JP2005344677A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、エンジン側の制御のみで容易に排気ガス再循環装置の汚れを排除できるエンジンの制御装置を提供することにある。
【解決手段】エンジン１の排気通路Ｅｘと吸気通路Ｉとを接続しＥＧＲバルブ２４が介装されたＥＧＲ装置１０と、吸気通路Ｉに介装された吸気スロットル４１と、車両の走行距離あるいはエンジンの作動時間を積算する走行履歴算出手段Ａ１と、燃料噴射の噴射量と噴射時期を制御可能とする燃料噴射制御手段Ａ２と、ＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ制御手段Ａ３と、吸気スロットルの開度を制御するスロットル制御手段Ａ４と、走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達した場合に、燃料噴射時期Ｔｎを遅角させるとともにＥＧＲ弁開度βｇを増大し、且つ吸気スロットル弁開度θｓを閉作動させる制御手段Ａ５とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの制御装置に関し、特に、排気ガス再循環装置の通路の汚れを除去できるエンジンの制御装置に関する。

従来、エンジンはその排気を無害化して排出するため、排気路に各エンジンの排出する排気ガス特性に応じた排気ガス処理装置であるフィルタや触媒等を装着し、更に、排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）により排気ガスを燃焼室に還流させてＮＯｘの排出を抑制する等の各種方法を採用している。

例えば、特開２００２−３０９９８７号公報（特許文献１）に開示のエンジンの排気脱硝装置では、エンジンの排気通路にＮＯｘ吸収剤を配置すると共に、流れる排気ガスを燃焼室に還流させる排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）を設けている。ＮＯｘ吸収剤は通常状態ではＮＯｘを吸収し、燃焼室内の空燃比がリッチになるとＮＯｘを放出し、ＣＯ及びＨＣによりＮＯｘを還元する。燃焼室内の空燃比をリッチにするときには、ＥＧＲ制御弁を開弁して排気を再循環させ、吸入空気量を減少させると共に、噴射燃料を増大させて空燃比をリッチにし、同時に、エンジン出力トルクが変化しないように、燃料噴射量をさらに増量するようにしてリッチ運転を促進している。

更に、特開２０００−１８６６３１号公報（特許文献２）に開示のＥＧＲ装置を有する内燃機関では、機関停止時に燃焼式ヒータの燃焼ガスを排気ガス再循環装置のＥＧＲ通路に導入し、ＥＧＲ装置内に堆積したＳＯＦ、煤等を燃焼させる技術が開示されている。

特開２００２−３０９９８７号公報 特開２０００−１８６６３１号公報

このように、特許文献１では通常のＥＧＲ経路に加えて、リッチ運転時用の大型ＥＧＲバルブを用いたバイパス経路を併用し、大量ＥＧＲを用いてエンジンからの排出ＮＯｘを減らすことによりＮＯｘ吸蔵触媒の小型化を図っている。しかし、リッチ時のＥＧＲガスには大量の未燃ガス（ＨＣ）や煤が含まれ、大量ＥＧＲにより、ＥＧＲパイプ、ＥＧＲクーラー、ＥＧＲバルブ、吸気マニホールド等がこのＨＣや煤の付着により汚れ、汚染が進行すると、バルブの渋りや詰り等も発生する。

これに対し、特許文献２に開示のＥＧＲ装置を有する内燃機関では、機関停止時に燃焼式ヒータの燃焼ガスをＥＧＲ通路に導入し、ＥＧＲ装置内に堆積したＳＯＦ、煤等を燃焼させる技術が開示されている。しかしながら、燃焼式ヒータを備えているので、装置が大掛かりなものになってしまい、搭載性に問題を生じ易い。また、ＥＧＲ装置のクリーニングをエンジン停止時に実行するため、エンジンが停止しているにもかかわらず排気管から高温のガスが排出されるので危険な場合がある。

本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、エンジン側の制御のみで容易に排気ガス再循環装置の汚れを排除し、バルブの渋りや詰り等を防止できるエンジンの制御装置を提供することにある。

