JP3092552B2 - 圧縮着火式内燃機関 - Google Patents

圧縮着火式内燃機関

Info

Publication number
JP3092552B2
JP3092552B2 JP09250965A JP25096597A JP3092552B2 JP 3092552 B2 JP3092552 B2 JP 3092552B2 JP 09250965 A JP09250965 A JP 09250965A JP 25096597 A JP25096597 A JP 25096597A JP 3092552 B2 JP3092552 B2 JP 3092552B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
combustion
temperature
air
fuel ratio
fuel
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09250965A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1193748A (ja
Inventor
司 安部
愼治 池田
静夫 佐々木
丈和 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP09250965A priority Critical patent/JP3092552B2/ja
Priority to US09/149,136 priority patent/US6142119A/en
Priority to EP98117411A priority patent/EP0907016B1/en
Priority to DE69835059T priority patent/DE69835059T2/de
Publication of JPH1193748A publication Critical patent/JPH1193748A/ja
Priority to JP2000166348A priority patent/JP3565139B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3092552B2 publication Critical patent/JP3092552B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/38—Controlling fuel injection of the high pressure type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/023—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions by determining the cylinder pressure
    • 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
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1015—Engines misfires
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/32—Air-fuel ratio control in a diesel engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/02—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions
    • F02D35/021—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for on interior conditions using an ionic current sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0057—Specific combustion modes

