 파라미터)의 변화량, 즉 차(Neop-Ne)를 구하고, 상기 변화량이 소정 편차(△Ne1) 이상 변화하고 있는지의 여부를 판별함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의해 적절하게 배기 유동의 억제, 즉 배기압의 상승이 행해지고 있는지의 여부를 판별한다. 즉, 현재의 엔진 회전 속도(Ne)를 감시함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)가 고장(개방 고착) 없이 정상적으로 폐쇄 작동하고 있는지의 여부를 판별한다.
단계 S20의 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neop)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neop-Ne)가 소정 편차(△Ne1) 이상이라고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장 없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S20의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neop)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neop-Ne)가 소정 편차(△Ne1)에 만족하지 않다고 판정된 경우, 혹은 상기 단계 S18의 판별 결과가 참(Yes)인 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 밀폐형 개폐 밸브(42)는 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 단계 S22로 진행하여, 고장이라고 판정한다.
밀폐형 개폐 밸브(42)가 고장나 있다고 판정하면, 더 이상 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의한 배기 유동의 억제는 곤란하다고 생각되어, 단계 S24에 있어서 배기 유동 제어를 금지함과 동시에, 단계 S26에 있어서 배기 승온 제어(2단 연소 운전, 압축 S/L 운전 혹은 2차 에어기술)를 금지한다. 더욱이, 단계 S28에 있어서 경고 램프(50)를 점등하여 운전자에게 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 알린다.
또한, 밀폐형 개폐 밸브(42)가 고장나 있다고 판정한 후라도, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 작동 불량이 개선되고, 단계 S20의 판별 결과가 참(Yes)으로 전환되는 경우도 있고, 이러한 경우에는 고장 판정을 철회하도록 하여도 좋다.
상기 단계 S10의 판별 결과가 거짓(No)으로, 배기 유동 제어 모드 중이 아니라고 판정된 경우에는 단계 S30으로 진행한다.
단계 S30에서는 아이들 SW(52)로부터의 정보에 기초하여, 현재 아이들 운전 중인지의 여부를 판별한다. 결국, 운전 상태가 안정된 상태에 있는지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 거짓(No)으로 현재 아이들 운전 중이 아니라고 판정된 경우에는 상기 루틴을 빠져나간다. 한편, 판별 결과가 참(Yes)으로 현재 아이들 운전 중이라고 판정된 경우에는 단계 S32로 진행한다.
단계 S32에서는 상기 단계 S12의 경우와 동일하게 하여, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θthb)에 고정하고, A/F를 소정치(AFb)에 고정하며, 또한 점화 시기를 소정치(SAb)에 고정한다. 또, A/F 대신에 연료 분사량(Qf)을 소정치(Qfb)에 고정하도록 하여도 좋고, 이와 같이 연료 분사량(Qf)을 소정치(Qfb)에 고정한 경우에는 스로틀 개도(θth) 대신에 A/F를 소정치(AFb)에 고정하도록 하여도 좋다. 또한, 소정치(θthb), 소정치(SAb) 및 소정치(Qfb)에 대해서는 엔진(1)의 냉각수 온도에 따라서 보정하도록 하여도 좋다. 또한, 소정치(θthb)와 소정치(θtha), 소정치(AFb)와 소정치(AFa), 소정치(SAb)와 소정치(SAa)는 각각 동일치라도 좋다.
단계 S34에서는 상기 단계 S14의 경우와 마찬가지로, 식(1)에 기초하여, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θthb)에 고정하고, A/F를 소정치(AFb)에 고정하고, 더욱이 점화 시기를 소정치(SAb)에 고정한 상태에서 소정 편차(△Ne1')를 구한다. 그리고, 단계 S36에 있어서, 배기 유동 제어 모드 중이 아닌 것을 받아들여 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방 상태로 제어하고, 배기 유동을 억제하지 않도록 해제한다.
단계 S38 에서는 역시 상기 단계 S18의 경우와 동일하고, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θthb)에 고정하고, A/F를 소정치(AFb)에 고정하고, 또한 점화 시기를 소정치(SAb)에 고정한 상태에서, 크랭크각 센서(54)로부터의 정보에 기초하여 현재의 엔진 회전 속도(Ne)를 구하고, 상기 엔진 회전 속도(Ne)와 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전폐쇄 상태로 한 경우의 목표 엔진 회전 속도(Nec1; 제 1 파라미터)의 차(Nec1-Ne)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0) 이상인지의 여부를 판별한다. 엔진 회전 속도(Ne)는 밀폐형 개폐 밸브(42)가 완전폐쇄일 때 최소로 되어 목표 엔진 회전 속도(Nec1)이기 때문에, 통상적으로는 엔진 회전 속도(Ne)와 상기 목표 엔진 회전 속도(Nec1)의 차(Nec1-Ne)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0) 이상으로 되는 경우는 없으며, 판별 결과는 거짓(No)이고, 단계 S40으로 진행한다.
단계 S40에서는 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Nec1)가 상기 단계 S34에서 설정한 소정 편차(△Ne1') 이상인지의 여부를 판별한다.
결국, 여기서는 상기 단계 S20의 경우와 마찬가지로, 흡입 공기량에 상당하는 스로틀 개도(θth), 연료 분사량에 상당하는 A/F(또는 연료 분사량(Qf)), 점화 시기(세개의 파라미터)를 고정한 상태에서, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)에 대한 엔진 회전 속도(Ne; 나머지 하나의 파라미터)의 변화량, 즉 차(Ne-Nec1)를 구하고, 상기 변화량이 소정 편차(△Ne1') 이상 변화하고 있는지의 여부를 판별함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의한 배기 유동의 억제, 즉 배기압의 상승이 적절하게 해제되고 있는지의 여부를 판별한다. 즉, 현재의 엔진 회전 속도(Ne)를 감시함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)가 고장(폐쇄 고착) 없이 정상적으로 개방 작동하고 있는지의 여부를 판별한다.