この発明の請求項１に係るエンジンの制御装置は、エンジン排気通路と吸気通路とを接続しＥＧＲ弁が介装されたＥＧＲ装置と、吸気通路に介装された吸気スロットルと、車両の走行距離あるいはエンジンの作動時間を積算する走行履歴算出手段と、燃料噴射の噴射量と噴射時期を制御可能とする燃料噴射制御手段と、上記ＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ制御手段と、上記吸気スロットルの開度を制御するスロットル制御手段と、上記走行履歴算出手段による走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達した場合に、燃料噴射時期を遅角させるとともにＥＧＲ弁開度を増大し、且つ吸気スロットル弁を閉作動させる制御手段と、を具備することを特徴とする。

この発明の請求項２に係るエンジンの制御装置は、請求項１記載のエンジンの制御装置において、上記走行履歴算出手段による走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達した場合に、上記燃料噴射制御手段が主燃料噴射時期を遅角させるとともに主噴射に先立ち燃料を噴射するパイロット噴射を実施することを特徴とする。

この発明の請求項３に係るエンジンの制御装置は、請求項１または請求項２記載のエンジンの制御装置において、上記制御手段は上記走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達した場合に、上記ＥＧＲ弁開度を増大し上記吸気スロットル弁を閉作動させるのに加えて、上記エンジンに搭載された可変容量過給機のタービン入口面積を減少させることを特徴とする。

この発明によれば、エンジン側の制御のみで容易に排気通路に排出される排気ガスの温度を上昇させることができ、同昇温された排気ガスをＥＧＲ装置に還流させ、その高温のＥＧＲガスでＥＧＲ装置自体の清浄を容易に行うことが可能となる。

更に、この発明によれば、主噴射を遅角した場合にパイロット噴射することにより、安定した燃焼状態にて排気ガス温度を上昇させ、ＥＧＲガスの還流温度を昇温できる。
更に、この発明によれば、可変容量過給機のタービン入口面積を減少させ、排気が絞られるので、更なる温度の上昇が可能となる。

以下、本発明の一実施形態としてのエンジンの制御装置を備えたディーゼルエンジン（以後単にエンジンと記する）１を説明する。
エンジン１は直列に４つの燃焼室２を配備し、各燃焼室２には直接燃料を噴射する燃料噴射弁３が設けられている。ここで燃料タンク４の燃料（軽油）は高圧燃料噴射ポンプ５で加圧されてコモンレール６（蓄圧室）に圧送され、コモンレール６から燃料噴射弁３を介し各気筒内に噴射される。ここでの燃料噴射弁３は後述のＥＣＵ７から出力される燃料制御信号に応じてその燃料噴射量Ｑｎと噴射時期Ｔｎが制御される。

各燃焼室２の一側より延びる不図示の吸気ポートは吸気マニホールド８に連通し、同吸気マニホールド８に過給機１２のコンプレッサ１７を介し吸気路Ｉを形成する給気管９が接続される。この給気管９はエアクリーナ１１より吸入した吸気をコンプレッサ１７で加圧し、コンプレッサ１７からの吸気の吸気量を吸気スロットルとしての吸気スロットル弁４１で調整し、吸気の冷却をインタークーラ１３で行ってから吸気マニホールド８に導入している。なお、吸気スロットル弁４１のアクチュエータ４１１は後述のエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）７により駆動制御される。

各燃焼室２の他側より延びる不図示の排気ポートは排気マニホールド１５に連通し、同排気マニホールド１５には過給機１２のタービン２０を介して排気路Ｅｘを形成する排気管１６が接続される。なお、過給機１２はそのタービン２０の外周に環状配備され、アクチュエータ２０１により同時作動される多数の可動翼片（不図示）を備え、多数の可動翼片によりタービン２０が受ける排気ガス流量を可変調整可能なＶＧターボとしての機能を備える。アクチュエータ２０１は後述のエンジンコントロールユニット７により駆動制御される。

