JP2003138952A - ディーゼル機関 - Google Patents

ディーゼル機関

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JP2003138952A
JP2003138952A JP2001339517A JP2001339517A JP2003138952A JP 2003138952 A JP2003138952 A JP 2003138952A JP 2001339517 A JP2001339517 A JP 2001339517A JP 2001339517 A JP2001339517 A JP 2001339517A JP 2003138952 A JP2003138952 A JP 2003138952A
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恵 信ヶ原
Michihiro Hatake
道博 畠
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利紀 森田
Tokuyuki Koga
▲徳▼幸 古賀
Yuji Yanagawa
祐治 柳川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 スモークの排出を抑制可能なＥＧＲ率の上限
値を引き上げて、スモークとＮＯxの低減を両立できる
ディーゼル機関を提供する。 【解決手段】 燃料噴射時期ＩＴを一般的な１０°BTDC
前後に比較して大幅に進角させた３６°BTDCに設定した
低ＮＯx燃焼モードを実行する。この燃料噴射時期ＩＴ
では、ＥＧＲ率Ｒegrを５６％程度まで高めてもスモー
ク排出量が極めて低い値に抑制される一方、大量のＥＧ
ＲによりＮＯx排出量も抑制されることから、スモーク
とＮＯxを共に低減可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディーゼル機関に係
り、特に燃料噴射時期及びＥＧＲ還流量の制御に関する
ものである。
【０００２】
【関連する背景技術】拡散燃焼を主体としたリーン運転
を行うディーゼル機関では、高い空気過剰率によりＮＯ
xが発生し易いことから、その対策として排気の一部を
吸気系に還流して、燃焼温度の低下によりＮＯxの生成
を抑制するＥＧＲ制御が実施されている。ＥＧＲ率の増
加に伴ってＮＯx抑制作用は高まるが、噴射燃料と圧縮
空気との境界の可燃混合気層で燃焼を生じさせる拡散燃
焼では、ＥＧＲ率を過度に増加させると燃料の燃え残り
が生じてスモーク排出量が急増する弊害が生じる。よっ
て、これを回避するためにＥＧＲ率の上限値が制限さ
れ、結果として十分なＮＯx抑制を実現できなかった。
【０００３】特開平８−２１８９２０号公報には、ディ
ーゼル機関の排気系に設けられたＮＯx吸蔵材からＮＯx
を放出させる技術として、吸気行程で燃料を噴射すると
共にＥＧＲを大量導入し、これにより空気過剰率を１．
０以下に低下させてＮＯxを放出させるものが開示され
ている。このときの燃焼状態は、噴射燃料が圧縮上死点
までに拡散・気化して予め空気と混合した状態で燃焼す
る予混合燃焼に切換えられることから、燃料の燃え残り
が生じ難くなってＥＧＲ率の上限値が高められ、結果と
してスモークとＮＯxの低減を両立可能になると推測さ
れる。
【０００４】一方、特許第３１１６８７６号には、ＥＧ
Ｒ率を上記した上限値を越えて増加させると、スモーク
排出量が急増した後にピークを越えて低下傾向に転じる
特性があることに着目し、低負荷等の所定領域では、ス
モーク排出量が低下傾向に転じたときのＥＧＲ率に制御
する技術が開示されており、これによりスモークとＮＯ
xとの両立を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前段の
技術では、吸気行程の燃料噴射から圧縮行程の着火まで
の期間が長いことから、着火タイミングにバラツキが生
じて、過早着火や着火遅れ等の着火不良を招き易くな
り、安定性に欠けるという問題がある。又、吸気行程で
噴射された燃料の一部は筒内に拡散し、シリンダ壁に付
着してオイルダイリューションを引き起こす上に、正規
の圧縮上死点近傍のタイミングで噴射された燃料のよう
にピストンのキャビティ内に捕捉されないことから、炭
化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を急増させる要因
になるという問題がある。
【０００６】又、後段の技術では、上記所定領域とそれ
以外の領域との間で制御モードを切換えるときに、スモ
ーク排出量のピークを通過することになるため、必然的
にモード切換毎に過渡的にスモーク排出量が急増してし
まうという問題がある。本発明の目的は、着火不良によ
る安定性の低下、オイルダイリューションの発生やＨ
Ｃ、ＣＯの増加等の弊害を防止した上で、スモークの排
出を抑制可能なＥＧＲ率の上限値を引き上げて、スモー
クとＮＯxの低減を両立することができるディーゼル機
関を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、機関の燃焼室内に燃料を噴射す
る燃料噴射手段と、機関から排出される排気の吸気系へ
の還流量を制御するＥＧＲ率調整手段と、燃料噴射手段
による燃料噴射時期を、ＥＧＲ率の増加に対するスモー
ク排出量特性が増加傾向を示してから低下傾向を示す噴
射時期よりも進角側で、噴射燃料がピストンに形成され
たキャビティを外れてシリンダ壁面に到達する噴射時期
よりも遅角側に設定すると共に、スモーク排出量とＮＯ
x排出量とを同時に低減させるようにＥＧＲ率調整手段
の作動を制御する第１制御モードを実行する第１制御手
段とを備えたものである。
【０００８】ＥＧＲ率に対するスモーク排出量の特性は
噴射時期に応じて変化する。図５はある運転領域で燃料
噴射時期を変化させた試験結果の一例を示しており、一
般的なディーゼル機関に適用される１０°BTDCに比較し
て２０°BTDCまで進角すると、ＥＧＲ率の増加に対する
スモーク排出量は、増加傾向を示してからピークを越え
て低下傾向を示す特性となる。この場合には、ＥＧＲ率
と共に空気過剰率を変化させるとスモーク排出量がピー
クとなる領域を越えるため、過渡的なスモーク排出量の
急増が避けられない。これに対して噴射時期を更に進角
させた３６°BTDCでは、ＥＧＲ率を高めてもスモーク排
出量は低い値に抑制され、高いＥＧＲ率によりＮＯx排
出量も抑制されることから、スモークとＮＯxを共に低
減可能となり、しかも、上記スモーク排出量のピークが
形成されないことから、過渡的なスモーク増加も抑制さ
れる。
【０００９】このように噴射時期の進角によりスモーク
排出量が抑制されるのは、燃料噴射から着火までの期間
が延長化されて、その間に噴射燃料と吸入空気との予混
合が促進されるためと考えられるが、例えば吸気行程噴
射のように噴射時期を極端に進角させていないため、噴
射燃料は圧縮上死点近傍での所定タイミングで確実に着
火され、着火不良を生じることなく安定した運転が可能
である。
【００１０】一方、図６は上記図５と同一の運転領域で
噴射時期を変更してＴＨＣ排出量と希釈燃料量とを測定
した試験結果を示しており、噴射時期を進角させると、
４０°BTDC付近からＴＨＣが増加すると共に、エンジン
オイルに混入する燃料量が増加してオイルダイリューシ
ョンの虞が生じる。以上の要因に基づき、ＥＧＲ率の増
加に対するスモーク排出量特性が増加傾向を示してから
低下傾向を示す噴射時期よりも進角側で、且つ、噴射燃
料がピストンに形成されたキャビティを外れてシリンダ
壁面に到達する噴射時期よりも遅角側に噴射時期を設定
すれば、過度の進角によるＴＨＣの増加やオイルダイリ
ューション等の弊害を防止した上で、スモークの排出を
抑制可能なＥＧＲ率の上限値が引き上げられる。そし
て、このＥＧＲ率に基づいてＥＧＲ率調整手段により還
流量が制御されるため、スモーク排出量とＮＯx排出量
とを同時に低減可能となる。
【００１１】好ましい態様として、上記第１制御モード
は機関の運転領域が低負荷域のときに実行することが望
ましく、大量のＥＧＲにより空気量が減少しても、要求
燃料量が少ない低負荷領域であれば、支障なく制御を実
行可能である。請求項２の発明は、機関の燃焼室内に燃
料を噴射する燃料噴射手段と、機関から排出される排気
の吸気系への還流量を制御するＥＧＲ率調整手段と、燃
料噴射手段による燃料噴射時期を、ＥＧＲ率の増加に対
するスモーク排出量特性が増加傾向を示してから低下傾
向を示す噴射時期よりも進角側で、噴射燃料がピストン
に形成されたキャビティを外れてシリンダ壁面に到達す
る噴射時期よりも遅角側に設定すると共に、スモーク排
出量とＮＯx排出量とを同時に低減させるようにＥＧＲ
率調整手段の作動を制御する第１制御モードを実行する
第１制御手段と、第１制御モードの制御状態より噴射時
期を遅角して圧縮上死点近傍に設定すると共に、第１制
御モードの制御状態よりＥＧＲ率を減量した第２制御モ
ードを実行する第２制御手段と、機関の運転状態に基づ
いて第１制御モードと第２制御モードとの間で切換を行
うと共に、制御モードの切換時には、ＥＧＲ率が徐々に
変化するＥＧＲ率変化期間の中期で噴射時期を瞬時的に
切換えるモード切換手段とを備えたものである。
【００１２】第１制御モードでは、請求項１において記
載のように、ＨＣ，ＣＯの増加やオイルダイリューショ
ン等の弊害を防止した上で、スモークの排出を抑制可能
なＥＧＲ率の上限値が引き上げられ、スモーク排出量と
ＮＯx排出量とが同時に低減される。そして、以上の第
１制御モードに比較して第２制御モードでは、噴射時期
を遅角すると共にＥＧＲ率を減量していることから、運
転者の出力要求が高い運転状態では、モード切換手段に
よりこの第２制御モードに切換えることで、出力要求に
応じることが可能となる。
【００１３】一方、モード切換手段により制御モードが
切換えられたとき、排ガス還流に起因してＥＧＲ率は徐
々にしか変化しないが、その変化特性に合わせて噴射時
期を徐々に変化させると、スモークが急増する領域の条
件を満足するような噴射時期とＥＧＲ率となる状態を通
過して、一時的にスモークを増加させてしまう場合があ
る。
【００１４】例えば、図４は上記図５と同一の運転領域
で噴射時期を更に細分化した試験結果を示しており、図
中の●印は噴射時期を８°BTDCに設定したときの特性を
示し、以下同様に、○印は１０°BTDC、▲印は１２°BT
DC 、△印は１４°BTDC 、×印は１６°BTDC 、＊印は
２０°BTDC 、◆印は２４°BTDC 、◇印は２８°BTDC、
■印は３２°BTDC 、□印は３６°BTDCのときの特性を
示す。
【００１５】図中において、第２制御モードは大きい●
印で示されており、噴射時期として８°BTDCが設定され
ると共に、ＥＧＲ率として４５％が設定されて、空気過
剰率λは１．８に制御される。これに対して、第１制御
モードは大きい□印で示されており、噴射時期が遥かに
進角側の３６°BTDCに設定されると共に、ＥＧＲ率Ｒeg
rが５６％に設定され、結果として空気過剰率λは、例
えば１．０より若干リーン側に制御される。
【００１６】空気過剰率λ＝１．０〜１．８の過渡領域
において、噴射時期を１４〜３２°BTDCの何れかに設定
した場合には、主にリーン側で騒音が増加する現象、或
いは主にリッチ側でスモークが増加する現象が生じるた
め、騒音とスモークを両立できないことがわかる。従っ
て、第１制御モードと第２制御モードとの間で切換を行
う場合、図中の破線に従って噴射時期を徐々に変化させ
ると、必然的にこの１４〜３２°BTDCの領域を通過する
ため、騒音やスモークが急増する領域の発生が避けられ
ない。
【００１７】これに対して、噴射時期を８若しくは１０
°BTDCに設定した場合には、空気過剰率λが１．３付近
よりリーン側の領域では騒音及びスモークを共に低減可
能であり、一方、噴射時期を３６°BTDCに設定した場合
には、空気過剰率λが１．３付近よりリッチ側の領域で
は騒音及びスモークを共に低減可能であることがわか
る。よって、この例示では図中に実線で示すように、空
気過剰率λ＝１．３を境界として瞬時的に噴射時期を切
換えればよい。
【００１８】以上の例示に従って、本請求項の発明で
は、ＥＧＲ率が徐々に変化するＥＧＲ率変化期間の中期
で噴射時期を瞬時的に切換えるため、スモークが急増す
る領域を飛び越して制御モードの切換が行われ、結果と
して、ＥＧＲ率変化期間中に生じる一時的なスモークの
増加が未然に回避される。請求項３の発明は、第１制御
手段が、機関回転速度の増加に伴い噴射時期を進角する
ものである。
【００１９】機関回転速度と共にピストン速度が増加す
ると、噴射燃料がキャビティ内に到達する時期が相対的
に早められるため、適切な時期に噴射燃料をキャビティ
内に到達させるには、ピストン位置が未だ低い時期まで
燃料噴射を早める必要が生じる。よって、機関回転速度
の増加に伴い噴射時期を進角すれば、機関回転速度に関
わらず、常に適切な時期に噴射燃料がピストンのキャビ
ティ内に到達し、スモークとＮＯxとを両立可能な燃焼
状態を安定して実現可能となる。
【００２０】請求項４の発明は、第１制御手段が、負荷
変化に対して噴射時期をほぼ一定に保つものである。従
って、機関回転速度に比較して機関負荷に対する噴射時
期の依存性は低いため、負荷変化に対して噴射時期をほ
ぼ一定に保てば、機関負荷の変動に影響されることな
く、スモークとＮＯxとを両立可能な燃焼状態を安定し
て実現可能となる。
【００２１】請求項５の発明は、第１制御手段が、ＥＧ
Ｒ率が５０％以上で、空気過剰率が１．０以上となるよ
うにＥＧＲ率調整手段の作動を制御するものである。従
って、ＥＧＲ率を５０％以上とすることで、大量ＥＧＲ
の効果により効率的なＮＯxの低減が可能となると共
に、空気過剰率を１．０以上とすることで、ＨＣやＣＯ
の排出を効果的に抑制可能となる。
【００２２】請求項６の発明は、機関の排気系に酸化機
能を有する触媒が設けられ、第１制御手段が、触媒が非
活性状態の場合に第１制御モードの実行を禁止するもの
である。従って、第１制御手段の制御による大量のＥＧ
Ｒは余剰酸素の減少に繋がるため、ＨＣやＣＯの排出量
が増加する傾向にあるが、排出されたＨＣやＣＯは触媒
の酸化機能により確実に浄化される。一方、触媒が非活
性状態の場合には、第１制御手段による第１制御モード
の実行が禁止されて、ＥＧＲ量の減少に伴って機関から
排出されるＨＣやＣＯが減少するため、この場合もＨＣ
やＣＯの排出が防止される。
【００２３】
【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、本発明を
コモンレール式のディーゼル機関の第１実施形態を説明
する。図１は本実施形態のディーゼル機関を示す全体構
成図である。この図ではディーゼル機関の１気筒分が表
されており、シリンダブロック１内に配設されたピスト
ン２は、コンロッド３を介して図示しないクランクシャ
フトと連結されている。機関のシリンダヘッド４には筒
内に臨むように燃料噴射弁５が配設され、この燃料噴射
弁５は各気筒共通のコモンレール６に接続されている。
コモンレール６には燃料ポンプ７が接続され、燃料ポン
プ７から供給される高圧燃料がコモンレール６内に貯留
されている。
【００２４】燃料噴射弁５は圧縮上死点近傍の所定タイ
ミングで開弁され、コモンレール６内の高圧燃料が燃料
噴射弁５からピストン頭部のキャビティ２ａに向けて噴
射されて、圧縮空気中で着火・燃焼してピストン２を押
し下げる（燃料噴射手段）。コモンレールシステムの構
成は公知のものであるため詳述しないが、燃料噴射弁５
の開弁状態を制御することで、燃料噴射量及び噴射時期
を自由に設定可能である。
【００２５】一方、各気筒の筒内は、シリンダヘッド４
に形成された吸気ポート８を介して共通の吸気通路９に
接続され、吸気通路９には上流側より、エアクリーナ１
０、ターボチャージャ１１のコンプレッサ１１ａ、吸気
絞り弁１２が設けられている。又、各気筒の筒内は、シ
リンダヘッド４の排気ポート１３を介して共通の排気通
路１４に接続され、排気通路１４には上流側より、排気
絞り弁１５、上記コンプレッサ１１ａと同軸上に設けら
れたターボチャージャ１１のタービン１１ｂ、吸蔵型Ｎ
Ｏx触媒１６、酸化触媒１７、及び図示しない消音器が
設けられている。ＮＯx触媒１６は、機関の排気空燃比
がリーンのときに排気中のＮＯxを吸蔵すると共に、吸
蔵したＮＯxを排気空燃比がリッチ又はストイキのとき
（排ガス中にＨＣやＣＯが存在するとき）に放出還元す
る機能を有し、酸化触媒１７は、排ガス中のＨＣ，ＣＯ
を酸化浄化する機能を有する。
【００２６】エアクリーナ１０を経て吸気通路９に導入
された吸入空気は、コンプレッサ１１ａにより過給され
た後に各気筒の吸気弁１８の開弁に伴って筒内に導入さ
れ、ピストン２の上昇に伴って圧縮されて上記のように
燃焼に利用される。燃焼後の排ガスは排気弁１９の開弁
に伴って排気通路１４に排出されてタービン１１ｂを駆
動した後に、ＮＯx触媒１６及び酸化触媒１７を通過
し、消音器を経て大気中に排出される。
【００２７】一方、上記吸気通路９の吸気絞り弁１２の
下流位置にはＥＧＲ通路２３の一端が接続され、このＥ
ＧＲ通路２３にはＥＧＲ弁２１及びＥＧＲクーラ２５が
設けられると共に、ＥＧＲ通路２３の他端は上記排気通
路１４の排気絞り弁１５の上流位置に接続されている。
排気通路１４から吸気通路９へのＥＧＲの還流は２ＥＧ
Ｒ通路２３を経て行われ、ＥＧＲ弁２１の開弁時には、
ＥＧＲ通路２３を経てＥＧＲクーラ２５で冷却された排
ガスが還流される。尚、このときのＥＧＲ率は、ＥＧＲ
弁２１の開度、吸気絞り弁１２による吸入空気の制限、
排気絞り弁１５による排ガスの制限に応じて適宜調整さ
れる（ＥＧＲ率調整手段）。
【００２８】一方、車室内には、図示しない入出力装
置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記
憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、タイマカウンタ等を備えたＥＣＵ（電子制御ユニ
ット）３１が設置されている。ＥＣＵ３１の入力側に
は、アクセル操作量ＡＰＳを検出するアクセルセンサ３
２、エンジン回転速度Ｎeを検出する回転速度センサ３
３等の各種センサ類が接続され、出力側には上記燃料噴
射弁５、吸気絞り弁１２、排気絞り弁１５、ＥＧＲ弁２
１等の各種デバイス類が接続されている。
【００２９】そして、ＥＣＵ３１はアクセル操作量ＡＰ
Ｓ及びエンジン回転速度Ｎeに基づき、図示しないマッ
プから燃料噴射量Ｑを算出する一方、エンジン回転速度
Ｎe及び燃料噴射量Ｑに基づき、図示しないマップから
燃料噴射時期ＩＴを算出し、これらの算出値に基づいて
燃料噴射弁５を駆動制御する。又、エンジン回転速度Ｎ
e及び燃料噴射量Ｑの算出値に基づき、図示しないマッ
プから目標空気過剰率λtgtを算出し、この目標空気過
剰率λtgtと実際の空気過剰率λ（例えば、図示しない
エアフローセンサ出力から求まる吸入空気量に、ＥＧＲ
ガス中の残存酸素量の推定値を加算した新気量及び燃料
噴射量Ｑから算出したり、排気通路１４にリニア空燃比
センサを設けて、該センサ出力から求めたりできる）に
基づき、実際の空気過剰率λが目標空気過剰率tgtλと
なるようにＥＧＲ弁２１の開度（つまり、ＥＧＲ率Ｒeg
r）をフィードバック制御する。
【００３０】ここで、本実施形態のディーゼル機関で
は、機関の運転状態に応じて燃焼モードを切換えて燃料
噴射時期ＩＴを大幅に変更しており、以下に当該燃焼モ
ードの切換について詳述する。図２はＥＣＵ３１が実行
する燃焼モード切換ルーチンを示すフローチャートであ
る。まず、ＥＣＵ３１はステップＳ２で冷却水温等に基
づいて機関の暖機が完了しているか否かを判定し、続く
ステップＳ４で燃料噴射量Ｑ及びエンジン回転速度Ｎe
に基づき、図３に示すマップに従って現在の運転領域が
予め設定された特定領域か否かを判定する。ここで、特
定領域としては、燃料噴射量Ｑ（機関負荷と相関する）
及びエンジン回転速度Ｎeが所定値Ｑ0,Ｎe0以下の低負
荷低回転域に設定されている。
【００３１】ステップＳ２，４の何れかでＮＯ（否定）
の判定を下したときには、ステップＳ６に移行して通常
燃焼モード（第２制御モード）を実行した後にルーチン
を終了する（第２制御手段）。又、ステップＳ２，４の
何れでもＹＥＳ（肯定）の判定を下したときには、ステ
ップＳ８に移行して低ＮＯx燃焼モード（第１制御モー
ド）を実行した後にルーチンを終了する（第１制御手
段）。
【００３２】上記した通常燃焼モードは、一般的なディ
ーゼル機関で実施される制御内容と同様の制御モードで
あり、低ＮＯx燃焼モードは、本発明特有の燃焼モード
である。図４は通常燃焼モード及び低ＮＯx燃焼モード
における燃料噴射時期ＩＴとＥＧＲ率Ｒegrの制御状
況、及び燃料噴射時期ＩＴを８〜３６°BTDCに設定した
ときのＴＨＣ排出量、ＮＯx排出量、騒音、スモーク排
出量を測定した試験結果を示す特性図であり、図中の●
印はＩＴ＝８°BTDCに設定したときの特性を示し、以下
同様に、○印は１０°BTDC、▲印は１２°BTDC 、△印
は１４°BTDC 、×印は１６°BTDC 、＊印は２０°BTDC
、◆印は２４°BTDC 、◇印は２８°BTDC 、■印は３
２°BTDC 、□印は３６°BTDCのときの特性を示す。
尚、この試験結果は、機関の運転領域を目標平均有効圧
Ｐe＝０．２MPa（機関負荷と相関する）、エンジン回転
速度Ｎe＝２０００rpmとしたときのものである。
【００３３】通常燃焼モードのキャリブレーション点は
大きい●印の位置であり、燃料噴射時期ＩＴが８°BTDC
に、ＥＧＲ率Ｒegrが４５％に設定されて、空気過剰率
は１．８付近に制御される。これに対して、低ＮＯx燃
焼モードのキャリブレーション点は大きい□印の位置に
設定され、燃料噴射時期ＩＴが遥かに進角側の３６°BT
DCに設定されると共に、ＥＧＲ率Ｒegrが５６％に設定
され、結果として空気過剰率λは、１．０（理論空燃
比）若しくは若干リーン側（λ≧１．０）に制御され
る。
【００３４】低ＮＯx燃焼モードの燃料噴射時期ＩＴ＝
３６°BTDCは、以下のようにして設定されたものであ
る。図５は上記図４から燃料噴射時期ＩＴが１０，２
０，３６°BTDCのときの試験結果を抜粋した特性図であ
り、図中に○印で示すＩＴ＝１０°BTDCは、一般的なデ
ィーゼル機関に適用される燃料噴射時期ＩＴ（上記通常
燃焼モードにも近い）に相当し、＊印で示すＩＴ＝２０
°BTDCは、従来技術として説明した特許第３１１６８７
６号に適用される燃料噴射時期ＩＴに相当し、□印で示
すＩＴ＝３６°BTDCは、本実施形態の低ＮＯx燃焼モー
ドでの燃料噴射時期ＩＴに相当する。
【００３５】１０°BTDCでは、ＥＧＲ率Ｒegrの増加に
伴ってＮＯx排出量が低下するものの、図では省略して
いるが、λ＝１．８を超えるとスモークが急増すること
から、スモークの排出を抑制可能なＥＧＲ率Ｒegrの上
限値はかなり低い。又、２０°BTDCでは、スモークの排
出量がＥＧＲ率Ｒegrの増加に対して一旦増加傾向を示
し、ピークを越えた後に低下傾向を示すが、最小値とな
るλ＝１．０５付近でも、十分なスモーク低減が達成で
きないし、燃焼モードの切換に伴って空気過剰率λが変
化する度にスモーク排出量のピークを越えるため、過渡
的にスモーク排出量が急増することが推測される。
【００３６】これに対して、燃料噴射時期ＩＴを更に進
角した３６°BTDCでは、ＥＧＲ率Ｒegrを５６％程度ま
で高めてもスモーク排出量が極めて低い値に抑制され、
結果として実現可能な空気過剰率λは１．０付近の領域
まで拡大される。そして、高いＥＧＲ率ＲegrによりＮ
Ｏx排出量も抑制されることから、この燃料噴射時期Ｉ
Ｔによれば、スモークとＮＯxを共に低減可能となり、
しかも、上記スモーク排出量のピークが形成されないこ
とから、過渡的なスモーク増加も抑制される。
【００３７】尚、このように燃料噴射時期ＩＴの進角に
よりスモーク排出量が抑制されるのは、燃料噴射から着
火までの期間が延長化されて、その間に噴射燃料と吸入
空気との予混合が促進されるためと考えられる。但し、
従来技術として説明した特開平８−２１８９２０号公報
のように、燃料噴射時期ＩＴを吸気行程まで極端に進角
させてはいないため、この低ＮＯx燃焼モードでも、噴
射燃料は圧縮上死点近傍での所定タイミングで確実に着
火され、着火不良を生じることなく安定した運転が行わ
れる。
【００３８】尚、この３６°BTDCにおいても１．０を越
えてリッチ側に空気過剰率λを設定すると、スモークが
増加すると共に、余剰酸素の減少に伴ってＨＣやＣＯの
排出量も増加することから（図４に示す）、これらの不
具合を回避するために、低ＮＯx燃焼モードの空気過剰
率λを１．０より若干リーン側に設定しているのであ
る。
【００３９】一方、図６は上記図４，５と同一の運転領
域で燃料噴射時期ＩＴを変更してＴＨＣ排出量と希釈燃
料量とを測定した試験結果を示す特性図である。この図
に示すように、燃料噴射時期ＩＴを進角させると、４０
°BTDC付近からＴＨＣが増加すると共に、希釈燃料量
（エンジンオイルに混入して希釈作用を奏する燃料の
量）が増加してオイルダイリューションの虞が生じる。
これらの要因は、早期の燃料噴射により噴射された燃料
の一部が拡散して、ピストン２のキャビティ２ａ内に補
足されずにシリンダ壁面に付着するためであり、付着し
た燃料がＴＨＣとして排出されたり、ピストンクリアラ
ンスを経てオイルパン中のオイルに混入したりして引き
起こされる。又、キャビティリップや逆スキッシュ流に
よる燃料噴霧と吸入空気との混合作用が十分に得られな
いと、スモーク増加にも繋がるため、この点からも過度
の進角は望ましくない。
【００４０】更に、燃料噴射時期ＩＴを過度に進角させ
た場合には、吸気行程で燃料噴射を実施する特開平８−
２１８９２０号公報の従来技術と同様に、燃料の圧縮上
死点近傍での着火タイミングにバラツキが生じて、過早
着火や着火遅れ等の着火不良を招き易くなるため、この
不具合を回避するためにも進角には限界がある。以上の
要因により燃料噴射時期ＩＴは進角側において４０°BT
DCまでの制限を受け、結果として、上記のように低ＮＯ
x燃焼モードでの燃料噴射時期ＩＴが３６°BTDCに設定
されている。
【００４１】そして、このように低ＮＯx燃焼モードで
はＮＯx抑制のために大量のＥＧＲを還流させることか
ら、機関負荷やエンジン回転速度Ｎeが高い領域では、
多量の燃料を燃焼させるための空気量が不足して、機関
負荷及びエンジン回転速度Ｎeの面で制限を受け、その
実施が図３のマップの特定領域に限られるのである。但
し、本実施形態では、ターボチャージャ１１の過給によ
り低ＮＯx燃焼モードでも比較的多くの空気を供給可能
なため、自然吸気型のディーゼル機関に比較すれば、特
定領域の上限値は格段に拡大されている。
【００４２】一方、特定領域内において、最適な燃料噴
射時期ＩＴは機関の運転領域に応じて変化するが、燃料
噴射量Ｑ（機関負荷）に対する依存性は低い一方、エン
ジン回転速度Ｎeに対して最適な燃料噴射時期ＩＴは大
きく変化する。つまり、エンジン回転速度Ｎeと共にピ
ストン速度が増加すると、噴射燃料がキャビティ２ａ内
に到達する時期が相対的に早められるため、適切な時期
に噴射燃料をキャビティ２ａ内に到達させるには、ピス
トン位置が未だ低い時期まで燃料噴射を早める必要が生
じるためである。よって、図３のマップの特定領域内に
おいて、燃料噴射時期ＩＴは、エンジン回転速度Ｎeが
増加するほど進角側に変化するように設定され、燃料噴
射量Ｑの増減に対してはほとんど変化しないようにほぼ
一定に設定される。
【００４３】一方、図４に基づいて説明したように、機
関の運転領域の変化に伴って燃焼モードが切換わると、
燃料噴射時期ＩＴは８°BTDCと３６°BTDCとの間で切換
えられ、 空気過剰率λは１．８と１．０との間で（Ｅ
ＧＲ率Ｒegrで４５％と５６％との間）で切換えられ
る。ここで、応答性の高いコモンレール式の燃料噴射制
御では燃料噴射時期ＩＴをステップ状に切換え可能であ
るが、ＥＧＲ制御では排ガス還流に起因してＥＧＲ率Ｒ
egrが緩やかに変化することから、必然的にモード切換
時のＥＧＲ率Ｒegrには過渡領域が存在することにな
る。そして、モード切換時においては、図４中に破線で
示すようにＥＧＲ率Ｒegrの変化に応じて燃料噴射時期
ＩＴをテーリングさせることなく、実線で示すようにＥ
ＧＲ率変化期間中の所定ポイントを境界として燃料噴射
時期ＩＴをステップ的に変化させており（モード切換手
段）、以下、当該モード切換時の制御の必要性を説明す
る。
【００４４】図４に示すように、空気過剰率λ＝１．０
〜１．８の過渡領域において、燃料噴射時期ＩＴを１４
〜３２°BTDCの何れかに設定した場合には、主にリーン
側で騒音が増加する現象、或いは主にリッチ側でスモー
クが増加する現象が生じるため、騒音とスモークを両立
できないことがわかる。図４の破線に従って燃料噴射時
期ＩＴをテーリングすると、必然的にこの１４〜３２°
BTDCの領域を通過するため、騒音やスモークが急増する
領域の発生が避けられない。
【００４５】これに対して、燃料噴射時期ＩＴを８若し
くは１０°BTDCに設定した場合には、空気過剰率λが
１．３付近よりリーン側の領域では騒音及びスモークを
共に低減可能であり、一方、燃料噴射時期ＩＴを３６°
BTDCに設定した場合には、空気過剰率λが１．３付近よ
りリッチ側の領域では騒音及びスモークを共に低減可能
であることがわかる。
【００４６】よって、通常燃焼モードから低ＮＯx燃焼
モードに切換える場合には、空気過剰率λが１．３以上
の領域では燃料噴射時期ＩＴを８〜１０°BTDCに漸増さ
せた後に、λ＝１．３を境界としてステップ状に３６°
BTDCに切換える。又、低ＮＯx燃焼モードから通常燃焼
モードに切換える場合には、その逆の手順で制御すれば
よい。
【００４７】一方、通常燃焼モードに対して空気過剰率
λをリッチ側に設定した低ＮＯx燃焼モードでは、同一
噴射量の下でトルク低下が生じる。従って、本実施形態
では、予め空気過剰率λ毎に必要燃料量を求めておき、
空気過剰率λに応じて実際の燃料噴射量Ｑを補正し、こ
れにより燃焼モードの切換時のトルク変動を防止してい
る。
【００４８】以上のように本実施形態のディーゼル機関
では、一般的に適用される値に比較して燃料噴射時期Ｉ
Ｔを大幅に進角させた領域で、スモークの排出を抑制可
能なＥＧＲ率Ｒegrの上限値が増加することに着目し、
低回転低負荷の特定領域では、燃料噴射時期ＩＴを進角
側に設定した低ＮＯx燃焼モードを実行するようにした
ため、スモークとＮＯxの低減を極めて高い次元で両立
することができる。
【００４９】しかも、本実施形態ではターボチャージャ
１１の過給により空気量を確保し、これにより低ＮＯx
燃焼モードが実行される特定領域の上限を拡大している
ため、低ＮＯx燃焼モードによる利点を広い運転領域で
得ることができる。加えて、低ＮＯx燃焼モードでの燃
料噴射時期ＩＴは、着火不良による安定性の低下、オイ
ルダイリューションの発生、ＴＨＣの増加等に起因する
進角限界を考慮した上で設定されているため、これらの
弊害を未然に防止した上で上記作用効果を得ることがで
きる。
【００５０】又、エンジン回転速度Ｎeの増加に伴って
燃料噴射時期ＩＴを進角側に制御するため、エンジン回
転速度Ｎeに関わらず、常に適切な時期に噴射燃料をピ
ストン２のキャビティ２ａ内に到達させることができ、
結果として、上記スモークとＮＯxとを両立可能な燃焼
状態を安定して実現できる。更に、燃料噴射量Ｑ（機関
負荷）の増減に対しては、燃料噴射時期ＩＴの依存性が
低いものと見なして、燃料噴射量Ｑの増減に対してほぼ
一定に制御するため、機関負荷の変動に影響されること
なく、上記スモークとＮＯxとを両立可能な燃焼状態を
安定して実現できる。
【００５１】一方、図５に基づく例示（Ｐe＝０．２MP
a、Ｎe＝２０００rpmの運転領域のとき）で述べたよう
に、低ＮＯx燃焼モードでは、スモークの排出を抑制可
能な上限値付近（５６％）にＥＧＲ率Ｒegrを制御する
一方、空気過剰率λを１．０より若干リーン側に制御し
ており、他の運転領域でも、同様のＥＧＲ率Ｒegr及び
空気過剰率λに制御される。そして、このように可能な
限りＥＧＲ率Ｒegrを増加させることにより、最大限の
ＮＯx低減作用が得られると共に、空気過剰率λを１．
０よりリーン側に抑制することで、ＨＣやＣＯの排出が
効果的に抑制され、結果として、総合的なエミッション
排出特性を改善することができる。
【００５２】又、低ＮＯx燃焼モードでの大量のＥＧＲ
は余剰酸素の減少に繋がるため、通常燃焼モードに比較
してＨＣやＣＯの排出量は若干増加することになり、こ
の現象は図４のＴＨＣ特性からも推測できる。しかしな
がら、ＨＣやＣＯはスモークに比較して後処理が簡単で
あり、排気通路１４の酸化触媒１７により確実に酸化浄
化できる。一方、未だ酸化触媒１７が活性化していない
ときには、図２のステップＳ２の判定がＮＯとなり、低
ＮＯx燃焼モードの実行が禁止されて、よりＨＣやＣＯ
の排出量が少ない通常燃焼モードに切換えられるため、
結果として、いかなる運転領域でもＨＣやＣＯの排出を
確実に防止することができる。
【００５３】一方、特定領域内では低ＮＯx燃焼モード
を実行すると共に、燃料噴射量Ｑ或いはエンジン回転速
度Ｎeの増加に伴って特定領域を外れると、一般的なデ
ィーゼル機関と同様の通常燃焼モードに切換えるため、
運転者の要求出力に確実に応じることが可能となり、ひ
いては良好な車両の走行特性を実現することができる。
特に本実施形態では、ＥＧＲクーラ２５で冷却された排
ガスを還流するため、実現可能な機関トルクが増加し
て、上記車両の走行性能を一層向上させることができ
る。
【００５４】しかも、燃焼モードの切換時には、ＥＧＲ
率Ｒegrの変化に応じて燃料噴射時期ＩＴをテーリング
させることなく、所定ポイント（λ＝１．３）を境界と
してステップ状に切換えている。従って、ＥＧＲ率Ｒeg
rの過渡領域中に存在する騒音やスモークが急増する領
域（ＩＴ＝１４〜３２°BTDC）を飛び越してモード切換
が行われ、モード切換に伴う一時的な騒音やスモークの
増加を未然に回避できる。
【００５５】尚、低ＮＯx燃焼モードでは、燃料噴射時
期ＩＴを３６°BTDCに設定したが、図４からもわかるよ
うに、３２°BTDCや２８°BTDCでも、騒音及びスモーク
特性はほとんど悪化しない。従って、この運転領域を前
提とした低ＮＯx燃焼モードでは、燃料噴射時期ＩＴの
下限を２８°BTDCとし、上限を上記オイルダイリューシ
ョン等から制限される４０°BTDCとし、その間で任意に
設定してもよい。
【００５６】［第２実施形態］次に、本発明を具体化し
たディーゼル機関の第２実施形態を説明する。本実施形
態のディーゼル機関は、第１実施形態で説明したものに
対して、ＮＯx触媒１６に吸蔵されたＮＯxをパージする
処理を付加した点が相違しており、その他の部分は共通
している。よって、共通箇所の説明は省略し、相違点を
重点的に説明する。
【００５７】低ＮＯx燃焼モードではＮＯx排出量が低減
されるものの、完全な排出抑制は不可能であり、又、通
常燃焼モードでは一般的なディーゼル機関と同様のＮＯ
x排出特性となり、排出されたＮＯxはＮＯx触媒１６に
吸蔵されて大気中への排出が防止されている。そこで、
低ＮＯx燃焼モードを実行した場合でも、ＮＯx触媒１６
に吸蔵されたＮＯxを放出還元する処理は必要となり、
本実施形態では、低ＮＯx燃焼モードと同様に燃料噴射
時期ＩＴを大幅に進角させたＮＯxパージ燃焼モードを
実行して、ＮＯxのパージを図っている。
【００５８】図７はＥＣＵ３１が実行する燃焼モード切
換ルーチンを示すフローチャートであり、ステップＳ４
で現在の運転領域が特定領域であるか否かを判定し、Ｙ
ＥＳのときにはステップＳ１０に移行して、ＮＯxパー
ジを実行すべきＮＯxパージ時期か否かを判定する。
尚、具体的な判定手法としては種々のものがあるが、例
えば、図示しないＮＯxセンサの検出値が所定以上で、
ＮＯx触媒１６からのＮＯxの漏洩が推測されるとき、或
いは、機関の運転領域から推定したＮＯx排出量を順次
積算して現在のＮＯx触媒１６上でのＮＯx吸蔵量を求
め、その値が所定値を越えたとき等には、ＮＯxパージ
時期と見なす。
【００５９】未だＮＯxパージ時期でないとしてステッ
プＳ１０でＮＯの判定を下したときには、ステップＳ８
に移行して低ＮＯx燃焼モードを実行する。一方、ＮＯx
パージ時期としてステップＳ１０でＹＥＳの判定を下し
たときには、ステップＳ１２でＮＯxパージ燃焼モード
を実行する。図４中において、ＮＯxパージ燃焼モード
のキャリブレーション点は破線の大きい□印で示されて
おり、燃料噴射時期ＩＴは低ＮＯx燃焼モードと同じ値
（図４では３６°BTDC）に設定され、空気過剰率λは低
ＮＯx燃焼モードとは異なり、１．０より若干リッチ側
（λ＜１．０）に設定されている。即ち、図４の特性か
ら明らかなように、燃料噴射時期ＩＴを大幅に進角した
領域では、大量のＥＧＲによるスモークの増加を抑制
（当然ながらＮＯxの増加も抑制）した上で、一般的な
ディーゼル機関では不可能とされる空気過剰率λをリッ
チ側に制御した運転が可能である。そして、余剰酸素の
減少に伴ってＨＣやＣＯの排出量が増加することから
（ＴＨＣ特性でも推測できる）、これらのＨＣやＣＯが
還元剤としてＮＯx触媒１６に供給されてＮＯxの放出還
元作用を奏する。
【００６０】以上のように本実施形態のディーゼル機関
では、第１実施形態の作用効果に加えて、ＮＯxパージ
時期に至ったときに、スモークの増加を抑制した上で空
気過剰率λをリッチ側に制御するＮＯxパージ燃焼モー
ドを実行するため、スモークの増加を懸念することな
く、ＮＯx触媒１６上のＮＯxを放出還元できるという効
果を奏する。
【００６１】以上で実施形態の説明を終えるが、本発明
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記第１及び第２実施形態では、燃料噴射時期ＩＴ
の精密な制御のためにディーゼル機関をコモンレール式
として構成し、低ＮＯx燃焼モードの特定領域を拡大す
るためにターボチャージャ１１による過給を行い、機関
トルクを増加させるためにＥＧＲクーラ２５を作動させ
たが、これらの態様に限定されることはなく、燃料噴射
をガバナで制御する一般的なディーゼル機関に具体化し
たり、ターボチャージャ１１を可変ノズル式としたり、
ターボチャージャ１１やＥＧＲクーラ２５を省略したり
してもよい。
【００６２】又、上記第１及び第２実施形態では、所定
運転領域（Ｐe＝０．２MPa、Ｎe＝２０００rpm）に相当
する図４〜６の特性に基づいて燃料噴射時期ＩＴ、ＥＧ
Ｒ率Ｒegr、空気過剰率λの制御状態を例示したが、上
記のように、これらの設定は運転領域に応じて異なる上
に、機関の仕様を変更すれば相違する。従って、当然な
がら上記設定に限定されることはなく、運転領域や機関
の仕様等に対応する特性に基づいて設定すればよい。
【００６３】更に、上記第１及び第２実施形態では、第
１制御モード（低ＮＯx燃焼モード）と他のモードとを
状況により切換えるものとしたが、全域で第１制御モー
ドによる運転を行ったり、特定運転領域では、常時第１
制御モードによる運転を行うようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明のデ
ィーゼル機関によれば、着火不良による安定性の低下、
オイルダイリューションの発生やＨＣ、ＣＯの増加等の
弊害を防止した上で、スモークの排出を抑制可能なＥＧ
Ｒ率の上限値を引き上げて、スモークとＮＯxの低減を
両立することができる。
【００６５】請求項２の発明のディーゼル機関によれ
ば、請求項１の発明に加えて、第２制御モードの実行に
より、運転者の出力要求に応じた良好な車両の走行特性
を実現でき、しかも、制御モードの切換時には、噴射時
期を瞬時的に切換えてスモークが急増する領域を飛び越
し、これにより一時的なスモークの増加を未然に回避す
ることができる。
【００６６】請求項３の発明のディーゼル機関によれ
ば、請求項１又は２の発明に加えて、機関回転速度に関
わらず、常に適切な時期に噴射燃料をピストンのキャビ
ティ内に到達させて、スモークとＮＯxとを両立可能な
燃焼状態を安定して実現することができる。請求項４の
発明のディーゼル機関によれば、請求項３の発明に加え
て、機関負荷の変動に影響されることなく、スモークと
ＮＯxとを両立可能な燃焼状態を安定して実現すること
ができる。
【００６７】請求項５の発明のディーゼル機関によれ
ば、請求項１又は２の発明に加えて、大量ＥＧＲの効果
により効率的にＮＯxを低減し、１．０以上の空気過剰
率によりＣＯやＨＣの排出を効果的に抑制し、結果とし
て、総合的なエミッション排出特性を改善することがで
きる。請求項６の発明のディーゼル機関によれば、請求
項１又は２の発明に加えて、触媒の酸化機能によりＨＣ
やＣＯを確実に浄化すると共に、触媒が非活性状態の場
合には、第１制御手段による第１制御モードの実行を禁
止して機関から排出されるＨＣやＣＯを減少するため、
いかなる運転領域でもＨＣやＣＯの排出を確実に防止す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のディーゼル機関を示す全体構成
図である。
【図２】第１実施形態のＥＣＵが実行する燃焼モード切
換ルーチンを示すフローチャートである。
【図３】燃焼モードを設定するためのマップを示す説明
図である。
【図４】通常燃焼モード及び低ＮＯx燃焼モードにおけ
る燃料噴射時期ＩＴとＥＧＲ率Ｒegrの制御状況、及び
燃料噴射時期ＩＴを８〜３６°BTDCに設定したときのＴ
ＨＣ排出量、ＮＯx排出量、騒音、スモーク排出量を測
定した試験結果を示す特性図である。
【図５】図４から燃料噴射時期ＩＴが１０，２０，３６
°BTDCのときの試験結果を抜粋した特性図である。
【図６】燃料噴射時期ＩＴを変更してＴＨＣ排出量と希
釈燃料量とを測定した試験結果を示す特性図である。
【図７】第２実施形態のＥＣＵが実行する燃焼モード切
換ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
５ 燃料噴射弁（燃料噴射手段） １７ 酸化触媒 ２１ ＥＧＲ弁（ＥＧＲ率調整手段） ３１ ＥＣＵ（第１制御手段、第２制御手段、モード切
換手段）
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｄ 43/00 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｎ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｈ ３１２Ｎ ３１４ ３１４Ｂ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｄ ５７０Ｊ (72)発明者 森田 利紀 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 古賀 ▲徳▼幸 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 柳川 祐治 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA03 AA05 BA04 BA05 BA06 CA06 DA01 DA02 EA10 ED01 ED04 ED08 ED10 FA02 FA05 FA06 FA13 FA23 GA01 GA04 GA06 GA15 GA17 3G084 AA01 BA15 BA20 CA02 DA10 FA10 FA33 3G092 AA02 AA17 BB06 DC09 FA17 FA18 GA02 HE01Z HF08Z 3G301 HA02 HA04 HA13 JA24 JA25 KA06 KA23 LA00 MA18 NE06 NE11 PE01Z PF03Z

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴
    射手段と、 上記機関から排出される排気の吸気系への還流量を制御
    するＥＧＲ率調整手段と、 上記燃料噴射手段による燃料噴射時期を、上記ＥＧＲ率
    の増加に対するスモーク排出量特性が増加傾向を示して
    から低下傾向を示す噴射時期よりも進角側で、噴射燃料
    がピストンに形成されたキャビティを外れてシリンダ壁
    面に到達する噴射時期よりも遅角側に設定すると共に、
    スモーク排出量とＮＯx排出量とを同時に低減させるよ
    うに上記ＥＧＲ率調整手段の作動を制御する第１制御モ
    ードを実行する第１制御手段とを備えたことを特徴とす
    るディーゼル機関。
  2. 【請求項２】 機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴
    射手段と、 上記機関から排出される排気の吸気系への還流量を制御
    するＥＧＲ率調整手段と、 上記燃料噴射手段による燃料噴射時期を、上記ＥＧＲ率
    の増加に対するスモーク排出量特性が増加傾向を示して
    から低下傾向を示す噴射時期よりも進角側で、噴射燃料
    がピストンに形成されたキャビティを外れてシリンダ壁
    面に到達する噴射時期よりも遅角側に設定すると共に、
    スモーク排出量とＮＯx排出量とを同時に低減させるよ
    うに上記ＥＧＲ率調整手段の作動を制御する第１制御モ
    ードを実行する第１制御手段と、 上記第１制御モードの制御状態より噴射時期を遅角して
    圧縮上死点近傍に設定すると共に、上記第１制御モード
    の制御状態よりＥＧＲ率を減量した第２制御モードを実
    行する第２制御手段と、 上記機関の運転状態に基づいて上記第１制御モードと第
    ２制御モードとの間で切換を行うと共に、該制御モード
    の切換時には、ＥＧＲ率が徐々に変化するＥＧＲ率変化
    期間の中期で噴射時期を瞬時的に切換えるモード切換手
    段とを備えたことを特徴とするディーゼル機関。
  3. 【請求項３】 上記第１制御手段は、機関回転速度の増
    加に伴い噴射時期を進角することを特徴とする請求項１
    又は２に記載のディーゼル機関。
  4. 【請求項４】 上記第１制御手段は、負荷変化に対して
    噴射時期をほぼ一定に保つことを特徴とする請求項３に
    記載のディーゼル機関。
  5. 【請求項５】 上記第１制御手段は、ＥＧＲ率が５０％
    以上で、空気過剰率が１．０以上となるようにＥＧＲ率
    調整手段の作動を制御することを特徴とする請求項１又
    は２に記載のディーゼル機関。
  6. 【請求項６】 上記機関の排気系に酸化機能を有する触
    媒が設けられ、上記第１制御手段は、該触媒が非活性状
    態の場合に上記第１制御モードの実行を禁止することを
    特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼル機関。
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