JP2009024506A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の制御装置において、燃料噴射時期をより好適な時期に補正する技術を提供する。
【解決手段】燃料噴射弁と、内燃機関の吸気通路を流通する吸気の温度を検出する吸気温度センサと、吸気温度センサが検出する検出温度が目標吸気温度より高い場合には燃料噴射弁から燃料を噴射する燃料噴射時期を遅角し、検出温度が目標吸気温度より低い場合には燃料噴射時期を進角する制御手段と、検出温度の温度変化が下降変化である場合に制御手段が変更する燃料噴射時期を進角側に補正し（Ｓ１０５）、検出温度の温度変化が上昇変化である場合に制御手段が変更する燃料噴射時期を遅角側に補正する（Ｓ１０６）補正手段と、を備えた。
【選択図】図６

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関の気筒内へ燃料噴射を行う燃料噴射時期を、内燃機関の吸気通路における吸気の温度に基づいて変更する技術が開示されている（特許文献１参照）。
特開平１０−２５２５２９号公報 特開２００１−１４０６９０号公報 特開平５−１７１９８４号公報

ところで、内燃機関の吸気通路における吸気の温度を検出する吸気温度センサには、検出温度が実際の温度よりも遅れて変化する応答遅れが生じている。

このため、吸気温度が下降変化していると、吸気温度センサの検出温度が実際の吸気温度より高く示される。そして、吸気温度センサの検出温度が目標吸気温度よりも高く、内燃機関の気筒内の筒内温度を下げるため、実際の吸気温度よりも高い検出温度を示す吸気温度センサの検出温度に基づいて燃料噴射時期を遅角する場合がある。この場合には、遅角量が過大になり、筒内温度が想定よりも低下し過ぎてしまい、内燃機関において着火遅れや失火等の燃焼不安定を招いたり、内燃機関から排出されるＨＣの排出量が増加したりするおそれがある。

また、吸気温度が上昇変化していると、吸気温度センサの検出温度が実際の吸気温度より低く示される。そして、吸気温度センサの検出温度が目標吸気温度よりも低く、内燃機関の気筒内の筒内温度を上げるため、実際の吸気温度よりも低い検出温度を示す吸気温度センサの検出温度に基づいて燃料噴射時期を進角する場合がある。この場合には、進角量が過大になり、筒内温度が想定よりも上昇し過ぎてしまい、内燃機関から排出されるスモークやＮＯｘの発生量が増加するおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものでその目的とするところは、内燃機関の制御装置において、燃料噴射時期をより好適な時期に補正する技術を提供することにある。

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、
内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
前記内燃機関の吸気通路を流通する吸気の温度を検出する吸気温度検出手段と、
前記吸気温度検出手段が検出する検出温度が目標吸気温度より高い場合には前記燃料噴射手段から燃料を噴射する燃料噴射時期を遅角し、前記検出温度が目標吸気温度より低い場合には前記燃料噴射時期を進角する制御手段と、
前記検出温度の温度変化が下降変化である場合に前記制御手段が変更する前記燃料噴射時期を進角側に補正し、前記検出温度の温度変化が上昇変化である場合に前記制御手段が変更する前記燃料噴射時期を遅角側に補正する補正手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置である。

吸気温度検出手段が検出する検出温度が目標吸気温度より高い場合には、筒内温度を下げるため、燃料噴射時期を遅角することが行われている。また、吸気温度検出手段が検出
する検出温度が目標吸気温度より低い場合には、筒内温度を上げるため、燃料噴射手段から燃料を噴射する燃料噴射時期を進角することが行われている。

しかしながら、吸気温度検出手段には、検出温度が実際の温度よりも遅れて変化する応答遅れが生じている。

このため、吸気温度が下降変化していると、吸気温度検出手段の検出温度が実際の吸気温度より高く示される。そして、例えば、吸気温度検出手段の検出温度が目標吸気温度よりも高く、内燃機関の気筒内の筒内温度を下げるため、実際の吸気温度よりも高い検出温度を示す吸気温度検出手段の検出温度に基づいて燃料噴射時期を遅角する場合がある。この場合には、遅角量が過大になり、筒内温度が想定よりも低下し過ぎてしまい、内燃機関において着火遅れや失火等の燃焼不安定を招いたり、内燃機関から排出されるＨＣの排出量が増加したりするおそれがある。