給気管９の吸気マニホールド８の近傍部位と、排気マニホールド１５の排気タービン２０の上流側のＥＧＲガス取入れ口４２とは、排気再循環通路（以後、単にＥＧＲ通路と記す）４３により接続されている。ＥＧＲ通路４３上には流路の開口面積を調整可能な再循環量調節弁（以後単に、ＥＧＲ弁と称する）２４と再循環ガスクーラ４４とが介装されている。ＥＧＲバルブ２４は後述のエンジンコントロールユニット７により駆動制御される。なお、ＥＧＲ装置１０のＥＧＲガス取入れ口４２より下流に過給機１２のタービン２０が配備され、比較的高温のＥＧＲガスがＥＧＲガス取入れ口４２に流入するように形成されている。

更に、排気管１６には、ＮＯｘの量を検出するＮＯｘセンサ２７と触媒コンバータ２９と不図示のマフラーとがこの順に配設されている。
触媒コンバータ２９はそのケーシング２９１内に長手方向に沿ってＮＯｘ還元触媒３１と、ディーゼルパティキュレートフィルタ３２とを順に収容する。
車両にはエンジン制御手段であるエンジンコントロールユニット（以後単にＥＣＵ７と記す）が設けられている。

ＥＣＵ７の不図示の入力ポートには、不図示のクランク軸近傍に配置された回転数センサ４５からクランク軸の一定回転角毎にパルス信号が入力され、これがエンジン回転数Ｎｅの算出及び噴射時期の算出に利用されている。不図示のアクセルペダルに配置したアクセル開度センサ４６から運転者のアクセルペダル踏込み量（アクセル開度）θａを表す信号が入力される。排気管１６にはＮＯｘ濃度信号を出力するＮＯｘセンサ２７が配備され、ＮＯｘ濃度信号がＥＣＵ７の不図示の入力ポートに入力されている。

一方、ＥＣＵ７の不図示の出力ポートは、各気筒への燃料噴射量Ｑｎ及び燃料噴射時期Ｔｎを制御するために、燃料噴射回路（ドライバー）５０を介して各気筒の燃料噴射弁３に接続され、しかも、高圧燃料ポンプ５に図示しない駆動回路を介して接続され、高圧燃料ポンプ５からコモンレール６への燃料圧送量を制御している。

ＥＣＵ７はエンジン制御を実施し、特に、エンジン１の排気浄化装置にのみ着目した場合、走行履歴算出手段Ａ１、燃料噴射制御手段Ａ２、ＥＧＲ制御手段Ａ３、スロットル制御手段Ａ４、ＥＧＲ経路清浄制御手段Ａ５としての各機能を備えている。
ここで、走行履歴算出手段Ａ１は車両の走行距離あるいはエンジンの作動時間相当のカウント量ｔｎ（単位走行距離あるいはエンジンの単位作動時間毎に加算される値）をエンジンの作動時間中に積算して、積算値（ΣＣｏｕｎｔ←ΣＣｏｕｎｔ＋ｔｎ）を順次求める。

燃料噴射制御手段Ａ２は、アクセル開度センサ４６と回転数センサ４５とで検出されたアクセル開度θａとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて基本燃料噴射量Ｑ０と基本燃料噴射時期Ｔ０を算出し、この基本燃料噴射量Ｑ０に機関運転状態に応じた補正を加えて機関の燃料噴射量Ｑｎを設定し、基本噴射時期Ｔ０に機関運転状態に応じた補正を加えて機関の燃料噴射時期Ｔｎを設定する。その上で、燃料噴射ドライバ５０に燃料噴射量Ｑｎと燃料噴射時期Ｔｎをセットし、燃料噴射制御する。

ＥＧＲ制御手段Ａ３は演算されたＥＧＲバルブ２４のＥＧＲ弁開度信号βｇを受けた際に、ＥＧＲバルブ２４のアクチュエータを介し指令相当の開度にＥＧＲバルブ２４を切換え、これによって通常運転域では５０％以下のＥＧＲ率で排気ガス還流制御が成され、ＮＯｘ低減を行う。
スロットル制御手段Ａ４は吸気スロットル弁４１の開度θｓを吸気絞り弁開度信号を受けた際に、吸気スロットル弁４１を介し指令相当の開度に吸気スロットル弁４１を切換え制御できる。

ＥＧＲ経路清浄制御手段（制御手段）Ａ５は、走行履歴算出手段Ａ１による走行距離またはエンジン作動時間の積算値ΣＣｏｕｎｔが所定の閾値Ｌｉｍｉｔに達した場合に、ＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃを発し、これに応じて、燃料噴射時期Ｔｎ１を遅角―ΔTさせてＴｎ２に設定するとともにＥＧＲ弁開度βｇ１を増大（βｇ２）し、且つ、吸気スロットル弁４１の開度θｓ１を修正開度θｓ２に絞り修正作動させる。

このようなエンジンの制御装置の作動をＥＣＵ７の行う図６の排気ガス温度昇温制御ルーチンに沿って説明する。なお、この排気ガス温度昇温制御ルーチンは不図示のメインルーチンの途中の所定時期における割り込み制御としてなされる。

ＥＣＵ７はエンジン１の不図示のキースイッチがオンし、ステップｓ１に達すると、現在までの走行距離あるいはエンジン１の作動時間相当のカウント量ｔｎを前回値ΣＣｏｕｎｔ（初回はゼロ）に積算して更新して求める。次いで、ステップｓ２では最新の積算値ΣＣｏｕｎｔが所定の閾値Ｌｉｍｉｔを上回るか否か判断し、上回る前はステップｓ３で通常運転指令Ｓｎを発し、これに応じて最新の運転情報に基づく燃料噴射制御を図４（ａ−１）に示す通常燃料噴射時期マップｍａｐ１ｎを用いて行う。ここでは、図３（ａ）の主噴射ｍｊ（主噴射のみ）における通常燃料噴射量Ｑｎ１、通常燃料噴射時期Ｔｎ１（＝主噴射時期）をＮｅ、θａより演算し、これら燃料制御信号を燃料噴射ドライバ５０に発し、これにより各燃料噴射弁３を主燃料ｍｊの噴射制御をする。

更に、ここではエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａ相当の通常ＥＧＲバルブ開度を図４（ｂ−１）に示す通常ＥＧＲバルブ開度マップｍａｐ２ｎにより算出し、通常ＥＧＲバルブ開度βｇ１にＥＧＲバルブ２４を切換え、ＮＯｘ低減を行う。
更に、ここではエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａ相当の通常吸気スロットル開度マップ（図４（ｃ−１）に示す）ｍａｐ３ｎを用い、通常スロットル開度θｓ１（大側開度）を算出し、同開度に切換え保持する。

更に、ここではエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａ相当の通常ＶＧターボマップ（図４（ｄ−１）に示す）ｍａｐ４ｎを用い、同マップによりタービン側ベーンの開度γ１を通常開度（大開度）に切換え保持する。
このようなステップｓ１〜ステップｓ３の通常運転指令Ｓｎの運転中において、排気ガスは触媒コンバータ２９に流入する。

なお、不図示のメインルーチンの途中では、ＮＯｘセンサ２７のＮＯｘ濃度データとエンジン運転条件などに基づく排気ガス流量よりＮＯｘ排出量に相当する値を演算しており、この値が閾値に達する時点でリッチ運転処理が所定時間、割り込み制御でなされ、このリッチ運転処理によってＮＯｘ吸蔵還元触媒３１を強制的にリッチ雰囲気に保持して、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３１からＮＯｘを放出させ、還元浄化するようにし、ＮＯｘ吸蔵還元触媒３１の飽和によるＮＯｘ放出を防止している。

