JP2002188474A - ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents

ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置

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JP2002188474A
JP2002188474A JP2000381348A JP2000381348A JP2002188474A JP 2002188474 A JP2002188474 A JP 2002188474A JP 2000381348 A JP2000381348 A JP 2000381348A JP 2000381348 A JP2000381348 A JP 2000381348A JP 2002188474 A JP2002188474 A JP 2002188474A
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engine
turbocharger
fuel
valve
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Naoyuki Yamagata
直之 山形
Tomomi Watanabe
友巳 渡辺
Yasuyuki Terasawa
保幸 寺沢
Ichiji Kataoka
一司 片岡
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Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】予混合の程度が高い圧縮着火燃焼形態を採ると
きのターボ過給機２５の効率低下を防止する。 【解決手段】気筒２内に燃料を噴射する燃料噴射弁５
と、所定のエンジンの運転状態において予混合の程度を
高めるべく燃料噴射弁５に早期噴射を実行させる噴射制
御手段３９と、ターボ過給機２５とを備え、早期噴射の
実行中はターボ過給機２５のタービンのノズル開口面積
を小さくすることにより、コンプレッサ効率を高める。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はターボ過給機付きデ
ィーゼルエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にエンジンの燃焼形態は、予混合燃
焼と拡散燃焼に大別されるが、従来は火花点火式エンジ
ンでは前者の予混合燃焼が主であり、ディーゼルエンジ
ンでは後者の拡散燃焼が主となっている。これに対し
て、近年、ディーゼルエンジンにおいても、黒煙とＮＯ
ｘ（窒素酸化物）とを同時に低減すべく予混合圧縮着火
燃焼方式の研究が進められている。
【０００３】例えば、特開平９−１５８８１０号公報に
は、気筒内に、吸気行程の初期に燃料の総供給量の５０
％を予備噴射し、圧縮行程上死点付近で残りの燃料を主
噴射することが記載されている。そこでは、予備噴射に
よって気筒内に形成される希薄混合気は余剰酸素を含む
から黒煙の発生が少なくなり、また、その混合気の一部
が着火することによって発生する燃焼ガスが内部ＥＧＲ
効果をもたらすために主噴射によるＮＯｘの生成が少な
くなることが述べられている。
【０００４】特開平１０−１４１１２４号公報には、気
筒内に、吸気行程の初期に燃料の総供給量の５％以下を
予備噴射し、圧縮行程の中期又は後期に２〜１５％量の
燃料をパイロット噴射した後、圧縮行程上死点付近で残
りの燃料を主噴射することにより、部分的な希薄予混合
圧縮着火燃焼を行なわせてＮＯｘの生成を抑制しつつ、
黒煙の排出量を低減させることが記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の予混合
圧縮着火燃焼方式は、黒煙及びＮＯｘの同時低減に有効
であるものの、予混合気が圧縮行程上死点に達する前に
着火する早期着火を起こし易いため、エンジンの圧縮比
を高くすることができず、また、同じ理由からエンジン
回転数が低い運転領域、エンジン負荷が低い運転領域に
制限される。その場合、ターボ過給機を備えたディーゼ
ルエンジンにあっては、予混合圧縮着火燃焼時には排気
エネルギーが低くなるため、過給機の効率が低くなる。
本発明はこのような問題を解決することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、予混
合圧縮着火燃焼時にはターボ過給機のタービンに作用す
る排気圧力を増大させるようにするものである。
【０００７】請求項１に係る発明は、気筒内に燃料を噴
射する燃料噴射弁と、所定のエンジンの運転状態におい
て、圧縮着火前の燃料と空気との予混合化の程度を高め
るべく吸気行程初めから圧縮行程上死点付近までの所定
時期に燃料の少なくとも一部が気筒内に供給されるよう
に上記燃料噴射弁に早期噴射を実行させる噴射制御手段
と、エンジンの排気エネルギーを利用して吸入空気を予
圧するターボ過給機とを備えたターボ過給機付きディー
ゼルエンジンの制御装置において、上記噴射制御手段に
よる早期噴射の実行中に上記ターボ過給機のタービンに
作用する排気圧力を高める排気圧力増大手段を備えてい
ることを特徴とする。
【０００８】すなわち、早期噴射の実行によって予混合
化の高い燃焼形態にしたときは排気圧力が低いが、この
ときに、排気圧力増大手段によってターボ過給機のター
ビンに作用する排気圧力が増大するから、その過給効率
が大きく低下することが避けられる。
【０００９】上記タービンに作用する排気圧力の増大
は、ＶＧＴ（バリアブルジオメトリーターボ）過給機に
あっては、タービンのノズル開口面積を絞ることによっ
て達成することができる。この場合はタービンに作用す
る排気流速が高まる、従って、動圧が高まることにな
る。また、ＥＧＲ（排気還流）手段を備えたエンジンに
あっては、ＥＧＲ量を減少させることによって、上記タ
ービンに作用する排気圧力を増大させることができる。
また、膨張行程初期に（例えば、ＡＴＤＣ４５゜ＣＡま
でに）燃料を気筒内に噴射して所謂後燃えを生じさせる
ことにより、排気圧力を増大させることができ、あるい
は排気バルブを早めに開くことによってブローダウンエ
ネルギーを大きくすることにより、排気圧力を増大させ
ることができる。
【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置におい
て、エンジンの機械的圧縮比が１８以下であることを特
徴とする。