また、吸気温度が上昇変化していると、吸気温度検出手段の検出温度が実際の吸気温度より低く示される。そして、例えば、吸気温度検出手段の検出温度が目標吸気温度よりも低く、内燃機関の気筒内の筒内温度を上げるため、実際の吸気温度よりも低い検出温度を示す吸気温度検出手段の検出温度に基づいて燃料噴射時期を進角する場合がある。この場合には、進角量が過大になり、筒内温度が想定よりも上昇し過ぎてしまい、内燃機関から排出されるスモークやＮＯｘの発生量が増加するおそれがある。

そこで、本発明では、検出温度の温度変化が下降変化である場合に制御手段が変更する燃料噴射時期を進角側に補正し、検出温度の温度変化が上昇変化である場合に制御手段が変更する燃料噴射時期を遅角側に補正するようにした。

これによると、検出温度の温度変化が下降変化である場合には、燃料噴射時期が進角側に補正され、筒内温度が想定よりも低下し過ぎてしまうことが抑制される。よって、内燃機関の燃焼室における燃料の燃焼が安定化し、着火遅れや失火等の燃焼不良を抑制できると共に、内燃機関から未燃燃料の排出が抑制され、ＨＣの排出量が増加することを抑制できる。

また、検出温度の温度変化が上昇変化である場合には、燃料噴射時期が遅角側に補正され、筒内温度が想定よりも上昇し過ぎてしまうことが抑制される。よって、内燃機関の燃焼室における燃焼温度が過剰に高くなることが抑制され、内燃機関から排出されるスモークやＮＯｘの発生量が増加することを抑制できる。

以上のように、応答遅れのある吸気温度検出手段の検出温度の温度変化に対して燃料噴射時期を補正することによって、燃料噴射時期をより好適な時期に補正できる。

前記吸気通路の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を備え、前記補正手段は、前記吸気圧力検出手段が検出する吸気圧力が大きくなる程、補正量を小さくするとよい。

吸気圧力が大きくなる程、吸気量が多くなり、吸気温度検出手段に当たる吸気が増加する。すると、吸気温度検出手段は応答性が向上し、応答遅れが小さくなる。そこで、吸気圧力が大きくなる程、応答遅れが小さくなるため、補正量を小さくする。これによると、燃料噴射時期を過剰に補正してしまうことが抑制でき、燃料噴射時期をより好適な時期に補正できる。

前記補正手段は、前記吸気温度検出手段の汚れ度合いが大きくなる程、補正量を大きくするとよい。

吸気温度検出手段の汚れ度合いが大きくなる程、吸気温度検出手段は検出精度が悪化し、応答遅れが大きくなる。そこで、吸気温度検出手段の汚れ度合いが大きくなる程、応答遅れが大きくなるため、補正量を大きくする。これによると、燃料噴射時期を補正する際の補正量が不足してしまうことが抑制でき、燃料噴射時期をより好適な時期に補正できる。

本発明によると、内燃機関の制御装置において、燃料噴射時期をより好適な時期に補正することができる。

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。

＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の制御装置を適用する内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する水冷式の４ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。

内燃機関１の各気筒２には、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁２ａが設けられている。また、内燃機関１には、吸気通路３及び排気通路４が接続されている。

内燃機関１に接続された吸気通路３の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャのコンプレッサ５ａが配置されている。また、コンプレッサ５ａよりも上流の吸気通路３には、該吸気通路３内を流通する吸気の流量を調節する第１スロットル弁６が配置されている。この第１スロットル弁６は、電動アクチュエータにより開閉される。第１スロットル弁６よりも上流の吸気通路３には、該吸気通路３内を流通する新気吸入空気（以下、新気という）の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ７が配置されている。このエアフローメータ７により、内燃機関１の新気量が測定される。

