(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側に再循環するＥＧＲ手段を有し且つコモンレールに蓄圧状態で貯留された燃料をインジェクタから気筒内に噴射して燃焼させるように構成したエンジンの排気浄化方法であって、現在の運転状態が加速状態にあるか否かを判定し、現在の運転状態が加速状態にあると判定された際に通常の開度制御により決められた排気ガス再循環流路の開度を加速の度合に応じた開度補正量により絞り込み、且つ該開度補正量に応じたレール圧補正量により通常の噴射圧制御により決められたコモンレール圧力を低下させることを特徴とするエンジンの排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＥＧＲ手段とコモンレール式燃料噴射システムとを有するエンジンの排気浄化方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンの燃料噴射に関し、噴射圧力の高圧化を図り且つ燃料の噴射タイミング及び噴射量等の噴射条件をエンジンの運転状態に応じて最適に制御する方式としてコモンレール式燃料噴射システムが知られている。
【０００３】
図３はコモンレール式燃料噴射システムの概要を模式的に示すブロック図であり、ここに図示しているコモンレール式燃料噴射システムでは、燃料タンク１内の燃料が、例えばプランジャ式の可変容量式高圧ポンプである燃料ポンプ２により加圧されるようになっている。
【０００４】
この燃料ポンプ２は、エンジン出力により駆動されるもので、燃料を要求される所定圧力に昇圧した上で燃料管３を介しコモンレール４に供給して蓄圧状態で貯留するようになっている。
【０００５】
前記燃料ポンプ２には、コモンレール４における燃料圧を所定圧力に維持するための流量制御弁５が備えられており、また、燃料ポンプ２からリリーフされた燃料は、戻し管６により燃料タンク１に戻されるようにしてある。
【０００６】
また、コモンレール４内の燃料は、燃料供給管７を介しエンジン２１の各気筒２２毎に装備された複数のインジェクタ８に向け供給されて前記各気筒２２内に噴射されるようにしてあり、燃料供給管７からインジェクタ８に供給された燃料のうち、各気筒２２への噴射に費やされなかった燃料は、戻し管９を通じて燃料タンク１に戻されるようになっている。
【０００７】
ここで、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）１０には、エンジン２１に装備されている気筒判別センサからの気筒判別信号１１、上死点（ＴＤＣ）を検出するためのクランク角センサからのクランク角信号１２、アクセルペダル踏込み量Ａｃｃを検出するためのアクセル開度センサ（エンジン負荷センサ）からのアクセル開度信号１３、エンジン回転数センサからのエンジン回転数（Ｎｅ）信号１４等のエンジン２１の運転状態を検出するための各種センサからの信号が入力されるようになっている。
【０００８】
更に、前記コモンレール４には、該コモンレール４内の圧力を検出する圧力センサ１５が設けられており、この圧力センサ１５の圧力信号１６もエンジン制御コンピュータ１０に入力されるようになっている。
【０００９】
そして、前記エンジン制御コンピュータ１０においては、これらの信号に基づいて、エンジン出力が運転状態に即した最適出力になるように、インジェクタ８の電磁弁１７に噴射指令１８を送って燃料の噴射条件、即ち、燃料の噴射時期（噴射開始時期と噴射終了時期）及び噴射量を適切に制御するようになっている。
【００１０】
また、インジェクタ８が燃料を噴射することでコモンレール４内の燃料が消費されてコモンレール４内の圧力が低下することになるが、エンジン制御コンピュータ１０は、コモンレール４内の圧力がエンジン２１の運転状態に応じて必要とされる燃料噴射圧力となるように燃料ポンプ２の流量制御弁５における電磁弁１９に圧力制御指令２０を送り、燃料ポンプ２の吐出量を制御することによりコモンレール４の圧力を制御するようにしてある。
【００１１】
尚、従来におけるコモンレール式燃料噴射システムでは、燃料の噴射開始時期及び噴射終了時期が、予め設定されたクランク角度（例えば、ＴＤＣ）からの位相差をクランク角センサで算出し且つクランク角信号１２の所定の時期に燃料が噴射されるようにインジェクタ８の電磁弁１７への駆動電流を定めるコマンドパルス（噴射指令１８）をエンジン制御コンピュータ１０が出力することで制御されるようになっている。
【００１２】
そして、このようなコモンレール式燃料噴射システムを備えたエンジン２１が、排気側から排気ガス２３の一部を抜き出して吸気側に再循環するＥＧＲ手段を有している場合、例えば、ここに図示しているように、排気マニホールド２４と吸気管２５との間がＥＧＲパイプ２６により接続され、該ＥＧＲパイプ２６を介し排気マニホールド２４から排気ガス２３の一部を抜き出して吸気管２５に導き得るようにしてある場合において、排気ガス２３の再循環を行いつつ急加速を行うと、燃料の噴射量の急激な増加と燃焼性の悪化により黒煙が発生し易くなる。