단계 S40의 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Nec1)가 소정 편차(△Ne1') 이상이라고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장 없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S40의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Nec1)가 소정 편차(△Ne1')에 만족하지 않는다고 판정된 경우, 또는 상기 단계 S38의 판별 결과가 참(Yes)인 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떤 고장이 발생하고 있고, 밀폐형 개폐 밸브(42)는 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 상기 단계 S22로 진행하고, 고장이라고 판정한다. 또, 단계 S24 이후는 상기 동일하여 설명을 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 단지 목표 엔진 회전 속도(Neop)나 Nec1에 대한 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 변화량을 감시함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 폐쇄 작동시의 고장(개방 고착)과 동시에(단계 S12 내지 단계 S20), 개방 작동 시의 고장(폐쇄 고착)을 용이하게 검출할 수 있고(단계 S32 내지 단계 S40), 배기 유동 제어 모드 중인지의 여부에 관계 없이 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 정밀도 좋게 확실하게 판정할 수 있다.
다음에 제 2 실시예를 설명한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고장 진단 루틴이 플로우 차트로 나타나고, 이하 상기 플로우 차트에 따라서 설명한다. 또, 여기서는 상기 제 1 실시예와의 공통 부분에 관해서는 설명을 생략하고, 제 1 실시예와 다른 부분에 관해서 설명한다.
상기 제 2 실시예에서는 단계 S10에 있어서 배기 유동 제어 모드 중이라고 판정되고, 단계 S12에 있어서 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 또한 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정하면, 단계 S14'로 진행한다.
단계 S14'에서는 엔진 회전 속도(Ne)의 판별 임계치인 소정 편차(△Ne2)를 다음 식(2)에 기초하여 설정한다.
△Ne2 = (목표 배기압(mmHg)/100 mmHg)×0.02×Ned ···(2)
여기에, Ned는 상술한 바와 같이 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정한 상태에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 임의의 소정 개도에 설정한 경우의 목표 엔진 회전 속도(제 1 파라미터)를 나타내고 있다. 결국, 상기 제 1 실시예에서는 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 하였을 때의 목표 엔진 회전 속도(Neop)에 기초하여 소정 편차(△Ne1)를 설정하였지만, 여기서는 임의의 소정 개도에 설정하였을 때의 목표 엔진 회전 속도(Ned)에 기초하여 소정 편차(△Ne2)를 설정한다.
단계 S16에서는 밀폐형 개폐 밸브(42)를 소정의 개도(예를 들면, 완전폐쇄)로 제어하여 배기 유동을 억제한다. 이로써, 배기압이 상승하여, 배기계 내의 산화반응이 촉진된다.
단계 S20'에서는 목표 엔진 회전 속도(Ned)와 현재의 엔진 회전 속도(Ne; 제 2 파라미터)의 차(Ned-Ne)가 상기 단계 S14'에서 설정한 소정 편차(△Ne2) 이상인지의 여부를 판별한다.
결국, 여기서는 흡입 공기량에 상당하는 스로틀 개도(θth), 연료 분사량에 상당하는 A/F(또는 연료 분사량(Qf)), 점화 시기(세개의 파라미터)를 고정한 상태에서, 목표 엔진 회전 속도(Ned)에 대한 엔진 회전 속도(Ne; 나머지 하나의 파라미터)의 변화량, 즉 차(Ned-Ne)를 구하여, 상기 변화량이 소정 편차(△Ne2) 이상 변화하고 있는지의 여부를 판별함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의해 적절하게 배기 유동의 억제, 즉 배기압의 상승이 행해지고 있는지의 여부를 판별한다.
단계 S20'의 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Ned)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ned-Ne)가 소정 편차(△Ne2) 이상이라고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S20'의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Ned)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ned-Ne)가 소정 편차(△Ne2)에 만족하지 않는다고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 단계 S22로 진행하여 고장이라고 판정하고, 배기 유동 제어와 동시에 배기 승온 제어를 금지하고(스텝 S24, 단계 S26), 경고 램프(50)를 점등한다(단계 S28).
상기 단계 S10의 판별 결과가 거짓(No)으로, 배기 유동 제어 모드 중이 아니라고 판정된 경우에는 단계 S30으로 진행하고, 상기 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로, 현재 아이들 운전 중인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 거짓(No)으로 현재 아이들 운전 중이 아니라고 판정된 경우에는 상기 루틴을 빠져나간다. 한편, 판별 결과가 참(Yes)으로 현재 아이들 운전 중이라고 판정된 경우에는 단계 S32로 진행하고, 상기 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θthb)에 고정하고, A/F를 소정치(AFb)에 고정하고, 더욱이 점화 시기를 소정치(SAb)에 고정한다.
단계 S34'에서는 상기 단계 S14'의 경우와 같이 식(2)에 기초하여, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θthb)에 고정하고, A/F를 소정치(AFb)에 고정하고, 더욱이 점화 시기를 소정치(SAb)에 고정한 상태에서 소정 편차(△Ne2')를 구한다. 그리고, 단계 S36에 있어서, 배기 유동 제어 모드 중이 아닌 것을 받아들여 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방 상태로 제어하고, 배기 유동을 억제하지 않도록 해제한다.
배기 유동의 억제를 해제하면, 단계 S40'로 진행하고, 현재의 엔진 회전 속도(Ne)와 목표 엔진 회전 속도(Ned)의 차(Ne-Ned)가 소정 편차(△Ne2') 이상인지의 여부를 판별한다.
결국, 여기서는 흡입 공기량에 상당하는 스로틀 개도(θth), 연료 분사량에 상당하는 A/F(또는 연료 분사량(Qf)), 점화 시기(세개의 파라미터)를 고정한 상태에서, 목표 엔진 회전 속도(Ned)에 대한 엔진 회전 속도(Ne; 나머지 하나의 파라미터)의 변화량, 즉 차(Ne-Ned)를 구하고, 상기 변화량이 소정 편차(△Ne2') 이상 변화하고 있는지의 여부를 판별함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의한 배기 유동의 억제, 즉 배기압의 상승이 적절하게 해제되고 있는지의 여부를 판별한다.
