JP2002070535A - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気浄化装置Info
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- injection
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
-
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス中の煤を適正に処理して大気中に煤
が放出されるのを抑制する。 【解決手段】 エンジンの排気通路２０に配置されて排
気ガス中の煤を捕集するとともに、捕集された煤を排気
ガス中の二酸化窒素と反応させて燃焼させる煤捕集処理
手段４５と、この煤捕集処理手段４５による煤の捕集状
況を判別する判別手段３６と、排気ガスの一部を吸気系
に還流させるとともに、この排気ガスの環流量を制御す
る排気還流制御手段３７とを備え、上記判別手段３６に
おいて煤の捕集量が予め設定された第１基準値以上であ
ると判別された場合に、上記排気還流制御手段３７によ
り排気ガスの環流量を減少させるように制御する。
が放出されるのを抑制する。 【解決手段】 エンジンの排気通路２０に配置されて排
気ガス中の煤を捕集するとともに、捕集された煤を排気
ガス中の二酸化窒素と反応させて燃焼させる煤捕集処理
手段４５と、この煤捕集処理手段４５による煤の捕集状
況を判別する判別手段３６と、排気ガスの一部を吸気系
に還流させるとともに、この排気ガスの環流量を制御す
る排気還流制御手段３７とを備え、上記判別手段３６に
おいて煤の捕集量が予め設定された第１基準値以上であ
ると判別された場合に、上記排気還流制御手段３７によ
り排気ガスの環流量を減少させるように制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れるディーゼルエンジンの排気浄化装置に関するもので
ある。
れるディーゼルエンジンの排気浄化装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平９−５３４４２号公
報に示されるように、排気通路に、排気ガス中の一酸化
窒素を酸化して二酸化窒素を生成する酸化触媒と、排気
ガス中の煤を捕集するとともに、捕集した煤を上記二酸
化窒素と反応させて燃焼させるディーゼルパティキュレ
ートフィルタと、排気ガス中の窒素酸化物を吸収するＮ
Ｏｘ吸収材とを配設し、排気ガスを上記酸化触媒に導入
して排気ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に変化させた
後、上記ディーゼルパティキュレートフィルタにより捕
集された煤と、上記二酸化窒素とを反応させることによ
って煤を燃焼させることが行われている。
報に示されるように、排気通路に、排気ガス中の一酸化
窒素を酸化して二酸化窒素を生成する酸化触媒と、排気
ガス中の煤を捕集するとともに、捕集した煤を上記二酸
化窒素と反応させて燃焼させるディーゼルパティキュレ
ートフィルタと、排気ガス中の窒素酸化物を吸収するＮ
Ｏｘ吸収材とを配設し、排気ガスを上記酸化触媒に導入
して排気ガス中の一酸化窒素を二酸化窒素に変化させた
後、上記ディーゼルパティキュレートフィルタにより捕
集された煤と、上記二酸化窒素とを反応させることによ
って煤を燃焼させることが行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにディーゼ
ルパティキュレートフィルタにより捕集された煤と、酸
化触媒において生成された二酸化窒素とを反応させるよ
うに構成した場合には、上記ディーゼルパティキュレー
トフィルタに捕集された煤を、３００℃程度の比較的低
温で燃焼させることにより、炭素粒子である煤が大気中
に放出されるのを抑制することが可能である。
ルパティキュレートフィルタにより捕集された煤と、酸
化触媒において生成された二酸化窒素とを反応させるよ
うに構成した場合には、上記ディーゼルパティキュレー
トフィルタに捕集された煤を、３００℃程度の比較的低
温で燃焼させることにより、炭素粒子である煤が大気中
に放出されるのを抑制することが可能である。
【０００４】しかし、上記煤と二酸化窒素とを適正に反
応させるためには、煤に対して８倍以上の質量比を有す
る二酸化窒素が必要であり、このような質量比を有し、
かつ排気ガス温度が３００℃程度まで上昇する運転状態
は、図１８（ａ）の斜線で示すように、エンジン負荷お
よび回転数が比較的高い運転領域に限られており、この
領域よりも負荷および回転数が低い通常の運転領域で
は、上記煤を連続的に燃焼させることができないという
問題がある。
応させるためには、煤に対して８倍以上の質量比を有す
る二酸化窒素が必要であり、このような質量比を有し、
かつ排気ガス温度が３００℃程度まで上昇する運転状態
は、図１８（ａ）の斜線で示すように、エンジン負荷お
よび回転数が比較的高い運転領域に限られており、この
領域よりも負荷および回転数が低い通常の運転領域で
は、上記煤を連続的に燃焼させることができないという
問題がある。
【０００５】特に、排気ガス還流手段により排気ガスの
一部を吸気系に還流させることにより、排気ガス中の窒
素酸化物量を低減させる機能を有するディーゼルエンジ
ンでは、上記排気ガスの還流制御が実行されて排気通路
に導出される窒素酸化物量が顕著に減少することによ
り、上記煤と二酸化窒素とを適正に反応させることがで
きる領域が、図１８（ｂ）の斜線で示すように極めて限
られた範囲となるため、上記煤を効果的に燃焼させるこ
とが困難であるという問題がある。
一部を吸気系に還流させることにより、排気ガス中の窒
素酸化物量を低減させる機能を有するディーゼルエンジ
ンでは、上記排気ガスの還流制御が実行されて排気通路
に導出される窒素酸化物量が顕著に減少することによ
り、上記煤と二酸化窒素とを適正に反応させることがで
きる領域が、図１８（ｂ）の斜線で示すように極めて限
られた範囲となるため、上記煤を効果的に燃焼させるこ
とが困難であるという問題がある。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑み、排気ガ
ス中の煤を適正に処理して大気中に煤が放出されるのを
抑制することができるディーゼルエンジンの排気浄化装
置を提供するものである。
ス中の煤を適正に処理して大気中に煤が放出されるのを
抑制することができるディーゼルエンジンの排気浄化装
置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジンの排気通路に配置されて排気ガス中の煤を捕集
するとともに、捕集された煤を排気ガス中の二酸化窒素
と反応させて燃焼させる煤捕集処理手段と、この煤捕集
処理手段による煤の捕集状況を判別する判別手段と、排
気ガスの一部を吸気系に還流させるとともに、この排気
ガスの環流量を制御する排気還流制御手段とを備え、上
記判別手段において煤の捕集量が予め設定された第１基
準値以上であると判別された場合に、上記排気還流制御
手段により排気ガスの環流量を減少させるように制御す
るものである。
エンジンの排気通路に配置されて排気ガス中の煤を捕集
するとともに、捕集された煤を排気ガス中の二酸化窒素
と反応させて燃焼させる煤捕集処理手段と、この煤捕集
処理手段による煤の捕集状況を判別する判別手段と、排
気ガスの一部を吸気系に還流させるとともに、この排気
ガスの環流量を制御する排気還流制御手段とを備え、上
記判別手段において煤の捕集量が予め設定された第１基
準値以上であると判別された場合に、上記排気還流制御
手段により排気ガスの環流量を減少させるように制御す
るものである。
【０００８】上記構成によれば、煤捕集処理手段に捕集
された煤の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手
段において判別され、一定量以上の煤が煤捕集処理手段
により捕集された状態にあることが確認された場合に
は、吸気系に還流される排気ガスの環流量を減少させる
制御が実行されることにより、排気通路に導出される窒
素酸化物量が増大され、上記煤捕集処理手段に捕集され
た煤が二酸化窒素と反応して効果的に燃焼することにな
る。
された煤の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手
段において判別され、一定量以上の煤が煤捕集処理手段
により捕集された状態にあることが確認された場合に
は、吸気系に還流される排気ガスの環流量を減少させる
制御が実行されることにより、排気通路に導出される窒
素酸化物量が増大され、上記煤捕集処理手段に捕集され
た煤が二酸化窒素と反応して効果的に燃焼することにな
る。
【０００９】請求項２に係る発明は、上記請求項１記載
のディーゼルエンジンの排気浄化装置において、上記排
気還流制御手段は、上記煤の捕集量が予め設定された第
１基準値以上であると判別された場合に、エンジンの負
荷および回転数が低いほど、排気ガスの環流量を、より
減少させる制御を実行するものである。
のディーゼルエンジンの排気浄化装置において、上記排
気還流制御手段は、上記煤の捕集量が予め設定された第
１基準値以上であると判別された場合に、エンジンの負
荷および回転数が低いほど、排気ガスの環流量を、より
減少させる制御を実行するものである。
【００１０】上記構成によれば、排気通路に導出される
窒素酸化物量を増大させる制御を実行する際に、エンジ
ンの負荷および回転数が低く、排気通路に導出される窒
素酸化物量が少ない傾向があることが確認された場合に
は、吸気系に還流される排気ガスの環流量を、より減少
させる制御が実行されることにより、上記煤捕集処理手
段に捕集された煤と反応する二酸化窒素の量が充分に確
保されることになる。
窒素酸化物量を増大させる制御を実行する際に、エンジ
ンの負荷および回転数が低く、排気通路に導出される窒
素酸化物量が少ない傾向があることが確認された場合に
は、吸気系に還流される排気ガスの環流量を、より減少
させる制御が実行されることにより、上記煤捕集処理手
段に捕集された煤と反応する二酸化窒素の量が充分に確
保されることになる。
【００１１】請求項３に係る発明は、上記請求項１また
は２記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、エンジンの通常運転時に、その運転状態に対応した
量の燃料を圧縮行程上死点付近で分割して噴射するよう
に燃料の噴射形態を制御する燃料噴射制御手段を備え、
上記煤の捕集量が予め設定された第１基準値以上である
と判別された場合に、燃焼室から排出される窒素酸化物
が増大する燃焼状態となるように上記燃料噴射制御手段
により燃料の噴射形態を制御するものである。
は２記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、エンジンの通常運転時に、その運転状態に対応した
量の燃料を圧縮行程上死点付近で分割して噴射するよう
に燃料の噴射形態を制御する燃料噴射制御手段を備え、
上記煤の捕集量が予め設定された第１基準値以上である
と判別された場合に、燃焼室から排出される窒素酸化物
が増大する燃焼状態となるように上記燃料噴射制御手段
により燃料の噴射形態を制御するものである。
【００１２】上記構成によれば、エンジンの通常運転時
には、圧縮行程上死点付近で燃料が分割して噴射される
ことにより、燃焼初期段階における燃焼圧および燃焼温
度が過度に上昇することが抑制されて窒素酸化物等の排
出が低減される。また、煤捕集処理手段に捕集された煤
の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手段におい
て判別され、一定量以上の煤が煤捕集処理手段により捕
集された状態にあることが確認された場合には、吸気系
に還流される排気ガスの環流量を減少させる制御が上記
排気還流制御手段により実行されるとともに、燃焼室か
ら排出される窒素酸化物が増大する燃焼状態となるよう
に上記燃料噴射制御手段により燃料の噴射形態が制御さ
れることにより、排気通路に導出される窒素酸化物量が
さらに効果的に増大され、上記煤捕集処理手段に捕集さ
れた煤を燃焼させるための二酸化窒素量が充分に確保さ
れることになる。
には、圧縮行程上死点付近で燃料が分割して噴射される
ことにより、燃焼初期段階における燃焼圧および燃焼温
度が過度に上昇することが抑制されて窒素酸化物等の排
出が低減される。また、煤捕集処理手段に捕集された煤
の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手段におい
て判別され、一定量以上の煤が煤捕集処理手段により捕
集された状態にあることが確認された場合には、吸気系
に還流される排気ガスの環流量を減少させる制御が上記
排気還流制御手段により実行されるとともに、燃焼室か
ら排出される窒素酸化物が増大する燃焼状態となるよう
に上記燃料噴射制御手段により燃料の噴射形態が制御さ
れることにより、排気通路に導出される窒素酸化物量が
さらに効果的に増大され、上記煤捕集処理手段に捕集さ
れた煤を燃焼させるための二酸化窒素量が充分に確保さ
れることになる。
【００１３】請求項４に係る発明は、上記請求項３記載
のディーゼルエンジンの排気浄化装置において、上記燃
料噴射制御手段は、煤の捕集量が上記第１基準値以上で
あると判別された場合に、燃料噴射の分割回数を通常時
よりも少なくし、あるいは燃料の分割噴射時における噴
