(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、排気通路にパティキュレートフィルタを備える内燃機関おいて、当該パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようにすることを目的とする。【解決手段】理論空燃比となるように行う制御を空燃比の基本制御としてストイキバーン運転を行う内燃機関１０を備える。内燃機関１０を空転駆動（ポンピング駆動）可能なモータ１２を備える。内燃機関１０の排気通路１４に、排気ガス中に含まれる粒子状物質ＰＭを捕集するためのパティキュレートフィルタ（ＰＭフィルタ）２０を備える。ＰＭフィルタ２０を再生するためのフィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立した場合に、内燃機関１０をモータ１２によって空転駆動させるとともに、内燃機関１０の吸気系に配置されるスロットルバルブ２８の開度を大きくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前記排気通路に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
粒子状物質が捕集された前記パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立したか否かを判定する再生条件成立判定手段と、
前記再生条件が成立した場合に、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する酸素供給手段とを備え、
前記酸素供給手段は、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する際に、前記内燃機関の少なくとも１つの気筒をポンピング駆動させるポンピング駆動実行手段を含むことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記ポンピング駆動実行手段は、前記内燃機関とともに或いは前記内燃機関に代えて、前記内燃機関が搭載された車両を駆動可能なモータを備え、当該モータによって前記内燃機関をポンピング駆動することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、理論空燃比となるように行う制御を空燃比の基本制御とする内燃機関であることを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを更に備え、
前記酸素供給手段は、前記再生条件が成立した場合に、スロットルバルブ開度を大きくするスロットル開度制御手段を含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記酸素供給手段は、前記内燃機関のポンピング駆動によって前記パティキュレートフィルタの再生に必要な酸素量を前記パティキュレートフィルタに供給した時点で、前記内燃機関のポンピング駆動を停止するポンピング駆動停止手段を含むことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関のポンピング駆動を行っている場合には、前記パティキュレートフィルタの再生が完了するまで、前記内燃機関の再始動を禁止する再始動禁止手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関が搭載された車両システムの作動中に、前記内燃機関の前記少なくとも１つの気筒の運転停止要求を検出する停止要求検出手段を更に備え、
前記ポンピング駆動実行手段は、前記運転停止要求を受けて前記少なくとも１つの気筒の運転が停止された場合に、前記少なくとも１つの気筒をポンピング駆動させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項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】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、排気ガス中に含まれる粒子状物質ＰＭを捕集するためのパティキュレートフィルタを備える内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、ディーゼルエンジン用のハイブリッドシステムが開示されている。この従来のシステムは、粒子状物質を捕集して除去するためのパティキュレートフィルタを備え、当該パティキュレートフィルタの床温に応じて、発電機兼用モータによるトルクアシスト領域やエネルギー回生領域を決定するようにしている。そして、決定されたトルクアシスト領域などに従ってディーゼルエンジンの負荷を変えることで、ディーゼルエンジンの排気温度を制御するようにしている。
【０００３】
より具体的には、上記従来のハイブリッドシステムでは、パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より大きい場合には、トルクアシスト領域を大きくし且つエネルギー回生領域を小さくした状態マップを選択して、エンジンの負荷の低減によって排気温度を低下させるようにしている。これにより、パティキュレートフィルタの劣化を防止している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２８５９０８号公報
【特許文献２】特開２００５−２８２４３１号公報
【特許文献３】特開２００５−３６６５９号公報
【特許文献４】特開２００４−１３２１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したパティキュレートフィルタを備える内燃機関においては、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼除去することによって、当該パティキュレートフィルタを再生するフィルタ再生制御を適宜行う必要がある。そのようなフィルタ再生制御を、多量の粒子状物質がパティキュレートフィルタに堆積された後に一度にまとめて行おうとすると、パティキュレートフィルタに堆積された粒子状物質が一度に燃焼してしまい、パティキュレートフィルタが過昇温してしまう。従って、パティキュレートフィルタを備える内燃機関は、フィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようになっていることが望ましい。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排気通路にパティキュレートフィルタを備える内燃機関おいて、当該パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
前記排気通路に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
粒子状物質が捕集された前記パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立したか否かを判定する再生条件成立判定手段と、
前記再生条件が成立した場合に、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する酸素供給手段とを備え、
前記酸素供給手段は、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する際に、前記内燃機関の少なくとも１つの気筒をポンピング駆動させるポンピング駆動実行手段を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記ポンピング駆動実行手段は、前記内燃機関とともに或いは前記内燃機関に代えて、前記内燃機関が搭載された車両を駆動可能なモータを備え、当該モータによって前記内燃機関をポンピング駆動することを特徴とする。
【０００９】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記内燃機関は、理論空燃比となるように行う制御を空燃比の基本制御とする内燃機関であることを特徴とする。
【００１０】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
内燃機関の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを更に備え、
前記酸素供給手段は、前記再生条件が成立した場合に、スロットルバルブ開度を大きくするスロットル開度制御手段を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、第５の発明は、第１乃至第４の発明の何れかにおいて、
前記酸素供給手段は、前記内燃機関のポンピング駆動によって前記パティキュレートフィルタの再生に必要な酸素量を前記パティキュレートフィルタに供給した時点で、前記内燃機関のポンピング駆動を停止するポンピング駆動停止手段を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、第６の発明は、第１乃至第５の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関のポンピング駆動を行っている場合には、前記パティキュレートフィルタの再生が完了するまで、前記内燃機関の再始動を禁止する再始動禁止手段を更に備えることを特徴とする。
