JP2001329902A - 内燃機関 - Google Patents

内燃機関

Info

Publication number
JP2001329902A
JP2001329902A JP2000149824A JP2000149824A JP2001329902A JP 2001329902 A JP2001329902 A JP 2001329902A JP 2000149824 A JP2000149824 A JP 2000149824A JP 2000149824 A JP2000149824 A JP 2000149824A JP 2001329902 A JP2001329902 A JP 2001329902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
exhaust gas
air
combustion
soot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000149824A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3552645B2 (ja
Inventor
Koji Yoshizaki
康二 吉▲崎▼
Shizuo Sasaki
静夫 佐々木
Masahito Goto
雅人 後藤
Takekazu Ito
丈和 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2000149824A priority Critical patent/JP3552645B2/ja
Priority to US09/853,157 priority patent/US6634345B2/en
Priority to DE60108298T priority patent/DE60108298T2/de
Priority to EP01111842A priority patent/EP1156201B1/en
Publication of JP2001329902A publication Critical patent/JP2001329902A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3552645B2 publication Critical patent/JP3552645B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0057—Specific combustion modes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/0017—Controlling intake air by simultaneous control of throttle and exhaust gas recirculation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/0022—Controlling intake air for diesel engines by throttle control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
    • F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/33—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage controlling the temperature of the recirculated gases
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温燃焼が実行され空燃比がストイキよりも
リッチ側にシフトされるときにＥＧＲガス浄化用パイプ
触媒がＳＯＦ被毒してしまうのを抑制する。 【解決手段】 ＥＧＲ制御弁25とＥＧＲガス浄化用パイ
プ触媒26a とを備えたＥＧＲ通路24を設け、煤の発生量
がピークとなるＥＧＲガス量よりも燃焼室5 内に供給さ
れるＥＧＲガス量が多く煤がほとんど発生しない低温燃
焼が実行されるときであって空燃比がストイキよりもリ
ッチ側にシフトされるとき、空燃比がストイキよりもリ
ッチ側にシフトされないときに比べ、スロットル弁17の
開度を減少させて排気ガス温を上昇させると共に、ＥＧ
Ｒ制御弁25の開度を減少させてＥＧＲガス量が増加する
のを抑制し、ＥＧＲガス温の低下並びにパイプ触媒26a
の温度低下を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、燃焼室から排出された排気ガスを
機関吸気通路内に再循環させるために排気ガス再循環制
御弁を備えた排気ガス再循環通路を設け、排気ガス再循
環通路を通過する再循環排気ガスを浄化するための再循
環排気ガス浄化触媒を排気ガス再循環通路内に配置し、
機関吸気通路内にスロットル弁を配置し、燃焼室内に供
給される再循環排気ガスの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
る再循環排気ガスの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り、煤
の発生量がピークとなる再循環排気ガスの量よりも燃焼
室内に供給される再循環排気ガスの量が多く煤がほとん
ど発生しない燃焼を実行可能な内燃機関が知られてい
る。この種の内燃機関の例としては、例えば特開２００
０−８９６４号公報に記載されたものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開２００
０−８９６４号公報には、煤の発生量がピークとなる再
循環排気ガスの量よりも燃焼室内に供給される再循環排
気ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃焼が実行さ
れるときであって空燃比がわずかばかりリーンのとき、
空燃比がリーンのときに比べ、排気ガス再循環制御弁の
開度が減少されると共に、スロットル弁の開度が減少さ
れる点については開示されているものの、煤の発生量が
ピークとなる再循環排気ガスの量よりも燃焼室内に供給
される再循環排気ガスの量が多く煤がほとんど発生しな
い燃焼が実行されるときであって空燃比がストイキより
もリッチ側にシフトされるときに排気ガス再循環制御弁
の開度及びスロットル弁の開度をどのように制御すべき
かについて開示されていない。一方、煤の発生量がピー
クとなる再循環排気ガスの量よりも燃焼室内に供給され
る再循環排気ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃
焼が実行されるときであって空燃比がストイキよりもリ
ッチ側にシフトされるとき、仮にスロットル弁の開度が
減少されるものの排気ガス再循環制御弁の開度が減少さ
れないと、再循環排気ガスの量が増加してしまう。その
ため、燃焼温度が低下するのに伴って再循環排気ガスの
温度が低下し、それゆえ、再循環排気ガス浄化触媒の温
度が低下してしまう。その結果、再循環排気ガス浄化触
媒がＳＯＦ被毒してしまう。
【０００４】前記問題点に鑑み、本発明は煤の発生量が
ピークとなる再循環排気ガスの量よりも燃焼室内に供給
される再循環排気ガスの量が多く煤がほとんど発生しな
い燃焼が実行されるときであって空燃比をストイキより
もリッチ側にシフトさせるときに再循環排気ガス浄化触
媒がＳＯＦ被毒してしまうのを抑制することができる内
燃機関を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、燃焼室から排出された排気ガスを機関吸気通路
内に再循環させるために排気ガス再循環制御弁を備えた
排気ガス再循環通路を設け、前記排気ガス再循環通路を
通過する再循環排気ガスを浄化するための再循環排気ガ
ス浄化触媒を前記排気ガス再循環通路内に配置し、前記
機関吸気通路内にスロットル弁を配置し、前記燃焼室内