射休止期間を通常時よりも短くすることにより、燃焼室
から排出される窒素酸化物を増大させる制御を実行する
ものである。
のディーゼルエンジンの排気浄化装置において、上記燃
料噴射制御手段は、煤の捕集量が上記第１基準値以上で
あると判別された場合に、燃料噴射の分割回数を通常時
よりも少なくし、あるいは燃料の分割噴射時における噴
射休止期間を通常時よりも短くすることにより、燃焼室
から排出される窒素酸化物を増大させる制御を実行する
ものである。
【００１４】上記構成によれば、煤捕集処理手段に捕集
された煤の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手
段において判別され、一定量以上の煤が煤捕集処理手段
により捕集された状態にあることが確認された場合に
は、燃料噴射の分割回数が通常時よりも少なく設定さ
れ、あるいは燃料の分割噴射時における噴射休止期間が
通常時よりも短く設定されることにより、排気通路に導
出される窒素酸化物量がさらに効果的に増大され、上記
煤捕集処理手段に捕集された煤を燃焼させるための二酸
化窒素量が充分に確保されることになる。
された煤の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手
段において判別され、一定量以上の煤が煤捕集処理手段
により捕集された状態にあることが確認された場合に
は、燃料噴射の分割回数が通常時よりも少なく設定さ
れ、あるいは燃料の分割噴射時における噴射休止期間が
通常時よりも短く設定されることにより、排気通路に導
出される窒素酸化物量がさらに効果的に増大され、上記
煤捕集処理手段に捕集された煤を燃焼させるための二酸
化窒素量が充分に確保されることになる。
【００１５】請求項５に係る発明は、上記請求項３また
は４記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、上記燃料噴射制御手段は、煤の捕集量が上記第１基
準値よりも小さな値に設定された第２基準値以上で、か
つ第１基準値未満であると判別された場合に、燃料噴射
の分割回数を通常時よりも多くし、あるいは燃料の分割
噴射時における噴射休止期間を通常時よりも長くするこ
とにより、燃焼室から排出される排気ガス温度を上昇さ
せる制御を実行するものである。
は４記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置におい
て、上記燃料噴射制御手段は、煤の捕集量が上記第１基
準値よりも小さな値に設定された第２基準値以上で、か
つ第１基準値未満であると判別された場合に、燃料噴射
の分割回数を通常時よりも多くし、あるいは燃料の分割
噴射時における噴射休止期間を通常時よりも長くするこ
とにより、燃焼室から排出される排気ガス温度を上昇さ
せる制御を実行するものである。
【００１６】上記構成によれば、煤捕集処理手段に捕集
された煤の捕集量が第２基準値以上で第１基準値未満で
あると上記判別手段において判別された場合には、燃料
噴射の分割回数が通常時よりも多く設定され、あるいは
燃料の分割噴射時における噴射休止期間が通常時よりも
長く設定されることにより、燃焼室から排出される排気
ガス温度が効果的に上昇するため、上記煤捕集処理手段
に捕集された煤と、排気ガス中の二酸化窒素とを適正に
反応させ得る温度に上記煤捕集処理手段が加熱される。
その後、上記煤捕集処理手段に捕集された煤の捕集量が
第１基準値以上となった時点で、吸気系に還流される排
気ガスの環流量を減少させる制御が実行されるととも
に、燃料噴射の分割回数が通常時よりも多く設定される
等により、排気通路に導出される窒素酸化物量が増大さ
れ、上記排気ガスによって適温に加熱された煤捕集処理
手段において煤と二酸化窒素との反応が促進されること
になる。
された煤の捕集量が第２基準値以上で第１基準値未満で
あると上記判別手段において判別された場合には、燃料
噴射の分割回数が通常時よりも多く設定され、あるいは
燃料の分割噴射時における噴射休止期間が通常時よりも
長く設定されることにより、燃焼室から排出される排気
ガス温度が効果的に上昇するため、上記煤捕集処理手段
に捕集された煤と、排気ガス中の二酸化窒素とを適正に
反応させ得る温度に上記煤捕集処理手段が加熱される。
その後、上記煤捕集処理手段に捕集された煤の捕集量が
第１基準値以上となった時点で、吸気系に還流される排
気ガスの環流量を減少させる制御が実行されるととも
に、燃料噴射の分割回数が通常時よりも多く設定される
等により、排気通路に導出される窒素酸化物量が増大さ
れ、上記排気ガスによって適温に加熱された煤捕集処理
手段において煤と二酸化窒素との反応が促進されること
になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るディーゼル
エンジンの排気浄化装置の実施形態を示している。上記
エンジンの本体１は、複数の気筒（図には一つの気筒の
みを示す）２を有し、各気筒２内にはピストン３が往復
動可能に嵌挿され、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、上記燃焼室４の上
面略中央には燃料噴射弁５が配設され、各気筒２の燃焼
室４内に燃料が所定のタイミングで直接噴射されるよう
になっている。上記エンジン本体１には、そのウォータ
ジャケット（図示せず）に臨むように、エンジンの冷却
水温度を検出する水温センサ１８が設けられている。
エンジンの排気浄化装置の実施形態を示している。上記
エンジンの本体１は、複数の気筒（図には一つの気筒の
みを示す）２を有し、各気筒２内にはピストン３が往復
動可能に嵌挿され、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、上記燃焼室４の上
面略中央には燃料噴射弁５が配設され、各気筒２の燃焼
室４内に燃料が所定のタイミングで直接噴射されるよう
になっている。上記エンジン本体１には、そのウォータ
ジャケット（図示せず）に臨むように、エンジンの冷却
水温度を検出する水温センサ１８が設けられている。
【００１８】上記各燃料噴射弁５は、高圧の燃料を蓄え
るコモンレール６に接続され、このコモンレール６に
は、内部の燃圧（コモンレール圧）を検出する圧力セン
サ６ａが配設されるとともに、クランク軸７により駆動
される高圧供給ポンプ８が接続されている。この高圧供
給ポンプ８は、燃料の供給圧力を制御することにより、
上記圧力センサ６ａにより検出されたコモンレール６内
の燃圧を、エンジンの運転状態に対応した値に保持する
ように構成されている。
るコモンレール６に接続され、このコモンレール６に
は、内部の燃圧（コモンレール圧）を検出する圧力セン
サ６ａが配設されるとともに、クランク軸７により駆動
される高圧供給ポンプ８が接続されている。この高圧供
給ポンプ８は、燃料の供給圧力を制御することにより、
上記圧力センサ６ａにより検出されたコモンレール６内
の燃圧を、エンジンの運転状態に対応した値に保持する
ように構成されている。
【００１９】また、上記クランク軸７には、その回転角
度を検出するクランク角センサ９が設けられている。こ
のクランク角センサ９は、クランク軸７の端部に設けら
れた被検出プレートと、その外周に対向するように配設
された電磁ピックアップとからなり、この電磁ピックア
ップが被検出用プレートの外周部に形成された突起部の
通過を検出してパルス信号を出力するように構成されて
いる。
度を検出するクランク角センサ９が設けられている。こ
のクランク角センサ９は、クランク軸７の端部に設けら
れた被検出プレートと、その外周に対向するように配設
された電磁ピックアップとからなり、この電磁ピックア
ップが被検出用プレートの外周部に形成された突起部の
通過を検出してパルス信号を出力するように構成されて
いる。
【００２０】上記エンジン本体１に接続された吸気通路
１０の下流端部は、図示を省略したサージタンクを介し
て各気筒２毎に分岐し、この分岐部がそれぞれ吸気ポー
トを介して各気筒２の燃焼室４に接続されている。ま
た、上記サージタンクには、各気筒２内に供給される吸
気の圧力を検出する吸気圧センサ１０ａが設けられてい
る。
１０の下流端部は、図示を省略したサージタンクを介し
て各気筒２毎に分岐し、この分岐部がそれぞれ吸気ポー
トを介して各気筒２の燃焼室４に接続されている。ま
た、上記サージタンクには、各気筒２内に供給される吸
気の圧力を検出する吸気圧センサ１０ａが設けられてい
る。
【００２１】上記吸気通路１０には、その上流側から順
に、エンジン本体１内に吸入される吸気流量を検出する
エアフローセンサ１１と、下記タービン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
より圧縮された空気を冷却するインタークーラ１３と、
吸気の流通面積を変化させる吸気絞り弁１４とがそれぞ
れが設けられている。
に、エンジン本体１内に吸入される吸気流量を検出する
エアフローセンサ１１と、下記タービン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
より圧縮された空気を冷却するインタークーラ１３と、
吸気の流通面積を変化させる吸気絞り弁１４とがそれぞ
れが設けられている。
【００２２】上記吸気絞り弁１４は、全閉状態でも吸気
の流通が可能なように切欠きが設けられたバタフライバ
ルブからなり、後述するＥＧＲ弁２４と同様に、負圧制
御用の電磁弁１６によってダイヤフラム式アクチュエー
タ１５に作用する負圧の大きさが調節されるのに応じ、
弁開度が変更されるように構成されている。また、上記
吸気絞り弁１４の設置部には、その弁開度を検出するセ
ンサが設けられている。
の流通が可能なように切欠きが設けられたバタフライバ
ルブからなり、後述するＥＧＲ弁２４と同様に、負圧制
御用の電磁弁１６によってダイヤフラム式アクチュエー
タ１５に作用する負圧の大きさが調節されるのに応じ、
弁開度が変更されるように構成されている。また、上記
吸気絞り弁１４の設置部には、その弁開度を検出するセ
ンサが設けられている。
【００２３】また、エンジン本体１に接続された排気通
路２０の上流端部は、各気筒２毎に分岐し、この分岐部
がそれぞれ排気ポートを介して各気筒２の燃焼室４に接
続されている。上記排気通路２０には、排気流により回
転駆動されるタービン２１と、排気ガス中の少なくとも
一酸化窒素を酸化して二酸化窒素を生成する酸化触媒４
０と、排気ガス中の煤を捕集する煤捕集手段４１と、排
気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を捕集して浄化するＮ
Ｏｘ浄化触媒４２とが配設され、上記煤捕集手段４１の
上流部および下流部には、それぞれ排気ガスの圧力を検
出する第１排圧センサ４３と第２排圧センサ４４とが設
けられている。
路２０の上流端部は、各気筒２毎に分岐し、この分岐部
がそれぞれ排気ポートを介して各気筒２の燃焼室４に接
続されている。上記排気通路２０には、排気流により回
転駆動されるタービン２１と、排気ガス中の少なくとも
一酸化窒素を酸化して二酸化窒素を生成する酸化触媒４
０と、排気ガス中の煤を捕集する煤捕集手段４１と、排
気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を捕集して浄化するＮ
Ｏｘ浄化触媒４２とが配設され、上記煤捕集手段４１の
上流部および下流部には、それぞれ排気ガスの圧力を検
出する第１排圧センサ４３と第２排圧センサ４４とが設
けられている。
【００２４】上記酸化触媒４０は、例えばコージュライ
ト製のモノリス担体にアルミナ等の触媒担持層がコーテ
ィングされるとともに、この触媒担持層に白金（Ｐｔ）
またはパラジウム（Ｐｄ）等の触媒成分が担持されてな
り、排気ガス中の酸素と炭化水素成分および一酸化炭素
とを反応させてこれらを酸化するとともに、一酸化窒素
を酸化して二酸化窒素を生成するように構成されてい
る。
ト製のモノリス担体にアルミナ等の触媒担持層がコーテ
ィングされるとともに、この触媒担持層に白金（Ｐｔ）
またはパラジウム（Ｐｄ）等の触媒成分が担持されてな
り、排気ガス中の酸素と炭化水素成分および一酸化炭素
とを反応させてこれらを酸化するとともに、一酸化窒素
を酸化して二酸化窒素を生成するように構成されてい
る。
【００２５】また、上記煤捕集手段４１は、平行に伸び
る多数の排気流路を有し、各排気流路の上流側端部と下
流側端部とが交互に閉塞されたコージェライトや、シリ
カ製のハニカムフィルタからなり、上記各排気流路を排
気ガスが通過する際に排気ガス中に含有された炭素粒子
である煤が排気流路の壁面に付着して捕集されるように
構成されている。
る多数の排気流路を有し、各排気流路の上流側端部と下
流側端部とが交互に閉塞されたコージェライトや、シリ
カ製のハニカムフィルタからなり、上記各排気流路を排
気ガスが通過する際に排気ガス中に含有された炭素粒子
である煤が排気流路の壁面に付着して捕集されるように
構成されている。
【００２６】上記酸化触媒４０と煤捕集手段４１とによ
り、排気ガス中に含有された炭素粒子からなる煤を捕集
するとともに、この捕集された煤を排気ガス中の二酸化
窒素と反応させて燃焼させる煤捕集処理手段４５が構成
されている。すなわち、上記酸化触媒４０において生成
された二酸化窒素と、煤捕集手段４１により捕集された
煤とを反応させることにより、この煤を酸化して無害な
二酸化炭素に転換する煤捕集処理手段４５が排気通路２
０に配設されている。