【００１３】
また、第７の発明は、第１乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関が搭載された車両システムの作動中に、前記内燃機関の前記少なくとも１つの気筒の運転停止要求を検出する停止要求検出手段を更に備え、
前記ポンピング駆動実行手段は、前記運転停止要求を受けて前記少なくとも１つの気筒の運転が停止された場合に、前記少なくとも１つの気筒をポンピング駆動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、フィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立した場合に、パティキュレートフィルタに対して酸素を積極的に供給することができるようになる。このため、パティキュレートフィルタの再生を促進させることができ、フィルタ再生制御の実行頻度を良好に高めることが可能となる。
【００１５】
第２の発明によれば、内燃機関が発する駆動力により車両を走行させている際に、上記再生条件の成立によって内燃機関を停止させても、モータによるアシストによってドライバビリティの悪化を伴わずに車両の走行を継続させつつ、パティキュレートフィルタの再生を行うことができるようになる。
【００１６】
空燃比が理論空燃比となるように制御された状態で燃焼を行うストイキバーンエンジンでは、ディーゼルエンジンなどの希薄燃焼運転を行うリーンバーンエンジンに比して、燃焼温度（排気温度）が高くなる傾向になるので、パティキュレートフィルタの再生に必要な高温環境下を形成し易くなる。しかしながら、その一方で、ストイキバーンエンジンの場合は、パティキュレートフィルタの雰囲気が基本的にストイキ雰囲気となるので、リーンバーンエンジンに比して、当該フィルタの雰囲気に当該フィルタの再生を十分に促せる量の酸素を確保しにくくなり、また、当該フィルタの再生頻度を十分に高めることが困難となる。しかしながら、第３の発明によれば、上記のような特性を有するストイキバーンエンジンを備えたシステムにおいて、フィルタ再生制御を行う機会を十分に確保できるようになる。
【００１７】
第４の発明によれば、内燃機関の吸気系にスロットルバルブを備えるシステムにおいて、上記再生条件の成立時にパティキュレートフィルタに十分な酸素を供給できる環境を整えることができる。
【００１８】
第５の発明によれば、パティキュレートフィルタへの酸素供給の促進の背反として、内燃機関の排気系に配置される排気浄化触媒の劣化が促進されるのを回避しつつ、更には、内燃機関の空転駆動に要するエネルギーを最小として燃費悪化を抑制しつつ、パティキュレートフィルタの再生効果を得ることができるようになる。
【００１９】
第６の発明によれば、パティキュレートフィルタの再生が完了してから内燃機関の再始動が許可されるようになるので、当該フィルタの再生が不十分な状態で内燃機関が始動されることによる排気エミッションの悪化を防ぐことができる。
【００２０】
第７の発明によれば、例えば、ハイブリッドシステムのような車両システムの作動中に内燃機関が停止することのあるシステムにおいて、内燃機関が一時的に停止するタイミングを利用して、フィルタ再生制御の実行機会を十分に確保できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１における内燃機関システムを説明するための概略図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。より具体的には、この内燃機関１０は、理論空燃比（ストイキ）となるように行う制御を空燃比の基本制御として燃焼を行うストイキバーンエンジンであり、ここでは、内燃機関１０は、そのようなストイキバーン運転を行う内燃機関の一例として、ガソリンエンジンであるものとする。尚、ストイキを目標とする上記空燃比制御は、基本的に、後述する三元触媒１８の暖機が完了している条件下で行われる。
【００２２】
また、図１に示すシステムは、内燃機関１０とともに或いは内燃機関１０に代えて用いる車両の動力源として、モータ１２を備えている。すなわち、図１に示すシステムは、内燃機関１０とモータ１２とを動力源とする車両用のハイブリッドシステムである。ここでは、モータ１２は、運転停止中の内燃機関１０を空転駆動（ポンピング駆動）できるように構成されているものとする。
【００２３】
内燃機関１０には、排気通路１４が備えられている。排気通路１４には、筒内から排出される排気ガスの空燃比を検出するためのメインリニアＡ／Ｆセンサ（以下、単に「Ａ／Ｆセンサ」と略する）１６が配置されている。Ａ／Ｆセンサ１６は、排気ガスの空燃比に対してほぼリニアな出力を発するセンサである。
