JP2010038055A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃焼室から排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御装置において、ＥＧＲ通路に配置したＤＰＲなどのＥＧＲ系フィルタに捕集したＰＭを、フィルタ温度を高くすることなく除去する。
【解決手段】ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の上流側のＥＧＲ通路６１とターボチャージャ５の下流側の排気通路１２とを接続する排気側連絡通路６６を設けるとともに、ＥＧＲ通路６１の排気通路１２への接続通路６１ａと排気側連絡通路６６とのうちのいずれか一方の通路を閉じ、他方の通路を開放する開閉バルブＶ２を設け、再生条件が成立したときに、上記ＥＧＲ通路６１の接続通路６１ａを閉じ、排気側連絡通路６６を開放して、吸気通路１１に流れる吸入空気をＥＧＲ系ＤＰＲ６４を通過させてターボチャージャ５の下流側に流す。このような再生処理によりＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集したＰＭを温度を高くすることなく除去できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃焼室から排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。

自動車等に搭載される内燃機関（以下、エンジンともいう）には、燃焼室から排出される排気ガス中に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減するために、ＥＧＲ装置（排気ガス還流装置）が設けられている。ＥＧＲ装置は、排気通路に排出される排気ガスの一部をＥＧＲ通路（排気ガス還流通路）を介して吸気通路に還流ガスとして再循環させ、混合気に混入させて燃焼温度を下げることによってＮＯｘの発生を抑制している。

このようにして排気ガスを吸気通路に再循環（還流）させると、燃焼室内での混合気の着火性が低下し、エンジン出力の低下及びエンジン運転性の低下を招くので、吸気通路内に還流させる排気ガス（ＥＧＲガス）の流量をエンジンの運転領域に応じて調整する必要がある。そこで、この種のＥＧＲ装置においては、ＥＧＲ通路にＥＧＲバルブを設け、そのＥＧＲバルブにより吸気通路に還流するＥＧＲガス量を制御するようにしている。

また、ＥＧＲ装置を備えたディーゼルエンジンにおいては、ＤＰＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｒｅａｃｔｏｒ）をＥＧＲ通路に配置し（以下、ＥＧＲ通路に配置したＤＰＲを「ＥＧＲ系ＤＰＲ」ともいう）、ＥＧＲガス中のＨＣ・ＣＯを浄化するとともに、ＥＧＲガス中に含まれるＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ）を捕集することによりクリーンなＥＧＲガスを吸気系に戻すことにより、ＨＣ・ＰＭによる吸気系の詰まりを防止している。

なお、下記の特許文献１には、ＥＧＲ通路にフィルタを配置したＥＧＲ装置（排気ガス還流装置）において、フィルタ下流側のＥＧＲ通路と過給機下流側の吸気通路とを連通路にて接続するとともに、この連通路を開閉するバルブを設け、エンジンの減速時に、前記バルブを開いて、過給機からの吐出吸気をフィルタを経由してＥＧＲ通路に逆流させることで、フィルタの堆積カーボン等を除去する技術が記載されている。
特開平６−２２１２２８号公報 実開平６−２８２１４号公報

ところで、エンジンの排気通路に配置したＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）やＤＰＲなどの再生処理としては、排気温度・触媒床温を上げる（例えば５００℃以上の温度）ことによって、ＰＭを燃焼させて除去するという方法が採られているが、上記したＥＧＲ系ＤＰＲに捕集したＰＭは、そのような通常の再生処理（排気温度・触媒床温の上昇処理）で除去することは難しい。すなわち、温度上昇によりＰＭを燃焼するには、ＥＧＲクーラ、ＥＧＲバルブ及び過給圧センサなどのＥＧＲ系・吸気系部品の耐熱性を高くする必要があるため、コストアップなどの点からＥＧＲ系ＤＰＲの温度を上げることは難しい。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、燃焼室から排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御装置において、ＥＧＲ通路に配置したＤＰＲなどのＥＧＲ系フィルタに捕集したＰＭを、フィルタ温度を高くすることなく除去することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、内燃機関の排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記排気通路から前記吸気通路に還流するＥＧＲガス量を調整するＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブのＥＧＲガス流れの上流側のＥＧＲ通路に設けられたフィルタと、排気通路に配置されたタービン及び吸気通路に配置されたコンプレッサを有する過給機とを備えた内燃機関の制御装置を前提としており、このような内燃機関の制御装置において、前記フィルタのＥＧＲガス流れの上流側のＥＧＲ通路と前記過給機の排気ガス流れの下流側の排気通路とを接続する排気側連絡通路と、前記ＥＧＲ通路の前記排気通路（例えば排気マニホールド）への接続通路と前記排気側連絡通路とのうちのいずれか一方の通路を閉じ、他方の通路を開放する通路制御手段とを備え、前記フィルタの再生条件が成立したときに、前記ＥＧＲ通路の排気通路への接続通路を閉じ、前記排気側連絡通路を開放して、前記吸気通路に流れる吸入空気を、前記フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流す再生処理を実行することを特徴としている。

本発明によれば、フィルタ（以下、ＥＧＲ系フィルタともいう）の再生条件が成立したときに、吸気通路に流れる吸入空気をＥＧＲ系フィルタを通過させて過給機下流側の排気通路（過給機と排気系フィルタとの間の排気通路）に流すようにしているので、ＥＧＲ系フィルタに捕集されているＰＭを排気通路に吹き飛ばすことができる。これによってＥＧＲ系フィルタの再生を、フィルタ温度を高くすることなく実施することができる。

本発明の具体的な構成として、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲ系フィルタのＰＭ捕集量を推定する推定手段を備え、そのＰＭ捕集量推定値が第１判定値以上であり、かつ、ＥＧＲ制御を実行しない運転領域（具体的には、高負荷運転領域）であるときに、第１再生条件が成立したと判断して、前記ＥＧＲ通路の排気通路への接続通路を閉じ、前記排気側連絡通路を開放するとともに、前記ＥＧＲバルブの開度を調整して、吸気通路に流れる吸入空気を、ＥＧＲ系フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流す第１再生処理を実行するという構成を挙げることができる。

また、同様に、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲ系フィルタのＰＭ捕集量を推定する推定手段を備え、そのＰＭ捕集量推定値が、前記第１判定値よりも大きな第２判定値以上であり、ＥＧＲ系フィルタを再生することが可能な運転領域であるときに、ＥＧＲ通路の排気通路への接続通路を閉じ、前記排気側連絡通路を開放するとともに、ＥＧＲバルブの開度を調整して、吸気通路に流れる吸入空気を、ＥＧＲ系フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流す第２再生処理を実行するという構成を挙げることができる。この構成によれば、上記した第１再生処理の再生条件が成立しない状況、例えば高負荷運転領域とはならない運転状態が継続される状況であっても、ＥＧＲ系フィルタへのＰＭ捕集量が増加したときには、ＰＭを除去することができるので、ＥＧＲ系フィルタの再生機会を多くすることができ、ＥＧＲ系フィルタの詰まりを効果的に防止することができる。

