JP2023064444A - エンジン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンからの排気を浄化する浄化装置における浄化触媒の温度をより適正に推定する。【解決手段】エンジンの回転数と、ポート噴射弁と筒内噴射弁とからの全燃料噴射量におけるポート噴射弁からの燃料噴射量の割合であるポート噴射割合と、大気圧と、に基づいてスカベンジによる温度補正項を決定し、エンジンの回転数と負荷とに基づく基本推定温度に少なくともスカベンジによる温度補正項を含む補正を加味してエンジンからの排気を浄化する浄化装置における浄化触媒の温度を推定する。これにより、浄化触媒の温度をより適正に推定することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、エンジン装置に関し、詳しくは、エンジンからの排気を浄化する浄化装置における浄化触媒の温度を推定するエンジン装置に関する。

従来、この種のエンジン装置としては、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて推定された触媒床温度にスカベンジに基づく触媒温度上昇分を考慮して補正触媒温度を算出するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このエンジン装置は、求めた補正触媒温度を設定温度と比較し、補正触媒温度が設定温度より高いときには、触媒床の昇温を防止する制御を行なう。

特開２０１３－３２１４２７号公報

しかしながら、上述のエンジン装置では、過給機を有するエンジンを備える場合には、触媒温度を適正に推定することができない場合が生じる。大気圧の低い高地では背圧が低いことから、スカベンジによる吸気管から排気管へ流れる空気量（スカベンジ量）が多くなり、不適正なスカベンジに基づく触媒温度上昇分を演算することになり、適正な補正触媒温度を得ることができなくなってしまう。また、ポート噴射弁と筒内噴射弁とを備えるエンジンでは、スカベンジの際のポート噴射弁からの燃料噴射の割合が異なるとスカベンジに基づく触媒温度上昇分も異なるものとなってしまう。

本発明のエンジン装置は、エンジンからの排気を浄化する浄化装置における浄化触媒の温度をより適正に推定することを主目的とする。

本発明のエンジン装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明のエンジン装置は、
過給機が取り付けられ、ポート噴射弁と筒内噴射弁とを有するエンジンと、
前記エンジンからの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、
前記エンジンの回転数と負荷とに基づく基本推定温度にスカベンジによる温度補正項を含む補正を加味して前記浄化触媒の温度を推定する制御装置と、
を備えるエンジン装置であって、
前記制御装置は、前記エンジンの回転数と、前記ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とからの全燃料噴射量における前記ポート噴射弁からの燃料噴射量の割合であるポート噴射割合と、大気圧と、に基づいて前記スカベンジによる温度補正項を決定する、
ことを特徴とする。

本発明のエンジン装置では、エンジンの回転数と負荷とに基づく基本推定温度にスカベンジによる温度補正項を含む補正を加味してエンジンからの排気を浄化する浄化装置における浄化触媒の温度を推定する。この際、エンジンの回転数と、ポート噴射弁と筒内噴射弁とからの全燃料噴射量におけるポート噴射弁からの燃料噴射量の割合であるポート噴射割合と、大気圧と、に基づいてスカベンジによる温度補正項を決定する。大気圧に基づいてスカベンジによる温度補正項を決定するから、大気圧の低い高地でもより適正にスカベンジによる温度補正項を得ることができ、より適正に浄化触媒の温度を推定することができる。また、ポート噴射割合に基づいてスカベンジによる温度補正項を決定するから、ポート噴射割合に応じたスカベンジによる温度補正項を得ることができ、より適正に浄化触媒の温度を推定することができる。これらの結果、より適正に浄化触媒の温度を推定することができる。

