CN107407177B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

内燃机的控制装置包括：氧化催化剂发热量推定部(88A)；NOx催化剂发热量推定部(88B)；氧化催化剂温度推定部(88C)；NOx催化剂温度推定部(88D)；以及切换氧化催化剂发热量推定部(88A)和氧化催化剂温度推定部(88C)的处理被执行的有效化状态与氧化催化剂发热量推定部(88A)和氧化催化剂温度推定部(88C)的处理不被执行的无效化状态的开关(801、802、803)，内燃机的控制装置被应用于设置有NOx吸收还原型催化剂和氧化催化剂的排气净化***、以及设置有NOx吸收还原型催化剂且未设置氧化催化剂的排气净化***。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置。
背景技术
作为对从内燃机排出的排气进行处理的排气后处理装置，已知有包括NOx吸收还原型催化剂的装置、和除了NOx吸收还原型催化剂之外还包括氧化催化剂的装置(例如，参照专利文献1、2)。NOx吸收还原型催化剂对从内燃机排出的排气中的NOx(氮化物)进行还原净化。此外，氧化催化剂被配置在NOx吸收还原型催化剂的上游侧，使通过排气喷射器或缸内喷射器的远后喷射而被供给的未燃燃料参加而使排气温度上升。
NOx吸收还原型催化剂在排气为稀燃环境时吸收排气中含有的NOx，并且，在排气是浓燃环境时用排气中含有的烃通过还原净化将已吸收了的NOx无害化并排放。因此，在催化剂的NOx吸收量达到了预定量的情况下，为了使NOx吸收能力恢复，需要定期地进行通过远后喷射或排气管喷射来使排气成为浓燃状态的所谓NOx净化(例如，参照专利文献1)。
此外，在NOx吸收还原型催化剂中还吸收排气中含有的硫氧化物(以下，记为SOx)。若SOx吸收量增加，则存在使NOx吸收还原型催化剂的NOx净化能力降低的问题。因此，在SOx吸收量达到预定量的情况下，为了使SOx从NOx吸收还原型催化剂脱离而使其从S中毒恢复，需要定期地进行利用远后喷射、排气管喷射向上游侧的氧化催化剂供给未燃燃料以使排气温度上升到SOx脱离温度的所谓SOx净化(例如，参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-202425号公报
专利文献2:日本特开2009-47086号公报
发明内容
发明要解决的课题
通常，在包括这种装置的排气净化***中，在实施NOx净化等催化剂再生处理时，基于目标温度与催化剂温度的偏差来对排气管喷射量或远后喷射量实施反馈控制。此处，在除了NOx吸收还原型催化剂之外还设置有氧化催化剂的情况下，不仅对于NOx吸收还原型催化剂而且对于氧化催化剂也需要实施催化剂再生处理时的温度推定，与此不同，在不设置氧化催化剂而是设置有NOx吸收还原型催化剂的情况下，只要对于NOx吸收还原型催化剂实施催化剂再生处理时的温度推定即可。此外，在除了NOx吸收还原型催化剂之外还设置有氧化催化剂的情况下，需要考虑氧化催化剂和NOx吸收还原型催化剂这两者的发热而实施两者的温度推定，与此不同，在不设置氧化催化剂而是设置有NOx吸收还原型催化剂的情况下，没有该需要。即，根据有无氧化催化剂，需要制作不同的控制装置。
本发明公开的控制装置的目的在于，有效地提高催化剂再生处理时的催化剂温度的推定精度，并且减少制作成本。
用于解决课题的手段
本公开的控制装置包括：催化剂再生部件，其执行使排气成为浓燃状态以对已被NOx吸收还原型催化剂吸收的NOx进行还原净化的催化剂再生处理，第1排出量存储部件，其预先取得并存储有在执行上述催化剂再生处理时从上述内燃机排出的烃量及一氧化碳量之中至少一者，第1发热量推定部件，其基于在执行上述催化剂再生处理时从上述第1排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者来推定上述NOx吸收还原型催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者，第1催化剂温度推定部件，其基于由上述第1发热量推定部件推定的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者来推定上述催化剂再生处理的执行时的上述NOx吸收还原型催化剂的催化剂温度，第2排出量存储部件，其预先取得并存储有在上述内燃机的稀燃运转时从该内燃机排出的烃量及一氧化碳量之中至少一者，第2发热量推定部件，其在执行上述催化剂再生处理时，在该催化剂再生处理的执行时间小于预定时间的情况下，基于从上述第2排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者来推定氧化催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者，在上述催化剂再生处理的执行时间为预定时间以上的情况下，基于从上述第1排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者来推定上述氧化催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者，第2催化剂温度推定部件，其基于由上述第2发热量推定部件推定的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者来推定上述催化剂再生处理的执行时的上述氧化催化剂的催化剂温度，以及切换部件，其对执行上述第2发热量推定部件和上述第2催化剂温度推定部件的处理的有效化状态、与不执行上述第2发热量推定部件和上述第2催化剂温度推定部件的处理的无效化状态进行切换；上述内燃机的控制装置被应用于设置有上述NOx吸收还原型催化剂和上述氧化催化剂的排气净化***、以及设置有上述NOx吸收还原型催化剂且未设置上述氧化催化剂的排气净化***。
发明效果
根据本发明公开的控制装置，能够有效地提高催化剂再生处理时的催化剂温度的推定精度，并且能够减少制作成本。
附图说明
图1是表示应用了本实施方式的控制装置的排气净化***的整体构成图。
图2是说明本实施方式的SOx净化控制的时序图。
图3是表示本实施方式的SOx净化稀燃控制时的MAF(Mass Air Flow：空气流量)目标值的设定处理的框图。
图4是表示本实施方式的SOx净化浓燃控制时的目标喷射量的设定处理的框图。
图5是说明本实施方式的SOx净化控制的催化剂温度调整控制的时序图。
图6是说明本实施方式的NOx净化控制的时序图。
图7是表示本实施方式的NOx净化稀燃控制时的MAF目标值的设定处理的框图。
图8是表示本实施方式的NOx净化浓燃控制时的目标喷射量的设定处理的框图。
图9是表示本实施方式的催化剂保温控制的处理的框图。
图10是表示本实施方式的催化剂温度推定处理的框图。
图11是表示应用了本实施方式的控制装置的排气净化***的整体构成图。
图12是表示本实施方式的喷射器的喷射量学习校正的处理的框图。
图13是说明本实施方式的学习校正系数的运算处理的流程图。
图14是表示本实施方式的MAF校正系数的设定处理的框图。
具体实施方式
以下，基于附图说明应用了本发明的一实施方式的控制装置的排气净化***。
如图1所示，在柴油引擎(以下，简称为引擎)10的各气缸中，分别设置有将被未图示的共轨蓄压的高压燃料向各气缸内直接喷射的缸内喷射器11。这些各缸内喷射器11的燃料喷射量或燃料喷射定时根据从电子控制单元(以下，称为ECU(Electronic ControlUnit))50输入的指示信号而被控制。
在引擎10的进气歧管10A上连接有导入新气的进气通道12，在排气歧管10B上连接有将排气向外部导出的排气通道13。在进气通道12中，从进气上游侧起依次设置有空气过滤器14、吸入空气量传感器(以下，称为MAF传感器)40、进气温度传感器48、可变容量型增压器20的压缩机20A、中冷器15、进气节气门16等。在排气通道13中，从排气上游侧起依次设置有可变容量型增压器20的涡轮20B、构成排气制动装置的一部分的排气制动阀17、排气后处理装置30等。另外，在图1中，附图标记41表示引擎转速传感器，附图标记42表示油门开度传感器，附图标记46表示增压压力传感器，附图标记47表示外气温度传感器，附图标记49表示车速传感器。
EGR(Exhaust Gas Recirculation：排气再循环)装置21包括：EGR通道22，其连接排气歧管10B和进气歧管10A；EGR阀24，其冷却EGR气体；以及EGR阀24，其调整EGR量。
排气后处理装置30是通过在外壳30A内从排气上游侧起依次配置氧化催化剂31、NOx吸收还原型催化剂32、颗粒过滤器(以下，简称为过滤器)33而构成的。此外，在比氧化催化剂31靠上游侧的排气通道13中，设置有排气喷射器34，该排气喷射器34根据从ECU50输入的指示信号来向排气通道13内喷射未燃燃料(主要是HC)。
氧化催化剂31例如是通过在蜂窝结构体等陶瓷制承载体表面承载氧化催化剂成分而形成的。若通过排气喷射器34或缸内喷射器11的远后喷射向氧化催化剂31供给未燃燃料，则氧化催化剂31将其氧化而使排气温度上升。
NOx吸收还原型催化剂32例如是通过在蜂窝结构体等陶瓷制承载体表面承载碱金属等而形成的。该NOx吸收还原型催化剂32在排气空燃比为稀燃状态时吸收排气中的NOx，并且，在排气空燃比为浓燃状态时用排气中含有的还原剂(HC等)来对已吸收的NOx进行还原净化。
过滤器33例如是通过将由多孔质性的分隔壁划分的多个单元沿着排气的流动方向配置并将这些单元的上游侧和下游侧交替地孔封闭而形成的。过滤器33在分隔壁的细孔或表面捕集排气中的PM，并且，若PM堆积推定量达到预定量，则被执行将该PM燃烧除去的所谓的过滤器强制再生。通过利用排气管喷射或远后喷射向上游侧的氧化催化剂31供给未燃燃料，并将流入到过滤器33的排气温度升温到PM燃烧温度，从而进行过滤器强制再生。
第1排气温度传感器43被设置在比氧化催化剂31靠上游侧的位置，对流入到氧化催化剂31中的排气温度进行检测。第2排气温度传感器44被设置在氧化催化剂31与NOx吸收还原型催化剂32之间，对流入到NOx吸收还原型催化剂32中的排气温度进行检测。NOx/λ传感器45被设置在比过滤器33靠下游侧的位置，对通过了NOx吸收还原型催化剂32的排气的NOx值及λ值(以下，也称为空气过剩率)进行检测。
ECU50进行引擎10等的各种控制，被构成为包括公知的CPU、ROM、RAM、输入接口、输出接口等。为了进行这些各种控制，传感器类40～48的传感器值被输入到ECU50中。此外，ECU50中作为其一部分功能要素，具有过滤器再生控制部51、SOx净化控制部60、NOx净化控制部70、催化剂保温控制部52、催化剂温度推定部80、MAF追踪控制部98、喷射量学习校正部90、以及MAF校正系数运算部95。这些各功能要素作为被包含在作为一体硬件的ECU50中的要素来说明，但是，还能够将这些之中的任何一部分设置为另外的硬件。
[过滤器再生控制]
过滤器再生控制部51根据车辆的行驶距离、或者由未图示的压力差传感器检测的过滤器前后压力差来推定过滤器33的PM堆积量，并且，若该PM堆积推定量超过预定的上限阈值，则激活强制再生标志FDPF(参照图2的时刻t1)。若强制再生标志FDPF被激活，则发送使排气喷射器34执行排气管喷射的指示信号，或者发送使各缸内喷射器11执行远后喷射的指示信号，从而使排气温度升温到PM燃烧温度(例如，约550℃)。若PM堆积推定量降低到表示燃烧除去的预定的下限阈值(判定阈值)，则关闭该强制再生标志FDPF(参照图2的时刻t2)。关闭强制再生标志FDPF的判定阈值例如也可以将过滤器强制再生开始(FDPF＝1)后的上限经过时间或上限累计喷射量作为基准。
在本实施方式中，基于由详细后述的参照温度选择部89(参照图10)适当选择的氧化催化剂温度、或NOx催化剂温度之中任何一者来反馈控制过滤器强制再生时的燃料喷射量。
[SOx净化控制]
SOx净化控制部60是本发明的催化剂再生部件的一个例子，执行如下控制：使排气成为浓燃状态并使排气温度上升到硫磺脱离温度(例如约600℃)，使NOx吸收还原型催化剂32从SOx中毒恢复(以下，将该控制称为SOx净化控制)。
图2表示本实施方式的SOx净化控制的时序图。如图2所示，开始SOx净化控制的SOx净化标志FSP在关闭强制再生标志FDPF的同时被激活(参照图2的时刻t2)。由此，能够高效地从通过过滤器33的强制再生而使排气温度上升了的状态转移到SOx净化控制，能够有效地减少燃料消耗量。
在本实施方式中，SOx净化控制下的浓燃化是通过并用SOx净化稀燃控制和SOx净化浓燃控制而实现的，其中，在该SOx净化稀燃控制中，利用空气***控制，使空气过剩率从正常运转时(例如约1.5)降低到比理论空燃比相当值(约1.0)靠稀燃侧的第1目标空气过剩率(例如约1.3)，在该SOx净化浓燃控制中，利用喷射***控制，使空气过剩率从第1目标空气过剩率降低到浓燃侧的第2目标空气过剩率(例如约0.9)。以下，说明SOx净化稀燃控制、及SOx净化浓燃控制的细节。
[SOx净化稀燃控制的空气***控制]
图3是表示SOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt的设定处理的框图。第1目标空气过剩率设定图表61是基于引擎转速Ne及油门开度Q(引擎10的燃料喷射量)而被参照的图表，预先基于实验等而设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的SOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λSPL＿Trgt(第1目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第1目标空气过剩率设定图表61读取SOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λSPL＿Trgt，并输入到MAF目标值运算部62。进一步，在MAF目标值运算部62中，基于以下的数学公式(1)运算SOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt。
MAFSPL＿Trgt＝λSPL＿Trgt×Qfnl＿corrd×RoFuel×AFRsto/Maf＿corr…(1)
在数学公式(1)中，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
若SOx净化标志FSP变成激活(参照图2的时刻t2)，则将由MAF目标值运算部62运算的MAF目标值MAFSPL＿Trgt输入到斜度(ramp)处理部63。斜度处理部63将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号从各斜度系数图表63A、63B读取斜度系数，并且，将附加了该斜度系数的MAF目标斜度值MAFSPL＿Trgt＿Ramp输入到阀控制部64。
阀控制部64为了使得从MAF传感器40输入的实际MAF值MAFAct达到MAF目标斜度值MAFSPL＿Trgt＿Ramp，而执行将进气节气门16向闭侧节流、并且将EGR阀24向开侧打开的反馈控制。
这样，在本实施方式中，基于从第1目标空气过剩率设定图表61读取的空气过剩率目标值λSPL＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量来设定MAF目标值MAFSPL＿Trgt，基于该MAF目标值MAFSPL＿Trgt对空气***动作进行反馈控制。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到SOx净化稀燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制来设定MAF目标值MAFSPL＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化、个体差等的影响。
此外，通过对MAF目标值MAFSPL＿Trgt附加根据引擎10的运转状态设定的斜度系数，从而能够有效地防止因吸入空气量的急剧变化而导致的引擎10的缺火或因力矩变动而导致的驾驶性的恶化等。
[SOx净化浓燃控制的燃料喷射量设定]
图4是表示SOx净化浓燃控制中的排气管喷射或远后喷射的目标喷射量QSPR＿Trgt(每单位时间的喷射量)的设定处理的框图。第2目标空气过剩率设定图表65是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的SOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λSPR＿Trgt(第2目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第2目标空气过剩率设定图表65读取SOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λSPR＿Trgt，并输入到喷射量目标值运算部66。进一步，在喷射量目标值运算部66中，基于以下的数学公式(2)运算SOx净化浓燃控制时的目标喷射量QSPR＿Trgt。
QSPR＿Trgt＝MAFSPL＿Trgt×Maf＿corr/(λSPR＿Trgt×RoFuel×AFRsto)－Qfnl＿corrd…(2)
在数学公式(2)中，MAFSPL＿Trgt是SOx净化稀燃时的MAF目标值，被从上述的MAF目标值运算部62输入。此外，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的MAF追踪控制应用前的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
若后述的SOx净化浓燃标志FSPR变成激活，则将由喷射量目标值运算部66运算出的目标喷射量QSPR＿Trgt作为喷射指示信号发送到排气喷射器34、或各缸内喷射器11。
这样，在本实施方式中，基于从第2目标空气过剩率设定图表65读取的空气过剩率目标值λSPR＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量来设定目标喷射量QSPR＿Trgt。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到SOx净化浓燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制来设定目标喷射量QSPR＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化等的影响。
[SOx净化控制的催化剂温度调整控制]
如图2的时刻t2～t4所示，通过交替地对执行排气管喷射或远后喷射的SOx净化浓燃标志FSPR的激活、关闭(浓燃、稀燃)进行切换，从而控制在SOx净化控制中流入到NOx吸收还原型催化剂32的排气温度(以下，也称为催化剂温度)。若SOx净化浓燃标志FSPR被激活(FSPR＝1)，则催化剂温度由于排气管喷射或远后喷射而上升(以下，将该期间称为喷射期间TF＿INJ)。另一方面，若SOx净化浓燃标志FSPR被关闭，则催化剂温度由于排气管喷射或远后喷射的停止而降低(以下，将该期间称为间隔TF＿INT)。
在本实施方式中，通过从预先通过实验等制作的喷射期间设定图表(未图示)读取与引擎转速Ne及油门开度Q对应的值，从而设定喷射期间TF＿INJ。在该喷射时间设定图表中，与引擎10的运转状态相应地设定有预先通过实验等求出的为了使排气的空气过剩率可靠地降低到第2目标空气过剩率所需要的喷射期间。
在催化剂温度最高的SOx净化浓燃标志FSPR被从激活切换到关闭时，通过反馈控制设定间隔TF＿INT。具体而言，通过PID控制来处理，该PID控制包括：与SOx净化浓燃标志FSPR被关闭时的催化剂目标温度与催化剂推定温度的偏差ΔT成正比地使输入信号变化的比例控制；与偏差ΔT的时间积分值成正比地使输入信号变化的积分控制；以及与偏差ΔT的时间微分值成正比地使输入信号变化的微分控制。用能从NOx吸收还原型催化剂32脱离SOx的温度来设定催化剂目标温度，用由详细后述的参照温度选择部89(参照图10)适当选择的氧化催化剂温度、或NOx催化剂温度之中的任何一个来设定催化剂推定温度。
如图5的时刻t1所示，若SOx净化标志FSP由于过滤器强制再生的结束(FDPF＝0)而被激活，则SOx净化浓燃标志FSPR也被激活，并且，在前次的SOx净化控制时被反馈计算出的间隔TF＿INT也被暂时重置。即，在过滤器强制再生之后的首次，根据用喷射期间设定图表设定的喷射期间TF＿INJ＿1来执行排气管喷射或远后喷射(参照图5的时刻t1～t2)。这样，由于不进行SOx净化稀燃控制而从SOx净化浓燃控制开始SOx净化控制，所以，不必使在过滤器强制再生中上升了的排气温度降低，能够迅速地转移到SOx净化控制，能够减少燃料消耗量。
接下来，若SOx净化浓燃标志FSPR由于经过喷射期间TF＿INJ＿1而变成关闭，则SOx净化浓燃标志FSPR被关闭，直到经过由PID控制设定的间隔TF＿INT＿1为止(参照图5的时刻t2～t3)。进一步，若SOx净化浓燃标志FSPR由于经过间隔TF＿INT＿1而被激活，则再次执行与喷射期间TF＿INJ＿2相应的排气管喷射或远后喷射(参照图5的时刻t3～t4)。然后，重复执行这些SOx净化浓燃标志FSPR的激活、关闭的切换，直到通过后述的SOx净化控制的结束判定而关闭SOx净化标志FSP(参照图5的时刻tn)为止。
这样，在本实施方式中，根据基于引擎10的运转状态而参照的图表来设定使催化剂温度上升并且使空气过剩率降低到第2目标空气过剩率的喷射期间TF＿INJ，并且，利用PID控制来处理使催化剂温度下降的间隔TF＿INT。由此，能够既将SOx净化控制中的催化剂温度有效地维持在净化所需的期望的温度范围，又使空气过剩率可靠地降低到目标过剩率。
[SOx净化控制的结束判定]
若(1)从SOx净化标志FSP激活起累计排气管喷射或远后喷射的喷射量，该累计喷射量达到了预定的上限阈值量、(2)从SOx净化控制的开始起计时的经过时间达到了预定的上限阈值时间、(3)基于含有引擎10的运转状态或NOx/λ传感器45的传感器值等作为输入信号的预定的模型公式而运算出的NOx吸收还原型催化剂32的SOx吸附量降低到表示SOx除去成功的预定阈值、之中的任何一个条件成立，则关闭SOx净化标志FSP而结束SOx净化控制(参照图2的时刻t4、图5的时刻tn)。
这样，在本实施方式中，通过在SOx净化控制的结束条件中设置累计喷射量及经过时间的上限，从而能够在SOx净化由于排气温度降低等而未进展的情况下，有效地防止燃料消耗量变得过剩。
[NOx净化控制]
NOx净化控制部70是本发明的催化剂再生部件的一个例子，执行如下控制：通过使排气成为浓燃状态，以通过还原净化将已被NOx吸收还原型催化剂32吸收的NOx无害化并放出，从而使NOx吸收还原型催化剂32的NOx吸收能力恢复(以下，将该控制称为NOx净化控制)。
从引擎10的运转状态来推定每单位时间的NOx排出量，若将其累计计算后的推定累计值ΣNOx超过预定的阈值，则激活开始NOx净化控制的NOx净化标志FNP(参照图6的时刻t1)。或者，根据从引擎10的运转状态推定的催化剂上游侧的NOx排出量、和由NOx/λ传感器45检测的催化剂下游侧的NOx量来运算NOx吸收还原型催化剂32的NOx净化率，若该NOx净化率比预定的判定阈值低，则激活NOx净化标志FNP。
在本实施方式中，NOx净化控制下的浓燃化是通过并用NOx净化稀燃控制和NOx净化浓燃控制从而实现的，在该NOx净化稀燃控制中，通过空气***控制使空气过剩率从正常运转时(例如，约1.5)降低到比理论空燃比相当值(约1.0)靠稀燃侧的第3目标空气过剩率(例如，约1.3)，在该NOx净化浓燃控制中，通过喷射***控制使空气过剩率从第3目标空气过剩率降低到浓燃侧的第4目标空气过剩率(例如，约0.9)。以下，说明NOx净化稀燃控制及NOx净化浓燃控制的细节。
[NOx净化稀燃控制的MAF目标值设定]
图7是表示NOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFNPL＿Trgt的设定处理的框图。第3目标空气过剩率设定图表71是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的NOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λNPL＿Trgt(第3目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第3目标空气过剩率设定图表71读取NOx净化稀燃控制时的空气过剩率目标值λNPL＿Trgt，并输入到MAF目标值运算部72。进一步，在MAF目标值运算部72中，基于以下的数学公式(3)来运算NOx净化稀燃控制时的MAF目标值MAFNPL＿Trgt。
MAFNPL＿Trgt＝λNPL＿Trgt×Qfnl＿corrd×RoFuel×AFRsto/Maf＿corr…(3)
在数学公式(3)中，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
若NOx净化标志FSP变成激活(参照图6的时刻t1)，则将由MAF目标值运算部72运算的MAF目标值MAFNPL＿Trgt输入到斜度处理部73。斜度处理部73将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从各斜度系数图表73A、73B读取斜度系数，并且，将附加了该斜度系数的MAF目标斜度值MAFNPL＿Trgt＿Ramp输入到阀控制部74。
阀控制部74为了使得从MAF传感器40输入的实际MAF值MAFAct达到MAF目标斜度值MAFNPL＿Trgt＿Ramp，而执行将进气节气门16向闭侧节流，并且，将EGR阀24向开侧打开的反馈控制。
这样，在本实施方式中，基于从第3目标空气过剩率设定图表71读取的空气过剩率目标值λNPL＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量来设定MAF目标值MAFNPL＿Trgt，并基于该MAF目标值MAFNPL＿Trgt来反馈控制空气***动作。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到NOx净化稀燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制来设定MAF目标值MAFNPL＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化等的影响。
此外，通过对MAF目标值MAFNPL＿Trgt附加根据引擎10的运转状态而设定的斜度系数，从而能够有效地防止因吸入空气量的急剧变化而导致的引擎10的缺火或因力矩变动而导致的驾驶性的恶化等。
[NOx净化浓燃控制的燃料喷射量设定]
图8是表示NOx净化浓燃控制中的排气管喷射或远后喷射的目标喷射量QNPR＿Trgt(每单位时间的喷射量)的设定处理的框图。第4目标空气过剩率设定图表75是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的NOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λNPR＿Trgt(第4目标空气过剩率)。
首先，将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从第4目标空气过剩率设定图表75读取NOx净化浓燃控制时的空气过剩率目标值λNPR＿Trgt并输入到喷射量目标值运算部76。进一步，在喷射量目标值运算部76中，基于以下的数学公式(4)来运算NOx净化浓燃控制时的目标喷射量QNPR＿Trgt。
QNPR＿Trgt＝MAFNPL＿Trgt×Maf＿corr/(λNPR＿Trgt×RoFuel×AFRsto)－Qfnl＿corrd…(4)
在数学公式(4)中，MAFNPL＿Trgt是NOx净化稀燃MAF目标值，被从上述的MAF目标值运算部72输入。此外，Qfnl＿corrd表示后述的被学习校正后的MAF追踪控制应用前的燃料喷射量(除了远后喷射之外)，RoFuel表示燃料比重，AFRsto表示理论空燃比，Maf＿corr表示后述的MAF校正系数。
若NOx净化标志FSP变成激活，则将由喷射量目标值运算部76运算的目标喷射量QNPR＿Trgt作为喷射指示信号发送到排气喷射器34或各缸内喷射器11(图6的时刻t1)。持续该喷射指示信号的发送，直到通过后述的NOx净化控制的结束判定而关闭NOx净化标志FNP为止(图6的时刻t2)。
这样，在本实施方式中，基于从第4目标空气过剩率设定图表75读取的空气过剩率目标值λNPR＿Trgt、和各缸内喷射器11的燃料喷射量来设定目标喷射量QNPR＿Trgt。由此，不必在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置λ传感器，或者，即使在NOx吸收还原型催化剂32的上游侧设置有λ传感器的情况下，也不必使用该λ传感器的传感器值，就能够有效地使排气降低到NOx净化浓燃控制所需的期望的空气过剩率。
此外，通过将学习校正后的燃料喷射量Qfnl＿corrd用作各缸内喷射器11的燃料喷射量，从而能够用前馈控制来设定目标喷射量QNPR＿Trgt，能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化等的影响。
[NOx净化控制的结束判定]
若(1)从NOx净化标志FNP的激活起累计排气管喷射或远后喷射的喷射量，且该累计喷射量达到了预定的上限阈值量的情况、(2)从NOx净化控制的开始起计时的经过时间达到了预定的上限阈值时间的情况、(3)基于含有引擎10的运转状态、NOx/λ传感器45的传感器值等作为输入信号的预定的模型公式运算的NOx吸收还原型催化剂32的NOx吸收量降低到表示NOx除去成功的预定的阈值的情况、之中的任何一个条件成立，则关闭NOx净化标志FNP而结束NOx净化控制(参照图6的时刻t2)。
这样，在本实施方式中，通过在NOx净化控制的结束条件中设置了累计喷射量、及经过时间的上限，从而能够在因排气温度的降低等而NOx净化未成功的情况下，可靠地防止燃料消耗量变得过剩。
[催化剂保温控制(MAF节流控制)]
图9是表示由催化剂保温控制部52进行的催化剂保温控制处理的框图。
怠速运转检测部53基于从各种传感器41、42、49输入的传感器值来检测引擎10是否处于怠速运转状态。
用电机带动检测部54基于从各种传感器41、42、49输入的传感器值来检测引擎10是否在预定转速以上且处于使缸内喷射器11的燃料喷射停止了的用电机带动状态。
排气制动工作检测部55检测排气制动装置有无工作，该排气制动装置通过排气制动阀17的闭阀而使排气压力上升，从而使引擎10的转速降低。基于被设置在未图示的车辆驾驶室中的排气制动开关56的接通/切断操作来检测排气制动装置有无工作即可。
MAF节流控制部57在以下的条件成立的情况下，执行如下催化剂保温控制：通过将进气节气门16(或排气节气门的至少一者)的开度向闭侧节流以使吸入空气量减少，从而抑制低温排气向各催化剂31、32的流入(以下，也称为MAF节流控制)。(1)由怠速运转检测部53检测到引擎10的怠速运转状态的情况。(2)由用电机带动检测部54检测到引擎10的用电机带动状态的情况。另外，基于比通常的稀燃运转时低的预定的目标MAF值、与MAF传感器40的传感器值(实际MAF值)的偏差，来反馈控制MAF节流控制时的阀开度。例如通过对基于引擎10的运转状态而被参照的基础图表(未图示)乘以与进气温度及大气压相应的校正系数，来设定预定的目标MAF值。
即使由用电机带动检测部54检测到用电机带动状态，在排气制动工作检测部55检测到排气制动装置工作的情况下，MAF节流控制禁止部55A为了确保制动力而禁止MAF节流控制的实施。
这样，在本实施方式中，在怠速运转时或用电机带动时等催化剂温度可能因排气温度的降低而被冷却到比活性温度低的状况下，通过实施将吸入空气量节流的催化剂保温控制，从而能够有效地将各催化剂31、32维持在活性状态。此外，即使是用电机带动状态，在排气制动装置工作时，禁止催化剂保温控制的实施，由此能够有效地确保制动力。
[催化剂温度推定]
图10是表示由催化剂温度推定部80进行的氧化催化剂温度及NOx催化剂温度的推定处理的框图。
稀燃时HC图表81A(第2排出量存储部件)是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在稀燃运转时从引擎10排出的HC量(以下，称为稀燃时HC排出量)。在未由怠速运转检测部53(参照图9)检测到怠速运转且强制再生标志FDPF、SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP都关闭(FDPF＝0、FSP＝0、FNP＝0)的情况下，将基于引擎转速Ne及油门开度Q从稀燃时HC图表81A读取的稀燃时HC排出量发送到各发热量推定部88A、88B。
稀燃时CO图表81B(第2排出量存储部件)是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在稀燃运转时从引擎10排出的CO量(以下，称为稀燃时CO排出量)。在未由怠速运转检测部53(参照图9)检测到怠速运转且强制再生标志FDPF、SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP都关闭(FDPF＝0、FSP＝0、FNP＝0)的情况下，将基于引擎转速Ne及油门开度Q从稀燃时CO图表81B读取的稀燃时CO排出量发送到各发热量推定部88A、88B。
长时间NOx净化时HC图表82A(第1排出量存储部件)是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了NOx净化控制的目标执行时间为预定时间以上的长时间NOx净化时、从引擎10排出的HC量(以下，称为长时间NOx净化时HC排出量)。在NOx净化标志FNP为激活(FNP＝1)且NOx净化控制的目标执行时间为预定时间以上的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从长时间NOx净化时HC图表82A读取的长时间NOx净化时HC排出量，乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，并发送到各发热量推定部88A、88B。
长时间NOx净化时CO图表82B(第1排出量存储部件)是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了NOx净化控制的目标执行时间为预定时间以上的长时间NOx净化时从引擎10排出的CO量(以下，称为长时间NOx净化时CO排出量)。在NOx净化标志FNP为激活(FNP＝1)且NOx净化控制的目标执行时间为预定时间以上的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从长时间NOx净化时CO图表82B读取的长时间NOx净化时CO排出量，乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，并发送到各发热量推定部88A、88B。
在实施NOx净化控制的目标执行时间小于预定时间的短时间NOx净化时，短时间NOx净化时HC推定部83A通过对基于引擎转速Ne及油门开度Q从稀燃时HC图表81A(或长时间NOx净化时HC图表82A)读取的HC排出量乘以预定的校正系数，来推定运算在短时间NOx净化控制时从引擎10排出的HC量(以下，称为短时间NOx净化时HC排出量)。在NOx净化标志FNP为激活(FNP＝1)且NOx净化控制的目标执行时间小于预定时间的情况下，将所运算的短时间NOx净化时HC排出量发送到各发热量推定部88A、88B。
在实施NOx净化控制的目标执行时间小于预定时间的短时间NOx净化时，短时间NOx净化时CO推定部83B通过对基于引擎转速Ne及油门开度Q从稀燃时CO图表81B(或长时间NOx净化时CO图表82B)读取的CO排出量乘以预定的校正系数，从而推定运算在短时间NOx净化控制时从引擎10排出的CO量(以下，称为短时间NOx净化时CO排出量)。在NOx净化标志FNP为激活(FNP＝1)且NOx净化控制的目标执行时间小于预定时间的情况下，将所运算的短时间NOx净化时CO排出量发送到各发热量推定部88A、88B。
怠速MAF节流时HC图表84A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在上述的催化剂保温控制(MAF节流控制)时从引擎10排出的HC量(以下，称为怠速MAF节流时HC排出量)。在怠速运转状态下执行催化剂保温控制且强制再生标志FDPF、SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP都关闭(FDPF＝0，FSP＝0，FNP＝0)的情况下，将基于引擎转速Ne及MAF传感器值从怠速MAF节流时HC图表84A读取的怠速MAF节流时HC排出量发送到各发热量推定部88A、88B。
怠速MAF节流时HC图表84B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在上述的催化剂保温控制(MAF节流控制)时从引擎10排出的CO量(以下，称为怠速MAF节流时CO排出量)。在怠速运转状态下执行催化剂保温控制且强制再生标志FDPF、SOx净化标志FSP、NOx净化标志FNP都关闭(FDPF＝0、FSP＝0、FNP＝0)的情况下，将基于引擎转速Ne及MAF传感器值从怠速MAF节流时CO图表84B读取的怠速MAF节流时CO排出量发送到各发热量推定部88A、88B。
过滤器强制再生时HC图表85A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了过滤器强制再生控制时从引擎10排出的HC量(以下，称为过滤器再生时HC排出量)。在强制再生标志FDPF为激活(FDPF＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从过滤器强制再生时HC图表85A读取的过滤器再生时HC排出量乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，发送到各发热量推定部88A、88B。
过滤器强制再生时CO图表85B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在实施了过滤器强制再生控制时从引擎10排出的CO量(以下，称为过滤器再生时CO排出量)。在强制再生标志FDPF为激活(FDPF＝1)的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从过滤器强制再生时CO图表85B读取的过滤器再生时CO排出量乘以与引擎10的运转状态相应的预定的校正系数，发送到各发热量推定部88A、88B。
第1SOx净化时HC图表86A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在缸内喷射器11的喷射模式中包含后喷射的状态下实施了SOx净化控制时从引擎10排出的HC量(以下，称为第1SOx净化时HC排出量)。在SOx净化标志FSP为激活(FSP＝1)且缸内喷射器11的喷射模式包含后喷射的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从第1SOx净化时HC图表86A读取的第1SOx净化时HC排出量乘以预定的校正系数，发送到各发热量推定部88A、88B。
第2SOx净化时HC图表86B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在缸内喷射器11的喷射模式中不包含后喷射的状态下实施了SOx净化控制时从引擎10排出的HC量(以下，称为第2SOx净化时HC排出量)。在SOx净化标志FSP为激活(FSP＝1)且缸内喷射器11的喷射模式不包含后喷射的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从第2SOx净化时HC图表86B读取的第2SOx净化时HC排出量乘以预定的校正系数，发送到各发热量推定部88A、88B。
第1SOx净化时CO图表87A是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在缸内喷射器11的喷射模式中包含后喷射的状态下实施了SOx净化控制时从引擎10排出的CO量(以下，称为第1SOx净化时CO排出量)。在SOx净化标志FSP为激活(FSP＝1)且缸内喷射器11的喷射模式包含后喷射的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从第1SOx净化时CO图表87A读取的第1SOx净化时CO排出量乘以预定的校正系数，发送到各发热量推定部88A、88B。
第2SOx净化时CO图表87B是基于引擎10的运转状态而被参照的图表，预先通过实验等设定有在缸内喷射器11的喷射模式中不包含后喷射的状态下实施了SOx净化控制时从引擎10排出的CO量(以下，称为第2SOx净化时CO排出量)。在SOx净化标志FSP为激活(FSP＝1)且缸内喷射器11的喷射模式不包含后喷射的情况下，对基于引擎转速Ne及油门开度Q从第2SOx净化时CO图表87B读取的第2SOx净化时CO排出量乘以预定的校正系数，发送到各发热量推定部88A、88B。
另外，SOx净化用的HC、CO图表86A～87B不限定于与后喷射的有无相应的各2种图表，也可以构成为包括与引燃喷射或预喷射的有无、各喷射的喷射定时相应的多个图表。
氧化催化剂发热量推定部88A是本发明的第2发热量推定部件，根据NOx净化标志FNP、SOx净化标志FSP、强制再生标志FDPF、怠速时的MAF节流的有无、NOx净化的执行时间长短等，基于从各图表81A～87B或推定部83A、83B输入的HC、CO排出量，来推定在氧化催化剂31内部的HC、CO发热量(以下，称为氧化催化剂HC、CO发热量)。例如基于包含从各图表81A～87B或推定部87A、87B发送的HC、CO排出量等作为输入值的模型公式或图表来推定运算氧化催化剂HC、CO发热量即可。
NOx催化剂发热量推定部88B是本发明的第1发热量推定部件，根据NOx净化标志FNP、SOx净化标志FSP、强制再生标志FDPF、怠速时的MAF节流的有无、NOx净化的执行时间长短等，基于从各图表82A～87B或推定部83A、83B输入的HC、CO排出量，来推定NOx吸收还原型催化剂32内部的HC、CO发热量(以下，称为NOx催化剂HC、CO发热量)。例如基于包含从各图表81A～87B或推定部83A、83B发送的HC、CO排出量作为输入值的模型公式或图表来推定计算出NOx催化剂HC、CO发热量即可。
氧化催化剂温度推定部88C是本发明的第2催化剂温度推定部件，基于包含由第1排气温度传感器43检测的氧化催化剂入口温度、从氧化催化剂发热量推定部88A输入的氧化催化剂HC、CO发热量、MAF传感器40的传感器值、从外气温度传感器47或进气温度传感器48的传感器值推定的向外气的散热量等作为输入值的模型公式或图表，来推定运算氧化催化剂31的催化剂温度(以下，称为氧化催化剂温度)。
另外，在引擎10为使燃料喷射停止的用电机带动时，HC、CO在氧化催化剂31内部的放热反应消失、或者降低到能够忽视的程度。因此，在用电机带动时，被构成为：不必使用从氧化催化剂发热量推定部88A输入的氧化催化剂HC、CO发热量，而基于氧化催化剂入口温度、MAF传感器值、向外气的散热量来推定运算氧化催化剂温度。
NOx催化剂温度推定部88D是本发明的催化剂温度推定部件，基于包含从氧化催化剂温度推定部88A输入的氧化催化剂温度(以下，也称为NOx催化剂入口温度)、从NOx催化剂发热量推定部88B输入的NOx催化剂HC、CO发热量、从外气温度传感器47或进气温度传感器48的传感器值推定的向外气的散热量等作为输入值的模型公式或图表，来推定运算NOx吸收还原型催化剂32的催化剂温度(以下，称为NOx催化剂温度)。
另外，在引擎10为使燃料喷射停止的电机带动时，HC、CO在NOx吸收还原型催化剂32内部的放热反应消失、或者降低到能够忽视的程度。因此，在这些用电机带动时，被构成为：不必使用从NOx催化剂发热量推定部88B输入的NOx催化剂HC、CO发热量，而基于NOx催化剂入口温度、MAF传感器值、向外气的散热量来推定计算NOx催化剂温度。
这样，在本实施方式中，通过根据HC、CO排出量各不相同的通常的稀燃运转时、实施催化剂保温控制(MAF节流)的怠速运转时、过滤器强制再生时、SOx净化时、NOx净化时等各运转状态来适当切换HC、CO图表81A～87B等，从而能够高精度地运算与这些运转状态相应的在催化剂内部的HC、CO发热量，能够有效地提高各催化剂31、32的温度推定精度。
此外，在SOx净化时，通过根据各催化剂31、32中的HC、CO发热量变多的后喷射实施等缸内喷射器11的复合喷射模式，来适当切换各图表86A～87B，从而能够高精度地运算与这些复合喷射模式相应的HC、CO发热量，能够有效地提高SOx净化时的催化剂温度推定精度。
此外，在NOx净化时，通过根据其执行时间，例如并用在长时间NOx净化时使用图表82A、82B，并且在难以图表化的短时间NOx净化时对稀燃时图表81A、81B的值乘以系数的方法，从而能够高精度地运算与NOx净化时间的长短相应的HC、CO发热量，能够有效地提高NOx净化时的催化剂温度推定精度。
此外，在用电机带动时，通过不考虑HC、CO发热量，而基于催化剂入口温度、MAF值及向外部的散热量来运算催化剂温度，从而在用电机带动时也能够有效地推定各催化剂31、32的温度。
[FB控制参照温度选择]
图10所示的参照温度选择部89选择在上述的过滤器强制再生或SOx净化的温度反馈控制中所使用的参照温度。
在包括氧化催化剂31和NOx吸收还原型催化剂32的排气净化***中，各催化剂31、32中的HC、CO发热量根据催化剂的发热特性等而不同。因此，作为温度反馈控制的参照温度，选择发热量较多者的催化剂温度时，在提高控制性的方面是优选的。
参照温度选择部89被构成为：在氧化催化剂温度及NOx催化剂温度中选择一个根据此时的引擎10的运转状态推定的发热量较多者的催化剂温度，作为温度反馈控制的参照温度发送到过滤器再生控制部51及SOx净化控制部60。更详细而言，在排气中的氧浓度比较高而氧化催化剂31的HC、CO发热量增加的过滤器强制再生时，选择从氧化催化剂温度推定部88A输入的氧化催化剂温度作为温度反馈控制的参照温度。另一方面，在NOx吸收还原型催化剂32中的HC、CO发热量由于排气中的氧浓度的降低而增加的SOx净化浓燃控制或NOx净化浓燃控制时，选择从NOx催化剂温度推定部88B输入的NOx催化剂温度作为温度反馈控制的参照温度。
这样，在本实施方式中，通过选择HC、CO发热量较多者的催化剂温度作为温度反馈控制的参照温度，从而能够有效地提高控制性。
[氧化催化剂发热量推定及氧化催化剂温度推定的无效化]
催化剂温度推定部80包括开关801(切换部件)，该开关801对向氧化催化剂发热量推定部88A的下述(1)～(14)信息的输入的激活/关闭进行切换。(1)从稀燃时HC图表81A输入的稀燃时HC排出量への入力、(2)从稀燃时CO图表81B输入的稀燃时CO排出量、(3)对从长时间NOx净化时HC图表82A输入的长时间NOx净化时HC排出量乘以预定的校正系数后的值、(4)对从长时间NOx净化时CO图表82B输入的长时间NOx净化时CO排出量乘以预定的校正系数后的值、(5)从怠速MAF节流时HC图表84A输入的怠速MAF节流时HC排出量、(6)从怠速MAF节流时CO图表84B输入的怠速MAF节流时CO排出量、(7)对从过滤器强制再生时HC图表85A输入的过滤器再生时HC排出量乘以预定的校正系数后的值、(8)对从过滤器强制再生时CO图表85B输入的过滤器再生时CO排出量乘以预定的校正系数后的值、(9)对从第1SOx净化时HC图表86A输入的第1SOx净化时HC排出量乘以预定的校正系数后的值、(10)对从第2SOx净化时HC图表86B输入的第2SOx净化时HC排出量乘以预定的校正系数后的值、(11)对从第1SOx净化时CO图表87A输入的第1SOx净化时CO排出量乘以预定的校正系数后的值、(12)对从第2SOx净化时CO图表87B输入的第2SOx净化时CO排出量乘以预定的校正系数后的值、(13)从短时间NOx净化时HC推定部83A输入的短时间NOx净化时HC排出量、(14)从短时间NOx净化时CO推定部83B输入的短时间NOx净化时CO排出量。
此外，催化剂温度推定部80包括开关802(切换部件)，该开关802对向氧化催化剂温度推定部88C的下述(15)～(19)的信息的输入的激活/关闭进行切换。(15)从氧化催化剂发热量推定部88A输入的氧化催化剂HC、CO发热量、(16)从第1排气温度传感器43输入的氧化催化剂入口温度、(17)从MAF传感器40输入的传感器值、(18)从外气温度传感器47输入的传感器值、(19)从进气温度传感器48输入的传感器值。
此外，催化剂温度推定部80包括开关803(切换部件)，该开关803对从氧化催化剂温度推定部88C向参照温度选择部89进行的氧化催化剂温度的输入的激活/关闭进行切换。
参照温度选择部89被构成为，在由于开关801、802、803被设定为关闭从而氧化催化剂发热量推定部88A和氧化催化剂温度推定部88C中的处理不被执行、因而没有来自氧化催化剂温度推定部88C的氧化催化剂温度输入的情况下，将从NOx催化剂温度推定部88D输入的NOx催化剂温度作为温度反馈控制的参照温度发送到过滤器再生控制部51及SOx净化控制部60。
即，在本实施方式中，利用开关801、802、803的切换，来选择执行有效化状态和无效化状态，在该有效化状态下，执行氧化催化剂发热量推定部88A和氧化催化剂温度推定部88C的处理、及基于这些处理的结果进行的参照温度选择部89的处理，在该无效化状态下，不执行氧化催化剂发热量推定部88A和氧化催化剂温度推定部88C的处理，并执行不基于这些处理的结果的参照温度选择部89的处理。
此处，如图11所示，本实施方式的ECU50也被应用于包括未设置氧化催化剂的排气后处理装置130的排气净化***。在该情况下，ECU50在通过将开关801、802、803设定为关闭从而将催化剂温度推定部80设定为上述无效化状态的状态下被使用。另一方面，如图1所示，本实施方式的ECU50在被应用于包括设置有氧化催化剂31的排气后处理装置30的排气净化***的情况下，在将开关801、802、803设定为激活从而将催化剂温度推定部80设定为上述有效化状态的状态下被使用。
如以上说明，本实施方式的ECU50通过切换开关801、802、803的切换，从而既能够应用于包括设置有氧化催化剂31的排气后处理装置30的排气净化***，也能够应用于包括未设置氧化催化剂的排气后处理装置30的排气净化***。因而，在包括设置有氧化催化剂31的排气后处理装置30的排气净化***、和包括未设置氧化催化剂的排气后处理装置130的排气净化***中能够将ECU50共用，因此，能够减少ECU50的制作成本。
[MAF追踪控制]
MAF追踪控制部98在(1)从通常运转的稀燃状态向SOx净化控制或NOx净化控制下的浓燃状态的切换期间、及(2)从SOx净化控制或NOx净化控制下的浓燃状态向通常运转的稀燃状态的切换期间，执行根据MAF变化来对各缸内喷射器11的燃料喷射定时及燃料喷射量进行校正的控制(称为MAF追踪控制)。
[喷射量学习校正]
如图12所示，喷射量学习校正部90具有学习校正系数运算部91、以及喷射量校正部92。
学习校正系数运算部91在引擎10的稀燃运转时基于由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct与推定λ值λEst的误差Δλ来运算燃料喷射量的学习校正系数FCorr。在排气为稀燃状态时，由于排气中的HC浓度非常低，所以，在氧化催化剂31中因HC的氧化反应而导致的排气λ值的变化小到能够忽视的程度。因此，认为通过了氧化催化剂31并由下游侧的NOx/λ传感器45检测的排气中的实际λ值λAct、与从引擎10排出的排气中的推定λ值λEst一致。因此，在这些实际λ值λAct与推定λ值λEst产生了误差Δλ的情况下，能够假定为由对各缸内喷射器11的指示喷射量与实际喷射量之差导致的误差。以下，基于图13的流程来说明说明由学习校正系数运算部91进行的使用了该误差Δλ的学习校正系数的运算处理。
在步骤S300中，基于引擎转速Ne及油门开度Q，判定引擎10是否处于稀燃运转状态。如果处于稀燃运转状态，则为了开始学习校正系数的运算，进入步骤S310。
在步骤S310中，通过对从推定λ值λEst减去由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct后的误差Δλ，乘以学习值增益K1及校正灵敏度系数K2，从而运算学习值FCorrAdpt(FCorrAdpt＝(λEst－λAct)×K1×K2)。推定λ值λEst是根据与引擎转速Ne、油门开度Q相应的引擎10的运转状态而推定运算的。此外，将由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct作为输入信号，从图11所示的校正灵敏度系数图表91A读取校正灵敏度系数K2。
在步骤S320中，判定学习值FCorrAdpt的绝对值|FCorrAdpt|是否处于预定的校正极限值A的范围内。在绝对值|FCorrAdpt|超过校正极限值A的情况下，本控制被返回而中止本次的学习。
在步骤S330中，判定学习禁止标志FPro是否关闭。作为学习禁止标志FPro，例如有引擎10的过渡运转时、SOx净化控制时(FSP＝1)、NOx净化控制时(FNP＝1)等。原因在于，在这些条件成立的状态下，误差Δλ由于实际λ值λAct的变化而变大，不能进行精确的学习。关于引擎10是否处于过渡运转状态，例如基于由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct的时间变化量来判定，在该时间变化量大于预定的阈值的情况下判定为过渡运转状态即可。
在步骤S340中，将基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的学习值图表91B(参照图12)更新为在步骤S310中运算出的学习值FCorrAdpt。更详细而言，在该学习值图表91B上设定有根据引擎转速Ne及油门开度Q划分的多个学习区域。这些学习区域优选越是使用频度多的区域则其范围被设定得越窄，越是使用频度少的区域则其范围被设定得越宽。由此，能够在使用频度较多的区域中提高学习精度，能够在使用频度较少的区域中有效地防止未学习。
在步骤S350中，通过在将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号而从学习值图表91B读取的学习值上加上“1”，从而运算学习校正系数FCorr(FCorr＝1+FCorrAdpt)。将该学习校正系数FCorr输入到图12所示的喷射量校正部92。
喷射量校正部92通过对引燃喷射QPilot、预喷射QPre、主喷射QMain、后喷射QAfter、远后喷射QPost的各基本喷射量乘以学习校正系数FCorr，从而执行这些燃料喷射量的校正。
这样，通过用与推定λ值λEst和实际λ值λAct的误差Δλ相应的学习值来对各缸内喷射器11校正燃料喷射量，从而能够有效地排除各缸内喷射器11的经年劣化或特性变化、个体差等偏差。
[MAF校正系数]
MAF校正系数运算部95运算SOx净化控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt或目标喷射量QSPR＿Trgt的设定所使用的MAF校正系数Maf＿corr。
在本实施方式中，各缸内喷射器11的燃料喷射量被基于由NOx/λ传感器45检测的实际λ值λAct与推定λ值λEst的误差Δλ而校正。但是，由于λ是空气与燃料之比，所以，误差Δλ的主要原因不一定仅限于对各缸内喷射器11的指示喷射量与实际喷射量之差的影响。即，对于λ的误差Δλ，不仅各缸内喷射器11、而且MAF传感器40的误差也可能有影响。
图14是表示由MAF校正系数运算部95进行的MAF校正系数Maf＿corr的设定处理的框图。校正系数设定图表96是基于引擎转速Ne及油门开度Q而被参照的图表，预先基于实验等设定有表示与这些引擎转速Ne及油门开度Q对应的MAF传感器40的传感器特性的MAF校正系数Maf＿corr。
MAF校正系数运算部95将引擎转速Ne及油门开度Q作为输入信号，从校正系数设定图表96读取MAF校正系数Maf＿corr，并且，将该MAF校正系数Maf＿corr发送到MAF目标值运算部62及喷射量目标值运算部66。由此，能够在SOx净化控制时的MAF目标值MAFSPL＿Trgt或目标喷射量QSPR＿Trgt的设定中有效地反映MAF传感器40的传感器特性。
[其他]
另外，本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内适当变形而实施。
本申请基于2015年03月04日申请的日本专利申请(日本特愿2015-042700)，将其内容作为参考援引于此。
工业实用性
本发明的内燃机的控制装置能够应用于设置有氧化催化剂的排气净化***和未设置的排气净化***，在能够有效地提高催化剂再生处理时的催化剂温度的推定精度、并且能够减少制作成本这一点是有用的。
附图标记说明
10 引擎
11 缸内喷射器
12 进气通道
13 排气通道
16 进气节气门
24 EGR阀
31 氧化催化剂
32 NOx吸收还原型催化剂
33 过滤器
34 排气喷射器
40 MAF传感器
45 NOx/λ传感器
50 ECU

Claims (2)

1.一种内燃机的控制装置，包括：
催化剂再生部件，其执行使排气成为浓燃状态以对已被NOx吸收还原型催化剂吸收的NOx进行还原净化的催化剂再生处理，
第1排出量存储部件，其预先取得并存储有在执行上述催化剂再生处理时从上述内燃机排出的烃量及一氧化碳量之中至少一者，
第1发热量推定部件，其基于在执行上述催化剂再生处理时从上述第1排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者来推定上述NOx吸收还原型催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者，
第1催化剂温度推定部件，其基于由上述第1发热量推定部件推定的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者来推定上述催化剂再生处理的执行时的上述NOx吸收还原型催化剂的催化剂温度，
第2排出量存储部件，其预先取得并存储有在上述内燃机的稀燃运转时从该内燃机排出的烃量及一氧化碳量之中至少一者，
第2发热量推定部件，其在执行上述催化剂再生处理时，在该催化剂再生处理的执行时间小于预定时间的情况下，基于从上述第2排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者来推定氧化催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者，在上述催化剂再生处理的执行时间为预定时间以上的情况下，基于从上述第1排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者来推定上述氧化催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者，
第2催化剂温度推定部件，其基于由上述第2发热量推定部件推定的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者来推定上述催化剂再生处理的执行时的上述氧化催化剂的催化剂温度，以及
切换部件，其对执行上述第2发热量推定部件和上述第2催化剂温度推定部件的处理的有效化状态、与不执行上述第2发热量推定部件和上述第2催化剂温度推定部件的处理的无效化状态进行切换；
上述内燃机的控制装置被应用于设置有上述NOx吸收还原型催化剂和上述氧化催化剂的排气净化***、以及设置有上述NOx吸收还原型催化剂且未设置上述氧化催化剂的排气净化***。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，
在上述催化剂再生处理的执行时间小于预定时间的情况下，上述第1发热量推定部件通过对从上述第2排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者乘以预定的校正系数，从而推定上述NOx吸收还原型催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量之中至少一者，在上述催化剂再生处理的执行时间为预定时间以上的情况下，基于从上述第1排出量存储部件读取的烃量及一氧化碳量之中至少一者来推定上述NOx吸收还原型催化剂中的烃发热量及一氧化碳发热量的至少一者。
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