JP2003090250A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 リーン燃焼、リッチ燃焼のいずれの燃焼の場
合においてもトルク変動が生じないようにする。 【解決手段】 吸入空気量を調整し得る吸入空気量調整
手段（２１、１８）と、燃料をエンジンに供給する燃料
供給手段（１７）と、運転条件によりリーン燃焼とリッ
チ燃焼またはストイキ燃焼とのいずれかを設定する燃焼
状態設定手段（３１）と、リーン燃焼時に前記吸入空気
量調整手段（２１、１８）と前記燃料供給手段（１７）
とを用いて空気先行型制御を行う空気先行型制御手段
（３１）と、リッチ燃焼時またはストイキ燃焼時に前記
吸入空気量調整手段（２１、１８）と前記燃料供給手段
（１７）とを用いて燃料先行型制御を行う燃料先行型制
御手段（３１）とを備える。
合においてもトルク変動が生じないようにする。 【解決手段】 吸入空気量を調整し得る吸入空気量調整
手段（２１、１８）と、燃料をエンジンに供給する燃料
供給手段（１７）と、運転条件によりリーン燃焼とリッ
チ燃焼またはストイキ燃焼とのいずれかを設定する燃焼
状態設定手段（３１）と、リーン燃焼時に前記吸入空気
量調整手段（２１、１８）と前記燃料供給手段（１７）
とを用いて空気先行型制御を行う空気先行型制御手段
（３１）と、リッチ燃焼時またはストイキ燃焼時に前記
吸入空気量調整手段（２１、１８）と前記燃料供給手段
（１７）とを用いて燃料先行型制御を行う燃料先行型制
御手段（３１）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はディーゼルエンジ
ンの制御装置に関する。
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を搭載する車両への
排気浄化のアプローチとして、ＥＯＥ（Engine Out Emi
ssion）低減技術とＴＯＥ（Tail Out Emission）低減技
術の２つがある。このうちＥＯＥ低減技術としては特開
平６−３４６７６３号公報に記載されているようにＥＧ
Ｒを行うことなどにより吸気の酸素濃度が低くなって燃
焼温度が低下するときに、熱発生パターンが単段燃焼の
形態となるよう着火遅れ期間を大幅に長くすることによ
り、燃焼温度の低下によるＮＯｘの低減と燃焼の予混合
化によるＰＭの低減とを同時に実現している。
排気浄化のアプローチとして、ＥＯＥ（Engine Out Emi
ssion）低減技術とＴＯＥ（Tail Out Emission）低減技
術の２つがある。このうちＥＯＥ低減技術としては特開
平６−３４６７６３号公報に記載されているようにＥＧ
Ｒを行うことなどにより吸気の酸素濃度が低くなって燃
焼温度が低下するときに、熱発生パターンが単段燃焼の
形態となるよう着火遅れ期間を大幅に長くすることによ
り、燃焼温度の低下によるＮＯｘの低減と燃焼の予混合
化によるＰＭの低減とを同時に実現している。
【０００３】また、ＴＯＥ低減技術としては、リーン雰
囲気での燃焼（以下「リーン燃焼」という。）で排気中
のＮＯｘをトラップしリッチ雰囲気での燃焼（以下「リ
ッチ燃焼」という。）や理論空燃比の雰囲気での燃焼
（以下「ストイキ燃焼」という。）になるとこのトラッ
プされているＮＯｘを排気中のＨＣ、ＣＯを還元剤とし
て用いて還元浄化するようにしたＮＯｘトラップ触媒や
排気中のＰＭ（排気粒子状物質）をトラップしておき所
定量が堆積したらその堆積したＰＭを燃焼させて浄化す
るＤＰＦ（ディーゼルパーティキュレートフィルタ）と
いった排気後処理装置が開発されている（特開平６−２
７２５４１号、特開平６−１５９０３７公報参照）。
囲気での燃焼（以下「リーン燃焼」という。）で排気中
のＮＯｘをトラップしリッチ雰囲気での燃焼（以下「リ
ッチ燃焼」という。）や理論空燃比の雰囲気での燃焼
（以下「ストイキ燃焼」という。）になるとこのトラッ
プされているＮＯｘを排気中のＨＣ、ＣＯを還元剤とし
て用いて還元浄化するようにしたＮＯｘトラップ触媒や
排気中のＰＭ（排気粒子状物質）をトラップしておき所
定量が堆積したらその堆積したＰＭを燃焼させて浄化す
るＤＰＦ（ディーゼルパーティキュレートフィルタ）と
いった排気後処理装置が開発されている（特開平６−２
７２５４１号、特開平６−１５９０３７公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気後処理
装置を有するディーゼルエンジンでは、通常はリーン燃
焼（空気過剰率が１．４以上）での運転を行い、排気後
処理装置より要求があったときにはリッチ燃焼（空気過
剰率が１未満）やストイキ燃焼（空気過剰率が１．０あ
るいはその近傍）での運転を行わなければならない。
装置を有するディーゼルエンジンでは、通常はリーン燃
焼（空気過剰率が１．４以上）での運転を行い、排気後
処理装置より要求があったときにはリッチ燃焼（空気過
剰率が１未満）やストイキ燃焼（空気過剰率が１．０あ
るいはその近傍）での運転を行わなければならない。
【０００５】この場合にリッチ燃焼（またはストイキ燃
焼）やリーン燃焼を得るため目標空気過剰率を定め、こ
の定めた目標空気過剰率が得られるように目標新気量と
目標燃料噴射量とを演算し、実際の新気量が目標新気量
と一致するように吸入空気量調整手段としての過給機や
吸気絞り弁を制御し、また目標燃料噴射量に対応して燃
料噴射弁を制御している。
焼）やリーン燃焼を得るため目標空気過剰率を定め、こ
の定めた目標空気過剰率が得られるように目標新気量と
目標燃料噴射量とを演算し、実際の新気量が目標新気量
と一致するように吸入空気量調整手段としての過給機や
吸気絞り弁を制御し、また目標燃料噴射量に対応して燃
料噴射弁を制御している。
【０００６】さて、目標空気過剰率を実現する方法に空
気先行制御と燃料先行型制御の２つがある。この制御の
違いをまず説明すると、空気過剰率制御システムの関係
式はＥＧＲ（排気の一部を吸気通路に再循環させるこ
と）についても考慮すると、次の２つである。
気先行制御と燃料先行型制御の２つがある。この制御の
違いをまず説明すると、空気過剰率制御システムの関係
式はＥＧＲ（排気の一部を吸気通路に再循環させるこ
と）についても考慮すると、次の２つである。
【０００７】
Ｌａｍｂｄａ＝Ｇａｃ／（Ｇｆｃ・ＢＬＡＭＢ＃） …（補１）
ＥＧＲｒ＝（Ｇｅｇｒ／Ｇａｃ）×１００ …（補２）
ただし、Ｌａｍｂｄａ：目標空気過剰率、ＥＧＲｒ
：目標ＥＧＲ率、Ｇａｃ ：新気量（シリンダ流
入新気量）、Ｇｆｃ ：燃料量（シリンダ流入燃料
量）、Ｇｅｇｒ ：ＥＧＲガス量（シリンダ流入ＥＧ
Ｒガス量）、ＢＬＡＭＢ＃：理論空燃比、この場合、制
御目標値として目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａと目標ＥＧ
Ｒ率ＥＧＲｒの２つが与えられる。
：目標ＥＧＲ率、Ｇａｃ ：新気量（シリンダ流
入新気量）、Ｇｆｃ ：燃料量（シリンダ流入燃料
量）、Ｇｅｇｒ ：ＥＧＲガス量（シリンダ流入ＥＧ
Ｒガス量）、ＢＬＡＭＢ＃：理論空燃比、この場合、制
御目標値として目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａと目標ＥＧ
Ｒ率ＥＧＲｒの２つが与えられる。
【０００８】燃料先行型制御の場合、アクセル開度とエ
ンジン回転速度に基づいて目標燃料噴射量Ｇｆｃを演算
するのでこのＧｆｃと目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａとを
（補１）式に代入すれば新気量Ｇａｃ（目標値）が演算
され、このＧａｃと目標ＥＧＲ率ＥＧＲｒとを（補２）
式に代入してＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ（目標値）が演算さ
れる。これに対して空気先行型制御の場合、実測した新
気量Ｇａｃと目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａとを（補１）
式に代入すれば燃料噴射量Ｇｆｃ（目標値）が演算さ
れ、同様に実測した新気量Ｇａｃと目標ＥＧＲ率ＥＧＲ
ｒとを（補２）式に代入してＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ（目
標値）が演算される。
ンジン回転速度に基づいて目標燃料噴射量Ｇｆｃを演算
するのでこのＧｆｃと目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａとを
（補１）式に代入すれば新気量Ｇａｃ（目標値）が演算
され、このＧａｃと目標ＥＧＲ率ＥＧＲｒとを（補２）
式に代入してＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ（目標値）が演算さ
れる。これに対して空気先行型制御の場合、実測した新
気量Ｇａｃと目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａとを（補１）
式に代入すれば燃料噴射量Ｇｆｃ（目標値）が演算さ
れ、同様に実測した新気量Ｇａｃと目標ＥＧＲ率ＥＧＲ
ｒとを（補２）式に代入してＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ（目
標値）が演算される。
【０００９】このように燃焼先行型制御は燃料量を新気
量に優先させて演算し、これに対して空気先行型制御は
新気量を燃料量に優先させて演算するものであるが、次
には本願の発明者が両者の得失を考察したところを述べ
る。
量に優先させて演算し、これに対して空気先行型制御は
新気量を燃料量に優先させて演算するものであるが、次
には本願の発明者が両者の得失を考察したところを述べ
る。
【００１０】１．空気過剰率制御に関する燃料先行型制
御と空気先行型制御の比較 図７は空気過剰率制御を燃料先行型制御により行ったと
きの、これに対して図８は空気過剰率制御を空気先行型
制御により行ったときの主要な値の挙動をモデルで示し
た波形図である。簡単のため目標ＥＧＲ率は一定、また
新気量の変化より無駄時間を省略している。
御と空気先行型制御の比較 図７は空気過剰率制御を燃料先行型制御により行ったと
きの、これに対して図８は空気過剰率制御を空気先行型
制御により行ったときの主要な値の挙動をモデルで示し
た波形図である。簡単のため目標ＥＧＲ率は一定、また
新気量の変化より無駄時間を省略している。
【００１１】例えばＮＯｘトラップ触媒からの要求によ
りｔ１のタイミングでリッチ運転信号がリーンからリッ
チへと切換えられた場合、これに合わせて目標空気過剰
率Ｌａｍｂｄａがリーン側からリッチ側へとステップ的
に変化し、その後のｔ２のタイミングでＮＯｘトラップ
触媒にトラップされているＮＯｘの還元処理が終了して
リッチ運転信号がリッチからリーンへと戻された場合、
このときも目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａがリッチ側から
リーン側へとステップ的に変化する。このステップ変化
する目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａを燃料先行型制御で実
現する場合には目標燃料噴射量が先に演算され、目標燃
料噴射量に合わせて目標新気量が例えば吸気絞り弁開度
により制御される。燃料噴射量制御には応答遅れがない
ので実噴射量が目標燃料噴射量とほぼ同じにステップ変
化するが、新気量制御にはガスの輸送遅れ、吸気絞り弁
自体の応答遅れに起因する比較的大きな応答遅れがある
ため、燃料噴射量に合わせて吸気絞り弁開度を制御して
も実際の新気量は一次遅れでしか変化できず（図７第４
段目の一点鎖線参照）、これに対応して実際の空気過剰
率も一次遅れでしか変化できない（図７最下段の一点鎖
線参照）。
りｔ１のタイミングでリッチ運転信号がリーンからリッ
チへと切換えられた場合、これに合わせて目標空気過剰
率Ｌａｍｂｄａがリーン側からリッチ側へとステップ的
に変化し、その後のｔ２のタイミングでＮＯｘトラップ
触媒にトラップされているＮＯｘの還元処理が終了して
リッチ運転信号がリッチからリーンへと戻された場合、
このときも目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａがリッチ側から
リーン側へとステップ的に変化する。このステップ変化
する目標空気過剰率Ｌａｍｂｄａを燃料先行型制御で実
現する場合には目標燃料噴射量が先に演算され、目標燃
料噴射量に合わせて目標新気量が例えば吸気絞り弁開度
により制御される。燃料噴射量制御には応答遅れがない
ので実噴射量が目標燃料噴射量とほぼ同じにステップ変
化するが、新気量制御にはガスの輸送遅れ、吸気絞り弁
自体の応答遅れに起因する比較的大きな応答遅れがある
