JP2003166434A - 内燃機関 - Google Patents
内燃機関Info
- Publication number
- JP2003166434A JP2003166434A JP2001366329A JP2001366329A JP2003166434A JP 2003166434 A JP2003166434 A JP 2003166434A JP 2001366329 A JP2001366329 A JP 2001366329A JP 2001366329 A JP2001366329 A JP 2001366329A JP 2003166434 A JP2003166434 A JP 2003166434A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- combustion
- engine
- amount
- exhaust gas
- soot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- F02M26/45—Sensors specially adapted for EGR systems
- F02M26/46—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
- F02M26/47—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- 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
- 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
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
-
- 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
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機関燃焼に供される混合気中の不活性ガス量
が、煤の発生量を最大にする値を上回るような条件下
で、当該ガス量を調整して排気特性の最適化を図る制御
方式を採用する内燃機関において、そのような条件下で
あれ機関出力の安定性を十分に確保することのできる内
燃機関を提供する。 【解決手段】 エンジン１の運転を統括制御するＥＣＵ
８０は、低温燃焼の実施中、燃焼状態の不安定を反映す
るパラメータとして、エンジン回転数ＮＥの変動等が検
知された場合、先ず、低温燃焼の実施を継続しつつ、燃
料噴射時期を操作することによって燃焼状態の安定化を
試みる。燃料噴射時期の操作によっては燃焼状態の不安
定が解消されない場合、低温燃焼の実施に伴うＥＧＲガ
スの特性の変動に起因してエンジン１の燃焼状態が不安
定になっていることを確認し、ＥＧＲガスの特性が安定
するまで低温燃焼の中断と再開とを繰り返す。
が、煤の発生量を最大にする値を上回るような条件下
で、当該ガス量を調整して排気特性の最適化を図る制御
方式を採用する内燃機関において、そのような条件下で
あれ機関出力の安定性を十分に確保することのできる内
燃機関を提供する。 【解決手段】 エンジン１の運転を統括制御するＥＣＵ
８０は、低温燃焼の実施中、燃焼状態の不安定を反映す
るパラメータとして、エンジン回転数ＮＥの変動等が検
知された場合、先ず、低温燃焼の実施を継続しつつ、燃
料噴射時期を操作することによって燃焼状態の安定化を
試みる。燃料噴射時期の操作によっては燃焼状態の不安
定が解消されない場合、低温燃焼の実施に伴うＥＧＲガ
スの特性の変動に起因してエンジン１の燃焼状態が不安
定になっていることを確認し、ＥＧＲガスの特性が安定
するまで低温燃焼の中断と再開とを繰り返す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関に関し、
とくに、燃焼に供される混合気中の不活性ガス量の制御
を通じ排気特性や燃焼状態の最適化を図る機能を備えた
内燃機関に関する。
とくに、燃焼に供される混合気中の不活性ガス量の制御
を通じ排気特性や燃焼状態の最適化を図る機能を備えた
内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関から排出された排気の一
部を当該機関の吸気系に還流させる排気還流装置（ＥＧ
Ｒ装置：Exhaust Gas Recirculation System）が知られ
ている。この種の装置は一般に、内燃機関の排気系（排
気通路）から吸気系（吸気通路）へ排気の一部を還流さ
せるための排気還流通路（ＥＧＲ通路）と、当該ＥＧＲ
通路の通路途中に設けられた開閉弁（ＥＧＲ弁）とを備
えて構成され、電子制御装置等の指令信号を通じてこの
ＥＧＲ弁を駆動することにより、吸気系に還流される排
気（ＥＧＲガス）の流量（以下、排気還流量という）を
制御する。排気中にはＨ2Ｏ，ＣＯ2，Ｎ2等といった不
活性成分が多く含まれているため、排気還流が行われる
と機関燃焼に供される混合気（吸入空気）にこれら不活
性成分が混入し、燃焼温度が低下し機関燃焼に伴う窒素
酸化物（ＮＯｘ）の生成量が低減する。すなわち、排気
中におけるＮＯｘ量の低減が図られるようになる。
部を当該機関の吸気系に還流させる排気還流装置（ＥＧ
Ｒ装置：Exhaust Gas Recirculation System）が知られ
ている。この種の装置は一般に、内燃機関の排気系（排
気通路）から吸気系（吸気通路）へ排気の一部を還流さ
せるための排気還流通路（ＥＧＲ通路）と、当該ＥＧＲ
通路の通路途中に設けられた開閉弁（ＥＧＲ弁）とを備
えて構成され、電子制御装置等の指令信号を通じてこの
ＥＧＲ弁を駆動することにより、吸気系に還流される排
気（ＥＧＲガス）の流量（以下、排気還流量という）を
制御する。排気中にはＨ2Ｏ，ＣＯ2，Ｎ2等といった不
活性成分が多く含まれているため、排気還流が行われる
と機関燃焼に供される混合気（吸入空気）にこれら不活
性成分が混入し、燃焼温度が低下し機関燃焼に伴う窒素
酸化物（ＮＯｘ）の生成量が低減する。すなわち、排気
中におけるＮＯｘ量の低減が図られるようになる。
【０００３】一方、ディーゼルエンジンのように、広い
運転領域において高い空燃比（リーン雰囲気）の混合気
を燃焼に供して機関運転を行う内燃機関では、混合気に
含まれる空気の比率が大きい為、排気の温度が低下しや
すい。排気の温度が低下すると、排気系に設けられた排
気浄化用触媒の活性状態を保持することができなくなる
ため、排気特性の低下を招くといった問題がある。
運転領域において高い空燃比（リーン雰囲気）の混合気
を燃焼に供して機関運転を行う内燃機関では、混合気に
含まれる空気の比率が大きい為、排気の温度が低下しや
すい。排気の温度が低下すると、排気系に設けられた排
気浄化用触媒の活性状態を保持することができなくなる
ため、排気特性の低下を招くといった問題がある。
【０００４】ここで、ＥＧＲ装置を活用して排気還流量
を増大させれば、機関燃焼に供される混合気中の不活性
成分が多くなり、排気中の未燃燃料成分（ＨＣ）が増大
する。この未燃燃料成分は排気浄化用触媒と反応するこ
とによって発熱するため、排気浄化用触媒の温度は上昇
する。すなわち、排気還流量の調整を通じて排気浄化用
触媒の温度を最適値に制御することができる。
を増大させれば、機関燃焼に供される混合気中の不活性
成分が多くなり、排気中の未燃燃料成分（ＨＣ）が増大
する。この未燃燃料成分は排気浄化用触媒と反応するこ
とによって発熱するため、排気浄化用触媒の温度は上昇
する。すなわち、排気還流量の調整を通じて排気浄化用
触媒の温度を最適値に制御することができる。
【０００５】ところが、排気還流量を増大させていく
と、ある限界値を越えたところから排気中に発生する煤
の量が急増しはじめる。このため、排気還流を行うに際
しては、排気還流量がこの限界値を上回らないようにＥ
ＧＲガスの流量を制限すべきであると考えられていた。
と、ある限界値を越えたところから排気中に発生する煤
の量が急増しはじめる。このため、排気還流を行うに際
しては、排気還流量がこの限界値を上回らないようにＥ
ＧＲガスの流量を制限すべきであると考えられていた。
【０００６】しかしながら、ディーゼルエンジンの燃焼
に関する近年の研究によれば、排気還流量が上述の限界
値を越えてさらに増大した場合、排気還流量の増大に伴
い煤の発生量もあるところまでは増大するものの、極大
に達した後は逆に減少することが判明した。図３は、Ｅ
ＧＲ装置を備えたディーゼルエンジンについて、排気還
流量と、同エンジンから発生する煤の量との関係を示す
グラフの一例である。同図３において、排気還流量（機
関燃焼に供される混合気中の不活性ガス量）の増大とと
もに機関燃焼に伴う煤の発生量も増大して一旦は極大値
Ｐに達するが、排気還流量が煤の発生量の極大値Ｐに対
応する値から更に増大すると、所定領域ＡＲにおいて煤
の発生量が著しく減少することがわかる。煤は、燃料の
主成分である炭化水素が燃焼過程で成長することによっ
て形成されるが、燃焼時における燃料及びその周囲の温
度がある程度以下になると、その成長が停止する。排気
還流量の増大に伴い燃焼温度は低下していくため、排気
還流量がある程度以上になると、煤の発生が抑制される
ようになるのである。
に関する近年の研究によれば、排気還流量が上述の限界
値を越えてさらに増大した場合、排気還流量の増大に伴
い煤の発生量もあるところまでは増大するものの、極大
に達した後は逆に減少することが判明した。図３は、Ｅ
ＧＲ装置を備えたディーゼルエンジンについて、排気還
流量と、同エンジンから発生する煤の量との関係を示す
グラフの一例である。同図３において、排気還流量（機
関燃焼に供される混合気中の不活性ガス量）の増大とと
もに機関燃焼に伴う煤の発生量も増大して一旦は極大値
Ｐに達するが、排気還流量が煤の発生量の極大値Ｐに対
応する値から更に増大すると、所定領域ＡＲにおいて煤
の発生量が著しく減少することがわかる。煤は、燃料の
主成分である炭化水素が燃焼過程で成長することによっ
て形成されるが、燃焼時における燃料及びその周囲の温
度がある程度以下になると、その成長が停止する。排気
還流量の増大に伴い燃焼温度は低下していくため、排気
還流量がある程度以上になると、煤の発生が抑制される
ようになるのである。
【０００７】すなわち、排気還流量を、煤の発生量を最
大にする値をさらに上回る領域で調整するといった制御
方式を採用すれば、煤の発生を抑制しつつ、排気中にお
けるＮＯｘ量の低減や、排気浄化用触媒の温度制御を併
せ行うことができる（例えば特開２０００−１１０６６
９号公報に記載の内燃機関）。
大にする値をさらに上回る領域で調整するといった制御
方式を採用すれば、煤の発生を抑制しつつ、排気中にお
けるＮＯｘ量の低減や、排気浄化用触媒の温度制御を併
せ行うことができる（例えば特開２０００−１１０６６
９号公報に記載の内燃機関）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、煤の発生量
を最大にする値を上回るような領域で排気還流量を調整
するということは、吸入空気に大量のＥＧＲガスが混入
される条件下で機関の運転状態を制御することに他なら
ない。
を最大にする値を上回るような領域で排気還流量を調整
するということは、吸入空気に大量のＥＧＲガスが混入
される条件下で機関の運転状態を制御することに他なら
ない。
【０００９】ここで、吸入空気に混入されるＥＧＲガス
の割合は、ＥＧＲ弁の開度のみならず、吸入空気の量
や、排気系内を流れる排気の量等、複数の要因に影響を
受ける。
の割合は、ＥＧＲ弁の開度のみならず、吸入空気の量
や、排気系内を流れる排気の量等、複数の要因に影響を
受ける。
【００１０】また、ＥＧＲガス自体の特性も、その時々
の排気特性によって異なるものとなる。とくにＥＧＲ通
路には、ＥＧＲガスを冷却するための冷却装置（ＥＧＲ
クーラ）がその通路途中に、ＥＧＲガス中の未燃ＨＣ成
分等を分解するための酸化触媒がＥＧＲクーラ上流に設
けられることが多い。このため、ＥＧＲクーラによるＥ
ＧＲガスの冷却効率や、酸化触媒による未燃ＨＣの分解
効率が変動することで、ＥＧＲ通路の出口におけるＥＧ
Ｒガスの温度特性や成分も変動することになる。
の排気特性によって異なるものとなる。とくにＥＧＲ通
路には、ＥＧＲガスを冷却するための冷却装置（ＥＧＲ
クーラ）がその通路途中に、ＥＧＲガス中の未燃ＨＣ成
分等を分解するための酸化触媒がＥＧＲクーラ上流に設
けられることが多い。このため、ＥＧＲクーラによるＥ
ＧＲガスの冷却効率や、酸化触媒による未燃ＨＣの分解
効率が変動することで、ＥＧＲ通路の出口におけるＥＧ
Ｒガスの温度特性や成分も変動することになる。
【００１１】吸入空気に混入されるＥＧＲガスの割合の
変化や、ＥＧＲガス自体の特性の変化は、機関燃焼に供
される混合気の特性に対して個々に作用し、当該内燃機
関の燃焼状態に不測の変化をもたらすことになる。
変化や、ＥＧＲガス自体の特性の変化は、機関燃焼に供
される混合気の特性に対して個々に作用し、当該内燃機
関の燃焼状態に不測の変化をもたらすことになる。
【００１２】このため、上述したような制御方式、すな
わち排気還流量が煤の発生量を最大にする値を上回るよ
うな領域で、排気還流量を調整する制御方式を採用する
にあたり、安定した機関出力を得ることが困難となって
いた。