本発明のエンジン装置において、前記制御装置は、前記エンジンの回転数が大きいときには小さいときに比して大きくなるように、前記ポート噴射割合が大きいときには小さいときに比して大きくなるように、前記大気圧が小さいときには大きいときに比して大きくなるように、単位スカベンジ率当たりの温度上昇分を求め、現在のスカベンジ率と定常状態のスカベンジ率との差分に前記単位スカベンジ率当たりの温度上昇分を乗じて前記スカベンジによる温度補正項を決定するものとしてもよい。こうすれば、より適正にスカベンジによる温度補正項を得ることができ、より適正に浄化触媒の温度を推定することができる。エンジンの回転数が大きいときには小さいときに比して単位スカベンジ率当たりの温度上昇分が大きくなるようにするのは、エンジン回転数が大きいときの方が小さいときに比して単位時間当たりのスカベンジ量が多くなることに基づく。ポート噴射割合が大きいときには小さいときに比して単位スカベンジ率当たりの温度上昇分が大きくなるようにするのは、ポート噴射割合が大きいときの方が小さいときに比して浄化装置に流れる空気中の未燃焼燃料が多くなることに基づく。大気圧が小さいときには大きいときに比して単位スカベンジ率当たりの温度上昇分が大きくなるようにするのは、大気圧が小さいときの方が大きいときに比して背圧が小さくなってスカベンジ量が多くなることに基づく。スカベンジ率としては、吸気バルブを通過する空気量に対するスカベンジ量の割合である。定常状態のスカベンジ率としては、予め定めたエンジンの回転数で予め定めたポート噴射割合で予め定めた大気圧のときのスカベンジ率である。

単位スカベンジ率当たりの温度上昇分としては、エンジンの回転数とポート噴射割合と大気圧と単位スカベンジ率当たりの温度上昇分との関係を予め求めたマップに対してエンジンの回転数とポート噴射割合と大気圧を適用して得られる単位スカベンジ率当たりの温度上昇分を用いることができる。こうすれば、より迅速に且つより適正な単位スカベンジ率当たりの温度上昇分を得ることができる。

エンジン装置１０の構成の概略を示す構成図である。 電子制御ユニット７０の入出力信号の一例を示す説明図である。 電子制御ユニット７０により実行される触媒温度推定処理の一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としてのエンジン装置１０の構成の概略を示す構成図であり、図２は、電子制御ユニット７０の入出力信号の一例を示す説明図である。実施例のエンジン装置１０は、エンジン１２からの動力を用いて走行する一般的な車両や、エンジン１２に加えてモータを備える各種のハイブリッド車両に搭載され、図１や図２に示すように、エンジン１２と、過給機４０と、燃料供給装置１６と、電子制御ユニット７０とを備える。

エンジン１２は、燃料タンク１１から供給されるガソリンや軽油などの燃料を用いて動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン１２は、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁２８と、燃焼室３１内に燃料を噴射する筒内噴射弁２９と、点火プラグ３２とを有する。筒内噴射弁２９は燃焼室３１の頂部の略中央に配置されており、燃料をスプレー状に噴射する。点火プラグ３２は、筒内噴射弁２９からスプレー状に噴霧される燃料に点火できるように筒内噴射弁２９の近傍に配置されている。

エンジン１２は、ポート噴射弁２８と筒内噴射弁２９とを有することにより、ポート噴射モードと筒内噴射モードと共用噴射モードとのうちの何れかで運転可能となっている。実施例では、全燃料噴射量に対するポート噴射弁２８による燃料噴射量の割合をポート噴射割合Ｒｐ（０≦Ｒｐ≦１）としており、ポート噴射モードはポート噴射割合Ｒｐが値１の場合であり、筒内噴射モードはポート噴射割合Ｒｐが値０の場合であり、共用噴射モードではポート噴射割合Ｒｐが値０より大きく値１より小さい場合（０＜Ｒｐ＜１の場合）である。

ポート噴射モードでは、エアクリーナ２２により清浄された空気を吸気管２３に吸入してインタークーラ２５、スロットルバルブ２６、サージタンク２７の順に通過させ、吸気管２３のサージタンク２７よりも下流側の ポート噴射弁２８から燃料を噴射し、空気と燃料とを混合する。この混合気を吸気バルブ３０を介して燃焼室３１に吸入し、点火プラグ３２による電気火花によって爆発燃焼させる。そして、爆発燃焼によるエネルギにより押し下げられるピストン３３の往復運動をクランクシャフト１４の回転運動に変換する。筒内噴射モードでは、ポート噴射モードと同様に空気を燃焼室３１に吸入し、吸気行程や圧縮行程あるいは膨張行程において筒内噴射弁２９から１回または複数回に分けて燃料を噴射し、点火プラグ３２による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト１４の回転運動を得る。特に膨張行程で燃料噴射する場合には筒内噴射弁２９から噴射したスプレー状の燃料に点火できるように膨張行程での筒内噴射弁２９の燃料噴射と点火プラグ３２の点火とが同期して行なわれる。共用噴射モードでは、空気を燃焼室３１に吸入する際にポート噴射弁２８から燃料を噴射すると共に吸気行程や圧縮行程あるいは膨張行程において筒内噴射弁２９から１回または複数回に分けて燃料を噴射し、点火プラグ３２による電気火花により爆発燃焼させてクランクシャフト１４の回転運動を得る。

