(57)【要約】【課題】ＥＧＲシステムに煤や未燃燃料を除去する除去部を配置しなくても、排気ガス中に未燃燃料が含まれている状況でＥＧＲガスを導入したとしてもＥＧＲシステムへの煤堆積を抑制できるＥＧＲ制御装置を提供する。【解決手段】ＥＧＲガスの導入を制御するＥＣＵは、排気ガス中の未燃燃料量を推定し（Ｓ１）、排気ガス温を推定する（Ｓ３）。ＤＰＦ再生時には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ＥＧＲクーラによるＥＧＲガスの冷却機能を停止させる（Ｓ６）。推定した未燃燃料量と排気ガス温とに基づいて、ＥＧＲシステムへの煤堆積を抑制するのに許容されるＥＧＲ許容量（上限、下限）を設定する（Ｓ１１）。ＥＧＲ許容量の上限は、未燃燃料量が多いほど減少し、かつ排気ガス温が低いほど減少するように設定される。ＥＧＲ許容量の範囲内で目標ＥＧＲ量を設定し（Ｓ４、Ｓ１２〜Ｓ１５）、ＥＧＲガス量が目標ＥＧＲ量となるようにＥＧＲバルブの開度を制御する（Ｓ１６）。【選択図】図５
2015137601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（２）から排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気に導入するＥＧＲシステム（５）と、
排気ガス中の未燃燃料量を推定する第１の推定手段（Ｓ１）と、
排気ガス温を推定するガス温推定手段（Ｓ３、４５）と、
前記第１の推定手段が推定した未燃燃料量と前記ガス温推定手段が推定した排気ガス温とに基づいて、前記ＥＧＲシステムへの煤堆積を抑制するのに許容されるＥＧＲガス量であるＥＧＲ許容量を設定する許容量設定手段（Ｓ１１、７）と、
前記許容量設定手段が設定したＥＧＲ許容量でＥＧＲガスの導入を許可する一方で、前記ＥＧＲ許容量から外れるＥＧＲガスの導入を禁止するＥＧＲ制限手段（Ｓ４、Ｓ１２〜Ｓ１６）と、
を備えることを特徴とするＥＧＲ制御装置（１）。
【請求項２】
前記許容量設定手段は、前記未燃燃料量が多いほど減少する前記ＥＧＲ許容量の上限（７１１）を設定し、
前記ＥＧＲ制限手段は、前記上限以下の範囲内でＥＧＲガスの導入を許可する一方で、その範囲から外れるＥＧＲガスの導入を禁止することを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項３】
前記許容量設定手段は、前記排気ガス温が低いほど減少する前記ＥＧＲ許容量の上限（７２１）を設定し、
前記ＥＧＲ制限手段は、前記上限以下の範囲内でＥＧＲガスの導入を許可する一方で、その範囲から外れるＥＧＲガスの導入を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項４】
前記許容量設定手段は、前記未燃燃料量と前記排気ガス温とに基づいて前記ＥＧＲ許容量の下限（７１２、７２２）を設定し、
前記ＥＧＲ制限手段は、前記上限以下でかつ前記下限以上の範囲内（７１３、７２４）でＥＧＲガスの導入を許可する一方で、その範囲から外れるＥＧＲガスの導入を禁止することを特徴とする請求項２又は３に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項５】
前記許容量設定手段は、前記未燃燃料量が多いほど増加する前記下限（７１２）を設定することを特徴とする請求項４に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項６】
前記許容量設定手段は、前記排気ガス温が低いほど増加する前記下限（７２２）を設定することを特徴とする請求項４又は５に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項７】
前記ＥＧＲシステムは、前記内燃機関の排気通路から吸気通路にＥＧＲガスを導くＥＧＲ通路（５１）と、そのＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス量を調節するＥＧＲバルブ（５２）とを備え、
前記ＥＧＲ制限手段は、
ＥＧＲガス量の目標値である目標ＥＧＲ量を前記ＥＧＲ許容量の範囲内で設定する目標ＥＧＲ量設定手段（Ｓ４、Ｓ１２〜Ｓ１５）と、
実際のＥＧＲガス量が前記目標ＥＧＲ量となるように前記ＥＧＲバルブの開度を制御するバルブ制御手段（Ｓ１６）とを備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項８】
排気ガス中に未燃燃料を供給する供給制御を実行する未燃燃料供給手段（１０）を備え、
前記ＥＧＲ制限手段は、前記供給制御の実行時に前記ＥＧＲ許容量でＥＧＲガスの導入を許可する一方で、前記ＥＧＲ許容量から外れるＥＧＲガスの導入を禁止することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項９】
前記内燃機関の排気通路（４）には、排気ガス中の有害物質を捕集する捕集部（４３）が設けられ、
前記未燃燃料供給手段は、前記捕集部に堆積した有害物質を燃焼除去するために前記供給制御を実行することを特徴とする請求項８に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項１０】
所定条件が成立した場合に前記内燃機関へのＥＧＲガスの導入を停止するＥＧＲ停止手段（１０、５２）と、
前記ＥＧＲシステム内の未燃燃料量を滞留燃料量として推定する第２の推定手段（Ｓ２）とを備え、
前記未燃燃料供給手段（Ｓ９）は、前記滞留燃料量が閾値を超えた状態で前記所定条件が成立した場合には前記供給制御の実行を停止し、
前記ＥＧＲ停止手段は、前記滞留燃料量が前記閾値を超えた状態で前記所定条件が成立した場合には、前記所定条件が成立した時点から遅らせてＥＧＲガスの導入を停止するＥＧＲ停止遅延手段（Ｓ１０）を備えることを特徴とする請求項８又は９に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項１１】
前記ＥＧＲ停止遅延手段は、前記滞留燃料量が前記閾値を超えた状態で前記所定条件が成立した場合には、前記滞留燃料量が多いほど遅い時期にＥＧＲガスの導入を停止することを特徴とする請求項１０に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項１２】
前記ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ（５３）を備え、
前記供給制御の実行時に前記ＥＧＲクーラによるＥＧＲガスの冷却機能を停止させる冷却停止手段（Ｓ６、５４、５１２）を備えることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか１項に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項１３】
前記排気ガス温が所定温度より高温の場合にＥＧＲガス量を制限する高温時ＥＧＲ制限手段（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１６、７２３）を備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＥＧＲ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関へのＥＧＲガスの導入を制御するＥＧＲ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関においてはＮＯｘ生成を抑制するために排気ガスの一部を内燃機関の吸気に導入（還流）するＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、排気再循環）が行われている。しかし、ＥＧＲガスを吸気に導入すると、ＥＧＲシステムのコンポーネント（ＥＧＲクーラ、ＥＧＲバルブ、ＥＧＲ通路等）に煤が堆積し、ＥＧＲガスが流れにくくなったり、冷却されにくくなったりするという問題がある。その原因は、ＥＧＲガス中の未燃燃料がバインダとなって煤の付着、堆積を促進してしまうことである（例えば特許文献１参照）。特に、排気通路に備えられたＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  ｆｉｌｔｅｒ）等の後処理装置の再生制御時、具体的にはポスト噴射等による未燃燃料供給時に、ＥＧＲシステム内の煤の堆積が顕著である。そのため、従来では、後処理装置の再生制御時はＥＧＲガスの導入を停止することが一般的であった。
【０００３】
しかし、排気ガス規制の強化に伴い、後処理装置の再生制御時であってもＥＧＲガスの導入に対する要求が高まってきている。そこで、ＥＧＲ通路上に未燃燃料を酸化する酸化触媒や未燃燃料を吸着する未燃燃料吸着装置を配置する提案がある（特許文献１参照）。これによれば、排気ガス中に未燃燃料が含まれている状況でＥＧＲガスを導入したとしても、ＥＧＲガス中の未燃燃料を酸化や吸着により除去できるので、ＥＧＲシステムへの煤堆積を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１４０６３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＥＧＲシステム（ＥＧＲ通路）に、煤や未燃燃料を除去（捕集）する除去部（酸化触媒、未燃燃料吸着装置、ＤＰＦ等）を配置する手法では、その配置に伴うコストアップや、除去部を再生させる再生制御に伴う制御の複雑化、燃費悪化等が避けられない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲシステムに煤や未燃燃料を除去する除去部を配置しなくても、排気ガス中に未燃燃料が含まれている状況でＥＧＲガスを導入したとしてもＥＧＲシステムへの煤堆積を抑制できるＥＧＲ制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のＥＧＲ制御装置は、内燃機関から排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気に導入するＥＧＲシステムと、
排気ガス中の未燃燃料量を推定する第１の推定手段と、
排気ガス温を推定するガス温推定手段と、
前記第１の推定手段が推定した未燃燃料量と前記ガス温推定手段が推定した排気ガス温とに基づいて、前記ＥＧＲシステムへの煤堆積を抑制するのに許容されるＥＧＲガス量であるＥＧＲ許容量を設定する許容量設定手段と、
前記許容量設定手段が設定したＥＧＲ許容量でＥＧＲガスの導入を許可する一方で、前記ＥＧＲ許容量から外れるＥＧＲガスの導入を禁止するＥＧＲ制限手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
排気ガス温が高い時よりも低い時のほうが、ＥＧＲシステム内に未燃燃料が堆積（デポジット）しやすくなるので、堆積した未燃燃料をバインダとして煤も堆積しやすくなる。また、排気ガス中の未燃燃料量が多いほど、バインダとして機能する未燃燃料量、つまりＥＧＲシステム内に堆積する未燃燃料量が多くなるので、煤も堆積しやすくなる。このように、ＥＧＲシステム内への煤堆積は、同じＥＧＲガス量を導入したとしても、排気ガス中の未燃燃料量と排気ガス温とよって変わってくる。言い換えると、排気ガス中の未燃燃料量と排気ガス温とによっては、ＥＧＲシステム内への煤堆積が促進しないＥＧＲガス量、つまり煤堆積を抑制するのに許容されるＥＧＲガス量が存在する。本発明では、排気ガス中の未燃燃料量と排気ガス温とに基づいて煤堆積の抑制に許容されるＥＧＲ許容量を設定し、そのＥＧＲ許容量の範囲内でのみＥＧＲガスの導入を許可する。したがって、排気ガス中に未燃燃料が含まれている状況でＥＧＲガスを導入したとしてもＥＧＲシステムへの煤堆積を抑制できる。また、ＥＧＲシステム内に煤や未燃燃料を除去する除去部を配置しなくても、煤堆積を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】エンジンシステム１の構成図である。
【図２】未燃燃料量と排気ガス温とに対するＥＧＲ許容量の３次元マップ７である。
【図３】未燃燃料量に対するＥＧＲ許容量の２次元マップ７１である。
【図４】排気ガス温に対するＥＧＲ許容量の２次元マップ７２である。
【図５】ＥＧＲ制御処理のフローチャートである。
【図６】目標ＥＧＲ量のディレイ機能を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、車両に搭載されてその車両の駆動を行うエンジンシステム１の構成図を示している。エンジンシステム１は、内燃機関としてのディーゼルエンジン２（以下、単にエンジンという）と、そのエンジン２の運転に必要な各種構成を備える形で構成されている。なお、エンジンシステム１が本発明の「ＥＧＲ制御装置」に相当する。
【００１１】
