(57)【要約】【課題】ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方を適切に抑制すること。【解決手段】燃料噴射制御情報生成装置が、エンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度の組で構成される複数の試験点を含む試験点情報を保持する試験点情報記憶部と、試験点情報に含まれる各試験点について、試験点におけるエンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度と、当該試験点における燃料消費率及びＮＯｘ排出量の合計に係る指標が最小となる最適燃料噴射時期と、を関係付ける燃料噴射制御情報を生成する制御情報生成部と、を具備する。【選択図】図２
2018091242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度の組で構成される複数の試験点を含む試験点情報を保持する試験点情報記憶部と、
前記試験点情報に含まれる各試験点について、試験点におけるエンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度と、当該試験点における燃料消費率及びＮＯｘ排出量の合計に係る指標が最小となる最適燃料噴射時期と、を関係付ける燃料噴射制御情報を生成する制御情報生成部と、
を具備する燃料噴射制御情報生成装置。
【請求項２】
前記燃料噴射制御情報は、前記複数の試験点の各々に対して前記最適燃料噴射時期が対応付けられているマップ情報である、
請求項１に記載の燃料噴射制御情報生成装置。
【請求項３】
前記燃料噴射制御情報は、前記複数の試験点の各々と最適燃料噴射時期との対応関係から導出され、エンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度に基づいて最適燃料噴射時期を算出するための近似式を示すロジック情報である、
請求項１に記載の燃料噴射制御情報生成装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の燃料噴射制御情報生成装置により生成された前記燃料噴射制御情報を保持する制御情報記憶部と、
前記燃料噴射制御情報に基づいて、内燃機関の燃料噴射時期を制御する制御部と、
を具備する制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記内燃機関の運転状態が過渡状態である場合に限り、前記燃料噴射制御情報に基づいて、内燃機関の燃料噴射時期を制御する、
請求項４に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料噴射制御情報生成装置及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、窒素酸化物（「ＮＯｘ」という）排出量の低減、及び、燃料消費率の向上の両立が求められている。特許文献１には、燃料噴射時期（「ＳＯＩ（Ｓｔａｒｔ  Ｏｆ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）」という）を遅角（リタード）させ、エンジンの気筒内における燃焼温度を低くすると、ＮＯｘ排出量が低減するものの、ＳＯＩを遅角させると、燃料消費率は悪化すること、すなわち、ＳＯＩの変動に対して、ＮＯｘ排出量と燃料消費率とはトレードオフの関係にあることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２７１８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のとおり、ＳＯＩの変動に対してＮＯｘ排出量と燃料消費率とはトレードオフの関係にある。そこで、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方を適切に抑制することが求められている。
【０００５】
本発明は、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方を適切に抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態に係る燃料噴射制御情報生成装置は、エンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度の組で構成される複数の試験点を含む試験点情報を保持する試験点情報記憶部と、試験点情報に含まれる各試験点について、試験点におけるエンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度と、当該試験点における燃料消費率及びＮＯｘ排出量の合計に係る指標が最小となる最適燃料噴射時期と、を関係付ける燃料噴射制御情報を生成する制御情報生成部と、を具備する。
