JP2000145523A

JP2000145523A - 内燃機関

Info

Publication number: JP2000145523A
Application number: JP10320907A
Authority: JP
Inventors: Shizuo Sasaki; 静夫佐々木; Masahito Goto; 雅人後藤; Takekazu Ito; 丈和伊藤; Koji Yoshizaki; 康二吉▲崎▼; Hiroki Murata; 宏樹村田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2000-05-26
Anticipated expiration: 2018-11-11
Also published as: JP3348663B2

Abstract

(57)【要約】【課題】機関が長時間に亘って運転されても噴射量を
目標噴射量に一致させる。【解決手段】煤の発生量がピークとなるＥＧＲガス量
よりも燃焼室５内のＥＧＲガス量が多く煤がほとんど発
生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピークとなるＥＧ
Ｒガス量よりも燃焼室５内のＥＧＲガス量が少ない第２
の燃焼とを選択的に行う。機関の運転状態に応じた噴射
時間が記憶されており、第１の燃焼が行われているとき
に空燃比を理論空燃比に制御し、空燃比が理論空燃比に
制御されているときに吸入空気量から実際の噴射量を算
出し、記憶された噴射時間に基づき燃料を噴射したとき
の噴射量が機関の運転状態に応じた目標噴射量となるよ
うに実際の噴射量に基づいて噴射時間を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より内燃機関、例えばディーゼル機
関においてはＮＯ_xの発生を抑制するために機関排気通
路と機関吸気通路とを排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと
称す）通路により連結し、このＥＧＲ通路を介して排気
ガス、即ちＥＧＲガスを機関吸気通路内に再循環させる
ようにしている。この場合、ＥＧＲガスは比較的比熱が
高く、従って多量の熱を吸収することができるので、Ｅ
ＧＲガス量を増大するほど、即ちＥＧＲ率（ＥＧＲガス
量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量））を増大するほど燃
焼室内における燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下す
るとＮＯ_xの発生量が低下し、従ってＥＧＲ率を増大す
ればするほどＮＯ_xの発生量は低下することになる。

【０００３】このように従来よりＥＧＲ率を増大すれば
ＮＯ_xの発生量を低下しうることはわかっている。しか
しながらＥＧＲ率を増大させていくとＥＧＲ率が或る限
度を越えたときに煤の発生量、即ちスモークが急激に増
大し始める。この点に関し従来より、それ以上ＥＧＲ率
を増大すればスモークが限りなく増大していくものと考
えられており、従ってスモークが急激に増大し始めるＥ
ＧＲ率がＥＧＲ率の最大許容限界であると考えられてい
る。

【０００４】従って従来よりＥＧＲ率はこの最大許容限
界を越えない範囲内に定められている。このＥＧＲ率の
最大許容限界は機関の形式や燃料によってかなり異なる
がおおよそ３０パーセントから５０パーセントである。
従って従来のディーゼル機関ではＥＧＲ率は最大でも３
０パーセントから５０パーセント程度に抑えられてい
る。

【０００５】このように従来ではＥＧＲ率に対して最大
許容限界が存在すると考えられていたので従来よりＥＧ
Ｒ率はこの最大許容限界を越えない範囲内においてＮＯ
_xおよびスモークの発生量ができるだけ少なくなるよう
に定められていた。しかしながらこのようにしてＥＧＲ
率をＮＯ_xおよびスモークの発生量ができるだけ少なく
なるように定めてもＮＯ_xおよびスモークの発生量の低
下には限度があり、実際には依然としてかなりの量のＮ
Ｏ_xおよびスモークが発生してしまうのが現状である。

【０００６】ところがディーゼル機関の燃焼の研究の過
程においてＥＧＲ率を最大許容限界よりも大きくすれば
上述の如くスモークが急激に増大するがこのスモークの
発生量にはピークが存在し、このピークを越えてＥＧＲ
率を更に大きくすると今度はスモークが急激に減少しは
じめ、アイドリング運転時においてＥＧＲ率を７０パー
セント以上にすると、またＥＧＲガスを強力に冷却した
場合にはＥＧＲ率をほぼ５５パーセント以上にするとス
モークがほとんど零になる、即ち煤がほとんど発生しな
いことが見い出されたのである。また、このときにはＮ
Ｏ_xの発生量が極めて少量となることも判明している。
この後この知見に基づいて煤が発生しない理由について
検討が進められ、その結果これまでにない煤およびＮＯ
_xの同時低減が可能な新たな燃焼システムが構築される
に至ったのである。この新たな燃焼システムについては
後に詳細に説明するが簡単に言うと炭化水素が煤に成長
するまでの途中の段階において炭化水素の成長を停止さ
せることを基本としている。

【０００７】即ち、実験研究を重ねた結果判明したこと
は燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以下のときには炭化水素の成長が煤に至
る前の途中の段階で停止し、燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以上になると炭化水素は一気に煤まで成
長してしまうということである。この場合、燃料および
その周囲のガス温度は燃料が燃焼した際の燃料周りのガ
スの吸熱作用が大きく影響しており、燃料燃焼時の発熱
量に応じて燃料周りのガスの吸熱量を調整することによ
って燃料およびその周囲のガス温度を制御することがで
きる。

【０００８】従って、燃焼室内における燃焼時の燃料お
よびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止
する温度以下に抑制すれば煤が発生しなくなり、燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度を炭
化水素の成長が途中で停止する温度以下に抑制すること
は燃料周りのガスの吸熱量を調整することによって可能
となる。一方、煤に至る前に成長が途中で停止した炭化
水素は酸化触媒等を用いた後処理によって容易に浄化す
ることができる。これが新たな燃焼システムの基本的な
考え方である。この新たな燃焼システムを採用した内燃
機関については本出願人により既に出願されている（特
願平９−３０５８５０号）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで機関の運転状
態に応じた噴射時間が予め記憶されており、この記憶さ
れた噴射時間に基づいて燃料噴射を行うようにした内燃
機関では例えば燃料噴射弁のノズル口が目詰まりを起こ
すと実際の燃料噴射量が目標噴射量も少なくなってしま
う。このように実際の噴射量が目標噴射量からずれた場
合には実際の噴射量が目標噴射量となるように噴射時間
を補正する必要がある。

【００１０】一方、空燃比を理論空燃比とし、このとき
の吸入空燃量を検出すれば吸入空気量からこのときの実
際の噴射量を求めることができ、このとき実際の噴射量
が目標噴射量となるように噴射時間を補正すればその後
は実際の噴射量が目標噴射に一致することになる。とこ
ろが従来の圧縮着火式内燃機関では空燃比を理論空燃比
にすることができず、従って上述したように空燃比を理
論空燃比にすることによって噴射時間を補正することが
できない。

【００１１】しかしながら前述した新たな燃焼ではこの
新たな燃焼を圧縮着火式内燃機関において行った場合で
も空燃比を理論空燃比にすることができる。従ってこの
新たな燃焼を用いれば空燃比を理論空燃比にすることに
よって実際の噴射量が目標噴射量となるように噴射時間
を補正できることになる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】従って１番目の発明で
は、燃焼室内に供給される不活性ガス量を増大していく
と煤の発生量が次第に増大してピークに達する内燃機関
において、煤の発生量がピークとなる不活性ガス量より
も燃焼室内に供給される不活性ガス量を多くし、機関の
運転状態に応じた噴射時間を記憶した記憶手段と、吸入
空気量を検出する吸入空気量検出手段と、空燃比を理論
空燃比に制御する空燃比制御手段と、空燃比が理論空燃
比に制御されているときに吸入空気量から実際の噴射量
を算出する噴射量算出手段と、記憶された噴射時間に基
づき燃料を噴射したときの噴射量が機関の運転状態に応
じた目標噴射量となるように実際の噴射量に基づいて噴
射時間を補正する補正手段とを具備している。

【００１３】２番目の発明では１番目の発明において、
目標噴射量が予め記憶されており、噴射時間が目標噴射
量の関数の形で記憶されている。３番目の発明では２番
目の発明において、噴射時間が目標噴射量および噴射圧
の関数の形で記憶されている。４番目の発明では１番目
の発明において、機関吸気通路内にスロットル弁が配置
されており、空燃比制御手段はスロットル弁の開度を制
御することによって空燃比を目標空燃比に制御するよう
にしている。

【００１４】５番目の発明では４番目の発明において、
機関排気通路内に空燃比センサを配置し、空燃比制御手
段は空燃比センサの出力信号に基づいて空燃比が目標空
燃比となるようにスロットル弁の開度をフィードバック
制御するようにしている。６番目の発明では５番目の発
明において、空燃比センサは理論空燃比において出力電
圧が急変する形式のセンサからなる。

【００１５】７番目の発明では１番目の発明において、
空燃比制御手段は噴射時間を制御することによって空燃
比を目標空燃比に制御するようにしている。８番目の発
明では７番目の発明において、機関排気通路内に空燃比
センサを配置し、空燃比制御手段は空燃比センサの出力
信号に基づいて空燃比が目標空燃比となるように噴射時
間をフィードバック制御するようにしている。

