JP2001214731A

JP2001214731A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2001214731A
Application number: JP2000023508A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Watanabe; 友巳渡辺; Ichiji Kataoka; 一司片岡; Hiroshi Hayashibara; 寛林原
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2000-02-01
Filing date: 2000-02-01
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】エンジン１の排気通路２０に、排気中のＮＯ
ｘを還元剤（ＨＣ）との反応によって浄化するＮＯｘ触
媒２２を備え、この触媒によるＮＯｘ浄化を促進すべ
く、インジェクタ５により後噴射を行ってＨＣを増量さ
せるとともに、排気通路２０のＯ2センサ１７からの出
力に基づいて、ＥＧＲ率をフィードバック制御する場合
に、ＨＣの増量に起因するＥＧＲフィードバック制御の
誤まりを抑制し、この誤制御に起因するＮＯｘ増大を軽
減する。【解決手段】エンジン１の運転中にインジェクタ５に
より後噴射が実行されたとき、その後の所定期間は（Ｕ
４）、目標ＥＧＲ率EGRtを設定値だけ減少補正するとと
もに（Ｕ１２）、ＥＧＲフィードバック制御の制御ゲイ
ンＫを減少補正し（Ｕ１３）、かつ目標ＥＧＲ率の下限
値EGRgを増大補正して（Ｕ１５）、ＥＧＲフィードバッ
ク制御の誤まりを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気通路に排気浄
化材を備えるとともに、吸気系への排気の還流状態をフ
ィードバック制御するようにしたエンジンの制御装置の
技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンからの排気を浄化す
るために、略理論空燃比付近の排気中のＨＣ、ＣＯ及び
ＮＯｘを同時にかつ極めて有効に浄化可能な三元触媒を
用いるとともに、全負荷域等を除くエンジンの大部分の
運転領域において空燃比を略理論空燃比付近に制御する
ことが行われている。しかし、ディーゼルエンジンのよ
うに、通常、燃焼室の平均的空燃比がかなりリーンな状
態（例えばＡ/Ｆ≧１８)で運転されるものでは、前記三
元触媒の作用を効果的に発揮させることはできない。こ
の点は、空燃比がリーンな運転領域を有するリーンバー
ン方式や直噴層状燃焼方式のガソリンエンジンでも同じ
である。

【０００３】これに対し、前記三元触媒の他に、排気中
の酸素濃度が高い（例えば４％以上）酸素過剰雰囲気で
ＮＯｘを吸収する一方、酸素濃度の減少によって吸収し
たＮＯｘを放出するいわゆるＮＯｘ吸収材を用いる技術
がある。すなわち、排気の空燃比がリーンな状態では前
記ＮＯｘ吸収材にＮＯｘを吸収させる一方、このＮＯｘ
吸収材のＮＯｘ吸収量が増えたら、排気の空燃比を強制
的に例えば理論空燃比になるようにリッチ側に変化させ
て、ＮＯｘ吸収材から吸収しているＮＯｘを放出させる
（以下、リフレッシュともいう）のである。この際、放
出されたＮＯｘは三元触媒により効果的に還元浄化でき
る。

【０００４】具体的に、例えば特開平７−２７９７１８
号公報に開示されるディーゼルエンジンの排気浄化装置
では、エンジンの運転中に一定期間毎に燃料噴射量を増
量して、燃焼室の平均的空燃比をリッチ側に変化させる
ことで、前記ＮＯｘ吸収材のリフレッシュを行うように
している。また、その際、燃焼室への吸入空気量を強制
的に減少させて、燃料の増量によるエンジン出力の増加
を吸入空気量の減少によって相殺することで、エンジン
出力の変動によるショックの発生を回避している。

【０００５】また、特開平６−２１２９６１号公報に開
示されるディーゼルエンジンでは、前記ＮＯｘ吸収材の
リフレッシュを行うべきときに、排気中に燃料（軽油）
を追加供給し、この燃料との反応により排気中の酸素を
消費させて、酸素濃度を低下させるようにしている。こ
のようにすれば、排気中に追加供給された燃料が高温の
既燃ガスによって活性化され、強い還元性を持つように
なるので、ＮＯｘの放出やその還元浄化を促進でき、し
かも、エンジンの出力変動は生じない。

【０００６】ところで、大気中へのＮＯｘの排出量を低
減するためには、前記のように排気中のＮＯｘを除去す
る以外に、燃焼に伴うＮＯｘの生成そのものを抑制する
ことが有効であり、このために、エンジンの吸気系に排
気の一部を還流させて、燃焼温度のピークを下げるいわ
ゆる排気還流（Exhaust Gas Recirculation：以下、Ｅ
ＧＲともいう）の技術がある。但し、ディーゼルエンジ
ンにおいては排気の還流率（ＥＧＲ率）が高くなると、
燃焼速度の低下によってスモークの生成量が増えるとい
う難点があるので、例えば特開平８−１４４８６７号公
報に開示される排気ガス再循環装置のように、排気通路
に配設した空燃比センサ等からの出力信号に基づいて、
ＥＧＲ率が高くなり過ぎないようにフィードバック制御
することが望ましい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記２番目
の従来例（特開平６−２１２９６１号公報）のようにエ
ンジンの排気中に燃料を追加供給するようにしたものに
おいて、前記３番面の従来例（特開平８−１４４８６７
号公報）のようにＥＧＲ率のフィードバック制御を行お
うとすると、その燃料の追加供給によって空燃比センサ
からの出力が大きく変動して、誤まった制御が行われる
という不具合がある。

【０００８】すなわち、通常のＥＧＲ率の制御において
は、スモークの増大を回避しながら、できるだけ多くの
排気を還流させて、ＮＯｘの生成を抑えることができる
よう、ＥＧＲ率の目標値を設定するのであるが、前記の
ように燃料の追加供給によって排気の空燃比が変動する
と、エンジンの燃焼室における平均的空燃比がリッチ側
にずれているという誤まった判定に基づいて、排気の還
流量を減らすという誤制御が行われてしまい、ＮＯｘの
生成を狙い通りに抑えることができなくなるのである。

【０００９】本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、排気浄化材を備え、排
気中の還元剤を増量させて、該排気浄化材による排気の
浄化を促進するとともに、排気の還流によって燃焼に伴
うＮＯｘ及びスモークの生成を抑制するようにしたエン
ジンの制御装置において、前記還元剤の増量に起因する
排気還流制御の誤まりを抑制し、この誤制御に起因する
ＮＯｘ増大を軽減することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成すべ
く、本発明の解決手段では、エンジンの運転中に、排気
浄化材による排気の浄化を促進すべく、還元剤量調節手
段により排気中の還元剤量を増やすときに、所定期間は
排気還流制御手段によるフィードバック制御を抑制する
ようにした。