【００１１】すなわち、エンジンの機械的圧縮比を低く
すると、予混合化の高い燃焼形態をとっているときの圧
縮行程における気筒内温度の上昇度合が低くなり、予混
合気の早期着火を防止する上で有利になるが、圧縮比が
低くなる分、排気圧力が低くなる。これに対して、本発
明では、排気圧力増大手段によってターボ過給機のター
ビンに作用する排気圧力が増大するから、その効率が大
きく低下することが避けられる。
【００１２】このような機械的圧縮比の低減のために
は、ピストン頂面に比較的深い凹部（容積の大きな燃焼
室）を形成すればよい。好ましい機械的圧縮比は１０〜
１８であり、さらに好ましい機械的圧縮比は１２〜１６
である。
【００１３】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置におい
て、上記燃料噴射弁の噴射コーン角度は、上記早期噴射
された燃料の全量がピストン頂面の凹部内に供給される
ように設定されていることを特徴とする。
【００１４】予混合気形成のために早期噴射を実行する
と、従来のディーゼルエンジンで一般的に採用されてい
るコーン角度（１５０度程度）であれば、噴射された燃
料が気筒壁面に直接吹き付けられてそこに付着し易くな
る。これに対して、本発明のように、早期噴射燃料の全
量がピストン頂面の凹部（燃焼室）に供給されるのであ
れば、この凹部内で空気との混合が進むため、燃料が気
筒壁面に付着せずに気化し易くなり、ＨＣ発生量の低減
に有利になる。
【００１５】請求項４に係る発明は、請求項１に記載の
ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置におい
て、上記噴射制御手段による早期噴射の実行中にエンジ
ンの実圧縮比を低下させる圧縮比制御手段を備えている
ことを特徴とする。
【００１６】従って、予混合気形成のための早期噴射実
行中は、エンジンの実圧縮比が低くなるから、それだけ
圧縮行程における筒内温度の上昇が抑えられ、早期着火
が避けられる。そうして、ターボ過給機による過給が行
なわれているときに、エンジンの実圧縮比を低減させる
と、その低減によってターボ過給機の効率が低下し、吸
入空気量が過度に少なくなってエンジン出力の低下を招
くが、排気圧力増大手段によってターボ過給機の効率が
大きく低下することが抑えられるから、エンジン出力の
低下を避ける上で有利になる。
【００１７】なお、ここでいう実圧縮比とは、圧縮行程
上死点での気筒内容積に対する、圧縮行程において実際
に圧縮される吸気量（標準状態での体積）と圧縮行程上
死点での気筒内容積との和の比をいう。
【００１８】請求項５に係る発明は、請求項１乃至請求
項４のいずれか一に記載のターボ過給機付きディーゼル
エンジンの制御装置において、上記排気圧力増大手段
は、上記ターボ過給機のコンプレッサ効率が高くなるよ
うに上記排気圧力を高めることを特徴とする。
【００１９】すなわち、早期噴射の実行によって予混合
化の高い燃焼形態にしたときは、ターボ過給機のコンプ
レッサ効率が高くなるように上記排気圧力を高めること
によって、ターボ過給機の効率を高めるものである。ま
た、コンプレッサ効率の向上によってコンプレッサから
吐出される吸入空気の温度の上昇が抑えられるから、充
填効率の向上に有利になる。
【００２０】請求項６に係る発明は、請求項１に記載の
ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置におい
て、上記排気圧力増大手段は、エンジンの加速運転時に
は排気バルブの開時期を早めることによって上記排気圧
力を高めることを特徴とする。
【００２１】これにより、大きなブローダウンエネルギ
ーが得られ、加速応答性が高まることになる。
【００２２】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、予混合気
形成のために燃料噴射弁に早期噴射を実行させる噴射制
御手段と、ターボ過給機とを備え、さらに早期噴射の実
行中にターボ過給機のタービンに作用する排気圧力を高
める排気圧力増大手段を備えているから、予混合化の高
い燃焼時のターボ過給機の効率を良くすることができ、
エンジン出力が低くなることを避ける上で有利になる。
【００２３】請求項２に係る発明によれば、エンジンの
機械的圧縮比を１８以下としたから、予混合気の早期着
火を避けながら、排気圧力増大手段によってターボ過給
機の効率を良くし、エンジン出力が低くなることを避け
ることができる。
【００２４】請求項３に係る発明によれば、上記燃料噴
射弁の噴射コーン角度は、上記早期噴射された燃料の全
量がピストン頂面の凹部内に供給されるように設定され
ているから、燃料が気筒壁面に付着せずに気化し易くな
り、ＨＣ発生量の低減に有利になる。
【００２５】請求項４に係る発明によれば、上記早期噴
射の実行中にエンジンの実圧縮比を低下させる圧縮比制
御手段を備えているから、早期着火が避けられるととも
に、実圧縮比の低下に拘わらず、排気圧力増大手段によ
って排気圧力が増大するから、ターボ過給機の効率が高
くなってエンジン出力が大きく低下することを避けるこ
とができる。
【００２６】請求項５に係る発明によれば、上記排気圧
力増大手段は、上記ターボ過給機のコンプレッサ効率が
高くなるように上記排気圧力を高めるから、これによっ
てターボ過給機の効率を高まり、エンジン出力の低下を
避ける上で有利になる。
【００２７】請求項６に係る発明によれば、エンジンの
加速運転時には排気バルブの開時期を早めることによっ
て上記排気圧力を高めるようにしたから、大きなブロー
ダウンエネルギーが得られ、加速応答性が高まる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。
【００２９】図１は本発明の実施形態に係るターボ過給
機付きディーゼルエンジンの制御装置の全体構成を示
し、１は車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジンの
エンジン本体である。このエンジン本体１は複数の気筒
２（１つのみ図示する）を有し、その各気筒２内にピス
トン３が往復動可能に嵌挿されている。また、気筒２の
頂部略中央には、インジェクタ（燃料噴射弁）５が先端
部の噴孔を気筒２内に臨ませて配設され、各気筒毎に所
定の噴射タイミングで噴孔が開閉作動されて、気筒２内
に燃料を直接噴射するようになっている。
【００３０】上記各インジェクタ５は高圧の燃料を蓄え
る共通のコモンレール（蓄圧室）６に接続されていて、
