JP6269616B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
前記電子制御ユニットは、
理論空燃比を含むストイキ領域で前記内燃機関を作動させるストイキ制御と、前記ストイキ領域よりリーンなリーン領域で前記内燃機関を作動させるリーン制御とを実行し、
前記クランクケースの換気要求が生じた際に、混合気の空燃比、燃料噴射量、及び吸気マニホールド圧の組み合わせの中で、前記ケース内ガスの単位時間当たりの換気量を増量させる組み合わせを換気条件として抽出し、かつ、空燃比、燃料噴射量、及び吸気マニホールド圧を当該換気条件に従って変更し、
空燃比に関する前記抽出は、前記三元触媒と前記NOx吸蔵還元触媒とで排気ガスを浄化することができ、かつ、前記混合気の筒内燃焼を担保することができる許容空燃比範囲の中で行い、
前記換気条件として抽出される空燃比と燃料噴射量とは、前記変更の前後で等機関トルクを維持する関係を満たしていることを特徴とする。
前記電子制御ユニットは、前記換気要求が生じた際に、前記ケース内ガスの単位時間当たりの要求換気量を設定し、
前記換気条件は、前記換気量が当該要求換気量を満たす条件であることを特徴とする。
(1−1)前記許容空燃比範囲の中で空燃比を仮決めし、
(1−2)仮決めされた空燃比と当該空燃比の下で前記等機関トルクを発生する燃料噴射量との組み合わせに対して最小燃費で前記要求換気量を満たす吸気マニホールド圧を特定する特定処理を実行し、
(2)前記許容空燃比範囲に含まれる複数の空燃比の夫々について、前記特定処理を繰り返し実行し、
(3)前記特定処理により特定された全ての吸気マニホールド圧の中で最小燃費を実現する吸気マニホールド圧と、当該吸気マニホールド圧を特定する特定処理の際に用いられた空燃比及び燃料噴射量との組み合わせを、前記換気条件として抽出することを特徴とする。
吸気量を制御するスロットル弁と、
ウェストゲートバルブを備える過給機と、
当該過給機のコンプレッサ前後に生ずる差圧を用いて前記クランクケースの換気を図るエゼクタと、を更に備え、
前記換気条件は、混合気の空燃比、燃料噴射量、吸気マニホールド圧、スロットル開度、及びウェストゲート開度の組み合わせの中で、前記PCVバルブと前記エゼクタの双方で実現される単位時間当たりの総換気量を増量させる組み合わせであることを特徴とする。
前記電子制御ユニットは、前記換気要求が生じた際に、前記ケース内ガスの単位時間当たりの要求換気量を設定し、
前記換気条件は、前記総換気量が当該要求換気量を満たす条件であることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
前記電子制御ユニットは前記換気要求が生じた際に、
(1−1)前記許容空燃比範囲の中で空燃比を仮決めし、
(1−2)前記吸気マニホールド圧を実用範囲の中で仮決めし、
(1−3)仮決めされた吸気マニホールド圧及び空燃比と、当該空燃比の下で前記等機関トルクを発生する燃料噴射量との組み合わせに対して、最小燃費で前記要求換気量を満たすスロットル開度とウェストゲート開度のペアを特定する特定処理を実行し、
(2)前記許容空燃比範囲に含まれる複数の空燃比と前記実用範囲に含まれる複数の吸気マニホールド圧との組み合わせの夫々について、前記特定処理を繰り返し実行し、
(3)前記特定処理の実行により特定されたスロットル開度とウェストゲート開度の全てのペアの中で最小燃費を実現するペアと、当該ペアを特定する特定処理の際に用いられた空燃比、燃料噴射量、及び吸気マニホールド圧との組み合わせを前記換気条件として抽出することを特徴とする。
前記クランクケース内のNOx濃度を検知し、
前記NOx濃度に基づいて前記要求換気量を設定することを特徴とする。
前記クランクケース内のCO2濃度を検知し、
前記CO2濃度に基づいて前記要求換気量を設定することを特徴とする。
前記クランクケース内のNOx濃度を検知し、
前記NOx濃度が閾値に達したら前記換気要求の発生を認識することを特徴とする。
前記クランクケース内のCO2濃度を検知し、
前記CO2濃度が閾値に達したら前記換気要求の発生を認識することを特徴とする。
前記許容空燃比範囲は、前記ストイキ領域と前記リーン領域とで構成されており、
前記ストイキ領域と前記リーン領域との間には、前記三元触媒と前記NOx吸蔵還元触媒とでは排気ガス中のNOxが浄化できない中間領域が存在し、
前記電子制御ユニットは、
