(57)【要約】【課題】排気通路に酸化触媒と捕捉手段とを配置したものにおいて、有段変速機の変速中の所定期間は、捕捉手段による再生処理が可能となるよう追加噴射を実行することにより捕捉手段の再生効率を向上させつつ、変速時のトルクショックを防止する。【解決手段】エンジン１の排気通路２６に酸化触媒２８ａとその下流に微粒子を捕捉するフィルタ２８ｂとを配置させるとともに、エンジン１の燃焼室内に設けたインジェクタ５から膨張行程と排気行程との間に少なくとも１回、燃料を追加噴射することによりフィルタ２８ｂを再生処理する。また、エンジン１を搭載した車両は、有段の変速機４４を更に備えており、変速機４４の変速時は、主噴射の実行は抑制するとともに、再生処理のための追加噴射は継続的に実行する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配置された酸化触媒と、
該酸化触媒下流に配置され、排気中の微粒子を捕捉可能な捕捉手段と、
エンジンの燃焼室内に対し直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、
圧縮行程上死点付近にある時にエンジン出力を発生する燃焼が行われるように、該燃料噴射弁による燃料噴射を制御する主噴射制御を実行するとともに、上記酸化触媒を昇温させて、上記捕捉手段を高温化して捕捉された微粒子の焼却除去を行うことで該捕捉手段の再生処理が可能となるように、膨張行程及び排気行程の期間中における所定時期に、該燃料噴射弁からの燃料噴射を制御する追加噴射制御を実行する噴射制御手段とを備えた車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置において、
車両には、エンジンの出力軸から駆動輪までの動力伝達経路中に設けられ、動力伝達の遮断あるいは接続を実行して、エンジンから該駆動輪への動力伝達状態を切換える動力伝達状態切換手段が更に搭載されるとともに、
上記噴射制御手段は、上記動力伝達状態切換手段による動力伝達状態切換えの所定期間において、上記主噴射制御を抑制するとともに、上記追加噴射制御を実行することを特徴とする車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
上記噴射制御手段は、上記追加噴射制御として、上記主噴射制御により燃料噴射が行われた後の圧縮行程上死点付近から膨張行程中期までの所定時期において、少なくとも１回、燃料噴射を実行することを特徴とする請求項１記載の車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
上記噴射制御手段は、上記追加噴射制御として、膨張行程中期の所定時期において、少なくとも１回、燃料噴射を実行することを特徴とする請求項１記載の車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
上記動力伝達状態切換手段は、上記エンジンの出力軸と車両に設けられた手動変速機との間の動力伝達を切断するクラッチであって、
上記噴射制御手段は、上記手動変速機による変速開始直前の変速段が、高速段側にある時よりも低速段側にある時ほど、上記追加噴射制御の噴射量を減量するか若しくは噴射時期を遅角側に設定するか、少なくとも一方を実行することを特徴とする請求項２、あるいは請求項３記載の車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
上記動力伝達状態切換手段は、上記エンジンの出力が入力される自動変速機を構成する摩擦係合要素であって、
上記噴射制御手段は、上記自動変速機による低速段から高速段へのシフトアップ変速において、変速開始直前の変速段が、高速側にある時よりも低速段にある時ほど、あるいは、シフトアップ変速において、変速前後のエンジン回転数差が大きいほど、上記追加噴射制御の噴射量を減量するか若しくは噴射時期を遅角側に設定するか、少なくとも一方を実行することを特徴とする請求項２、あるいは請求項３記載の車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置に関するものであり、特に、エンジンの排気通路に排気中の微粒子を捕捉可能な捕捉手段を配置するとともに、車両には、更に手動変速機や自動変速機のような有段変速機構を設けた技術に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、複数に変速段を有する有段変速機構を搭載している車両においては、エンジンの出力を、有段変速機構により複数の変速段に切換えて駆動輪に伝達しているが、このような有段変速機構による変速時には、自動変速機の摩擦係合要素の係合状態を切換える変速動作や、手動変速機におけるドライバーのクラッチ操作に伴いトルクショックが発生するといった問題がある。そこで、エンジン側にて圧縮行程上死点付近でトルクが発生するように燃料の主噴射制御を行う場合には、このトルクショックを防止するために、上記の様な変速時の所定期間において、燃料噴射を禁止させたり、あるいは燃料噴射量を減量させて、トルクショックの発生を防止している。
【０００３】
一方、一般的に、エンジンの排気通路には触媒が配置されており、排気物質の浄化等を図っているが、このような触媒は、エンジンの運転状態により触媒温度が所定温度以下に低下すると、触媒の機能である触媒反応が抑制されることになり、この結果、エミッションが悪化するなどの問題が発生する。
このような問題は、上述のような変速機構による変速中にも発生している。つまり、変速中は、燃料噴射を禁止したり、燃料噴射量を減量させるため、これによって排気ガス温度が低下し、こうした低温の排気ガスが触媒内を通過することによる触媒温度の低下が、エミッションを悪化させている。
このような主噴射制御を行うエンジンにおける問題の解決策として、下記特許文献１には、排気通路に可変容量過給機のノズルを設けたエンジンにおいて、変速時に可変容量過給機のノズルを閉じて触媒に流入する排気ガスの流量を減量させることにより、変速時における触媒温度の低下を防止する技術を開示している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−０８２１３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼルエンジンやリーンバーンを実行可能な直噴ガソリンエンジンの排気通路に、排気ガスを通過させながらカーボン粒子等の微粒子を捕捉するパティキュレートフィルタ等の捕捉手段を配置することで、エンジンからの排気ガス中に含まれる微粒子を捕捉しこれを低減している。この場合、捕捉手段に捕捉された微粒子を高温化して焼却除去し、これにより捕捉手段を再生処理することが知られている。
この再生処理として、具体的には、捕捉手段の上流に酸化触媒を配置し、当該酸化触媒の温度を昇温させることにより酸化触媒の活性度を高め、高い活性度の酸化触媒の反応熱を利用して下流の捕捉手段に流入する排気ガス温度を昇温させ、捕捉手段の昇温を図ることが提案されている。
また、こうした酸化触媒の温度を昇温させる手段としては、エンジンの燃焼室に指向して配置した燃料噴射弁から燃焼室に直接燃料を噴射する所謂、直噴エンジンにおいては、燃料噴射弁から、膨張行程や排気行程の期間の内、少なくとも１回燃料を噴射する、所謂、追加噴射制御を実行することも提案されている。
【０００６】
そこで、車両に、上述のように酸化触媒、捕捉手段、及びこれを再生処理させるための追加噴射制御を設けたエンジンと、このエンジンから入力した駆動力を、変速段を変えて駆動輪に伝達する上記有段変速機構とを搭載することが考えられる。しかしながら、こうした車両においては、従来、上述の有段変速機の変速時と主噴射制御とに関する技術について開示するものはあっても、有段変速機の変速時における追加噴射制御について、再生処理性能の向上と変速によるトルクショック防止との両立を図る技術を開示したり、示唆するものはなかった。
【０００７】
本発明は、以上のような課題に勘案してなされたもので、その目的は、エンジンの排気通路に酸化触媒とその下流に排気ガス中の微粒子を捕捉する捕捉手段を配置し、追加噴射制御により捕捉手段の再生処理を実行するとともに、こうしたエンジンの出力を複数の変速段を有する動力伝達状態切換手段を介して駆動輪に伝達する車両において、捕捉手段の再生効率を向上させつつ、変速時のトルクショックを防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の請求項１記載の発明においては、エンジンの排気通路に配置された酸化触媒と、該酸化触媒下流に配置され、排気中の微粒子を捕捉可能な捕捉手段と、エンジンの燃焼室内に対し直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、圧縮行程上死点付近にある時にエンジン出力を発生する燃焼が行われるように、該燃料噴射弁による燃料噴射を制御する主噴射制御を実行するとともに、上記酸化触媒を昇温させて、上記捕捉手段を高温化して捕捉された微粒子の焼却除去を行うことで該捕捉手段の再生処理が可能となるように、膨張行程及び排気行程の期間中における所定時期に、該燃料噴射弁からの燃料噴射を制御する追加噴射制御を実行する噴射制御手段とを備えた車両に搭載されたエンジンの排気浄化装置において、車両には、エンジンの出力軸から駆動輪までの動力伝達経路中に設けられ、動力伝達の遮断あるいは接続を実行して、エンジンから該駆動輪への動力伝達状態を切換える動力伝達状態切換手段が更に搭載されるとともに、上記噴射制御手段は、上記動力伝達状態切換手段による動力伝達状態切換えの所定期間において、上記主噴射制御を抑制するとともに、上記追加噴射制御を実行することを特徴としている。
【０００９】
変速段の切換え時、つまり変速時は、圧縮行程上死点付近でのトルクを発生させる燃焼（主燃焼）を抑制したり停止することで、エンジン出力を一時的に低下させて、トルクショックを防止する必要があるが、排気通路の酸化触媒にこのような燃焼の抑制により温度が低下した排気ガスが短時間でも流入すると酸化触媒の活性度が大きく低下する。特に、本出願の発明者らの研究によると、捕捉手段を再生処理するためには捕捉手段を極めて高温に維持する必要があるが、このように捕捉手段を極めて高温に維持している場合に、変速により低温の排気ガスが酸化触媒や捕捉手段内に流入すると、これら酸化触媒や捕捉手段の温度が著しく急激に低下して大きく再生処理性能を低下させてしまい、変速が終了して主燃焼の抑制を解除しても、暫らくは再生性能は悪化した状態が続き、十分な再生処理が行えないことが判明した。
更に、このような追加噴射は、膨張行程から排気行程までの間で噴射するので、噴射に伴うトルクショックは全く発生しないか、発生したとしても微少である。
そこで、請求項１に係る発明では、捕捉手段の再生処理中における変速時の所定期間は、トルクショック低減のために主噴射制御を抑制する一方で、追加噴射制御は実行することとした。したがって、こうした再生処理中における短時間の変速時であっても、追加噴射制御を継続的に実行するので、酸化触媒や捕捉手段の急激な温度低下を抑制でき、再生性能が悪化するのを確実に防止できると同時にトルクショックの低減も可能となる。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１において、上記噴射制御手段は、上記追加噴射制御として、上記主噴射制御により燃料噴射が行われた後の圧縮行程上死点付近から膨張行程中期までの所定時期において、少なくとも１回、燃料噴射を実行することを特徴としている。
【００１１】
このような構成により、追加噴射制御を、圧縮行程上死点付近から膨張行程中期までの所定時期で、少なくとも１回噴射を実行する。これにより、噴射された燃料の一部は、圧縮行程上死点付近で行われる主噴射による燃焼の影響を受けて、引き続き燃焼して酸化触媒に供給される排気ガス温度を昇温させるため、この排気ガスと接触する酸化触媒を昇温させて活性度を増大させることができる。また、この時噴射された燃料の残りは、未燃燃料として酸化触媒に供給されることになり、上述のように活性度が増大された状態では、酸化触媒に未燃燃料が流入することで酸化触媒上の触媒反応が促進されて、酸化触媒下流の捕捉手段に、触媒反応に起因する高温の排気ガスを供給することになる。この結果捕捉手段は極めて高い温度に昇温されて、捕捉された微粒子の焼却除去性能が向上する。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１において、上記噴射制御手段は、上記追加噴射制御として、膨張行程中期の所定時期において、少なくとも１回、燃料噴射を実行することを特徴としている。
このような構成により、追加噴射制御を、膨張行程中期の所定時期で、少なくとも１回噴射を実行する。このように、膨張行程中期で燃料噴射された場合、噴射された燃料の大半は未燃燃料として酸化触媒に供給されることになる。よって、高い活性度の酸化触媒に未燃燃料が流入することで、酸化触媒上の触媒反応が促進されて、酸化触媒下流の捕捉手段に、触媒反応に起因する高温の排気ガスを供給することになり、この結果捕捉手段は極めて高い温度に昇温されて、捕捉された微粒子の焼却除去が促進される。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２、あるいは請求項３において、上記動力伝達状態切換手段は、上記エンジンの出力軸と車両に設けられた手動変速機との間の動力伝達を切断するクラッチであって、上記噴射制御手段は、上記手動変速機による変速開始直前の変速段が、低速側にある程、上記追加噴射制御の噴射量を減量するか、あるいは噴射時期を遅角側に設定するか、少なくとも一方を実行することを特徴としている。
手動変速機の場合、変速の際にクラッチを遮断動作や接続動作させるが、特にクラッチを遮断した後、クラッチの接続開始直後にエンジン出力が大きいと、こうしたエンジン出力がクラッチの動作によって駆動輪に大きな出力変化となって伝達されることになり、トルクショックが発生する。このトルクショックは、手動変速機による変速後の変速段が、低速段であるほど大きい。
一方、捕捉手段を高温化するために追加噴射される燃料はかなり増量して噴射されるため、例えば、主噴射制御による主燃焼が抑制されたり停止されたとしても、追加噴射された燃料の一部は燃焼してしまい、小規模ながらエンジン出力を発生してしまう。具体的には、追加噴射された燃料の一部を積極的に燃焼させるために、主噴射制御を、燃料噴射量を減少させて実行した場合には、追加噴射された燃料の一部は確実に燃焼されて、小規模なエンジン出力が発生されることになる。また、主噴射制御による燃料噴射を実行しなくても、追加噴射を、燃焼室内が高温となる膨張行程初期に設定した場合には、追加噴射された燃料は着火して燃焼され、小規模なエンジン出力が発生されることになる。
つまり、上述のように、手動変速機による変速後の変速段が低速段となる場合においては、高速段となる場合よりもトルクショックが発生し易い状況であるため、追加噴射に起因する小規模なエンジン出力であっても、大きなトルクショックとして発生してしまう。
そこで、請求項４に係る本発明においては、変速開始直前の変速段が、低速段側にある時ほど、追加噴射制御の噴射量を減量するか、あるいは追加噴射の噴射時期を遅角するか、少なくとも一方を実行する。
この場合、手動変速機では、変速段は乗員の判断により決定されるため、変速後の変速段を確実に決定することは困難であが、一般的に、変速開始直前の変速段が所定の低速段にある時には、乗員による変速操作後の変速段は、所定の低速段に隣接する低速段に設定される可能性が高い。
そこで、手動変速機での変速時には、変速開始直前の変速段が低速段にある時ほど、比較的大きなトルクショックが発生する可能性が高いと判断して、追加噴射制御の噴射量を減量するか、あるいは噴射時期を遅角側に設定するか、少なくとも一方を実行することにより、変速段が低速段に変速された時におけるトルクショックを高い確率で防止できる。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項２、あるいは請求項３において、上記動力伝達状態切換手段は、上記エンジンの出力が入力される自動変速機を構成する摩擦係合要素であって、上記噴射制御手段は、上記自動変速機による低速段から高速段へのシフトアップ変速における変速開始直前の変速段が、高速側にある時よりも低速段にある時ほど、あるいは、シフトアップ変速において変速前後のエンジン回転数差が大きいほど、上記追加噴射制御の噴射量を減量するか、あるいは噴射時期を遅角側に設定するか、少なくとも一方を実行することを特徴としている。
自動変速機の場合、車両の運転状態に応じて自動変速機を構成する摩擦係合要素の係合状態を切換えることにより自動的に変速段が変更されているが、このような変速中には変速に伴うトルクショックが発生する。特に、シフトアップ変速時は、変速によるエンジン回転数の変化によってトルクショックが発生するので、シフトダウン変速に比べて変速に伴うトルクショックの発生期間が比較的長い。従って、トルクショックは、自動変速機によるシフトアップ変速開始直前の変速段が低速側にある時ほど大きく、また、シフトアップ変速時に、変速前後の回転数差が大きい時も、例えば、飛び越し変速する変速段が多い程、トルクショックは大きくなる。
一方、捕捉手段を高温化するために追加噴射される燃料はかなり増量して噴射されるため、例えば、主噴射制御による主燃焼が抑制されたり停止されたとしても、追加噴射された燃料の一部は燃焼してしまい、小規模ながらエンジン出力を発生してしまう。具体的には、追加噴射された燃料の一部を積極的に燃焼させるために、主噴射制御を、燃料噴射量を減少させて実行した場合には、追加噴射された燃料の一部は確実に燃焼されて、小規模なエンジン出力が発生されることになる。また、主噴射制御による燃料噴射を実行しなくても、追加噴射を、燃焼室内が高温となる膨張行程初期に設定した場合には、追加噴射された燃料は着火して燃焼され、小規模なエンジン出力が発生されることになる。
つまり、上述のように、自動変速機によるシフトアップ変速開始直前の変速段が低速段となる場合や、あるいは、変速前後のエンジン回転数差が大きい場合においては、それぞれ、シフトアップ変速開始直前の変速段が高速段となる場合や、あるいは変速前後のエンジン回転数差が小さい場合に対して、トルクショックが発生し易い状況であり、追加噴射に起因する小規模なエンジン出力であっても、大きなトルクショックとして発生してしまう。
そこで、請求項４に係る本発明においては、シフトアップ変速における変速開始直前の変速段が低速段にある時ほど、あるいは、シフトアップ変速において変速前後のエンジン回転数差が大きいほど、上記追加噴射制御の噴射量を減量するか、あるいは噴射時期を遅角側に設定するか、少なくとも一方を実行する。
これにより、シフトアップ変速における変速開始直前の変速段が低速段にある時や、あるいは、シフトアップ変速において変速前後のエンジン回転数差が大きい時におけるトルクショックを確実に防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図面に基づいて説明する。
（全体構成）
図１は本発明の実施形態に係る車両（図示せず）に搭載されたエンジンの排気浄化装置Ａの一例を示し、１は、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（シリンダ）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により気筒２内に燃焼室４が区画されている。また、燃焼室４の天井部にはインジェクタ５（燃料噴射弁）が配設されていて、その先端部の噴口から高圧の燃料を燃焼室４に直接、噴射するようになっている。
【００１７】
一方、各気筒２毎のインジェクタ５の基端部は、それぞれ分岐管６ａ，６ａ，…（１つのみ図示する）により共通の燃料分配管６（コモンレール）に接続されている。このコモンレール６は、燃料供給管８により高圧供給ポンプ９に接続されていて、該高圧供給ポンプ９から供給される燃料を前記インジェクタ５，５，…に任意のタイミングで供給できるように高圧の状態で蓄えるものであり、その内部の燃圧（コモンレール圧力）を検出するための燃圧センサ７が配設されている。
【００１８】
前記高圧供給ポンプ９は、図示しない燃料供給系に接続されるとともに、歯付ベルト等によりクランク軸１０に駆動連結されていて、燃料をコモンレール６に圧送するとともに、その燃料の一部を電磁弁を介して燃料供給系に戻すことにより、コモンレール６への燃料の供給量を調節するようになっている。この電磁弁の開度が前記燃圧センサ７による検出値に応じてＥＣＵ４０（後述）により制御されることによって、燃圧がエンジン１の運転状態に対応する所定値に制御される。
また、エンジン１の上部には、図示しないが、吸気弁及び排気弁をそれぞれ開閉させる動弁機構が配設されており、一方、エンジン１の下部には、クランク軸１０の回転角度を検出するクランク角センサ１１と、冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ１３とが設けられている。前記クランク角センサ１１は、詳細は図示しないが、クランク軸端に設けた被検出用プレートとその外周に相対向するように配置した電磁ピックアップとからなり、前記被検出用プレートの外周部全周に亘って等間隔に形成された突起部が通過する度に、パルス信号を出力するものである。
【００１９】
エンジン１の一側（図の右側）の側面には、各気筒２の燃焼室４に対しエアクリーナ１５で濾過した空気（新気）を供給するための吸気通路１６が接続されている。この吸気通路１６の下流端部にはサージタンク１７が設けられ、このサージタンク１７から分岐した各通路がそれぞれ吸気ポートにより各気筒２の燃焼室４に連通しているとともに、サージタンク１７には吸気の圧力状態を検出する吸気圧センサ１８が設けられている。
【００２０】
また、前記吸気通路１６には、上流側から下流側に向かって順に、外部からエンジン１に吸入される空気の流量を検出するホットフィルム式エアフローセンサ１９と、後述のタービン２７により駆動されて吸気を圧縮するコンプレッサ２０と、このコンプレッサ２０により圧縮した吸気を冷却するインタークーラ２１と、バタフライバルブからなる吸気絞り弁２２とが設けられている。この吸気絞り弁２２は、弁軸がステッピングモータ２３により回動されて、全閉から全開までの間の任意の状態とされるものであり、全閉状態でも吸気絞り弁２２と吸気通路１６の周壁との間には空気が流入するだけの間隙が残るように構成されている。
【００２１】
一方、エンジン１の反対側（図の左側）の側面には、各気筒２の燃焼室４からそれぞれ燃焼ガス（排気）を排出するように、排気通路２６が接続されている。この排気通路２６の上流端部は各気筒２毎に分岐して、それぞれ排気ポートにより燃焼室４に連通する排気マニホルドであり、該排気マニホルドよりも下流の排気通路２６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リニアＯ２センサ２９と、排気流を受けて回転されるタービン２７と、排気中の有害成分（ＨＣ、ＣＯ等）を酸化可能な酸化触媒２８ａと、その下流には燃焼室から排出されるカーボンなどの微粒子を捕捉可能なフィルタ２８ｂが配設されている。
【００２２】
酸化触媒２８ａは、多孔質のセラミック製ハニカム担体のセル表面にＰｔなどの貴金属を担持する触媒層をコートした一般的なものであるが、特に酸化性能が優れるよう触媒成分が調整されている。また、フィルタ２８ｂは多孔質のセラミックス製で、ハニカムの隣合うセルの内一方のセルが上流端部で、他方のセルが下流端部で目封じされた一般的なディーゼル・パティキュレート・フィルタで、そのセル表面にはＰｔなどの貴金属を担持した触媒層をコートさせている。この触媒金属の反応熱により昇温性能の向上を図っている。
尚、フィルタ２８ｂには、触媒金属を担持させなくても良いし、反対に、触媒層に貴金属に加えて更にＮＯｘ吸収能力を併合させるためアルカリ金属やアルカリ土類金属などを含有させてもよい。
また、これらの酸化触媒２８ａとフィルタ２８ｂとは離間してそれぞれ上流下流に配置されるが、その距離は酸化触媒２８ａ内で主に酸化反応により発生する温度が流通する排気ガスを介してフィルタ２８ｂに伝達することが可能な程度に維持される。
【００２３】
前記タービン２７と吸気通路１６のコンプレッサ２０とからなるターボ過給機３０は、可動式のフラップ３１，３１，…によりタービン２７への排気の通路断面積を変化させるようにした可変ターボ（以下ＶＧＴという）であり、前記フラップ３１，３１，…は各々、図示しないリンク機構を介してダイヤフラム３２に駆動連結されていて、そのダイヤフラム３２に作用する負圧の大きさが負圧制御用の電磁弁３３により調節されることで、該フラップ３１，３１，…の回動位置が調節されるようになっている。
【００２４】
前記排気通路２６には、タービン２７よりも排気上流側の部位に臨んで開口するように、排気の一部を吸気側に還流させるための排気還流通路（以下ＥＧＲ通路という）３４の上流端が接続されている。このＥＧＲ通路３４の下流端は吸気絞り弁２２及びサージタンク１７の間の吸気通路１６に接続されていて、排気通路２６から取り出された排気の一部を吸気通路１６に還流させるようになっている。また、ＥＧＲ通路３４の途中には、その内部を流通する排気を冷却するためのＥＧＲクーラ３７と、開度調節可能な排気還流量調節弁（以下ＥＧＲ弁という）３５とが配置されている。このＥＧＲ弁３５は負圧応動式のものであり、前記ＶＧＴ３０のフラップ３１，３１，…と同様に、ダイヤフラムへの負圧の大きさが電磁弁３６によって調節されることにより、ＥＧＲ通路３４の断面積をリニアに調節して、吸気通路１６に還流される排気の流量を調節するものである。尚、前記ＥＧＲクーラ３７はなくてもよい。
【００２５】
そして、前記各インジェクタ５、高圧供給ポンプ９、吸気絞り弁２２、ＶＧＴ３０、ＥＧＲ弁３５等は、いずれもコントロールユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ：以下ＥＣＵという）４０からの制御信号を受けて作動する。一方、このＥＣＵ４０には、前記燃圧センサ７、クランク角センサ１１、エンジン水温センサ１３、吸気圧センサ１８、エアフローセンサ１９、リニアＯ２センサ２９等からの出力信号がそれぞれ入力され、さらに、図示しないアクセルペダルの踏み操作量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ３９からの出力信号が入力される。
【００２６】
なお、酸化触媒２８ａの上流には、酸化触媒２８ａの温度や、あるいはフィルタ２８ｂの温度を推定するための排気ガス温度センサ４１が配置されている。一方フィルタ２８ｂの上流側の排気通路２６内、好ましくはフィルタ２８ｂと酸化触媒２８ａとの間には、フィルタ２８ｂの上流側排気圧力を検出するためのフィルタ上流圧力センサ４２が配置され、フィルタ２８ｂの下流側の排気通路２６にはフィルタ下流圧力センサ４３が配置されている。そして、ＥＣＵ４０には、更にこれら排気ガス温度センサ４１の出力信号、フィルタ上流圧力センサ４２の出力信号、及びフィルタ下流圧力センサ４３の出力信号が入力される。
【００２７】
（変速・伝達機構）
次に、図２を参照して、本実施形態の手動変速機構（ＭＴ）及び伝達機構について説明する。
車両に搭載された変速機４４は、所謂、手動変速機であって、エンジン１のクランク軸１０（出力軸）からのエンジン出力を入力し、この入力された駆動力を複数のクラッチ４５（１つのクラッチのみ図示する）と複数の歯車機構（図示せず）とにより変速してドライブシャフト４６に出力しており、ドライブシャフト４６に伝達された駆動力は、最終的に駆動輪４７に伝達されて、車両の走行を可能としている。
【００２８】
変速機４４は、乗員が、車室内に設けられたクラッチペダル４５ａを操作すると、クラッチ４５の動作によって、エンジン１のクランク軸１０と駆動輪４７との連結が遮断され、この遮断状態で、乗員が、車室内に設けれら変速レバー４４ａを所望する変速段に設定した後、クラッチペダル４５ａの操作を解除することにより、変速段の切換操作が行われる構成となっている。
また、クラッチペダル４５ａには、クラッチペダルの操作状態を検出するクラッチペダルセンサ４５ｂが設けられており、当該センサ４５ｂは、クラッチペダルの操作状態をＥＣＵ４０に出力する。また、変速レバー４４ａには、現在の変速段を検出する変速段センサ４４ｂが設けられており、当該センサ４４ｂは、現在の変速段（変速レバー４４ａの設定位置）をＥＣＵ４０に出力する。
【００２９】
（燃料噴射制御）
次に、本実施形態の燃料噴射制御について説明する。
ＥＣＵ４０は、入力されたアクセル開度センサ３９から入力された信号からアクセル開度量（エンジン負荷）を算出し、クランク角センサ１１から入力された信号からエンジン回転数を算出し、これらを噴射制御部（図示せず）に出力して、基本的にこれらエンジン負荷及びエンジン回転数に基づいて主噴射Ｍおよびフィルタ２８ｂ再生用の追加噴射としての膨張行程初期噴射Ｆ１及び膨張行程中期噴射Ｆ２が制御される。
【００３０】
図２のＳ１に示すように主噴射Ｍは、各気筒毎、圧縮行程上死点付近でインジェクタ５により行われる燃料噴射で、この噴射により噴射された燃料は、ピストン位置が上昇して燃焼室内の圧力が極めて高圧の状態で噴射されるので、圧縮行程上死点付近で自己着火して主燃焼が行われることとなる。また、この主噴射Ｍによる噴射量は、乗員等による要求出力が得られるように、この出力に相当するトルク（要求トルク）に基づいて予め設定されている。なお、図２のＳ１からＳ４は、インジェクタ５の針弁（図示せず）の作動状態を示す説明図である。
具体的には、ＥＣＵ４０には、エンジン回転数が高回転である程、且つアクセル開度量が大きい程、主噴射量を増量するよう設定した主噴射量マップ（図示せず）、及びエンジン回転数とアクセル開度量に基づいて主噴射Ｍの実行時期を設定した主噴射時期マップ（図示せず）が記憶されており、エンジン回転数及びアクセル開度量に基づいて、主噴射量、及び噴射時期が設定される。
【００３１】
なお、主噴射Ｍの形態は、このような１回の噴射に限らず、圧縮行程上死点より少し前に一時的に行う所謂パイロット噴射と圧縮行程上死点付近での主噴射との組み合わせや、圧縮行程上死点付近で実行される主噴射Ｍ自体を微少な休止間隔（略１ｍｓ以下）を挟んで多段に分割噴射するものであってもよい。
【００３２】
ディーゼルエンジンの運転中は、排気ガス中に微粒子が含まれるため、これを捕捉するためにフィルタ２８ｂが配置される。ところで、通常のディーゼル燃焼では、フィルタ２８ｂの温度は１５０℃から３００℃までの比較的低温となるが、３００℃前後の場合には、フィルタ上流に酸化触媒２８ａが配置されることで、酸化触媒２８ａでＮＯから変換生成されたＮＯ２と捕集された微粒子とが反応して、微粒子を焼却除去することが可能である。しかしながら、略３００℃以下の低温では捕捉された微粒子は焼却され難く、次第にフィルタ２８ｂに堆積して行く。
【００３３】
このように低温時にフィルタ２８ｂ内に捕捉され堆積した微粒子を略完全に焼却除去する際には、５００℃以上の高温を数分間維持する必要がある。そのため、はフィルタ２８ｂの排気上流の近接した位置に配置される酸化触媒２８ａを利用する。更に、フィルタ２８ｂ自体にも酸化触媒金属を塗布している。そして、フィルタ上流圧力センサ４２とフィルタ下流圧力センサ４３との検出信号から、フィルタ２８ｂの上流と下流との排気圧力差を求め、この差が所定値以上となった時には、フィルタ２８ｂに捕捉された微粒子が多くなり、これら微粒子の強制的な焼却除去が必要であると判断する。そして、インジェクタ５は、これら酸化触媒２８ａやフィルタ２８ｂに向けて主噴射とは別の追加噴射を実行して、フィルタ２８ｂの再生処理を行っている。
なお、微粒子の焼却除去を実行するには、かなりな高温を継続的に維持する必要があるため、低回転、あるいは低負荷領域、及び中回転、中負荷領域では、追加噴射量は必然的に主噴射量よりも１．５から４倍ほど多くなるよう設定される。
【００３４】
また、本実施形態においては、このような追加噴射制御中は、ＥＧＲ弁３５を実質的に閉弁して排気還流されないようにするとともに、ターボ過給機３０のフラップ３１は実質的に閉成しており、これによりインジェクタ５から、酸化触媒２８ａに対して、高温の排気ガスや未燃燃料が効率良く供給されるようにしている。
【００３５】
本実施形態のおいては、追加噴射として、図３のＳ１に示すように、主噴射Ｍの噴射完了後の膨張行程初期から膨張行程中期までの期間中で、膨張行程初期噴射Ｆ１と膨張行程中期噴射Ｆ２とを実行する。
【００３６】
膨張行程初期噴射Ｆ１は、膨張行程の比較的初期で、具体的には圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）１０°から３５°の間ぐらいで、運転状態に応じた所定の許容範囲期間内における所定時期に噴射時期が設定される。なお、許容範囲期間は、エンジン回転数が高回転程、あるいはエンジン負荷が高負荷程、その領域が遅角側に設定される。
このような膨張行程初期噴射Ｆ１により、インジェクタ５から噴射される燃料の多くは、圧縮行程上死点付近で発生する主燃焼中に噴射されることになるため、主燃焼による燃焼期間が延長されたり、あるいは促進され、燃焼室内温度が昇温して、燃焼室４から排出され酸化触媒２８ａに流入する排気ガスの温度を昇温させることができる。酸化触媒２８ａでは、こうした高温の排気ガスと接触することで、酸化触媒２８ａ自体が高温化して、酸化触媒２８ａの触媒機能の活性度が向上する。なお、インジェクタ５から噴射された燃料の残りは、未燃燃料として酸化触媒２８ａなどに供給される。
【００３７】
また、膨張行程初期噴射Ｆ１に関し、エンジンの運転状態に基づいた再生処理中の基本的な噴射時期、及び噴射量は、それぞれＥＣＵ４０に記憶されたマップ（図示せず）により制御される。噴射時期のマップは、エンジン回転数が高回転程、あるいはエンジン負荷が高負荷程、主燃焼期間が遅角側に延長されるのでこれに合わせて、高負荷程、高回転程、噴射時期が遅角側に設定されている。また、噴射量マップは、エンジン回転数が高回転程あるいはエンジン負荷が高負荷程、主燃焼による排気ガス温度の昇温効果が大きくなるため、これにより追加噴射制御を抑制して燃費の向上を図ることを目的として、高負荷程、高回転程、噴射量が減少するよう設定される。
【００３８】
膨張行程中期噴射Ｆ２は、膨張行程初期噴射Ｆ１実行後の膨張行程中期に噴射されるもので、具体的には、圧縮行程上死点後（ＡＴＤＣ）３０°から１２０°の間で、運転状態に応じた所定の許容範囲期間内の所定時期に噴射時期が設定される。なお、許容範囲期間は、エンジン回転数が高回転程、あるいはエンジン負荷が高負荷程、その領域が遅角側に設定される。
このような膨張行程中期噴射Ｆ２によって、インジェクタ５により噴射された燃料は、上述の主燃焼や、膨張行程初期噴射Ｆ１に起因する燃焼の影響を積極的に受けることが避けられるため、噴射された燃料の一部は燃焼するものの、燃料の多くは燃焼されることなく、気化して排気ガスに混合し、未燃燃料として排気通路２６を介して酸化触媒２８ａに供給されることになる。この時、酸化触媒２８ａの活性度が高ければ、酸化触媒２８ａ内で、未燃燃料が反応して排気ガス温度を昇温させ、酸化触媒２８ａの直ぐ下流のフィルタ２８ｂに高温の排気ガスを供給して、フィルタ２８ｂを昇温させ、フィルタ２８ｂに捕捉された微粒子を焼却除去することが可能となる。
【００３９】
また、膨張行程中期噴射Ｆ２に関し、エンジンの運転状態に基づいた再生処理中の基本的な噴射時期、及び噴射量は、それぞれＥＣＵ４０に記憶されたマップ（図示せず）により制御される。噴射時期のマップは、エンジン回転数が高回転程、あるいはエンジン負荷が高負荷程、主燃焼期間及び膨張行程初期噴射Ｆ１に起因する燃焼期間が遅角側に延長されるため、これに合わせて膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射時期は、高回転程、高負荷程、遅角側に設定されている。また、噴射量マップは、エンジン回転数が高回転程あるいはエンジン負荷が高負荷程、主燃焼による排気ガス温度の昇温効果が大きくなるため、これにより追加噴射制御を抑制して燃費の向上を図ることを目的として、噴射量が、高回転程、高負荷程、減少するよう設定される。
【００４０】
（変速時における燃料噴射制御）
図４に示すように、車両走行中、乗員によりアクセルペダルが戻されると略同時にクラッチペダル４５ａが踏込み操作されると、クラッチペダルセンサ４５ｂからトルクダウン信号がＥＣＵ４０に出力される。このトルクダウン信号は、クラッチペダルセンサ４５ｂにより、乗員のクラッチペダル４５ａの踏込み解除（操作解除）を検出するまで、継続的に出力される。このトルクダウン信号が出力される、所謂、トルクダウン期間中において、主噴射Ｍの燃料の噴射量は、「０」にならない程度で、大幅に減量させる（図３の「Ｍｈ」参照）。  そして、トルクダウンが終了した時は、通常の噴射制御を再開する。
【００４１】
このような主噴射の大幅減量により、変速時のクラッチ４５の遮断や接続に伴うトルクショックを大きく低減するとともに、少量ではあるが主噴射Ｍが噴射されるため、後述の膨張行程初期噴射Ｆ１による排気ガスの昇温化が可能となる。なお、この時の主噴射Ｍの噴射量は、変速段センサ４４ｂにより検出されるクラッチペダル４５ａが踏込み操作される直前の変速段に応じて、この変速段が高速段よりも低速段である程、噴射量を更に減量して、変速によるトルクショックを防止してもよい。
【００４２】
これに対して、膨張行程初期噴射Ｆ１と膨張行程中期噴射Ｆ２とは、図４に示すようにトルクダウン信号を入力しても、このトルクダウン中は噴射量を、乗員の変速要求によりアクセル開度が大きく低減される直前の噴射量と略同じとするか、あるいは、主噴射量Ｍほど大幅減量しない程度に少し減量させ、噴射を継続して実行する。尚、この時の減量度合は、乗員が変速を要求してアクセル開度量を大きく低減する直前の膨張行程初期噴射Ｆ１の噴射量に対する、トルクダウン中における膨張行程初期噴射Ｆ１の噴射量の割合をＲＦ１とし、また、同様にアクセル開度量を大きく低減する直前の膨張行程中期初期噴射Ｆ２の噴射量に対する、トルクダウン中における膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射量の割合をＲＦ２、また、アクセル開度量を大きく低減する直前の主噴射Ｍの噴射量に対する、トルクダウン中における主噴射Ｍの噴射量の割合をＲＭとした場合、ＲＭ＜ＲＦ１、ＲＭ＜ＲＦ１となるように設定する。
【００４３】
更に、この場合、クラッチペダル４５ａが踏込み操作される直前の変速段が、高速段（例えば、全５段変速式の変速機４４の場合、３速、４速、５速）であれば、変速終了の変速段が高速段となる可能性が高いと推定して、ＥＣＵ４０は、膨張行程初期噴射Ｆ１や膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射量を、全く減量されないか、あるいは微量分だけ減量させる。一方、クラッチペダル４５ａが踏込み操作される直前の変速段が、低速段（例えば、全５段変速式の変速機４４の場合、１速、２速、場合によっては３速）であれば、変速終了後の変速段が低速段となる可能性が高いと推定して、ＥＣＵ４０は、膨張行程初期噴射Ｆ１や膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射量を、少量であるが、高速段間の変速よりも比較的多く減量される。
また、この場合、高速段内（３速、４速、５速）や低速段内（１速、２速）においても、クラッチペダル４５ａが踏込み操作される直前の変速段が、高速段よりも低速段であれば、変速終了後の変速段も低速段となる可能性が高いと推定して、膨張行程初期噴射Ｆ１や膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射量を大きく減量するよう設定されている。
なお、こうした減量は、上述のフィルタ２８ｂでの再生処理を阻害しない程度で行われる。
【００４４】
このような実施形態により、以下のような不具合を防止できる。つまり、フィルタ２８ｂの再生処理中に変速が行われた場合において、変速トルクダウン中に主噴射Ｍに合わせて追加噴射も抑制してしまうと、追加噴射の抑制によって低温となった多くの排気ガス流量が酸化触媒２８ａやフィルタ２８ｂに大量に流入することになる。これを受けて、一時的に酸化触媒２８ａやフィルタ２８ｂの温度が急低下してしまい、変速終了後も長時間に亘ってフィルタ２８ｂの再生性能が悪化するといった不具合が生じるが、本実施形態では、変速トルクダウン中も追加噴射を継続実行して、これを防止する。
詳細には、膨張行程初期噴射Ｆ１により、上述のように酸化触媒２８ａの活性度を維持、向上させることができ、この高い活性度を持つ酸化触媒２８ａに対して、膨張行程中期噴射Ｆ２により多量の未燃燃料を供給することで、酸化触媒２８ａでの触媒反応の反応熱を利用してフィルタ２８ｂの温度を極めて高い温度まで昇温化することが可能となり、フィルタ２８ｂの再生性能を向上できる。
【００４５】
また、変速開始直前の変速段が低速段であると判断した場合は、この直前の時の変速段が高速段であると判断したときよりも、膨張行程初期噴射Ｆ１及び膨張行程中期噴射Ｆ２における変速トルクダウン時の噴射量を、僅かではあるが多目に減少する。これにより、変速終了時に、変速段が低い状態でクラッチ４５が接続されることよって大きなトルクショックが発生して、走行フィーリングが悪化することを防止できる。
【００４６】
この点について、以下、具体的に説明すると、手動変速機の場合、一時的に手動変速機のクラッチを遮断動作や接続動作させることで変速を実行するが、特にクラッチを遮断した後、クラッチの接続開始直後にエンジン出力が大きいと、このエンジン出力がクラッチの動作によって駆動輪に大きな出力変化となって伝達されることになり、トルクショックが発生する。このトルクショックは、手動変速機による変速後の変速段が、低速段であるほど大きい。
一方、フィルタ２８ｂを高温化するために追加噴射される燃料はかなり増量して噴射されるため、主噴射制御による主燃焼が減量されていても、追加噴射された燃料の一部は燃焼してしまい、小規模ながらエンジン出力を発生してしまう。従って、上述のように、変速終了後の変速段が低速段となる場合においては、高速段となる場合よりもトルクショックが発生し易い状況であるため、追加噴射に起因するエンジン出力が小規模あっても、大きなトルクショックとして発生してしまう。
【００４７】
ところで、手動変速機では、変速段は乗員の判断により決定されるため、変速終了後の変速段を確実に決定することは困難であが、一般的に、変速開始直前の変速段が所定の低速段にある時には、乗員による変速操作後の変速段は、所定の低速段に隣接する低速段に設定される可能性が高いと考えられる。
そこで、手動変速機での変速時には、変速開始直前の変速段が低速段にある時ほど、変速終了後の変速段も低速段側であり、比較的大きなトルクショックが発生する可能性が高いと判断して、追加噴射制御の噴射量を減量することで、変速段が低速段に変速された時におけるトルクショックを高い確率で防止する。
【００４８】
次に、ＥＣＵ４０にて実行される燃料噴射制御の制御フローチャートについて、図５を参照して説明する。
図５の制御フローチャートにおいて、例えばクランク角の所定角度毎にスタートした後、ステップＳＡ１にて、フィルタ上流圧力センサ４２とフィルタ下流圧力センサ４３とからの出力信号から、フィルタ２８ｂの上流の排気圧力と下流の排気圧力との差圧を算出し、この差圧からフィルタ２８ｂに捕捉された微粒子の捕捉量を判定する。これは具体的には、差圧が大きいほど、捕捉量は多いと判断することで行われる。次に、ステップＳＡ２に進み、捕捉量が第２判定値より以上か否かを判断し、第２判定値より大きければステップＳＡ３に進むとともに、ステップＳＡ３において、捕捉量が第１判定値（＞第２判定値）以上であれば、再生処理が必要であると判断してステップＳＡ４に進む。一方ステップＳＡ３で、捕捉量が第１判定値以下であれば、ステップＳＡ５に進み、この時再生処理を実行中であればステップＳＡ４に進み、実行中でなければステップＳＡ６に進む。なお、ステップＳＡ２で、捕捉量が第２判定値以下の場合も、ステップＳＡ６に進み、つまり、ステップＳＡ２、ＳＡ３、ＳＡ５によって、再生処理の実行に対するハンチング防止機構を形成している。
【００４９】
ステップＳＡ４では、変速機４４による変速中でクラッチペダルセンサ４５ｂによる変速トルクダウン信号を入力しているか否かを判断し、入力していれば、次のステップＳＡ７で変速形態を読込んでトルクダウンレベルを判定する。このトルクダウンレベルとは、クラッチペダル４５ａが踏込まれる直前（変速操作開始直前）の変速段が低速段程、変速トルクショックが大きくなる可能性が高いと判断して、トルクダウン量を大きくするよう設定されたレベルであり、次のステップＳＡ８では、このトルクダウンレベルに基づいて、主噴射Ｍ、膨張行程初期噴射Ｆ１、膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射量、噴射時期を上述のように設定する（図３のＳ１、及び図４参照）。これにより、主噴射Ｍの噴射量は大きく減量されるとともに、膨張行程初期噴射Ｆ１及び膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射量は、変速操作開始直前における変速段が低速段側の時ほど、フィルタ２８ｂの再生処理が実行できる範囲内で、大きく減量設定される。
ステップＳＡ４で、変速トルクダウン中ではないと判断されたときは、ステップＳＡ９に進み、上述の通常運転における主噴射Ｍの噴射時期マップと噴射量マップとに基づいて、主噴射Ｍの噴射時期と噴射量とを設定して、ステップＳＡ１０にて、フィルタ２８ｂの再生処理を実行するため、膨張行程初期噴射Ｆ１と膨張行程中期噴射Ｆ２のそれぞれ基本的な噴射時期、基本的な噴射量とを設定する。（図３のＳ１参照）
【００５０】
ステップＳＡ６にて、非再生処理中で、更に変速トルクダウン中であるか否かを判断し、変速トルクダウン中であるときには、ステップＳＡ１１に進んでステップＳＡ７同様変速形態を読込み、トルクダウンレベルを判定してステップＳＡ１２に進み、この時、主噴射Ｍは、トルクダウンレベルに応じたトルクダウンが行われる様に噴射量を設定するとともに、再生中ではないので膨張行程初期噴射Ｆ１、膨張行程中期噴射Ｆ２は非実行とする。また、ステップＳＡ６で変速トルクダウン中ではないと判断したときは、ステップＳＡ１３に進んで、ステップＳＡ９と同様に、通常運転における主噴射Ｍの噴射時期と噴射量とを設定する。
ステップＳＡ８、ＳＡ１０、ＳＡ１２、ＳＡ１３にて、それぞれ主噴射Ｍ、膨張行程初期噴射Ｆ１、膨張行程中期噴射Ｆ２を設定した後は、ステップＳＡ１４に進んで、各噴射を実行した後、ステップＳＡ１にリターンする。
【００５１】
（第１の実施形態の効果）
このような実施形態により、フィルタ２８ｂの再生処理中に変速が行われた場合でも、変速トルクダウン中に追加噴射を実行するので、追加噴射が抑制された場合に発生する一時的な酸化触媒２８ａやフィルタ２８ｂの温度の急低下や、変速終了後の長時間に亘るフィルタ２８ｂの再生性能の悪化を確実に防止できる。
また、変速トルクダウン中において、変速終了後の変速段が、高速段よりも低速段の方が、膨張行程初期噴射Ｆ１、膨張行程初期噴射Ｆ２の変速のトルクダウン時の噴射量が僅ではあるが多目に減少される頻度が高いので、これにより、低速段間の変速におけるトルクショックを低減し、例えば走行フィーリング悪化などを抑制できる
【００５２】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
第１の実施形態では、変速機４４を手動変速機としたが、第２の実施形態ではこれに代えて、変速機４４を、複数の変速段を有し、エンジン１の回転速度を自動的に変速して駆動輪に伝達する自動変速機とした。そして、この自動変速機によるシフトアップ変速時において、第１の実施形態のような主噴射Ｍの噴射制御、膨張行程初期噴射Ｆ１の噴射制御、及び膨張行程中期噴射制御Ｆ２とを実行する。
【００５３】
具体的に説明すると、自動変速機のコントローラ（図示せず）は、車速センサ（図示せず）から車両の速度（車速）の信号を入力するとともに、アクセル開度センサ３９からアクセル開度の信号を入力する。コントローラは変速段の切換を決定する変速マップを記憶しており、車速とアクセル開度（アクセルペダルとエンジンのスロットルバルブとが機械的にリンクしている場合には、スロットルバルブ開度で代用可能）と変速マップとに基づいて、現在の運転状態に最適な変速段を決定する。コントローラは、この決定された変速段に基づいて、変速段の切換が必要であると判断したときには、自動変速機の所定のクラッチや所定のブレーキの遮断あるいは接続を実行して、変速段を決定された変速段に移行させる。
このような変速には、変速段を高速段に移行させるシフトアップ変速及び変速段を低速段に移行させるシフトダウン変速があるが、こうした変速の際には、変速機のコントローラは、ＥＣＵ４０に対してトルクダウン信号を出力し、これによりＥＣＵ４０では、シフトアップ変速動作中の所定期間（例えば、変速に伴うエンジン回転変化の発生直後からエンジン回転が変速終了回転に所定値以内まで近づくまでの間）、あるいはシフトダウン変速動作中の所定期間（例えば、エンジン回転が、予測された変速終了回転に所定値以内まで近づいてから所定時間が経過するまでの間）、においてトルクダウンを行う。
この場合、特に、シフトアップ変速の場合は、変速ショックを防止するためのトルクダウン信号が比較的長時間出力されており、この間に膨張行程初期噴射Ｆ１や、膨張行程中期噴射Ｆ２を中止若しくは大幅に抑制すると、酸化触媒２８ａやフィルタ２８ｂの高温化が阻害されることになる。
そこで、シフトアップ変速のトルクダウン信号出力中において、主噴射量Ｍの燃料噴射量は、図４と同様に、「０」ではないものの大幅に減量させるとともに、膨張行程初期噴射Ｆ１と膨張行程中期噴射Ｆ２とは、トルクダウン信号の入力直前の噴射量と略同じとするか、あるいは、主噴射量Ｍほど大幅には減量させず（つまり、第１の実施形態と同様に、ＲＭ＜ＲＦ１、ＲＭ＜ＲＦ１）、噴射を実質的に継続する。従って、酸化触媒２８ａやフィルタ２８ｂの高温化が可能となる。
【００５４】
更に、このシフトアップ変速においては、変速機のコントローラから変速形態を読込み、変速動作開始直前の変速段、及び変速マップ等により決定された変速終了時の変速段に基づき、変速開始直前の変速段が、高速側にある時よりも低速段にある時ほど、膨張行程初期噴射Ｆ１及び膨張行程中期噴射Ｆ２を減量する。また、シフトアップ変速の変速前後のエンジン回転数差が大きいほど、または、飛び越す変速段が多いほど、膨張行程初期噴射Ｆ１及び膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射量を減量する。
【００５５】
この理由を、以下、詳細に説明する。
つまり、自動変速機の場合、車両の運転状態に応じて自動変速機を構成する摩擦係合要素の係合状態を切換えることにより自動的に変速段が変更されているが、このような変速中には変速に伴うトルクショックが発生する。特に、シフトアップ変速時は、変速によるエンジン回転数の変化によってトルクショックが発生するので、シフトダウン変速に比べて変速に伴うトルクショックの発生期間が比較的長い。従って、トルクショックは、自動変速機によるシフトアップ変速開始直前の変速段が低速側にある時ほど大きく、また、シフトアップ変速時に、変速前後の回転数差が大きい時も、例えば、飛び越し変速する変速段が多い程、トルクショックは大きくなる。
一方、第１の実施形態と同様に、フィルタ２８ｂを高温化するために追加噴射される燃料はかなり増量して噴射されるため、例えば、主噴射制御による主燃焼が減量されても、小規模ながらエンジン出力を発生してしまう。
【００５６】
つまり、シフトアップ変速開始直前の変速段が低速段となる場合や、あるいは、変速前後のエンジン回転数差が大きい場合においては、トルクショックが発生し易い状況であり、追加噴射に起因するエンジン出力が小規模であっても、大きなトルクショックとして発生してしまう。
そこで、シフトアップ変速における変速開始直前の変速段が低速段にある時ほど、あるいは、シフトアップ変速において変速前後のエンジン回転数差が大きいほど、上記追加噴射制御の噴射量を減量し、これによりトルクショックを確実に防止する。
【００５７】
このような第２実施形態における構成により、第１の実施形態と同様に、時小津変速機のシフトアップ変速における、酸化触媒２８ａやフィルタ２８ｂの温度の急低下や、変速終了後の長時間に亘るフィルタ２８ｂの再生性能悪化を確実に防止できる。また、同時に、シフトアップ変速における変速開始直前の変速段が低速段にある時や、あるいは、シフトアップ変速において変速前後のエンジン回転数差が大きい時におけるトルクショックを抑制して、例えば走行フィーリングの悪化などを防止できる。
【００５８】
（他の実施形態）
なお、本発明の実施形態においては、再生処理中に変速トルクダウンが実行されたときには、膨張行程初期噴射Ｆ１の噴射量と膨張行程中期噴射Ｆ２との噴射量を双方減量したが、どちらか一方のみ減量してもよい。
また、膨張行程初期噴射Ｆ１と膨張行程中期噴射Ｆ２との噴射量減量に代えて、あるいは併用して、図３のＳ２に示すように、膨張行程初期噴射Ｆ１の噴射時期あるいは、膨張行程中期噴射Ｆ２の噴射時期の内、少なくとも一方を遅角側に設定しても良い。この場合、膨張行程初期噴射Ｆ１の遅角量Ｒ１は、この時に噴射された燃料の一部が主噴射に起因する主燃焼による影響を受けて燃焼する程度に遅角設定される。これにより、上述の実施形態と同様に、変速トルクダウン中であってもフィルタ２８ｂの再生処理が可能となる。
更に、この遅角量Ｒ１を、変速直前の変速段が低速段で行われたり、自動変速機でスキップする変速段数が多い場合には小さくし、変速直前の変速段が高速段で行われたり、自動変速機でスキップする変速段数が少ない場合には大きくすることで、上述の実施形態と同様に変速直前の変速段を低速段で行ったり、自動変速機でスキップする変速段数が多い場合における、変速トルクダウン中のトルクショックを低減可能である。
【００５９】
また、図３のＳ３、Ｓ４に示すように、再生処理中における変速トルクダウン中は、主噴射Ｍを禁止してもよい。この場合、膨張行程初期噴射Ｆ１は、膨張行程の極めて初期（例えばＡＴＤＣ  ５°〜１５°）に設定すると、燃焼室内４が高温、高圧であるために主噴射Ｍによる主燃焼がなくても燃焼して、排気ガス温度を昇温させて、結果的にフィルタ２８ｂの再生処理を実行することが可能である。この場合にも、変速形態に応じて、変速直前の変速段が低速段で行われたり、若しくは自動変速機でスキップする変速段数が多い場合には、変速直前の変速段が高速段で行われたり、若しくは自動変速機でスキップする変速段数が少ない場合低速段間で行われる場合よりも、遅角量Ｒ２を大きく設定することで、上述のように前者における変速トルクダウン中におけるトルクショックを低減できる。
【００６０】
更には、膨張行程初期噴射Ｆ１、膨張行程中期噴射Ｆ２とも、程度の差はあるが、それぞれ単独で酸化触媒２８ａに流入する排気ガス温度の昇温や未燃燃料の供給が可能であるため、以上のような実施形態においては、これらの噴射の一方の膨張行程噴射を実行して再生処理を行う場合にも適応可能である。
また、追加噴射を、膨張行程から排気行程の間で少なくとも１回行うエンジンに対しても適応可能である。
また、エンジン１は、直噴ガソリンエンジンであっても構わない。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明においては、捕捉手段の再生処理中における変速時においても、追加噴射制御を実行して捕捉手段による再生処理を実行するので、短時間の変速時であっても再生処理を継続的に実行で、再生性能が悪化するのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化装置を示す全体構成図。
【図２】本発明の実施形態に係る手動変速機と伝達機構とを示す構成図。
【図３】インジェクタ５による噴射動作の様子を模式的に示す説明図。
【図４】インジェクタ５による噴射量の変化を模式的に示すタイミングチャート図。
【図５】燃料噴射制御の制御手順を示すフローチャート図。
【符号の説明】
２：気筒（シリンダ）
４：燃焼室
５：インジェクタ（燃料噴射弁）
２８ａ：酸化触媒
２８ｂ：フィルタ
４４：変速機（動力伝達状態切換手段）
４５：クラッチ
Ｍ：主噴射
Ｆ１：膨張行程初期噴射
Ｆ２：膨張行程中期噴射
【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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