(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内の排気ガス成分を浄化する触媒を備え、燃焼室内の混合気を圧縮自己着火による燃焼と火花点火による燃焼とに切り換え可能なエンジンの制御装置において、
該制御装置は、前記触媒を制御する手段を備え、
該触媒を制御する手段は、前記触媒の活性状態を判断する手段と、該触媒の活性状態を判断する手段の判断結果に基づいて前記触媒を活性化させる手段と、を備え、
前記触媒の活性状態を判断する手段は、検出若しくは推定した前記触媒の温度に基づいて触媒の活性化を判定する手段と、前記触媒が非活性化状態のときに、前記圧縮自己着火による燃焼を禁止し、火花点火による燃焼を実行させる圧縮自己着火禁止手段と、前記触媒が活性化状態のときに前記圧縮自己着火による燃焼を許可する圧縮自己着火許可手段と、を有していることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記圧縮自己着火許可手段は、検出若しくは推定した前記触媒の温度と車両の運転状態とに基づいて前記圧縮自己着火による燃焼を許可す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】
前記圧縮自己着火許可手段は、検出若しくは推定した前記触媒の温度が所定値以上のときに、前記圧縮自己着火による燃焼を許可す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４】
前記触媒を活性化させる手段は、前記火花点火による燃焼における排気熱で触媒を活性化させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記触媒を活性化させる手段は、通常の燃料噴射以外の時期に燃料を噴射させることを特徴とする請求項４記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記触媒を活性化させる手段は、前記触媒の温度に基づいて、前記エンジンの爆発又は排気行程で前記燃料を噴射させ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】
前記触媒を活性化させる手段は、前記触媒が非活性化状態のときに、前記触媒を加熱するヒータを駆動させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記触媒は、排気管に備えられた三元触媒もしくはＮＯｘ触媒であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの制御装置に係り、特に、圧縮自己着火エンジンであって、触媒の活性化を促進させるエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用エンジンでは、燃費向上及び排気低減が主要な課題であり、近年、ポンプ損失を低減するために、空燃比をリーンで運転して燃費向上を図る火花点火による燃焼方式のリーンバーンエンジンが主流になりつつある。
しかし、該火花点火式のリーンバーンエンジンは、空燃比をよりリーンにすることで前記ポンプ損失を低減することができるものの、火炎伝搬による燃焼であることから、その原理に基づく着火ミスによってリーン限界が存在する。
【０００３】
これに対して、点火プラグによる火花点火ではなく、燃焼室内で混合気を自発的に着火させる圧縮自己着火による燃焼方式のエンジンがある。該圧縮自己着火式のエンジンは、前記燃焼室内の高圧縮化及び高温化を行うことによって、該燃焼室内の至る所で燃焼反応を生じさせるものであり、火花点火式よりもリーン限界が大きく、しかも、局所的な高温部がなく燃焼温度も低いことから燃費向上及びNOx低減を図ることができるものである。
【０００４】
また、通常のエンジンにおいては、該エンジンの排気管に、燃焼室から排出される排気ガスに含有される炭化水素たるハイドロカーボン（HC）及び一酸化炭素（CO）を酸化させ、窒素酸化物（NOx）を還元させる機能を有する三元触媒を設置するのが一般的であるが、該三元触媒は、図３４の空燃比に対する三元触媒の三成分の浄化性能に示すように、リーン運転においては三元触媒のNOx還元性能がほとんど機能しないことから、NOxを吸蔵・吸着するNOx触媒を設置することもある。
【０００５】
ここで、圧縮自己着火による燃焼方式のエンジンは、上記のように、前記燃焼室内の高圧縮化及び高温化が必要であることを鑑みて、エンジン暖機未完了時には点火プラグによる火花点火を行い、これ以外のときは圧縮自己着火燃焼を行う、若しくは、圧縮自己着火燃焼が可能でかつ着火時期も適正に得られる状態となったときに圧縮自己着火燃焼を行う等、エンジン運転条件に基づいて火花点火式と圧縮自己着火式とを切り換えるエンジンの制御装置に関する技術が各種提案されている（例えば、特開昭６２−１５７２２０号公報、特開平１１−６４３５号公報、特開平１１−３３６６００号公報、特開平１１−６２５８９号公報、特開平１１−２５７１０８号公報、特開平１１−１６６４３５号公報、特開平１１−２９４１５２号公報参照）。
【０００６】
また、エンジンの冷間時には、三元触媒の排気ガスの浄化性能が低いことを鑑みて、該触媒の活性化を促進させるエンジンの制御装置の技術が各種提案されている（例えば、特開平２０００−３８９４８号公報、特開平２０００−４５８４４号公報、特開平１１−３３６５７４号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記三元触媒は、図３５に示すように、排気ガスが所定温度以上においては、HC、CO、NOxの各浄化機能を発揮するが、該排気ガスが所定温度以下であると、排気ガスを十分に浄化することができないという特性を有していることから、前記活性化状態の維持のために所定温度以上に保持する必要がある。つまり、前記排気管に配設されている三元触媒は、図３６に示すように、エンジンの始動時から活性化する所定温度以上になるまでの期間における排気ガスの浄化性能が低下する。これは、エンジンの始動時には外気温に等しく、排気ガス温度も低温であり、排気ガスにより加熱された後に活性化するからである。
【０００８】
したがって、前記排気管に触媒を設置する場合には、エンジンの始動時から触媒活性化までの時間を短縮すること、すなわち、触媒活性化させる何等かの手段が必要にある。
これは、圧縮自己着火による燃焼方式のエンジンでは、特に必要である。なぜならば、圧縮自己着火による燃焼方式では、火花点火による方式に比して燃焼温度が低いために、排気ガスの加熱による触媒の昇温効果が低いからである。よって、エンジン始動時等には排気悪化が大きな問題になる。