前記換気要求の発生を受けて前記空燃比を変更する際に、当該空燃比が前記中間領域を跨いで変化する場合には、その変更に先立って、前記NOx吸蔵還元触媒のNOx吸蔵容量の回復が認められるまで混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチとするリッチ制御を実行することを特徴とする。
[実施の形態1の構成]
図1は本発明の実施の形態1の構成を示す。本実施形態は内燃機関10を備えている。内燃機関10は、吸気側及び排気側の双方に可変動弁機構12,14を備えている。可変動弁機構12,14は、吸気弁及び排気弁の開弁特性を変化させることができる。以下、本明細書では、吸気側の可変動弁機構12の状態と吸気弁の開弁特性とが同義であるものとして、それらを「吸気弁特性InVVT」と称する。
(ストイキ制御とリーン制御)
本実施形態において、ECU70は、ストイキ制御とリーン制御を切り替えて実行することができる。ここで、「ストイキ制御」とは、混合気の空燃比を、理論空燃比を含むストイキ領域内の値に制御して内燃機関10を作動させる制御である。ストイキ制御は、内燃機関10に高い出力と優れた応答性を発揮させるのに適した運転であることから、主として高負荷高回転領域で用いられる。
内燃機関10の排気システムには、排気ガスの浄化が可能なウィンドウが存在する。このため、内燃機関10で用いる空燃比は、そのウィンドウを超えて変化させることはできない。また、混合気の空燃比には、適切な燃焼を担保する観点からも制約が課される。従って、内燃機関10で用いる空燃比は、その制約も満たすものでなければならない。以下、これらの要求を共に満たす空燃比範囲を、内燃機関10の「許容空燃比範囲」と称す。
リーン制御の実行中は、内燃機関10から排出されるNOxが継続的にNSR触媒60に吸蔵される。この状態が続くと、やがてはNSR触媒60がNOx飽和の状態に至る。ECU70は、この状態を避けるため、NSR触媒60に流入するNOx量を積算し、その積算値がNOx飽和に対応する判定値に達したら、混合気の空燃比をリッチ化する「リッチ制御」を行う。NSR触媒60は、リッチな排気ガスの供給を受けると、吸蔵NOxを放出する性質を有している。この際に放出されるNOxは、リッチな排気ガス中に含まれるHC、CO等の還元剤により浄化される。NOxの放出が終わると、NSR触媒60の下流にリッチな排気ガスが吹き抜け、酸素センサ66の出力がリッチに反転する。ECU70は、この反転を受けてリッチ制御を終了し、リーン制御を再開する。本実施形態のシステムは、以上の処理により、排気特性を損なうことなく実質的に継続してリーン制御を行うことができる。
(空燃比A/Fの変更による換気量の変更)
本実施形態のシステムは、PCVバルブ28によりクランクケース24の換気を実現している。上述した通り、PCVバルブ28は吸気負圧を利用してケース内ガスの換気を図る。このため、吸気負圧が十分に発生しない運転状態が継続すると、クランクケース24内のブローバイガス濃度が上昇する事態が生ずる。
更に、本実施形態では、以下に説明する手法により、クランクケース24内のNOx濃度及びCO2濃度を推定することができる。このため、ECU70は、それらの推定値に基づいて、クランクケース24の換気の必要性を判断することができる。
・クランクケース24内のNOx濃度(a)は、燃焼室からクランクケース24へのNOx吹き抜け量(b)に応じた値となる。
・NOx吹き抜け量(b)は、燃焼ガス中のNOx濃度(c)と、燃焼室からクランクケース24への吹き抜けガス量(d)との乗算値(c)*(d)となる。
・燃焼ガス中のNOx濃度(c)は、筒内の燃焼温度(e)に応じた値となる。
・燃焼温度(e)は、燃焼圧(f)と相関を有している。このため、ECU70は、燃焼圧センサ15の出力(f)に基づいてNOx濃度(c)を推定することができる。
・ケース内圧(g)は大気圧で代用できるため、差圧(i)は筒内圧(h)に基づいて推定することができる。また、筒内圧(h)は、燃焼圧(f)で代用できるため、燃焼圧センサ15により検知することができる。このため、ECU70は、燃焼圧センサ15の出力に基づいて差圧(i)を推定することができる。
・また、ピストンとシリンダ壁面との隙間(j)は、シリンダブロックの温度、即ち冷却水温に依存している。このため、ECU70は、水温センサ20の出力に基づいて、その隙間(j)を推定することができる。
