(57)【要約】【課題】燃料先行型のエンジン制御において、運転性を損なうことなくリタード制御を実現でき、触媒の早期活性化による低排気の性能を得ることができるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】目標燃料量演算手段と目標空燃比演算手段との各出力信号に基づいて目標空気量が決定される燃料先行型のエンジンの制御装置であって、該制御装置は、前記エンジンの排気管に配置された触媒の活性化を図るべく、前記エンジンの点火時期の遅角量を演算する点火時期遅角量演算手段と、前記点火時期の遅角によって減少されるエンジントルク量を演算する減少トルク演算手段と、前記トルクの減少分を補償するべく、前記目標燃料量に対する補正量を演算する燃料噴射補正量演算手段と、を備えてなる。【選択図】図１
2008057543.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目標燃料量演算手段と目標空燃比演算手段との各出力信号に基づいて目標空気量が決定される燃料先行型のエンジンの制御装置において、
該制御装置は、前記エンジンの排気管に配置された触媒の活性化を図るべく、前記エンジンの点火時期の遅角量を演算する点火時期遅角量演算手段と、前記点火時期の遅角によって減少されるエンジントルク量を演算する減少トルク演算手段と、前記トルクの減少分を補償するべく、前記目標燃料量に対する補正量を演算する燃料噴射補正量演算手段と、を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手段を備え、前記点火時期遅角量演算手段は、前記触媒温度検出手段の出力信号に基づいて前記点火時期の遅角制御を許可する遅角制御許可手段を備えることを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記触媒温度検出手段は、前記触媒の下流側に配置された温度センサの出力信号に基づいて前記触媒の温度を検出することを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記触媒温度検出手段は、前記エンジンの水温に基づいて前記触媒の温度を検出することを特徴とする請求項２記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記エンジンの安定度を演算するエンジン安定度演算手段を備え、前記点火時期遅角量演算手段は、前記エンジンの安定度に基づいて前記点火時期の遅角量を演算することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの気筒内の圧力に基づいて前記エンジンの安定度を検出することを特徴とする請求項５記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの回転数に基づいて前記エンジンの安定度を検出することを特徴とする請求項５記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの回転数の所定周波数範囲におけるパワーを演算するパワー演算手段を備えていることを特徴とする請求項７記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記触媒は、炭化水素及び一酸化炭素を酸化させ、窒素酸化物を還元して浄化させる三元触媒であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記触媒は、所定温度以下で炭化水素を吸着し、該所定温度を越えると該炭化水素を脱離して浄化させる炭化水素吸着燃焼触媒であることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記目標空燃比演算手段は、前記触媒の温度に基づいて前記エンジンの目標空燃比をリーンに設定するリーンシフト制御許可手段を備えていることを特徴とする請求項１０記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に係り、特に、燃料先行型エンジンにおいて、触媒の早期活性化と高精度なトルク制御を図るエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、世界環境問題を背景とした各種規制によって、低排気及び低燃費の性能を有する自動車が要求されている。
【０００３】
ここで、エンジンから排出される排ガスを浄化するには、三元触媒を用いることが一般的である。該三元触媒は、前記エンジンの排気管に設けられ、前記エンジンから排出される炭化水素ＨＣ、一酸化炭素ＣＯを酸化し、窒素酸化物ＮＯｘを還元する浄化機能を有するものであり、前記排ガスの各成分の約９５％程度を浄化することができる。
【０００４】
しかし、この浄化機能は、前記三元触媒の温度が所定活性温度を超える場合に発揮されるが、所定活性温度未満では発揮されず、排ガスを十分に浄化することができないという不都合が生ずる。なお、前記三元触媒の入口の排気成分比がストイキ状態であることも必要になるが、これは空燃比制御にて達成できる。
【０００５】
そして、前記三元触媒の温度は、一般に、エンジン始動時は低温であり、所定活性温度以上に達するまでの期間においては、排ガスの浄化性能が著しく低くなる。したがって、前記低排気の性能の要求に対しては、前記三元触媒をエンジン始動時から早期に活性化させることが重要であることから、該三元触媒の早期活性化を図る技術が各種提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２等参照）。
【０００６】
該提案の技術は、燃料への点火時期を遅角側（圧縮行程から爆発行程側）に移行（リタード）させることによって排ガスの温度を上昇せしめ、その熱を利用して前記三元触媒の活性化を行っている。つまり、前記特許文献１所載の技術は、点火時期リタード時に、リタード量に応じてスロットル開度を増大させ、前記特許文献２所載の技術は、アイドル時にリタード制御を行い、吸入空気量を増大させ、ともに低排気の性能を得るものである。このように、点火時期をリタードさせる手法は、触媒活性化に対して効果的であり、広く用いられている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−５９４７０号公報
【特許文献２】特開平１１−１０７８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、点火時期をリタードさせることは、前記従来の技術の如く、三元触媒を早期に活性化させ、前記低排気の性能を得ることについては不具合が少ないものの、前記リタードによる燃焼の遅れからエンジントルクが低下することになり、運転性が悪化し得るという問題がある。
【０００９】
つまり、前記各種規制に対応させるエンジンの一例としては、低燃費の性能を得ることが目的とされた筒内噴射エンジンがある。そして、該筒内噴射エンジンは、広域の空燃比にて運転者の要求するトルクを実現するために、空気制御デバイスとして、電子制御式のスロットル（ＥＴＣ）を用いたトルクベース制御が一般的に行われている。このトルクベース制御には、空気先行型と燃料先行型の二つの形態がある。
【００１０】