エンジン２は、筒状のシリンダ２１とそのシリンダ２１内に設けられたピストン２２とを備える。シリンダ２１の上部にはシリンダ２１を塞ぐ形でエンジンヘッド２６が設けられている。そのエンジンヘッド２６には、シリンダ２１内（厳密にはピストン２２の上面とエンジンヘッド２６の間の空間である燃焼室２１１）に燃料（軽油）を噴射するインジェクタ２３が設けられている。また、エンジンヘッド２６には、燃焼室２１１に空気を吸入するための吸気ポート及び燃焼室２１１から燃焼後の空気（排気ガス）を排出するための排気ポートが燃焼室２１１に連通する形で形成されている。吸気ポートには、燃焼室２１１に吸入する空気が流れる吸気通路３（インテークマニホールドも含む）が接続されている。また、吸気ポートと燃焼室２１１とを繋ぐ開口にはその開口を開けたり閉じたりする吸気弁２４が設けられている。排気ポートには、排気ガスが流れる排気通路４（エキゾーストマニホールドも含む）が接続されている。また、排気ポートと燃焼室２１１とを繋ぐ開口にはその開口を開けたり閉じたりする排気弁２５が設けられている。
【００１２】
エンジン２は、燃焼室２１１に吸入された空気とインジェクタ２３から噴射された燃料との燃焼（自然着火燃焼）によりピストン２２を往復させる動力を生み出し、その動力によりピストン２２に接続されたクランク（図示外）を介して車両を駆動する。
【００１３】
吸気通路３には、上流側から、吸気通路３を流れる空気（新気）に含まれる塵等の異物を除去するエアクリーナー３１、エアクリーナー３１を通過した空気を圧縮する過給器のコンプレッサ３２、圧縮された空気を冷却するインタークーラ３３、エンジン２に吸入する空気量を調節するスロットル３４がこの順で配置されている。
【００１４】
また、吸気通路３には、吸気通路３を流れる空気流量（新気量）を検知するエアフロメータ３５が設けられている。そのエアフロメータ３５は、スロットル３４よりも上流側（図１ではエアクリーナ３１付近）に設けられている。また、吸気通路３のスロットル３４よりも下流、つまりインテークマニホールドには、インテークマニホールド内の圧力を検知するインマニ圧センサ３６と、ガス温を検知するインマニガス温センサ３７とが設けられている。
【００１５】
排気通路４には、上流側から、過給器のコンプレッサ３２を作動させるためのエネルギーを排気ガスから回収する過給器のタービン４１（可変ノズルターボ（ＶＮＴ））、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ等を酸化して除去する酸化触媒４２（ＤＯＣ：Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）、排気ガス中のＰＭ（煤、粒子状物質）を除去するＤＰＦ４３（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）、排気音を抑制するマフラー４４がこの順で配置されている。
【００１６】
酸化触媒４２は、例えば、ウォールスルータイプのセラミック製ハニカムや金属製のメッシュなどに、ＣＯ、ＨＣの酸化反応を促進させる触媒成分（例えば、Ｐｔ（白金）やＰｄ（パラジウム）など）を担持した構造となっている。酸化触媒４２は、ＣＯ、ＨＣ等の酸化除去の他に、ＤＰＦ４３に堆積したＰＭを燃焼除去してＤＰＦ４３を再生させるために、酸化反応により排気ガスを昇温する役割も担っている。
【００１７】
ＤＰＦ４３は、公知の構造のセラミック製フィルタであり、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または出口側が互い違いとなるように目封じして構成される。排気ガスは、ＤＰＦ４３の多孔性の隔壁を通過しながら下流へ流れ、その間に排気ガス中のＰＭが捕集されて次第に堆積する。
【００１８】
ＤＰＦ４３は無尽蔵にＰＭを捕集できるわけではないので、ＤＰＦ４３に堆積したＰＭの量が多くなると、堆積したＰＭを燃焼除去してＤＰＦ４３を再生させる再生処理が実行されるようになっている。その再生処理の詳細は後述する。なお、本実施形態では、酸化触媒４２とＤＰＦ４３とは別体で構成しているが、それらを一体化した酸化触媒付のＤＰＦを採用しても良い。なお、ＤＰＦ４３が本発明の「捕集部」に相当する。
【００１９】
また、排気通路４の過給器のタービン４１よりも上流、つまりエキゾーストマニホールドには、排気ガス温を検知するエキマニガス温センサ４５が設けられている。さらに、排気通路４には、排気ガスの空燃比に応じた信号を出力するＡ／Ｆセンサ４６が設けられている。
【００２０】
エンジンシステム１には、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路３に導入（還流）するＥＧＲ（排気再循環）システム５が設けられている。そのＥＧＲシステム５には、一端が排気通路４の過給器のタービン４１よりも上流に接続され、他端が吸気通路３のスロットル３４より下流に接続されて、排気通路４から吸気通路３にＥＧＲガスを導くＥＧＲ通路５１が設けられている。そのＥＧＲ通路５１には、ＥＧＲ通路５１を流れるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス量）を調節するＥＧＲバルブ５２が設けられている。
【００２１】
また、ＥＧＲ通路５１は、ＥＧＲ通路５１の上流地点から分岐し、下流地点で再度合流する通路５１１（以下、クーラ通路という）を含む。そのクーラ通路５１１には、クーラ通路５１１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ５３が設けられている。また、ＥＧＲ通路５１の、クーラ通路５１１が分岐する地点には、クーラ通路５１１を流れるＥＧＲガス量を調節するバルブ５４（以下、クーラバイパスバルブという）が設けられている。そのクーラバイパスバルブ５４は、例えばクーラ通路５１１の開通時に、ＥＧＲ通路５１におけるクーラ通路５１１と並列に配置された通路５１２（以下、バイパス通路という）を閉鎖し、クーラ通路５１１の閉鎖時にバイパス通路５１２を開通させる３方弁として構成されている。クーラバイパスバルブ５４によりクーラ通路５１１を流れるＥＧＲガス量を調節することで、ＥＧＲガスの温度を調節できるようになっている。なお、ＥＧＲクーラ５３及びクーラ通路５１１はＥＧＲバルブ５２よりも上流に設けられている。
【００２２】
エンジンシステム１には、車両の運転者の要求トルクを車両側に知らせるためのアクセルペダルの操作量（踏み込み量）を検知するアクセルペダルセンサ６１が設けられている。また、エンジンシステム１には、エンジン２の回転数を検知する回転数センサ６２が設けられている。回転数センサ６２は例えばクランク角を検知するクランク角センサである。
【００２３】
エンジンシステム１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されてエンジン２の運転を制御するＥＣＵ１０を備えている。そのＥＣＵ１０は、ＥＥＰＲＯＭ等のメモリ１１を備えている。そのメモリ１１には、ＥＣＵ１０が実行する処理プログラムや、各種マップ（噴射量を決定するためのマップなど）が記憶されている。
【００２４】
ＥＣＵ１０は、例えばインジェクタ２３で噴射させる燃料の噴射時期や噴射量を制御する。また、ＥＣＵ１０は、ＤＰＦ４３を再生させる再生処理を実行し、その再生処理として、ＤＰＦ４３で堆積したＰＭを燃焼除去するための未燃燃料（ＨＣ、炭化水素）を排気ガス中に供給する供給制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１０は、その供給制御として、エンジン２の動力を得る（出力トルクを生成する）ためになされるメインの燃料噴射（主噴射）から所定時間遅れた時期に１回又は多段噴射のポスト噴射を実行する。そのポスト噴射で噴射された燃料の大部分は燃焼されずに未燃燃料としてエンジン２から排出される。そして、酸化触媒４２において未燃燃料の酸化反応が行われ、その酸化反応による反応熱で排気ガスが昇温する。そして、昇温した排気ガスがＤＰＦ４３に供給されることで、ＤＰＦ４３に堆積したＰＭが燃焼除去される。
【００２５】
ＥＣＵ１０は、供給制御において、ＤＰＦ４３に堆積したＰＭ量に応じて排気ガス中に供給する未燃燃料量を調整するようにしている。具体的には、メモリ１１には、ポスト噴射の制御パラメータ（燃料噴射量、噴射時期、噴射回数等）に応じてどの程度の未燃燃料量がエンジン２から排出されるかの推定モデルが記憶されている。そして、ＥＣＵ１０は、ＤＰＦ４３を再生させるのに必要な未燃燃料量を決定して、その未燃燃料量を供給するためのポスト噴射の制御パラメータをメモリ１１に記憶された推定モデルに基づき決定する。そして、決定した制御パラメータでポスト噴射を実行する。このように、ＥＣＵ１０は、排気ガス中のおよその未燃燃料量を把握している。
【００２６】
なお、本実施形態では、ポスト噴射で排気ガス中に未燃燃料を供給しているが、酸化触媒４２の上流の排気通路４に燃料を噴射するインジェクタを設けて、そのインジェクタで排気通路４に直接未燃燃料を供給しても良い。ＥＣＵ１０が本発明の「未燃燃料供給手段」に相当する。
【００２７】
また、ＥＣＵ１０は、エンジン２でのＮＯｘ生成を抑制するために、エンジン２の運転状態に応じてＥＧＲガスの導入を制御する。ＥＧＲガスは新気に比べて酸素濃度が低く、燃焼に寄与しない不活性成分が多い。そのため、ＥＧＲガスをエンジン２（燃焼室２１１）に導入すると、燃焼温度を下げることができ、その結果、ＮＯｘ生成を抑制できる。ＥＣＵ１０は、エンジン２の運転状態（エンジン回転数、燃料噴射量等）に応じてＥＧＲガスを導入するか否かを決定したり、ＥＧＲガスを導入する場合にはその導入量を決定したりする。また、ＥＣＵ１０は、車両の加速時など高いエンジン出力を必要とする時には、ＥＧＲバルブ５２を閉じることでＥＧＲガスの導入を停止させる（ＥＧＲカット）。なお、ＥＧＲカットを実行するＥＣＵ１０及びＥＧＲバルブ５２が本発明の「ＥＧＲ停止手段」に相当する。
【００２８】
ところが、ＤＰＦ４３の再生処理時など、排気ガス中に未燃燃料が含まれている状況でＥＧＲガスを導入すると、ＥＧＲシステム５のコンポーネント（ＥＧＲクーラ５３、ＥＧＲバルブ５２、ＥＧＲ通路５１等）において、未燃燃料がバインダとなって煤堆積を促進してしまう。ＥＧＲシステム５での煤の堆積量が多くなると、ＥＧＲガスが流れにくくなったり、冷却されにくくなったりするなどＥＧＲシステム５の故障や性能低下が発生する。そこで、ＥＣＵ１０は、排気ガス中に未燃燃料が含まれている状況でＥＧＲガスを導入する場合には、ＥＧＲシステム５の故障、性能低下の防止（煤堆積量の抑制）の観点で許容されるＥＧＲガス量をＥＧＲ許容量として設定する。そして、ＥＣＵ１０は、そのＥＧＲ許容量の範囲内でのみＥＧＲガスの導入を許可する。以下、ＥＧＲ許容量の考え方について説明する。
【００２９】
図２は、排気ガス中の未燃燃料量と排気ガス温とに対するＥＧＲ許容量の３次元マップ７を示している。なお、図２のＥＧＲ許容量の軸は、ＥＧＲ許容量の上限を示し、マップ７中のハッチング（ドット）の濃度が濃くなるほどその上限の値が大きくなる軸である。また、マップ７における未燃燃料量は、例えばエンジン２から排出される単位時間当たりの未燃燃料量である。また、マップ７における排気ガス温は、例えばエキゾーストマニホールド内の排気ガス温である。
【００３０】
未燃燃料が煤のバインダとして機能するのは特定温度以下になった場合に顕著である。すなわち、特定温度以下の低温のＥＧＲガスがＥＧＲシステム５に流入すると、ＥＧＲガス中の未燃燃料がＥＧＲシステム５内に堆積（デポジット）しやすくなり、その堆積した未燃燃料をバインダとして煤の堆積を促進する。反対に、特定温度以上の高温のＥＧＲガスがＥＧＲシステム５に流入したとしても、バインダとして機能する未燃燃料はわずかであるので、煤の堆積を促進しない。また、当然、排気ガス中の未燃燃料量が多いほど、バインダとして機能する未燃燃料量も多くなるので、煤堆積量も多くなる。そこで、図２のマップ７では、排気ガス中の未燃燃料量が多いほど減少し、かつ排気ガス温が低いほど減少する上限を有したＥＧＲ許容量が設定されている。
【００３１】
さらに詳細にＥＧＲ許容量を説明すると、図３は、図２のマップ７を排気ガス温が一定の平面で切ったときのマップ、つまり、未燃燃料量に対するＥＧＲ許容量の２次元マップ７１を示している。また、図４は、図２のマップ７を未燃燃料量が一定の平面で切ったときのマップ、つまり、排気ガス温に対するＥＧＲ許容量の２次元マップ７２を示している。図３に示すように、ＥＧＲ許容量は、排気ガス温を一定とした場合、未燃燃料量が多くなるほど減少する上限７１１を有している。また、図４に示すように、ＥＧＲ許容量は、未燃燃料量を一定とした場合、排気ガス温が低くなるほど減少する上限７２１を有している。
【００３２】
また、ＥＧＲガスは、ＥＧＲシステム５内を通過する間に冷却されていく。そして、この冷却効率は、ＥＧＲシステム５内を流れるＥＧＲガス量が少なくなるほど高まる。つまり、ＥＧＲ許容量の上限以下であったとしても、ＥＧＲガス量が少なすぎるとＥＧＲガスの通過に時間がかかるので、その通過の間にＥＧＲガスの冷却がＥＧＲシステム５内で進行してしまう。ＥＧＲガスの冷却が進行すると、そのＥＧＲガス中の未燃燃料がＥＧＲシステム５内に堆積しやすくなるので、煤堆積を促進してしまう。そのため、ＥＧＲシステム５内でのＥＧＲガスの冷却を考慮して、ＥＧＲ許容量は下限を有するのが好ましい。本実施形態では、図３、図４に示すように、ＥＧＲ許容量には、未燃燃料量と排気ガス温とに応じて変化する下限７１２、７２２が設定されている。
【００３３】
具体的には、図３に示す下限７１２は、排気ガス温を一定とした場合に、未燃燃料量が多いほど増加するように設定されている。これは、排気ガス中の未燃燃料量が多いほど煤堆積量が増加しやすくなるので、その増加を抑えるために下限７１２を大きくしてＥＧＲガスの冷却を抑える必要があるためである。なお、下限７１２は、未燃燃料量が少ないほど減少していき、未燃燃料量がゼロより大きいある値Ｘ（図３参照）のときにゼロとなる。つまり、未燃燃料量が値Ｘ以下の少量（ゼロを含む）のときには、ＥＧＲ許容量の下限側の制限が無くなる。
【００３４】
また、図４に示す下限７２２は、未燃燃料量を一定とした場合に、排気ガス温が低いほど増加するように設定されている。これは、排気ガス温が低いほど未燃燃料がバインダとして機能して煤堆積量が増加しやすくなるので、その増加を抑えるために下限７２２を大きくしてＥＧＲガスの冷却を抑える必要があるためである。
【００３５】
結局、図３のマップ７１では、上限７１１以下でかつ下限７１２以上の範囲７１３にＥＧＲ許容量が設定されている。なお、上限７１１のラインと下限７１２のラインとが交わる点７１４より多い未燃燃料量の範囲では、ＥＧＲ許容量は設定されないので（ＥＧＲ許容量がゼロと考えることもできる）、ＥＧＲガスの導入は禁止されている。同様に、図４のマップ７２では、上限７２１以下でかつ下限７２２以上の範囲７２４にＥＧＲ許容量が設定されている。なお、上限７２１のラインと下限７２２のラインとが交わる点７２５より低い排気ガス温の範囲では、ＥＧＲ許容量は設定されないので、ＥＧＲガスの導入は禁止されている。
【００３６】
また、高温のＥＧＲガスがＥＧＲシステム５内を流れると、ＥＧＲシステム５のコンポーネント（ＥＧＲバルブ５２、ＥＧＲクーラ５３等）が故障するおそれがある。そのため、未燃燃料をバインダとした煤堆積を抑制するという観点に加え、高温のＥＧＲガスが流れることによるコンポーネント故障を防止するという観点（ＥＧＲシステム５の製品保護の観点）でも、ＥＧＲ許容量を設定するのが好ましい。
【００３７】
そこで、図４に示すマップ７２は、ＥＧＲシステム５の製品保護の観点で設定されたＥＧＲ許容量の上限のライン７２３（以下、製品保護ラインという）を有している。その製品保護ライン７２３は、ＥＧＲシステム５の製品保護を実現するのに許容されるＥＧＲガス量の上限を示し、上限７２１、下限７２２のラインよりも高温側に設定されている。製品保護ライン７２３は、排気ガス温が所定温度Ｔ１の場合にＥＧＲ許容量がゼロとなり、排気ガス温が所定温度Ｔ１から下がるにしたがってＥＧＲ許容量が次第に増加していくラインである。このように、製品保護ライン７２３は、排気ガス温が所定温度以上の場合にＥＧＲガス量を制限するためのラインであり、具体的には排気ガス温が高くなるほど減少する、ＥＧＲシステム５の製品保護の観点で設定されたＥＧＲ許容量の上限である。図４のＥＧＲ許容量の範囲７２４は、上限７２１のライン、下限７２２のライン及び製品保護ライン７２３で囲まれた範囲に設定されている。
【００３８】
なお、ＥＧＲシステム５においては、未燃燃料がバインダとなって煤が堆積しやすい箇所があり、具体的には例えばＥＧＲクーラ５３の出口付近やＥＧＲバルブ５２の開口部周辺やＥＧＲ通路５１の曲がり部に煤が堆積しやすい。ＥＧＲシステム５内の各箇所（特に、煤が堆積しやすい箇所）ごとに煤堆積を抑制できるＥＧＲ許容量を検討していき、得られた各箇所のＥＧＲ許容量を組み合わせることで図２のマップ７を作成するのが好ましい。これによって、ＥＧＲシステム５内のどの箇所でも煤堆積を抑制できるＥＧＲ許容量を得ることができる。
【００３９】
または、ＥＧＲシステム５内の各箇所のうち最も煤が堆積しやすい箇所（例えばＥＧＲクーラ５３の出口付近）のＥＧＲ許容量のマップを、図２のマップ７として採用しても良い。これによって、簡単にマップ７を得ることができる。
【００４０】
メモリ１１には図２のマップ７が記憶されている。そして、ＥＣＵ１０は、そのマップ７を用いてＥＧＲガスの導入を制御するＥＧＲ制御処理を実行している。以下、そのＥＧＲ制御処理の詳細を説明する。
【００４１】
図５はＥＧＲ制御処理のフローチャートを示している。図５の処理は、例えばエンジン２の始動と同時に開始し、以降、一定時間おきに繰り返し実行される。図５の処理を開始すると、先ず、排気ガス中の未燃燃料量を推定する（Ｓ１）。ここでは、例えばエンジン２から排出される単位時間当たりの未燃燃料量を推定する。具体的には、上述したように、ＥＣＵ１０は、ポスト噴射における制御パラメータ（燃料噴射量、噴射時期等）に応じてどの程度の未燃燃料量が排気ガス中に供給されるのかを把握したうえでポスト噴射を行っている。Ｓ１では、この把握している未燃燃料量を用いる。このように、Ｓ１では、ポスト噴射における制御パラメータに応じた未燃燃料量の推定モデルに基づき、今回の制御パラメータに応じた未燃燃料量を推定する。なお、Ｓ１の処理を実行するＥＣＵ１０が本発明の「第１の推定手段」に相当する。
【００４２】
次に、Ｓ１で推定した未燃燃料量に基づいて、ＥＧＲシステム５内に滞留している未燃燃料量である滞留燃料量を推定する（Ｓ２）。具体的には、例えば、Ｓ１で推定した未燃燃料量と、前回のＳ２の処理で推定した前回の滞留燃料量とに基づいて、最新の滞留燃料量に更新する。この際、ＥＧＲガス量に基づいてＥＧＲシステム５へのガス流入、流出の応答性を考慮し、その応答性に応じてＳ１で推定した未燃燃料量のうちのＥＧＲシステム５内に流入する分と、前回の滞留燃料量のうちのＥＧＲシステム５から流出する分とを変える。具体的には、ＥＧＲガス量が多いほど上記応答性を速くする。ＥＧＲガス量は、例えばＥＧＲバルブ５２の開度から推定すれば良い。そして、応答性が速いほど、前回の滞留燃料量がＳ１で推定した未燃燃料量に置き換わる程度を大きくする。言い換えると、応答性が速いほど、Ｓ１で推定した未燃燃料量のうちのＥＧＲシステム５内に流入する分と前回の滞留燃料量のうちのＥＧＲシステム５から流出する分とを大きくする。
【００４３】
そこで、例えば、ＥＧＲガス量に基づいて決定される時定数を用いたフィルタを、滞留燃料量の演算モデルとして用いる。その時定数は、ＥＧＲシステム５へのガス流入、流出の応答性を示している。時定数が小さいほど応答性が速くなる。上記フィルタは、Ｓ１で推定した未燃燃料量のうち時定数に応じた分がＥＧＲシステム５に流入し、前回のＳ２で推定した滞留燃料量のうち時定数に応じた分がＥＧＲシステム５から流出するように構成したフィルタである。このようなフィルタを用いることで、滞留燃料量を簡単に演算することができる。
【００４４】
なお、Ｓ２では、Ｓ１で推定した未燃燃料量の全てが今回の時点にＥＧＲシステム５内に流入すると考えて、Ｓ１で推定した未燃燃料量をＥＧＲシステム５内の滞留燃料量として用いても良い。これによって、より簡単に滞留燃料量を得ることができる。なお、Ｓ２の処理を実行するＥＣＵ１０が本発明の「第２の推定手段」に相当する。
【００４５】
次に、排気ガス温を推定する（Ｓ３）。ここでは、ＥＧＲシステム５に排気ガスが流入する前での排気ガス温を推定し、具体的にはエキマニガス温センサ４５が検知したエキゾーストマニホールド内の温度を排気ガス温として用いる。なお、Ｓ３の処理を実行するＥＣＵ１０及びエキマニガス温センサ４５が本発明の「ガス温推定手段」に相当する。
【００４６】
なお、排気ガス温はエンジン２の運転状態（燃焼室２１１で燃焼状態）によって変わってくるので、エキマニガス温センサ４５が設けられていないシステムの場合には、エンジン２の運転状態に基づいて排気ガス温を推定しても良い。エンジン２の運転状態とは、例えば、排気ガス流量（エアフロメータ３５で検知される新気量から推定できる）、インジェクタ２３の燃料噴射量、エンジン回転数等である。また、ＥＧＲ通路５１に、ＥＧＲ通路５１内の温度を検知する温度センサを設けて、その温度センサが検知した温度をＳ３で推定する排気ガス温として用いても良い。この場合には、図２のマップ７での排気ガス温も、ＥＧＲ通路５１内での排気ガス温とする。
【００４７】
次に、現在のエンジン２の運転状態（燃料噴射量、エンジン回転数等）に基づいて、ＮＯｘ生成の抑制に必要な目標ＥＧＲ量（ＥＧＲガス量の目標値）を演算する（Ｓ４）。具体的には、エンジン２の運転状態に応じてＮＯｘ生成量が変わってくるので、その運転状態に対する目標ＥＧＲ量のマップを予めメモリ１１に記憶しておき、このマップを用いて目標ＥＧＲ量を演算する。また、Ｓ４では、ＥＧＲカットの要求がある場合には、目標ＥＧＲ量をゼロに設定する。例えばアクセルペダルセンサ６１（図１参照）の操作量が閾値以上の場合やアクセルペダルセンサ６１の操作量が急に増加した場合にＥＧＲカットの要求があるとする。なお、Ｓ４で演算する目標ＥＧＲ量は後述の処理にて変更される場合があるので、図５のＳ４の部分には、「目標ＥＧＲ量（基本量）」と図示している。
【００４８】
次に、現在がＤＰＦ４３の再生時か否かを判断する（Ｓ５）。つまり、ＤＰＦ４３に堆積したＰＭを燃焼除去するための未燃燃料を排気ガス中に供給する供給制御（ポスト噴射）を現在実行しているか否かを判断する（Ｓ５）。
【００４９】
ＤＰＦ４３の再生時の場合には（Ｓ５：Ｙｅｓ）、クーラバイパスバルブ５４（図１参照）を操作してクーラ通路５１１を閉鎖して、代わりにバイパス通路５１２を開通させる（Ｓ６）。これによって、ＥＧＲガスはバイパス通路５１２を通過するので、ＥＧＲクーラ５３によるＥＧＲガスの冷却機能を停止でき、ＥＧＲガスの冷却を抑制できる。その結果、未燃燃料がバインダとして機能するのを抑制でき、ＥＧＲシステム５内での煤堆積を抑制できる。なお、Ｓ６の処理を実行するＥＣＵ１０、クーラバイパスバルブ５４及びバイパス通路５１２が本発明の「冷却停止手段」に相当する。Ｓ６の後、Ｓ７に移行する。
【００５０】
ＤＰＦ４３の非再生時の場合には（Ｓ５：Ｎｏ）、Ｓ７に移行する。この場合には、クーラバイパスバルブ５４によりクーラ通路５１１が開通して、ＥＧＲガスはＥＧＲクーラ５３で冷却されることになる。これによって、高温のＥＧＲガスがエンジン２に導入されるのを防止できる。
【００５１】
次に、ＥＧＲカットの要求があるか否かを判断する（Ｓ７）。具体的にはＳ４で演算した目標ＥＧＲ量（基本量）がゼロの場合にＥＧＲカットの要求ありとし、目標ＥＧＲ量（基本量）がゼロではない場合にはＥＧＲカットの要求なしとする。ＥＧＲカットの要求がない場合には（Ｓ７：Ｎｏ）、Ｓ１１に移行する。
【００５２】
ＥＧＲカットの要求がある場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、Ｓ２で推定した滞留燃料量が予め定められた閾値を超えたか否かを判断する（Ｓ８）。この閾値は、ＥＧＲバルブ５２を直ちに閉じてＳ２の滞留燃料量を有したＥＧＲガスがＥＧＲシステム５内に滞留し続けた場合に、ＥＧＲシステム５内での未燃燃料及び煤の堆積量が問題になるか否かの観点で設定される。つまり、滞留燃料量が閾値を超えた場合には、その滞留燃料量を有したＥＧＲガスがそのままＥＧＲシステム５内に滞留し続けると、未燃燃料及び煤の堆積量が多くなって、ＥＧＲシステム５の故障、性能低下を引き起こす可能性が高いことを意味する。反対に、滞留燃料量が閾値未満の場合には、その滞留燃料量を有したＥＧＲガスがそのままＥＧＲシステム５内に滞留し続けてもＥＧＲシステム５の故障、性能低下を引き起こす可能性は低いことを意味する。
【００５３】
滞留燃料量が閾値未満の場合には（Ｓ８：Ｎｏ）、Ｓ２の滞留燃料量がＥＧＲシステム５内に滞留し続けても、ＥＧＲシステム５の故障、性能低下が問題にならないとして、Ｓ１１の処理に移行する。この場合には、後述する図５のＳ１６で、ＥＧＲバルブ５２を直ちに閉じてＥＧＲガスの導入を停止することになる。
【００５４】
一方、滞留燃料量が閾値を超えた場合には（Ｓ８：Ｙｅｓ）、未燃燃料供給手段としてのＥＣＵ１０は、排気ガス中に未燃燃料を供給するためのポスト噴射を有した燃焼を停止する（Ｓ９）。つまり、ポスト噴射を有した燃焼から、排気ガス中の未燃燃料をなくした通常燃焼に切り替える（Ｓ９）。これによって、エンジン２から未燃燃料の排出が抑えられるので、以降、ＥＧＲシステム５内に未燃燃料が流入するのを抑制できる。
【００５５】
次に、ＥＧＲカットをする前にＳ２で推定した滞留燃料量をＥＧＲシステム５から排出させるために、目標ＥＧＲ量をゼロにする時期を遅らせるディレイ機能を作動させる（Ｓ１０）。ここで、図６は、このディレイ機能を説明する図であり、詳細には時間に対する目標ＥＧＲ量の変化を示している。図６において、ライン１０１はディレイ機能を作動させた場合の目標ＥＧＲ量の変化を示している。ライン１０２は、ディレイ機能を作動させない場合の目標ＥＧＲ量の変化を示している。
【００５６】
時点ｔ１でＥＧＲカットの要求が出されたとすると、ディレイ機能を作動させない場合には、ライン１０２で示すようにＥＧＲカットの要求時点ｔ１から直ちに目標ＥＧＲ量をゼロに落とす。この場合には、ＥＧＲバルブ５２は要求時点ｔ１から直ちに閉じられることになる。
【００５７】
これに対して、ディレイ機能を作動させた場合には、ライン１０１で示すように、目標ＥＧＲ量をゼロにする時期を、要求時点ｔ１よりも遅い時点ｔ２まで遅らせる。言い換えると、目標ＥＧＲ量を直ちにゼロに落とさないで、時間の経過にしたがって徐々にゼロまで落とす。この際、時点ｔ２と要求時点ｔ１の間隔Δｔを、Ｓ２で推定した滞留燃料量が多いほど長い間隔に設定する。より具体的には、Ｓ２で推定した滞留燃料量がＥＧＲシステム５から排出されるように必要最小限の間隔Δｔを設定する。
【００５８】
図６のライン１０１で示すディレイ機能を実現するために、例えば、滞留燃料量に基づいて決定される時定数を用いたフィルタを用いる。その時定数は、ＥＧＲカットの要求時点ｔ１から目標ＥＧＲ量をゼロに落とすまでの応答性を示している。時定数が小さいほど応答性が速い、つまり目標ＥＧＲ量をゼロに落とす時点ｔ２が要求時点ｔ１に近づいていくことを示している。このフィルタは、時間に対して目標ＥＧＲ量がライン１０１のように変化するように構成されたフィルタである。このようなフィルタを用いることで、目標ＥＧＲ量のディレイ機能を簡単に実現できる。
【００５９】
なお、滞留燃料量が多いほど図６の間隔Δｔが長くなるマップを予めメモリ１１に記憶しておき、このマップに基づいて今回の滞留燃料量に応じた間隔Δｔを求める。そして、要求時点ｔ１から間隔Δｔだけ待った後、直ちに目標ＥＧＲ量をゼロに落とすようにしても良い（図６のライン１０３参照）。この場合には、目標ＥＧＲ量をゼロに落とす時点ｔ２が経過するまでは、要求時点ｔ１での目標ＥＧＲ量が維持されるので、ライン１０１に比べてＥＧＲカットの性能面で劣るものの、ディレイ機能をより簡単に実現できる。Ｓ１０の後、Ｓ１１に移行する。なおＳ１０の処理を実行するＥＣＵ１０が本発明のＥＧＲ停止遅延手段に相当する。
【００６０】
Ｓ１１では、ＥＧＲシステム５への煤堆積を抑制するなどの観点から許容されるＥＧＲガス量（ＥＧＲ許容量）を設定する。具体的には、図２のマップ７を用いて、Ｓ１、Ｓ３で推定した今回の未燃燃料量と排気ガス温とに応じたＥＧＲ許容量の上限及び下限を設定する。なお、未燃燃料の非供給時（ＤＰＦ４３の非再生時）には、Ｓ１で推定される未燃燃料量はゼロとなるので、図２のマップ７において未燃燃料量がゼロの平面で切ったマップ（排気ガス温に対するＥＧＲ許容量の２次元マップ）に基づき、ＥＧＲ許容量の上限を設定する。このＥＧＲ許容量の上限は、未燃燃料をバインダとした煤堆積よりも、高温のＥＧＲガスがＥＧＲシステム５内を流れることによる故障防止の観点、つまりＥＧＲシステム５の製品保護の観点が強く反映されたものである。また、未燃燃料の非供給時には、ＥＧＲ許容量の下限＝０に設定する。つまり、ＥＧＲガス量を少なくする方向には制限を設けない。
【００６１】
また、燃焼室２１１に多量のＥＧＲガスが導入されると失火のおそれがあるので、Ｓ１１で設定するＥＧＲ許容量には、未燃燃料の供給制御を実行しているか否かにかかわらず、ＥＧＲガスの導入による失火を防止するという観点も反映させる。失火のおそれの程度は、同じＥＧＲガス量を導入したとしてもエンジン２の運転状態（燃料噴射量、エンジン回転数等）によって変わってくる。そこで、例えば、図２のマップ７から得られた上限が、現在のエンジン２の運転状態（燃料噴射量、エンジン回転数等）からみて失火のおそれがあるほど高すぎる場合には、その上限を失火が発生しない値に補正する。
【００６２】
結局、未燃燃料の供給時にＳ１１で設定されるＥＧＲ許容量は、ＥＧＲシステム５への煤堆積の抑制と、ＥＧＲシステム５の製品保護と、失火の防止の全てを実現できるＥＧＲガス量である。また、未燃燃料の非供給時に設定されるＥＧＲ許容量は、ＥＧＲシステム５の製品保護と、失火の防止の全てを実現できるＥＧＲガス量である。なお、未燃燃料の非供給時に設定されるＥＧＲ許容量の範囲は、ＥＧＲシステム５への煤堆積の抑制という制限がない分、未燃燃料の供給時に設定されるＥＧＲ許容量の範囲よりも広い。なお、Ｓ１１の処理を実行するＥＣＵ１０及び図２のマップ７が本発明の「許容量設定手段」に相当する。
【００６３】
次に、Ｓ１１で設定したＥＧＲ許容量の範囲内で、目標ＥＧＲ量を設定しなおす。具体的には、先ず、Ｓ４で演算した目標ＥＧＲ量が、Ｓ１１で設定したＥＧＲ許容量の上限を超えているか否かを判断する（Ｓ１２）。超えている場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、目標ＥＧＲ量をＥＧＲ許容量の上限に設定しなおす（Ｓ１３）。例えば、Ｓ４で演算した目標ＥＧＲ量が図３、図４の点８１で示す値であったとすると、Ｓ１３では、目標ＥＧＲ量を点８１から上限７１１、７２１上の点８２に設定しなおす。これによって、ＥＧＲシステム５への煤堆積を抑制でき、かつ、高温のガスが流れることによるＥＧＲシステム５の故障を防止でき、かつ、失火を防止できる目標ＥＧＲ量を得ることができる。また、目標ＥＧＲ量をＥＧＲ許容量の上限に設定するので、その上限より小さい値に設定した場合に比べてＮＯｘ生成を抑制できる。Ｓ１３の後、Ｓ１６に移行する。
【００６４】
Ｓ１２において、目標ＥＧＲ量がＥＧＲ許容量の上限以下の場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、次に、目標ＥＧＲ量が、Ｓ１１で設定したＥＧＲ許容量の下限未満か否かを判断する（Ｓ１４）。目標ＥＧＲ量がＥＧＲ許容量の下限未満の場合には（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、目標ＥＧＲ量をゼロに設定しなおす（Ｓ１５）。これによって、目標ＥＧＲがゼロとなって、後述のＳ１６でＥＧＲバルブ５２が閉じられることになるので、ＥＧＲガスの導入が停止（禁止）され、ＥＧＲシステム５に未燃燃料を含むＥＧＲガスが通過するのを停止できる。ゆえに、ＥＧＲシステム５への煤堆積を抑制できる。
【００６５】
また、Ｓ４で演算した目標ＥＧＲ量がＥＧＲ許容量の下限未満ということは、エンジン２の運転状態がＮＯｘがそれほど生成されない運転状態であるので、ＥＧＲガスの導入を停止したとしても、ＮＯｘ生成への影響は少ない。また、本実施形態では、目標ＥＧＲ量がＥＧＲ許容量の範囲から外れている場合には、Ｓ１３、Ｓ１５では、目標ＥＧＲ量を減らす方向に設定しなおしているので、目標ＥＧＲ量を増やす方向に設定しなおす場合に比べて、失火のリスクや、エンジン出力の低下を抑制できる。Ｓ１５の後、Ｓ１６に移行する。
【００６６】
Ｓ１４において、目標ＥＧＲ量がＥＧＲ許容量の下限以上の場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、Ｓ１６に移行する。この場合には、Ｓ４で演算した目標ＥＧＲ量はＥＧＲ許容量の範囲内なので、その目標ＥＧＲ量をそのまま用いる。なお、未燃燃料の非供給時（ＤＰＦ４３の非再生時）の場合には、ＥＧＲ許容量の下限はゼロに設定されるので、Ｓ１４の処理では常に否定判断がされる（Ｓ１４：Ｎｏ）。
【００６７】
なお、ＥＧＲカットの要求があり、滞留燃料量が閾値未満の場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ、Ｓ８：Ｎｏ）、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理にかかわらず、図６のライン１０２で示すように、目標ＥＧＲ量を直ちにゼロとする。また、ＥＧＲカットの要求があり、滞留燃料量が閾値を超えた場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ、Ｓ８：Ｙｅｓ）、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理にかかわらず、Ｓ１０で目標ＥＧＲ量のディレイ機能を作動、つまりＥＧＲカットの要求時点での目標ＥＧＲ量をその要求時点から遅らせてゼロに落とす。
【００６８】
Ｓ１２〜Ｓ１５で最終的な目標ＥＧＲ量を設定した後、実際のＥＧＲガス量がその目標ＥＧＲ量となるようにＥＧＲバルブ５２の開度を調整する（Ｓ１６）。実際のＥＧＲガス量は例えば以下のようにして演算する。すなわち、エアフロメータ３５の検知信号に基づき新気量を推定する。また、インマニ圧センサ３６及びインマニガス温センサ３７が検知したインテークマニホールド内の圧力及びガス温に基づいて、燃焼室２１１に吸入するガス量（吸入ガス量）を推定する。その吸入ガス量は新気量とＥＧＲガス量とを含んだ値なので、吸入ガス量から新気量を差し引くことで、ＥＧＲガス量を演算できる。そのＥＧＲガス量と目標ＥＧＲ量との差異に応じた分だけＥＧＲバルブ５２の開度を閉じ側、又は開き側に制御することで、ＥＧＲガス量を目標ＥＧＲ量に調整できる。
【００６９】
また、Ｓ１６では、ＥＧＲカットの要求があり、滞留燃料量が閾値未満の場合には、ＥＧＲバルブ５２を直ちに閉じる。また、Ｓ１６では、ＥＧＲカットの要求があり、滞留燃料量が閾値を超えた場合には、図６のライン１０１又はライン１０３のように目標ＥＧＲ量が変化するのに合わせて、ＥＧＲバルブ５２を閉じる時期を、ＥＧＲカットの要求があった時点から遅らせる。これによって、ＥＧＲバルブ５２を閉じた時にＥＧＲシステム５内に未燃燃料が滞留してしまうのを抑制できる。その結果、ＥＧＲシステム５内において、未燃燃料及びその未燃燃料をバインダとした煤の堆積を抑制できる。Ｓ１６の後、図５のフローチャートの処理を終了する。
【００７０】
なお、Ｓ４、Ｓ１２〜Ｓ１６の処理を実行するＥＣＵ１０が本発明の「ＥＧＲ制限手段」に相当する。また、Ｓ４、Ｓ１２〜Ｓ１５の処理を実行するＥＣＵ１０が本発明の「目標ＥＧＲ量設定手段」に相当する。また、Ｓ１６の処理を実行するＥＣＵ１０が本発明の「バルブ制御手段」に相当する。また、図４の製品保護ライン７２３及びＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１６において製品保護ライン７２３以下の範囲内にＥＧＲガスの導入を制限するＥＣＵ１０が本発明の「高温時ＥＧＲ制限手段」に相当する。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態によれば、未燃燃料の供給時（ＤＰＦ４３の再生時）、つまり排気ガス中に未燃燃料が含まれている状況では、図２のマップ７で示すＥＧＲ許容量の範囲内でのみＥＧＲガスの導入が許可されるので、バインダとして機能する未燃燃料がＥＧＲシステム５を通過するのを抑制でき、その結果、ＥＧＲシステム５への煤堆積を抑制できる。また、ＤＰＦ４３の再生時であってもＥＧＲガスを導入できるので、ＮＯｘ生成を抑制できる。
【００７２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、ＤＰＦ以外の後処理装置（例えばＮＯｘ吸蔵還元触媒）の再生時（ＮＯｘ吸蔵還元触媒の場合には空燃比をリッチにする燃焼時）に、ＥＧＲガスの導入を、排気ガス中の未燃燃料量と排気ガス温とから定まるＥＧＲ許容量の範囲内に制限しても良い。
【００７３】
また、ＥＧＲシステムにＥＧＲクーラが設けられていない場合も本発明を適用できる。この場合には、図５のＳ５、Ｓ６の処理を省略すれば良い。また、上記実施形態では、ＥＧＲクーラが配置された通路と並列に、バイパス通路を設けて、そのバイパス通路にＥＧＲガスをバイパスさせることで、ＥＧＲクーラによる冷却機能を停止させていた。しかし、バイパス通路が設けられていないシステムの場合には、ＥＧＲクーラの作動をオフすることで、ＥＧＲクーラによる冷却機能を停止させても良い。また、上記実施形態では、Ｓ１０において、滞留燃料量に応じて目標ＥＧＲ量をゼロにする時期を決定していたが、その時期を滞留燃料量にかかわらず不変としても良い。これによっても、ＥＧＲシステム内に未燃燃料が滞留するのを抑制できるととともに、滞留燃料量を考慮する必要がないので制御が簡単になる。また、ガソリンエンジンのシステムに本発明を適用しても良い。
【符号の説明】
【００７４】
１  エンジンシステム（ＥＧＲ制御装置）
２  ディーゼルエンジン（内燃機関）
５  ＥＧＲシステム
１０  ＥＣＵ
４５  エキマニガス温センサ
【図１】
2015137601.tif 000003
【図２】
2015137601.tif 000004
【図３】
2015137601.tif 000005
【図４】
2015137601.tif 000006
【図５】
2015137601.tif 000007
【図６】
2015137601.tif 000008