단계 S40'의 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Ned)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Ned)가 소정 편차(△Ne2') 이상이라고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S40'의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Ned)가 소정 편차(△Ne2')에 만족하지 않는다고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 상기 단계 S22로 진행하고, 고장이라고 판정한다. 또, 단계 S24 이후는 상기와 동일하여 설명을 생략한다.
이와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 임의의 소정 개도로 설정한 경우의 목표 엔진 회전 속도(Ned)에 대한 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 변화량을 감시하도록 하여도, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 폐쇄 작동 시의 고장(개방 고착)과 동시에, 개방 작동 시의 고장(폐쇄 고착)을 용이하게 검출할 수 있고, 배기 유동 제어 모드 중인지의 여부에 관계 없이 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 확실하게 판정할 수 있다.
다음에 제 3 실시예를 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 고장 진단 루틴이 플로우 차트로 나타나 있고, 이하 상기 플로우 차트에 따라서 설명한다. 또, 여기서도 상기 제 1 실시예와의 공통 부분에 관해서는 설명을 생략하고, 제 1 실시예와 다른 부분에 관해서 설명한다.
단계 S16에 있어서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 소정의 개도(예를 들면, 완전폐쇄)로 제어하여 배기 유동을 억제한 후, 단계 S18"에서는 상술한 바와 같이 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정하고, 또한, 배기압을 상승시킨 상태에서, 크랭크각 센서(54)로부터의 정보에 기초하여 현재의 엔진 회전 속도(Ne; 제 2 파라미터)를 구하고, 상기 엔진 회전 속도(Ne)와 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전폐쇄 상태로 한 경우의 목표 엔진 회전 속도(Nec1; 제 1 파라미터)의 차(Nec1-Ne)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0) 이상인지의 여부를 판별한다. 엔진 회전 속도(Ne)는 밀폐형 개폐 밸브(42)가 완전폐쇄일 때 최소가 되어 목표 엔진 회전 속도(Nec1)이기 때문에, 통상적으로는 엔진 회전 속도(Ne)와 상기 목표 엔진 회전 속도(Nec1)의 차(Nec1-Ne)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0) 이상으로 되는 경우는 없고, 판별 결과는 거짓(No)이고, 단계 S20"로 진행한다.
단계 S20"에서는 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Nec1)가 단계 S14에서 설정한 소정 편차(△Ne1) 이상인지의 여부를 판별한다.
여기서는 흡입 공기량에 상당하는 스로틀 개도(θth), 연료 분사량에 상당하는 A/F(또는 연료 분사량(Qf)), 점화 시기(세개의 파라미터)를 고정한 상태에서, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)에 대한 엔진 회전 속도(Ne; 나머지 하나의 파라미터)의 변화량, 즉 차(Ne-Nec1)를 구하고, 상기 변화량이 소정 편차(△Ne1) 이상 변화하고 있는지의 여부를 판별함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의해 적절하게 배기 유동의 억제, 즉 배기압의 상승이 행해지고 있는지의 여부를 판별한다.
단계 S20"의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Nec1)가 소정 편차(△Ne1) 미만이라고 판정된 경우에는 엔진 회전 속도(Ne)가 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 거의 일치하고, 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장 없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S20"의 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neop)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Ne-Nec1)가 소정 편차(△Ne1) 이상이라고 판정된 경우, 또는 상기 단계 S18"의 판별 결과가 참(Yes)인 경우에는 원래 일치하는 것이 분명한 엔진 회전 속도(Ne)와 목표 엔진 회전 속도(Nec1)가 괴리되고, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 밀폐형 개폐 밸브(42)는 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 단계 S22로 진행하고, 고장이라고 판정한다.
한편, 단계 S38"에서는 엔진 회전 속도(Ne; 제 2 파라미터)와 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방 상태로 한 경우의 목표 엔진 회전 속도(Neop; 제 1 파라미터)의 차(Ne-Neop)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0) 이상인지의 여부를 판별한다. 엔진 회전 속도(Ne)는 밀폐형 개폐 밸브(42)의 완전개방 시에 최대가 되어 목표 엔진 회전 속도(Neop) 이기 때문에, 통상적으로는 엔진 회전 속도(Ne)와 상기 목표 엔진 회전 속도(Neop)의 차(Ne-Neop)가 소정 편차(△Ne0; 예를 들면, 값 0) 이상으로 되는 경우는 없고, 판별 결과는 거짓(No)이고, 단계 S40"로 진행한다.
단계 S40"에서는 목표 엔진 회전 속도(Neop)와 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neop-Ne)가 단계 S34에서 설정한 소정 편차(△Ne1') 이상인지의 여부를 판별한다.
여기서는 상기 단계 S20"의 경우와 마찬가지로, 흡입 공기량에 상당하는 스로틀 개도(θth), 연료 분사량에 상당하는 A/F(또는 연료 분사량(Qf)), 점화 시기(세개의 파라미터)를 고정한 상태에서, 목표 엔진 회전 속도(Neop)에 대한 엔진 회전 속도(Ne; 나머지 하나의 파라미터)의 변화량, 즉 차(Neop-Ne)를 구하고, 상기 변화량이 소정 편차(△Ne1') 이상 변화하고 있는지의 여부를 판별함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 의한 배기 유동의 억제, 즉 배기압의 상승이 적절하게 해제되어 있는지의 여부를 판별한다. 즉, 현재의 엔진 회전 속도(Ne)를 감시함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)가 고장(폐쇄 고착)없이 정상적으로 개방 작동하고 있는지의 여부를 판별한다.