前記空気先行型とは、図６に示すように、まず目標トルクと目標空燃比とを決定し、前記目標トルク及び前記目標空燃比を実現させる目標空気量を演算し、次いでＥＴＣにて空気量を制御し、前記目標空燃比と実空気量とから目標燃料噴射量を決定するものである。これに対し、前記燃料先行型は、図７に示すように、まず目標トルクを決定し、該目標トルクを実現させる目標燃料噴射量を決定し、次いで前記目標空燃比と前記目標燃料噴射量とから目標空気量を演算し、ＥＴＣにて空気量を制御するものである。そして、前記低燃費の性能を得ている筒内噴射エンジンが、低排気の性能をも得るためには、前記点火時期のリタードによって悪化し得る運転性をトルクベース制御において補正し、運転性の悪化を防止させるための何等かの措置が必要になる。
【００１１】
すなわち、本発明者は、前記燃料先行型のトルクベース制御において、低排気の性能を得るためには、点火時期のリタードによって減少されたエンジントルク分を演算し、この減少トルク相当分だけ目標燃料量を増量補正させる必要があるとの新たな知見を得ている。しかし、前記従来の技術は、空気先行型のトルクベース制御においていずれも点火時期のリタード量に応じて、流入空気量若しくはスロットル開度を増大させるものであり、燃料先行型のトルクベース制御においては、このように空気量を増大させても、燃料量には反映されずに空燃比が大きくなるのみであり、エンジントルクの低下を補うことができない。つまり、前記従来の技術は、燃料先行型のトルクベース制御に対する低排気の性能を得ることに関しては格別な配慮がなされていない。
【００１２】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、燃料先行型のエンジン制御において、運転性を損なうことなくリタード制御を実現でき、触媒の早期活性化による低排気の性能を得ることができるエンジンの制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成すべく、本発明に係るエンジンの制御装置は、図１に示すように、目標燃料量演算手段と目標空燃比演算手段との各出力信号に基づいて目標空気量が決定される燃料先行型のエンジンの制御装置であって、該制御装置は、前記エンジンの排気管に配置された触媒の活性化を図るべく、前記エンジンの点火時期の遅角量を演算する点火時期遅角量演算手段と、前記点火時期の遅角によって減少されるエンジントルク量を演算する減少トルク演算手段と、前記トルクの減少分を補償するべく、前記目標燃料量に対する補正量を演算する燃料噴射補正量演算手段と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
前記の如く構成された本発明のエンジンの制御装置は、点火時期遅角量演算手段が触媒の早期活性化を図る一方で、減少トルク演算手段及び燃料噴射補正量演算手段が点火時期のリタードによって損失されるエンジントルクを燃料量で補正して運転性の悪化防止を図るので、燃料先行型のトルクベース制御において、トルク低下による運転性を損なうことなく排気低減を達成させることができる。
【００１５】
また、本発明に係るエンジンの制御装置の具体的態様は、図２に示すように、前記制御装置は、前記触媒の温度を検出する触媒温度検出手段を備え、前記点火時期遅角量演算手段は、前記触媒温度検出手段の出力信号に基づいて前記点火時期の遅角制御を許可する遅角制御許可手段を備えること、若しくは前記触媒温度検出手段は、前記触媒の下流側に配置された温度センサの出力信号に基づいて前記触媒の温度を検出すること、又は前記触媒温度検出手段は、前記エンジンの水温に基づいて前記触媒の温度を検出することを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明に係るエンジンの制御装置の他の具体的態様は、図３に示すように、前記制御装置は、前記エンジンの安定度を演算するエンジン安定度演算手段を備え、前記点火時期遅角量演算手段は、前記エンジンの安定度に基づいて前記点火時期の遅角量を演算すること、若しくは前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの気筒内の圧力に基づいて前記エンジンの安定度を検出すること、又は前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの回転数に基づいて前記エンジンの安定度を検出すること、若しくは前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの回転数の所定周波数範囲におけるパワーを演算するパワー演算手段を備えていることを特徴としている。
【００１７】
さらにまた、本発明に係るエンジンの制御装置のさらに他の具体的態様は、前記触媒は、炭化水素及び一酸化炭素を酸化させ、窒素酸化物を還元して浄化させる三元触媒であること、又は、図４に示すように、前記触媒は、所定温度以下で炭化水素を吸着し、該所定温度を越えると該炭化水素を脱離して浄化させる炭化水素吸着燃焼触媒であること、若しくは、図５に示すように、前記目標空燃比演算手段は、前記触媒の温度に基づいて前記エンジンの目標空燃比をリーンに設定するリーンシフト制御許可手段を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明から理解できるように、本発明のエンジンの制御装置は、燃料先行型トルクベース制御において、リタード制御によって触媒の早期活性化を行うことが可能となり、しかも、リタード時にもトルク制御を精度良く行うことが可能となり、エンジントルクの低下による運転性を損なうことなく触媒を昇温させ、排気低減を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面により本発明の各実施形態について説明する。
（第一実施形態）
図８は、第一実施形態のエンジンの制御装置を備えるエンジンのシステム図である。本実施形態は、請求項１に示される発明を具体化したものである。
【００２０】
エンジン５０は、複数の気筒９で構成される筒内噴射エンジンであり、外部からの空気は、エアクリーナ１を通過し、吸気マニホールド４、コレクタ５を経て気筒９内に流入する。この流入空気量は、エアフロセンサ２で検出され、電子スロットル（ＥＴＣ）３により調節される。また、クランク角センサ１５では、クランク軸の回転角１度毎に信号を出力し、水温センサ１４では、エンジン冷却水温度を検出し、アクセル開度センサ１３では、アクセル６の踏み込み量を検出し、それによって運転者の要求トルクを検出する。
【００２１】
アクセル開度センサ１３、エアフロセンサ２、ＥＴＣ３に取り付けられた開度センサ１７、クランク角センサ１５、水温センサ１４のそれぞれの信号は、本実施形態のエンジンの制御装置（ＥＣＵ）１６に送られ、これら各センサ出力からエンジン５０の運転状態を得て、空気量、燃料噴射量、点火時期のエンジン５０の主要な操作量が最適に演算される。
【００２２】
そして、ＥＣＵ１６内で演算された前記燃料噴射量は、開弁パルス信号に変換され、気筒９内に取り付けられた燃料噴射弁７に送られる。また、ＥＣＵ１６で演算された前記点火時期にて点火させる駆動信号が点火プラグ８に送られる。
【００２３】
燃料噴射弁７から噴射された燃料は、吸気マニホールド４からの空気と混合され、気筒９内にて混合気を形成する。該混合気は、所定の点火時期で点火プラグ８から発生される火花により爆発し、その燃焼圧によって気筒９内のピストンを押し下げてエンジン５０の動力となる。
【００２４】
