(57)【要約】【課題】触媒の昇温運転を捕集手段（フィルター）の再生運転に利用する。【解決手段】触媒２０の昇温要求があることを含む所定の条件が成立した際に、成層スライトリーン燃焼手段により触媒２０の昇温を行い、フィルター１８に捕集された微粒子が所定量以上となっている場合、フィルター１８の再生運転を行うように成層スライトリーン燃焼手段を動作させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
火花点火式の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排気を浄化する触媒と、
前記排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排気中の微粒子を捕集する捕集手段と、
前記触媒の昇温要求があることを含む所定の条件が成立した際に、圧縮行程で燃料を噴射するとともに空燃比を理論空燃比近傍の希薄空燃比に制御して成層燃焼を行わせる成層スライトリーン燃焼手段と、
前記成層スライトリーン燃焼手段を動作させる放出制御手段とを備え、
前記放出制御手段は、
前記所定の条件が成立した際に、前記触媒を昇温させるように前記成層スライトリーン燃焼手段を動作させると共に、
前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量以上となった場合、
前記微粒子が所定量未満の時よりも排気バルブ、吸気バルブの開閉時期のオーバーラップ量を拡大させるオーバーラップ量拡大動作、もしくは、前記触媒の昇温が完了した後も前記成層スライトリーン燃焼手段の動作を継続させる成層スライトリーン燃焼継続動作、の少なくとも一方を実行させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記放出制御手段は、
前記オーバーラップ量拡大動作を実行させる場合、前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量未満になるまで、前記オーバーラップ量拡大動作を継続する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１もしくは請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
前記放出制御手段は、
前記成層スライトリーン燃焼継続動作を実行させる場合、前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量未満になるまで、前記成層スライトリーン燃焼継続動作を継続する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
前記放出制御手段は、
前記オーバーラップ量拡大動作を実行させても、前記触媒の昇温が完了した時点で、前記捕集手段に所定量以上前記微粒子が捕集されていた場合、前記オーバーラップ量拡大動作を終了するとともに前記成層スライトリーン燃焼継続動作を実行させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
前記捕集手段の前後の差圧を検出する差圧検出手段を備え、
前記放出制御手段は、
前記差圧検出手段の検出情報に基づいて前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量以上となったことを認識する
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置の制御を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の内燃機関には、排気ガス中の有害物質（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）を浄化する触媒（例えば、三元触媒）が備えられている。排気ガスの浄化性能を得るためには、触媒が所定の活性温度に達していることが必要である。このため、冷態始動時のように触媒温度が低い状態では、燃料を追加噴射して排気温度を高めることで、触媒を昇温させるようにしている。
【０００３】
そして、冷態始動時の触媒温度の昇温技術として、点火時期の変更（遅角）や、排気バルブ、吸気バルブの開閉時期の変更（オーバーラップ量の変更）により燃焼状態を制御し、空燃比を理論空燃比近傍の希薄空燃比に制御して成層燃焼を行わせることで、排気温度を上昇させる技術が従来から知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
ところで、近年、火花点火式の内燃機関では、排気中の微粒子（ＰＭ）を除去することが要望されており、例えば、燃焼室に燃料を直接噴射する筒内噴射型内燃機関では、内燃機関から排出される排気中の微粒子を除去するために、微粒子を捕集するフィルター（ガソリン微粒子捕集フィルター）を排気通路に備える技術が検討されている。