ため、燃料噴射量に合わせて吸気絞り弁開度を制御して
も実際の新気量は一次遅れでしか変化できず（図７第４
段目の一点鎖線参照）、これに対応して実際の空気過剰
率も一次遅れでしか変化できない（図７最下段の一点鎖
線参照）。
【００１２】そこで燃料噴射量制御において、目標燃料
噴射量に対して一点鎖線で示した実新気量の変化に合わ
せた進み処理を施せば（図７第５段目の一点鎖線参
照）、実際の空気過剰率を目標空気過剰率と同じにステ
ップ変化させることができる（図７最下段の実線参
照）。しかしながら、ガスの輸送遅れはエンジンの運転
条件に応じて大幅に変わるため、進み処理に使用する遅
れフィルタを精度よく設計することは困難である。
噴射量に対して一点鎖線で示した実新気量の変化に合わ
せた進み処理を施せば（図７第５段目の一点鎖線参
照）、実際の空気過剰率を目標空気過剰率と同じにステ
ップ変化させることができる（図７最下段の実線参
照）。しかしながら、ガスの輸送遅れはエンジンの運転
条件に応じて大幅に変わるため、進み処理に使用する遅
れフィルタを精度よく設計することは困難である。
【００１３】これに対して、ステップ変化する目標空気
過剰率を空気先行型制御で実現する場合には、応答遅れ
の大きい実新気量を計測し（図８第４段目参照）、その
実新気量に合わせて応答遅れのない燃料噴射量（図８第
５段目参照）で空気過剰率を制御するため、制御位相の
ずれは理論的にゼロである。このため、燃料噴射量に対
して何らの補正を行うことなく実際の空気過剰率が目標
空気過剰率と同じにステップ変化するのであり（図８最
下段参照）、空気過剰率制御の制御精度は空気先行型制
御によるほうが優れている。
過剰率を空気先行型制御で実現する場合には、応答遅れ
の大きい実新気量を計測し（図８第４段目参照）、その
実新気量に合わせて応答遅れのない燃料噴射量（図８第
５段目参照）で空気過剰率を制御するため、制御位相の
ずれは理論的にゼロである。このため、燃料噴射量に対
して何らの補正を行うことなく実際の空気過剰率が目標
空気過剰率と同じにステップ変化するのであり（図８最
下段参照）、空気過剰率制御の制御精度は空気先行型制
御によるほうが優れている。
【００１４】２．トルク制御に関する燃料先行型制御と
空気先行型制御の比較 例えば目標空気過剰率が図９、図１０のように時間軸に
対して周期的に変動した場合を考える。図９に示す燃料
先行型制御では、基本的に目標燃料噴射量は変わらず吸
気絞り弁開度で空気過剰率を制御することになる。この
場合にリーン燃焼では燃料噴射量がエンジントルクに対
して支配的であるためトルク変動はほとんどないが、リ
ッチ燃焼になると燃料噴射量より新気量がトルクに対し
て支配的となりトルク変動が生じている。これに対して
図１０に示す空気先行型制御では、基本的に目標吸気絞
り弁開度が変わらず、燃料噴射量で空気過剰率を制御す
ることになる。この場合にリーン燃焼では燃料噴射量が
エンジントルクに対して支配的であるためトルク変動が
生じるが、リッチ燃焼になると燃料噴射量より新気量が
トルクに対して支配的となりトルク変動がほとんど生じ
ていない。
空気先行型制御の比較 例えば目標空気過剰率が図９、図１０のように時間軸に
対して周期的に変動した場合を考える。図９に示す燃料
先行型制御では、基本的に目標燃料噴射量は変わらず吸
気絞り弁開度で空気過剰率を制御することになる。この
場合にリーン燃焼では燃料噴射量がエンジントルクに対
して支配的であるためトルク変動はほとんどないが、リ
ッチ燃焼になると燃料噴射量より新気量がトルクに対し
て支配的となりトルク変動が生じている。これに対して
図１０に示す空気先行型制御では、基本的に目標吸気絞
り弁開度が変わらず、燃料噴射量で空気過剰率を制御す
ることになる。この場合にリーン燃焼では燃料噴射量が
エンジントルクに対して支配的であるためトルク変動が
生じるが、リッチ燃焼になると燃料噴射量より新気量が
トルクに対して支配的となりトルク変動がほとんど生じ
ていない。
【００１５】３．比較の結果
このように、空気過剰率制御を空気先行型制御により達
成するほうが基本的に優れているものの、トルク制御と
の関係ではリーン燃焼時に図１０に示したようにトルク
変動が生じてしまうことがわかる。
成するほうが基本的に優れているものの、トルク制御と
の関係ではリーン燃焼時に図１０に示したようにトルク
変動が生じてしまうことがわかる。
【００１６】一方、従来装置では、リーン燃焼時に燃料
先行型制御で空気過剰率制御を行い、リッチ燃焼時にな
ってもリーン燃焼時の制御のままであるため、図９に示
したようにリッチ燃焼時にトルク変動が生じてしまう。
先行型制御で空気過剰率制御を行い、リッチ燃焼時にな
ってもリーン燃焼時の制御のままであるため、図９に示
したようにリッチ燃焼時にトルク変動が生じてしまう。
【００１７】こうした考察を踏まえて本発明では、リー
ン燃焼時に燃料先行型制御で、これに対してリッチ燃焼
時に空気先行型制御で空気過剰率制御を行うことによ
り、リーン燃焼、リッチ燃焼のいずれの燃焼の場合にお
いてもトルク変動が生じないようにすることを目的とす
る。
ン燃焼時に燃料先行型制御で、これに対してリッチ燃焼
時に空気先行型制御で空気過剰率制御を行うことによ
り、リーン燃焼、リッチ燃焼のいずれの燃焼の場合にお
いてもトルク変動が生じないようにすることを目的とす
る。
【００１８】一方、リーン燃焼時に燃料先行型制御で、
これに対してリッチ燃焼時に空気先行型制御でトルク制
御を行うことにより、リーン燃焼からリッチ燃焼（スト
イキ燃焼を含む）への切換時やその逆への切換時に実際
の空気過剰率を目標空気過剰率と同じにステップ変化さ
せることが可能となるものの、その空気過剰率のステッ
プ変化に起因して今度は切換直後にトルク段差が生じ
る。これを図１１を参照しながら具体的に説明すると、
目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０をｔ１でリーン側か
らリッチ側に切換えた場合、切換後には空気先行型制御
で空気過剰率制御を行う。空気先行型制御ではリッチ側
への切換後の目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０を達成
するため新気量の応答遅れに対応して図１１最上段の実
線に示すように目標燃料噴射量を演算することになる
が、実際の空気過剰率が目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍ
ｂ０と同じにステップ変化するため過渡的にトルク段差
（トルク増加）が生じる（図１１最下段の実線参照）。
これに対してリッチ燃焼時に空気先行型制御でトルク制
御を行うことにより、リーン燃焼からリッチ燃焼（スト
イキ燃焼を含む）への切換時やその逆への切換時に実際
の空気過剰率を目標空気過剰率と同じにステップ変化さ
せることが可能となるものの、その空気過剰率のステッ
プ変化に起因して今度は切換直後にトルク段差が生じ
る。これを図１１を参照しながら具体的に説明すると、
目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０をｔ１でリーン側か
らリッチ側に切換えた場合、切換後には空気先行型制御
で空気過剰率制御を行う。空気先行型制御ではリッチ側
への切換後の目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０を達成
するため新気量の応答遅れに対応して図１１最上段の実
線に示すように目標燃料噴射量を演算することになる
が、実際の空気過剰率が目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍ
ｂ０と同じにステップ変化するため過渡的にトルク段差
（トルク増加）が生じる（図１１最下段の実線参照）。
【００１９】なお、目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴは目
標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０をリーン側からリッチ
側へと切換えた場合、より進角側への値へとステップ変
化している（図１１第４段目の実線参照）。これは、圧
縮自己着火のエンジンでは、空気過剰率がリッチになる
と余剰酸素が減少し、燃焼室に噴射された燃料が酸素と
出会い燃焼するのに時間を要して着火遅れ期間が延びる
ため、燃料噴射時期を進角することで着火遅れ期間が延
びた分を相殺するものである。
標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０をリーン側からリッチ
側へと切換えた場合、より進角側への値へとステップ変
化している（図１１第４段目の実線参照）。これは、圧
縮自己着火のエンジンでは、空気過剰率がリッチになる
と余剰酸素が減少し、燃焼室に噴射された燃料が酸素と
出会い燃焼するのに時間を要して着火遅れ期間が延びる
ため、燃料噴射時期を進角することで着火遅れ期間が延
びた分を相殺するものである。
【００２０】そこで本発明では、リーン燃焼からリッチ
燃焼（ストイキ燃焼を含む）への切換時やその逆への切
換時に、ステップ変化する目標燃料噴射時期基本値ＭＩ
Ｔに対して遅れ処理を施すことにより、切換直後のトル
ク段差を抑制することをも目的とする。
燃焼（ストイキ燃焼を含む）への切換時やその逆への切
換時に、ステップ変化する目標燃料噴射時期基本値ＭＩ
Ｔに対して遅れ処理を施すことにより、切換直後のトル
ク段差を抑制することをも目的とする。
【００２１】この場合、目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴ
に対する遅れ処理で切換時のトルク段差を解消できるの
は目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０の切換時の変化が
小さくトルク段差があまり運転性に影響を及ぼさないよ
うな走行条件のとき（例えば自動変速機付き車両でロッ
クアップしていない状態で走行しているとき等）だけで
あり、トルク段差がシビアに車両挙動に影響する走行条
件（低速でロックアップしている状態、アイドルでのＤ
レンジ走行など）になると目標燃料噴射時期基本値ＭＩ
Ｔに対する遅れ処理だけでは十分に切換時のトルク段差
を解消することができない。
に対する遅れ処理で切換時のトルク段差を解消できるの
は目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０の切換時の変化が
小さくトルク段差があまり運転性に影響を及ぼさないよ
うな走行条件のとき（例えば自動変速機付き車両でロッ
クアップしていない状態で走行しているとき等）だけで
あり、トルク段差がシビアに車両挙動に影響する走行条
件（低速でロックアップしている状態、アイドルでのＤ
レンジ走行など）になると目標燃料噴射時期基本値ＭＩ
Ｔに対する遅れ処理だけでは十分に切換時のトルク段差
を解消することができない。
【００２２】そこで本発明では、目標燃料噴射時期基本
値ＭＩＴに対する遅れ処理だけでは切換時のトルク段差
の解消が十分でない走行条件になると、さらに目標空気
過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０に対しても遅れ処理を施すこ
とにより、切換時のトルク段差がシビアに車両挙動に影
響する走行条件においても切換時のトルク段差を解消す
ることをも目的とする。
値ＭＩＴに対する遅れ処理だけでは切換時のトルク段差
の解消が十分でない走行条件になると、さらに目標空気
過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０に対しても遅れ処理を施すこ
とにより、切換時のトルク段差がシビアに車両挙動に影
響する走行条件においても切換時のトルク段差を解消す
ることをも目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、吸入空気
量を調整し得る吸入空気量調整手段（例えば吸気絞り装
置）と、燃料をエンジンに供給する燃料供給手段と、運
転条件によりリーン燃焼とリッチ燃焼またはストイキ燃
焼とのいずれかを設定する燃焼状態設定手段と、リーン
燃焼時に前記吸入空気量調整手段と前記燃料供給手段と
を用いて空気先行型制御を行う空気先行型制御手段と、
リッチ燃焼時またはストイキ燃焼時に前記吸入空気量調
整手段と前記燃料供給手段とを用いて燃料先行型制御を
行う燃料先行型制御手段とを備える。
量を調整し得る吸入空気量調整手段（例えば吸気絞り装
置）と、燃料をエンジンに供給する燃料供給手段と、運
転条件によりリーン燃焼とリッチ燃焼またはストイキ燃
焼とのいずれかを設定する燃焼状態設定手段と、リーン
燃焼時に前記吸入空気量調整手段と前記燃料供給手段と
を用いて空気先行型制御を行う空気先行型制御手段と、