わち排気還流量が煤の発生量を最大にする値を上回るよ
うな領域で、排気還流量を調整する制御方式を採用する
にあたり、安定した機関出力を得ることが困難となって
いた。
【００１３】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、機関燃焼に
供される混合気中の不活性ガス量が、煤の発生量を最大
にする値を上回るような条件下で、当該ガス量を調整し
て排気特性の最適化を図る制御方式を採用する内燃機関
において、そのような条件下であれ機関出力の安定性を
十分に確保することのできる内燃機関を提供することに
ある。
たものであって、その目的とするところは、機関燃焼に
供される混合気中の不活性ガス量が、煤の発生量を最大
にする値を上回るような条件下で、当該ガス量を調整し
て排気特性の最適化を図る制御方式を採用する内燃機関
において、そのような条件下であれ機関出力の安定性を
十分に確保することのできる内燃機関を提供することに
ある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明は、機関燃焼に供される混合気中の不活
性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の発生量が
増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス量が前記
煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大すると、
所定領域において煤の発生量が著しく減少する特性を備
えた内燃機関であり、当該機関の燃焼モードを、前記不
活性ガス量との関係において前記煤の発生量が著しく減
少する領域で実行される第１の燃焼モードと、前記不活
性ガス量が前記煤の発生量の極大値に対応する値よりも
少ない領域で実行される第２の燃焼モードとの間で択一
的な切換を行う切換手段を備えた内燃機関において、前
記第１の燃焼モードが実行されている場合に、当該機関
の燃焼状態が安定しているか否かを判断する判断手段
と、前記判断手段により当該機関の燃焼状態が安定して
いない旨の判断がなされた場合に、その要因を複数の要
因中から判別し、該判別された要因に応じた処理を行う
処理手段と、を備えることを要旨とする。
に、第１の発明は、機関燃焼に供される混合気中の不活
性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の発生量が
増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス量が前記
煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大すると、
所定領域において煤の発生量が著しく減少する特性を備
えた内燃機関であり、当該機関の燃焼モードを、前記不
活性ガス量との関係において前記煤の発生量が著しく減
少する領域で実行される第１の燃焼モードと、前記不活
性ガス量が前記煤の発生量の極大値に対応する値よりも
少ない領域で実行される第２の燃焼モードとの間で択一
的な切換を行う切換手段を備えた内燃機関において、前
記第１の燃焼モードが実行されている場合に、当該機関
の燃焼状態が安定しているか否かを判断する判断手段
と、前記判断手段により当該機関の燃焼状態が安定して
いない旨の判断がなされた場合に、その要因を複数の要
因中から判別し、該判別された要因に応じた処理を行う
処理手段と、を備えることを要旨とする。
【００１５】ここで、前記判断手段は、例えば当該機関
の回転数の変動や、当該機関の燃焼室内における圧力変
化に基づいて、当該機関の燃焼状態が安定しているか否
かを判断するのが好ましい。
の回転数の変動や、当該機関の燃焼室内における圧力変
化に基づいて、当該機関の燃焼状態が安定しているか否
かを判断するのが好ましい。
【００１６】同構成によれば、排気特性の向上に貢献す
る一方、燃焼状態の不安定を招来し易い第１の燃焼モー
ドが実行される際、当該機関の燃焼状態が不安定になっ
た場合、効率的且つ確実に燃焼状態の安定化が図られる
ようになる。
る一方、燃焼状態の不安定を招来し易い第１の燃焼モー
ドが実行される際、当該機関の燃焼状態が不安定になっ
た場合、効率的且つ確実に燃焼状態の安定化が図られる
ようになる。
【００１７】また、上記構成からなる内燃機関は、当該
機関の排気系から吸気系に排気を還流させる排気還流通
路と、該排気還流通路内を還流する排気の流量を変更し
て前記吸気系内の不活性ガス量を調整する調整手段と、
前記排気還流通路に流入する排気の温度を検出する温度
検出手段と、を有し、前記切換手段は、前記調整手段の
制御を通じて前記燃焼モードの切換を行うともに、前記
処理手段は、前記検出される温度が所定値を上回ってい
るときに当該機関の燃焼状態が安定していない旨の判断
がなされた場合、その要因が前記排気還流通路を通じて
還流する排気の性状にあるとして、前記切換手段により
当該機関の燃焼モードを前記第２の燃焼モードに切り換
えさせるのが好ましい。
機関の排気系から吸気系に排気を還流させる排気還流通
路と、該排気還流通路内を還流する排気の流量を変更し
て前記吸気系内の不活性ガス量を調整する調整手段と、
前記排気還流通路に流入する排気の温度を検出する温度
検出手段と、を有し、前記切換手段は、前記調整手段の
制御を通じて前記燃焼モードの切換を行うともに、前記
処理手段は、前記検出される温度が所定値を上回ってい
るときに当該機関の燃焼状態が安定していない旨の判断
がなされた場合、その要因が前記排気還流通路を通じて
還流する排気の性状にあるとして、前記切換手段により
当該機関の燃焼モードを前記第２の燃焼モードに切り換
えさせるのが好ましい。
【００１８】同構成によれば、燃焼状態を不安定にさせ
ている要因を把握し、当該要因に対応する的確な処置を
行うといった観点から、効率的且つ緻密な制御が行わ
れ、第１の燃焼モードの実施中における燃焼状態の安定
性が向上することになる。
ている要因を把握し、当該要因に対応する的確な処置を
行うといった観点から、効率的且つ緻密な制御が行わ
れ、第１の燃焼モードの実施中における燃焼状態の安定
性が向上することになる。
【００１９】とくに、前記排気還流通路の通路途中に
は、同通路内を還流する排気を浄化する触媒（例えば酸
化触媒）を備え、且つ、前記温度検出手段を当該触媒の
下流に備える構成とすれば、前記還流通路に流入する排
気の温度変化に起因する当該触媒の温度変化、触媒効率
の変化、ひいては当該触媒の下流に流出して吸気系に導
入されるガスの特性変化が、上記燃焼モードを切り換え
る判断に反映されることになり、上記制御の緻密性は一
層向上するようになる。
は、同通路内を還流する排気を浄化する触媒（例えば酸
化触媒）を備え、且つ、前記温度検出手段を当該触媒の
下流に備える構成とすれば、前記還流通路に流入する排
気の温度変化に起因する当該触媒の温度変化、触媒効率
の変化、ひいては当該触媒の下流に流出して吸気系に導
入されるガスの特性変化が、上記燃焼モードを切り換え
る判断に反映されることになり、上記制御の緻密性は一
層向上するようになる。
【００２０】第２の発明は、機関燃焼に供される混合気
中の不活性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の
発生量が増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス
量が前記煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大
すると、所定領域において煤の発生量が著しく減少する
特性を備えた内燃機関であり、当該機関の燃焼モード
を、前記不活性ガス量との関係において前記煤の発生量
が著しく減少する領域で実行される第１の燃焼モード
と、前記不活性ガス量が前記煤の発生量の極大値に対応
する値よりも少ない領域で実行される第２の燃焼モード
との間で択一的な切換を行う切換手段を備えた内燃機関
において、前記第１の燃焼モードが実行されている場合
に、当該機関の燃焼状態が安定しているか否かを判断す
る判断手段と、当該機関の排気系から吸気系に排気を還
流させる排気還流通路と、該排気還流通路内を還流する
排気の流量を変更して前記吸気系内の不活性ガス量を調
整する調整手段と、前記排気還流通路に流入する排気の
温度を検出する温度検出手段と、を有し、前記切換手段
は、前記調整手段の制御を通じて前記燃焼モードの切換
を行うともに、前記検出される温度が所定値を上回って
いるときに当該機関の燃焼状態が安定していない旨の判
断がなされた場合、当該機関の燃焼モードを前記第２の
燃焼モードに切り換えることを要旨とする。
中の不活性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の
発生量が増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス
量が前記煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大
すると、所定領域において煤の発生量が著しく減少する
特性を備えた内燃機関であり、当該機関の燃焼モード
を、前記不活性ガス量との関係において前記煤の発生量
が著しく減少する領域で実行される第１の燃焼モード
と、前記不活性ガス量が前記煤の発生量の極大値に対応
する値よりも少ない領域で実行される第２の燃焼モード
との間で択一的な切換を行う切換手段を備えた内燃機関
において、前記第１の燃焼モードが実行されている場合
に、当該機関の燃焼状態が安定しているか否かを判断す
る判断手段と、当該機関の排気系から吸気系に排気を還
流させる排気還流通路と、該排気還流通路内を還流する
排気の流量を変更して前記吸気系内の不活性ガス量を調
整する調整手段と、前記排気還流通路に流入する排気の
温度を検出する温度検出手段と、を有し、前記切換手段
は、前記調整手段の制御を通じて前記燃焼モードの切換
を行うともに、前記検出される温度が所定値を上回って
いるときに当該機関の燃焼状態が安定していない旨の判
断がなされた場合、当該機関の燃焼モードを前記第２の
燃焼モードに切り換えることを要旨とする。
【００２１】ここで、「混合気中の空気量を増大させ
る」とは、絶対量を増大させる意味に限らず、混合気中
の他成分に対する相対量（例えば空燃比）を増大させる
ことをも意味する。
る」とは、絶対量を増大させる意味に限らず、混合気中
の他成分に対する相対量（例えば空燃比）を増大させる
ことをも意味する。
【００２２】同構成によれば、燃焼状態の不安定が軽微
なものである場合、第１の燃焼モードを継続したまま、
速やかに機関燃焼の安定化を図ることができる。このた
め、排気特性の向上や排気浄化用触媒の昇温効果を得る
ために好適な第１の燃焼モードを極力継続するといった
観点から効率的な制御が行われ、第１の燃焼モードの実
施機会が拡大されるようになる。
なものである場合、第１の燃焼モードを継続したまま、
速やかに機関燃焼の安定化を図ることができる。このた
め、排気特性の向上や排気浄化用触媒の昇温効果を得る
ために好適な第１の燃焼モードを極力継続するといった
観点から効率的な制御が行われ、第１の燃焼モードの実
施機会が拡大されるようになる。
【００２３】第３の発明は、機関燃焼に供される混合気
中の不活性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の
発生量が増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス
量が前記煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大
すると、所定領域において煤の発生量が著しく減少する
特性を備えた内燃機関であり、当該機関の燃焼モード
を、前記不活性ガス量との関係において前記煤の発生量
が著しく減少する領域で実行される第１の燃焼モード
と、前記不活性ガス量が前記煤の発生量の極大値に対応
する値よりも少ない領域で実行される第２の燃焼モード
との間で択一的な切換を行う切換手段を備えた内燃機関
において、前記第１の燃焼モードが実行されている場合
に、当該機関の燃焼状態が安定しているか否かを判断す
る判断手段と、当該機関の排気系から吸気系に排気を還
流させる排気還流通路と、該排気還流通路内を還流する
排気の流量を変更して前記吸気系内の不活性ガス量を調
整する調整手段と、前記排気還流通路に流入する排気の
温度を検出する温度検出手段と、を有し、前記切換手段
は、前記検出される温度が所定値以下であるときに当該
機関の燃焼状態が安定していない旨の判断がなされた場
合、当該機関の燃焼モードは前記第１の燃焼モードに保
持した状態で、当該機関の燃焼に供される燃料が噴射供
給される時期を進角する制御、及び当該期間の燃焼に供
される混合気中の空気量を増量させる制御のうち、少な
くとも一方を実行することを要旨とする。
中の不活性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の
発生量が増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス
量が前記煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大
すると、所定領域において煤の発生量が著しく減少する
