内燃機関の制御装置
【課題】触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジンシステム１は、圧力検出手段と、温度検出手段と、吸入空気量調整手段と、燃料噴射制御手段とを備えることで、排気浄化装置３０に供給する燃料を気筒内で適切に気化させて、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【解決手段】エンジンシステム１は、圧力検出手段と、温度検出手段と、吸入空気量調整手段と、燃料噴射制御手段とを備えることで、排気浄化装置３０に供給する燃料を気筒内で適切に気化させて、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にディーゼル機関において、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する浄化触媒、および粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ，以下、ＰＭと略記する）を捕集するパティキュレートフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ，以下、ＤＰＦと略記する）からなる排気浄化装置を排気通路に配置することで低エミッション化を図ることが広く行われている。
【０００３】
このような排気浄化装置は、機関の運転に伴って排気ガス中の硫黄酸化物による触媒成分の被毒、ＰＭの堆積によるフィルタの目詰まり等が生じる。そのため、排気浄化装置の温度を通常の運転状態における温度域よりも高温まで昇温させて、排気浄化装置に堆積された硫黄酸化物やＰＭを分解・除去する再生処理を定期的に実行することが要求される。
【０００４】
排気浄化装置の再生処理としては、気筒内への主噴射による燃料の供給後に更に燃料噴射（ポスト噴射）を実行することで、排気ガスの温度を上昇させて、或いは未燃燃料を排気浄化装置に供給し排気浄化装置内で燃焼させて排気浄化装置を昇温させる方法が広く適用されている。
【０００５】
このような再生処理について、内燃機関の圧縮行程上死点付近で行われる燃料の主噴射に先立ち適宜パイロット噴射を実行させつつ、前記主噴射に続いて適宜に圧縮上死点より若干遅いタイミングでポスト噴射を実行させることにより、良好な燃焼状態を維持しつつ未燃燃料を適切に排気浄化装置へ供給する技術が特許文献１に開示されている。
【０００６】
また、主噴射後にポスト噴射を行うことで排気浄化手段に還元剤の供給を行う内燃機関において、ポスト噴射を排気行程上死点前４５°〜２０°に実行させることにより、排気浄化手段の再生処理の際に内燃機関のトルク変動やオイル希釈等の発生を防止する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０８３１３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなポスト噴射を実行するタイミングでは、気筒内は圧縮行程上死点よりも低温・低圧であるために、ポスト噴射によって噴射された燃料の一部が気化できずに内燃機関の気筒内に付着する場合がある。そのため、特許文献１の技術では、気筒内に付着した燃料が潤滑油（オイル）に混入することで、オイルが希釈されて潤滑性能の低下が生じたり、オイル量が異常に増加したりする場合がある、といった問題点がある。更に、気筒内に付着した燃料によって、再生処理後の通常燃焼の際に煤の発生量が増加してしまう、といった問題点がある。
【０００９】
また、特許文献２の技術によれば、排気行程上死点前４５°〜２０°にポスト噴射を実行することで、気化した燃料を排気弁の開弁中に適切に排気ポートに流出させることができるために、オイル希釈をある程度抑制することができる。しかしながら、特許文献２の技術におけるポスト噴射のタイミングでは、特許文献１の技術におけるポスト噴射のタイミングよりも気筒内が低温・低圧であるために、噴射された燃料は気化しにくく、気化できない燃料が気筒内に付着してしまう。そのため、特許文献２の技術では、再生処理時のオイル希釈および再生処理後の煤発生量の増加を適切に抑制することが困難である、といった問題点がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関の制御装置であって、前記排気浄化装置の上流側の圧力を検出する圧力検出手段と、前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の所定の１気筒への吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段と、前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記吸入空気量調整手段により吸入空気量を調整された所定の１気筒へ圧縮行程上死点またはその近傍で燃料を噴射させる第１燃料噴射と、前記内燃機関の１または複数の気筒へ圧縮行程上死点よりも遅い時期に燃料を噴射させる第２燃料噴射と、の実行を制御する燃料噴射制御手段と、を備えることを特徴とする。
上記の構成により、排気浄化触媒上流側の検出圧力および排気浄化触媒の検出温度に基づき第１燃料噴射と第２燃料噴射との実行を制御することで、触媒再生型の排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【００１２】
特に、本発明の内燃機関の制御装置は、前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出する算出手段を備え、前記燃料噴射制御手段が、前記算出手段の算出結果に基づいて、前記第１燃料噴射の燃料噴射量および前記第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する構成とすることができる。
上記の構成により、排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出し、算出結果に基づき第１燃料噴射の燃料噴射量および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節することで、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の内燃機関の制御装置は、前記吸入空気量調整手段が、前記圧力検出手段の検出結果が第１圧力値以上であって、前記温度検出手段の検出結果が第１温度値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量を制限し、前記燃料噴射制御手段が、前記吸入空気量調整手段が前記所定の１気筒への吸入空気量を制限する場合に、前記第１燃料噴射を実行する構成とすることができる。
上記の構成により、排気浄化装置の再生要求がある場合には、所定の１気筒への吸入空気量を制限して第１燃料噴射を実行することで、所定の１気筒内に噴射された燃料を適切に排気浄化装置に供給することができる。よって、排気浄化装置を適切に昇温させることができる。
【００１４】
そして、本発明の内燃機関の制御装置は、前記吸入空気量調整手段が、前記圧力検出手段の検出結果が第２圧力値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量の制限を解除する構成とすることができる。
上記の構成により、排気浄化装置の上流側の圧力が所定の圧力（第２圧力値）以下の場合には、所定の１気筒への吸入空気量の制限を解除することで、内燃機関の運転性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例のエンジンシステムの一構成例を示した図である。
【図２】エンジン回転数と１気筒当りの吸入空気量との相関を示している。
【図３】吸気絞り弁開度制御の一例を示している。
【図４】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の内燃機関の燃料供給装置を搭載したエンジンシステム１の一構成例を示した図である。なお、図１にはエンジンの一部の構成のみを示している。
【００１９】
図１に示すエンジンシステム１は、動力源であるエンジン１００を備えており、エンジン１００の運転動作を総括的に制御するエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０を備えている。また、エンジンシステム１は、吸気マニホルド１１に１番気筒への吸入空気量を調整する吸気絞り弁１２を備えている。そして、エンジンシステム１は、排気浄化装置３０の上流側に排気ガス圧力を検出する圧力センサ４１を備えている。更に、エンジンシステム１は、排気浄化装置３０にＤＰＦ３２の床温度を検出する温度センサ４２を備えている。
【００２０】
エンジン１００は、車両に搭載される多気筒ディーゼルエンジンであって、各気筒は燃焼室を構成するピストンを備えている。各燃焼室のピストンは、エンジン１００のシリンダに摺動自在に嵌合されており、それぞれコネクティングロッドを介して出力軸部材であるクランクシャフトに連結されている。
【００２１】
エンジンＥＣＵ１０は、エアフロメータからの吸入空気量、クランク角センサからのピストンの位置等の情報に基づき、燃料の噴射量および噴射タイミングを決定しインジェクタ２１に信号を送る。インジェクタ２１は、エンジンＥＣＵ１０の信号に従って、指示された燃料噴射量および噴射タイミングで燃焼室内に燃料を噴射する。インジェクタ２１より噴射された燃料は、燃焼室内で霧化し、吸気弁の開弁に伴って燃焼室内へ流入する吸入空気と混合気を形成する。そして、混合気は、ピストンの上昇運動により燃焼室内で圧縮されて着火することで燃焼し、燃焼室内を膨張させてピストンを下降させる。この下降運動がコネクティングロッドを介してクランクシャフトの軸回転に変更されることにより、エンジン１００は動力を得る。この場合、エンジン１００は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンが好ましいが、それに限定されない。
なお、エンジン１００は、本発明の内燃機関の一構成例である。
【００２２】
エンジン１００は、インジェクタ２１、コモンレール２２、低圧燃料ポンプ２３、高圧燃料ポンプ２４等より構成されるコモンレール式燃料噴射システムを備えている。
【００２３】
燃料タンク２５より低圧燃料ポンプ２３により吸引された燃料は、高圧燃料ポンプ２４にてコモンレール２２へ高圧で吐出し蓄圧される。
コモンレール２２は、インジェクタ２１に供給する高圧燃料を蓄圧する容器である。高圧燃料ポンプ２４から圧送された燃料は、コモンレール２２内で噴射に必要な圧力まで蓄圧され、高圧配管を通じて各燃焼室のインジェクタ２１に供給される。また、コモンレール２２にはレール圧センサ２２１および減圧弁２２２が設けられている。エンジンＥＣＵ１０は、レール圧センサ２２１から出力されたコモンレール２２内部の燃圧が規定値を超えた場合に、減圧弁２２２を開放するように指示する。そして、減圧弁２２２より燃料を排出することで、コモンレール圧が常に規定値以下になるよう調整する。減圧弁２２２より排出された燃料は、リリーフ配管を通って燃料タンク２５へと戻される。
【００２４】
各燃焼室には、それぞれインジェクタ２１が装着されている。コモンレール２２より高圧配管を通じて供給された燃料は、エンジンＥＣＵ１０の指示によりインジェクタ２１にてエンジン気筒内の燃焼室に噴射供給される。エンジンＥＣＵ１０は、エアフロメータからの吸入空気量、およびクランク角センサからのピストンの位置の情報等に基づき、燃料噴射量と噴射タイミングを決定しインジェクタ２１に信号を送る。インジェクタ２１はエンジンＥＣＵ１０の信号に従って、指示された燃料噴射量・噴射タイミングにて燃焼室内へ燃料を高圧噴射する。インジェクタ２１のリーク燃料は、リリーフ配管を通じて燃料タンク２５へと戻される。この場合、インジェクタ２１は、エンジン１００の仕様に応じて燃焼室の任意の位置に装着することができる。
【００２５】
低圧燃料ポンプ２３は、バッテリからの電力で駆動する電動式ポンプである。低圧燃料ポンプ２３は、エンジンＥＣＵ１０の指示に従って燃料タンク２５に貯蔵された燃料を汲み上げて、高圧燃料ポンプ２４へと供給する。
高圧燃料ポンプ２４は、その内部にシリンダと、シリンダ内を往復運動するプランジャとを備えている。高圧燃料ポンプ２４は、エンジン１００の回転と同期した吸気カムシャフトと駆動連結され、吸気カムシャフトの回転駆動によって内部のプランジャが往復運動することで高圧の燃料をコモンレール２２へ吐出する。この場合、高圧燃料ポンプ２４は、コモンレール２２へと連通する燃料配管の途中にソレノイド式等の既知の圧力調整弁（リリーフ弁）を設けることで、エンジンＥＣＵ１０の指示に基づいてコモンレール２２へ供給する燃料の圧力を調整する構成としてもよい。また、本実施例では低圧燃料ポンプ２３と高圧燃料ポンプ２４との２つのポンプを用いるが、これに限られず、１または複数の燃料ポンプを用いて燃料供給を行ってもよい。
【００２６】
エンジン１００の各気筒の燃焼室には、それぞれの燃焼室と連通する吸気マニホルド１１が接続されている。吸気マニホルド１１は、エアフロメータ、吸気絞り弁１２、インタークーラ、ターボチャージャ１４のコンプレッサを介してエアクリーナに連結されており、エンジン１００の外部から取り込まれた吸入空気を各気筒内へ導入する。
【００２７】
エアフロメータは、吸気マニホルド１１内を通過する吸入空気量を検出し、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。エンジンＥＣＵ１０は、送信された検出結果に基づいて各気筒内へ導入される吸入空気量を認識し、吸気絞り弁１２の開度を調整して１番気筒内に取り込まれる吸入空気量を調整する。