リッチ燃焼時またはストイキ燃焼時に前記吸入空気量調
整手段と前記燃料供給手段とを用いて燃料先行型制御を
行う燃料先行型制御手段とを備える。
【００２４】第２の発明では、第１の発明においてリー
ン燃焼時に排気中のＮＯｘをトラップするＮＯｘトラッ
プ触媒を備える場合に、このＮＯｘトラップ触媒にトラ
ップされているＮＯｘを還元浄化する条件になったとき
リッチ燃焼を設定する。
ン燃焼時に排気中のＮＯｘをトラップするＮＯｘトラッ
プ触媒を備える場合に、このＮＯｘトラップ触媒にトラ
ップされているＮＯｘを還元浄化する条件になったとき
リッチ燃焼を設定する。
【００２５】第３の発明では、第２の発明においてＮＯ
ｘトラップ触媒に堆積したＳＯｘを解除する条件になっ
たときリッチ燃焼を設定する。
ｘトラップ触媒に堆積したＳＯｘを解除する条件になっ
たときリッチ燃焼を設定する。
【００２６】第４の発明では、第３の発明においてリー
ン燃焼時に排気中のＰＭをトラップするＤＰＦを備える
場合に、ＳＯｘの解除完了後にリーン燃焼を設定する。
ン燃焼時に排気中のＰＭをトラップするＤＰＦを備える
場合に、ＳＯｘの解除完了後にリーン燃焼を設定する。
【００２７】第５の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において前記燃焼状態設定手段が目標空
気過剰率基本値設定手段である。
れか一つの発明において前記燃焼状態設定手段が目標空
気過剰率基本値設定手段である。
【００２８】第６の発明では、第５の発明において前記
空気先行型制御手段が、リッチ燃焼時の目標空気過剰率
基本値Ｔｌａｍｂ０をリッチ燃焼時の目標新気量ＴＱａ
Ａに換算する手段と、このリッチ燃焼時の目標新気量Ｔ
ＱａＡが得られるように前記吸入空気量調整手段を制御
するリッチ燃焼時吸入空気量制御手段と、リッチ燃焼時
の目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と実新気量Ｑａｃ
とからリッチ燃焼時の目標燃料噴射量ＴＱｆＡを演算す
る手段と、目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴとこのリッチ
燃焼時の目標燃料噴射量ＴＱｆＡとが得られるように前
記燃料供給手段を制御する手段とからなり、かつ前記燃
料先行型制御手段が、エンジンの運転条件に応じて目標
エンジントルクＴｔｒｑを演算する手段と、この目標エ
ンジントルクＴｔｒｑとエンジン回転速度Ｎｅに基づい
てリーン燃焼時の目標燃料噴射量ＴＱｆＦを演算する手
段と、目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴとこのリーン燃焼
時の目標燃料噴射量ＴＱｆＡとが得られるように前記燃
料供給手段を制御する手段と、リーン燃焼時の目標空気
過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と前記リーン燃焼時の目標燃
料噴射量ＴＱｆＦとからリーン燃焼時の目標新気量ＴＱ
ａＦを演算する手段と、このリーン燃焼時の目標新気量
ＴＱａＡが得られるように前記吸入空気量調整手段を制
御するリーン燃焼時吸入空気量制御手段とからなる。
空気先行型制御手段が、リッチ燃焼時の目標空気過剰率
基本値Ｔｌａｍｂ０をリッチ燃焼時の目標新気量ＴＱａ
Ａに換算する手段と、このリッチ燃焼時の目標新気量Ｔ
ＱａＡが得られるように前記吸入空気量調整手段を制御
するリッチ燃焼時吸入空気量制御手段と、リッチ燃焼時
の目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と実新気量Ｑａｃ
とからリッチ燃焼時の目標燃料噴射量ＴＱｆＡを演算す
る手段と、目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴとこのリッチ
燃焼時の目標燃料噴射量ＴＱｆＡとが得られるように前
記燃料供給手段を制御する手段とからなり、かつ前記燃
料先行型制御手段が、エンジンの運転条件に応じて目標
エンジントルクＴｔｒｑを演算する手段と、この目標エ
ンジントルクＴｔｒｑとエンジン回転速度Ｎｅに基づい
てリーン燃焼時の目標燃料噴射量ＴＱｆＦを演算する手
段と、目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴとこのリーン燃焼
時の目標燃料噴射量ＴＱｆＡとが得られるように前記燃
料供給手段を制御する手段と、リーン燃焼時の目標空気
過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と前記リーン燃焼時の目標燃
料噴射量ＴＱｆＦとからリーン燃焼時の目標新気量ＴＱ
ａＦを演算する手段と、このリーン燃焼時の目標新気量
ＴＱａＡが得られるように前記吸入空気量調整手段を制
御するリーン燃焼時吸入空気量制御手段とからなる。
【００２９】第７の発明では、第６の発明において前記
目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴがリーン燃焼時とリッチ
燃焼時またはストイキ燃焼時とで異なりリッチ燃焼時の
ほうが進角側の値である場合に、リーン燃焼時からリッ
チ燃焼時またはストイキ燃焼時への切換時もしくはその
逆への切換時に前記目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴに対
して遅れ処理を施す。
目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴがリーン燃焼時とリッチ
燃焼時またはストイキ燃焼時とで異なりリッチ燃焼時の
ほうが進角側の値である場合に、リーン燃焼時からリッ
チ燃焼時またはストイキ燃焼時への切換時もしくはその
逆への切換時に前記目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴに対
して遅れ処理を施す。
【００３０】第８の発明では、第７の発明においてリー
ン燃焼時からリッチ燃焼時への切換時またはストイキ燃
焼時への切換時もしくはその逆への切換時にさらに前記
目標空気過剰率基本値に対しても遅れ処理を施す。
ン燃焼時からリッチ燃焼時への切換時またはストイキ燃
焼時への切換時もしくはその逆への切換時にさらに前記
目標空気過剰率基本値に対しても遅れ処理を施す。
【００３１】第９の発明では、第６から第８までのいず
れか一つの発明において前記吸入空気量調整手段が過給
機である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制御手段
が過給圧が低くなる側に過給機を動作させ、また前記リ
ーン燃焼時吸入空気量制御手段が過給圧が高くなる側に
過給機を動作させる。
れか一つの発明において前記吸入空気量調整手段が過給
機である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制御手段
が過給圧が低くなる側に過給機を動作させ、また前記リ
ーン燃焼時吸入空気量制御手段が過給圧が高くなる側に
過給機を動作させる。
【００３２】第１０の発明では、第６から第８までのい
ずれか一つの発明において前記吸入空気量調整手段がＥ
ＧＲ装置である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制
御手段がＥＧＲガス量が多くなる側（例えばＥＧＲ弁を
閉方向）にＥＧＲ装置を動作させ、また前記リーン燃焼
時吸入空気量制御手段がＥＧＲガス量が少なくなる側
（例えばＥＧＲ弁を閉方向）にＥＧＲ装置を動作させ
る。
ずれか一つの発明において前記吸入空気量調整手段がＥ
ＧＲ装置である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制
御手段がＥＧＲガス量が多くなる側（例えばＥＧＲ弁を
閉方向）にＥＧＲ装置を動作させ、また前記リーン燃焼
時吸入空気量制御手段がＥＧＲガス量が少なくなる側
（例えばＥＧＲ弁を閉方向）にＥＧＲ装置を動作させ
る。
【００３３】第１１の発明では、第６から第８までのい
ずれか一つの発明において前記吸入空気量調整手段が吸
気絞り装置である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量
制御手段が吸気絞りが大きくなる側（例えば吸気絞り弁
を開方向）に吸気絞り装置を動作させ、また前記リーン
燃焼時吸入空気量制御手段が吸気絞りが小さくなる側
（例えば吸気絞り弁を開方向）に吸気絞り装置を動作さ
せる。
ずれか一つの発明において前記吸入空気量調整手段が吸
気絞り装置である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量
制御手段が吸気絞りが大きくなる側（例えば吸気絞り弁
を開方向）に吸気絞り装置を動作させ、また前記リーン
燃焼時吸入空気量制御手段が吸気絞りが小さくなる側
（例えば吸気絞り弁を開方向）に吸気絞り装置を動作さ
せる。
【００３４】第１２の発明では、第６から第８までのい
ずれか一つの発明において前記吸入空気量調整手段が排
気絞り装置である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量
制御手段が排気絞りが小さくなる側（例えば排気絞り弁
を閉方向）に排気絞り装置を動作させ、また前記リーン
燃焼時吸入空気量制御手段が排気絞りが大きくなる側
（例えば排気絞り弁を閉方向）に排気絞り装置を動作さ
せる。
ずれか一つの発明において前記吸入空気量調整手段が排
気絞り装置である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量
制御手段が排気絞りが小さくなる側（例えば排気絞り弁
を閉方向）に排気絞り装置を動作させ、また前記リーン
燃焼時吸入空気量制御手段が排気絞りが大きくなる側
（例えば排気絞り弁を閉方向）に排気絞り装置を動作さ
せる。
【００３５】
【発明の効果】図１０に示したようにリーン燃焼時に空
気先行型制御により空気過剰率制御を行い、また図９に
示したようにリッチ燃焼時に燃料先行型制御により空気
過剰率制御を行うと、トルク変動が生じるのであるが、
第１、第２、第３、第４、第５、第６の発明によれば、
この制御の逆つまりリーン燃焼時に燃料先行型制御によ
り、またリッチ燃焼時（またはストイキ燃焼時）に空気
先行型制御により空気過剰率制御を行うので、いずれの
燃焼時にもトルク変動が生じることがない。すなわち、
第２の発明によれば、通常は燃費の良いリーン燃焼での
運転を行い、ＮＯｘトラップ触媒にトラップされている
ＮＯｘを還元浄化する条件になればリッチ燃焼での運転
を行い、トラップされているＮＯｘの還元が完了してＮ
Ｏｘトラップ触媒からの要求がなくなれば再び燃費の良
いリーン燃焼での運転に戻り、第３の発明によれば、通
常は燃費の良いリーン燃焼での運転を行い、ＮＯｘトラ
ップ触媒に堆積したＳＯｘを解除する条件になればリッ
チ燃焼での運転を行い、ＳＯｘの解除が完了すれば再び
燃費の良いリーン燃焼での運転に戻り、第４の発明によ
れば、ＳＯｘの解除完了後にさらにＤＰＦを再生するた
めのリーン燃焼を行い、ＤＰＦの再生を完了してから通
常のリーン燃焼での運転に戻り、このようにして第２、
第３、第４の発明によればリーン燃焼での運転とリッチ
燃焼での運転とを連続的に行っても、良好な運転性（ト
ルクショックがない状態）を確保することができる。
気先行型制御により空気過剰率制御を行い、また図９に
示したようにリッチ燃焼時に燃料先行型制御により空気
過剰率制御を行うと、トルク変動が生じるのであるが、
第１、第２、第３、第４、第５、第６の発明によれば、
この制御の逆つまりリーン燃焼時に燃料先行型制御によ
り、またリッチ燃焼時（またはストイキ燃焼時）に空気
先行型制御により空気過剰率制御を行うので、いずれの
燃焼時にもトルク変動が生じることがない。すなわち、
第２の発明によれば、通常は燃費の良いリーン燃焼での
運転を行い、ＮＯｘトラップ触媒にトラップされている
ＮＯｘを還元浄化する条件になればリッチ燃焼での運転
を行い、トラップされているＮＯｘの還元が完了してＮ
Ｏｘトラップ触媒からの要求がなくなれば再び燃費の良
いリーン燃焼での運転に戻り、第３の発明によれば、通
常は燃費の良いリーン燃焼での運転を行い、ＮＯｘトラ
ップ触媒に堆積したＳＯｘを解除する条件になればリッ
チ燃焼での運転を行い、ＳＯｘの解除が完了すれば再び
燃費の良いリーン燃焼での運転に戻り、第４の発明によ
れば、ＳＯｘの解除完了後にさらにＤＰＦを再生するた
めのリーン燃焼を行い、ＤＰＦの再生を完了してから通
常のリーン燃焼での運転に戻り、このようにして第２、
第３、第４の発明によればリーン燃焼での運転とリッチ
燃焼での運転とを連続的に行っても、良好な運転性（ト
ルクショックがない状態）を確保することができる。
【００３６】リーン燃焼からリッチ燃焼（ストイキ燃焼
を含む）への切換時やその逆への切換時に実際の空気過
剰率が目標空気過剰率基本値と同じにがステップ変化す
ると、その空気過剰率のステップ変化に起因してリーン
燃焼からリッチ燃焼への切換時にはその切換直後にトル
ク増加が生じ、またリッチ燃焼からリーン燃焼への切換
時にはその切換直後にトルク減少が生じるのであるが、
第７の発明によれば、切換時にステップ変化する目標燃
料噴射時期基本値に対して遅れ処理を施すことにより、
リーン燃焼からリッチ燃焼への切換時にはこの遅れ処理
に伴う燃料噴射時期の遅角のために切換時のトルク増加
を抑制することができ、またリッチ燃焼からリーン燃焼
への切換時にはこの遅れ処理に伴う燃料噴射時期の進角
のために切換時のトルク減少を抑制することができ、こ
のようにして目標空気過剰率基本値の切換時の変化が小
さくトルク段差があまり運転性に影響を及ぼさないよう
な走行条件のときにはリーン燃焼からリッチ燃焼への切
換時やその逆への切換時のトルク段差を十分に解消する
ことができる。
を含む）への切換時やその逆への切換時に実際の空気過
剰率が目標空気過剰率基本値と同じにがステップ変化す
ると、その空気過剰率のステップ変化に起因してリーン
燃焼からリッチ燃焼への切換時にはその切換直後にトル
ク増加が生じ、またリッチ燃焼からリーン燃焼への切換
時にはその切換直後にトルク減少が生じるのであるが、
第７の発明によれば、切換時にステップ変化する目標燃
料噴射時期基本値に対して遅れ処理を施すことにより、
リーン燃焼からリッチ燃焼への切換時にはこの遅れ処理
に伴う燃料噴射時期の遅角のために切換時のトルク増加
を抑制することができ、またリッチ燃焼からリーン燃焼
への切換時にはこの遅れ処理に伴う燃料噴射時期の進角
のために切換時のトルク減少を抑制することができ、こ
のようにして目標空気過剰率基本値の切換時の変化が小
さくトルク段差があまり運転性に影響を及ぼさないよう
な走行条件のときにはリーン燃焼からリッチ燃焼への切
換時やその逆への切換時のトルク段差を十分に解消する
ことができる。
【００３７】第８の発明によれば、さらに目標空気過剰
率基本値に対しても遅れ処理を施すので、目標燃料噴射
時期基本値に対する遅れ処理だけではトルク段差の解消
が十分でない走行条件でリーン燃焼からリッチ燃焼への
切換やその逆への切換が行われても、その切換時のトル
ク段差をほぼ解消できる。
率基本値に対しても遅れ処理を施すので、目標燃料噴射
時期基本値に対する遅れ処理だけではトルク段差の解消
が十分でない走行条件でリーン燃焼からリッチ燃焼への
切換やその逆への切換が行われても、その切換時のトル
ク段差をほぼ解消できる。
【００３８】第９、第１０、第１１、第１２の発明によ
れば、従来よりディーゼルエンジンで使っているデバイ
スを用いてリッチ燃焼時、リーン燃焼時の吸入空気量制
御を実現することができるため、コストを増加させるこ
とがない。
れば、従来よりディーゼルエンジンで使っているデバイ
スを用いてリッチ燃焼時、リーン燃焼時の吸入空気量制
御を実現することができるため、コストを増加させるこ
とがない。
【００３９】
【発明の実施の形態】図１にエンジンの構成を示す。こ
のエンジンではＥＧＲを行うことなどにより吸気の酸素
濃度が低くなって燃焼温度が低下するときに、熱発生パ
ターンが単段燃焼の形態となるよう着火遅れ期間を大幅
に長くすることにより、燃焼温度の低下によるＮＯｘの
低減と燃焼の予混合化によるＰＭの低減とを同時に実現
している。この場合、熱発生パターンが単段燃焼の形態
となる燃焼（予混合燃焼主体の燃焼のことで、以下単に
「予混合燃焼」という。）を実現するには燃焼温度およ
び着火遅れ期間をともに一定の範囲に収める必要があ
る。このためＥＧＲガス温度が高くなる高負荷域や燃焼
期間が短くなる高回転速度域では予混合燃焼が成立しな
くなるので、予混合燃焼が不可能な領域になると燃料を
空気と混合させながら燃焼させる、いわゆる拡散燃焼
（以下単に「拡散燃焼」という。）の状態で制御する。
のエンジンではＥＧＲを行うことなどにより吸気の酸素
濃度が低くなって燃焼温度が低下するときに、熱発生パ
ターンが単段燃焼の形態となるよう着火遅れ期間を大幅
に長くすることにより、燃焼温度の低下によるＮＯｘの
低減と燃焼の予混合化によるＰＭの低減とを同時に実現
している。この場合、熱発生パターンが単段燃焼の形態
となる燃焼（予混合燃焼主体の燃焼のことで、以下単に
「予混合燃焼」という。）を実現するには燃焼温度およ
び着火遅れ期間をともに一定の範囲に収める必要があ
る。このためＥＧＲガス温度が高くなる高負荷域や燃焼
期間が短くなる高回転速度域では予混合燃焼が成立しな
くなるので、予混合燃焼が不可能な領域になると燃料を
空気と混合させながら燃焼させる、いわゆる拡散燃焼
（以下単に「拡散燃焼」という。）の状態で制御する。
【００４０】以下具体的に述べる。予混合燃焼では、Ｅ
ＧＲによる酸素濃度の低減で低温燃焼を実現するため、
排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧ
Ｒ通路４に、圧力制御弁（図示しない）からの制御圧力
に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備えている。
圧力制御弁は、エンジンコントローラ３１からのデュー
ティ制御信号により駆動されるもので、これによって運
転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。
ＧＲによる酸素濃度の低減で低温燃焼を実現するため、
排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとを結ぶＥＧ
Ｒ通路４に、圧力制御弁（図示しない）からの制御圧力
に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備えている。
圧力制御弁は、エンジンコントローラ３１からのデュー
ティ制御信号により駆動されるもので、これによって運
転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。
【００４１】エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装
置１０を備える。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タ
ンク（図示しない）、サプライポンプ１４、コモンレー
ル（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７から
なり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は蓄圧
室１６にいったん蓄えられたあと、蓄圧室１６の高圧燃
料が気筒数分のノズル１７に分配される。
置１０を備える。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タ
ンク（図示しない）、サプライポンプ１４、コモンレー
ル（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７から
なり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は蓄圧
室１６にいったん蓄えられたあと、蓄圧室１６の高圧燃
料が気筒数分のノズル１７に分配される。
【００４２】ノズル１７（燃料噴射弁）は、針弁、ノズ
ル室、ノズル室への燃料供給通路、リテーナ、油圧ピス
トン、リターンスプリングなどからなり、油圧ピストン
への燃料供給通路に介装される三方弁（図示しない）が
介装されている。三方弁（電磁弁）のＯＦＦ時には、針
弁が着座状態にあるが、三方弁がＯＮ状態になると針弁
が上昇してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。つ
まり三方弁のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の
噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料噴射量が調整
され、蓄圧室１６の圧力が同じであればＯＮ時間が長く
なるほど燃料噴射量が多くなる。
ル室、ノズル室への燃料供給通路、リテーナ、油圧ピス
トン、リターンスプリングなどからなり、油圧ピストン
への燃料供給通路に介装される三方弁（図示しない）が
介装されている。三方弁（電磁弁）のＯＦＦ時には、針
弁が着座状態にあるが、三方弁がＯＮ状態になると針弁
が上昇してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。つ
まり三方弁のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の
噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料噴射量が調整
され、蓄圧室１６の圧力が同じであればＯＮ時間が長く
なるほど燃料噴射量が多くなる。
【００４３】ＥＧＲ通路４の開口部下流の排気通路２
に、排気タービン２２と吸気コンプレッサ２３とを同軸
で連結した可変容量ターボ過給機２１を備える。排気タ
ービン２２のスクロール入口に、アクチュエータ２５に
より駆動される可変ノズル２４が設けられ、エンジンコ
ントローラ３１により、可変ノズル２４は低回転速度域
から所定の過給圧が得られるように、低回転速度側では
排気タービン２２に導入される排気の流速を高めるノズ
ル開度（傾動状態）に、高回転速度側では排気を抵抗な
く排気タービン２２に導入させノズル開度（全開状態）
に制御する。
に、排気タービン２２と吸気コンプレッサ２３とを同軸
で連結した可変容量ターボ過給機２１を備える。排気タ
ービン２２のスクロール入口に、アクチュエータ２５に
より駆動される可変ノズル２４が設けられ、エンジンコ
ントローラ３１により、可変ノズル２４は低回転速度域
から所定の過給圧が得られるように、低回転速度側では
排気タービン２２に導入される排気の流速を高めるノズ
ル開度（傾動状態）に、高回転速度側では排気を抵抗な
く排気タービン２２に導入させノズル開度（全開状態）
に制御する。
【００４４】上記のアクチュエータ２５は、制御圧力に
応動して可変ノズル２６を駆動するダイヤフラムアクチ
ュエータ２６と、このダイヤフラムアクチュエータ２６
への制御圧力を調整する圧力制御弁２７とからなり、可
変ノズル２４の実開度が目標ノズル開度となるように、
デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号
が圧力制御弁２７に出力される。
応動して可変ノズル２６を駆動するダイヤフラムアクチ
ュエータ２６と、このダイヤフラムアクチュエータ２６
への制御圧力を調整する圧力制御弁２７とからなり、可
変ノズル２４の実開度が目標ノズル開度となるように、
デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号
が圧力制御弁２７に出力される。
【００４５】一方、排気タービン２２下流の排気通路２
に排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ（ディーゼルパーティ
キュレートフィルタ）にＮＯｘトラップ触媒を組み込ん
だ排気後処理装置２８を備える。もちろんＤＰＦとＮＯ
ｘトラップ触媒とが別体である場合でもかまわない。
に排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ（ディーゼルパーティ
キュレートフィルタ）にＮＯｘトラップ触媒を組み込ん
だ排気後処理装置２８を備える。もちろんＤＰＦとＮＯ
ｘトラップ触媒とが別体である場合でもかまわない。
【００４６】ここで、ＮＯｘトラップ触媒は、リーン燃
焼時に排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）をトラップし、ス
トイキ燃焼時やリッチ燃焼時にトラップしていたＮＯｘ
を排気中のＨＣ、ＣＯを還元剤として用いて還元浄化す
るものである。
焼時に排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）をトラップし、ス
トイキ燃焼時やリッチ燃焼時にトラップしていたＮＯｘ
を排気中のＨＣ、ＣＯを還元剤として用いて還元浄化す
るものである。
【００４７】エンジンコントローラ３１では、図２に示
したように予混合燃焼が可能な運転領域（図２のＡ領
域）では予混合燃焼を行わせ、予混合燃焼が不可能な運
転領域（図２のＢ領域）になると拡散燃焼に切換える
が、これら燃焼はいずれもリーン燃焼での運転である。
このリーン燃焼での運転中にトラップされたＮＯｘが許
容範囲の限界まで達したときにはトラップされたＮＯｘ
を還元浄化するためエンジンコントローラ３１では所定
の排気温度が確保できる領域（図２のＣ領域）になる
と、リッチ燃焼となるように空気過剰率を制御する。ま
た、排気中に微量に含まれるＳＯｘ（硫黄酸化物）によ
りＮＯｘトラップ触媒が被毒されるので、ＳＯｘが許容
範囲の限界まで堆積したと判定したときにはこのＳＯｘ
がＮＯｘトラップ触媒より脱離し得る温度に排気温度を
高めるため、ほぼストイキ燃焼となるように空気過剰率
を制御する。
したように予混合燃焼が可能な運転領域（図２のＡ領
域）では予混合燃焼を行わせ、予混合燃焼が不可能な運
転領域（図２のＢ領域）になると拡散燃焼に切換える
が、これら燃焼はいずれもリーン燃焼での運転である。
このリーン燃焼での運転中にトラップされたＮＯｘが許
容範囲の限界まで達したときにはトラップされたＮＯｘ
を還元浄化するためエンジンコントローラ３１では所定
の排気温度が確保できる領域（図２のＣ領域）になる
と、リッチ燃焼となるように空気過剰率を制御する。ま
た、排気中に微量に含まれるＳＯｘ（硫黄酸化物）によ
りＮＯｘトラップ触媒が被毒されるので、ＳＯｘが許容
範囲の限界まで堆積したと判定したときにはこのＳＯｘ
がＮＯｘトラップ触媒より脱離し得る温度に排気温度を
高めるため、ほぼストイキ燃焼となるように空気過剰率
を制御する。
【００４８】なお、排気中のＰＭがＤＰＦに許容範囲の
限界まで堆積したと判定したとき、その堆積したＰＭが
燃焼し得る温度である３００℃前後まで排気温度を高め
るため、空燃比がややリーンとなるように空気過剰率を
設定している。
限界まで堆積したと判定したとき、その堆積したＰＭが
燃焼し得る温度である３００℃前後まで排気温度を高め
るため、空燃比がややリーンとなるように空気過剰率を
設定している。
【００４９】このようにＮＯｘトラップ触媒にトラップ
されるＮＯｘの還元（以下単に「ＮＯｘ還元」とい
う。）とＮＯｘトラップ触媒へのＳＯｘによる被毒の解
除（以下単に「硫黄被毒解除」という。）のためにリッ
チ燃焼を得る必要があり、要求に応じてリーン燃焼から
リッチ燃焼やストイキ燃焼へと切換えるのであるが、過
給機２１だけではリッチ燃焼やストイキ燃焼が得られな
い場合があるので、図１のようにコレクタ３ａのすぐ上
流の吸気通路３に、圧力制御弁（図示しない）からの制
御圧力に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ１９
により駆動される吸気絞り弁１８を設けている。アクチ
ュエータ１９の構成はＥＧＲ弁６と同様であり、吸気絞
り弁用の圧力制御弁もエンジンコントローラ３１からの
デューティ制御信号により駆動される。従って本実施形
態では、過給機２１と吸気絞り弁１８とから吸入空気量
調整手段が構成されている。
されるＮＯｘの還元（以下単に「ＮＯｘ還元」とい
う。）とＮＯｘトラップ触媒へのＳＯｘによる被毒の解
除（以下単に「硫黄被毒解除」という。）のためにリッ
チ燃焼を得る必要があり、要求に応じてリーン燃焼から
リッチ燃焼やストイキ燃焼へと切換えるのであるが、過
給機２１だけではリッチ燃焼やストイキ燃焼が得られな
い場合があるので、図１のようにコレクタ３ａのすぐ上
流の吸気通路３に、圧力制御弁（図示しない）からの制
御圧力に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ１９
により駆動される吸気絞り弁１８を設けている。アクチ
ュエータ１９の構成はＥＧＲ弁６と同様であり、吸気絞
り弁用の圧力制御弁もエンジンコントローラ３１からの
デューティ制御信号により駆動される。従って本実施形
態では、過給機２１と吸気絞り弁１８とから吸入空気量
調整手段が構成されている。
【００５０】なお、目標新気量が得られるように排気タ
ービン２２の可変ノズル２４の開度と吸気絞り弁１８の
開度とを制御する方法には、過給機２１によっては目標
新気量が得られない領域（例えばアイドル近くの低負荷
域）でのみ吸気絞り弁１８を制御する方法や運転領域に
関係なく可変ノズル開度と吸気絞り弁開度とを同時に制
御する方法とがあるが、いずれの方法でもかまわない。
また吸気絞り弁１８に代えて排気絞り弁を設けたもので
もかまわない。さらにＥＧＲ装置を吸入空気量調整手段
として用いることもできる。なお、コレクタ３ａ下流の
吸気通路３に設けられるスワール制御弁８は燃焼室に吸
入される吸気の流速を高めて燃焼室内に渦流（スワー
ル）を生成するためのものである。
ービン２２の可変ノズル２４の開度と吸気絞り弁１８の
開度とを制御する方法には、過給機２１によっては目標
新気量が得られない領域（例えばアイドル近くの低負荷
域）でのみ吸気絞り弁１８を制御する方法や運転領域に
関係なく可変ノズル開度と吸気絞り弁開度とを同時に制
御する方法とがあるが、いずれの方法でもかまわない。
また吸気絞り弁１８に代えて排気絞り弁を設けたもので
もかまわない。さらにＥＧＲ装置を吸入空気量調整手段
として用いることもできる。なお、コレクタ３ａ下流の
吸気通路３に設けられるスワール制御弁８は燃焼室に吸
入される吸気の流速を高めて燃焼室内に渦流（スワー
ル）を生成するためのものである。
【００５１】なお、ＮＯｘ還元、硫黄被毒解除、ＤＰＦ
再生を行う運転は所定の条件が成立したときだけである
のでこれらＮＯｘ還元、硫黄被毒解除、ＤＰＦ再生を行
うのための運転をまとめて条件運転とし、これに対して
予混合燃焼や拡散燃焼といったリーン燃焼を行う運転を
通常運転として区別すれば、通常運転から条件運転への
移行やその逆への移行のさせ方には様々なものが公知に
なっており、ここでは予混合燃焼時や拡散燃焼時にＮＯ
ｘ還元や硫黄被毒再生の各要求があったときには条件運
転に切換え、ＮＯｘ還元のための運転が終了したときに
はもとの通常運転に戻るが、硫黄被毒解除のための運転
が終了したときには続けてＤＰＦ再生に移り、その後に
通常運転に戻るようにしている（図３参照）。
再生を行う運転は所定の条件が成立したときだけである
のでこれらＮＯｘ還元、硫黄被毒解除、ＤＰＦ再生を行
うのための運転をまとめて条件運転とし、これに対して
予混合燃焼や拡散燃焼といったリーン燃焼を行う運転を
通常運転として区別すれば、通常運転から条件運転への
移行やその逆への移行のさせ方には様々なものが公知に
なっており、ここでは予混合燃焼時や拡散燃焼時にＮＯ
ｘ還元や硫黄被毒再生の各要求があったときには条件運
転に切換え、ＮＯｘ還元のための運転が終了したときに
はもとの通常運転に戻るが、硫黄被毒解除のための運転
が終了したときには続けてＤＰＦ再生に移り、その後に
通常運転に戻るようにしている（図３参照）。
【００５２】アクセルセンサ３２、エンジン回転速度と
クランク角度を検出するセンサ３３、水温センサ３４か
らの信号が入力されるエンジンコントローラ３１では、
通常運転時のリーン燃焼、ＮＯｘ還元のためのリッチ燃
焼、硫黄被毒解除のためのストイキ燃焼、さらにはＤＰ
Ｆ再生のためのリーン燃焼を実現するため空気過剰率を
中心とした制御を行う（図４参照）。
クランク角度を検出するセンサ３３、水温センサ３４か
らの信号が入力されるエンジンコントローラ３１では、
通常運転時のリーン燃焼、ＮＯｘ還元のためのリッチ燃
焼、硫黄被毒解除のためのストイキ燃焼、さらにはＤＰ
Ｆ再生のためのリーン燃焼を実現するため空気過剰率を
中心とした制御を行う（図４参照）。
【００５３】この場合に、目標空気過剰率を得るための
制御には空気先行型制御と燃料先行型制御とがあるの
で、本実施形態ではリーン燃焼時に空気先行型制御によ
り目標空気過剰率を実現し、リッチ燃焼時と理論空燃比
での燃焼時に燃料先行型制御により目標空気過剰率を実
現する。
制御には空気先行型制御と燃料先行型制御とがあるの
で、本実施形態ではリーン燃焼時に空気先行型制御によ
り目標空気過剰率を実現し、リッチ燃焼時と理論空燃比
での燃焼時に燃料先行型制御により目標空気過剰率を実
現する。
【００５４】また、リーン燃焼からリッチ燃焼（理論空
燃比での燃焼を含む）への切換時やその逆への切換時に
目標燃料噴射時期基本値と目標空気過剰率基本値とに対
して遅れ処理を施す。
燃比での燃焼を含む）への切換時やその逆への切換時に
目標燃料噴射時期基本値と目標空気過剰率基本値とに対
して遅れ処理を施す。
【００５５】エンジンコントローラ３１で実行されるこ
の制御を制御の流れを示した図５のブロック図に従って
説明する。
の制御を制御の流れを示した図５のブロック図に従って
説明する。
【００５６】図５において排気後処理要求部４１では、
エンジンの運転時間や排気後処理装置２８の状態等から
ＮＯｘ還元、硫黄被毒解除、ＤＰＦ再生のための各運転
を行うべきかどうかを判定し、いずれかの運転を行うべ
きと判定したときはその旨の要求を出す。ここでは３つ
の要求を総称して排気後処理要求という。
エンジンの運転時間や排気後処理装置２８の状態等から
ＮＯｘ還元、硫黄被毒解除、ＤＰＦ再生のための各運転
を行うべきかどうかを判定し、いずれかの運転を行うべ
きと判定したときはその旨の要求を出す。ここでは３つ
の要求を総称して排気後処理要求という。
【００５７】目標エンジントルク設定部４２では、アク
セルセンサ３２からのアクセル開度とクランク角センサ
３３からのエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて目標エン
ジントルクＴｔｒｑを演算する。この目標エンジントル
クの演算方法としては例えばアクセル開度とエンジン回
転速度をパラメータとするマップを検索させる方法があ
る。
セルセンサ３２からのアクセル開度とクランク角センサ
３３からのエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて目標エン
ジントルクＴｔｒｑを演算する。この目標エンジントル
クの演算方法としては例えばアクセル開度とエンジン回
転速度をパラメータとするマップを検索させる方法があ
る。
【００５８】目標空気過剰率基本値設定部４３では、次
のようにして目標空気過剰率基本値を設定する。
のようにして目標空気過剰率基本値を設定する。
【００５９】〈１〉通常運転時には目標エンジントルク
Ｔｔｒｑとエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検
索することにより目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０を
演算する。この目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０は通
常１．４より大きな値である。
Ｔｔｒｑとエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検
索することにより目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０を
演算する。この目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０は通
常１．４より大きな値である。
【００６０】〈２〉条件運転時にはそれぞれに最適な目
標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０を設定する。具体的に
はＮＯｘ還元時には１．０を下回る（空燃比はリッチ）
値になるように、硫黄被毒解除時にはほぼ１．０（空燃
比は理論空燃比）となるように、ＤＰＦ再生時には１．
０を少し超える（空燃比は少しリーン）値になるように
設定する（図４参照）。
標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０を設定する。具体的に
はＮＯｘ還元時には１．０を下回る（空燃比はリッチ）
値になるように、硫黄被毒解除時にはほぼ１．０（空燃
比は理論空燃比）となるように、ＤＰＦ再生時には１．
０を少し超える（空燃比は少しリーン）値になるように
設定する（図４参照）。
【００６１】目標ＥＧＲ率設定部４４では、次のように
して目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを設定する。すなわち通常運
転時には目標エンジントルクＴｔｒｑとエンジン回転速
度Ｎｅから所定のマップを検索することにより目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒを演算し、通常運転時から条件運転時に切
換わったときには通常運転時の値をそのまま維持する。
して目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを設定する。すなわち通常運
転時には目標エンジントルクＴｔｒｑとエンジン回転速
度Ｎｅから所定のマップを検索することにより目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒを演算し、通常運転時から条件運転時に切
換わったときには通常運転時の値をそのまま維持する。
【００６２】実新気量演算部４５では吸気コンプレッサ
２３上流の吸気通路３に設けられるエアフローメータ３
５（図１参照）の出力に基づいてシリンダに吸入される
新気量Ｑａｃを演算する。このＱａｃは吸入空気の挙動
を一次遅れで近似すると共に無駄時間をも考慮した値で
あり公知である。
２３上流の吸気通路３に設けられるエアフローメータ３
５（図１参照）の出力に基づいてシリンダに吸入される
新気量Ｑａｃを演算する。このＱａｃは吸入空気の挙動
を一次遅れで近似すると共に無駄時間をも考慮した値で
あり公知である。
【００６３】目標新気量・目標噴射量・目標噴射時期演
算部４６では目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０が得ら
れるように目標新気量ＴＱａ、目標燃料噴射量ＴＱｆ及
び目標燃料噴射時期ＭＩＴＦを演算する。この演算につ
いては演算の流れを示した図６のブロック図により詳述
する。
算部４６では目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０が得ら
れるように目標新気量ＴＱａ、目標燃料噴射量ＴＱｆ及
び目標燃料噴射時期ＭＩＴＦを演算する。この演算につ
いては演算の流れを示した図６のブロック図により詳述
する。
【００６４】図６において遅れ処理部７３は目標空気過
剰率基本値設定部４３（図５）からの目標空気過剰率基
本値Ｔｌａｍｂ０を加重平均するもので、リーン燃焼か
らリッチ燃焼（ストイキ燃焼を含む）への切換時やその
逆への切換時を起点としてこれより所定の期間のみスイ
ッチ７４が上側に切換わり、遅れ処理部７３により演算
される加重平均値を目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとして出
力するが、この所定の期間を除けば目標空気過剰率Ｔｌ
ａｍｂと目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０とは等し
い。従ってまず目標空気過剰率Ｔｌａｍｂと目標空気過
剰率基本値Ｔｌａｍｂ０とが等しい場合について述べ、
後で両者が等しくない場合について言及する。
剰率基本値設定部４３（図５）からの目標空気過剰率基
本値Ｔｌａｍｂ０を加重平均するもので、リーン燃焼か
らリッチ燃焼（ストイキ燃焼を含む）への切換時やその
逆への切換時を起点としてこれより所定の期間のみスイ
ッチ７４が上側に切換わり、遅れ処理部７３により演算
される加重平均値を目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとして出
力するが、この所定の期間を除けば目標空気過剰率Ｔｌ
ａｍｂと目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０とは等し
い。従ってまず目標空気過剰率Ｔｌａｍｂと目標空気過
剰率基本値Ｔｌａｍｂ０とが等しい場合について述べ、
後で両者が等しくない場合について言及する。
【００６５】ブロック６２と６３は空気過剰率制御を空
気先行型制御で実現する場合の目標新気量ＴＱａＡと目
標燃料噴射量ＴＱｆＡを演算する部分である。すなわち
目標新気量演算部６２で目標エンジントルクＴｔｒｑと
エンジン回転速度Ｎｅから図１２を内容とするマップを
検索することにより目標新気量基本値ｔＱａｃｂを演算
しこれにＥＧＲ分の補正を行うため１／（１＋Ｍｅｇ
ｒ）を乗算する。そして目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとエ
ンジン回転速度Ｎｅから図１３を内容とするマップを検
索することにより空気過剰率の新気量への換算係数ｋＱ
ａｃｌｍを演算し、 ＴＱａＡ＝｛ｔＱａｃｂ／（１＋Ｍｅｇｒ）｝×ｋＱａｃｌｍ…（１） の式により空気先行型制御の目標新気量ＴＱａＡを演算
する。
気先行型制御で実現する場合の目標新気量ＴＱａＡと目
標燃料噴射量ＴＱｆＡを演算する部分である。すなわち
目標新気量演算部６２で目標エンジントルクＴｔｒｑと
エンジン回転速度Ｎｅから図１２を内容とするマップを
検索することにより目標新気量基本値ｔＱａｃｂを演算
しこれにＥＧＲ分の補正を行うため１／（１＋Ｍｅｇ
ｒ）を乗算する。そして目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとエ
ンジン回転速度Ｎｅから図１３を内容とするマップを検
索することにより空気過剰率の新気量への換算係数ｋＱ
ａｃｌｍを演算し、 ＴＱａＡ＝｛ｔＱａｃｂ／（１＋Ｍｅｇｒ）｝×ｋＱａｃｌｍ…（１） の式により空気先行型制御の目標新気量ＴＱａＡを演算
する。
【００６６】一方、目標燃料噴射量演算部６３では目標
空気過剰率Ｔｌａｍｂと実新気量Ｑａｃとから、 ＴＱｆＡ＝Ｑａｃ／（Ｔｌａｍｂ×ＢＬＡＭＢ＃） …（２） ただし、ＢＬＡＭＢ＃：理論空燃比（≒１４．７） の式により空気先行型制御の目標燃料噴射量ＴＱｆＡを
演算する。
空気過剰率Ｔｌａｍｂと実新気量Ｑａｃとから、 ＴＱｆＡ＝Ｑａｃ／（Ｔｌａｍｂ×ＢＬＡＭＢ＃） …（２） ただし、ＢＬＡＭＢ＃：理論空燃比（≒１４．７） の式により空気先行型制御の目標燃料噴射量ＴＱｆＡを
演算する。
【００６７】これに対してブロック６４、６５は空気過
剰率制御を燃料先行型制御により実現する場合の目標燃
料噴射量ＴＱｆＦと目標新気量ＴＱａＦとを演算する部
分である。この演算方法は従来と同様でよい。すなわち
目標燃料噴射量演算部６４で目標エンジントルクＴｔｒ
ｑとエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検索する
ことにより燃料先行型制御の目標燃料噴射量ＴＱｆＦを
演算し、目標新気量演算部６５でこの目標燃料噴射量Ｔ
ＱｆＦと目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとから、 ＴＱａＦ＝Ｔｌａｍｂ×ＴＱｆＦ×ＢＬＡＭＢ＃ …（３） の式により燃料先行型制御の目標新気量ＴＱａＦを演算
する。
剰率制御を燃料先行型制御により実現する場合の目標燃
料噴射量ＴＱｆＦと目標新気量ＴＱａＦとを演算する部
分である。この演算方法は従来と同様でよい。すなわち
目標燃料噴射量演算部６４で目標エンジントルクＴｔｒ
ｑとエンジン回転速度Ｎｅから所定のマップを検索する
ことにより燃料先行型制御の目標燃料噴射量ＴＱｆＦを
演算し、目標新気量演算部６５でこの目標燃料噴射量Ｔ
ＱｆＦと目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとから、 ＴＱａＦ＝Ｔｌａｍｂ×ＴＱｆＦ×ＢＬＡＭＢ＃ …（３） の式により燃料先行型制御の目標新気量ＴＱａＦを演算
する。
【００６８】ブロック６６、６７、６８は目標空気過剰
率Ｔｌａｍｂと排気後処理要求とを受けてリーン燃焼で
あるかリッチ燃焼、ストイキ燃焼であるかを判定し、リ
ッチ燃焼時またはストイキ燃焼時には空気先行型制御を
選択し、これに対してリーン燃焼時には従来と同様に燃
料先行型制御を選択する部分である。すなわちＮＯｘ還
元時がリッチ燃焼時、硫黄被毒解除時がストイキ燃焼
時、通常運転時またはＤＰＦ再生時がリーン燃焼時であ
るから（図４参照）、燃焼時判定部６６では目標空気過
剰率Ｔｌａｍｂと排気後処理要求とに基づいてリッチ燃
焼時（ＮＯｘ還元時）またはストイキ燃焼時（硫黄被毒
解除時）であると判定したときに空気先行型制御とする
ため空気過剰率制御切換フラグ１＝１とし、これに対し
てリーン燃焼時（通常運転時またはＤＰＦ再生時）であ
ると判定したときには従来と同様に燃料先行型制御とす
るため空気過剰率制御切換フラグ１＝０とする。
率Ｔｌａｍｂと排気後処理要求とを受けてリーン燃焼で
あるかリッチ燃焼、ストイキ燃焼であるかを判定し、リ
ッチ燃焼時またはストイキ燃焼時には空気先行型制御を
選択し、これに対してリーン燃焼時には従来と同様に燃
料先行型制御を選択する部分である。すなわちＮＯｘ還
元時がリッチ燃焼時、硫黄被毒解除時がストイキ燃焼
時、通常運転時またはＤＰＦ再生時がリーン燃焼時であ
るから（図４参照）、燃焼時判定部６６では目標空気過
剰率Ｔｌａｍｂと排気後処理要求とに基づいてリッチ燃
焼時（ＮＯｘ還元時）またはストイキ燃焼時（硫黄被毒
解除時）であると判定したときに空気先行型制御とする
ため空気過剰率制御切換フラグ１＝１とし、これに対し
てリーン燃焼時（通常運転時またはＤＰＦ再生時）であ
ると判定したときには従来と同様に燃料先行型制御とす
るため空気過剰率制御切換フラグ１＝０とする。
【００６９】空気過剰率制御切換フラグ１＝１であると
きには切換スイッチ６７が上側に切換わり空気先行型制
御の目標新気量ＴＱａＡを目標新気量ＴＱａして、また
このとき切換スイッチ６８も上側に切換わり空気先行型
制御の目標燃料噴射量ＴＱｆＡを目標燃料噴射量ＴＱｆ
として出力する。これに対して空気過剰率制御切換フラ
グ１＝０であるときには切換スイッチ６７、６８がとも
に下側に切換わり燃料先行型制御の目標新気量ＴＱａＦ
を目標新気量ＴＱａして、また燃料先行型制御の目標燃
料噴射量ＴＱｆＦを目標燃料噴射量ＴＱｆとして出力す
る。
きには切換スイッチ６７が上側に切換わり空気先行型制
御の目標新気量ＴＱａＡを目標新気量ＴＱａして、また
このとき切換スイッチ６８も上側に切換わり空気先行型
制御の目標燃料噴射量ＴＱｆＡを目標燃料噴射量ＴＱｆ
として出力する。これに対して空気過剰率制御切換フラ
グ１＝０であるときには切換スイッチ６７、６８がとも
に下側に切換わり燃料先行型制御の目標新気量ＴＱａＦ
を目標新気量ＴＱａして、また燃料先行型制御の目標燃
料噴射量ＴＱｆＦを目標燃料噴射量ＴＱｆとして出力す
る。
【００７０】目標燃料噴射時期基本値演算部６９では目
標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と排気後処理要求とか
ら図４に示すいずれの運転であるのかを判定し、その判
定結果に応じ空燃比が変化しても安定した燃焼が得られ
るように次のようにして目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴ
を演算する。
標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と排気後処理要求とか
ら図４に示すいずれの運転であるのかを判定し、その判
定結果に応じ空燃比が変化しても安定した燃焼が得られ
るように次のようにして目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴ
を演算する。
【００７１】〈１〉通常運転時であるときには目標エン
ジントルクＴｔｒｑとエンジン回転速度Ｎｅから所定の
マップを検索することにより目標燃料噴射時期基本値Ｍ
ＩＴを演算する。
ジントルクＴｔｒｑとエンジン回転速度Ｎｅから所定の
マップを検索することにより目標燃料噴射時期基本値Ｍ
ＩＴを演算する。
【００７２】〈２〉ＤＰＦ再生時には図２に示す運転領
域Ａ、Ｂに依存して目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴを定
める。
域Ａ、Ｂに依存して目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴを定
める。
【００７３】〈３〉ＮＯｘ還元時と硫黄被毒解除時には
通常領域に対して所定値（１０〜１５°）進角させた値
を目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴとして定める。ここで
通常領域とはＮＯｘ還元や硫黄被毒解除の運転に入る前
の運転領域（通常運転時の運転領域ＡまたはＢ）のこと
である。
通常領域に対して所定値（１０〜１５°）進角させた値
を目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴとして定める。ここで
通常領域とはＮＯｘ還元や硫黄被毒解除の運転に入る前
の運転領域（通常運転時の運転領域ＡまたはＢ）のこと
である。
【００７４】ブロック７０、７１、７２、７３、７４は
次に示す４つの切換時より所定の期間（例えば一定期
間）だけ目標燃料噴射時期基本値と目標空気過剰率基本
値に対して遅れ処理を行う部分である。
次に示す４つの切換時より所定の期間（例えば一定期
間）だけ目標燃料噴射時期基本値と目標空気過剰率基本
値に対して遅れ処理を行う部分である。
【００７５】通常運転時からＮＯｘ還元時への切換
時、 ＮＯｘ還元時から通常運転時への切換時、 通常運転時から硫黄被毒解除時への切換時、 ＤＰＦ再生時から通常運転時への切換時、 すなわち切換時判定部７０では燃焼時判定部５６からの
信号に基づき上記４つの切換時のうちの一つを判定した
とき噴射時期制御切換フラグ＝１とすると共に空気過剰
率制御切換フラグ２＝１とし、切換時より一定期間の経
過後には噴射時期制御切換フラグ＝０かつ空気過剰率制
御切換フラグ２＝０に戻す。
時、 ＮＯｘ還元時から通常運転時への切換時、 通常運転時から硫黄被毒解除時への切換時、 ＤＰＦ再生時から通常運転時への切換時、 すなわち切換時判定部７０では燃焼時判定部５６からの
信号に基づき上記４つの切換時のうちの一つを判定した
とき噴射時期制御切換フラグ＝１とすると共に空気過剰
率制御切換フラグ２＝１とし、切換時より一定期間の経
過後には噴射時期制御切換フラグ＝０かつ空気過剰率制
御切換フラグ２＝０に戻す。
【００７６】噴射時期制御切換フラグ＝１のときにはス
イッチ７２が上側に切換わり、目標燃料噴射時期基本値
ＭＩＴに対して遅れ処理部７１により加重平均した値を
目標燃料噴射時期ＭＩＴＦとして出力し、空気過剰率制
御切換フラグ２＝１のときにはスイッチ７４が上側に切
換わり、目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０に対して遅
れ処理部７３により加重平均した値を目標空気過剰率Ｔ
ｌａｍｂとして出力する。これに対して一定期間の経過
後に噴射時期制御切換フラグ＝０に戻ったときにはスイ
ッチ７２が下側に切換わり、目標燃料噴射時期基本値Ｍ
ＩＴをそのまま目標燃料噴射時期ＭＩＴＦとして、また
一定期間の経過後に空気過剰率制御切換フラグ２＝０に
戻ったときには目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０をそ
のまま目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとして出力する。
イッチ７２が上側に切換わり、目標燃料噴射時期基本値
ＭＩＴに対して遅れ処理部７１により加重平均した値を
目標燃料噴射時期ＭＩＴＦとして出力し、空気過剰率制
御切換フラグ２＝１のときにはスイッチ７４が上側に切
換わり、目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０に対して遅
れ処理部７３により加重平均した値を目標空気過剰率Ｔ
ｌａｍｂとして出力する。これに対して一定期間の経過
後に噴射時期制御切換フラグ＝０に戻ったときにはスイ
ッチ７２が下側に切換わり、目標燃料噴射時期基本値Ｍ
ＩＴをそのまま目標燃料噴射時期ＭＩＴＦとして、また
一定期間の経過後に空気過剰率制御切換フラグ２＝０に
戻ったときには目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０をそ
のまま目標空気過剰率Ｔｌａｍｂとして出力する。
【００７７】このようにして目標新気量ＴＱａ、目標燃
料噴射量ＴＱｆ、目標燃料噴射時期ＭＩＴＦを演算した
ら図５に戻る。
料噴射量ＴＱｆ、目標燃料噴射時期ＭＩＴＦを演算した
ら図５に戻る。
【００７８】燃料噴射弁制御部４７では目標燃料噴射量
ＴＱｆに応じて燃料噴射期間を演算し、これと目標燃料
噴射時期ＭＩＴＦとからパルス信号を作ってノズル１７
（燃料噴射弁）に出力する。
ＴＱｆに応じて燃料噴射期間を演算し、これと目標燃料
噴射時期ＭＩＴＦとからパルス信号を作ってノズル１７
（燃料噴射弁）に出力する。
【００７９】ＥＧＲ装置制御部４８では目標新気量ＴＱ
ａと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとに基づいて目標ＥＧＲ弁開
度を演算し、この目標ＥＧＲ弁開度をデューティ制御信
号に変換してＥＧＲ弁アクチュエータに出力する。
ａと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとに基づいて目標ＥＧＲ弁開
度を演算し、この目標ＥＧＲ弁開度をデューティ制御信
号に変換してＥＧＲ弁アクチュエータに出力する。
【００８０】過給機制御部４９では目標新気量ＴＱａと
目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとに基づいて可変ノズル２４の目
標開度を演算し、この目標開度をデューティ制御信号に
変換して可変ノズルアクチュエータに出力する。
目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとに基づいて可変ノズル２４の目
標開度を演算し、この目標開度をデューティ制御信号に
変換して可変ノズルアクチュエータに出力する。
【００８１】吸気絞り弁制御部５０では、目標新気量Ｔ
Ｑａと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとに基づいて吸気絞り弁１
８の目標開度を演算し、この目標開度をデューティ制御
信号に変換して吸気絞り弁アクチュエータに出力する。
Ｑａと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒとに基づいて吸気絞り弁１
８の目標開度を演算し、この目標開度をデューティ制御
信号に変換して吸気絞り弁アクチュエータに出力する。
【００８２】ここで本実施形態の作用を説明する。
【００８３】図１０に示したようにリーン燃焼時に空気
先行型制御により空気過剰率制御を行い、また図９に示
したようにリッチ燃焼時に燃料先行型制御により空気過
剰率制御を行うと、トルク変動が生じるのであるが、本
実施形態によれば、この制御の逆つまりリーン燃焼時に
燃料先行型制御により、またリッチ燃焼時（またはスト
イキ燃焼時）に空気先行型制御により空気過剰率制御を
行うので、いずれの燃焼時にもトルク変動が生じること
がない。すなわち、通常は燃費の良いリーン燃焼（予混
合燃焼または拡散燃焼）での運転を行い、そのリーン燃
焼での運転中にＮＯｘトラップ触媒からの要求があれば
リッチ燃焼での運転を行い、トラップされているＮＯｘ
の還元が完了してＮＯｘトラップ触媒からの要求がなく
なれば再び燃費の良いリーン燃焼での運転に戻り、また
硫黄被毒解除の要求があればリッチ燃焼での運転を行
い、硫黄被毒解除が完了して要求がなくなれば続けてＤ
ＰＦの再生を行うためリーン燃焼を行い、その後に通常
のリーン燃焼での運転に戻り、このようにして本実施形
態によればリーン燃焼での運転とリッチ燃焼（またはス
トイキ燃焼）での運転とを連続的に行っても、良好な運
転性（トルクショックがない状態）を確保することがで
きる。
先行型制御により空気過剰率制御を行い、また図９に示
したようにリッチ燃焼時に燃料先行型制御により空気過
剰率制御を行うと、トルク変動が生じるのであるが、本
実施形態によれば、この制御の逆つまりリーン燃焼時に
燃料先行型制御により、またリッチ燃焼時（またはスト
イキ燃焼時）に空気先行型制御により空気過剰率制御を
行うので、いずれの燃焼時にもトルク変動が生じること
がない。すなわち、通常は燃費の良いリーン燃焼（予混
合燃焼または拡散燃焼）での運転を行い、そのリーン燃
焼での運転中にＮＯｘトラップ触媒からの要求があれば
リッチ燃焼での運転を行い、トラップされているＮＯｘ
の還元が完了してＮＯｘトラップ触媒からの要求がなく
なれば再び燃費の良いリーン燃焼での運転に戻り、また
硫黄被毒解除の要求があればリッチ燃焼での運転を行
い、硫黄被毒解除が完了して要求がなくなれば続けてＤ
ＰＦの再生を行うためリーン燃焼を行い、その後に通常
のリーン燃焼での運転に戻り、このようにして本実施形
態によればリーン燃焼での運転とリッチ燃焼（またはス
トイキ燃焼）での運転とを連続的に行っても、良好な運
転性（トルクショックがない状態）を確保することがで
きる。
【００８４】また、リーン燃焼からリッチ燃焼（ストイ
キ燃焼を含む）への切換時やその逆への切換時に実際の
空気過剰率が目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と同じ
にステップ変化すると、その空気過剰率のステップ変化
に起因してリーン燃焼からリッチ燃焼への切換時にはそ
の切換直後にトルク増加が生じるのであるが（図１１最
下段の実線参照）、本実施形態によれば、切換時にステ
ップ変化する目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴ（図１１第
４段目の実線参照）に対して遅れ処理を施すことにより
（図１１第４段目の破線参照）、リーン燃焼からリッチ
燃焼への切換時にはこの遅れ処理に伴う目標燃料噴射時
期ＭＩＴＦの遅角のために切換時のトルク増加を抑制す
ることができる（図１１最下段の破線参照）。
キ燃焼を含む）への切換時やその逆への切換時に実際の
空気過剰率が目標空気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と同じ
にステップ変化すると、その空気過剰率のステップ変化
に起因してリーン燃焼からリッチ燃焼への切換時にはそ
の切換直後にトルク増加が生じるのであるが（図１１最
下段の実線参照）、本実施形態によれば、切換時にステ
ップ変化する目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴ（図１１第
４段目の実線参照）に対して遅れ処理を施すことにより
（図１１第４段目の破線参照）、リーン燃焼からリッチ
燃焼への切換時にはこの遅れ処理に伴う目標燃料噴射時
期ＭＩＴＦの遅角のために切換時のトルク増加を抑制す
ることができる（図１１最下段の破線参照）。
【００８５】また、図示しなかったが、リッチ燃焼から
リーン燃焼への切換時にも実際の空気過剰率が目標空気
過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と同じにステップ変化するた
めその切換直後にトルク減少が生じる。このときにも、
目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴに対して遅れ処理を施す
ことによりこの遅れ処理に伴う目標燃料噴射時期ＭＩＴ
Ｆの進角のために切換時のトルク減少を抑制することが
できる。
リーン燃焼への切換時にも実際の空気過剰率が目標空気
過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０と同じにステップ変化するた
めその切換直後にトルク減少が生じる。このときにも、
目標燃料噴射時期基本値ＭＩＴに対して遅れ処理を施す
ことによりこの遅れ処理に伴う目標燃料噴射時期ＭＩＴ
Ｆの進角のために切換時のトルク減少を抑制することが
できる。
【００８６】このようにして目標空気過剰率基本値Ｔｌ
ａｍｂ０の切換時の変化が小さくトルク段差があまり運
転性に影響を及ぼさないような走行条件のときにはリー
ン燃焼からリッチ燃焼への切換時やその逆への切換時の
トルク段差を十分に解消することができる。
ａｍｂ０の切換時の変化が小さくトルク段差があまり運
転性に影響を及ぼさないような走行条件のときにはリー
ン燃焼からリッチ燃焼への切換時やその逆への切換時の
トルク段差を十分に解消することができる。
【００８７】また、本実施形態によれば、さらに目標空
気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０に対しても遅れ処理を施す
ので（図１１第３段目の一点鎖線参照）、目標燃料噴射
時期基本値ＭＩＴに対する遅れ処理だけではトルク段差
の解消が十分でない走行条件でリーン燃焼からリッチ燃
焼への切換（またはその逆への切換）が行われても、そ
の切換時のトルク段差をほぼ解消できる（図１１最下段
の一点鎖線参照）。
気過剰率基本値Ｔｌａｍｂ０に対しても遅れ処理を施す
ので（図１１第３段目の一点鎖線参照）、目標燃料噴射
時期基本値ＭＩＴに対する遅れ処理だけではトルク段差
の解消が十分でない走行条件でリーン燃焼からリッチ燃
焼への切換（またはその逆への切換）が行われても、そ
の切換時のトルク段差をほぼ解消できる（図１１最下段
の一点鎖線参照）。
【００８８】この場合、空気過剰率の変化速度があまり
悪化しないように遅れ処理の時定数を小さく定めてお
り、これにより空気過剰率制御とトルク制御を両立させ
ている。
悪化しないように遅れ処理の時定数を小さく定めてお
り、これにより空気過剰率制御とトルク制御を両立させ
ている。
【００８９】実施形態では、可変ノズルの開口割合に応
じて過給圧が変化するターボ過給機で説明したが、これ
に限られるものでなく、以下のものにも適用がある。す
なわち、排気タービンではガスが通過する面積を変えて
やれば過給圧が変化するので、ノズルのほかスクロール
やディフューザの開口割合を変えても過給圧が変化す
る。これらは結局、排気タービンの幾何学形状（ジオメ
トリー）を変え得るものであるので、可変ジオメトリッ
クターボ過給機（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｉ
ｃ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ）で総称される。本発明
はこうした可変ジオメトリックターボ過給機に適用があ
る。また、ウェストゲートバルブを備える一定容量のタ
ーボ過給機にも適用がある。可変ジオメトリックターボ
過給機ではたとえば過給機の開口面積または開口面積相
当値の目標値が、またウェストゲートバルブを備える一
定容量のターボ過給機たとえばそのバルブ開度の目標値
が過給機の作動目標値となる。
じて過給圧が変化するターボ過給機で説明したが、これ
に限られるものでなく、以下のものにも適用がある。す
なわち、排気タービンではガスが通過する面積を変えて
やれば過給圧が変化するので、ノズルのほかスクロール
やディフューザの開口割合を変えても過給圧が変化す
る。これらは結局、排気タービンの幾何学形状（ジオメ
トリー）を変え得るものであるので、可変ジオメトリッ
クターボ過給機（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｉ
ｃ Ｔｕｒｂｏｃｈａｒｇｅｒ）で総称される。本発明
はこうした可変ジオメトリックターボ過給機に適用があ
る。また、ウェストゲートバルブを備える一定容量のタ
ーボ過給機にも適用がある。可変ジオメトリックターボ
過給機ではたとえば過給機の開口面積または開口面積相
当値の目標値が、またウェストゲートバルブを備える一
定容量のターボ過給機たとえばそのバルブ開度の目標値
が過給機の作動目標値となる。
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】運転領域図。
【図３】状態遷移図。
【図４】運転条件毎の制御内容をまとめた表図。
【図５】エンジンコントローラの制御の流れを表したブ
ロック図。
ロック図。
【図６】目標新気量・目標燃料噴射量・目標燃料噴射時
期演算部の演算の流れを表したブロック図。
期演算部の演算の流れを表したブロック図。
【図７】空気過剰率制御を燃料先行型制御で行う場合の
波形図。
波形図。
【図８】空気過剰率制御を空気先行型制御で行う場合の
波形図。
波形図。
【図９】トルク制御に関する燃料先行型制御の場合の波
形図。
形図。
【図１０】トルク制御に関する空気先行型制御の場合の
波形図。
波形図。
【図１１】リーン燃焼からリッチ燃焼への切換時の作用
を説明するための波形図。
を説明するための波形図。
【図１２】目標新気量基本値の特性図。
【図１３】空気過剰率換算係数の特性図。
１４ 燃料噴射弁（燃料供給手段）
１８ 吸気絞り弁（吸入空気量調整手段）
２１ 過給機（吸入空気量調整手段）
２８ 排気後処理装置
３１ エンジンコントローラ
─────────────────────────────────────────────────────
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 3/02 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ｂ ３Ｇ０９１
３２１Ｄ ３Ｇ０９２
３２１Ｇ ３Ｇ３０１
３２１Ｈ
3/08 3/08 Ａ
3/20 3/20 Ｂ
Ｅ
3/24 3/24 Ｅ
Ｎ
Ｒ
Ｓ
Ｔ
3/28 ３０１ 3/28 ３０１Ｃ
Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０２ Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０２Ｆ
３０２Ｇ
37/12 ３０２ 37/12 ３０２Ｚ
Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｆ
Ｒ
３０１ ３０１Ｚ
9/04 9/04 Ｄ
Ｅ
21/08 ３０１ 21/08 ３０１Ｂ
３０１Ｄ
23/02 23/02 Ｃ
41/02 ３７５ 41/02 ３７５
３８０ ３８０Ｄ
３８０Ｅ
41/40 41/40 Ｃ
43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｅ
３０１Ｎ
３０１Ｒ
Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｄ
５７０Ｊ
５７０Ｐ
Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA15 FA02 GA04 GB25
GC04 GD11 GD16 GE01 GE09
HA04 HA05 HA12 HA18 HA19
JA24 JA36 JA42 JA45
3G062 AA01 AA05 AA06 BA02 BA04
BA06 CA06 DA02 EA04 GA01
GA05 GA06 GA14 GA15 GA21
3G065 AA01 AA03 AA09 AA10 CA13
CA21 EA07 EA10 FA02 GA04
GA05 GA10 GA14 GA18
3G084 AA01 BA05 BA08 BA09 BA13
BA20 DA04 DA10 DA11 EC01
FA07 FA10 FA20 FA33 FA37
FA38
3G090 AA03 BA01 CA01 DA09 DA14
DA18 DA20 EA02 EA05 EA06
EA07
3G091 AA02 AA10 AA11 AA18 AA28
AB06 AB13 BA00 BA04 BA11
BA14 BA15 BA19 BA32 BA33
CA13 CB02 CB03 CB07 CB08
DA01 DA02 DA03 DA07 DA10
DB06 DB07 DB08 DB09 DB10
DC03 DC05 EA01 EA05 EA07
EA16 EA30 EA31 FB02 FB10
FB11 FB12 FC07 GA06 HA14
HB03 HB05 HB06
3G092 AA02 AA17 AA18 AB03 BA01
BA04 BB01 DB03 DC01 DC08
DC12 DC15 DE01S DG05
DG09 EA01 EA02 EA05 EA06
EA16 EA21 EB09 FA05 FA15
FA17 FA18 HA01X HA06X
HA15Z HB01X HE01Z HE03Z
HE08Z HF08Z
3G301 HA02 HA06 HA11 HA13 JA04
JA21 JA24 JA25 LA01 LB11
LC01 MA01 MA11 MA18 NB12
NE13 NE14 PA01A PA11A
PE01Z PE03Z PE08Z PF03Z
Claims (12)
- 【請求項１】吸入空気量を調整し得る吸入空気量調整手
段と、 燃料をエンジンに供給する燃料供給手段と、 運転条件によりリーン燃焼とリッチ燃焼またはストイキ
燃焼とのいずれかを設定する燃焼状態設定手段と、 リーン燃焼時に前記吸入空気量調整手段と前記燃料供給
手段とを用いて空気先行型制御を行う空気先行型制御手
段と、 リッチ燃焼時またはストイキ燃焼時に前記吸入空気量調
整手段と前記燃料供給手段とを用いて燃料先行型制御を
行う燃料先行型制御手段とを備えることを特徴とするデ
ィーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項２】リーン燃焼時に排気中のＮＯｘをトラップ
するＮＯｘトラップ触媒を備える場合に、このＮＯｘト
ラップ触媒にトラップされているＮＯｘを還元浄化する
条件になったときリッチ燃焼を設定することを特徴とす
る請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項３】ＮＯｘトラップ触媒に堆積したＳＯｘを解
除する条件になったときリッチ燃焼を設定することを特
徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装
置。 - 【請求項４】リーン燃焼時に排気中のＰＭをトラップす
るＤＰＦを備える場合に、ＳＯｘの解除完了後にリーン
燃焼を設定することを特徴とする請求項３に記載のディ
ーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項５】前記燃焼状態設定手段は目標空気過剰率基
本値設定手段であることを特徴とする請求項１から４ま
でのいずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制御装
置。 - 【請求項６】前記空気先行型制御手段が、リッチ燃焼時
の目標空気過剰率基本値をリッチ燃焼時の目標新気量に
換算する手段と、このリッチ燃焼時の目標新気量が得ら
れるように前記吸入空気量調整手段を制御するリッチ燃
焼時吸入空気量制御手段と、リッチ燃焼時の目標空気過
剰率基本値と実新気量とからリッチ燃焼時の目標燃料噴
射量を演算する手段と、目標燃料噴射時期基本値とこの
リッチ燃焼時の目標燃料噴射量とが得られるように前記
燃料供給手段を制御する手段とからなり、かつ前記燃料
先行型制御手段が、エンジンの運転条件に応じて目標エ
ンジントルクを演算する手段と、この目標エンジントル
クとエンジン回転速度に基づいてリーン燃焼時の目標燃
料噴射量を演算する手段と、目標燃料噴射時期基本値と
このリーン燃焼時の目標燃料噴射量とが得られるように
前記燃料供給手段を制御する手段と、リーン燃焼時の目
標空気過剰率基本値と前記リーン燃焼時の目標燃料噴射
量とからリーン燃焼時の目標新気量を演算する手段と、
このリーン燃焼時の目標新気量が得られるように前記吸
入空気量調整手段を制御するリーン燃焼時吸入空気量制
御手段とからなることを特徴とする請求項５に記載のデ
ィーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項７】前記目標燃料噴射時期基本値がリーン燃焼
時とリッチ燃焼時またはストイキ燃焼時とで異なりリッ
チ燃焼時のほうが進角側の値である場合に、リーン燃焼
時からリッチ燃焼時またはストイキ燃焼時への切換時も
しくはその逆への切換時に前記目標燃料噴射時期基本値
に対して遅れ処理を施すことを特徴とする請求項６に記
載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項８】リーン燃焼時からリッチ燃焼時への切換時
またはストイキ燃焼時への切換時もしくはその逆への切
換時にさらに前記目標空気過剰率基本値に対しても遅れ
処理を施すことを特徴とする請求項７に記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。 - 【請求項９】前記吸入空気量調整手段が過給機である場
合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制御手段が過給圧が
低くなる側に過給機を動作させ、また前記リーン燃焼時
吸入空気量制御手段が過給圧が高くなる側に過給機を動
作させることを特徴とする請求項６から８までのいずれ
か一つに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項１０】前記吸入空気量調整手段がＥＧＲ装置で
ある場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制御手段がＥ
ＧＲガス量が多くなる側にＥＧＲ装置を動作させ、また
前記リーン燃焼時吸入空気量制御手段がＥＧＲガス量が
少なくなる側にＥＧＲ装置を動作させることを特徴とす
る請求項６から８までのいずれか一つに記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。 - 【請求項１１】前記吸入空気量調整手段が吸気絞り装置
である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制御手段が
吸気絞りが大きくなる側に吸気絞り装置を動作させ、ま
た前記リーン燃焼時吸入空気量制御手段が吸気絞りが小
さくなる側に吸気絞り装置を動作させることを特徴とす
る請求項６から８までのいずれか一つに記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。 - 【請求項１２】前記吸入空気量調整手段が排気絞り装置
である場合に、前記リッチ燃焼時吸入空気量制御手段が
排気絞りが小さくなる側に排気絞り装置を動作させ、ま
た前記リーン燃焼時吸入空気量制御手段が排気絞りが大
きくなる側に排気絞り装置を動作させることを特徴とす
る請求項６から８までのいずれか一つに記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。
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