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は圧縮着火式内燃機関
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より内燃機関、例えばディーゼル機
関においてはＮＯx の発生を抑制するために機関排気通
路と機関吸気通路とを排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと
称す）通路により連結し、このＥＧＲ通路を介して排気
ガス、即ちＥＧＲガスを機関吸気通路内に再循環させる
ようにしている。この場合、ＥＧＲガスは比較的比熱が
高く、従って多量の熱を吸収することができるので、Ｅ
ＧＲガス量を増大するほど、即ちＥＧＲ率（ＥＧＲガス
量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量））を増大するほど燃
焼室内における燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下す
るとＮＯx の発生量が低下し、従ってＥＧＲ率を増大す
ればするほどＮＯx の発生量は低下することになる。
【０００３】このように従来よりＥＧＲ率を増大すれば
ＮＯx の発生量を低下しうることはわかっている。しか
しながらＥＧＲ率を増大させていくとＥＧＲ率が或る限
度を越えたときに煤の発生量、即ちスモークが急激に増
大し始める。この点に関し従来より、それ以上ＥＧＲ率
を増大すればスモークが限りなく増大していくものと考
えられており、従ってスモークが急激に増大し始めるＥ
ＧＲ率がＥＧＲ率の最大許容限界であると考えられてい
る。
【０００４】従って従来よりＥＧＲ率はこの最大許容限
界を越えない範囲内に定められている（例えば特開平４
−３３４７５０号公報参照）。このＥＧＲ率の最大許容
限界は機関の形式や燃料によってかなり異なるがおおよ
そ３０パーセントから５０パーセントである。従って従
来のディーゼル機関ではＥＧＲ率は最大でも３０パーセ
ントから５０パーセント程度に抑えられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このように従来ではＥ
ＧＲ率に対して最大許容限界が存在すると考えられてい
たので従来よりＥＧＲ率はこの最大許容限界を越えない
範囲内においてＮＯx およびスモークの発生量ができる
だけ少なくなるように定められていた。しかしながらこ
のようにしてＥＧＲ率をＮＯx およびスモークの発生量
ができるだけ少なくなるように定めてもＮＯx およびス
モークの発生量の低下には限度があり、実際には依然と
してかなりの量のＮＯx およびスモークが発生してしま
うのが現状である。
【０００６】ところが本発明者がディーゼル機関の燃焼
の研究の過程においてＥＧＲ率を最大許容限界よりも大
きくすれば上述の如くスモークが急激に増大するがこの
スモークの発生量にはピークが存在し、このピークを越
えてＥＧＲ率を更に大きくすると今度はスモークが急激
に減少しはじめ、ＥＧＲ率を７０パーセントから８０パ
ーセント程度にするとスモークがほとんど零になる、即
ち煤がほとんど発生しないことを見い出したのである。
また、このときにはＮＯx の発生量が極めて少量となる
ことも判明している。この後この知見に基づいて煤が発
生しない理由について検討を進め、その結果これまでに
ない煤およびＮＯx の同時低減が可能な新たな燃焼シス
テムを構築するに至ったのである。この新たな燃焼シス
テムについては後に詳細に説明するが簡単に云うと炭化
水素が煤に成長するまでの途中の段階において炭化水素
の成長を停止させることを基本としている。
【０００７】即ち、実験研究を重ねた結果判明したこと
は燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以下のときには炭化水素の成長が煤に至
る前の途中の段階で停止し、燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以上になると炭化水素は一気に煤まで成
長してしまうということである。この場合、燃料および
その周囲のガス温度は燃料が燃焼した際の燃料周りのガ
スの吸熱作用が大きく影響しており、燃料燃焼時の発熱
量に応じて燃料周りのガスの吸熱量を調整することによ
って燃料およびその周囲のガス温度を制御することがで
きる。
【０００８】従って、燃焼室内における燃焼時の燃料お
よびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止
する温度以下に抑制すれば煤が発生しなくなり、燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度を炭
化水素の成長が途中で停止する温度以下に抑制すること
は燃料周りのガスの吸熱量を調整することによって可能
となる。一方、煤に至る前に成長が途中で停止した炭化
水素は酸化触媒等を用いた後処理によって容易に浄化す
ることができる。これが新たな燃焼システムの基本的な
考え方である。
【０００９】ところで従来の圧縮着火式内燃機関におい
ては空燃比を小さくしていくといずれ燃焼不良を生じ、
ついには失火することになる。これは新たな燃焼システ
ムでも同様であって空燃比を小さくしていくといずれ燃
焼不良を生じ、ついには失火することになる。しかしな
がらこれまで圧縮着火式内燃機関において燃焼不良が生
じたときの対策がなされていないのが現状である。な
お、ここで燃焼不良というのは機関の出力トルクの変動
又は燃焼変動が許容値以上になったときを言い、燃焼不
良の最悪の場合が失火である。
【００１０】本発明の目的は燃焼不良が生じたときに運
転状態を燃焼不良が生じない運転状態に制御することに
ある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】上記目的を達成するた
めに１番目の発明では、燃焼室内に配置された燃焼圧セ
ンサと、燃焼圧センサにより検出された燃焼圧に基づい
て燃焼不良が生じているか否かを判断する燃焼不良判断
手段とを具備し、ほぼ圧縮上死点において燃焼圧の第１
のピークが表われると共に圧縮上死点後に燃焼圧の第２
のピークが表われ、燃焼不良判断手段は第２のピーク圧
が第１のピーク圧よりも低くなったときに燃焼不良が生
じていると判断する。
【００１２】２番目の発明では１番目の発明において、
燃焼不良判断手段により燃焼不良が生じていると判断さ
れたときには空燃比を大きくする空燃比制御手段を具備
している。
【００１３】３番目の発明では１番目の発明において、
燃焼不良判断手段により燃焼不良が生じていると判断さ
れたときには噴射開始時期を早める噴射時期制御手段を
具備している。
【００１４】
【発明の実施の形態】図１は本発明を４ストローク圧縮
着火式内燃機関に適用した場合を示している。図１を参
照すると、１は機関本体、２はシリンダブロック、３は
シリンダヘッド、４はピストン、５は燃焼室、６は電気
制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、８は吸気ポート、９は
排気弁、１０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８は
対応する吸気枝管１１を介してサージタンク１２に連結
され、サージタンク１２は吸気ダクト１３を介してエア
クリーナ１４に連結される。吸気ダクト１３内には電気
モータ１５により駆動されるスロットル弁１６が配置さ
れる。一方、排気ポート１０は排気マニホルド１７およ
び排気管１８を介して酸化機能を有する触媒１９を内蔵
した触媒コンバータ２０に連結され、排気マニホルド１
７内には空燃比センサ２１が配置される。
【００１５】排気マニホルド１７とサージタンク１２と
はＥＧＲ通路２２を介して互いに連結され、ＥＧＲ通路
２２内には電気制御式ＥＧＲ制御弁２３が配置される。
また、ＥＧＲ通路２２周りにはＥＧＲ通路２２内を流れ
るＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２４が配置され
る。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置２
４内に導びかれ、機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却
される。
【００１６】一方、各燃料噴射弁６は燃料供給管２５を
介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール２６に連結
される。このコモンレール２６内へは電気制御式の吐出
量可変な燃料ポンプ２７から燃料が供給され、コモンレ
ール２６内に供給された燃料は各燃料供給管２５を介し
て燃料噴射弁６に供給される。コモンレール２６にはコ
モンレール２６内の燃料圧を検出するための燃料圧セン
サ２８が取付けられ、燃料圧センサ２８の出力信号に基
づいてコモンレール２６内の燃料圧が目標燃料圧となる
ように燃料ポンプ２７の吐出量が制御される。
【００１７】電子制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を具備
する。空燃比センサ２１の出力信号は対応するＡＤ変換
器３７を介して入力ポート３５に入力され、燃料圧セン
サ２８の出力信号も対応するＡＤ変換器３７を介して入
力ポート３５に入力される。機関本体１には機関冷却水
温を検出するための温度センサ２９が取付けられ、この
温度センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を
介して入力ポート３５に入力される。また、少なくとも
一つの吸気枝管１１内には吸入空気とＥＧＲガスとの混
合ガス温を検出するための温度センサ４３が取付けら
れ、この温度センサ４３の出力信号は対応するＡＤ変換
器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に、少
なくとも一つの吸気枝管１１内には酸素濃度センサ４４
が配置され、この酸素濃度センサ４４の出力信号は対応
するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力され
る。
【００１８】また、触媒１９下流の排気管４５内には触
媒１９を通過した排気ガスの温度を検出するための温度
センサ４６が配置され、この温度センサ４６の出力信号
は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入
力される。燃焼室５内には燃焼室５内の圧力を検出する
ための燃焼圧センサ４７が配置され、この燃焼圧センサ
４７の出力信号はピークホールド回路４８の入力端子Ｉ
に接続される。ピークホールド回路４８の出力端子Ｏは
対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力
される。また、クランクシャフト４９には機関の出力ト
ルクを検出するためのトルクセンサ５０が取付けられ、
このトルクセンサ５０の出力信号は対応するＡＤ変換器
３７を介して入力ポート３５に入力される。
【００１９】また、アクセルペダル４０にはアクセルペ
ダル４０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負
荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１の出力電圧は
対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力
される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例
えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク
角センサ４２が接続される。一方、出力ポート３６は対
応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁６、電気モータ
１５、ＥＧＲ制御弁２３、燃料ポンプ２７およびピーク
ホールド回路４８のリセット入力端子Ｒに接続される。
【００２０】図２は機関低負荷運転時においてスロット
ル弁１６の開度およびＥＧＲ率を変化させることにより
空燃比Ａ／Ｆ（図２の横軸）を変化させたときの出力ト
ルクの変化、およびスモーク、ＨＣ，ＣＯ，ＮＯx の排
出量の変化を示す実験例を表している。図２からわかる