단계 S40"의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neop-Ne)가 소정 편차(△Ne1') 미만이라고 판정된 경우에는 엔진 회전 속도(Ne)가 목표 엔진 회전 속도(Neop)와 거의 일치하여, 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장 없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S40"의 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neop)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neop-Ne)가 소정 편차(△Ne1') 이상이라고 판정된 경우, 또는 상기 단계 S38"의 판별 결과가 참(Yes)의 경우에는 원래 일치하는 것이 분명한 엔진 회전 속도(Ne)와 목표 엔진 회전 속도(Neop)가 괴리되어, 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 밀폐형 개폐 밸브(42)는 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 상기 단계 S22로 진행하고, 고장이라고 판정한다.
이와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 있어서도, 목표 엔진 회전 속도(Nec1)나 목표 엔진 회전 속도(Neop)에 대한 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 변화량을 감시함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 폐쇄 작동 시의 고장(개방 고착)과 동시에(단계 S12 내지 단계 S20"),개방 작동 시의 고장(폐쇄 고착)을 용이하게 검출할 수 있고 (단계 S32 내지 단계 S40"), 배기 유동 제어 모드 중인지의 여부에 관계 없이 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 정밀도 좋게 확실하게 판정할 수 있다.
다음에 제 4 실시예를 설명한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 고장 진단 루틴이 플로우 차트로 도시되어 있고, 이하 상기 플로우 차트에 따라서 설명한다. 또, 여기서도 상기 제 1 실시예와의 공통 부분에 관해서는 설명을 생략하고, 제 1 실시예와 다른 부분에 관해서 설명한다.
상기 제 4 실시예에서는 단계 S10에서 배기 유동 제어 모드 중이라고 판정되고, 단계 S12에 있어서 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 더욱이 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정하면, 단계 S50으로 진행한다.
단계 S50에서는 제어 개시 직후인지의 여부, 즉 배기 유동 제어 모드로 되고나서 최초의 실행인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)으로 제어 개시 직후인 경우에는 단계 S52로 진행한다.
단계 S52에서는 전회 배기 유동 제어 중에 엔진(1)이 정지하였는지의 여부를 판별한다. 배기 유동 제어 중, 즉 밀폐형 개폐 밸브(42)가 작동 중에 엔진(1)이 정지한 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 이상이 생기고 있을 가능성이 높다고 생각된다. 따라서, 판별 결과가 참(Yes)으로 전회 배기 유동 제어 중에 엔진(1)이 정지하였다고 판정된 경우에는 단계 S54로 진행한다. 또, 여기서는 전회 배기 유동 제어 중에 엔진(1)이 정지하였는지의 여부만을 판별하도록 하고 있지만, 전회 배기 유동 제어가 종료하고 나서 소정 시간 내에 엔진(1)이 정지하였는지의 여부, 전회 엔진(1)이 정지하였을 때의 촉매 온도가 소정 온도 이하인지의 여부, 전회 엔진(1)이 정지하였을 때의 냉각수 온도가 소정 온도 이하인지의 여부, 전회 엔진(1)이 정지하였을 때의 시동 후 경과 시간이 소정 시간 내인지의 여부 등을 더불어 판별함으로써 제어의 신뢰성이 향상된다.
단계 S54에서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정한 상태에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 제어하여 배기 유동의 억제를 금지하거나 혹은 저감하고,단계 S56에 있어서, 이 때의 엔진 회전 속도(Ne)를 목표 엔진 회전 속도(Neopb; 제 1 파라미터)로서 검출한다. 결국, 밀폐형 개폐 밸브(42)가 완전개방일 때의 목표 엔진 회전 속도(Neopb)를 실측하여 판정 기준치(BASE Ne)로서 갱신한다. 또, 목표 엔진 회전 속도(Neopb)는 평균치를 채용하여도 좋고 순간치라도 좋다. 또한, 제어 개시 시에는 목표 엔진 회전 속도(Neopb)의 초기치가 미리 설정되어 있다.
다음번에, 상기 루틴이 실행되었을 때는 단계 S50의 판별 결과는 거짓(No)이고, 다음에 단계 S58로 진행한다.
단계 S58에서는 밀폐형 개폐 밸브(42)를 소정의 개도(예를 들면, 완전폐쇄)로 제어하여 배기 유동을 억제한다. 이로써, 배기압이 상승하여, 배기계 내의 산화반응이 촉진된다.
단계 S60에서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정하고, 또한, 배기압을 상승시킨 상태에서, 크랭크각 센서(54)로부터의 정보에 기초하여 현재의 엔진 회전 속도(Ne)를 검출한다. 또, 엔진 회전 속도(Ne)는 평균치를 채용하여도 좋고 순간치라도 좋다.
그리고, 단계 S62에서는 엔진 회전 속도(Ne)의 판별 임계치인 소정 편차(△Ne3)를 식(1)과 동일하게 다음 식(3)에 기초하여 설정한다.
△Ne3 = (목표 배기압(mmHg)/100mmHg)×0.02×Neopb ···(3)
단계 S64에서는 상기 단계 S56에서 검출한 목표 엔진 회전 속도(Neopb)와 상기 단계 S60에서 검출한 엔진 회전 속도(Ne; 제 2 파라미터)의 차(Neopb-Ne)가 소정 편차(△Ne3) 이상인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neopb)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neopb-Ne)가 소정 편차(△Ne3) 이상이라고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장 없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S64의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neopb)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neopb-Ne)가 소정 편차(△Ne3)에 만족하지 않는다고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 단계 S66으로 진행하여, 고장이라고 판정한다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로, 배기 유동 제어와 동시에 배기 승온 제어를 금지하고 경고 램프(50)를 점등하도록 하여도 좋다.
상기 단계 S10의 판별 결과가 거짓(No)으로, 배기 유동 제어 모드 중이 아니라고 판정된 경우에는 상기 제 1 실시예의 경우와 동일하게 단계 S30 이후(①로 나타낸다)로 진행한다.
이와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 목표 엔진 회전 속도(Neopb)를 실측하여 판정 기준치(BASE Ne)로서 최적치로 갱신하고, 상기 목표 엔진 회전 속도(Neopb)에 대한 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 변화량을 감시함으로써, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 폐쇄 작동 시의 고장(개방 고착)과 동시에, 개방 작동 시의 고장(폐쇄 고착)을 용이하게 검출할 수 있고, 배기 유동 제어 모드 중인지의 여부에 관계 없이 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 정밀도 좋게 판정할 수 있다.