【０００７】
本発明の一実施形態に係る制御装置は、上記の燃料噴射制御情報生成装置により生成された燃料噴射制御情報を保持する制御情報記憶部と、燃料噴射制御情報に基づいて、内燃機関の燃料噴射時期を制御する制御部と、を具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方を適切に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態に係るエンジン及びＥＣＵの構成例を示す図である。
【図２】一実施形態に係る燃料噴射制御情報生成装置の構成例を示す図である。
【図３】最適ＳＯＩを説明するための図である。
【図４】ＳＯＩ制御情報生成部の処理例を示すフローチャートである。
【図５】エンジン回転数と燃料噴射量の組の試験点の例を示す図である。
【図６】中間ＳＯＩ制御情報の例を示す図である。
【図７】ＳＯＩ制御情報の一例を示す図である。
【図８】ＳＯＩ制御情報の変形例を示す図である。
【図９】ＥＣＵの構成例を示す図である。
【図１０】過渡時におけるＳＯＩ制御を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施形態を説明する。なお、以下の説明では、同種の要素を区別して説明する場合には、「ＳＯＩ制御情報１２０Ａ」、「ＳＯＩ制御情報１２０Ｂ」のように、参照符号を使用し、同種の要素を区別しないで説明する場合には、「ＳＯＩ制御情報１２０」のように参照符号のうちの共通番号のみを使用することがある。
【００１１】
図１は、一実施形態に係るエンジン２及びＥＣＵ６２の構成例を示す図である。
【００１２】
まず、エンジン２について説明する。
【００１３】
エンジン２は、４つの気筒３を有するディーゼルエンジンである。なお、エンジン２は、４気筒以外の多気筒エンジンでもよいし、単気筒エンジンでもよい。
【００１４】
インジェクタ（燃料噴射弁ともいう）４は、各気筒３に対応して設けられており、コモンレール５から供給される燃料を各気筒３の燃焼室内に噴射する。
【００１５】
エアフィルタ６には、吸気管７の上流端が接続されている。吸気管７の下流端は、ターボチャージャ８のコンプレッサ９の入口に接続されている。コンプレッサ９の出口には、高圧側吸気管１１が接続されている。高圧側吸気管１１は、ＥＧＲ管１５の下流端と接続されている。また、高圧側吸気管１１は、吸気マニホールド１２に接続されている。
【００１６】
このような構成により、エアフィルタ６から取り込まれた大気からの空気（以下、吸入空気という）は、吸気管７を経て、コンプレッサ９より圧縮され、高圧の吸入空気となる。そして、コンプレッサ９から高圧側吸気管１１へ流入した吸入空気は、ＥＧＲ管１５からのＥＧＲガスと混合する。この混合気を以下「作動ガス」という。作動ガスは、吸気マニホールド１２を経て各気筒３の燃焼室へ流入する。
【００１７】
排気マニホールド１３には、高圧側排気管１４が接続されている。高圧側吸気管１４には、ＥＧＲ管１５が接続されている。ＥＧＲ管１５には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１６と、高圧側吸気管１１へ流入するＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブ１７とが設けられている。なお、本実施形態において、「流量」は、質量流量を意味するものとする。
【００１８】
また、高圧側排気管１４には、ターボチャージャ８のタービン１０の入口が接続されている。タービン１０の出口には、排気管１８が接続されている。排気管１８には、排気ガス浄化装置１９が設置されている。
【００１９】
このような構成により、各気筒３の燃焼室からの排気ガスは、排気マニホールド１３から高圧側排気管１４へ流入する。この排気ガスの一部（ＥＧＲガス）は、ＥＧＲ管１５を介して高圧側吸気管１１へ流入する。一方、タービン１０へ流入した排気ガスは、排気管１８を経て、排気ガス浄化装置１９へ流入する。排気ガス浄化装置１９にて浄化された排気ガスは、車両外へ排出される。
【００２０】
吸気管７には、吸入空気の酸素濃度を検知する吸気酸素濃度センサ２０４が設けられている。なお、吸気酸素濃度センサ２０４の設置場所は図１に示す設置場所に限定されない。
【００２１】
吸気酸素濃度センサ２０４の検知結果は、ＥＣＵ６２へ出力される。
【００２２】