特性を備えた内燃機関であり、当該機関の燃焼モード
を、前記不活性ガス量との関係において前記煤の発生量
が著しく減少する領域で実行される第１の燃焼モード
と、前記不活性ガス量が前記煤の発生量の極大値に対応
する値よりも少ない領域で実行される第２の燃焼モード
との間で択一的な切換を行う切換手段を備えた内燃機関
において、前記第１の燃焼モードが実行されている場合
に、当該機関の燃焼状態が安定しているか否かを判断す
る判断手段と、当該機関の排気系から吸気系に排気を還
流させる排気還流通路と、該排気還流通路内を還流する
排気の流量を変更して前記吸気系内の不活性ガス量を調
整する調整手段と、前記排気還流通路に流入する排気の
温度を検出する温度検出手段と、を有し、前記切換手段
は、前記検出される温度が所定値以下であるときに当該
機関の燃焼状態が安定していない旨の判断がなされた場
合、当該機関の燃焼モードは前記第１の燃焼モードに保
持した状態で、当該機関の燃焼に供される燃料が噴射供
給される時期を進角する制御、及び当該期間の燃焼に供
される混合気中の空気量を増量させる制御のうち、少な
くとも一方を実行することを要旨とする。
【００２４】同構成によっても、燃焼状態の不安定が軽
微なものである場合、第１の燃焼モードを継続したま
ま、速やかに機関燃焼の安定化を図ることができる。こ
のため、排気特性の向上や排気浄化用触媒の昇温効果を
得るために好適な第１の燃焼モードを極力継続するとい
った観点から効率的な制御が行われ、第１の燃焼モード
の実施機会が拡大されるようになる。
微なものである場合、第１の燃焼モードを継続したま
ま、速やかに機関燃焼の安定化を図ることができる。こ
のため、排気特性の向上や排気浄化用触媒の昇温効果を
得るために好適な第１の燃焼モードを極力継続するとい
った観点から効率的な制御が行われ、第１の燃焼モード
の実施機会が拡大されるようになる。
【００２５】第４の発明は、機関燃焼に供される混合気
中の不活性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の
発生量が増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス
量が前記煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大
すると、所定領域において煤の発生量が著しく減少する
特性を備えた多気筒の内燃機関であって、各気筒の圧縮
比に応じて設定されるパラメータに基づき気筒毎に機関
燃焼の状態を制御する制御手段を備えることを要旨とす
る。
中の不活性ガス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の
発生量が増大して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス
量が前記煤の発生量の極大値に対応する値から更に増大
すると、所定領域において煤の発生量が著しく減少する
特性を備えた多気筒の内燃機関であって、各気筒の圧縮
比に応じて設定されるパラメータに基づき気筒毎に機関
燃焼の状態を制御する制御手段を備えることを要旨とす
る。
【００２６】同構成によれば、上記所定領域において煤
の発生量が著しく減少させる燃焼形態を適用する上で、
当該機関の燃焼状態の安定性を向上させることができる
ようになる。
の発生量が著しく減少させる燃焼形態を適用する上で、
当該機関の燃焼状態の安定性を向上させることができる
ようになる。
【００２７】なお、上記の各構成は、可能な限り組み合
わせることができる。
わせることができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる内燃機関の
排気浄化装置を、ディーゼルエンジンシステムに適用し
た一実施の形態について説明する。
排気浄化装置を、ディーゼルエンジンシステムに適用し
た一実施の形態について説明する。
【００２９】〔エンジンシステムの構造及び機能〕図１
において、内燃機関（以下、エンジンという）１は、燃
料供給系１０、燃焼室２０、吸気系３０及び排気系４０
等を主要部として構成される直列４気筒のディーゼルエ
ンジンシステムである。
において、内燃機関（以下、エンジンという）１は、燃
料供給系１０、燃焼室２０、吸気系３０及び排気系４０
等を主要部として構成される直列４気筒のディーゼルエ
ンジンシステムである。
【００３０】先ず、燃料供給系１０は、サプライポンプ
１１、コモンレール１２、燃料噴射弁１３、遮断弁１
４、調量弁１６、燃料添加弁１７、機関燃料通路Ｐ１及
び添加燃料通路Ｐ２等を備えて構成される。
１１、コモンレール１２、燃料噴射弁１３、遮断弁１
４、調量弁１６、燃料添加弁１７、機関燃料通路Ｐ１及
び添加燃料通路Ｐ２等を備えて構成される。
【００３１】サプライポンプ１１は、燃料タンク（図示
略）から汲み上げた燃料を高圧にし、機関燃料通路Ｐ１
を介してコモンレール１２に供給する。コモンレール１
２は、サプライポンプ１１から供給された高圧燃料を所
定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、
この蓄圧した燃料を各燃料噴射弁１３に分配する。燃料
噴射弁１３は、その内部に電磁ソレノイド（図示略）を
備えた電磁弁であり、適宜開弁して燃焼室２０内に燃料
を噴射供給する。
略）から汲み上げた燃料を高圧にし、機関燃料通路Ｐ１
を介してコモンレール１２に供給する。コモンレール１
２は、サプライポンプ１１から供給された高圧燃料を所
定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、
この蓄圧した燃料を各燃料噴射弁１３に分配する。燃料
噴射弁１３は、その内部に電磁ソレノイド（図示略）を
備えた電磁弁であり、適宜開弁して燃焼室２０内に燃料
を噴射供給する。
【００３２】他方、サプライポンプ１１は、燃料タンク
から汲み上げた燃料の一部を添加燃料通路Ｐ２を介して
燃料添加弁１７に供給する。添加燃料通路Ｐ２には、サ
プライポンプ１１から燃料添加弁１７に向かって遮断弁
１４及び調量弁１６が順次配設されている。遮断弁１４
は、緊急時において添加燃料通路Ｐ２を遮断し、燃料供
給を停止する。調量弁１６は、燃料添加弁１７に供給す
る燃料の圧力（燃圧）ＰＧを制御する。燃料添加弁１７
は、燃料噴射弁１３と同じくその内部に電磁ソレノイド
（図示略）を備えた電磁弁であり、還元剤として機能す
る燃料を、適宜の量、適宜のタイミングで排気系４０の
触媒ケーシング４２上流に添加供給する。
から汲み上げた燃料の一部を添加燃料通路Ｐ２を介して
燃料添加弁１７に供給する。添加燃料通路Ｐ２には、サ
プライポンプ１１から燃料添加弁１７に向かって遮断弁
１４及び調量弁１６が順次配設されている。遮断弁１４
は、緊急時において添加燃料通路Ｐ２を遮断し、燃料供
給を停止する。調量弁１６は、燃料添加弁１７に供給す
る燃料の圧力（燃圧）ＰＧを制御する。燃料添加弁１７
は、燃料噴射弁１３と同じくその内部に電磁ソレノイド
（図示略）を備えた電磁弁であり、還元剤として機能す
る燃料を、適宜の量、適宜のタイミングで排気系４０の
触媒ケーシング４２上流に添加供給する。
【００３３】吸気系３０は、各燃焼室２０内に供給され
る吸入空気の通路（吸気通路）を形成する。一方、排気
系４０は、各燃焼室２０から排出される排気ガスの通路
（排気通路）を形成する。
る吸入空気の通路（吸気通路）を形成する。一方、排気
系４０は、各燃焼室２０から排出される排気ガスの通路
（排気通路）を形成する。
【００３４】また、このエンジン１には、周知の過給機
（ターボチャージャ）５０が設けられている。ターボチ
ャージャ５０は、シャフト５１を介して連結された回転
体５２，５３を備える。一方の回転体（タービンホイー
ル）５２は排気系４０内の排気に晒され、他方の回転体
（コンプレッサホイール）５３は、吸気系３０内の吸気
に晒される。このような構成を有するターボチャージャ
５０は、タービンホイール５２が受ける排気流（排気
圧）を利用してコンプレッサホイール５３を回転させ、
吸気圧を高めるといったいわゆる過給を行う。
（ターボチャージャ）５０が設けられている。ターボチ
ャージャ５０は、シャフト５１を介して連結された回転
体５２，５３を備える。一方の回転体（タービンホイー
ル）５２は排気系４０内の排気に晒され、他方の回転体
（コンプレッサホイール）５３は、吸気系３０内の吸気
に晒される。このような構成を有するターボチャージャ
５０は、タービンホイール５２が受ける排気流（排気
圧）を利用してコンプレッサホイール５３を回転させ、
吸気圧を高めるといったいわゆる過給を行う。
【００３５】吸気系３０において、ターボチャージャ５
０の下流に設けられたインタークーラ３１は、過給によ
って昇温した吸入空気を強制冷却する。インタークーラ
３１よりもさらに下流に設けられたスロットル弁３２
は、その開度を無段階に調節することのできる電子制御
式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流
路面積を変更し、同吸入空気の供給量（流量）を調整す
る機能を有する。
０の下流に設けられたインタークーラ３１は、過給によ
って昇温した吸入空気を強制冷却する。インタークーラ
３１よりもさらに下流に設けられたスロットル弁３２
は、その開度を無段階に調節することのできる電子制御
式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流
路面積を変更し、同吸入空気の供給量（流量）を調整す
る機能を有する。
【００３６】吸気系３０のスロット弁３２下流には、イ
ンテークマニホールドが設けられている。インテークマ
ニホールド３０ａは４本の分岐管を備える。各分岐管
は、エンジン１のシリンダヘッド１ａに各燃焼室２０に
対応して設けられた吸気ポート３０ｂに接続される。す
なわち、スロットル弁３２を通過した吸入空気は、イン
テークマニホールド３０ａを通じて分流され、吸気ポー
ト３０ｂから各燃焼室２０へ導入される。
ンテークマニホールドが設けられている。インテークマ
ニホールド３０ａは４本の分岐管を備える。各分岐管
は、エンジン１のシリンダヘッド１ａに各燃焼室２０に
対応して設けられた吸気ポート３０ｂに接続される。す
なわち、スロットル弁３２を通過した吸入空気は、イン
テークマニホールド３０ａを通じて分流され、吸気ポー
ト３０ｂから各燃焼室２０へ導入される。
【００３７】また、エンジン１には、燃焼室２０の吸気
系３０と排気系４０とを連通する排気還流通路（ＥＧＲ
通路）６０が形成されている。このＥＧＲ通路６０は、
排気の一部を適宜吸気系３０に戻す機能を有する。ＥＧ
Ｒ通路６０には、電子制御によって無段階に開閉され、
同通路を流れる排気（ＥＧＲガス）の流量（排気還流
量）を自在に調整することができるＥＧＲ弁６１と、Ｅ
ＧＲ通路６０を通過（還流）する排気を冷却するための
ＥＧＲクーラ６２が設けられている。また、ＥＧＲ通路
６０の通路途中であってＥＧＲクーラ６２の上流部位に
は、酸化触媒を収容したＥＧＲ触媒ケーシング６３が設
けられている。ＥＧＲ触媒ケーシング６３に収容された
酸化触媒は、ＥＧＲガスに含まれるＨＣ成分の酸化を促
す機能を有する。また、排気系４０において、同排気系
４０及びＥＧＲ通路６０の連絡部位の下流には、吸蔵還
元型ＮＯｘ触媒及びパティキュレートフィルタを収容し
た触媒ケーシング４２が設けられている。
系３０と排気系４０とを連通する排気還流通路（ＥＧＲ
通路）６０が形成されている。このＥＧＲ通路６０は、
排気の一部を適宜吸気系３０に戻す機能を有する。ＥＧ
Ｒ通路６０には、電子制御によって無段階に開閉され、
同通路を流れる排気（ＥＧＲガス）の流量（排気還流
量）を自在に調整することができるＥＧＲ弁６１と、Ｅ
ＧＲ通路６０を通過（還流）する排気を冷却するための
ＥＧＲクーラ６２が設けられている。また、ＥＧＲ通路
６０の通路途中であってＥＧＲクーラ６２の上流部位に
は、酸化触媒を収容したＥＧＲ触媒ケーシング６３が設
けられている。ＥＧＲ触媒ケーシング６３に収容された
酸化触媒は、ＥＧＲガスに含まれるＨＣ成分の酸化を促
す機能を有する。また、排気系４０において、同排気系
４０及びＥＧＲ通路６０の連絡部位の下流には、吸蔵還
元型ＮＯｘ触媒及びパティキュレートフィルタを収容し
た触媒ケーシング４２が設けられている。
【００３８】また、エンジン１の各部位には、各種セン
サが取り付けられており、当該部位の環境条件や、エン
ジン１の運転状態に関する信号を出力する。
サが取り付けられており、当該部位の環境条件や、エン
ジン１の運転状態に関する信号を出力する。
【００３９】すなわち、レール圧センサ７０は、コモン
レール１２内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出
信号を出力する。燃圧センサ７１は、添加燃料通路Ｐ２
内を流通する燃料のうち、調量弁１６を介して燃料添加
弁１７に導入される燃料の圧力（燃圧）ＰＧに応じた検
出信号を出力する。エアフロメータ７２は、吸気系３０
内に導入される空気（吸入空気）の流量（吸気量）ＧＮ
に応じた検出信号を出力する。空燃比（Ａ／Ｆ）センサ
７３ａは、排気系４０の触媒ケーシング４２上流におい
て排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号
を出力する。空燃比（Ａ／Ｆ）センサ７３ｂは、排気系