コンプレッサ５ａよりも下流の吸気通路３には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ８が配置されている。そして、インタークーラ８よりも下流の吸気通路３には、該吸気通路３内を流通する吸気の流量を調整する第２スロットル弁９が設けられている。この第２スロットル弁９は、電動アクチュエータにより開閉される。また、第２スロットル弁９よりも下流の吸気通路３には、吸気の温度を検出する吸気温度センサ１０が配置されている。本実施例における吸気温度センサ１０が本発明の吸気温度検出手段に相当する。

一方、内燃機関１に接続された排気通路４の途中には、ターボチャージャのタービン５ｂが配置されている。また、タービン５ｂよりも下流の排気通路４には、排気浄化装置１１が配置されている。

排気浄化装置１１は、酸化触媒と当該酸化触媒の後段に配置されたパティキュレートフィルタ（以下単にフィルタという）とを有して構成されている。フィルタには吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下単にＮＯｘ触媒という）が担持されている。

排気浄化装置１１よりも下流の排気通路４には、該排気通路４内を流通する排気の流量を調節する排気絞り弁１２が配置されている。この排気絞り弁１２は、電動アクチュエータにより開閉される。

そして、内燃機関１には、排気通路４内を流通する排気の一部を低圧で吸気通路３へ還
流（再循環）させる低圧ＥＧＲ装置３０が備えられている。この低圧ＥＧＲ装置３０は、低圧ＥＧＲ通路３１、低圧ＥＧＲ弁３２、及び低圧ＥＧＲクーラ３３を備えて構成されている。

低圧ＥＧＲ通路３１は、排気絞り弁１２よりも下流側の排気通路４と、コンプレッサ５ａよりも上流かつ第１スロットル弁６よりも下流側の吸気通路３と、を接続している。この低圧ＥＧＲ通路３１を通って、排気が低圧で内燃機関１へ送り込まれる。そして、本実施例では、低圧ＥＧＲ通路３１を流通して還流される排気を低圧ＥＧＲガスと称している。

また、低圧ＥＧＲ弁３２は、低圧ＥＧＲ通路３１内に配置され、低圧ＥＧＲ通路３１の通路断面積を調整することにより、該低圧ＥＧＲ通路３１を流れる低圧ＥＧＲガスの量を調節する。なお、低圧ＥＧＲガス量の調節は、低圧ＥＧＲ弁３２の開度の調整以外の方法によって行うこともできる。例えば、第１スロットル弁６の開度を調整することにより低圧ＥＧＲ通路３１の上流と下流との差圧を変化させ、これにより低圧ＥＧＲガスの量を調節することができる。

さらに、低圧ＥＧＲクーラ３３は、低圧ＥＧＲ通路３１内に配置され、該低圧ＥＧＲクーラ３３を通過する低圧ＥＧＲガスと、内燃機関１の機関冷却水とで熱交換をして、該低圧ＥＧＲガスの温度を低下させる。

一方、内燃機関１には、排気通路４内を流通する排気の一部を高圧で吸気通路３へ還流させる高圧ＥＧＲ装置４０が備えられている。この高圧ＥＧＲ装置４０は、高圧ＥＧＲ通路４１、及び高圧ＥＧＲ弁４２を備えて構成されている。

高圧ＥＧＲ通路４１は、タービン５ｂよりも上流側の排気通路４と、コンプレッサ５ａよりも下流側の吸気通路３と、を接続している。この高圧ＥＧＲ通路４１を通って、排気が高圧で内燃機関１へ送り込まれる。そして、本実施例では、高圧ＥＧＲ通路４１を流通して還流される排気を高圧ＥＧＲガスと称している。

また、高圧ＥＧＲ弁４２は、高圧ＥＧＲ通路４１に配置され、高圧ＥＧＲ通路４１の通路断面積を調整することにより、該高圧ＥＧＲ通路４１を流れる高圧ＥＧＲガスの量を調節する。なお、高圧ＥＧＲガス量の調節は、高圧ＥＧＲ弁４２の開度の調整以外の方法によって行うこともできる。例えば、第２スロットル弁９の開度を調整することにより高圧ＥＧＲ通路４１の上流と下流との差圧を変化させ、これにより高圧ＥＧＲガスの量を調節することができる。また、ターボチャージャのタービン５ｂが可変容量型の場合には、タービン５ｂの流量特性を変更するノズルベーンの開度を調整することによっても高圧ＥＧＲガスの量を調節することができる。

