(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022044234
(43)【公開日】2022-03-17
(54)【発明の名称】再生制御装置
(51)【国際特許分類】
F01N 3/023 20060101AFI20220310BHJP
F01N 3/035 20060101ALI20220310BHJP
F01N 3/24 20060101ALI20220310BHJP
F01N 11/00 20060101ALI20220310BHJP
F01N 3/025 20060101ALI20220310BHJP
【ＦＩ】
F01N3/023 A
F01N3/035 E ZAB
F01N3/24 E
F01N11/00
F01N3/025 101
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020149765
(22)【出願日】2020-09-07
(71)【出願人】
【識別番号】316015888
【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】誠真ＩＰ特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】西澤 和樹
(72)【発明者】
【氏名】野村 一敏
(72)【発明者】
【氏名】山田 知秀
(72)【発明者】
【氏名】喜多 隆司
(72)【発明者】
【氏名】金井 瑞樹
【テーマコード（参考）】
3G091
3G190
【Ｆターム（参考）】
3G091AA02
3G091AA10
3G091AA11
3G091AA18
3G091AB02
3G091AB13
3G091CA18
3G091CA23
3G091CB02
3G091CB03
3G091DC03
3G091EA07
3G091EA17
3G091EA32
3G091FC07
3G091HA15
3G091HA36
3G091HA37
3G091HB05
3G190AA02
3G190AA12
3G190AA16
3G190AA17
3G190BA50
3G190CA03
3G190CB18
3G190CB23
3G190CB34
3G190CB35
3G190DA03
3G190DA06
(57)【要約】
【課題】筒内燃焼に寄与しないタイミングで噴射するレイトポスト噴射量を過度に抑制しないように細やかな制御を実現し、ＤＰＦ再生時間の増大無く白煙の発生を低減する。
【解決手段】再生制御装置は、内燃機関の排気通路に配置されるディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びＤＯＣの下流に配置されるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えるディーゼルエンジンの排ガス処理装置において、ＤＰＦの昇温によりＤＰＦに堆積する排気微粒子（ＰＭ）を除去する強制再生の実行を制御するための再生制御装置である。再生制御装置は、レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部を備える。レイトポスト噴射量決定部は、ＤＯＣの温度指標に基づいて取得されるＤＯＣに流入する排気の空気過剰率に基づいて、レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成される。
【選択図】 図１
【解決手段】再生制御装置は、内燃機関の排気通路に配置されるディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及びＤＯＣの下流に配置されるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えるディーゼルエンジンの排ガス処理装置において、ＤＰＦの昇温によりＤＰＦに堆積する排気微粒子（ＰＭ）を除去する強制再生の実行を制御するための再生制御装置である。再生制御装置は、レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部を備える。レイトポスト噴射量決定部は、ＤＯＣの温度指標に基づいて取得されるＤＯＣに流入する排気の空気過剰率に基づいて、レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成される。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関の排気通路に配置されるディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及び前記ＤＯＣの下流に配置されるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えるディーゼルエンジンの排ガス処理装置において、前記ＤＰＦの昇温により前記ＤＰＦに堆積する排気微粒子（ＰＭ）を除去する強制再生の実行を制御するための再生制御装置であって、
レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部を備え、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記ＤＯＣの温度指標に基づいて取得される前記ＤＯＣに流入する排気の空気過剰率に基づいて、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成された
再生制御装置。
レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部を備え、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記ＤＯＣの温度指標に基づいて取得される前記ＤＯＣに流入する排気の空気過剰率に基づいて、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成された
再生制御装置。
【請求項2】
前記ＤＯＣの温度指標と前記空気過剰率との対応関係を示す情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記対応関係を示す情報を参照して、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成され、
前記対応関係を示す情報において、前記ＤＯＣの温度指標が第１温度より高い第２温度である場合の前記空気過剰率は、前記ＤＯＣの温度指標が前記第１温度である場合の前記空気過剰率に比べて同等か小さい
請求項１に記載の再生制御装置。
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記対応関係を示す情報を参照して、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成され、
前記対応関係を示す情報において、前記ＤＯＣの温度指標が第１温度より高い第２温度である場合の前記空気過剰率は、前記ＤＯＣの温度指標が前記第１温度である場合の前記空気過剰率に比べて同等か小さい
請求項１に記載の再生制御装置。
【請求項3】
前記レイトポスト噴射量決定部は、
前記内燃機関の運転条件に基づいて前記レイトポスト噴射量の基本噴射量を決定するためのフィードフォワード制御部と、
前記ＤＰＦの入口温度と目標温度との偏差に基づいて前記レイトポスト噴射量の補正噴射量を決定するためのフィードバック制御部と、
を含み、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記基本噴射量と前記補正噴射量との加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値以下である場合には、前記加算値を前記レイトポスト噴射量として決定し、前記加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値を上回る場合には、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限する
請求項１又は２に記載の再生制御装置。
前記内燃機関の運転条件に基づいて前記レイトポスト噴射量の基本噴射量を決定するためのフィードフォワード制御部と、
前記ＤＰＦの入口温度と目標温度との偏差に基づいて前記レイトポスト噴射量の補正噴射量を決定するためのフィードバック制御部と、
を含み、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記基本噴射量と前記補正噴射量との加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値以下である場合には、前記加算値を前記レイトポスト噴射量として決定し、前記加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値を上回る場合には、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限する
請求項１又は２に記載の再生制御装置。
【請求項4】
前記フィードバック制御部は、ＰＩＤ演算部を有し、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限している時間の少なくとも一部において、前記ＰＩＤ演算部の積分動作をフリーズさせる
請求項３に記載の再生制御装置。
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限している時間の少なくとも一部において、前記ＰＩＤ演算部の積分動作をフリーズさせる
請求項３に記載の再生制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ディーゼルエンジンの排気通路に配置されるＤＯＣ及びＤＰＦを有する排ガス処理装置を再生するための再生制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジンには、排気通路に配置されるＤＯＣ（ディーゼル酸化触媒）と、該ＤＯＣの下流に配置されるＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）とからなる排ガス処理装置が搭載される。ＤＰＦは、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中に含まれるＰＭ（粒子状物質）を捕集するための装置である。
【0003】
ＤＰＦは、一般にセラミック等をハニカム状モノリスに成形して隣り合う通気孔が入口側と出口側で交互に閉じられて排ガスがろ過壁を通過するように構成され、このろ過壁によってＰＭが除去される。ＤＰＦには、触媒が担持されるものもある。ＤＯＣは、ＤＰＦと同様、一般にセラミック等をハニカム状モノリスに成形して構成され、その内側表面に酸化触媒を担持してなる。
【0004】
ＤＰＦにＰＭが堆積していくとやがて目詰まりが発生し、ＤＰＦのＰＭ捕集能力が低下するだけでなく、排圧が上昇して燃費にも悪影響を及ぼす。このため、ＰＭ堆積量が規定量に達した場合又はエンジン運転時間が規定時間を経過した場合に、ＤＰＦに堆積したＰＭを除去する強制再生を行う必要がある。ＤＰＦの強制再生は、排ガス温度を上昇させて、ＤＰＦを強制的に昇温させることによって行われる。例えば、燃料噴射タイミングの遅延、ポスト噴射、吸気又は排気絞り等によって、この昇温が実行される。
【0005】
ＤＰＦの強制再生の実行において、未燃燃料の噴射量（ポスト噴射量）がＤＯＣで酸化可能な量より多い場合、未燃燃料が酸化されないまま排気され、白煙が発生する場合がある。このような白煙の発生を抑制するための手法が提案されている。例えば、特許文献１には、空燃比と、大気圧と、ＤＯＣ温度と回転数による触媒反応と、のそれぞれから求まる噴射量のうち最小値を噴射量の上限値とするように制御することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２００７－１９８２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、実際に負荷変動時に白煙が発生し得るのは、空燃比が低い場合である。そのため、特許文献１に開示されている制御方法では、結局のところ空燃比だけで噴射量の上限値が決まり、ＤＯＣ温度とは無関係に噴射量の上限値が決定される。このような方法では、ＤＯＣ温度がどのような温度であっても白煙が発生しないように噴射量を制限しなければならない。したがって、どのような温度でも白煙が発生しないように少なめの噴射量をなるように設定としておかざるをえず噴射量を過度に抑制するように制御が実行され、ＤＰＦ再生時間が増加する虞がある。
【0008】
上述の事情に鑑みて、本開示は、筒内燃焼に寄与しないタイミングで噴射するレイトポスト噴射量を過度に抑制しないように細やかな制御を実現し、ＤＰＦ再生時間の増大無く白煙の発生を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示に係る再生制御装置は、
内燃機関の排気通路に配置されるディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及び前記ＤＯＣの下流に配置されるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えるディーゼルエンジンの排ガス処理装置において、前記ＤＰＦの昇温により前記ＤＰＦに堆積する排気微粒子（ＰＭ）を除去する強制再生の実行を制御するための再生制御装置であって、
レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部を備え、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記ＤＯＣの温度指標に基づいて取得される前記ＤＯＣに流入する排気の空気過剰率に基づいて、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成される。
内燃機関の排気通路に配置されるディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）及び前記ＤＯＣの下流に配置されるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を備えるディーゼルエンジンの排ガス処理装置において、前記ＤＰＦの昇温により前記ＤＰＦに堆積する排気微粒子（ＰＭ）を除去する強制再生の実行を制御するための再生制御装置であって、
レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部を備え、
前記レイトポスト噴射量決定部は、前記ＤＯＣの温度指標に基づいて取得される前記ＤＯＣに流入する排気の空気過剰率に基づいて、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成される。
【発明の効果】
【0010】
本開示によれば、レイトポスト噴射量を過度に抑制しないように細やかな制御を実現し、ＤＰＦ再生時間の増大無く白煙の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】一実施形態に係る再生制御装置を有するディーゼルエンジンの全体構成を例示する概略図である。
【図2】一実施形態に係るアーリーポスト噴射とレイトポスト噴射により実行されるＤＰＦの強制再生処理を説明するための図である。
【図3】一実施形態に係る再生制御装置が強制再生処理を実行した場合の温度変化の一例を示すタイムチャートである。
【図4】一実施形態に係るレイトポスト噴射量決定部の構成を概略的に示すブロック図である。
【図5A】負荷上げ時のＨＣスリップ挙動を確認するための実験における回転数の時間的推移を示す図である。
【図5B】負荷上げ時のＨＣスリップ挙動を確認するための実験におけるトルクの時間的推移を示す図である。
【図5C】負荷上げ時のＨＣスリップ挙動を確認するための実験におけるＨＣ量の時間的推移を示す図である。
【図6】一実施形態に係る再生制御装置が記憶する対応関係を示す情報の一例を示す図である。
【図7】一実施形態に係る再生制御装置が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図8】実施例と比較例の実験結果を対比して説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、添付図面を参照して幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0013】
（ディーゼルエンジンの全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る再生制御装置２を有するディーゼルエンジン１の全体構成を例示する概略図である。再生制御装置２は、ディーゼルエンジン１の排気通路１６に配置される排ガス処理装置３の再生（すなわちＤＯＣ３１の回復処理及びＤＰＦ３２の強制再生処理）を、排ガス処理装置３の昇温手段４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ）を制御することにより実行するものである。
図１は、本発明の一実施形態に係る再生制御装置２を有するディーゼルエンジン１の全体構成を例示する概略図である。再生制御装置２は、ディーゼルエンジン１の排気通路１６に配置される排ガス処理装置３の再生（すなわちＤＯＣ３１の回復処理及びＤＰＦ３２の強制再生処理）を、排ガス処理装置３の昇温手段４（４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ、４Ｅ）を制御することにより実行するものである。
【0014】
図１に示すように、ディーゼルエンジン１は、再生制御装置２（ＥＣＵ９）及び排ガス処理装置３に加えて、エンジン本体１１と、吸気通路１３と、排気通路１６と、排気ターボ過給機７と、ＥＧＲ装置８と、を備えている。なお、図１に示される一実施形態では、再生制御装置２は、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）９であり、ＥＣＵ９の備える機能（プログラムや回路）の一つとして実装されている。しかし、他の幾つかの実施形態では、ディーゼルエンジン１をコントロールするＥＣＵ９とは別に、プロセッサを備える他の電子制御ユニットとして再生制御装置２が構成されてもよい。
【0015】
ＥＣＵ９は、ディーゼルエンジン１をコントロールする電子制御ユニットである。例えば、ＥＣＵ９は、プロセッサを含む中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、及びＩ／Ｏインターフェイスなどからなるマイクロコンピュータとして構成されてもよい。
【0016】
エンジン本体１１には、吸気通路１３と排気通路１６とが接続されている。吸気通路１３は、ディーゼルエンジン１の外部の空気（吸気）をエンジン本体１１に形成される燃焼室１２に供給するための通路である。排気通路１６は、燃焼室１２からの燃焼ガス（排ガス）をディーゼルエンジン１の外部に排出するための通路である。
【0017】
排気通路１６には、ＤＯＣ３１の直上流位置に排気スロットルバルブ４（４Ｃ）が設けられている。排気スロットルバルブ４（４Ｃ）は、再生制御装置２（ＥＣＵ９）によって、その開度が制御される。
【0018】
ディーゼルエンジン１には、燃焼室１２に高圧燃料を噴射するための燃料噴射装置４（４Ａ）が配置されている。燃料噴射装置４Ａは、高圧燃料が蓄圧されたコモンレール（不図示）に接続されるとともに、ＥＣＵ９によって、その噴射タイミングおよび燃料噴射量が制御されるようになっている。そして、燃焼室１２に噴射された高圧燃料は、吸気通路１３を通って供給される吸気と混合された後、燃焼室１２内で燃焼され、排気通路１６を通ってディーゼルエンジン１の外部に排出される。
【0019】
吸気通路１３及び排気通路１６には排気ターボ過給機７が設けられている。この排気ターボ過給機７は、排気通路１６に配置されている排気タービン４１と、吸気通路１３に配置されているコンプレッサ４２とを有しており、排気タービン４１とコンプレッサ４２とはシャフト４３によって同軸で結合されている。そして、排気通路１６を通過する排ガスにより排気タービン４１が回転駆動されると、シャフト４３によって同軸で結合されたコンプレッサ４２も同じように回転駆動されるようになっている。
【0020】
吸気通路１３にはインタークーラ（不図示）及び吸気スロットルバルブ４（４Ｂ）が設けられている。そして、コンプレッサ４２から吐出された圧縮吸気は、インタークーラ（不図示）で冷却された後、吸気スロットルバルブ４（４Ｂ）で吸気流量が制御され、その後、ディーゼルエンジン１の本体（不図示のシリンダヘッド）に設けられる吸気ポート１４を介してディーゼルエンジン１の各シリンダ内の燃焼室１２に流入する。なお、吸気スロットルバルブ４（４Ｂ）も、再生制御装置２（ＥＣＵ９）によって、その開度が制御される。
【0021】
ディーゼルエンジン１はＥＧＲ装置８を備えている。すなわち、吸気通路１３と排気通路１６とがＥＧＲ管４５を介して連結されており、排気通路１６を流れる排ガスの一部を吸気通路１３に再循環することが可能に構成されている。
【0022】
排気ポート１７の直下流位置にＥＧＲ管４５の一端が接続され、排気通路１６からＥＧＲ管４５が分岐している。また、ＥＧＲ管４５のもう一方の端部は、吸気スロットルバルブ４（４Ｂ）の下流側に位置している吸気マニホールド１５（吸気通路１３）に接続している。また、ＥＧＲ管４５にはＥＧＲバルブ４（４Ｅ）が配置されている。このＥＧＲバルブ４（４Ｅ）を制御することにより、ディーゼルエンジン１から排出された排ガスの一部が、ＥＧＲ管４５を通ってディーゼルエンジン１を再循環するようになっている。なお、ＥＧＲバルブ４（４Ｅ）も、再生制御装置２（ＥＣＵ９）によって、その開度が制御される。
【0023】
上述したように、ディーゼルエンジン１では、エンジン本体１１（燃焼室１２）から排出された排ガスは、上述した排気タービン４１を駆動した後、排気通路１６に設けられた上記の排ガス処理装置３に流入するよう構成されている。
【0024】
排ガス処理装置３は、ディーゼルエンジン１の排気通路１６に配置されるＤＯＣ３１（ディーゼル酸化触媒）と、ＤＯＣ３１の下流の排気通路１６に配置されるＤＰＦ３２（ディーゼルパティキュレートフィルタ）とを備える。ＤＯＣ３１は、排ガス中の未燃燃料（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去するとともに、排ガス中の一酸化窒素（ＮＯ）を酸化して二酸化窒素（ＮＯ２）を生成する機能を有する装置である。また、ＤＯＣ３１では、ＤＯＣ３１内に噴射された燃料の酸化熱によって通過する排ガスを昇温し、ＤＰＦ３２の入口温度を昇温する。
【0025】
ＤＰＦ３２は、排ガス中に含まれるススなどのＰＭ（粒子状物質）をフィルタで捕集し、排ガスから除去する装置である。つまり、排ガス処理装置３に流入した排ガスは、排ガス処理装置３の内部において、ＤＯＣ３１を通過し、次に、ＤＰＦ３２を通過する。この通過の際に、ＤＯＣ３１において、排ガス中に含まれる未燃燃料（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）が酸化除去される。また、ＤＰＦ３２によって排ガス中のＰＭ（粒子状物質）が捕集され、排ガス中に含まれるＰＭが除去される。その後、排ガスはディーゼルエンジン１の外部に排出される。
【0026】
このように排ガス処理装置３を通過する排ガスが、ディーゼルエンジン１の運転負荷が低く、排ガス温度が低い状態が続く場合には、ＤＯＣ３１の上流側端面に未燃燃料等のＳＯＦ分やスートなどが付着していき、ＤＯＣ３１の閉塞が除々に進行する。ＤＯＣ３１の閉塞をもたらす付着物は、ＤＯＣ３１を昇温することによって除去可能である。そこで、再生制御装置２は、昇温手段４（後述）を制御することによって、昇温要状態にあるＤＯＣ３１の昇温を行う。
【0027】
再生制御装置２は、排ガスや排ガス処理装置３の状態を、排気通路１６に設置される各種センサ類からの検出値に基づいて監視する。例えば、図１に示すように、ＤＯＣ３１の入口にはＤＯＣ入口温度センサ５（５Ａ）が設けられ、ＤＯＣ３１に流入する排ガス温度が検出される。ＤＰＦ３２の入口（ＤＯＣ３１とＤＰＦ３２との間）にはＤＰＦ入口温度センサ５（５Ｂ）が設けられ、ＤＰＦ３２の出口にはＤＰＦ出口温度センサ５（５Ｃ）が設けられる。また、ＤＰＦ３２の入口にはＤＰＦ入口圧力センサ６（６Ａ）が設けられ、ＤＰＦ３２の出口にはＤＰＦ出口圧力センサ６（６Ｂ）が設けられる。さらに、ＤＰＦ３２には、ＤＰＦ３２の入口と出口の間の差圧を検出するためのＤＰＦ差圧センサ６（６Ｃ）が設けられる。これらの温度センサ５及び圧力センサ６の検出値は再生制御装置２に入力され、後述するＤＯＣ昇温制御及びＤＰＦ強制再生処理の実行において使用される。
【0028】
（ＤＯＣ昇温制御）
ＤＯＣ昇温実行部２１は、ＤＯＣ３１の昇温要状態が検知された場合に、昇温手段４を制御して、ＤＯＣ３１を回復させるための昇温を実行する。この処理は、温度Ｔ１（図３参照）までＤＯＣ３１を昇温するように昇温手段４（後述）を制御する処理である。温度Ｔ１は、ＤＯＣ３１が活性化する程度の温度であり、例えば２５０℃に設定される。なお、昇温処理は、二段階の昇温を実行する処理であってもよい。二段階の昇温では、例えば、温度Ｔ１を所定時間維持した後に、さらに温度Ｔ１よりも高い温度（例えば４００℃等のＤＯＣ３１の上流側端面の付着物を燃焼させるための温度）までＤＯＣ３１を昇温させてその温度を維持する。
ＤＯＣ昇温実行部２１は、ＤＯＣ３１の昇温要状態が検知された場合に、昇温手段４を制御して、ＤＯＣ３１を回復させるための昇温を実行する。この処理は、温度Ｔ１（図３参照）までＤＯＣ３１を昇温するように昇温手段４（後述）を制御する処理である。温度Ｔ１は、ＤＯＣ３１が活性化する程度の温度であり、例えば２５０℃に設定される。なお、昇温処理は、二段階の昇温を実行する処理であってもよい。二段階の昇温では、例えば、温度Ｔ１を所定時間維持した後に、さらに温度Ｔ１よりも高い温度（例えば４００℃等のＤＯＣ３１の上流側端面の付着物を燃焼させるための温度）までＤＯＣ３１を昇温させてその温度を維持する。
【0029】
また、ＤＯＣ昇温制御において制御される昇温手段４は、例えば、ディーゼルエンジン１の燃焼室１２に燃料を噴射する燃料噴射装置４Ａ（図１参照）である。そして、ＤＯＣ昇温処理は、燃料噴射装置４（４Ａ）によるアーリーポスト噴射のタイミングや噴射量を変更することにより実行される。図２は、一実施形態に係るアーリーポスト噴射とレイトポスト噴射により実行されるＤＰＦの強制再生処理を説明するための図である。アーリーポスト噴射は、図２に示すように、ディーゼルエンジン１に燃料を噴射する工程において、メイン燃料を噴射した直後の燃焼室１２内の圧力がまだ高い状態でメイン噴射より少量の燃料を噴射する１回目のポスト噴射である。かかるアーリーポスト噴射の条件を適切に変更することによれば、排ガス温度を高めることが出来る。
【0030】
なお、他の幾つかの実施形態では、ＤＯＣ昇温制御において制御される昇温手段４は、吸気スロットルバルブ４（４Ｂ）、または、燃料を噴射するコモンレール圧を制御するコモンレール圧制御手段（不図示）であってもよい。その他の幾つかの実施形態では、昇温手段４は、燃料噴射装置４Ａ、吸気スロットルバルブ４Ｂ、及びコモンレール圧制御手段（不図示）、排気管噴射装置４Ｄ、排気スロットルバルブ４Ｃ、及びＥＧＲバルブ４Ｅのうちの少なくとも１つであってもよい。
【0031】
（ＤＰＦ強制再生処理）
図１に示すように、再生制御装置２は、ＤＰＦ強制再生実行部２２をさらに備えている。ＤＰＦ強制再生実行部２２は、温度Ｔ２までＤＰＦ３２を昇温するように昇温手段４を制御する強制再生処理を実行するように構成される。温度Ｔ２は、温度Ｔ１よりも高い温度であり、例えば６００℃以上の温度に設定される。
図１に示すように、再生制御装置２は、ＤＰＦ強制再生実行部２２をさらに備えている。ＤＰＦ強制再生実行部２２は、温度Ｔ２までＤＰＦ３２を昇温するように昇温手段４を制御する強制再生処理を実行するように構成される。温度Ｔ２は、温度Ｔ１よりも高い温度であり、例えば６００℃以上の温度に設定される。
【0032】
図３は、一実施形態に係る再生制御装置２が強制再生処理を実行した場合の温度変化の一例を示すタイムチャートである。この例では、時刻ｔ１に強制再生処理が開始され、時刻ｔ３まで継続している。ＤＯＣ入口温度が温度Ｔ１に達した時刻ｔ２から時刻ｔ３までレイトポスト噴射が行われる。なお、ＤＯＣ３１の温度はＤＯＣ入口温度センサ５（５Ａ）の検出値に基づいて取得され、ＤＰＦ３２の温度は、ＤＰＦ入口温度センサ５（５Ｂ）の検出値に基づいて取得される。
【0033】
ＤＰＦ３２の強制再生について説明すると、上述の通り、排ガス処理装置３の内部を排ガスが通過する際には、排ガス中に含まれるＰＭ（粒子状物質）はＤＰＦ３２によって捕集される。このＤＰＦ３２で捕集されたＰＭは、運転中のエンジン本体１１（燃焼室１２）から排出される排ガスが高温の場合には、高温の排ガスによって燃焼し、自然に除去される（自然再生）。しかし、自然再生によって除去されないＰＭはＤＰＦ３２のフィルタに堆積していくことになる。そして、ＰＭの堆積が過度に進行すると、ＰＭ捕集能力の低下、エンジン出力の低下などを招来する。
【0034】
このため、ＤＰＦ３２を備える排ガス処理装置３においては、適切なタイミングで強制再生処理を実行することで、ＤＰＦ３２のフィルタに堆積しているＰＭを強制的に燃焼させて除去している。そして、この強制再生処理は、その実行開始のトリガの観点から、少なくとも２種類に分類される。すなわち、自動的に実行される自動再生と、操作者等の手動操作によって実行される手動再生、の少なくとも２種類となる。
【0035】
ＤＰＦ３２の自動再生は車両の走行・停止に関わらず、自動再生に関する所定の強制再生実行条件（自動再生実行条件）を満たすことで自動的に実行される。この自動再生実行条件は、例えば、ＤＰＦ３２におけるＰＭ堆積量の推定値が規定値（閾値）を超えること、ディーゼルエンジン１の運転時間が規定時間（閾値）を超えること、ディーゼルエンジン１の燃料噴射量の累計値が規定量（閾値）を超えること等の条件である。
【0036】
なお、ＤＰＦ３２におけるＰＭ堆積量の推定は、例えばＤＰＦ３２の上流と下流とにおける差圧をＤＰＦ差圧センサ６（６Ｃ）によって検出することによって行われる。なお、エンジン回転数、燃料噴射量、空気流量、ＤＰＦ温度（例えば、ＤＰＦ出口温度センサ５（５Ｃ）の検出値など）を検出し、再生制御装置２に予め記憶されているマップに基づいて、ディーゼルエンジン１からのＰＭ排出量とＤＰＦ３２の内部での自然再生によるＰＭ再生量とを推定し、ＰＭ排出量からＰＭ再生量を差し引くことでＰＭ堆積量を推定することも可能である。
【0037】
一方、ＤＰＦ３２の手動再生は、操作者等のボタン操作等がされることを強制再生実行条件（手動再生実行条件）として実行されるものであり、基本的に車両が停止した状態で実行される。ＤＰＦ３２の手動再生は、自動再生条件を超えてＰＭが堆積している場合に実行される。例えば、手動再生実行条件は、ＰＭ堆積量の推定値が、自動再生よりも大きい規定値を超えることが条件とされる。
【0038】
また、ＤＰＦ３２の手動再生には、ＤＰＦ３２にＰＭが過度に堆積した時に、メンテナンスを行うサービスマンによって行われる燃焼除去が含まれてもよい。この場合、ＤＰＦ３２の過昇温を避けるため、通常の手動再生よりも長時間をかけて強制再生が行われる。そして、強制再生の実行温度においても両者に違いがあり、手動再生の方が自動再生よりも再生温度が高くなるように制御される。一例としては、自動再生ではＤＰＦ３２の入口温度が６００～６１０℃となるように制御されるのに対し、手動再生ではＤＰＦ３２の入口温度が６２０～６３０℃となるように制御される。
【0039】
上記のＤＰＦ強制再生実行部２２による強制再生処理について詳述する。幾つかの実施形態では、強制再生処理において使用される昇温手段４は、ディーゼルエンジン１の燃焼室１２に燃料を噴射する燃料噴射装置４Ａと排気管噴射装置４Ｄである。この場合、強制再生処理は、燃料噴射装置４Ａによるアーリーポスト噴射と、燃料噴射装置４Ａによるレイトポスト噴射又はＤＯＣ３１の上流の排気通路１６に配置される排気管噴射装置４Ｄによる排気管噴射と、により実行される。
【0040】
レイトポスト噴射は、アーリーポスト噴射の後の燃焼室１２内の燃焼に寄与しないタイミング（下死点近傍）で燃料を噴射する２回目のポスト噴射である。図２に示す一例では、エンジン本体１１に設けられるピストンが上死点（ＴＤＣ）から下死点（ＢＤＣ）に移動する間において、上死点を過ぎたところでメイン燃料噴射がなされ、その後にアーリーポスト噴射がなされている。そして、アーリーポスト噴射後であって、ピストンが上死点（ＴＤＣ）側から下死点（ＢＤＣ）に到達する前に、レイトポスト噴射がなされている。このレイトポスト噴射によって、燃焼室１２から排気通路１６へ未燃燃料を流出させ、排出された未燃燃料がＤＯＣ３１において酸化することでＤＰＦ３２を温度Ｔ２まで昇温している。また、温度Ｔ２までＤＰＦ３２を昇温することで、ＤＰＦ３２に堆積したＰＭを燃焼させることができる。
【0041】
なお、図１では、ＥＧＲ管４５の分岐位置下流と排気ターボ過給機７の排気タービン４１との間に、排気管噴射装置４Ｄが配置されている。他の幾つかの実施形態では、排気管噴射装置４Ｄは、排気タービン４１とＤＯＣ３１の間にあってもよい。また、排気管噴射装置４Ｄから排気通路１６へ噴射する燃料噴射量は、再生制御装置２によって制御される。
【0042】
ＤＰＦ３２の強制再生処理は、幾つかの実施形態では、ＤＯＣ３１の昇温制御の完了後に実行されてもよい。また、他の幾つかの実施形態では、図３に示すように、ＤＯＣ３１の昇温制御とは独立したタイミングでＤＰＦ３２の強制再生処理が実行されてもよい。
【0043】
この場合、ＤＰＦ３２の強制再生処理において、まずは、ＤＰＦ３２を温度Ｔ１以上に昇温し、ＤＰＦ３２を活性化する。この昇温は、燃料噴射装置４Ａを昇温手段４とし、所定の噴射条件によるアーリーポスト噴射によって実行されてもよい。また、吸気スロットルバルブ４Ｂを昇温手段４とし、その開度を制御することでこの昇温を実行してもよい。また、燃料を噴射するコモンレール圧を制御するコモンレール圧制御手段（不図示）を昇温手段４とし、コモンレール圧を制御することでこの昇温を実行してもよい。燃料噴射装置４Ａ、吸気スロットルバルブ４Ｂ、コモンレール圧制御手段（不図示）のうちの２つ以上を昇温手段４としてこの昇温を実行してもよい。その後、レイトポスト噴射や排気管噴射を用いたＤＰＦ３２の強制再生処理を実行することで、ＤＰＦ３２が温度Ｔ２まで昇温される。
【0044】
上記の構成によれば、燃料噴射装置４Ａや排気管噴射装置４Ｄによって、ＤＰＦ３２の強制再生処理を実行することができる。また、ＤＯＣ３１の昇温制御における昇温手段４が燃料噴射装置４Ａである場合には、燃料噴射装置４Ａによって、昇温制御と強制再生処理を容易に実行することができる。また、燃料噴射装置４Ａはディーゼルエンジン１が通常備えており、他の昇温手段４を追加する必要はなく、コストの低減を図ることができる。
【0045】
ＤＰＦ強制再生実行部２２は、強制再生実行条件を満たすと判定した場合に強制再生処理（自動再生）を実行したり、強制再生処理の実行を促す旨の報知を行い、オペレータの指示に基づいて強制再生処理（手動再生）を実行したりする。
【0046】
また、幾つかの実施形態では、図１に示すように、再生制御装置２は、記憶部２５をさらに備える。記憶部２５は、再生制御装置２が備えるＲＯＭ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリや、ＲＡＭなどの揮発性メモリであっても良いし、再生制御装置２に接続された外部記憶装置であっても良い。記憶部２５には、例えば、後述するように、ＤＯＣ３１の温度指標と空気過剰率との対応関係を示す情報や各種マップを記憶させてもよい。
【0047】
（レイトポスト噴射量決定部の構成）
図１に示すように、再生制御装置２は、レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部２３をさらに備えている。図４は、一実施形態に係るレイトポスト噴射量決定部２３の構成を概略的に示すブロック図である。以下、レイトポスト噴射量決定部２３の構成について説明する。
図１に示すように、再生制御装置２は、レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部２３をさらに備えている。図４は、一実施形態に係るレイトポスト噴射量決定部２３の構成を概略的に示すブロック図である。以下、レイトポスト噴射量決定部２３の構成について説明する。
【0048】
レイトポスト噴射量決定部２３は、強制再生処理においてＤＰＦ３２の入口温度が約６００℃の目標温度になるようにレイトポスト噴射量（操作量）を決定する。図４に示すように、レイトポスト噴射量決定部２３は、フィードフォワード制御指令値５７を出力するように構成されたフィードフォワード制御部４７と、フィードバック制御指令値６５を出力するように構成されたフィードバック制御部４９と、基本噴射量（フィードフォワード制御指令値５７）と補正噴射量（フィードバック制御指令値６５）とを加算するように構成された加算器５１と、を含む。また、レイトポスト噴射量決定部２３は、フィードバック制御部４９を構成する積分器５３の積分値をリセットするリセット部５５を備える。
【0049】
フィードフォワード制御部４７は、内燃機関の運転条件に基づいてレイトポスト噴射量の基本噴射量（基本操作量）を決定し、それをフィードフォワード制御指令値５７として出力するように構成される。内燃機関の運転条件は、例えば、図４に示すように、ＤＰＦ３２の目標入口温度とＤＯＣ３１の入口温度との温度差、及び排ガス流量である。
【0050】
フィードフォワード制御部４７は、ＤＯＣ平均温度と排ガス流量とに基づいてＨＣ浄化率を取得するように構成された浄化率取得部８５と、ＤＰＦ３２の目標入口温度とＤＯＣ３１の入口温度との温度差、及び排ガス流量に基づいて必要軽油量を取得するように構成された軽油量取得部８７とを含む。浄化率取得部８５は、例えば、記憶部２５に記憶されているＨＣ浄化率マップを用いて、ＨＣ浄化率を取得する。軽油量取得部８７は、例えば、記憶部２５に記憶されている軽油量マップを用いて、必要軽油量を取得する。
【0051】
また、フィードフォワード制御部４７は、浄化率取得部８５が取得したＨＣ浄化率と、軽油量取得部８７が取得した必要軽油量とが入力される除算器８９を含む。フィードフォワード制御部４７は、除算器８９を介してＨＣ浄化率を加味した必要軽油量（すなわちフィードフォワード制御指令値５７）を出力する。
【0052】
フィードバック制御部４９は、ＤＰＦ３２の目標温度に対するレイトポスト補正噴射量（補正操作量）を決定し、それをフィードバック制御指令値６５として出力するように構成される。フィードバック制御部４９には、ＤＰＦ３２の目標入口温度を制御開始時の初期値の目標温度と、その後の目標温度を設定する目標温度設定部５９が設けられる。
【0053】
フィードバック制御部４９において、ＤＰＦ３２の目標入口温度と実測したＤＰＦ３２の入口温度とが加減算器６１に入力され、目標入口温度と実測入口温度との偏差を加減算器６１の出力信号として得られる。この出力信号がＰＩＤ演算部６３でフィードバック演算され、フィードバック制御指令値６５である補正噴射量が算出される。このように、フィードバック制御部４９は、ＤＰＦ３２の入口温度と目標温度との偏差に基づいてレイトポスト噴射量の補正噴射量を決定する。
【0054】
ＰＩＤ演算部６３では、比例要素（Ｐ）の演算が比例ゲインＫｐを用いて行われ、微分要素（Ｄ）の演算が微分ゲインＫｄを用いて行われ、積分要素（Ｉ）の演算が積分ゲインＫｉ行われて、それぞれの演算結果が、加算器６７に入力されて、フィードバック制御指令値６５が算出される。
【0055】
そして、フィードフォワード制御指令値５７と、フィードバック制御指令値６５とが加算器５１に入力されて、加算指令値６９が出力される。この加算指令値６９の信号は指令飽和部７１に入力されてＤＰＦ３２の保護のために出力信号に制限が掛けられる。そして指令飽和部７１を通過した信号は、制限部８１を介してレイトポスト燃料噴射指令信号として出力される。
【0056】
レイトポスト噴射量決定部２３の制限部８１は、レイトポスト噴射量がレイトポスト噴射量の上限値を超えないように制限したレイトポスト燃料噴射指令信号を出力する。例えば、レイトポスト噴射量決定部２３は、基本噴射量と補正噴射量との加算値がレイトポスト噴射量の上限値以下である場合には、基本噴射量と補正噴射量との加算値をレイトポスト噴射量として決定し、基本噴射量と補正噴射量との加算値がレイトポスト噴射量の上限値を上回る場合には、レイトポスト噴射量をレイトポスト噴射量の上限値に制限する。
【0057】
制限部８１は、レイトポスト噴射量の上限値を演算するように構成される。例えば、レイトポスト噴射量の上限値は、レイトポスト噴射量の上限値［ｍｇ／ＩＮＪ］＝（吸入空気量［ｋｇ／Ｓ］＋ＥＧＲガス流量（吸気酸素濃度換算値）［ｋｇ／Ｓ］）／（排気空気過剰率の下限値［－］×理論空燃比［－］）／エンジン回転数［ｒｐｍ］×６０×２×１０６／シリンダ数［－］－筒内燃焼する燃料噴射量［ｍｇ／ＩＮＪ］の式によって算出される。
【0058】
また、レイトポスト噴射量決定部２３の制限部８１は、レイトポスト噴射量をレイトポスト噴射量の上限値に制限している時間の少なくとも一部において、ＰＩＤ演算部６３の積分器５３の積分動作をフリーズさせるように積分停止信号を出力する。これにより、制限解除後のレイトポスト噴射量のオーバーシュートを低減することができる。
【0059】
また、レイトポスト噴射量決定部２３には、指令飽和部７１又は制限部８１の出力信号と加算器５１の出力信号とが入力される加減算器７３と、加減算器７３が出力する偏差に基づいてフィードバック制御部４９に対して自動調合を行う自動調合ＰＩＤ７５が設けられている。自動調合ＰＩＤ７５の演算要素７７の出力信号は加減算器７８に入力されて積分器５３に入力される。
【0060】
このように、フィードバック制御部４９のワインドアップ対策（入力飽和対策）として自動調合ＰＩＤ７５を設けることによって、指令飽和部７１によって指令値にリミッタが掛けられている間に、フィードバック制御部４９のＰＩＤ演算部６３の積分器５３に積分値が溜まり続けることが防止される。これによって、フィードバック制御目標値が変化した際の追従性が向上するようになっている。
【0061】
リセット部５５は、排ガス流量が急減少した場合に、積分器５３の積分値をリセットするように構成される。排ガス流量は、エアフローメータ（不図示）から取得した空気流量の計測値と、コモンレール燃料噴射装置（不図示）への燃料噴射量指令値とに基づいて算出される。
【0062】
フィードフォワード制御部４７は、予め試験によって運転条件に応じたフィードフォワード指令値をマップ等に設定して、排ガス流量の実測値およびＤＰＦ入口目標温度とＤＯＣ入口温度の実測値との偏差ｅを基にそのマップからレイトポスト噴射量の基本噴射量（基本操作量）を算出して指令するように構成される。
【0063】
レイトポスト噴射量決定部２３は、加算器５１の出力側に制限部８１を備える。制限部８１は、図４に示すように指令飽和部７１の出力側に設けられてもよいし、指令飽和部７１の入力側に設けられてもよい。制限部８１は、ＤＯＣ３１の温度指標に基づいて取得されるＤＯＣ３１に流入する排気の空気過剰率に基づいて、レイトポスト噴射量の上限値を制限するように構成される。
【0064】
本開示において、「空気過剰率」は、「空燃比」と実質的には同じ概念であるため、空燃比と解釈されてもよい。「ＤＯＣ３１の温度指標」は、ＤＯＣ３１の温度を示す指標であり、例えば、ＤＯＣ３１の入口温度である。なお、ＤＯＣ３１の温度指標は、ＤＯＣ３１の入口温度とＤＰＦ３２の入口温度（ＤＯＣ３１の出口温度）とを平均したＤＯＣ３１の平均温度であってもよいし、ＤＯＣ３１の温度を代表する温度であってもよい。空気過剰率は、例えば、ＨＣスリップが発生しないように設定された空気過剰率の下限値である。
【0065】
レイトポスト噴射量決定部２３は、記憶部２５に記憶されているＤＯＣ３１の温度指標と空気過剰率との対応関係を示す情報を参照して、レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成されてもよい。対応関係を示す情報は、テーブルやマップであってもよいし、演算式であってもよい。
【0066】
ここで、対応関係を示す情報の意義と具体例について説明する。図５Ａは、負荷上げ時のＨＣスリップ挙動を確認するための実験における回転数の時間的推移を示す図である。図５Ｂは、負荷上げ時のＨＣスリップ挙動を確認するための実験におけるトルクの時間的推移を示す図である。図５Ｃは、負荷上げ時のＨＣスリップ挙動を確認するための実験におけるＨＣ量の時間的推移を示す図である。これらは横軸が共通である。
【0067】
これらの図において、破線で示すＣ１は、回転数１０００ｒｐｍでＤＯＣ３１の入口温度が２４０℃である場合の負荷投入時の時間的推移を示している。実線で示すＣ２は、回転数１０００ｒｐｍでＤＯＣ３１の入口温度が２７０℃である場合の負荷投入時の時間的推移を示している。一点鎖線で示すＣ３は、回転数１０００ｒｐｍでＤＯＣ３１の入口温度が３００℃である場合の負荷投入時の時間的推移を示している。
【0068】
この実験では、３０秒付近において負荷が投入されている。これにより、図５Ａに示すように回転数が一時的に減少して図５Ｂに示すようにトルクが増加して、その後に図５Ｃに示すように未燃燃料ＨＣの排気量（ＨＣスリップ）が生じている。これらの実験結果からＨＣスリップの量がＤＯＣ３１の入口温度に依存していることがわかる。
【0069】
対応関係を示す情報は、このような実験結果の知見に基づいて設定される。対応関係を示す情報において、ＤＯＣ３１の温度指標が第１温度より高い第２温度である場合の空気過剰率は、ＤＯＣ３１の温度指標が第１温度である場合の空気過剰率に比べて小さいことが好ましい。
【0070】
図６は、一実施形態に係る再生制御装置２が記憶する対応関係を示す情報の一例を示す図である。例えば、図６に示すように、対応関係を示す情報は、ＤＯＣ３１の温度指標としてのＤＯＣ入口温度と、空気過剰率としての排気空気過剰率下限値との関係性を示すテーブルであってもよい。
【0071】
この例では、ＤＯＣ入口温度が２００℃や２２０℃である場合には、排気空気過剰率下限値はＡ１に設定されている。ＤＯＣ入口温度が２４０℃や２５０℃である場合には、排気空気過剰率下限値はＡ２に設定されている。ＤＯＣ入口温度が２７０℃である場合にはＡ３が設定され、ＤＯＣ入口温度が２８０℃である場合にはＡ４が設定され、ＤＯＣ入口温度が３００℃である場合にはＡ５が設定され、ＤＯＣ入口温度が３３０℃である場合にはＡ６が設定されている。
【0072】
また、これらの排気空気過剰率下限値はＡ１＞Ａ２＞Ａ３＞Ａ４＞Ａ５＞Ａ６の関係を有していることが好ましい。すなわち、ＤＯＣ入口温度が高いほど、排気空気過剰率下限値を低くすることで、ＤＯＣ３１の入口温度に依存するＨＣスリップの量を制限し、白煙発生を低減することがより可能となる。また、排気空気過剰率下限値はＡ１＝Ａ２＝Ａ３＞Ａ４＝Ａ５＝Ａ６の関係であってもよく、ＤＯＣ３１入口温度が高くなるほど低くなる傾向の関係であればよい。
【0073】
（処理の流れ）
以下、一実施形態に係る再生制御装置２が実行する処理の流れについて説明する。図７は、一実施形態に係る再生制御装置２が実行する処理の一例を説明するためのフローチャートである。ここでは、レイトポスト噴射量決定部２３の動作に関連する処理を説明する。
以下、一実施形態に係る再生制御装置２が実行する処理の流れについて説明する。図７は、一実施形態に係る再生制御装置２が実行する処理の一例を説明するためのフローチャートである。ここでは、レイトポスト噴射量決定部２３の動作に関連する処理を説明する。
【0074】
図７に示すように、再生制御装置２は、強制再生処理が実行中であるか否かを判別する（ステップＳ１）。強制再生処理が実行中でないと判別した場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、再生制御装置２は、以降の処理をスキップして、リターンする。強制再生処理が実行中であると判別した場合（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、再生制御装置２は、ＤＯＣ３１の入口温度が所定温度Ｔ１以上か否かを判別する（ステップＳ２）。なお、再生制御装置２は、ステップＳ２において、ＤＯＣ３１の入口温度ではなく、ＤＯＣ温度指標と所定温度Ｔ１とを比較してもよい。
【0075】
ＤＯＣ３１の入口温度が所定温度Ｔ１以上ではないと判別した場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、再生制御装置２は、以降の処理をスキップして、リターンする。ＤＯＣ３１の入口温度が所定温度Ｔ１以上であると判別した場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、再生制御装置２のレイトポスト噴射量決定部２３は、レイトポスト噴射量（すなわち基本噴射量と補正噴射量の加算値）を演算する（ステップＳ３）。
【0076】
再生制御装置２のレイトポスト噴射量決定部２３は、ＤＯＣ３１の温度指標（例えばＤＯＣ３１の入口温度）に基づいて取得されるＤＯＣ３１に流入する排気の空気過剰率に基づいて、レイトポスト噴射量の上限値を演算する（ステップＳ４）。ここで、再生制御装置２のレイトポスト噴射量決定部２３は、演算値（すなわち加算値）が上限値を上回っているか否かを判別する（ステップＳ５）。
【0077】
演算値（すなわち加算値）が上限値を上回っていると判別した場合（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、レイトポスト噴射量決定部２３は、レイトポスト噴射量をその上限値に決定し（ステップＳ６）、ＰＩＤ演算部６３の積分動作をフリーズさせる（ステップＳ７）。演算値（すなわち加算値）が上限値を上回っていないと判別した場合（ステップＳ５；Ｎｏ）、レイトポスト噴射量決定部２３は、レイトポスト噴射量を演算値（すなわち加算値）に決定する（ステップＳ８）。
【0078】
ステップＳ５～Ｓ８は、制限部８１のレイトポスト噴射量の制限によって実現される。再生制御装置２は、決定したレイトポスト噴射量に基づいて、レイトポスト噴射を行う。なお、レイトポスト噴射量の演算値（すなわち加算値）と上限値は、時々刻々変化するように演算される必要がある。そのため、これらの処理は、再びステップＳ１にリターンし、演算が繰り返される。
【0079】
（実施例と比較例）
図８は、実施例と比較例の実験結果を対比して説明するための図である。この実験では、上記実施形態に係る再生制御装置２を使用して、４つの運転パターン（運転パターン１～４）のそれぞれについてＨＣスリップ最大濃度及びＤＰＦ３２の強制再生処理の時間を取得している。
図８は、実施例と比較例の実験結果を対比して説明するための図である。この実験では、上記実施形態に係る再生制御装置２を使用して、４つの運転パターン（運転パターン１～４）のそれぞれについてＨＣスリップ最大濃度及びＤＰＦ３２の強制再生処理の時間を取得している。
【0080】
運転パターン１、２と運転パターン３と運転パターン４とでは、ＨＣスリップ最大時のＤＯＣ３１の入口温度を変えている。運転パターン１と運転パターン２とでは、ＨＣスリップ最大時のＤＯＣ３１の入口温度が同じであるが、回転数や負荷の上がり方を変えている。比較例は、レイトポスト噴射量の上限値に基づく制限をしていない場合の結果を示し、実施例は、レイトポスト噴射量の上限値に基づく制限をした場合の結果を示している。
【0081】
図８に示すように、実施例では、比較例に比べてＨＣスリップ最大濃度が大幅に低減されている。また、実施例では、比較例に比べて強制再生時間が増加しておらず悪影響を与えていない。これらの実験結果から、レイトポスト噴射量の上限値に基づく制限が有意義であることがわかる。
【0082】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、複数の実施形態を適宜組み合わせた形態も含む。
【0083】
（まとめ）
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0084】
（１）本開示に係る再生制御装置（２）は、
内燃機関の排気通路（１６）に配置されるディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ３１）及び前記ＤＯＣの（３１）下流に配置されるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ３２）を備えるディーゼルエンジン（１）の排ガス処理装置（３）において、前記ＤＰＦ（３２）の昇温により前記ＤＰＦ（３２）に堆積する排気微粒子（ＰＭ）を除去する強制再生の実行を制御するための再生制御装置（２）であって、
レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部（２３）を備え、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記ＤＯＣ（３１）の温度指標に基づいて取得される前記ＤＯＣ（３１）に流入する排気の空気過剰率に基づいて、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成される。
内燃機関の排気通路（１６）に配置されるディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ３１）及び前記ＤＯＣの（３１）下流に配置されるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ３２）を備えるディーゼルエンジン（１）の排ガス処理装置（３）において、前記ＤＰＦ（３２）の昇温により前記ＤＰＦ（３２）に堆積する排気微粒子（ＰＭ）を除去する強制再生の実行を制御するための再生制御装置（２）であって、
レイトポスト噴射量を決定するレイトポスト噴射量決定部（２３）を備え、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記ＤＯＣ（３１）の温度指標に基づいて取得される前記ＤＯＣ（３１）に流入する排気の空気過剰率に基づいて、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成される。
【0085】
上記構成によれば、ＤＯＣ（３１）の温度指標に基づいて取得されるＤＯＣ（３１）に流入する排気の空気過剰率に基づいて、レイトポスト噴射量の上限値を決定する。そのため、白煙の発生を低減しつつ、レイトポスト噴射量を過度に抑制しないように細やかな制御が実現可能となる。その結果、ＤＰＦ再生時間の増大といった悪影響を与えない。また、レイトポスト噴射量の上限値の決定において、排気の空気過剰率を用いるため、給気の空気過剰率を用いる場合に比べて、高精度な制御が実現可能となる。
【0086】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の構成において、
前記ＤＯＣ（３１）の温度指標と前記空気過剰率との対応関係を示す情報を記憶する記憶部（２５）をさらに備え、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記対応関係を示す情報を参照して、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成され、
前記対応関係を示す情報において、前記ＤＯＣ（３１）の温度指標が第１温度より高い第２温度である場合の前記空気過剰率は、前記ＤＯＣの温度指標が前記第１温度である場合の前記空気過剰率に比べて同等か小さい。
前記ＤＯＣ（３１）の温度指標と前記空気過剰率との対応関係を示す情報を記憶する記憶部（２５）をさらに備え、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記対応関係を示す情報を参照して、前記レイトポスト噴射量の上限値を決定するように構成され、
前記対応関係を示す情報において、前記ＤＯＣ（３１）の温度指標が第１温度より高い第２温度である場合の前記空気過剰率は、前記ＤＯＣの温度指標が前記第１温度である場合の前記空気過剰率に比べて同等か小さい。
【0087】
ＤＯＣ（３１）で酸化可能な未燃燃料の噴射量は、ＤＯＣ（３１）の温度指標が高いほど大きくなる。この点、上記構成によれば、ＤＯＣ（３１）の温度指標が第１温度より高い第２温度である場合の空気過剰率は、ＤＯＣ（３１）の温度指標が第１温度である場合の空気過剰率に比べて同等か小さい。このような空気過剰率を用いてレイトポスト噴射量の上限値が決定される。この場合、レイトポスト噴射量の上限値を、ＤＯＣ（３１）で酸化可能な未燃燃料の噴射量に応じた適切な値に決定することが可能となる。
【0088】
（３）幾つかの実施形態では、上記（１）又は（２）に記載の構成において、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、
前記内燃機関の運転条件に基づいて前記レイトポスト噴射量の基本噴射量を決定するためのフィードフォワード制御部（４７）と、
前記ＤＰＦ（３２）の入口温度と目標温度との偏差に基づいて前記レイトポスト噴射量の補正噴射量を決定するためのフィードバック制御部（４９）と、
を含み、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記基本噴射量と前記補正噴射量との加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値以下である場合には、前記加算値を前記レイトポスト噴射量として決定し、前記加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値を上回る場合には、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限する。
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、
前記内燃機関の運転条件に基づいて前記レイトポスト噴射量の基本噴射量を決定するためのフィードフォワード制御部（４７）と、
前記ＤＰＦ（３２）の入口温度と目標温度との偏差に基づいて前記レイトポスト噴射量の補正噴射量を決定するためのフィードバック制御部（４９）と、
を含み、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記基本噴射量と前記補正噴射量との加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値以下である場合には、前記加算値を前記レイトポスト噴射量として決定し、前記加算値が前記レイトポスト噴射量の上限値を上回る場合には、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限する。
【0089】
上記構成によれば、レイトポスト噴射量をその上限値を上回らないように制限し、適正な値に制御することが可能となる。
【0090】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載の構成において、
前記フィードバック制御部（４９）は、ＰＩＤ演算部（６３）を有し、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限している時間の少なくとも一部において、前記ＰＩＤ演算部（６３）の積分動作をフリーズさせる。
前記フィードバック制御部（４９）は、ＰＩＤ演算部（６３）を有し、
前記レイトポスト噴射量決定部（２３）は、前記レイトポスト噴射量を前記レイトポスト噴射量の上限値に制限している時間の少なくとも一部において、前記ＰＩＤ演算部（６３）の積分動作をフリーズさせる。
【0091】
上記構成によれば、制限解除後のレイトポスト噴射量のオーバーシュートを低減することができる。
【符号の説明】
【0092】
１ ディーゼルエンジン（エンジン）
２ 再生制御装置
３ 排ガス処理装置
４ 昇温手段
４Ａ 燃料噴射装置
４Ｂ 吸気スロットルバルブ
４Ｃ 排気スロットルバルブ
４Ｄ 排気管噴射装置
４Ｅ ＥＧＲバルブ
５ 温度センサ
５Ａ ＤＯＣ入口温度センサ
５Ｂ ＤＰＦ入口温度センサ
５Ｃ ＤＰＦ出口温度センサ
６ 圧力センサ
６Ａ ＤＰＦ入口圧力センサ
６Ｂ ＤＰＦ出口圧力センサ
６Ｃ ＤＰＦ差圧センサ
７ 排気ターボ過給機
８ ＥＧＲ装置
９ ＥＣＵ
１１ エンジン本体
１２ 燃焼室
１３ 吸気通路
１４ 吸気ポート
１５ 吸気マニホールド
１６ 排気通路
１７ 排気ポート
２１ 昇温実行部
２２ 強制再生実行部
２３ レイトポスト噴射量決定部
２５ 記憶部
３１ ＤＯＣ
３２ ＤＰＦ
４１ 排気タービン
４２ コンプレッサ
４３ シャフト
４５ ＥＧＲ管
４７ フィードフォワード制御部
４９ フィードバック制御部
５１，６７ 加算器
５３ 積分器
５５ リセット部
５７ フィードフォワード制御指令値
５９ 目標温度設定部
６１，７３，７８ 加減算器
６３ ＰＩＤ演算部
６５ フィードバック制御指令値
６９ 加算指令値
７１ 指令飽和部
７５ 自動調合ＰＩＤ
７７ 演算要素
８１ 制限部
８５ 浄化率取得部
８７ 軽油量取得部
８９ 除算器
２ 再生制御装置
３ 排ガス処理装置
４ 昇温手段
４Ａ 燃料噴射装置
４Ｂ 吸気スロットルバルブ
４Ｃ 排気スロットルバルブ
４Ｄ 排気管噴射装置
４Ｅ ＥＧＲバルブ
５ 温度センサ
５Ａ ＤＯＣ入口温度センサ
５Ｂ ＤＰＦ入口温度センサ
５Ｃ ＤＰＦ出口温度センサ
６ 圧力センサ
６Ａ ＤＰＦ入口圧力センサ
６Ｂ ＤＰＦ出口圧力センサ
６Ｃ ＤＰＦ差圧センサ
７ 排気ターボ過給機
８ ＥＧＲ装置
９ ＥＣＵ
１１ エンジン本体
１２ 燃焼室
１３ 吸気通路
１４ 吸気ポート
１５ 吸気マニホールド
１６ 排気通路
１７ 排気ポート
２１ 昇温実行部
２２ 強制再生実行部
２３ レイトポスト噴射量決定部
２５ 記憶部
３１ ＤＯＣ
３２ ＤＰＦ
４１ 排気タービン
４２ コンプレッサ
４３ シャフト
４５ ＥＧＲ管
４７ フィードフォワード制御部
４９ フィードバック制御部
５１，６７ 加算器
５３ 積分器
５５ リセット部
５７ フィードフォワード制御指令値
５９ 目標温度設定部
６１，７３，７８ 加減算器
６３ ＰＩＤ演算部
６５ フィードバック制御指令値
６９ 加算指令値
７１ 指令飽和部
７５ 自動調合ＰＩＤ
７７ 演算要素
８１ 制限部
８５ 浄化率取得部
８７ 軽油量取得部
８９ 除算器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】