(57)【要約】【課題】本発明は、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを含む複数の運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、大気中へ排出される未燃成分を低減可能な技術の提供を課題とする。【解決手段】本発明は、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、内燃機関の運転状態が予混合燃焼運転領域に属する時に、排気浄化装置の温度が活性判定温度より低ければ、内燃機関を拡散燃焼運転させるようにした。更に、前記活性判定温度は、排気浄化装置を通過する排気流量が多くなるほど高められるようにした。【選択図】図５
2009085070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードとを含む複数の運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、
前記内燃機関の排気系に設けられ、所定の活性温度域にある時に排気を浄化する排気浄化装置と、
前記排気浄化装置の温度と相関する物理量を取得する取得手段と、
前記取得手段により取得された物理量が前記排気浄化装置の活性判定温度より低い場合は、予混合燃焼運転モードによる運転を禁止する制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項２】
請求項１において、前記活性判定温度は、排気浄化装置を通過する排気流量が多くなるほど高く設定されることを特徴とする内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項３】
請求項１において、前記活性判定温度は、前記内燃機関の温度が低くなるほど高く設定されることを特徴とする内燃機関の燃焼制御システム。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一において、前記排気浄化装置は、拡散燃焼運転モード用の第１排気浄化装置と、予混合燃焼運転モード用の第２排気浄化装置と、前記内燃機関が拡散燃焼運転される時は前記第１排気浄化装置へ排気を流入させるとともに前記内燃機関が予混合燃焼運転される時は前記第２排気浄化装置へ排気を流入させる切換手段と、を具備し、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された物理量が前記活性判定温度より低い場合に、予混合燃焼運転モードによる運転を禁止するとともに、前記内燃機関の排気が前記第２排気浄化装置へ流入するように前記切換手段を制御することを特徴とする内燃機関の燃焼制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを含む複数の運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関としては、機関回転数と機関負荷に応じて運転モードを切り換える技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００５−３０２８４号公報
【特許文献２】特開２０００−４５８４３号公報
【特許文献３】特開２００３−６５１１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、機関回転数と機関負荷に応じて運転モードが切り換えると、内燃機関の排気系に配置された排気浄化装置が未活性状態にある時に内燃機関が予混合燃焼運転される可能性がある。そのような場合は、排気浄化装置により浄化されずに大気中へ排出される未燃成分（ＨＣやＣＯ等）が多くなる可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを含む複数の運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、大気中へ排出される未燃成分を低減可能な技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決するために、排気浄化装置の浄化能（例えば、ＨＣ酸化能やＣＯ酸化能）が活性していない場合は、たとえ予混合燃焼運転条件が成立していても内燃機関が予混合燃焼運転しないようにした。
【０００６】
詳細には、本発明にかかる内燃機関の燃焼制御システムは、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードとを含む複数の運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、前記内燃機関の排気系に設けられ所定の活性温度域にある時に排気を浄化する排気浄化装置と、前記排気浄化装置の温度と相関する物理量を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された物理量が前記排気浄化装置の活性判定温度より低い場合は予混合燃焼運転モードによる運転を禁止する制御手段と、を備えるようにした。