【０００９】
すなわち、本発明者は、圧縮自己着火による燃焼方式のエンジンであって、排気管に触媒を備える場合には、触媒の活性化を常時行うことによって、エンジンの始動時から触媒活性化までの時間を短縮することができ、圧縮自己着火による燃焼方式においても排気悪化を解消できるとの新たな知見を得ている。
【００１０】
しかし、前記従来の技術は、火花点火式と圧縮自己着火式とを切り換える手段を有しているが、例えば、前記特開昭６２−１５７２２０号公報、前記特開平１１−６４３５号公報所載のエンジンの制御装置では、燃焼状態のみに着目し、圧縮自己着火が可能な燃焼状態であるかを間接的若しくは直接的に判断し、可能な場合には圧縮自己着火による燃焼を許可するものである。よって、触媒が非活性化時でも圧縮自己着火による燃焼が可能な場合には、圧縮自己着火燃焼を行うおそれがある。さらに、他の従来技術もまた、運転状態に応じて吸排気弁の開閉時期を制御する、又は煤（スモーク）及びNOxの同時低減のために触媒を加熱する等であって、圧縮自己着火による燃焼を早期に行うために触媒を活性化させることに対していずれも格別な配慮がなされていない。
【００１１】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、圧縮自己着火による燃焼を早期に行うために、触媒の活性化を図って排気悪化を防止することができるエンジンの制御装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成すべく、本発明のエンジンの制御装置は、基本的には、燃焼室内の混合気を圧縮自己着火により燃焼させ、前記燃焼室内の排気ガス成分を浄化する触媒を備えるエンジンの制御装置であって、該制御装置は、前記触媒を制御する手段を備え、該触媒を制御する手段は、前記触媒の活性状態を判断する手段と、該触媒の活性状態を判断する手段の判断結果に基づいて前記触媒を活性化させる手段とを備えることを特徴としている。
【００１３】
前述の如く構成された本発明に係るエンジンの制御装置は、触媒を活性化させる手段が、触媒状態の判断結果に応じて前記触媒の活性化を促進させるので、エンジンの始動時から触媒活性化までの時間を短縮することができるとともに、燃焼温度が低い圧縮自己着火エンジンによる燃焼方式においても排気の悪化を防止することができ、エンジンの信頼性の向上を図ることができる。
【００１４】
また、本発明のエンジンの制御装置における具体的な態様は、前記触媒の活性状態を判断する手段は、前記触媒の温度を検出若しくは推定する手段と、前記触媒の活性化を判定する手段とを備え、前記触媒を活性化させる手段は、前記触媒の検出温度若しくは推定温度が所定値以下の場合に、エンジンの運転状態を制御することを特徴としている。
【００１５】
さらに、本発明のエンジンの制御装置における他の具体的な態様は、前記触媒を活性化させる手段は、前記触媒の検出温度若しくは推定温度が所定値以下の場合に、前記圧縮自己着火による燃焼を禁止し、火花点火による燃焼を行うことを特徴としている。
【００１６】
さらにまた、本発明のエンジンの制御装置におけるさらに他の具体的な態様は、前記触媒を活性化させる手段は、前記触媒の検出温度若しくは推定温度が所定値以下の場合に、前記触媒用のヒータを駆動させることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明のエンジンの制御装置における他の具体的な態様は、前記触媒を活性化させる手段は、前記触媒の検出温度若しくは推定温度が所定値以下の場合に、通常の燃料噴射以外の時期に燃料を噴射させること、及び、燃料噴射時期が前記エンジンの爆発又は排気行程であることを特徴としている。
【００１８】
更に、本発明のエンジンの制御装置は、前記触媒の上流側もしくは下流側に備えた温度センサによる検出温度が所定値以上になったら前記圧縮自己着火による燃焼を早期に行うべく制御され、前記触媒は、排気管に備えられた三元触媒もしくはNOx触媒であることを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明に係るエンジンの制御装置の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態のエンジンの制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成を示したものである。エンジン５０は、多気筒９で構成され、その各気筒９に吸気管６と排気管１０とが各々接続されている。
【００２０】
各気筒９には、点火プラグ８が取り付けられ、吸気管６には、燃料噴射弁７が取り付けられているとともに、その上流には、エアクリーナ１と、エアフロセンサ２と、電制スロットル弁３と、該スロットル弁３をバイパスするＩＳＣ用バイパス通路４とが各々の適宜位置に設けられており、該バイパス通路４にはＩＳＣバルブ５が配置されている。また、気筒９をバイパスし、吸気管６と排気管１０とを連通する排気循環通路（ＥＧＲ通路）１８が設けられ、該ＥＧＲ通路１８にはＥＧＲバルブ１９が配置されている。
【００２１】
また、排気管１０には、三元触媒１１が配置され、該三元触媒１１の上流にはA/Fセンサ１２が、前記三元触媒１１の下流には温度センサ１３が各々配置されている。さらに、前記スロットル弁３の配置部位にはスロットル開度センサ１７が、前記気筒９の側面には水温センサ１４が、クランク軸部にはクランク角センサ１５が各々配置されている。
【００２２】
エンジン５０の外部からの空気は、エアクリーナ１を通過し、吸気管６を経てリフト時期制御型電磁駆動による吸気弁２７を介して燃焼室１６内に流入される。この流入空気量は、主に、前記スロットル弁３により調節されるが、アイドル時は前記バイパス通路４に設けられたＩＳＣバルブ５によって調節され、この調整によってエンジン回転数が制御される。また、エアフロセンサ２では流入空気量が検出され、クランク角センサ１５ではクランク軸の回転角１度毎に信号が出力され、水温センサ１４ではエンジン５０の冷却水温度が検出される。
エンジン５０には、エンジンの制御装置（コントロールユニット）１００が配置され、該コントロールユニット１００は、前記各センサの信号を入力するとともに、演算処理して前記各操作機器に制御信号を出力している。
【００２３】
すなわち、エアフロセンサ２、スロットル開度センサ１７、クランク角センサ１５、水温センサ１４、A/Fセンサ１２、温度センサ１３、アクセルペダル３２の各信号は、コントロールユニット１００に送られ、これらセンサ出力からエンジン５０の運転状態を得て、燃料の基本噴射量、点火時期の主要な操作量が最適に演算される。コントロールユニット１００内で演算された燃料噴射量は、開弁パルス信号に変換され、燃料噴射弁７に送られる。