또, 전회의 단계 S60에 있어서의 엔진 회전 속도(Ne)를 기억해 두고, 단계 S56 뒤의 단계 S64에 있어서 고장(폐쇄 고착) 판정을 하도록 하여도 좋고, 단계 S30(①로 나타낸다) 이후의 실행과 병용하여 상기 고장(폐쇄 고착) 판정을 하도록 하여도 좋다.
다음에 제 5 실시예를 설명한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 고장 진단 루틴이 플로우 차트로 나타나고 있고, 이하 상기 플로우 차트에 따라서 설명한다. 또, 상기 제 5 실시예는 상기 제 4 실시예에 대하여 엔진 회전 속도(Ne) 대신에 점화 시기를 나머지 하나의 파라미터로 하는 점이 다르고, 여기서는 상기 제 4 실시예와 다른 부분에 관해서 설명한다.
상기 제 5 실시예에서는 단계 S10에 있어서 배기 유동 제어 모드 중이라고 판정되면, 단계 S12에 있어서 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 더욱이 엔진 회전 속도(Ne)를 소정치(Nea)에 고정한다.
그리고, 단계 S50을 지나서 단계 S52의 판별 결과가 참(Yes)으로, 전회 배기 유동 제어 중에 엔진(1)이 정지하였다고 판정된 경우에는 단계 S54로 진행하고, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 엔진 회전 속도(Ne)를 소정치(Nea)에 고정한 상태에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 제어하여 배기 유동의 억제를 금지 혹은 저감하고, 단계 S56'에 있어서,이 때의 점화 시기를 목표 점화 시기(SAopb; 제 1 파라미터)로서 설정한다. 결국, 밀폐형 개폐 밸브(42)가 완전개방일 때의 목표 점화 시기(SAopb)를 판정 기준치(BASE SA)로서 갱신한다.
다음번에, 상기 루틴이 실행되었을 때는 단계 S50의 판별 결과는 거짓(No)이고, 이 경우에는 다음에 단계 S58로 진행하고, 밀폐형 개폐 밸브(42)를 소정의 개도(예를 들면, 완전폐쇄)로 제어하여 배기 유동을 억제한다. 이로써, 배기압이 상승하여, 배기계 내의 산화반응이 촉진된다.
단계 S60'에서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 엔진 회전 속도(Ne)를 소정치(Nea)에 고정하고, 또한, 배기압을 상승시킨 상태에서, 현재의 점화 시기(SA)를 설정한다. 또, 점화 시기는 목표 점화 시기(SAopb)가 최지각(最遲角)이 되기 때문에, 점화 시기(SA)는 목표 점화 시기(SAopb)보다도 진각(進角)측에 설정된다.
그리고, 단계 S62'에서는 미리 구해진 점화 시기의 판별 임계치인 소정 편차(△SA)를 설정한다.
단계 S64'에서는 상기 단계 S56'에서 설정한 목표 점화 시기(SAopb)와 상기 단계 S60'에서 설정한 점화 시기(SA; 제 2 파라미터)의 차(SA-SAopb)가 소정 편차(△SA) 이상인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 점화 시기(SAopb)와 점화 시기(SA)의 차(SA-SAopb)가 소정 편차(△SA) 이상이라고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장 없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 루틴을 빠져나간다.
한편, 단계 S64'의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 점화 시기(SAopb)와 점화 시기(SA)의 차(SA-SAopb)가 소정 편차(△SA)에 만족하지 않는다고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 단계 S66으로 진행하고, 고장이라고 판정한다.
또, 이 경우에도 상기 제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로, 배기 유동 제어와 동시에 배기 승온 제어를 금지하고 경고 램프(50)를 점등하도록 하여도 좋다.
상기 단계 S10의 판별 결과가 거짓(No)으로, 배기 유동 제어 모드 중이 아니라고 판정된 경우에는 상기 제 4 실시예의 경우와 같이 단계 S30 이후(①로 나타낸다)로 진행한다.
이와 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 엔진 회전 속도(Ne) 대신에 점화 시기를 나머지 하나의 파라미터로 하고, 목표 점화 시기(SAopb)에 대한 점화 시기의 변화량을 감시하도록 하여도, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 폐쇄 작동 시의 고장(개방 고착)과 동시에, 개방 작동 시의 고장(폐쇄 고착)을 용이하게 검출할 수 있고, 배기 유동 제어 모드 중인지의 여부에 관계 없이 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 정밀도 좋게 판정할 수 있다.
또, 이 경우에도, 전회의 단계 S60'에 있어서의 점화 시기(SA)를 기억해두고, 단계 S56'의 뒤의 단계 S64'에 있어서 고장(폐쇄 고착) 판정을 하도록 하여도 좋고, 단계 S30(①로 나타낸다) 이후의 실행과 병용하여 상기 고장(폐쇄 고착) 판정을 하도록 하여도 좋다.
다음에 제 6 실시예를 설명한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 6 실시예에 따른 고장 진단 루틴이 플로우 차트로 도시되어 있고, 이하 상기 플로우 차트에 따라서 설명한다. 또, 제 6 실시예는 상기 제 4 실시예의 변형예이고, 여기서는 상기 제 4 실시예와의 공통 부분에 관해서는 설명을 생략하고, 제 4 실시예와 다른 부분에 관해서 설명한다.
우선, 단계 S70에서는 엔진(1)이 냉각상태에 있는지의 여부를 판별한다. 결국, 여기서는 배기 승온 제어나 배기 유동 제어가 필요한 상황인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 거짓(No)으로, 엔진(1)이 냉각상태가 아니라고 판정된 경우에는 단계 S72로 진행하고, 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로서 배기 유동 제어를 하지 않도록 하고, 단계 S74에 있어서 통상적인 제어를 한다. 한편, 판별 결과가 참(Yes)으로, 엔진(1)이 냉각상태라고 판정된 경우에는 단계 S75에 있어서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 소정의 개도(예를 들면, 완전폐쇄)로 제어하여 배기 유동을 억제한다. 이로써, 배기압이 상승하여, 배기계 내의 산화반응이 촉진된다. 그리고, 단계 S76으로 진행한다.
