(57)【要約】【課題】内燃機関の状態に適したＰＭ・ＰＮ対策を行うことができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】制御値算出部４６は、他の状態と比べて粒子状物質が発生し易い状態であり、且つ、粒子状物質の発生要因が互いに異なる状態である複数のＰＭ・ＰＮ発生状態のうち、気筒５０内の状態がいずれに属するかを推定する気筒内状態推定部４３Ａを有する。さらに、制御値算出部４６は、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であると判定された場合は、気筒５０内の状態が属すると推定されたＰＭ・ＰＮ発生状態に応じて、ＰＭ・ＰＮ発生状態を解消するようにアクチュエータの制御値を算出する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され気筒（５０）内に燃料を直接噴射する内燃機関（１）の制御を行う制御装置（２４）において、
前記内燃機関の運転状態が、前記気筒内における燃料の燃焼によって排出される粒子状物質が他の運転状態と比べて増加するＰＭ・ＰＮ排出状態であるか否かを判定するＰＭ・ＰＮ排出判定手段（４０）と、
前記内燃機関の燃料噴射時期、燃料噴射回数、燃料噴射圧力、吸気バルブタイミング及び排気バルブタイミングの少なくとも１つを調整するアクチュエータ（１３，１６，３０，３１）の制御値を算出する制御値算出手段（４６）と、を備え、
前記制御値算出手段は、前記他の状態と比べて粒子状物質が発生し易い状態であり、且つ、粒子状物質の発生要因が互いに異なる状態である複数のＰＭ・ＰＮ発生状態のうち、前記気筒内の状態がいずれに属するかを推定する気筒内状態推定手段（４３Ａ）を有し、
さらに、前記制御値算出手段は、前記内燃機関の運転状態が前記ＰＭ・ＰＮ排出状態であると判定された場合は、前記気筒内の状態が属すると推定された前記ＰＭ・ＰＮ発生状態に応じて、該ＰＭ・ＰＮ発生状態を解消するように前記制御値を算出することを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記ＰＭ・ＰＮ排出判定手段は、前記車両が加速状態であるか否かを判定するとともに、前記車両が加速状態である場合に、前記内燃機関が前記ＰＭ・ＰＮ排出状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記ＰＭ・ＰＮ排出判定手段は、前記車両のアクセル開度の増加に基づいて、前記車両の加速状態の開始を判定することを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記ＰＭ・ＰＮ排出判定手段は、前記気筒内に噴射される燃料の量の低下に基づいて、前記車両の加速状態の終了を判定することを特徴とする請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記気筒内状態推定手段は、前記気筒内の状態がＷＥＴ状態、不均質状態及び高温状態のいずれのＰＭ・ＰＮ発生状態に属するかを推定するものであって、
前記ＷＥＴ状態は、前記不均質状態及び前記高温状態と比べて燃料が液状で前記気筒内に存在し易い状態であり、
前記不均質状態は、前記ＷＥＴ状態及び前記高温状態と比べて前記気筒内において燃料の濃度が不均質となり易い状態であり、
前記高温状態は、前記ＷＥＴ状態及び前記不均質状態と比べて前記気筒内の温度が高くなり易い状態であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記気筒内状態推定手段は、前記気筒内の温度が比較的高い場合は、前記気筒内の温度が比較的低い場合に比べて前記気筒内の状態を前記ＷＥＴ状態と推定する範囲が小さいことを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御値算出手段は、前記気筒内の状態が前記ＷＥＴ状態であると推定された場合は、前記気筒内の温度を上昇させるように前記制御値を算出することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項８】
前記制御値算出手段は、前記気筒内の状態が前記ＷＥＴ状態であると推定された場合は、前記気筒内の状態が前記ＷＥＴ状態ではない場合に比べて、前記内燃機関の燃料噴射圧力が低くなるように前記制御値を算出することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
【請求項９】
前記制御値算出手段は、前記気筒内の状態が前記不均質状態であると推定された場合は、前記気筒内の状態が前記不均質状態ではない場合に比べて、前記内燃機関の燃料噴射時期を速めるように前記制御値を算出することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御値算出手段は、前記気筒内の状態が前記高温状態であると推定された場合は、前記気筒内の状態が前記高温状態ではない場合に比べて、前記内燃機関の燃料噴射時期を遅くするように前記制御値を算出することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記制御値算出手段は、前記気筒内の状態が前記高温状態であると推定された場合は、前記気筒内の状態が前記高温状態ではない場合に比べて、前記吸気バルブタイミングを遅くするとともに、前記排気バルブタイミングを速めるように前記制御値を算出することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され気筒内に燃料を直接噴射する内燃機関の制御を行う制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関が広く普及している。このような内燃機関では、燃料を吸気ポートに噴射する方式の内燃機関と比較して、ＰＭ(Particuculate Matter)の排出や、その数であるＰＮ(Particuculate Number)の増加が懸念される。このようなＰＭ・ＰＮの懸念は、内燃機関の運転状態が遷移する過渡運転時において特に顕著となる。
【０００３】
ＰＭ・ＰＮの課題の要因としては、気筒内における燃料の付着や、燃料の不均質が生じることが挙げられる。つまり、気筒内に燃料を直接噴射することで、シリンダやピストンに燃料が液状のまま付着する。また、気筒内において燃料と空気とが十分に混合しないことで、気筒内で局所的に燃料リッチな状態となってしまうものである。したがって、筒内噴射式の内燃機関におけるＰＭ・ＰＮ対策としては、気筒内における液状の燃料の付着抑制や、燃料と空気との混合促進が有効とされている。
【０００４】