以上、エンジン２について説明した。
【００２３】
次に、ＥＣＵ６２について説明する。
【００２４】
ＥＣＵ６２は、制御部６４および記憶部６６を有する。ＥＣＵ６２は、例えば、制御部６４の一例であるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、記憶部６６の一例である、制御プログラム及び各種データを格納したＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の作業用メモリ、および、入出力ポートを有する。なお、ＥＣＵ６２の詳細については後述する（図９参照）。
【００２５】
図２は、一実施形態に係る燃料噴射制御情報生成装置５０の構成例を示す図である。
【００２６】
燃料噴射制御情報生成装置（以下「ＳＯＩ制御情報生成装置」という）５０は、燃料噴射制御情報（以下「ＳＯＩ制御情報」という）１２０を生成するための装置である。
【００２７】
ＳＯＩ制御情報生成装置５０は、制御部５２と記憶部５４を備える。制御部５２は、例えばＣＰＵである。記憶部は、例えば揮発性又は不揮発性メモリデバイス及び／又はストレージデバイスである。
【００２８】
記憶部５４は、試験点情報１００を保持する。
【００２９】
試験点情報１００は、エンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度の組で構成される複数の試験点を有する。なお、試験点の構成はこれに限られず、例えば、エンジン回転数及び燃料噴射量の組であってもよいし、さらに別種の情報を含む組であってもよい。
【００３０】
制御部５２は、ＳＯＩ制御情報生成部５６を含む。ＳＯＩ制御情報生成部５６は、試験点情報１００に含まれる各試験点について、試験点におけるエンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度と、当該試験点における燃料消費率及びＮＯｘ排出量の合計に係る指標が最小となる燃料噴射時期（「最適ＳＯＩ」という）と、を関係付ける燃料噴射制御情報（「ＳＯＩ制御情報」という）１２０を生成する。ＳＯＩ制御情報生成部５６は、コンピュータプログラムであってもよい。
【００３１】
ＳＯＩ制御情報１２０は、ＥＣＵ６２において使用される。ＥＣＵ６２が、このＳＯＩ制御情報１２０に基づいて燃料噴射時期を決定することにより、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方が適切に抑制される。
【００３２】
最適ＳＯＩの詳細については、後述の図３において説明する。最適ＳＯＩの算出方法については、後述において説明する。ＳＯＩ制御情報生成部５６の処理の詳細については、後述の図４において説明する。ＳＯＩ制御情報１２０の詳細については、後述の図７又は図８において説明する。
【００３３】
図３は、最適ＳＯＩを説明するための図である。
【００３４】
図３のグラフ１０００に示すように、ＳＯＩを遅角させるとＮＯｘ排出量１００４は減少するが燃料消費率１００２は増加（悪化）し、ＳＯＩを進角させると燃料消費率１００２は減少（良化）するがＮＯｘ排出量が増加するというトレードオフの関係にある。なお、ＳＯＩの値の単位は、クランク角度（ｄｅｇＣＡ）である。
【００３５】
図３の指標１００６は、ＳＯＩを変動させたときの、燃料消費率１００２とＮＯｘ排出量１００４との合計に係る値である。最適ＳＯＩとは、この指標１００６が最小となるＳＯＩである。したがって、最適ＳＯＩで燃料を噴射することにより、燃料消費率１００２とＮＯｘ排出量１００４との合計を最小とすることができる。換言すると、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方を適切に抑制することができる。
【００３６】
次に、最適ＳＯＩの算出方法を説明する。
【００３７】
最適ＳＯＩは、下記の数１のように表現することができる。
【００３８】
【数１】
2018091242.tif 000003
【００３９】
ここで、数１の「ＮＯｘ」はＮＯｘ排出のモデル式、「ＦＣ」は燃料消費率のモデル式、「Ｃ」は所定の係数である。数１は、図３で述べたように、燃料消費率とＮＯｘ排出量の合計に係る指標を最小とする最適ＳＯＩの算出式である。
【００４０】
数１は、下記の数２に示すように、ＳＯＩの微分式で置き換えることができる。
【００４１】
【数２】
2018091242.tif 000004
【００４２】
すなわち、数２を満たす変数ＳＯＩａｃｔを求めることが、最適ＳＯＩを算出することになる。
【００４３】
下記の数３は、ＮＯｘ排出のモデル式を変数ＳＯＩａｃｔで微分した式である。