そのコモンレール６にはクランク軸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、圧力センサ６ａによって検出されるコモンレー
ル６内の燃圧が所定値以上に保持されるように作動す
る。また、クランク軸７の回転角度を検出するクランク
角センサ９が設けられており、このクランク角センサ９
は、クランク軸７の端部に設けた被検出用プレート（図
示省略）と、その外周に相対向するように配置され電磁
ピックアップとからなり、その電磁ピックアップが被検
出用プレートの外周部全周に所定角度おきに形成された
突起部の通過に対応してパルス信号を出力するようにな
っている。
【００３１】１０はエンジン本体１の気筒２内にエアク
リーナ（図示省略）で濾過した吸気（空気）を供給する
吸気通路であり、この吸気通路１０の下流端部には、図
示しないが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吸気ポートにより各気筒２に接続
されている。また、吸気ポートは比較的強いスワールを
生ずるようにされている。例えばヘリカルポートとさ
れ、又は吸気が気筒壁面に沿って流入するように吸気ポ
ートが気筒に対して偏心して設けられ（タンジェンシャ
ルポート）、あるいはシュラウド弁が設けられる。ま
た、サージタンクには各気筒２に供給される過給圧力を
検出する吸気圧センサ１０ａが設けられている。
【００３２】上記吸気通路１０には上流側から下流側に
向かって順に、エンジン本体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
述のターボ過給機２５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の開口面積を絞る吸気絞り弁（吸入空気量調節手
段）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２４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により調節されることで、
弁の開度が制御されるようになっている。また、上記吸
気絞り弁１４にはその開度を検出するセンサ（図示省
略）が設けられている。
【００３３】２０は各気筒２から排気ガスを排出する排
気通路で、排気マニホールドを介して各気筒２に接続さ
れている。この排気通路２０には、上流側から下流側に
向かって順に、排気ガス中の酸素濃度を検出するリニア
Ｏ2 センサ１７と、排気流により回転されるタービン２
１と、排気ガス中のＨＣ、ＣＯ及びＮＯｘを浄化可能な
触媒２２とが配設されている。
【００３４】上記排気通路２０のタービン２１よりも上
流側の部位からは、排気ガス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が分岐
し、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に接続されている。ＥＧＲ通路
２３の途中には還流排気ガスを冷却するクーラー２３ａ
が設けられている。ＥＧＲ通路２３のクーラー２３ａよ
りも下流端寄りには、開度調節可能な排気還流量調節弁
（吸入空気量調節手段：以下ＥＧＲ弁という）２４が配
置されていて、排気通路２０の排気ガスの一部を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。
【００３５】上記ＥＧＲ弁２４は、負圧応動式のもので
あって、その弁箱の負圧室に負圧通路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（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・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、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。
【００３６】ターボ過給機２５は、図２に示すように、
タービン２１を収容するタービン室２１ａに該タービン
２１ａの全周を囲むように複数のベーン２１ｂ，２１
ｂ，…が設けられ、その各ベーン２１ｂが排気流路のノ
ズル開口面積を変化させるように回動するＶＧＴ（バリ
アブルジオメトリーターボ）である。このＶＧＴの場
合、同図（ａ）に示すように、ベーン２１ｂ，２１ｂ，
…をタービン２１に対し周方向に向くように位置付けて
ノズル開口面積を小さくすることで、排気流量の少ない
エンジン１の低回転域でも過給効率を高めることができ
る。一方、同図（ｂ）に示すように、ベーン２１ｂ，２
１ｂ，…をその先端がタービン２１の中心に向くように
位置付けて、ノズル開口面積を大きくすることで、排気
流量の多いエンジン１の高回転域でも過給圧が過大にな
ることが避けられる。
【００３７】ターボ過給機２５のベーン２１ｂ，２１
ｂ，…にもＥＧＲ弁２４と同様にダイヤフラム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
ベーン２１ｂ，２１ｂ，…の作動量が調節されるように
なっている。
【００３８】ディーゼルエンジンのピストン３には図３
に示すようにその頂面中央部を深く凹ませて燃焼室４が
形成されており、これにより、当該エンジンの機械的圧
縮比は１８以下になされている。また、インジェクタ５
の噴射コーン角度αは１２０度以下に、特に本実施形態
では上記噴射コーン角度αは、後述する早期噴射された
燃料の全量がピストン頂面の燃焼室４内に供給されるよ
うに９０度以下に設定されている。
【００３９】また、上記ディーゼルエンジンは吸気バル
ブ及び排気バルブの開閉タイミング又は開度量（リフト
量）を変えるバルブ調節手段（可変バルブタイミング手
段（ＶＶＴ）又は可変バルブリフト手段（ＶＶＬ））を
備えている。すなわち、図３に示すように、上記エンジ
ン燃焼室４の吸気口を開閉する吸気バルブ３３には、エ
ンジンの運転状態に応じて該エンジンの実圧縮比が変化
するようにバルブの開閉タイミング又は開度量を変える
ためのソレノイド式のバルブ調節手段３６Ａが設けられ
ている。燃焼室４の排気口を開閉する排気バルブ３４に
もその開閉タイミング又は開度量を変えるためのソレノ
イド式のバルブ調節手段３６Ｂが設けられている。
【００４０】上記各インジェクタ５、高圧供給ポンプ
８、吸気絞り弁１４、ＥＧＲ弁２４、ターボ過給機２
５、バルブ調節手段３６等はコントロールユニット（En
gine Contorol 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構成されている。一方、