爆発後の排気は、排気マニホールド１０を経て三元触媒１１に送り込まれるが、前記排気の一部は、排気還流管１８を通って吸気マニホールド４側に還流される。この還流量は、バルブ１９によって制御される。なお、三元触媒１１は、炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯを酸化させ、窒素酸化物ＮＯｘを還元して浄化させる触媒である。
【００２５】
また、Ａ／Ｆセンサ１２は、気筒９と三元触媒１１間の適宜位置に取り付けられており、排気中に含まれる酸素濃度に対して線形の出力特性を持っている。排気中の酸素濃度と空燃比との関係は、ほぼ線形になっており、したがって酸素濃度を検出するＡ／Ｆセンサ１２によって空燃比を求めることが可能となる。そして、ＥＣＵ１６では、Ａ／Ｆセンサ１２の出力信号から三元触媒１１の上流の空燃比を算出し、気筒９内の混合気の空燃比が目標空燃比となるよう燃料噴射量若しくは空気量に逐次補正するＦ／Ｂ制御を行っている。
【００２６】
図９は、ＥＣＵ１６の内部構成図である。ＥＣＵ１６内には、クランク角センサ１５、水温センサ１４、アクセル開度センサ１３、開度センサ１７、エアフロセンサ２、Ａ／Ｆセンサ１２の各センサ出力値が入力され、入力回路２３にてノイズ除去等の信号処理が行われた後、入出力ポート２４に送られる。
【００２７】
入出力ポート２４の値は、ＲＡＭ２２に保管され、ＣＰＵ２０内で演算処理される。演算処理の内容を記述した制御プログラムは、ＲＯＭ２１に予め書き込まれており、前記制御プログラムにしたがって演算された各アクチュエータ作動量を表す値は、ＲＡＭ２２に保管された後、入出力ポート２４に送られる。
【００２８】
そして、火花点火燃焼時に用いられる点火プラグ８の作動信号は、点火出力回路２５内の一次側コイルの通流時にはＯＮとなり、非通流時にはＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされる。点火時期はＯＮからＯＦＦになる時であり、点火出力回路２５で燃焼に必要な十分なエネルギーに増幅されて点火プラグ８に出力される。
【００２９】
また、燃料噴射弁７の駆動信号は、開弁時にはＯＮ、閉弁時にはＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされ、燃料噴射弁駆動回路２６にて燃料噴射弁７を開くに十分なエネルギーに増幅されて燃料噴射弁７に出力される。さらに、ＥＴＣ３の目標開度を実現する駆動信号は、電子スロットル駆動回路２７を経てＥＴＣ３に出力される。
【００３０】
以下、ＲＯＭ２１に書き込まれる制御プログラムについて述べる。
図１０は、制御全体を表したブロック図であり、燃料先行型のエンジン制御の主要部である。
【００３１】
本制御は、目標トルク演算部１６１、目標燃料量演算手段の一態様である燃料噴射量演算部１６２、位相補正部１６３、目標空燃比演算手段の一態様である目標当量比演算部１７１、目標空気量演算部１６４、実空気量演算部１６５、目標スロットル開度演算部１６６、スロットル開度制御部１６７、点火時期遅角量演算手段１６８１を含んだ点火時期演算部１６８、減少トルク演算部１６９、燃料噴射補正量演算手段の一態様である燃料量補正量演算部１７０からなる。
【００３２】
まず、目標トルク演算部１６１では、アクセル開度Ａｐｏとエンジン回転数Ｎｅとから目標トルクＴｇＴｃを演算し、燃料噴射量演算部１６２、減少トルク演算部１６９、目標当量比演算部１７１に出力する。
【００３３】
次に、燃料噴射量演算部１６２では、目標トルクＴｇＴｃを実現する目標燃料噴射量ＴＩ０を演算し、位相補正部１６３、目標空気量演算部１６４に出力する。
【００３４】
位相補正部１６３では、目標燃料噴射量ＴＩ０が気筒９内空気の位相に合うように、位相補正を施して補正後の燃料噴射量をＴＩとし、燃料噴射弁７に出力する。
【００３５】
目標当量比演算部１７１では、目標トルクＴｇＴｃとエンジン回転数Ｎｅとから目標当量比ＴｇＦｂｙａを演算し、目標空気量演算部１６４に出力する。ここで、燃料と空気との比を当量比で扱うのは、演算上都合が良いからであり、空燃比で扱うことも可能である。
【００３６】
目標空気量演算部１６４では、目標燃料噴射量ＴＩ０と目標当量比ＴｇＦｂｙａとから目標空気量ＴｇＴｐを演算し、目標スロットル開度演算部１６６に出力する。なお、後述するように、目標空気量ＴｇＴｐは、便宜的に１サイクル当たりに１気筒内に流入する空気量に規格化した値とされている。
【００３７】
実空気量演算部１６５では、エアフロセンサ２で検出される空気の質量流量Ｑａを、目標空気量ＴｇＴｐと同次元である１サイクル当たりに１気筒内に流入する実空気量Ｔｐに換算し、目標スロットル開度演算部１６６に出力する。
【００３８】
目標スロットル開度演算部１６６では、目標空気量ＴｇＴｐと実空気量Ｔｐに基づいて目標スロットル開度ＴｇＴｖｏを演算し、スロットル開度制御部１６７に出力する。
【００３９】
スロットル開度演算部１６７では、目標スロットル開度ＴｇＴｖｏとＥＴＣ３の実開度Ｔｖｏとからスロットル操作量Ｔｄｕｔｙを演算し、ＥＴＣ３に出力する。なお、スロットル操作量Ｔｄｕｔｙは、スロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表している。
【００４０】
また、点火時期演算部１６８では、エンジン回転数Ｎｅ等の各運転条件に応じて最適な点火時期を演算して点火プラグ８に出力する。一方、三元触媒１１のエンジン始動時からの早期活性化を図る場合には、点火時期を圧縮行程から爆発行程側へ遅角させるリタード量ＡＤＶＲＴＤも演算して点火プラグ８に出力するとともに、減少トルク演算部１６９に出力する。
【００４１】
減少トルク演算部１６９では、エンジン回転数Ｎｅ、目標トルクＴｇＴｃ、リタード量ＡＤＶＲＴＤが入力され、該リタード量ＡＤＶＲＴＤに応じて減少するエンジントルクＴｃ＿ｄを演算し、燃料量補正量演算部１７０に出力する。
【００４２】
燃料量補正量演算部１７０では、減少トルクＴｃ＿ｄを相当燃料量ＴＩＨＯＳに変換し、燃料噴射量演算部１６２に出力する。
【００４３】
以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
図１１は、目標トルク演算部１６１のブロック図である。
目標トルク演算部１６１は、アクセル開度Ａｐｏ及びエンジン回転数Ｎｅに基づくものであり、アクセル要求分としてトルク制御部１６１１、アイドル制御分として出力制御部１６１２を有している。そして、ＴｇＴｃは目標トルクたる目標燃焼圧相当トルクを示しており、燃料噴射量演算部１６２、減少トルク演算部１６９、目標当量比演算部１７１に出力されている。ここで、ＴｇＴｓはアクセル要求分トルク、ＴｇＴｌはアイドル回転数維持分相当空気流量であり、出力と比例関係にあるものである。
【００４４】
アイドル制御の操作量ＴｇＴｌは、出力と比例関係にある理論空燃比たるストイキ時の空気流量とされ、目標トルク演算部１６１には、出力からトルクへ次元変換を行うためのゲインＫ／Ｎｅが設けられている。このＫは燃料噴射弁７の流量特性により決まるものである。
【００４５】
アイドルＦ／Ｆ制御分ＴｇＴｆ０は、目標回転数ＴｇＮｅからテーブルＴｂｌＴｇＴｆを参照して決められ、アイドルＦ／Ｂ制御は、前記Ｆ／Ｆ分の誤差を補正するために、アイドル時のみ機能する。そして、アイドル時であるか否かは、アクセル開度Ａｐｏが所定値ＡｐｏＩｄｌｅよりも小さい場合にはアイドル時とされる。なお、Ｆ／Ｂ制御のアルゴリズムはここでは特に示さないが、例えばＰＩＤ制御等が考えられる。また、テーブルＴｂｌＴｇＴｆの設定値は、実機のデータから決定するのが望ましい。
【００４６】
図１２は、燃料噴射量演算部１６２のブロック図である。
燃料噴射量演算部１６２は、目標トルクである目標燃焼圧相当トルクＴｇＴｃを目標燃料噴射量ＴＩ０に変換するものである。ここで、ＴＩ００は、１気筒１サイクル当たりの燃料噴射量を表しており、トルクと比例する。そして、この比例関係マップ１６２１を用いて目標燃焼圧相当トルクＴｇＴｃを１気筒１サイクル当たりの燃料噴射量ＴＩ００に変換する。なお、ゲインでも良いが、多少の誤差があることを考慮してテーブル変換としても良い。また、比例関係の設定値は実機データから決定するのが望ましい。
【００４７】
また、燃料量噴射量補正部１７０からの前記リタードによる減少トルク分に相当する燃料量ＴＩＨＯＳを１気筒１サイクル当たりの燃料噴射量ＴＩ００に加えた値が目標燃料噴射量ＴＩ０とされ、位相補正部１６３、目標空気量演算部１６４に出力されている。
【００４８】
図１３は、位相補正部１６３のブロック図である。
位相補正部１６３は、目標燃料噴射量ＴＩ０を気筒９内空気の位相に合わせるための補正を行っており、ＥＴＣ３から気筒９までの空気の伝達特性を無駄時間と１次遅れ系とで近似し、位相補正が施された後の燃料噴射量ＴＩを燃料噴射弁７に出力している。なお、無駄時間を表すパラメータｎ１、１次遅れ系の時定数相当パラメータＫａｉｒの設定値は、実機データから決定するのが望ましい。また、パラメータｎ１、Ｋａｉｒは、種々の運転条件によって変化させても良い。
【００４９】
図１４は、目標空気量演算部１６４のブロック図である。
目標空気量演算部１６４は、燃料先行型エンジンとして先に求められた目標燃料噴射量ＴＩ０と目標当量比ＴｇＦｂｙａとに基づいて、目標空気量ＴｇＴｐを演算し、目標スロットル開度演算部１６６に出力している。なお、便宜上、目標空気量ＴｇＴｐは、１サイクル当たりに１気筒内に流入する空気量に規格化した値として演算され、式（１）に示されるように演算される（図１４）。
【００５０】
［数１］
ＴｇＴｐ＝ＴＩ０×（１／ＴｇＦｂｙａ）      （１）
【００５１】
図１５は、実空気量演算部１６５のブロック図である。
実空気量演算部１６５は、エアフロセンサ２で検出された空気の質量流量Ｑａ及びエンジン回転数Ｎｅに基づいて、図１５に示されるように、便宜上、１サイクル当たりに１気筒内に流入する空気量に規格化した値として実空気量Ｔｐを演算し、目標スロットル開度演算部１６６に出力している。なお、図中のＫは、実空気量Ｔｐがストイキ時の燃料噴射量となるよう決定され、また、図中のＣｙｌは、エンジン５０の気筒９の数を示している。
【００５２】
図１６は、目標スロットル開度演算部１６６のブロック図である。
目標スロットル開度演算部１６６は、目標空気量ＴｇＴｐと実空気量Ｔｐから目標スロットル開度ＴｇＴｖｏを求めており、Ｆ／Ｂ制御は、ＰＩＤ制御とされている。そして、目標スロットル開度ＴｇＴｖｏは、スロットル開度制御部１６７に出力されている。なお、各ゲインは、目標空気量ＴｇＴｐと実空気量Ｔｐの偏差の大きさで与えるようにしているが、具体的な設定値は実機データより求めるのが望ましい。また、Ｄ分には高周波ノイズ除去のためのＬＰＦ（Low Pass Filter）が設けられている。
【００５３】
図１７は、スロットル開度制御部１６７のブロック図である。
スロットル開度演算部１６７は、目標スロットル開度ＴｇＴｖｏと実スロットル開度Ｔｖｏとからスロットル駆動用操作量Ｔｄｕｔｙを演算し、ＥＴＣ３に出力している。なお、前述したように、スロットル駆動用操作量Ｔｄｕｔｙは、スロットルモータ駆動用電流を制御する駆動回路へ入力されるＰＷＭ信号のデューティ比を表しており、ここでは、ＰＩＤ制御により求めるものとしている。なお、詳細は特記しないが、ＰＩＤ制御の各ゲインは、実機を用いて最適値にチューニングするのが望ましい。
【００５４】
図１８は、点火時期演算部１６８のブロック図である。
点火時期演算部１６８は、最適な点火時期ＡＤＶが、アクセル開度Ａｐｏとエンジン回転数Ｎｅとを用いて点火時期マップ（ＭＡＤＶ）１６８２を参照して得られている。一方、点火時期演算部１６８が点火時期遅角量演算手段として機能する場合には、三元触媒１１の早期活性化を図るためのリタード量ＡＤＶＲＴＤは、触媒温度検出手段として三元触媒１１の温度が間接的に検出された、始動時水温ＴＷＮ＿ＩＮＩと、始動後水温ＴＷＮ＿ＳＴとを用いて求められる。つまり、図１８に示すように、点火時期演算部１６８の遅角制御許可手段１６８１にて、始動時水温ＴＷＮ＿ＩＮＩが始動時所定温度ＴＷＮ０以下であって、始動後水温ＴＷＮ＿ＳＴが始動後所定温度ＴＩＭＥ０以下の場合には、リタード量ＡＤＶＲＴＤ０として遅角が許可され、それ以外のときには０として遅角が禁止される。
【００５５】
すなわち、点火時期演算部１６８は、始動時水温が所定値以下、かつ、始動後時間が所定値以内のときには、三元触媒１１の昇温を目的として点火時期リタード制御を行い、その結果を減少トルク演算部１６９に出力している。なお、リタード量ＡＤＶＲＴＤ０、始動時所定温度ＴＷＮ０及び始動後所定温度ＴＩＭＥ０は、個々のシステムに合わせて最適となるよう決めるのが望ましい。また、点火時期マップ（ＭＡＤＶ）１６８２の設定値は、パワーが最も出るところ、いわゆるＭＢＴとなるように、エンジン５０の性能に応じて決めるのが望ましい。
【００５６】
図１９は、減少トルク演算部１６９のブロック図である。
減少トルク演算部１６９は、前記リタードによって減少されたエンジントルクＴｃ＿ｄを演算し、燃料量補正量演算部１７０に出力している。
【００５７】
具体的には、リタード量ＡＤＶＲＴＤとエンジン回転数Ｎｅとを用いてマップ（ＭＴｃＤｏｗｎ）１６９１を参照し、トルク減少率ＴｃＤｏｗｎを演算する。そして、目標燃焼圧相当トルクＴｇＴｃにトルク減少率ＴｃＤｏｗｎを乗じて、減少トルクＴｃ＿ｄを求めている。なお、マップ（ＭＴｃＤｏｗｎ）１６９１の値は実機の特性に応じて決めるのが良い。
【００５８】
図２０は、燃料量補正量演算部１７０のブロック図である。
燃料量補正量演算部１７０は、前記トルクの減少分を補償するべく、減少トルクＴｃ＿ｄから相当燃料量ＴＩＨＯＳを求め、燃料噴射量演算部１６２に出力している。具体的には、減少トルクＴｃ＿ｄからテーブルＴＴＩＨＯＳを参照して相当燃料量ＴＩＨＯＳを求めている。なお、テーブルＴＴＩＨＯＳは、実機の特性に応じて決めるのが良い。
【００５９】
図２１は、目標当量比演算部１７１のブロック図である。
目標当量比演算部１７１は、目標当量比ＴｇＦｂｙａを演算し、目標空気量演算部１６４に出力している。具体的には、目標燃焼圧相当トルクＴｇＴｃとエンジン回転数Ｎｅとから目標当量比マップ（ＭＴｇｆｂａ）１７１１を参照して目標当量比ＴｇＦｂｙａとしている。なお、目標当量比マップ（ＭＴｇｆｂａ）１７１１の設定値は実機の特性から決定するのが望ましい。
【００６０】
このように、前記第一実施形態のエンジンの制御装置１６は、三元触媒１１のエンジン始動時からの早期活性化を図るために、点火時期をリタードする点火時期演算部１６８と、また、リタードによって減少したトルクを演算する減少トルク演算部１６９と、減少トルク相当分だけ、燃料量を増加させる燃料量補正量演算部１７０とを備え、リタードによって損失されるトルクを燃料量で補正するので、燃料先行型トルクベース制御において、運転性を損なうことなく三元触媒１１の昇温が可能となって低排気の性能を得ることができる。