【００４４】
【数３】
2018091242.tif 000005
【００４５】
ここで、「ＮＯｘｒｅｆ」はＮＯｘ基準値、「ΨＯ２」は酸素濃度、「ΨＯ２，ｒｅｆ」は酸素濃度基準値、「ＳＯＩａｃｔ」はＳＯＩ値、「ＳＯＩｒｅｆ」はＳＯＩ基準値、「Ｐｒａｉｌ」はコモンレール圧、「Ｐｒａｉｌ，ｒｅｆ」はコモンレール圧基準値、「Ｔｃｌｔ」は水温値、「Ｔｃｌｔ，ｒｅｆ」は水温基準値、「Ｔｉｎｍ」はインテークマニホールド温度値、「Ｔｉｎｍ，ｒｅｆ」はインテークマニホールド温度基準値、「α＿Ｏ２」及び「αｉｎｍ」は指数項（パラメータ）、「βｓｏｉ」、「βｒａｉｌ」及び「βｃｌｔ」は係数である。
【００４６】
下記の数４は、燃費のモデル式（トルクモデル式）を変数ＳＯＩａｃｔで微分した式である。
【００４７】
【数４】
2018091242.tif 000006
【００４８】
ここで、「ｍｆｕｅｌ」は燃料流量値、「Ｔｒｅｆ」は基準トルク値、「ΔＴｓｏｉ」はＳＯＩ変動によるトルク変動値、「Ｎｅ」はエンジン回転数である。
【００４９】
数３及び数４に変数ＳＯＩａｃｔ以外の各変数に値を代入し、それらを数２に代入すると、変数ＳＯＩａｃｔを算出することができる。この算出した変数ＳＯＩａｃｔが、数３及び数４の各変数に代入された値に対する最適ＳＯＩとなる。
【００５０】
ＳＯＩ制御情報生成部５６は、各変数の値を変動させてそれぞれにおける最適ＳＯＩを算出し、そのときの各変数の値とその算出した最適ＳＯＩとを関係付けてＳＯＩ制御情報１２０を生成する。各変数のうちの少なくとも１つは、エンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度のうちの少なくとも１つと対応する。なお、それ以外の変数の値は、エンジン回転数、燃料噴射量及び酸素濃度の少なくとも１つが決定されるとそれに伴って決定される値であってもよいし、試験走行やシミュレーション等によって測定した値であってもよい。
【００５１】
図４は、ＳＯＩ制御情報生成部５６の処理例を示すフローチャートである。
【００５２】
ＳＴ１００において、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、試験点情報１００から、エンジン回転数と燃料噴射量の組の試験点を１つ選択する。試験点情報１００は、図５のグラフ１１００に例示するように、エンジン回転数と燃料噴射量の取り得る組の複数の試験点１１０２を含む。取り得る組とは、車両走行時に実際に生じ得る組である。換言すると、試験点情報１００は、車両走行時に生じ得ない組、例えば、燃料噴射量が極端に小さい、及び／又は、エンジン回転数が極端に大きい組を含まない。
【００５３】
ＳＴ１０２において、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、試験点情報１００から、酸素濃度の試験点を１つ選択する。上記同様、試験点情報１００は、取り得る酸素濃度の複数の試験点を含む。
【００５４】
ＳＴ１０４において、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、上記の式に基づいて、ＳＴ１００で選択したエンジン回転数及び燃料噴射量の組の試験点と、ＳＴ１０２で選択した酸素濃度の試験点と、に対する最適ＳＯＩを算出する。なお、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、数２の係数「Ｃ」に、ＳＴ１００で選択されたエンジン回転数及び燃料噴射量の組ごとに異なる値を代入してもよい。
【００５５】
ＳＴ１０６において、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、ＳＴ１００で選択した試験点に対して、ＳＴ１０２において取り得る全ての酸素濃度の試験点を選択し終えた否かを判定する。
【００５６】
未選択の酸素濃度の試験点が残っている場合（ＳＴ１０６：ＮＯ）、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、ＳＴ１０２に戻り、残っている酸素濃度の試験点の中から１つを選択する。
【００５７】
全ての酸素濃度の試験点を選択し終えた場合（ＳＴ１０６：ＹＥＳ）、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、ＳＴ１０８において、図６に例示するような、中間ＳＯＩ制御情報１２００を生成する。中間ＳＯＩ制御情報１２００は、ＳＴ１００で選択したエンジン回転数及び燃料噴射量の試験点において、酸素濃度の試験点を変動させたときの最適ＳＯＩの変動を示す情報である。
【００５８】
