JPS60104748A

JPS60104748A - デイ−ゼルエンジンの制御装置

Info

Publication number: JPS60104748A
Application number: JP58213047A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kume; 久米　建夫
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1983-11-12
Filing date: 1983-11-12
Publication date: 1985-06-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、ディーゼルエンジンの制御装置に関する。

ディ−ゼルエンジンの排ガス中には可燃性で微粒の炭化
化合物であるパティキュレー１が含まれており、これが
排ガスを黒煙化する主因となっている。このパティキュ
レートは、排ガス温度が７００℃以上になると車輌の高
速高負荷時に自然発火して燃焼してしまうが、７００℃
に達しない定常走行時やアイドル等（車両運転時の９割
以上を占める）においては、そのまま大気放出される。

しかし、パティキュレートは人体に有害であるため、一
般に両側はその排気通路中にディーゼルパティキュレー
ト捕集フィルタを取り付けている。

ところで、このフィルタは使用により、パティキュレー
トを捕集し、排気通路を塞ぐ傾向があり、通常、このフ
ィルタの再生を行なうべくパティキュレートを再燃焼さ
せる装置が取り付けられる。たとえば各種バーナを用い
たり、噴射ポンプを遅角させ、酸化触媒により非常に燃
焼し易くなるよう活性化された一酸化炭素化合物を大量
に含む排ガスの排出により、再燃焼を行なうことが知ら
れている。

このうち、後者の手段ではバーナ等を別途必要としない
利点があるが、再生可能な排ガス温度を得られるのは、
運転領域Ｘ（第１図参照）が高速高負荷側に偏っており
、使用頻度の高い領域Ｙ（第１図参照）では再生不能で
ある。

さらに、噴射タイミングを遅角方向β（第２図参照）に
移動させるに従い、排気通路のたとえば、酸化触媒の中
心位置温度は、第２図に示すように上昇する（破線に沿
って）が、これに沿って最高出力が大幅に低下する傾向
がある。この場合、再生開始前と同じ出力を保つために
はアクセルレバー開度θを大幅に増大させる必要があり
、このアクセルレバ−開度θの変化により運転操作性の
悪化が大きく、安全性の点でも危険か多い。

そこで、アクセルレバー開度θを変化させることなく、
すなわち運転者がアクセル踏込み量を調整しなくても、
噴射ポンプの遅角とともに、燃料量を自動的に増やすこ
とも考えられるが、一般的に燃料噴射時期調整手段は燃
料噴射量調整手段に比べ応答遅れに大きいため、これら
の装置へ同時に目標値信号を与えると、燃料噴射量調整
手段は即座に目標値に達するが、燃料噴射時期調整手段
はこれよりもかなり遅れて目標値に達することになり、
これによりこの過渡状態において、適正なフィルタ再生
制御が行なえないという問題点がある。

そして、特に、再生時における加減速状態のドライブフ
ィーリングが悪化するという問題点がある。

かかる問題は、エンジンの運転状態を変更する複数の手
段があった場合に、相互に応答遅れに差があると、生じ
るものである。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、燃料噴射時期調整手段や燃料噴射調整手段の間に応答
遅れがある場合にも最適な制御を行なえるようにした、
ディーゼルエンジンの制御装置を提供することを目的と
する。

このため、本発明のディーゼルエンジンの制御装置は、
ディーゼルエンジンの抽気通路に同ディーゼルエンジン
の燃焼室からのパティキュレートを捕集すべく配設され
たパティキュレート捕集フィルタと、上記燃焼室に供給
される燃料の噴射量を調整する燃料噴射量調整手段と、
同燃料の噴射時期を調整する燃料噴射時期調整手段とを
そなえ、同燃料噴射時期調整手段における実際の燃料噴
射時期を検出する燃料噴射時期検出センサと、上記ディ
ーゼルエンジンの加減側を検出する加減速検出センサと
が設けられるともに、上記燃料噴射時期検出センサから
の燃料噴射時期信号および上記加減速検出センサからの
加減側信号に応じて上記燃料噴射量調整手段からの燃料
噴射量を増減補正する燃料噴射量補正手段が設けられた
ことを特徴としている。

以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
第３〜２０図は本発明の一実施例としてのディーゼルエ
ンジンの制御装置を示すもので、第３図はその全体構成
図、第４図はその燃料噴射量調整手段の要部側面断面図
、第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれその内部タイマの正
面断面図および要部側面図、第６図はその外部タイマの
構成図、第７図はその作用を示すグラフ、第３図はその
制御要領を示すフローチャート、第９図（ａ）〜（ｃ）
および第１０図（ａ）〜（ｃ）はいずれも燃料噴射時期
制御を示すグラフ、第１１図はその燃料噴射量調整手段
の変形例における構成図、第１２図は従来の所定回転数
における燃料噴射量と平均有効圧との関係を示すグラフ
、第１３図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１２図の経路に
対応する燃料噴射時期および燃料噴射量を示すグラフ、
第１４図は本発明の上記エンジンの加速時所定回転数に
おける燃料噴射量と平均有効圧との関係を示すグラフ、
第１５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１４図の経路に対
応する燃料噴射時期および燃料噴射量を示すグラフ、第
１６図は本発明の上記エンジンの減速時所定回転数にお
ける燃料噴射量と平均有効圧との関係を示すグラフ、第
１７図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第１６図の経路に対応
する燃料噴射時期および燃料噴射量を示すグラフ、第１
８図はその燃料噴射量の制御要領を示すフローチャート
、第１９図はその加減速補正係数の決定を示す模式図、
第２０図はマップによる燃料噴射量の決定を示す模式図
である。

第３図に示すごとく、パティキュレート捕集フィルタ再
生装置（以後単に再生装置と記す）は、ディーゼエンジ
ン（以後単にエンジンと記す）１に取り付けられており
、このエンジン１の排気通路２に取り付けられエンジン
１の燃焼室から排出されるパティキュレートを捕集する
ディーゼルパティキュレート捕集フィルタ（以後単にフ
ィルタと記す）３の再生を行なう。

エンジン１に固定される排気マニホルド４、この排気マ
ニホルド４４に続いて取り付けられ、且つ、セラミック
ハニカム構造の基体に支持された酸化触媒（以後前段触
媒と記す）５、フィルタ３及び図示しないマフラ等を排
気管を介し連続させることにより、排気通路２が形成さ
れる。

なお、フィルタ３は触媒付きの耐熱セラミックフォーム
で形成される。

このフィルタ３のの流出入側何気通路２にはそれぞれそ
の位置の排気圧を検出し、後述のコントローラ６に検出
信号を出力する圧力センサ７Ａ，７Ｂが取り付けられる
。

また、フィルタ３またはこれに近接する排気通路２の温
度（または排ガス温度）Ｔｆを検出する温度検出手段と
しての温度センサ４０が設けられており、この温度セン
サ４０からの検出信号はコントローラ６へ入力される。

さらに、排気通路２には、バイパス通路４１が接続され
ており、このバイパス通路４１は、その一端が排気通路
２におけるフィルタ３の配設位置よりも上流側に連通接
続されるとともに、その他端がフィルタ３を介さずにフ
ィルタ配設位置の下流排気通路２に連通接続されている
。なお、バイパス通路４１の他端は、大気に連通させて
もよい。

そして、バイパス通路４１には、電磁式開閉弁４２が介
装されており、この開閉弁４２はコントローラ６からの
制御信号によって開閉するようになっている。

エンジン１に取り付けられる燃料の噴射ポンプ３は分配
型ポンプであり、応答性のはやい第１の燃料噴射時期調
整手段を構成する内部タイマ（油圧式オートマチックタ
イマ）９をそなえ、しかも、燃料噴射量制御手段１０に
より１噴射当たりの燃料の噴射量を調整できる。この燃
料噴射量制御手段１０を操作するアクセル１１には、ア
クセルレバー開度θを検出し、コントローラ６に出力す
る、アクセルレバー開度センサ１２が取り付けられてお
り、アクセルレバー開度センサ１２は、加速減速検出セ
ンサを構成する微分器１２′を介して、加減速信号をコ
ントローラ６へ出力する。

なお、符号１３はエンジン１の回転数Ｎを検出する回転
速度センサを示す。

噴射ポンプ８の燃料噴射量制御手段１０は、第４図に示
すように、矢視方向に往復動するプランジャ１４に摺動
自在に外嵌するスピルリング１５を燃料増方向ｆと減方
向ｃとに移動操作する。

符号１６はドライブシャフィトを示し、このドライブシ
ャフト１６はこれに連動するがガバナ１７を駆動する。

ガバナ１７の操作力はウェイトスリーブ１３を介し、コ
ントロールレバー１９に作用する。このコントロールレ
バー１９の上端を駆使するサポーティングレバー２０は
テンションレバー２１とともに支点ピン２２を介しガイ
ドレバー２３に枢支される。このガイドレバー２３は基
体に固定されるピン２４に枢着され、その上端は、燃料
供給量を変えてエンジン１の運転運転を変更せしめる燃
料噴射量制御手段を構成する燃料増量装置２５と対向す
る。

なお、サポーティングレバー２０の下端は球状部２０１
を形成され、これがスピルリング１５の凹部に摺動可能
に突入している。

符号２６は圧縮ばねを示しており、これによりスピルリ
ング１５を燃料減方向ｅに付勢している。

燃料増量装置２５は基体に蝶合する増量スクリュー２７
と、このスクリュー２７と一本の減速ギヤ２８と、この
ギヤ２８に回転力を伝えるモータ２９と、減速ギヤ２８
、すなわち増量スクリュー２７の回転角を検出し、出力
する位置センサ３０とで形成される。装置センサ３０は
、増量スクリュー２７のホームポジションｂより、この
スクリュー２７の燃料増方向の回転角、すなわち燃料の
増量分ΔＱに対応する検出信号をコントローラ６にフィ
ードバックする。

応答性のはやい第１の燃料噴射時期調整手段を構成する
内部タイマ（油圧式オートマチックタイマ）９は、第５
図（ａ）、（ｂ）に示すように、タイマピストン６４を
図示しなし油圧ポンプからの油圧によって駆動し、カム
プレート６２とローラ６０との相対的位置を移動して、
その進角度１Ｔ′をクランク角で０°ないし２０°の範
囲で調整する。

タイマピストン６４には、燃料噴射時期検出センサとし
ての装置センサ６７が取り付けられており、タイマピス
トン６４の移動量を検出できるようになっている。

なお、位置センサ６７としては、燃料噴射時期がピスト
ンの上死点からクランク角にしてどれだけずれているの
か検出できるものであればよく、第５図（ａ）中の符号
６１はローラ・リンク、６３はタイマスプリング、６５
はスライド・ピンをそれぞれ示している。

タイマピストンに６４へは、コントローラ６からの出力
信号に応じて油圧が供給され、その遅角量に対応するタ
イマピストン６４の移動量は検出信号としてコントロー
ラ６にフィードバックされるように構成される。

一方、噴射ポンプ８のドライブシャフト１６は、第６図
に示すごとく、噴射時期を変えてエンジン１の運転状態
を変更せしめる第２の噴射時期調整手段を構成する外部
タイマ（リタードタイマ）３１を介しエンジン１側の図
示しない歯車列に連結される。外部タイマ３１はエンジ
ン１側からの回転力を遊星ギヤ列３２を介しドライブシ
ャフト１６に伝えており、この遊星ギヤ列３２内の入力
側のリングギヤ３２１を固定し、出力側のリングギヤ３
２２を油圧シリング３３内のピストン３４で回動させる
ことにより、入出力間に位相差をクランク角で０°ない
し４０°の範囲で生じさせている。

油圧シリング３３は遅角室３３１と進角室３３２とをそ
なえ、これら両室３３１，３３２には、電磁スプール弁
３５を介し油ポンプ３６の圧油が供給される。

この電磁スプール弁３５はコントローラ６からの一定時
間幅の出力信号を受ける毎に、その間ピストン３４を所
定量ずつ移動させる。

なお符号３７はオイルフィルタを、符号３８はリリーフ
弁を、符号３９はピストン３４のホームポジションｈ′
からの移動量に応じた検出信号を発する位置センサをそ
れぞれ示している。

電磁スプール弁３５はフントローラ６からの出力信号に
応して切換作動し、この際、遅角量に対応するピストン
３４の移動量は検出信号としてコントローラにフィード
バックされる構成である。

エンジン１に固定される吸気マニホル４３、これに続く
吸気管など形成される吸気通路４４には、上流側（大気
側）から順に、エアクリーナ、吸気絞り弁４５が配設さ
れている。

吸気絞り弁４５は圧力応動装置４７によって開閉駆動さ
れるようになっている。応力応動装置４７は、その吸気
絞り弁４５を駆動するロッドに連結されたダイアフラム
４７１で仕切られた圧力室４７２に、大気圧Ｖａｔを導
く大気通路４７３と、真空ポンプ等からのバキュームＶ
ｖａｃを導くバキューム通路４７４とが接続されて構成
されており、これらの通路４７３，４７４には、それぞ
れ電磁式開閉弁４７５，４７６が介装されている。

そして、各開閉弁４７５、４７６のソレノイドＰｖｃｎ
ｔ，Ｐｖａｃに、コントローラ６から制御信号が供給さ
れるようになっている。

また、吸気絞り弁４５の下流側吸気通路４４には、排気
再循環（以後ＥＧＲと記す）のための通路４６の端が開
口している。

なお、ＥＧＲ通路４６の他端は排気通路２の排気マニホ
ルド４と前段蝕媒５との間の部分に開口している。

ＥＧＲ通路４６の吸気通路側開口には、ＥＧＲ弁４８が
設けられており、このＥＧＲ弁４８は圧力応動装置４９
によって開閉駆動されるようになっている。圧力応動装
置４９は、そのＥＦＲ弁４８を駆動するロッドに連結さ
れたダイアフラム４９１で仕切られた圧力室４９２に、
大気圧Ｖａｔを導く大気通路４９３と、真空ポンプ等か
らのバキュームＶｖａｃを導くバキ通路４９４とが接続
されて構成されており、こられの通路４９３、４９４に
は、それぞれ電磁式開閉弁４９５、４９６が介装されて
いる。

そして、各開閉弁４９５，４９６のソレノイドに、コン
トローラ６から制御信号が供給されるようになっている
。

なお、吸気絞り弁４５の開度は、吸気絞り弁配設位置よ
りも下流側の吸気通路４４に取り付けられた圧力センサ
５０からのコントローラ６へのフィードバック信号によ
り検出され、ＥＧＲ弁４８の開度は、圧力応動装置４９
のロッドの動きを検出するポテンショメータ５１からの
コントローラへのフィードバック信号により検出される
。

また、吸気絞り弁４５の開度を、圧力応動装置４７のロ
ッドの動きを検出するポテンショメータ５２からのコン
トローラ６へのフィードバック信号によって検出しても
よい。

もちろん圧力センサ５０とポテンショメータ５２からの
信号を併用して吸気絞り弁４５の開度を検出してもよい
。

ところで、噴射ポンプの１ストローク当たりの燃料噴火
量の増加分ΔＱは置角量ｇの設定により、エンジン１の
熱効率を大幅ダウンさせることにより、エンジン１の有
効仕事として平均有効圧の増としては現われず、熱損失
として放出される。すなわち、１ストロークク当たりの
全燃料量Ｑに相当する熱量は仕事量と熱損失との和とな
るが、ここでは燃料増加量ΔＱに相当する燃料を、遅角
量αの設冗により、全て熱損失として放出させ、仕事量
自体の増減を押えている。なお熱損失となる不完全燃焼
の排ガスは前段蝕媒５やフィルタ上の触媒により酸化し
燃焼熱を生成させる。

燃料噴射量を増加させると同時に噴射時期を遅らせる（
リタードさせる）ことにより、排ガス温度が高くなって
、フィルタ３上のパティキュレートを燃焼させることが
でき、フィルタ３を再生できるのである。

ところで、コントローラ６へは、圧力センサ７Ａ、７Ｂ
、５０，アクセル開度センサ１２，回転速度センサ１３
、位置センサ３０，３９，６９，温度センサ４０，ボテ
ンショメータ５１（５２）からの検出信号が入力される
ほか、水温Ｔｗを検出する水温センサ５３、車速Ｖを検
出する車速センサ５４からの検出信号が入力されており
、これらの信号を受けてコントローラ６は以下に示すよ
うな処理を行ない、各処理に適した制御信号を、燃料噴
射増量用モータ２９，噴射時期リタード用電磁スプール
弁３５，タイマピストン６４への油圧供給手段、時期絞
り弁開度調整用期間弁４７５，４７６，ＥＧＲ弁開度調
整用開閉弁４９５，４９６，バイパス通路用開閉弁４２
，表示開閉弁５５へ出力するようになっている。

なお、表示器５５は車室内の適所例えばインストルメン
トパネル上に配設される。

ところで、燃料噴射量調整手段としては、第１１図に示
すように構成してもよく、この変形例では、噴射量を変
えることによりエンジン１の運転状を変更せしめる第１
の運転状態制御手段を構成する噴射ポンプ８の噴射量調
整手段１０が次のようにして構成される。

まずプランジャ１４に摺動自在に外嵌するスピルリング
１５レバー５８を介して圧力応動装置５７により駆動さ
れることによって、噴射量が調整制御されるようになっ
ている。

すなわち、この変形例では、前述の実施例のように、主
たる調整はアクセルに連動させて行ない、フィルタ再生
にさいしての燃料増量武運は燃料増量装置２５によつて
行なう代わりに、上記燃料増量分を合めて１つの装置５
７にて行なうようにしたものである。

圧力応動装置５７は、そのスピルリング１５を駆動する
ロッドに連結されたダイヤフラム５７１で仕切られた圧
力室５７２に、大気圧Ｖａｔを導く大気通路５７３と、
真空ポンプ等からのバキュームＶｖａｃを導くバキュー
ム通路５７４とが接続されて構成されており、これらの
通路５７３、５７４には、それぞれ電磁式開閉弁５７５
，５７６が介装されている。

そして、各開閉弁５７５、５７６のソレノイドＱｂｅｎ
ｔ、Ｑｖａｃに、コントローラ６から制御信号が供給さ
れるようになっている。

なお、実際の噴射量は、圧力応動装置５７のロッドの動
きを検出するポテンショメータ５８′からのコントロー
ラ６へのフィードバック信号によって検出されている。

本発明のディーゼルエンジンの制御装置は、上述のごと
く構成されているので、パティキュレート捕集フィルタ
３を再生させるには、燃料噴射量Ｑｆを増大し、燃料噴
射時期１Ｔを遅らせることにより、エンジン出力を一定
にした状態で、排気温度を７００（７００〜９００）℃
まで上昇させることにより行なう。

燃料噴射時期１Ｔは、内部タイマ（オートマチックタイ
マ）９〕および外部タイマ（リタードタイマ）３１によ
り、第７図に示すように、１５Ｂ〜４５Ａの間で調整さ
れる。ここで、ＡはＡＴＤＣ（Ａｆｔｅｒ　Ｔｏｐ　Ｄ
ｅａｔｈＣｅｎｔｅｒ）の略であり、ＢはＢＴＤＣ（Ｂ
ｅｆｏｒ　ＴｏｐＤｅａｔｈ　Ｃｅｎｔｅｒ）の略であ
る。

そして、リタードタイマ（外部タイマ）３１は、単独の
目標値となるように制御され、オートマチックタイマ（
内部タイマ）９は、リタードタイマ３１とオートマチッ
クタイマ９とによって調整される燃料噴射時期１Ｔとな
るようにフィードバック制御される。

すなわち、第８図のフローチャートに則して説明する。

再生中であることが検出されると（ステップａ１）、ア
クセルレバー開度センサ１２からのアクセルレバー開度
θおよび回転速度センサ１３からのエンジン回転数Ｎの
検出が行なわれ（ステップａ２）、この検出量θ、Ｎに
基づいて、コントローラ（コンピュータ）６内の記憶器
のマップＭＡＰからの記憶値に基づいて目標リタードタ
イマ位置ＲＴｓｏｌｉが決定され（ステップａ３）、さ
らに、コントローラ（コンピュータ）６内の記録器のマ
ップＭＡＰからの記憶値に基づいて目標タイマピストン
位置１Ｔｓｏｌｉが決定される（ステップａ４）。

次いで、外部タイマ（リタードタイマ）３１を目標リタ
ードタイマ位置ＲＴｓｏｌｉへ駆動すべく、目標リター
ドタイマ位置ＴＴｓｏｌｉと実リタードタイマ位置Ｒｔ
ｉｓｔとの差Ｄｒｔ（＝ＲＴｓｏｌｉ−ＲＴｉｓｔ）を
とって、この差Ｄｒｔが所定値（−ε１）以下であれば
、リタードタイマ３１を遅角側へ移動し（ステップａ６
）、差Ｄｒｔが所定値ε１以上であれば、リタードタイ
マ３１を進角側へ移動する（ステップａ８）。

また、差Ｄｒｔの絶対値１Ｄｒｔ１が所定値ε１未満で
あれば、リタードタイマ３１は移動されず、現状位置を
維持される（ステップａ７）。

そして、内部タイマ（油圧式オートマチックタイマ）９
を目標タイマピストン位置１Ｔｓｏｌｉへ駆動すべく、
まず、位置センサ６７で実質噴射時期１Ｔｉｓｔを検出
し（ステップａ９）、目標タイマピストン位置１Ｔｓｏ
ｌｌと実タイマピストン位置ｉＴｉｓｔとの差Ｄｉｔ（
＝１Ｔｓｏｌｌ−１Ｔｉｓｔ）をとって、その差Ｄｉｔ
が所定値（−．）以下であれは、油圧式オートマチック
タイマ９のタイマピストン６４を遅角側に移動し（ステ
ップａｌｌ）、差Ｄｉｎが所定値ε２以上であれば、タ
イマピストン６４を進角側へ移動する（ステップａ１３
）。

また、差Ｄｉｔの絶対値ｉＤｉｔｌが所定値ε未満であ
れば、タイマピストン６４は移動されず、現状位置を維
持される（ステップａ１２）。

ついで、再生中を継続していることが検出されると（ス
テップａ１４）、ステップａ２〜ａ１３までの処理ルー
チンを繰り返すようになっている。

なお、各タイマ９，３１の移動は、同時に行なわれ、こ
れにより過渡時における燃料噴射時期の制御が迅速に行
なわれるようになっている。

パティキュレート捕集フィルタ３の再生中に加減速が行
なわれると、平均有効圧Ｐｅが変化し、燃料噴射量Ｑｆ
および燃料噴射時期１Ｔが変化する。

このとき、燃料噴射時期１Ｔの応答性は、内部タイマ９
と外部タイマ３１との応答速度の違い、外部タイマ（リ
タードタイマ）３１の調整方向（置角側■進角側）によ
る応答速度の違い、定常運転時における内部タイマ９お
よび外部タイマ３１の基準位置によって、大きく異なる
。

すなわち、第９図（ａ）〜（ｃ）に示すように、内部タ
イマ（油圧式オートマチックタイマ）９が進角側に設定
され、外部タイマ（リタードタイマ）３１が進角側に設
定されている場合における再生中のフル減速時に、燃料
噴引時期を１５ＢＴＤＣから４５ＡＴＤＣへ変化させる
と、２秒後に、目標噴射時期４５ＡＴＤＣへ達する。

また、第１０図（ａ）〜（ｃ）に示すように、内部タイ
マ（油圧式オートマチックタイマ）９が遅角側に設定さ
れ、外部タイマ（リタードタイマ）３１が遅角側に設定
されている場合における再生中のフル加速時に、燃料噴
射時期を４５ＡＴＤＣから１５ＢＴＤＣへ変化させると
、４秒後に、目標噴射時間１５ＢＴＤＣへ達する。

また、内部タイマ９および外部タイマ３１については、
非再生時および内生時における定常運転時に基準位置を
設定することができる。

すなわち、燃料噴射時期の調整が、内部タイマ９おるび
外部タイマ３１のどちらでも調整可能な範囲内において
、内部タイマ９の基準位置を設定して、この内部タイマ
９による噴射時期を補正するように外部タイマ３１を設
定する。

パティキュレート捕集フィルタ３の再生時の定常運転状
態において、内部タイマ９および外部タイマ３１の基環
位置や使用範囲を適宜決定することにより、目標燃料噴
射時期への迅速な制御を行なうことかできる。

コントローラ６は、然料熱料量補正手段の機能を有して
おり、第１２〜２０図に示すように、加減速信号を微分
器１２′から受けて、次のような制御を行なう。

ｉ）再生状態における加速時第１４図の現運転状態（始点）Ａ′から目標運転状態（
終点）Ｂ′へ至る経路（実線）となるように、燃料開時
量Ｑｆおよび燃料噴射時期（Ｒｅｔａｒｄ量）１Ｔを制
御し、その平均有効圧Ｐｅを調整する｜第１５図（ａ）
，（ｂ）参照］。

すなわら、「Ａ′→Ｃ″」へ至るには、燃料噴射量Ｑｆ
を増量し、目標運転状態Ｂ′の要求燃料噴射量（Ｑｆ）
ｎ′より大きな、かつ、排気温度の高温限界（Ｔｃｘ＝
９００℃）以内の燃料噴射量（Ｑｆ）ｃ″とする。この
とき、燃料噴射量Ｑｆは瞬時に増量され、燃料噴射時期
１Ｔはほとんど変化しない。

ついで、「Ｃ″→Ｅ″」へ至るには、燃料噴射時期１Ｔ
に対応させて、燃料噴射量Ｑｆを変化させ、スモーク限
界内の最大燃料噴射量（Ｑｆ）ｐ″まで増量制御する。

「Ｅ″→Ｄ″」へ至るには、目標運転状態Ｂ′における
要求平均有効圧と実平均有効圧Ｐｅとが同一になるまで
、燃料噴射量Ｑｆを最大燃料噴射量（Ｑｆ）ｄ″＝ｆｕ
ｌｌ　Ｑｆ一定とした状態で、燃料噴射時期ＩＴを目標
値へ調整する。

このとき、要求平均有効圧は、アクセルレバー開度θと
エンジン回転数Ｎと燃料噴射時期ＩＴとから決定され、
実平均有効圧は、エンジン回転数Ｎと燃料噴射時期ＩＴ
と実燃料噴射量（Ｑｆ）ｉｓｔとからめられる。

そして、「Ｄ″→Ｂ″」へ至るには、燃料噴射時期ＩＴ
が目標値と一致するまで、平均有効圧Ｐｅ一定の条件下
で、タイミング進角に応じ燃料噴射量Ｇｆｗ（Ｑｆ）ｎ
”から（Ｑｆ）ｎ″へ減量させる。

このようにして、排温一定（第１４図破線経路参照）の
燃利噴射Ｑｆに対して、過剰な燃料噴射量「第１５図（
ｂ）斜線領域」となるように制御が行われ、平均有効圧
Ｐｅが（Ｐｅ）Ａ″から瞬時に（Ｐｅ）ｅ″へ増大する
ことにより、加速を迅速に行なうことができる。

すなわち、第１３図に示すように、アクセルレバー開度
θ、エンジン回転数Ｎおよび燃料噴射時期ＩＴに応じて
、マップから燃料噴射量（ＱＴ）ＭＡＰが設定され（ス
テップｂ１、第２０図参照）、ついで、アクセルレバ−
開度微分値（ｄθ／ｄｔ），燃料噴射時期目標値１Ｔｓ
ｏｌｉ、燃料噴射時期現在値（実燃料噴射時期）１Ｔｉ
ｓｔに応じて、マツプから加減速補正係数Ｋが設定され
る（ステップｂ２，第１９図参照）。

そして、燃料噴射量（Ｑｆ）ＭＡＰおよび加減速補正係
数Ｋの積により、燃料噴射量目標値（Ｑｆ）ｓｏｌｉを
めて（ステップｂ３）、この燃料噴射量目標値（Ｑｆ）
ｓｏｌｉと実燃料噴射量（Ｑｆ）ｉｓｔとの差ΔＱをと
り（ステップｂ４）、この差ΔＱに応じた制御量でソレ
ノイッドＱｖａｃ，Ｑｖｅｎｔを駆動する（ステープｂ
５）。

このような制御により、本実施例では、平均有効圧Ｐｅ
か瞬時に高く１例えば、（Ｐｅ）ｃ″＞（Ｐｃ）ｃ′ｌ
なるのであって、従来の制御では、第１２図（実線）お
よび第１３図（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すように、燃
料噴射量Ｑｆと燃料噴射時期１Ｔとを別々にそれぞれの
目標値となるように変化させているのに対し、本実施例
のエンジンの加速時（Ａ′→Ｂ′）では、平均有効圧Ｐ
ｅを迅速に高めることができるのである。

ｉｉ）再生状態における減速時第１６図の現運転状態（始点Ｂ′）から目標運転状態（
終点Ａ′）へ至る経路（実線）となるように、燃料噴射
量Ｑｆおよび燃料噴射時期（Ｒｅｌｉｒｄ量）ＩＴを制
御し、その平均有効圧Ｐｅを調整する〔第１７図（ａ）
，（ｂ）参照〕。

すなわち、〔Ｂ′→Ｃ″′」へ至るには、燃料噴射量Ｑ
ｆを減量し、目標運転状態Ａ′の要求燃料噴射量（Ｑｆ
）Ａ′より小さく、要求平面有効圧（Ｐｅ）Ａ′と等し
い平均有効圧となる燃料噴射量（Ｑｆ）ｃ″へ減量する
。

このとき、燃料噴射量Ｑｆは瞬時に増量され、燃料噴射
時期ＩＴはほとんど変化しない。

ここで、要求平均有効圧（Ｐｅ）Ａ′は、アクセルレバ
ー開度θとエンジン回転数Ｎと燃料噴射時期ＩＴとから
決定される。

「Ｃ″′→Ａ′上へ至るには、燃料噴射時期ＩＴが目標
値と一致するまで、平均有効圧Ｐｅ一定の条件下で、燃
料噴射時期ＩＴの変化に応じて燃料噴射量Ｑｆを（Ｑｆ
′）ｃ″′から（Ｑｆ）Ａ′へ増量させる。

このようにして、排音一定（第１６図破線経路参照）の
燃料噴射量Ｑｆに対して、不足して燃料噴射量［第１７
図（ｂ）斜線領域］となるように制御が行なわれ、平均
有効圧Ｐｅが（Ｐｅ）ｎ′から瞬時に（Ｐｅ）ｃ″へ減
少することにより、減速を迅速に行なうことができる。

すなわち、第８図に示すように、加減速補正係数Ｋ（＝
Ｋ′）が決定され、ソレノイドＱｖａｃ，Ｑｖｃｎｔを
駆動する。

このような制御により、本実施例では、東向有効圧Ｐｅ
が瞬時に低く［例えば（Ｐｅ）ｎ″＜（Ｐｅ）ｎ′］な
るのであって、従来の制御では、第１２図（１点鎖線）
および第１３図（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示すように、
燃料噴射量Ｑｆと燃料噴射時期１Ｔとを別々にそれぞれ
の目標値となるように変化させているのに対し、本実施
例のエンジンの減速時（Ｂ′→Ａ′）には、平均有効圧
Ｐｅを迅速に低下させることができるのである。

さらに、表示器５５による表示は、ランプや発光ダイオ
ード等の視覚に訴えるもののほか、音声等を用いて聴覚
に訴えるものでもよい。

なお、前述の各実施例において使用された温度や時間の
具化的な値は例示である。

以上詳述したように、本発明のディーゼルエンジンの制
御装置によれば、ディーゼルエンジンの排気通路に同デ
ィーゼルエンジンの燃焼室からのパティキュレートを捕
集すべく配設されたパティキュレート捕集フィルタと、
上記燃焼室に供給される燃料の噴射量を調整する燃料噴
射時期調整手段とをそなえ、同燃料噴射時期調整手段に
おける実際の燃料噴射時期を検出する燃料噴射時期検出
センサと、上記ディーゼルエンジンの加減速を検出する
加減速検出センサとが設けられるとともに、上記燃焼噴
射時期検出センサからの燃料噴射時期信号および上記加
減速検出センサからの加減速信号に応じて上記燃料噴射
調整手段からの燃料噴射量を増減補正する燃料噴射量補
正手段が設けられるという簡素な構成で、次のような硬
化ないし利点を得ることができる。

（１）応答遅れの大きい燃料噴射時期調整手段の応答遅
れに歩調を合わせて、燃料噴射量調整手段を作動させる
ことができ、これにより燃料噴射量調整手段および燃料
噴射時期調整手段が供に目標値に達するまでの過渡状態
において、適正な制御を実現することができ、システム
の信頼性向上に寄与しうる利点がある。

（２）燃料噴射時期に応じて、燃料噴射量を決定するこ
とができ、これにより、燃料噴射時期調整手段の応答遅
れと燃料噴射量調整手段の応答遅れとの差が大きいとき
にも、燃料噴射量を適確に制御できる。

（３）パティキュレート捕集フィルタの再生時において
も、非再生時とほぼ同等の加減速フィーリングが得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はエンジン回転速度と平均有効圧との関係を従来
装置によりフィルタ再生可能な運転領域別に区分した図
、第２図は噴射ポンプの遅角による昇温硬化および出力
低下を示す図であり、第３〜２０図は本発明の一実施例
としてのディーゼルエンジンの制御装置を示すもので、
第３図はその全体構成図、第４図はその燃料噴射量調整
手段の要部側面断面図、第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞ
れその内部タイマの正面断面図および要部側面図、第６
図はその外部タイマの構成図、第７図はその作用を示す
グラフ、第８図はその制御要領を示すフローチャート、
第９図（ａ）〜（ｃ）および第１０図（ａ）〜（ｃ）は
いずれも燃料噴射時期制御を示すグラフ、第１１図はそ
の燃料噴射量調整手段の変形例における構成図、第１２
図は従来の所定回転数における燃料噴射量と平均有効圧
との関係を示すグラフ、第１３図（ａ）、（ｂ）はれぞ
れ第１２図の経路に対応する燃料噴射時期および燃料噴
射量を示すグラフ、第１４図は本発明の上記エンジンの
加速時所定回転数における無料噴射量と平均有効圧との
関係を示すグラフ、第１５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ
第１４図の経路に対応する燃料噴射時期および燃料噴射
量を示すグラフ、第１６図は本発明の上記エンジンの減
速時所定回転数における燃料噴射量と平均有効圧との関
係を示すグラフ、第１７図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第
１６図の経路に対応する燃料噴射時期および燃料噴射量
を示すグラフ、第１８図はその燃料噴射量の制御要領を
示すフローチャート、第１９図はその加減速補正手段の
決定を示す模式図、第２０図はマップによる燃料噴射量
の決定を示す模式図である。１・・ディーゼルエンジン、２・・排気通路、３・・パ
ティキュレート捕集フィルタ、４・・排気マニホルド、
５・・酸化触媒（前段蝕媒）、６・・燃料噴射量調整手
段、フィードバック制御手段および燃料噴射量補正手段
を構成するコントローラ（コンピュータ）、７Ａ，７Ｂ
・・圧力センサ、８・・噴射ポンプ、９・・応答性のは
やい第１の燃料噴射時期調整手段を構成する内部タイマ
（油圧式オートマチックタイマ）、１０・・燃料噴射量
制御手段、１１・・アクセル、１２・・アクセルレバー
開度センサ、１２′・・加減速検出センサを構成する微
分器、１３・・回転測度センサ、１４・・プランジャ、
１５・・スピルリング、１６・・ドライブシャフト、１
７・・ガバナ、１８・・ウェイトスリーブ、１９・・コ
ントロールレバー、２０・・・サボーディンぐレバー、
２１・・テンションレバー、２２・・支点ピン、２３・
・ガイドレバー、２４・・ピン、２５・・燃料噴射量調
整手段を構成する燃料増量装置、２６・・圧縮ばね、２
７・・増量スクリュー、２８・・減速ギヤ、２９・・モ
ータ、３０・・位置センサ、３１・・応答速度の遅い第
２の燃料噴射時期調整手段を構成する外部タイマ（リタ
ードタイマ）、３２・・遊星ギヤ列、３３・・油圧シリ
ンダ、３４・・ピストン、３５・・電磁スプール弁、３
６・・油ポンプ、３７・・オイルフィルタ、３８・・リ
リーフ弁、３９・・位置センサ、４０・・温度検出手段
としての温度センサ、４１・・バイパス通路、４２・・
電磁式開閉弁、４３・・吸気マニホルド、４４・・吸気
通路、４５・・吸気絞り弁、４６・・ＥＧＲ通路、４７
・・圧力応動装置、４８・・ＥＧＲ弁、４９・・圧力応
動装置、５０・・圧力センサ、５１、５２・・ポテンシ
ョメータ、５３・・水晶センサ、５４・・車速センサ、
５５・・表示器、５７・・圧力応動装置、５８・・レバ
ー、５８′・・ポテンショメータ、６０・・ローラ、６
１・・ローラ・リンク、６２・・カムプレート、６３・
・タイマスプリング、６４・・タイマピストン、６５・
・スライド・ピン、６７・・燃料噴射時期検出センサと
しての位置センサ、２０１・・球状部、３２１，３２２
・・リングギヤ、３３１、３３２・・油圧シリンダ室、
４７１・・ダイアフラム、４７２・・圧力室、４７３・
・大気通路、４７４・・バキューム通路、４７５，４７
６・・開閉弁、４９１・・ダイアフラム、４９２・・圧
力室、４９３・・大気通路、４９４・・バキューム通路
、４９５，４９６・・電磁式開閉弁、５７１・・ダイア
フラム、５７２・・圧力室、５７３・・大気通路、５７
４・・バキューム通路、５７５，５７６・・電磁式開閉
弁。代理人弁理上飯沼ａ斥第１図エンンン回φム速恐Ｎ（ｒｐｍ）− 第２図十ｌ’ｌ’ｆ−４；／＋ＬｊｈＰｅ（ｋｇ／ｃｍ２）−
−−第４図第５図（ａ）（ｂ）第９図（ａ）（Ｃ）時間會（ｓｅｃｌ−− 第１０図（０）（Ｃ）晴間ｔ（ｓｅｃ）−− 第１１図第１２図燃＋１１１ｎｉｌ口擲Ｑｆ− 第１３図貼間↑Ｔｓｅｃｌ→ 第１４図ノづ！！ｉｌ’ｌ”Ｆｊ（ＬＬ’＋！Ｏｆ□第１５図１１、’＋ｌ：ｉｌｔ（Ｓｅｃ１− ｅ４間ｔ（ｓｅｃ）１第１６図ｒ人Ａ１））口（ＩｉｋｌＯｆ− 第１７図ｎ’！＋ｌ＋ＩｔＩ５ｅｃ）− ０１２３ｏＩ１間ｔ（５ｅｃ）→ 第１８図第１０図燃第２０図１−ンジン回転数Ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

ディーゼルエンジンの排気通路に同ディーゼルエンジン
の燃焼室からのパティキュレートを捕集すべく配設され
たパティキュレート補習フィルタと、上記燃焼室に供給
される燃料の噴射量を調整する燃料噴射量調整手段と、
同燃料の噴射時期を調整する燃料噴射時期調整手段とを
そなえ、同燃料噴射時期調整手段における実際の燃料噴
射時期を検出する燃料噴射時期検出センサと、上記ディ
ーゼルエンジンの加減速を検出する加減速検出センサと
が設けられるとともに、上記燃料噴射時期検出センサか
らの燃料噴射時期信号および上記加減側検出センサから
の加減側信号に応じて上記燃料噴射量調整手段からの燃
料噴射量を増減補正する燃料噴射補正手段が設けられた
ことを特徴とする、ディーゼルエンジンの制御装置。