更に、ディーゼルパティキュレートフィルタ３２は排気ガス中に含まれるパティキュレート（ＰＭ）を捕集し、排気ガス温度が所定温度（５００〜５５０℃）を上回る運転域に達した際に流入した高温排気ガスで焼却除去する。

再度、ステップｓ２に戻り、最新の積算値ΣＣｏｕｎｔが所定の閾値Ｌｉｍｉｔを上回ると、ステップｓ４でＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃを発し、これに応じて最新の運転情報に基づく清浄燃料噴射量、清浄燃料噴射時期マップｍａｐ１ｈを用いて行う。ここでは、図４（ａ−２）に示すように、清浄燃料噴射量Ｑｎ２（＝パイロット噴射量ｑｐ＋主噴射量ｑｍＬ）、清浄燃料噴射時期Ｔｎ２（＝パイロット噴射時期Ｔｐ、主噴射時期Ｔｎ２（Ｔｎ１―ΔT））を演算し、これら燃料制御信号を燃料噴射ドライバ５０に発し、これにより各燃料噴射弁３を図３（ｂ）に示すパイロット噴射ｐｊ＋主噴射ｍｊLの制御をする。ここで、通常運転指令Ｓｎ時には、図３（ａ）に示すように主噴射ｍｊのみを行う場合であっても、ＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃ時に切り換わると図３（ｂ）に示すように、主噴射ｍｊLに先駆け所定時期Ｔｐにパイロット噴射ｐｊを実行する。特に、ここでのパイロット噴射ｐｊの噴射処理に加え、主噴射時期Ｔｎ２が定常時の燃料噴射時期Ｔｎ１より−ΔTだけ遅角処理される。

しかも、清浄燃料噴射量Ｑｎ２はパイロット噴射量ｑｐ分に加え、主噴射量ｑｍＬ（アクセル開度θａ等により増減する）自体が通常燃料噴射量Ｑｎ１（＝ｑｍ）より増量され、清浄燃料噴射量Ｑｎ２は通常燃料噴射量Ｑｎ１の１．３〜１．５倍に増量修正される。ここでは、主噴射時期Ｔｎ２の遅角処理と清浄燃料噴射量Ｑｎ２の増量修正によって各燃焼室２より排気マニホールド１５に排出される排気ガスの温度上昇を確実に図ることができる。

なお、ここではステップｓ３の通常燃料噴射時期Ｔｎ１、通常燃料噴射量Ｑｎ１より、ステップｓ４の清浄燃料噴射時期Ｔｎ２、清浄燃料噴射量Ｑｎ２に切換えられるが、この切換え時においては、図５（ａ）に示すようなランプ制御が所定切換え時間ｔｃをかけて実行される。即ち、ここでは、通常燃料噴射時期Ｔｎ１が清浄燃料噴射時期Ｔｎ２に経時的に遅角幅ΔＴ／δｔずつ補正されることとなる。同じく通常燃料噴射量Ｑｎ１が清浄燃料噴射量Ｑｎ２に経時的に増量幅ΔＱ／δｔずつ増量補正されることとなる。このような燃料噴射量、時期のランプ制御により、切換えショックを低減できる。

次いで、ステップｓ５に達すると、ここでは、ＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃに応じて、ＥＧＲバルブ２４の開度をＥＧＲ経路清浄開度βｇ２（大開度）に開作動させ、ＥＧＲ量を通常時より大幅増大させる。これにより、ＥＧＲガスの流量増、ＥＧＲガスの温度上昇を図るとともに、ＥＧＲ装置１０をなすＥＧＲ通路４３、ＥＧＲバルブ２４、吸気マニホールド８等のＥＧＲガス循環路の付着物等の清浄を図り易くする。ここでも通常ＥＧＲ率より清浄ＥＧＲ率への切換えが図５（ｂ）に示すようにランプ制御され、これにより、切換え時間ｔｃ２をかけて増量幅Δｇ／δｔずつ通常ＥＧＲ経路開度βｇ１よりＥＧＲ経路清浄開度βｇ２への増量切換えが実行され、切換えショックを低減できる。