【００６１】
また、前記第一実施形態のエンジンの制御装置１６は、エンジン水温に基づいて三元触媒１１の温度を間接的に検出し、点火時期遅角量演算手段１６８の遅角制御許可手段１６８１は、三元触媒１１が非活性化状態であるときにのみ、リタード制御を許可しているので、三元触媒１１の早期活性化を低コストで確実に行うことができる。
【００６２】
（第二実施形態）
図２２は、第二実施形態におけるエンジンのシステム図である。本実施形態は、請求項２〜４に示される発明を具体化したものである。そして、本実施形態は、前記第一の実施形態に比して三元触媒１１の下流側の排気温度センサ２８を設けた点が異なっており、他の点は同じであるので、この相違点を中心に述べる。
【００６３】
すなわち、前記エンジン５０ＡのＥＣＵ１６Ａでは、三元触媒１１の下流側に、触媒温度検出手段として温度センサ２８が配置され、該温度センサ２８の出力信号に基づいて三元触媒１１の温度が直接的に検出されている。
【００６４】
図２３は、ＥＣＵ１６Ａの内部構成図であり、三元触媒１１の下流側の排気温度センサ２８の入力端子が追加されており、それ以外は前記第一の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００６５】
図２４は、制御全体を表したブロック図であり、燃料先行型のエンジン制御の主要部であるが、点火時期演算部１６８Ａの入力信号として三元触媒１１の温度センサ２８が追加された点を除き、前記第一の実施形態と同じである。
【００６６】
すなわち、目標トルク演算部１６１、燃料噴射量演算部１６２、位相補正部１６３、目標空気量演算部１６４、実空気量演算部１６５、目標スロットル開度演算部１６６、スロットル開度制御部１６７、減少トルク演算部１６９、燃料量補正量演算部１７０、並びに目標当量比演算部１７１は、前記第一の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００６７】
ここで、点火時期演算部１６８Ａでは、エンジン回転数Ｎｅ等の各運転条件に応じて最適な点火時期を演算して点火プラグ８に出力する。一方、三元触媒１１のエンジン始動時からの早期活性化を図る場合には、点火時期を圧縮行程から爆発行程側へ遅角させるリタード量ＡＤＶＲＴＤも演算して点火プラグ８に出力するとともに、減少トルク演算部１６９に出力する。
【００６８】
具体的には、点火時期演算部１６８Ａは、最適な点火時期ＡＤＶが、アクセル開度Ａｐｏとエンジン回転数Ｎｅとを用いて点火時期マップ（ＭＡＤＶ）１６８２を参照して得られている。一方で、点火時期演算部１６８Ａが点火時期遅角量演算手段として機能する場合には、三元触媒１１の早期活性化を図るためのリタード量ＡＤＶＲＴＤは、触媒温度検出手段として三元触媒１１の温度が直接的に検出された、三元触媒１１の下流側排気温度ＣＡＴ＿ＴＭＰを用いて求められる。つまり、図２５に示すように、点火時期演算部１６８Ａの遅角制御許可手段１６８１Ａにて、下流側排気温度ＣＡＴ＿ＴＭＰが排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ０以下の場合には、リタード量ＡＤＶＲＴＤ０として遅角が許可され、それ以外のときには０として遅角が禁止される。
【００６９】
すなわち、点火時期演算部１６８Ａは、三元触媒１１の下流側排気温度が所定値以下のときには、三元触媒１１の昇温を目的として点火時期リタード制御を行い、その結果を減少トルク演算部１６９に出力している。なお、リタード量ＡＤＶＲＴＤ０及び排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ０は、個々のシステムに合わせて最適となるよう決めるのが望ましい。
【００７０】
このように、前記第二実施形態のエンジンの制御装置１６Ａは、燃料先行型トルクベース制御において、運転性を損なうことなく低排気の性能を得ることができることのほか、排気温度センサ２８の出力信号に基づいて三元触媒１１の温度を直接的に検出し、点火時期遅角量演算手段１６８Ａの遅角制御許可手段１６８１Ａは、三元触媒１１が非活性化状態であるときにのみ、リタード制御を許可しているので、三元触媒１１の早期活性化を精度良く確実に行うことができる。
【００７１】
（第三実施形態）
図２６は、第三実施形態におけるエンジンの制御装置の制御ブロック図である。本実施形態は、請求項５〜９に示される発明を具体化したものである。そして、本実施形態は、前記第二実施形態に比してエンジン安定度演算手段を設けた点が異なっており、他の点は同じであるので、この相違点を中心に述べる。つまり、エンジン５０Ｂの構成及びＥＣＵ１６Ｂの内部構成は、前記第二実施形態（図２２、図２３）と同じであるので、説明を省略する。
【００７２】
図２６は、制御全体を表したブロック図であり、燃料先行型のエンジン制御の主要部であるが、前記第二実施形態の制御ブロック図に比してエンジン安定度演算部が追加された点を除き、前記第二実施形態と同じである。
【００７３】
すなわち、目標トルク演算部１６１、燃料噴射量演算部１６２、位相補正部１６３、目標空気量演算部１６４、実空気量演算部１６５、目標スロットル開度演算部１６６、スロットル開度制御部１６７、減少トルク演算部１６９、燃料量補正量演算部１７０、並びに目標当量比演算部１７１は、前記第二の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００７４】
まず、本実施形態においても、三元触媒１１のエンジン始動時からの早期活性化のために点火時期のリタードを行うのであるが、該リタード量には、エンストを防ぐためのリタード限界が存在する。そして、このリタード限界は、各気筒９の爆発時における筒内圧力のばらつきを示すエンジン燃焼安定度から求めることができることを鑑みて、ＥＣＵ１６Ｂには、エンジン安定度演算部１７２を設け、その結果は、点火時期演算部１６８Ｂに出力されている。
【００７５】
そして、エンジン安定度演算部１７２では、エンジン回転数に基づいて前記エンジンの安定度を間接的に演算している。具体的には、図２７に示すように、エンジン安定度演算部１７２は、所定周波数範囲のパワーとエンジン安定度の悪化（不安程度）とには相関があることを利用して、エンジン回転数Ｎｅの所定周波数範囲におけるパワーを演算するパワー演算手段１７２１を有している。このパワー演算手段１７２１の一態様としては、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）若しくはＢＰＦ（Band Pass Filter）がある。なぜならば、エンジン安定度が下がると、低周波の特定パワーが出現し、これをリタード限界として間接的に検知することができるからである。そして、パワー演算手段１７２１でのパワーＰｏｗｅｒは、点火時期演算部１６８Ｂに出力される。
【００７６】
そして、点火時期演算部１６８Ｂでは、エンジン回転数Ｎｅ等の各運転条件に応じて最適な点火時期を演算して点火プラグ８に出力する。一方、三元触媒１１のエンジン始動時からの早期活性化を図る場合には、点火時期を圧縮行程から爆発行程側へ遅角させるリタード量ＡＤＶＲＴＤも演算して点火プラグ８に出力するとともに、減少トルク演算部１６９に出力する。
【００７７】