中間ＳＯＩ制御情報１２００は、酸素濃度の試験点と最適ＳＯＩとが１対１に対応付けられている情報であってもよいし、酸素濃度の試験点の変動に対する最適ＳＯＩの変動を表現する関数の情報であってもよい。
【００５９】
ＳＴ１１０において、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、ＳＴ１００で取り得る全ての組の試験点を選択し終えたか否かを判定する。
【００６０】
未選択の組の試験点が残っている場合（ＳＴ１１０：ＮＯ）、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、ＳＴ１００に戻り、残っている組の試験点の中から１つを選択する。
【００６１】
全ての組の試験点を選択し終えた場合（ＳＴ１１０：ＹＥＳ）、ＳＯＩ制御情報生成部５６は、ＳＴ１１２において、ＳＴ１０８で生成した複数の中間ＳＯＩ制御情報１２００に基づいて、後述の図７又は図８に示すようなＳＯＩ制御情報１２０を生成し、本処理を終了する。
【００６２】
以上の処理により、下記の図７又は図８に示すようなＳＯＩ制御情報１２０が生成される。
【００６３】
図７は、ＳＯＩ制御情報１２０の一例を示す図である。
【００６４】
図７のＳＯＩ制御情報１２０Ａは、燃料噴射量、エンジン回転数及び酸素濃度の組である複数の試験点に対して、複数の最適ＳＯＩがそれぞれ対応付けられている３次元のマップ情報である。
【００６５】
ＳＯＩ制御情報生成部５６は、燃料噴射量及びエンジン回転数の各組に、その組に対応する図６の中間ＳＯＩ制御情報１２００を対応付けることにより、ＳＯＩ制御情報１２０Ａを生成する。
【００６６】
ＥＣＵ６２は、当該ＳＯＩ制御情報１２０Ａを参照することにより、各種センサから収集した情報に基づいて決定した燃料噴射量、エンジン回転数、及び、吸気酸素濃度センサ２０４から収集した情報に基づいて判明した酸素濃度の１つの組に対して、１つの最適ＳＯＩを特定することができる。
【００６７】
図８は、ＳＯＩ制御情報１２０の変形例を示す図である。
【００６８】
ＳＯＩ制御情報１２０Ｂは、下記の数５及び図８の各係数マップ１４０１、１４０２及び１４０３に示すように、燃料噴射量、エンジン回転数及び酸素濃度の組に対して、１つの最適ＳＯＩ値を算出するためのロジック情報（近似式の情報）である。
【００６９】
【数５】
2018091242.tif 000007
【００７０】
数５において、「ＳＯＩｏｐｔ」は最適ＳＯＩ値、「ΨＯ２」は酸素濃度、「Ｋ１」、「Ｋ２」及び「Ｋ３」は、それぞれ、係数Ｋ１マップ１４０１、係数Ｋ２マップ１４０２、係数Ｋ３マップ１４０３に示すような、エンジン回転数及び燃料噴射量によって決定する係数である。
【００７１】
ＳＯＩ制御情報生成部５６は、数５が図６の中間ＳＯＩ制御情報１２００の関数と近似するよう、燃料噴射量及びエンジン回転数の各組に、係数Ｋ１マップ１４０１、係数Ｋ２マップ１４０２及び係数Ｋ３マップ１４０３を対応付けることにより、ＳＯＩ制御情報１２０Ｂを生成する。
【００７２】
ＥＣＵ６２は、係数Ｋ１マップ１４０１、係数Ｋ２マップ１４０２、及び、係数Ｋ３マップ１４０２を参照し、各種センサから収集した情報に基づいて決定した燃料噴射量及びエンジン回転数の組に対する、係数Ｋ１、係数Ｋ２及び係数Ｋ３を特定する。
【００７３】
次に、ＥＣＵ６２は、吸気酸素濃度センサ２０４から収集した情報に基づいて判明した酸素濃度を、数５の「ΨＯ２」に代入すると共に、上記で特定した係数Ｋ１、係数Ｋ２及び係数Ｋ３を、それぞれ、数５の「Ｋ１」、「Ｋ２」、「Ｋ３」に代入し、ＳＯＩｏｐｔ（最適ＳＯＩ）を算出する。
【００７４】
以上の処理により、ＥＣＵ６２は、各種センサから収集した情報に基づいて決定した燃料噴射量及びエンジン回転数、並びに、吸気酸素濃度センサ２０４から収集した情報に基づいて判明した酸素濃度の１つの組に対して、１つの最適ＳＯＩを特定することができる。
【００７５】
図７のＳＯＩ制御情報１２０Ａは、図８のＳＯＩ制御情報１２０Ｂと比べて、最適ＳＯＩの精度が高いというメリットがある。また、図８のＳＯＩ制御情報１２０Ｂは、図７のＳＯＩ制御情報１２０Ａと比べて、データ量が少ないというメリットがある。
【００７６】
このＳＯＩ制御情報１２０は、ＥＣＵ６２が、燃料噴射を制御する際に使用される。次にこのＥＣＵ６２について説明する。
【００７７】
図９は、ＥＣＵ６２の構成例を示す図である。
【００７８】
ＥＣＵ６２は、制御部６４と記憶部６６を備える。制御部６４は、例えばＬＳＩである。記憶部６６は、例えば不揮発性メモリデバイスである。
【００７９】
記憶部６６は、ＳＯＩ制御情報生成装置５０で生成されたＳＯＩ制御情報１２０を保持する。