・更に、ECU70は、上記の手法で推定したNOx濃度(c) と吹き抜けガス量(d)を掛け合わせることにより、NOx吹き抜け量(b)を算出することができる。そして、NOx吹き抜け量(b)をクランクケース24の容量(k)で除することにより、NOx濃度(a)=(b)/(k)を計算することができる。
・クランクケース24内のCO2濃度(m)は、燃焼室からクランクケース24へのCO2吹き抜け量(n)に応じた値となる。
・CO2吹き抜け量(n)は、燃焼ガス中のCO2濃度(o)と、燃焼室からクランクケース24への吹き抜けガス量(d)との乗算値(o)*(d)となる。
・燃焼ガス中のCO2濃度(o)は、主として混合気の空燃比A/Fに依存する。このため、ECU70は、空燃比A/Fに基づいてCO2濃度(o)を推定することができる。
以上説明した通り、本実施形態のシステムでは、クランクケース24内のNOx濃度及びCO2濃度を推定することができる。NOx濃度及びCO2濃度が十分に低い状況下では、敢えて換気を促進する必要がない。他方、NOx濃度、或いはCO2濃度が十分に高い場合には、クランクケース24の内部を清浄に保つために、換気を促進することが望ましい。そこで、本実施形態では、クランクケース24内のNOx濃度或いはCO2濃度が、それぞれの換気要求値に達した場合に、換気の必要性を判定して換気要求を発することとした。
図5は、換気要求の発生前後の内燃機関10の動作例を示すタイミングチャートである。図5に示す4本の破線は、それぞれ下記の値を示している。
破線72:NOx濃度に関する換気要求値
破線74:NOx濃度に関する換気終了判定値
破線76:CO2濃度に関する換気要求値
破線78:CO2濃度に関する換気終了判定値
以下、図6乃至図17を参照して、上記の換気制御を実行するためにECU70が実行するルーチンについて説明する。図6は、本実施形態においてECU70が実行するメインルーチンのフローチャートである。ECU70は、内燃機関10の始動後、所定の周期で図6に示すルーチンを実行する。
次いで、ECU70は、その関係に基づいて、要求換気量Vを満たす換気量Ventpcvを最小燃費Fuelpcvで発生させる運転条件を算出する(ステップ110)。
図9は、等しい機関トルクTRQを維持する空燃比A/Fと燃料噴射量Fとの関係の一例を示す。ECU70は、機関トルクTRQ毎にこの関係を記憶している。本ステップ114では先ず、現在のトルクTRQについて空燃比A/Fと噴射量Fの間に成立する図9同様の関係が読み出される。次いで、その関係に基づいて、上記ステップ112で仮決めした空燃比A/F(i)に対応する噴射量Fが読み出される。以上の処理によれば、仮決めされた空燃比A/F(i)の下で、等しい機関トルクTRQを維持するための噴射量Fを仮決めすることができる。
図10は、噴射量Fが一定である場合に空燃比A/Fと吸入空気量Gaとの間に成立する関係を示す。空燃比A/Fは、吸入空気量Gaを噴射量Fで除した値である。従って、噴射量Fが一定であれば、吸入空気量Gaと空燃比A/Fとの間には、図10に示すように比例関係が成立する。従って、ECU70は、A/F(i)とFとが仮決めされれば、それらに基づいて吸入空気量Gaを算出することができる。本ステップ114では、上記の通り噴射量Fを仮決めした後、そのFを空燃比A/F(i)に掛け合わすことにより、更に吸入空気量Gaを仮決めする。
図11は、吸気マニホールド圧Pinと吸気弁特性InVVTとの間に成立する関係を、吸入空気量Gaをパラメータとして表した図である。図11に示す関係からは、下記の現象を読み取ることができる。但し、図11吸気弁特性InVVTは、吸気弁の開弁時期と同義であり、その値が大きいほど開弁時期が遅角側にずれるものとする。
1.吸気マニホールド圧Pinが同じであれば、吸気弁特性InVVTが大きいほど(遅角側であるほど)吸入空気量Gaは多量になる。
2.吸気弁特性InVVTが同じであれば、吸気マニホールド圧Pinが高いほど吸入空気量Gaは多量になる。
3.吸入空気量Gaを一定に保つためには、吸気弁特性InVVTが遅角側であるほど吸気マニホールド圧Pinを下げる必要があり、他方、吸気マニホールド圧が高いほど吸気弁特性InVVTを進角側にずらす必要がある。
ECU70は、内燃機関10に関して図11に示す関係を記憶している。本ステップ116では、図11に示す関係から、上記ステップ114で仮決めされた吸入空気量Gaに対応する関係が読み出され、その関係がPin-InVVT関係として特定される。