ようにこの実験例では空燃比Ａ／Ｆが小さくなるほどＥ
ＧＲ率が大きくなり、理論空燃比（≒１４．６）以下の
ときにはＥＧＲ率は７０パーセント以上となっている。
【００２１】図２に示されるようにＥＧＲ率を増大する
ことにより空燃比Ａ／Ｆを小さくしていくとＥＧＲ率が
５０パーセント付近となり空燃比Ａ／Ｆが３０程度にな
ったときにスモークの発生量が増大を開始する。次い
で、更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくすると
スモークの発生量が急激に増大してピークに達する。次
いで更にＥＧＲ率を高め、空燃比Ａ／Ｆを小さくすると
今度はスモークが急激に低下し、ＥＧＲ率を７０パーセ
ント以上とし、空燃比Ａ／Ｆが１５．０付近になるとス
モークがほぼ零となる。即ち、煤がほとんど発生しなく
なる。このとき機関の出力トルクは若干低下し、またＮ
Ｏx の発生量がかなり低くなる。一方、このときＨＣ，
ＣＯの発生量は増大し始める。
【００２２】図３（Ａ）は空燃比Ａ／Ｆが１８付近でス
モークの発生量が最も多いときの燃焼室５内の燃焼圧変
化を示しており、図３（Ｂ）は空燃比Ａ／Ｆが１３付近
でスモークの発生量がほぼ零のときの燃焼室５内の燃焼
圧の変化を示している。図３（Ａ）と図３（Ｂ）とを比
較すればわかるようにスモークの発生量がほぼ零である
図３（Ｂ）に示す場合はスモークの発生量が多い図３
（Ａ）に示す場合に比べて燃焼圧が低いことがわかる。
【００２３】図２および図３に示される実験結果から次
のことが言える。即ち、まず第１に空燃比Ａ／Ｆが１
５．０以下でスモークの発生量がほぼ零のときには図２
に示されるようにＮＯx の発生量がかなり低下する。Ｎ
Ｏx の発生量が低下したということは燃焼室５内の燃焼
温度が低下していることを意味しており、従って煤がほ
とんど発生しないときには燃焼室５内の燃焼温度が低く
なっていると言える。同じことが図３からも言える。即
ち、煤がほとんど発生していない図３（Ｂ）に示す状態
では燃焼圧が低くなっており、従ってこのとき燃焼室５
内の燃焼温度は低くなっていることになる。
【００２４】第２にスモークの発生量、即ち煤の発生量
がほぼ零になると図２に示されるようにＨＣおよびＣＯ
の排出量が増大する。このことは炭化水素が煤まで成長
せずに排出されることを意味している。即ち、燃料中に
含まれる図４に示されるような直鎖状炭化水素や芳香族
炭化水素は酸素不足の状態で温度上昇せしめられると熱
分解して煤の前駆体が形成され、次いで主に炭素原子が
集合した固体からなる煤が生成される。この場合、実際
の煤の生成過程は複雑であり、煤の前駆体がどのような
形態をとるかは明確ではないがいずれにしても図４に示
されるような炭化水素は煤の前駆体を経て煤まで成長す
ることになる。従って、上述したように煤の発生量がほ
ぼ零になると図２に示される如くＨＣおよびＣＯの排出
量が増大するがこのときのＨＣは煤の前駆体又はその前
の状態の炭化水素である。
【００２５】図２および図３に示される実験結果に基づ
くこれらの考察をまとめると燃焼室５内の燃焼温度が低
いときには煤の発生量がほぼ零になり、このとき煤の前
駆体又はその前の状態の炭化水素が燃焼室５から排出さ
れることになる。このことについて更に詳細に実験研究
を重ねた結果、燃焼室５内における燃料およびその周囲
のガス温度が或る温度以下である場合には煤の成長過程
が途中で停止してしまい、即ち煤が全く発生せず、燃焼
室５内における燃料およびその周囲の温度が或る温度以
上になると煤が生成されることが判明したのである。
【００２６】ところで煤の前駆体の状態で炭化水素の生
成過程が停止するときの燃料およびその周囲の温度、即
ち上述の或る温度は燃料の種類や空燃比や圧縮比等の種
々の要因によって変化するので何度であるかということ
は言えないがこの或る温度はＮＯx の発生量と深い関係
を有しており、従ってこの或る温度はＮＯx の発生量か
ら或る提示規定することができる。即ち、ＥＧＲ率が増
大するほど燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度は低
下し、ＮＯx の発生量が低下する。このときＮＯx の発
生量が１０p.p.m 前後又はそれ以下になったときに煤が
ほとんど発生しなくなる。従って上述の或る温度はＮＯ
x の発生量が１０p.p.m 前後又はそれ以下になったとき
の温度にほぼ一致する。
【００２７】一旦、煤が生成されるとこの煤は酸化触媒
等を用いた後処理でもって浄化することはできない。こ
れに対して煤の前駆体又はその前の状態の炭化水素は酸
化触媒等を用いた後処理でもって容易に浄化することが
できる。このように酸化触媒等による後処理を考えると
炭化水素を煤の前駆体又はその前の状態で燃焼室５から
排出させるか、或いは煤の形で燃焼室５から排出させる
かについては極めて大きな差がある。本発明において用
いている新たな燃焼システムは燃焼室５内において煤を
生成させることなく炭化水素を煤の前駆体又はその前の
状態の形でもって燃焼室５から排出させ、この炭化水素
を酸化触媒等により酸化せしめることを核としている。
【００２８】さて、煤が生成される前の状態で炭化水素
の成長を停止させるには燃焼室５内における燃焼時の燃
料およびその周囲のガス温度を煤が生成される温度より
も低い温度に抑制する必要がある。この場合、燃料およ
びその周囲のガス温度を抑制するには燃料が燃焼した際
の燃料周りのガスの吸熱作用が極めて大きく影響するこ
とが判明している。
【００２９】即ち、燃料周りに空気しか存在しないと蒸
発した燃料はただちに空気中の酸素と反応して燃焼す
る。この場合、燃料から離れている空気の温度はさほど
上昇せず、燃料周りの温度のみが局所的に極めて高くな
る。即ち、このときには燃料から離れている空気は燃料
の燃焼熱の吸熱作用をほとんど行わない。この場合には
燃焼温度が局所的に極めて高くなるために、この燃焼熱
を受けた未燃炭化水素は煤を生成することになる。
【００３０】一方、多量の不活性ガスと少量の空気の混
合ガス中に燃料が存在する場合には若干状況が異なる。
この場合には蒸発燃料は周囲に拡散して不活性ガス中に
混在する酸素と反応し、燃焼することになる。この場合
には燃焼熱は周りの不活性ガスに吸収されるために燃焼
温度はさほど上昇しなくなる。即ち、燃焼温度を低く抑
えることができることになる。即ち、燃焼温度を抑制す
るには不活性ガスの存在が重要な役割を果しており、不
活性ガスの吸熱作用によって燃焼温度を低く抑えること
ができることになる。
【００３１】この場合、燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に抑制するにはそ
うするのに十分な熱量を吸収しうるだけの不活性ガス量
が必要となる。従って燃料量が増大すれば必要となる不
活性ガス量はそれに伴なって増大することになる。な
お、この場合、不活性ガスの比熱が大きいほど吸熱作用
は強力となり、従って不活性ガスは比熱の大きなガスが
好ましいことになる。この点、ＣＯ2 やＥＧＲガスは比
較的比熱が大きいので不活性ガスとしてＥＧＲガスを用
いることは好ましいと言える。
【００３２】図５は不活性ガスとしてＥＧＲガスを用い
た場合において燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度にするために必要
なＥＧＲガスと空気の混合ガス量、およびこの混合ガス
量中の空気の割合、およびこの混合ガス中のＥＧＲガス
の割合を示している。なお、図５において縦軸は燃焼室
５内に吸入される全吸入ガス量を示しており、鎖線Ｙは
過給が行われないときに燃焼室５内に吸入しうる全吸入
ガス量を示している。また、横軸は要求負荷を示してお
り、Ｚ１は低負荷運転領域を示している。
【００３３】図５を参照すると空気の割合、即ち混合ガ
ス中の空気量は噴射された燃料を完全に燃焼せしめるの
に必要な空気量を示している。即ち、図５に示される場
合では空気量と噴射燃料量との比は理論空燃比となって
いる。一方、図５においてＥＧＲガスの割合、即ち混合
ガス中のＥＧＲガス量は噴射燃料が燃焼せしめられたと
きに燃料およびその周囲のガス温度を煤が形成される温
度よりも低い温度にするのに必要最低限のＥＧＲガス量
を示している。このＥＧＲガス量はＥＧＲ率で表すとほ
ぼ７０パーセント以上である。即ち、燃焼室５内に吸入
された全吸入ガス量を図５において実線Ｘとし、この全
吸入ガス量Ｘのうちの空気量とＥＧＲガス量との割合を
図５に示すような割合にすると燃料およびその周囲のガ
ス温度は煤が生成される温度よりも低い温度となり、斯
くして煤が全く発生しなくなる。また、このときのＮＯ
x 発生量は１０p.p.m 前後、又はそれ以下であり、従っ
てＮＯx の発生量は極めて少量となる。
【００３４】燃料噴射量が増大すれば燃料が燃焼した際
の発熱量が増大するので燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に維持するために
はＥＧＲガスによる熱の吸収量を増大しなければならな
い。従って図５に示されるようにＥＧＲガス量は噴射燃
料量が増大するにつれて増大せしめなければならない。
即ち、ＥＧＲガス量は要求負荷が高くなるにつれて増大
する必要がある。
【００３５】一方、図５の負荷領域Ｚ２では煤の発生を
阻止するのに必要な全吸入ガス量Ｘが吸入しうる全吸入
ガス量Ｙを越えてしまう。従ってこの場合、煤の発生を
阻止するのに必要な全吸入ガス量Ｘを燃焼室５内に供給
するにはＥＧＲガスおよび吸入空気の双方、或いはＥＧ
Ｒガスを過給又は加圧する必要がある。ＥＧＲガス等を
過給又は加圧しない場合には負荷領域Ｚ２では全吸入ガ
ス量Ｘは吸入しうる全吸入ガス量Ｙに一致する。従って
この場合、煤の発生を阻止するためには空気量を若干減
少させてＥＧＲガス量を増大すると共に空燃比がリッチ
のもとで燃料を燃焼せしめることになる。
【００３６】前述したように図５は燃料を理論空燃比の
もとで燃焼させる場合を示しているが図５に示される低
負荷運転領域Ｚ１において空気量を図５に示される空気
量よりも少なくても、即ち空燃比をリッチにしても煤の
発生を阻止しつつＮＯx の発生量を１０p.p.m 前後又は
それ以下にすることができ、また図５に示される低負荷
領域Ｚ１において空気量を図５に示される空気量よりも
多くしても、即ち空燃比の平均値をリーンにしても煤の
発生を阻止しつつＮＯx の発生量を１０p.p.m前後又は
それ以下にすることができる。
【００３７】即ち、空燃比がリッチにされると燃料が過
剰となるが燃焼温度が低い温度に抑制されているために
過剰な燃料は煤まで成長せず、斯くして煤が生成される
ことがない。また、このときＮＯx も極めて少量しか発
生しない。一方、平均空燃比がリーンのとき、或いは空
燃比が理論空燃比のときでも燃焼温度が高くなれば少量
の煤が生成されるが本発明では燃焼温度が低い温度に抑
制されているので煤は全く生成されない。更に、ＮＯx
も極めて少量しか発生しない。
【００３８】このように、機関低負荷運転領域Ｚ１では
空燃比にかかわらずに、即ち空燃比がリッチであろう
と、理論空燃比であろうと、或いは平均空燃比がリーン
であろうと煤が発生されず、ＮＯx の発生量が極めて少
量となる。従って燃料消費率の向上を考えるとこのとき
平均空燃比をリーンにすることが好ましいと言える。と
ろこで燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲の
ガス温度を炭化水素の成長が途中で停止する温度以下に
抑制しうるのは燃焼による発熱量が少ない比較的機関負
荷が低いときに限られる。従って本発明では機関負荷が
比較的低いときには燃焼時の燃料およびその周囲のガス
温度を炭化水素の成長が途中で停止する温度以下に抑制
して第１の燃焼、即ち低温燃焼を行うようにし、機関負
荷が比較的高いときには第２の燃焼、即ち従来より普通
に行われている燃焼を行うようにしている。なお、ここ
で第１の燃焼、即ち低温燃焼とはこれまでの説明から明
らかなように煤の発生量がピークとなる不活性ガス量よ
りも燃焼室内の不活性ガス量が多く煤がほとんど発生し
ない燃焼のことを云い、第２の燃焼、即ち従来より普通
に行われている燃焼とは煤の発生量がピークとなる不活
性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が少ない燃焼の
ことを云う。
【００３９】図６は第１の燃焼、即ち低温燃焼が行われ
る第１の運転領域Ｉと、第２の燃焼、即ち従来の燃焼方
法による燃焼が行われる第２の燃焼領域IIとを示してい
