(57)【要約】【課題】サーマルショックによる損傷を回避しつつ、酸素濃度センサを早期に作動可能にすることができるエンジン制御装置を提供する。【解決手段】本発明は、燃焼室（３ａ）内に燃料を噴射する燃料噴射弁（１０）と、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ（２０）と、を備えたエンジン（２）のエンジン制御装置（１）であって、エンジンの排気ガス温度を検出するための排気温度センサ（２２）と、排気ガス温度が所定の設定温度未満の場合において、燃焼により動力を生成するための主噴射に加え、排気ガス温度を高めるための膨張行程における後噴射が行われるように燃料噴射弁を制御する噴射制御手段（３８ａ）と、排気ガス温度が所定の設定温度以上になると、酸素濃度センサが作動可能になるように、酸素濃度センサの加熱を開始する加熱制御手段（３８ｂ）と、を有することを特徴としている。【選択図】図２
2007211607.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、を備えたエンジンのエンジン制御装置であって、
上記エンジンの排気ガス温度を検出するための排気温度センサと、
この排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度未満の場合において、燃焼により動力を生成するための主噴射に加え、排気ガス温度を高めるための膨張行程における後噴射が行われるように上記燃料噴射弁を制御する噴射制御手段と、
上記排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度以上になると、上記酸素濃度センサが作動可能になるように、上記酸素濃度センサの加熱を開始する加熱制御手段と、
を有することを特徴とするエンジン制御装置。
【請求項２】
上記噴射制御手段は、上記排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度以上になると、上記燃料噴射弁による後噴射を中止する請求項１記載のエンジン制御装置。
【請求項３】
上記加熱制御手段は、上記排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度未満の場合には、上記酸素濃度センサが作動可能な温度よりも低い所定の予熱温度に上記酸素濃度センサを予熱する請求項１又は２記載のエンジン制御装置。
【請求項４】
さらに、外気の温度を検出する外気温度センサと、この外気温度センサによって検出された外気の温度が低くなるほど上記設定温度を高くする設定温度調整手段と、を有する請求項１乃至３の何れか１項に記載のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジン制御装置に関し、特に、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁、及び排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサを備えたエンジンのエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実開平５−８４８５２号公報（特許文献１）には、内燃機関の空燃比検出装置が記載されている。この空燃比検出装置では、排気管の触媒コンバータ下流に設けられた酸素濃度センサによって空燃比を検出している。現在、空燃比の検出等に広く使用されている酸素濃度センサは、ジルコニア等によって形成された素子を加熱して活性化させることにより作動可能な状態となり、酸素濃度を検出することができるようになる。一般に、酸素濃度センサが作動可能になる温度は非常に高温であるため、酸素濃度センサはヒーターを内蔵しており、このヒーターに通電することによって素子を加熱して、素子の活性化を早めている。
【０００３】
しかしながら、酸素濃度センサの素子が加熱される温度は非常に高温であるため、排気中の水分が凝縮した水滴が付着した状態でヒーターによって急激な加熱を行うと、サーマルショックと呼ばれる急激な温度変化に伴う内部応力により酸素濃度センサの素子が損傷されるという問題がある。実開平５−８４８５２号公報に記載の空燃比検出装置では、排気管温度が所定温度に到達するまでは素子の温度をサーマルショックが発生する活性化温度まで上昇させないことにより、この問題を回避している。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−８４８５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、実開平５−８４８５２号公報に記載の空燃比検出装置のように、エンジンの通常運転によって発生する排気ガスにより、排気中の水分が蒸発する温度まで排気管が暖められた後、酸素濃度センサの素子を活性化させるのでは、酸素濃度センサが長時間使用できないという問題がある。
