(57)【要約】【課題】炭化水素供給弁からの炭化水素の噴射の目的によって、炭化水素の噴射作用と昇圧ポンプ（60）による噴射圧の昇圧作用との重なりを許容する。【解決手段】内燃機関において、機関排気通路内に配置された炭化水素供給弁（15）と炭化水素供給弁（15）の噴射圧の昇圧するための昇圧ポンプ（60）とを具備する。炭化水素供給弁（15）からはNOx浄化用噴射と、目詰まり防止用噴射とが行われる。昇圧ポンプ（60）による噴射圧の昇圧作用とNOx浄化用噴射は、昇圧ポンプ（60）による噴射圧の昇圧作用とNOx浄化用噴射とが同時に行われないように制御され、昇圧ポンプ（60）による噴射圧の昇圧作用と目詰まり防止用噴射は、同時に行われるのを許容する。【選択図】図13
2016035250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関排気通路内に配置された還元剤供給弁と、還元剤供給弁から噴射された還元剤によりNOxを浄化するNOx浄化装置と、還元剤供給弁から噴射される還元剤の噴射圧を昇圧させるための昇圧装置とを具備した内燃機関の制御装置において、還元剤供給弁からの還元剤の噴射であってNOxを浄化するために予め定められた範囲内の周期でもって繰り返し行われるNOx浄化用噴射と、還元剤供給弁からの還元剤の噴射であって還元剤供給弁のノズル孔の目詰まりを防止するために該NOx浄化用噴射に比べて噴射量が少量とされる目詰まり防止用噴射とが行われ、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と該NOx浄化用噴射は、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と該NOx浄化用噴射とが同時に行われないように制御され、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と該目詰まり防止用噴射は、同時に行われるのを許容する内燃機関の制御装置。
【請求項２】
該昇圧装置による噴射圧の昇圧要求と該NOx浄化用噴射要求とが重なったときには該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用を行わずに該NOx浄化用噴射を優先的に行い、該NOx浄化用噴射の完了後に該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用を開始又は再開するようにした請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
該昇圧装置による噴射圧の昇圧要求と該NOx浄化用噴射要求とが重なったときには該NOx浄化用噴射を行わずに該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用を優先的に行い、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用の完了後に該NOx浄化用噴射を開始するようにした請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用が優先的に行われることによって該NOx浄化用噴射の噴射間隔が増大せしめられたときには、該NOx浄化用噴射の噴射量が該噴射間隔の増大割合だけ増大される請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
該NOx浄化用噴射に加え、還元剤供給弁からの還元剤の噴射であって機関排気通路内に配置された排気処理装置を昇温させるために繰り返し行われる昇温用噴射が行われ、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と該昇温用噴射は、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と該昇温用噴射とが同時に行われないように制御される請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
該昇圧装置による噴射圧の昇圧要求と該昇温噴射要求とが重なったときには該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用を行わずに該昇温用噴射を優先的に行い、該昇温用噴射の完了後に該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用を開始又は再開するようにした請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
該昇圧装置による噴射圧の昇圧要求と該昇温用噴射要求とが重なったときには該昇温用噴射を行わずに該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用を優先的に行い、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用の完了後に該昇温用噴射を開始するようにした請求項５に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
NOx浄化装置がNOxを吸蔵可能なNOx吸蔵触媒からなり、還元剤供給弁からの還元剤の噴射であって該NOx吸蔵触媒に吸蔵されたNOxをNOx吸蔵触媒から放出するために行われるNOx放出用噴射が行われ、該NOx放出用噴射が行われるときには、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用が同時に行われる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項９】
該NOx放出用噴射要求があったときに該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用が行われているときには、該噴射圧が予め定められた目標噴射圧に達するまで該NOx放出用噴射を行わず、該噴射圧が予め定められた目標噴射圧に達した後に該NOx放出用噴射が開始される請求項８に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各燃料噴射弁に燃料を分配するためのデリバリパイプと、デリバリパイプ内に高圧燃料を圧送するための高圧ポンプとを具備しており、デリバリパイプ内の燃料圧が目標燃料圧となるように高圧ポンプの燃料圧送期間が制御され、燃料噴射開始前のデリバリパイプ内の燃料圧と機関の運転状態から定まる燃料噴射量から燃料噴射期間を設定するようにした内燃機関が公知である（特許文献１を参照）。この内燃機関では、高圧ポンプからデリバリパイプ内に燃料が圧送されている間はデリバリパイプ内の燃料圧が変化し、従って高圧ポンプの燃料圧送期間と燃料噴射期間が重なると、燃料噴射弁から実際に噴射される燃料量と機関の運転状態から定まる燃料噴射量との間に誤差を生じることになる。
【０００３】
そこで、この内燃機関では、高圧ポンプの燃料圧送期間と燃料噴射期間が重なるときには、高圧ポンプの燃料圧送期間と燃料噴射期間との重複期間がなくなる、又は小さくなるように燃料噴射期間を燃料圧送期間の直前又は直後に設定し直すようにしている。また、燃料噴射期間を設定し直すことによって機関の運転状態から定まる燃料噴射量に対し誤差が生じる場合には、誤差が生じなくなるように燃料噴射期間が調整される。
【０００４】
一方、機関排気通路内にNOX浄化触媒を配置し、NOX浄化触媒上流の機関排気通路内に還元剤を供給するための還元剤供給弁を配置し、リーン空燃比のもとで燃焼が行われているときに機関から排出されたNOXをNOX浄化触媒に吸蔵させ、NOX浄化触媒から吸蔵されたNOXを放出させるためにNOX浄化触媒に流入する排気ガスの空燃比をリッチにすべきときには、機関の運転状態に応じて、燃焼室内にリッチ空燃比の燃焼ガスを生成するか、或いは還元剤供給弁から還元剤を噴射するようにした内燃機関が公知である（特許文献２を参照）。この内燃機関では燃焼室内における燃焼ガスの空燃比がリーンからリッチに切替えられたとき、およびリッチにされているとき、およびリッチからリーンに切替えられたときに大量の煤が発生し、この大量に発生した煤によって還元剤供給弁のノズル孔が目詰まりを生ずる危険性がある。そこでこの内燃機関では、リッチ空燃比の燃焼が行われてから次のリッチ空燃比の燃焼が行われるまでの間に還元剤供給弁から少量の還元剤を噴射させてノズル孔に付着した煤を吹き飛ばし、それにより還元剤供給弁のノズル孔が目詰まりずるのを阻止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−９０８２９号公報
【特許文献２】特開２００９−２７０５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述の特許文献２に記載された内燃機関では、NOX浄化触媒から吸蔵されたNOXを放出すべきときに還元剤供給弁から還元剤が噴射され、また還元剤供給弁のノズル孔の目詰まりを防止するために還元剤供給弁から還元剤が噴射される。ところがこのように
還元剤供給弁から機関排気通路内に還元剤を噴射するようにした場合であっても、還元剤供給弁から噴射される還元剤の昇圧作用と還元剤供給弁からの還元剤の噴射時期が重なった場合には、還元剤供給弁から実際に噴射される還元剤の噴射量と最適な目標噴射量との間でずれが生ずるはずである。従って、この特許文献２に記載された内燃機関においても、特許文献１に記載された内燃機関と同様に、還元剤の昇圧作用と還元剤の噴射時期が重なる場合には、還元剤の昇圧作用と還元剤の噴射時期が重ならないように還元剤の噴射時期を変更させることが考えられる。
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された内燃機関におけるように燃料噴射弁から燃焼室内に燃料を噴射する場合とは異なって、還元剤供給弁からの還元剤の噴射は種々の異なる目的でもって行われる。この場合、還元剤の昇圧作用と還元剤の噴射時期とが重なってしまうときに、還元剤の昇圧作用と還元剤の噴射時期とが重ならないようにした方がよいのか、或いは還元剤の昇圧作用と還元剤の噴射時期とが重なったままにしておく方がよいのかは、還元剤を噴射する目的によって異なる。しかしながら、いずれの特許文献でも、このことは全く配慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そこで、本発明では、機関排気通路内に配置された還元剤供給弁と、還元剤供給弁から噴射された還元剤によりNOxを浄化するNOx浄化装置と、還元剤供給弁から噴射される還元剤の噴射圧を昇圧させるための昇圧装置とを具備した内燃機関の制御装置において、還元剤供給弁からの還元剤の噴射であってNOxを浄化するために予め定められた範囲内の周期でもって繰り返し行われるNOx浄化用噴射と、還元剤供給弁からの還元剤の噴射であって還元剤供給弁のノズル孔の目詰まりを防止するためにNOx浄化用噴射に比べて噴射量が少量とされる目詰まり防止用噴射とが行われ、昇圧装置による噴射圧の昇圧作用とNOx浄化用噴射は、昇圧装置による噴射圧の昇圧作用とNOx浄化用噴射とが同時に行われないように制御され、該昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と該目詰まり防止用噴射は、同時に行われるのを許容するようにしている。
【発明の効果】
【０００９】
