JP3344334B2 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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JP3344334B2
JP3344334B2 JP30425498A JP30425498A JP3344334B2 JP 3344334 B2 JP3344334 B2 JP 3344334B2 JP 30425498 A JP30425498 A JP 30425498A JP 30425498 A JP30425498 A JP 30425498A JP 3344334 B2 JP3344334 B2 JP 3344334B2
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combustion
soot
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雅人 後藤
静夫 佐々木
康二 吉▲崎▼
丈和 伊藤
宏樹 村田
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Toyota Motor Corp
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0057Specific combustion modes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に関する。[0001] The present invention relates to an internal combustion engine.

【0002】[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。
Conventionally than internal combustion engines, for example exhaust gas recirculation and engine exhaust passage and the engine intake passage in order to suppress the generation of the NO x in the diesel engine (hereinafter, referred to as EGR) connected by passages, the Exhaust gas, that is, EGR gas, is recirculated through the EGR passage into the engine intake passage. In this case, the EGR gas has a relatively high specific heat, and therefore can absorb a large amount of heat.
The combustion temperature in the combustion chamber decreases as the GR gas amount increases, that is, as the EGR rate (EGR gas amount / (EGR gas amount + intake air amount)) increases. When the combustion temperature is lowered to decrease the generated amount of NO x, thus the generation amount of the more NO x to be increased EGR rate is lowered.

【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。
[0003] It has been found that can reduce the generation amount of the NO x Thus conventionally increasing the EGR rate. However, when the EGR rate is increased, the soot generation amount, that is, smoke, starts to increase rapidly when the EGR rate exceeds a certain limit. In this regard, it has conventionally been considered that if the EGR rate is further increased, the smoke will increase indefinitely. Therefore, the smoke starts to increase rapidly.
The GR rate is considered to be the maximum allowable limit of the EGR rate.

【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。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3
0パーセントから50パーセント程度に抑えられてい
る。
Therefore, conventionally, the EGR rate is set within a range not exceeding the maximum allowable limit. The maximum allowable EGR rate varies considerably depending on the type of engine and fuel, but is approximately 30 to 50%.
Therefore, in a conventional diesel engine, the EGR rate is at most 3
It is reduced from 0% to about 50%.

【0005】このように従来ではEGR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EG
R率はこの最大許容限界を越えない範囲内においてNO
x 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N
x およびスモークが発生してしまうのが現状である。
As described above, conventionally, it has been considered that the maximum allowable limit exists for the EGR rate.
If the R rate is within the range not exceeding this maximum allowable limit, NO
It was set so that the amount of x and smoke generated was as small as possible. However, in this way EGR
Rate that there is a limit to the reduction of the NO x and the amount of generated NO x and the amount of smoke produced also defined to be as small as possible of smoke, in fact still a significant amount of N
At present, O x and smoke are generated.

【0006】ところ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、アイドリング運転時においてEGR率を70パー
セント以上にすると、またEGRガスを強力に冷却した
場合にはEGR率をほぼ55パーセント以上にするとス
モークがほとんど零になる、即ち煤がほとんど発生しな
いことが見い出されたのである。また、このときにはN
x 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
検討が進められ、その結果これまでにない煤およびNO
x の同時低減が可能な新たな燃焼システムが構築される
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言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。
However, if the EGR rate is made larger than the maximum allowable limit in the course of research on the combustion of a diesel engine, the smoke rapidly increases as described above. However, the amount of generated smoke has a peak, and the peak exceeds this peak. EGR
When the rate is further increased, the smoke starts to decrease rapidly, and when the EGR rate is increased to 70% or more during idling operation, and when the EGR gas is cooled strongly, the smoke is reduced when the EGR rate is increased to about 55% or more. It was found that it was almost zero, that is, almost no soot was generated. In this case, N
Generation amount of O x is also found that a very small amount.
After that, the reason why no soot was generated was examined based on this finding, and as a result, unprecedented soot and NO
This has led to the construction of a new combustion system capable of simultaneously reducing x . This new combustion system will be described in detail later, but in short, it is basically based on stopping the growth of hydrocarbons in the middle stage until the hydrocarbons grow into soot.

【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。
That is, as a result of repeated experimental studies, it has been found that when the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber is lower than a certain temperature, the growth of hydrocarbons is stopped at a halfway stage before reaching soot. However, when the temperature of the fuel and the gas around it rises above a certain temperature, the hydrocarbons grow into soot at a stretch. In this case, the temperature of the fuel and the surrounding gas is greatly affected by the heat absorbing action of the gas around the fuel when the fuel is burned, and the amount of heat absorbed by the gas around the fuel is adjusted according to the calorific value at the time of burning the fuel. As a result, the temperature of the fuel and the surrounding gas can be controlled.

【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。この新たな燃焼システムを採用した内燃
機関については本出願人により既に出願されている(特
願平9−305850号)。
Accordingly, if the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber is suppressed to a temperature below the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway, soot will not be generated, and the fuel during combustion in the combustion chamber and its surroundings will not be generated. Can be suppressed to a temperature below the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway, by adjusting the amount of heat absorbed by the gas around the fuel. On the other hand, hydrocarbons whose growth has stopped halfway before reaching soot can be easily purified by post-treatment using an oxidation catalyst or the like. This is the basic idea of a new combustion system. An internal combustion engine employing this new combustion system has already been filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 9-305850).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の内燃機
関におけるようにこの新たな燃焼のもとでも要求噴射量
が急激に変化したときに実際の噴射量を急激に変化させ
ると機関出力トルクが急激に変化するためにショックが
発生する。従ってこの新たな燃焼のもとでも要求噴射量
が増大又は減少せしめられたときに実際の噴射量を徐々
に増大又は減少させる必要がある。
However, even when the required injection amount changes abruptly even under this new combustion, as in a conventional internal combustion engine, if the actual injection amount changes suddenly, the engine output torque suddenly increases. The shock occurs due to the change to. Therefore, it is necessary to gradually increase or decrease the actual injection amount when the required injection amount is increased or decreased even under this new combustion.

【0010】一方、この新たな燃焼のもとでは空燃比や
EGR率に対して機関運転状態に応じ変化する最適値が
存在する。この最適値の範囲はかなり狹く、従って新た
な燃焼を行うときには空燃比やEGR率をこの狹い範囲
内に制御しなければならない。ところでこの新たな燃焼
のもとでは噴射量が増大するにつれてEGR率が大きく
され、噴射量が減少するにつれてEGR率が小さくされ
る。
On the other hand, under this new combustion, there are optimum values for the air-fuel ratio and the EGR rate that change according to the operating state of the engine. The range of this optimum value is considerably narrow, and therefore, when performing new combustion, the air-fuel ratio and the EGR rate must be controlled within this narrow range. By the way, under this new combustion, the EGR rate increases as the injection amount increases, and the EGR rate decreases as the injection amount decreases.

【0011】ところで上述したように要求噴射量が急激
に増大又は減少したときには実際の噴射量を徐々に増大
又は減少する必要がある。従って要求噴射量が急激に増
大したときにEGR率を急激に増大させるとEGR率が
実際の噴射量に適したEGR率よりも高くなってしまう
ために失火を生じ、要求噴射量が急激に減少したときに
EGR率を急激に減少させるとEGR率が実際の噴射量
に適したEGR率よりも低くなってしまうために燃焼温
度が上昇してスモークが発生することになる。従って新
たな燃焼のもとで失火が発生せず、スモークが発生しな
いようにするにはEGR率も徐々に変化させる必要があ
る。
As described above, when the required injection amount sharply increases or decreases, it is necessary to gradually increase or decrease the actual injection amount. Therefore, if the EGR rate is rapidly increased when the required injection amount is rapidly increased, the EGR rate becomes higher than the EGR rate suitable for the actual injection amount, causing misfire, and the required injection amount is rapidly reduced. If the EGR rate is suddenly decreased at this time, the EGR rate becomes lower than the EGR rate suitable for the actual injection amount, so that the combustion temperature rises and smoke is generated. Therefore, it is necessary to gradually change the EGR rate so that misfire does not occur under new combustion and smoke does not occur.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】従って1番目の発明で
は、機関排気通路と機関吸気通路とを連結する再循環排
気ガス通路内に再循環排気ガス制御弁を配置し、燃焼室
内に供給される再循環排気ガス量を増大していくと煤の
発生量が次第に増大してピークに達し、燃焼室内に供給
される再循環排気ガス量を更に増大していくと燃焼室内
における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の生
成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
燃機関において、煤の発生量がピークとなる再循環排気
ガス量よりも燃焼室内に供給される再循環排気ガス量を
多くし、要求噴射量が増大したときには実際の噴射量を
徐々に増大させると共に再循環排気ガス制御弁を徐々に
開弁させ、要求噴射量が減少したときには実際の噴射量
を徐々に減少させると共に再循環排気ガス制御弁を徐々
に閉弁させるようにしている。
Therefore, in the first invention, a recirculation exhaust gas control valve is arranged in a recirculation exhaust gas passage connecting the engine exhaust passage and the engine intake passage, and is supplied to the combustion chamber. It reached the peak As you increase the recirculated exhaust gas quantity generation amount of soot increases gradually fed into the combustion chamber
As the amount of recirculated exhaust gas is increased further,
Temperature of fuel and surrounding gas during combustion in
In an internal combustion engine in which soot is hardly generated because the temperature is lower than the formation temperature , the amount of recirculated exhaust gas supplied into the combustion chamber is larger than the amount of recirculated exhaust gas in which the amount of generated soot becomes a peak. When the required injection amount increases, the actual injection amount is gradually increased, and the recirculation exhaust gas control valve is gradually opened. When the required injection amount is reduced, the actual injection amount is gradually reduced and re-started. The circulating exhaust gas control valve is gradually closed.

【0013】2番目の発明では1番目の発明において、
要求噴射量が増大したときには再循環排気ガス制御弁の
開度を実際の噴射量に適した開度よりも大きな開度でも
って徐々に増大させ、要求噴射量が減少したときには再
循環排気ガス制御弁の開度を実際の噴射量に適した開度
よりも小さな開度でもって徐々に減少させるようにして
いる。
In the second invention, in the first invention,
When the required injection amount increases, the opening of the recirculation exhaust gas control valve is gradually increased with an opening larger than the opening suitable for the actual injection amount, and when the required injection amount decreases, the recirculation exhaust gas control is performed. The opening of the valve is gradually reduced with an opening smaller than the opening suitable for the actual injection amount.

【0014】3番目の発明では1番目の発明において、
排気ガス再循環率がほぼ55パーセント以上である。4
番目の発明では1番目の発明において、機関排気通路内
に酸化機能を有する触媒を配置している。5番目の発明
では4番目の発明において、触媒が酸化触媒、三元触媒
又はNO x 吸収剤の少くとも一つからなる。
In a third aspect, in the first aspect,
The exhaust gas recirculation rate is approximately 55% or more. 4
According to a second aspect, in the first aspect, the engine exhaust passage
Is provided with a catalyst having an oxidation function. Fifth invention
Then, in the fourth invention, the catalyst is an oxidation catalyst, a three-way catalyst
Or NO xConsists of at least one absorbent.

【0015】6番目の発明では1番目の発明において、
煤の発生量がピークとなる再循環排気ガス量よりも燃焼
室内に供給される再循環排気ガス量が多く煤がほとんど
発生しない第1の燃焼と、煤の発生量がピークとなる再
循環排気ガス量よりも燃焼室内に供給される再循環排気
ガス量が少ない第2の燃焼とを選択的に切換える切換手
段を具備している。
In a sixth aspect, in the first aspect,
First combustion in which the amount of recirculated exhaust gas supplied into the combustion chamber is larger than the amount of recirculated exhaust gas at which the amount of soot is peaked and little soot is generated, and the recirculated exhaust gas at which the amount of soot is peaked There is provided switching means for selectively switching between the second combustion in which the amount of recirculated exhaust gas supplied into the combustion chamber is smaller than the gas amount.

【0016】7番目の発明では6番目の発明において、
第2の燃焼が行われているときに要求噴射量が増大した
ときには実際の噴射量を徐々に増大させると共に再循環
排気ガス制御弁をただちに閉弁させ、要求噴射量が減少
したときには実際の噴射量を徐々に減少させると共に再
循環排気ガス制御弁を徐々に開弁させるようにしてい
る。
In the seventh invention, in the sixth invention,
When the required injection amount increases while the second combustion is being performed, the actual injection amount is gradually increased, and the recirculation exhaust gas control valve is immediately closed. The amount is gradually reduced and the recirculation exhaust gas control valve is gradually opened.

【0017】8番目の発明では6番目の発明において、
機関の運転領域を低負荷側の第1の運転領域と高負荷側
の第2の運転領域に分割し、第1の運転領域では第1の
燃焼を行い、第2の運転領域では第2の燃焼を行うよう
にしている。9番目の発明では1番目の発明において、
機関吸気通路内にスロットル弁を配置し、要求噴射量が
増大したときには実際の噴射量を徐々に増大させると共
にスロットル弁を徐々に開弁させ、要求噴射量が減少し
たときには実際の噴射量を徐々に減少させると共にスロ
ットル弁を徐々に閉弁させるようにしている。
In the eighth invention, in the sixth invention,
The operating region of the engine is divided into a first operating region on the low load side and a second operating region on the high load side, and a first combustion is performed in the first operating region, and a second combustion is performed in the second operating region. Combustion is performed. In the ninth invention, in the first invention,
A throttle valve is arranged in the engine intake passage. When the required injection amount increases, the actual injection amount is gradually increased and the throttle valve is gradually opened. When the required injection amount is reduced, the actual injection amount is gradually reduced. And the throttle valve is gradually closed.

【0018】[0018]

【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およびインタ
ークーラ14を介して過給機、例えば排気ターボチャー
ジャ15のコンプレッサ16の出口部に連結される。コ
ンプレッサ16の入口部は空気吸込管17を介してエア
クリーナ18に連結され、空気吸込管17内にはステッ
プモータ19により駆動されるスロットル弁20が配置
される。
FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a four-stroke compression ignition type internal combustion engine. Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve, 8 is an intake port, 9 Denotes an exhaust valve, and 10 denotes an exhaust port. The intake port 8 is connected to a surge tank 12 via a corresponding intake branch pipe 11, and the surge tank 12 is connected to a supercharger, for example, an outlet of a compressor 16 of an exhaust turbocharger 15 via an intake duct 13 and an intercooler 14. Be linked. An inlet of the compressor 16 is connected to an air cleaner 18 via an air suction pipe 17, and a throttle valve 20 driven by a step motor 19 is arranged in the air suction pipe 17.

【0019】一方、排気ポート10は排気マニホルド2
1および排気管22を介して排気ターボチャージャ15
の排気タービン23の入口部に連結され、排気タービン
23の出口部は排気管24を介して酸化機能を有する触
媒25を内蔵した触媒コンバータ26に連結される。触
媒コンバータ26の出口部に連結された排気管28とス
ロットル弁20下流の空気吸込管17とはEGR通路2
9を介して互いに連結され、EGR通路29内にはステ
ップモータ30により駆動されるEGR制御弁31が配
置される。また、EGR通路29内にはEGR通路29
内を流れるEGRガスを冷却するためのインタークーラ
32が配置される。図1に示される実施例では機関冷却
水がインタークーラ32内に導びかれ、機関冷却水によ
ってEGRガスが冷却される。
On the other hand, the exhaust port 10 is connected to the exhaust manifold 2.
1 and the exhaust turbocharger 15 via the exhaust pipe 22
The exhaust gas turbine 23 is connected to a catalytic converter 26 having a built-in catalyst 25 having an oxidizing function via an exhaust pipe 24. The exhaust pipe 28 connected to the outlet of the catalytic converter 26 and the air suction pipe 17 downstream of the throttle valve 20 are connected to the EGR passage 2.
An EGR control valve 31 which is connected to each other via a motor 9 and driven by a step motor 30 is disposed in the EGR passage 29. Further, the EGR passage 29 is provided in the EGR passage 29.
An intercooler 32 for cooling the EGR gas flowing therein is arranged. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is guided into the intercooler 32, and the engine cooling water cools the EGR gas.

【0020】一方、燃料噴射弁6は燃料供給管33を介
して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール34に連結さ
れる。このコモンレール34内へは電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ35から燃料が供給され、コモンレー
ル34内に供給された燃料は各燃料供給管33を介して
燃料噴射弁6に供給される。コモンレール34にはコモ
ンレール34内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ
36が取付けられ、燃料圧センサ36の出力信号に基づ
いてコモンレール34内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに燃料ポンプ35の吐出量が制御される。
On the other hand, the fuel injection valve 6 is connected to a fuel reservoir, a so-called common rail 34, via a fuel supply pipe 33. Fuel is supplied into the common rail 34 from an electric control type variable discharge fuel pump 35, and the fuel supplied into the common rail 34 is supplied to the fuel injection valve 6 through each fuel supply pipe 33. A fuel pressure sensor 36 for detecting the fuel pressure in the common rail 34 is attached to the common rail 34, and the fuel pump 35 is controlled so that the fuel pressure in the common rail 34 becomes the target fuel pressure based on the output signal of the fuel pressure sensor 36. Is controlled.

【0021】電子制御ユニット40はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス41によって互いに接続さ
れたROM(リードオンリメモリ)42、RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)43、CPU(マイクロプロセッ
サ)44、入力ポート45および出力ポート46を具備
する。燃料圧センサ36の出力信号は対応するAD変換
器47を介して入力ポート45に入力される。アクセル
ペダル50にはアクセルペダル50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51が接続され、負
荷センサ51の出力電圧は対応するAD変換器47を介
して入力ポート45に入力される。また、入力ポート4
5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52が接続され
る。一方、出力ポート46は対応する駆動回路48を介
して燃料噴射弁6、スロットル弁制御用ステップモータ
19、EGR制御弁制御用ステップモータ30および燃
料ポンプ35に接続される。
The electronic control unit 40 is composed of a digital computer, and is connected to a ROM (Read Only Memory) 42, a RAM (Random Access Memory) 43, a CPU (Microprocessor) 44, an input port 45, An output port 46 is provided. The output signal of the fuel pressure sensor 36 is input to the input port 45 via the corresponding AD converter 47. A load sensor 51 that generates an output voltage proportional to the amount of depression L of the accelerator pedal 50 is connected to the accelerator pedal 50, and the output voltage of the load sensor 51 is input to the input port 45 via the corresponding AD converter 47. . Also, input port 4
5 is connected to a crank angle sensor 52 that generates an output pulse each time the crankshaft rotates, for example, by 30 °. On the other hand, the output port 46 is connected to the fuel injection valve 6, the throttle valve control step motor 19, the EGR control valve control step motor 30, and the fuel pump 35 via a corresponding drive circuit 48.

【0022】図2は機関低負荷運転時にスロットル弁2
0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EGR率
が大きくなり、理論空燃比(≒14.6)以下のときに
はEGR率は65パーセント以上となっている。
FIG. 2 shows the throttle valve 2 when the engine is under low load operation.
Change in the output torque when changing the air-fuel ratio A / F (abscissa in FIG. 2) by changing the opening and the EGR rate of 0, and smoke, HC, CO, a change in emission of the NO x It shows the experimental example shown. As can be seen from FIG. 2, in this experimental example, the smaller the air-fuel ratio A / F, the higher the EGR rate. When the air-fuel ratio A / F is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (≒ 14.6), the EGR rate is 65% or more.

【0023】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
40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65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
x 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。
As shown in FIG. 2, when the air-fuel ratio A / F is reduced by increasing the EGR rate, the smoke is reduced when the EGR rate becomes about 40% and the air-fuel ratio A / F becomes about 30. The generation starts to increase. Next, when the EGR rate is further increased and the air-fuel ratio A / F is reduced, the amount of smoke generated sharply increases and reaches a peak. Next, when the EGR rate is further increased and the air-fuel ratio A / F is reduced, the smoke is sharply reduced. When the EGR rate is increased to 65% or more and the air-fuel ratio A / F is around 15.0, the smoke becomes almost zero. . That is, almost no soot is generated. At this time, the output torque of the engine slightly decreases, and N
The generation amount of O x is considerably reduced. On the other hand, at this time, HC,
The amount of generated CO starts to increase.

【0024】図3(A)は空燃比A/Fが21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18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。
FIG. 3 (A) shows the change in the combustion pressure in the combustion chamber 5 when the air-fuel ratio A / F is around 21 and the amount of generated smoke is the largest, and FIG. 3 (B) shows the air-fuel ratio A / F. The graph shows the change in the combustion pressure in the combustion chamber 5 when the smoke generation amount is substantially zero when F is around 18. As can be seen by comparing FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B), in the case of FIG. 3 (B) where the amount of smoke generation is almost zero, FIG.
It can be seen that the combustion pressure is lower than in the case shown in (A).

【0025】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
x 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
BR>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。
The following can be said from the experimental results shown in FIGS. That is, first, the air-fuel ratio A / F is 1
FIG. 2 when the smoke generation amount is almost zero at 5.0 or less.
As shown in (1) , the generation amount of NOx is considerably reduced. N
That the generation amount of O x produced falls means that the combustion temperature in the combustion chamber 5 is reduced, thus the combustion temperature in the combustion chamber 5 becomes low when the soot is hardly generated I can say. The same can be said from FIG. Immediately
That is, in the state shown in FIG. 3B where almost no soot is generated, the combustion pressure is low, and thus the combustion temperature in the combustion chamber 5 is low at this time.

【0026】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。
Second, when the amount of generated smoke, that is, the amount of generated soot becomes almost zero, as shown in FIG.
Emissions increase. This means that hydrocarbons are emitted without growing to soot. That is, the linear hydrocarbons and aromatic hydrocarbons contained in the fuel as shown in FIG. 4 are thermally decomposed when the temperature is increased in a state of lack of oxygen, soot precursors are formed, and then mainly, Soot consisting of a solid aggregate of carbon atoms is produced. In this case, the actual soot production process is complicated, and it is not clear what form the soot precursor takes, but in any case, the hydrocarbon as shown in FIG. It will grow to soot. Therefore, as described above, when the amount of generated soot becomes substantially zero, the emission amounts of HC and CO increase as shown in FIG. 2, but HC at this time is a precursor of soot or a hydrocarbon in a state before it. .

【0027】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。
Summarizing these considerations based on the experimental results shown in FIGS. 2 and 3, when the combustion temperature in the combustion chamber 5 is low, the amount of soot generation becomes almost zero. Is discharged from the combustion chamber 5. As a result of further detailed experimental study on this, if the temperature of the fuel and the surrounding gas in the combustion chamber 5 is lower than a certain temperature, the growth process of the soot is stopped halfway, that is, the soot is It was found that no soot was generated, and soot was generated when the temperature of the fuel and its surroundings in the combustion chamber 5 exceeded a certain temperature.

【0028】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
ら或る程度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。
The temperature of the fuel and its surroundings when the process of producing hydrocarbons is stopped in the state of the soot precursor, that is, the above-mentioned certain temperature depends on various factors such as the type of fuel, the air-fuel ratio and the compression ratio. Although the change can not be said that how many times since this certain temperature has a generation amount and the closely related of the nO x, therefore this certain temperature is defined to a certain degree from the generation amount of the nO x be able to. That is, the fuel and the gas temperature surrounding it at the time of combustion and the greater the EGR rate, decreases, the amount of the NO x is reduced. Generation amount at this time NO x is soot is hardly generated when it is around or less 10 ppm. Therefore, the above certain temperature is NO
It almost coincides with the temperature when the amount of generated x is about 10 p.pm or less.

【0029】一旦、煤が生成されるとこの煤は酸化機能
を有する触媒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
化水素は酸化機能を有する触媒を用いた後処理でもって
容易に浄化することができる。このように酸化機能を有
する触媒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。本発明において採用されている新たな燃
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機能を有す
る触媒により酸化せしめることを核としている。
Once soot has been produced, it cannot be purified by post-treatment using a catalyst having an oxidizing function. On the other hand, the soot precursor or the hydrocarbon in a state before the soot can be easily purified by a post-treatment using a catalyst having an oxidation function. Considering the post-treatment with a catalyst having an oxidation function as described above, it is extremely difficult to discharge hydrocarbons from the combustion chamber 5 in the state of a precursor of soot or in the state before the soot or in the form of soot from the combustion chamber 5. There is a big difference. The new combustion system employed in the present invention discharges hydrocarbons from the combustion chamber 5 in the form of a soot precursor or previous state without producing soot in the combustion chamber 5 and removes the hydrocarbons. The core is to oxidize with a catalyst having an oxidation function.

【0030】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。
In order to stop the growth of hydrocarbons before soot is generated, the temperature of fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber 5 is set to a temperature lower than the temperature at which soot is generated. It needs to be suppressed. In this case, it has been found that the endothermic effect of the gas around the fuel when the fuel burns has an extremely large effect on suppressing the temperature of the fuel and the gas around the fuel.

【0031】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。
That is, if there is only air around the fuel, the evaporated fuel immediately reacts with oxygen in the air and burns. In this case, the temperature of the air separated from the fuel does not rise so much, and only the temperature around the fuel becomes extremely high locally. That is, at this time, the air separated from the fuel hardly absorbs the heat of combustion heat of the fuel. In this case, since the combustion temperature becomes extremely high locally, the unburned hydrocarbons that have received the heat of combustion will generate soot.

【0032】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。
On the other hand, when fuel is present in a mixed gas of a large amount of inert gas and a small amount of air, the situation is slightly different.
In this case, the fuel vapor diffuses to the surroundings, reacts with oxygen mixed in the inert gas, and burns. In this case, the combustion temperature is not increased so much because the combustion heat is absorbed by the surrounding inert gas. That is, the combustion temperature can be kept low. That is, the presence of the inert gas plays an important role in suppressing the combustion temperature, and the combustion temperature can be kept low by the endothermic effect of the inert gas.

【0033】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
が強力となり、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。
In this case, in order to suppress the temperature of the fuel and its surrounding gas to a temperature lower than the temperature at which the soot is formed, an amount of the inert gas that can absorb a sufficient amount of heat to do so is required. . Therefore, if the fuel amount increases, the required amount of inert gas increases accordingly. In this case, as the specific heat of the inert gas increases, the endothermic effect becomes stronger. Therefore, the inert gas preferably has a higher specific heat. In this regard, it can be said that it is preferable to use EGR gas as the inert gas since CO 2 and EGR gas have relatively large specific heats.

【0034】図5は不活性ガスとしてEGRガスを用
い、EGRガスの冷却度合を変えたときのEGR率とス
モークとの関係を示している。即ち、図5において曲線
AはEGRガスを強力に冷却してEGRガス温をほぼ9
0℃に維持した場合を示しており、曲線Bは小型の冷却
装置でEGRガスを冷却した場合を示しており、曲線C
はEGRガスを強制的に冷却していない場合を示してい
る。
FIG. 5 shows the relationship between the EGR rate and smoke when the EGR gas is used as the inert gas and the degree of cooling of the EGR gas is changed. That is, in FIG. 5, a curve A indicates that the EGR gas temperature is substantially 9
Curve B shows the case where the EGR gas is cooled by a small cooling device, and curve C shows the case where the temperature is maintained at 0 ° C.
Indicates a case where the EGR gas is not forcibly cooled.

【0035】図5の曲線Aで示されるようにEGRガス
を強力に冷却した場合にはEGR率が50パーセントよ
りも少し低いところで煤の発生量がピークとなり、この
場合にはEGR率をほぼ55パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。一方、図5の曲線Bで示さ
れるようにEGRガスを少し冷却した場合にはEGR率
が50パーセントよりも少し高いところで煤の発生量が
ピークとなり、この場合にはEGR率をほぼ65パーセ
ント以上にすれば煤がほとんど発生しなくなる。
As shown by the curve A in FIG. 5, when the EGR gas is strongly cooled, the amount of soot generation peaks at a point where the EGR rate is slightly lower than 50%. Above a percentage, little soot is generated. On the other hand, as shown by the curve B in FIG. 5, when the EGR gas is slightly cooled, the soot generation amount reaches a peak at a point where the EGR rate is slightly higher than 50%. In this case, the EGR rate is increased to about 65% or more. If so, almost no soot is generated.

【0036】また、図5の曲線Cで示されるようにEG
Rガスを強制的に冷却していない場合にはEGR率が5
5パーセントの付近で煤の発生量がピークとなり、この
場合にはEGR率をほぼ70パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。なお、図5は機関負荷が比
較的高いときのスモークの発生量を示しており、機関負
荷が小さくなると煤の発生量がピークとなるEGR率は
若干低下し、煤がほとんど発生しなくなるEGR率の下
限も若干低下する。このように煤がほとんど発生しなく
なるEGR率の下限はEGRガスの冷却度合や機関負荷
に応じて変化する。
As shown by the curve C in FIG.
When the R gas is not forcibly cooled, the EGR rate becomes 5
The soot generation amount peaks near 5%, and in this case, if the EGR rate is set to approximately 70% or more, soot is hardly generated. FIG. 5 shows the amount of smoke generated when the engine load is relatively high. When the engine load decreases, the EGR rate at which the amount of soot peaks slightly decreases, and the EGR rate at which soot is hardly generated is reduced. Also lowers slightly. As described above, the lower limit of the EGR rate at which almost no soot is generated varies depending on the degree of cooling of the EGR gas and the engine load.

【0037】図6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6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い
る。
FIG. 6 shows the mixing of EGR gas and air necessary to make the fuel during combustion and the gas temperature around it lower than the temperature at which soot is generated when EGR gas is used as the inert gas. It shows the gas amount, the ratio of air in the mixed gas amount, and the ratio of EGR gas in the mixed gas. In FIG. 6, the vertical axis indicates the total intake gas amount sucked into the combustion chamber 5, and the dashed line Y indicates the total intake gas amount that can be sucked into the combustion chamber 5 when supercharging is not performed. ing. The horizontal axis indicates the required load.

【0038】図6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6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6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55パーセント以上であり、図6に示す実施例では7
0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6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6
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NOx
生量は10p.p.m 前後、又はそれ以下であり、従ってN
x の発生量は極めて少量となる。
Referring to FIG. 6, the proportion of air, that is, the amount of air in the mixed gas, indicates the amount of air required to completely burn the injected fuel. That is, in the case shown in FIG. 6, the ratio between the air amount and the injected fuel amount is the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, in FIG. 6, the ratio of the EGR gas, that is, the amount of the EGR gas in the mixed gas, is set so that when the injected fuel is burned, the temperature of the fuel and the surrounding gas is lower than the temperature at which soot is formed. The required minimum EGR gas amount is shown. This EGR gas amount is approximately 55% or more in terms of the EGR rate. In the embodiment shown in FIG.
0% or more. That is, the total intake gas amount sucked into the combustion chamber 5 is indicated by a solid line X in FIG. 6, and the ratio of the air amount to the EGR gas amount in the total intake gas amount X is shown in FIG.
When the ratio is as shown in the following, the temperature of the fuel and the surrounding gas is lower than the temperature at which soot is generated, and thus no soot is generated. Further, the NO x generation amount at this time is around 10 p.pm or less.
The amount of O x generated is extremely small.

【0039】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6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。
When the fuel injection amount increases, the amount of heat generated when the fuel burns increases. Therefore, in order to maintain the temperature of the fuel and the surrounding gas at a temperature lower than the temperature at which the soot is generated, the heat generated by the EGR gas is required. Must be increased. Therefore, as shown in FIG. 6, the EGR gas amount must be increased as the injected fuel amount increases.
That is, the EGR gas amount needs to increase as the required load increases.

【0040】ところで過給が行われていない場合には燃
焼室5内に吸入される全吸入ガス量Xの上限はYであ
り、従って図6において要求負荷がLo よりも大きい領
域では要求負荷が大きくなるにつれてEGRガス割合を
低下させない限り空燃比を理論空燃比に維持することが
できない。云い換えると過給が行われていない場合に要
求負荷がLo よりも大きい領域において空燃比を理論空
燃比に維持しようとした場合には要求負荷が高くなるに
つれてEGR率が低下し、斯くして要求負荷がLo より
も大きい領域では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しえなくなる。
When the supercharging is not performed, the upper limit of the total intake gas amount X sucked into the combustion chamber 5 is Y. Therefore, in FIG. 6, in the region where the required load is larger than Lo, the required load is reduced. As the ratio increases, the air-fuel ratio cannot be maintained at the stoichiometric air-fuel ratio unless the EGR gas ratio is reduced. In other words, when the supercharging is not performed and the required air-fuel ratio is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio in an area where the required load is larger than Lo, the EGR rate decreases as the required load increases, and In the region where the required load is larger than Lo, the temperature of the fuel and the surrounding gas cannot be maintained at a temperature lower than the temperature at which soot is generated.

【0041】ところが図1に示されるようにEGR通路
29を介して過給機の入口側即ち排気ターボチャージャ
15の空気吸込管17内にEGRガスを再循環させると
要求負荷がLo よりも大きい領域においてEGR率を5
5パーセント以上、例えば70パーセントに維持するこ
とができ、斯くして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ことができ
る。即ち、空気吸込管17内におけるEGR率が例えば
70パーセントになるようにEGRガスを再循環させれ
ば排気ターボチャージャ15のコンプレッサ16により
昇圧された吸入ガスのEGR率も70パーセントとな
り、斯くしてコンプレッサ16により昇圧しうる限度ま
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ことができる。従って、低温
燃焼を生じさせることのできる機関の運転領域を拡大す
ることができることになる。
However, as shown in FIG. 1, when the EGR gas is recirculated through the EGR passage 29 into the inlet side of the supercharger, that is, into the air suction pipe 17 of the exhaust turbocharger 15, a region where the required load is larger than Lo In EGR rate 5
It can be maintained at 5% or more, for example 70%, so that the temperature of the fuel and its surrounding gas can be kept below the temperature at which soot is produced. That is, if the EGR gas is recirculated so that the EGR rate in the air suction pipe 17 becomes, for example, 70%, the EGR rate of the suction gas boosted by the compressor 16 of the exhaust turbocharger 15 also becomes 70%. The temperature of the fuel and the surrounding gas can be maintained at a temperature lower than the temperature at which soot is generated, to the extent that the pressure can be increased by the compressor 16. Therefore, the operating range of the engine that can generate low-temperature combustion can be expanded.

【0042】なお、この場合、EGRガスの温度が低け
れば低いほど低温燃焼の生じる運転領域が拡大する。従
って図1に示されるように排気タービン23から流出し
た比較的温度の低い排気ガスがEGRガスとして再循環
せしめられ、更にインタークーラ32によってEGRガ
スを冷却するようにしている。また、図1に示される実
施例では要求負荷がLo よりも大きい領域でEGR率を
55パーセント以上にする際にはEGR制御弁31が全
開せしめられ、スロットル弁20が若干閉弁せしめられ
る。
In this case, the lower the temperature of the EGR gas, the wider the operating range in which low-temperature combustion occurs. Therefore, as shown in FIG. 1, the exhaust gas having a relatively low temperature flowing out of the exhaust turbine 23 is recirculated as the EGR gas, and the EGR gas is further cooled by the intercooler 32. In the embodiment shown in FIG. 1, when the EGR rate is set to 55% or more in a region where the required load is larger than Lo, the EGR control valve 31 is fully opened and the throttle valve 20 is slightly closed.

【0043】前述したように図6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空気量を図6に示
される空気量よりも少くしても、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、また空気量を図
6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17から18の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。
As described above, FIG. 6 shows the case where the fuel is burned under the stoichiometric air-fuel ratio. However, even if the air amount is smaller than the air amount shown in FIG. 6, that is, the air-fuel ratio is made rich. 10p.p. the generation amount of the NO x even while preventing generation of soot by
m or less, and even if the air amount is larger than the air amount shown in FIG. 6, that is, even if the average value of the air-fuel ratio is 17 to 18 lean, soot generation is prevented. while the generation amount of the NO x can be around or less 10 ppm.

【0044】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。
That is, when the air-fuel ratio is made rich, the fuel becomes excessive, but since the combustion temperature is suppressed to a low temperature, the excess fuel does not grow into soot, and soot is generated. There is no. Further, at this time NO x even only an extremely small amount of generated. On the other hand, when the average air-fuel ratio is lean, or even when the air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, a small amount of soot is generated if the combustion temperature increases, but in the present invention, the soot is suppressed to a low temperature, so that the soot is reduced. Not generated at all. Furthermore, NO x
Only very small amounts are generated.

【0045】このように、低温燃焼が行われているとき
に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。
As described above, when low-temperature combustion is performed, soot is generated regardless of the air-fuel ratio, that is, whether the air-fuel ratio is rich, the stoichiometric air-fuel ratio, or the average air-fuel ratio is lean. Sarezu, the amount of the NO x becomes extremely small. Therefore, considering the improvement of the fuel consumption rate, it can be said that it is preferable to make the average air-fuel ratio lean at this time.

【0046】ところ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比較
的少ない機関中低負荷運転時に限られる。従って本発明
による実施例では機関中低負荷運転時には燃焼時の燃料
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、機関高負荷運転時には第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言い、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
が少い燃焼のことを言う。
By the way, the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber can be suppressed to a temperature lower than the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway, only during the low load operation in the engine where the calorific value due to combustion is relatively small. Can be Therefore, in the embodiment according to the present invention, the first combustion, that is, the low-temperature combustion is performed by suppressing the temperature of the fuel during combustion and the gas temperature around the same at or below the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway during the low load operation in the engine. In addition, the second combustion, that is, the combustion that is usually performed conventionally, is performed during the high load operation of the engine. Here, the first combustion, that is, the low-temperature combustion, has a larger amount of the inert gas in the combustion chamber than the amount of the inert gas at which the soot generation amount is at a peak, as is clear from the description so far. The second combustion, that is, the combustion that has been performed normally in the past, is a combustion in which the amount of inert gas in the combustion chamber is smaller than the amount of inert gas at which the amount of soot is peaked. Say that.

【0047】図7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の運転領域IIとを示してい
る。なお、図7において縦軸Lはアクセルペダル50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7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。
FIG. 7 shows a first operation region I in which the first combustion, that is, low-temperature combustion is performed, and a second operation region II in which the second combustion, that is, combustion by the conventional combustion method, is performed. I have. In FIG. 7, the vertical axis L indicates the amount of depression of the accelerator pedal 50, that is, the required load, and the horizontal axis N indicates the engine speed. In FIG. 7, X (N) is the first
Shows the first boundary between the operating region I and the second operating region II, and Y (N) represents the first operating region I and the second operating region.
2 shows a second boundary with II. The determination of the change of the operation range from the first operation range I to the second operation range II is made based on the first boundary X (N), and the change from the second operation range II to the first operation range II is performed.
The determination of the change of the operation region to the operation region I of the second boundary Y
(N).

【0048】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。
That is, when the operating state of the engine is in the first operating region I
When the required load L exceeds a first boundary X (N), which is a function of the engine speed N, during low-temperature combustion, it is determined that the operation region has shifted to the second operation region II, Combustion is performed by a conventional combustion method. Next, when the required load L becomes lower than a second boundary Y (N) which is a function of the engine speed N, it is determined that the operation region has shifted to the first operation region I, and low-temperature combustion is performed again.

【0049】このように第1の境界X(N)と第1の境
界X(N)よりも低負荷側の第2の境界Y(N)との二
つの境界を設けたのは次の二つの理由による。第1の理
由は、第2の運転領域IIの高負荷側では比較的燃焼温度
が高く、このとき要求負荷Lが第1の境界X(N)より
低くなったとしてもただちに低温燃焼を行えないからで
ある。即ち、要求負荷Lがかなり低くなったとき、即ち
第2の境界Y(N)よりも低くなったときでなければた
だちに低温燃焼が開始されないからである。第2の理由
は第1の運転領域Iと第2の運転領域II間の運転領域の
変化に対してヒステリシスを設けるためである。
As described above, two boundaries, that is, the first boundary X (N) and the second boundary Y (N) on the lower load side than the first boundary X (N) are provided. For three reasons. The first reason is that the combustion temperature is relatively high on the high load side of the second operation region II, and even if the required load L becomes lower than the first boundary X (N), low-temperature combustion cannot be performed immediately. Because. That is, the low-temperature combustion does not immediately start unless the required load L becomes considerably low, that is, when the required load L becomes lower than the second boundary Y (N). The second reason is that hysteresis is provided for a change in the operation range between the first operation range I and the second operation range II.

【0050】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
とき燃焼室5から排出された未燃炭化水素は酸化機能を
有する触媒25により良好に酸化せしめられる。触媒2
5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。
By the way, when the operating state of the engine is in the first operating region I and low-temperature combustion is being performed, soot is hardly generated, but the unburned hydrocarbon is replaced by the precursor of soot or the state before it. It is discharged from the combustion chamber 5 in the form. At this time, the unburned hydrocarbon discharged from the combustion chamber 5 is oxidized well by the catalyst 25 having an oxidizing function. Catalyst 2
As 5, an oxidation catalyst, a three-way catalyst, or a NO x absorbent can be used. The NO x absorbent absorbs NO x when the mean air-fuel ratio in the combustion chamber 5 of the lean, the combustion chamber 5
The average air-fuel ratio in the internal has a function of releasing NO x becomes rich.

【0051】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N
a、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
選ばれた少くとも一つと、白金Ptのような貴金属とが
担持されている。
This NO x absorbent uses, for example, alumina as a carrier and, for example, potassium K, sodium N
a, lithium Li, at least one selected from alkali metals such as cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba and calcium Ca, rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and noble metals such as platinum Pt. Is carried.

【0052】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25として用いるこ
とができる。次に図8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。
In addition to the oxidation catalyst, the three-way catalyst and the NO
The x absorbent also has an oxidizing function, so that a three-way catalyst and a NO x absorbent can be used as the catalyst 25 as described above. Next, the operation control in the first operation region I and the second operation region II will be schematically described with reference to FIG.

【0053】図8は要求負荷Lに対するスロットル弁2
0の開度、EGR制御弁31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8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20の開度は要求負荷Lが高くなるにつれて全閉
近くから2/3開度程度まで徐々に増大せしめられ、E
GR制御弁31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8に示される例では第1の運転領域IではEGR率が
ほぼ70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。言い換えると第
1の運転領域IではEGR率がほぼ70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20の開度およびEGR制御弁31
の開度が制御される。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。
FIG. 8 shows the throttle valve 2 with respect to the required load L.
0 indicates the opening degree, the opening degree of the EGR control valve 31, the EGR rate, the air-fuel ratio, the injection timing, and the injection amount. As shown in FIG. 8, in the first operating region I where the required load L is low, the opening of the throttle valve 20 is gradually increased from almost fully closed to about 2/3 as the required load L increases. E
The degree of opening of the GR control valve 31 is gradually increased from almost fully closed to fully open as the required load L increases. Also,
In the example shown in FIG. 8, in the first operation region I, the EGR rate is set to approximately 70%, and the air-fuel ratio is set to a slightly lean air-fuel ratio. In other words, in the first operating region I, the opening of the throttle valve 20 and the EGR control valve 31 are adjusted so that the EGR rate becomes approximately 70% and the air-fuel ratio becomes a slightly lean air-fuel ratio.
Is controlled. In the first operation region I, fuel injection is performed before the compression top dead center TDC. In this case, the injection start timing θS is delayed as the required load L is increased, and the injection completion timing θE is delayed as the injection start timing θS is delayed.

【0054】なお、アイドリング運転時にはスロットル
弁20は全閉近くまで閉弁され、このときEGR制御弁
31も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁2
0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20が全閉近くまで閉弁せしめられる。
During the idling operation, the throttle valve 20 is closed until the valve is almost fully closed. At this time, the EGR control valve 31 is also closed almost completely. Throttle valve 2
If the valve is closed close to 0, the pressure in the combustion chamber 5 at the start of compression decreases, so that the compression pressure decreases. When the compression pressure decreases, the compression work by the piston 4 decreases, so that the vibration of the engine body 1 decreases. That is, at the time of idling operation, the throttle valve 20 is closed to almost fully closed in order to suppress the vibration of the engine body 1.

【0055】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20の開
度が2/3開度程度から全開方向へステップ状に増大せ
しめられる。このとき図8に示す例ではEGR率がほぼ
70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5)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。
On the other hand, the operating region of the engine is the first operating region I.
From the second operating region II to the second operating region II, the opening of the throttle valve 20 is increased stepwise from about 2/3 opening toward the full opening direction. At this time, in the example shown in FIG. 8, the EGR rate is reduced stepwise from approximately 70% to 40% or less, and the air-fuel ratio is increased stepwise. That is, the EGR rate at which the EGR rate generates a large amount of smoke
The engine operating range is the first because it jumps over the rate range (Fig. 5).
A large amount of smoke does not occur when changing from the operating region I to the second operating region II.

【0056】第2の運転領域IIでは第2の燃焼、即ち従
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。この第2の運転
領域IIではスロットル弁20は一部を除いて全開状態に
保持され、EGR制御弁31の開度は要求負荷Lが高く
なると次第に小さくされる。また、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。
In the second operating region II, the second combustion, that is, the conventional combustion is performed. In this combustion method generates little soot and NO x, but the heat efficiency is higher than the low temperature combustion, thus as the operating region of the engine is shown in FIG. 8 from the first operation area I changes to the second operating region II Thus, the injection amount is reduced stepwise. In the second operating region II, the throttle valve 20 is held in a fully open state except for a part, and the opening of the EGR control valve 31 is gradually reduced as the required load L increases. In this operating region II, the EGR rate decreases as the required load L increases, and the air-fuel ratio decreases as the required load L increases. However, the air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio even when the required load L increases.
In the second operation region II, the injection start timing θS is set near the compression top dead center TDC.

【0057】図9は第1の運転領域Iにおける空燃比A
/Fを示している。図9において、A/F=15.5,
A/F=16,A/F=17,A/F=18で示される
各曲線は夫々空燃比が15.5,16,17,18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9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。
FIG. 9 shows the air-fuel ratio A in the first operating region I.
/ F. In FIG. 9, A / F = 15.5,
Curves indicated by A / F = 16, A / F = 17, and A / F = 18 indicate when the air-fuel ratio is 15.5, 16, 17, and 18, respectively, and the air-fuel ratio between the curves is shown. Is determined by proportional distribution. As shown in FIG.
In the first operating region I, the air-fuel ratio A / F becomes leaner as the required load L decreases.

【0058】即ち、要求負荷Lが低くなるほど燃焼によ
る発熱量が少くなる。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
9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。
That is, the lower the required load L, the smaller the amount of heat generated by combustion. Therefore, low-temperature combustion can be performed even if the EGR rate is reduced as the required load L decreases.
When the EGR rate is reduced, the air-fuel ratio increases. Therefore, as shown in FIG. 9, as the required load L decreases, the air-fuel ratio A / F increases. As the air-fuel ratio A / F increases, the fuel consumption rate increases. Accordingly, in order to make the air-fuel ratio as lean as possible, in the embodiment according to the present invention, the air-fuel ratio A / F increases as the required load L decreases.

【0059】図10は第1の運転領域Iにおける要求噴
射量を示している。図10に示されるようにこの要求噴
射量Qはアクセルペダル50の踏込み量Lおよび機関回
転数Nの関数としてマップの形で予めROM42内に記
憶されている。なお、空燃比を図9に示す目標空燃比と
するのに必要なスロットル弁20の目標開度STが図1
1(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ROM42内に記憶さ
れている。
FIG. 10 shows the required injection amount in the first operation region I. As shown in FIG. 10, the required injection amount Q is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the depression amount L of the accelerator pedal 50 and the engine speed N. Note that the target opening ST of the throttle valve 20 required for setting the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio shown in FIG.
As shown in FIG. 1A, a map is stored in advance in the ROM 42 as a function of the required load L and the engine speed N.

【0060】また、空燃比を図9に示す目標空燃比とす
るのに必要なEGR制御弁31の目標開度SEが図11
(B)に示されるようにEGR制御用噴射量QRおよび
機関回転数Nの関数としてマップの形で予めROM42
内に記憶されている。このEGR制御用噴射量QRは機
関の定常運転時には要求噴射量Qに一致し、過渡運転時
には後述するように要求噴射量Qと実際の噴射量QFか
ら定まる値となる。なお、図11(B)に示されるEG
R制御弁31の目標開度SEはEGR制御用噴射量QR
が増大するにつれて大きくなる。
The target opening SE of the EGR control valve 31 required for setting the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio shown in FIG.
As shown in (B), the ROM 42 is preliminarily stored in the form of a map as a function of the injection amount QR for EGR control and the engine speed N.
Is stored within. The injection amount QR for EGR control coincides with the required injection amount Q during steady operation of the engine, and becomes a value determined from the required injection amount Q and the actual injection amount QF during transient operation, as described later. Note that the EG shown in FIG.
The target opening SE of the R control valve 31 is the injection amount QR for EGR control.
Increases as the number increases.

【0061】図12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12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。図
13は第2の運転領域IIにおける要求噴射量を示してい
る。図13に示されるようにこの要求噴射量Qはアクセ
ルペダル50の踏込み量Lおよび機関回転数Nの関数と
してマップの形で予めROM42内に記憶されている。
FIG. 12 shows the target air-fuel ratio when the second combustion, that is, the normal combustion by the conventional combustion method is performed. In FIG. 12, A / F = 24 and A / F = 3.
Curves indicated by 5, A / F = 45 and A / F = 60 indicate target air-fuel ratios 24, 35, 45, and 60, respectively. FIG. 13 shows the required injection amount in the second operation region II. As shown in FIG. 13, the required injection amount Q is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the depression amount L of the accelerator pedal 50 and the engine speed N.

【0062】なお、空燃比を図12に示す目標空燃比と
するのに必要なスロットル弁20の目標開度STが図1
4(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ROM42内に記憶さ
れている。また、空燃比を図12に示す目標空燃比とす
るのに必要なEGR制御弁31の目標開度SEが図14
(B)に示されるようにEGR制御用噴射量QRおよび
機関回転数Nの関数としてマップの形で予めROM42
内に記憶されている。前述したようにこのEGR制御用
噴射量QRは機関の定常運転時には要求噴射量Qに一致
し、過渡運転時には要求噴射量Qと実際の噴射量QFか
ら定まる値となる。なお、図14(B)に示されるEG
R制御弁31の目標開度SEはEGR制御用噴射量QR
が増大するにつれて小さくなる。
The target opening degree ST of the throttle valve 20 necessary for setting the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio shown in FIG.
As shown in FIG. 4A, a map is stored in advance in the ROM 42 as a function of the required load L and the engine speed N. Further, the target opening SE of the EGR control valve 31 required for setting the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio shown in FIG.
As shown in (B), the ROM 42 is preliminarily stored in a map form as a function of the injection amount QR for EGR control and the engine speed N.
Is stored within. As described above, the injection amount QR for EGR control matches the required injection amount Q during steady operation of the engine, and has a value determined from the required injection amount Q and the actual injection amount QF during transient operation. The EG shown in FIG.
The target opening SE of the R control valve 31 is the injection amount QR for EGR control.
Decrease as the value increases.

【0063】次に図15を参照しつつ過渡運転時におけ
る噴射量およびEGR制御弁31の制御について説明す
る。なお、図15において(A)は第1の燃焼が行われ
ているときを示しており、(B)は第2の燃焼が行われ
ているときを示している。また、図15(A),(B)
において破線Qは要求噴射量を示しており、実線QFは
実際の噴射量を示している。図15(A),(B)か
ら、要求噴射量Qが急激に増大せしめられたときには実
際の噴射量QFが徐々に増大せしめられ、要求噴射量Q
が急激に減少せしめられたときには実際の噴射量QFが
徐々に減少せしめられることがわかる。
Next, the injection amount and the control of the EGR control valve 31 during the transient operation will be described with reference to FIG. Note that, in FIG. 15, (A) shows a time when the first combustion is being performed, and (B) shows a time when the second combustion is being performed. FIGS. 15A and 15B
, A broken line Q indicates a required injection amount, and a solid line QF indicates an actual injection amount. From FIGS. 15A and 15B, when the required injection amount Q is rapidly increased, the actual injection amount QF is gradually increased, and the required injection amount Q
It can be understood that the actual injection amount QF is gradually reduced when the pressure is rapidly reduced.

【0064】ところで第1の燃焼、即ち低温燃焼が行わ
れているときには実際の噴射量QFに応じた最適のEG
R率が存在する。定常運転時にはEGR制御用噴射量Q
Rは実際の噴射量QFに一致し、図11(B)はこのと
きにEGR率が最適となるEGR制御弁31の目標開度
SEを示している。しかしながらEGR制御弁31の開
閉弁動作には遅れがあり、しかもEGR制御弁31の開
度が変化してから燃焼室5内におけるEGR率が変化す
るまで時間を要する。従って過渡運転時にEGR制御弁
31の開度を実際の噴射量QFに適した開度に制御した
としても燃焼室5内におけるEGR率の変化の遅れによ
ってEGR率が最適なEGR率からずれることになる。
By the way, when the first combustion, that is, the low temperature combustion is being performed, the optimum EG corresponding to the actual injection amount QF is determined.
There is an R rate. During steady operation, the injection quantity Q for EGR control
R coincides with the actual injection amount QF, and FIG. 11B shows the target opening SE of the EGR control valve 31 at which the EGR rate becomes optimum at this time. However, there is a delay in the opening and closing operation of the EGR control valve 31, and moreover, it takes time from when the opening degree of the EGR control valve 31 changes to when the EGR rate in the combustion chamber 5 changes. Therefore, even if the opening of the EGR control valve 31 is controlled to an opening suitable for the actual injection amount QF during the transient operation, the EGR rate deviates from the optimum EGR rate due to a delay in the change of the EGR rate in the combustion chamber 5. Become.

【0065】そこで本発明では過渡運転時においてもE
GR率が最適なEGR率に維持されるように図15
(A)において実線で示されるようにEGR制御弁31
の目標開度SEを徐々に増大又は減少させるようにして
いる。具体的に云うと本発明による実施例では要求噴射
量Qと実際の噴射量QFの平均値(=(Q+QF)/
2)がEGR制御用噴射量QRとされ、EGR制御弁3
1の開度がこのEGR制御用噴射量QRに基づいて図1
1(B)に示すマップに基づき制御される。この場合に
は図15(A)に示されるように要求噴射量Qが増大し
たときにはEGR制御弁31の開度SEが実際の噴射量
QFに適した開度よりも大きな開度でもって徐々に増大
せしめられ、要求噴射量Qが減少したときにはEGR制
御弁31の開度SEが実際の噴射量QFに適した開度よ
りも小さな開度でもって徐々に減少せしめられる。
Therefore, in the present invention, even during the transient operation, E
FIG. 15 shows that the GR rate is maintained at the optimal EGR rate.
As shown by the solid line in (A), the EGR control valve 31
Is gradually increased or decreased. More specifically, in the embodiment according to the present invention, the average value of the required injection amount Q and the actual injection amount QF (= (Q + QF) /
2) is the EGR control injection amount QR, and the EGR control valve 3
1 based on the EGR control injection amount QR shown in FIG.
Control is performed based on the map shown in FIG. In this case, as shown in FIG. 15A, when the required injection amount Q increases, the opening degree SE of the EGR control valve 31 gradually increases with an opening degree larger than the opening degree suitable for the actual injection amount QF. When the required injection amount Q is decreased, the opening SE of the EGR control valve 31 is gradually decreased with an opening smaller than the opening suitable for the actual injection amount QF.

【0066】このように要求噴射量Qが増大したときに
EGR制御弁31の開度SEが実際の噴射量QFに適し
た開度よりも大きな開度でもって徐々に増大せしめられ
ると燃焼室5内のEGR率は最適なEGR率に維持され
続ける。同様に、要求噴射量Qが減少したときにEGR
制御弁31の開度SEが実際の噴射量QFに適した開度
よりも小さな開度でもって徐々に減少せしめられると燃
焼室5内のEGR率は最適なEGR率に維持され続け
る。
As described above, when the required injection amount Q is increased and the opening SE of the EGR control valve 31 is gradually increased with an opening larger than the opening suitable for the actual injection amount QF, the combustion chamber 5 The EGR rate within is maintained at the optimal EGR rate. Similarly, when the required injection amount Q decreases, the EGR
When the opening degree SE of the control valve 31 is gradually decreased by an opening degree smaller than the opening degree suitable for the actual injection amount QF, the EGR rate in the combustion chamber 5 continues to be maintained at the optimum EGR rate.

【0067】なお、図15(A)において実線で示され
るEGR制御弁31の開度SEの変化のさせ方は一例で
あって例えば図15(A)において破線SE′で示すよ
うに要求噴射量Qが変化したときに実際の噴射量QFが
要求噴射量Qに達する前にEGR制御弁31の開度が要
求噴射量Qに適した開度まで増大又は減少するようにE
GR制御弁31の目標開度SE′を制御することもでき
る。
The method of changing the opening degree SE of the EGR control valve 31 shown by a solid line in FIG. 15A is an example, and for example, as shown by a broken line SE 'in FIG. When the Q changes, the opening of the EGR control valve 31 increases or decreases to an opening suitable for the required injection amount Q before the actual injection amount QF reaches the required injection amount Q.
The target opening degree SE ′ of the GR control valve 31 can also be controlled.

【0068】一方、第2の燃焼が行われているときには
図15(B)に示されるように要求噴射量Qが増大した
ときにはEGR制御弁31の開度SEはただちに減少せ
しめられ、要求噴射量Qが減少したときにはEGR制御
弁31の開度SEが徐々に増大せしめられる。第2の燃
焼が行われているときには噴射量が増大したときに燃焼
室5内におけるEGR率が高くなっているとスモークが
発生する。従って噴射量が増大したときには燃焼室5内
におけるEGR率をできるだけ早く低下させるために要
求噴射量Qが増大するとただちにEGR制御弁31の目
標開度SEが低下せしめられる。また、燃料噴射量が減
少するときには燃焼室5内のEGR率が高くなりすぎて
スモークが発生することがないようにEGR制御弁31
は徐々に開弁せしめられる。
On the other hand, when the required injection amount Q increases during the second combustion, as shown in FIG. 15B, the opening degree SE of the EGR control valve 31 is immediately reduced, and the required injection amount is reduced. When Q decreases, the opening degree SE of the EGR control valve 31 is gradually increased. When the second combustion is being performed, if the EGR rate in the combustion chamber 5 is high when the injection amount increases, smoke is generated. Therefore, when the required injection amount Q increases in order to reduce the EGR rate in the combustion chamber 5 as soon as possible when the injection amount increases, the target opening SE of the EGR control valve 31 is immediately reduced. When the fuel injection amount decreases, the EGR control valve 31 prevents the EGR rate in the combustion chamber 5 from becoming too high and generating smoke.
Is gradually opened.

【0069】次に図16を参照しつつ運転制御について
説明する。図16を参照すると、まず初めにステップ1
00において機関の運転状態が第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
転状態が第1の運転領域Iであるときにはステップ10
1に進んで要求負荷Lが第1の境界X1(N)よりも大
きくなったか否かが判別される。L≦X1(N)のとき
にはステップ103に進んで第1の燃焼が行われる。
Next, the operation control will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 16, first, Step 1
At 00, it is determined whether or not a flag I indicating that the operating state of the engine is in the first operating region I is set. When the flag I is set, that is, when the operating state of the engine is in the first operating region I, step 10
The program proceeds to 1 to determine whether the required load L has become larger than the first boundary X1 (N). When L ≦ X1 (N), the routine proceeds to step 103, where the first combustion is performed.

【0070】即ち、ステップ103では要求噴射量Qが
実際の噴射量QFよりも大きいか否かが判別される。Q
>QFのときにはステップ104に進んで実際の噴射量
QFに一定値αが加算され、次いでステップ107に進
む。従ってこのとき実際の噴射量QFは徐々に増大せし
められる。一方、Q≦QFのときにはステップ105に
進んで要求噴射量Qが実際の噴射量QFよりも少ないか
否かが判別される。Q<QFのときにはステップ106
に進んで実際の噴射量QFから一定値αが減算され、次
いでステップ107に進む。従ってこのとき実際の噴射
量QFは徐々に減少せしめられる。
That is, in step 103, it is determined whether or not the required injection amount Q is larger than the actual injection amount QF. Q
If> QF, the routine proceeds to step 104, where a constant value α is added to the actual injection amount QF, and then proceeds to step 107. Therefore, at this time, the actual injection amount QF is gradually increased. On the other hand, when Q ≦ QF, the routine proceeds to step 105, where it is determined whether the required injection amount Q is smaller than the actual injection amount QF. When Q <QF, step 106
Then, the constant value α is subtracted from the actual injection amount QF, and then the routine proceeds to step 107. Therefore, at this time, the actual injection amount QF is gradually reduced.

【0071】ステップ107では要求噴射量Qと実際の
噴射量QFの平均値(=(Q+QF)/2)がEGR制
御用噴射量QRとされる。次いでステップ108ではこ
のEGR制御用噴射量QRに基づき図11(B)に示す
マップからEGR制御弁31の目標開度SEが算出され
る。次いでステップ109では図11(A)に示すマッ
プからスロットル弁20の目標開度STが算出される。
In step 107, the average value (= (Q + QF) / 2) of the required injection amount Q and the actual injection amount QF is set as the EGR control injection amount QR. Next, at step 108, the target opening SE of the EGR control valve 31 is calculated from the map shown in FIG. 11B based on the EGR control injection amount QR. Next, at step 109, the target opening ST of the throttle valve 20 is calculated from the map shown in FIG.

【0072】一方、ステップ101においてL>X
(N)になったと判別されたときにはステップ102に
進んでフラグIがリセットされ、次いでステップ112
に進んで第2の燃焼が行われる。即ちステップ112で
は要求噴射量Qが実際の噴射量QFよりも大きいか否か
が判別される。Q>QFのときにはステップ113に進
んで実際の噴射量QFに一定値βが加算され、次いでス
テップ116に進む。従ってこのとき実際の噴射量QF
は徐々に増大せしめられる。一方、Q≦QFのときには
ステップ114に進んで要求噴射量Qが実際の噴射量Q
Fよりも少ないか否かが判別される。Q<QFのときに
はステップ115に進んで実際の噴射量QFから一定値
βが減算され、次いでステップ116に進む。従ってこ
のとき実際の噴射量QFは徐々に減少せしめられる。
On the other hand, in step 101, L> X
When it is determined that (N) has been reached, the routine proceeds to step 102, where the flag I is reset.
And the second combustion is performed. That is, in step 112, it is determined whether the required injection amount Q is larger than the actual injection amount QF. When Q> QF, the routine proceeds to step 113, where a constant value β is added to the actual injection amount QF, and then the routine proceeds to step 116. Therefore, at this time, the actual injection amount QF
Is gradually increased. On the other hand, when Q ≦ QF, the routine proceeds to step 114, where the required injection amount Q is set to the actual injection amount Q.
It is determined whether it is less than F. When Q <QF, the routine proceeds to step 115, where the constant value β is subtracted from the actual injection amount QF, and then the routine proceeds to step 116. Therefore, at this time, the actual injection amount QF is gradually reduced.

【0073】ステップ116では実際の噴射量QFと要
求噴射量Qのうちで大きい方がEGR制御用噴射量QR
とされ、次いでステップ117においてこのEGR制御
用噴射量QRに基づき図14(B)に示すマップからE
GR制御弁31の目標開度SEが算出される。従ってQ
>QFのときには図15(B)に示されるようにEGR
制御弁31の目標開度SEはただちに減少せしめられ、
Q<QFのときには図15(B)に示されるようにEG
R制御弁31の目標開度SEは実際の噴射量QFの減少
に伴なって徐々に増加せしめられる。次いでステップ1
18では図14(A)に示すマップからスロットル弁2
0の目標開度STが算出される。
In step 116, the larger of the actual injection amount QF and the required injection amount Q is determined as the EGR control injection amount QR.
Then, at step 117, based on the EGR control injection amount QR, the map shown in FIG.
The target opening degree SE of the GR control valve 31 is calculated. Therefore Q
> QF, as shown in FIG.
The target opening SE of the control valve 31 is immediately reduced,
When Q <QF, as shown in FIG.
The target opening SE of the R control valve 31 is gradually increased as the actual injection amount QF decreases. Then step 1
In FIG. 18, the throttle valve 2 from the map shown in FIG.
A target opening ST of 0 is calculated.

【0074】フラグIがリセットされると次の処理サイ
クルではステップ100からステップ110に進んで要
求負荷Lが第2の境界Y(N)よりも低くなったか否か
が判別される。L≧Y(N)のときにはステップ112
に進み、第2の燃焼が行われる。一方、ステップ110
においてL<Y(N)になったと判別されたときにはス
テップ111に進んでフラグIがセットされ、次いでス
テップ103に進んで低温燃焼が行われる。
When the flag I is reset, in the next processing cycle, the process proceeds from step 100 to step 110, where it is determined whether the required load L has become lower than the second boundary Y (N). Step L 112 when L ≧ Y (N)
And the second combustion is performed. On the other hand, step 110
When it is determined that L <Y (N), the routine proceeds to step 111, where the flag I is set. Then, the routine proceeds to step 103, where low-temperature combustion is performed.

【0075】なお、図11(A)および図14(A)に
おいて要求負荷Lの代りに実際の噴射量QFを用いるこ
ともできる。即ち、スロットル弁20の目標開度STを
実際の噴射量QFと機関回転数Nの関数とすることもで
きる。この場合には第1の燃焼のもとでは要求噴射量Q
が増大したときにはスロットル弁20の開度STが実際
の噴射量QFと共に徐々に増大せしめられ、要求噴射量
Qが減少したときにはスロットル弁20の開度STが実
際の噴射量QFと共に徐々に減少せしめられる。
In FIG. 11 (A) and FIG. 14 (A), the actual injection amount QF can be used instead of the required load L. That is, the target opening ST of the throttle valve 20 may be a function of the actual injection amount QF and the engine speed N. In this case, under the first combustion, the required injection amount Q
Is increased, the opening ST of the throttle valve 20 is gradually increased with the actual injection amount QF, and when the required injection amount Q is decreased, the opening ST of the throttle valve 20 is gradually decreased with the actual injection amount QF. Can be

【0076】[0076]

【発明の効果】過渡運転時にスモークが発生したり、失
火が生じたりするのを阻止することができる。
According to the present invention, it is possible to prevent generation of smoke and misfire during transient operation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】圧縮着火式内燃機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of a compression ignition type internal combustion engine.

【図2】スモークおよびNOx の発生量等を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing amounts of smoke and NO x generated, and the like.

【図3】燃焼圧を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a combustion pressure.

【図4】燃料分子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing fuel molecules.

【図5】スモークの発生量とEGR率との関係を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a generation amount of smoke and an EGR rate.

【図6】噴射燃料量と混合ガス量との関係を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an injected fuel amount and a mixed gas amount.

【図7】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。
FIG. 7 is a diagram showing a first operation region I and a second operation region II.

【図8】スロットル弁の開度等を示す図である。FIG. 8 is a view showing an opening degree of a throttle valve and the like.

【図9】第1の運転領域Iにおける空燃比を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing an air-fuel ratio in a first operation region I.

【図10】要求噴射量のマップを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a map of a required injection amount.

【図11】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a map of a target opening degree of a throttle valve and the like.

【図12】第2の燃焼における空燃比を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an air-fuel ratio in a second combustion.

【図13】要求噴射量のマップを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a map of a required injection amount.

【図14】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
FIG. 14 is a diagram showing a map of a target opening degree of a throttle valve and the like.

【図15】噴射量とEGR制御弁の目標開度SEの変化
を示すタイムチャートである。
FIG. 15 is a time chart showing changes in the injection amount and the target opening degree SE of the EGR control valve.

【図16】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
FIG. 16 is a flowchart for controlling operation of the engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6…燃料噴射弁 20…スロットル弁 31…EGR制御弁 6. Fuel injection valve 20 Throttle valve 31 EGR control valve

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/24 F01N 3/24 U 9/00 9/00 Z F02D 41/04 360 F02D 41/04 360C 380 380B 380C 385 385C 43/00 301 43/00 301H 301N F02M 25/07 550 F02M 25/07 550D 570 570D 570J (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 (72)発明者 村田 宏樹 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7−4287(JP,A) 特開 平8−177654(JP,A) 特開 平8−86251(JP,A) 特開 平9−287527(JP,A) 特開 平9−287528(JP,A) 特開 平11−36923(JP,A) 特開2000−27698(JP,A) 特開2000−73837(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 41/40 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI F01N 3/24 F01N 3/24 U 9/00 9/00 Z F02D 41/04 360 F02D 41/04 360C 380 380B 380C 385 385C 43/00 301 43/00 301H 301N F02M 25/07 550 F02M 25/07 550D 570 570D 570J (72) Inventor Takekazu Ito 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Inside Toyota Motor Vehicle Co., Ltd. (72) Inventor Hiroki Murata Toyota, Aichi Prefecture No. 1, Toyota-cho, Toyota City (56) References JP-A-7-4287 (JP, A) JP-A 8-177654 (JP, A) JP-A 8-86251 (JP, A) JP-A-9-287527 (JP, A) JP-A-9-287528 (JP, A) JP-A-11-36923 (JP, A) JP-A-2000-27698 (JP, A) JP-A-2000-73837 (JP, A) A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F02D 41/00-41/40

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 機関排気通路と機関吸気通路とを連結す
る再循環排気ガス通路内に再循環排気ガス制御弁を配置
し、燃焼室内に供給される再循環排気ガス量を増大して
いくと煤の発生量が次第に増大してピークに達し、燃焼
室内に供給される再循環排気ガス量を更に増大していく
と燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス
温が煤の生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生し
なくなる内燃機関において、煤の発生量がピークとなる
再循環排気ガス量よりも燃焼室内に供給される再循環排
気ガス量を多くし、要求噴射量が増大したときには実際
の噴射量を徐々に増大させると共に再循環排気ガス制御
弁を徐々に開弁させ、要求噴射量が減少したときには実
際の噴射量を徐々に減少させると共に再循環排気ガス制
御弁を徐々に閉弁させるようにした内燃機関。
When a recirculation exhaust gas control valve is disposed in a recirculation exhaust gas passage connecting an engine exhaust passage and an engine intake passage to increase the amount of recirculation exhaust gas supplied to a combustion chamber. reached the peak generation amount of soot is gradually increased, combustion
Further increase the amount of recirculated exhaust gas supplied to the room
And surrounding gas during combustion in the combustion chamber
The temperature is lower than the soot generation temperature, soot is almost generated
In the internal combustion engine, the amount of recirculated exhaust gas supplied into the combustion chamber is made larger than the amount of recirculated exhaust gas at which the amount of generated soot becomes a peak, and when the required injection amount increases, the actual injection amount gradually increases. An internal combustion engine wherein the recirculation exhaust gas control valve is gradually opened, and when the required injection amount decreases, the actual injection amount is gradually reduced and the recirculation exhaust gas control valve is gradually closed.
【請求項2】 要求噴射量が増大したときには再循環排
気ガス制御弁の開度を実際の噴射量に適した開度よりも
大きな開度でもって徐々に増大させ、要求噴射量が減少
したときには再循環排気ガス制御弁の開度を実際の噴射
量に適した開度よりも小さな開度でもって徐々に減少さ
せるようにした請求項1記載の内燃機関。
2. When the required injection amount increases, the opening of the recirculation exhaust gas control valve is gradually increased with an opening larger than the opening suitable for the actual injection amount, and when the required injection amount decreases. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the opening degree of the recirculation exhaust gas control valve is gradually reduced with an opening degree smaller than an opening degree suitable for an actual injection amount.
【請求項3】 排気ガス再循環率がほぼ55パーセント
以上である請求項1に記載の内燃機関。
3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas recirculation rate is approximately 55% or more.
【請求項4】 機関排気通路内に酸化機能を有する触媒
を配置した請求項1に記載の内燃機関。
4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a catalyst having an oxidation function is arranged in the engine exhaust passage.
【請求項5】 該触媒が酸化触媒、三元触媒又はNOx
吸収剤の少くとも一つからなる請求項4に記載の内燃機
関。
5. The catalyst according to claim 1, wherein said catalyst is an oxidation catalyst, a three-way catalyst or NO x.
5. The internal combustion engine of claim 4, comprising at least one of the absorbent.
【請求項6】 煤の発生量がピークとなる再循環排気ガ
ス量よりも燃焼室内に供給される再循環排気ガス量が多
く煤がほとんど発生しない第1の燃焼と、煤の発生量が
ピークとなる再循環排気ガス量よりも燃焼室内に供給さ
れる再循環排気ガス量が少ない第2の燃焼とを選択的に
切換える切換手段を具備した請求項1に記載の内燃機
関。
6. The first combustion in which the amount of recirculated exhaust gas supplied to the combustion chamber is larger than the amount of recirculated exhaust gas at which the amount of generated soot is at a peak and little soot is generated, and the amount of generated soot is at a peak. 2. The internal combustion engine according to claim 1, further comprising switching means for selectively switching between the second combustion in which the amount of recirculated exhaust gas supplied into the combustion chamber is smaller than the amount of recirculated exhaust gas.
【請求項7】 第2の燃焼が行われているときに要求噴
射量が増大したときには実際の噴射量を徐々に増大させ
ると共に再循環排気ガス制御弁をただちに閉弁させ、要
求噴射量が減少したときには実際の噴射量を徐々に減少
させると共に再循環排気ガス制御弁を徐々に開弁させる
ようにした請求項6に記載の内燃機関。
7. When the required injection amount increases during the second combustion, the actual injection amount is gradually increased, and the recirculation exhaust gas control valve is immediately closed to decrease the required injection amount. 7. The internal combustion engine according to claim 6, wherein, when it is performed, the actual injection amount is gradually reduced and the recirculation exhaust gas control valve is gradually opened.
【請求項8】 機関の運転領域を低負荷側の第1の運転
領域と高負荷側の第2の運転領域に分割し、第1の運転
領域では第1の燃焼を行い、第2の運転領域では第2の
燃焼を行うようにした請求項6に記載の内燃機関。
8. An operating region of the engine is divided into a first operating region on a low load side and a second operating region on a high load side, and a first combustion is performed in the first operating region. 7. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the second combustion is performed in the region.
【請求項9】 機関吸気通路内にスロットル弁を配置
し、要求噴射量が増大したときには実際の噴射量を徐々
に増大させると共にスロットル弁を徐々に開弁させ、要
求噴射量が減少したときには実際の噴射量を徐々に減少
させると共にスロットル弁を徐々に閉弁させるようにし
た請求項1に記載の内燃機関。
9. A throttle valve is disposed in the engine intake passage. When the required injection amount increases, the actual injection amount is gradually increased, and the throttle valve is gradually opened. When the required injection amount decreases, the throttle valve is opened. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the injection amount is gradually reduced and the throttle valve is gradually closed.
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