JP2016065504A

JP2016065504A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2016065504A
Application number: JP2014195409A
Authority: JP
Inventors: 健二郎鴻海; Kenjiro Konoumi; 伸夫柚木; Nobuo Yunoki; 勇樹三村; Yuki Mimura
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2016-04-28
Anticipated expiration: 2034-09-25
Also published as: JP6198007B2

Abstract

【課題】ＤＰＦ再生時にターボ過給機の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生を継続しつつ、ターボ過給機の過回転を適切に防止する。【解決手段】エンジンの制御装置は、コンプレッサ５ａ及びタービン５ｂを備えるターボ過給機５と、排気ガス中の粒子状物質を捕集するＤＰＦ４６と、ＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質を除去するために、メイン噴射の後に燃料を噴射するポスト噴射を制御することにより、ＤＰＦ再生を実行するＥＣＵ６０と、を有する。ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ再生を実行している間に、ターボ過給機５の回転数が第１所定値以上になった場合に、ＤＰＦ再生において制御されたポスト噴射の燃料噴射量を減量する。【選択図】図６

Description

本発明は、エンジンの制御装置に係わり、特に、ターボ過給機の過回転を防止するエンジンの制御装置に関する。

従来から、排気ガスによってタービンを回転させることによりコンプレッサを駆動して、吸気を過給するターボ過給機付きのエンジンが知られている。このようなターボ過給機では、運転状況などによっては過回転（言い換えると過過給、過排圧）が生じる場合があり、過回転が継続するとターボ過給機の破損等が生じてしまう。そのため、ターボ過給機の過回転を防止する種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１には、ターボ過給機の過回転時に、燃料噴射量を低減する技術が提案されている。具体的には、特許文献１には、ブースト圧が設定値未満であっても、タービン回転数が設定値以上である場合には、燃料噴射量を減少させる技術が提案されている。

特開平５−２８０３８５号公報

ところで、従来から、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガス中の粒子状物質を捕集するＤＰＦ（Diesel particulate filter）が排気通路上に設けられており、このＤＰＦに堆積した粒子状物質の堆積量が所定量以上となった場合に、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を除去するためのＤＰＦ再生が行われている。具体的には、メイン噴射の後にポスト噴射によって燃料を噴射することで、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するＤＰＦ再生が知られている。このようなＤＰＦ再生のためのポスト噴射によれば、排気エネルギー（排気温度）を上昇させるため、ターボ過給機の回転数を上昇させる。そのため、ターボ過給機の過回転を生じさせてしまう場合がある。また、ターボ過給機が過回転している際にＤＰＦ再生を行うと、ターボ過給機の過回転を助長してしまう。

このようなＤＰＦ再生時に生じ得るターボ過給機の過回転を防止すべく、上述した特許文献１に記載の技術のように燃料噴射量を低減すると、ターボ過給機の過回転を防止することができても、ポスト噴射の燃料噴射量が大きく低減されることで（例えばポスト噴射の実行が中止されることで）、ＤＰＦ再生が完了せずに中止してしまう場合がある。ＤＰＦ再生の要求が発せられた場合には、エミッションの観点から、ＤＰＦ再生を速やかに完了させることが望ましい。したがって、ＤＰＦ再生時にターボ過給機の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生を継続しつつ、ターボ過給機の過回転を防止することができればよい。

本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、ＤＰＦ再生時にターボ過給機の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生を継続しつつ、ターボ過給機の過回転を適切に防止することができるエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明は、エンジンの制御装置であって、排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを備え、排気ガスによってタービンを回転させることによりコンプレッサを駆動して吸気を過給するターボ過給機と、排気通路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するＤＰＦと、ＤＰＦに堆積した粒子状物質を除去するために、メイン噴射の後に燃料を噴射するポスト噴射を制御することにより、ＤＰＦ再生を実行するＤＰＦ再生制御手段と、ＤＰＦ再生制御手段がＤＰＦ再生を実行している間に、ターボ過給機の回転数が第１所定値以上になった場合に、ＤＰＦ再生制御手段によって制御されたポスト噴射の燃料噴射量を減量する噴射量減量制御手段と、を有する。
このように構成された本発明においては、ＤＰＦ再生時にターボ過給機の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生のために設定されたポスト噴射の燃料噴射量を減量し、ポスト噴射を中止することなくポスト噴射を適切に維持するので、ＤＰＦ再生を継続しつつ、ターボ過給機の過回転を防止することができる。つまり、ターボ過給機の過回転の防止とＤＰＦ再生とを両立して、ＤＰＦ再生を継続しながら、ターボ過給機の過回転を防止することができる。

本発明において、好ましくは、ＤＰＦ再生制御手段は、燃料を多段噴射することでポスト噴射を実行し、噴射量減量制御手段は、ポスト噴射の燃料噴射量を減量すべく、ポスト噴射の段数を減らす。
このように構成された本発明においては、ＤＰＦ再生時にターボ過給機の過回転が生じた場合に、ポスト噴射の段数（ポスト噴射として燃料を噴射する回数）を減らすので、簡易な制御構成により、ターボ回転数を低下させるように、ポスト噴射の燃料噴射量を適切に減量することができる。

本発明において、好ましくは、噴射量減量制御手段は、ポスト噴射の燃料噴射量を減量してもターボ過給機の回転数が第２所定値未満にならない場合には、ポスト噴射を停止する
このように構成された本発明においては、ポスト噴射の燃料噴射量を減量してもターボ過給機の過回転が解消しない場合に、ポスト噴射の燃料噴射量の減量によってはターボ過給機の過回転を防止しきれないものとして、ポスト噴射を停止するので、ターボ過給機の過回転の防止を最優先することができる。

本発明において、好ましくは、噴射量減量制御手段は、ポスト噴射を停止した後に、メイン噴射の燃料噴射量を減量する。
このように構成された本発明においては、ポスト噴射を停止した後にメイン噴射の燃料噴射量を減量するので、ポスト噴射を停止した後も、ターボ過給機の過回転を適切に防止することができる。

本発明において、好ましくは、ＤＰＦ再生制御手段は、ポスト噴射に加えて、メイン噴射とポスト噴射との間に燃料を噴射するアフター噴射を更に制御することにより、ＤＰＦ再生を実行し、噴射量減量制御手段は、メイン噴射の燃料噴射量の減量に伴って、ＤＰＦ再生制御手段によって制御されたアフター噴射の燃料噴射量も更に減量する。
このように構成された本発明においては、メイン噴射の燃料噴射量の減量に伴ってアフター噴射の燃料噴射量も更に減量するので、ターボ過給機の過回転を効果的に防止することができる。この場合、ＤＰＦ再生のために設定されたアフター噴射の燃料噴射量から減量していくので、上記のようにポスト噴射を停止した後であっても、アフター噴射によってＤＰＦ再生を継続することができる。

本発明において、好ましくは、ＤＰＦ再生制御手段は、噴射量減量制御手段がアフター噴射の燃料噴射量を所定量にまで減量してもターボ過給機の回転数が第２所定値未満にならない場合には、ＤＰＦ再生のためのアフター噴射の制御を停止する。
このように構成された本発明においては、アフター噴射の燃料噴射量を所定量（例えばＤＰＦ再生を適切に行うことができる噴射量の下限値）にまで減量しても、ターボ過給機の過回転が解消しない場合に、ＤＰＦ再生のためのアフター噴射の制御を停止して、ＤＰＦ再生を実質的に停止させるので、ここからアフター噴射量を更に減量して、ターボ過給機の過回転の防止を最優先することができる。

本発明において、好ましくは、噴射量減量制御手段による燃料噴射量の減量によりターボ過給機の回転数が第２所定値未満になった場合に、メイン噴射を復帰させる制御を行い、この制御の後にポスト噴射を復帰させる制御を行う復帰制御手段を更に有する。
このように構成された本発明においては、燃料噴射量の減量によりターボ過給機の過回転が解消した場合に、メイン噴射を復帰させる制御を行い、この制御の後にポスト噴射を復帰させる制御を行うので、つまり、メイン噴射及びポスト噴射を同時に復帰させずに、メイン噴射、ポスト噴射の順に復帰させるので、燃料噴射の復帰に伴うトルク変動や音の変化を適切に抑制することができる。

本発明のエンジンの制御装置によれば、ＤＰＦ再生時にターボ過給機の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生を継続しつつ、ターボ過給機の過回転を適切に防止することができる。

本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。本発明の実施形態によるターボ過給機のタービン室を拡大した縦断面図である。本発明の実施形態による高圧ＥＧＲ領域、低圧ＥＧＲ領域及び非ＥＧＲ領域の説明図である。本発明の実施形態による基本制御を示すフローチャートである。本発明の実施形態において用いる燃料噴射のタイプの説明図である。本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御におけるタイムチャートである。本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御フローを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置について説明する。

＜システム構成＞
まず、図１を参照して、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムについて説明する。図１は、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置が適用されたエンジンシステムの概略構成図である。

図１に示すように、エンジンシステム２００は、主に、ディーゼルエンジンとしてのエンジンＥと、エンジンＥに吸気を供給する吸気系ＩＮと、エンジンＥに燃料を供給するための燃料供給系ＦＳと、エンジンＥの排気ガスを排出する排気系ＥＸと、エンジンシステム２００に関する各種の状態を検出するセンサ９９〜１２２と、エンジンシステム２００の制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０と、を有する。

まず、吸気系ＩＮは、吸気が通過する吸気通路１を有しており、この吸気通路１上には、上流側から順に、外部から導入された空気を浄化するエアクリーナ３と、通過する吸気を圧縮して吸気圧を上昇させる、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａと、通過する吸気流量を調整する吸気シャッター弁７と、通水された冷却水を用いて吸気を冷却する水冷式のインタークーラ８と、インタークーラ８に通水する冷却水の流量を制御する電動ウォータポンプ９と、インタークーラ８と電動ウォータポンプ９とを接続し、これらの間で冷却水を循環させる通路である冷却水通路１０と、エンジンＥに供給する吸気を一時的に蓄えるサージタンク１２と、が設けられている。
また、吸気系ＩＮにおいては、エアクリーナ３の直下流側の吸気通路１上には、吸入空気量を検出するエアフローセンサ１０１と吸気温度を検出する吸気温度センサ１０２とが設けられ、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａには、このコンプレッサ５ａの回転数（ターボ回転数）を検出するターボ回転数センサ１０３が設けられ、吸気シャッター弁７には、この吸気シャッター弁７の開度を検出する吸気シャッター弁位置センサ１０５が設けられ、インタークーラ８の直下流側の吸気通路１上には、吸気温度を検出する吸気温度センサ１０６と吸気圧を検出する吸気圧センサ１０７とが設けられ、サージタンク１２には、吸気マニホールド温度センサ１０８が設けられている。これらの、吸気系ＩＮに設けられた各種センサ１０１〜１０８は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１０１〜Ｓ１０８をＥＣＵ６０に出力する。

次に、エンジンＥは、吸気通路１（詳しくは吸気マニホールド）から供給された吸気を燃焼室１７内に導入する吸気バルブ１５と、燃焼室１７に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁２０と、始動時などでの着火を確保するための補助熱源としてのグロープラグ２１と、燃焼室１７内での混合気の燃焼により往復運動するピストン２３と、ピストン２３の往復運動により回転されるクランクシャフト２５と、燃焼室１７内での混合気の燃焼により発生した排気ガスを排気通路４１へ排出する排気バルブ２７と、を有する。更に、エンジンＥには、このエンジンＥの出力を利用して発電するオルタネータ２６が設けられている。
また、エンジンＥには、エンジンＥなどを冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１０９と、クランクシャフト２５のクランク角度を検出するクランク角センサ１１０と、油圧及び／又は油温を検出する油圧／油温センサ１１１と、オイルレベルを検出する光学式オイルレベルセンサ１１２と、が設けられている。これらの、エンジンＥに設けられた各種センサ１０９〜１１２は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１０９〜Ｓ１１２をＥＣＵ６０に出力する。

次に、燃料供給系ＦＳは、燃料を貯蔵する燃料タンク３０と、燃料タンク３０から燃料噴射弁２０に燃料を供給するための燃料供給通路３８とを有する。燃料供給通路３８には、上流側から順に、低圧燃料ポンプ３１と、高圧燃料ポンプ３３と、コモンレール３５とが設けられている。また、低圧燃料ポンプ３１には燃料ウォーマー３２が設けられ、高圧燃料ポンプ３３には燃圧レギュレータ３４が設けられ、コモンレール３５にはコモンレール減圧弁３６が設けられている。
また、燃料供給系ＦＳにおいては、高圧燃料ポンプ３３には、燃料温度を検出する燃料温度センサ１１４が設けられ、コモンレール３５には、燃圧を検出する燃圧センサ１１５が設けられている。これらの、燃料供給系ＦＳに設けられた各種センサ１１４、１１５は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１１４、Ｓ１１５をＥＣＵ６０に出力する。

次に、排気系ＥＸは、排気ガスが通過する排気通路４１を有しており、この排気通路４１上には、上流側から順に、通過する排気ガスによって回転され、この回転によって上記したようにコンプレッサ５ａを駆動する、ターボ過給機５のタービン５ｂと、排気ガスの浄化機能を有するディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）４５及びディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Diesel particulate filter）４６と、通過する排気流量を調整する排気シャッター弁４９と、が設けられている。ＤＯＣ４５は、排出ガス中の酸素を用いて炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）などを酸化して水と二酸化炭素に変化させる触媒であり、ＤＰＦ４６は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集するフィルタである。
また、排気系ＥＸにおいては、ターボ過給機５のタービン５ｂの上流側の排気通路４１上には、排気圧を検出する排気圧センサ１１６と排気温度を検出する排気温度センサ１１７とが設けられ、ＤＯＣ４５の直上流側及びＤＯＣ４５とＤＰＦ４６との間には、それぞれ、排気温度を検出する排気温度センサ１１８、１１９が設けられ、ＤＰＦ４６には、このＤＰＦ４６の上流側と下流側との排気圧の差を検出するＤＰＦ差圧センサ１２０が設けられ、ＤＰＦ４６の直下流側の排気通路４１上には、酸素濃度を検出するリニアＯ₂センサ１２１と排気温度を検出する排気温度センサ１２２とが設けられている。これらの、排気系ＥＸに設けられた各種センサ１１６〜１２２は、それぞれ、検出したパラメータに対応する検出信号Ｓ１１６〜Ｓ１２２をＥＣＵ６０に出力する。

更に、本実施形態では、ターボ過給機５は、排気エネルギーが低い低速回転時でも効率良く過給を行えるように小型に構成されていると共に、タービン５ｂの全周を囲むように複数の可動式のフラップ５ｃが設けられ、これらのフラップ５ｃによりタービン５ｂへの排気の流通断面積（ノズル断面積）を変化させるようにした可変ジオメトリーターボチャージャー（ＶＧＴ：Variable Geometry Turbocharger）として構成されている。例えば、フラップ５ｃは、ダイヤフラムに作用する負圧の大きさが電磁弁により調節され、アクチュエータによって回動される。また、そのようなアクチュエータの位置により、フラップ５ｃの開度（フラップ開度であり、以下では適宜「ＶＧＴ開度」と呼ぶ。）を検出するＶＧＴ開度センサ１０４が設けられている。このＶＧＴ開度センサ１０４は、検出したＶＧＴ開度に対応する検出信号Ｓ１０４をＥＣＵ６０に出力する。

ここで、図２を参照して、本発明の実施形態によるターボ過給機５のフラップ５ｃについて具体的に説明する。図２は、ターボ過給機５のタービン室を拡大した縦断面の構成を模式的に示す。
図２に示すように、タービンケーシング１５３内に形成されたタービン室１５３ａには、そのほぼ中央部に配置されたタービン５ｂの周囲を取り囲むように複数の可動式のフラップ５ｃ、５ｃ、…が配設され、各フラップ５ｃはタービン室１５３ａの一方の側壁を貫通する支軸１３１ａにより回動可能に支持されている。各フラップ５ｃは、それぞれ支軸５ｄの回りに図２の時計回りに回動して、相互に近接するように傾斜すると、各フラップ５ｃの相互間に形成されるノズル１５５、１５５、…の開度（ノズル断面積）が小さく絞られて、排気流量の少ないときでも高い過給効率を得ることができる。一方、各フラップ５ｃを上記と反対側に回動させて、相互に離反するように傾斜させれば、ノズル断面積が大きくなるので、排気流量の多いときでも通気抵抗を低減して、過給効率を高めることができる。
また、リング部材１５７は、リンク機構１５８を介してアクチュエータのロッド１６３に駆動連結されており、該アクチュエータの作動によりリング部材１５７を介して各フラップ５ｃが回動される。すなわち、リンク機構１５８は、一端部をリング部材１５７に回動可能に連結された連結ピン１５８ａと、該連結ピン１５８ａの他端部に一端部を回動可能に連結された連結板部材１５８ｂと、該連結板部材１５８ｂの他端部に連結されると共に、タービンケーシング１５３の外壁を貫通する柱状部材１５８ｃと、該柱状部材１５８ｃのタービンケーシング１５３外へ突出する突出端部に一端部を連結された連結板部材１５８ｄとからなり、該連結板部材１５８ｄの他端部が連結ピン（図示せず）によりアクチュエータのロッド１６３に回動可能に連結されている。

図１に戻ると、本実施形態によるエンジンシステム２００は、更に、高圧ＥＧＲ装置４３及び低圧ＥＧＲ装置４８を有する。高圧ＥＧＲ装置４３は、ターボ過給機５のタービン５ｂの上流側の排気通路４１とターボ過給機５のコンプレッサ５ｂの下流側（詳しくはインタークーラ８の下流側）の吸気通路１とを接続する高圧ＥＧＲ通路４３ａと、高圧ＥＧＲ通路４３ａを通過させる排気ガスの流量を調整する高圧ＥＧＲバルブ４３ｂと、を有する。低圧ＥＧＲ装置４８は、ターボ過給機５のタービン５ｂの下流側（詳しくはＤＰＦ４６の下流側で且つ排気シャッター弁４９の上流側）の排気通路４１とターボ過給機５のコンプレッサ５ｂの上流側の吸気通路１とを接続する低圧ＥＧＲ通路４８ａと、低圧ＥＧＲ通路４８ａを通過する排気ガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ４８ｂと、低圧ＥＧＲ通路４８ａを通過させる排気ガスの流量を調整する低圧ＥＧＲバルブ４８ｃと、低圧ＥＧＲフィルタ４８ｄと、を有する。

高圧ＥＧＲ装置４３によって吸気系ＩＮに還流される排気ガス量（以下「高圧ＥＧＲガス量」と呼ぶ。）は、ターボ過給機５のタービン５ｂ上流側の排気圧と、吸気シャッター弁７の開度によって作り出される吸気圧と、高圧ＥＧＲバルブ４３ｂの開度とによって概ね決定される。また、低圧ＥＧＲ装置４８によって吸気系ＩＮに還流される排気ガス量（以下「低圧ＥＧＲガス量」と呼ぶ。）は、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａ上流側の吸気圧と、排気シャッター弁４９の開度によって作り出される排気圧と、低圧ＥＧＲバルブ４８ｃの開度とによって概ね決定される。

ここで、図３を参照して、本発明の実施形態において、高圧ＥＧＲ装置４３が作動されるエンジンＥの運転領域（以下では「高圧ＥＧＲ領域」と呼ぶ。）及び低圧ＥＧＲ装置４８が作動されるエンジンＥの運転領域（以下では「低圧ＥＧＲ領域」と呼ぶ。）について説明する。図３は、横軸にエンジン回転数を示し、縦軸に燃料噴射量（エンジン負荷に相当する）を示しており、高圧ＥＧＲ領域及び低圧ＥＧＲ領域を模式的に表している。
図３に示すように、低負荷・低回転数側に規定されたエンジンＥの運転領域Ｒ１（第１運転領域に相当する）は、高圧ＥＧＲ装置４３が作動される高圧ＥＧＲ領域であり、この高圧ＥＧＲ領域Ｒ１よりも高負荷・高回転数側に規定されたエンジンＥの運転領域Ｒ２（第２運転領域に相当する）は、低圧ＥＧＲ装置４８が作動される低圧ＥＧＲ領域である。より詳しくは、低圧ＥＧＲ領域Ｒ２内の一部の領域（高圧ＥＧＲ領域Ｒ１との境界付近の領域）では、低圧ＥＧＲ装置４８だけでなく、高圧ＥＧＲ装置４３も作動される、つまり高圧ＥＧＲ装置４３及び低圧ＥＧＲ装置４８の併用領域となる。また、低圧ＥＧＲ領域Ｒ２よりも更に高負荷・高回転数側に規定されたエンジンＥの運転領域Ｒ３は、高圧ＥＧＲ装置４３及び低圧ＥＧＲ装置４８のいずれも作動されない領域（以下では適宜「非ＥＧＲ領域」と呼ぶ。）である。

図１に戻ると、本実施形態によるＥＣＵ６０は、上述した各種センサ１０１〜１２２の検出信号Ｓ１０１〜Ｓ１２２に加えて、外気温を検出する外気温センサ９８、大気圧を検出する大気圧センサ９９、及びアクセルペダル９５の開度（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１００のそれぞれが出力した検出信号Ｓ９８〜Ｓ１００に基づいて、エンジンシステム２００内の構成要素に対する制御を行う。具体的には、ＥＣＵ６０は、ターボ過給機５のタービン５ｂにおけるフラップ５ｃの開度（ＶＧＴ開度）を制御すべく、このフラップ５ｃを駆動するアクチュエータ（不図示）に対して制御信号Ｓ１３０を出力する。また、ＥＣＵ６０は、吸気シャッター弁７の開度を制御すべく、吸気シャッター弁７を駆動するアクチュエータ（不図示）に対して制御信号Ｓ１３１を出力する。また、ＥＣＵ６０は、インタークーラ８に供給する冷却水の流量を制御すべく、電動ウォータポンプ９に対して制御信号Ｓ１３２を出力する。また、ＥＣＵ６０は、エンジンＥの燃料噴射量などを制御すべく、燃料噴射弁２０に制御信号Ｓ１３３を出力する。また、ＥＣＵ６０は、オルタネータ２６、燃料ウォーマー３２、燃圧レギュレータ３４及びコモンレール減圧弁３６を制御すべく、これらのそれぞれに対して制御信号Ｓ１３４、Ｓ１３５、Ｓ１３６、Ｓ１３７を出力する。また、ＥＣＵ６０は、高圧ＥＧＲバルブ４３ｂの開度を制御すべく、高圧ＥＧＲバルブ４３ｂを駆動するアクチュエータ（不図示）に対して制御信号Ｓ１３８を出力する。また、ＥＣＵ６０は、低圧ＥＧＲバルブ４８ｃの開度を制御すべく、低圧ＥＧＲバルブ４８ｃを駆動するアクチュエータ（不図示）に対して制御信号Ｓ１３９を出力する。また、ＥＣＵ６０は、排気シャッター弁４９の開度を制御すべく、排気シャッター弁４９を駆動するアクチュエータ（不図示）に対して制御信号Ｓ１４０を出力する。

＜基本制御＞
次に、図４を参照して、本発明の実施形態によるエンジンシステム２００において実施される基本制御について説明する。図４は、本発明の実施形態による基本制御を示すフローチャートである。このフローでは、要求噴射量などに応じた目標酸素濃度及び目標吸気温度を実現するための制御がなされる。また、このフローは、ＥＣＵ６０によって所定の周期で繰り返し実行される。

まず、ステップＳ１１では、ＥＣＵ６０は、上述した各種センサ９８〜１２２が出力した検出信号Ｓ９８〜Ｓ１２２のうちの少なくとも一以上を取得する。
次いで、ステップＳ１２では、ＥＣＵ６０は、アクセル開度センサ１００が検出したアクセル開度（検出信号Ｓ１００に対応する）に基づいて、エンジンＥから出力させるべき目標トルクを設定する。
次いで、ステップＳ１３では、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１２で設定した目標トルクと、エンジン回転数とに基づいて、燃料噴射弁２０から噴射させるべき要求噴射量を設定する。
次いで、ステップＳ１４では、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１３で設定した要求噴射量と、エンジン回転数とに基づいて、燃料の噴射パターンと、燃圧と、目標酸素濃度と、目標吸気温度と、ＥＧＲ制御モード（高圧ＥＧＲ装置４３及び低圧ＥＧＲ装置４８の両方又は一方を作動させるモード、或いは高圧ＥＧＲ装置４３及び低圧ＥＧＲ装置４８のいずれも作動させないモード）とを設定する。
次いで、ステップＳ１５では、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１４で設定した目標酸素濃度及び目標吸気温度を実現する状態量を設定する。例えば、この状態量には、高圧ＥＧＲ装置４３によって吸気系ＩＮに還流させる排気ガス量（高圧ＥＧＲガス量）や、低圧ＥＧＲ装置４８によって吸気系ＩＮに還流させる排気ガス量（低圧ＥＧＲガス量）や、ターボ過給機５による過給圧などが含まれる。
次いで、ステップＳ１６では、ＥＣＵ６０は、ステップＳ１５で設定した状態量に基づいて、エンジンシステム２００の各構成要素のそれぞれを駆動する各アクチュエータを制御する。この場合、ＥＣＵ６０は、状態量に応じた制限値や制限範囲を設定し、状態値が制限値や制限範囲による制限を遵守するような各アクチュエータの制御量を設定して制御を実行する。

＜ターボ過回転防止制御＞
以下では、本発明の実施形態による、ターボ過給機５の過回転を防止するための制御（ターボ過回転防止制御）について説明する。

最初に、本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御の概要について説明する。本実施形態では、ＥＣＵ６０は、メイン噴射の後に燃料を噴射するポスト噴射を制御することにより、排気通路４１上に設けられたＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質を除去するＤＰＦ再生を実行する。そして、ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ再生を実行している間に、ターボ過給機５の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射の燃料噴射量を減量する制御を行う。以下では、ポスト噴射に適用する燃料噴射量を「ポスト噴射量」と呼び、ポスト噴射量を減量する制御を「ポスト噴射量減量制御」と呼ぶ。このポスト噴射量減量制御は、本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御に含まれる制御である。

このようなポスト噴射量減量制御を行う理由は以下の通りである。ＤＰＦ再生のためのポスト噴射によれば、ＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質を燃焼させて除去することができるが、排気エネルギー（排気温度）を上昇させるため、ターボ過給機５の回転数を上昇させてしまう。そのため、ターボ過給機５の過回転を生じさせてしまったり、ターボ過給機５の過回転を助長してしまったりする。特に、小型に構成されたターボ過給機５では過回転が生じやすい。
したがって、本実施形態では、ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ再生時にターボ過給機５の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射量を減量するポスト噴射量減量制御を行う。この場合、ＥＣＵ６０は、ポスト噴射量を適度に減量することで、ＤＰＦ再生を継続しつつ、ターボ過給機５の過回転を防止するようにする。つまり、ターボ過給機５の過回転の防止を優先してＤＰＦ再生を即座に中止するのではなく、ターボ過給機５の過回転の防止とＤＰＦ再生とを両立して、ＤＰＦ再生を継続しながら、ターボ過給機５の過回転を防止するようにする。

以上述べたように、ＥＣＵ６０は、本発明における「ＤＰＦ再生制御手段」及び「噴射量減量制御手段」として機能する。また、詳細は後述するが、ＥＣＵ６０は、本発明における「復帰制御手段」としても機能する。

ここで、図５を参照して、本発明の実施形態において用いる燃料噴射のタイプについて説明する。図５に示すように、クランク角度で規定された時間軸方向において、プレ噴射、メイン噴射（主噴射）、アフター噴射、ポスト噴射の順に燃料噴射が実行される。
プレ噴射は、ＮＯｘ低減や燃焼音改善を図るべく、エンジンＥの燃焼室１７内に事前に火種を作り出すための燃料噴射であり、メイン噴射は、出力すべきエンジントルクを発生させるための燃料噴射であり、エンジントルクを積極的にコントロールするための燃料噴射である。
また、アフター噴射は、燃料の未燃分（燃え残り燃料）を完全燃焼させるための燃料噴射（後燃え噴射）である。このアフター噴射の燃料噴射量（以下では「アフター噴射量」と呼ぶ。）は、メイン噴射の燃料噴射量（以下では「メイン噴射量」と呼ぶ。）と相関関係がある。具体的には、メイン噴射量とアフター噴射量との比率が運転状態に応じて予め定められた値に固定されており、この比率に従って、メイン噴射量の増量に伴ってアフター噴射量が増量され、メイン噴射量の減量に伴ってアフター噴射量が減量されるようになっている。
また、ポスト噴射は、排気温度を上昇させて、排気ガスに対して後処理（特にＤＰＦ再生）を行うための燃料噴射である。図５に示すように、ポスト噴射は、燃料を多段噴射（例えば１〜５の段数の噴射であり、噴射すべき合計の燃料量に応じた段数が適用される）することによって行われる。ＤＰＦ再生においては、ポスト噴射された燃料が、燃焼室１７で燃焼されずに排気通路４１に排出されて、ＤＯＣ４５において酸化（酸素と反応）して発熱し、これにより昇温した排気ガスがＤＰＦ４６に供給されることにより、ＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質が燃焼して除去される。この場合、ポスト噴射された燃料は、燃えながら排気通路４１を移動していき、このエネルギーがターボ過給機５のタービン５ｂに伝達されて、ターボ回転数を上昇させるのである。

次に、図６を参照して、本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御におけるタイムチャートについて説明する。図６は、本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御を実行した場合のタイムチャートの一例を示している。

図６では、ＤＰＦ再生時にターボ過給機５の過回転が生じた場合にポスト噴射量減量制御を実行した、本実施形態による結果と、このような本実施形態と比較するために、ＤＰＦ再生時にターボ過給機５の過回転が生じた場合にポスト噴射量減量制御を実行しなかった、比較例（以下では「第１比較例」と呼ぶ。）による結果と、を示す。
更に、図６に示す本実施形態による制御においては、ＤＰＦ再生時にターボ過給機５の過回転が生じた場合に、ポスト噴射量減量制御に加えて、エンジンＥの運転状態に応じた目標過給圧に実過給圧を設定するための過給圧Ｆ／Ｂ制御（フィードバック制御）の実行を停止するものとする。図６には、このような本実施形態と比較するために、ＤＰＦ再生時にターボ過給機５の過回転が生じた場合に、ポスト噴射量減量制御を実行するが、過給圧Ｆ／Ｂ制御の実行を停止せずに、過給圧Ｆ／Ｂ制御を実行し続ける、比較例（以下では「第２比較例」と呼ぶ。）による結果も示す。
上述したように、本実施形態において過給圧Ｆ／Ｂ制御の実行を停止する理由は以下の通りである。ターボ過給機５の過回転を防止するために、ポスト噴射量減量制御によりポスト噴射量を減量すると、実過給圧が低下する（特にエンジン回転数が大きい領域では実過給圧の低下が顕著となる）。この際に過給圧Ｆ／Ｂ制御を実行していると、低下した実過給圧（具体的には目標過給圧未満に低下した実過給圧）を上昇させるように、つまり目標過給圧から乖離した実過給圧を目標過給圧に向けて上昇させるように、ターボ過給機５のフラップ５ｃの開度（ＶＧＴ開度）を閉じ側に変化させる制御が行われる。これにより、ターボ回転数が上昇してしまう。そのため、過給圧Ｆ／Ｂ制御は、ターボ過給機５の過回転を防止すべく、ターボ回転数を低下させようとするポスト噴射量減量制御と相反するものとなる。つまり、過給圧Ｆ／Ｂ制御は、ターボ過回転防止制御としてのポスト噴射量減量制御と背反する制御となる。したがって、本実施形態では、ターボ過回転防止制御を実行する場合に、過給圧Ｆ／Ｂ制御の実行を停止することとした。

図６について具体的に説明する。図６は、横方向に時間を示し、上から順に、ターボ回転数、ポスト噴射量、ＶＧＴ開度、過給圧を示している。具体的には、グラフＧ１１は、本実施形態によるターボ回転数の時間変化を示し、グラフＧ１２は、第１比較例によるターボ回転数の時間変化を示している。また、グラフＧ２１は、本実施形態によるポスト噴射量の時間変化を示し、グラフＧ２２は、第１比較例によるポスト噴射量の時間変化を示している。また、グラフＧ３１は、本実施形態によるＶＧＴ開度の時間変化を示し、グラフＧ３２は、第２比較例によるＶＧＴ開度の時間変化を示している。また、グラフＧ４１は、本実施形態による実過給圧の時間変化を示し、グラフＧ４２は、第２比較例による実過給圧の時間変化を示し、グラフＧ４３は、エンジンＥの運転状態（エンジン回転数やメイン噴射量など）に基づいて設定される目標過給圧の時間変化を示している。

時刻ｔ１以前において、ＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質が所定量以上となっているものとする。そして、時刻ｔ１において、ドライバからの加速要求により、アクセルペダル９５の開度（アクセル開度）が踏み込み方向に変化したものとする（図６では図示せず）。そのため、時刻ｔ１より、ＤＰＦ再生の実行条件が満たされて、ＤＰＦ再生が開始される。具体的には、ＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質を除去するためのポスト噴射が開始される（グラフＧ２１、Ｇ２２参照）。この場合のポスト噴射量は、ＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質が適切に除去されるように、所定のＦ／Ｂ制御（以下では「ポスト噴射Ｆ／Ｂ制御」と呼ぶ。）によって、ＤＰＦ４６の粒子状物質の堆積量や、排気温度や、ＤＰＦ４６の温度などに応じて制御される。この後、時刻ｔ２において、ターボ回転数が所定値Ｔｈ１以上になる（グラフＧ１１、Ｇ１２参照）、つまりターボ過給機５の過回転が生じる。

第１比較例によれば、時刻ｔ２以降も、ポスト噴射Ｆ／Ｂ制御が継続されて、このポスト噴射Ｆ／Ｂ制御によるポスト噴射量が適用される（グラフＧ２２参照）。そのため、時刻ｔ２以降も、ターボ回転数が上昇し続ける（グラフＧ１２参照）、つまり、ターボ回転数が所定値Ｔｈ１以上である状態が継続して、ターボ過給機５の過回転が解消しない。これに対して、本実施形態によれば、時刻ｔ２において、ポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を停止し、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射量を減量するポスト噴射量減量制御が実行される（グラフＧ２１参照）。そのため、時刻ｔ２以降において、ターボ回転数が低下していく（グラフＧ１１参照）。この場合、ターボ回転数が所定値Ｔｈ１未満にまで低下して、ターボ過給機５の過回転が解消する。

他方で、第２比較例によれば、ポスト噴射量減量制御を実行するが、このポスト噴射量減量制御によるポスト噴射量の減量によって低下した実過給圧（グラフＧ４２参照）を目標過給圧（グラフＧ４３参照）にまで上昇させるように、過給圧Ｆ／Ｂ制御によって、ＶＧＴ開度が閉じ側に制御される（グラフＧ３２参照）。こうした場合、ターボ回転数が上昇することとなる（図６では図示せず）。これに対して、本実施形態によれば、ポスト噴射量減量制御を実行した場合に過給圧Ｆ／Ｂ制御を停止するので、ＶＧＴ開度がほぼ一定の開度に固定される（グラフＧ３１参照）、つまりＶＧＴ開度の閉じ側への変化が抑制される。この場合、実過給圧（グラフＧ４１参照）は目標過給圧（グラフＧ４３参照）から乖離する。このような本実施形態によれば、過給圧Ｆ／Ｂ制御によるターボ回転数の上昇が抑制されるので、上述したポスト噴射量減量制御によってターボ回転数が効果的に低下されることとなる（グラフＧ１１参照）。
なお、ターボ回転数が所定値Ｔｈ１に達する時刻ｔ２では、本実施形態及び第２比較例の両方とも、ＶＧＴ開度がほぼ全開の開度になっているものとする（グラフＧ３１、Ｇ３２参照）。

次に、図７を参照して、本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御の全体の流れについて具体的に説明する。図７は、本発明の実施形態によるターボ過回転防止制御フローを示すフローチャートである。このターボ過回転防止制御フローは、ＥＣＵ６０によって所定の周期で繰り返し実行される。

ここで、ターボ過回転防止制御フローの概要について簡単に説明する。ターボ過回転防止制御フローでは、ＥＣＵ６０は、まず、ＤＰＦ再生時においてターボ回転数が第１所定値以上になった場合に、ポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を停止すると共に、ポスト噴射量を減量するポスト噴射量減量制御を実行する。そして、ＥＣＵ６０は、ポスト噴射量を０にまで減量してもターボ回転数が第２所定値未満にならない場合に、ポスト噴射量減量制御を停止し、メイン噴射量を減量する制御（以下では「メイン噴射量減量制御」と呼ぶ。）を実行すると共に、過給圧Ｆ／Ｂ制御を停止する。ＥＣＵ６０は、このようにメイン噴射量減量制御によりメイン噴射量を減量した場合、メイン噴射量の減量に伴ってアフター噴射量も減量する。そして、ＥＣＵ６０は、メイン噴射量減量制御によってターボ回転数が第２所定値未満になった場合に、メイン噴射を復帰させる制御（以下では「メイン噴射復帰制御」と呼ぶ。）を行い、この後にポスト噴射を復帰させる制御（以下では「ポスト噴射復帰制御」と呼ぶ。）を行う。

図７のターボ過回転防止制御フローについて具体的に説明する。まず、ステップＳ２１において、ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ再生を実行するためのＤＰＦ再生フラグがオンとなっているか否かを判定する。言い換えると、ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ再生の実行条件が成立しているか否かを判定する。なお、ＤＰＦ再生フラグがオンである場合には、ポスト噴射の実行許可状態にあるものとする。
このような判定の結果、ＤＰＦ再生フラグがオンとなっていると判定されなかった場合（ステップＳ２１：Ｎｏ）、つまりＤＰＦ再生フラグがオフである場合、処理は終了する。この場合には、ＥＣＵ６０は、本実施形態によるターボ過回転防止制御を実行しない。

一方で、ＤＰＦ再生フラグがオンとなっていると判定された場合（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２２に進み、ＥＣＵ６０は、ターボ回転数センサ１０３によって検出されたターボ過給機５のコンプレッサ５ａの回転数（ターボ回転数）が、第１所定値以上であるか否かを判定する。この第１所定値は、ポスト噴射量減量制御の要否を判定するための閾値であり、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａの過回転に相当する回転数（例えばコンプレッサ５ａの破損等が生じ得る回転数）に基づいて設定される。例えば、第１所定値は、２５５０００回転／分に設定される。

ステップＳ２２の判定の結果、ターボ回転数が第１所定値以上であると判定されなかった場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）、つまりターボ回転数が第１所定値未満である場合、ステップＳ３４に進む。この場合にはターボ過給機５の過回転が生じていないため、ステップＳ３４において、ＥＣＵ６０は、エンジンＥの燃料噴射弁２０を制御することにより、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ４６に堆積した粒子状物質が適切に除去されるように、ＤＰＦ４６の粒子状物質の堆積量や、排気温度や、ＤＰＦ４６の温度などに基づいて、ポスト噴射量を設定するポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を実行する。

一方で、ターボ回転数が第１所定値以上であると判定された場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２３に進み、ＥＣＵ６０は、エンジンＥの燃料噴射弁２０を制御することにより、ターボ回転数を低下させるべく、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射量を減量するポスト噴射量減量制御を実行する。１つの例では、ＥＣＵ６０は、予め定めた所定の量だけ、ポスト噴射量を減量する。他の例では、ＥＣＵ６０は、ターボ回転数が第１所定値を超えている度合いに応じて、ポスト噴射量を減量する。また、例えば、ＥＣＵ６０は、減量すべきポスト噴射量に応じて、ポスト噴射の段数を減らす（５段→４段や５段→３段など）。

次いで、ステップＳ２４において、ＥＣＵ６０は、ポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を停止する。こうすることで、燃料噴射弁２０からの燃料噴射量として、ポスト噴射Ｆ／Ｂ制御によって設定されたポスト噴射量を適用せずに、ポスト噴射量減量制御によって減量されたポスト噴射量を適用するようにする。

次いで、ステップＳ２５において、ＥＣＵ６０は、ポスト噴射量減量制御によって減量されたポスト噴射量が０になっており、且つ、ターボ回転数センサ１０３によって検出されたターボ過給機５のコンプレッサ５ａの回転数（ターボ回転数）が第２所定値以上であるか否かを判定する。ここでは、ステップＳ２３のポスト噴射量減量制御が繰り返し行われてポスト噴射量が０まで減量されても、未だターボ過給機５が過回転しているか否かを判定している。
ステップＳ２５で用いる第２所定値は、メイン噴射量減量制御の要否を判定するための閾値であり、第１所定値と同様に、ターボ過給機５のコンプレッサ５ａの過回転に相当する回転数（例えばコンプレッサ５ａの破損等が生じ得る回転数）に基づいて設定される。例えば、第２所定値は、第１所定値よりも若干高い、２６００００回転／分に設定される。なお、第２所定値を第１所定値と異なる値に設定することに限定はされず、第２所定値を第１所定値と同じ値に設定してもよい。

ステップＳ２５の判定の結果、ポスト噴射量が０であり、且つ、ターボ回転数が第２所定値以上であると判定されなかった場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、つまり、ポスト噴射量が０でない場合、若しくはターボ回転数が第２所定値未満である場合、ステップＳ３１に進む。この場合、ステップＳ３１において、ＥＣＵ６０は、ターボ回転数が第１所定値未満であるか否かを判定する。その結果、ターボ回転数が第１所定値未満であると判定されなかった場合（ステップＳ３１：Ｎｏ）、つまりターボ回転数が第１所定値以上である場合、ステップＳ２３に戻り、ＥＣＵ６０は、ポスト噴射量減量制御を再度実行して、ポスト噴射量を更に減量する。そして、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２４において、ポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を停止した状態を継続する。

ＥＣＵ６０は、このようなステップＳ２３、Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ３１の処理を繰り返して、ターボ回転数を第１所定値と比較しながらポスト噴射量を徐々に減量していく。その結果、ポスト噴射量を減量している間にターボ回転数が第１所定値未満にならなければ、ポスト噴射量が最終的に０になる。この状態は、ポスト噴射が実質的に停止された状態に相当する。当該状態においてターボ過給機５の過回転が生じている場合には、ステップＳ２５の判定結果が「Ｙｅｓ」となり、後述するステップＳ２６以降の処理が行われることとなる。

一方で、ステップＳ３１において、ターボ回転数が第１所定値未満であると判定された場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、ステップＳ３２に進む。この場合にはターボ過給機５の過回転が生じていないため、ステップＳ３２において、ＥＣＵ６０は、ポスト噴射量減量制御を停止し、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射を再開するためのポスト噴射復帰制御を実行する。この場合、ＥＣＵ６０は、エンジンＥの燃焼状態や排気状態などを考慮して、未燃分が外部に排出されないようにポスト噴射を復帰する。次いで、ステップＳ３３において、ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を再開する。

他方で、ステップＳ２５の判定の結果、ポスト噴射量が０であり、且つ、ターボ回転数が第２所定値以上であると判定された場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２６に進む。この場合にはポスト噴射量を０にまで減量してもターボ過給機５が未だ過回転しているので、ステップＳ２６において、ＥＣＵ６０は、エンジンＥの燃料噴射弁２０を制御することにより、ターボ回転数を低下させるべく、メイン噴射量を減量するメイン噴射量減量制御を実行する。１つの例では、ＥＣＵ６０は、予め定めた所定の量だけ、メイン噴射量を減量する。他の例では、ＥＣＵ６０は、ターボ回転数が第２所定値を超えている度合いに応じて、メイン噴射量を減量する。
上述したように、メイン噴射量とアフター噴射量との比率が運転状態に応じて予め定められた値に固定されているため、ＥＣＵ６０は、メイン噴射量減量制御によってメイン噴射量を減量すると同時に、この予め定められた比率に従って、アフター噴射量も減量する。

ここで、アフター噴射量が減量される状況においてはポスト噴射が停止されているが、このようにポスト噴射を停止した状態であっても、アフター噴射によってＤＰＦ再生を継続することができる。つまり、従前のポスト噴射によって噴射された燃料によりＤＰＦ４６には未燃分が既に溜まっているため、ポスト噴射を停止しても、アフター噴射によってＤＰＦ再生を継続することができるのである。したがって、本実施形態では、ポスト噴射を停止した後は、アフター噴射によってＤＰＦ再生を行うようにする。具体的には、ＥＣＵ６０は、適切にＤＰＦ再生を行うことが可能な噴射量によってアフター噴射を行い（上述したように、このアフター噴射量はメイン噴射量との比率に応じて定まる）、そのようなアフター噴射量をメイン噴射量の減量に伴って減量していく。

次いで、ステップ２７において、ＥＣＵ６０は、過給圧Ｆ／Ｂ制御によるターボ回転数の上昇を抑制すべく、つまり過給圧Ｆ／Ｂ制御とターボ過回転防止制御との背反を抑制すべく、過給圧Ｆ／Ｂ制御を停止する。

次いで、ステップＳ２８において、ＥＣＵ６０は、ターボ回転数センサ１０３によって検出されたターボ過給機５のコンプレッサ５ａの回転数（ターボ回転数）が第２所定値未満であるか否かを判定する。その結果、ターボ回転数が第２所定値未満であると判定されなかった場合（ステップＳ２８：Ｎｏ）、つまりターボ回転数が第２所定値以上である場合、処理はステップＳ２６に戻り、ＥＣＵ６０は、メイン噴射量減量制御を再度実行して、メイン噴射量を更に減量すると共に、アフター噴射量も更に減量する。そして、ＥＣＵ６０は、ステップＳ２７において、過給圧Ｆ／Ｂ制御を停止した状態を継続する。

ＥＣＵ６０は、このようなステップＳ２６、Ｓ２７、Ｓ２８の処理を繰り返して、ターボ回転数を第２所定値と比較しながらメイン噴射量及びアフター噴射量を徐々に減量していく。その結果、アフター噴射量が、ＤＰＦ再生を適切に行うことが可能な噴射量の下限値を下回ることで、ＤＰＦ再生が実質的に停止した状態となる（但し、ＤＰＦ再生フラグはオンのままである）。この後も、ＥＣＵ６０は、ターボ回転数が第２所定値以上であれば、メイン噴射量及びアフター噴射量を更に減量する。こうしてメイン噴射量及びアフター噴射量を減量していくと、アフター噴射量が０になるが、この際にメイン噴射量減量制御の実質的な停止状態となる。