る。なお、図６において縦軸Ｌはアクセルペダル４０の
踏込み量、即ち要求負荷を示しており、横軸Ｎは機関回
転数を示している。また、図６においてＸ（Ｎ）は第１
の運転領域Ｉと第２の運転領域IIとの第１の境界を示し
ており、Ｙ（Ｎ）は第１の運転領域Ｉと第２の運転領域
IIとの第２の境界を示している。第１の運転領域Ｉから
第２の運転領域IIへの運転領域の変化判断は第１の境界
Ｘ（Ｎ）に基づいて行われ、第２の運転領域IIから第１
の運転領域Ｉへの運転領域の変化判断は第２の境界Ｙ
（Ｎ）に基づいて行われる。
【００４０】即ち、機関の運転状態が第１の運転領域Ｉ
にあって低温燃焼が行われているときに要求負荷Ｌが機
関回転数Ｎの関数である第１の境界Ｘ（Ｎ）を越えると
運転領域が第２の運転領域IIに移ったと判断され、従来
の燃焼方法による燃焼が行われる。次いで要求負荷Ｌが
機関回転数Ｎの関数である第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも低
くなると運転領域が第１の運転領域Ｉに移ったと判断さ
れ、再び低温燃焼が行われる。
【００４１】なお、本発明による実施例では第２の境界
Ｙ（Ｎ）は第１の境界Ｘ（Ｎ）に対してΔＬ（Ｎ）だけ
低負荷側とされる。図６および図７に示されるようにΔ
Ｌ（Ｎ）は機関回転数Ｎの関数であり、ΔＬ（Ｎ）は機
関回転数Ｎが高くなるほど小さくなる。ところで機関の
運転状態が第１の運転領域Ｉにあって低温燃焼が行われ
ているときには煤はほとんど発生せず、その代り未燃炭
化水素が煤の前駆体又はその前の状態の形でもって燃焼
室５から排出される。このとき酸化機能を有する触媒１
９が活性化していれば燃焼室５から排出された未燃炭化
水素は触媒１９により良好に酸化せしめられる。しかし
ながらこのとき触媒１９が活性化していない場合には未
燃炭化水素は触媒１９により酸化せしめられず、斯くし
て多量の未燃炭化水素が大気に放出されることになる。
従って本発明では機関の運転状態が第１の燃焼、即ち低
温燃焼しうる第１の運転領域であったとしても触媒１９
が活性化していない場合には第１の燃焼を行わず、第２
の燃焼、即ち従来の燃焼方法による燃焼が行われる。
【００４２】触媒１９としては酸化触媒、三元触媒、又
はＮＯx 吸収剤を用いることができる。ＮＯx 吸収剤は
燃焼室５内における平均空燃比がリーンのときにＮＯx
を吸収し、燃焼室５内における平均空燃比がリッチにな
るとＮＯx を放出する機能を有する。このＮＯx 吸収剤
は例えばアルミナを担体とし、この担体上に例えばカリ
ウムＫ、ナトリウムＮａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓ
のようなアルカリ金属、バリウムＢａ、カルシウムＣａ
のようなアルカリ土類、ランタンＬａ、イットリウムＹ
のような希土類から選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐ
ｔのような貴金属とが担持されている。
【００４３】酸化触媒はもとより、三元触媒およびＮＯ
x 吸収剤も酸化機能を有しており、従って上述した如く
三元触媒およびＮＯx 吸収剤を触媒１９として用いるこ
とができる。触媒１９は触媒１９の温度が或る一定温度
を越えると活性化する。触媒１９が活性化する温度は触
媒１９の種類により異なり、代表的な酸化触媒の活性化
温度は３５０℃程度である。触媒１９を通過した排気ガ
スの温度は触媒１９の温度よりもわずかな一定温度だけ
低くなり、従って触媒１９を通過した排気ガス温は触媒
１９の温度を代表している。従って本発明による実施例
では触媒１９を通過した排気ガスの温度から触媒１９が
活性化したか否かを判断するようにしている。
【００４４】図８（Ａ）は空燃比センサ２１の出力を示
している。図８（Ａ）に示されるように空燃比センサ２
１の出力電流Ｉは空燃比Ａ／Ｆに応じて変化する。従っ
て空燃比センサ２１の出力電流Ｉから空燃比を知ること
ができる。また、図８（Ｂ）は酸素濃度センサ４４の出
力を示している。図８（Ｂ）に示されるように酸素濃度
センサ４４の出力電流Ｉは酸素濃度〔Ｏ2 〕に応じて変
化する。従って酸素濃度センサ４４の出力電流Ｉから酸
素濃度を知ることができる。
【００４５】次に触媒１９が活性化している場合を例に
とって図９を参照しつつ第１の運転領域Ｉおよび第２の
運転領域IIにおける運転制御について概略的に説明す
る。図９は要求負荷Ｌに対するスロットル弁１６の開
度、ＥＧＲ制御弁２３の開度、ＥＧＲ率、空燃比、噴射
時期および噴射量を示している。図９に示されるように
要求負荷Ｌの低い第１の運転領域Ｉではスロットル弁１
６の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉近くから
半開程度まで徐々に増大せしめられ、ＥＧＲ制御弁２３
の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉近くから全
開まで徐々に増大せしめられる。また、図９に示される
例では第１の運転領域ＩではＥＧＲ率がほぼ８０パーセ
ントとされており、空燃比はわずかばかりリーンなリー
ン空燃比とされている。
【００４６】云い換えると第１の運転領域ＩではＥＧＲ
率がほぼ８０パーセントとなり、空燃比がわずかばかり
リーンなリーン空燃比となるようにスロットル弁１６の
開度およびＥＧＲ制御弁２３の開度が制御される。な
お、このとき空燃比は空燃比センサ２１の出力信号に基
づいてスロットル弁１６の開度およびＥＧＲ制御弁２３
の開度を補正することによって目標リーン空燃比に制御
される。また、第１の運転領域Ｉでは圧縮上死点ＴＤＣ
前に燃料噴射が行われる。この場合、噴射開始時期θＳ
は要求負荷Ｌが高くなるにつれて遅くなり、噴射完了時
期θＥも噴射開始時期θＳが遅くなるにつれて遅くな
る。
【００４７】なお、アイドリング運転時にはスロットル
弁１６は全閉近くまで閉弁され、このときＥＧＲ制御弁
２３も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁１
６を全閉近くまで閉弁すると圧縮始めの燃焼室５内の圧
力が低くなるために圧縮圧力が小さくなる。圧縮圧力が
小さくなるとピストン４による圧縮仕事が小さくなるた
めに機関本体１の振動が小さくなる。即ち、アイドリン
グ運転時には機関本体１の振動を抑制するためにスロッ
トル弁１６が全閉近くまで閉弁せしめられる。
【００４８】機関の運転状態が第１の運転領域Ｉである
ときには煤およびＮＯx はほとんど発生せず、排気ガス
中に含まれている煤の前駆体又はその前の状態の炭化水
素は触媒１９により酸化せしめられる。一方、機関の運
転領域が第１の運転領域Ｉから第２の運転領域IIに変わ
るとスロットル弁１６の開度が半開状態から全開方向へ
ステップ状に増大しめられる。このとき図９に示す例で
はＥＧＲ率がほぼ８０パーセントから４０パーセント以
下までステップ状に減少せしめられ、空燃比がステップ
状に大きくされる。即ち、ＥＧＲ率が多量のスモークを
発生するＥＧＲ率範囲（図２）を飛び越えるので機関の
運転領域が第１の運転領域Ｉから第２の運転領域IIに変
わるときに多量のスモークが発生することがない。
【００４９】第２の運転領域IIでは従来から行われてい
る燃焼が行われる。この燃焼方法では煤およびＮＯx が
若干発生するが低温燃焼に比べて熱効率は高く、従って
機関の運転領域が第１の運転領域Ｉから第２の運転領域
IIに変わると図９に示されるように噴射量がステップ状
に低減せしめられる。第２の運転領域IIではスロットル
弁１６は一部を除いて全開状態に保持され、ＥＧＲ制御
弁２３の開度は要求負荷Ｌが高くなると次第に小さくさ
れる。この運転領域IIではＥＧＲ率は要求負荷Ｌが高く
なるほど低くなり、空燃比は要求負荷Ｌが高くなるほど
小さくなる。ただし、空燃比は要求負荷Ｌが高くなって
もリーン空燃比とされる。また、第２の運転領域IIでは
噴射開始時期θＳは圧縮上死点ＴＤＣ付近とされる。
【００５０】ところで低温燃焼しうる第１の運転領域Ｉ
の範囲は圧縮始めにおける燃焼室５内のガス温およびシ
リンダ内壁面温度に応じて変化する。即ち、要求負荷が
高くなって燃焼による発熱量が増大すると、燃焼時にお
ける燃料およびその周囲のガス温が高くなり、斯くして
低温燃焼を行うことができなくなる。一方、圧縮始めの
燃焼室５内のガス温ＴＧが低くなると燃焼が開始される
直前の燃焼室５内のガス温が低くなるので燃焼時におけ
る燃料およびその周囲のガス温が低くなる。従って圧縮
始めの燃焼室５内のガス温ＴＧが低くなれば燃焼による
発熱量が増大しても、即ち要求負荷が高くなっても燃焼
時における燃料およびその周囲のガス温は高くならず、
斯くして低温燃焼が行われることになる。云い換えると
圧縮始めの燃焼室５内のガス温ＴＧが低くなればなるほ
ど低温燃焼しうる第１の運転領域Ｉが高負荷側に拡大す
ることになる。
【００５１】また、シリンダ内壁面温度ＴＷと圧縮始め
の燃焼室５内のガス温ＴＧとの温度差（ＴＷ−ＴＧ）が
小さいほど圧縮行程中にシリンダ内壁面を介して逃げる
熱量が増大する。従ってこの温度差（ＴＷ−ＴＧ）が小
さくなるほど圧縮行程中における燃焼室５内のガスの温
度上昇量が少なくなり、斯くして燃焼時における燃料お
よびその周囲のガス温が低くなる。従って温度差（ＴＷ
−ＴＧ）が小さいほど低温燃焼しうる第１の運転領域Ｉ
が高負荷側に拡大することになる。
【００５２】本発明による実施例では圧縮始めにおける
燃焼室５内のガス温ＴＧが低くなると図１０に示される
ように第１の境界がＸo （Ｎ）からＸ（Ｎ）に移動せし
められ、温度差（ＴＷ−ＴＧ）が小さくなると図１０に
示されるように第１の境界がＸo （Ｎ）からＸ（Ｎ）に
移動せしめられる。なお、ここでＸo （Ｎ）は基準とな
る第１の境界を示している。基準となる第１の境界Ｘo
（Ｎ）は機関回転数Ｎの関数であり、Ｘ（Ｎ）はこのＸ
o （Ｎ）を用いて次式に基づいて算出される。
【００５３】 Ｘ（Ｎ）＝Ｘo （Ｎ）＋Ｋ（Ｔ）・Ｋ（Ｎ） Ｋ（Ｔ）＝Ｋ（Ｔ）1 ＋Ｋ（Ｔ）2 ここでＫ（Ｔ）1 は図１１（Ａ）に示されるように圧縮
始めにおける燃焼室５内のガス温ＴＧの関数であり、こ
のＫ（Ｔ）1 の値は圧縮始めにおける燃焼室５内のガス
温ＴＧが低くなるほど大きくなる。また、Ｋ（Ｔ）2 は
図１１（Ｂ）に示されるように温度差（ＴＷ−ＴＧ）の
関数であり、このＫ（Ｔ）2 の値は温度差（ＴＷ−Ｔ
Ｇ）が小さくなるほど大きくなる。なお、図１１（Ａ）
および図１１（Ｂ）においてＴ1 は基準温度、Ｔ2 は基
準温度差であり、ＴＧ＝Ｔ1 でかつ（ＴＷ−ＴＧ）＝Ｔ
2 のときに第１の境界が図１０のＸo （Ｎ）となる。一
方、Ｋ（Ｎ）は図１１（Ｃ）に示されるように機関回転
数Ｎの関数であり、Ｋ（Ｎ）の値は機関回転数Ｎが高く
なるほど小さくなる。即ち、圧縮始めにおける燃焼室５
内のガス温ＴＧが基準温度Ｔ1 よりも低くなると圧縮始
めにおける燃焼室５内のガス温ＴＧが低くなるほど第１
の境界Ｘ（Ｎ）はＸo （Ｎ）に対して高負荷側に移動
し、温度差（ＴＷ−ＴＧ）が基準温度差Ｔ2 よりも低く
なると温度差（ＴＷ−ＴＧ）が小さくなるほど第１の境
界Ｘ（Ｎ）はＸo （Ｎ）に対して高負荷側に移動する。
また、Ｘo （Ｎ）に対するＸ（Ｎ）の移動量は機関回転
数Ｎが高くなるほど少なくなる。
【００５４】図１２（Ａ）は第１の境界が基準となる第
１の境界Ｘo （Ｎ）であるときの第１の運転領域Ｉにお
ける空燃比Ａ／Ｆを示している。図１２（Ａ）におい
て、Ａ／Ｆ＝１５，Ａ／Ｆ＝１６，Ａ／Ｆ＝１７で示さ
れる各曲線は夫々空燃比が１５，１６，１７であるとき
を示しており、各曲線間の空燃比は比例配分により定め
られる。図１２（Ａ）に示されるように第１の運転領域
Ｉでは空燃比がリーンとなっており、更に第１の運転領
域Ｉでは要求負荷Ｌが低くなるほど空燃比Ａ／Ｆがリー
ンとされる。
【００５５】即ち、要求負荷Ｌが低くなるほど燃焼によ
る発熱量が少なくなる。従って要求負荷Ｌが低くなるほ
どＥＧＲ率を低下させても低温燃焼を行うことができ
る。ＥＧＲ率を低下させると空燃比は大きくなり、従っ
て図１２（Ａ）に示されるように要求負荷Ｌが低くなる
につれて空燃比Ａ／Ｆが大きくされる。空燃比Ａ／Ｆが
大きくなるほど燃料消費率は向上し、従ってできる限り
空燃比をリーンにするために本発明による実施例では要
求負荷Ｌが低くなるにつれて空燃比Ａ／Ｆが大きくされ
る。
【００５６】図１２（Ｂ）は第１の境界が図１０に示さ
れるＸ（Ｎ）のときの第１の運転領域Ｉにおける空燃比
Ａ／Ｆを示している。図１２（Ａ）および（Ｂ）を比較