具体的には、点火時期演算部１６８Ｂは、最適な点火時期ＡＤＶが、アクセル開度Ａｐｏとエンジン回転数Ｎｅとを用いて点火時期マップ（ＭＡＤＶ）１６８２を参照して得られている。一方で、点火時期演算部１６８Ｂが点火時期遅角量演算手段として機能する場合には、三元触媒１１の早期活性化を図るためのリタード量ＡＤＶＲＴＤは、触媒温度検出手段として三元触媒１１の温度が直接的に検出された、三元触媒１１の下流側排気温度ＣＡＴ＿ＴＭＰを用いて求められる。つまり、図２８に示すように、点火時期演算部１６８Ｂの遅角制御許可手段１６８１Ｂにて、下流側排気温度ＣＡＴ＿ＴＭＰが排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ０以下の場合には、リタード量ＡＤＶＲＴＤ１として遅角が許可され、それ以外のときには０として遅角が禁止される。
【００７８】
さらに、このリタード量ＡＤＶＲＴＤ１は、図２８に示すように、低周波の特定パワーＰｏｗｅｒが所定限界値ＫＴＨＲ以下の場合にはリタード量を所定量ＫＩＮＣずつ増やし、一方、低周波の特定パワーＰｏｗｅｒが所定限界値ＫＴＨＲを越えたときにはリタード量を所定量ＫＤＥＣずつ減らしている。
【００７９】
すなわち、点火時期演算部１６８Ｂは、低周波の特定パワーＰｏｗｅｒが所定限界値ＫＴＨＲに達するまでは点火時期のリタード量を増加させ、所定限界値ＫＴＨＲに達した時点でリタード限界であると認識してリタード量の増加を禁止しており、その結果は、減少トルク演算部１６９に出力されている。なお、所定限界値ＫＴＨＲ、所定量ＫＩＮＣ、所定量ＫＤＥＣ及び排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ０は、個々のシステムに合わせて最適となるよう決めるのが望ましい。
【００８０】
このように、前記第三実施形態のエンジンの制御装置１６Ｂは、上記第二実施形態の効果のほか、エンジン不安定度をエンジン回転数の特定周波数帯のパワーとして検出してリタード限界と認識し、このリタード限界に到るまでは点火時期のリタードを行うことができるので、三元触媒１１の早期活性化を低コストで精度良く確実に行うことができるとともに、エンジンの信頼性を向上させることもできる。
【００８１】
（第四実施形態）
図２９は、第一実施形態におけるエンジンのシステム図である。本実施形態は、請求項１０に示される発明を具体化したものである。そして、本実施形態は、前記第一及び第二実施形態に比して三元触媒１１の下流側にＨＣ吸着燃焼触媒２９を設けた点と、該ＨＣ吸着燃焼触媒２９の下流側に排気温度センサ２８を設けた点とが異なっており、他の点は同じであるので、この相違点を中心に述べる。
【００８２】
すなわち、前記エンジン５０ＣのＥＣＵ１６Ｃでは、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の下流側に配置された触媒温度検出手段としての温度センサ２８の出力信号に基づいてＨＣ吸着燃焼触媒２９の温度が直接的に検出されている。ＨＣ吸着燃焼触媒２９は、エンジン冷機時にはＨＣを吸着する触媒であり、また、このＨＣ吸着燃焼触媒２９は、三元性能も有しており、所定温度を越えると該ＨＣを脱離して浄化させる触媒である。なお、ＥＣＵ１６Ｃの内部構成は前記第二実施形態（図２３）と同じである。
【００８３】
図３０は、制御全体を表したブロック図であり、燃料先行型のエンジン制御の主要部であるが、点火時期演算部１６８Ｃの入力信号としてＨＣ吸着燃焼触媒２９の温度センサ２８が追加された点を除き、前記第二実施形態と同じである。
【００８４】
すなわち、目標トルク演算部１６１、燃料噴射量演算部１６２、位相補正部１６３、目標空気量演算部１６４、実空気量演算部１６５、目標スロットル開度演算部１６６、スロットル開度制御部１６７、減少トルク演算部１６９、燃料量補正量演算部１７０、並びに目標当量比演算部１７１は、前記第二の実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００８５】
ここで、点火時期演算部１６８Ｃでは、エンジン回転数Ｎｅ等の各運転条件に応じて最適な点火時期を演算して点火プラグ８に出力する。一方、三元触媒１１のエンジン始動時からの早期活性化を図る場合には、点火時期を圧縮行程から爆発行程側へ遅角させるリタード量ＡＤＶＲＴＤも演算して点火プラグ８に出力するとともに、減少トルク演算部１６９に出力する。
【００８６】
具体的には、点火時期演算部１６８Ｃは、最適な点火時期ＡＤＶが、アクセル開度Ａｐｏとエンジン回転数Ｎｅとを用いて点火時期マップ（ＭＡＤＶ）１６８２を参照して得られている。一方で、点火時期演算部１６８Ｃが点火時期遅角量演算手段として機能する場合には、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の早期活性化を図るためのリタード量ＡＤＶＲＴＤは、触媒温度検出手段としてＨＣ吸着燃焼触媒２９の温度が直接的に検出された、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の下流側排気温度ＣＡＴ＿ＴＭＰを用いて求められる。つまり、図３１に示すように、点火時期演算部１６８Ｃの遅角制御許可手段１６８１Ｃにて、下流側排気温度ＣＡＴ＿ＴＭＰが冷機時の排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ１を越え、活性時の排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ２未満の場合には、リタード量ＡＤＶＲＴＤ０として遅角が許可され、それ以外のときには０として遅角が禁止される。
【００８７】
すなわち、点火時期演算部１６８Ｃは、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の下流側排気温度が所定値以下のときには、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の昇温を目的として点火時期リタード制御を行い、その結果を減少トルク演算部１６９に出力している。なお、リタード量ＡＤＶＲＴＤ０、排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ１及びＣＡＴ＿ＴＭＰ２は、個々のシステムに合わせて最適となるよう決めるのが望ましいが、冷機時の排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ１は、ＨＣ吸着燃焼触媒２９内での吸着ＨＣが脱離し始める温度に設定するのが望ましく、温度センサ２８の設置位置等にもよるが、一般的には約１００℃から２００℃である。また、活性時の排気所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ２は、ＨＣ吸着燃焼触媒２９内の三元性能活性温度に設定するのが望ましく、触媒性能にもよるが、約２５０℃〜４００℃である。
【００８８】
このように、前記第四実施形態のエンジンの制御装置１６Ｃは、燃料先行型トルクベース制御において、上記第二実施形態と同様に運転性を損なうことなく低排気の性能を得ることができることのほか、排気温度センサ２８の出力信号に基づいてＨＣ吸着燃焼触媒２９の温度を直接的に検出し、点火時期遅角量演算手段１６８Ｃの遅角制御許可手段１６８１Ｃが、エンジン始動後であって、ＨＣ脱離温度に達した場合にのみ、リタード制御を許可しているので、ＨＣ吸着燃焼触媒２９内に担持されている三元性能の早期活性化を精度良く確実に行うことができる。
