(57)【要約】【課題】ポスト噴射を行って後処理装置の再生を行う内燃機関用制御装置において、後処理装置再生中の後処理装置の温度変化を抑えつつ、エンジン部品の熱的損傷等を回避可能にする。【解決手段】ターボ過給機１３のタービン１４よりも上流側の排出ガスの温度（タービン上流ガス温度）の値が所定値を超えたときに、タービン上流ガス温度の値が所定値以下のときよりもタービン１４に流入する排出ガスの流速が低下するようにターボ過給機１３のノズルの作動を制御する。タービン１４に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、タービン上流の排気圧が低下し、ひいてはタービン上流の排出ガスの温度が低下するため、タービン１４の熱的損傷を回避することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく排出ガスの温度を低下させることができるため、後処理装置４０の温度変化を抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、排気系において前記タービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記タービン（１４）よりも上流側の排出ガスの温度であるタービン上流ガス温度の情報を取得するタービン上流ガス温度取得手段（Ｓ１００）と、
前記タービン上流ガス温度取得手段（Ｓ１００）にて取得した前記タービン上流ガス温度の値が所定値を超えたときに、前記タービン上流ガス温度の値が前記所定値以下のときよりも前記タービン（１４）に流入する排出ガスの流速が低下するように前記ノズル（１６）の作動を制御するタービン上流ガス温度低下手段（Ｓ１０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２】
前記タービン（１４）と前記後処理装置（４０）との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度を検出する排気温度センサ（７２）を備え、
前記タービン上流ガス温度取得手段（Ｓ１００）は、前記排気温度センサ（７２）にて検出したタービン下流ガス温度に基づいて前記タービン上流ガス温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項３】
前記タービン上流ガス温度取得手段（Ｓ１００）は、前記タービン（１４）と前記後処理装置（４０）との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度の情報を取得するタービン下流ガス温度取得手段と、前記タービン上流ガス温度と前記タービン下流ガス温度との差であるタービン前後温度差の情報を取得するタービン前後温度差取得手段とを備え、
前記タービン上流ガス温度取得手段（Ｓ１００）は、前記タービン下流ガス温度取得手段にて取得した前記タービン下流ガス温度に前記タービン前後温度差取得手段にて取得した前記タービン前後温度差を加算して前記タービン上流ガス温度を推定することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項４】
前記タービン前後温度差取得手段は、前記タービン下流ガス温度、および前記ノズル（１６）の作動位置のうち少なくとも一つに基づいて前記タービン前後温度差を推定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項５】
前記タービン前後温度差取得手段は、吸気系の通路を開閉する吸気絞り弁（２２）の開度と前記吸気絞り弁（２２）よりも下流側の吸気圧とに基づいて前記タービン前後温度差を推定することを特徴とする請求項３に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項６】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、排気系における前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも上流から分岐して吸気系における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流に排出ガスを循環させる高圧ＥＧＲ通路（５０）と、この高圧ＥＧＲ通路（５０）を開閉して排出ガスの循環量を制御する高圧ＥＧＲ弁（５１）と、前記排気系において前記タービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記高圧ＥＧＲ通路（５０）の排出ガスの温度である高圧ＥＧＲガス温度の情報を取得する高圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ２００）と、
前記高圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ２００）にて取得した前記高圧ＥＧＲガス温度の値が所定値を超えたときに、前記高圧ＥＧＲガス温度の値が前記所定値以下のときよりも排出ガスの循環量が減少するように前記高圧ＥＧＲ弁（５１）の作動を制御する高圧ＥＧＲガス温度低下手段（Ｓ２０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項７】
排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、排気系における前記タービン（１４）よりも上流から分岐して吸気系における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流に排出ガスを循環させる高圧ＥＧＲ通路（５０）と、前記排気系において前記タービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記高圧ＥＧＲ通路（５０）の排出ガスの温度である高圧ＥＧＲガス温度の情報を取得する高圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ２００）と、
前記高圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ２００）にて取得した前記高圧ＥＧＲガス温度の値が所定値を超えたときに、前記高圧ＥＧＲガス温度の値が前記所定値以下のときよりも前記タービン（１４）に流入する排出ガスの流速が低下するように前記ノズル（１６）の作動を制御する高圧ＥＧＲガス温度低下手段（Ｓ２０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項８】
前記タービン（１４）と前記後処理装置（４０）との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度を検出する排気温度センサ（７２）を備え、
前記高圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ２００）は、前記排気温度センサ（７２）にて検出したタービン下流ガス温度に基づいて前記高圧ＥＧＲガス温度を推定することを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項９】
前記高圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ２００）は、前記タービン（１４）よりも上流側の排出ガスの温度であるタービン上流ガス温度の情報を取得するタービン上流ガス温度取得手段と、前記タービン上流ガス温度と前記高圧ＥＧＲガス温度との差である高圧ＥＧＲガス温度低下量の情報を取得する高圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段とを備え、前記タービン上流ガス温度取得手段にて取得した前記タービン上流ガス温度の値から前記高圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段にて取得した前記高圧ＥＧＲガス温度低下量の値を減算して前記高圧ＥＧＲガス温度を推定することを特徴とする請求項６または７に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１０】
前記高圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段は、前記タービン上流ガス温度取得手段にて取得した前記タービン上流ガス温度に基づいて前記高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１１】
前記高圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段は、排出ガスの循環量の情報を取得する高圧ＥＧＲガス量取得手段を備え、前記高圧ＥＧＲガス量取得手段にて取得した排出ガスの循環量に基づいて前記高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項９に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１２】
前記高圧ＥＧＲガス量取得手段は、前記内燃機関（１）の回転数、前記内燃機関（１）に吸入される新気量、および前記コンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧に基づいて、排出ガスの循環量を算出することを特徴とする請求項１１に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１３】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、排気系における前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流から分岐して吸気系における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも上流に排出ガスを循環させる低圧ＥＧＲ通路（６０）と、この低圧ＥＧＲ通路（６０）を開閉して排出ガスの循環量を制御する低圧ＥＧＲ弁（６１）と、前記排気系において前記タービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記低圧ＥＧＲ通路（６０）の排出ガスの温度である低圧ＥＧＲガス温度の情報を取得する低圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ３００）と、
前記低圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ３００）にて取得した前記低圧ＥＧＲガス温度の値が所定値を超えたときに、前記低圧ＥＧＲガス温度の値が前記所定値以下のときよりも排出ガスの循環量が減少するように前記低圧ＥＧＲ弁（６１）の作動を制御する低圧ＥＧＲガス温度低下手段（Ｓ３０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項１４】
前記排気系における前記低圧ＥＧＲ通路（６０）の分岐部よりも上流側に配置された酸化触媒（４１）と、前記酸化触媒（４１）と前記低圧ＥＧＲ通路（６０）の分岐部との間における排出ガスの温度である酸化触媒下流ガス温度を検出する排気温度センサ（７３）とを備え、
前記低圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ３００）は、前記排気温度センサ（７３）にて検出した前記酸化触媒下流ガス温度に基づいて前記低圧ＥＧＲガス温度を推定することを特徴とする請求項１３に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１５】
前記低圧ＥＧＲガス温度取得手段（Ｓ３００）は、前記酸化触媒下流ガス温度と前記低圧ＥＧＲガス温度との差である低圧ＥＧＲガス温度低下量の情報を取得する低圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段を備え、前記排気温度センサ（７３）にて検出した前記酸化触媒下流ガス温度から前記低圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段にて取得した前記低圧ＥＧＲガス温度低下量の値を減算して前記低圧ＥＧＲガス温度を推定することを特徴とする請求項１４に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１６】
前記低圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段は、前記排気温度センサ（７３）にて検出した前記酸化触媒下流ガス温度に基づいて前記高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項１５に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１７】
前記低圧ＥＧＲガス温度低下量取得手段は、排出ガスの循環量の情報を取得する低圧ＥＧＲガス量取得手段を備え、前記低圧ＥＧＲガス量取得手段にて取得した排出ガスの循環量に基づいて前記低圧ＥＧＲガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項１５に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１８】
前記低圧ＥＧＲガス量取得手段は、前記内燃機関（１）の回転数、前記内燃機関（１）に吸入される新気量、および前記コンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧に基づいて、排出ガスの循環量を算出することを特徴とする請求項１７に記載の内燃機関用制御装置。
【請求項１９】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、排気系において前記前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）と、前記内燃機関（１）に燃料を噴射する燃料噴射弁（１２）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程において前記燃料噴射弁（１２）から複数回のポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも噴射時期の早いポスト噴射の噴射量が増量されかつ噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量が減量されるように前記燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２０】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、排気系において前記前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流側に配置されて、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも前記ポスト噴射の噴射時期が進角されるように前記燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２１】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、吸気系の通路を開閉して吸入空気量を制御する吸気絞り弁（２２）と、排気系において前記前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも前記吸気絞り弁（２２）の開度を増加させる吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２２】
排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、排気系において前記タービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも前記タービン（１４）に流入する排出ガスの流速が上昇するように前記ノズル（１６）の作動を制御する吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２３】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、排気系において前記前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）と、前記内燃機関（１）に燃料を噴射する燃料噴射弁（１２）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程において前記燃料噴射弁（１２）から複数回のポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも噴射時期の早いポスト噴射の噴射量が減量されかつ噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量が増量されるように前記燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２４】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、排気系において前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流側に配置されて、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも前記ポスト噴射の噴射時期が遅角されるように前記燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２５】
吸入空気を加圧するターボ過給機（１３）と、吸気系の通路を開閉して吸入空気量を制御する吸気絞り弁（２２）と、排気系において前記前記ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも前記吸気絞り弁（２２）の開度を減少させる吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【請求項２６】
排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、排気系において前記タービン（１４）よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、前記内燃機関（１）の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置（４０）の再生中における前記ターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、
前記再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも前記タービン（１４）に流入する排出ガスの流速が低下するように前記ノズル（１６）の作動を制御する吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気行程においてポスト噴射を行って後処理装置の再生を行う内燃機関用制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジン（以下、内燃機関という）から排出されるパティキュレートをディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、捕集器という）で捕集するシステムが開発されている。これを連続的に使用するには捕集器に堆積したパティキュレートを定期的に燃焼除去して捕集器を再生することが必要であるため、定期的に排出ガス温度を上げて捕集器温度をパティキュレートが燃焼する温度まで昇温させ、堆積したパティキュレートを燃焼除去するようにしている。因みに、捕集器温度を上げる方法としては、メイン噴射の後にポスト噴射を行って捕集器に未燃ＨＣを供給し、未燃ＨＣの酸化反応によって捕集器内部を昇温させる方法が知られている。
【０００３】
しかし、捕集器再生時に排出ガス温度や捕集器温度が高温になりすぎると、捕集器や高温にさらされるエンジン部品（例えば、ＥＧＲクーラおよびＥＧＲ弁を含むＥＧＲ系の部品、過給機）が熱的損傷を受けるおそれがある。このため、捕集器やエンジン部品の熱的損傷を受けることなく捕集器を再生できる温度制御法が提案されている。
【０００４】
例えば、捕集器温度を上げるための昇温手段の操作量を捕集器温度に応じて調整し、捕集器の熱的損傷を防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、排気温度センサにて検出される排出ガス温度についてエンジン部品の熱的損傷が生じない排出ガス温上限値を設定し、これを超えるときは排出ガス温度を低下させる制御を実施し、エンジン部品の熱的損傷を防止するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開特開２００５−２４０６７２号公報
【特許文献２】特開特開２００４−２１１６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１にて提案された装置は、捕集器の熱的損傷のみを防止するものであり、エンジン部品の温度が高い状態を検出できないため、エンジン部品の熱的損傷を防止することができない。
【０００７】
また、特許文献２にて提案された装置は、噴射時期や噴射量を変更して排出ガス温度を低下させるため捕集器温度も低下してしまい、例えば捕集器温度が低すぎてパティキュレートが燃焼除去されない、といった捕集器再生への悪影響が生じる虞がある。
【０００８】
本発明は上記点に鑑みて、ポスト噴射を行って後処理装置の再生を行う内燃機関用制御装置において、後処理装置再生中の後処理装置の温度変化を抑えつつ、エンジン部品の熱的損傷等を回避可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１の特徴では、排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、タービン（１４）よりも上流側の排出ガスの温度であるタービン上流ガス温度の値が所定値を超えたときに、タービン上流ガス温度の値が所定値以下のときよりもタービン（１４）に流入する排出ガスの流速が低下するようにノズル（１６）の作動を制御するタービン上流ガス温度低下手段（Ｓ１０２）を備えている。
【００１０】
このような構成では、タービン（１４）に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、タービン上流の排気圧が低下し、ひいてはタービン上流の排出ガスの温度が低下するため、タービン（１４）の熱的損傷を回避することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく排出ガスの温度を低下させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００１１】
この場合、タービン（１４）と後処理装置（４０）との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度を検出する排気温度センサ（７２）を備え、この排気温度センサ（７２）にて検出したタービン下流ガス温度に基づいてタービン上流ガス温度を推定することができる。
【００１２】
このようにすれば、本来後処理装置（４０）の温度制御に用いられる排気温度センサ（７２）の情報を利用するため、新たに排気温度センサを設けることなくタービン上流ガス温度を推定することができる。
【００１３】
また、タービン（１４）と後処理装置（４０）との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度の情報、およびタービン上流ガス温度とタービン下流ガス温度との差であるタービン前後温度差の情報を取得し、タービン下流ガス温度にタービン前後温度差を加算してタービン上流ガス温度を推定することができる。  そして、タービン下流ガス温度やノズルの作動位置に応じてタービン前後温度差が変化するため、タービン下流ガス温度およびノズル（１６）の作動位置のうち少なくとも一つに基づいてタービン前後温度差を推定すれば、タービン上流ガス温度をより正確に推定することができる。
【００１４】
また、吸気絞り弁（２２）の開度および吸気圧に応じてタービン前後温度差が変化するため、吸気絞り弁（２２）の開度と吸気圧とに基づいてタービン前後温度差を推定すれば、タービン上流ガス温度をより正確に推定することができる。
【００１５】
本発明の第２の特徴では、ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも上流から分岐してターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流に排出ガスを循環させる高圧ＥＧＲ通路（５０）と、この高圧ＥＧＲ通路（５０）を開閉して排出ガスの循環量を制御する高圧ＥＧＲ弁（５１）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、高圧ＥＧＲ通路（５０）の排出ガスの温度である高圧ＥＧＲガス温度の値が所定値を超えたときに、高圧ＥＧＲガス温度の値が所定値以下のときよりも排出ガスの循環量が減少するように高圧ＥＧＲ弁（５１）の作動を制御する高圧ＥＧＲガス温度低下手段（Ｓ２０２）を備えている。
【００１６】
このような構成では、排出ガスの循環量を減少させることにより、高圧ＥＧＲ系部品（例えば、高圧ＥＧＲクーラ）までの配管での放熱量が増加して、高圧ＥＧＲ系部品に到達したときの高圧ＥＧＲガスの温度が低下するため、高圧ＥＧＲ系部品の熱的損傷を回避することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく高圧ＥＧＲガス温度を低下させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００１７】
本発明の第３の特徴では、排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、タービン（１４）よりも上流から分岐してターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流に排出ガスを循環させる高圧ＥＧＲ通路（５０）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、高圧ＥＧＲ通路（５０）の排出ガスの温度である高圧ＥＧＲガス温度の値が所定値を超えたときに、高圧ＥＧＲガス温度の値が所定値以下のときよりもタービン（１４）に流入する排出ガスの流速が低下するようにノズル（１６）の作動を制御する高圧ＥＧＲガス温度低下手段（Ｓ２０２）を備えている。
【００１８】
このような構成では、タービン（１４）に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、タービン上流の排気圧が低下し、ひいてはタービン上流の排出ガスの温度が低下するため、タービン（１４）や高圧ＥＧＲ系部品の熱的損傷を回避することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく排出ガスの温度を低下させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００１９】
この場合、タービン（１４）と後処理装置（４０）との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度を検出する排気温度センサ（７２）を備え、この排気温度センサ（７２）にて検出したタービン下流ガス温度に基づいて高圧ＥＧＲガス温度を推定することができる。
【００２０】
このようにすれば、本来後処理装置（４０）の温度制御に用いられる排気温度センサ（７２）の情報を利用するため、新たに排気温度センサを設けることなく高圧ＥＧＲガス温度を推定することができる。
【００２１】
また、タービン（１４）よりも上流側の排出ガスの温度であるタービン上流ガス温度の情報、およびタービン上流ガス温度と高圧ＥＧＲガス温度との差である高圧ＥＧＲガス温度低下量の情報を取得し、タービン上流ガス温度の値から高圧ＥＧＲガス温度低下量の値を減算して高圧ＥＧＲガス温度を推定することができる。
【００２２】
そして、タービン上流ガス温度に応じて高圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、タービン上流ガス温度に基づいて高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定すれば、高圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【００２３】
また、高圧ＥＧＲ系の排出ガスの循環量である高圧ＥＧＲガス量に応じて高圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、高圧ＥＧＲガス量に基づいて高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定すれば、高圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【００２４】
本発明の第４の特徴では、ターボ過給機（１３）のタービン（１４）よりも下流から分岐してターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも上流に排出ガスを循環させる低圧ＥＧＲ通路（６０）と、この低圧ＥＧＲ通路（６０）を開閉して排出ガスの循環量を制御する低圧ＥＧＲ弁（６１）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、低圧ＥＧＲ通路（６０）の排出ガスの温度である低圧ＥＧＲガス温度の値が所定値を超えたときに、低圧ＥＧＲガス温度の値が所定値以下のときよりも排出ガスの循環量が減少するように低圧ＥＧＲ弁（６１）の作動を制御する低圧ＥＧＲガス温度低下手段（Ｓ３０２）を備えている。
【００２５】
このような構成では、排出ガスの循環量を減少させることにより、低圧ＥＧＲ系部品（例えば、低圧ＥＧＲクーラ）までの配管での放熱量が増加して、低圧ＥＧＲ系部品に到達したときの低圧ＥＧＲガスの温度が低下するため、低圧ＥＧＲ系部品の熱的損傷を回避することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく低圧ＥＧＲガス温度を低下させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００２６】
この場合、酸化触媒（４１）と低圧ＥＧＲ通路（６０）の分岐部との間における排出ガスの温度である酸化触媒下流ガス温度を検出する排気温度センサ（７３）を備え、この排気温度センサ（７３）にて検出した酸化触媒下流ガス温度に基づいて低圧ＥＧＲガス温度を推定することができる。
【００２７】
このようにすれば、本来酸化触媒の制御に用いられる排気温度センサ（７３）の情報を利用するため、新たに排気温度センサを設けることなく低圧ＥＧＲガス温度を推定することができる。
【００２８】
また、酸化触媒下流ガス温度と低圧ＥＧＲガス温度との差である低圧ＥＧＲガス温度低下量の情報を取得し、排気温度センサ（７３）にて検出した酸化触媒下流ガス温度から低圧ＥＧＲガス温度低下量の値を減算して低圧ＥＧＲガス温度を推定することができる。
【００２９】
そして、酸化触媒下流ガス温度に応じて低圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、酸化触媒下流ガス温度に基づいて高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定すれば、低圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【００３０】
また、低圧ＥＧＲガス量に応じて低圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、低圧ＥＧＲガス量に基づいて低圧ＥＧＲガス温度低下量を推定すれば、低圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【００３１】
本発明の第５の特徴では、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）と、内燃機関（１）に燃料を噴射する燃料噴射弁（１２）とを備える内燃機関（１）に搭載され、燃料噴射弁（１２）から複数回のポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、再生時吸気圧の値が所定値以上のときよりも噴射時期の早いポスト噴射の噴射量が増量されかつ噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量が減量されるように燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えている。
【００３２】
このような構成では、噴射時期の早いポスト噴射の噴射量を増量することにより、筒内で燃焼する燃料の量が増加して排気圧が上昇し、ターボ過給機（１３）の仕事量が増加して吸気圧が上昇するため、吸気圧の異常低下によるオイル上がりを防止することができる。また、噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量を減量して、ポスト噴射の合計噴射量が変化しないようにしているため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００３３】
本発明の第６の特徴では、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）を備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、再生時吸気圧の値が所定値以上のときよりもポスト噴射の噴射時期が進角されるように燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えている。
【００３４】
このような構成では、ポスト噴射の噴射時期を進角させることにより、ポスト噴射の失火が防止されて排気圧が上昇し、ターボ過給機（１３）の仕事量が増加して吸気圧が上昇するため、吸気圧の異常低下によるオイル上がりを防止することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく吸気圧を上昇させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００３５】
本発明の第７の特徴では、吸入空気量を制御する吸気絞り弁（２２）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、再生時吸気圧の値が所定値以上のときよりも吸気絞り弁（２２）の開度を増加させる吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えている。
【００３６】
このような構成では、吸気絞り弁（２２）の開度を増加させることにより吸気圧が上昇するため、吸気圧の異常低下によるオイル上がりを防止することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく吸気圧を上昇させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００３７】
本発明の第８の特徴では、排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ５００）と、再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、再生時吸気圧の値が所定値以上のときよりもタービン（１４）に流入する排出ガスの流速が上昇するようにノズル（１６）の作動を制御する吸気圧上昇手段（Ｓ５０２）とを備えている。
【００３８】
このような構成では、タービン（１４）に流入する排出ガスの流速を上昇させることにより、ターボ過給機（１３）の仕事量が増加して吸気圧が上昇するため、吸気圧の異常低下によるオイル上がりを防止することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく吸気圧を上昇させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００３９】
本発明の第９の特徴では、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）と、内燃機関（１）に燃料を噴射する燃料噴射弁（１２）とを備える内燃機関（１）に搭載され、燃料噴射弁（１２）から複数回のポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、再生時吸気圧の値が所定値以下のときよりも噴射時期の早いポスト噴射の噴射量が減量されかつ噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量が増量されるように燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えている。
【００４０】
このような構成では、噴射時期の早いポスト噴射の噴射量を減量することにより、筒内で燃焼する燃料の量が減少して排気圧が低下し、ターボ過給機（１３）の仕事量が減少して吸気圧が低下するため、吸気圧の異常上昇によるターボ過給機（１３）や内燃機関（１）の破損を防止することができる。また、噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量を増量して、ポスト噴射の合計噴射量が変化しないようにしているため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００４１】
本発明の第１０の特徴では、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）を備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、再生時吸気圧の値が所定値以下のときよりもポスト噴射の噴射時期が遅角されるように燃料噴射弁（１２）の作動を制御する吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えている。
【００４２】
このような構成では、ポスト噴射の噴射時期を遅角させることにより、噴射時期の早いポスト噴射は失火し、また噴射時期の遅いポスト噴射も筒内では燃焼しなくなる。したがって、排気圧が低下し、ターボ過給機（１３）の仕事量が減少して吸気圧が低下するため、吸気圧の異常上昇によるターボ過給機（１３）や内燃機関本体の破損を防止することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく吸気圧を低下させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００４３】
本発明の第１１の特徴では、吸入空気量を制御する吸気絞り弁（２２）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、再生時吸気圧の値が所定値以下のときよりも吸気絞り弁（２２）の開度を減少させる吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えている。
【００４４】
このような構成では、吸気絞り弁（２２）の開度を減少させることにより吸気圧が低下するため、吸気圧の異常上昇によるターボ過給機（１３）や内燃機関（１）の破損を防止することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく吸気圧を低下させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００４５】
本発明の第１２の特徴では、排出ガスがタービン（１４）に流入する際の流速をノズル（１６）により制御するターボ過給機（１３）と、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置（４０）とを備える内燃機関（１）に搭載され、ポスト噴射を行って後処理装置（４０）の再生を行う内燃機関用制御装置であって、後処理装置（４０）の再生中におけるターボ過給機（１３）のコンプレッサ（１５）よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段（Ｓ４００）と、再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、再生時吸気圧の値が所定値以下のときよりもタービン（１４）に流入する排出ガスの流速が低下するようにノズル（１６）の作動を制御する吸気圧低下手段（Ｓ４０２）とを備えている。
【００４６】
このような構成では、タービン（１４）に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、ターボ過給機（１３）の仕事量が減少して吸気圧が低下するため、吸気圧の異常上昇によるターボ過給機（１３）や内燃機関（１）の破損を防止することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく吸気圧を低下させることができるため、後処理装置（４０）の温度変化を抑制することができる。
【００４７】
なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る内燃機関用制御装置の全体構成を示す図である。
【００４９】
図１に示す内燃機関１は、車両に搭載される水冷式ディーゼルエンジンであり、その車両は内燃機関１にて駆動される。内燃機関１は、高圧燃料を蓄える１つのコモンレール１１と、このコモンレール１１に連結されて内燃機関１のシリンダ内に燃料を噴射する複数の燃料噴射弁１２を有している。因みに、内燃機関１に駆動される図示しないポンプによって燃料を高圧化して、その高圧燃料をコモンレール１１に圧送するようになっている。
【００５０】
内燃機関１の吸気マニホールド２１には、吸気管２０が連結されており、その連結部に吸気絞り弁２２が設けられている。そして、吸気絞り弁２２によって、吸気系の通路面積が調整されて吸気流量が調整されるようになっている。
【００５１】
内燃機関１の排気マニホールド３１には、排気管３０が連結されており、排気管３０の途中には、排出ガス中のパティキュレート（以下、ＰＭという）を捕集する後処理装置としての捕集器４０が配置されている。
【００５２】
この捕集器４０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、多孔質の隔壁で区画された多数の排気流路４０１の入口または出口を互い違いに目封じしてなる。そして、内燃機関１からの排出ガスは、入口側が開口している排気流路４０１内に入り、多孔質の隔壁を通過して隣の排気流路４０１に流入するようになっており、多孔質の隔壁を通過する際にＰＭが捕集される。また、排気管３０における捕集器４０の上流側には、酸化触媒４１が配置されている。
【００５３】
排気管３０における酸化触媒４１の上流側には、吸入空気を加圧するターボ過給機１３のタービン１４が設けられ、このタービン１４は、吸気管２０に設けられたコンプレッサ１５とタービン軸を介して連結されている。これにより、排出ガスの熱エネルギーを利用してタービン１４を駆動するとともに、タービン軸を介してコンプレッサ１５を駆動し、吸気管２０に導入される吸気をコンプレッサ１５内で圧縮する。
【００５４】
図２はタービン１４の構成を模式的に示すもので、タービン１４の外周に複数個設けられたノズル１６は、図示しない電動機等の駆動手段により駆動されるようになっている。そして、ノズル１６の傾きを変えることにより、タービン１４に流入する排出ガスの流速が変えられるようになっている。因みに、ノズル１６の傾きが図２の破線位置から実線位置に近くなるのに伴って、タービン１４に流入する排出ガスの流速が高くなる。
【００５５】
図１に示すように、コンプレッサ１５よりも下流側で且つ吸気絞り弁２２よりも上流側の吸気管２０内には、コンプレッサ１５で圧縮されて高温となった吸気を冷却するインタークーラ２３が設けられている。
【００５６】
排気マニホールド３１は、高圧ＥＧＲ通路５０によって吸気マニホールド２１と連結されており、排出ガスの一部が高圧ＥＧＲ通路５０を介して吸気系に戻されるようになっている。より詳細には、高圧ＥＧＲ通路５０は、排気系におけるタービン１４よりも上流から分岐して、吸気系における吸気絞り弁２２よりも下流に連結されている。
【００５７】
高圧ＥＧＲ通路５０には高圧ＥＧＲ弁５１が設けられ、高圧ＥＧＲ弁５１によって高圧ＥＧＲ通路５０の通路面積が調整されて吸気系へ還流される排出ガスの量が調整されるようになっている。また、高圧ＥＧＲ通路５０における高圧ＥＧＲ弁５１の上流側には、還流される排出ガスを冷却するための高圧ＥＧＲクーラ５２が設けられている。
【００５８】
また、排気管３０は、低圧ＥＧＲ通路６０によって吸気管２０と連結されており、排出ガスの一部が低圧ＥＧＲ通路６０を介して吸気系に戻されるようになっている。より詳細には、低圧ＥＧＲ通路６０は、排気系における捕集器４０よりも下流から分岐して、吸気系におけるコンプレッサ１５よりも上流に連結されている。
【００５９】
低圧ＥＧＲ通路６０には低圧ＥＧＲ弁６１が設けられ、低圧ＥＧＲ弁６１によって低圧ＥＧＲ通路６０の通路面積が調整されて吸気系へ還流される排出ガスの量が調整されるようになっている。また、低圧ＥＧＲ通路６０における低圧ＥＧＲ弁６１の上流側には、還流される排出ガスを冷却するための低圧ＥＧＲクーラ６２が設けられている。
【００６０】
排気マニホールド３１には、タービン１４よりも上流側の排気圧に応じた電気信号を出力する排気圧センサ７１が設けられている。排気管３０におけるタービン１４と酸化触媒４１との間には、タービン１４を通過して酸化触媒４１に流入する排出ガスの温度に応じた電気信号を出力する第１排気温度センサ７２が設けられている。
【００６１】
排気管３０における捕集器４０の下流側には、捕集器４０を通過した排出ガスの温度に応じた電気信号を出力する第２排気温度センサ７３が設けられている。コンプレッサ１５よりも上流側の吸気管２０には、吸気流量に応じた電気信号を出力するエアフロメータ７４が設けられている。吸気マニホールド２１には、吸気絞り弁２２よりも下流側の吸気圧に応じた電気信号を出力する吸気圧センサ７５が設けられている。内燃機関１には、内燃機関回転数を検出する回転数センサ７６が設けられている。
【００６２】
ＥＣＵ８０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータを備え、マイクロコンピュータに記憶したプログラムに従って演算処理を行うものである。そして、ＥＣＵ８０には、センサ類７１〜７６からの信号が入力され、さらに、吸気絞り弁２２の開度、高圧ＥＧＲ弁５１の開度、低圧ＥＧＲ弁６１の開度、車速、アクセル開度、冷却水温、クランク位置、燃料圧等を検出する各種センサ（図示せず）からの信号が入力されるようになっている。また、ＥＣＵ８０は、演算結果に基づいて、燃料噴射弁１２、ノズル１６、吸気絞り弁２２、高圧ＥＧＲ弁５１、低圧ＥＧＲ弁６１等を制御する。
【００６３】
次に、本実施形態の作動を説明する。本実施形態は、周知の方法にて捕集器４０のＰＭ堆積量を推定し、ＰＭ堆積量が所定値に達すると捕集器４０の再生を行う。具体的には、内燃機関１の排気行程においてメイン噴射の後にポスト噴射を行うように、ＥＣＵ８０が燃料噴射弁１２の作動を制御する。このポスト噴射により捕集器４０に未燃ＨＣを供給し、未燃ＨＣの酸化反応によって捕集器４０を昇温させ、捕集器４０に堆積したＰＭを燃焼、除去するようになっている。
【００６４】
次に、タービン１４の熱的損傷を回避する制御について説明する。図３はＥＣＵ８０にて実行される損傷回避制御処理を示す流れ図であり、この処理は内燃機関１の運転を行うためにキースイッチがオン位置に操作されると開始され、内燃機関１を停止させるためにキースイッチがオフ位置に操作されると終了される。
【００６５】
図３に示すように、まず、タービン上流ガス温度取得手段としてのステップＳ１００では、タービン１４よりも上流側の排出ガスの温度であるタービン上流ガス温度を推定する。ここで、図４は、タービン１４よりも下流側の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度と、タービン上流ガス温度との関係を示す特性図であり、タービン下流ガス温度が高くなるのに伴ってタービン上流ガス温度も高くなる関係になっている。そこで、本実施形態では、第１排気温度センサ７２で検出したタービン下流ガス温度に基づいて、タービン上流ガス温度を推定する。
【００６６】
なお、図４に示すタービン下流ガス温度とタービン上流ガス温度との関係を定義したマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、そのマップからタービン上流ガス温度を求めることができる。
【００６７】
次のステップＳ１０１では、ステップＳ１００で推定したタービン上流ガス温度を所定値Ｔ１と比較し、タービン上流ガス温度が所定値Ｔ１以下であれば（ステップＳ１０１がＮＯ）、損傷回避制御処理を一旦終了する。
【００６８】
一方、ステップＳ１００で推定したタービン上流ガス温度が所定値Ｔ１を超えているとき（ステップＳ１０１がＹＥＳ）、換言すると、タービン１４が熱的損傷を受ける虞がある状況のときには、ステップＳ１０２に進む。
【００６９】
タービン上流ガス温度低下手段としてのステップＳ１０２では、タービン上流ガス温度を低下させる制御を行う。本実施形態では、ノズル１６の傾きを変えることにより、タービン１４に流入する排出ガスの流速を変化させる。具体的には、タービン上流ガス温度が所定値Ｔ１を超えたときにタービン１４に流入する排出ガスの流速が、タービン上流ガス温度が所定値Ｔ１以下のときにタービン１４に流入する排出ガスの流速よりも低くなるように、ノズル１６の作動を制御する。
【００７０】
より詳細には、内燃機関回転数およびアクセル開度に対するノズル１６の目標開度（タービン上流ガス温度が所定値Ｔ１以下のときの適合値）を定めたマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、タービン上流ガス温度が所定値Ｔ１以下のときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップから目標開度を求め、その目標開度になるようにノズル１６の作動を制御する。一方、タービン上流ガス温度が所定値Ｔ１を超えたときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップから目標開度を求め、タービン１４に流入する排出ガスの流速が低くなるようにその目標開度を補正し、補正後の目標開度になるようにノズル１６の作動を制御する。
【００７１】
ここで、図５は、捕集器４０の温度が一定の場合の、タービン１４に流入する排出ガスの流速とタービン上流ガス温度との関係を示す特性図である。この図５に示すように、タービン１４に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、タービン上流の排気圧が低下してタービン上流ガス温度が低下する。
【００７２】
そして、タービン上流ガス温度が所定値Ｔ１以下（ステップＳ１０１がＮＯ）になるまでステップＳ１００〜１０２の処理が繰り返し実行され、タービン１４の熱的損傷が回避される。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなくタービン上流ガス温度を低下させることができるため、捕集器４０の再生中にステップＳ１０２が実行されても捕集器４０の温度変化を抑制することができる。
【００７３】
上記のように、本実施形態によれば、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ、タービン１４の熱的損傷を回避することができる。
【００７４】
また、第１排気温度センサ７２で検出したタービン下流ガス温度に基づいてタービン上流ガス温度を推定するため、新たに排気温度センサを設けることなくタービン上流ガス温度を推定することができる。
【００７５】
なお、タービン上流ガス温度は、下記のａ〜ｃのようにして求めてもよい。
【００７６】
（ａ）図６の縦軸は、タービン上流ガス温度とタービン下流ガス温度との差であるタービン前後温度差であり、横軸はタービン下流ガス温度である。タービン下流ガス温度が高くなるのに伴って放熱量が多くなるため、図６に示すように、タービン下流ガス温度が高くなるのに伴ってタービン前後温度差が大きくなる。
【００７７】
そこで、ステップＳ１００では、第１排気温度センサ７２で検出したタービン下流ガス温度に基づいてタービン前後温度差を推定し、この推定したタービン前後温度差をタービン下流ガス温度に加算してタービン上流ガス温度を推定する。
【００７８】
タービン下流ガス温度に応じてタービン前後温度差が変化するため、このようにすれば、タービン上流ガス温度をより正確に推定することができる。
【００７９】
（ｂ）図７の縦軸はタービン前後温度差であり、横軸はタービン１４に流入する排出ガスの流速である。タービン１４に流入する排出ガスの流速が高くなって過給量が大きくなるほど、ターボ過給機１３の仕事量が大きくなるため、図７に示すように、タービン１４に流入する排出ガスの流速が高くなるのに伴ってタービン前後温度差が大きくなる。
【００８０】
そこで、ステップＳ１００では、タービン１４に流入する排出ガスの流速と相関のあるノズル１６の作動位置に基づいてタービン前後温度差を推定し、この推定したタービン前後温度差をタービン下流ガス温度に加算してタービン上流ガス温度を推定する。
【００８１】
ノズルの作動位置に応じてタービン前後温度差が変化するため、このようにすれば、タービン上流ガス温度をより正確に推定することができる。
【００８２】
（ｃ）図８は、吸気絞り弁２２の開度および吸気絞り弁２２よりも下流側の吸気圧に対するタービン前後温度差のマップである。同じ吸気絞り弁２２の開度においては吸気圧が高いほどターボ過給機１３は多く仕事をしており、タービン前後温度差が大きくなる。また、同じ吸気圧では吸気絞り弁２２の開度が小さいほどターボ過給機１３は多く仕事をしており、タービン前後温度差が大きくなる。したがって、図８のマップには、吸気絞り弁２２の開度が小さくなるほど、また吸気圧が高くなるほど、タービン前後温度差が大きくなるように、吸気絞り弁２２の開度および吸気圧に対するタービン前後温度差の関係が定義されている。
【００８３】
そこで、ステップＳ１００では、吸気絞り弁２２の開度と吸気圧センサ７５にて検出した吸気圧とに基づいて図８のマップからタービン前後温度差を求め、この求めたタービン前後温度差をタービン下流ガス温度に加算してタービン上流ガス温度を推定する。
【００８４】
吸気絞り弁２２の開度および吸気圧に応じてタービン前後温度差が変化するため、このようにすれば、タービン上流ガス温度をより正確に推定することができる。
【００８５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。第１実施形態では、捕集器４０の温度変化を抑制しつつタービン１４の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ高圧ＥＧＲ系部品の熱的損傷を回避可能にしたものである。
【００８６】
なお、本実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成は、第１実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成と同一であるため、以下、図１を参照しつつ本実施形態について説明する。
【００８７】
図９は、本実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される損傷回避制御処理を示す流れ図であり、この処理は内燃機関１の運転を行うためにキースイッチがオン位置に操作されると開始され、内燃機関１を停止させるためにキースイッチがオフ位置に操作されると終了される。
【００８８】
図９に示すように、まず、高圧ＥＧＲガス温度取得手段としてのステップＳ２００では、高圧ＥＧＲ通路５０の排出ガスの温度である高圧ＥＧＲガス温度を推定する。より詳細には、高圧ＥＧＲ弁５１と高圧ＥＧＲクーラ５２との間の排出ガスの温度を推定する。
【００８９】
ここで、図１０は、タービン下流ガス温度と高圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。前述したように、タービン下流ガス温度が高くなるのに伴ってタービン上流ガス温度も高くなる（図４参照）。そして、タービン上流ガス温度が高くなるのに伴って高圧ＥＧＲガス温度も高くなる。したがって、図１０に示すように、タービン下流ガス温度が高くなるのに伴って高圧ＥＧＲガス温度も高くなる。そこで、本実施形態では、第１排気温度センサ７２で検出したタービン下流ガス温度に基づいて、高圧ＥＧＲガス温度を推定する。なお、図１０に示すタービン下流ガス温度と高圧ＥＧＲガス温度との関係を定義したマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、そのマップから高圧ＥＧＲガス温度を求めることができる。
【００９０】
次のステップＳ２０１では、ステップＳ２００で推定した高圧ＥＧＲガス温度を所定値Ｔ２と比較し、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２以下であれば（ステップＳ２０１がＮＯ）、損傷回避制御処理を一旦終了する。
【００９１】
一方、ステップＳ２００で推定した高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２を超えているとき（ステップＳ２０１がＹＥＳ）、換言すると、高圧ＥＧＲ弁５１や高圧ＥＧＲクーラ５２が熱的損傷を受ける虞がある状況のときには、ステップＳ２０２に進む。
【００９２】
高圧ＥＧＲガス温度低下手段としてのステップＳ２０２では、高圧ＥＧＲガス温度を低下させる制御を行う。本実施形態では、ノズル１６の傾きを変えることにより、タービン１４に流入する排出ガスの流速を変化させる。具体的には、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２を超えたときにタービン１４に流入する排出ガスの流速が、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２以下のときにタービン１４に流入する排出ガスの流速よりも低くなるように、ノズル１６の作動を制御する。
【００９３】
より詳細には、内燃機関回転数およびアクセル開度に対するノズル１６の目標開度（高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２以下のときの適合値）を定めたマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２以下のときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップから目標開度を求め、その目標開度になるようにノズル１６の作動を制御する。一方、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２を超えたときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップから目標開度を求め、タービン１４に流入する排出ガスの流速が低くなるようにその目標開度を補正し、補正後の目標開度になるようにノズル１６の作動を制御する。
【００９４】
ここで、図１１は、捕集器４０の温度および高圧ＥＧＲ弁５１の開度がともに一定の場合の、タービン１４に流入する排出ガスの流速と高圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。前述したように、タービン１４に流入する排出ガスの流速を低下させるとタービン上流ガス温度が低下する（図５参照）。また、タービン上流ガス温度が低くなるのに伴って高圧ＥＧＲガス温度も低くなるため、図１１に示すように、タービン１４に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、高圧ＥＧＲガス温度が低下する。
【００９５】
そして、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２以下（ステップＳ２０１がＮＯ）になるまでステップＳ２００〜２０２の処理が繰り返し実行され、高圧ＥＧＲ弁５１や高圧ＥＧＲクーラ５２の熱的損傷が回避される。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく高圧ＥＧＲガス温度を低下させることができるため、捕集器４０の再生中にステップＳ２０２が実行されても捕集器４０の温度変化を抑制することができる。
【００９６】
上記のように、本実施形態によれば、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ、高圧ＥＧＲ弁５１や高圧ＥＧＲクーラ５２の熱的損傷を回避することができる。
【００９７】
なお、ステップＳ２０２において、ノズル１６の作動を制御するのに代えて、高圧ＥＧＲ弁５１の開度を制御してもよい。具体的には、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２を超えたときの高圧ＥＧＲ弁５１の開度が、高圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ２以下のときの高圧ＥＧＲ弁５１の開度よりも小さくなるように、高圧ＥＧＲ弁５１の開度を制御する。
【００９８】
ここで、図１２は、捕集器４０の温度が一定の場合の、高圧ＥＧＲ弁５１の開度と高圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。この図１２に示すように、高圧ＥＧＲ弁５１の開度を小さくすると、高圧ＥＧＲ系の排出ガスの循環量である高圧ＥＧＲガス量が減少し、高圧ＥＧＲ系部品（例えば、高圧ＥＧＲクーラ５２）までの配管での放熱量が増加して、高圧ＥＧＲ系部品に到達したときの高圧ＥＧＲガスの温度が低下する。したがって、高圧ＥＧＲ系部品の熱的損傷を回避することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく高圧ＥＧＲガス温度を低下させることができるため、捕集器４０の温度変化を抑制することができる。
【００９９】
また、高圧ＥＧＲガス温度は、下記のｄ、ｅのようにして求めてもよい。
【０１００】
（ｄ）図１３の縦軸は、タービン上流ガス温度と高圧ＥＧＲガス温度との差である高圧ＥＧＲガス温度低下量であり、横軸はタービン上流ガス温度である。タービン上流ガス温度が高くなるのに伴って放熱量が多くなるため、図１３に示すように、タービン上流ガス温度が高くなるのに伴って高圧ＥＧＲガス温度低下量が大きくなる。
【０１０１】
そこで、ステップＳ２００では、第１排気温度センサ７２で検出したタービン下流ガス温度に基づいてタービン上流ガス温度を推定し、この推定したタービン上流ガス温度に基づいて高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定し、タービン上流ガス温度の推定値から高圧ＥＧＲガス温度低下量の推定値を減算して高圧ＥＧＲガス温度を推定する。
【０１０２】
タービン上流ガス温度に応じて高圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、このようにすれば、高圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【０１０３】
（ｅ）図１４は高圧ＥＧＲガス量と高圧ＥＧＲガス温度低下量との関係を示す特性図であり、高圧ＥＧＲガス量が少なくなるほど、放熱により高圧ＥＧＲガス温度低下量が大きくなる。
【０１０４】
そこで、ステップＳ２００では、第１排気温度センサ７２で検出したタービン下流ガス温度に基づいてタービン上流ガス温度を推定し、高圧ＥＧＲガス量を算出し（詳細後述）、この算出した高圧ＥＧＲガス量に基づいて高圧ＥＧＲガス温度低下量を推定し、タービン上流ガス温度の推定値から高圧ＥＧＲガス温度低下量の推定値を減算して高圧ＥＧＲガス温度を推定する。
【０１０５】
高圧ＥＧＲガス量に応じて高圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、このようにすれば、高圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【０１０６】
高圧ＥＧＲガス量は、下記のｆ、ｇのようにして求めることができる。
【０１０７】
（ｆ）排気圧センサ７１を備えている場合は、排気圧センサ７１にて検出した排気圧、吸気圧センサ７５にて検出した吸気圧、および高圧ＥＧＲ弁５１の開度に基づいて、高圧ＥＧＲガス量を求める。
【０１０８】
（ｇ）低圧ＥＧＲ系を備えていない場合は、以下の手順で算出する。まず、回転数センサ７６にて検出した内燃機関回転数と吸気圧センサ７５にて検出した吸気圧とに基づいて、シリンダ吸入空気量を求める。因みに、シリンダ吸入空気量∝回転数×吸気圧である。次に、エアフロメータ７４にて検出した吸気流量（すなわち、新気量）とシリンダ吸入空気量とに基づいて、高圧ＥＧＲガス量を求める。因みに、高圧ＥＧＲガス量＝シリンダ吸入空気量−新気量である。
【０１０９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。第１実施形態では、捕集器４０の温度変化を抑制しつつタービン１４の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ低圧ＥＧＲ系部品の熱的損傷を回避可能にしたものである。
【０１１０】
なお、本実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成は、第１実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成と同一であるため、以下、図１を参照しつつ本実施形態について説明する。
【０１１１】
図１５は、本実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される損傷回避制御処理を示す流れ図であり、この処理は内燃機関１の運転を行うためにキースイッチがオン位置に操作されると開始され、内燃機関１を停止させるためにキースイッチがオフ位置に操作されると終了される。
【０１１２】
図１５に示すように、まず、低圧ＥＧＲガス温度取得手段としてのステップＳ３００では、低圧ＥＧＲ通路６０の排出ガスの温度である低圧ＥＧＲガス温度を推定する。より詳細には、低圧ＥＧＲ弁６１と低圧ＥＧＲクーラ６２との間の排出ガスの温度を推定する。
【０１１３】
ここで、図１６は、酸化触媒４１と低圧ＥＧＲ通路６０の分岐部との間における排出ガスの温度である酸化触媒下流ガス温度と、低圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図であり、酸化触媒下流ガス温度が高くなるのに伴って低圧ＥＧＲガス温度も高くなる関係になっている。そこで、本実施形態では、第２排気温度センサ７３で検出した酸化触媒下流ガス温度に基づいて、低圧ＥＧＲガス温度を推定する。
【０１１４】
なお、図１６に示す低圧ＥＧＲガス温度と酸化触媒下流ガス温度との関係を定義したマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、そのマップから酸化触媒下流ガス温度を求めることができる。
【０１１５】
次のステップＳ３０１では、ステップＳ３００で推定した低圧ＥＧＲガス温度を所定値Ｔ３と比較し、低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３以下であれば（ステップＳ３０１がＮＯ）、損傷回避制御処理を一旦終了する。
【０１１６】
一方、ステップＳ３００で推定した低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３を超えているとき（ステップＳ３０１がＹＥＳ）、換言すると、低圧ＥＧＲ弁６１や低圧ＥＧＲクーラ６２が熱的損傷を受ける虞がある状況のときには、ステップＳ３０２に進む。
【０１１７】
低圧ＥＧＲガス温度低下手段としてのステップＳ３０２では、低圧ＥＧＲガス温度を低下させる制御を行う。本実施形態では、低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３を超えたときの低圧ＥＧＲ弁６１の開度が、低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３以下のときの低圧ＥＧＲ弁６１の開度よりも小さくなるように、低圧ＥＧＲ弁６１の開度を制御する。
【０１１８】
より詳細には、内燃機関回転数およびアクセル開度に対する低圧ＥＧＲ弁６１の目標開度（低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３以下のときの適合値）を定めたマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３以下のときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップから目標開度を求め、その目標開度になるように低圧ＥＧＲ弁６１を制御する。一方、低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３を超えたときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップから目標開度を求め、 開度が小さくなるようにその目標開度を補正し、補正後の目標開度になるように低圧ＥＧＲ弁６１を制御する。
【０１１９】
ここで、図１７は、捕集器４０の温度が一定の場合の、低圧ＥＧＲ弁６１の開度と低圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。この図１７に示すように、低圧ＥＧＲ弁６１の開度を小さくすると、低圧ＥＧＲ系の排出ガスの循環量である低圧ＥＧＲガス量が減少し、低圧ＥＧＲ系部品（例えば、低圧ＥＧＲクーラ６２）までの配管での放熱量が増加して、低圧ＥＧＲ系部品に到達したときの低圧ＥＧＲガスの温度が低下する。
【０１２０】
そして、低圧ＥＧＲガス温度が所定値Ｔ３以下（ステップＳ３０１がＮＯ）になるまでステップＳ３００〜３０２の処理が繰り返し実行され、低圧ＥＧＲ弁６１や低圧ＥＧＲクーラ６２の熱的損傷が回避される。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく低圧ＥＧＲガス温度を低下させることができるため、捕集器４０の再生中にステップＳ３０２が実行されても捕集器４０の温度変化を抑制することができる。
【０１２１】
上記のように、本実施形態によれば、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ、低圧ＥＧＲ弁６１や低圧ＥＧＲクーラ６２の熱的損傷を回避することができる。
【０１２２】
なお、低圧ＥＧＲガス温度は、下記のｈ、ｉのようにして求めてもよい。
【０１２３】
（ｈ）図１８の縦軸は、酸化触媒下流ガス温度と低圧ＥＧＲガス温度との差である低圧ＥＧＲガス温度低下量であり、横軸は酸化触媒下流ガス温度である。酸化触媒下流ガス温度が高くなるのに伴って放熱量が多くなるため、図１８に示すように、酸化触媒下流ガス温度が高くなるのに伴って低圧ＥＧＲガス温度低下量が大きくなる。
【０１２４】
そこで、ステップＳ３００では、第２排気温度センサ７３で検出した酸化触媒下流ガス温度に基づいて低圧ＥＧＲガス温度低下量を推定し、酸化触媒下流ガス温度から低圧ＥＧＲガス温度低下量の推定値を減算して低圧ＥＧＲガス温度を推定する。
【０１２５】
酸化触媒下流ガス温度に応じて低圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、このようにすれば、低圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【０１２６】
（ｉ）図１９は低圧ＥＧＲガス温度低下量と低圧ＥＧＲガス量との関係を示す特性図であり、低圧ＥＧＲガス量が少なくなるほど、放熱により低圧ＥＧＲガス温度低下量が大きくなる。
【０１２７】
そこで、ステップＳ３００では、低圧ＥＧＲガス量を算出し（詳細後述）、この算出した低圧ＥＧＲガス量に基づいて低圧ＥＧＲガス温度低下量を推定し、第２排気温度センサ７３で検出した酸化触媒下流ガス温度から低圧ＥＧＲガス温度低下量の推定値を減算して低圧ＥＧＲガス温度を推定する。
【０１２８】
低圧ＥＧＲガス量に応じて低圧ＥＧＲガス温度低下量が変化するため、このようにすれば、低圧ＥＧＲガス温度をより正確に推定することができる。
【０１２９】
低圧ＥＧＲガス量は、以下の手順で算出する。まず、回転数センサ７６にて検出した内燃機関回転数と吸気圧センサ７５にて検出した吸気圧とに基づいて、シリンダ吸入空気量を求める。
【０１３０】
次に、エアフロメータ７４にて検出した吸気流量（すなわち、新気量）とシリンダ吸入空気量とに基づいて、全ＥＧＲガス量（すなわち、高圧ＥＧＲガス量＋低圧ＥＧＲガス量）を求める。因みに、全ＥＧＲガス量＝シリンダ吸入空気量−新気量である。
【０１３１】
次に、排気圧、吸気圧、および高圧ＥＧＲ弁５１の開度に基づいて、高圧ＥＧＲガス量を求める。そして、全ＥＧＲガス量から高圧ＥＧＲガス量を減算して低圧ＥＧＲガス量を求める。
【０１３２】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態について説明する。第１実施形態では、捕集器４０の温度変化を抑制しつつタービン１４の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ吸気圧の異常上昇によるターボ過給機１３や内燃機関１の破損を防止可能にしたものである。
【０１３３】
なお、本実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成は、第１実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成と同一であるため、以下、図１を参照しつつ本実施形態について説明する。
【０１３４】
図２０は、本実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される吸気圧異常時制御処理を示す流れ図であり、この処理は捕集器４０の再生が開始されると開始され、捕集器４０の再生が完了すると終了される。
【０１３５】
図２０に示すように、まず、再生時吸気圧取得手段としてのステップＳ４００では、コンプレッサ１５よりも下流側の吸気圧を吸気圧センサ７５にて検出する。
【０１３６】
次のステップＳ４０１では、ステップＳ４００で検出した吸気圧を所定値Ｐｈｉｇｈと比較し、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下であれば（ステップＳ４０１がＹＥＳ）、吸気圧異常時制御処理を一旦終了する。
【０１３７】
一方、ステップＳ４００で検出した吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈを超えているとき（ステップＳ４０１がＮＯ）、換言すると、吸気圧の異常上昇によるターボ過給機１３や内燃機関１の破損の虞がある状況のときには、ステップＳ４０２に進む。
【０１３８】
吸気圧低下手段としてのステップＳ４０２では、吸気圧を低下させる制御を行う。本実施形態では、ポスト噴射の噴射量および噴射時期を以下のように制御して吸気圧を低下させる。
【０１３９】
図２１はクランク角に対する燃料噴射弁１２のノズルリフト量を示すものであり、破線は吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときの制御特性を示し、実線は吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈを超えているときの制御特性を示している。また、図２２は、ポスト噴射の噴射量および噴射時期を図２１のように制御した場合の、クランク角に対する内燃機関１の熱発生率を示すものであり、破線は吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときの特性を示し、実線は吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈを超えているときの特性を示している。
【０１４０】
図２１に示すように、メイン噴射の後にポスト噴射を３回行うようになっている。そして、ステップＳ４０２では、１回目のポスト噴射は、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときの１回目のポスト噴射と比較して、噴射量を減量するとともに噴射時期を遅角させる。また、２回目のポスト噴射は、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときの２回目のポスト噴射と比較して、噴射量を同等とし、噴射時期を遅角させる。さらに、３回目のポスト噴射は、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときの３回目のポスト噴射と比較して、噴射量を増量するとともに噴射時期を遅角させる。
【０１４１】
より詳細には、内燃機関回転数およびアクセル開度に対するポスト噴射の噴射量および噴射時期（吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときの適合値）を定めたマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップからポスト噴射の噴射量および噴射時期を求め、その求めた噴射量および噴射時期になるように燃料噴射弁１２の作動を制御する。一方、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈを超えたときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップからポスト噴射の噴射量および噴射時期を求め、その求めた噴射量および噴射時期を上記した関係になるように補正し、補正後の噴射量および噴射時期になるように燃料噴射弁１２の作動を制御する。
【０１４２】
このように、噴射時期の早いポスト噴射の噴射量を減量することにより、筒内で燃焼する燃料の量が減少する。また、ポスト噴射の噴射時期を遅角させることにより、噴射時期の早いポスト噴射は失火し、また噴射時期の遅いポスト噴射も筒内では燃焼しなくなる。したがって、図２２に示すようにポスト噴射領域での熱発生率が低下して排気圧が低下し、ターボ過給機１３の仕事量が減少して吸気圧が低下する。
【０１４３】
そして、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下（ステップＳ４０１がＹＥＳ）になるまでステップＳ４００〜４０２の処理が繰り返し実行され、吸気圧の異常上昇によるターボ過給機１３や内燃機関１の破損が防止される。また、ポスト噴射の合計噴射量を変更することなく吸気圧を低下させることができるため、捕集器４０の再生中にステップＳ４０２が実行されても捕集器４０の温度変化を抑制することができる。
【０１４４】
上記のように、本実施形態によれば、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ、吸気圧の異常上昇によるターボ過給機１３や内燃機関１の破損を防止することができる。
【０１４５】
なお、ステップＳ４０２では、ポスト噴射の噴射量および噴射時期を変更して吸気圧を低下させるようにしたが、ステップＳ４０２では下記のｊ、ｋのようにして吸気圧を低下させてもよい。
【０１４６】
（ｊ）図２３は吸気絞り弁２２の開度と吸気圧との関係を示す特性図であり、吸気絞り弁２２の開度が小さくなるほど吸気圧は低くなる。したがって、ステップＳ４０２では、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときよりも吸気絞り弁２２の開度を小さくして吸気圧を低下させる。
【０１４７】
（ｋ）ステップＳ４０２では、吸気圧が所定値Ｐｈｉｇｈ以下のときよりもタービン１４に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、ターボ過給機１３の仕事量を減少させて吸気圧を低下させる。
【０１４８】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態について説明する。第１実施形態では、捕集器４０の温度変化を抑制しつつタービン１４の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ吸気圧の異常低下によるオイル上がりを防止可能にしたものである。
【０１４９】
なお、本実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成は、第１実施形態の内燃機関用制御装置の全体構成と同一であるため、以下、図１を参照しつつ本実施形態について説明する。
【０１５０】
図２４は、本実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される吸気圧異常時制御処理を示す流れ図であり、この処理は捕集器４０の再生が開始されると開始され、捕集器４０の再生が完了すると終了される。
【０１５１】
図２４に示すように、まず、再生時吸気圧取得手段としてのステップＳ５００では、コンプレッサ１５よりも下流側の吸気圧を吸気圧センサ７５にて検出する。
【０１５２】
次のステップＳ５０１では、ステップＳ５００で検出した吸気圧を所定値Ｐｌｏｗと比較し、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上であれば（ステップＳ５０１がＹＥＳ）、吸気圧異常時制御処理を一旦終了する。
【０１５３】
一方、ステップＳ５００で検出した吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ未満のとき（ステップＳ５０１がＮＯ）、換言すると、吸気圧の異常低下によるオイル上がりが発生する虞がある状況のときには、ステップＳ５０２に進む。
【０１５４】
吸気圧上昇手段としてのステップＳ５０２では、吸気圧を上昇させる制御を行う。本実施形態では、ポスト噴射の噴射量および噴射時期を以下のように制御して吸気圧を上昇させる。
【０１５５】
メイン噴射の後にポスト噴射を３回行う場合、ステップＳ５０２では、１回目のポスト噴射は、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上のときの１回目のポスト噴射と比較して、噴射量を増量するとともに噴射時期を進角させる。また、２回目のポスト噴射は、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上のときの２回目のポスト噴射と比較して、噴射量を同等とし、噴射時期を進角させる。さらに、３回目のポスト噴射は、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上のときの３回目のポスト噴射と比較して、噴射量を減量するとともに噴射時期を進角させる。
【０１５６】
より詳細には、内燃機関回転数およびアクセル開度に対するポスト噴射の噴射量および噴射時期（吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上のときの適合値）を定めたマップをＥＣＵ８０のＲＯＭに記憶しておき、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上のときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップからポスト噴射の噴射量および噴射時期を求め、その求めた噴射量および噴射時期になるように燃料噴射弁１２の作動を制御する。一方、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ未満のときには、内燃機関回転数およびアクセル開度に基づいてそのマップからポスト噴射の噴射量および噴射時期を求め、その求めた噴射量および噴射時期を上記した関係になるように補正し、補正後の噴射量および噴射時期になるように燃料噴射弁１２の作動を制御する。
【０１５７】
このように、噴射時期の早いポスト噴射の噴射量を増量することにより、筒内で燃焼する燃料の量が増加する。また、ポスト噴射の噴射時期を進角させることにより、ポスト噴射の失火が防止される。したがって、ポスト噴射領域での熱発生率が上昇して排気圧が上昇し、ターボ過給機１３の仕事量が増加して吸気圧が上昇する。
【０１５８】
そして、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上（ステップＳ５０１がＹＥＳ）になるまでステップＳ５００〜５０２の処理が繰り返し実行され、吸気圧の異常低下によるオイル上がりが防止される。また、ポスト噴射の合計噴射量を変更することなく吸気圧を上昇させることができるため、捕集器４０の再生中にステップＳ４０２が実行されても捕集器４０の温度変化を抑制することができる。
【０１５９】
上記のように、本実施形態によれば、捕集器４０の温度変化を抑制しつつ、吸気圧の異常低下によるオイル上がりを防止することができる。
【０１６０】
なお、ステップＳ５０２では、ポスト噴射の噴射量および噴射時期を変更して吸気圧を上昇させるようにしたが、ステップＳ５０２では下記のｌ、ｍのようにして吸気圧を上昇させてもよい。
【０１６１】
（ｌ）ステップＳ５０２では、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上のときよりも吸気絞り弁２２の開度を大きくして吸気圧を上昇させる。
【０１６２】
（ｍ）ステップＳ５０２では、吸気圧が所定値Ｐｌｏｗ以上のときよりもタービン１４に流入する排出ガスの流速を上昇させることにより、ターボ過給機１３の仕事量を増加させて吸気圧を上昇させる。
【０１６３】
（他の実施形態）
上記各実施形態では、捕集器４０と酸化触媒４１とを独立して設けたが、酸化触媒を担持した捕集器を用いてもよい。
【０１６４】
上記各実施形態では、後処理装置として捕集器４０を用いたが、本発明は、排出ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）を浄化するための吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を後処理装置として用いる場合にも適用することができる。因みに、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒を用いる場合、未燃ＨＣをＮＯｘ触媒に供給して、吸蔵したＮＯｘを還元・放出させることにより、ＮＯｘ触媒を再生する。
【図面の簡単な説明】
【０１６５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関用制御装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１のタービン１４の構成を模式的に示す図である。
【図３】図１のＥＣＵ８０にて実行される損傷回避制御処理を示す流れ図である。
【図４】タービン下流ガス温度とタービン上流ガス温度との関係を示す特性図である。
【図５】タービン１４に流入する排出ガスの流速とタービン上流ガス温度との関係を示す特性図である。
【図６】タービン下流ガス温度とタービン前後温度差との関係を示す特性図である。
【図７】タービン１４に流入する排出ガスの流速とタービン前後温度差との関係を示す特性図である。
【図８】タービン前後温度差のマップである。
【図９】第２実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される損傷回避制御処理を示す流れ図である。
【図１０】タービン下流ガス温度と高圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。
【図１１】タービン１４に流入する排出ガスの流速と高圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。
【図１２】高圧ＥＧＲ弁５１の開度と高圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。
【図１３】タービン上流ガス温度と高圧ＥＧＲガス温度低下量との関係を示す特性図である。
【図１４】高圧ＥＧＲガス量と高圧ＥＧＲガス温度低下量との関係を示す特性図である。
【図１５】第３実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される損傷回避制御処理を示す流れ図である。
【図１６】酸化触媒下流ガス温度と低圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。
【図１７】低圧ＥＧＲ弁６１の開度と低圧ＥＧＲガス温度との関係を示す特性図である。
【図１８】酸化触媒下流ガス温度と低圧ＥＧＲガス温度低下量との関係を示す特性図である。
【図１９】低圧ＥＧＲガス温度低下量と低圧ＥＧＲガス量との関係を示す特性図である。
【図２０】第４実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される吸気圧異常時制御処理を示す流れ図である。
【図２１】第４実施形態の制御装置におけるノズルリフトの制御特性を示す図である。
【図２２】第４実施形態の制御装置における熱発生率の特性を示す図である。
【図２３】吸気絞り弁２２の開度と吸気圧との関係を示す特性図である。
【図２４】第５実施形態の制御装置においてＥＣＵ８０にて実行される吸気圧異常時制御処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１６６】
１…内燃機関、１３…ターボ過給機、１４…タービン、１６…ノズル、４０…捕集器（後処理装置）。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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