【００１１】具体的に、請求項１の発明では、図１に示
すように、エンジン１の排気通路２０に配設された排気
浄化材２２と、該排気浄化材２２よりも上流側の排気通
路２０からエンジンの吸気系１０に排気の一部を還流さ
せる排気還流通路２３と、この排気還流通路２３による
排気の還流量を調節する排気還流量調節手段２４と、該
排気還流通路２３の排気通路２０への開口部よりも上流
側の排気中の還元剤量を調節する還元剤量調節手段５０
と、前記排気浄化材２２での排気の反応を促進するた
め、排気中の還元剤量が増えるように前記還元剤量調節
手段５０を作動制御する還元剤増量制御手段３５ａとを
備えたエンジンの制御装置Ａを前提とする。そして、前
記排気浄化材２２に供給される排気中の酸素濃度又はＮ
Ｏｘ濃度の少なくとも一方を検出する濃度検出手段１７
と、該濃度検出手段１７による検出値が設定値に収束す
るように、前記排気還流量調節手段２４をフィードバッ
ク制御する排気還流制御手段３５ｂと、前記還元剤量調
節手段５０により排気中の還元剤量が増量されたとき、
所定期間は前記排気還流制御手段３５ａによるフィード
バック制御を抑制する抑制制御手段３５ｄとを備える構
成とする。

【００１２】前記の構成により、エンジン１の運転中
に、排気浄化材２２での排気の反応を促進すべく、還元
剤増量制御手段３５ａにより還元剤量調節手段５０の作
動制御が行われて、排気中の還元剤量が増量されると
き、所定期間は抑制制御手段３５ｄによって排気還流制
御手段３５ｂによる排気還流量調節手段２４のフィード
バック制御が抑制される。このことで、前記還元剤量の
増量によって排気の空燃比が変動し、エンジン１の燃焼
室における平均的空燃比がリッチ側にずれているという
誤まった判定が行われても、この誤判定に基づいて排気
の還流量を減らすという前記排気還流制御手段３５ｂの
誤制御が抑制される。よって、そのような誤制御に起因
するＮＯｘの増大を軽減できる。尚、前記所定期間と
は、還元剤量調節手段５０によって排気中の還元剤量が
増量されたとき、このことによって濃度検出手段からの
出力が変動する期間に対応する期間である。

【００１３】請求項２の発明では、還元剤量調節手段に
より排気中の還元剤量が増量されたとき、所定期間は排
気還流率が減少するように排気還流量調節手段を作動制
御する排気還流低減制御手段を備える構成とする。

【００１４】すなわち、排気還流通路が排気浄化材より
も上流側の排気通路に開口し、還元剤量調節手段が前記
排気還流通路の開口部よりも上流側の排気中の還元剤量
を増量させるものにおいて、多量の排気が還流される状
態では、還元剤量を増量してもその多くが吸気系に還流
されてしまい、排気浄化材での排気の反応を十分に促進
できないという不具合がある。しかも、還元剤として燃
料を追加供給する場合、この燃料の多くが吸気系に還流
されて、燃焼状態が悪化する虞れもある。そこで、この
発明では、還元剤量調節手段により排気中の還元剤量が
増量されたとき、所定期間は排気還流低減制御手段によ
り強制的に排気還流率を減少させることで、前記の不具
合を緩和することができる。

【００１５】請求項３の発明では、抑制制御手段は、排
気還流制御手段による排気還流量調節手段のフィードバ
ック制御を禁止するものとする。このことで、排気の空
燃比の変動に起因する排気還流制御手段の誤制御を確実
に防止できる。

【００１６】請求項４の発明では、抑制制御手段は、排
気還流制御手段による排気還流量調節手段のフィードバ
ック制御を排気還流率が所定値以上になるように規制す
るものとする。このことで、排気の空燃比の変動に起因
して排気還流制御手段の誤制御が行われても、それによ
って排気還流率が所定値よりも低くなることはなく、よ
って、ＮＯｘの増大を軽減できる。

【００１７】請求項５の発明では、抑制制御手段は、排
気還流制御手段による排気還流量調節手段のフィードバ
ック制御を応答遅れが増加するように変更するものとす
る。このことで、排気の空燃比の変動に起因して排気還
流制御手段の誤制御が行われても、この制御の応答遅れ
が大きくされているため、結果的に排気還流率が大幅に
低下することを防止でき、これにより、ＮＯｘの増大を
軽減できる。

【００１８】請求項６の発明では、抑制制御手段は、還
元剤量調節手段による還元剤の増量度合いが所定以上の
ときにのみ、排気還流制御手段による制御を抑制するも
のとする。このことで、還元剤の増量による排気の空燃
比の変動が所定以上に大きいときにのみ、排気還流制御
手段による制御が抑制されるので、排気還流率のフィー
ドバック制御による本来の作用効果を十分に得ながら、
その誤制御による不具合を軽減することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図２は本発明の実施形態に係るエ
ンジンの制御装置Ａの全体構成を示し、１は車両に搭載
された多気筒ディーゼルエンジンである。このエンジン
１は複数の気筒２，２，…（１つのみ図示する）を有
し、その各気筒２内に往復動可能にピストン３が嵌挿さ
れていて、このピストン３によって各気筒２内に燃焼室
４が区画されている。また、燃焼室４の上面の略中央部
には、インジェクタ（燃料噴射弁）５が先端部の噴孔を
燃焼室４に臨ませるように配設され、各気筒毎の所定の
噴射タイミングで開閉作動されて、燃焼室４に燃料を直
接噴射するようになっている。

【００２０】前記各インジェクタ５は燃料を所定の高圧
状態で蓄える共通のコモンレール（蓄圧室）６に接続さ
れ、そのコモンレール６にはクランク軸７駆動の高圧供
給ポンプ８が接続されていて、この高圧供給ポンプ８の
作動により、圧力センサ６ａにより検出されるコモンレ
ール６内の燃料圧力（燃圧）が所定値以上に保持される
ようになっている。また、クランク軸７の回転角度を検
出する電磁ピックアップからなるクランク角センサ９が
設けられており、このクランク角センサ９は、クランク
軸７端に配設された被検出用プレート（図示せず）の外
周に相対向するように配置され、該被検出用プレートの
外周部に形成された突起部の通過に対応して、パルス信
号を出力する。

【００２１】エンジン１の一側（図の左側）には、各気
筒２の燃焼室４に対し図外のエアクリーナで濾過した空
気を供給するための吸気通路１０が接続されている。こ
の吸気通路１０の下流端部には図示しないサージタンク
が設けられ、このサージタンクから分岐した各通路がそ
れぞれ吸気ポートにより各気筒２の燃焼室４に接続され
ている。また、サージタンクには各気筒２に供給される
吸気の圧力を検出する吸気圧センサ１０ａが設けられて
いる。前記吸気通路１０には上流側から下流側に向かっ
て順に、エンジン１に吸入される吸気流量を検出するホ
ットフィルム式エアフローセンサ１１と、後述のタービ
ン２１により駆動されて吸気を圧縮するブロワ１２と、
このブロワ１２により圧縮した吸気を冷却するインター
クーラ１３と、吸気通路１０の断面積を絞る吸気絞り弁
１４とがそれぞれ設けられている。この吸気絞り弁１４
は、全閉状態でも吸気が流通可能なように切り欠きが設
けられたバタフライバルブからなり、後述のＥＧＲ弁２
４と同様、ダイヤフラム１５に作用する負圧の大きさが
負圧制御用の電磁弁１６により調節されて、弁の開度が
制御される。