【００２４】
Ａ／Ｆセンサ１６よりも下流側の排気通路１４には、排気ガス中に含まれる三元成分（（ＮＯｘ、ＨＣ、ＣＯ）を浄化可能な上流側三元触媒１８が配置されている。上流側三元触媒１８よりも下流側の排気通路１４には、排気ガス中に含まれる粒子状物質ＰＭを捕集して除去可能なパティキュレートフィルタ（以下、「ＰＭフィルタ」と称する）２０が配置されている。ＰＭフィルタ２０に捕集されたＰＭは、ＰＭフィルタ２０が高温環境下に置かれた際に燃焼されて除去される。
【００２５】
ＰＭフィルタ２０よりも下流側の排気通路１４には、その位置の空燃比がリッチであるかリーンであるかに応じた信号を発するサブＯ２センサ２２が配置されている。更に、サブＯ２センサ２２よりも下流側の排気通路１４には、排気ガス中に含まれる上記三元成分を浄化可能な下流側三元触媒２４が配置されている。尚、上流側三元触媒１８の上流側に配置される排気ガスセンサは、上記のメインリニアＡ／Ｆセンサ１６でなくても、サブＯ２センサ２２と同様の構成の酸素センサであってもよい。
【００２６】
図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)２６を備えている。ＥＣＵ２６には、上述したＡ／Ｆセンサ１６やサブＯ２センサ２２とともに内燃機関１０を制御するための各種情報（エンジン冷却水温度、吸入空気量、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度など）を計測するための各種センサ（図示省略）が接続されている。また、ＥＣＵ２６には、上述したモータ１２とともに、内燃機関１０の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ２８、内燃機関１０に燃料を供給するための燃料噴射弁３０、点火プラグ等の各種アクチュエータ（図示省略）が接続されている。
【００２７】
（ＰＭフィルタによるＰＭの捕集とフィルタ再生制御）
図１に示すＰＭフィルタ２０によれば、排気ガス中に含まれるＰＭを捕集して、大気中に放出されるのを抑制することができる。このようなＰＭフィルタ２０を備えるシステムでは、ＰＭを継続的に捕集し続けるためには、捕集されたＰＭを除去してＰＭフィルタ２０の捕集能力を再生するためのフィルタ再生制御が必要となる。そのようなフィルタ再生制御としては、ＰＭフィルタ２０を高温かつリーンな雰囲気下に置くことによって捕集されたＰＭを燃焼除去する手法がある。
【００２８】
［実施の形態１の特徴部分］
ところで、上記のようなフィルタ再生制御を、多量のＰＭがＰＭフィルタ２０に堆積された後に一度にまとめて行おうとすると、ＰＭフィルタ２０に堆積されたＰＭが一度に燃焼してしまい、ＰＭフィルタ２０が過昇温してしまう。従って、ＰＭフィルタ２０を備える内燃機関１０は、フィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようになっていることが望ましい。
【００２９】
本実施形態のハイブリッドシステムでは、上述したように、車両の動力源として備えたモータ１２によって、運転停止中の内燃機関１０を空転駆動（ポンピング駆動）させることができる。そこで、本実施形態では、排気通路１４にＰＭフィルタ２０を備えるストイキバーンエンジン１０とモータ１２とを組み合わせて構成したハイブリッドシステムにおいて、ＰＭフィルタ２０の再生の頻度を良好に高めるべく、上記フィルタ再生制御を行うべき所定の再生条件が成立した場合に、内燃機関１０を停止させた後に内燃機関１０をモータ１２によって空転駆動させるとともに、スロットルバルブ２８を開くことによって吸入空気量を増加させるようにした。尚、ここでは、上記再生条件は、ＰＭフィルタ２０に所定量以上のＰＭが堆積しており、かつ、当該ＰＭフィルタ２０の温度がＰＭの燃焼温度以上となっている場合に成立するものとしている。
【００３０】
また、本実施形態では、モータ１２による内燃機関１０の空転駆動によってＰＭフィルタ２０の再生に必要な酸素量をＰＭフィルタ２０に供給した時点で、内燃機関１０の空転駆動を停止するようにした。更に、本実施形態では、内燃機関１０の空転駆動を行っている場合には、電力確保要求などの内燃機関１０の再始動への強い要求があるような例外的な場合を除き、ＰＭフィルタ２０の再生が完了するまで、内燃機関１０の再始動を禁止するようにした。
【００３１】
更にまた、本実施形態では、車両システムの作動中（ＩＧスイッチがＯＮにされている期間中）に検出された内燃機関１０の運転停止要求を受けて内燃機関１０が停止された場合に、上記のようなポンピング駆動を実施するようにしている。
【００３２】
図２は、上記の機能を実現するために、本実施の形態１においてＥＣＵ２６が実行するルーチンのフローチャートである。
図２に示すルーチンでは、先ず、ＰＭフィルタ２０へのＰＭの堆積量が所定値以上であるか否かが判別される（ステップ１００）。当該所定値は、ＰＭフィルタ２０へのＰＭの堆積量がフィルタ再生制御を行うべき程度にまで増加したか否かを判断するための閾値である。
【００３３】
上記ステップ１００において、ＰＭ堆積量が上記所定値以上になったと判定された場合には、次いで、現在運転中である内燃機関１０を停止させる要求があるか否かが判別される（ステップ１０２）。当該運転停止要求は、車両の走行状態に基づき、例えば、車両が一時停止する際などに発せられる。
【００３４】
上記ステップ１０２において、内燃機関１０の運転停止要求があると判定された場合には、ＰＭフィルタ２０の温度がＰＭの燃焼可能な温度域に達したか否かが判別される（ステップ１０４）。尚、ＰＭフィルタ２０の温度は、内燃機関１０の運転条件（エンジン回転数や負荷率）に基づいて推定することができる。
【００３５】
上記ステップ１０４において、ＰＭフィルタ２０の温度がＰＭの燃焼可能な温度域に達していると判定された場合には、フィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立したと判断され、ＰＭフィルタ２０の再生制御の実行が開始される（ステップ１０６）。具体的には、内燃機関１０への燃料供給が停止されるとともに内燃機関１０がモータ１２によって空転駆動され（ステップ１０８）、また、全閉状態にあるスロットルバルブ２８が所定の開度（例えば全開開度）にまで開かれる（ステップ１１０）。これにより、内燃機関１０をＰＭフィルタ２０に空気（酸素）を供給するポンプとして機能させることができる。
【００３６】
次に、サブＯ２センサ２２の出力に基づいて、ＰＭフィルタ２０が酸化雰囲気下にあるか否かが判別される（ステップ１１２）。ところで、高温状態にある三元触媒１８、２４に対して酸素が供給されると、当該三元触媒１８、２４は、一般には劣化が進行する傾向にある。つまり、フィルタ再生制御のための酸素供給は、ＰＭフィルタ２０からのＰＭの燃焼除去を促すものの、三元触媒１８、２４に対しては劣化を進行させる危惧がある。従って、三元触媒１８、２４の劣化を少なくしつつ、ＰＭフィルタ２０からＰＭを燃焼除去できるようにするためには、ＰＭフィルタ２０の再生に必要な酸素量が供給されたと判断された時点で、酸素の供給を停止させることが望ましい。そこで、本ステップ１１２では、当該ＰＭフィルタ２０の下流側のサブＯ２センサ２２の出力がリーンに反転した時点で、ＰＭフィルタ２０の再生に必要な酸素量がＰＭフィルタ２０に対して供給されたものと判断するようにしている。
【００３７】
上記ステップ１１２において、ＰＭフィルタ２０が酸化雰囲気下にないと判定された場合には、基本的には、ＰＭフィルタ２０への酸素供給が継続されることになるが、この場合には、運転停止中にある内燃機関１０を再始動させるべき強い要求があるか否かが判別される（ステップ１１４）。当該強い要求とは、既述したように、例えば、内燃機関１０の運転による発電によって電力を確保すべき要求や大きな動力を確保すべき要求が該当する。
【００３８】
上記ステップ１１４において、内燃機関１０を再始動させるべき強い要求がないと判定された場合には、内燃機関１０の再始動が禁止された状態で（ステップ１１６）、ＰＭフィルタ２０への酸素供給が継続される。一方、上記ステップ１１４において、内燃機関１０を再始動させるべき強い要求があると判定された場合には、フィルタ再生制御を中断させる形で、当該フィルタ再生制御の実行が終了される（ステップ１１８）。
【００３９】
一方、上記ステップ１１２において、ＰＭフィルタ２０が酸化雰囲気になったと判定された場合には、スロットルバルブ２８が閉じられる（ステップ１２０）とともに、モータ１２による内燃機関１０の空転駆動が停止される（ステップ１２２）。
【００４０】
次に、ＰＭフィルタ２０が酸化雰囲気に到達した後に所定時間が経過したか否かが判別される（ステップ１２４）。上述した処理によって高温のＰＭフィルタ２０を酸化雰囲気下に置くことによって、ＰＭフィルタ２０に捕集されたＰＭの燃焼が進行するようになる。当該所定時間は、ＰＭの燃焼除去の完了に必要な時間として、ＰＭ堆積量やＰＭフィルタ２０の温度などとの関係において予め設定されている。
【００４１】
上記ステップ１２４において、上記所定時間が未だ経過していないと判定された場合には、上記ステップ１１４において内燃機関１０を再始動させるべき強い要求があると判定されない限り、内燃機関１０の再始動が禁止された状態で（ステップ１１６）、ＰＭの燃焼を進行させるための時間が確保される。一方、上記所定時間が経過したと判定された場合には、ＰＭフィルタ２０の再生制御が完了したと判断される（ステップ１１８）。
