(57)【要約】ＥＧＲを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において電子制御ユニット（２０）は、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、排気管（３）に設けられたフロント触媒（１４）の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行する。そのため、ＥＧＲ量の導入に応じたウィンドウのリーン側への遷移に制御空燃比が追従されるようになり、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御が行われるようになる。
2012056515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
排気再循環量が多いときには、少ないときに比して、排気管に設けられた触媒の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
排気再循環の導入時には、非導入時に比して、目標空燃比をリーン側の値とする
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
排気再循環量が多いほど、前記目標空燃比をリーン側の値に変更する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記空燃比制御における目標空燃比に対して排気再循環の導入状況に応じたフィードバックを行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
排気再循環の導入時には、非導入時に比して目標空燃比をリーン側の値とする
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
排気再循環量が多いほど、目標空燃比をよりリーン側の値に変更する
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、車載等の内燃機関に適用される制御として、シリンダー内で燃焼される混合気の空燃比（空気と燃料との比率）を制御する空燃比制御が知られている。空燃比制御は、燃焼された混合気の空燃比を排気の酸素濃度の検出結果から求めるとともに、その求められた空燃比が目標値となるように燃料噴射量をフィードバック調整することで行われる。【０００３】
そして従来、空燃比制御を行う内燃機関の制御装置として、特許文献１に記載の装置が知られている。同文献に記載の装置では、排気管に設けられた触媒の上流にメイン空燃比センサーを、その下流にサブ酸素センサーをそれぞれ配置するようにしている。そして触媒上流の制御空燃比が目標空燃比と一致するように、メイン空燃比センサーの出力を燃料噴射量にフィードバックするメインフィードバック制御を行うようにしている。また、触媒から流出する排気の空燃比が理論空燃比となるようにサブ酸素センサーの出力を燃料噴射量にフィードバックするサブフィードバック制御を併せ行うようにしている。【０００４】
なお、同文献に記載されているように、触媒が排気を適切に浄化することの可能な空燃比の範囲、すなわちウィンドウは、内燃機関の運転状況によって変化する。例えば内燃機関の高負荷運転時には、排気浄化に最適な空燃比がリッチ寄りに変化することが知られている。これは次の理由による。すなわち、高負荷運転時には、触媒の単位時間当りの酸素流入量が増加する。ここで触媒の酸素吸蔵は、物理的な現象であるため、その速度は非常に速いものの、触媒からの酸素離脱は、化学反応によるものであるため、その速度は遅いものとなっている。そのため、触媒に多量の酸素が流入すると、触媒内の酸素濃度が高くなり、ウィンドウがリッチ寄りに変化することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０４８７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車載等の内燃機関では、排気の一部を吸気中に再循環させる排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈｏｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を行うことがある。ＥＧＲによっては、吸気中に不活性な排気が追加されるだけであるため、同負荷であれば、ＥＧＲの導入の有無に依らず、単位時間当りの触媒の酸素流入量は一定となる。そのため、機関負荷に変わりがなければ、ＥＧＲ導入の如何に拘わらず、ウィンドウに変化はない筈である。ところが、発明者らの行った実験の結果によれば、そうした従来の常識に反し、ＥＧＲの導入状況によってウィンドウに変化が生じることが確認されている。【０００７】
図５には、ＥＧＲの導入時と非導入時との２つの場合における機関回転速度とＥＫＡＦＣＡＴとの関係が示されている。ここでＥＫＡＦＣＡＴは、回転速度及び負荷を一定とした状態で定常運転をしたときの空燃比制御のフィードバック積分項の飽和値を示すパラメーターであり、その値は、ウィンドウがリッチ側に依るほど大きくなる。例えば理論空燃比と排気の浄化に最適な制御空燃比との関係は、このＥＫＡＦＣＡＴを用いると、下式（１）で表されることになる。【０００８】
理論空燃比×１／（１＋ＥＫＡＦＣＡＴ）＝制御空燃比        …（１）
同図に示すように、ＥＫＡＦＣＡＴの値は、すなわち排気浄化を適切に行える空燃比のウィンドウは、ＥＧＲ導入の有無によって大きく変化する。なお、こうした傾向は、構成の異なる複数種の内燃機関において確認されている。
また、図６に示すように、ＥＧＲ量が増大するほど、ＥＫＡＦＣＡＴの値が小さくなり、ウィンドウがリーン側に遷移することが確認されている。なお上述したように、理論的には、ＥＧＲ導入の有無は、ウィンドウに影響を与えない筈であり、こうした結果となるメカニズムについては、現在のところ未解明となっている。【０００９】