단계 S76에서는 현재 시동 모드인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)으로 시동 모드라고 판정된 경우에는 상기 단계 S74로 진행하여 통상적인 제어를 한다. 한편, 판별 결과가 거짓(No)으로 현재 시동 모드가 아니라고 판정된 경우에는 단계 S78로 진행한다.
단계 S78에서는 자동 변속기(도시하지 않음)가 N 레인지(range), D 레인지, 1st 레인지중의 어느 하나인지, 혹은 시동 후 경과 시간이 t1 이내인지의 여부를판별한다. 판별 결과가 거짓(No)인 경우, 예를 들면 자동 변속기가 2nd 레인지 이상이고 시동 후 경과 시간이 t1 이내인 경우에는 상기와 동일하게 단계 S72 에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 하고, 단계 S74 에서 통상적인 제어를 한다. 한편, 판별 결과가 참(Yes)인 경우에는 단계 S80으로 진행한다.
단계 S80에서는 시동 후 경과 시간이 t2 (t2＜t1)를 넘었거나, 혹은 아이들 SW(52)가 오프로 아이들 운전 상태에 없는지의 여부를 판별한다. 즉, 엔진(1)이 워밍업 운전의 초기 상태를 탈출하였는지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 거짓(No)으로, 엔진(1)이 시동 직후이고 아이들 운전 상태에 있다고 판정된 경우에는 단계 S82로 진행한다.
단계 S82에서는 상기 단계 S12와 마찬가지로, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa; 예를 들면, 값 25으로 하지만, 시스템에 따라서 최적치가 설정된다)에 고정하고, 또한 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정한다. 그리고, 단계 S84에 있어서, 엔진(1)이 냉각상태에 있고 또한 시동 직후인 것을 받아들여, 2단 연소 운전을 실시한다. 이로써, 배기계 내의 산화반응이 진행하여 배기 정화가 촉진되고, 배기 온도가 상승하여 3원 촉매(30)의 조기 활성화가 도모된다.
한편, 단계 S80의 판별 결과가 참(Yes)으로, 시동 후 t2 경과하였거나, 혹은 아이들 SW(52)가 온으로 아이들 운전 상태가 아니고, 엔진(1)이 워밍업 운전의 초기 상태를 탈출하였다고 판정된 경우에는 단계 S86 에서, 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha')에 고정하고, A/F를 소정치(AFa'; 예를 들면, 스토이키오로 하지만,시스템에 따라서 최적치가 설정된다)에 고정하고, 더욱이 점화 시기를 소정치(SAa')에 고정한다. 그리고, 단계 S88에 있어서, 엔진(1)이 워밍업 운전의 초기 상태를 벗어난 것을 받아들이고, 압축 S/L 운전을 실시한다. 이로써, 저부하 운전 시 등에 있어서, 엔진 출력을 확보하면서도, 배기계 내의 산화반응이 진행하여 배기정화가 촉진되고, 2단 연소에 의해서 승온한 3원 촉매(30)가 양호하게 고온 상태로 유지되고, 배기 정화 효율이 향상된다.
도 9의 단계 S90에서는 각 운전 모드에서의 제어 개시 직후인지의 여부, 즉 2단 연소 운전 모드로 되고나서 최초의 실행인지의 여부, 혹은 압축 S/L 운전 모드로 되고나서 최초의 실행인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)이고 각 운전 모드에서의 제어 개시 직후인 경우에는 단계 S92로 진행한다.
단계 S92에서는 상기 단계 S52와 마찬가지로, 전회 배기 유동 제어중에 엔진(1)이 정지하였는지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)으로 전회 배기 유동 제어 중에 엔진(1)이 정지하였다고 판정된 경우에는 단계 S94로 진행하고, 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 제어한다.
단계 S96에서는 2단 연소 운전 모드에 있어서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정한 상태에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 제어하고, 이 때의 엔진 회전 속도(Ne)를 목표 엔진 회전 속도(Neopb; 제 1 파라미터)로서 검출하고, 한편, 압축 S/L 운전 모드에서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha')에 고정하고, A/F를 소정치(AFa')에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa')에 고정한 상태에서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 제어하고, 이 때의 엔진 회전 속도(Ne)를 목표 엔진 회전 속도(Neopb'; 제 1 파라미터)로서 검출한다. 결국, 밀폐형 개폐 밸브(42)가 완전개방일 때의 엔진 회전 속도(Ne)를 각 운전 모드마다 목표 엔진 회전 속도(Neopb) 및 목표 엔진 회전 속도(Neopb')로서 실측하여 각각 판정 기준치(BASE Ne)로서 갱신한다. 또, 목표 엔진 회전 속도(Neopb) 및 목표 엔진 회전 속도(Neopb')는 평균치를 채용하여도 좋고 순간치라도 좋다.
각 운전 모드에서의 제어 개시 직후가 아닌 경우에는 단계 S90의 판별 결과는 거짓(No)이고, 다음에 단계 S98로 진행한다.
단계 S98에서는 밀폐형 개폐 밸브(42)를 새롭게 소정의 개도(예를 들면, 완전폐쇄)로 제어하여 배기 유동을 억제한다. 이로써, 배기압이 상승하여, 배기계 내의 산화반응이 촉진된다.
