JP2008215213A5 - - Google Patents

Claims (16)

1. 内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧センサと、
   前記筒内圧に基づいて、前記筒内で消費される内部エネルギと相関を有する内部エネルギ相関値を算出する内部エネルギ相関値算出手段と、
   前記内部エネルギ相関値に基づいて、排気ガス中のNOx濃度推定値を算出するNOx濃度推定手段と、を備え、
   前記内部エネルギ相関値算出手段は、
   膨張行程の開始後における特定クランク角までに終了した燃焼の割合を表すMFBを、前記筒内圧に基づいて算出するMFB算出手段を備え、
   当該MFBを前記内部エネルギ相関値として算出することを特徴とすることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を備え、
   前記NOx濃度推定手段は、
   前記内部エネルギ相関値に基づいて、内燃機関から排出されるNOx排出量を算出するNOx量算出手段と、
   前記NOx排出量を前記吸入空気量で規格化することにより前記NOx濃度推定値を算出する規格化手段と、を含むことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を備え、
   前記NOx濃度推定手段は、前記吸入空気量が多量であるほど、前記NOx濃度推定値を低く補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の内燃機関の制御装置。
4. 筒内で燃焼する混合気の空燃比を検出する空燃比検出手段を備え、
   前記NOx濃度推定手段は、前記空燃比がリーンであるほど前記NOx濃度推定値を高く補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
5. 排気行程の後に筒内に残留する残留ガス量と相関を有する残留ガス量相関値を検知する残留ガス量相関値検知手段を備え、
   前記NOx濃度推定手段は、前記残留ガス量相関値に基づいて前記残留ガス量が多いと推定されるほど、前記NOx濃度推定値を低く補正する補正手段を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
6. 内燃機関の吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段を備え、
   前記補正手段は、前記吸入空気量と前記残留ガス量との和が多いと推定されるほど、前記NOx濃度推定値を低く補正することを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記NOx濃度推定値が、NOx濃度目標値に近づくように内燃機関を制御する制御手段と、
   内燃機関の運転状態に基づいて、前記NOx濃度目標値を設定するNOx濃度目標値設定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
8. 内燃機関の出力効率と相関を有する出力効率指標を算出する出力効率指標算出手段と、
   前記出力効率指標と、出力効率指標目標値との差を指標偏差として算出する指標偏差算出手段と、
   前記NOx濃度推定値と、NOx濃度目標値との差を濃度偏差として算出する濃度偏差算出手段と、
   前記指標偏差が大きいほど大きな値となり、かつ、前記濃度偏差が大きいほど大きな値となる評価値を算出する評価値算出手段と、
   前記評価値が最小になるように、内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記評価値算出手段は、前記指標偏差と前記濃度偏差とを、それぞれの重み係数の割合で前記評価値に反映させ、
   内燃機関の状態に応じて、前記重み係数の割合を変化させる重み係数変更手段を備えることを特徴とする請求項８記載の内燃機関の制御装置。
10. 排気ガスを浄化するための触媒と、
    前記触媒の劣化を判定する触媒劣化判定手段と、を備え、
    前記重み係数変更手段は、前記触媒の劣化が認められた場合に、前記濃度偏差の重み係数の割合を大きくする劣化対応手段を含むことを特徴とする請求項９記載の内燃機関の制御装置。
11. 排気ガスを浄化するための触媒と、
    前記触媒のNOx浄化余力を推定する浄化余力推定手段と、
    前記触媒のNOx浄化余力を回復させるための再生処理を実行する再生手段と、
    前記再生処理の実行可否を判断する実行可否判断手段と、を備え、
    前記重み係数変更手段は、前記NOx浄化余力が判定値以下であり、かつ、前記再生処理の実行が不可である場合に、前記濃度偏差の重み係数の割合を大きくする再生不可対応手段を含むことを特徴とする請求項９又は１０記載の内燃機関の制御装置。
12. 内燃機関の出力効率と相関を有する出力効率指標を算出する出力効率指標算出手段と、
    前記NOx濃度推定値と、NOx濃度目標値との差を濃度偏差として算出する濃度偏差算出手段と、
    前記出力効率指標の基本目標値を前記濃度偏差に基づいて修正することにより出力効率指標目標値を設定する指標目標値設定手段と、
    前記出力効率指標が、前記出力効率指標目標値に近づくように、内燃機関の点火時期を制御する点火時期制御手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
13. バルブオーバーラップ期間が変化するように、内燃機関の吸気弁及び排気弁の少なくとも一方の開弁特性を変更することのできる可変動弁機構と、
    前記NOx濃度推定値が、NOx濃度目標値に近づくように、前記可変動弁機構を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
14. 内燃機関の筒内圧を検出する筒内圧センサと、
    前記筒内圧に基づいて、前記筒内で消費される内部エネルギと相関を有する内部エネルギ相関値を算出する内部エネルギ相関値算出手段と、
    前記内部エネルギ相関値に基づいて、排気ガス中のNOx濃度推定値を算出するNOx濃度推定手段と、
    機関回転数を検知する回転数センサと、を備え、
    前記内部エネルギ相関値算出手段は、
    筒内容積と、クランク角当たりの筒内圧力変化率との積を、膨張行程において積分した結果に基づいて前記内部エネルギ相関値を算出する第１の算出手段と、
    膨張行程の開始直後の筒内容積と筒内圧力の積と、前記膨張行程の終了時点付近における筒内容積と筒内圧力の積との差に基づいて、前記内部エネルギ相関値を算出する第２の算出手段と、
    機関回転数が判定値以下である場合には前記第１の算出手段による算出を選択し、機関回転数が前記判定値を超える場合には前記第２の算出手段による算出を選択する算出手法選択手段と、
    を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
15. 排気ガス中のNOx濃度を検出するNOx濃度センサと、
    前記NOx濃度の検出値と、前記NOx濃度推定値との差が判定値を超えている場合に、前記NOx濃度センサの異常を判定する異常判定手段と、
    を備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
16. 前記内燃機関は複数の気筒を有し、
    前記筒内圧センサは、複数の気筒にそれぞれ配置され、
    前記内部エネルギ相関値算出手段は、前記複数の気筒のそれぞれにつき前記内部エネルギ相関値を算出し、
    前記NOx濃度推定手段は、前記複数の気筒のそれぞれにつき前記NOx濃度推定値を算出し、
    前記複数の気筒のそれぞれについて算出されたNOx濃度推定値のばらつきが所定の範囲に収まっている場合に、NOx濃度推定値の推定結果が正しいと判断する正否判定手段を備えることを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。