【０００７】
内燃機関が予混合燃焼運転される場合は、該内燃機関の拡散燃焼運転時に比して、排気中のＮＯｘ量は減少するものの、排気中の未燃成分（ＨＣやＣＯ）が増加する傾向がある。このため、内燃機関が冷間始動された場合のように排気浄化装置が未活性状態にある場合に内燃機関が予混合燃焼運転されると、排気浄化装置で浄化されずに大気中へ排出される未燃成分が増加する。このため、排気中の未燃成分を吸着する吸着材を排気系に配置する等の対策が必要であった。
【０００８】
これに対し、本発明にかかる内燃機関の燃焼制御システムによれば、排気浄化装置の温度と相関する物理量が排気浄化装置の活性判定温度より低い場合には、予混合燃焼運転条件が成立しても内燃機関の予混合燃焼運転が禁止される。このため、大気中へ排出される未燃成分の量を最小限に抑えることができる。
【０００９】
本発明において、排気浄化装置の温度と相関する物理量としては、排気浄化装置の温度や、排気浄化装置から流出する排気の温度等を例示することができる。尚、前記した物理量は、内燃機関の運転履歴等から推定される推定値であってもよい。
【００１０】
ところで、排気浄化装置の温度が活性温度域に達している場合であっても、該排気浄化装置を通過する排気流量が多ければ排気浄化装置の浄化能は低下する。
【００１１】
そこで、本発明にかかる活性判定温度は、排気流量が多くなるほど高くされてもよい。その際、活性判定温度は、排気流量の増加に比例して連続的に高められてもよく、或いは排気流量の増加に対して段階的に高められてもよい。
【００１２】
また、排気浄化装置の温度が活性温度域に達している場合であっても、内燃機関の温度が低くければ該内燃機関から排出されるＨＣやＣＯの量が増加する。
【００１３】
そこで、本発明にかかる活性判定温度は、内燃機関の温度が低くなるほど高くされてもよい。その際、活性判定温度は、内燃機関の温度が低くなるほど連続的に高められてもよく、或いは内燃機関の温度が低くなるほど段階的に高められてもよい。尚、内燃機関の温度は直接測定されてもよいが、冷却水温度や外気温度等で代用されてもよい。
【００１４】
拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを切換可能な内燃機関の排気系には、拡散燃焼運転モード用の第１排気浄化装置と予混合燃焼運転モード用の第２排気浄化装置とが設けられる場合がある。
【００１５】
かかる構成においては、内燃機関から排出された排気の流れは、内燃機関の運転モードによって切り換えられる。例えば、内燃機関が拡散燃焼運転される場合は、該内燃機関の排気が第１排気浄化装置を通過し、内燃機関が予混合燃焼運転される場合は該内燃機関の排気が第２排気浄化装置を通過するように排気の流れが切り換えられる。
【００１６】
ところで、第２排気浄化装置が未活性状態にある時に内燃機関が予混合燃焼運転されると、大気中に排出される未燃成分が多くなる。よって、第２排気浄化装置が未活性状態にあり、且つ予混合燃焼運転条件が成立した場合は、内燃機関が拡散燃焼運転されるとともに該内燃機関の排気が第２排気浄化装置を通過するように排気の流れが切り換えられることが好ましい。
【００１７】
尚、第２排気浄化装置が未活性状態にある場合は、予混合燃焼運転条件が成立していない時（言い換えれば、拡散燃焼運転条件が成立している時）であっても、内燃機関が拡散燃焼運転されるとともに該内燃機関の排気が第２排気浄化装置を通過するように排気の流れが切り換えられるようにしてもよい。
【００１８】
予混合燃焼運転モード用の排気浄化装置は、拡散燃焼運転モード用の排気浄化装置よりも活性温度域が低くなるように形成されるのが通例である。このため、拡散燃焼運転時に内燃機関の排気が予混合燃焼運転モード用の排気浄化装置を通過すると、該排気浄化装置が早期に活性するため、排気エミッションを低減することが可能である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを含む複数の運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関の燃焼制御システムにおいて、大気中へ排出される未燃成分を可及的に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２１】
＜実施例１＞
先ず、本発明の第１の実施例について図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本発明にかかる内燃機関の燃焼制御システムの概略構成を示す図である。
【００２２】
図１に示す内燃機関１は、拡散燃焼運転モードと予混合燃焼運転モードを切換可能な圧縮着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）である。内燃機関１は、各気筒２内へ直接燃料を噴射可能な燃料噴射弁３と、各気筒２内へ空気を導く吸気通路４とを備えている。吸気通路４の途中には、遠心過給器（ターボチャージャ）５のコンプレッサハウジング５０とインタークーラ６が配置されている。