以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１３が併設されている。このＥＣＵ１３は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。

ＥＣＵ１３には、エアフローメータ７、及び吸気温度センサ１０などの各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１３に入力されるようになっている。

一方、ＥＣＵ１３には、第１スロットル弁６、第２スロットル弁９、排気絞り弁１２、低圧ＥＧＲ弁３２、及び高圧ＥＧＲ弁４２の各アクチュエータ、並びに燃料噴射弁２ａが電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１３によりこれらの機器が制御される。

次に、本実施例におけるＥＧＲ制御について説明する。図２は、本実施例における内燃機関１の運転状態に応じた低圧ＥＧＲ装置３０と高圧ＥＧＲ装置４０の使用領域を例示した概略図である。図２の横軸は内燃機関の機関回転数ＮＥを表し、縦軸は内燃機関の機関負荷を表している。

図２において、領域ＨＰＬは、内燃機関１の運転状態が低負荷・低回転の領域であり、高圧ＥＧＲ装置４０だけによってＥＧＲが行われ、高圧ＥＧＲガスのみが流通するＥＧＲ制御状態である。領域ＭＩＸは、内燃機関１の運転状態が中負荷・中回転の領域であり、高圧ＥＧＲ装置４０及び低圧ＥＧＲ装置３０が併用されてＥＧＲが行われ、低圧ＥＧＲガス及び高圧ＥＧＲガスの両方が流通するＥＧＲ制御状態である。領域ＬＰＬは、内燃機関１の運転状態が高負荷・高回転の領域であり、低圧ＥＧＲ装置３０だけによってＥＧＲが行われ、低圧ＥＧＲガスのみが流通するＥＧＲ制御状態である。

このように、低圧ＥＧＲ装置３０と高圧ＥＧＲ装置４０とを切り替え、或いは併用することによって、広範な運転領域においてＥＧＲを行うことが可能になり、内燃機関１から排出されるＮＯｘの生成量を低減することが可能になっている。

ところで、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとは、その温度特性が異なる。高圧ＥＧＲ通路４１は、内燃機関１の本体近傍の排気通路４と吸気通路３をつなぐため、その経路長が比較的短く、燃焼室から排出され高圧ＥＧＲ通路４１及び吸気通路３を経て燃焼室に戻るまでの流通過程で高圧ＥＧＲガスは冷却され難い。したがって、高圧ＥＧＲガスの温度は比較的高温になる。これに対し、低圧ＥＧＲ通路３１は、内燃機関１から離れた位置で排気通路４と吸気通路３とをつなぐため、その経路長が比較的長く、さらには低圧ＥＧＲガスの流通経路の途中にはインタークーラ８や低圧ＥＧＲクーラ３３が配置されており、燃焼室から排出され低圧ＥＧＲ通路３１及び吸気通路３を経て燃焼室に戻るまでの流通過程で低圧ＥＧＲガスは冷却され易い。したがって、低圧ＥＧＲガスの温度は比較的低温になる。

このため、内燃機関１の運転状態に応じて低圧ＥＧＲ装置３０と高圧ＥＧＲ装置４０の使用領域を変更すると、図３に示すように、吸気温度センサ１０が検出する検出温度（吸気温度）が変化する。図３は、本実施例における内燃機関１の機関負荷に応じた吸気温度センサの検出温度を示す図である。図３において、低負荷域では領域ＨＰＬに属し、比較的高温の高圧ＥＧＲガスが大量に流通するので、検出温度は比較的高くなる。また、高負荷域では領域ＬＰＬに属し、比較的低温の低圧ＥＧＲガスが大量に流通するので、検出温度は比較的低温になる。中負荷域では領域ＭＩＸに属し、高圧ＥＧＲガス及び低圧ＥＧＲガスの両方が流通するので、吸気温度は領域ＨＰＬと領域ＬＰＬとの間の中間の温度になる。