燃焼室３１から排気バルブ３４を介して排気管３５に排出される排気は、一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）の有害成分を浄化する触媒（三元触媒）を有する浄化装置３７を介して外気に排出される。なお、クランクシャフト１４には、エンジン１２をクランキングする図示しないスタータと、エンジン１２の動力により発電するオルタネータ４８とが取り付けられている。オルタネータ４８は、図示しないバッテリからエンジン冷却系３８のファンモータ３８ｄやウォーターポンプ３８ｅなどに電力を供給する電力ラインに発電した電力を供給する。

燃料供給装置１６は、燃料タンク１１と、フィードポンプ１１ｐと、低圧供給管１７と、高圧ポンプ１８と、高圧供給管１９と、を備える。燃料タンク１１からの燃料はフィードポンプ１１ｐにより圧送されて低圧供給管１７を介してポート噴射弁２８に供給されている。フィードポンプ１１ｐは、図示しないバッテリからの電力の供給を受けて作動する電動ポンプとして構成されており、燃料タンク１１に配置されている。なお、図示しないが、低圧供給管１７にはフィードポンプ１１ｐ側からポート噴射弁２８側の方向の燃料の流れを許容すると共に逆方向の燃料の流れを規制する逆止弁も取り付けられている。また、低圧供給管１７からの燃料は高圧ポンプ１８により圧送されて高圧供給管１９を介して筒内噴射弁２９に供給されている。高圧ポンプ１８は、エンジン１２からの動力（実施例では、吸気バルブ３０を開閉するインテークカムシャフトの回転）により駆動されるポンプとして構成されている。高圧ポンプ１８は、その吸入口に接続されて燃料を加圧する際に開閉する電磁バルブ１８ａと、その吐出口に接続されて燃料の逆流を規制すると共に高圧供給管１９内の燃圧を保持するチェックバルブ１８ｂと、エンジン１２の回転（インテークカムシャフトの回転）により作動するプランジャ１８ｃとを有し、エンジン１２の運転中に電磁バルブ１８ａが開弁されたときに低圧供給管１７の燃料を吸入し、電磁バルブ１８ａが閉弁されたときにプランジャ１８ｃによって圧縮した燃料をチェックバルブ１８ｂを介して高圧供給管１９に断続的に送り込むことにより、高圧供給管１９に供給する燃料を加圧する。なお、高圧ポンプ１８の駆動時には、低圧供給管１７内の燃圧や高圧供給管１９内の燃圧（燃料の圧力）は、エンジン１２の回転（インテークカムシャフトの回転）に応じて脈動する。

エンジン１２には、熱交換媒体（冷却水など）によりエンジン１２を冷却するエンジン冷却系３８が設けられている。エンジン冷却系３８は、エンジン１２の図示しないウォータージャケットとラジエータ３８ｂとに熱交換媒体を循環させる循環流路３８ａを備える。ラジエータ３８ｂには、ファンモータ３８ｄにより駆動するファン３８ｃが取り付けられており、内部の熱交換媒体（水など）を外気により冷却する。循環流路３８ａには、熱交換媒体を循環させるためのウォーターポンプ３８ｅが取り付けられている。

過給機４０は、ターボチャージャとして構成されており、コンプレッサ４１と、タービン４２と、回転軸４３と、ウェイストゲートバルブ４４と、ブローオフバルブ４５とを備える。コンプレッサ４１は、吸気管２３のインタークーラ２５よりも上流側に配置されている。タービン４２は、排気管３５の浄化装置３７よりも上流側に配置されている。回転軸４３は、コンプレッサ４１とタービン４２とを連結する。ウェイストゲートバルブ４４は、排気管３５におけるタービン４２よりも上流側と下流側とを連絡するバイパス管３６に設けられており、電子制御ユニット７０により制御される。ブローオフバルブ４５は、吸気管２３におけるコンプレッサ４１よりも上流側と下流側とを連絡するバイパス管２４に設けられており、電子制御ユニット７０により制御される。