【０００６】
従って、本発明は、サーマルショックによる損傷を回避しつつ、酸素濃度センサを早期に作動可能にすることができるエンジン制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明は、燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度センサと、を備えたエンジンのエンジン制御装置であって、エンジンの排気ガス温度を検出するための排気温度センサと、この排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度未満の場合において、燃焼により動力を生成するための主噴射に加え、排気ガス温度を高めるための膨張行程における後噴射が行われるように燃料噴射弁を制御する噴射制御手段と、排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度以上になると、酸素濃度センサが作動可能になるように、酸素濃度センサの加熱を開始する加熱制御手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明においては、噴射制御手段は、排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度未満の場合には、燃料噴射弁を制御して、主噴射の他に後噴射を行うことによって排気ガス温度を高くする。加熱制御手段は、排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度以上になると、酸素濃度センサの加熱を開始して、酸素濃度センサを作動可能にする。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、排気温度センサによって検出される温度が所定の設定温度未満の場合には、後噴射によって排気ガス温度が高くされるので、サーマルショックによる損傷を回避しつつ、酸素濃度センサを早期に加熱して作動可能にすることができる。
【００１０】
本発明において、好ましくは、噴射制御手段は、排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度以上になると、燃料噴射弁による後噴射を中止する。
このように構成された本発明によれば、排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度以上になると、排気ガス温度を高くするための後噴射が中止されるので、後噴射による無駄な燃料の消費を回避することができる。
【００１１】
本発明において、好ましくは、加熱制御手段は、排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度未満の場合には、酸素濃度センサが作動可能な温度よりも低い所定の予熱温度に酸素濃度センサを予熱する。
【００１２】
このように構成された本発明によれば、排気温度センサによって検出された温度が所定の設定温度未満の場合には、酸素濃度センサが予熱されるので、水滴の付着等による酸素濃度センサの損傷を回避しながら、排気ガス温度が上昇した後、酸素濃度センサを急速に作動可能にすることができる。
【００１３】
本発明において、好ましくは、さらに、外気の温度を検出する外気温度センサと、この外気温度センサによって検出された外気の温度が低くなるほど設定温度を高くする設定温度調整手段と、を有する。
【００１４】
このように構成された本発明によれば、酸素濃度センサに水滴等が付着する危険性が、外気の温度を加味して判断されるので、より確実に酸素濃度センサの損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のエンジン制御装置によれば、サーマルショックによる損傷を回避しつつ、酸素濃度センサを早期に作動可能にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジン制御装置を説明する。図１は、本発明の実施形態によるエンジン制御装置によって制御されるエンジンの構成を示す図である。図２は、本実施形態のエンジン制御装置による制御のフローチャートである。