図12は、吸入空気量Gaを特定した場合に、吸気マニホールド圧Pinと燃費Fuelpcvとの間に成立する関係の一例である。この関係は、Pinが低下するほど、吸気行程でのポンプ損が増大して燃料消費量(燃費)Fuelpcvが増えることを表している。ECU70は、吸入空気量Ga毎に図12に示すものと同様の関係を記憶している。本ステップ118では、それらの関係の中で、仮決め中の吸入空気量Gaに対応するものが、Pin-Fuelpcv関係として特定される。
図13は、内燃機関10において、PinとVentpcvとの間に成立する関係を示す。ECU70は図13に示す関係を記憶している。本ステップ120では、この関係がPin-Ventpcv関係として読み出される。
図14は、本ステップ122の処理により得られる結果の一例を模式的に表したものである。上記ステップ118で特定されたPin-Fuelpcv関係も、上記ステップ120で読み出されたPin-Ventpcv関係も、Pinの軸を有している。このため、燃費Fuelpcvと換気量Ventpcvとは、吸気マニホールド圧Pinを仲介軸とすることで、図14に示すように関連付けることができる。
図15は、図8に示す一連の処理が終了される段階でECU70に蓄積されているFuelpcv-Ventpcv関係を模式的に表したものである。図15に示すように、図8に示す一連の処理によれば、Pinを仲介軸として燃費Fuelpcvと換気量Ventpcvを連結させた情報を、許容空燃比範囲の全域に渡って取得することができる。
図17は、上記ステップ126で特定された関係に、要求換気量Vを追記した図である。図17に示す例によれば、換気量Ventpcvが要求換気量Vを満たすのは、吸気マニホールド圧Pinが、PinL≦Pin≦PinHの関係を満たす場合である。従って、この場合はPinLからPinHの範囲が要求換気量Vを満たすPinとして抽出される。
図18は、PinとA/Fの二次元座標中に複数のFuelpcv(i)を棒グラフにより示した図である。本ステップ134の処理によれば、許容空燃比範囲の全域から、図18に示す棒の高さが読み出されることになる。
本実施形態において、最小燃費を実現する(A/F,Pin)の特定処理は、上記の通り図15に示す関係に基づいて行われる。図15に示す関係を定める過程では、等トルクTRQの要件を満たすためにA/F(i)毎に燃料噴射量Fを特定している(図8中ステップ114、並びに図9参照)。このため、図15に示す関係の下では、空燃比A/F(i)と燃料噴射量Fとが一対一に対応しており、A/F(i)が決まれば自ずとFが決まることになる。そして、A/F(i)が決まっている環境下でFが決まれば、当然に吸入空気量Gaも決まることになる。
更に、図15に示す関係は、吸入空気量Gaが決まると、Pin-InVVT関係が決まることを前提としている(図8中ステップ116、並びに図11参照)。従って、吸入空気量Gaが決まれば、Pin-InVVT関係も自ずと定まることになる。そして、上記ステップ136では、A/F(i)と共にPin(i)を特定しているから、Pin-InVVT関係が定まればInVVTも自ずと特定されることになる。
このように、本実施形態では、A/F(i)とPin(i)が特定されると、燃料噴射量F、吸入空気量Ga、及び吸気弁特性InVVTが、何れも必然的に定まることになる。本ステップ138では、具体的には、それらを特定するために下記の処理が行われる。
1.ステップ136で特性したA/F(i)に基づいて、図9に示す関係から噴射量Fを特定する。
2.ステップ136で特定したA/F(i)、及び上記の処理で特定したFに基づいて、図10に示す関係から吸入空気量Gaを特定する。
3.図11に示す関係の中から、上記の処理で特定したGaに対応するPin-InVVT関係を特定する。次いで、ステップ136で特定したPinを、そのPin-InVVT関係に当てはめて吸気弁特性InVVTを特定する。
ところで、上述した実施の形態1では、PCVバルブ28がクランクケース24の内部空間に連通する構成を用いているが、その構成はこれに限定されるものではない。例えば、クランクケース24の内部空間とヘッドカバー内側の空間とが繋がっているような場合には、PCVバルブ28をシリンダヘッドの内部空間に連通させることとしてもよい。
