WO2014083626A1 - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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広偉 永澤
達弘 橋田
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トヨタ自動車株式会社
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    • F01N2900/1606—Particle filter loading or soot amount

Definitions

  • an A / F sensor 20 for detecting the air-fuel ratio (A / F) of the exhaust gas discharged from the cylinder, and in the exhaust gas discharged from the cylinder A NOx sensor 22 for detecting the NOx concentration is disposed.
  • the amount of NOx contained in the exhaust gas can be calculated based on the NOx concentration detected using the NOx sensor 22 and the exhaust gas flow rate (intake air flow rate) measured by the air flow meter 36 described later.
  • an oxidation catalyst 24 and a DPF (Diesel Particulate26Filter) 26 are sequentially installed from the upstream side in order to purify the exhaust gas.
  • the system shown in FIG. 1 includes a high pressure exhaust gas recirculation passage (HPL: High Pressure Loop) 42.
  • the HPL 42 is configured to communicate the exhaust manifold 16a located on the upstream side of the turbine 18a and the intake manifold 28a located on the downstream side of the compressor 18b.
  • An HPL-EGR valve 44 for adjusting the amount of recirculated exhaust gas (EGR gas) that flows back to the intake manifold 28a through the HPL 42 is disposed in the middle of the HPL 42.
  • a for eliminating the above difference based on the difference between the actual A / F (A / F sensor value) and the estimated A / F. / F learning value is calculated. Then, based on the calculated A / F learning value, control for eliminating the above difference (for example, adjustment of the in-cylinder oxygen concentration by adjusting the opening of the HPL-EGR valve 44) is executed. This eliminates the difference between the estimated A / F and the actual A / F.
  • the A / F correction coefficient is set to 1 when the base A / F and the estimated A / F are equal, and as the estimated A / F becomes leaner than the base A / F, the A / F correction coefficient becomes 1
  • the value is set to be smaller than 1 and as the estimated A / F becomes richer than the base A / F.
  • the A / F correction coefficient set in this way uses an estimated A / F that reflects the A / F learning value. Therefore, by reflecting the A / F correction coefficient in the basic soot discharge amount, the basic soot discharge amount is corrected so that the estimated error amount of the soot discharge amount due to the difference in A / F due to machine difference is removed. become able to.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 50 in the second embodiment in order to realize the calculation of the estimated value of the soot discharge amount in the second embodiment described above.
  • the same steps as those shown in FIG. 5 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the ECU 50 determines whether or not the A / F deviation between the estimated A / F and the actual A / F has been resolved based on whether or not the acquired A / F deviation ratio falls within a predetermined range. Is determined (step 204). As a result, if the determination in step 204 is established, it is determined that A / F learning has been completed and the A / F deviation has been eliminated. Thereafter, the processing after step 104 described above is executed.
  • FIG. 9 is a time chart for explaining an example of the operation of the internal combustion engine 10 in a situation where the routine processing shown in FIG. 8 is executed. More specifically, FIG. 9 shows a state in which the air-fuel ratio is deviated to the lean side with respect to the characteristic central engine during steady operation in which the engine speed and the fuel injection amount are constant as in FIG.
  • the internal combustion engine 10 in FIG. That is, at the start point of the period A, the A / F sensor value (actual A / F) is larger than the estimated A / F, the actual soot amount is smaller than the estimated soot amount, and the NOx sensor value (actual NOx amount) is the center of the characteristic. It is larger than the estimated NOx median value (estimated NOx amount) that is a value at the engine.
  • the steady operation is in progress.
  • the NOx correction is started on the condition that the NOx sensor value is stable.
  • the difference between the NOx sensor value (actual NOx amount) and the estimated NOx median value (estimated NOx amount) at the start of NOx correction is grasped as an estimation error of the soot discharge amount due to factors other than the A / F deviation.
  • the NOx correction coefficient is reflected in the calculation of the estimated soot by performing the NOx correction, so that the estimation error of the soot discharge amount due to factors other than the A / F deviation is eliminated.
  • the onboard soot estimation models 60 and 80 for estimating the discharge amount of soot discharged from the cylinder have been described as examples.
  • the present invention is applied to an apparatus for estimating the amount of accumulated PM on a particulate filter by integrating the soot (PM) estimated amount thus estimated in consideration of the PM collection efficiency and the like. be able to.

Abstract

This control device for an internal combustion engine is equipped with: a NOx sensor (22) arranged in an exhaust passage (16); a basic soot calculation unit (62) that calculates a basic soot exhaust amount as a value in accordance with the operating state of the internal combustion engine (10); and a NOx correction coefficient calculation unit (74) that calculates a NOx correction coefficient based on a NOx value obtained by dividing the NOx sensor value by an estimated NOx median value, with this correction coefficient being for the purpose of updating the basic soot exhaust amount.

Description

内燃機関の制御装置Control device for internal combustion engine
　この発明は、内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
　従来、例えば特許文献１には、粒子状物質（ＰＭ）を捕集するためのパティキュレートフィルタを備えるディーゼルエンジンのＰＭ（粒子状物質）堆積量推定装置が開示されている。この従来のＰＭ堆積量推定装置は、ディーゼルエンジンの運転状態（エンジン回転数と負荷（例えば、燃料噴射量））に応じたＰＭ排出量（基本値）を算出するためのＰＭ排出量マップを備えている。更に、この推定装置は、空気過剰率（空燃比情報）に基づいてＰＭ排出量（基本値）を補正するための補正係数を算出するＰＭ排出量補正係数マップを備えている。この補正係数マップによる補正後のＰＭ排出量を積算することで、パティキュレートフィルタのＰＭ堆積量が算出される。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a PM (particulate matter) accumulation amount estimation device for a diesel engine including a particulate filter for collecting particulate matter (PM). This conventional PM accumulation amount estimation device includes a PM emission amount map for calculating a PM emission amount (basic value) according to the operating state of the diesel engine (engine speed and load (for example, fuel injection amount)). ing. Further, the estimation apparatus includes a PM emission amount correction coefficient map for calculating a correction coefficient for correcting the PM emission amount (basic value) based on the excess air ratio (air-fuel ratio information). The PM accumulation amount of the particulate filter is calculated by integrating the corrected PM discharge amount by the correction coefficient map.
　より具体的には、上記補正係数マップでは、空気過剰率として、目標空気過剰率および実空気過剰率の双方が使用され、補正係数は、目標空気過剰率と実空気過剰率との差（または比）などに基づいて算出される。更に、上記推定装置では、目標空気過剰率に対する実空気過剰率の誤差の学習制御が実行される。当該学習に基づく学習値によって補正された実空気過剰率（空燃比情報）を利用することで、経時変化等の理由によって生ずるエンジンの機差を考慮したＰＭ排出量の推定が可能となる。 More specifically, in the correction coefficient map, both the target excess air ratio and the actual excess air ratio are used as the excess air ratio, and the correction coefficient is the difference between the target excess air ratio and the actual excess air ratio (or Ratio) and the like. Further, in the estimation apparatus, learning control of the error of the actual excess air ratio with respect to the target excess air ratio is executed. By using the actual excess air ratio (air-fuel ratio information) corrected by the learning value based on the learning, it is possible to estimate the PM emission amount in consideration of the engine difference caused by the change over time or the like.
　内燃機関の機差によって発生する内燃機関の運転パラメータのずれには、上記の空燃比情報のずれ以外にも吸気圧力のずれ、噴射圧のずれおよび噴射時期のずれ等がある。しかしながら、上記従来のＰＭ堆積量推定装置の手法によれば、空燃比情報のずれ以外の要因によるＰＭ排出量の推定誤差を補償することはできない。このため、空燃比情報以外の運転パラメータが大きくばらつくことがあると、ＰＭ排出量の推定精度が低下してしまうおそれがある。 The deviation in the operating parameters of the internal combustion engine caused by the machine difference of the internal combustion engine includes a deviation in intake pressure, a deviation in injection pressure, a deviation in injection timing, etc. in addition to the deviation in the air-fuel ratio information. However, according to the method of the conventional PM accumulation amount estimation device, it is not possible to compensate for an estimation error of the PM emission amount due to factors other than the deviation of the air-fuel ratio information. For this reason, if the operating parameters other than the air-fuel ratio information may vary greatly, the estimation accuracy of the PM emission amount may be lowered.
日本特開２００７－２３９５９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-23959
　この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、空燃比情報以外のずれ要因をも補償してＰＭ排出量の推定精度を向上させることのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a control device for an internal combustion engine that can compensate for deviation factors other than air-fuel ratio information and improve the estimation accuracy of PM emissions. The purpose is to do.
　本発明は、内燃機関の制御装置であって、ＮＯｘセンサと、基本ＰＭ排出量算出手段と、第１補正手段とを備えている。
　ＮＯｘセンサは、内燃機関の排気通路に配置されたものである。基本ＰＭ排出量算出手段は、筒内から排出されるＰＭの基本ＰＭ排出量を、内燃機関の運転状態に応じた値として算出するものである。第１補正手段は、排気ガス中の推定ＮＯｘ値と前記ＮＯｘセンサを用いて取得される排気ガス中の実ＮＯｘ値とに基づいて、前記基本ＰＭ排出量を補正する第１補正を実行するものである。 The present invention is a control device for an internal combustion engine, and includes a NOx sensor, basic PM emission amount calculation means, and first correction means.
The NOx sensor is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine. The basic PM emission amount calculation means calculates the basic PM emission amount of PM discharged from the cylinder as a value corresponding to the operating state of the internal combustion engine. The first correction means executes a first correction for correcting the basic PM emission amount based on the estimated NOx value in the exhaust gas and the actual NOx value in the exhaust gas acquired using the NOx sensor. It is.
　ＮＯｘの排出とＰＭの排出との間には、トレードオフの関係がある。そして、運転状態との関係で排出されることが推定される排気ガス中の推定ＮＯｘ値に対する実ＮＯｘ値のずれには、空燃比情報のずれ以外にも様々なずれ（例えば、吸気圧力のずれ、噴射圧のずれ、噴射時期のずれ）が含まれる。本発明によれば、これらの推定ＮＯｘ値と実ＮＯｘとに基づいて基本ＰＭ排出量の補正を行うことにより、空燃比のずれ以外の上記の各種ずれ要因をも考慮したＰＭ排出量の推定値の算出を行えるようになる。このため、空燃比情報以外のずれ要因をも補償してＰＭ排出量の推定精度を効果的に向上させることが可能となる。 There is a trade-off between NOx emissions and PM emissions. Further, the deviation of the actual NOx value with respect to the estimated NOx value in the exhaust gas estimated to be exhausted in relation to the operating state includes various deviations (for example, the deviation of the intake pressure) in addition to the deviation of the air-fuel ratio information. , Injection pressure deviation, and injection timing deviation). According to the present invention, by correcting the basic PM emission amount based on the estimated NOx value and the actual NOx, the estimated value of the PM emission amount considering the above-mentioned various deviation factors other than the deviation of the air-fuel ratio. Can be calculated. For this reason, it is possible to compensate for deviation factors other than the air-fuel ratio information and effectively improve the estimation accuracy of the PM emission amount.
　また、本発明は、ＮＯｘの排出に影響を与える運転パラメータの推定値と実測値とを取得し、取得した前記推定値と前記実測値との差を学習し、当該差が小さくなるように制御されている場合に前記第１補正が実行されるものであってもよい。
　これにより、ＰＭ排出量の推定精度を向上させられるようになる。 Further, the present invention acquires an estimated value and an actual measured value of an operating parameter that affects NOx emission, learns a difference between the acquired estimated value and the actual measured value, and performs control so that the difference becomes small. The first correction may be executed when it is performed.
Thereby, the estimation accuracy of the PM emission amount can be improved.
　また、本発明は、ＮＯｘの排出に影響を与える運転パラメータの推定値と実測値とを取得し、取得した前記推定値と前記実測値との差を学習し、当該差が小さくなるように前記内燃機関を制御する学習制御手段と、前記学習制御手段による前記差の学習に基づく学習値に基づいて、前記基本ＰＭ排出量を補正する第２補正を実行する第２補正手段と、を更に備えるものであってもよい。
　これにより、第１補正と第２補正とを適当に組み合わせて行うようにすることで、ＰＭ排出量の推定精度を確保するための補正の実施機会を良好に確保したり、或いは、ＰＭ排出量の推定精度を向上させたりすることができるようになる。 Further, the present invention acquires an estimated value and an actual measured value of an operating parameter that influences NOx emission, learns a difference between the acquired estimated value and the actual measured value, and reduces the difference so as to reduce the difference. Learning control means for controlling the internal combustion engine, and second correction means for executing second correction for correcting the basic PM emission amount based on a learning value based on learning of the difference by the learning control means. It may be a thing.
As a result, by appropriately combining the first correction and the second correction, it is possible to ensure a good execution opportunity of the correction for ensuring the estimation accuracy of the PM discharge amount, or the PM discharge amount. It is possible to improve the estimation accuracy.
　また、本発明は、前記第２補正が実行されている場合に、前記第１補正が実行されるものであってもよい。
　これにより、第２補正に用いた運転パラメータのエンジン機差によるずれに起因するＰＭ排出量の推定誤差を取り除いた状態で、残された推定誤差分を取り除くために第１補正を実施できるようになる。このため、第１補正による補正後のＰＭ排出量の推定値を実際のＰＭ排出量に速やかに収束させられるという効果が期待できる。 In the present invention, the first correction may be performed when the second correction is being performed.
Thus, the first correction can be performed in order to remove the remaining estimation error in the state where the estimation error of the PM emission amount due to the deviation due to the engine machine difference of the operation parameter used for the second correction is removed. Become. For this reason, the effect that the estimated value of the PM emission amount after the correction by the first correction can be quickly converged to the actual PM emission amount can be expected.
　また、本発明における前記運転パラメータは、空燃比、空気過剰率または当量比であってもよい。
　これにより、空燃比の学習制御を利用する第２補正を用いて、ＰＭ排出量の推定精度を確保するための補正の実施機会を良好に確保したり、或いは、ＰＭ排出量の推定精度を向上させたりすることができるようになる。 Further, the operating parameter in the present invention may be an air-fuel ratio, an excess air ratio, or an equivalence ratio.
As a result, the second correction using the learning control of the air-fuel ratio can be used to secure a good opportunity for correction for ensuring the estimation accuracy of the PM emission amount, or to improve the estimation accuracy of the PM emission amount. You will be able to.
　また、本発明における前記運転パラメータは、吸気圧力であってもよい。
　これにより、吸気圧力の学習制御を利用する第２補正を用いて、ＰＭ排出量の推定精度を確保するための補正の実施機会を良好に確保したり、或いは、ＰＭ排出量の推定精度を向上させたりすることができるようになる。 Further, the operating parameter in the present invention may be an intake pressure.
As a result, the second correction using the learning control of the intake pressure can be used to secure a good opportunity for correction for ensuring the estimation accuracy of the PM emission amount, or improve the estimation accuracy of the PM emission amount. You will be able to.
　また、本発明における前記第１補正は、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値よりも大きい場合には、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値より大きくなるほど、当該第１補正後のＰＭ排出量がより多くなるように前記基本ＰＭ排出量を補正し、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値よりも小さい場合には、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値より小さくなるほど、当該第１補正後のＰＭ排出量がより少なくなるように前記基本ＰＭ排出量を補正するものであってもよい。
　これにより、ＮＯｘの排出とＰＭの排出との間の上記のトレードオフの関係を利用して、ＰＭ排出量の推定誤差が無くなるように基本ＰＭ排出量を補正できるようになる。 In the first correction according to the present invention, when the actual NOx value is larger than the estimated NOx value, the PM emission amount after the first correction becomes larger as the actual NOx value becomes larger than the estimated NOx value. When the basic PM emission amount is corrected so as to be larger and the actual NOx value is smaller than the estimated NOx value, the PM PM after the first correction becomes smaller as the actual NOx value becomes smaller than the estimated NOx value. The basic PM discharge amount may be corrected so that the discharge amount becomes smaller.
As a result, the basic PM emission amount can be corrected so as to eliminate the estimation error of the PM emission amount by using the trade-off relationship between the NOx emission and the PM emission.
本発明の実施の形態１の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of the internal combustion engine of Embodiment 1 of this invention. ＥＣＵが備えるオンボードＳｏｏｔ推定モデルの構成の概要を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the outline | summary of a structure of the on-board Soot estimation model with which ECU is provided. ＮＯｘ補正係数算出部が用いるＮＯｘ比の算出方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the calculation method of NOx ratio which a NOx correction coefficient calculation part uses. ＮＯｘ比とＮＯｘ補正係数との関係を表した図である。It is a figure showing the relationship between NOx ratio and a NOx correction coefficient. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 図５に示すルーチンの処理が実行される状況における内燃機関の動作の一例を説明するためのタイムチャートである。FIG. 6 is a time chart for explaining an example of the operation of the internal combustion engine in a situation where the processing of the routine shown in FIG. 5 is executed. ＥＣＵが備えるオンボードＳｏｏｔ推定モデルの構成の概要を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the outline | summary of a structure of the on-board Soot estimation model with which ECU is provided. 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. 図８に示すルーチンの処理が実行される状況における内燃機関の動作の一例を説明するためのタイムチャートである。FIG. 9 is a time chart for explaining an example of the operation of the internal combustion engine in a situation where the routine processing shown in FIG. 8 is executed. FIG.
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
　図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０のシステム構成を説明するための図である。
　図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。ここでは、内燃機関１０は、ディーゼルエンジン（圧縮着火内燃機関）であり、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態の内燃機関１０は、直列４気筒型であるが、本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。 Embodiment 1 FIG.
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration of an internal combustion engine 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
The system shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 10. Here, it is assumed that the internal combustion engine 10 is a diesel engine (compression ignition internal combustion engine), which is mounted on a vehicle and used as a power source. Although the internal combustion engine 10 of this embodiment is an in-line four-cylinder type, the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine in the present invention are not limited to this.
　内燃機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射する燃料噴射弁１２が設置されている。各気筒の燃料噴射弁１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。コモンレール１４内には、サプライポンプ（図示省略）によって加圧された高圧の燃料が供給されている。そして、このコモンレール１４から各気筒の燃料噴射弁１２へ燃料が供給される。各気筒から排出される排気ガスは、排気マニホールド１６ａによって集合され、排気通路１６に流入する。 Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with a fuel injection valve 12 that directly injects fuel into the cylinder. The fuel injection valve 12 of each cylinder is connected to a common common rail 14. High pressure fuel pressurized by a supply pump (not shown) is supplied into the common rail 14. Then, fuel is supplied from the common rail 14 to the fuel injection valve 12 of each cylinder. The exhaust gas discharged from each cylinder is collected by the exhaust manifold 16 a and flows into the exhaust passage 16.
　内燃機関１０は、ターボ過給機１８を備えている。ターボ過給機１８は、排気ガスの排気エネルギーによって作動するタービン１８ａと、連結軸を介してタービン１８ａと一体的に連結され、タービン１８ａに入力される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動されるコンプレッサ１８ｂとを有している。ターボ過給機１８のタービン１８ａは、排気通路１６の途中に配置されている。 The internal combustion engine 10 includes a turbocharger 18. The turbocharger 18 is a compressor that is integrally connected to the turbine 18a via a connecting shaft and is rotated by the exhaust energy of the exhaust gas that is input to the turbine 18a. 18b. The turbine 18 a of the turbocharger 18 is disposed in the middle of the exhaust passage 16.
　タービン１８ａよりも下流側の排気通路１６には、筒内から排出される排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ）を検出するためのＡ／Ｆセンサ２０と、筒内から排出される排気ガス中のＮＯｘ濃度を検出するためのＮＯｘセンサ２２が配置されている。ＮＯｘセンサ２２を用いて検出されるＮＯｘ濃度と後述のエアフローメータ３６により計測される排気ガス流量（吸入空気流量）とに基づいて、排気ガス中に含まれるＮＯｘ量を算出することができる。ＮＯｘセンサ２２よりも下流側の排気通路１６には、排気ガスを浄化するために、酸化触媒２４およびＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２６が上流側から順に設置されている。 In the exhaust passage 16 downstream of the turbine 18a, an A / F sensor 20 for detecting the air-fuel ratio (A / F) of the exhaust gas discharged from the cylinder, and in the exhaust gas discharged from the cylinder A NOx sensor 22 for detecting the NOx concentration is disposed. The amount of NOx contained in the exhaust gas can be calculated based on the NOx concentration detected using the NOx sensor 22 and the exhaust gas flow rate (intake air flow rate) measured by the air flow meter 36 described later. In the exhaust passage 16 downstream of the NOx sensor 22, an oxidation catalyst 24 and a DPF (Diesel Particulate２６Filter) 26 are sequentially installed from the upstream side in order to purify the exhaust gas.
　内燃機関１０の吸気通路２８の入口付近には、エアクリーナ３０が設けられている。エアクリーナ３０を通って吸入された空気は、ターボ過給機１８のコンプレッサ１８ｂで圧縮された後、インタークーラ３２で冷却される。インタークーラ３２を通過した吸入空気は、吸気マニホールド２８ａにより分配されて、各気筒に流入する。吸気通路２８におけるインタークーラ３２と吸気マニホールド２８ａとの間には、ディーゼルスロットル３４が設置されている。 An air cleaner 30 is provided near the inlet of the intake passage 28 of the internal combustion engine 10. The air sucked through the air cleaner 30 is compressed by the compressor 18 b of the turbocharger 18 and then cooled by the intercooler 32. The intake air that has passed through the intercooler 32 is distributed by the intake manifold 28a and flows into each cylinder. A diesel throttle 34 is installed between the intercooler 32 and the intake manifold 28 a in the intake passage 28.
　吸気通路２８におけるエアクリーナ３０の下流近傍には、吸入空気流量を計測するためのエアフローメータ３６が設置されている。更に、吸気マニホールド２８ａには、吸気圧力（過給圧）を検出するための吸気圧力センサ３８と、吸気温度を検出するための吸気温度センサ４０とがそれぞれ設置されている。 An air flow meter 36 for measuring the intake air flow rate is installed near the downstream of the air cleaner 30 in the intake passage 28. Further, an intake pressure sensor 38 for detecting the intake pressure (supercharging pressure) and an intake temperature sensor 40 for detecting the intake air temperature are respectively installed in the intake manifold 28a.
　また、図１に示すシステムは、高圧排気ガス還流通路（ＨＰＬ：High Pressure Loop）４２を備えている。ＨＰＬ４２は、タービン１８ａの上流側に位置する排気マニホールド１６ａとコンプレッサ１８ｂの下流側に位置する吸気マニホールド２８ａとを連通するように構成されている。このＨＰＬ４２の途中には、ＨＰＬ４２を通って吸気マニホールド２８ａに還流する再循環排気ガス（ＥＧＲガス）の量を調整するためのＨＰＬ－ＥＧＲ弁４４が配置されている。 The system shown in FIG. 1 includes a high pressure exhaust gas recirculation passage (HPL: High Pressure Loop) 42. The HPL 42 is configured to communicate the exhaust manifold 16a located on the upstream side of the turbine 18a and the intake manifold 28a located on the downstream side of the compressor 18b. An HPL-EGR valve 44 for adjusting the amount of recirculated exhaust gas (EGR gas) that flows back to the intake manifold 28a through the HPL 42 is disposed in the middle of the HPL 42.
　更に、図１に示すシステムは、低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ：Low Pressure Loop）４６を備えている。ＬＰＬ４６は、タービン１８ａよりも下流側かつＤＰＦ２６よりも下流側の排気通路１６とコンプレッサ１８ｂよりも上流側の吸気通路２８とを連通するように構成されている。このＬＰＬ４６の途中には、ＬＰＬ４６を通って吸気通路２８に還流するＥＧＲガス量を調整するためのＬＰＬ－ＥＧＲ弁４８が設けられている。 Furthermore, the system shown in FIG. 1 includes a low-pressure exhaust gas recirculation passage (LPL: Low Pressure Loop) 46. The LPL 46 is configured to communicate the exhaust passage 16 downstream of the turbine 18a and downstream of the DPF 26 with the intake passage 28 upstream of the compressor 18b. In the middle of the LPL 46, an LPL-EGR valve 48 for adjusting the amount of EGR gas that flows back to the intake passage 28 through the LPL 46 is provided.
　更に、本実施形態のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述したＡ／Ｆセンサ２０、ＮＯｘセンサ２２、エアフローメータ３６、吸気圧力センサ３８および吸気温度センサ４０に加え、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ５２、エンジン冷却水温度を検出するための水温センサ５４、および、大気圧を検出するための大気圧センサ５６等の内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。更に、ＥＣＵ５０の出力部には、上述した燃料噴射弁１２、ディーゼルスロットル３４、ＨＰＬ－ＥＧＲ弁４４およびＬＰＬ－ＥＧＲ弁４８等の内燃機関１０の運転を制御するための各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、上記各種のセンサ出力と所定のプログラムとに基づいて上記各種のアクチュエータを駆動することにより、燃料噴射制御などの所定のエンジン制御を行うものである。 Furthermore, the system of the present embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 50. In addition to the above-described A / F sensor 20, NOx sensor 22, air flow meter 36, intake pressure sensor 38, and intake air temperature sensor 40, an input unit of the ECU 50 includes a crank angle sensor 52 for detecting the engine speed, an engine cooling Various sensors for detecting the operating state of the internal combustion engine 10 such as a water temperature sensor 54 for detecting the water temperature and an atmospheric pressure sensor 56 for detecting the atmospheric pressure are connected. Further, various actuators for controlling the operation of the internal combustion engine 10 such as the fuel injection valve 12, the diesel throttle 34, the HPL-EGR valve 44, and the LPL-EGR valve 48 are connected to the output portion of the ECU 50. Yes. The ECU 50 performs predetermined engine control such as fuel injection control by driving the various actuators based on the various sensor outputs and a predetermined program.
［実施の形態１におけるＰＭ（Ｓｏｏｔ）排出量の推定手法］
　図２は、ＥＣＵ５０が備えるオンボードＳｏｏｔ推定モデル６０の構成の概要を説明するためのブロック図である。
　ＤＰＦ２６への粒子状物質（以下、「ＰＭ」と略する）の堆積量を把握するなどの目的のために、運転中に、各気筒内からのＰＭの排出量を推定することが要求される。ＥＣＵ５０には、そのような目的のために、ＰＭ排出量（単位時間当たりの排出量）を推定する（ここでは、特にＰＭに含まれる「Ｓｏｏｔ」の排出量として推定する）ためのオンボードＳｏｏｔ推定モデル６０が仮想的に構築されている。 [Method for Estimating PM (Soot) Emissions in Embodiment 1]
FIG. 2 is a block diagram for explaining an outline of the configuration of the on-board soot estimation model 60 provided in the ECU 50.
In order to grasp the amount of particulate matter (hereinafter abbreviated as “PM”) deposited on the DPF 26, it is required to estimate the amount of PM discharged from each cylinder during operation. . For such a purpose, the ECU 50 estimates the PM emission amount (discharge amount per unit time) (here, in particular, as the emission amount of “Soot” included in the PM), the on-board Soot. The estimation model 60 is virtually constructed.
　より具体的には、オンボードＳｏｏｔ推定モデル（以下、単に「推定モデル」と略する）６０は、ベースＳｏｏｔ算出部６２、ベースＡ／Ｆ算出部６４、推定Ａ／Ｆ算出部６６、Ａ／Ｆ学習反映部６８、Ａ／Ｆ補正係数算出部７０、環境補正係数算出部７２およびＮＯｘ補正係数算出部７４を備えている。 More specifically, the on-board soot estimation model (hereinafter simply referred to as “estimation model”) 60 includes a base soot calculation unit 62, a base A / F calculation unit 64, an estimated A / F calculation unit 66, and an A / F. An F learning reflection unit 68, an A / F correction coefficient calculation unit 70, an environment correction coefficient calculation unit 72, and a NOx correction coefficient calculation unit 74 are provided.
　ベースＳｏｏｔ算出部６２は、クランク角センサ５２を用いて検出されるエンジン回転数と、エンジン負荷（燃料噴射量（指令値））と、大気圧とに基づいて、現在の運転領域において筒内から排出されるＳｏｏｔ排出量の基本値である基本Ｓｏｏｔ排出量を算出する。基本Ｓｏｏｔ排出量は、内燃機関１０の各構成要素の寸法や上記各種センサの出力値が、寸法公差や各種センサの出力値の公差の中央値である内燃機関（以下、「特性中央エンジン」と称する）での値として算出されるようになっている。すなわち、推定モデル６０のベースＳｏｏｔ算出部６２は、特性中央エンジンを用いて適合されている。 Based on the engine speed detected using the crank angle sensor 52, the engine load (fuel injection amount (command value)), and the atmospheric pressure, the base soot calculation unit 62 starts from the cylinder in the current operation region. A basic soot discharge amount that is a basic value of the discharged soot discharge amount is calculated. The basic soot discharge amount is an internal combustion engine (hereinafter referred to as a “characteristic central engine”) in which the dimensions of each component of the internal combustion engine 10 and the output values of the various sensors are the median of the dimensional tolerances and the output values of the various sensors. It is calculated as a value in That is, the base soot calculation unit 62 of the estimation model 60 is adapted using the characteristic central engine.
　ベースＡ／Ｆ算出部６４は、クランク角センサ５２を用いて検出されるエンジン回転数と、エンジン負荷（燃料噴射量（指令値））と、大気圧とに基づいて、現在の（すなわち、基本Ｓｏｏｔ排出量の算出時の）運転領域における基準となるベースＡ／Ｆを算出する。このようにして算出されるベースＡ／Ｆも特性中央エンジンを用いて適合された値である。 The base A / F calculation unit 64 determines the current (ie, basic) based on the engine speed detected using the crank angle sensor 52, the engine load (fuel injection amount (command value)), and the atmospheric pressure. A base A / F serving as a reference in the operation region (when calculating the soot discharge amount) is calculated. The base A / F calculated in this way is also a value adapted using the characteristic central engine.
　一方、推定Ａ／Ｆ算出部６６は、エアフローメータ３６によって計測される吸入空気量と燃料噴射量（指令値）とに基づいて、現在の運転状態での空燃比の推定値を算出する。経時変化等による内燃機関１０の機差が生じている場合には、推定Ａ／Ｆが実Ａ／Ｆから乖離するようになる。そこで、ＥＣＵ５０は、所定の実行条件の成立を条件として、Ａ／Ｆセンサ２０を用いて取得された実Ａ／Ｆを用いて、推定Ａ／Ｆ算出部６６によって算出された推定Ａ／Ｆと実Ａ／Ｆとの差を学習するＡ／Ｆ学習制御を実行する。 On the other hand, the estimated A / F calculator 66 calculates an estimated value of the air-fuel ratio in the current operating state based on the intake air amount and the fuel injection amount (command value) measured by the air flow meter 36. When there is a difference in the internal combustion engine 10 due to changes over time, the estimated A / F deviates from the actual A / F. Therefore, the ECU 50 uses the actual A / F acquired using the A / F sensor 20 on the condition that a predetermined execution condition is satisfied, and the estimated A / F calculated by the estimated A / F calculation unit 66. A / F learning control for learning the difference from the actual A / F is executed.