このように、低圧ＥＧＲ装置３０と高圧ＥＧＲ装置４０とを切り替え、或いは併用することによって、吸気温度センサ１０によって検出される検出温度は温度変化する。そして、この検出温度の温度変化は、実際の運転状態に対応する目標吸気温度よりも遅れてしまう。

例えば、内燃機関１の運転状態が低負荷から高負荷へ移行する加速過渡時においては、領域ＨＰＬから領域ＭＩＸを経て領域ＬＰＬへ移行することになるので、低圧ＥＧＲガスの目標量が増加すると共に高圧ＥＧＲガスの目標量が減少する。ここで、運転状態が移行する直前まで吸気通路３を流通しているＥＧＲガスは、移行後の運転状態の定常時において吸気通路３を流通するＥＧＲガスと比較して、高温の高圧ＥＧＲガスを多く含み、高温である。したがって、運転状態が移行した直後の吸気通路３の温度は、移行後の運転状態
の定常時と比較して高温の状態である。吸気通路３にはインタークーラ８等の熱容量の大きな機関部材が配置されているため、運転状態が移行した後、低温の低圧ＥＧＲガスが吸気通路３に流入し始めても、吸気通路３の温度は即座には低下し難い。

さらに、運転状態が移行した直後、運転状態が移行する直前までに吸気通路３に流入している高温のＥＧＲガスが、運転状態が移行した後の低温のＥＧＲガスによって掃気されるまでの一定期間は、高温のＥＧＲガスが燃焼室に吸入される。そのため、運転状態が移行した後、低温のＥＧＲガスが吸気通路３に流入し始めても、この一定期間は吸気温度が低下し難い。

このように、内燃機関１の加速過渡時においては、吸気温度センサ１０が検出する検出温度が、移行後の運転状態に対応する目標吸気温度と比較して高くなる。検出温度が目標吸気温度より高い場合には、筒内温度が想定よりも高くなるため、スモークやＮＯｘの発生量が増加する可能性がある。

一方、内燃機関１の運転状態が高負荷から低負荷へ移行する減速過渡時においては、領域ＬＰＬから領域ＭＩＸを経て領域ＨＰＬへ移行することになるので、高圧ＥＧＲガスの目標量が増加すると共に低圧ＥＧＲガスの目標量が減少する。ここで、運転状態が移行する直前まで吸気通路３を流通しているＥＧＲガスは、移行後の運転状態の定常時において吸気通路３を流通するＥＧＲガスと比較して、低温の低圧ＥＧＲガスを多く含み、低温である。したがって、運転状態が移行した直後の吸気通路３の温度は、移行後の運転状態の定常時と比較して低温の状態である。吸気通路３にはインタークーラ８等の熱容量の大きな機関部材が配置されているため、運転状態が移行した後、高温の高圧ＥＧＲガスが吸気通路に流入し始めても、吸気通路３の温度は即座には上昇し難い。

さらに、運転状態が移行した直後、運転状態が移行する直前までに吸気通路３に流入している低温のＥＧＲガスが、運転状態が移行した後の高温のＥＧＲガスによって掃気されるまでの一定期間は、低温のＥＧＲガスが燃焼室に吸入される。そのため、運転状態が移行した後、高温のＥＧＲガスが吸気通路３に流入し始めても、この一定期間は吸気温度が上昇し難い。

このように、内燃機関１の減速過渡時においては、吸気温度センサ１０が検出する検出温度が、移行後の運転状態に対応する目標吸気温度と比較して低くなる。検出温度が目標吸気温度より低い場合には、筒内温度が想定よりも低くなるため、着火遅れや失火等の燃焼不安定を招いたり、ＨＣの排出量が増加したりする可能性がある。

これに対し、検出温度が目標吸気温度より高い内燃機関１の加速過渡時に、燃料噴射弁２ａによる燃料噴射時期を、移行後の運転状態に対応する基本燃料噴射時期より遅角させる。これにより、燃焼室における燃料の燃焼温度が低くなり、筒内温度が低下するため、加速過渡時において筒内温度が想定に近づき、スモークやＮＯｘの発生量が増加する不具合を抑制できる。