４０の触媒ケーシング４２下流において排気中の酸素濃
度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。排気
温センサ７４は、排気系４０において触媒ケーシング４
２の排気流入部位に取り付けられ、当該部位における排
気の温度（排気温度）ＴＥＸに応じた検出信号を出力す
る。ＮＯｘセンサ７５は、同じく排気系４０の触媒ケー
シング４２下流において排気中のＮＯｘ濃度に応じて連
続的に変化する検出信号を出力する。また、アクセルポ
ジションセンサ７６はアクセルペダル（図示略）に取り
付けられ、同ペダルの踏み込み量ＡＣＣに応じた検出信
号を出力する。クランク角センサ７７は、エンジン１の
出力軸（クランクシャフト）が一定角度回転する毎に検
出信号（パルス）を出力する。また、ＥＧＲ通路６０の
通路途中であってＥＧＲクーラ６２の上流（ＥＧＲ触媒
ケーシング６３の下流）部位には、当該部位を通過する
ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲに応じた検出信号を出力する
温度センサ７８が設けられている。
レール１２内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出
信号を出力する。燃圧センサ７１は、添加燃料通路Ｐ２
内を流通する燃料のうち、調量弁１６を介して燃料添加
弁１７に導入される燃料の圧力（燃圧）ＰＧに応じた検
出信号を出力する。エアフロメータ７２は、吸気系３０
内に導入される空気（吸入空気）の流量（吸気量）ＧＮ
に応じた検出信号を出力する。空燃比（Ａ／Ｆ）センサ
７３ａは、排気系４０の触媒ケーシング４２上流におい
て排気中の酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号
を出力する。空燃比（Ａ／Ｆ）センサ７３ｂは、排気系
４０の触媒ケーシング４２下流において排気中の酸素濃
度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。排気
温センサ７４は、排気系４０において触媒ケーシング４
２の排気流入部位に取り付けられ、当該部位における排
気の温度（排気温度）ＴＥＸに応じた検出信号を出力す
る。ＮＯｘセンサ７５は、同じく排気系４０の触媒ケー
シング４２下流において排気中のＮＯｘ濃度に応じて連
続的に変化する検出信号を出力する。また、アクセルポ
ジションセンサ７６はアクセルペダル（図示略）に取り
付けられ、同ペダルの踏み込み量ＡＣＣに応じた検出信
号を出力する。クランク角センサ７７は、エンジン１の
出力軸（クランクシャフト）が一定角度回転する毎に検
出信号（パルス）を出力する。また、ＥＧＲ通路６０の
通路途中であってＥＧＲクーラ６２の上流（ＥＧＲ触媒
ケーシング６３の下流）部位には、当該部位を通過する
ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲに応じた検出信号を出力する
温度センサ７８が設けられている。
【００４０】これら各センサは、電子制御装置（ＥＣ
Ｕ）８０と電気的に接続されている。
Ｕ）８０と電気的に接続されている。
【００４１】ＥＣＵ８０は、中央処理装置（ＣＰＵ）８
１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８２、ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）８３及びバックアップＲＡＭ８
４、タイマーカウンタ８５等を備え、これら各部８１〜
８５と、Ａ／Ｄ変換器を含む外部入力回路８６と、外部
出力回路８７とが双方向性バス８８により接続されて構
成される論理演算回路を備える。
１、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）８２、ランダムアク
セスメモリ（ＲＡＭ）８３及びバックアップＲＡＭ８
４、タイマーカウンタ８５等を備え、これら各部８１〜
８５と、Ａ／Ｄ変換器を含む外部入力回路８６と、外部
出力回路８７とが双方向性バス８８により接続されて構
成される論理演算回路を備える。
【００４２】このように構成されたＥＣＵ８０は、上記
各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、
これら信号に基づき燃料噴射弁１３の開閉弁動作に関す
る制御や、ＥＧＲ弁６１の開度調整、或いはスロットル
弁３２の開度調整等、エンジン１の運転状態に関する各
種制御を実施する。
各種センサの検出信号を外部入力回路を介して入力し、
これら信号に基づき燃料噴射弁１３の開閉弁動作に関す
る制御や、ＥＧＲ弁６１の開度調整、或いはスロットル
弁３２の開度調整等、エンジン１の運転状態に関する各
種制御を実施する。
【００４３】なお、ＥＣＵ８０や燃料噴射弁１３をはじ
め、ＥＣＵ８０が同弁１３の駆動状態を決定する上で参
照するエンジン１の運転状態に関する情報を提供する各
種センサは、本実施の形態にかかるエンジン１の燃料噴
射制御装置を構成する。
め、ＥＣＵ８０が同弁１３の駆動状態を決定する上で参
照するエンジン１の運転状態に関する情報を提供する各
種センサは、本実施の形態にかかるエンジン１の燃料噴
射制御装置を構成する。
【００４４】〔触媒ケーシングの構造及び機能〕次に、
以上説明したエンジン１の構成要素のうち、排気系４０
に設けられた触媒ケーシング４２について、その構造及
び機能を詳しく説明する。
以上説明したエンジン１の構成要素のうち、排気系４０
に設けられた触媒ケーシング４２について、その構造及
び機能を詳しく説明する。
【００４５】触媒ケーシング４２は、その内部に吸蔵還
元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＯｘ触媒という）とＮＯｘ触
媒を担持したパティキュレートフィルタ（以下、フィル
タという）とを所定の間隔をおいて直列に収容する。
元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＯｘ触媒という）とＮＯｘ触
媒を担持したパティキュレートフィルタ（以下、フィル
タという）とを所定の間隔をおいて直列に収容する。
【００４６】ＮＯｘ触媒は、例えばコージェライトを主
成分とするハニカム形状の構造体（基材）に、アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）からなる担体の層が形成されており、この
担体の表面上に、ＮＯｘ吸蔵剤として機能する例えばカ
リウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌ
ｉ）、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタン
（Ｌａ）、或いはイットリウム（Ｙ）のような希土類
と、酸化触媒（貴金属触媒）として機能する例えば白金
Ｐｔのような貴金属とが担持されることによって構成さ
れる。
成分とするハニカム形状の構造体（基材）に、アルミナ
（Ａｌ2Ｏ3）からなる担体の層が形成されており、この
担体の表面上に、ＮＯｘ吸蔵剤として機能する例えばカ
リウム（Ｋ）、ナトリウム（Ｎａ）、リチウム（Ｌ
ｉ）、セシウムＣｓのようなアルカリ金属、バリウムＢ
ａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土類、ランタン
（Ｌａ）、或いはイットリウム（Ｙ）のような希土類
と、酸化触媒（貴金属触媒）として機能する例えば白金
Ｐｔのような貴金属とが担持されることによって構成さ
れる。
【００４７】またフィルタは、互いに平行をなして延び
る上流端が開放され下流端が閉ざされた排気流入通路
と、上流端が閉ざされ下流端が開放された排気流出通路
とを備えるいわゆるウォールフロー型である。そして、
両排気通路間に位置する隔壁の表面及び内部に形成され
た細孔内に、例えばアルミナからなる担体の層が形成さ
れており、担体層の表面上に前述したＮＯｘ吸蔵剤が担
持されている。
る上流端が開放され下流端が閉ざされた排気流入通路
と、上流端が閉ざされ下流端が開放された排気流出通路
とを備えるいわゆるウォールフロー型である。そして、
両排気通路間に位置する隔壁の表面及び内部に形成され
た細孔内に、例えばアルミナからなる担体の層が形成さ
れており、担体層の表面上に前述したＮＯｘ吸蔵剤が担
持されている。
【００４８】ＮＯｘ吸蔵剤は、排気中の酸素濃度が高い
状態ではＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低い状態
ではＮＯｘを放出する特性を有する。また、排気中にＮ
Ｏｘが放出されたとき、排気中にＨＣやＣＯ等が存在し
ていれば、貴金属触媒がこれらＨＣやＣＯの酸化反応を
促すことで、ＮＯｘを酸化成分、ＨＣやＣＯを還元成分
とする酸化還元反応が両者間で起こる。すなわち、ＨＣ
やＣＯはＣＯ2やＨ2Ｏに酸化され、ＮＯｘはＮ2に還元
される。
状態ではＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低い状態
ではＮＯｘを放出する特性を有する。また、排気中にＮ
Ｏｘが放出されたとき、排気中にＨＣやＣＯ等が存在し
ていれば、貴金属触媒がこれらＨＣやＣＯの酸化反応を
促すことで、ＮＯｘを酸化成分、ＨＣやＣＯを還元成分
とする酸化還元反応が両者間で起こる。すなわち、ＨＣ
やＣＯはＣＯ2やＨ2Ｏに酸化され、ＮＯｘはＮ2に還元
される。
【００４９】一方、ＮＯｘ吸蔵剤は排気中の酸素濃度が
高い状態にあるときでも所定の限界量のＮＯｘを吸蔵す
ると、それ以上ＮＯｘを吸蔵しなくなる。エンジン１で
は、触媒ケーシング４２内に収容されたＮＯｘ吸蔵剤の
ＮＯｘ吸蔵量が限界量に達する前に、燃料添加弁１７を
通じて排気通路の触媒ケーシング４２上流に還元剤（本
実施の形態では燃料）を添加供給することで、ＮＯｘ触
媒に吸蔵されたＮＯｘを放出および還元浄化し、ＮＯｘ
吸蔵剤（ＮＯｘ触媒）のＮＯｘ吸蔵能力を回復させると
いった制御を所定のインターバルで繰り返す。
高い状態にあるときでも所定の限界量のＮＯｘを吸蔵す
ると、それ以上ＮＯｘを吸蔵しなくなる。エンジン１で
は、触媒ケーシング４２内に収容されたＮＯｘ吸蔵剤の
ＮＯｘ吸蔵量が限界量に達する前に、燃料添加弁１７を
通じて排気通路の触媒ケーシング４２上流に還元剤（本
実施の形態では燃料）を添加供給することで、ＮＯｘ触
媒に吸蔵されたＮＯｘを放出および還元浄化し、ＮＯｘ
吸蔵剤（ＮＯｘ触媒）のＮＯｘ吸蔵能力を回復させると
いった制御を所定のインターバルで繰り返す。
【００５０】さらに、ＮＯｘ吸蔵剤や貴金属触媒の担体
をなすパティキュレートフィルタは、排気中に含まれる
煤等の微粒子やＮＯｘ等の有害成分を、以下のメカニズ
ムに基づいて浄化する。
をなすパティキュレートフィルタは、排気中に含まれる
煤等の微粒子やＮＯｘ等の有害成分を、以下のメカニズ
ムに基づいて浄化する。
【００５１】ＮＯｘ触媒が、その構成要素であるＮＯｘ
吸蔵剤及び貴金属触媒の協働により、排気中の酸素濃度
や還元成分量に応じてＮＯｘの吸蔵、放出及び浄化を繰
り返し行うことは上述した通りである。その一方、ＮＯ
ｘ触媒は、このようなＮＯｘの浄化を行う過程で副次的
に活性酸素を生成する特性を有する。パティキュレート
フィルタを排気が通過する際、その排気中に含まれる煤
等の微粒子は構造体（多孔質材料）に捕捉される。ここ
で、ＮＯｘ触媒の生成する活性酸素は、酸化剤として極
めて高い反応性（活性）を有しているため、捕捉された
微粒子のうちＮＯｘ触媒の表面や近傍に堆積した微粒子
は、この活性酸素と（輝炎を発することなく）速やかに
反応し、浄化されることになる。
吸蔵剤及び貴金属触媒の協働により、排気中の酸素濃度
や還元成分量に応じてＮＯｘの吸蔵、放出及び浄化を繰
り返し行うことは上述した通りである。その一方、ＮＯ
ｘ触媒は、このようなＮＯｘの浄化を行う過程で副次的
に活性酸素を生成する特性を有する。パティキュレート
フィルタを排気が通過する際、その排気中に含まれる煤
等の微粒子は構造体（多孔質材料）に捕捉される。ここ
で、ＮＯｘ触媒の生成する活性酸素は、酸化剤として極
めて高い反応性（活性）を有しているため、捕捉された
微粒子のうちＮＯｘ触媒の表面や近傍に堆積した微粒子
は、この活性酸素と（輝炎を発することなく）速やかに
反応し、浄化されることになる。
【００５２】〔燃料噴射制御の概要〕ＥＣＵ８０は、各
種センサの検出信号から把握されるエンジン１の運転状
態に基づき燃料噴射制御を実施する。本実施の形態にお
いて燃料噴射制御とは、各燃料噴射弁１３を通じた各燃
焼室２０内への燃料噴射の実施に関し、燃料の噴射量、
噴射時期、噴射パターンといったパラメータを設定し、
これら設定されたパラメータに基づいて個々の燃料噴射
弁１３の開閉弁操作を実行する一連の処理をいう。
種センサの検出信号から把握されるエンジン１の運転状
態に基づき燃料噴射制御を実施する。本実施の形態にお
いて燃料噴射制御とは、各燃料噴射弁１３を通じた各燃
焼室２０内への燃料噴射の実施に関し、燃料の噴射量、
噴射時期、噴射パターンといったパラメータを設定し、
これら設定されたパラメータに基づいて個々の燃料噴射
弁１３の開閉弁操作を実行する一連の処理をいう。
【００５３】ＥＣＵ８０は、このような一連の処理を、
エンジン１の運転中所定時間毎に繰り返し行う。燃料の
噴射量及び噴射時期は、基本的にはアクセルペダルの踏
み込み量ＡＣＣおよびエンジン回転数ＮＥ（クランク角
センサのパルス信号に基づいて演算することができるパ
ラメータ）に基づき、予め設定されたマップ（図示略）
を参照して決定する。
エンジン１の運転中所定時間毎に繰り返し行う。燃料の
噴射量及び噴射時期は、基本的にはアクセルペダルの踏
み込み量ＡＣＣおよびエンジン回転数ＮＥ（クランク角
センサのパルス信号に基づいて演算することができるパ
ラメータ）に基づき、予め設定されたマップ（図示略）
を参照して決定する。
【００５４】また、燃料の噴射パターンの設定に関し、
ＥＣＵ８０は、圧縮上死点近傍での燃料噴射を主噴射と
して各気筒について行うことで機関出力を得る他、主噴
射に先立つ燃料噴射（以下、パイロット噴射という）
を、副噴射として適宜選択された時期、選択された気筒
について行う。
ＥＣＵ８０は、圧縮上死点近傍での燃料噴射を主噴射と
して各気筒について行うことで機関出力を得る他、主噴
射に先立つ燃料噴射（以下、パイロット噴射という）
を、副噴射として適宜選択された時期、選択された気筒
について行う。
【００５５】〔パイロット噴射〕ディーゼルエンジンで
は一般に、圧縮行程終期において、燃焼室内が燃料の自
己着火を誘発する温度に達する。とくにエンジンの運転
状態が中高負荷領域にある場合、燃焼に供される燃料が
燃焼室内に一括して噴射供給されると、この燃料は騒音
を伴い爆発的に燃焼する。パイロット噴射を実行するこ
とにより、主噴射に先立って供給された燃料が熱源（或
いは種火）となり、その熱源が燃焼室内で徐々に拡大し
て燃焼に至るようになるため、燃焼室内における燃料の
燃焼状態が比較的緩慢となり、しかも着火遅れ時間が短
縮されるようになる。このため、機関運転に伴う騒音が
軽減され、さらには排気中のＮＯｘ量も低減される。
は一般に、圧縮行程終期において、燃焼室内が燃料の自
己着火を誘発する温度に達する。とくにエンジンの運転
状態が中高負荷領域にある場合、燃焼に供される燃料が
燃焼室内に一括して噴射供給されると、この燃料は騒音
を伴い爆発的に燃焼する。パイロット噴射を実行するこ
とにより、主噴射に先立って供給された燃料が熱源（或
いは種火）となり、その熱源が燃焼室内で徐々に拡大し
て燃焼に至るようになるため、燃焼室内における燃料の
燃焼状態が比較的緩慢となり、しかも着火遅れ時間が短
縮されるようになる。このため、機関運転に伴う騒音が
軽減され、さらには排気中のＮＯｘ量も低減される。
【００５６】また、パイロット噴射を伴う燃料噴射の形
態を適用すると、消費燃料に対する機関出力は減少する
傾向にある。このため、主噴射において要求される燃料
噴射量が増大し、排気の温度が上昇する。また、燃焼室
２０内において完全に燃焼せず排気系４０に排出される
軽質なＨＣやＣＯの量が増大し、これらのＨＣやＣＯが
ＮＯｘ触媒を介して発熱反応を起こす。すなわち、パイ
ロット噴射を実施することにより、触媒ケーシング４２
内のＮＯｘ触媒を昇温させることもできる。
態を適用すると、消費燃料に対する機関出力は減少する
傾向にある。このため、主噴射において要求される燃料
噴射量が増大し、排気の温度が上昇する。また、燃焼室
２０内において完全に燃焼せず排気系４０に排出される
軽質なＨＣやＣＯの量が増大し、これらのＨＣやＣＯが
ＮＯｘ触媒を介して発熱反応を起こす。すなわち、パイ
ロット噴射を実施することにより、触媒ケーシング４２
内のＮＯｘ触媒を昇温させることもできる。
【００５７】〔ＥＧＲ制御の概要〕ＥＣＵ８０は、各種
センサの検出信号から把握されるエンジン１の運転状態
に基づきＥＧＲ制御を実施する。本実施の形態において
ＥＧＲ制御とは、ＥＧＲ通路に設けられた電子制御式の
開閉弁（ＥＧＲ弁）６１を操作して、ＥＧＲ通路を通過
するガスの流量、言い換えれば排気系４０から吸気系３
０に還流される排気の流量調整を行う処理をいう。
センサの検出信号から把握されるエンジン１の運転状態
に基づきＥＧＲ制御を実施する。本実施の形態において
ＥＧＲ制御とは、ＥＧＲ通路に設けられた電子制御式の
開閉弁（ＥＧＲ弁）６１を操作して、ＥＧＲ通路を通過
するガスの流量、言い換えれば排気系４０から吸気系３
０に還流される排気の流量調整を行う処理をいう。
【００５８】目標となるＥＧＲ弁６１の開弁量（以下、
目標開弁量）は、基本的にはエンジン１の負荷や回転数
等の運転状態に基づき、予め設定されたマップ（図示
略）を参照して決定される。ＥＣＵ８０は、この目標開
弁量をエンジン１の運転中所定時間毎に更新し、逐次、
ＥＧＲ弁６１の実際の開弁量が更新された目標開弁量に
合致するよう同ＥＧＲ弁６１の駆動回路に指令信号を出
力する。
目標開弁量）は、基本的にはエンジン１の負荷や回転数
等の運転状態に基づき、予め設定されたマップ（図示
略）を参照して決定される。ＥＣＵ８０は、この目標開
弁量をエンジン１の運転中所定時間毎に更新し、逐次、
ＥＧＲ弁６１の実際の開弁量が更新された目標開弁量に
合致するよう同ＥＧＲ弁６１の駆動回路に指令信号を出
力する。
【００５９】〔ＥＧＲ制御に基づく低温燃焼〕こうした
一連の処理により排気の一部が吸気系３０に還流される
と、その還流量（ＥＧＲガスの流量）に応じ機関燃焼に
供される混合気中の不活性ガス成分が増量することにな
る。排気還流量（混合気中の不活性ガス成分量）を増大
させていくと、ある限界値を越えたところから排気中に
発生する煤の量が急増しはじめ、排気還流量がある値に
達したところで煤の発生量は最大となる。この煤の発生
量の最大値に対応する値を上回る領域で排気還流量をさ
らに増大させると、煤の発生量は逆に抑制されるように
なる。このように、この煤の発生量の最大値に対応する
値を上回る領域で排気還流を行う燃焼方式を低温燃焼と
いう。なお、この煤の発生量の最大値に対応する値を上
回る領域とは、エンジン１の運転状態にもよるが、例え
ばＥＧＲ率（排気還流量／（排気還流量＋吸入空気の流
量））が概ね５５％を上回る領域に相当する。
一連の処理により排気の一部が吸気系３０に還流される
と、その還流量（ＥＧＲガスの流量）に応じ機関燃焼に
供される混合気中の不活性ガス成分が増量することにな
る。排気還流量（混合気中の不活性ガス成分量）を増大
させていくと、ある限界値を越えたところから排気中に
発生する煤の量が急増しはじめ、排気還流量がある値に
達したところで煤の発生量は最大となる。この煤の発生
量の最大値に対応する値を上回る領域で排気還流量をさ
らに増大させると、煤の発生量は逆に抑制されるように
なる。このように、この煤の発生量の最大値に対応する
値を上回る領域で排気還流を行う燃焼方式を低温燃焼と
いう。なお、この煤の発生量の最大値に対応する値を上
回る領域とは、エンジン１の運転状態にもよるが、例え
ばＥＧＲ率（排気還流量／（排気還流量＋吸入空気の流
量））が概ね５５％を上回る領域に相当する。
【００６０】低温燃焼を実施することで、排気中に煤が
ほとんど発生しなくなる他、エンジン１の燃焼温度が低
下し、排気中のＮＯｘ量も低減されるようになる。
ほとんど発生しなくなる他、エンジン１の燃焼温度が低
下し、排気中のＮＯｘ量も低減されるようになる。
【００６１】また、低温燃焼の実施に伴い排気中の未燃
ＨＣ（還元成分）が増量することになるため、結果とし
て、還元剤として機能する軽質なＨＣが排気系４０に添
加され排気中の還元成分濃度を高めることとなる。すな
わち、ＥＧＲ制御（低温燃焼）の実施によっても、ポス
ト噴射と同様、ＮＯｘ触媒の床温を上昇させる効果を得
ることもできる。エンジン１では、低温燃焼による機関
運転を行う第１の燃焼モードと、通常の燃焼状態（ＥＧ
Ｒ率が「０％」、若しくは比較的低い状態での燃焼状
態）で機関運転を行う第２の燃焼モードとが、ＥＣＵ８
０の指令信号に基づき選択的に切り換えられる。
ＨＣ（還元成分）が増量することになるため、結果とし
て、還元剤として機能する軽質なＨＣが排気系４０に添
加され排気中の還元成分濃度を高めることとなる。すな
わち、ＥＧＲ制御（低温燃焼）の実施によっても、ポス
ト噴射と同様、ＮＯｘ触媒の床温を上昇させる効果を得
ることもできる。エンジン１では、低温燃焼による機関
運転を行う第１の燃焼モードと、通常の燃焼状態（ＥＧ
Ｒ率が「０％」、若しくは比較的低い状態での燃焼状
態）で機関運転を行う第２の燃焼モードとが、ＥＣＵ８
０の指令信号に基づき選択的に切り換えられる。
【００６２】〔低温燃焼実施時の燃焼安定化制御〕低温
燃焼の実施中には、機関燃焼に供される混合気に、吸気
系３０を通じて大量のＥＧＲガスが混入されることとな
るため、エンジン１の燃焼状態が不安定になりやすい。
従って、低温燃焼を行いつつエンジン１の燃焼状態の安
定性を保証するには、エンジン１の運転状態（ＥＧＲガ
スの物理的・化学的特性を含む）に応じて最適なＥＧＲ
率を確保することができるような緻密且つ応答性の高い
運転制御が要求される。
燃焼の実施中には、機関燃焼に供される混合気に、吸気
系３０を通じて大量のＥＧＲガスが混入されることとな
るため、エンジン１の燃焼状態が不安定になりやすい。
従って、低温燃焼を行いつつエンジン１の燃焼状態の安
定性を保証するには、エンジン１の運転状態（ＥＧＲガ
スの物理的・化学的特性を含む）に応じて最適なＥＧＲ
率を確保することができるような緻密且つ応答性の高い
運転制御が要求される。
【００６３】ここで、吸入空気に混入されるＥＧＲガス
の割合すなわちＥＧＲ率は、ＥＧＲ弁６１の開度のみな
らず、吸入空気の量や、排気系内を流れる排気の量等、
複数の要因に影響を受ける物理量であり、しかも、これ
を定量的に把握することは非常に難しい。
の割合すなわちＥＧＲ率は、ＥＧＲ弁６１の開度のみな
らず、吸入空気の量や、排気系内を流れる排気の量等、
複数の要因に影響を受ける物理量であり、しかも、これ
を定量的に把握することは非常に難しい。
【００６４】また、ＥＧＲガス自体の物理的な特性（例
えば温度や密度）や化学的な特性（例えば未燃ＨＣ成分
含量）も、その時々の排気特性によって異なるものとな
る。とくにＥＧＲ通路には、ＥＧＲガスを冷却するため
の冷却装置（ＥＧＲクーラ）がその通路途中に、ＥＧＲ
ガス中の未燃ＨＣ成分等を分解するための酸化触媒が同
じくその通路途中であってＥＧＲクーラ上流に設けられ
ることが多い。このため、ＥＧＲクーラによるＥＧＲガ
スの冷却効率や、酸化触媒による未燃ＨＣの分解効率が
変動することで、ＥＧＲ通路の出口におけるＥＧＲガス
の温度特性や成分も変動することになる。
えば温度や密度）や化学的な特性（例えば未燃ＨＣ成分
含量）も、その時々の排気特性によって異なるものとな
る。とくにＥＧＲ通路には、ＥＧＲガスを冷却するため
の冷却装置（ＥＧＲクーラ）がその通路途中に、ＥＧＲ
ガス中の未燃ＨＣ成分等を分解するための酸化触媒が同
じくその通路途中であってＥＧＲクーラ上流に設けられ
ることが多い。このため、ＥＧＲクーラによるＥＧＲガ
スの冷却効率や、酸化触媒による未燃ＨＣの分解効率が
変動することで、ＥＧＲ通路の出口におけるＥＧＲガス
の温度特性や成分も変動することになる。
【００６５】吸入空気に混入されるＥＧＲガスの割合の
変化や、ＥＧＲガス自体の特性の変化は、機関燃焼に供
される混合気の特性に対し個々に作用し、エンジン１の
燃焼状態に不測の変化をもたらすことになる。
変化や、ＥＧＲガス自体の特性の変化は、機関燃焼に供
される混合気の特性に対し個々に作用し、エンジン１の
燃焼状態に不測の変化をもたらすことになる。
【００６６】そこで、エンジン１のＥＣＵ８０は、低温
燃焼の実施中、燃焼状態の不安定を反映するパラメータ
として、エンジン回転数ＮＥの変動等が検知された場
合、（１）先ず、低温燃焼の実施を継続した状態で、Ｅ
ＧＲ率やＥＧＲガスの特性に顕著な影響を及ぼさない運
転条件（例えば燃料噴射時期）を操作することにより、
燃焼状態の安定化を試みる。（２）そして、そのような
運転条件の操作によっては燃焼状態の不安定が解消され
ない場合には、低温燃焼の実施に伴うＥＧＲガスの特性
の変動に起因してエンジン１の燃焼状態が不安定になっ
ていることを確認し、それが確認された場合にはＥＧＲ
ガスの特性を安定させる処理を実行する。このような処
理手順に従い、ＥＣＵ８０は、低温燃焼の実施に伴って
発生する燃焼状態の不安定を、効率的且つ確実に解消す
る制御（燃焼安定化制御）を実行する。
燃焼の実施中、燃焼状態の不安定を反映するパラメータ
として、エンジン回転数ＮＥの変動等が検知された場
合、（１）先ず、低温燃焼の実施を継続した状態で、Ｅ
ＧＲ率やＥＧＲガスの特性に顕著な影響を及ぼさない運
転条件（例えば燃料噴射時期）を操作することにより、
燃焼状態の安定化を試みる。（２）そして、そのような
運転条件の操作によっては燃焼状態の不安定が解消され
ない場合には、低温燃焼の実施に伴うＥＧＲガスの特性
の変動に起因してエンジン１の燃焼状態が不安定になっ
ていることを確認し、それが確認された場合にはＥＧＲ
ガスの特性を安定させる処理を実行する。このような処
理手順に従い、ＥＣＵ８０は、低温燃焼の実施に伴って
発生する燃焼状態の不安定を、効率的且つ確実に解消す
る制御（燃焼安定化制御）を実行する。
【００６７】〔燃焼安定化制御の具体的な実行手順〕以
下、本実施の形態にかかる燃焼安定化制御について、Ｅ
ＣＵ８０による具体的な実行手順を説明する。
下、本実施の形態にかかる燃焼安定化制御について、Ｅ
ＣＵ８０による具体的な実行手順を説明する。
【００６８】図２は、燃焼安定化制御の実行手順（ルー
チン）を示すフローチャートである。本ルーチンは、エ
ンジン１の運転中ＥＣＵ８０を通じて所定時間毎に実行
される。
チン）を示すフローチャートである。本ルーチンは、エ
ンジン１の運転中ＥＣＵ８０を通じて所定時間毎に実行
される。
【００６９】本ルーチンに処理が移行すると、ＥＣＵ８
０は先ずステップＳ１０１において、エンジン１が現
在、低温燃焼を実施しているか否かを判断し、その判断
が肯定ある場合にのみ続くステップＳ１０２に移行す
る。一方、その判断が否定である場合（低温燃焼が実施
されていない場合）には本ルーチンを一旦抜ける。
０は先ずステップＳ１０１において、エンジン１が現
在、低温燃焼を実施しているか否かを判断し、その判断
が肯定ある場合にのみ続くステップＳ１０２に移行す
る。一方、その判断が否定である場合（低温燃焼が実施
されていない場合）には本ルーチンを一旦抜ける。
【００７０】ステップＳ１０２においては、エンジン１
の運転状態に回転変動（トルク変動）が発生しているか
否かを判断する。回転変動の発生の有無は、例えば、現
在に至るエンジン回転数ＮＥの変動の履歴に基づいて判
断すればよい。例えば、過去数十ミリ秒の間に、エンジ
ン回転数ＮＥの変動幅が所定回数以上、所定値を上回っ
た場合、回転変動が発生していると判断すればよい。同
ステップＳ１０２における判断が肯定である場合、低温
燃焼の実施に起因してエンジン１の回転変動が発生して
いると推定し、ＥＣＵ８０は処理をステップＳ１０３に
移行する。一方、同ステップＳ１０２における判断が否
定である場合、ＥＣＵ８０は本ルーチンを一旦抜ける。
の運転状態に回転変動（トルク変動）が発生しているか
否かを判断する。回転変動の発生の有無は、例えば、現
在に至るエンジン回転数ＮＥの変動の履歴に基づいて判
断すればよい。例えば、過去数十ミリ秒の間に、エンジ
ン回転数ＮＥの変動幅が所定回数以上、所定値を上回っ
た場合、回転変動が発生していると判断すればよい。同
ステップＳ１０２における判断が肯定である場合、低温
燃焼の実施に起因してエンジン１の回転変動が発生して
いると推定し、ＥＣＵ８０は処理をステップＳ１０３に
移行する。一方、同ステップＳ１０２における判断が否
定である場合、ＥＣＵ８０は本ルーチンを一旦抜ける。
【００７１】ステップＳ１０３においては、低温燃焼の
実施の有無とは直接関わらない運転条件を操作（補正）
することにより、回転変動の抑制を試みる。例えば、主
噴射の燃料噴射時期を進角させる制御を行う。また、燃
焼が遅くなっていると判断される気筒の燃料噴射時期を
進角させ、燃焼が速くなっていると判断される気筒の燃
料噴射時期を遅角させる制御を行う。さらに、スロット
ル弁３２の開度と燃料噴射量との少なくとも一方を調整
することにより、機関燃焼に供される混合気の空燃比Ａ
／Ｆを高くする（リーンにする）制御を行ってもよい。
実施の有無とは直接関わらない運転条件を操作（補正）
することにより、回転変動の抑制を試みる。例えば、主
噴射の燃料噴射時期を進角させる制御を行う。また、燃
焼が遅くなっていると判断される気筒の燃料噴射時期を
進角させ、燃焼が速くなっていると判断される気筒の燃
料噴射時期を遅角させる制御を行う。さらに、スロット
ル弁３２の開度と燃料噴射量との少なくとも一方を調整
することにより、機関燃焼に供される混合気の空燃比Ａ
／Ｆを高くする（リーンにする）制御を行ってもよい。
【００７２】続くステップＳ１０４においては、上記ス
テップＳ１０３における処理を行った結果、エンジン１
の回転変動が解消したか（若しくは減少したか）否かを
判断する。そしてその判断が肯定である場合、ＥＣＵ８
０は低温燃焼の実施継続を許容したままで（ステップＳ
１０５）、本ルーチンを一旦抜ける。
テップＳ１０３における処理を行った結果、エンジン１
の回転変動が解消したか（若しくは減少したか）否かを
判断する。そしてその判断が肯定である場合、ＥＣＵ８
０は低温燃焼の実施継続を許容したままで（ステップＳ
１０５）、本ルーチンを一旦抜ける。
【００７３】一方、上記ステップＳ１０４における判断
が否定である場合、ＥＧＲガスの特性が変動することに
起因してエンジン１の回転が不安定になっていると判断
し、ステップＳ１０６に移行し以下の処理を行う。
が否定である場合、ＥＧＲガスの特性が変動することに
起因してエンジン１の回転が不安定になっていると判断
し、ステップＳ１０６に移行し以下の処理を行う。
【００７４】排気系４０からＥＧＲ通路６０に導入され
た排気の一部（ＥＧＲガス）は、通路上流に設けられた
ＥＧＲ触媒６３による浄化処理（未燃ＨＣ成分等の酸化
分解）と、通路下流に設けられたＥＧＲクーラ６２によ
る冷却処理とを経た後、吸気系３０内に還流される。こ
こで、ＥＧＲ通路６０に導入される排気の温度や未燃Ｈ
Ｃ成分の含有量が変動すること等に起因してＥＧＲ触媒
６３の温度が変動すると、ＥＧＲ触媒６３の触媒機能も
変動することになり、ＥＧＲクーラ６２に流入するガス
の温度や成分が変動するようになる。ＥＧＲクーラ６２
の冷却機能が一定であれば、このようなＥＧＲクーラ６
２上流におけるガスの温度や成分の変動は、吸気系３０
に還流されるＥＧＲガスの特性（温度や未燃ＨＣ成分の
含有量）に直接影響を与えることになる。
た排気の一部（ＥＧＲガス）は、通路上流に設けられた
ＥＧＲ触媒６３による浄化処理（未燃ＨＣ成分等の酸化
分解）と、通路下流に設けられたＥＧＲクーラ６２によ
る冷却処理とを経た後、吸気系３０内に還流される。こ
こで、ＥＧＲ通路６０に導入される排気の温度や未燃Ｈ
Ｃ成分の含有量が変動すること等に起因してＥＧＲ触媒
６３の温度が変動すると、ＥＧＲ触媒６３の触媒機能も
変動することになり、ＥＧＲクーラ６２に流入するガス
の温度や成分が変動するようになる。ＥＧＲクーラ６２
の冷却機能が一定であれば、このようなＥＧＲクーラ６
２上流におけるガスの温度や成分の変動は、吸気系３０
に還流されるＥＧＲガスの特性（温度や未燃ＨＣ成分の
含有量）に直接影響を与えることになる。
【００７５】ステップＳ１０６では、ＥＧＲガスの特性
の変動に起因して発生するエンジン１の回転変動を、と
くにＥＧＲクーラ６２上流におけるガスの温度の変動を
通じて識別し、これに対応した適切な処理を行うことに
より、そのようなエンジン１の回転変動を確実に解消す
る。
の変動に起因して発生するエンジン１の回転変動を、と
くにＥＧＲクーラ６２上流におけるガスの温度の変動を
通じて識別し、これに対応した適切な処理を行うことに
より、そのようなエンジン１の回転変動を確実に解消す
る。
【００７６】すなわち、同ステップＳ１０６に処理が移
行すると、ＥＣＵ８０は先ず、低温燃焼の実施を開始し
てから現在に至るまでのＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲの履
歴を把握する。
行すると、ＥＣＵ８０は先ず、低温燃焼の実施を開始し
てから現在に至るまでのＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲの履
歴を把握する。
【００７７】低温燃焼の実施中、ＥＧＲガスの温度ＴＥ
ＧＲが急激に上昇すると、ＥＧＲ触媒の発熱量も急激に
増大するようになるため、吸気系３０内に混入するＥＧ
Ｒガスの温度が急変する（急激に上昇する）。これが原
因でエンジン１の回転変動（燃焼状態の不安定）が発生
している可能性が高い。そこでＥＣＵ８０は、低温燃焼
の実施に伴いＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが上昇し、且
つ、現時点で所定の基準値を上回っていると判断（判
別）した場合には、ＥＧＲ弁６１の開度を絞ることによ
り低温燃焼の実行を一時的に中断する。そして、ＥＧＲ
ガスの温度ＴＥＧＲが所定値を下回った時点で低温燃焼
の実施を再開する。低温燃焼を再開した後、再びＥＧＲ
ガスの温度ＴＥＧＲが上昇して所定の基準値を上回った
場合には、低温燃焼を再度中断する。
ＧＲが急激に上昇すると、ＥＧＲ触媒の発熱量も急激に
増大するようになるため、吸気系３０内に混入するＥＧ
Ｒガスの温度が急変する（急激に上昇する）。これが原
因でエンジン１の回転変動（燃焼状態の不安定）が発生
している可能性が高い。そこでＥＣＵ８０は、低温燃焼
の実施に伴いＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが上昇し、且
つ、現時点で所定の基準値を上回っていると判断（判
別）した場合には、ＥＧＲ弁６１の開度を絞ることによ
り低温燃焼の実行を一時的に中断する。そして、ＥＧＲ
ガスの温度ＴＥＧＲが所定値を下回った時点で低温燃焼
の実施を再開する。低温燃焼を再開した後、再びＥＧＲ
ガスの温度ＴＥＧＲが上昇して所定の基準値を上回った
場合には、低温燃焼を再度中断する。
【００７８】ＥＣＵ８０は、上記手順（低温燃焼の中断
及び再開）を繰り返し、低温燃焼を再開してもＥＧＲガ
スの温度ＴＥＧＲが上昇して所定の基準値を上回らなく
なったことを確認した上で、本ルーチンを一旦を抜け
る。
及び再開）を繰り返し、低温燃焼を再開してもＥＧＲガ
スの温度ＴＥＧＲが上昇して所定の基準値を上回らなく
なったことを確認した上で、本ルーチンを一旦を抜け
る。
【００７９】なお、上記ルーチンでは、ステップＳ１０
６に処理が移行した場合において、「低温燃焼の実施に
伴いＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが上昇し、且つ、現時点
で所定の基準値を上回っている」と判断（判別）した上
で、低温燃焼の実行及び再開を繰り返す処理を行うとい
った説明をしたが、この一連の判別及び処理は、ステッ
プＳ１０６における処理内容の一例である。
６に処理が移行した場合において、「低温燃焼の実施に
伴いＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが上昇し、且つ、現時点
で所定の基準値を上回っている」と判断（判別）した上
で、低温燃焼の実行及び再開を繰り返す処理を行うとい
った説明をしたが、この一連の判別及び処理は、ステッ
プＳ１０６における処理内容の一例である。
【００８０】これに限らず、例えば同ステップＳ１０６
において、「低温燃焼の実施に伴いＥＧＲガスの温度Ｔ
ＥＧＲが下降し、且つ、現時点で所定の基準値を下回っ
ている」場合には、低温燃焼の実行及び再開といった手
順を、低温燃焼を再開してもＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲ
が下降して所定の基準値を下回らなくなくなるまで繰り
返すようにしてもよい。ちなみに、低温燃焼の実施中、
ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが急激に下降すると、ＥＧＲ
触媒の活性状態を低下させ、多量の未燃ＨＣ成分を含ん
だＥＧＲガスが吸気系３０内に混入することにより、Ｅ
ＧＲクーラ６２及びＥＧＲ弁６１が詰まる可能性が高
い。
において、「低温燃焼の実施に伴いＥＧＲガスの温度Ｔ
ＥＧＲが下降し、且つ、現時点で所定の基準値を下回っ
ている」場合には、低温燃焼の実行及び再開といった手
順を、低温燃焼を再開してもＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲ
が下降して所定の基準値を下回らなくなくなるまで繰り
返すようにしてもよい。ちなみに、低温燃焼の実施中、
ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが急激に下降すると、ＥＧＲ
触媒の活性状態を低下させ、多量の未燃ＨＣ成分を含ん
だＥＧＲガスが吸気系３０内に混入することにより、Ｅ
ＧＲクーラ６２及びＥＧＲ弁６１が詰まる可能性が高
い。
【００８１】また、同ステップＳ１０６において、「低
温燃焼の実施に伴いＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが上昇
し、且つ、現時点で所定の基準値を上回っている」とい
った条件、或いは「低温燃焼の実施に伴いＥＧＲガスの
温度ＴＥＧＲが下降し、且つ、現時点で所定の基準値を
下回っている」といった条件は成立しないとＥＣＵ８０
が判断した場合、「ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲは正常な
値を維持しているにも関わらず、低温燃焼の実施に起因
してエンジン１の回転（燃焼状態）が不安定になってい
る」との判別（認識）の下、警告灯の点灯等を通じてそ
の旨をエンジン１の運転者に通知したり、低温燃焼の実
施を禁止する処理を行うこととしてもよい。
温燃焼の実施に伴いＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが上昇
し、且つ、現時点で所定の基準値を上回っている」とい
った条件、或いは「低温燃焼の実施に伴いＥＧＲガスの
温度ＴＥＧＲが下降し、且つ、現時点で所定の基準値を
下回っている」といった条件は成立しないとＥＣＵ８０
が判断した場合、「ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲは正常な
値を維持しているにも関わらず、低温燃焼の実施に起因
してエンジン１の回転（燃焼状態）が不安定になってい
る」との判別（認識）の下、警告灯の点灯等を通じてそ
の旨をエンジン１の運転者に通知したり、低温燃焼の実
施を禁止する処理を行うこととしてもよい。
【００８２】以上説明したように、本実施の形態にかか
るエンジン１によれば、低温燃焼の実施中、機関の燃焼