この過給機４０では、ウェイストゲートバルブ４４の開度の調節により、バイパス管３６を流通する排気量とタービン４２を流通する排気量との分配比が調節され、タービン４２の回転駆動力が調節され、コンプレッサ４１による圧縮空気量が調節され、エンジン１２の過給圧（吸気圧）が調節される。ここで、分配比は、詳細には、ウェイストゲートバルブ４４の開度が小さいほど、バイパス管３６を流通する排気量が少なくなると共にタービン４２を流通する排気量が多くなるように調節される。なお、エンジン１２は、ウェイストゲートバルブ４４が全開のときには、過給機４０を備えない自然吸気タイプのエンジンと同様に動作可能になっている。

また、過給機４０では、吸気管２３におけるコンプレッサ４１よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高いときに、ブローオフバルブ４５を開弁させることにより、コンプレッサ４１よりも下流側の余剰圧力を解放することができる。なお、ブローオフバルブ４５は、電子制御ユニット７０により制御されるバルブに代えて、吸気管２３におけるコンプレッサ４１よりも下流側の圧力が上流側の圧力よりもある程度高くなると開弁する逆止弁として構成されるものとしてもよい。

電子制御ユニット７０は、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵに加えて、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、データを記憶保持する不揮発性のフラッシュメモリ、入出力ポート、通信ポートを備える。電子制御ユニット７０には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。

電子制御ユニット７０に入力される信号としては、例えば、燃料タンク１１内の圧力を検出する内圧センサ１１ａからのタンク内圧Ｐｔｎｋや、エンジン１２のクランクシャフト１４の回転位置を検出するクランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒ、エンジン１２の冷却水の温度を検出する水温センサ３８ｆからの冷却水温Ｔｗ、スロットルバルブ２６の開度を検出するスロットルポジションセンサ２６ａからのスロットル開度ＴＨを挙げることができる。吸気バルブ３０を開閉するインテークカムシャフトや排気バルブ３４を開閉するエキゾーストカムシャフトの回転位置を検出する図示しないカムポジションセンサからのカムポジションθｃａも挙げることができる。吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に取り付けられたエアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａや、吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に取り付けられた吸気温センサ２３ｔからの吸気温Ｔｉｎ、吸気管２３のコンプレッサ４１よりも上流側に取り付けられた吸気圧センサ２３ｂからの吸気圧（コンプレッサ前圧）Ｐｉｎ、吸気管２３のコンプレッサ４１とインタークーラ２５との間に取り付けられた過給圧センサ２３ｃからの過給圧Ｐｃも挙げることができる。サージタンク２７に取り付けられたサージ圧センサ２７ａからのサージ圧（スロットル後圧）Ｐｓや、サージタンク２７に取り付けられた温度センサ２７ｂからのサージ温度Ｔｓも挙げることができる。ポート噴射弁２８に供給する燃料の燃圧を検出する燃圧センサ２８ａからの低圧燃圧Ｐｆｐや筒内噴射弁２９に供給する燃料の燃圧を検出する燃圧センサ２９ａからの高圧燃圧Ｐｆｄも挙げることができる。排気管３５の浄化装置３７よりも上流側に取り付けられたフロント空燃比センサ３５ａからのフロント空燃比ＡＦ１や、排気管３５の浄化装置３７の下流側に取り付けられたリヤ空燃比センサ３５ｂからのリヤ空燃比ＡＦ２も挙げることができる。また、大気圧センサ７２からの大気圧Ｐａも挙げることができる。

電子制御ユニット７０からは、各種制御信号が出力ポートを介して出力されている。電子制御ユニット７０から出力される信号としては、例えば、オルタネータ１５への制御信号、スロットルバルブ２６への制御信号や、ポート噴射弁２８への制御信号、筒内噴射弁２９への制御信号、点火プラグ３２への制御信号を挙げることができる。エンジン冷却装置３８のファンモータ３８ｄやウォーターポンプ３８ｅへの駆動信号や、インタークーラ冷却装置３９のファンモータ３９ｄや循環ポンプ３９ｅへの駆動信号も挙げることができる。ウェイストゲートバルブ４４への制御信号、ブローオフバルブ４５への制御信号、電磁バルブ１８ａへの制御信号も挙げることができる。