昇圧装置による噴射圧の昇圧作用とNOx浄化用噴射とが同時に行われるとNOxの浄化性能に大きな影響が出る。従って、昇圧装置による噴射圧の昇圧作用とNOx浄化用噴射とが同時に行われないようにし、それによって良好なNOxの浄化作用が確保される。一方、昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と目詰まり防止用噴射とが重なっても、何ら影響が出ず、従ってこの場合には昇圧装置による噴射圧の昇圧作用と目詰まり防止用噴射は同時に行われるのが許容される。それによって、昇圧装置による噴射圧の昇圧作用とNOx浄化用噴射とが同時に行われないようにするための複雑な制御をする必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は圧縮着火式内燃機関の全体図である。
【図２】図２は触媒担体の表面部分を図解的に示す図である。
【図３】図３は昇圧ポンプの断面図である。
【図４】図４は炭化水素供給弁に供給される燃料の燃料圧ＰＸ等の変化を示す図である。
【図５】図５は炭化水素噴射量と排気浄化触媒への流入排気ガスの空燃比の変化を示す図である。
【図６】図６Ａおよび６Ｂは炭化水素噴射量と排気浄化触媒への流入排気ガスの空燃比の変化を示す図である。
【図７】図７Ａ，７Ｂおよび７Ｃは炭化水素の噴射密度ＤＸ等のマップを示す図である。
【図８】図８Ａおよび８Ｂはノズル孔の内周面上への煤の付着を説明するための図である。
【図９】図９は煤が固着するまでの温度と時間の関係等を説明するための図である。
【図１０】図１０は目詰まり噴射を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】図１１は噴射要求と、ポンプ駆動要求と、燃料圧ＰＸの変化との関係を説明するためのタイムチャートである。
【図１２】図１２は噴射要求と、ポンプ駆動要求と、燃料圧ＰＸの変化との関係を説明するためのタイムチャートである。
【図１３】図１３は噴射要求と、ポンプ駆動要求と、燃料圧ＰＸの変化との関係を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】図１４は噴射要求と、ポンプ駆動要求と、燃料圧ＰＸの変化との関係を説明するためのタイムチャートである。
【図１５】図１５は噴射要求と、ポンプ駆動要求と、燃料圧ＰＸの変化との関係を説明するためのタイムチャートである。
【図１６】図１１は噴射指令と、ポンプ駆動要求と、燃料圧ＰＸの変化との関係を説明するためのタイムチャートである。
【図１７】図１７は昇圧ポンプの駆動制御を行うためのフローチャートである。
【図１８】図１８は排気浄化制御を行うためのフローチャートである。
【図１９】図１９は噴射制御を行うためのフローチャートである。
【図２０】図２０は噴射制御を行うためのフローチャートである。
【図２１】図２１は噴射制御を行うためのフローチャートである。
【図２２】図２２は目詰まり防止噴射制御を行うためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。
図１を参照すると、１は機関本体、２は各気筒の燃焼室、３は各燃焼室２内に夫々燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、４は吸気マニホルド、５は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホルド４は吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結され、コンプレッサ７ａの入口は吸入空気量検出器８を介してエアクリーナ９に連結される。吸気ダクト６内にはアクチュエータにより駆動されるスロットル弁10が配置され、吸気ダクト６周りには吸気ダクト６内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置11が配置される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置11内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。
【００１２】
一方、排気マニホルド５は排気ターボチャージャ７の排気タービン７ｂの入口に連結され、排気タービン７ｂの出口は排気管12を介してNOx浄化装置13の入口に連結される。本発明による実施例では、このNOx浄化装置13は排気浄化触媒からなり、本発明による実施例では、この排気浄化触媒13はNOx吸蔵触媒からなる。排気浄化触媒13の出口はパティキュレートフィルタ14に連結され、排気浄化触媒13上流の排気管12内には圧縮着火式内燃機関の燃料として用いられる軽油その他の燃料からなる炭化水素を供給するための炭化水素供給弁15が配置される。図１に示される実施例では炭化水素供給弁15から供給される炭化水素として軽油が用いられている。なお、本発明はリーン空燃比のもとで燃焼の行われる火花点火式内燃機関にも適用することができる。この場合、炭化水素供給弁15からは火花点火式内燃機関の燃料として用いられるガソリンその他の燃料からなる炭化水素が供給される。
【００１３】
一方、排気マニホルド５と吸気マニホルド４とは排気ガス再循環（以下、EGRと称す）通路16を介して互いに連結され、EGR通路16内には電子制御式EGR制御弁17が配置される。また、EGR通路16の周りにはEGR通路16内を流れるEGRガスを冷却するための冷却装置18が配置される。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置18内に導かれ、機関冷却水によってEGRガスが冷却される。各燃料噴射弁３は燃料供給管19を介してコモンレール20に連結され、このコモンレール20は電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ21を介して燃料タンク22に連結される。燃料タンク22内に貯蔵されている燃料は燃料ポンプ21によってコモンレール20内に供給され、コモンレール20内に供給された燃料は各燃料供給管19を介して燃料噴射弁３に供給される。
【００１４】
電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続されたROM（リードオンリメモリ）32、RAM（ランダムアクセスメモリ）33、CPU（マイクロプロセッサ）34、入力ポート35および出力ポート36を具備する。排気浄化触媒13の入口には排気ガスの温度を検出するための温度センサ23が配置されており、パティキュレートフィルタ14にはパティキュレートフィルタ14の前後差圧を検出するための差圧センサ24が取り付けられている。これら温度センサ23、差圧センサ24および吸入空気量検出器８の出力信号は夫々対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。また、アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続され、負荷センサ41の出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば15°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42が接続される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して燃料噴射弁３、スロットル弁10の駆動用アクチュエータ、炭化水素供給弁15、EGR制御弁17および燃料ポンプ21に接続される。
【００１５】
図２は、図１に示される排気浄化触媒13の基体上に担持された触媒担体の表面部分を図解的に示している。この排気浄化触媒13では図２に示されるように例えばアルミナからなる触媒担体50上には白金Ptからなる貴金属触媒51が担持されており、更にこの触媒担体50上にはカリウムＫ、ナトリウムNa、セシウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカリ土類金属、ランタノイドのような希土類および銀Ag、銅Cu、鉄Fe、イリジウムIrのようなNOxに電子を供与しうる金属から選ばれた少なくとも一つを含む塩基性層52が形成されている。なお、排気浄化触媒13の触媒担体50上には白金Ptに加えてロジウムRh或いはパラジウムPdを担持させることができる。
【００１６】
図１に示されるように、炭化水素供給弁15には、炭化水素供給弁15から噴射される炭化水素の噴射圧を昇圧させるための昇圧装置60が設けられており、本発明による実施例では、この昇圧装置60は昇圧ポンプからなる。図３は、この昇圧ポンプ60の断面図を示している。図３に示されるように、昇圧ポンプ60は加圧燃料で満たされたポンプ室61と、ポンプ室61内の燃料を加圧するための加圧ピストン62と、加圧ピストン62を駆動するためのアクチュエータ63と、蓄圧ピストン64により画定されかつ加圧燃料で満たされた蓄圧室65と、蓄圧ピストン64を蓄圧室65に向けて付勢するばね部材66とを具備する。ポンプ室61は一方では、コモンレール20内からポンプ室61に向けてのみ流通可能な逆止弁67を介してコモンレール20内に連結されており、他方ではポンプ室61から蓄圧室65に向けてのみ流通可能な逆止弁68を介して蓄圧室65に連結されている。また、蓄圧室65は加圧燃料流出通路69を介して炭化水素供給弁15に連結されており、加圧燃料流出通路69内の燃料圧が圧力センサ70により検出されている。
【００１７】
アクチュエータ63により加圧ピストン62が図３において右方に移動せしめられるとコモンレール20内の燃料が逆止弁67を介してポンプ室61内に送り込まれ、アクチュエータ63により加圧ピストン62が図３において左方に移動せしめられるとポンプ室61内の燃料が加圧されて逆止弁68を介し蓄圧室65内に送り込まれ、次いで加圧燃料流出通路69を介して炭化水素供給弁15に供給される。炭化水素供給弁15に供給された燃料、即ち炭化水素は炭化水素供給弁15のノズル口から排気ガス中に噴射される。
【００１８】
図４は、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射要求と、アクチュエータ63による加圧ピストン62の駆動を要求するためのポンプ駆動要求フラグＰと、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸの変化とを示している。なお、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸは加圧燃料流出通路69内の燃料圧と等しく、従って圧力センサ70により検出された燃料圧が燃料圧ＰＸとして示されている。図４に示されるように、燃料圧ＰＸに対して目標燃料圧ＰＸＡと、この目標燃料圧ＰＸＡよりも若干低圧の許容下限燃料圧ＰＸＢとが予め設定されており、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸは通常、目標燃料圧ＰＸＡと許容下限燃料圧ＰＸＢとの間に維持されている。
【００１９】
炭化水素の噴射要求が発せられると炭化水素供給弁15が開弁せしめられ、それによって燃料、即ち炭化水素が炭化水素供給弁15から噴射される。炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射されると、図４において実線で示されるように、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸは急激に低下する。次いで、噴射が完了すると、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされる。ポンプ駆動要求フラグＰがセットされると、昇圧ポンプ60の駆動が開始され、アクチュエータ63が繰り返し駆動される。その結果、加圧ピストン62によりポンプ室61内の燃料が繰り返し加圧され、ポンプ室61内の燃料が加圧される毎に蓄圧室65内の燃料圧が上昇するために、燃料圧ＰＸが徐々に上昇する。
【００２０】
次いで、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達すると図４に示されるように、ポンプ駆動要求フラグＰがリセットされ、昇圧ポンプ60の駆動が停止される。一方、蓄圧室65内の燃料は蓄圧ピストン64の周囲を通って漏洩する。従って、昇圧ポンプ60の駆動が停止されると図４において実線で示されるように、燃料圧ＰＸが少しずつ低下する。次いで、燃料圧ＰＸが許容下限燃料圧ＰＸＢまで低下するとポンプ駆動要求フラグＰがセットされ、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達するまで昇圧ポンプ60が駆動される。
【００２１】
さて、上述したように、排気浄化触媒13はNOx吸蔵触媒からなり、機関吸気通路、燃焼室２および排気浄化触媒13上流の排気通路内に供給された空気および燃料（炭化水素）の比を排気ガスの空燃比と称すると、この排気浄化触媒13は、排気ガスの空燃比がリーンのときにはNOxを吸蔵し、排気ガスの空燃比がリッチにされると吸蔵したNOxを放出する機能している。即ち、排気ガスの空燃比がリーンのときには排気ガス中に含まれるNOxは白金Pt51上において酸化されて硝酸イオンNO3-の形で塩基性層52内に拡散し、硝酸塩となる。即ち、このときには排気ガス中のNOxは硝酸塩の形で塩基性層52内に吸蔵されることになる。一方、排気ガスの空燃比がリッチにされた場合には排気ガス中の酸素濃度が低下するために反応が逆方向（NO3-→NO2）に進み、斯くして塩基性層52内に吸収されている硝酸塩は順次硝酸イオンNO3-となってNO2の形で塩基性層52から放出される。次いで放出されたNO2は排気ガス中に含まれる炭化水素HCおよびCOによって還元される。
【００２２】
図５は塩基性層52のNOx吸蔵能力が飽和する少し前に、燃焼室２内における燃焼ガスの空燃比をリッチにすることによって排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inを一時的にリッチにするようにした場合を示している。この場合、燃焼室２内における燃焼ガスの空燃比をリッチにすることのできない特定の運転状態のときに限って、炭化水素供給弁15から炭化水素を噴射することにより排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inが一時的にリッチにされる。なお、図５に示す例ではこのリッチ制御の時間間隔は１分以上である。この場合には排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inがリーンのときに塩基性層52内に吸蔵されたNOxは、排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inが一時的にリッチにされたときに塩基性層52から一気に放出されて還元される。しかしながらこのように排気浄化触媒13のNOxの吸蔵放出を利用してNOxを浄化するようにした場合には触媒温度TCが250℃から300℃のときには極めて高いNOx浄化率が得られるが触媒温度TCが350℃以上の高温になるとNOx浄化率が低下する。
【００２３】
一方、炭化水素供給弁15から炭化水素を短い周期でもって噴射することによりNOxが塩基性層53内に吸蔵される前に排気ガスの空燃比をリッチにすると、炭化水素供給弁15から噴射された炭化水素と排気ガス中に含まれるNOxからイソシアネート化合物R-NCOおよびアミン化合物R-NH2等からなる還元性中間体が生成され、この還元性中間体は塩基性層52内に吸蔵されることなく塩基性層52上に保持される。次いで排気ガス中に含まれるNOxはこの還元性中間体によって還元される。図６Ａは還元性中間体を生成させてNOxを浄化するようにした場合の炭化水素供給弁15からの炭化水素噴射量と排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inの変化を示している。この場合に排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inがリッチとされる周期は図５に示される場合に比べてかなり短く、図６Ａに示される例では排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inがリッチとされる周期、即ち炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射間隔が３秒とされている。
【００２４】
ところで前述したように排気浄化触媒13のNOxの吸蔵放出を利用してNOxを浄化するようにした場合には触媒温度TCが350℃以上の高温になるとNOx浄化率が低下する。このように触媒温度TCが350℃以上になるとNOx浄化率が低下するのは、触媒温度TCが350℃以上になるとNOxが吸蔵されづらくなり、かつ硝酸塩が熱分解してNO2の形で排気浄化触媒13から放出されるからである。即ち、NOxを硝酸塩の形で吸蔵している限り、触媒温度TCが高いときに高いNOx浄化率を得るのは困難である。しかしながら図６Ａに示されるNOx浄化方法では、硝酸塩の形で吸蔵されているNOx量は小量であり、斯くして触媒温度TCが400℃以上の高温時であっても高いNOx浄化率を得ることができる。この図６Ａに示されるNOx浄化方法を以下、第１のNOx浄化方法と称し、図５に示されるNOxの吸蔵放出を利用したNOx浄化方法を以下、第２のNOx浄化方法と称する。
【００２５】
なお、上述したように触媒温度TCが比較的低いときには第２のNOx浄化方法によるNOx浄化率の方が高くなり、触媒温度TCが高くなると第１のNOx浄化方法によるNOx浄化率の方が高くなる。従って、本発明による実施例では、概略的に言うと、触媒温度TCが低いときには第２のNOx浄化方法が用いられ、触媒温度TCが高いときには第１のNOx浄化方法が用いられる。
【００２６】
一方、パティキュレートフィルタ14を再生するときには炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射され、噴射された炭化水素の酸化反応熱によってパティキュレートフィルタ14の昇温作用が行われる。また、排気浄化触媒13に吸蔵されたSOxを排気浄化触媒13から放出させるときにも炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射され、噴射された炭化水素の酸化反応熱によって排気浄化触媒13の昇温作用が行われる。図６Ｂは、このようにパティキュレートフィルタ14或いは排気浄化触媒13を昇温するために炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射された場合の炭化水素供給弁15からの炭化水素噴射量と排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inの変化を示している。図６Ｂからわかるように、このときには
排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inをリーンに維持しつつ図６Ａに示される場合と同じような短い周期でもって炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射される。
【００２７】
次に、第１のNOx浄化方法が用いられているときの炭化水素供給弁15からの炭化水素噴射量の算出方法およびパティキュレートフィルタ14或いは排気浄化触媒13を昇温させるときの炭化水素供給弁15からの炭化水素噴射量の算出方法について簡単に説明する。まず初めに、第１のNOx浄化方法が用いられているときの炭化水素供給弁15からの炭化水素噴射量の算出方法について説明すると、排気浄化触媒13に流入するNOxを還元させるには、単位時間に排気浄化触媒13に流入するNOx量（mg/s）に比例した量の炭化水素が必要である。一方、NOxの還元効率は排気浄化触媒13の温度ＴＣの関数である。従って、排気浄化触媒13に流入するNOxを還元させるのに必要となる単位時間当たりの炭化水素噴射量、即ち噴射密度（mg/s）は、単位時間に排気浄化触媒13に流入するNOx量（mg/s）と排気浄化触媒13の温度ＴＣの関数となる。本発明による実施例では、この炭化水素の噴射密度ＤＸ（mg/s）が、単位時間に排気浄化触媒13に流入するNOx量（mg/s）と排気浄化触媒13の温度ＴＣの関数として、図７Ａに示されるようなマップの形で予めＲＯＭ32内に記憶されている。
【００２８】
一方、炭化水素供給弁15からの一回当りの炭化水素の噴射量が多くなると炭化水素が排気浄化触媒13をすり抜けてしまい、この場合、一回当りの炭化水素の噴射量（mg）の上限は機関の運転状態によって定まる。従って、本発明による実施例では、一回当りの最適な炭化水素の噴射量Ｗ（mg）が燃焼室２内への燃料噴射量Ｑ（mg）および機関回転数Ｎの関数として、図７Ｃに示されるようなマップの形で予めＲＯＭ32内に記憶されている。
本発明による実施例では、図７Ｃに示される一回当りの炭化水素の噴射量Ｗ（mg）を図７Ａに示される炭化水素の噴射密度ＤＸ（mg/s）で除算することにより、炭化水素の噴射間隔（s）が算出される。即ち、次の炭化水素の噴射時期が求められる。
【００２９】
次に、パティキュレートフィルタ14を昇温させるときの炭化水素供給弁15からの炭化水素噴射量の算出方法について簡単に説明する。パティキュレートフィルタ14を昇温させるときの単位時間当たりの炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）は排気浄化触媒13の現在の温度ＴＣと目標温度ＴＧとの温度差（ＴＧ−ＴＣ）が大きいほど高くされる。一方、単位時間当たりの炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）は、排気ガス量（g/s）が多くなるほど高くされる。従って、パティキュレートフィルタ14を昇温させるときの単位時間当たりの炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）は、排気浄化触媒13の現在の温度ＴＣと目標温度ＴＧとの温度差（ＴＧ−ＴＣ）および排気ガス量（g/s）の関数となる。従って、本発明による実施例では、パティキュレートフィルタ14を昇温させるときの単位時間当たりの炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）は、温度差（ＴＧ−ＴＣ）および排気ガス量（g/s）の関数として、図７Ｂに示されるようなマップの形で予めＲＯＭ32内に記憶されている。
【００３０】
本発明による実施例では、図７Ｃに示される一回当りの炭化水素の噴射量Ｗ（mg）を図７Ｂに示される炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）で除算することにより、炭化水素の噴射間隔（s）が算出される。即ち、次の炭化水素の噴射時期が求められる。なお、排気浄化触媒13に吸蔵されたSOxを排気浄化触媒13から放出させるために排気浄化触媒13を昇温させるときの単位時間当たりの炭化水素の噴射密度（mg/s）も、図７Ｂに示されるようなマップの形で予めＲＯＭ32内に記憶されており、この場合も、図７Ｃに示される一回当りの炭化水素の噴射量Ｗ（mg）を予めＲＯＭ32内に記憶されている炭化水素の噴射密度（mg/s）で除算することにより、炭化水素の噴射間隔（s）が算出される。即ち、次の炭化水素の噴射時期が求められる。
【００３１】
次に、図８Ａおよび図８Ｂを参照しつつ、本発明者により見出された炭化水素供給弁15のノズル孔の目詰まりのメカニズムについて説明する。
図８Ａは炭化水素供給弁15の先端部を示しており、炭化水素供給弁15の先端部の先端面80は排気管12内に露呈している。この先端面８0には複数のノズル孔81が開口している。炭化水素供給弁15の先端部内には液状の炭化水素で満たされた炭化水素室82が形成されており、この炭化水素室82にソレノイドにより駆動されるニードル弁83が配置されている。図８Ａはニードル弁83が炭化水素室82の底面上に着座しているときを示しており、このときノズル孔81からの炭化水素の噴射は停止せしめらている。なお、このときニードル弁83の先端面と炭化水素室82の底面上間にはサック室84が形成され、各ノズル孔81の内端部はこのサック室84内に開口している。
【００３２】
ニードル弁83が上昇せしめられて炭化水素室82の底面上から離れると炭化水素室82内の炭化水素がサック室84を介して各ノズル孔81から排気管12内に噴射される。従って、この炭化水素供給弁15は、機関排気通路内に開口するノズル孔81を具備すると共にノズル孔81の内端側において開閉制御される形式の炭化水素供給弁からなる。このような形式の炭化水素供給弁15では、従来より、機関から煤が排出されると、煤が炭化水素供給弁15のノズル孔81内に侵入してノズル孔81の内周面上に付着堆積し、それによってノズル孔81が目詰まりを生ずると考えられていた。しかしながら、本発明者がノズル孔81の目詰まりについて研究を重ねた結果、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われていないときには機関から大量の煤が排出したとしても煤はノズル孔81に侵入せず、従って機関から大量の煤が排出したことがノズル孔81の目詰まりの原因ではなく、目詰まりの原因は、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射終了時に煤がノズル孔81に引きずり込まれることにあることが判明したのである。
【００３３】
即ち、図８Ａに示されるような形式の炭化水素供給弁15では、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射終了時に噴射を停止すべくニードル弁83が閉弁せしめられたとき、サック室84およびノズル孔81内に存在している炭化水素は慣性力でもってノズル孔81から流出する。その結果、このときサック室84内およびノズル孔81内は一時的に負圧となる。従ってこのときノズル孔81の排気通路内への開口部周りの排気ガス中に煤が存在するとこれらの煤がノズル孔81およびサック室84内に引き込まれ、これらの煤がノズル孔81内およびサック室84の内周面上に付着することになる。しかしながらこのように煤がノズル孔81の内周面上およびサック室84の内壁面上に付着しても、短時間のうちに炭化水素供給弁15からの次の噴射が行われると、ノズル孔81の内周面上およびサック室84の内壁面上に付着した煤は吹き飛ばされ、従ってこの場合にはノズル孔81が目詰まりを生ずることはない。ところが、煤がノズル孔81の内周面上およびサック室84の内壁面上に付着してから時間が経過すると煤がノズル孔81の内周面上およびサック室84の内壁面上に固着し、このように煤がノズル孔81の内周面上およびサック室84の内壁面上に固着すると炭化水素が噴射されても煤が吹き飛ばされなくなる。その結果、ノズル孔81の目詰まりが生ずることになる。次に、この煤の固着作用について図８Ｂを参照しつつ説明する。
【００３４】
図８Ｂはノズル孔81の内周面85の拡大断面図を示している。炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が終了するとノズル孔81の内周面85上には通常、炭化水素が液状の形で残留し、このとき残留する液状の炭化水素が図８Ｂにおいて符号86により図解的に示されている。一方、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われたときに、ノズル孔81の排気通路内への開口部周りの排気ガス中に煤が存在すると、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射終了時にこれらの煤がノズル孔81およびサック室84内に引き込まれ、これらの煤がノズル孔81内およびサック室84の内周面上に付着する。図８Ｂにはこのときノズル孔81の内周面85上において液状炭化水素86上に付着した煤が符号87により図解的に示されている。
【００３５】
さて、ノズル孔81およびサック室84内に引き込まれた煤87が液状炭化水素86と接触すると、煤87と液状炭化水素86との接触面における圧力が周囲の圧力よりも低くなるために煤87は液状炭化水素86に向けて押圧され、また煤87は液状炭化水素86との間の分子間力に
よって液状炭化水素86に向けて引き寄せられるので、煤87は図８Ｂに示されるように付着した状態に保持される。このときの煤87のノズル孔81およびサック室84の内壁面に対する付着力は弱く、従ってこのような状態のときに炭化水素の噴射作用が行われるとノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着している煤87はただちに吹き飛ばされる。従って、このような状態のときに炭化水素の噴射作用が行われるとノズル孔81が目詰まりすることはない。
【００３６】
一方、図８Ｂに示されるように煤87が液状炭化水素86に付着している状態が長く継続すると、液状炭化水素86および煤87の細孔内に入り込んだ液状炭化水素内の炭化水素が重合して次第に高分子となり、次第に粘性が強くなっていく。液状炭化水素86の粘性が高くなるとノズル孔81およびサック室84の内壁面に対する固着力が強くなり、煤87の細孔内に入り込んだ液状炭化水素の粘性が高くなると液状炭化水素86への固着力が強くなる。即ち、煤87が液状炭化水素86に付着している状態が長く継続すると、ノズル孔81およびサック室84の内壁面に対する煤87の固着力が強くなる。このようにノズル孔81およびサック室84の内壁面に対する煤87の固着力が強くなると、炭化水素の噴射作用が行われてもノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着している煤87は固着したままで吹き飛ばされることがなく、従って、この場合には煤87によってノズル孔81が目詰まりすることになる。
【００３７】
この場合、煤87によってノズル孔81が目詰まりしないようにするには、ノズル孔81およびサック室84の内壁面に対する煤87の固着力がさほど強くなっていないときに、即ち炭化水素の噴射が行われればノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着している煤87が吹き飛ばされてしまう程度の固着力のときに炭化水素を噴射すればよいことになる。この場合、炭化水素が噴射されるとノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着している煤87が吹き飛ばされなくなる固着力のうちで最も高い固着力を限界固着力と称すると、煤87の固着力がこの限界固着力よりも弱いときに炭化水素の噴射作用が行われればノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着している煤87は吹き飛ばされ、煤87の固着力がこの限界固着力より強くなったときに炭化水素の噴射作用が行われるとノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着している煤87は固着したままで吹き飛ばされないことになる。次にこの限界固着力について、ノズル孔81およびサック室84の内壁面上に或る一定量の煤87が付着した場合を例にとって図９を参照しつつ説明する。
【００３８】
この限界固着力は図９において破線ＧＸＯで示されている。なお、図９において縦軸ＴＢは炭化水素供給弁15の先端面80の温度を示しており、ｔは炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射作用が完了してからの経過時間を示している。炭化水素供給弁15の先端面80の温度ＴＢが高くなるほど、即ちノズル孔81およびサック室84の内壁面の温度が高くなるほど、液状炭化水素86および煤87の細孔内に入り込んだ液状炭化水素内の炭化水素の重合作用が進行し、急速に粘性が強くなる。従って、炭化水素供給弁15の先端面80の温度ＴＢが高いほど、ノズル孔81およびサック室84の内壁面に対する固着の度合いが急速に高まり、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射作用が完了してからの経過時間ｔが短いうちに限界固着力ＧＸＯとなる。従って、図９に示されるように、炭化水素供給弁15の先端面80の温度ＴＢが高いほど、短い経過時間ｔでもって固着力が限界固着力ＧＸＯに達することになる。
【００３９】
本発明による実施例では、限界固着力ＧＸＯよりも固着の度合いが若干弱い許容固着度合いＧＸが予め設定されており、固着の度合いがこの許容固着度合いＧＸに達したときに炭化水素供給弁15から炭化水素を噴射してノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着している煤87を吹き飛ばすようにしている。次に、この固着の度合いの算出方法の一例について説明する。さて、図９において、炭化水素供給弁15の先端面80の温度ＴＢがＴＢＨである場合には、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われてからｔＨだけ時間が経過すると、固着の度合いが許容固着度合いＧＸとなる。従って、炭化水素供給弁15の先端面80の温度ＴＢがΔＴ時間に亘ってＴＢＨであったとすると、このときには許容固着度合いＧＸに向けてΔＴ/ｔＨパーセントだけ固着の度合いが進行した考えることができる。従って、順次変化する炭化水素供給弁15の先端面80の各温度ＴＢに対してΔＴ/ｔＨの値を算出し、算出されたΔＴ/ｔＨの値を積算してその積算値が１００パーセントになったときに、固着の度合いが許容固着度合いＧＸになったと判断することができる。
【００４０】
なお、この場合、許容固着度合いＧＸは、炭化水素供給弁15から炭化水素が最後に噴射されたときにノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着した煤87の量に応じて変化する。即ち、炭化水素供給弁15からの最後の噴射時にノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着した煤87の量が多いほど、重合する煤87の量が増大するために、固着の度合いが早い時期に許容固着度合いＧＸとなる。従って、炭化水素供給弁15からの最後の噴射時にノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着した煤87の量が多いほど、許容固着度合いを示す曲線は図９において下方に位置することになる。本発明による実施例では、炭化水素供給弁15から炭化水素が最後に噴射されたときにノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着した煤87の量に応じた許容固着度合いＧＸが炭化水素供給弁15の先端面80の温度ＴＢおよび炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われてからの経過時間ｔの関数として予め記憶されている。
【００４１】
なお、上述したように、ノズル孔81およびサック室84の内壁面上に煤87が付着するのは炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射終了時に煤がノズル孔81およびサック室84内に引き込まれるからであり、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射終了時にノズル孔81の排気通路内への開口部周りの排気ガス中に煤が存在しなければ、即ち、ノズル孔61の排気通路内への開口部周りの排気ガス中に煤が存在しないときに炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射を行えば煤がノズル孔81内に引き込まれることがなく、煤がノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着することもなくなる。煤がノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着しないと目詰まりを生ずることがなく、従ってノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着した煤を吹き飛ばすために炭化水素を炭化水素供給弁15から噴射する必要がなくなる。
【００４２】
例えば、燃焼室２内への燃料の供給が停止されると、機関からは煤が全く排出されず、従ってこのときにはノズル孔81の排気通路内への開口部周りの排気ガス中に煤が全く存在しない。従って、このとき目詰まり防止用の炭化水素を炭化水素供給弁15から噴射されると、噴射開始時にノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着した煤は吹き飛ばされるが、噴射終了時に煤がノズル孔81内に引き込まれることがなく、煤がノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着することがない。従って、この場合には、ノズル孔81およびサック室84の内壁面上に付着した煤を吹き飛ばすために炭化水素を炭化水素供給弁15から噴射する必要がなくなる。
【００４３】
なお、このときの目詰まり防止用炭化水素の噴射量は、噴射開始時にノズル孔81およびサック室84の全容積を満たす程度の炭化水素量で十分であり、従って本発明による実施例では、目詰まり防止用炭化水素の噴射量はノズル孔81およびサック室84の全容積を満たす量とされている。図１０はこの目詰まり防止用炭化水素を噴射したときの排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inの変化を示しており、図１０から、このとき排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inはほとんど変化しないことがわかる。
【００４４】
さて、再び昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用の話に戻ると、図１１は、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射を要求する噴射要求フラグと、実際の炭化水素の噴射状態と、アクチュエータ63による加圧ピストン62の駆動を要求するためのポンプ駆動要求フラグＰと、実際のポンプ駆動状態と、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸの変化とを示している。図１１に示されるように、噴射要求フラグがセットされると、噴射要求フラグがセットされている間、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われる。この間、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸは急激に低下する。
【００４５】
炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了すると、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされ、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達するまで昇圧ポンプ60が駆動される。燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達すると、ポンプ駆動要求フラグＰはリセットされ、それにより昇圧ポンプ60の駆動は停止される。次いで、燃料圧ＰＸが徐々に低下し、燃料圧ＰＸが許容下限燃料圧ＰＸＢに達するとポンプ駆動要求フラグＰセットされる。その結果、昇圧ポンプ60が駆動される。次いで、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡまで上昇するとポンプ駆動要求フラグＰがリセットされ、昇圧ポンプ60の駆動が停止される。
【００４６】
ところで、本発明による実施例では、図５に示されるように、排気浄化触媒13からNOxを放出すべきときには、排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inが一時的にリッチにされる。この場合、前述したように、燃焼室２内における燃焼ガスの空燃比をリッチにすることのできない特定の運転状態のときに限って、炭化水素供給弁15から炭化水素を噴射することにより排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inが一時的にリッチにされる。また、第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化するときには、図６Ａに示されるように炭化水素供給弁15から短い周期でもって炭化水素が噴射される。
【００４７】
一方、パティキュレートフィルタ14を再生するためにパティキュレートフィルタ14の昇温作用を行うときには、図６Ｂに示されるように排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inをリーンに維持しつつ炭化水素供給弁15から短い周期でもって炭化水素が噴射される。また、排気浄化触媒13に吸蔵されたSOxを排気浄化触媒13から放出させる場合において、排気浄化触媒13の昇温作用を行うときにも、図６Ｂに示されるように排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inをリーンに維持しつつ炭化水素供給弁15から短い周期でもって炭化水素が噴射される。更に、図１０に示されるように、炭化水素供給弁15のノズル孔81の目詰まりを防止するために炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射される。
【００４８】
このように、本発明による実施例では、種々の目的のために炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射される。これらの場合において、一回当りの炭化水素の噴射量に対して、極めて高い精度が要求されるのは、第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化するとき、およびパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行うときである。即ち、第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化する場合の一回当りの炭化水素の噴射量は比較的少なく、従って最適な一回当りの炭化水素噴射量に対する噴射量の僅かなずれが、NOxの浄化率や炭化水素のすり抜け量に大きく影響する。また、パティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行う場合の一回当りの炭化水素の噴射量も比較的少なく、従って最適な一回当りの炭化水素噴射量に対する噴射量の僅かなずれが、パティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用や炭化水素のすり抜け量に大きく影響する。従って、第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化するとき、およびパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行うときには、一回当りの炭化水素の噴射量が最適な一回当りの炭化水素噴射量に対してずれないようにする必要がある。
【００４９】
ところで前述したように、第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化するとき、およびパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行うときには、一回当りの炭化水素の噴射量Ｗ（mg）は図７Ｃに示すマップから算出される。この場合、算出された噴射量Ｗ（mg）の炭化水素を噴射するのに必要な炭化水素噴射時間は、噴射開始時における燃料圧ＰＸに基づいて算出される。従って、噴射開始後、燃料圧ＰＸが変化すると実際に噴射される炭化水素の噴射量がマップから算出された最適な噴射量Ｗ（mg）からずれることになり、NOxの浄化率が低下したり、炭化水素のすり抜け量が増大したり、パティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13が早期に目標温度まで昇温されないというような問題を生ずる。
【００５０】
炭化水素の噴射中に燃料圧ＰＸが大きく変化するのは、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われているときであり、従って第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化するとき、およびパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行うときには、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射と昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用とが重ならないようにする必要がある。
【００５１】
これに対し、目詰まり防止のために一回当り噴射される炭化水素の噴射量は極めて少量であり、従って目詰まり防止のための炭化水素の噴射量が多少ずれたとしても、何の影響も出ない。このとき、目詰まり防止のための炭化水素の噴射と昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用とが重ならないように目詰まり防止のための炭化水素の噴射時期を変更するには、そのための複雑な制御が必要となり、何のメリットも生じない。従って、本発明では、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用と目詰まり防止のための炭化水素の噴射は夫々独立して制御するようにしており、目詰まり防止のための炭化水素の噴射と昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用とが重なるのを許容するようにしている。
【００５２】
一方、第２のNOx浄化方法が用いられているときには、吸蔵されているNOxを排気浄化触媒13から放出させるために炭化水素供給弁15から炭化水素を噴射させる場合がある。この場合の炭化水素の噴射量は、図５からわかるように極めて多量であり、従ってこの場合、炭化水素の噴射が行われているときに昇圧ポンプ60が停止せしめられていると、炭化水素の噴射作用中に燃料圧ＰＸが低下してしまい、その結果、噴射燃料の良好な微粒化を確保できなくなるという問題を生ずる。この場合、噴射燃料の良好な微粒化を確保するには、炭化水素の噴射中、できるだけ燃料圧ＰＸが低下しないようにすることが必要であり、そのためには炭化水素の噴射中、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用を続行することが必要となる。従って、本発明による実施例では、吸蔵されているNOxを排気浄化触媒13から放出させるために炭化水素供給弁15から炭化水素を噴射させる場合には、炭化水素の噴射中、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用を続行させるようにしている。
【００５３】
ところで、本発明は、還元剤として炭化水素を用いた場合でも、また還元剤として尿素水を用いた場合でも、適用することができる。従って、炭化水素或いは尿素水を供給するための供給弁を還元剤供給弁15と称すると、本発明では、機関排気通路内に配置された還元剤供給弁15と、還元剤供給弁15から噴射された還元剤によりNOxを浄化するNOx浄化装置13と、還元剤供給弁15から噴射される還元剤の噴射圧を昇圧させるための昇圧装置60とを具備した内燃機関の制御装置において、還元剤供給弁15からの還元剤の噴射であってNOxを浄化するために予め定められた範囲内の周期でもって繰り返し行われるNOx浄化用噴射、即ち第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化しているときのNOx浄化用噴射と、還元剤供給弁15からの還元剤の噴射であって還元剤供給弁15のノズル孔81の目詰まりを防止するためにNOx浄化用噴射に比べて噴射量が少量とされる目詰まり防止用噴射とが行なわれており、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射目的に応じて、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射と昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用とが互いに関連して、或いは夫々独立して制御される。
【００５４】
次に、図１１と同様に、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射を要求する噴射要求フラグ（図１６では噴射指令）と、実際の炭化水素の噴射状態と、アクチュエータ63による加圧ピストン62の駆動を要求するためのポンプ駆動要求フラグＰと、実際のポンプ駆動状態と、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸの変化とを示している図１２から図１６を参照しつつ、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射目的に応じた噴射制御と昇圧制御の好ましい実施例について説明する。
【００５５】
まず初めに、図１２を参照すると、図１２における噴射要求フラグＡは、第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化するために炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が要求されたとき、或いはパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行うために炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が要求されたときにセットされるフラグを示している。さて、図１２においてＡ１で示されるように、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われていないときに噴射要求フラグＡがセットされたときには、ただちに炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われ、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了すると、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされて昇圧ポンプ60が駆動される。これは、図１３および図１４においてＡ１で示される場合でも同様である。
【００５６】
これに対し、図１２のＡ２は、噴射要求フラグＡとポンプ駆動要求フラグＰとが同時にセットされた場合、即ち、噴射要求とポンプ駆動要求とが同時にあった場合を示している。この場合には、ポンプ駆動要求フラグＰはリセットされ、即ち、ポンプ駆動要求は取り下げられ、噴射要求フラグＡはそのままセットされた状態に維持される。従って、このときには、昇圧ポンプ60が停止された状態で炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われる。次いで、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了すると、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされて昇圧ポンプ60が駆動される。
【００５７】
一方、図１３のＡ２は、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされていて昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われているときに、噴射要求フラグＡがセットされた場合を示している。この場合には、噴射要求フラグＡがセットされるとポンプ駆動要求フラグＰはリセットされ、噴射要求フラグＡはそのままセットされた状態に維持される。従って、このときには、昇圧ポンプ60の駆動が停止され、昇圧ポンプ60が停止された状態で炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われる。次いで、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了すると、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされて昇圧ポンプ60が駆動される。
【００５８】
一方、図１４のＡ２も、図１３のＡ２に示される場合と同様に、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされていて昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われているときに、噴射要求フラグＡがセットされた場合を示している。しかしながらこの場合、図１４に示される実施例では、図１３に示される実施例とは異なって、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が続行され、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達して昇圧ポンプ60の駆動が停止されたときに炭化水素の噴射が開始される。次いで、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了すると、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされて昇圧ポンプ60が駆動される。
【００５９】
このように図１２から図１４に示される如く、本発明では、還元剤供給弁15からの還元剤の噴射であってNOxを浄化するために予め定められた範囲内の周期でもって繰り返し行われるNOx浄化用噴射、即ち第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化しているときのNOx浄化用噴射と、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用とは、NOx浄化用噴射と昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用とが同時に行われないように制御される。この場合、図１２および図１３に示される実施例では、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧要求とNOx浄化用噴射要求とが重なったときには昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用を行わずにNOx浄化用噴射を優先的に行い、NOx浄化用噴射の完了後に昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用が開始又は再開される。
【００６０】
一方、前述したように、噴射要求フラグＡは、パティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行うために炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が要求されたときにもセットされる。従って、本発明による実施例では、NOx浄化用噴射に加え、還元剤供給弁15からの還元剤の噴射であって機関排気通路内に配置された排気処理装置を昇温させるために繰り返し行われる昇温用噴射が行われ、この昇温用噴射と昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用は、この昇温用噴射と昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用とが同時に行われないように制御される。この場合、図１２および図１３に示される実施例では、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧要求と昇温噴射要求とが重なったときには昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用を行わずに昇温用噴射を優先的に行い、昇温用噴射の完了後に昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用が開始又は再開される。なお、上述の排気処理装置は、パティキュレートフィルタ14又はNOx浄化装置13を示している。
【００６１】
これに対し、図１４に示される実施例では、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧要求とNOx浄化用噴射要求とが重なったときにはNOx浄化用噴射を行わずに昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用を優先的に行い、昇圧装置60よる噴射圧ＰＸの昇圧作用の完了後にNOx浄化用噴射が開始される。また、この実施例では、NOx浄化用噴射に加え、排気処理装置を昇温させるための昇温用噴射が行われる場合には、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧要求と昇温用噴射要求とが重なったときには昇温用噴射を行わずに昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用を優先的に行い、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用の完了後に昇温用噴射が開始される。
【００６２】
なお、図１４に示されるように、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用が優先的に行われたとき、即ち、Ａ２で示される炭化水素の噴射時期が、既に算出されている噴射時期に対して遅らされたときには、炭化水素の噴射密度ＤＸが、図７Ａに示すマップから既に求められている炭化水素の噴射密度ＤＸよりも低くなり、従って炭化水素の噴射密度ＤＸが低下した分だけ炭化水素の噴射量を増大する必要がある。このことは、図７Ｂに示される炭化水素の噴射密度ＤＹについても同様である。従って、図１４に示されるように、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用が優先的に行われることによってNOx浄化用噴射の噴射間隔、或いは昇温用噴射の噴射間隔が増大せしめられたときには、NOx浄化用噴射の噴射量、或いは昇温用噴射の噴射量が噴射間隔の増大割合だけ増大される。具体的にいうと、Ａ２で示される炭化水素の噴射時のおける炭化水素の噴射密度ＤＸ、ＤＹが噴射間隔の増大割合だけ増大され、この増大された噴射密度ＤＸ、ＤＹから一回当りの噴射量が再計算される。
【００６３】
図１５は、排気浄化触媒13からNOxを放出すべきときに炭化水素供給弁15から炭化水素を噴射することにより排気浄化触媒13に流入する排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）inが一時的にリッチにされる場合を示している。なお、図１５において、噴射要求フラグＢは、排気浄化触媒13からNOxを放出すべきときに炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が要求されたときにセットされるフラグを示している。また、図１５には、第１のNOx浄化方法を用いてNOxを浄化するために炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が要求されたとき、或いはパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13の昇温作用を行うために炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が要求されたときにセットされる噴射要求フラグＡも示されている。
【００６４】
図１５のＢ１は、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われていないときに噴射要求フラグＢがセットされた場合を示している。この場合には、図１５に示されるように、噴射要求フラグＢがセットされると、ただちに炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われ、同時にポンプ駆動要求フラグＰがセットされて昇圧ポンプ60が駆動される。次いで、噴射要求フラグＢがセットされている間、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射作用が続行される。次いで、噴射要求フラグＢがリセットされると炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が停止されるが、ポンプ駆動要求フラグＰはセットされ続ける。このように炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が停止されても、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされ続けるので、昇圧ポンプ60が駆動され続ける。燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達すると噴射要求フラグＢがリセットされ、昇圧ポンプ60の駆動が停止される。
【００６５】
排気浄化触媒13からNOxを放出すべきときに噴射される炭化水素の噴射量は極めて多量である。この場合、噴射燃料の良好な微粒化を確保するには、前述したように、炭化水素の噴射中、できるだけ燃料圧ＰＸが低下しないようにすることが必要であり、そのためには炭化水素の噴射中、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用を続行することが必要となる。従って、本発明による実施例では、図１５のＢ１で示されるように、吸蔵されているNOxを排気浄化触媒13から放出させるために炭化水素供給弁15から炭化水素を噴射させた場合には、炭化水素の噴射中、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用を続行させるようにしている。
【００６６】
即ち、本発明による実施例では、NOx浄化装置13がNOxを吸蔵可能なNOx吸蔵触媒からなり、還元剤供給弁15からの還元剤の噴射であってNOx吸蔵触媒13に吸蔵されたNOxをNOx吸蔵触媒13から放出するために行われるNOx放出用噴射が行われ、NOx放出用噴射が行われるときには、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用が同時に行われる。
【００６７】
一方、図１５のＢ２は、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされていて昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われているときに、噴射要求フラグＢがセットされた場合を示している。この場合には、噴射要求フラグＢがセットされても炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射は行われず、ポンプ駆動要求フラグＰはセットされたまま維持され、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達すると炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が開始される。炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が開始されてもポンプ駆動要求フラグＰはセットされたまま維持される。次いで、噴射要求フラグＢがリセットされ、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が停止されてもポンプ駆動要求フラグＰはセットされ続ける。このように炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が停止されても、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされ続け、従って昇圧ポンプ60が駆動され続ける。燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達すると噴射要求フラグＢがリセットされ、昇圧ポンプ60の駆動が停止される。
【００６８】
排気浄化触媒13からNOxを放出すべきときに噴射される炭化水素の噴射量は極めて多量であり、この場合、噴射燃料の良好な微粒化を確保するには、噴射開始時における燃料圧ＰＸをできるだけ高くして、炭化水素の噴射中、できるだけ燃料圧ＰＸが低下しないようにすることが好ましい。従って、図１５のＢ２に示されるように、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われているときに、噴射要求フラグＢがセットされた場合には、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡに達したときに炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射を開始するようにしている。このように、本発明による実施例では、NOx放出用噴射要求があったときに昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用が行われているときには、噴射圧ＰＸが予め定められた目標噴射圧ＰＸＡに達するまでNOx放出用噴射を行わず、噴射圧ＰＸが予め定められた目標噴射圧ＰＸＡに達した後にNOx放出用噴射が開始される。
【００６９】
図１６は、目詰まり防止のために炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射された場合を示している。図１６に示されるように、目詰まり防止のために炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射指令が発せられると、炭化水素供給弁15から炭化水素が噴射される。この場合、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされて昇圧ポンプ60が駆動されているときに、目詰まり防止のための炭化水素の噴射指令が発せられてもポンプ駆動要求フラグＰがセットされたまま維持され、昇圧ポンプ60が駆動され続ける。即ち、前述したように、目詰まり防止のために一回当り噴射される炭化水素の噴射量は極めて少量であり、従って目詰まり防止のための炭化水素の噴射量が多少ずれたとしても、何の影響も出ない。一方、このとき、目詰まり防止のための炭化水素の噴射と昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用とが重ならないように目詰まり防止のための炭化水素の噴射時期を変更するには、そのための複雑な制御が必要となり、何のメリットも生じない。
【００７０】
従って、本発明では、昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用と目詰まり防止のための炭化水素の噴射は夫々独立して制御するようにしており、目詰まり防止のための炭化水素の噴射と昇圧ポンプ60による燃料圧ＰＸの昇圧作用とが重なるのを許容するようにしている。即ち、本発明では、昇圧装置60による噴射圧ＰＸの昇圧作用と目詰まり防止用噴射は、同時に行われるのを許容している。
【００７１】
次に、図１７から図２２を参照しつつ、還元剤として炭化水素を用いた場合のポンプ駆動制御および燃料噴射制御について説明する。
図１７は、昇圧ポンプの駆動噴射制御ルーチンを示しており、このルーチンは一定時間毎の割り込みによって実行される。
図１７を参照すると、まず初めに、ステップ100においてポンプ駆動要求フラグＰがセットされているか否かが判別される。ポンプ駆動要求フラグＰがセットされているときには、ステップ101に進んで昇圧ポンプ60が駆動され、炭化水素供給弁15に供給される燃料の燃料圧ＰＸの昇圧作用が行われる。次いで、ステップ102では、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡを越えたか否かが判別され、燃料圧ＰＸが目標燃料圧ＰＸＡを越えるとステップ103に進んでポンプ駆動要求フラグＰがリセットされる。
【００７２】
ポンプ駆動要求フラグＰがリセットされるとステップ100からステップ104に進んで昇圧ポンプ60が停止される。次いで、ステップ105では、燃料圧ＰＸが許容下限燃料圧ＰＸＢ以下になったか否かが判別される。燃料圧ＰＸが許容下限燃料圧ＰＸＢ以下になったときにはステップ106に進んでポンプ駆動要求フラグＰがセットされる。ポンプ駆動要求フラグＰがセットされるとステップ100からステップ101に進んで昇圧ポンプ60が駆動される。このように本発明による実施例では、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされると昇圧ポンプ60が駆動され、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされている間、昇圧ポンプ60が駆動され続ける。
【００７３】
図１８は、排気浄化制御ルーチンを示しており、このルーチンも一定時間毎の割り込みによって実行される。
図１８を参照すると、まず初めに、ステップ110においてパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13を昇温すべきであることを示す昇温要求が発せられているか否かが判別される。昇温要求が発せられていないときにはステップ111に進んで第１のNOx浄化方法によるNOx浄化を行うべき運転状態であるか否かが判別される。第１のNOx浄化方法によるNOx浄化を行うべき運転状態であるときにはステップ112に進んで、図７Ａに示されるマップから炭化水素の噴射密度ＤＸ（mg/s）が算出される。次いで、ステップ113では、図７Ｃに示されるマップから一回当りの最適な炭化水素の噴射量Ｗ（mg）が算出される。
【００７４】
次いで、ステップ114では、ステップ113において算出された一回当りの炭化水素の噴射量Ｗ（mg）をステップ112において算出された炭化水素の噴射密度ＤＸ（mg/s）で除算することにより、炭化水素の噴射間隔（s）が算出される。次いで、ステップ115では、この炭化水素の噴射間隔（s）から炭化水素噴射を行うべき時刻が求められ、この時刻に噴射要求フラグＡをセットすべきであることを示す噴射要求フラグＡのセット指令が発せられる。次いで、処理サイクルを終了する。
【００７５】
一方、ステップ111において、第１のNOx浄化方法によるNOx浄化を行うべき運転状態でないと判別されたときにはステップ120に進んで、第２のNOx浄化方法によるNOx浄化が行われる。即ち、ステップ120において、排気浄化触媒13の吸蔵されているNOx量が算出される。具体的に言うと、機関の運転状態が定まると機関から排出されるNOx量が定まるので、機関から排出されるNOx量を積算することによって排気浄化触媒13の吸蔵されているNOx量が算出される。次いで、ステップ121では、排気浄化触媒13の吸蔵されているNOx量が予め定められた許容値ＭＡＸを超えたか否かが判別される。排気浄化触媒13の吸蔵されているNOx量が予め定められた許容値ＭＡＸを超えたときにはステップ122に進んで噴射要求フラグＢがセットされる。
【００７６】
一方、ステップ110においてパティキュレートフィルタ14又は排気浄化触媒13を昇温すべきであることを示す昇温要求が発せられていると判別されたときにはステップ116に進んで、昇温制御が行われる。即ち、パティキュレートフィルタ14を昇温すべきであることを示す昇温要求が発せられているときには図７Ｂに示されるマップから単位時間当たりの炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）が算出され、次いで、ステップ117では、図７Ｃに示されるマップから一回当りの最適な炭化水素の噴射量Ｗ（mg）が算出される。次いで、ステップ118では、ステップ117において算出された一回当りの炭化水素の噴射量Ｗ（mg）をステップ116において算出された炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）で除算することにより、炭化水素の噴射間隔（s）が算出される。次いで、ステップ119では、この炭化水素の噴射間隔（s）から炭化水素噴射を行うべき時刻が求められ、この時刻に噴射要求フラグＡをセットすべきであることを示す噴射要求フラグＡのセット指令が発せられる。次いで、ステップ120に進む。
【００７７】
これに対し、排気浄化触媒13に吸蔵されたSOxを排気浄化触媒13から放出させるために排気浄化触媒13を昇温すべきであることを示す昇温要求が発せられているときには、ステップ116において図７Ｂに示されるような別のマップから単位時間当たりの炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）が算出され、次いで、ステップ117では、図７Ｃに示されるマップから一回当りの最適な炭化水素の噴射量Ｗ（mg）が算出される。次いで、ステップ118では、ステップ117において算出された一回当りの炭化水素の噴射量Ｗ（mg）をステップ116において算出された炭化水素の噴射密度ＤＹ（mg/s）で除算することにより、炭化水素の噴射間隔（s）が算出される。次いで、ステップ119では、この炭化水素の噴射間隔（s）から炭化水素噴射を行うべき時刻が求められ、この時刻に噴射要求フラグＡをセットすべきであることを示す噴射要求フラグのセット指令が発せられる。次いで、ステップ120に進む。
【００７８】
次に、図１９を参照しつつ炭化水素の噴射制御ルーチンについて説明する。この噴射制御ルーチンは、図１２および図１３に示される実施例を実行するためのルーチンであって、常時実行されている噴射制御ルーチンの一部を示している。
図１９を参照すると、まず初めに、ステップ130において噴射要求フラグＡがセットされているか否かが判別される。噴射要求フラグＡがセットされているときにはステップ13１に進んでポンプ駆動要求フラグＰがリセットされる。次いで、ステップ132では、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射作用が行われる。次いで、ステップ133では炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了したか否かが判別される。炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了したときにはステップ134に進んでポンプ駆動要求フラグＰがセットされ、次いでステップ135では噴射要求フラグＡがリセットされる。
【００７９】
次に、図２０を参照しつつ、図１４に示される実施例を実行するための別の噴射制御ルーチンについて説明する。この制御噴射ルーチンも常時実行されている噴射制御ルーチンの一部を示している。
図２０を参照すると、まず初めに、ステップ140において噴射要求フラグＡがセットされているか否かが判別される。噴射要求フラグＡがセットされているときにはステップ14１に進んでポンプ駆動要求フラグＰがセットされているか否かが判別される。ポンプ駆動要求フラグＰがセットされているときには図２０に示される噴射ルーチンを終了し、従ってこのときには噴射要求フラグＡがセットされていたとしても炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射は行われない。
【００８０】
これに対し、ステップ141においてポンプ駆動要求フラグＰがリセットされていると判別されたときにはステップ142に進んで、炭化水素の噴射量が補正される。即ち、炭化水素の噴射時のおける炭化水素の噴射密度ＤＸ、ＤＹが噴射間隔の増大割合だけ増大され、この増大された噴射密度ＤＸ、ＤＹから一回当りの噴射量が再計算される。次いで、ステップ143では、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射作用が行われる。次いで、ステップ144では炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了したか否かが判別される。炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了したときにはステップ145に進んでポンプ駆動要求フラグＰがセットされ、次いでステップ146では噴射要求フラグＡがリセットされる。
【００８１】
次に、図２１を参照しつつ、図１５に示される実施例を実行するための噴射制御ルーチンについて説明する。この噴射制御ルーチンも常時実行されている噴射制御ルーチンの一部を示している。
図２１を参照すると、まず初めに、ステップ150において噴射要求フラグＢがセットされているか否かが判別される。噴射要求フラグＢがセットされているときにはステップ15１に進んで炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射中であるか否かが判別される。炭化水素の噴射中でないときにはステップ152に進んで、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされているか否かが判別される。ポンプ駆動要求フラグＰがセットされているときには図２１に示される噴射制御ルーチンを終了し、このとき昇圧ポンプ60が駆動され続ける。
【００８２】
一方、ステップ152において、ポンプ駆動要求フラグＰがリセットされていると判別されたときには、ステップ153に進んで、ポンプ駆動要求フラグＰがセットされる。次いで、ステップ154では、炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射作用が行われる。炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が開始されると次の処理サイクルでは、ステップ151からステップ153に進む。次いで、ステップ155では炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了したか否かが判別される。炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が完了したときにはステップ156に進んで噴射要求フラグＢがリセットされる。このときにも、昇圧ポンプ60が駆動され続ける。
【００８３】
図２２は、目詰まり防止用噴射の制御ルーチンを示しており、この制御ルーチンは一定時間毎の割り込みによって実行される。
図２２を参照すると、まず初めに、ステップ160において目詰まり防止のための噴射指令に基づいて前回の割り込み時から今回の割り込み時の間に、炭化水素供給弁15から目詰まり防止用の噴射が行われたか否かが判別される。目詰まり防止用の噴射が行われていたときにはステップ161に進んで、目詰まり防止用の噴射が行われたときに燃焼室２内への燃料の供給が停止されていたか否かが判別される。目詰まり防止用の噴射が行われたときに燃焼室２内への燃料の供給が停止されていたときには、ステップ162に進んで目詰まり防止用噴射を禁止する禁止フラグがセットされる。
【００８４】
一方、ステップ160において、炭化水素供給弁15から目詰まり防止用の噴射が行われていないと判別されたときには、ステップ163に進んで禁止フラグがセットされているか否かが判別される。禁止フラグがセットされていないとき、即ち、燃焼室２内に燃料の供給が行われているときに炭化水素供給弁15からの炭化水素の噴射が行われたときには、ステップ164に進んで、図９に示される関係から、炭化水素供給弁15の先端面80の温度ＴＢにおける、煤の固着度合いが許容煤の固着度合いＧＸに達するまでの経過時間ｔＨが求められ、この経過時間ｔＨに対するルーチン割り込み時間ΔＴの比ΔＴ/ｔＨの値を積算することによってΔＴ/ｔＨの値の積算値が算出される。
【００８５】
次いで、ステップ165では、ΔＴ/ｔＨの値の積算値が１００％に達したか否かが判別される。ΔＴ/ｔＨの値の積算値が１００％に達したときにはステップ166に進んで炭化水素供給弁15から目詰まり防止用炭化水素の噴射指令が発せられる。次いで、ステップ167では禁止フラグがリセットされ、ΔＴ/ｔＨの値の積算値がクリアされる。
【符号の説明】
【００８６】
４    吸気マニホルド
５    排気マニホルド
12    排気管
13    排気浄化触媒
14    パティキュレートフィルタ
15    炭化水素供給弁
60    昇圧装置
【図１】
2016035250.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2016035250.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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