次いで、ステップｓ６に達すると、ここでは、ＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃに応じて、吸気絞り弁（吸気スロットル弁）の開度θｓ２をエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａ相当の清浄時吸気スロットル開度マップ（図４（ｃ−２）に示す）ｍａｐ３ｈを用い、絞り量増となるよう閉作動させ、吸気絞りによる排気温度の上昇を図る。ここでも、通常吸気絞り量θｓ１より清浄吸気絞り量θｓ２への切換えが図５（ｃ）に示すようなランプ制御され、これにより、切換え時間ｔｃ３をかけて絞り幅Δθｓ／δｔずつ通常開度θｓ１より清浄開度θｓ２への絞り切換えが実行され、切換えショックを低減できる。

次いで、ステップｓ７に達すると、ここでは、ＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃに応じて、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度θａ相当の清浄ＶＧターボマップ（図４（ｄ−２）に示す）ｍａｐ４ｈによるタービン側ベーンの開度γを絞り量−ｄγで修正できる量に設定し、タービン側ベーンの開度βを通常ベーン開度γ１より清浄絞り開度γ２に絞り（−ｄγ）修正させ、過給機タービン２０を排気絞り手段として機能させ、排気絞りによる排気温度の上昇を図る。

ここでも、通常ベーン開度γ１より清浄絞り開度γ２（＝γ１−ｄγ）への換えが図５（ｄ）に示すようにランプ制御され、これにより、切換え時間ｔｃ４をかけて減量幅−ｄγ／δｔずつ通常ベーン開度γ１より清浄絞り開度γ２への絞り−ｄγ切換えが実行され、切換えショックを低減できる。

ステップｓ７の後のステップｓ８では所定の待ち時間Ｔｗ、例えば２０分の経過を待ち、経過後はステップｓ９でステップｓ７の昇温絞り開度γ２を通常ベーン開度γ１にランプ制御で戻し処理し、ステップｓ６での昇温吸気絞り量θｓ２を通常吸気絞り量θｓ１にランプ制御で戻し処理し、ステップｓ５での最大ＥＧＲ経路開度βｇｍａｘを通常ＥＧＲ経路開度βｇ１にランプ制御で戻し処理し、ステップｓ４での昇温燃料噴射時期Ｔｎ２及び昇温燃料噴射量Ｑｎ２を通常燃料噴射時期Ｔｎ１および通常燃料噴射量Ｑｎ１にランプ制御で戻し処理し、ステップｓ１０でΣＣｏｕｎｔのクリア処理をしてメインルーチンに戻る。

このようにＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃに応じてステップｓ４〜ステップｓ７の切換えがなされることで、各燃焼室より排気マニホールドに排出される排気ガスの温度が上昇され、通常時の排気マニホールド温度であるタービン入口温度が通常運転時より大幅に上昇し、例えば、通常時に４００℃程度であったものが、５００〜５５０℃にまで上昇される。

このＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃでの運転時において、ＥＧＲ装置１０をなすＥＧＲ通路４３、ＥＧＲクーラー４４、ＥＧＲバルブ２４、吸気マニホールド８等のＥＧＲガス循環路は最大開度に保持され、ここに排気マニホールドのＥＧＲガス取り込み口４２より高温のＥＧＲガスの流動がなされるので、ＥＧＲガス循環路に付着しているＨＣや煤等の汚れが清浄され、流路断面積の確保、ＥＧＲバルブの渋りや詰り等も解消される。