一方、検出温度が目標吸気温度より低い内燃機関１の減速過渡時に、燃料噴射弁２ａによる燃料噴射時期を、移行後の運転状態に対応する基本燃料噴射時期より進角させる。これにより、燃焼室における燃料の燃焼温度が高くなり、筒内温度が上昇するため、減速過渡時において筒内温度が想定に近づき、燃焼が不安定になったり、ＨＣの排出量が増加したりする不具合を抑制できる。

ここで、検出温度は、吸気温度センサ１０によって検出されている。この吸気温度センサ１０には、検出温度が実際の吸気温度よりも遅れて変化する応答遅れが生じている。

このため、図４に示すように、加速過渡時のように吸気温度が下降変化していると、吸気温度センサ１０の検出温度（実線）が実際の吸気温度（破線）より高く示される。そして、上記のように、吸気温度センサ１０の検出温度が目標吸気温度よりも高く、内燃機関１の気筒２内の筒内温度を下げるため、実際の吸気温度よりも高い検出温度を示す吸気温度センサ１０の検出温度に基づいて燃料噴射時期を遅角する場合がある。この場合には、吸気温度センサ１０の応答遅れ分だけ遅角量が過大になり、筒内温度が想定よりも低下し過ぎてしまい、内燃機関１において着火遅れや失火等の燃焼不安定を招いたり、内燃機関１から排出されるＨＣの排出量が増加したりするおそれがある。

また、図４に示すように、減速過渡時のように吸気温度が上昇変化していると、吸気温度センサ１０の検出温度（実線）が実際の吸気温度（破線）より低く示される。そして、吸気温度センサ１０の検出温度が目標吸気温度よりも低く、内燃機関１の気筒２内の筒内温度を上げるため、実際の吸気温度よりも低い検出温度を示す吸気温度センサ１０の検出温度に基づいて燃料噴射時期を進角する場合がある。この場合には、吸気温度センサ１０の応答遅れ分だけ進角量が過大になり、筒内温度が想定よりも上昇し過ぎてしまい、内燃機関１から排出されるスモークやＮＯｘの発生量が増加するおそれがある。

そこで、本実施例では、加速過渡時のように検出温度の温度変化が下降変化である場合に遅角する燃料噴射時期を進角側に補正し、減速過渡時のように検出温度の温度変化が上昇変化である場合に進角する燃料噴射時期を遅角側に補正するようにした。

具体的には、図５に示すように、吸気温度センサ１０の応答遅れを考慮しない場合の燃料噴射時期の変更量を示す基準ラインに対して、加速過渡時のように検出温度の温度変化が下降変化である場合には、進角側に補正量Ｔｈｙｓ１を加え加速過渡時ラインとしこの加速過渡時ライン上で燃料噴射時期を調整し、減速過渡時のように検出温度の温度変化が上昇変化である場合には、遅角側に補正量Ｔｈｙｓ２を加え減速過渡時ラインとしこの減速過渡時ライン上で燃料噴射時期を調整する。

これによると、加速過渡時のように検出温度の温度変化が下降変化である場合には、燃料噴射時期が進角側に補正され、筒内温度が想定よりも低下し過ぎてしまうことが抑制される。よって、内燃機関１の燃焼室における燃料の燃焼が安定化し、着火遅れや失火等の燃焼不良を抑制できると共に、内燃機関から未燃燃料の排出が抑制され、ＨＣの排出量が増加することを抑制できる。

また、減速過渡時のように検出温度の温度変化が上昇変化である場合には、燃料噴射時期が遅角側に補正され、筒内温度が想定よりも上昇し過ぎてしまうことが抑制される。よって、内燃機関１の燃焼室における燃焼温度が過剰に高くなることが抑制され、内燃機関１から排出されるスモークやＮＯｘの発生量が増加することを抑制できる。

以上のように、応答遅れのある吸気温度センサ１０の検出温度の温度変化に対して燃料噴射時期を補正することによって、燃料噴射時期をより好適な時期に補正できる。

次に、本実施例による燃料噴射時期の補正制御ルーチンについて説明する。図６は、本実施例による燃料噴射時期の補正制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、本ルーチンを実行するＥＣＵが、本発明の制御手段に相当する。

ステップＳ１０１では、ＥＣＵ１３は、目標吸気温度Ｔｂｓｅを算出する。目標吸気温度Ｔｂｓｅは、内燃機関の運転状態に基づいて定められる。

ステップＳ１０２では、ＥＣＵ１３は、吸気温度センサ１０から検出温度Ｔｉｍを検出する。検出温度Ｔｉｍは吸気温度センサ１０の実測する検出温度であるので、上記のように実際の吸気温度に対して応答遅れのある温度である。

ステップＳ１０３では、ＥＣＵ１３は、吸気温度センサ１０の検出温度の時間変化ΔＴｉｍ／Δｔを算出する。

ステップＳ１０４では、ＥＣＵ１３は、ステップＳ１０３で算出した吸気温度センサ１０の検出温度の時間変化ΔＴｉｍ／Δｔが負となるか否かを判別する。これにより、吸気温度センサ１０の検出温度変化が下降変化しているか、上昇変化しているかを判別する。

ステップＳ１０４において、ΔＴｉｍ／Δｔが負（ΔＴｉｍ／Δｔ＜０：下降変化）と判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。また、ΔＴｉｍ／Δｔが正（ΔＴｉｍ／Δｔ＞０：上昇変化）と判定された場合には、ステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０５では、ＥＣＵ１３は、燃料噴射時期を変更する係数ΔＴを、
ΔＴ＝検出温度Ｔｉｍ−補正量Ｔｈｙｓ１−目標吸気温度Ｔｂｓｅ
から算出する。

（検出温度Ｔｉｍ−目標吸気温度Ｔｂｓｅ）は、図５に示す基準ラインに関する変数に相当し、（−補正量Ｔｈｙｓ１）が燃料噴射時期を進角側に補正する加速過渡時ラインとするための切片に相当する。

また、ステップＳ１０６では、ＥＣＵ１３は、燃料噴射時期を変更する係数ΔＴを、
ΔＴ＝検出温度Ｔｉｍ＋補正量Ｔｈｙｓ２−目標吸気温度Ｔｂｓｅ
から算出する。

（検出温度Ｔｉｍ−目標吸気温度Ｔｂｓｅ）は、図５に示す基準ラインに関する変数に相当し、（＋補正量Ｔｈｙｓ２）が燃料噴射時期を遅角側に補正する減速過渡時ラインとするための切片に相当する。

ここで、補正量Ｔｈｙｓ１及び補正量Ｔｈｙｓ２は、予め実験等から定められた遅角・進角の補正量である。また、ステップＳ１０５及びステップＳ１０６を実行するＥＣＵが、本発明の補正手段に相当する。ステップＳ１０５及びステップＳ１０６の処理後、ステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０７では、ＥＣＵ１３は、燃料噴射弁２ａによる気筒２内への燃料噴射時期を、ΔＴに係数ｋを乗算したタイミングに設定し、燃料噴射を実施する。本ステップの処理後、一旦本ルーチンを終了する。

以上説明したルーチンを実行することにより、燃料噴射時期をより好適な時期に補正することができる。

なお、上記実施例では、補正量Ｔｈｙｓ１，Ｔｈｙｓ２は、一定値に定められていた。しかし、吸気圧力が大きくなる程、吸気量が多くなり、吸気温度センサ１０に当たる吸気が増加する。すると、吸気温度センサ１０は応答性が向上し、応答遅れが小さくなる。そこで、図７に示すように、吸気圧力が大きくなる程、応答遅れが小さくなるため、補正量Ｔｈｙｓ１，Ｔｈｙｓ２を小さくする。これによると、燃料噴射時期を過剰に補正してしまうことが抑制でき、燃料噴射時期をより好適な時期に補正できる。なお、吸気圧力は、
図１に示すように、吸気温度センサ１０と並列したコンプレッサ５ａよりも下流の吸気通路３に、吸気圧力センサ１４を配置することで検出できる。本実施例の吸気圧力センサ１４が、本発明の吸気圧力検出手段に相当する。

