(57)【要約】【課題】微粒子捕集装置の前後差圧検出時の排気量を正確に把握することができる内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供する。【解決手段】各気筒１０ａへの燃料噴射が停止した状態でエンジン１０のクランクシャフトが回転しているときに、吸気量検出装置１４で検出される吸気量から推定された排気ガスの量ＤＶａに基づいて可変バルブ機構１１を調整して、微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量を一定とする制御を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の各気筒の吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとリフト量を調整できる可変バルブ機構を備えるとともに、前記内燃機関の排気通路に微粒子捕集装置を備え、さらに、前記内燃機関への吸気量を検出する吸気量検出装置を前記内燃機関の吸気通路に備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、
この排気ガス浄化システムを制御する制御装置が、
前記各気筒内への燃料噴射が停止した状態で前記内燃機関のクランクシャフトが回転しているときに、
前記吸気量検出装置で検出される吸気量から推定された排気ガスの量に基づいて前記可変バルブ機構を調整して、前記微粒子捕集装置に流れる排気ガスの量を一定とする制御を行う構成にしたことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記排気通路に前記微粒子捕集装置の前後差圧を検出する差圧検出装置を備えて、
前記制御装置が、
前記微粒子捕集装置に流れる排気ガスの量を一定とする制御を行った後に、前記差圧検出装置により前記微粒子捕集装置の前後差圧を検出する制御を行う構成にしたことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
前記制御装置が、
前記内燃機関を備えた車両の走行状態及びエンジン回転数に基づいて前記各気筒内への目標吸気量を設定し、前記吸気量検出装置で検出される吸気量を基に算出される前記各気筒内への吸気量がこの目標吸気量に達した時点で前記吸気弁を閉弁し、この吸気を圧縮した後に前記排気弁を開弁して前記排気通路に排出するとともに、
前記吸気量検出装置で検出される吸気量から推定された排気ガスの量と前記目標吸気量に対応する排気ガスの量の目標値である目標排気量に応じて補正量を算出して、次回以降の制御における目標吸気量を前記補正量で補正する制御を行う構成にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記内燃機関にターボ式過給システムを備えて、
前記制御装置が、
前記目標吸気量を前記車両の走行状態、エンジン回転数及びブースト圧に基づいて設定する制御を行う構成にしたことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
前記制御装置が、
前記各気筒の一部の気筒では前記微粒子捕集装置に流れる排気ガスの量を一定とする制御を行い、残りの気筒では前記一部の気筒で発生させる制動力に応じた制動力を発生させて前記内燃機関で発生させる制動力を調整する制御を行う構成にしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項６】
前記排気ガスの量を一定とする制御を行う気筒ではこの気筒への吸気を圧縮した後に前記排気弁を開弁して圧縮開放し、前記制動力を調整する制御を行う気筒ではこの気筒への吸気を圧縮した後に前記吸気弁を開弁して圧縮開放するとともに、
前記排気ガスの量を一定とする制御を行う気筒で圧縮開放される吸気量が大きくなるにつれて、前記制動力を調整する制御を行う気筒で圧縮開放される吸気量を小さく設定する制御を行う構成にしたことを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項７】
前記制御装置が、前記制動力を調整する制御を行う気筒の数を前記車両の要求制動力に基づいて設定する制御を行うように構成される請求項５または６に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。
【請求項８】
内燃機関の各気筒の吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとリフト量を調整できる可変バルブ機構を備えるとともに、前記内燃機関の排気通路に微粒子捕集装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、
前記各気筒内への燃料噴射が停止した状態で前記内燃機関のクランクシャフトが回転しているときに、
排気ガスの量に基づいて前記可変バルブ機構を調整して、前記微粒子捕集装置に流れる排気ガスの量を一定とする制御を行うことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気通路には、排気ガスに含まれる微粒子状物質（ＰＭ）を捕集する微粒子捕集装置（ＤＰＤ）が備わる（例えば、特許文献１参照）。微粒子捕集装置のＰＭ捕集量が多くなるにつれて微粒子捕集装置のＰＭ捕集能力が低下するため、微粒子捕集装置にＰＭがある程度堆積したときに、高温の排気ガスを微粒子捕集装置に通過させることで捕集されたＰＭを燃焼除去する強制ＰＭ再生制御が行われる。強制ＰＭ再生制御を行うか否かの指標はＰＭ捕集量であるが、このＰＭ捕集量は微粒子捕集装置の前後差圧に基づいて算出される。この前後差圧はセンサ（前後差圧検出センサ）で検出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４９２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
微粒子捕集装置のＰＭ捕集量を高精度で算出するためには、前後差圧検出センサの検出タイミングと微粒子捕集装置を通過する排気ガスの量（排気量）の算出タイミングを同期させることが重要である。しかしながら、この２つのタイミングの間には僅かながらのズレがあり、エンジンの運転状態の変化により排気量が変化すると、算出された排気量と前後差圧検出センサの検出タイミング時の排気量との間に誤差が生じることとなり、ＰＭ捕集量の算出精度はこの誤差分悪化する。排気量の変化が大きいとこの悪化傾向は顕著になる。
【０００５】
本発明の目的は、微粒子捕集装置の前後差圧検出時の排気量を正確に把握することができる内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムは、内燃機関の各気筒の吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとリフト量を調整できる可変バルブ機構を備えるとともに、前記内燃機関の排気通路に微粒子捕集装置を備え、さらに、前記内燃機関への吸気量を検出する吸気量検出装置を前記内燃機関の吸気通路に備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、この排気ガス浄化システムを制御する制御装置が、前記各気筒内への燃料噴射が停止した状態で前記内燃機関のクランクシャフトが回転しているときに、前記吸気量検出装置で検出される吸気量から推定された排気ガスの量に基づいて前記可変バルブ機構を調整して、前記微粒子捕集装置に流れる排気ガスの量を一定とする制御を行う構成にしたことを特徴とする。
【０００７】
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関の各気筒の吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとリフト量を調整できる可変バルブ機構を備えるとともに、前記内燃機関の排気通路に微粒子捕集装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記各気筒内への燃料噴射が停止した状態で前記内燃機関のクランクシャフトが回転しているときに、排気ガスの量に基づいて前記可変バルブ機構を調整して、前記微粒子捕集装置に流れる排気ガスの量を一定とする制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、微粒子捕集装置を通過する排気ガスの量（排気量）が一定量となるので、微粒子捕集装置の前後差圧検出時の排気量をこの一定量として正確に把握することができる。
【０００９】
その結果、微粒子捕集装置のＰＭ捕集量の算出精度を向上させて適切な時期に強制ＰＭ再生制御を行うことができる。また、各気筒内への燃料噴射を停止し、エンジン負荷のないときに微粒子捕集装置を通過する排気量の一定化を行うので、排気量の一定化に伴う車両の走行状態への影響を最小限とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムで、全気筒で排気ガス量一定制御を行う状態を示す図である。