【００２４】
また、コントロールユニット１００では、所定の点火時期が演算され、該点火時期で点火されるようにコントロールユニット１００からの駆動信号が点火プラグ８に出力される。また、電制スロットル弁３、リフト時期制御型電磁駆動による吸気弁２７及び排気弁２８を用いて、内部排気還流量と新気量とが制御され、所定時期で自己着火するように燃焼室１６内の圧力と温度とを制御する。
【００２５】
燃料噴射弁７から噴射された燃料は、吸気管６からの空気と混合されて、各気筒９の燃焼室１６内に流入して混合気を形成し、該混合気は、圧縮自己着火により、若しくは点火プラグ８で発生する火花により点火・爆発し、その際発生するエネルギーがエンジン５０の回転駆動力としての動力源となる。
【００２６】
前記燃焼室１６内での爆発後の排気ガスは、リフト時期制御型電磁駆動による排気弁２８を介して排気管１０を経て三元触媒１１に送り込まれる。該三元触媒１１によって、HC、CO、NOxの各排気ガス成分が浄化された後、エンジン５０の外部に排出される。なお、排気ガスの一部は、ＥＧＲ通路１８を介して吸気管６側に還流される。この還流量は、コントロールユニット１００の信号に基づいてＥＧＲバルブ１９で制御される。
【００２７】
前記A/Fセンサ１２は、排気ガス中に含まれる酸素濃度に対して線形の出力特性を持ち、排気ガス中の酸素濃度と空燃比の関係は、ほぼ線形になることから、該A/Fセンサ１２により三元触媒１１の上流の空燃比を求めることが可能である。また、温度センサ１３は、三元触媒１１の下流の排気温度を検出可能にしている。
【００２８】
コントロールユニット１００は、A/Fセンサ１２の信号から三元触媒１１の上流の空燃比を算出し、燃焼室１６内の混合気の空燃比が目標空燃比となるよう前記基本噴射量を逐次補正するフィードバック（F/B）制御を行うとともに、スロットルバルブ３、吸気弁２７及び排気弁２８が各目標開度となるように、さらに、点火プラグ８の点火時期が目標点火時期となるように各制御がなされ、また、温度センサ１３等の信号から後述する触媒制御手段１５０にて三元触媒１１の活性化を促進させている。
【００２９】
図２は、前記コントロールユニット１００の内部を示したものである。
該コントロールユニット１００内には、A/Fセンサ１２、温度センサ１３、スロットル開度センサ１７、エアフロセンサ２、クランク角センサ１５、水温センサ１４の各センサの出力値が入力され、入力回路２３にて雑音除去等の信号処理を行った後、入出力ポート２４に送られる。該入出力ポート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いる。
【００３０】
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、前記入出力ポート２４に送られる。そして、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電時にはＯＮとなり、非通電時はＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされる。点火時期はＯＮからＯＦＦになるときである。前記入出力ポート２４にセットされた点火プラグ８用の信号は、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、点火プラグ８に供給される。また、燃料噴射弁７の駆動信号は開弁時ＯＮ、閉弁時ＯＦＦとなるＯＮ・ＯＦＦ信号がセットされ、燃料噴射弁駆動回路２６で燃料噴射弁７を開くのに十分なエネルギーに増幅され、燃料噴射弁７に送られる。さらに、電磁駆動吸排気弁２７、２８の各駆動信号は、各駆動回路２９、３０を経て吸排気弁２７、２８に送られ、任意の時期に開閉させる。さらにまた、電制スロットル弁３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３１を経て電制スロットル弁３に送られる。
【００３１】
そして、コントロールユニット１００は、図３に示すように、三元触媒１１の制御手段１５０を備えている。該触媒制御手段１５０は、温度センサ１３等の出力信号に基づいて三元触媒１１の状態を判断する手段２００と、この判断結果に基づいて三元触媒１１を活性化させる手段２０１とからなり、触媒状態判断手段２００は、三元触媒１１の温度を検出する触媒温度検出手段１０１Ａと、該温度から三元触媒１１の活性化を判定する触媒活性化判定手段１０１Ｂとから構成されており、三元触媒１１の活性状態に応じて触媒１１を活性化させて、早期の圧縮自己着火を達成して排気悪化の一層の防止を図っている。
以下、ＲＯＭ２１に書き込まれる制御プログラムについて述べる。
【００３２】
図４は、コントロールユニット１００の制御ブロック図を示しており、該コントロールユニット１００の前記触媒制御手段１５０は、触媒１１の温度が所定値以下のときは、圧縮自己着火による燃焼を禁止し、火花点火による燃焼に切り換えて燃焼を行い、その排気熱により触媒１１の活性化を図っている。そして、コントロールユニット１００は、前記触媒状態判断手段２００の一態様である圧縮自己着火燃焼許可部１０１、基本燃料噴射量演算部１０２、空燃比補正項演算部１０３、目標開度演算部１０４、スロットル開度制御部１０５、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６、目標排気弁開時期演算部１０７、目標排気弁閉時期演算部１０８、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０、前記触媒活性化手段２０１の一態様である目標点火時期演算部１１１とからなる。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
【００３３】
図５は、前記コントロールユニット１００内の触媒制御手段１５０の制御ブロック図である。
該触媒制御手段１５０は、前記圧縮自己着火燃焼許可部１０１と、前記火花点火を行って目標点火時期を演算する圧縮自己着火禁止手段１１１とを概念的に含むものであって、触媒温度検出手段１０１Ａ、触媒活性化判定手段１０１Ｂとからなり、温度センサ１３、クランク角センサ１５及びアクセルペダル３２の各出力信号に基づいて、触媒温度検出手段１０１Ａにて三元触媒１１の温度を検出し、この温度から触媒活性化判定手段１０１Ｂにて三元触媒１１の活性化を判定し、この判定から触媒１１の非活性状態時には、圧縮自己着火禁止手段１１１にて圧縮自己着火ではなく火花点火による燃焼を実行する信号を目標開度演算部１０４、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６に出力するとともに、目標点火時期演算部１１１に出力する。
