(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの気筒内燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室への吸気通路に配設された吸気絞り弁と、
前記吸気絞り弁よりも下流側の吸気通路に排気の一部を還流させる排気還流通路と、
前記排気還流通路による排気還流量を調節する排気還流量調節弁と、
前記燃焼室の空燃比に関する状態量を検出する状態量検出手段とを備え、
前記排気還流量調節弁の開度を、前記状態量検出手段による検出値に基づいてフィードバック制御するようにした筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置において、
エンジンには排気を浄化する触媒が設けられ、
前記触媒の温度状態を検出する温度状態検出手段と、
エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
エンジンが減速運転状態にあることを判定する減速判定手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段と、
前記減速判定手段によりエンジンの減速運転が判定されたとき、少なくとも、前記温度状態検出手段により検出された触媒の温度状態が所定温度以上の高温状態にあるか否かに対応して前記吸気絞り弁の開閉動作を制御する吸気絞り弁制御手段とが設けられており、
該吸気絞り弁制御手段は、
触媒が前記高温状態にないときに前記吸気絞り弁を所定量閉じる一方、
触媒が前記高温状態にあるときは前記吸気絞り弁の閉動作を禁止した上で、さらに、前記エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数が設定回転数以上の高回転運転域であり、且つ、前記アクセル開度検出手段によって検出されたアクセル開度が所定の判定基準開度以下であれば、前記吸気絞り弁を全開状態となるように開動作させる一方、前記高回転運転域であってもアクセル開度が前記判定基準開度よりも大きければ、前記吸気絞り弁の閉動作を禁止するだけとする
ように構成されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
エンジンの減速運転時に定常運転時よりも燃料噴射量を減らす燃料減量制御、又は燃料噴射量を零にする燃料カット制御のいずれか一方を行う噴射量制御手段を備え、
吸気絞り弁制御手段は、前記燃料カット制御が行われるときには、吸気絞り弁の開度を前記燃料減量制御のときよりも小さくするように構成されていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置。
【請求項３】
請求項１において、
少なくともエンジン減速時に、エンジン回転数が低下するほど排気還流量調節弁の制御ゲインを大きくさせるゲイン補正手段が設けられていることを特徴とする筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの吸気系への排気還流量を燃焼室の空燃比等に応じて制御するようにした排気還流制御装置に関し、特にエンジンの吸気通路に吸気絞り弁が配設されているものにおいて、そのエンジンの減速運転時の制御に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種の筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置として、例えば特開昭６３−５０５４４号及び特開平９−４５１９号の各公報にそれぞれ開示されるように、ディーゼルエンジンにおいて排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を減少させるために、排気還流量を調節することによって間接的に空燃比（空気過剰率）を制御するようにしたものが知られている。
【０００３】
前記前者の従来例（特開昭６３−５０５４４号公報）では、エンジンの吸気通路に設けたセンサにより吸気通路内の圧力及び温度を検出し、この検出結果に基づいて吸気のシリンダ充填比を求めるとともに、吸気及び排気通路を連通する排気還流通路の途中にアクチュエータにより作動される排気還流量調節弁（排気ガス循環調節装置）を設け、前記シリンダ充填比に応じて、燃焼室の空燃比が所定の目標値になるように排気還流量を調節するようにしている。
【０００４】
また、前記後者の従来例（特開平９−４５１９号公報）では、エンジン回転数に基づいて吸入空気量を検出し、この吸入空気量及び燃料噴射量に基づいて、前記と同様に燃焼室の空燃比を間接的に制御するようにしている。このものでは、排気の還流量を増大させることによってＮＯｘ排出量を低減できるが、その反面、排気還流量を増大させると次第に燃焼室の空燃比が小さくなり、空燃比が小さ過ぎるとスモークの生成量が急増するという筒内噴射式ディーゼルエンジンの特性を考慮し、空燃比をスモーク量が急増しない範囲でできる限り小さな値（リッチ側の値）に制御することで、排ガス中のＮＯｘ及びスモークの低減を図っている。
【０００５】
さらに、ディーゼルエンジンもしくは、点火プラグ周りに混合気が成層化される直噴式ガソリンエンジンでは、アイドル運転時等の低速運転状態で過剰な吸入空気が得られている関係上、吸気負圧が小さくなるため、前記排気還流量調節弁を全開状態にしていても十分な排気還流量を得られないことがある。この点に関して前記後者のものでは、通常はスロットル弁等が設けられていない小型ディーゼルエンジンに対し、その吸気通路に吸気絞り弁を設けて、上述の如き吸気負圧の小さい運転状態では吸気絞り弁の開度を絞って、吸排気系の間の差圧を高めることにより、排気を十分に還流できるようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、環境保護の観点から自動車用エンジンの排気清浄化に対するニーズは一層、強まっており、特にディーゼルエンジンやガソリンのリーンバーンエンジンにおいては、酸素過剰雰囲気になる排気中でＮＯｘを還元浄化するのが難しいことから、燃焼に伴うＮＯｘの生成そのものをさらに低減させることが要求されている。
【０００７】
しかし、前記従来の排気還流制御装置はいずれも排気還流通路の途中に排気還流量調節弁を設け、この排気還流量調節弁により排気の流量を調節するようにしている。そのため、運転者が車両を減速させようとしてアクセルを戻し、エンジンが減速運転状態になったときには、アクセル操作に応じて燃料噴射量が急減されるのに対し排気還流量調節弁の開動作が追いつかず、吸入空気量を速やかに減らすことができないため、燃焼室の空燃比が一時的に大幅にリーン側にずれてしまい、そのことがＮＯｘ生成量の増大を招く虞れがある。
【０００８】
また、エンジン減速中は燃料噴射量が少ないので、排気還流量を十分に確保するためには排気還流量調節弁を略全開状態にせざるを得ない。そのため、エンジン減速中に運転者がアクセルを踏み込んだとき、今度は全開状態の排気還流量調節弁が閉じるまで時間がかかり、その間、吸入空気量が不足してエンジン出力を十分に高めることができない、即ち車両の減速後の再加速性が悪化するという不具合がある。
【０００９】
本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気絞り弁を備え、燃焼室の空燃比等に応じて排気還流量をフィードバック制御するようにした筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置において、前記吸気絞り弁及び排気還流量の制御手順に工夫を凝らして、エンジン減速時の空燃比の変動に伴うＮＯｘ生成量の増大を防止するとともに、その後の再加速性の向上を図ることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の解決手段では、エンジン減速時に吸気絞り弁を所定量閉じて吸入空気量を減少させるとともに、そのことによってエンジンの吸排気系の間の差圧を高めて排気還流量を増加させることで、新気の吸入空気量を速やかに減らすようにした。
【００１１】
具体的に、請求項１記載の発明は、図１に例示するように、エンジン１の気筒内燃焼室４に燃料を直接噴射する燃料噴射弁５と、前記燃焼室４への吸気通路１０に配設された吸気絞り弁１４と、該吸気絞り弁１４よりも下流側の吸気通路１０に排気の一部を還流させる排気還流通路２３と、該排気還流通路２３による排気還流量を調節する排気還流量調節弁２４と、前記燃焼室４の空燃比に関する状態量を検出する状態量検出手段１１とを備え、前記排気還流量調節弁２４の開度を、前記状態量検出手段１１による検出値に基づいてフィードバック制御するようにした筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置Ａが前提である。そして、エンジン１には排気を浄化する触媒２２が設けられ、この触媒２２の温度状態を検出する温度状態検出手段２２ａと、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段９と、エンジン１が減速運転状態にあることを判定する減速判定手段３５ａと、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段３２と、該減速判定手段３５ａによりエンジン１の減速運転が判定されたとき、少なくとも、前記温度状態検出手段２２ａにより検出された触媒２２の温度状態が所定温度以上の高温状態にあるか否かに対応して前記吸気絞り弁１４の開閉動作を制御する吸気絞り弁制御手段３５ｂとを設ける。
【００１２】
そして、その吸気絞り弁制御手段３５ｂは、触媒２２が前記高温状態にないときに前記吸気絞り弁１４を所定量閉じる一方、前記温度状態検出手段２２ａにより検出された触媒２２の温度状態が所定温度以上で前記高温状態にあるとき、吸気絞り弁１４の閉作動を禁止した上で、さらに、前記エンジン回転数検出手段９により検出されたエンジン回転数が設定回転数以上の高回転運転域であり、且つ、前記アクセル開度検出手段３２により検出されたアクセル開度が所定の判定基準開度以下であれば、前記吸気絞り弁１４を全開状態となるように開動作させる一方、前記高回転運転域であってもアクセル開度が前記判定基準開度よりも大きければ、吸気絞り弁１４の閉動作を禁止するだけとする構成とする。
【００１３】
尚、図の例では、前記温度状態検出手段２２ａとして触媒２２近傍の排気温度を検出する排気温度センサを用いているが、これに限らず、エンジン水温やエンジンの運転状態に基づいて触媒２２の温度状態を推定するようにしてもよい。また、触媒２２の所定の高温状態とは、例えば高温域で浄化性能の低下する触媒を用いる場合には、その浄化性能の低下に対応する温度状態のことであり、それ以外に触媒の劣化する温度状態としてもよい。
【００１４】
前記の構成により、運転者が車両の走行中にアクセルを戻して、エンジン１が減速運転状態になると、減速判定手段３５ａによりエンジン１の減速運転状態が判定され、後述する特定の場合を除いて吸気絞り弁制御手段３５ｂにより吸気絞り弁１４が所定量閉じられる。このことで、吸気通路１０が絞られて新気の吸入空気量が減少するとともに、吸気圧力が低下して排気系との間の差圧が高まることで、排気還流量調節弁２４の閉作動とも相まって排気還流量が速やかに増大し、そのことによっても新気の吸入空気量が速やかに減少する。つまり、運転者のアクセル戻し操作に伴い燃料噴射量が減らされても、これに対応するように新気の吸入空気量を迅速に減らすことができるので、燃焼室の空燃比がリーン側に大きくずれることはなく、よって、ＮＯｘ生成量の増大を防止できる。
【００１５】
また、前記吸気絞り弁制御手段３５ｂにより吸気絞り弁１４の開度を十分に小さくさせれば、従来例のようにエンジン減速中に排気還流量調節弁２４を全開状態にしなくても済むので、この減速運転状態から再加速に移るときには、排気還流量調節弁２４を従来よりも早く閉じて、新気の吸入空気量を速やかに増加させ、エンジン出力を十分に高めることができる。よって、エンジン減速後の再加速性の向上が図られる。
【００１６】
但し、そのように吸気絞り弁１４の開度を小さくすると排気流量が減少し、排気による触媒２２の冷却が困難になるので、前記の構成では、温度状態検出手段２２ａにより検出される触媒２２の温度状態が所定温度以上であれば、前記のような吸気絞り弁１４の閉作動を禁止するようにしており、これにより排気流量を確保して、触媒２２の過熱による弊害を軽減することができる。
【００１７】
しかも、触媒２２が過熱して所定の高温状態になっているときには、通常、エンジン１全体が過熱気味なので、吸気絞り弁１４を閉じて新気の吸入空気量を減らすと、吸気温度が高くなりすぎて吸気充填効率が低下し、エンジン減速後の再加速時に十分な出力を得られないことがあるが、上述の如く吸気絞り弁１４の閉作動を禁止すれば、吸気温度を適温に維持して、前記の出力低下の弊害を回避することができる。
【００１８】
その上さらに、前記の構成では、前記のように吸気絞り弁１４の閉作動を禁止するだけでなく、エンジン回転数検出手段９により検出されたエンジン回転数が設定回転数以上の高回転運転域であれば、吸排気間の差圧が十分に高く吸気絞り弁１４を全開にさせても排気還流量を確保できることから、この場合には、アクセル開度検出手段３２により検出されたアクセル開度が所定の判定基準開度以下であることを条件として、吸気絞り弁１４を開作動させるようにしており、このことで、新気の吸気流量及び排気流量を積極的に増加させて、触媒２２の冷却を促すことができる。
【００１９】
一方、エンジン１が高回転運転域にあっても、アクセル開度が前記判定基準開度よりも大きければ、吸気絞り弁１４は開作動させない。すなわち、アクセル開度が判定基準開度よりも大きい場合に吸気絞り弁１４を全開状態にさせると、吸入空気量の増大によってエンジン出力が変動する虞れがあるので、その場合には、吸気絞り弁１４の閉作動を禁止するのみとするのである。
【００２０】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、エンジンの減速運転時に定常運転時よりも燃料噴射量を減らす燃料減量制御、又は燃料噴射量を零にする燃料カット制御のいずれか一方を行う噴射量制御手段を備え、吸気絞り弁制御手段は、前記燃料カット制御が行われるときには、吸気絞り弁の開度を前記燃料減量制御のときよりも小さくする構成とする。
【００２１】
すなわち、燃料カット制御により燃焼が中断されれれば、排気温度が急速に低下して触媒も過度に冷やされ、その温度がいわゆる触媒の活性化温度よりも低くなることがある。そうなると、エンジン減速後の再加速時に前記触媒が十分な浄化性能を発揮し得ず、触媒温度が再び上昇するまでの間、大気中への排気有害物質の排出量が増えてしまうという問題がある。
【００２２】
そこで、この発明では、エンジン減速時に燃料カット制御が行われて燃焼が中断されたときには、燃料減量制御のときよりも吸気絞り弁の開度を小さくさせるようにしており、このことで、排気流量を大幅に減らして触媒の過冷却を回避できる。
【００２３】
請求項３記載の発明では、請求項１記載の発明において、少なくともエンジン減速時に、エンジン回転数が低下するほど排気還流量調節弁の制御ゲインを大きくさせるゲイン補正手段を設ける構成とする。
【００２４】
すなわち、一般に、排気還流量調節弁の制御はエンジン回転に同期して実行されるため、エンジン回転数が低下するほど制御の実行間隔が長くなり、排気還流調節弁の作動遅れによる悪影響が大きくなる。そこで、この発明では、減速運転時にエンジン回転数が低下するほど制御ゲインを大きくさせて排気還流量調節弁の作動遅れを低減させ、このことにより吸入空気量を速やかに減らして、空燃比のリーン側へのずれを軽減できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基いて説明する。
【００２６】
（全体構成）
図１は本発明の実施形態に係る筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置Ａの全体構成を示し、１は例えばマニュアルトランスミッションを装備する車両に搭載された４気筒ディーゼルエンジンである。このエンジン１は４つの気筒２，２，…（１つのみ図示する）を有し、その各気筒２内に往復動可能にピストン３が嵌挿されていて、このピストン３によって各気筒２内に燃焼室４が区画されている。また、燃焼室４の上面の略中央部には、インジェクタ５が先端部の噴孔を燃焼室４に臨ませて配設されていて、各気筒毎に所定の噴射タイミングで開閉作動されて、燃焼室４に燃料を直接噴射するようになっている。
【００２７】
前記各インジェクタ５は高圧の燃料を蓄える共通のコモンレール（蓄圧室）６に接続されていて、そのコモンレール６には、内部の燃圧（コモンレール圧）を検出する圧力センサ６ａが配設されているとともに、クランク軸７により駆動される高圧供給ポンプ８が接続されている。この高圧供給ポンプ８は、圧力センサ６ａにより検出されるコモンレール６内の燃圧が所定値以上（例えば、アイドル運転時に４０ＭＰａ、それ以外の運転状態では８０ＭＰａ以上）に保持されるように作動する。また、クランク軸７の一端部にはその回転角度を検出するクランク角センサ９が設けられている。このクランク角センサ９は、クランク軸７の端部に設けた被検出用プレート（図示せず）と、その外周に相対向するように配置された電磁ピックアップとからなり、前記被検出用プレートの外周部全周に亘って形成された突起部の通過に対応してパルス信号を出力するようになっている。
【００２８】
また、１０はエンジン１の燃焼室４に対し図外のエアクリーナで濾過した吸気（空気）を供給する吸気通路であり、この吸気通路１０の下流端部は、図示しないサージタンクを介して気筒毎に分岐して、それぞれ吸気ポートにより各気筒２の燃焼室４に接続されている。また、前記サージタンクを介して各気筒２に供給される過給圧力を検出する過給圧センサ１０ａが設けられている。前記吸気通路１０には上流側から下流側に向かって順に、エンジン１に吸入される吸気流量を検出するエアフローセンサ（吸気量センサ）１１と、後述のタービン２１により駆動されて吸気を圧縮するブロワ１２と、このブロワ１２により圧縮した吸気を冷却するインタークーラ１３と、吸気通路１０の断面積を絞る吸気絞り弁１４とがそれぞれ設けられている。この吸気絞り弁１４は、全閉状態でも吸気が流通可能なように切り欠きが設けられたバタフライバルブからなり、後述のＥＧＲ弁２４と同様、ダイヤフラム１５に作用する負圧の大きさが負圧制御用の電磁弁１６により調節されることで、弁の開度が制御されるようになっている。
【００２９】
前記エアフローセンサ１１は、流速変動があっても空気流量を確実にとらえることのできる定温度型ホットフィルム式エアフローセンサであり、図示しないが、吸気通路１０に吸気流れ方向と直交するように配置されたヒータと、このヒータを挟んで上流側と下流側とに配置されたホットフィルムとを備えていて、両ホットフィルムの温度の高低に基づいて、吸気通路１０を下流側（各気筒２の側）に向かう正方向流及び上流側に向かう逆流をそれぞれ検出するようになっている。このエアフローセンサ１１による計測値に基づいて、正方向の空気流量のみを計測することができ、排気還流量の制御に逆流による誤差が入ることを避けることができる。
【００３０】
また、図１において２０は各気筒２の燃焼室４から燃焼ガスを排出する排気通路で、この排気通路２０の上流端部は分岐してそれぞれ図示しない排気ポートにより各気筒２の燃焼室４に接続されている。この排気通路２０には、上流側から下流側に向かって順に、排気流により回転されるタービン２１と、排気中のＨＣ、ＣＯを低減する触媒コンバータ（図示せず）及びＮＯｘを低減する触媒コンバータ２２が配設されていて、その触媒コンバータ２２の近傍には、触媒へ流入する排気の温度を計測する排気温度センサ（温度状態検出手段）２２ａが配設されている。
【００３１】
前記触媒コンバータ２２は酸素過剰雰囲気でＮＯｘを浄化する触媒であって、軸方向（排ガスの流れ方向）に沿って上流側の第１触媒２２ｂと下流側の第２触媒２２ｃとが配置されている。その２つの触媒２２ｂ，２２ｃはいずれも、軸方向へ互いに平行に延びる多数の貫通孔を有するハニカム構造のコージェライト製担体（図示せず）の各貫通孔壁面に触媒層を形成したもので、上流側の第１触媒２２ｂで排気中のＮＯｘを酸化させてＮＯ2にするとともに、下流側の第２触媒２２ｃで排気中のＮＯ2をＮ2に還元するものである。
【００３２】
前記触媒コンバータ２２としては、例えば上流側の第１触媒２２ｂを、母材としてのアルミナに触媒金属としてＡｇを担持させたAg/Al２O３で構成するとともに、下流側の第２触媒を、母材としてＭＦＩ（合成ゼオライトＺＳＭ−５）に触媒金属としてＰｔをイオン交換によって担持させてなるPt＋-MFIで構成している。このようなＮＯｘ浄化性能を有する触媒は、例えば図２２（ａ）に示すように、その浄化性能が温度状態に強く依存するという特性を有することが知られている。すなわち、同図に示す触媒のＮＯｘ浄化率は、２５０°Ｃ〜３３０°Ｃ程度の温度範囲で極めて高くなるものの、それ以上の高温状態では温度上昇に伴い急速に低下している。
【００３３】
尚、ここでは触媒コンバータ２２として、酸素過剰状態が多いディーゼルエンジンに適したＮＯ浄化触媒の例を示したが、この限りではなく、例えば排気の空燃比が略理論空燃比付近又はそれよりも小さいリッチ状態でＮＯｘを放出する一方、空燃比がそれよりも大きなリーン状態でＮＯｘを吸収するいわゆるＮＯｘ吸収触媒としての機能を有するものを用いてもよい。
【００３４】
そのようなＮＯｘ吸収触媒としては、例えば、担体の壁表面に白金ＰｔとバリウムＢａ等のアルカリ土類金属、アルカリ金属又は希土類金属のうち少なくとも一種とを担持したアルミナやセリアが担持された内側触媒層と、白金Ｐｔ等の貴金属を担持したゼオライトが担持された外側触媒層とを形成した２層コートタイプのものが知られているが、このようなＮＯｘ吸収機能を有する触媒も、例えば図２２（ｂ）に示すように、その浄化性能が温度状態に強く依存するという特性を有し、同図に示す触媒のＮＯｘ浄化率は、２５０°Ｃ〜４００°Ｃ程度の温度範囲で極めて高くなるものの、それ以上の高温状態では温度上昇に伴い急速に低下している。
【００３５】
前記タービン２１及びブロワ１２からなるターボ過給機２５は、図２に示すように、タービン２１を収容するタービン室２１ａにタービン２１の全周を囲むように複数のフラップ２１ｂ，２１ｂ，…が設けられ、その各フラップ２１ｂが排気流路のノズル断面積Ａを変化させるように回動するＶＧＴ（バリアブルジオメトリーターボ）である。このＶＧＴの場合、同図（ａ）に示すように、フラップ２１ｂ，２１ｂ，…をタービン２１に対し周方向に向くように位置付けてノズル断面積Ａを小さくすることで、排気流量の少ないエンジン１の低回転域でも過給効率を高めることができる。一方、同図（ｂ）に示すように、フラップ２１ｂ，２１ｂ，…をその先端がタービン２１の中心に向くように位置付けて、ノズル断面積Ａを大きくすれば、排気流量の多いエンジン１の高回転域でも高い過給効率が得られる。
【００３６】
前記排気通路２０は、タービン２１よりも上流側の部位で、排気の一部を吸気側に還流させる排気還流通路（以下ＥＧＲ通路という）２３の上流端に分岐接続されている。このＥＧＲ通路２３の下流端は吸気絞り弁１４よりも吸気下流側の吸気通路１０に接続されており、そのＥＧＲ通路２３の途中の下流端寄りには、開度調節可能な負圧作動式の排気還流量調節弁（以下ＥＧＲ弁という）２４が配置されていて、排気通路２０の排気の一部をＥＧＲ弁２４により流量調節しながら吸気通路１０に還流させるようになっている。
【００３７】
前記ＥＧＲ弁２４は、図３に示すように、弁箱を仕切るダイヤフラム２４ａに弁棒２４ｂが固定され、この弁棒２４ｂの両端にＥＧＲ通路２３の開度をリニアに調節する弁本体２４ｃとリフトセンサ２６とが設けられたものである。前記弁本体２４ｃはスプリング２４ｄによって閉方向（図の下方）に付勢されている一方、弁箱の負圧室（ダイヤフラム２４ａよりも上側の室）には負圧通路２７が接続されている。この負圧通路２７は、負圧制御用の電磁弁２８を介してバキュームポンプ（負圧源）２９に接続されており、電磁弁２８が後述のＥＣＵ３５からの制御信号によって負圧通路２７を連通・遮断することによって、負圧室のＥＧＲ弁駆動負圧が調節され、そのことによって、弁本体２４ｃによりＥＧＲ通路２３の開度がリニアに調節されるようになっている。
【００３８】
つまり、図４（ａ）に示すように、電流が大きくなるに従ってＥＧＲ弁駆動負圧が大きく（圧力が低く）なり、そのＥＧＲ弁駆動負圧に比例して、同図（ｂ）に示すようにＥＧＲ弁本体２４ｃのリフト量が変化する。但し、ＥＧＲ弁本体２４ｃのリフト量の変化にはヒステリシスが見られる。
【００３９】
尚、前記ターボ過給機２５のフラップ２１ｂ，２１ｂ，…にもＥＧＲ弁２４と同様にダイヤフラム３０が取り付けられていて、負圧制御用の電磁弁３１によりダイヤフラム３０に作用する負圧が調節されることで、前記フラップ２１ｂ，２１ｂ，…の作動量が調節されるようになっている。
【００４０】
前記各インジェクタ５、高圧供給ポンプ８、吸気絞り弁１４、ＥＧＲ弁２４、ターボ過給機２５のフラップ２１ｂ，２１ｂ，…等はコントロールユニット（Electronic Contorol Unit：以下ＥＣＵという）３５からの制御信号によって作動するように構成されている。一方、このＥＣＵ３５には、前記圧力センサ６ａからの出力信号と、クランク角センサ９からの出力信号と、エアフローセンサ１１からの出力信号と、排気温度センサ２２ａからの出力信号と、ＥＧＲ弁２４のリフトセンサ２６からの出力信号と、車両の運転者による図示しないアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ３２からの出力信号と、図示しないが、エンジン１の冷却水温を検出する水温センサからの出力信号とが少なくとも入力されている。
【００４１】
（制御システムの全体構成）
前記ＥＣＵ３５におけるエンジン制御の基本的な処理の概要は図５のブロック図に示されており、アクセル開度に基づいて基本となる燃料噴射量を決定するとともに、ＥＧＲ弁２４の作動によりＥＧＲ率を調節して、各気筒の空燃比を均一かつ高精度に制御するようにしている。また、高圧供給ポンプ８の作動によるコモンレール圧力の制御と、吸気絞り弁１４の開度制御と、ターボ過給機２５のフラップ２１ｂ，２１ｂ，…の作動制御（ＶＧＴ制御）とが行われている。
【００４２】
前記ＥＧＲ率は全排気量中の還流される排気量（ＥＧＲ量）の割合をいう。すなわち、
ＥＧＲ率＝ＥＧＲ量／全排気量
ここで、ＥＧＲ通路２３から吸気通路１０に還流される排気の各気筒２への分配性はそれぞれ異なり、加えて各気筒毎の空気吸入特性自体にもばらつきがあるので、ＥＧＲ通路２３におけるＥＧＲ弁２４の開度を同じにしても、各気筒２におけるＥＧＲ率及び吸入空気量偏差にはばらつきを生じ、ＥＧＲ率の高い気筒ではその吸入空気量が少なく、ＥＧＲ率の低い気筒ではその吸入空気量が多くなる。そこで、基本的には全気筒２に共通の目標空燃比を定め、各気筒毎に吸入空気量を検出して、この吸入空気量に応じて前記目標空燃比となるように気筒毎に排気還流量を制御するようにしている。つまり、各気筒２の吸入空気量に対するＥＧＲ量の割合の均一化を図るのではなく、所定の空燃比を目標として気筒毎に排気還流量を制御しており、このことで、各気筒２の空燃比を均一かつ高精度に制御することができる。
【００４３】
具体的に、前記ＥＣＵ３５には、アクセル開度Acc及びエンジン回転数Neの変化に対して、目標トルクtrqsolの最適値を実験的に決定して記録した二次元マップ３６と、エンジン回転数Ne、目標トルクtrqsol及び新気量（吸入空気量のことであり燃料を含まない。以下、同じ。）FAirの変化に対して、目標燃料噴射量Fsolの最適値を実験的に決定して記録した三次元マップ３７と、エンジン回転数Neと目標トルクtrqsolの変化に対して、目標空燃比A/Fsolの最適値を実験的に決定して記録した二次元マップ３８とがそれぞれメモリ上に電子的に格納されている。
【００４４】
前記目標空燃比A/FsolがＮＯｘの低減とスモークの低減とを両立させるように排気の還流量を決定するための制御目標値となるものである。すなわち、図６にディーゼルエンジンの空燃比と排気中のＮＯｘ量との関係を例示するように、空燃比が大きく（リーン側に）なるとＮＯｘ量が増大する傾向があるので、排気還流量を多くして空燃比を小さく（リッチ側に）させれば、ＮＯｘの発生を少なくすることができる。
【００４５】
しかし、図７に例示するように、同じエンジンの空燃比と排気中のスモーク値との関係によれば、空燃比がリッチ側に変化してある空燃比以下になると、スモーク量が急に急増することが分かる。つまり、ＮＯｘ量の低減のために排気の還流量を多くするといっても限度があり、この実施形態の制御装置Ａにおいては、排気中のＮＯｘを低減させつつスモークの急増を抑えるために、前記目標空燃比A/Fsolは、スモーク量が急増し始める手前のできるだけリッチ側の値に設定している。
【００４６】
1)燃料噴射制御
具体的に、まず、アクセル開度センサ３２により検出されたアクセル開度Accとクランク角センサ９により検出されたエンジン回転数Neとを用いて、目標トルク演算部４１において前記メモリ上の二次元マップ３６を参照して目標トルクtrqsolを決定する。この目標トルクtrqsolと、エアフローセンサ１１によって計測された新気量FAirとエンジン回転数Neとを用いて、目標噴射量演算部４２において前記メモリ上の三次元マップ３７を参照して目標噴射量Fsolを決定する。そして、この目標噴射量Fsolと後述の如く制御されたコモンレール圧力CRPとに基づいて、各インジェクタ５の励磁時間を決定し、それぞれ制御する。
【００４７】
但し、エンジン減速時は、前記目標噴射量演算部４２において目標トルクtrqsolとエンジン回転数Neとを用い、詳しくは後述するが前記三次元マップ３７とは異なるマップを参照して、目標噴射量Fsolを決定するようにしている。前記目標トルク演算部４１及び目標噴射量演算部４２が噴射量制御手段３５ｃ（図１参照）に対応している。
【００４８】
2)排気還流制御
一方、前記目標トルク演算部４１において求められた目標トルクtrqsolとエンジン回転数Neとを用いて、目標空燃比演算部４３においてメモリ上の二次元マップ３８を参照して、前記のＮＯｘ及びスモークの両立を図るための目標空燃比A/Fsolを決定する。そして、この目標空燃比A/Fsolと前記目標噴射量演算部４２において求められた目標噴射量Fsolとを用いて、目標新気量演算部４４において目標新気量FAsolを算出し（FAsol=Fsol×A/Fsol）、この目標新気量FAsolを目標として、新気量制御部４５において新気量制御を行う。この新気量制御は新気供給量自体を直接調節するのではなく、排気の還流量を調節することによって新気量を変化させるものである。すなわち、新気の補正量を決定するのではなく、目標とする新気量FAsolに基づいてＥＧＲ弁２４の操作量EGRsolを決定し、その操作量EGRsolに対応するようにＥＧＲ弁の開度を制御する。前記目標空燃比演算部４３、目標新気量演算部４４及び新気量制御部４５が排気還流制御手段３５ｄ（図１参照）に対応している。
【００４９】
3)コモンレール圧制御
また、ＥＣＵ３５には、目標トルクtrqsol及びエンジン回転数Neの変化における、実験的に決定された最適なコモンレール圧力CRPsolを記録した二次元マップ５０がメモリ上に電子的に格納して備えられており、前記目標トルク演算部４１において得られた目標トルクtrqsolとエンジン回転数Neとを用いて、コモンレール圧力演算部４６において当該マップ５０を参照して目標コモンレール圧力CRPsolを演算し、これを用いてコモンレール圧力を制御する。
【００５０】
前記マップ５０において、コモンレール圧力CRPsolはエンジン回転数Neが高いほど高くなるように設定されている。これは、エンジン回転数Neが高いほどインジェクタ５を開弁できる時間が相対的に短くなるので、十分な噴射量を確保するために噴射圧を高める必要があるからである。一方、エンジン１の低回転域では燃料をある程度時間をかけて噴射して、燃焼室の空気流動に乗せて大きく広げることが好ましいので、インジェクタ５の開弁時間を長くするとともに、それに対応して噴射圧は下げるようにしている。また、コモンレール圧力CRPsolは、目標トルクtrqsolが大きいほど高くなるように設定されており、これは、目標トルクtrqsolが大きいほど燃料噴射量を多くする必要があるので、その噴射量を確保するために噴射圧を高める必要があるからである。
【００５１】
4)吸気絞り弁制御
ＥＣＵ３５には、目標燃料噴射量Fsol及びエンジン回転数Neの変化における、実験的に決定された最適な目標吸気絞り量THsolを記録した二次元マップ５１がメモリ上に電子的に格納して備えられており、前記目標噴射量演算部４２において得られた目標噴射量Fsolとエンジン回転数Neとを用いて、目標吸気絞り量演算部４７において当該マップ５１を参照して目標吸気絞り量THsolを演算し、これを用いて吸気絞り弁１４の開度を制御する。この吸気絞り弁の制御もエンジン減速時には定常時と異なる制御が行われ、詳しくは後述するが、エンジン減速時には、吸気絞り弁１４の開度を定常時よりも小さくさせるようにしている。前記目標吸気絞り量演算部４７が吸気絞り弁制御手段３５ｂ（図１参照）に対応している。
【００５２】
5)ＶＧＴ制御
さらに、ＥＣＵ３５には、目標トルクtrqsol及びエンジン回転数Neの変化における、実験的に決定された最適な目標過給圧力Boostsolを記録した二次元マップ５２がメモリ上に電子的に格納して備えられており、前記目標トルク演算部４１において得られた目標トルクtrqsolとエンジン回転数Neとを用いて、目標過給圧力演算部４８において当該マップ５２を参照して目標過給圧力Boostsolを演算する。そして、この目標過給圧力Boostsolと過給圧センサ１０ａにより検出された吸気絞り弁１４下流の吸気通路１０の吸気圧力Boostとを用いて、過給圧力制御部４９において、吸気圧力Boostが目標過給圧力Boostsolになるようなターボ過給機２５のフラップ２１ｂ，２１ｂ，…の開度VGTsolを演算し、これを用いてフラップ２１ｂ，２１ｂ，…を適正な開度になるように制御する。
【００５３】
（排気還流制御及び燃料噴射量制御の全体の流れ）
次に、前記ＥＣＵ３５による排気還流及び燃料噴射量制御の全体的な流れを図８に基づいて説明する。この制御はメモリ上に電子的に格納された制御プログラムに従い、エンジン１の回転に同期して実行される。
【００５４】
まず、同図のステップＳ１〜Ｓ３に示すように、エアフローセンサ１１によって検出される吸入空気量及びクランク角センサ９によって検出されるクランク角度に基づいて、気筒毎に吸入空気量FAirが求められる。また、クランク角センサ９からの出力によって求められるエンジン回転数Ne、アクセル開度センサ３２によって検出されるアクセル開度Acc及び前記吸入空気量FAirに基づいて、目標燃料噴射量Fsolが求められる（ステップＳ４〜Ｓ６）。
【００５５】
続いて、アクセル開度Acc、エンジン回転数Ne等に基づいてエンジン１が低負荷ないし中負荷の定常運転状態にあるか、或いは加速運転状態にあるかの過渡判定が行なわれ（ステップＳ７）、定常運転時には基本目標空燃比が設定され、それに基づいて目標吸入空気量が求められて、ＥＧＲ弁基本制御が行なわれ、さらに、この基本制御が気筒毎の吸入空気量FAirに基づく気筒毎のＥＧＲ弁制御によって補正される（ステップＳ８〜Ｓ１１）。一方、加速運転時には加速時の目標空燃比が設定され、加速時のＥＧＲ弁制御及び噴射量制御が行なわれる（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。尚、減速運転時の制御については後述する。
【００５６】
（気筒毎の吸入空気量の演算）
前記エアフローセンサ１１により検出された吸入空気流量は、例えば図９に示すようになっている。同図の斜線を入れた部分が吸気の逆流分であり、この逆流分を差し引いた積分値、即ち実際に各気筒２に吸入された吸入空気量が僅かながら変動していることが見てとれる。
【００５７】
図１０に、前記エアフローセンサ１１を用いた気筒毎の吸入空気量を算出するとき（図８のステップＳ１〜Ｓ３）の具体的な制御手順を示す。すなわち、まずエアフローセンサ１１により検出した吸入空気流量を積分するとともに、そのときの経過時間を計測していって、クランク角度が１８０°ＣＡ変化する都度、その１８０度分の吸入空気流量の積分値Ｑ（=FAir）を当該気筒(i)の吸入空気量Ｑiとし、また、その所要時間（クランクタイマ時間Ｔ）を当該気筒(i)のクランク間隔Ｔiとする。そして、得られた４気筒の吸入空気量Ｑiの平均値を基本吸入空気量Ｑavとして求める（ステップＡ１〜Ａ７）。尚、４気筒の各々には、便宜上、着火順に気筒番号「０，１，２，３」を与えている。
【００５８】
また、当該気筒(i)の吸入空気量の変化率ΔＱi=Ｑi/Ｑi-1及びクランク間隔の変化率ΔＴi=Ｔi/Ｔi-1を、当該気筒(i)よりも１つ前に吸気行程になる気筒(i-1)を基準として求め、続いて、吸気行程の時間を加味した吸入空気量の変化指数ΔＱti＝ΔＱi/ΔＴiを求める（ステップＡ８〜Ａ１０）。ここで、ΔＴiを考慮するのは、トルク変動（クランク軸７の角速度変動）による外乱をできるだけ排除するためであり、この処理は特にトルク変動の大きなアイドル運転時に効を奏する。そして、この変化指数ΔＱtiに基づいて各気筒毎の吸入空気量特性ΔＱt'(i)を次式により求める（ステップＡ１１）。
【００５９】
ΔＱt'(i)＝ΔＱti×ｒ＋ΔＱti′×（１−ｒ）
但し、０＜ｒ≦１
ここで、ΔＱti′は変化指数ΔＱtiの前回値であり、前記の演算を繰り返し実行することで、当該気筒(i)の吸入空気量特性ΔＱt'(i)に変化指数ΔＱtiの今回値及び前回値がそれぞれ所定の割合で反映されていって、吸入空気量に関する気筒間の固体差が徐々に明瞭になっていく。
【００６０】
（過渡判定）
図１１に過渡判定（図８のステップＳ４〜Ｓ７）の具体的な制御手順を示す。この過渡判定は加速判定であり、アクセル開度の変化による判定と、燃料噴射量の変化による判定とを行う。すなわち、エンジン１が定常運転状態から加速運転状態に移行したときには、燃料噴射量の増量に応じて吸入空気量を増やす必要があるので、ＥＧＲ弁２４を速やかに閉じる側に作動させて、排気の還流量を減らすようにしており、そのようなＥＧＲ弁２４の制御を実行するための過渡判定である。
【００６１】
具体的に、まずアクセル開度Accの変化に基づく判定手順として、アクセル開度Accとエンジン回転数Neと吸入空気量Ｑavとを用いて、図５の三次元マップ３７より燃料噴射量Ｆ（＝目標噴射量Fsol）を読み込むとともに、アクセル開度の今回値Accと前回値Acc′とに基づいてその変化量ΔAcc=Acc−Acc′を求める（ステップＢ１〜Ｂ３）。一方、燃料噴射量Ｆとエンジン回転数Neとを用いて二次元マップから加速判定基準αccを読み込む（ステップＢ４）。
【００６２】
この加速判定基準αccは、前記アクセル開度変化量ΔAccに基づいて加速判定をするためのものであり、例えばエンジン回転数Neが高いほど大きくなって加速と判定され難くなる一方、燃料噴射量Ｆが多いほど小さくなって加速と判定され易くなるというように燃料噴射量Ｆ及びエンジン回転数Neに対応づけて設定されていて、その設定されたマップがメモリ上に電子的に格納されている。また、低負荷運転時はもともと排気還流量が多いので、アクセル開度の増大変化（燃料噴射量の増量）が大きいときには速やかに排気還流量を低減しなくてはならない。そこで、前記αccは燃料噴射量が多いほど小さくなるように設定されている。
【００６３】
そして、加速係数α＝ΔAcc/αccが１よりも大のときにエンジン１が加速運転状態にあると判定し、加速係数αと別途、求めた目標空燃比ＴA/F（=A/Fsol）とに基づいて、過渡時のＥＧＲ弁操作量ＫＴegr（=EGRsol）をマップから読み込む（ステップＢ５〜Ｂ７）。すなわち、アクセル開度の増大変化が大きいほど排気の還流量を速やかに減らす必要があるので、そのために、前記のＥＧＲ弁操作量ＫＴegrのマップは、加速係数αが大きくなるほどＥＧＲ弁２４の開度が小さくなるようにその操作量が実験的に求められて設定されている。
【００６４】
続いて、燃料噴射量の変化に基づく加速判定を行う。前記アクセル開度に基づく加速判定の場合は、その判定に基づいて言わば見込みでＥＧＲ弁操作量を決定するのであるが、次の燃料噴射量に基づく加速判定の場合は、実際の加速要求を燃料噴射量に基づいてチェックし、その加速要求に見合った制御を行なうようにしている。
【００６５】
すなわち、燃料噴射量の今回値Ｆと前回値Ｆ′とに基づいてその変化率ΔＦ
＝Ｆ／Ｆ′を求め、燃料噴射量Ｆとエンジン回転数Neとを用いて二次元マップから加速判定基準Ｆkを読み込む（ステップＢ８，Ｂ９）。このＦkも前記αccと同様に設定されてメモリ上に電子的に格納されている。そして、噴射量変化係数β＝ΔＦ／Ｆkが１よりも大のときに加速運転状態と判定して、加速時の制御に進む一方、小のときには定常運転状態と判定して、定常時の制御に進む（ステップＢ１０，Ｂ１１）。
【００６６】
（定常時の制御）
定常時の制御は図１２に示されており、エンジン回転数Neとアクセル開度Accとを用いて図５の二次元マップ３６から目標トルクＴtrq（＝trqsol）を読み込み、このＴtrqとNeとを用いて二次元マップ３８から目標空燃比ＴA/F（=A/Fsol）を読み込んで、その目標空燃比ＴA/Fに燃料噴射量Ｆを乗算して、目標吸入空気量ＴＱ（=FAsol）を算出する（ステップＣ１〜Ｃ３）。
【００６７】
前記目標空燃比ＴA/Fは、上述の如くＮＯｘ低減とスモーク低減とを両立できるような値に設定されているが、その値はエンジン１の運転領域、即ちエンジン回転数Ne及びエンジントルクＴtrq（換言すれば、燃料噴射量Ｆ）に応じて少しずつ異なっている。例えば、ターボ過給機２５により十分な過給が行なわれる中回転ないし高回転域では、吸入空気量が多いため筒内圧縮温度も高くなる上、燃焼室４での空気流動が強くなって空気と燃料との混合状態も良好になり、スモークの生成は極めて少なくなる。従って、エンジン１の高回転域（過給圧が高くなる領域）と低回転域とを比較すると、前者の方が目標空燃比をより小さく（リッチ側に）設定することができる。
【００６８】
目標吸入空気量ＴＱの算出に続いて、吸入空気量偏差Ｑerr=ＴＱ−Ｑavを求め、この偏差Ｑerrが零になるようにＰＩＤ制御則に従って基本ＥＧＲ弁操作量Ｔegr（=EGRsol）を求める（ステップＣ４，Ｃ５）。すなわち、例えば、前記偏差Ｑerrに比例制御動作の制御ゲイン（Ｐゲイン）を積算した比例制御項と、前記偏差Ｑerrの積分値に積分制御動作の制御ゲイン（Ｉゲイン）を積算した積分制御項と、前記偏差Ｑerrの微分値に微分制御動作の制御ゲイン（Ｄゲイン）を積算した微分制御項とを合算して、基本ＥＧＲ弁操作量Ｔegrを決定する。ここで、前記比例制御動作の制御ゲインは基本となる値にゲイン係数Ｋを乗算して得られるもので、後述の如くゲイン係数Ｋを減少又は増大補正することで、制御の応答性や収束性を変えることができるようになっている。
【００６９】
基本ＥＧＲ弁操作量Ｔegrの決定に続いて、アクセル開度変化量ΔAccの絶対値が所定の閾値Thaccよりも小さい状態が所定数ｎサイクル連続し且つ燃料噴射が行なわれている、という定常運転状態の確認の条件をチェックする（ステップＣ６）。そして、定常運転状態が確認されると、各気筒毎に順番に（i＝０，１，２，３）、先に求めた吸入空気量特性ΔＱt'(i)とＥＧＲ補正ゲインＥ(i)とに基づいて気筒毎のＥＧＲ弁補正操作量ΔＴegr(i)を算出する（ステップＣ７）。すなわち、
ΔＴegr(i)＝ΔＱt'(i)×Ｅ(i)＋ΔＴegr(i)′
但し、ΔＴegr(i)′は当該気筒(i)のＥＧＲ弁補正操作量の前回値である。そして、この演算においてΔＱt'(i)の値自体は強調されたものであるが、演算を繰り返すことで、ＥＧＲ弁補正操作量は徐々に気筒間の固体差に応じた適切な値に到達する。
【００７０】
このようにして、例えば、i＝０，１，２，３の順番に４気筒すべてのＥＧＲ弁補正操作量を求めた後、気筒番号i＝３になれば（ステップＣ８）、その４気筒分のＥＧＲ弁補正操作量の平均値ΔＴegr-avを求める。この平均値は本来は零になるべきものであるが、前記ステップＣ７の演算を行なうと、種々の要因でその平均値がマイナス又はプラスになってしまい、基本ＥＧＲ弁操作量Ｔegrを基準として各気筒２のＥＧＲ弁操作量を補正制御するという本来の目的が損なわれる。そこで、前記平均値ΔＴegr-avがマイナスになれば、その絶対値を前記各気筒２のΔＴegr(i)に加算し、反対にプラスになれば減算することで、平均値ΔＴegr-avを零に補正する（ステップＣ９）。
【００７１】
そして、このようにして得られたΔＴegr(i)を前記基本ＥＧＲ弁操作量Ｔegrに加えて、各気筒２のＥＧＲ弁操作量Ｔegr(i)を求め（ステップＣ１０）、図１３のステップＤ１へ進む。
【００７２】
（加速係数αに基づく加速判定時の制御）
一方、前記図１１のステップＢ６において加速判定がなされたときには、ステップＢ７で求められる過渡時の目標ＥＧＲ弁操作量ＫＴegrは、加速係数α及びＴA/Fの大きさに応じて異なり、加速係数αが所定以上に大きいときにはＥＧＲ弁２４の開度は零とされる。すなわち、運転者の加速要求が大きい場合には、排気の還流は行なわれず、各気筒２の吸入空気量を最大限に大きくしてスモークの生成を抑えつつ、燃料噴射量を増量してエンジン出力を高めるようにしている。
【００７３】
また、その場合には、ＥＧＲ弁２４に対しプリセットを与える制御を行ない、エンジン１が前記加速運転状態から再び定常運転状態に移行するときに、排気の還流を速やかに開始できるようにする。すなわち、ＥＧＲ弁２４によりＥＧＲ通路２３を閉じたとき、弁本体２４ｃがスプリング２４ｄによって弁座に押圧される力ができるだけ小さくなるような、ひいては押圧力が零となるような所定のＥＧＲ弁駆動負圧（プリセット負圧）を負圧室に作用させて、スプリング２４ｄによる閉方向の押圧力とＥＧＲ弁駆動負圧とを釣り合わせるようにしている。このプリセット負圧は、図４（ｂ）に示すように、ＥＧＲ弁２４を閉方向に制御しＥＧＲ弁リフト量が零に到達した時点のＥＧＲ弁駆動負圧である。
【００７４】
具体的に、ＥＧＲ弁２４にプリセット負圧を与えるための制御フローは、図１３に示すようになる。すなわち、まず、ＥＧＲ弁操作量Ｔegrが、ＥＧＲ弁２４のリフト量が零となる操作量であるときは、リフトセンサ２６の値EGRVliFtを読み込む（ステップＤ１，Ｄ２）。そして、この値EGRVliFtがリフト量零に対応する値EGRV0よりも大きいときには、その値EGRV0と等しくなるまでＥＧＲ弁制御を行なって（ステップＤ３，Ｄ４）、前記ＥＧＲ弁駆動負圧をプリセット負圧EGRV0になるまで低下させる。
【００７５】
一方、前記ステップＤ１において、ＥＧＲ弁操作量Ｔegrが前記のリフト量零に対応する操作量でないときには、前記ステップＤ２，Ｄ３の手順は行わずに、通常のＥＧＲ弁制御を実行して（ステップＤ１→Ｄ４）、しかる後にリターンする。
【００７６】
（噴射量変化係数βに基づく加速判定時の制御）
また、図１１のステップＢ１１において加速判定がなされたときには、図１４の各ステップに示すように、まず、噴射量変化係数β、燃料噴射量Ｆ及びエンジン回転数Neを用いて、これらの変化における最適な過渡時目標空燃比ＫＴA/F（=A/Fsol）を記録した三次元マップからＫＴA/Fを読み込む（ステップＧ１）。この過渡時目標空燃比ＫＴA/Fは、排気の還流量を低下させてスモークの生成を抑えながら速やかにエンジン出力を高めることができるように、定常時の目標空燃比ＴA/Fよりもリーン側に設定されている。前記三次元マップは、図示しないが、燃料噴射量Ｆが少ないほど、また噴射量変化係数βが大きいほど、さらにはエンジン回転数Neが低いほどそれぞれリーン側になるように、それぞれの値の変化に対する最適なＫＴA/Fの値を実験的に求めて記録して、メモリ上に電子的に格納したものである。
【００７７】
続いて、前記の過渡時目標空燃比ＫＴA/Fと燃料噴射量Ｆとに基づいて、過渡時の目標吸入空気量ＴＱ（=FAsol）を算出する（ステップＧ２）。そして、このＴＱに基づいて先の定常運転時と同様にＥＧＲ弁操作量を決定し、排気の還流量を速やかに減らして、吸入空気量を増大させるようにしている（以下のステップＧ５に続く図１２のステップＣ４〜Ｃ６，図１３のステップＤ１〜Ｄ４）。
【００７８】
このように過渡時目標空燃比ＫＴA/Fを定常時よりもリーン側に設定していても、エンジン１が加速運転状態に移行したときには、各気筒２の燃焼室４に一時的に過剰な燃料が噴射される虞れがある。そこで、このフローでは燃料の過剰な増量を抑制すべく一定の制限を設けている。すなわち、燃料噴射量Ｆとエンジン回転数Neのマップから限界空燃比LimitA/Fを読み込む（ステップＧ３）。そして、得られた限界空燃比LimitA/Fと現在の吸入空気量Ｑ(i)とに基づいて燃料噴射量のリミット値ＦLimitを算出し、基本噴射量Ｆ、リミット値ＦLimit及び最大噴射量Ｆmaxのうちの最も少ない値を目標噴射量ＴＦとして設定して、図１２のステップＣ４へ進む（ステップＧ４，Ｇ５）。
【００７９】
前記限界空燃比LimitA/F、過渡時の目標空燃比ＫＴA/F及び定常時の目標空燃比ＴA/Fの関係は図１５に示す通りであり、定常時の目標空燃比ＴA/Fよりもリーン側に過渡時の目標空燃比ＫＴA/Fが設定され、反対に定常時の目標空燃比ＴA/Fよりもリッチ側に限界空燃比LimitA/Fが設定されている。この限界空燃比LimitA/Fに対応する限界スモーク量は、定常時の限界スモーク量よりもやや多く、例えば２ＢＵ程度のスモーク量とされている。また、限界空燃比LimitA/Fは、基本的には燃料噴射量が多いほどリーン側に、また、エンジン回転数が高いほどリッチ側に設定することができ、燃料噴射量Ｆとエンジン回転数Neの変化に対して、実験的に求められた最適な値がメモリ上に電子的に記録されている。尚、基本噴射量Ｆは、エンジン回転数Neとアクセル開度Accとによって定まる燃料噴射量であり、最大噴射量Ｆmaxはエンジン１の破壊を招かない燃料噴射量の上限値である。
【００８０】
（エンジン減速時の制御）
本発明の特徴部分は、上述の如くＥＧＲ弁２４の制御によって間接的に空燃比をフィードバック制御するようにした筒内噴射式ディーゼルエンジンにおけるエンジン減速時の制御にある。すなわち、エンジンの減速運転時には、アクセル開度Acc等に応じて燃料噴射量Ｆを減量させるか又は零にするとともに、前記ＥＧＲ弁２４の制御を制限し、さらに、吸気絞り弁１４を所定量閉じて新気の吸入空気量を減少させるようにしている。
【００８１】
具体的に、エンジン１が減速運転状態にあるときには、ＥＣＵ３５の目標噴射量演算部４２において目標トルクtrqsolとエンジン回転数Neとを用いて、図１６に例示するような二次元のマップ３７′を参照して、目標噴射量Fsolが決定される。このマップ３７′において、エンジン１の運転状態が減速時の無負荷運転曲線よりも目標トルクtrqsolの大きい運転領域（Ｉ）にあるときには、目標噴射量Fsolは対応する定常時の目標噴射量よりも少なく設定され、そのことで、エンジン回転数Neを徐々に低下させるようにしている。一方、前記無負荷運転曲線よりも目標トルクtrqsolの小さい運転領域（II）では、目標噴射量Fsolは零に設定されていて、いわゆる燃料カット制御によりエンジン回転数Neを速やかに低下させるようにしている。尚、前記領域（II）のうちの低回転側の運転領域（III）では燃料カット制御は行わず、エンジン１をアイドル運転状態に維持するために必要な量の燃料が噴射される。
【００８２】
次に、ＥＣＵ３５によるエンジン減速時の吸気絞り弁１４及びＥＧＲ弁２４の協調制御の手順を、図１７及び図１８に示すフローチャート図に基づいて具体的に説明する。この制御はメモリ上に電子的に格納された制御プログラムに従い、クランク角センサ９からの出力信号に同期して実行される。
【００８３】
まず、図１７のフローのステップＨ１〜Ｈ３に示すように、アクセル開度Acc及びエンジン回転数Neを検出し、燃料噴射量Ｆを読み込んだ後、排気温度センサ２２ａからの出力信号に基づいて、触媒の温度状態を検出する（ステップＨ４）。続いて、ステップＨ５では、アクセル開度Acc及びエンジン回転数Neに基づいて、エンジン１が減速運転状態になっているかどうかを判定する。すなわち、アクセル開度Accが減速判定のための判定基準開度Acc0以下とされていて、かつ、エンジン回転数Neの今回の検出値が前回の検出値よりも所定以上大きく減少していれば、エンジン１が減速運転状態にあることを示す減速判定フラグをオンにする一方、そうでなければ減速フラグをオフにする。そして、続くステップＨ６で、前記減速判定フラグを判別し、フラグがオフでエンジン減速時でないＮＯと判定すればステップＨ１５に進む一方、フラグがオンでエンジン減速時であるＹＥＳと判定すれば、ステップＨ７に進む。
【００８４】
続いて、ステップＨ７では、燃料噴射量Ｆ及びエンジン回転数Neに基づいて、二次元の吸気絞りマップから吸気絞り量THを読み込む。この吸気絞りマップは、図５のマップ５１に相当し、燃料噴射量Ｆ及びエンジン回転数Neに対応する最適な吸気絞り量TH（＝THsol）が実験的に決定されて記録されたものであるが、後述のステップＨ１５で用いられる定常時のものに比べて、略全域で吸気絞り量THが大きな値に設定されている。つまり、エンジン減速時には、エンジンの定常運転時に比べて吸気絞り弁１４の開度を小さくさせるようにしている。
【００８５】
また、前記吸気絞りマップでは、図１９に例示するように、燃料噴射量Ｆないしエンジン回転数Neが大きいほど吸気絞り量THが小さくされ、 エンジン高回転域では吸気絞り量THが零になって吸気絞り弁１４が全開状態になるように設定されている。一方吸気絞り量THは、燃料噴射量Ｆないしエンジン回転数Neが小さいほど大きくなるように設定され、吸排気間の差圧の小さなエンジン低回転域では、吸気絞り弁１４の開度を小さく制御することで、該差圧を高めて排気の還流量を確保できるようにしている。
【００８６】
続いて、ステップＨ８では、前記ステップＨ４で検出した触媒の温度状態が、触媒のＮＯｘ浄化性能の低下する所定の高温状態（例えば３３０°Ｃ以上）になっているかどうかを判定する。そして、高温状態になっているＹＥＳであれば、ステップＨ１１に進む一方、高温状態になっていないＮＯであれば、ステップＨ９に進んで、今度は燃料噴射量Ｆに基づいて、燃料カット制御が行われているかどうかを判定する。この判定がＮＯで燃料カット制御が行われていない、即ち燃料の減量制御が行われていれば、図１８に示すステップＨ１８に進む一方、燃料カット制御が行われていて燃料噴射量Ｆが零になっているＹＥＳであれば、ステップＨ１０に進んで、前記ステップＨ７で設定した吸気絞り量THに、メモリに記録されている増量分THcを加えて再設定し、その後、図１８のステップＨ１６に進む。
【００８７】
つまり、エンジン減速時に触媒が高温状態になっていないときには、燃料噴射制御の形態に応じて吸気絞り量THを変更するようにしており、燃料カット制御が行われていれば、燃料減量制御が行われているときよりも吸気絞り弁１４の開度を小さくさせる。
【００８８】
これに対し、前記ステップＨ８で触媒が高温状態と判定して進んだステッップＨ１１では、エンジン回転数Neが設定回転数Ne1以上かどうかを判別し、前記設定回転数Ne1よりも小さいＮＯであればステップＨ１２に進んで、吸気絞り弁１４の閉作動を禁止した後、図１８のステップＨ２０に進む。また、前記ステップＨ１１においてエンジン回転数Neが設定回転数Ne1以上で、エンジン１が高回転運転域にあるＹＥＳと判定されれば、ステップＨ１３に進み、今度は、アクセル開度Accが十分に小さいかどうかを判定する。すなわち、アクセル開度Accが判定基準開度Acc1（Acc1＜Acc0）よりも大きいＮＯならば、前記ステップＨ１２に進む一方、判定基準開度Acc1以下で十分に小さいＹＥＳならばステップＨ１４に進み、ここで吸気絞り量THを零として、図１８のステップＨ１６に進む。
【００８９】
つまり、エンジン減速時に触媒が高温状態になっているときには、吸気絞り弁１４を閉じることを禁止して排気流量を十分に多く確保することで、触媒温度がさらに高まることを防止して、温度上昇に起因するＮＯｘ浄化性能の低下を回避するようにしている。特に、エンジン回転数Neが高いときには、吸排気間の差圧が十分に高く吸気絞り弁１４を全開にさせても排気還流量を確保できることから、アクセル開度Accが十分に小さくない場合を除いて、吸気絞り弁１４を全開状態にさせるようにしており、このことで、新気の吸気流量及び排気流量を積極的に増加させることができ、触媒の冷却を促すことができる。尚、前記のアクセル開度Accが十分に小さくない場合に吸気絞り弁１４を全開状態にさせると、吸入空気量の増大によってエンジン出力が変動する虞れがあるので、その場合には、吸気絞り弁１４の閉作動を禁止するだけとしている。
【００９０】
一方、前記ステップＨ６においてエンジン減速時でないＮＯと判定して進んだステップＨ１５では、エンジンが定常運転状態であれば、前記ステップＨ７で用いたものと同様の吸気絞りマップから吸気絞り量THを読み込み、この吸気絞り量THを設定してリターンする。また、エンジンが加速運転状態であれば、吸気絞り量THは零に設定し、吸気絞り弁１４を速やかに全開状態にさせるようにしている。
【００９１】
尚、前記ステップＨ７，Ｈ１０，Ｈ１４の各ステップで設定された吸気絞り量THに基づいて、ＥＣＵ３５から負圧制御用の電磁弁１６に制御信号が出力され、吸気絞り弁１４の開度制御が実行される。
【００９２】
前記図１７のステップＨ１０又はステップＨ１４に続いて、図１８のステップＨ１６では、ＥＧＲ弁制御の制御演算（図１２参照）を禁止し、続くステップＨ１７では、ＥＧＲ弁操作量を全閉以下に対応する値に設定して、ＥＧＲ弁２４が強制的に全閉状態に制御されるようにする。一方、前記図１７のステップＨ９で燃料カット制御が行われていないと判定して進んだ図１８のステップＨ１８では、メモリに電子的に記録されている最大ＥＧＲ弁開度（設定開度）を読み込み、続くステップＨ１９で、前記最大ＥＧＲ弁開度をＥＧＲ弁制御におけるＥＧＲ弁２４の開度上限値として設定する。つまり、ＥＧＲ弁２４の開度が前記上限値よりも大きくならないように制限している。
【００９３】
そして、前記ステップＨ１７又はステップＨ１９、もしくは前記図１７のステップＨ１２に続くステップＨ２０において、ＥＧＲ弁制御における制御ゲインを補正するゲイン補正係数γをメモリに電子的に格納されている二次元のマップから読み込む。このマップは、図２０に例示するように、吸気絞り量TH及びエンジン回転数Neに対応する最適なゲイン補正係数γの値を実験的に決定して記録したもので、補正係数γの値は０＜γ＜１の範囲でエンジン回転数Neが低いほど、また吸気絞り量THが小さいほど大きくなるように設定されている。
【００９４】
続いて、ステップＨ２１では、前記ステップＨ１９で読み込んだゲイン補正係数γに基づいて、ＥＧＲ弁制御における制御ゲインの値を決定するゲイン係数Ｋを演算して、しかる後にリターンする。
【００９５】
Ｋ  ＝  Ｋ×（１＋γ）
ここで、前記のようにゲイン補正係数γはエンジン回転数Neが低いほど大きくなるように設定されているので、エンジン回転数Neが低いほどゲイン係数Ｋの値が大きくなり、ＥＧＲ弁制御（図１２参照）における比例制御ゲインが大きくなって、ＥＧＲ弁２４の作動応答性が高められる。このことで、エンジン回転に同期するＥＧＲ弁制御の実行間隔がエンジン回転数Neの低下とともに長くなっても、これを補うようにＥＧＲ弁２４の作動応答性が高められるので、エンジン減速時にＥＧＲ弁２４の作動遅れを低減させることができる。
【００９６】
前記図１７に示すフローのステップＨ５，Ｈ６により、エンジン１が減速運転状態にあることを判定する減速判定手段３５ａが構成されている。また、ステップＨ７〜Ｈ１０の各ステップにより、前記減速判定手段３５ａによってエンジン１の減速運転が判定されたとき、吸気絞り弁１４を所定量閉じる吸気絞り弁制御手段３５ｂが構成されており、その吸気絞り弁制御手段３５ｂによるエンジン減速時の吸気絞り量THは、燃料カット制御が行われるときには燃料減量制御のときよりも大きくなるように設定されている。
【００９７】
また、ステップＨ１１〜Ｈ１４の各ステップは、触媒の温度状態が高温状態のとき、吸気絞り弁１４の閉作動を禁止し、特にエンジン１が高回転運転域にあれば、該吸気絞り弁１４を強制的に全開状態にさせる、という前記吸気絞り弁制御手段３５ｂの別の制御手順に対応している。
【００９８】
さらに、前記図１８に示すフローのステップＨ１６〜Ｈ１９により、燃料カット制御が行われるときに、ＥＧＲ弁制御を禁止するとともに、ＥＧＲ弁２４を強制的に全閉状態にさせる一方、燃料減量制御が行われるときに、前記ＥＧＲ弁２４の開度が最大ＥＧＲ弁開度以下になるように制限する排気還流制御制限手段３５ｆが構成されている。また、ステップＨ２０，Ｈ２１により、エンジン回転数Neが低下するほどＥＧＲ弁制御における制御ゲインを大きくさせるゲイン補正手段３５ｇが構成されている。
【００９９】
したがって、この実施形態の排気還流制御装置Ａによれば、車両の走行中に運転者がアクセルを戻すと、噴射量制御手段３５ｃにより燃料の噴射量が減少され、これに伴い排気還流制御手段３５ｄによりＥＧＲ弁２４が開作動されて、排気の還流量が増大し、そのことによって吸入空気量が減少する。また、エンジン回転数Neが低下すると、減速判定手段３５ａによりエンジン１の減速運転状態が判定され、吸気絞り弁制御手段３５ｂにより吸気絞り弁１４が閉じられるので、吸気が絞られて吸気流量が減少するとともに、吸気圧力が低下して排気系との間の差圧が高まることで、前記ＥＧＲ弁２４の開作動とも相まって排気の還流量が速やかに増大し、そのことによっても新気の吸入空気量が減少する。
【０１００】
つまり、エンジン減速運転時に燃料噴射量Ｆが急減しても、これに対応するように新気の吸入空気量を速やかに減らすことができるので、燃焼室４の空燃比はリーン側に大きくずれることはなく、よって、空燃比のリーン化によるＮＯｘ生成量の増大を防止できる。
【０１０１】
その際、運転者のアクセル戻し量がそれほど大きくなく、燃料減量制御によりエンジン１が減速される場合には、ＥＧＲ制御を行いながらもその制御によってＥＧＲ弁２４が全開状態にならないように制限しており、このことで、その減速運転状態から運転者が再びアクセルを踏み込んで再加速に移るときには、ＥＧＲ弁２４が、全開状態と比べて早く閉じるので、その分早く吸入空気量を増大させることができる。つまり、エンジン減速後の再加速時にＥＧＲ弁２４の閉作動の遅れを軽減して、車両の再加速性を向上できる。
【０１０２】
一方、運転者のアクセル戻し量が大きく、燃料カット制御によりエンジン１が急減速されているときには、ＥＧＲ弁２４が強制的に全閉状態にされるので、その後、運転者が再びアクセルを踏み込んで再加速に移るときに、吸入空気量を最大限に早く増大させることができる。つまり、エンジン減速後の再加速時にエンジン出力を極めて迅速に高めることができ、車両の再加速性を一層、高めることができる。尚、前記燃料カット制御が行われている間、ＮＯｘは生成されないので、排気還流量が零になっても問題はない。
【０１０３】
また、前記燃料カット制御が行われるときには、吸気絞り弁１４の開度が燃料減量制御のときよりも小さくされる。このことで、燃料カットにより燃焼が中断されて排気温度が急速に低下しても、吸気絞り弁１４の開度が極めて小さくされていて、排気流量が大幅に減らされているので、低温の排気による触媒の過冷却が回避され、よって、触媒の過冷却による浄化性能の低下を防止できる。
【０１０４】
さらに、この実施形態では、エンジン減速時に触媒の温度状態を検出し、その検出結果に基づいて、吸気絞り弁制御手段３５ｂにより前記吸気絞り弁１４の制御を制限することによって、触媒の過熱によるＮＯｘ浄化性能の低下を防止するようにしている。すなわち、触媒が高温状態になっているときに吸気絞り弁１４を閉じると、排気流量が減少して、排気による触媒の冷却が困難になってしまうので、触媒の浄化性能が低下するような高温状態では吸気絞り弁１４の閉作動を禁止して、排気流量を十分に多く確保するようにしており、このことで、触媒温度がさらに高まることを防止して、ＮＯｘ浄化性能の低下を回避することができる。
【０１０５】
また、そのように吸気絞り弁１４の閉作動を禁止すると、吸気流量も十分に多く確保され、この吸気流によって急気通路１０等を十分に冷却できるので、エンジン全体の過熱による吸気温度の過度の上昇を防止することができ、その吸気温度上昇に伴うエンジン再加速時の出力低下を軽減することもできる。
【０１０６】
さらに、前記の触媒の高温状態において特にエンジン１が高回転域にあるときには、アクセル開度Accが十分に小さくない場合を除いて、吸気絞り弁１４を全開状態にさせるようにしており、このことで、新気の吸気流量及び排気流量を積極的に増加させて、触媒の冷却を促すことができる。つまり、高温状態の触媒を積極的に冷却して、触媒の浄化性能を安定確保することができる。
（他の実施形態）
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他の種々の実施形態を包含するものである。すなわち、前記実施形態では、エンジン減速時にはＥＧＲ弁制御を制限するようにしており、そのために、燃料カット制御による減速時であれば、ＥＧＲ弁２４のフィードバック制御を禁止して、ＥＧＲ弁２４を強制的に全閉状態にさせる一方、燃料減量制御による減速時であれば、ＥＧＲ弁２４の開度を上限値以下に制限しているが、これに限るものではない。
【０１０７】
例えば、前記の燃料カット制御による減速時に、ＥＧＲ弁制御における空燃比の目標値を増大補正するようにしてもよい。具体的には、図１８に示すフローのステップＨ１６，Ｈ１７に代えて、図２１に示すステップＨ１６′，Ｈ１７′の処理を行うようにすればよい。すなわち、前記ステップＨ１６′では、エンジン回転数Neに基づいて、ＥＣＵ３５のメモリに電子的に格納されいてるマップから目標空燃比補正係数τ（τ＞１）を読み込み、続くステップＨ１７′では、目標新気量演算部４４において、目標空燃比演算部４３で演算された目標空燃比A/Fsolに前記目標空燃比補正係数τを乗算して目標空燃比を増大補正し、その補正後の目標空燃比を用いて目標新気量演算部４４で目標新気量FAsolを算出するようにする。
【０１０８】
そのようにすれば、エンジン減速時にはＥＧＲ弁制御における空燃比の目標値が通常よりも大きくされるので、燃料噴射量Ｆが少なくてもＥＧＲ弁２４は全開状態にはならず、このことで、エンジン減速後の再加速時にＥＧＲ弁２４の作動遅れを軽減して、車両の再加速性を向上させることができる。前記ステップＨ１６′及びステップＨ１７′により、エンジン減速時にＥＧＲ弁制御における空燃比の目標値を増大補正する目標値補正手段３５ｈが構成されている。
【０１０９】
この他、前記の燃料カット制御による減速時にＥＧＲ弁２４のフィードバック制御を禁止して、ＥＧＲ弁２４はその時点の開度に維持するようにしてもよい。また、ＥＧＲ弁２４の開度を上限値以下に制限するようにしてもよく、さらに、前記燃料の減量制御によるエンジン減速時には、ＥＧＲ弁制御を特に制限しないようにすることも可能である。
【０１１０】
前記実施形態では、触媒の温度状態を検出するために触媒コンバータ２２の近傍に排気温度センサ２２ａを設けているが、これに限らず、例えばエンジン水温やエンジンの運転状態に基づいて触媒の温度状態を推定するようにしてもよい。
【０１１１】
また、前記実施形態におけるＥＧＲ弁制御によれば、エンジン１の各気筒毎への排気還流量を調節することで、該各気筒２の燃焼室４における空燃比を均一にかつ目標値になるように制御しているが、これに限らず、４つの気筒２の全部についてまとめて制御するようにしてもよい。
【０１１２】
さらに、前記各実施形態では、本発明をコモンレール式燃料噴射系が装備されてい直噴式るディーゼルエンジン１に適用しているが、これに限らず、コモンレール式燃料噴射系の代わりに各気筒毎にユニットインジェクタが設けられているディーゼルエンジンにも適用可能である。また、本発明をいわゆる直噴式ガソリンエンジンに適用することも可能である。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明における筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置によると、車両の走行中にエンジンが減速運転状態になったとき、吸気絞り弁制御手段により吸気絞り弁を所定量閉じることで、燃料噴射量の減量に伴う排気還流量調節弁の閉作動とも相まって新気の吸入空気量を速やかに減少させることができるので、燃料噴射量が急減しても燃焼室の空燃比がリーン側に大きくずれることはなく、よって、ＮＯｘ生成量の増大を防止できる。
【０１１４】
また、前記排気還流量調節弁を全開状態にしなくても済むので、次に再加速に移るときに、該排気還流量調節弁をその分早く閉じることができ、このことで、エンジン出力を速やかに高めて、車両の再加速性を向上させることができる。
【０１１５】
さらに、温度状態検出手段により触媒の温度状態を検出し、その温度状態が所定温度以上のときには、前記吸気絞り弁の閉作動を禁止することで、排気流量を十分多く確保して触媒の過熱による弊害を軽減できる。また同時に、吸気流量も十分に多く確保できるので、吸気通路の過熱を防止して吸気温度を適温に維持することができ、これによりエンジン出力低下の弊害も回避できる。
【０１１６】
特に、エンジンが高回転運転域にあって且つ、アクセル開度が判定基準開度以下であれば、吸気絞り弁を強制的に開作動させて、積極的に新気の吸気流量及び排気流量を増加させることで、触媒等の冷却を促すことができる。
【０１１７】
一方、エンジンが高回転運転域にあるときでも、アクセル開度が判定基準開度よりも大きい場合には吸気絞り弁を開作動はさせず、その閉作動を禁止するのみとすることで、吸入空気量の増大によるエンジン出力の変動を防止することができる。
【０１１８】
請求項２記載の発明によると、エンジン減速時に燃料カット制御が行われるときに、吸気絞り弁の開度を燃料減量制御のときよりも小さくさせることで、前記燃料カット制御により燃焼が中断されて排気温度が急速に低下していても、触媒の過冷却に起因する浄化性能の低下を防止できる。
【０１１９】
請求項３記載の発明によると、エンジン回転数が低下するほど排気還流量調節弁の制御ゲインを大きくさせることで、エンジン回転数の低下に伴う排気還流量調節弁の作動遅れを軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【図２】  ターボ過給機の一部を、Ａ／Ｒ小の状態（ａ）、又はＡ／Ｒ大の状態（ｂ）でそれぞれ示す説明図である。
【図３】  ＥＧＲ弁及びその駆動系の構成図である。
【図４】  ＥＧＲ弁の駆動電流と駆動負圧（ａ）、又はリフト量（ｂ）との関係をそれぞれ示すグラフ図である。
【図５】  エンジンの制御系の全体構成図である。
【図６】  空燃比とＮＯｘ排出量との関係を示すグラフ図である。
【図７】  空燃比とスモーク値との関係を示すグラフ図である。
【図８】  排気還流及び燃料噴射量制御の基本フローを示す図である。
【図９】  エンジンの吸入空気流量の時間変化を示すグラフ図である。
【図１０】  吸入空気量の算出手順を示すフローチャート図である。
【図１１】  過渡判定の処理手順を示すフローチャート図である。
【図１２】  ＥＧＲ弁操作量の算出手順を示すフローチャート図である。
【図１３】  プリセットを与える制御の処理手順を示すフローチャート図である。
【図１４】  加速時の燃料噴射量制御の処理手順を示すフローチャート図である。
【図１５】  定常時の目標空燃比、加速時の目標空燃比及び過渡時の限界空燃比の関係を示すグラフ図である。
【図１６】  エンジン減速時の燃料噴射量を、目標トルク及びエンジン回転数に対応づけて設定したマップの一例を示す図である。
【図１７】  エンジン減速時の吸気絞り量の設定手順を示すフローチャート図である。
【図１８】  排気還流制御を制限する処理、及び制御ゲインを補正する処理の手順を示すフローチャート図である。
【図１９】  吸気絞り量を燃料噴射量及びエンジン回転数に対応づけて設定したマップの一例を示す図である。
【図２０】  ゲイン補正係数を吸気絞り量及びエンジン回転数に対応づけて設定したマップの一例を示す図である。
【図２１】  排気還流制御を制限する処理手順の他の実施形態を示すフローチャート図である。
【図２２】  図（ａ）に酸素過剰雰囲気でＮＯｘを浄化する触媒について、また、図（ｂ）に理論空燃比よりも大きい状態でＮＯｘを吸収する触媒について、それぞれＮＯｘ浄化率の温度依存性を表すグラフの一例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ      筒内噴射式エンジンの排気還流制御装置
１      ディーゼルエンジン
２      気筒
４      燃焼室
５      インジェクタ（燃料噴射弁）
１０    吸気通路
１１    エアフローセンサ（吸気量センサ）
１４    吸気絞り弁
２２    触媒
２２ａ  排気温度センサ（温度状態検出手段）
２３    ＥＧＲ通路（排気還流通路）
２４    ＥＧＲ弁（排気還流量調節弁）
３５ａ  減速判定手段
３５ｂ  吸気絞り弁制御手段
３５ｃ  噴射量制御手段
３５ｄ  排気還流制御手段
３５ｆ  排気還流制御制限手段
３５ｇ  ゲイン補正手段
３５ｈ  目標値補正手段
【図１】
0003931456.tif 000002
【図２】
0003931456.tif 000003
【図３】
0003931456.tif 000004
【図４】
0003931456.tif 000005
【図５】
0003931456.tif 000006
【図６】
0003931456.tif 000007
【図７】
0003931456.tif 000008
【図８】
0003931456.tif 000009
【図９】
0003931456.tif 000010
【図１０】
0003931456.tif 000011
【図１１】
0003931456.tif 000012
【図１２】
0003931456.tif 000013
【図１３】
0003931456.tif 000014
【図１４】
0003931456.tif 000015
【図１５】
0003931456.tif 000016
【図１６】
0003931456.tif 000017
【図１７】
0003931456.tif 000018
【図１８】
0003931456.tif 000019
【図１９】
0003931456.tif 000020
【図２０】
0003931456.tif 000021
【図２１】
0003931456.tif 000022
【図２２】
0003931456.tif 000023