【００１６】９番目の発明では８番目の発明において、
空燃比センサは理論空燃比において出力電圧が急変する
形式のセンサからなる。１０番目の発明では１番目の発
明において、実際の噴射量Ｑと噴射時間τとが補正係数
Ｋ，Ａ，Ｂを用いてＱ＝Ｋ・（Ａτ＋Ｂ）なる関係で表
され、補正手段は実際の噴射量Ｑに基づいて補正係数
Ａ，Ｂの値を補正し、実際の噴射時間が（１／Ａ）（τ
−Ｂ）とされる。

【００１７】１１番目の発明では１０番目の発明におい
て、噴射量の異なる予め定められた二つの機関運転状態
における実際の噴射量Ｑと噴射時間τから補正係数Ａ，
Ｂの値が算出される。１２番目の発明では１番目の発明
において、実際の噴射量Ｑと噴射時間τとが補正係数Ｋ
を用いてＱ＝Ｋ・τなる関係で表され、補正手段は実際
の噴射量Ｑに基づいて補正係数Ｋの値を補正するように
している。

【００１８】１３番目の発明では１番目の発明におい
て、燃焼室から排出された排気ガスを機関吸気通路内に
再循環させる排気ガス再循環装置を具備し、不活性ガス
が再循環排気ガスからなる。１４番目の発明では１３番
目の発明において、排気ガス再循環率がほぼ５５パーセ
ント以上である。

【００１９】１５番目の発明では１番目の発明におい
て、機関排気通路内に酸化機能を有する触媒を配置して
いる。１６番目の発明では１５番目の発明において、触
媒が酸化触媒、三元触媒又はＮＯ_x吸収剤の少くとも一
つからなる。１７番目の発明では１番目の発明におい
て、煤の発生量がピークとなる不活性ガス量よりも燃焼
室内に供給される不活性ガス量が多く煤がほとんど発生
しない第１の燃焼と、煤の発生量がピークとなる不活性
ガス量よりも燃焼室内に供給される不活性ガス量が少な
い第２の燃焼とを選択的に切換える切換手段を具備して
いる。

【００２０】１８番目の発明では１７番目の発明におい
て、機関の運転領域を低負荷側の第１の運転領域と高負
荷側の第２の運転領域に分割し、第１の運転領域では第
１の燃焼を行い、第２の運転領域では第２の燃焼を行う
ようにしている。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明を４ストローク圧縮
着火式内燃機関に適用した場合を示している。図１を参
照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３は
シリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気
制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は
排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８は
対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結
され、サージタンク１２は吸気ダクト１３およびインタ
ークーラ１４を介して過給機、例えば排気ターボチャー
ジャ１５のコンプレッサ１６の出口部に連結される。コ
ンプレッサ１６の入口部は空気吸込管１７を介してエア
クリーナ１８に連結され、空気吸込管１７内にはステッ
プモータ１９により駆動されるスロットル弁２０が配置
される。また、スロットル弁２０上流の空気吸込管１７
内には吸入空気の質量流量を検出するための質量流量検
出器２１が配置される。

【００２２】一方、排気ポート１０は排気マニホルド２
２を介して排気ターボチャージャ１５の排気タービン２
３の入口部に連結され、排気タービン２３の出口部は排
気管２４を介して酸化機能を有する触媒２５を内蔵した
触媒コンバータ２６に連結される。排気マニホルド２２
内には空燃比センサ２７が配置される。触媒コンバータ
２６の出口部に連結された排気管２８とスロットル弁２
０下流の空気吸込管１７とはＥＧＲ通路２９を介して互
いに連結され、ＥＧＲ通路２９内にはステップモータ３
０により駆動されるＥＧＲ制御弁３１が配置される。ま
た、ＥＧＲ通路２９内にはＥＧＲ通路２９内を流れるＥ
ＧＲガスを冷却するためのインタークーラ３２が配置さ
れる。図１に示される実施例では機関冷却水がインター
クーラ３２内に導びかれ、機関冷却水によってＥＧＲガ
スが冷却される。

【００２３】一方、燃料噴射弁６は燃料供給管３３を介
して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール３４に連結さ
れる。このコモンレール３４内へは電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ３５から燃料が供給され、コモンレー
ル３４内に供給された燃料は各燃料供給管３３を介して
燃料噴射弁６に供給される。コモンレール３４にはコモ
ンレール３４内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ
３６が取付けられ、燃料圧センサ３６の出力信号に基づ
いてコモンレール３４内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに燃料ポンプ３５の吐出量が制御される。

【００２４】電子制御ユニット４０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、バックアップＲＡＭ４３ａ、入力ポート４５
および出力ポート４６を具備する。質量流量検出器２１
の出力信号は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポー
ト４５に入力され、空燃比センサ２７および燃料圧セン
サ３６の出力信号も夫々対応するＡＤ変換器４７を介し
て入力ポート４５に入力される。アクセルペダル５０に
はアクセルペダル５０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧
を発生する負荷センサ５１が接続され、負荷センサ５１
の出力電圧は対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポー
ト４５に入力される。また、入力ポート４５にはクラン
クシャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発
生するクランク角センサ５２が接続される。一方、出力
ポート４６は対応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁
６、スロットル弁制御用ステップモータ１９、ＥＧＲ制
御弁制御用ステップモータ３０および燃料ポンプ３５に
接続される。

【００２５】図２は機関低負荷運転時にスロットル弁２
０の開度およびＥＧＲ率を変化させることにより空燃比
Ａ／Ｆ（図２の横軸）を変化させたときの出力トルクの
変化、およびスモーク、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯ_xの排出量の
変化を示す実験例を表している。図２からわかるように
この実験例では空燃比Ａ／Ｆが小さくなるほどＥＧＲ率
が大きくなり、理論空燃比（≒１４．６）以下のときに
はＥＧＲ率は６５パーセント以上となっている。

【００２６】図２に示されるようにＥＧＲ率を増大する
ことにより空燃比Ａ／Ｆを小さくしていくとＥＧＲ率が
４０パーセント付近となり空燃比Ａ／Ｆが３０程度にな
ったときにスモークの発生量が増大を開始する。次い
で、更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくすると
スモークの発生量が急激に増大してピークに達する。次
いで更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくすると
今度はスモークが急激に低下し、ＥＧＲ率を６５パーセ
ント以上とし、空燃比Ａ／Ｆが１５．０付近になるとス
モークがほぼ零となる。即ち、煤がほとんど発生しなく
なる。このとき機関の出力トルクは若干低下し、またＮ
Ｏ_xの発生量がかなり低くなる。一方、このときＨＣ，
ＣＯの発生量は増大し始める。

【００２７】図３（Ａ）は空燃比Ａ／Ｆが２１付近でス
モークの発生量が最も多いときの燃焼室５内の燃焼圧変
化を示しており、図３（Ｂ）は空燃比Ａ／Ｆが１８付近
でスモークの発生量がほぼ零のときの燃焼室５内の燃焼
圧の変化を示している。図３（Ａ）と図３（Ｂ）とを比
較すればわかるようにスモークの発生量がほぼ零である
図３（Ｂ）に示す場合はスモークの発生量が多い図３
（Ａ）に示す場合に比べて燃焼圧が低いことがわかる。

【００２８】図２および図３に示される実験結果から次
のことが言える。即ち、まず第１に空燃比Ａ／Ｆが１
５．０以下でスモークの発生量がほぼ零のときには図２
に示されるようにＮＯ_xの発生量がかなり低下する。Ｎ
Ｏ_xの発生量が低下したということは燃焼室５内の燃焼
温度が低下していることを意味しており、従って煤がほ
とんど発生しないときには燃焼室５内の燃焼温度が低く
なっていると言える。同じことが図３からも言える。即
ち、煤がほとんど発生していない図３（Ｂ）に示す状態
では燃焼圧が低くなっており、従ってこのとき燃焼室５
内の燃焼温度は低くなっていることになる。

【００２９】第２のスモークの発生量、即ち煤の発生量
がほぼ零になると図２に示されるようにＨＣおよびＣＯ
の排出量が増大する。このことは炭化水素が煤まで成長
せずに排出されることを意味している。即ち、燃料中に
含まれる図４に示されるような直鎖状炭化水素や芳香族
炭化水素は酸素不足の状態で温度上昇せしめられると熱
分解して煤の前駆体が形成され、次いで主に炭素原子が
集合した固体からなる煤が生成される。この場合、実際
の煤の生成過程は複雑であり、煤の前駆体がどのような
形態をとるかは明確ではないがいずれにしても図４に示
されるような炭化水素は煤の前駆体を経て煤まで成長す
ることになる。従って、上述したように煤の発生量がほ
ぼ零になると図２に示される如くＨＣおよびＣＯの排出
量が増大するがこのときのＨＣは煤の前駆体又はその前
の状態の炭化水素である。

【００３０】図２および図３に示される実験結果に基づ
くこれらの考察をまとめると燃焼室５内の燃焼温度が低
いときには煤の発生量がほぼ零になり、このとき煤の前
駆体又はその前の状態の炭化水素が燃焼室５から排出さ
れることになる。このことについて更に詳細に実験研究
を重ねた結果、燃焼室５内における燃料およびその周囲
のガス温度が或る温度以下である場合には煤の成長過程
が途中で停止してしまい、即ち煤が全く発生せず、燃焼
室５内における燃料およびその周囲の温度が或る温度以
上になると煤が生成されることが判明したのである。

