WO2016140211A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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WO2016140211A1
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輝男 中田
隆行 坂本
長岡　大治
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いすゞ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
  • NOx storage reduction type catalyst As exhaust aftertreatment devices for treating exhaust gas discharged from an internal combustion engine, there are known ones that include a NOx storage reduction type catalyst and those that include an oxidation catalyst in addition to the NOx storage reduction type catalyst (for example, a patent) References 1 and 2).
  • the NOx occlusion reduction type catalyst reduces and purifies NOx (nitrogen compound) in the exhaust discharged from the internal combustion engine.
  • the oxidation catalyst is disposed upstream of the NOx occlusion reduction catalyst, and participates in unburned fuel supplied by the post injection of the exhaust injector or the in-cylinder injector to raise the exhaust temperature.
  • the NOx occlusion reduction catalyst occludes NOx contained in the exhaust when the exhaust is in a lean atmosphere, and harmless NOx occluded by hydrocarbons contained in the exhaust when the exhaust is in a rich atmosphere. And release. For this reason, when the NOx occlusion amount of the catalyst reaches a predetermined amount, so-called NOx purge that makes the exhaust rich by post injection or exhaust pipe injection needs to be performed periodically to restore the NOx occlusion capacity ( For example, see Patent Document 1).
  • the NOx occlusion reduction type catalyst also occludes sulfur oxide (hereinafter referred to as SOx) contained in the exhaust gas.
  • SOx sulfur oxide
  • the SOx occlusion amount increases, there is a problem that the NOx purification ability of the NOx occlusion reduction type catalyst is lowered. Therefore, when the SOx occlusion amount reaches a predetermined amount, unburned fuel is added to the upstream oxidation catalyst by post injection or exhaust pipe injection so that SOx is released from the NOx occlusion reduction type catalyst and recovered from S poisoning. Therefore, it is necessary to periodically perform a so-called SOx purge for raising the exhaust temperature to the SOx separation temperature (see, for example, Patent Document 2).
  • the control device of the present disclosure aims to effectively improve the estimation accuracy of the catalyst temperature during the catalyst regeneration process and reduce the production cost.
  • the control device includes a catalyst regeneration unit that performs a catalyst regeneration process for reducing and purifying NOx stored in the NOx storage reduction catalyst by setting the exhaust to a rich state, and from the internal combustion engine during the catalyst regeneration process.
  • a first emission storage means for acquiring and storing in advance at least one of the amount of hydrocarbon and carbon monoxide, and the amount of hydrocarbon read from the first emission storage means during execution of the catalyst regeneration process;
  • a first calorific value estimating means for estimating at least one of a hydrocarbon calorific value and a carbon monoxide calorific value in the NOx occlusion reduction catalyst based on at least one of the carbon monoxide amounts; and the first calorific value estimating means.
  • the catalyst of the NOx occlusion reduction type catalyst at the time of performing the catalyst regeneration process First catalyst temperature estimating means for estimating the degree, and second emission storage means for acquiring and storing in advance at least one of the amount of hydrocarbons and the amount of carbon monoxide discharged from the internal combustion engine during lean operation of the internal combustion engine And when the catalyst regeneration process is performed for less than a predetermined time during the catalyst regeneration process, based on at least one of the hydrocarbon amount and the carbon monoxide amount read from the second emission amount storage means, When at least one of the hydrocarbon calorific value and the carbon monoxide calorific value in the oxidation catalyst is estimated and the execution time of the catalyst regeneration process is equal to or longer than a predetermined time, the hydrocarbon quantity read from the first emission amount storage means and Second calorific value estimating means for estimating at least one of a hydrocarbon calorific value and a carbon monoxide calorific value in the oxidation
  • control device of the present disclosure it is possible to effectively improve the estimation accuracy of the catalyst temperature during the catalyst regeneration process and reduce the production cost.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating an exhaust purification system to which a control device according to the present embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining the SOx purge control according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing MAF (Mass Air Flow) target value setting processing during SOx purge lean control according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a target injection amount setting process during SOx purge rich control according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a timing chart illustrating the catalyst temperature adjustment control of the SOx purge control according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a timing chart for explaining the NOx purge control according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram illustrating an exhaust purification system to which a control device according to the present embodiment is applied.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining the SOx purge control according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing MAF (Mass Air Flow) target value setting processing during
  • FIG. 7 is a block diagram showing the MAF target value setting process during NOx purge lean control according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a target injection amount setting process during NOx purge rich control according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating the catalyst heat retention control process according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the catalyst temperature estimation process according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is an overall configuration diagram showing an exhaust purification system to which the control device according to the present embodiment is applied.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the injection amount learning correction processing of the injector according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart for explaining learning correction coefficient calculation processing according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a block diagram showing MAF correction coefficient setting processing according to the present embodiment.
  • each cylinder of a diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) 10 is provided with an in-cylinder injector 11 that directly injects high-pressure fuel that is stored in a common rail (not shown) into each cylinder. Yes.
  • the fuel injection amount and fuel injection timing of each in-cylinder injector 11 are controlled in accordance with an instruction signal input from an electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU (Electronic Control Unit)) 50.
  • ECU Electronic Control Unit
  • An intake passage 12 for introducing fresh air is connected to the intake manifold 10A of the engine 10, and an exhaust passage 13 for connecting exhaust to the outside is connected to the exhaust manifold 10B.
  • an air cleaner 14 an intake air amount sensor (hereinafter referred to as MAF sensor) 40, an intake air temperature sensor 48, a compressor 20A of the variable displacement supercharger 20, an intercooler 15, an intake throttle valve are sequentially provided from the upstream side of the intake air. 16 etc. are provided.
  • MAF sensor intake air amount sensor
  • reference numeral 41 denotes an engine speed sensor
  • reference numeral 42 denotes an accelerator opening sensor
  • reference numeral 46 denotes a boost pressure sensor
  • reference numeral 47 denotes an outside air temperature sensor
  • reference numeral 49 denotes a vehicle speed sensor.
  • the EGR (Exhaust Gas Recirculation) device 21 includes an EGR passage 22 that connects the exhaust manifold 10B and the intake manifold 10A, an EGR cooler 23 that cools the EGR gas, and an EGR valve 24 that adjusts the EGR amount.
  • the exhaust aftertreatment device 30 is configured by arranging an oxidation catalyst 31, a NOx occlusion reduction type catalyst 32, and a particulate filter (hereinafter simply referred to as a filter) 33 in order from the exhaust upstream side in a case 30A.
  • the exhaust passage 13 upstream of the oxidation catalyst 31 is provided with an exhaust injector 34 that injects unburned fuel (mainly HC) into the exhaust passage 13 in accordance with an instruction signal input from the ECU 50. Yes.
  • the oxidation catalyst 31 is formed, for example, by carrying an oxidation catalyst component on the surface of a ceramic carrier such as a honeycomb structure.
  • a ceramic carrier such as a honeycomb structure.
  • the NOx occlusion reduction type catalyst 32 is formed, for example, by supporting an alkali metal or the like on the surface of a ceramic carrier such as a honeycomb structure.
  • the NOx occlusion reduction type catalyst 32 occludes NOx in the exhaust when the exhaust air-fuel ratio is in a lean state, and occludes with a reducing agent (HC or the like) contained in the exhaust when the exhaust air-fuel ratio is in a rich state. NOx is reduced and purified.
  • the filter 33 is formed, for example, by arranging a large number of cells partitioned by porous partition walls along the flow direction of the exhaust gas and alternately plugging the upstream side and the downstream side of these cells. .
  • the filter 33 collects PM in the exhaust gas in the pores and surfaces of the partition walls, and when the estimated amount of PM deposition reaches a predetermined amount, so-called filter forced regeneration is performed in which the PM is burned and removed.
  • Filter forced regeneration is performed by supplying unburned fuel to the upstream side oxidation catalyst 31 by exhaust pipe injection or post injection, and raising the exhaust temperature flowing into the filter 33 to the PM combustion temperature.
  • the first exhaust temperature sensor 43 is provided on the upstream side of the oxidation catalyst 31 and detects the exhaust temperature flowing into the oxidation catalyst 31.
  • the second exhaust temperature sensor 44 is provided between the oxidation catalyst 31 and the NOx storage reduction catalyst 32 and detects the exhaust temperature flowing into the NOx storage reduction catalyst 32.
  • the NOx / lambda sensor 45 is provided on the downstream side of the filter 33, and detects the NOx value and lambda value (hereinafter also referred to as excess air ratio) of the exhaust gas that has passed through the NOx storage reduction catalyst 32.
  • the ECU 50 performs various controls of the engine 10 and the like, and includes a known CPU, ROM, RAM, input port, output port, and the like. In order to perform these various controls, the sensor values of the sensors 40 to 48 are input to the ECU 50. Further, the ECU 50 includes a filter regeneration control unit 51, a SOx purge control unit 60, a NOx purge control unit 70, a catalyst heat retention control unit 52, a catalyst temperature estimation unit 80, a MAF follow-up control unit 98, and an injection amount learning.
  • the correction unit 90 and the MAF correction coefficient calculation unit 95 are included as some functional elements. Each of these functional elements will be described as being included in the ECU 50 which is an integral hardware, but any one of these may be provided in separate hardware.
  • the filter regeneration control unit 51 estimates the PM accumulation amount of the filter 33 from the travel distance of the vehicle or the differential pressure across the filter detected by a differential pressure sensor (not shown), and the estimated PM accumulation amount exceeds a predetermined upper limit threshold. And the forced regeneration flag F DPF is turned on (see time t 1 in FIG. 2). When the forced regeneration flag F DPF is turned on, an instruction signal for executing exhaust pipe injection is transmitted to the exhaust injector 34, or an instruction signal for executing post injection is transmitted to each in-cylinder injector 11, The exhaust temperature is raised to the PM combustion temperature (for example, about 550 ° C.).
  • the forced regeneration flag F DPF is, PM deposition estimation amount is turned off drops to a predetermined lower limit threshold indicating the burn off (determination threshold value) (see time t 2 in FIG. 2).
  • the fuel injection amount at the time of forced filter regeneration is feedback controlled based on either the oxidation catalyst temperature or the NOx catalyst temperature that is appropriately selected by a reference temperature selection unit 89 (see FIG. 10), which will be described in detail later. It has come to be.
  • the SOx purge control unit 60 is an example of the catalyst regeneration means of the present invention, and makes the exhaust gas rich and raises the exhaust gas temperature to a sulfur desorption temperature (for example, about 600 ° C.). Control to recover from SOx poisoning (hereinafter, this control is referred to as SOx purge control) is executed.
  • FIG. 2 shows a timing chart of the SOx purge control of this embodiment.
  • SOx purge flag F SP to start SOx purge control is turned off and on at the same time forced regeneration flag F DPF (see time t 2 in FIG. 2).
  • F DPF forced regeneration flag
  • the enrichment by the SOx purge control is performed by adjusting the excess air ratio to the lean side from the theoretical air-fuel ratio equivalent value (about 1.0) from the steady operation (for example, about 1.5) by the air system control.
  • SOx purge lean control for reducing to 1 target excess air ratio (for example, about 1.3) and injection system control to reduce the excess air ratio from the first target excess air ratio to the second target excess air ratio on the rich side (for example, about 0) This is realized by using together with the SOx purge rich control that lowers to .9). Details of the SOx purge lean control and the SOx purge rich control will be described below.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a process for setting the MAF target value MAF SPL_Trgt during the SOx purge lean control.
  • the first target excess air ratio setting map 61 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q (the fuel injection amount of the engine 10), and the engine speed Ne, the accelerator opening Q,
  • the excess air ratio target value ⁇ SPL_Trgt (first target excess air ratio) at the time of SOx purge lean control corresponding to is preset based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ SPL_Trgt at the time of SOx purge lean control is read from the first target excess air ratio setting map 61 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and is sent to the MAF target value calculation unit 62. Entered. Further, the MAF target value calculation unit 62 calculates the MAF target value MAF SPL_Trgt during the SOx purge lean control based on the following formula (1).
  • Equation (1) Q fnl_cord represents a learning-corrected fuel injection amount (excluding post-injection) described later, Ro Fuel represents fuel specific gravity, AFR sto represents a theoretical air-fuel ratio, and Maf_corr represents a MAF correction coefficient described later. Yes.
  • MAF target value MAF SPL_Trgt calculated by the MAF target value calculation unit 62, when the SOx purge flag F SP is turned on (see time t 2 in FIG. 2) is input to the lamp unit 63.
  • the ramp processing unit 63 reads the ramp coefficient from each of the ramp coefficient maps 63A and 63B using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and uses the MAF target ramp value MAF SPL_Trgt_Ramp to which the ramp coefficient is added as the valve control unit 64. To enter.
  • the valve control unit 64 throttles the intake throttle valve 16 to the close side and opens the EGR valve 24 to the open side so that the actual MAF value MAF Act input from the MAF sensor 40 becomes the MAF target ramp value MAF SPL_Trgt_Ramp. Execute control.
  • the MAF target value MAF SPL_Trgt is set based on the excess air ratio target value ⁇ SPL_Trgt read from the first target excess air ratio setting map 61 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11.
  • the air system operation is feedback-controlled based on the MAF target value MAF SPL_Trgt .
  • the MAF target value MAF SPL_Trgt can be set by feedforward control. It is possible to effectively eliminate influences such as deterioration, characteristic changes, and individual differences.
  • FIG. 4 is a block diagram showing processing for setting the target injection amount Q SPR_Trgt (injection amount per unit time) of exhaust pipe injection or post injection in SOx purge rich control.
  • the second target excess air ratio setting map 65 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, and at the time of SOx purge rich control corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the excess air ratio target value ⁇ SPR_Trgt (second target excess air ratio) is set in advance based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ SPR_Trgt at the time of SOx purge rich control is read from the second target excess air ratio setting map 65 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and an injection quantity target value calculation unit 66. Further, the injection amount target value calculation unit 66 calculates the target injection amount Q SPR_Trgt during the SOx purge rich control based on the following formula (2).
  • MAF SPL_Trgt MAF SPL_Trgt ⁇ Maf_corr / ( ⁇ SPR_Trgt ⁇ Ro Fuel ⁇ AFR sto ) ⁇ Q fnl_corrd (2)
  • MAF SPL_Trgt is the MAF target value at the SOx purge lean, and is input from the above-described MAF target value calculation unit 62.
  • Q fnl_cord is a fuel injection amount (excluding post-injection) before application of learning corrected MAF tracking control described later
  • Ro Fuel is fuel specific gravity
  • AFR sto is a theoretical air-fuel ratio
  • Maf_corr is a MAF correction coefficient described later. Show.
  • the target injection amount Q SPR_Trgt calculated by the injection amount target value calculation unit 66 is transmitted as an injection instruction signal to the exhaust injector 34 or each in-cylinder injector 11 when a SOx purge rich flag F SPR described later is turned on.
  • the target injection amount Q SPR_Trgt is set based on the air excess rate target value ⁇ SPR_Trgt read from the second target air excess rate setting map 65 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11. It is supposed to be.
  • the sensor value of the lambda sensor is not used. The exhaust can be effectively reduced to a desired excess air ratio required for SOx purge rich control.
  • the target injection amount Q SPR_Trgt can be set by feedforward control. Effects such as deterioration and characteristic changes can be effectively eliminated.
  • the exhaust temperature (hereinafter also referred to as catalyst temperature) flowing into the NOx occlusion reduction type catalyst 32 during the SOx purge control is the SOx that performs exhaust pipe injection or post injection as shown at times t 2 to t 4 in FIG.
  • the purge rich flag F SPR is controlled by alternately switching on / off (rich / lean).
  • the SOx purge rich flag FSPR is turned off, the catalyst temperature is lowered by stopping the exhaust pipe injection or the post injection (hereinafter, this period is referred to as an interval TF_INT ).
  • the injection period TF_INJ is set by reading values corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q from an injection period setting map (not shown) created in advance by experiments or the like.
  • an injection period required to reliably reduce the excess air ratio of exhaust gas obtained in advance through experiments or the like to the second target excess air ratio is set according to the operating state of the engine 10. ing.
  • the interval T F_INT is set by feedback control when the SOx purge rich flag F SPR at which the catalyst temperature is highest is switched from on to off. Specifically, the proportional control for changing the input signal in proportion to the deviation ⁇ T between the target catalyst temperature and the estimated catalyst temperature when the SOx purge rich flag F SPR is turned off, and the time integral value of the deviation ⁇ T are proportional.
  • PID control constituted by integral control for changing the input signal and differential control for changing the input signal in proportion to the time differential value of the deviation ⁇ T.
  • the target catalyst temperature is set at a temperature at which SOx can be removed from the NOx storage reduction catalyst 32, and the estimated catalyst temperature is an oxidation catalyst temperature appropriately selected by a reference temperature selection unit 89 (see FIG. 10) described later in detail. , The NOx catalyst temperature is set.
  • the injection period TF_INJ for raising the catalyst temperature and lowering the excess air ratio to the second target excess air ratio is set from the map referred to based on the operating state of the engine 10,
  • the interval TF_INT for lowering the catalyst temperature is processed by PID control. This makes it possible to reliably reduce the excess air ratio to the target excess ratio while effectively maintaining the catalyst temperature during the SOx purge control within a desired temperature range necessary for the purge.
  • SOx purge control (1) SOx purge flag F from on the SP injection quantity of the exhaust pipe injection or post injection accumulated, when the amount of the cumulative injected has reached the predetermined upper limit threshold amount, of (2) SOx purge control When the elapsed time counted from the start reaches a predetermined upper threshold time, (3) calculation is performed based on a predetermined model formula including the operating state of the engine 10 and the sensor value of the NOx / lambda sensor 45 as input signals.
  • SOx purge flag F SP is terminated by turning off the (time t 4 in FIG. 2 , reference time t n in FIG. 5).
  • the SOx purge control end condition is provided with the upper limit of the cumulative injection amount and the elapsed time
  • the fuel consumption amount when the SOx purge does not progress due to a decrease in the exhaust temperature or the like. Can be effectively prevented from becoming excessive.
  • NOx purge control The NOx purge control unit 70 is an example of the catalyst regeneration means of the present invention.
  • the NOx stored in the NOx occlusion reduction type catalyst 32 is detoxified and released by reduction purification by setting the exhaust to a rich state.
  • Control for recovering the NOx storage capacity of the storage reduction catalyst 32 (hereinafter, this control is referred to as NOx purge control) is executed.
  • the NOx purge flag F NP for starting the NOx purge control is turned on when the NOx emission amount per unit time is estimated from the operating state of the engine 10 and the estimated cumulative value ⁇ NOx obtained by accumulating this exceeds a predetermined threshold value ( reference time t 1 of FIG. 6).
  • the NOx purification rate by the NOx occlusion reduction type catalyst 32 is calculated from the NOx emission amount upstream of the catalyst estimated from the operating state of the engine 10 and the NOx amount downstream of the catalyst detected by the NOx / lambda sensor 45.
  • the NOx purge flag F NP is turned on.
  • the enrichment by the NOx purge control is performed on the lean side of the excess air ratio from the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value (about 1.0) from the time of steady operation (for example, about 1.5) by the air system control.
  • NOx purge lean control for reducing to 3 target excess air ratio (for example, about 1.3) and injection system control to reduce the excess air ratio from the third target excess air ratio to the fourth target excess air ratio on the rich side (for example, about 0) .9) and NOx purge rich control for reducing the pressure to 9).
  • the details of the NOx purge lean control and the NOx purge rich control will be described below.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a process for setting the MAF target value MAF NPL_Trgt during the NOx purge lean control.
  • the third target excess air ratio setting map 71 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, and during NOx purge lean control corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the excess air ratio target value ⁇ NPL_Trgt (third excess air ratio) is set in advance based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ NPL_Trgt at the time of NOx purge lean control is read from the third target excess air ratio setting map 71 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and is sent to the MAF target value calculation unit 72. Entered. Further, the MAF target value calculation unit 72 calculates the MAF target value MAF NPL_Trgt at the time of NOx purge lean control based on the following formula (3).
  • MAF NPL_Trgt ⁇ NPL_Trgt ⁇ Q fnl_corrd ⁇ Ro Fuel ⁇ AFR sto / Maf_corr (3)
  • Q fnl_cord represents a learning-corrected fuel injection amount (excluding post-injection) described later
  • Ro Fuel represents fuel specific gravity
  • AFR sto represents a theoretical air-fuel ratio
  • Maf_corr represents a MAF correction coefficient described later. Yes.
  • MAF target value MAF NPL_Trgt calculated by the MAF target value calculation unit 72 is input the NOx purge flag F SP is turned on (see the time t 1 in FIG. 6) to the lamp unit 73.
  • the ramp processing unit 73 reads the ramp coefficient from the ramp coefficient maps 73A and 73B using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and calculates the MAF target ramp value MAF NPL_Trgt_Ramp to which the ramp coefficient is added as a valve control unit 74. To enter.
  • the valve control unit 74 throttles the intake throttle valve 16 to the close side and opens the EGR valve 24 to the open side so that the actual MAF value MAF Act input from the MAF sensor 40 becomes the MAF target ramp value MAF NPL_Trgt_Ramp. Execute control.
  • the MAF target value MAF NPL_Trgt is set based on the excess air ratio target value ⁇ NPL_Trgt read from the third target excess air ratio setting map 71 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11.
  • the air system operation is feedback-controlled based on the MAF target value MAF NPL_Trgt .
  • the MAF target value MAF NPL_Trgt can be set by feedforward control. Effects such as deterioration and characteristic changes can be effectively eliminated.
  • FIG. 8 is a block diagram showing processing for setting the target injection amount Q NPR_Trgt (injection amount per unit time) of exhaust pipe injection or post injection in NOx purge rich control.
  • the fourth target excess air ratio setting map 75 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, and during NOx purge rich control corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the air excess rate target value ⁇ NPR_Trgt (fourth target air excess rate) is set in advance based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ NPR_Trgt at the time of NOx purge rich control is read from the fourth target excess air ratio setting map 75 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and the injection amount target value calculation section 76 is performed. Is input. Further, the injection amount target value calculation unit 76 calculates the target injection amount Q NPR_Trgt at the time of NOx purge rich control based on the following formula (4).
  • MAF NPL_Trgt MAF NPL_Trgt ⁇ Maf_corr / ( ⁇ NPR_Trgt ⁇ Ro Fuel ⁇ AFR sto ) ⁇ Q fnl_corrd (4)
  • MAF NPL_Trgt is a NOx purge lean MAF target value, and is input from the MAF target value calculation unit 72 described above.
  • Q fnl_cord is a fuel injection amount (excluding post-injection) before application of learning corrected MAF tracking control described later
  • Ro Fuel is fuel specific gravity
  • AFR sto is a theoretical air-fuel ratio
  • Maf_corr is a MAF correction coefficient described later. Show.
  • the target injection amount Q NPR_Trgt that is calculated by the injection amount target value computing unit 76, NOx purge flag F SP When turned on, is sent as the injection instruction signal to the exhaust injector 34 or each cylinder injector 11 (time of FIG. 6 t 1 ). The transmission of this injection instruction signal is continued until the NOx purge flag F NP is turned off (time t 2 in FIG. 6) by the end determination of NOx purge control described later.
  • the target injection amount Q NPR_Trgt is set based on the excess air ratio target value ⁇ NPR_Trgt read from the fourth target excess air ratio setting map 75 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11. It is supposed to be.
  • the sensor value of the lambda sensor is not used. It is possible to effectively reduce the exhaust gas to a desired excess air ratio required for NOx purge rich control.
  • the target injection amount Q NPR_Trgt can be set by feedforward control. Effects such as deterioration and characteristic changes can be effectively eliminated.
  • NOx purge control (1) when the NOx purge flag F NP is turned on, the amount of exhaust pipe injection or post injection is accumulated, and when this cumulative injection amount reaches a predetermined upper limit threshold amount, (2) NOx purge control When the elapsed time counted from the start reaches a predetermined upper threshold time, (3) calculation is performed based on a predetermined model formula including the operating state of the engine 10 and the sensor value of the NOx / lambda sensor 45 as input signals.
  • the NOx purge flag F NP is turned off and the process ends (time t 2 in FIG. 6). reference).
  • the cumulative injection amount and the upper limit of the elapsed time are provided in the end condition of the NOx purge control, so that the fuel consumption amount is reduced when the NOx purge is not successful due to a decrease in the exhaust temperature or the like. It is possible to reliably prevent the excess.
  • FIG. 9 is a block diagram showing a catalyst heat retention control process by the catalyst heat retention control unit 52.
  • the idle operation detection unit 53 detects whether or not the engine 10 is in an idle operation state based on sensor values input from the various sensors 41, 42, and 49.
  • the motoring detector 54 determines whether the engine 10 is in a motoring state in which the fuel injection of the in-cylinder injector 11 is stopped at a predetermined rotational speed or higher based on sensor values input from the various sensors 41, 42, 49. Is detected.
  • the exhaust brake operation detector 55 detects whether or not the exhaust brake device that increases the exhaust pressure by lowering the exhaust brake valve 17 to decrease the rotational speed of the engine 10 is activated.
  • the presence or absence of the operation of the exhaust brake device may be detected based on an on / off operation of an exhaust brake switch 56 provided in a vehicle cab (not shown).
  • the MAF throttle control unit 57 reduces the intake air amount by reducing the intake air amount by reducing the opening of the intake throttle valve 16 (or at least one of the exhaust throttle valves) to the closed side when the following conditions are satisfied.
  • Catalyst heat retention control (hereinafter also referred to as MAF throttle control) for suppressing the inflow of low-temperature exhaust to 31 and 32 is executed.
  • MAF throttle control Catalyst heat retention control for suppressing the inflow of low-temperature exhaust to 31 and 32 is executed.
  • the MAF throttle control prohibiting unit 55A when the exhaust brake operation detecting unit 55 detects the operation of the exhaust brake device, controls the MAF throttle control to secure the braking force. Is prohibited.
  • the present embodiment by performing catalyst heat retention control for reducing the intake air amount in a situation where the catalyst temperature can be cooled lower than the activation temperature due to a decrease in the exhaust temperature, such as during idling or motoring.
  • the catalysts 31 and 32 can be effectively maintained in the active state. Even in the motoring state, it is possible to effectively secure the braking force by prohibiting the catalyst heat retention control during the operation of the exhaust brake device.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an estimation process of the oxidation catalyst temperature and the NOx catalyst temperature by the catalyst temperature estimation unit 80.
  • the lean HC map 81A (second emission amount storage means) is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is the amount of HC discharged from the engine 10 during lean operation (hereinafter referred to as lean HC emission amount). Is set in advance by experiments or the like. No idle operation is detected by the idle operation detection unit 53 (see FIG.
  • the lean CO map 81B (second emission storage means) is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is the amount of CO discharged from the engine 10 during lean operation (hereinafter referred to as lean CO emission). Is set in advance by experiments or the like. No idle operation is detected by the idle operation detection unit 53 (see FIG.
  • the long-time NOx purge HC map 82A (first emission amount storage means) is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is a long-term NOx that the NOx purge control target execution time is equal to or longer than a predetermined time.
  • the amount of HC discharged from the engine 10 when purging is performed (hereinafter referred to as the amount of HC discharged during long-time NOx purge) is set in advance by experiments or the like.
  • the long-time NOx purge HC discharge amount read in this way is multiplied by a predetermined correction coefficient corresponding to the operating state of the engine 10 and transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the long-time NOx purge CO map 82B (first exhaust amount storage means) is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is a long-term NOx in which the target execution time of the NOx purge control is a predetermined time or more.
  • the amount of CO discharged from the engine 10 when purging is performed (hereinafter referred to as the long-term NOx purge CO emission amount) is set in advance through experiments or the like.
  • the long-term NOx purge CO map 82B is used based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the long-term NOx purge CO emission amount read in this way is multiplied by a predetermined correction coefficient according to the operating state of the engine 10 and transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the short time NOx purge time HC estimation unit 83A performs the lean time HC map 81A (or the long time NOx purge time HC map 82A when performing the short time NOx purge in which the target execution time of the NOx purge control is less than the predetermined time. ), The amount of HC discharged from the engine 10 during the short-time NOx purge control (hereinafter, short-time NOx purge). (Referred to as hourly HC emissions).
  • the short-time NOx purge time CO estimation unit 83B performs the lean-time CO map 81B (or the long-time NOx purge time CO map 82B when performing the short-time NOx purge in which the target execution time of the NOx purge control is less than the predetermined time. ) Is multiplied by a predetermined correction coefficient to the CO emission amount read based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, so that the CO amount discharged from the engine 10 during the short-time NOx purge control (hereinafter, short-time NOx purge). Estimate and calculate hourly CO emissions.
  • the idle MAF throttle-time HC map 84A is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is the amount of HC discharged from the engine 10 during the above-described catalyst heat retention control (MAF throttle control) (hereinafter referred to as idle MAF throttle). Hour HC discharge amount) is set in advance through experiments or the like.
  • the idle MAF throttle HC discharge amount read from the idle MAF throttle HC map 84A based on the engine speed Ne and the MAF sensor value is transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B. .
  • the idle MAF throttle-time HC map 84B is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is the amount of CO discharged from the engine 10 during the above-described catalyst heat retention control (MAF throttle control) (hereinafter referred to as the idle MAF throttle).
  • the time CO emission amount) is set in advance by experiments or the like.
  • the idle MAF throttle CO emission amount read from the idle MAF throttle CO map 84B based on the engine speed Ne and the MAF sensor value is transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B. .
  • the filter forced regeneration HC map 85A is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is the amount of HC discharged from the engine 10 when filter forced regeneration control is performed (hereinafter referred to as HC exhaust during filter regeneration). (Referred to as “quantity”) is set in advance by experiments or the like.
  • F DPF 1
  • the engine regeneration amount HC emission amount read based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q from the filter forced regeneration HC map 85A is added to the engine 10 Is multiplied by a predetermined correction coefficient according to the operation state, and is transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the filter forced regeneration CO map 85B is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is the amount of CO discharged from the engine 10 when filter forced regeneration control is performed (hereinafter referred to as CO exhaust during filter regeneration). (Referred to as “quantity”) is set in advance by experiments or the like.
  • the engine regeneration amount CO emission amount read based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q from the filter forced regeneration CO map 85B is added to the engine 10. Is multiplied by a predetermined correction coefficient according to the operation state, and is transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the first SOx purge-time HC map 86A is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and when the SOx purge control is performed in a state where the injection pattern of the in-cylinder injector 11 includes after-injection.
  • the amount of HC discharged from the exhaust gas (hereinafter referred to as the HC discharge amount during the first SOx purge) is set in advance by experiments or the like.
  • reading is performed from the first SOx purge HC map 86A based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the first SOx purge HC discharge amount is multiplied by a predetermined correction coefficient and transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the second SOx purge-time HC map 86B is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and is the engine when the SOx purge control is performed in the state where the injection pattern of the in-cylinder injector 11 does not include after-injection.
  • the amount of HC discharged from 10 (hereinafter referred to as the HC discharge amount during the second SOx purge) is set in advance by experiments or the like.
  • the read second HC purge HC discharge amount is multiplied by a predetermined correction coefficient and transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the first SOx purge CO map 87A is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and when the SOx purge control is performed in a state where the injection pattern of the in-cylinder injector 11 includes after injection.
  • the amount of CO discharged from the exhaust gas (hereinafter referred to as the first SOx purge CO emission amount) is set in advance through experiments or the like.
  • reading is performed from the first SOx purge CO map 87A based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the first SOx purge CO emission amount is multiplied by a predetermined correction coefficient and transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the second SOx purge-time CO map 87B is a map that is referred to based on the operating state of the engine 10, and the engine when the SOx purge control is performed in the state where the injection pattern of the in-cylinder injector 11 does not include after-injection.
  • the amount of CO discharged from 10 (hereinafter referred to as the second SOx purge CO emission amount) is set in advance by experiments or the like.
  • the second SOx purge CO map 87B is used based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the read CO emission amount at the time of the second SOx purge is multiplied by a predetermined correction coefficient and transmitted to each of the heat generation amount estimation units 88A and 88B.
  • the HC / CO maps 86A to 87B for SOx purge are not limited to two types of maps depending on the presence or absence of after-injection, but a plurality of maps corresponding to the presence or absence of pilot injection or pre-injection and the injection timing of each injection. You may comprise so that a map may be provided.
  • the oxidation catalyst heat generation amount estimation unit 88A is a second heat generation amount estimation means of the present invention, and includes a NOx purge flag F NP , a SOx purge flag F SP , a forced regeneration flag F DPF , presence / absence of MAF throttling during idling, and execution of NOx purge Based on the amount of HC / CO emissions input from the maps 81A to 87B and the estimation units 83A and B according to the time length, etc., the amount of HC / CO generated in the oxidation catalyst 31 (hereinafter referred to as the oxidation catalyst HC / CO). Estimated calorific value).
  • the calorific value of the oxidation catalyst HC / CO may be estimated and calculated based on a model formula or map including the HC / CO emission amount transmitted from the maps 81A to 87B and the estimation units 87A and 87B as input values.
  • the NOx catalyst heat generation amount estimation unit 88B is a first heat generation amount estimation means of the present invention, and includes a NOx purge flag F NP , a SOx purge flag F SP , a forced regeneration flag F DPF , presence / absence of MAF throttling during idling, and execution of NOx purge.
  • the NOx catalyst HC the HC / CO heat generation amount inside the NOx storage reduction catalyst 32 is calculated.
  • the NOx catalyst HC -Estimated CO exotherm
  • the NOx catalyst HC / CO heat generation amount may be estimated and calculated based on, for example, a model formula or map including the HC / CO emission amount transmitted from each of the maps 81A to 87B and the estimation units 83A and 83B as an input value.
  • the oxidation catalyst temperature estimation unit 88C is a second catalyst temperature estimation unit of the present invention, and is an oxidation catalyst HC input from the oxidation catalyst inlet temperature detected by the first exhaust temperature sensor 43 and the oxidation catalyst heat generation amount estimation unit 88A.
  • the oxidation catalyst 31 based on a model formula or map including, as input values, the CO heat generation amount, the sensor value of the MAF sensor 40, the heat release amount to the outside air estimated from the sensor value of the outside air temperature sensor 47 or the intake air temperature sensor 48, etc.
  • the catalyst temperature (hereinafter referred to as oxidation catalyst temperature) is estimated and calculated.
  • the oxidation catalyst HC / CO heat generation amount input from the oxidation catalyst heat generation amount estimation unit 88A is not used, but the oxidation catalyst inlet temperature, the MAF sensor value, and the heat release amount to the outside air are used. The catalyst temperature is estimated and calculated.
  • the NOx catalyst temperature estimation unit 88D is a first catalyst temperature estimation unit of the present invention, and is an oxidation catalyst temperature input from the oxidation catalyst temperature estimation unit 88A (hereinafter also referred to as NOx catalyst inlet temperature), and NOx catalyst heat generation amount estimation. NOx catalyst HC / CO calorific value input from the unit 88B, the amount of heat released to the outside air estimated from the sensor value of the outside air temperature sensor 47 or the intake air temperature sensor 48, etc.
  • the catalyst temperature of the storage reduction catalyst 32 (hereinafter referred to as NOx catalyst temperature) is estimated and calculated.
  • the maps 86A to 87B are appropriately switched according to the multi-injection pattern of the in-cylinder injector 11 such as after injection in which the HC / CO heat generation amount in each of the catalysts 31 and 32 increases. It is possible to accurately calculate the HC / CO heat generation amount corresponding to the injection pattern, and the accuracy of estimating the catalyst temperature during the SOx purge can be effectively improved.
  • the maps 82A and 82B are used at the time of long-time NOx purging, and the values at the lean time maps 81A and B are used at the time of short-time NOx purging which is difficult to map.
  • the method of multiplying by the coefficient together it becomes possible to calculate the HC / CO heat generation amount according to the length of the NOx purge time with high accuracy and to effectively improve the estimation accuracy of the catalyst temperature during the NOx purge. it can.
  • the catalyst temperature is calculated based on the catalyst inlet temperature, the MAF value, and the amount of heat released to the outside without considering the HC / CO heat generation amount. It becomes possible to estimate the temperature of 32 effectively.
  • the reference temperature selection unit 89 shown in FIG. 10 selects a reference temperature used for the above-described filter forced regeneration and SOx purge temperature feedback control.
  • the amount of heat generated by the HC / CO in each of the catalysts 31, 32 varies depending on the heat generation characteristics of the catalyst. For this reason, it is preferable to select the catalyst temperature with the larger calorific value as the reference temperature for the temperature feedback control in order to improve the controllability.
  • the reference temperature selection unit 89 selects one of the oxidation catalyst temperature and the NOx catalyst temperature, which has a larger calorific value estimated from the operating state of the engine 10 at that time, and the filter regeneration control unit 51.
  • the SOx purge control unit 60 is configured to transmit the reference temperature for temperature feedback control. More specifically, during the forced regeneration of the filter in which the oxygen concentration in the exhaust gas is relatively high and the HC / CO heat generation amount of the oxidation catalyst 31 increases, the oxidation catalyst temperature input from the oxidation catalyst temperature estimation unit 88A is the temperature feedback control. Selected as reference temperature.
  • the NOx catalyst temperature input from the NOx catalyst temperature estimation unit 88B is selected as a reference temperature for temperature feedback control.
  • the catalyst temperature estimation unit 80 includes a switch 801 (switching unit) that switches on / off input of the following information (1) to (14) to the oxidation catalyst heat generation amount estimation unit 88A.
  • a switch 801 switching unit
  • the catalyst temperature estimation unit 80 includes a switch 801 (switching unit) that switches on / off input of the following information (1) to (14) to the oxidation catalyst heat generation amount estimation unit 88A.
  • Idle MAF throttle HC emission input from the idle MAF throttle HC map 84A (6) Idle MAF throttle CO emission input from the idle MAF throttle CO map 84B, ( 7) A value obtained by multiplying the HC discharge amount during filter regeneration input from the HC map 85A during forced filter regeneration by a predetermined correction coefficient.
  • the catalyst temperature estimation unit 80 includes a reference temperature selection unit 89 from the oxidation catalyst temperature estimation unit 88C.
  • a switch 803 switching means for switching on / off the input of the oxidation catalyst temperature to the switch is provided.
  • the reference temperature selection unit 89 does not execute the processes in the oxidation catalyst heat generation amount estimation unit 88A and the oxidation catalyst temperature estimation unit 88C, and the oxidation catalyst temperature estimation unit
  • the NOx catalyst temperature input from the NOx catalyst temperature estimation unit 88D is transmitted to the filter regeneration control unit 51 and the SOx purge control unit 60 as a reference temperature for temperature feedback control. It is configured.
  • the ECU 50 of the present embodiment is also applied to an exhaust purification system including an exhaust aftertreatment device 130 in which an oxidation catalyst is not installed.
  • the ECU 50 is used in a state where the catalyst temperature estimating unit 80 is set to the invalidation state by setting the switches 801, 802, and 803 to be off.
  • the ECU 50 according to the present embodiment turns on the switches 801, 802, and 803 when applied to an exhaust purification system including the exhaust aftertreatment device 30 in which the oxidation catalyst 31 is installed.
  • the catalyst temperature estimating unit 80 is used in a state where it is set to the above-mentioned activated state.
  • the ECU 50 is provided with the exhaust gas purification system including the exhaust gas aftertreatment device 30 in which the oxidation catalyst 31 is installed by switching the switches 801, 802, and 803.
  • the present invention can also be applied to an exhaust purification system including the aftertreatment device 30. Therefore, the ECU 50 can be shared between the exhaust purification system including the exhaust aftertreatment device 30 in which the oxidation catalyst 31 is installed and the exhaust purification system including the exhaust aftertreatment device 130 in which the oxidation catalyst is not installed. Can be reduced.
  • the MAF follow-up control unit 98 includes (1) a period for switching from a lean state in normal operation to a rich state by SOx purge control or NOx purge control, and (2) lean in normal operation from a rich state by SOx purge control or NOx purge control. During the switching period to the state, control (referred to as MAF follow-up control) for correcting the fuel injection timing and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11 according to the MAF change is executed.
  • the injection amount learning correction unit 90 includes a learning correction coefficient calculation unit 91 and an injection amount correction unit 92.
  • the learning correction coefficient calculation unit 91 is based on the error ⁇ between the actual lambda value ⁇ Act detected by the NOx / lambda sensor 45 during the lean operation of the engine 10 and the estimated lambda value ⁇ Est, and the learning correction coefficient F for the fuel injection amount. Calculate Corr .
  • the HC concentration in the exhaust is very low, so that the change in the exhaust lambda value due to the oxidation reaction of HC at the oxidation catalyst 31 is negligibly small. Therefore, the actual lambda value ⁇ Act in the exhaust gas that passes through the oxidation catalyst 31 and is detected by the downstream NOx / lambda sensor 45 matches the estimated lambda value ⁇ Est in the exhaust gas discharged from the engine 10.
  • step S300 based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, it is determined whether or not the engine 10 is in a lean operation state. If it is in the lean operation state, the process proceeds to step S310 to start the calculation of the learning correction coefficient.
  • the estimated lambda value ⁇ Est is estimated and calculated from the operating state of the engine 10 according to the engine speed Ne and the accelerator opening Q. Further, the correction sensitivity coefficient K 2 is read the actual lambda value lambda Act detected by the NOx / lambda sensor 45 from the correction sensitivity coefficient map 91A shown in FIG. 11 as an input signal.
  • step S320 it is determined whether or not the absolute value
  • step S330 it is determined whether the learning prohibition flag FPro is off.
  • Whether or not the engine 10 is in a transient operation state is determined based on, for example, the time change amount of the actual lambda value ⁇ Act detected by the NOx / lambda sensor 45 when the time change amount is larger than a predetermined threshold value. What is necessary is just to determine with a transient operation state.
  • step S340 the learning value map 91B (see FIG. 12) referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q is updated to the learning value F CorrAdpt calculated in step S310. More specifically, on the learning value map 91B, a plurality of learning areas divided according to the engine speed Ne and the accelerator opening Q are set. These learning regions are preferably set to have a narrower range as the region is used more frequently and to be wider as a region is used less frequently. As a result, learning accuracy is improved in regions where the usage frequency is high, and unlearning can be effectively prevented in regions where the usage frequency is low.
  • the learning correction coefficient F Corr is input to the injection amount correction unit 92 shown in FIG.
  • the injection amount correction unit 92 multiplies each basic injection amount of pilot injection Q Pilot , pre-injection Q Pre , main injection Q Main , after-injection Q After , and post-injection Q Post by a learning correction coefficient F Corr. The injection amount is corrected.
  • MAF correction coefficient calculating unit 95 calculates the MAF correction coefficient Maf _Corr used to set the MAF target value MAF SPL_Trgt and the target injection amount Q SPR_Trgt during SOx purge control.
  • the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11 is corrected based on the error ⁇ between the actual lambda value ⁇ Act detected by the NOx / lambda sensor 45 and the estimated lambda value ⁇ Est .
  • the factor of error ⁇ is not necessarily the only effect of the difference between the commanded injection amount and the actual injection amount for each in-cylinder injector 11. That is, there is a possibility that the error of the MAF sensor 40 as well as the in-cylinder injectors 11 affects the lambda error ⁇ .
  • FIG. 14 is a block diagram showing the setting process of the MAF correction coefficient Maf_corr by the MAF correction coefficient calculation unit 95.
  • the correction coefficient setting map 96 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the MAF indicating the sensor characteristics of the MAF sensor 40 corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the correction coefficient Maf_corr is set in advance based on experiments or the like.
  • the MAF correction coefficient calculation unit 95 reads the MAF correction coefficient Maf_corr from the correction coefficient setting map 96 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and uses the MAF correction coefficient Maf_corr as the MAF target value calculation unit 62 and It transmits to the injection quantity target value calculating part 66.
  • the sensor characteristics of the MAF sensor 40 can be effectively reflected in the settings of the MAF target value MAF SPL_Trgt and the target injection amount Q SPR_Trgt during the SOx purge control.
  • the control device for an internal combustion engine of the present invention is applicable to an exhaust purification system in which an oxidation catalyst is installed and an exhaust purification system in which no oxidation catalyst is installed, and effectively improves the estimation accuracy of the catalyst temperature during catalyst regeneration processing. This is useful in that the manufacturing cost can be reduced.

Abstract

　酸化触媒発熱量推定部８８Ａと、ＮＯｘ触媒発熱量推定部８８Ｂと、酸化触媒温度推定部８８Ｃと、ＮＯｘ触媒温度推定部８８Ｄと、酸化触媒発熱量推定部８８Ａと酸化触媒温度推定部８８Ｃとの処理が実行される有効化状態と酸化触媒発熱量推定部８８Ａと酸化触媒温度推定部８８Ｃとの処理が実行されない無効化状態とを切り替えるスイッチ８０１、８０２、８０３とを備え、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒と酸化触媒とが設置された排気浄化システムと、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は設置され酸化触媒は非設置の排気浄化システムとに適用される内燃機関の制御装置。

Description

内燃機関の制御装置
　本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
　内燃機関から排出される排気を処理する排気後処理装置としては、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒を備えるものと、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に加えて酸化触媒を備えるものとが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、内燃機関から排出される排気中のＮＯｘ（窒素化合物）を還元浄化する。また、酸化触媒は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の上流側に配され、排気インジェクタ又は筒内インジェクタのポスト噴射によって供給された未燃燃料を参加して排気温度を上昇させる。
　ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、排気がリーン雰囲気のときに排気中に含まれるＮＯｘを吸蔵すると共に、排気がリッチ雰囲気のときに排気中に含まれる炭化水素で吸蔵していたＮＯｘを還元浄化により無害化して放出する。このため、触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量に達した場合は、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させるべく、ポスト噴射や排気管噴射によって排気をリッチ状態にする所謂ＮＯｘパージを定期的に行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。
　また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒には、排気中に含まれる硫黄酸化物（以下、ＳＯｘ）も吸蔵される。ＳＯｘ吸蔵量が増加すると、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ浄化能力を低下させる課題がある。このため、ＳＯｘ吸蔵量が所定量に達した場合は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒からＳＯｘを離脱させてＳ被毒から回復させるべく、ポスト噴射や排気管噴射によって上流側の酸化触媒に未燃燃料を供給して排気温度をＳＯｘ離脱温度まで上昇させる所謂ＳＯｘパージを定期的に行う必要がある（例えば、特許文献２参照）。
日本国特開２００８－２０２４２５号公報 日本国特開２００９－４７０８６号公報
　一般的に、この種の装置を備える排気浄化システムでは、ＮＯｘパージ等の触媒再生処理を実施する際に、排気管噴射量やポスト噴射量を目標温度と触媒温度との偏差に基づいてフィードバック制御を実施している。ここで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に加えて酸化触媒が設置されている場合には、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のみならず酸化触媒についても、触媒再生処理時の温度推定を実施することを要するのに対して、酸化触媒が非設置でＮＯｘ吸蔵還元型触媒が設置されている場合には、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒について、触媒再生処理時の温度推定を実施すれば足りる。また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒に加えて酸化触媒が設置されている場合には、酸化触媒とＮＯｘ吸蔵還元型触媒との両者の発熱を考慮して両者の温度推定を実施することを要するのに対して、酸化触媒が非設置でＮＯｘ吸蔵還元型触媒が設置されている場合には、その必要はない。即ち、酸化触媒の有無に応じて、異なる制御装置の作製が必要になる。
　本開示の制御装置は、触媒再生処理時の触媒温度の推定精度を効果的に向上させると共に、作製コストを低減することを目的とする。
　本開示の制御装置は、排気をリッチ状態にしてＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵されているＮＯｘを還元浄化する触媒再生処理を実行する触媒再生手段と、前記触媒再生処理の実行時に前記内燃機関から排出される炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方を予め取得して記憶した第１排出量記憶手段と、前記触媒再生処理の実行時に前記第１排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に基づいて、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定する第１発熱量推定手段と、前記第１発熱量推定手段で推定される炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方に基づいて、前記触媒再生処理の実行時における前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の触媒温度を推定する第１触媒温度推定手段と、前記内燃機関のリーン運転時に当該内燃機関から排出される炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方を予め取得して記憶した第２排出量記憶手段と、前記触媒再生処理の実行時に、当該触媒再生処理の実行時間が所定時間未満の場合は、前記第２排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に基づいて、酸化触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定し、前記触媒再生処理の実行時間が所定時間以上の場合は、前記第１排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に基づいて、前記酸化触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定する第２発熱量推定手段と、前記第２発熱量推定手段で推定される炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方に基づいて、前記触媒再生処理の実行時における前記酸化触媒の触媒温度を推定する第２触媒温度推定手段と、前記第２発熱量推定手段と前記第２触媒温度推定手段との処理が実行される有効化状態と前記第２発熱量推定手段と前記第２触媒温度推定手段との処理が実行されない無効化状態とを切り替える切替手段とを備え、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒と前記酸化触媒とが設置された排気浄化システムと、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は設置され前記酸化触媒は非設置の排気浄化システムとに適用される。
　本開示の制御装置によれば、触媒再生処理時の触媒温度の推定精度を効果的に向上させると共に、作製コストを低減することができる。
図１は、本実施形態に係る制御装置を適用した排気浄化システムを示す全体構成図である。 図２は、本実施形態に係るＳＯｘパージ制御を説明するタイミングチャート図である。 図３は、本実施形態に係るＳＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ（Mass Air Flow）目標値の設定処理を示すブロック図である。 図４は、本実施形態に係るＳＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量の設定処理を示すブロック図である。 図５は、本実施形態に係るＳＯｘパージ制御の触媒温度調整制御を説明するタイミングチャート図である。 図６は、本実施形態に係るＮＯｘパージ制御を説明するタイミングチャート図である。 図７は、本実施形態に係るＮＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値の設定処理を示すブロック図である。 図８は、本実施形態に係るＮＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量の設定処理を示すブロック図である。 図９は、本実施形態に係る触媒保温制御の処理を示すブロック図である。 図１０は、本実施形態に係る触媒温度推定処理を示すブロック図である。 図１１は、本実施形態に係る制御装置を適用した排気浄化システムを示す全体構成図である。 図１２は、本実施形態に係るインジェクタの噴射量学習補正の処理を示すブロック図である。 図１３は、本実施形態に係る学習補正係数の演算処理を説明するフロー図である。 図１４は、本実施形態に係るＭＡＦ補正係数の設定処理を示すブロック図である。
　以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る制御装置を適用した排気浄化システムを説明する。
　図１に示すように、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１０の各気筒には、図示しないコモンレールに畜圧された高圧燃料を各気筒内に直接噴射する筒内インジェクタ１１がそれぞれ設けられている。これら各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量や燃料噴射タイミングは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）という）５０から入力される指示信号に応じてコントロールされる。
　エンジン１０の吸気マニホールド１０Ａには新気を導入する吸気通路１２が接続され、排気マニホールド１０Ｂには排気を外部に導出する排気通路１３が接続されている。吸気通路１２には、吸気上流側から順にエアクリーナ１４、吸入空気量センサ（以下、ＭＡＦセンサという）４０、吸気温度センサ４８、可変容量型過給機２０のコンプレッサ２０Ａ、インタークーラ１５、吸気スロットルバルブ１６等が設けられている。排気通路１３には、排気上流側から順に可変容量型過給機２０のタービン２０Ｂ、排気ブレーキ装置の一部を構成する排気ブレーキバルブ１７、排気後処理装置３０等が設けられている。なお、図１中において、符号４１はエンジン回転数センサ、符号４２はアクセル開度センサ、符号４６はブースト圧センサ、符号４７は外気温度センサ、符号４９は車速センサをそれぞれ示している。
　ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置２１は、排気マニホールド１０Ｂと吸気マニホールド１０Ａとを接続するＥＧＲ通路２２と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２３と、ＥＧＲ量を調整するＥＧＲバルブ２４とを備えている。
　排気後処理装置３０は、ケース３０Ａ内に排気上流側から順に酸化触媒３１、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２、パティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタという）３３を配置して構成されている。また、酸化触媒３１よりも上流側の排気通路１３には、ＥＣＵ５０から入力される指示信号に応じて、排気通路１３内に未燃燃料（主にＨＣ）を噴射する排気インジェクタ３４が設けられている。
　酸化触媒３１は、例えば、ハニカム構造体等のセラミック製担体表面に酸化触媒成分を担持して形成されている。酸化触媒３１は、排気インジェクタ３４又は筒内インジェクタ１１のポスト噴射によって未燃燃料が供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。
　ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２は、例えば、ハニカム構造体等のセラミック製担体表面にアルカリ金属等を担持して形成されている。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２は、排気空燃比がリーン状態のときに排気中のＮＯｘを吸蔵すると共に、排気空燃比がリッチ状態のときに排気中に含まれる還元剤（ＨＣ等）で吸蔵したＮＯｘを還元浄化する。
　フィルタ３３は、例えば、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して形成されている。フィルタ３３は、排気中のＰＭを隔壁の細孔や表面に捕集すると共に、ＰＭ堆積推定量が所定量に達すると、これを燃焼除去するいわゆるフィルタ強制再生が実行される。フィルタ強制再生は、排気管噴射又はポスト噴射によって上流側の酸化触媒３１に未燃燃料を供給し、フィルタ３３に流入する排気温度をＰＭ燃焼温度まで昇温することで行われる。
　第１排気温度センサ４３は、酸化触媒３１よりも上流側に設けられており、酸化触媒３１に流入する排気温度を検出する。第２排気温度センサ４４は、酸化触媒３１とＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２との間に設けられており、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２に流入する排気温度を検出する。ＮＯｘ／ラムダセンサ４５は、フィルタ３３よりも下流側に設けられており、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２を通過した排気のＮＯｘ値及びラムダ値（以下、空気過剰率ともいう）を検出する。
　ＥＣＵ５０は、エンジン１０等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。これら各種制御を行うため、ＥＣＵ５０にはセンサ類４０～４８のセンサ値が入力される。また、ＥＣＵ５０は、フィルタ再生制御部５１と、ＳＯｘパージ制御部６０と、ＮＯｘパージ制御部７０と、触媒保温制御部５２と、触媒温度推定部８０と、ＭＡＦ追従制御部９８と、噴射量学習補正部９０と、ＭＡＦ補正係数演算部９５とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ５０に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
　［フィルタ再生制御］
　フィルタ再生制御部５１は、車両の走行距離、あるいは図示しない差圧センサで検出されるフィルタ前後差圧からフィルタ３３のＰＭ堆積量を推定すると共に、このＰＭ堆積推定量が所定の上限閾値を超えると強制再生フラグＦＤＰＦをオンにする（図２の時刻ｔ１参照）。強制再生フラグＦＤＰＦがオンにされると、排気インジェクタ３４に排気管噴射を実行させる指示信号が送信されるか、あるいは、各筒内インジェクタ１１にポスト噴射を実行させる指示信号が送信されて、排気温度をＰＭ燃焼温度（例えば、約５５０℃）まで昇温させる。この強制再生フラグＦＤＰＦは、ＰＭ堆積推定量が燃焼除去を示す所定の下限閾値（判定閾値）まで低下するとオフにされる（図２の時刻ｔ２参照）。強制再生フラグＦＤＰＦをオフにする判定閾値は、例えば、フィルタ強制再生開始（ＦＤＰＦ＝１）からの上限経過時間や上限累積噴射量を基準にしてもよい。
　本実施形態において、フィルタ強制再生時の燃料噴射量は、詳細を後述する参照温度選択部８９（図１０参照）によって適宜選択される酸化触媒温度又は、ＮＯｘ触媒温度の何れかに基づいてフィードバック制御されるようになっている。
　［ＳＯｘパージ制御］
　ＳＯｘパージ制御部６０は、本発明の触媒再生手段の一例であって、排気をリッチ状態にして排気温度を硫黄離脱温度（例えば、約６００℃）まで上昇させて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２をＳＯｘ被毒から回復させる制御（以下、この制御をＳＯｘパージ制御という）を実行する。
　図２は、本実施形態のＳＯｘパージ制御のタイミングチャートを示している。図２に示すように、ＳＯｘパージ制御を開始するＳＯｘパージフラグＦＳＰは、強制再生フラグＦＤＰＦのオフと同時にオンにされる（図２の時刻ｔ２参照）。これにより、フィルタ３３の強制再生によって排気温度を上昇させた状態からＳＯｘパージ制御に効率よく移行することが可能となり、燃料消費量を効果的に低減することができる。
　本実施形態において、ＳＯｘパージ制御によるリッチ化は、空気系制御によって空気過剰率を定常運転時（例えば、約１．５）から理論空燃比相当値（約１．０）よりもリーン側の第１目標空気過剰率（例えば、約１．３）まで低下させるＳＯｘパージリーン制御と、噴射系制御によって空気過剰率を第１目標空気過剰率からリッチ側の第２目標空気過剰率（例えば、約０．９）まで低下させるＳＯｘパージリッチ制御とを併用することで実現される。以下、ＳＯｘパージリーン制御及び、ＳＯｘパージリッチ制御の詳細について説明する。
　［ＳＯｘパージリーン制御の空気系制御］
　図３は、ＳＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔの設定処理を示すブロック図である。第１目標空気過剰率設定マップ６１は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑ（エンジン１０の燃料噴射量）に基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＳＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ（第１目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第１目標空気過剰率設定マップ６１から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＳＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＳＰＬ＿Ｔｒｇｔが読み取られて、ＭＡＦ目標値演算部６２に入力される。さらに、ＭＡＦ目標値演算部６２では、以下の数式（１）に基づいてＳＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔが演算される。
　ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ＝λＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ×Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄ×ＲｏＦｕｅｌ×ＡＦＲｓｔｏ／Ｍａｆ＿ｃｏｒｒ・・・（１）
　数式（１）において、Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正された燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　ＭＡＦ目標値演算部６２によって演算されたＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔは、ＳＯｘパージフラグＦＳＰがオン（図２の時刻ｔ２参照）になるとランプ処理部６３に入力される。ランプ処理部６３は、各ランプ係数マップ６３Ａ，Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてランプ係数を読み取ると共に、このランプ係数を付加したＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐをバルブ制御部６４に入力する。
　バルブ制御部６４は、ＭＡＦセンサ４０から入力される実ＭＡＦ値ＭＡＦＡｃｔがＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐとなるように、吸気スロットルバルブ１６を閉側に絞ると共に、ＥＧＲバルブ２４を開側に開くフィードバック制御を実行する。
　このように、本実施形態では、第１目標空気過剰率設定マップ６１から読み取られる空気過剰率目標値λＳＰＬ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいてＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔを設定し、このＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔに基づいて空気系動作をフィードバック制御するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＳＯｘパージリーン制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化、個体差等の影響を効果的に排除することができる。
　また、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔにエンジン１０の運転状態に応じて設定されるランプ係数を付加することで、吸入空気量の急激な変化によるエンジン１０の失火やトルク変動によるドライバビリティーの悪化等を効果的に防止することができる。
　［ＳＯｘパージリッチ制御の燃料噴射量設定］
　図４は、ＳＯｘパージリッチ制御における排気管噴射又はポスト噴射の目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔ（単位時間当たりの噴射量）の設定処理を示すブロック図である。第２目標空気過剰率設定マップ６５は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＳＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＳＰＲ＿Ｔｒｇｔ（第２目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第２目標空気過剰率設定マップ６５から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＳＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＳＰＲ＿Ｔｒｇｔが読み取られて、噴射量目標値演算部６６に入力される。さらに、噴射量目標値演算部６６では、以下の数式（２）に基づいてＳＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔが演算される。
　ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔ＝ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ×Ｍａｆ＿ｃｏｒｒ／（λＳＰＲ＿Ｔｒｇｔ×ＲｏＦｕｅｌ×ＡＦＲｓｔｏ）－Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄ・・・（２）
　数式（２）において、ＭＡＦＳＰＬ＿ＴｒｇｔはＳＯｘパージリーン時のＭＡＦ目標値であって、前述のＭＡＦ目標値演算部６２から入力される。また、Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正されたＭＡＦ追従制御適用前の燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　噴射量目標値演算部６６によって演算された目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔは、後述するＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオンになると、排気インジェクタ３４又は、各筒内インジェクタ１１に噴射指示信号として送信される。
　このように、本実施形態では、第２目標空気過剰率設定マップ６５から読み取られる空気過剰率目標値λＳＰＲ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいて目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔを設定するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＳＯｘパージリッチ制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
　［ＳＯｘパージ制御の触媒温度調整制御］
　ＳＯｘパージ制御中にＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２に流入する排気温度（以下、触媒温度ともいう）は、図２の時刻ｔ２～ｔ４に示すように、排気管噴射又はポスト噴射を実行するＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲのオン・オフ（リッチ・リーン）を交互に切り替えることで制御される。ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオン（ＦＳＰＲ＝１）にされると、排気管噴射又はポスト噴射によって触媒温度は上昇する（以下、この期間を噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪという）。一方、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオフにされると、排気管噴射又はポスト噴射の停止によって触媒温度は低下する（以下、この期間をインターバルＴＦ＿ＩＮＴという）。
　本実施形態において、噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪは、予め実験等により作成した噴射期間設定マップ（不図示）からエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに対応する値を読み取ることで設定される。この噴射時間設定マップには、予め実験等によって求めた排気の空気過剰率を第２目標空気過剰率まで確実に低下させるのに必要となる噴射期間が、エンジン１０の運転状態に応じて設定されている。
　インターバルＴＦ＿ＩＮＴは、触媒温度が最も高くなるＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオンからオフに切り替えられた際に、フィードバック制御によって設定される。具体的には、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオフされた際の触媒目標温度と触媒推定温度との偏差ΔＴに比例して入力信号を変化させる比例制御と、偏差ΔＴの時間積分値に比例して入力信号を変化させる積分制御と、偏差ΔＴの時間微分値に比例して入力信号を変化させる微分制御とで構成されるＰＩＤ制御によって処理される。触媒目標温度は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２からＳＯｘを離脱可能な温度で設定され、触媒推定温度は、詳細を後述する参照温度選択部８９（図１０参照）によって適宜選択される酸化触媒温度又は、ＮＯｘ触媒温度の何れかで設定されるようになっている。
　図５の時刻ｔ１に示すように、フィルタ強制再生の終了（ＦＤＰＦ＝０）によってＳＯｘパージフラグＦＳＰがオンされると、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲもオンにされ、さらに前回のＳＯｘパージ制御時にフィードバック計算されたインターバルＴＦ＿ＩＮＴも一旦リセットされる。すなわち、フィルタ強制再生直後の初回は、噴射期間設定マップで設定した噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪ＿１に応じて排気管噴射又はポスト噴射が実行される（図５の時刻ｔ１～ｔ２参照）。このように、ＳＯｘパージリーン制御を行うことなくＳＯｘパージリッチ制御からＳＯｘパージ制御を開始するので、フィルタ強制再生で上昇した排気温度を低下させることなく、速やかにＳＯｘパージ制御に移行され、燃料消費量を低減することができる。
　次いで、噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪ＿１の経過によってＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオフになると、ＰＩＤ制御によって設定されたインターバルＴＦ＿ＩＮＴ＿１が経過するまで、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲはオフとされる（図５の時刻ｔ２～ｔ３参照）。さらに、インターバルＴＦ＿ＩＮＴ＿１の経過によってＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオンにされると、再び噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪ＿２に応じた排気管噴射又はポスト噴射が実行される（図５の時刻ｔ３～ｔ４参照）。その後、これらＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲのオン・オフの切り替えは、後述するＳＯｘパージ制御の終了判定によってＳＯｘパージフラグＦＳＰがオフ（図５の時刻ｔｎ参照）にされるまで繰り返し実行される。
　このように、本実施形態では、触媒温度を上昇させると共に空気過剰率を第２目標空気過剰率まで低下させる噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪをエンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップから設定すると共に、触媒温度を降下させるインターバルＴＦ＿ＩＮＴをＰＩＤ制御によって処理するようになっている。これにより、ＳＯｘパージ制御中の触媒温度をパージに必要な所望の温度範囲に効果的に維持しつつ、空気過剰率を目標過剰率まで確実に低下させることが可能になる。
　［ＳＯｘパージ制御の終了判定］
　ＳＯｘパージ制御は、（１）ＳＯｘパージフラグＦＳＰのオンから排気管噴射又はポスト噴射の噴射量を累積し、この累積噴射量が所定の上限閾値量に達した場合、（２）ＳＯｘパージ制御の開始から計時した経過時間が所定の上限閾値時間に達した場合、（３）エンジン１０の運転状態やＮＯｘ／ラムダセンサ４５のセンサ値等を入力信号として含む所定のモデル式に基づいて演算されるＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２のＳＯｘ吸着量がＳＯｘ除去成功を示す所定の閾値まで低下した場合の何れかの条件が成立すると、ＳＯｘパージフラグＦＳＰをオフにして終了される（図２の時刻ｔ４、図５の時刻ｔｎ参照）。
　このように、本実施形態では、ＳＯｘパージ制御の終了条件に累積噴射量及び、経過時間の上限を設けたことで、ＳＯｘパージが排気温度の低下等によって進捗しなかった場合に、燃料消費量が過剰になることを効果的に防止することができる。
　［ＮＯｘパージ制御］
　ＮＯｘパージ制御部７０は、本発明の触媒再生手段の一例であって、排気をリッチ状態にしてＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２に吸蔵されているＮＯｘを還元浄化により無害化して放出することで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる制御（以下、この制御をＮＯｘパージ制御という）を実行する。
　ＮＯｘパージ制御を開始するＮＯｘパージフラグＦＮＰは、エンジン１０の運転状態から単位時間当たりのＮＯｘ排出量を推定し、これを累積計算した推定累積値ΣＮＯｘが所定の閾値を超えるとオンにされる（図６の時刻ｔ１参照）。あるいは、エンジン１０の運転状態から推定される触媒上流側のＮＯｘ排出量と、ＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される触媒下流側のＮＯｘ量とからＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２によるＮＯｘ浄化率を演算し、このＮＯｘ浄化率が所定の判定閾値よりも低くなった場合に、ＮＯｘパージフラグＦＮＰはオンにされる。
　本実施形態において、ＮＯｘパージ制御によるリッチ化は、空気系制御によって空気過剰率を定常運転時（例えば、約１．５）から理論空燃比相当値（約１．０）よりもリーン側の第３目標空気過剰率（例えば、約１．３）まで低下させるＮＯｘパージリーン制御と、噴射系制御によって空気過剰率を第３目標空気過剰率からリッチ側の第４目標空気過剰率（例えば、約０．９）まで低下させるＮＯｘパージリッチ制御とを併用することで実現される。以下、ＮＯｘパージリーン制御及び、ＮＯｘパージリッチ制御の詳細について説明する。
　［ＮＯｘパージリーン制御のＭＡＦ目標値設定］
　図７は、ＮＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔの設定処理を示すブロック図である。第３目標空気過剰率設定マップ７１は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＮＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ（第３目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第３目標空気過剰率設定マップ７１から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＮＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＮＰＬ＿Ｔｒｇｔが読み取られて、ＭＡＦ目標値演算部７２に入力される。さらに、ＭＡＦ目標値演算部７２では、以下の数式（３）に基づいてＮＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔが演算される。
　ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ＝λＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ×Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄ×ＲｏＦｕｅｌ×ＡＦＲｓｔｏ／Ｍａｆ＿ｃｏｒｒ・・・（３）
　数式（３）において、Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正された燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　ＭＡＦ目標値演算部７２によって演算されたＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔは、ＮＯｘパージフラグＦＳＰがオン（図６の時刻ｔ１参照）になるとランプ処理部７３に入力される。ランプ処理部７３は、各ランプ係数マップ７３Ａ，Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてランプ係数を読み取ると共に、このランプ係数を付加したＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐをバルブ制御部７４に入力する。
　バルブ制御部７４は、ＭＡＦセンサ４０から入力される実ＭＡＦ値ＭＡＦＡｃｔがＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐとなるように、吸気スロットルバルブ１６を閉側に絞ると共に、ＥＧＲバルブ２４を開側に開くフィードバック制御を実行する。
　このように、本実施形態では、第３目標空気過剰率設定マップ７１から読み取られる空気過剰率目標値λＮＰＬ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいてＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔを設定し、このＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔに基づいて空気系動作をフィードバック制御するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＮＯｘパージリーン制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
　また、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔにエンジン１０の運転状態に応じて設定されるランプ係数を付加することで、吸入空気量の急激な変化によるエンジン１０の失火やトルク変動によるドライバビリティーの悪化等を効果的に防止することができる。
　［ＮＯｘパージリッチ制御の燃料噴射量設定］
　図８は、ＮＯｘパージリッチ制御における排気管噴射又はポスト噴射の目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ（単位時間当たりの噴射量）の設定処理を示すブロック図である。第４目標空気過剰率設定マップ７５は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＮＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ（第４目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第４目標空気過剰率設定マップ７５から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＮＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔが読み取られて噴射量目標値演算部７６に入力される。さらに、噴射量目標値演算部７６では、以下の数式（４）に基づいてＮＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔが演算される。
　ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ＝ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ×Ｍａｆ＿ｃｏｒｒ／（λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ×ＲｏＦｕｅｌ×ＡＦＲｓｔｏ）－Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄ・・・（４）
　数式（４）において、ＭＡＦＮＰＬ＿ＴｒｇｔはＮＯｘパージリーンＭＡＦ目標値であって、前述のＭＡＦ目標値演算部７２から入力される。また、Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正されたＭＡＦ追従制御適用前の燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　噴射量目標値演算部７６によって演算される目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔは、ＮＯｘパージフラグＦＳＰがオンになると、排気インジェクタ３４又は各筒内インジェクタ１１に噴射指示信号として送信される（図６の時刻ｔ１）。この噴射指示信号の送信は、後述するＮＯｘパージ制御の終了判定によってＮＯｘパージフラグＦＮＰがオフ（図６の時刻ｔ２）にされるまで継続される。
　このように、本実施形態では、第４目標空気過剰率設定マップ７５から読み取られる空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいて目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔを設定するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＮＯｘパージリッチ制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
　［ＮＯｘパージ制御の終了判定］
　ＮＯｘパージ制御は、（１）ＮＯｘパージフラグＦＮＰのオンから排気管噴射又はポスト噴射の噴射量を累積し、この累積噴射量が所定の上限閾値量に達した場合、（２）ＮＯｘパージ制御の開始から計時した経過時間が所定の上限閾値時間に達した場合、（３）エンジン１０の運転状態やＮＯｘ／ラムダセンサ４５のセンサ値等を入力信号として含む所定のモデル式に基づいて演算されるＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２のＮＯｘ吸蔵量がＮＯｘ除去成功を示す所定の閾値まで低下した場合の何れかの条件が成立すると、ＮＯｘパージフラグＦＮＰをオフにして終了される（図６の時刻ｔ２参照）。
　このように、本実施形態では、ＮＯｘパージ制御の終了条件に累積噴射量及び、経過時間の上限を設けたことで、ＮＯｘパージが排気温度の低下等によって成功しなかった場合に燃料消費量が過剰になることを確実に防止することができる。
　［触媒保温制御（ＭＡＦ絞り制御）］
　図９は、触媒保温制御部５２による触媒保温制御処理を示すブロック図である。
　アイドル運転検出部５３は、各種センサ４１，４２，４９から入力されるセンサ値に基づいて、エンジン１０がアイドル運転状態にあるか否かを検出する。
　モータリング検出部５４は、各種センサ４１，４２，４９から入力されるセンサ値に基づいて、エンジン１０が所定回転数以上で筒内インジェクタ１１の燃料噴射を停止させるモータリング状態にあるか否かを検出する。
　排気ブレーキ作動検出部５５は、排気ブレーキバルブ１７の閉弁により排気圧力を上昇させてエンジン１０の回転速度を低下させる排気ブレーキ装置の作動有無を検出する。排気ブレーキ装置の作動有無は、図示しない車両運転室に設けられた排気ブレーキスイッチ５６のオン／オフ操作に基づいて検出すればよい。
　ＭＡＦ絞り制御部５７は、以下の条件が成立する場合に、吸気スロットルバルブ１６（又は、排気スロットルバルブの少なくとも一方）の開度を閉側に絞って吸入空気量を減少させることにより、各触媒３１，３２への低温排気の流入を抑止する触媒保温制御（以下、ＭＡＦ絞り制御ともいう）を実行する。（１）アイドル運転検出部５３によってエンジン１０のアイドル運転状態が検出された場合。（２）モータリング検出部５４によってエンジン１０のモータリング状態が検出された場合。なお、ＭＡＦ絞り制御時のバルブ開度は、通常のリーン運転時よりも低い所定の目標ＭＡＦ値と、ＭＡＦセンサ４０のセンサ値（実ＭＡＦ値）との偏差に基づいてフィードバック制御される。所定の目標ＭＡＦ値は、例えば、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるベースマップ（不図示）に、吸気温度及び大気圧に応じた補正係数を乗じることで設定されるようになっている。
　ＭＡＦ絞り制御禁止部５５Ａは、モータリング検出部５４によってモータリング状態が検出されても、排気ブレーキ作動検出部５５が排気ブレーキ装置の作動を検出した場合は、ブレーキ力を確保すべくＭＡＦ絞り制御の実施を禁止する。
　このように、本実施形態では、アイドル運転時やモータリング時等、排気温度の低下によって触媒温度が活性温度よりも低く冷却され得る状況で、吸入空気量を絞る触媒保温制御を実施することにより、各触媒３１，３２を活性状態に効果的に維持することが可能になる。また、モータリング状態であっても、排気ブレーキ装置の作動時は、触媒保温制御の実施を禁止することにより、ブレーキ力を効果的に確保することが可能になる。
　［触媒温度推定］
　図１０は、触媒温度推定部８０による酸化触媒温度及び、ＮＯｘ触媒温度の推定処理を示すブロック図である。
　リーン時ＨＣマップ８１Ａ（第２排出量記憶手段）は、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、リーン運転時にエンジン１０から排出されるＨＣ量（以下、リーン時ＨＣ排出量という）が予め実験等により設定されている。アイドル運転検出部５３（図９参照）によってアイドル運転が検出されず、且つ、強制再生フラグＦＤＰＦ、ＳＯｘパージフラグＦＳＰ、ＮＯｘパージフラグＦＮＰの何れもがオフ（ＦＤＰＦ＝０，ＦＳＰ＝０，ＦＮＰ＝０）の場合は、リーン時ＨＣマップ８１Ａからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られたリーン時ＨＣ排出量が各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　リーン時ＣＯマップ８１Ｂ（第２排出量記憶手段）は、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、リーン運転時にエンジン１０から排出されるＣＯ量（以下、リーン時ＣＯ排出量という）が予め実験等により設定されている。アイドル運転検出部５３（図９参照）によってアイドル運転が検出されず、且つ、強制再生フラグＦＤＰＦ、ＳＯｘパージフラグＦＳＰ、ＮＯｘパージフラグＦＮＰの何れもがオフ（ＦＤＰＦ＝０，ＦＳＰ＝０，ＦＮＰ＝０）の場合は、リーン時ＣＯマップ８１Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られたリーン時ＣＯ排出量が各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　長時間ＮＯｘパージ時ＨＣマップ８２Ａ（第１排出量記憶手段）は、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間以上となる長時間ＮＯｘパージを実施した際にエンジン１０から排出されるＨＣ量（以下、長時間ＮＯｘパージ時ＨＣ排出量という）が予め実験等により設定されている。ＮＯｘパージフラグＦＮＰがオン（ＦＮＰ＝１）且つ、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間以上となる場合は、長時間ＮＯｘパージ時ＨＣマップ８２Ａからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られた長時間ＮＯｘパージ時ＨＣ排出量に、エンジン１０の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　長時間ＮＯｘパージ時ＣＯマップ８２Ｂ（第１排出量記憶手段）は、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間以上となる長時間ＮＯｘパージを実施した際にエンジン１０から排出されるＣＯ量（以下、長時間ＮＯｘパージ時ＣＯ排出量という）が予め実験等により設定されている。ＮＯｘパージフラグＦＮＰがオン（ＦＮＰ＝１）且つ、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間以上となる場合は、長時間ＮＯｘパージ時ＣＯマップ８２Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られた長時間ＮＯｘパージ時ＣＯ排出量に、エンジン１０の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　短時間ＮＯｘパージ時ＨＣ推定部８３Ａは、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間未満となる短時間ＮＯｘパージを実施する際に、リーン時ＨＣマップ８１Ａ（又は、長時間ＮＯｘパージ時ＨＣマップ８２Ａ）からエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られるＨＣ排出量に所定の補正係数を乗じることで、短時間ＮＯｘパージ制御時にエンジン１０から排出されるＨＣ量（以下、短時間ＮＯｘパージ時ＨＣ排出量という）を推定演算する。演算される短時間ＮＯｘパージ時ＨＣ排出量は、ＮＯｘパージフラグＦＮＰがオン（ＦＮＰ＝１）且つ、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間未満の場合に、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　短時間ＮＯｘパージ時ＣＯ推定部８３Ｂは、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間未満となる短時間ＮＯｘパージを実施する際に、リーン時ＣＯマップ８１Ｂ（又は、長時間ＮＯｘパージ時ＣＯマップ８２Ｂ）からエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られるＣＯ排出量に所定の補正係数を乗じることで、短時間ＮＯｘパージ制御時にエンジン１０から排出されるＣＯ量（以下、短時間ＮＯｘパージ時ＣＯ排出量という）を推定演算する。演算される短時間ＮＯｘパージ時ＣＯ排出量は、ＮＯｘパージフラグＦＮＰがオン（ＦＮＰ＝１）且つ、ＮＯｘパージ制御の目標実行時間が所定時間未満の場合に、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　アイドルＭＡＦ絞り時ＨＣマップ８４Ａは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、上述の触媒保温制御（ＭＡＦ絞り制御）時にエンジン１０から排出されるＨＣ量（以下、アイドルＭＡＦ絞り時ＨＣ排出量という）が予め実験等により設定されている。アイドル運転状態で触媒保温制御が実行され、且つ、強制再生フラグＦＤＰＦ、ＳＯｘパージフラグＦＳＰ、ＮＯｘパージフラグＦＮＰの何れもがオフ（ＦＤＰＦ＝０，ＦＳＰ＝０，ＦＮＰ＝０）の場合は、アイドルＭＡＦ絞り時ＨＣマップ８４Ａからエンジン回転数Ｎｅ及びＭＡＦセンサ値に基づいて読み取られたアイドルＭＡＦ絞り時ＨＣ排出量が各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　アイドルＭＡＦ絞り時ＨＣマップ８４Ｂは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、上述の触媒保温制御（ＭＡＦ絞り制御）時にエンジン１０から排出されるＣＯ量（以下、アイドルＭＡＦ絞り時ＣＯ排出量という）が予め実験等により設定されている。アイドル運転状態で触媒保温制御が実行され、且つ、強制再生フラグＦＤＰＦ、ＳＯｘパージフラグＦＳＰ、ＮＯｘパージフラグＦＮＰの何れもがオフ（ＦＤＰＦ＝０，ＦＳＰ＝０，ＦＮＰ＝０）の場合は、アイドルＭＡＦ絞り時ＣＯマップ８４Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びＭＡＦセンサ値に基づいて読み取られたアイドルＭＡＦ絞り時ＣＯ排出量が各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　フィルタ強制再生時ＨＣマップ８５Ａは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、フィルタ強制再生制御を実施した際にエンジン１０から排出されるＨＣ量（以下、フィルタ再生時ＨＣ排出量という）が予め実験等により設定されている。強制再生フラグＦＤＰＦがオン（ＦＤＰＦ＝１）の場合は、フィルタ強制再生時ＨＣマップ８５Ａからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られたフィルタ再生時ＨＣ排出量に、エンジン１０の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　フィルタ強制再生時ＣＯマップ８５Ｂは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、フィルタ強制再生制御を実施した際にエンジン１０から排出されるＣＯ量（以下、フィルタ再生時ＣＯ排出量という）が予め実験等により設定されている。強制再生フラグＦＤＰＦがオン（ＦＤＰＦ＝１）の場合は、フィルタ強制再生時ＣＯマップ８５Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られたフィルタ再生時ＣＯ排出量に、エンジン１０の運転状態に応じた所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　第１ＳＯｘパージ時ＨＣマップ８６Ａは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、筒内インジェクタ１１の噴射パターンにアフタ噴射が含まれる状態でＳＯｘパージ制御を実施した際にエンジン１０から排出されるＨＣ量（以下、第１ＳＯｘパージ時ＨＣ排出量という）が予め実験等により設定されている。ＳＯｘパージフラグＦＳＰがオン（ＦＳＰ＝１）且つ、筒内インジェクタ１１の噴射パターンがアフタ噴射を含む場合は、第１ＳＯｘパージ時ＨＣマップ８６Ａからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られた第１ＳＯｘパージ時ＨＣ排出量に、所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　第２ＳＯｘパージ時ＨＣマップ８６Ｂは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、筒内インジェクタ１１の噴射パターンにアフタ噴射が含まれない状態でＳＯｘパージ制御を実施した際にエンジン１０から排出されるＨＣ量（以下、第２ＳＯｘパージ時ＨＣ排出量という）が予め実験等により設定されている。ＳＯｘパージフラグＦＳＰがオン（ＦＳＰ＝１）且つ、筒内インジェクタ１１の噴射パターンがアフタ噴射を含まない場合は、第２ＳＯｘパージ時ＨＣマップ８６Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られた第２ＳＯｘパージ時ＨＣ排出量に、所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　第１ＳＯｘパージ時ＣＯマップ８７Ａは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、筒内インジェクタ１１の噴射パターンにアフタ噴射が含まれる状態でＳＯｘパージ制御を実施した際にエンジン１０から排出されるＣＯ量（以下、第１ＳＯｘパージ時ＣＯ排出量という）が予め実験等により設定されている。ＳＯｘパージフラグＦＳＰがオン（ＦＳＰ＝１）且つ、筒内インジェクタ１１の噴射パターンがアフタ噴射を含む場合は、第１ＳＯｘパージ時ＣＯマップ８７Ａからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られた第１ＳＯｘパージ時ＣＯ排出量に、所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　第２ＳＯｘパージ時ＣＯマップ８７Ｂは、エンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップであって、筒内インジェクタ１１の噴射パターンにアフタ噴射が含まれない状態でＳＯｘパージ制御を実施した際にエンジン１０から排出されるＣＯ量（以下、第２ＳＯｘパージ時ＣＯ排出量という）が予め実験等により設定されている。ＳＯｘパージフラグＦＳＰがオン（ＦＳＰ＝１）且つ、筒内インジェクタ１１の噴射パターンがアフタ噴射を含まない場合は、第２ＳＯｘパージ時ＣＯマップ８７Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて読み取られた第２ＳＯｘパージ時ＣＯ排出量に、所定の補正係数が乗じられて、各発熱量推定部８８Ａ，Ｂに送信されるようになっている。
　なお、ＳＯｘパージ用のＨＣ・ＣＯマップ８６Ａ～８７Ｂは、アフタ噴射の有無に応じた各２種類のマップに限定されず、パイロット噴射やプレ噴射の有無、各噴射の噴射タイミングに応じた複数のマップを備えるように構成してもよい。
　酸化触媒発熱量推定部８８Ａは、本発明の第２発熱量推定手段であって、ＮＯｘパージフラグＦＮＰ、ＳＯｘパージフラグＦＳＰ、強制再生フラグＦＤＰＦ、アイドル時のＭＡＦ絞りの有無、ＮＯｘパージの実行時間長短等に応じて、各マップ８１Ａ～８７Ｂや推定部８３Ａ，Ｂから入力されるＨＣ・ＣＯ排出量に基づいて、酸化触媒３１内部でのＨＣ・ＣＯ発熱量（以下、酸化触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量という）を推定する。酸化触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量は、例えば、各マップ８１Ａ～８７Ｂや推定部８７Ａ，Ｂから送信されるＨＣ・ＣＯ排出量等を入力値として含むモデル式やマップに基づいて推定演算すればよい。
　ＮＯｘ触媒発熱量推定部８８Ｂは、本発明の第１発熱量推定手段であって、ＮＯｘパージフラグＦＮＰ、ＳＯｘパージフラグＦＳＰ、強制再生フラグＦＤＰＦ、アイドル時のＭＡＦ絞りの有無、ＮＯｘパージの実行時間長短等に応じて、各マップ８２Ａ～８７Ｂや推定部８３Ａ，Ｂから入力されるＨＣ・ＣＯ排出量に基づいて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２内部のＨＣ・ＣＯ発熱量（以下、ＮＯｘ触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量という）を推定する。ＮＯｘ触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量は、例えば、各マップ８１Ａ～８７Ｂや推定部８３Ａ，Ｂから送信されるＨＣ・ＣＯ排出量を入力値として含むモデル式やマップに基づいて推定演算すればよい。
　酸化触媒温度推定部８８Ｃは、本発明の第２触媒温度推定手段であって、第１排気温度センサ４３によって検出される酸化触媒入口温度、酸化触媒発熱量推定部８８Ａから入力される酸化触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量、ＭＡＦセンサ４０のセンサ値、外気温度センサ４７又は吸気温度センサ４８のセンサ値から推定される外気への放熱量等を入力値として含むモデル式やマップに基づいて、酸化触媒３１の触媒温度（以下、酸化触媒温度という）を推定演算する。
　なお、エンジン１０が燃料噴射を停止させるモータリング時は、酸化触媒３１内部におけるＨＣ・ＣＯの発熱反応がなくなるか、あるいは、無視できるほど低下する。このため、モータリング時は、酸化触媒発熱量推定部８８Ａから入力される酸化触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量を用いることなく、酸化触媒入口温度、ＭＡＦセンサ値、外気への放熱量に基づいて、酸化触媒温度を推定演算するように構成されている。
　ＮＯｘ触媒温度推定部８８Ｄは、本発明の第１触媒温度推定手段であって、酸化触媒温度推定部８８Ａから入力される酸化触媒温度（以下、ＮＯｘ触媒入口温度ともいう）、ＮＯｘ触媒発熱量推定部８８Ｂから入力されるＮＯｘ触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量、外気温度センサ４７又は吸気温度センサ４８のセンサ値から推定される外気への放熱量等を入力値として含むモデル式やマップに基づいて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の触媒温度（以下、ＮＯｘ触媒温度という）を推定演算する。
　なお、エンジン１０が燃料噴射を停止させるモータリング時は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２内部におけるＨＣ・ＣＯの発熱反応がなくなるか、あるいは、無視できるほど低下する。このため、これらモータリング時は、ＮＯｘ触媒発熱量推定部８８Ｂから入力されるＮＯｘ触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量を用いることなく、ＮＯｘ触媒入口温度、ＭＡＦセンサ値、外気への放熱量に基づいて、ＮＯｘ触媒温度を推定演算するように構成されている。
　このように、本実施形態では、ＨＣ・ＣＯ排出量がそれぞれ異なる通常のリーン運転時、触媒保温制御（ＭＡＦ絞り）が実施されるアイドル運転時、フィルタ強制再生時、ＳＯｘパージ時、ＮＯｘパージ時等の各運転状態に応じてＨＣ・ＣＯマップ８１Ａ～８７Ｂ等を適宜切り替えることで、これら運転状態に応じた触媒内部におけるＨＣ・ＣＯ発熱量を精度よく演算することが可能となり、各触媒３１，３２の温度の推定精度を効果的に向上することができる。
　また、ＳＯｘパージ時は、各触媒３１，３２におけるＨＣ・ＣＯ発熱量が多くなるアフタ噴射実施等、筒内インジェクタ１１のマルチ噴射パターンに応じて各マップ８６Ａ～８７Ｂを適宜切り替えることにより、これらマルチ噴射パターンに応じたＨＣ・ＣＯ発熱量を精度よく演算することが可能となり、ＳＯｘパージ時の触媒温度の推定精度を効果的に向上することができる。
　また、ＮＯｘパージ時は、その実行時間に応じて、例えば、長時間ＮＯｘパージ時はマップ８２Ａ，Ｂを用いると共に、マップ化が困難な短時間ＮＯｘパージ時はリーン時マップ８１Ａ，Ｂの値に係数を乗じる手法を併用することにより、ＮＯｘパージ時間の長短に応じたＨＣ・ＣＯ発熱量を精度よく演算することが可能となり、ＮＯｘパージ時の触媒温度の推定精度を効果的に向上することができる。
　また、モータリング時は、ＨＣ・ＣＯ発熱量を考慮することなく、触媒入口温度、ＭＡＦ値及び、外部への放熱量に基づいて触媒温度を演算することにより、モータリング時も各触媒３１，３２の温度を効果的に推定することが可能になる。
　[ＦＢ制御参照温度選択]
　図１０に示す参照温度選択部８９は、上述したフィルタ強制再生やＳＯｘパージの温度フィードバック制御に用いる参照温度を選択する。
　酸化触媒３１とＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２とを備える排気浄化システムにおいては、触媒の発熱特性等に応じて各触媒３１，３２におけるＨＣ・ＣＯ発熱量が異なってくる。このため、温度フィードバック制御の参照温度としては、発熱量が多い方の触媒温度を選択することが制御性を向上するうえで好ましい。
　参照温度選択部８９は、酸化触媒温度及び、ＮＯｘ触媒温度のうち、そのときのエンジン１０の運転状態から推定される発熱量が多い方の触媒温度を一つ選択して、フィルタ再生制御部５１及びＳＯｘパージ制御部６０に温度フィードバック制御の参照温度として送信するように構成されている。より詳しくは、排気中の酸素濃度が比較的高く、酸化触媒３１のＨＣ・ＣＯ発熱量が増加するフィルタ強制再生時は、酸化触媒温度推定部８８Ａから入力される酸化触媒温度が温度フィードバック制御の参照温度として選択される。一方、排気中の酸素濃度の低下によりＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２におけるＨＣ・ＣＯ発熱量が増加するＳＯｘパージリッチ制御やＮＯｘパージリッチ制御時は、ＮＯｘ触媒温度推定部８８Ｂから入力されるＮＯｘ触媒温度が温度フィードバック制御の参照温度として選択されるようになっている。
　このように、本実施形態では、ＨＣ・ＣＯ発熱量が多くなる方の触媒温度を温度フィードバック制御の参照温度として選択することで、制御性を効果的に向上することが可能になる。
　［酸化触媒発熱量推定及び酸化触媒温度推定の無効化］
　触媒温度推定部８０は、酸化触媒発熱量推定部８８Ａへの下記（１）～（１４）の情報の入力のオン／オフを切り替えるスイッチ８０１（切替手段）を備えている。（１）リーン時ＨＣマップ８１Ａから入力されるリーン時ＨＣ排出量への入力、（２）リーン時ＣＯマップ８１Ｂから入力されるリーン時ＣＯ排出量、（３）長時間ＮＯｘパージ時ＨＣマップ８２Ａから入力される長時間ＮＯｘパージ時ＨＣ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（４）長時間ＮＯｘパージ時ＣＯマップ８２Ｂから入力される長時間ＮＯｘパージ時ＣＯ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（５）アイドルＭＡＦ絞り時ＨＣマップ８４Ａから入力されるアイドルＭＡＦ絞り時ＨＣ排出量、（６）アイドルＭＡＦ絞り時ＣＯマップ８４Ｂから入力されるアイドルＭＡＦ絞り時ＣＯ排出量、（７）フィルタ強制再生時ＨＣマップ８５Ａから入力されるフィルタ再生時ＨＣ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（８）フィルタ強制再生時ＣＯマップ８５Ｂから入力されるフィルタ再生時ＣＯ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（９）第１ＳＯｘパージ時ＨＣマップ８６Ａから入力される第１ＳＯｘパージ時ＨＣ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（１０）第２ＳＯｘパージ時ＨＣマップ８６Ｂから入力される第２ＳＯｘパージ時ＨＣ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（１１）第１ＳＯｘパージ時ＣＯマップ８７Ａから入力された第１ＳＯｘパージ時ＣＯ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（１２）第２ＳＯｘパージ時ＣＯマップ８７Ｂから入力される第２ＳＯｘパージ時ＣＯ排出量に所定の補正係数を乗じた値、（１３）短時間ＮＯｘパージ時ＨＣ推定部８３Ａから入力される短時間ＮＯｘパージ時ＨＣ排出量、（１４）短時間ＮＯｘパージ時ＣＯ推定部８３Ｂから入力される短時間ＮＯｘパージ時ＣＯ排出量
　また、触媒温度推定部８０は、酸化触媒温度推定部８８Ｃへの下記（１５）～（１９）の情報の入力のオン／オフを切り替えるスイッチ８０２（切替手段）を備えている。（１５）酸化触媒発熱量推定部８８Ａから入力される酸化触媒ＨＣ・ＣＯ発熱量、（１６）第１排気温度センサ４３から入力される酸化触媒入口温度、（１７）ＭＡＦセンサ４０から入力されるセンサ値、（１８）外気温度センサ４７から入力されるセンサ値（１９）吸気温度センサ４８から入力されるセンサ値
　また、触媒温度推定部８０は、酸化触媒温度推定部８８Ｃから参照温度選択部８９への酸化触媒温度の入力のオン／オフを切り替えるスイッチ８０３（切替手段）を備えている。
　参照温度選択部８９は、スイッチ８０１、８０２、８０３がオフに設定されることにより、酸化触媒発熱量推定部８８Ａと酸化触媒温度推定部８８Ｃとにおける処理が実行されずに、酸化触媒温度推定部８８Ｃからの酸化触媒温度の入力が無い場合には、ＮＯｘ触媒温度推定部８８Ｄから入力されたＮＯｘ触媒温度をフィルタ再生制御部５１及びＳＯｘパージ制御部６０に温度フィードバック制御の参照温度として送信するように構成されている。
　即ち、本実施形態では、スイッチ８０１、８０２、８０３の切り替えにより、酸化触媒発熱量推定部８８Ａと酸化触媒温度推定部８８Ｃとの処理、及びこれらの処理の結果に基づく参照温度選択部８９の処理が実行される有効化状態と、酸化触媒発熱量推定部８８Ａと酸化触媒温度推定部８８Ｃとの処理が実行されず、これらの処理の結果に基づかない参照温度選択部８９の処理が実行される無効化状態とが選択される。
　ここで、図１１に示すように、本実施形態のＥＣＵ５０は、酸化触媒が非設置の排気後処理装置１３０を備える排気浄化システムにも適用される。かかる場合には、ＥＣＵ５０は、スイッチ８０１、８０２、８０３がオフに設定されることで触媒温度推定部８０が上記無効化状態に設定された状態で用いられる。一方、図１に示すように、本実施形態のＥＣＵ５０は、酸化触媒３１が設置された排気後処理装置３０を備える排気浄化システムに適用される場合には、スイッチ８０１、８０２、８０３がオンに設定されることで触媒温度推定部８０が上記有効化状態に設定された状態で用いられる。
　以上説明したように、本実施形態のＥＣＵ５０は、スイッチ８０１、８０２、８０３の切り替えにより、酸化触媒３１が設置された排気後処理装置３０を備える排気浄化システムにも、酸化触媒が非設置の排気後処理装置３０を備える排気浄化システムにも適用できる。従って、酸化触媒３１が設置された排気後処理装置３０を備える排気浄化システムと、酸化触媒が非設置の排気後処理装置１３０を備える排気浄化システムとにおいてＥＣＵ５０を共通化できるので、ＥＣＵ５０の作製コストを低減できる。
　［ＭＡＦ追従制御］
　ＭＡＦ追従制御部９８は、（１）通常運転のリーン状態からＳＯｘパージ制御又はＮＯｘパージ制御によるリッチ状態への切り替え期間及び、（２）ＳＯｘパージ制御又はＮＯｘパージ制御によるリッチ状態から通常運転のリーン状態への切り替え期間に、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射タイミング及び燃料噴射量をＭＡＦ変化に応じて補正する制御（ＭＡＦ追従制御という）を実行する。
　［噴射量学習補正］
　図１２に示すように、噴射量学習補正部９０は、学習補正係数演算部９１と、噴射量補正部９２とを有する。
　学習補正係数演算部９１は、エンジン１０のリーン運転時にＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔと、推定ラムダ値λＥｓｔとの誤差Δλに基づいて燃料噴射量の学習補正係数ＦＣｏｒｒを演算する。排気がリーン状態のときは、排気中のＨＣ濃度が非常に低いので、酸化触媒３１でＨＣの酸化反応による排気ラムダ値の変化は無視できるほど小さい。このため、酸化触媒３１を通過して下流側のＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される排気中の実ラムダ値λＡｃｔと、エンジン１０から排出された排気中の推定ラムダ値λＥｓｔとは一致すると考えられる。このため、これら実ラムダ値λＡｃｔと推定ラムダ値λＥｓｔとに誤差Δλが生じた場合は、各筒内インジェクタ１１に対する指示噴射量と実噴射量との差によるものと仮定することができる。以下、この誤差Δλを用いた学習補正係数演算部９１による学習補正係数の演算処理を図１３のフローに基づいて説明する。
　ステップＳ３００では、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて、エンジン１０がリーン運転状態にあるか否かが判定される。リーン運転状態にあれば、学習補正係数の演算を開始すべく、ステップＳ３１０に進む。
　ステップＳ３１０では、推定ラムダ値λＥｓｔからＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔを減算した誤差Δλに、学習値ゲインＫ１及び補正感度係数Ｋ２を乗じることで、学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔが演算される（ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ＝（λＥｓｔ－λＡｃｔ）×Ｋ１×Ｋ２）。推定ラムダ値λＥｓｔは、エンジン回転数Ｎｅやアクセル開度Ｑに応じたエンジン１０の運転状態から推定演算される。また、補正感度係数Ｋ２は、図１１に示す補正感度係数マップ９１ＡからＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔを入力信号として読み取られる。
　ステップＳ３２０では、学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔの絶対値｜ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ｜が所定の補正限界値Ａの範囲内にあるか否かが判定される。絶対値｜ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ｜が補正限界値Ａを超えている場合、本制御はリターンされて今回の学習を中止する。
　ステップＳ３３０では、学習禁止フラグＦＰｒｏがオフか否かが判定される。学習禁止フラグＦＰｒｏとしては、例えば、エンジン１０の過渡運転時、ＳＯｘパージ制御時（ＦＳＰ＝１）、ＮＯｘパージ制御時（ＦＮＰ＝１）等が該当する。これらの条件が成立する状態では、実ラムダ値λＡｃｔの変化によって誤差Δλが大きくなり、正確な学習を行えないためである。エンジン１０が過渡運転状態にあるか否かは、例えば、ＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔの時間変化量に基づいて、当該時間変化量が所定の閾値よりも大きい場合に過渡運転状態と判定すればよい。
　ステップＳ３４０では、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照される学習値マップ９１Ｂ（図１２参照）が、ステップＳ３１０で演算された学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔに更新される。より詳しくは、この学習値マップ９１Ｂ上には、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに応じて区画された複数の学習領域が設定されている。これら学習領域は、好ましくは、使用頻度が多い領域ほどその範囲が狭く設定され、使用頻度が少ない領域ほどその範囲が広く設定されている。これにより、使用頻度が多い領域では学習精度が向上され、使用頻度が少ない領域では未学習を効果的に防止することが可能になる。
　ステップＳ３５０では、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号として学習値マップ９１Ｂから読み取った学習値に「１」を加算することで、学習補正係数ＦＣｏｒｒが演算される（ＦＣｏｒｒ＝１＋ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ）。この学習補正係数ＦＣｏｒｒは、図１２に示す噴射量補正部９２に入力される。
　噴射量補正部９２は、パイロット噴射ＱＰｉｌｏｔ、プレ噴射ＱＰｒｅ、メイン噴射ＱＭａｉｎ、アフタ噴射ＱＡｆｔｅｒ、ポスト噴射ＱＰｏｓｔの各基本噴射量に学習補正係数ＦＣｏｒｒを乗算することで、これら燃料噴射量の補正を実行する。
　このように、推定ラムダ値λＥｓｔと実ラムダ値λＡｃｔとの誤差Δλに応じた学習値で各筒内インジェクタ１１に燃料噴射量を補正することで、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化、個体差等のバラツキを効果的に排除することが可能になる。
　［ＭＡＦ補正係数］
　ＭＡＦ補正係数演算部９５は、ＳＯｘパージ制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔや目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔの設定に用いられるＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒを演算する。
　本実施形態において、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量は、ＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔと推定ラムダ値λＥｓｔとの誤差Δλに基づいて補正される。しかしながら、ラムダは空気と燃料の比であるため、誤差Δλの要因が必ずしも各筒内インジェクタ１１に対する指示噴射量と実噴射量との差の影響のみとは限らない。すなわち、ラムダの誤差Δλには、各筒内インジェクタ１１のみならずＭＡＦセンサ４０の誤差も影響している可能性がある。
　図１４は、ＭＡＦ補正係数演算部９５によるＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒの設定処理を示すブロック図である。補正係数設定マップ９６は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＭＡＦセンサ４０のセンサ特性を示すＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒが予め実験等に基づいて設定されている。
　ＭＡＦ補正係数演算部９５は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号として補正係数設定マップ９６からＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒを読み取ると共に、このＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒをＭＡＦ目標値演算部６２及び噴射量目標値演算部６６に送信する。これにより、ＳＯｘパージ制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔや目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔの設定に、ＭＡＦセンサ４０のセンサ特性を効果的に反映することが可能になる。
　［その他］
　なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
　本出願は、2015年03月04日付で出願された日本国特許出願（特願2015-042700）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明の内燃機関の制御装置は、酸化触媒が設置された排気浄化システムと非設置の排気浄化システムとに適用可能であり、触媒再生処理時の触媒温度の推定精度を効果的に向上させると共に、作製コストを低減することができる点において有用である。
　１０　エンジン
　１１　筒内インジェクタ
　１２　吸気通路
　１３　排気通路
　１６　吸気スロットルバルブ
　２４　ＥＧＲバルブ
　３１　酸化触媒
　３２　ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
　３３　フィルタ
　３４　排気インジェクタ
　４０　ＭＡＦセンサ
　４５　ＮＯｘ／ラムダセンサ
　５０　ＥＣＵ

Claims (2)

  1. 　排気をリッチ状態にしてＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵されているＮＯｘを還元浄化する触媒再生処理を実行する触媒再生手段と、
    　前記触媒再生処理の実行時に前記内燃機関から排出される炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方を予め取得して記憶した第１排出量記憶手段と、
    　前記触媒再生処理の実行時に前記第１排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に基づいて、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定する第１発熱量推定手段と、
    　前記第１発熱量推定手段で推定される炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方に基づいて、前記触媒再生処理の実行時における前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒の触媒温度を推定する第１触媒温度推定手段と、
    　前記内燃機関のリーン運転時に当該内燃機関から排出される炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方を予め取得して記憶した第２排出量記憶手段と、
    　前記触媒再生処理の実行時に、当該触媒再生処理の実行時間が所定時間未満の場合は、前記第２排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に基づいて、酸化触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定し、前記触媒再生処理の実行時間が所定時間以上の場合は、前記第１排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に基づいて、前記酸化触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定する第２発熱量推定手段と、
    　前記第２発熱量推定手段で推定される炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方に基づいて、前記触媒再生処理の実行時における前記酸化触媒の触媒温度を推定する第２触媒温度推定手段と、
    　前記第２発熱量推定手段と前記第２触媒温度推定手段との処理が実行される有効化状態と前記第２発熱量推定手段と前記第２触媒温度推定手段との処理が実行されない無効化状態とを切り替える切替手段とを備え、
    　前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒と前記酸化触媒とが設置された排気浄化システムと、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は設置され前記酸化触媒は非設置の排気浄化システムとに適用される
    　内燃機関の制御装置。
  2. 　前記第１発熱量推定手段は、前記触媒再生処理の実行時間が所定時間未満の場合に、前記第２排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に所定の補正係数を乗算することで、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定し、前記触媒再生処理の実行時間が所定時間以上の場合に、前記第１排出量記憶手段から読み取られる炭化水素量及び一酸化炭素量の少なくとも一方に基づいて、前記ＮＯｘ吸蔵還元型触媒における炭化水素発熱量及び一酸化炭素発熱量の少なくとも一方を推定する
    　請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
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