尚、以上四点については、以下に説明する実施の形態2の場合も同様である。
1.要求換気量Vを満たすA/FとPinの組み合わせを一つ特定する。
2.その組み合わせに対して、F、Ga及びInVVTを実施の形態1の場合と同様の手法で特定する。
3.上記1及び2の処理により特定した各種パラメータの組み合わせを、最適換気条件に代わる換気条件として設定する。
[実施の形態2の構成]
図19は、本発明の実施の形態2の構成を説明するための図である。以下、図19において、図1に示す要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。
上述した実施の形態1では、要求換気量Vを満たす換気量VentpcvをPCVバルブ28に発生させる条件のうち、燃費Fuelpcvを最小とする条件が最適換気条件とされる。これに対して、本実施形態では、要求換気量Vを満たす総換気量Ventsumを最小燃費で発生させる条件が最適換気条件となる。以下、このような最適換気条件を設定して内燃機関10を制御するために、本実施形態においてECU70が実行する処理の内容を、図20乃至図34を参照して説明する。
図20は、本実施形態においてECU70が実行するメインルーチンのフローチャートである。ECU70は、内燃機関10の始動後、所定の周期で図20に示すルーチンを実行する。図20に示すルーチンは、ステップ110が、ステップ152及び154に変更されている点を除いて図6に示すルーチンと同様である。以下、図20において、図6に示すステップと同一のステップについては、共通する符号を付してその説明を省略又は簡略する。
図24は、本ステップ170で記憶される(TA,W/G)-Fueleje関係の一例を模式的に表したものである。
尚、本ステップ170が実行される段階では、W/Gの展開が終わり、W/G(k)の仮決めが解除されている。このため、ステップ170の枠内、及び図24の縦軸タイトルには、A/F(i)とPin(j)が仮決めの状態であることを表すべく (ij)の記号を添付している。
図25は、スロットル開度TAと過給圧Pscとの間に成立する関係を示す。図25に示す関係からは、下記の現象を読み取ることができる。
1.スロットル開度TAが同じであれば、過給圧Pscが高いほど吸気マニホールド圧Pinが高くなる。
2.過給圧Pscが同じであれば、スロットル開度TAが大きいほど吸気マニホールド圧Pinが高くなる。
3.吸気マニホールド圧Pinを一定に保つためには、過給圧Pscが高いほどスロットル開度TAを小さくし、他方、スロットル開度TAが大きいほど過給圧Pscを下げる必要がある。
ECU70は、内燃機関10に関して図25に示す関係を記憶している。このため、ECU70は、吸気マニホールド圧Pinが仮決めされている状況下では、TA-Psc関係を特定することができる。
図27は、本ステップ178で記憶される(TA,W/G)-Psc関係の一例を模式的に表したものである。尚、本ステップ178が実行される段階では、W/Gの展開が終わり、W/G(k)の仮決めが解除されている。このため、ステップ178の枠内、及び図27の縦軸タイトルには、A/F(i)とPin(j)が仮決めされていることを表すべく (ij)の記号を添付している。
図28は、エゼクタの換気量Ventejeと過給圧Pscとの間に成立する関係を示す。内燃機関10が備えるエゼクタ80は、上述した通り、コンプレッサ38の上下差圧、大気圧と過給圧Pscとの差圧を利用してケース内ガスを換気する。このため、その換気量Ventejeは、図28に示すように過給圧Pscに対応した値となる。ECU70は、図28に示す関係を記憶している。本ステップ180では、その関係に基づいて、上記ステップ178で記憶された(TA,W/G)-Psc(ij)関係が、(TA,W/G)-Venteje(ij)関係に変換される。
図29は、本ステップ182の処理により得られる結果の一例を模式的に表したものである。上記ステップ170で記憶された(TA,W/G)-Fueleje(ij)関係も、上記ステップ182で変換された(TA,W/G)-Venteje(ij)関係も、TAとW/Gの二つの軸を有している。このため、燃費Fuelejeと換気量Ventejeとは、それら二つの軸(TA,W/G)を仲介軸とすることで、図29に示すように関連付けることができる。
図34は、上記ステップ194で特定された関係に、要求換気量Vを追記した図である。図34に示す例によれば、総換気量Ventsumが要求換気量Vを満たすのは、スロットル開度TAがTA≦TA1を満たす場合である。従って、この場合はTA1以下のTAが、要求換気量Vを満たすTA(ijk)として抽出される。
ところで、上述した実施の形態2では、最小燃費を実現する空燃比A/F(i)を特定して、最適換気条件で換気を促進することとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、最小燃費の要件を外して、要求換気量Vを満たす換気条件で換気を促進することとしてもよい。この変形例は、例えば、図20に示すステップ154において、下記の処理を行うことにより実現することができる。
1.要求換気量Vを満たすA/F、Pin、W/G及びTAの組み合わせを一つ特定する。
2.その組み合わせに対して、F、Ga及びInVVTを実施の形態1の場合と同様の手法で特定する。
3.上記1及び2の処理により特定した各種パラメータの組み合わせを、最適換気条件に代わる換気条件として設定する。
26 オイルセパレータ
28 PCVバルブ
36 ターボチャージャ
38 コンプレッサ
42 過給圧センサ
44 スロットル弁
48 吸気圧センサ
56 ウェストゲートバルブ(WGV)
58 三元触媒
60 NOx吸蔵還元触媒(NSR触媒)
70 電子制御ユニット(ECU)
80 エゼクタ
A/F 空燃比
Pin 吸気マニホールド圧
W/G ウェストゲート開度
TA スロットル開度
Fuelpcv PCVバルブの換気に起因する燃費
Fueleje エゼクタの換気に起因する燃費
Ventpcv PCVバルブの換気量
Venteje エゼクタの換気量
Fuelsum FuelpcvとFuelejeを合わせた総燃費
Ventsum VentpcvとVentejeを合わせた総換気量
Claims (13)
- ケース内ガスを吸気通路に吸引させてクランクケースの換気を図るPCVバルブと、排気通路に配置された三元触媒及びNOx吸蔵還元触媒と、内燃機関に関わるアクチュエータを駆動する電子制御ユニットとを備える内燃機関の制御装置であって、
前記電子制御ユニットは、
理論空燃比を含むストイキ領域で前記内燃機関を作動させるストイキ制御と、前記ストイキ領域よりリーンなリーン領域で前記内燃機関を作動させるリーン制御とを実行し、
前記クランクケースの換気要求が生じた際に、
混合気の空燃比、燃料噴射量、及び吸気マニホールド圧の組み合わせの中で、前記ケース内ガスの単位時間当たりの換気量を増量させる組み合わせを換気条件として抽出し、かつ、空燃比、燃料噴射量、及び吸気マニホールド圧を当該換気条件に従って変更し、
空燃比に関する前記抽出は、前記三元触媒と前記NOx吸蔵還元触媒とで排気ガスを浄化することができ、かつ、前記混合気の筒内燃焼を担保することができる許容空燃比範囲の中で行い、
前記換気条件として抽出される空燃比と燃料噴射量とは、前記変更の前後で等機関トルクを維持する関係を満たしていることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記電子制御ユニットは、前記換気要求が生じた際に、前記ケース内ガスの単位時間当たりの要求換気量を設定し、
前記換気条件は、前記換気量が当該要求換気量を満たす条件であ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。 - 前記換気条件は、前記許容空燃比範囲内の空燃比、等機関トルクを維持する燃料噴射量、及び吸気マニホールド圧の組み合わせの中で、最小燃費で前記要求換気量を満たす組み合わせであることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記電子制御ユニットは前記換気要求が生じた際に、
(1−1)前記許容空燃比範囲の中で空燃比を仮決めし、
(1−2)仮決めされた空燃比と当該空燃比の下で等機関トルクを維持する燃料噴射量との組み合わせに対して最小燃費で前記要求換気量を満たす吸気マニホールド圧を特定する特定処理を実行し、
(2)前記許容空燃比範囲に含まれる複数の空燃比の夫々について、前記特定処理を繰り返し実行し、
(3)前記特定処理により特定された全ての吸気マニホールド圧の中で最小燃費を実現する吸気マニホールド圧と、当該吸気マニホールド圧を特定する特定処理の際に用いられた空燃比及び燃料噴射量との組み合わせを、前記換気条件として抽出することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 - 吸気量を制御するスロットル弁と、