電子制御ユニット７０は、エンジン１２の回転数Ｎｅや負荷率（エンジン１２の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクルで実際に吸入される空気の容積の割合）ＫＬを演算している。回転数Ｎｅは、クランクポジションセンサ１４ａからのクランク角θｃｒに基づいて演算される。負荷率ＫＬは、エアフローメータ２３ａからの吸入空気量Ｑａと回転数Ｎｅとに基づいて演算される。

こうして構成された実施例のエンジン装置１０では、電子制御ユニット７０は、エンジン１２の要求負荷率ＫＬ＊に基づいて、スロットルバルブ２６の開度を制御する吸入空気量制御や、筒内噴射弁２８からの燃料噴射量を制御する燃料噴射制御、点火プラグ３１の点火時期を制御する点火制御、ウェイストゲートバルブ４４の開度を制御する過給制御、電磁バルブ１８ａの開閉による高圧供給管１９の燃圧制御などが行なわれる。

次に、実施例のエンジン装置１０の動作、特に、浄化装置３７の触媒の温度Ｔｃを推定する際の動作について説明する。なお、推定された触媒温度Ｔｃは、機能低下が生じるとして予め定めた閾値Ｔｒｅｆと比較され、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、燃料噴射量を増加する燃料増量を行なって触媒床を冷却する。図３は、電子制御ユニット７０により実行される触媒温度推定処理の一例を示すフローチャートである。この触媒温度推定処理は所定時間毎に繰り返し実行される。

触媒温度推定処理が実行されると、電子制御ユニット７０は、まず、エンジン１２の回転数Ｎｅや、負荷率ＫＬ（エンジン負荷）、ポート噴射割合Ｒｐ、大気圧Ｐａ、スカベンジ率Ｓｃなどの触媒温度Ｔｃを推定するのに必要なデータを入力する（ステップＳ１００）。

続いて、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬ（エンジン負荷）とに基づいて基本触媒温度Ｔｃｂを推定する（ステップＳ１１０）。基本触媒温度Ｔｃｂは、実施例では、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬ（エンジン負荷）と基本触媒温度Ｔｃｂとの関係を実験などにより予め定めて基本触媒温度推定用マップとして記憶しておき、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬ（エンジン負荷）とが与えられるとマップから対応する基本触媒温度Ｔｃｂを導出することにより推定するものとした。基本触媒温度Ｔｃｂは、エンジン１２の回転数Ｎｅが大きいほど高くなるように、負荷率ＫＬ（エンジン負荷）が大きいほど高くなるように推定される。これは、エンジン１２の回転数Ｎｅが大きいほど単位時間当たりの排気量が大きくなり触媒温度Ｔｃを上昇させることや、負荷率ＫＬ（エンジン負荷）が大きいほどエンジン１２の爆発燃焼による単位時間当たりのエネルギ量が大きくなり触媒温度Ｔｃを上昇させることに基づいている。

次に、エンジン１２の回転数Ｎｅとポート噴射割合Ｒｐと大気圧Ｐａとに基づいて単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを設定する(ステップＳ１２０）。ここで、スカベンジ率は、吸気バルブを通過する空気量に対するスカベンジ量の割合である。実施例では、エンジン１２の回転数Ｎｅとポート噴射割合Ｒｐと大気圧Ｐａと単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐとの関係を実験などにより予め求めて単位スカベンジ率温度上昇分設定用マップとして記憶しておき、エンジン１２の回転数Ｎｅとポート噴射割合Ｒｐと大気圧Ｐａとが与えられるとマップから対応する単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを導出して設定するものとした。単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐは、エンジン１２の回転数Ｎｅが大きいほど高くなるように、ポート噴射割合Ｒｐが大きいほど高くなるように、大気圧Ｐａが小さいほど高くなるように設定される。エンジン１２の回転数Ｎｅが大きいほど単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを高く設定するのはエンジン１２の回転数Ｎｅが大きいほど単位時間当たりのスカベンジ量が多くなることに基づいている。ポート噴射割合Ｒｐが大きいほど単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを高く設定するのはポート噴射割合Ｒｐが大きいほどスカベンジにより浄化装置３７に流れる単位時間当たりの未燃焼燃料が多くなることに基づいている。大気圧Ｐａが小さいほど単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを高く設定するのは大気圧Ｐａが小さくなるほど背圧が小さくなってスカベンジ量が多くなることに基づいている。

