JP2017133448A - ディーゼルエンジンシステム - Google Patents

Abstract

【課題】低出力状態においても効率よくＤＰＦを再生でき、また、エンジンオイルの希釈を抑制でき、さらには、失火を抑制できるディーゼルエンジンシステムを提供すること。【解決手段】ディーゼルエンジンシステム１は、複数の気筒１１を備えるディーゼルエンジン２と、吸気部３と、燃料供給部４と、排気部５と、排気部５に介在されるＤＰＦ６と、排気部５においてＤＰＦ６よりも排ガスの流れ方向上流側に配置される酸化触媒７と、ディーゼルエンジンの出力を検知する出力センサ９と、出力センサ９により検知されるディーゼルエンジン２の出力に応じて、燃料供給部４の作動を制御し、ＤＰＦ６を再生可能とする制御ユニット１０とを備える。制御ユニット１０は、出力センサ９によりディーゼルエンジン２が比較的低出力状態であると検知される場合に、少なくとも１つの気筒１１に対して燃料を噴射せず、その他の気筒１１に対して燃料を噴射し、ＤＰＦ６を再生する噴射制御を実行する。【選択図】図１

Description

本発明は、ディーゼルエンジンシステムに関し、詳しくは、ディーゼルエンジンおよび微粒子捕集フィルタを備えるディーゼルエンジンに関する。

従来、ディーゼルエンジンの排気経路には、排ガスに含まれる排気微粒子（ＰＭ；Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ）を捕集および除去するため、ディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ；Ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）が設けられている。

具体的には、ディーゼルエンジンにおいては、排ガスに含まれるＰＭがＤＰＦにおいて捕集され、ＰＭが除去された排ガスが外部に放出されている。一方、ＤＰＦは、ＰＭを捕集するにしたがって、吸気および排気における圧損が上昇し、破損を生じる場合があり、また、捕集されたＰＭを放置すると、ＤＰＦがＰＭにより詰まる。

そこで、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼させることも検討されるが、ＤＰＦ上に大量に蓄積したＰＭが燃焼すると、連鎖的な燃焼反応が生じ、過剰な燃焼熱によりＤＰＦが破損する場合がある。

そのため、ＤＰＦは、ＰＭが過剰に堆積される前に、所定のタイミングで加熱され、ＤＰＦ上に捕集されたＰＭが燃焼される。これにより、ＤＰＦが再生される。

ＤＰＦの再生方法としては、例えば、前段酸化触媒（ＤＯＣ）を用いてＤＰＦを加熱する方法が知られている。

より具体的には、例えば、排気通路に前段酸化触媒（ＤＯＣ）および排気微粒子（ＰＭ）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）を備え、ＤＰＦの再生時期に、燃料噴射弁を用いてレイトポスト噴射を行うことで、ＤＰＦに捕集されたＰＭを再生処理するＤＰＦの噴射制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

このような噴射制御装置では、ディーゼルエンジンにレイトポスト噴射された燃料が、排気通路に供給され、その排気通路内の前段酸化触媒（ＤＯＣ）において酸化（燃焼）される。そして、このような酸化（燃焼）により排ガスが加熱され、加熱された排ガスがＤＰＦに供給されることにより、ＤＰＦに堆積したＰＭが燃焼される。

特開２０１１−１３２９０６号公報

一方、ディーゼルエンジンは、アイドリングなどの低出力状態時には、燃料の噴射量が少なくなる。そして、ディーゼルエンジンにおいて、燃料の噴射量が少ないと、燃焼により生じる排ガスの温度が低くなる。そのような場合、燃料をレイトポスト噴射し、前段酸化触媒（ＤＯＣ）により排ガスを加熱しても、排ガスがＰＭ燃焼温度（例えば、６００℃）に到達せず、ＰＭを燃焼できない場合がある。

また、低出力状態時において、排ガスの温度が低いと、レイトポスト噴射した燃料がエンジン内に残留しやすく、エンジンオイルが希釈されやすいという不具合がある。

この点、例えば、低出力状態時に、ディーゼルエンジンに導入する空気量を低減することにより、空気による熱の持ち去りを抑制し、排ガスの温度を上昇させることも検討される。