【００１３】
このため、一般的には、エンジン制御コンピュータ１０にてアクセル開度信号１３やエンジン回転数信号１４等に基づき急加速であることが判定された際に、前記ＥＧＲパイプ２６のＥＧＲバルブ２７の開度を前記エンジン制御コンピュータ１０から開度指令２８を出力することにより所定開度まで絞り込み、排気ガス２３の再循環量を減らす制御を行うようにしている。尚、図３中における２９は吸気マニホールド、３０は排気管を夫々示している。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、斯かる従来方法においては、急加速の度に排気ガス２３の再循環量が減少して黒煙が低減される反面、ＮＯx（窒素酸化物）の低減効果が不十分なものとなる虞れがあった。
【００１５】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、加速時における黒煙とＮＯxの同時低減化を図り得るようにしたエンジンの排気浄化方法を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側に再循環するＥＧＲ手段を有し且つコモンレールに蓄圧状態で貯留された燃料をインジェクタから気筒内に噴射して燃焼させるように構成したエンジンの排気浄化方法であって、現在の運転状態が加速状態にあるか否かを判定し、現在の運転状態が加速状態にあると判定された際に通常の開度制御により決められた排気ガス再循環流路の開度を加速の度合に応じた開度補正量により絞り込み、且つ該開度補正量に応じたレール圧補正量により通常の噴射圧制御により決められたコモンレール圧力を低下させることを特徴とするものである。
【００１７】
而して、このようにすれば、加速時に黒煙の発生を抑制するべく排気ガス再循環流路の開度を加速の度合に応じた開度補正量により絞り込んでＥＧＲ率を下げても、その開度補正量に応じたレール圧補正量によりコモンレール圧力を下げることで燃料の噴射時における微粒化の度合を若干悪くして燃料の活発な燃焼を抑制し、これにより燃焼温度を下げてＮＯxを低減する効果が得られることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施する形態を図面を参照して説明する。尚、エンジンの燃料噴射装置に適用されるコモンレール式燃料噴射システムについては、図３に示したものを用いることで再度の詳細な説明は省略することとする。
【００１９】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図３のエンジン制御コンピュータ１０により実行される制御フローを示している。
【００２０】
即ち、エンジン制御コンピュータ１０においては、アクセル開度及びエンジン回転数；エンジン回転数の上昇率（図３におけるアクセル開度信号１３及びエンジン回転数信号１４を参照）に基づき加速判定部３１にて加速状態にあるか否かが判定され、現在の運転状態が加速状態にあると判定された際には、開度補正量算出部３２にてＥＧＲバルブ２７（図３参照）を閉じ側に補正する開度補正量が求められるようになっている。
【００２１】
ここで、開度補正量は、加速量（単位時間当たりのアクセル開度変化量、単位時間当たりのエンジン回転数変化量、或いは、両者を総合的に評価した変化量等として表されるもの）と開度補正量との関係を一義的に決定する制御関数に基づいて加速の度合に応じた値で求められるようになっており、加速量が大きいほど開度補正量も大きくなるようにしてある。
【００２２】
即ち、前記加速判定部３１にて特に加速の度合が著しい急加速であると判定されたような場合には、開度補正量算出部３２へ送られる加速量の値も大きなものとなり、ＥＧＲバルブ２７の開度を０％まで閉じ得るような大きな開度補正量が求められることになる。
【００２３】
そして、開度補正量算出部３２で求められた開度補正量は、減算部３３へと導かれて、通常時ＥＧＲ開度マップ３４に基づき現在の運転状態（アクセル開度及びエンジン回転数等）に基づいて決定されたＥＧＲバルブ２７の目標開度（通常マップ値）に対し減算され、これによりＥＧＲバルブ２７の開度を現状より絞り込む最終指示開度が算出されて、ＥＧＲバルブ２７へ向けた開度指令２８（図３参照）として出力されるようにしてある。
【００２４】
また、開度補正量算出部３２で求められた開度補正量は、レール圧補正量算出部３５にも導かれるようになっており、該レール圧補正量算出部３５にてコモンレール圧力を下げ側へ補正するレール圧補正量が求められるようになっている。
【００２５】
ここで、レール圧補正量は、ＥＧＲバルブ２７の開度補正量とレール圧補正量との関係を一義的に決定する制御関数に基づいて値が求められるようになっており、開度補正量が大きいほどレール圧補正量も大きくなるようにしてある。