【０００５】
内燃機関の運転が所定の期間継続すると、フィルターに堆積する微粒子の量が多くなる。このため、所定期間毎に、追加燃料を噴射して排気温度を上昇させてフィルターに堆積した微粒子を燃焼（除去）し、フィルターを再生して捕集性能を維持している。
【０００６】
上述したように、冷態始動時には、触媒の昇温運転が実施されている一方、微粒子が所定量捕集された際にフィルターを再生する再生運転が実施され、昇温運転の時、及び、再生運転の時には、燃料が追加噴射されるようになっている。このため、触媒の昇温運転、及び、フィルターの再生運転を制御することにより、更に、効率の良い運転が可能になると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４０６２８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、触媒を昇温している運転時に、触媒を昇温させるための昇温運転を、フィルターの再生運転に利用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】
【０００９】
上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の内燃機関の制御装置は、火花点火式の内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排気を浄化する触媒と、前記排気通路に設けられ、前記内燃機関から排出される排気中の微粒子を捕集する捕集手段と、前記触媒の昇温要求があることを含む所定の条件が成立した際に、圧縮行程で燃料を噴射するとともに空燃比を理論空燃比近傍の希薄空燃比に制御して成層燃焼を行わせる成層スライトリーン燃焼手段と、前記成層スライトリーン燃焼手段を動作させる放出制御手段とを備え、前記放出制御手段は、前記所定の条件が成立した際に、前記触媒を昇温させるように前記成層スライトリーン燃焼手段を動作させると共に、前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量以上となった場合、前記微粒子が所定量未満の時よりも排気バルブ、吸気バルブの開閉時期のオーバーラップ量を拡大させるオーバーラップ量拡大動作、もしくは、前記触媒の昇温が完了した後も前記成層スライトリーン燃焼手段の動作を継続させる成層スライトリーン燃焼継続動作、の少なくとも一方を実行させることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に係る本発明では、触媒の昇温要求があることを含む所定の条件が成立した際に、成層スライトリーン燃焼手段により触媒の昇温を行い、捕集手段に捕集された微粒子が所定量以上となっている場合、微粒子が所定量未満の時よりもオーバーラップ量を拡大させるオーバーラップ量拡大動作、もしくは、成層スライトリーン燃焼継続動作の少なくとも一方を実行させ、捕集手段に捕集された微粒子が捕集手段から除去されるようにする。オーバーラップ量拡大動作、及び、成層スライトリーン燃焼継続動作は、成層スライトリーン燃焼手段の動作に含まれる。
【００１１】
従って、触媒を昇温している運転時に、触媒を昇温させるための運転を、フィルターの再生運転に利用することが可能になる。
【００１２】
このため、成層スライトリーン燃焼により触媒の昇温を実施しながら、微粒子の燃焼除去（除去）運転も実施することができ、捕集手段（フィルター）の微粒子を強制的に除去する再生運転の頻度を減らして燃費悪化を抑制することができる。
【００１３】
そして、請求項２に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記放出制御手段は、前記オーバーラップ量拡大動作を実行させる場合、前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量未満になるまで、前記オーバーラップ量拡大動作を継続することを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る本発明では、捕集手段の微粒子が所定量未満になるまで（所定期間の間）、オーバーラップ量拡大動作を継続することにより、即ち、微粒子が所定量未満になったらオーバーラップ量拡大動作を終了することで、触媒の昇温制御時の燃費の悪化を最小限にすることができる。
【００１５】