【００３１】ところで煤の前駆体の状態で炭化水素の生
成過程が停止するときの燃料およびその周囲の温度、即
ち上述の或る温度は燃料の種類や空燃比や圧縮比等の種
々の要因によって変化するので何度であるかということ
は言えないがこの或る温度はＮＯ_xの発生量と深い関係
を有しており、従ってこの或る温度はＮＯ_xの発生量か
ら或る程度規定することができる。即ち、ＥＧＲ率が増
大するほど燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度は低
下し、ＮＯ_xの発生量が低下する。このときＮＯ_xの発
生量が１０p.p.m 前後又はそれ以下になったときに煤が
ほとんど発生しなくなる。従って上述の或る温度はＮＯ
_xの発生量が１０p.p.m 前後又はそれ以下になったとき
の温度にほぼ一致する。

【００３２】一旦、煤が生成されるとこの煤は酸化機能
を有する触媒を用いた後処理でもって浄化することはで
きない。これに対して煤の前駆体又はその前の状態の炭
化水素は酸化機能を有する触媒を用いた後処理でもって
容易に浄化することができる。このように酸化機能を有
する触媒による後処理を考えると炭化水素を煤の前駆体
又はその前の状態で燃焼室５から排出されるか、或いは
煤の形で燃焼室５から排出させるかについては極めて大
きな差がある。本発明において採用されている新たな燃
焼システムは燃焼室５内において煤を生成させることな
く炭化水素を煤の前駆体又はその前の状態の形でもって
燃焼室５から排出させ、この炭化水素を酸化機能を有す
る触媒により酸化せしめることを核としている。

【００３３】さて、煤が生成される前の状態で炭化水素
の成長を停止させるには燃焼室５内における燃焼時の燃
料およびその周囲のガス温度を煤が生成される温度より
も低い温度に抑制する必要がある。この場合、燃料およ
びその周囲のガス温度を抑制するには燃料が燃焼した際
の燃料周りのガスの吸熱作用が極めて大きく影響するこ
とが判明している。

【００３４】即ち、燃料周りに空気しか存在しないと蒸
発した燃料はただちに空気中の酸素と反応して燃焼す
る。この場合、燃料から離れている空気の温度はさほど
上昇せず、燃料周りの温度のみが局所的に極めて高くな
る。即ち、このときには燃料から離れている空気の燃料
の燃焼熱の吸熱作用をほとんど行わない。この場合には
燃焼温度が局所的に極めて高くなるために、この燃焼熱
を受けた未燃炭化水素は煤を生成することになる。

【００３５】一方、多量の不活性ガスと少量の空気の混
合ガス中に燃料が存在する場合には若干状況が異なる。
この場合には蒸発燃料は周囲に拡散して不活性ガス中に
混在する酸素と反応し、燃焼することになる。この場合
には燃焼熱は周りの不活性ガスに吸収されるために燃焼
温度はさほど上昇しなくなる。即ち、燃焼温度を低く抑
えることができることになる。即ち、燃焼温度を抑制す
るには不活性ガスの存在が重要な役割を果しており、不
活性ガスの吸熱作用によって燃焼温度を低く抑えること
ができることになる。

【００３６】この場合、燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に抑制するにはそ
うするのに十分な熱量を吸収しうるだけの不活性ガス量
が必要となる。従って燃料量が増大すれば必要となる不
活性ガス量はそれに伴なって増大することになる。な
お、この場合、不活性ガスの比熱が大きいほど吸熱作用
は強力となり、従って不活性ガスは比熱の大きなガスが
好ましいことになる。この点、ＣＯ₂やＥＧＲガスは比
較的比熱が大きいので不活性ガスとしてＥＧＲガスを用
いることは好ましいと言える。

【００３７】図５は不活性ガスとしてＥＧＲガスを用
い、ＥＧＲガスの冷却度合を変えたときのＥＧＲ率とス
モークとの関係を示している。即ち、図５において曲線
ＡはＥＧＲガスを強力に冷却してＥＧＲガス温をほぼ９
０℃に維持した場合を示しており、曲線Ｂは小型の冷却
装置でＥＧＲガスを冷却した場合を示しており、曲線Ｃ
はＥＧＲガスを強制的に冷却していない場合を示してい
る。

【００３８】図５の曲線Ａで示されるようにＥＧＲガス
を強力に冷却した場合にはＥＧＲ率が５０パーセントよ
りも少し低いところで煤の発生量がピークとなり、この
場合にはＥＧＲ率をほぼ５５パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。一方、図５の曲線Ｂで示さ
れるようにＥＧＲガスを少し冷却した場合にはＥＧＲ率
が５０パーセントよりも少し高いところで煤の発生量が
ピークとなり、この場合にはＥＧＲ率をほぼ６５パーセ
ント以上にすれば煤がほとんど発生しなくなる。

【００３９】また、図５の曲線Ｃで示されるようにＥＧ
Ｒガスを強制的に冷却していない場合にはＥＧＲ率が５
５パーセントの付近で煤の発生量がピークとなり、この
場合にはＥＧＲ率をほぼ７０パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。なお、図５は機関負荷が比
較的高いときのスモークの発生量を示しており、機関負
荷が小さくなると煤の発生量がピークとなるＥＧＲ率は
若干低下し、煤がほとんど発生しなくなるＥＧＲ率の下
限も若干低下する。このような煤がほとんど発生しなく
なるＥＧＲ率の下限はＥＧＲガスの冷却度合や機関負荷
に応じて変化する。

【００４０】図６は不活性ガスとしてＥＧＲガスを用い
た場合において燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度にするために必要
なＥＧＲガスと空気の混合ガス量、およびこの混合ガス
量中の空気の割合、およびこの混合ガス中のＥＧＲガス
の割合を示している。なお、図６において縦軸は燃焼室
５内に吸入される全吸入ガス量を示しており、鎖線Ｙは
過給が行われないときに燃焼室５内に吸入しうる全吸入
ガス量を示している。また、横軸は要求負荷を示してい
る。

【００４１】図６を参照すると空気の割合、即ち混合ガ
ス中の空気量は噴射された燃料を完全に燃焼せしめるの
に必要な空気量を示している。即ち、図６に示される場
合では空気量と噴射燃料量との比は理論空燃比となって
いる。一方、図６においてＥＧＲガスの割合、即ち混合
ガス中のＥＧＲガス量は噴射燃料が燃焼せしめられたと
きに燃料およびその周囲のガス温度を煤が形成される温
度よりも低い温度にするのに必要最低限のＥＧＲガス量
を示している。このＥＧＲガス量はＥＧＲ率で表すとほ
ぼ５５パーセント以上であり、図６に示す実施例では７
０パーセント以上である。即ち、燃焼室５内に吸入され
た全吸入ガス量を図６において実線Ｘとし、この全吸入
ガス量Ｘのうちの空気量とＥＧＲガス量との割合を図６
に示すような割合にすると燃料およびその周囲のガス温
度は煤が生成される温度よりも低い温度となり、斯くし
て煤が全く発生しなくなる。また、このときのＮＯ_x発
生量は１０p.p.m 前後、又はそれ以下であり、従ってＮ
Ｏ_xの発生量は極めて少量となる。

【００４２】燃料噴射量が増大すれば燃料が燃焼した際
の発熱量が増大するので燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に維持するために
はＥＧＲガスによる熱の吸収量を増大しなければならな
い。従って図６に示されるようにＥＧＲガス量は噴射燃
料量が増大するにつれて増大せしめなければならない。
即ち、ＥＧＲガス量は要求負荷が高くなるにつれて増大
する必要がある。

【００４３】ところで過給が行われていない場合には燃
焼室５内に吸入される全吸入ガス量Ｘの上限はＹであ
り、従って図６において要求負荷がＬ₀よりも大きい領
域では要求負荷が大きくなるにつれてＥＧＲガス割合を
低下させない限り空燃比を理論空燃比に維持することが
できない。云い換えると過給が行われていない場合に要
求負荷がＬ₀よりも大きい領域において空燃比を理論空
燃比に維持しようとした場合には要求負荷が高くなるに
つれてＥＧＲ率が低下し、斯くして要求負荷がＬ ₀より
も大きい領域では燃料およびその周囲のガス温度を煤が
生成される温度よりも低い温度に維持しえなくなる。

【００４４】ところが図１に示されるようにＥＧＲ通路
２９を介して過給機の入口側、即ち排気ターボチャージ
ャ１５の空気吸込管１７内にＥＧＲガスを再循環させる
と要求負荷がＬ₀よりも大きい領域においてＥＧＲ率を
５５パーセント以上、例えば７０パーセントに維持する
ことができ、斯くして燃料およびその周囲のガス温度を
煤が生成される温度よりも低い温度に維持することがで
きる。即ち、空気吸込管１７内におけるＥＧＲ率が例え
ば７０パーセントになるようにＥＧＲガスを再循環させ
れば排気ターボチャージャ１５のコンプレッサ１６によ
り昇圧された吸入ガスのＥＧＲ率も７０パーセントとな
り、斯くしてコンプレッサ１６により昇圧しうる限度ま
で燃料およびその周囲のガス温度を煤が生成される温度
よりも低い温度に維持することができる。従って、低温
燃焼を生じさせることのできる機関の運転領域を拡大す
ることができることになる。

