JPH11148411A

JPH11148411A - エンジン制御装置

Info

Publication number: JPH11148411A
Application number: JP9318126A
Authority: JP
Inventors: Eiji Aiyoshizawa; 英二相吉澤
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】直噴式エンジンにおいて噴射率またはパイロッ
ト噴射量の変動が燃焼に及ぼす影響に着目し、これらの
変動要因に基づいて最大噴射量やＥＧＲ量を補正するこ
とによりＰＭ等排出量等の排気性能を改善する。【解決手段】燃料の噴射率を可変制御する噴射制御手段
を備えた直接噴射式エンジンにおいて、エンジンの運転
状態を検出する運転状態検出手段と、検出したエンジン
運転状態に基づいて燃料噴射量の最大値またはＥＧＲ量
を演算する演算手段と、噴射率を検出する噴射率検出手
段と、演算された最大噴射量またはＥＧＲ量を検出され
た噴射率に基づいて補正する手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの運転状
態に応じて噴射率を最適制御する可変噴射率対応燃料噴
射系を有するエンジンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関において、排気ガス中のＮＯｘ
（窒素酸化物）を低減するためには、運転状態に応じた
所定量の排気循環（以下、ＥＧＲという。）を行うこと
が有効である。このＥＧＲ装置は、排気ガスを燃焼室に
還流することにより燃焼温度を下げ、ＮＯｘを低減させ
るための装置で，特にディーゼルエンジンではＮＯｘを
低減するための有効な手段となっている。

【０００３】このＥＧＲ装置の従来技術としては次のよ
うなものが知られている。その一つは、ＥＧＲ通路の開
度を調節するＥＧＲ弁として負圧弁を設け、この負圧弁
の負圧を調節することにより弁の開度を制御するもの
で、ＥＧＲ弁開度はリフトセンサにより検出された実開
度が目標弁位置となるように負圧制御用電磁弁のデュー
ティー比を調節することにより制御される。また、他に
はステップモータを用いてＥＧＲ弁の開度を制御するも
のである。この場合、ＥＧＲ弁の開度は、ステップモー
タの基準位置に対するステップ数で一義的に決まるた
め、リフトセンサによるフィードバックの必要がなく、
したがって目標弁開度となるステップモータの目標ステ
ップ数を与えることにより弁開度を制御している。

【０００４】燃料噴射量および噴射時期が運転状態に応
じて電子制御される構成の燃料噴射ポンプを備えたもの
では、このようなＥＧＲ制御を行う際には、機関回転数
とコントロールスリーブ位置から計算された燃料噴射量
の三次元マツブに基づいてＥＧＲ弁の目標リフト量を決
めるのが通常である。一般に、ＥＧＲによりＮＯｘを低
減すると燃焼雰囲気が酸素不足となるため、排気微粒子
（以下、ＰＭという。）や他の排気成分（ＨＣ・ＣＯ）
が悪化する傾向にある。また、このＮＯｘとＰＭのトレ
ードオフの関係は負荷が高い、あるいはＥＧＲ量が多い
場合、すなわち空気過剰率が低い場合ほど顕著になるこ
とが知られており、排気中のＮＯｘとＰＭとを同時に低
減するためには、回転負荷、運転状態に応じて極めて精
密にＥＧＲ量を制御する必要がある。

【０００５】ＥＧＲ量を精密に制御するための手法はい
くつか考案されているが、代表的なものとして以下の２
つのものがある。まず第一のものは、吸入された全ガス
量と新規に吸入された空気量の両者を各々検出して、両
者の差をＥＧＲ量と見なし、これが目標ＥＧＲ率（ＥＧ
Ｒ量／吸入新気量）と一致するようにＥＧＲ弁を制御す
るものである。これは、たとえば特開昭５７−１４８０
４８号公報等に記載されているように、吸入吸気量を検
出するためにエアフローメータを設け、また全ガス量を
検出するために下流に圧力センサを設け、両者の出力を
演算しＥＧＲ量を求め、運転条件ごとに設定されるＥＧ
Ｒ量と一致するようにＥＧＲ弁を制御する。この方式
は、ＥＧＲ弁を流れる排気ガスの挙動を考慮しないでも
所望のＥＧＲ率に制御でき、かつＥＧＲ弁や吸排気系通
路のつまりを自己補正することが出来るという特徴を持
つが、目標ＥＧＲ量に対して実ＥＧＲ量がずれた場合、
ＥＧＲ弁開度をどのように変化させればよいか（ＰＩ制
御ならば、Ｐ分Ｉ分）をマッチングしなければならず、
また後述するように、実際は回転・負荷・ＥＧＲ弁開度
によりＥＧＲ弁開度の変化に対するＥＧＲ量の変化が一
定でないため、各種補正が必要で実際にはマッチングが
難しい。

【０００６】このため、第二の手法として、ＥＧＲ弁を
流れる流量を考慮するものがある。物理的に最も考えや
すい方式としては、ＥＧＲガスの流れを１次元非圧縮性
流体とみなし、ＥＧＲ弁前後の差圧を検出し、目標ＥＧ
Ｒ量が得られるＥＧＲ弁開度をベルヌーイの法則等に基
づいて流体力学的に求める手法である。この方式では、
目標値と実測値の差分に応じてＥＧＲ弁開度の所要変化
量が求まるため、ＥＧＲ弁アクチュエータそのものの制
御定数のマッチングのみでよい。この方式をとるＥＧＲ
制御方法としては、たとえば、特開平２−１１８５８号
公報等に記載されているように、ＥＧＲ弁の吸気側と排
気側の差圧を検出する差圧検出センサを設け、エンジン
の回転数と負荷に応じて設定された目標差圧と一致する
ように吸気絞り弁とＥＧＲ弁を制御するものがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、１サイクル
中に複数回噴射を行なうパイロット噴射等の可変噴射率
を実現するディーゼルエンジン用の燃料噴射装置とし
て、特開昭６２−２５８１６０号公報に示されているよ
うなコモンレール式噴射系というものがある。これは、
コモンレールと呼ばれる一種のサージタンク内に燃料ポ
ンプから圧送される加圧燃料を蓄圧し、かつコモンレー
ルに取り付けられた圧力センサの信号から所望の圧力と
なるように圧力をフィードバック制御し、この燃料を噴
射管を介して燃料噴射弁に送り、燃料噴射弁に取り付け
られた電磁弁により噴射弁の開閉制御を行ない燃料噴射
量および噴射時期を制御するものである。この電磁弁を
１サイクル中に２回開閉させることにより容易にパイロ
ット噴射を行なうことができる。

【０００８】しかしながら、このようなコモンレール式
噴射系に従来のＥＧＲ制御装置を適用しようとすると次
のような問題が生じる。すなわち、従来のＥＧＲ装置で
は、エンジン回転数と負荷ないしは燃料噴射量とにより
目標ＥＧＲ量を決定したり、またＥＧＲ弁の吸気側と排
気側の差圧がエンジン回転数と負荷ないしは燃料噴射量
とに応じて設定された目標差圧と一致するようにＥＧＲ
量を制御する構成となっていたため、コモンレール式噴
射系のように運転条件に応じて噴射率を可変化できる噴
射系との組み合わせにおいては、同一噴射量であって
も、例えば同一ＮＯｘ量を得るためのＥＧＲ量は噴射率
によって変化してしまい、エンジン回転数と負荷だけで
目標値を設定していると、特にＰＭの排出量が増大がし
てしまうという問題が生じる。

【０００９】すなわち、特に過渡時においては、コモン
レール内燃料圧力の設定遅れや電磁弁の応答遅れ等によ
り、所望の噴射率やパイロット噴射量に差異が生じる場
合があり、たとえば噴射率が低くなった場合、同一ＥＧ
Ｒ量ではＰＭが悪化したり、パイロット噴射量が増加し
てしまった場合、同様に同一ＥＧＲ量ではＰＭが悪化し
てしまうことがある。この問題は、ＥＧＲ装置を持たな
いエンジンにおいても、噴射率を可変とした場合には最
大噴射量に噴射率に応じた変動が生じることから排気組
成が悪化する現象として発生する。

【００１０】本発明はこのような知見に基づき、噴射率
ないしはパイロット噴射量に応じてＥＧＲ量や最大噴射
量を補正することにより、センサ等を余分に追加するこ
となくマッチングが容易で、かつＥＧＲ装置を備えたエ
ンジンにおいてはより精度良くＥＧＲ制御可能で、優れ
た排気組成改善効果が得られるエンジン制御装置を提供
することを目的としている。

【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の発明は、燃料の噴射率を可変制御する噴
射制御手段を備えた直接噴射式エンジンにおいて、エン
ジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、検出し
たエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量の最大値を演
算する最大噴射量演算手段と、噴射率を検出する噴射率
検出手段と、演算された前記最大噴射量を検出された噴
射率に基づいて補正する手段とを備える。

【００１２】また、請求項２の発明は、燃料の噴射率を
可変制御する噴射制御手段を備えた直接噴射式エンジン
において、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出
手段と、排気ガスの一部を吸気側に戻すＥＧＲ通路と、
このＥＧＲ通路の途中に位置して吸気側へのＥＧＲ量を
制御するＥＧＲ弁と、ＥＧＲ弁の開度を検出するＥＧＲ
弁開度検出手段と、吸気通路内と排気通路内の差圧を検
出するＥＧＲ差圧検出手段と、エンジン運転状態に基づ
いて目標ＥＧＲ量を設定する目標ＥＧＲ量設定手段と、
前記ＥＧＲ差圧から要求ＥＧＲ弁開度を演算する要求Ｅ
ＧＲ弁開度演算手段と、噴射率を検出する噴射率検出手
段と、要求ＥＧＲ弁開度を前記検出された噴射率に基づ
いて補正してＥＧＲ弁開度の指令値を決定するＥＧＲ弁
開度指令値演算手段とを備える。

【００１３】請求項３の発明は、上記各発明における噴
射制御手段を、燃料ポンプから吐出された加圧燃料を燃
料供給管を介して複数の燃料噴射弁について共通の燃料
蓄圧室に供給し、該燃料蓄圧室内の燃料圧力をエンジン
運転状態に基づいて定めた燃料圧力に制御し、該燃料蓄
圧室を各々対応する噴射管を介し各シリンダに装着され
た各燃料噴射弁に連結し、エンジン運転状態に基づいて
定めた開閉時期に各燃料噴射弁を開閉して燃料噴射量及
び燃料噴射時期を制御するコモンレール噴射系で構成す
る。

【００１４】請求項４の発明は、上記請求項１または請
求項２の発明において検出するエンジン運転状態とし
て、少なくともエンジンの回転数と負荷とを含むものと
する。

【００１５】請求項５の発明は、上記請求項１または請
求項２の発明において、噴射制御手段は１サイクル中に
主噴射とこれに先行するパイロット噴射を行なうように
構成する。

【００１６】請求項６の発明は、上記請求項５の発明の
パイロット噴射量を燃料噴射率の代表値として設定する
ものとする。

【００１７】請求項７の発明は、上記請求項１の発明に
おける最大噴射量演算手段を、エンジン運転状態に基づ
いて最小空気過剰率を演算する最小空気過剰率演算手段
を備え、この最小空気過剰率に基づいて最大噴射量を補
正するように構成する。

【００１８】請求項８の発明は、上記請求項２の発明に
おけるＥＧＲ差圧検出手段を、燃料の噴射量を検出する
手段と、吸入空気量を検出する手段と、吸入新気温度を
検出する手段と、前記吸入空気量検出手段と吸入空気温
度検出手段の検出値に基づいて吸気系の圧力を予測する
吸気系圧力演算手段と、前記吸入空気量検出手段と吸入
空気温度検出手段と燃料噴射量検出手段の検出値を用い
て排気系の圧力を演算する排気系圧力演算手段とを備
え、前記吸気系圧力演算手段と排気系圧力演算手段の演
算結果に基づいてＥＧＲ差圧を演算するように構成す
る。

【００１９】請求項９の発明は、上記請求項２の発明に
おけるＥＧＲ弁開度指令値演算手段を、エンジン運転状
態に基づいて最小空気過剰率を演算する最小空気過剰率
設定手段を備え、この最小空気過剰率に基づいてＥＧＲ
弁開度を補正するように構成する。

【００２０】

【作用・効果】請求項１の発明によれば、噴射率に基づ
いて最大噴射量を補正する構成としたことから、燃料噴
射時の噴射率やパイロット噴射量の変動にかかわらず最
大噴射量を適切に制御して、出力性能を損なうことなく
高負荷時のＰＭの排出を確実に抑制することができる。

【００２１】請求項２の発明によれば、噴射率に基づい
てＥＧＲ量を補正する構成としたことから、燃料噴射時
の噴射率やパイロット噴射量の変動にかかわらずＥＧＲ
量を過不足の無い適正量に精度よく制御して、排気組成
を確実に改善することができる。

【００２２】上記各発明において、検出する運転状態と
しては請求項４の発明のように少なくともエンジン回転
数とエンジン負荷を含むものとすることにより、エンジ
ン運転状態を的確に判定して効果的な制御を行うことが
可能となる。

【００２３】請求項３の発明によれば、上記各発明の噴
射制御手段をコモンレール噴射系で構成したので、請求
項５の発明のように主噴射に先立ちパイロット噴射を行
うという多段階噴射を容易に実現できるコモンレール噴
射系の利点を生かしつつ、当該パイロット噴射量の変動
に伴う燃焼性の悪化を確実に回避して、高負荷時または
ＥＧＲ制御時の排気組成を十分に改善することができ
る。

【００２４】パイロット噴射を行う場合には、請求項６
の発明のようにパイロット噴射量で燃料噴射率を代表さ
せることが可能であり、これにより噴射率の検出に特別
な手段を設ける必要がなくなる。

【００２５】請求項７の発明によれば、上記請求項１の
発明において、最小空気過剰率に基づいて最大噴射量を
補正するように構成したので、最大噴射量を実際の燃焼
状態をよりよく反映した適切な量に制御することができ
る。

【００２６】請求項８の発明によれば、上記請求項２の
発明において、より精度の高いＥＧＲ差圧が得られるの
で、最終的に得られるＥＧＲ量の制御精度を可及的に高
めて良好な排気性能を確保することができる。

【００２７】請求項９の発明は、上記請求項２の発明に
おいて、最小空気過剰率に基づいてＥＧＲ弁開度を補正
するように構成したので、ＥＧＲ量を実際の燃焼状態を
よりよく反映した適切な量に制御することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、ＥＧＲ装置を備
えると共に、噴射制御手段としてコモンレール噴射系を
備えた直噴式ディーゼルエンジンに適用した実施形態に
つき、図面に基づいて説明する。

【００２９】・機能的構成図１はこの実施形態による制御装置の機能ブロック図で
あり、要求ＥＧＲ量設定手段、ＥＧＲ弁前後（吸・排
圧)の差圧検出手段、前記要求ＥＧＲ量と検出差圧に基
づいて要求ＥＧＲ弁開口面積（開度）を演算する手段、
エンジン回転数検出手段、エンジン負荷検出手段、前記
回転数と負荷に基づいて流量係数を設定する手段、ＥＧ
Ｒ弁開度に対する補正係数を設定する手段、目標ＥＧＲ
弁開口面積を演算する手段、ＥＧＲ弁開口面積をＥＧＲ
弁体のリフト量に変換演算する手段、ＥＧＲ弁体位置の
目標値と実測値が一致するように駆動する手段等からな
っている。前記設定手段または演算手段はマイクロコン
ピュータ等によりハードウエアまたはソフトウエアとし
て構成される。なお、本願においては「演算」という語
を算術的計算のみならず、テーブル検索や記憶処理など
コンピュータシステムにおいて実行されうる各種処理を
含む広義で用いている。

【００３０】・コモンレール噴射系（噴射弁）図２に、本発明のディーゼルエンジン用燃料噴射装置の
全体構成を示すとともに、図３には各気筒の燃焼室毎に
設けられた噴射弁１を示す。図３において、噴射弁１
は、噴射弁ホルダ２、ノズル３及び噴射弁駆動部４から
構成されており、リテーニングナット５により、噴射弁
ホルダ２とノズル３が一体化されている。ノズル３内に
は、針弁摺動孔６及び燃料溜まり室７が形成され、先端
にはその燃料溜まり室７に連通するノズル孔８が形成さ
れている。上記針弁摺動孔には、針弁９の大径部１０が
摺動自在に嵌合されている。この針弁９の大径部１０に
は、連結部１１が形成されるとともに、下方先端部には
小径部１２及び弁体部１３が一体形成されている。そし
て、この弁体部１３によって、シート部Ｘが開閉され、
ノズル孔８からの噴射がオン・オフされる。

【００３１】上記針弁９の連結部１１の先端にはプッシ
ュロッド１４が一体的に連結されている。また、針弁９
はパネ１６により聞方向に付勢されている。また、ピン
１７がノズル３と噴射弁ホルダ２の位置決めを行なって
いる。前記プッシュロッド１４は噴射弁ホルダ２に形成
されたシリンダ１５内に摺動自在に嵌合されている。噴
射弁ホルダ２の上部には、針弁９及びプッシュロッド１
４を駆動する噴射弁駆動部４が配設されている。噴射弁
駆動部４内には電磁弁２２が内蔵されており、コネクタ
部２３を介して駆動信号電流が供給される。

【００３２】電磁弁２２はプッシュロッド１４の背圧室
３８と低圧側（燃料タンク側）を連通する連通路３９を
開閉し、プッシュロッド１４の背圧室内の燃料を溢流制
御し、針弁の開閉制御を行ない、燃料噴射のオン・オフ
制御を行なう。なお、噴射弁制御駆動部４はロックナッ
ト２５により噴射弁ホルダ２に結合されている。また、
噴射弁１内のリーク燃料は燃料出口２４より燃料タンク
側に戻される。前記噴射弁ホルダ２には、燃料供給通路
１９が形成され、その一端が噴射弁ホルダ２の表面に開
口し、他端が前記燃料溜まり室７に連通されている。さ
らに、噴射弁ホルダ２の表面部においてインレット１８
が装着され、燃料供給通路１９と連通している。

【００３３】後述するコモンレール２６の高圧燃料が前
記インレット１８、燃料供給通路１９を介して燃料溜ま
り室７に供給される。通常針弁９はプッシュロッド１４
により、閉方向に付勢されているが、この状態から電磁
弁２２が制御され、背圧室３８内の高圧燃料が溢流さ
れ、針弁９及びプッシュロッド１４は背圧がなくなるた
め、燃料溜まり室７に付加されている燃料圧力により開
弁し、燃料が噴射されることになる。

【００３４】・コモンレール噴射系（燃料供給系）図２に示すように、このような各気筒毎の噴射弁１は噴
射管２７を介して各気筒共通の高圧蓄圧配管すなわちコ
モンレール２６に接続されている。このコモンレール２
６には供給管２８、チェック弁２９を介して高圧供給ポ
ンプ３０が接続されている。この高圧供給ポンプ３０は
燃料タンク３１から燃料フィルタ３２を介して、燃料フ
ィードポンプ３３を経て吸入された燃料を昇圧し、所定
高圧に制御するものである。すなわち、エンジン回転に
同期してカムロブを有するドライブシャフト３４が回転
し、高圧供給ポンプ３０内のピストンが往復運動し、燃
料フィードポンプ３３からの燃料が加圧され、コモンレ
ール２６に供給される。また、高圧供給ポンプ３０には
常にコモンレール圧を所望の圧力に制御するための吐出
量制御用電磁弁３５を備えている。

【００３５】電子制御ユニット３６はエンジン回転セン
サ、アクセル開度センサ等の信号から判断されるエンジ
ン運転状態に応じて決定される所期の噴射量、噴射時期
となるように電磁弁２２に制御信号を出力する。さら
に、コモンレール圧を検出する圧力センサ３７がコモン
レール２６に配設され、電子制御ユニット３６はこの圧
力センサ３７の信号があらかじめ負荷やエンジン回転数
に応じて設定した最適値となるように吐出量を制御す
る。燃料噴射時期と噴射量は電磁弁２２の開閉タイミン
グで自在に設定でき、電磁弁２２への開閉信号を２回送
ることにより、主噴射に先立つパイロット噴射が容易に
実現できる。また、この圧力センサ３７の信号と電磁弁
２２への信号から実際の噴射率を演算することができ
る。

【００３６】・ＥＧＲ装置図４にＥＧＲ装置の構成を示す。図示したように、ＥＧ
Ｒ装置は、吸入空気の質量流量を検出するエアフローメ
ータ１０１、吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサ１
０２、排気管内の圧力を検出する排気圧センサ１０３、
バキュームポンプで作られる負圧で作動し、インマニコ
レクタの圧力を調節する負圧駆動式の吸気絞り弁装置１
０４、吸気絞り開度の制御負圧を調節するソレノイド弁
１０５、吸気側通路と排気側通路を結ぶＥＧＲ通路１０
６、ＥＧＲ通路中に設けられ、ステップモータにより駆
動され、ＥＧＲ量を調節するＥＧＲ弁１０７等で構成さ
れている。

【００３７】・実施形態の動作次に、上記実施形態の構成における作用について流れ図
を用いて説明する。図５は本発明第一実施形態の流れ図
である。Ｓ１では、吸気圧センサより吸気圧Ｐｍを読み
込む。Ｓ２では、排気圧センサより排圧Ｐｅｘｈを読み
込む。

【００３８】Ｓ３では、ＥＧＲ差圧Ｄｌｐを次式により
演算する。

【００３９】Ｄｌｐ＝Ｐｅｘｈ−ＰｍＳ４ではエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷（燃料噴射
量）Ｑｆとから目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ０を演算する。Ｓ
５ではコモンレール圧センサの出力電圧と、噴射弁１を
駆動する電磁弁２２の駆動パルス信号とからパイロット
噴射量Ｑｆｐを例えば図６に示すような特性から求め
る。Ｓ６ではエンジン回転数Ｎｅとパイロット噴射量Ｑ
ｆｐとから、例えば図７に示すような特性からＥＧＲ補
正率αＭｅｇｒを求める。Ｓ７では、目標ＥＧＲ率Ｍｅ
ｇｒを次式より演算する。

【００４０】Ｍｅｇ＝Ｍｅｇｒ０ × αＭｅｇｒＳ８ではエアフローメータの出力から吸入空気量Ｑａｃ
を読み込む。Ｓ９では、目標ＥＧＲ流量Ｔｑｅを次式よ
り演算する。

【００４１】Ｔｑｅ＝Ｍｅｇｒ × ＱａｃＳ１０では、次式により要求ＥＧＲ開口面積Ａｅｖｓを
演算する。

【００４２】Ａｅｖｓ＝Ｔｑｅ／（２ＲＯＵ＃・ＤｌＰ）^1/2 ただし、ＲＯＵ＃はガス密度の逆数である（ＲＯＵ＃＝
ｇ／ρ、ｇは重力加速度）。

【００４３】Ｓ１１では、エンジン回転数Ｎｅとエンジ
ン負荷（燃料噴射量）Ｑｆとから流量係数ａを検索す
る。Ｓ１２では、次式により目標ＥＧＲ弁開口面積を演
算する。

【００４４】Ａｅｖ＝ａ・Ａｅｖｓb ただし、ｂはあらかじめ実験的に決められる定数で、デ
ータとしてコントロールユニット内に記憶されている値
である。

【００４５】Ｓ１３では、目標ＥＧＲ弁開口面積に対す
るＥＧＲ弁リフト量をテーブル検索する。Ｓ１４では、
目標ＥＧＲ弁リフト量となるようにＥＧＲ弁体を駆動す
るステップモータに制御信号を出力する。

【００４６】このように、エンジン回転数と負荷に応じ
てあらかじめ設定された目標ＥＧＲ量設定手段と、目標
ＥＧＲ量とＥＧＲ差圧とから要求ＥＧＲ弁開口面積を演
算する手段を備えたＥＧＲ制御装置において、上述した
ように要求ＥＧＲ弁開口面積をパイロット噴射量により
補正し、指令ＥＧＲ弁開口面積とすることで、パイロッ
ト噴射量及びこれに関連する噴射率の変動にかかわらず
精密なＥＧＲ量制御が可能となる。

【００４７】・第２の実施形態図８は本発明第２の実施形態の流れ図である。上記第１
の実施形態では、パイロット噴射時のＥＧＲ補正制御で
あったが、パイロット噴射を行わない単段噴射時のＥＧ
Ｒ補正制御にも有効である。これは第１の実施形態にて
パイロット噴射量Ｑｆｐを演算していたところで、その
ままコモンレール圧Ｐｃｍを読み込み、このコモンレー
ル圧ＰｃｍでＥＧＲ補正率αＭｅｇｒを、例えば図１２
に示すような特性から演算するようにしたものである。
その他の点では図５と同様である。

【００４８】・第３の実施形態図１３は本発明の第３の実施形態の流れ図である。この
実施形態は、パイロット噴射時の許容最大噴射量Ｑｍａ
ｘを補正するもので、ＥＧＲ装置の有無に関わらず適用
可能である。Ｓ１では、エンジン回転数Ｎｅとエアフロ
ーメータの出力から吸入空気量Ｑａｃを読み込む。Ｓ２
では、Ｓ１の出力に応じて許容最大噴射量Ｑｍａｘ０を
読み込む。Ｓ３ではコモンレール圧センサの出力電圧
と、噴射弁１を駆動する電磁弁２２の駆動パルス信号と
からパイロット噴射量Ｑｆｐを例えば図９に示した特性
から演算する。Ｓ４ではエンジン回転数Ｎｅとパイロッ
ト噴射量Ｑｆｐとから、例えば図１４に示すような特性
から許容最大噴射量補正率αＱｍａｘを演算する。Ｓ５
では、許容最大噴射量Ｑｍａｘを次式より演算し、終了
する。

【００４９】Ｑｍａｘ＝Ｑｍａｘ０ × αＱｍａｘこれにより噴射率に応じた適切な最大噴射量が得られ、
エンジンにＰＭ排出量の少ない良好な排気性能を持たせ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の機能ブロック図。

【図２】同じく燃料噴射装置の全体構成図。

【図３】同じく噴射弁の縦断面図。

【図４】同じくＥＧＲ装置の構成図。

【図５】同じく作動を示す流れ図。

【図６】コモンレール圧と燃料噴射量とパイロット噴射
量の関係を示す特性図。

【図７】エンジン回転数とパイロット噴射量とＥＧＲ補
正率との関係を示す特性図。

【図８】本発明の第２の実施形態の作動を示す流れ図。

【図９】エンジン回転数とコモンレール圧とＥＧＲ補正
率との関係を示す特性図。

【図１０】本発明の第３の実施形態の作動を示す流れ
図。

【図１１】エンジン回転数とパイロット噴射量と許容最
大噴射量との関係を示す特性図。

【符号の説明】

１噴射弁２２電磁弁２６コモンレール２７噴射管２８供給管２９チェック弁３０高圧供給ポンプ３１燃料タンク３５吐出量制御用電磁弁３６制御ユニット３７圧力センサ１０１エアフロメータ１０２吸気圧センサ１０３排気圧センサ１０４吸気絞り弁装置１０５ソレノイド弁１０６ＥＧＲ通路１０７ＥＧＲ弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ＮＦ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ５７０５７０Ｄ 45/00 45/00 Ａ 45/04 45/04 47/02 47/02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】燃料の噴射率を可変制御する噴射制御手段
を備えた直接噴射式エンジンにおいて、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、検
出したエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量の最大値
を演算する最大噴射量演算手段と、噴射率を検出する噴
射率検出手段と、演算された前記最大噴射量を検出され
た噴射率に基づいて補正する手段とを備えたことを特徴
とするエンジン制御装置。
【請求項２】燃料の噴射率を可変制御する噴射制御手段
を備えた直接噴射式エンジンにおいて、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、排
気ガスの一部を吸気側に戻すＥＧＲ通路と、このＥＧＲ
通路の途中に位置して吸気側へのＥＧＲ量を制御するＥ
ＧＲ弁と、ＥＧＲ弁の開度を検出するＥＧＲ弁開度検出
手段と、吸気通路内と排気通路内の差圧を検出するＥＧ
Ｒ差圧検出手段と、エンジン運転状態に基づいて目標Ｅ
ＧＲ量を設定する目標ＥＧＲ量設定手段と、前記ＥＧＲ
差圧から要求ＥＧＲ弁開度を演算する要求ＥＧＲ弁開度
演算手段と、噴射率を検出する噴射率検出手段と、要求
ＥＧＲ弁開度を前記検出された噴射率に基づいて補正し
てＥＧＲ弁開度の指令値を決定するＥＧＲ弁開度指令値
演算手段とを備えたことを特徴とするエンジン制御装
置。
【請求項３】噴射制御手段は、燃料ポンプから吐出され
た加圧燃料を燃料供給管を介して複数の燃料噴射弁につ
いて共通の燃料蓄圧室に供給し、該燃料蓄圧室内の燃料
圧力をエンジン運転状態に基づいて定めた燃料圧力に制
御し、該燃料蓄圧室を各々対応する噴射管を介し各シリ
ンダに装着された各燃料噴射弁に連結し、エンジン運転
状態に基づいて定めた開閉時期に各燃料噴射弁を開閉し
て燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御するコモンレール
噴射系で構成したことを特徴とする請求項１または請求
項２の何れかに記載のエンジン制御装置。
【請求項４】検出するエンジン運転状態として、少なく
ともエンジンの回転数と負荷とを含むことを特徴とする
請求項１または請求項２の何れかに記載のエンジン制御
装置。
【請求項５】噴射制御手段は、１サイクル中に主噴射と
これに先行するパイロット噴射を行なうように構成され
ることを特徴とする請求項１または請求項２の何れかに
記載のエンジン制御装置。
【請求項６】パイロット噴射量を燃料噴射率の代表値と
して設定するようにしたことを特徴とする請求項５に記
載のエンジン制御装置。
【請求項７】最大噴射量演算手段は、エンジン運転状態
に基づいて最小空気過剰率を演算する最小空気過剰率演
算手段を備え、この最小空気過剰率に基づいて最大噴射
量を補正するようにしたことを特徴とする請求項１に記
載のエンジン制御装置。
【請求項８】ＥＧＲ差圧検出手段は、燃料の噴射量を検
出する手段と、吸入空気量を検出する手段と、吸入空気
温度を検出する手段と、前記吸入空気量検出手段と吸入
空気温度検出手段の検出値に基づいて吸気系の圧力を演
算する吸気系圧力演算手段と、前記吸入空気量検出手段
と吸入空気温度検出手段と燃料噴射量検出手段の検出値
を用いて排気系の圧力を演算する排気系圧力演算手段と
を備え、前記吸気系圧力演算手段と排気系圧力演算手段
の演算結果に基づいてＥＧＲ差圧を演算するように構成
されていることを特徴とする請求項２に記載のエンジン
制御装置。
【請求項９】ＥＧＲ弁開度指令値演算手段は、エンジン
運転状態に基づいて最小空気過剰率を演算する最小空気
過剰率設定手段を備え、この最小空気過剰率に基づいて
ＥＧＲ弁開度を補正するようにしたことを特徴とする請
求項２に記載のエンジン制御装置。