また、請求項３に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項１もしくは請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記放出制御手段は、前記成層スライトリーン燃焼継続動作を実行させる場合、前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量未満になるまで、前記成層スライトリーン燃焼継続動作を継続することを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る本発明では、捕集手段の微粒子が所定量未満になるまで（所定期間の間）成層スライトリーン燃焼継続動作を継続することにより、即ち、微粒子が所定量未満になったら成層スライトリーン燃焼継続動作を終了することで、触媒の昇温制御時の燃費の悪化を最小限にすることができる。
【００１７】
また、請求項４に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記放出制御手段は、前記オーバーラップ量拡大動作を実行させても、前記触媒の昇温が完了した時点で、前記捕集手段に所定量以上前記微粒子が捕集されていた場合、前記オーバーラップ量拡大動作を終了するとともに前記成層スライトリーン燃焼継続動作を実行させることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に係る本発明では、オーバーラップ量拡大動作を実行させても触媒の昇温が完了した時点で微粒子が所定量未満とならなかった場合、成層スライトリーン燃焼継続動作だけを実行させるので、捕集手段（フィルター）の微粒子を強制的に除去する再生運転の頻度を減らしつつ、成層スライトリーン燃焼を実施した際の燃費の悪化を最小限にすることができる。
【００１９】
また、請求項５に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記捕集手段の前後の差圧を検出する差圧検出手段を備え、前記放出制御手段は、前記差圧検出手段の検出情報に基づいて前記捕集手段に捕集された前記微粒子が所定量以上となったことを認識することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る本発明では、捕集手段の前後の差圧が高くなったことが差圧検出手段により検出されることで、捕集された微粒子の量が増加したことを認識することができる。捕集された微粒子の量は、微粒子の重量を検出する微粒子量検出センサを用いて認識することも可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の内燃機関の排気浄化装置は、触媒を昇温している運転時に、触媒の昇温運転を捕集手段（フィルター）の再生運転に利用することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施例に係る制御装置を備えた内燃機関の概略構成図である。
【図２】制御ブロック図である。
【図３】バルブオーバーラップの設定状況の説明図である。
【図４】バルブオーバーラップの量と排気温度、ＨＣ排出量との関係を説明するグラフである。
【図５】制御フローチャートである。
【図６】制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本実施例の内燃機関の制御装置は、冷態始動時等、触媒を昇温する必要がある場合に、空燃比を理論空燃比近傍の希薄空燃比に制御して成層燃焼を行わせて排気温度を高め、触媒の昇温を行う成層スライトリーン燃焼運転を行う。フィルター（ガソリン微粒子捕集フィルター）に捕集された微粒子の量が所定量以上となっている場合、触媒の昇温に加え、フィルターに捕集された微粒子が燃焼（除去）されるように成層スライトリーン燃焼を実行するようにしたものである。
【００２４】
従って、触媒を昇温している運転時に、触媒の昇温運転をフィルターの再生運転に利用することが可能になる。このため、成層スライトリーン燃焼により触媒の昇温を実施しながら、微粒子の除去運転も実施することができ、フィルターの微粒子を強制的に除去する再生運転の頻度を減らして燃費悪化を抑制することができる。
【００２５】
ここで、本実施例における成層スライトリーン燃焼について説明する。
【００２６】
成層スライトリーン燃焼とは、点火プラグ近傍に過濃な混合気を形成（成層化）するように、燃料噴霧、燃焼室、ピストン頂面、吸気流動を構成・制御し、かつ、筒内空燃比を弱（スライト）リーン（例えば１４．８〜１７．０程度）に設定することで、安定な着火と燃焼を得るようにした燃焼形態をさす。
【００２７】
点火プラグ近傍の過濃な混合気は、燃焼後に成層化しない通常燃焼に比べて、高濃度のＣＯ（例えば，０．５％以上）を生成する。また、筒内の空燃比はスライトリーンであるため、排気中には余剰の酸素が存在することになる。
【００２８】
従って、成層スライトリーン燃焼では、高濃度のＣＯと酸素を触媒に同時に供給することができ、触媒上での酸化反応を促進して触媒昇温を早めることができる。
【００２９】
以下、火花点火式の内燃機関として、燃焼室内に燃料を直接噴射する（筒内噴射する）筒内噴射型内燃機関を例に挙げて説明する。図には省略してあるが、内燃機関の排気通路と吸気通路にわたり、吸気を過給する過給機が備えられている。尚、ポート噴射と筒内噴射を組み合わせた内燃機関を本発明に適用することも可能である。
【００３０】
図に基づいて本発明の一実施例を説明する。
【００３１】
図１には本発明の一実施例に係るの制御装置を備えた内燃機関の概略構成、図２には制御ブロックの構成、図３にはバルブオーバーラップの設定状況、図４にはバルブオーバーラップの量と排気温度（ａ）、ＨＣ排出量（ｂ）との関係、図５には制御のフローチャートを示してある。
【００３２】
図１に基づいて火花点火式の筒内噴射型内燃機関（エンジン）の概略構成を説明する。
【００３３】
エンジン１のシリンダヘッド２には気筒毎に吸気ポート３が形成され、各吸気ポート３の燃焼室４側には吸気バルブ５がそれぞれ設けられている。吸気バルブ５はエンジン回転に応じて回転するカムシャフトのカムに倣って開閉動作され、各吸気ポート３と燃焼室４との連通・遮断を行う。各吸気ポート３には吸気マニホールド６の一端がそれぞれ接続され、各吸気ポート３に吸気マニホールド６が連通している。
【００３４】
また、エンジン１のシリンダヘッド２には気筒毎に排気ポート７がそれぞれ設けられ、各排気ポート７の燃焼室４側には排気バルブ８がそれぞれ設けられている。排気バルブ８はエンジン回転に応じて回転するカムシャフトのカムに倣って開閉動作され、各排気ポート７と燃焼室４との連通・遮断を行う。各排気ポート７には排気マニホールド９の一端がそれぞれ接続され、各排気ポート７に排気マニホールド９が連通している。
【００３５】
吸気バルブ５には、吸気バルブ５の開閉時期を変更するバルブタイミング調整手段１０が備えられている。バルブタイミング調整手段１０は、例えば、吸気カム軸の位相を調整して吸気バルブ５の開閉タイミングを調整できる機構となっている。
【００３６】
シリンダヘッド２の各気筒には、燃焼室４に臨む燃料噴射弁１１が取り付けられ、図示しない高圧燃料ポンプの駆動により燃料噴射弁１１に燃料が送られる。燃料噴射弁１１からは、所定の時期に所定の燃料圧力で所定量の燃料が燃焼室４に噴射される。そして、シリンダヘッド２の各気筒の燃焼室４の頂部には点火プラグ１２が備えられている。
【００３７】
吸気マニホールド６には吸気管１５が接続され、吸気管１５には吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１６が設けられている。スロットルバルブ１６の開度はスロットルポジションセンサ２１で検出される。
【００３８】
排気マニホールド９には排気管１７（排気通路）が接続され、排気管１７には、排気中の有害成分を浄化する触媒２０（三元触媒、吸蔵型ＮＯｘ触媒）が備えられ、触媒２０の上流部には、排気ガス温度を検出する高温センサ３１、及び、排気空燃比を検出する図示しない空燃比センサが備えられている。
【００３９】
触媒２０の下流側には、排気中の微粒子を捕集する捕集手段としてのフィルター（ガソリン微粒子捕集フィルター）１８が備えられている。フィルター１８の上流側の排気管１７には上流圧力センサ２２が設けられ、フィルター１８の下流側の排気管１７には下流圧力センサ２３が設けられている。上流圧力センサ２２と下流圧力センサ２３で検出される差圧により、フィルター１８に捕集された微粒子の量が推定される。
【００４０】
エンジン１には、冷却水温を検出する冷却水センサ３２、クランク角（エンジン回転速度Ｎｅ）を検出するクランク角センサ３３が備えられ、また、図示は省略してあるが、アクセル開度センサ、エアフローセンサ等が備えられている。
【００４１】
車両には、エンジン１を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２５が備えられている。ＥＣＵ２５には、上述したセンサの検出情報が入力され、センサの情報に基づいてエンジン１の統合制御が行われる。即ち、各種センサからの検出情報に基づいて、燃料噴射弁１１の燃料噴射時期、燃料噴射圧力、燃料噴射量等が制御されると共に、点火プラグ１２の点火時期が制御される。
【００４２】
そして、触媒２０の昇温が要求される場合、即ち、吸蔵型ＮＯｘ触媒、三元触媒の温度が低下している状況では、理論空燃比よりも若干リーンな空燃比（スライトリーン）となるように空燃比が制御されると共に、点火プラグ１２の点火時期と、バルブタイミング調整手段１０による吸気バルブ５の開閉時期の変更が統合制御される（成層スライトリーン燃焼手段）。
【００４３】
これにより、ＣＯ、ＨＣに加えて、Ｏ２が触媒２０に供給されて酸化反応が促進され、冷態時であっても触媒２０の昇温が促進され、早期の活性化を図ることができる。
【００４４】
また、詳細な説明は省略するが、エンジン１には、所定の運転サイクルでフィルター１８に捕集された微粒子を燃焼（除去）するための再生手段が備えられている。例えば、追加燃料を供給する等してフィルター１８を昇温させる状態にエンジン１を運転し、捕集された微粒子を除去するようになっている。
【００４５】
本実施例では、冷態始動時等、触媒２０を昇温する際に、成層スライトリーン燃焼手段により触媒の昇温を行う。この時、フィルター１８に捕集された微粒子の量が所定量以上となっていることが、上流圧力センサ２２と下流圧力センサ２３で検出される差圧により推定されると、フィルター１８に捕集された微粒子が除去されるように成層スライトリーン燃焼（バルブオーバーラップ量拡大、もしくは、成層スライトリーン燃焼継続動作）が実行される（放出制御手段）。
【００４６】
従って、触媒２０を昇温している成層スライトリーン燃焼の運転時に、触媒２０の昇温運転をフィルター１８の再生運転に利用することが可能になる。このため、成層スライトリーン燃焼により触媒２０の昇温を実施しながら、微粒子の除去運転も実施することができ、フィルター１８の微粒子を強制的に除去する再生運転の頻度を減らして燃費悪化を抑制することができる。
【００４７】
図２から図４に基づいてＥＣＵ２５の機能を具体的に説明する。
【００４８】
ＥＣＵ２５には、スロットルポジションセンサ２１、上流圧力センサ２２、下流圧力センサ２３、高温センサ３１、冷却水センサ３２、クランク角センサ３３の検出情報、空燃比の情報、再生手段によるフィルター１８の再生運転情報が入力される。
【００４９】
ＥＣＵ２５からは、車両の運転状況に応じて、燃料噴射弁１１の燃料噴射時期、燃料噴射圧力、燃料噴射量が設定されると共に点火プラグ１２の点火時期が設定され、設定された情報が燃料噴射弁１１及び点火プラグ１２（ドライバ）に出力される。
【００５０】
そして、ＥＣＵ２５には、成層スライトリーン燃焼手段３５、放出制御手段３６が備えられている。
【００５１】
成層スライトリーン燃焼手段３５により、冷態始動時等、触媒２０を昇温する際に、理論空燃比よりも若干リーンな空燃比（スライトリーン）となるように空燃比が制御されると共に、点火プラグ１２の点火時期が調整され、バルブタイミング調整手段１０による吸気バルブ５の開閉時期が早く変更される（バルブオーバーラップ通常拡大：昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎ）。
【００５２】
放出制御手段３６は、フィルター１８に捕集された微粒子の量が所定量以上となっていることが、上流圧力センサ２２と下流圧力センサ２３で検出される差圧により推定されると、フィルター１８に捕集された微粒子が除去されるように成層スライトリーン燃焼を実行させる。
【００５３】
即ち、微粒子が所定量未満の時のバルブオーバーラップ通常拡大よりも、バルブオーバーラップが拡大するように、バルブタイミング調整手段１０による吸気バルブ５の開閉時期を更に早く変更する（オーバーラップ量拡大動作：再生時成層スライトリーン燃焼Ｓ）。
【００５４】
尚、放出制御手段３６は、昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎの動作を継続させることも可能である（成層スライトリーン燃焼継続動作）。
【００５５】
図３に点線で示すように、バルブオーバーラップ通常拡大の時のバルブオーバーラップ量Ｎの場合、通常の開弁時期よりも矢印Ａだけ早い時期に吸気バルブ５が開き始める。つまり、図４（ａ）（ｂ）に示すように、バルブオーバーラップ通常拡大の時のバルブオーバーラップ量Ｎで、昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎが実行されるように設定され、ＨＣの排出量が最小の状態で、排気温度がある程度高い状態となっている。
【００５６】
図３に太線で示すように、オーバーラップ量拡大動作の時のバルブオーバーラップ量Ｓ（Ｎ＜Ｓ）の場合、通常の開弁時期よりも矢印Ｂ（Ａ＜Ｂ）だけ早い時期に吸気バルブ５が開き始める。つまり、図４（ａ）（ｂ）に示すように、バルブオーバーラップ量拡大動作の時のバルブオーバーラップ量Ｓで、再生時成層スライトリーン燃焼Ｓが実行されるように設定され、ＨＣの排出量があまり多くない状態で、排気温度が十分に高い状態となっている。
【００５７】
図５に基づいて、成層スライトリーン燃焼手段３５、放出制御手段３６における触媒２０の昇温の制御、フィルター１８から微粒子を除去する制御を具体的に説明する。
【００５８】
ステップＳ１で運転パラメータが読込まれ、ステップＳ２で微粒子の堆積量Ｑが推定される。即ち、上流圧力センサ２２及び下流圧力センサ２３の検出情報に基づいて、フィルター１８の前後の排気の差圧を検出し、微粒子の堆積量Ｑが推定される。ステップＳ２で微粒子の堆積量Ｑが推定された後、触媒２０の昇温要求があることを含む所定の条件が成立しているか否かが判断される。
【００５９】
つまり、ステップＳ３でアイドル運転中か否かが判断され、ステップＳ３でアイドル運転中であると判断された場合、ステップＳ４で暖機中か否かが判断される。即ち、冷却水温度（もしくは排気温度）が所定温度以下であるか否かが判断される。ステップＳ４で暖機中であると判断された場合、ステップＳ５で堆積量Ｑが所定量ＱＢ以上であるか否かが判断される。
【００６０】
ステップＳ３でアイドル運転中ではないと判断された場合、及び、ステップＳ４で暖機中ではないと判断された場合、処理が終了となり、通常運転の制御に移行する。
【００６１】
ステップＳ５で堆積量Ｑが所定量ＱＢ以上ではないと判断された場合、即ち、アイドル運転時の暖機中で、触媒２０の昇温要求があると判断され、フィルター１８に捕集された微粒子が所定量ＱＢ未満の場合、ステップＳ６で昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎが実行されてリターンとなる。
【００６２】
つまり、理論空燃比よりも若干リーンな空燃比（スライトリーン）となるように空燃比が制御されると共に、点火プラグ１２の点火時期が調整され、バルブタイミング調整手段１０による吸気バルブ５の開閉時期が早く変更される（図３中点線で示した状態）。これにより、触媒２０が昇温される。
【００６３】
ステップＳ５で堆積量Ｑが所定量ＱＢ以上であると判断された場合、即ち、アイドル運転時の暖機中で、触媒２０の昇温要求があり、フィルター１８に所定量ＱＢ以上の微粒子が捕集されたと判断された場合（触媒２０の昇温要求があることを含む所定の条件が成立した場合）、再生時成層スライトリーン燃焼Ｓが実行されてリターンとなる。
【００６４】
つまり、微粒子が所定量ＱＢ未満の時のバルブオーバーラップ通常拡大（昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎ）よりも、バルブオーバーラップが拡大するように、バルブタイミング調整手段１０による吸気バルブ５の開閉時期が更に早く変更される（図３中太線で示した状態）。これにより、排気温度を更に高くすることができ、触媒２０が昇温されると共に、フィルター１８に捕集された微粒子が除去される。
【００６５】
再生時成層スライトリーン燃焼Ｓが実行されることにより、触媒２０の昇温運転をフィルター１８の再生運転に利用することができ、成層スライトリーン燃焼により触媒２０の昇温を実施しながら、微粒子の除去運転も実施することができる。これにより、フィルター１８の微粒子を強制的に除去する再生運転の頻度を減らして燃費悪化を抑制することができる。
【００６６】
図６に基づいて、成層スライトリーン燃焼手段３５、放出制御手段３６における触媒２０の昇温の制御、フィルター１８から微粒子を除去する制御の他の実施例を具体的に説明する。
【００６７】
ステップＳ１１で運転パラメータが読込まれ、ステップＳ１２で微粒子の堆積量Ｑが推定される。即ち、上流圧力センサ２２及び下流圧力センサ２３の検出情報に基づいて、フィルター１８の前後の排気の差圧を検出し、微粒子の堆積量Ｑが推定される。
【００６８】
ステップＳ１２で微粒子の堆積量Ｑが推定された後、ステップＳ１３でアイドル運転中か否かが判断される。ステップＳ１３でアイドル運転中であると判断された場合、ステップＳ１４で暖機中か否かが判断される。即ち、冷却水温度（もしくは排気温度）が所定温度以下であるか否かが判断される。ステップＳ１４で暖機中であると判断された場合、ステップＳ１５で堆積量Ｑが所定量ＱＢ以上であるか否かが判断される。ステップＳ１３でアイドル運転中ではないと判断された場合、処理が終了となり、通常運転の制御に移行する。
【００６９】
ステップＳ１５で堆積量Ｑが所定量ＱＢ以上ではないと判断された場合、即ち、アイドル運転時の暖機中で、触媒２０の昇温要求があると判断され、フィルター１８に捕集された微粒子が所定量ＱＢ未満の場合、ステップＳ１６で昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎが実行されてリターンとなる。
【００７０】
つまり、理論空燃比よりも若干リーンな空燃比（スライトリーン）となるように空燃比が制御されると共に、点火プラグ１２の点火時期が調整され、バルブタイミング調整手段１０による吸気バルブ５の開閉時期が早く変更される（図３中点線で示した状態）。これにより、触媒２０が昇温される。
【００７１】
ステップＳ１５で堆積量Ｑが所定量ＱＢ以上であると判断された場合、即ち、アイドル運転時の暖機中で、触媒２０の昇温要求があり、フィルター１８に所定量ＱＢ以上の微粒子が捕集されたと判断された場合（触媒２０の昇温要求があることを含む所定の条件が成立した場合）、ステップＳ１７で放出フラグＦｇｐｆを１にし、ステップＳ１８で再生時成層スライトリーン燃焼Ｓが実行されてリターンとなる。
【００７２】
つまり、微粒子が所定量ＱＢ未満の時のバルブオーバーラップ通常拡大（昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎ）よりも、バルブオーバーラップが拡大するように、バルブタイミング調整手段１０による吸気バルブ５の開閉時期が更に早く変更される（図３中太線で示した状態）。これにより、排気温度を更に高くすることができ、触媒２０が昇温されると共に、フィルター１８に捕集された微粒子が除去される。
【００７３】
一方、ステップＳ１４で暖機中ではないと判断された場合、即ち、アイドル運転中であるが、触媒２０の昇温が完了していると判断された場合、ステップＳ２１で放出フラグＦｇｐｆが１であるか否かが判断される。
【００７４】
ステップＳ２１で放出フラグＦｇｐｆが１であると判断された場合、フィルター１８には所定量ＱＢ以上の微粒子が捕集されているとみなされているため、ステップＳ２２で放出フラグＦｇｐｆの解除条件が成立しているか否かが判断される。ステップＳ２１で放出フラグＦｇｐｆが１ではない、即ち、放出フラグＦｇｐｆが０であると判断された場合、処理が終了となり、通常運転の制御に移行する。
【００７５】
放出フラグＦｇｐｆの解除条件は、フィルター１８に捕集された微粒子が所定量ＱＢ未満になった時、もしくは、再生時成層スライトリーン燃焼Ｓが実行されてから所定の時間が経過した時に設定されている。
【００７６】
ステップＳ２２で放出フラグＦｇｐｆの解除条件が成立していると判断された場合、ステップＳ２３で放出フラグＦｇｐｆを０に設定して、処理が終了となり、通常運転の制御に移行する。
【００７７】
ステップＳ２２で放出フラグＦｇｐｆの解除条件が成立していないと判断された場合、放出フラグＦｇｐｆが１となっている前提で（オーバーラップ量拡大動作を実行させた前提で）、放出フラグＦｇｐｆの解除条件が成立していないと判断されていることになる。
【００７８】
つまり、オーバーラップ量拡大動作を実行させても、触媒２０の昇温が完了した時点で（ステップＳ１４で暖機中ではないと判断された時点で）、フィルター１８に微粒子が所定量ＱＢ以上捕集されていると判断されていることになる。
【００７９】
ステップＳ２２で放出フラグＦｇｐｆの解除条件が成立していないと判断された場合、ステップＳ１６で昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎが実行されてリターンとなる。つまり、オーバーラップ量拡大動作である再生時成層スライトリーン燃焼Ｓを実行させずに、成層スライトリーン燃焼継続動作を実行させている。
【００８０】
尚、ステップＳ２２で放出フラグＦｇｐｆの解除条件が成立していないと判断された場合、ステップＳ１８で再生時成層スライトリーン燃焼Ｓを実行させることも可能である。
【００８１】
オーバーラップ量拡大動作を実行させても触媒２０の昇温が完了した時点で、フィルター１８に捕集されている微粒子が所定量ＱＢ未満とならなかった場合、成層スライトリーン燃焼継続動作（昇温時成層スライトリーン燃焼Ｎ）だけを実行させるので、フィルター１８の微粒子を強制的に除去する再生運転の頻度を減らしつつ、成層スライトリーン燃焼を実施した際の燃費の悪化を最小限にすることができる。
【００８２】
上述した内燃機関の排気浄化装置は、触媒２０を昇温している成層スライトリーン燃焼を実施している運転時に、成層スライトリーン燃焼をフィルター１８の再生運転に利用することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、排気浄化装置を備えた内燃機関の制御装置の産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【００８４】
１  エンジン
２  シリンダヘッド
３  吸気ポート
４  燃焼室
５  吸気バルブ
６  吸気マニホールド
７  排気ポート
８  排気バルブ
９  排気マニホールド
１０  バルブタイミング調整手段
１１  燃料噴射弁
１２  点火プラグ
１５  吸気管
１６  スロットルバルブ
１７  排気管
１８  フィルター
２０  触媒
２１  スロットルポジションセンサ
２２  上流圧力センサ
２３  下流圧力センサ
２５  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１  高温センサ
３２  冷却水センサ
３５  成層スライトリーン燃焼手段
３６  放出制御手段
【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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