JP5754446B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に設けられたタービンを有し、排気圧を利用して吸入空気を過給するターボ過給機と、
前記タービンの上流側で前記排気通路から分岐し、前記タービンをバイパスして前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路を流れる排気ガスの量を調整するウェイストゲートバルブと、
前記排気通路と前記バイパス通路との合流部位よりも下流側に配置され、前記排気浄化触媒の近傍で空燃比を検出する空燃比検出手段と、
理論空燃比を中心として目標空燃比をリッチ側及びリーン側に交互に変化させ、前記空燃比検出手段により検出される実空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記実空燃比を制御するアクティブ空燃比制御手段と、
前記アクティブ空燃比制御手段により前記実空燃比を制御した状態で、前記目標空燃比と前記実空燃比とに基いて前記排気浄化触媒の酸素吸蔵量を計測し、当該計測値を所定の劣化判定値と比較することにより前記排気浄化触媒の劣化を判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段により劣化判定を実行する場合に、前記ウェイストゲートバルブを閉弁する判定時閉弁手段と、を備えることを特徴とする。
前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に設けられたタービンを有し、排気圧を利用して吸入空気を過給するターボ過給機と、
前記タービンの上流側で前記排気通路から分岐し、前記タービンをバイパスして前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路を流れる排気ガスの量を調整するウェイストゲートバルブと、
前記排気通路と前記バイパス通路との合流部位よりも下流側に配置され、前記排気浄化触媒の近傍で空燃比を検出する空燃比検出手段と、
理論空燃比を中心として目標空燃比をリッチ側及びリーン側に交互に変化させ、前記空燃比検出手段により検出される実空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記実空燃比を制御するアクティブ空燃比制御手段と、
前記アクティブ空燃比制御手段により前記実空燃比を制御した状態で、前記目標空燃比と前記実空燃比とに基いて前記排気浄化触媒の酸素吸蔵量を計測し、当該計測値を所定の劣化判定値と比較することにより前記排気浄化触媒の劣化を判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段により劣化判定を実行する場合に、前記理論空燃比を中心とした前記目標空燃比の振れ幅を前記ウェイストゲートバルブの開度に基いて補正する振幅補正手段と、を備えることを特徴とする。
前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に設けられたタービンを有し、排気圧を利用して吸入空気を過給するターボ過給機と、
前記タービンの上流側で前記排気通路から分岐し、前記タービンをバイパスして前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路を流れる排気ガスの量を調整するウェイストゲートバルブと、
前記排気通路と前記バイパス通路との合流部位よりも下流側に配置され、前記排気浄化触媒の近傍で空燃比を検出する空燃比検出手段と、
理論空燃比を中心として目標空燃比をリッチ側及びリーン側に交互に変化させ、前記空燃比検出手段により検出される実空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記実空燃比を制御するアクティブ空燃比制御手段と、
前記アクティブ空燃比制御手段により前記実空燃比を制御した状態で、前記目標空燃比と前記実空燃比とに基いて前記排気浄化触媒の酸素吸蔵量を計測し、当該計測値を所定の劣化判定値と比較することにより前記排気浄化触媒の劣化を判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段により劣化判定を実行する場合に、前記劣化判定値を前記ウェイストゲートバルブの開度に基いて補正する判定値補正手段と、を備えることを特徴とする。
[実施の形態1の構成]
以下、図1及び図4を参照しつつ、本発明の実施の形態1について説明する。図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、内燃機関としてのエンジン10を備えている。エンジン10の各気筒には、ピストン12により燃焼室14が形成されており、ピストン12は、エンジンのクランク軸16に連結されている。また、エンジン10は、各気筒に吸入空気を吸込む吸気通路18と、各気筒から排気ガスが排出される排気通路20とを備えている。吸気通路18には、吸入空気量を調整する電子制御式のスロットルバルブ22と、吸入空気を冷却するインタークーラ24とが設けられている。
この制御では、まず、理論空燃比(ストイキ)を中心として目標空燃比Atをリッチ側及びリーン側に交互に変化させる。これにより、目標空燃比Atは、ストイキを中心としてリッチ側及びリーン側に矩形状(クランク状)に振動する。そして、このように振動する目標空燃比Atに対して、空燃比センサ56により検出される実空燃比Arが一致するように、実空燃比Ar(燃料噴射量)を制御する。これにより、実空燃比Arは、目標空燃比Atに対して僅かな時間遅れをもって振動するようになる。また、アクティブ空燃比制御において、目標空燃比Atは、排気浄化触媒26の下流側に配置された酸素濃度センサ58の出力が反転するタイミングで切換えられる。
この制御は、エンジン10が定常運転状態で、かつ、排気浄化触媒26が活性化した状態において、アクティブ空燃比制御の実行中に排気浄化触媒26の劣化度合いを判定する。触媒劣化判定制御では、まず、下記(1)式により酸素吸蔵量の増分ΔOSCを算出する。なお、酸素吸蔵量の増分ΔOSCとは、ECU60によるセンサ出力のサンプリング周期毎に演算される酸素吸蔵量である。
次に、図4を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図4は、本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図4に示すルーチンでは、まず、ステップ100において、排気浄化触媒26の劣化判定を行う要求が発生したか否かを判定する。この要求は、例えば前回の劣化判定から所定の時間が経過した場合等に発生するものである。
次に、図5乃至図7を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態1と同様の構成において、触媒劣化判定制御を実行する場合に、目標空燃比の振れ幅を補正することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