このＥＣＵ３５には、エンジン運転状態を検出するため
のクランク角センサ９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、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、リニアＯ
2 センサ１７からの出力信号と、エンジン水温を検出す
るセンサ１８からの出力信号とが入力され、さらに上記
圧力センサ６ａからの出力信号と、圧力センサ１０ａか
らの出力信号と、ＥＧＲ弁２４のリフトセンサ２６から
の出力信号等も入力されている。
【００４１】そして、燃料噴射制御手段３９によりイン
ジェクタ５による燃料噴射量（燃料供給量）及び燃料噴
射時期がエンジンの運転状態に応じて制御され、圧縮比
制御手段３８によりバルブ調節手段３６Ａ又は３６Ｂに
よるエンジンの実圧縮比がエンジンの運転状態に応じて
制御され、排気圧力制御手段４０によりターボ過給機２
５のベーン２１ｂ、ＥＧＲ弁２４又は排気バルブ調節手
段３６Ｂの作動が制御されてタービン２１に作用する排
気圧力が調節され、また、高圧供給ポンプ８の作動によ
るコモンレール圧力、即ち燃料噴射圧の制御が行なわれ
るようになっている。
【００４２】（燃料噴射制御及び排気圧力制御）この実
施形態の特徴とする燃料噴射制御は、エンジンの運転状
態に応じて、燃料を空気との予混合化の程度が高い状態
で燃焼させる燃焼形態と予混合化の程度が低い状態で燃
焼させる燃焼形態とに切り換わるように上記インジェク
タ５の作動を制御し、ターボ過給機２５のタービン２１
に作用する排気圧力を高めるために後噴射を実行する、
というものである。
【００４３】すなわち、上記ＥＣＵ３５には、アクセル
開度（エンジン負荷）とエンジン回転数の変化に対して
目標トルクの最適値を実験的に決定して記録した目標ト
ルクマップ、並びにこの目標トルク、吸入空気量及び回
転数の変化に応じて実験的に決定した最適な燃料噴射量
Ｑｂを記録した燃料噴射量マップが、メモリ上に電子的
に格納して備えられている。通常は、アクセル開度とエ
ンジン回転数とに基づいて目標トルクを求め、この目標
トルクとエンジン回転数とエアフローセンサ１１の出力
信号による吸入空気量とに基づいて燃料噴射量Ｑｂを求
め、燃料噴射量Ｑと圧力センサ６ａにより検出されたコ
モンレール圧力とに基づいて、各インジェクタ５の励磁
時間（開弁時間）が決定されるようになっている。尚、
前記のようにして求めた燃料噴射量をエンジン水温や大
気圧等に応じて補正した上で、この補正後の燃料噴射量
を燃料噴射量Ｑｂとしてもよい。
【００４４】上記のような基本的な燃料噴射制御によっ
て、エンジン１の目標トルク（エンジン１への要求出
力）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（Ａ
/Ｆ≧１８，酸素濃度４％以上）で運転される。上記ア
クセル開度センサ３２及びクランク角センサ９がエンジ
ン１への要求出力を検出する要求出力検出手段を構成し
ている。
【００４５】上記ＥＣＵ３５のメモリには、上記燃料噴
射量マップと同様に目標トルク（又はアクセル開度）と
エンジン回転数とに応じてエンジンの燃焼形態（換言す
れば燃料の噴射形態）を設定したマップが電子的に格納
されており、エンジン１の目標トルクとエンジン回転数
とに基づいて当該マップからエンジンの運転状態に応じ
た燃焼形態が選択される。
【００４６】すなわち、図４（ａ）は、予混合化の程度
が高い状態で燃料を燃焼させる燃焼形態をとるときの噴
射形態を示し、吸気行程の初期に燃料を噴射する吸気行
程噴射と、圧縮行程上死点付近で燃料を噴射するトップ
噴射と、トップ噴射後の膨張行程の初期、例えばＡＴＤ
Ｃ４５゜ＣＡまでの後噴射とが行なわれる。この場合、
吸気行程噴射が希薄予混合気を形成するための早期噴射
である。この早期噴射には多段噴射を採用しているが、
一括噴射であってもよい。また、多段噴射の場合、図４
（ａ）では３分割噴射としているが、２分割噴射であっ
ても、４分割以上の多段噴射であってもよい。また、早
期噴射として、上記吸気行程噴射に加えて圧縮行程の後
半部に且つ上死点前６０゜ＣＡまでに燃料を噴射する圧
縮行程噴射を行なうようにしてもよい。いずれにして
も、早期噴射は吸気行程初めから圧縮行程上死点前６０
゜ＣＡまでに実行することが比較的均一な予混合気を形
成する上で好ましい。
【００４７】この予混合化の程度が高い燃焼形態は、エ
ンジン温度が所定値以下、エンジン回転数が所定値以
下、又は目標トルク（エンジン負荷）が所定値以下のと
きにとられる。具体的には、図５に一例を示すように、
予混合化の程度が高い燃焼形態をとるべき運転領域がエ
ンジン回転数と目標トルクとの関係で定められていて、
エンジン温度が低くなるほど当該運転領域、すなわち、
予混合ゾーンがエンジン回転数が高い側に、また目標ト
ルクが高い側に拡大される。
【００４８】なお、早期噴射としては、上記吸気行程噴
射又は上記圧縮行程噴射のいずれか一方を採用するよう
にしてもよい。また、早期噴射量は総噴射量Ｑｂの例え
ば５０％程度とすることができ、あるいは数％であって
も、１００％（つまり、トップ噴射量零）としてもよ
い。
【００４９】図４（ｂ）は、上記予混合ゾーン以外の領
域で実行される予混合化の程度が低い燃焼形態をとると
きの噴射形態を示し、早期噴射は行なわず、圧縮行程上
死点付近で燃料の全量を噴射するトップ噴射が行なわれ
る。
【００５０】図６は燃料噴射制御の流れを示す。この制
御は気筒毎にクランク角信号に同期して実行される。
【００５１】スタート後のステップＡ１において、クラ
ンク角信号、エアフローセンサ出力、アクセル開度など
必要なデータを読み込む。続くステップＡ２において、
アクセル開度とエンジン回転数とに基づいて目標トルク
を求め、この目標トルクとエンジン回転数と吸入空気量
とに基づいて、燃料噴射量マップから燃料噴射量Ｑｂを
読み込む。
【００５２】続くステップＡ３では、エンジン温度に応
じて予混合ゾーンを設定する。エンジン温度は、吸気圧
センサ１０ａによって検出される過給圧に基づいて推定
する。すなわち、この実施形態では吸気圧センサ１０ａ
がエンジン温度検出手段を構成している。もちろん、吸
気通路に吸入空気の温度を検出する温度センサを設け
て、上記過給圧に基づくエンジン温度の推定値を補正
し、さらにはエアフローセンサ１１によって検出される
吸入空気量やエンジン水温を加味して当該推定値を補正
するようにすることができる。
【００５３】続くステップＡ４では、目標トルクとエン
ジン回転数とに基づいてエンジンの運転状態がステップ