단계 S100에서는 2단 연소 운전 모드에 있어서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha)에 고정하고, A/F를 소정치(AFa)에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa)에 고정하고, 또한, 배기압을 상승시킨 상태에서, 크랭크각 센서(54)로부터의 정보에 기초하여 현재의 엔진 회전 속도(Ne; 제 2 파라미터)를 검출하고, 한편, 압축 S/L 운전 모드에 있어서는 스로틀 개도(θth)를 소정치(θtha')에 고정하고, A/' F를 소정치(AFa')에 고정하고, 점화 시기를 소정치(SAa')에 고정하고, 또한, 배기압을 상승시킨 상태에서, 현재의 엔진 회전 속도(Ne'; 제 2 파라미터)를 검출한다. 즉, 상기 단계 S96의 경우와 마찬가지로, 현재의 엔진 회전 속도(Ne)를 각 운전 모드마다 엔진 회전 속도(Ne) 및 엔진 회전 속도(Ne')로서 검출한다. 또, 엔진 회전 속도(Ne) 및 엔진 회전 속도(Ne')는 평균치를 채용하여도 좋고 순간치라도 좋다.
그리고, 단계 S102에서는 엔진 회전 속도(Ne)의 판별 임계치인 소정 편차(△Ne3) 및 소정 편차(△Ne3')를 상기 식(3)에 기초하여 각 운전 모드마다 설정하고, 단계 S104에서는 상기 단계 S96에서 검출한 목표 엔진 회전 속도(Neopb)와 상기 단계 S100에서 검출한 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neopb-Ne)가 소정 편차(△Ne3) 이상인지의 여부, 및, 목표 엔진 회전 속도(Neopb')와 엔진 회전 속도(Ne')의 차(Neopb'-Ne')가 소정 편차(△Ne3') 이상인지의 여부를 판별한다. 판별 결과가 참(Yes)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neopb)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neopb-Ne)가 소정 편차(△Ne3) 이상이라고 판정된 경우, 또는 목표 엔진 회전 속도(Neopb')와 엔진 회전 속도(Ne')의 차(Neopb'-Ne')가 소정 편차(△Ne3') 이상이라고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)는 고장 없이 정상적으로 작동하고 있다고 판단할 수 있고, 이 경우에는 아무것도 하지 않고서 상기 단계 S78로 되돌아가고, 단계 S78의 판별 결과가 거짓(No)이 될 때까지 고장 진단을 반복한다.
한편, 단계 S104의 판별 결과가 거짓(No)으로, 목표 엔진 회전 속도(Neopb)와 엔진 회전 속도(Ne)의 차(Neopb-Ne)가 소정 편차(△Ne3)에 만족하지 않는다고 판정된 경우, 혹은 목표 엔진 회전 속도(Neopb')와 엔진 회전 속도(Ne')의 차(Neopb'-Ne')가 소정 편차(△Ne3')에 만족하고 있지 않다고 판정된 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)에 어떠한 고장이 발생하고 있고, 정상적으로 작동하고 있지 않다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우에는 다음에 단계 S106으로 진행하고, 고장이라고 판정한다. 그리고, 상기 단계 S78로 되돌아고, 단계 S78의 판별 결과가 거짓(No)이 될 때까지 고장 진단을 반복한다.
또, 고장이라고 판정한 경우에는 상기 제 1 및 제 2 실시예와 마찬가지로, 배기 유동 제어와 동시에 배기 승온 제어를 금지하고 경고 램프(50)를 점등하도록 하여도 좋다.
이와 같이, 본 발명의 제 6 실시예에 따르면, 2단 연소 운전 모드와 압축 S/L 운전 모드를 실시하는 경우에 있어서, 각 운전 모드마다 각각 목표 엔진 회전 속도(Neopb)와 목표 엔진 회전 속도(Neopb')를 실측하여 이들을 각각 판정 기준치(BASE Ne)로서 최적치로 갱신하고, 각 운전 모드마다 목표 엔진 회전 속도(Neopb)에 대한 현재의 엔진 회전 속도(Ne)의 변화량 및 상기 목표 엔진 회전 속도(Neopb')에 대한 현재의 엔진 회전 속도(Ne')의 변화량을 감시하도록 하고 있기 때문에, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 이상을 각 운전 모드마다 용이하게 검출할 수 있고, 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 오판정 없이 정밀도 좋게 판정할 수 있다.
또, 상기 제 6 실시예에서는 밀폐형 개폐 밸브(42)를 폐쇄 작동시키는 경우의 고장(개방 고착) 판정에 관해서만 설명하였지만, 상기 제 1 내지 제 5 실시예의 경우와 동일하게 하여 밀폐형 개폐 밸브(42)의 개방 작동 시의 고장(폐쇄 고착) 판정을 하도록 하여도 좋고, 이 경우에도, 전회의 단계 S100에 있어서의 엔진 회전 속도(Ne, Ne')를 기억해두고, 단계 S96의 뒤의 단계 S104에 있어서 고장(폐쇄 고착) 판정을 하도록 하여도 좋다.
이상에서 설명을 끝내지만, 본 발명의 실시예는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 각 실시예에서는 2단 연소 운전 모드와 압축 S/L 운전 모드를 실시하도록 하였지만, 이들 2단 연소 운전 모드나 압축 S/L 운전 모드 등을 반드시 실시할 필요는 없다.
또한, 상기 각 실시예에서는 엔진 회전 속도(Ne) 혹은 점화 시기를 나머지 하나의 파라미터로 하여 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 검출하여 고장 판정하도록 하였지만, 나머지 하나의 파라미터는 스로틀 개도(θth)라도 좋고 A/F(또는 연료 분사량(Qf))이라도 좋다. 결국, 엔진 회전 속도(Ne), 점화 시기, 스로틀 개도(θth) 및 A/F(또는 연료 분사량(Qf))의 어느것을 나머지 하나의 파라미터로 해도 밀폐형 개폐 밸브(42)의 고장을 용이하고 확실하게 판정할 수 있다.
또한, 상기 각 실시예에 있어서, 판별 임계치로서 소정 편차(△Ne1, △Ne1', △Ne2, △Ne2', △Ne3, △Ne3', △SA) 등을 산출하도록 하였지만, 이들은 미리 최적치에 설정한 고정치라도 좋다.