しかし、空気量を低減することで、排ガスをＰＭ燃焼温度（例えば、６００℃）に到達させるためには、空気量を大幅に低減する必要がある。一方、空気量は調整が困難であるため、空気を過剰に低減すると、ディーゼルエンジン中の空気が欠乏し、失火を惹起するという不具合がある。

本発明の目的は、低出力状態においても効率よくＤＰＦを再生でき、また、エンジンオイルの希釈を抑制でき、さらには、失火を抑制できるディーゼルエンジンシステムを提供することにある。

本発明［１］は、複数の気筒を備えるディーゼルエンジンと、前記気筒に空気を導入する吸気手段と、前記気筒に燃料を供給する燃料供給手段と、前記気筒から排ガスを排出する排気手段と、前記排気手段に介在され、排ガス中の微粒子を捕集する微粒子捕集フィルタと、前記排気手段において、前記微粒子捕集フィルタよりも前記排ガスの流れ方向上流側に配置される酸化触媒と、前記ディーゼルエンジンの出力を検知する検知手段と、前記検知手段により検知されるディーゼルエンジンの出力に応じて、前記燃料供給手段の作動を制御し、前記微粒子捕集フィルタを再生可能とする制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記検知手段により前記ディーゼルエンジンが比較的低出力状態であると検知される場合に、少なくとも１つの前記気筒に対して燃料を噴射せず、その他の前記気筒に対して燃料を噴射することにより、前記微粒子捕集フィルタを再生する噴射制御を実行する、ディーゼルエンジンシステムを含んでいる。

また、本発明［２］は、さらに、前記ディーゼルエンジンを冷却水により冷却する冷却システムを備えており、前記制御手段は、前記冷却水の温度が４０℃以下である場合に、前記噴射制御を実行する、上記［１］に記載のディーゼルエンジンシステムを含んでいる。

本発明のディーゼルエンジンシステムによれば、ディーゼルエンジンが比較的低出力状態である場合に、少なくとも１つの気筒に対して燃料を噴射せず、その他の気筒に対して燃料を噴射する。

そのため、本発明のディーゼルエンジンシステムによれば、ディーゼルエンジンが比較的低出力状態である場合、燃料は、限られた気筒に対して集中的に噴射され、１気筒あたりの燃料噴射量が増加する。そのため、空気量を大幅に低減しなくとも、各気筒における排ガス温度を上昇することができ、効率よく微粒子捕集フィルタを再生することができる。また、空気量を大幅に低減しないため、失火を抑制することができる。

さらに、本発明のディーゼルエンジンシステムでは、各気筒における排ガス温度の温度を比較的高くできるため、気筒内における燃料の残留を抑制し、エンジンオイルの希釈を抑制することができる。

図１は、本発明のディーゼルエンジンシステムの一実施形態を示す概略図である。

１．ディーゼルエンジンシステムの構成
図１は、本発明のディーゼルエンジンシステムの一実施形態を示す概略構成図である。

図１において、ディーゼルエンジンシステム１は、ディーゼルエンジン２と、吸気手段としての吸気部３と、燃料供給手段としての燃料供給部４と、排気手段としての排気部５と、排ガスから微粒子を除去するためのＤＰＦユニット８と、ディーゼルエンジン２の出力を検知する検知手段としての出力センサ９と、燃料供給部４における燃料噴射弁１９（後述）の作動を制御する制御手段としての制御ユニット１０とを備えている。

ディーゼルエンジン２は、多気筒型のディーゼルエンジンである。ディーゼルエンジン２の気筒数は、複数（２つ以上）であれば、特に制限されず、例えば、２〜６つなどが挙げられる。ディーゼルエンジン２として、具体的には、２気筒型ディーゼルエンジン、３気筒型ディーゼルエンジン、４気筒型ディーゼルエンジン、６気筒型ディーゼルエンジンなどが挙げられる。図１では、３気筒型ディーゼルエンジンについて、詳述する。

ディーゼルエンジン２は、複数（３つ）の気筒１１を備えている。以下において、３つの気筒１１を区別する必要がある場合には、図１の紙面上から順に、気筒１１ａ、気筒１１ｂおよび気筒１１ｃと称する。