【００２３】
コンプレッサハウジング５０により過給された吸気は、インタークーラ６により冷却された後に各気筒２内へ導かれるようになっている。各気筒２内へ導かれた吸気は、燃料噴射弁３から噴射された燃料とともに気筒２内で着火及び燃焼される。
【００２４】
各気筒２内で燃焼されたガスは、排気通路７へ排出される。排気通路７へ排出された排気は、排気通路７の途中に配置されたタービンハウジング５１及び排気浄化装置８を経由して大気中へ放出される。
【００２５】
排気浄化装置８は、該排気浄化装置８の温度が活性温度域にある時に排気を浄化する。このような排気浄化装置８としては、酸化能とＮＯｘ吸蔵能を有する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒、酸化能とＰＭ捕集能を有するパティキュレートフィルタ等を例示することができる。
【００２６】
前記した吸気通路４と排気通路７は、ＥＧＲ通路９により相互に接続されている。ＥＧＲ通路９の途中には、該ＥＧＲ通路９の流路断面積を調節するＥＧＲ弁１０と、該ＥＧＲ通路９を流れる排気（以下、「ＥＧＲガス」と称する）を冷却するためのＥＧＲクーラ１１が配置されている。吸気通路４においてインタークーラ６より下流且つＥＧＲ通路９の接続部より上流の部位には吸気絞り弁１２が配置されている。
【００２７】
上記した燃料噴射弁３、ＥＧＲ弁１０、及び吸気絞り弁１２は、ＥＣＵ１３によって電気的に制御される。ＥＣＵ１３は、吸気通路４に配置されたエアフローメータ１４の測定値、排気浄化装置８より下流の排気通路７に配置された空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）１５の測定値、排気浄化装置８より下流の排気通路７に配置された温度センサ１８の測定値、内燃機関１に取り付けられたクランクポジションセンサ１６の測定値、及びアクセルポジションセンサ１７の測定値などをパラメータとして、燃料噴射弁３、ＥＧＲ弁１０、吸気絞り弁１２を制御する。
【００２８】
例えば、ＥＣＵ１３は、内燃機関１の運転状態（機関運転状態）に応じて該内燃機関１の燃焼を切り換える燃焼制御を行う。詳細には、ＥＣＵ１３は、内燃機関１の負荷（アクセル開度）Ａｃｃｐ及び機関回転数Ｎｅから定まる機関運転状態が図２に示す予混合燃焼運転領域にある時には、内燃機関１を予混合燃焼運転させる。一方、機関運転状態が図２の拡散燃焼運転領域にある時は、ＥＣＵ１３は内燃機関１を拡散燃焼運転させる。
【００２９】
内燃機関１が予混合燃焼運転される場合は、ＥＣＵ１３は、図３に示すように、パイロット噴射量を零に設定（パイロット噴射を停止）するとともに主噴射時期を圧縮上死点より早い時期（圧縮行程の初期又は中期）に設定する。
【００３０】
一方、内燃機関１が拡散燃焼運転させられる場合には、ＥＣＵ１３は、図４に示すよう
に、パイロット噴射量を零より多い量に設定（パイロット噴射を実行）するとともに主噴射時期を圧縮上死点近傍に設定する。
【００３１】
尚、内燃機関１が予混合燃焼運転される場合は、気筒２内の燃料が予混合気を形成する前に過早着火する可能性がある。このため、ＥＣＵ１３は、拡散燃焼運転時より多量のＥＧＲガスを気筒２内へ導入することにより燃料の過早着火を抑制する。
【００３２】
ところで、内燃機関１が予混合燃焼運転される場合は、該内燃機関１が拡散燃焼運転される場合に比して、該内燃機関１から排出されるＮＯｘは減少するものの、未燃成分（ＨＣやＣＯ）の排出量が増加する傾向がある。
【００３３】
よって、前述した図２に示したマップに従って内燃機関１の運転モードが切り換えられると、排気浄化装置８の温度が活性温度域より低い場合に内燃機関１が予混合燃焼運転される可能性がある。
【００３４】
排気浄化装置８の温度が活性温度域より低い場合に内燃機関１が予混合燃焼運転されると、該内燃機関１から排出される比較的多量の未燃成分が排気浄化装置８で浄化されずに大気中へ排出される可能性がある。
【００３５】
これに対し、排気中の未燃成分を吸着可能な吸着材を排気通路７に設ける方法が考えられるが、部品点数増加により排気系の車載性が悪化する可能性がある。
【００３６】
そこで、本実施例の内燃機関の燃焼制御システムは、排気浄化装置８が未活性状態にある時は内燃機関１の予混合燃焼運転を禁止するようにした。以下、本実施例における燃焼制御の実行手順について図５に沿って説明する。
【００３７】
図５は、本実施例における燃焼制御ルーチンを示すフローチャートである。この燃焼制御ルーチンは、予めＥＣＵ１３のＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ１３によって周期的に実行される。
【００３８】
燃焼制御ルーチンでは、ＥＣＵ１３は、先ずＳ１０１において機関回転数Ｎｅ及び機関負荷（アクセル開度Ａｃｃｐ）を読み込む。