り、排気ガス中に含有された炭素粒子からなる煤を捕集
するとともに、この捕集された煤を排気ガス中の二酸化
窒素と反応させて燃焼させる煤捕集処理手段４５が構成
されている。すなわち、上記酸化触媒４０において生成
された二酸化窒素と、煤捕集手段４１により捕集された
煤とを反応させることにより、この煤を酸化して無害な
二酸化炭素に転換する煤捕集処理手段４５が排気通路２
０に配設されている。
【００２７】上記ＮＯｘ浄化触媒４２は、排気の流れ方
向に沿って互いに平行に延びる多数の貫通孔を有するハ
ニカム構造のコージュライト製担体を備え、その各貫通
孔壁面に触媒層を２層に形成したものである。具体的に
は、白金（Ｐｔ）等の触媒成分と、ＮＯｘ吸収材である
バリウム（Ｂａ）とが、多孔質材料であるアルミナやセ
リアをサポート材として内側触媒に担持されるととも
に、白金（Ｐｔ）およびロジウム（Ｒｈ）と、バリウム
（Ｂａ）とが、多孔質材であるゼオライトをサポート材
として外側触媒に担持されている。なお、ＮＯｘ吸収材
料をハニカムフィルター自体に混在させ、あるいはハニ
カムフィルターの両壁面にコーティングさせた構造とし
てもよい。
向に沿って互いに平行に延びる多数の貫通孔を有するハ
ニカム構造のコージュライト製担体を備え、その各貫通
孔壁面に触媒層を２層に形成したものである。具体的に
は、白金（Ｐｔ）等の触媒成分と、ＮＯｘ吸収材である
バリウム（Ｂａ）とが、多孔質材料であるアルミナやセ
リアをサポート材として内側触媒に担持されるととも
に、白金（Ｐｔ）およびロジウム（Ｒｈ）と、バリウム
（Ｂａ）とが、多孔質材であるゼオライトをサポート材
として外側触媒に担持されている。なお、ＮＯｘ吸収材
料をハニカムフィルター自体に混在させ、あるいはハニ
カムフィルターの両壁面にコーティングさせた構造とし
てもよい。
【００２８】そして、上記ＮＯｘ浄化触媒４２は、燃焼
室４内の混合気がリーン状態となって排気ガス中の酸素
濃度が高い場合、例えば酸素濃度が４％程度以上である
場合に、窒素酸化物を吸収するとともに、排気ガス中の
酸素濃度が１％未満程度に低下した場合に、吸収した窒
素酸化物を放出するとともに、これを還元して浄化する
ように構成されている。すなわち、所定期間に亘って通
常のリーン運転が行われ、上記ＮＯｘ浄化触媒４２のＮ
Ｏｘ吸収材に吸収された窒素酸化物量が所定値以上にな
ったときに、排気ガス中の酸素濃度を低下させるため、
燃料噴射量を増量したり、圧縮行程上死点付近の主噴射
とは別に吸気行程から圧縮行程初期、膨張行程または排
気行程で燃料を余分に副噴射したりすることにより、排
気ガス中の酸素濃度を低下させ、上記窒素酸化物を放出
させて還元するようになっている。
室４内の混合気がリーン状態となって排気ガス中の酸素
濃度が高い場合、例えば酸素濃度が４％程度以上である
場合に、窒素酸化物を吸収するとともに、排気ガス中の
酸素濃度が１％未満程度に低下した場合に、吸収した窒
素酸化物を放出するとともに、これを還元して浄化する
ように構成されている。すなわち、所定期間に亘って通
常のリーン運転が行われ、上記ＮＯｘ浄化触媒４２のＮ
Ｏｘ吸収材に吸収された窒素酸化物量が所定値以上にな
ったときに、排気ガス中の酸素濃度を低下させるため、
燃料噴射量を増量したり、圧縮行程上死点付近の主噴射
とは別に吸気行程から圧縮行程初期、膨張行程または排
気行程で燃料を余分に副噴射したりすることにより、排
気ガス中の酸素濃度を低下させ、上記窒素酸化物を放出
させて還元するようになっている。
【００２９】さらに、吸気通路１０に配設された上記ブ
ロワ１１と、排気通路２０に配設された上記タービン２
１とにより、排気通路２０のノズル断面積が変化するよ
うに構成されたバリアブルジオメトリーターボ（ＶＧ
Ｔ）からなるターボ過給機２５が構成されている。この
ターボ過給機２５には、そのノズル断面積を変化させる
ためのダイヤフラム式アクチュエータ３０と、このダイ
ヤフラム式アクチュエータ３０の負圧を制御するための
電磁弁３１とが設けられている。
ロワ１１と、排気通路２０に配設された上記タービン２
１とにより、排気通路２０のノズル断面積が変化するよ
うに構成されたバリアブルジオメトリーターボ（ＶＧ
Ｔ）からなるターボ過給機２５が構成されている。この
ターボ過給機２５には、そのノズル断面積を変化させる
ためのダイヤフラム式アクチュエータ３０と、このダイ
ヤフラム式アクチュエータ３０の負圧を制御するための
電磁弁３１とが設けられている。
【００３０】また、上記排気通路２０には、排気ガスの
一部を吸気通路１０に還流させる排気還流通路（以下Ｅ
ＧＲ通路という）２３が、タービン２１の上流側部に接
続されている。そして、上記ＥＧＲ通路２３の下流端
は、上記吸気絞り弁１４の下流側において吸気通路１０
に接続されるとともに、上記ＥＧＲ通路２３の下流側に
は、弁開度が調節可能に構成された負圧作動式の排気還
流量調節弁（以下ＥＧＲ弁という）２４が配設され、こ
のＥＧＲ弁２４により排気通路２０から吸気通路１０に
還流される排気ガス量が調節されるようになっている。
一部を吸気通路１０に還流させる排気還流通路（以下Ｅ
ＧＲ通路という）２３が、タービン２１の上流側部に接
続されている。そして、上記ＥＧＲ通路２３の下流端
は、上記吸気絞り弁１４の下流側において吸気通路１０
に接続されるとともに、上記ＥＧＲ通路２３の下流側に
は、弁開度が調節可能に構成された負圧作動式の排気還
流量調節弁（以下ＥＧＲ弁という）２４が配設され、こ
のＥＧＲ弁２４により排気通路２０から吸気通路１０に
還流される排気ガス量が調節されるようになっている。
【００３１】上記ＥＧＲ弁２４は、図示を省略した弁本
体がスプリングによって閉方向に付勢されるとともに、
ダイヤフラム式アクチュエータ２４ａにより開方向に駆
動されることにより、ＥＧＲ通路２３の開度をリニアに
調節するように構成されている。また、上記ＥＧＲ弁２
４の設置部には、その弁本体の位置を検出するリフトセ
ンサ２６が設けられている。
体がスプリングによって閉方向に付勢されるとともに、
ダイヤフラム式アクチュエータ２４ａにより開方向に駆
動されることにより、ＥＧＲ通路２３の開度をリニアに
調節するように構成されている。また、上記ＥＧＲ弁２
４の設置部には、その弁本体の位置を検出するリフトセ
ンサ２６が設けられている。
【００３２】上記ダイヤフラム２４ａには、負圧通路２
７が接続されるとともに、この負圧通路２７が負圧制御
用の電磁弁２８を介してバキュームポンプ（負圧源）２
９に接続されている。そして、上記電磁弁２８が負圧通
路２７を連通または遮断することにより、ＥＧＲ弁駆動
用の負圧が調節されてＥＧＲ弁２４が開閉駆動されるよ
うになっている。
７が接続されるとともに、この負圧通路２７が負圧制御
用の電磁弁２８を介してバキュームポンプ（負圧源）２
９に接続されている。そして、上記電磁弁２８が負圧通
路２７を連通または遮断することにより、ＥＧＲ弁駆動
用の負圧が調節されてＥＧＲ弁２４が開閉駆動されるよ
うになっている。
【００３３】上記燃料噴射弁５、高圧供給ポンプ８、吸
気絞り弁１４、ＥＧＲ弁２４及びターボ過給機２５等
は、後述するエンジンコントロールユニット（以下ＥＣ
Ｕという）３５から出力される制御信号に応じて作動状
態が制御されるように構成されている。また、上記ＥＣ
Ｕ３５には、上記圧力センサ６ａの出力信号と、クラン
ク角センサ９の出力信号と、エアフローセンサ１１の出
力信号と、水温センサ１８の出力信号と、運転者によっ
て操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセ
ルセンサ３２の出力信号とが入力されている。
気絞り弁１４、ＥＧＲ弁２４及びターボ過給機２５等
は、後述するエンジンコントロールユニット（以下ＥＣ
Ｕという）３５から出力される制御信号に応じて作動状
態が制御されるように構成されている。また、上記ＥＣ
Ｕ３５には、上記圧力センサ６ａの出力信号と、クラン
ク角センサ９の出力信号と、エアフローセンサ１１の出
力信号と、水温センサ１８の出力信号と、運転者によっ
て操作されるアクセルペダルの操作量を検出するアクセ
ルセンサ３２の出力信号とが入力されている。
【００３４】そして、上記ＥＣＵ３５には、煤捕集処理
手段４５による煤の捕集状況を判別する判別手段３６
と、エンジンの要求出力が得られるように燃料の噴射状
態を制御する燃料噴射制御手段３７と、エンジンの運転
状態に応じて上記ＥＧＲ弁２４を駆動して排気ガスの一
部を吸気系に還流させるとともに、この排気ガスの還流
量を制御する排気還流制御手段３８とが設けられてい
る。
手段４５による煤の捕集状況を判別する判別手段３６
と、エンジンの要求出力が得られるように燃料の噴射状
態を制御する燃料噴射制御手段３７と、エンジンの運転
状態に応じて上記ＥＧＲ弁２４を駆動して排気ガスの一
部を吸気系に還流させるとともに、この排気ガスの還流
量を制御する排気還流制御手段３８とが設けられてい
る。
【００３５】上記ＥＣＵ３５に設けられた判別手段３６
は、エンジンの定常運転時に、上記第１排圧センサ４３
および第２排圧センサ４４の出力信号に応じ、上記煤捕
集手段４１の上流部における排気ガス圧力と、下流部に
おける排気ガス圧力との差を検出し、この圧力差が大き
いほど、上記煤捕集手段４１に捕集された煤の量が多い
状態にあると推定し、この推定データを上記燃料噴射制
御手段３７に出力するように構成されている。なお、上
記煤捕集量の推定値を必要に応じてエンジンの運転状態
に対応させて補正するようにしてもよい。
は、エンジンの定常運転時に、上記第１排圧センサ４３
および第２排圧センサ４４の出力信号に応じ、上記煤捕
集手段４１の上流部における排気ガス圧力と、下流部に
おける排気ガス圧力との差を検出し、この圧力差が大き
いほど、上記煤捕集手段４１に捕集された煤の量が多い
状態にあると推定し、この推定データを上記燃料噴射制
御手段３７に出力するように構成されている。なお、上
記煤捕集量の推定値を必要に応じてエンジンの運転状態
に対応させて補正するようにしてもよい。
【００３６】また、上記第１排圧センサ４３の出力信号
等に応じて煤捕集手段４１の上流部における排気ガス圧
力の増大時間または排気ガス圧力の変化状態を計測する
ことにより、上記煤捕集手段４０の煤捕集量を推定する
ようにしてもよい。例えば、図２（ａ）に示すように、
アクセルペダルが踏み込まれた加速時には、燃料噴射量
が増大するのに応じ、図２（ｂ）に示すように、上記煤
捕集手段４１の上流部における排気ガス圧力（排気圧
力）が一旦急増した後、上記アクセルペダルの踏み込み
量に対応した値に安定する状態となってから、煤が溜ま
ることに伴って排気ガス圧力が徐々に増大するため、上
記排気ガス圧力の急増が終了した時点ｔ１から、排気ガ
ス圧力の増大量を積算する等により、上記煤捕集手段４
１に捕集された煤の捕集量を推定するようにしてもよ
い。
等に応じて煤捕集手段４１の上流部における排気ガス圧
力の増大時間または排気ガス圧力の変化状態を計測する
ことにより、上記煤捕集手段４０の煤捕集量を推定する
ようにしてもよい。例えば、図２（ａ）に示すように、
アクセルペダルが踏み込まれた加速時には、燃料噴射量
が増大するのに応じ、図２（ｂ）に示すように、上記煤
捕集手段４１の上流部における排気ガス圧力（排気圧
力）が一旦急増した後、上記アクセルペダルの踏み込み
量に対応した値に安定する状態となってから、煤が溜ま
ることに伴って排気ガス圧力が徐々に増大するため、上
記排気ガス圧力の急増が終了した時点ｔ１から、排気ガ
ス圧力の増大量を積算する等により、上記煤捕集手段４
１に捕集された煤の捕集量を推定するようにしてもよ
い。
【００３７】上記燃料噴射制御手段３７は、アクセルセ
ンサ３２の出力信号に応じて求めた目標トルクと、クラ
ンク角センサ９の出力信号に応じて求めたエンジン回転
数とに基づき、予め設定されたマップからエンジンの運
転状態に対応した燃料の基本噴射量を読み出して設定す
るように構成されている。なお、上記燃料の基本噴射量
をエンジン水温や大気圧等に基づいて補正し、この補正
後の基本噴射量に基づいて燃料の噴射量を設定するよう
にしてもよい。
ンサ３２の出力信号に応じて求めた目標トルクと、クラ
ンク角センサ９の出力信号に応じて求めたエンジン回転
数とに基づき、予め設定されたマップからエンジンの運
転状態に対応した燃料の基本噴射量を読み出して設定す
るように構成されている。なお、上記燃料の基本噴射量
をエンジン水温や大気圧等に基づいて補正し、この補正
後の基本噴射量に基づいて燃料の噴射量を設定するよう
にしてもよい。
【００３８】そして、上記燃料噴射制御手段３７は、エ
ンジンの通常運転時に、図３に示すように、気筒の吸気
行程初期から膨張行程までの間に燃料のパイロット噴射
を行った後、上記基本噴射量に対応した量の燃料を、圧
縮行程上死点（ＴＤＣ）付近で三回または二回に分割し
て噴射することにより、燃費をそれほど悪化させること
なく燃焼状態を適正に制御して、煤、炭化水素、窒素酸
化物および一酸化炭素の排出量をできるだけ低減するよ
うに構成されている。
ンジンの通常運転時に、図３に示すように、気筒の吸気
行程初期から膨張行程までの間に燃料のパイロット噴射
を行った後、上記基本噴射量に対応した量の燃料を、圧
縮行程上死点（ＴＤＣ）付近で三回または二回に分割し
て噴射することにより、燃費をそれほど悪化させること
なく燃焼状態を適正に制御して、煤、炭化水素、窒素酸
化物および一酸化炭素の排出量をできるだけ低減するよ
うに構成されている。
【００３９】例えば、エンジンの低負荷低回転の運転領