するとわかるように第１の境界Ｘ（Ｎ）がＸo （Ｎ）に
対して高負荷側に移動するとそれに追従して各空燃比を
示すＡ／Ｆ＝１５，Ａ／Ｆ＝１６，Ａ／Ｆ＝１７の曲線
も高負荷側に移動する。従って第１の境界Ｘ（Ｎ）がＸ
o （Ｎ）に対して高負荷側に移動すると同一要求負荷Ｌ
および同一機関回転数Ｎにおける空燃比Ａ／Ｆが大きく
なることがわかる。即ち、第１の運転領域Ｉが高負荷側
に拡大せしめられると煤およびＮＯx のほとんど発生し
ない運転領域が拡大されるばかりでなく、燃料消費率が
向上せしめられることになる。
【００５７】本発明による実施例では第１の境界Ｘ
（Ｎ）が種々に変化したときの第１の運転領域Ｉにおけ
る目標空燃比、即ち種々のＫ（Ｔ）の値に対する第１の
運転領域Ｉにおける目標空燃比が図１３（Ａ）から図１
３（Ｄ）に示されるように要求負荷Ｌおよび機関回転数
Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶さ
れている。即ち、図１３（Ａ）はＫ（Ｔ）の値がＫＴ１
のときの目標空燃比ＡＦＫＴ１を示しており、図１３
（Ｂ）はＫ（Ｔ）の値がＫＴ２のときの目標空燃比ＡＦ
ＫＴ２を示しており、図１３（Ｃ）はＫ（Ｔ）の値がＫ
Ｔ３のときの目標空燃比ＡＦＫＴ３を示しており、図１
３（Ｄ）はＫ（Ｔ）の値がＫＴ４のときの目標空燃比Ａ
ＦＫＴ４を示している。
【００５８】一方、空燃比を目標空燃比ＡＦＫＴ１，Ａ
ＦＫＴ２，ＡＦＫＴ３，ＡＦＫＴ４とするのに必要なス
ロットル弁１６の目標開度が図１４（Ａ）から図１４
（Ｄ）に示されるように要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎ
の関数としてマップの形で予め定めＲＯＭ３２内に記憶
されており、また空燃比を目標空燃比ＡＦＫＴ１，ＡＦ
ＫＴ２，ＡＦＫＴ３，ＡＦＫＴ４とするのに必要なＥＧ
Ｒ制御弁２３の目標基本開度が図１５（Ａ）から図１５
（Ｄ）に示されるように要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎ
の関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に記憶され
ている。
【００５９】即ち、図１４（Ａ）は空燃比が１５のとき
のスロットル弁１６の目標開度ＳＴ１５を示しており、
図１５（Ａ）は空燃比が１５のときのＥＧＲ制御弁２３
の目標基本開度ＳＥ１５を示している。また、図１４
（Ｂ）は空燃比が１６のときのスロットル弁１６の目標
開度ＳＴ１６を示しており、図１５（Ｂ）は空燃比が１
６のときのＥＧＲ制御弁２３の目標基本開度ＳＥ１６を
示している。
【００６０】また、図１４（Ｃ）は空燃比が１７のとき
のスロットル弁１６の目標開度ＳＴ１７を示しており、
図１５（Ｃ）は空燃比が１７のときのＥＧＲ制御弁２３
の目標基本開度ＳＥ１７を示している。また、図１４
（Ｄ）は空燃比が１８のときのスロットル弁１６の目標
開度ＳＴ１８を示しており、図１５（Ｄ）は空燃比が１
８のときのＥＧＲ制御弁２３の目標基本開度ＳＥ１８を
示している。
【００６１】図１６は第２の燃焼、即ち従来の燃焼方法
による普通の燃焼が行われるときの目標空燃比を示して
いる。なお、図１６においてＡ／Ｆ＝２４，Ａ／Ｆ＝３
５，Ａ／Ｆ＝４５，Ａ／Ｆ＝６０で示される各曲線は夫
々目標空燃比２４，３５，４５，６０を示している。空
燃比をこの目標空燃比とするのに必要なスロットル弁１
６の目標開度ＳＴが図１７（Ａ）に示されるように要求
負荷Ｌおよび機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予
めＲＯＭ３２内に記憶されており、空燃比をこの目標空
燃比とするのに必要なＥＧＲ制御弁２３の目標開度ＳＥ
が図１７（Ｂ）に示されるように要求負荷Ｌおよび機関
回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯＭ３２内に
記憶されている。
【００６２】これまで述べたように機関の運転状態が第
１の運転領域Ｉにありかつ触媒１９が活性化していると
きには第１の燃焼、即ち低温燃焼が行われる。しかしな
がら機関の運転状態が第１の運転領域Ｉにありかつ触媒
１９が活性化していても何らかの理由により良好な低温
燃焼を行えない場合がある。そこで本発明による第１の
実施例では触媒１９が活性化しているときに機関の運転
状態が第１の運転領域Ｉとなったときには低温燃焼すべ
くスロットル弁１６の開度およびＥＧＲ制御弁２３の開
度を夫々図１４に示す目標開度ＳＴおよび図１５に示す
目標基本開度ＳＥとし、このとき良好な低温燃焼を行う
ことができない場合には、即ち燃焼不良を生じている場
合には空燃比を大きくするようにしている。空燃比を大
きくすれば燃料周りの酸素濃度が高くなり、斯くして良
好な低温燃焼が行われることになる。
【００６３】本発明による一実施例では良好な低温燃焼
が行われているか否かが燃焼圧センサ４７により検出さ
れた燃焼室５内の圧力に基づいて判断される。即ち、良
好な低温燃焼が行われているときには図１８に示される
ように燃焼圧が緩やかに変化する。具体的に云うと、燃
焼圧はＰ0 で示されるように上死点ＴＤＣにおいて一旦
ピークとなり、次いでＰ1 で示されるように上死点ＴＤ
Ｃ後において再びピークとなる。ピーク圧Ｐ1 は燃焼圧
により生じ、良好な低温燃焼が行われているときにはピ
ーク圧Ｐ1 がピーク圧Ｐ0 に比べて若干高くなる。
【００６４】これに対して良好な低温燃焼が行われず、
燃焼不良が生じるとピーク圧Ｐ1 がピーク圧Ｐ0 よりも
低くなる。従って本発明による第１の実施例では差圧Δ
Ｐ（＝Ｐ1 −Ｐ0 ）が負になったときには燃焼不良が生
じていると判断し、空燃比を大きくするようにしてい
る。次に図１８および図１９を参照しつつ燃焼不良の検
出方法について説明する。図１９は燃焼不良の検出ルー
チンを示しており、このルーチンはクランク角割込みに
よって実行される。図１９を参照すると、まず初めにス
テップ１００において現在クランク角がＣＡ１（図１
８）であるか否かが判別される。クランク角がＣＡ１の
ときにはステップ１０１に進んでピークホールド回路４
８の出力電圧が読込まれる。このときピークホールド回
路４８の出力電圧はピーク圧Ｐ0 を表しており、従って
ステップ１０１ではピーク圧Ｐ0 が読込まれることにな
る。次いでステップ１０２ではリセット信号がピークホ
ールド回路４８のリセット入力端子Ｒに入力され、それ
によってピークホールド回路４８がリセットされる。
【００６５】次いでステップ１０３では現在クランク角
がＣＡ２（図１８）であるか否かが判別される。クラン
ク角がＣＡ２のときにはステップ１０４に進んでピーク
ホールド回路４８の出力電圧が読込まれる。このときピ
ークホールド回路４８の出力電圧はピーク圧Ｐ1 を表し
ており、従ってステップ１０４ではピーク圧Ｐ1 が読込
まれることになる。次いでステップ１０５ではリセット
信号がピークホールド回路４８のリセット入力端子Ｒに
入力され、それによってピークホールド回路４８がリセ
ットされる。次いでステップ１０６ではピーク圧Ｐ0 と
ピーク圧Ｐ1 との差圧ΔＰ（＝Ｐ1 −Ｐ0 ）が算出され
る。
【００６６】次いでステップ１０７では差圧ΔＰが負か
否かが判別される。ΔＰ＜０のときには燃焼不良が生じ
ていると判断され、このときにはステップ１０９に進ん
で燃焼不良フラグがセットされる。これに対しΔＰ≧０
のときには燃焼不良が生じていないと判断され、このと
きにはステップ１０８に進んで燃焼不良フラグがリセッ
トされる。
【００６７】図２０は低温燃焼領域、即ち第１の運転領
域Ｉを制御するためのルーチンを示している。図２０を
参照すると、まず初めにステップ２００において圧縮始
めにおける燃焼室５内のガス温ＴＧおよびシリンダ内壁
面温度ＴＷが算出される。この実施例では温度センサ４
３により検出された吸入空気とＥＧＲガスの混合ガス温
が圧縮始めにおける燃焼室５内のガス温ＴＧとされ、温
度センサ２９により検出された機関冷却水温がシリンダ
内壁面温度ＴＷとされる。次いでステップ２０１では図
１１（Ａ）に示す関係からＫ（Ｔ）1 が求められ、図１
１（Ｂ）に示す関係からＫ（Ｔ）2 が求められ、これら
Ｋ（Ｔ）1 とＫ（Ｔ）2 とを加算することによってＫ
（Ｔ）（＝Ｋ（Ｔ）1 ＋Ｋ（Ｔ）2 ）が算出される。
【００６８】次いでステップ２０２では機関回転数Ｎに
基づいて図１１（Ｃ）に示す関係からＫ（Ｎ）が算出さ
れる。次いでステップ２０３では予め記憶されている第
１の境界Ｘo （Ｎ）の値を用いて次式に基づき第１の境
界Ｘ（Ｎ）の値が算出される。 Ｘ（Ｎ）＝Ｘo （Ｎ）＋Ｋ（Ｔ）・Ｋ（Ｎ） 次いでステップ２０４では機関回転数Ｎに基づいて図７
に示す関係からΔＬ（Ｎ）が算出される。次いでステッ
プ２０５ではＸ（Ｎ）からΔＬ（Ｎ）を減算することに
よって第２の境界Ｙ（Ｎ）の値（＝Ｘ（Ｎ）−ΔＬ
（Ｎ））が算出される。
【００６９】次に図２１を参照しつつ運転制御について
説明する。図２１を参照すると、まず初めにステップ３
００において温度センサ４６の出力信号に基づいて触媒
１９を通過した排気ガスの温度Ｔｃが予め定められたＴ
ｏよりも高いか否か、即ち触媒１９が活性化したか否か
が判断される。Ｔｃ≦Ｔｏのとき、即ち触媒１９が活性
化していないときにはステップ３０７に進んで第２の燃
焼、即ち従来の燃焼方法による燃焼が行われる。
【００７０】即ち、ステップ３０７では図１７（Ａ）に
示すマップからスロットル弁１６の目標開度ＳＴが算出
され、次いでステップ３０８では図１７（Ｂ）に示すマ
ップからＥＧＲ制御弁２３の目標開度ＳＥが算出され
る。次いでステップ３０９では噴射量Ｑが算出され、次
いでステップ３１０では噴射開始時期θＳが算出され
る。ステップ３００においてＴｃ＞Ｔｏであると判断さ
れたとき、即ち触媒１９が活性化しているときにはステ
ップ３０１に進んで機関の運転領域が第１の運転領域Ｉ
であることを示すフラグＩがセットされているか否かが
判別される。フラグＩがセットされているとき、即ち機
関の運転領域が第１の運転領域Ｉであるときにはステッ
プ３０２に進んで要求負荷Ｌが第１の境界Ｘ（Ｎ）より
も大きくなったか否かが判別される。Ｌ≦Ｘ（Ｎ）のと
きにはステップ３０３に進んで低温燃焼が行われる。
【００７１】即ち、ステップ３０３では図１３（Ａ）か
ら（Ｄ）に示されるマップのうちでＫ（Ｔ）に応じた二
つのマップを用いて比例配分により目標空燃比ＡＦが算
出される。次いでステップ３０４では噴射量Ｑが算出さ
れ、次いでステップ３０５では噴射開始時期θＳが算出
される。この噴射開始時期θＳは要求負荷Ｌおよび機関
回転数Ｌの関数として図２２に示すマップの形で予めＲ
ＯＭ３２内に記憶されている。
【００７２】次いでステップ４００では噴射制御が行わ
れる。この噴射制御が図２３に示されている。次いでス
テップ５００では燃焼不良制御が行われる。この燃焼不
良制御が図２４に示されている。次いでステップ６００
ではＥＧＲ制御が行われる。このＥＧＲ制御が図２５に
示されている。一方、ステップ３０２においてＬ＞Ｘ
（Ｎ）になったと判断されるとステップ３０６に進んで
フラグＩがリセットされる。次いでステップ３０７に進
み、第２の燃焼、即ち従来より行われている通常の燃焼
が行われる。一方、ステップ３０１においてフラグＩが
リセットされていると判断されたとき、即ち機関の運転
領域が第２の運転領域IIであるときにはステップ３１１
に進んで要求負荷Ｌが第２の境界Ｙ（Ｎ）よりも小さく
なったか否かが判別される。Ｌ≧Ｙ（Ｎ）のときにはス
テップ３０７に進む。これに対してＬ＜Ｙ（Ｎ）になる
とステップ３１２に進んでフラグＩがセットされる。次
いでステップ３０３に進み、低温燃焼が行われる。
【００７３】次に図２３を参照しつつ噴射制御ルーチン
について説明する。図２３を参照すると、まず初めにス
テップ４０１においてアイドリング運転時であるか否か
が判別される。アイドリング運転時でないときにはただ
ちに燃焼不良制御ルーチンに進む。これに対してアイド
リング運転時にはステップ４０２に進む。ステップ４０
２では機関回転数Ｎが目標アイドリング回転数Ｎｏ、例
えば６００r.p.m.から一定値ａ、例えば１０r.p.m.を減
算した値（Ｎｏ−ａ）よりも低くなったか否かが判別さ
れる。Ｎ＜Ｎｏ−ａのときにはステップ４０４に進んで
噴射量の補正値ΔＱに一定値ｂが加算される。次いでス
テップ４０６に進んで噴射量Ｑが補正値ΔＱだけ増大せ
しめられる。一方、ステップ４０２においてＮ≧Ｎｏ−
ａであると判断されるとステップ４０３に進んで機関回
