(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に上流側から順に過給機コンプレッサとインタークーラとが配設され、排気ガス還流通路の合流部が前記過給機コンプレッサの上流に配置されているディーゼルエンジンであって、
前記インタークーラをバイパスするバイパス通路が設けられていると共に、
定常走行時は前記排気ガス還流通路を開状態とする一方、加速走行時は前記排気ガス還流通路を閉状態とする還流通路制御手段と、
エンジンの運転状態に応じて吸気マニホルド内の酸素濃度の目標値を設定する吸気酸素濃度目標値設定手段と、
吸気マニホルド内の酸素濃度を推定する吸気酸素濃度推定手段とが備えられ、
前記還流通路制御手段は、定常走行時、前記吸気酸素濃度推定手段で推定された吸気酸素濃度が前記吸気酸素濃度目標値設定手段で設定された目標値となるように排気ガス還流量を制御し、かつ、
エンジンの運転状態に応じてエンジン要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、
定常走行から加速走行への移行時に、前記要求トルク設定手段で設定されたエンジン要求トルクの変化量が所定値よりも大きいときは、前記還流通路制御手段による排気ガス還流通路の閉動作に伴い前記バイパス通路を閉状態から開状態とする一方、前記変化量が所定値よりも小さいときは、前記バイパス通路を閉状態に維持するバイパス通路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。
【請求項２】
前記請求項１に記載のディーゼルエンジンにおいて、
前記バイパス通路制御手段は、所定時間が経過したときは、前記バイパス通路を閉状態に戻すことを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンにおいて、
排気通路にパティキュレートフィルタが配設され、排気ガス還流通路の分岐部が前記パティキュレートフィルタの下流に配置されていることを特徴とするディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディーゼルエンジン、より詳しくは、過給機を搭載し、吸気通路における排気ガス還流通路の合流部が過給機コンプレッサの上流に配置されているディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関において、ＮＯｘ低減のため、排気通路内の排気ガスの一部を吸気通路に還流する排気ガス還流通路を設けることが知られており、ディーゼルエンジンにおいても事情は同じである。この場合、ディーゼルエンジンに過給機が搭載されていると、吸気通路における排気ガス還流通路の合流部を過給機コンプレッサの下流に配置したときには吸気通路内の圧力が高いために排気還流ガスが吸気通路に入り難い、という問題がある。そこで、特許文献１に開示されるように、過給機を搭載したディーゼルエンジンでは、排気ガス還流通路の合流部を過給機コンプレッサの上流に配置することが知られている。
【０００３】
なお、特許文献１には、前記のように排気ガス還流通路の合流部を過給機コンプレッサの上流に配置したときにはディーゼルエンジンの排気ガスに含まれるパティキュレートが排気ガス還流通路を通って過給機コンプレッサに堆積する、という問題を解消するために、排気通路にパティキュレートフィルタを配設し、排気通路における排気ガス還流通路の分岐部を前記パティキュレートフィルタの下流に配置して、吸気通路上の過給機コンプレッサにはパティキュレートフィルタでパティキュレートが除去された後の排気還流ガスが供給されるようにし、これにより過給機コンプレッサの耐久性低下を抑制することが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】実開昭６３−１２５１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、一般に、排気ガス還流通路を備えたディーゼルエンジンにおいては、アクセル開度があまり変化しない定常走行時は、前記排気ガス還流通路を開状態として、エンジン回転数やアクセル開度等のエンジンの運転状態に応じて排気ガス還流量を制御する一方、アクセル開度が大きくなる方向に変化する加速走行時は、前記排気ガス還流通路を閉状態として、燃料噴射量及び新気量を増量し、エンジントルクの増大を図ることが行われている。ところが、前記のように、吸気通路において、排気ガス還流通路の合流部を過給機コンプレッサの上流に配置すると、該合流部が相対的に吸気通路の上流側に位置することとなり、その結果、排気ガス還流通路を開状態とする定常走行から閉状態とする加速走行への移行時に排気ガス還流通路を閉状態に切り換えても、その時点では、まだ、吸気通路内には、前記合流部からシリンダ直前の吸気マニホルドまで、長距離に亘って、多量の排気還流ガスが充満している状態である。それゆえ、シリンダに流入する吸気中の新気量が実際に増大するのは、排気ガス還流通路を閉状態に切り換えてから相当の時間が経過した後であり、したがって、排気ガス還流通路を閉状態に切り換えると同時に燃料噴射量を増量すると、吸気中の酸素濃度不足により多量のパティキュレートが発生する、という不具合が生じる。特に、過給機コンプレッサの下流には、容積の大きいインタークーラが配設されているため、このインタークーラから排気還流ガスが抜け出るのに長い時間がかかってしまい、新気量増大の時間的遅れの問題がより顕著となる。
【０００６】
この問題に対処するため、例えば、前記インタークーラをバイパスするバイパス通路を設け、通常はこのバイパス通路を閉じておくが、定常走行からエンジントルクの増大が要求される加速走行への移行時には、一時的にこのバイパス通路を開いて、速やかに新気をインタークーラの下流から吸気マニホルドに送り込み、吸気中の酸素濃度を早急に高めるようにすることが考えられる。こうすれば、燃料噴射量を早い時期に増量しても、吸気中の酸素濃度不足が解消されるから、多量のパティキュレートが発生することが抑制され、加速応答性も確保できる。しかし、その反面、燃料噴射量に比べて吸気中の酸素濃度が過剰になると、燃焼温度が上がり過ぎて、ＮＯｘ悪化が懸念される。
【０００７】
本発明は、吸気通路において排気ガス還流通路の合流部が過給機コンプレッサの上流に配置されているディーゼルエンジンの前記問題に対処するもので、排気ガス還流通路を開状態とする定常走行から閉状態とする加速走行への移行時に、パティキュレート発生の問題及びＮＯｘ悪化の問題を低減しつつ、加速応答性の確保を図ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、まず、本願の請求項１に記載の発明は、吸気通路に上流側から順に過給機コンプレッサとインタークーラとが配設され、排気ガス還流通路の合流部が前記過給機コンプレッサの上流に配置されているディーゼルエンジンであって、前記インタークーラをバイパスするバイパス通路が設けられていると共に、定常走行時は前記排気ガス還流通路を開状態とする一方、加速走行時は前記排気ガス還流通路を閉状態とする還流通路制御手段と、エンジンの運転状態に応じて吸気マニホルド内の酸素濃度の目標値を設定する吸気酸素濃度目標値設定手段と、吸気マニホルド内の酸素濃度を推定する吸気酸素濃度推定手段とが備えられ、前記還流通路制御手段は、定常走行時、前記吸気酸素濃度推定手段で推定された吸気酸素濃度が前記吸気酸素濃度目標値設定手段で設定された目標値となるように排気ガス還流量を制御し、かつ、エンジンの運転状態に応じてエンジン要求トルクを設定する要求トルク設定手段と、定常走行から加速走行への移行時に、前記要求トルク設定手段で設定されたエンジン要求トルクの変化量が所定値よりも大きいときは、前記還流通路制御手段による排気ガス還流通路の閉動作に伴い前記バイパス通路を閉状態から開状態とする一方、前記変化量が所定値よりも小さいときは、前記バイパス通路を閉状態に維持するバイパス通路制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
次に、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のディーゼルエンジンにおいて、前記バイパス通路制御手段は、所定時間が経過したときは、前記バイパス通路を閉状態に戻すことを特徴とする。ここで、所定時間は、例えば、排気ガス還流通路が閉じてから吸気通路内の排気還流ガスが無くなるまでに要する時間である。
【００１１】
そして、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は２に記載のディーゼルエンジンにおいて、排気通路にパティキュレートフィルタが配設され、排気ガス還流通路の分岐部が前記パティキュレートフィルタの下流に配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
まず、請求項１に記載の発明によれば、定常走行時に、排気ガス還流量の制御が精度よく行われ、ＮＯｘが効率よく低減される。そして、定常走行から加速走行への移行時におけるエンジン要求トルクの変化量が所定値よりも大きいときは、排気ガス還流通路の閉動作に伴いバイパス通路を閉状態から開状態に切り換えるようにしたから、速やかに新気をインタークーラの下流に送り込んで吸気中の酸素濃度を早急に高めることができ、たとえ燃料噴射量を早い時期に増量しても吸気中の酸素濃度不足が解消されることとなる。その結果、多量のパティキュレートが発生することが抑制され、加速応答性も確保できる。
【００１３】
一方、定常走行から加速走行への移行時におけるエンジン要求トルクの変化量が所定値よりも小さいときは、バイパス通路を閉状態に維持するようにしたから、吸気中の酸素濃度が高まることがなく、燃料噴射量に比べて吸気中の酸素濃度が過剰になることが免れ、燃焼温度の上がり過ぎに起因するＮＯｘ悪化が回避できる。
【００１４】
しかも、この場合は、燃料噴射量を早い時期に増量してもよく、また吸気通路内から排気還流ガスが無くなる頃に増量してもよい。前者の場合、燃料噴射量の増量分は相対的に小さいから、たとえ燃料噴射量を早い時期に増量しても吸気中の酸素濃度不足に起因するパティキュレート発生の問題は小さくて済む。後者の場合、要求されているエンジントルクの増大分は相対的に小さいから、たとえ加速応答遅れが生じてもそれに起因する違和感の問題は小さくて済む。それよりも、パティキュレート発生の問題がより一層解消されて好ましい結果が得られる。
【００１５】
次に、請求項２に記載の発明によれば、エンジン要求トルクの変化量が所定値よりも大きいときにバイパス通路を開状態としたときは、所定時間が経過すれば、前記バイパス通路を閉状態に戻すようにしたから、吸気通路内から排気還流ガスが無くなる頃には再び新気の全量がインタークーラを通過することとなり、吸気中の酸素濃度がさらに高まって、パティキュレートの発生をよりいっそう確実に抑制することができる。
【００１７】
そして、請求項３に記載の発明によれば、吸気通路上の過給機コンプレッサにはパティキュレートフィルタでパティキュレートが除去された後の排気還流ガスが供給されることとなり、これによりパティキュレートが過給機コンプレッサに堆積するのが防止できて、過給機コンプレッサの耐久性低下が抑制される。以下、発明の最良の実施形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１に示すように、本実施の形態に係るディーゼルエンジン１は、シリンダ毎にピストン２及び燃料噴射弁３を有し、シリンダブロックに水温センサ４が、クランクケースに回転センサ５が、それぞれ備えられている。吸気通路１０には、上流側から順に、エアクリーナ１１、吸気制御弁１２、過給機コンプレッサ１３及びインタークーラ１４が配設され、エアクリーナ１１の下流に吸気量センサ１７が、サージタンク１５に吸気温度センサ１８及び吸気圧センサ１９が、それぞれ備えられている。吸気通路１０の最下流部は、シリンダヘッドの吸気ポートに接続する吸気マニホルド１６で構成されている。一方、排気通路２０には、上流側から順に、過給機タービン２２及び排気浄化装置２５が配設されている。排気浄化装置２５は、酸化触媒２３とパティキュレートフィルタ２４とを含んでいる。排気通路２０の最上流部は、シリンダヘッドの排気ポートに接続する排気マニホルド２１で構成されている。
【００１９】
そして、排気通路２０の排気浄化装置２４の下流側と吸気通路１０の過給機コンプレッサ１３の上流側とを接続する排気ガス還流通路３０が備えられ、この排気ガス還流通路３０にＥＧＲクーラ３１及びＥＧＲ制御弁３２が配設されている。加えて、吸気通路１０には、インタークーラ１４をバイパスしてサージタンク１５に直接至るバイパス通路４０が設けられ、このバイパス通路４０にバイパス弁４１が配設されている。
【００２０】
このエンジン１のコントロールユニット６０は、上記各センサ４，５，１７〜１９からの検出信号の他、アクセル開度センサ５１及び車速センサ５２からの検出信号に基づいて、燃料噴射弁３、吸気制御弁１２、ＥＧＲ制御弁３２及びバイパス弁４１に制御信号を出力する。
【００２１】
次に、図２のフローチャートを参照しながら、前記コントロールユニット６０によるエンジン１の制御動作の具体的１例を説明する。まず、ステップＳ１で、各種データを読み込み、ステップＳ２で、エンジン１の運転状態、すなわち回転センサ５で検出されるエンジン回転数とアクセル開度センサ５１で検出されるアクセル開度とに基づいてエンジン１の要求トルクを設定する。ここで、エンジン要求トルクは、例えば図３に示すような特性に従って設定される。図示したように、このトルク設定特性は、概ね、アクセル開度が相対的に小さい領域がトルク小領域ａ、アクセル開度が相対的に中程度の領域がトルク中領域ｂ、アクセル開度が相対的に大きい領域がトルク大領域ｃとされている。
【００２２】
次いで、ステップＳ３で、いま、アクセル開度があまり変化しない定常走行（緩加速を含む）をしているか否かを判定する。そして、定常走行をしていると判定したときは、ステップＳ４で、ＥＧＲ実行フラグをＯＮとする。つまり、排気ガス還流通路３０を介しての排気ガス還流を実行するのである。
【００２３】
次いで、ステップＳ５で、エンジン１の運転状態、すなわち回転センサ５で検出されるエンジン回転数とアクセル開度センサ５１で検出されるアクセル開度とに基づいて吸気酸素濃度の目標値を設定する。ここで、吸気酸素濃度とは、図１に示したＤ点（×印）における酸素濃度、つまり吸気マニホルド１６内の酸素濃度である。また、吸気酸素濃度目標値は、例えば図４に示すような特性に従って設定される。図示したように、この目標値設定特性は、概ね、エンジン回転数が大きくなるほど高くされ、アクセル開度が大きくなるほど高くされている。
【００２４】
次いで、ステップＳ６で、吸気酸素濃度を推定する。つまり、前記Ｄ点における吸気マニホルド１６内の酸素濃度を推定するのである。この推定方法については最後にあらためて述べる。
【００２５】
次いで、ステップＳ７で、前記ステップＳ６で推定された吸気酸素濃度が前記ステップＳ５で設定された目標値となるように排気ガス還流量を制御する。この排気ガス還流量の制御は、吸気通路１０上の吸気制御弁１２の開度制御と、排気ガス還流通路３０上のＥＧＲ制御弁３２の開度制御とにより行われる。そしてリターンする。
【００２６】
一方、前記ステップＳ３で、定常走行をしていないと判定したときは、ステップＳ８で、いま、アクセル開度が大きくなる方向に変化する加速走行をしているか否かを判定する。そして、加速走行をしていると判定したときは、ステップＳ９で、ＥＧＲ実行フラグをＯＦＦとする。つまり、排気ガス還流通路３０を介しての排気ガス還流を停止するのである。したがって、ステップＳ１０で、ＥＧＲ制御弁３２を閉じる。
【００２７】
次いで、ステップＳ１１で、前記ステップＳ２で設定されたエンジン要求トルクの変化量を検出する。次いで、ステップＳ１２で、そのエンジン要求トルクの変化量が、図３に示したトルク設定特性におけるトルク小領域ａからトルク大領域ｃへの変化量（パターン（ｉ））に相当するか否か、すなわちエンジン要求トルクの変化量が所定値よりも大きいか否かを判定する。そして、大きいときは、ステップＳ１３で、バイパス通路４０上のバイパス弁４１を開き、次いで、ステップＳ１４で、所定時間Ｔの経過後にバイパス弁４１を閉じる。そしてリターンする。これに対し、前記ステップＳ１２で、エンジン要求トルクの変化量が、図３に示したトルク設定特性におけるトルク小領域ａからトルク中領域ｂへの変化量（パターン（ｉｉ））に相当するとき又はトルク中領域ｂからトルク大領域ｃへの変化量（パターン（ｉｉｉ））に相当するとき、すなわちエンジン要求トルクの変化量が所定値よりも小さいときは、ステップＳ１５で、バイパス通路４０上のバイパス弁４１を閉状態に維持する。そしてリターンする。
【００２８】
一方、前記ステップＳ８で、加速走行をしていないと判定したとき、つまり減速走行をしていると判定したときは、ステップＳ１６で、ＥＧＲ実行フラグをＯＦＦとする。つまり、排気ガス還流通路３０を介しての排気ガス還流を停止するのである。したがって、ステップＳ１７で、ＥＧＲ制御弁３２を閉じる。そしてリターンする。
【００２９】
図５は、前記ステップＳ１２で、エンジン要求トルクの変化量が大きいときの作用を示すタイムチャートである。時刻ｔ１までは、アクセル開度が相対的に小さく、エンジン要求トルクがトルク小領域ａにあり、定常走行をしていて、ＥＧＲ制御弁３２が開状態とされている。また、バイパス弁４１が閉状態とされ、燃料噴射量が相対的に少ない状態にある（ステップＳ４〜Ｓ７）。
【００３０】
そして、アクセルペダルが大きく踏み込まれて、時刻ｔ１に、アクセル開度が相対的に大きくなり、加速走行へ移行すると、エンジン要求トルクがトルク小領域ａからトルク大領域ｃへ変化し、これに伴い、ＥＧＲ制御弁３２が閉状態に切り換わる（ステップＳ１０）。これにより、吸気通路１０への排気ガス還流が停止する。しかし、この時点では、まだ、吸気通路１０内には、排気ガス還流通路３０との合流部から、過給機コンプレッサ１３及びインタークーラ１４を通過して、サージタンク１５及びシリンダ直前の吸気マニホルド１６に至るまで、長距離に亘って、多量の排気還流ガスが充満している。
【００３１】
併せて、時刻ｔ１には、バイパス弁４１が開状態に切り換わる（ステップＳ１３：請求項１の構成）。また、燃料噴射量が直ちに増量される。したがって、加速応答性が確保される。しかも、バイパス通路４０が開くことにより、新気がバイパス通路４０を通ってサージタンク１５に直接導かれるので、新気が容積の大きいインタークーラ１４を通過してサージタンク１５に導かれる場合と比べて、速やかにＤ点における吸気酸素濃度が高まることとなる。よって、たとえ燃料噴射量をＥＧＲ制御弁３２の閉動作に対して直ちに増量しても（時刻ｔ１）、多量のパティキュレートが発生することが抑制される。
【００３２】
次いで、時刻ｔ１から所定時間Ｔが経過した時刻ｔ２には、バイパス弁４１が再び閉状態に切り換わる（ステップＳ１４：請求項２の構成）。したがって、インタークーラ１４を通過してサージタンク１５に導かれる排気還流ガスが少なくなり、排気還流ガスが吸気通路１０内から無くなりかけて、新気ばかりがシリンダに流入するようになる頃には、再び、新気の全量がインタークーラ１４を通過することとなり、吸気中の酸素濃度がさらに高まって、パティキュレートの発生をよりいっそう確実に抑制することが可能となる。
【００３３】
これに対し、図６は、前記ステップＳ１２で、エンジン要求トルクの変化量が小さいときの作用を示すタイムチャートである。図５の場合と同様、時刻ｔ１１までは、アクセル開度が相対的に小さく、エンジン要求トルクがトルク小領域ａにあり、定常走行をしていて、ＥＧＲ制御弁３２が開状態とされている。また、バイパス弁４１が閉状態とされ、燃料噴射量が相対的に少ない状態にある（ステップＳ４〜Ｓ７）。
【００３４】
そして、図５の場合に類似して、アクセルペダルが踏み込まれて、時刻ｔ１１に、アクセル開度が相対的に大きくなり、加速走行へ移行すると、エンジン要求トルクがトルク小領域ａからトルク中領域ｂへ変化し、これに伴い、ＥＧＲ制御弁３２が閉状態に切り換わる（ステップＳ１０）。これにより、吸気通路１０への排気ガス還流が停止する。しかし、この時点では、まだ、吸気通路１０内には、排気ガス還流通路３０との合流部から、過給機コンプレッサ１３及びインタークーラ１４を通過して、サージタンク１５及びシリンダ直前の吸気マニホルド１６に至るまで、長距離に亘って、多量の排気還流ガスが充満している。
【００３５】
併せて、時刻ｔ１１には、燃料噴射量が直ちに増量される。したがって、加速応答性が確保される。ただし、バイパス弁４１は閉状態のままである（ステップＳ１５：請求項１の構成）。これにより、Ｄ点における吸気酸素濃度が高まることがないので、燃料噴射量に比べて吸気中の酸素濃度が過剰になることが免れ、酸素濃度過剰ひいては燃焼温度の上がり過ぎに起因するＮＯｘ悪化が回避される。しかも、燃料噴射量の増量分は図５の場合と比べて相対的に小さいので、たとえ燃料噴射量をＥＧＲ制御弁３２の閉動作に対して直ちに増量しても（時刻ｔ１１）、吸気中の酸素濃度不足に起因するパティキュレートの問題は小さい。
【００３６】
なお、図６に破線で示したように、燃料噴射量の増量を、ＥＧＲ制御弁３２の閉動作よりも遅い時刻ｔ１２に行ってもよい。すなわち、インタークーラ１４を通過してサージタンク１５に導かれる排気還流ガスが少なくなり、排気還流ガスが吸気通路１０内から無くなりかけて、新気ばかりがシリンダに流入するようになる頃に、燃料噴射量を増量するのである。この場合は、吸気中の酸素濃度不足に起因するパティキュレートの問題はより一層解消される。もっとも、この場合は、加速がその分応答遅れするが、もともとそれほど大きなトルクの増大が要求されていないのであるから、加速応答遅れによる違和感も小さいもので済む。
【００３７】
加えて、本実施形態では、前記ステップＳ５において、エンジン１の運転状態に応じて吸気マニホルド１６内の酸素濃度の目標値を設定し、前記ステップＳ６において、吸気マニホルド１６内の酸素濃度を推定し、そして、前記ステップＳ７において、前記推定値が前記目標値となるように排気ガス還流量を制御する構成としたから（請求項１の構成）、定常走行時には、排気ガス還流量の制御精度が向上し、ＮＯｘが効率よく低減されることとなる。
【００３８】
さらに、本実施形態では、図１から明らかなように、排気通路２０において、過給機タービン２２の下流のパティキュレートフィルタ２４の下流に排気ガス還流通路３０の分岐部を配置したから（請求項３の構成）、吸気通路１０上の過給機コンプレッサ１３には、パティキュレートフィルタ２４によってディーゼルエンジン１の排気ガスに含まれるパティキュレートが除去された後の排気還流ガスが供給されることとなり、パティキュレートが過給機コンプレッサ１３に堆積するのが防止でき、過給機コンプレッサ１３の耐久性が確保されることとなる。
【００３９】
ここで、請求項１の「還流通路制御手段」は、コントロールユニット６０が行う図２のフローチャートのステップＳ７，Ｓ１０で構成され、「要求トルク設定手段」は、ステップＳ２で構成され、「バイパス通路制御手段」は、ステップＳ１３，Ｓ１５で構成され、「吸気酸素濃度目標値設定手段」は、ステップＳ５で構成され、「吸気酸素濃度推定手段」は、ステップＳ６で構成される。また、請求項２の「バイパス通路制御手段」は、ステップＳ１４で構成される。
【００４０】
最後に、前記ステップＳ６で行う、吸気酸素濃度の推定について説明する。前述したように、吸気酸素濃度は、図１に示したＤ点（×印）における吸気マニホルド１６内の酸素濃度であるが、これは、同じく図１に示したＡ点（×印）における排気マニホルド２１内の酸素濃度（排気酸素濃度）、Ｂ点（×印）における排気ガス還流通路３０内の酸素濃度（排気還流ガス酸素濃度）、及びＣ点（×印）における吸気通路１０と排気ガス還流通路３０との合流部の酸素濃度（合流部酸素濃度）から順に演算していくことができる。
【００４１】
まず、Ａ点における排気酸素濃度（Ｃｅｘ）は、シリンダに流入するガス量（Ｍｃｙｌ）、シリンダに流入するガス酸素濃度（Ｃｃｙｌ）、燃料噴射量（Ｑｆ）及び単位燃料当りの消費酸素量（Ｋ１）から、次の数１に基いて演算される。
【００４２】
【数１】
0004613812.tif 000002
【００４３】
次いで、Ｂ点における排気還流ガス酸素濃度（Ｃｅｇｒ）は、前記排気酸素濃度（Ｃｅｘ）、なまし係数（Ｋ２）及び排気還流ガス酸素濃度の前回値（Ｃｅｇｒ（ｉ−１））から、次の数２に基いて演算される。
【００４４】
【数２】
0004613812.tif 000003
【００４５】
ここで、前記なまし係数（Ｋ２）は、ＥＧＲ率（Ｒｅｇｒ）、シリンダ容積総量（Ｖｃｙｌ）、気筒数（Ｎｃｙｌ）、吸気マニホルド１５と排気マニホルド２１との圧力比（Ｒｉｎｅｘ）、エンジン回転数（Ｎｅ）及び排気ガス還流通路３０の容積（Ｖｅｇｒ）から、次の数３に基いて演算される。
【００４６】
【数３】
0004613812.tif 000004
【００４７】
次いで、Ｃ点における合流部酸素濃度（Ｃｘ）は、排気還流ガス量（Ｍｅｇｒ）、前記排気還流ガス酸素濃度（Ｃｅｇｒ）、新気量（Ｍａｉｒ）及び大気酸素濃度（Ｋ３）から、次の数４に基いて演算される。
【００４８】
【数４】
0004613812.tif 000005
【００４９】
そして、Ｄ点における吸気酸素濃度（Ｃｉｎ）は、前記合流部酸素濃度（Ｃｘ）及びディレイ係数（Ｋ４）から、次の数５に基いて演算される。
【００５０】
【数５】
0004613812.tif 000006
【００５１】
ここで、前記ディレイ係数（Ｋ４）は、吸気マニホルド１６の容積（Ｖｉｎ）、シリンダ容積総量（Ｖｃｙｌ）、気筒数（Ｎｃｙｌ）及びエンジン回転数（Ｎｅ）から、次の数６に基いて演算される。
【００５２】
【数６】
0004613812.tif 000007
【００５３】
以上の実施形態は、本発明の最良の実施形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、なお種々の改良や変更を施すことができることはいうまでもない。例えば、前記実施形態では、バイパス通路４０の合流部を相対的に吸気通路１０の下流側のサージタンク１５に設けたが、インタークーラ１４の下流であれば、サージタンク１５より上流に設けても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明は、吸気通路において排気ガス還流通路の合流部が過給機コンプレッサの上流に配置されているディーゼルエンジンにおいて、定常走行から加速走行への移行時に、パティキュレート発生の問題及びＮＯｘ悪化の問題を低減しつつ、加速応答性の確保を図ることができるもので、内燃機関の技術分野において広範な産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態に係るディーゼルエンジンの制御システム図である。
【図２】前記ディーゼルエンジンの制御動作の具体的１例を示すフローチャートである。
【図３】前記制御動作でエンジン要求トルクの設定に用いる特性図である。
【図４】同じく吸気酸素濃度の目標値の設定に用いる特性図である。
【図５】前記制御動作においてエンジン要求トルク変化が大きいときの作用を示すタイムチャートである。
【図６】同じく小さいときの作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１      ディーゼルエンジン
３      燃料噴射弁
５      回転センサ
１０    吸気通路
１２    吸気制御弁
１３    過給機コンプレッサ
１４    インタークーラ
１６    吸気マニホルド
２０    排気通路
２２    過給機タービン
２４    パティキュレートフィルタ
３０    排気ガス還流通路
３２    ＥＧＲ制御弁
４０    バイパス通路
４１    バイパス弁
５１    アクセル開度センサ
６０    コントロールユニット（還流通路制御手段、要求トルク設定手段、バイパス通路制御手段、吸気酸素濃度目標値設定手段、吸気酸素濃度推定手段）
【図１】
0004613812.tif 000008
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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