CN113195878B - 状态推断装置 - Google Patents

Abstract

状态推断装置(100)具备：速度计算部(110)，基于流入氧吸藏催化剂(31)的废气的流量及空燃比，计算所述氧吸藏催化剂中的氧吸藏量的变化速度；极限计算部(120)，计算关于所述变化速度的极限值即极限速度；以及吸藏量更新部(130)，基于所述变化速度及所述极限速度，更新所述氧吸藏量的推断值。所述吸藏量更新部在所述变化速度未超过所述极限速度的情况下，基于所述变化速度更新所述推断值，在所述变化速度超过所述极限速度的情况下，基于所述极限速度更新所述推断值。

Description

状态推断装置

相关申请的相互参照

本申请基于2018年12月12日提出申请的日本专利申请2018-232183号，主张其优先权的利益，通过参照将其专利申请的全部内容并入本说明书。

技术领域

本公开涉及推断设于车辆的氧吸藏催化剂的状态的状态推断装置。

背景技术

在具备内燃机的车辆中，设置有用于将从内燃机排出的废气净化的三元催化剂。三元催化剂是用于通过氧化反应、还原反应分别对废气中所含的一氧化碳、烃以及氮氧化物进行净化的催化剂。

已知三元催化剂中的净化率在废气的空燃比为所谓的“理论空燃比”的附近时最高。换言之，在流入三元催化剂的废气的空燃比比理论空燃比浓、或者比理论空燃比稀的情况下，三元催化剂中的净化率降低。

因此，使三元催化剂具有吸藏及释放氧的能力，将其构成为“氧吸藏催化剂”。当流入的废气的空燃比比理论空燃比稀时，氧被吸藏到氧吸藏催化剂中，因此氧吸藏催化剂的内部的空燃比接近理论空燃比。另外，当流入的废气的空燃比比理论空燃比浓时，从氧吸藏催化剂释放氧，因此氧吸藏催化剂的内部的空燃比仍然接近理论空燃比。由此，即使在流入的废气的空燃比偏离理论空燃比的情况下，也能够将基于催化剂的废气的净化率维持得较高。

但是，若氧的吸藏量达到最大吸藏氧量，则氧吸藏催化剂无法再吸藏氧。在这种状态下，对稀的废气的净化率降低。另外，若氧的吸藏量大致为0，则氧吸藏催化剂无法再释放氧。在这种状态下，对浓的废气的净化率降低。

因此，例如，在下述专利文献1所记载的排气净化装置中，始终推断氧吸藏催化剂中的氧的吸藏量，以使该推断值成为规定的目标值的方式调整从内燃机排出的废气的空燃比。由此，防止了氧吸藏催化剂中的氧的吸藏量达到最大吸藏氧量、或大致成为0的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000－120475号公报

发明内容

在上述的排气净化装置中，在每次经过规定的控制周期时，对吸藏量的推断值进行加法运算或减法运算，由此将推断值更新为最新的推断值。在该情况下，对推断值进行加法运算或减法运算的值可以说是关于上述推断值的变化速度。在上述的排气净化装置中，基于由空燃比传感器测定出的废气的空燃比和通过氧吸藏催化剂的废气的流量，计算上述的变化速度。例如，测定出的空燃比越稀，吸藏量的推断值的增加速度被计算为越大的值。另外，测定出的空燃比越浓，吸藏量的推断值的减少速度被计算为越大的值。而且，废气的流量越大，吸藏量的推断值的变化速度被计算为越大的值。这样，氧吸藏催化剂中的氧的吸藏量的变化速度根据废气的空燃比、流量而变化。

然而，根据本发明人们进行的实验等可知，吸藏量的变化速度存在与状况相应的极限速度。例如，在吸藏量增加时，其增加速度不会超过增加时的极限速度。同样，在吸藏量减少时，其减少速度不会超过减少时的极限速度。

在上述专利文献1所记载的排气净化装置中，在没有考虑上述那样的极限速度的情况下计算了变化速度，基于该变化速度，更新了氧的吸藏量的推断值。因此，计算出的推断值有可能偏离实际的吸藏量。

本公开的目的在于提供一种状态推断装置，其能够准确地推断氧吸藏催化剂中的氧的吸藏量。

本公开的状态推断装置推断设于车辆的氧吸藏催化剂的状态，其中，该状态推断装置具备：速度计算部，基于流入氧吸藏催化剂的废气的流量及空燃比，计算氧吸藏催化剂中的氧吸藏量的变化速度；极限计算部，计算关于变化速度的极限值即极限速度；以及吸藏量更新部，基于变化速度及极限速度，更新氧吸藏量的推断值。吸藏量更新部在变化速度未超过极限速度的情况下，基于变化速度更新推断值，在变化速度超过极限速度的情况下，基于极限速度更新推断值。极限计算部分别计算关于氧吸藏量增加的速度的极限速度即极限增加速度、以及关于氧吸藏量减少的速度的极限速度即极限减少速度。

在这样的状态推断装置中，速度计算部基于流入氧吸藏催化剂的废气的流量及空燃比，计算氧吸藏催化剂中的氧吸藏量的变化速度。吸藏量更新部基本上基于该变化速度来更新氧吸藏量的推断值。由此，能够根据空燃比等的状况来推断氧吸藏量。

但是，吸藏量更新部在变化速度未超过极限速度的情况下，如上述那样，基于变化速度来更新推断值，另一方面，在变化速度超过极限速度的情况下，基于极限速度来更新推断值。根据上述构成的状态推断装置，通过考虑极限速度，能够更准确地推断氧吸藏量。

根据本公开，提供了一种状态推断装置，其能够准确地推断氧吸藏催化剂中的氧的吸藏量。

附图说明

图1是示意地表示第一实施方式的状态推断装置以及搭载有该状态推断装置的车辆的构成的图。

图2是表示由图1的内燃机控制装置执行的处理的流程的流程图。

图3是表示由第一实施方式的状态推断装置执行的处理的流程的流程图。

图4是用于说明与氧的吸藏量相关的变化速度及极限速度的图。

图5是表示由第一实施方式的状态推断装置执行的处理的流程的流程图。

图6是用于说明由第二实施方式的状态推断装置执行的处理的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实施方式进行说明。为了便于理解说明，在各附图中对相同的构成要素尽可能地标注相同的附图标记，并省略重复的说明。

对第一实施方式进行说明。本实施方式的状态推断装置100与后述的氧吸藏催化剂31一起设于车辆MV，构成为用于推断氧吸藏催化剂31的状态的装置。在对状态推断装置100进行说明之前，首先对搭载有状态推断装置100的车辆MV的构成进行说明。

在图1中示意地图示了车辆MV的一部分的构成。车辆MV构成为通过内燃机10的驱动力而行驶的车辆。

内燃机10是所谓发动机，通过使与空气一起供给的燃料在内部燃烧，产生车辆MV的驱动力。在内燃机10连接有进气配管40和排气配管50。

进气配管40是用于向内燃机10供给空气及燃料的配管。在进气配管40中设有用于调整空气的流量的未图示的节气门、用于测定空气的流量的未图示的空气流量计等。

排气配管50是用于将由内燃机10中的燃烧产生的废气向车辆MV的外部排出的配管。在排气配管50中设有净化装置30和空燃比传感器20。

净化装置30是用于在向外部释放之前预先将通过排气配管50的废气净化的装置。在净化装置30的内部收容有氧吸藏催化剂31。氧吸藏催化剂31是所谓三元催化剂，具有吸藏及释放氧的能力。以下，也将吸藏在氧吸藏催化剂31中的氧的量称为“氧吸藏量”。

氧吸藏催化剂31成为如下构成：在由陶瓷构成的基材上分别担载具有催化作用的铂等贵金属、对其进行支承的氧化铝等支承材料、以及具有氧的吸藏能力及释放能力的二氧化铈等物质。氧吸藏催化剂31在被废气加热而达到规定的活性温度时，将烃、一氧化碳等未燃气体与氮氧化物同时净化。

在流入净化装置30的废气的空燃比比理论空燃比稀时，氧被吸藏到氧吸藏催化剂31中，氧吸藏催化剂31的内部的空燃比接近理论空燃比。另外，在流入净化装置30的废气的空燃比比理论空燃比浓时，氧被从氧吸藏催化剂31释放，氧吸藏催化剂31的内部的空燃比仍然接近理论空燃比。由此，即使在流入净化装置30的废气的空燃比偏离理论空燃比的情况下，也能够将基于氧吸藏催化剂31的废气的净化率维持得较高。

空燃比传感器20是用于测定通过排气配管50的废气的空燃比的传感器。空燃比传感器20设于排气配管50中的比净化装置30靠上游侧的位置。因此，由空燃比传感器20测定的空燃比为流入净化装置30的废气的空燃比。

空燃比传感器20输出与废气的空燃比相应的信号。具体而言，根据废气的氧浓度使其输出电流的大小变化。表示所测定的空燃比的大小的输出电流从空燃比传感器20被输入到状态推断装置100以及内燃机控制装置200这两方。

在相对较宽的空燃比的范围内，空燃比传感器20根据空燃比的变化使输出电流以大致一定的斜率变化。即，空燃比传感器20构成为所谓的“线性传感器”。

另外，作为检测空燃比的传感器，除了上述那样的空燃比传感器20之外，已知有被称作“O₂传感器”的传感器。O₂传感器是在空燃比为理论空燃比附近的范围内使其输出急剧地变化，在其他范围内输出大致一定值的传感器。在实现后述的状态推断装置100的功能时，也可以代替空燃比传感器20而使用O₂传感器。然而，在O₂传感器中，不仅难以准确地取得空燃比的值，而且还存在其输出特性具有迟滞的问题。因此，作为用于检测空燃比的传感器，优选如本实施方式那样使用作为线性传感器的空燃比传感器20。

作为上述那样的空燃比传感器20的构成，能够采用公知的构成。因此，省略了对空燃比传感器20的具体构成的说明以及图示。

在车辆MV中搭载有内燃机控制装置200。内燃机控制装置200是用于控制内燃机10的动作的装置，被称作所谓的“发动机ECU”。

内燃机控制装置200通过调整未图示的节气门的开度，来调整从进气配管40流入内燃机10的空气的流量。另外，内燃机控制装置200通过控制未图示的燃料喷射阀的开闭动作，来调整供给至内燃机10的燃料的量。

如上所述，向内燃机控制装置200输入由空燃比传感器20测定的空燃比。内燃机控制装置200以使该空燃比与规定的目标空燃比一致的方式控制节气门以及燃料喷射阀的动作。作为上述的目标空燃比，例如设定理论空燃比的值，但有时也设定与理论空燃比不同的值。

另外，也可以在排气配管50中的比净化装置30靠下游侧的位置另外设置空燃比传感器或O₂传感器，在此基础上，基于来自该下游侧的传感器的信号，适当调整上述的目标空燃比。而且，也可以构成为在比净化装置30更靠下游侧的位置设有其他的净化装置。

继续参照图1对状态推断装置100的构成进行说明。本实施方式的状态推断装置100构成为用于推断氧吸藏催化剂31的状态、具体为氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量的装置。

在状态推断装置100与内燃机控制装置200之间，能够经由车载网络进行双向通信。通过该通信，内燃机控制装置200能够从状态推断装置100取得氧吸藏量的推断值。另外，状态推断装置100能够从内燃机控制装置200取得内燃机10的动作状态。而且，状态推断装置100也能够与经由内燃机控制装置200取得设于车辆MV的各部的传感器的测定值。

另外，这样的状态推断装置100可以如本实施方式那样构成为与内燃机控制装置200分体的装置，但也可以构成为与内燃机控制装置200一体的装置。换言之，状态推断装置100也可以构成为作为发动机ECU的内燃机控制装置200的一部分。

状态推断装置100作为功能性控制块，具备速度计算部110、极限计算部120、吸藏量存储部140以及吸藏量更新部130。

速度计算部110是计算氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量的变化速度的部分。速度计算部110通过以下的式(1)计算上述的变化速度。

变化速度＝(催化剂理论当量比－流入当量比)×吸入空气流量×0.232×运算周期·····(1)

“当量比”是表示废气的空燃比的指标，是通过将理论空燃比除以该废气的空燃比而得的值。式(1)中的“流入当量比”是指流入氧吸藏催化剂31的废气的当量比。基于空燃比传感器20的测定值来计算流入当量比。

在流入当量比较小的情况下，例如在废气的空燃比与理论空燃比相比为极稀侧的情况下，氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量逐渐增加。另外，在流入当量比较大的情况下，例如在废气的空燃比与理论空燃比相比为极浓侧的情况下，氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量逐渐减少。式(1)中的“催化剂理论当量比”是指，在氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量既不增加也不减少的情况下的流入当量比的值。

式(1)中的“吸入空气流量”是指，流入氧吸藏催化剂31的废气的流量。具体而言，是指每单位时间流入氧吸藏催化剂31的废气的质量。在本实施方式中，将从进气配管40供给至内燃机10的空气的流量、即由未图示的空气流量计测定的流量的值用作上述的吸入空气流量。

吸入空气量也可以通过与上述不同的方法取得。例如，也可以基于内燃机10的旋转速度以及节气门的开度等，每次计算吸入空气流量。

式(1)中的“0.232”是表示空气中所含的氧的质量的比例的数值。

式(1)中的“运算周期”是执行后述的图5的处理等的周期。另外，通过式(1)计算出的值最后乘以该运算周期，从而以质量的维数表示在运算周期内增加或减少的氧吸藏量。但是，由于运算周期大致一定，因此通过式(1)计算出的值实质上是表示氧吸藏量的变化速度的值。

如以上那样，速度计算部110基于流入氧吸藏催化剂31的废气的流量及空燃比，计算氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量的变化速度。

极限计算部120是计算关于上述的变化速度的极限值即极限速度的部分。氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量的实际的变化速度不一定总是与由式(1)计算出的变化速度一致。例如，在氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量接近100％时，运算周期中的氧吸藏量的增加速度仅上升至比由式(1)计算出的变化速度小的极限速度。

极限计算部120计算极限增加速度以及极限减少速度作为上述的极限速度。所谓极限增加速度，是关于氧吸藏量增加的速度的极限速度。即，是关于在氧吸藏催化剂31中吸藏氧的速度的极限值。另外，所谓极限减少速度，是关于氧吸藏量减少的速度的极限速度。即，是关于从氧吸藏催化剂31释放氧的速度的极限值。

极限计算部120通过以下的式(2)计算上述的极限增加速度。

极限增加速度＝吸藏速度系数×(催化剂理论当量比－流入当量比)×(最大吸藏氧量－当前的氧吸藏量)×运算周期·····(2)

式(2)中的“吸藏速度系数”是表示氧吸藏催化剂31中的氧的吸藏容易度的系数。吸藏速度系数是预先基于实验等对应于氧吸藏催化剂31而单独设定的常数。

式(2)中的“最大吸藏氧量”是指氧吸藏催化剂31能够吸藏氧的最大量。最大吸藏氧量与上述的吸藏速度系数相同，是预先基于实验等对应于氧吸藏催化剂31而单独设定的常数。另外，氧吸藏催化剂31能够吸藏的氧的最大量有时根据通过氧吸藏催化剂31的废气的履历而变化。因此，也可以不使氧吸藏催化剂31为始终一定的值，而是根据状况每次进行校正。

式(2)中的“当前的氧吸藏量”是指，由状态推断装置100最新计算出的氧吸藏量的推断值，是存储于后述的吸藏量存储部140的推断值。

极限计算部120通过以下的式(3)计算上述的极限减少速度。

极限减少速度＝释放速度系数×(催化剂理论当量比－流入当量比)×(当前的氧吸藏量)×运算周期·····(3)

式(3)中的“释放速度系数”是表示氧吸藏催化剂31中的氧的释放容易度的系数。释放速度系数是预先基于实验等对应于氧吸藏催化剂31而单独设定的常数。

吸藏量存储部140是存储由状态推断装置100计算出的氧吸藏量的推断值的部分。状态推断装置100在每次经过一定的运算周期时计算氧吸藏量的推断值，并将其存储于吸藏量存储部140。

吸藏量更新部130是进行将存储于吸藏量存储部140的推断值更新为最新的推断值的处理的部分。吸藏量更新部130基于由速度计算部110计算出的变化速度以及由极限计算部120计算出的极限速度这两方，进行更新氧吸藏量的推断值的处理。由吸藏量更新部130进行的处理的具体内容之后进行说明。

然而，若氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量达到最大吸藏氧量，则氧吸藏催化剂31无法再吸藏氧。在这种状态下，对稀的废气的净化率降低。另外，若氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量大致为0，则氧吸藏催化剂31无法再释放氧。在这种状态下，对浓的废气的净化率降低。因此，在本实施方式中，通过内燃机控制装置200进行以下说明的处理，将氧吸藏催化剂31中的氧吸藏量维持在目标值吸藏量的附近。由此，可防止氧吸藏量达到最大吸藏氧量、或大致为0的情况。

图2所示的一系列的处理在每次经过运算周期时由内燃机控制装置200反复执行。另外，如上所述，内燃机控制装置200进行控制内燃机10的动作的处理，以使由空燃比传感器20测定的空燃比与目标空燃比一致。图2所示的一系列的处理与上述的处理分开地并行执行。

在最初的步骤S01中，进行取得氧吸藏量的处理。这里所取得的氧吸藏量是由状态推断装置100推断的当前时刻的氧吸藏量。内燃机控制装置200通过通信取得存储于状态推断装置100的吸藏量存储部140的氧吸藏量的推断值。

在接着步骤S01的步骤S02中，判定在步骤S01中取得的氧吸藏量是否超过了目标吸藏量。作为目标吸藏量，例如设定50％、即最大吸藏氧量的1/2的值，但也可以设定与其不同的值。也可以不使目标吸藏量始终为一定的值，而是根据状况每次进行校正。

在氧吸藏量超过了目标吸藏量的情况下，移至步骤S03。在步骤S03中，进行变更内燃机10的动作状态的处理，以使从内燃机10排出的废气的空燃比成为与当前相比靠浓侧的值。该处理例如通过将上述的目标空燃比变更为浓侧的值来进行。

当废气的空燃比变化为浓侧的值时，氧吸藏量的增加倾向降低。若反复进行步骤S03的处理，则氧吸藏量逐渐减少，接近目标吸藏量。

在步骤S02中，在氧吸藏量为目标吸藏量以下的情况下，移至步骤S04。在步骤S04中，判定在步骤S01中取得的氧吸藏量是否低于目标吸藏量。在氧吸藏量低于目标吸藏量的情况下，移至步骤S05。在步骤S05中，进行变更内燃机10的动作状态的处理，以使从内燃机10排出的废气的空燃比成为与当前相比靠稀侧的值。该处理例如通过将上述的目标空燃比变更为稀侧的值来进行。

当废气的空燃比变化为稀侧的值时，氧吸藏量的减少倾向降低。若反复进行步骤S05的处理，则氧吸藏量逐渐增加，接近目标吸藏量。

在步骤S04中，在氧吸藏量不低于目标吸藏量的情况下，即在氧吸藏量与目标吸藏量相等的情况下，不进行变更内燃机10的动作状态的处理，结束图2所示的一系列的处理。

通过内燃机控制装置200进行以上那样的处理，氧吸藏量被维持在目标吸藏量的附近。由此，可维持净化装置30的废气的净化性能。

接着，对由状态推断装置100进行的处理的内容进行说明。图3所示的一系列的处理在每次经过运算周期时由状态推断装置100反复执行。另外，图3所示的处理也可以仅在规定的执行条件成立的情况下执行。作为执行条件，例如可列举车辆MV的暖机完成等。

在该处理的最初的步骤S11中，进行取得流入净化装置30的废气的空燃比的处理。这里，取得由空燃比传感器20测定出的空燃比作为上述的空燃比。

在接着步骤S11的步骤S12中，进行取得吸入空气流量的处理。如上所述，这里，取得由未图示的空气流量计测定的流量的值作为吸入空气流量。

在接着步骤S12的步骤S13中，进行计算氧吸藏量的变化量的处理。这里所说的“变化量”是指，从上次的运算周期中执行图3所示的处理到在本次的运算周期中执行图3所示的处理之间的氧吸藏量的变化量。当在氧吸藏催化剂31中正在进行氧的吸藏时，变化量被计算为正值。当正在进行从氧吸藏催化剂31释放氧时，被计算为负值。关于为了计算变化量而进行的处理的具体内容，之后进行说明。

在接着步骤S13的步骤S14中，进行更新氧吸藏量的推断值的处理。这里，进行将在步骤S13中计算出的变化量与存储于吸藏量存储部140的推断值相加而得的值作为最新的推断值存储于吸藏量存储部140的处理。该处理由吸藏量更新部130进行。

通过反复执行以上那样的处理，在吸藏量存储部140中始终存储最新的推断值。该推断值根据要求被发送至内燃机控制装置200。

参照图4，对在步骤S13中进行的处理的概要进行说明。图4所示的图表的横轴在0％到100％(即最大吸藏氧量)的范围内表示氧吸藏量。该图表的纵轴表示氧吸藏量的变化速度。

另外，图4所示的线L1表示由极限计算部120计算出的极限增加速度。如线L1所示，氧吸藏量越多，极限增加速度越小，在氧吸藏量为100％时极限增加速度成为0。即，氧吸藏量越大时，由极限计算部120计算出的极限增加速度的绝对值越小。

图4所示的线L2表示由极限计算部120计算出的极限减少速度。如线L2所示，极限减少速度为，氧吸藏量越少，其绝对值越小，在氧吸藏量为0％时，极限减少速度成为0。即，氧吸藏量越小时，由极限计算部120计算出的极限减少速度的绝对值越小。

在图4中，由速度计算部110计算出的变化速度的例子用多个点P10等表示。点P10、P12都是在氧吸藏量为x10时计算出的变化速度。点P20、P22都是在氧吸藏量为x20时计算出的变化速度。

在图4的例子中，点P10处的变化速度为y10。y10比是比0大、且比氧吸藏量为x10时的极限增加速度小的值。即，计算出的变化速度y10为不超过极限增加速度的值。另外，在以下的说明中，所谓当变化速度“超过”极限速度时，是指变化速度的绝对值大于极限速度的绝对值。

在该情况下，由速度计算部110计算出的变化速度y10与实际的变化速度大致相等。因此，在图3的步骤S13中，上述的y10原样地作为变化量而被计算。另外，在该图的步骤S14中，氧吸藏量的推断值增加y10。

在图4的例子中，在P12处计算出的变化速度为y12。y12是比0大且比氧吸藏量为x10时的极限增加速度更大的值。即，计算出的变化速度y12为超过极限增加速度的值。

如上所述，氧吸藏量的实际的变化速度不会超过极限增加速度而变大。因而，实际的变化速度与氧吸藏量为x10时的极限增加速度相等。在图4中，将这样的实际的变化速度表示为y11。在该情况下，在图3的步骤S13中，计算上述的y11作为变化量。另外，在该图的步骤S14中，氧吸藏量的推断值增加y11。

假设在不考虑极限增加速度而将y12的值用作变化量的情况下，氧吸藏量的推断值成为比实际的值大的值。因此，例如过度地执行用于使氧从氧吸藏催化剂31释放的处理，可能发生浓的废气被排出到外部的情况。与此相对，在本实施方式的状态推断装置100中，考虑极限增加速度来进行变化量的计算。由此，能够始终准确地持续更新氧吸藏量的推断值。

在图4的例子中，在点P20处计算出的变化速度为y20。y20是比0小、且比氧吸藏量为x20时的极限减少速度大的值。即，计算出的变化速度y20是不超过极限减少速度的值。

在该情况下，由速度计算部110计算出的变化速度y20与实际的变化速度大致相等。因此，在图3的步骤S13中，上述的y20原样地作为变化量而被计算。另外，在该图的步骤S14中，氧吸藏量的推断值减少y20。

在图4的例子中，在点P22处计算出的变化速度为y22。y22是比0小、且比氧吸藏量x20时的极限减少速度更小的值。即，计算出的变化速度y22为超过极限减少速度的值。

如上所述，氧吸藏量的实际的变化速度不会超过极限减少速度而其绝对值变大。因而，实际的变化速度与氧吸藏量为x20时的极限减少速度相等。在图4中，将这样的实际的变化速度表示为y21。在该情况下，在图3的步骤S13中，计算上述的y21作为变化量。另外，在该图的步骤S14中，氧吸藏量的推断值减少y21。

假设在不考虑极限减少速度而将y22的值用作变化量的情况下，氧吸藏量的推断值为比实际的值小的值。因此，例如过度地执行使氧吸藏催化剂31吸藏氧的处理，可能发生稀的废气被排出到外部的情况。与此相对，在本实施方式的状态推断装置100中，考虑极限减少速度来进行变化量的计算。由此，能够始终准确地持续更新氧吸藏量的推断值。

为了实现以上那样的变化量的计算，参照图5对由状态推断装置100进行的处理的具体内容进行说明。图5所示的流程表示在图3的步骤S13中执行的处理的流程。该处理的大部分由吸藏量更新部130执行。

在该处理的最初的步骤S21中，进行计算流入当量比的处理。如上所述，流入当量比基于空燃比传感器20的测定值来计算。

在接着步骤S21的步骤S22中，判定在步骤S21中计算出的流入当量比是否小于催化剂理论当量比。

在流入当量比小于催化剂理论当量比的情况下，移至步骤S23。在该情况下，氧吸藏量增加。在步骤S23中，进行计算氧吸藏量的变化速度的处理。该处理使用上述的式(1)，由速度计算部110进行。

在接着步骤S23的步骤S24中，进行计算极限增加速度的处理。该处理使用上述的式(2)，由极限计算部120进行。

在接着步骤S24的步骤S25中，判定在步骤S23中计算出的变化速度是否大于在步骤S24中计算出的极限增加速度。

在变化速度大于极限增加速度的情况下，移至步骤S26。在步骤S26中，进行将极限增加速度的值代入变化量的处理。由此，在图3的步骤S13中，计算极限增加速度的值作为变化量。

如以上那样，本实施方式的吸藏量更新部130在变化速度超过极限增加速度的情况下，基于极限增加速度来更新推断值。

在步骤S25中，在变化速度为极限增加速度以下的情况下，移至步骤S27。在步骤S27中，进行将变化速度的值代入变化量的处理。由此，在图3的步骤S13中，计算变化速度的值作为变化量。

如以上那样，本实施方式的吸藏量更新部130在变化速度未超过极限增加速度的情况下，基于变化速度来更新推断值。

在步骤S22中，在流入当量比为催化剂理论当量比以上的情况下，移至步骤S28。在该情况下，氧吸藏量减少。在步骤S28中，进行计算氧吸藏量的变化速度的处理。该处理使用上述的式(1)，由速度计算部110进行。

在接着步骤S28的步骤S29中，进行计算极限减少速度的处理。该处理使用上述的式(2)，由极限计算部120进行。

在接着步骤S29的步骤S30中，判定在步骤S28中计算出的变化速度是否小于在步骤S29中计算出的极限减少速度。

在变化速度小于极限减少速度的情况下，移至步骤S31。在步骤S31中，进行将极限减少速度的值代入变化量的处理。由此，在图3的步骤S13中，计算极限减少速度的值作为变化量。

如以上那样，本实施方式的吸藏量更新部130在变化速度超过极限减少速度的情况下，基于极限减少速度来更新推断值。

在步骤S30中，在变化速度为极限减少速度以上的情况下，移至步骤S32。在步骤S32中，进行将变化速度的值代入变化量的处理。由此，在图3的步骤S13中，计算变化速度的值作为变化量。

如以上那样，本实施方式的吸藏量更新部130在变化速度未超过极限减少速度的情况下，基于变化速度来更新推断值。

以上，对将由状态推断装置100计算出的氧吸藏量的推断值为了进行基于内燃机控制部100的控制而使用的情况的例子进行了说明。作为计算出的推断值的用途，并不限定于上述那样的情况。例如，也可以是基于氧吸藏量的推断值判定氧吸藏催化剂31等的异常，并将其判定结果报告给乘员等的方式。

对第二实施方式进行说明。在本实施方式中，基于极限计算部120的极限速度的计算方法与第一实施方式不同。以下，主要对与第一实施方式的不同点进行说明，对于与第一实施方式相同的点适当省略说明。

图6所示的线L1与图4所示的线L1相同。在本实施方式中，当氧吸藏催化剂31的温度下降时，由极限计算部120计算出的极限增加速度从线L1变化为线L11。线L11是斜率比线L1的斜率小、且在氧吸藏量为100％时成为0的直线。在氧吸藏量为0％至100％中的任一情况下，低温时计算出的极限增加速度的绝对值均比通常时计算出的极限增加速度的绝对值小。这样的极限增加速度例如能够通过对由式(2)计算出的值乘以根据氧吸藏催化剂31的温度而变小的系数来计算。

根据本发明人们通过实验等确认的结果，得到了如下见解：极限增加速度为，氧吸藏催化剂31越是低温，其绝对值越小。因此，本实施方式中的极限计算部120能够更准确地计算极限增加速度。

图6所示的线L2与图4所示的线L2相同。在本实施方式中，当氧吸藏催化剂31的温度下降时，由极限计算部120计算出的极限减少速度从线L2变化为线L12。线L12是斜率比线L2的斜率小、且在氧吸藏量为100％时成为0的直线。在氧吸藏量为0％至100％的任一情况下，低温时计算出的极限减少速度的绝对值均比通常时计算出的极限减少速度的绝对值小。这样的极限减少速度例如能够通过对由式(3)计算出的值乘以根据氧吸藏催化剂31的温度而变小的系数来计算。

根据本发明人们通过实验等确认的结果，得到了如下见解：极限减少速度为，氧吸藏催化剂31越是低温，其绝对值越小。因此，本实施方式中的极限计算部120能够更准确地计算极限减少速度。

如以上那样，在本实施方式中，氧吸藏催化剂31的温度越低时，由极限计算部120计算出的极限增加速度和极限减少速度各自的绝对值越小。另外，上述那样的基于氧吸藏催化剂31的温度的极限速度的校正可以对极限增加速度和极限减少速度这两方进行，但也可以仅对某一方进行。

以上，参照具体例对本实施方式进行了说明。但是，本公开并不限定于这些具体例。在这些具体例中，本领域技术人员适当进行了设计变更的例子，只要具备本公开的特征，则也包含在本公开的范围内。上述各具体例所具备的各要素及其配置、条件、形状等并不限定于例示的内容，能够适当变更。上述各具体例所具备的各要素只要不产生技术上的矛盾，则能够适当改变组合。

本公开所记载的控制装置以及控制方法也可以通过一个或多个专用计算机来实现，该一个或多个专用计算机通过构成被编程为执行由计算机程序具体化的一个或多个功能的处理器以及存储器而提供。本公开所记载的控制装置以及控制方法也可以通过专用计算机来实现，该专用计算机通过构成包含一个或多个专用硬件逻辑电路的处理器而提供。本公开所记载的控制装置以及控制方法也可以通过一个或多个专用计算机来实现，该一个或多个专用计算机由被编程为执行一个或多个功能的处理器及存储器与包含一个或多个硬件逻辑电路的处理器的组合而构成。计算机程序也可以作为由计算机执行的指令存储于计算机可读取的非转移有形记录介质中。专用硬件逻辑电路以及硬件逻辑电路也可以由包含多个逻辑电路的数字电路或模拟电路来实现。

Claims (4)

1.一种状态推断装置，推断设于车辆(MV)的氧吸藏催化剂(31)的状态，其中，该状态推断装置(100)具备：

速度计算部(110)，基于流入所述氧吸藏催化剂的废气的流量及空燃比，计算所述氧吸藏催化剂中的氧吸藏量的变化速度；

极限计算部(120)，计算关于所述变化速度的极限值即极限速度；以及

吸藏量更新部(130)，基于所述变化速度及所述极限速度，更新所述氧吸藏量的推断值，

所述吸藏量更新部，

在所述变化速度未超过所述极限速度的情况下，基于所述变化速度更新所述推断值，

在所述变化速度超过所述极限速度的情况下，基于所述极限速度更新所述推断值，

所述极限计算部分别计算极限增加速度和极限减少速度，

所述极限增加速度是关于所述氧吸藏量增加的速度的所述极限速度，

所述极限减少速度是关于所述氧吸藏量减少的速度的所述极限速度。

2.如权利要求1所述的状态推断装置，其中，

所述氧吸藏量越大，由所述极限计算部计算出的所述极限增加速度的绝对值越小。

3.如权利要求1所述的状态推断装置，其中，

所述氧吸藏量越小，由所述极限计算部计算出的所述极限减少速度的绝对值越小。

4.如权利要求1～3中任一项所述的状态推断装置，其中，

所述氧吸藏催化剂的温度越低，由所述极限计算部计算出的所述极限增加速度和所述极限减少速度中的至少一方的绝对值越小。

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