転数Ｎが目標アイドリング回転数Ｎｏに一定値ａを加算
した値（Ｎｏ＋ａ）よりも高くなったか否かが判別され
る。Ｎ＞Ｎｏ＋ａのときにはステップ４０５に進んで補
正値ΔＱから一定値ｂが減算され、次いでステップ４０
６に進む。
【００７４】即ち、機関アイドリング運転時には機関回
転数ＮがＮｏ−ａ＜Ｎ＜Ｎｏ＋ａとなるように噴射量Ｑ
が制御される。次に図２４を参照しつつ燃焼不良制御に
ついて説明する。図２４を参照すると、まず初めにステ
ップ５０１において燃焼不良フラグがセットされている
か否かが判別される。燃焼不良フラグがリセットされて
いるとき、即ち燃焼不良が生じていないときにはステッ
プ５０２に進んで空燃比センサ２１により検出された実
際の空燃比Ａ／Ｆが目標空燃比ＡＦに一定値ｄを加算し
た値（ＡＦ＋ｄ）よりも大きいか否かが判別される。Ａ
／Ｆ＞ＡＦ＋ｄのときにはステップ５０４に進んで空燃
比の補正値ΔＡＦから一定値ｅが減算される。次いでス
テップ５０６では目標空燃比ＡＦに補正値ΔＡＦを加算
することにより空燃比の学習値ＡＦＯ（＝ＡＦ＋ΔＡ
Ｆ）が算出される。
【００７５】一方、ステップ５０２においてＡ／Ｆ≦Ａ
Ｆ＋ｄであると判別されたときにはステップ５０３に進
んで空燃比センサ２１により検出された実際の空燃比Ａ
／Ｆが目標空燃比ＡＦから一定値ｄを減算した値（ＡＦ
−ｄ）よりも小さいか否かが判別される。Ａ／Ｆ＜ＡＦ
−ｄのときにはステップ５０５に進んで補正値ΔＡＦに
一定値ｅが加算され、次いでステップ５０６に進む。即
ち、燃焼不良が生じていないときには実際の空燃比Ａ／
Ｆがほぼ目標空燃比ＡＦとなるように空燃比の学習値Ａ
ＦＯが算出される。
【００７６】次いでステップ５０７では図１４（Ａ）か
ら（Ｄ）に示されるマップのうちで空燃比の学習値ＡＦ
Ｏに応じた二つのマップを用いて比例配分によりスロッ
トル弁１６の目標開度ＳＴが算出され、スロットル弁１
６の開度がこの目標開度ＳＴに制御される。次いでステ
ップ５０８では図１５（Ａ）から（Ｄ）に示されるマッ
プのうちで空燃比の学習値ＡＦＯに応じた二つのマップ
用いて比例配分によりＥＧＲ制御弁２３の目標基本開度
ＳＥが算出される。
【００７７】一方、ステップ５０１において燃焼不良フ
ラグがセットされていると判断されたとき、即ち燃焼不
良が生じているときにはステップ５０９に進んで補正値
ΔＡＦに一定値ｃが加算され、次いでステップ５０６に
進む。従って、燃焼不良が生じているときには空燃比の
学習値ＡＦＯが次第に増大し、それにより実際の空燃比
が次第に大きくなる。このとき実際には吸入空気量が増
大するようにスロットル弁１６の開度が次第に大きくな
り、ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率となるようにＥＧＲ制御弁
２３の開度も次第に増大する。
【００７８】次いで燃焼不良が生じなくなるとステップ
５０１からステップ５０２に進み、実際の空燃比Ａ／Ｆ
が目標空燃比ＡＦとなるようにスロットル弁１６の開度
およびＥＧＲ制御弁２３の開度が徐々に小さくなる。次
に図２５を参照しつつＥＧＲ制御について説明する。こ
のＥＧＲ制御はＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に正確に一致せ
しめるための制御である。図２５を参照すると、まず初
めにステップ６０１において酸素濃度センサ４４の出力
信号に基づき実際のＥＧＲ率が算出される。即ち、吸入
空気量をＱａ，ＥＧＲガス量をＱｇ、酸素濃度センサ４
４により検出された酸素濃度を〔Ｏ2 〕％とすると吸入
空気中の酸素濃度はほぼ２１％であり、ＥＧＲガス中の
酸素濃度はほぼ５％であるので次式が成立する。
【００７９】（０．２１・Ｑａ＋０．０５・Ｑｇ）／
（Ｑａ＋Ｑｇ）＝〔Ｏ2 〕 ここでＥＧＲ率はＱｇ／（Ｑａ＋Ｑｇ）であるので上式
は次式のように表される。 ０．２１−０．１６・ＥＧＲ率＝〔Ｏ2 〕 従って酸素濃度センサ４４により酸素濃度〔Ｏ2 〕を検
出すれば実際のＥＧＲ率が算出できることになる。
【００８０】次いでステップ６０２では目標ＥＧＲ率Ｇ
Ｒが算出される。次いでステップ６０３では実際のＥＧ
Ｒ率が目標ＥＧＲ率から一定値ｆを減算した値よりも小
さいか否かが判別される。実際のＥＧＲ率＜ＧＲ−ｆの
ときにはステップ６０５に進んでＥＧＲ制御弁２３の開
度の補正値ΔＳＥに一定値ｇが加算される。次いでステ
ップ６０７においてＥＧＲ制御弁２３の目標基本開度Ｓ
Ｅに補正値ΔＳＥを加算することにより目標開度ＳＥが
算出される。このときＥＧＲ制御弁２３の開度が増大せ
しめられる。
【００８１】一方、ステップ６０３において実際のＥＧ
Ｒ率≧ＧＲ−ｆであると判断されたときにはステップ６
０４に進んで実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率ＧＲに一定
値ｆを加算した値（ＧＲ＋ｆ）よりも大きいか否かが判
別される。実際にＥＧＲ率＞ＧＲ＋ｆのときにはステッ
プ６０６に進んで補正値ΔＳＥから一定値ｇが減算さ
れ、次いでステップ６０７に進む。このときにはＥＧＲ
制御弁２３の開度が減少せしめられる。
【００８２】図２６は図２４に示される燃焼不良制御の
別の実施例を示している。この実施例では燃焼不良が生
じたときに噴射開始時期θＳを早めるようにしている。
即ち、図２６を参照すると、まず初めにステップ７０１
において図１４（Ａ）から（Ｄ）に示されるマップのう
ちで目標空燃比ＡＦに応じた二つのマップを用いて比例
配分によりスロットル弁１６の目標開度ＳＴが算出さ
れ、スロットル弁１６の開度がこの目標開度ＳＴに制御
される。次いでステップ７０２では図１５（Ａ）から
（Ｄ）に示されるマップのうちで目標空燃比ＡＦに応じ
た二つのマップを用いて比例配分によりＥＧＲ制御弁２
３の目標基本開度ＳＥが算出される。
【００８３】次いでステップ７０３では燃焼不良フラグ
がセットされているか否かが判別される。燃焼不良フラ
グがセットされているとき、即ち燃焼不良が生じている
ときにはステップ７０８に進んで噴射開始時期の補正値
ΔＱＳに一定値ｈが加算される。次いでステップ７０７
では図２２に示される目標噴射開始時期θＳに補正値Δ
ＱＳを加算することにより最終的な噴射開始時期ＱＳＯ
が算出される。即ち、燃焼不良が生じていると噴射開始
時期が徐々に早められることになる。
【００８４】一方、燃焼不良フラグがリセットされる
と、即ち燃焼不良が生じなくなるとステップ７０３から
ステップ７０４に進んで補正値ΔＱＳから一定値ｈが減
算される。次いでステップ７０５では補正値ΔＱＳが負
になったか否かが判別され、ΔＱＳ＜０のときにはステ
ップ７０６においてΔＱＳが零にされた後にステップ７
０７に進む。即ち、燃焼不良が生じなくなると噴射開始
時期は図２２に示される目標噴射開始時期ＱＳまで徐々
に遅くされる。
【００８５】図２７および図２８は図１９に示される燃
焼不良検出ルーチンの夫々別の実施例を示している。図
２７は機関の出力トルクの変動量が大きくなったときに
燃焼不良を生じていると判断するようにした実施例を示
している。図２７を参照すると、まず初めにステップ８
０１においてトルクセンサ５０により検出された機関の
出力トルクの変動量ΔＴＱが算出される。次いでステッ
プ８０２ではトルク変動量ΔＴＱが一定値ｊよりも大き
いか否かが判別される。ΔＴＱ＞ｊのときにはステップ
８０３に進んで燃焼不良フラグがセットされ、ΔＴＱ≦
ｊのときにはステップ８０４に進んで燃焼不良フラグが
リセットされる。
【００８６】図２８は各気筒の爆発行程を含む１８０度
クランク角の経過時間Ｔ１８０から燃焼不良が生じてい
るか否かを判断するようにした実施例を示している。即
ち、或る気筒が燃焼不良を生じるとその気筒の爆発行程
を含む１８０度クランク角の経過時間Ｔ１８０が長くな
るのでこのことから燃焼不良が生じたと判断することが
できる。
【００８７】即ち、図２８を参照すると、ステップ９０
１ではクランク角センサ４２の出力信号に基づいて各気
筒の爆発行程を含む１８０度クランク角の経過時間Ｔ１
８０が算出される。次いでステップ９０２では最も最近
の全気筒の経過時間Ｔ１８０の平均値Ｔ１８０ＡＶが算
出され、次いでステップ９０３ではいずれかの気筒の経
過時間Ｔ１８０が平均値Ｔ１８０ＡＶに一定値ｋを加算
した値（Ｔ１８０ＡＶ＋ｋ）よりも大きいか否かが判別
される。Ｔ１８０＞Ｔ１８０ＡＶ＋ｋであるときにはス
テップ９０４に進んで燃焼不良フラグがセットされ、Ｔ
１８０≦Ｔ１８０ＡＶ＋ｋであるときにはステップ９０
５に進んで燃焼不良フラグがリセットされる。
【００８８】また、燃焼室５内に互いに間隔を隔てた２
つの端子を配置し、これら端子間に電圧を印加し、端子
間にイオン電流が流れるか否かによって燃焼不良が生じ
たか否かを判断することもできる。即ち、燃焼が行われ
ると燃焼ガス中にイオンが発生するので端子間にイオン
電流が流れ、従ってイオン電流が流れたか否かによって
燃焼不良を生じたか否かを判断することもできる。
【００８９】
【発明の効果】圧縮着火式内燃機関において燃焼不良を
生じたときには機関の運転状態を燃焼不良しない運転状
態に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧縮着火式内燃機関の全体図である。
【図２】スモークおよびＮＯx の発生量等を示す図であ
る。
【図３】燃焼圧を示す図である。
【図４】燃料分子を示す図である。
【図５】噴射燃料量と混合ガス量との関係を示す図であ
る。
【図６】第１の運転領域Ｉおよび第２の運転領域IIを示
す図である。
【図７】ΔＬ（Ｎ）と機関回転数Ｎとの関係を示す図で
ある。
【図８】空燃比センサ等の出力を示す図である。
【図９】スロットル弁の開度等を示す図である。
【図１０】第１の境界Ｘ（Ｎ）の制御方法を説明するた
めの図である。
【図１１】Ｋ（Ｔ）1 ，Ｋ（Ｔ）2 およびＫ（Ｎ）を示
す図である。
【図１２】第１の運転領域Ｉにおける空燃比を示す図で
ある。
【図１３】目標空燃比のマップを示す図である。
【図１４】スロットル弁の目標開度のマップを示す図で
ある。
【図１５】ＥＧＲ制御弁の目標基本開度を示す図であ
る。
【図１６】第２の燃焼における空燃比等を示す図であ
る。
【図１７】スロットル弁の目標開度等を示す図である。
【図１８】燃焼圧等を示す図である。
【図１９】燃焼不良検出ルーチンを示す図である。
【図２０】低温燃焼領域を制御するためのフローチャー
トである。
【図２１】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
【図２２】目標噴射開始時期等のマップを示す図であ
る。
【図２３】噴射制御を行うためのフローチャートであ
る。
【図２４】燃焼不良を制御するためのフローチャートで
ある。
【図２５】ＥＧＲ制御のためのフローチャートである。
【図２６】燃焼不良を制御するための別の実施例を示す
フローチャートである。
【図２７】燃焼不良検出ルーチンの別の実施例を示す図
である。
【図２８】燃焼不良検出ルーチンの更に別の実施例を示
す図である。
【符号の説明】
６…燃料噴射弁 １６…スロットル弁 １９…触媒 ２３…ＥＧＲ制御弁 ４６…燃焼圧センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 丈和 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平９−287528（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−287527（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−36923（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−280431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−134341（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−105737（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−75142（ＪＰ，Ｕ) 実公 平１−44754（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 21/08 F02D 41/00 - 41/40 F02D 43/00 - 45/00 F02M 25/07

