CN107407182A - 排气净化装置及其控制方法 - Google Patents

排气净化装置及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107407182A
CN107407182A CN201680017332.8A CN201680017332A CN107407182A CN 107407182 A CN107407182 A CN 107407182A CN 201680017332 A CN201680017332 A CN 201680017332A CN 107407182 A CN107407182 A CN 107407182A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
catalyst
temperature
exhaust
nox
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201680017332.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107407182B (zh
Inventor
中田辉男
坂本隆行
长冈大治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Publication of CN107407182A publication Critical patent/CN107407182A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107407182B publication Critical patent/CN107407182B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
    • B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/96—Regeneration, reactivation or recycling of reactants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
    • F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005—Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/04—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for regeneration or reactivation, e.g. of catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/027—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting SOx
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/04—Methods of control or diagnosing
    • F01N2900/0408—Methods of control or diagnosing using a feed-back loop
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404—Exhaust gas temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1602—Temperature of exhaust gas apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1631—Heat amount provided to exhaust apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Abstract

包括：SOx净化控制部(60)，其实施将NOx吸收还原型催化剂(32)的温度维持为预定的恢复温度的催化剂再生处理；催化剂温度推定部(80)，其基于排气中含有的未燃燃料的量和催化剂发热量来推定催化剂温度；第2排气温度传感器(44)，其被配置在比催化剂(32)靠排气下游的位置并检测排气温度；以及发热量校正值设定部(100)，其在催化剂再生处理的实施期间中，基于由催化剂温度推定部(80)推定出的推定催化剂温度和由第2排气温度传感器(44)检测到的实际排气温度，来取得在催化剂(32)的发热量校正中所使用的发热量校正值。

Description

排气净化装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及排气净化装置及其控制方法。
背景技术
以往，作为对从内燃机排出的排气中的氮化物(以下，记为NOx)进行还原净化的催化剂，已知NOx吸收还原型催化剂。NOx吸收还原型催化剂在排气为稀燃环境时吸收排气中含有的NOx，并且，在排气为浓燃环境时用排气中含有的烃通过还原净化将已吸收了的NOx无害化并排放。因此，在催化剂的NOx吸收量达到了预定量的情况下，为了使NOx吸收能力恢复，需要定期地进行通过远后喷射或排气管喷射来使排气成为浓燃状态的所谓NOx净化(例如，参照专利文献1)。
此外，在NOx吸收还原型催化剂中还吸收排气中含有的硫氧化物(以下，记为SOx)。若SOx吸收量增加，则存在使NOx吸收还原型催化剂的NOx净化能力降低的问题。因此，在SOx吸收量达到了预定量的情况(发生了硫中毒的情况)下，为了使Sox从NOx吸收还原型催化剂脱离以从硫中毒恢复，需要定期地进行通过远后喷射或排气管喷射向上游侧的氧化催化剂供给未燃燃料来使排气温度上升到SOx脱离温度的所谓SOx净化(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-202425号公报
专利文献2：日本特开2009-047086号公报
发明内容
发明要解决的课题
通常，在这种装置中，在进行NOx净化或SOx净化时，供给与NOx吸收还原型催化剂的推定温度同目标温度的偏差相应的量的未燃燃料。在推定催化剂温度时使用催化剂的发热量，但是，催化剂的发热量存在个体差。此外，催化剂的发热量由于时效劣化而会逐渐减少。为了确保催化剂温度的推定精度，希望尽可能精确地取得催化剂的发热量。
本公开的排气净化装置及其控制方法的目的在于提高催化剂温度的推定精度。
用于解决课题的手段
本公开的排气净化装置包括：催化剂，其被设置在内燃机的排气系统中，利用排气中的未燃燃料发热并且净化排气，催化剂再生部件，其实施通过将上述催化剂的温度维持为预定的恢复温度从而使上述催化剂的净化性能恢复的催化剂再生处理，催化剂温度推定部件，其基于排气中含有的上述未燃燃料的量和上述催化剂的发热量来推定上述催化剂的温度，排气温度检测部件，其被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度，以及校正值取得部件，其在由上述催化剂再生部件进行的上述催化剂再生处理的实施期间中，基于由上述催化剂温度推定部件推定出的推定催化剂温度和由上述排气温度检测部件检测到的实际排气温度，来取得在上述催化剂的发热量校正中所使用的发热量校正值。
此外，本公开的排气净化装置包括：催化剂，其被设置在内燃机的排气系统中，利用排气中的未燃燃料发热并且净化排气，排气温度检测传感器，其被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度，以及控制单元；上述控制单元进行动作，以便执行以下的处理：
催化剂再生处理，通过将上述催化剂的温度维持为预定的恢复温度，从而使上述催化剂的净化性能恢复，
催化剂温度推定处理，基于排气中含有的上述未燃燃料的量和上述催化剂的发热量来推定上述催化剂的温度，以及
校正值取得处理，在上述催化剂再生处理的实施期间中，基于由上述催化剂温度推定处理推定出的推定催化剂温度和由上述排气温度检测传感器检测到的实际排气温度，来取得在上述催化剂的发热量校正中所使用的发热量校正值。
并且，本公开提供一种排气净化装置的控制方法，上述排气净化装置包括：催化剂，其被设置在内燃机的排气系统中，利用排气中的未燃燃料发热并且净化排气，以及排气温度检测传感器，其被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度；
上述控制方法包含以下处理：
催化剂再生处理，通过将上述催化剂的温度维持为预定的恢复温度从而使上述催化剂的净化性能恢复，
催化剂温度推定处理，基于排气中含有的上述未燃燃料的量和上述催化剂的发热量来推定上述催化剂的温度，
排气温度检测处理，被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度，以及
校正值取得处理，在上述催化剂再生处理的实施期间中，基于由上述催化剂温度推定处理推定出的推定催化剂温度和由上述排气温度检测传感器检测到的实际排气温度，来取得在上述催化剂的发热量校正中所使用的发热量校正值。
发明效果
根据本公开的排气净化装置及其控制方法，能够提高催化剂温度的推定精度。
附图说明
图1是表示本实施方式的排气净化系统的整体构成图。
图2是说明本实施方式的SOx净化控制的时序图。
图3是表示本实施方式的SOx净化稀燃控制时的MAF目标值的设定处理的框图。