【００１７】
図１に示すように、本発明の実施形態によるエンジン制御装置１は、一端部に燃焼室３ａが形成されたシリンダ３と、シリンダ３内で往復運動するピストン４と、ピストン４の往復運動によって回転されるクランクシャフト６と、ピストン４とクランクシャフト６を連結するコネクティングロッド８と、燃焼室３ａ内に燃料を噴射する燃料噴射弁１０と、を備えたディーゼルエンジン２を制御する。このディーゼルエンジン２は、タービン１２ａ及びコンプレッサ１２ｂを備えた過給機１２と、タービン１２ａ下流側の排気通路からコンプレッサ１２ｂ上流側の吸気通路に排気ガスを還流させる排気ガス還流通路１４と、コンプレッサ１２ｂの下流側の吸気通路に接続され、吸気を冷却するインタークーラ１６と、を有する。
【００１８】
さらに、ディーゼルエンジン２は、排気ガス中の酸素濃度を検出するためのセンサである酸素濃度センサ２０と、この酸素濃度センサ２０の上流側の排気通路に接続された排気浄化装置２６と、吸気に混入した埃等を除去するエアフィルタ２８と、を有する。なお、図１には、シリンダ３は１つのみ図示されているが、本実施形態のエンジン制御装置１によって制御されるディーゼルエンジン２は、排気量２０００ｃｃの４気筒エンジンである。
【００１９】
ピストン４は、シリンダ３内に往復運動可能に配置され、このピストン４の往復運動がコネクティングロッド８を介してクランクシャフト６に伝達され、回転運動に変換されるように構成されている。また、シリンダ３の上端部には燃焼室３ａが形成されており、この燃焼室３ａの天井面には吸気弁３０及び排気弁３２が設けられている。
【００２０】
また、燃料噴射弁１０は、燃焼室３ａの天井面から燃焼室３ａ内に燃料を噴射するように構成されている。吸気弁３０及び排気弁３２を所定のタイミングで開閉し、所定のタイミングで燃料噴射弁１０から燃料を噴射することにより、ディーゼルエンジン２は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を繰り返して動力を発生する。
【００２１】
過給機１２は、シリンダ３からの排気により回転されるタービン１２ａと、このタービン１２ａの回転により回転駆動されるコンプレッサ１２ｂと、を有する。過給機１２のタービン１２ａは、排気弁３２によって開閉される燃焼室３ａの排気ポート３２ａに接続された排気通路３４ａに設けられており、排気通路３４ａを通って導かれた排気の圧力により、回転されるように構成されている。コンプレッサ１２ｂは、そのインペラがタービン１２ａと同一の回転軸１２ｃに取り付けられており、タービン１２ａの回転によって回転駆動されるようになっている。コンプレッサ１２ｂのインペラが回転駆動されることにより、吸気通路３６ａによって導かれた吸気が圧縮され、インタークーラ１６を介して燃焼室に送り込まれるようになっている。
【００２２】
排気浄化装置２６は、過給機１２のタービン１２ａの下流側の排気通路３４ｂに接続されている。排気浄化装置２６は、シリンダ３からの排気中のＮＯｘ成分等を除去するように構成されている。
【００２３】
排気ガス還流通路１４は、この通路を通過する排気ガスの流量を調整する還流量制御弁であるＥＧＲ制御弁１４ａを有する。排気ガス還流通路１４は、排気浄化装置２６の下流側の排気通路３４ｃとコンプレッサ１２の上流側の吸気通路３６ａを連通させるように構成されている。ＥＧＲ制御弁１４ａは、排気ガス還流通路１４の途中に設けられており、排気通路３４ｂから吸気通路３６ａに還流される排気ガスの量を調節するように構成されている。
【００２４】
インタークーラ１６は、コンプレッサ１２ｂ下流側の吸気通路３６ｂに接続されており、コンプレッサ１２ｂによって圧縮された吸気を冷却するように構成されている。このインタークーラ１６によって冷却された吸気は、インタークーラ１６下流側の吸気通路３６ｃに流入する。この吸気通路３６ｃは、吸気マニホールド３７を介して各シリンダ３の吸気ポート３０ａに接続されている。
【００２５】