単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを設定すると、入力したスカベンジ率Ｓｃから定常状態のスカベンジ率Ｓｓｔを減じたものに単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを乗じてスカベンジ温度補正ΔＴｓを設定する（ステップＳ１３０）。定常状態のスカベンジ率Ｓｓｔは、予め定めたエンジン１２の回転数Ｎｅ（例えば、１５００ｒｐｍや２０００ｒｐｍなど）で予め定めたポート噴射割合Ｒｐ（例えばＲｐ＝０．３や０．５など）で予め定めた大気圧Ｐａ（例えばＰａ＝０．１ＭＰａなど）のときのスカベンジ率である。

こうしてスカベンジ温度補正ΔＴｓを設定すると、触媒温度Ｔｃを推定する貯めに必要なスカベンジ温度補正ΔＴｓ以外の他の温度補正ΔＴ１，ΔＴ２…ΔＴｎを入力する（ステップＳ１４０）。他の温度補正ΔＴ１，ΔＴ２…ΔＴｎとしては、車速Ｖによる温度低下の温度補正や、気筒別噴射加振制御による温度上昇の温度補正、点火遅角による温度上昇の温度補正、燃料増量による温度低下の温度補正などを挙げることができる。車速Ｖによる温度低下の温度補正は、車速Ｖが大きいほど触媒温度Ｔｃの温度低下が大きくなる温度補正である。気筒別噴射加振制御による温度上昇の温度補正は、気筒別に空燃比を変えて触媒温度Ｔｃを上昇させる制御による温度補正である。点火遅角による温度上昇の温度補正は、基本点火時期から点火時期の遅角が大きいほど触媒温度Ｔｃの温度上昇が大きくなる温度補正である。燃料増量による温度低下の温度補正は、基本燃料噴射量から燃料増量が大きくなるほど触媒温度Ｔｃの温度低下が大きくなる温度補正である。これらの他の温度補正ΔＴ１，ΔＴ２…ΔＴｎの設定手法は、周知な手法によるものであり、本発明の中核をなさないからこれ以上の詳細な説明は省略する。

そして、基本触媒温度Ｔｃｂにスカベンジ温度補正ΔＴｓや他の温度補正ΔＴ１，ΔＴ２…ΔＴｎを加減して触媒温度Ｔｃを推定し（ステップＳ１５０）、本処理を終了する。推定した触媒温度Ｔｃは、上述したように、機能低下が生じるとして予め定めた閾値Ｔｒｅｆと比較され、触媒温度Ｔｃが閾値Ｔｒｅｆ以上のときには、燃料噴射量を増加する燃料増量を行なって触媒床を冷却するのに用いられる。

以上説明したエンジン装置１０では、エンジン１２の回転数Ｎｅとポート噴射割合Ｒｐと大気圧Ｐａとに基づいて単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを設定し、スカベンジ率Ｓｃから定常状態のスカベンジ率Ｓｓｔを減じたものに単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを乗じてスカベンジ温度補正ΔＴｓを設定する。そして、エンジン１２の回転数Ｎｅと負荷率ＫＬ（エンジン負荷）とに基づいて推定された基本触媒温度Ｔｃｂにスカベンジ温度補正ΔＴｓや他の温度補正ΔＴ１，ΔＴ２…ΔＴｎを加減して触媒温度Ｔｃを推定する。このように、大気圧Ｐａに基づいて単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを設定してスカベンジ温度補正ΔＴｓを設定するから、大気圧Ｐａの低い高地でもより適正にスカベンジ温度補正ΔＴｓを得ることができ、より適正に触媒温度Ｔｃを推定することができる。また、ポート噴射割合Ｒｐに基づいて単位スカベンジ率当たりの温度上昇分Ｔｓｐを設定してスカベンジ温度補正ΔＴｓを設定するから、ポート噴射割合Ｒｐに応じたスカベンジ温度補正ΔＴｓを得ることができ、より適正に触媒温度Ｔｃを推定することができる。これらの結果、より適正に触媒温度Ｔｃを推定することができる。

実施例のエンジン装置１０では、触媒温度Ｔｃを推定する際に用いる温度補正としてスカベンジ温度補正ΔＴｓの他に車速Ｖによる温度低下の温度補正や、気筒別噴射加振制御による温度上昇の温度補正、点火遅角による温度上昇の温度補正、燃料増量による温度低下の温度補正を用いるものとした。しかし、これらの温度補正の一部を用いるものとしたり、これらの温度補正に全部または一部と共に異なる温度補正を用いるものとしたりしてもよい。