또한, 상기 각 실시예에서는 목표 엔진 회전 속도(Neop, Ned, Neopb, Neopb')와 실제의 엔진 회전 속도(Ne, Ne'), 혹은 목표 점화 시기(SAopb)와 실제의 점화 시기(SA)의 차에 기초하여 고장 판정을 하도록 하였지만, 목표치와 실제치의 차를 판정할 수 있으면, 예를 들면 회전 속도비에 기초하여 판정하도록 하여도 좋고, 목표치와 실제치와의 대소 관계를 직접 비교하도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제 4 내지 제 6 실시예에서는 전회 배기 유동 제어 중에 엔진(1)이 정지하였다고 판정한 경우에는 밀폐형 개폐 밸브(42)를 완전개방으로 하고, 목표 엔진 회전 속도(Neop)에 기초하여 소정 편차(△Ne3, △Ne3')를 구하도록 하였지만, 제 2 실시예에 나타내는 바와 같이, 밀폐형 개폐 밸브(42)를 임의의 소정 개도에 설정하고, 상기 임의의 소정 개도에서의 목표 엔진 회전 속도(Ned)에 기초하여 소정 편차를 설정하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 각 실시예에서는 나타내고 있지 않지만, 목표 엔진 회전 속도(Neop, Ned, Neopb, Neopb')나 실제의 엔진 회전 속도(Ne, Ne'), 혹은 목표 점화 시기(SAopb)나 실제의 점화 시기(SA) 등을 검출 또는 설정할 수 없는 경우에는 고장 판정을 실시하지 않도록 하여도 좋다. 이로써 오판정을 미연에 방지할 수 있다.
또한, 상기 각 실시예에서는 배기 유동 제어 장치(40)로서 밀폐형 개폐 밸브(42)를 사용하도록 하였지만, 배기 유동 제어 장치(40)는 배기 유동을 가변제어할 수 있으면 어떠한 구성의 장치라도 좋다.
또한, 엔진(1)은 통내 분사형 가솔린 엔진에 한정되지 않고, 흡기관 분사형 가솔린 엔진, 디젤 엔진이라도 상관없다.

Claims (11)

  1. 배기 중의 유해 물질의 저감 효과를 높이도록 배기 유동을 억제하는 배기 유동 제어 수단(40)을 갖는 내연 기관의 배기 정화 장치에 있어서,
    기관 회전 속도를 검출하는 기관 회전 속도 검출 수단(54, 60)과,
    출력 토오크에 기여하는 연료량을 조정하는 연료량 조정 수단(6, 60)과,
    점화 시기를 조정하는 점화 시기 조정 수단(8, 60)과,
    흡입 공기량을 조정하는 흡입 공기량 조정 수단(14, 60), 및
    상기 배기 유동 제어 수단에 의한 배기 유동의 억제 정도에 의하지 않고, 상기 기관 회전 속도 검출 수단에 의해 검출되는 기관 회전 속도, 상기 연료량 조정 수단에 의해 조정되는 연료량, 상기 점화 시기 조정 수단에 의해 조정되는 점화 시기 및 상기 흡입 공기량 조정 수단에 의해 조정되는 흡입 공기량 중의 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 구하며, 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 상호 비교하여 상기 배기 유동 제어 수단의 고장을 판정하는 고장 판정 수단(S22, S66, S106)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 판정 수단은 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 수단의 고장을 판정하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 판정 수단은 상기 배기 유동 제어 수단에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 1개의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 수단의 고장을 판정하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 판정 장치는 상기 배기 유동 제어 수단에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 수단의 고장을 판정하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 판정 수단은 상기 배기 유동 제어 수단에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 수단의 고장을 판정하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 판정 수단은 상기 배기 유동 제어 수단에 고장이 없고 또한 상기 배기 유동을 억제하였을 때, 상기 배기 유동의 억제 정도가 소정의 억제 정도가 되도록 지령을 발한 상태에서 미리 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 1 파라미터치로서 구해 두고, 상기 배기 유동을 억제할 때, 상기 어느 세개의 파라미터를 각각 상기 소정치에 고정하고 나머지 하나의 파라미터의 값을 제 2 파라미터치로서 구하고, 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차에 기초하여 상기 배기 유동 제어 수단의 고장을 판정하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고장 판정 수단은 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차가 상기 배기 유동의 억제 시의 목표 억제 정도에 따라서 설정되는 소정치보다도 작을 때 고장이라고 판정하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  8. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 고장 판정 수단은 상기 제 1 파라미터치와 상기 제 2 파라미터치의 차가 상기 배기 유동의 억제 시에 있어서의 목표 억제 정도에 따라서 설정되는 소정치보다도 클 때 고장이라고 판정하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 고장 판정 수단은 전회 상기 배기 유동 제어 수단에 의한 배기 유동의 억제 중에 내연 기관이 정지한 후에는 상기 배기 유동 제어 수단에 의한 배기 유동의 억제를 금지하거나 혹은 저감하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  10. 제 1 항에 있어서, 연소 공연비를 제어하는 공연비 제어 수단을 부가로 구비하고,
    상기 연료량과 흡입 공기량중 어느 한쪽은 상기 연소 공연비에 기초하여 조정되는 내연 기관의 배기 정화 장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 내연 기관은 연료를 연소실에 직접 분사하는 통내 분사형 내연 기관이고, 연료를 흡기 행정 혹은 압축 행정에서 분사한 후에 팽창 행정 이후에서 추가 분사하는 2단 연소 운전 모드와, 연소 공연비가 약간 린한 공연비가 되도록 하여 연료를 압축 행정으로 분사하는 압축 슬라이트 린 운전 모드를 갖고,
    상기 고장 판정 수단은 상기 2단 연소 운전 모드 및 상기 압축 슬라이트 린 운전 모드마다 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 구하고, 상기 2단 연소 운전 모드 및 상기 압축 슬라이트 린 운전 모드마다 각각 상기 나머지 하나의 파라미터의 값을 상호 비교하는 내연 기관의 배기 정화 장치.
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