酸素濃度センサ２０は、酸素濃度に比例した信号を出力するリニアＯ２センサであり、ジルコニア等のイオン伝導性固体電解質部材から構成された一対の素子２０ａと、これらの素子の両側面に夫々配置された電極（図示せず）と、を有する。これら２つの素子２０ａは、その一方が酸素濃度に応じて起電力を発生する電池素子として機能し、他方が、両側面の電極間に印加される電圧に応じて酸素イオンを移動させる酸素ポンプ素子として機能するように構成されている。これらの電池素子と酸素ポンプ素子との間には、酸素濃度を検出すべき排気ガスが導入される拡散室（図示せず）が形成されている。また、電池素子の拡散室とは反対側の側面には一定酸素濃度に維持された比較酸素濃度室（図示せず）が形成されている。
【００２６】
電池素子は拡散室と比較酸素濃度室との酸素濃度差に応じた起電力を発生するように構成されている。また、酸素ポンプ素子の両側面の電極間には、電池素子が発生した起電力に対応した電圧が印加され、この印加電圧により、酸素ポンプ素子が酸素イオンを拡散室内に取り込んで、拡散室内が所定の酸素濃度に維持されるように構成されている。この酸素ポンプ素子の電極に流れる電流を信号として取り出すことにより、拡散室内の酸素濃度を測定することができる。また、酸素濃度センサ２０は、電池素子及び酸素ポンプ素子を加熱して、イオン伝導性固体電解質部材を活性化させるためのヒーター２０ｂを内蔵している。
【００２７】
本実施形態のエンジン制御装置１は、ディーゼルエンジン２の排気ガス温度を検出するための排気温度センサ２２と、外気の温度を検出する外気温度センサ２４と、を有する。さらに、エンジン制御装置１は、排気温度センサ２２による検出値に基づいて燃料噴射弁１０を制御する噴射制御手段３８ａと、酸素濃度センサ２０を加熱する加熱制御手段３８ｂと、外気温度センサ２４による検出値に基づいて設定温度を調節する設定温度調整手段３８ｃと、を内蔵している。具体的には、これらの噴射制御手段３８ａ、加熱制御手段３８ｂ、設定温度調整手段３８ｃは、ＣＰＵ、メモリ、及びそれらを作動させるプログラム（以上、図示せず）等により構成されている。
【００２８】
排気温度センサ２２は、排気浄化装置２６の下流側の排気通路３４ｃに、酸素濃度センサ２０に隣接して配置されており、排気通路３４ｃを流れる排気ガスの温度を検出するように構成されている。
外気温度センサ２４は、ディーゼルエンジン２を搭載している車両に取り付けられており、外気の温度を検出するように構成されている。
【００２９】
噴射制御手段３８ａは、排気温度センサ２２による検出値に基づいて燃料噴射弁１０を制御して、燃焼室３ａ内に燃料を噴射するように構成されている。噴射制御手段３８ａは、燃料噴射弁１０を制御することにより、動力を生成するための主噴射と、排気ガス温度を高めるための後噴射を実行する。主噴射は、圧縮行程上死点付近で燃焼室３ａ内に燃料を噴射し、噴射した燃料を燃焼させることによりピストン４を押圧する動力を得るためのものである。また、後噴射は、主噴射よりも後の、膨張行程前半に燃焼室３ａ内に燃料を噴射し、噴射した燃料を燃焼させるものである。この後噴射による燃料の燃焼は、後噴射が膨張行程前半に行われるものであるため、動力の生成には殆ど寄与しない。しかしながら、後噴射を行うことにより、主噴射による燃料だけが燃焼された場合よりも多くの燃料が燃焼されることになるため、排気ポート３２ａを介して排出される排気ガスの温度が高くなる。
【００３０】
加熱制御手段３８ｂは、酸素濃度センサ２０のヒーター２０ｂに電流を流すことにより素子２０ａを加熱して活性化させ、酸素濃度センサ２０を作動可能にするように構成されている。本実施形態においては、加熱制御手段３８ｂは素子２０ａを、活性化温度である約７００゜Ｃまで加熱するように構成されている。なお、加熱制御手段３８ｂは、排気温度センサ２２によって検出された温度に基づいて、酸素濃度センサ２０を作動可能にする活性化温度、又は、酸素濃度センサ２０に水滴が付着してもサーマルショックによる損傷が発生しない予熱温度まで酸素濃度センサ２０を加熱するように構成されている。本実施形態においては、予熱温度は、約２００゜Ｃに設定されている。加熱制御手段３８ｂによる制御の詳細は、後述する。
【００３１】
設定温度調整手段３８ｃは、外気温度センサ２４によって検出された外気温度に基づいて、設定温度を調整するように構成されている。加熱制御手段３８ｂは、排気温度センサ２２によって検出された温度が設定温度調整手段３８ｃによって調整された設定温度以上になると、酸素濃度センサ２０を作動可能な温度まで加熱するように構成されている。この設定温度は、外気温度が低くなるほど高く設定され、外気温度が高くなると低く設定される。
【００３２】
次に、図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態によるエンジン制御装置１の作用を説明する。
まず、本実施形態によるエンジン制御装置１によって制御されるディーゼルエンジン２の作用の概略を説明する。
【００３３】
エアフィルタ２８を介して導入された新気は、排気ガス還流通路１４を通って還流された排気ガスと混合され、吸気通路３６ａを通ってコンプレッサ１２ｂに流入する。コンプレッサ１２ｂに流入した吸気は、圧縮され、吸気通路３６ｂを通ってインタークーラ１６に流入する。インタークーラ１６に流入した吸気は、冷却され、温度が低下した状態で吸気通路３６ｃに流入する。吸気通路３６ｃに流入した吸気は、さらに、吸気マニホールド３７を介し、吸気弁３０が開いている吸気ポート３０ａを通って吸気行程にあるシリンダ３に吸入される。
【００３４】
シリンダ３に吸入された吸気は、圧縮行程において、ピストン４によって圧縮され、温度が上昇する。また、燃料噴射弁１０は、吸気の圧縮により温度が上昇した燃焼室３ａ内に燃料を噴射する。燃料噴射弁１０による燃料噴射量及び噴射時期は、本実施形態のエンジン制御装置１によって制御される。燃焼室３ａ内に噴射された燃料は燃焼され、膨張行程に移行する。燃焼室３ａ内の空気の膨張により押し下げられたピストン４は、クランクシャフト６を回転させる。
【００３５】
次いで、排気行程では、排気弁３２が開いている排気ポート３２ａを通って、排気ガスがシリンダ３内から排気通路３４ａに流出する。排気通路３４ａによって過給機１２のタービン１２ａに導かれた排気ガスは、タービン１２ａのローターを回転させる。このタービン１２ａの発生する動力は、コンプレッサ１２ｂによる吸気の圧縮に使用される。タービン１２ａを通過した排気ガスは、排気通路３４ｂを通って排気浄化装置２６に導かれ、排気浄化装置２６では、排気ガス中のＮＯｘ等の有害物質が除去される。
【００３６】
排気浄化装置２６を通過した排気ガスの一部は、排気マフラ（図示せず）等を介して大気に放出される。一方、排気浄化装置２６を通過した排気ガスの残りの一部は、排気通路３４ｃから排気ガス還流通路１４に流入する。排気ガス還流通路１４に流入した排気ガスはＥＧＲ制御弁１４ａを通過する。このＥＧＲ制御弁１４ａの開度は、ディーゼルエンジン２の運転状態に基づいて、エンジン制御装置１によって制御される。ＥＧＲ制御弁１４ａを通過した排気ガスは、エアフィルタ２８を介して導入された新気と混合され、再び吸気通路３６ａに流入する。
【００３７】
次に、図２及び図３を参照して、本発明の実施形態によるエンジン制御装置１の作用の詳細を説明する。
まず、図２のステップＳ１においては、排気温度センサ２２及び外気温度センサ２４から、排気ガス温度Ｔｅ、外気温度Ｔａが夫々取り込まれる。ここで、各排気ポート３２ａから吐出する排気ガスの温度は、その排気ガスが生成された際の燃焼の状態や、燃料噴射量等により時々刻々大きく変化する。しかしながら、排気温度センサ２２は、排気ポート３２ａから吐出され後、排気通路３４ａ、タービン１２ａ、排気通路３４ｂ、排気浄化装置２６を通過した排気ガスの温度を検出しているため、排気温度センサ２２によって検出される排気ガス温度Ｔｅの変化は、緩やかなものになる。
【００３８】
例えば、ディーゼルエンジン２の始動直後においては、各排気通路、排気浄化装置２６等が冷えているため、これらを通過して排気温度センサ２２に到達する排気ガスの温度は大きく低下している。その後、時間の経過に伴い、各排気通路、排気浄化装置２６等の温度が上昇していくと、これらを通過することによる排気ガスの冷却は少なくなり、排気温度センサ２２によって検出される排気ガス温度Ｔｅは少しずつ上昇する。
【００３９】
一方、車両の減速時等においては、燃料噴射弁１０から噴射される燃料の量が減じられ、又は噴射が停止されるので、排気ポート３２ａから吐出される排気ガスの温度は急激に低下する。この場合においても、排気ポート３２ａから吐出された低温の排気ガスは、温度上昇している各排気通路、排気浄化装置２６等によって加熱されながら排気温度センサ２２に到達するので、排気温度センサ２２によって検出される排気ガス温度Ｔｅは比較的緩やかに低下する。
【００４０】
次いで、ステップＳ２においては、エンジン制御装置１の設定温度調整手段３８ｃが、ステップＳ１において取り込まれた外気温度Ｔａに基づいて、設定温度ｔを決定する。図３は、外気温度Ｔａと設定温度ｔの関係を示すグラフである。本実施形態においては、図３に示すように、設定温度ｔは、外気温度Ｔａの増加に対して直線的に減少するように決定される。また、本実施形態においては、設定温度ｔは、外気温度Ｔａの変化に応じて約１２５乃至１３５゜Ｃの間で決定される。
【００４１】
ステップＳ３においては、ステップＳ１において取り込まれた排気ガス温度Ｔｅと、ステップＳ２で決定された設定温度ｔが比較される。排気ガス温度Ｔｅが設定温度ｔよりも小さい場合にはステップＳ４に進み、排気ガス温度Ｔｅが設定温度ｔ以上である場合にはステップＳ６に進む。ここで、ステップＳ４以下の処理においては、排気温度センサ２２によって測定される排気ガス温度Ｔｅを設定温度ｔ以上に早期に上昇させるために、噴射制御手段３８ａにより後噴射が追加される。一方、ステップＳ６以下の処理においては、排気温度センサ２２によって測定される排気ガス温度Ｔｅが既に設定温度ｔ以上に上昇しているので、噴射制御手段３８ａにより後噴射が中止される。
【００４２】
ステップＳ４においては、噴射制御手段３８ａは、主噴射に加え、後噴射が行われるように燃料噴射弁１０を制御する。主噴射は、ピストン４が圧縮上死点付近にあるときに行われ、噴射された燃料の燃焼により動力を発生するものである。また、主噴射の燃料噴射量、燃料噴射時期は、アクセル開度等、ディーゼルエンジン２の運転状態に応じて設定される。一方、後噴射は、主噴射の後に膨張行程前半において行われ、噴射された燃料は燃焼室３ａ内で燃焼される。
【００４３】
後噴射された燃料の燃焼は、ピストン４を駆動するための動力の生成には殆ど寄与しないが、排気ポート３２ａから排出される排気ガスの温度を上昇させる。この排気ポート３２ａから排出される排気ガス温度の上昇により、排気温度センサ２２によって検出される排気ガス温度Ｔｅも上昇し、排気ガス温度Ｔｅを早期に設定温度ｔに到達させることができる。また、後噴射は動力の生成に寄与しないため、後噴射の追加によりディーゼルエンジン２の発生トルクが増大して運転者にトルクショックを感じさせることはない。
【００４４】
次いで、ステップＳ５において、加熱制御手段３８ｂは、酸素濃度センサ２０に内蔵されたヒーター２０ｂが所定の予熱温度になるように、ヒーター２０ｂに供給する電力を調整する。この酸素濃度センサ２０を予熱する予熱温度は、酸素濃度センサ２０の素子２０ａが活性化される活性化温度よりも低い温度に、酸素濃度センサ２０に水滴が付着したとしても、酸素濃度センサ２０が損傷されることのない温度に選択されている。また、酸素濃度センサ２０を損傷の虞のない温度に予熱しておくことにより、排気ガス温度Ｔｅが設定温度ｔに到達した後、短時間で素子２０ａの温度を活性化温度まで上昇させることが可能になる。なお、加熱制御手段３８ｂは、ヒーター２０ｂの電気抵抗値が温度上昇と共に上昇する性質を利用して、ヒーター２０ｂに印加する電圧と、ヒーター２０ｂに流れる電流に基づいてヒーター２０ｂの温度を求めている。
【００４５】
一方、ステップＳ６においては、噴射制御手段３８ａは、燃料噴射弁１０からの後噴射を中止する。これは、ステップＳ６における処理が、排気ガス温度Ｔｅが設定温度ｔ以上に上昇した際に実行されるものであり、この状態では、これ以上排気ガス温度Ｔｅを上昇させる必要がないためである。即ち、排気温度センサ２２によって検出される温度が設定温度ｔ以上に達した状態では、酸素濃度センサ２０の周囲を流れる排気ガスの温度や、酸素濃度センサ２０近傍の排気通路の温度が十分に高く、排気ガス中の水分が凝縮して水滴となって酸素濃度センサ２０に付着する虞がなくなるためである。また、後噴射を中止することにより、動力の生成に寄与しない無駄な燃料の消費を回避することができる。
【００４６】
また、本実施形態においては、ステップＳ２で決定する設定温度ｔを外気温度Ｔａに基づいて変化させているが、これは、酸素濃度センサ２０の周囲を流れる排気ガスの温度や、酸素濃度センサ２０近傍の排気通路の温度が、排気温度センサ２２によって検出される排気ガス温度Ｔｅと必ずしも一致しないことを考慮したものである。即ち、外気温度Ｔａが低い場合には、排気温度センサ２２によって検出される排気ガス温度Ｔｅが一定の温度に達していても、依然として、酸素濃度センサ２０に水滴が付着する虞がある。そこで、外気温度Ｔａが低い場合には、設定温度ｔを上昇させ、酸素濃度センサ２０に水滴が付着するのを確実に防止している。
【００４７】