【００２８】
吸気絞り弁１２は、吸気マニホルド１１の１番気筒内の入口部分に設けられて、エンジンＥＣＵ１０の指令に従ってその開度を変更することで１番気筒内への吸入空気量を調整する。吸気絞り弁１２は、ステップモータによって開度を調整することで吸入空気量を調節する構成が好ましいが、吸気絞り弁１２の開度を任意に変更可能なその他の機構を適用してもよい。
なお、吸気絞り弁１２は、本発明の吸入空気量調整手段の一構成例である。
【００２９】
更に、エンジン１００の各気筒の燃焼室には、それぞれの燃焼室と連通する排気マニホルド１３が接続されている。排気マニホルド１３は、ターボチャージャ１４の排気タービンを介して排気浄化装置３０に連結されており、燃焼後の排気ガスをエンジン１００の外部へと排出させる。
【００３０】
排気マニホルド１３は、排気ガス導入通路１５によって吸気マニホルド１１と連通されている。排気ガス導入通路１５へと分岐した排気ガスは、ＥＧＲバルブ１６にて流量を調節されつつ吸気マニホルド１１へ進み、吸入空気とともに燃焼室内へ導入されて噴射燃料と混合される。ＥＧＲバルブ１６は、エンジンＥＣＵ１０の指令に従ってバルブ開度を調節することで、吸気マニホルド１１への排気ガスの還流供給量を適切な量へと調節する。このように、運転状態に応じた適切な量のＥＧＲガスを吸気マニホルド１１に還流供給することにより、エンジン１００の燃焼温度を低下させてＮＯｘ排出量の低減を図ることができる。
【００３１】
ターボチャージャ１４は、排気ガスの運動エネルギーを利用して排気タービンを回転させ、エアクリーナを通過した吸入空気を圧縮してインタークーラへと送り込む。圧縮された吸入空気は、インタークーラで冷却された後に吸気マニホルド１１へと導入される。
ターボチャージャ１４は、可変ノズル式ターボチャージャ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｎｏｚｚｌｅ Ｔｕｒｂｏ，以下、ＶＮＴと略記する）であって、排気タービン側に可変ノズルベーン機構１４１が設けられている。この可変ノズルベーン機構１４１の開度を調整することにより、タービンインペラ翼への排気ガスの流入角度を制御して、吸気マニホルド１１へ導入する吸入空気の過給圧を調整する。例えば、可変ノズルベーン機構１４１の開度をより小さくすると、より多くの排気ガスがタービンインペラ翼に流入するために過給効率が向上する。また、可変ノズルベーン機構１４１の開度をより大きくすると、タービンインペラ翼に流入する排気ガス量がより少なくなるために過給効率が低下する。
この場合、ターボチャージャ１４はＶＮＴに限られず、ウェイストゲートによって過給圧の調整を行う構成であってもよい。また、エンジン１００は、ターボチャージャ１４を備える過給機付エンジンに限られず、自然吸気（Ｎａｔｕｒａｌ Ａｓｐｉｒａｔｉｏｎ）エンジンであってもよい。
【００３２】
排気浄化装置３０は、エンジン１００の排気ガスを浄化するものであって、排気ガス中のＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを浄化する酸化触媒３１と、煤などの粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦ３２と、で構成される。
【００３３】
酸化触媒３１は、ＤＰＦ３２の上流側に設けられており、コーディライトセラミックスからなる多孔質のハニカム構造の触媒担体に酸化触媒をコートしたものであって、その内部を排気ガスが通過可能な周知の構成である。酸化触媒３１の触媒担体としてはコーディライトに限られず、触媒担体として周知の他のセラミックスやメタルを適用してもよい。
ＤＰＦ３２は、酸化触媒３１の下流側に設けられており、多孔質のコーディライトセラミックスからなる周知のウォールフロー型フィルタである。ＤＰＦ３２としてはコーディライトに限られず、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の他のセラミックスを適用してもよい。
この場合、排気浄化装置３０は、上流側にＤＰＦ３２を設けて下流側に酸化触媒３１を設ける構成であってもよい。また、パティキュレートフィルタにＮＯｘ吸蔵還元触媒を組み合わせたＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｌａｔｅ ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を排気浄化装置３０として適用してもよい。
【００３４】
圧力センサ４１は、排気浄化装置３０の上流側の入口付近に設けられており、排気浄化装置３０の入口の排気ガス圧力を検出し、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。エンジンＥＣＵ１０は、送信された検出結果に基づいて排気浄化装置３０の目詰まり度合いを認識し、排気浄化装置３０の再生処理が必要であるか否かを判断する。例えば、排気浄化装置３０の目詰まり度合いがより高いほど、排気ガスが排気浄化装置３０を通過する際の抵抗値が上昇するために、排気浄化装置３０の入口圧力が上昇する。また、排気浄化装置３０の目詰まり度合いがより低いほど、排気ガスが排気浄化装置３０を通過する際の抵抗値が低下するために、排気浄化装置３０の入口圧力は低下する。よって、入口圧力の検出結果から排気浄化装置３０の目詰まり度合いを認識することができる。この場合、圧力センサ４１を排気浄化装置３０の上流側のみならず下流側の出口付近にも設けて、排気浄化装置３０の入口圧力と出口圧力とを検出し、それらの差圧から目詰まり度合いを認識する構成としてもよい。
【００３５】
温度センサ４２は、排気浄化装置３０のＤＰＦ３２に設けられており、ＤＰＦ３２の床温度を検出し、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。エンジンＥＣＵ１０は、送信された検出結果に基づいてＤＰＦ３２の実温度を認識し、ＤＰＦ３２の温度が堆積するＰＭの燃焼除去に必要な温度に達しているか否かを判断する。例えば、ＤＰＦに捕集され堆積したＰＭは所定の温度（例えば、６００℃）以上で燃焼し除去されることから、ＤＰＦ３２の床温度を検出することで、ＤＰＦ３２の温度が再生処理に要する温度に達しているか否かを認識することができる。この場合、ＤＰＦ３２の複数箇所に温度センサを設けて、ＤＰＦ３２の温度を検出してもよい。また、別途、酸化触媒３１の床温度を検出するための温度センサを設けてもよい。
【００３６】
エンジンＥＣＵ１０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、データ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）と、を備えるコンピュータである。エンジンＥＣＵ１０は、エンジン１００の各部に備えられた複数のセンサの検出結果を読み込み、それら検出結果に基づいてエンジン１００の運転動作を統合的に制御する。
【００３７】
更に、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度制御（再生処理）を実行する。以下に、エンジンＥＣＵ１０が制御する排気浄化装置３０の再生処理について説明する。
【００３８】
エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の入口圧力、およびＤＰＦ３２の温度の検出結果を受信する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、受信した排気浄化装置３０の入口圧力の検出結果が所定の第１圧力値以上である場合に、排気浄化装置３０の再生処理が必要であると判断する。ここで、第１圧力値とは、排気浄化装置３０の目詰まり度合いが高く再生処理が必要であると判断できる入口圧力値（例えば、０．２ＭＰａ）であって、予め台上試験等にて求めた圧力値を適用することができる。
また、エンジンＥＣＵ１０は、受信したＤＰＦ３２の温度の検出結果が所定の第１温度値以下である場合に、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断する。ここで、第１温度値とは、ＤＰＦ３２に堆積するＰＭが燃焼し除去されるのに充分な温度値（例えば、７００℃）であって、予め台上試験等にて求めた温度値を適用することができる。
【００３９】
エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要であり、かつ排気浄化装置３０の温度が充分に再生処理を実行できる温度でないと判断すると、エンジン１００回転数および可変ノズルベーン機構１４１の開度に基づいて吸気絞り弁１２の弁開度を調整することで、１番気筒への吸入空気量を制限する制御を実行する。この制御を実行することで、１番気筒への吸入空気量を減少させて、１番気筒に噴射された燃料が気筒内で燃焼することを抑制することができることから、未燃燃料を適切に排気浄化装置３０に供給して昇温させることができる。
【００４０】
図２は、エンジン１００回転数と１気筒当りの吸入空気量との相関を示している。ターボチャージャ１４の可変ノズルベーン機構１４１の開度が全開の場合、過給効率が低いために、１気筒当りの吸入空気量はエンジン１００の回転数の増加に伴ってほぼ線形的に緩やかに増加する。一方、可変ノズルベーン機構１４１の開度が全閉の場合は、高い過給効率によって、１気筒当りの吸入空気量はエンジン１００の回転数の増加に伴って非線形的に大きく増加する。そのため、可変ノズルベーン機構１４１の開度に基づいて吸気絞り弁１２の弁開度を調整することで、１番気筒への吸入空気量を適切に制限することができる。
図３は、吸気絞り弁１２開度制御の一例を示している。可変ノズルベーン機構１４１の開度が全開の場合、エンジン１００の回転数増加に伴う吸入空気量の増加を考慮して吸気絞り弁１２の弁開度を調整することで、１番気筒への吸入空気量を適切に制限することができる。一方、可変ノズルベーン機構１４１の開度が全閉の場合は、更にターボによる過給も考慮して吸気絞り弁１２の弁開度をより小さく調整することで、１番気筒への吸入空気量を適切に制限することができる。この場合、吸気絞り弁１２の弁開度は、予め台上試験等にて作成し、エンジンＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶したマップに基づいて制御することが好ましい。
【００４１】
また、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量、すなわち、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量を算出する。燃料噴射量の算出は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果から機関の１サイクルにおける燃料噴射量を直接算出してもよいし、排気浄化装置３０の再生処理に要する総燃料量を算出し、それに基づき機関の１サイクルにおける燃料噴射量を算出してもよい。この場合、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量は、予め台上試験等にて作成し、エンジンＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶したマップに基づいて算出することが好ましい。
【００４２】
つづいて、エンジンＥＣＵ１０は、算出した排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量に基づいて、後述する第１燃料噴射の燃料噴射量、および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する制御を実行する。
燃料噴射量の調整としては、まず、算出した排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量、すなわち、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量が、第２燃料噴射の最大燃料噴射量を超えるか否かを判断する。ここで、第２燃料噴射の最大燃料噴射量とは、後述する第２燃料噴射の噴射タイミングにおいて噴射された燃料が気筒内で充分に気化できる燃料噴射量（例えば、１気筒当り２ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で８ｍｍ３／ｓｔ）であって、予め台上試験等にて求めた燃料噴射量を適用することができる。再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量が第２燃料噴射の最大燃料噴射量を超えない場合（例えば、４ｍｍ３／ｓｔ）は、第２燃料噴射の燃料噴射量を算出した燃料噴射量（１気筒当り１ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で４ｍｍ３／ｓｔ）に調節しつつ、第１燃料噴射の実行を停止する。また、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量が第２燃料噴射の最大燃料噴射量を超える場合（例えば、３３ｍｍ３／ｓｔ）は、第２燃料噴射の燃料噴射量を最大燃料噴射量（１気筒当り２ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で８ｍｍ３／ｓｔ）に調節する。そして、第１燃料噴射の燃料噴射量を、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量（３３ｍｍ３／ｓｔ）と第２燃料噴射の最大燃料噴射量（１気筒当り２ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で８ｍｍ３／ｓｔ）との差分（２５ｍｍ３／ｓｔ）に調節する。
この制御を実行することで、排気浄化装置３０の再生処理時に、第２燃料噴射（いわゆるポスト噴射）の燃料噴射量を、気筒内で充分に気化できる燃料噴射量に調整することができる。よって、燃料が気筒内に付着することを適切に抑制することができる。
【００４３】
そして、エンジンＥＣＵ１０は、調節した第１燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、吸入空気量が制限された１番気筒へ圧縮行程上死点（ＴＤＣ）で燃料を噴射させる制御、すなわち、第１燃料噴射を実行させる。このように、吸入空気量が制限された気筒内にＴＤＣで燃料を噴射することで、噴射燃料が気筒内で燃焼するのを抑制しつつ、燃料を高温・高圧の気筒内で適切に気化させることができる。よって、未燃燃料を適切に排気浄化装置３０に供給して昇温させることができる。この場合、第１燃料噴射の噴射タイミングはＴＤＣが好ましいが、それに限られずＴＤＣの近傍であってもよい。
【００４４】
更に、エンジンＥＣＵ１０は、調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の１または複数の気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射させる制御、すなわち、第２燃料噴射を実行させる。この第２燃料噴射は、いわゆるポスト噴射に相当するものであり、エンジン１００の１または複数の気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射させることで、１または複数の気筒に噴射された燃料が気筒内で燃焼することを抑制することができる。よって、未燃燃料を適切に排気浄化装置３０に供給して昇温させることができる。また、第２燃料噴射の燃料噴射量は、気筒内で適切に気化できる燃料噴射量、すなわち、最大燃料噴射量を超えないように調節されているために、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。この場合、第２燃料噴射の噴射タイミングは、エンジン１００の仕様、運転領域等に基づいて第１燃料噴射よりも遅い任意のタイミングに設定することができる。
【００４５】
エンジンＥＣＵ１０は、温度センサ４２の検出結果が第１温度値を超える場合に、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、第１燃料噴射の実行を停止する。この場合、エンジンＥＣＵ１０は、第１燃料噴射の実行を停止するのにあわせて、１番気筒への吸入空気量の制限を解除するよう吸気絞り弁１２に指令してもよい。
また、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下である場合に、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要がないと判断し、１番気筒への吸入空気量の制限を解除しつつ、第２燃料噴射の実行を停止する。ここで、第２圧力値とは、排気浄化装置３０の目詰まり度合いが低く再生処理が必要でないと判断できる入口圧力値（例えば、０．１２ＭＰａ）であって、予め台上試験等にて求めた圧力値を適用することができる。
【００４６】
上記の制御を実行することにより、排気浄化装置３０に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができることから、再生処理時に噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
なお、エンジンＥＣＵ１０は、本発明の吸入空気量調整手段、燃料噴射制御手段、算出手段の一構成例である。
【００４７】
つづいて、エンジンＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、エンジンシステム１の動作を説明する。図４は、エンジンＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。本実施例のエンジンシステム１は、圧力検出手段と、温度検出手段と、吸入空気量調整手段と、燃料噴射制御手段とを備えることで、エンジン１００のオイル希釈を抑制しつつ排気浄化装置３０の再生処理を適切に実行する。
【００４８】
エンジンＥＣＵ１０の制御は、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジン１００が始動されると開始し、エンジン１００の運転中に以下の制御の処理を繰り返す。また、エンジンＥＣＵ１０は、その制御の処理中、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果を常に受信する。
【００４９】
まず、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１で、受信した圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上であるか否かを判断する。ここで、第１圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上でない場合（ステップＳ１／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要でないと判断し、制御の処理を終了する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上である場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要であると判断し、次のステップＳ２へ進む。
【００５０】
ステップＳ２で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下であるか否かを判断する。ここで、第１温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下でない場合（ステップＳ２／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、ステップＳ６へ進む。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下である場合（ステップＳ２／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断し、次のステップＳ３へ進む。
【００５１】
ステップＳ３で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第１燃料噴射の燃料噴射量、および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３の処理を終えると、次のステップＳ４へ進む。
【００５２】
ステップＳ４で、エンジンＥＣＵ１０は、吸気絞り弁１２開度マップ（図４参照）に基づいて、弁開度を閉鎖する方向へと調整するよう吸気絞り弁１２に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ４の処理を終えると、次のステップＳ５へ進む。
【００５３】
ステップＳ５で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３で調節した第１燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、吸気絞り弁１２によって吸入空気量が制限された１番気筒へ圧縮行程上死点（ＴＤＣ）で燃料を噴射する（すなわち、第１燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する。更に、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ５の処理を終えると、図５のＡへ進む。
【００５４】
ステップＳ２の判断がＮＯの場合、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ６へ進む。ステップＳ６で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度を第１温度値を超える温度に維持するための燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ６の処理を終えると、次のステップＳ７へ進む。
【００５５】
ステップＳ７で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ６で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ７の処理を終えると、次のステップＳ８へ進む。
【００５６】
ステップＳ８で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下であるか否かを判断する。ここで、第２圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下でない場合（ステップＳ８／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要があると判断し、ステップＳ２へ戻り、上記の処理を繰り返す。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下である（ステップＳ８／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要がないと判断し、次のステップＳ９へ進む。
【００５７】
ステップＳ９で、エンジンＥＣＵ１０は、１番気筒への吸入空気量の制限を解除しつつ、第２燃料噴射の実行を停止する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ９の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００５８】
つづいて、図５のＡ以降の処理について説明する。ステップＳ５の処理を終えると、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えているか否かを判断する。ここで、第１温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えていない場合（ステップＳ１０／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断し、温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えるまでステップＳ１０の処理を繰り返す。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えている場合（ステップＳ１０／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、次のステップＳ１１へ進む。
【００５９】
ステップＳ１１で、エンジンＥＣＵ１０は、第１燃料噴射の実行を停止するようインジェクタ２１に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１１の処理を終えると、ステップＳ８へ戻り、それ以降の制御の処理を実行する。
【００６０】
この制御を実行することで、排気浄化装置３０に供給する燃料を気筒内で適切に気化させて、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
なお、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３の処理とステップＳ４の処理との順番を入れ替えて制御してもよい。また、エンジンＥＣＵ１０は、図５のＡの処理に代えて、ステップＳ５の処理の後にステップＳ２に戻って制御の処理を繰り返してもよい。
【００６１】
以上のように、本実施例のエンジンシステムは、圧力検出手段と、温度検出手段と、吸入空気量調整手段と、燃料噴射制御手段とを備えることで、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させて、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【００６２】
また、本実施例のエンジンシステムは、排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出し、算出結果に基づき第１燃料噴射の燃料噴射量および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節することで、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【実施例２】
【００６３】
つづいて、本発明の実施例２について説明する。本実施例のエンジンシステム２は、実施例１の制御に加えて、温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超える場合に第１燃料噴射の実行を停止させる点でエンジンシステム１と相違している。
【００６４】
エンジンＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、エンジンシステム２の動作を説明する。図６は、エンジンＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。
【００６５】
実施例１と同様に、エンジンＥＣＵ１０の制御は、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジン１００が始動されると開始し、エンジン１００の運転中に以下の制御の処理を繰り返す。また、エンジンＥＣＵ１０は、その制御の処理中、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果を常に受信する。
【００６６】
まず、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１２で、受信した圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上であるか否かを判断する。ここで、第１圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上でない場合（ステップＳ１２／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要でないと判断し、制御の処理を終了する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上である場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要であると判断し、次のステップＳ１３へ進む。
【００６７】
ステップＳ１３で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値以下であるか否かを判断する。ここで、第２温度値とは、ＤＰＦ３２に堆積するＰＭを燃焼除去することができる第１温度値よりも低い温度値（例えば、６００℃）であって、予め台上試験等にて求めた温度値を適用することができる。温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値以下でない場合（ステップＳ１３／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理が可能な温度に達していると判断し、ステップＳ１７へ進む。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下である場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断し、次のステップＳ１４へ進む。
【００６８】
ステップＳ１４で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第１燃料噴射の燃料噴射量、および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４の処理を終えると、次のステップＳ１５へ進む。
【００６９】
ステップＳ１５で、エンジンＥＣＵ１０は、吸気絞り弁１２開度マップ（図４参照）に基づいて、弁開度を閉鎖する方向へと調整するよう吸気絞り弁１２に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１５の処理を終えると、次のステップＳ１６へ進む。
【００７０】
ステップＳ１６で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４で調節した第１燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、吸気絞り弁１２によって吸入空気量が制限された１番気筒へ圧縮行程上死点（ＴＤＣ）で燃料を噴射する（すなわち、第１燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する。更に、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１６の処理を終えると、図７のＢへ進む。
【００７１】
ステップＳ２の判断がＮＯの場合、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下であるか否かを判断する。ここで、第１温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下でない場合（ステップＳ１７／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、ステップＳ２０へ進む。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下である場合（ステップＳ１７／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度には達していないが、再生処理が可能な温度であると判断し、次のステップＳ１８へ進む。
【００７２】
ステップＳ１８で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度を第２温度値を超える温度に維持するための燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１８の処理を終えると、次のステップＳ１９へ進む。
【００７３】
ステップＳ１９で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１８で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１９の処理を終えると、ステップＳ２２へ進む。
【００７４】
ステップＳ１７の判断がＮＯの場合、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度を第２温度値を超える温度に維持するための燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２０の処理を終えると、次のステップＳ２１へ進む。
【００７５】
ステップＳ２１で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２０で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の１番気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２１の処理を終えると、ステップＳ２２へ進む。
【００７６】
ステップＳ１９またはステップＳ２１の処理を終えると、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下であるか否かを判断する。ここで、第２圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下でない場合（ステップＳ２２／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要があると判断し、ステップＳ１３へ戻り、上記の処理を繰り返す。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下である（ステップＳ２２／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要がないと判断し、次のステップＳ２３へ進む。
【００７７】
ステップＳ２３で、エンジンＥＣＵ１０は、１番気筒への吸入空気量の制限を解除しつつ、第２燃料噴射の実行を停止する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２３の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００７８】
つづいて、図７のＢ以降の処理について説明する。ステップＳ１６の処理を終えると、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えているか否かを判断する。ここで、第２温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えていない場合（ステップＳ２４／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理が可能な温度に達していないと判断し、温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えるまでステップＳ２４の処理を繰り返す。温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えている場合（ステップＳ２４／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理が可能な温度に達していると判断し、次のステップＳ２５へ進む。
【００７９】
ステップＳ２５で、エンジンＥＣＵ１０は、第１燃料噴射の実行を停止するようインジェクタ２１に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２５の処理を終えると、ステップＳ２２へ戻り、それ以降の制御の処理を実行する。
【００８０】
この制御を実行することにより、排気浄化装置３０の再生処理時に第１燃料噴射の実行頻度をより少なくすることができることから、排気浄化装置３０の再生処理時のオイル希釈を適切に抑制しつつ、エンジン１００の運転性や燃費を向上させることができる。
なお、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４の処理とステップＳ１５の処理との順番を入れ替えて制御してもよい。また、エンジンＥＣＵ１０は、図７のＢの処理に代えて、ステップＳ１６の処理の後にステップＳ１３に戻って制御の処理を繰り返してもよい。
【００８１】
以上のように、本実施例のエンジンシステムは、温度センサの検出結果が所定の第２温度値を超える場合に第１燃料噴射の実行を停止させることにより、排気浄化装置の再生処理時に第１燃料噴射の実行頻度をより少なくすることができる。よって、排気浄化装置の再生処理時のオイル希釈を適切に抑制しつつ、内燃機関の運転性や燃費を向上させることができる。
【００８２】
上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８３】
例えば、吸気絞り弁１２の設置場所は１番気筒の入口に限られず、他の気筒の入口に設けて吸入空気量を調整する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１，２ エンジンシステム
１０ エンジンＥＣＵ（吸入空気量調整手段、燃料噴射制御手段、算出手段）
１２ 吸気絞り弁（吸入空気量調整手段）
１４ ターボチャージャ
２１ インジェクタ
２２ コモンレール
３０ 排気浄化装置
３１ 酸化触媒
３２ ＤＰＦ
４１ 圧力センサ（圧力検出手段）
４２ 温度センサ（温度検出手段）
１００ エンジン
１４１ 可変ノズルベーン機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特にディーゼル機関において、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する浄化触媒、および粒子状物質（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ，以下、ＰＭと略記する）を捕集するパティキュレートフィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ，以下、ＤＰＦと略記する）からなる排気浄化装置を排気通路に配置することで低エミッション化を図ることが広く行われている。
【０００３】
このような排気浄化装置は、機関の運転に伴って排気ガス中の硫黄酸化物による触媒成分の被毒、ＰＭの堆積によるフィルタの目詰まり等が生じる。そのため、排気浄化装置の温度を通常の運転状態における温度域よりも高温まで昇温させて、排気浄化装置に堆積された硫黄酸化物やＰＭを分解・除去する再生処理を定期的に実行することが要求される。
【０００４】
排気浄化装置の再生処理としては、気筒内への主噴射による燃料の供給後に更に燃料噴射（ポスト噴射）を実行することで、排気ガスの温度を上昇させて、或いは未燃燃料を排気浄化装置に供給し排気浄化装置内で燃焼させて排気浄化装置を昇温させる方法が広く適用されている。
【０００５】
このような再生処理について、内燃機関の圧縮行程上死点付近で行われる燃料の主噴射に先立ち適宜パイロット噴射を実行させつつ、前記主噴射に続いて適宜に圧縮上死点より若干遅いタイミングでポスト噴射を実行させることにより、良好な燃焼状態を維持しつつ未燃燃料を適切に排気浄化装置へ供給する技術が特許文献１に開示されている。
【０００６】
また、主噴射後にポスト噴射を行うことで排気浄化手段に還元剤の供給を行う内燃機関において、ポスト噴射を排気行程上死点前４５°〜２０°に実行させることにより、排気浄化手段の再生処理の際に内燃機関のトルク変動やオイル希釈等の発生を防止する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−０８３１３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３７１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなポスト噴射を実行するタイミングでは、気筒内は圧縮行程上死点よりも低温・低圧であるために、ポスト噴射によって噴射された燃料の一部が気化できずに内燃機関の気筒内に付着する場合がある。そのため、特許文献１の技術では、気筒内に付着した燃料が潤滑油（オイル）に混入することで、オイルが希釈されて潤滑性能の低下が生じたり、オイル量が異常に増加したりする場合がある、といった問題点がある。更に、気筒内に付着した燃料によって、再生処理後の通常燃焼の際に煤の発生量が増加してしまう、といった問題点がある。
【０００９】
また、特許文献２の技術によれば、排気行程上死点前４５°〜２０°にポスト噴射を実行することで、気化した燃料を排気弁の開弁中に適切に排気ポートに流出させることができるために、オイル希釈をある程度抑制することができる。しかしながら、特許文献２の技術におけるポスト噴射のタイミングでは、特許文献１の技術におけるポスト噴射のタイミングよりも気筒内が低温・低圧であるために、噴射された燃料は気化しにくく、気化できない燃料が気筒内に付着してしまう。そのため、特許文献２の技術では、再生処理時のオイル希釈および再生処理後の煤発生量の増加を適切に抑制することが困難である、といった問題点がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関の制御装置であって、前記排気浄化装置の上流側の圧力を検出する圧力検出手段と、前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の所定の１気筒への吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段と、前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記吸入空気量調整手段により吸入空気量を調整された所定の１気筒へ圧縮行程上死点またはその近傍で燃料を噴射させる第１燃料噴射と、前記内燃機関の１または複数の気筒へ圧縮行程上死点よりも遅い時期に燃料を噴射させる第２燃料噴射と、の実行を制御する燃料噴射制御手段と、を備えることを特徴とする。
上記の構成により、排気浄化触媒上流側の検出圧力および排気浄化触媒の検出温度に基づき第１燃料噴射と第２燃料噴射との実行を制御することで、触媒再生型の排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【００１２】
特に、本発明の内燃機関の制御装置は、前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出する算出手段を備え、前記燃料噴射制御手段が、前記算出手段の算出結果に基づいて、前記第１燃料噴射の燃料噴射量および前記第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する構成とすることができる。
上記の構成により、排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出し、算出結果に基づき第１燃料噴射の燃料噴射量および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節することで、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【００１３】
また、本発明の内燃機関の制御装置は、前記吸入空気量調整手段が、前記圧力検出手段の検出結果が第１圧力値以上であって、前記温度検出手段の検出結果が第１温度値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量を制限し、前記燃料噴射制御手段が、前記吸入空気量調整手段が前記所定の１気筒への吸入空気量を制限する場合に、前記第１燃料噴射を実行する構成とすることができる。
上記の構成により、排気浄化装置の再生要求がある場合には、所定の１気筒への吸入空気量を制限して第１燃料噴射を実行することで、所定の１気筒内に噴射された燃料を適切に排気浄化装置に供給することができる。よって、排気浄化装置を適切に昇温させることができる。
【００１４】
そして、本発明の内燃機関の制御装置は、前記吸入空気量調整手段が、前記圧力検出手段の検出結果が第２圧力値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量の制限を解除する構成とすることができる。
上記の構成により、排気浄化装置の上流側の圧力が所定の圧力（第２圧力値）以下の場合には、所定の１気筒への吸入空気量の制限を解除することで、内燃機関の運転性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の内燃機関の制御装置によれば、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例のエンジンシステムの一構成例を示した図である。
【図２】エンジン回転数と１気筒当りの吸入空気量との相関を示している。
【図３】吸気絞り弁開度制御の一例を示している。
【図４】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】エンジンＥＣＵの処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例１】
【００１８】
本発明の実施例１について図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明の内燃機関の燃料供給装置を搭載したエンジンシステム１の一構成例を示した図である。なお、図１にはエンジンの一部の構成のみを示している。
【００１９】
図１に示すエンジンシステム１は、動力源であるエンジン１００を備えており、エンジン１００の運転動作を総括的に制御するエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１０を備えている。また、エンジンシステム１は、吸気マニホルド１１に１番気筒への吸入空気量を調整する吸気絞り弁１２を備えている。そして、エンジンシステム１は、排気浄化装置３０の上流側に排気ガス圧力を検出する圧力センサ４１を備えている。更に、エンジンシステム１は、排気浄化装置３０にＤＰＦ３２の床温度を検出する温度センサ４２を備えている。
【００２０】
エンジン１００は、車両に搭載される多気筒ディーゼルエンジンであって、各気筒は燃焼室を構成するピストンを備えている。各燃焼室のピストンは、エンジン１００のシリンダに摺動自在に嵌合されており、それぞれコネクティングロッドを介して出力軸部材であるクランクシャフトに連結されている。
【００２１】
エンジンＥＣＵ１０は、エアフロメータからの吸入空気量、クランク角センサからのピストンの位置等の情報に基づき、燃料の噴射量および噴射タイミングを決定しインジェクタ２１に信号を送る。インジェクタ２１は、エンジンＥＣＵ１０の信号に従って、指示された燃料噴射量および噴射タイミングで燃焼室内に燃料を噴射する。インジェクタ２１より噴射された燃料は、燃焼室内で霧化し、吸気弁の開弁に伴って燃焼室内へ流入する吸入空気と混合気を形成する。そして、混合気は、ピストンの上昇運動により燃焼室内で圧縮されて着火することで燃焼し、燃焼室内を膨張させてピストンを下降させる。この下降運動がコネクティングロッドを介してクランクシャフトの軸回転に変更されることにより、エンジン１００は動力を得る。この場合、エンジン１００は、軽油を燃料とするディーゼルエンジンが好ましいが、それに限定されない。
なお、エンジン１００は、本発明の内燃機関の一構成例である。
【００２２】
エンジン１００は、インジェクタ２１、コモンレール２２、低圧燃料ポンプ２３、高圧燃料ポンプ２４等より構成されるコモンレール式燃料噴射システムを備えている。
【００２３】
燃料タンク２５より低圧燃料ポンプ２３により吸引された燃料は、高圧燃料ポンプ２４にてコモンレール２２へ高圧で吐出し蓄圧される。
コモンレール２２は、インジェクタ２１に供給する高圧燃料を蓄圧する容器である。高圧燃料ポンプ２４から圧送された燃料は、コモンレール２２内で噴射に必要な圧力まで蓄圧され、高圧配管を通じて各燃焼室のインジェクタ２１に供給される。また、コモンレール２２にはレール圧センサ２２１および減圧弁２２２が設けられている。エンジンＥＣＵ１０は、レール圧センサ２２１から出力されたコモンレール２２内部の燃圧が規定値を超えた場合に、減圧弁２２２を開放するように指示する。そして、減圧弁２２２より燃料を排出することで、コモンレール圧が常に規定値以下になるよう調整する。減圧弁２２２より排出された燃料は、リリーフ配管を通って燃料タンク２５へと戻される。
【００２４】
各燃焼室には、それぞれインジェクタ２１が装着されている。コモンレール２２より高圧配管を通じて供給された燃料は、エンジンＥＣＵ１０の指示によりインジェクタ２１にてエンジン気筒内の燃焼室に噴射供給される。エンジンＥＣＵ１０は、エアフロメータからの吸入空気量、およびクランク角センサからのピストンの位置の情報等に基づき、燃料噴射量と噴射タイミングを決定しインジェクタ２１に信号を送る。インジェクタ２１はエンジンＥＣＵ１０の信号に従って、指示された燃料噴射量・噴射タイミングにて燃焼室内へ燃料を高圧噴射する。インジェクタ２１のリーク燃料は、リリーフ配管を通じて燃料タンク２５へと戻される。この場合、インジェクタ２１は、エンジン１００の仕様に応じて燃焼室の任意の位置に装着することができる。
【００２５】
低圧燃料ポンプ２３は、バッテリからの電力で駆動する電動式ポンプである。低圧燃料ポンプ２３は、エンジンＥＣＵ１０の指示に従って燃料タンク２５に貯蔵された燃料を汲み上げて、高圧燃料ポンプ２４へと供給する。
高圧燃料ポンプ２４は、その内部にシリンダと、シリンダ内を往復運動するプランジャとを備えている。高圧燃料ポンプ２４は、エンジン１００の回転と同期した吸気カムシャフトと駆動連結され、吸気カムシャフトの回転駆動によって内部のプランジャが往復運動することで高圧の燃料をコモンレール２２へ吐出する。この場合、高圧燃料ポンプ２４は、コモンレール２２へと連通する燃料配管の途中にソレノイド式等の既知の圧力調整弁（リリーフ弁）を設けることで、エンジンＥＣＵ１０の指示に基づいてコモンレール２２へ供給する燃料の圧力を調整する構成としてもよい。また、本実施例では低圧燃料ポンプ２３と高圧燃料ポンプ２４との２つのポンプを用いるが、これに限られず、１または複数の燃料ポンプを用いて燃料供給を行ってもよい。
【００２６】
エンジン１００の各気筒の燃焼室には、それぞれの燃焼室と連通する吸気マニホルド１１が接続されている。吸気マニホルド１１は、エアフロメータ、吸気絞り弁１２、インタークーラ、ターボチャージャ１４のコンプレッサを介してエアクリーナに連結されており、エンジン１００の外部から取り込まれた吸入空気を各気筒内へ導入する。
【００２７】
エアフロメータは、吸気マニホルド１１内を通過する吸入空気量を検出し、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。エンジンＥＣＵ１０は、送信された検出結果に基づいて各気筒内へ導入される吸入空気量を認識し、吸気絞り弁１２の開度を調整して１番気筒内に取り込まれる吸入空気量を調整する。
【００２８】
吸気絞り弁１２は、吸気マニホルド１１の１番気筒内の入口部分に設けられて、エンジンＥＣＵ１０の指令に従ってその開度を変更することで１番気筒内への吸入空気量を調整する。吸気絞り弁１２は、ステップモータによって開度を調整することで吸入空気量を調節する構成が好ましいが、吸気絞り弁１２の開度を任意に変更可能なその他の機構を適用してもよい。
なお、吸気絞り弁１２は、本発明の吸入空気量調整手段の一構成例である。
【００２９】
更に、エンジン１００の各気筒の燃焼室には、それぞれの燃焼室と連通する排気マニホルド１３が接続されている。排気マニホルド１３は、ターボチャージャ１４の排気タービンを介して排気浄化装置３０に連結されており、燃焼後の排気ガスをエンジン１００の外部へと排出させる。
【００３０】
排気マニホルド１３は、排気ガス導入通路１５によって吸気マニホルド１１と連通されている。排気ガス導入通路１５へと分岐した排気ガスは、ＥＧＲバルブ１６にて流量を調節されつつ吸気マニホルド１１へ進み、吸入空気とともに燃焼室内へ導入されて噴射燃料と混合される。ＥＧＲバルブ１６は、エンジンＥＣＵ１０の指令に従ってバルブ開度を調節することで、吸気マニホルド１１への排気ガスの還流供給量を適切な量へと調節する。このように、運転状態に応じた適切な量のＥＧＲガスを吸気マニホルド１１に還流供給することにより、エンジン１００の燃焼温度を低下させてＮＯｘ排出量の低減を図ることができる。
【００３１】
ターボチャージャ１４は、排気ガスの運動エネルギーを利用して排気タービンを回転させ、エアクリーナを通過した吸入空気を圧縮してインタークーラへと送り込む。圧縮された吸入空気は、インタークーラで冷却された後に吸気マニホルド１１へと導入される。
ターボチャージャ１４は、可変ノズル式ターボチャージャ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｎｏｚｚｌｅ Ｔｕｒｂｏ，以下、ＶＮＴと略記する）であって、排気タービン側に可変ノズルベーン機構１４１が設けられている。この可変ノズルベーン機構１４１の開度を調整することにより、タービンインペラ翼への排気ガスの流入角度を制御して、吸気マニホルド１１へ導入する吸入空気の過給圧を調整する。例えば、可変ノズルベーン機構１４１の開度をより小さくすると、より多くの排気ガスがタービンインペラ翼に流入するために過給効率が向上する。また、可変ノズルベーン機構１４１の開度をより大きくすると、タービンインペラ翼に流入する排気ガス量がより少なくなるために過給効率が低下する。
この場合、ターボチャージャ１４はＶＮＴに限られず、ウェイストゲートによって過給圧の調整を行う構成であってもよい。また、エンジン１００は、ターボチャージャ１４を備える過給機付エンジンに限られず、自然吸気（Ｎａｔｕｒａｌ Ａｓｐｉｒａｔｉｏｎ）エンジンであってもよい。
【００３２】
排気浄化装置３０は、エンジン１００の排気ガスを浄化するものであって、排気ガス中のＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを浄化する酸化触媒３１と、煤などの粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦ３２と、で構成される。
【００３３】
酸化触媒３１は、ＤＰＦ３２の上流側に設けられており、コーディライトセラミックスからなる多孔質のハニカム構造の触媒担体に酸化触媒をコートしたものであって、その内部を排気ガスが通過可能な周知の構成である。酸化触媒３１の触媒担体としてはコーディライトに限られず、触媒担体として周知の他のセラミックスやメタルを適用してもよい。
ＤＰＦ３２は、酸化触媒３１の下流側に設けられており、多孔質のコーディライトセラミックスからなる周知のウォールフロー型フィルタである。ＤＰＦ３２としてはコーディライトに限られず、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等の他のセラミックスを適用してもよい。
この場合、排気浄化装置３０は、上流側にＤＰＦ３２を設けて下流側に酸化触媒３１を設ける構成であってもよい。また、パティキュレートフィルタにＮＯｘ吸蔵還元触媒を組み合わせたＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｌａｔｅ ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を排気浄化装置３０として適用してもよい。
【００３４】
圧力センサ４１は、排気浄化装置３０の上流側の入口付近に設けられており、排気浄化装置３０の入口の排気ガス圧力を検出し、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。エンジンＥＣＵ１０は、送信された検出結果に基づいて排気浄化装置３０の目詰まり度合いを認識し、排気浄化装置３０の再生処理が必要であるか否かを判断する。例えば、排気浄化装置３０の目詰まり度合いがより高いほど、排気ガスが排気浄化装置３０を通過する際の抵抗値が上昇するために、排気浄化装置３０の入口圧力が上昇する。また、排気浄化装置３０の目詰まり度合いがより低いほど、排気ガスが排気浄化装置３０を通過する際の抵抗値が低下するために、排気浄化装置３０の入口圧力は低下する。よって、入口圧力の検出結果から排気浄化装置３０の目詰まり度合いを認識することができる。この場合、圧力センサ４１を排気浄化装置３０の上流側のみならず下流側の出口付近にも設けて、排気浄化装置３０の入口圧力と出口圧力とを検出し、それらの差圧から目詰まり度合いを認識する構成としてもよい。
【００３５】
温度センサ４２は、排気浄化装置３０のＤＰＦ３２に設けられており、ＤＰＦ３２の床温度を検出し、検出結果をエンジンＥＣＵ１０に送信する。エンジンＥＣＵ１０は、送信された検出結果に基づいてＤＰＦ３２の実温度を認識し、ＤＰＦ３２の温度が堆積するＰＭの燃焼除去に必要な温度に達しているか否かを判断する。例えば、ＤＰＦに捕集され堆積したＰＭは所定の温度（例えば、６００℃）以上で燃焼し除去されることから、ＤＰＦ３２の床温度を検出することで、ＤＰＦ３２の温度が再生処理に要する温度に達しているか否かを認識することができる。この場合、ＤＰＦ３２の複数箇所に温度センサを設けて、ＤＰＦ３２の温度を検出してもよい。また、別途、酸化触媒３１の床温度を検出するための温度センサを設けてもよい。
【００３６】
エンジンＥＣＵ１０は、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、プログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、データ等を記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）と、を備えるコンピュータである。エンジンＥＣＵ１０は、エンジン１００の各部に備えられた複数のセンサの検出結果を読み込み、それら検出結果に基づいてエンジン１００の運転動作を統合的に制御する。
【００３７】
更に、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度制御（再生処理）を実行する。以下に、エンジンＥＣＵ１０が制御する排気浄化装置３０の再生処理について説明する。
【００３８】
エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の入口圧力、およびＤＰＦ３２の温度の検出結果を受信する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、受信した排気浄化装置３０の入口圧力の検出結果が所定の第１圧力値以上である場合に、排気浄化装置３０の再生処理が必要であると判断する。ここで、第１圧力値とは、排気浄化装置３０の目詰まり度合いが高く再生処理が必要であると判断できる入口圧力値（例えば、０．２ＭＰａ）であって、予め台上試験等にて求めた圧力値を適用することができる。
また、エンジンＥＣＵ１０は、受信したＤＰＦ３２の温度の検出結果が所定の第１温度値以下である場合に、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断する。ここで、第１温度値とは、ＤＰＦ３２に堆積するＰＭが燃焼し除去されるのに充分な温度値（例えば、７００℃）であって、予め台上試験等にて求めた温度値を適用することができる。
【００３９】
エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要であり、かつ排気浄化装置３０の温度が充分に再生処理を実行できる温度でないと判断すると、エンジン１００回転数および可変ノズルベーン機構１４１の開度に基づいて吸気絞り弁１２の弁開度を調整することで、１番気筒への吸入空気量を制限する制御を実行する。この制御を実行することで、１番気筒への吸入空気量を減少させて、１番気筒に噴射された燃料が気筒内で燃焼することを抑制することができることから、未燃燃料を適切に排気浄化装置３０に供給して昇温させることができる。
【００４０】
図２は、エンジン１００回転数と１気筒当りの吸入空気量との相関を示している。ターボチャージャ１４の可変ノズルベーン機構１４１の開度が全開の場合、過給効率が低いために、１気筒当りの吸入空気量はエンジン１００の回転数の増加に伴ってほぼ線形的に緩やかに増加する。一方、可変ノズルベーン機構１４１の開度が全閉の場合は、高い過給効率によって、１気筒当りの吸入空気量はエンジン１００の回転数の増加に伴って非線形的に大きく増加する。そのため、可変ノズルベーン機構１４１の開度に基づいて吸気絞り弁１２の弁開度を調整することで、１番気筒への吸入空気量を適切に制限することができる。
図３は、吸気絞り弁１２開度制御の一例を示している。可変ノズルベーン機構１４１の開度が全開の場合、エンジン１００の回転数増加に伴う吸入空気量の増加を考慮して吸気絞り弁１２の弁開度を調整することで、１番気筒への吸入空気量を適切に制限することができる。一方、可変ノズルベーン機構１４１の開度が全閉の場合は、更にターボによる過給も考慮して吸気絞り弁１２の弁開度をより小さく調整することで、１番気筒への吸入空気量を適切に制限することができる。この場合、吸気絞り弁１２の弁開度は、予め台上試験等にて作成し、エンジンＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶したマップに基づいて制御することが好ましい。
【００４１】
また、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量、すなわち、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量を算出する。燃料噴射量の算出は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果から機関の１サイクルにおける燃料噴射量を直接算出してもよいし、排気浄化装置３０の再生処理に要する総燃料量を算出し、それに基づき機関の１サイクルにおける燃料噴射量を算出してもよい。この場合、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量は、予め台上試験等にて作成し、エンジンＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶したマップに基づいて算出することが好ましい。
【００４２】
つづいて、エンジンＥＣＵ１０は、算出した排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量に基づいて、後述する第１燃料噴射の燃料噴射量、および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する制御を実行する。
燃料噴射量の調整としては、まず、算出した排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量、すなわち、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量が、第２燃料噴射の最大燃料噴射量を超えるか否かを判断する。ここで、第２燃料噴射の最大燃料噴射量とは、後述する第２燃料噴射の噴射タイミングにおいて噴射された燃料が気筒内で充分に気化できる燃料噴射量（例えば、１気筒当り２ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で８ｍｍ３／ｓｔ）であって、予め台上試験等にて求めた燃料噴射量を適用することができる。再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量が第２燃料噴射の最大燃料噴射量を超えない場合（例えば、４ｍｍ３／ｓｔ）は、第２燃料噴射の燃料噴射量を算出した燃料噴射量（１気筒当り１ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で４ｍｍ３／ｓｔ）に調節しつつ、第１燃料噴射の実行を停止する。また、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量が第２燃料噴射の最大燃料噴射量を超える場合（例えば、３３ｍｍ３／ｓｔ）は、第２燃料噴射の燃料噴射量を最大燃料噴射量（１気筒当り２ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で８ｍｍ３／ｓｔ）に調節する。そして、第１燃料噴射の燃料噴射量を、再生処理時の機関の１サイクルにおける燃料噴射量（３３ｍｍ３／ｓｔ）と第２燃料噴射の最大燃料噴射量（１気筒当り２ｍｍ３／ｓｔ，４気筒で８ｍｍ３／ｓｔ）との差分（２５ｍｍ３／ｓｔ）に調節する。
この制御を実行することで、排気浄化装置３０の再生処理時に、第２燃料噴射（いわゆるポスト噴射）の燃料噴射量を、気筒内で充分に気化できる燃料噴射量に調整することができる。よって、燃料が気筒内に付着することを適切に抑制することができる。
【００４３】
そして、エンジンＥＣＵ１０は、調節した第１燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、吸入空気量が制限された１番気筒へ圧縮行程上死点（ＴＤＣ）で燃料を噴射させる制御、すなわち、第１燃料噴射を実行させる。このように、吸入空気量が制限された気筒内にＴＤＣで燃料を噴射することで、噴射燃料が気筒内で燃焼するのを抑制しつつ、燃料を高温・高圧の気筒内で適切に気化させることができる。よって、未燃燃料を適切に排気浄化装置３０に供給して昇温させることができる。この場合、第１燃料噴射の噴射タイミングはＴＤＣが好ましいが、それに限られずＴＤＣの近傍であってもよい。
【００４４】
更に、エンジンＥＣＵ１０は、調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の１または複数の気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射させる制御、すなわち、第２燃料噴射を実行させる。この第２燃料噴射は、いわゆるポスト噴射に相当するものであり、エンジン１００の１または複数の気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射させることで、１または複数の気筒に噴射された燃料が気筒内で燃焼することを抑制することができる。よって、未燃燃料を適切に排気浄化装置３０に供給して昇温させることができる。また、第２燃料噴射の燃料噴射量は、気筒内で適切に気化できる燃料噴射量、すなわち、最大燃料噴射量を超えないように調節されているために、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。この場合、第２燃料噴射の噴射タイミングは、エンジン１００の仕様、運転領域等に基づいて第１燃料噴射よりも遅い任意のタイミングに設定することができる。
【００４５】
エンジンＥＣＵ１０は、温度センサ４２の検出結果が第１温度値を超える場合に、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、第１燃料噴射の実行を停止する。この場合、エンジンＥＣＵ１０は、第１燃料噴射の実行を停止するのにあわせて、１番気筒への吸入空気量の制限を解除するよう吸気絞り弁１２に指令してもよい。
また、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下である場合に、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要がないと判断し、１番気筒への吸入空気量の制限を解除しつつ、第２燃料噴射の実行を停止する。ここで、第２圧力値とは、排気浄化装置３０の目詰まり度合いが低く再生処理が必要でないと判断できる入口圧力値（例えば、０．１２ＭＰａ）であって、予め台上試験等にて求めた圧力値を適用することができる。
【００４６】
上記の制御を実行することにより、排気浄化装置３０に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができることから、再生処理時に噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
なお、エンジンＥＣＵ１０は、本発明の吸入空気量調整手段、燃料噴射制御手段、算出手段の一構成例である。
【００４７】
つづいて、エンジンＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、エンジンシステム１の動作を説明する。図４は、エンジンＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。本実施例のエンジンシステム１は、圧力検出手段と、温度検出手段と、吸入空気量調整手段と、燃料噴射制御手段とを備えることで、エンジン１００のオイル希釈を抑制しつつ排気浄化装置３０の再生処理を適切に実行する。
【００４８】
エンジンＥＣＵ１０の制御は、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジン１００が始動されると開始し、エンジン１００の運転中に以下の制御の処理を繰り返す。また、エンジンＥＣＵ１０は、その制御の処理中、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果を常に受信する。
【００４９】
まず、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１で、受信した圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上であるか否かを判断する。ここで、第１圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上でない場合（ステップＳ１／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要でないと判断し、制御の処理を終了する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上である場合（ステップＳ１／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要であると判断し、次のステップＳ２へ進む。
【００５０】
ステップＳ２で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下であるか否かを判断する。ここで、第１温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下でない場合（ステップＳ２／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、ステップＳ６へ進む。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下である場合（ステップＳ２／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断し、次のステップＳ３へ進む。
【００５１】
ステップＳ３で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第１燃料噴射の燃料噴射量、および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３の処理を終えると、次のステップＳ４へ進む。
【００５２】
ステップＳ４で、エンジンＥＣＵ１０は、吸気絞り弁１２開度マップ（図４参照）に基づいて、弁開度を閉鎖する方向へと調整するよう吸気絞り弁１２に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ４の処理を終えると、次のステップＳ５へ進む。
【００５３】
ステップＳ５で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３で調節した第１燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、吸気絞り弁１２によって吸入空気量が制限された１番気筒へ圧縮行程上死点（ＴＤＣ）で燃料を噴射する（すなわち、第１燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する。更に、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ５の処理を終えると、図５のＡへ進む。
【００５４】
ステップＳ２の判断がＮＯの場合、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ６へ進む。ステップＳ６で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度を第１温度値を超える温度に維持するための燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ６の処理を終えると、次のステップＳ７へ進む。
【００５５】
ステップＳ７で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ６で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ７の処理を終えると、次のステップＳ８へ進む。
【００５６】
ステップＳ８で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下であるか否かを判断する。ここで、第２圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下でない場合（ステップＳ８／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要があると判断し、ステップＳ２へ戻り、上記の処理を繰り返す。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下である（ステップＳ８／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要がないと判断し、次のステップＳ９へ進む。
【００５７】
ステップＳ９で、エンジンＥＣＵ１０は、１番気筒への吸入空気量の制限を解除しつつ、第２燃料噴射の実行を停止する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ９の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００５８】
つづいて、図５のＡ以降の処理について説明する。ステップＳ５の処理を終えると、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えているか否かを判断する。ここで、第１温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えていない場合（ステップＳ１０／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断し、温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えるまでステップＳ１０の処理を繰り返す。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値を超えている場合（ステップＳ１０／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、次のステップＳ１１へ進む。
【００５９】
ステップＳ１１で、エンジンＥＣＵ１０は、第１燃料噴射の実行を停止するようインジェクタ２１に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１１の処理を終えると、ステップＳ８へ戻り、それ以降の制御の処理を実行する。
【００６０】
この制御を実行することで、排気浄化装置３０に供給する燃料を気筒内で適切に気化させて、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
なお、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ３の処理とステップＳ４の処理との順番を入れ替えて制御してもよい。また、エンジンＥＣＵ１０は、図５のＡの処理に代えて、ステップＳ５の処理の後にステップＳ２に戻って制御の処理を繰り返してもよい。
【００６１】
以上のように、本実施例のエンジンシステムは、圧力検出手段と、温度検出手段と、吸入空気量調整手段と、燃料噴射制御手段とを備えることで、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させて、噴射燃料が気筒内に付着することを抑制することができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【００６２】
また、本実施例のエンジンシステムは、排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出し、算出結果に基づき第１燃料噴射の燃料噴射量および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節することで、排気浄化装置に供給する燃料を気筒内で適切に気化させることができる。よって、触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関において、再生処理時のオイル希釈を適切に抑制することができる。
【実施例２】
【００６３】
つづいて、本発明の実施例２について説明する。本実施例のエンジンシステム２は、実施例１の制御に加えて、温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超える場合に第１燃料噴射の実行を停止させる点でエンジンシステム１と相違している。
【００６４】
エンジンＥＣＵ１０の制御の流れに沿って、エンジンシステム２の動作を説明する。図６は、エンジンＥＣＵ１０の処理の一例を示すフローチャートである。
【００６５】
実施例１と同様に、エンジンＥＣＵ１０の制御は、イグニッションスイッチがＯＮされてエンジン１００が始動されると開始し、エンジン１００の運転中に以下の制御の処理を繰り返す。また、エンジンＥＣＵ１０は、その制御の処理中、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果を常に受信する。
【００６６】
まず、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１２で、受信した圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上であるか否かを判断する。ここで、第１圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上でない場合（ステップＳ１２／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要でないと判断し、制御の処理を終了する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第１圧力値以上である場合（ステップＳ１２／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理が必要であると判断し、次のステップＳ１３へ進む。
【００６７】
ステップＳ１３で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値以下であるか否かを判断する。ここで、第２温度値とは、ＤＰＦ３２に堆積するＰＭを燃焼除去することができる第１温度値よりも低い温度値（例えば、６００℃）であって、予め台上試験等にて求めた温度値を適用することができる。温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値以下でない場合（ステップＳ１３／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理が可能な温度に達していると判断し、ステップＳ１７へ進む。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下である場合（ステップＳ１３／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していないと判断し、次のステップＳ１４へ進む。
【００６８】
ステップＳ１４で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の再生処理時における燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第１燃料噴射の燃料噴射量、および第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４の処理を終えると、次のステップＳ１５へ進む。
【００６９】
ステップＳ１５で、エンジンＥＣＵ１０は、吸気絞り弁１２開度マップ（図４参照）に基づいて、弁開度を閉鎖する方向へと調整するよう吸気絞り弁１２に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１５の処理を終えると、次のステップＳ１６へ進む。
【００７０】
ステップＳ１６で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４で調節した第１燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、吸気絞り弁１２によって吸入空気量が制限された１番気筒へ圧縮行程上死点（ＴＤＣ）で燃料を噴射する（すなわち、第１燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する。更に、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１６の処理を終えると、図７のＢへ進む。
【００７１】
ステップＳ２の判断がＮＯの場合、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ１７へ進む。ステップＳ１７で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下であるか否かを判断する。ここで、第１温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下でない場合（ステップＳ１７／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度に達していると判断し、ステップＳ２０へ進む。温度センサ４２の検出結果が所定の第１温度値以下である場合（ステップＳ１７／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理に要求される温度には達していないが、再生処理が可能な温度であると判断し、次のステップＳ１８へ進む。
【００７２】
ステップＳ１８で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度を第２温度値を超える温度に維持するための燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１８の処理を終えると、次のステップＳ１９へ進む。
【００７３】
ステップＳ１９で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１８で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の全気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１９の処理を終えると、ステップＳ２２へ進む。
【００７４】
ステップＳ１７の判断がＮＯの場合、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１および温度センサ４２の検出結果に基づいて、排気浄化装置３０の温度を第２温度値を超える温度に維持するための燃料噴射量を算出する。そして、エンジンＥＣＵ１０は、算出した燃料噴射量に基づいて、第２燃料噴射の燃料噴射量を調節する（燃料噴射量の調整手法については前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２０の処理を終えると、次のステップＳ２１へ進む。
【００７５】
ステップＳ２１で、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２０で調節した第２燃料噴射の燃料噴射量に基づいて、エンジン１００の１番気筒へＴＤＣよりも遅い時期に燃料を噴射する（すなわち、第２燃料噴射を実行する）ようインジェクタ２１に指令する（第２燃料噴射の噴射タイミングについては前述したために、その詳細な説明は省略する）。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２１の処理を終えると、ステップＳ２２へ進む。
【００７６】
ステップＳ１９またはステップＳ２１の処理を終えると、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２で、エンジンＥＣＵ１０は、圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下であるか否かを判断する。ここで、第２圧力値については前述したために、その詳細な説明は省略する。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下でない場合（ステップＳ２２／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要があると判断し、ステップＳ１３へ戻り、上記の処理を繰り返す。圧力センサ４１の検出結果が所定の第２圧力値以下である（ステップＳ２２／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の再生処理を継続する必要がないと判断し、次のステップＳ２３へ進む。
【００７７】
ステップＳ２３で、エンジンＥＣＵ１０は、１番気筒への吸入空気量の制限を解除しつつ、第２燃料噴射の実行を停止する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２３の処理を終えると、制御の処理を終了する。
【００７８】
つづいて、図７のＢ以降の処理について説明する。ステップＳ１６の処理を終えると、エンジンＥＣＵ１０はステップＳ２４へ進む。ステップＳ２４で、エンジンＥＣＵ１０は、受信した温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えているか否かを判断する。ここで、第２温度値については前述したために、その詳細な説明は省略する。温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えていない場合（ステップＳ２４／ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理が可能な温度に達していないと判断し、温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えるまでステップＳ２４の処理を繰り返す。温度センサ４２の検出結果が所定の第２温度値を超えている場合（ステップＳ２４／ＹＥＳ）は、エンジンＥＣＵ１０は、排気浄化装置３０の温度が再生処理が可能な温度に達していると判断し、次のステップＳ２５へ進む。
【００７９】
ステップＳ２５で、エンジンＥＣＵ１０は、第１燃料噴射の実行を停止するようインジェクタ２１に指令する。エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ２５の処理を終えると、ステップＳ２２へ戻り、それ以降の制御の処理を実行する。
【００８０】
この制御を実行することにより、排気浄化装置３０の再生処理時に第１燃料噴射の実行頻度をより少なくすることができることから、排気浄化装置３０の再生処理時のオイル希釈を適切に抑制しつつ、エンジン１００の運転性や燃費を向上させることができる。
なお、エンジンＥＣＵ１０は、ステップＳ１４の処理とステップＳ１５の処理との順番を入れ替えて制御してもよい。また、エンジンＥＣＵ１０は、図７のＢの処理に代えて、ステップＳ１６の処理の後にステップＳ１３に戻って制御の処理を繰り返してもよい。
【００８１】
以上のように、本実施例のエンジンシステムは、温度センサの検出結果が所定の第２温度値を超える場合に第１燃料噴射の実行を停止させることにより、排気浄化装置の再生処理時に第１燃料噴射の実行頻度をより少なくすることができる。よって、排気浄化装置の再生処理時のオイル希釈を適切に抑制しつつ、内燃機関の運転性や燃費を向上させることができる。
【００８２】
上記実施例は本発明を実施するための一例にすぎない。よって本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００８３】
例えば、吸気絞り弁１２の設置場所は１番気筒の入口に限られず、他の気筒の入口に設けて吸入空気量を調整する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１，２ エンジンシステム
１０ エンジンＥＣＵ（吸入空気量調整手段、燃料噴射制御手段、算出手段）
１２ 吸気絞り弁（吸入空気量調整手段）
１４ ターボチャージャ
２１ インジェクタ
２２ コモンレール
３０ 排気浄化装置
３１ 酸化触媒
３２ ＤＰＦ
４１ 圧力センサ（圧力検出手段）
４２ 温度センサ（温度検出手段）
１００ エンジン
１４１ 可変ノズルベーン機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関の制御装置であって、
前記排気浄化装置の上流側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の所定の１気筒への吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段と、
前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記吸入空気量調整手段により吸入空気量を調整された所定の１気筒へ圧縮行程上死点またはその近傍で燃料を噴射させる第１燃料噴射と、前記内燃機関の１または複数の気筒へ圧縮行程上死点よりも遅い時期に燃料を噴射させる第２燃料噴射と、の実行を制御する燃料噴射制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出する算出手段を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記算出手段の算出結果に基づいて、前記第１燃料噴射の燃料噴射量および前記第２燃料噴射の燃料噴射量を調節することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記吸入空気量調整手段は、前記圧力検出手段の検出結果が第１圧力値以上であって、前記温度検出手段の検出結果が第１温度値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量を制限し、
前記燃料噴射制御手段は、前記吸入空気量調整手段が前記所定の１気筒への吸入空気量を制限する場合に、前記第１燃料噴射を実行することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸入空気量調整手段は、前記圧力検出手段の検出結果が第２圧力値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量の制限を解除することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関の排気ガスを浄化する触媒再生型の排気浄化装置を有する内燃機関の制御装置であって、
前記排気浄化装置の上流側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記内燃機関の所定の１気筒への吸入空気量を調整する吸入空気量調整手段と、
前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記吸入空気量調整手段により吸入空気量を調整された所定の１気筒へ圧縮行程上死点またはその近傍で燃料を噴射させる第１燃料噴射と、前記内燃機関の１または複数の気筒へ圧縮行程上死点よりも遅い時期に燃料を噴射させる第２燃料噴射と、の実行を制御する燃料噴射制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記圧力検出手段および前記温度検出手段の検出結果に基づいて、前記排気浄化装置の再生処理時における燃料噴射量を算出する算出手段を備え、
前記燃料噴射制御手段は、前記算出手段の算出結果に基づいて、前記第１燃料噴射の燃料噴射量および前記第２燃料噴射の燃料噴射量を調節することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記吸入空気量調整手段は、前記圧力検出手段の検出結果が第１圧力値以上であって、前記温度検出手段の検出結果が第１温度値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量を制限し、
前記燃料噴射制御手段は、前記吸入空気量調整手段が前記所定の１気筒への吸入空気量を制限する場合に、前記第１燃料噴射を実行することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記吸入空気量調整手段は、前記圧力検出手段の検出結果が第２圧力値以下の場合に、前記所定の１気筒への吸入空気量の制限を解除することを特徴とする請求項３記載の内燃機関の制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１４０９２４（Ｐ２０１１−１４０９２４Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４６（Ｐ２０１０−２７４６）
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月８日（２０１０．１．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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