JP3496396B2 - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車等に用いられ
るディーゼルエンジンの制御装置に係り、詳しくは、吸
気通路を通じてディーゼルエンジンに供給される空気を
調節する機構を備えたディーゼルエンジンの制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンにおいては、特定の
運転状態時に過剰な燃料が燃焼室に対して供給されるこ
とにより、排気中に含まれる燃料固形物が増加してスモ
ークが発生する虞がある。従来より、このようなスモー
クの発生防止を図るべく種々の技術が提案されている。
例えば、特開昭６３−１４３３４３号公報は、排気ガス
再循環（以下、「ＥＧＲ」という）機構を備えたディー
ゼルエンジンにおいて、ＥＧＲ機構の応答遅れに起因す
る過剰なスモークの発生を回避するための制御装置を開
示する。図１４はこの制御装置を備えたディーゼルエン
ジン８１の概略構成図である。
【０００３】同図に示すように、上記装置において、Ｅ
ＧＲ機構８２は、エンジン８１の排気通路８３へ排出さ
れた排気ガスの一部を吸気通路８４に再循環させるため
の排気再循環通路（ＥＧＲ通路）８５と、同通路８５を
流れる排気ガスの量（ＥＧＲ量）を調整するための流量
制御弁（ＥＧＲバルブ）８６とを有する。電子制御装置
（ＥＣＵ）８７が、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ
バルブ８６を選択的に開閉することにより、排気通路８
３からＥＧＲ通路８５を介して吸気通路８４へ流れるＥ
ＧＲ量が調整され、エンジン８１から排出される排気ガ
スに含まれる窒素酸化物（ＮＯx ）の低減が図られる。
一般に、ＥＧＲは、例えば加速時のようにエンジン８１
に供給される燃料噴射量が増加するときには停止され
る。しかしながら、ＥＧＲを停止させるために、ＥＣＵ
８７がＥＧＲバルブ８６を閉じるように制御しても、Ｅ
ＧＲは即座に停止しない。ＥＧＲバルブ８６には機械的
な応答遅れが存在するため、ＥＣＵ８７が同バルブ８６
を閉じるように制御してから、実際に同バルブ８６が閉
じるまでには一定の時間がかかるからである。その上、
ＥＧＲ通路８５、吸気通路８４には再循環された排気ガ
スが残留することから、その排気ガスがエンジン８１に
遅れて取り込まれることになるからである。
【０００４】そこで、上記公報の装置において、ＥＣＵ
８７は加速時にＥＧＲを停止させようとする際に、燃料
噴射量を一定量減量させるようにしている。これによ
り、ＥＧＲの停止遅れに起因してエンジン８１に取り込
まれる空気量が不足することを回避し、過剰なスモーク
の発生を抑制する。
【０００５】一方、ディーゼルエンジン８１において
は、減速時に燃料噴射量が急激に減量されることによる
ショックを緩和するために、減速時に燃料噴射量を徐々
に減少させる、いわゆる「減量なまし」の制御が行われ
る場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報の装置では、ＥＧＲの停止遅れに起因する過剰なスモ
ークの発生を抑制できる反面、燃料噴射量が減量される
分だけディーゼルエンジン８１の出力が低下し、エンジ
ン８１の加速性が悪化する傾向にある。このため、ＥＧ
Ｒ機構８２を備えたディーゼルエンジン８１では、出力
低下といったドライバビリティの悪化を招くことなくＥ
ＧＲ停止遅れに起因する過剰なスモークの発生を抑制す
ることができる技術が望まれていた。
【０００７】更に、上記公報の装置において、エンジン
８１の減速時に「減量なまし」の制御を適用した場合、
以下の問題が生じる。上記公報の装置では、吸入空気量
を調節するために吸気通路８４に設けられた吸気制御弁
８８がアクセルペダル８９に連結される。減速時におい
てアクセルペダル８９の踏込みが解除されることによ
り、それに連動して吸気通路８４が吸気制御弁８８によ
り閉鎖され、空気の供給が遮断される。ところが、減速
時に燃料噴射量の「減量なまし」が行われると、エンジ
ン８１に取り込まれる空気量に対して供給される燃料が
相対的に多くなり、燃料の燃焼に際して空気量が不足し
過剰なスモークが発生するという問題がある。例えば、
「減量なまし」の制御において燃料噴射量を減量する割
合を大きくすることにより、このようなスモークの発生
をある程度抑えることができるが、この場合には、減速
時におけるショックが増大することになりドライバビリ
ティの悪化を招いてしまう。
【０００８】本発明は前述した事情を鑑みてなされたも
のであり、その第１の目的は、ドライバビリティの悪化
を招くことなく、過剰なスモークの発生を抑制すること
ができるディーゼルエンジンの制御装置を提供すること
にある。
【０００９】本発明の第２の目的は、排気ガス再循環手
段を備えたディーゼルエンジンの制御装置において、Ｅ
ＧＲの停止遅れが生じる場合にも、出力低下を招くこと
なく過剰なスモークの発生を抑制することにある。
【００１０】本発明の第３の目的は、減速時にディーゼ
ルエンジンに供給される燃料を徐々に減少させることに
より、減速時におけるショックを緩和するようにしたデ
ィーゼルエンジン制御装置において、ディーゼルエンジ
ンから排出される過剰なスモークの発生を抑制すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載した第１の発明は、図１に示すよう
に、燃料供給手段Ｍ１により供給される燃料を吸気通路
Ｍ２を通じて供給される空気によって燃焼させ、その燃
焼後の排気ガスを排気通路Ｍ３へ排出させるディーゼル
エンジンＭ４の制御装置であって、吸気通路Ｍ２を通じ
て、ディーゼルエンジンＭ４に供給される空気量を調整
するための空気量調節手段Ｍ５と、ディーゼルエンジン
Ｍ４の運転状態を検出するための運転状態検出手段Ｍ６
と、検出された運転状態に応じてディーゼルエンジンＭ
４に供給すべき空気量を算出するための空気量算出手段
Ｍ７と、算出された空気量と等しい量の空気がディーゼ
ルエンジンＭ４に供給されるように空気量調節手段Ｍ５
を制御するための第１の制御手段Ｍ８とを備えたディー
ゼルエンジンＭ４の制御装置において、運転状態検出手
段Ｍ６により検出された運転状態が過剰なスモークの発
生が想定される所定の運転状態となった時から所定時間
が経過するまでの間、空気量調節手段Ｍ５により調整さ
れてディーゼルエンジンＭ４に供給される空気量が、空
気量算出手段Ｍ７により算出される空気量よりも多くな
るように、ディーゼルエンジンＭ４の回転速度と、この
回転速度及びアクセル開度に応じて算出される燃料噴射
量とに基づいて、増量する空気量を算出して空気量調節
手段Ｍ５を制御するための第２の制御手段Ｍ９を備えた
ことをその趣旨とするものである。
【００１２】上記の構成によれば、第１の制御手段Ｍ８
は、ディーゼルエンジンＭ４の運転状態に応じて空気量
算出手段Ｍ７により算出された空気量と等しい量の空気
がディーゼルエンジンＭ４に供給されるように空気量調
節手段Ｍ５を制御する。これにより、所定量の空気が吸
気通路Ｍ２を通じてディーゼルエンジンＭ４に供給され
る。
【００１３】第２の制御手段Ｍ９は、運転状態検出手段
Ｍ６により検出された運転状態が過剰なスモークの発生
が想定される所定の運転状態となると、その時から所定
時間が経過するまでの間、ディーゼルエンジンＭ４に供
給される空気量が、空気量算出手段Ｍ７により算出され
る空気量よりも多くなるように、ディーゼルエンジンＭ
４の回転速度と、この回転速度及びアクセル開度に応じ
て算出される燃料噴射量とに基づいて、増量する空気量
を算出して空気量調節手段Ｍ５を制御する。従って、デ
ィーゼルエンジンＭ４に供給される燃料量を変化させる
ことなく、燃料量に対する空気の割合を大きくすること
ができる。
【００１４】上記目的を達成するために、請求項２記載
の第２の発明は、図２に示すように、排気通路Ｍ３を流
れる排気ガスの一部を吸気通路Ｍ２に戻しディーゼルエ
ンジンＭ４へ再循環させるための排気ガス再循環手段Ｍ
１０と、検出された運転状態に応じて排気ガス再循環手
段Ｍ１０による排気ガスの再循環が停止されるように同
手段Ｍ１０を制御するための第３の制御手段Ｍ１１とを
更に備えた請求項１に記載したディーゼルエンジンＭ４
の制御装置において、第２の制御手段Ｍ９は、検出され
た運転状態が排気ガスの再循環が停止される状態となっ
た時から所定時間が経過するまでの間、空気量調節手段
Ｍ５により調整されてディーゼルエンジンＭ４に供給さ
れる空気量が、空気量算出手段Ｍ７により算出される空
気量よりも多くなるように空気量調節手段Ｍ５を制御す
ることをその趣旨とする。
【００１５】上記の構成によれば、第１の発明における
作用に加え、第３の制御手段Ｍ１１は、ディーゼルエン
ジンＭ４の運転状態に基づいて、排気ガス再循環手段Ｍ
１０を制御することにより、ディーゼルエンジンＭ４に
対する排気ガスの再循環を停止する。
【００１６】この際、排気ガス再循環手段Ｍ１０により
実際に排気ガスの再循環が停止するまでの間に応答遅れ
が存在したり、同手段Ｍ１０による排ガスの再循環が停
止されてもそれ以前に吸気通路Ｍ２に戻された排気ガス
が同通路内に残留している場合がある。このような場
合、吸気通路Ｍ２を通じてディーゼルエンジンＭ４に供
給される空気量が実質的に減少することとなり、燃料の
燃焼に際して空気量不足に起因する過剰なスモークの発
生が予想される。
【００１７】ここで、第２の制御手段Ｍ９は、検出され
た運転状態が排気ガスの再循環が停止される状態となっ
た時、換言すれば、排ガスの再循環が停止されるように
第３の制御手段Ｍ１０により排気ガス再循環手段Ｍ１０
が制御された時から所定時間が経過するまでの間、空気
量調節手段Ｍ５を通じてディーゼルエンジンＭ４に供給
される空気量が、空気量算出手段Ｍ７により算出される
空気量よりも多くなるように空気量調節手段Ｍ５を制御
する。従って、排気ガスの再循環の停止に遅れが生じる
ような場合にも、ディーゼルエンジンＭ４に供給される
空気量の減少が抑えられる。加えて、空気量不足を回避
するためにディーゼルエンジンＭ４に供給される燃料を
減量する構成とは異なり、ディーゼルエンジンＭ４の出
力低下を招くことがない。
【００１８】上記目的を達成するために、請求項３記載
の第３の発明は、図３に示すように、第２の制御手段Ｍ
９は、検出された運転状態に基づいてディーゼルエンジ
ンＭ４が減速状態であるか否かを判断するための減速状
態判断手段Ｍ１２と空気増量制御手段Ｍ１３とを含むも
のであり、検出された運転状態に応じてディーゼルエン
ジンＭ４に供給すべき燃料量を算出するための燃料量算
出手段Ｍ１４と、減速状態判断手段Ｍ１２によりディー
ゼルエンジンＭ４が減速状態であると判断された場合
に、ディーゼルエンジンＭ４に供給される燃料量が算出
された燃料量になるまで、その供給される燃料量を徐々
に減少するように燃料供給手段Ｍ１を制御するための第
３の制御手段Ｍ１５とを更に備えた請求項１に記載した
ディーゼルエンジンＭ４の制御装置において、空気増量
制御手段Ｍ１３は、減速状態判断手段Ｍ１２によりディ
ーゼルエンジンＭ４が減速状態であると判断された時か
ら所定時間が経過するまでの間、空気量調節手段Ｍ５に
より調整されてディーゼルエンジンＭ４に供給される空
気量が、空気量算出手段Ｍ７により算出された空気量よ
りも多くなるように空気量調節手段Ｍ５を制御すること
をその趣旨とする。
【００１９】上記の構成によれば、第１の作用に加え
て、減速状態判断手段Ｍ１２によりディーゼルエンジン
Ｍ４が減速状態であると判断されることにより、第３の
制御手段Ｍ１５は、ディーゼルエンジンＭ４に供給され
る燃料量が運転状態に応じて算出される燃料量になるま
で、その供給される燃料量を徐々に減少するように燃料
供給手段Ｍ１を制御する。このため、ディーゼルエンジ
ンＭ４に供給される燃料量が、運転状態に応じて算出さ
れる燃料量よりも一時的に増加した状態となる。
【００２０】空気増量制御手段Ｍ１３は、ディーゼルエ
ンジンＭ４が減速状態であると判断された場合に、その
判断時から所定時間が経過するまでの間、ディーゼルエ
ンジンＭ４に供給される空気量が、空気量算出手段Ｍ７
により算出される空気量よりも多くなるように空気量調
節手段Ｍ５を制御する。従って、減速時にディーゼルエ
ンジンＭ４に供給される燃料量が徐々に減量される場合
において、燃料量に対する空気量の不足が抑制される。
上記目的を達成するために、請求項４記載の第４の発明
は、請求項３記載のディーゼルエンジンＭ４の制御装置
において、第３の制御手段Ｍ１５は、第２の制御手段Ｍ
９によって燃料量が徐々に減少するように燃料供給手段
Ｍ１が制御される場合に、その燃料量の減少率と等しい
減少率でディーゼルエンジンＭ４に供給される空気量が
減少するように空気量調節手段Ｍ５を制御することをそ
の趣旨とする。上記の構成によれば、空燃比の変化が抑
えられる。その結果、エミッションの悪化を抑制するこ
とができるとともに、ディーゼルエンジンＭ４における
燃費の向上を図ることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、上記第１及び第２の発明に
係るディーゼルエンジンの制御装置を、車輌に搭載され
た電子制御式ディーゼルエンジンに具体化した一つの実
施形態について図面を参照して説明する。
【００２２】図４は、本実施形態の電子制御式ディーゼ
ルエンジンのシステムを示す概略構成図である。同図に
示すように、ディーゼルエンジン（以下、単に「エンジ
ン」という）１１は燃焼室１２を含む気筒を複数有す
る。エンジン１１の吸入行程において、各気筒毎に設け
られた吸気ポート１３が吸気バルブ１４により開かれる
ことにより、エアクリーナ１５を通じて吸気通路１６に
吸入される外気（吸入空気）が各燃焼室１２に流入す
る。各気筒毎に設けられた燃料噴射ノズル１７は、燃料
噴射ポンプ１８より燃料ライン１９を通じて圧送される
燃料を各燃焼室１２内へ噴射する。本実施形態において
燃料噴射ポンプ１８、燃料ライン１９、及び燃料噴射ノ
ズル１７は本発明における燃料供給手段を構成する。
【００２３】エンジン１１の圧縮行程において、各燃焼
室１２における燃料及び外気がピストン２０の上動によ
り加圧されて爆発・燃焼することにより、ピストン２０
が下動してクランクシャフト２１が回転し、エンジン１
１に駆動力が得られる。エンジン１１の排気行程におい
て、各気筒毎に設けられた排気ポート２２が排気バルブ
２３により開かれることにより、各燃焼室１２で生じた
排気ガスが排気通路２４へ導出され、更に外部へ排出さ
れる。
【００２４】吸気通路１６に設けられた吸気絞り弁２５
は、同通路１６を流れる空気量をエンジン１１の運転状
態に応じて調節するために作動する。吸気絞り弁２５を
作動させるためのアクチュエータ２６は、ダイアフラム
２７を内蔵してなるハウジング２８と、ダイアフラム２
７に固定されたロッド２６ａとを備える。ロッド２６ａ
は吸気絞り弁２５に連結される。アクチュエータ２６
は、ダイアフラム２７とハウジング２８とにより区画さ
れた圧力室３０と、同室３０内に設けられたスプリング
３１とを備える。スプリング３１は、ダイアフラム２７
及びロッド２６ａを一方向へ向けて付勢する。
【００２５】圧力室３０とバキュームポンプ３２とを接
続する負圧通路３３に設けられたエレクトリック・バキ
ューム・レギュレーティング・バルブ（以下「第１のＥ
ＶＲＶ」という）３４は、電気信号により作動する三方
電磁弁よりなる。この第１のＥＶＲＶ３４は、圧力室３
０に対して負圧通路３３を介して連通する出力ポート３
５と、ポンプ３２に接続される負圧ポート３６と、フィ
ルタ３７を介して大気を導入する大気ポート３８とを備
える。フィルタ３７は粉塵や泥水が大気ポート３８から
第１のＥＶＲＶ３４の中に侵入するのを防ぐ。この第１
のＥＶＲＶ３４が通電されることにより、ポンプ３２で
発生する負圧が圧力室３０に導入され、第１のＥＶＲＶ
３４に対する通電が停止されることにより、圧力室３０
に大気圧が導入される。
【００２６】後述する電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」
という）３９はこの第１のＥＶＲＶ３４をデューティ信
号によって通電制御することにより圧力室３０内に導入
される圧力を調節する。
【００２７】例えば、ＥＣＵ３９は、第１のＥＶＲＶ３
４を１００％のデューティ比をもって通電制御すること
により、出力ポート３５と負圧ポート３６とを互いに連
通させて圧力室３０内に負圧を導入する。これにより、
ダイアフラム２７及びロッド２６ａがスプリング３１の
付勢力に抗して下方へ変位し、吸気絞り弁２５が吸気通
路１６の実質的な流路断面積を減少させるように動かさ
れる。このため、吸気通路１６から燃焼室１２へ供給さ
れるべき空気の流れが遮断される。
【００２８】一方、ＥＣＵ３９は、第１のＥＶＲＶ３４
に対する通電を停止する（デューティ比０％）ことによ
り、出力ポート３５と大気ポート３８とを互いに連通さ
せて、圧力室３０内に大気圧を導入する。これにより、
ダイアフラム２７及びロッド２６ａがスプリング３１の
付勢力に上方へ変位し（図４に示す状態となる）、吸気
絞り弁２５が吸気通路１６の実質的な流路断面積を増加
させるように動かされる。このため、前吸気通路１６を
通じて燃焼室１２に供給される空気量（吸入空気量）が
増大する。ＥＣＵ３９は、０〜１００％のデューティ比
をもって第１のＥＶＲＶ３４を通電制御することによ
り、圧力室３０内に導入される負圧の大きさを調節す
る。これにより、吸気絞り弁の開度を調整し、吸入空気
量をエンジン１１の運転状態に応じた量に連続的に調節
することができる。本実施形態において、吸気絞り弁２
５、アクチュエータ２６、及び第１のＥＶＲＶ３４は本
発明における空気量調節手段を構成する。
【００２９】第２の発明の排気ガス再循環手段を構成す
るＥＧＲ装置４０は、各燃焼室１２から排気通路２４へ
排出される排気ガスの一部を吸気通路１６へ再循環させ
て各燃焼室１２へ戻す。このＥＧＲ装置４０は、排気通
路２４から吸気通路１６へ排気ガスの一部を流すための
ＥＧＲ通路４１と、その通路４１を流れる排気ガスの量
（ＥＧＲ量）を調整するために作動するＥＧＲバルブ４
２とを備える。
【００３０】ＥＧＲバルブ４２は、負圧及び大気圧を作
動圧としてＥＧＲ通路４１を開閉するダイアフラムバル
ブである。ＥＧＲバルブ４２は、ダイアフラム４３を内
蔵してなるハウジング４４と、ダイアフラム４３に固定
された弁体４５とを備える。更にＥＧＲバルブ４２は、
ハウジング４４とダイアフラム４３とによって区画され
た圧力室４６と、同室４６に設けられたスプリング４７
とを備える。スプリング４７は、弁体４５によってＥＧ
Ｒ通路４１が閉じられる方向へダイアフラム４３及び弁
体４５を付勢する。ＥＧＲ装置４０は、圧力室４６に導
入される負圧及び大気圧を調整するための第２のＥＶＲ
Ｖ４８を備える。
【００３１】第２のＥＶＲＶ４８は電気信号により作動
する三方電磁弁であり、通電時には大気圧を、非通電時
にはポンプ３２の負圧を圧力室４６に導入する。第２の
ＥＶＲＶ４８は圧力室４６に対して負圧通路４９を介し
て連通する出力ポート５０と、ポンプ３２に接続される
負圧ポート５１と、フィルタ５２を介して大気を導入す
る大気ポート５３とを備える。フィルタ５２は粉塵や泥
水が大気ポート５３から第２のＥＶＲＶ４８の中に侵入
するのを防ぐ。
【００３２】ＥＣＵ３９は、この第２のＥＶＲＶ４８を
所定のデューティ比をもって通電制御することによりＥ
ＧＲバルブ４２の圧力室４６に導入される圧力を調節す
る。例えば、ＥＣＵ３９は、第２のＥＶＲＶ４８を１０
０％のデューティ比をもって通電制御することにより、
出力ポート５０と負圧ポート５１とを互いに連通させて
圧力室４６に負圧を導入する。これにより、ダイアフラ
ム４３がスプリング４７の付勢力に抗して上方へ変位
し、弁体４５が上動してＥＧＲバルブ４２が全開の状態
に開かれる。その結果、排気通路２４を流れる排気ガス
の一部がＥＧＲ通路４１、吸気通路１６を通じてから各
燃焼室１２へ再循環される。即ち、ＥＧＲが実行され
る。
【００３３】一方、ＥＣＵ３９は、第２のＥＶＲＶ４８
に対する通電を停止する（デューティ比が０％）ことに
より、出力ポート５０と大気ポート５３とを互いに連通
させ、圧力室４６に大気圧を導入する。これにより、ダ
イアフラム４３がスプリング４７の付勢力により下方へ
変位し、弁体４５が下動してＥＧＲバルブ４２が全閉の
状態に閉じられる。その結果、ＥＧＲ通路４１を流れる
排気ガスが遮断され、ＥＧＲの実行が停止される。ＥＣ
Ｕ３９は、０〜１００％のデューティ比で第２のＥＶＲ
Ｖ４８を通電制御することにより、圧力室４６に供給さ
れる負圧の大きさを調節する。これにより、ＥＧＲバル
ブ４２の開度を調節し、ＥＧＲ量をエンジン１１の運転
状態に応じて連続的に調節することができる。
【００３４】周知の分配型の燃料噴射ポンプ１８は各燃
焼室１２で燃焼に供される燃料を燃料ライン１９を通じ
て各噴射ノズル１７へ圧送する。噴射ポンプ１８は燃料
タンク（図示しない）に貯留された燃料を高圧に圧縮
し、所要の量と時期をもって各噴射ノズル１７へ向けて
吐出する。各噴射ノズル１７は圧送された燃料の圧力に
基づき作動し、対応する各燃焼室１２へ燃料を噴射す
る。噴射ポンプ１８に内蔵された電磁スピル弁５４は、
同ポンプ１８から各回毎に吐出される燃料の量、即ち各
噴射ノズル１７からの燃料の噴射量を調整する。同じく
噴射ポンプ１８に内蔵されたタイマ装置５５は、同ポン
プ１８からの燃料の吐出開始時期、即ち各噴射ノズル１
７からの燃料の噴射時期を調整する。ＥＣＵ３９は電磁
スピル弁５４及びタイマ装置５５を電気的に制御する。
【００３５】エンジン１１のクランクシャフト２１は、
噴射ポンプ１８のドライブシャフト２９に連結されてお
り、同シャフト２９を回転駆動する。従って、噴射ポン
プ１８はエンジン１１の運転に連動して駆動される。噴
射ポンプ１８に内蔵された回転速度センサ５６は、ドラ
イブシャフト２９の回転速度を検出することにより、ク
ランクシャフト２１の回転速度、即ちエンジン回転速度
ＮＥを検出する。
【００３６】エンジン１１に設けられた水温センサ５７
は、同エンジン１１を冷却する冷却水の温度（冷却水
温）ＴＨＷを検出し、その温度に応じた信号を出力す
る。吸気絞り弁２５の近傍に設けられた吸気絞り弁セン
サ５８は、同弁２５の開度を検出し、その開度に応じた
信号を出力する。
【００３７】吸気通路１６に設けられた吸気圧センサ５
９は、吸気通路１６における吸気圧力ＰＭを検出し、そ
の圧力に応じた信号を出力する。アクセルペダル６０の
近傍に設けられたアクセルセンサ６１は、アクセルペダ
ル６０の踏込量に相当するアクセル開度ＡＣＣＰを検出
する。
【００３８】図示しないトランスミッションに設けられ
た車速センサ６２は、トランスミッションギアの回転に
基づいて車輌速度（車速）ＳＰを検出する。本実施形態
において回転速度センサ５６、吸気圧センサ５９、及び
アクセルセンサ６１は、本発明における運転状態検出手
段を構成する。
【００３９】ＥＣＵ３９は前述した各種センサ５６〜５
９，６１，６２等から出力される信号を入力する。ＥＣ
Ｕ３９はこれらの入力信号に基づき、噴射ポンプ１８に
おける電磁スピル弁５４、タイマ装置５５、第１のＥＶ
ＲＶ３４、第２のＶＲＶ４８をそれぞれ制御する。
【００４０】図５のブロック図で示すように、ＥＣＵ３
９は中央処理装置（ＣＰＵ）６３、所定の制御プログラ
ム及び関数データ等を予め記憶した読み出し専用メモリ
（ＲＯＭ）６４、ＣＰＵ６３の演算結果等を一時記憶す
るランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）６５、予め記憶さ
れたデータを保存するバックアップＲＡＭ６６を備え、
これら各部６３〜６６と入力ポート６７及び出力ポート
６８とがバス６９によって接続された構成を備える。
【００４１】吸気絞り弁センサ５８、アクセルセンサ６
１、吸気圧センサ５９、及び水温センサ５７は、各バッ
ファ７０、マルチプレクサ７１、及びＡ／Ｄ変換器７２
を介して入力ポート６７に接続されている。回転速度セ
ンサ５６、及び車速センサ６２は、波形整形回路７３を
介して入力ポート６７に接続されている。ＣＰＵ６３は
各センサ５６〜５９，６１，６２の検出信号を入力ポー
ト６７を介して読み込む。
【００４２】電磁スピル弁５４、タイマ装置５５、及び
各ＥＶＲＶ３４，４８は、各駆動回路７４を介して出力
ポート６８に接続されている。ＣＰＵ６３は各センサ５
６〜５９，６１，６２から読み込んだ入力値に基づき、
燃料噴射制御、吸入空気量制御及びＥＧＲ制御を実行す
る。
【００４３】ここで、燃料噴射制御とは、エンジン１１
の運転状態に応じて燃料噴射ポンプ１８から吐出される
燃料の量とタイミングを制御することである。吸入空気
量制御とは、同じくエンジン１１の運転状態に応じて第
１のＥＶＲＶ３４を制御することにより、吸気絞り弁２
５を作動させて吸入空気量を制御することである。ＥＧ
Ｒ制御とは、同じくエンジン１１の運転状態に応じて第
２のＥＶＲＶ４８を制御することにより、ＥＧＲバルブ
４２を作動させてＥＧＲ量を制御することである。次
に、燃料噴射制御及び吸入空気量制御を行うための処理
ルーチンについて、図６〜図８のフローチャートを参照
して説明する。ＣＰＵ６３はこのルーチンを所定時間毎
に実行する。
【００４４】ステップ１０１において、ＣＰＵ６３は各
センサ５６，５９，６１，６２により検出されるエンジ
ン回転速度ＮＥ、吸気圧ＰＭ、アクセル開度ＡＣＣＰ、
及び車速ＳＰをそれぞれ読み込む。
【００４５】ステップ１０２において、ＣＰＵ６３はＲ
ＯＭ６４に記憶された関数データを参照することによ
り、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭの値に対応す
る最大噴射量ＱＦＵＬＬを算出する。ここで、最大噴射
量ＱＦＵＬＬとは、各燃焼室１２に供給されるべき燃料
量の上限値を意味し、この上限値を超えて燃料が供給さ
れたときには、燃焼室１２から排出されるスモークが急
増することになる。ステップ１０２の処理を行うＣＰＵ
６３は最大噴射量算出手段に相当する。
【００４６】ステップ１０３において、ＣＰＵ６３は、
ＲＯＭ６４に記憶された関数データを参照することによ
り、エンジン回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣＣＰに
対応する基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）を算出する。ステ
ップ１０３の処理を行うＣＰＵ６３は第３の発明におけ
る燃料量算出手段に相当するとともに、基本噴射量算出
手段に相当する。
【００４７】ステップ１０４、ステップ１０５におい
て、ＣＰＵ６３はエンジン回転速度ＮＥに対応する第１
の判定噴射量ＱＶＯＰＥＮ及び第２の判定噴射量ＱＶＣ
ＬＯＳＥを、ＲＯＭ６４に記憶された関数データを参照
することによりそれぞれ算出する。第１の判定噴射量Ｑ
ＶＯＰＥＮとは、吸入空気量を増加させることによりス
モークの発生を抑制すべく、吸気絞り弁２５の開度を、
後述する基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧよりも大きく設定す
るか否かを判断するために用いられるものである。第２
の判定噴射量ＱＶＣＬＯＳＥとは、一時的に大きく設定
された吸気絞り弁２５の開度を再び基本絞り弁開度ＬＵ
ＴＲＧに戻すか否かを判断するために用いられるもので
ある。これら判定噴射量ＱＶＯＰＥＮ，ＱＶＣＬＯＳＥ
は、エンジン回転速度ＮＥ毎に予め設定されている。
【００４８】図１０のグラフにおける一点鎖線及び二点
鎖線は、エンジン回転速度ＮＥに対応する各判定噴射量
ＱＶＯＰＥＮ，ＱＶＣＬＯＳＥをそれぞれ示す。同図に
示すように、各判定噴射量ＱＶＯＰＥＮ，ＱＶＣＬＯＳ
Ｅはいずれも、エンジン回転速度ＮＥが大きいほど小さ
くなる傾向を有している。例えば、ステップ１００で読
み込まれたエンジン回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１である
場合、ＣＰＵ６３はステップ１０４、１０５において、
その所定値ＮＥ１に対応する値として各判定噴射量ＱＶ
ＯＰＥＮ１，ＱＶＣＬＯＳＥ１をそれぞれ決定する。ス
テップ１０４，１０５の各処理を行うＣＰＵ６３は、第
１の判定値算出手段、第２の判定値算出手段にそれぞれ
相当する。
【００４９】ステップ１０６において、ＣＰＵ６３はＲ
ＯＭ６２に記憶された関数データを参照することによ
り、エンジン回転速度ＮＥ及び基本噴射量ＱＢＡＳＥ
（ｉ）の値に応じた基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧの値を算
出する。ここで、基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧとは、エン
ジン１１のそのときどきの運転状態に応じて燃焼室１２
に供給されることが要求される吸入空気量に対応するも
のである。ステップ１０６の処理を行うＣＰＵ６３は、
本発明における空気量算出手段に相当する。
【００５０】ステップ１０７において、ＣＰＵ６３は、
今回算出された基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が前回算出
された基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）未満であるか否
かを判定する。即ち、ＣＰＵ６３は、運転者によって要
求されるアクセル開度ＡＣＣＰに応じた基本噴射量ＱＢ
ＡＳＥ（ｉ）が、減少しているか否かを判定することに
より、エンジン１１が減速状態にあるか否か（運転者が
減速を望んでいるか否か）を判断する。ステップ１０７
の処理を行うＣＰＵ６３は、第３の発明における減速状
態判断手段に相当する。
【００５１】ステップ１０７の判定条件が成立している
場合（ＱＢＡＳＥ（ｉ）＜ＱＢＡＳＥ（ｉ−１））に
は、エンジン１１が減速状態にある（運転者が減速を望
んでいる）ことから、減速時における出力低下に起因す
るショックを緩和するために、ＣＰＵ６３はステップ１
０９〜ステップ１１５において噴射量に関する「減速な
まし処理」を行う。
【００５２】即ち、ステップ１０９においてＣＰＵ６３
は、ＲＯＭ６４に記憶された関数データを参照すること
により、エンジン回転速度ＮＥ、基本噴射量ＱＢＡＳＥ
（ｉ）、及び車速ＳＰの値に応じたなまし時間ＴＱＳＭ
Ｄを算出する。ステップ１０９の処理を行うＣＰＵ６３
は、なまし時間算出手段に相当する。
【００５３】ステップ１１０において、ＣＰＵ６３は、
なまし噴射量ＱＳＭＤを算出する。ＣＰＵ６３は、ＲＯ
Ｍ６４に記憶された関数データを参照することにより、
そのときのエンジン回転速度ＮＥ及びアクセル開度ＡＣ
ＣＰの値に対応するなまし量を求め、これを前回算出さ
れた基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）から減算すること
によりなまし噴射量ＱＳＭＤを算出する。ステップ１１
０の処理を行うＣＰＵ６３は、なまし噴射量算出手段に
相当する。
【００５４】ステップ１１１において、ＣＰＵ６３はカ
ウンタＣＱＤＳＴＡを「１」だけインクリメントする。
このカウンタＣＱＤＳＴＡは、ＣＰＵ６３が「減速なま
し処理」を開始してからの経過時間を意味するものであ
る。ステップ１１１の処理を行うＣＰＵ６３は、計時手
段に相当する。
【００５５】図７に示すステップ１１２において、ＣＰ
Ｕ６３は、このカウンタＣＱＤＳＴＡがステップ１０９
で算出されたなまし時間ＴＱＳＭＤ未満であるか否かを
判定する。ステップ１１２における判定条件が満たされ
た場合（ＣＱＤＳＴＡ＜ＴＱＳＭＤ）、ＣＰＵ６３は処
理をステップ１１３に移行して、減速時に前述した基本
絞り弁開度ＬＵＴＲＧを補正するために用いられる開度
補正値ｔＬＵＴＲＧＤを算出する。即ち、ＣＰＵ６３は
ＲＯＭ６４に記憶された関数データを参照することによ
り、エンジン回転速度ＮＥ、基本噴射量ＱＢＡＳＥ
（ｉ）、アクセル開度ＡＣＣＰ、及び吸気圧ＰＭに応じ
た開度補正値ｔＬＵＴＲＧＤを算出する。本実施形態に
おいて、ＣＰＵ６３は、なまし量ＱＳＭＤの減少率と開
度補正値ｔＬＵＴＲＧＤの減少率とが略等しくなるよう
に設定する。ステップ１１２，１１３の各処理を行うＣ
ＰＵ６３はそれぞれなまし時期判定手段、第１の開度補
正値算出手段にそれぞれ相当する。
【００５６】ステップ１１４において、ＣＰＵ６３はス
テップ１０６において算出された基本絞り弁開度ＬＵＴ
ＲＧに開度補正値ｔＬＵＴＲＧＤを加えることにより最
終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡを算出する。
【００５７】ステップ１１５において、ＣＰＵ６３は基
本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）となまし噴射量ＱＳＭＤとを
比較し、その大きい方の噴射量を新たな基本噴射量ＱＢ
ＡＳＥ（ｉ）として設定する。ステップ１１５の処理を
行うＣＰＵ６３は基本噴射量設定手段に相当する。
【００５８】ステップ１１２において、判定条件が満た
されていない場合（ＣＱＤＳＴＡ≧ＴＱＳＭＤ）、ＣＰ
Ｕ６３は処理をステップ１３０へ移行する。ステップ１
３０においてＣＰＵ６３は、基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧ
を最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡとして設定する。
【００５９】一方、ステップ１０７の判定条件が成立し
ていない場合（ＱＢＡＳＥ（ｉ）≧ＱＢＡＳＥ（ｉ−
１））、エンジン１１が減速状態ではない（運転者が減
速を望んでいない）ことから、ＣＰＵ６３は図８に示す
ステップ１２１に移行する。ステップ１２１においてＣ
ＰＵ６３は、カウンタＣＱＤＳＴＡを「０」にリセット
する。
【００６０】ステップ１２２において、ＣＰＵ６３は基
本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）がステップ１０５にて算出さ
れた第２の判定噴射量ＱＶＣＬＯＳＥより大きいか否か
を判定する。この判定条件が満たされない場合（ＱＢＡ
ＳＥ（ｉ）≦ＱＶＣＬＯＳＥ）、ＣＰＵ６３は処理をス
テップ１２３に移行する。ステップ１２３において、Ｃ
ＰＵ６３は更に基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）がステップ
１０４にて算出された第１の判定噴射量ＱＶＯＰＥＮ未
満であるか否かを判定する。ステップ１２２，１２３の
各処理を行うＣＰＵ６３は、それぞれ第１の判断手段、
第２の判断手段に相当する。
【００６１】この判定条件が満たされていない場合（Ｑ
ＢＡＳＥ（ｉ）≧ＱＶＯＰＥＮ）、ＣＰＵ６３は処理を
ステップ１２４に移行する。ステップ１２４においてＣ
ＰＵ６３はＥＧＲが停止されるときに基本絞り弁開度Ｌ
ＵＴＲＧを補正するために用いられる開度補正値ｔＬＵ
ＴＲＧＶを算出する。即ち、ＣＰＵ６３はＲＯＭ６４に
記憶された関数データを参照することによりエンジン回
転速度ＮＥ及び基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）に応じた開
度補正値ｔＬＵＴＲＧＶを算出する。ステップ１２４の
処理を行うＣＰＵ６３は第２の開度補正値算出手段に相
当する。
【００６２】ステップ１２５において、ＣＰＵ６３は基
本絞り弁開度ＬＵＴＲＧにスロットル開度補正値ｔＬＵ
ＴＲＧＶを加えることにより最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧ
Ａとして算出する。ステップ１２２、１２３の判定条件
が満たされている場合（ＱＢＡＳＥ（ｉ）＞ＱＶＣＬＯ
ＳＥ、ＱＢＡＳＥ（ｉ）＜ＱＶＯＰＥＮ）、即ち基本噴
射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が図１０に斜線で示す領域内に含
まれない場合、ＣＰＵ６３は処理をステップ１３１へ移
行する。ステップ１３１において、ＣＰＵ６３は、基本
絞り弁開度ＬＵＴＲＧを最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡと
して設定する。本実施形態において、ステップ１１４，
１２５，１３０，１３１の各処理を行うＣＰＵ６３は最
終絞り弁開度算出手段に相当する。
【００６３】ステップ１１６において、ＣＰＵ６３は、
ステップ１０２において算出された最大噴射量ＱＦＵＬ
Ｌ及び基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）のうちのいずれか小
さい方を今回の噴射量ＱＦＩＮＡとして設定する。
【００６４】ステップ１１７において、ＣＰＵ６３は、
所定の演算式に従い、噴射量ＱＦＩＮＡの値に各種補正
値を加えることにより最終噴射量ＱＦＩＮを算出する。
ステップ１１７の処理を行うＣＰＵ６３は最終噴射量算
出手段に相当する。
【００６５】ステップ１１８において、ＣＰＵ６３は最
終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡに応じたデューティ比を有す
る指令信号ＶＳ１を第１のＥＶＲＶ３４に対して出力す
る。即ち、ＣＰＵ６３は指令信号ＶＳ１に基づいて、第
１のＥＶＲＶ３４を制御することにより、吸気絞り弁２
５を作動させて各燃焼室１２に供給される吸入空気量を
調節する。本実施形態において、ステップ１３０，１３
１で算出された最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡに応じた指
令信号ＶＳ１をステップ１１８において第１のＥＶＲＶ
３４に出力するＣＰＵ６３は、第１の制御手段に相当す
る。ステップ１２２〜１２５，１１８の各処理を行うＣ
ＰＵ６３は、第２の発明における第２の制御手段に相当
し、ステップ１１２〜１１４，１１８の各処理をする行
うＣＰＵ６３は、第３の発明における空気増量制御手段
に相当する。
【００６６】ステップ１１９において、ＣＰＵ６３は最
終噴射量ＱＦＩＮに対応する指令値ＶＳ２を電磁スピル
弁５４に対して出力する。即ち、ＣＰＵ６３は指令値Ｖ
Ｓ２に基づいて電磁スピル弁５４を制御することによ
り、所定量の燃料を噴射ポンプ１８から噴射ノズル１７
へ吐出させる。
【００６７】ステップ１２０において、ＣＰＵ６３は次
回の演算に備え、今回算出された基本噴射量ＱＢＡＳＥ
（ｉ）を前回の基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ−１）として
ＲＡＭ６５に記憶して、本ルーチンを一旦終了する。本
実施形態において、ステップ１０７〜１１０，１１５，
１１９の各処理を行うＣＰＵ６３は、第３の発明におけ
る第３の制御手段に相当する。
【００６８】次に、ＥＧＲ制御を行うための処理ルーチ
ンについて図９に示すフローチャートを参照して説明す
る。ステップ２０１において、ＣＰＵ６３は各センサ５
６，５７，５９によって検出されるエンジン回転速度Ｎ
Ｅ、冷却水温ＴＨＷ、吸気圧ＰＭと、前述したルーチン
において算出された基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）、最終
噴射量ＱＦＩＮの値をそれぞれ読み込む。
【００６９】ステップ２０２において、ＣＰＵ６３はＲ
ＯＭ６４に記憶された関数データを参照することによ
り、冷却水温ＴＨＷに対応する水温補正係数ＭＥＴＨＷ
を算出する。
【００７０】ステップ２０３において、ＣＰＵ６３はＲ
ＯＭ６４に記憶された関数データを参照することによ
り、吸気圧ＰＭに対応する吸気圧補正係数ＭＥＩＰＭを
算出する。
【００７１】ステップ２０４において、ＣＰＵ６３はＲ
ＯＭ６４に記憶された関数データを参照することによ
り、エンジン回転速度ＮＥ及び最終噴射量ＱＦＩＮに対
応する基本デューティ比ＤＥＢＳＥを算出する。本実施
形態において、最終噴射量ＱＦＩＮが大きい程、基本デ
ューティ比ＤＥＢＳＥが小さくなるように関数データが
設定されている。従って、通常は、前述した基本噴射量
ＱＢＡＳＥ（ｉ）が大きくなる程、基本ＥＧＲデューテ
ィ比ＤＥＢＳＥは小さくなる。
【００７２】ステップ２０５において、ＣＰＵ６３はエ
ンジン回転速度ＮＥに対応する判定噴射量ＱＥＧＲをＲ
ＯＭ６４に記憶された関数データを参照することにより
算出する。この判定噴射量ＱＥＧＲは、エンジン１１の
運転状態がＥＧＲバルブ４２を開いてＥＧＲを実行すべ
き状態にあるか否かを判断するために用いられるもので
あり、エンジン回転速度ＮＥの大きさに応じて設定され
ている。
【００７３】図１０に実線で示す曲線は、判定噴射量Ｑ
ＥＧＲとエンジン回転速度ＮＥとの関係を示す。同図に
示すように、判定噴射量ＱＥＧＲは、エンジン回転速度
ＮＥが大きいほど小さくなる傾向を有している。更に、
判定噴射量ＱＥＧＲは、エンジン回転速度ＮＥの全領域
にわたって、前述した第１の判定噴射量ＱＶＯＰＥＮよ
りも大きく設定されるとともに、第２の判定噴射量ＱＶ
ＣＬＯＳＥよりも小さく設定されている。
【００７４】ＣＰＵ６３はこの関数データを参照するこ
とにより、エンジン回転速度ＮＥに対応する判定噴射量
ＱＥＧＲを決定する。例えば、ステップ２０１において
読み込まれたエンジン回転速度ＮＥが所定値ＮＥ１であ
る場合、ステップ２０５において、ＣＰＵ６３は判定噴
射量ＱＥＧＲ１をその所定値ＮＥ１に対応する値として
算出する。
【００７５】ステップ２０６において、ＣＰＵ６３は、
基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が判定噴射量ＱＥＧＲ未満
であるか否かを判断する。ステップ２０６の判定条件が
成立している場合（ＱＢＡＳＥ（ｉ）＜ＱＥＧＲ）、ス
テップ２０７において、ＣＰＵ６３は基本デューティ比
ＤＥＢＳＥに、水温補正係数ＭＥＴＨＷ及び吸気圧補正
係数ＭＥＰＭをそれぞれ乗算することにより、最終デュ
ーティ比ＤＥＦＩＮを算出する。
【００７６】これに対し、ステップ２０６の判定条件が
成立していない場合（ＱＢＡＳＥ≧ＱＥＧＲ）、ステッ
プ２０８において、ＣＰＵ６３は最終デューティＤＥＦ
ＩＮを「０」に設定する。
【００７７】ステップ２０７又はステップ２０８から移
行して、ステップ２０９において、ＣＰＵ６３は最終デ
ューティ比ＤＥＦＩＮに応じた（周波数の）駆動信号を
第２のＥＶＲＶ４８に出力する。これにより、ＥＧＲバ
ルブ４２の開度をその最終デューティ比ＤＥＦＩＮに応
じて調整する。ＣＰＵ６３は、ステップ２０９の実行
後、このルーチンを一旦終了する。上記ステップ２０６
〜２０９の各処理を行うＣＰＵ６３は、第２の発明にお
ける第３の制御手段に相当する。
【００７８】次に、本実施形態における作用について説
明する。図１１（ａ），（ｂ），（ｃ）は、アクセル開
度ＡＣＣＰが一定である状態から、同開度ＡＣＣＰを時
間ととも増加させることにより、車輌を加速させる場合
におけるＥＧＲバルブ４２の開度の変化、最終絞り弁開
度ＬＵＴＲＧＡの変化をそれぞれを示すタイミングチャ
ートである。
【００７９】図１２の各点Ａ１〜Ａ５を付した実線は、
図１２の場合におけるエンジン回転速度ＮＥ及び基本噴
射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）の変化を示すグラフである。同図
に示すように、エンジン回転速度ＮＥ及び基本噴射量Ｑ
ＢＡＳＥ（ｉ）は、点Ａ１に示す状態から点Ａ２〜Ａ４
に示す状態を経て、点Ａ５に示す状態まで変化するもの
とする。各点Ａ１〜Ａ５に示す各状態は、図１１におけ
る各タイミングｔ１〜ｔ５にそれぞれ対応するものであ
る。図１２において、実線（曲線）は前述した判定噴射
量ＱＥＧＲを示し、一点鎖線及び二点鎖線は、第１及び
第２の判定量噴射量ＱＶＯＰＥＮ，ＱＶＣＬＯＳＥをそ
れぞれ示す。
【００８０】図１１に示すタイミングｔ１以前の期間に
おいて、エンジン回転速度ＮＥ及び基本噴射量ＱＢＡＳ
Ｅ（ｉ）は、図１２のＡ１に示す状態にある。この状態
においては、基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が判定噴射量
ＱＥＧＲ未満である（同図の「ＥＧＲ作動領域」にあ
る）ことから、ＥＧＲバルブ４２は所定の開度で開弁し
ておりＥＧＲが実行されている。
【００８１】次に、タイミングｔ１からタイミングｔ３
までの期間においてアクセル開度ＡＣＣＰが増加するこ
とにより、その増加に伴ってエンジン回転速度ＮＥ及び
基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が増加する。その結果、エ
ンジン回転速度ＮＥ及び基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）
は、点Ａ１に示す状態から点Ａ３に示す状態に移行す
る。ここで、タイミングｔ１からタイミングｔ３までの
期間は基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が増加することか
ら、図１１に示すように、ＥＧＲバルブ４２の開度は徐
々に減少する。その結果、ＥＧＲ通路４１を通って再循
環されるＥＧＲ量は減少する。
【００８２】タイミングｔ３において、エンジン回転速
度ＮＥ及び基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）がＡ３に示す状
態になることにより、基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）と判
定噴射量ＱＥＧＲが等しくなる（図１２の斜線で示す
「ＥＧＲ停止領域」に移行する）。その結果、図９に示
す「ＥＧＲ制御ルーチン」のステップ２０８において、
最終ＥＧＲデューティ比ＤＥＦＩＮが「０」に設定され
る。これにより、ＣＰＵ６３は、ＥＧＲバルブ４２を閉
弁させてＥＧＲを停止させるように第２のＥＶＲＶ４８
を制御する。
【００８３】この際、ＣＰＵ６３が最終デューティ比Ｄ
ＥＦＩＮに基づいて第２のＥＶＲＶ４８を制御してか
ら、ＥＧＲバルブ４２が閉弁してＥＧＲを停止するまで
に若干の時間を要する。換言すると、ＥＧＲバルブ４２
は図１１（ｂ）の二点鎖線で示すように応答遅れをとも
ないながら作動し、タイミングｔ３から若干遅れてＥＧ
Ｒが停止する。加えて、ＥＧＲバルブ４２が閉弁してか
ら所定期間が経過するまでは、ＥＧＲバルブ４２が閉弁
する前に吸気通路１６に戻された排気ガスが同通路１６
内に残留する。このようなＥＧＲバルブ４２の応答遅れ
及び吸気通路１６中に残留する排気ガスによって、吸気
通路１６を通じて燃焼室１２に供給される吸入空気が減
少し、過剰なスモークの発生を招く虞がある。
【００８４】しかしながら、本実施形態では次のように
してスモークの発生が抑制される。即ち、タイミングｔ
２において、エンジン回転速度ＮＥ及び基本噴射量ＱＢ
ＡＳＥ（ｉ）が点Ａ２に示す状態となることにより、基
本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）は前述した第１の判定噴射量
ＱＶＯＰＥＮと等しくなる。従って、ＣＰＵ６３は、図
６〜８に示すルーチンのステップ１２５において、開度
補正値ｔＬＵＴＲＧＶを基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧに加
えたものを最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡとして設定す
る。その結果、図１１（ｃ）に示すように、吸気絞り弁
２５の開度（最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡ）は、基本絞
り弁開度ＬＵＴＲＧ（一点鎖線で示す）と比較して大き
く設定される。
【００８５】更に、タイミングｔ２からタイミングｔ４
の間にアクセル開度ＡＣＣＰが増加することによって、
エンジン回転速度ＮＥ及び基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）
は、点Ａ２に示す状態から点Ａ４に示す状態となる。そ
の結果、基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）は前述した第２の
判定噴射量ＱＶＣＬＯＳＥと等しくなる。従って、ＣＰ
Ｕ６３は、図６〜８に示すルーチンのステップ１３１に
おいて、基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧを最終絞り弁開度Ｌ
ＵＴＲＧＡとして設定する。その結果、図１２（ｃ）に
示すように、吸気絞り弁２５の開度（最終絞り弁開度Ｌ
ＵＴＲＧＡ）は、基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧと等しくな
る。
【００８６】以上説明したように、本実施形態では、Ｅ
ＧＲバルブ４２の閉弁制御が行われるタイミングｔ３の
前後の期間、即ち、タイミングｔ２からタイミングｔ４
までの期間において、吸気絞り弁２５の開度（最終絞り
弁開度ＬＵＴＲＧＡ）が基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧより
も大きく設定される。その結果、前述したようなＥＧＲ
バルブ４２に応答遅れがある場合、或いは吸気通路１６
中に戻された排気ガスが残留している場合であっても、
吸入空気量を増加させることができる。その結果、本実
施形態によれば、空燃比の変化を抑えることができ、吸
入空気量が不足することによる過剰なスモークの発生を
抑制することができる。
【００８７】本実施形態によれば、スモークの発生を抑
制するために燃料量を減量するようにした構成とは異な
り、エンジン１１の出力トルクを低下させることなくス
モークを抑制することができる。その結果、車輌の加速
性が低下することによるドライバビリティの低下を回避
することができる。
【００８８】本実施形態においては、ＥＧＲバルブ４２
が閉弁制御される前後の期間において、吸気絞り弁２５
の開度を所定量（開度補正値ｔＬＵＴＲＧＶ）だけ基本
絞り弁開度ＬＵＴＲＧよりも大きく設定するようにし
た。従って、吸気通路１６内の圧力が増加し、排気通路
２４内における圧力との差が減少する。ＥＧＲ量は、Ｅ
ＧＲバルブ４２の開度のみならず、この両通路１６，２
４内の圧力差によっても変化する。即ち、本実施形態に
おいては、以上のように前記圧力差が減少することによ
りＥＧＲ量は減少する。
【００８９】その結果、ＥＧＲバルブ４２での閉弁動作
に応答遅れがある場合でも、ＥＧＲ量を更に低減させる
ことでき、スモークの発生をより確実に抑制することが
できる。
【００９０】本実施形態によれば、ＥＧＲバルブ４２の
閉弁時の応答遅れ、或いは吸気通路１６における残留排
気ガスに起因する過剰なスモークの発生を抑制すること
ができる。このため、ＥＧＲ制御を行うにあたり、スモ
ークの発生を考慮しつつＥＧＲ率を決定するといった配
慮が不要となる。その結果、効率の良いＥＧＲ制御が実
行可能となる。
【００９１】本実施形態によれば、ＥＧＲバルブ４２が
閉弁制御されるタイミング（図１１のタイミングｔ３）
よりも早いタイミング（図１１のタイミングｔ２）で、
最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡが基本絞り弁開度ＬＵＴＲ
Ｇよりも大きくなるようにしている。従って、アクチュ
エータ２６及び吸気絞り弁２５に、ＥＧＲバルブ４２と
同様な応答遅れが存在している場合でも、その応答遅れ
を見越した制御を行うことができる。その結果、ＥＧＲ
バルブ４２が閉弁制御されるタイミングにおいて、確実
に吸気絞り弁２５の開度を増加させ、吸入空気量を増大
させることができる。
【００９２】図１３（ａ），（ｂ）は、アクセル開度Ａ
ＣＣＰが一定である状態から、同開度ＡＣＣＰを減少さ
せることにより、車輌を減速させる場合における最終噴
射量ＱＦＩＮ、最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡの各変化を
示すタイミングチャートである。この場合には、前述し
た「減速なまし処理」が行われることにより、図１３
（ｂ）に示すように、最終噴射量ＱＦＩＮは、タイミン
グｔ１からタイミングｔ２の間において徐々に減少す
る。一方、図１３（ｃ）に示すように、最終絞り弁開度
ＬＵＴＲＧＡは、この最終噴射量ＱＦＩＮの減少率と略
同じ減少率をもって減少する。即ち、本実施形態では、
「減速なまし処理」が実行されている期間においては、
基本絞り弁開度ＬＵＴＲＧよりも最終絞り弁開度ＬＵＴ
ＲＧＡが大きく設定される。従って、燃焼室１２に供給
される吸入空気量が増加することから、減速時に燃料量
を徐々に減少させるようにした場合において、吸入空気
量の不足に起因した過剰なスモークの発生を抑制するこ
とができる。
【００９３】本実施形態によれば、「減速なまし処理」
を行う際において、なまし噴射量ＱＳＭＤを徐々に減少
させる時の減少率を、最終絞り弁開度ＬＵＴＲＧＡの減
少率と略等しくなるようにしている。従って、「減速な
まし処理」を行う際における空燃比の変化が少なくな
る。その結果、排気中に含まれるパティキュレートを大
幅に低減してエミッションの悪化を抑制することができ
るとともに、燃費の向上を図ることが可能となる。
【００９４】本実施形態におけるエンジン１１はＥＧＲ
装置４０が設けられており、減速時には、前述した判定
噴射量ＱＥＧＲよりも基本噴射量ＱＢＡＳＥ（ｉ）が小
さくなるため（図１２において点Ａ３から「ＥＧＲ作動
領域」へ移行するため）、同機構４０が作動する。その
結果、ＥＧＲが行われて、各燃焼室１２に供給されるべ
き吸入空気量が不足して過剰なスモークが発生する傾向
がある。
【００９５】しかしながら、本実施形態では吸入空気量
を増大させることによって、過剰なスモークの発生を確
実に抑制することができる。このため、このようにＥＧ
Ｒ装置４０を備えたエンジン１１において「減速なまし
処理」を行う際に、スモークが発生することを好適に抑
制することができる。更に、車輌が高地走行をしている
場合、即ち、空気密度が小さくなるような運転状況下に
あっては、エンジン１１にとって吸入空気量が不足する
傾向が助長されるが、本実施形態によれば、そのような
運転状況下における過剰なスモークの発生を好適に抑制
することができる。
【００９６】本実施形態によれば、「減速なまし処理」
時における過剰なスモークの発生を抑制することができ
るため、なまし噴射量ＱＳＭＤを決定する際にスモーク
発生抑制にすることに配慮する必要が殆ど無い。このた
め、減速時にエンジン１１の出力が急変することにより
発生する車輌の不必要な挙動を確実に低減させるように
なまし噴射量ＱＳＭＤを設定することができ、車輌のド
ライバビリティの向上を図ることが可能となる。
【００９７】尚、本発明は次に示す別の実施形態に具体
化することができる。以下の構成によっても上記実施形
態と同等の作用効果を奏することができる。 （１）上記実施形態では、吸気絞り弁２５をアクチュエ
ータ２６及び第１のＥＶＲＶ３４によって駆動するよう
にした。これに対して、同弁２５を例えばステッピング
モータ等のアクチュエータにより駆動するようにしても
よい。
【００９８】
【００９９】（３）上記実施形態では、吸気絞り弁２５
の応答遅れを考慮して、ＥＧＲバルブ４２が閉弁制御さ
れるタイミング（図１１に示すタイミングｔ３）よりも
早いタイミング（図１１に示すタイミングｔ２）で、吸
気絞り弁２５の開度を増加させるようにした。これに対
して、同弁２５の応答遅れが小さい場合には、ＥＧＲバ
ルブ４２が閉弁制御されると同時に、吸気絞り弁２５の
開度を増加させるように制御するようにしてもよい。
【０１００】以上、本発明の各実施形態について説明し
たが、各形態から把握できる請求項以外の技術的思想に
ついて、以下にそれらの効果とともに記載する。 （イ）請求項３に記載したディーゼルエンジンの制御装
置において、前記第３の制御手段は、第２の制御手段に
よって燃料量が徐々に減少するように前記燃料供給手段
が制御される場合に、その燃料量の減少率と等しい減少
率で前記ディーゼルエンジンに供給される空気量が減少
するように前記空気量調節手段を制御することを特徴と
するディーゼルエンジンの制御装置。
【０１０１】上記の構成によれば、空燃比の変化が抑え
られる。その結果、エミッションの悪化を抑制すること
ができるとともに、ディーゼルエンジンにおける燃費の
向上を図ることが可能となる。
【０１０２】
【発明の効果】請求項１に記載した第１の発明によれ
ば、ディーゼルエンジンの運転状態が過剰なスモークの
発生が想定される所定の運転状態となると、その時から
所定時間が経過するまでの間、ディーゼルエンジンに供
給される空気量が空気量算出手段により算出される空気
量よりも多くなるように、ディーゼルエンジンの回転速
度と、この回転速度及びアクセル開度に応じて算出され
る燃料噴射量とに基づいて、増量する空気量を算出して
空気量調節手段を制御している。
【０１０３】従って、ディーゼルエンジンに供給される
空気量が増加するため、スモーク抑制のために燃料量を
変化させるようにした構成とは異なり、ドライバビリテ
ィを悪化させることなく、過剰なスモークの発生を抑制
することができるという効果を発揮することができる。
【０１０４】請求項２に記載した第２の発明によれば、
排ガスの再循環が停止される時から所定時間が経過する
までの間、ディーゼルエンジンに供給される空気量が空
気量算出手段により算出された空気量よりも多くなるよ
うにしている。
【０１０５】従って、ディーゼルエンジンに供給される
空気量が増加するため、同エンジンにおいて空気量不足
となることが回避される。その結果、ディーゼルエンジ
ンに供給される燃料を減量するようにした場合とは異な
り、ディーゼルエンジンの出力低下を招くことなく過剰
なスモークの発生を抑制することができるという効果を
発揮することができる。
【０１０６】請求項３に記載した第３の発明によれば、
ディーゼルエンジンが減速状態となった時から所定時間
が経過するまでの間、ディーゼルエンジンに供給される
空気量が空気量算出手段により算出された空気量よりも
多くなるようにしている。
【０１０７】従って、ディーゼルエンジンに供給される
空気量が増加するため、減速時におけるショックを緩和
しつつ、空気量不足に起因する過剰なスモークの発生を
抑制することができるという効果を発揮することができ
る。請求項４に記載した第４の発明によれば、第３の制
御手段は、第２の制御手段によって燃料量が徐々に減少
するように燃料供給手段が制御される場合に、その燃料
量の減少率と等しい減少率でディーゼルエンジンに供給
される空気量が減少するように空気量調節手段を制御す
るようにしている。従って、空燃比の変化が抑えられ
る。その結果、エミッションの悪化を抑制することがで
きるとともに、ディーゼルエンジンにおける燃費の向上
を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の発明の構成を示す概念構成図。
【図２】第２の発明の構成を示す概念構成図。
【図３】第３の発明の構成を示す概念構成図。
【図４】一実施形態におけるエンジンシステムを示す概
略構成図。
【図５】ＥＣＵ等の構成を示すブロック図。
【図６】燃焼噴射量制御及び吸入空気量制御を行うため
の処理ルーチンを示すフローチャート。
【図７】同じく、処理ルーチンを示すフローチャート。
【図８】同じく、処理ルーチンを示すフローチャート。
【図９】「ＥＧＲ制御ルーチン」を示すフローチャー
ト。
【図１０】各判定噴射量とエンジン回転数との関係を示
す線図。
【図１１】アクセル開度、ＥＧＲバルブの開度、及び最
終スロットル開度の時間的変化を示すタイミングチャー
ト。
【図１２】基本噴射量及びエンジン回転数の変化を示す
線図。
【図１３】アクセル開度、最終噴射量、及び最終スロッ
トル開度の時間的変化を示すタイミングチャート。
【図１４】従来の技術におけるエンジンシステムを示す
概略構成図。
【符号の説明】
１１…ディーゼルエンジン、１６…吸気通路、１７…燃
料噴射ノズル、１８…燃料噴射ポンプ、１９…燃料ライ
ン（１７〜１９は燃料供給手段を構成する）、２４…排
気通路、２５…吸気絞り弁、２６…アクチュエータ、３
４…第１のＥＶＲＶ（２５，２６，３４は、空気量調節
手段を構成する）、４０…排気ガス再循環（ＥＧＲ）機
構、５６…回転速度センサ、５９…吸気圧センサ、６１
…アクセルセンサ（５６，５９，６１は運転状態検出手
段を構成する）、６３…ＣＰＵ（６３は、空気量調節手
段、空気量算出手段、第１の制御手段、第２の制御手
段、第３の制御手段、燃料量算出手段、減速状態判断手
段、及び空気増量制御手段を構成する）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１２Ａ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ａ ５５０Ｋ ５５０Ｒ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40 F02D 45/00 F02M 25/00 F02D 9/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃料供給手段により供給される燃料を吸
    気通路を通じて供給される空気によって燃焼させ、その
    燃焼後の排気ガスを排気通路へ排出させるディーゼルエ
    ンジンの制御装置であって、 前記吸気通路を通じて、前記ディーゼルエンジンに供給
    される空気量を調整するための空気量調節手段と、 前記ディーゼルエンジンの運転状態を検出するための運
    転状態検出手段と、 前記検出された運転状態に応じて前記ディーゼルエンジ
    ンに供給すべき空気量を算出するための空気量算出手段
    と、 前記算出された空気量と等しい量の空気が前記ディーゼ
    ルエンジンに供給されるように前記空気量調節手段を制
    御するための第１の制御手段とを備えたディーゼルエン
    ジンの制御装置において、 前記検出された運転状態が過剰なスモークの発生が想定
    される運転状態となった時から所定時間が経過するまで
    の間、前記空気量調節手段により調整されてディーゼル
    エンジンに供給される空気量が、前記空気量算出手段に
    より算出される空気量よりも多くなるように、ディーゼ
    ルエンジンの回転速度と、この回転速度及びアクセル開
    度に応じて算出される燃料噴射量とに基づいて、増量す
    る空気量を算出して前記空気量調節手段を制御するため
    の第２の制御手段を備えたことを特徴とするディーゼル
    エンジンの制御装置。
  2. 【請求項２】 前記排気通路を流れる排気ガスの一部を
    前記吸気通路に戻し前記ディーゼルエンジンへ再循環さ
    せるための排気ガス再循環手段と、前記検出された運転
    状態に応じて前記排気ガス再循環手段による排気ガスの
    再循環が停止されるように同手段を制御するための第３
    の制御手段とを更に備えた請求項１記載のディーゼルエ
    ンジンの制御装置において、 前記第２の制御手段は、前記検出された運転状態が排気
    ガスの再循環が停止される状態となった時から所定時間
    が経過するまでの間、前記空気量調節手段により調整さ
    れてディーゼルエンジンに供給される空気量が、前記空
    気量算出手段により算出される空気量よりも多くなるよ
    うに前記空気量調節手段を制御することを特徴とするデ
    ィーゼルエンジンの制御装置。
  3. 【請求項３】 前記第２の制御手段は、前記検出された
    運転状態に基づいて前記ディーゼルエンジンが減速状態
    であるか否かを判断するための減速状態判断手段と、空
    気増量制御手段とを含むものであり、前記検出された運
    転状態に応じて前記ディーゼルエンジンに供給すべき燃
    料量を算出するための燃料量算出手段と、前記減速状態
    判断手段により前記ディーゼルエンジンが減速状態であ
    ると判断された場合に、前記ディーゼルエンジンに供給
    される燃料量が前記算出された燃料量になるまで、その
    供給される燃料量を徐々に減少するように前記燃料供給
    手段を制御する第３の制御手段とを更に備えた請求項１
    記載のディーゼルエンジンの制御装置において、 前記空気増量制御手段は、前記減速状態判断手段により
    前記ディーゼルエンジンが減速状態であると判断された
    時から所定時間が経過するまでの間、前記空気量調節手
    段により調整されてディーゼルエンジンに供給される空
    気量が、前記空気量算出手段により算出された空気量よ
    りも多くなるように前記空気量調節手段を制御すること
    を特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のディーゼルエンジンの制
    御装置において、 前記第３の制御手段は、第２の制御手段によって燃料量
    が徐々に減少するように前記燃料供給手段が制御される
    場合に、その燃料量の減少率と等しい減少率で前記ディ
    ーゼルエンジンに供給される空気量が減少するように前
    記空気量調節手段を制御することを特徴とするディーゼ
    ルエンジンの制御装置。
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