(57)【要約】【課題】過渡状態におけるＨＣの発生を確実に抑制することが可能なディーゼルエンジンの制御装置の提供。【解決手段】排気ガスの一部を吸気系に再循環させるＥＧＲ装置２を有するディーゼルエンジン１の制御装置であり、グロープラグ１６とコントロールユニット９とを備える。グロープラグ１６は、ディーゼルエンジン１のシリンダ内に配置され通電状態で発熱する。コントロールユニット９は、ディーゼルエンジン１の運転状態が過渡状態であるか否かを判定し、過渡状態であると判定したとき、グロープラグ１６を通電状態に設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの一部を吸気系に再循環させるＥＧＲ装置を有するディーゼルエンジンの制御装置であって、
前記ディーゼルエンジンのシリンダ内に配置され通電状態で発熱するグロープラグと、
前記ディーゼルエンジンの運転状態が過渡状態であるか否かを判定する判定手段と、
前記ディーゼルエンジンの運転状態が過渡状態であると前記判定手段が判定したとき、前記グロープラグを通電状態に設定する制御手段と、を備えた
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】
前記ディーゼルエンジンの燃料はジメチルエーテルである
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲ装置を備えたディーゼルエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
軽油を燃料としたディーゼルエンジンにおいて、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の低減には、ＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）が有効である。ＥＧＲ装置は、不活性ガスである排気ガスの一部を吸気系に再循環させることによって燃焼温度を低く抑え、ＮＯｘの生成を抑制する。ＮＯｘの生成抑制は排気ガスの再循環量が多いほど促進されるが、排気ガスの再循環量の増大は煤の発生を招くことから、排気ガスの再循環量は、車両の運転条件に合わせて、煤の発生回避を考慮した適正量に調整される。
【０００３】
一方、軽油の代替燃料としてジメチルエーテル（ＤＭＥ）を燃料とするディーゼルエンジンの開発が進められている。ＤＭＥは、天然ガスやバイオガスから合成され、その排気ガス中に汚染の原因となる硫黄酸化物やＰＭが発生しないため、クリーンな燃料として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−７９５２７号公報
【特許文献２】特開２００８−８１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、ＥＧＲ装置における排気ガスの再循環量は、ＮＯｘの生成抑制と煤の発生回避とを考慮して設定される。このため、例えばエンジンの運転状態が過渡状態のときに、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）が増大する可能性が生じる。特に、ＤＭＥを燃料としたエンジンでは、煤の発生を考慮する必要がないことから、ＮＯｘ低減のために排気ガスの再循環量が多く設定されるため、エンジン回転数や負荷が上昇する過度時において、供給される空気量が不足してＨＣが増大する可能性が高い。
【０００６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたものであって、過渡状態におけるＨＣの発生を確実に抑制することが可能なディーゼルエンジンの制御装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明は、排気ガスの一部を吸気系に再循環させるＥＧＲ装置を有するディーゼルエンジンの制御装置であって、グロープラグと判定手段と制御手段とを備える。グロープラグは、ディーゼルエンジンのシリンダ内に配置され通電状態で発熱する。判定手段は、ディーゼルエンジンの運転状態が過渡状態であるか否かを判定する。制御手段は、ディーゼルエンジンの運転状態が過渡状態であると判定手段が判定したとき、グロープラグを通電状態に設定する。
【０００８】
上記構成では、ディーゼルエンジンの運転状態が過渡状態であると判定手段が判定すると、制御手段がグロープラグを通電状態に設定し、シリンダ内の温度が上昇する。この温度上昇によって炭化水素（ＨＣ）の発生が抑制され、排気ガス中のＨＣの含有量が低減する。
【０００９】
また、上記ディーゼルエンジンの燃料がジメチルエーテル（ＤＭＥ）の場合、ＨＣの発生の抑制を考慮して排気ガスの再循環量を設定する必要があるが、上記構成では、過渡状態でのＨＣの発生を抑制しつつ排気ガスの再循環量を増大させることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、過渡状態におけるＨＣの発生を確実に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るディーゼルエンジンの概略構成を示す模式図である。
【図２】本実施形態の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】燃焼室加熱制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は本実施形態に係るディーゼルエンジンの概略構成を示す模式図、図２は本実施形態の電気的構成を示すブロック図、図３は燃焼室加熱制御を示すフローチャートである。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態のディーゼルエンジン１は、ＥＧＲ装置２とターボチャージャー３とを備え、ジメチルエーテル（ＤＭＥ）を燃料として駆動する。ＥＧＲ装置２は、排気ガスの一部を吸気系に再循環させる。ターボチャージャー３は、排気ガスによって回転するタービン４を有し、タービン４によって加圧された圧縮空気がインタークーラ５を介して吸気系に供給される。
【００１４】
ＥＧＲ装置２は、ＥＧＲ通路６とＥＧＲバルブ８とコントロールユニット９とを備える。ＥＧＲ通路６は、ディーゼルエンジン１の排気通路１１と吸気通路１２とを連通する。ＥＧＲ通路６の途中には、排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ７が設けられている。ＥＧＲバルブ８は、ＥＧＲ通路６を開閉して排気ガスの還流量を増減する。コントロールユニット９は、燃料の基本噴射量Ｑ-finやエンジン回転速度センサ１３が検出するエンジン回転速度Ｎｅ等によって決まる運転状態に基づいて、ＮＯｘの低減と燃焼効率とのバランスを考慮して設定された目標ＥＧＲ率になるように、ＥＧＲバルブ８の弁開度（バルブリフト）を制御する。
【００１５】
例えば、コントロールユニット９にはエンジン回転速度Ｎｅと燃料の基本噴射量Ｑ-finと目標ＥＧＲバルブリフトとの関係を示すマップデータが予め記憶され、コントロールユニット９は、検出されたエンジン回転速度Ｎｅ及び燃料の基本噴射量Ｑ-finとマップデータとから目標ＥＧＲバルブリフトを求め、目標ＥＧＲバルブリフトとなるようにＥＧＲバルブ８のリフトセンサの検出値を使用してフィードバック制御するＥＧＲリフト制御（ＥＧＲバルブリフトフィードバック制御）や、このＥＧＲリフト制御に加えて、ＥＧＲ率に関しても、目標ＥＧＲ率を算出して、エアフローセンサ（ＭＡＦサンサ）、吸気圧センサ、吸気温センサ等から推定したＥＧＲ率を使用してフィードバック制御するＥＧＲ率フィードバック制御等を実行する。
【００１６】
また、本実施形態のターボチャージャー３は、可変ベーン等の吸気圧調整バルブ（ＶＮＴ）１４の開弁リフト量を制御することによって吸気圧の調整が可能なタイプであり、コントロールユニット９は、ディーゼルエンジン１の運転状態が低速回転で且つ高負荷のときには、吸気圧力が上がるようにＶＮＴ１４を絞り、高速回転のときには、ＶＮＴ１４の絞りを少なくし、吸入空気量が少なくてもよい軽負荷のときにも、燃費向上のためにＶＮＴ１４の絞りを少なくする制御を実行する。
【００１７】
例えば、コントロールユニット９は、エンジン回転速度Ｎｅと燃料の基本噴射量Ｑ-fin等によって決まるエンジンの運転状態に応じて、排気ガス、燃費、出力が最適になるように予め設定されている目標ＶＮＴリフトを計算し、この目標ＶＮＴリフトになるように、ＶＮＴ１４のバルブリフトに関してリフトセンサの検出値を使用してフィードバック制御するＶＮＴリフト制御を実行する。また、ＶＮＴリフト制御に加えて、吸気圧力に関しても、エンジン運転状態により決まる目標吸気圧を目標値にして、吸気圧センサの検出値を使用してフィードバック制御する吸気圧フィードバック制御を実行してもよい。
【００１８】
ディーゼルエンジン１の各シリンダ１５内には、通電状態で発熱するグロープラグ（予熱栓）１６が配置されている。このグロープラグ１６は、寒い時期などのようにシリンダヘッドやシリンダブロックが冷えた状態でディーゼルエンジン１を始動する際に、燃焼室内の温度を予め上昇させて始動不良を防止する補助熱源として使用される。
【００１９】
エンジン回転速度センサ１３は、所定時間毎にエンジン回転速度を検出してコントロールユニット９へ出力する。また、アクセル開度センサ１７は、所定時間毎にアクセル開度を検出してコントロールユニット９へ出力する。コントロールユニット９は、エンジン回転速度、アクセル開度及びアクセル開度変化率等に基づいて、ディーゼルエンジン１の運転状態が通常状態（通常モード）であるか過渡状態（過渡モード）であるかを判定し、運転状態が過渡状態であると判定したとき、グロープラグ１６を通電状態に設定するという燃焼室加熱制御を、所定時間毎に繰り返して実行する。すなわち、コントロールユニット９は、判定手段及び制御手段として機能する。なお、過渡状態とは、エンジン回転速度や負荷が短時間に上昇又は下降する状態をいう。
【００２０】
すなわち、燃焼室加熱制御において、コントロールユニット９は、図３に示すように、ディーゼルエンジン１の運転状態が通常状態（通常モード）であるか否かを判定し（ステップＳ１）、過渡状態であると判定した場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、グロープラグ１６を通電状態（グロープラグＯＮ）に設定する（ステップＳ２）。一方、過渡状態ではない（通常状態である）と判定した場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、グロープラグ１６を非通電状態（グロープラグＯＦＦ）に設定し（ステップＳ３）、本処理を終了する。
【００２１】
本実施形態によれば、ディーゼルエンジン１の運転状態が過渡状態のときには、グロープラグ１６が通電状態に設定され、シリンダ１５内の温度が上昇する。この温度上昇によってＨＣの発生が抑制され、排気ガス中のＨＣの含有量が低減する。
【００２２】
特に、ディーゼルエンジン１の燃料がジメチルエーテル（ＤＭＥ）の場合、ＨＣの発生の抑制を考慮して排気ガスの再循環量を設定する必要があるが、本実施形態では、ＨＣが発生し易い過渡状態でのＨＣの発生を燃焼室の温度を上昇させることによって抑制するので、過渡状態における排気ガスの再循環量をＨＣの発生抑制のために特別に調整することなく、ＨＣの発生を抑制しつつ排気ガスの再循環量を増大させてＮｏｘの低減効果を高めることが可能となる。
【００２３】
また、低温下での始動不良を防止するために配置されたグロープラグ１６を利用しているので、新たな部品を追加することなく、過渡状態でのＨＣの発生を抑制することができる。
【００２４】
なお、上記実施形態では、ＤＭＥを燃料とするディーゼルエンジン１について説明したが、軽油など他の燃料を使用するディーゼルエンジンに本発明を適用してもよい。
【００２５】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は、ディーゼルエンジンに広く適用可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  ディーゼルエンジン
２  ＥＧＲ装置
３  ターボチャージャー
９  コントロールユニット（判定手段、制御手段）
１３  エンジン回転速度センサ
１５  シリンダ
１６  グロープラグ
１７  アクセル開度センサ
【図１】
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【図２】
2011127493.tif 000004
【図３】
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