本実施の形態では、触媒劣化判定制御を実行する場合に、WGV40を閉弁させずに、目標空燃比の補正制御を実行する。そして、この補正制御では、アクティブ空燃比制御により制御される目標空燃比Atの振れ幅を、WGV40の開度及び吸入空気量に基いて補正する構成としている。図5は、本発明の実施の形態2において、目標空燃比の振れ幅補正量をWGVの開度及び吸入空気量に基いて決定するためのデータマップである。また、図6は、目標空燃比の振れ幅を補正した状態を示すタイミングチャートである。なお、図6中の判定実行フラグは、触媒劣化判定制御の実行時にセットされるフラグである。
次に、図7を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図7は、本発明の実施の形態2において、ECUにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図7に示すルーチンでは、まず、ステップ200において、実施の形態1と同様に、劣化判定の実行要求が発生したか否かを判定する。
次に、図8乃至図10を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本実施の形態では、前記実施の形態1と同様の構成において、触媒劣化判定制御を実行する場合に、劣化判定値を補正することを特徴としている。なお、本実施の形態では、実施の形態1と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
本実施の形態では、触媒劣化判定制御を実行する場合に、WGV40を閉弁させずに、劣化判定値Sの補正制御を実行する。そして、この補正制御では、酸素吸蔵量OSCの計測値と比較する劣化判定値Sを、WGV40の開度及び吸入空気量に基いて補正する構成としている。図8は、本発明の実施の形態3において、劣化判定値の補正量をWGVの開度及び吸入空気量に基いて決定するためのデータマップである。また、図9は、劣化判定値を補正した状態を示すタイミングチャートである。なお、図9中の判定実行フラグは、触媒劣化判定制御の実行時にセットされるフラグである。
次に、図10を参照して、上述した制御を実現するための具体的な処理について説明する。図10は、本発明の実施の形態3において、ECUにより実行される制御を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、エンジンの運転中に繰り返し実行されるものとする。図10に示すルーチンでは、まず、ステップ300において、実施の形態1と同様に、劣化判定の実行要求が発生したか否かを判定する。
12 ピストン
14 燃焼室
16 クランク軸
18 吸気通路
20 排気通路
22 スロットルバルブ
24 インタークーラ
26 排気浄化触媒
28 燃料噴射弁
30 点火プラグ
32 吸気バルブ
34 排気バルブ
36 ターボ過給機
36a タービン
36b コンプレッサ
38 バイパス通路
40 ウェイストゲートバルブ
40a アクチュエータ
50 クランク角センサ
52 エアフローセンサ
54 吸気圧センサ
56 空燃比センサ(空燃比検出手段)
58 酸素濃度センサ
60 ECU
At 目標空燃比
Ar 実空燃比
S 劣化判定値
Claims (4)
- 内燃機関の排気通路に設けられ、酸素吸蔵能を有する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に設けられたタービンを有し、排気圧を利用して吸入空気を過給するターボ過給機と、
前記タービンの上流側で前記排気通路から分岐し、前記タービンをバイパスして前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路を流れる排気ガスの量を調整するウェイストゲートバルブと、
前記排気通路と前記バイパス通路との合流部位よりも下流側に配置され、前記排気浄化触媒の近傍で空燃比を検出する空燃比検出手段と、
理論空燃比を中心として目標空燃比をリッチ側及びリーン側に交互に変化させ、前記空燃比検出手段により検出される実空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記実空燃比を制御するアクティブ空燃比制御手段と、
前記アクティブ空燃比制御手段により前記実空燃比を制御した状態で、前記目標空燃比と前記実空燃比とに基いて前記排気浄化触媒の酸素吸蔵量を計測し、当該計測値を所定の劣化判定値と比較することにより前記排気浄化触媒の劣化を判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段により劣化判定を実行する場合に、前記理論空燃比を中心とした前記目標空燃比の振れ幅を前記ウェイストゲートバルブの開度に基いて補正する振幅補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記振幅補正手段は、前記ウェイストゲートバルブの開度が小さいほど、前記目標空燃比の振れ幅を減少させる構成としてなる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 内燃機関の排気通路に設けられ、酸素吸蔵能を有する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に設けられたタービンを有し、排気圧を利用して吸入空気を過給するターボ過給機と、
前記タービンの上流側で前記排気通路から分岐し、前記タービンをバイパスして前記排気浄化触媒の上流側で前記排気通路に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路を流れる排気ガスの量を調整するウェイストゲートバルブと、
前記排気通路と前記バイパス通路との合流部位よりも下流側に配置され、前記排気浄化触媒の近傍で空燃比を検出する空燃比検出手段と、
理論空燃比を中心として目標空燃比をリッチ側及びリーン側に交互に変化させ、前記空燃比検出手段により検出される実空燃比が前記目標空燃比と一致するように前記実空燃比を制御するアクティブ空燃比制御手段と、
前記アクティブ空燃比制御手段により前記実空燃比を制御した状態で、前記目標空燃比と前記実空燃比とに基いて前記排気浄化触媒の酸素吸蔵量を計測し、当該計測値を所定の劣化判定値と比較することにより前記排気浄化触媒の劣化を判定する劣化判定手段と、
前記劣化判定手段により劣化判定を実行する場合に、前記劣化判定値を前記ウェイストゲートバルブの開度に基いて補正する判定値補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記判定値補正手段は、前記ウェイストゲートバルブが全開に保持された状態を基準状態として前記ウェイストゲートバルブの開度が前記基準状態から小さくなるほど、前記劣化判定値を減少させる構成とし、前記開度の減少により前記酸素吸蔵量の計測値が増加して当該計測値の変動が大きくなり得る場合の誤判定を防止してなる請求項3に記載の内燃機関の制御装置。
Applications Claiming Priority (1)
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PCT/JP2010/073424 WO2012086078A1 (ja) | 2010-12-24 | 2010-12-24 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
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