また、吸気温度センサ１０の汚れ度合いが大きくなる程、吸気温度センサは検出精度が悪化し、応答遅れが大きくなる。そこで、吸気温度センサ１０の汚れ度合いが大きくなる程、応答遅れが大きくなるため、補正量Ｔｈｙｓ１，Ｔｈｙｓ２を大きくする。これによると、燃料噴射時期を補正する際の補正量Ｔｈｙｓ１，Ｔｈｙｓ２が不足してしまうことが抑制でき、燃料噴射時期をより好適な時期に補正できる。

ここで、吸気温度センサ１０の汚れ度合いは、図８（ａ）に示すように高圧ＥＧＲ弁開度の時間変化ΔＨＰＬ／Δｔと、吸気温度センサの検出温度の時間変化ΔＴｉｍ／Δｔとを比較し、ΔＨＰＬ／Δｔが変化しているにもかかわらず、ΔＴｉｍ／Δｔが変化していないような、図８（ａ）の汚れ判定基準を下回ると、吸気温度センサ１０が汚れていると判断する。そして、図８（ｂ）に示すように、汚れ判定基準を下回った際の汚れ判定基準からの量に応じて、補正量Ｔｈｙｓ１，Ｔｈｙｓ２を増加させるとよい。

本発明に係る内燃機関の排気還流装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。

実施例１に係る内燃機関及び吸・排気系の概略構成を示す図である。 実施例１に係る内燃機関の運転状態に応じた低圧ＥＧＲ装置と高圧ＥＧＲ装置の使用領域を例示した概略図である。 実施例１に係る内燃機関の機関負荷に応じた吸気温度センサの検出温度を示す図である。 実施例１に係る過渡状態において検出温度と真の吸気温度と差異が生じることを示す図である。 実施例１に係る過渡状態において燃料噴射時期を補正する補正量を示す図である。 実施例１に係る燃料噴射時期の補正制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例１に係る吸気圧力と燃料噴射時期の補正量との関係を示す図である。 図８（ａ）は、実施例１に係る高圧ＥＧＲ弁開度の時間変化と、吸気温度センサの検出温度の時間変化との関係を示す図であり、図８（ｂ）は、実施例１に係る汚れ判定基準からの量と燃料噴射時期の補正量との関係を示す図である。

符号の説明

１ 内燃機関
２ 気筒
２ａ 燃料噴射弁
３ 吸気通路
４ 排気通路
５ａ コンプレッサ
５ｂ タービン
６ 第１スロットル弁
７ エアフローメータ
８ インタークーラ
９ 第２スロットル弁
１０ 吸気温度センサ
１１ 排気浄化装置
１２ 排気絞り弁
１３ ＥＣＵ
１４ 吸気圧力センサ
３０ 低圧ＥＧＲ装置
３１ 低圧ＥＧＲ通路
３２ 低圧ＥＧＲ弁
３３ 低圧ＥＧＲクーラ
４０ 高圧ＥＧＲ装置
４１ 高圧ＥＧＲ通路
４２ 高圧ＥＧＲ弁

Claims (3)

1. 内燃機関の気筒内に燃料を噴射する燃料噴射手段と、
   前記内燃機関の吸気通路を流通する吸気の温度を検出する吸気温度検出手段と、
   前記吸気温度検出手段が検出する検出温度が目標吸気温度より高い場合には前記燃料噴射手段から燃料を噴射する燃料噴射時期を遅角し、前記検出温度が目標吸気温度より低い場合には前記燃料噴射時期を進角する制御手段と、
   前記検出温度の温度変化が下降変化である場合に前記制御手段が変更する前記燃料噴射時期を進角側に補正し、前記検出温度の温度変化が上昇変化である場合に前記制御手段が変更する前記燃料噴射時期を遅角側に補正する補正手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記吸気通路の吸気圧力を検出する吸気圧力検出手段を備え、
   前記補正手段は、前記吸気圧力検出手段が検出する吸気圧力が大きくなる程、補正量を小さく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. 前記補正手段は、前記吸気温度検出手段の汚れ度合いが大きくなる程、補正量を大きく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。

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