状態が不安定になった場合に、排気特性の向上や排気浄
化用触媒の昇温効果を得るために好適な低温燃焼を極力
継続するといった観点と、燃焼状態を不安定にさせてい
る要因を把握し、当該要因に対応する的確な処置を行う
といった観点から、効率的且つ緻密な燃焼安定化制御が
行われる。この結果、低温燃焼の実施機会が拡大され、
しかも、低温燃焼の実施中における燃焼状態の安定性も
向上することになる。
るエンジン１によれば、低温燃焼の実施中、機関の燃焼
状態が不安定になった場合に、排気特性の向上や排気浄
化用触媒の昇温効果を得るために好適な低温燃焼を極力
継続するといった観点と、燃焼状態を不安定にさせてい
る要因を把握し、当該要因に対応する的確な処置を行う
といった観点から、効率的且つ緻密な燃焼安定化制御が
行われる。この結果、低温燃焼の実施機会が拡大され、
しかも、低温燃焼の実施中における燃焼状態の安定性も
向上することになる。
【００８３】なお、図２のルーチンにおけるステップＳ
１０６における処理内容は、低温燃焼の実施中、エンジ
ン１の回転変動が生じた場合に行う処理として、単独で
も採用され得る。
１０６における処理内容は、低温燃焼の実施中、エンジ
ン１の回転変動が生じた場合に行う処理として、単独で
も採用され得る。
【００８４】すなわち、低温燃焼の実施中、エンジン１
の回転変動が生じたときには、低温燃焼の実施を開始し
てから現在に至るまでのＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲの履
歴を直ちに把握し、「低温燃焼の実施に伴いＥＧＲガス
の温度ＴＥＧＲが上昇し、且つ、現時点で所定の基準値
を上回っている」場合、或いは「低温燃焼の実施に伴い
ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが下降し、且つ、現時点で所
定の基準値を下回っている」場合には、低温燃焼の実行
及び再開を繰り返すといった制御構造を適用しても、上
記実施の形態に準ずる効果を奏することはできる。
の回転変動が生じたときには、低温燃焼の実施を開始し
てから現在に至るまでのＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲの履
歴を直ちに把握し、「低温燃焼の実施に伴いＥＧＲガス
の温度ＴＥＧＲが上昇し、且つ、現時点で所定の基準値
を上回っている」場合、或いは「低温燃焼の実施に伴い
ＥＧＲガスの温度ＴＥＧＲが下降し、且つ、現時点で所
定の基準値を下回っている」場合には、低温燃焼の実行
及び再開を繰り返すといった制御構造を適用しても、上
記実施の形態に準ずる効果を奏することはできる。
【００８５】また、本実施の形態では、エンジン回転数
ＮＥの履歴（変動）を基に、燃焼状態の不安定や出力変
動を検知する構成を適用した。これに限らず、例えばエ
ンジン１の各燃焼室２０に、各燃焼室内の圧力（燃焼圧
力）を検出する燃圧センサを設け、燃焼圧力の履歴を基
に燃焼状態の不安定や出力変動を検知する構成を適用し
てもよい。
ＮＥの履歴（変動）を基に、燃焼状態の不安定や出力変
動を検知する構成を適用した。これに限らず、例えばエ
ンジン１の各燃焼室２０に、各燃焼室内の圧力（燃焼圧
力）を検出する燃圧センサを設け、燃焼圧力の履歴を基
に燃焼状態の不安定や出力変動を検知する構成を適用し
てもよい。
【００８６】また、ＥＧＲ通路６２に触媒（ＥＧＲ触媒
ケーシング６３）やＥＧＲクーラ６２を有しないエンジ
ンシステムに対して上記ルーチン（図２）と同様の制御
構造を適用しても、本実施の形態に準ずる効果を奏する
ことはできる。
ケーシング６３）やＥＧＲクーラ６２を有しないエンジ
ンシステムに対して上記ルーチン（図２）と同様の制御
構造を適用しても、本実施の形態に準ずる効果を奏する
ことはできる。
【００８７】〔他の実施の形態〕上記実施の形態にかか
るエンジン１は、低温燃焼の実施中、エンジン回転数Ｎ
Ｅ等の変動として燃焼状態の不安定が検知された場合、
その不安定を、効率的且つ確実に解消する機能を備えた
ものであった。ところで、エンジン１も含めて一般に、
複数の燃焼室（気筒）を備えた内燃機関では、各気筒の
圧縮比や、ＥＧＲ通路や吸気系を介して各気筒に導入さ
れるＥＧＲガスの分配量が、気筒相互間で異なる。ハー
ドウエア構造に関係するこのような気筒間ばらつきは、
低温燃焼時における燃焼状態の不安定を助長することに
なるばかりでなく、燃焼状態の不安定を解消する制御を
行う場合には、当該制御の緻密性を低下させることにな
る。そこで、例えば燃料噴射時期や燃料噴射量等、低温
燃焼の実施中におけるエンジン１の燃焼状態に関連し、
且つ気筒毎に独立して操作することが可能なパラメータ
の補正量として、上記気筒間ばらつきを反映した数値を
ＥＣＵ８０に記憶させておいてもよい。
るエンジン１は、低温燃焼の実施中、エンジン回転数Ｎ
Ｅ等の変動として燃焼状態の不安定が検知された場合、
その不安定を、効率的且つ確実に解消する機能を備えた
ものであった。ところで、エンジン１も含めて一般に、
複数の燃焼室（気筒）を備えた内燃機関では、各気筒の
圧縮比や、ＥＧＲ通路や吸気系を介して各気筒に導入さ
れるＥＧＲガスの分配量が、気筒相互間で異なる。ハー
ドウエア構造に関係するこのような気筒間ばらつきは、
低温燃焼時における燃焼状態の不安定を助長することに
なるばかりでなく、燃焼状態の不安定を解消する制御を
行う場合には、当該制御の緻密性を低下させることにな
る。そこで、例えば燃料噴射時期や燃料噴射量等、低温
燃焼の実施中におけるエンジン１の燃焼状態に関連し、
且つ気筒毎に独立して操作することが可能なパラメータ
の補正量として、上記気筒間ばらつきを反映した数値を
ＥＣＵ８０に記憶させておいてもよい。
【００８８】例えば、相対的に圧縮比が低い気筒や、導
入されるＥＧＲガスの分配量が相対的に多い気筒は、そ
の燃焼状態が不安定になり易いため、主噴射にかかる燃
料噴射時期を予め進角させておいたり、燃料噴射量をト
ルクが出るように制御（補正）する。あるいは、相対的
に圧縮比が高い気筒や、導入されるＥＧＲガスの分配量
が相対的に少ない気筒は、その燃焼状態が不安定になり
難いため、主噴射にかかる燃料噴射時期を予め遅角させ
ておいたり、燃料噴射量をトルクが出難くなるように制
御（補正）すればよい。
入されるＥＧＲガスの分配量が相対的に多い気筒は、そ
の燃焼状態が不安定になり易いため、主噴射にかかる燃
料噴射時期を予め進角させておいたり、燃料噴射量をト
ルクが出るように制御（補正）する。あるいは、相対的
に圧縮比が高い気筒や、導入されるＥＧＲガスの分配量
が相対的に少ない気筒は、その燃焼状態が不安定になり
難いため、主噴射にかかる燃料噴射時期を予め遅角させ
ておいたり、燃料噴射量をトルクが出難くなるように制
御（補正）すればよい。
【００８９】このような補正量を予め設定おくことによ
り、低温燃焼時における燃焼状態の安定性が向上し、さ
らに、上述したような燃焼安定化制御を実施するにあた
っては、当該制御の緻密性や信頼性が一層向上するよう
になる。
り、低温燃焼時における燃焼状態の安定性が向上し、さ
らに、上述したような燃焼安定化制御を実施するにあた
っては、当該制御の緻密性や信頼性が一層向上するよう
になる。
【００９０】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明によれ
ば、排気特性の向上に貢献する一方、燃焼状態の不安定
を招来し易い第１の燃焼モードが実行される際、当該機
関の燃焼状態が不安定になった場合、効率的且つ確実に
燃焼状態の安定化が図られるようになる。
ば、排気特性の向上に貢献する一方、燃焼状態の不安定
を招来し易い第１の燃焼モードが実行される際、当該機
関の燃焼状態が不安定になった場合、効率的且つ確実に
燃焼状態の安定化が図られるようになる。
【００９１】また、燃焼状態を不安定にさせている要因
を把握し、当該要因に対応する的確な処置を行うといっ
た観点から、効率的且つ緻密な制御が行われ、低温燃焼
の実施中における燃焼状態の安定性が向上することにな
る。
を把握し、当該要因に対応する的確な処置を行うといっ
た観点から、効率的且つ緻密な制御が行われ、低温燃焼
の実施中における燃焼状態の安定性が向上することにな
る。
【００９２】また第２の発明によれば、排気特性の向上
や排気浄化用触媒の昇温効果を得るために好適な第１の
燃焼モードを極力継続するといった観点から効率的な制
御が行われ、第１の燃焼モードの実施機会が拡大される
ようになる。
や排気浄化用触媒の昇温効果を得るために好適な第１の
燃焼モードを極力継続するといった観点から効率的な制
御が行われ、第１の燃焼モードの実施機会が拡大される
ようになる。
【００９３】また第３の発明によっても、排気特性の向
上や排気浄化用触媒の昇温効果を得るために好適な第１
の燃焼モードを極力継続するといった観点から効率的な
制御が行われ、第１の燃焼モードの実施機会が拡大され
るようになる。
上や排気浄化用触媒の昇温効果を得るために好適な第１
の燃焼モードを極力継続するといった観点から効率的な
制御が行われ、第１の燃焼モードの実施機会が拡大され
るようになる。
【００９４】また第４の発明によれば、上記所定領域に
おいて煤の発生量が著しく減少させる燃焼形態を適用す
る上で、当該機関の燃焼状態の安定性を向上させること
ができるようになる。
おいて煤の発生量が著しく減少させる燃焼形態を適用す
る上で、当該機関の燃焼状態の安定性を向上させること
ができるようになる。
【図１】 本発明の一実施の形態にかかるディーゼルエ
ンジンシステムを示す概略構成図。
ンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】 低温燃焼時における燃焼安定化制御の実行手
順を示すフローチャート。
順を示すフローチャート。
【図３】 排気還流装置を備えたディーゼルエンジンに
ついて、排気還流量と、同エンジンから発生する煤の量
との関係を示すグラフの一例。
ついて、排気還流量と、同エンジンから発生する煤の量
との関係を示すグラフの一例。
１ エンジン（内燃機関）
１０ 燃料供給系
１１ サプライポンプ
１２ コモンレール
１３ 燃料噴射弁
２０ 燃焼室
３０ 吸気系
３１ インタークーラ
３２ スロットル弁
４０ 排気系
４２ 触媒ケーシング
５０ ターボチャージャ
５１ シャフト
５２ タービンホイール
５３ コンプレッサホイール
６０ ＥＧＲ通路
６１ ＥＧＲ弁（調整手段）
６２ ＥＧＲクーラ
６３ ＥＧＲ触媒ケーシング
７０ レール圧センサ
７２ エアフロメータ
７３ａ，７３ｂ 空燃比（Ａ／Ｆ）センサ
７４ 排気温センサ
７５ ＮＯｘセンサ
７６ アクセルポジションセンサ
７７ クランク角センサ
７８ 温度センサ（温度検出手段）
８０ 電子制御装置（ＥＣＵ：切換手段、判断手段、処
理手段等を構成） Ｐ１ 機関燃料通路
理手段等を構成） Ｐ１ 機関燃料通路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ｒ
３６８ ３６８Ｚ
Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｂ
５５０Ｒ
５７０ ５７０Ｊ
５７０Ｍ
(72)発明者 杉山 辰優
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 大坪 康彦
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 青山 太郎
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 田原 淳
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA03 AA05 BA02 BA05
BA06 CA06 DA01 DA02 EA10
ED01 ED04 ED08 ED09 ED10
FA02 FA05 FA06 GA01 GA04
GA06 GA09 GA10 GA15 GA17
3G084 AA01 AA03 BA08 BA09 BA13
BA15 BA20 DA10 EA11 FA07
FA10 FA27 FA30 FA34 FA38
3G092 AA02 AA13 BA04 BB01 BB06
BB08 BB13 DC09 EA01 EA03
EA04 EA07 EA08 EB09 EC09
FA17 FA18 FB06 HA01Z
HA06Z HA16X HB02X HB03Z
HC04Z HD01Z HD06Z HD07X
HE01Z HE02Z HF08Z
3G301 HA00 HA02 HA06 HA11 HA13
JA24 JA25 JB10 LB02 MA01
MA18 MA23 MA26 MA27 NA08
NB11 NB15 NE01 NE11 NE12
NE15 PA01Z PA11Z PB08Z
PC06Z PD03Z PD09Z PD11Z
PE01Z PE02 PE03Z PF03Z
Claims (4)
- 【請求項１】 機関燃焼に供される混合気中の不活性ガ
ス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の発生量が増大
して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス量が前記煤の
発生量の極大値に対応する値から更に増大すると、所定