図１のエンジンの制御装置によれば、ＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃ時に排気マニホールド温度であるタービン入口温度Ｔｔを通常運転時より大幅に上昇（５００〜５５０℃に）させるにあたり、主噴射ｍｊＬを遅角―ΔTさせ、その主噴射ｍｊＬに先駆けパイロット噴射ｐｊを実行し、通常燃料噴射量Ｑｎ１をその１．３〜１．５倍の清浄燃料噴射量Ｑｎ２に増量修正し、ＥＧＲバルブ２４の開度βｇをＥＧＲ経路清浄開度βｇ２（大開度）に開作動させ、ＥＧＲ率を最大値に保持し、吸気スロットル弁４１の開度θｓを通常開度θｓ１より清浄開度θｓ２へ吸気絞りし、タービン側ベーンの開度γを通常開度γ１より清浄絞り開度γ２に絞り−ｄγ作動させる。このようにＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃ時にＥＣＵ７によるエンジン側の制御のみで、容易に排気通路Ｅｘに排出される排気ガスの温度を上昇させることができ、同昇温された排気ガスをＥＧＲ装置１０に還流させ、その高温のＥＧＲガスでＥＧＲ装置１０自体の清浄を容易に行うことが可能となる。

更に、ここでは、通常噴射を遅角―ΔTした上に、主噴射ｍｊＬに先駆けパイロット噴射ｐｊを実行することにより、安定した燃焼状態を確保して排気ガス温度を確実に上昇させ、ＥＧＲガスの還流温度を昇温させ、その高温のＥＧＲガスでＥＧＲ装置１０自体の清浄を容易に行うことが可能となる。

更に、ここでは可変容量過給機１２のタービン側ベーンの開度γを通常開度γ１より清浄絞り開度γ２に減少させ、タービン入口面積を減少させるので、排気ガスが絞られ、更なるタービン入口の排気ガス温度の上昇が可能となり、その高温のＥＧＲガスでＥＧＲ装置１０自体の清浄を容易に行うことが可能となる。

図１の排気浄化装置では吸気マニホールド８近傍部位と、排気マニホールド１５の排気タービン１２の上流側部位（ＥＧＲガス取入れ口４２）とをＥＧＲ通路４２により接続し、ＥＧＲ通路４３上にＥＧＲバルブ２４と再循環ガスクーラ４３とが介装されていたが、これに加えて、図１の排気浄化装置に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ通路４３に対し第２ＥＧＲ弁４８を備えた第２ＥＧＲ路４９を並列配備してもよい。この場合、ＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃが発せられると、ＥＧＲバルブ２４および第２ＥＧＲ弁４８を全開し、ＥＧＲ路４３に加え第２ＥＧＲ路４９を通してＥＧＲガスを吸気路Ｉ側に還流する。この場合においても排気ガスの温度を上昇させることができ、昇温された高温で大流量のＥＧＲガスでＥＧＲ装置１０自体の清浄を容易に行うことが可能となる。なお、ここでは第２ＥＧＲ弁４８を備えた第２ＥＧＲ路４９をＥＧＲ通路４３に並列配備しているので、ＥＧＲ通路４３のみの場合と比較して、ＥＧＲ通路４３自体を比較的小流路面積に設定することが可能となり、ＥＧＲバルブ２４を小流量制御用に代えることが可能となり、小流量でのＥＧＲ流量制御での精度を比較的容易に向上できる。

図１のエンジンの制御装置は走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達したＥＧＲ経路清浄指令Ｓｃ時に排気ガス温度上昇を図り、昇温された高温のＥＧＲガスでＥＧＲ装置１０自体の清浄を行っていたが、これに代えて、ディーゼルパティキュレートフィルタ３２のパティキュレート再燃焼装置として本発明を適用しても良い。

この場合、パティキュレート再燃焼装置では、車両の走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達し、ＤＰＦ再燃焼指令が発せられると、図１のエンジンの制御装置と同様の処理により、その時の排気ガス温度の上昇を図り、これにより昇温された高温排気ガス（５００〜５５０℃）でディーゼルパティキュレートフィルタ３２の捕獲しているパティキュレート（ＰＭ）を再燃焼させる処理を行なうように構成される。この場合も、ＤＰＦ再燃焼指令時にＥＣＵによるエンジン側の制御のみで、容易に排気ガスの温度を上昇させることができ、同昇温された排気ガスをＤＰＦの捕獲しているパティキュレート（ＰＭ）に導き、その高温の排気ガスとＤＰＦに担持の酸化触媒の働きでパティキュレートの焼却を容易に行うことが可能となる。

上述のところにおいて、エンジンの制御装置は、排気系の排気ガスを吸気系に還流させる排気ガス再循環装置と、過給機とを装備するディーゼルエンジンに適用されていたが、過給機に代えて排気絞り弁を装備するディーゼルエンジンに適用されてもよい。

本発明の一実施形態にかかるエンジンの制御装置の全体概略構成図である。 図１の排気浄化装置のＥＣＵの機能ブロック図である。 図１の排気浄化装置の燃料噴射モードを示し、（ａ）は主噴射のみのモード、（ｂ）はパイロット噴射＋主噴射モードの説明図である。 図１の排気浄化装置のＥＣＵが用いる演算マップで、燃料噴射量及び時期、ＥＧＲ通路開度、スロットル開度、ターボベーン開度の通常時マップを（ａ−１）、（ｂ−１）、（ｃ−１）、（ｄ−１）に、清浄時マップを（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｃ−２）、（ｄ−２）に示す。 図１の排気浄化装置のＥＣＵが行うランプ制御説明線図で（ａ）は燃料噴射量及び時期、（ｂ）はＥＧＲ通路開度、（ｃ）はスロットル開度、（ｄ）はターボベーン開度のランプ制御特性を示す。 図１の排気浄化装置のＥＣＵが行う排気ガス温度昇温制御ルーチンのフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
７ ＥＣＵ
１０ ＥＧＲ装置
２４ ＥＧＲ弁
４１ 吸気スロットル
βｇ ＥＧＲ弁開度
βｇ２ ＥＧＲ経路清浄開度
θｓ 吸気スロットル弁開度
Ａ１ 走行履歴算出手段
Ａ２ 燃料噴射制御手段
Ａ３ ＥＧＲ制御手段
Ａ４ スロットル制御手段
Ａ５ ＥＧＲ経路清浄制御手段（制御手段）
Ｅｘ 排気通路
Ｉ 吸気通路
ΣＣｏｕｎｔ 積算値
Ｌｉｍｉｔ 閾値
Ｑｎ 燃料噴射量
Ｔｎ 燃料噴射時期
―ΔＴ 遅角

Claims (3)

1. エンジン排気通路と吸気通路とを接続しＥＧＲ弁が介装されたＥＧＲ装置と、
   吸気通路に介装された吸気スロットルと、
   車両の走行距離あるいはエンジンの作動時間を積算する走行履歴算出手段と、
   燃料噴射の噴射量と噴射時期を制御可能とする燃料噴射制御手段と、
   上記ＥＧＲ弁の開度を制御するＥＧＲ制御手段と、
   上記吸気スロットルの開度を制御するスロットル制御手段と、
   上記走行履歴算出手段による走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達した場合に、燃料噴射時期を遅角させるとともにＥＧＲ弁開度を増大し、且つ吸気スロットル弁を閉作動させる制御手段と、
   を具備するエンジンの制御装置。
2. 請求項１記載のエンジンの制御装置において、
   上記走行履歴算出手段による走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達した場合に、上記燃料噴射制御手段が主燃料噴射時期を遅角させるとともに主噴射に先立ち燃料を噴射するパイロット噴射を実施することを特徴とするエンジンの制御装置。
3. 請求項１または請求項２記載のエンジンの制御装置において、
   上記制御手段は上記走行距離またはエンジン作動時間の積算値が所定の閾値に達した場合に、上記ＥＧＲ弁開度を増大し上記吸気スロットル弁を閉作動させるのに加えて、上記エンジンに搭載された可変容量過給機のタービン入口面積を減少させることを特徴とするエンジンの制御装置。
   

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