各気筒１１では、ピストン（図示せず）の昇降運動が繰り返されており、例えば、吸気工程、圧縮工程、爆発工程、排気工程が順次実施される。これにより、各気筒１１において燃料が燃焼され、クランクシャフト（図示せず）が回転することにより、動力が出力されている。

吸気部３は、気筒１１に空気を導入するためのユニットであり、具体的には、吸気マニホールド１３およびコンプレッサ１６を備えている。

吸気マニホールド１３は、ディーゼルエンジン２の各気筒１１へ空気を導入するために設けられる吸気多岐管であって、上流側が外部（外気）に開放される吸気側単管１５と、吸気側単管１５の下流側から分岐し、各気筒１１の吸気ポート（図示せず）に接続される複数（３つ）の吸気分岐管１４とを備えている。なお、複数の吸気分岐管１４を区別する必要がある場合には、図１の上側から順に、吸気分岐管１４ａ、吸気分岐管１４ｂおよび吸気分岐管１４ｃと称する。

コンプレッサ１６は、吸気側単管１５の流れ方向途中に介装されている。

コンプレッサ１６は、空気を外部から吸気側単管１５に吸入するための装置であって、公知のコンプレッサを用いることができる。

また、詳しくは図示しないが、吸気側単管１５の流れ方向途中には、必要に応じて、空気から不純物を除去するためのエアクリーナー（図示せず）、空気を冷却するためのエアクーラー（図示せず）などが介装されている。

なお、吸気側単管１５の流れ方向途中に、空気量を調整するスロットル弁が介装されていてもよいが、ディーゼルエンジン２においては、ガソリンエンジンとは異なり、スロットル弁が介装されていなくともよい。

燃料供給部４は、気筒１１に燃料を供給するユニットであり、具体的には、燃料タンク１７と、燃料供給管１８と、燃料噴射弁１９とを備えている。

燃料タンク１７は、ディーゼルエンジン用の燃料（例えば、軽油など）を貯留するタンクであって、例えば、耐熱耐圧容器などから形成されている。

燃料供給管１８は、燃料を、燃料タンク１７から各気筒１１に供給するための管であって、上流側端部が燃料タンク１７に接続される燃料単管２２と、燃料単管２２の下流側から分岐し、各気筒１１の燃料噴射弁１９に接続される複数（３つ）の燃料分岐管２１とを備えている。なお、複数（３つ）の燃料分岐管２１を区別する必要がある場合には、図１の右側から順に、燃料分岐管２１ａ、燃料分岐管２１ｂおよび燃料分岐管２１ｃと称する。

また、燃料単管２２には、図示しない燃料ポンプなどが介装されており、その駆動により、燃料タンク１７内の燃料を、燃料噴射弁１９に供給可能としている。

燃料噴射弁１９は、各気筒１１へ燃料を噴射するための噴射弁であり、各気筒１１に対応するように、それぞれ１つ設けられている。すなわち、燃料供給部４は、複数（３つ）の燃料噴射弁１９を備えている。なお、複数の燃料噴射弁１９を区別する必要がある場合には、図１の右側から順に、燃料噴射弁１９ａ、燃料噴射弁１９ｂおよび燃料噴射弁１９ｃと称する。

また、各燃料噴射弁１９は、制御ユニット１０（後述）と電気的に接続されており、制御ユニット１０（後述）からの電気信号に応じて、燃料を気筒１１内に噴射可能としており、また、その噴射量を弁開度により調節可能としている。

排気部５は、気筒１１において生じる排ガス（燃料の燃焼ガス）を、気筒１１から排出するユニットであり、具体的には、排気マニホールド２３を備えている。

排気マニホールド２３は、ディーゼルエンジン２の各気筒１１から排ガスを外部へ排出するために設けられる排気多岐管であって、各気筒１１の排気ポート（図示せず）に接続される複数（３つ）の排気分岐管２４と、それら排気分岐管２４の下流側において、各排気分岐管２４を１つに統合する排気側単管２５とを備えている。なお、複数（３つ）の排気分岐管２４を区別する必要がある場合には、図１の上側から順に、排気分岐管２４ａ、排気分岐管２４ｂおよび排気分岐管２４ｃと称する。