Ａ３で設定された予混合ゾーンに存するか否かを判定す
る。予混合ゾーンであれば、ステップＡ５に進んで上記
燃料噴射量Ｑｂを分割して早期噴射量ＱL とトップ噴射
量ＱT とを設定し、さらに後噴射量Ｑp を設定するとと
もに、早期噴射時期ＩL とトップ噴射時期ＩT 後噴射時
期Ｉp とを設定する。また、上記早期噴射（吸気行程噴
射）では多段噴射を採用しているから、上記ステップＡ
５では、噴射休止間隔Δｔ及び分割回数ｎを設定し、各
噴射量ＱL を分割回数ｎで等分割して各段の噴射量ＱL/
ｎを設定する。後噴射量Ｑp は燃料噴射量Ｑｂの数％程
度とするが、十数％程度としてもよい。
【００５４】続くステップＡ６では、時期ＩL を起点と
する噴射休止間隔Δｔでの多段の早期噴射、時期ＩT で
の噴射量ＱT のトップ噴射、並びに時期Ｉp での噴射量
Ｑpの後噴射を実行する。
【００５５】エンジンの運転状態が予混合ゾーンになけ
れば、トップ噴射のみを行なうべきステップＡ７に進
み、トップ噴射量ＱT 及び噴射時期ＩT を設定し、ステ
ップＡ６に進んでトップ噴射を実行する。この場合、Ｑ
T ＝Ｑｂである。
【００５６】なお、予混合ゾーン及び他のゾーンでのト
ップ噴射にも多段噴射を採用するようにしてよい。その
場合、噴射休止間隔は例えば５０〜１０００μ秒とする
ことが好ましい。
【００５７】従って、エンジンの運転状態が予混合ゾー
ンにあれば、早期噴射が行なわれて圧縮着火前に予混合
気が形成され、予混合燃焼を主体とする燃焼が行なわ
れ、予混合ゾーンになければ、早期噴射は行なわれず、
トップ噴射のみが実行されて拡散燃焼を主体とする燃焼
が行なわれることになる。予混合ゾーンのときは、早期
噴射に多段噴射を採用しているため、各回に噴射される
燃料の量が少なくなり、燃料の微粒化し易くなり、ま
た、燃料が空気と混合し易くなり、希薄混合気の均一
化、黒煙及びＮＯｘの生成抑制、並びにＨＣの生成抑制
に有利になる。また、燃料の気化、霧化に吸気行程噴射
が有効に働く。また、吸気ポートのスワール生成手段に
よって気筒内に比較的強いスワールが生成されるため混
合の均一化がより進み易くなる。
【００５８】また、噴射コーン角度αを小さくして早期
噴射燃料の全量がピストン頂面の燃焼室４に供給される
ようにしているから、この燃焼室４内で空気との混合が
進むため、燃料が気筒壁面に付着せずに気化し易くな
り、ＨＣ発生量の低減に有利になる。
【００５９】また、予混合ゾーンのときは後噴射が実行
されるから、膨張行程に入ってからの燃焼、すなわち、
所謂後燃え量が多くなり、排気温度及び排気圧力が上昇
する。これにより、ターボ過給機２５のベーン２１ｂの
角度を変更しなくても、タービン２１に作用する動圧が
高くなってタービン回転数が上昇する。予混合ゾーンは
エンジン回転数が高くなく、また燃料噴射量も多くない
ために、そのままではターボ過給機２５の効率が低い
が、上述の如くタービン回転数が上昇するため、過給圧
が高くなる。但し、排気圧力の過度上昇はタービン回転
数が高くなり過ぎてコンプレッサ効率がかえって低くな
るため、エンジン運転状態に応じて低負荷になるほど、
すなわち、燃料噴射量Ｑｂが少なくなるほど後噴射量Ｑ
p を少なくする必要がある。
【００６０】上記燃料噴射制御例では、予混合ゾーンで
後噴射を実行するようにしたが、トップ噴射に多段噴射
を採用し、燃料噴射量Ｑｂが多くなるほどトップ噴射の
分割回数を多くするようにしてもよい。
【００６１】すなわち、ここでいう多段噴射は、トップ
噴射燃料を圧縮行程上死点付近において気筒内での燃料
の燃焼が継続するように複数回に分割して噴射するとい
うものである。各回の噴射の開弁時間は８００μ秒以
下、噴射休止期間（インジェクタ５の噴孔が閉じてから
次に開くまでの時間）Δｔは１００〜１０００μ秒とす
ることが好ましい。２回目の噴射は圧縮行程上死点以降
に行なうことが好ましい。メイン噴射を分割して行うこ
とにより、噴射された燃料の燃焼状態を極めて良好なも
のにして、燃費改善とスモーク生成の抑制とを実現でき
る。また、噴射終了時期は相対的に遅くなるものの、そ
の間に断続的に噴射される燃料は上述の如く良好に気化
霧化されて拡散燃焼するので、燃料噴射時期を遅角補正
した場合のように燃焼状態が悪くなることはなく、むし
ろ、気筒内圧力が相対的に長い間、高い状態に維持され
て、燃焼ガスの膨張力が極めて有効にピストン３に伝達
されるようになり、機械効率の向上によっても燃費の改
善が図られる。
【００６２】そうして、燃料が良好に燃焼されて燃焼エ
ネルギーそのものが大きくなる上に、燃焼の終了時期が
遅くなって排気の一部が温度の高いうちに排気通路に排
出されるため、排気圧力及び排気温度が上昇する。
【００６３】上記トップ噴射を多段噴射にする場合、噴
射終了時期が過度に遅くならないように、分割回数が多
くなるほど噴射休止間隔Δｔを短くすることが好まし
い。例えば分割回数が３回以下のときはΔｔ＝５００〜
１０００μ秒とし、分割回数が４回以上になるときはΔ
ｔ＝２００〜５００μ秒とすればよい。
【００６４】従って、上記燃料噴射制御においては、予
混合ゾーンで行なう後噴射制御が排気圧力増大制御とな
り、また、予混合ゾーンで行なうトップ噴射の分割噴射
制御も排気圧力増大制御となっている。
【００６５】（圧縮比変更制御及び排気圧力制御）次に
バルブ調節手段３６Ａ，３６Ｂによるエンジンの実圧縮
比変更制御及び排気圧力制御について説明する。
【００６６】エンジンの実圧縮比の変更は、圧縮比制御
手段３８により、エンジンの運転ゾーンに基づいて、バ
ルブ調節手段３６Ａ，３６Ｂを利用して行なわれる。す
なわち、上記ＥＣＵ３５のメモリには、吸気バルブ３３
及び排気バルブ３４の開閉タイミングに関して、上記予
混合ゾーンか否か並びにエンジン運転状態に応じた最適
なタイミングが予め設定されて記憶されており、これに
基づいて吸気バルブ３３の開閉タイミングが制御され
る。
【００６７】図７（ａ）はエンジンの運転状態が非予混
合ゾーンにあるとき（拡散燃焼を主体とする低予混合燃
焼時）の吸気バルブ３３及び排気バルブ３４の開閉タイ
ミングを示す。排気バルブ３４の開時期は、ブローダウ
ン損失と排気ポンプ損失との和が最小になるように膨張
行程下死点よりも少し進角させた時点とされ、エンジン
回転数が高くなるほど開時期が早められ、その閉時期は
慣性による排気及び吸入空気による掃気を狙って排気行
程上死点よりも少し遅角させた時点とされている。一
方、吸気バルブ３３の開時期は、空気が実質的に吸入さ
れない無効角を考慮して排気行程上死点よりも少し進角
させた時点とされ、閉弁時期は吸気通路の動的効果によ