下記特許文献１には、筒内噴射式の内燃機関の制御装置として、気筒内における液状の燃料の付着を抑制するために、内燃機関の運転の設定を変更するものが開示されている。詳細には、下記特許文献１に記載の制御装置は、燃料噴射時期を一時的に変更することで、液状のまま気筒内に付着する燃料を低減させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６８０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、燃料噴射時期の変更を行っても、気筒内において燃料が不均質となる課題を解決することができない。したがって、燃料噴射時期を変更させる手法のみでは、内燃機関の過渡運転時のＰＭ・ＰＮ対策としては不十分であった。
【０００７】
また、上記特許文献１の制御装置では、燃料噴射時期の変更において、温度等の内燃機関の状態の影響が考慮されていない。内燃機関の温度はＰＭ・ＰＮ排出に大きな影響を与えるものであるから、上記特許文献１の制御装置によるＰＭ・ＰＮ対策は、この観点でも十分ではないと考えられる。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の状態に適したＰＭ・ＰＮ対策を行うことができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置は、車両に搭載され気筒（５０）内に燃料を直接噴射する内燃機関（１）の制御を行う制御装置（２４）において、内燃機関の運転状態が、気筒内における燃料の燃焼によって排出される粒子状物質が他の運転状態と比べて増加するＰＭ・ＰＮ排出状態であるか否かを判定するＰＭ・ＰＮ排出判定手段（４０）と、内燃機関の燃料噴射時期、燃料噴射回数、燃料噴射圧力、吸気バルブタイミング及び排気バルブタイミングの少なくとも１つを調整するアクチュエータ（１３，１６，３０，３１）の制御値を算出する制御値算出手段（４６）と、を備える。制御値算出手段は、他の状態と比べて粒子状物質が発生し易い状態であり、且つ、粒子状物質の発生要因が互いに異なる状態である複数のＰＭ・ＰＮ発生状態のうち、気筒内の状態がいずれに属するかを推定する気筒内状態推定手段（４３Ａ）を有する。さらに、制御値算出手段は、内燃機関の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であると判定された場合は、気筒内の状態が属すると推定されたＰＭ・ＰＮ発生状態に応じて、該ＰＭ・ＰＮ発生状態を解消するように制御値を算出する。
【００１０】
本発明では、内燃機関の気筒内の状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であると判定された場合は、気筒内の状態が属すると推定されたＰＭ・ＰＮ発生状態に応じて、該ＰＭ・ＰＮ発生状態を解消するように、燃料噴射時期等を調整するアクチュエータの制御値を算出する。したがって、内燃機関の状態に適したＰＭ・ＰＮ対策を行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、内燃機関の状態に適したＰＭ・ＰＮ対策を行うことができる内燃機関の制御装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るＥＣＵを適用した駆動システムの概略構成図である。
【図２】図１に示されているＥＣＵの機能的なブロックを説明するための制御ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るＥＣＵが実行するベースルーチンのフローチャートである。
【図４】図３に示されているＰＭ・ＰＮ排出判定における処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】車両及びエンジンの運転状態の一例を示すタイムチャートである。
【図６】図３に示されている気筒内状態推定における処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】冷間用マップを示す図である。
【図８】温間用マップを示す図である。
【図９】図３に示されているＰＭ・ＰＮ抑制制御用アクチュエータ制御値算出における処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】気筒内の状態がＷＥＴ状態の場合のＥＣＵによる制御の一例を示すタイムチャートである。
【図１１】気筒内の状態が不均質状態の場合のＥＣＵによる制御の一例を示すタイムチャートである。
【図１２】気筒内の状態が高温状態の場合のＥＣＵによる制御の一例を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
まず、図１及び図２を参照しながら、本発明の実施形態に係るＥＣＵ２４の概略について説明する。ＥＣＵ２４は、車両の駆動システムに適用される。ＥＣＵ２４は、マイクロコンピュータを主体として構成されている。まず、ＥＣＵ２４の制御対象であるエンジン１の構成について説明する。
【００１５】
エンジン１は、筒内噴射式の内燃機関であり、複数の気筒５０を有している。図１では、便宜上１つの気筒５０のみを図示しているが、実際には紙面奥行方向に複数の気筒５０が並べて配置されている。各気筒５０の内部には、上下方向に往復運動するピストン５６が配置されている。各気筒５０の上部内壁面とピストン５６との間には、燃焼室５４が形成されている。エンジン１は、外部から燃焼用の空気を吸入する吸気管２と、エンジン１から排出される排出ガスを外部に導く排気管２０と、を有している。
【００１６】
吸気管２の最上流部には、通過する空気から異物を取り除くフィルタ状のエアクリーナ３が設けられている。また、このエアクリーナ３の下流側には、吸入した空気の流量を検出するエアフロメータ４が設けられている。
【００１７】
エアフロメータ４の下流側には、吸気管２の内部の流路を開閉するスロットルバルブ６が設けられている。スロットルバルブ６はＤＣモータ５によって駆動され、その開度（スロットル開度）を調整可能とされている。スロットル開度は、スロットルセンサ７によって検出される。
【００１８】
スロットルバルブ６の下流側には、サージタンク８が設けられている。このサージタンク８には、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ９が設けられている。サージタンク８と各気筒５０の吸気ポート５１との間には、各気筒５０に空気を導入する吸気マニホールド１０が接続されている。
【００１９】
エンジン１は、その吸気ポート５１と燃焼室５４との間を開閉する吸気バルブ２８を有している。また、エンジン１は、その排気ポート５２と燃焼室５４との間を開閉する排気バルブ２９を有している。吸気バルブ２８は、そのバルブタイミングを調整する可変バルブタイミング機構３０が取り付けられている。また、排気バルブ２９は、そのバルブタイミングを調整する可変バルブタイミング機構３１が取り付けられている。
【００２０】
エンジン１の各気筒５０の吸気バルブ２８の近傍には、燃焼室５４に臨むようにして燃料噴射弁１６が取り付けられている。燃料噴射弁１６は、デリバリーパイプ１４が接続されている。デリバリーパイプ１４は、高圧ポンプ１３を介して燃料タンク１１まで延びている。燃料噴射弁１６は、ＥＣＵ２４から出力される制御信号を受けて開弁し、燃料タンク１１から供給され高圧ポンプ１３によって所定圧力に調整された燃料を、各気筒５０内の燃焼室５４に直接噴射する。燃料噴射弁１６に供給される燃料の圧力は、燃料噴射弁１６の上流側に設けられた燃圧センサ１５によって検出される。
【００２１】
各気筒５０内の燃焼室５４の上部には、点火プラグ１７が取り付けられている。点火プラグ１７は、火花放電を行い、燃料と空気からなる混合気に着火する。
【００２２】
エンジン１のシリンダブロックには、ノックセンサ２５と、冷却水温センサ１８と、クランク角センサ１９と、が取り付けられている。ノックセンサ２５は、エンジン１のノッキングを検出し、その検出に対応する信号を出力する。また、冷却水温センサ１８は、エンジンを冷却する冷却水の温度を検出し、その検出に対応する信号を出力する。クランク角センサ１９は、クランク軸５８の回転を所定のクランク角毎に検出し、その検出に対応する信号を出力する。ＥＣＵ２４は、これらノックセンサ２５、冷却水温センサ１８及びクランク角センサ１９から出力された信号を受信するとともに、エンジン１の制御に用いる。例えば、ＥＣＵ２４は、クランク角センサ１９の出力信号に基づいて演算を行い、クランク角やエンジン回転速度を検出する。
【００２３】
一方、エンジン１の排気管２０には、気筒５０内における燃料の燃焼によって生じた排出ガスを浄化する上流側触媒２１及び下流側触媒２２が設けられている。また、上流側触媒２１の上流側には、排出ガスの空燃比等を検出する排出ガスセンサ２３が設けられている。
【００２４】
車両の運転者は、車両内に設けられたアクセルペダル２６を踏み込むことにより、車両を加速させる。このアクセルペダル２６の踏み込み量（アクセル開度）は、アクセルペダルセンサ２７によって検出される。アクセルペダルセンサ２７は、検出したアクセル開度に対応する信号を出力する。当該信号を受信したＥＣＵ２４は、そのアクセル開度に対応した量の燃料を燃料噴射弁１６から噴射させ、気筒５０内の燃焼室５４において燃焼する燃料を増加させることで、車両を加速状態とする。
【００２５】
ＥＣＵ２４は、以上のように各種センサから出力される信号を受信するとともに、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種の制御ルーチンを実行する。これにより、ＥＣＵ２４は、燃料噴射弁１６が噴射する燃料の量や、その燃料噴射時期、高圧ポンプ１３による燃料圧力、吸気バルブ２８及び排気バルブ２９の開閉タイミング、点火プラグ１７による点火時期等を、エンジン１の運転状態に応じて制御する。
【００２６】
図２は、ＥＣＵ２４を機能的な制御ブロック図として示したものである。ＥＣＵ２４は、ＰＭ・ＰＮ排出判定部４０と、制御値算出部４６と、アクチュエータ調整部４４と、を有している。
【００２７】
ＰＭ・ＰＮ排出判定部４０は、エンジン１の運転状態が、気筒５０内における燃料の燃焼によって排出される粒子状物質が他の運転状態と比べて増加するＰＭ・ＰＮ排出状態であるか否かを判定する部分である。具体的には、ＰＭ・ＰＮ排出判定部４０は、アクセルペダルセンサ２７で検出したアクセル開度と、燃圧センサ１５の検出値から算出される燃料噴射量と、を読み込み、これらの値から車両が加速状態にあるか否かを判定する。これは、車両の加速状態と、排出される粒子状物質との間には強い相関があり、車両が加速状態となったことをもって、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態となったと判定できるからである。
【００２８】
尚、本実施形態では、車両が加速状態にあるか否かの判定を、アクセル開度及び燃料噴射量に基づいて行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スロットル開度、吸入空気量、エンジン１の回転数や負荷、車速等、車両の加速状態と相関がある他の指標を用いて、車両が加速状態にあるか否かの判定を行うことも可能である。
【００２９】
制御値算出部４６は、通常制御用制御値算出部４２（以下、「通常用算出部４２」と称する）と、ＰＭ・ＰＮ抑制制御用制御値算出部４３（以下、「抑制用算出部４３」と称する）と、有している。通常用算出部４２は、後述するＰＭ・ＰＮ排出の抑制を特段行わない場合に、燃料噴射弁１６、高圧ポンプ１３、可変バルブタイミング機構３０，３１の各アクチュエータを制御するための制御値を算出する部分である。一方、抑制用算出部４３は、ＰＭ・ＰＮ排出の抑制を行う場合に、上記各アクチュエータを制御するための制御値を算出する部分である。
【００３０】
抑制用算出部４３は、気筒内状態推定部４３Ａと、気筒内状態別制御値算出部４３Ｂと、選択部４３Ｆと、を有している。
【００３１】
気筒内状態推定部４３Ａは、エンジン１の気筒５０内の状態の推定を行う部分である。詳細には、気筒内状態推定部４３Ａは、エンジン１の回転数、エンジン１の負荷、エンジン１の冷却水温を読み込み、これらの値から、気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」、「不均質状態」及び「高温状態」の３つのＰＭ・ＰＮ発生状態のうち、いずれの状態に属するかを推定する。
【００３２】
これら３つのＰＭ・ＰＮ発生状態は、他の状態と比べて粒子状物質が発生し易い状態であり、粒子状物質の発生要因に基づいて区分されている。「ＷＥＴ状態」は、「不均質状態」及び「高温状態」と比べて燃料が液状で気筒５０内に存在し易く、これに起因して、粒子状物質の発生が懸念される状態である。また、「不均質状態」は、「ＷＥＴ状態」及び「高温状態」と比べて気筒５０内において燃料の濃度が不均質となり易く、これに起因して、粒子状物質の発生が懸念される状態である。また、「高温状態」は、「ＷＥＴ状態」及び「不均質状態」と比べて気筒５０内の温度が高くなり易く、これに起因して、粒子状物質の発生が懸念される状態である。
【００３３】
尚、本実施形態では、気筒５０内の状態の推定を、エンジン１の回転数、負荷及び冷却水温に基づいて行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、スロットル開度、アクセル開度、車速、燃料噴射量、吸入空気量等、気筒５０内の状態と相関がある他の指標を用いて当該判定を行うことも可能である。
【００３４】
また、気筒内状態別制御値算出部４３Ｂは、ＷＥＴ状態用制御値算出部４３Ｂ１と、不均質状態用制御値算出部４３Ｂ２と、高温状態用制御値算出部４３Ｂ３と、を有している。ＷＥＴ状態用制御値算出部４３Ｂ１は、気筒５０内の状態がＷＥＴ状態であると推定された場合に、燃料噴射弁１６、高圧ポンプ１３、可変バルブタイミング機構３０，３１の各アクチュエータを制御するための制御値を算出する部分である。同様に、不均質状態用制御値算出部４３Ｂ２は、気筒５０内の状態が不均質状態であると推定された場合に、上記各アクチュエータを制御するための制御値を算出する部分である。また、高温状態用制御値算出部４３Ｂ３は、気筒５０内の状態が高温状態であると推定された場合に、上記各アクチュエータを制御するための制御値を算出する部分である。
【００３５】
選択部４３Ｆは、気筒内状態推定部４３Ａにおける推定結果に基づいて、ＷＥＴ状態用制御値算出部４３Ｂ１、不均質状態用制御値算出部４３Ｂ２、及び、高温状態用制御値算出部４３Ｂ３で算出された制御値のうち１つを選択する部分である。
【００３６】
ＥＣＵ２４は、さらに、選択部４１を有している。選択部４１は、ＰＭ・ＰＮ排出判定部４０における判定結果に基づいて、通常用算出部４２及び抑制用算出部４３の一方で算出された制御値を選択する部分である。つまり、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態ではないと判定された場合、選択部４１は、通常用算出部４２で算出された制御値を選択する。一方、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であると判定された場合、選択部４１は、抑制用算出部４３で算出された制御値を選択する。
【００３７】
アクチュエータ調整部４４は、制御値算出部４６で算出された制御値に基づいて各アクチュエータを調整する部分である。アクチュエータ調整部４４は、燃料噴射時期・噴射回数調整部４４Ａと、燃料噴射圧力調整部４４Ｂと、吸気用可変バルブタイミング調整部４４Ｃと、排気用可変バルブタイミング調整部４４Ｄと、を有している。燃料噴射時期・噴射回数調整部４４Ａは、燃料噴射時期及び噴射回数が選択部４１で選択された制御値となるように、燃料噴射弁１６の調整を行う。また、燃料噴射圧力調整部４４Ｂは、燃料噴射圧力が選択部４１で選択された制御値となるように、高圧ポンプ１３を調整する。また、吸気用可変バルブタイミング調整部４４Ｃは、吸気バルブ２８のバルブタイミングが選択部４１で選択された制御値となるように、可変バルブタイミング機構３０を調整する。また、排気用可変バルブタイミング調整部４４Ｄは、排気バルブ２９のバルブタイミングが選択部４１で選択された制御値となるように、可変バルブタイミング機構３１を調整する。  
【００３８】
次に、図３乃至図１３を参照しながら、ＥＣＵ２４によるエンジン１の制御について説明する。尚、以下では簡便のため、詳細にはＥＣＵ２４のＰＭ・ＰＮ排出判定部４０等の各部分によって行われている処理も、総括してＥＣＵ２４が行うとして説明する。
【００３９】
ＥＣＵ２４は、図３に示されるベースルーチンに従って処理を行う。ＥＣＵ２４は、本ベースルーチンの実行に先駆けて、車両のイグニションスイッチがオンにされた際にイニシャライズ処理を行う。ＥＣＵ２４は、当該イニシャライズ処理で、後述するＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnや計算値に「０」をセットする。
【００４０】
まず、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０１で、アクセル開度及び燃料噴射量の値に基づいて、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であるか否かを判定する。
【００４１】
［ＰＭ・ＰＮ排出判定］
エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であるか否かの判定について、図４及び図５を参照しながら詳述する。図４は、ベースルーチンのステップＳ１０１における判定のサブルーチンを示している。ＥＣＵ２４は、本サブルーチンを所定周期（例えば１０ｍｓ周期）で繰り返し実行する。また、図５は、車両及びエンジン１の運転状態を示しており、ここでは、一定速度で走行していた車両が途中で加速し、その後、再度一定速度で走行する場合の例を示している。
【００４２】
ＥＣＵ２４は、まず、図４のステップＳ２０１で、エンジン１の回転数Ne、負荷ce、当該周期と５周期前のアクセル開度 accele[i, i-5]、当該周期と５周期前の燃料噴射量quantity[i,i-5]、及び、１周期前のＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpn[i-1]を読み込む。以下、エンジン１の回転数Ne、負荷ceを、それぞれ「エンジン回転数Ne」、「エンジン負荷ce」と称する。
【００４３】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０２で、エンジン回転数Neが所定範囲内（α≦Ne ≦β）であるか否かを判定する。エンジン回転数Neが当該所定範囲内である場合（Ｓ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０３に進む。
【００４４】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０３で、エンジン負荷ceが所定範囲内（γ≦ce≦δ）であるか否かを判定する。エンジン負荷ceが当該所定範囲内である場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０５に進む。
【００４５】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０５で、５周期前から当該周期までのアクセル開度変化量dacceleを算出する。アクセル開度変化量dacceleの算出後、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０６に進む。
【００４６】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０６で、５周期前から当該周期までの燃料噴射量変化量dquantityを算出する。燃料噴射量変化量dquantityの算出後、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０７に進む。
【００４７】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０７で、１周期前のＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpn[i-1]に「０」がセットされているか否かを判定する。ここで、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「０」がセットされている場合は、エンジン１がＰＭ・ＰＮ排出状態ではないことを示す。一方、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「１」がセットされている場合は、エンジン１がＰＭ・ＰＮ排出状態であることを示す。１周期のＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpn[i-1]に「０」がセットされており、エンジン１がＰＭ・ＰＮ排出状態ではないと判定した場合、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０８に進む。
【００４８】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０８で、アクセル開度変化量dacceleが閾値ε以上であるか否かを判定する。車両の運転者が加速のためにアクセルペダル２６を踏み込み、図５の時刻ｔ１で示されるように、アクセル開度変化量dacceleが閾値ε以上となっている場合（Ｓ２０８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０９に進む。
【００４９】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２０９で、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「１」をセットする。アクセル開度変化量dacceleが閾値ε以上となったことで、車両が加速状態を開始したと判定することができ、排出される粒子状物質の増加が予測される。したがって、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であることを示す「１」をセットする。
【００５０】
このように、車両の加速状態の開始をアクセル開度変化量dacceleに基づいて判定することで、車両が加速状態になったことを迅速に検出し、処理に反映させることができる。車両の運転者がアクセルペダル２６を踏み込んだ後、それに対応して高圧ポンプ１３等の各アクチュエータが動作するまでにタイムラグが生じる。アクセル開度変化量dacceleに基づいて車両の加速状態の開始を判定することで、当該タイムラグを排除し、車両が加速状態になったことを迅速に検出できる。
【００５１】
一方、ステップＳ２０８で、アクセル開度変化量dacceleが閾値ε以上ではないと判定された場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１０に進む。
【００５２】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１０で、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「０」をセットする。アクセル開度変化量dacceleが閾値ε以上ではないため、車両は加速状態を開始していないと判定することができ、排出される粒子状物質はさほど増加しないと予測される。したがって、ＥＣＵ２４は、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態ではないことを示す「０」をセットする。
【００５３】
これに対し、ステップＳ２０７で、１周期前のＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpn[i-1]に「０」がセットされていない場合（Ｓ２０７：ＮＯ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１１に進む。この場合、１周期前のＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpn[i-1]に「１」がセットされており、エンジン１の運転状態はＰＭ・ＰＮ排出状態となっている。すなわち、車両は加速状態となっている。
【００５４】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１１で、燃料噴射量変化量dquantityが閾値ζよりも小さいか否かを判定する。車両の運転者が加速状態を終了させるためにアクセルペダル２６の踏み込みを戻し、図５の時刻ｔ２で示されるように、燃料噴射量変化量dquantityが閾値ζよりも小さくなった場合（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１１に進む。
【００５５】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１１で、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「０」をセットする。燃料噴射量変化量dquantityが閾値ζよりも小さくなったことで、車両が加速状態を終了したと判定することができる。したがって、ＥＣＵ２４は、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態ではないことを示す「０」をセットする。
【００５６】
このように、車両の加速状態の終了を燃料噴射量変化量dquantityに基づいて判定することで、車両の加速状態が終了したことを正確に検出し、処理に反映させることができる。車両の運転者がアクセルペダル２６の踏み込みを戻した後、それに対応して燃料噴射弁１６から噴射される燃料の量が変化するまでにタイムラグが生じる。燃料噴射量変化量dquantityに基づいて車両の加速状態の終了を判定することで、実際に燃料噴射弁１６から噴射される燃料の量が変化し、車両が加速状態を終えるタイミングを正確に検出することができる。
【００５７】
一方、ステップＳ２１１で、燃料噴射量変化量dquantityが閾値ζよりも小さくないと判定された場合（Ｓ２１１：ＮＯ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１３に進む。
【００５８】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１３で、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「１」をセットする。燃料噴射量変化量dquantityが閾値ζよりも小さくないことで、車両は加速状態を継続していると判定することができる。したがって、ＥＣＵ２４は、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であることを示す「１」をセットする。
【００５９】
ここで、ステップＳ２０２で、エンジン回転数Neが所定範囲内（α≦Ne≦β）ではないと判定された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）や、ステップＳ２０３で、エンジン負荷ceが所定範囲内（γ≦ce≦δ）ではないと判定された場合（Ｓ２０２：ＮＯ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１４に進む。
【００６０】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ２１４で、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「０」をセットする。エンジン回転数Ne及びエンジン負荷ceが、それぞれに設定された所定範囲内にない場合まで、後述するＰＭ・ＰＮ抑制のための処理を行うと、エンジン１の大幅な出力低下を招くおそれがある。このような問題を回避するために、ＥＣＵ２４は、エンジン回転数Ne及びエンジン負荷ceが、それぞれに設定された所定範囲内にない場合は、ＰＭ・ＰＮ排出状態フラグxpnに「０」をセットし、ＰＭ・ＰＮ抑制のための処理を行わないようにしている。
【００６１】
図３に戻って説明を続ける。ステップＳ１０１の処理を終えたＥＣＵ２４は、次に、ステップＳ１０２で、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態であるか否かを判定する。具体的には、ＰＭ・ＰＮ排出フラグxpnに「１」がセットされているか否かを判定する。エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態である場合、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０３に進む。
【００６２】
［気筒内状態推定］
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０３で、気筒５０内の状態の推定を行う。当該推定は、後に気筒５０内の状態に適したＰＭ・ＰＮ抑制制御を行うためのものである。当該推定について、図６乃至図８を参照しながら詳述する。図６は、ベースルーチンのステップＳ１０３における気筒内状態推定のサブルーチンを示している。ＥＣＵ２４は、本サブルーチンを所定周期（例えば１０ｍｓ周期）で繰り返し実行する。
【００６３】
ＥＣＵ２４は、まず、図６のステップＳ３０１で、エンジン回転数Ne、エンジン負荷ce及びエンジン１の冷却水温thwの読み込みを行う。以下、エンジン１の冷却水温thwを、「エンジン冷却水温thw」と称する。
【００６４】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ３０２で、エンジン冷却水温thwが閾値η以下であるか否かを判定する。エンジン冷却水温thwが閾値η以下である場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ３０３に進む。
【００６５】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ３０３で、冷間用マップに基づいて気筒５０内の状態を推定する。
【００６６】
冷間用マップは、ＥＣＵ２４に内蔵されたＲＯＭに記憶されたマップであり、図７に示されるように、エンジン回転数Neとエンジン負荷ceとを軸とする。冷間用マップは、エンジン回転数Neがα≦Ne≦βであり、且つ、エンジン負荷ceがγ≦ce≦δの範囲が３つに区分され、各区分に「ＷＥＴ状態」、「不均質状態」、「高温状態」のＰＭ・ＰＮ発生状態が規定されている。前述したように、これら３つのＰＭ・ＰＮ発生状態は、互いに粒子状物質の発生要因が異なる状態である。
【００６７】
ＥＣＵ２４は、エンジン冷却水温thwが閾値η以下である場合に、ステップＳ３０１で読み込んだエンジン回転数Neとエンジン負荷ceとをこの冷間用マップと対照させることで、気筒５０内の状態の推定を行う。具体的には、エンジン回転数Neとエンジン負荷ceの組み合わせが「ＷＥＴ状態」、「不均質状態」及び「高温状態」のいずれに属するかを特定する。
【００６８】
一方、ステップＳ３０２で、エンジン冷却水温thwが閾値η以下ではないと判定された場合、ＥＣＵ２４は、ステップＳ３０４に進む。
【００６９】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ３０４で、温間用マップに基づいて気筒５０内の状態を推定する。
【００７０】
温間用マップは、冷間用マップ同様、ＥＣＵ２４に内蔵されたＲＯＭに記憶されたマップであり、図８に示されるように、エンジン回転数Neとエンジン負荷ceとを軸とする。温間用マップは、エンジン回転数Neがα≦Ne≦βであり、且つ、エンジン負荷ceがγ≦ce≦δの範囲を、「ＷＥＴ状態」、「不均質状態」及び「高温状態」の３つのＰＭ・ＰＮ発生状態に区分している点も冷間用マップと同様である。
【００７１】
温間用マップは、「ＷＥＴ状態」、「不均質状態」及び「高温状態」が占める範囲の点で、冷間用マップと異なる。具体的には、冷間用マップではエンジン回転数Neがα≦Ne≦Ne1の範囲が「ＷＥＴ状態」と規定されているのに対し、温間用マップでは、冷間用マップよりも狭いα≦Ne≦Ne2の範囲が「ＷＥＴ状態」と規定されている。これは、エンジン冷却水温thwが高く、気筒５０内の温度も高い状態では、燃料が液状で存在する懸念が小さいため、「ＷＥＴ状態」の範囲も小さく規定されている。
【００７２】
また、冷間用マップではエンジン負荷ceがce1≦ce≦δの範囲が「高温状態」と規定されているのに対し、温間用マップでは、冷間用マップよりも広いce2≦ce≦δの範囲が「高温状態」と規定されている。これは、エンジン冷却水温thwが高い状態では、気筒５０内の温度が過度に高まることが懸念されるため、「高温状態」の範囲も広く規定されている。
【００７３】
ＥＣＵ２４は、エンジン冷却水温thwが閾値η以下ではない場合に、Ｓ３０１で読み込んだエンジン回転数Neとエンジン負荷ceとをこの温間用マップと対照させることで、気筒５０内の状態の推定を行う。具体的には、エンジン回転数Neとエンジン負荷ceの組み合わせが「ＷＥＴ状態」、「不均質状態」及び「高温状態」のいずれに属するかを特定する。
【００７４】
ここで、本実施形態では、エンジン回転数Ne、エンジン負荷ce及びエンジン冷却水温thwに基づいて気筒５０内の状態を推定しているが、本発明はこれらに限定されるものではない。すなわち、エンジン冷却水温thw、エンジン回転数Ne、エンジン負荷ce、吸入空気量、スロットル開度、アクセル開度、車速、燃料噴射量、その他の機関内温度のうち少なくとも１つに基づいて、気筒５０内の状態の推定を行ってもよい。
【００７５】
図３に戻って説明を続ける。ステップＳ１０３の処理を終えたＥＣＵ２４は、ステップＳ１０４に進む。
【００７６】
［ＰＭ・ＰＮ抑制制御用アクチュエータ制御値算出］
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０４で、ＰＭ・ＰＮ抑制制御用のアクチュエータ制御値を算出する。当該制御値の算出について、図９を参照しながら詳述する。図９は、ベースルーチンのステップＳ１０４におけるＰＭ・ＰＮ抑制制御用の制御値算出のサブルーチンを示している。
【００７７】
ＥＣＵ２４は、まず、図９のステップＳ４０１で、気筒５０内の状態推定によって推定された状態、エンジン回転数Ne、エンジン負荷ce及びエンジン冷却水温thwを読み込む。読み込み後、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０２に進む。
【００７８】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０２で、気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」であるか否かを判定する。気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」であると判定された場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０４に進む。
【００７９】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０４で、「ＷＥＴ状態」に対応した制御値マップに基づいて、各アクチュエータの制御値を算出する。本実施形態では、エンジン回転数Neとエンジン負荷ceとを軸とし、「ＷＥＴ状態」の解消に適した燃料噴射時期、燃料噴射圧力、吸気バルブタイミング及び排気バルブタイミングを算出するための制御値マップがＥＣＵ２４のＲＯＭに記憶されている。ＥＣＵ２４は、この「ＷＥＴ状態」に対応した制御値マップに基づいて、燃料噴射弁１６、高圧ポンプ１３、可変バルブタイミング機構３０，３１の各アクチュエータを制御するための制御値を算出する。
【００８０】
一方、ステップＳ４０２で、気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」ではないと判定された場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０３に進む。
【００８１】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０３で、気筒５０内の状態が「不均質状態」であるか否かを判定する。気筒５０内の状態が「不均質状態」であると判定された場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０５に進む。
【００８２】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０５で、「不均質状態」に対応した制御値マップに基づいて、各アクチュエータの制御値を算出する。本実施形態では、エンジン回転数Neとエンジン負荷ceとを軸とし、「不均質状態」の解消に適した燃料噴射時期、燃料噴射圧力、吸気バルブタイミング及び排気バルブタイミングを算出するための制御値マップがＥＣＵ２４のＲＯＭに記憶されている。ＥＣＵ２４は、この「不均質状態」に対応した制御値マップに基づいて、燃料噴射弁１６、高圧ポンプ１３、可変バルブタイミング機構３０，３１の各アクチュエータを制御するための制御値を算出する。
【００８３】
一方、ステップＳ４０３で、気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」ではないと判定された場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、つまり、気筒５０内の状態が「高温状態」である場合、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０６に進む。
【００８４】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ４０６で、「高温状態」に対応した制御値マップに基づいて、各アクチュエータの制御値を算出する。本実施形態では、エンジン回転数Neとエンジン負荷ceとを軸とし、「高温状態」の解消に適した燃料噴射時期、燃料噴射圧力、吸気バルブタイミング及び排気バルブタイミングを算出するための制御値マップがＥＣＵ２４のＲＯＭに記憶されている。ＥＣＵ２４は、この「高温状態」に対応した制御値マップに基づいて、燃料噴射弁１６、高圧ポンプ１３、可変バルブタイミング機構３０，３１の各アクチュエータを制御するための制御値を算出する。
【００８５】
図３に戻って説明を続ける。ステップＳ１０４の処理を終えたＥＣＵ２４は、ステップＳ１０５に進む。
【００８６】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０５で、燃料噴射弁１６、高圧ポンプ１３、可変バルブタイミング機構３０，３１の各アクチュエータを、ステップＳ１０４で算出した制御値となるように制御する。
【００８７】
一方、ステップＳ１０２で、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態ではないと判定された場合（Ｓ１０２：ＮＯ）、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０６に進む。
【００８８】
次に、ＥＣＵ２４は、ステップＳ１０６で、通常制御用のアクチュエータ制御値を算出する。この制御値は、ＰＭ・ＰＮ排出の抑制を特段行わない場合の、燃料噴射弁１６、高圧ポンプ１３、可変バルブタイミング機構３０，３１の各アクチュエータを制御するためのものである。ステップＳ１０６の処理を終えたＥＣＵ２４は、ステップＳ１０５に進み、各アクチュエータを制御する。
【００８９】
次に、図１０乃至図１２を参照しながら、ＥＣＵ２４による処理の例について説明する。まず、図１０を参照しながら、気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」と推定された場合の処理について説明する。
【００９０】
［気筒内の状態が「ＷＥＴ状態」と推定された場合］
この場合、時刻ｔ３において、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態となり、ＰＭ・ＰＮ排出フラグxpnに「１」がセットされると、ＥＣＵ２４は、燃料噴射時期を遅角側に変化させる。これにより、燃料噴射時の燃料噴射弁１６とピストン５６との距離を大きくとり、噴射した燃料が液状のままピストン５６に付着することを抑制することができる。
【００９１】
さらに、ＥＣＵ２４は、燃料噴射圧力を小さくするように、高圧ポンプ１３を制御する。これにより、燃料噴射弁１６から噴射された燃料が気筒５０の燃焼室５４を通過し、液状のままピストン５６に付着することを抑制することができる。
【００９２】
さらに、ＥＣＵ２４は、エンジン１の排気工程で気筒５０内から排出される高温の排気ガスを吸気ポート５１に流入させ、吸気工程で当該排気ガスを気筒５０内に戻す内部ＥＧＲを行わせる。具体的には、ＥＣＵ２４は、吸気バルブ２８のバルブタイミングを進角側に変化させるとともに、排気バルブ２９のバルブタイミングを遅角側に変化させるように、可変バルブタイミング機構３０，３１を調整する。これにより、気筒５０内の温度を上昇させ、燃料が液状のまま気筒５０内に存在することを抑制することができる。
【００９３】
また、ＥＣＵ２４は、１回の吸気工程における燃料の噴射回数を増加させることで、「ＷＥＴ状態」の解消を図ることもできる。この場合、ＥＣＵ２４は、それまで１回の吸気工程において１回であった燃料の噴射回数を、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態となった後は、２回に増加させる。すなわち、１回あたりに噴射する燃料の量を小さくすることができるため、燃料が液状のまま気筒５０内に存在することをさらに抑制することができる。
【００９４】
また、ＥＣＵ２４は、１回の吸気工程における燃料の噴射回数を２回に増加させた場合、１回目の噴射時期はそれまでもよりわずかに進角側に変化させる一方で、２回目の噴射時期は大きく遅角側に変化させる。これにより、燃料噴射弁１６から噴射した燃料が液状のままピストン５６に付着することを抑制することができる。
【００９５】
時刻ｔ４において、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態ではなくなり、ＰＭ・ＰＮ排出フラグxpnに「０」がセットされると、ＥＣＵ２４は、各アクチュエータの制御値を通常制御のものに戻す。
【００９６】
［気筒内の状態が「不均質状態」と推定された場合］
次に、図１１を参照しながら、気筒５０内の状態が「不均質状態」と推定された場合の処理について説明する。この場合、時刻ｔ５において、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態となり、ＰＭ・ＰＮ排出フラグxpnに「１」がセットされると、ＥＣＵ２４は、燃料噴射時期を進角側に変化させる。これにより、燃料の噴射から点火されるまでの間に、燃料を十分に霧化させ、且つ、燃料と空気とが混合する時間を十分に確保することができる。したがって、気筒５０内において燃料の濃度が不均質となることを抑制することができる。
【００９７】
さらに、ＥＣＵ２４は、燃料噴射圧力を大きくするように、高圧ポンプ１３を制御する。これにより、燃料噴射弁１６から高圧で噴射された燃料はその粒径が小さくなり、容易に霧化することができる。したがって、気筒５０内において燃料の濃度が不均質となることを抑制することができる。
【００９８】
さらに、ＥＣＵ２４は、気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」と推定された場合と同様に、エンジン１に内部ＥＧＲを行わせる。具体的には、ＥＣＵ２４は、吸気バルブ２８のバルブタイミングを進角側に変化させるとともに、排気バルブ２９のバルブタイミングを遅角側に変化させるように、可変バルブタイミング機構３０，３１を調整する。これにより、気筒５０内の温度を上昇させて燃料の霧化を促進し、気筒５０内において燃料の濃度が不均質となることを抑制することができる。
【００９９】
また、ＥＣＵ２４は、気筒５０内の状態が「ＷＥＴ状態」と推定された場合と同様に、それまで１回の吸気工程において１回であった燃料の噴射回数を、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態となった後は、２回に増加させる。これにより、燃料噴射弁１６から噴射した燃料の拡散を促進し、燃料の濃度が不均質となることを抑制することができる。
【０１００】
時刻ｔ６において、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態ではなくなり、ＰＭ・ＰＮ排出フラグxpnに「０」がセットされると、ＥＣＵ２４は、各アクチュエータの制御値を通常制御のものに戻す。
【０１０１】
［気筒内の状態が「高温状態」と推定された場合］
次に、図１２を参照しながら、気筒５０内の状態が「高温状態」と推定された場合の処理について説明する。この場合、時刻ｔ７において、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態となり、ＰＭ・ＰＮ排出フラグxpnに「１」がセットされると、ＥＣＵ２４は、燃料噴射時期を遅角側に変化させる。これにより、燃焼室５４の容積が大きい状態で燃料を噴射することが可能となる。したがって、噴射した燃料によって気筒５０内の熱を奪い、気筒５０内の温度を低下させることができる。
【０１０２】
さらに、ＥＣＵ２４は、燃料噴射圧力を大きくするように、高圧ポンプ１３を制御する。これにより、燃料噴射弁１６から高圧で噴射された燃料はその粒径が小さくなり、気筒５０内の熱を奪い易くすることができる。したがって、気筒５０内の温度を低下させることができる。
【０１０３】
さらに、ＥＣＵ２４は、エンジン１の内部ＥＧＲを抑制する。具体的には、ＥＣＵ２４は、吸気バルブ２８のバルブタイミングを遅角側に変化させるとともに、排気バルブ２９のバルブタイミングを進角側に変化させるように、可変バルブタイミング機構３０，３１を調整する。これにより、気筒５０内から排気ポート５２側への排出ガスの排出を促進し、気筒５０内の温度を低下させることができる。
【０１０４】
また、ＥＣＵ２４は、１回の吸気工程における燃料の噴射回数を増加させることで、「高温状態」の解消を図ることもできる。この場合、ＥＣＵ２４は、それまで１回の吸気工程において１回であった燃料の噴射回数を、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態となった後は、２回に増加させる。これにより、燃料噴射弁１６から噴射された燃料の粒径をさらに小さくし、気筒５０内の熱を奪い易くして気筒５０内の温度を低下させることができる。
【０１０５】
時刻ｔ８において、エンジン１の運転状態がＰＭ・ＰＮ排出状態ではなくなり、ＰＭ・ＰＮ排出フラグxpnに「０」がセットされると、ＥＣＵ２４は、各アクチュエータの制御値を通常制御のものに戻す。
【０１０６】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１：エンジン（内燃機関）
１３：高圧ポンプ（アクチュエータ）
１６：燃料噴射弁（アクチュエータ）
２４：ＥＣＵ（制御装置）
２６：アクセルペダル
２８：吸気バルブ
２９：排気バルブ
３０，３１：可変バルブタイミング機構（アクチュエータ）
４０：ＰＭ・ＰＮ排出判定部（ＰＭ・ＰＮ排出判定手段）
４３Ａ：気筒内状態推定部（気筒内状態推定手段）
４６：制御値算出部（制御値算出手段）
５０：気筒
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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