【００８９】
（第五実施形態）
図３２は、第五実施形態におけるエンジンの制御装置の制御ブロック図である。本実施形態は、請求項１１に示される発明を具体化したものである。そして、本実施形態は、前記第四実施形態に比して目標当量比演算部の構成が異なっており、他の点は同じであるので、この相違点を中心に述べる。
【００９０】
すなわち、前記エンジン５０ＤのＥＣＵ１６Ｄでは、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の下流側に配置された触媒温度検出手段としての温度センサ２８の出力信号に基づいてＨＣ吸着燃焼触媒２９の温度が直接的に検出されている。なお、ＥＣＵ１６Ｄの内部構成は前記第二実施形態（図２３）と同じである。
【００９１】
図３２は、制御全体を表したブロック図であり、燃料先行型のエンジン制御の主要部であり、前記第四実施形態と同じである。
【００９２】
すなわち、目標トルク演算部１６１、燃料噴射量演算部１６２、位相補正部１６３、目標空気量演算部１６４、実空気量演算部１６５、目標スロットル開度演算部１６６、スロットル開度制御部１６７、点火時期演算部１６８Ｃ、減少トルク演算部１６９、並びに燃料量補正量演算部１７０は、前記第四実施形態と同じであるので、説明は省略する。
【００９３】
そして、目標当量比演算部１７１Ｄは、ＨＣ吸着燃焼触媒２９内に担持されている三元性能を活性化させるべく、目標空燃比をリーンに設定するリーンシフト制御許可手段１７１１Ｄを備えている。これは、前記三元性能の活性化を図るには、酸素が必要になるからである。
【００９４】
すなわち、リーンシフト制御許可手段１７１１Ｄは、目標燃焼圧相当トルクＴｇＴｃとエンジン回転数Ｎｅとから目標当量比マップ（ＭＴｇｆｂａ）１７１１を参照するほか、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の下流側に配置された温度センサ２８の出力信号を取り込んでリーン燃焼を許可しており、このときの目標当量比演算部１７１Ｄは、リーン燃焼用目標当量比マップ（ＭＴｇｆｂ＿ｌｅａｎ）１７１２を参照して、目標当量比ＴｇＦｂｙａを決定し、目標空気量演算部１６５に出力している。
【００９５】
具体的には、図３３に示すように、成層燃焼許可フラグＦＰＬＥＡＮは、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の下流側温度ＣＡＴ＿ＴＭＰが、ＨＣ脱離所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ３を越え、三元性能活性温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ４未満の場合には、成層燃焼許可フラグＦＰＬＥＡＮを１としてリーン燃焼が許可され、それ以外のときには０としてリーン燃焼が禁止されて均質燃焼が行われる。
【００９６】
なお、リーン燃焼用目標当量比マップ（ＭＴｇｆｂ＿ｌｅａｎ）１７１２及び均質燃焼用目標当量比マップ（ＭＴｇｆｂａ）１７１１の設定値は実機データから決定するのが望ましいが、ＨＣ脱離所定温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ３は、ＨＣ吸着燃焼触媒２９内の吸着ＨＣが脱離し始める温度に設定するのが望ましく、温度センサ２８の設置位置等にもよるが、一般的には約１００℃から２００℃である。また、三元性能活性温度ＣＡＴ＿ＴＭＰ４は、ＨＣ吸着燃焼触媒２９内の三元性能活性温度に設定するのが望ましく、触媒性能にもよるが、約２５０℃〜４００℃である。
【００９７】
このように、前記第五実施形態のエンジンの制御装置１６Ｄは、燃料先行型トルクベース制御において、上記第四実施形態と同様に運転性を損なうことなく低排気の性能を得ることができることのほか、排気温度センサ２８の出力信号に基づいてＨＣ吸着燃焼触媒２９の温度を直接的に検出し、目標当量比演算部１７１Ｄのリーンシフト制御許可手段１７１１Ｄが、ＨＣ脱離温度に達した場合には、ＨＣ吸着燃焼触媒２９の温度を三元性能の活性化温度にまで早急に昇温させ、脱離したＨＣを高効率に浄化するべく、エンジン５０Ｄの目標空燃比をリーンに切り換え、酸素がＨＣ吸着燃焼触媒２９に送り込まれるようにされているので、ＨＣ吸着燃焼触媒２９内に担持されている三元性能の早期活性化を精度良く、しかも、確実、かつ、迅速に行うことができる。
【００９８】
以上、本発明の一実施形態について詳説したが、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の精神を逸脱しない範囲で、設計において種々の変更ができるものである。
【００９９】
例えば、前記第三実施形態では、エンジン安定度演算手段１７２がエンジン回転数に基づいてエンジン安定度を間接的に検出しているが、この構成に限定されるものではなく、気筒９内の圧力に基づいてエンジン安定度を直接的に検出している構成であっても良く、この場合には、エンジン安定度をより正確に検出することができる。例えば、筒内圧センサが、１つの気筒９に対して、又は複数の気筒９・・・の各々に対して設けられ、燃料爆発時の圧力を測定することにより、エンジン安定度を検出することができる。
【０１００】
また、前記第一〜第五実施形態は、筒内噴射エンジンに関するものであるが、吸気ポート噴射エンジンにおいても低排気の性能を得ることができることを付言しておく。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明である請求項１に記載のエンジンの制御装置のブロック図。
【図２】本発明である請求項２〜４に記載のエンジンの制御装置のブロック図。
【図３】本発明である請求項５〜９に記載のエンジンの制御装置のブロック図。
【図４】本発明である請求項１０に記載のエンジンの制御装置のブロック図。
【図５】本発明である請求項１１に記載のエンジンの制御装置のブロック図。
【図６】空気先行型トルクベース制御のブロック図。
【図７】燃料先行型トルクベース制御のブロック図。
【図８】本発明の第一実施形態におけるエンジン制御システム図。
【図９】図８のエンジンの制御装置の内部構成図。
【図１０】図８のエンジンの制御装置における制御全体を表したブロック図。
【図１１】図８のエンジンの制御装置における目標トルク演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における目標トルク演算部のブロック図。
【図１２】図８のエンジンの制御装置における燃料噴射量演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における燃料噴射量演算部のブロック図。
【図１３】図８のエンジンの制御装置における位相補正部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における位相補正部のブロック図。
【図１４】図８のエンジンの制御装置における目標空気量演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における目標空気量演算部のブロック図。
【図１５】図８のエンジンの制御装置における実空気量演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における実空気量演算部のブロック図。