【００２６】
更に、レール圧補正量算出部３５で求められたレール圧補正量は、減算部３６へと導かれて、通常時噴射圧力マップ３７により現在の運転状態（アクセル開度及びエンジン回転数等）に基づいて決定された目標噴射圧力（通常マップ値；目標コモンレール圧力）に対し減算され、これによりコモンレール圧力を現状より低下させる最終噴射圧力が算出されて、燃料ポンプ２の流量制御弁５における電磁弁１９に向けた圧力制御指令２０（図３参照）として出力されるようにしてある。
【００２７】
而して、加速するためにアクセルが踏み込まれると、アクセル開度及びエンジン回転数に基づき加速判定部３１にて加速状態にあると判定され、開度補正量算出部３２で求められた開度補正量が、減算部３３にて通常の開度制御により決められたＥＧＲバルブ２７の目標開度から減算されるので、最終指示開度がＥＧＲバルブ２７へ向けた開度指令２８として出力され、図２の上段側に示されている如く、ＥＧＲバルブ２７の開度指示値が、図２中に鎖線で示す通常マップ値より絞り込まれる結果、排気ガス２３の再循環量が絞り込まれてＥＧＲ率が下げられ、加速時における黒煙の発生が抑制される。
【００２８】
しかも、このＥＧＲ率の低下に伴い、ＥＧＲバルブ２７の開度補正量に応じてレール圧補正量算出部３５で求められたレール圧補正量が、減算部３６にて通常の噴射圧制御により決定されたコモンレール４（図３参照）の目標噴射圧力から減算されるので、最終噴射圧力が燃料ポンプ２の電磁弁１９に向けた圧力制御指令２０として出力され、図２の下段側に示されている如く、コモンレール４の圧力を指示する噴射圧力指示値が、図２中に鎖線で示す通常マップ値より低下される結果、燃料ポンプ２の吐出量が制限されてコモンレール４の圧力（燃料噴射圧）が下がり、燃料の噴射時における微粒化の度合が若干悪くなって燃料の活発な燃焼が抑制され、これにより燃焼温度が下がってＮＯxを低減する効果が得られることになる。
【００２９】
従って、上記形態例によれば、加速時に黒煙の発生を抑制するべくＥＧＲバルブ２７の開度を加速の度合に応じた開度補正量により絞り込んでＥＧＲ率を下げても、その開度補正量に応じたレール圧補正量によりコモンレール圧力を下げることで燃料の噴射時における微粒化の度合を若干悪くして燃料の活発な燃焼を抑制し、これにより燃焼温度を下げてＮＯxを低減する効果を得ることができるので、加速時における黒煙とＮＯxの同時低減化を図ることができる。
【００３０】
また、このように燃料の活発な燃焼を抑制できれば、加速時における燃料噴射量の急激な増加に伴う爆発的燃焼を著しく抑制し得て騒音の低減化を図ることもできる。
【００３１】
尚、本発明のエンジンの排気浄化方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、燃料の噴射時期を最適化する手法を併用して黒煙とＮＯxの更なる同時低減化を図り得るようにしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
上記した本発明のエンジンの排気浄化方法によれば、加速時に黒煙の発生を抑制するべく排気ガス再循環流路の開度を加速の度合に応じた開度補正量により絞り込んでＥＧＲ率を下げても、その開度補正量に応じたレール圧補正量によりコモンレール圧力を下げることで燃料の噴射時における微粒化の度合を若干悪くして燃料の活発な燃焼を抑制し、これにより燃焼温度を下げてＮＯxを低減する効果を得ることができるので、加速時における黒煙とＮＯxの同時低減化を図ることができ、しかも、エンジン騒音の低減化を図ることもできる等種々の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】加速時におけるＥＧＲバルブの開度指示値と燃料の噴射圧力指示値の変化を示す線図である。
【図３】コモンレール式燃料噴射システムの概要を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
４  コモンレール
８  インジェクタ
１０  エンジン制御コンピュータ
１８  噴射指令
２０  圧力制御指令
２１  エンジン
２２  気筒
２３  排気ガス
２６  ＥＧＲパイプ（ＥＧＲ手段；排気ガス再循環流路）
２７  ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ手段）
２８  開度指令
３１  加速判定部
３２  開度補正量算出部
３３  減算部
３４  通常時ＥＧＲ開度マップ
３５  レール圧補正量算出部
３６  減算部
３７  通常時噴射圧力マップ
【図１】
0003924127.tif 000002
【図２】
0003924127.tif 000003
【図３】
0003924127.tif 000004