图4是表示本实施方式的SOx净化浓燃控制时的目标喷射量的设定处理的框图。
图5是说明本实施方式的SOx净化控制的催化剂温度调整控制的时序图。
图6是说明本实施方式的NOx净化控制的时序图。
图7是表示本实施方式的NOx净化稀燃控制时的MAF目标值的设定处理的框图。
图8是表示本实施方式的NOx净化浓燃控制时的目标喷射量的设定处理的框图。
图9A是表示本实施方式的发热量校正值设定处理的框图。
图9B是说明催化剂发热量的经时变化和校正后的推定发热量的图。
图10是表示本实施方式的发热量校正值设定处理的流程图。
图11是表示本实施方式的喷射器的喷射量学习校正的处理的框图。
图12是说明本实施方式的学习校正系数的运算处理的流程图。
图13是表示本实施方式的催化剂温度推定处理的框图。
图14是表示本实施方式的MAF校正系数的设定处理的框图。
具体实施方式
以下，基于附图说明本公开的一实施方式的排气净化系统。如图1所示，在柴油引擎(以下，简称为引擎)10的各气缸中，分别设置有将由未图示的共轨(Common Rail)蓄压的高压燃料向各气缸内直接喷射的缸内喷射器11。这些各缸内喷射器11的燃料喷射量或燃料喷射定时根据从电子控制单元(以下，称为ECU)50输入的指示信号而被控制。
在引擎10的进气歧管10A上连接有导入新气的进气通道12，在排气歧管10B上连接有将排气向外部导出的排气通道13。在进气通道12中，从进气上游侧起依次设置有空气过滤器14、吸入空气量传感器(以下，称为MAF传感器)40、进气温度传感器48、可变容量型增压器20的压缩机20A、中冷器15、进气节气门16等。在排气通道13中，从排气上游侧起依次设置有可变容量型增压器20的涡轮20B、排气后处理装置30等。另外，在引擎10中安装有引擎转速传感器41、油门开度传感器42、增压压力传感器46、以及外气温度传感器47。
另外，在本实施方式的说明中，作为对引擎的吸入空气量(进气流量(Suction AirFlow))进行测定、检测的吸入空气量传感器，使用的是测定、检测质量流量(Mass AirFlow)的MAF传感器40，但是，只要能够测定、检测引擎的进气流量，也可以使用与MAF传感器40不同的类型的流量(Air Flow)传感器、或者代替流量传感器的部件。
EGR(Exhaust Gas Recirculation：排气再循环)装置21包括：EGR通道22，其连接排气歧管10B和进气歧管10A；EGR冷却器23，其冷却EGR气体；以及EGR阀24，其调整EGR量。
排气后处理装置30是通过在外壳30A内从排气上游侧起依次配置氧化催化剂31、NOx吸收还原型催化剂32、颗粒过滤器(以下，简称为过滤器)33而构成的。此外，在比氧化催化剂31靠上游侧的排气通道13中设置有排气喷射器34，该排气喷射器34根据从ECU50输入的指示信号来向排气通道13内喷射未燃燃料(主要是烃(HC))。
氧化催化剂31例如是通过在蜂窝结构体等陶瓷制承载体表面承载氧化催化剂成分而形成的。若通过排气喷射器34或缸内喷射器11的远后喷射向氧化催化剂31供给未燃燃料，则氧化催化剂31将其氧化而使排气温度上升。
NOx吸收还原型催化剂32例如是通过在蜂窝结构体等陶瓷制承载体表面承载碱金属等而形成的。该NOx吸收还原型催化剂32在排气空燃比为稀燃状态时吸收排气中的NOx，并且，在排气空燃比为浓燃状态时用排气中含有的还原剂(HC等)来对已吸收的NOx进行还原净化。
过滤器33例如是通过将由多孔质性的分隔壁划分的多个单元沿着排气的流动方向配置并将这些单元的上游侧和下游侧交替地孔封闭而形成的。过滤器33在分隔壁的细孔、表面捕集排气中的颗粒状物质(PM)，并且，若PM堆积推定量达到预定量，则执行将其燃烧除去的所谓过滤器强制再生。通过利用排气管喷射或远后喷射向上游侧的氧化催化剂31供给未燃燃料，并将流入到过滤器33的排气温度升温到PM燃烧温度，从而进行过滤器强制再生。
第1排气温度传感器43被设置在比氧化催化剂31靠上游侧的位置，对流入到氧化催化剂31中的排气温度进行检测。第2排气温度传感器44是本公开的排气温度检测部件的一个例子，被设置在比NOx吸收还原型催化剂32靠排气下游侧且比过滤器33靠排气上游侧的位置。该第2排气温度传感器44对刚从NOx吸收还原型催化剂32排出后的向过滤器33流入的排气温度进行检测。在本实施方式中，NOx吸收还原型催化剂32和过滤器33被接近配置，因此，由第2排气温度传感器44检测的排气温度实质上等于NOx吸收还原型催化剂32的温度。
NOx/λ传感器45被设置在比过滤器33靠下游侧的位置，对通过了NOx吸收还原型催化剂32的排气的NOx值及λ值(以下，也称为空气过剩率)进行检测。
压力差传感器49是对过滤器33的上游侧与下游侧的压力差进行检测的传感器。压力差传感器49的检测信号被向ECU50输出。该压力差传感器49和后述的ECU50的PM堆积量推定部52是堆积量推定部件的一个例子。
ECU50进行引擎10等的各种控制，被构成为包括公知的CPU、ROM、RAM、输入接口、输出接口等。为了进行这些各种控制，传感器类40～49的传感器值被输入到ECU50中。此外，ECU50中作为一部分的功能要素而具有过滤器再生控制部51、PM堆积量推定部52、SOx净化控制部60、NOx净化控制部70、发热量校正值设定部100、MAF追随控制部98、喷射量学习校正部90、催化剂温度推定部80、以及MAF校正系数运算部95。这些各功能要素作为被包含在作为一体硬件的ECU50中的要素来说明，但是，还能够将这些之中的任何一部分设置为单独的硬件。
[过滤器再生控制]
过滤器再生控制部51是本公开的过滤器再生部件的一个例子，实施将堆积在过滤器33中的PM燃烧除去的过滤器再生处理。若从PM堆积量推定部52取得的PM堆积推定量超过预定的上限阈值，则过滤器再生控制部51激活过滤器强制再生标志FDPF(参照图2的时刻t1)。若过滤器强制再生标志FDPF被激活，则向排气喷射器34发送使其执行排气管喷射的指示信号、或者向各缸内喷射器11发送使其执行远后喷射的指示信号。由此，将排气温度升温到PM燃烧温度(例如，约550℃)，并维持该升温状态。若PM堆积推定量降低到表示燃烧除去的预定的下限阈值(判定阈值)，则过滤器强制再生标志FDPF被关闭(参照图2的时刻t2)。为了进行催化剂发热量推定，将通过远后喷射实施过滤器强制再生的情况下的喷射量指示值(以下，称为过滤器再生远后喷射量指示值QDPF＿Post＿Trgt)也发送到细节后述的催化剂温度推定部80。
[PM堆积量推定]
PM堆积量推定部(过滤器堆积量推定部件的一个例子)52推定被过滤器33捕集到的PM的堆积量。PM堆积量推定部52包括预先用基于实验等的测定得到的表示过滤器33的前后压力差与PM堆积量的关系的压力差特性图表(未图示)。而且，基于该压力差特性图表和压力差传感器49的检测信号的等级来算出并推定被过滤器33捕集到的PM的堆积量。另外，过滤器33的PM堆积量的推定不限于压力差传感器49，也可以使用其它方法。例如，既可以基于车辆的行驶距离来推定，还可以利用静电电容式或电阻式的PM传感器来检测堆积量。
[SOx净化控制]
SOx净化控制部60是本公开的催化剂再生部件的一个例子，实施催化剂再生处理，在该催化剂再生处理中，使排气成为浓燃状态而使排气温度上升到硫脱离温度(例如，约600℃)后在整个预定期间内维持硫脱离温度，使NOx吸收还原型催化剂32从SOx中毒(硫中毒)恢复(以下，将用于实施该催化剂再生处理的控制称为SOx净化控制)。
图2表示本实施方式的SOx净化控制的时序图。如图2所示，开始SOx净化控制的SOx净化标志FSP在过滤器强制再生标志FDPF被关闭的同时被激活(参照图2的时刻t2)。由此，能够高效地从通过过滤器33的强制再生而使排气温度上升了的状态转移到SOx净化控制，能够有效地减少燃料消耗量。
在本实施方式中，SOx净化控制下的浓燃化是通过并用SOx净化稀燃控制和SOx净化浓燃控制而实现的，其中，在该SOx净化稀燃控制中，利用空气系统控制使空气过剩率从正常运转时(例如约1.5)降低到比理论空燃比相当值(约1.0)靠稀燃侧的第1目标空气过剩率(例如约1.3)，在该SOx净化浓燃控制中，利用喷射系统控制使空气过剩率从第1目标空气过剩率降低到浓燃侧的第2目标空气过剩率(例如约0.9)。以下，说明SOx净化稀燃控制、及SOx净化浓燃控制的细节。
[SOx净化稀燃控制的空气系统控制]
图3是表示SOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt的设定处理的框图。第1目标空气过剩率设定图表61是基于引擎转速Ne及油门开度Q(引擎10的燃料喷射量)而被参照的图表，预先基于实验等而设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的SOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λSPL＿Trgt(第1目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第1目标空气过剩率设定图表61读取SOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λSPL＿Trgt，并输入到MAF目标值运算部62。进一步，在MAF目标值运算部62中，基于以下的算式(1)运算SOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt。
MAFSPL＿Trgt＝λSPL＿Trgt×Qfnl＿corrd×RoFuel×AFRsto/Maf＿corr…(1)