ウェストゲートバルブを備える過給機と、
当該過給機のコンプレッサの前後に生ずる差圧を用いて前記クランクケースの換気を図るエゼクタと、を更に備え、
前記換気条件は、混合気の空燃比、燃料噴射量、吸気マニホールド圧、スロットル開度、及びウェストゲート開度の組み合わせの中で、前記PCVバルブと前記エゼクタの双方で実現される単位時間当たりの総換気量を増量させる組み合わせであ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。 - 前記電子制御ユニットは、前記換気要求が生じた際に、前記ケース内ガスの単位時間当たりの要求換気量を設定し、
前記換気条件は、前記総換気量が当該要求換気量を満たす条件であることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記換気条件は、前記許容空燃比範囲内の空燃比、等機関トルクを維持する燃料噴射量、吸気マニホールド圧、スロットル開度、及びウェストゲート開度の組み合わせの中で、最小燃費で前記要求換気量を満たす組み合わせであることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記電子制御ユニットは前記換気要求が生じた際に、
(1−1)前記許容空燃比範囲の中で空燃比を仮決めし、
(1−2)前記吸気マニホールド圧を実用範囲の中で仮決めし、
(1−3)仮決めされた吸気マニホールド圧及び空燃比と、当該空燃比の下で前記等機関トルクを発生する燃料噴射量との組み合わせに対して、最小燃費で前記要求換気量を満たすスロットル開度とウェストゲート開度のペアを特定する特定処理を実行し、
(2)前記許容空燃比範囲に含まれる複数の空燃比と前記実用範囲に含まれる複数の吸気マニホールド圧との組み合わせの夫々について、前記特定処理を繰り返し実行し、
(3)前記特定処理の実行により特定されたスロットル開度とウェストゲート開度の全てのペアの中で最小燃費を実現するペアと、当該ペアを特定する特定処理の際に用いられた空燃比、燃料噴射量、及び吸気マニホールド圧との組み合わせを前記換気条件として抽出することを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記電子制御ユニットは、
前記クランクケース内のNOx濃度を検知し、
前記NOx濃度に基づいて前記要求換気量を設定することを特徴とする請求項2乃至4及び6乃至8の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記電子制御ユニットは、
前記クランクケース内のCO2濃度を検知し、
前記CO2濃度に基づいて前記要求換気量を設定することを特徴とする請求項2乃至4及び6乃至9の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記電子制御ユニットは、
前記クランクケース内のNOx濃度を検知し、
前記NOx濃度が閾値に達したら前記換気要求の発生を認識することを特徴とする請求項1乃至10の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記電子制御ユニットは、
前記クランクケース内のCO2濃度を検知し、
前記CO2濃度が閾値に達したら前記換気要求の発生を認識することを特徴とする請求項1乃至11の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記許容空燃比範囲は、前記ストイキ領域と前記リーン領域とで構成されており、
前記ストイキ領域と前記リーン領域との間には、前記三元触媒と前記NOx吸蔵還元触媒とでは排気ガス中のNOxが浄化できない中間領域が存在し、
前記電子制御ユニットは、
前記換気要求の発生を受けて前記空燃比を変更する際に、当該空燃比が前記中間領域を跨いで変化する場合には、その変更に先立って、前記NOx吸蔵還元触媒のNOx吸蔵容量の回復が認められるまで混合気の空燃比を理論空燃比よりリッチとするリッチ制御を実行することを特徴とする請求項1乃至12の何れか1項に記載の内燃機関の制御装置。
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