【００３４】
図６は、圧縮自己着火燃焼許可部１０１による圧縮自己着火の許可の説明図であり、圧縮自己着火燃焼許可部１０１は、触媒１１の下流温度TmpCatと、アクセル開度Apoと、エンジン回転数Neとに基づいて圧縮自己着火の許可判定を行っている。具体的には、以下の式（１）乃至（３）の全ての条件が成立した場合には、圧縮自己着火許可フラグfpautoを１として圧縮自己着火燃焼を行う。一方、それ以外のときには圧縮自己着火燃焼を禁止し、圧縮自己着火許可フラグfpautoを０として火花点火燃焼に切り換える。
【００３５】
【数１】
TmpCat≧TmpCatAuto    （１）
Apo≦ApoAuto            （２）
Ne≦NeAuto              （３）
【００３６】
ここで、TmpCatAutoは下流温度の設定値、ApoAutoはアクセル開度の設定値、NeAutoはエンジン回転数の設定値であり、それぞれＲＯＭ２１に格納されている。そして、式（１）は触媒活性状態を示しており、触媒温度TmpCatがTmpCatAuto未満のときには触媒非活性状態となる。
【００３７】
図７は、基本燃料噴射量演算部１０２による基本燃料噴射量の算出の説明図であり、基本燃料噴射量演算部１０２は、エアフロセンサ２による流入空気量Qaと、エンジン回転数Neと、アクセルペダル３２の信号とに基づいて、任意の運転条件において目標トルクと目標空燃比を同時に実現する燃料噴射量を演算している。具体的には、式（４）に示すように、基本燃料噴射量Tpを演算する。
【００３８】
【数２】
Tp＝K×Qa／（Ne×Cyl）    （４）
【００３９】
ここで、Kは流入空気量Qaに対して常に理論空燃比を実現するよう調節する定数値であり、Cylは気筒９の数である。
【００４０】
図８は、空燃比補正項演算部１０３による空燃比補正項の算出の説明図であり、空燃比補正項演算部１０３は、A/Fセンサ１２で検出される実空燃比Rabfと目標空燃比Tabfとの偏差Dltabfに基づいて、任意の運転条件において空燃比が理論空燃比となるようF/B制御している。具体的には、PI制御により空燃比補正項Lalphaを演算する。そして、該空燃比補正項Lalphaは、前述の基本燃料噴射量Tpに乗ぜられ、常時エンジンの空燃比が理論空燃比となるよう保持され、燃料噴射弁７に出力される。
【００４１】
ところで、一般に、圧縮自己着火を起こさせるには、所定のクランク角で気筒９内の圧力及び気筒９内の温度を所定値に制御する必要があるとともに、これと同時に運転者の意図するトルクを実現することが必要である。そこで、本実施形態では、電制スロットル弁３、電磁駆動型吸気弁２７、電磁駆動型排気弁２８を用いて新気量及び内部ＥＧＲ量を制御し、前記トルク、気筒９内圧力、気筒９内温度を所定の高い値となるように、以下の如く協調制御する。
【００４２】
まず、燃焼空燃比を理論空燃比とするので、前記新気量と前記トルクは比例関係にあり、すなわち、前記新気量で前記トルクを制御することが可能である。よって、前記新気量は、電制スロットル弁３及び電磁駆動型吸気弁２７を用いて制御し、気筒９内圧力及び気筒９内温度は、気筒９内の残留ガス、つまり内部ＥＧＲ量を電磁駆動型排気弁２８を用いて制御する。
【００４３】
また、圧縮自己着火燃焼時と火花点火燃焼時とでは、要求される内部ＥＧＲ量が異なるため、目標とする内部ＥＧＲ量は、前記圧縮自己着火許可フラグfpautoの値によって切り換えるものとし、内部ＥＧＲ量にしたがって、要求される新気量を気筒９内に入れるための吸気弁２７の開閉時期を変更する。
つまり、任意の運転条件において式（５）、（６）が成立するように、新気量と内部ＥＧＲ量とを制御している。
【００４４】
【数３】
ηa,a＝ηa,s  （ma,a＝ma,s）      （５）
ηe,a＝ηe,s  （me,a＝me,s）      （６）
【００４５】
ここで、ηa,aは圧縮自己着火燃焼時の新気量の充填効率、ηa,sは火花点火燃焼時の新気量の充填効率、ηe,aは圧縮自己着火時燃焼時の内部ＥＧＲ量の充填効率、ηe,sは火花点火燃焼時の内部ＥＧＲ量の充填効率、ma,aは圧縮自己着火燃焼時の新気質量、ma,sは火花点火燃焼時の新気質量、me,aは圧縮自己着火燃焼時の内部ＥＧＲ質量、me,sは火花点火燃焼時の内部ＥＧＲ質量である。
また、一般に、圧縮自己着火時に要求される内部ＥＧＲ量は、火花点火燃焼時のそれよりも多いことから式（７）乃至（９）が成立する。
【００４６】
【数４】
ηg,a＞ηg,s  （mg,a＞mg,s）    （７）
mg,a＝ma,a＋me,a                （８）
mg,s＝ma,s＋me,s                （９）
【００４７】
ここで、ηg,aは圧縮自己着火燃焼時の気筒９内ガス充填効率、ηg,sは火花点火燃焼時の気筒９内のガス充填効率、mg,aは圧縮自己着火燃焼時の気筒９内のガス質量、mg,sは火花点火燃焼時の気筒９内のガス質量である。そして、本実施形態のコントロールユニット１００は、まず目標内部ＥＧＲ量を決定し、次に目標トルクを実現する新気量を決定している。
【００４８】
図９は、目標開度演算部１０４による目標とする電制スロットル弁３の開度算出の説明図であり、目標開度演算部１０４は、エアフロセンサ２、クランク角センサ１５、アクセルペダル３２の各信号と、圧縮自己着火許可フラグfpautoとに基づいて、任意の運転条件において、目標ブーストを実現するスロットル開度を演算している。具体的には、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して、圧縮自己着火時の目標ブーストTgBoosta若しくは火花点火時の目標ブーストTgBoostsが決定され、これを圧縮自己着火許可フラグfpautoの値によって切り換えて目標ブーストTgBoostを設定し、該目標ブーストTgBoostとエンジン回転数Neからマップを参照して目標開度TgTvoが決定され、スロットル開度制御部１０５、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６に出力される。
【００４９】
図１０は、スロットル開度制御部１０５の説明図であり、スロットル開度制御部１０５は、電制スロットル弁３の開度が前記目標開度TgTvoになるように、スロットル開度センサ１７による実スロットル開度Tvoに基づいてF/B制御し、電制スロットル弁３に出力される。なお、本実施形態の制御アルゴリズムはPI制御としているが、その他の位置制御用アルゴリズムでも適用可能である。
【００５０】
図１１は、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６による目標新気量、充填効率等の算出の説明図であり、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６は、アクセルペダル３２と、前記目標ブーストTgBoostと、前記圧縮自己着火許可フラグfpautoとに基づいて、任意の運転条件における目標トルク、目標気筒９内温度、目標気筒９内圧力を実現する目標新気量及び目標ＥＧＲ量を演算している。具体的には、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して、目標新気量TgAirが決定され、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０に出力される。
【００５１】
また、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して、圧縮自己着火時の目標ＥＧＲ量若しくは火花点火時の目標ＥＧＲ量が決定され、これを圧縮自己着火許可フラグfpautoの値によって切り換え、目標ＥＧＲ量TgEgrを設定し、さらに、目標ＥＧＲ量TgEgrとエンジン回転数Neからマップを参照して、吸気管６内圧と気筒９内圧との差圧DeltaPが決定され、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０に出力される。なお、圧縮自己着火許可フラグfpautoの値に応じて切り換えるのは、圧縮自己着火燃焼時と火花点火燃焼時とでは要求されるＥＧＲ量が異なるからである。
【００５２】
さらに、目標ＥＧＲ量TgEgrと目標新気量TgAirから目標ガス量TgGasを求め、エンジン回転数Neから求められる最大ガス量MaxGasと目標ガス量TgGasとから充填効率ItaGasが決定され、目標排気弁開時期演算部１０７、目標排気弁閉時期演算部１０８に出力される。
【００５３】
図１２は、目標排気弁開時期演算部１０７による開時期の算出の説明図であり、目標排気弁開時期演算部１０７は、充填効率ItaGasと、エンジン回転数Neとに基づいて、目標ＥＧＲ量TgEgrを実現する排気弁の開時期を演算している。具体的には、充填効率ItaGasとエンジン回転数Neからマップを参照して、目標排気弁開時期TgEvoが決定され、電磁駆動型排気弁２８に出力される。
【００５４】
図１３は、目標排気弁閉時期演算部１０８による閉時期の算出の説明図であり、目標排気弁閉時期演算部１０８は、充填効率ItaGasと、エンジン回転数Neとに基づいて、目標ＥＧＲ量TgEgrを実現する排気弁の閉時期を演算している。具体的には、充填効率ItaGasとエンジン回転数Neからマップを参照して、目標排気弁閉時期TgEvcが決定され、電磁駆動型排気弁２８に出力される。
【００５５】
図１４は、目標吸気弁開時期演算部１０９による開時期の算出の説明図であり、目標吸気弁開時期演算部１０９は、目標新気量TgAirと、差圧DeltaPとに基づいて、目標新気量TgAirを実現する吸気弁の開時期を演算している。具体的には、目標新気量TgAirと差圧DeltaPからマップを参照して、目標吸気弁開時期TgIvoが決定され、電磁駆動型吸気弁２７に出力される。
【００５６】
図１５は、目標吸気弁閉時期演算部１１０による閉時期の算出の説明図であり、目標吸気弁閉時期演算部１１０は、目標新気量TgAirと、差圧DeltaPとに基づいて、目標新気量TgAirを実現する吸気弁の閉時期を演算している。具体的には、目標新気量TgAirと差圧DeltaPからマップを参照して、目標吸気弁閉時期TgIvcが決定され、電磁駆動型吸気弁２７に出力される。
【００５７】
図１６は、前記目標点火時期演算部１１１による目標点火時期の算出の説明図であり、目標点火時期演算部１１１は、エアフロセンサ２、クランク角センサ１５、アクセルペダル３２の各信号と、圧縮自己着火許可フラグfpautoに基づいて、任意の運転条件において最適な点火時期を演算している。具体的には、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して、圧縮自己着火時の目標ブーストTgBoosta若しくは火花点火時の目標ブーストTgBoostsが決定され、これを圧縮自己着火許可フラグfpautoの値によって切り換え、目標とする点火時期Advを設定し、点火プラグ８に出力される。なお、圧縮自己着火燃焼時でも失火した場合に備えて点火が行えるようにされており、この場合には、目標点火時期は自己着火時期よりもリタード側に選択される。
【００５８】
図１７乃至図２５は、第二の実施形態のエンジンの制御装置を示しており、前記触媒制御手段１５０に基づく構成を除き、前記第一の実施形態のエンジンの制御装置１００と同様であることから、以下、この点について詳細に説明する。
【００５９】
図１７は、本発明の第二の実施形態のエンジンの制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成を示したものであり、エンジン５０Ａの排気管１０には、三元触媒１１が配置され、該三元触媒１１の上流にはA/Fセンサ１２が、前記三元触媒１１の下流には温度センサ１３が各々配置されている。さらに、三元触媒１１には、触媒用ヒータ３５が適宜位置に設置されており、該触媒用ヒータ３５は、エンジンの制御装置（コントロールユニット）１００Ａの出力信号に基づいて、触媒１１の温度が所定値以下の場合に作動され、触媒の活性化を図っている。そして、図１８は、コントロールユニット１００Ａの内部構成図に示すように、触媒用ヒータ駆動回路３３が設けられている。
【００６０】
図１９は、コントロールユニット１００Ａの制御ブロック図を示しており、該コントロールユニット１００Ａの前記触媒制御手段１５０は、触媒１１の温度が所定値以下のときは、触媒用ヒータ３５を駆動させ、その加熱により触媒１１の活性化を図っている。そして、コントロールユニット１００Ａは、前記触媒状態判断手段２００の一態様であるヒータ作動許可部１２１、基本燃料噴射量演算部１０２、空燃比補正項演算部１０３、目標開度演算部１０４Ａ、スロットル開度制御部１０５、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６Ａ、目標排気弁開時期演算部１０７、目標排気弁閉時期演算部１０８、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０、目標点火時期演算部１１１Ａ、前記触媒活性化手段２０１の一態様である触媒用ヒータ制御部１２２とからなる。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
【００６１】
図２０は、前記コントロールユニット１００Ａ内の触媒制御手段１５０の制御ブロック図である。
該触媒制御手段１５０は、ヒータ作動許可部１２１と、触媒用ヒータ３５を駆動制御する触媒温度上昇手段１２２とを概念的に含むものであって、触媒温度検出手段１０１Ａ、触媒活性化判定手段１０１Ｂとからなり、温度センサ１３の出力信号に基づいて、触媒温度検出手段１０１Ａにて三元触媒１１の温度を検出し、この温度から触媒活性化判定手段１０１Ｂにて三元触媒１１の活性化を判定し、この判定結果からヒータ作動を実行する信号を触媒用ヒータ制御部１２２に出力する。
【００６２】
図２１は、ヒータ作動許可部１２１によるヒータ作動許可の説明図であり、ヒータ作動許可部１２１は、触媒１１の下流温度TmpCatに基づいて圧縮自己着火の許可判定を行っている。具体的には、以下、式（１０）の条件が成立した場合には、触媒用ヒータ作動フラグfpheatを１としてヒータ作動を行う。一方、それ以外のときにはヒータ作動を停止し、触媒用ヒータ作動フラグfpheatを０とする。
【００６３】
【数５】
TmpCat≧TmpCatAuto      （１０）
【００６４】
ここで、式（１０）は触媒活性状態を示しており、触媒温度TmpCatがTmpCatAuto未満のときには触媒非活性状態となる。
なお、基本燃料噴射量演算部１０２、空燃比補正項演算部１０３は、前記第一の実施形態と同様である。
【００６５】
図２２は、目標開度演算部１０４Ａによる目標とする電制スロットル弁３の開度算出の説明図であり、目標開度演算部１０４Ａは、エアフロセンサ２、クランク角センサ１５、アクセルペダル３２の各信号に基づいて、任意の運転条件において、目標ブーストを実現するスロットル開度を演算している。具体的には、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して目標ブーストTgBoostを設定し、該目標ブーストTgBoostとエンジン回転数Neからマップを参照して目標開度TgTvoが決定され、スロットル開度制御部１０５、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６Ａに出力される。
なお、スロットル開度制御部１０５は、前記第一の実施形態と同様である。
【００６６】
図２３は、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６Ａによる目標新気量、充填効率等の算出の説明図であり、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６Ａは、アクセルペダル３２と、前記目標ブーストTgBoostとに基づいて、任意の運転条件における目標トルク、目標気筒９内の温度、目標気筒９内の圧力を実現する目標新気量及び目標ＥＧＲ量を演算している。具体的には、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して、目標新気量TgAirが決定され、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０に出力される。
【００６７】
また、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して、圧縮自己着火時の目標ＥＧＲ量TgEgrを設定し、さらに、目標ＥＧＲ量TgEgrとエンジン回転数Neからマップを参照して、吸気管６内圧と気筒９内圧との差圧DeltaPが決定され、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０に出力される。
【００６８】
さらに、目標ＥＧＲ量TgEgrと目標新気量TgAirから目標ガス量TgGasを求め、エンジン回転数Neから求められる最大ガス量MaxGasと目標ガス量TgGasとから充填効率ItaGasが決定され、目標排気弁開時期演算部１０７、目標排気弁閉時期演算部１０８に出力される。
なお、目標排気弁開時期演算部１０７、目標排気弁閉時期演算部１０８、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０は、前記第一の実施形態と同様である。
【００６９】
図２４は、目標点火時期演算部１１１Ａによる目標点火時期の算出の説明図であり、目標点火時期演算部１１１Ａは、エアフロセンサ２、クランク角センサ１５、アクセルペダル３２の各信号に基づいて、圧縮自己着火燃焼時でも失火した場合の目標点火時期を演算している。具体的には、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して目標とする点火時期Advを設定し、点火プラグ８に出力される。なお、目標点火時期は圧縮自己着火時期よりもリタード側に選択される。
【００７０】
図２５は、前記触媒用ヒータ制御部１２２によるヒータ作動の説明図であり、触媒用ヒータ制御部１２２は、触媒用ヒータ作動フラグfpheatの値によって切り換え、触媒用ヒータ作動フラグfpheatが１の場合には触媒用ヒータ３５を作動させ、それ以外のときには触媒用ヒータ３５の作動を停止させる。
【００７１】
図２６乃至図３１は、第三の実施形態のエンジンの制御装置を示しており、前記触媒制御手段１５０に基づく構成を除き、前記第一及び前記第二の実施形態のエンジンの制御装置１００、１００Ａと同様であることから、以下、この点について詳細に説明する。
【００７２】
図２６は、本発明の第三の実施形態のエンジンの制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成を示したものであり、エンジン５０Ｂの気筒９には、燃料噴射弁３４が配置されている。該燃料噴射弁３４は、エンジンの制御装置（コントロールユニット）１００Ｂの出力信号に基づいて、触媒１１の温度が所定値以下の場合に気筒９内で噴射し、触媒の活性化を図っている。
【００７３】
図２７は、コントロールユニット１００Ｂの制御ブロック図を示しており、該コントロールユニット１００Ｂの前記触媒制御手段１５０は、触媒１１の温度が所定値以下のときは、エンジンの爆発・排気行程で余剰燃料を噴射させ、気筒９、排気管１０、触媒１１内で酸化反応させ、その反応熱により触媒１１の活性化を図っている。そして、コントロールユニット１００Ｂは、前記触媒状態判断手段２００の一態様である第２噴射許可部１３１、基本燃料噴射量演算部１０２、空燃比補正項演算部１０３、目標開度演算部１０４Ａ、スロットル開度制御部１０５、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６Ａ、目標排気弁開時期演算部１０７、目標排気弁閉時期演算部１０８、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０、目標点火時期演算部１１１Ａ、前記触媒活性化手段２０１の一態様である第２噴射時期・噴射量演算部１３２とからなる。以下、各制御ブロックの詳細説明を行う。
【００７４】
図２８は、前記コントロールユニット１００Ｂ内の触媒制御手段１５０の制御ブロック図である。
該触媒制御手段１５０は、第２噴射許可部１３１と、爆発行程・排気行程噴射手段１３２とを概念的に含むものであって、第２噴射許可部１３１は、触媒温度検出手段１０１Ａ、触媒活性化判定手段１０１Ｂとからなり、温度センサ１３の出力信号に基づいて、触媒温度検出手段１０１Ａにて三元触媒１１の温度を検出し、この温度から触媒活性化判定手段１０１Ｂにて三元触媒１１の活性化を判定し、この判定結果から爆発行程・排気行程で余剰燃料を噴射時期・量を演算させる信号を第２噴射時期・噴射量演算部１３２に出力する。
【００７５】
図２９及び図３０は、第２噴射許可部１３１による第２燃料の噴射許可の説明図であり、図２９は、爆発・排気行程における噴射タイミングと排気温度との関係を示している。本図に示すように、爆発（膨張）行程と排気行程に余剰燃料を噴射する場合（実線で示す。）には、噴射しない場合（破線で示す。）に比して、前記爆発行程にて排気温度のピークが存在し、前記排気行程に至るまで排気温度が上昇していることが分かる。それは、前記行程で噴射された燃料は、燃焼室１６、排気管１０若しくは触媒１１内で酸化され、その反応熱によって排気温度が上昇するからである。そして、余剰燃料の噴射を許可する第２噴射許可部１３１は、図３０に示すように、触媒１１の下流温度TmpCatに基づいて圧縮自己着火の許可判定を行っている。具体的には、以下、式（１１）の条件が成立した場合には、第２噴射許可フラグfpti2を０として膨張・排気行程における第２噴射を行わない。一方、それ以外のときには第２噴射許可フラグfpti2を１とし、第２噴射を行う。
【００７６】
【数６】
TmpCat≧TmpCatAuto      （１１）
【００７７】
ここで、式（１１）は触媒活性状態を示しており、触媒温度TmpCatがTmpCatAuto未満のときには触媒非活性状態となる。
なお、基本燃料噴射量演算部１０２、空燃比補正項演算部１０３、スロットル開度制御部１０５、目標排気弁開時期演算部１０７、目標排気弁閉時期演算部１０８、目標吸気弁開時期演算部１０９、目標吸気弁閉時期演算部１１０は、前記第一の実施形態と同様であり、目標開度演算部１０４Ａ、目標新気量・ＥＧＲ量演算部１０６Ａ、目標点火時期演算部１１１Ａは、前記第二の実施形態と同様である。
【００７８】
図３１は、第２噴射時期・噴射量演算部１３２による第２の燃料噴射量・噴射時期の算出の説明図であり、第２噴射時期・噴射量演算部１３２は、クランク角センサ１５、アクセルペダル３２の各信号に基づいて、エンジンの膨張・排気行程における第２の燃料噴射量・噴射時期を演算している。具体的には、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して第２噴射量が設定され、第２噴射許可フラグfpti2の値によって切り換え、第２噴射量TI2を決定し、また、アクセル開度Apoとエンジン回転数Neからマップを参照して第２噴射時期IT2を決定し、各々が燃料噴射弁３４に出力されて第２噴射がなされる。なお、マップの値はエンジンの性能から経験的に決めるなどの手法が用いられる。
【００７９】
以上のように、本発明の実施形態は、上記の構成としたことによって次の機能を奏するものである。
すなわち、本実施形態のエンジンの制御装置は、三元触媒１１の下流の温度センサ１３等の出力信号に基づいて、三元触媒１１の活性化を促進する触媒制御手段１５０を備えており、第一の実施形態のエンジンの制御装置１００の前記触媒制御手段１５０は、触媒１１の温度が所定値以下のときは、圧縮自己着火による燃焼を禁止し、火花点火による燃焼に切り換えて燃焼を行う圧縮自己着火燃焼許可部１０１と、圧縮自己着火禁止手段１１１を有しており、前記圧縮自己着火燃焼許可部１０１は、三元触媒１１の温度を検出する触媒温度検出手段１０１Ａと、該温度から三元触媒１１の活性化を判定する触媒活性化判定手段１０１Ｂとからなり、温度センサ１３、クランク角センサ１５及びアクセルペダル３２の各出力信号に基づいて、圧縮自己着火燃焼よりも排気温度が高い火花点火による燃焼に切り換えてその排気熱により三元触媒１１の活性化を図っているので、三元触媒１１の活性化を常時行って、エンジンの始動時から触媒活性化までの時間を短縮することができるとともに、三元触媒１１の非活性化時には圧縮自己着火をさせないので、燃焼温度が低い圧縮自己着火エンジンによる燃焼方式においても排気の悪化を防止することができ、エンジンの信頼性の向上を図ることができる。
【００８０】
また、第二の実施形態のエンジンの制御装置１００Ａの前記触媒制御手段１５０は、触媒１１の温度が所定値以下のときは、触媒用ヒータ３５を駆動させるヒータ作動許可部１２１と、触媒温度上昇手段１２２とを有しており、前記ヒータ作動許可部１２１は、三元触媒１１の温度を検出する触媒温度検出手段１０１Ａと、該温度から三元触媒１１の活性化を判定する触媒活性化判定手段１０１Ｂとからなり、温度センサ１３の出力信号に基づいて、触媒用ヒータ３５の駆動に切り換えてその加熱により触媒１１の活性化を図っているので、エンジンの始動時から触媒活性化までの時間を短縮することができるとともに、圧縮自己着火エンジンによる燃焼方式においても排気の悪化を防止することができる。
【００８１】
さらに、第三の実施形態のエンジンの制御装置１００Ｂの前記触媒制御手段１５０は、触媒１１の温度が所定値以下のときは、エンジンの爆発・排気行程で余剰燃料を噴射させる第２噴射許可部１３１と、爆発排気行程噴射手段１３２を有しており、該第２噴射許可部１３１は、三元触媒１１の温度を検出する触媒温度検出手段１０１Ａと、該温度から三元触媒１１の活性化を判定する触媒活性化判定手段１０１Ｂとからなり、温度センサ１３の出力信号に基づいて、気筒９、排気管１０、触媒１１内で酸化反応させ、その反応熱により触媒１１の活性化を図っているので、この場合にも、エンジンの始動時から触媒活性化までの時間を短縮することができるとともに、圧縮自己着火エンジンによる燃焼方式においても排気の悪化を防止することができる。
以上、本発明の三つの実施形態について詳説したが、本発明は前記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。
【００８２】
例えば、前記触媒温度検出手段１０１Ａは、三元触媒１１の下流に配置された温度センサ１３から触媒１１の温度を検出しているが、エアフロセンサ２、クランク角センサ１５等の種々の運転パラメータから三元触媒１１の温度を推定するものであっても良く、この場合にも同様の効果を得ることができる。
【００８３】
また、前記各実施形態のエンジンの制御装置は、三元触媒１１の上流に配置されたA/Fセンサ１２、下流に配置された温度センサ１３の各出力信号に基づいて触媒１１の活性化を促進させているが、図３２に示すように、三元触媒１１の上流及び下流に配置された温度センサ１３Ａ、１３Ｂの各出力信号に基づいて触媒１１の活性化を促進させることもでき、この場合には、触媒１１の温度をより精度良くを検出することができる。
【００８４】
さらに、図３３に示すように、三元触媒若しくはNOx触媒３６を前記三元触媒１１の下流に備える、すなわち、複数の三元触媒を備える構成、又は三元触媒とNOx触媒を組み合わせた構成でも良く、さらに、三元触媒とHC吸着触媒を組み合わせた構成でも良く、この場合にも同様の効果を得ることができる。
【００８５】
さらにまた、前記実施形態では、吸排気弁２７、２８はリフト時期制御型電磁駆動弁であるが、位相制御型駆動弁に適用させても良く、また、電制スロットル弁３を用いないエンジン制御システムであっても良く、例えば、吸気弁２７、排気弁２８のみの制御でも実施可能である。
【００８６】
【発明の効果】
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、圧縮自己着火エンジンにおいて触媒が活性状態であるか否かを判定し、非活性状態にある場合には速やかに触媒を活性化させるので、エンジンの始動時から触媒活性化までの時間を短縮して排気悪化の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態のエンジンの制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成図。
【図２】図１のエンジンの制御装置の内部構成図。
【図３】図１のエンジンの制御装置における触媒制御手段の制御ブロック図。
【図４】図１のエンジンの制御装置の制御ブロック図。
【図５】図４の触媒制御手段の制御ブロック図。
【図６】図４の圧縮自己着火燃焼許可部の説明図。
【図７】図４の基本燃料噴射量演算部の説明図。
【図８】図４の空燃比補正項演算部の説明図。
【図９】図４の目標開度演算部の説明図。
【図１０】図４のスロットル開度制御部の説明図。
【図１１】図４の目標新気量・ＥＧＲ量演算部の説明図。
【図１２】図４の目標排気弁開時期演算部の説明図。
【図１３】図４の目標排気弁閉時期演算部の説明図。
【図１４】図４の目標吸気弁開時期演算部の説明図。
【図１５】図４の目標吸気弁閉時期演算部の説明図。
【図１６】図４の目標点火時期演算部の説明図。
【図１７】本発明の第二の実施形態のエンジンの制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成図。
【図１８】図１７のエンジンの制御装置の内部構成図。
【図１９】図１７のエンジンの制御装置の制御ブロック図。
【図２０】図１９の触媒制御手段の制御ブロック図。
【図２１】図１９のヒータ作動許可部の説明図。
【図２２】図１９の目標開度演算部の説明図。
【図２３】図１９の目標新気量・ＥＧＲ量演算部の説明図。
【図２４】図１９の目標点火時期演算部の説明図。
【図２５】図１９の触媒用ヒータ制御部の説明図。
【図２６】本発明の第三の実施形態のエンジンの制御装置を備えたエンジン制御システムの全体構成図。
【図２７】図２６のエンジンの制御装置の制御ブロック図。
【図２８】図２６の触媒制御手段の制御ブロック図。
【図２９】爆発・排気行程における噴射タイミングと排気温度との関係図。
【図３０】図２７の第２噴射許可部の説明図。
【図３１】図２７の第２噴射時期・噴射量演算部の説明図。
【図３２】他の実施例におけるエンジン構成図。
【図３３】他の実施例におけるエンジン構成図。
【図３４】空燃比に対する三元触媒の特性図。
【図３５】温度に対する三元触媒の特性図。
【図３６】時間に対する三元触媒の活性化温度の変化及び該三元触媒を通過するHC量を示した図。
【符号の説明】
１０  排気管
１１  触媒（三元触媒）
１３、１３Ａ、１３Ｂ  温度センサ
１６  燃焼室
３２  アクセルペダル
３５  触媒用ヒータ
３６  NOx触媒
５０、５０Ａ、５０Ｂ  エンジン
１００、１００Ａ、１００Ｂ  エンジンの制御装置（コントロールユニット）
１０１  圧縮自己着火燃焼許可部（触媒状態判断手段）
１０１Ａ  触媒温度検出手段
１０１Ｂ  触媒活性化判定手段
１１１  圧縮自己着火禁止手段
１２１  ヒータ作動許可部
１２２  触媒温度上昇手段
１３１  第２噴射許可部
１３２  爆発若しくは排気行程噴射手段
１５０  触媒制御手段
【図１】
0003880296.tif 000002
【図２】
0003880296.tif 000003
【図３】
0003880296.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003880296.tif 000006
【図６】
0003880296.tif 000007
【図７】
0003880296.tif 000008
【図８】
0003880296.tif 000009
【図９】
0003880296.tif 000010
【図１０】
0003880296.tif 000011
【図１１】
0003880296.tif 000012
【図１２】
0003880296.tif 000013
【図１３】
0003880296.tif 000014
【図１４】
0003880296.tif 000015
【図１５】
0003880296.tif 000016
【図１６】
0003880296.tif 000017
【図１７】
0003880296.tif 000018
【図１８】
0003880296.tif 000019
【図１９】
0003880296.tif 000020
【図２０】
0003880296.tif 000021
【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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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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