在算式(1)中，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
若SOx净化标志FSP变成激活(参照图2的时刻t2)，则将由MAF目标值运算部62运算的MAF目标值MAFSPL＿Trgt输入到斜度(ramp)处理部63。斜度处理部63将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号而从各斜度系数图表63A、63B读取斜度系数，并且，将附加了该斜度系数的MAF目标斜度值MAFSPL＿Trgt＿Ramp输入到阀控制部64。
阀控制部64为了使得从MAF传感器40输入的实际MAF值MAFAct达到MAF目标斜度值MAFSPL＿Trgt＿Ramp，而执行将进气节气门16向闭侧节流、并且将EGR阀24向开侧打开的反馈控制。
这样，在本实施方式中，基于从第1目标空气过剩率设定图表61读取的空气过剩率目标值λSPL＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量来设定MAF目标值MAFSPL＿Trgt，基于该MAF目标值MAFSPL＿Trgt对空气系统动作进行反馈控制。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到SOx净化稀燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制来设定MAF目标值MAFSPL＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化、个体差等的影响。
此外，通过对MAF目标值MAFSPL＿Trgt附加根据引擎10的运转状态设定的斜度系数，从而能够有效地防止因吸入空气量的急剧变化而导致的引擎10的失火或因力矩变动而导致的驾驶性的恶化等。
[SOx净化浓燃控制的燃料喷射量设定]
图4是表示SOx净化浓燃控制中的排气管喷射或远后喷射的目标喷射量QSPR＿Trgt(每单位时间的喷射量)的设定处理的框图。第2目标空气过剩率设定图表65是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的SOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λSPR＿Trgt(第2目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第2目标空气过剩率设定图表65读取SOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λSPR＿Trgt，并输入到喷射量目标值运算部66。进一步，在喷射量目标值运算部66中，基于以下的算式(2)来运算SOx净化浓燃控制时的目标喷射量指示值QSPR＿Trgt。
QSPR＿Trgt＝MAFSPL＿Trgt×Maf＿corr/(λSPR＿Trgt×RoFuel×AFRsto)－Qfnl＿corrd…(2)
在算式(2)中，MAFSPL＿Trgt是SOx净化稀燃时的MAF目标值，被从上述的MAF目标值运算部62输入。此外，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的MAF追随控制应用前的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
若后述的SOx净化浓燃标志FSPR变成激活，则由喷射量目标值运算部66运算出的目标喷射量指示值QSPR＿Trgt被作为喷射指示信号而发送到排气喷射器34或各缸内喷射器11(以下，将被发送到缸内喷射器11中的远后喷射的喷射量指示值称为SOx净化浓燃·远后喷射量指示值QSPR＿Post＿Trgt)。为了进行催化剂发热量推定，将SOx净化浓燃·远后喷射量指示值QSPR＿Post＿Trgt也发送到细节后述的催化剂温度推定部80。
这样，在本实施方式中，基于从第2目标空气过剩率设定图表65读取的空气过剩率目标值λSPR＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量来设定目标喷射量指示值QSPR＿Trgt。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到SOx净化浓燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制控制来设定目标喷射量指示值QSPR＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化等的影响。
[SOx净化控制的催化剂温度调整控制]
如图2的时刻t2～t4所示，通过交替地切换执行排气管喷射或远后喷射的SOx净化浓燃标志FSPR的激活/关闭(浓燃/稀燃)，从而控制在SOx净化控制中流入到NOx吸收还原型催化剂32中的排气温度(以下，也称为催化剂温度)。若SOx净化浓燃标志FSPR被激活(FSPR＝1)，则催化剂温度由于排气管喷射或远后喷射而上升(以下，将该期间称为喷射期间TF＿INJ)。另一方面，若SOx净化浓燃标志FSPR被关闭，则催化剂温度由于排气管喷射或远后喷射的停止而降低(以下，将该期间称为间隔TF＿INT)。
在本实施方式中，通过从预先通过实验等制作的喷射期间设定图表(未图示)读取与引擎转速Ne及油门开度Q对应的值，从而设定喷射期间TF＿INJ。在该喷射时间设定图表中，与引擎10的运转状态相应地设定有预先通过实验等求出的为了使排气的空气过剩率可靠地降低到第2目标空气过剩率而需要的喷射期间。
在催化剂温度最高的SOx净化浓燃标志FSPR被从激活切换到关闭时，通过反馈控制设定间隔TF＿INT。具体而言，通过PID控制来处理，该PID控制包括：与SOx净化浓燃标志FSPR被关闭时的催化剂目标温度与催化剂推定温度的偏差ΔT成比例地使输入信号变化的比例控制；与偏差ΔT的时间积分值成比例地使输入信号变化的积分控制；以及与偏差ΔT的时间微分值成比例地使输入信号变化的微分控制。催化剂目标温度被设定为能够将SOx从NOx吸收还原型催化剂32脱离的温度，催化剂推定温度被设定为由细节后述的参照温度选择部88(参照图13)适当选择的氧化催化剂温度或NOx催化剂温度中的任何一个。
如图5的时刻t1所示，若SOx净化标志FSP由于过滤器强制再生的结束(FDPF＝0)而被激活，则SOx净化浓燃标志FSPR也被激活，并且，在前次的SOx净化控制时被反馈计算出的间隔TF＿INT也被暂时重置。即，在过滤器刚强制再生之后的首次，根据用喷射期间设定图表设定的喷射期间TF＿INJ＿1来执行排气管喷射或远后喷射(参照图5的时刻t1～t2)。这样，由于不进行SOx净化稀燃控制而从SOx净化浓燃控制开始SOx净化控制，所以，不会使在过滤器强制再生中上升了的排气温度降低，能够迅速地转移到SOx净化控制，并减少燃料消耗量。
接下来，若SOx净化浓燃标志FSPR由于经过喷射期间TF＿INJ＿1而变成关闭，则SOx净化浓燃标志FSPR被关闭，直到经过通过PID控制设定的间隔TF＿INT＿1为止(参照图5的时刻t2～t3)。进一步，若SOx净化浓燃标志FSPR由于经过间隔TF＿INT＿1而被激活，则再次执行与喷射期间TF＿INJ＿2相应的排气管喷射或远后喷射(参照图5的时刻t3～t4)。然后，重复执行这些SOx净化浓燃标志FSPR的激活/关闭的切换，直到SOx净化标志FSP由于后述的SOx净化控制的结束判定而被关闭(参照图5的时刻tn)为止。
这样，在本实施方式中，根据基于引擎10的运转状态而参照的图表来设定使催化剂温度上升并且使空气过剩率降低到第2目标空气过剩率的喷射期间TF＿INJ，并且，利用PID控制来处理使催化剂温度下降的间隔TF＿INT。由此，能够一边将SOx净化控制中的催化剂温度有效地维持在净化所需的期望的温度范围，一边使空气过剩率可靠地降低到目标过剩率。
[SOx净化控制的结束判定]
若(1)从SOx净化标志FSP激活起累计排气管喷射或远后喷射的喷射量且该累计喷射量达到了预定的上限阈值量的情况、(2)从SOx净化控制的开始起计时的经过时间达到了预定的上限阈值时间的情况、(3)基于含有引擎10的运转状态或NOx/λ传感器45的传感器值等作为输入信号的预定的模型公式运算的NOx吸收还原型催化剂32的SOx吸附量降低到表示SOx除去成功的预定的阈值的情况之中的任何一个条件成立，则关闭SOx净化标志FSP而结束SOx净化控制(参照图2的时刻t4、图5的时刻tn)。
这样，在本实施方式中，通过在SOx净化控制的结束条件中设置累计喷射量及经过时间的上限，从而在SOx净化由于排气温度降低等而未进展的情况下，能够有效地防止燃料消耗量变得过剩。
[NOx净化控制]
NOx净化控制部70执行如下控制：通过使排气成为浓燃状态而利用还原净化对已被NOx吸收还原型催化剂32吸收的NOx进行无害化并放出，从而使NOx吸收还原型催化剂32的NOx吸收能力恢复(以下，将该控制称为NOx净化控制)。
从引擎10的运转状态来推定每单位时间的NOx排出量，若将其累计计算后的推定累计值ΣNOx超过预定的阈值，则激活开始NOx净化控制的NOx净化标志FNP(参照图6的时刻t1)。或者，在根据从引擎10的运转状态推定的催化剂上游侧的NOx排出量、和由NOx/λ传感器45检测的催化剂下游侧的NOx量来运算NOx吸收还原型催化剂32的NOx净化率，且该NOx净化率比预定的判定阈值低的情况下，NOx净化标志FNP被激活。