さらに、再生処理を実行する際に、過給機の過給圧を再生時の目標値に合わせた後、全閉状態の前記ＥＧＲバルブを目標値にまで徐々に開いていくという構成を挙げることができる。また、再生処理を実行する際に、吸気通路に配置されたスロットルバルブを目標値まで開いた後にＥＧＲバルブを全閉にし、その後に過給機の過給圧を再生時の目標値に合わせ、全閉状態のＥＧＲバルブを目標値にまで徐々に開いていくという構成を挙げることができる。

本発明において、減速時再生条件が成立したときには、前記第１再生処理及び第２再生処理よりも減速時再生処理を優先して実行する。この場合、ＥＧＲ系フィルタのＥＧＲガス流れの下流側のＥＧＲ通路と吸気通路とを接続する吸気側連絡通路と、前記吸気側連絡通路を開閉する通路開閉手段とを備え、前記減速時再生処理を実行する際に、前記ＥＧＲバルブ及び前記排気側連絡通路を閉じ、前記吸気側連絡通路を開放して、前記吸気通路に流れる吸入空気を、吸気側連絡通路からＥＧＲ系フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流すという構成を採用することができる。

本発明において、ＥＧＲ系フィルタとしては、ＤＰＲを含む酸化触媒機能を有するフィルタを挙げることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

−エンジン−
本発明を適用するディーゼルエンジンの概略構成を図１を参照して説明する。

この例のディーゼルエンジン１（以下、「エンジン１」という）には、複数（４つ）の気筒＃１〜＃４が設けられている。シリンダヘッド１０ｃには、各気筒＃１〜＃４にそれぞれ対応したインジェクタ（燃料噴射弁）２が配置されている。また、シリンダヘッド１０ｃには外気を気筒内に導入するための吸気ポート１０ａと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート１０ｂとが各気筒＃１〜＃４に対応して設けられている。

各インジェクタ２は、燃料を蓄圧するコモンレール４に接続されている。コモンレール４には高圧ポンプ（図示せず）が接続されており、この高圧ポンプによってコモンレール４に高圧燃料が供給される。コモンレール４は、高圧ポンプから供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジェクタ２に分配する。インジェクタ２は所定電圧が印加されたときに開弁して、各気筒＃１〜＃４の燃焼室内に燃料を噴射供給する電磁駆動式の開閉弁である。

エンジン１の吸気ポート１０ａには吸気マニホールド１１ａが接続されている。吸気マニホールド１１ａは吸気通路１１の一部を構成している。吸気通路１１には、上流側から順にエアクリーナ８、エアフローメータ２２、インタークーラ７、及び、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ３が設けられている。また、吸気マニホールド１１ａに、吸気温センサ２３及び過給圧センサ２４が設けられている。

インタークーラ７は、後述するターボチャージャ５での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するために設けられている。スロットルバルブ３は、その開度を無段階に調整することが可能な電子制御式の開閉弁であり、所定の条件下において吸入空気の流路面積を絞り、この吸入空気の供給量を調整（低減）する機能を有している。スロットルバルブ３の開度（例えばスロットルモータの駆動）はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００によって制御される。

エンジン１の排気ポート１０ｂには排気マニホールド１２ａが接続されている。排気マニホールド１２ａは排気通路１２の一部を構成している。排気通路１２には後述するターボチャージャ５の下流側（排気ガス流れの下流側）にＤＰＲ９が配置されている。以下、この排気通路１２に配置のＤＰＲ９を「排気系ＤＰＲ９」という。

排気系ＤＰＲ９の上流側（排気ガス流れの上流側）の排気通路１２にはＡ／Ｆセンサ２５が配置されている。また、排気系ＤＰＲ９の下流側（排気ガス流れの下流側）の排気通路１２には排気温センサ２６が配置されている。さらに、排気系ＤＰＲ９の上流側と下流側との差圧（前後差圧）を検出する差圧センサ２７が配置されている。これらＡ／Ｆセンサ２５、排気温センサ２６、及び、差圧センサ２７の各出力信号はＥＣＵ１００に入力される。

エンジン１には、ターボチャージャ（過給機）５が設けられている。このターボチャージャ５は、タービンシャフト５１を介して連結されたタービンホイール５２及びコンプレ
ッサインペラ５３を備えている。コンプレッサインペラ５３は吸気通路１１内部に臨んで配置され、タービンホイール５２は排気通路１２内部に臨んで配置されている。このようなターボチャージャ５は、タービンホイール５２が受ける排気流（排気圧）を利用してコンプレッサインペラ５３を回転させることにより吸入空気を過給する。この例のターボチャージャ５は、可変ノズル式ターボチャージャ（ＶＮＴ）であって、タービンホイール５２側に可変ノズルベーン機構５４が設けられており、この可変ノズルベーン機構５４の開度を調整することによってエンジン１の過給圧を調整することができる。

また、エンジン１にはＥＧＲ装置６が設けられている。ＥＧＲ装置６は、排気通路１２を流れる排気ガスの一部を吸気通路１１に還流させて、各気筒＃１〜＃４の燃焼室へ再度供給することにより燃焼温度を低下させ、これによってＮＯｘ発生量を低減させる装置である。ＥＧＲ装置６は、吸気マニホールド１１ａと排気マニホールド１２ａとを接続するＥＧＲ通路６１を備えている。このＥＧＲ通路６１には、ＥＧＲガス流れの上流側から順に、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４、ＥＧＲ通路６１を通過（還流）するＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ６３、及び、ＥＧＲバルブ６２が設けられており、ＥＧＲバルブ６２の開度を調整することによって、排気通路１２（排気マニホールド１２ａ）から吸気通路１１（吸気マニホールド１１ａ）に導入されるＥＧＲガス量（排気還流量）を調整することができる。

また、ＥＧＲ装置６には、吸気側連絡通路６５と排気側連絡通路６６とが接続されている。吸気側連絡通路６５は、後述する再生処理の際に吸入空気（新気）の一部をＥＧＲ系ＤＰＲ６４の下流側（ＥＧＲガス流れの下流側）に供給するための通路であって、一端がＥＧＲ系ＤＰＲ６４とＥＧＲクーラ６３との間のＥＧＲ通路６１に接続されている。吸気側連絡通路６５の他端は、ターボチャージャ５とインタークーラ７との間の吸気通路１１に接続されており、この吸気側連絡通路６５の他端と吸気通路１１との接続部に、当該吸気側連絡通路６５を閉鎖または開放する吸気側開閉バルブＶ１が設けられている。

吸気側開閉バルブＶ１の開閉はＥＣＵ１００によって制御され、吸気側開閉バルブＶ１が閉じた状態では吸気側連絡通路６５が遮断される。一方、吸気側開閉バルブＶ１を開くと、吸気側連絡通路６５が吸気通路１１に開放される。そして、この吸気側開閉バルブＶ１を開き、下記の排気側開閉バルブＶ２を閉じると、図２に示すように、吸気通路１１→吸気側連絡通路６５→ＥＧＲ系ＤＰＲ６４→ＥＧＲ通路６１の一部→排気側連絡通路６６→ターボチャージャ５の下流側（排気ガス流れの下流側）の排気通路１２→排気側ＤＰＲ９の流路が形成される。

排気側連絡通路６６は、後述する再生処理の際にＥＧＲ系ＤＰＲ６４を通過した空気をターボチャージャ５の下流側（排気ガス流れの下流側）に導くための通路であって、一端がＥＧＲ系ＤＰＲ６４の上流側（ＥＧＲガス流れの上流側）のＥＧＲ通路６１に接続されている。排気側連絡通路６６の他端は、ターボチャージャ５と排気系ＤＰＲ９との間の排気通路１２に接続されている。この排気側連絡通路６６の一端とＥＧＲ通路６１との接続部には排気側開閉バルブＶ２が設けられている。

排気側開閉バルブＶ２の開閉はＥＣＵ１００によって制御され、排気側開閉バルブＶ２を開いた状態では、排気側連絡通路６６が遮断され、ＥＧＲ通路６１にＥＧＲガスが流れる。一方、排気側開閉バルブＶ２を閉じると、ＥＧＲ通路６１（排気マニホールド１２ａへの接続通路６１ａ）が遮断されるとともに、排気側連絡通路６６がＥＧＲ系ＤＰＲ６４のＥＧＲガス流れの上流側のＥＧＲ通路６１に連通する。そして、上記した吸気側開閉バルブＶ１を閉じた状態で、排気側開閉バルブＶ２を閉じると、図３に示すように、ＥＧＲバルブ６２（開状態）→ＥＧＲクーラ６３→ＥＧＲ系ＤＰＲ６４→ＥＧＲ通路６１の一部→排気側連絡通路６６→ターボチャージャ５の下流側（排気ガス流れの下流側）の排気通路１２→排気側ＤＰＲ９の流路が形成される。

なお、ＥＧＲフィードバック制御（以下、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御ともいう）を含む通常制御時には、上記した吸気側開閉バルブＶ１及び排気側開閉バルブＶ２はともに閉じられており、図１に示すように、排気マニホールド１２ａ→接続通路６１ａ→ＥＧＲ系ＤＰＲ６４→ＥＧＲクーラ６３→ＥＧＲバルブ６２→吸気マニホールド１１ａの流路（通常制御時のＥＧＲガスの流路）が形成される。

−センサ類−
エンジン１の各部位には、各種センサが取り付けられており、それぞれの部位の環境条件や、エンジン１の運転領域に関する信号を出力する。

例えば、水温センサ２１は、エンジン１のシリンダブロック１０に配置され、エンジン１の冷却水温に応じた検出信号を出力する。エアフローメータ２２は、吸気通路１１のスロットルバルブ３の上流側（吸入空気流れの上流側）に配置され、吸入空気量に応じた検出信号を出力する。吸気温センサ２３は、吸気マニホールド１１ａに配置され、吸入空気の温度に応じた検出信号を出力する。過給圧センサ２４は、吸気マニホールド１１ａに配置され、過給圧に応じた検出信号を出力する。

Ａ／Ｆセンサ２５は、排気側ＤＰＲ９の上流側（排気ガス流れの上流側）の排気通路１２に配置され、排気ガス中の酸素濃度（排気Ａ／Ｆ）に応じた検出信号を出力する。排気温センサ２６は、排気側ＤＰＲ９の下流側（排気ガス流れの下流側）の排気通路１２に配置され、排気ガスの温度（排気温度）に応じた検出信号を出力する。差圧センサ２７は、排気系ＤＰＲ９の上流側と下流側との差圧（前後差圧）に応じた検出信号を出力する。レール圧センサ２８はコモンレール４内に蓄えられている燃料の圧力に応じた検出信号を出力する。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図４に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。

ＲＯＭ１０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４は、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

以上のＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４は、バス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。

入力インターフェース１０５には、水温センサ２１、エアフローメータ２２、吸気温センサ２３、過給圧センサ２４、Ａ／Ｆセンサ２５、排気温センサ２６、差圧センサ２７、レール圧センサ２８、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号を出力するアクセル開度センサ２９、スロットルバルブ３の開度に応じた検出信号を出力するスロットル開度センサ３０、エンジン１の出力軸であるクランクシャフトの回転数（エンジン回転数）を検出するクランクポジションセンサ３１、及び、大気圧を検出する大気圧センサ３２などが接続されている。

一方、出力インターフェース１０６には、インジェクタ２、スロットルバルブ３、可変ノズルベーン機構５４、ＥＧＲバルブ６２、吸気側開閉バルブＶ１、及び、排気側開閉バルブＶ２などが接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力に基づいて、燃料噴射量制御及びＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。

さらに、ＥＣＵ１００は、下記の［排気系ＤＰＲの再生処理］、［ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施しない運転領域でのＥＧＲ系ＤＰＲ６４の再生処理（以下、「ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理」ともいう）］、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施する運転領域でのＥＧＲ系ＤＰＲ６４の再生処理（以下、「ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理」ともいう）］、及び、［減速時に実行するＥＧＲ系ＤＰＲ６４の再生処理（以下、「減速時再生処理」ともいう）］を実行する。

なお、以上のＥＣＵ１００により実行されるプログラムによって本発明の内燃機関の制御装置が実現される。
＜排気系ＤＰＲの再生処理＞
ＥＣＵ１００は、排気系ＤＰＲ９に設けた差圧センサ２７の出力信号（差圧）に基づいて、排気系ＤＰＲ９に捕集されたＰＭの堆積量を推定し、そのＰＭ推定量が所定の基準値（限界堆積）以上となったときに排気系ＤＰＲ９の再生時期であると判定して再生処理を実行する。具体的には、例えば、ポスト噴射・燃料添加等により排気温度・触媒床温を上昇（例えば５００℃以上）させ、排気系ＤＰＲ９に捕集したＰＭを燃焼させることによって排気系ＤＰＲ９の再生処理を行う。

＜ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理＞
まず、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の再生処理の開始を判定するための条件の１つである詰まり判定について説明する。

この例では、ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］を用いて詰まり判定を行う。具体的には、ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］を下記の（１）式に基づいて推定する。

ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］＝ＰＭ捕集量推定値［ｉ−１］＋［ＥＧＲガス量×ＰＭ排出濃度］ ・・・（１）
ここで、ＥＧＲガス量は、演算式：［ＥＧＲガス量＝エンジン全吸入ガス量−吸入空気量］から求める。エンジン全吸入ガス量は、過給圧センサ２４の出力信号から得られる過給圧及び吸気温センサ２３の出力信号から得られる吸気温度を用いて、例えばマップ（吸気圧と吸気温度とをパラメータとするマップ）に基づいて算出する。吸入空気量はエアフローメータ２２の出力信号から読み込む。

また、ＰＭ排出濃度については、クランクポジションセンサ３１の出力信号から得られるエンジン回転数と燃料噴射量指令値（負荷）とに基づいてマップ等を参照してＰＭ排出濃度を算出する。

なお、このＰＭ捕集量推定処理において、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施しているときには上記した（１）式を用いてＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］を更新し、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施していないときには、現在のＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］を維持する。

そして、この例では、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施していない高負荷運転領域であり、かつ、上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が所定の第１判定値Ｔｈ１以上（ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］≧第１判定値Ｔｈ１）であるという条件（第１再生条件）が成立したときに、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理を開始する。

なお、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施しない運転領域と、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施する運転領域は、例えばエンジン回転数と燃料噴射量指令値（負荷）とをパラメータとし、その各領域を実験・計算等によって求めてマップ化したものを用いて、現在のエンジン１の運転領域に応じてマップを参照してＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御の実施／非実施を判定する。

次に、再生処理の終了を判定するための条件について説明する。

まず、再生処理を開始してからのＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］を下記の（２）式に基づいて推定する。

ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］＝ＰＭ捕集量推定値［ｊ−１］−ＰＭ減少量 ・・・（２）
ここで、ＰＭ減少量は、ＥＧＲ系ＤＰＲ前後差圧に基づいてマップを参照して算出することができる。ＥＧＲ系ＤＰＲ前後差圧は、過給圧センサ２４の出力信号から得られる過給圧、排気系ＤＰＲ９に配置の差圧センサ２７の出力信号から得られる差圧（排気系ＤＰＲ差圧）、及び、大気圧センサ３２の出力信号から得られる大気圧を用いて、演算式：［ＥＧＲ系ＤＰＲ前後差圧＝過給圧−（排気系ＤＰＲ差圧＋大気圧）］から算出する。

そして、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理を開始した後、上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］が所定の再生終了判定値Ｔｈ３以下（ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］≦再生終了判定値Ｔｈ３）であるという条件が成立したときに、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理を終了する。再生終了判定値Ｔｈ３は、例えばＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されたＰＭが除去され、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４のＰＭ捕集量が十分に減少したこと示す値を考慮して設定する。

以上のＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理の具体的な例について、図５のタイミングチャートを参照して説明する。なお、図５のＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理はＥＣＵ１００において実行される。

まず、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理の前提条件について説明する。

（ａ）この例において吸気側開閉バルブＶ１は通常制御時は「閉」であり、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理を実行する際にも吸気側開閉バルブＶ１は「閉」とする。

（ｂ）再生実行時は専用の目標過給圧（または目標空気量）を設定する。具体的には、再生時は、吸入空気の一部を排気系ＤＰＲ９の再生に使用するため、通常制御時と同じ過給圧では、エンジン１の燃焼室に入る空気量が不足する。その不足分を考慮して、再生実行時の目標過給圧を、通常制御時の目標過給圧よりも大きな値（以下、再生時目標値という）を設定する。

（ｃ）目標スロットル開度についても、再生実行時専用の目標値とする。具体的には、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を行う運転領域においては、ＥＧＲガスをエンジン１の燃焼室に入れるために、スロットルバルブ３を閉じ側で使用している。再生時にスロットルバルブ３を閉じていると空気を十分に吸入できなくなる可能性があるため、この場合も、吸入空気の一部を排気系ＤＰＲ９の再生に使用する分を考慮して、再生実行時には、スロットルバルブ３の目標スロットル開度を開き側の値（再生時目標値という）に設定する。

（ｄ）ＥＧＲバルブ６２の開度についても、上記した過給圧の再生時目標値及びスロットル開度の再生時目標値と、排気系ＤＰＲ９の再生に必要な空気量（新気量）などを考慮して、再生時目標値を設定する。

図５のタイミングチャートにおいて、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施していない通常制御中に、上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が第１判定値Ｔｈ１以上となった時点ｔ１１で、ＥＣＵ１００は、第１再生条件（非制御時再生条件）が成立したと判断して、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理を開始する。具体的には、第１再生条件が成立した時点ｔ１１でスロットルバルブ３を通常制御時に対して開き側に制御して再生時目標値に合わせる。また、再生開始条件が成立した時点ｔ１１からディレイ時間Ｄ１１だけ遅延した時点ｔ１２でターボチャージャ５の可変ノズルベーン機構５４を閉じ側に制御して過給圧を再生時目標値に合わせる。さらに、再生開始条件が成立した時点ｔ１１で排気側開閉バルブＶ２を「開」から「閉」に切り替える。

この後、再生開始条件が成立した時点ｔ１１からディレイ時間Ｄ１２だけ遅延したタイミングｔ１３の時点で、ＥＧＲバルブ６２を徐々に開いていき、バルブ開度が上記した再生時目標値に到達したら、その再生時目標値にバルブ開度を維持する。このＥＧＲバルブ６２の開度制御及び上記した排気側開閉バルブＶ２の閉鎖（閉じ）により、図３に示すように、吸気通路１１→ＥＧＲバルブ６２（開状態）→ＥＧＲクーラ６３→ＥＧＲ系ＤＰＲ６４→ＥＧＲ通路６１の一部→排気側連絡通路６６→ターボチャージャ５の下流側（排気ガス流れの下流側）の排気通路１２→排気側ＤＰＲ９の流路が形成される。これによって、吸気通路１１に流入した空気（新気）が、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の下流側（ＥＧＲガス流れの下流側）から上流側に向けて流れ（逆流）、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されているＰＭが排気側に吹き飛ばされる。このようにして吹き飛ばされたＰＭは排気側連絡通路６６を通じてターボチャージャ５の下流側の排気通路１２に流出して排気側ＤＰＲ９に捕集される。なお、排気側ＤＰＲ９に捕集されたＰＭは、この排気系ＤＰＲ９の上記した再生処理により燃焼・除去される。

以上のような再生処理によりＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されたＰＭが除去されていく。ここで、ＥＣＵ１００は、再生処理実行中において上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］を推定しており、そのＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］が再生終了判定値Ｔｈ３以下（ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］≦再生終了判定値Ｔｈ３）となった時点ｔ１４で、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理を終了する。

この再生処理終了の際には、まず、再生終了条件が成立した時点ｔ１４からディレイ時間Ｄ１３だけ遅延した時点ｔ１５でターボチャージャ５の可変ノズルベーン機構５４を開き側に制御して過給圧を通常制御時の目標過値に戻し、さらにディレイ時間Ｄ１４だけ遅延した時点ｔ１６でスロットルバルブ３を閉じ側に制御してスロットル開度を通常制御時の目標値に戻す。また、再生終了条件が成立した時点ｔ１４からＥＧＲバルブ６２を徐々に閉じていき、バルブ開度が全閉となった時点で閉じ制御を終了する。そして、再生終了条件が成立した時点ｔ１４からディレイ時間Ｄ１５だけ遅延した時点ｔ１７で（ＥＧＲバルブ６２が全閉となった後に）、排気側開閉バルブＶ２を「閉」から「開」に切り替えて、通常制御（ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御）に戻す。

ここで、図５のタイミングチャートにおいて、再生開始条件が成立した時点ｔ１１からの遅延時間であるディレイ時間Ｄ１１とディレイ時間Ｄ１２との関係は［ディレイ時間Ｄ１１≦ディレイ時間Ｄ１２］とする。なお、再生終了条件が成立した時点ｔ１４からの遅延時間であるディレイ時間Ｄ１３、ディレイ時間Ｄ１４及びディレイ時間Ｄ１５の関係については特に限定されない。

また、図５のタイミングチャートでは、再生終了条件が成立した時点ｔ１４からディレイ時間Ｄ１５が経過した時点で排気側開閉バルブＶ２を「閉」から「開」に切り替えているが、これに限られることなく、ＥＧＲバルブ６２の開度（全閉も含む）を検出するＥＧＲバルブ開度センサを備えている場合、再生終了条件が成立した後、ＥＧＲバルブ６２が全閉となったこと検出した後に排気側開閉バルブＶ２を「閉」から「開」に切り替えるようにしてもよい。

また、図５のタイミングチャートに示すスロットルバルブ３の応答遅れ処理、過給圧の応答遅れ処理、ＥＧＲバルブ６２の応答遅れ処理としては、例えば、なまし処理や一次遅れ処理などを挙げることができる。

なお、以上のＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理の実行時には、音・燃費・ドライバビリティが大幅に悪化しないように、専用の燃料量噴射時期・レール圧・パイロット量などを設定する。

＜ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理＞
上記した（１）式を用いてＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］を推定し、その推定したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が所定の第２判定値Ｔｈ２以上（ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］≧第２判定値Ｔｈ２）であるという条件が成立したときには、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御実施中であっても、排気系ＤＰＲ９に捕集したＰＭを吹き飛ばすのに十分な吸気圧または空気量を確保できる運転領域であれば、再生処理（ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理）を開始する。再生処理を開始した後、上記した（２）式から算出されるＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］が再生終了判定値Ｔｈ３以下（ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］≦再生終了判定値Ｔｈ３）であるという条件（第２再生条件）が成立したときに、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理を終了する。

ここで、この例においてＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］に対して設定する第２判定値Ｔｈ２は、例えばＥＧＲ系ＤＰＲ６４のＰＭ許容捕集量の限界を考慮した値であり、上記した第１判定値よりも大きな値である。

次に、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理の具体的な例について図６のタイミングチャートを参照して説明する。なお、図６のＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理はＥＣＵ１００において実行される。

なお、この例においても、上記したＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理と同様に、再生実行時の目標過給圧については、通常制御時の目標過給圧よりも大きな値（再生時目標値）を設定する。また、目標スロットル開度についても、スロットルバルブ３の目標スロットル開度を開き側の値（再生時目標値）を設定する。さらに、ＥＧＲバルブ６２の開度についても、同様に、再生時目標値を設定する。

図６のタイミングチャートにおいて、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施している通常制御中に、上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が第２判定値Ｔｈ２以上となった時点ｔ２１で、ＥＣＵ１００は、第２再生条件が成立したと判断して、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理を開始する。具体的には、第２再生条件が成立した時点ｔ２１でスロットルバルブ３を通常制御時に対して開き側に制御して再生時目標値に合わせる。また、再生開始条件が成立した時点ｔ２１からディレイ時間Ｄ２１だけ遅延した時点ｔ２２でＥＧＲバルブ６２を徐々に閉じていき、バルブ開度が全閉に到達したら、その全閉状態に一度保持する。次に、再生開始条件が成立した時点ｔ２１からディレイ時間Ｄ２２だけ遅延したタイミングｔ２３で、排気側開閉バルブＶ２を「開」から「閉」に切り替える。さらに、ディレイ時間Ｄ２３だけ遅延したタイミングｔ２４で、ターボチャージャ５の可変ノズルベーン機構５４を閉じ側に制御して過給圧を再生時目標値に合わせる。

この後、タイミングｔ２５の時点（ｔ２１からディレイ時間Ｄ２４が経過した時点）からＥＧＲバルブ６２を徐々に開いていき、バルブ開度が上記した再生時目標値に到達したら、その再生時目標値にバルブ開度を維持する。このＥＧＲバルブ６２の開度制御及び上記した排気側開閉バルブＶ２の閉鎖（閉じ）により、図３に示すように、吸気通路１１→ＥＧＲバルブ６２（開状態）→ＥＧＲクーラ６３→ＥＧＲ系ＤＰＲ６４→ＥＧＲ通路６１の一部→排気側連絡通路６６→ターボチャージャ５の下流側（排気ガス流れの下流側）の排気通路１２→排気側ＤＰＲ９の流路が形成される。これによって、吸気通路１１に流入した空気（新気）が、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の下流側（ＥＧＲガス流れの下流側）から上流側に向けて流れ（逆流）、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されているＰＭが排気側に吹き飛ばされる。このようにして吹き飛ばされたＰＭは排気側連絡通路６６を通じてターボチャージャ５の下流側の排気通路１２に流出して排気側ＤＰＲ９に捕集される。なお、排気側ＤＰＲ９に捕集されたＰＭは、この排気系ＤＰＲ９の上記した再生処理により燃焼・除去される。

以上のような再生処理によりＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されたＰＭが除去されていく。ここで、ＥＣＵ１００は、上述したように再生処理実行中においてＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］を推定しており、そのＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］が再生終了判定値Ｔｈ３以下（ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］≦再生終了判定値Ｔｈ３）となった時点ｔ２６で、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理を終了する。

この再生処理終了の際には、まず、再生終了条件が成立した時点ｔ２６からディレイ時間Ｄ２５だけ遅延した時点ｔ２７１でターボチャージャ５の可変ノズルベーン機構５４を開き側に制御して過給圧を通常制御時の目標過値に戻し、さらにディレイ時間Ｄ２６だけ遅延した時点ｔ２７２で（ＥＧＲバルブ６２が全閉となった後に）、排気側開閉バルブＶ２を「閉」から「開」に切り替える。次に、再生終了条件が成立した時点ｔ２６からディレイ時間Ｄ２８だけ遅延した時点ｔ２９でスロットルバルブ３を閉じ側に制御してスロットル開度を通常制御時の目標値に戻す。ＥＧＲバルブ６２については、再生終了条件が成立した時点ｔ２６からＥＧＲバルブ６２を徐々に閉じていき、バルブ開度が全閉となった時点ｔ２８１で一度全閉に保持する。この後、タイミングｔ２８２の時点（再生終了条件が成立した時点ｔ２６からディレイ時間Ｄ２７だけ経過した時点）で、ＥＧＲバルブ６２を徐々に開いて通常制御（ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御）に戻す。

以上のＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理によれば、上述した第１再生条件ではＥＧＲ系ＤＰＲ６４の再生の機会がなくて、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の詰まりが進行したとき（第２再生条件が成立したとき）に、再生処理を実施してＰＭを除去することができる。具体的には、例えば、平地走行等において低負荷運転する運転状況が長期間継続されると、第１再生条件の１つである高負荷運転領域（ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施しない運転領域）になる機会がなく、上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が第１判定値Ｔｈ１以上となっても再生処理が実施されずに、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４のＰＭ捕集が進行して詰まりが生じる可能性があるが、この例のようにＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御の運転領域であっても、吸入空気を図３に示す流路で流すことにより、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されたＰＭをターボチャージャ５の下流に吹き飛ばすことができ、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の詰まりを効果的に防止することができる。

ここで、以上のＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理において、再生処理開始の際にＥＧＲバルブ６２を一度全閉にした状態で排気側開閉バルブＶ２を閉じる理由は、再生開始条件が成立した時点で、最初に排気側開閉バルブＶ２を閉じ、ＥＧＲバルブ６２が開いている状態でＥＧＲ系ＤＰＲ６４に空気を流すと、過給圧が急激に低下し、エンジン１に吸入される吸気量が減少してドライバビリティ・スモークなどが悪化する可能性がある、という点を回避するためであり、再生開始の際にＥＧＲバルブ６２を一度全閉にすることによって、そのような問題の発生を抑制することができる。

また、再生処理終了の際にＥＧＲバルブ６２を一度全閉にした状態で、排気側開閉バルブＶ２を開く理由は、再生終了条件が成立した時点で、最初に排気側開閉バルブＶ２を開いてＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を行うと、ＥＧＲガスが入りすぎてドライバビリティ・スモークなどが悪化する可能性がある、という点を回避するためであり、再生終了の際にＥＧＲバルブ６２を一度全閉にすることによって、そのような問題の発生を抑制することができる。

なお、図６のタイミングチャートにおいて、再生開始条件が成立した時点ｔ２１からの遅延時間である、ディレイ時間Ｄ２１、ディレイ時間Ｄ２２、ディレイ時間Ｄ２３、ディレイ時間Ｄ２４の関係は、［ディレイ時間Ｄ２１≦ディレイ時間Ｄ２３≦ディレイ時間Ｄ２４・ディレイ時間Ｄ２２＜ディレイ時間Ｄ２４］とする。

また、再生終了条件が成立した時点ｔ２６からの遅延時間である、ディレイ時間Ｄ２５、ディレイ時間Ｄ２６、ディレイ時間Ｄ２７、ディレイ時間Ｄ２８の関係は、［ディレイ時間Ｄ２５≦ディレイ時間Ｄ７≦ディレイ時間Ｄ８・ディレイ時間Ｄ６≦ディレイ時間Ｄ７］とする。

また、図６のタイミングチャートでは、再生終了条件が成立した時点ｔ２６からディレイ時間Ｄ２６が経過した時点ｔ２７２で排気側開閉バルブＶ２を「閉」から「開」に切り替えているが、ＥＧＲバルブ６２の開度（全閉も含む）を検出するＥＧＲバルブ開度センサを備えている場合、再生終了条件が成立した後、ＥＧＲバルブ６２が全閉となった時点で排気側開閉バルブＶ２を「閉」から「開」に切り替えるようにしてもよい。

また、図６のタイミングチャートに示すスロットルバルブ３の応答遅れ処理、過給圧の応答遅れ処理、ＥＧＲバルブ６２の応答遅れ処理としては、例えば、なまし処理や一次遅れ処理などを挙げることができる。

なお、以上のＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理の実行時には、音・燃費・ドライバビリティが大幅に悪化しないように、専用の燃料量噴射時期・レール圧・パイロット量などを設定する。

＜減速時再生処理＞
ＥＣＵ１００は、減速時であり、かつ、上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が第１判定値Ｔｈ１以上または第２判定値Ｔｈ２以上であるときに、減速時再生条件が成立したと判断して減速時再生処理を実施する。

具体的には、図７に示すように、上記減速時再生条件が成立した時点ｔ３１で、ＥＧＲバルブ６２を徐々に閉じていき、バルブ開度が全閉となった時点で閉じ制御を終了する。次に、減速時再生条件が成立した時点ｔ３１からディレイＤ３１だけ遅延した時点ｔ３２で、吸気側開閉バルブＶ１を「閉」から「開」に切り替えるとともに、排気側開閉バルブＶ２を「開」から「閉」に切り替える。このような開閉バルブＶ１，Ｖ２の開閉制御により、図２に示す流路つまり［吸気通路１１→吸気側連絡通路６５→ＥＧＲ系ＤＰＲ６４→ＥＧＲ通路６１の一部→排気側連絡通路６６→ターボチャージャ５の下流側（排気ガス流れの下流側）の排気通路１２→排気側ＤＰＲ９の流路］の流路で吸入空気（新気）を流すことができ、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されたＰＭをターボチャージャ５の下流側の排気通路１２に吹き飛ばすことができる。その吹き飛ばされたＰＭは排気系ＤＰＲ９にて捕集され、この排気系ＤＰＲ９の再生時に燃焼される。

以上のような再生処理によりＥＧＲ系ＤＰＲ６４に捕集されたＰＭが除去されていく。ここで、ＥＣＵ１００は、上述したように、再生処理実行中においてＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］を推定しており、そのＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］が再生終了判定値Ｔｈ３以下（ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｊ］≦再生終了判定値Ｔｈ３）となった時点ｔ３３で、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理を終了する。

この再生処理終了の際には、まず、再生終了条件が成立した時点ｔ３３で、吸気側開閉バルブＶ１を「開」から「閉」に切り替えるとともに、排気側開閉バルブＶ２を「閉」から「開」に切り替える。また、再生終了条件が成立した時点ｔ３３からディレイ時間Ｄ３２だけ遅延した時点ｔ３４でＥＧＲバルブ６２を徐々に開いて、通常制御（ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御）に戻す。

なお、図７に示す減速時再生処理において、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施していない運転領域からの減速の場合は、ＥＧＲバルブ６２は全閉を維持したままで、図７に示すタイミングで各開閉バルブＶ１，Ｖ２の開閉を制御することによって再生処理を実行する。また、上述した第１再生処理または第２再生処理を実施している状態からの減速の場合は、排気側開閉バルブＶ２については「閉」を維持したままで、吸気側開閉バルブＶ１を図７に示すタイミングで開閉制御する。

また、図７に示す減速時再生処理において、減速時再生条件が成立した時点ｔ３１からディレイ時間Ｄ３１が経過した時点ｔ３２で、吸気側開閉バルブＶ１と排気側開閉バルブＶ２との開閉制御を行っているが、これに限られることなく、ＥＧＲバルブ６２の開度（全閉も含む）を検出するＥＧＲバルブ開度センサを備えている場合、減速時再生条件が成立した後、ＥＧＲバルブ６２が全閉となったことを検出した後に、吸気側開閉バルブＶ１を「閉」から「開」に切り替えるとともに、排気側開閉バルブＶ２を「開」から「閉」に切り替えるようにしてもよい。

ここで、この例の減速時再生処理において、（１）アクセル開度≦規定値、（２）燃料噴射量指令値≦規定値、（３）燃料噴射量指令値時の過給圧（または吸入空気量）≦規定値、及び、（４）上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が第１判定値Ｔｈ１または第２判定値Ｔｈ２以上である条件の全てを満足するときに、減速時再生条件が成立したと判断して、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の再生処理を実行する。

また、以上の減速時再生処理において、減速時の吸気マニホールド内圧力（インマニ内圧力）は、空気がエンジン１の燃焼室に吸い込まれるため早く減少するが、ターボチャージャ５のコンプレッサインペラ５３とスロットルバルブ３との間は高い圧力が残りやすいため、図２に実線で示す空気流路を形成することにより、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４を通過する空気の流速が早くなるので、ＰＭ除去を効果的に行うことができる。さらに、図２に実線で示す空気流路を形成することで、コンプレッサインペラ５３とスロットルバルブ３との間の圧力を速やかに低減することができるので、減速時に発生するターボチャージャ５の騒音（ターボため息音）を防止することができる。

＜減速時再生の優先処理＞
この例では、以上説明した［ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理］、［ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理］及び［減速時再生処理］のうち、［減速時再生処理］を優先して実行する。その具体的な例について図８のフローチャートを参照して説明する。図８の制御ルーチンはＥＣＵ１００において所定時間毎に繰り返して実行される。

まず、ステップＳＴ１０１において、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４に詰まりが生じているか否かを判定する。具体的には、上記した（１）式を用いてＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］を推定し、そのＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］が第１判定値Ｔｈ１または第２判定値Ｔｈ２以上であるか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は、ステップＳＴ１０２に進む。ステップＳＴ１０１の判定結果が否定判定である場合はリターンする。なお、このステップＳＴ１０１の否定判定時に、再生処理を実行しているときには、その再生処理を中止した後にリターンする（ステップＳＴ１０８）。

ステップＳＴ１０２では減速時であるか否かを判定する。具体的には、（１）アクセル開度≦規定値、（２）燃料噴射量指令値≦規定値、（３）燃料噴射量指令値時の過給圧（または吸入空気量）≦規定値の全ての条件を満足している場合、減速判定条件が成立したとしてステップＳＴ１０３に進み、上記した［減速時再生処理］を実行する。

ステップＳＴ１０２の判定結果が否定判定である場合はステップＳＴ１０４に進む。ステップＳＴ１０４では、上記した第１再生条件（ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御を実施していない運転領域であり、かつ、ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］≧第１判定値Ｔｈ１である条件）が成立しているか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は上記した［ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理］を実行する（ステップＳＴ１０５）。

ステップＳＴ１０４の判定結果が否定判定である場合、ステップＳＴ１０６において、上記した第２再生条件（ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御実施中で排気系ＤＰＲ９に捕集したＰＭを吹き飛ばすのに十分な吸気圧または空気量を確保できる運転領域であり、かつ、ＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］≧第２判定値Ｔｈ２である条件）が成立しているか否かを判定し、その判定結果が肯定判定である場合は、上記した［ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理］を実行する（ステップＳＴ１０７）。

ステップＳＴ１０６の判定結果が否定判定である場合はリターンする。なお、このステップＳＴ１０６の否定判定時に、再生処理を実行しているときには、その再生処理を中止した後にリターンする（ステップＳＴ１０８）。

＜詰まり判定の他の例＞
まず、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御中にＥＧＲ系ＤＰＲ６４が詰まってくると、ＥＧＲガスが流れにくくなるため、ＥＧＲバルブ６２をＥＧＲ率や吸入空気量などでフィードバック制御している場合は、ＥＧＲバルブ６２の開度を開く方向に制御する。このような点を利用して、この例では、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御量がＥＧＲバルブ６２の開度を開く方向に大きいほど、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４の詰まり度合が大きいと判断し、ＥＧＲバルブ６２の（Ｆ／Ｂ）制御量が所定の判定値以上であるときにＥＧＲ系ＤＰＲ６４に詰まりが生じていると判定する。ただし、標高が高くなると空気が入りにくくなり、ＥＧＲ量を減らす方向にフィードバック制御するため、大気圧で制限して誤判定を防止する。

具体的には、（１１）下記の定常判定条件成立、（１２）大気圧近傍である、（１３）ＥＧＲバルブ６２の（Ｆ／Ｂ）制御量≧第５詰まり判定値Ｔｈ５の全ての条件を満足している場合に、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４に詰まりが生じていると判定する（第１詰まり判定）。

また、（２１）下記の定常判定条件成立、（２２）大気圧近傍である、（２３）ＥＧＲバルブ６２の（Ｆ／Ｂ）制御量≧第６詰まり判定値Ｔｈ６の全て条件を満足している場合に、ＥＧＲ系ＤＰＲ６４に詰まりが生じていると判定する（第２詰まり判定）。

ここで、定常判定については、［エンジン回転数変化率≦規定値］かつ［燃料噴射量変化率≦規定値］の条件が成立したときに定常状態であると判定する。また、大気圧については大気圧センサ３２の出力信号から読み込み、エンジン回転数についてはクランクポジションセンサ３１の出力信号から読み込む。

また、詰まりを判定する判定値Ｔｈ５は、エンジン回転数と負荷（燃料噴射量指令値）とをパラメータとするマップを用いて算出する。判定値Ｔｈ５は、上記した判定値Ｔｈ１と共通の値としてもよい。同様に、詰まりを判定する判定値Ｔｈ６は、エンジン回転数と負荷（燃料噴射量指令値）とをパラメータとするマップを用いて算出する。判定値Ｔｈ６は、上記した判定値Ｔｈ３と共通の値としてもよい。

なお、この例の詰まり判定処理と、上記したＥＧＲ系ＤＰＲ＿ＰＭ捕集量推定値［ｉ］に基づいて詰まりを判定する処理とを組み合わせて判定を行うようにしてもよい。

−他の実施形態−
以上の例では、排気通路にＤＰＲを配置したディーゼルエンジンの制御装置に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、ＤＰＦまたはＤＰＮＲ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ−ＮＯｘ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を排気通路に配置したディーゼルエンジンの制御装置にも適用することができる。

以上の例では、本発明の制御装置を筒内直噴４気筒ディーゼルエンジンに適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば筒内直噴６気筒ディーゼルエンジンなど、他の任意の気筒数のディーゼルエンジンにも適用できる。また、筒内直噴ディーゼルエンジンに限られることなく、他のタイプのディーゼルエンジンにも本発明を適用することは可能である。

本発明を適用するディーゼルエンジンの概略構成図である。 本発明を適用するディーゼルエンジンの概略構成図である。 本発明を適用するディーゼルエンジンの概略構成図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 ＥＣＵにおいて実行するＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生処理のタイミングチャートである。 ＥＣＵにおいて実行するＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生処理のタイミングチャートである。 ＥＣＵにおいて実行する減速時再生処理のタイミングチャートである。 ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）非制御時再生、ＥＧＲ（Ｆ／Ｂ）制御時再生、及び、減速時再生を実行する手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
１０ａ 吸気ポート
１０ｂ 排気ポート
１１ 吸気通路
１１ａ 吸気マニホールド
１２ 排気通路
１２ａ 排気マニホールド
２ インジェクタ
３ スロットルバルブ
５ ターボチャージャ（過給機）
５２ タービンホイール
５３ コンプレッサインペラ
５４ 可変ノズルベーン
６ ＥＧＲ装置
６１ ＥＧＲ通路
６２ ＥＧＲバルブ
６３ ＥＧＲクーラ
６４ ＥＧＲ系ＤＰＲ
６５ 吸気側連絡通路
６６ 排気側連絡通路
Ｖ１ 吸気側開閉バルブ
Ｖ２ 排気側開閉バルブ
９ 排気系ＤＰＲ
２２ エアフローメータ
２３ 吸気温センサ
２４ 過給圧センサ
２７ 差圧センサ
３０ スロットル開度センサ
３１ クランクポジションセンサ
３２ 大気圧センサ
ＥＣＵ １００

Claims (8)

1. 内燃機関の排気通路に排出される排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記排気通路から前記吸気通路に還流するＥＧＲガス量を調整するＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブのＥＧＲガス流れの上流側のＥＧＲ通路に設けられたフィルタと、排気通路に配置されたタービン及び吸気通路に配置されたコンプレッサを有する過給機とを備えた内燃機関の制御装置において、
   前記フィルタのＥＧＲガス流れの上流側のＥＧＲ通路と前記過給機の排気ガス流れの下流側の排気通路とを接続する排気側連絡通路と、前記ＥＧＲ通路の前記排気通路への接続通路と前記排気側連絡通路とのうちのいずれか一方の通路を閉じ、他方の通路を開放する通路制御手段とを備え、前記フィルタの再生条件が成立したときに、前記ＥＧＲ通路の排気通路への接続通路を閉じ、前記排気側連絡通路を開放して、前記吸気通路に流れる吸入空気を、前記フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流す再生処理を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
   前記ＥＧＲ通路に設けた前記フィルタのＰＭ捕集量を推定する推定手段を備え、そのＰＭ捕集量推定値が第１判定値以上であり、かつ、ＥＧＲ制御を実行しない運転領域であるときに、第１再生条件が成立したと判断して、前記ＥＧＲ通路の排気通路への接続通路を閉じ、前記排気側連絡通路を開放するとともに、前記ＥＧＲバルブの開度を調整して、前記吸気通路に流れる吸入空気を、前記フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流す第１再生処理を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
   前記ＥＧＲ通路に設けた前記フィルタのＰＭ捕集量を推定する推定手段を備え、そのＰＭ捕集量推定値が、前記第１判定値よりも大きな第２判定値以上であり、前記フィルタを再生することが可能な運転領域であるときに、前記ＥＧＲ通路の排気通路への接続通路を閉じ、前記排気側連絡通路を開放するとともに、前記ＥＧＲバルブの開度を調整して、前記吸気通路に流れる吸入空気を、前記フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流す第２再生処理を実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項２または３記載の内燃機関の制御装置において、
   前記再生処理を実行する際に、前記過給機の過給圧を再生時の目標値に合わせた後、全閉状態の前記ＥＧＲバルブを目標値にまで徐々に開いていくことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項３または４記載の内燃機関の制御装置において、
   前記再生処理を実行する際に、前記吸気通路に配置されたスロットルバルブを目標値まで開いた後に前記ＥＧＲバルブを全閉にし、その後に前記過給機の過給圧を再生時の目標値に合わせ、全閉状態の前記ＥＧＲバルブを目標値にまで徐々に開いていくことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
   減速時再生条件が成立したときには、前記第１再生処理及び第２再生処理よりも減速時再生処理を優先して実行することを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 請求項６記載の内燃機関の制御装置において、
   前記フィルタのＥＧＲガス流れの下流側のＥＧＲ通路と前記吸気通路とを接続する吸気側連絡通路と、前記吸気側連絡通路を開閉する通路開閉手段とを備え、前記減速時再生処理を実行する際に、前記ＥＧＲバルブ及び前記排気側連絡通路を閉じ、前記吸気側連絡通路を開放して、前記吸気通路に流れる吸入空気を、吸気側連絡通路から前記フィルタを通過させて前記過給機下流側の排気通路に流すことを特徴とする内燃機関の制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の内燃機関の制御装置において、
   前記フィルタは、ＤＰＲを含む酸化触媒機能を有するフィルタであることを特徴とする内燃機関の制御装置。

Images