に供給される再循環排気ガスの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、前記燃焼室内に
供給される再循環排気ガスの量を更に増大していくと前
記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
なくなり、煤の発生量がピークとなる再循環排気ガスの
量よりも前記燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量
が多く煤がほとんど発生しない燃焼を実行可能な内燃機
関において、前記煤がほとんど発生しない燃焼が実行さ
れるときであって空燃比がストイキよりもリッチ側にシ
フトされるとき、空燃比がストイキよりもリッチ側にシ
フトされないときに比べ、前記排気ガス再循環制御弁の
開度を減少させると共に、前記スロットル弁の開度を減
少させるようにした内燃機関が提供される。
【０００６】請求項１に記載の内燃機関では、煤の発生
量がピークとなる再循環排気ガスの量よりも燃焼室内に
供給される再循環排気ガスの量が多く煤がほとんど発生
しない燃焼が実行されるときであって空燃比がストイキ
よりもリッチ側にシフトされるとき、空燃比がストイキ
よりもリッチ側にシフトされないときに比べ、排気ガス
再循環制御弁の開度が減少されると共に、スロットル弁
の開度が減少される。つまり、スロットル弁の開度を減
少させることにより、ポンプ損失を増加させ、排気ガス
の温度を上昇させることができる。その上、排気ガス再
循環制御弁の開度を減少させることにより、スロットル
弁の開度が減少されるのに伴って再循環排気ガスの量が
増加してしまうのを抑制することができる。そのため、
燃焼温度の低下を抑制し、再循環排気ガスの温度の低下
を抑制することができる。それゆえ、再循環排気ガス浄
化触媒の温度の低下を抑制し、再循環排気ガス浄化触媒
がＳＯＦ被毒してしまうのを抑制することができる。
【０００７】請求項２に記載の発明によれば、負荷が軽
くなるほど前記排気ガス再循環制御弁の開度を減少させ
る量を多くした請求項１に記載の内燃機関が提供され
る。
【０００８】請求項２に記載の内燃機関では、負荷が軽
くなるほど排気ガス再循環制御弁の開度を減少させる量
が多くされる。つまり、負荷が軽くなるほど燃焼温度が
低下しやすくなるため、負荷が軽くなるほど排気ガス再
循環制御弁の開度を減少させる量が多くされる。その結
果、負荷が軽くなるのに伴って燃焼温度が低下し、再循
環排気ガス浄化触媒がＳＯＦ被毒してしまうのを抑制す
ることができる。
【０００９】請求項３に記載の発明によれば、機関回転
数が高くなるほど前記排気ガス再循環制御弁の開度を減
少させる量を多くした請求項１に記載の内燃機関が提供
される。
【００１０】請求項３に記載の内燃機関では、機関回転
数が高くなるほど排気ガス再循環制御弁の開度を減少さ
せる量が多くされる。つまり、機関回転数が高くなるほ
ど吸気管負圧が高くなり、再循環排気ガスの量が増加し
やすくなるため、機関回転数が高くなるほど排気ガス再
循環制御弁の開度を減少させる量が多くされる。その結
果、機関回転数が高くなるのに伴って再循環排気ガスの
量が増加し、再循環排気ガス浄化触媒がＳＯＦ被毒して
しまうのを抑制することができる。
【００１１】請求項４に記載の発明によれば、空燃比が
リッチになるほど前記排気ガス再循環制御弁の開度を減
少させる量を多くした請求項１に記載の内燃機関が提供
される。
【００１２】請求項４に記載の内燃機関では、空燃比が
リッチになるほど排気ガス再循環制御弁の開度を減少さ
せる量が多くされる。つまり、空燃比がリッチになるほ
ど燃焼温度が低下しやすくなるため、空燃比がリッチに
なるほど排気ガス再循環制御弁の開度を減少させる量が
多くされる。その結果、空燃比がリッチになるのに伴っ
て燃焼温度が低下し、再循環排気ガス浄化触媒がＳＯＦ
被毒してしまうのを抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
【００１４】図１は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用
した第一の実施形態を示している。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、１
０は排気ポートを夫々示す。吸気ポート８は対応する吸
気枝管１１を介してサージタンク１２に連結され、サー
ジタンク１２は吸気ダクト１３を介して排気ターボチャ
ージャ１４のコンプレッサ１５に連結される。吸気ダク
ト１３内には、ステップモータ１６により駆動されるス
ロットル弁１７が配置される。また、スロットル弁１７
上流の吸気ダクト１３内には、吸入空気の質量流量を検
出するための質量流量検出器１７ａが配置される。更に
吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流れる吸入
空気を冷却するためのインタークーラ１８が配置され
る。図１に示される実施形態では機関冷却水がインター
クーラ１８内に導びかれ、機関冷却水によって吸入空気
が冷却される。一方、排気ポート１０は排気マニホルド
１９及び排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４
の排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出
口は酸化機能を有する触媒２２を内蔵したケーシング２
３に連結される。排気マニホルド１９内には空燃比セン
サ２３ａが配置される。
【００１５】排気マニホルド１９とサージタンク１２と
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路２４を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路２４内にはステップモ
ータ２５ａにより駆動される電気制御式ＥＧＲ制御弁２
５が配置される。また、ＥＧＲ通路２４には、ＥＧＲ通
路２４を通過するＥＧＲガスを浄化するためのパイプ触
媒２６ａが配置される。更に、ＥＧＲ通路２４周りには
ＥＧＲ通路２４内を流れるＥＧＲガスを冷却するための
ＥＧＲクーラ２６が配置される。図１に示される実施形
態では機関冷却水がＥＧＲクーラ２６内に導びかれ、機
関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃
料噴射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、い
わゆるコモンレール２７に連結される。このコモンレー
ル２７内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２８
から燃料が供給され、コモンレール２７内に供給された
燃料は各燃料供給管２６を介して燃料噴射弁６に供給さ
れる。コモンレール２７にはコモンレール２７内の燃料
圧を検出するための燃料圧センサ２９が取付けられ、燃
料圧センサ２９の出力信号に基づいてコモンレール２７
内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ２８の
吐出量が制御される。
【００１６】電子制御ユニット３０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス３１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）３４、入力ポート３５及び出力ポート３６を具備す
る。燃料圧センサ２９の出力信号は対応するＡＤ変換器
３７を介して入力ポート３５に入力される。また、質量
流量検出器１７ａの出力信号は対応するＡＤ変換器３７
を介して入力ポート３５に入力される。更に、空燃比セ
ンサ２３ａの出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介し
て入力ポート３５に入力される。アクセルペダル４０に
はアクセルペダル４０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧
を発生する負荷センサ４１が接続され、負荷センサ４１
の出力電圧は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポー
ト３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランク
シャフトが例えば３０°回転する毎に出力パルスを発生
するクランク角センサ４２が接続される。一方、出力ポ
ート３６は対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁
６、スロットル弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制
御弁用ステップモータ２５ａ、及び燃料ポンプ２８に接
続される。
【００１７】図２は機関低負荷運転時にスロットル弁１
７の開度及び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、及びスモーク、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Ｅ
ＧＲ率は６５パーセント以上となっている。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ＮＯｘ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。
【００１８】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。
尚、図示しないが図３と同様の実験結果から、煤の発生
量がピークとなるＥＧＲガスの量よりも燃焼室５内に供
給されるＥＧＲガスの量が多く煤がほとんど発生しない
第１の燃焼（低温燃焼）時の燃焼圧の極大値（ピーク）
は、煤の発生量がピークとなるＥＧＲガスの量よりも燃
焼室５内に供給されるＥＧＲガスの量が少ない第２の燃
焼（従来の燃焼方法による燃焼）時の燃焼圧の極大値
（ピーク）よりも低いことが判っている。そのことか
ら、第１の燃焼時の爆発に伴う機関回転むらは第２の燃
焼時の爆発に伴う機関回転むらよりも小さいと言える。
【００１９】図２及び図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１５．
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。ＮＯｘ
の発生量が低下したということは燃焼室５内の燃焼温度
が低下していることを意味しており、従って煤がほとん
ど発生しないときには燃焼室５内の燃焼温度が低くなっ
ていると言える。同じことが図３からも言える。即ち、
煤がほとんど発生していない図３（Ｂ）に示す状態では
燃焼圧が低くなっており、従ってこのとき燃焼室５内の
燃焼温度は低くなっていることになる。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及び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及びＣＯの排出量が増大するがこのときのＨ
Ｃは煤の前駆体又はその前の状態の炭化水素である。
【００２０】図２及び図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内における燃料及びその周囲のガ
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
内における燃料及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。
【００２１】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及びその周囲の温度、即ち
上述の或る温度は燃料の種類や空燃比の圧縮比等の種々
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及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ＮＯｘ
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。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。
【００２２】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
料及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、燃料及びそ
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。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。
【００２３】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。この場合、燃料及びその周囲のガ
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。
【００２４】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。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。また、図５の曲
線Ｃで示されるようにＥＧＲガスを強制的に冷却してい
ない場合にはＥＧＲ率が５５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。
【００２５】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及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、及びこの混合ガス量中
の空気の割合、及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。
【００２６】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
きに燃料及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に示す実施形態では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及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発生
量は１０p.p.m 前後、又はそれ以下であり、従ってＮＯ
ｘの発生量は極めて少量となる。
【００２７】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及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。
【００２８】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及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。
【００２９】ところが図示しないが、ＥＧＲ通路を介し
て過給機の入口側即ち排気ターボチャージャの空気吸込
管内に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５５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
燃料及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
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の
コンプレッサにより昇圧された吸入ガスのＥＧＲ率も７
０パーセントとなり、斯くしてコンプレッサにより昇圧