域では、図３（ａ）に示すように、燃料を三回に分割し
て噴射し、中負荷中回転以上の運転領域では、図３
（ｂ）に示すように、燃料を二回に分割して噴射するこ
とにより、煤等の発生を抑制しつつ、低負荷低回転時に
排気ガス温度を効果的に上昇させるとともに、排気ガス
圧力を高めるようにしている。
域では、図３（ａ）に示すように、燃料を三回に分割し
て噴射し、中負荷中回転以上の運転領域では、図３
（ｂ）に示すように、燃料を二回に分割して噴射するこ
とにより、煤等の発生を抑制しつつ、低負荷低回転時に
排気ガス温度を効果的に上昇させるとともに、排気ガス
圧力を高めるようにしている。
【００４０】なお、エンジンの通常運転時に、その運転
領域に関係なく、燃料噴射の分割回数を一定に設定する
とともに、分割噴射時における燃料の噴射休止間隔Δ
ｔ、つまり先の燃料噴射終了時点から次の燃料噴射開始
時点までの間隔を、エンジンの負荷および回転数が高い
ほど短くすることにより、煤等の発生を抑制しつつ、低
負荷低回転時に排気ガス温度を効果的に上昇させるとと
もに、排気ガス圧力を高めるようにしてもよい。
領域に関係なく、燃料噴射の分割回数を一定に設定する
とともに、分割噴射時における燃料の噴射休止間隔Δ
ｔ、つまり先の燃料噴射終了時点から次の燃料噴射開始
時点までの間隔を、エンジンの負荷および回転数が高い
ほど短くすることにより、煤等の発生を抑制しつつ、低
負荷低回転時に排気ガス温度を効果的に上昇させるとと
もに、排気ガス圧力を高めるようにしてもよい。
【００４１】また、上記燃料噴射制御手段３７は、上記
判別手段３６において煤の捕集量が予め設定された第１
基準値以上であると判別された場合に、パイロット噴射
後に行われる燃料噴射の分割回数（主噴射の分割回数）
を少なくし、あるいは燃料の分割噴射時における上記噴
射休止期間Δｔを短くするように構成されている。すな
わち、燃料を三回または二回に分割して噴射する通常の
噴射形態から、図４（ａ）に示すように、燃料を二回に
分割して噴射し、あるいは図４（ｂ）に示すように、燃
料を一括噴射する第１噴射形態に移行し、または燃料噴
射の分割回数を減少させることなく、その噴射休止間隔
Δｔを、図３（ｂ）に示す通常時に比べて短くする第１
噴射形態に移行するようになっている。
判別手段３６において煤の捕集量が予め設定された第１
基準値以上であると判別された場合に、パイロット噴射
後に行われる燃料噴射の分割回数（主噴射の分割回数）
を少なくし、あるいは燃料の分割噴射時における上記噴
射休止期間Δｔを短くするように構成されている。すな
わち、燃料を三回または二回に分割して噴射する通常の
噴射形態から、図４（ａ）に示すように、燃料を二回に
分割して噴射し、あるいは図４（ｂ）に示すように、燃
料を一括噴射する第１噴射形態に移行し、または燃料噴
射の分割回数を減少させることなく、その噴射休止間隔
Δｔを、図３（ｂ）に示す通常時に比べて短くする第１
噴射形態に移行するようになっている。
【００４２】さらに、上記燃料噴射制御手段３７は、上
記判別手段３６において煤の捕集量が上記第１基準値よ
りも小さな値に設定された第２基準値以上で、上記第１
基準値未満であると判別された場合に、燃料噴射の分割
回数を通常時よりも多くし、あるいは燃料の分割噴射時
における噴射休止期間Δｔを長くするように構成されて
いる。すなわち、燃料を二回に分割して噴射する通常の
噴射形態から、燃料を三回に分割して噴射する第２噴射
形態に移行し、または燃料噴射の分割回数を多くするこ
となく、図５（ａ），（ｂ）に示すように、燃料の噴射
休止間隔Δｔを、図３（ａ），（ｂ）に示す通常時に比
べて長くする第２噴射形態に移行するようになってい
る。
記判別手段３６において煤の捕集量が上記第１基準値よ
りも小さな値に設定された第２基準値以上で、上記第１
基準値未満であると判別された場合に、燃料噴射の分割
回数を通常時よりも多くし、あるいは燃料の分割噴射時
における噴射休止期間Δｔを長くするように構成されて
いる。すなわち、燃料を二回に分割して噴射する通常の
噴射形態から、燃料を三回に分割して噴射する第２噴射
形態に移行し、または燃料噴射の分割回数を多くするこ
となく、図５（ａ），（ｂ）に示すように、燃料の噴射
休止間隔Δｔを、図３（ａ），（ｂ）に示す通常時に比
べて長くする第２噴射形態に移行するようになってい
る。
【００４３】なお、燃料を複数回に分割して噴射する上
記第２噴射形態において、全ての噴射休止間隔Δｔを、
通常時に比べて長くする必要はなく、少なくとも最終段
の燃料噴射を行う前の噴射休止間隔Δｔのみを、通常時
に比べて長くする制御してもよい。
記第２噴射形態において、全ての噴射休止間隔Δｔを、
通常時に比べて長くする必要はなく、少なくとも最終段
の燃料噴射を行う前の噴射休止間隔Δｔのみを、通常時
に比べて長くする制御してもよい。
【００４４】上記排気還流制御手段３８は、アクセルセ
ンサ３２の出力信号に応じて求めた目標トルクと、クラ
ンク角センサ９の出力信号に応じて求めたエンジン回転
数とに基づき、エンジンの運転状態に対応して排気還流
量を制御するための目標新気量を、予め設定されたマッ
プから読み出すように構成されている。そして、通常の
運転時には、上記目標新気量に基づいて上記ＥＧＲ弁２
４の制御量が設定され、それに基づいてＥＧＲ弁２４の
開度が制御されるようになっている。また、上記判別手
段３６において、煤捕集手段４１により捕集された煤の
捕集量が、予め設定された第１基準値以上であると判別
された場合には、上記排気ガス還流制御手段３８によ
り、排気ガスの環流量を通常時に比べて減少させる制御
が実行されるようになっている。
ンサ３２の出力信号に応じて求めた目標トルクと、クラ
ンク角センサ９の出力信号に応じて求めたエンジン回転
数とに基づき、エンジンの運転状態に対応して排気還流
量を制御するための目標新気量を、予め設定されたマッ
プから読み出すように構成されている。そして、通常の
運転時には、上記目標新気量に基づいて上記ＥＧＲ弁２
４の制御量が設定され、それに基づいてＥＧＲ弁２４の
開度が制御されるようになっている。また、上記判別手
段３６において、煤捕集手段４１により捕集された煤の
捕集量が、予め設定された第１基準値以上であると判別
された場合には、上記排気ガス還流制御手段３８によ
り、排気ガスの環流量を通常時に比べて減少させる制御
が実行されるようになっている。
【００４５】上記ディーゼルエンジンの排気浄化装置に
おいて実行される制御動作を、図６に示すフローチャー
トに基づいて説明する。上記制御動作がスタートする
と、上記各センサによって検出されたデータを入力した
後（ステップＳ１）、エンジンの負荷および回転数等に
対応した燃料の基本噴射量Ｑｂを、予め設定されたマッ
プから読み出して設定する（ステップＳ２）。
おいて実行される制御動作を、図６に示すフローチャー
トに基づいて説明する。上記制御動作がスタートする
と、上記各センサによって検出されたデータを入力した
後（ステップＳ１）、エンジンの負荷および回転数等に
対応した燃料の基本噴射量Ｑｂを、予め設定されたマッ
プから読み出して設定する（ステップＳ２）。
【００４６】次いで、上記煤捕集手段４１に捕集された
煤の捕集量Ｃｅｓを推定した後（ステップＳ３）、この
煤の捕集量Ｃｅｓが、予め設定された第２基準値Ｃｅｓ
２以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この
ステップＳ４でＮＯと判定され、煤の捕集量Ｃｅｓが比
較的少ない状態にあることが確認された場合には、上記
第１，第２噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状態に
あることを示す第１，第２タイマーのカウント値Ｔ１，
Ｔ２を０にリセットした後（ステップＳ５）、通常の噴
射形態で燃料の噴射制御を実行する（ステップＳ６）。
煤の捕集量Ｃｅｓを推定した後（ステップＳ３）、この
煤の捕集量Ｃｅｓが、予め設定された第２基準値Ｃｅｓ
２以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この
ステップＳ４でＮＯと判定され、煤の捕集量Ｃｅｓが比
較的少ない状態にあることが確認された場合には、上記
第１，第２噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状態に
あることを示す第１，第２タイマーのカウント値Ｔ１，
Ｔ２を０にリセットした後（ステップＳ５）、通常の噴
射形態で燃料の噴射制御を実行する（ステップＳ６）。
【００４７】上記ステップＳ４でＹＥＳと判定され、煤
の捕集量Ｃｅｓが上記第２基準値Ｃｅｓ２以上であるこ
とが確認された場合には、この捕集量Ｃｅｓが、上記第
２基準値よりも大きな値である第１基準Ｃｅｓ１以上で
あるか否かを判定する（ステップＳ７）。このステップ
Ｓ７でＹＥＳと判定され、上記煤の捕集量Ｃｅｓが比較
的多い状態にあることが確認された場合には、上記第１
噴射形態の制御時間を設定するための第１基準時間Ｔ１
０をマップから読み出してセットする（ステップＳ
８）。
の捕集量Ｃｅｓが上記第２基準値Ｃｅｓ２以上であるこ
とが確認された場合には、この捕集量Ｃｅｓが、上記第
２基準値よりも大きな値である第１基準Ｃｅｓ１以上で
あるか否かを判定する（ステップＳ７）。このステップ
Ｓ７でＹＥＳと判定され、上記煤の捕集量Ｃｅｓが比較
的多い状態にあることが確認された場合には、上記第１
噴射形態の制御時間を設定するための第１基準時間Ｔ１
０をマップから読み出してセットする（ステップＳ
８）。
【００４８】上記第１基準時間Ｔ１０のマップは、上記
第１噴射形態で燃料の噴射制御を実行することにより、
煤捕集手段４１に捕集された煤を除去し得る時間を予め
実験的に求め、これを図７に示すように、アクセル開度
とエンジン回転数とをパラメータとしてマップ化したも
のであり、アクセル開度が小さく、かつエンジン回転数
が低いほど、第１基準時間Ｔ１０が大きな値となるよう
に設定されている。
第１噴射形態で燃料の噴射制御を実行することにより、
煤捕集手段４１に捕集された煤を除去し得る時間を予め
実験的に求め、これを図７に示すように、アクセル開度
とエンジン回転数とをパラメータとしてマップ化したも
のであり、アクセル開度が小さく、かつエンジン回転数
が低いほど、第１基準時間Ｔ１０が大きな値となるよう
に設定されている。
【００４９】そして、上記第１噴射形態の燃料噴射制御
を実行し（ステップＳ９）、燃料噴射の分割回数を通常
時に比べて少なくし、あるいは分割噴射時の噴射休止時
間Δｔを短くする制御を実行した後、上記第１タイマー
のカウント値Ｔ１を１だけインクリメントする（ステッ
プＳ１０）。次いで、上記第１タイマーのカウント値Ｔ
１が、ステップＳ８でセットされた第１基準時間Ｔ１０
以上となったか否かを判定し（ステップＳ１１）、ＮＯ
と判定された場合には、そのままリターンして上記制御
動作を繰り返す。
を実行し（ステップＳ９）、燃料噴射の分割回数を通常
時に比べて少なくし、あるいは分割噴射時の噴射休止時
間Δｔを短くする制御を実行した後、上記第１タイマー
のカウント値Ｔ１を１だけインクリメントする（ステッ
プＳ１０）。次いで、上記第１タイマーのカウント値Ｔ
１が、ステップＳ８でセットされた第１基準時間Ｔ１０
以上となったか否かを判定し（ステップＳ１１）、ＮＯ
と判定された場合には、そのままリターンして上記制御
動作を繰り返す。
【００５０】上記ステップＳ１１でＹＥＳと判定され、
上記第１噴射形態の実行時間が経過したことが確認され
た場合には、上記第１タイマーのカウント値Ｔ１を０に
リセットした後（ステップＳ１３）、上記ステップＳ６
に移行することにより、上記第１噴射形態の燃料噴射を
終了し、通常の噴射形態で燃料噴射を開始する。
上記第１噴射形態の実行時間が経過したことが確認され
た場合には、上記第１タイマーのカウント値Ｔ１を０に
リセットした後（ステップＳ１３）、上記ステップＳ６
に移行することにより、上記第１噴射形態の燃料噴射を
終了し、通常の噴射形態で燃料噴射を開始する。
【００５１】また、上記ステップＳ７でＮＯと判定さ
れ、煤の捕集量Ｃｅｓが上記第２基準値Ｃｅｓ２以上で
第１基準値Ｃｅｓ１未満であることが確認された場合に
は、上記第２噴射形態による燃料噴射制御の実行時間を
設定するための第２基準時間Ｔ２０をマップから読み出
してセットする（ステップＳ１５）。この第２基準時間
Ｔ２０のマップは、上記第２噴射形態で燃料の噴射制御
を実行して、排気ガスにより上記煤捕集手段４１の温度
を充分に上昇させ得る時間を予め実験的に求め、これを
図８に示すように、アクセル開度とエンジン回転数とを
パラメータとしてマップ化したものであり、アクセル開
度が小さく、かつエンジン回転数が低いほど、第２基準
時間Ｔ２０が大きな値となるように設定されている。
れ、煤の捕集量Ｃｅｓが上記第２基準値Ｃｅｓ２以上で
第１基準値Ｃｅｓ１未満であることが確認された場合に
は、上記第２噴射形態による燃料噴射制御の実行時間を
設定するための第２基準時間Ｔ２０をマップから読み出
してセットする（ステップＳ１５）。この第２基準時間
Ｔ２０のマップは、上記第２噴射形態で燃料の噴射制御
を実行して、排気ガスにより上記煤捕集手段４１の温度
を充分に上昇させ得る時間を予め実験的に求め、これを
図８に示すように、アクセル開度とエンジン回転数とを
パラメータとしてマップ化したものであり、アクセル開
度が小さく、かつエンジン回転数が低いほど、第２基準
時間Ｔ２０が大きな値となるように設定されている。