る空気の充填効率を高めるために吸気行程下死点よりも
少し遅角させた時期とされる。その遅角度は、エンジン
回転数が高くなるほど大きくなされる。
【００６８】図７（ｂ）はエンジン運転状態が予混合ゾ
ーンにあり（高予混合燃焼時）且つ通常運転時（定常運
転時）の吸気バルブ３３及び排気バルブ３４の開閉タイ
ミングを示す。吸気バルブ３３の開弁時期は、実線で示
すようにその閉弁時期が吸気行程下死点よりも進角され
る（早閉じ）。これにより、気筒に吸入される空気量が
少なくなり、エンジンの実圧縮比が低下する。従って、
圧縮行程での気筒内温度の上昇が低予混合燃焼時よりも
抑えられるため、早期着火が防がれ、黒煙及びＮＯｘの
発生量を少なくすることができる。吸気バルブ３３の閉
時期は、エンジン回転数が高くなるほど遅角することが
好ましい。これにより、吸気通路の動的効果の利用度が
高まり、気筒への空気の充填効率が高まって、エンジン
出力の向上に有利になる。また、吸気バルブ３３のバル
ブリフト量（バルブ開度量）は、エンジン負荷が高くな
るほど小さくすることが好ましい。これにより、燃料噴
射量が多くなっても、実圧縮比の低下が大きくなるか
ら、早期着火を防ぐ上で有利になる。
【００６９】なお、図７（ｂ）に１点鎖線で示すように
吸気バルブ３３の閉時期を遅く（遅閉じ）して吸入空気
の一部を吸気通路に吹き返すことによって、エンジンの
実圧縮比を低下させるようにしてもよい。但し、遅閉じ
の場合は早期噴射燃料が吸気通路に吹き返されないよう
に、早期噴射時期を吸気バルブ３３の閉弁後にすること
が好ましい。また、図７（ｂ）に２点鎖線で示すように
吸気バルブ３３のリフト量を少なくする、すなわち、バ
ルブ開度を小さくして吸入空気量を減らすことによって
エンジンの実圧縮比を低下させるようにしてもよい。
【００７０】一方、排気バルブ３４の開閉タイミング
は、その閉時期は非予混合ゾーンの場合と略同じである
が、開時期については上記実圧縮比の低下に伴うターボ
過給機２５の効率の低下を補うべく、図７（ｂ）に破線
で示すように進角させる。
【００７１】すなわち、図８にターボ過給機２５のコン
プレッサ効率特性を示すように、吸気バルブ３３の開閉
タイミングを高圧縮比態様（図７（ａ））として、等運
転状態ライン上のａ点で運転している状態（コンプレッ
サ効率ηC 大の領域）から図７（ｂ）の低圧縮比態様と
すると、そのままでは、エンジンの実圧縮比が低下する
ことに伴って排気圧力が低下するため、コンプレッサ効
率ηC が低下して例えばｃ点の運転状態（ηC 中の領
域）となる。そこで、排気バルブ３４の開時期を進角さ
せることによってブローダウンエネルギーを増大させ、
それによって排気圧力を増大させてコンプレッサ効率η
C を高め、ｂ点の運転状態（コンプレッサ効率ηC 大の
領域）とするものである。
【００７２】ここに、上記コンプレッサ効率ηC 大の領
域は、ベスト効率の領域（点線で囲まれた領域）である
必要はなく、給気流量や圧力比が多少変化してもこのベ
スト効率の領域と効率ηC に大差がない領域を含んで設
定することができる。
【００７３】上記排気バルブ３４の開時期については、
上記低圧縮比態様としたときのコンプレッサ効率ηC を
吸気圧センサ１０ａ及びエアフローセンサ１１の出力に
基づいて推定し、コンプレッサ効率ηC 大の領域に移行
するために必要な進角量を求めて設定することになる。
【００７４】図７（ｃ）はエンジン運転状態が予混合ゾ
ーンにあり（高予混合燃焼時）且つ加速運転時の吸気バ
ルブ３３及び排気バルブ３４の開閉タイミングを示す。
吸気バルブ３３の開閉タイミングはエンジンの実圧縮比
を低下させるべく図７（ｂ）の実線と同じであるが、排
気バルブ３４の開時期は予め設定された最大進角量が与
えられて早められる。これにより、ブローダウンエネル
ギーが増大して排気圧力が高くなり、ターボ過給機２５
の効率が高くなる。この場合は、ターボ過給機２５の加
速応答性が高くなる。
【００７５】図７（ｄ）はエンジン運転状態が予混合ゾ
ーンにあり（高予混合燃焼時）且つ通常運転時における
吸気バルブ３３及び排気バルブ３４の開閉タイミングの
他の例を示す。すなわち、排気行程における排気バルブ
３４の開閉タイミング及び吸気行程における吸気バルブ
３３の開閉タイミングは図７（ａ）の場合と同じである
が、排気バルブ３４を圧縮行程の途中で一時的に開くよ
うにしている。これにより、気筒に吸入された空気の一
部が排気通路に逃げ、圧縮行程で圧縮される吸入空気量
が少なくなるため、エンジンの実圧縮比が低下する。し
かし、気筒に一旦吸入した空気の一部を排気通路に逃が
すため、実圧縮比は低下してもターボ過給機２５に供給
されるガス量が大きく低減することが避けられ、ターボ
過給機２５の効率を維持する上で有利になる。
【００７６】図９はバルブ調節手段３６によって実圧縮
比及び排気圧力を変更する制御の流れを示す。この制御
は気筒毎にクランク角信号に同期して実行される。
【００７７】スタート後のステップＢ１において、クラ
ンク角信号、エアフローセンサ出力、アクセル開度など
必要なデータを読み込む。続くステップＢ２において、
目標トルクとエンジン回転数とに基づいてエンジンの運
転状態が予混合ゾーンに存するか否かを判定する。予混
合ゾーンであればステップＢ３に進み、アクセル開度の
変化率が開き方向に所定値以上か否かに基づいて加速運
転時か否かを判別する。加速運転時であれば、ステップ
Ｂ４に進んで吸気バルブ３３及び排気バルブ３４に対し
て加速運転時の低圧縮比用のバルブタイミング（図７
（ｃ））を設定し、バルブ調節手段３６Ａ，３６Ｂを駆
動する（ステップＢ５）。
【００７８】予混合ゾーンではあるが、加速運転時では
ない場合には、ステップＢ６に進んで吸気バルブ３３及
び排気バルブ３４に対して通常運転時の低圧縮比用のバ
ルブタイミング（図７（ｂ）又は（ｄ））を設定してバ
ルブ調節手段３６Ａ，３６Ｂを駆動する（ステップＢ
５）。ステップＢ２で予混合ゾーンでないと判別された
ときは、ステップＢ７に進んで高圧縮比用のバルブタイ
ミング（図７（ａ））を設定してバルブ調節手段３６
Ａ，３６Ｂを駆動する（ステップＢ５）。
【００７９】（ＶＧＴ制御）次にＶＧＴ制御による排気
圧力の制御について説明する。
【００８０】ＶＧＴ制御は、エンジン回転数やエンジン
負荷等の運転状態に応じて予め設定したベーン角度VGTb
のマップを備えていて、基本的にはこのマップに基づい
てエンジン運転状態に応じてベーン角度VGTbを設定し、
このベーン角度VGTbが得られるように電磁弁３１を作動
させるというものである。なお、ベーン角度VGTbは、ベ
ーン２１ｂをその先端がタービン中心軸に向いた基準状
態を０度として、その先端がタービン周方向を向くに従
って大きくなるように定義している。基本マップは、エ
ンジン回転数又はエンジン負荷が高くなるほど、排気流
量の増大に対応するようにベーン角度が小さくなる（ノ
ズル開口面積が大きくなる）一方、所定の低回転領域に
おいてはエンジン負荷に応じて、負荷が大きいほどベー
ン角度が小さくなるようにしている。
【００８１】従って、エンジン低回転低負荷領域にある
ときには、図２（ａ）に示すようにベーン２１ｂはその
先端がタービン２１に対し周方向に向くように位置付け
られ（ノズル開口面積が絞られ）、それによってタービ
ン２１に作用する排気圧力（動圧）が高くなって過給効
率が高まる。エンジン回転数又はエンジン負荷が高くな
ると、それに伴って同図（ｂ）に示すように、ベーン２
１ｂはその先端がタービン２１の中心に向くように位置
付けられる（ノズル開口面積が拡大する）ため、排気圧
力過上昇、それに伴うタービン２１の過回転、過給圧の
過上昇が防止されることになる。
【００８２】そうして、この発明では、エンジンが予混
合ゾーンの運転状態にあるときは、上記マップによって
設定したベーン角度VGTbを補正するようにしている。す
なわち、マップによって設定したベーン角度VGTbでのコ
ンプレッサ効率ηC を吸気圧センサ１０ａ及びエアフロ
ーセンサ１１の出力に基づいて推定し、上述のコンプレ
ッサ効率ηC 大の領域に移行するために必要なベーン角
度の増大補正量αを求め、これを上記ベーン角度VGTbに
加算することになる。このベーン角度の増大補正によ
り、ノズル開口面積が小さくなり、ベーン２１に作用す
る排気圧力が高まることになる。
【００８３】図１０にＶＧＴ制御の流れを示す。なお、
この制御は所定時間毎に実行される。
【００８４】スタート後のステップＣ１において、クラ
ンク角信号、アクセル開度信号、エアフローセンサ出力
など必要なデータを読み込む。続くステップＣ２におい
てエンジンの運転状態に応じたベーン角度VGTbを、予め
設定して電子的に格納されたマップから読み込んで設定
する。
【００８５】続くステップＣ３においてエンジンの運転
状態が予混合ゾーンに存するか否かを判別する。予混合
ゾーンにあればステップＣ４に進んで、ベーン角度補正
値αを設定してこれをベーン角度VGTbに加算して、予混
合ゾーンになければステップＣ２で設定したベーン角度
VGTbを変更することなく、それぞれステップＣ５に進
み、ベーン２１ｂを必要量駆動する。
【００８６】従って、例えばベーン角度VGTbを４０度と
して、図８に示すように、等運転状態ライン上のａ点で
運転している状態から、エンジン実圧縮比の低下によっ
てコンプレッサ効率ηC が低下してｃ点の運転状態にな
るとき、ベーン角度VGTbを例えば４５度に増大補正して
ノズル開口面積を小さくすることにより、排気圧力（動
圧）を増大させてコンプレッサ効率ηC を高め、ｂ点の
運転状態とすることができるようになる。
【００８７】なお、タービン入口にウェストゲート弁を
設けて排気ガスの一部をバイパスして排出するようにす
るとともに、エンジン回転数及びエンジン負荷に応じた
目標過給圧のマップを予め設定しておいて、この目標過
給圧が得られるように上記ベーン角度VGTb及びウェスト
ゲート弁を吸気圧センサ１０ａからの出力信号に基づい
てフィードバック制御し、予混合ゾーンにエンジンの運
転状態が存するときに目標過給圧を増大補正するように
してもよい。
【００８８】（ＥＧＲ制御）次にＥＧＲ量の制御による
排気圧力の制御について説明する。
【００８９】ＥＧＲ量を変更すれば、ターボ過給機２５
に供給される排気ガス量が変わるから、タービン２１に
対する排気圧力を調節することができる。
【００９０】以下、図１１に示す制御フローに従って具
体的に説明する。なお、この制御は所定時間毎に実行さ
れる。
【００９１】スタート後のステップＤ１において、クラ
ンク角信号、アクセル開度信号、エアフローセンサ出
力、Ｏ2 センサ出力など必要なデータを読み込む。続く
ステップＤ２においてエンジンの運転状態に応じた目標
ＥＧＲ率に対応する目標新気量（目標吸入空気量）Airr
efを、予め設定して電子的に格納された新気量マップか
ら読み込んで設定する。目標ＥＧＲ率は、図１２に示す
ように、エンジン回転数と燃料噴射量とに対応させて、
エンジン回転数が高くなるほど、また燃料噴射量が多く
なるほど小さくなるように設定されている。一方、新気
量マップは図１３に示すように、エンジン回転数が高く
なるほど、また燃料噴射量が多くなるほど目標新気量Ai
rrefが多くなるように設定されている。
【００９２】続くステップＤ３においてエンジンの運転
状態が予混合ゾーンに存するか否かを判別する。予混合
ゾーンにあればステップＤ４に進んで、吸気圧センサ１
０ａ及びエアフローセンサ１１の出力に基づいてコンプ
レッサ効率ηC を推定し、上述のコンプレッサ効率ηC
大の領域に移行するために必要な目標新気量補正量βを
求め、これを目標新気量Airrefに加算して、予混合ゾー
ンになければステップＤ２で設定した目標新気量Airref
を変更することなく、それぞれステップＤ５に進む。
【００９３】ステップＤ５ではエアフローセンサ１１の
出力信号より求めた実新気量（実Air ）を上記目標新気
量Airrefから減算することによって制御偏差ΔAir を求
める。続くステップＤ６において制御偏差ΔAir に基づ
いてＥＧＲフィードバック制御量EGRf/b をＰＩＤ動作
により求め、続くステップＤ７において当該ＥＧＲフィ
ードバック制御量EGRf/b によりＥＧＲ弁２４を駆動す
る。
【００９４】なお、以上では予混合ゾーンにあるときの
排気圧力の増大制御を、燃料噴射制御、排気バルブ制
御、ＶＧＴ制御、及びＥＧＲ制御の各々単独で行なう場
合を説明したが、これらを適宜組み合わせて排気圧力増
大を行なうようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るターボ過給機付きディ
ーゼルエンジンの制御装置の全体構成図。
【図２】同実施形態のターボ過給機の一部を示す説明図
（（ａ）はノズル開口面積を小さくした状態、（ｂ）は
ノズル開口面積を大きくした状態）。
【図３】同実施形態の制御系の構成図。
【図４】同実施形態の燃料噴射形態を示す説明図。
【図５】同実施形態の予混合ゾーンの説明図。
【図６】同実施形態の燃料噴射制御のフロー図。
【図７】同実施形態のバルブタイミングの説明図。
【図８】同実施形態のコンプレッサ効率の説明図。
【図９】同実施形態のバルブ制御のフロー図。
【図１０】同実施形態のＶＧＴ制御のフロー図。
【図１１】同実施形態のＥＧＲ制御のフロー図。
【図１２】同実施形態のＥＧＲ制御のための目標ＥＧＲ
率のマップ図。
【図１３】同実施形態のＥＧＲ制御のための目標新気量
のマップ図。
【符号の説明】
１ ディーゼルエンジン ２ 気筒 ４ 燃焼室 ５ インジェクタ（燃料噴射弁） １０ 吸気通路（吸気系） １１ エアフローセンサ（吸入空気量検出手段） １２ コンプレッサ ２０ 排気通路（排気系） ２１ｂ ベーン ２１ タービン ２３ ＥＧＲ通路（排気還流通路） ２４ ＥＧＲ弁（排気還流量調節手段） ２５ ターボ過給機 ３３ 吸気バルブ ３５ ＥＣＵ（コントロールユニット） ３６Ａ，３６Ｂ バルブ調節手段 ３８ 圧力比制御手段 ３９ 燃料噴射制御手段 ４０ 排気圧力制御手段
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｂ 37/24 Ｆ０２Ｄ 13/02 Ｂ ３Ｇ３０１ Ｆ０２Ｄ 13/02 41/10 ３２０ 41/10 ３２０ ３３５Ｓ ３３５ 43/00 ３０１Ｊ 43/00 ３０１ ３０１Ｓ ３０１Ｒ Ｆ０２Ｍ 45/04 Ｆ０２Ｍ 45/04 61/18 ３６０Ｊ 61/18 ３６０ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ (72)発明者 寺沢 保幸 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 片岡 一司 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） 3G005 DA02 EA04 EA15 EA16 FA05 FA35 GA02 GA04 GB24 GB27 GC05 GC07 GD13 GD17 HA05 HA09 HA12 HA13 HA18 JA06 JA12 JA24 JA36 JA39 JA45 JB02 JB05 3G018 AA11 AA12 AB09 AB16 BA38 CA12 DA70 EA01 EA02 EA08 EA11 EA16 EA25 EA35 FA01 FA07 GA03 GA06 GA09 3G066 AA07 AA11 AA13 AB02 AD12 BA16 BA19 BA24 BA25 BA26 CC48 CD26 DA09 DB16 DC04 DC05 DC09 DC11 DC21 DC24 3G084 AA01 BA08 BA13 BA15 BA20 BA23 DA00 DA10 EB11 FA01 FA08 FA10 FA12 FA29 FA33 FA37 FA38 3G092 AA02 AA06 AA10 AA11 AA12 AB03 BB02 BB06 DA01 DA02 DA03 DC09 DD03 DG06 DG09 EC01 EC10 FA17 FA18 HA01Z HA05Z HA06Z HA16X HB03X HD05Z HD07X HD07Z HE03Z HE08Z HF08Z HG08Z 3G301 HA02 HA04 HA11 HA13 HA17 HA19 JA24 JA25 JA26 KA08 KA24 LA01 LA07 LB04 LB06 LC01 LC07 MA11 MA18 MA26 ND01 PA01Z PA04Z PA07Z PA09Z PA16A PA16Z PB08A PD04A PD04Z PD15A PD15Z PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
    所定のエンジンの運転状態において、圧縮着火前の燃料
    と空気との予混合化の程度を高めるべく吸気行程初めか
    ら圧縮行程上死点付近までの所定時期に燃料の少なくと
    も一部が気筒内に供給されるように上記燃料噴射弁に早
    期噴射を実行させる噴射制御手段と、エンジンの排気エ
    ネルギーを利用して吸入空気を予圧するターボ過給機と
    を備えたターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装
    置において、 上記噴射制御手段による早期噴射の実行中に上記ターボ
    過給機のタービンに作用する排気圧力を高める排気圧力
    増大手段を備えていることを特徴とするターボ過給機付
    きディーゼルエンジンの制御装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のターボ過給機付きディ
    ーゼルエンジンの制御装置において、 エンジンの機械的圧縮比が１８以下であることを特徴と
    するターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項２に記載のターボ過給機付きディ
    ーゼルエンジンの制御装置において、 上記燃料噴射弁の噴射コーン角度は、上記早期噴射され
    た燃料の全量がピストン頂面の凹部内に供給されるよう
    に設定されていることを特徴とするターボ過給機付きデ
    ィーゼルエンジンの制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項１に記載のターボ過給機付きディ
    ーゼルエンジンの制御装置において、 上記噴射制御手段による早期噴射の実行中にエンジンの
    実圧縮比を低下させる圧縮比制御手段を備えていること
    を特徴とするターボ過給機付きディーゼルエンジンの制
    御装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一に記
    載のターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置に
    おいて、 上記排気圧力増大手段は、上記ターボ過給機のコンプレ
    ッサ効率が高くなるように上記排気圧力を高めることを
    特徴とするターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御
    装置。
  6. 【請求項６】 請求項１に記載のターボ過給機付きディ
    ーゼルエンジンの制御装置において、 上記排気圧力増大手段は、エンジンの加速運転時には排
    気バルブの開時期を早めることによって上記排気圧力を
    高めることを特徴とするターボ過給機付きディーゼルエ
    ンジンの制御装置。
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