次に、ステップＳ７において、加熱制御手段３８ｂは、酸素濃度センサ２０に内蔵された素子２０ａが所定の活性化温度に到達し、酸素濃度センサ２０が作動可能になるように、ヒーター２０ｂに供給する電力を調整する。即ち、排気温度センサ２２によって検出される排気ガス温度Ｔｅが設定温度ｔ以上に上昇した状態では酸素濃度センサ２０に水滴が付着する虞がないため、素子２０ａを活性化温度に加熱し、酸素濃度センサ２０を作動可能にする。
以上の処理を繰り返すことにより、本発明の実施形態によるエンジン制御装置１は、ディーゼルエンジン２を制御する。
【００４８】
本発明の実施形態のエンジン制御装置によれば、後噴射によって排気ガス温度が高くされるので、サーマルショックによる損傷を回避しつつ、酸素濃度センサを早期に加熱して作動可能にすることができる。即ち、エンジンの始動時においては、排気温度センサによって検出される温度Ｔｅが後噴射により急速に上昇するので、酸素濃度センサを加熱しても損傷の虞がない状態が早期に実現し、酸素濃度センサを早期に作動可能にすることができる。或いは、車両の減速運転等により、排気温度センサによって検出される温度が設定温度ｔ未満に低下した場合には、後噴射によって排気ガス温度を上昇させることにより、酸素濃度センサを損傷する虞がない状態に早期に復帰させることができる。
【００４９】
また、本実施形態のエンジン制御装置によれば、排気温度センサによって検出された温度Ｔｅが設定温度ｔ以上になると、排気ガス温度を高くするための後噴射が中止されるので、動力の発生に寄与しない後噴射による無駄な燃料の消費を回避することができる。
【００５０】
さらに、本実施形態のエンジン制御装置によれば、排気温度センサによって検出された温度Ｔｅが設定温度ｔ未満の場合には、サーマルショックによる損傷の虞のない予熱温度に酸素濃度センサが予熱されるので、酸素濃度センサの損傷を回避しながら、排気ガス温度Ｔｅが設定温度ｔ以上に上昇した後、酸素濃度センサを急速に作動可能にすることができる。
【００５１】
また、本実施形態のエンジン制御装置によれば、設定温度ｔが外気温度Ｔａに基づいて決定されるので、酸素濃度センサに水滴等が付着する危険性を、外気の温度を加味して判断することができ、より確実に酸素濃度センサの損傷を防止することができる。
【００５２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、上述した実施形態に種々の変更を加えることができる。特に、上述した実施形態では、エンジン制御装置はディーゼルエンジンを制御していたが、本発明をガソリンエンジン等、任意の形式のエンジンに適用することができる。また、上述した実施形態では、噴射制御手段は、主噴射と後噴射を別々に行っていたが、主噴射と後噴射を一体に、一回の噴射によって行うこともできる。この場合には、一回の噴射のうちの、動力の生成に寄与する部分が主噴射として機能し、動力の生成に寄与せず、排気ガス温度の上昇にのみ寄与する部分が後噴射として機能する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施形態によるエンジン制御装置によって制御されるエンジンの構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のエンジン制御装置による制御のフローチャートである。
【図３】外気温度Ｔａと設定温度ｔの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１      本発明の実施形態によるエンジン制御装置
２      ディーゼルエンジン
３      シリンダ
３ａ    燃焼室
４      ピストン
６      クランクシャフト
８      コネクティングロッド
１０    燃料噴射弁
１２    過給機
１２ａ  タービン
１２ｂ  コンプレッサ
１４    排気ガス還流通路
１４ａ  ＥＧＲ制御弁
１６    インタークーラ
２０    酸素濃度センサ
２０ａ  素子
２０ｂ  ヒーター
２２    排気温度センサ
２４    外気温度センサ
２６    排気浄化装置
２８    エアフィルタ
３０    吸気弁
３０ａ  吸気ポート
３２    排気弁
３２ａ  排気ポート
３４ａ〜３４ｃ  排気通路排気通路
３６ａ〜３６ｃ  吸気通路吸気通路
３７    吸気マニホールド
３８ａ  噴射制御手段
３８ｂ  加熱制御手段
３８ｃ  設定温度調整手段
【図１】
2007211607.tif 000003
【図２】
2007211607.tif 000004
【図３】
2007211607.tif 000005