(57)【要約】【課題】第一運転領域において低温燃焼を実施し第二運転領域において通常燃焼を実施するディーゼルエンジンと、クラッチを有する自動有段変速装置とを具備するディーゼルエンジン車両の制御装置において、低温燃焼を実施する機会を十分に増大させる。【解決手段】自動有段変速装置によって変速比を変更して現在の運転領域を第二運転領域から第一運転領域へ変化させる自動有段変速装置制御手段と、自動有段変速装置制御手段による変速比の変更に際して、クラッチの切断のために減少させた吸入空気量Ｑ２を、クラッチの接続後においては、変化後の第一運転領域における定常運転状態で低温燃焼を実施するのに適した吸入空気量Ｑ４までしか増加させないようにする吸入空気量制御手段（目標スロットル弁開度Ａ３）とを具備し、クラッチの接続以前に低温燃焼を開始する。【選択図】      図５
2004245149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一運転領域において低温燃焼を実施し第二運転領域において通常燃焼を実施するディーゼルエンジンと、クラッチを有する自動有段変速装置とを具備するディーゼルエンジン車両の制御装置において、前記自動有段変速装置によって変速比を変更して現在の運転領域を前記第二運転領域から前記第一運転領域へ変化させる自動有段変速装置制御手段と、前記自動有段変速装置制御手段による前記変速比の変更に際して、前記クラッチの切断のために減少させた吸入空気量を、前記自動有段変速装置制御手段によって前記第二運転領域から変化させた前記第一運転領域における定常運転状態で前記低温燃焼を実施するのに適した吸入空気量までしか増加させないようにする吸入空気量制御手段とを具備し、前記クラッチの接続以前から前記低温燃焼を開始することを特徴とするディーゼルエンジン車両の制御装置。
【請求項２】
前記低温燃焼は、前記通常燃焼に比較して燃料噴射時期が進角され、前記クラッチの接続以前から燃料噴射時期を進角して前記低温燃焼を開始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車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
気筒内へ多量の排気ガスを再循環させて煤が殆ど生成されないようにする低温燃焼を実施可能なディーゼルエンジンが公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
低温燃焼は、燃焼温度が低いためにＮＯＸ生成量もかなり低減することができ、また、煤に代えて未燃ＨＣ及びＣＯが比較的多量に排出されることとなるが、これらは、機関排気系に配置された触媒装置で容易に浄化することができる。
【０００４】
こうして、低温燃焼は好ましい燃焼方式であるが、多量の燃料を燃焼させて高トルクを発生させることは困難である。それにより、前述のディーゼルエンジンは、低トルク側の第一運転領域において低温燃焼を実施するが、高トルク側の第二運転領域においては、一般的なディーゼルエンジンと同様な通常燃焼を実施するようになっている。
【０００５】
ところで、自動変速装置としてクラッチを有する自動有段変速装置が公知である（例えば、特許文献２参照）。この自動有段変速装置と前述のディーゼルエンジンとが組み合わされた車両において、低温燃焼を実施する機会を増大するために、現在の変速比では第二運転領域となるが、変速比を小さくして機関回転数の上昇により要求トルクを小さくすれば第一運転領域となる時には、自動有段変速装置により変速比を小さくして、現在の運転領域を第二運転領域から第一運転領域へ変化させて通常燃焼から低温燃焼へ燃焼方式を切り換えることが考えられる。
【０００６】
【特許文献１】
特許第３１１６８７６号
【特許文献２】
特開２００１−３１５５５２号公報
【特許文献３】
特開２０００−１２０４５８号公報
【特許文献４】
特許第３０６３７４４号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述した通常燃焼から低温燃焼への切り換えに際して、一般的には、変速後にクラッチが接続されて第一運転領域の定常運転が実現されてから低温燃焼のための多量の排気ガスを再循環させるように、スロットル弁を閉弁側に制御して吸入空気量を減少させることとなる。しかしながら、直ぐには、吸入空気量を減少させて多量の排気ガスを再循環させることはできず、実際に変速比が小さくされてから低温燃焼が実現されるまでに、比較的長い時間が必要となる。こうして、この時間を短縮して低温燃焼を実施する機会をさらに増大することが望まれている。
【０００８】
従って、本発明の目的は、第一運転領域において低温燃焼を実施し第二運転領域において通常燃焼を実施するディーゼルエンジンと、クラッチを有する自動有段変速装置とを具備するディーゼルエンジン車両の制御装置において、低温燃焼を実施する機会を十分に増大させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載のディーゼルエンジン車両の制御装置は、第一運転領域において低温燃焼を実施し第二運転領域において通常燃焼を実施するディーゼルエンジンと、クラッチを有する自動有段変速装置とを具備するディーゼルエンジン車両の制御装置において、前記自動有段変速装置によって変速比を変更して現在の運転領域を前記第二運転領域から前記第一運転領域へ変化させる自動有段変速装置制御手段と、前記自動有段変速装置制御手段による前記変速比の変更に際して、前記クラッチの切断のために減少させた吸入空気量を、前記自動有段変速装置制御手段によって前記第二運転領域から変化させた前記第一運転領域における定常運転状態で前記低温燃焼を実施するのに適した吸入空気量までしか増加させないようにする吸入空気量制御手段とを具備し、前記クラッチの接続以前から前記低温燃焼を開始することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項２に記載のディーゼルエンジン車両の制御装置は、請求項１に記載のディーゼルエンジン車両の制御装置において、前記低温燃焼は、前記通常燃焼に比較して燃料噴射時期が進角され、前記クラッチの接続以前から燃料噴射時期を進角して前記低温燃焼を開始することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による制御装置を備えたディーゼルエンジン車両を示す概略図である。同図において、１はディーゼルエンジンであり、２ａは有段変速機であり、２ｂはディーゼルエンジン１と有段変速機２ａとの間に配置された機械式クラッチであり、この機械式クラッチ２ｂによって両者間の動力伝達が断続される。有段変速機２ａ及び機械式クラッチ２ｂは、運転者による手動式ではなく、アクセルペダルの踏み込み量及び機関回転数等に基づく機関運転状態に応じた最適変速比が選択されるように、自動的に作動されるものであり、クラッチを有する自動有段変速装置２を構成する。３はディファレンシャル装置（差動装置）である。
【００１２】
４は自動有段変速装置を介してエンジン出力が伝達される駆動軸である。駆動軸４には、トランスファ装置６を介してモータ・ジェネレータ（以下、ＭＧ）５の回転軸が連結されている。７はバッテリであり、ＭＧ５とバッテリ７は、ＭＧ５側の交流とバッテリ７側の直流とを変換するためのインバータ８を介して接続されている。
【００１３】
ＭＧ５は、必要に応じてモータとして機能し、バッテリ７に蓄えられた電気エネルギを使用して、駆動軸４に対してディーゼルエンジン１のトルクアシストを行い、又は、単独で駆動軸４を駆動する。また、車両減速時には、ジェネレータとして機能して車両の減速をアシストすると共に、回生エネルギとして発生させた電気エネルギによってバッテリ７を充電する。
【００１４】
ディーゼルエンジン１は、排気ガス再循環通路を備えて前述の特許第３１１６８７６号に開示されている低温燃焼が実施可能となっている。ここで、低温燃焼を説明する。図２は機関低負荷時においてスロットル弁の開度およびＥＧＲ率、すなわち、気筒内ガス量（新気量＋再循環排気ガス量）に対する再循環排気ガス量の割合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、およびスモーク、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの排出量の変化を示す実験例を表している。この実験例において、燃料噴射時期は一定とされている。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ＥＧＲ率は６５パーセント以上となっている。
【００１５】
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及びＣＯの発生量は増大し始める。
【００１６】
ここで、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ＮＯｘの発生量がかなり低下しているために、燃焼室５内の燃焼温度が低下していると考えることができる。従って、煤がほとんど発生しないときには燃焼室内の燃焼温度が低くなっている。また、スモークの発生量、即ち煤の発生量がほぼ零になるとＨＣおよび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が、燃焼室内における燃料およ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煤が全く発生せず、この時のＨＣは煤の前駆体又はその前の状態の炭化水素となる。
【００１７】
ところで、上述の或る温度は燃料の種類や空燃比や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およ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。
【００１８】
一旦、煤が生成されるとこの煤は単に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、ＮＯｘの発生量を低減すると共に炭化水素を煤の前駆体又はその前の状態で燃焼室から排出させることは排気ガスの浄化に極めて有効である。
【００１９】
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内における燃焼時の燃料およ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、燃料およ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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
この場合、燃料およ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は強力となり、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。
【００２３】
空燃比をリッチとして燃料が過剰となっても、燃焼温度を低く抑制すれば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、燃焼温度を低く抑制すれば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。
【００２４】
このように、機関低負荷運転領域で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を多くすることによって、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煤が生成される温度より低い温度に抑制するようにすれば、煤の生成を抑制することができ、また、ＮＯｘの発生量が極めて少量とすることができる。これが低温燃焼である。燃料消費率の向上を考えると、低温燃焼の平均空燃比をリーンにすることが好ましい。
【００２５】
ところで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少ない比較的機関負荷が低いときに限られる。従って、ディーゼルエンジン１においては、機関負荷が比較的低いときには燃焼時の燃料およ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低温燃焼を行うようにし、機関負荷が比較的高いときには、圧縮上死点近傍で燃料を噴射する一般的な通常燃焼を行うようにしている。通常燃焼における燃焼室内の不活性ガス量は、煤の発生量がピークとなる不活性ガス量より少なくされる。
【００２６】
図３は要求トルクＬに対するスロットル弁の開度、ＥＧＲ制御弁の開度、ＥＧＲ率、空燃比、噴射時期および噴射量を示している。図３に示されるように、低温燃焼を実施する要求トルクＬの低い第一運転領域Ｉではスロットル弁の開度は要求負荷Ｌが高くなるにつれて全閉近くから半開程度まで徐々に増大せしめられ、再循環排気ガス量を制御するための再循環通路に配置されたＥＧＲ制御弁の開度は要求トルク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、第一運転領域ＩではＥＧＲ率がほぼ７０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。
【００２７】
言い換えると第一運転領域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の開度およびＥＧＲ制御弁の開度が制御される。なお、このとき空燃比は、機関排気系に配置された空燃比センサの出力信号に基づいてＥＧＲ制御弁の開度を補正することによって目標リーン空燃比に制御される。また、第一運転領域Ｉでは圧縮上死点ＴＤＣ前に燃料噴射が行われる。この場合、噴射開始時期θＳは要求トルク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。
【００２８】
なお、アイドリング運転時にはスロットル弁は全閉近くまで閉弁され、このときＥＧＲ制御弁も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁を全閉近くまで閉弁すると圧縮始めの燃焼室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による圧縮仕事が小さくなるために機関本体の振動が小さくなる。即ち、アイドリング運転時には機関本体の振動を抑制するためにスロットル弁が全閉近くまで閉弁せしめられる。
【００２９】
一方、機関の運転領域が第一運転領域Ｉから通常燃焼を実施する第二運転領域ＩＩに変わるとスロットル弁の開度が半開状態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、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２）を飛び越えるので機関の運転領域が第一運転領域Ｉから第二運転領域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。
【００３０】
第二運転領域ＩＩにおける通常燃焼では、煤およびＮＯｘが若干発生するが低温燃焼に比べて熱効率は高く、従って機関の運転領域が第一運転領域Ｉから第二運転領域ＩＩに変わると図３に示されるように噴射量がステップ状に低減せしめられる。
【００３１】
第二運転領域ＩＩではスロットル弁は一部を除いて全開状態に保持され、ＥＧＲ制御弁の開度は要求トルクＬが高くなると次第に小さくされる。この第二運転領域ＩＩではＥＧＲ率は要求トルクＬが高くなるほど低くなり、空燃比は要求トルクＬが高くなるほど小さくなる。ただし、空燃比は要求トルクＬが高くなってもリーン空燃比とされる。また、第二運転領域ＩＩでは噴射開始時期θＳは圧縮上死点ＴＤＣ付近とされる。
【００３２】
機関回転数Ｎが高くなっても比較的多量の燃料が必要となるために、低温燃焼は困難となる。それにより、本実施形態のディーゼルエンジン１では、要求トルクＬ及び機関回転数Ｎとに基づき、図４に点線で示すように、運転領域が、低温燃焼を実施する第一運転領域Ｉと通常燃焼を実施する第二運転領域ＩＩとに分割されている。
【００３３】
図４に示した三本の実線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、それぞれ、自動有段変速装置の変速比が、１速、２速、３速とされた時の最良運転状態を示している。例えば、変速比が１速とされた時には、ディーゼルエンジン１は実線Ｓ１上で運転されることが、燃料消費等にとって好ましい。
【００３４】
ところで、機関排気系には、リーン空燃比の通常燃焼時に排出されるＮＯＸを吸蔵するためのＮＯＸ吸収材を担持するＮＯＸ触媒装置が配置されている。このＮＯＸ触媒装置を良好に機能させるためには、ＮＯＸ触媒装置の温度を比較的高く維持することが必要である。しかしながら、通常燃焼時の排気ガス温度はそれほど高くはなく、この排気ガスによるＮＯＸ触媒装置の高温維持は困難である。これに対して、低温燃焼時の排気ガスは、さらに低温度であるが、前述したように、ＨＣ及びＣＯを比較的多く含んでいるために、ＮＯＸ触媒装置に担持された酸化触媒によって、ＨＣ及びＣＯを燃焼させ、この燃焼熱によってＮＯＸ触媒装置を昇温することができる。
【００３５】
それにより、低温燃焼は、機関排気系での処理が困難な煤を発生しないために通常燃焼に比較して有利であるだけでなく、通常燃焼に先立って、ＮＯＸ触媒装置を比較的高温度に維持するのにも有効であり、低温燃焼を実施する機会を増大することが好ましい。
【００３６】
ところで、変速比を小さくすると、同じ駆動力を発生させるのに、機関回転数Ｎは高まるが、要求トルクＬを小さくすることができる。それにより、例えば、自動有段変速装置によって３速が選択され、ディーゼルエンジン１が実線Ｓ３上の運転状態ａで運転している場合に、変速比を２速に変化させると、同じ駆動力を発生させるのに、ディーゼルエンジン１は実線Ｓ２上の運転状態ｂで運転すれば良くなる。こうして、第二運転領域ＩＩにおいて通常燃焼が実施されていても、変速比を変化させることにより、運転領域は第一運転領域Ｉとなって、低温燃焼が実施可能となる場合がある。
【００３７】
このような場合であることが判断された時には、自動有段変速装置によって積極的に変速比を変更し、通常燃焼に代えて低温燃焼を実施することが好ましい。この通常燃焼から低温燃焼への切り換え時において、図５に示すタイムチャートのように、前述のディーゼルエンジン車両が制御される。この制御は、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量の変化を必要とせずに自動的に行われる。図５において、Ｆは自動有段変速装置のクラッチ２ｂの切断指令フラグであり、前述したように、例えば、図４における第二運転領域ＩＩにおいて３速での運転状態ａで定常運転が実施されていれば、変速比を２速に変化させるために、時刻Ｔ１において切断指令フラグがＯＦＦからＯＮとなり、クラッチ２ｂを切断するための準備（例えば、クラッチ２ｂに作用する油圧力制御）を開始する。
【００３８】
それと同時に、目標スロットル弁開度Ａは、クラッチ２ｂの切断に伴うディーゼルエンジンの負荷減少によって機関回転数Ｎが吹き上がることを防止するために、現在の開度Ａ１から閉弁側の設定開度Ａ２（例えば、最小開度）へ変化させられる。
【００３９】
吸入空気量Ｑ１は、自身及びスロットル弁の応答遅れにより、目標スロットル弁開度Ａの変化に伴って、時刻Ｔ１から急激ではなく徐々に少なくなり、それに伴って、通常燃焼における燃料噴射量は徐々に減少される。このような吸入空気量及び燃料噴射量の制御によって、当初、機関回転数Ｎは、慣性力により定常運転時の機関回転数Ｎ１からそれほど変化しないが、時刻Ｔ２において、吸入空気量Ｑ及び燃料噴射量が十分に減少すれば、その後は徐々に低下する。
【００４０】
機関トルクが、好ましくは、慣性力を利用して機関停止しない０Ｎｍ以下となって、機関回転数が十分に低下すれば、クラッチ２ｂの切断による機関回転数の吹き上がりはなく、３速から２速への良好な機械的な変速が可能となる。それにより、機関回転数がＮ２となって十分に低下した時刻Ｔ３において、クラッチ２ｂは切断され、その直後に、有段変速機２が実際に変速比を３速から２速へ変化させる。この変速が完了した時刻Ｔ４において、機関回転数と自動有段変速機２の入力軸の回転数をほぼ一致させてクラッチ接続時のショックを低減するために、一般的には、目標スロットル弁開度は、点線で示すように、変速比を変化させる以前の目標スロットル弁開度Ａ１に戻され、それに伴って、吸入空気量Ｑ２は徐々に増加し、それに合わせて燃料噴射量を増加する。
【００４１】
こうして、時刻Ｔ５において、機関回転数がＮ３へ上昇して自動有段変速機２の入力軸とディーゼルエンジン１の回転とがほぼ一致すれば、切断指令フラグＦはＯＦＦとされ、時刻Ｔ４からＴ５の間で開始されるクラッチ２ｂの滑り状態を経て時刻Ｔ５においてクラッチ２ｂは接続される。この時の吸入空気量Ｑ３は、運転状態の変化によって、変速比を変化させる以前の吸入空気量に比較して少なくなっている。こうして、時刻Ｔ５において実現される機関回転数Ｎ３の運転が第一運転領域Ｉにおける２速での定常運転状態ｂである。
【００４２】
この２速での運転状態ｂにおいて、一般的には、通常燃焼が依然として実施されており、この定常運転が確認された後、時刻Ｔ６において、低温燃焼へ切り換えるために、目標スロットル弁開度Ａは、閉弁側の所望開度Ａ３とされ、それと同時に吸入空気量Ｑは徐々に減少し、また、ＥＧＲ制御弁を急激に開弁して、吸入空気量Ｑの減少と共に再循環排気ガス量を増大させる。こうして、時刻Ｔ７となって初めて、定常運転状態ｂにおける低温燃焼に適した吸入空気量Ｑ４が実現されて十分な量の再循環排気ガスが気筒内へ供給されるために、燃料噴射時期を進角して低温燃焼が実施可能となる。
【００４３】
このような図５に点線で示す一般的な制御では、時刻Ｔ４において実際に有段変速機２が変速を完了しているにも係らずに、実際に低温燃焼が実現されるのは時刻Ｔ７であり、時刻Ｔ４からＴ７までの期間は通常燃焼が実施されることとなっている。
【００４４】
本制御装置では、この通常燃焼が実施される期間を短縮して、低温燃焼の機会を十分に増大させることを意図している。そのために、時刻Ｔ４において、有段変速機２によって変速が完了した時に、目標スロットル弁開度Ａは、実線で示すように、変速比を変化させる以前の目標スロットル弁開度Ａ１ではなく、定常運転状態ｂにおける低温燃焼のための所望開度Ａ３とするようになっている。それと同時に、ＥＧＲ制御弁の目標開度も急激に大きくされ、この時には、吸入空気量Ｑが十分に少なくされているために、時刻Ｔ４直後に十分な量の再循環排気ガスを気筒内へ供給することができる。それにより、クラッチの接続以前の時刻Ｔ４直後から低温燃焼を実現することができる。
【００４５】
吸入空気量Ｑは、目標スロットル弁開度Ａの増大によって時刻Ｔ４から徐々に増加するが、スロットル弁が所望開度Ａ３までしか開弁しないために、定常運転状態ｂでの低温燃焼に適した吸入空気量Ｑ４（通常燃焼に適した吸入空気量Ｑ３より少ない）までしか増加せず、時刻Ｔ４において開始した低温燃焼は、時刻Ｔ５におけるクラッチの接続後においても、十分に持続させることができる。
【００４６】
低温燃焼における燃料噴射時期は、必ずしも通常燃焼に比較して進角する必要はないが、燃料噴射時期を進角する場合には、少なくとも、時刻Ｔ３からＴ４の間の有段変速機２での変速中には、フューエルカットが実施されているために、時刻Ｔ４において、燃料噴射を再開する時から低温燃焼に適した進角した噴射時期での燃料噴射が可能である。
【００４７】
また、前述した一般的な制御では、時刻Ｔ７において、通常燃焼から低温燃焼へと燃焼方式が切り換わるために、トルクショックが発生する。しかしながら、本制御装置による制御では、時刻Ｔ４において低温燃焼が開始されるが、その直前の変速中（Ｔ３からＴ４）においてフューエルカットが実施されて通常燃焼は停止されているために、燃焼方式の切り換えに伴うトルクショックが発生することはない。
【００４８】
また、変速中の燃焼停止から低温燃焼の開始に伴って僅かなトルクショックが発生するが、これは、一般的な制御において、燃焼停止から通常燃焼を再開する場合にも発生するものである。
【００４９】
前述した３速から２速への変速は例であり、もちろん、２速から１速又は３速から１速への変速によって運転領域を第二運転領域ＩＩから第一運転領域Ｉへ変化させる場合にも、本制御装置による制御は有効である。また、本ディーゼルエンジン車両は、ＭＧ５を有している。それにより、例えば、前述した第二運転領域の運転状態ａより高トルク側及び高回転側での３速の運転時であって、このままでは２速へ変速しても第一運転領域とならない時に、ＭＧ５によるトルクアシストを実施することにより、運転状態を第二運転領域の運転状態ａ近傍へと変化させ、次いで、３速から２速への変速によって運転領域を第二運転領域ＩＩから第一運転領域Ｉへ変化させることが可能である。この場合にも、本制御装置による制御は有効である。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によるディーゼルエンジン車両の制御装置は、自動有段変速装置によって変速比を変更して現在の運転領域を通常燃焼が実施される第二運転領域から低温燃焼が実施される第一運転領域へ変化させる自動有段変速装置制御手段を具備し、吸入空気量制御手段が、自動有段変速装置制御手段による変速比の変更に際して、クラッチの切断のために減少させた吸入空気量を、自動有段変速装置制御装置によって第二運転領域から変化させた第一運転領域における定常運転状態で低温燃焼を実施するのに適した吸入空気量までしか増加させないようにするために、変速比の変更直後から多量の排気ガスを気筒内へ再循環させて、変速比の変更直後からクラッチの接続以前の間において低温燃焼を開始し、この低温燃焼を持続させることができる。それにより、低温燃焼を実施する機会を十分に増大することが可能となる。また、第一運転領域における定常運転状態で通常燃焼から低温燃焼へ切り換える場合には、燃焼方式の切り換えに伴うトルクショックが発生するが、本発明によれば、変速比の変更直後からクラッチの接続以前の間において低温燃焼が開始されるために、変速比の変更後に通常燃焼が実施されて低温燃焼に切り換わる場合においても、燃焼方式の切り換えに伴うトルクショックは、クラッチ接続までの変速ショックが本来的に発生するために運転者に気付かれ難い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による制御装置が取り付けられるディーゼルエンジン車両の概略図である。
【図２】ＥＧＲ率の変化に対するスモーク及びＮＯＸの発生量等を示す図である。
【図３】第一運転領域と第二運転領域とにおけるスロットル弁の開度の変化等を示す図である。
【図４】第一運転領域と第二運転領域とを示す図である。
【図５】第二運転領域から第一運転領域へ変化させるための制御を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン
２ａ…有段変速機
２ｂ…クラッチ
４…駆動軸
【図１】
2004245149.tif 000003
【図２】
2004245149.tif 000004
【図３】
2004245149.tif 000005
【図４】
2004245149.tif 000006
【図５】
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