　より具体的には、上記Ａ／Ｆ学習制御によれば、実Ａ／Ｆ（Ａ／Ｆセンサ値）と推定Ａ／Ｆとの差に基づいて、上記の差が無くなるようにするためのＡ／Ｆ学習値が算出される。そのうえで、算出されたＡ／Ｆ学習値に基づいて、上記の差を無くすための制御（例えば、ＨＰＬ－ＥＧＲ弁４４の開度調整による筒内の酸素濃度の調整）が実行される。これにより、推定Ａ／Ｆと実Ａ／Ｆとの差が解消される。 More specifically, according to the A / F learning control, A for eliminating the above difference based on the difference between the actual A / F (A / F sensor value) and the estimated A / F. / F learning value is calculated. Then, based on the calculated A / F learning value, control for eliminating the above difference (for example, adjustment of the in-cylinder oxygen concentration by adjusting the opening of the HPL-EGR valve 44) is executed. This eliminates the difference between the estimated A / F and the actual A / F.
　Ａ／Ｆ学習反映部６８は、推定Ａ／Ｆ算出部６６によって算出される推定Ａ／Ｆに対して上記Ａ／Ｆ学習値を反映させる処理を行う。これにより、内燃機関１０の機差による空燃比のずれ（空燃比を構成する吸入空気量もしくは燃料噴射量またはこれら双方のずれ）が考慮された推定Ａ／Ｆが得られる。 The A / F learning reflecting unit 68 performs a process of reflecting the A / F learning value on the estimated A / F calculated by the estimated A / F calculating unit 66. As a result, an estimated A / F that takes into account the deviation of the air-fuel ratio due to the machine difference of the internal combustion engine 10 (the difference between the intake air amount and / or the fuel injection amount constituting the air-fuel ratio) is obtained.
　Ａ／Ｆ補正係数算出部７０は、ベースＡ／Ｆと、Ａ／Ｆ学習が反映された推定Ａ／Ｆと、大気圧とに基づいて、基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させるＡ／Ｆ補正係数を算出する。より具体的には、上述したように、ベースＡ／Ｆは、特性中央エンジンでの現在の運転領域における基本Ｓｏｏｔ排出量を算出する際の基準とした空燃比の値である。Ａ／Ｆ補正係数は、そのようなベースＡ／Ｆと現在の空燃比の推定値である推定Ａ／Ｆとを比較した結果に基づく値（両者の差もしくは比など）である。具体的には、Ａ／Ｆ補正係数は、ベースＡ／Ｆと推定Ａ／Ｆとが等しい値である時には１に設定され、ベースＡ／Ｆに対して推定Ａ／Ｆがリーンになるほど、１より小さな値となり、ベースＡ／Ｆに対して推定Ａ／Ｆがリッチになるほど、１より大きな値となるように設定されている。このように設定されたＡ／Ｆ補正係数は、Ａ／Ｆ学習値が反映された推定Ａ／Ｆを利用するものである。このため、当該Ａ／Ｆ補正係数を基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることによって、機差によるＡ／Ｆのずれに起因するＳｏｏｔ排出量の推定誤差分が取り除かれるように、基本Ｓｏｏｔ排出量を補正できるようになる。 The A / F correction coefficient calculation unit 70 calculates an A / F correction coefficient to be reflected in the basic soot discharge amount based on the base A / F, the estimated A / F reflecting the A / F learning, and the atmospheric pressure. calculate. More specifically, as described above, the base A / F is an air-fuel ratio value that is used as a reference when calculating the basic soot discharge amount in the current operation region of the characteristic central engine. The A / F correction coefficient is a value (difference or ratio between the two) based on a result of comparing such base A / F with an estimated A / F that is an estimated value of the current air-fuel ratio. Specifically, the A / F correction coefficient is set to 1 when the base A / F and the estimated A / F are equal, and as the estimated A / F becomes leaner than the base A / F, the A / F correction coefficient becomes 1 The value is set to be smaller than 1 and as the estimated A / F becomes richer than the base A / F. The A / F correction coefficient set in this way uses an estimated A / F that reflects the A / F learning value. Therefore, by reflecting the A / F correction coefficient in the basic soot discharge amount, the basic soot discharge amount is corrected so that the estimated error amount of the soot discharge amount due to the difference in A / F due to machine difference is removed. become able to.
　また、環境補正係数算出部７２は、エンジン冷却水温度および吸気温度といったＳｏｏｔの排出に関する各種の環境条件を示すパラメータがＳｏｏｔ排出量に与える影響を補正するための各種環境補正係数を算出する。 Also, the environment correction coefficient calculation unit 72 calculates various environment correction coefficients for correcting the influence of various environmental conditions relating to soot discharge, such as engine coolant temperature and intake air temperature, on the soot discharge amount.
　ところで、上記各種のセンサによって検出可能な各運転パラメータ（空燃比（吸入空気量と燃料噴射量）および吸気圧力（過給圧）など）の実際の値には、経時変化等によって特性中央エンジンに対する機差が生じ得る。特性中央エンジンに対する機差が発生すると、実Ｓｏｏｔ排出量が基本Ｓｏｏｔ排出量から変化するため、その変化分が推定誤差となってしまう。上記のＡ／Ｆ補正係数を基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることで、空燃比のずれに起因するＳｏｏｔ排出量の推定誤差を解消することができる。 By the way, the actual values of the operating parameters (air-fuel ratio (intake air amount and fuel injection amount) and intake pressure (supercharging pressure), etc.) that can be detected by the various sensors described above vary with the characteristic central engine due to changes over time. Machine differences can occur. If a machine difference with respect to the characteristic center engine occurs, the actual soot discharge amount changes from the basic soot discharge amount, and the change becomes an estimation error. By reflecting the A / F correction coefficient on the basic soot discharge amount, it is possible to eliminate the estimation error of the soot discharge amount due to the deviation of the air-fuel ratio.
　しかしながら、機差によって発生する特性中央エンジンに対する内燃機関１０の状態のずれには、空燃比情報のずれ以外にも様々なずれ（例えば、過給圧のずれ、噴射圧のずれ、噴射時期のずれ）が含まれる。このため、空燃比のずれを補正するだけでは、推定モデル６０による推定Ｓｏｏｔ排出量を実Ｓｏｏｔ排出量に完全に一致させることはできない。したがって、空燃比のずれ以外の要因でのずれが大きくなっている状況下では、Ａ／Ｆ補正係数を用いた補正だけでは、Ｓｏｏｔ排出量の推定精度を十分に確保できなくなる。また、運転中にＡ／Ｆ学習を行えない状況（例えば、Ａ／Ｆセンサ２０の出力が不安定となる酸化触媒２４への燃料添加時もしくはＡ／Ｆセンサ２０の故障時）では、推定モデル６０は、内燃機関１０の機差を考慮したＳｏｏｔ排出量の推定を行えなくなる。 However, the deviation of the state of the internal combustion engine 10 with respect to the characteristic central engine caused by the machine difference includes various deviations other than the deviation of the air-fuel ratio information (for example, deviation of supercharging pressure, deviation of injection pressure, deviation of injection timing) ) Is included. For this reason, it is not possible to completely match the estimated soot discharge amount by the estimation model 60 with the actual soot discharge amount only by correcting the deviation of the air-fuel ratio. Therefore, under a situation where the deviation due to factors other than the deviation of the air-fuel ratio is large, it is not possible to sufficiently secure the estimation accuracy of the soot discharge amount only by the correction using the A / F correction coefficient. In a situation where A / F learning cannot be performed during operation (for example, when fuel is added to the oxidation catalyst 24 where the output of the A / F sensor 20 becomes unstable or when the A / F sensor 20 fails), the estimation model is used. No. 60 cannot estimate the soot emission amount considering the machine difference of the internal combustion engine 10.
　そこで、本実施形態の推定モデル６０は、図２に示すように、ＮＯｘセンサ値と推定ＮＯｘ中央値とＡ／Ｆ学習ステータスとに基づいてＮＯｘ補正係数を算出するＮＯｘ補正係数算出部７４を備え、次のようなＳｏｏｔ排出量の推定値の補正を行うようにした。すなわち、この補正は、Ａ／Ｆ学習ができない条件であって（Ａ／Ｆ学習がＯＦＦ状態であって）、内燃機関１０が定常状態にある時に、ＮＯｘセンサ２２を利用して内燃機関１０の機差を認識し、Ｓｏｏｔ排出量の推定値の補正を行うというものである。尚、図２中の「推定ＮＯｘ中央値」は、現在の運転領域において特性中央エンジンの筒内から排出される排気ガス中のＮＯｘ濃度の推定値のことである。 Therefore, as shown in FIG. 2, the estimation model 60 of the present embodiment includes a NOx correction coefficient calculation unit 74 that calculates a NOx correction coefficient based on the NOx sensor value, the estimated NOx median value, and the A / F learning status. Then, the estimated value of the soot discharge amount is corrected as follows. That is, this correction is a condition in which A / F learning is not possible (A / F learning is in an OFF state), and when the internal combustion engine 10 is in a steady state, the NOx sensor 22 is used to correct the internal combustion engine 10. The machine difference is recognized, and the estimated value of the soot discharge amount is corrected. The “estimated NOx median value” in FIG. 2 is an estimated value of the NOx concentration in the exhaust gas exhausted from the cylinder of the characteristic center engine in the current operating region.
　図３は、ＮＯｘ補正係数算出部７４が用いるＮＯｘ比の算出方法を説明するための図である。図４は、ＮＯｘ比とＮＯｘ補正係数との関係を表した図である。
　図３は、内燃機関１０の機差が生じていることで、ＮＯｘセンサ値が推定ＮＯｘ中央値よりも低い状況を示している。本実施形態では、図３中に矢印を付して示すように、ＮＯｘセンサ値が安定している状況下において、推定ＮＯｘ中央値とＮＯｘセンサ値とを比較し、次の（１）式に従って、ＮＯｘ比が算出される。
　　　ＮＯｘ比　＝　ＮＯｘセンサ値／推定ＮＯｘ中央値　・・・（１）
　ＮＯｘセンサ値自体は、筒内から排出される排気ガス中の実ＮＯｘ濃度に応じた値を示すものであるが、ＮＯｘ濃度に排気流量を乗ずることでＮＯｘ量が得られるので、ＮＯｘ濃度の比としても或いはＮＯｘ量の比としても同じＮＯｘ比が得られることになる。また、図３におけるＮＯｘセンサ値は、説明の便宜上、実ＮＯｘ濃度を実ＮＯｘ量に変換した値を指しているものとする。 FIG. 3 is a diagram for explaining a NOx ratio calculation method used by the NOx correction coefficient calculation unit 74. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the NOx ratio and the NOx correction coefficient.
FIG. 3 shows a situation where the NOx sensor value is lower than the estimated NOx median value due to the machine difference of the internal combustion engine 10. In the present embodiment, as shown with an arrow in FIG. 3, the estimated NOx median value is compared with the NOx sensor value under a situation where the NOx sensor value is stable, and the following equation (1) is used. NOx ratio is calculated.
NOx ratio = NOx sensor value / estimated NOx median value (1)
The NOx sensor value itself indicates a value corresponding to the actual NOx concentration in the exhaust gas exhausted from the cylinder, but the NOx amount can be obtained by multiplying the NOx concentration by the exhaust gas flow rate. Or the same NOx ratio as the ratio of the amount of NOx. Further, the NOx sensor value in FIG. 3 indicates a value obtained by converting the actual NOx concentration into the actual NOx amount for convenience of explanation.
　ＮＯｘの排出とＳｏｏｔ（ＰＭ）の排出との間には、トレードオフの関係がある。より具体的には、特性中央エンジンと比べて空燃比がリーンにずれることによってＮＯｘ排出量（濃度）が増加するにつれ、Ｓｏｏｔ排出量が減少し、一方、特性中央エンジンと比べて空燃比がリッチ側にずれることによってＮＯｘ排出量（濃度）が減少するにつれ、Ｓｏｏｔ排出量が増加する。したがって、図４に示すような関係が成り立つ。 There is a trade-off between NOx emissions and Soot (PM) emissions. More specifically, as the NOx emission amount (concentration) increases as the air-fuel ratio shifts leaner than the characteristic central engine, the soot emission decreases, while the air-fuel ratio is richer than the characteristic central engine. As the NOx emission amount (concentration) decreases by shifting to the side, the soot emission amount increases. Therefore, the relationship shown in FIG. 4 is established.
　すなわち、図４に示すように、ＮＯｘが１である場合（つまり、特性中央エンジンが排出するＮＯｘ量と等しい量のＮＯｘが排出される場合）のＮＯｘ補正係数を１とする。ＮＯｘ比が１より大きくなるにつれ、空燃比がより大きくリーン側にずれるので、ＮＯｘ補正係数が１に対してより小さな値に設定される。このようなＮＯｘ補正係数を基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることによって、ＮＯｘ比が１である場合と比べてＳｏｏｔ排出量の推定値がＮＯｘ比に応じた程度で減らされる。逆に、ＮＯｘ比が１より小さくなるにつれ、空燃比がより大きくリッチ側にずれるので、ＮＯｘ補正係数が１に対してより大きな値に設定される。このようなＮＯｘ補正係数を基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることによって、ＮＯｘ比が１である場合と比べてＳｏｏｔ排出量の推定値がＮＯｘ比に応じた程度で増やされる。 That is, as shown in FIG. 4, the NOx correction coefficient is set to 1 when NOx is 1 (that is, when NOx in an amount equal to the amount of NOx discharged by the characteristic center engine is discharged). As the NOx ratio becomes larger than 1, the air-fuel ratio becomes larger and leaner, so the NOx correction coefficient is set to a smaller value than 1. By reflecting such a NOx correction coefficient in the basic soot discharge amount, the estimated value of the soot discharge amount is reduced to a degree corresponding to the NOx ratio as compared with the case where the NOx ratio is 1. Conversely, as the NOx ratio becomes smaller than 1, the air-fuel ratio becomes larger and richer, so the NOx correction coefficient is set to a larger value than 1. By reflecting such a NOx correction coefficient in the basic soot discharge amount, the estimated value of the soot discharge amount is increased to a degree corresponding to the NOx ratio as compared with the case where the NOx ratio is 1.
　図５は、ＮＯｘ補正係数算出部７４を利用したＳｏｏｔ排出量の推定値の算出を実現するために、本実施の形態１においてＥＣＵ５０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。 FIG. 5 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 50 in the first embodiment in order to realize the calculation of the estimated value of the soot discharge amount using the NOx correction coefficient calculation unit 74. This routine is repeatedly executed every predetermined control cycle.
　図５に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、先ず、Ａ／Ｆ学習ステータスを取得する（ステップ１００）。Ａ／Ｆ学習ステータスは、Ａ／Ｆ学習が実行中である時（Ａ／Ｆセンサ２０を用いて実Ａ／Ｆと推定Ａ／Ｆとが一致するように制御している状態もしくは両者が一致している状態）においてＡ／Ｆ学習ＯＮ状態となり、Ａ／Ｆ学習を実行できない時にＡ／Ｆ学習ＯＦＦ状態となる。Ａ／Ｆ学習ＯＦＦ状態では、Ａ／Ｆ補正係数を用いた基本Ｓｏｏｔ排出量の補正は行われない。 In the routine shown in FIG. 5, the ECU 50 first acquires an A / F learning status (step 100). The A / F learning status is determined when the A / F learning is being executed (the A / F sensor 20 is used to control the actual A / F and the estimated A / F to coincide with each other) A / F learning is in an ON state, and when A / F learning cannot be executed, the A / F learning is in an OFF state. In the A / F learning OFF state, the basic soot discharge amount is not corrected using the A / F correction coefficient.
　次に、ＥＣＵ５０は、取得したＡ／Ｆ学習ステータスに基づいて、Ａ／Ｆ学習がＯＦＦ状態にあるか否かを判定する（ステップ１０２）。その結果、Ａ／Ｆ学習ステータスがＡ／Ｆ学習ＯＮ状態になっている場合には、今回の処理サイクルが速やかに終了される。換言すると、本ルーチンによれば、Ａ／Ｆ学習ＯＮ状態になっていることで、Ａ／Ｆ学習値を反映したＡ／Ｆ補正係数を基本Ｓｏｏｔ排出量に反映可能な状態になっている場合には、ＮＯｘ補正係数を用いた基本Ｓｏｏｔ排出量の補正が禁止される。 Next, the ECU 50 determines whether or not A / F learning is in an OFF state based on the acquired A / F learning status (step 102). As a result, when the A / F learning status is in the A / F learning ON state, the current processing cycle is quickly ended. In other words, according to this routine, when the A / F learning is in the ON state, the A / F correction coefficient reflecting the A / F learning value can be reflected in the basic soot discharge amount. Therefore, the correction of the basic soot discharge amount using the NOx correction coefficient is prohibited.
　一方、上記ステップ１０２において酸化触媒２４への燃料添加実行などの何らかの理由によってＡ／Ｆ学習がＯＦＦ状態になっていると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、次いで、ＮＯｘセンサ値と、現在の運転状態に応じた推定ＮＯｘ中央値とを取得する（ステップ１０４）。ＥＣＵ５０は、運転状態（例えば、エンジン回転数とエンジン負荷（燃料噴射量など））との間で推定ＮＯｘ中央値（何らの機差も与えられていない状態での値）を定めた関係（例えば、マップ）を記憶しており、本ステップ１０４では、そのような関係を利用して推定ＮＯｘ中央値が取得される。 On the other hand, when it is determined in step 102 that the A / F learning is in the OFF state for some reason such as execution of fuel addition to the oxidation catalyst 24, the ECU 50 then determines the NOx sensor value and the current operation. An estimated NOx median value corresponding to the state is acquired (step 104). The ECU 50 determines the estimated NOx median value (value in a state where no machine difference is given) between the operating states (for example, the engine speed and the engine load (fuel injection amount, etc.)) (for example, In this step 104, the estimated NOx median value is obtained using such a relationship.
　次に、ＥＣＵ５０は、内燃機関１０が定常運転中であり、かつ、ＮＯｘセンサ値の変動が所定値未満であるか否かを判定する（ステップ１０６）。このような判定によって、適切なＮＯｘ補正係数を反映させられる状況にあるか否かが判断される。過渡運転時には、噴射パターンが刻々と変化するため、実ＮＯｘ量に変化がない状況であっても、実Ｓｏｏｔ排出量が増減してしまう場合がある。そこで、誤補正を確実に避けるために、ここでは、定常運転時が以下の処理の対象とされる。また、定常運転時に行うことで、応答遅れによるＮＯｘセンサ２２の出力のばらつきの影響を回避することもできる。更に、正確な実ＮＯｘ量（濃度）のずれを把握するため、ＮＯｘセンサ値が安定している状況が以下の処理の対象とされる。 Next, the ECU 50 determines whether or not the internal combustion engine 10 is in steady operation and the fluctuation of the NOx sensor value is less than a predetermined value (step 106). By such a determination, it is determined whether or not the situation is such that an appropriate NOx correction coefficient can be reflected. During transient operation, the injection pattern changes every moment, so the actual soot discharge amount may increase or decrease even when the actual NOx amount does not change. Therefore, in order to surely avoid erroneous correction, the steady operation is a target of the following processing. Further, by performing the operation during steady operation, it is possible to avoid the influence of variations in the output of the NOx sensor 22 due to response delay. Further, in order to grasp an accurate deviation of the actual NOx amount (concentration), a situation in which the NOx sensor value is stable is set as a target of the following processing.
　上記ステップ１０６の判定が成立することでＮＯｘ補正係数を算出するうえでの適切な状況にあると判断できる場合には、ＥＣＵ５０は、次いで、上記（１）式に従って、ＮＯｘセンサ値と推定ＮＯｘ中央値とを用いてＮＯｘ比を算出する（ステップ１０８）。このようなＮＯｘ比を算出することで、ＮＯｘ比が１より大きい場合には、特性中央エンジンと比べて空燃比がリーン側にずれている内燃機関であると分かり、一方、ＮＯｘ比が１より小さい場合には、特性中央エンジンと比べて空燃比がリッチ側にずれている内燃機関であると分かる。 If the determination in step 106 is established, the ECU 50 can determine that the situation is appropriate for calculating the NOx correction coefficient, and then the ECU 50 determines the NOx sensor value and the estimated NOx center according to the above equation (1). The NOx ratio is calculated using the value (step 108). By calculating such a NOx ratio, when the NOx ratio is larger than 1, it can be understood that the internal combustion engine has an air-fuel ratio shifted to the lean side as compared with the characteristic center engine, while the NOx ratio is larger than 1. If it is small, it can be seen that the internal combustion engine has a richer air-fuel ratio than the characteristic center engine.
　次に、ＥＣＵ５０は、算出したＮＯｘ比の値に応じたＮＯｘ補正係数を算出する（ステップ１１０）。ＥＣＵ５０は、ＮＯｘ比とＮＯｘ補正係数との関係（例えば、図４に示すような関係）を予め適合し、マップ化もしくはモデル化して記憶しており、本ステップ１１０では、そのような関係を参照して、現在のＮＯｘ比に応じたＮＯｘ補正係数が算出される。尚、上記関係は、図４に示すように、基本的には、ＮＯｘ比が大きくなるほど、ＮＯｘ補正係数がより小さくなるという傾向を有するものとなるが、内燃機関の仕様次第で傾きの度合いは異なるものとなる。 Next, the ECU 50 calculates a NOx correction coefficient corresponding to the calculated value of the NOx ratio (step 110). The ECU 50 preliminarily adapts the relationship between the NOx ratio and the NOx correction coefficient (for example, the relationship shown in FIG. 4), stores it as a map or a model, and this step 110 refers to such a relationship. Then, a NOx correction coefficient corresponding to the current NOx ratio is calculated. As shown in FIG. 4, the above relationship basically has a tendency that the NOx correction coefficient becomes smaller as the NOx ratio becomes larger. However, the degree of inclination depends on the specifications of the internal combustion engine. It will be different.
　次に、ＥＣＵ５０は、算出したＮＯｘ補正係数をベースＳｏｏｔ算出部６２が出力する基本Ｓｏｏｔ排出量（より詳細に説明すると、環境補正係数算出部７２による各種環境補正係数の反映後のＳｏｏｔ排出量）に乗ずることで当該ＮＯｘ補正係数をＳｏｏｔ排出量の推定値に反映させる処理を実行する（ステップ１１２）。 Next, the ECU 50 outputs the basic soot discharge amount output from the base soot calculation unit 62 (more specifically, the soot discharge amount after reflection of various environmental correction factors by the environmental correction coefficient calculation unit 72). Is applied to the estimated value of the soot discharge amount (step 112).
　図６は、図５に示すルーチンの処理が実行される状況における内燃機関１０の動作の一例を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図６は、エンジン回転数および燃料噴射量が一定とされている定常運転中に、特性中央エンジンに対して空燃比がリーン側にずれている状態にある内燃機関１０を想定したものである。 FIG. 6 is a time chart for explaining an example of the operation of the internal combustion engine 10 in a situation where the routine processing shown in FIG. 5 is executed. More specifically, FIG. 6 shows the internal combustion engine 10 in which the air-fuel ratio is shifted to the lean side with respect to the characteristic center engine during steady operation in which the engine speed and the fuel injection amount are constant. It is assumed.
　図６中に示す期間Ａは、Ａ／Ｆ学習ＯＮ状態であり、図５に示すルーチンによるＮＯｘ補正係数を用いた基本Ｓｏｏｔ排出量の補正（以下、便宜上単に「ＮＯｘ補正」と称する）が行われていない期間である。期間Ａでは、図６に示すように、Ａ／Ｆ学習制御の作用によって、Ａ／Ｆセンサ値（実Ａ／Ｆ）と推定Ａ／Ｆとが時間経過とともに互いに近づいていく。より具体的には、Ａ／Ｆ学習制御によって実Ａ／Ｆをリッチ側に変化させるために、例えば、ＨＰＬ－ＥＧＲ弁４４を制御してＥＧＲガスが増やされる。これに伴い、Ｓｏｏｔ排出量の実際の値（実Ｓｏｏｔ）が増加していくとともに、ＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ濃度（∝実ＮＯｘ量））が減少していく。また、Ａ／Ｆ学習制御が推定Ａ／Ｆに反映されることで、推定Ａ／Ｆがリーン側に変化させられる。そして、この推定Ａ／Ｆの学習結果が反映されたＡ／Ｆ補正係数を用いて基本Ｓｏｏｔ排出量が補正されることで、Ｓｏｏｔ排出量の推定値（推定Ｓｏｏｔ）が減らされる。このようにして実Ｓｏｏｔと推定Ｓｏｏｔとが図６に示すように近づいていく挙動が、Ａ／Ｆ学習制御を利用したＡ／Ｆ補正係数に基づく推定Ｓｏｏｔの補正の効果である。 A period A shown in FIG. 6 is in an A / F learning ON state, and the basic soot discharge amount correction (hereinafter simply referred to as “NOx correction” for convenience) using the NOx correction coefficient by the routine shown in FIG. 5 is performed. This is an unexplored period. In the period A, as shown in FIG. 6, the A / F sensor value (actual A / F) and the estimated A / F approach each other over time due to the action of A / F learning control. More specifically, in order to change the actual A / F to the rich side by A / F learning control, for example, the EGR gas is increased by controlling the HPL-EGR valve 44. Along with this, the actual value of the soot discharge amount (actual soot) increases and the NOx sensor value (actual NOx concentration (actual NOx amount)) decreases. Further, the A / F learning control is reflected in the estimated A / F, whereby the estimated A / F is changed to the lean side. Then, the basic soot discharge amount is corrected by using the A / F correction coefficient reflecting the learning result of the estimation A / F, so that the estimated value of the soot discharge amount (estimated soot) is reduced. The behavior in which the actual soot and the estimated soot approach as shown in FIG. 6 is the effect of correcting the estimated soot based on the A / F correction coefficient using the A / F learning control.
　図６中に示す期間Ｂの始点は、酸化触媒２４への燃料添加実施等の理由によってＡ／Ｆ学習を継続できなくなったタイミングに相当する。その結果、図６に示すように、Ａ／Ｆセンサ値（実Ａ／Ｆ）と推定Ａ／Ｆとが時間経過とともに離れていく。それに伴い、Ｓｏｏｔ量およびＮＯｘ量についても、時間経過とともに推定値と実際の値とが離れていく。また、Ａ／Ｆ学習がＯＦＦ状態となっていても、ＮＯｘセンサ値が安定していない期間Ｂにおいては、ＮＯｘ補正は実施されない。 The start point of the period B shown in FIG. 6 corresponds to the timing when the A / F learning cannot be continued due to the fuel addition to the oxidation catalyst 24 or the like. As a result, as shown in FIG. 6, the A / F sensor value (actual A / F) and the estimated A / F are separated with the passage of time. Along with this, the estimated value and the actual value of the soot amount and the NOx amount are also separated with time. Even if A / F learning is in the OFF state, NOx correction is not performed during period B when the NOx sensor value is not stable.
　図６中に示す期間Ｃの始点は、ＮＯｘセンサ値が安定したと判断可能なタイミングに相当する。また、上述したように、図６は、定常運転状態のものである。したがって、期間Ｃの始点においてＮＯｘ補正を行う条件が成立したことを受け、ＮＯｘ補正はＯＮ状態となる。これに伴い、推定ＮＯｘ中央値（推定ＮＯｘ量）とＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ量）との誤差がＮＯｘ比として把握される。 The starting point of the period C shown in FIG. Further, as described above, FIG. 6 is in a steady operation state. Accordingly, the NOx correction is turned on in response to the establishment of the condition for performing the NOx correction at the start point of the period C. Accordingly, an error between the estimated NOx median value (estimated NOx amount) and the NOx sensor value (actual NOx amount) is grasped as the NOx ratio.
　期間Ｃは、ＮＯｘ比が１よりも大きくなるケースであるため、空燃比のリーンずれが生じている状態であることが認識される。そして、ＮＯｘ比（空燃比のずれ量）に応じたＮＯｘ補正係数が算出され、算出されたＮＯｘ補正係数を用いて基本Ｓｏｏｔ排出量の推定値（推定Ｓｏｏｔ）が補正される。図６に示すケースでは、ＮＯｘ補正係数は１より小さな値として算出されるため、推定Ｓｏｏｔが実Ｓｏｏｔに一致するように減量される。 Since the period C is a case where the NOx ratio is greater than 1, it is recognized that a lean deviation of the air-fuel ratio is occurring. Then, a NOx correction coefficient corresponding to the NOx ratio (air-fuel ratio deviation amount) is calculated, and the estimated value of the basic soot discharge amount (estimated soot) is corrected using the calculated NOx correction coefficient. In the case shown in FIG. 6, since the NOx correction coefficient is calculated as a value smaller than 1, the estimated soot is reduced so as to match the actual soot.
　以上のように、図６を参照して効果を説明した図５に示すルーチンによれば、Ａ／Ｆ学習制御を反映したＡ／Ｆ補正係数を用いた推定Ｓｏｏｔの補正ができない状況下であっても、ＮＯｘ補正係数を用いて内燃機関１０の機差に応じた推定Ｓｏｏｔの補正を行えるようになる。このように、機差に応じた推定Ｓｏｏｔの補正機会を増やすことができるので、Ｓｏｏｔ排出量の推定精度を効果的に向上させられるようになる。 As described above, according to the routine shown in FIG. 5 whose effect has been described with reference to FIG. 6, it is impossible to correct the estimated soot using the A / F correction coefficient reflecting the A / F learning control. However, the estimated soot according to the machine difference of the internal combustion engine 10 can be corrected using the NOx correction coefficient. As described above, since the correction opportunities of the estimated soot according to the machine difference can be increased, the estimation accuracy of the soot discharge amount can be effectively improved.
　また、特性中央エンジンでの推定ＮＯｘ中央値に対する実ＮＯｘ排出量のずれには、空燃比のずれ以外にも様々なずれ（例えば、吸気圧力（過給圧）のずれ、噴射圧のずれ、噴射時期のずれ）が含まれる。したがって、推定ＮＯｘ中央値に対するＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ排出量）のずれ量（すなわち、ＮＯｘ比）に応じたＮＯｘ補正係数で推定Ｓｏｏｔを補正することで、空燃比のずれ以外の上記の各種ずれ要因をも考慮した推定Ｓｏｏｔの補正を行えるようになる。これにより、空燃比のずれ以外の要因によって推定Ｓｏｏｔが実Ｓｏｏｔから大きくずれていたような場合であっても、Ｓｏｏｔ排出量の推定精度を効果的に向上させられるようになる。 Further, the deviation of the actual NOx emission with respect to the estimated NOx median value in the characteristic center engine includes various deviations other than the deviation of the air-fuel ratio (for example, the deviation of the intake pressure (supercharging pressure), the deviation of the injection pressure, the injection Time lag). Accordingly, by correcting the estimated soot with the NOx correction coefficient corresponding to the deviation amount (that is, the NOx ratio) of the NOx sensor value (actual NOx emission amount) with respect to the estimated NOx median value, the above-described various deviations other than the deviation of the air-fuel ratio. It is possible to correct the estimated soot considering factors. Thereby, even when the estimated soot is largely deviated from the actual soot due to factors other than the deviation of the air-fuel ratio, the estimation accuracy of the soot discharge amount can be effectively improved.
　また、上記ルーチンによれば、Ａ／Ｆ学習がＯＮ状態にある場合には、Ａ／Ｆ学習制御を反映したＡ／Ｆ補正係数による補正の実施が優先され、ＮＯｘ補正の実施が禁止されることになる。これにより、Ａ／Ｆ学習制御を反映したＡ／Ｆ補正係数による推定Ｓｏｏｔの補正と、ＮＯｘ補正係数による推定Ｓｏｏｔの補正とが同時に実施されることに伴う過度の補正によってＳｏｏｔ排出量の推定精度が悪化するのを防止することができる。 Further, according to the above routine, when A / F learning is in the ON state, the execution of the correction by the A / F correction coefficient reflecting the A / F learning control is prioritized and the execution of the NOx correction is prohibited. It will be. Thereby, the estimation accuracy of the soot discharge amount due to the excessive correction accompanying the correction of the estimated soot by the A / F correction coefficient reflecting the A / F learning control and the correction of the estimated soot by the NOx correction coefficient at the same time. Can be prevented from deteriorating.
　尚、上述した実施の形態１においては、オンボードＳｏｏｔ推定モデル６０が備えるベースＳｏｏｔ算出部６２が本発明における「基本ＰＭ排出量算出手段」に相当する。また、ＮＯｘ補正係数算出部７４がＮＯｘ補正係数を算出し、算出されたＮＯｘ補正係数をオンボードＳｏｏｔ推定モデル６０が基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることによって本発明における「第１補正手段」が実現されている。
　また、上述した実施の形態１においては、Ａ／Ｆセンサ２０を利用したＡ／Ｆ学習制御が本発明における「学習制御手段」に相当している。また、Ａ／Ｆ補正係数算出部７０がＡ／Ｆ学習制御に基づくＡ／Ｆ学習値を反映したＡ／Ｆ補正係数を算出し、算出されたＡ／Ｆ補正係数をオンボードＳｏｏｔ推定モデル６０がＮＯｘを基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることによって本発明における「第２補正手段」が実現されている。 In the first embodiment described above, the base soot calculation unit 62 included in the onboard soot estimation model 60 corresponds to the “basic PM emission amount calculation means” in the present invention. Also, the NOx correction coefficient calculation unit 74 calculates the NOx correction coefficient, and the onboard soot estimation model 60 reflects the calculated NOx correction coefficient in the basic soot discharge amount, thereby realizing the “first correction means” in the present invention. Has been.
In the first embodiment described above, the A / F learning control using the A / F sensor 20 corresponds to the “learning control means” in the present invention. In addition, the A / F correction coefficient calculation unit 70 calculates an A / F correction coefficient reflecting the A / F learning value based on the A / F learning control, and the calculated A / F correction coefficient is used as the on-board soot estimation model 60. By reflecting NOx in the basic soot discharge amount, the “second correction means” in the present invention is realized.
実施の形態２．
　次に、図７乃至図９を主に参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
　本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成および図７に示す後述のオンボードＳｏｏｔ推定モデル８０を用いて、ＥＣＵ５０に図５に示すルーチンに代えて後述の図８に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIGS.
The system of this embodiment executes a routine shown in FIG. 8 described later instead of the routine shown in FIG. 5 in the ECU 50 using the hardware configuration shown in FIG. 1 and the on-board soot estimation model 80 shown in FIG. This can be realized.
［実施の形態２におけるＰＭ（Ｓｏｏｔ）排出量の推定手法］
　図７は、ＥＣＵ５０が備えるオンボードＳｏｏｔ推定モデル８０の構成の概要を説明するためのブロック図である。
　図７に示す推定モデル８０は、ＮＯｘ補正係数算出部８２の構成がＮＯｘ補正係数算出部７４から変更されている点を除き、上述した図２に示す推定モデル６０と同様に構成されている。 [Method for Estimating PM (Soot) Emissions in Embodiment 2]
FIG. 7 is a block diagram for explaining an outline of the configuration of the on-board soot estimation model 80 provided in the ECU 50.
The estimation model 80 shown in FIG. 7 has the same configuration as the estimation model 60 shown in FIG. 2 described above, except that the configuration of the NOx correction coefficient calculation unit 82 is changed from the NOx correction coefficient calculation unit 74.
　図７に示すように、ＮＯｘ補正係数算出部８２は、ＮＯｘセンサ値、推定ＮＯｘ中央値およびＡ／Ｆ学習ステータスに加え、Ａ／Ｆずれ比をＮＯｘ補正係数の算出のために用いている点において、既述したＮＯｘ補正係数算出部７４と相違する。このＡ／Ｆずれ比は、推定Ａ／ＦをＡ／Ｆセンサ値（実Ａ／Ｆ）で除して得られる値であり、実Ａ／Ｆに対する推定Ａ／Ｆのずれ量を把握することによってＡ／Ｆ学習制御の進行度合い（Ａ／Ｆのずれの解消度合い）を判定するためのパラメータである。図７に示す推定モデル８０では、ＮＯｘ補正係数算出部８２においてＡ／Ｆずれ比を算出することとしているが、Ａ／Ｆずれ比は、Ａ／Ｆ学習制御から取得するようになっていてもよい。 As shown in FIG. 7, the NOx correction coefficient calculation unit 82 uses the A / F deviation ratio for calculating the NOx correction coefficient in addition to the NOx sensor value, the estimated NOx median value, and the A / F learning status. 2 differs from the NOx correction coefficient calculation unit 74 described above. This A / F deviation ratio is a value obtained by dividing the estimated A / F by the A / F sensor value (actual A / F), and grasps the deviation amount of the estimated A / F with respect to the actual A / F. Is a parameter for determining the progress degree of A / F learning control (the degree of cancellation of the A / F deviation). In the estimation model 80 shown in FIG. 7, the NOx correction coefficient calculation unit 82 calculates the A / F deviation ratio. However, even if the A / F deviation ratio is obtained from the A / F learning control. Good.
　本実施形態によるＳｏｏｔ堆積量の推定値の補正手法は、Ａ／Ｆ補正係数による補正とＮＯｘ補正係数による補正とを併用するというものである。より具体的には、本実施形態では、Ａ／Ｆ学習制御の実行中には（すなわち、Ａ／Ｆ学習ＯＮ状態においては）、Ａ／Ｆずれ比を監視することによってＡ／Ｆ学習が完了したか（Ａ／Ｆのずれが解消したか）否かが判定される。そして、Ａ／Ｆ学習制御の作用によってＡ／Ｆずれが解消され、Ａ／Ｆ補正係数を用いて推定ＳｏｏｔにおけるＡ／Ｆのずれ分の補正が完了した後に、ＮＯｘ補正係数を用いた推定Ｓｏｏｔの補正が実施される。このように、本実施形態のシステムは、Ａ／Ｆ補正係数による補正とＮＯｘ補正係数による補正とを併用する場合におけるこれら２つの補正の実施順序に特徴を有している。 The correction method of the estimated value of the soot accumulation amount according to the present embodiment is to use both the correction by the A / F correction coefficient and the correction by the NOx correction coefficient. More specifically, in the present embodiment, A / F learning is completed by monitoring the A / F deviation ratio during execution of A / F learning control (that is, in the A / F learning ON state). It is determined whether or not the A / F deviation has been resolved. Then, after the A / F deviation is eliminated by the action of the A / F learning control and the correction of the A / F deviation in the estimated soot is completed using the A / F correction coefficient, the estimated soot using the NOx correction coefficient is completed. Correction is implemented. As described above, the system according to the present embodiment is characterized in the execution order of these two corrections when the correction using the A / F correction coefficient and the correction using the NOx correction coefficient are used in combination.
　図８は、上述した本実施の形態２におけるＳｏｏｔ排出量の推定値の算出を実現するために、本実施の形態２においてＥＣＵ５０が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、図８において、実施の形態１における図５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。 FIG. 8 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 50 in the second embodiment in order to realize the calculation of the estimated value of the soot discharge amount in the second embodiment described above. In FIG. 8, the same steps as those shown in FIG. 5 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
　図８に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１００において取得したＡ／Ｆ学習ステータスに基づいて、Ａ／Ｆ学習がＯＮ状態にあるか否かを判定する（ステップ２００）。その結果、Ａ／Ｆ学習がＯＮ状態にある（Ａ／Ｆ学習制御の実行中である）と判定された場合には、ＥＣＵ５０は、次いで、Ａ／Ｆずれ比（（推定Ａ／Ｆ）／（Ａ／Ｆセンサ２０の出力に基づく実Ａ／Ｆ））を取得する（ステップ２０２）。尚、ステップ２００においてＡ／Ｆ学習がＯＦＦ状態であると判定された場合には、図８に示すように、今回の処理サイクルが速やかに終了されてもよいし、実施の形態１において上述した図５に示すルーチンに移行されるようになっていてもよい。 In the routine shown in FIG. 8, the ECU 50 determines whether or not A / F learning is in an ON state based on the A / F learning status acquired in step 100 (step 200). As a result, when it is determined that A / F learning is in the ON state (A / F learning control is being executed), the ECU 50 then determines the A / F deviation ratio ((estimated A / F) / (Actual A / F based on output of A / F sensor 20)) is acquired (step 202). If it is determined in step 200 that the A / F learning is in the OFF state, the current processing cycle may be promptly terminated as shown in FIG. The routine may be shifted to the routine shown in FIG.