【００４５】なお、この場合、要求負荷がＬ₀よりも大
きい領域でＥＧＲ率を５５パーセント以上にする際には
ＥＧＲ制御弁３１が全開せしめられ、スロットル弁２０
が若干閉弁せしめられる。前述したように図６は燃料を
理論空燃比のもとで燃焼させる場合を示しているが空気
量を図６に示される空気量よりも少くしても、即ち空燃
比をリッチにしても煤の発生を阻止しつつＮＯ_xの発生
量を１０p.p.m 前後又はそれ以下にすることができ、ま
た空気量を図６に示される空気量よりも多くしても、即
ち空燃比の平均値を１７から１８のリーンにしても煤の
発生を阻止しつつＮＯ_xの発生量を１０p.p.m 前後又は
それ以下にすることができる。

【００４６】即ち、空燃比がリッチにされると燃料が過
剰となるが燃焼温度が低い温度に抑制されているために
過剰な燃料は煤まで成長せず、斯くして煤が生成される
ことがない。また、このときＮＯ_xも極めて少量しか発
生しない。一方、平均空燃比がリーンのとき、或いは空
燃比が理論空燃比のときでも燃焼温度が高くなれば少量
の煤が生成されるが本発明では燃焼温度が低い温度に抑
制されているので煤は全く生成されない。更に、ＮＯ_x
も極めて少量しか発生しない。

【００４７】このように、低温燃焼が行われているとき
には空燃比にかかわらずに、即ち空燃比がリッチであろ
うと、理論空燃比であろうと、或いは平均空燃比がリー
ンであろうと煤が発生されず、ＮＯ_xの発生量が極めて
少量となる。従って燃料消費率の向上を考えるとこのと
き平均空燃比をリーンにすることが好ましいと言える。

【００４８】ところで燃焼室内における燃焼時の燃料お
よびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止
する温度以下に抑制しうるのは燃焼による発熱量が比較
的少ない機関中低負荷運転時に限られる。従って本発明
による実施例では機関中低負荷運転時には燃焼時の燃料
およびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停
止する温度以下に抑制して第１の燃焼、即ち低温燃焼を
行うようにし、機関高負荷運転時には第２の燃焼、即ち
従来より普通に行われている燃焼を行うようにしてい
る。なお、ここで第１の燃焼、即ち低温燃焼とはこれま
での説明から明らかなように煤の発生量がピークとなる
不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が多く煤が
ほとんど発生しない燃焼のことを言い、第２の燃焼、即
ち従来より普通に行われている燃焼とは煤の発生量がピ
ークとなる不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量
が少い燃焼のことを言う。

【００４９】図７は第１の燃焼、即ち低温燃焼が行われ
る第１の運転領域Ｉと、第２の燃焼、即ち従来の燃焼方
法による燃焼が行われる第２の運転領域IIとを示してい
る。なお、図７において縦軸ＴＱは要求トルクを示して
おり、横軸Ｎは機関回転数を示している。また、図７に
おいてＸ（Ｎ）は第１の運転領域Ｉと第２の運転領域II
との第１の境界を示しており、Ｙ（Ｎ）は第１の運転領
域Ｉと第２の運転領域IIとの第２の境界を示している。
第１の運転領域Ｉから第２の運転領域IIへの運転領域の
変化判断は第１の境界Ｘ（Ｎ）に基づいて行われ、第２
の運転領域IIから第１の運転領域Ｉへの運転領域の変化
判断は第２の境界Ｙ（Ｎ）に基づいて行われる。即ち、
機関の運転状態が第１の運転領域Ｉにあって低温燃焼が
行われているときに要求トルクＴＱが機関回転数Ｎの関
数である第１の境界Ｘ（Ｎ）を越えると運転領域が第２
の運転領域IIに移ったと判断され、従来の燃焼方法によ
る燃焼が行われる。次いで要求トルクＴＱが機関回転数
Ｎの関数である第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなると運
転領域が第１の運転領域Ｉに移ったと判断され、再び低
温燃焼が行われる。

【００５０】このように第１の境界Ｘ（Ｎ）と第１の境
界Ｘ（Ｎ）よりも低トルク側の第２の境界Ｙ（Ｎ）との
二つの境界を設けたのは次の二つの理由による。第１の
理由は、第２の運転領域IIの高トルク側では比較的燃焼
温度が高く、このとき要求トルクＴＱが第１の境界Ｘ
（Ｎ）より低くなったとしてもただちに低温燃焼を行え
ないからである。即ち、要求トルクＴＱがかなり低くな
ったとき、即ち第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなったと
きでなければただちに低温燃焼が開始されないからであ
る。第２の理由は第１の運転領域Ｉと第２の運転領域II
間の運転領域の変化に対してヒステリシスを設けるため
である。

【００５１】ところで機関の運転領域が第１の運転領域
Ｉにあって低温燃焼が行われているときには煤はほとん
ど発生せず、その代り未燃炭化水素が煤の前駆体又はそ
の前の状態の形でもって燃焼室５から排出される。この
とき燃焼室５から排出された未燃炭化水素は酸化機能を
有する触媒２５により良好に酸化せしめられる。触媒２
５としては酸化触媒、三元触媒、又はＮＯ_x吸収剤を用
いることができる。ＮＯ_x吸収剤は燃焼室５内における
平均空燃比がリーンのときにＮＯ_xを吸収し、燃焼室５
内における平均空燃比がリッチになるとＮＯ_xを放出す
る機能を有する。

【００５２】このＮＯ_x吸収剤は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少くとも一つと、白金Ｐｔのような貴金属とが
担持されている。

【００５３】酸化触媒はもとより、三元触媒およびＮＯ
_x吸収剤も酸化機能を有しており、従って上述した如く
三元触媒およびＮＯ_x吸収剤を触媒２５として用いるこ
とができる。図８は空燃比センサ２７の出力電圧Ｖと空
燃比Ａ／Ｆとの関係を示している。図８に示されるよう
に空燃比センサ２７は空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも
小さなときには０．９（Ｖ）程度の出力電圧Ｖを発生
し、空燃比Ａ／Ｆが理論空燃比よりも大きくなると０．
１（Ｖ）程度の出力電圧Ｖを発生する。即ち、空燃比セ
ンサ２７は理論空燃比のときに出力電圧Ｖが急変する形
式のセンサからなる。この空燃比センサ２７は長期間に
亘って安定した出力電圧Ｖを発生し、従ってこの空燃比
センサ２７の出力電圧Ｖから空燃比がリーンであるかリ
ッチであるかを正確に検出することができる。

【００５４】次に図９を参照しつつ第１の運転領域Ｉお
よび第２の運転領域IIにおける運転制御について概略的
に説明する。図９は要求トルクＴＱに対するスロットル
弁２０の開度、ＥＧＲ制御弁３１の開度、ＥＧＲ率、空
燃比、噴射時期および噴射量を示している。図９に示さ
れるように要求トルクＴＱの低い第１の運転領域Ｉでは
スロットル弁２０の開度は要求トルクＴＱが高くなるに
つれて全閉近くから２／３開度程度まで徐々に増大せし
められ、ＥＧＲ制御弁３１の開度は要求トルクＴＱが高
くなるにつれて全閉近くから全開まで徐々に増大せしめ
られる。また、図９に示される例では第１の運転領域Ｉ
ではＥＧＲ率がほぼ７０パーセントとされており、空燃
比はわずかばかりリーンなリーン空燃比とされている。

【００５５】言い換えると第１の運転領域ＩではＥＧＲ
率がほぼ７０パーセントとなり、空燃比がわずかばかり
リーンなリーン空燃比となるようにスロットル弁２０の
開度およびＥＧＲ制御弁３１の開度が制御される。第１
の運転領域Ｉでは圧縮上死点ＴＤＣ前に燃料噴射が行わ
れる。この場合、噴射開始時期θＳは要求負荷Ｌが高く
なるにつれて遅くなり、噴射完了時期θＥも噴射開始時
期θＳが遅くなるにつれて遅くなる。

【００５６】なお、アイドリング運転時にはスロットル
弁２０は全閉近くまで閉弁され、このときＥＧＲ制御弁
３１も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁２
０を全閉近くまで閉弁すると圧縮始めの燃焼室５内の圧
力が低くなるために圧縮圧力が小さくなる。圧縮圧力が
小さくなるとピストン４による圧縮仕事が小さくなるた
めに機関本体１の振動が小さくなる。即ち、アイドリン
グ運転時には機関本体１の振動を抑制するためにスロッ
トル弁２０が全閉近くまで閉弁せしめられる。

