(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気の一部を吸気側に再循環させる排気再循環機構を備えたディーゼルエンジンにおける排気再循環制御装置であって、
ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段にて検出された負荷が、前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とする排気再循環オフ領域に該当する値か否かを判定する運転状態判定手段と、
前記運転状態判定手段にて、前記負荷検出手段にて検出された負荷が前記排気再循環オフ領域に該当する値であると判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とし、前記排気再循環オフ領域に該当する値でないと判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を実行あるいは再循環量を大とする排気再循環制御手段と、
前記負荷検出手段により検出された負荷の増加速度を検出する負荷増加速度検出手段と、
前記負荷増加速度検出手段にて検出された負荷の増加速度に応じたシフト量で前記排気再循環オフ領域を低負荷側へシフトする排気再循環オフ領域シフト手段と、
を備えたことを特徴とする排気再循環制御装置。
【請求項２】
前記排気再循環オフ領域は、ディーゼルエンジンの負荷とディーゼルエンジンの回転数とをパラメーターとするマップ上に設定されていることを特徴とする請求項１記載の排気再循環制御装置。
【請求項３】
前記シフト量は、ディーゼルエンジンの負荷の増加速度とディーゼルエンジンの回転数とに応じて設定されることを特徴とする請求項１または２記載の排気再循環制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の排気再循環制御装置の構成に対して、
ディーゼルエンジンの負荷がシフト実行基準値より小さい場合は前記排気再循環オフ領域シフト手段によるシフトを禁止する排気再循環オフ領域シフト禁止手段を備えたことを特徴とする排気再循環制御装置。
【請求項５】
前記負荷検出手段は、ディーゼルエンジンの負荷として、ディーゼルエンジンのアクセルペダルの操作量を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の排気再循環制御装置。
【請求項６】
前記負荷検出手段は、ディーゼルエンジンの負荷として、ディーゼルエンジンの燃料噴射量を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の排気再循環制御装置。
【請求項７】
排気の一部を吸気側に再循環させる排気再循環機構を備えたディーゼルエンジンにおける排気再循環制御装置であって、
ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、
前記負荷検出手段にて検出された負荷が、前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とする排気再循環オフ領域に該当する値か否かを判定する運転状態判定手段と、
前記運転状態判定手段にて、前記負荷検出手段にて検出された負荷が前記排気再循環オフ領域に該当する値であると判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とし、前記排気再循環オフ領域に該当する値でないと判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を実行あるいは再循環量を大とする排気再循環制御手段と、
前記負荷検出手段により検出された負荷の増加速度を検出する負荷増加速度検出手段と、
前記負荷増加速度検出手段にて検出された負荷の増加速度に応じたシフト量で、前記運転状態判定手段にて前記排気再循環オフ領域に該当する値か否かが判定される前記負荷検出手段にて検出された負荷を高負荷側へシフトする検出負荷シフト手段と、
を備えたことを特徴とする排気再循環制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気の一部を吸気側に再循環させる排気再循環機構を備えたディーゼルエンジンにおける排気再循環制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンにおけるＮＯｘを低減させるために、排気再循環機構、いわゆるＥＧＲを備えたディーゼルエンジンが知られている。このＥＧＲは、燃焼室内の過剰な空気を燃焼済みの排気に置き換えることにより、ＮＯｘの発生を抑制するものである。
【０００３】