また、排気側単管２５の流れ方向途中には、排ガスを動力に変換するためのターボチャージャー３０が介装されている。ターボチャージャー３０は、公知のターボチャージャーでよく、例えば、排ガスの流れにより回転するタービン（図示せず）と、タービン（図示せず）の回転を伝達するシャフト（図示せず）などを備えるターボチャージャーなどが挙げられる。

また、排気側単管２５の流れ方向途中、具体的には、ターボチャージャー３０よりも下流側には、ＤＰＦユニット８が介装されている。

ＤＰＦユニット８は、排ガスから微粒子（ＰＭ；Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ（詳しくは後述））を除去するための装置であって、排気側単管２５に介装されるケース２６と、そのケース２６内に配置される微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ；Ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ）６および酸化触媒７とを備えている。

ケース２６は、特に制限されないが、例えば、排気側単管２５よりも広径の耐熱耐圧容器であって、排気側単管２５に介在されている。また、ケース２６には、必要により、その内部温度を検知する温度センサ（図示せず）が設けられている。

ＤＰＦ６は、排ガス中の微粒子を捕集するためのフィルタであって、排気部５の排気側単管２５に介在されている。具体的には、ＤＰＦ６は、多孔円筒状に形成されており、排気側単管２５中の排ガスの流れ方向途中において、ケース２６中に配置されている。

酸化触媒７は、燃料（未燃焼ガス）が接触したときに、その燃料を酸化（燃焼）させる触媒であって、金属酸化物など、公知の酸化触媒が用いられる。

このような酸化触媒７は、例えば、ハニカム状の触媒担体などにコーティングされ、ケース２６中において、上記のＤＰＦよりも排ガスの流れ方向上流側に配置されている。

また、排気側単管２５には、必要により、ターボチャージャー３０およびＤＰＦユニット８の下流側において、マフラー（図示せず）などが介装されていてもよい。

出力センサ９は、ディーゼルエンジン２の出力（負荷）を検知するセンサであって、特に制限されないが、例えば、ディーゼルエンジン２のトルク、回転数などを測定する公知のセンサが採用される。

制御ユニット１０は、ディーゼルエンジンシステム１における電気的な制御を実行するユニット（例えば、ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを備えるマイクロコンピュータから構成されている。

制御ユニット１０は、図１において破線で示されるように、出力センサ９および燃料噴射弁１９に電気的に接続されており、詳しくは後述するが、出力センサ９により検知されるディーゼルエンジン２の出力に応じて、燃料噴射弁１９の作動を制御可能としている。これにより、後述するように、ＤＰＦ６を再生可能としている。

また、好ましくは、ディーゼルエンジンシステム１は、冷却システム３１を備えている。

冷却システム３１は、ディーゼルエンジン２を冷却水により冷却するシステムであって、例えば、冷却水を貯留する水タンク３２と、冷却水をディーゼルエンジン２の外周に沿って循環させる水循環ライン（図１の矢印Ｗ参照）と、ディーゼルエンジン２を冷却した後の（すなわち、加温された）水を冷却するラジエータ（図示せず）とを備えている。

また、冷却システム３１は、冷却水の温度を検知する水温センサ３３を備えている。水温センサ３３は、例えば、水タンク３２内において、冷却水の温度を検知可能に配置されている。また、水温センサ３３は、図１において破線で示すように、制御ユニット１０に電気的に接続されており、冷却水の温度を制御ユニット１０に入力可能としている。

さらに、ディーゼルエンジンシステム１は、燃費の向上を図る観点などから、必要に応じて、排気再循環（ＥＧＲ； Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）流路２８（図１破線参照）を備えることができる。

ＥＧＲ流路２８は、排気側単管２５の流れ方向途中部分（ターボチャージャー３０およびＤＰＦユニット８の間）と、吸気側単管１５の流れ方向途中部分（コンプレッサ１６の下流側）とを連結するバイパス管であって、その流れ方向途中には、図示しない開閉制御弁を備えている。このようなＥＧＲ流路２８が備えられている場合には、排気側単管２５中の排ガスが、ＥＧＲ流路２８を介して、吸気側単管１５に循環可能とされ、その結果、排ガスが、再度、ディーゼルエンジン２に供給可能とされる。

２．ディーゼルエンジンシステムの駆動
ディーゼルエンジンシステム１では、各気筒１１において、ピストンの昇降運動が繰り返され、吸気工程、圧縮工程、爆発工程および排気工程が順次実施される。

具体的には、コンプレッサ１６が駆動され、また、気筒１１の吸気ポート（図示せず）が開状態とされることにより、空気が吸気側単管１５および吸気分岐管１４を順次通過して、各気筒１１に供給される（吸気工程）。

その後、気筒１１の吸気ポート（図示せず）が閉状態とされ、各気筒１１中を昇降運動するピストンによって、空気が圧縮される（圧縮工程）。

そして、気筒１１内のピストンの昇降運動に応じた所定のタイミング（すなわち、空気圧縮率が所定値に至ったタイミング）で、燃料タンク１７中の燃料が、燃料供給管１８および燃料噴射弁１９を介して、各気筒１１に供給される。これにより、圧縮された高温高圧状態の空気に燃料が自然着火し、爆発する（爆発工程）。

また、これにより、燃料が燃焼され、気筒１１内に排ガスが生じる。

その後、気筒１１の排気ポート（図示せず）が開状態とされることにより、気筒１１内の排ガスが、排気分岐管２４および排気側単管２５を順次通過して、外部に排出される（排気工程）。

この排気工程において、排ガスは、排気側単管２５に介装されるターボチャージャー３０を通過する。これにより、排ガスの流れが動力に変換され、ディーゼルエンジンシステム１から出力される。

一方、排ガスは、通常、微粒子（ＰＭ）を含んでいる。ＰＭは、例えば、黒煙、可溶有機分（ＳＯＦ）、燃料に含まれる硫黄分が化学変化した硫酸塩などを含んでいる。

このようなＰＭは、外気へ解放することが制限されている。そのため、上記のディーゼルエンジンシステム１では、排ガスが排気側単管２５を通過するときに、ＰＭがＤＰＦ６において捕集される。つまり、ＤＰＦ６を通過した後の排ガスは、ＰＭの含有量が低下している。そのため、ＤＰＦ６を通過した後の排ガスを、外気に解放することができる。

３．ＤＰＦの再生
上記のように、ＤＰＦ６は、ＰＭを捕集する。しかし、ＤＰＦ６は、ＰＭを捕集するにしたがって、目詰まりを惹起し、捕集性能が低下する。また、ＤＰＦ６が目詰まりすると、ディーゼルエンジンシステム１の運転効率の低下や、ディーゼルエンジンシステム１の損傷を惹起する場合がある。

そこで、ディーゼルエンジンシステム１では、所定のタイミングでＤＰＦ６が加熱される。これにより、ＤＰＦ６上に捕集されたＰＭが燃焼され、ＤＰＦ６が再生される。

具体的には、ＰＭは、例えば、５５０℃以上、好ましくは、６００℃以上において、燃焼される。すなわち、ＤＰＦ６を、好ましくは、６００℃以上に加熱することにより、ＤＰＦ６に堆積したＰＭを燃焼し、ＤＰＦ６を再生できる。

例えば、爆発工程において生じる排ガスの温度が、所定温度（好ましくは、６００℃）以上であれば、排気工程において、排ガスが排気側単管２５を通過するときに、ＤＰＦ６が加熱される。

その結果、ＤＰＦ６が所定温度（好ましくは、６００℃）以上に昇温され、ＤＰＦ６において捕集されたＰＭが、燃焼される。

一方、例えば、ディーゼルエンジンシステム１の駆動条件によっては、爆発工程において生じる排ガスの温度が、所定温度（好ましくは、６００℃）未満である場合がある。

このような場合には、排ガスが排気側単管２５を通過するときに、ＤＰＦ６を所定温度（好ましくは、６００℃）以上に加熱することができず、ＰＭを燃焼できない場合がある。

そこで、ディーゼルエンジンシステム１では、ディーゼルエンジン２の駆動中において、ＤＰＦ６を所定温度（好ましくは、６００℃）以上に加熱するため、燃料を気筒１１にポスト噴射する。

ポスト噴射とは、燃料を上記した爆発工程に供するためではなく、燃料を排気側単管２５に供給するための噴射である。具体的には、ポスト噴射では、上記した爆発工程ではなく、上記した排気工程において、燃料が気筒１１に噴射される。

気筒１１にポスト噴射された燃料は、爆発工程において生じた排ガスと混合される。そして、燃料は、排気工程において、排ガスとともに、排気側単管２５に供給される。

排気側単管２５に供給された燃料は、ＤＰＦユニット８の酸化触媒７に接触し、酸化（燃焼）される。そして、燃料の酸化（燃焼）により排ガスが加熱され、その加熱された排ガスがＤＰＦユニット８に充填され、ＤＰＦ６に供給される。その結果、ＤＰＦユニット８内の温度が上昇し、ＤＰＦ６に堆積したＰＭが燃焼される。

このようにして、燃料を気筒１１にポスト噴射することにより、排ガスを加熱し、ＤＰＦ６を所定温度（好ましくは、６００℃）以上に加熱して、ＰＭを燃焼させることができる。

しかし、ディーゼルエンジン２は、低出力状態時（例えば、アイドリング状態など）には、空気の吸入量に対して、燃料の噴射量が少なくなる。

そして、ディーゼルエンジン２において、燃料の噴射量が少ないと、燃焼により生じる排ガスの温度が低くなる。そのような場合、燃料を上記のようにポスト噴射し、酸化触媒７により排ガスを加熱しても、排ガスが所定温度（好ましくは、６００℃）に到達せず、ＰＭを燃焼できない場合がある。

また、低出力状態時において、排ガスの温度が低いと、ポスト噴射した燃料が気筒１１内に残留しやすく、エンジンオイルが希釈されやすいという不具合がある。

この点、例えば、吸気側単管１５にスロットルバルブなどを設け、低出力状態時に、ディーゼルエンジン２に導入する空気量を低減することにより、空気による熱の持ち去りを抑制し、排ガスの温度を上昇させることも検討される。

しかし、空気量を低減することで、排ガスをＰＭ燃焼温度（例えば、６００℃）に到達させるためには、空気量を大幅に低減する必要がある。一方、空気量は調整が困難であるため、空気を過剰に低減すると、ディーゼルエンジン２中の空気が欠乏し、失火を惹起するという不具合がある。

このような不具合を解決するため、上記のディーゼルエンジンシステム１では、低出力状態時には、制御ユニット１０により、以下の噴射制御が実行される。

より具体的には、まず、出力センサ９が、ディーゼルエンジン２の出力状態（例えば、トルクおよび／または回転数）を検知し、その検知信号が制御ユニット１０に送信される。そして、ディーゼルエンジン２の出力状態が比較的低出力状態であるか否かが、制御ユニット１０により判断される。

比較的低出力状態は、例えば、ディーゼルエンジン２のトルクおよび／または回転数が、所定値以下の場合として、予め設定される。

より具体的には、例えば、ディーゼルエンジン２のトルクが、例えば、１０Ｎｍ以下、好ましくは、３Ｎｍ以下である場合に、比較的低出力状態であると判断される。

なお、比較的低出力状態におけるトルクは、通常、０Ｎｍを超過する。

また、例えば、ディーゼルエンジン２の回転数が、例えば、１０００ｒｐｍ以下、好ましくは、１２００ｒｐｍ以下である場合に、比較的低出力状態であると判断される。

なお、比較的低出力状態における回転数は、通常、６００ｐｒｍ以上である。

そして、上記の基準によって、ディーゼルエンジン２が比較的低出力状態であると検知された場合、制御ユニット１０により、少なくとも１つの気筒１１に対する燃料の噴射（爆発工程における噴射）が停止される。

つまり、爆発工程において、少なくとも１つの気筒１１に対して燃料を噴射せず、その他の気筒１１に対して燃料を噴射する。

より具体的には、例えば、爆発工程において、図１における気筒１１ａに対する燃料の噴射を停止する。このとき、燃料の噴射が停止される気筒１１ａの吸気ポート（図示せず）および排気ポート（図示せず）は、閉状態とされる。

一方、気筒１１ｂおよび気筒１１ｃに対しては、燃料を噴射する。

つまり、燃料は、限られた気筒１１（気筒１１ｂおよび気筒１１ｃ）に対して集中的に噴射される。これによって、気筒１１ｂおよび気筒１１ｃに対しては、より多くの燃料が噴射される。

そして、気筒１１ｂおよび気筒１１ｃにおいて、吸気工程、圧縮工程、爆発工程および排気工程が順次実施される。

また、この噴射制御では、制御ユニット１０により、少なくとも１つの気筒１１に対する燃料のポスト噴射（排気工程における噴射）が停止される。

つまり、排気工程において、少なくとも１つの気筒１１に対して燃料をポスト噴射せず、その他の気筒１１に対して燃料をポスト噴射する。

より具体的には、上記のとおり燃料の噴射（爆発工程における噴射）が停止された気筒１１と同じ気筒１１（例えば、図１における気筒１１ａ）に対して、燃料のポスト噴射（排気工程における噴射）を停止する。このとき、気筒１１ａの吸気ポート（図示せず）および排気ポート（図示せず）は閉状態とされる。

一方、気筒１１ｂおよび気筒１１ｃに対しては、燃料をポスト噴射（排気工程における噴射）する。

つまり、燃料は、限られた気筒１１（気筒１１ｂおよび気筒１１ｃ）に対して集中的にポスト噴射される。これによって、気筒１１ｂおよび気筒１１ｃに対しては、より多くの燃料がポスト噴射される。

そして、ポスト噴射された燃料は、気筒１１ｂおよび気筒１１ｃを介して、排気側単管２５に供給され、ＤＰＦユニット８の酸化触媒７に接触し、酸化（燃焼）される。そして、燃料の酸化（燃焼）により排ガスが加熱され、その加熱された排ガスがＤＰＦユニット８に充填され、ＤＰＦ６に供給される。その結果、ＤＰＦユニット８内の温度が上昇し、ＤＰＦ６に堆積したＰＭが燃焼される。

このような噴射制御によれば、ディーゼルエンジン２が比較的低出力状態である場合、燃料は、限られた気筒１１に対して集中的に噴射され、１気筒あたりの燃料噴射量が増加する。そのため、空気量を大幅に低減しなくとも、各気筒１１における排ガス温度を上昇することができ、効率よくＤＰＦ６を再生することができる。また、空気量を大幅に低減しないため、失火を抑制することができる。

さらに、上記のディーゼルエンジンシステム１では、各気筒１１における排ガス温度の温度を比較的高くできるため、気筒１１内における燃料の残留を抑制し、エンジンオイルの希釈を抑制することができる。

また、好ましくは、上記の噴射制御は、冷却システム３１の冷却水の温度が、所定温度以下の場合に実行される。例えば、上記の噴射制御は、ディーゼルエンジン２の冷機運転時に、実行される。

より具体的には、ディーゼルエンジン２において上記の噴射制御を実行する場合、ディーゼルエンジン２による振動が増加する場合がある。

一方、上記の噴射制御を実行しない場合、ディーゼルエンジン２の振動は、通常、冷機運転時には比較的大きく、暖機運転時には比較的小さくなる。

そのため、振動が比較的小さい暖機運転時に、上記の噴射制御を実行すると、噴射制御に由来する振動が際立つ場合がある。

一方、振動が比較的大きい冷気運転時に、上記の噴射制御を実行すると、噴射制御に由来する振動は、冷機運転に由来する振動に吸収される。

そのため、上記の噴射制御を冷機運転時に実行すれば、ディーゼルエンジン２の振動を、上記の噴射制御を実行しない場合の冷機運転時と同程度とすることができる。

このような場合、冷機運転時の冷却水の温度は、例えば、５０℃以下、好ましくは、４０℃以下であり、通常、５℃以上である。

そして、このようなディーゼルエンジンシステム１によれば、ディーゼルエンジン２が比較的低出力状態である場合に、少なくとも１つの気筒１１に対して燃料を噴射せず、その他の気筒１１に対して燃料を噴射する。

そのため、このようなディーゼルエンジンシステム１によれば、ディーゼルエンジン２が比較的低出力状態である場合、燃料は、限られた気筒１１に対して集中的に噴射され、１気筒あたりの燃料噴射量が増加する。そのため、空気量を大幅に低減しなくとも、各気筒１１における排ガス温度を上昇することができ、効率よくＤＰＦ６を再生することができる。また、空気量を大幅に低減しないため、失火を抑制することができる。

さらに、本発明のディーゼルエンジンシステム１では、各気筒１１における排ガス温度の温度を比較的高くできるため、気筒１１内における燃料の残留を抑制し、エンジンオイルの希釈を抑制することができる。

そのため、このようなディーゼルエンジンシステム１は、例えば、車両（自動車、二輪車など）、船舶、航空機などの動力システムなどとして用いることができる。好ましくは、自動車の動力システムとして用いられる。

なお、上記した説明では、噴射制御において、１つの気筒に対する燃料の噴射を停止しているが、噴射制御では、１つ以上の気筒１１に対して燃料が噴射されていればよく、燃料の噴射が停止される気筒１１の数は、特に制限されない。例えば、２つ以上の気筒１１に対する燃料の噴射を停止してもよい。また、そのような場合、停止される気筒１１の数および位置は、ディーゼルエンジンシステム１の運転状況などに応じて、適宜選択される。

次に、本発明を、実施例および比較例に基づいて説明するが、本発明は、下記の実施例によって限定されるものではない。

比較例１
ディーゼルエンジン（３気筒型）を、回転数８５０ｒｐｍ、トルク０Ｎｍの低出力状態となるように０．５時間駆動した。

そして、駆動の前後における各気筒のエンジンオイルの希釈量（すなわち、エンジンオイルの増加量）を求めた。その結果、駆動前のエンジンオイル量に比べ、駆動後のエンジンオイル量は、０．０８３Ｌ増加していた。

また、上記の駆動に要した燃料の総量は、０．３３Ｌであった。

実施例１
ディーゼルエンジン（３気筒型）を、回転数８５０ｒｐｍ、トルク０Ｎｍの低出力状態となるように０．５時間駆動した。

このとき、１つの気筒に対する燃料の噴射（燃焼用の噴射、および、ポスト噴射）を停止し、その他（２つ）の気筒に燃料を噴射した。

そして、駆動の前後における各気筒のエンジンオイルの希釈量（すなわち、エンジンオイルの増加量）を求めた。その結果、駆動前のエンジンオイル量に比べ、駆動後のエンジンオイル量は、０．０３６Ｌ増加していた。これは、比較例１の増加量に対して、０．４３倍であった。

また、上記の駆動に要した燃料の総量は、０．２７５Ｌであった。これは、比較例１の燃料の総量に対して、０．８３倍であった。

１ ディーゼルエンジンシステム
２ ディーゼルエンジン
３ 吸気部
４ 燃料供給部
５ 排気部
６ 微粒子捕集フィルタ
７ 酸化触媒
９ 出力センサ
１０ 制御ユニット

Claims (2)

1. 複数の気筒を備えるディーゼルエンジンと、
   前記気筒に空気を導入する吸気手段と、
   前記気筒に燃料を供給する燃料供給手段と、
   前記気筒から排ガスを排出する排気手段と、
   前記排気手段に介在され、排ガス中の微粒子を捕集する微粒子捕集フィルタと、
   前記排気手段において、前記微粒子捕集フィルタよりも前記排ガスの流れ方向上流側に配置される酸化触媒と、
   前記ディーゼルエンジンの出力を検知する検知手段と、
   前記検知手段により検知されるディーゼルエンジンの出力に応じて、前記燃料供給手段の作動を制御し、前記微粒子捕集フィルタを再生可能とする制御手段と
   を備えており、
   前記制御手段は、
   前記検知手段により前記ディーゼルエンジンが比較的低出力状態であると検知される場合に、少なくとも１つの前記気筒に対して燃料を噴射せず、その他の前記気筒に対して燃料を噴射することにより、前記微粒子捕集フィルタを再生する噴射制御
   を実行する
   ことを特徴とする、ディーゼルエンジンシステム。
2. さらに、前記ディーゼルエンジンを冷却水により冷却する冷却システムを備えており、
   前記制御手段は、
   前記冷却水の温度が４０℃以下である場合に、前記噴射制御を実行する
   ことを特徴とする、請求項１に記載のディーゼルエンジンシステム。

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