(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気系に排気の一部を還流させる排気還流手段と、
少なくともエンジンの運転状態に応じて燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段と、
前記排気還流手段による排気の還流状態を、少なくとも燃料供給量の増量に対応して排気還流率が低下するように制御する排気還流制御手段とを備えたディーゼルエンジンの制御装置において、
エンジンの排気通路には、酸素過剰雰囲気の排気中のＮＯｘを還元浄化するリーンＮＯｘ触媒が配設され、
前記リーンＮＯｘ触媒に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記燃料供給量制御手段により燃料供給量を所定以上に増やすときに、前記還元剤供給手段によるリーンＮＯｘ触媒への還元剤の供給量を増大させる還元剤量制御手段と、
前記還元剤量制御手段により還元剤の供給量を増大させるときに、前記排気還流制御手段による制御を、排気還流率がさらに低下するように補正する補正制御手段とを備えている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】
請求項１において、
排気還流制御手段は、エンジンの気筒内燃焼室の平均的な空燃比が運転状態に応じて設定された目標値になるように、排気の還流量をフィードバック制御するものである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３】
請求項１又は２のいずれかにおいて、
燃料供給量制御手段は、エンジンの加速運転に対応して燃料供給量を増量するものであり、
還元剤量制御手段は、エンジンが定常運転状態から加速運転状態へ移行するときに設定期間、リーンＮＯｘ触媒への還元剤の供給量を増大させるものである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４】
請求項１又は２のいずれかにおいて、
燃料供給量制御手段は、エンジンの外部負荷の増大に対応して燃料供給量を増量するものであり、
還元剤量制御手段は、前記外部負荷が増大するときに設定期間、リーンＮＯｘ触媒への還元剤の供給量を増大させるものである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５】
請求項３又は４のいずれかにおいて、
還元剤量制御手段は、遅くとも燃料供給量制御手段によって燃料の増量が開始される時に、還元剤の供給量を増大させる制御を開始するように構成されている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６】
請求項１〜５のいずれか１つにおいて、
エンジンの気筒内燃焼室に燃料を直接、噴射供給する燃料噴射弁が設けられ、
還元剤供給手段は、前記燃料噴射弁であり、
還元剤量制御手段は、前記燃料噴射弁による燃料噴射量及び噴射時期の少なくとも一方を排気中の還元剤成分の濃度が増大するように変更するものである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７】
請求項６において、
還元剤量制御手段は、燃料噴射弁による気筒の圧縮上死点近傍における燃料噴射に加えて、該燃料噴射弁により少なくとも１回の追加の燃料噴射を行わせるものである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８】
請求項６において、
還元剤量制御手段は、燃料噴射弁による気筒の圧縮上死点近傍における燃料の噴射回数及び非噴射間隔の少なくとも一方を増大させるものである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９】
請求項１〜８のいずれか１つにおいて、
リーンＮＯｘ触媒は、触媒金属を担持したゼオライトを含有するものであることを特徴とするディーゼルエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの排気通路に酸素過剰雰囲気の排気中でもＮＯｘを還元浄化するいわゆるリーンＮＯｘ触媒を設けるとともに、燃焼に伴うＮＯｘ等の生成を抑えるために、エンジンの運転状態に応じて吸気系への排気の還流状態を制御するようにしたディーゼルエンジンの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、この種のディーゼルエンジンの制御装置として、例えば特開平８−１４４８６７号公報に開示されるように、エンジンの吸気系への排気還流量を調節することによって、間接的に燃焼室の平均的な空燃比を制御するようにしたものが知られている。このものでは、排気の一部をエンジンの吸気系に還流させるＥＧＲ通路（排気還流通路）と、アクチュエータにより作動されて前記ＥＧＲ通路における排気の還流量を調節するＥＧＲ弁（排気還流量調節弁）とを備えており、排気通路に設けた空燃比センサからの出力信号に基づいて、前記ＥＧＲ弁の開度を調節するようになっている。
【０００３】
すなわち、ＥＧＲ通路による排気の還流率（排気の還流量の全排気量に対する割合、以下同じ）が大きくなるほど、燃焼に伴うＮＯｘの生成を低減できる反面、排気還流率が大きくなるということはその分、新しい空気（新気）の吸入量が減少するということなので、空気過剰率の低下によってスモークの生成量が急増する虞れがある。そこで、前記従来例の制御装置では、空燃比センサからの出力に基づいて排気の還流量を調節して、燃焼室の空燃比をスモークが急増しない範囲でできるだけリッチな状態になるように制御している。
【０００４】
また、例えば特開平６−２１２９６１号公報には、ディーゼルエンジンの排気通路に酸素過剰雰囲気の排気中のＮＯｘを吸収する一方、酸素濃度の増大によって吸収したＮＯｘを放出するＮＯｘ吸収材を配置するとともに、このＮＯｘ吸収材からＮＯｘを放出させるときには、気筒の膨張行程中期から排気行程にかけて少量の燃料（軽油）を追加噴射して、排気中のＣＯ，ＨＣ等の還元剤成分の濃度を高めることが提案されている。
【０００５】
すなわち、ディーゼルエンジンは通常、平均的な空燃比がかなりリーンな状態（例えばＡ/Ｆ≧１８）で運転され、そのリーンな状態、即ち排気中の酸素濃度が高い状態でＮＯｘを還元浄化することが難しいので、前記のＮＯｘ吸収材を用いて、酸素過剰雰囲気ではＮＯｘを吸収する一方、該ＮＯｘ吸収材に吸収されたＮＯｘ量が増えて吸収性能が低下する前に、燃料の追加噴射により排気中の還元剤成分の濃度を高めて、前記ＮＯｘ吸収材からのＮＯｘの放出を促し、かつその放出されたＮＯｘを還元浄化させるものである。
【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においてはガソリンエンジンに比べて生成量の多いＮＯｘを低減することが求められている。このため、前記前者の従来例（特開平８−１４４８６７号公報）のように、排気還流量の調節によって間接的に空燃比を制御する場合、例えばエンジンが加速運転状態になったときでも、排気の還流は直ちに中止はせず、排気還流率が徐々に小さくなるように制御するとともに、これに伴い新気の吸入量が増大することに対応するように、燃料噴射量を徐々に増大させざるを得ない。
【０００７】
つまり、従来までの制御装置においてＮＯｘ排出量をさらに低減しようとすれば、エンジンの加速運転時であっても燃料噴射量を十分かつ速やかに増やすことはできず、その結果として、エンジンの加速性能が不足するというのが実状である。
【０００８】
本発明は斯かる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、ディーゼルエンジンの加速運転時等の燃料増量時の制御手順に工夫を凝らして、大気中へのＮＯｘ排出量を低減しながら、加速性能の向上を図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明では、エンジンの運転状態に応じて排気の還流状態を制御するようにしたディーゼルエンジンの制御装置に、酸素過剰雰囲気でもＮＯｘを還元浄化するリーンＮＯｘ触媒を備えるとともに、エンジンへの燃料供給量を所定以上に増量するときには該リーンＮＯｘ触媒への還元剤の供給量を増やす一方で、吸気系への排気還流率は、前記燃料の増量に対応する以上に大幅に低下させて、新気量を確保しやすくしたものである。
【００１０】
具体的に、請求項１の発明では、図１に示すように、エンジン１の吸気系１０に排気の一部を還流させる排気還流手段２４と、少なくともエンジン１の運転状態に応じて燃料供給量を制御する燃料供給量制御手段３５ａと、前記排気還流手段２４による排気の還流状態を、少なくとも燃料供給量の増量に対応して排気還流率が低下するように制御する排気還流制御手段３５ｃとを備えたディーゼルエンジンの制御装置を前提とする。そして、エンジン１の排気通路２０に、酸素過剰雰囲気の排気中のＮＯｘを還元浄化するリーンＮＯｘ触媒２２を配設し、該リーンＮＯｘ触媒２２に還元剤を供給する還元剤供給手段５０と、前記燃料供給量制御手段３５ａにより燃料供給量を所定以上に増やすときに、前記還元剤供給手段５０によるリーンＮＯｘ触媒２２への還元剤の供給量を増大させる還元剤量制御手段３５ｂと、該還元剤量制御手段３５ｂにより還元剤の供給量を増大させるときに、前記排気還流制御手段３５ｃによる制御を、排気還流率がさらに低下するように補正する補正制御手段３５ｄとを備える構成とする。
【００１１】
前記の構成により、エンジン１の運転状態に応じて、燃料供給量制御手段３５ａによりエンジン１への燃料供給量が増量されるときには、従来までと同様、その燃料供給量の増量に対応して排気還流率が低下するように、排気還流制御手段３５ｃにより排気還流手段２４の作動制御が行われる。その際、還元剤量制御手段３５ｂの制御により、還元剤供給手段５０によってリーンＮＯｘ触媒２２への還元剤の供給量が増大されると、該リーンＮＯｘ触媒２２によるＮＯｘの還元作用が高められ、これにより、リーンＮＯｘ触媒２２よりも下流、即ち大気中へのＮＯｘ排出量が低減する。
【００１２】
そして、このときに排気還流制御手段３５ｃによる制御が補正制御手段３５ｄにより補正され、排気還流率がさらに低下すると、その分、新気の吸気量が増大するので、排気中のスモーク等の増大を招くことなく、燃料噴射量を速やかに増量することが可能になる。尚、排気還流率が低下すれば、燃焼に伴うＮＯｘの生成が盛んになると考えられるが、前記のようにリーンＮＯｘ触媒２２の浄化作用が高められているので、大気中へのＮＯｘ排出量は十分に低減できる。
【００１３】
請求項２の発明では、排気還流制御手段は、エンジンの気筒内燃焼室の平均的な空燃比が運転状態に応じて設定された目標値になるように、排気の還流量をフィードバック制御するものとする。このことで、排気還流制御手段による制御が具体化され、排気還流状態の調節によって間接的に燃焼室の空燃比を制御することで、燃焼に伴うＮＯｘ及びスモークの生成をバランスよく低減できる。
【００１４】
請求項３の発明では、燃料供給量制御手段は、エンジンの加速運転に対応して燃料供給量を増量するものであり、還元剤量制御手段は、エンジンが定常運転状態から加速運転状態へ移行するときに設定期間、リーンＮＯｘ触媒への還元剤の供給量を増大させるものとする。このことで、エンジンの加速運転時に燃料噴射量を速やかに増大させて、エンジンの加速性能を向上できる。
【００１５】
請求項４の発明では、燃料供給量制御手段は、エンジンの外部負荷の増大に対応して燃料供給量を増量するものであり、還元剤量制御手段は、前記外部負荷が増大するときに設定期間、リーンＮＯｘ触媒への還元剤の供給量を増大させるものとする。このことで、エンジンの外部負荷の増大に対応して燃料供給量を速やかに増量することができるので、外部負荷によるショックを低減できる。
【００１６】
請求項５の発明では、請求項３又は４のいずれかの発明における還元剤量制御手段は、遅くとも燃料供給量制御手段によって燃料の増量が開始される時に、還元剤の供給量を増大させる制御を開始するように構成する。このことで、燃料を増量するときに、リーンＮＯｘ触媒に早期に十分な量の還元剤を供給して、その浄化性能を高めることができるので、請求項１の発明の作用効果を十分に得ることができる。
【００１７】
請求項６の発明では、エンジンの気筒内燃焼室に燃料を直接、噴射供給する燃料噴射弁が設けられ、還元剤供給手段は、前記燃料噴射弁であり、還元剤量制御手段は、前記燃料噴射弁による燃料噴射量及び噴射時期の少なくとも一方を排気中の還元剤成分の濃度が増大するように変更するものとする。こうすれば、還元剤供給手段を簡単かつ低コストな構成とすることができる。
【００１８】
請求項７の発明では、請求項６の発明における還元剤量制御手段は、燃料噴射弁による気筒の圧縮上死点近傍における燃料噴射に加えて、該燃料噴射弁により少なくとも１回の追加の燃料噴射を行わせるものとする。ここで、その追加の噴射の時期は、例えば気筒の吸気行程から圧縮行程中盤までとするか、或いは、気筒の膨張行程乃至排気行程とすればよい。こうすることで、エンジンの燃焼状態の悪化やトルク変動を抑制しながら、排気中のＣＯ，ＨＣ等の還元剤成分の濃度を高めることができる。
【００１９】
請求項８の発明では、請求項６の発明における還元剤量制御手段は、燃料噴射弁による気筒の圧縮上死点近傍における燃料の噴射回数及び非噴射間隔の少なくとも一方を増大させるものとする。尚、前記非噴射間隔とは、燃料噴射弁により燃料を複数回に分割して噴射するときに、該燃料噴射弁が１度閉じてから次に開くまでの時間間隔のことである（以下、同様とする）。
【００２０】
こうすることで、燃料噴射量をあまり増やさずに排気中のＣＯ，ＨＣ等の還元剤成分の濃度を高めることができるので、燃費の悪化を招くことがない。また、言い換えると、エンジンの加速性能をさらに向上させることが可能になる。
【００２１】
請求項９の発明では、リーンＮＯｘ触媒は、触媒金属を担持したゼオライトを含有するものとする。このような触媒は、酸素過剰雰囲気であっても排気中のＮＯｘ及びＣＯ，ＨＣ等を吸着して、例えば白金Ｐｔ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒ等の触媒金属の存在下で反応させることにより、ＮＯｘを還元浄化することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（全体構成）
図２は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置Ａの全体構成を示し、１は車両に搭載された多気筒ディーゼルエンジンである。このエンジン１は複数の気筒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（燃料噴射弁）５が先端部の噴孔を燃焼室４に臨ませて配設され、各気筒毎の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、噴射供給するようになっている。
【００２３】
前記各インジェクタ５は燃料を高圧状態で蓄えるためのコモンレール６に接続されている。このコモンレール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が接続されていて、この高圧供給ポンプ８の作動によりコモンレール６内の燃圧を所定値以上に保持するようになっている。また、クランク軸７の回転角度を検出する電磁ピックアップからな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端に配設された被検出用プレート（図示せず）の外周に相対向するように配置され、該被検出用プレートの外周部に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。
【００２４】
エンジン１の一側には、各気筒２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１０が接続されており、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、それぞれ吸気ポートにより各気筒２の燃焼室４に連通されている。また、サージタンク内で各気筒２に供給される過給圧力を検出する吸気圧センサ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ホットフィルム式エアフローセンサ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。
【００２５】
一方、エンジン１の他側には、各気筒２の燃焼室４から排気を排出する排気通路２０が接続されており、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に連通されている。この排気通路２０には、上流側から下流側に向かって順に、排気中の酸素濃度を検出するためのリニアＯ2センサ１７と、排気流により回転されるタービン２１と、排気中の有害成分を浄化する排気浄化用触媒２２とが配設されている。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、詳しくは図示しないが、タービン２１の全周を囲むように配設された複数のフラップを有し、その各フラップの回動によりノズル断面積を変化させて、タービン２１への排気流速を調整するようにしたＶＧＴ（バリアブルジオメトリーターボ）である。
【００２６】
また、前記触媒２２は、軸方向（排気の流れ方向）に沿って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（担体部材）を有し、その各貫通孔壁面に触媒層を形成したものである。この触媒２２は、排気が酸素過剰雰囲気のとき、即ち燃焼室４の平均的な空燃比がリーンな状態のときでも排気中のＮＯｘを還元浄化可能な、いわゆるリーンＮＯｘ触媒であり、その一例を挙げれば、母材としてのＭＦＩ（合成ゼオライトＺＳＭ−５）に触媒金属である白金Ｐｔをイオン交換によって担持させてなるPt＋-MFI型のものが好適である。尚、前記触媒２２において、触媒金属として白金Ｐｔに代えて、ロジウムＲｈ、パラジウムＰｄ、イリジウムＩｒ等の他の貴金属を用いてもよい。
【００２７】
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２３（以下ＥＧＲ通路という）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負圧作動式の排気還流量調節弁２４（以下ＥＧＲ弁という）が配設されていて、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に還流させる排気還流手段を構成している。すなわち、前記ＥＧＲ弁２４はその開度をリニアに調節可能なものであり、弁体を作動させるダイヤフラム２６が負圧通路２７によりバキュームポンプ（負圧源）２９に接続されていて、その負圧通路２７に介設された電磁弁２８の作動によりＥＧＲ弁駆動負圧が調節されることによって、開閉作動される。
【００２８】
尚、前記ターボ過給機２５のフラップにも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、フラップの作動量が調節されるようになっている。