在本实施方式中，NOx净化控制下的浓燃化是通过并用NOx净化稀燃控制和NOx净化浓燃控制从而实现的，在该NOx净化稀燃控制中，通过空气系统控制使空气过剩率从正常运转时(例如，约1.5)降低到比理论空燃比相当值(约1.0)靠稀燃侧的第3目标空气过剩率(例如，约1.3)，在该NOx净化浓燃控制中，通过喷射系统控制使空气过剩率从第3目标空气过剩率降低到浓燃侧的第4目标空气过剩率(例如，约0.9)。以下，说明NOx净化稀燃控制及NOx净化浓燃控制的细节。
[NOx净化稀燃控制的MAF目标值设定]
图7是表示NOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFNPL＿Trgt的设定处理的框图。第3目标空气过剩率设定图表71是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的NOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λNPL＿Trgt(第3目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第3目标空气过剩率设定图表71读取NOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λNPL＿Trgt，并输入到MAF目标值运算部72。进一步，在MAF目标值运算部72中，基于以下的算式(3)来运算NOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFNPL＿Trgt。
MAFNPL＿Trgt＝λNPL＿Trgt×Qfnl＿corrd×RoFuel×AFRsto/Maf＿corr…(3)
在算式(3)中，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
若NOx净化标志FNP变成激活(参照图6的时刻t1)，则将由MAF目标值运算部72运算出的MAF目标值MAFNPL＿Trgt输入到斜度处理部73。斜度处理部73将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从各斜度系数图表73A、73B读取斜度系数，并且，将附加了该斜度系数的MAF目标斜度值MAFNPL＿Trgt＿Ramp输入到阀控制部74。
阀控制部74为了使得从MAF传感器40输入的实际MAF值MAFAct达到MAF目标斜度值MAFNPL＿Trgt＿Ramp，而执行将进气节气门16向闭侧节流，并且，将EGR阀24向开侧打开的反馈控制。
这样，在本实施方式中，基于从第3目标空气过剩率设定图表71读取的空气过剩率目标值λNPL＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量来设定MAF目标值MAFNPL＿Trgt，并基于该MAF目标值MAFNPL＿Trgt来对空气系统动作进行反馈控制。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到NOx净化稀燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制来设定MAF目标值MAFNPL＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化等的影响。
此外，通过对MAF目标值MAFNPL＿Trgt附加根据引擎10的运转状态而设定的斜度系数，从而能够有效地防止因吸入空气量的急剧变化而导致的引擎10的失火或因力矩变动而导致的驾驶性的恶化等。
[NOx净化浓燃控制的燃料喷射量设定]
图8是表示NOx净化浓燃控制中的排气管喷射或远后喷射的目标喷射量QNPR＿Trgt(每单位时间的喷射量)的设定处理的框图。第4目标空气过剩率设定图表75是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的NOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λNPR＿Trgt(第4目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第4目标空气过剩率设定图表75读取NOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λNPR＿Trgt并输入到喷射量目标值运算部76。进一步，在喷射量目标值运算部76中，基于以下的算式(4)来运算NOx净化浓燃控制时的目标喷射量指示值QNPR＿Trgt。
QNPR＿Trgt＝MAFNPL＿Trgt×Maf＿corr/(λNPR＿Trgt×RoFuel×AFRsto)－Qfnl＿corrd…(4)
在算式(4)中，MAFNPL＿Trgt是NOx净化稀燃MAF目标值，被从上述的MAF目标值运算部72输入。此外，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的MAF追随控制应用前的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
如图6的时刻t1所示，若NOx净化标志FNP变成激活，则将由喷射量目标值运算部76运算的目标喷射量指示值QNPR＿Trgt作为喷射指示信号发送到排气喷射器34或各缸内喷射器11中(以下，特别地将被发送到缸内喷射器11中的远后喷射的喷射量指示值称为NOx净化浓燃·远后喷射量指示值QNPR＿Post＿Trgt)。为了进行催化剂发热量推定，将NOx净化浓燃·远后喷射量指示值QNPR＿Post＿Trgt也发送到细节后述的催化剂温度推定部80。
这样，在本实施方式中，基于从第4目标空气过剩率设定图表75读取的空气过剩率目标值λNPR＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量，来设定目标喷射量QNPR＿Trgt。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到NOx净化浓燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制来设定目标喷射量QNPR＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化等的影响。
[NOx净化控制的结束判定]
若(1)从NOx净化标志FNP的激活起累计排气管喷射或远后喷射的喷射量，且该累计喷射量达到了预定的上限阈值量的情况、(2)从NOx净化控制的开始起计时的经过时间达到了预定的上限阈值时间的情况、(3)基于含有引擎10的运转状态、NOx/λ传感器45的传感器值等作为输入信号的预定的模型公式运算的NOx吸收还原型催化剂32的NOx吸收量降低到表示NOx除去成功的预定的阈值的情况中的任何一个条件成立，则关闭NOx净化标志FNP而结束NOx净化控制(参照图6的时刻t2)。
这样，在本实施方式中，通过在NOx净化控制的结束条件中设置了累计喷射量、及经过时间的上限，从而在因排气温度的降低等而NOx净化未成功的情况下，能够可靠地防止燃料消耗量变得过剩。
[发热量校正值设定]
图9A是表示发热量校正值设定处理的框图。发热量校正值设定部100是本公开的校正值取得部件的一个例子，在由过滤器再生控制部51(过滤器再生部件的一个例子)进行的过滤器再生处理的实施期间中、及由SOx净化控制部60(催化剂再生部件的一个例子)进行的催化剂再生处理的实施期间中，基于由后述的催化剂温度推定部80(催化剂温度推定部件的一个例子)推定出的推定催化剂温度和由第2排气温度传感器44(排气温度检测部件的一个例子)检测出的实际排气温度，来取得在NOx吸收还原型催化剂32的发热量校正中所使用的发热量校正值。
NOx吸收还原型催化剂32的发热量HGLNT能够用下面的算式(5)来定义。
[算式1]
HGLNT＝∫TLNT·CLNT·MLNT…(5)
在算式(5)中，TLNT是NOx吸收还原型催化剂32的温度，但是，如上所述，在本实施方式中，与由第2排气温度传感器44检测的实际排气温度实质上相等。此外，CLNT是NOx吸收还原型催化剂32的热容量，MLNT是NOx吸收还原型催化剂32的重量。而且，由于这些CLNT和MLNT是固定值，所以NOx吸收还原型催化剂32的检测值与推定值之比即发热量比HGratio能够用下面的算式(6)来定义。
[算式2]
在算式(6)中，∫Temp＿DPF＿est是由催化剂温度推定部80(NOx催化剂温度推定部87B)取得的NOx吸收还原型催化剂32的推定催化剂温度。此外，∫Temp＿DPF＿act是由第2排气温度传感器44检测到的排气温度。
发热量校正值设定部100(发热量校正值运算部101)在由过滤器再生控制部51(过滤器再生部件)进行的过滤器再生处理的实施期间中、及由SOx净化控制部60(催化剂再生部件)进行的催化剂再生处理的实施期间中，运算发热量比HGratio的积分值，并取得发热量校正值HGcorr。因此，SOx净化标志FSP、过滤器强制再生标志FDPF、来自第2排气温度传感器44的检测信号被输入到发热量校正值运算部101。
此外，发热量校正值设定部100(模拟再生部件)通过在初次的催化剂再生处理及初次的过滤器再生处理中的自少一个被实施之前，将NOx吸收还原型催化剂32的温度维持为被设定得比硫脱离温度(恢复温度)及PM燃烧温度(过滤器再生处理中的催化剂温度)低的模拟再生温度，从而进行模拟再生处理。在本实施方式中，以从PM堆积量推定部52取得的推定PM堆积量达到了过滤器再生阈值的40％～60％的情况为条件，进行模拟再生处理。以下，基于图10的流程图来说明由发热量校正值设定部100进行的发热量校正值设定处理。