一方で、ステップＳ２８において、ターボ回転数が第２所定値未満であると判定された場合（ステップＳ２８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２９に進む。この場合にはターボ過給機５の過回転が生じていないため、ステップＳ２９において、ＥＣＵ６０は、メイン噴射量減量制御を停止し、アクセル開度及びエンジン回転数などに応じた量の燃料を噴射する通常のメイン噴射を再開すべく、メイン噴射復帰制御を実行する。この場合、ＥＣＵ６０は、乗員がトルクや音の変化を感じない程度の時間経過後にメイン噴射を復帰する。また、ＥＣＵ６０は、メイン噴射の復帰に伴って、アフター噴射も復帰させる。次いで、ステップＳ３０において、ＥＣＵ６０は、エンジンＥの運転状態に応じた目標過給圧に実過給圧を設定するための過給圧Ｆ／Ｂ制御を再開する。

次いで、ステップＳ３１に進み、上記と同様のステップＳ３１以降の処理を行う。ここでは、ステップＳ３１以降の処理を簡単に説明する。メイン噴射復帰制御及び過給圧Ｆ／Ｂ制御の再開を行った後に（ステップＳ２９、Ｓ３０）、ターボ回転数が第１所定値未満であると判定された場合（ステップＳ３１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ６０は、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射を再開するためのポスト噴射復帰制御を実行し（ステップＳ３２）、この後、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射Ｆ／Ｂ制御を再開する（ステップＳ３３）。

＜作用効果＞
次に、本発明の実施形態によるエンジンの制御装置の作用効果について説明する。

本実施形態によれば、ＤＰＦ再生時にターボ過給機５の過回転が生じた場合に、ＤＰＦ再生のためのポスト噴射量を減量し、ポスト噴射を中止することなくポスト噴射を適切に維持するので、ＤＰＦ再生を継続しつつ、ターボ過給機５の過回転を防止することができる。つまり、ターボ過給機５の過回転の防止とＤＰＦ再生とを両立して、ＤＰＦ再生を継続しながら、ターボ過給機５の過回転を防止することができる。
特に、本実施形態によれば、ＤＰＦ再生時にターボ過給機５の過回転が生じた場合に、ポスト噴射の段数（ポスト噴射として燃料を噴射する回数）を減らすので、簡易な制御構成により、ターボ回転数を低下させるように、ポスト噴射量を適切に減量することができる。

また、本実施形態によれば、ポスト噴射量を減量してもターボ過給機５の過回転が解消しない場合に、ポスト噴射量の減量によってはターボ過給機５の過回転を防止しきれないものとして、ポスト噴射を停止するので、ターボ過給機５の過回転の防止を最優先することができる。
更に、本実施形態によれば、ポスト噴射を停止した後にメイン噴射量を減量するので、ポスト噴射を停止した後も、ターボ過給機５の過回転を適切に防止することができる。
特に、本実施形態では、メイン噴射量の減量に伴ってアフター噴射量も更に減量するので、ターボ過給機５の過回転を効果的に防止することができる。この場合、アフター噴射量を、ＤＰＦ再生を適切に行うことができる噴射量から減量していくので、上記のようにポスト噴射を停止した後であっても、アフター噴射によってＤＰＦ再生を継続することができる。
そして、本実施形態では、ＤＰＦ再生を適切に行うことができる噴射量の下限値までアフター噴射量を減量しても、ターボ過給機５の過回転が解消しない場合に、ＤＰＦ再生を実質的に停止させるので、ここからアフター噴射量を更に減量して、ターボ過給機５の過回転の防止を最優先することができる。

また、本実施形態によれば、燃料噴射量の減量によりターボ過給機５の過回転が解消した場合に、メイン噴射を復帰させる制御を行い、この制御の後にポスト噴射を復帰させる制御を行うので、つまり、メイン噴射及びポスト噴射を同時に復帰させずに、メイン噴射、ポスト噴射の順に復帰させるので、燃料噴射の復帰に伴うトルク変動や音の変化を適切に抑制することができる。

１吸気通路
５ターボ過給機
５ａコンプレッサ
５ｂタービン
５ｃフラップ
２０燃料噴射弁
４１排気通路
４３高圧ＥＧＲ装置
４５ＤＯＣ
４６ＤＰＦ
４８低圧ＥＧＲ装置
６０ＥＣＵ
２００エンジンシステム
Ｅエンジン

Claims

エンジンの制御装置であって、
排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを備え、排気ガスによって上記タービンを回転させることにより上記コンプレッサを駆動して吸気を過給するターボ過給機と、
排気通路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するＤＰＦと、
上記ＤＰＦに堆積した粒子状物質を除去するために、メイン噴射の後に燃料を噴射するポスト噴射を制御することにより、ＤＰＦ再生を実行するＤＰＦ再生制御手段と、
上記ＤＰＦ再生制御手段が上記ＤＰＦ再生を実行している間に、上記ターボ過給機の回転数が第１所定値以上になった場合に、上記ＤＰＦ再生制御手段によって制御された上記ポスト噴射の燃料噴射量を減量する噴射量減量制御手段と、
を有することを特徴とするエンジンの制御装置。
上記ＤＰＦ再生制御手段は、燃料を多段噴射することで上記ポスト噴射を実行し、
上記噴射量減量制御手段は、上記ポスト噴射の燃料噴射量を減量すべく、上記ポスト噴射の段数を減らす、請求項１に記載のエンジンの制御装置。
上記噴射量減量制御手段は、上記ポスト噴射の燃料噴射量を減量しても上記ターボ過給機の回転数が第２所定値未満にならない場合には、上記ポスト噴射を停止する、請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
上記噴射量減量制御手段は、上記ポスト噴射を停止した後に、上記メイン噴射の燃料噴射量を減量する、請求項３に記載のエンジンの制御装置。
上記ＤＰＦ再生制御手段は、上記ポスト噴射に加えて、上記メイン噴射と上記ポスト噴射との間に燃料を噴射するアフター噴射を更に制御することにより、上記ＤＰＦ再生を実行し、
上記噴射量減量制御手段は、上記メイン噴射の燃料噴射量の減量に伴って、上記ＤＰＦ再生制御手段によって制御された上記アフター噴射の燃料噴射量も更に減量する、請求項４に記載のエンジンの制御装置。
上記ＤＰＦ再生制御手段は、上記噴射量減量制御手段が上記アフター噴射の燃料噴射量を所定量にまで減量しても上記ターボ過給機の回転数が上記第２所定値未満にならない場合には、上記ＤＰＦ再生のための上記アフター噴射の制御を停止する、請求項５に記載のエンジンの制御装置。
上記噴射量減量制御手段による燃料噴射量の減量により上記ターボ過給機の回転数が上記第２所定値未満になった場合に、上記メイン噴射を復帰させる制御を行い、この制御の後に上記ポスト噴射を復帰させる制御を行う復帰制御手段を更に有する、請求項４乃至６のいずれか一項に記載のエンジンの制御装置。