領域において煤の発生量が著しく減少する特性を備えた
内燃機関であり、 当該機関の燃焼モードを、前記不活性ガス量との関係に
おいて前記煤の発生量が著しく減少する領域で実行され
る第１の燃焼モードと、前記不活性ガス量が前記煤の発
生量の極大値に対応する値よりも少ない領域で実行され
る第２の燃焼モードとの間で択一的な切換を行う切換手
段を備えた内燃機関において、 前記第１の燃焼モードが実行されている場合に、当該機
関の燃焼状態が安定しているか否かを判断する判断手段
と、 前記判断手段により当該機関の燃焼状態が安定していな
い旨の判断がなされた場合に、その要因を複数の要因中
から判別し、該判別された要因に応じた処理を行う処理
手段と、 を備えることを特徴とする内燃機関。 - 【請求項２】 機関燃焼に供される混合気中の不活性ガ
ス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の発生量が増大
して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス量が前記煤の
発生量の極大値に対応する値から更に増大すると、所定
領域において煤の発生量が著しく減少する特性を備えた
内燃機関であり、 当該機関の燃焼モードを、前記不活性ガス量との関係に
おいて前記煤の発生量が著しく減少する領域で実行され
る第１の燃焼モードと、前記不活性ガス量が前記煤の発
生量の極大値に対応する値よりも少ない領域で実行され
る第２の燃焼モードとの間で択一的な切換を行う切換手
段を備えた内燃機関において、 前記第１の燃焼モードが実行されている場合に、当該機
関の燃焼状態が安定しているか否かを判断する判断手段
と、 当該機関の排気系から吸気系に排気を還流させる排気還
流通路と、 該排気還流通路内を還流する排気の流量を変更して前記
吸気系内の不活性ガス量を調整する調整手段と、前記排
気還流通路に流入する排気の温度を検出する温度検出手
段と、 を有し、 前記切換手段は、前記調整手段の制御を通じて前記燃焼
モードの切換を行うともに、 前記検出される温度が所定値を上回っているときに当該
機関の燃焼状態が安定していない旨の判断がなされた場
合、当該機関の燃焼モードを前記第２の燃焼モードに切
り換えることを特徴とする内燃機関。 - 【請求項３】 機関燃焼に供される混合気中の不活性ガ
ス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の発生量が増大
して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス量が前記煤の
発生量の極大値に対応する値から更に増大すると、所定
領域において煤の発生量が著しく減少する特性を備えた
内燃機関であり、 当該機関の燃焼モードを、前記不活性ガス量との関係に
おいて前記煤の発生量が著しく減少する領域で実行され
る第１の燃焼モードと、前記不活性ガス量が前記煤の発
生量の極大値に対応する値よりも少ない領域で実行され
る第２の燃焼モードとの間で択一的な切換を行う切換手
段を備えた内燃機関において、 前記第１の燃焼モードが実行されている場合に、当該機
関の燃焼状態が安定しているか否かを判断する判断手段
と、 当該機関の排気系から吸気系に排気を還流させる排気還
流通路と、 該排気還流通路内を還流する排気の流量を変更して前記
吸気系内の不活性ガス量を調整する調整手段と、前記排
気還流通路に流入する排気の温度を検出する温度検出手
段と、 を有し、 前記切換手段は、前記検出される温度が所定値以下であ
るときに当該機関の燃焼状態が安定していない旨の判断
がなされた場合、当該機関の燃焼モードは前記第１の燃
焼モードに保持した状態で、当該機関の燃焼に供される
燃料が噴射供給される時期を進角する制御、及び当該期
間の燃焼に供される混合気中の空気量を増量させる制御
のうち、少なくとも一方を実行することを特徴とする内
燃機関。 - 【請求項４】 機関燃焼に供される混合気中の不活性ガ
ス量の増大とともに該機関燃焼に伴う煤の発生量が増大
して極大値に達し、且つ、前記不活性ガス量が前記煤の
発生量の極大値に対応する値から更に増大すると、所定
領域において煤の発生量が著しく減少する特性を備えた
内燃機関であって、 各気筒の圧縮比に応じて設定されるパラメータに基づき
気筒毎に機関燃焼の状態を制御する制御手段を備えるこ
とを特徴とする内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001366329A JP3997768B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001366329A JP3997768B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003166434A true JP2003166434A (ja) | 2003-06-13 |
| JP3997768B2 JP3997768B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=19176242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001366329A Expired - Fee Related JP3997768B2 (ja) | 2001-11-30 | 2001-11-30 | 内燃機関 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3997768B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009108713A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Denso Corp | Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置 |
| JP2009191658A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2013542365A (ja) * | 2010-10-07 | 2013-11-21 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 内燃機関エンジンのための操作方法 |
| JP2017180249A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
-
2001
- 2001-11-30 JP JP2001366329A patent/JP3997768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009108713A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Denso Corp | Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置 |
| JP4525729B2 (ja) * | 2007-10-26 | 2010-08-18 | 株式会社デンソー | Ｅｇｒ分配ばらつき検出装置 |
| US7921707B2 (en) | 2007-10-26 | 2011-04-12 | Denso Corporation | Exhaust gas recirculation distribution variation sensing device |
| JP2009191658A (ja) * | 2008-02-12 | 2009-08-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| JP2013542365A (ja) * | 2010-10-07 | 2013-11-21 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト | 内燃機関エンジンのための操作方法 |
| JP2017180249A (ja) * | 2016-03-30 | 2017-10-05 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3997768B2 (ja) | 2007-10-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7454900B2 (en) | Catalyst recovery method | |
| CA2463696C (en) | Exhaust gas purifying device and method for internal combustion engine | |
| US6763799B2 (en) | Internal combustion engine and control method of the same | |
| JP4720054B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4122803B2 (ja) | ディーゼルエンジンの燃料噴射制御装置 | |
| JP3815289B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3835269B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP3800080B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4428904B2 (ja) | 酸素濃度検出装置及び酸素濃度の検出方法 | |
| EP2857647B1 (en) | Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine | |
| JP3826824B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置及び触媒機能の管理方法 | |
| JP2003166434A (ja) | 内燃機関 | |
| JPWO2003069146A1 (ja) | 内燃機関の燃料噴射制御装置及び高圧燃料の噴射供給方法 | |
| JP3888115B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JP2002180885A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2003148225A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
| JP2003097256A (ja) | 内燃機関 | |
| JP2009167957A (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
| JP2005291057A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP2002213286A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2003293844A (ja) | 酸素濃度センサの劣化診断装置 | |
| JP2004308525A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2005291058A (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JP2000130202A (ja) | 内燃機関 | |
| JP2000097075A (ja) | 内燃機関 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040826 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070116 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070315 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070424 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070622 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070717 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070730 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100817 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110817 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120817 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130817 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |