(57)【要約】【課題】粒子状物質を捕集する捕集装置の再生制御中に加速要求があった場合、加速要求に対応可能な否かを判断してドライバビリティの悪化を防止する。【解決手段】ＤＰＦ再生制御中の場合、ドライバからの加速要求があるか否かを調べ（Ｓ２）、加速要求がある場合、加速要求に対して空気量を増やせばトルクを出せるか否かを判断する（Ｓ３）。そして、出力可能なトルクに余裕がある場合、現在実行中のＤＰＦ再生制御を中断させ（Ｓ４）、加速要求に対応するエンジン制御の各補正量を算出する（Ｓ５）。そして、各補正量を燃料噴射制御、吸気制御、過給圧制御等に適用し、加速要求に対応した迅速な加速を実現する（Ｓ６）。【選択図】図９
2010169032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置を搭載したエンジンの制御装置において、
上記捕集装置に堆積した粒子状物質を除去するための再生制御を運転条件に応じて実行する再生制御部と、
上記再生制御を実行中に加速要求があった場合、該加速要求時の要求トルクに基づいて上記再生制御部による上記再生制御を中断させるか否かを判断する再生中断判断部と、
上記再生制御の実行中に上記再生制御の中断と判断された場合、上記加速要求に対応するエンジン制御の補正量を算出する制御補正量算出部と
を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
上記再生中断判断部は、再生制御中の加速要求を判定する第１の判定手段と、上記加速要求に対応可能なエンジンの出力トルクの余裕分を判定する第２の判定手段により上記再生制御を中断させるか否かを判断することを特徴とする請求項１記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
上記第１の判定手段は、上記加速要求時の要求トルクと、現在の運転状態から決定される最大噴射量の制限を受けて算出されるトルクとの偏差が所定の閾値以上のとき上記加速要求があると判定することを特徴とする請求項１又は２記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
上記第２の判定手段は、現在の吸入空気量から算出される燃料噴射量と、上記最大噴射量との偏差が所定の閾値以上のときに上記出力トルクの余裕分があると判定することを特徴とする請求項２又は３記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
上記制御補正量算出部は、上記再生制御の中断と判断された場合、吸気量と吸気圧とスロットル開度と過給圧とのうちの少なくとも一つの補正量を算出することを特徴とする請求項１〜４の何れか一に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置を備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両においては、エンジンからの排気ガスを浄化する排気浄化装置の一部として、エンジン特にディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質（PM;Particulate Matter）を濾過・捕集するための捕集装置を搭載している。このような捕集装置は、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）と呼ばれるフィルタから構成されるのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、ＤＰＦはＰＭの堆積により濾過・捕集性能が低下するため、堆積したＰＭを除去して初期状態に再生するための再生制御を強制的に行う必要がある。このＤＰＦの再生制御は、排気ガスの温度を上昇させてＤＰＦに堆積したＰＭを強制的に燃焼させる制御が一般的であり、排気ガス温度の上げすぎによるＤＰＦの熱劣化や、逆に排気ガス温度の低下による再生効率の低下を防止する必要がある。
【０００４】
このため、特許文献１には、ＤＰＦのＰＭ捕集時に運転状態に応じた要求トルクから目標排気λ及び目標吸入空気量を設定し、吸入空気量を適切に制御することで、排気温度上昇によるＤＰＦの劣化を防止する技術が提案されている。また、特許文献２には、車両減速時等にＤＰＦの再生制御を中断する際に、エンジンの吸入空気量を絞ることで、ＤＰＦの温度低下を抑制する技術が提案されている。更に、特許文献３には、渋滞時に排気温度が所定値以下となった場合にＤＰＦ再生制御を中断する技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００７−１７７６４１号公報
【特許文献２】特開２００６−１５２８４１号公報
【特許文献３】特開２００６−３１６７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、ＤＰＦ再生制御は、エンジンの吸入空気量を減少させたり、過給圧を下げることにより、排気温度を上昇させる制御である。従って、スロットルバルブを閉じ気味にし、過給機を備える場合には過給圧を下げる等の制御を行うが、そのような制御を積極的に行うと、加速レスポンスの低下等のドライバビリティの悪化を招いてしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、粒子状物質を捕集する捕集装置の再生制御中に加速要求があった場合、加速要求に対応可能な否かを判断してドライバビリティの悪化を防止することのできるエンジンの制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明によるエンジンの制御装置は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置を搭載したエンジンの制御装置において、上記捕集装置に堆積した粒子状物質を除去するための再生制御を運転条件に応じて実行する再生制御部と、上記再生制御を実行中に加速要求があった場合、該加速要求時の要求トルクに基づいて上記再生制御部による上記再生制御を中断させるか否かを判断する再生中断判断部と、上記再生制御の実行中に上記再生制御の中断と判断された場合、上記加速要求に対応するエンジン制御の補正量を算出する制御補正量算出部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、捕集装置の再生制御中に加速要求があった場合に、そのときの要求トルクに基づいて加速要求に対応可能な否かを判断して再生制御を中断させるか否かを判断するので、ドライバビリティの悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１〜図９は本発明の実施の一形態に係り、図１はエンジン系の全体構成図、図２はＤＰＦ再生／エンジン制御補正系のブロック図、図３はＤＰＦ再生用加速判定フラグの説明図、図４はＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差判定フラグの説明図、図５はガード噴射量とエアマス補正噴射量との関係を示す説明図、図６は再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差判定フラグの説明図、図７は過給圧制御におけるオープンループ制御領域とフィードバック制御領域とを示す説明図、図８はエンジン制御補正量の説明図、図９はＤＰＦ再生中断判断処理のフローチャートである。
【００１０】
図１において、符号１はエンジンであり、本実施の形態においては、ディーゼルエンジン（以下、単に「エンジン」と記載する）である。このエンジン１の燃焼室２に、吸気弁３，排気弁４を介して吸気通路５，排気通路６が連通されている。吸気通路５の上流側には吸気チャンバ４０が形成され、この吸気チャンバ４０の上流に、スロットル弁１０が介装されている。吸気チャンバ４０には、スロットル弁１０下流の空気圧を絶対圧で検出する吸気圧センサ３７が臨まされている。
【００１１】
スロットル弁１０は、電子制御装置（ＥＣＵ５０）からの制御信号によってスロットル弁１０の開度を調整し、吸気量（新気量）を制御する吸気アクチュエータ１１に連設されている。また、スロットル弁１０の上流側には、インタークーラ１２が介装され、このインタークーラ１２の上流側に、ターボ過給機１３のコンプレッサ１３ａが介装されている。更に、ターボ過給機１３のコンプレッサ１３ａ上流側には、エアクリーナ１４が介装され、このエアクリーナ１４の下流側に、吸気温を検出する吸気温センサ１５を内蔵する吸入空気量センサ１６が介装されている。
【００１２】
一方、エンジン１の排気通路６には、ターボ過給機１３のタービン１３ｂが介装され、タービン１３ｂ上流側の排気通路６が排気ガス還流（ＥＧＲ）通路１７を介してスロットル弁１０下流側の吸気通路５にバイパス接続されている。ＥＧＲ通路１７には、ＥＣＵ５０からの制御信号によってＥＧＲ量を制御するＥＧＲ制御弁１８と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１９とが介装されている。
【００１３】
ターボ過給機１３は、本実施の形態においては、周知の可変ノズル式ターボ過給機（Variable Geometory Turbosupercharger：ＶＧＴ）であり、タービン１３ｂの周囲に設けられた可変ノズルのベーンがリンク機構（図示せず）を介して負圧作動式のアクチュエータ２０に連設されている。アクチュエータ２０の圧力導入管には、ＥＣＵ５０によって制御される負圧制御電磁弁２１が接続されており、図示しない負圧源からの負圧が負圧制御電磁弁２１で調圧されてアクチュエータ２０に導入される。
【００１４】
これにより、ターボ過給機１３の可変ノズルのベーン開度が可変されてタービン１３ｂに吹き付けられる排気ガスの流速が調整され、タービン回転数が可変されて過給圧が制御される。すなわち、アクチュエータ２０の動作により、可変ノズルのベーン開度が閉方向へ変化すると、排気ガス流速が速くなり、過給圧が上昇する。逆にベーン開度が開方向へ変化すると、排気ガス流速が遅くなり、過給圧が低下する。
【００１５】
タービン１３ｂ下流側の排気通路６は、主として排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）を触媒反応により酸化させるＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst；ディーゼル用酸化触媒）２２に連通されている。ＤＯＣ２２の下流側には、排気ガス中のＳｏｏｔ（煤、カーボンスート），ＳＯＦ（Soluble Organic Fraction；可溶性有機成分），ＳＯ4（sulfate；サルフェート)等の粒子状物質（PM：Particulate Matter）をＤＯＣ１２の下流側で捕集する捕集装置であるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter；ディーゼルパティキュレートフィルタ）２３が配設され、タービン１３ｂを通過した排気がＤＯＣ２２とＤＰＦ２３とを通過する際に所定に浄化された後、排気マフラ（図示せず）を経て排出される。
【００１６】
ＤＯＣ２２の上流側には、ＤＯＣ２２に流入する排気ガスの温度を検出する温度センサ７が臨まされ、ＤＰＦ２３の下流側には、ＤＰＦ２３から排出される排気ガスの温度を検出する温度センサ８が臨まされている。更に、ＤＰＦ２３の上下流は、ＤＰＦ２３の入口圧力と出口圧力との差圧を検出する差圧センサ９に連通されている。
【００１７】
ＤＯＣ２２は、例えばコーディエライトハニカム構造体等よりなるセラミック製担体の表面に、白金、パラジウム等の貴金属やアルミナ等の金属酸化物を担持して形成されている。また、ＤＰＦ２３は、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に成形して、ガス流路となる多数のセルを入口側又は出口側が互い違いとなるように目封じして形成され、ＤＰＦ２３に排気ガスが流入すると、ＤＰＦ２３の多孔性の隔壁を通過しながら下流側へ流れ、その間、排気ガス中のＰＭが捕集されて次第に堆積する。
【００１８】
次に、エンジン１の燃料噴射系について説明する。このエンジン１は、周知のコモンレール式燃料噴射システムを採用しており、燃焼室２に、ＥＣＵ５０によって制御されるインジェクタ２５が臨まされている。また、燃焼室２のインジェクタ２５の噴射ノズル近傍には、グローコントローラ２７によって通電が制御されるグロープラグ２６が臨まされている。
【００１９】
インジェクタ２５は、各気筒に分岐配管される燃料配管２８を介してコモンレール２９に接続されており、コモンレール２９には、図示しない燃料タンクから燃料を吸い上げて加圧するサプライポンプ３０が接続されている。そして、サプライポンプ３０によって高圧に昇圧された燃料がコモンレール２９に蓄圧され、各気筒への燃料配管２８を介して各気筒のインジェクタ２５に高圧燃料が供給される。
【００２０】
サプライポンプ３０は、例えばインナカム式の圧送系と電磁弁による吸入量の調量方式を備えるものであり、吸入量を調整する吸入調量電磁弁３１、燃料温度を検出する燃料温度センサ３２が本体内に組込まれている。サプライポンプ３０の燃料温度センサ３２からの信号は、コモンレール２９内の燃料圧力（レール圧）を検出する燃料圧力センサ３３からの信号と共にＥＣＵ５０に入力され、他のセンサ類からの信号と共に処理される。そして、ＥＣＵ５０により、サプライポンプ３０の吐出圧すなわちコモンレール２９の燃料圧力が、例えばエンジン回転数と負荷とに応じた最適値に、吸入調量電磁弁３１を介してフィードバック制御される。
【００２１】
次に、ＥＣＵ５０を中心とする電子制御系について説明する。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェイス等からなるマイクロコンピュータを中心として、その他、Ａ／Ｄ変換器、タイマ、カウンタ、各種ロジック回路等の周辺回路を含んで構成されている。ＥＣＵ５０には、吸気温センサ１５、吸入空気量センサ１６、燃料温度センサ３２、燃料圧力センサ３３、エンジン１の冷却水通路に臨まされて冷却水温を検出する水温センサ３４、クランク軸１ａの回転位置を検出するクランク角センサ３５、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ３６、吸気チャンバ４０に臨まされている吸気圧センサ３７、大気圧を検出する大気圧センサ３８、その他、図示しない各種センサ類やスイッチ類からの信号が入力される。
【００２２】
尚、ＥＣＵ５０は、更に、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信プロトコルに基づく車内ネットワーク（図示せず）に接続され、この車内ネットワークに接続される他の複数のＥＣＵ、変速機を制御するトランスミッションＥＣＵやブレーキを制御するブレーキＥＣＵ等の他の複数のＥＣＵと、相互にデータを送受信し、各種情報の授受を行う。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、エンジン運転状態を検出する上述の各種センサ類からの信号、車内ネットワークを介して入力される各種制御情報に基づいて、燃料圧力制御、燃料噴射制御、吸気制御、過給圧制御、ＥＧＲ制御等の各種エンジン制御を実行し、エンジン１の運転状態を最適状態に維持する。
【００２４】
このエンジン制御においては、通常走行時、クランク角センサ３５からの信号に基づくエンジン回転数とアクセルペダルセンサ３６からの信号に基づくアクセル開度とに応じて、マップ参照等により燃料噴射量や噴射時期を決定し、例えばプレ噴射とメイン噴射とを組み合わせたピストン上死点前後の多段噴射のパターンでインジェクタ２５から高圧燃料を噴射させ、燃焼安定化及び排気エミッションの低減を図っている。
【００２５】
また、ＥＣＵ５０は、通常のエンジン制御と並行して、所定のタイミングでＤＰＦ２３を再生するための再生制御を実行する。ＤＰＦ２３の再生制御は、エンジンから意図的に不完全燃焼成分を含むガスを排出させ、ＤＯＣ２２で燃焼（酸化）させることにより、その発生熱によってＤＰＦ２３に捕集されているＰＭを焼却してフィルタを再生する処理であり、吸気制御による吸入空気量の減少、過給圧制御による過給圧の下げを実施することにより、ＤＰＦ２３へ供給する排気ガスの温度を上昇させ、ＤＰＦ２３に捕集・堆積されているＰＭを焼却して除去する。
【００２６】
さらに、ＥＣＵ５０は、ＤＰＦ再生制御の実行中、ドライバからの加速要求の有無を監視し、加速要求があった場合、ＤＰＦ再生制御を継続するか中断するかを判断する。このＤＰＦ再生制御を中断するか否かは、加速要求時の要求トルクに基づいて判断し、ＤＰＦ再生制御を中断すると判断した場合、ドライバの要求に応じた迅速な加速が得られるようにエンジン１の吸気量や過給圧等の制御量を要求トルクに基づいて補正し、ドライバビリティの悪化を防止する。
【００２７】
このため、ＥＣＵ５０は、ＤＰＦ再生／エンジン制御補正系に係る機能として、図２に示すように、ＤＰＦ再生制御部５１、ＤＰＦ再生中断判断部５２、エンジン制御補正量算出部５３を備えている。
【００２８】
ＤＰＦ再生制御部５１は、運転条件に応じてＤＰＦ２３の再生制御を実行する。具体的には、ＤＰＦ２３のＰＭ堆積率を推定し、推定したＰＭ堆積率が予め設定した規定値を超えた場合、ＤＰＦ再生制御を開始する。ＰＭ堆積率は、エンジン運転状態、ＤＰＦ２３の上下流側の差圧、排気ガス温度等に基づいて推定する。
【００２９】
例えば、エンジン回転数と燃料噴射量とに基づくＰＭ排出量のマップを予め実験或いはシミュレーションにより作成しておき、このマップに基づいてＰＭ堆積率を推定したり、差圧センサ９でＤＰＦ２３の入口の圧力と出口の圧力との差圧を検出し、この差圧に基づいてＰＭ堆積率を推定する。
【００３０】
また、排気温度に基づいてＰＭ堆積率を推定する場合には、ＰＭ堆積量に応じてＤＰＦ２３の熱容量が変化することに基づき、排気ガス温度の上昇度合いを調べてＰＭ堆積率を推定する。すなわち、ＤＰＦ２３は、ＰＭ堆積量が少ないときには熱容量も比較的小さく、流入する排気より比較的早期に温度が上昇する一方、ＰＭ堆積量が多くなると、ＤＰＦ２３の熱容量が増大し、流入する排気による温度上昇が比較的緩やかなものとなる。
【００３１】
ＤＰＦ２３の温度上昇は、ＤＰＦ２３の出口側の排気温度に反映されることから、ＤＰＦ２３の出口側の排気温度を温度センサ８によって検出し、排気温度の上昇速度θvを調べることにより、ＰＭ堆積率を推定することができる。
【００３２】
例えば、以下の（１）式に示すように、堆積したＰＭ以外の熱容量すなわちＤＰＦ２３だけの熱容量の影響を排除するため、ＰＭ堆積率が０の場合（ＤＰＦ再生運転終了後）の排気温度上昇速度θv0と、その後の運転時に検出される排気温度上昇速度の最大値θvmaxとの差分に変換係数ｋを乗算し、ＰＭ堆積率Ｙを求める。  
Ｙ＝ｋ×（θv0−θvmax）  …（１）
【００３３】
尚、変換係数ｋは、排気温度上昇速度の差分をＰＭ堆積量に変換する係数であり、エンジン回転数とアクセル開度とに基づくマップ参照等によって求め、エンジン回転数が増加する程、またアクセル開度が増加する程、変換係数ｋが大きくなるように設定される。
【００３４】
以上のＰＭ堆積率の推定処理は、単独或いは組み合わせて用いることが可能であり、ＤＰＦ再生制御部５１は、ＰＭ堆積率が規定値を超えたとき、ＤＰＦ２３に供給する排気ガスの温度を通常運転時よりも上昇させ、ＤＰＦ２３に堆積されているＰＭを焼却してフィルタを再生する再生処理を開始し、ＰＭ堆積率Ｙがほぼ０となったとき、ＤＰＦ再生処理を終了する。
【００３５】
この場合、ＤＰＦ再生制御部５１は、ＰＭ堆積率がほぼ０となってＤＰＦ再生処理を終了する前に、ＤＰＦ再生中断判断部５２からＤＰＦ再生制御の中断を指示されたときには、ＤＰＦ再生制御を中断する。ＤＰＦ再生制御の中断は、ドライバの加速要求に対応するため、吸気絞りによる排気ガスの昇温制御を一時的に停止することを意味するが、運転条件によってはポスト噴射等を実施し、ＤＰＦ２３の温度低下を防止する。
【００３６】
ＤＰＦ再生中断判断部５２は、ＤＰＦ再生制御の実行中、ドライバからの加速要求の有無を監視し、加速要求があった場合、ＤＰＦ再生制御を継続するか中断するかを判断する。具体的には、ＤＰＦ再生用加速判定フラグＸＡＣＣＲＥＧが１（論理値：真）であるとき、ＤＰＦ再生制御部５１にＤＰＦ再生制御の一時中断を指示すると共に、エンジン制御補正量算出部５３に加速要求に対応するエンジン制御の補正量の算出を指示し、算出された補正量をエンジン制御に適用してドライバの加速要求に対して速やかな加速が得られるようにする。
【００３７】
ＤＰＦ再生用加速判定フラグＸＡＣＣＲＥＧは、詳細には、図３に示すように、ＤＰＦ再生中の加速要求を判定する第１のフラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧと、加速要求に対応可能なエンジンの出力トルクの余裕分を判定する第２のフラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧとの論理積によって生成される。
【００３８】
第１のフラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧは、ドライバーが更なる加速を要求しているのかを判定するフラグであり、制御前エンジン要求トルクＴＲＱＰＶＤＣと最終的なエンジン要求トルクＴＲＱＥＮＧとのトルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧを、判定閾値ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨと比較することによって生成される。以下、第１のフラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧを、「ＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差判定フラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ」と記載する。
【００３９】
制御前エンジン要求トルクＴＲＱＰＶＤＣは、アクセル開度ＡＣＣとエンジン回転数ＮＥとに基づいてドライバーの要求する加速度に対応するトルクを算出し、このトルクに補機類の駆動トルク等を加えたトルクである。また、最終的なエンジン要求トルクＴＲＱＥＮＧは、現在のエンジン回転数と吸気量とによって決定される最大燃料噴射量（後述するガード噴射量ＱＬＭＴ）の制限を受けて算出されるトルクである。
【００４０】
従って、加速要求に対応するトルクを含む制御前エンジン要求トルクＴＲＱＰＶＤＣと最終的なエンジン要求トルクＴＲＱＥＮＧとの差分であるトルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧを判定閾値と比較することにより、ドライバーが更なる加速を要求しているか否かを判断することができる。
【００４１】
判定閾値であるトルク偏差閾値ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨは、クランク角センサ３５からの信号に基づくエンジン回転数ＮＥと大気圧センサ３８からの信号に基づく大気圧ＰＡＴＭとを用いて、予め実験或いはシミュレーションにより作成されたＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差閾値算出マップＭＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨを参照して決定される。このトルク偏差閾値ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨの算出に、エンジン回転数と大気圧とを用いるのは、エンジン回転数によりエンジンの使用領域に合わせるためである。また、大気圧を用いるのは、ドライバビリティへの影響が顕著となる高地（低気圧）の条件を調整するためである。
【００４２】
以上のトルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧとトルク偏差閾値ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨとの比較によって生成されるＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差判定フラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧは、図４に示すように、ヒステリシスをもって論理値真（１）或いは論理値偽（０）にセットされる。
【００４３】
すなわち、ＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差判定フラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧは、トルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧがトルク偏差閾値ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨにヒステリシス分ＫＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＨＳを加算した値よりも小さい状態では、ＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ＝０に維持され、トルク偏差閾値ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨにヒステリシス分ＫＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＨＳを加算した値よりも大きくなると、ＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ＝１にセットされる。ＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ＝１にセットされた後は、トルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧが減少してトルク偏差閾値ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧＴＨよりも小さくなったとき、ＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ＝０にクリアされる。
【００４４】
一方、第２のフラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧは、現在の空気量を増やせばトルクを出せるのかという観点からのトルクの余裕しろがあるか否かを判断するフラグであり、現在の吸入空気量から算出される燃料噴射量であるエアマス補正噴射量ＱＭＡＦと、エンジン回転数ＮＥによるガード噴射量ＱＬＭＴとの差分であるエアマス補正噴射量偏差ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧを、判定閾値であるエアマス補正噴射量偏差閾値ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＴＨと比較することによって生成される。以下、第２のフラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧを、「ＤＰＦ再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差判定フラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ」と記載する。
【００４５】
ガード噴射量ＱＬＭＴは、スモーク発生等を防止するため、過給圧に応じて制限される最大燃料噴射量であり、図５に示すように、燃料噴射量Ｑの最大値を規制するガード噴射量ＱＬＭＴと現在の吸入空気量から算出される燃料噴射量（エアマス補正噴射量）ＱＭＡＦとの差分が出力可能なトルクの余裕分を示している。従って、エアマス補正噴射量ＱＭＡＦとガード噴射量ＱＬＭＴとの差分であるエアマス補正噴射量偏差ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧを、判定閾値と比較することにより、現在の運転状態でのトルクの余裕しろを判断することができる。
【００４６】
エアマス補正噴射量偏差閾値ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＴＨは、エンジン回転数ＮＥと大気圧ＰＡＴＭとを用いて、予め実験或いはシミュレーションにより作成されたＤＰＦ再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差閾値算出マップＭＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＴＨを参照して決定される。ここで、エンジン回転数と大気圧とを用いるのは、エンジン回転数によりエンジンの使用領域に合わせ、大気圧によりドライバビリティへの影響が顕著となる高地（低気圧）の条件を調整するためである。
【００４７】
ＤＰＦ再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差判定フラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧは、エアマス補正噴射量偏差ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧとエアマス補正噴射量偏差閾値ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＴＨとの比較により、図６に示すようにヒステリシスをもって論理値真（１）或いは論理値偽（０）にセットされる。
【００４８】
すなわち、ＤＰＦ再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差判定フラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧは、エアマス補正噴射量偏差ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧがエアマス補正噴射量偏差閾値ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＴＨにヒステリシス分ＫＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＨＳを加算した値よりも小さい状態では、ＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ＝１にセットされ、エアマス補正噴射量偏差ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧがエアマス補正噴射量偏差閾値ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＴＨにヒステリシス分ＫＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＨＳを加算した値よりも大きくなると、ＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ＝０にクリアされる。ＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ＝０にクリアされた後は、エアマス補正噴射量偏差ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧが減少してエアマス補正噴射量偏差閾値ＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧＴＨより小さくなったとき、ＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ＝１にセットされる。
【００４９】
そして、ＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差判定フラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧがＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ＝１、且つＤＰＦ再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差判定フラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧが１のＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ＝１のとき、ＤＰＦ再生用加速判定フラグＸＡＣＣＲＥＧがＸＡＣＣＲＥＧ＝１となる。ＤＰＦ再生中断判断部５２は、ＸＡＣＣＲＥＧ＝１の条件が成立するとき、ＤＰＦ再生制御部５１に対してＤＰＦ再生制御の中断を指示し、同時に、エンジン制御補正量算出部５３にエンジン制御量の補正値算出を指示する。
【００５０】
エンジン制御補正量算出部５３は、ＤＰＦ再生中断判断部５２からの指示により、エンジン制御の補正量を算出する。本実施の形態においては、図７に示すように、ターボ過給機１３による過給圧制御を、エンジン回転数ＮＥとエンジン負荷（例えば燃料噴射量Ｑ）とによる運転領域に対して過給圧オープンループ制御と過給圧フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御とに切り換えて実行しており、加速要求に対応するエンジン制御量として、以下の制御パラメータを補正するようにしている。
【００５１】
尚、加速要求に対応する制御パラメータの補正としては、以下に限定されるものではなく、以下の制御パラメータの少なくとも一つを補正して対応することも可能である。
【００５２】
過給圧オープンループ制御は、低回転低負荷領域で実行される制御であり、ターボ過給機１３の可変ノズル開度を負圧作動式のアクチュエータ２０を介して一定に維持するため、負圧制御電磁弁２１を所定の制御デューティで駆動する。この過給圧オープンループ制御時には、スロットル弁１０を介した吸気量が所定の目標吸気量にフィードバック制御される。
【００５３】
一方、過給圧フィードバック制御は、過給圧応答性の良好な高回転・高負荷領域で実行される制御であり、吸気圧センサ３７で検出した吸入管圧力（実過給圧）がエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて設定された目標過給圧に収束するよう、目標吸気圧へのＰＩ（比例積分）制御を行い、負圧制御電磁弁２１を対応する制御デューティで駆動する。このとき、スロットル弁１０を介した吸気量はオープンループで制御される。
【００５４】
従って、本実施の形態においては、ドライバの加速要求に対応してエンジンの空気量と燃料噴射量を補正するため、スロットル弁１０の開度を制御する際の補正量であるＤＰＦ再生時インテーク開度加速補正量ＴＨＲＡＣＣＲＥＧ、目標吸気量を補正するためのＤＰＦ再生時目標吸気量加速補正量ＭＡＦＡＣＣＲＥＧ、ターボ過給機１３の負圧制御電磁弁２１を駆動する制御デューティに対する補正量であるＤＰＦ再生時ＶＧＴ駆動デューティ加速補正量ＶＧＴＡＣＣＲＥＧ、目標吸気圧を補正するためのＤＰＦ再生時目標吸気圧加速補正量ＭＡＰＡＣＣＲＥＧを算出する。
【００５５】
各補正量は、図８に示すように、それぞれ、エンジン回転数ＮＥとトルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧとを用い、予め実験或いはシミュレーションを実施して作成された各マップを参照して算出される。すなわち、エンジン回転数ＮＥとトルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧとに基づいて、ＤＰＦ再生時インテーク開度加速補正量算出マップＭＴＨＲＡＣＣＲＥＧ、ＤＰＦ再生時目標吸気量加速補正量算出マップＭＭＡＦＡＣＣＲＥＧ、ＤＰＦ再生時ＶＧＴ駆動デューティ加速補正量算出マップＭＶＧＴＡＣＣＲＥＧ、ＤＰＦ再生時目標吸気圧加速補正量算出マップＭＭＡＰＡＣＣＲＥＧを参照し、それぞれ、ＤＰＦ再生時インテーク開度加速補正量ＴＨＲＡＣＣＲＥＧ、ＤＰＦ再生時目標吸気量加速補正量ＭＡＦＡＣＣＲＥＧ、ＤＰＦ再生時ＶＧＴ駆動デューティ加速補正量ＶＧＴＡＣＣＲＥＧ、ＤＰＦ再生時目標吸気圧加速補正量ＭＡＰＡＣＣＲＥＧを算出する。
【００５６】
ここで、各制御補正量の算出にエンジン回転数ＮＥとトルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧとを用いるのは、エンジン回転数によりエンジンの使用領域に合わせ、トルク偏差によりドライバの要求トルクと現状のトルクとの差から必要な補正量を算出するためである。
【００５７】
以上の各補正量は、燃料噴射制御、吸気制御、過給圧制御に適用され、ドライバの加速要求に対応してエンジンの出力トルクが増強される。これにより、ドライバビリティが悪化し易いＤＰＦ再生制御中であっても、ドライバの要求に応じた迅速な加速を実現することができる。
【００５８】
次に、ＥＣＵ５０におけるＤＰＦ再生中断判断処理について、図９のフローチャートを用いて説明する。
【００５９】
先ず、最初のステップＳ１において、現在、ＤＰＦ再生制御中であるか否かを調べる。ＤＰＦ再生制御中でない場合には本処理を抜け、ＤＰＦ再生制御中の場合、ステップＳ２へ進んでＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差判定フラグＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧを参照し、ドライバからの加速要求があるか否かを調べる。
【００６０】
ステップＳ１において、ＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ＝０すなわち加速要求がない場合には本処理を抜け、ＸＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ＝１で加速要求がある場合、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、ＤＰＦ再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差判定フラグＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧを参照し、加速要求に対して空気量を増やせばトルクを出せるか否かを判断する。
【００６１】
その結果、ＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ＝０であり、加速要求に対して出力可能なトルクに余裕がない場合には、ステップＳ３から本処理を抜ける。一方、ＸＤＡＣＣＱＭＡＦＲＥＧ＝１であり、出力可能なトルクに余裕がある場合、ステップＳ３からステップＳ４へ進み、現在実行中のＤＰＦ再生制御を中断させる。
【００６２】
更に、ステップＳ４に続くステップＳ５では、加速要求に対応するエンジン制御の各補正量を算出する。各補正量は、エンジン回転数ＮＥと、加速要求に対応するトルクを含む制御前エンジン要求トルクＴＲＱＰＶＤＣと最終的なエンジン要求トルクＴＲＱＥＮＧとの差分であるトルク偏差ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧとに基づいて算出される。そして、ステップＳ６で各補正量を燃料噴射制御、吸気制御、過給圧制御等に適用し、加速要求に対応した迅速な加速を実現する。
【００６３】
このように本実施の形態においては、ＤＰＦ２３の再生制御中にドライバの加速要求があった場合、加速要求時の要求トルクに基づいてＤＰＦ再生制御を中断するか否かを判断する。これにより、ドライバビリティが悪化し易いＤＰＦ再生制御中であっても迅速な加速を得ることができ、ドライバビリティを犠牲にすることなく、ＤＰＦ再生制御によりＤＰＦ２３のＰＭ捕集性能を有効に維持することができる。
【００６４】
尚、以上の実施の形態においては、エンジンとしてディーゼルエンジンを例に取って説明したが、筒内燃料噴射式ガソリンエンジン等のように排気ガス中に粒子状物質を含む他のエンジンにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】エンジン系の全体構成図
【図２】ＤＰＦ再生／エンジン制御補正系のブロック図
【図３】ＤＰＦ再生用加速判定フラグの説明図
【図４】ＤＰＦ再生用加速判定トルク偏差判定フラグの説明図
【図５】ガード噴射量とエアマス補正噴射量との関係を示す説明図
【図６】再生用加速判定エアマス補正噴射量偏差判定フラグの説明図
【図７】過給圧制御におけるオープンループ制御領域とフィードバック制御領域とを示す説明図
【図８】エンジン制御補正量の説明図
【図９】ＤＰＦ再生中断判断処理のフローチャート
【符号の説明】
【００６６】
１    エンジン
２３  ＤＰＦ（捕集装置）
５０  ＥＣＵ（電子制御装置）
５１  ＤＰＦ再生制御部
５２  ＤＰＦ再生中断判断部
５３  エンジン制御補正量算出部
ＤＡＣＣＴＲＱＲＥＧ  トルク偏差
【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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