【００２２】一方、エンジン１の他側（図の右側）に
は、各気筒２の燃焼室４から排気を排出する排気通路２
０が接続されている。この排気通路２０の上流端部は各
気筒２毎に分岐して、それぞれ排気ポートにより燃焼室
４に連通する排気マニホルドとされ、この排気マニホル
ドの集合部に排気中の酸素濃度を検出するためのＯ2セ
ンサ１７（濃度検出手段）が配設されている。また、該
排気マニホルドよりも下流の排気通路２０には上流側か
ら下流側に向かって順に、排気流を受けて回転されるタ
ービン２１と、排気中のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘ並びにパ
ティキュレートを浄化可能な触媒コンバータ２２（排気
浄化材）とが配設され、さらに、該触媒コンバータ２２
の入口及び出口にそれぞれ排気温度を検出する温度セン
サ１８，１９が配設されている。

【００２３】前記Ｏ2センサ１７は、排気中の酸素濃度
に基づいて空燃比を検出するために用いられるもので、
排気中の酸素濃度が略零になっているとき（空燃比が略
理論空燃比のとき）を含む所定の空燃比範囲において出
力電流値が酸素濃度に略比例するという特性を有する。
また、前記触媒コンバータ２２は、図３に示すように、
２個のＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂを排気流れ方向に直列
に並べたものであり、これらはいずれも軸方向に沿って
延びる多数の貫通孔を有するハニカム構造のコージェラ
イト製担体の各貫通孔壁面に触媒層を形成したものであ
る。

【００２４】詳しくは、前記ＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂ
の触媒層は、いずれもゼオライトに白金Ｐｔを乾固担持
させてなる触媒粉をバインダにより前記担体に担持させ
ることによって形成されているが、担体１Ｌあたりの白
金Ｐｔの担持量は前者が４ｇで、後者の３．５ｇよりも
多い。このため、両ＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂによるＮ
Ｏｘ浄化性能の温度依存性は、図４にそれぞれ符号２２
ａ，２２ｂで示すように、触媒活性がピークとなる温度
域が相違し、ＮＯｘ触媒２２ａでは相対的に低温側に、
また、ＮＯｘ触媒２２ｂでは相対的に高温側にピークが
現れている。従って、前者を低温型触媒と、また後者を
高温型触媒と呼ぶことができる。

【００２５】尚、前記図４は、酸素濃度１０％の排気模
擬ガスを用いてＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂによるＮＯｘ
浄化特性を調べたものであり、同図からも明らかなよう
に、両触媒２２ａ，２２ｂは空燃比Ａ/Ｆが理論空燃比
よりもリーンな雰囲気でも排気中のＮＯｘを還元浄化す
るＮＯｘ還元触媒としての機能を有するとともに、理論
空燃比付近では三元触媒としても働く。

【００２６】前記排気通路２０におけるタービン２１よ
りも上流側の部位には、排気の一部を吸気側に還流させ
る排気還流通路（以下ＥＧＲ通路という）２３の上流端
が接続されている。一方、このＥＧＲ通路２３の下流端
は吸気絞り弁１４よりも下流側の吸気通路１０に接続さ
れており、そのＥＧＲ通路２３の途中の下流端寄りに
は、開度調節可能な負圧作動式の排気還流量調節弁（排
気還流量調節手段：以下ＥＧＲ弁という）２４が配置さ
れていて、排気通路２０の排気の一部をＥＧＲ弁２４に
より流量調節しながら吸気通路１０に還流させるように
なっている。

【００２７】前記ＥＧＲ弁２４は負圧応動式のものであ
り、詳しくは図５に示すように、弁箱を仕切るダイヤフ
ラム２４ａに弁棒２４ｂが固定され、この弁棒２４ｂの
両端にＥＧＲ通路２３の開度をリニアに調節する弁本体
２４ｃとリフトセンサ２６とが設けられている。前記弁
本体２４ｃはスプリング２４ｄによって閉方向（図の下
方）に付勢されている一方、弁箱の負圧室（ダイヤフラ
ム２４ａよりも上側の室）には負圧通路２７が接続され
ている。この負圧通路２７は、負圧制御用の電磁弁２８
を介してバキュームポンプ等の負圧源２９に接続されて
おり、電磁弁２８が後述のＥＣＵ３５からの制御信号
（電流）によって負圧通路２７を連通又は遮断すること
によって、負圧室のＥＧＲ弁駆動負圧が調節され、それ
によって、弁本体２４ｃによりＥＧＲ通路２３の開度が
リニアに調節されるようになっている。

【００２８】前記排気通路２０のタービン２１と級気通
路のブロワ１２とからなるターボ過給機２５は、図示し
ないが、タービン２１への排気流を絞る可変ノズル機構
の設けられたＶＧＴ（バリアブルジオメトリーターボ）
である。このＶＧＴ２５の可変ノズル機構には前記ＥＧ
Ｒ弁２４と同様のダイヤフラム３０が取り付けられてい
て、負圧制御用の電磁弁３１によりダイヤフラム３０に
作用する負圧が調節されることで、前記可変ノズル機構
が作動される。すなわち、排気流量の少ないエンジン１
の低回転域ではノズル断面積（Ａ）を小さくし、タービ
ン２１への排気流速及び圧力を高めて、過給効率を向上
させる一方、排気流量の多いエンジン１の高回転域では
ノズル断面積（Ａ）を大きくして、排気抵抗の増大を防
止する。

【００２９】前記各インジェクタ５、高圧供給ポンプ
８、吸気絞り弁１４、ＥＧＲ弁２４、ＶＧＴ２５の可変
ノズル機構等はコントロールユニット（Engine Contoro
l Unit：以下ＥＣＵという）３５からの制御信号によっ
て作動するようになっている。一方、ＥＣＵ３５には、
前記圧力センサ６ａからの出力信号と、クランク角セン
サ９からの出力信号（クランク角信号）と、吸気圧セン
サ１０ａからの出力信号と、エアフローセンサ１１から
の出力信号と、Ｏ2センサ１７からの出力信号と、ＥＧ
Ｒ弁２４のリフトセンサ２６からの出力信号と、車両の
運転者による図示しないアクセルペダルの操作量（アク
セル開度）を検出するアクセル開度センサ３２からの出
力信号とが少なくとも入力されている。

【００３０】そして、インジェクタ５による燃料噴射量
及び燃料噴射時期がエンジン１の運転状態及びＮＯｘ触
媒２２ａ，２２ｂの状態に応じて制御されるとともに、
高圧供給ポンプ８の作動によるコモンレール圧力、即ち
燃量噴射圧の制御が行われ、これに加えて、吸気絞り弁
１４の作動による吸入空気量の制御と、ＥＧＲ弁２４の
作動による排気還流制御（ＥＧＲ制御）と、ＶＧＴ２５
の制御とが行われるようになっている。

【００３１】（燃料噴射制御）具体的に、前記ＥＣＵ３
５には、エンジン１の目標トルク及び回転数の変化に応
じて実験的に決定した基本的な燃料噴射量Ｑのマップ
が、メモリ上に電子的に格納して備えられている。そし
て、アクセル開度センサ３２からの出力信号に基づいて
求めた目標トルクとクランク角センサ９からの出力信号
に基づいて求めたエンジン回転数とに基づいて、前記燃
料噴射量マップから主噴射量Ｑｂが読み込まれ、この主
噴射量Ｑｂと圧力センサ６ａにより検出されたコモンレ
ール圧とに基づいて、各インジェクタ５の励磁時間（開
弁時間）が決定される。この主燃料噴射制御によって、
エンジン１の目標トルクに対応する分量の燃料が供給さ
れ、エンジン１は燃焼室４における平均的空燃比がかな
りリーンな状態で運転される。

【００３２】また、定常運転時（アクセル開度の変化が
少ないとき）には、触媒コンバータ２２のＮＯｘ触媒２
２ａ，２２ｂに還元剤を供給して、ＮＯｘの還元浄化を
促進すべく、主噴射前のパイロット噴射、主噴射時期の
（遅角）リタード、又は主噴射後の膨張行程又は排気行
程において燃料を少量（例えば主噴射量の数％〜十数
％）噴射する後噴射がＮＯｘ触媒２ａ，２２ｂの温度状
態に応じて適宜行われる。即ち、この実施形態では、イ
ンジェクタ５が、排気還流通路２３の排気通路２０への
開口部よりも上流側の排気中の還元剤量を調節する還元
剤量調節手段を構成している。

【００３３】具体的には、図６に定常運転時の燃料噴射
制御を模式的に示すように、触媒温度（触媒コンバータ
２２の温度）Ｔが、上流側ＮＯｘ触媒２２ａの活性がピ
ークになる温度Ｔ１になるまではパイロット噴射と主噴
射時期のリタードとを行い、温度Ｔ１〜Ｔ２（Ｔ２は、
下流側ＮＯｘ触媒２２ｂに十分な還元剤が供給されたと
きにこの下流側ＮＯｘ触媒２２ｂが上流側ＮＯｘ触媒２
２ａよりもＮＯｘ浄化率が高くなる温度）間は後噴射を
毎回行い、温度Ｔ２〜Ｔ３（Ｔ３は、下流側ＮＯｘ触媒
２２ｂのＮＯｘ浄化率がピークを超えて所定量、低下す
る温度）間は後噴射を間引いて行う。

【００３４】また、還元剤の増量度合い、即ち後噴射量
は、温度Ｔ１〜Ｔ２間の後半では触媒温度Ｔが高くなる
に従って減少するように、また、温度Ｔ２〜Ｔ３間の後
半でも触媒温度Ｔが高くなるに従って減少するように、
そうして、温度Ｔ３では後噴射量が零になるように制御
される。また、温度Ｔ２のときの還元剤増量度合いが温
度Ｔ１のときよりも大きいのは、上流側の低温型ＮＯｘ
触媒２２ａにおいて排気中の還元剤であるＨＣが酸化さ
れて消費されるため、それを見越して、下流側の高温型
ＮＯｘ触媒２２ｂにできるだけ多くのＨＣを供給するた
めである。

【００３５】尚、前記の後噴射を毎回行うというのは、
主噴射がエンジン１の各気筒２に対して順番に行われて
いくとき、その主噴射の度に後噴射を行うという意味で
あり、一方、後噴射を間引いて行うというのは、例えば
前記主噴射の５回に１回の割合で後噴射を行うという意
味である。例えば、直列４気筒エンジンにおいて第１気
筒、第３気筒、第４気筒、第２気筒の順に主噴射を行う
とすれば、後噴射を５回に１回行うというのは、最初に
第１気筒について後噴射を行った後、続く第３、第４、
第２、第１の各気筒については後噴射を行わず（間引
き）、その次の第３気筒に対して後噴射を行うというこ
とである。

【００３６】図７及び図８は、エンジンの排気通路に低
温型ＮＯｘ触媒２２ａのみを配置し、後噴射を毎回行っ
た場合、主噴射の５回に１回だけ後噴射を行った場合
（１回／５回）、主噴射の２５回に１回だけ後噴射を行
った場合（１回／２５回）の各々について、その触媒前
及び触媒後の排気中のＨＣ濃度を測定し、主噴射１回あ
たりに換算した平均値を示したものである。同図によれ
ば、触媒前のＨＣ量（濃度）は間引き間隔が多くなるに
従って少なくなっているが、触媒後のＨＣ量は１回／２
５回というように間引き間隔が大きくなると、毎回に比
べて飛躍的に多くなっている。これは、毎回噴射する
と、触媒２２ａに対してＨＣが少量ずつ流入することに
なるため、当該触媒２２ａがその流入するＨＣを酸化し
て消費し易くなるが、１回／２５回の後噴射のように一
度に多量のＨＣが流入すると、そのうちの一部しか酸化
できないためと考えられる。尚、触媒前のＨＣ量が間引
き間隔の増大に従って少なくなっているのは、燃焼室４
及び該燃焼室４から触媒２２ａに至る間の排気通路２０
で酸化される（燃焼する）量が多いためであると考えら
れる。

【００３７】以下に、前記ＥＣＵ３５による燃料噴射制
御の処理動作について具体的に図９のフローチャート図
に沿って説明する。この制御は各気筒２毎に独立して所
定クランク角で実行される。

【００３８】まず、スタート後のステップＳ１におい
て、クランク角信号、Ｏ2センサ出力、エアフローセン
サ出力、アクセル開度、温度センサ出力等を読み込む。
続くステップＳ２において、アクセル開度から求めた目
標トルクとクランク角信号から求めたエンジン回転数と
に基づいて、燃料噴射量マップから主噴射量Ｑｂを読み
込むとともに、主噴射時期Ｉｂが設定される。この燃料
噴射量マップは、アクセル開度及びエンジン回転数の変
化に応じて実験的に決定した最適な噴射量Ｑｂを記録し
たものであり、主噴射量Ｑｂは、アクセル開度が大きい
ほど、またエンジン回転数が高いほど、多くなるように
設定されている。

【００３９】また、主噴射時期Ｉｂは圧縮行程上死点
（ＴＤＣ）付近に設定され、例えば、上死点前５°のク
ランク角位置（ＢＴＤＣ５°ＣＡ）を基準として、噴射
量Ｑｂが多いほど進角設定され、反対に噴射量が少ない
ほど遅角設定される。また、エンジン水温に基づいて、
該水温が低いときには主噴射時期Ｉｂが所定量リタード
されて、暖機運転が行われる。

【００４０】続いて、ステップＳ３では、触媒温度Ｔを
触媒コンバータ２２の入口と出口の温度センサ１８，１
９の出力に基づいて推定する。すなわち、量温度センサ
１８，１９によって検出される排気温度の検出値を触媒
温度Ｔと推定する。尚、触媒温度Ｔは現在のエンジン１
の運転状態及び運転履歴に基づいて推定するようにして
もよく、或いはこの運転状態及び運転履歴と入口又は出
口の排気温度とに基づいて推定するようにしてもよい。
この他、触媒コンバータ２２の内部に温度センサを設け
て触媒温度Ｔを検出するようにしてもよい。

【００４１】続くステップＳ４において触媒温度Ｔが前
記温度Ｔ１よりも低いか否かを判別し、低いときにはス
テップＳ５に進んでパイロット噴射Ｑｅ及びその噴射時
期Ｉｅを設定するとともに、主噴射時期Ｉｂを所定量
（ｄ）だけリタードする。一方、ステップＳ４において
触媒温度Ｔが温度Ｔ１以上であると判別されれば、ステ
ップＳ６に進んで、今度は触媒温度Ｔが温度Ｔ２よりも
低いか否かを判別し、低いときにはステップＳ７に進ん
で後噴射Ｑｐ及びその噴射時期Ｉｐを設定する。この場
合（Ｔ１≦Ｔ＜Ｔ２）は後噴射を毎回行うように設定す
る。一方、ステップＳ６において触媒温度Ｔが温度Ｔ２
以上であると判別されれば、ステップＳ８に進んで、後
噴射Ｑｐ及びその噴射時期Ｉｐを設定する。この場合
（Ｔ２≦Ｔ）は後噴射を間引いて行うように設定する。

【００４２】前記後噴射時期Ｉｐは例えば圧縮行程上死
点（ＴＤＣ）後９０°のクランク角位置（ＡＴＤＣ９０
°ＣＡ）とする。後噴射の間引きは例えば主噴射２５回
に１回だけ後噴射を行う（約０．５秒間隔で行う）とい
うようにする。また、後噴射量Ｑｐは温度Ｔ１〜Ｔ２間
の後半では触媒温度Ｔが高くなるに従って減少するよう
に、また、温度Ｔ２〜Ｔ３間の後半でも触媒温度Ｔが高
くなるに従って減少するように、そうして、温度Ｔ３で
は後噴射量が零になるように設定する。

【００４３】以上の触媒温度Ｔに基づくパイロット噴射
又は後噴射の設定を行った後、ステップＳ９に進んで、
パイロット噴射量Ｑｅが設定されていれば、パイロット
噴射時期Ｉｅに至ったときにパイロット噴射を行い（ス
テップＳ１０，Ｓ１１）、主噴射時期Ｉｂに至ったとき
に主噴射を行う（ステップＳ１２，Ｓ１３）。そして、
後噴射が設定されているときは、該後噴射を実行すべき
気筒２について主噴射が行われた後、後噴射時期Ｉｐに
至ったときに後噴射を行い（ステップＳ１４〜Ｓ１
６）、しかる後にリターンする。

【００４４】前記図９に示すフローのステップＳ７，Ｓ
８，Ｓ１４〜Ｓ１６の各ステップにより、ＮＯｘ触媒２
２ａ，２２ｂによるＮＯｘの浄化を促進するときに、排
気中の還元剤量が増えるようにインジェクタ５により燃
料の後噴射を行わせる還元剤増量制御手段３５ａが構成
されている。

【００４５】上述の如き燃料噴射制御により、触媒コン
バータ２２の温度状態が温度Ｔ１に至るまで、即ち上流
側の低温型ＮＯｘ触媒２２ａのＮＯｘ浄化活性がピーク
になるまでは、主噴射時期Ｉｂのリタードにより排気中
の還元剤としてのＨＣ量が増やされ、これにより、この
低温型ＮＯｘ触媒２２ａにおいてＮＯｘが還元浄化され
やすくなるとともに、そのことによって、該ＮＯｘ触媒
２２ａの早期活性化が図られる。

【００４６】また、温度Ｔ１からＴ２に至る間、すなわ
ち、前記ピーク温度Ｔ１を超えても上流側の低温型ＮＯ
ｘ触媒２２ａのＮＯｘ浄化活性の方が下流側の高温型Ｎ
Ｏｘ触媒２２ｂよりも高いときは、後噴射により排気中
のＨＣ量が増やされることで、低温型ＮＯｘ触媒２２ａ
でのＮＯｘの還元浄化が効率良く進み、ＮＯｘ排出量の
低減が図られる。しかも、この場合の後噴射は少量ずつ
毎回行われるから、低温型ＮＯｘ触媒２２ａにおいてＨ
ＣがＮＯｘの還元に使用される効率が高くなり、ＮＯｘ
の浄化に有利になる。また、この場合、触媒温度Ｔが高
くなるに従って後噴射量が減少するから、低温型ＮＯｘ
触媒２２ａの温度がＨＣの酸化反応熱で高くなってその
活性が急激に低下することが避けられる。

【００４７】さらに、温度Ｔ２を超えたとき、すなわ
ち、上流側の低温型ＮＯｘ触媒２２ａよりも下流側の高
温型ＮＯｘ触媒２２ｂのＮＯｘ浄化活性の方が高くなる
と、後噴射量が増えるとともに、間引きの後噴射とさ
れ、これにより、上流側のＮＯｘ触媒２２ａで酸化され
ずに下流側の高温型ＮＯｘ触媒２２ｂに流れるＨＣ量が
増大するので、この高温型ＮＯｘ触媒２２ｂでのＮＯｘ
浄化が効率良く進み、ＮＯｘ排出量の低減が図られる。
また、触媒温度Ｔが高温型ＮＯｘ触媒２２ｂのピーク温
度を超えてさらに高くなってくると、後噴射量が減少さ
れるので、高温型ＮＯｘ触媒２２ｂの温度がＨＣの酸化
反応熱で高くなり過ぎて、その活性が急激に低下するこ
とが避けられる。

【００４８】（ＥＧＲ制御）前記の燃料噴射制御によれ
ば、燃料の後噴射によって排気中の還元剤量を増量させ
て、ＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂによるＮＯｘの還元浄化
を促進できるものであるが、一方で、気筒２の膨張行程
ないし排気行程で後噴射が行われると、排気の空燃比が
急変し、Ｏ2センサ１７からの出力信号に基づいて行わ
れるＥＧＲ制御に大きな誤りが発生する虞れがある。特
に、間引きの後噴射のように１回の噴射量の多いとき
に、この虞れが強い。

【００４９】すなわち、一般に、ＥＧＲは燃焼に伴うＮ
Ｏｘの生成を抑えるために、不活性な排気を吸気系に還
流させて、初期燃焼を適度に緩慢にさせようとするもの
であるが、排気を還流させるということはその分、燃焼
室に吸入される気体のうちの新気の割合が減って、該燃
焼室の平均的空燃比が相対的にリッチ側に変化するとい
うことである。そして、一般的な直噴式ディーゼルエン
ジンの場合、図１０に一例を示するように、燃焼室の平
均的空燃比があまりリッチ側に変化すると（理論空燃比
に近づくと）、スモークの生成量が急増するという傾向
がある。そこで、通常のＥＧＲ制御においては、Ｏ2セ
ンサ１７からの出力に基づいて、エンジン１の燃焼室４
の平均的空燃比がスモーク量の急増しない範囲でできる
だけ小さな値（リッチ側の値：同図にＡ/Ｆ＊として一
例を示す）になるように、ＥＧＲ弁２４の開度をフィー
ドバック制御している。

【００５０】そして、このようなＥＧＲ制御において、
前記のようにインジェクタ５による燃料の後噴射が行わ
れて、排気の空燃比がリッチ側に大きく変化すると、エ
ンジン１の燃焼室４における平均的空燃比がリッチ側に
ずれているという誤まった判定がなされ、これに応じて
排気の還流量を減らすという誤まった制御が行われる結
果、ＮＯｘ生成量が増大してしまうのである。

【００５１】そこで、この実施形態では、本発明の特徴
部分として、インジェクタ５による燃料の後噴射を行っ
た後の所定期間は、ＥＧＲフィードバック制御そのもの
を抑制することにより、前記のような誤制御に起因する
ＮＯｘの増大を軽減するようにした。以下に、前記ＥＣ
Ｕ３５によるＥＧＲ制御の処理動作について具体的に図
１１のフローチャート図に沿って説明する。尚、この制
御は所定時間毎に実行されるものである。

【００５２】まず、スタート後のステップＵ１におい
て、クランク角信号、エアフローセンサ出力、アクセル
開度等を読み込み（データ入力）、続くステップＵ２に
おいて、アクセル開度とクランク角信号から求めたエン
ジン回転数とに基づいて、マップから基本ＥＧＲ率EGRb
を読み込む。このマップは、図１２に一例を示すよう
に、アクセル開度及びエンジン回転数に対応する最適な
ＥＧＲ率を予め実験的に決定して、ＥＣＵ３５のメモリ
に電子的に格納したものであり、同図によれば、基本Ｅ
ＧＲ率EGRbはアクセル開度が小さいほど大きくなるよう
に、また、エンジン回転数が低いほど大きくなるように
設定されている。

【００５３】続いて、ステップＵ３では、前記ステップ
Ｕ２と同様にアクセル開度とエンジン回転数とに基づい
て、Ｏ2センサ１７の出力値、即ち排気中の酸素濃度に
ついての制御目標値Ｏ2x0をマップから読み込む。この
マップも前記基本ＥＧＲ率EGRbのマップと同様にメモリ
に電子的に格納されていて、図示省略するが、目標酸素
濃度Ｏ2x0はアクセル開度及びエンジン回転数に対応付
けて設定されている。また、このステップＵ３及び前記
ステップＵ２における基本ＥＧＲ率EGRb及び目標酸素濃
度Ｏ2x0は、それぞれ、燃焼室４の平均的空燃比の目標
値Ａ/Ｆ＊（図１０参照）に対応するように設定されて
いる。

【００５４】前記ステップＵ３に続いてステップＵ４で
は、ＥＣＵ３５の燃料噴射制御により後噴射が実行さ
れ、かつその実行後の所定期間であるかどうか判定す
る。この所定期間は、インジェクタ５により燃焼室４に
後噴射された燃料が排気マニホルドを通ってＯ2センサ
１７に至り、さらにＥＧＲ通路２３を経てＥＧＲ弁２４
に到達するまでの輸送時間に見合うように、エンジン１
の運転状態に対応付けて設定された時間間隔である。そ
して、例えば各気筒２のインジェクタ５による後噴射の
開始からの経過時間をＥＣＵ３５内のタイマにより計測
し、この経過時間が前記所定期間内であるかどうか判定
する。この判定がＹＥＳならばステップＵ１２に進ん
で、後述の如くＥＧＲフィードバック制御を抑制する。

【００５５】つまり、エンジン１のいずれかの気筒２に
おいてインジェクタ５による後噴射が行われたとき、そ
のことによってＯ2センサ出力が大きく変動したり、多
量の未燃燃料が吸気系に還流される虞れのある期間は、
ＥＧＲフィードバック制御を抑制する。

【００５６】一方、前記ステップＵ４における判定結果
がＮＯならばステップＵ５に進み、ＥＧＲフィードバッ
クゲインＫとしてその初期設定値Ｋ0を読み込む。続い
て、ステップＵ６において、Ｏ2センサ１７により検出
された排気中の酸素濃度Ｏ2xと目標酸素濃度Ｏ2x0との
偏差に前記ＥＧＲフィードバックゲインＫを乗算して、
フィードバック補正値EGRf/bを演算する。続くステップ
Ｕ７では、ＥＧＲ制御における最終的な目標ＥＧＲ率の
下限値EGRgとしてその初期設定値EGRg0を読み込み、続
くステップＵ８において、前記ステップＵ２で設定した
基本ＥＧＲ率EGRbに前記ステップＵ６で演算したフィー
ドバック補正値EGRf/bをを加えて、最終的な目標ＥＧＲ
率EGRtを演算する。

【００５７】そして、続くステップＵ９では、前記の演
算した目標ＥＧＲ率EGRtと下限値EGRgとを比較して、目
標ＥＧＲ率EGRtが下限値EGRgよりも大きいＹＥＳであれ
ばそのままで、また、目標ＥＧＲ率EGRtが下限値EGRg以
下でＮＯであれば、ステップＵ１０で該下限値EGRgを新
たな目標ＥＧＲ率EGRtとして、それぞれステップＵ１１
に進み、このステップＵ１１においてその目標ＥＧＲ率
EGRtに対応する出力を負圧制御用の電磁弁２８に出力し
て、ＥＧＲ弁２４を駆動させ、しかる後にリターンす
る。

【００５８】つまり、燃料の後噴射に起因する不具合の
発生する虞れのないときには、通常のＥＧＲ制御が行わ
れ、エンジン１の燃焼室４の空燃比が目標値Ａ/Ｆ＊に
なるように排気の還流量が制御されて、燃焼に伴うＮＯ
ｘ及びスモークの抑制が図られる。

【００５９】これに対し、前記ステップＵ４において、
後噴射実行後の所定期間であると判定されて進んだステ
ップＵ１２では、前記ステップＵ２で読み込んだ基本Ｅ
ＧＲ率EGRbを設定値（α）だけ減少補正し、続くステッ
プＵ１３では、ＥＧＲフィードバックゲインＫを設定値
（β）だけ減少補正する。そして、ステップＵ１４にお
いて、前記ステップＵ６と同様にフィードバック補正値
EGRf/bを演算し、続くステップＵ１５では、目標ＥＧＲ
率の下限値EGRgを初期設定値から設定値（γ）だけ増大
補正し、続いて、前記ステップＵ８〜Ｕ１１に進んで、
ＥＧＲ弁２４を駆動した後にリターンする。

【００６０】つまり、後噴射された燃料がＯ2センサ１
７に到達して、該センサの出力が大きく変動したり、そ
の燃料がＥＧＲ通路２３により級気通路１０に還流され
て、燃焼悪化を招く虞れのあるときには、基本的に、
ＥＧＲ率EGRbは減少補正して、未燃燃料の還流量を減ら
す。また、ＥＧＲフィードバックゲインＫを減少補正
し、制御の応答遅れを増大させることで、結果的にセン
サ出力の変動による悪影響を緩和する。目標ＥＧＲ率
の下限値EGRgを増大補正することで、排気還流量の大幅
な変動を防止する、という対策によって、前記の弊害を
軽減するようにしている。

【００６１】前記図１１のフローにおけるステップＵ１
〜Ｕ１１の各ステップにより、全体として、Ｏ2センサ
１７による酸素濃度の検出値Ｏ2xが目標酸素濃度Ｏ2x0
に収束するように、ＥＧＲ弁２４をフィードバック制御
する排気還流制御手段３５ｂが構成されている。また、
前記フローのステップＵ１２により、インジェクタ５に
より後噴射が行われて排気中の還元剤量が増量されたと
き、所定期間はＥＧＲ率が減少するように前記ＥＧＲ弁
２４を作動制御する排気還流低減制御手段３５ｃが構成
されている。

【００６２】さらに、ステップＵ１３，Ｕ１５の各ステ
ップにより、インジェクタ５により後噴射が行われて排
気中の還元剤量が増量されたとき、所定期間は前記排気
還流制御手段３５ｂによるフィードバック制御を抑制す
る抑制制御手段３５ｄが構成されている。そして、この
抑制制御手段３５ｄは、ＥＧＲフィードバックゲインＫ
の値を減少補正して、制御の応答遅れを増加させるとと
もに、目標ＥＧＲ率の下限値EGRgを増大補正して、ＥＧ
Ｒ率を所定値以上に保持するものである。尚、前記ステ
ップＵ１５において、ＥＧＲフィードバックゲインＫ＝
０として、排気還流制御手段３５ｂによるＥＧＲ弁２４
のフィードバック制御を禁止し、このときのＥＧＲ弁２
４の開度をそのまま保持するようにしてもよい。

【００６３】したがって、この実施形態のエンジンの制
御装置Ａによれば、エンジン１の運転中に、通常はＯ2
センサ１７からの出力信号に基づいて、エンジン１の燃
焼室４の平均的空燃比が所定の目標値Ａ/Ｆ＊になるよ
うに、ＥＧＲ弁２４の開度がフィードバック制御される
ことで、燃焼に伴うスモークの増大を回避しながら、で
きるだけ多くの排気を還流させて、ＮＯｘの生成を最小
限度に抑えることができる。また、インジェクタ５によ
り気筒２の膨張ないし排気行程で燃料の後噴射が行われ
て、排気中の還元剤（ＨＣ）が増量されることで、この
還元剤の多い雰囲気下でＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂによ
るのＮＯｘの還元浄化が促進されて、大気中へのＮＯｘ
排出量を一層、低減することができる。

【００６４】そして、図１３に模式的に示すように、例
えばエンジン１の第１気筒について後噴射が行われたと
きには（ｔ＝ｔ０）、この燃料が燃焼室４から排気マニ
ホルド内を流通してＯ2センサ１７の付近に至る頃か
ら、さらにＥＧＲ通路２３を流通してＥＧＲ弁２４の付
近に至るまでの所定期間（ｔ１〜ｔ２）において、ＥＧ
Ｒフィードバック制御のゲインＫが減少補正されて、目
標ＥＧＲ率EGRtの時間遅れが大きくされるとともに、そ
の下限値EGRgが増大補正されて、ＥＧＲ弁２４の閉じ側
への作動が制限される。

【００６５】このことで、後噴射された燃料によってＯ
2センサ１７の周囲の酸素濃度（排気の空燃比Ａ/Ｆ）が
一時的に急減し、エンジン１の燃焼室４における平均的
空燃比がリッチ側にずれているという誤まった判定がな
されたとしても、これに応じて排気の還流量を減らすＥ
ＧＲ制御の応答遅れが大きい上に、ＥＧＲ弁２４の閉じ
側への作動が制限されることで、結果的にＥＧＲ率の変
動を抑制して、そのことによるＮＯｘ増大を軽減するこ
とができる。

【００６６】しかも、前記所定期間においては目標ＥＧ
Ｒ率EGRtが減少補正されることで、ＥＧＲ弁２４が通常
よりもやや閉じた状態になり、このことで、ＥＧＲ通路
２３により吸気通路１０に還流される未燃燃料の量を減
らして、燃焼悪化の発生を抑制することができるととも
に、後噴射した燃料を十分にＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂ
に供給して、該触媒によるＮＯｘ浄化を促進することが
できる。

【００６７】（他の実施形態）尚、本発明は前記実施形
態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態
を包含するものである。すなわち、前記実施形態によれ
ば、後噴射に起因するＥＧＲ制御の誤まりを抑制するた
めに、ＥＧＲフィードバック制御の制御ゲインＫを減少
補正するとともに、目標ＥＧＲ率の下限値EGRtを増大補
正するようにしているが、これらのうちのいずれか一方
のみを行うようにしてもよい。

【００６８】また、前記制御ゲインＫを減少補正する他
に、例えばＯ2センサ１７からの出力を処理するフィル
タのゲインを下げるようにしてもよく、或いは、ＥＧＲ
フィードバック制御を例えばＰＩＤ制御則に従って行っ
ている場合には、そのうちの微分動作のゲイン（Ｄゲイ
ン）を選択的に減少させるようにしてもよい。こうする
ことで、制御応答性の低下を相対的に小さくなるように
抑制できる。

【００６９】前記実施形態では、後噴射された燃料がＥ
ＧＲ通路２３を介して吸気系に還流される量を減らすた
めに、基本ＥＧＲ率EGRbを設定値（β）だけ減少補正す
るようにしているが、この際、補正の最初は前記設定値
（β）だけ減少補正させ、その後、徐々に補正量を小さ
くしていくようにしてもよい。或いはこの基本ＥＧＲ率
EGRbの補正は行わないようにすることも可能である。

【００７０】また、前記実施形態では、エンジン１のい
ずれかの気筒２においてインジェクタ５による後噴射が
なされたときには、常にその後の所定期間においてＥＧ
Ｒフィードバック制御の抑制制御を行うようにしている
が、これに限らず、後噴射量が所定量以上のときにの
み、抑制制御を行うようにしてもよい。すなわち、例え
ば、後噴射が毎回行われるときにはその１回毎の噴射量
は少ないので、このときには抑制制御は行わない。一
方、後噴射が間引いて行われて、その１回毎の噴射量が
多いときには、排気の空燃比の変動が所定以上に大きく
なるので、このときにはＥＧＲフィードバック制御を抑
制する。こうすることで、ＥＧＲフィードバック制御に
よる本来の作用効果を十分に得ながら、その誤制御によ
る不具合を軽減することができる。

【００７１】さらに、前記実施形態に係るエンジン１で
は、排気を浄化するための触媒コンバータ２２として、
リーン状態（酸素過剰雰囲気）の排気中のＮＯｘを還元
浄化可能な２つのＮＯｘ触媒２２ａ，２２ｂを直列に配
置したものを用いているが、そのようなＮＯｘ触媒を１
つだけ配置してもよい。また、例えば、リーン状態の排
気中のＮＯｘを吸収するいわゆるＮＯｘ吸収材と前記Ｎ
Ｏｘ触媒や一般的な三元触媒とを組み合わせたものであ
ってもよく、或いは、ＮＯｘ吸収材とＮＯｘ触媒や三元
触媒とを担体壁面上に複層にコートしたものや、ＮＯｘ
吸収材だけを担体壁面上にコートしたものでもよい。

【００７２】また、本発明は、前記実施形態に限らず、
排気通路２０に酸化触媒を配置し、この酸化触媒の温度
状態を検出するために触媒近傍に温度センサを設け、所
定の条件が成立したときに後噴射を行って前記酸化触媒
の温度上昇度合いを検出することで、該酸化触媒の劣化
を判定するようにしたものにも適用できる。

【００７３】加えて、前記実施形態では、エンジン１の
排気通路２０にＯ2センサ１７を配設して、排気中の酸
素濃度を検出するようにしているが、これに限らず、例
えば排気中のＮＯｘ濃度を検出するセンサを用いてもよ
い。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
係るエンジンの制御装置によると、エンジンの運転中に
排気浄化材による排気浄化を促進すべく、排気中の還元
剤量を増量させたときに所定期間は、排気還流制御手段
による排気還流量調節手段のフィードバック制御を抑制
することで、前記の還元剤の増量によって排気の空燃比
が変動しても、そのことに起因する排気還流制御手段の
誤制御を抑制して、ＮＯｘの増大を軽減することができ
る。

【００７５】請求項２の発明によると、排気中の還元剤
量を増量させたときに所定期間は、排気還流率を減少さ
せて、排気還流通路により吸気系に還流される還元剤量
を減らすことで、排気浄化材に対し十分な量の還元剤を
供給しかつ燃焼状態の悪化を抑制できる。

【００７６】請求項３の発明によると、排気中の還元剤
量を増量させたときに、所定期間は排気還流制御手段に
よるフィードバック制御を禁止することで、誤制御を確
実に防止できる。

【００７７】請求項４の発明によると、排気中の還元剤
量を増量させたときに、所定期間は排気還流制御手段に
よるフィードバック制御を排気還流率が所定値以上にな
るように規制することで、誤制御により排気還流率が大
幅に低下することを防止して、ＮＯｘの増大を軽減でき
る。

【００７８】請求項５の発明によると、排気中の還元剤
量を増量させたときに、所定期間は排気還流制御手段に
よるフィードバック制御を応答遅れが増加するように変
更することで、結果的に排気還流率が大幅に低下するこ
とを防止して、ＮＯｘの増大を軽減できる。

【００７９】請求項６の発明によると、排気還流制御手
段によるフィードバック制御を、還元剤の増量度合いが
所定以上のときにのみ抑制することで、排気還流制御本
来の効果を十分に得ながら、その誤制御による不具合を
軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の実施形態に係るエンジンの制御装置の
全体構成を示す図である。

【図３】触媒コンバータの構成を示す図である。

【図４】低温型ＮＯｘ触媒及び高温型ＮＯｘ触媒の排気
ガス温度とＮＯｘ浄化率との関係を示すグラフ図であ
る。

【図５】ＥＧＲ弁及びその駆動系の構成図である。

【図６】触媒温度と還元剤増量制御との関係を示すグラ
フ図である。

【図７】還元剤の増量頻度と上流側ＮＯｘ触媒前のＨＣ
量との関係を示すグラフ図である。

【図８】還元剤の増量頻度と上流側ＮＯｘ触媒後のＨＣ
量との関係を示すグラフ図である。

【図９】燃料噴射制御の処理手順を示すフローチャート
図である。

【図１０】燃焼室の空燃比とスモーク量との関係を示す
グラフ図である。

【図１１】ＥＧＲ制御の処理手順を示すフローチャート
図である。

【図１２】ＥＧＲ率をアクセル開度及びエンジン回転数
に対応づけて設定したマップの一例を示す図である。

【図１３】後噴射による排気空燃比の変動とこれに対応
する目標ＥＧＲ率の変化とを互いに対応付けて示すタイ
ムチャート図である。

【符号の説明】

Ａエンジンの制御装置１ディーゼルエンジン５インジェクタ（還元剤量調節手段）１０吸気通路（吸気系）１７Ｏ2センサ（濃度検出手段）２０排気通路２２触媒コンバータ（排気浄化材）２３ＥＧＲ通路（排気還流通路）２４ＥＧＲ弁（排気還流量調節手段）３５ＥＣＵ（コントロールユニット）３５ａ還元剤増量制御手段３５ｂ排気還流制御手段３５ｃ排気還流低減制御手段３５ｄ抑制制御手段

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ (72)発明者林原寛広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA03 AA05 BA04 BA06 DA01 DA02 DA06 EA10 FA08 FA09 FA14 GA01 GA02 GA04 GA06 GA09 GA14 GA17 GA21 GA23 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AA28 AB02 AB06 BA00 BA14 BA15 BA19 BA33 CA18 CB02 CB03 CB07 CB08 DA01 DA02 DA03 DA05 DA07 DA08 DB04 DB05 DB06 DB10 DC01 EA00 EA01 EA05 EA06 EA07 EA17 EA18 EA30 EA33 EA34 FB10 FB11 FB12 GB06W GB09X HA36 HA38 HA42 HA47 HB05 HB06 3G301 HA02 HA04 HA06 HA11 HA13 HA15 JA15 JA24 JA25 JA26 JA33 JB09 LA03 LB11 MA01 MA11 MA18 MA26 NA03 NA04 NA05 NA06 NA08 ND01 NE01 NE06 NE13 NE14 NE15 NE21 NE23 PA01B PA07B PA16B PB08B PD01B PD02B PD11B PD12B PD15B PE01B PE03B PF03B

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの排気通路に配設された排気浄
化材と、前記排気浄化材よりも上流側の排気通路からエンジンの
吸気系に排気の一部を還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路による排気の還流量を調節する排気還
流量調節手段と、前記排気還流通路の排気通路への開口部よりも上流側の
排気中の還元剤量を調節する還元剤量調節手段と、前記排気浄化材での排気の反応を促進するため、排気中
の還元剤量が増えるように前記還元剤量調節手段を作動
制御する還元剤増量制御手段とを備えたエンジンの制御
装置において、前記排気浄化材に供給される排気中の酸素濃度又はＮＯ
ｘ濃度の少なくとも一方を検出する濃度検出手段と、前記濃度検出手段による検出値が設定値に収束するよう
に、前記排気還流量調節手段をフィードバック制御する
排気還流制御手段と、前記還元剤量調節手段により排気中の還元剤量が増量さ
れたとき、所定期間は前記排気還流制御手段によるフィ
ードバック制御を抑制する抑制制御手段とを備えている
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】請求項１において、還元剤量調節手段により排気中の還元剤量が増量された
とき、所定期間は排気還流率が減少するように排気還流
量調節手段を作動制御する排気還流低減制御手段を備え
ていることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】請求項１又は２のいずれかにおいて、抑制制御手段は、排気還流制御手段による排気還流量調
節手段のフィードバック制御を禁止するものであること
を特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】請求項１又は２のいずれかにおいて、抑制制御手段は、排気還流制御手段による排気還流量調
節手段のフィードバック制御を、排気還流率が所定値以
上になるように規制するものであることを特徴とするエ
ンジンの制御装置。
【請求項５】請求項１又は２のいずれかにおいて、抑
制制御手段は、排気還流制御手段による排気還流量調節
手段のフィードバック制御を、応答遅れが増加するよう
に変更するものであることを特徴とするエンジンの制御
装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１つにおいて、抑制制御手段は、還元剤量調節手段による還元剤の増量
度合いが設定以上のときにのみ、排気還流制御手段によ
る制御を抑制するように構成されていることを特徴とす
るエンジンの制御装置。