しうる限度まで燃料及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。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制御弁が全開せしめられる、スロットル
弁が若干閉弁せしめられる。
【００３０】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なくしても、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。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。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。
【００３１】ところで燃焼室内における燃焼時の燃料及
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
よる実施形態では機関中低負荷運転時には燃焼時の燃料
及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
い得るようにし、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。但し、機関中低負荷運転時であっても、機関運転状
態によっては第２の燃焼が行われる。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。
【００３２】図７は第１の燃焼、即ち低温燃焼が行われ
得る第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４０
の踏込み量、即ち要求負荷を示しており、横軸Ｎは機関
回転数を示している。また、図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。
【００３３】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得る。
【００３４】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。
【００３５】ところで機関の運転領域が第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２２により良好に酸化せしめられる。触媒２
２としては酸化触媒を用いることができる。
【００３６】図８は空燃比センサ２３ａの出力を示して
いる。図８に示されるように空燃比センサ２３ａの出力
電流Ｉは空燃比Ａ／Ｆに応じて変化する。従って空燃比
センサ２３ａの出力電流Ｉから空燃比を知ることができ
る。
【００３７】次に図９を参照しつつ第１の運転領域Ｉ及
び第２の運転領域IIにおける運転制御について概略的に
説明する。図９は要求負荷Ｌに対するスロットル弁１７
の開度、ＥＧＲ制御弁２５の開度、ＥＧＲ率、空燃比、
噴射時期及び噴射量を示している。図９に示されるよう
に要求負荷Ｌの低い第１の運転領域Ｉではスロットル弁
１７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、ＥＧＲ制
御弁２５の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉近
くから全開まで徐々に増大せしめられる。また、図９に
示される例では第１の運転領域ＩではＥＧＲ率がほぼ７
０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１７の開度及びＥＧＲ制御弁２５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Ｔ
ＤＣ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。
【００３８】なお、アイドル運転時にはスロットル弁１
７は全閉近くまで閉弁され、このときＥＧＲ制御弁２５
も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁１７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、圧縮圧力を小さ
くすることにより機関本体１の振動を小さくするため
に、アイドル運転時にはスロットル弁１７が全閉近くま
で閉弁せしめられる。一方、機関低回転時の回転は機関
高回転時の回転よりも爆発に伴う回転むらが大きいため
に回転数を低下させると機関本体１の振動の問題が大き
くなるという背景もある。そのため、アイドル運転時の
目標回転数は、圧縮圧力に伴う振動と機関回転むらに伴
う振動とを考慮して設定されている。
【００３９】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１７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９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。
【００４０】第２の運転領域IIでは従来から行われてい
る燃焼が行われる。この第２の運転領域IIではスロット
ル弁１７は一部を除いて全開状態に保持され、ＥＧＲ制
御弁２５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。
【００４１】図１０（Ａ）は第１の運転領域Ｉにおける
目標空燃比Ａ／Ｆを示している。図１０（Ａ）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目標空燃比が１
５．５，１６，１７，１８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１０
（Ａ）に示されるように第１の運転領域Ｉでは空燃比が
リーンとなっており、更に第１の運転領域Ｉでは要求負
荷Ｌが低くなるほど目標空燃比Ａ／Ｆがリーンとされ
る。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１０
（Ａ）に示されるように要求負荷Ｌが低くなるにつれて
目標空燃比Ａ／Ｆが大きくされる。目標空燃比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形態では
要求負荷Ｌが低くなるにつれて目標空燃比Ａ／Ｆが大き
くされる。
【００４２】なお、図１０（Ａ）に示される目標空燃比
Ａ／Ｆは図１０（Ｂ）に示されるように要求負荷Ｌ及び
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１０（Ａ）に示
す目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なスロットル弁１７
の目標開度ＳＴが図１１（Ａ）に示されるように要求負
荷Ｌ及び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲ
ＯＭ４２内に記憶されており、空燃比を図１０（Ａ）に
示す目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なＥＧＲ制御弁２
５の目標開度ＳＥが図１１（Ｂ）に示されるように要求
負荷Ｌ及び機関回転数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。
【００４３】図１２（Ａ）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Ａ
／Ｆを示している。なお、図１２（Ａ）においてＡ／Ｆ
＝２４，Ａ／Ｆ＝３５，Ａ／Ｆ＝４５，Ａ／Ｆ＝６０で
示される各曲線は夫々目標空燃比２４，３５，４５，６
０を示している。図１２（Ａ）に示される目標空燃比Ａ
／Ｆは図１２（Ｂ）に示されるように要求負荷Ｌ及び機
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（Ａ）に示す
目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なスロットル弁１７の
目標開度ＳＴが図１３（Ａ）に示されるように要求負荷
Ｌ及び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲＯ
Ｍ４２内に記憶されており、空燃比を図１２（Ａ）に示
す目標空燃比Ａ／Ｆとするのに必要なＥＧＲ制御弁２５
の目標開度ＳＥが図１３（Ｂ）に示されるように要求負
荷Ｌ及び機関回転数Ｎの関数としてマップの形で予めＲ
ＯＭ４２内に記憶されている。
【００４４】また、第２の燃焼が行われているときには
燃料噴射量Ｑは要求負荷Ｌ及び機関回転数Ｎに基づいて
算出される。この燃料噴射量Ｑは図１４に示されるよう
に要求負荷Ｌ及び機関回転数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。
【００４５】次に図１５を参照しつつ本実施形態の運転
制御について説明する。図１５を参照すると、まず初め
にステップ１００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１０１に進んで要求負荷Ｌが第１の境界Ｘ
（Ｎ）よりも大きくなったか否かが判別される。Ｌ≦Ｘ
（Ｎ）のときにはステップ１０３に進み、第１の燃焼
（低温燃焼）が行われる。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１１０に進み、第２の燃焼（通常燃焼、つまり、従来
の燃焼方法による燃焼）が行われる。
【００４６】ステップ１００において、フラグＩがセッ
トされていないとき、即ち機関の運転状態が第２の運転
領域IIにあるときにはステップ１０８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１１０に進
み、第２の燃焼が行われる。一方、ステップ１０８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１０９に進んでフラグＩがセットされ、次いでステッ
プ１０３に進み、第１の燃焼が行われる。
【００４７】ステップ１０３では図１１（Ａ）に示すマ
ップからスロットル弁１７の目標開度ＳＴが算出され、
スロットル弁１７の開度がこの目標開度ＳＴとされる。
次いでステップ１０４では図１１（Ｂ）に示すマップか
らＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ
制御弁２５の開度がこの目標開度ＳＥとされる。次いで
ステップ１０５では質量流量検出器１７ａにより検出さ
れた吸入空気の質量流量（以下、単に吸入空気量と称
す）Ｇａが取込まれ、次いでステップ１０６では図１０
（Ｂ）に示すマップから目標空燃比Ａ／Ｆが算出され
る。次いでステップ１０７では吸入空気量Ｇａと目標空
燃比Ａ／Ｆに基づいて空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆとする
のに必要な燃料噴射量Ｑが算出される。
【００４８】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化するとスロットル
弁１７の開度およびＥＧＲ制御弁２５の開度がただちに
要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目標開度ＳＴ，
ＳＥに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Ｌが増
大せしめられるとただちに燃焼室５内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。一方、スロットル弁１７の開度又はＥＧＲ
制御弁２５の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Ｇａの変化が質量流量検出器１７ａにより
検出され、この検出された吸入空気量Ｇａに基づいて燃
料噴射量Ｑが制御される。即ち、吸入空気量Ｇａが実際
に変化した後に燃料噴射量Ｑが変化せしめられることに
なる。
【００４９】一方、ステップ１１０では図１４に示され
るマップから目標燃料噴射量Ｑが算出され、燃料噴射量
がこの目標燃料噴射量Ｑとされる。次いでステップ１１
１では図１３（Ａ）に示すマップからスロットル弁１７
の目標開度ＳＴが算出される。次いでステップ１１２で
は図１３（Ｂ）に示すマップからＥＧＲ制御弁２５の目
標開度ＳＥが算出され、ＥＧＲ制御弁２５の開度がこの
目標開度ＳＥとされる。次いでステップ１１３では質量
流量検出器１７ａにより検出された吸入空気量Ｇａが取
込まれる。次いでステップ１１４では燃料噴射量Ｑと吸
入空気量Ｇａから実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が算出され
る。次いでステップ１１５では図１２（Ｂ）に示すマッ
プから目標空燃比Ａ／Ｆが算出される。次いでステップ
１１６では実際の空燃比（Ａ／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／
Ｆよりも大きいか否かが判別される。（Ａ／Ｆ）R ＞Ａ
／Ｆのときにはステップ１１７に進んでスロットル開度
の補正値ΔＳＴが一定値αだけ減少せしめられ、次いで
ステップ１１９へ進む。これに対して（Ａ／Ｆ）R ≦Ａ
／Ｆのときにはステップ１１８に進んで補正値ΔＳＴが
一定値αだけ増大せしめられ、次いでステップ１１９に
進む。ステップ１１９ではスロットル弁１７の目標開度
ＳＴに補正値ΔＳＴを加算することにより最終的な目標
開度ＳＴが算出され、スロットル弁１７の開度がこの最
終的な目標開度ＳＴとされる。即ち、実際の空燃比（Ａ
／Ｆ）R が目標空燃比Ａ／Ｆとなるようにスロットル弁
１７の開度が制御される。
【００５０】このように第２の燃焼が行われているとき
には要求負荷Ｌ又は機関回転数Ｎが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Ｌおよび機関回転数Ｎに応じた目
標燃料噴射量Ｑに一致せしめられる。例えば要求負荷Ｌ
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。一方、燃料噴射量Ｑが増大せしめられて空燃比
が目標空燃比Ａ／Ｆからずれると空燃比が目標空燃比Ａ
／Ｆとなるようにスロットル弁１７の開度が制御され
る。即ち、燃料噴射量Ｑが変化した後に空燃比が変化せ
しめられることになる。
【００５１】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Ｑはオープンループ制御さ
れ、第２の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁１７の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Ｑを空燃比センサ２３ａの出力信号に基づいてフィード
バック制御することもできるし、また第２の燃焼が行わ
れているときに空燃比をＥＧＲ制御弁２５の開度を変化
させることによって制御することもできる。
【００５２】図１６は要求負荷が軽く低温燃焼が実行さ
れるときであってＡ／Ｆ＝１５のときのＥＧＲ率とパイ
プ触媒温度等との関係を示した図である。図１６におい
て、スロットル弁１７の開度は、ＥＧＲ率が変更されて
も吸入空気量が変化せずＡ／Ｆが一定になるように、Ｅ
ＧＲ率に応じて変更されている。図１６に示すように、
ＥＧＲ率が減少され、スロットル弁１７の開度が減少さ
れると、吸気管負圧が高くなりポンプ損失が増加する。
その結果、ＥＧＲ率が高い場合に比べて排気ガス温度が
高くなり、パイプ触媒２６ａの床温が高くなる。尚、Ｅ
ＧＲ率が減少され、スロットル弁１７の開度が減少され
ると、吸入空気量が一定に維持されるもののＥＧＲガス
量が減少するため、触媒２２を通過する排気ガス量が減
少する。その結果、ＥＧＲ率が高い場合に比べて触媒２
２の床温も高くなる。
【００５３】図１７は低温燃焼が実行されるときであっ
てＡ／Ｆが１５から１４にシフトされるときにＥＧＲ制
御弁の開度が全開のまま維持される場合と減少せしめら
れる場合とを比較して示した図である。図１７（Ａ）に
示すように、低温燃焼が実行されるときであってＡ／Ｆ
が１５から１４にシフトされるとき、スロットル弁１７
の開度が減少されると共にＥＧＲ制御弁２５の開度が全
開のまま維持されると、吸気管負圧が増加するためにＥ
ＧＲガス量が増加し、パイプ触媒２６ａがＥＧＲガスに
より冷却されパイプ触媒２６ａの床温が低下する。更に
パイプ触媒２６ａにＳＯＦ成分が付着するためにパイプ
触媒２６ａの触媒反応が低下し、パイプ触媒２６ａから
の出ガス温も低下する。一方、図１７（Ｂ）に示すよう
に、低温燃焼が実行されるときであってＡ／Ｆが１５か
ら１４にシフトされるとき、スロットル弁１７の開度が
減少されると共にＥＧＲ制御弁２５の開度も減少される
と、スロットル弁１７の開度が減少されるのに伴って排
気ガス温度が上昇し、また、ＥＧＲ制御弁２５の開度が
減少されるためにＥＧＲガス量は増加しない。そのた
め、パイプ触媒２６ａはＥＧＲガスによって冷却され
ず、パイプ触媒２６ａの床温は低下しない。その結果、
パイプ触媒２６ａ上においてＳＯＦ成分は付着すること
なく回復され続け、パイプ触媒２６ａの触媒反応が維持
される。それゆえ、パイプ触媒２６ａからの出ガス温も
低下しない。
【００５４】図１８はパイプ触媒２６ａのＳＯＦ被毒抑
制制御方法を示したフローチャートである。図１８に示
すように、このルーチンが開始されると、まずステップ
２００において内燃機関の運転条件が低温燃焼を実行可
能な運転条件にあるか否かが判断される。ＹＥＳのとき
にはステップ２０１に進み、ＮＯのときにはこのルーチ
ンを終了する。ステップ２０１では空燃比をストイキよ
りもリッチ側にシフトさせる要求があるか否かが判断さ
れる。ＹＥＳのときにはステップ２０２に進み、ＮＯの
ときにはこのルーチンを終了する。ステップ２０２で
は、ポンプ損失を増加させ排気ガス温度を上昇させるた
めにスロットル弁１７の目標開度ＳＴが減少せしめられ
る。次いでステップ２０３では、スロットル弁１７の開
度が減少され吸気管負圧が上昇するのに伴ってＥＧＲガ
ス量が増加してしまうのを抑制するためにＥＧＲ制御弁
２５の目標開度ＳＥが減少せしめられる。尚、本実施形
態の変形例では、パイプ触媒２６ａの触媒反応が不十分
になってしまう程度にパイプ触媒２６ａの温度が低下す
ると予測されるときに限ってステップ２０２及びステッ
プ２０３を実行するようにしてもよい。
【００５５】図１９はＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥ
の減少量と要求負荷Ｌ等との関係を示した図である。図
１９（Ａ）に示すように、図１８のステップ２０３にお
いてＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥが減少される際
に、ＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥの減少量は、要求
負荷Ｌが軽くなるほど多くなるように設定されている。
また図１９（Ｂ）に示すように、ＥＧＲ制御弁２５の目
標開度ＳＥの減少量は、機関回転数Ｎが高くなるほど多
くなるように設定されている。また図１９（Ｃ）に示す
ように、ＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥの減少量は、
Ａ／Ｆがリッチになるほど多くなるように設定されてい
る。
【００５６】本実施形態によれば、図１８に示したよう
に低温燃焼が実行されるときであって空燃比がストイキ
よりもリッチ側にシフトされるとき、空燃比がストイキ
よりもリッチ側にシフトされないときに比べ、スロット
ル弁１７の開度ＳＴが減少されると共に、ＥＧＲ制御弁
２５の開度ＳＥが減少される。つまり、スロットル弁１
７の開度を減少させることにより、ポンプ損失を増加さ
せ、排気ガスの温度を上昇させることができる。その
上、ＥＧＲ制御弁２５の開度を減少させることにより、
スロットル弁１７の開度が減少されるのに伴ってＥＧＲ
ガス量が増加してしまうのを抑制することができる。そ
のため、燃焼温度の低下を抑制し、ＥＧＲガスの温度の
低下を抑制することができる。それゆえ、パイプ触媒２
６ａの温度の低下を抑制し、パイプ触媒２６ａがＳＯＦ
被毒してしまうのを抑制することができる。
【００５７】更に本実施形態によれば、図１９（Ａ）に
示したように要求負荷Ｌが軽くなるほどＥＧＲ制御弁２
５の目標開度ＳＥの減少量が多くされる。つまり、要求
負荷Ｌが軽くなるほど燃焼温度が低下しやすくなるた
め、要求負荷Ｌが軽くなるほどＥＧＲ制御弁２５の開度
を減少させる量が多くされる。その結果、要求負荷Ｌが
軽くなるのに伴って燃焼温度が低下し、パイプ触媒２６
ａがＳＯＦ被毒してしまうのを抑制することができる。
【００５８】また本実施形態によれば、図１９（Ｂ）に
示したように機関回転数Ｎが高くなるほどＥＧＲ制御弁
２５の目標開度ＳＥの減少量が多くされる。つまり、機
関回転数Ｎが高くなるほど吸気管負圧が高くなり、ＥＧ
Ｒガス量が増加しやすくなるため、機関回転数Ｎが高く
なるほどＥＧＲ制御弁２５の開度を減少させる量が多く
される。その結果、機関回転数Ｎが高くなるのに伴って
ＥＧＲガス量が増加し、パイプ触媒２６ａがＳＯＦ被毒
してしまうのを抑制することができる。
【００５９】また本実施形態によれば、図１９（Ｃ）に
示したように空燃比がリッチになるほどＥＧＲ制御弁２
５の目標開度ＳＥの減少量が多くされる。つまり、空燃
比がストイキよりもリッチになるほど燃焼温度が低下し
やすくなるため、空燃比がリッチになるほどＥＧＲ制御
弁２５の開度を減少させる量が多くされる。その結果、
空燃比がリッチになるのに伴って燃焼温度が低下し、パ
イプ触媒２６ａがＳＯＦ被毒してしまうのを抑制するこ
とができる。
【００６０】以下、本発明の内燃機関の第二の実施形態
について説明する。図２０は本発明の内燃機関の第二の
実施形態の概略構成図である。図２０に示すように、本
実施形態の構成は図１に示した第一の実施形態のものと
ほぼ同様である。従って、本実施形態は第一の実施形態
とほぼ同様の効果を奏することができる。本実施形態で
は第一の実施形態と異なり、ステップモータ１０２５ａ
により駆動される第二のＥＧＲ制御弁１０２５を備えた
第二のＥＧＲ通路１０２４がＥＧＲ通路２４に並列に設
けられている。要求負荷Ｌが軽いとき、ＥＧＲガスは、
ＥＧＲ通路２４ではなく第二のＥＧＲ通路１０２４を通
される。つまり、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ２６を通さ
れない。その結果、要求負荷Ｌが軽いときであっても、
燃焼室５に比較的高温のＥＧＲガスが供給され、燃焼温
度が比較的高い温度に維持される。
【００６１】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、燃焼温
度の低下を抑制し、再循環排気ガスの温度の低下を抑制
することができる。それゆえ、再循環排気ガス浄化触媒
の温度の低下を抑制し、再循環排気ガス浄化触媒がＳＯ
Ｆ被毒してしまうのを抑制することができる。
【００６２】請求項２に記載の発明によれば、負荷が軽
くなるのに伴って燃焼温度が低下し、再循環排気ガス浄
化触媒がＳＯＦ被毒してしまうのを抑制することができ
る。
【００６３】請求項３に記載の発明によれば、機関回転
数が高くなるのに伴って再循環排気ガスの量が増加し、
再循環排気ガス浄化触媒がＳＯＦ被毒してしまうのを抑
制することができる。
【００６４】請求項４に記載の発明によれば、空燃比が
リッチになるのに伴って燃焼温度が低下し、再循環排気
ガス浄化触媒がＳＯＦ被毒してしまうのを抑制すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施形態の圧縮着火式内燃機関の全体図
である。
【図２】スモークおよびＮＯｘの発生量等を示す図であ
る。
【図３】燃焼圧を示す図である。
【図４】燃料分子を示す図である。
【図５】スモークの発生量とＥＧＲ率との関係を示す図
である。
【図６】噴射燃料量と混合ガス量との関係を示す図であ
る。
【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。
【図８】空燃比センサの出力を示す図である。
【図９】スロットル弁の開度等を示す図である。
【図１０】第１の運転領域Ｉにおける空燃比等を示す図
である。
【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。
【図１２】第２の燃焼における空燃比等を示す図であ
る。
【図１３】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
【図１４】燃料噴射量のマップを示す図である。
【図１５】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
【図１６】要求負荷が軽く低温燃焼が実行されるときで
あってＡ／Ｆ＝１５のときのＥＧＲ率とパイプ触媒温度
等との関係を示した図である。
【図１７】低温燃焼が実行されるときであってＡ／Ｆが
１５から１４にシフトされるときにＥＧＲ制御弁の開度
が全開のまま維持される場合と減少せしめられる場合と
を比較して示した図である。
【図１８】パイプ触媒２６ａのＳＯＦ被毒抑制制御方法
を示したフローチャートである。
【図１９】ＥＧＲ制御弁２５の目標開度ＳＥの減少量と
要求負荷Ｌ等との関係を示した図である。
【図２０】第二の実施形態の圧縮着火式内燃機関の全体
図である。
【符号の説明】
５…燃焼室 ６…燃料噴射弁 １７…スロットル弁 ２４…ＥＧＲ通路 ２５…ＥＧＲ制御弁 ２６ａ…パイプ触媒 ＳＴ…スロットル弁の目標開度 ＳＥ…ＥＧＲ制御弁の目標開度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/00 Ｆ０１Ｎ 3/00 Ｆ ３Ｇ３０１ Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｆ Ｓ 21/08 ３０１ 21/08 ３０１Ｂ 41/04 ３６０ 41/04 ３６０Ｂ 41/14 ３１０ 41/14 ３１０Ｐ 45/00 ３６８ 45/00 ３６８Ｆ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｍ ５７０ ５７０Ｄ ５７０Ｊ ５８０ ５８０Ｄ (72)発明者 後藤 雅人 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 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 Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA03 AA05 BA04 BA06 CA07 CA08 DA02 EA11 ED01 ED04 ED08 ED09 FA02 FA05 FA06 GA01 GA04 GA06 3G065 AA01 AA03 AA04 CA12 DA06 EA07 GA00 GA05 GA46 JA04 JA09 JA11 KA02 3G084 AA01 BA05 BA09 BA13 BA20 CA03 CA09 DA19 EB08 EB12 EC02 FA10 FA18 FA29 FA33 FA37 FA38 3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AA28 AB02 BA14 BA15 BA19 CA12 CA13 CB07 CB08 DA01 DA02 EA00 EA01 EA03 EA07 EA31 EA34 FB10 FB11 FB12 HA36 HB05 HB06 3G092 AA02 AA17 BA07 BB01 DC03 DC09 DG08 DG09 EA05 EA11 EC01 EC09 FA00 FA37 GA04 GA05 GA17 HA01Z HA06X HA11Z HB03X HB03Z HD02Z HD05X HD07X HD07Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA02 HA13 JA00 KA07 KA08 KA24 LA03 LC04 MA01 MA11 NA08 NC02 ND02 NE13 PA01Z PA11A PA17Z PB08Z PD03A PD12Z PD15A PD15Z PE01Z PE03Z PF03Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 燃焼室から排出された排気ガスを機関吸
    気通路内に再循環させるために排気ガス再循環制御弁を
    備えた排気ガス再循環通路を設け、前記排気ガス再循環
    通路を通過する再循環排気ガスを浄化するための再循環
    排気ガス浄化触媒を前記排気ガス再循環通路内に配置
    し、前記機関吸気通路内にスロットル弁を配置し、前記
    燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量を増大してい
    くと煤の発生量が次第に増大してピークに達し、前記燃
    焼室内に供給される再循環排気ガスの量を更に増大して
    いくと前記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
    ど発生しなくなり、煤の発生量がピークとなる再循環排
    気ガスの量よりも前記燃焼室内に供給される再循環排気
    ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃焼を実行可能
    な内燃機関において、前記煤がほとんど発生しない燃焼
    が実行されるときであって空燃比がストイキよりもリッ
    チ側にシフトされるとき、空燃比がストイキよりもリッ
    チ側にシフトされないときに比べ、前記排気ガス再循環
    制御弁の開度を減少させると共に、前記スロットル弁の
    開度を減少させるようにした内燃機関。
  2. 【請求項２】 負荷が軽くなるほど前記排気ガス再循環
    制御弁の開度を減少させる量を多くした請求項１に記載
    の内燃機関。
  3. 【請求項３】 機関回転数が高くなるほど前記排気ガス
    再循環制御弁の開度を減少させる量を多くした請求項１
    に記載の内燃機関。
  4. 【請求項４】 空燃比がリッチになるほど前記排気ガス
    再循環制御弁の開度を減少させる量を多くした請求項１
    に記載の内燃機関。
JP2000149824A 2000-05-17 2000-05-17 内燃機関 Expired - Fee Related JP3552645B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000149824A JP3552645B2 (ja) 2000-05-17 2000-05-17 内燃機関
US09/853,157 US6634345B2 (en) 2000-05-17 2001-05-11 Internal combustion engine and method for controlling the internal combustion engine
DE60108298T DE60108298T2 (de) 2000-05-17 2001-05-16 Brennkraftmaschine und Verfahren zur Steuerung
EP01111842A EP1156201B1 (en) 2000-05-17 2001-05-16 Internal combustion engine and method for controlling the internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000149824A JP3552645B2 (ja) 2000-05-17 2000-05-17 内燃機関

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001329902A true JP2001329902A (ja) 2001-11-30
JP3552645B2 JP3552645B2 (ja) 2004-08-11

Family

ID=18655621

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000149824A Expired - Fee Related JP3552645B2 (ja) 2000-05-17 2000-05-17 内燃機関

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6634345B2 (ja)
EP (1) EP1156201B1 (ja)
JP (1) JP3552645B2 (ja)
DE (1) DE60108298T2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110529270A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 一汽解放汽车有限公司 一种发动机排气升温***的控制方法
JP7485124B1 (ja) 2023-02-24 2024-05-16 いすゞ自動車株式会社 制御装置、車両、および制御方法

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004018863A1 (en) * 2002-08-21 2004-03-04 Honeywell International Inc. Egr system for turbocharged engines
CA2498568C (en) * 2002-09-10 2008-11-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification device of internal combustion engine
US7497078B2 (en) * 2002-10-16 2009-03-03 Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation Exhaust emission control device of internal combustion engine
US7013879B2 (en) * 2003-11-17 2006-03-21 Honeywell International, Inc. Dual and hybrid EGR systems for use with turbocharged engine
US7155331B1 (en) 2003-12-15 2006-12-26 Donaldson Company, Inc. Method of prediction of NOx mass flow in exhaust
JP2005256804A (ja) * 2004-03-15 2005-09-22 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2005344677A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp エンジンの制御装置
US7316541B2 (en) * 2004-08-19 2008-01-08 Black & Decker Inc. Engine-powered air compressor with a controller for low oil condition
US8463529B2 (en) * 2004-09-17 2013-06-11 Eaton Corporation System and method of operating internal combustion engines at fuel rich low-temperature- combustion mode as an on-board reformer for solid oxide fuel cell-powered vehicles
JP4367335B2 (ja) * 2004-12-27 2009-11-18 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置。
JP4713147B2 (ja) * 2004-12-27 2011-06-29 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置
JP3928642B2 (ja) * 2005-01-18 2007-06-13 いすゞ自動車株式会社 Ｅｇｒ装置
GB0514851D0 (en) * 2005-07-20 2005-08-24 Au Yeung Chi F Casino dual-symbol card game
DE102005049309A1 (de) * 2005-10-12 2007-04-19 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Rückführung und Kühlung von Abgas einer Brennkraftmaschine
JP4140636B2 (ja) * 2006-04-10 2008-08-27 いすゞ自動車株式会社 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
JP4741987B2 (ja) * 2006-06-30 2011-08-10 本田技研工業株式会社 圧縮自己着火内燃機関の制御方法
FR2910058B1 (fr) * 2006-12-14 2011-03-04 Renault Sas Procede de limitation de bruit d'admission d'air produit a la fin de la regeneration du systeme de post-traitement des gaz d'echappement
US20080155964A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-03 Caterpillar Inc. Engine control system based on soot loading
GB0626038D0 (en) * 2006-12-30 2007-02-07 Au Yeung Chi F Common-hand all games
JP2008180185A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Hitachi Ltd エンジンの排気還流制御装置
JP2008215112A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンシステム及びその制御方法
US8437943B2 (en) * 2010-01-28 2013-05-07 Deere & Company NOx control during load increases
WO2011128967A1 (ja) * 2010-04-12 2011-10-20 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9528452B2 (en) * 2010-10-26 2016-12-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine
GB2503726A (en) * 2012-07-05 2014-01-08 Gm Global Tech Operations Inc Internal combustion engine having EGR cooler bypass circuit and bypass control valve
US20160032873A1 (en) * 2013-03-15 2016-02-04 Richard Eckhardt Reducing fuel consumption of spark ignition engines
EP3011163A4 (en) * 2013-06-18 2017-03-22 Nichols, Larry Daniel Reduced diesel fuel consumption using monatomic oxygen
JP5997754B2 (ja) * 2014-11-28 2016-09-28 富士重工業株式会社 エンジンシステムの制御装置
US10794336B2 (en) * 2016-04-14 2020-10-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for an exhaust gas recirculation cooler
JP6589938B2 (ja) * 2017-06-02 2019-10-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN111911304B (zh) * 2020-08-21 2022-01-04 安徽江淮汽车集团股份有限公司 电子节气门控制***及方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS627943A (ja) 1985-07-03 1987-01-14 Nissan Motor Co Ltd デイ−ゼルエンジンの排気還流装置
JP3116876B2 (ja) 1997-05-21 2000-12-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP3094974B2 (ja) 1997-09-16 2000-10-03 トヨタ自動車株式会社 圧縮着火式内燃機関
JP3551769B2 (ja) 1998-06-22 2004-08-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US6152118A (en) 1998-06-22 2000-11-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine
JP2000087809A (ja) 1998-09-09 2000-03-28 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの制御装置
JP3356075B2 (ja) 1998-09-24 2002-12-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US6490857B2 (en) * 2000-06-29 2002-12-10 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110529270A (zh) * 2019-08-22 2019-12-03 一汽解放汽车有限公司 一种发动机排气升温***的控制方法
JP7485124B1 (ja) 2023-02-24 2024-05-16 いすゞ自動車株式会社 制御装置、車両、および制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE60108298D1 (de) 2005-02-17
US6634345B2 (en) 2003-10-21
EP1156201B1 (en) 2005-01-12
JP3552645B2 (ja) 2004-08-11
DE60108298T2 (de) 2005-12-22
EP1156201A2 (en) 2001-11-21
US20010054416A1 (en) 2001-12-27
EP1156201A3 (en) 2003-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3552645B2 (ja) 内燃機関
JP3555559B2 (ja) 内燃機関
JPH11107861A (ja) 内燃機関
JP2002201981A (ja) 圧縮着火式内燃機関
JP3551794B2 (ja) 内燃機関
JP3551768B2 (ja) 内燃機関
JP3344334B2 (ja) 内燃機関
JP3424571B2 (ja) 内燃機関
JP3331981B2 (ja) 内燃機関
JP2001152832A (ja) 内燃機関
JP3341686B2 (ja) 内燃機関
JP3331974B2 (ja) 内燃機関
JP3092597B2 (ja) 内燃機関
JP3578049B2 (ja) 内燃機関
JP3409717B2 (ja) 内燃機関
JP3424554B2 (ja) 内燃機関
JP3424570B2 (ja) 内燃機関
JP3424563B2 (ja) 内燃機関
JP3551799B2 (ja) 内燃機関
JP3551769B2 (ja) 内燃機関
JP3424574B2 (ja) 内燃機関
JP3551793B2 (ja) 内燃機関
JP3405221B2 (ja) 内燃機関
JP3341683B2 (ja) 内燃機関
JP3331984B2 (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040331

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040413

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040426

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080514

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090514

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100514

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110514

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120514

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130514

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140514

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees