(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
気筒内の温度を推定する気筒内温度推定手段と、
微小噴射量の学習を行なうときに前記気筒内温度推定手段による推定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
大気圧を測定する大気圧測定手段と、
微小噴射量の学習を行なうときに前記大気圧測定手段による測定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
排気通路と吸気通路とを接続し、排気の一部を吸気通路へ供給するＥＧＲ装置を備え、
前記気筒内温度上昇手段は、前記ＥＧＲ装置によりＥＧＲガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の途中でＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、該ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路と、を備えて構成され、
前記気筒内温度上昇手段は、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記ＥＧＲ装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、過給圧を所望の圧力とすべくタービンに吹き付けられる排気の流速をノズルベーンの開度を変更することにより可変とする可変容量型ターボチャージャを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記ノズルベーンの開度を小さくすることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記ＥＧＲ装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、該排気通路の通路面積を変更する排気スロットルを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記排気スロットルの開度を小さくすることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
吸気を冷却するインタークーラと、該インタークーラを迂回するバイパス通路と、を備え、
前記気筒内温度上昇手段は、吸気をインタークーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
吸気を加熱するヒータを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、前記ヒータにより吸気を加熱することで気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
前記気筒内温度上昇手段により前記気筒内の温度が所定値よりも高くされた後に微小噴射量の学習を行うことを特徴とする請求項１から８の何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記気筒内の温度または大気圧の少なくとも一方に応じて、前記微小噴射量の学習時における噴射回数を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記気筒内温度上昇手段は、
吸気通路と排気通路とを連通する連通路と、
前記連通路の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
を含んで構成され、前記貯留タンクに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記気筒内温度上昇手段は、
吸気通路と排気通路とを連通する複数の連通路と、
前記連通路の夫々の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
を含んで構成され、前記貯留タンクの少なくとも１つに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
前記複数の連通路に夫々備わる貯留タンクは、ガスの保温能力が夫々異なることを特徴とする請求項１２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、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンのアイドル運転中に燃料の分割噴射を行なうことにより、パイロット噴射等に相当する微小噴射量を学習制御する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、アイドル運転中は燃焼変動等により運転状態が安定しない場合がある。また、圧縮比が比較的低いディーゼルエンジンでは、圧縮行程終期の気筒内の温度が低いために、冷却水温度が上昇し難いので、燃焼状態が悪化することがある。特に、高地を走行しているときには大気圧が低いために酸素量が少なくなり、燃焼状態が悪化する。これらのことから、微小噴射量に相当するトルクが発生しないと、微小噴射量の学習制御が適性に行なわれない虞がある。つまり、誤学習の虞がある。
【特許文献１】特開２００３−０２７９９５号公報
【特許文献２】特開２００６−２３３９２１号公報
【特許文献３】特開２００６−１５２８９１号公報
【特許文献４】特開平０８−２３２７８４号公報
【特許文献５】特開平０４−１９３５０号公報
【特許文献６】特開平０４−６３９５９号公報
【特許文献７】特開平０６−４２４１０号公報
【特許文献８】特開２００４−３４００４５号公報
【特許文献９】特開２００５−６９１４３号公報
【特許文献１０】特開２００４−３２４４５７号公報
【特許文献１１】特開平０８−２５４１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の制御装置において、微小噴射量の学習制御をより好適に行うことができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
気筒内の温度を推定する気筒内温度推定手段と、
微小噴射量の学習を行なうときに前記気筒内温度推定手段による推定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
つまり、気筒内の温度を上昇させることにより、燃料に着火し易くなるため、燃焼状態を安定させることができる。ここで所定値とは、微小噴射量の学習制御を行うと誤学習の虞のある気筒内の温度とすることができる。
【０００７】
内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量とは、一回の燃焼における
燃料量がアイドル時のものよりも少ないこと意味しており、複数回の燃料噴射を行なうときには、その総量がアイドル運転時よりも少なくなければならない。このように、燃料噴射量をアイドル時よりも少なくすることにより、過剰なトルクが発生することを抑制できるため、内燃機関の減速を妨げることを抑制できる。
【０００８】
ここで、内燃機関の減速時には、燃料カットが行なわれる。そのため、内燃機関の運転状態が安定しているので、微小噴射時における発生トルクをより正確に検出することができる。そして、燃料噴射量とトルクの発生量とには相関関係があるため、トルクの発生量に基づいて燃料噴射量を推定することができる。このようにして推定される燃料噴射量と、そのときの目標燃料噴射量との差を学習する。
【０００９】
なお、気筒内温度推定手段は、気筒内の温度を直接測定してもよく、また冷却水温度又は吸気温度等に基づいて気筒内の温度を推定してもよい。
【００１０】
また、上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、
内燃機関の減速時において該内燃機関のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少ない量の燃料を噴射させ、このときの燃料噴射量と該内燃機関の発生トルクとの関係から微小噴射量の学習制御を行う内燃機関の制御装置において、
大気圧を測定する大気圧測定手段と、
微小噴射量の学習を行なうときに前記大気圧測定手段による測定値が所定値以下の場合には気筒内の温度を上昇させる気筒内温度上昇手段と、
を備えることを特徴としてもよい。
【００１１】
つまり、大気圧が低いと燃料に着火し難くなり燃焼状態が悪化する虞があるが、そのときに気筒内の温度を上昇させることにより燃焼状態を安定させることができる。ここで所定値とは、微小噴射量の学習制御を行うと誤学習の虞のある大気圧とすることができる。
【００１２】
本発明においては、排気通路と吸気通路とを接続し、排気の一部を吸気通路へ供給するＥＧＲ装置を備え、
前記気筒内温度上昇手段は、前記ＥＧＲ装置によりＥＧＲガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることができる。
【００１３】
内燃機関の減速中であっても、ＥＧＲガスは気筒壁面から熱を受けるため、新気よりも温度が高くなっている。このＥＧＲガスを気筒内に供給することで、新気のみを供給するときよりも、吸気の温度を上昇させることができるため、気筒内の温度を上昇させることができる。
【００１４】
本発明においては、前記ＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、該ＥＧＲ通路の途中でＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、該ＥＧＲクーラを迂回するバイパス通路と、を備えて構成され、
前記気筒内温度上昇手段は、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることができる。
【００１５】
ここで、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラを通過すると、該ＥＧＲガスの温度が低下してしまう。これに対しＥＧＲガスがＥＧＲクーラを通過しないようにすれば、より温度の高いＥＧＲガスを気筒内へ供給することができるため、気筒内の温度をより高くすることができる。
【００１６】
本発明においては、前記ＥＧＲ装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、過給圧を所望の圧力とすべくタービンに吹き付けられる排気の流速をノズルベーンの開度を変
更することにより可変とする可変容量型ターボチャージャを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記ノズルベーンの開度を小さくすることができる。
【００１７】
また、本発明においては、前記ＥＧＲ装置が接続される箇所よりも下流側の排気通路に、該排気通路の通路面積を変更する排気スロットルを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させないときよりも前記排気スロットルの開度を小さくすることができる。
【００１８】
ノズルベーンの開度を小さくすることにより、該ノズルベーンよりも上流側の排気の圧力が上昇する。また、排気スロットルの開度を小さくすることにより、該排気スロットルよりも上流側の排気の圧力が上昇する。排気通路の圧力が上昇すると、該排気通路と吸気通路との差圧が大きくなるので、より多くのＥＧＲガスを供給することが可能となる。そのため、気筒内の温度をより速やかに上昇させることができる。
【００１９】
本発明においては、吸気を冷却するインタークーラと、該インタークーラを迂回するバイパス通路と、を備え、
前記気筒内温度上昇手段は、吸気をインタークーラへ流さずにバイパス通路へ流すことにより気筒内の温度を上昇させることができる。
【００２０】
つまり、吸気がインタークーラを通過すると、該吸気の温度が低下してしまう。これに対し吸気がインタークーラを通過しないようにすれば、より温度の高い吸気を気筒内へ導入することができるため、該気筒内の温度をより速やかに上昇させることができる。
【００２１】
本発明においては、吸気を加熱するヒータを備え、
前記気筒内温度上昇手段は、前記ヒータにより吸気を加熱することで気筒内の温度を上昇させることができる。
【００２２】
このようなヒータを用いることにより、吸気の温度を確実に上昇させることができるため、燃焼状態をより確実に安定させることができる。
【００２３】
本発明においては、前記気筒内温度上昇手段により前記気筒内の温度が所定値よりも高くされた後に微小噴射量の学習を行うことができる。
【００２４】
上述のようにＥＧＲガスを循環させたとしても、気筒内の温度はすぐには上昇しない。たとえばＥＧＲガスが気筒内へ到達するまでには、ある程度の時間を要する。この時間が経過する前は、まだ気筒内の温度は上昇していない。また、気筒内の温度が所定値に達するまでには、さらに多くの時間を要する場合もある。そこで、気筒内の温度が所定値よりも高くなってから微小噴射量の学習を開始することにより、学習精度を高めることができる。
【００２５】
本発明においては、前記気筒内の温度または大気圧の少なくとも一方に応じて、前記微小噴射量の学習時における噴射回数を変更することができる。
【００２６】
気筒内の温度が低い場合または大気圧が低い場合には燃焼状態が不安定となるが、このような場合であってもパイロット噴射を行なう等の複数回の燃料噴射を行なえば、燃焼状態を安定させることができる。これにより、学習精度を高めることができる。なお、パイロット噴射を行なう場合には、気筒内の温度が低くなるほど、または大気圧が低くなるほど噴射回数を増やしても良い。そして、一回の燃焼当たりの燃料噴射量の総量をアイドル時よりも少なくする。
【００２７】
本発明において前記気筒内温度上昇手段は、
吸気通路と排気通路とを連通する連通路と、
前記連通路の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
を含んで構成され、前記貯留タンクに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることができる。
【００２８】
つまり、内燃機関の減速中であっても、排気は気筒壁面から熱を受けた後のガスであるため、新気よりも温度が高くなっている。このガスを気筒内に供給することで、新気のみを供給するときよりも、吸気の温度を上昇させることができるため、気筒内の温度を上昇させることができる。そして、貯留タンクへガスを貯留しておくことにより、所望のタイミングで気筒内へ排気を供給することができるため、所望のタイミングで気筒内の温度を上昇させることができる。すなわち、微小噴射量の学習時に貯留タンクから吸気通路へガスを供給することにより、学習時の燃焼状態を安定させることができるため、学習精度を高めることができる。
【００２９】
本発明において前記気筒内温度上昇手段は、
吸気通路と排気通路とを連通する複数の連通路と、
前記連通路の夫々の途中に設けられ該連通路を流通するガスを一時貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記吸気通路へ供給されるガス量を調節するガス流量調節手段と、
を含んで構成され、前記貯留タンクの少なくとも１つに貯留されているガスを吸気通路へ供給することにより気筒内の温度を上昇させることができる。
【００３０】
このように貯留タンクを複数備えることにより、条件の異なる排気を貯留しておくことが可能となる。これにより、微小噴射量の学習時に、より条件の良いガスを吸気通路へ供給することが可能となるので、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。
【００３１】
本発明においては、前記複数の連通路に夫々備わる貯留タンクは、ガスの保温能力が夫々異なっていても良い。
【００３２】
排気の温度に応じて、異なる貯留タンクに排気を貯留することにより、排気の温度に応じた保温を行うことができるため、気筒内の温度を効率的に上昇させることができる。例えば、排気の温度が低いときほど、排気の温度低下を抑制するために、ガスの保温能力が高い貯留タンクへ排気を貯留する。また、排気の温度が低すぎる場合には、貯留タンク内のガスをヒータ等の加熱手段により加熱しても良い。
【００３３】
また、保温能力が高い貯留タンクに貯留されたガスは、温度が低下し難いため、より少ない量のガスで気筒内の温度を上昇させることができる。そのため、貯留タンクの容量を小さくすることが可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、内燃機関の制御装置において、微小噴射量の学習制御をより好適に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３６】
図１は、本実施例に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。
【００３７】
内燃機関１には、吸気通路３および排気通路４が接続されている。この吸気通路３の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ５のコンプレッサハウジング５ａが設けられている。なお、本実施例では、過給圧を所望の圧力とすべくタービンに吹き付けられる排気の流速をノズルベーンの開度を変更することにより可変とする可変容量型ターボチャージャを採用することができる。図２は、可変容量型ターボチャージャの構成を示す断面図である。図２（Ａ）はノズルベーン５１が開いている場合を示し、図２（Ｂ）はノズルベーン５１が閉じている場合を示している。
【００３８】
可変容量型ターボチャージャは、図に示すように、タービンハウジング５ｂ内に設けられたタービンインペラ５ｃの周囲に複数のノズルベーン５１を備えて構成されている。このノズルベーン５１は、アクチュエータ５２により開閉される。このノズルベーン５１を閉じ側へ回動させると、隣接するノズルベーン５１間の間隙が狭くなり、ノズルベーン５１間の流路が閉じられることになる。一方、ノズルベーン５１を開き側へ回動すると、隣接するノズルベーン５１間の間隙が広くなり、ノズルベーン５１間の流路が開かれることになる。
【００３９】
このように構成された可変容量型ターボチャージャでは、アクチュエータ５２によってノズルベーン５１の回動方向と回動量とを調節することにより、ノズルベーン５１間の流路の向き、及びノズルベーン５１間の間隙を変更することが可能となる。即ち、ノズルベーン５１の回動方向と回動量とを制御することにより、タービンインペラ５ｃに吹き付けられる排気の方向、流速、量が調節されることになる。
【００４０】
コンプレッサハウジング５ａよりも下流の吸気通路３には、吸気と大気とで熱交換を行うインタークーラ６が設けられている。また、インタークーラ６よりも上流側で且つコンプレッサハウジング５ａよりも下流の吸気通路３と、インタークーラ６よりも下流側の吸気通路３とを接続するインタークーラバイパス通路６１が設けられている。インタークーラバイパス通路６１の上流側が吸気通路３へ接続している箇所には、吸気通路３またはバイパス通路の何れか一方を遮断することにより、他方へ吸気を流通させる吸気切替弁６２が設けられている。
【００４１】
また、インタークーラバイパス通路６１の下流側が吸気通路３へ接続している箇所よりもさらに下流の吸気通路３には、上流側から順にヒータ７と、吸気スロットル８とが設けられている。ヒータ７は例えば電力の供給により温度が上昇し、吸気の温度を上昇させる。吸気スロットル８は、吸気通路３の通路断面積を調節することにより、該吸気通路３内を流通する吸気の量を調節する。
【００４２】
また、コンプレッサハウジング５ａよりも上流の吸気通路３には、該吸気通路３内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ９が設けられている。このエアフローメータ９により、内燃機関１の吸入空気量が測定される。
【００４３】
一方、排気通路４の途中には、前記ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂが設けられている。また、タービンハウジング５ｂよりも下流の排気通路４には、排気浄化触媒１０が設けられている。この排気浄化触媒１０よりも下流には、排気スロットル１１が設けられている。この排気スロットル１１は、排気通路４の通路断面積を調節することにより、該排気通路４内を流通する排気の流量を調節する。
【００４４】
さらに、内燃機関１には、排気通路４内を流通する排気の一部を吸気通路３へ再循環させるＥＧＲ装置４０が備えられている。このＥＧＲ装置４０は、ＥＧＲ通路４１、ＥＧＲ弁４２、ＥＧＲクーラ４３、ＥＧＲバイパス通路４４、ＥＧＲ切替弁４５を備えて構成されている。
【００４５】
ＥＧＲ通路４１は、タービンハウジング５ｂよりも上流側の排気通路４と、コンプレッサハウジング５ａよりも下流側の吸気通路３と、を接続している。このＥＧＲ通路４１を通って、排気（ＥＧＲガス）が再循環される。
【００４６】
また、ＥＧＲ弁４２は、ＥＧＲ通路４１の通路断面積を調節することにより、該ＥＧＲ通路４１を流れるＥＧＲガスの量を調節する。
【００４７】
ＥＧＲバイパス通路４４は、ＥＧＲクーラ４３よりも上流側のＥＧＲ通路４１と、ＥＧＲクーラ４３よりも下流側で且つＥＧＲ弁４２よりも上流側のＥＧＲ通路４１と、を接続している。ＥＧＲ切替弁４５は、ＥＧＲバイパス通路４４の上流側がＥＧＲ通路４１へ接続している箇所に設けられている。このＥＧＲ切替弁４５は、ＥＧＲ通路４１またはＥＧＲバイパス通路４４の何れか一方を遮断することにより、他方へＥＧＲガスを流通させる。
【００４８】
また、内燃機関１の各気筒２には、該気筒２内に燃料を噴射する燃料噴射弁１２が取り付けられている。
【００４９】
そして、内燃機関１には、該内燃機関１の冷却水温度を測定する水温センサ１３が取り付けられている。この水温センサ１３により得られる冷却水温度と、気筒２内の温度とには相関関係があるため、水温センサ１３により得られる冷却水温度に基づいて気筒２内の温度を推定することができる。また、水温センサ１３により得られる温度を、気筒２内の温度としてもよい。すなわち、本実施例では水温センサ１３が、本発明における気筒内温度推定手段に相当する。また、吸気スロットル８よりも下流側の吸気通路３には、該吸気通路３内の圧力を測定する過給圧センサ１４と、該吸気通路３内の温度を測定する吸気温度センサ１５が取り付けられている。なお吸気温度センサ１５により得られる吸気温度と、気筒２内の温度とには相関関係があるため、吸気温度センサ１５により得られる吸気温度に基づいて気筒２内の温度を推定することができる。また、吸気温度センサ１５により得られる温度を、気筒２内の温度としてもよい。つまり、本実施例では吸気温度センサ１５も、本発明における気筒内温度推定手段に相当する。
【００５０】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００５１】
また、ＥＣＵ２０には、上記センサの他、大気圧を測定する大気圧センサ１６、運転者がアクセルペダル１７を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検出可能なアクセル開度センサ１８、および機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１９が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。なお、本実施例では大気圧センサ１６が、本発明における大気圧測定手段に相当する。
【００５２】
一方、ＥＣＵ２０には、ヒータ７、吸気スロットル８、排気スロットル１１、ＥＧＲ弁４２、ＥＧＲ切替弁４５、アクチュエータ５２、吸気切替弁６２が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ２０によりこれらの機器が制御される。
【００５３】
ここで本実施例では、内燃機関１が搭載されている車両の減速時（内燃機関１の減速時としても良い）において、燃料噴射弁１２から微小噴射を行ない、微小噴射量の学習を行なう。ここでいう車両の減速とは、アクセルペダル１７の踏み込み量が小さくなったときにおける減速を示す。この車両の減速時には、通常、燃料噴射弁１２からの燃料噴射が停止される燃料カットが行なわれる。また、このときに微小噴射される燃料量（以下、微小噴射量という。）は、燃料噴射弁１２から噴射可能な最少の噴射量以上であり、且つアイドル運転に必要な噴射量よりも少ない量である。
【００５４】
そして、微小噴射時における内燃機関１の発生トルクを、機関回転数の変動に基づいて算出する。このようにして算出された発生トルクを実際の発生トルクとする。また、実際の微小噴射量と、内燃機関１の発生トルクとの関係を予め実験等により求めておく。このように予め求められた発生トルクを目標の発生トルクとする。そして、実際のトルクと、目標のトルクとの差を算出し、この差を無くすために必要となる微小噴射量の補正値を算出し、この補正値をＥＣＵ２０に記憶させる。または、補正値に従って微小噴射量の目標値を変更してＥＣＵ２０に記憶させる。そして、パイロット噴射時等の微小噴射が行なわれるときには、補正後の燃料量が噴射される。このようにして、微小噴射量の学習制御を行う。
【００５５】
そして、この学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒２内の温度が所定値以下の場合には、ＥＧＲ弁４２を開いてＥＧＲガスを供給する。この所定値は、内燃機関１の燃焼状態が不安定となることにより、微小噴射量を誤学習する虞のある値として設定される。なお、気筒２内の温度に代えて、該気筒２内の温度と相関のある値を用いても良い。例えば、冷却水温度や吸気温度に基づいてＥＧＲ弁４２を開閉しても良い。
【００５６】
つまり、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒２内の温度が所定値以下の場合には、ＥＧＲガス中のＣＯ２濃度が高いために失火が発生する虞があるので、通常はＥＧＲ弁４２を閉じている。そのため、新気のみが気筒２内へ供給されるので、該気筒２内の温度が低下する虞がある。一方、車両の減速中には燃料カットが行なわれるため、ＥＧＲガス中のＣＯ２濃度が大気と略等しくなる。そのため、ＥＧＲ弁４２を開いて微小噴射を行なったとしても失火が発生し難い。
【００５７】
そして、ＥＧＲガスは、気筒２内で温度が高くなっているため、再循環させることにより、新気のみを気筒２内へ供給するときと比較して、気筒２内の温度を高くすることができる。このように気筒２内の温度が高くなることにより、燃料の燃焼を促進させることができるため、燃焼状態を安定させることができる。つまり、微小噴射量の学習を行なうときに、燃焼状態が不安定であると誤学習の虞があるが、燃焼状態を安定させることにより、学習の精度を高めることができる。
【００５８】
なお、このときのＥＧＲ弁４２の開度は、大気圧が所定値よりも高い場合、若しくは気筒２内の温度が所定値よりも高い場合のときと同じ値を用いることができる。そのため、ＥＧＲ弁４２を制御するために新たなマップ等を用意する必要がない。
【００５９】
図３は、吸気通路３を流れる吸気の温度の推移を示した図である。この図３は、吸気通路３を流れる吸気の温度が該吸気通路３内でどのように変化するのかを示している。実線はＥＧＲガスの温度を示し、破線が吸気の温度を示している。また、一点鎖線はＥＧＲ弁４２を開かなかったとした場合の吸気の温度を示している。Ｙで示される時間において吸気とＥＧＲガスとが合流している。つまり、ＥＧＲ通路４１が接続される箇所における吸気通路３内のガスの温度を示している。また、Ｚで示される時間において吸気が吸気スロ
ットル８よりも下流に達している。つまり、気筒２内に吸入されるガスの温度を示している。
【００６０】
このように、気筒２内に吸入されるガスの温度は、ＥＧＲ弁４２を閉じた状態よりも開いた状態のほうが高くなる。
【００６１】
図４は、本実施例に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００６２】
ステップＳ１０１では、車両が減速中であるか否か判定される。つまり、微小噴射量の学習時に安定した燃焼状態を得られる運転状態であるか否か判定される。ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方否定判定がなされた場合には微小噴射量の学習を行なわないため、本ルーチンを一旦終了させる。
【００６３】
ステップＳ１０２では、大気圧が所定値以下であるか否か判定される。つまり、燃焼状態が不安定となる虞があるか否か判定される。大気圧は、大気圧センサ１６により測定される。ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進む。
【００６４】
ステップＳ１０３では、気筒２内の温度が所定値以下であるか否か判定される。つまり、燃焼状態が不安定となる虞があるか否か判定される。例えば水温センサ１３により得られる温度が所定値以下の場合には、気筒２内の温度が所定値以下であると判定される。ステップＳ１０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０４へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進む。
【００６５】
ステップＳ１０４では、ＥＧＲ弁４２が開弁される。つまり、ＥＧＲガスが気筒２内に導入されることにより、気筒２内の温度が上昇される。
【００６６】
ステップＳ１０５では、気筒２内の温度を上昇させる必要がないため、ＥＧＲ弁４２は閉じられる。
【００６７】
ステップＳ１０６では、微小噴射量の学習が行なわれる。
【００６８】
このようにして、燃焼状態を安定させることができるため、微小噴射量に応じたトルクを得ることができる。そのため、微小噴射量の学習を正確に行なうことが可能となる。なお、図４に示したフローでは、大気圧が所定値以下で且つ気筒２内の温度が所定値以下の２つの条件が揃ったときにＥＧＲ弁４２を開いているが、何れか一方の条件が揃ったときにＥＧＲ弁４２を開いても良い。
【００６９】
また、本実施例のようにＥＧＲクーラ４３と、ＥＧＲバイパス通路４４とを備えているときには、微小噴射量の学習を行なうときにＥＧＲ弁４２を開くのに合わせて、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ４３へ流さずにＥＧＲバイパス通路４４へ流すようにしても良い。つまり、ステップＳ１０４においてＥＧＲ切替弁４５によりＥＧＲバイパス通路４４へＥＧＲガスを流し、ステップＳ１０５においてＥＧＲ切替弁４５によりＥＧＲクーラ４３へＥＧＲガスを流しても良い。
【００７０】
このようにすることで、ＥＧＲガスの温度がＥＧＲクーラ４３で下降するのを抑制できるため、温度が高いままＥＧＲガスを気筒２内へ供給することができる。そのため、燃焼状態をより安定させることができる。また、ＥＧＲガスが流通する通路が複数ある場合には、気筒２内に最も温度の高いＥＧＲガスを供給可能な通路へ優先的にＥＧＲガスを流す
ようにしてもよい。
【００７１】
なお、ＥＧＲ弁４２を開いてからＥＧＲガスが気筒２内へ到達するまでには、ある程度の時間を要するため、ＥＧＲガスが気筒２内へ到達した後に微小噴射量の学習を開始しても良い。例えば機関回転数と、ＥＧＲガスが気筒２内へ到達するまでの時間と、の関係を予め求めておき、ＥＧＲ弁４２が開いてから該時間が経過した後に微小噴射量の学習を開始しても良い。
【００７２】
また、吸気温度が所定値よりも高くなるまでＥＧＲガスを循環させた後に微小噴射量の学習を開始しても良い。ここで、ＥＧＲガスを循環させた回数又は時間に応じて吸気通路３の温度が上昇する。そのため、吸気温度が所定値よりも高くなるまで待った後に微小噴射を行なえば、燃焼状態をより安定させることができる。なお、吸気温度は吸気温度センサ１５により直接測定しても良く、ＥＧＲ弁４２が開いてから規定の時間が経過したときに吸気温度が所定値よりも高くなっているとしても良い。所定値は、燃焼状態を安定させることができる温度とし、例えば４０℃とすることができる。
【００７３】
さらに、本実施例のように可変容量型ターボチャージャを備えているときには、微小噴射量の学習を行なうときにＥＧＲ弁４２を開くのに合わせて、ノズルベーン５１を可及的に閉じても良い。このようにノズルベーン５１を閉じることにより、タービンハウジング５ｂよりも上流側の排気通路４内の圧力が上昇する。そのため、ＥＧＲ通路４１の排気通路４側と吸気通路３側との差圧がより大きくなるので、ＥＧＲガスの流量が多くなる。これにより、吸気温度をより上昇させることができる。
【００７４】
しかし、ノズルベーン５１を閉じることにより、タービンの回転数が高くなるので、過給圧が過剰に高くなる虞がある。これは、機関回転数が高くなるほど起こり易い。これを抑制するために、機関回転数と、過給圧の上昇を抑制するために必要となるノズルベーン５１の開度と、の関係を予め求めてマップ化しておく。そして、微小噴射量の学習時における機関回転数をマップに代入し、そのときにマップから得られるノズルベーン５１の開度を、可及的に閉じるときの開度として設定する。なお、過給圧を測定し、該過給圧が閾値を超えないようにノズルベーン５１の開度をフィードバック制御してもよい。
【００７５】
同様に、排気スロットル１１を可及的に閉じても良い。これにより、排気スロットル１１よりも上流側の排気通路４内の圧力が上昇するため、ＥＧＲガスの供給量を増加させることができる。
【００７６】
また、ＥＧＲガスによらずに吸気の温度を上昇させることにより気筒２内の温度を上昇させても良い。
【００７７】
つまり、本実施例のようにインタークーラ６と、インタークーラバイパス通路６１とを備えているときには、微小噴射量の学習を行なうときにおいて大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒２内の温度が所定値以下の場合に、吸気をインタークーラ６へ流さずにインタークーラバイパス通路６１へ流すようにしても良い。この場合、ステップ１０４において吸気切替弁６２によりインタークーラバイパス通路６１側へ吸気が流され、ステップＳ１０５において吸気切替弁６２によりインタークーラ６側へ吸気が流される。
【００７８】
ここで、吸気はコンプレッサハウジング５ａを通過するときに温度が上昇する。しかし、この吸気がインタークーラ６を通過すると、温度が低下してしまう。これに対しインタークーラバイパス通路６１へ吸気を流すと、温度が高いまま気筒２内へ供給することができる。このように温度が高いまま吸気を気筒２内へ供給することで、燃焼状態をより安定させることができる。
【００７９】
また、ヒータ７により吸気を加熱することで該吸気の温度を上昇させても良い。この場合、ステップＳ１０４においてヒータ７に通電され、ステップＳ１０５においてヒータ７への通電が停止される。ヒータ７による加熱では、吸気の温度を確実に上昇させることができるため、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。
【００８０】
なお、上述の気筒２内の温度を上昇させる手段は、組み合わせて用いることもできる。また、少なくとも１つの手段を備えていれば良い。すなわち、本実施例では、ＥＧＲ弁４２を開いたり、ＥＧＲ切替弁４５によりＥＧＲバイパス通路４４へＥＧＲガスを流したり、ノズルベーン５１を閉じたり、排気スロットル１１を閉じたり、吸気切替弁６２によりインタークーラバイパス通路６１へ吸気を流したり、ヒータ７へ通電したりするＥＣＵ２０が、本発明における気筒内温度上昇手段に相当する。
【実施例２】
【００８１】
本実施例では、微小噴射量の学習時に、気筒２内の温度又は大気圧に応じてパイロット噴射を行なう。このときに、着火し難い状態となるほど、パイロット噴射の回数を増やす。つまり、気筒２内の温度が低くなるほど、又は大気圧が低くなるほど、パイロット噴射の回数を増加させる。なお、気筒２内の温度と吸気温度とには相関があるため、本実施例では、気筒２内の温度に代えて吸気温度を用いてパイロット噴射の回数を変更している。
【００８２】
図５は、大気圧ＰＡと吸気温度ＴＢと噴射回数との関係を示した図である。本実施例では、吸気温度ＴＢがＭ以上か否かにより噴射回数を変更している。また、大気圧ＰＡがＡ以上か、またはＢ以上且つＡ未満か、さらにはＢ未満かにより噴射回数を変更している。図５中のＸは主噴射であり、Ｘ＋１は主噴射の他にパイロット噴射を１回行なうことを示している。同様にＸ＋２は、主噴射の他にパイロット噴射を２回行なうことを示している。なお、Ｘで示す主噴射は１回の噴射に限らず、２回以上の噴射で構成されていても良い。また、Ａ，Ｂ，Ｍ，Ｘの夫々の値は実験等により最適値を求めることができる。
【００８３】
また、失火の発生等により微小噴射量の学習に必要となるトルクが発生しなかった場合には、その後のパイロット噴射の回数を増加させても良い。この場合、主噴射とパイロット噴射とを合わせた燃料量が、内燃機関１のアイドル運転に必要となる燃料量よりも少なくなるようにする。また、各噴射量は、燃料噴射弁１２から噴射可能な最少燃料量以上とする。
【００８４】
このようにすることで、燃料の燃焼を促進させることができるため、燃焼状態を安定させることができる。これにより、微小噴射量の学習精度を高めることができる。また、微小噴射量の学習が可能となる最少の燃料噴射量で学習を行なうため、燃費の悪化を抑制できる。さらに、燃料噴射量が少ないために、減速感を損なうことがないため、ドライバビリティに悪影響を与えることも殆どない。
【実施例３】
【００８５】
本実施例では、微小噴射量の学習時に、予め貯留してあった排気を供給する。
【００８６】
図６は、本実施例に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。実施例１と比較して、ＥＧＲ装置４０を備えていない代わりに、排気貯留装置７０を備えている点で相違する。その他の装置については実施例１と同じため、説明を省略する。
【００８７】
排気貯留装置７０は、連通路７１、貯留タンク７２、排気供給弁７３、排気貯留弁７４を備えて構成されている。
【００８８】
連通路７１は、タービンハウジング５ｂよりも上流側の排気通路４と、コンプレッサハウジング５ａよりも下流側の吸気通路３と、を接続している。この連通路７１を通って、排気が供給される。連通路７１の途中には、排気を一時貯留するための貯留タンク７２が設けられている。
【００８９】
また、排気供給弁７３は、貯留タンク７２よりも吸気通路３側の連通路７１に備えられ、開弁することにより貯留タンク７２から吸気通路３へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。一方、排気貯留弁７４は、貯留タンク７２よりも排気通路４側の連通路７１に備えられ、開弁することにより排気通路４から貯留タンク７２へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。なお、本実施例においては排気貯留弁７４が、本発明におけるガス流量調節手段に相当する。
【００９０】
ここで本実施例では実施例１と同様に、内燃機関１が搭載されている車両の減速時（内燃機関１の減速時としても良い）において、燃料噴射弁１２から微小噴射を行ない、微小噴射量の学習を行なう。
【００９１】
そして、この学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒２内の温度が所定値以下の場合には、排気供給弁７３を開いて排気を吸気通路３へ供給する。この所定値は、内燃機関１の燃焼状態が不安定となることにより、微小噴射量を誤学習する虞のある値として設定される。なお、気筒２内の温度に代えて、該気筒２内の温度と相関のある値を用いても良い。例えば、冷却水温度や吸気温度に基づいて排気供給弁７３を開閉しても良い。
【００９２】
また、貯留タンク７２へは予め排気を貯留しておく。つまり、車両が減速を開始したら、先ず、排気供給弁７３を閉じ、排気貯留弁７４を開くことにより、排気を貯留タンク７２へ導入する。このときには、燃料カットが行なわれているため、貯留タンク７２へ貯留される排気は大気と略等しい。そのため、貯留タンク７２に貯留されている排気を微小噴射時に供給しても失火し難い。
【００９３】
このときに、排気通路４側の圧力を吸気通路３側の圧力よりも相対的に高くして、より多くの排気を貯留タンク７２へ導入しても良い。例えば、排気スロットル１１を閉じて該排気スロットル１１よりも上流の排気の圧力を上昇させたり、ノズルベーン５１を閉じて該ノズルベーン５１よりも上流の排気の圧力を上昇させたりする。また、吸気スロットル８を閉じて該吸気スロットル８よりも下流の吸気の圧力を下降させても良い。
【００９４】
このようにして貯留タンク７２へ導入される排気は、気筒２内で温度が高くなっているため、吸気通路３へ供給することにより、新気のみを気筒２内へ供給するときと比較して、気筒２内の温度を高くすることができる。このように気筒２内の温度が高くなることにより、燃料の燃焼を促進させることができるため、燃焼状態を安定させることができる。つまり、微小噴射量の学習を行なうときに、燃焼状態が不安定であると誤学習の虞があるが、燃焼状態を安定させることにより、学習の精度を高めることができる。
【００９５】
なお、吸気温度が所定値よりも高くなるまで貯留タンク７２から排気を供給した後に微小噴射量の学習を開始しても良い。ここで、排気を循環させた回数又は時間に応じて吸気通路３の温度が上昇する。そのため、吸気温度が所定値よりも高くなるまで待った後に微小噴射を行なえば、燃焼状態をより安定させることができる。なお、吸気温度は吸気温度センサ１５により直接測定しても良く、排気供給弁７３が開いてから規定の時間が経過したときに吸気温度が所定値よりも高くなっているとしても良い。ここでいう所定値は、燃焼状態を安定させることができる温度とし、例えば４０℃とすることができる。
【００９６】
また、吸気の温度が低いほど、または、大気圧が低いほど、貯留タンク７２から供給する排気の量を増加させても良い。貯留タンク７２から供給する排気の量を増加させることにより、気筒２内の温度をより上昇させることができる。つまり、燃焼状態が悪化し易いほど、気筒２内の温度をより上昇させるようにして、燃焼状態の悪化を抑制する。
【００９７】
図７は、本実施例に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。図４と同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【００９８】
ステップＳ２０１では、排気貯留弁７４が開弁され、排気供給弁７３が閉弁される。つまり、排気通路４から貯留タンク７２へ排気が導入される。
【００９９】
ステップＳ２０２では、排気貯留弁７４が開弁され、排気供給弁７３が閉弁されてからの経過時間が所定時間以上となっているか否か判定される。この所定時間は、貯留タンク７２へ十分な排気が貯留されるまでに要する時間である。つまり、本ステップでは、貯留タンク７２へ十分な排気が貯留されているか否か判定している。
【０１００】
ステップＳ２０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０３へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ２０１へ戻る。
【０１０１】
ステップＳ２０３では、貯留タンク７２内へ排気を貯留しておくために排気貯留弁７４及び排気供給弁７３が閉弁される。
【０１０２】
ステップＳ２０４では、微小噴射量の学習タイミングとなっているか否か判定される。すなわち、学習に適した状態となっているか否か判定される。例えば機関回転数が所定の範囲内にあるときに学習タイミングとなっていると判定される。
【０１０３】
ステップＳ２０４で肯定判定がなされた場合にはステップＳ２０５へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ２０３へ戻る。
【０１０４】
ステップＳ２０５では、排気貯留弁７４が閉弁され、排気供給弁７３が開弁される。つまり、貯留タンク７２から吸気通路３へ排気が供給される。
【０１０５】
ステップＳ２０６では、気筒２内の温度を上昇させる必要がないため、排気貯留弁７４及び排気供給弁７３が閉弁される。
【０１０６】
このようにして、微小噴射量の学習タイミングに合わせて吸気通路３へ高温の排気を供給することができるので燃焼状態を安定させることができる。これにより、微小噴射量に応じたトルクを得ることができる。そのため、微小噴射量の学習を正確に行なうことが可能となる。なお、図７に示したフローでは、大気圧が所定値以下で且つ気筒２内の温度が所定値以下の２つの条件が揃ったときに貯留タンク７２から吸気通路３へ排気を供給しているが、何れか一方の条件が揃ったときに排気を供給しても良い。
【０１０７】
なお、貯留タンク７２は、二重構造として保温性を高めても良い。このようにすることで、貯留タンク７２内の排気の温度を高温のまま維持することができるため、吸気通路３へ高温の排気を供給することができる。これにより、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。また、排気の供給量を減少させても気筒２内の温度を高めることができるため、貯留タンク７２を小型化することができる。
【０１０８】
さらに、貯留タンク７２にヒータを備え、該ヒータにより貯留タンク７２内の排気の温
度を上昇させても良い。このようにすることで、排気の温度が低い場合であっても、吸気通路３へ高温の排気を供給することができる。また、貯留タンク７２内の排気の温度を高温のまま維持することができる。そのため、微小噴射量の学習精度をより高めることができる。また、貯留タンク７２を小型化することもできる。
【０１０９】
以上説明したように本実施例によれば、微小噴射量の学習タイミングに合わせて気筒２内の温度を上昇させることができるため、学習精度をより高めることができる。
【実施例４】
【０１１０】
本実施例は、貯留タンクを並列に複数設けている点で実施例３と相違する。
【０１１１】
図８は、本実施例に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。本実施例では、複数の貯留タンクを並列に設けた排気貯留装置８０を備えている。その他の装置については実施例１と同じため、説明を省略する。
【０１１２】
排気貯留装置８０は、連通路８１を備えて構成されている。連通路８１は、タービンハウジング５ｂよりも上流側の排気通路４と、コンプレッサハウジング５ａよりも下流側の吸気通路３と、を接続している。そして、連通路８１は、途中で第１連通路８１１、第２連通路８１２、第３連通路８１３に分岐し、その下流で再度合流している。
【０１１３】
第１連通路８１１の途中には、排気を一時貯留するための第１貯留タンク８２１が設けられている。同様に、第２連通路８１２の途中には第２貯留タンク８２２が設けられ、第３連通路８１３の途中には第３貯留タンク８２３が設けられている。
【０１１４】
第１貯留タンク８２１、第２貯留タンク８２２、第３貯留タンク８２３は、夫々排気の保温能力が異なる。第１貯留タンク８２１の保温能力が最も低く、第３貯留タンク８２３の保温能力が最も高い。また、第３貯留タンク８２３には、該第３貯留タンク８２３内の排気を加熱するための電気ヒータ８５が備わる。この電気ヒータ８５への通電はＥＣＵ２０により制御される。さらに第３貯留タンク８２３では、電気ヒータ８５により、排気の保温だけでなく昇温も行なうことができる。また、第３貯留タンク８２３内の温度が予め設定された温度となるように、電気ヒータ８５をフィードバック制御してもよい。
【０１１５】
なお本実施例では、第１貯留タンク８２１を一重構造とし、第２貯留タンク８２２を二重構造とし、第３貯留タンク８２３を二重構造としてさらに電気ヒータ８５を備えることにより夫々の保温能力を異ならせている。
【０１１６】
また、第１貯留タンク８２１よりも吸気通路３側の第１連通路８１１には、第１排気供給弁８３１が備えられている。この第１排気供給弁８３１を開弁することにより第１貯留タンク８２１から吸気通路３へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。同様に、第２貯留タンク８２２よりも吸気通路３側の第２連通路８１２には第２排気供給弁８３２が備えられている。この第２排気供給弁８３２を開弁することにより第２貯留タンク８２２から吸気通路３へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。さらに、第３貯留タンク８２３よりも吸気通路３側の第３連通路８１３には第３排気供給弁８３３が備えられている。この第３排気供給弁８３３を開弁することにより第３貯留タンク８２３から吸気通路３へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。なお、本実施例においては第１排気供給弁８３１、第２排気供給弁８３２、または第３排気供給弁８３３が、本発明におけるガス流量調節手段に相当する。
【０１１７】
一方、第１貯留タンク８２１よりも排気通路４側の第１連通路８１１には、第１排気貯留弁８４１が備えられている。この第１排気貯留弁８４１を開弁することにより排気通路
４から第１貯留タンク８２１へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。同様に、第２貯留タンク８２２よりも排気通路４側の第２連通路８１２には、第２排気貯留弁８４２が備えられている。この第２排気貯留弁８４２を開弁することにより排気通路４から第２貯留タンク８２２へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。さらに、第３貯留タンク８２３よりも排気通路４側の第３連通路８１３には、第３排気貯留弁８４３が備えられている。この第３排気貯留弁８４３を開弁することにより排気通路４から第３貯留タンク８２３へ排気を流し、閉弁することにより排気の流れを遮断する。
【０１１８】
なお本実施例では、第１貯留タンク８２１、第２貯留タンク８２２、第３貯留タンク８２３の何れかを特定せずに示す場合には、単に貯留タンク８２という。また、第１排気供給弁８３１、第２排気供給弁８３２、第３排気供給弁８３３の何れかを特定せずに示す場合には、単に排気供給弁８３という。さらに、第１排気貯留弁８４１、第２排気貯留弁８４２、第３排気貯留弁８４３の何れかを特定せずに示す場合には、単に排気貯留弁８４という。
【０１１９】
ここで本実施例では実施例１と同様に、内燃機関１が搭載されている車両の減速時（内燃機関１の減速時としても良い）において、燃料噴射弁１２から微小噴射を行ない、微小噴射量の学習を行なう。
【０１２０】
そして、この学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒２内の温度が所定値以下の場合には、排気供給弁８３を開いて排気を吸気通路３へ供給する。この所定値は、内燃機関１の燃焼状態が不安定となることにより、微小噴射量を誤学習する虞のある値として設定される。なお、気筒２内の温度に代えて、該気筒２内の温度と相関のある値を用いても良い。例えば、冷却水温度や吸気温度に基づいて排気供給弁７３を開閉しても良い。
【０１２１】
また、学習制御を行うときに、大気圧が所定値以下の場合、若しくは気筒２内の温度が所定値以下の場合には、第１貯留タンク８２１、第２貯留タンク８２２、第３貯留タンク８２３の何れか１つへ予め排気を貯留しておく。このときに、排気の温度に応じて、どの貯留タンク８２へ排気を貯留するのか決定される。すなわち、排気の温度が低いほど、より保温能力の高い貯留タンク８２へ排気が貯留される。排気の温度は例えばセンサにより測定する。なお、排気の温度に代えて気筒２内の温度を用いても良い。
【０１２２】
本実施例では貯留タンク８２を３つ備えているため、排気の温度を３つの範囲に分ける。つまり、排気の温度が第１所定値よりも低い場合には第３貯留タンク８２３へ排気を貯留し、第１所定値以上で且つ第２所定値よりも低い場合には第２貯留タンク８２２へ排気を貯留し、第２所定値以上の場合には第１貯留タンク８２１へ排気を貯留する。ここで、第１所定値は第２所定値よりも低い値である。つまり、排気の温度が最も低い範囲では、最も保温能力の高い第３貯留タンク８２３へ排気を貯留し、排気の温度が最も高い範囲では、最も保温能力の低い第３貯留タンク８２１へ排気を貯留する。また、排気の温度が中間の範囲では、保温能力が中間の第２貯留タンク８２２へ排気を貯留する。そして学習制御を行うときに、排気が貯留されている貯留タンク８２から吸気通路３へ排気を供給する。
【０１２３】
車両が減速を開始したら、先ず、対象となる排気供給弁８３を閉じ、排気貯留弁８４を開くことにより、排気を貯留タンク８２へ導入する。このときには、燃料カットが行なわれているため、貯留タンク８２へ貯留される排気は大気と略等しい。そのため、貯留タンク８２に貯留されている排気を微小噴射時に供給しても失火し難い。なお、貯留タンク８２へ排気を貯留するときには排気の圧力を高くしても良い。また、貯留タンク８２から排気を供給するときには吸気の圧力を低くしても良い。
【０１２４】
図９は、本実施例に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンは、図４に示したフローのステップＳ１０１からステップＳ１０３が実行され、該ステップＳ１０３で肯定判定がなされた後に実行される。なお、図４と同じ処理がなされるステップについては、同じ符号を付して説明を省略する。
【０１２５】
ステップＳ３０１では、排気の温度が第１所定値よりも低いか否か判定される。この第１所定値は、第３貯留タンク８２３へ排気を貯留させなければならないほどの低温である。つまり、本ステップでは、第３貯留タンク８２３へ排気を貯留するのか否か判定している。
【０１２６】
ステップＳ３０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０２へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ３０３へ進む。
【０１２７】
ステップＳ３０２では、第３貯留タンク８２３が選択される。つまり、排気を貯留されせる貯留タンク８２として、第３貯留タンク８２３が設定される。
【０１２８】
ステップＳ３０３では、排気の温度が第１所定値以上で且つ第２所定値よりも低いか否か判定される。この第２所定値は、第１貯留タンク８２１へ排気を貯留させれば足りるほどの温度である。つまり、本ステップでは、第２貯留タンク８２２へ排気を貯留するのか否か判定している。
【０１２９】
ステップＳ３０３で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０４へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ３０５へ進む。
【０１３０】
ステップＳ３０４では、第２貯留タンク８２２が選択される。つまり、排気を貯留されせる貯留タンク８２として、第２貯留タンク８２２が設定される。
【０１３１】
ステップＳ３０５では、第１貯留タンク８２１が選択される。つまり、排気を貯留されせる貯留タンク８２として、第１貯留タンク８２１が設定される。
【０１３２】
ステップＳ３０６では、選択された貯留タンク８２よりも排気通路４側の排気貯留弁８４が開弁され、吸気通路３側の排気供給弁８３が開弁される。つまり、選択された貯留タンク８２へ排気が導入される。このときに、第３貯留タンク８２３が選択されている場合には、電気ヒータ８５へ通電が開始される。また、その他の排気貯留弁８４及び排気供給弁８３は、閉弁したままとする。
【０１３３】
ステップＳ３０７では、排気貯留弁８４が開弁され、排気供給弁８３が閉弁されてからの経過時間が所定時間以上となっているか否か判定される。この所定時間は、貯留タンク８２へ十分な排気が貯留されるまでに要する時間である。つまり、本ステップでは、貯留タンク８２へ十分な排気が貯留されているか否か判定している。
【０１３４】
ステップＳ３０７で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３０８へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ３０６へ戻る。
【０１３５】
ステップＳ３０８では、貯留タンク８２内へ排気を貯留しておくために排気貯留弁８４及び排気供給弁８３が閉弁される。
【０１３６】
ステップＳ３０９では、微小噴射量の学習タイミングとなっているか否か判定される。
すなわち、学習に適した状態となっているか否か判定される。例えば機関回転数が所定の範囲内にあるときに学習タイミングとなっていると判定される。
【０１３７】
ステップＳ３０９で肯定判定がなされた場合にはステップＳ３１０へ進み、一方否定判定がなされた場合にはステップＳ３０８へ戻る。
【０１３８】
ステップＳ３１０では、排気貯留弁８４が閉弁され、排気供給弁８３が開弁される。つまり、選択された貯留タンク８２から吸気通路３へ排気が供給される。その後、第３貯留タンク８２３が選択されている場合には、電気ヒータ８５への通電が停止される。
【０１３９】
このようにして、排気の温度に応じて排気の保温または昇温を行なうため、より高温の排気を気筒２へ供給することができる。また、排気を保温しつつ貯留しておくことにより、微小噴射量の学習タイミングに合わせて高温の排気を供給することができる。つまり、気筒２内の温度をより適正な温度とすることができるので、燃焼状態をより安定させることができる。これにより、微小噴射量に応じたトルクを得ることができる。そのため、微小噴射量の学習を正確に行なうことが可能となる。
【０１４０】
以上説明したように本実施例によれば、微小噴射量の学習タイミングに合わせて気筒２内の温度を上昇させることができるため、学習精度をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】実施例１、２に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。
【図２】可変容量型ターボチャージャの構成を示す断面図である。図２（Ａ）はノズルベーンが開いている場合を示し、図２（Ｂ）はノズルベーンが閉じている場合を示している。
【図３】吸気通路を流れる吸気の温度の推移を示した図である。
【図４】実施例１に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。
【図５】大気圧と吸気温度と噴射回数との関係を示した図である。
【図６】実施例３に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。
【図７】実施例３に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。
【図８】実施例４に係る内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。
【図９】実施例４に係る学習制御のフローを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４２】
１     内燃機関
２     気筒
３     吸気通路
４     排気通路
５     ターボチャージャ
５ａ   コンプレッサハウジング
５ｂ   タービンハウジング
５ｃ   タービンインペラ
６     インタークーラ
７     ヒータ
８     吸気スロットル
９     エアフローメータ
１０   排気浄化触媒
１１   排気スロットル
１２   燃料噴射弁
１３   水温センサ
１４   過給圧センサ
１５   吸気温度センサ
１６   大気圧センサ
１７   アクセルペダル
１８   アクセル開度センサ
１９   クランクポジションセンサ
２０   ＥＣＵ
４０   ＥＧＲ装置
４１   ＥＧＲ通路
４２   ＥＧＲ弁
４３   ＥＧＲクーラ
４４   ＥＧＲバイパス通路
４５   ＥＧＲ切替弁
５１   ノズルベーン
５２   アクチュエータ
６１   インタークーラバイパス通路
６２   吸気切替弁
７０   排気貯留装置
７１   連通路
７２   貯留タンク
７３   排気供給弁
７４   排気貯留弁
８０   排気貯留装置
８１   連通路
８２   貯留タンク
８３   排気供給弁
８４   排気貯留弁
８５   電気ヒータ
８１１ 第１連通路
８１２ 第２連通路
８１３ 第３連通路
８２１ 第１貯留タンク
８２２ 第２貯留タンク
８２３ 第３貯留タンク
８３１ 第１排気供給弁
８３２ 第２排気供給弁
８３３ 第３排気供給弁
８４１ 第１排気貯留弁
８４２ 第２排気貯留弁
８４３ 第３排気貯留弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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