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室内に配置された燃焼圧センサと、
    燃焼圧センサにより検出された燃焼圧に基づいて燃焼不
    良が生じているか否かを判断する燃焼不良判断手段とを
    具備し、ほぼ圧縮上死点において燃焼圧の第１のピーク
    が表われると共に圧縮上死点後に燃焼圧の第２のピーク
    が表われ、該燃焼不良判断手段は第２のピーク圧が第１
    のピーク圧よりも低くなったときに燃焼不良が生じてい
    ると判断する圧縮着火式内燃機関。
  2. 【請求項２】 燃焼不良判断手段により燃焼不良が生じ
    ていると判断されたときには空燃比を大きくする空燃比
    制御手段を具備した請求項１に記載の圧縮着火式内燃機
    関。
  3. 【請求項３】 燃焼不良判断手段により燃焼不良が生じ
    ていると判断されたときには噴射開始時期を早める噴射
    時期制御手段を具備した請求項１に記載の圧縮着火式内
    燃機関。
JP09250965A 1997-09-16 1997-09-16 圧縮着火式内燃機関 Expired - Fee Related JP3092552B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09250965A JP3092552B2 (ja) 1997-09-16 1997-09-16 圧縮着火式内燃機関
US09/149,136 US6142119A (en) 1997-09-16 1998-09-08 Compression ignition type engine
EP98117411A EP0907016B1 (en) 1997-09-16 1998-09-14 Compression ignition type engine
DE69835059T DE69835059T2 (de) 1997-09-16 1998-09-14 Selbstzündende Brennkraftmaschine
JP2000166348A JP3565139B2 (ja) 1997-09-16 2000-06-02 圧縮着火式内燃機関

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09250965A JP3092552B2 (ja) 1997-09-16 1997-09-16 圧縮着火式内燃機関

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000166348A Division JP3565139B2 (ja) 1997-09-16 2000-06-02 圧縮着火式内燃機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1193748A JPH1193748A (ja) 1999-04-06
JP3092552B2 true JP3092552B2 (ja) 2000-09-25

Family

ID=17215664

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09250965A Expired - Fee Related JP3092552B2 (ja) 1997-09-16 1997-09-16 圧縮着火式内燃機関

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6142119A (ja)
EP (1) EP0907016B1 (ja)
JP (1) JP3092552B2 (ja)
DE (1) DE69835059T2 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3092604B2 (ja) * 1998-11-12 2000-09-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP3225957B2 (ja) * 1999-02-02 2001-11-05 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2001280172A (ja) * 2000-03-31 2001-10-10 Tokyo Gas Co Ltd 着火用燃料噴射装置
EP1156202B1 (en) 2000-05-17 2006-01-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
US6508237B2 (en) * 2001-01-29 2003-01-21 Detroit Diesel Corporation Exhaust gas recirculation transient smoke control
JP3929296B2 (ja) 2001-11-30 2007-06-13 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US6732041B2 (en) * 2002-04-25 2004-05-04 Ford Global Technologies, Llc Method and system for inferring intake manifold pressure of a variable compression ratio engine
US6651432B1 (en) * 2002-08-08 2003-11-25 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The Environmental Protection Agency Controlled temperature combustion engine
EP1607609B1 (en) * 2004-06-15 2009-03-25 C.R.F. Società Consortile per Azioni A closed-loop electronic control system for controlling combustion in a diesel engine operating with premixed combustion
JP4349221B2 (ja) * 2004-06-28 2009-10-21 日産自動車株式会社 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP2006177241A (ja) * 2004-12-22 2006-07-06 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP4049158B2 (ja) * 2005-03-09 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4610404B2 (ja) * 2005-04-20 2011-01-12 本田技研工業株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
US7063076B1 (en) 2005-05-16 2006-06-20 Detroit Diesel Corporation Method of smoke limiting engine
US7198038B2 (en) * 2005-08-19 2007-04-03 Gm Global Technology Operations, Inc. Learned EGR valve position control
EP2075442B1 (en) 2007-12-31 2012-09-05 C.R.F. Società Consortile per Azioni Closed-loop electronic combustion control system for a diesel engine operating with premixed charge compression ignition
US9181904B2 (en) * 2010-08-10 2015-11-10 Ford Global Technologies, Llc Method and system for exhaust gas recirculation control
US9279406B2 (en) 2012-06-22 2016-03-08 Illinois Tool Works, Inc. System and method for analyzing carbon build up in an engine
US9593631B2 (en) * 2015-03-24 2017-03-14 General Electric Company System and method for locating an engine event
EP3283748B1 (en) 2015-04-14 2023-07-26 Woodward, Inc. Combustion pressure feedback based engine control with variable resolution sampling windows
US10934965B2 (en) 2019-04-05 2021-03-02 Woodward, Inc. Auto-ignition control in a combustion engine

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4142493A (en) * 1977-09-29 1979-03-06 The Bendix Corporation Closed loop exhaust gas recirculation control system
JPS58155236A (ja) * 1982-03-12 1983-09-14 Hitachi Ltd デイ−ゼル機関の制御装置
JPS58222962A (ja) * 1982-06-18 1983-12-24 Honda Motor Co Ltd 車輌用内燃エンジンの排気還流制御方法
JPS63154841A (ja) * 1986-12-19 1988-06-28 Toyota Motor Corp デイ−ゼルエンジンの噴射時期制御方法
EP0437212B1 (en) * 1990-01-09 1997-03-19 Unisia Jecs Corporation Method and apparatus for detecting misfired cylinder of internal combustion engine
JP2586218B2 (ja) * 1990-12-07 1997-02-26 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JPH06504600A (ja) * 1991-01-24 1994-05-26 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト 内燃機関における燃焼不良状態の識別装置
DE4112848C2 (de) * 1991-04-19 2001-11-15 Bosch Gmbh Robert System zur Regelung der Leerlaufdrehzahl einer Brennkraftmaschine
JP2583361B2 (ja) * 1991-05-08 1997-02-19 日産自動車株式会社 過給機付ディーゼルエンジンの排気還流装置
US5150694A (en) * 1991-11-22 1992-09-29 General Motors Corporation Diesel engine closed loop air/fuel ratio control
FR2686653B1 (fr) * 1992-01-24 1994-03-11 Renault Regie Nale Usines Procede de detection des rates de combustion d'un moteur a combustion interne.
JP2864896B2 (ja) * 1992-10-01 1999-03-08 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
JP2856999B2 (ja) * 1992-10-20 1999-02-10 三菱電機株式会社 内燃機関の失火検出装置
JP2835676B2 (ja) * 1993-04-05 1998-12-14 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の空燃比制御装置
JP3237308B2 (ja) * 1993-06-04 2001-12-10 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンの制御装置
JP3237316B2 (ja) * 1993-06-28 2001-12-10 三菱電機株式会社 エンジン制御装置
JP2888744B2 (ja) * 1993-10-19 1999-05-10 本田技研工業株式会社 内燃エンジンの制御装置
JP3296112B2 (ja) * 1994-10-19 2002-06-24 日産自動車株式会社 ディーゼル機関の燃料噴射制御装置
JP3460338B2 (ja) * 1994-10-31 2003-10-27 株式会社デンソー 内燃機関の排気還流制御装置
JP3079933B2 (ja) * 1995-02-14 2000-08-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3724040B2 (ja) * 1995-04-27 2005-12-07 トヨタ自動車株式会社 筒内噴射式圧縮着火内燃機関
JPH0949452A (ja) * 1995-08-08 1997-02-18 Unisia Jecs Corp 内燃機関の制御装置
JP3819462B2 (ja) * 1995-11-06 2006-09-06 株式会社日立製作所 筒内噴射エンジンの制御装置
JPH09177587A (ja) * 1995-12-25 1997-07-08 Toyota Motor Corp 燃料噴射制御装置の異常判定装置
JPH09203350A (ja) * 1996-01-25 1997-08-05 Toyota Motor Corp ディーゼルエンジンの排気ガス再循環制御装置
US5765532A (en) * 1996-12-27 1998-06-16 Cummins Engine Company, Inc. Cylinder pressure based air-fuel ratio and engine control

Also Published As

Publication number Publication date
EP0907016B1 (en) 2006-06-28
JPH1193748A (ja) 1999-04-06
EP0907016A3 (en) 2000-11-29
EP0907016A2 (en) 1999-04-07
US6142119A (en) 2000-11-07
DE69835059T2 (de) 2006-12-14
DE69835059D1 (de) 2006-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3092552B2 (ja) 圧縮着火式内燃機関
JP3094974B2 (ja) 圧縮着火式内燃機関
JP3061019B2 (ja) 内燃機関
JP3331935B2 (ja) 圧縮着火式内燃機関
US6131388A (en) Compression ignition type engine
JP3061038B2 (ja) 内燃機関
JP3331988B2 (ja) 多気筒内燃機関
JP3331987B2 (ja) 内燃機関
JP3358554B2 (ja) 内燃機関
JP3344334B2 (ja) 内燃機関
JP3331974B2 (ja) 内燃機関
JP3565139B2 (ja) 圧縮着火式内燃機関
JP3341686B2 (ja) 内燃機関
JP3331991B2 (ja) 内燃機関
JP3344332B2 (ja) 内燃機関
JP3156674B2 (ja) 内燃機関
JP3331986B2 (ja) 多気筒内燃機関
JP3063744B2 (ja) 内燃機関
JP3092597B2 (ja) 内燃機関
JP2000145547A (ja) 内燃機関
JP3341685B2 (ja) 内燃機関の気筒間吸気量ばらつき検出装置
JP3061035B2 (ja) 内燃機関
JP3341683B2 (ja) 内燃機関
JP3331980B2 (ja) 内燃機関
JP3344324B2 (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080728

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080728

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090728

Year of fee payment: 9

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees