JP2021127741A

JP2021127741A - 触媒温度推定装置

Info

Publication number: JP2021127741A
Application number: JP2020023478A
Authority: JP
Inventors: 翔山田; Sho Yamada
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2020-02-14
Filing date: 2020-02-14
Publication date: 2021-09-02

Abstract

【課題】排気行程噴射実行時の触媒の層内温度を精度よく推定できる触媒温度推定装置を提供する。【解決手段】メイン噴射の後にポスト噴射を行うことが可能なエンジン１の排気装置５０に設けられる触媒５３の層内温度を推定する触媒温度推定装置を、排気装置における触媒の上流側に設けられ排ガス中の酸素量を検出する酸素量検出部５５と、触媒に流入する排ガス流量を検出する排ガス流量検出部４４と、酸素量及び排ガス流量に基づいて、触媒の層内での温度増加を推定する層内温度推定部１０２とを備える構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの排気装置に設けられる触媒の層内温度を推定する装置に関する。

例えば自動車等の車両に搭載されるエンジンの排気装置には、排ガス中の有害物質を低減する排ガス後処理装置が設けられる。
例えば、ガソリンエンジンにおいては、空燃比がストイキ（理論空燃比）近傍での運転時に、排ガス中のＮＯ_Ｘ、ＣＯ、ＨＣを低減可能な三元触媒を設けることが知られている。

排ガス後処理装置において、エンジンの運転中における触媒の温度を推定する技術として、例えば特許文献１には、内燃機関の排気と触媒との間での熱伝達、及び、空燃比のリッチ化を考慮して高精度に触媒推定温度を算出するため、排気流量又は排気流量を反映する物理量と前回算出されている触媒推定温度とに基づいて触媒温度変化量を求めることが記載されている。
特許文献２には、エンジンの体積効率（負荷）及び排気流量から、触媒温度を推定することが記載されている。
特許文献３には、触媒コンバータシステムの上流側、下流側の酸素センサの出力に基づいた触媒コンバータモデルから、触媒の温度等を推定することが記載されている。

特開２００８− ３１９５０号公報特開２００４− ５２５５４号公報特開２０１６−１２１６７８号公報

近年、ガソリンエンジンが三元触媒の活性が不十分となるリーン状態で運転される際に、排ガス中に含まれるＮＯ_Ｘを捕集し吸蔵するため、ＮＯ_Ｘトラップ触媒（吸蔵還元触媒）を設けることが提案されている。
このようなＮＯ_Ｘトラップ触媒において、燃料中に含まれる硫黄（Ｓ）が蓄積され被毒が生じると、性能悪化の要因となることから、所定の頻度で高温の排ガスを通流させてＮＯ_Ｘトラップ触媒の再生（硫黄パージ）を行うことが必要となる。
硫黄パージは、例えば、エンジンにおいてリーン状態で運転を行う（排ガス中に酸素を残存させる）とともに、排気行程噴射（ポスト噴射）を行って排ガス中に未燃燃料を供給することによって行われる。このとき、未燃燃料及び酸素は、ＮＯ_Ｘトラップ触媒の上流側に設けられた三元触媒に流入し、三元触媒の層内において燃焼することで、ＮＯ_Ｘトラップ触媒に流入する排ガス温度を昇温させる。

しかし、上述した硫黄パージの実行中は、エンジンの空燃比や排ガスの性状などの挙動が通常運転時とは著しく異なる状態となるため、三元触媒層内の温度を精度よく検出することが困難であった。
例えば、従来、エンジンの出力軸回転速度（いわゆるエンジン回転数）とエンジンの負荷状態（例えばトルク等）とに基づいて、上述したポスト噴射時の触媒層内温度を推定する試みがなされているが、十分な精度を得ることは困難であった。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、排気行程噴射実行時の触媒の層内温度を精度よく推定できる触媒温度推定装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、メイン噴射の後にポスト噴射を行うことが可能なエンジンの排気装置に設けられる触媒の層内温度を推定する触媒温度推定装置であって、前記排気装置における前記触媒の上流側に設けられ排ガス中の酸素量を検出する酸素量検出部と、前記触媒に流入する排ガス流量を検出する排ガス流量検出部と、前記酸素量及び前記排ガス流量に基づいて、未燃燃料の燃焼による前記触媒の層内温度増加を推定する層内温度推定部とを備えることを特徴とする触媒温度推定装置である。
これによれば、一般的なエンジンに通常設けられるセンサによって容易に取得可能な排ガス中の酸素量、及び、排ガス流量に基づいて、触媒の層内での未燃燃料の燃焼による層内温度増加（昇温）を推定することにより、エンジンの通常運転時とは空燃比、排気温度などの挙動が極端に異なる排気行程噴射実行時の触媒の層内温度を精度よく推定することができる。

請求項２に係る発明は、前記エンジンの出力軸回転速度、及び、出力トルク又は前記出力トルクと相関するパラメータに基づいて、前記触媒に流入する排ガスの温度を推定する排ガス温度推定部を備えることを特徴とする請求項１に記載の触媒温度推定装置である。
これによれば、触媒に流入する排ガスの温度を適切に推定し、温度増加分と加算することで触媒の層内温度をより精度よく推定することができる。

以上説明したように、本発明によれば、排気行程噴射実行時の触媒の層内温度を精度よく推定できる触媒温度推定装置を提供することができる。

本発明を適用した触媒温度推定装置の実施形態を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。実施形態の触媒温度推定装置における推定原理を模式的に示す図である。本発明の比較例である触媒温度推定装置における推定原理を模式的に示す図である。比較例及び実施形態の触媒温度推定装置における三元触媒の実層内温度と推定層内温度との相関の一例を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本発明を適用した触媒温度推定装置の実施形態について説明する。
実施形態の触媒温度推定装置は、例えば、乗用車等の自動車に走行用動力源として搭載される水平対向４気筒のガソリン直噴エンジンに設けられ、三元触媒の層内温度を推定するものである。

図１は、実施形態の触媒温度推定装置を有するエンジンの構成を模式的に示す図である。
エンジン１は、クランクシャフト１０、シリンダブロック２０（２０Ｒ，２０Ｌ）、シリンダヘッド３０（３０Ｒ，３０Ｌ）、インテークシステム４０、エキゾーストシステム５０、ＥＧＲ装置６０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を有して構成されている。

クランクシャフト１０は、エンジン１の出力軸となる回転軸である。
クランクシャフト１０の一方の端部には、図示しない変速機等の動力伝達機構が接続されている。
クランクシャフト１０には、回転軸から偏心して配置されたクランクピンが形成されている。クランクピンには、図示しないコネクティングロッドを介して図示しないピストンが連結されている。
クランクシャフト１０の端部には、クランクシャフトの角度位置を検出するクランク角センサ１１が設けられている。
クランク角センサ１１の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。
エンジン制御ユニット１００は、クランク角センサ１１の出力に基づいて、エンジン回転数（クランクシャフト回転速度）を算出する。

シリンダブロック２０は、クランクシャフト１０を、車体に縦置き搭載する場合における左右方向から挟みこむように、右側シリンダブロック２０Ｒ、左側シリンダブロック２０Ｌからなる二分割として構成されている。
シリンダブロック２０の中央部には、クランクケース部が設けられている。
クランクケース部は、クランクシャフト１０を収容する空間部である。
クランクケース部には、クランクシャフト１０のジャーナル部を回転可能に支持するメインベアリングが設けられている。
クランクケース部を挟んで左右に配置される右側シリンダブロック２０Ｒ、左側シリンダブロック２０Ｌの内部には、図示しないピストンが挿入され内部で往復するシリンダが例えば２気筒ずつ（４気筒の場合）形成されている。

シリンダブロック２０には、水温センサ２１が設けられている。
水温センサ２１は、エンジン１の冷却水の温度を検出する温度センサである。
水温センサ２１の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。

シリンダヘッド３０（右側シリンダヘッド３０Ｒ、左側シリンダヘッド３０Ｌ）は、シリンダブロック２０のクランクシャフト１０とは反対側の端部（左右端部）にそれぞれ設けられている。
シリンダヘッド３０は、燃焼室３１、点火プラグ３２、吸気ポート３３、排気ポート３４、吸気バルブ３５、排気バルブ３６、吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８、インジェクタ３９等を備えて構成されている。
燃焼室３１は、シリンダヘッド３０のピストン冠面と対向する箇所を、例えばペントルーフ状に凹ませて形成されている。
点火プラグ３２は、エンジン制御ユニット１００からの点火信号に応じてスパークを発生し、混合気に点火するものである。
点火プラグ３２は、シリンダの軸方向から見て燃焼室３１の中央に設けられている。

吸気ポート３３は、燃焼用空気（新気）を燃焼室３１に導入する流路である。
排気ポート３４は、燃焼室３１から既燃ガス（排気）を排出する流路である。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、吸気ポート３３、排気ポート３４を所定のバルブタイミングで開閉するものである。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、各気筒に例えば２本ずつ設けられる。
吸気バルブ３５、排気バルブ３６は、クランクシャフト１０の１／２の回転数で同期して回転する吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８によって開閉される。
吸気カムシャフト３７、排気カムシャフト３８のカムスプロケット部には、各カムシャフトの位相を進角・遅角させて各バルブの開弁時期、閉弁時期を変化させる図示しないバルブタイミング可変機構が設けられている。
インジェクタ３９は、エンジン制御ユニット１００が発する開弁信号に応じて、燃焼室３１内に燃料を噴射して混合気を形成するものである。
インジェクタ３９は、燃料を噴射するノズル部が、燃焼室３１の内面における吸気ポート３３側の領域からシリンダ内に露出するよう設けられている。

インテークシステム４０は、空気を導入して吸気ポート３３に導入する吸気装置である。
インテークシステム４０は、インテークダクト４１、チャンバ４２、エアクリーナ４３、エアフローメータ４４、スロットルバルブ４５、インテークマニホールド４６、吸気圧センサ４７等を備えて構成されている。

インテークダクト４１は、外気を導入して吸気ポート３３に導入する流路である。
チャンバ４２は、インテークダクト４１の入口部近傍に連通して設けられた空間部である。
エアクリーナ４３は、空気を濾過してダスト等を取り除くものである。
エアクリーナ４３は、インテークダクト４１におけるチャンバ４２との連通箇所の下流側に設けられている。
エアフローメータ４４は、インテークダクト４１内を通過する空気流量（エンジン１の吸入空気量）を計測するものである。
エアフローメータ４４は、エアクリーナ４３の出口近傍に設けられている。
エアフローメータ４４の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。
エアフローメータ４４は、後述するように、三元触媒の層内反応温度推定においては、本発明の排ガス流量検出部として機能する。

スロットルバルブ４５は、空気の流量を調節してエンジン１の出力を制御するバタフライバルブである。
スロットルバルブ４５は、インテークダクト４１におけるインテークマニホールド４６との接続部近傍に設けられている。
スロットルバルブ４５は、エンジン制御ユニット１００がドライバ要求トルク等に応じて設定する目標スロットル開度に応じて、図示しない電動式のスロットルアクチュエータによって開閉駆動される。
また、スロットルバルブ４５には、その開度を検出するスロットルセンサが設けられ、その出力はエンジン制御ユニット１００に伝達される。
インテークマニホールド４６は、空気を各気筒の吸気ポート３３に分配する分岐管である。
インテークマニホールド４６は、スロットルバルブ４５の下流側に設けられている。
吸気圧センサ４７は、インテークマニホールド４６内の空気の圧力（吸気圧力）を検出するものである。
吸気圧センサ４７の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達される。

エキゾーストシステム５０は、排気ポート３４から排出された排気（排ガス）を外部に排出する排気装置である。
エキゾーストシステム５０は、エキゾーストマニホールド５１、エキゾーストパイプ５２、触媒コンバータ５３、ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４、空燃比センサ５５等を有して構成されている。

エキゾーストマニホールド５１は、各気筒の排気ポート３４から出た排気を集合させる集合管である。
エキゾーストパイプ５２は、エキゾーストマニホールド５１から出た排気を外部に排出する管路（排気流路）である。
触媒コンバータ５３は、エキゾーストパイプ５２の中間部分に設けられ、排気中のＨＣ、ＮＯ_Ｘ、ＣＯ等を浄化する三元触媒を備えている。
三元触媒は、プラチナ、ロジウム、パラジウム等の貴金属を、アルミナ等の担体に担持させたものであり、エンジン１の空燃比がストイキ（理論空燃比）近傍の領域において浄化機能を発揮する。
触媒コンバータ５３は、エキゾーストパイプ５２におけるエキゾーストマニホールド５１の出口に隣接する領域に設けられている。

ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４は、三元触媒の活性範囲に対して空気過剰（λ＞１）となるリーン運転時に、排ガス中のＮＯ_Ｘを一時的にトラップ（吸蔵）し、リッチ運転時に還元（Ｎ_２化）するＮＯｘ吸蔵還元触媒である。
ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４は、エキゾーストパイプ５２における触媒コンバータ５３の下流側の領域に設けられている。
ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４に燃料中に含まれる硫黄（Ｓ）が蓄積されると、被毒によりＮＯ_Ｘの処理性能が悪化することから、このような場合には高温環境下で硫黄を除去する硫黄パージ運転を行い、触媒の再生を行う必要がある。
この点に関しては、後に詳しく説明する。

空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）５５は、エキゾーストパイプ５２における触媒コンバータ５３の入口近傍の部分に設けられ、当該箇所を通過する排ガス中の酸素量に応じた電圧を発生することにより、排ガス中の酸素量と相関するλ値（空気過剰率）を検出するものである。
実際のエンジンの吸入空気量をＬ、理論上必要な最小空気量をＬ_０とするとき、
λ＝Ｌ／Ｌ_０として表される。
λ値は、排ガス中に残存する酸素量を示す指標として用いることができる。
空燃比センサ５５は、本発明の酸素量検出部として機能する。
空燃比センサ５５として、例えば、制限電流方式のリーンセンサと、ジルコニアセンサとを統合したワイドバンドセンサなどを用いることができる。
空燃比センサ５５の出力は、エンジン制御ユニット１００に伝達され、燃料噴射量の制御や、後述する三元触媒層内の反応温度の推定に用いられる。

ＥＧＲ装置６０は、エキゾーストマニホールド５１から排気の一部をＥＧＲガスとして抽出し、インテークマニホールド４６内に導入する排気再循環（ＥＧＲ）を行うものである。
ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲ流路６１、ＥＧＲクーラ６２、ＥＧＲバルブ６３等を備えている。
ＥＧＲ流路６１は、エキゾーストマニホールド５１から、インテークマニホールド４６に排気（ＥＧＲガス）を導入する管路である。
ＥＧＲクーラ６２は、ＥＧＲ流路６１を流れるＥＧＲガスを、エンジン１の冷却水との熱交換によって冷却するものである。
ＥＧＲクーラ６２は、ＥＧＲ流路６１の途中に設けられている。
ＥＧＲバルブ６３は、ＥＧＲ流路６１内を通過するＥＧＲガスの流量を調節する調量弁である。
ＥＧＲバルブ６３は、ＥＧＲ流路６１におけるＥＧＲクーラ６２の下流側に設けられている。
ＥＧＲバルブ６３は、ソレノイド等の電動アクチュエータによって駆動され開閉する弁体を有し、エンジン制御ユニット１００によって、所定の目標ＥＧＲ率（ＥＧＲガス流量／吸気流量）に基づいて設定された開度マップを用いて開度を制御される。

エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００は、エンジン１、及び、その補機類を、統括的に制御するエンジン制御装置である。
エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ等の情報処理手段、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶手段、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を備えて構成されている。
また、エンジン制御ユニット１００には、ドライバによる図示しないアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルペダルセンサ１０１が設けられている。

エンジン制御ユニット１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力等に基づいて、ドライバ要求トルクを設定する機能を備えている。
エンジン制御ユニット１００は、エンジン１が実際に発生するトルクが、設定されたドライバ要求トルクに近づくよう、スロットルバルブ開度、過給圧、燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期、バルブタイミング等を制御する。

また、エンジン制御ユニット１００は、ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４に、燃料に含まれる硫黄（Ｓ）が蓄積された場合に、以下説明する硫黄パージ運転を行ってＮＯｘトラップ触媒５４を昇温し、再生する機能を備えている。
硫黄パージ運転においては、インジェクタ３９は、エンジン１の圧縮行程等での通常の燃料噴射（メイン噴射）に加え、排気行程噴射（ポスト噴射）を行う。
メイン噴射の燃料噴射量は、エアフローメータ４４が検出するエンジン１の吸入空気量等に基づいて設定される。
硫黄パージ運転時のメイン噴射の燃料噴射量は、点火時期における燃焼室内の空燃比がリーン（空気過剰）傾向となるようにし、既燃ガス中に酸素が残存するように設定される。

ポスト噴射の燃料噴射量は、メイン噴射による燃焼後に残存する酸素を完全に燃焼し得るよう、空燃比センサ５５が検出する排ガス中の残存酸素量に対して、ストイキ又はリッチ（燃料過剰）傾向となるよう設定される。
ポスト噴射された燃料は、未燃のまま排気ポート３４からエキゾーストマニホールド５１、エキゾーストパイプ５２に順次導入され、触媒コンバータ５３に流入する。
未燃の燃料は、触媒コンバータ５３の層内の高温箇所を着火源として、触媒コンバータ５３の内部で排ガス中の酸素とともに燃焼し、触媒層内の温度を上昇させる。
ここで昇温された排ガスは、ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４に流入し、その硫黄パージを行うための熱源として利用される。

エンジン制御ユニット１００は、上述した硫黄パージ運転を行う際に、触媒コンバータ５３の層内温度を推定する触媒温度推定部１０２を備えている。
触媒温度推定部１０２は、本発明の層内温度推定部、排ガス温度推定部として機能する。
触媒コンバータ５３の層内温度は、ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４へ流入する排ガスの温度と強く相関することから、触媒コンバータ５３の層内温度を適切に推定することは、硫黄パージの効果を適切に発揮させ、ＮＯ_Ｘトラップ触媒５４の焼損等を防止するために重要である。

図２は、実施形態の触媒温度推定装置における推定原理を模式的に示す図である。
触媒コンバータ５３（三元触媒）の層内温度は、エンジン１及び排気装置５０の暖機が終了した状態においては、触媒コンバータ５３の入口部における排ガス温度に、触媒コンバータ５３の内部での未燃燃料の燃焼反応による昇温分を加味したものであると考えられる。
そこで、実施形態においては、先ず、触媒コンバータ５３の入口温度を、触媒温度推定部１０２に予め設けられた三元触媒入口温度マップにより求める。
三元触媒入口温度マップは、エンジン１の出力軸回転速度（エンジン回転数）、及び、負荷（要求トルク）から、触媒コンバータ５３の入口温度が読み出されるものである。
エンジン回転数及び要求トルクは、エンジン制御ユニット１００が通常保持している情報を用いることができる。
三元触媒入口温度マップは、例えば、予め実験的に、あるいは、シミュレーションなどにより準備しておくことができる。
入口温度は、通常はエンジン回転数の増加、要求トルクの増加に応じて上昇する。

また、実施形態では、触媒コンバータ５３内での燃焼反応による昇温（反応温度）を、触媒温度推定部１０２に予め設けられた三元触媒反応温度マップにより求める。
三元触媒反応温度マップは、触媒コンバータ５３に流入する排ガスの流量（排気流量）と、空燃比センサ５５が検出した化学量論的空燃比であるラムダ（λ）値から、触媒コンバータ５３の内部における反応温度（燃焼による昇温）が読み出されるものである。
排気流量は、例えば、エアフローメータ４４が検出するエンジン１の吸気流量（吸入空気量）に、インテークシステム４０、シリンダヘッド３０、エキゾーストシステム５０の管路長に起因する遅れ分を考慮して求めることができる。
三元触媒反応温度マップは、例えば、予め実験的に、あるいは、シミュレーションなどにより準備しておくことができる。
反応温度は、通常は酸素量の増加、排ガス流量の減少に応じて上昇する。

三元触媒の反応温度は、触媒層内での発熱量、触媒層から外部への放熱量、触媒コンバータ自体の熱容量などに依存すると考えられる。
発熱量は、触媒に投入される酸素量及び燃料量などに依存する。
放熱量は、排気流量、排気温度、車速、外気温などに依存する。
熱容量は、排気流量、ハードウェアの物性などに依存する。
実施形態では、上記手法により、発熱量への影響が大きい酸素量（空気過剰率λ）、及び、放熱量と熱容量に影響が大きい排気流量という、一般的なエンジンであれば通常備えられるセンサにより容易に取得可能なパラメータを用いて、簡素な構成により精度良く三元触媒の層内における反応温度を推定している。

以下、実施形態の効果を、以下説明する本発明の比較例と対比して説明する。
比較例の説明において、実施形態と共通する箇所には同じ符号を付して説明を省略に、相違点について説明する。
図３は、比較例の触媒温度推定装置における推定原理を模式的に示す図である。
比較例の触媒温度推定装置においては、三元触媒反応温度マップとして、エンジン１の出力軸回転速度（エンジン回転数）、及び、負荷（要求トルク・・出力トルクと略等しい）から、触媒コンバータ５３の内部における反応温度が読み出されるものを用いる。
この三元触媒反応温度マップは、例えば、エンジン回転数及び要求トルクから求められる燃料のポスト噴射量、排ガス中の余剰空気量（酸素量）に基づいて設定することができる。

図４は、比較例及び実施形態の触媒温度推定装置における三元触媒の実層内温度と推定層内温度との相関の一例を示す図である。
図４（ａ）、図４（ｂ）は、それぞれ比較例と実施形態における三元触媒の実層内温度と、推定層内温度との相関の分布を示すものである。
各図において斜行する破線の平行線は、触媒の焼損等を防止するための許容範囲である誤差プラスマイナス５０℃の範囲を示している。
図４（ａ）に示す比較例においては、許容範囲を逸脱している領域が多く存在しているが、図４（ｂ）に示す実施形態においては、ほぼ全ての領域において誤差は許容範囲内に収まっており、実用上十分な精度が得られていることがわかる。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）一般的なエンジン１に設けられる空燃比センサ５５及びエアフローメータ４４によって容易に取得可能な排ガスのλ値（酸素量）、及び、排ガスの流量に基づいて、三元触媒の層内での未燃燃料の燃焼等による層内温度増加（昇温）を推定することにより、エンジン１の通常運転時とは空燃比、排気温度などの挙動が極端に異なる硫黄パージ運転時（ポスト噴射実行時）の触媒の層内温度を精度よく推定することができる。
（２）エンジン回転数及び要求トルクから三元触媒に流入する排ガスの温度を推定することにより、三元触媒に流入する排ガスの温度を適切に推定し、温度増加分と加算することで三元触媒の層内温度をより精度よく推定することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）エンジン及び触媒温度推定装置の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することが可能である。
例えば、エンジンのシリンダレイアウト、気筒数、動弁駆動方式、過給機の有無などは適宜変更することができる。
（２）実施形態においては、排ガス中の酸素量を、空燃比センサ（λセンサ）を用いて検出しているが、Ｏ_２センサなど他の手法により検出してもよい。また、空燃比センサの種類もワイドレンジセンサに限らず、適宜変更することができる。
また、排ガスの流量は、エアフローメータの出力に基づく検出に限らず、例えば吸気管圧力、スロットル開度など他のパラメータに基づいて検出してもよい。
（３）実施形態では、三元触媒の入口温度の推定に用いられるエンジンの負荷を示すパラメータとして要求トルクを用いているが、これに限らず、他のパラメータを用いてもよい。
例えば、実トルクの推定が可能な場合には実トルク推定値を用いたり、スロットル開度や吸気管圧力などの他のパラメータを用いてエンジンの負荷を表すようにしてもよい。

１エンジン
１０クランクシャフト１１クランク角センサ
２０シリンダブロック
２０Ｒ右側シリンダブロック２０Ｌ左側シリンダブロック
２１水温センサ３０シリンダヘッド
３０Ｒ右側シリンダヘッド３０Ｌ左側シリンダヘッド
３１燃焼室
３２点火プラグ３３吸気ポート
３４排気ポート３５吸気バルブ
３６排気バルブ３７吸気カムシャフト
３８排気カムシャフト３９インジェクタ
４０インテークシステム４１インテークダクト
４２チャンバ４３エアクリーナ
４４エアフローメータ４５スロットルバルブ
４６インテークマニホールド４７吸気圧センサ
５０エキゾーストシステム５１エキゾーストマニホールド
５２エキゾーストパイプ５３触媒コンバータ
５４ＮＯｘトラップ触媒５５空燃比センサ
６０ＥＧＲ装置６１ＥＧＲ流路
６２ＥＧＲクーラ６３ＥＧＲバルブ
１００エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１アクセルペダルセンサ１０２触媒温度推定部

Claims

メイン噴射の後にポスト噴射を行うことが可能なエンジンの排気装置に設けられる触媒の層内温度を推定する触媒温度推定装置であって、
前記排気装置における前記触媒の上流側に設けられ排ガス中の酸素量を検出する酸素量検出部と、
前記触媒に流入する排ガス流量を検出する排ガス流量検出部と、
前記酸素量及び前記排ガス流量に基づいて、未燃燃料の燃焼による前記触媒の層内温度増加を推定する層内温度推定部と
を備えることを特徴とする触媒温度推定装置。
前記エンジンの出力軸回転速度、及び、出力トルク又は前記出力トルクと相関するパラメータに基づいて、前記触媒に流入する排ガスの温度を推定する排ガス温度推定部を備えること
を特徴とする請求項１に記載の触媒温度推定装置。