【００４２】
次に、内燃機関１０の再始動要求があるか否かが判別される（ステップ１２６）。その結果、再始動要求がある場合には、ハイブリッド車両における通常の間欠運転を行っている際の再始動時に比して、よりリッチ側の空燃比とした状態で再始動が実行される（ステップ１２８）。より具体的には、上流側三元触媒（Ｓ／Ｃ）１８が還元されたと判断されるまで、上記のようなリッチ側の空燃比で内燃機関１０が運転された後に、理論空燃比を目標空燃比とする通常の空燃比制御に切り換えられる。
【００４３】
以上説明した図２に示すルーチンによれば、内燃機関１０の運転停止要求がある場合において、ＰＭフィルタ２０へのPM堆積量が所定値以上であってＰＭフィルタ２０の温度がＰＭの燃焼温度以上である場合（つまり、ＰＭフィルタ２０の再生条件が成立している場合）には、内燃機関１０が停止された後に、モータ１２によって内燃機関１０が空転駆動されるとともに、スロットル開度が拡大される。これにより、高温のＰＭフィルタ２０に対して酸素を積極的に供給することができるようになる。このため、ハイブリッドシステムにおいて内燃機関１０が一時的に停止するタイミングを利用して、ＰＭフィルタ２０の再生を促進させることができ、フィルタ再生制御の実行頻度を良好に高めることが可能となる。
【００４４】
上記ルーチンでは、内燃機関１０の運転停止要求を受けて内燃機関１０が停止した場合に、内燃機関１０の空転駆動を利用してフィルタ再生制御を実行するようにしている。しかしながら、このような運転停止要求の有無に関わらず、ＰＭフィルタ２０の上記再生条件が成立した場合に、内燃機関１０を積極的に停止させるようにし、そして、内燃機関１０の空転制御を利用したフィルタ再生制御を行ってもよい。本実施形態のシステムは、ハイブリッドシステムであるので、内燃機関１０を止めてもモータ１２での走行が可能である。このため、内燃機関１０の駆動力により車両を走行させている際に、上記再生条件の成立によって内燃機関１０を停止させても、モータ１２によるアシストによってドライバビリティの悪化を伴わずに車両の走行を継続させつつ、ＰＭフィルタ２０の再生を行うことができるようになる。
【００４５】
ところで、本実施形態の内燃機関１０のように、空燃比が理論空燃比となるように制御された状態で燃焼を行うストイキバーンエンジンでは、ディーゼルエンジンなどの希薄燃焼運転を行うリーンバーンエンジンに比して、燃焼温度（排気温度）が高くなる傾向になるので、ＰＭフィルタ２０の再生に必要な高温環境下を形成し易くなる。しかしながら、その一方で、ストイキバーンエンジンの場合は、ＰＭフィルタ２０の雰囲気が基本的にストイキ雰囲気となるので、リーンバーンエンジンに比して、ＰＭフィルタ２０の雰囲気に当該ＰＭフィルタ２０の再生を十分に促せる量の酸素を確保しにくくなり、また、ＰＭフィルタ２０の再生頻度を十分に高めることが困難となる。
しかしながら、上記ルーチンによれば、上記のような特性を有するストイキバーンエンジン１０を備えたシステムにおいて、フィルタ再生制御を行う機会を十分に確保できるようになる。
【００４６】
また、上記ルーチンによれば、内燃機関１０の空転駆動によってＰＭフィルタ２０の再生に必要な酸素量がＰＭフィルタ２０に供給された時点で、内燃機関１０の空転駆動が停止される。これにより、ＰＭフィルタ２０への酸素供給の促進の背反として三元触媒１８、２４の劣化が促進されるのを回避しつつ、更には、内燃機関１０の空転駆動に要するエネルギーを最小として燃費悪化を抑制しつつ、ＰＭフィルタ２０の再生効果を得ることができるようになる。
【００４７】
また、上記ルーチンによれば、内燃機関１０の空転駆動を行っている場合には、ＰＭフィルタ２０の再生が完了するまで、内燃機関１０の再始動が原則として禁止される。これにより、ＰＭフィルタ２０の再生が完了してから内燃機関１０の再始動が許可されるようになるので、ＰＭフィルタ２０の再生が不十分な状態で内燃機関１０が始動されることによる排気エミッションの悪化を防ぐことができる。
【００４８】
また、上記ルーチンによれば、フィルタ再生制御の完了後に内燃機関１０が再始動される時には、ハイブリッドシステムにおける通常の間欠運転での再始動時よりもリッチ側の空燃比とした状態で再始動が実行される。これにより、フィルタ再生制御の実行時に酸化した三元触媒１８、２４の還元を促すことができ、再始動時のＮＯｘ排出量を抑制することができる。
【００４９】
ところで、上述した実施の形態１においては、フィルタ再生制御を実行すべき再生条件の成立時に内燃機関１０を空転駆動（ポンピング駆動）させる手段として、内燃機関１０とともに或いは内燃機関１０に代えて車両を駆動可能なモータ１２を備えるようにしている。しかしながら、本発明におけるポンピング駆動を可能とするための構成は、このようなモータ１２に限定されるものではない。すなわち、例えば、内燃機関を少なくともポンピング駆動可能なモータであれば、当該モータは車両を駆動できるものでなくてもよい。
【００５０】
また、本発明におけるポンピング駆動を可能とするための構成は、外部から内燃機関（のクランク軸）を駆動可能な手段（例えばモータ）に限定されず、例えば、内燃機関１０の運転中に一部の気筒での運転を休止させるようにし、当該休止気筒を残りの運転継続気筒により得られる動力によってポンピング駆動するものであってもよい。具体的には、この場合には、上記再生条件の成立時に、内燃機関１０の少なくとも１つの気筒への燃料供給を停止するとともに、燃料供給停止気筒においてピストンの往復動作に伴って吸気側から排気側に空気が流れるように、吸排気弁の開弁期間を予め設定或いは制御することにより、本発明におけるポンピング駆動実行手段が実現される。
【００５１】
また、上述した実施の形態１においては、車両の走行状態に基づいて発せられた運転停止要求を受けて内燃機関１０が停止した場合において、上記再生条件が成立した場合に、内燃機関１０をポンピング駆動するようにしている。しかしながら、本発明における運転停止要求は、このような態様で発せられるものに限定されず、例えば、運転者によって車両の運転終了時点に発せられる車両システムの停止要求（例えば、キースイッチによるシステム停止のための操作に起因する要求）も含まれる。このため、運転者による車両システムの停止要求を受けて内燃機関１０の運転が停止された場合において、上記再生条件が成立していた場合に、内燃機関１０をモータ１２によってポンピング駆動させてもよい。
【００５２】
また、上述した実施の形態１においては、ＰＭフィルタ２０に所定量以上のＰＭが堆積しており、かつ、当該ＰＭフィルタ２０の温度がＰＭの燃焼温度以上となっている場合に、上記再生条件が成立するものとしているが、本発明における再生条件は、ＰＭフィルタ２０へのＰＭ堆積量が所定量以上になっていること、および、当該ＰＭフィルタ２０の温度がＰＭの燃焼温度以上となっていることのうちの少なくとも１つが成立する場合に、成立するものであってもよい。
【００５３】
また、上述した実施の形態１においては、内燃機関１０の吸気系にスロットルバルブ２８を備えるシステムが対象であるため、上記再生条件の成立時に、モータ１２によって内燃機関１０をポンピング駆動（空転駆動）させるとともにスロットルバルブ２８を開くことでＰＭフィルタ２０への酸素供給を可能にしている。しかしながら、本発明は、もちろん、スロットルバルブを備えないシステムに対して適用することもできる。
【００５４】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ２６が、上記ステップ１００および１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「再生条件成立判定手段」が、上記ステップ１０６〜１１２、１２０、および１２２の処理を実行することにより前記第１の発明における「酸素供給手段」が、上記ステップ１０８の処理を実行することにより前記第１の発明における「ポンピング駆動実行手段」が、それぞれ実現されている。
また、ＥＣＵ２６が上記ステップ１１０の処理を実行することにより前記第４の発明における「スロットル開度制御手段」が実現されている。
また、ＥＣＵ２６が１１２、１２０、および１２２の処理を実行することにより前記第５の発明における「ポンピング駆動停止手段」が実現されている。
また、ＥＣＵ２６が上記ステップ１１４および１１６の処理を実行することにより前記第６の発明における「再始動禁止手段」が実現されている。
また、ＥＣＵ２６が上記ステップ１０２の処理を実行することにより前記第７の発明における「停止要求検出手段」が実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における内燃機関システムを説明するための概略図である。
【図２】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１０  内燃機関
１２  モータ
１４  排気通路
１６  メインリニアＡ／Ｆセンサ
１８  上流側三元触媒
２０  パティキュレートフィルタ（ＰＭフィルタ）
２２  サブＯ２センサ
２４  下流側三元触媒
２６  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
２８  スロットルバルブ
３０  燃料噴射弁
【図１】
2009203934.tif 000003
【図２】
2009203934.tif 000004