【００５７】一方、機関の運転領域が第１の運転領域Ｉ
から第２の運転領域IIに変わるとスロットル弁２０の開
度が２／３開度程度から全開方向へステップ状に増大せ
しめられる。このとき図９に示す例ではＥＧＲ率がほぼ
７０パーセントから４０パーセント以下までステップ状
に減少せしめられ、空燃比がステップ状に大きくされ
る。即ち、ＥＧＲ率が多量のスモークを発生するＥＧＲ
率範囲（図５）を飛び越えるので機関の運転領域が第１
の運転領域Ｉから第２の運転領域IIに変わるときに多量
のスモークが発生することがない。

【００５８】第２の運転領域IIでは第２の燃焼、即ち従
来から行われている燃焼が行われる。この燃焼方法では
煤およびＮＯ_xが若干発生するが低温燃焼に比べて熱効
率は高く、従って機関の運転領域が第１の運転領域Ｉか
ら第２の運転領域IIに変わると図９に示されるように噴
射量がステップ状に低減せしめられる。この第２の運転
領域IIではスロットル弁２０は一部を除いて全開状態に
保持され、ＥＧＲ制御弁３１の開度は要求トルクＴＱが
高くなると次第に小さくされる。また、この運転領域II
ではＥＧＲ率は要求トルクＴＱが高くなるほど低くな
り、空燃比は要求トルクＴＱが高くなるほど小さくな
る。ただし、空燃比は要求トルクＴＱが高くなってもリ
ーン空燃比とされる。また、第２の運転領域IIでは噴射
開始時期θＳは圧縮上死点ＴＤＣ付近とされる。

【００５９】図１０（Ａ）は要求トルクＴＱと、アクセ
ルペダル５０の踏込み量Ｌと、機関回転数Ｎとの関係を
示している。なお、図１０（Ａ）において各曲線は等ト
ルク曲線を表しており、ＴＱ＝０で示される曲線はトル
クが零であることを示しており、残りの曲線はＴＱ＝
ａ，ＴＱ＝ｂ，ＴＱ＝ｃ，ＴＱ＝ｄの順に次第に要求ト
ルクが高くなる。図１０（Ａ）に示される要求トルクＴ
Ｑは図１０（Ｂ）に示されるようにアクセルペダル５０
の踏込み量Ｌと機関回転数Ｎの関係としてマップの形で
予めＲＯＭ４２内に記憶されている。本発明では図１０
（Ｂ）に示すマップからアクセルペダル５０の踏込み量
Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた要求トルクＴＱがまず初
めに算出され、この要求トルクＴＱに基づいて燃料噴射
量等が算出される。

【００６０】図１１は第１の運転領域Ｉにおける空燃比
Ａ／Ｆを示している。図１１において、Ａ／Ｆ＝１５．
５，Ａ／Ｆ＝１６，Ａ／Ｆ＝１７，Ａ／Ｆ＝１８で示さ
れる各曲線は夫々空燃比が１５．５，１６，１７，１８
であるときを示しており、各曲線間の空燃比は比例配分
により定められる。図１１に示されるように第１の運転
領域Ｉでは空燃比がリーンとなっており、更に第１の運
転領域Ｉでは要求トルクＴＱが低くなるほど空燃比Ａ／
Ｆがリーンとされる。

【００６１】即ち、要求トルクＴＱが低くなるほど燃焼
による発熱量が少くなる。従って要求トルクＴＱが低く
なるほどＥＧＲ率を低下させても低温燃焼を行うことが
できる。ＥＧＲ率を低下させると空燃比は大きくなり、
従って図１１に示されるように要求トルクＴＱが低くな
るにつれて空燃比Ａ／Ｆが大きくされる。空燃比Ａ／Ｆ
が大きくなるほど燃料消費率は向上し、従ってできる限
り空燃比をリーンにするために本発明による実施例では
要求トルクＴＱが低くなるにつれて空燃比Ａ／Ｆが大き
くされる。

【００６２】図１２（Ａ）第１の運転領域Ｉにおける目
標噴射量Ｑを示しており、図１２（Ｂ）は第１の運転領
域Ｉにおける噴射時間τを示している。図１２（Ａ）に
示されるように第１の運転領域Ｉにおける目標噴射量Ｑ
は要求トルクＴＱおよび機関回転数Ｎの関数としてマッ
プの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されており、図１２
（Ｂ）に示されるように第１の運転領域Ｉにおける噴射
時間τはコモンレール３４内の目標燃料圧Ｐおよび目標
噴射量Ｑの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に
記憶されている。

【００６３】また、空燃比を図１１に示す目標空燃比と
するのに必要なスロットル弁２０の目標開度ＳＴが図１
３（Ａ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回
転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に記
憶されており、空燃比を図１１に示す目標空燃比とする
のに必要なＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが図１３
（Ｂ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回転
数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶
されている。更に第１の運転領域Ｉにおける燃料噴射
圧、即ちコモンレーン３４内の目標燃料圧Ｐが図１３
（Ｃ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回転
数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶
されている。

【００６４】図１４は第２の燃焼、即ち従来の燃焼方法
による普通の燃焼が行われるときの目標空燃比を示して
いる。なお、図１４においてＡ／Ｆ＝２４，Ａ／Ｆ＝３
５，Ａ／Ｆ＝４５，Ａ／Ｆ＝６０で示される各曲線は夫
々目標空燃比２４，３５，４５，６０を示している。図
１５（Ａ）は第２の運転領域IIにおける噴射量Ｑを示し
ており、図１５（Ｂ）は第２の運転領域IIにおける噴射
時間を示している。図１５（Ａ）に示されるように第２
の運転領域IIにおける噴射量Ｑは要求トルクＴＱおよび
機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２
内に記憶されており、図１５（Ｂ）に示されるように第
２の運転領域IIにおける噴射時間τはコモンレール３４
内の目標燃料圧Ｐおよび目標噴射量Ｑの関数としてマッ
プの形で予めＲＯＭ４２内に記憶されている。

【００６５】また、空燃比を図１４に示す目標空燃比と
するのに必要なスロットル弁２０の目標開度ＳＴが図１
６（Ａ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回
転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に記
憶されており、空燃比を図１４に示す目標空燃比とする
のに必要なＥＧＲ制御弁３１の目標開度ＳＥが図１６
（Ｂ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回転
数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶
されている。更に第２の運転領域IIにおける燃料噴射
圧、即ちコモンレーン３４内の目標燃料圧Ｐが図１６
（Ｃ）に示されるように要求トルクＴＱおよび機関回転
数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶
されている。

【００６６】次に図１７（Ａ），（Ｂ）を参照しつつ実
際の噴射量Ｑｆと噴射時間τとの関係について説明す
る。実際の噴射量Ｑｆは基本的には噴射時間τに比例
し、従って比例定数をＫとすると実際の噴射量Ｑｆは実
線Ｅで示されるようにＱｆ＝Ｋ・τで表わされる。機関
が新しいうちは図１２（Ｂ）に示すマップから算出され
た噴射時間τでもって燃料噴射を行うと実際の噴射量Ｑ
ｆが図１２（Ａ）に示す目標噴射量Ｑに一致し、図１５
（Ｂ）に示すマップから算出された噴射時間τでもって
燃料噴射を行うと実際の噴射量Ｑｆが図１５（Ａ）に示
す目標噴射量Ｑに一致する。

【００６７】ところが燃料噴射弁６が長期間に亘って使
用されると燃料噴射弁６のノズル口の目詰まり等によっ
て実際の噴射量Ｑｆと噴射時間τとの関係が図１７
（Ａ），（Ｂ）において実線Ｆで示されるように実線Ｅ
で示される関係Ｑｆ＝Ｋ・τとは異なる関係となる。こ
の場合、実際の噴射量Ｑｆと噴射時間τとの関係が実線
Ｅで示される場合と実線Ｆで示される場合とでは噴射時
間τが同一であっても実際の噴射量Ｑｆが異なることが
わかる。

【００６８】図１７（Ａ）に示されるように実線Ｆは一
般的には原点Ｏを通らず、従って実線Ｆで示されるとき
の実際の噴射量Ｑｆは次式で表すことができる。Ｑｆ＝Ｋ・（Ａ・τ＋Ｂ）上式が求まると、即ちＡ，Ｂが求まると上式から実際の
噴射量Ｑｆを目標噴射量Ｑとするのに必要な噴射時間Ｔ
ＡＵが求まる。

【００６９】即ち、実線Ｅで示される状態のときには噴
射時間をτとすればＱ＝Ｑｆとなるので次式が成立す
る。Ｑ＝Ｋ・τ これに対して、実線Ｆで示される場合にＱ＝Ｑｆとする
のに必要な噴射時間ＴＡＵは次式で表わされる。

【００７０】Ｑ＝Ｋ・（Ａ・ＴＡＵ＋Ｂ）上記二つの式から噴射時間ＴＡＵは次のようになる。ＴＡＵ＝（１／Ａ）・（τ−Ｂ）このようにＡ，Ｂを求めれば実際の噴射量Ｑｆを目標噴
射量Ｑに一致させることができる。ところで前述したよ
うに第１の燃焼のもとでは空燃比を理論空燃比とするこ
とができる。一方、空燃比を理論空燃比にすれば質量流
量計２１により検出された吸入空気の質量流量（以下、
単に吸入空気量という）から実際の噴射量Ｑｆを算出す
ることができる。従って噴射量の異なる二つの運転状態
における実際の噴射量Ｑｆを求めればそのときの噴射時
間τを用いて補正係数Ａ，Ｂを求めることができる。

【００７１】図１７（Ｂ）は実線Ｆが原点Ｏを通る場合
を示している。この場合には図１７（Ａ）の実線Ｆにお
いてＢ＝Ｏとしたときに相当するので実線の噴射量Ｑｆ
を目標噴射量Ｑとするのに必要な噴射時間ＴＡＵは次の
ようになる。ＴＡＵ＝（１／Ａ）・τ 即ち、この場合には補正係数ＫをＫ／Ａに補正したこと
になる。

【００７２】なお、以下に示す実施例では図１７（Ａ）
に基づいて説明した方法により噴射時期ＴＡＵを算出す
る場合について説明する。次に図１８を参照しつつ運転
制御について説明する。図１８を参照すると、まず初め
にステップ１００において機関回転数ＮがΣＮに加算さ
れる。従ってΣＮは機関回転数Ｎの積算値を示してお
り、この積算値ΣＮはバックアップＲＡＭ４３ａ内に記
憶される。次いでステップ１０１では機関の運転状態が
第１の運転領域Ｉであることを示すグラフＩがセットさ
れているか否かが判別される。フラグＩがセットされて
いるとき、即ち機関の運転状態が第１の運転領域Ｉであ
るときにはステップ１０２に進んで要求トルクＴＱが第
１の境界Ｘ１（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別さ
れる。ＴＱ≦Ｘ１（Ｎ）のときにはステップ１０４に進
んで低温燃焼が行われる。

【００７３】即ち、ステップ１０４では図１０（Ｂ）に
示すマップから要求トルクＴＱが算出される。次いでス
テップ１０５では図１３（Ａ）に示すマップからスロッ
トル弁２０の目標開度ＳＴが算出される。次いでステッ
プ１０６では図１３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御
弁３１の目標開度ＳＥが算出される。次いでステップ１
０７では図１２（Ａ）に示すマップから目標噴射量Ｑが
算出される。次いでステップ１０８では図１３（Ｃ）に
示すマップからコモンレール３４内の目標燃料圧、即ち
噴射圧Ｐが算出される。次いでステップ１０９では目標
噴射量Ｑおよび目標燃料圧Ｐから図１２（Ｂ）に示すマ
ップに基づいて噴射時間τが算出される。次いでステッ
プ１１０では次式から実際の噴射時間ＴＡＵが算出され
る。

【００７４】ＴＡＵ＝（１／Ａ）・（τ−Ｂ）次いでステップ１１１では噴射量補正が行われる。この
噴射量補正の第１実施例が図１９および図２０に示され
ている。一方、ステップ１０２においてＬ＞Ｘ（Ｎ）に
なったと判別されたときにはステップ１０３に進んでフ
ラグＩがリセットされ、次いでステップ１１４に進んで
第２の燃焼が行われる。

【００７５】即ち、ステップ１１４では図１０（Ｂ）に
示すマップから要求トルクＴＱが算出される。次いでス
テップ１１５では図１６（Ａ）に示すマップからスロッ
トル弁２０の目標開度ＳＴが算出される。次いでステッ
プ１１６では図１６（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御
弁３１の目標開度ＳＥが算出される。次いでステップ１
１７では図１５（Ａ）に示すマップから目標噴射量Ｑが
算出される。次いでステップ１１８では図１６（Ｃ）に
示すマップからコモンレール３４内の目標燃料圧、即ち
噴射圧Ｐが算出される。次いでステップ１１９では目標
噴射量Ｑおよび目標燃料圧Ｐから図１５（Ｂ）に示すマ
ップに基づいて噴射時間τが算出される。次いでステッ
プ１２０では次式から実際の噴射時間ＴＡＵが算出され
る。

【００７６】ＴＡＵ＝（１／Ａ）・（τ−Ｂ）フラグＩがリセットされると次の処理サイクルではステ
ップ１０１からステップ１１２に進んで要求トルクＴＱ
が第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低くなったか否かが判別さ
れる。ＴＱ≧Ｙ（Ｎ）のときにはステップ１１４に進
み、第２の燃焼が行われる。一方、ステップ１１２にお
いてＴＱ＜Ｙ（Ｎ）になったと判別されたときにはステ
ップ１１３に進んでフラグＩがセットされ、次いでステ
ップ１０４に進んで低温燃焼が行われる。

【００７７】次に図１９および図２０を参照しつつ図１
８のステップ１１１において行われる噴射量補正ルーチ
ンについて説明する。図１９および図２０を参照すると
まず初めにステップ２００において機関回転数の積算値
ΣＮが予め定められた値Ｎｏよりも大きいか否かが判別
される。ΣＮ≦Ｎｏのときには処理サイクルを完了す
る。これに対してΣＮ＞Ｎｏになるとステップ２０１に
進んで完了フラグがセットされているか否かが判別され
る。最初は完了フラグがリセットされているのでステッ
プ２０２に進む。

【００７８】ステップ２０２では目標噴射量Ｑが予め定
められた下限値ａと上限値ｂの間にあるか否かが判別さ
れる。ａ＜Ｑ＜ｂのときにはステップ２０３に進んで空
燃比センサ２７の出力電圧Ｖが０．４５（Ｖ）以下か否
か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判別される。空
燃比がリーンのときにはステップ２０４に進んでスロッ
トル弁２０に対する補正値ΔＳＴから一定値αが減算さ
れ、次いでステップ２０６に進む。これに対し、空燃比
がリッチのときにはステップ２０５に進んで補正値ΔＳ
Ｔに一定値αが加算され、次いでステップ２０６に進
む。

【００７９】ステップ２０６ではステップ１０５におい
て算出されたスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することによって最終的なスロットル弁２
０の目標開度ＳＴ（＝ＳＴ＋ΔＳＴ）が算出される。即
ち、この実施例ではスロットル弁２０の開度を制御する
ことによって空燃比が理論空燃比にフィードバック制御
される。次いでステップ２０７ではこのフィードバック
制御が一定時間継続して行われたか否かが判別される。
このフィードバック制御が一定時間継続して行われてい
ないときにはステップ２２４に進んで噴射時間がτとさ
れ、一定時間継続して行われたときにはステップ２０８
に進む。

【００８０】ステップ２０８では質量流量計２１により
検出されている吸入空気量Ｇａが読み込まれる。次いで
ステップ２０９では吸入空気量Ｇａと理論空燃比から現
在の実際の噴射量Ｑ１が算出される。次いでステップ２
１０では現在の噴射時間τがτ１とされる。次いでステ
ップ２１１では完了フラグがセットされる。次いでステ
ップ２２４に進む。

【００８１】完了フラグがセットされるとステップ２０
１からステップ２１２に進んで目標噴射量Ｑが予め定め
られた下限値ｃ（＞ｂ）と上限値ｄの間にあるか否かが
判別される。ｃ＜Ｑ＜ｄのときにはステップ２１３に進
んで空燃比センサ２７の出力電圧Ｖが０．４５（Ｖ）以
下か否か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判別され
る。空燃比がリーンのときにはステップ２１４に進んで
スロットル弁２０に対する補正値ΔＳＴから一定値αが
減算され、次いでステップ２１６に進む。これに対し、
空燃比がリッチのときにはステップ２１５に進んで補正
値ΔＳＴに一定値αが加算され、次いでステップ２１６
に進む。

【００８２】ステップ２１６ではステップ１０５におい
て算出されたスロットル弁２０の目標開度ＳＴに補正値
ΔＳＴを加算することによって最終的なスロットル弁２
０の目標開度ＳＴ（＝ＳＴ＋ΔＳＴ）が算出される。即
ち、このときにもスロットル弁２０の開度を制御するこ
とによって空燃比が理論空燃比にフィードバック制御さ
れる。次いでステップ２１７ではこのフィードバック制
御が一定時間継続して行われたか否かが判別される。こ
のフィードバック制御が一定時間継続して行われていな
いときにはステップ２２４に進み、一定時間継続して行
われたときにはステップ２１８に進む。

【００８３】ステップ２１８では質量流量計２１により
検出されている吸入空気量Ｇａが読み込まれる。次いで
ステップ２１９では吸入空気量Ｇａと理論空燃比から現
在の実際の噴射量Ｑ２が算出される。次いでステップ２
２０では現在の噴射時間τがτ２とされる。次いでステ
ップ２２１ではＱ１＝（１／Ａ）・（τ１−Ｂ）および
Ｑ２＝（１／Ａ）・（τ２−Ｂ）から補正係数Ａ，Ｂが
算出される。なお、この計算方法については説明を省略
する。次いでステップ２２２では完了フラグがリセット
され、次いでステップ２２３においてΣＮがクリアされ
る。

【００８４】次に図２１および図２２を算出しつつ図１
８のステップ１１１において行われ噴射量補正ルーチン
の第２実施例について説明する。図２１および図２２を
参照するとまず初めにステップ３００において機関回転
数の積算値ΣＮが予め定められた値Ｎｏよりも大きいか
否かが判別される。ΣＮ≦Ｎｏのときには処理サイクル
を完了する。これに対してΣＮ＞Ｎｏになるとステップ
３０１に進んで完了フラグがセットされているか否かが
判別される。最初は完了フラグがリセットされているの
でステップ３０２に進む。

【００８５】ステップ３０２では目標噴射量Ｑが予め定
められた下限値ａと上限値ｂの間にあるか否かが判別さ
れる。ａ＜Ｑ＜ｂのときにはステップ３０３に進んで空
燃比センサ２７の出力電圧Ｖが０．４５（Ｖ）以下か否
か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判別される。空
燃比がリーンのときにはステップ３０４に進んで噴射時
間に対する補正値Δτに一定値βが加算され、次いでス
テップ３０６に進む。これに対し、空燃比がリッチのと
きにはステップ３０５に進んで補正値Δτから一定値β
が減算され、次いでステップ３０６に進む。

【００８６】ステップ３０６ではステップ１０９におい
て算出された噴射時間τに補正値Δτを加算することに
よって最終的な噴射時間τ（＝τ＋Δτ）が算出され
る。次いでステップ３０７では噴射時間がτとされる。
即ち、この実施例では噴射時間τを制御することによっ
て空燃比が理論空燃比にフィードバック制御される。次
いでステップ３０８ではこのフィードバック制御が一定
時間継続して行われたか否かが判別される。このフィー
ドバック制御が一定時間継続して行われたときにはステ
ップ３０９に進む。

【００８７】ステップ３０９では質量流量計２１により
検出されている吸入空気量Ｇａが読み込まれる。次いで
ステップ３１０では吸入空気量Ｇａと理論空燃比から現
在の実際の噴射量Ｑ１が算出される。次いでステップ３
１１では理論空燃比１４，６を図１１に示す目標空燃比
Ａ／Ｆで除算することによって空燃比が理論空燃比とさ
れたときの噴射時間τ１が算出される。次いでステップ
３１２において完了フラグがセットされる。

【００８８】完了フラグがセットされるとステップ３０
１からステップ３１３に進んで目標噴射量Ｑが予め定め
られた下限値ｃ（＞ｂ）と上限値ｄの間にあるか否かが
判別される。ｃ＜Ｑ＜ｄのときにはステップ３１４に進
んで空燃比センサ２７の出力電圧Ｖが０．４５（Ｖ）以
下か否か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判別され
る。空燃比がリーンのときにはステップ３１５に進んで
補正値Δτに一定値βが加算され、次いでステップ３１
７に進む。これに対し、空燃比がリッチのときにはステ
ップ３１６に進んで補正値Δτから一定値βが減算さ
れ、次いでステップ３１７に進む。

【００８９】ステップ３１７ではステップ１０９におい
て算出された噴射時期τに補正値Δτを加算することに
よって最終的な噴射時間τ（＝τ＋Δτ）が算出され
る。次いでステップ３１８では噴射時間がτとされる。
即ち、このときにも噴射時期τを制御することによって
空燃比が理論空燃比にフィードバック制御される。次い
でステップ３１９ではこのフィードバック制御が一定時
間継続して行われたか否かが判別され、このフィードバ
ック制御が一定時間継続して行われたときにはステップ
３２０に進む。

【００９０】ステップ３２０では質量流量計２１により
検出されている吸入空気量Ｇａが読み込まれる。次いで
ステップ３２１では吸入空気量Ｇａと理論空燃比から現
在の実際の噴射量Ｑ２が算出される。次いでステップ３
２２では理論空燃比１４，６を図１１に示す目標空燃比
Ａ／Ｆで除算することによって空燃比が理論空燃比とさ
れたときの噴射時間τ２が算出される。次いでステップ
３２３ではＱ１＝（１／Ａ）・（τ１−Ｂ）およびＱ２
＝（１／Ａ）・（τ２−Ｂ）から補正係数Ａ，Ｂが算出
される。なお、この計算方法については説明を省略す
る。次いでステップ３２４では完了フラグがリセットさ
れ、次いでステップ３２５においてΣＮがクリアされ
る。

【００９１】図２３から図２５に別の実施例を示す。こ
の実施例では通常は第２の燃焼を行っており、噴射量を
補正すべきときに第１の燃焼を行うようにしている。ま
ず初めに図２３を参照しつつ運転制御について説明す
る。図２３を参照すると、まず初めにステップ４００に
おいて機関回転数ＮがΣＮに加算される。従ってΣＮは
機関回転数Ｎの積算値を示しており、この積算値ΣＮは
バックアップＲＡＭ４３ａ内に記憶される。次いでステ
ップ４０１では機関回転数の積算値ΣＮが予め定められ
た値Ｎｏよりも大きいか否かが判別される。ΣＮ≦Ｎｏ
のときにはステップ４１１に進んで第２の燃焼が行われ
る。

【００９２】即ち、ステップ４１１では図１０（Ｂ）に
示すマップから要求トルクＴＱが算出される。次いでス
テップ４１２では図１６（Ａ）に示すマップからスロッ
トル弁２０の目標開度ＳＴが算出される。次いでステッ
プ４１３では図１６（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御
弁３１の目標開度ＳＥが算出される。次いでステップ４
１４では図１５（Ａ）に示すマップから目標噴射量Ｑが
算出される。次いでステップ４１５では図１６（Ｃ）に
示すマップからコモンレール３４内の目標燃料圧、即ち
噴射圧Ｐが算出される。次いでステップ４１６では目標
噴射量Ｑおよび目標燃料圧Ｐから図１５（Ｂ）に示すマ
ップに基づいて噴射時間τが算出される。次いでステッ
プ４１７では次式から実際の噴射時間ＴＡＵが算出され
る。

【００９３】ＴＡＵ＝（１／Ａ）・（τ−Ｂ）一方、ステップΣＮ＞Ｎｏになるとステップ４０１から
ステップ４０２に進んで要求トルクＴＱが第２の境界Ｙ
（Ｎ）よりも低いか否かが判別される。ＴＱ≧Ｙ（Ｎ）
のときにはステップ４１１に進む。これに対してＴＱ＜
Ｙ（Ｎ）のときにはステップ４０３に進んで低温燃焼が
行われる。

【００９４】即ち、ステップ４０３では図１０（Ｂ）に
示すマップから要求トルクＴＱが算出される。次いでス
テップ４０４では図１３（Ａ）に示すマップからスロッ
トル弁２０の目標開度ＳＴが算出される。次いでステッ
プ４０５では図１３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御
弁３１の目標開度ＳＥが算出される。次いでステップ４
０６では図１２（Ａ）に示すマップから目標噴射量Ｑが
算出される。次いでステップ４０７では図１３（Ｃ）に
示すマップからコモンレール３４内の目標燃料圧、即ち
噴射圧Ｐが算出される。次いでステップ４０８では目標
噴射量Ｑおよび目標燃料圧Ｐから図１２（Ｂ）に示すマ
ップに基づいて噴射時間τが算出される。次いでステッ
プ４０９では次式から実際の噴射時間ＴＡＵが算出され
る。

【００９５】ＴＡＵ＝（１／Ａ）・（τ−Ｂ）次いでステップ４１０では噴射量補正が行われる。この
噴射量補正ルーチンが図２４および図２５に示されてい
る。次に図２４および図２５を参照しつつ図２３のステ
ップ４１０において行われる噴射量補正ルーチンについ
て説明する。

【００９６】図２４および図２５を参照するとまず初め
にステップ５００において完了フラグがセットされてい
るか否かが判別される。最初は完了フラグがリセットさ
れているのでステップ５０１に進む。ステップ５０１で
は目標噴射量Ｑが予め定められた下限値ａと上限値ｂの
間にあるか否かが判別される。ａ＜Ｑ＜ｂのときにはス
テップ５０２に進んで空燃比センサ２７の出力電圧Ｖが
０．４５（Ｖ）以下か否か、即ち空燃比がリーンである
か否かが判別される。空燃比がリーンのときにはステッ
プ５０３に進んで噴射時間に対する補正値Δτに一定値
βが加算され、次いでステップ５０５に進む。これに対
し、空燃比がリッチのときにはステップ５０４に進んで
補正値Δτから一定値βが減算され、次いでステップ５
０５に進む。

【００９７】ステップ５０５ではステップ４０８におい
て算出された噴射時間τに補正値Δτを加算することに
よって最終的な噴射時間τ（＝τ＋Δτ）が算出され
る。次いでステップ５０６では噴射時間がτとされる。
即ち、この実施例では噴射時間τを制御することによっ
て空燃比が理論空燃比にフィードバック制御される。次
いでステップ５０７ではこのフィードバック制御が一定
時間継続して行われたか否かが判別され、このフィード
バック制御が一定時間継続して行われたときにはステッ
プ５０８に進む。

【００９８】ステップ５０８では質量流量計２１により
検出されている吸入空気量Ｇａが読み込まれる。次いで
ステップ５０９では吸入空気量Ｇａと理論空燃比から現
在の実際の噴射量Ｑ１が算出される。次いでステップ５
１０では理論空燃比１４，６を図１１に示す目標空燃比
Ａ／Ｆで除算することによって空燃比が理論空燃比とさ
れたときの噴射時間τ１が算出される。次いでステップ
５１１において完了フラグがセットされる。

【００９９】完了フラグがセットされるとステップ５０
０からステップ５１２に進んで目標噴射量Ｑが予め定め
られた下限値ｃ（＞ｂ）と上限値ｄの間にあるか否かが
判別される。ｃ＜Ｑ＜ｄのときにはステップ５１３に進
んで空燃比センサ２７の出力電圧Ｖが０．４５（Ｖ）以
下か否か、即ち空燃比がリーンであるか否かが判別され
る。空燃比がリーンのときにはステップ５１４に進んで
補正値Δτに一定値βが加算され、次いでステップ５１
６に進む。これに対し、空燃比がリッチのときにはステ
ップ５１４に進んで補正値Δτから一定値βが減算さ
れ、次いでステップ５１６に進む。

【０１００】ステップ５１６ではステップ４０８におい
て算出された噴射時期τに補正値Δτを加算することに
よって最終的な噴射時間τ（＝τ＋Δτ）が算出され
る。次いでステップ５１７では噴射時間がτとされる。
即ち、このときにも噴射時期τを制御することによって
空燃比が理論空燃比にフィードバック制御される。次い
でステップ５１８ではこのフィードバック制御が一定時
間継続して行われたか否かが判別され、このフィードバ
ック制御が一定時間継続して行われたときにはステップ
５１９に進む。

【０１０１】ステップ５１９では質量流量計２１により
検出されている吸入空気量Ｇａが読み込まれる。次いで
ステップ５２０では吸入空気量Ｇａと理論空燃比から現
在の実際の噴射量Ｑ２が算出される。次いでステップ５
２１では理論空燃比１４，６を図１１に示す目標空燃比
Ａ／Ｆで除算することによって空燃比が理論空燃比とさ
れたときの噴射時間τ２が算出される。次いでステップ
５２２ではＱ１＝（１／Ａ）・（τ１−Ｂ）およびＱ２
＝（１／Ａ）・（τ２−Ｂ）から補正係数Ａ，Ｂが算出
される。なお、この計算方法については説明を省略す
る。次いでステップ５２３では完了フラグがリセットさ
れ、次いでステップ５２４においてΣＮがクリアされ
る。

【０１０２】

【発明の効果】機関が長期間に亘って使用された場合で
あっても噴射量を目標噴射量に一致させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧縮着火式内燃機関の全体図である。

【図２】スモークおよびＮＯ_xの発生量等を示す図であ
る。

【図３】燃焼圧を示す図である。

【図４】燃料分子を示す図である。

【図５】スモークの発生量とＥＧＲ率との関係を示す図
である。

【図６】噴射燃料量と混合ガス量との関係を示す図であ
る。

【図７】第１の運転領域Ｉおよび第２の運転領域IIを示
す図である。

【図８】空燃比センサの出力を示す図である。

【図９】スロットル弁の開度等を示す図である。

【図１０】要求トルクを示す図である。

【図１１】第１の運転領域Ｉにおける空燃比を示す図で
ある。

【図１２】噴射量等のマップを示す図である。

【図１３】スロットル弁の目標開度等のマップを示す図
である。

【図１４】第２の燃焼における空燃比を示す図である。

【図１５】噴射量等のマップを示す図である。

【図１６】スロットル弁の目標開度等のマップを示す図
である。

【図１７】実際の噴射量と噴射時間の関係を示す図であ
る。

【図１８】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。

【図１９】噴射量を制御するためのフローチャートであ
る。

【図２０】噴射量を制御するためのフローチャートであ
る。

【図２１】噴射量を制御するためのフローチャートであ
る。

【図２２】噴射量を制御するためのフローチャートであ
る。

【図２３】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。

【図２４】噴射量を制御するためのフローチャートであ
る。

【図２５】噴射量を制御するためのフローチャートであ
る。

【符号の説明】６…燃料噴射弁２０…スロットル弁２９…ＥＧＲ通路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 ＲＳＦ０２Ｄ 41/04 ３８０Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８０Ｃ 41/14 ３１０ 41/14 ３１０Ｐ３３０３３０Ａ (72)発明者伊藤丈和愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者吉▲崎▼ 康二愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内 (72)発明者村田宏樹愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内Ｆターム(参考） 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AB02 AB03 AB06 BA15 BA19 CB02 CB07 CB08 DA02 DB10 DB13 DC01 EA00 EA01 EA02 EA05 EA07 EA30 EA31 EA34 FA07 FA11 FB07 FB10 FB11 FB12 FC04 HB05 HB06 3G301 HA02 HA11 HA13 JA24 JA25 KA08 KA09 LA01 LA03 MA01 MA11 MA28 NA09 NC01 ND01 PA01Z PA11A PA11Z PB03A PB03Z PB08Z PD03A PD03Z PE03Z PF03Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃焼室内に供給される不活性ガス量を増
大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達す
る内燃機関において、煤の発生量がピークとなる不活性
ガス量よりも燃焼室内に供給される不活性ガス量を多く
し、機関の運転状態に応じた噴射時間を記憶した記憶手
段と、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段と、空
燃比を理論空燃比に制御する空燃比制御手段と、空燃比
が理論空燃比に制御されているときに吸入空気量から実
際の噴射量を算出する噴射量算出手段と、記憶された噴
射時間に基づき燃料を噴射したときの噴射量が機関の運
転状態に応じた目標噴射量となるように実際の噴射量に
基づいて噴射時間を補正する補正手段とを具備した内燃
機関。
【請求項２】目標噴射量が予め記憶されており、上記
噴射時間が目標噴射量の関数の形で記憶されている請求
項１に記載の内燃機関。
【請求項３】上記噴射時間が目標噴射量および噴射圧
の関数の形で記憶されている請求項２に記載の内燃機
関。
【請求項４】機関吸気通路内にスロットル弁が配置さ
れており、上記空燃比制御手段はスロットル弁の開度を
制御することによって空燃比を目標空燃比に制御する請
求項１に記載の内燃機関。
【請求項５】機関排気通路内に空燃比センサを配置
し、上記空燃比制御手段は空燃比センサの出力信号に基
づいて空燃比が目標空燃比となるようにスロットル弁の
開度をフィードバック制御する請求項４に記載の内燃機
関。
【請求項６】上記空燃比センサは理論空燃比において
出力電圧が急変する形式のセンサからなる請求項５に記
載の内燃機関。
【請求項７】上記空燃比制御手段は噴射時間を制御す
ることによって空燃比を目標空燃比に制御する請求項１
に記載の内燃機関。
【請求項８】機関排気通路内に空燃比センサを配置
し、上記空燃比制御手段は空燃比センサの出力信号に基
づいて空燃比が目標空燃比となるように噴射時間をフィ
ードバック制御する請求項７に記載の内燃機関。
【請求項９】上記空燃比センサは理論空燃比において
出力電圧が急変する形式のセンサからなる請求項８に記
載の内燃機関。
【請求項１０】実際の噴射量Ｑと噴射時間τとが補正
係数Ｋ，Ａ，Ｂを用いてＱ＝Ｋ・（Ａτ＋Ｂ）なる関係
で表され、上記補正手段は実際の噴射量Ｑに基づいて補
正係数Ａ，Ｂの値を補正し、実際の噴射時間が（１／
Ａ）（τ−Ｂ）とされる請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１１】噴射量の異なる予め定められた二つの
機関運転状態における実際の噴射量Ｑと噴射時間τから
補正係数Ａ，Ｂの値が算出される請求項１０に記載の内
燃機関。
【請求項１２】実際の噴射量Ｑと噴射時間τとが補正
係数Ｋを用いてＱ＝Ｋ・τなる関係で表され、上記補正
手段は実際の噴射量Ｑに基づいて補正係数Ｋの値を補正
する請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１３】燃焼室から排出された排気ガスを機関
吸気通路内に再循環させる排気ガス再循環装置を具備
し、上記不活性ガスが再循環排気ガスからなる請求項１
に記載の内燃機関。
【請求項１４】排気ガス再循環率がほぼ５５パーセン
ト以上である請求項１３に記載の内燃機関。
【請求項１５】機関排気通路内に酸化機能を有する触
媒を配置した請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１６】該触媒が酸化触媒、三元触媒又はＮＯ
_x吸収剤の少くとも一つからなる請求項１５に記載の内
燃機関。
【請求項１７】煤の発生量がピークとなる不活性ガス
量よりも燃焼室内に供給される不活性ガス量が多く煤が
ほとんど発生しない第１の燃焼と、煤の発生量がピーク
となる不活性ガス量よりも燃焼室内に供給される不活性
ガス量が少ない第２の燃焼とを選択的に切換える切換手
段を具備した請求項１に記載の内燃機関。
【請求項１８】機関の運転領域を低負荷側の第１の運
転領域と高負荷側の第２の運転領域に分割し、第１の運
転領域では第１の燃焼を行い、第２の運転領域では第２
の燃焼を行うようにした請求項１７に記載の内燃機関。