在步骤S100中，判定过滤器再生处理是否未实施。通常，由于初次的SOx净化控制比初次的过滤器再生处理在后地进行，所以，在本实施方式中，将过滤器再生处理作为判定对象。例如基于判定标志FDPF＿FST来判定过滤器再生处理是否未实施。该判定标志FSP＿FST在工厂出货时被设定为关闭(FDPF＿FST＝0)，若实施了初次的过滤器再生处理，则被设定为激活(FDPF＿FST＝1)。而且，在进行了NOx吸收还原型催化剂32的修理或更换的情况下，判定标志FDPF＿FST被重置为关闭(FDPF＿FST＝0)。
在过滤器再生处理为未实施的情况下(FDPF＿FST＝0)(在S100中，是)，在步骤S110中，判定PM堆积量是否达到了初始堆积量阈值(过滤器再生阈值的40％～60％)以上。在达到了初始堆积量阈值以上的情况下(在S110，是)进行步骤S120的处理，在小于初始堆积量阈值的情况下(在S110中，否)进行步骤100的处理。
在步骤120中，开始模拟过滤器再生的处理。在本实施方式中，发热量校正值设定部100向排气喷射器34或缸内喷射器11输出喷射指示信号，使排气中的未燃燃料浓度上升。在该模拟过滤器再生中，控制未燃燃料的喷射，使得达到被决定得比过滤器强制再生时的排气温度(约550℃)或SOx净化时的硫脱离温度(约600℃)低的模拟再生温度(约500℃)。
在该模拟过滤器再生处理的整个实施期间中(在S140中，否)，发热量校正值设定部100取得来自第2排气温度传感器44的实际排气温度和来自催化剂温度推定部80的推定催化剂温度(S130)。
如果模拟过滤器再生处理结束(在S140中，是)，则发热量校正值设定部100运算初始校正值(S150)。如上所述，在运算初始校正值时使用了数式(6)所记载的发热量比HGratio，发热量比HGratio的运算的对象是：从实际排气温度及推定催化剂温度的升温开始定时起、到在模拟过滤器再生处理的结束后实际排气温度及推定催化剂温度降低到与氧化催化剂31的入口温度(第1排气温度传感器43的检测温度)同等水平为止的期间。所运算出的初始校正值HGcorr＿ini(发热量校正值的初始值的一个例子)被输出到催化剂温度推定部80(NOx催化剂发热量推定部86B)，并被用于NOx吸收还原型催化剂32中的发热量的推定或NOx催化剂温度的推定。
在步骤S100中被判定为过滤器再生处理为已实施(FDPF＿FST＝1)的情况下(在S100中，否)，进行步骤S160的处理。在步骤S160中，判定过滤器强制再生标志FDPF是否为激活(FDPF＝1)。此处，在被判定为过滤器强制再生标志FDPF为激活(在S160中，是)的情况下，转移到步骤180的处理。此外，在被判定为过滤器强制再生标志FDPF为关闭(FDPF＝0)(在S160中，否)的情况下，转移到步骤170的处理。在步骤S170中判定SOx净化标志FSP是否为激活(FSP＝1)。此处，在被判定为SOx净化标志FSP为激活(在S170中，是)的情况下，转移到步骤180的处理。此外，在被判定为SOx净化标志FSP为关闭(FSP＝0)(在S170中，否)的情况下，转移到步骤S100的处理。总之，在这些步骤S160及S170中，判定过滤器强制再生标志FDPF或SOx净化标志FSP是否已变成激活，并在至少一个标志变成了激活的情况下，进行步骤S180的处理。
在步骤S180中，与上述的步骤S130同样，取得来自第2排气温度传感器44的实际排气温度和来自催化剂温度推定部80的推定催化剂温度。该温度取得处理被持续进行，直到过滤器强制再生标志FDPF和SOx净化标志FSP这双方变成关闭(FDPF＝0，FSP＝0)为止(S190、S200)。然后，如果两标志变成了关闭，则转移到步骤S210的处理。
在步骤S210中，运算经时校正值HGcorr＿sfo。此处的运算处理与步骤150的处理同样是基于发热量比HGratio而进行的。所运算出的经时校正值HGcorr＿sfo被输出到催化剂温度推定部80(NOx催化剂发热量推定部86B)，并被用于发热量的推定或NOx催化剂温度的推定。
这样，在本实施方式中，由于在由过滤器再生控制部51进行的过滤器再生处理的实施期间中、及由SOx净化控制部60进行的催化剂再生处理的实施期间中，取得了NOx吸收还原型催化剂32的发热量校正值，所以能够确保为了取得发热量比而充分的加热期间。由此，在NOx吸收还原型催化剂32的发热量与催化剂温度推定部80(NOx催化剂发热量推定部86B)的推定发热量之间存在差的情况下，能够精确地取得该差。其结果，能够如图9B所示的校正后的推定发热量HG＿corr那样精度良好地取得因经时变化而逐渐减少的催化剂发热量HG＿act，进而能够提高催化剂温度的推定精度。
此外，在本实施方式中，由于在初次的过滤器再生处理或SOx净化处理之前进行模拟再生处理，所以能够可靠地防止NOx吸收还原型催化剂32变得过升温的不良，而且，在初次的过滤器再生处理或SOx净化处理中，与使用图9B所示的初始发热量HG＿cal相比，能够进行精度更高的推定处理。
[MAF追随控制]
MAF追随控制部77在(1)从通常运转的稀燃状态向SOx净化控制或NOx净化控制下的浓燃状态的切换期间、及(2)从SOx净化控制或NOx净化控制下的浓燃状态向通常运转的稀燃状态的切换期间，执行根据MAF变化来校正各缸内喷射器11的燃料喷射定时及燃料喷射量的控制(称为MAF追随控制)。
[喷射量学习校正]
如图11所示，喷射量学习校正部90具有学习校正系数运算部91、以及喷射量校正部92。
学习校正系数运算部91在引擎10的稀燃运转时基于由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct与推定λ值λEst的误差Δλ来运算燃料喷射量的学习校正系数FCorr。在排气为稀燃状态时，由于排气中的HC浓度非常低，所以，在氧化催化剂31中因HC的氧化反应而导致的排气λ值的变化小到能够忽视的程度。因此，认为通过了氧化催化剂31并由下游侧的NOx/λ传感器45检测的排气中的实际λ值λAct、与从引擎10排出的排气中的推定λ值λEst一致。因此，在这些实际λ值λAct与推定λ值λEst产生了误差Δλ的情况下，能够假定为是因对各缸内喷射器11的指示喷射量与实际喷射量之差而导致的误差。以下，基于图12的流程来说明由学习校正系数运算部91进行的使用了该误差Δλ的学习校正系数的运算处理。
在步骤S300中，基于引擎转速Ne及油门开度Q，判定引擎10是否处于稀燃运转状态。如果处于稀燃运转状态，则为了开始学习校正系数的运算，进入步骤S310。
在步骤S310中，通过对从推定λ值λEst减去由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct后的误差Δλ，乘以学习值增益K1及校正灵敏度系数K2，从而运算学习值FCorrAdpt(FCorrAdpt＝(λEst－λAct)×K1×K2)。推定λ值λEst是根据与引擎转速Ne、油门开度Q相应的引擎10的运转状态而推定运算的。此外，校正灵敏度系数K2是将由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct作为输入信号而从图11所示的校正灵敏度系数图表91A读取的。
在步骤S320中，判定学习值FCorrAdpt的绝对值|FCorrAdpt|是否处于预定的校正极限值A的范围内。在绝对值|FCorrAdpt|超过校正极限值A的情况下，本控制被返回而中止本次的学习。
在步骤S330中，判定学习禁止标志FPro是否关闭。作为学习禁止标志FPro，例如有引擎10的过渡运转时、SOx净化控制时(FSP＝1)、NOx净化控制时(FNP＝1)等。原因在于，在这些条件成立的状态下，误差Δλ由于实际λ值λAct的变化而变大，不能进行准确的学习。关于引擎10是否处于过渡运转状态，例如基于由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct的时间变化量，在该时间变化量大于预定的阈值的情况下判定为过渡运转状态即可。
在步骤S340中，将基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的学习值图表91B(参照图11)更新为在步骤S310中运算出的学习值FCorrAdpt。更详细而言，在该学习值图表91B上设定有根据引擎转速Ne及油门开度Q划分的多个学习区域。这些学习区域优选越是使用频度多的区域则其范围被设定得越窄，越是使用频度少的区域则其范围被设定得越宽。由此，能够在使用频度较多的区域中提高学习精度，能够在使用频度较少的区域中有效地防止未学习。
在步骤S350中，通过对将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号而从学习值图表91B读取的学习值加上“1”，从而运算学习校正系数FCorr(FCorr＝1+FCorrAdpt)。该学习校正系数FCorr被输入到图11所示的喷射量校正部92。
喷射量校正部92通过对引燃喷射QPilot、预喷射QPre、主喷射QMain、后喷射QAfter、远后喷射QPost的各基本喷射量乘以学习校正系数FCorr，从而执行这些燃料喷射量的校正。
这样，通过用与推定λ值λEst同实际λ值λAct的误差Δλ相应的学习值来对各缸内喷射器11校正燃料喷射量，从而能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化、个体差等的偏差。
[催化剂温度推定]
图13是表示由催化剂温度推定部80进行的氧化催化剂温度、及NOx催化剂温度的推定处理的框图。催化剂温度推定部80是本公开的催化剂温度推定部件的一个例子，基于排气中含有的未燃燃料的量和氧化催化剂31或NOx吸收还原型催化剂32的发热量来推定催化剂温度。
稀燃时HC图表81A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在稀燃运转时从引擎10排出的HC量(以下，称为稀燃时HC排出量)。在过滤器强制再生标志FDPF、SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP都关闭(FDPF＝0、FSP＝0、FNP＝0)的情况下，将基于引擎转速Ne及油门开度Q从稀燃时HC图表81A读取的稀燃时HC排出量发送到各发热量推定部86A、86B。
稀燃时CO图表81B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在稀燃运转时从引擎10排出的CO量(以下，称为稀燃时CO排出量)。在过滤器强制再生标志FDPF、SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP都关闭(FDPF＝0、FSP＝0、FNP＝0)都关闭的情况下，将基于引擎转速Ne及油门开度Q从稀燃时CO图表81B读取的稀燃时CO排出量发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
过滤器强制再生时HC图表82A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了过滤器强制再生控制时从引擎10排出的HC量(以下，称为过滤器再生时HC排出量)。在过滤器强制再生标志FDPF为激活(FDPF＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从过滤器强制再生时HC图表82A读取的过滤器再生时HC排出量，乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，并发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
过滤器强制再生时CO图表82B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了过滤器强制再生控制时从引擎10排出的CO量(以下，称为过滤器再生时CO排出量)。在过滤器强制再生标志FDPF为激活(FDPF＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从过滤器强制再生时CO图表82B读取的过滤器再生时CO排出量，乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，并发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
NOx净化时HC图表83A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了NOx净化控制时从引擎10排出的HC量(以下，称为NOx净化时HC排出量)。在NOx净化标志FNP为激活(FNP＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从NOx净化时HC图表83A读取的NOx净化时HC排出量，乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，并发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
NOx净化时CO图表83B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了NOx净化控制时从引擎10排出的CO量(以下，称为NOx净化时CO排出量)。在NOx净化标志FNP为激活(FNP＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从NOx净化时CO图表83B读取的NOx净化时CO排出量，乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，并发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
SOx净化时HC图表84A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了SOx净化控制时从引擎10排出的HC量(以下，称为SOx净化时HC排出量)。在SOx净化标志FSP为激活(FSP＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从SOx净化时HC图表84A读取的SOx净化时HC排出量，乘以预定的校正系数，并发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
SOx净化时CO图表84B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了SOx净化控制时从引擎10排出的CO量(以下，称为SOx净化时CO排出量)。在SOx净化标志FSP为激活(FSP＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从SOx净化时CO图表84B读取的SOx净化时CO排出量，乘以预定的校正系数，并发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
在通过远后喷射实施SOx净化浓燃控制、NOx净化浓燃控制、或过滤器强制再生控制的情况下，远后喷射量指示值校正部85实施利用从上述的学习校正系数运算部91输入的学习校正系数来对催化剂发热量推定中所使用的远后喷射量指示值进行校正的远后喷射量指示值校正。
更详细而言，在SOx净化浓燃标志FSPR变成激活、且通过远后喷射实施SOx净化浓燃控制的情况下，将对从喷射量目标值运算部66(SOx净化控制部60)输入的SOx净化浓燃·远后喷射量指示值QSPR＿Post＿Trgt乘以了学习校正系数FCorr的校正后的远后喷射量指示值QSPR＿Post＿corr(＝QSPR＿Post＿Trgt×FCorr)发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
此外，在NOx净化浓燃标志FNPR变成激活、且通过远后喷射实施NOx净化浓燃控制的情况下，将对从喷射量目标值运算部76(NOx净化控制部70)输入的NOx净化浓燃·远后喷射量指示值QNPR＿Post＿Trgt乘以了学习校正系数FCorr的校正后的远后喷射量指示值QNPR＿Post＿corr(＝QNPR＿Post＿Trgt×FCorr)发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
此外，在过滤器强制再生标志FDPF变成激活、且通过远后喷射实施过滤器强制再生控制的情况下，将对从过滤器再生控制部51输入的过滤器再生远后喷射量指示值QDPF＿Post＿Trgt乘以了学习校正系数FCorr的校正后的远后喷射量指示值QDPF＿Post＿corr(＝QDPF＿Post＿Trgt×FCorr)发送到氧化催化剂发热量推定部86A、NOx催化剂发热量推定部86B。
氧化催化剂发热量推定部86A基于根据SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP、过滤器强制再生标志FDPF的激活/关闭而从各图表81A～84B输入的HC/CO排出量、及根据排气管喷射/远后喷射的选择而从远后喷射量指示值校正部85输入的校正后的远后喷射量指示值等，来推定在氧化催化剂31内部的HC/CO发热量(以下，称为氧化催化剂HC/CO发热量)。氧化催化剂HC/CO发热量例如基于包含HC/CO排出量或校正后的远后喷射量指示值作为输入值而模型公式或图表来推定运算。
NOx催化剂发热量推定部86B基于根据SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP、过滤器强制再生标志FDPF的激活/关闭而从各图表81A～84B输入的HC/CO排出量、及根据排气管喷射/远后喷射的选择而从远后喷射量指示值校正部85输入的校正后的远后喷射量指示值等，来推定NOx吸收还原型催化剂32内部的HC/CO发热量(以下，称为NOx催化剂HC/CO发热量)。NOx催化剂HC/CO发热量例如基于包含HC/CO排出量或校正后的远后喷射量指示值作为输入值的模型公式或图表来推定运算。在进行该推定运算时，参照由发热量校正值设定部100设定的发热量校正值，校正因NOx吸收还原型催化剂32的时效劣化而导致的发热量的降低。由此，能够提高所推定运算的HC/CO发热量的精度。
氧化催化剂温度推定部87A基于包含由第1排气温度传感器43检测的氧化催化剂入口温度、从氧化催化剂发热量推定部86A输入的氧化催化剂HC/CO发热量、MAF传感器40的传感器值、从外气温度传感器47或进气温度传感器48的传感器值推定的向外气的放热量等作为输入值的模型公式或图表，来推定运算氧化催化剂31的催化剂温度。
NOx催化剂温度推定部87B基于包含从氧化催化剂温度推定部87A输入的氧化催化剂温度(以下，也称为NOx催化剂入口温度)、从NOx催化剂发热量推定部86B输入的NOx催化剂HC/CO发热量、从外气温度传感器47或进气温度传感器48的传感器值推定的向外气的放热量等作为输入值的模型公式或图表，来推定运算NOx吸收还原型催化剂32的催化剂温度。
如以上详细记述的那样，在本实施方式中，被构成为：在通过远后喷射实施SOx净化控制、NOx净化控制、过滤器强制再生控制的情况下，在氧化催化剂31、NOx吸收还原型催化剂32的发热量推定运算中使用反映了学习校正值的校正后的远后喷射量指示值。由此，能够高精度地运算将缸内喷射器11的经年劣化等的影响考虑在内的催化剂发热量，能够可靠地提高氧化催化剂31、NOx吸收还原型催化剂32的温度推定精度。
此外，通过根据HC/CO排出量各不相同的通常的稀燃运转时、过滤器强制再生时、SOx净化时、NOx净化时等的各运转状态来适当切换HC/CO图表81A～84B等，从而能够精度良好地运算与这些运转状态相应的在催化剂内部的HC/CO发热量，能够有效地提高氧化催化剂31、NOx吸收还原型催化剂32的温度推定精度。
[FB控制参照温度选择]
图13所示的参照温度选择部88选择在上述的过滤器强制再生或SOx净化的温度反馈控制中所使用的参照温度。
在包括氧化催化剂31和NOx吸收还原型催化剂32的排气净化系统中，在各催化剂31、32中的HC/CO发热量根据催化剂的发热特性等而不同。因此，在提高控制性的方面，优选选择发热量较多者的催化剂温度来作为温度反馈控制的参照温度。
参照温度选择部88被构成为：在氧化催化剂温度及NOx催化剂温度中选择一个根据此时的引擎10的运转状态推定的发热量较多者的催化剂温度，作为温度反馈控制的参照温度，发送到过滤器再生控制部51、SOx净化控制部60、NOx净化控制部70、发热量校正值设定部100。
更详细而言，在排气中的氧浓度比较高而氧化催化剂31的HC/CO发热量增加的过滤器强制再生时，选择从氧化催化剂温度推定部87A输入的氧化催化剂温度作为温度反馈控制的参照温度。另一方面，在因排气中的氧浓度降低而在NOx吸收还原型催化剂32中的HC/CO发热量增加的SOx净化浓燃控制或NOx净化浓燃控制时，选择从NOx催化剂温度推定部87B输入的NOx催化剂温度，作为温度反馈控制的参照温度。
这样，在本实施方式中，通过将HC/CO发热量变多者的催化剂温度选择为温度反馈控制的参照温度，从而能够有效地提高控制性。
[MAF校正系数]
MAF校正系数运算部95运算在SOx净化控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt或目标喷射量QSPR＿Trgt的设定中所使用的MAF校正系数Maf＿corr。
在本实施方式中，各缸内喷射器11的燃料喷射量被基于由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct与推定λ值λEst的误差Δλ而校正。但是，由于λ是空气与燃料之比，所以，误差Δλ的原因不一定仅限于对各缸内喷射器11的指示喷射量与实际喷射量之差的影响。即，对于λ的误差Δλ，不仅各缸内喷射器11而且MAF传感器40的误差也可能有影响。
图14是表示由MAF校正系数运算部95进行的MAF校正系数Maf＿corr的设定处理的框图。校正系数设定图表96是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有表示与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的MAF传感器40的传感器特性的MAF校正系数Maf＿corr。
MAF校正系数运算部95将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号从校正系数设定图表96读取MAF校正系数Maf＿corr，并且，将该MAF校正系数Maf＿corr发送到MAF目标值运算部62及喷射量目标值运算部66。由此，能够在SOx净化控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt或目标喷射量QSPR＿Trgt的设定中有效地反映MAF传感器40的传感器特性。
[其它]
另外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变形而实施。
例如，在上述的实施方式中，作为净化排气的催化剂，例示了NOx吸收还原型催化剂32，但是，对于因未燃燃料的供给而发热并且净化排气的其它种类的催化剂，本发明也能够同样地实施。
本申请基于2015年03月25日申请的日本专利申请(特愿2015-062527)，将其内容作为参照援引于此。
工业实用性
本发明具有提高催化剂温度的推定精度这种效果，在排气净化装置等中有用。
附图标记的说明
10 引擎
11 缸内喷射器
12 进气通道
13 排气通道
16 进气节气门
24 EGR阀
31 氧化催化剂
32 NOx吸收还原型催化剂
33 过滤器
34 排气喷射器
40 MAF传感器
45 NOx/λ传感器
50 ECU

Claims (9)

1.一种排气净化装置，包括：
催化剂，其被设置在内燃机的排气系统中，利用排气中的未燃燃料发热并且净化排气，
催化剂再生部件，其实施通过将上述催化剂的温度维持为预定的恢复温度从而使上述催化剂的净化性能恢复的催化剂再生处理，
催化剂温度推定部件，其基于排气中含有的上述未燃燃料的量和上述催化剂的发热量来推定上述催化剂的温度，
排气温度检测部件，其被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度，以及
校正值取得部件，其在由上述催化剂再生部件进行的上述催化剂再生处理的实施期间中，基于由上述催化剂温度推定部件推定出的推定催化剂温度和由上述排气温度检测部件检测到的实际排气温度，来取得在上述催化剂的发热量校正中所使用的发热量校正值。
2.如权利要求1所述的排气净化装置，还包括：
过滤器，其被设置在上述内燃机的排气系统中并捕集排气中的颗粒状物质，以及
过滤器再生部件，其实施通过使上述过滤器维持为上述颗粒状物质的燃烧温度从而将被堆积在上述过滤器中的上述颗粒状物质燃烧除去的过滤器再生处理；
上述校正值取得部件在上述过滤器再生处理的实施期间中取得上述发热量校正值。
3.如权利要求2所述的排气净化装置，其中，
还包括模拟再生部件，该模拟再生部件通过在实施初次的上述催化剂再生处理及初次的上述过滤器再生处理中的至少一个之前，将上述催化剂的温度维持为被设定得比上述恢复温度及在上述过滤器再生处理中的催化剂温度低的模拟再生温度，从而进行模拟再生处理；
上述校正值取得部件通过实施上述模拟再生处理来取得上述发热量校正值的初始值。
4.如权利要求1至3的任何一项所述的排气净化装置，其中，
上述催化剂是将上述排气中的NOx还原净化，并且通过被维持为硫脱离温度从而从硫中毒恢复的NOx还原型催化剂；
上述催化剂再生部件实施通过使上述内燃机的排气温度上升到上述硫脱离温度，从而使上述NOx还原型催化剂从硫中毒恢复的催化剂再生控制。
5.一种排气净化装置，包括：
催化剂，其被设置在内燃机的排气系统中，利用排气中的未燃燃料发热并且净化排气，
排气温度检测传感器，其被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度，以及
控制单元；
上述控制单元进行动作，以便执行以下的处理：
催化剂再生处理，通过将上述催化剂的温度维持为预定的恢复温度，从而使上述催化剂的净化性能恢复，
催化剂温度推定处理，基于排气中含有的上述未燃燃料的量和上述催化剂的发热量来推定上述催化剂的温度，以及
校正值取得处理，在上述催化剂再生处理的实施期间中，基于由上述催化剂温度推定处理推定出的推定催化剂温度和由上述排气温度检测传感器检测到的实际排气温度，来取得在上述催化剂的发热量校正中所使用的发热量校正值。
6.如权利要求5所述的排气净化装置，还包括：
过滤器，其被设置在上述内燃机的排气系统中并捕集排气中的颗粒状物质，以及
过滤器再生部件，其实施通过将上述过滤器维持在上述颗粒状物质的燃烧温度，从而将堆积在上述过滤器中的上述颗粒状物质燃烧除去的过滤器再生处理；
上述控制单元在上述校正值取得处理中，在上述过滤器再生处理的实施期间中取得上述发热量校正值。
7.如权利要求6所述的排气净化装置，其中，
上述控制单元还在实施初次的上述催化剂再生处理及初次的上述过滤器再生处理中的至少一个之前，通过将上述催化剂的温度维持为被设定得比上述恢复温度及在上述过滤器再生处理中的催化剂温度低的模拟再生温度，从而执行模拟再生处理；
上述控制单元在上述校正值取得处理中，通过实施上述模拟再生处理来取得上述发热量校正值的初始值。
8.如权利要求5至7的任何一项所述的排气净化装置，其中，
上述催化剂是将上述排气中的NOx还原净化并且通过被维持为硫脱离温度从而从硫中毒恢复的NOx还原型催化剂；
上述控制单元在上述催化剂再生处理中，实施通过使上述内燃机的排气温度上升到上述硫脱离温度，从而使上述NOx还原型催化剂从硫中毒恢复的催化剂再生控制。
9.一种排气净化装置的控制方法，上述排气净化装置包括：
催化剂，其被设置在内燃机的排气系统中，利用排气中的未燃燃料发热并且净化排气，以及
排气温度检测传感器，其被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度；
上述控制方法包含以下处理：
催化剂再生处理，通过将上述催化剂的温度维持为预定的恢复温度从而使上述催化剂的净化性能恢复，
催化剂温度推定处理，基于排气中含有的上述未燃燃料的量和上述催化剂的发热量来推定上述催化剂的温度，
排气温度检测处理，被配置在比上述催化剂靠排气下游的位置并检测从上述催化剂排出的排气温度，以及
校正值取得处理，在上述催化剂再生处理的实施期间中，基于由上述催化剂温度推定处理推定出的推定催化剂温度和由上述排气温度检测传感器检测到的实际排气温度，来取得在上述催化剂的发热量校正中所使用的发热量校正值。
CN201680017332.8A 2015-03-25 2016-03-23 排气净化装置及其控制方法 Active CN107407182B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015062527A JP6492854B2 (ja) 2015-03-25 2015-03-25 排気浄化装置
JP2015-062527 2015-03-25
PCT/JP2016/059123 WO2016152896A1 (ja) 2015-03-25 2016-03-23 排気浄化装置及びその制御方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107407182A true CN107407182A (zh) 2017-11-28
CN107407182B CN107407182B (zh) 2020-01-07

Family

ID=56979200

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680017332.8A Active CN107407182B (zh) 2015-03-25 2016-03-23 排气净化装置及其控制方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10947884B2 (zh)
EP (1) EP3276135B1 (zh)
JP (1) JP6492854B2 (zh)
CN (1) CN107407182B (zh)
WO (1) WO2016152896A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6569873B2 (ja) * 2017-01-27 2019-09-04 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP6534425B2 (ja) * 2017-06-27 2019-06-26 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
JP7024470B2 (ja) * 2018-02-06 2022-02-24 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
JP7244214B2 (ja) * 2018-04-16 2023-03-22 トヨタ自動車株式会社 排気浄化システムの制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050076635A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine
CN102575556A (zh) * 2009-11-06 2012-07-11 丰田自动车株式会社 内燃机的排气催化装置温度估计设备及排气催化装置温度估计方法
JP2012202271A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
CN103032137A (zh) * 2011-10-05 2013-04-10 三菱自动车工业株式会社 发动机的排气净化设备
JP2014218982A (ja) * 2013-05-10 2014-11-20 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4501720B2 (ja) * 2004-05-12 2010-07-14 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
GB0704377D0 (en) * 2007-03-06 2007-04-11 Lysanda Ltd Calibration tool
JP4434061B2 (ja) * 2005-04-08 2010-03-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US7849678B2 (en) 2005-12-02 2010-12-14 Eaton Corporation Desulfation control strategy
US7412823B2 (en) 2005-12-02 2008-08-19 Eaton Corporation LNT desulfation strategy
US7669408B2 (en) 2005-12-02 2010-03-02 Eaton Corporation LNT desulfation strategy with reformer temperature management
JP2008202425A (ja) 2007-02-16 2008-09-04 Mitsubishi Motors Corp 排ガス浄化装置
JP5067614B2 (ja) * 2007-08-21 2012-11-07 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
JP5515553B2 (ja) * 2009-01-16 2014-06-11 トヨタ自動車株式会社 温度センサ及び内燃機関の排気浄化装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050076635A1 (en) * 2003-10-09 2005-04-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Air fuel ratio control apparatus for an internal combustion engine
CN102575556A (zh) * 2009-11-06 2012-07-11 丰田自动车株式会社 内燃机的排气催化装置温度估计设备及排气催化装置温度估计方法
JP2012202271A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
CN103032137A (zh) * 2011-10-05 2013-04-10 三菱自动车工业株式会社 发动机的排气净化设备
JP2014218982A (ja) * 2013-05-10 2014-11-20 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016180403A (ja) 2016-10-13
EP3276135A1 (en) 2018-01-31
US10947884B2 (en) 2021-03-16
EP3276135B1 (en) 2019-09-18
JP6492854B2 (ja) 2019-04-03
EP3276135A4 (en) 2018-09-05
WO2016152896A1 (ja) 2016-09-29
CN107407182B (zh) 2020-01-07
US20180106178A1 (en) 2018-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107109989B (zh) 排气净化系统和NOx净化能力恢复方法
CN107407182A (zh) 排气净化装置及其控制方法
CN107429589B (zh) 排气净化系统和催化剂再生方法
CN107109992B (zh) 排气净化系统和催化剂再生方法
CN107407179A (zh) 排气净化系统
CN106715854B (zh) 排气净化系统
CN107407177B (zh) 内燃机的控制装置
CN107208517A (zh) 排气净化系统和 NOx 净化能力恢复方法
CN106795823B (zh) 排气净化系统
CN107429595A (zh) 排气净化系统和排气净化系统的控制方法
CN107407180A (zh) NOx吸收量推定装置和NOx吸收量推定方法
CN107250514A (zh) 排气净化系统及其控制方法
CN107407185B (zh) 排气净化系统和催化剂控制方法
CN107429592B (zh) 排气净化系统
CN107407175A (zh) 排气净化系统及催化剂再生方法
CN107407178B (zh) 排气净化系统及催化剂再生方法
CN107429586A (zh) 排气净化系统和排气净化系统的控制方法
CN107208516A (zh) 排气净化系统和NOx净化能力恢复方法
CN107614842B (zh) 排气净化装置
CN107075999B (zh) 排气净化系统及其控制方法
CN107429591A (zh) 排气净化系统
EP3192990B1 (en) Exhaust-gas-cleaning system and method for controlling the same
CN107835892A (zh) 吸收量推定装置
CN107208518A (zh) 排气净化系统和催化剂再生方法
CN107429590A (zh) 排气净化系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant