(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ポンプから圧送される高圧燃料を蓄える燃料蓄圧室と、
前記燃料蓄圧室の燃料圧力を運転状態に応じた目標値に制御する手段と、
前記燃料蓄圧室と接続し各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁の開閉時期並びにリフト量を可変制御する噴射制御手段と、
運転状態に応じた噴射量並びに噴射時期となるように前記噴射制御手段を駆動する制御手段と、
排気の一部を吸気中に導入し燃焼温度を抑制する排気環流制御手段と、
を備えたディーゼルエンジンにおいて、
前記燃料噴射弁からの燃料噴射開始時期と終了時期を検出する手段と、
噴射された燃料の燃焼開始時期を検出する手段と、
燃料噴射開始時期と噴射終了時期の各検出値から燃料噴射期間を算出する燃料噴射期間算出手段と、
燃料噴射開始時期と燃焼開始時期の各検出値から着火遅れ期間を算出する着火遅れ期間算出手段と、
前記算出された着火遅れ期間よりも燃料の噴射期間が長いときには、同一の燃料噴射量について、燃料噴射圧力を最大値にしたときの燃料噴射期間を最小噴射期間に設定し、前記着火遅れ期間がこの最小噴射期間よりも長いときに燃料噴射圧力をその最大値の範囲内で増加補正することで、同一燃料噴射量での噴射期間が着火遅れ期間よりも短くなるようにし、さらに前記着火遅れ期間が前記最小噴射期間よりも短いときには、燃料の主噴射とは別にパイロット噴射を行わせる調整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】
前記調整手段は、前記着火遅れ期間と最小噴射期間との差に応じて噴射圧力の補正値を算出する請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記調整手段は、前記着火遅れ期間が前記最小噴射期間よりも短く、かつ予め設定した設定値よりも短いときには、前記パイロット噴射を停止する請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射開始時期、終了時期の検出手段は、燃料噴射弁のリフトを検出するリフトセンサで構成され、前記燃焼開始時期を検出する手段は、筒内圧力センサで構成されている請求項１〜３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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はＮＯｘ（窒素酸化物）とＰＭ（粒子状物質）の低減をはかったディーゼルエンジ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から排出されるＮＯｘ量を減らすのに排気の一部を吸気中に再循環させる排気還流システムが有効であるが、しかし反面、排気還流率を大きくすればこれに応じてＰＭが増加する傾向にある。したがってＰＭを抑制するため排気還流率をそれほど大きくとることはできなかった。
【０００３】
これに対して、これらトレードオフの関係にあるＮＯｘとＰＭを同時に低減する方法として、ディーゼルエンジンの低温予混合燃焼が注目を浴びている。
【０００４】
これは低温燃焼によるＮＯｘの低減と、予混合燃焼によるＰＭの低減とを同時に実現するもので、排気の一部を吸気中に還流させることにより燃焼の最高温度を抑制し、ＮＯｘの発生を抑える一方で、着火するまでの間にできるだけ多くの燃料噴霧と空気（酸素）との接触機会を高め、かつ接触時間を長くするために、燃焼室内でのガス流動を高め、また燃料を噴射してから着火するまでの着火遅れ期間を可及的に延ばすようにしている。
【０００５】
とくにこの低温予混合燃焼では、図５にもあるように、着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも大きくなると、同一の排気還流率についてのＰＭの排出量が急激に減少する傾向があり、この場合には、排気還流率の大きい領域にあっても、ＰＭ排出量の絶対値を小さく抑えることでき、ＮＯｘとＰＭの同時低減が図れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ディーゼルエンジンの着火遅れ期間については、燃料噴射時期や、そのときのエンジンの運転条件などにほぼ依存して決まり、従来、着火遅れ期間を特別に制御することは行われていなかった。
【０００７】
ディーゼルエンジンの燃料噴射システムとして、１サイクル中に複数回の噴射を可能とするコモンレール式の噴射装置があり、これはコモンレールと呼ばれる燃料蓄圧室に高圧の燃料を蓄圧し、ここから各気筒の燃料噴射弁に高圧燃料を供給するもので、燃料噴射弁の開閉時期や期間を調整することにより自由に燃料噴射を制御できる特徴がある（特開昭６２−２５８１６０号公報参照）。
【０００８】
このようなコモンレール式の燃料噴射装置を用いるにしても、上記した着火遅れ期間については、そのときのコモンレール圧（燃料噴射圧）、燃料温度、燃料比重の変動や、燃料噴射弁、排気還流制御弁などの精度的なバラツキにより、精度よく目標とする着火遅れ期間、つまり燃料噴射期間よりも着火遅れ期間が常に長くなるように設定し、維持することは非常に困難であった。
【０００９】
このため、低温予混合燃焼において、着火遅れ期間を長くしてＮＯｘと同時にＰＭを低減しようとする試みについては、自ずと限界があり、常に必ずしも満足できる結果が得られるというわけではなかった。
【００１０】
とくに燃料噴射量が多く、噴射期間が長くなる高負荷域では、着火遅れ期間を噴射期間よりも長くすることが難しく、過渡時にはＰＭが大幅に悪化したり、燃焼騒音が増大するという問題もあった。
【００１１】
本発明はこのような問題を解決するために提案されたもので、実際の燃料噴射期間と着火遅れ期間を検出しながら、着火遅れ期間よりも燃料噴射期間が短くなるように燃料噴射圧力あるいは過給圧を制御することにより、相対的に着火遅れ期間を大きくして、トレードオフの関係にあるＮＯｘとＰＭを同時に低減可能とするようにしたものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、燃料ポンプから圧送される高圧燃料を蓄える燃料蓄圧室と、前記燃料蓄圧室の燃料圧力を運転状態に応じた目標値に制御する手段と、前記燃料蓄圧室と接続し各気筒に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃料噴射弁の開閉時期並びにリフト量を可変制御する噴射制御手段と、運転状態に応じた噴射量並びに噴射時期となるように前記噴射制御手段を駆動する制御手段と、排気の一部を吸気中に導入し燃焼温度を抑制する排気環流制御手段と、を備えたディーゼルエンジンにおいて、前記燃料噴射弁からの燃料噴射開始時期と終了時期を検出する手段と、噴射された燃料の燃焼開始時期を検出する手段と、燃料噴射開始時期と噴射終了時期の各検出値から燃料噴射期間を算出する燃料噴射期間算出手段と、燃料噴射開始時期と燃焼開始時期の各検出値から着火遅れ期間を算出する着火遅れ期間算出手段と、前記算出された着火遅れ期間よりも燃料の噴射期間が長いときには、同一の燃料噴射量について、燃料噴射圧力を最大値にしたときの燃料噴射期間を最小噴射期間に設定し、前記着火遅れ期間がこの最小噴射期間よりも長いときに燃料噴射圧力をその最大値の範囲内で増加補正することで、同一燃料噴射量での噴射期間が着火遅れ期間よりも短くなるようにし、さらに前記着火遅れ期間が前記最小噴射期間よりも短いときには、燃料の主噴射とは別にパイロット噴射を行わせる調整手段とを備えることを特徴とする。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明において、前記調整手段は、前記着火遅れ期間と最小噴射期間との差に応じて噴射圧力の補正値を算出するように構成される。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明において、前記調整手段は、前記着火遅れ期間が前記最小噴射期間よりも短く、かつ予め設定した設定値よりも短いときには、前記パイロット噴射を停止するように構成される。
【００１６】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記燃料噴射開始時期、終了時期の検出手段は、燃料噴射弁のリフトを検出するリフトセンサで構成され、前記燃焼開始時期を検出する手段は、筒内圧力センサで構成されている。
【００２０】
【作用・効果】
第１の発明において、実際の燃料噴射開始時期と終了時期とから噴射期間が求められ、また燃料噴射開始時期と着火開始時期とから、燃料噴射から着火までの着火遅れ期間が算出される。このようにして算出された実際の着火遅れ期間は燃料噴射期間と比較され、着火遅れ期間の方が燃料噴射期間よりも短いときに、燃料噴射弁から噴射される燃料噴射圧力を高くする。同一量の燃料を噴射するのに必要な燃料噴射期間が短くなり、相対的には着火遅れ期間が大きくなるように制御される。
【００２１】
したがって、燃料噴射圧、燃料温度、燃料比重などが変動しても、また燃料噴射弁や排気還流制御弁などに精度的なバラツキがあったとしても、常に着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも大きくなるように管理され、この結果、常に良好な低温予混合燃焼が維持でき、ＮＯｘの低減と同時にＰＭの低減を図ることが可能となる。
【００２２】
また、着火遅れ期間が最小噴射期間よりも長いときには、最大値の範囲内で燃料噴射圧を増加補正することにより噴射期間を短くし、これにより着火遅れ期間の方が燃料噴射期間よりも長くなるように制御でき、このため、燃料噴射圧力を必要以上に高めなくてもすむ。さらに着火遅れ期間が最小噴射期間よりも短いときには、それ以上には燃料噴射期間を短縮できないので、主噴射とは別にパイロット噴射を行うことにより、燃焼特性をなだらかにして、ＰＭや燃焼騒音の増大を抑制することができる。
【００２３】
第２の発明では、燃料噴射圧の補正は、最小噴射期間との偏差に応じて行われるので、常に適正かつ応答よく燃料噴射圧を制御できる。
【００２５】
第３の発明では、着火遅れ期間が設定値以下の非常に短いときには、燃料噴射期間などの制御を止め、パイロット噴射も行わず、エンジン出力性能などを重視する。
【００２９】
第４の発明では、燃料噴射開始時期、終了時期、あるいは着火時期などの検出を確実にかつ容易に行える。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３１】
図１は全体的な構成を示すもので、５１はディーゼルエンジン本体、５２は排気通路、５３は吸気通路であり、排気の一部を吸気通路５３に還流するための排気還流通路５４が設けられ、その途中には排気還流量を制御するための排気還流制御弁５５が介装される。なお、５７は吸気を加圧する過給機である。
【００３２】
エンジン燃焼室５６に直接的に燃料を噴射する燃料噴射弁１が設けられ、この燃料噴射弁１には、後述するように、コモンレール（高圧燃料蓄圧室）２６に蓄圧され高圧燃料が供給される。
【００３３】
排気の一部を吸気中に還流しつつ低温予混合燃焼を実現するために、図示しないが、燃焼室５６内において燃料と空気の混合を促進するためのガス流動を生起させるスワールの制御手段などが設けられる。
【００３４】
この低温予混合燃焼時の着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも大きく（長く）なるように制御するため、実際の着火遅れ期間と燃料噴射期間を算出し、着火遅れ期間の方が短いときには、燃料噴射期間を短縮するように、コントローラ６０がコモンレール圧、すなわち燃料噴射圧を制御するようになっている。
【００３５】
同一量の燃料を噴射するのに必要な燃料噴射期間は、燃料噴射圧が大きなるほど短くなり、したがって、燃料噴射圧を可変的に制御することにより、着火遅れ期間に対する燃料噴射期間を相対的に小さくすることが可能となる。
【００３６】
このため、コントローラ６０には、燃料噴射弁１の燃料噴射開始時期と噴射終了時期を検出する手段としてのリフトセンサ６１からの信号と、燃焼開始時期を検出する手段としての筒内圧力センサ６２からの信号が入力し、これらに基づいて燃料噴射期間と着火遅れ期間とを演算し、後述するように、コモンレール圧を可変制御する。
【００３７】
なお、コントローラ６０は燃料噴射弁１の燃料噴射時期、噴射量を運転状態に応じた最適値に制御するものでもあり、このため、アクセル開度やエンジン回転数信号、さらには冷却水温信号などが入力する。また、運転状態に応じて前記排気還流制御弁５５の開度を制御し、部分負荷域などで排気還流量を大きく、高負荷域で排気還流量を小さくまたは停止させる。
【００３８】
次に図２に燃料噴射弁１、図３に燃料噴射システムのそれぞれ詳細を示す。
【００３９】
図２において、燃料噴射弁１は、噴射ノズルホルダ２、噴射ノズル３および噴射弁駆動部４から構成されており、リテーニングナット５により、噴射ノズルホルダ２と噴射ノズル３が一体化されている。噴射ノズル３内には針弁摺動孔６及び燃料溜まり室７が形成され、先端には燃料溜まり室７に連通するノズル孔８が形成されている。
【００４０】
針弁摺動孔６には、針弁９の大径部１０が摺動自在に嵌合される。この針弁９の大径部１０には連結部１１が形成されるとともに、下方先端部には小径部１２及び弁体部１３が一体形成されている。そして、この弁体部１３によって、シート部Ｘが開閉され、ノズル孔８からの燃料噴射がオン・オフされる。
【００４１】
針弁９の連結部１１の先端にはプッシュロッド１４が当接し、さらにバネ１６により閉弁方向に付勢される。また、ピン１７は噴射ノズル３と噴射ノズルホルダ２の位置決めを行う。前記プッシュロッド１４は噴射ノズルホルダ２に形成されたシリンダ１５内に摺動自在に嵌合されている。
【００４２】
噴射ノズルホルダ２の上部には、針弁９及びプッシュロッド１４を駆動する噴射弁駆動部４が配設され、噴射弁駆動部４内には電磁弁２２が配設され、コネクタ部２３を介して制御電流が供給される。
【００４３】
電磁弁２２は通電状態に応じて弁体２２ａが変位し、プッシュロッド１４の背圧室３８を燃料出口２４側の低圧室２０と連通する連通路３９を開閉する。電磁弁２２の通電が解除されると、リターンスプリング２１により弁体２２ａが引き上げられ、連通路３９が開かれる。これにより、プッシュロッド１４の背圧室３８の圧力が解放される。
【００４４】
噴射ノズルホルダ２には高圧燃料の燃料供給通路１９が形成され、その一端が噴射ノズルホルダ２のインレット１８に接続し、他端が前記燃料溜まり室７に連通すると共に前記背圧室３８にも連通する。前記コモンレール２６の高圧燃料は、前記インレット１８、燃料供給通路１９を介して燃料溜まり室７、背圧室３８に供給される。燃料噴射弁１内のリーク燃料は燃料出口２４より、燃料タンク内に戻される
なお、燃料噴射弁１内のリーク燃料は燃料出口２４より、燃料タンク内に戻される
通常、針弁９は背圧室３８の圧力を受けるプッシュロッド１４により閉方向に付勢されているが、電磁弁２２への通電を解除すると、連通路３９が開かれて背圧室３８の圧力が低下し、プッシュロッド１４は背部からの押圧力が減るため、燃料溜まり室７に付加されている燃料圧力により針弁９がリフトして開弁し、燃料が噴射される。
【００４５】
電磁弁２２への通電を停止すると、弁体２２ａが連通路３９を閉じ、背圧室３８の圧力が上昇し、このときプッシュロッド１４を押し下げる方向の受圧面積が大きいために、バネ１６に抗して針弁９が押し下げられて閉弁し、燃料の噴射が停止する。
【００４６】
したがって、電磁弁２２への通電間隔、時期を制御することにより、燃料噴射量、噴射時期を自由に制御でき、また主噴射とは別にパイロット噴射についても、１サイクルの通電回数を複数にすることで自由に制御できる。
【００４７】
次に図３において、各気筒毎の燃料噴射弁１は噴射管２７を介して各気筒共通の高圧蓄圧配管、いわゆるコモンレール２６に接続されている。このコモンレール２６には供給管２８、チェック弁２９を介して高圧供給ポンプ３０が接続される。この高圧供給ポンプ３０は燃料タンク３１から燃料フィルタ３２を介して、燃料フィードポンプ３３を経て吸入された燃料を所定の高圧にまで昇圧制御する。この場合、エンジン回転に同期してカムを有するドライブシャフト３４が回転し、高圧供給ポンプ３０内のピストンが往復運動し、燃料フィードポンプ３３からの燃料が加圧され、コモンレール２６に供給される。また、高圧供給ポンプ３０には常にコモンレール圧を所望の圧力に制御するための吐出量制御用の電磁弁３５を備えている。
【００４８】
さらに、コモンレール内の燃料圧力（コモンレール圧）を検出する圧力センサ３７がコモンレール２６に配設され、前記コントローラ６０はこの検出圧力が予め負荷やエンジン回転数に応じて設定した最適値となるように、電磁弁３５を介して吐出量をフィードバック制御する。
【００４９】
以下コントローラ６０で実行される上記した制御内容について、図４に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。
【００５０】
このフローチャートはエンジン回転に同期して繰り返されるもので、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎｅ、エンジン負荷Ｑ、冷却水温Ｔｗを読み込む。
【００５１】
ステップＳ２ではこれらに基づいて判断した運転状態に応じた基本燃料噴射量、基本噴射時期（進角値）、基本排気還流率（ＥＧＲ率）、基本コモンレール圧を、例えば図６（Ａ）〜（Ｄ）に示すような特性に基づいて算出する。
【００５２】
ステップＳ３ではこのようして求めた基本噴射量を得るのに、上記の読み込んだエンジン回転数において、基本コモンレール圧を最大にしたきに得られる噴射期間である最小噴射期間を算出する。これは、例えば燃料噴射量を変化させていったときの図７に示すような特性に基づいて算出する。
【００５３】
コモンレール圧は燃料噴射圧に相当し、同一噴射量を得るには燃料噴射圧を高くするほど燃料噴射期間は短くなる。
【００５４】
ステップＳ４では筒内圧力センサと燃料噴射弁の針弁リフトセンサの各出力を読み込み、ステップＳ５で着火遅れ期間と燃料噴射期間を算出する。
【００５５】
着火遅れ期間は燃料噴射が開始されてから燃焼が開始されるまでの期間であり、図８にも示すように、燃焼開始時期、つまり着火時期については、筒内圧力センサの出力の微分値から判定でき、噴射開始時期についてはリフトセンサの出力の立ち上がりから判定でき。また、燃料噴射期間は、燃料の噴射開始から終了までの期間であり、リフトセンサの出力から判定できる。
【００５６】
次いでステップＳ６では、着火遅れ期間と燃料噴射期間の大小を判断し、もし着火遅れ期間の方が大きいときは、そのまま制御を終了する。
【００５７】
これに対して、着火遅れ期間の方が小さいときは、ステップＳ７に進み、この着火遅れ期間と前記のようにして求めた最小噴射期間との比較を行う。
【００５８】
この最小噴射期間は、コモンレール圧を最大にしたときに得られる最小噴射期間であり、もし着火遅れ期間の方が最小噴射期間よりも長いと判断されたときは、現在の状態よりコモンレール圧を高くすることにより、燃料噴射期間を短縮できるので、ステップＳ８に進んで、その差に応じて図９のようにして、コモンレール圧の増加補正量を算出する。
【００５９】
そして、ステップＳ９では、コモンレール圧を基本コモンレール圧に補正圧を加算して求め、制御を終了する。
【００６０】
この場合には、コモンレール圧が高くなる分だけ、同一噴射量とするための燃料噴射期間が短くなり、相対的には着火遅れ期間を長くできる。
【００６１】
これに対して、ステップＳ７で着火遅れ期間が最小噴射期間よりも短いと判断されたときは、コモンレール圧を許容最大値まで高めても、燃料噴射期間を着火遅れ期間よりも短くすることはできない。
【００６２】
そのときには、ステップＳ１０に進み、着火遅れ期間が運転状態により決められた設定値よりも長いかどうか判断する。着火遅れ期間が設定値よりも短いと判断されたときには、それ以上の燃料噴射期間についての制御は終了する。
【００６３】
着火遅れ期間が設定値よりも長いときには、ステップＳ１１でパイロット噴射を設定する。つまり、主噴射とは別にパイロット噴射を行うのであり、このためのパイロット噴射量、噴射時期、並びにこれに伴って変更される主噴射の噴射量、噴射時期を、予め運転状態に応じて設定した特性に基づいて決める。
【００６４】
これは、現在以上に着火遅れ期間が短くならない場合であり、この場合には、主噴射に先がけてパイロット噴射を行い、燃焼特性をなだらかにして、燃焼騒音などの改善をはかるのである。
【００６５】
以上のように構成され、次に全体的な作用について説明する。
【００６６】
ディーゼルエンジンの運転状態に応じて排気還流制御弁５５の開度が制御され、排気還流が行われ、これにより燃焼最高温度が低下し、この排気還流率が大きくなるほどＮＯｘの排出量が減少する。
【００６７】
他方、排気還流率を大きくするほど、排気中のＰＭが増加する。このＰＭについては、図５にもあるとおり、同一の排気還流率ならば着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも短くなるほど減少する。
【００６８】
着火遅れ期間中に燃料粒子は空気と予混合し、予混合の度合いが進むほど、換言すると着火遅れ期間が長くなるほど燃焼時に発生するＰＭが少なくなる。
【００６９】
そこで、燃料噴射弁１の燃料噴射開始時期と噴射終了時期を検出し、これらの差から噴射期間を算出し、また燃焼開始（着火）時期を検出し、これと燃料噴射開始時期とから、実際に燃料が噴射されてから着火が開始されるまでの期間に相当する着火遅れ期間を算出する。この着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも短いときには、燃料噴射期間が短くなるように、コモンレール圧を高くする。
【００７０】
コモンレール圧、つまり燃料噴射圧を高くするほど、同一噴射量の燃料を噴射するのに必要な噴射期間は短くなる。これにより、相対的には燃料噴射期間よりも着火遅れ期間を長くすることができ、この着火遅れ期間が長くなるほど、ＰＭの排出量が低減するのである。
【００７１】
このようにして、本発明では、実際の着火遅れ期間と燃料噴射期間を検出しながら、着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも長くなるようにコモンレール圧を調整して燃料噴射期間を制御するので、常に確実に燃料噴射期間よりも着火遅れ期間を大きくして、良好な低温予混合燃焼を実現し、ＮＯｘとＰＭのトレードオフの関係を改善することができる。
【００７２】
この場合、燃料噴射圧、燃料温度、燃料比重などに変動があっても、また燃料噴射弁１や排気還流制御弁５５などに精度的なバラツキがあったとしても、実際の着火遅れ期間を燃料噴射期間よりも長くすることができ、確実に良好な低温予混合燃焼を維持し、ＮＯｘとＰＭの同時低減を可能とする。
【００７３】
また、運転条件によって着火遅れ期間よりも燃料噴射期間を大きくできないようなときには、つまり燃料噴射量が多い高負荷時などではコモンレール圧を許容最大値まで上昇させても、燃料噴射期間が着火遅れ期間よりも短くすることができないことがあり、このようなときには、主噴射とは別にパイロット噴射を行うようになっている。
【００７４】
主としてこのような過渡時などに、このパイロット噴射により燃焼圧力の上昇が穏やかとなり、ＰＭの発生を抑制するだけでなく、燃焼騒音の増加についても抑制することができる。
【００７５】
次に図１０に示す他の実施形態について説明する。
【００７６】
前記した第１の実施の形態では、着火遅れ期間に対して燃料噴射期間を補正制御していたが、この実施の形態では、良好な低温予混合燃焼を実現するために着火遅れ期間を直接的に補正制御するようにしたものである。
【００７７】
この場合には、過給機５７として、ターボチャージャを備え、ターボチャージャにはそのタービン入り口の流入面積を変化させられる可変ノズルが備えられている。この可変ノズルの位置（開度）を制御することにより、過給圧が変化し、これにより着火遅れ期間を変化させる。具体的には、例えば可変ノズルの開度を大きくすると、タービンへの排気流入速度が低くなり、過給圧が下がり、着火遅れ期間が長くなる。なお、この過給圧制御については、日産レパードＦ３１型系車の新型解説書（昭和６１年２月発行）などに記載されている。
【００７８】
コントローラ６０では、検出した着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも長くなるように、以下のとおり過給圧を制御し、着火遅れ期間を制御する。
【００７９】
図１０において、ステップＳ１〜ステップＳ５までは、基本ノズル位置の読み込み、及び最小噴射期間の算出を除けば、図４と実質的に変わるところはない。
【００８０】
なお、ステップＳ２では図１１により、基本ノズル位置などを読み込む。
【００８１】
ステップＳ５で着火遅れ期間が噴射期間よりも長いときは、そのまま制御を終了するが、着火遅れ期間の方が短いときにはステップＳ６に進み、基本噴射量を設定噴射量と比較する。なお、この設定噴射量は図１２にも示すように、エンジン回転数が上昇するほど小さくなる特性に設定される。
【００８２】
基本噴射量が設定噴射量よりも小さいときは、ステップＳ７において、その差に応じて可変ノズルの位置補正量を図１３から読み込む。そして、ステップＳで基本ノズル位置にこの補正量を加算し（したがってノズル開度が大きくなる）、設定ノズル位置とする。
【００８３】
なお、ステップＳ６において、基本噴射量が設定噴射量以上のときは、そのまま制御を終了する。
【００８４】
このようにして、着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも短く、かつそのときの燃料噴射量が設定値以下の、比較的負荷がそれほど大きくない状態にあっては、ターボチャージャの可変ノズルの位置、つまり開度を拡大側に補正する。これによりディーゼルエンジンの過給圧が低下し、圧縮行程での吸気温度上昇が相対的に低くなり、着火遅れ期間がそれだけ長くなる。
【００８５】
着火遅れ期間が燃料噴射期間よりも長くなることにより、低温予混合燃焼が良好になり、ＰＭとＮＯｘの同時低減を図ることが可能となる。
【００８６】
なおこの場合には、コモンレール圧を基本値に維持したまま、着火遅れ期間を大きくできるので、コモンレール圧を高くしない分だけ、燃料噴射ポンプの駆動トルクの増大を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す全体構成図。
【図２】同じく燃料噴射弁の断面図。
【図３】同じく燃料供給系統の構成図。
【図４】制御動作を示すフローチャート。
【図５】着火遅れ期間とＰＭの排出量の関係を示す説明図。
【図６】運転状態の特性を示す説明図であり、Ａは燃料噴射量特性、Ｂは燃料噴射時期特性、Ｃは排気還流特性、Ｄはコモンレール圧特性を示す。
【図７】最小噴射期間の特性を示す説明図。
【図８】筒内圧力と針弁リフトセンサの出力の関係を示す説明図。
【図９】コモンレール圧の補正特性を示す説明図。
【図１０】他の実施形態の制御動作を示すフローチャート。
【図１１】運転状態の特性を示す説明図であり、Ａは燃料噴射量特性、Ｂは燃料噴射時期特性、Ｃは排気還流特性、Ｄはノズル開度特性を示す。
【図１２】設定噴射量の特性を示す説明図。
【図１３】ノズル位置（開度）の補正特性を示す説明図。
【符号の説明】
１  燃料噴射弁
２２  電磁弁
２６  コモンレール
５１  ディーゼルエンジン
５５  排気還流制御弁
６０  コントローラ
６１  リフトセンサ
６２  筒内圧力センサ
【図１】
0003598775.tif 000002
【図２】
0003598775.tif 000003
【図３】
0003598775.tif 000004
【図４】
0003598775.tif 000005
【図５】
0003598775.tif 000006
【図６】
0003598775.tif 000007
【図７】
0003598775.tif 000008
【図８】
0003598775.tif 000009
【図９】
0003598775.tif 000010
【図１０】
0003598775.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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