【００２９】
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のフラップ等はコントロールユニット（Engine 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（クランク角信号）と、エアフローセンサ１１からの出力信号と、リニアＯ２センサ１７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からの出力信号とが少なくとも入力されている。
【００３０】
そして、インジェクタ５の作動による燃料噴射制御が行われて、燃料噴射量及び燃料噴射時期がエンジン１の運転状態に応じて制御されるとともに、高圧供給ポンプ８の作動によるコモンレール圧力、即ち燃量噴射圧の制御が行われる。また、ＥＧＲ弁２４の作動により排気の還流量が調節されて、各気筒２内燃焼室４の空燃比がエンジン１の運転状態に応じて制御される。さらに、吸気絞り弁１４の作動による吸入空気量の制御とターボ過給機２５のフラップの作動制御とが行われるようになっている。
【００３１】
（燃料噴射制御）
具体的に、前記ＥＣＵ３５のメモリには、エンジン１の目標トルク及び回転数の変化に応じて実験的に決定した基本的な燃料噴射量Ｑのマップが電子的に格納されており、アクセル開度センサ３２からの出力信号に基づいて求めた目標トルクとクランク角センサ９からの出力信号に基づいて求めたエンジン回転数とに基づいて、前記燃料噴射量マップから基本燃料噴射量Ｑbaseが読み込まれる。また、前記ＥＣＵ３５のメモリには、前記燃料噴射量マップと同様に目標トルクとエンジン回転数とに応じて、気筒の圧縮上死点近傍における燃料の噴射形態を設定した噴射形態マップが電子的に格納されており、エンジン１の現在の目標トルクとエンジン回転数とに基づいて、前記噴射形態マップから最適な噴射形態が読み込まれる。
【００３２】
すなわち、図３（ａ）に示すように、このエンジン１では目標トルクに対応する分量の燃料を圧縮上死点近傍で一括して噴射するか（以下、一括割噴射という）、或いは、それと同じ分量の燃料を同図（ｂ）に示すように２回に分割して噴射するか（２分割噴射という）、同図（ｃ）に示すように３回に分割して噴射するか（３分割噴射という）のいずれかが選択されるとともに、そのように２回又は３回に分割して噴射させる場合にはその間の非噴射間隔Δｔを変更して、燃料の燃焼状態を変化させることにより、エンジン１の燃費性能や排気特性等を最適に制御するようにしている。尚、インジェクタ５の実際の励磁時間（開弁時間）は、燃料噴射量だけではなく、圧力センサ６ａにより検出されたコモンレール圧を加味して決定される。
【００３３】
ここで、前記燃料の分割噴射における燃焼状態について詳しく説明すると、気筒２の圧縮上死点近傍でインジェクタ５により燃料を噴射する場合、該インジェクタ５の噴孔から噴射された燃料は、全体として円錐形状の噴霧を形成しながら燃焼室４に広がるとともに、空気との摩擦により分裂して微小な油滴になり（燃料の微粒化）、それらの油滴の表面から燃料が蒸発して燃料蒸気が生成される（燃料の気化霧化）。このとき、燃焼室４内の空気は極めて高圧で粘性の高い状態になっているので、前記図３（ａ）に示すように、燃料を一括して噴射する場合にその噴射量が多いと、そのうちの先に噴出した燃料油滴に後続の燃料油滴が追いついて再結合してしまい、燃料の微粒化ひいては気化霧化が阻害されることがある。
【００３４】
これに対し、前記図３（ｂ），（ｃ）に示すように燃料を複数回に分割して噴射するようにすれば、インジェクタ５の先の開弁により噴出した燃料油滴に、次の開弁により噴出した燃料油滴が追いつくことは少なくなり、油滴同士の再結合に起因する燃料微粒化の阻害を大幅に低減することができる。また、燃圧を高めて燃料の微粒化をさらに促進することも可能になり、こうすることで、燃焼室における燃料噴霧の分布の均一化が図られ、空気利用率も向上する。そして、このような分割噴射による燃料噴霧と空気との混合状態の変化は、燃料噴射量、噴射時期、噴射率、燃料圧力、分割噴射回数、非噴射間隔等の種々のパラメータ及びそれら相互の関係によっても変化し、これに伴い燃焼状態が変化することで、エンジン１の出力トルクや排気中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等のガス成分の濃度も変化すると考えられている。
【００３５】
より具体的に、この実施形態のものと同様の４気筒ディーゼルエンジン（排気量は約２０００ｃｃ）を比較的低負荷かつ低回転状態で運転し、一括割噴射、２分割噴射及び３分割噴射のそれぞれについて、インジェクタ５の非噴射間隔Δｔを３５０〜９００マイクロ秒（μsec）の範囲で適宜変更しながら、これに伴い変化する噴射終了時のクランク角度と、排気中のＣＯ濃度及びＮＯｘ濃度との関係を計測した実験結果の一例をそれぞれ図４及び図５に示す。
【００３６】
すなわち、図４に示すＣＯ濃度の計測結果では、２分割噴射の場合に、Δｔ＝３５０，４００，７００，９００μsecのときの値をそれぞれプロットし、また、３分割噴射の場合に、Δｔ＝４００，５５０，７００，９００μsecのときの値をそれぞれプロットした。同図によれば、排気中のＣＯ濃度は、非噴射間隔Δｔが同じならば、２分割噴射よりも３分割噴射の方が高くなり、また、その２分割及び３分割噴射のいずれの場合でも、インジェクタ５の非噴射間隔Δｔが短いときに低減する一方、非噴射間隔Δｔが長くなるに連れて増大する傾向がある。これに対し、図５に示すように、排気中のＮＯｘ濃度はＣＯ濃度とは反対に非噴射間隔Δｔが長いほど低くなることが分かる。尚、図示しないが、排気中のＨＣ濃度については前記ＣＯ濃度と同様の傾向がある。
【００３７】
そこで、この実施形態の燃料噴射制御では、エンジン１が定常運転状態から加速運転状態に移行するときに、前記の分割噴射を行わせかつその噴射条件を変更することにより、排気中のＣＯ，ＨＣ等の還元剤成分の濃度を高めて、リーンＮＯｘ触媒２２によるＮＯｘの還元浄化性能を高めるようにしている。以下に、加速運転状態へ移行するときの燃料噴射制御の処理手順について、具体的に図６及び図７のフローチャート図に沿って説明する。尚、この制御は各気筒毎にクランク角信号に同期して実行される。
【００３８】
まず、図６に示すスタート後のステップＳＡ１において、クランク角信号、エアフローセンサ出力、アクセル開度、リニアＯ2センサ出力等のデータを入力し、続くステップＳＡ２において、アクセル開度から求めた目標トルクとクランク角信号から求めたエンジン回転数とに基づいて、燃料噴射量マップから基本燃料噴射量Ｑbaseを読み込む。続いて、ステップＳＡ３において、前記ステップＳＡ２で求めた基本燃料噴射量Ｑbaseをエンジン水温や大気圧等に応じて補正する補正量Ｑcを求め、続くステップＳＡ４で前記基本燃料噴射量Ｑbaseに補正量Ｑcを加えて、今回の燃料噴射量Ｑt［i］を演算する。
【００３９】
続いて、ステップＳＡ５において、アクセル開度の変化量ΔAccがエンジン１の加速運転に対応するように設定した基準値ΔAcc0以上か否か判別し、この判別結果がＮＯであれば（ΔAcc＜ΔAcc0）エンジン１は定常運転状態でよいので、後述のステップＳＡ１６に進む一方、判別結果がＹＥＳであれば（ΔAcc≧ΔAcc0）アクセルペダルが大きく踏み込まれたのであるから、エンジン１を加速運転状態とすべく、ステップＳＡ６に進む。尚、前記の加速運転状態の判定は、アクセル開度の変化量ΔAccではなく、例えば燃料噴射量の今回値Ｑt［i］の前回値Ｑt［i-1］からの変化量に基づいて行うようにしてもよい。そして、ステップＳＡ６では、アクセルペダルが踏み込まれてからの経過時間をカウントするタイマの値Ｔをインクリメントして、ステップＳＡ７に進む。
【００４０】
続いて、ステップＳＡ７では、前記タイマ値Ｔを、加速初期に排気中の還元剤成分の濃度を高める第１設定期間に対応する第１設定値Ｔ1（図１１参照）と比較し、Ｔ≧Ｔ10であれば（ステップＳＡ７でＮＯ）、該第１設定期間は終了したと判定してステップＳＡ１２に進む一方、Ｔ＜Ｔ10であれば（ステップＳＡ７でＹＥＳ）第１設定期間にあるので、ステップＳＡ８に進んで、今度は前記タイマ値Ｔを前記第１設定値Ｔ1とは別の第２設定値Ｔ20（図１１参照）と比較する。この第２設定値Ｔ20は、エンジン１の加速初期に後述の如く排気還流量を減少させるとき、その排気還流制御遅れに対応して燃料増量を抑制する第２設定期間に対応する。すなわち、排気還流制御の遅れに対応して燃料増量を抑えることで、燃焼室４の空燃比が過度にリッチな状態になることを回避して、スモーク量の急増を未然に防止するのである。
【００４１】
そして、前記ステップＳＡ８においてＴ＜Ｔ20でＮＯと判別されれば、前記第２設定期間であって、燃料の増量は抑える必要があるから、ステップＳＡ９に進んで、燃料噴射量のなまし演算に用いるなまし係数ｋとして、通常の運転時と同じく相対的に小さい値ｋ2を設定する。一方、Ｔ≧Ｔ20でＹＥＳと判別されれば、前記第２設定期間が経過して、排気の還流量は既に減少しているので、加速運転のために燃料を速やかに増量すべく、ステップＳＡ１０に進んで、なまし係数ｋとして相対的に大きな値ｋ1を設定する。そして、前記ステップＳＡ９又はステップＳＡ１０に続くステップＳＡ１１では、前記のように設定したなまし係数ｋを用いて、燃料噴射量のなまし演算を行う。
【００４２】
Ｑt  ＝  ｋ×Ｑt［i］＋（１−ｋ）Ｑt［i-1］
すなわち、前記ステップＳＡ４で演算した今回の燃料噴射量Ｑt［i］及び前回の制御サイクルで用いた燃料噴射量Ｑt［i-1］に、それぞれｋ、ｋ−１の重み付けをして今回の実際の燃料噴射量Ｑtを演算し、しかる後に、図７に示すステップＳＡ１７に進む。ここで、前記なまし係数ｋが大きいほど今回の燃料噴射量Ｑt［i］の重みが大きくなるので、例えば加速運転時であれば、インジェクタ５からの燃料噴射量が速やかに増大することになる。尚、このステップＳＡ１１及び後述のステップＳＡ１５で演算された燃料噴射量Ｑtは、ＥＣＵ３５のメモリに記憶されて、次回の制御サイクルにおける燃料噴射量のなまし演算において、Ｑt［i-1］として用いられる。
【００４３】
一方、前記ステップＳＡ７において、Ｔ≧Ｔ1でＮＯと判別して進んだステップＳＡ１２では、前記ステップＳＡ８と同様にタイマ値Ｔを第２設定値Ｔ20と比較して、Ｔ≧Ｔ20でＹＥＳならば、ステップＳＡ１３に進んで、なまし係数ｋを相対的に大きな値ｋ1とする一方、Ｔ＜Ｔ20でＮＯならばステップＳＡ１４に進み、なまし係数ｋを相対的に小さい値ｋ2とする。そして、続くステップＳＡ１５で、前記ステップＳＡ１１と同様に燃料噴射量のなまし演算を実行して、しかる後に、図７に示すステップＳＡ１９に進む。
【００４４】
つまり、エンジン１の加速運転状態への移行時に、アクセルペダルが踏み込まれてから第２設定期間が経過するまでは、排気還流制御の遅れに対応するように燃料噴射量を緩やかに増量して、燃焼室４の空燃比が過度にリッチな状態になることを回避する。一方、前記第２設定期間が経過すれば、なまし係数ｋの値を大きくして燃料噴射量を速やかに増量し、これにより、十分な加速性能が得られるようにしている。
【００４５】
これに対し、前記ステップＳＡ５においてエンジン１を定常運転状態にすると判定したときには、続くステップＳＡ１６でタイマ値Ｔをリセットし（Ｔ＝０）、続くステップＳＡ１４でなまし係数ｋを相対的に小さい値ｋ2とする。そして、ステップＳＡ１５で燃料噴射量のなまし演算を実行して、図７のステップＳＡ１９に進む。つまり、エンジン１の定常運転状態では、なまし係数ｋは常に小さめの値に設定して、エンジン１の出力トルクの変動を緩和するようにしている。
【００４６】
前記図６のステップＳＡ１１に続いて、図７のステップＳＡ１７では、前記ステップＳＡ１１で演算した燃料噴射量Ｑtを３等分し、それぞれ、第１〜第３回の燃料噴射量Ｑt1〜Ｑt3として設定する。続いて、ステップＳＡ１８では、インジェクタ５の非噴射間隔Δｔを相対的に長く設定し（Δｔ＝７００〜１０００）、この非噴射間隔Δｔに基づいて、第１〜第３の噴射時期IT1〜IT3をそれぞれ設定する。すなわち、図３（ｃ）に示すように、第１噴射時期IT1は基本的な噴射時期と同じであり、エンジン水温やエンジン回転数に対応する最適な噴射時期を実験的に求めて記録したマップから読み込まれる。また、第２噴射時期IT2及び第３噴射時期IT3はそれぞれ先の噴射が終了してインジェクタ５が閉じてから前記非噴射間隔Δｔを空けて設定される。尚、前記マップにおいて、燃料噴射量Ｑtが多いほどΔｔが長くなるように設定してもしてもよいが、いずれにしても、第３噴射の終了時期が気筒の圧縮上死点後３５°ＣＡ（ＡＴＤＣ３５°ＣＡ）よりも以前になるように設定することが好ましい。また、排気中のＨＣやＣＯの濃度を増大させるためであれば、噴射形態は２分割噴射として（Ｑt1＝Ｑt2＝Ｑt/２、Ｑt3＝０）、非噴射間隔Δｔは通常の運転状態よりも長く（例えばΔｔ＝７００〜１０００μsec）設定するようにしてもよい。