本発明は、このような新たに見い出された知見に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の制御装置は、排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置において、排気再循環量が多いときには、少ないときに比して、排気管に設けられた触媒の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。【００１１】
上述したように、排気再循環（ＥＧＲ）量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、上記本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲ量が多いときには、少ないときに比して、排気管に設けられた触媒の上流における空燃比の検出値がよりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御が行われる。そのため、ＥＧＲの導入に応じたウィンドウの遷移に制御空燃比が追従されるようになる。したがって、上記本発明の内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。【００１２】
なお、上記のような機関制御は、ＥＧＲの導入状況に応じて目標空燃比を調整することで実行することができる。より具体的には、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、目標空燃比をリーン側の値としたり、ＥＧＲ量が多いほど目標空燃比をリーン側の値に変更するようにしたりすれば、上記のような機関制御の実施が可能となる。【００１３】
また上記目的を達成するため、本発明に従うもう一つの内燃機関の制御装置は、排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置において、空燃比制御における目標空燃比に対して排気再循環の導入状況に応じたフィードバックを行うようにしている。【００１４】
上述したようにＥＧＲの導入状況によっては、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲が変化する。そこで、空燃比制御における目標空燃比に対して、ＥＧＲの導入状況に応じたフィードバックを行うようにすれば、ＥＧＲの導入状況に応じたウィンドウの変化に目標空燃比を追従させることが可能となる。したがって上記本発明の内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。【００１５】
なお、空燃比制御における目標空燃比に対するＥＧＲの導入状況のフィードバックは、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して目標空燃比をリーン側の値とすることで行うことが可能である。またそうしたフィードバックは、ＥＧＲ量が多いほど、目標空燃比をよりリーン側の値に変更することでも行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態の制御装置が適用される内燃機関の構成を模式的に示す略図。
【図２】ある機関負荷におけるＥＧＲ導入時の目標空燃比及びその非導入時の目標空燃比と機関回転速度との関係を示すグラフ。
【図３】第１の実施の形態の制御装置に採用される目標空燃比設定ルーチンのフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る内燃機関の制御装置に採用される目標空燃比設定ルーチンのフローチャート。
【図５】ＥＧＲの導入時と非導入時との２つの場合における機関回転速度とＥＫＡＦＣＡＴとの関係を示すグラフ。
【図６】ＥＧＲ量とＥＫＡＦＣＡＴとの関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施の形態を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態の制御装置は、車載用の内燃機関に適用されている。
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態の制御装置の適用される内燃機関は、吸気が通過する吸気管１と、その吸気管１を通じて吸入された空気と燃料との混合気が燃焼される燃焼室２と、燃焼によって生じた排気が通過する排気管３とを備えている。
【００１９】
内燃機関の吸気管１には、その上流から順に、吸気を浄化するエアクリーナー４、吸入空気量を検出するエアフローメーター５、吸気の流量を調節するスロットルバルブ６、吸気中に燃料を噴射供給するインジェクター７が設けられている。そして吸気管１は、吸気ポート８を介して燃焼室２に接続されている。なお、吸気ポート８と燃焼室２とは、吸気バルブ９の開閉に応じて連通、遮断されるようになっている。
【００２０】
また内燃機関の燃焼室２には、同燃焼室２に導入された空気と燃料との混合気を点火する点火プラグ１０が配設されている。そして燃焼室２は、排気ポート１１を介して排気管３に接続されている。なお、燃焼室２と排気ポート１１とは、排気バルブ１２の開閉に応じて連通、遮断されるようになっている。
【００２１】
更に内燃機関の排気管３には、その上流から順に、排気中の酸素濃度より燃焼された混合気の空燃比を検出する空燃比センサー１３、排気を浄化するフロント触媒１４、排気中の酸素濃度より燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比よりもリッチであるかリーンであるかを検出する酸素センサー１５、排気を浄化するリア触媒１６が配設されている。
【００２２】
またこの内燃機関には、排気の一部を吸気中に還流させるための排気再循環（ＥＧＲ）通路１７が設けられている。ＥＧＲ通路１７は、排気管３のフロント触媒１４とリア触媒１６との間の部分から取り出され、その末端は、吸気管１のスロットルバルブ６の下流部分に接続されている。なお、ＥＧＲ通路１７には、再循環される排気を冷却するＥＧＲクーラー１８と、ＥＧＲ量を調節するＥＧＲバルブ１９とが設けられている。
【００２３】
こうした内燃機関は、電子制御ユニット２０により制御されている。電子制御ユニット２０は、機関制御に係る各種演算処理を実施する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、制御用のプログラムやデータの記憶された読込専用メモリー（ＲＯＭ）を備えている。また電子制御ユニット２０は、ＣＰＵの演算結果やセンサーの検出結果等を一時的に記憶するランダムアクセスメモリー（ＲＡＭ）と、外部との信号の授受を媒介するインターフェイスとして機能する入出力ポート（Ｉ／Ｏ）とを備えている。
【００２４】
電子制御ユニット２０の入力ポートには、上記エアフローメーター５、空燃比センサー１３、酸素センサー１５を始め、機関回転速度を検出するＮＥセンサー２１やアクセル操作量を検出するアクセルセンサー２２、上記スロットルバルブ６の開度を検出するスロットルセンサー２３などのセンサーが接続されている。また電子制御ユニット２０の出力ポートには、上記スロットルバルブ６、インジェクター７、点火プラグ１０、ＥＧＲバルブ１９を始めとする機関制御用のアクチュエーターの駆動回路が接続されている。
【００２５】
さて、以上のように構成された内燃機関にあって電子制御ユニット２０は、空燃比センサー１３及び酸素センサー１５の出力に基づく空燃比制御を行うようにしている。ここでの空燃比制御は、空燃比センサー１３の出力に基づくメインフィードバックと、酸素センサー１５の出力に基づくサブフィードバックとの２つのフィードバックを通じて行われる。具体的には、フロント触媒１４上流の制御空燃比が目標空燃比と一致するように、空燃比センサー１３の出力を燃料噴射量にフィードバック（メインフィードバック）を行うようにしている。またこれとともに、フロント触媒１４から流出する排気の空燃比が理論空燃比となるように酸素センサー１５の出力を燃料噴射量にフィードバック（サブフィードバック）を行うことで空燃比制御が行われている。
【００２６】
さて、上述したように、ＥＧＲの導入状況によって、排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲、すなわちウィンドウが変化することが確認されている。そこで、本実施の形態では、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、排気管３に設けられたフロント触媒１４の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。より具体的には、本実施の形態では、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、上記メインフィードバックの目標空燃比をリーン側の値とすることで、そうした機関制御を実行するようにしている。
【００２７】
図２は、ある機関負荷におけるＥＧＲ導入時の目標空燃比及びその非導入時の目標空燃比と機関回転速度との関係が示されている。同図に示すように、機関負荷、機関回転速度が同じであれば、ＥＧＲ導入時の目標空燃比は、非導入時の目標空燃比よりもリーン側の値に設定されるようになっている。
【００２８】
図３は、こうした本実施の形態に採用される目標空燃比設定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、電子制御ユニット２０により、規定制御周期毎の時間割込み処理として、機関運転中に繰り返し実行されるものとなっている。
【００２９】
さて本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット２０は、まずステップＳ１００において、ＥＧＲ実行条件が成立しているか否かを確認する。ここでＥＧＲ実行条件が成立していれば（Ｓ１００：ＹＥＳ）、電子制御ユニット２０は、ステップＳ１０１において、機関負荷及び機関回転速度に基づくＥＧＲ導入時用の演算マップを用いて目標空燃比を算出する。またＥＧＲ実行条件が成立していなければ、電子制御ユニット２０は、ステップＳ１０２において、機関負荷及び機関回転速度に基づくＥＧＲ非導入時用の演算マップを用いて目標空燃比を算出する。ここで、ＥＧＲ導入時用の演算マップは、ＥＧＲ非導入時用の演算マップに比して、同一機関負荷、機関回転速度における目標空燃比がよりリーン側の値となるように設定されている。そのため、本実施の形態では、ＥＧＲ導入時の目標空燃比は、非導入時の目標空燃比よりもリーン側の値に設定されるようになっている。
【００３０】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施の形態では、ＥＧＲを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット２０は、ＥＧＲ量の導入時には、非導入時に比して、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。上述したように、ＥＧＲ量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、本実施の形態では、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、排気管３に設けられたフロント触媒１４の上流における空燃比の検出値がよりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御が行われる。そのため、本実施の形態では、ＥＧＲの導入に応じたウィンドウの遷移に制御空燃比が追従されるようになり、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御が行われるようになる。
【００３１】
（２）本実施の形態では、ＥＧＲの導入状況に応じて目標空燃比を調整するようにしている。より具体的には、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、目標空燃比をリーン側の値とするようにしている。そのため、ＥＧＲの導入に応じたウィンドウの変化に対して的確に制御空燃比を追従させることができるようになる。
【００３２】
（３）本実施の形態では、ＥＧＲを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット２０は、空燃比制御における目標空燃比に対してＥＧＲの導入状況に応じたフィードバックを行うようにしている。より具体的には、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して目標空燃比をリーン側の値とすることで、そうしたフィードバックを行うようにしている。上述したようにＥＧＲの導入状況によっては、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲が変化する。そこで、空燃比制御における目標空燃比に対するＥＧＲの導入状況のフィードバックを行うようにすれば、ＥＧＲの導入状況に応じたウィンドウの変化に目標空燃比を追従させることが可能となる。したがって本実施の形態によれば、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。
【００３３】
（第２の実施の形態）
続いて、本発明の内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施の形態を、図４を併せ参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態は、目標空燃比設定ルーチンの内容が相違する以外は、第１の実施の形態のものと共通した構成となっている。よって、第１の実施の形態のものと、同一の機能を有する部材については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３４】
図６に示すように、ＥＧＲの導入時でもＥＧＲ量の多寡により、排気を適切に浄化可能なウィンドウは、変化するようになっている。具体的には、ＥＧＲ量が多いほど、ウィンドウは、リーン側に遷移する。そこで本実施の形態では、ＥＧＲ量の増大に応じて目標空燃比をリーン側の値に変更することで、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うようにしている。
【００３５】
図４は、こうした本実施の形態に採用される目標空燃比設定ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、電子制御ユニット２０により、規定制御周期毎の時間割込み処理として、機関運転中に繰り返し実行されるものとなっている。
【００３６】
さて本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット２０は、まずステップＳ２００において、現状の機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬにおけるＥＧＲ非導入時の目標空燃比Ｆ（ＮＥ，ＫＬ）を算出する。
【００３７】
また続くステップＳ２０１において、電子制御ユニット２０は、現状の機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬにおけるＥＧＲフル導入時の目標空燃比Ｇ（ＮＥ，ＫＬ）を算出する。なお、ＥＧＲのフル導入とは、ＥＧＲバルブ１９を全開とした状態で、現状の機関回転速度及び機関負荷の定常運転を継続したときのＥＧＲの導入状況を指している。また上述したように、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、ウィンドウがリーン側に遷移する。そのため、ＥＧＲフル導入時の目標空燃比Ｇ（ＮＥ，ＫＬ）は、ＥＧＲ非導入時の目標空燃比Ｆ（ＮＥ，ＫＬ）よりもリーンとなるようになっている。
【００３８】
続いて電子制御ユニット２０は、次のステップＳ２０２において、ＥＧＲフル導入時のＥＧＲ量と現状のＥＧＲ量との比γを算出する。そして電子制御ユニット２０は、続くステップＳ２０３において、下式（２）に基づいて、目標空燃比ＥＡＢＹＦＲＥＦを算出する。
【００３９】
ＥＡＢＹＦＲＥＦ＝γ×Ｇ（ＮＥ，ＫＬ）＋（１−γ）×Ｆ（ＮＥ，ＫＬ）  …（２）
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
【００４０】
（４）本実施の形態では、ＥＧＲを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット２０は、ＥＧＲ量が多いときには、少ないときに比して、排気管に設けられた触媒の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行するようにしている。上述したように、ＥＧＲ量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、本実施の形態では、ＥＧＲ量が多いときには、少ないときに比して、排気管３に設けられたフロント触媒１４の上流における空燃比の検出値がよりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御が行われる。そのため、ＥＧＲの導入に応じたウィンドウの遷移に制御空燃比が追従されるようになり、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御が行われるようになる。
【００４１】
（５）本実施の形態では、ＥＧＲの導入状況に応じて目標空燃比を調整するようにしている。より具体的には、ＥＧＲ量が多いほど目標空燃比をリーン側の値に変更するようにしている。そのため、ＥＧＲの導入に応じたウィンドウの変化に対して的確に制御空燃比を追従させることができるようになる。
【００４２】
（６）本実施の形態では、ＥＧＲを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関において、電子制御ユニット２０は、空燃比制御における目標空燃比に対してＥＧＲの導入状況に応じたフィードバックを行うようにしている。具体的には、ＥＧＲ量の増大が多いほど、目標空燃比をよりリーン側の値に変更することで、そうしたフィードバックを行うようにしている。上述したようにＥＧＲの導入状況によっては、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲が変化する。そこで、空燃比制御における目標空燃比に対するＥＧＲの導入状況のフィードバックを行うようにすれば、ＥＧＲの導入状況に応じたウィンドウの変化に目標空燃比を追従させることが可能となる。したがって本実施の形態によれば、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。
【００４３】
以上説明した各実施の形態は、次のように変更して実施することもできる。
・上記実施の形態では、ＥＧＲの導入状況に応じた目標空燃比の操作を通じて、ＥＧＲ量が多いときには、少ないときに比して、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるような機関制御を実行するようにしていた。こうした機関制御は、以下のＡ．〜Ｄ．に示される態様によっても行うことが可能である。
【００４４】
Ａ．燃料噴射量の操作
空燃比フィードバック補正とは別に、ＥＧＲの導入状況に応じた燃料噴射量の補正を行うことによっても、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値を調整することができる。そこでＥＧＲの導入状況に応じて燃料噴射量を補正することでも、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して燃料噴射量を減量するようにしたり、ＥＧＲ量の増大に応じて燃料噴射量を減量したりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
【００４５】
Ｂ．酸素センサー１５の出力のリッチ／リーンの判定値の操作
排気管３に設けられた酸素センサー１５の出力のリッチ／リーンの判定値の操作によっても、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば上記判定値をリーン側に寄せると、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値をリーン側にずらすことができる。そこで、酸素センサー１５出力のリッチ／リーンの判定値をＥＧＲの導入状況に応じて変更することによっても、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して、上記判定値をリーン側の値としたり、ＥＧＲ量の増大に応じて上記判定値をリーン側の値に変更したりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
【００４６】
Ｃ．燃料噴射量のフィードバックゲインの操作
空燃比制御における燃料噴射量のフィードバックゲインの操作によっても、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインを大きくすれば、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値はリーン側に遷移するようになる。そこで、空燃比制御における燃料噴射量のフィードバックゲインをＥＧＲの導入状況に応じて変更することによっても、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、ＥＧＲの導入時には、非導入時に比して空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインを大きくしたり、空燃比をリーン側に変化させるときのフィードバックゲインをＥＧＲ量の増大に応じて大きくしたりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
【００４７】
Ｄ．空燃比センサー１３の出力の操作
空燃比センサー１３の出力を補正することによっても、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値を調整することができる。例えば空燃比センサー１３の出力をリーン側に補正したものに基づいて空燃比のメインフィードバックを行えば、フロント触媒１４の上流における空燃比の検出値はリーン側に遷移するようになる。そこで、空燃比センサー１３の出力をＥＧＲの導入状況に応じて補正することでも、上記のような機関制御を実行することができる。具体的には、ＥＧＲの導入時には、空燃比センサー１３の出力をリーン側に補正したり、ＥＧＲ量の増大に応じて空燃比センサー１３の出力のリーン側への補正量を大きくしたりすることで、上記のような機関制御を行うことが可能である。
【００４８】
・本発明の制御装置は、ＥＧＲを行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関であれば、図１に示したものとは異なる構成の内燃機関にも同様に適用することができる。また本発明の制御装置は、車載以外の内燃機関にも同様にその適用が可能である。
【符号の説明】
【００４９】
１…吸気管、２…燃焼室、３…排気管、４…エアクリーナー、５…エアフローメーター、６…スロットルバルブ、７…インジェクター、８…吸気ポート、９…吸気バルブ、１０…点火プラグ、１１…排気ポート、１２…排気バルブ、１３…空燃比センサー、１４…フロント触媒、１５…酸素センサー、１６…リア触媒、１７…ＥＧＲ通路、１８…ＥＧＲクーラー、１９…ＥＧＲバルブ、２０…電子制御ユニット、２１…ＮＥセンサー、２２…アクセルセンサー、２３…スロットルセンサー。
【図１】
2012056515.tif 000003
【図２】
2012056515.tif 000004
【図３】
2012056515.tif 000005
【図４】
2012056515.tif 000006
【図５】
2012056515.tif 000007
【図６】
2012056515.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月29日(2012.6.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
排気再循環量が多いときには、少ないときに比して、排気管に設けられた触媒の上流における空燃比の検出値が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行することで、排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウの排気再循環の導入に応じたリーン側への遷移に制御空燃比を追従させるようにした
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
排気再循環の導入時には、非導入時に比して、目標空燃比をリーン側の値とする
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
排気再循環量が多いほど、前記目標空燃比をリーン側の値に変更する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
排気再循環を行うともに、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウの排気再循環の導入に応じたリーン側への遷移に制御空燃比が追従するように、前記空燃比制御における目標空燃比に対して排気再循環の導入状況に応じたフィードバックを行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
排気再循環の導入時には、非導入時に比して目標空燃比をリーン側の値とする
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
排気再循環量が多いほど、目標空燃比をよりリーン側の値に変更する
請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年4月22日(2013.4.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダー内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記空燃比制御に際して、排気再循環量が多いときには、少ないときに比して、前記触媒の上流の排気の酸素濃度に基づく前記空燃比の検出結果が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行することで、排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比を追従させるようにした
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
排気再循環量が多いほど、目標空燃比をリーン側の値に変更する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダ内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置であって、
排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比が追従するように、前記空燃比制御における目標空燃比に対して排気再循環の導入状況に応じたフィードバックを行う
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に従う内燃機関の制御装置は、排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダー内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置において、前記空燃比制御に際して、排気再循環量が多いときには、少ないときに比して、前記触媒の上流における排気の酸素濃度に基づく前記空燃比の検出結果が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行することで、排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比を追従させるようにしている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上述したように、排気再循環（ＥＧＲ）量の増大につれて、ウィンドウ、すなわち排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲がリーン側に遷移することが確認されている。その点、上記本発明の内燃機関の制御装置では、ＥＧＲ量が多いときには、少ないときに比して、触媒の上流における排気の酸素濃度に基づく空燃比の検出結果が、よりリーンな空燃比であることを示す値となるように機関制御を実行することで、排気再循環の導入に応じた上記ウィンドウのリーン側への遷移に混合気の空燃比を追従させている。したがって、上記本発明の内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲの導入状況に応じたより的確な空燃比制御を行うことができるようになる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また上記目的を達成するため、本発明に従うもう一つの内燃機関の制御装置は、排気再循環を行うともに、排気管に設けられた触媒が排気を適切に浄化可能な空燃比の範囲であるウィンドウにシリンダ内で燃焼される混合気の空燃比が入るように、排気の酸素濃度の検出結果に応じた空燃比制御を行う内燃機関の制御装置において、排気再循環の導入に応じた前記ウィンドウのリーン側への遷移に前記混合気の空燃比が追従するように、前記空燃比制御における目標空燃比に対して排気再循環の導入状況に応じたフィードバックを行うようにしている。
【国際調査報告】
2012056515.tif 000009
2012056515.tif 000010
2012056515.tif 000011