【図１６】図８のエンジンの制御装置における目標スロットル開度演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における目標スロットル開度演算部のブロック図。
【図１７】図８のエンジンの制御装置におけるスロットル開度演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態におけるスロットル開度演算部のブロック図。
【図１８】図８のエンジンの制御装置における点火時期演算部のブロック図。
【図１９】図８のエンジンの制御装置における減少トルク演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における減少トルク演算部のブロック図。
【図２０】図８のエンジンの制御装置における燃料量補正量演算部のブロック図であり、また第二〜第五実施形態における燃料量補正量演算部のブロック図。
【図２１】図８のエンジンの制御装置における目標当量比演算部のブロック図であり、また第二〜第四実施形態における目標当量比演算部のブロック図。
【図２２】本発明の第二実施形態におけるエンジン制御システム図であり、また、本発明の第三実施形態におけるエンジン制御システム図。
【図２３】図２２のエンジンの制御装置の内部構成図であり、また、本発明の第三〜第五実施形態におけるエンジンの制御装置の内部構成図。
【図２４】本発明の第二実施形態のエンジンの制御装置における制御全体を表したブロック図。
【図２５】図２４のエンジンの制御装置における点火時期演算部のブロック図。
【図２６】本発明の第三実施形態のエンジンの制御装置における制御全体を表したブロック図。
【図２７】図２６のエンジンの制御装置におけるエンジン安定度演算部のブロック図。
【図２８】図２６のエンジンの制御装置における点火時期演算部のブロック図。
【図２９】本発明の第四実施形態におけるエンジン制御システム図であり、また、本発明の第五実施形態におけるエンジン制御システム図。
【図３０】本発明の第四実施形態のエンジンの制御装置における制御全体を表したブロック図。
【図３１】図３０のエンジンの制御装置における点火時期演算部のブロック図。
【図３２】本発明の第五実施形態のエンジンの制御装置における制御全体を表したブロック図。
【図３３】図３２の目標当量比演算部のブロック図。
【符号の説明】
【０１０２】
９  気筒
１０  排気管
１１  三元触媒
１４  触媒温度検出手段（水温センサ）
１５  エンジン回転数センサ
１６  エンジンの制御装置
１６Ａ  エンジンの制御装置
１６Ｂ  エンジンの制御装置
１６Ｃ  エンジンの制御装置
１６Ｄ  エンジンの制御装置
２８  触媒温度検出手段（排気温度センサ）
２９  炭化水素吸着燃焼触媒
５０  エンジン
５０Ａ  エンジン
５０Ｂ  エンジン
５０Ｃ  エンジン
５０Ｄ  エンジン
１６２  目標燃料量演算手段
１６４  目標空気量演算手段
１６８  点火時期遅角量演算手段
１６８１  遅角制御許可手段
１６８Ａ  点火時期遅角量演算手段
１６８１Ａ  遅角制御許可手段
１６８Ｂ  点火時期遅角量演算手段
１６８１Ｂ  遅角制御許可手段
１６８Ｃ  点火時期遅角量演算手段
１６８１Ｃ  遅角制御許可手段
１６９  減少トルク演算手段
１７０  燃料噴射補正量演算手段
１７１  目標空燃比演算手段
１７１Ｄ  目標空燃比演算手段
１７１１Ｄ  リーンシフト制御許可手段
１７２  エンジン安定度演算手段
１７２１  パワー演算手段
【図１】
2008057543.tif 000003
【図２】
2008057543.tif 000004
【図３】
2008057543.tif 000005
【図４】
2008057543.tif 000006
【図５】
2008057543.tif 000007
【図６】
2008057543.tif 000008
【図７】
2008057543.tif 000009
【図８】
2008057543.tif 000010
【図９】
2008057543.tif 000011
【図１０】
2008057543.tif 000012
【図１１】
2008057543.tif 000013
【図１２】
2008057543.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年11月19日(2007.11.19)
【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】
エンジンの制御装置であって、
該制御装置は、
前記エンジンの点火時期の遅角量を演算する点火時期遅角量演算手段と、
前記点火時期の遅角によって減少されるエンジントルク量を演算する減少トルク演算手段と、
前記エンジンの安定度を演算するエンジン安定度演算手段とを備え、
前記点火時期遅角量演算手段は、前記エンジンの安定度に基づいて前記点火時期の遅角量を演算することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、
エンジンの排気管に配置された触媒の温度を検出する触媒温度検出手段を備え、
前記点火時期遅角量演算手段は、前記触媒温度検出手段の出力信号に基づいて前記点火時期の遅角制御を許可する遅角制御許可手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記触媒温度検出手段は、前記触媒の下流側に配置された温度センサの出力信号に基づいて、前記触媒の温度を検出することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記触媒温度検出手段は、前記エンジンの水温に基づいて前記触媒の温度を検出することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの気筒内に圧力に基づいて前記エンジンの安定度を検出することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項６】
前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの回転数に基づいて前記エンジンの安定度を検出することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項７】
前記エンジン安定度演算手段は、前記エンジンの回転数の所定周波数範囲におけるパワーを演算するパワー演算手段を備えていることを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記触媒は、炭化水素及び一酸化炭素を酸化させ、窒素酸化物を還元して浄化させる三元触媒であることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記触媒は、所定温度以下で炭化水素を吸着し、該所定温度を超えると該炭化水素を脱離して浄化させる炭化水素吸着燃焼触媒であることを特徴とする請求項２から７のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御装置は、目標空燃比演算手段を備え、前記目標空燃比演算手段は、前記触媒の温度に基づいて前記エンジンの目標空燃比をリーンに設定するリーンシフト制御許可手段を備えていることを特徴とする請求項９に記載のエンジン制御装置。