【００４７】
前記ステップＳＡ１７，ＳＡ１８の制御により、エンジン１が加速運転状態に移行するとき、アクセルペダルが踏み込まれてから第１設定期間が経過するまでは、インジェクタ５により燃料を３分割して噴射しかつその間の非噴射間隔Δｔを燃焼が継続する範囲で十分に長く設定することで、排気中のＣＯ，ＨＣ等の濃度を高めるように燃焼状態を変化させることができる。
【００４８】
一方、前記図６のステップＳＡ１５に続いて、図７のステップＳＡ１９では、エンジン１の通常運転のための第１〜第３の燃料噴射量Ｑt1〜Ｑt3を設定し、続くステップＳＡ２０では同じく通常運転のための第１〜第３の燃料噴射時期IT1〜IT3を設定する。ここで、前記通常運転時の燃料噴射形態としては、例えば図８に示すように、エンジン１の目標トルク及びエンジン回転数に対応する最適な燃料噴射形態がマップに設定されており、このマップによれば、エンジン１が低負荷かつ低回転の運転領域（イ）にあるときには、燃費を向上させるために２分割噴射とし（Ｑt1＝Ｑt2＝Ｑt/２、Ｑt3＝０）、かつ排気中のＨＣやＣＯを低減するために非噴射間隔Δｔは１００〜７００μsecに設定する。また、高負荷又は高回転の運転領域（ロ）においては、ＮＯｘの低減のために３分割噴射とし（Ｑt1＝Ｑt2＝Ｑt3＝Ｑt/３）、かつＨＣ，ＣＯの低減や燃費向上、さらには排気温度を低めに維持するために、非噴射間隔Δｔは１００〜５００μsecと相対的に短く設定する。
【００４９】
そして、前記ステップＳＡ１８又はステップＳＡ２０に続いて、ステップＳＡ２１では、クランク角信号に基づいて第１噴射時期IT1になったか否か判別し、噴射時期になるまで待って（ステップＳＡ２１でＮＯ）、噴射時期になれば（ステップＳＡ２１でＹＥＳ）、ステップＳＡ２２に進んで第１の燃料噴射を行い、噴射量Ｑt1の燃料をインジェクタ５により燃焼室４に噴射する。続くステップＳＡ２３では、同様にクランク角信号に基づいて第２噴射時期IT2になったか否か判別し、噴射時期になるまで待って（ステップＳＡ２３でＮＯ）、噴射時期になれば（ステップＳＡ２３でＹＥＳ）、ステップＳＡ２４に進んで第２の燃料噴射を実行する。
【００５０】
続いて、ステップＳＡ２５では、第３の燃料噴射量Ｑt3の値が零であるか否か判別し、Ｑt3＝０でＹＥＳならばリターンする一方、Ｑt3≠０でＮＯであればステップＳＡ２６に進む。そして、クランク角信号に基づいて第３噴射時期IT3になったか否か判別し、噴射時期になるまで待って（ステップＳＡ２６でＮＯ）、噴射時期になれば（ステップＳＡ２６でＹＥＳ）、ステップＳＡ２７に進んで第３の燃料噴射を実行して、しかる後にリターンする。
【００５１】
前記図６に示すフローのステップＳＡ２〜ＳＡ４の制御手順により、アクセル開度やエンジン回転数等に応じてインジェクタ５による燃料噴射量を制御する燃料供給量制御手段３５ａが構成されている。
【００５２】
また、前記図７に示すフローのステップＳＡ１７，１８，ＳＡ２１〜ＳＡ２７の制御手順により、前記燃料供給量制御手段３５ａによって燃料噴射量を増量するときに、インジェクタ５による各気筒２の圧縮上死点近傍における燃料の噴射回数及び非噴射間隔を増大させて、触媒２２へ流通する排気中のＣＯ，ＨＣ濃度を増大させる還元剤量制御手段３５ｂが構成されている。そして、この還元剤量制御手段３５ｂは、エンジン１が定常運転状態から加速運転状態へ移行するときの第１設定期間、前記の燃料噴射制御を行うものである。
【００５３】
（排気還流制御）
次に、前記ＥＣＵ３５による排気還流制御の処理動作について具体的に図９のフローチャート図に沿って説明する。尚、この制御はＥＣＵ３５のクロック信号に同期して所定時間毎に実行される。
【００５４】
まず、スタート後のステップＳＢ１において、クランク角信号、リニアＯ2センサ出力、アクセル開度等を読み込み、続くステップＳＢ２において、アクセル開度から求めたエンジン１の目標トルクとクランク角信号から求めたエンジン回転数とに基づいて、ＥＣＵ３５のメモリに電子的に格納されたマップから目標空燃比A/Frefを読み込んで設定する。ここで、一般に、直噴式ディーゼルエンジンにおいては、排気の還流量を増やして燃焼室４の平均的な空燃比を小さくするほど、ＮＯｘの生成を抑制できる反面、図１０に示すように、空燃比があまり小さくなって理論空燃比に近づくと、スモークの生成量が急増するという特性がある。そこで、前記目標空燃比のマップでは、図示しないが、アクセル開度とエンジン回転数とによって定まるエンジン１の運転状態に対応して、前記目標空燃比A/Frefの値がスモーク量の急増しない範囲でできるだけ小さな値に設定されている。
【００５５】
続いて、ステップＳＢ３において、基本的な排気還流率EGRbをマップから読み込む。この基本排気還流率EGRbのマップは、前記の目標空燃比のマップと同様に、アクセル開度とエンジン回転数とによって定まるエンジン１の運転状態に対応づけて、基本排気還流率EGRbの値を記録したものであり、この値は、当該運転状態における燃料噴射量及び前記目標空燃比A/Fref等に対応するように設定されている。
【００５６】
続いて、ステップＳＢ４では、リニアＯ2センサ１７からの出力信号に基づいて、エンジン１の燃焼室４の実際の空燃比A/Fを推定演算し、続くステップＳＢ５では前記実際の空燃比A/Fから前記ステップＳＢ２で求めた目標空燃比A/Frefを減算して、空燃比偏差ΔA/Fを演算する。続いて、ステップＳＢ６において、前記空燃比偏差ΔA/FにＥＧＲフィードバックゲインＫを乗算してフィードバック補正値EGRfbを演算し、続くステップＳＢ７において、前記ステップＳＢ３で求めた基本排気還流率EGRbに前記フィードバック補正値EGRfbを加えて、目標排気還流率EGRtを演算する。
【００５７】
続いて、ステップＳＢ８において、上述の燃料噴射制御と同じくアクセル開度の変化量ΔAccに基づいて、エンジン１を定常運転状態とするか加速運転状態とするか判定する。すなわち、ΔAcc≧ΔAcc0でエンジン１を加速運転状態にするＹＥＳと判定されれば、ステップＳＢ９に進み、目標排気還流率EGRtを設定値αだけ減少するように補正し、続くステップＳＢ１０において、その補正後の目標排気還流率EGRtに対応する出力を負圧制御用の電磁弁２８に出力して、ＥＧＲ弁２４を駆動し、しかる後にリターンする。一方、前記ステップＳＢ８において、ΔAcc＜ΔAcc0であると判別すれば、前記目標排気還流率EGRtを補正せずにステップＳＢ１０に進んで、電磁弁２８に出力する。
【００５８】
つまり、排気還流率は通常はアクセル開度やエンジン回転数の変化に応じて変化し、アクセル開度が増大して燃料噴射量が増量されるときには、そのことに対応して低下するように制御されるのであるが、特にアクセル開度の変化が所定以上に大きい加速運転状態への移行時には、排気還流率を前記のアクセル開度等に対応する値よりもさらに小さくなるように補正して、新気の吸入量を速やかに増大させるようにしている。尚、前記フローでは、ステップＳＢ９において目標排気還流率EGRtから設定値αを減算して、排気還流率を小さくなるように補正しているが、これに限らず、ステップＳＢ５においてＥＧＲフィードバックゲインＫを増大補正することで、排気還流率を小さくなるように補正することも可能である。
【００５９】
前記図９のフローに示す制御手順により、全体として、アクセル開度及びエンジン回転数に基づいて、少なくとも燃料噴射量の増量に対応して排気還流率が低下するようにＥＧＲ弁２４を作動制御する排気還流制御手段３５ｃが構成されている。また、特にステップＳＢ８，ＳＢ９の制御手順により、上述の燃料噴射制御において、還元剤量制御手段３５ｂにより燃料噴射の分割回数及び非噴射間隔を増大させて排気中のＣＯ，ＨＣ濃度を増大させるときに、前記排気還流制御手段３５ｃによる制御を排気還流率が低下するように補正する補正制御手段３５ｄが構成されている。
【００６０】
尚、前記排気還流制御において、エンジン１の吸気通路１０に配設されたエアフローセンサ１１からの出力信号に基づいて、各気筒２内燃焼室４の空燃比を検出し、この空燃比が目標空燃比になるようにフィードバック制御するようにしてもよい。
【００６１】
（作用効果）
次に、この実施形態の作用効果を図１１を参照しながら説明する。
【００６２】
この実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置Ａによれば、エンジン１の定常運転状態において、主に燃費性能やエミッションを良好に維持するような制御が行われる。すなわち、アクセル開度が徐々に増大すれば、これに応じてインジェクタ５による燃料噴射量を増量するとともに、この燃料噴射量に対して、燃焼室の平均的な空燃比がＮＯｘ及びスモークをバランスよく低減できるような値になるように、排気還流率を低下させる。反対に、アクセル開度が減少すれば、これに応じてインジェクタ５による燃料噴射量を減量するとともに、排気還流率は増大させる。
【００６３】
そして、図１１（ａ）に示すように、車両の運転者がアクセルペダルを所定以上に大きく踏み込んで加速運転状態に移行するときには、まず、同図（ｂ）に示すように、第１設定期間Ｔ10が経過するまで、還元剤量制御手段３５ｂにより、排気中のＣＯ，ＨＣ濃度が高まるよう、インジェクタ５による燃料噴射を３分割噴射としかつ非噴射間隔Δｔを増大させる（還元剤成分増大制御）。同時に、同図（ｅ）に実線で示すように、目標排気還流率（目標EGR率）EGRtを設定値αだけ減少補正して、同図（ｆ）に実線で示すように、排気の実際の還流率（実EGR率）を速やかに減少させる。つまり、最初に排気中のＣＯ濃度等を高めて、リーンＮＯｘ触媒２２によるＮＯｘの還元作用を向上させるとともに、その分、排気還流率を低下させて、各気筒２の燃焼室４への新気の吸入量を速やかに増大させるようにする。尚、前記図（ｅ）（ｆ）の仮想線は、仮に目標排気還流率EGRtの減少補正を行わないときの変化をそれぞれ示したものである。
【００６４】
続いて、同図（ｃ）に示すように、第２設定時間Ｔ20が経過すれば、アクセルペダルの踏み操作が終わるまで、燃料噴射量のなまし演算におけるなまし係数ｋの値ｋ2を大きな値ｋ1に補正することで、同図（ｄ）に実線で示すように、インジェクタ５による燃料噴射量Ｑを前記の新気吸入量の増大に対応するように速やかに増大させる。尚、同図（ｄ）の仮想線は、仮になまし係数ｋの補正を行わないときの燃料噴射量の変化を示したものである。
【００６５】
これにより、エンジン１が定常運転状態から加速運転状態に移行するときに、ＮＯｘやスモークの排出量の増大を低減しながら、各気筒２内燃焼室４への新気の吸入量及び燃料噴射量を十分かつ速やかに増大させて、エンジン１の加速性能を向上させることができる。
【００６６】
その際、実際の排気還流率の遅れに対応するように、第１設定期間が経過するまでは燃料噴射量の増量を抑制して、スモーク量の増大を抑えるとともに、その燃料噴射量の増量制御を開始する前に還元剤量制御手段３５ｂにより、排気中のＣＯ，ＨＣ濃度を増大させる還元剤成分増大制御を開始するようにしているので、触媒２２に対し早期に十分な量のＣＯ，ＨＣを供給して、ＮＯｘ浄化性能を高めることができる。
【００６７】
また、この実施形態では、還元剤成分増大制御として、インジェクタ５による燃料噴射形態を変更することによって、排気中へのＣＯ，ＨＣ濃度を高めるようにしているので、例えばエンジン１の排気通路２０に燃料を噴射する専用の還元剤供給装置を設ける必要がなく、低コストな構成とすることができる。しかも、前記の燃料噴射形態の変更において、気筒２の圧縮上死点近傍で行う燃料噴射の分割回数及びその間の非噴射間隔を変更するようにしているので、追加の燃料噴射を行う場合のように燃費の悪化を招くこともない。
【００６８】
尚、前記図１１に示すように、この実施形態では第１設定期間よりも第２設定期間を短く設定しているが（Ｔ10＞Ｔ20）、これに限るものではなく、燃料噴射量の増量制御を開始する前に還元剤成分増大制御を開始すれば、第１設定期間よりも第２設定期間を長く設定することも可能である（Ｔ10≦Ｔ20）。
【００６９】
（他の実施形態）
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、排気中のＣＯ，ＨＣ等の還元剤成分の濃度を高めるために、インジェクタ５により気筒２の圧縮上死点近傍で燃料を３回に分割して噴射させるとともに、その間の非噴射間隔を相対的に長く設定するようにしているが、これに限らず噴射回数を、例えば４回以上としてもよい。
【００７０】
或いは、排気中の還元剤成分の濃度を高めるために、気筒２の圧縮上死点近傍で行う燃料噴射に加えて、インジェクタ５により気筒２の吸気行程から圧縮行程前半にかけて予め追加の燃料噴射を行わせたり、また、気筒２の膨張行程乃至排気行程で追加の燃料噴射を行わせたりしてもよい。こうすれば、圧縮上死点近傍での燃料噴射量が過度に多くなることがないので、エンジン１の燃焼状態の悪化やトルク変動を抑制しながら、エンジン１への燃料供給量を増やして、排気中のＣＯ，ＨＣ濃度を十分に高めることができる。
【００７１】
具体的に、前記追加の燃料噴射を気筒２の膨張行程乃至排気行程で行うようにした他の実施形態について、主に図１２に沿って説明すると、この場合には、前記実施形態と同様に図６のステップＳＡ１１で燃料噴射量のなまし演算を行った後に、図１２のステップＳＡ３０に進んで通常の噴射時期ITを設定し、続くステップＳＡ３１で追加噴射の噴射量Ｑaddとその噴射時期ITadd（例えば、圧縮上死点後３０°〜９０°ＣＡ）を設定する。そして、ステップＳＡ３２，ＳＡ３３において通常の燃料噴射を実行し、続いて、ステップＳＡ３４，ＳＡ３５，ＳＡ３６と進んで、追加噴射を実行する。一方、定常運転状態では、同図のステップＳＡ３７において通常の燃料噴射時期ITを設定し、続いて、ステップＳＡ３２，ＳＡ３３において燃料噴射を実行する。そして、ステップＳＡ３４において追加噴射の噴射量Ｑadd＝０でＹＥＳと判定して、追加噴射は行わずにリターンする。
【００７２】
前記図１２のフローにおいて、ステップＳＡ３０〜ＳＡ３６の制御手順により、燃料供給量制御手段３５ａによって燃料噴射量を増量するときに、気筒２の圧縮上死点近傍における通常の燃料噴射に加えて、インジェクタ８により気筒２の膨張行程で少なくとも１回の追加噴射を行わせることで、排気中のＨＣ、ＣＯ等の濃度を増大させる還元剤量制御手段３５ｂが構成されている。そして、このように気筒２の膨張行程で追加の燃料噴射を行うことにより、排気中のＣＯ，ＨＣ濃度を十分に高めることができる。
【００７３】
さらにまた、前記実施形態では、本発明に係る制御をエンジン１が定常運転状態から加速運転状態に移行するときに適用しているが、これに限らず、例えばエアコンディショナのコンプレッサ等の外部負荷が増大するときや、車両のオートマチックトランスミッションのギアチェンジに伴う燃料噴射量の増量時にも適用することができる。すなわち、例えば図１３（ａ）に示すように、エンジン１の外部負荷がオン状態になったとき、同図（ｂ）（ｃ）にそれぞれ示すように、還元剤成分増大制御を行うとともに、目標排気還流率（目標EGR率）を減少補正し、その後に燃料噴射量を所定量、増量補正するようにすればよい。こうすることで、外部負荷の増大時に、ＮＯｘやスモークの排出増大を招くことなく、燃料噴射量を速やかに増量することができるので、外部負荷によるショックを低減することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明に係るディーゼルエンジンの制御装置によると、燃料供給量制御手段によりエンジンへの燃料供給量を所定以上に増量する際、還元剤供給手段によるリーンＮＯｘ触媒への還元剤供給量を増大させて、該リーンＮＯｘ触媒の浄化作用を高めることで、補正制御手段により排気還流制御手段の制御を補正して、排気還流率をさらに低下させることができる。これにより、新気の吸気量を速やかに増大させることができるので、ＮＯｘ及びスモークの排出量を低減しながら、燃料噴射量を速やかに増量できる。
【００７５】
請求項２の発明によると、排気還流制御手段により排気の還流量をフィードバック制御して、気筒内燃焼室の平均的空燃比を間接的に制御することにより、燃焼に伴うＮＯｘ及びスモークの生成をバランスよく低減できる。
【００７６】
請求項３の発明によると、エンジンが定常運転状態から加速運転状態に移行するときに請求項１の発明の効果が得られ、加速性能を向上できる。
【００７７】
請求項４の発明によると、エンジンの外部負荷が増大するときに請求項１の発明の効果が得られ、外部負荷によるショックを低減できる。
【００７８】
請求項５の発明によると、燃料の増量時にリーンＮＯｘ触媒に早期に十分な量の還元剤を供給できるので、請求項１の発明の効果が十分に得られる。
【００７９】
請求項６の発明によると、還元剤供給手段を簡単かつ低コストに構成できる。
【００８０】
請求項７の発明によると、燃料の追加噴射によって、エンジンの燃焼状態の悪化やトルク変動を抑制しながら、排気中の還元剤成分の濃度を十分に高めることができる。
【００８１】
請求項８の発明によると、燃料噴射の分割回数や非噴射間隔を変更することで、燃費悪化を招くことなく、排気中の還元剤成分の濃度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の構成を示す説明図である。
【図２】  実施形態に係るディーゼルエンジンの制御装置の全体構成を示す図である。
【図３】  燃料噴射を一括して行う場合（ａ）と、２分割して行う場合（ｂ）と、３分割して行う場合（ｃ）とについて、それぞれ噴射時期を示した説明図である。
【図４】  燃料噴射の分割回数及び非噴射間隔をそれぞれ変化させたときの、排気中のＣＯ濃度の変化特性を示すグラフ図である。
【図５】  排気中のＮＯｘ濃度の変化特性を示す図４相当図である。
【図６】  燃料噴射制御の前半の処理手順を示すフローチャート図である。
【図７】  燃料噴射制御の後半の処理手順を示すフローチャート図である。
【図８】  通常の燃料噴射制御に用いる燃料噴射形態マップの概念図である。
【図９】  排気還流制御の処理手順を示すフローチャート図である。
【図１０】  燃焼室の平均的な空燃比（空気過剰率）とスモーク排出量との関係を示すグラフ図である。
【図１１】  エンジンの加速運転時に、アクセル開度の変化に対応する燃料噴射量、排気還流率（EGR率）等の変化を示したタイムチャート図である。
【図１２】  燃料の追加噴射を行うようにした他の実施形態に係る図７相当図である。
【図１３】  本発明の制御を外部負荷の増大時に適用するようにした他の実施形態に係る図１１相当図である。
【符号の説明】
Ａ    ディーゼルエンジンの制御装置
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、還元剤供給手段）
１０  吸気通路（吸気系）
２０  排気通路
２２  触媒（リーンＮＯｘ触媒）
２３  排気還流通路（排気還流手段）
２４  排気還流量調節弁（排気還流手段）
３５ａ  燃料供給量制御手段
３５ｂ  還元剤量制御手段
３５ｃ  排気還流制御手段
３５ｄ  補正制御手段
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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