【図２】排気ガス量一定制御を行う気筒でのピストン高さと吸気弁及び排気弁の開閉状態の関係を目標吸気量の大小に応じて示す図である。
【図３】本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムで、一部の気筒で排気ガス量一定制御を行い、残りの気筒で制動力調整制御を行う状態を示す図である。
【図４】排気ガス量一定制御を行う気筒及び制動力調整制御を行う気筒でのピストン高さと吸気弁及び排気弁の開閉状態の関係を目標吸気量の大小に応じて示す図である。
【図５】本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法を行うための制御フローを例示する図である。
【図６】図５の排気ガス量一定制御の制御フローを例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム及び内燃機関の排気ガス浄化方法について図に示した実施形態に基づいて説明する。なお、本実施形態では、内燃機関を４気筒エンジンとして構成しているが、気筒数は４に限定されず、例えば６気筒エンジン等に対しても本発明を適用することができる。
【００１２】
図１に例示するように、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１は、エンジン（内燃機関）１０の各気筒１０ａの吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとリフト量（開弁度）を調整できる可変バルブ機構１１を備えている。また、各気筒１０ａは、吸気マニホールド１０ｂを介して吸気通路１２と接続されるとともに、排気マニホールド１０ｃを介して排気通路１３と接続されている。
【００１３】
吸気通路１２には、ＭＡＦセンサ（吸気量検出装置）１４が備わる。ＭＡＦセンサ１４は、大気から吸気通路１２への吸気量（新気量）を検出する装置である。ここでは、この検出された吸気量は、各気筒１０ａから排出される排気ガスＧａの量ＤＶａの推定にも用いられる。なお、本実施形態では、排気ガスＧａの量ＤＶａはＭＡＦセンサ１４の検出値に基づいて推定するが、その他の方法を用いて推定してもよい。例えば、エンジン回転数と気筒１０ａの容積と気筒数等に基づいて排気ガスＧａの量ＤＶａを取得（算出）してもよい。
【００１４】
また、排気通路１３には、微粒子捕集装置１５と差圧検出センサ（差圧検出装置）１６が備わる。微粒子捕集装置１５は、排気ガスＧに含まれる微粒子状物質（ＰＭ）を捕集する装置である。差圧検出センサ１６は、微粒子捕集装置１５の前後差圧Ｐを検出する装置である。この差圧検出センサ１６の検出値は、微粒子捕集装置１５のＰＭ捕集量の算出に用いられる。
【００１５】
また、排気ガス浄化システム１を制御する制御装置１７が備わる。制御装置１７は、ＭＡＦセンサ１４及び差圧検出センサ１６の検出値を受信し、また、可変バルブ機構１１を制御する装置である。
【００１６】
本発明では、制御装置１７が、各気筒１０ａ内への燃料噴射を停止した状態でエンジン１０のクランクシャフトが回転しているときに、ＭＡＦセンサ１４で検出される吸気量から推定された排気ガスＧａの量（燃料噴射停止のため排気ガス量＝吸気量となる）ＤＶａに基づいて可変バルブ機構１１を調整して、微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量を一定とする制御（排気ガス量一定制御）を行う。各気筒１０ａ内への燃料噴射を停止しているときとは、例えば、エンジン１０を備えた車両が減速しているときや、車両が下り坂を慣性走行しているときである。車両が減速しているか否かの判定や下り坂を慣性走行しているか否かの判定は、アクセル開度の変化量または車速センサの検出値の変化量に基づいて行う。
【００１７】
排気ガス量一定制御の詳細について説明する。まず、制御装置１７は、各気筒１０ａ内への燃料噴射の停止を検知したときに、微粒子捕集装置１５に単位時間あたりに流す排気ガスの量（一定量）ＤＶを設定する。この排気ガス量（以後、設定排気量と称す）ＤＶは、差圧検出センサ１６が微粒子捕集装置１５の前後差圧Ｐを検出可能な量で、かつ、車両の走行状態に応じた量に設定される。
【００１８】
次に、設定排気量ＤＶを基に、各気筒１０ａから排気弁を介して排気通路１３に排出する排気ガスＧａの単位時間あたりの量の目標値（目標排気量）ＤＶｃを算出する。ここで、各気筒１０ａ内での燃料噴射を停止しており、ＥＧＲガスを排気通路１３から吸気通路１２に還流する必要がないので、燃料燃焼による燃焼ガスの量とＥＧＲガスの量を考量する必要がなくなり、目標排気量ＤＶｃは設定排気量ＤＶと同じ値となる。
【００１９】
この目標排気量ＤＶｃを基に、クランク軸が１回転する間に各気筒１０ａから排気通路１３に排出する排気ガスの量、すなわち、各気筒１０ａで圧縮される吸気量の目標値（目標吸気量）ＩＶｃを設定する。この目標吸気量ＩＶｃは、目標排気量ＤＶｃをエンジン回転数Ｎｅ及び気筒数Ｃで除算することで算出される（ＩＶｃ＝ＤＶｃ／Ｎｅ／Ｃ）。エンジン１０にターボ式過給システムを備えている場合には、目標排気量ＤＶｃをエンジン回転数Ｎｅ、気筒数Ｃ及びブースト圧Ｐｂで除算することで算出される（ＩＶｃ＝ＤＶｃ／Ｎｅ／Ｃ／Ｐｂ）。すなわち、目標吸気量ＩＶｃは、エンジン回転数Ｎｅ及びブースト圧Ｐｂに応じて算出（設定）される。
【００２０】
図２に例示するように、各気筒１０ａ内を摺動するピストンが下死点から上死点に向うときに、吸気弁を開弁（排気弁は閉弁したまま）して、各気筒１０ａへの吸気を行う。各気筒１０ａへの吸気量ＩＶａは、ＭＡＦセンサ１４の検出値と気筒数に基づいて算出される。この吸気量ＩＶａが目標吸気量ＩＶｃに達した時点で吸気弁を閉弁し、この吸気Ａを気筒１０ａ内で圧縮する。ピストンが上死点に達する直前で排気弁を開弁して圧縮開放するとともに、目標吸気量ＩＶｃ分の排気ガスＧａを排気通路１３に排出する。排気ガスＧａの排出が完了した後は、吸気弁及び排気弁をピストンが下死点に達するまで閉弁する。排気ガス量一定制御を行う気筒（排気ガス量一定用気筒）１０ａでは可変バルブ機構１１によりこの一連の動作がクランク軸の一回転の間に行われ繰り返される。
【００２１】
なお、吸気弁の開弁のタイミングに関しては、目標吸気量ＩＶｃに応じて、ピストンが上死点から下死点に達するより前に設定して、気筒１０ａへの吸気を開始するようにしてもよい。吸気弁の閉弁のタイミングに関しても、目標吸気量ＩＶｃに応じて設定される。例えば、目標吸気量ＩＶｃが小さい場合には、吸気弁の閉弁時期ｔｃを遅くして圧縮時間を短くする一方、目標吸気量ＩＶｃが大きい場合には、吸気弁の閉弁時期ｔｃを早くして圧縮時間を長くする。車両の減速に伴いエンジン回転数Ｎｅまたはブースト圧Ｐｂが低下したときには、設定排気量ＤＶを確保するために目標吸気量ＩＶｃを大きくする必要があるので、吸気弁の閉弁を早くして圧縮時間を長くする。吸気弁の閉弁を早くしても目標吸気量ＩＶｃをこれ以上大きくできないときには、設定排気量ＤＶの再設定及び目標吸気量ＩＶｃの再設定を行う。本発明では、差圧検出センサ１６で微粒子捕集装置１５の前後差圧を検出可能な量の排気ガスが一定量で微粒子捕集装置１５に流れればよい。
【００２２】
クランク軸の一回転毎に各気筒１０ａより目標吸気量ＩＶｃ分の排気ガスＧａが排出されることで、各気筒１０ａから排出される排気ガス全体の排気通路１３への単位時間あたりの排気量ＤＶａは目標排気量ＤＶｃに理論上はなる。しかしながら、実際は、車両の走行状態等により排気量ＤＶａは目標排気量ＤＶｃより僅かながらずれた値となる。そこで、この排気量ＤＶａと目標排気量ＤＶｃの差に応じて補正量ΔＤＶを算出して、次回以降の排気ガス量一定制御における目標吸気量ＩＶｃを補正量ΔＤＶで補正する制御を行う。この制御を行うことで、排気量ＤＶａを目標排気量ＤＶｃにほぼ一致した値とすることができるので、微粒子捕集装置１５に流す排気ガスＧの量を確実に一定量とすることができる。
【００２３】
微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量を一定とする排気ガス量一定制御を行った後に、制御装置１７は、差圧検出センサ１６により微粒子捕集装置１５の前後差圧Ｐを検出する差圧検出制御を行う。微粒子捕集装置１５の前後差圧Ｐの検出は、各気筒１０ａ内への燃料噴射停止時に常時行うようにしてもよいし、一時期のみ行うようにしてもよい。微粒子捕集装置１５に一定の設定排気量ＤＶが流れているか否かの判定は、例えば、差圧検出センサ１６の検出値の変化量が予め設定された設定範囲内に含まれるようになったか否かで行ってもよいし、排気ガス量一定制御を開始（目標吸気量ＩＶｃの排出を開始）してから予め設定した設定時間経過したか否かで行ってもよい。差圧検出センサ１６の検出値の変化量と排気ガス量一定制御開始時からの経過時間の両方でこの判定を行うとより好ましい。
【００２４】
また、差圧検出制御時には排気通路１３から吸気通路１２へのＥＧＲガスの還流を行わないので、排気ガス量一定制御でＭＡＦセンサ１４の検出値は微粒子捕集装置１５を流れる排気ガスＧの量と同じ値となる。したがって、ＭＡＦセンサ１４の検出値の変化量が予め設定された設定範囲内に含まれるようになったか否かで上記判定を行うようにしてもよい。なお、排気ガス量一定制御及び差圧検出制御は車両が減速する度に、常時行うようにしてもよいし定期的に行うようにしてもよい。また、排気ガス量一定制御及び差圧検出制御は車両の減速中は常時繰り返して行うようにしてもよい。また、制御装置１７による微粒子捕集装置１５のＰＭ捕集量の算出は、微粒子捕集装置１５の前後差圧検出時に行う。
【００２５】
以上より、本発明によれば、微粒子捕集装置１５を通過する排気ガスＧの量（排気量）が一定量となるので、微粒子捕集装置１５の前後差圧検出時の排気量をこの一定量として正確に把握することができる。また、各気筒１０ａ内への燃料噴射を停止し、エンジン負荷のないときに微粒子捕集装置１５を通過する排気量の一定化を行うので、排気量の一定化に伴う車両の走行状態への影響を最小限とすることができる。また、微粒子捕集装置１５の前後差圧検出時に微粒子捕集装置１５のＰＭ捕集量を高精度で算出することができるので、適切な時期に強制ＰＭ再生制御を行うことができる。
【００２６】
さらに、クランク軸の一回転毎に各気筒１０ａより目標吸気量ＩＶｃ分の吸気を排気通路１３に排出するとともに、ＭＡＦセンサ１４で検出される吸気量から推定された排気ガスＧａの量（各気筒１０ａから排出される排気ガスの合計）ＤＶａと目標排気量ＤＶｃに基づく補正量ΔＤＶにより次回以降の制御の目標吸気量ＩＶｃを補正するので、排気量ＤＶａを目標排気量ＤＶｃにほぼ一致した値とすることができる。その結果、微粒子捕集装置１５に流す排気ガスＧの量を確実に一定量とすることができる。
【００２７】
ここで、排気ガス量一定用気筒では、目標吸気量ＩＶｃ分の吸気Ａを圧縮した後に排気弁を開弁して圧縮開放するので、この圧縮開放に応じた圧縮開放ブレーキが車両に加わることとなる。しかしながら、排気ガス量一定制御は、各気筒１０ａから目標吸気量ＩＶｃ分の排気ガスＧａを排気通路１３に排出することを最優先とする制御であるので、この制御により発生する圧縮開放ブレーキ力は必ずしも必要なブレーキ力になるとは限らない。また、全ての気筒１０ａで排気ガス量一定制御を行った場合の圧縮開放ブレーキ力の合計値が車両の要求制動力を必ずしも満足するとは限らない。
【００２８】
そこで、図３に例示するように、本発明では、制御装置１７が、全ての気筒１０ａで排気ガス量一定制御を行うのではなく、各気筒１０ａの一部の気筒（排気ガス量一定用気筒）１０ａａでは排気ガス量一定制御を行い、残りの気筒（制動力調整用気筒）１０ａｂでは排気ガス量一定制御を行う気筒で発生させる制動力に応じた制動力を発生させてエンジン１０で発生させる制動力を調整する制動力調整制御を行う構成にしてもよい。
【００２９】
ここで、図４を参照にしながら、排気ガス量一定用気筒１０ａａ及び制動力調整用気筒１０ａｂの各々で発生する制動力（圧縮開放ブレーキ力）の違いについて説明する。なお、図４では、４気筒の内、２気筒を排気ガス量一定用気筒１０ａａ、残りの２気筒を制動力調整用気筒１０ａｂとしたときを例示している。この気筒数配分、言い換えれば、制動力調整制御を行う気筒数は、車両の要求制動力に基づいて設定される。このようにすることで、車両の要求制動力に応じた制動力をエンジン１０全体で確実に発生させることができる。
【００３０】
排気ガス量一定用気筒１０ａａでは、上述したように、目標吸気量ＩＶｃａ分の吸気を圧縮した後に排気弁を開弁して圧縮開放しており、目標吸気量ＩＶｃａが大きくなるにつれて圧縮開放ブレーキ力も大きくなる。目標吸気量ＩＶｃａの確保は圧縮開始前の吸気弁の閉弁時期ｔｃａを変化させることで行っており、目標吸気量ＩＶｃａが大きくなるにつれて圧縮開始前の吸気弁の閉弁時期ｔｃａを早くして圧縮時間を長くしている。
【００３１】
一方、制動力調整用気筒１０ａｂでは、気筒１０ａ内を摺動するピストンが下死点から上死点に向かうときに、吸気弁を開弁（排気弁は閉弁したまま）して、各気筒１０ａｂ内への吸気を行う。この吸気量が目標吸気量ＩＶｃｂに達した時点で吸気弁を閉弁し、気筒１０ａｂ内で圧縮する。ピストンが上死点に達する直前で排気弁は閉弁したまま吸気弁を開弁して圧縮開放するとともに、目標吸気量ＩＶｃｂ分の排気ガスを排気通路１３ではなく吸気通路１２に排出する。目標吸気量ＩＶｃｂは排気ガス量一定用気筒の目標吸気量ＩＶｃａに応じて設定する。すなわち、排気ガス量一定制御を行う気筒１０ａａで圧縮開放される吸気量（目標吸気量）ＩＶｃａが大きくなるにつれて、制動力調整制御を行う気筒１０ａで圧縮開放される吸気量（目標吸気量）ＩＶｃｂを小さく設定する。目標吸気量ＩＶｃｂの調整は、制動力調整用気筒１０ａｂの吸気弁の閉弁時期ｔｃｂを調整することで行う。目標吸気量ＩＶｃｂを大きくする場合は、吸気弁の閉弁時期ｔｃｂを早くして圧縮時間を長くし、目標吸気量ＩＶｃｂを小さくする場合は、吸気弁の閉弁時期ｔｃｂを遅くして圧縮時間を短くする。
【００３２】
以上より、制動力調整用気筒１０ａｂでは、エンジン１０全体で車両の要求制動力に応じた制動力を発生させるように、排気ガス量一定用気筒１０ａａで発生する圧縮開放ブレーキ力の要求制動力に対する不足分または超過分を加味した圧縮開放ブレーキ力を発生させる。このようにすることで、エンジン１０全体で発生させる制動力を調整して安定化させることができる。
【００３３】
また、制動力調整用気筒１０ａｂは制動力調整制御を最優先とする気筒であり、この気筒１０ａｂの目標吸気量ＩＶｃｂは微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量の一定化に対応した量に設定されていない。そのため、気筒１０ａｂ内で圧縮した目標吸気量ＩＶｃｂの吸気は排気ガスとして吸気弁を介して吸気通路１２に排出する。このようにすることで、微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量を一定化させながら、エンジン１０全体で発生させる制動力を調整することができる。
【００３４】
さらに、排気ガス量一定用気筒１０ａａで圧縮開放される吸気量ＩＶｃａが大きくなるにつれて、制動力調整用気筒１０ａｂで圧縮開放される吸気量ＩＶｃｂを小さく設定するので、排気ガス量一定用気筒１０ａａで発生する制動力に応じた制動力を制動力調整用気筒１０ａｂで確実に発生させることができる。
【００３５】
次に、上記の内燃機関の排気ガス浄化システム１を基にした、本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法について、図５、図６の制御フローを参照しながら説明する。図５の制御フローは、各気筒１０ａ内への燃料噴射が停止した状態で内燃機関１０のクランクシャフトが回転しているときで、かつ、微粒子捕集装置１５の前後差圧Ｐを検出するときに上級の制御フローから呼ばれる制御フローである。図６の制御フローは、図５の排気ガス量一定制御の詳細を示す制御フローである。
【００３６】
図５の制御フローについて説明する。図５の制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、一部の気筒１０ａを制動力調整用気筒１０ａｂとしてエンジン全体で発生させる制動力を調整する必要があるか否かを車両の要求制動力に基づいて判定する。制動力を調整する必要がない場合（ＮＯ）には、ステップＳ４０に進み、ステップＳ４０にて、全ての気筒１０ａで微粒子捕集装置１５の排気ガス量一定制御を行う。ステップＳ４０の制御を実施後、ステップＳ５０に進んで、差圧検出を行い、その後リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３７】
一方、ステップＳ１０にて、制動力を調整する必要がある場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ２０に進み、ステップＳ２０にて、排気ガス量一定用気筒１０ａａと制動力調整用気筒１０ａｂの各数の配分（気筒配分）を車両の要求制動力に基づいて行う。ステップＳ２０の制御を実施後、ステップＳ３０に進み、ステップＳ３０にて、ステップＳ２０で設定した気筒配分通りに、排気ガス量一定用気筒１０ａａでは微粒子捕集装置１５の排気ガス量一定制御を行い、制動力調整用気筒１０ａｂではエンジン１０全体で発生させる制動力の調整制御を行う。ステップＳ３０の制御を実施後、ステップＳ５０に進んで、差圧検出を行い、その後リターンに進んで、本制御フローを終了する。
【００３８】
図６の制御フローについて説明する。図６の制御フローがスタートすると、ステップＳ１００にて、微粒子捕集装置１５に単位時間あたりに流す排気ガスの量（一定量）である設定排気量ＤＶを設定する。ステップＳ１００の制御を実施後、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０にて、設定排気量ＤＶを基に、各気筒１０ａから排気弁を介して排気通路１３に排出する排気ガスＧａの単位時間あたりの量の目標値である目標排気量ＤＶｃを設定する。ステップＳ１１０の制御を実施後、ステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０にて、目標排気量ＤＶｃを基に、各気筒１０ａで圧縮される吸気量の目標値である目標吸気量ＩＶｃを設定する。ステップＳ１２０の制御を実施後、ステップＳ１３０に進む。
【００３９】
ステップＳ１３０にて、各気筒１０ａへの吸気量ＩＶａが目標吸気量ＩＶｃに達した時点で吸気弁を閉弁し、この吸気Ａを気筒１０ａ内で圧縮した後、ピストンが上死点に達する直前で排気弁を開弁して圧縮開放するとともに、目標吸気量ＩＶｃ分の排気ガスＧａを排気通路１３に排出する。ステップＳ１３０の制御を実施後、ステップＳ１４０に進む。ステップＳ１４０にて、ＭＡＦセンサ１４で検出される吸気量から推定された排気ガスＧａの量ＤＶａと目標排気量ＤＶｃに基づいて補正量ΔＤＶを算出する。後述するステップＳ１５０からステップＳ１２０に戻る場合には、この補正量ΔＤＶに基づいて目標吸気量ＩＶｃを補正する。ステップＳ１４０の制御を実施後、ステップＳ１５０に進む。
【００４０】
ステップＳ１５０にて、微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量が一定化したか否かを判定する。この判定は、差圧検出センサ１６の検出値の変化量と排気ガス量一定制御開始時からの経過時間のいずれか一方または両方を用いて行う。微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量が一定化した場合は、図５のステップＳ５０に進む。一方、微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量が一定化していない場合には、ステップＳ１２０に戻り、再度ステップＳ１２０の制御を実施する。
【００４１】
以上より、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム１を基にした内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関１０の各気筒１０ａの吸気弁及び排気弁の開閉タイミングとリフト量を調整できる可変バルブ機構１１を備えるとともに、内燃機関１０の排気通路１３に微粒子捕集装置１５を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化方法において、各気筒１０ａ内への燃料噴射を停止した状態で内燃機関１０のクランクシャフトが回転しているときに、排気ガスＧの量に基づいて可変バルブ機構１１を調整して、微粒子捕集装置１５に流れる排気ガスＧの量を一定とする制御を行うことを特徴とする方法となる。
【００４２】
この方法によれば、上記の内燃機関の排気ガス浄化システム１と同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  内燃機関の排気ガス浄化システム
１０  エンジン（内燃機関）
１０ａ  シリンダ（気筒）
１０ａａ  差圧検出用気筒
１０ａｂ  制動力調整用気筒
１０ｂ  吸気マニホールド
１０ｃ  排気マニホールド
１１  可変バルブ機構
１２  吸気通路
１３  排気通路
１４  ＭＡＦセンサ（吸気量検出装置）
１５  微粒子捕集装置
１６  差圧検出センサ（差圧検出装置）
１７  制御装置
Ａ  吸気（新気）
Ｇ  微粒子捕集装置を通過する排気ガス
Ｇａ、Ｇｂ  各気筒から流出する排気ガス
ＤＶ  設定排気量
ＤＶａ  ＭＡＦセンサで検出される吸気量から推定された排気ガスの量
ＤＶｃ  目標排気量
ΔＤＶ  補正量
ＩＶａ  各気筒への吸気量
ＩＶｃ、ＩＶｃａ、ＩＶｃｂ  目標吸気量
ｔｃ、ｔｃａ、ｔｃｂ  吸気弁の閉弁時期
Ｃ  気筒数
Ｎｅ  エンジン回転数
Ｐ  微粒子捕集装置の前後差圧（差圧検出センサの検出値）
Ｐｂ  ブースト圧
【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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