【００３９】
Ｓ１０２では、ＥＣＵ１３は、前記Ｓ１０１で読み込まれた機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ａｃｃｐから定まる機関運転状態が前述した図２の予混合燃焼運転領域に属しているか否かを判別する。
【００４０】
前記Ｓ１０２において否定判定された場合、言い換えれば、前記Ｓ１０１で読み込まれた機関回転数Ｎｅ及び機関負荷Ａｃｃｐから定まる機関運転状態が前述した図２の拡散燃焼運転領域に属する場合は、ＥＣＵ１３は、Ｓ１０６へ進み、内燃機関１を拡散燃焼運転させる。具体的には、ＥＣＵ１３は、前述した図４に示したようなタイミングで燃料噴射を行わせるべく燃料噴射弁３を制御するとともに、予混合燃焼運転時より少量のＥＧＲガスを気筒２内へ導入すべくＥＧＲ弁１０および／または吸気絞り弁１２を制御する。
【００４１】
一方、前記Ｓ１０２において肯定判定された場合は、ＥＣＵ１３は、Ｓ１０３へ進む。Ｓ１０３では、ＥＣＵ１３は、排気浄化装置８の温度に相関する物理量Ｔｅｍｐｃａｔを取得する。本実施例では排気浄化装置８の温度に相関する物理量Ｔｅｍｐｃａｔとして該排気浄化装置８から流出する排気の温度（温度センサ１８の測定値）を利用する。
【００４２】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ１３は、前記Ｓ１０３で取得された排気温度Ｔｅｍｐｃａｔが活
性判定温度Ｔｅｍｐｓｔ以上であるか否かを判別する。
【００４３】
上記した活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔは、排気浄化装置８の浄化能（特に、ＨＣやＣＯの酸化能）が活性する温度域の下限値（以下、「下限活性温度」と称する）と同等に設定されてもよい。
【００４４】
前記Ｓ１０４において肯定判定された場合（Ｔｅｍｐｃａｔ≧Ｔｅｍｐｓｔ）は、ＥＣＵ１３は、Ｓ１０５へ進む。Ｓ１０５では、ＥＣＵ１３は、内燃機関１を予混合燃焼運転させる。具体的には、ＥＣＵ１３は、前述した図３に示したようなタイミングで燃料噴射を行わせるべく燃料噴射弁３を制御するとともに、予混合気の過早着火を抑制し得るＥＧＲガス量を気筒２内へ導入すべくＥＧＲ弁１０および／または吸気絞り弁１２を制御する。
【００４５】
また、前記Ｓ１０４において否定判定された場合（Ｔｅｍｐｃａｔ＜Ｔｅｍｐｓｔ）は、ＥＣＵ１３は、内燃機関１の予混合燃焼運転を禁止する。すなわち、ＥＣＵ１３は、前記Ｓ１０４において否定判定された場合（Ｔｅｍｐｃａｔ＜Ｔｅｍｐｓｔ）は、Ｓ１０６へ進み、内燃機関１を拡散燃焼運転させる。
【００４６】
この場合、内燃機関１から排出される未燃成分が減少するため、排気浄化装置８で浄化されずに大気中へ排出される未燃成分も減少する。
【００４７】
以上述べたようにＥＣＵ１３が図５の燃焼制御ルーチンを実行することにより、本発明にかかる取得手段及び制御手段が実現される。その結果、機関運転状態が予混合燃焼運転領域に属し且つ排気浄化装置８が未活性状態にある時に大気中へ排出される未燃成分を減少させることができる。
【００４８】
＜実施例２＞
次に、本発明の第２の実施例について図６〜図８に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００４９】
前述した第１の実施例では、活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔが排気浄化装置８の下限活性温度と同等の温度に固定される例について述べたが、本実施例では活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔが排気浄化装置８を通過する排気流量に応じて変更される例について述べる。
【００５０】
排気浄化装置８を通過する排気流量が多くなると、空間速度（ｓｖ）の上昇により排気浄化装置８の浄化能が低下する場合がある。このため、排気浄化装置８の温度が下限活性温度以上の比較的低い温度域にある時に、排気浄化装置８を通過する排気流量が多くなると、排気浄化装置８で酸化されずに大気中へ排出される未燃成分が多くなる可能性がある。
【００５１】
そこで、本実施例の燃焼制御では、排気浄化装置８を通過する排気流量に応じて活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔが変更されるようにした。図６は、排気浄化装置８を通過する排気流量と活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔとの関係を規定したマップを示す図である。図６中のＴｅｍｐ０は、排気浄化装置８の下限活性温度と同等の温度である。
【００５２】
図６に示すマップにおいて、活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔは、排気浄化装置８を通過する排気流量が多くなるほど高い温度に設定される。このように活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔが設定されると、排気浄化装置８の温度が下限活性温度以上の比較的低い温度域にある場合に、該排気浄化装置８を通過する排気流量が多くなっても、大気中に排出される未燃成分を少なくすることができる。
【００５３】
尚、図６に示した例では、排気流量の増加に比例して活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔが連続的に高くなっているが、排気流量の増加に対して活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔが段階的に高くされてもよい。
【００５４】
以下、本実施例における燃焼制御の実行手順について図７に沿って説明する。図７は、本実施例における燃焼制御ルーチンを示すフローチャートである。図７において、前述した第１の実施例の燃焼制御ルーチンと同様の処理ついては同等の符号が付されている。
【００５５】
図７の燃焼制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ１３は、Ｓ１０３の処理を実行し終えると、Ｓ２０１の処理を実行する。Ｓ２０１では、ＥＣＵ１３は、排気浄化装置８を通過する排気流量を取得する。排気浄化装置８を通過する排気流量は内燃機関１の吸入空気量と相関するため、ＥＣＵ１３はエアフローメータ１４の測定値Ｇａを排気流量として取得する。
【００５６】
続いて、ＥＣＵ１３は、Ｓ２０２において、前記Ｓ２０１で取得した排気流量Ｇａと前述した図６のマップとに基づいて活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔを決定する。
【００５７】
Ｓ１０４では、ＥＣＵ１３は、前記Ｓ１０３で取得された排気温度Ｔｅｍｐｃａｔと前記Ｓ２０２で決定された活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔとを比較する。そして、ＥＣＵ１３は、Ｓ１０４において肯定判定された場合はＳ１０５の処理を実行し、Ｓ１０４において否定判定された場合はＳ１０６の処理を実行する。
【００５８】
このようにＥＣＵ１３が図７の燃焼制御ルーチンを実行することにより、前述した第１の実施例と同様の効果を得ることができるとともに、排気浄化装置８の温度が下限活性温度以上の比較的低い温度域にある場合に該排気浄化装置８を通過する排気流量が多くなっても大気中に排出される未燃成分を少なくすることができる。
【００５９】
尚、本実施例では、活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔが排気流量に応じて変更される例について述べたが、内燃機関１の温度（好ましくは気筒２内の温度）に応じて変更されてもよい。内燃機関１の温度が低い時は、該内燃機関１から排出される未燃成分が多くなる傾向がある。よって、排気浄化装置８が下限活性温度以上であっても排気中の未燃成分を酸化しきれない可能性がある。特に、排気浄化装置８の温度が下限活性温度以上の比較的低い温度域にある場合は、排気浄化装置８の全体が活性していない可能性があるため、多量の未燃成分を酸化しきれない可能性が高い。
【００６０】
そこで、活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔは、図８に示すように、内燃機関１の温度が低くなるほど高い温度に設定されるようにしてもよい。尚、内燃機関１の温度と相関する物理量としては、冷却水の温度、潤滑油の温度、或いは吸気温度等を利用することができる。
【００６１】
また、活性判定温度Ｔｅｍｐｓｔは、排気浄化装置８を通過する排気流量と内燃機関１の温度とを含む複数のパラメータに基づいて決定されてもよいことは勿論である。
【００６２】
＜実施例３＞
次に、本発明の第３の実施例について図９に基づいて説明する。ここでは、前述した第１の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００６３】
前述した第１の実施例では、内燃機関１の排気通路７に１つの排気浄化装置８が配置される例について述べたが、本実施例では内燃機関１の拡散燃焼運転モード用の排気浄化装置と予混合燃焼運転モード用の排気浄化装置が配置される例について述べる。
【００６４】
図９は、本実施例における内燃機関の燃焼制御システムの概略構成を示す図である。図９において、前述した第１の実施例の内燃機関の燃焼制御システムと同様の構成要素には同一の符号が付されている。
【００６５】
内燃機関１の排気通路７は、タービンハウジング５１より下流において第１分岐管７０と第２分岐管７１に分岐している。第１分岐管７０には、拡散燃焼運転モード用の第１排気浄化装置８０が配置されている。第２分岐管７１には、予混合燃焼運転モードの第２排気浄化装置８１が配置されている。
【００６６】
第２排気浄化装置８１は、該第２排気浄化装置８１の酸化能が第１排気浄化装置８０より低温で活性するように構成されている。
【００６７】
第１排気浄化装置８０より下流の第１分岐管７０と第２排気浄化装置８１より下流の第２分岐管７１とは合流して１本の排気通路７を構成している。また、排気通路７が第１分岐管７０と第２分岐管７１とに分岐する部位には、流路切換弁１９が配置されている。流路切換弁１９は、第１分岐管７０と第２分岐管７１の何れか一方を排気通路７と連通させる弁機構であり、ＥＣＵ１３によって電気的に制御される。
【００６８】
このように構成された内燃機関の燃焼制御システムでは、内燃機関１が冷間始動された後の暖機運転時に拡散燃焼運転モードが選択されるとともに、排気通路７と第１分岐管７０とが連通するように流路切換弁１９が制御される。
【００６９】
内燃機関１の暖機運転終了後に、機関運転状態が前述した図２の予混合燃焼運転領域に属すると、拡散燃焼運転モードから予混合燃焼運転モードへの切り換えが行われるとともに、排気通路７と第２分岐管７１とが連通するように流路切換弁１９が制御される。
【００７０】
その際、第２排気浄化装置８１の温度が下限活性温度より低くなるため、内燃機関１から排出される比較的多量の未燃成分が第２排気浄化装置８１で浄化されずに大気中へ排出される。
【００７１】
これに対し、本実施例の燃焼制御では、第２排気浄化装置８１が未活性状態にあり且つ機関運転状態が予混合燃焼運転領域に属する場合は、内燃機関１を拡散燃焼運転させるとともに、排気通路７と第２分岐管７１を連通させるべく流路切換弁１９が制御されるようにした。
【００７２】
このような燃焼制御によれば、大気中へ排出される未燃成分を最小限に抑えつつ第２排気浄化装置８１の昇温（早期活性）を図ることができる。
【００７３】
＜実施例４＞
次に、本発明の第４の実施例について説明する。ここでは、前述した第３の実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００７４】
前述した第３の実施例では、内燃機関１の暖機運転終了後において、第２排気浄化装置８１が未活性状態にあり且つ機関運転状態が予混合燃焼運転領域に属する場合は、内燃機関１を拡散燃焼運転させつつ第２排気浄化装置８１の昇温を図る例について述べた。
【００７５】
これに対し、本実施例では、内燃機関１の暖機運転時に、内燃機関１を拡散燃焼運転させつつ、排気通路７と第２分岐管７１とを連通させるべく流路切換弁１９が制御されるようにした。
【００７６】
この場合、内燃機関１の暖機運転時に第２排気浄化装置８１の昇温が図られることになる。第２排気浄化装置８１の酸化能は、第１排気浄化装置８０より低温で活性するため、暖機運転中の排気エミションを低減することも可能である。
【００７７】
更に、暖機運転終了後に内燃機関１が予混合燃焼運転されても、該内燃機関１から排出される比較的多量の未燃成分が第２排気浄化装置８１で酸化されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】内燃機関の燃焼制御システムの概略構成を示す図である。
【図２】予混合燃焼運転と拡散燃焼運転を切り換えるためのマップを示す図である。
【図３】予混合燃焼運転時の燃料噴射タイミングを示すタイミングチャートである。
【図４】拡散燃焼運転時の燃料噴射タイミングを示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例における燃焼制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】排気浄化装置を通過する排気流量と活性判定温度との関係を規定したマップを示す図である。
【図７】第２の実施例における燃焼制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】内燃機関の温度と活性判定温度との関係を規定したマップを示す図である。
【図９】第３の実施例における内燃機関の燃焼制御システムの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１・・・・・内燃機関
２・・・・・気筒
３・・・・・燃料噴射弁
４・・・・・吸気通路
５・・・・・ターボチャージャ
６・・・・・インタークーラ
７・・・・・排気通路
８・・・・・排気浄化装置
９・・・・・ＥＧＲ通路
１０・・・・ＥＧＲ弁
１１・・・・ＥＧＲクーラ
１２・・・・吸気絞り弁
１３・・・・ＥＣＵ
１４・・・・エアフローメータ
１５・・・・空燃比センサ
１６・・・・水温センサ
１７・・・・アクセルポジションセンサ
１８・・・・温度センサ
１９・・・・流路切換弁
７０・・・・第１分岐管
７１・・・・第２分岐管
８０・・・・第１排気浄化装置
８１・・・・第２排気浄化装置
【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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