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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-05-15
(45)【発行日】2024-05-23
(54)【発明の名称】排気浄化システム
(51)【国際特許分類】
F01N 3/033 20060101AFI20240516BHJP
F01N 3/025 20060101ALI20240516BHJP
F01N 3/035 20060101ALI20240516BHJP
F01N 3/18 20060101ALI20240516BHJP
F01N 3/36 20060101ALI20240516BHJP
【ＦＩ】
F01N3/033 K
F01N3/025 101
F01N3/035 A
F01N3/035 E
F01N3/18 B
F01N3/36 R
【請求項の数】
4
(21)【出願番号】P 2021120609
(22)【出願日】2021-07-21
(65)【公開番号】P2023016352
(43)【公開日】2023-02-02
【審査請求日】2023-10-12
(73)【特許権者】
【識別番号】000003218
【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機
(74)【代理人】
【識別番号】110000394
【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】和田 泰宣
(72)【発明者】
【氏名】濱田 達也
【審査官】藤村 聖子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１１－２３１６４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１８３８１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－８４８０４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０１Ｎ ３／００－ ３／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
主ターボチャージャと、前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、を有する内燃機関と、前記内燃機関の排気ガス通路に配置されて、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて粒子状物質の捕集機能が再生される浄化触媒装置と、
前記排気ガス通路における前記浄化触媒装置よりも上流側に配置されて前記未燃燃料を排気ガスに添加する燃料添加弁と、
前記排気ガス通路における前記浄化触媒装置よりも上流側に配置されて前記浄化触媒装置に流入する入口側排気ガス温度を検出する第１排気温度検出装置と、
排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得装置と、
前記主ターボチャージャと前記副ターボチャージャによる過給状態を取得する過給状態取得装置と、
前記第１排気温度検出装置を介して検出した前記入口側排気ガス温度と、前記排気ガス流量取得装置を介して取得した前記排気ガス流量と、前記過給状態取得装置を介して取得した前記過給状態と、に基づいて、前記燃料添加弁から排気ガスに添加される前記未燃燃料の単位時間当たりの添加量の上限値として燃料制限添加量を算出する制限添加量算出装置と、
を備えた、
排気浄化システム。
【請求項2】
請求項１に記載の排気浄化システムにおいて、前記過給状態は、前記主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、前記主ターボチャージャと前記副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、を含み、
前記制限添加量算出装置は、
前記シングルターボモードに対応して設けられて、前記燃料制限添加量が、前記排気ガス流量が大きくなるほど小さくなり、前記入口側排気ガス温度が高くなるほど大きくなるように設定されたシングルターボモード用マップと、
前記ツインターボモードに対応して設けられて、前記燃料制限添加量が、前記排気ガス流量が大きくなるほど小さくなり、前記入口側排気ガス温度が高くなるほど大きくなるように設定されたツインターボモード用マップと、
を有し、
前記制限添加量算出装置は、
前記過給状態取得装置を介して取得した前記過給状態が、前記シングルターボモードの場合には、前記第１排気温度検出装置を介して検出した前記入口側排気ガス温度と、前記排気ガス流量取得装置を介して取得した前記排気ガス流量と、を前記シングルターボモード用マップに照合して、前記燃料制限添加量を算出し、
前記過給状態取得装置を介して取得した前記過給状態が、前記ツインターボモードの場合には、前記第１排気温度検出装置を介して検出した前記入口側排気ガス温度と、前記排気ガス流量取得装置を介して取得した前記排気ガス流量と、を前記ツインターボモード用マップに照合して、前記燃料制限添加量を算出する、
排気浄化システム。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の排気浄化システムにおいて、前記浄化触媒装置は、
排気ガス中の前記未燃燃料を酸化する貴金属を担持する酸化触媒と、
前記酸化触媒の下流側に配置されて、前記粒子状物質を捕集すると共に、所定濃度の還元剤溶液により排気ガス中のＮＯｘを選択的に浄化するフィルタ付き選択還元触媒と、
前記酸化触媒よりも下流側で、且つ、前記フィルタ付き選択還元触媒よりも上流側に配置されて、前記還元剤溶液を排気ガスに添加する還元剤添加弁と、
を有し、
前記フィルタ付き選択還元触媒に捕集された前記粒子状物質の堆積量を取得する堆積量取得装置と、
前記堆積量取得装置を介して取得した前記粒子状物質の堆積量が所定堆積量に達したか否かを判定する堆積量判定装置と、
前記堆積量判定装置を介して前記粒子状物質の堆積量が所定堆積量に達したと判定された場合には、前記燃料添加弁を介して排気ガスに前記未燃燃料を所定タイミングで添加するように設定すると共に、前記還元剤添加弁から排気ガスに前記還元剤溶液を添加しないように設定する還元剤添加停止設定装置と、
を備えた、
排気浄化システム。
【請求項4】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の排気浄化システムにおいて、前記主ターボチャージャの主タービンの出口側に一端が接続されて、排気ガスを前記浄化触媒装置の入口側へ案内する第１排気管と、
前記副ターボチャージャの副タービンの出口側に一端が接続されて、他端が前記第１排気管に接続されて、排気ガスを前記浄化触媒装置の入口側へ案内する第２排気管と、
を備え、
前記燃料添加弁と前記第１排気温度検出装置は、前記第１排気管に配置されている、
排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化処理する排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【0002】
ディーゼルエンジンの排気浄化システムは、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filterと呼ばれ、以下、「ＤＰＦ」という。）やフィルタ付き選択還元触媒（以下、「ＳＣＲ－ＤＰＦ」という。）等の浄化処理部材を備えている。ここで、ＤＰＦやＳＣＲ－ＤＰＦは、排気ガス中の粒子状物質を捕集するものであることから、粒子状物質（ＰＭ）が堆積して目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにＤＰＦやＳＣＲ－ＤＰＦ内の粒子状物質を燃焼焼却させて、捕集機能を再生させる技術に関して種々提案されている。
【0003】
例えば、下記特許文献１に記載された排気浄化装置では、ターボチャージャの下流側の排気通路に、排気ガス中に含まれるＨＣ（炭化水素）及びＣＯ（一酸化炭素）を酸化して浄化する酸化触媒コンバータと、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するＤＰＦとが順に配置されている。酸化触媒コンバータの上流側の排気通路には、第１排気温センサが配置されている。酸化触媒コンバータとＤＰＦとの間の排気通路には、第２排気温センサが配置されている。更に、ＤＰＦの上流側圧力と下流側圧力との差圧を検出する差圧センサが設けられている。
【0004】
そして、ＥＣＵは、差圧センサの出力信号に基づいてＤＰＦ内に堆積しているＰＭ堆積量を推定し、所定量に達した場合には、ＤＰＦを再生するフィルタ再生処理を実行する。具体的には、エアフローメータの出力信号に基づいて推定される排気ガス流量と、第２排気温センサにより検出された排気ガス温度から推定される酸化触媒コンバータの温度（触媒床温）とから、排気ガス中に白煙を生じさせない総燃料供給量を求める。そして、総燃料供給量から燃焼室内に噴射する燃料量を減算して、燃料添加弁から供給可能な排気ガス中に白煙を生じさせない「Ａ／Ｆ制限添加量」を算出する。
【0005】
また、エアフローメータの出力信号に基づいて推定される排気ガス流量と、第２排気温センサにより検出された排気ガス温度から推定される酸化触媒コンバータの温度（触媒床温）とから、酸化触媒コンバータを目標触媒床温まで昇温させる「必要添加量」を算出する。そして、「必要添加量」と「Ａ／Ｆ制限添加量」のうち、少ない方の値を積算して、実効待機燃料添加量を算出する。その後、実効待機燃料添加量が基準添加量に達すると、燃料添加タイミングにおいて、基準添加量を添加弁から酸化触媒コンバータに向けて添加（噴射）するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１１－２３１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、並列にターボチャージャを備えた内燃機関では、排気ガスは、主タービンと副タービンとから酸化触媒コンバータに流入するため、酸化触媒コンバータの入口側の状態量（排気ガスの旋回流影響や、添加燃料と排気ガスの混合状態等である。）が、運転状態によって時々刻々と変化する。また、第２排気温センサにより検出された排気ガス温度は、未燃燃料が酸化されて昇温された排気ガス温度であるため、酸化触媒コンバータの触媒床温の推定精度が低くなる。そのため、酸化触媒コンバータの出口側の状態量（排気ガス温度や排気ガス流量等である。）に基づいて燃料添加量を決定した場合には、排気ガス中に白煙（未燃燃料）が生じる虞がある。
【0008】
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、並列にターボチャージャを備えた内燃機関において、排気ガス中に白煙を生じさせないで、粒子状物質の捕集機能を再生することができる排気浄化システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、主ターボチャージャと、前記主ターボチャージャに対して並列に接続される副ターボチャージャと、を有する内燃機関と、前記内燃機関の排気ガス通路に配置されて、排気ガス中の未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて粒子状物質の捕集機能が再生される浄化触媒装置と、前記排気ガス通路における前記浄化触媒装置よりも上流側に配置されて前記未燃燃料を排気ガスに添加する燃料添加弁と、前記排気ガス通路における前記浄化触媒装置よりも上流側に配置されて前記浄化触媒装置に流入する入口側排気ガス温度を検出する第１排気温度検出装置と、排気ガス流量を取得する排気ガス流量取得装置と、前記主ターボチャージャと前記副ターボチャージャによる過給状態を取得する過給状態取得装置と、前記第１排気温度検出装置を介して検出した前記入口側排気ガス温度と、前記排気ガス流量取得装置を介して取得した前記排気ガス流量と、前記過給状態取得装置を介して取得した前記過給状態と、に基づいて、前記燃料添加弁から排気ガスに添加される前記未燃燃料の単位時間当たりの添加量の上限値として燃料制限添加量を算出する制限添加量算出装置と、を備えた、排気浄化システムである。
【0010】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る排気浄化システムにおいて、前記過給状態は、前記主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードと、前記主ターボチャージャと前記副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードと、を含み、前記制限添加量算出装置は、前記シングルターボモードに対応して設けられて、前記燃料制限添加量が、前記排気ガス流量が大きくなるほど小さくなり、前記入口側排気ガス温度が高くなるほど大きくなるように設定されたシングルターボモード用マップと、前記ツインターボモードに対応して設けられて、前記燃料制限添加量が、前記排気ガス流量が大きくなるほど小さくなり、前記入口側排気ガス温度が高くなるほど大きくなるように設定されたツインターボモード用マップと、を有し、前記制限添加量算出装置は、前記過給状態取得装置を介して取得した前記過給状態が、前記シングルターボモードの場合には、前記第１排気温度検出装置を介して検出した前記入口側排気ガス温度と、前記排気ガス流量取得装置を介して取得した前記排気ガス流量と、を前記シングルターボモード用マップに照合して、前記燃料制限添加量を算出し、前記過給状態取得装置を介して取得した前記過給状態が、前記ツインターボモードの場合には、前記第１排気温度検出装置を介して検出した前記入口側排気ガス温度と、前記排気ガス流量取得装置を介して取得した前記排気ガス流量と、を前記ツインターボモード用マップに照合して、前記燃料制限添加量を算出する、排気浄化システムである。
【0011】
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る排気浄化システムにおいて、前記浄化触媒装置は、排気ガス中の前記未燃燃料を酸化する貴金属を担持する酸化触媒と、前記酸化触媒の下流側に配置されて、粒子状物質を捕集すると共に、所定濃度の還元剤溶液により排気ガス中のＮＯｘを選択的に浄化するフィルタ付き選択還元触媒と、前記酸化触媒よりも下流側で、且つ、前記フィルタ付き選択還元触媒よりも上流側に配置されて、前記還元剤溶液を排気ガスに添加する還元剤添加弁と、を有し、前記フィルタ付き選択還元触媒に捕集された前記粒子状物質の堆積量を取得する堆積量取得装置と、前記堆積量取得装置を介して取得した前記粒子状物質の堆積量が所定堆積量に達したか否かを判定する堆積量判定装置と、前記堆積量判定装置を介して前記粒子状物質の堆積量が所定堆積量に達したと判定された場合には、前記燃料添加弁を介して排気ガスに前記未燃燃料を所定タイミングで添加するように設定すると共に、前記還元剤添加弁から排気ガスに前記還元剤溶液を添加しないように設定する還元剤添加停止設定装置と、を備えた、排気浄化システムである。
【0012】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明乃至第３の発明のいずれか１つに係る排気浄化システムにおいて、前記主ターボチャージャの主タービンの出口側に一端が接続されて、排気ガスを前記浄化触媒装置の入口側へ案内する第１排気管と、前記副ターボチャージャの副タービンの出口側に一端が接続されて、他端が前記第１排気管に接続されて、排気ガスを前記浄化触媒装置の入口側へ案内する第２排気管と、を備え、前記燃料添加弁と前記第１排気温度検出装置は、前記第１排気管に配置されている、排気浄化システムである。
【発明の効果】
【0013】
第１の発明によれば、浄化触媒装置は、主ターボチャージャと副ターボチャージャを並列に備えた内燃機関の排気ガス通路に配置されている。浄化触媒装置は、浄化触媒装置よりも上流側に配置された燃料添加弁から排気ガスに添加された未燃燃料を酸化することで排気ガスを昇温させて粒子状物質の捕集機能が再生される。また、浄化触媒装置よりも上流側に配置された第１排気温度検出装置を介して、浄化触媒装置に流入する入口側排気ガス温度を検出する。そして、この入口側排気ガス温度と、排気ガス流量取得装置を介して取得した排気ガス流量と、主ターボチャージャと副ターボチャージャによる過給状態と、に基づいて、燃料添加弁から排気ガスに添加される未燃燃料の単位時間当たりの添加量の上限値として燃料制限添加量が算出される。
【0014】
これにより、燃料添加弁から排気ガスに添加される未燃燃料の単位時間当たりの添加量を燃料制限添加量以下にすることで、燃料添加弁から排気ガスに添加された未燃燃料の全量を浄化触媒装置によって酸化して排気ガスを昇温させることができる。その結果、並列に主ターボチャージャと副ターボチャージャを備えた内燃機関において、排気ガス中に白煙を生じさせないで、粒子状物質の捕集機能を再生することができる。
【0015】
第２の発明によれば、制限添加量算出装置は、過給状態が、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードの場合には、入口側排気ガス温度と排気ガス流量とをシングルターボモード用マップに照合して、燃料制限添加量を算出する。また、制限添加量算出装置は、過給状態が、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードの場合には、入口側排気ガス温度と排気ガス流量とをツインターボモード用マップに照合して、燃料制限添加量を算出する。これにより、過給状態がシングルターボモードの場合と、過給状態がツインターボモードの場合とのそれぞれの主ターボチャージャと副ターボチャージャの作動状態に対応して燃料制限添加量を迅速に設定することができる。
【0016】
第３の発明によれば、フィルタ付き選択還元触媒（ＳＣＲ－ＤＰＦ）に捕集された粒子状物質の堆積量が所定堆積量に達した場合には、燃料添加弁を介して排気ガスに未燃燃料が所定タイミングで添加されるように設定されると共に、還元剤添加弁から排気ガスに還元剤溶液を添加しないように設定される。これにより、フィルタ付き選択還元触媒（ＳＣＲ－ＤＰＦ）の粒子状物質の捕集機能が再生されると共に、還元剤溶液によるフィルタ付き選択還元触媒の触媒床温の低下を抑制して、捕集機能の再生時間の短縮化を図ることができる。
【0017】
第４の発明によれば、燃料添加弁と第１排気温度検出装置は、主ターボチャージャの主タービンの出口側に一端が接続されて、排気ガスを浄化触媒装置の入口側へ案内する第１排気管に配置されている。これにより、過給状態が、主ターボチャージャのみを作動させて過給するシングルターボモードの場合と、主ターボチャージャと副ターボチャージャを作動させて過給するツインターボモードの場合とのそれぞれにおいて、燃料添加弁から排気ガスに未燃燃料を添加することができ、入口側排気ガス温度を検出することができる。
【0018】
従って、シングルターボモードの場合と、ツインターボモードの場合とのそれぞれにおいて、燃料添加弁から排気ガスに添加される未燃燃料の単位時間当たりの添加量を燃料制限添加量以下にすることで、燃料添加弁から排気ガスに添加された未燃燃料の全量を浄化触媒装置によって酸化して排気ガスを昇温させることができる。その結果、並列に主ターボチャージャと副ターボチャージャを備えた内燃機関において、排気ガス中に白煙を生じさせないで、粒子状物質の捕集機能を再生することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本実施形態に係る排気浄化システムの概略構成の一例を説明する図である。
【図2】シングルターボモードとツインターボモードの動作領域を決定する動作領域マップの一例を示す図である。
【図3】各過給モードにおける排気切替弁と吸気切替弁と吸気バイパス弁の設定状態を決定する過給モード設定マップの一例を示す図である。
【図4】本実施形態に係る制御装置が実行する、ＳＣＲ－ＤＰＦを再生するフィルタ再生処理の一例を示すメインフローチャートである。
【図8】酸化触媒の入口側排気ガス温度は一定で排気ガス流量を変化させた際の、燃料添加量に対するテールパイプから排出されるＨＣ濃度の一例を示す説明図である。
【図9】排気ガス流量は一定で酸化触媒の入口側排気ガス温度を変化させた際の、燃料添加量に対するテールパイプから排出されるＨＣ濃度の一例を示す説明図である。
【図10】シングルターボモード時の燃料制限添加量を求めるマップの一例を示す図である。
【図11】ツインターボモード時の燃料制限添加量を求めるマップの一例を示す図である。
【図12】ＳＣＲ－ＤＰＦの触媒床温とＰＭ燃焼速度との関係の一例を示す図である。
【図13】他の第１実施形態に係る「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理を示すサブフローチャートである。
【図14】ツイン切替モード時の燃料制限添加量を求めるマップの一例を示す図である。
【図15】シングル切替モード時の燃料制限添加量を求めるマップの一例を示す図である。
【図16】他の第２実施形態に係る「第３燃料添加量取得処理」のサブ処理を示すサブフローチャートである。
【図17】他の第３実施形態に係る排気浄化システムの構成の一例を説明する図である。
【図18】他の第４実施形態に係る排気浄化システムの構成の一例を説明する図である。
【図19】他の第５実施形態に係る排気浄化システムの構成の一例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、本発明に係る排気浄化システムを具体化した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本発明に係る排気浄化システム１の概略構成について図１に基づいて説明する。図１は、本発明に係る排気浄化システム１の概略構成を示している。
【0021】
図１に示すように、本実施形態に係る排気浄化システム１は、エアクリーナ５と、吸気流量検出装置６と、車両に搭載されたエンジン（例えば、ディーゼルエンジン）１０（内燃機関）と、主ターボチャージャ２１と、副ターボチャージャ２２と、排気ガス浄化装置６１（浄化触媒装置）と、ＥＣＵ８０等から構成されている。エンジン１０は、左バンク１０Ｌと右バンク１０Ｒを有する多気筒エンジンであり、左バンク１０Ｌには主ターボチャージャ２１が設けられ、右バンク１０Ｒには副ターボチャージャ２２が設けられている。
【0022】
また、左バンク１０Ｌには、ＥＣＵ８０の制御信号によって不図示の燃料噴射弁を介して各気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射装置１５Ｌが設けられている。右バンク１０Ｒには、ＥＣＵ８０の制御信号によって不図示の燃料噴射弁を介して各気筒内に直接燃料を噴射可能な燃料噴射装置１５Ｒが設けられている。以下、エンジン１０への吸気経路とエンジン１０からの排気経路を説明しながら、各部材等を説明する。
【0023】
エアクリーナ５は、外部から取得された空気（吸気）を浄化して、吸気管３に供給する。吸気管３は、途中で吸気管３１Ｌ、３１Ｒに分岐されている。また、エアクリーナ５の下流側には、エアクリーナ５から吸気管３が分岐されるまでの間に、吸気管３に供給される吸気流量を検出する吸気流量検出装置（例えば、エアフロメータ）６が配置されている。
【0024】
吸気管３１Ｌの下流側は主ターボチャージャ２１の主コンプレッサ２１Ｂの吸入口に接続されている。主コンプレッサ２１Ｂの吐出口は、吸気管３２Ｌの上流側に接続されている。また、吸気管３１Ｒの下流側は副ターボチャージャ２２の副コンプレッサ２２Ｂの吸入口に接続されている。副コンプレッサ２２Ｂの吐出口は、吸気管３２Ｒの上流側に接続されている。そして、吸気管３２Ｌ及び吸気管３２Ｒの下流側は、吸気管３３の上流側に接続されている。また、吸気管３２Ｌの主コンプレッサ２１Ｂの吐出口近傍には、主コンプレッサ２１Ｂの出口側の吸気温度、つまり、主コンプレッサ２１Ｂの出口温度を検出する吸気温度検出装置（例えば、温度検出センサ）２７が設けられている。
【0025】
吸気管３３の下流側は吸気マニホールド３４の上流側に接続されている。吸気マニホールド３４は、エンジン１０の右バンク１０Ｒの各気筒と、左バンク１０Ｌの各気筒と、のそれぞれに吸気を供給する。また、吸気管３３と吸気マニホールド３４との間には、過給された吸入空気を冷却するインタークーラ３８が配置されている。また、吸気管３３と吸気マニホールド３４との間には、インタークーラ３８の下流側において、吸気マニホールド３４に導かれる吸入空気の量を調節可能な電子スロットルバルブ３９が配置されている。電子スロットルバルブ３９は、ＥＣＵ８０からの制御信号によって全閉位置から全開位置まで、その回転位置が連続的に駆動制御されるようになっている。
【0026】
主コンプレッサ２１Ｂは、排気ガスによって回転駆動される主タービン２１Ａにて回転駆動され、吸気管３１Ｌから吸入した空気を圧縮して吸気管３２Ｌ、３３、インタークーラ３８、及び、電子スロットルバルブ３９を経由して吸気マニホールド３４へと吐出する。また、副コンプレッサ２２Ｂの吐出口に上流側が接続された吸気管３２Ｒには、吸気管３２Ｒの開口と閉鎖を行う吸気切替弁５１が設けられている。吸気切替弁５１は、例えば、ダイヤフラム式アクチュエータによって駆動され、ＥＣＵ８０からの制御信号によって開閉されるようになっている。
【0027】
また、吸気バイパス管３６は、一端が副コンプレッサ２２Ｂの吐出口と吸気切替弁５１との間、つまり、吸気切替弁５１よりも上流側で、吸気管３２Ｒに接続されていると共に、他端が、吸気管３１Ｌの主コンプレッサ２１Ｂの吸入口よりも上流側に接続されている。すなわち、吸気バイパス管３６は、副コンプレッサ２２Ｂの吐出口の下流側と、主コンプレッサ２１Ｂの吸入口の上流側とをバイパスする。また、吸気バイパス管３６の両端の間には、吸気バイパス管３６の開口と閉鎖を行う吸気バイパス弁５２（バイパス電磁弁）が設けられている。吸気バイパス弁５２は、例えば、ソレノイド式電磁アクチュエータによって駆動され、ＥＣＵ８０からの制御信号によって開閉されるようになっている。
【0028】
従って、吸気切替弁５１が吸気管３２Ｒを開口し、且つ、吸気バイパス弁５２が吸気バイパス管３６を閉鎖した場合には、副コンプレッサ２２Ｂは、排気ガスによって回転駆動される副タービン２２Ａにて回転駆動され、吸気管３１Ｒから吸入した空気を圧縮して吸気管３２Ｒ、３３、インタークーラ３８、及び、電子スロットルバルブ３９を経由して吸気マニホールド３４へと吐出する。また、電子スロットルバルブ３９よりも下流側の位置に、吸気マニホールド３４に供給される吸気の過給圧Ｐ５を検出する過給圧センサ５５が設けられている。また、副コンプレッサ２２Ｂの吐出口の下流側の位置に、副コンプレッサ２２Ｂの出口圧力Ｐ２を検出する圧力センサ２３が設けられている。
【0029】
一方、吸気切替弁５１が吸気管３２Ｒを閉鎖し、且つ、吸気バイパス弁５２が吸気バイパス管３６を開口した場合には、副コンプレッサ２２Ｂは、排気ガスによって回転駆動される副タービン２２Ａにて回転駆動され、吸気管３１Ｒから吸入した空気を圧縮して吸気管３２Ｒ及び吸気バイパス管３６を経由して、主コンプレッサ２１Ｂの吸入口に接続された吸気管３１Ｌへと吐出する。つまり、副コンプレッサ２２Ｂから吸気管３２Ｒ、３３を経由して吸気マニホールド３４に吸気を供給できない。
【0030】
エンジン１０の左バンク１０Ｌの排気側には、排気マニホールド４１Ｌが接続され、右バンク１０Ｒの排気側には、排気マニホールド４１Ｒが接続されている。排気マニホールド４１Ｌの下流側には排気管４２Ｌの上流側が接続されている。排気管４２Ｌの下流側には、主ターボチャージャ２１の主タービン２１Ａの流入口（入口側）に接続された上流側主排気管４３Ｌの上流側が接続されている。
【0031】
また、排気マニホールド４１Ｒの下流側には排気管４２Ｒの上流側が接続されている。排気管４２Ｒの下流側には、副ターボチャージャ２２の副タービン２２Ａの流入口（入口側）に接続された上流側副排気管４３Ｒの上流側が接続されている。また、連通配管４５は、一端側が排気管４２Ｌの下流側に接続されると共に、他端側が排気管４２Ｒの下流側に接続されている。つまり、排気管４２Ｌと排気管４２Ｒは、連通配管４５によって連通されている。
【0032】
また、エンジン１０には、エンジン回転数検出装置２８等が設けられている。エンジン回転数検出装置２８は、例えば、エンジン１０のクランク軸の回転数（エンジン回転数）や、クランク軸の回転角度（例えば、各気筒の圧縮上死点タイミング）等を検出可能な回転角度センサである。ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８からの検出信号に基づいて、エンジン１０のクランク軸の回転数や回転角度等を検出することが可能である。
【0033】
主タービン２１Ａは、上流側主排気管４３Ｌから流入してくる排気ガスによって回転駆動され、直結された主コンプレッサ２１Ｂを回転駆動する。副タービン２２Ａは、上流側副排気管４３Ｒから流入してくる排気ガスによって回転駆動され、直結された副コンプレッサ２２Ｂを回転駆動する。従って、副ターボチャージャ２２は、主ターボチャージャ２１に対して並列に接続されている。
【0034】
また、上流側副排気管４３Ｒには、上流側副排気管４３Ｒの開口と閉鎖を行う排気切替弁５３が設けられている。排気切替弁５３は、例えば、ダイヤフラム式アクチュエータによって駆動され、ＥＣＵ８０からの制御信号によって開閉されるようになっている。これにより、吸気切替弁５１と排気切替弁５３が、両方とも開弁され、吸気バイパス弁５２が閉弁されたときには、排気ガスが主タービン２１Ａと副タービン２２Ａに流入する。その結果、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２が作動して、主コンプレッサ２１Ｂと副コンプレッサ２２Ｂによって吸気が過給される（以下、「ツインターボモード」と記載する場合もある。）。
【0035】
一方、吸気切替弁５１と排気切替弁５３と吸気バイパス弁５２とが、全て閉弁されたときには、排気ガスは主タービン２１Ａに流入するが、副タービン２２Ａへの流入が阻止される。その結果、主ターボチャージャ２１が作動して、主コンプレッサ２１Ｂによって吸気が過給されるが、副ターボチャージャ２２が作動せず、副コンプレッサ２２Ｂによる吸気の過給が行われない（以下、「シングルターボモード」と記載する場合もある。）。つまり、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２及び排気切替弁５３は、連動して開弁・閉弁を切り替えられる。尚、図１は、吸気切替弁５１と排気切替弁５３が、両方とも開弁され、吸気バイパス弁５２が閉弁された際の吸気及び排気の流れを点線の矢印で示す。
【0036】
また、主タービン２１Ａには、主タービン２１Ａへの排気ガスの流速を制御する主可変ノズル機構５７が設けられている。主可変ノズル機構５７は、複数の可変ノズル（ＶＮ：Variable Nozzle）５７Ａと、アクチュエータ５７Ｂと、ノズル開度センサ５７Ｃとを含む。複数の可変ノズル５７Ａは、タービンホイールの回転軸を中心とした周囲の排気流入部に配置され、上流側主排気管４３Ｌから流入する排気ガスをタービンホイールに導く。
【0037】
アクチュエータ５７Ｂは、複数の可変ノズル５７Ａのそれぞれを回転させることによって隣接する可変ノズル５７Ａ間の隙間（以下の説明において、この隙間を「ノズル開度」と記載する。）を調整する。アクチュエータ５７Ｂは、例えば、ステンピングモータ等で構成され、ＥＣＵ８０からの制御信号に応じて可変ノズル５７Ａのノズル開度を調整する。可変ノズル５７Ａを閉じる（ノズル開度を大きくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは上昇し、可変ノズル５７Ａを開く（ノズル開度を小さくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは減少する。また、ノズル開度センサ５７Ｃは、可変ノズル５７Ａのノズル開度を検出して、ＥＣＵ８０に検出信号を出力する。
【0038】
また、副タービン２２Ａには、副タービン２２Ａへの排気ガスの流速を制御する副可変ノズル機構５８が設けられている。副可変ノズル機構５８は、複数の可変ノズル（ＶＮ：Variable Nozzle）５８Ａと、アクチュエータ５８Ｂと、ノズル開度センサ５８Ｃとを含む。複数の可変ノズル５８Ａは、上記主可変ノズル機構５７を構成する複数の可変ノズル５７Ａとほぼ同じ構成である。アクチュエータ５８Ｂ、ノズル開度センサ５８Ｃも、上記主可変ノズル機構５７を構成するアクチュエータ５７Ｂ、ノズル開度センサ５７Ｃとほぼ同じ構成である。
【0039】
従って、複数の可変ノズル５８Ａは、アクチュエータ５８Ｂの駆動によりノズル開度が調整され、副タービン２２Ａに流入する排気ガスの流速を変化させる。これにより、可変ノズル５８Ａを閉じる（ノズル開度を大きくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは上昇し、可変ノズル５８Ａを開く（ノズル開度を小さくする）ことによって、吸気の過給圧Ｐは減少する。
【0040】
主タービン２１Ａの吐出口（出口側）には、第１排気管４６Ｌ（排気ガス通路）の上流側が接続されている。また、副タービン２２Ａの吐出口（出口側）には、第２排気管４６Ｒ（排気ガス通路）の上流側が接続されている。第１排気管４６Ｌの下流側と第２排気管４６Ｒの下流側とは、連結されて、排気ガス浄化装置６１の流入口（入口側）に接続されている。また、第１排気管４６Ｌの下流側には、主タービン２１Ａから吐出されて排気ガス浄化装置６１に流入する入口側排気ガス温度を検出する第１排気温度検出装置（例えば、温度検出センサ）２５が設けられている。第１排気温度検出装置２５は、排気ガス浄化装置６１に流入する排気ガス温度に応じた検出信号をＥＣＵ８０に出力する。
【0041】
また、第１排気管４６Ｌには、第１排気温度検出装置２５よりも下流側で、且つ、排気ガス浄化装置６１の上流側の位置に、燃料添加弁２９が配置されている。この燃料添加弁２９は、ＥＣＵ８０の制御信号によって第１排気管４６Ｌ内の排気ガス中に直接燃料を添加（噴射）可能に設けられている。また、第２排気管４６Ｒには、副タービン２２Ａから吐出されて排気ガス浄化装置６１に流入する入口側排気ガス温度を検出する第２排気温度検出装置（例えば、温度検出センサ）２６が設けられている。
【0042】
排気ガス浄化装置６１の内部には、上流側から、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）６２、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３（フィルタ付き選択還元触媒）が設けられている。また、排気ガス浄化装置６１は、酸化触媒６２の下流側、且つ、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の上流側に、中間排気温度検出装置６６と、尿素水添加弁６８と、が設けられている。また、排気ガス浄化装置６１は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の下流側（出口側）に排気管４７の上流側が接続されている。
【0043】
この排気管４７の上流側に、下流側排気温度検出装置６７と、ＮＯｘセンサ６９と、が設けられている。また、排気ガス浄化装置６１内における、酸化触媒（ＤＯＣ）６２の下流側、且つ、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）を検出する差圧センサ６５が設けられている。
【0044】
差圧センサ６５は、酸化触媒（ＤＯＣ）６２の下流側、且つ、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の上流側の排気圧力（排気管内圧力に相当）と、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の下流側の排気管内圧力と、の差圧（圧力差）に応じた検出信号をＥＣＵ８０に出力する。中間排気温度検出装置６６と下流側排気温度検出装置６７は、排気ガス温度に応じた検出信号をＥＣＵ８０に出力する。尿素水添加弁６８は、エンジン１０の通常運転時において、ＥＣＵ８０の制御信号によって所定時間（例えば、２００ミリ秒～４００ミリ秒である。）毎に、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に向けて排気ガス中に尿素水（還元剤溶液）を添加（噴霧）する。ＮＯｘセンサ６９は、排気ガス中のＮＯｘ濃度に応じた検出信号をＥＣＵ８０に出力する。
【0045】
排気ガス浄化装置６１は、排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが通過する間に、排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。ここで、エンジン１０は、高効率で耐久性にも優れているが、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を、排気ガスと一緒に排出してしまうものである。
【0046】
酸化触媒（ＤＯＣ）６２は、セラミック製の円柱状等に形成されたセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属が担持されている。そして、酸化触媒（ＤＯＣ）６２は、所定の温度下（例えば、約２００［℃］～４００［℃］）で多数の貫通孔に排気ガスを通すことにより、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。
【0047】
ＳＣＲ－ＤＰＦ６３は、ＤＰＦと選択還元触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）とが一体化されたものである。具体的には、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、軸方向に多数の小孔が設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔は、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材によって閉塞されている。そして、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３は、ハニカム構造の各小孔内の表面に、例えば、チタニヤ／バナジウム触媒（Ｖ2Ｏ5／ＷＯ3／ＴｉＯ2）等のＳＣＲ層をウォッシュコート等により形成したものである。
【0048】
このように構成されたＳＣＲ－ＤＰＦ６３は、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことでハニカム構造の各小孔内に粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔を通じて下流側へと流出させる。また、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３は、ハニカム構造の各小孔内の表面に形成されたＳＣＲ層を介して、尿素水添加弁６８により添加された所定濃度の尿素水（還元剤溶液）（例えば、尿素３２．５％、純水６７．５％）を用いて窒素酸化物（ＮＯｘ）を無害化する触媒である。
【0049】
具体的には、尿素水添加弁６８から添加（噴射）された尿素水は、排気ガスの排気熱によって加水分解され、その際、下記式（１）に示す反応によりアンモニア（ＮＨ3）が生成される。
（ＮＨ2）2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2 ・・・（１）
（ＮＨ2）2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2 ・・・（１）
【0050】
そして、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３を排気ガスが通過する際に、ハニカム構造の各小孔内の表面に吸着したアンモニア（ＮＨ3）によって排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が選択的に還元浄化される。その際、下記式（２）～式（４）に示すような還元反応が行われることによって、ＮＯｘが還元浄化される。
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2→４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ ・・・（２）
６ＮＯ2＋８ＮＨ3→７Ｎ2＋１２Ｈ2Ｏ ・・・（３）
ＮＯ＋ＮＯ2＋２ＮＨ3→２Ｎ2＋３Ｈ2Ｏ ・・・（４）
４ＮＯ＋４ＮＨ3＋Ｏ2→４Ｎ2＋６Ｈ2Ｏ ・・・（２）
６ＮＯ2＋８ＮＨ3→７Ｎ2＋１２Ｈ2Ｏ ・・・（３）
ＮＯ＋ＮＯ2＋２ＮＨ3→２Ｎ2＋３Ｈ2Ｏ ・・・（４）
【0051】
また、燃料添加弁２９は、粒子状物質（ＰＭ）が堆積したＳＣＲ－ＤＰＦ６３を再生する際（粒子状物質を燃焼焼却する際）に、酸化触媒（ＤＯＣ）６２内で排気ガスと反応させて排気ガスの温度を上昇させるための燃料を噴射する。具体的には、ＥＣＵ８０の制御信号によって燃料添加弁２９から排気ガス中に噴射された燃料は、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に担持された貴金属によって排気ガス中に残った酸素との酸化反応が生じて燃焼し、その発熱により排気ガス温度が上昇する。
【0052】
そして、この高温になった排気ガスによりＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温が上昇して、所定温度以上（例えば、５００℃以上）になると、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される。このような状態を所定の時間、維持することによってＳＣＲ－ＤＰＦ６３内に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去し、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するというＳＣＲ－ＤＰＦ６３の捕集機能を回復（再生）させることができる（いわゆる、フィルタ再生処理である。）。
【0053】
ＥＣＵ８０は、ＣＰＵ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマ、不図示のバックアップＲＡＭ等を備えた公知のものである。ＣＰＵは、ＥＥＰＲＯＭに記憶された各種プログラムや各種パラメータに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、ＥＥＰＲＯＭ、及び、バックアップＲＡＭは、例えば、エンジン１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。
【0054】
ＥＣＵ８０は、燃料噴射装置１５Ｌ、１５Ｒ、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２、排気切替弁５３、アクチュエータ５７Ｂ、５８Ｂ、燃料添加弁２９，尿素水添加弁６８等が電気的に接続されている。また、ＥＣＵ８０には、吸気流量検出装置６、圧力センサ２３、第１排気温度検出装置２５、第２排気温度検出装置２６、吸気温度検出装置２７、エンジン回転数検出装置２８、過給圧センサ５５、ノズル開度センサ５７Ｃ、５８Ｃ、中間排気温度検出装置６６、下流側排気温度検出装置６７、ＮＯｘセンサ６９、アクセルペダル踏込量検出装置７１の検出信号が入力される。アクセルペダル踏込量検出装置７１は、例えば、アクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。
【0055】
ＥＣＵ８０は、吸気流量検出装置６からの検出信号に基づいて、エンジン１０が吸入した吸入空気流量を検出することができる。ＥＣＵ８０は、第１排気温度検出装置２５からの検出信号に基づいて、主タービン２１Ａの出口側から酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度を検出することができる。ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８からの検出信号に基づいて、エンジン１０のクランク軸の回転数や回転角度等を検出することが可能である。
【0056】
ＥＣＵ８０は、中間排気温度検出装置６６からの検出信号に基づいて、酸化触媒（ＤＯＣ）６２から流出してＳＣＲ－ＤＰＦ６３に流入する排気ガス温度を検出することができる。ＥＣＵ８０は、下流側排気温度検出装置６７からの検出信号に基づいて、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３から流出する排気ガス温度を検出することができる。ＥＣＵ８０は、アクセルペダル踏込量検出装置７１からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量（運転者の加速要求、減速要求）を検出することが可能である。
【0057】
また、ＥＣＵ８０は、吸気切替弁５１、吸気バイパス弁５２、及び、排気切替弁５３を運転状態に応じて開弁させる開弁信号又は閉弁させる閉弁信号を出力する。また、ＥＣＵ８０は、ノズル開度センサ５７Ｃ、５８Ｃの検出信号に基づいてアクチュエータ５７Ｂ、５８Ｂを駆動する駆動信号を出力して、複数の可変ノズル５７Ａ、５８Ａのそれぞれのノズル開度を調整する。また、ＥＣＵ８０は、エンジン回転数検出装置２８とアクセルペダル踏込量検出装置７１等の検出信号に基づいて、燃料噴射装置１５Ｌ、１５Ｒを駆動する制御信号を出力して、各気筒内に直接噴射する燃料噴射量を制御する。
【0058】
次に、上記のように構成された排気浄化システム１において、ＥＣＵ８０によって実行される処理であって、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２が作動して過給される「ツインターボモード」と、主ターボチャージャ２１だけが作動して過給される「シングルターボモード」とを切り替える制御について、図２及び図３に基づいて説明する。先ず、「シングルターボモード」と「ツインターボモード」の選択について図２に基づいて説明する。図２は、シングルターボモードとツインターボモードの動作領域を決定する動作領域マップの一例を示している。
【0059】
図２において、横軸はエンジン回転数を示し、縦軸は要求トルク（燃料噴射量）を示している。実線８１は、「シングルターボモード」の動作特性を示し、破線８２は、「ツインターボモード」の動作特性を示す。エンジン回転数及び要求トルク（燃料噴射量）によって定まる動作点が実線８１よりも下側にある場合、エンジン１０は「シングルターボモード」で動作する。また、エンジン回転数及び要求トルクが増加し、動作点が実線８１よりも上側の領域に入った場合、エンジン１０は「ツインターボモード」で動作する。即ち、動作点が破線８３で囲まれた切替ラインより下側にある場合は、「シングルターボモード」が選択され、上側にある場合は「ツインターボモード」が選択される。
【0060】
次に、各過給モードにおいて、ＥＣＵ８０によって設定される排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２の設定状態について、図３に示す過給モード設定マップ８５に基づいて説明する。尚、過給モード設定マップ８５は、予めＥＥＰＲＯＭに記憶されており、ＥＣＵ８０は、過給モード設定マップ８５に基づいて、排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２の開弁・閉弁を設定する。
【0061】
図３に示すように、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２に閉弁の制御信号を出力して、排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２を全て「閉弁状態」に設定する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、ツイン切替モードフラグ、ツインターボモードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。
【0062】
また、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」から「ツインターボモード」へ切り替える場合には、ツインターボモードへの「ツイン切替モード」で、例えば約０．５秒～１秒間動作させた後、「ツインターボモード」で動作させる。ＥＣＵ８０は、エンジン１０をツインターボモードへの「ツイン切替モード」で動作させる場合には、吸気切替弁５１の「閉弁状態」を維持して、排気切替弁５３と吸気バイパス弁５２に開弁の制御信号を出力して、排気切替弁５３と吸気バイパス弁５２を「開弁状態」に設定する。
【0063】
これにより、副ターボチャージャ２２を作動させて、副タービン２２Ａの回転を「ツインターボモード」における回転まで上昇させると共に、副コンプレッサ２２Ｂによって加圧された吸気が、吸気バイパス管３６、吸気管３１Ｌを介して主コンプレッサ２１Ｂの入口側に供給される。また、ＥＣＵ８０は、ツイン切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグ、ツインターボモードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。
【0064】
その後、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「ツインターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁５３の「開弁状態」を維持して、吸気切替弁５１に開弁の制御信号を出力して「開弁状態」に設定すると共に、吸気バイパス弁５２に閉弁の制御信号を出力して「閉弁状態」に設定する。また、ＥＣＵ８０は、ツインターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグ、ツイン切替モードフラグ、及び、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。これにより、主コンプレッサ２１Ｂ及び副コンプレッサ２２Ｂによって加圧された吸気が吸気管３２Ｌ、３２Ｒ、３３を介して吸気マニホールド３４に供給される。
【0065】
また、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「ツインターボモード」から「シングルターボモード」へ切り替える場合には、シングルターボモードへの「シングル切替モード」で、例えば約０．５秒～１秒間動作させた後、「シングルターボモード」で動作させる。ＥＣＵ８０は、エンジン１０をシングルターボモードへの「シングル切替モード」で動作させる場合には、排気切替弁５３と吸気切替弁５１に閉弁の制御信号を出力して「閉弁状態」に設定し、吸気バイパス弁５２に開弁の制御信号を出力して「開弁状態」に設定する。
【0066】
これにより、排気切替弁５３を「閉弁状態」にしても、副タービン２２Ａが慣性で回転するが、副コンプレッサ２２Ｂで加圧された吸気は、吸気バイパス管３６、吸気管３１Ｌを介して主コンプレッサ２１Ｂの入口側に供給されて、吸気管３３には供給されない。その後、副タービン２２Ａの回転が低下すると、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」で動作させる。また、ＥＣＵ８０は、シングル切替モードフラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグ、ツイン切替モードフラグ、及び、ツインターボモードフラグをＲＡＭから読み出し、それぞれを「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶する。
【0067】
［フィルタ再生処理］
次に、上記のように構成された排気浄化システム１において、ＥＣＵ８０によるＳＣＲ－ＤＰＦ６３に捕集された粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去する「フィルタ再生処理」の一例について図４乃至図１４に基づいて説明する。尚、ＥＣＵ８０は、エンジン１０の運転中に、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）にて、図４のフローチャートに示される処理手順を繰り返し実行する。
次に、上記のように構成された排気浄化システム１において、ＥＣＵ８０によるＳＣＲ－ＤＰＦ６３に捕集された粒子状物質（ＰＭ）を燃焼させて除去する「フィルタ再生処理」の一例について図４乃至図１４に基づいて説明する。尚、ＥＣＵ８０は、エンジン１０の運転中に、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）にて、図４のフローチャートに示される処理手順を繰り返し実行する。
【0068】
図４に示すように、先ず、ステップＳ１１において、ＥＣＵ８０は、フィルタ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。フィルタ再生要求フラグが「ＯＮ」に設定されている場合は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）が所定ＰＭ堆積量Ｗ３（例えば、約５０ｇ）に達し、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３を再生して捕集機能を回復させる必要がある旨を表している。尚、フィルタ再生要求フラグは、ＥＣＵ８０の起動時に、「ＯＦＦ」に設定されてＲＡＭに記憶されている。
【0069】
そして、フィルタ再生要求フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、後述のステップＳ１６の処理に進む。一方、フィルタ再生要求フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１２の処理に進む。ステップＳ１２において、ＥＣＵ８０は、「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１３の処理に進む。「ＰＭ堆積状態取得処理」は、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）の間にＳＣＲ－ＤＰＦ６３に捕集される、即ち、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に堆積する粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（ＰＭ堆積量）を取得する処理である。
【0070】
［ＰＭ堆積状態取得処理］
ここで、「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理の詳細について図５に基づいて説明する。図５に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、ＥＣＵ８０は、アクセルペダル踏込量検出装置７１、エンジン回転数検出装置２８等からの検出信号から、エンジン１０のエンジン回転数やエンジン負荷（燃料噴射量）等の運転状態を取得してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１２の処理に進む。
ここで、「ＰＭ堆積状態取得処理」のサブ処理の詳細について図５に基づいて説明する。図５に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、ＥＣＵ８０は、アクセルペダル踏込量検出装置７１、エンジン回転数検出装置２８等からの検出信号から、エンジン１０のエンジン回転数やエンジン負荷（燃料噴射量）等の運転状態を取得してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１１２の処理に進む。
【0071】
ステップＳ１１２において、ＥＣＵ８０は、エンジン１０の運転状態と粒子状物質（ＰＭ）の単位時間当たり堆積量との関係を示した不図示のマップに基づいて、所定時間間隔（例えば、数１０ｍｓｅｃ～数１００ｍｓｅｃ間隔）における、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３への粒子状物質（ＰＭ）の堆積量を算出して、ステップＳ１１３の処理に進む。ステップＳ１１３において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ１１２で算出した粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（以下、「ＰＭ堆積量」ともいう。）を前回算出したＳＣＲ－ＤＰＦ６３のＰＭ堆積量に加算してＥＥＰＲＯＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３の処理に進む。
【0072】
具体的には、ステップＳ１１３において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ１１２で算出したＰＭ堆積量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＳＣＲ－ＤＰＦ６３の全体に累積堆積したＰＭ堆積量を表すＰＭカウンタのカウント値に加算して、当該ＰＭカウンタを更新した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１３の処理に進む。従って、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の全体に累積堆積した粒子状物質（ＰＭ）の堆積量（ＰＭ堆積量）を示している。
【0073】
次に、図４に示すように、ステップＳ１３において、ＥＣＵ８０は、ＰＭカウンタのカウント値をＥＥＰＲＯＭから読み出し、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１以上であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼して、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する捕集機能を再生する必要があるか否かを判定する。そして、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１未満であると判定した場合、つまり、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する捕集機能を再生する必要がないと判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該処理を終了する。
【0074】
一方、ＰＭカウンタのカウント値が再生開始閾値Ｃ１以上であると判定された場合、つまり、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する捕集機能を再生する必要があると判定された場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１４の処理に進む。ステップＳ１４において、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する捕集機能を再生する必要がある旨を表すフィルタ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１５の処理に進む。
【0075】
ステップＳ１５において、ＥＣＵ８０は、尿素水添加許可フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ１６の処理に進む。この尿素水添加許可フラグは、「ＯＦＦ」に設定されている場合には、尿素水添加弁６８によりＳＣＲ－ＤＰＦ６３に向けて所定濃度の尿素水（還元剤溶液）の添加（噴霧）を許可しない旨を表す。その結果、当該「フィルタ再生処理」とは別のタイミングでＥＣＵ８０により実行されて、所定時間（例えば、２００ミリ秒～４００ミリ秒である。）毎に、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に向けて排気ガス中に尿素水（還元剤溶液）を添加（噴霧）する「尿素水添加処理」の実行が停止される。
【0076】
尚、尿素水添加許可フラグは、ＥＣＵ８０の起動時に、「ＯＮ」に設定されてＲＡＭに記憶されている。この尿素水添加許可フラグは、「ＯＮ」に設定されている場合には、尿素水添加弁６８によりＳＣＲ－ＤＰＦ６３に向けて所定濃度の尿素水（還元剤溶液）の添加（噴霧）を許可する旨を表す。その結果、当該「フィルタ再生処理」とは別のタイミングでＥＣＵ８０により実行されて、所定時間（例えば、２００ミリ秒～４００ミリ秒である。）毎に、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に向けて排気ガス中に尿素水（還元剤溶液）を添加（噴霧）する「尿素水添加処理」が実行される。
【0077】
ステップＳ１６において、ＥＣＵ８０は、第１排気温度検出装置２５を介して酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧを検出する。そして、ＥＣＵ８０は、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ８０は、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガスの温度が、燃料添加弁２９を介して燃料を添加（噴射）する許可温度以上になっているか否かを判定する。尚、燃料添加許可温度ＴＳは、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得されて、例えば、約２５０℃～３００℃に設定され、予めＥＥＰＲＯＭに記憶されている。
【0078】
そして、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳよりも低いと判定された場合には（Ｓ１６：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上に上昇するまで待つ。一方、排気ガス温度ＴＧが燃料添加許可温度ＴＳ以上であると判定された場合には（Ｓ１６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１７の処理に進む。
【0079】
ステップＳ１７において、ＥＣＵ８０は、「燃料添加量取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進む。「燃料添加量取得処理」のサブ処理は、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加（噴射）する燃料の添加量を取得する処理である。
【0080】
［燃料添加量取得処理］
ここで、「燃料添加量取得処理」のサブ処理の詳細について図６、図８～図１１に基づいて説明する。図６に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、ＥＣＵ８０は、第１排気温度検出装置２５を介して酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧを検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１２の処理に進む。
ここで、「燃料添加量取得処理」のサブ処理の詳細について図６、図８～図１１に基づいて説明する。図６に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、ＥＣＵ８０は、第１排気温度検出装置２５を介して酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧを検出して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１２の処理に進む。
【0081】
ステップＳ２１２において、ＥＣＵ８０は、吸気流量検出装置６から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡ［ｇ／ｓｅｃ］を算出する。また、ＥＣＵ８０は、現在から所定時間（例えば、１秒）前までに各燃料噴射装置１５Ｌ、１５Ｒに指示した燃料噴射量をＲＡＭから読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、吸入空気流量ＧＡと燃料噴射量の合計値を排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１３の処理に進む。尚、ＥＣＵ８０は、吸気流量検出装置６から入力された検出信号から吸入空気流量ＧＡ［ｇ／ｓｅｃ］を算出し、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶してもよい。
【0082】
ステップＳ２１３において、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に堆積した粒子状物質（ＰＭ）を燃焼焼却することができるＳＣＲ－ＤＰＦ６３の目標触媒床温ＴＦ（例えば、約５００℃である。）をＥＥＰＲＯＭから読み出す。また、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とをＲＡＭから読み出す。尚、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の目標触媒床温ＴＦ（例えば、約５００℃である。）は、実験及びシミュレーションを通じて予め設定された値であり、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0083】
そして、ＥＣＵ８０は、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧを目標触媒床温ＴＦまで昇温させるために、燃料添加弁２９を介して添加（噴射）する燃料要求添加量Ｑ［ｍｍ3／ｓｅｃ］を下記式（５）を用いて算出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１４の処理に進む。尚、下記式（５）における「Ｋ」は、モデル定数であり、実験及びシミュレーションを通じて予め設定された値であり、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0084】
燃料要求添加量Ｑ＝排気ガス流量ＧＧ×（目標触媒床温ＴＦ－排気ガス温度ＴＧ）×Ｋ・・・・（５）
【0085】
ステップＳ２１４において、ＥＣＵ８０は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、主ターボチャージャ２１だけが作動して過給される「シングルターボモード」であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ８０は、シングルターボモードフラグ（図３参照）をＲＡＭから読み出し、このシングルターボモードフラグが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。そして、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「シングルターボモード」であると判定された場合、つまり、シングルターボモードフラグが「ＯＮ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ２１４：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１５の処理に進む。
【0086】
ステップＳ２１５において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とをＲＡＭから読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、図１０に示すシングルターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１１（シングルターボモード用マップ）を用いて、今回の酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、今回の排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応するシングルターボモードの燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。
【0087】
そして、ＥＣＵ８０は、算出した燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値としてＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２１９の処理に進む。尚、シングルターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１１は、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0088】
ここで、図８に示すように、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧを一定にした場合、例えば、３００［℃］に一定にした場合には、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］が大きくなるほど、テールパイプから排出されるＨＣ濃度［ｐｐｍ］が白煙がでない白煙限界濃度となる燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する単位時間当たりの燃料添加量は、小さくなる。つまり、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧを一定にした場合には、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］が大きくなるほど、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）は、小さくなる。
【0089】
また、図９に示すように、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］を一定にした場合、例えば、８０［ｇ／ｓｅｃ］に一定にした場合には、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧが高くなるほど、テールパイプから排出されるＨＣ濃度［ｐｐｍ］が白煙がでない白煙限界濃度となる燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する単位時間当たりの燃料添加量は、大きくなる。つまり、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］を一定にした場合には、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧが高くなるほど、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）は、大きくなる。
【0090】
従って、図１０に示すように、シングルターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１１は、図８及び図９に示される関係から、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］とをパラメータとする。そして、燃料制限添加量マップＭ１１は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「シングルターボモード」の場合に、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めてマップ化したものである。
【0091】
その結果、シングルターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１１に記憶される燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］は、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］が大きくなるほど小さくなり、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］が高くなるほど大きくなるように設定されている。尚、図１０に示すシングルターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１１において、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とがマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を算出する。
【0092】
一方、図６に示すように、上記ステップＳ２１４で主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「シングルターボモード」でないと判定された場合、つまり、シングルターボモードフラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ２１４：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１６の処理に進む。ステップＳ２１６において、ＥＣＵ８０は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２が作動して過給される「ツインターボモード」であるか否かを判定する。
【0093】
つまり、ＥＣＵ８０は、ツインターボモードフラグ（図３参照）をＲＡＭから読み出し、このツインターボモードフラグが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。そして、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツインターボモード」であると判定された場合、つまり、ツインターボモードフラグが「ＯＮ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ２１６：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１７の処理に進む。
【0094】
ステップＳ２１７において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とをＲＡＭから読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、図１１に示すツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２（ツインターボモード用マップ）を用いて、今回の酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、今回の排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応するツインターボモードの燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。
【0095】
そして、ＥＣＵ８０は、算出した燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値としてＲＡＭに記憶した後、後述のステップＳ２１９の処理に進む。尚、ツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２は、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0096】
ここで、図１１に示すように、ツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２は、図８及び図９に示される関係から、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］とをパラメータとする。そして、燃料制限添加量マップＭ１２は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツインターボモード」の場合に、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めてマップ化したものである。
【0097】
その結果、ツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２に記憶される燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］は、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］が大きくなるほど小さくなり、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］が高くなるほど大きくなるように設定されている。尚、図１１に示すツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２において、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とがマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を算出する。
【0098】
一方、図６に示すように、上記ステップＳ２１６で主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツインターボモード」でないと判定された場合、つまり、ツインターボモードフラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ２１６：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１８の処理に進む。つまり、ＥＣＵ８０は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「シングルターボモード」から「ツインターボモード」へ切り替える「ツイン切替モード」、または、「ツインターボモード」から「シングルターボモード」へ切り替える「シングル切替モード」のうちの何れかであると判定して、ステップＳ２１８の処理に進む。
【0099】
ステップＳ２１８において、ＥＣＵ８０は、「０［ｍｍ3／ｓｅｃ］」を燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）としてＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２１９の処理に進む。つまり、ＥＣＵ８０は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」、または、「シングル切替モード」で動作する間、例えば約０．５秒～１秒の間、燃料添加弁２９から排気ガス中に燃料を添加（噴射）しないように設定した後、ステップＳ２１９の処理に進む。
【0100】
ステップＳ２１９において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１３で算出した燃料要求添加量Ｑ［ｍｍ3／ｓｅｃ］と、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値である燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］と、をＲＡＭから読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、燃料要求添加量Ｑが燃料制限添加量以下の燃料添加量であるか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ８０は、燃料要求添加量Ｑが、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加した際に、テールパイプから白煙がでない燃料添加量であるか否かを判定する。
【0101】
そして、燃料要求添加量Ｑが燃料制限添加量以下の燃料添加量であると判定した場合には（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２２０の処理に進む。つまり、ＥＣＵ８０は、燃料要求添加量Ｑが、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加した際に、テールパイプから白煙がでない燃料添加量であると判定して（Ｓ２１９：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０の処理に進む。ステップＳ２２０において、ＥＣＵ８０は、燃料要求添加量Ｑ［ｍｍ3／ｓｅｃ］を燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１８の処理に進む。
【0102】
一方、燃料要求添加量Ｑが燃料制限添加量よりも大きい燃料添加量であると判定した場合には（Ｓ２１９：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２２１の処理に進む。つまり、ＥＣＵ８０は、燃料要求添加量Ｑが、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加した際に、テールパイプから白煙がでる燃料添加量であると判定して（Ｓ２１９：ＮＯ）、ステップＳ２２１の処理に進む。
【0103】
ステップＳ２２１において、ＥＣＵ８０は、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値である燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］としてＲＡＭに記憶した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ１８の処理に進む。
【0104】
これにより、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態である「シングルターボモード」、「ツインターボモード」のそれぞれにおいて、燃料添加弁２９から排気ガスに添加される未燃燃料の単位時間当たりの添加量を燃料制限添加量以下に設定することができる。その結果、燃料添加弁２９から排気ガスに添加された未燃燃料の全量を酸化触媒（ＤＯＣ）６２によって酸化して排気ガスを昇温させることができる。従って、並列に主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２を備えたエンジン１０において、テールパイプから排出される排気ガス中に白煙を生じさせないで、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）の捕集機能を再生することができる。
【0105】
また、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」、または、「シングル切替モード」の場合には、酸化触媒（ＤＯＣ）６２の流入口側の排気ガスの状態量（排気ガスの旋回流影響や、添加燃料と排気ガスの混合状態等である。）の時々刻々と変化する変化量が、「シングルターボモード」、及び、「ツインターボモード」の場合よりも大きくなる。従って、「ツイン切替モード」、または、「シングル切替モード」において、ＥＣＵ８０は、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加（噴射）する燃料添加量の上限値（燃料制限添加量）を「０［ｍｍ3／ｓｅｃ］」に設定することによって、排気ガス中に白煙が生じることを効果的に抑止することができる。
【0106】
また、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」、または、「シングル切替モード」で動作する時間は、例えば約０．５秒～１秒間であるため、酸化触媒（ＤＯＣ）６２の触媒床温の低下を効果的に抑制することができる。その結果、ＥＣＵ８０は、テールパイプから排出される排気ガス中に白煙を生じさせないで、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）の捕集機能を再生することができる。
【0107】
図４に示すように、ステップＳ１８において、ＥＣＵ８０は、燃料添加弁２９から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えたか否かを判定する。この燃料実行タイミングとは、例えば、第１番気筒が排気行程を迎えるタイミング、つまり、クランク角度で７２０°回転する毎に燃料添加実行タイミングを迎える。これにより、第１番気筒の排気行程に同期させて、燃料添加弁２９から燃料添加を行うことで、添加燃料が排気ガスに拡散し易くなる。
【0108】
そして、燃料添加弁２９から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えていないと判定した場合には（Ｓ１８：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該処理を終了する。一方、燃料添加弁２９から燃料を添加する燃料添加実行タイミングを迎えたと判定した場合には（Ｓ１８：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１９の処理に進む。ステップＳ１９において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２２０または上記ステップＳ２２１でＲＡＭに記憶した燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を再度、ＲＡＭから読み出す。
【0109】
そして、ＥＣＵ８０は、この燃料添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］に、図４に示す処理を起動する間隔の時間（例えば１０［ｍｓｅｃ］間隔で起動する場合は１０［ｍｓｅｃ］である）を乗算して算出した燃料添加量［ｍｍ3］の燃料を燃料添加弁２９を介して排気ガス中に添加（噴射）した後、ステップＳ２０の処理に進む。ステップＳ２０において、ＥＣＵ８０は、「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ２１の処理に進む。「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理は、不図示のＰＭカウンタから燃焼焼却した粒子状物質（ＰＭ）に相当するカウント値を減算する処理である。
【0110】
［ＰＭカウンタ更新処理］
ここで、「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理の詳細について図７及び図１２に基づいて説明する。図７に示すように、先ず、ステップＳ３１１において、ＥＣＵ８０は、中間排気温度検出装置６６からの検出信号に基づいて、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に流入する排気ガス温度Ｔ２を検出してＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、下流側排気温度検出装置６７からの検出信号に基づいて、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３から流出する排気ガス温度Ｔ３を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１２の処理に進む。
ここで、「ＰＭカウンタ更新処理」のサブ処理の詳細について図７及び図１２に基づいて説明する。図７に示すように、先ず、ステップＳ３１１において、ＥＣＵ８０は、中間排気温度検出装置６６からの検出信号に基づいて、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に流入する排気ガス温度Ｔ２を検出してＲＡＭに記憶する。また、ＥＣＵ８０は、下流側排気温度検出装置６７からの検出信号に基づいて、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３から流出する排気ガス温度Ｔ３を検出してＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１２の処理に進む。
【0111】
ステップＳ３１２において、ＥＣＵ８０は、各排気ガス温度Ｔ２、Ｔ３と、略円柱状に構成されたＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１との関係を対応づけた不図示の温度マップＭＰ１に基づいて、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１を算出（推定）して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１３の処理に進む。
【0112】
ステップＳ３１３において、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１をＲＡＭから読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭから「ＰＭ燃焼下限温度ＴＤ１」を読み出し、今回のＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１が「ＰＭ燃焼下限温度ＴＤ１」以上であるか否かを判定する。尚、「ＰＭ燃焼下限温度ＴＤ１」は、粒子状物質（ＰＭ）が燃焼焼却される下限温度であって、例えば、約５００℃～６００℃であり、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0113】
そして、今回のＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１が「ＰＭ燃焼下限温度ＴＤ１」未満の触媒床温であると判定した場合には（Ｓ３１３：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。一方、今回のＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１が「ＰＭ燃焼下限温度ＴＤ１」以上の触媒床温であると判定した場合には（Ｓ３１３：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３１４の処理に進む。
【0114】
ステップＳ３１４において、ＥＣＵ８０は、図１２に示すＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温とＰＭ燃焼速度との関係を対応づけたＰＭ燃焼速度マップＭ２１を用いて、上記ステップＳ３１２で算出したＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１に対応するＰＭ燃焼速度を取得して、ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ３１５の処理に進む。尚、ＰＭ燃焼速度は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３内において、単位体積当たりの、且つ、単位時間当たりの粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量である。
【0115】
図１２には、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１とＰＭ燃焼速度との関係の一例が示されている。図１２に示すように、ＰＭ燃焼速度マップＭ２１では、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１が高くなるほど、粒子状物質（ＰＭ）の燃焼するＰＭ燃焼速度は速くなる。尚、ＰＭ燃焼速度を取得するＰＭ燃焼速度マップＭ２１は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、マップや数式によりＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0116】
図７に示すように、ステップＳ３１５において、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の触媒床温ＴＰ１に対応するＰＭ燃焼速度をＲＡＭから読み出すと共に、ＥＥＰＲＯＭからＳＣＲ－ＤＰＦ６３の体積を読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、ＰＭ燃焼速度にＳＣＲ－ＤＰＦ６３の体積と所定時間（例えば、燃料添加弁２９による燃料の噴射間隔の時間である。）とを乗算して、所定時間内にＳＣＲ－ＤＰＦ６３内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を算出する。
【0117】
続いて、ＥＣＵ８０は、算出した粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量に相当するカウント値を、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値から減算した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。つまり、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３内に堆積したＰＭ堆積量から、所定時間（例えば、燃料添加弁２９による燃料の噴射間隔の時間である。）内にＳＣＲ－ＤＰＦ６３内で燃焼される粒子状物質（ＰＭ）の燃焼量を減算した後、当該サブ処理を終了して、メインフローチャートに戻り、ステップＳ２１の処理に進む。
【0118】
図４に示すように、ステップＳ２１において、ＥＣＵ８０は、ＥＥＰＲＯＭに設けられたＰＭカウンタのカウント値を読み出し、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」よりも小さいか否かを判定する。つまり、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３内の粒子状物質（ＰＭ）のほぼ全量が燃焼焼却されたか否かを判定する。そして、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」以上であると判定した場合には（Ｓ２１：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３内の粒子状物質（ＰＭ）が、未だ全て燃焼焼却されていないと判定して、当該処理を終了する。
【0119】
一方、ＰＭカウンタのカウント値が「再生終了閾値Ｃ２」よりも小さいと判定した場合には（Ｓ２１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３内の粒子状物質（ＰＭ）のほぼ全量が燃焼焼却されたと判定し、燃料添加弁２９による燃料の噴射（添加）を終了して、ステップＳ２２の処理に進む。ステップＳ２２において、ＥＣＵ８０は、フィルタ再生要求フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＦＦ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、ステップＳ２３の処理に進む。ステップＳ２３において、ＥＣＵ８０は、尿素水添加許可フラグをＲＡＭから読み出し、「ＯＮ」に設定して再度ＲＡＭに記憶した後、当該処理を終了する。
【0120】
この尿素水添加許可フラグは、「ＯＮ」に設定されている場合には、尿素水添加弁６８によりＳＣＲ－ＤＰＦ６３に向けて所定濃度の尿素水（還元剤溶液）の添加（噴霧）を許可する旨を表す。その結果、当該「フィルタ再生処理」とは別のタイミングでＥＣＵ８０により実行されて、所定時間（例えば、２００ミリ秒～４００ミリ秒である。）毎に、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に向けて排気ガス中に尿素水（還元剤溶液）を添加（噴霧）する「尿素水添加処理」の実行が再度、開始される。これにより、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３を排気ガスが通過する際に、ハニカム構造の各小孔内の表面に吸着したアンモニア（ＮＨ3）によって排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が選択的に還元浄化されると共に、粒子状物質（ＰＭ）がＳＣＲ－ＤＰＦ６３内に捕集される。
【0121】
ここで、エンジン１０は、内燃機関の一例として機能する。排気ガス浄化装置６１は、浄化触媒装置の一例として機能する。吸気流量検出装置６とＥＣＵ８０は、排気ガス流量取得装置の一例を構成する。ＥＣＵ８０は、過給状態取得装置、制限添加量算出装置、堆積量取得装置、堆積量判定装置、還元剤添加停止設定装置の一例として機能する。シングルターボ用の燃料制限添加量マップＭ１１は、シングルターボモード用マップの一例として機能する。ツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２は、ツインターボモード用マップの一例として機能する。尿素水添加弁６８は、還元剤添加弁の一例として機能する。
【0122】
また、前記実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
【0123】
本発明の排気浄化システムは、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図１～図１２の前記実施形態に係るエンジン１０等と同一符号は、前記実施形態に係るエンジン１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。
【0124】
［他の第１実施形態］
（Ａ）例えば、上記ステップＳ１７において、「燃料添加量取得処理」のサブ処理（図６参照）に替えて、図１３に示す「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進むようにしてもよい。ここで、「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理について図１３～図１５に基づいて説明する。図１３に示すように、「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理は、上記「燃料添加量取得処理」のサブ処理（図６参照）とほぼ同じ処理手順である。
（Ａ）例えば、上記ステップＳ１７において、「燃料添加量取得処理」のサブ処理（図６参照）に替えて、図１３に示す「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進むようにしてもよい。ここで、「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理について図１３～図１５に基づいて説明する。図１３に示すように、「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理は、上記「燃料添加量取得処理」のサブ処理（図６参照）とほぼ同じ処理手順である。
【0125】
但し、ステップＳ２１６で、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツインターボモード」でないと判定された場合、つまり、ツインターボモードフラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ２１６：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１８の処理に替えて、ステップＳ３１１～ステップＳ３１３の処理を実行する点で異なっている。
【0126】
具体的には、図１３に示すように、ステップＳ２１６で主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツインターボモード」でないと判定された場合、つまり、ツインターボモードフラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ２１６：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３１１の処理に進む。ステップＳ３１１において、ＥＣＵ８０は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「シングルターボモード」から「ツインターボモード」へ切り替える「ツイン切替モード」であるか否かを判定する。
【0127】
つまり、ＥＣＵ８０は、ツイン切替モードフラグ（図３参照）をＲＡＭから読み出し、このツイン切替モードフラグが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。そして、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」であると判定された場合、つまり、ツイン切替モードフラグが「ＯＮ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３１２の処理に進む。
【0128】
ステップＳ３１２において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とをＲＡＭから読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、図１４に示すツイン切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１３（ツイン切替モード用マップ）を用いて、今回の酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、今回の排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応するツイン切替モードの燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。
【0129】
そして、ＥＣＵ８０は、算出した燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値としてＲＡＭに記憶した後、上記ステップＳ２１９以降の処理を実行する。尚、ツイン切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１３は、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0130】
ここで、図１４に示すように、ツイン切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１３は、図８及び図９に示される関係から、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］とをパラメータとする。そして、燃料制限添加量マップＭ１３は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」の場合に、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めてマップ化したものである。
【0131】
その結果、ツイン切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１３に記憶される燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］は、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］が大きくなるほど小さくなり、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］が高くなるほど大きくなるように設定されている。尚、図１４に示すツイン切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１３において、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とがマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を算出する。
【0132】
一方、図１３に示すように、上記ステップＳ３１１で主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」でないと判定された場合、つまり、ツイン切替モードフラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定された場合には（Ｓ３１１：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ３１２の処理に進む。つまり、ＥＣＵ８０は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツインターボモード」から「シングルターボモード」へ切り替える「シングル切替モード」であると判定して、ステップＳ３１２の処理に進む。
【0133】
ステップＳ３１２において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とをＲＡＭから読み出す。そして、ＥＣＵ８０は、図１５に示すシングル切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１４（シングル切替モード用マップ）を用いて、今回の酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、今回の排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応するシングル切替モードの燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出する。
【0134】
そして、ＥＣＵ８０は、算出した燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値としてＲＡＭに記憶した後、上記ステップＳ２１９以降の処理を実行する。尚、シングル切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１４は、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0135】
ここで、図１５に示すように、シングル切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１４は、図８及び図９に示される関係から、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］とをパラメータとする。そして、燃料制限添加量マップＭ１４は、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「シングル切替モード」の場合に、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により求めてマップ化したものである。
【0136】
その結果、シングル切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１４に記憶される燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］は、排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］が大きくなるほど小さくなり、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧ［℃］が高くなるほど大きくなるように設定されている。尚、図１５に示すシングル切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１４において、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とがマップ上の各ポイント間の値になるときには、補間処理にて燃料添加量の上限値（燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］）を算出する。
【0137】
これにより、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態である「シングルターボモード」、「ツインターボモード」、「ツイン切替モード」、「シングル切替モード」のそれぞれにおいて、燃料添加弁２９から排気ガスに添加される未燃燃料の単位時間当たりの添加量を燃料制限添加量以下に設定することができる。その結果、燃料添加弁２９から排気ガスに添加された未燃燃料の全量を酸化触媒（ＤＯＣ）６２によって酸化して排気ガスを昇温させることができる。
【0138】
従って、並列に主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２を備えたエンジン１０において、テールパイプから排出される排気ガス中に白煙を生じさせないで、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）の捕集機能を再生することができる。また、「ツイン切替モード」と「シングル切替モード」の場合においても、ＥＣＵ８０は、燃料添加弁２９から排気ガス中に燃料を添加（噴射）することができ、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）の捕集機能を再生する再生時間の短縮化を図ることができる。
【0139】
［他の第２実施形態］
（Ｂ）また、例えば、上記ステップＳ１７において、「燃料添加量取得処理」のサブ処理（図６参照）に替えて、図１６に示す「第３燃料添加量取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進むようにしてもよい。ここで、「第３燃料添加量取得処理」のサブ処理について図１６に基づいて説明する。図１６に示すように、「第３燃料添加量取得処理」のサブ処理は、上記「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理（図１３参照）とほぼ同じ処理手順である。
（Ｂ）また、例えば、上記ステップＳ１７において、「燃料添加量取得処理」のサブ処理（図６参照）に替えて、図１６に示す「第３燃料添加量取得処理」のサブ処理を実行した後、ステップＳ１８の処理に進むようにしてもよい。ここで、「第３燃料添加量取得処理」のサブ処理について図１６に基づいて説明する。図１６に示すように、「第３燃料添加量取得処理」のサブ処理は、上記「第２燃料添加量取得処理」のサブ処理（図１３参照）とほぼ同じ処理手順である。
【0140】
但し、上記ステップＳ３１１で、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」であると判定された場合には（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１７以降の処理を実行する点で異なっている。また、ステップＳ３１１で、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」でないと判定された場合には（Ｓ３１１：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、「シングル切替モード」であると判定して、上記ステップＳ２１５以降の処理を実行する点で異なっている。また、ツイン切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１３（図１４参照）とシングル切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１４（図１５参照）がＥＥＰＲＯＭに予め記憶されていない点で異なっている。
【0141】
ここで、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「ツイン切替モード」で動作させる場合には、吸気切替弁５１を「閉弁状態」に設定して、排気切替弁５３と吸気バイパス弁５２を「開弁状態」に設定する（図３参照）。また、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「ツインターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁５３と吸気切替弁５１を「開弁状態」にして、吸気バイパス弁５２を「閉弁状態」に設定する。従って、「ツイン切替モード」と「ツインターボモード」では、それぞれにおいて、排気切替弁５３が「開弁状態」に設定されるため、酸化触媒（ＤＯＣ）６２の入口側における排気ガスの状態量（排気ガスの旋回流影響や、添加燃料と排気ガスの混合状態等である。）は、ほぼ等しい状態量になると考えられる。
【0142】
従って、ステップＳ３１１で、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「ツイン切替モード」であると判定された場合には（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１７の処理に進むようにしてもよい。ステップＳ２１７において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とをＲＡＭから読み出す。
【0143】
そして、ＥＣＵ８０は、図１１に示すツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２（ツインターボモード用マップ）を用いて、今回の酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、今回の排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応するツインターボモードの燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出するようにしてもよい。そして、ＥＣＵ８０は、算出した燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値としてＲＡＭに記憶した後、上記ステップＳ２１９以降の処理を実行するようにしてもよい。尚、ツインターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１２（図１１参照）は、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0144】
また、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングル切替モード」で動作させる場合には、排気切替弁５３と吸気切替弁５１を「閉弁状態」にして、吸気バイパス弁５２を「開弁状態」に設定する。また、ＥＣＵ８０は、エンジン１０を「シングルターボモード」で動作させる場合には、排気切替弁５３と吸気切替弁５１と吸気バイパス弁５２を全て「閉弁状態」に設定する。従って、「シングル切替モード」と「シングルターボモード」では、それぞれにおいて、排気切替弁５３が「閉弁状態」に設定されるため、酸化触媒（ＤＯＣ）６２の入口側における排気ガスの状態量（排気ガスの旋回流影響や、添加燃料と排気ガスの混合状態等である。）は、ほぼ等しい状態量になると考えられる。
【0145】
従って、ステップＳ３１１で、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態が、「シングル切替モード」であると判定された場合には（Ｓ３１１：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ２１５の処理に進むようにしてもよい。ステップＳ２１５において、ＥＣＵ８０は、上記ステップＳ２１１で検出した酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、上記ステップＳ２１２で算出した排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］とをＲＡＭから読み出す。
【0146】
そして、ＥＣＵ８０は、図１０に示すシングルターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１１（シングルターボモード用マップ）を用いて、今回の酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧと、今回の排気ガス流量ＧＧ［ｇ／ｓｅｃ］と、に対応するシングルターボモードの燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を算出するようにしてもよい。そして、ＥＣＵ８０は、算出した燃料制限添加量［ｍｍ3／ｓｅｃ］を、燃料添加弁２９から排気ガス中に添加する白煙がでない燃料添加量の上限値としてＲＡＭに記憶した後、上記ステップＳ２１９以降の処理を実行するようにしてもよい。尚、シングルターボモード用の燃料制限添加量マップＭ１１（図１０参照）は、ＥＥＰＲＯＭに予め記憶されている。
【0147】
これにより、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態である「シングルターボモード」、「ツインターボモード」、「ツイン切替モード」、「シングル切替モード」のそれぞれにおいて、燃料添加弁２９から排気ガスに添加される未燃燃料の単位時間当たりの添加量を燃料制限添加量以下に設定することができる。その結果、燃料添加弁２９から排気ガスに添加された未燃燃料の全量を酸化触媒（ＤＯＣ）６２によって酸化して排気ガスを昇温させることができる。
【0148】
従って、並列に主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２を備えたエンジン１０において、テールパイプから排出される排気ガス中に白煙を生じさせないで、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３の粒子状物質（ＰＭ）の捕集機能を再生することができる。更に、ツイン切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１３（図１４参照）とシングル切替モード用の燃料制限添加量マップＭ１４（図１５参照）をＥＥＰＲＯＭに予め記憶する必要が無くなるため、ＥＣＵ８０の記憶容量の削減化を図ることができる。
【0149】
［他の第３実施形態］
（Ｃ）また、例えば、排気ガス浄化装置６１に替えて、図１７に示す排気ガス浄化装置８６（浄化触媒装置）を用いてもよい。排気ガス浄化装置８６について図１７に基づいて説明する。図１７に示すように、排気ガス浄化装置８６は、排気ガス浄化装置６１とほぼ同じ構成である。従って、第１排気管４６Ｌの下流側と第２排気管４６Ｒの下流側とは、連結されて、排気ガス浄化装置８６の流入口（入口側）に接続されている。
（Ｃ）また、例えば、排気ガス浄化装置６１に替えて、図１７に示す排気ガス浄化装置８６（浄化触媒装置）を用いてもよい。排気ガス浄化装置８６について図１７に基づいて説明する。図１７に示すように、排気ガス浄化装置８６は、排気ガス浄化装置６１とほぼ同じ構成である。従って、第１排気管４６Ｌの下流側と第２排気管４６Ｒの下流側とは、連結されて、排気ガス浄化装置８６の流入口（入口側）に接続されている。
【0150】
また、第１排気管４６Ｌの下流側には、主タービン２１Ａから吐出されて排気ガス浄化装置８６に流入する入口側排気ガス温度を検出する第１排気温度検出装置（例えば、温度検出センサ）２５が設けられている。また、第１排気管４６Ｌには、第１排気温度検出装置２５よりも下流側で、且つ、排気ガス浄化装置８６の上流側の位置に、燃料添加弁２９が配置されている。
【0151】
但し、排気ガス浄化装置８６の内部には、上流側から、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）６２と、ＳＣＲ－ＤＰＦ６３に替えてＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）８７が配置されている点で異なっている。また、排気ガス浄化装置８６は、酸化触媒６２の下流側、且つ、ＤＰＦ８７の上流側に、中間排気温度検出装置６６が設けられているが、尿素水添加弁６８は設けられていない点で異なっている。よって、排気ガス浄化装置８６は、浄化触媒装置の一例として機能する。
【0152】
また、上記フィルタ再生処理（図４参照）において、ＥＣＵ８０は、排気ガス浄化装置８６に尿素水添加弁６８が配置されていないため、ステップＳ１５及びステップＳ２３の処理を実行しない点で異なっている。尚、ＤＰＦ８７よりも下流側の排気管に、尿素水添加弁６８及びＮＯｘを無害化する選択還元触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）等を配置してもよい。
【0153】
ＤＰＦ８７は、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状等に形成され、軸方向に多数の小孔が設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔は、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材によって閉塞されている。そして、ＤＰＦ８７は、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔を通じて下流側へと流出させる。
【0154】
これにより、主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２の過給状態である「シングルターボモード」、「ツインターボモード」のそれぞれにおいて、燃料添加弁２９から排気ガスに添加される未燃燃料の単位時間当たりの添加量を燃料制限添加量以下に設定することができる。その結果、燃料添加弁２９から排気ガスに添加された未燃燃料の全量を酸化触媒（ＤＯＣ）６２によって酸化して排気ガスを昇温させることができる。従って、並列に主ターボチャージャ２１と副ターボチャージャ２２を備えたエンジン１０において、テールパイプから排出される排気ガス中に白煙を生じさせないで、ＤＰＦ８７の粒子状物質（ＰＭ）の捕集機能を再生することができる。
【0155】
［他の第４実施形態］
（Ｄ）また、例えば、図１８に示すように、第１排気管４６Ｌの下流側と第２排気管４６Ｒの下流側とは、連結されて、第３排気管８８の上流側に接続されるようにしてもよい。そして、第３排気管８８の下流側は、排気ガス浄化装置６１の流入口に接続されるようにしてもよい。そして、燃料添加弁２９を第１排気管４６Ｌの下流側に配置して、第１排気温度検出装置２５を第３排気管８８に配置するようにしてもよい。これにより、ＥＣＵ８０は、第１排気温度検出装置２５からの検出信号に基づいて、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧの検出精度の向上を図ることができる。
（Ｄ）また、例えば、図１８に示すように、第１排気管４６Ｌの下流側と第２排気管４６Ｒの下流側とは、連結されて、第３排気管８８の上流側に接続されるようにしてもよい。そして、第３排気管８８の下流側は、排気ガス浄化装置６１の流入口に接続されるようにしてもよい。そして、燃料添加弁２９を第１排気管４６Ｌの下流側に配置して、第１排気温度検出装置２５を第３排気管８８に配置するようにしてもよい。これにより、ＥＣＵ８０は、第１排気温度検出装置２５からの検出信号に基づいて、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧの検出精度の向上を図ることができる。
【0156】
［他の第５実施形態］
（Ｅ）また、例えば、図１９に示すように、第１排気管４６Ｌの下流側と第２排気管４６Ｒの下流側とは、連結されて、第３排気管８８の上流側に接続されるようにしてもよい。そして、第３排気管８８の下流側は、排気ガス浄化装置６１の流入口に接続されるようにしてもよい。そして、第３排気管８８に、第１排気温度検出装置２５を設けるようにしてもよい。また、第３排気管８８には、第１排気温度検出装置２５よりも下流側で、且つ、排気ガス浄化装置６１の上流側の位置に、燃料添加弁２９が配置されるようにしてもよい。
（Ｅ）また、例えば、図１９に示すように、第１排気管４６Ｌの下流側と第２排気管４６Ｒの下流側とは、連結されて、第３排気管８８の上流側に接続されるようにしてもよい。そして、第３排気管８８の下流側は、排気ガス浄化装置６１の流入口に接続されるようにしてもよい。そして、第３排気管８８に、第１排気温度検出装置２５を設けるようにしてもよい。また、第３排気管８８には、第１排気温度検出装置２５よりも下流側で、且つ、排気ガス浄化装置６１の上流側の位置に、燃料添加弁２９が配置されるようにしてもよい。
【0157】
これにより、ＥＣＵ８０は、第１排気温度検出装置２５からの検出信号に基づいて、酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入する排気ガス温度ＴＧの検出精度の向上を図ることができる。また、燃料添加弁２９から添加（噴射）された未燃燃料をスムーズに酸化触媒（ＤＯＣ）６２に流入させることができ、排気ガス温度の昇温効率の向上を図ることができる。
【符号の説明】
【0158】
１ 排気浄化システム
６ 吸気流量検出装置
１０ エンジン
２１ 主ターボチャージャ
２２ 副ターボチャージャ
２５ 第１排気温度検出装置
２９ 燃料添加弁
４６Ｌ 第１排気管
４６Ｒ 第２排気管
６１、８６ 排気ガス浄化装置
６２ 酸化触媒（ＤＯＣ）
６３ フィルタ付き選択還元触媒（ＳＣＲ－ＤＰＦ）
６５ 差圧センサ
６８ 尿素水添加弁
８０ ＥＣＵ
８７ 粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）
８８ 第３排気管
Ｍ１１ シングルターボモード用の燃料制限添加量マップ
Ｍ１２ ツインターボモード用の燃料制限添加量マップ
６ 吸気流量検出装置
１０ エンジン
２１ 主ターボチャージャ
２２ 副ターボチャージャ
２５ 第１排気温度検出装置
２９ 燃料添加弁
４６Ｌ 第１排気管
４６Ｒ 第２排気管
６１、８６ 排気ガス浄化装置
６２ 酸化触媒（ＤＯＣ）
６３ フィルタ付き選択還元触媒（ＳＣＲ－ＤＰＦ）
６５ 差圧センサ
６８ 尿素水添加弁
８０ ＥＣＵ
８７ 粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）
８８ 第３排気管
Ｍ１１ シングルターボモード用の燃料制限添加量マップ
Ｍ１２ ツインターボモード用の燃料制限添加量マップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】