【００８０】
制御部６４は、最適燃料噴射時期決定部（「最適ＳＯＩ決定部」という）６８を含む。最適ＳＯＩ決定部６８は、各種センサから収集した情報に基づいてエンジン回転数及び燃料噴射量を決定する。また、最適ＳＯＩ決定部６８は、吸気酸素濃度センサ２０４から収集した情報に基づいて酸素濃度を認識する。
【００８１】
次に、最適ＳＯＩ決定部６８は、記憶部６６内のＳＯＩ制御情報１２０に基づいて、その決定したエンジン回転数及び燃料噴射量、並びに、その認識した酸素濃度に対して、最適なＳＯＩを決定する。
【００８２】
次に、最適ＳＯＩ決定部６８は、その決定した最適ＳＯＩで燃料を噴射するようインジェクタ４を制御する。これにより、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方が適切に抑制されるように燃料が噴射される。
【００８３】
最適ＳＯＩ決定部６８は、図７のＳＯＩ制御情報１２０Ａ又は図８のＳＯＩ制御情報１２０Ｂの何れを用いても、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との何れもが適切に抑制される最適なＳＯＩを特定することができる。
【００８４】
本実施形態に基づいて生成されるＳＯＩ制御情報１２０は、何れの走行状態においても適用可能であるが、加速時又は減速時等、速度変化の大きい過度状態時において、より有効である。以下、図１０を参照しながら、その理由を説明する。
【００８５】
図１０は、過渡状態時におけるＳＯＩ制御を説明するための図である。
【００８６】
ＥＣＵ６２は、一定速度による走行時等、速度変化の小さい定常状態時は、気筒３内の酸素濃度が、ベース目標値１５０４付近に設定された酸素濃度目標値１５０６となるように、ＥＧＲバルブ１７やＳＯＩを制御する。ベース目標値１５０４は、定常時における理論空燃比を実現する酸素濃度である。
【００８７】
ＥＣＵ６２は、過渡状態時は、ＥＧＲバルブ１７を強制的に閉じ、気筒３内の酸素濃度を高める。過渡状態時は、燃料噴射量の増加応答に対する吸気量の増加応答の遅れなどにより、気筒３内の酸素濃度が低下する傾向があり、ＥＧＲバルブ１７を閉じないと、不完全燃焼により煤などが発生してしまうからである。図１０のＳｍｏｋｅＬｉｍｉｔ１５０２はその限界値を示しており、煤などの発生を防ぐためには、気筒３内の酸素濃度を、ＳｍｏｋｅＬｉｍｉｔ１５０２を上回るように制御する必要がある。
【００８８】
しかし、このようにＥＧＲバルブ１７を閉じると、気筒３内の燃焼温度が上昇するため、ＮＯｘ排出量が増加する。気筒３内の燃焼温度の上昇を抑制するためには、ＳＯＩを遅角すればよいが、上記図３で説明したように、ＳＯＩを遅角すると燃料消費率が悪化する。
【００８９】
すなわち、従来は、どのくらいＳＯＩを遅角すれば、ＮＯｘ排出量の増加と燃料消費率の悪化との両方を適切に抑制できるのか不明であったところ、本実施形態に係るＳＯＩ制御情報１２０を用いることにより、これらを適切に抑制することができるようになる。
【００９０】
なお、ＥＣＵ６４は、過渡状態を検知した場合に限り、ＳＯＩ制御情報１２０に基づいてＳＯＩを決定し、定常状態を検知した場合は既知の方法によってＳＯＩを決定してもよい。
【００９１】
＜注釈＞
上記実施形態は、何れも本発明の実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００９２】
２  エンジン
３  気筒
４  インジェクタ
５０  燃料噴射制御情報生成装置
５２  制御部
５４  記憶部
５６  燃料噴射制御情報生成部
６２  ＥＣＵ
６４  制御部
６６  記憶部
６８  最適燃料噴射時期決定部
１００  試験点情報
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ  燃料噴射制御情報
２０４  吸気酸素濃度センサ
１２００  中間燃料噴射制御情報
１４０１  係数Ｋ１マップ
１４０２  係数Ｋ２マップ
１４０３  係数Ｋ３マップ
【図１】
2018091242.tif 000008
【図２】
2018091242.tif 000009
【図３】
2018091242.tif 000010
【図４】
2018091242.tif 000011
【図５】
2018091242.tif 000012
【図６】
2018091242.tif 000013
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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