しかし、ディーゼルエンジンを搭載している車両を急加速する時などのように、燃焼室内に大量に燃料を噴射して軸トルクを上昇させようとした場合、ＥＧＲを実行していると、逆に酸素不足を招いて、十分に軸トルクが上昇しないことがある。このため、負荷が高い領域ではＥＧＲを停止あるいは小として、十分な加速が得られるようにしている（特開昭５５−１２８６３６号公報、トヨタ技術公開集発行番号１０１２）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、例えば、運転者がアクセルペダルを踏み込んで車両を急加速させるような場合、燃料の増量は電気的機構により極めて応答性良くなされるが、ＥＧＲの作動は、排気再循環経路に設けられた弁機構の閉動作を行う必要があり、この弁機構の応答性が遅いことと、再循環していた排気分が空気に置き換わる時間が必要であることから、実質的にＥＧＲの効果がなくなるまでには時間を要し、燃料の切り換えに比較して、ＥＧＲの切り替えはかなり応答性の低いものであった。
【０００５】
このため、急加速時には、既に燃料の増量がなされているにもかかわらず、ＥＧＲが切り替わる途中であるため、十分な空気が燃焼室に供給されない期間が存在した。このような期間では、軸トルクの立ち上がりが鈍くなり走行性が悪化することと、排気中の黒煙が増加する問題が生じた。
【０００６】
このような問題を解決するものとして、急加速時に所定時間はＥＧＲをオフする処理を行う技術が提案されている（特開平８−３１２４６６号公報）。
しかし、この方式では、ある程度の加速があれば必ず所定時間はＥＧＲをオフしている。すなわち、負荷領域に別途設定されているＥＧＲオフ領域とは無関係に所定時間はＥＧＲをオフにしている。すなわち、ＥＧＲオフ領域からは十分に離れた低負荷であっても、アクセルペダルの踏み込み速度が一時的に大きいというだけで、ＥＧＲオフを実行してしまうことになる。
【０００７】
このため、ＥＧＲを行うことが必要な低負荷の領域でも所定時間排気が再循環されず、ＮＯｘが増加してしまうという問題が存在した。
本発明は、ＥＧＲが設けられたディーゼルエンジンにおいても、急加速操作時に応答性良く軸トルクを上昇させることができるとともに、ＥＧＲが必要な領域で不必要にＥＧＲを停止することがない排気再循環制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の排気再循環制御装置は、排気の一部を吸気側に再循環させる排気再循環機構を備えたディーゼルエンジンにおける排気再循環制御装置であって、ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段にて検出された負荷が、前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とする排気再循環オフ領域に該当する値か否かを判定する運転状態判定手段と、前記運転状態判定手段にて、前記負荷検出手段にて検出された負荷が前記排気再循環オフ領域に該当する値であると判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とし、前記排気再循環オフ領域に該当する値でないと判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を実行あるいは再循環量を大とする排気再循環制御手段と、前記負荷検出手段により検出された負荷の増加速度を検出する負荷増加速度検出手段と、前記負荷増加速度検出手段にて検出された負荷の増加速度に応じたシフト量で前記排気再循環オフ領域を低負荷側へシフトする排気再循環オフ領域シフト手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
排気再循環制御手段は、ディーゼルエンジンの負荷が排気再循環オフ領域に該当する値であると判定された場合には排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とし、排気再循環オフ領域に該当する値でないと判定された場合には排気再循環機構による再循環処理を実行あるいは再循環量を大としている。このことにより、排気再循環機構による排気の再循環処理を行っていても、運転者の加速操作などでディーゼルエンジンの負荷が排気再循環オフ領域に入った場合には、再循環処理を停止あるいは再循環量を小とするので、応答性良く軸トルクを上昇させることができ、十分な走行性を得ることができる。
【００１０】
更に、排気再循環オフ領域シフト手段は、ディーゼルエンジンの負荷の増加速度に応じたシフト量で排気再循環オフ領域を低負荷側へシフトしている。このため、急加速などで急速に燃料が増量されることを考慮して、予め排気再循環機構を、再循環処理の停止あるいは再循環量を小へと駆動させることができるので、排気再循環機構の応答性の低さを補って実質的に排気再循環機構の応答性を高めたのと同様な調整制御を行うことができる。したがって、ディーゼルエンジンの燃焼室に増量された燃料が供給されるタイミングに適合させて、十分な空気を供給することができ、急加速操作時における走行性の悪化と黒煙の増加とを防止することができる。
【００１１】
しかも、ディーゼルエンジンの負荷の増加速度に応じて一時的な再循環処理の停止あるいは再循環量を小としているのではなく、排気再循環オフ領域を低負荷側へシフトしているので、再循環処理の停止あるいは再循環量を小とする処理は、あくまでも負荷そのものと排気再循環オフ領域との関係にてなされる。このため、再循環処理が十分になされることが必要な領域で不必要に再循環処理を停止したり再循環量小さくしたりすることがなく、ＮＯｘの増加を招くことがない。
【００１２】
請求項２に示したごとく、前記排気再循環オフ領域は、ディーゼルエンジンの負荷とディーゼルエンジンの回転数とをパラメーターとするマップ上に設定されているものであってもよい。すなわち、ディーゼルエンジンの回転数に応じて、排気再循環オフ領域に入る負荷の境界を異ならせてもよい。
【００１３】
排気再循環機構の応答性はディーゼルエンジンの回転数に応じて変化するからであり、また、排気再循環機構の作動状態をディーゼルエンジンの回転数に応じて所望の状態とすることもできるからである。
【００１４】
請求項３に示したごとく、前記シフト量は、ディーゼルエンジンの負荷の増加速度とディーゼルエンジンの回転数とに応じて設定されることとしてもよい。シフト量に影響する排気再循環機構の応答性はディーゼルエンジンの負荷の増加速度を考慮していればよいが、更に、ディーゼルエンジンを搭載した車両の走行状態や走行環境におけるＮＯｘの排出抑制重視あるいは黒煙の排出抑制重視等の設計上の調整要因を考慮して、ディーゼルエンジンの回転数に応じてシフト量を調整してもよいからである。
【００１５】
請求項４の排気再循環制御装置は、請求項１〜３のいずれか記載の排気再循環制御装置の構成に対して、ディーゼルエンジンの負荷がシフト実行基準値より小さい場合は前記排気再循環オフ領域シフト手段によるシフトを禁止する排気再循環オフ領域シフト禁止手段を備えたものである。
【００１６】
このように、ディーゼルエンジンの負荷がシフト実行基準値より小さい場合は、排気再循環オフ領域を低負荷側へシフトしたとしても、直ちに負荷が排気再循環オフ領域へ入るような状況にはならないので、排気再循環オフ領域シフト手段を機能させても無駄な処理を行わせることになる。このため、排気再循環オフ領域シフト禁止手段にて、排気再循環オフ領域シフト手段によるシフト処理を禁止することで、排気再循環制御装置自体の処理負荷が増大することを防止している。
【００１７】
そして、このように排気再循環制御装置自体の処理負荷が低下することで、排気再循環制御装置が他の制御処理を並列して行っている場合、他の制御処理を高速に支障なく行うことができるので、排気再循環制御装置に多くの処理を実行させることができ、別途、制御装置を増加しなくてもよくなることから、製造コストの低減に貢献する。
【００１８】
請求項５に示したごとく、前記負荷検出手段は、ディーゼルエンジンの負荷として、ディーゼルエンジンのアクセルペダルの操作量を検出することとしてもよい。燃料噴射量は、アクセルペダルの操作量により調整されるので、燃料と排気再循環機構との応答性の差を反映するシフト量を設定するのに好適である。
【００１９】
請求項６に示したごとく、前記負荷検出手段は、ディーゼルエンジンの負荷として、ディーゼルエンジンの燃料噴射量を検出することとしてもよい。この場合は、直接に燃料噴射量を捉えているので、燃料と排気再循環機構との応答性の差を反映するシフト量を設定するのに一層好適である。
【００２０】
請求項７の排気再循環制御装置は、排気の一部を吸気側に再循環させる排気再循環機構を備えたディーゼルエンジンにおける排気再循環制御装置であって、ディーゼルエンジンの負荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段にて検出された負荷が、前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とする排気再循環オフ領域に該当する値か否かを判定する運転状態判定手段と、前記運転状態判定手段にて、前記負荷検出手段にて検出された負荷が前記排気再循環オフ領域に該当する値であると判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とし、前記排気再循環オフ領域に該当する値でないと判定された場合には前記排気再循環機構による再循環処理を実行あるいは再循環量を大とする排気再循環制御手段と、前記負荷検出手段により検出された負荷の増加速度を検出する負荷増加速度検出手段と、前記負荷増加速度検出手段にて検出された負荷の増加速度に応じたシフト量で、前記運転状態判定手段にて前記排気再循環オフ領域に該当する値か否かが判定される前記負荷検出手段にて検出された負荷を高負荷側へシフトする検出負荷シフト手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
請求項７では、請求項１〜６が排気再循環オフ領域のシフトであるのとは異なり、負荷検出手段にて検出された負荷を運転状態判定手段での判定のためだけにシフトしている。このことによっても、請求項１と同等の効果を得ることができる。また、負荷検出手段にて検出された負荷のみをシフトするので、処理が迅速で簡単となり、制御処理の負荷を高めない。
【００２２】
なお、この請求項７の排気再循環制御装置に対して、前述した請求項２〜６と同様な限定を加えてもよい。
なお、このような排気再循環制御装置の各手段をコンピュータシステムにて実現する機能は、例えば、コンピュータシステム側で起動するプログラムとして備えることができる。このようなプログラムの場合、例えば、ＲＯＭやバックアップＲＡＭをコンピュータ読み取り可能な記録媒体として前記プログラムを記録しておき、このＲＯＭあるいはバックアップＲＡＭをコンピュータシステムに組み込んで用いることができる。この他、フロッピーディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録し、必要に応じてコンピュータシステムにロードして起動することにより用いても良い。
【００２３】
【発明の実施の形態】
［実施の形態１］
図１は、上述した排気再循環制御装置が適用されたディーゼルエンジン制御装置２の概略構成を表すブロック図である。
【００２４】
ディーゼルエンジン４は自動車の駆動用として車両に搭載されている。このディーゼルエンジン４は、ターボチャージャー６を備えており、エアクリーナー８を介して吸気管１０に導入された空気は、ターボチャージャー６によって過給され、インタークーラー１２、ベンチュリー１４を介して、シリンダー１６内の燃焼室１８に導かれる。
【００２５】
燃焼室１８内にて燃料噴射弁２０から燃料が噴射され、燃焼した後の排気は、排気管２２に排出され、ターボチャージャー６を駆動させて外部に排出される。なお、ターボチャージャー６より上流側の排気管２２と、ベンチュリー１４よりも下流の吸気管１０との間には、排気環流管２４が設けられ、後述するＥＣＵ５１の指示により開閉が調整されるＥＧＲバルブ２６を介して、ＥＧＲバルブ２６が開状態の場合に排気を排気管２２から吸気管１０へ供給し、排気再循環を実現している。
【００２６】
燃料噴射弁２０へは、分配型燃料噴射ポンプ２８から高圧燃料が、燃料噴射タイミングと燃料噴射量とが調整されて供給されている。この分配型燃料噴射ポンプ２８にはタイミングコントロールバルブ３０が設けられて、ＥＣＵ５１により駆動されて燃料噴射タイミングが調整される。更に、分配型燃料噴射ポンプ２８には電磁スピル弁３２が設けられ、ＥＣＵ５１により駆動されて燃料噴射量が調整される。
【００２７】
また、ベンチュリー１４内の第１絞り弁３４はアクセルペダル３６と連動して開閉すると共に、第１絞り弁３４の回動軸にはアクセルセンサ３８が設けられて、アクセル開度、すなわち、運転者によるアクセルペダル３６の操作量を検出している。ベンチュリー１４内に第１絞り弁３４と並列に設けられた第２絞り弁４０はダイヤフラム４２を介して、ＥＣＵ５１により調整される。
【００２８】
ＥＣＵ５１の電気的構成について、図２のブロック図に従って説明する。
ＥＣＵ５１は、中央処理制御装置（ＣＰＵ）５２、所定のプログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ（ＲＯＭ）５３、ＣＰＵ５２の演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）５４、予め記憶されたデータ等を保存するバックアップＲＡＭ５５、タイマカウンタ５６等を備えているとともに、入力インターフェース５７および出力インターフェース５８等を備えている。また、上記各部５２〜５６と入力インターフェース５７および出力インターフェース５８とは、バス５９によって接続されている。
【００２９】
前述したアクセルセンサ３８、ベンチュリー１４より下流の吸入空気の圧力を検出する吸気圧センサ６２、ディーゼルエンジン４の冷却水温を検出する水温センサ６４、分配型燃料噴射ポンプ２８内で燃料の温度を検出する燃温センサ６６、吸気管１０に設けられて吸入空気の温度を検出する吸気温センサ６７、その他のセンサは、それぞれバッファ、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器（いずれも図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。
【００３０】
また、分配型燃料噴射ポンプ２８の回転からディーゼルエンジン４の回転数を検出する回転数センサ６８、ディーゼルエンジン４のクランクシャフトの基準角度位置を検出するクランクポジションセンサ７０、車速センサ７１、その他のセンサは、波形整形回路（図示せず）を介して入力インターフェース５７に接続されている。さらに、図示していないがスタータスイッチ等は入力インターフェース５７に直接接続されている。このことで、ＣＰＵ５２は、上記各センサの信号を読み込むことができる。
【００３１】
また、前述した電磁スピル弁３２、ダイヤフラム４２の動作を吸気管１０内の負圧の供給状態にて調整することで第２絞り弁４０の開度を調整する負圧切換弁７２、ＥＧＲバルブ２６の開度を吸気管１０内の負圧の供給状態にて調整することで排気環流管２４による排気の環流量を調整する負圧調整弁７４は、それぞれ駆動回路（図示せず）を介して出力インターフェース５８に接続されている。
【００３２】
したがって、ＣＰＵ５２は、前述のごとく入力インターフェース５７を介して読み込んだセンサ類の検出値に基づき、出力インターフェース５８を介して電磁スピル弁３２、負圧切換弁７２、負圧調整弁７４等を好適に調整し、ディーゼルエンジン４の駆動状態を制御している。
【００３３】
次に、本実施の形態において、ＥＣＵ５１により実行される制御のうち、排気再循環制御処理について説明する。図３に排気再循環制御処理のフローチャートを示す。この処理ルーチンは、１８０゜クランク角毎（爆発行程毎）の割り込みで実行される。なお個々の処理に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。
【００３４】
まず、排気再循環制御処理が開始されると、アクセルセンサ３８の検出信号に基づいて得られている現在のアクセル開度Ａｃｃｐを読み込む（Ｓ１１０）。更に、回転数センサ６８の検出信号に基づいて得られている現在のディーゼルエンジン４の回転数ＮＥを読み込む（Ｓ１２０）。
【００３５】
次に、このようにして得られたアクセル開度Ａｃｃｐおよび回転数ＮＥに基づいて、図４に示すＥＧＲ−ＯＦＦマップから、ＥＧＲのオン／オフ、すなわち、ＥＧＲバルブ２６を閉じるか否かの決定を行う（Ｓ１３０）。図４のＥＧＲ−ＯＦＦマップにおいて、ＥＧＲオフ領域（排気再循環オフ領域）とＥＧＲオン領域（排気再循環オン領域）との境界値ＡｃｃｐＥを実線で表した場合、アクセル開度Ａｃｃｐおよび回転数ＮＥの値が境界値ＡｃｃｐＥよりも上ならばＥＧＲオフと決定され、境界値ＡｃｃｐＥよりも下ならばＥＧＲオンと決定される。
【００３６】
ステップＳ１３０の次に、ステップＳ１３０の結果がＥＧＲオフか否かが判定される（Ｓ１４０）。ステップＳ１３０の結果がＥＧＲオフであれば（Ｓ１４０で「ＹＥＳ」）、負圧調整弁７４を操作してＥＧＲバルブ２６を閉とする（Ｓ１５０）。この結果、排気環流管２４を介しての排気の環流は停止する。このため、今まで行われていた排気再循環量分の空気が増加して、アクセル開度Ａｃｃｐの増加に応じて増加された燃料噴射量に対処できる。したがって、走行性の改善と黒煙の低減を実現することができる。
【００３７】
一方、ステップＳ１３０の結果がＥＧＲオンであれば（Ｓ１４０で「ＮＯ」）、負圧調整弁７４を操作してＥＧＲバルブ２６を開とする（Ｓ１６０）。この結果、排気環流管２４を介しての排気の環流が実行される。このため、排気再循環量分の空気が減少して、燃料噴射量に適合した空気量となり、ＮＯｘの低減を実現することができる。
【００３８】
上述した排気再循環制御処理と並行して実行されているＥＧＲ−ＯＦＦマップ補正処理について説明する。図５にＥＧＲ−ＯＦＦマップ補正処理のフローチャートを示す。この処理ルーチンは、時間周期の割り込みで実行される。
【００３９】
ＥＧＲ−ＯＦＦマップ補正処理が実行されると、まず、アクセルセンサ３８の検出信号に基づいて得られている現在のアクセル開度Ａｃｃｐ（ｉ）を読み込む（Ｓ２０５）。
【００４０】
次に、アクセル開速度ｄＡＣＣＰが次式のごとく算出される（Ｓ２１０）。
【００４１】
【数１】
ｄＡＣＣＰ  ←  Ａｃｃｐ（ｉ）  −  Ａｃｃｐ（ｉ−１）
ここで、Ａｃｃｐ（ｉ−１）は前回の本処理が実行された際にステップＳ２０５で読み込まれたアクセル開度を意味する。
【００４２】
次に、アクセル開速度ｄＡＣＣＰがシフト実行基準開速度ｄＡＣＣＰ１以上か否かが判定される（Ｓ２２０）。ｄＡＣＣＰ１≦ｄＡＣＣＰであれば、すなわち、ある程度以上のアクセルペダル３６の踏み込み速度であれば（Ｓ２２０で「ＹＥＳ」）、次に、アクセル開度Ａｃｃｐ（ｉ）がシフト実行基準開度Ａｃｃｐ１以上か否かが判定される（Ｓ２３０）。Ａｃｃｐ１≦Ａｃｃｐ（ｉ）であれば、すなわち、ある程度以上のアクセルペダル３６の踏み込み量であれば（Ｓ２３０で「ＹＥＳ」）、アクセル開速度ｄＡＣＣＰに基づいて、図４に示したＥＧＲ−ＯＦＦマップ用の補正アクセル開度△Ａｃｃｐを図６に示すテーブルから算出する（Ｓ２４０）。
【００４３】
図６は、アクセル開速度ｄＡＣＣＰをパラメーターとして補正アクセル開度△Ａｃｃｐ（シフト量に相当する）を求めるテーブルであり、アクセル開速度ｄＡＣＣＰが大きくなれば、補正アクセル開度△Ａｃｃｐも大きくなるように設定されている。なお、アクセル開速度ｄＡＣＣＰの内、前述したシフト実行基準開速度ｄＡＣＣＰ１以下の部分は、ステップＳ２２０にて「ＮＯ」と判定されて、ステップＳ２４０は実行されないので、△Ａｃｃｐ＝０に設定されている。
【００４４】
次に、予め設定されている基本ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥ（ｂａｓｅ）と補正アクセル開度△Ａｃｃｐとに基づいて次式のごとく、ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥが算出される（Ｓ２５０）。
【００４５】
【数２】
ＡｃｃｐＥ  ←  ＡｃｃｐＥ（ｂａｓｅ）  −  △Ａｃｃｐ
すなわち、アクセル開速度ｄＡＣＣＰが大きくなれば補正アクセル開度△Ａｃｃｐが大きくなるので、図４にて実線で表されているＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥは、アクセル開度Ａｃｃｐが小さい方へシフトすることになる。
【００４６】
例えば、運転者がアクセルペダル３６に対して急加速操作を行ったため、図６において、アクセル開速度ｄＡＣＣＰがＡ点からＢ点に移動した場合、補正アクセル開度△ＡｃｃｐはＤだけ増加する。このことにより、図４に示すごとく、定常時のＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥ（実線）は、Ｄだけ下にシフトして、一点鎖線にて示すごとく急加速時のＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥとなる。
【００４７】
逆に、急加速から定常状態となれば、ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥはアクセル開度Ａｃｃｐが大きい方へシフトすることとなる。
なお、ステップＳ２３０にて「ＮＯ」と判定された場合には、例え、ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥをアクセル開度Ａｃｃｐが小さい方へシフトするほどにアクセル開速度ｄＡＣＣＰが大きくなっていたとしても、現在のアクセル開度Ａｃｃｐの値の位置からして、直ちにＥＧＲオフ領域へ入るような状況にはならないので、ステップＳ２４０，Ｓ２５０の処理は実行していない。
【００４８】
ここで、アクセルセンサ３８が負荷検出手段に相当し、ステップＳ１３０が運転状態判定手段としての処理に相当し、ステップＳ１４０〜Ｓ１６０が排気再循環制御手段としての処理に相当し、ステップＳ２１０が負荷増加速度検出手段としての処理に相当し、ステップＳ２４０，Ｓ２５０がＥＧＲオフ領域シフト手段としての処理に相当し、排気環流管２４とＥＧＲバルブ２６と負圧調整弁７４とが排気再循環機構に相当する。
【００４９】
以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．ディーゼルエンジン４のアクセル開速度ｄＡＣＣＰに応じたシフト量でＥＧＲオフ領域を低アクセル開度側へシフトしている。このため、急加速操作により急速に燃料が増量されることを考慮して予め排気再循環機構による再循環処理を停止させることができるので、排気再循環機構の応答性の低さを補って実質的に排気再循環機構の応答性を高めたのと同様な調整制御を行うことができる。したがって、ディーゼルエンジン４の燃焼室１８に増量された燃料が供給されるタイミングに適合させて、十分な空気を供給することができ、急加速操作時における走行性悪化と黒煙増加とを防止することができる。
【００５０】
（ロ）．しかも、ディーゼルエンジン４のアクセル開速度ｄＡＣＣＰに応じて一時的な排気再循環機構の停止をしているのではなく、ＥＧＲオフ領域を低アクセル開度側へシフトしているので、排気再循環機構の停止処理は、あくまでもアクセル開度ＡｃｃｐそのものとＥＧＲオフ領域との関係にてなされる。このため、排気再循環が十分になされることが必要な領域で不必要に排気再循環機構を停止したりすることがなく、ＮＯｘの増加を招くことがない。
【００５１】
（ハ）．ＥＧＲオフ領域は、ディーゼルエンジン４のアクセル開度Ａｃｃｐとディーゼルエンジン４の回転数ＮＥとのマップ上に設定されているので、排気再循環機構の応答性がディーゼルエンジン４の回転数ＮＥに応じて変化する状況に対応でき、また、排気再循環機構の作動状態をディーゼルエンジン４の運転状態に応じて所望の適切な状態とすることができる。
【００５２】
（ニ）．ステップＳ２３０にてアクセル開度Ａｃｃｐがシフト実行基準開度Ａｃｃｐ１より小さい場合は、ステップＳ２４０およびステップＳ２５０の処理を実行しないことで、図４のＥＧＲ−ＯＦＦマップにおけるＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥのシフトを禁止している。このように、ディーゼルエンジン４のアクセル開度Ａｃｃｐがシフト実行基準開度Ａｃｃｐ１より小さい場合は、排気再循環オフ領域を低アクセル開度Ａｃｃｐ側へシフトしたとしても、直ちにアクセル開度Ａｃｃｐが排気再循環オフ領域へ入るような状況にはならないので、ステップＳ２４０およびステップＳ２５０を実行して排気再循環オフ領域をシフトさせても無駄な処理を行わせることになる。このため、ステップＳ２３０にて「ＮＯ」と判定することで、ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥのシフト処理を禁止し、ＥＣＵ５１の処理負荷が増大することを防止している。このようにＥＣＵ５１の処理負荷が低下することで、ＥＣＵ５１が並列して行っている他の制御処理を高速に支障なく行うことができるので、ＥＣＵ５１に多くの処理を実行させることができ、ＥＣＵを増加しなくてもよくなることから、製造コストの低減に貢献する。
【００５３】
（ホ）．更に、ステップＳ２２０にて、アクセル開速度ｄＡＣＣＰがシフト実行基準開速度ｄＡＣＣＰ１より小さい場合にも、ステップＳ２４０およびステップＳ２５０の処理を実行しない。このように、アクセル開速度ｄＡＣＣＰがシフト実行基準開速度ｄＡＣＣＰ１より小さい場合は、図６からも解るように補正アクセル開度△Ａｃｃｐ＝０であり、実質的に排気再循環オフ領域を低アクセル開度Ａｃｃｐ側へシフトすることがない。このためステップＳ２２０にて「ＮＯ」と判定することで、ＥＣＵ５１の処理負荷が増大することを防止し、（ハ）と同様な効果を生じさせている。
【００５４】
［その他の実施の形態］
・前記実施の形態１においては、ステップＳ１４０にて「ＹＥＳ」と判定された場合は、完全にＥＧＲバルブ２６を閉じて排気再循環を０としたが、これ以外に、ステップＳ１４０にて「ＹＥＳ」と判定された場合は、ＥＧＲバルブ２６を完全に閉じるのではなく、ＥＧＲバルブ２６の開度を小とするのみでもよい。すなわち、この場合には、図４のＥＧＲ−ＯＦＦマップにおけるＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥは、排ガス再循環の小とする領域と大（例えば、最大）とする領域との境界を表すことになる。
【００５５】
・図６に示したごとく、前記実施の形態１においてはシフト量に相当する補正アクセル開度△Ａｃｃｐは、アクセル開速度ｄＡＣＣＰをパラメーターとするテーブルから求められたが、更に、ディーゼルエンジン４の走行状態においてＮＯｘの排出抑制重視あるいは黒煙の排出抑制重視等の調整要因から、アクセル開速度ｄＡＣＣＰとディーゼルエンジンの回転数ＮＥとをパラメーターとするマップから補正アクセル開度△Ａｃｃｐを求めてもよい。
【００５６】
・前記実施の形態１においては、負荷としてアクセル開速度ｄＡＣＣＰを用いたが、負荷としてはこれ以外に例えば、ディーゼルエンジンの燃料噴射量を用いてもよい。このように燃料噴射量を用いると、燃料と排気再循環機構との応答性の差を反映するシフト量を設定するのに一層好適である。
【００５７】
・前記実施の形態１では、直接、ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥの値を補正アクセル開度△Ａｃｃｐにてシフトさせていた（Ｓ２５０）が、このステップＳ２５０のシフト処理は行わずに、図３に示した排気再循環制御処理のステップＳ１３０にて、アクセル開度Ａｃｃｐと回転数ＮＥとをパラメータとして、図４のＥＧＲ−ＯＦＦマップに基づいて排気再循環を実行するか否かを判定する際に、次のように処理することにより、ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥをシフトしたのと同等の処理を実行することができる。
【００５８】
すなわち、ステップＳ１３０においては、補正アクセル開度△Ａｃｃｐを用いてアクセル開度Ａｃｃｐを次式のごとく補正してから、ＥＧＲ−ＯＦＦマップに基づいて排気再循環を実行するか否かを判定するようにしてもよい。
【００５９】
【数３】
Ａｃｃｐ  ←  Ａｃｃｐ  ＋  △Ａｃｃｐ
この手法はＥＧＲ−ＯＦＦマップを補正アクセル開度△Ａｃｃｐにてシフトしたのと同等であり、同様な効果を生じさせることができる。この場合、ステップＳ１３０は検出負荷シフト手段としての処理も行っている。
【００６０】
・前記実施の形態１のステップＳ２５０では、ＥＧＲ−ＯＦＦマップのＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥをすべてシフトしたが、このようなステップＳ２５０のシフト処理は行わずに、図３に示した排気再循環制御処理のステップＳ１３０にて、アクセル開度Ａｃｃｐと回転数ＮＥとをパラメータとして、図４のＥＧＲ−ＯＦＦマップに基づいて排気再循環を実行するか否かを判定する際に、その時の回転数ＮＥに対応するＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥのみをステップＳ２５０のごとくシフトしてもよい。このことにより、ＥＧＲ−ＯＦＦ境界値ＡｃｃｐＥのすべてをシフトしなくてもよいので、ＥＣＵ５１の制御処理の負荷が軽くなり、他の処理が迅速となったりあるいはＥＣＵを増加させなくてもよくなり、製造コストの低減に貢献できる。この場合、ステップＳ１３０は、排気再循環オフ領域シフト手段としての処理も行っている。
【００６１】
【発明の効果】
請求項１記載の排気再循環制御装置は、排気再循環制御手段が、ディーゼルエンジンの負荷が排気再循環オフ領域に該当する値であると判定された場合には排気再循環機構による再循環処理を停止あるいは再循環量を小とし、排気再循環オフ領域に該当する値でないと判定された場合には排気再循環機構による再循環処理を実行あるいは再循環量を大としている。このことにより、排気再循環機構による排気の再循環処理を行っていても、運転者の加速操作などでディーゼルエンジンの負荷が排気再循環オフ領域に入った場合には、再循環処理を停止あるいは再循環量を小とするので、応答性良く軸トルクを上昇させることができ、十分な走行性を得ることができる。
【００６２】
更に、排気再循環オフ領域シフト手段は、ディーゼルエンジンの負荷の増加速度に応じたシフト量で排気再循環オフ領域を低負荷側へシフトしている。このため、急加速などで急速に燃料が増量されることを考慮して、予め排気再循環機構を、再循環処理の停止あるいは再循環量を小へと駆動させることができるので、排気再循環機構の応答性の低さを補って実質的に排気再循環機構の応答性を高めたのと同様な調整制御を行うことができる。したがって、ディーゼルエンジンの燃焼室に増量された燃料が供給されるタイミングに適合させて、十分な空気を供給することができ、急加速操作時における走行性の悪化と黒煙の増加とを防止することができる。
【００６３】
しかも、ディーゼルエンジンの負荷の増加速度に応じて一時的な再循環処理の停止あるいは再循環量を小としているのではなく、排気再循環オフ領域を低負荷側へシフトしているので、再循環処理の停止あるいは再循環量を小とする処理は、あくまでも負荷そのものと排気再循環オフ領域との関係にてなされる。このため、再循環処理が十分になされることが必要な領域で不必要に再循環処理を停止したり再循環量小さくしたりすることがなく、ＮＯｘの増加を招くことがない。
【００６４】
請求項２は、前記排気再循環オフ領域が、ディーゼルエンジンの負荷とディーゼルエンジンの回転数とをパラメーターとするマップ上に設定されている。すなわち、ディーゼルエンジンの回転数に応じて、排気再循環オフ領域に入る負荷の境界を異ならせている。このことにより、排気再循環機構の応答性がディーゼルエンジンの回転数に応じて変化することに適合できるとともに、また、排気再循環機構の作動状態をディーゼルエンジンの回転数に応じて所望の状態とすることもできる。
【００６５】
請求項３は、前記シフト量が、ディーゼルエンジンの負荷の増加速度とディーゼルエンジンの回転数とに応じて設定される。このことにより、ディーゼルエンジンを搭載した車両の走行状態や走行環境におけるＮＯｘの排出抑制重視あるいは黒煙の排出抑制重視等の設計上の調整要因を考慮して、ディーゼルエンジンの回転数に応じてシフト量を調整することができる。
【００６６】
請求項４の排気再循環制御装置は、請求項１〜３のいずれか記載の排気再循環制御装置の構成に対して、ディーゼルエンジンの負荷がシフト実行基準値より小さい場合は前記排気再循環オフ領域シフト手段によるシフトを禁止する排気再循環オフ領域シフト禁止手段を備えている。ディーゼルエンジンの負荷がシフト実行基準値より小さい場合には、直ちに負荷が排気再循環オフ領域へ入るような状況にはならない。したがって、請求項４では排気再循環オフ領域シフト禁止手段にて、排気再循環オフ領域のシフト処理を禁止することで、排気再循環制御装置自体の処理負荷が増大することを防止できる。そして、このように排気再循環制御装置自体の処理負荷が低下することで、排気再循環制御装置が他の制御処理を並列して行っている場合、他の制御処理を高速に支障なく行うことができるので、排気再循環制御装置に多くの処理を実行させることができ、別途、制御装置を増加しなくてもよくなることから、製造コストの低減に貢献する。
【００６７】
請求項５は、前記負荷検出手段が、ディーゼルエンジンの負荷として、ディーゼルエンジンのアクセルペダルの操作量を検出することとしている。燃料噴射量はアクセルペダルの操作量により調整されるので、燃料と排気再循環機構との応答性の差を反映するシフト量を設定するのに好適となる。
【００６８】
請求項６は、前記負荷検出手段が、ディーゼルエンジンの負荷として、ディーゼルエンジンの燃料噴射量を検出することとしている。この場合は、直接に燃料噴射量を捉えているので、燃料と排気再循環機構との応答性の差を反映するシフト量を設定するのに一層好適となる。
【００６９】
請求項７の排気再循環制御装置は、請求項１〜６が排気再循環オフ領域のシフトであるのとは異なり、負荷検出手段にて検出された負荷の方を、運転状態判定手段での判定のためだけに、負荷の増加速度に応じたシフト量でシフトしている。このことによっても、請求項１と同等の効果を得ることができる。また、負荷検出手段にて検出された負荷のみをシフトするので、処理が迅速で簡単となり、制御処理の負荷を高めない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１としてのディーゼルエンジン制御装置の概略構成を表すブロック図。
【図２】  実施の形態１で用いられるＥＣＵの電気的構成を示すブロック図。
【図３】  実施の形態１でＥＣＵにより実行される排気再循環制御処理を示すフローチャート。
【図４】  実施の形態１で用いられるアクセル開度Ａｃｃｐおよび回転数ＮＥに基づいてＥＧＲのオン／オフを決定するＥＧＲ−ＯＦＦマップの構成説明図。
【図５】  実施の形態１でＥＣＵにより実行されるＥＧＲ−ＯＦＦマップ補正処理を示すフローチャート。
【図６】  実施の形態１で用いられるアクセル開速度ｄＡＣＣＰをパラメーターとして補正アクセル開度△Ａｃｃｐを求めるテーブルの構成説明図。
【符号の説明】
２…ディーゼルエンジン制御装置、４…ディーゼルエンジン、６…ターボチャージャー、８…エアクリーナー、１０…吸気管、１２…インタークーラー、１４…ベンチュリー、１６…シリンダー、１８…燃焼室、２０…燃料噴射弁、２２…排気管、２４…排気環流管、２６…ＥＧＲバルブ、２８…分配型燃料噴射ポンプ、３０…タイミングコントロールバルブ、３２… 電磁スピル弁、３４…第１絞り弁、３６…アクセルペダル、３８…アクセルセンサ、４０…第２絞り弁、４２…ダイヤフラム、５１…ＥＣＵ、５２… 中央処理制御装置（ＣＰＵ）、５３…読出専用メモリ（ＲＯＭ）、５４…ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、５５…バックアップＲＡＭ、５６…タイマカウンタ、５７…入力インターフェース、５８…出力インターフェース、５９…バス、６２…吸気圧センサ、６４…水温センサ、６６…燃温センサ、６７…吸気温センサ、６８…回転数センサ、７０…クランクポジションセンサ、７１…車速センサ、７２…負圧切換弁、７４…負圧調整弁。
【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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