【００５２】そして、上記第２噴射形態の燃料噴射制御
を実行し（ステップＳ１６）、燃料噴射の分割回数を通
常時に比べて多くし、あるいは分割噴射時の噴射休止時
間Δｔを長くする制御を実行した後、上記第２タイマー
のカウント値Ｔ２を１だけインクリメントする（ステッ
プＳ１７）。次いで、上記第２タイマーのカウント値Ｔ
２が、ステップＳ１５でセットされた第２基準時間Ｔ２
０以上となったか否かを判定し（ステップＳ１８）、Ｎ
Ｏと判定された場合には、そのままリターンして上記制
御動作を繰り返す。
を実行し（ステップＳ１６）、燃料噴射の分割回数を通
常時に比べて多くし、あるいは分割噴射時の噴射休止時
間Δｔを長くする制御を実行した後、上記第２タイマー
のカウント値Ｔ２を１だけインクリメントする（ステッ
プＳ１７）。次いで、上記第２タイマーのカウント値Ｔ
２が、ステップＳ１５でセットされた第２基準時間Ｔ２
０以上となったか否かを判定し（ステップＳ１８）、Ｎ
Ｏと判定された場合には、そのままリターンして上記制
御動作を繰り返す。
【００５３】また、上記ステップＳ１８でＹＥＳと判定
され、上記第２噴射形態の実行時間が経過したことが確
認された場合には、上記第２タイマーのカウント値Ｔ２
を０にリセットした後（ステップＳ１９）、上記ステッ
プＳ８に移行して第１噴射形態による燃料の噴射制御を
実行する。
され、上記第２噴射形態の実行時間が経過したことが確
認された場合には、上記第２タイマーのカウント値Ｔ２
を０にリセットした後（ステップＳ１９）、上記ステッ
プＳ８に移行して第１噴射形態による燃料の噴射制御を
実行する。
【００５４】次に、上記排気還流制御手段３８において
実行される排気ガスの還流制御を図９に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートする
と、まず上記各センサによって検出されたデータを入力
した後（ステップＳ２１）、エンジンの運転状態に応じ
た排気還流量の制御を実行するため、予め設定されたマ
ップからエンジンの運転状態に対応した目標新気量Ａｒ
ｅｆを読み出して設定する（ステップＳ２２）。上記新
気量とは、燃焼室に吸入される総吸気量から、還流排気
ガス量やブローバイガス量等を除いた吸入空気量のこと
である。
実行される排気ガスの還流制御を図９に示すフローチャ
ートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートする
と、まず上記各センサによって検出されたデータを入力
した後（ステップＳ２１）、エンジンの運転状態に応じ
た排気還流量の制御を実行するため、予め設定されたマ
ップからエンジンの運転状態に対応した目標新気量Ａｒ
ｅｆを読み出して設定する（ステップＳ２２）。上記新
気量とは、燃焼室に吸入される総吸気量から、還流排気
ガス量やブローバイガス量等を除いた吸入空気量のこと
である。
【００５５】上記目標新気量Ａｒｅｆを設定するための
マップは、エンジンの運転状態に対応した排気ガスの環
流量が得られる新気量を予め実験的に求め、これを図１
０に示すように、アクセル開度とエンジン回転数とをパ
ラメータとしてマップ化したものであり、アクセル開度
が小さく、かつエンジン回転数が低いほど、目標新気量
Ａｒｅｆが小さな値となるように設定されている。な
お、図１０に斜線で示すエンジンのアイドル運転領域で
は、エンジンの中負荷時よりも目標新気量Ａｒｅｆが大
きな値となるように設定されている。
マップは、エンジンの運転状態に対応した排気ガスの環
流量が得られる新気量を予め実験的に求め、これを図１
０に示すように、アクセル開度とエンジン回転数とをパ
ラメータとしてマップ化したものであり、アクセル開度
が小さく、かつエンジン回転数が低いほど、目標新気量
Ａｒｅｆが小さな値となるように設定されている。な
お、図１０に斜線で示すエンジンのアイドル運転領域で
は、エンジンの中負荷時よりも目標新気量Ａｒｅｆが大
きな値となるように設定されている。
【００５６】そして、上記第１噴射形態で燃料を噴射す
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ２３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ２４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ２４でＮＯと判定された場合には、上記エアフロ
ーセンサ１１により検出された実新気量Ａと、上記目標
新気量Ａｒｅｆとの偏差ΔＡを算出した後（ステップＳ
２５）、この偏差ΔＡに基づいて、通常の排気還流フィ
ードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行する（ステップＳ２
６）。
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ２３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ２４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ２４でＮＯと判定された場合には、上記エアフロ
ーセンサ１１により検出された実新気量Ａと、上記目標
新気量Ａｒｅｆとの偏差ΔＡを算出した後（ステップＳ
２５）、この偏差ΔＡに基づいて、通常の排気還流フィ
ードバック（Ｆ／Ｂ）制御を実行する（ステップＳ２
６）。
【００５７】このようにエンジンの通常運転時に、上記
排気還流フィードバック制御が実行されることにより、
基本的にエンジンの低負荷側で排気還流率が相対的に大
きな値に設定され、燃焼室４への排気還流量が確保され
ることで、排気通路２０への窒素酸化物の導出量が低減
される。一方、エンジン負荷が増大するに従い、排気還
流率が徐々に小さな値に設定されて新気の吸入量が多く
なることにより、負荷状態に対応した十分な出力が得ら
れる。さらに、エンジンがアイドル運転状態にあるとき
には、ＥＧＲ弁２４の開度が相対的に小さくされること
で、発進時等における一時的なスモークの増大が抑制さ
れることになる。
排気還流フィードバック制御が実行されることにより、
基本的にエンジンの低負荷側で排気還流率が相対的に大
きな値に設定され、燃焼室４への排気還流量が確保され
ることで、排気通路２０への窒素酸化物の導出量が低減
される。一方、エンジン負荷が増大するに従い、排気還
流率が徐々に小さな値に設定されて新気の吸入量が多く
なることにより、負荷状態に対応した十分な出力が得ら
れる。さらに、エンジンがアイドル運転状態にあるとき
には、ＥＧＲ弁２４の開度が相対的に小さくされること
で、発進時等における一時的なスモークの増大が抑制さ
れることになる。
【００５８】また、上記ステップＳ２４でＹＥＳと判定
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、排気ガスの還流量
をエンジンの運転状態に対応させて減少させる排気還流
量の減少制御を実行する（ステップＳ２７）。すなわ
ち、エンジンの負荷および回転数が低いほど排気還流量
が少なくなるように設定されたマップからＥＧＲ弁２４
の制御量を読み出し、これに基づいて上記ＥＧＲ弁２４
の開度を制御することにより、排気ガスの還流量を減少
させる制御を実行する。なお、上記第１噴射形態で燃料
を噴射する制御の実行時に、上記ＥＧＲ弁２４を全閉状
態とすることにより、ＥＧＲ通路２３を介した排気の還
流量を０に設定するように構成してもよい。
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、排気ガスの還流量
をエンジンの運転状態に対応させて減少させる排気還流
量の減少制御を実行する（ステップＳ２７）。すなわ
ち、エンジンの負荷および回転数が低いほど排気還流量
が少なくなるように設定されたマップからＥＧＲ弁２４
の制御量を読み出し、これに基づいて上記ＥＧＲ弁２４
の開度を制御することにより、排気ガスの還流量を減少
させる制御を実行する。なお、上記第１噴射形態で燃料
を噴射する制御の実行時に、上記ＥＧＲ弁２４を全閉状
態とすることにより、ＥＧＲ通路２３を介した排気の還
流量を０に設定するように構成してもよい。
【００５９】上記のようにエンジンの排気通路２０に配
置されて排気ガス中の煤を捕集するとともに、捕集され
た煤を排気ガス中の二酸化窒素と反応させて燃焼させる
煤捕集処理手段４５と、この煤捕集処理手段４５による
煤の捕集状況を判別する判別手段３６と、排気ガスの一
部を吸気系に還流させるとともに、この排気ガスの環流
量を制御する排気還流制御手段３８とを設け、上記判別
手段３６において煤の捕集量が予め設定された第１基準
値以上であると判別された場合に、上記排気還流制御手
段３８により排気ガスの環流量を減少させるようにした
ため、上記煤捕集処理手段４５の煤捕集手段４１に捕集
された煤を連続的、あるいは間欠的に燃焼させて、大気
中への煤の放出を効果的に抑制することができる。
置されて排気ガス中の煤を捕集するとともに、捕集され
た煤を排気ガス中の二酸化窒素と反応させて燃焼させる
煤捕集処理手段４５と、この煤捕集処理手段４５による
煤の捕集状況を判別する判別手段３６と、排気ガスの一
部を吸気系に還流させるとともに、この排気ガスの環流
量を制御する排気還流制御手段３８とを設け、上記判別
手段３６において煤の捕集量が予め設定された第１基準
値以上であると判別された場合に、上記排気還流制御手
段３８により排気ガスの環流量を減少させるようにした
ため、上記煤捕集処理手段４５の煤捕集手段４１に捕集
された煤を連続的、あるいは間欠的に燃焼させて、大気
中への煤の放出を効果的に抑制することができる。
【００６０】すなわち、上記煤捕集手段４１により捕集
された煤の捕集量が一定値以上であることが判別手段３
６において確認された場合に、上記排気還流制御手段３
８により排気ガスの環流量を減少させる制御を実行する
ことにより、エンジンの燃焼室４から排気通路２０に排
出される窒素酸化物の量を増大させることができるた
め、排気ガス中の二酸化窒素と、上記煤捕集手段４１に
より捕集された煤とを反応させて、この煤を比較的低温
で燃焼させることにより、上記煤を除去することができ
る。
された煤の捕集量が一定値以上であることが判別手段３
６において確認された場合に、上記排気還流制御手段３
８により排気ガスの環流量を減少させる制御を実行する
ことにより、エンジンの燃焼室４から排気通路２０に排
出される窒素酸化物の量を増大させることができるた
め、排気ガス中の二酸化窒素と、上記煤捕集手段４１に
より捕集された煤とを反応させて、この煤を比較的低温
で燃焼させることにより、上記煤を除去することができ
る。
【００６１】例えば、燃料を一括噴射した場合と、分割
噴射した場合とにおいて、排気ガスの環流率を、それぞ
れ増減して排気通路２０に導出される煤量および窒素酸
化物量を測定する実験を行ったところ、図１１に示すよ
うなデータが得られた。なお、上記排気ガスの環流率と
は、ＥＧＲ通路２３を介して吸気通路１０に還流される
排気還流量の総吸気量に対する割合のことである。上記
データから、上記一括噴射および分割噴射の何れの場合
においても、排気ガスの還流率を減少させるのに応じ、
煤に対する窒素酸化物の導出割合が、顕著に増大するこ
とがわかる。
噴射した場合とにおいて、排気ガスの環流率を、それぞ
れ増減して排気通路２０に導出される煤量および窒素酸
化物量を測定する実験を行ったところ、図１１に示すよ
うなデータが得られた。なお、上記排気ガスの環流率と
は、ＥＧＲ通路２３を介して吸気通路１０に還流される
排気還流量の総吸気量に対する割合のことである。上記
データから、上記一括噴射および分割噴射の何れの場合
においても、排気ガスの還流率を減少させるのに応じ、
煤に対する窒素酸化物の導出割合が、顕著に増大するこ
とがわかる。
【００６２】したがって、熱効率が優れているために、
ガソリンエンジンに比べて排気ガス温度が低い傾向にあ
るディーゼルエンジンにおいても、上記煤捕集手段４１
による煤の捕集量が過多になってその捕集機能が低下す
るという事態の発生を防止し、煤が大気中に放出される
のを効果的に抑制することができる。しかも、上記煤捕
集処理手段４５によって比較的低温、つまり３００℃程
度の温度で上記煤を燃焼させて除去することができるた
め、捕集された煤を高温下で燃焼させる煤処理手段を設
けた場合のように、煤処理手段が焼損するという問題を
生じることなく、大気中に放出される煤を効果的に低減
することができる。
ガソリンエンジンに比べて排気ガス温度が低い傾向にあ
るディーゼルエンジンにおいても、上記煤捕集手段４１
による煤の捕集量が過多になってその捕集機能が低下す
るという事態の発生を防止し、煤が大気中に放出される
のを効果的に抑制することができる。しかも、上記煤捕
集処理手段４５によって比較的低温、つまり３００℃程
度の温度で上記煤を燃焼させて除去することができるた
め、捕集された煤を高温下で燃焼させる煤処理手段を設
けた場合のように、煤処理手段が焼損するという問題を
生じることなく、大気中に放出される煤を効果的に低減
することができる。
【００６３】特に、上記実施形態では、排気ガス中の一
酸化窒素を上記酸化触媒４０により酸化して二酸化窒素
を生成する酸化触媒４０を煤捕集手段４１の上流側に配
設したため、この煤捕集手段４１の設置部に供給される
二酸化窒素の量を充分に確保し、上記煤捕集手段４１に
より捕集された煤を効率よく燃焼させることができると
いう利点がある。なお、酸化触媒４０を煤捕集手段４１
の上流側に配設してなる上記実施形態に代え、煤捕集手
段４１に設けられた排気通路の壁面に、白金（Ｐｔ）等
の触媒成分を担持させたさせたアルミナ層を形成し、こ
の触媒成分の酸化作用により、上記煤捕集手段４１に捕
集された煤を二酸化窒素と反応させて燃焼させるように
構成してもよい。
酸化窒素を上記酸化触媒４０により酸化して二酸化窒素
を生成する酸化触媒４０を煤捕集手段４１の上流側に配
設したため、この煤捕集手段４１の設置部に供給される
二酸化窒素の量を充分に確保し、上記煤捕集手段４１に
より捕集された煤を効率よく燃焼させることができると
いう利点がある。なお、酸化触媒４０を煤捕集手段４１
の上流側に配設してなる上記実施形態に代え、煤捕集手
段４１に設けられた排気通路の壁面に、白金（Ｐｔ）等
の触媒成分を担持させたさせたアルミナ層を形成し、こ
の触媒成分の酸化作用により、上記煤捕集手段４１に捕
集された煤を二酸化窒素と反応させて燃焼させるように
構成してもよい。
【００６４】さらに、上記実施形態では、排気ガス中の
窒素酸化物を浄化するＮＯｘ浄化触媒４２を、上記煤捕
集手段４１の下流側に配設したため、排気ガス中の二酸
化窒素と上記煤捕集手段４１により捕集された煤との反
応時に生成された一酸化窒素等を、上記ＮＯｘ浄化触媒
４２によって捕集するとともに、上記一酸化窒素等を還
元して浄化することにより、大気中に一酸化窒素等が放
出されるのを効果的に防止できるという利点がある。
窒素酸化物を浄化するＮＯｘ浄化触媒４２を、上記煤捕
集手段４１の下流側に配設したため、排気ガス中の二酸
化窒素と上記煤捕集手段４１により捕集された煤との反
応時に生成された一酸化窒素等を、上記ＮＯｘ浄化触媒
４２によって捕集するとともに、上記一酸化窒素等を還
元して浄化することにより、大気中に一酸化窒素等が放
出されるのを効果的に防止できるという利点がある。
【００６５】また、上記煤捕集手段４１により捕集され
た煤の捕集量が予め設定された第１基準値以上であると
判別され、上記第１噴射形態の噴射制御を実行して排気
通路２０に導出される窒素酸化物量を増大させる際に、
上記実施形態に示すように、エンジンの負荷および回転
数が低いほど排気還流量が少なくなるように設定された
マップからＥＧＲ弁２４の制御量を読み出し、これに基
づいて上記ＥＧＲ弁２４の開度を制御するように構成し
た場合には、排気通路２０に導出される窒素酸化物量が
少ない運転状態における上記排気ガスの環流量を、より
減少させて、上記煤捕集手段４１に捕集された煤と反応
する二酸化窒素の量を充分に確保することができる。し
かも、エンジンの負荷および回転数が高い運転状態にあ
る場合に、所定量の排気ガスを吸気系に還流させること
により、排気通路２０に導出される窒素酸化物の量が過
多になるのを防止することができる。
た煤の捕集量が予め設定された第１基準値以上であると
判別され、上記第１噴射形態の噴射制御を実行して排気
通路２０に導出される窒素酸化物量を増大させる際に、
上記実施形態に示すように、エンジンの負荷および回転
数が低いほど排気還流量が少なくなるように設定された
マップからＥＧＲ弁２４の制御量を読み出し、これに基
づいて上記ＥＧＲ弁２４の開度を制御するように構成し
た場合には、排気通路２０に導出される窒素酸化物量が
少ない運転状態における上記排気ガスの環流量を、より
減少させて、上記煤捕集手段４１に捕集された煤と反応
する二酸化窒素の量を充分に確保することができる。し
かも、エンジンの負荷および回転数が高い運転状態にあ
る場合に、所定量の排気ガスを吸気系に還流させること
により、排気通路２０に導出される窒素酸化物の量が過
多になるのを防止することができる。
【００６６】上記実施形態では、エンジンの通常運転時
に、その運転状態に対応した量の燃料を圧縮行程上死点
付近で分割して噴射するように燃料の噴射形態を制御す
る燃料噴射制御手段３７を設け、エンジンの通常運転時
に燃料を複数回に分割して噴射するように構成したた
め、燃焼初期段階における燃焼圧および燃焼温度が過度
に上昇するのを抑制し、排気通路２０に導出される窒素
酸化物量等を低減することができる。
に、その運転状態に対応した量の燃料を圧縮行程上死点
付近で分割して噴射するように燃料の噴射形態を制御す
る燃料噴射制御手段３７を設け、エンジンの通常運転時
に燃料を複数回に分割して噴射するように構成したた
め、燃焼初期段階における燃焼圧および燃焼温度が過度
に上昇するのを抑制し、排気通路２０に導出される窒素
酸化物量等を低減することができる。
【００６７】そして、上記煤捕集手段４１に捕集された
煤の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手段３６
において判別され、一定量以上の煤が煤捕集手段４１に
捕集されたことが確認された場合には、上記排気還流制
御手段３８により吸気系に還流される排気ガスの環流量
を減少させる制御を実行するとともに、燃焼室４から排
出される窒素酸化物が増大する燃焼状態となるように上
記燃料噴射制御手段３７により燃料の噴射形態を制御す
ることにより、排気通路２０に導出される窒素酸化物量
を、さらに効果的に増大させ、上記煤捕集手段４１に捕
集された煤を燃焼させるための二酸化窒素量を充分に確
保することができる。
煤の捕集量が第１基準値以上であると上記判別手段３６
において判別され、一定量以上の煤が煤捕集手段４１に
捕集されたことが確認された場合には、上記排気還流制
御手段３８により吸気系に還流される排気ガスの環流量
を減少させる制御を実行するとともに、燃焼室４から排
出される窒素酸化物が増大する燃焼状態となるように上
記燃料噴射制御手段３７により燃料の噴射形態を制御す
ることにより、排気通路２０に導出される窒素酸化物量
を、さらに効果的に増大させ、上記煤捕集手段４１に捕
集された煤を燃焼させるための二酸化窒素量を充分に確
保することができる。
【００６８】すなわち、圧縮行程上死点付近で燃料を一
括噴射した場合と、燃料を二回に分割して噴射するとと
もに、燃料の噴射休止間隔Δｔを３５０〜９００マイク
ロ秒（μｓ）の範囲内で変更した場合と、燃料を三回に
分割して噴射するとともに、燃料の噴射休止間隔Δｔを
４００〜９００マイクロ秒（μｓ）の範囲内で変更した
場合とにおいて、排気通路２０に導出される窒素酸化物
（ＮＯｘ）の量を測定する実験を行ったところ、図１２
に示すようなデータが得られた。
括噴射した場合と、燃料を二回に分割して噴射するとと
もに、燃料の噴射休止間隔Δｔを３５０〜９００マイク
ロ秒（μｓ）の範囲内で変更した場合と、燃料を三回に
分割して噴射するとともに、燃料の噴射休止間隔Δｔを
４００〜９００マイクロ秒（μｓ）の範囲内で変更した
場合とにおいて、排気通路２０に導出される窒素酸化物
（ＮＯｘ）の量を測定する実験を行ったところ、図１２
に示すようなデータが得られた。
【００６９】上記データから、燃料噴射の分割回数が少
ないほど窒素酸化物の導出量が多く、かつ噴射休止間隔
Δｔが短いほど窒素酸化物の導出量が多くなることが確
認された。これは燃料噴射の分割回数を多くし、かつ上
記噴射休止間隔Δｔを長くするほど、燃焼初期段階にお
ける燃焼圧力および燃焼温度の上昇が抑制されることに
より、燃焼室４から排気通路２０に導出される窒素酸化
物量が低減されるのに対し、上記分割回数を少なくし、
かつ上記噴射休止間隔Δｔを短くするほど、燃焼初期段
階における燃焼圧力および燃焼温度が高くなって、上記
窒素酸化物の導出量が増大するためであると考えられ
る。
ないほど窒素酸化物の導出量が多く、かつ噴射休止間隔
Δｔが短いほど窒素酸化物の導出量が多くなることが確
認された。これは燃料噴射の分割回数を多くし、かつ上
記噴射休止間隔Δｔを長くするほど、燃焼初期段階にお
ける燃焼圧力および燃焼温度の上昇が抑制されることに
より、燃焼室４から排気通路２０に導出される窒素酸化
物量が低減されるのに対し、上記分割回数を少なくし、
かつ上記噴射休止間隔Δｔを短くするほど、燃焼初期段
階における燃焼圧力および燃焼温度が高くなって、上記
窒素酸化物の導出量が増大するためであると考えられ
る。
【００７０】したがって、上記煤捕集手段４１に捕集さ
れた煤の捕集量が上記第１基準値以上であると判別され
た場合に、上記燃料噴射制御手段３７により、燃料噴射
の分割回数を通常時よりも少なくし、あるいは燃料の分
割噴射時における噴射休止期間Δｔを通常時よりも短く
し、好ましくは５００マイクロ秒程度以下とすることに
より、排気通路２０に導出される窒素酸化物量を効果的
に増大させて、上記煤捕集手段４１に捕集された煤を燃
焼させるための二酸化窒素量を充分に確保し、上記煤を
確実に除去することができる。
れた煤の捕集量が上記第１基準値以上であると判別され
た場合に、上記燃料噴射制御手段３７により、燃料噴射
の分割回数を通常時よりも少なくし、あるいは燃料の分
割噴射時における噴射休止期間Δｔを通常時よりも短く
し、好ましくは５００マイクロ秒程度以下とすることに
より、排気通路２０に導出される窒素酸化物量を効果的
に増大させて、上記煤捕集手段４１に捕集された煤を燃
焼させるための二酸化窒素量を充分に確保し、上記煤を
確実に除去することができる。
【００７１】また、上記実施形態では、煤捕集手段４１
に捕集された煤の捕集量が上記第１基準値よりも小さな
値に設定された第２基準値以上で、上記第１基準値未満
であると判別された場合に、燃料噴射の分割回数を通常
時よりも多くし、あるいは燃料の分割噴射時における噴
射休止期間Δｔを通常時よりも長くすることにより、燃
焼室４から排出される排気ガス温度を上昇させる制御を
実行するように構成したため、上記煤捕集手段４１を適
温に加熱した状態で上記煤と二酸化窒素とを効果的に反
応させることができるという利点がある。
に捕集された煤の捕集量が上記第１基準値よりも小さな
値に設定された第２基準値以上で、上記第１基準値未満
であると判別された場合に、燃料噴射の分割回数を通常
時よりも多くし、あるいは燃料の分割噴射時における噴
射休止期間Δｔを通常時よりも長くすることにより、燃
焼室４から排出される排気ガス温度を上昇させる制御を
実行するように構成したため、上記煤捕集手段４１を適
温に加熱した状態で上記煤と二酸化窒素とを効果的に反
応させることができるという利点がある。
【００７２】すなわち、燃料を一括噴射した場合と、燃
料を二回に分割して噴射するとともに、燃料の噴射休止
間隔Δｔを３５０〜９００マイクロ秒（μｓ）の範囲内
で変更した場合と、燃料を三回に分割して噴射するとと
もに、燃料の噴射休止間隔Δｔを４００〜９００マイク
ロ秒（μｓ）の範囲内で変更した場合とにおいて、排気
ガス温度（排気温度）の変化状態を測定する実験を行っ
たところ、図１３に示すようなデータが得られた。
料を二回に分割して噴射するとともに、燃料の噴射休止
間隔Δｔを３５０〜９００マイクロ秒（μｓ）の範囲内
で変更した場合と、燃料を三回に分割して噴射するとと
もに、燃料の噴射休止間隔Δｔを４００〜９００マイク
ロ秒（μｓ）の範囲内で変更した場合とにおいて、排気
ガス温度（排気温度）の変化状態を測定する実験を行っ
たところ、図１３に示すようなデータが得られた。
【００７３】上記データから、燃料噴射の分割回数が多
いほど排気ガス温度が高く、かつ噴射休止間隔Δｔが長
いほど排気ガス温度が高くなることが確認された。これ
は上記分割回数を多くし、かつ上記噴射休止間隔Δｔを
長くするほど、燃料の微粒化および気化霧化が促進され
て良好な燃焼状態が得られ、燃焼エネルギーが大きくな
るとともに、燃焼の終了時期が遅くなって排気通路２０
に導出される排気ガスの温度が高くなるためであると考
えられる。
いほど排気ガス温度が高く、かつ噴射休止間隔Δｔが長
いほど排気ガス温度が高くなることが確認された。これ
は上記分割回数を多くし、かつ上記噴射休止間隔Δｔを
長くするほど、燃料の微粒化および気化霧化が促進され
て良好な燃焼状態が得られ、燃焼エネルギーが大きくな
るとともに、燃焼の終了時期が遅くなって排気通路２０
に導出される排気ガスの温度が高くなるためであると考
えられる。
【００７４】したがって、上記のように煤捕集手段４１
に捕集された煤の捕集量が第２基準値以上で第１基準値
未満であると上記判別手段３６において判別され、所定
量の煤が煤捕集手段４１により捕集された状態にあるこ
とが確認された場合に、燃料噴射の分割回数を通常時よ
りも多く設定し、あるいは燃料の分割噴射時における噴
射休止期間Δｔを通常時よりも長く設定した第２噴射形
態で燃料の噴射制御を実行することにより、燃焼室４か
ら排出される排気ガスの温度を効果的に上昇させ、上記
煤捕集手段４１に捕集された煤と、排気ガス中の二酸化
窒素とを適正に反応させ得る温度（３００℃程度）に上
記煤捕集手段４１を加熱することができる。
に捕集された煤の捕集量が第２基準値以上で第１基準値
未満であると上記判別手段３６において判別され、所定
量の煤が煤捕集手段４１により捕集された状態にあるこ
とが確認された場合に、燃料噴射の分割回数を通常時よ
りも多く設定し、あるいは燃料の分割噴射時における噴
射休止期間Δｔを通常時よりも長く設定した第２噴射形
態で燃料の噴射制御を実行することにより、燃焼室４か
ら排出される排気ガスの温度を効果的に上昇させ、上記
煤捕集手段４１に捕集された煤と、排気ガス中の二酸化
窒素とを適正に反応させ得る温度（３００℃程度）に上
記煤捕集手段４１を加熱することができる。
【００７５】そして、上記煤捕集手段４１に捕集された
煤の捕集量が第１基準値以上となった時点で、吸気系に
還流される排気ガスの環流量を減少させる制御を上記排
気還流制御手段３８により実行し、かつ上記第１噴射形
態の噴射制御を上記噴射制御手段３７により実行して燃
料噴射の分割回数を通常時よりも少なくし、または上記
噴射休止間隔Δｔを短く設定し、排気通路２０に導出さ
れる窒素酸化物量を増大させることにより、上記排気ガ
スにより適温に加熱された煤捕集手段４１において、上
記煤と二酸化窒素との反応を効果的に促進することがで
きる。
煤の捕集量が第１基準値以上となった時点で、吸気系に
還流される排気ガスの環流量を減少させる制御を上記排
気還流制御手段３８により実行し、かつ上記第１噴射形
態の噴射制御を上記噴射制御手段３７により実行して燃
料噴射の分割回数を通常時よりも少なくし、または上記
噴射休止間隔Δｔを短く設定し、排気通路２０に導出さ
れる窒素酸化物量を増大させることにより、上記排気ガ
スにより適温に加熱された煤捕集手段４１において、上
記煤と二酸化窒素との反応を効果的に促進することがで
きる。
【００７６】なお、上記実施形態では、煤捕集手段４１
に捕集された煤の捕集量が第１基準値以上となった時点
で、上記排気還流制御手段３８によってＥＧＲ弁２４の
開度を制御することにより、吸気系に還流される排気ガ
スの環流量を減少させる制御を実行するように構成した
例について説明したが、ターボ過給機（ＶＧＴ）２５の
ノズル断面積（ＶＧＴ開度）を増大させる制御を実行す
る等により、上記排気ガスの環流量を減少させる排気還
流制御手段を設けた構造としてもよい。
に捕集された煤の捕集量が第１基準値以上となった時点
で、上記排気還流制御手段３８によってＥＧＲ弁２４の
開度を制御することにより、吸気系に還流される排気ガ
スの環流量を減少させる制御を実行するように構成した
例について説明したが、ターボ過給機（ＶＧＴ）２５の
ノズル断面積（ＶＧＴ開度）を増大させる制御を実行す
る等により、上記排気ガスの環流量を減少させる排気還
流制御手段を設けた構造としてもよい。
【００７７】すなわち、図１４に示すように、上記各セ
ンサによって検出されたデータを入力した後（ステップ
Ｓ３１）、エンジンの運転状態に対応したＶＧＴの基本
開度ＶＧＴｂを読み出して設定する（ステップＳ３
２）。上記基本開度ＶＧＴｂを設定するためのマップ
は、エンジンの運転状態に対応した排気ガスの環流量が
得られるノズル断面積を予め実験的に求め、これをアク
セル開度とエンジン回転数とをパラメータとしてマップ
化したものであり、アクセル開度が大きく、かつエンジ
ン回転数が高いほど、基本開度ＶＧＴｂが大きな値とな
るように設定されている。
ンサによって検出されたデータを入力した後（ステップ
Ｓ３１）、エンジンの運転状態に対応したＶＧＴの基本
開度ＶＧＴｂを読み出して設定する（ステップＳ３
２）。上記基本開度ＶＧＴｂを設定するためのマップ
は、エンジンの運転状態に対応した排気ガスの環流量が
得られるノズル断面積を予め実験的に求め、これをアク
セル開度とエンジン回転数とをパラメータとしてマップ
化したものであり、アクセル開度が大きく、かつエンジ
ン回転数が高いほど、基本開度ＶＧＴｂが大きな値とな
るように設定されている。
【００７８】そして、上記第１噴射形態で燃料を噴射す
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ３３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ３４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ３４でＮＯと判定された場合には、下記ステップ
Ｓ３６に移行して上記基本開度ＶＧＴｂに基づいてター
ボ過給機２５のノズル断面積（ＶＧＴ開度）を設定する
通常の制御を実行する。
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ３３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ３４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ３４でＮＯと判定された場合には、下記ステップ
Ｓ３６に移行して上記基本開度ＶＧＴｂに基づいてター
ボ過給機２５のノズル断面積（ＶＧＴ開度）を設定する
通常の制御を実行する。
【００７９】また、上記ステップＳ３４でＹＥＳと判定
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、上記基本開度ＶＧ
Ｔｂに、所定の補正値ΔＶＧＴを加算することにより、
上記ＶＧＴ開度を増大させる補正を行う（ステップＳ３
５）。このように上記第１噴射形態で燃料を噴射する制
御の実行時に、上記ＶＧＴ開度を増大させる補正を行う
ことにより、排気通路２０内の排気圧力を低下させて吸
気系に還流される排気ガス量を低減するとともに、これ
に対応させて燃焼室４から排気通路２０に導出される窒
素酸化物量を増大させることができる。
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、上記基本開度ＶＧ
Ｔｂに、所定の補正値ΔＶＧＴを加算することにより、
上記ＶＧＴ開度を増大させる補正を行う（ステップＳ３
５）。このように上記第１噴射形態で燃料を噴射する制
御の実行時に、上記ＶＧＴ開度を増大させる補正を行う
ことにより、排気通路２０内の排気圧力を低下させて吸
気系に還流される排気ガス量を低減するとともに、これ
に対応させて燃焼室４から排気通路２０に導出される窒
素酸化物量を増大させることができる。
【００８０】また、上記吸気弁の開弁タイミングを調節
する開弁タイミング調節手段（ＶＶＴ）を備えたエンジ
ンにおいて、排気還流制御手段によって上記吸気弁の開
弁タイミングを制御することにより、上記排気ガスの環
流量を減少させるようにしてもよい。すなわち、図１５
に示すように、上記各センサによって検出されたデータ
を入力した後（ステップＳ４１）、エンジンの運転状態
に対応した上記ＶＶＴの基本タイミングＶＶＴｂを読み
出して設定する（ステップＳ４２）。
する開弁タイミング調節手段（ＶＶＴ）を備えたエンジ
ンにおいて、排気還流制御手段によって上記吸気弁の開
弁タイミングを制御することにより、上記排気ガスの環
流量を減少させるようにしてもよい。すなわち、図１５
に示すように、上記各センサによって検出されたデータ
を入力した後（ステップＳ４１）、エンジンの運転状態
に対応した上記ＶＶＴの基本タイミングＶＶＴｂを読み
出して設定する（ステップＳ４２）。
【００８１】上記基本タイミングＶＶＴｂを設定するた
めのマップは、エンジンの運転状態に対応した最適なＶ
ＶＴの開度を予め実験的に求め、これをマップ化したも
のである。例えば、図１６に示すエンジンの低負荷低回
転領域αでは、吸気を暖めて燃焼性を向上させるため
に、排気弁と吸気弁とのオーバラップ量が大きくなるよ
うに上記基本タイミングＶＶＴｂが設定され、これによ
って内部ＥＧＲ量を増大させるようにしている。一方、
エンジンの高負荷低回転領域βでは、吸気の充填効率を
向上させるために、排気弁と吸気弁とのオーバラップ量
が小さくなるように上記基本タイミングＶＶＴｂが設定
され、これによって吸気が暖められるのを抑制するよう
にしている。またエンジンの高回転領域γでは、吸気弁
が遅閉じされるように上記基本タイミングＶＶＴｂが設
定されることにより、慣性過給効果が得られるようにし
ている。
めのマップは、エンジンの運転状態に対応した最適なＶ
ＶＴの開度を予め実験的に求め、これをマップ化したも
のである。例えば、図１６に示すエンジンの低負荷低回
転領域αでは、吸気を暖めて燃焼性を向上させるため
に、排気弁と吸気弁とのオーバラップ量が大きくなるよ
うに上記基本タイミングＶＶＴｂが設定され、これによ
って内部ＥＧＲ量を増大させるようにしている。一方、
エンジンの高負荷低回転領域βでは、吸気の充填効率を
向上させるために、排気弁と吸気弁とのオーバラップ量
が小さくなるように上記基本タイミングＶＶＴｂが設定
され、これによって吸気が暖められるのを抑制するよう
にしている。またエンジンの高回転領域γでは、吸気弁
が遅閉じされるように上記基本タイミングＶＶＴｂが設
定されることにより、慣性過給効果が得られるようにし
ている。
【００８２】そして、上記第１噴射形態で燃料を噴射す
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ４３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ４４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ４４でＮＯと判定された場合には、下記ステップ
Ｓ４６に移行してＶＶＴを駆動することにより、上記基
本タイミングＶＶＴｂに基づいて吸気弁の開閉タイミン
グを設定する通常の制御を実行する。
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ４３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ４４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ４４でＮＯと判定された場合には、下記ステップ
Ｓ４６に移行してＶＶＴを駆動することにより、上記基
本タイミングＶＶＴｂに基づいて吸気弁の開閉タイミン
グを設定する通常の制御を実行する。
【００８３】また、上記ステップＳ４４でＹＥＳと判定
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、上記ＶＶＴの基本
タイミングＶＶＴｂを遅角補正することにより、上記オ
ーバラップ量を小さくする（ステップＳ４５）。このよ
うに上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行時
に、上記吸気弁の開弁時期を遅角補正することにより、
吸気系に還流される排気ガス量（内部ＥＧＲ量）を低減
させて、燃焼室４から排気通路２０に導出される窒素酸
化物量を増大させることができる。
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、上記ＶＶＴの基本
タイミングＶＶＴｂを遅角補正することにより、上記オ
ーバラップ量を小さくする（ステップＳ４５）。このよ
うに上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行時
に、上記吸気弁の開弁時期を遅角補正することにより、
吸気系に還流される排気ガス量（内部ＥＧＲ量）を低減
させて、燃焼室４から排気通路２０に導出される窒素酸
化物量を増大させることができる。
【００８４】さらに、上記吸気通路１０に設けられた吸
気絞り弁１４の開度を変化させることにより、排気ガス
の環流量を制御するように構成してもよい。すなわち、
図１７に示すように、上記各センサによって検出された
データを入力した後（ステップＳ５１）、エンジンの運
転状態に対応した吸気絞り弁１４の基本開度ＴＶｂを読
み出して設定する（ステップＳ５２）。
気絞り弁１４の開度を変化させることにより、排気ガス
の環流量を制御するように構成してもよい。すなわち、
図１７に示すように、上記各センサによって検出された
データを入力した後（ステップＳ５１）、エンジンの運
転状態に対応した吸気絞り弁１４の基本開度ＴＶｂを読
み出して設定する（ステップＳ５２）。
【００８５】上記基本開度ＴＶｂを設定するためのマッ
プは、エンジンの運転状態に対応した排気ガスの環流量
が得られる吸気絞り弁１４の開度を予め実験的に求め、
これをアクセル開度とエンジン回転数とをパラメータと
してマップ化したものであり、アクセル開度が大きく、
かつエンジン回転数が高いほど、基本開度ＴＶｂが大き
な値となるように設定されている。
プは、エンジンの運転状態に対応した排気ガスの環流量
が得られる吸気絞り弁１４の開度を予め実験的に求め、
これをアクセル開度とエンジン回転数とをパラメータと
してマップ化したものであり、アクセル開度が大きく、
かつエンジン回転数が高いほど、基本開度ＴＶｂが大き
な値となるように設定されている。
【００８６】そして、上記第１噴射形態で燃料を噴射す
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ５３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ５４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ５４でＮＯと判定された場合には、下記ステップ
Ｓ５６に移行して上記基本開度ＴＶｂに基づいて吸気絞
り弁１４の開度を設定する通常の制御を実行する。
る制御の実行状態にあることを示す第１タイマーのカウ
ント値Ｔ１を読み込んだ後（ステップＳ５３）、このカ
ウント値Ｔ１が、０よりも大きく、かつ上記第１基準時
間Ｔ１０未満の範囲内にあるか否かを判定することによ
り（ステップＳ５４）、上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行状態にあるか否かを確認する。このステ
ップＳ５４でＮＯと判定された場合には、下記ステップ
Ｓ５６に移行して上記基本開度ＴＶｂに基づいて吸気絞
り弁１４の開度を設定する通常の制御を実行する。
【００８７】また、上記ステップＳ５４でＹＥＳと判定
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、上記基本開度ＴＶ
ｂに、所定の補正値ΔＴＶを加算することにより、上記
吸気絞り弁１４の開度を増大させる補正を行う（ステッ
プＳ５５）。このように上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行時に、上記吸気絞り弁１４の開度を増大
させる補正を行うことにより、吸気通路１０における吸
気の流通面積が増大されるため、吸気負圧が低下して吸
気系に還流される排気ガス量が低減されるとともに、こ
れに対応して燃焼室４から排気通路２０に導出される窒
素酸化物量が増大されることになる。
され、上記第１噴射形態で燃料を噴射する制御の実行状
態にあることが確認された場合には、上記基本開度ＴＶ
ｂに、所定の補正値ΔＴＶを加算することにより、上記
吸気絞り弁１４の開度を増大させる補正を行う（ステッ
プＳ５５）。このように上記第１噴射形態で燃料を噴射
する制御の実行時に、上記吸気絞り弁１４の開度を増大
させる補正を行うことにより、吸気通路１０における吸
気の流通面積が増大されるため、吸気負圧が低下して吸
気系に還流される排気ガス量が低減されるとともに、こ
れに対応して燃焼室４から排気通路２０に導出される窒
素酸化物量が増大されることになる。
【００８８】なお、上記実施形態では、判別手段３６に
おいて煤捕集手段４１の煤捕集量を推定し、この推定値
と、予め設定された第１，第２基準値とを比較すること
により、上記第１，第２噴射形態の燃料噴射を実行する
か否かを判別するようにした例について説明したが、エ
ンジンの運転状態に基づいて上記煤捕集処理手段４５に
煤が溜まり易い状態にあるか否かを判別し、この判別結
果に応じて燃料の噴射形態を設定するようにしてもよ
い。例えば、上記判別手段３６において、エンジンが極
めて煤の溜まり易い運転状態にあることが確認された場
合に、上記煤の捕集量が第１基準値以上にあると判断し
て上記第１噴射形態の燃料噴射を実行するようにしても
よい。
おいて煤捕集手段４１の煤捕集量を推定し、この推定値
と、予め設定された第１，第２基準値とを比較すること
により、上記第１，第２噴射形態の燃料噴射を実行する
か否かを判別するようにした例について説明したが、エ
ンジンの運転状態に基づいて上記煤捕集処理手段４５に
煤が溜まり易い状態にあるか否かを判別し、この判別結
果に応じて燃料の噴射形態を設定するようにしてもよ
い。例えば、上記判別手段３６において、エンジンが極
めて煤の溜まり易い運転状態にあることが確認された場
合に、上記煤の捕集量が第１基準値以上にあると判断し
て上記第１噴射形態の燃料噴射を実行するようにしても
よい。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エンジ
ンの排気通路に配置されて排気ガス中の煤を捕集すると
ともに、捕集された煤を排気ガス中の二酸化窒素と反応
させて燃焼させる煤捕集処理手段と、この煤捕集処理手
段による煤の捕集状況を判別する判別手段と、排気ガス
の一部を吸気系に還流させるとともに、この排気ガスの
環流量を制御する排気還流制御手段とを備え、上記判別
手段において煤の捕集量が予め設定された第１基準値以
上であると判別された場合に、上記排気還流制御手段に
より排気ガスの環流量を減少させるように制御し、この
排気ガスの環流量の減少に応じて排気通路に導出される
窒素酸化物量を増大させるように構成したため、排気ガ
ス中の二酸化窒素と、上記煤捕集手段により捕集された
煤とを反応させて、この煤を比較的低温で燃焼させるこ
とにより、上記煤を除去することができる。したがっ
て、熱効率が優れているために排気ガス温度がガソリン
エンジンよりも低いディーゼルエンジンにおいても、上
記煤捕集処理手段による煤の捕集量が過多になることに
起因してその捕集機能が低下するという事態の発生を防
止し、煤が大気中に放出されるのを効果的に抑制できる
という利点がある。
ンの排気通路に配置されて排気ガス中の煤を捕集すると
ともに、捕集された煤を排気ガス中の二酸化窒素と反応
させて燃焼させる煤捕集処理手段と、この煤捕集処理手
段による煤の捕集状況を判別する判別手段と、排気ガス
の一部を吸気系に還流させるとともに、この排気ガスの
環流量を制御する排気還流制御手段とを備え、上記判別
手段において煤の捕集量が予め設定された第１基準値以
上であると判別された場合に、上記排気還流制御手段に
より排気ガスの環流量を減少させるように制御し、この
排気ガスの環流量の減少に応じて排気通路に導出される
窒素酸化物量を増大させるように構成したため、排気ガ
ス中の二酸化窒素と、上記煤捕集手段により捕集された
煤とを反応させて、この煤を比較的低温で燃焼させるこ
とにより、上記煤を除去することができる。したがっ
て、熱効率が優れているために排気ガス温度がガソリン
エンジンよりも低いディーゼルエンジンにおいても、上
記煤捕集処理手段による煤の捕集量が過多になることに
起因してその捕集機能が低下するという事態の発生を防
止し、煤が大気中に放出されるのを効果的に抑制できる
という利点がある。
【図１】本発明に係るディーゼルエンジンの排気浄化装
置の実施形態を示す説明図である。
置の実施形態を示す説明図である。
【図２】アクセル開度と排気圧力との変化状態を示すタ
イムチャートである。
イムチャートである。
【図３】通常運転時における燃料の噴射状態を示すタイ
ムチャートである。
ムチャートである。
【図４】燃料の第１噴射形態を示すタイムチャートであ
る。
る。
【図５】燃料の第２噴射状態を示すタイムチャートであ
る。
る。
【図６】上記排気浄化装置の制御動作を示すフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】第１基準時間を設定するためのマップの具体例
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図８】第２基準時間を設定するためのマップの具体例
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図９】排気還流制御の動作を示すフローチャートであ
る。
る。
【図１０】目標新気量を設定するためのマップの具体例
を示すマップである。
を示すマップである。
【図１１】煤導出量およびＮＯｘ導出量の変化特性を示
すグラフである。
すグラフである。
【図１２】ＮＯｘ導出量の変化特性を示すグラフであ
る。
る。
【図１３】排気温度の変化特性を示すグラフである。
【図１４】排気還流制御の別の例を示すフローチャート
である。
である。
【図１５】排気還流制御のさらに別の例を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１６】吸気弁の開閉タイミングを設定するためのマ
ップの具体例を示すグラフである。
ップの具体例を示すグラフである。
【図１７】排気還流制御のさらに別の例を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１８】煤の燃料領域を示すグラフである。
４ 燃焼室 ２０ 排気通路 ３６ 判別手段 ３７ 燃料噴射制御手段 ３８ 排気還流制御手段
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） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３８５Ｚ 41/38 41/38 Ｂ 41/40 41/40 Ｃ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｊ (72)発明者 齊藤 智明 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 京極 誠 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 AA05 DA02 EA04 EB15 FA12 GA01 GA04 GA05 GA06 GA17 GA22 3G090 AA02 DA03 DA04 EA02 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 BB06 DA01 DA08 DA12 DB03 DC09 EA01 EA02 EA04 FA18 HA01Z HA06Z HA13X HA17X HB02X HD04Z HD07X HD08Z HE01Z HE06Z HF08Z 3G301 HA02 HA11 HA13 JA24 KA08 KA24 LA03 LC07 MA19 MA23 MA26 NA04 NC02 ND01 NE06 NE17 NE19 PA01Z PA07Z PD11Z PD14Z PD15Z PE03Z PE08Z PF03Z
Claims (5)
- 【請求項１】 エンジンの排気通路に配置されて排気ガ
ス中の煤を捕集するとともに、捕集された煤を排気ガス
中の二酸化窒素と反応させて燃焼させる煤捕集処理手段
と、この煤捕集処理手段による煤の捕集状況を判別する
判別手段と、排気ガスの一部を吸気系に還流させるとと
もに、この排気ガスの環流量を制御する排気還流制御手
段とを備え、上記判別手段において煤の捕集量が予め設
定された第１基準値以上であると判別された場合に、上
記排気還流制御手段により排気ガスの環流量を減少させ
るように制御することを特徴とするディーゼルエンジン
の排気浄化装置。 - 【請求項２】 上記排気還流制御手段は、上記煤の捕集
量が予め設定された第１基準値以上であると判別された
場合に、エンジンの負荷および回転数が低いほど、排気
ガスの環流量を、より減少させる制御を実行することを
特徴とする請求項１記載のディーゼルエンジンの排気浄
化装置。 - 【請求項３】 エンジンの通常運転時に、その運転状態
に対応した量の燃料を圧縮行程上死点付近で分割して噴
射するように燃料の噴射形態を制御する燃料噴射制御手
段を備え、上記煤の捕集量が予め設定された第１基準値
以上であると判別された場合に、燃焼室から排出される
窒素酸化物が増大する燃焼状態となるように上記燃料噴
射制御手段により燃料の噴射形態を制御することを特徴
とする請求項１または２記載のディーゼルエンジンの排
気浄化装置。 - 【請求項４】 上記燃料噴射制御手段は、煤の捕集量が
上記第１基準値以上であると判別された場合に、燃料噴
射の分割回数を通常時よりも少なくし、あるいは燃料の
分割噴射時における噴射休止期間を通常時よりも短くす
ることにより、燃焼室から排出される窒素酸化物を増大
させる制御を実行することを特徴とする請求項３記載の
ディーゼルエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項５】 上記燃料噴射制御手段は、煤の捕集量が
上記第１基準値よりも小さな値に設定された第２基準値
以上で、かつ第１基準値未満であると判別された場合
に、燃料噴射の分割回数を通常時よりも多くし、あるい
は燃料の分割噴射時における噴射休止期間を長くするこ
とにより、燃焼室から排出される排気ガス温度を上昇さ
せる制御を実行することを特徴とする請求項３または４
記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000257933A JP2002070535A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000257933A JP2002070535A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002070535A true JP2002070535A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18746316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000257933A Pending JP2002070535A (ja) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002070535A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169712A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｅｇｒシステム付きエンジン |
-
2000
- 2000-08-28 JP JP2000257933A patent/JP2002070535A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008169712A (ja) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｅｇｒシステム付きエンジン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040917 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070723 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071002 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080219 |