実施例のエンジン装置１０では、エンジン１２として、筒内噴射弁２９が燃焼室３１の頂部の略中央に配置されているものを用いたが、筒内噴射弁２９が燃焼室３１の側壁（サイド）に配置されているエンジンを用いるものとしても構わない。

実施例のエンジン装置１０では、過給機４０は、吸気管２３に配置されるコンプレッサ４１と排気管３５に配置されるタービン４２とが回転軸４３を介して連結されるターボチャージャとして構成されるものとした。しかし、これに代えて、エンジン１２やモータにより駆動されるコンプレッサが吸気管２３に配置されるスーパーチャージャとして構成されるものとしてもよい。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、過給機４０が「過給機」に相当し、ポート噴射弁２８が「ポート噴射弁」に相当し、筒内噴射弁２９が「筒内噴射弁」に相当し、エンジン１２が「エンジン」に相当し、浄化装置３７が「浄化装置」に相当し、電子制御ユニット７０が「制御装置」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等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、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、エンジン装置の製造産業などに利用可能である。

１０ エンジン装置、１１ 燃料タンク、１１ａ 内圧センサ、１１ｐ フィードポンプ、１２ エンジン、１４ クランクシャフト、１４ａ クランクポジションセンサ、１６ 燃料供給装置、１７ 低圧供給管、１８ 高圧ポンプ、１８ａ 電磁バルブ、１８ｂ チェックバルブ、１８ｃ プランジャ、１９ 高圧供給管、２２ エアクリーナ、２３ 吸気管、２３ａ エアフローメータ、２３ｂ 吸気圧センサ、２３ｃ 過給圧センサ、２４ バイパス管、２５ インタークーラ、２６ スロットルバルブ、２６ａ スロットルポジションセンサ、２７ サージタンク、２７ａ サージ圧センサ、２７ｂ 温度センサ、２８ 筒内噴射弁、２８ａ 燃圧センサ、２９ 吸気バルブ、３０ 燃焼室、３１ 点火プラグ、３２ ピストン、３４ 排気バルブ、３５ 排気管、３５ａ フロント空燃比センサ、３５ｂ リヤ空燃比センサ、３６ バイパス管、３７ 浄化装置、３８ エンジン冷却系、３８ａ 循環流路、３８ｂ ラジエータ、３８ｃ ファン、３８ｄ ファンモータ、３８ｅ ウォーターポンプ、３８ｆ 温度センサ、４０ 過給機、４１ コンプレッサ、４２ タービン、４３ 回転軸、４４ ウェイストゲートバルブ、４５ ブローオフバルブ、７０ 電子制御ユニット、７２ 大気圧センサ。

Claims (3)

1. 過給機が取り付けられ、ポート噴射弁と筒内噴射弁とを有するエンジンと、
   前記エンジンからの排気を浄化する浄化触媒を有する浄化装置と、
   前記エンジンの回転数と負荷とに基づく基本推定温度にスカベンジによる温度補正項を含む補正を加味して前記浄化触媒の温度を推定する制御装置と、
   を備えるエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記エンジンの回転数と、前記ポート噴射弁と前記筒内噴射弁とからの全燃料噴射量における前記ポート噴射弁からの燃料噴射量の割合であるポート噴射割合と、大気圧と、に基づいて前記スカベンジによる温度補正項を決定する、
   ことを特徴とするエンジン装置。
2. 請求項１記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記エンジンの回転数が大きいときには小さいときに比して大きくなるように、前記ポート噴射割合が大きいときには小さいときに比して大きくなるように、前記大気圧が小さいときには大きいときに比して大きくなるように、単位スカベンジ率当たりの温度上昇分を求め、現在のスカベンジ率と定常状態のスカベンジ率との差分に前記単位スカベンジ率当たりの温度上昇分を乗じて前記スカベンジによる温度補正項を決定する、
   エンジン装置。
3. 請求項１または２記載のエンジン装置であって、
   前記制御装置は、前記エンジンの回転数と前記ポート噴射割合と前記大気圧と前記単位スカベンジ率当たりの温度上昇分との４元マップを用いて前記単位スカベンジ率当たりの温度上昇分を求める、
   エンジン装置。

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