　次に、ＥＣＵ５０は、取得したＡ／Ｆずれ比が所定範囲内に収まったか否かに基づいて推定Ａ／Ｆと実Ａ／Ｆとの間でのＡ／Ｆのずれが解消したか否かを判定する（ステップ２０４）。その結果、本ステップ２０４の判定が成立した場合には、Ａ／Ｆ学習が完了し、Ａ／Ｆのずれが解消していると判断される。以後、既述したステップ１０４以降の処理が実行される。 Next, the ECU 50 determines whether or not the A / F deviation between the estimated A / F and the actual A / F has been resolved based on whether or not the acquired A / F deviation ratio falls within a predetermined range. Is determined (step 204). As a result, if the determination in step 204 is established, it is determined that A / F learning has been completed and the A / F deviation has been eliminated. Thereafter, the processing after step 104 described above is executed.
　図９は、図８に示すルーチンの処理が実行される状況における内燃機関１０の動作の一例を説明するためのタイムチャートである。より具体的には、図９は、図６と同様に、エンジン回転数および燃料噴射量が一定とされている定常運転中に、特性中央エンジンに対して空燃比がリーン側にずれている状態にある内燃機関１０を想定したものである。すなわち、期間Ａの始点では、Ａ／Ｆセンサ値（実Ａ／Ｆ）が推定Ａ／Ｆよりも大きく、実Ｓｏｏｔ量が推定Ｓｏｏｔ量よりも小さく、ＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ量）が特性中央エンジンでの値である推定ＮＯｘ中央値（推定ＮＯｘ量）よりも多くなっている。 FIG. 9 is a time chart for explaining an example of the operation of the internal combustion engine 10 in a situation where the routine processing shown in FIG. 8 is executed. More specifically, FIG. 9 shows a state in which the air-fuel ratio is deviated to the lean side with respect to the characteristic central engine during steady operation in which the engine speed and the fuel injection amount are constant as in FIG. The internal combustion engine 10 in FIG. That is, at the start point of the period A, the A / F sensor value (actual A / F) is larger than the estimated A / F, the actual soot amount is smaller than the estimated soot amount, and the NOx sensor value (actual NOx amount) is the center of the characteristic. It is larger than the estimated NOx median value (estimated NOx amount) that is a value at the engine.
　図９中に示す期間Ａは、Ａ／Ｆ学習がＯＦＦ状態であり、かつ、ＮＯｘ補正もＯＦＦ状態である。この期間Ａでは、図９に示すように、Ａ／Ｆ学習制御によってＡ／Ｆセンサ値と推定Ａ／Ｆとが近づけられていない。本実施形態では、実施の形態１とは異なり、Ａ／Ｆ学習がＯＦＦ状態であって、定常運転中かつＮＯｘセンサ値が安定している場合であっても、期間ＡのようにＡ／Ｆずれ比が所定範囲内にない場合には、ＮＯｘ補正は実施されない。 In period A shown in FIG. 9, A / F learning is in an OFF state, and NOx correction is also in an OFF state. In this period A, as shown in FIG. 9, the A / F sensor value and the estimated A / F are not brought close to each other by the A / F learning control. In the present embodiment, unlike the first embodiment, even when the A / F learning is in the OFF state, the steady operation is performed, and the NOx sensor value is stable, the A / F as in the period A When the deviation ratio is not within the predetermined range, NOx correction is not performed.
　図９中に示す期間Ｂの始点は、Ａ／Ｆ学習の実行条件が成立し、Ａ／Ｆ学習制御が開始されたタイミングに相当する。また、この期間Ｂの始点においては、定常運転中かつＮＯｘセンサ値が安定している場合に相当する。本実施形態の制御では、このようにＡ／Ｆ学習制御（およびこれを反映したＡ／Ｆ補正係数による補正）およびＮＯｘ補正の双方を実施可能な状況が成立した場合には、先ず、Ａ／Ｆ学習制御が実行される。 The start point of period B shown in FIG. 9 corresponds to the timing when the A / F learning execution condition is satisfied and A / F learning control is started. Further, the start point of this period B corresponds to the case where the NOx sensor value is stable during steady operation. In the control according to the present embodiment, when a situation in which both A / F learning control (and correction using an A / F correction coefficient reflecting this) and NOx correction can be performed is established, F learning control is executed.
　その結果、Ａ／Ｆ学習制御の作用によって、Ａ／Ｆセンサ値（実Ａ／Ｆ）と推定Ａ／Ｆとが互いに近づいていく（すなわち、Ａ／Ｆずれ比が１に近づいていく）。これに伴うＳｏｏｔおよびＮＯｘの波形の変化は、実施の形態１において図６中に示す期間Ａに対して上述した通りである。 As a result, the A / F sensor value (actual A / F) and the estimated A / F approach each other (that is, the A / F deviation ratio approaches 1) due to the action of the A / F learning control. The changes in the waveforms of Soot and NOx accompanying this are as described above for the period A shown in FIG. 6 in the first embodiment.
　図９中に示す期間Ｃの始点は、Ａ／Ｆ学習制御の作用によってＡ／Ｆずれ比が１になったタイミングに相当する。その結果、この期間Ｃの始点では、実Ｓｏｏｔに対するＳｏｏｔ排出量の推定誤差の中でＡ／Ｆのずれに起因する誤差分が解消された状態となる。言い換えれば、Ａ／Ｆのずれ以外の要因でのＳｏｏｔ排出量の推定誤差が残った状態となる。ただし、この期間Ｃにおいても、Ａ／Ｆ補正係数を用いた補正は継続して実行される。 The start point of the period C shown in FIG. 9 corresponds to the timing when the A / F deviation ratio becomes 1 by the action of the A / F learning control. As a result, at the start point of the period C, the error due to the A / F shift is eliminated from the estimation error of the soot discharge amount with respect to the actual soot. In other words, an estimation error of the soot discharge amount due to factors other than the A / F deviation remains. However, even during this period C, the correction using the A / F correction coefficient is continued.
　本実施形態では、上記のようにＡ／Ｆずれ比の情報を用いてＡ／Ｆのずれが解消したタイミング（すなわち、Ａ／Ｆ学習制御が完了したタイミング）となった際に、定常運転中かつＮＯｘセンサ値が安定していることを条件として、ＮＯｘ補正が開始される。この場合のＮＯｘ補正の開始時におけるＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ量）と推定ＮＯｘ中央値（推定ＮＯｘ量）との差が、Ａ／Ｆのずれ以外の要因によるＳｏｏｔ排出量の推定誤差として把握される。期間Ｃでは、ＮＯｘ補正の実施によってＮＯｘ補正係数が推定Ｓｏｏｔの算出に反映されることで、Ａ／Ｆのずれ以外の要因でのＳｏｏｔ排出量の推定誤差が解消されていく。 In the present embodiment, when the A / F deviation is eliminated using the information on the A / F deviation ratio as described above (that is, when the A / F learning control is completed), the steady operation is in progress. The NOx correction is started on the condition that the NOx sensor value is stable. In this case, the difference between the NOx sensor value (actual NOx amount) and the estimated NOx median value (estimated NOx amount) at the start of NOx correction is grasped as an estimation error of the soot discharge amount due to factors other than the A / F deviation. The In the period C, the NOx correction coefficient is reflected in the calculation of the estimated soot by performing the NOx correction, so that the estimation error of the soot discharge amount due to factors other than the A / F deviation is eliminated.
　以上のように、図９を参照して効果を説明した図８に示すルーチンによれば、Ａ／Ｆ学習制御を反映したＡ／Ｆ補正係数を用いた推定Ｓｏｏｔの補正と、ＮＯｘ補正係数を用いた推定Ｓｏｏｔの補正の双方を実施可能な状況においては、Ａ／Ｆ補正係数を用いた推定Ｓｏｏｔの補正が優先的に（最初に）実施されることになる。そして、Ａ／Ｆ学習制御の作用によってＡ／Ｆのずれが解消した後に、Ａ／Ｆ補正係数を用いた補正とともにＮＯｘ補正係数を用いた補正が実施される。本実施形態では、このような態様で２種類の補正が併用される。これにより、Ａ／Ｆのずれ以外のずれ要因による推定誤差分についても、ＮＯｘセンサ２２を用いて機差を認識して補正することができるので、Ａ／Ｆ学習制御を利用した補正を単体で行う場合よりも、Ｓｏｏｔ排出量を正確に推定できるようになる。 As described above, according to the routine shown in FIG. 8 whose effect has been described with reference to FIG. 9, the correction of the estimated soot using the A / F correction coefficient reflecting the A / F learning control and the NOx correction coefficient are calculated. In a situation where both of the corrections of the estimated soot used can be performed, the correction of the estimated soot using the A / F correction coefficient is performed preferentially (first). Then, after the A / F deviation is eliminated by the action of the A / F learning control, correction using the A / F correction coefficient and correction using the NOx correction coefficient are performed. In the present embodiment, two types of correction are used together in this manner. As a result, the estimated error due to the deviation factor other than the A / F deviation can be corrected by recognizing the machine difference using the NOx sensor 22, so that the correction using the A / F learning control is performed alone. The soot discharge amount can be estimated more accurately than the case where it is performed.
　更に、上記のような手順で２種類の補正を行うことによって、先ず、Ａ／Ｆのずれに起因するＳｏｏｔ堆積量の推定誤差分を確実に認識して補正することができる。そして、Ａ／Ｆのずれに起因する推定誤差分を取り除いたうえで残りの運転パラメータ（吸気圧力（過給圧）、噴射圧および噴射時期など）のずれに起因する推定誤差分を取り除くことができるようになる。一般的に、Ａ／Ｆセンサ２０の方がＮＯｘセンサ２２よりも検出精度が高いといえる。このため、推定誤差が大きい状態で先にＮＯｘ補正を行うよりも、相対的に精度の高いＡ／Ｆセンサ２０を利用した補正を先に行うこととし、次いで、ＮＯｘ補正を行うことにより、実Ｓｏｏｔに向けての推定Ｓｏｏｔの収束を早められるという効果が期待できる。 Furthermore, by performing two types of correction in the above-described procedure, first, it is possible to reliably recognize and correct an estimated error amount of the soot accumulation amount due to the A / F deviation. Then, after removing the estimation error due to the A / F deviation, the estimation error due to the deviation of the remaining operation parameters (intake pressure (supercharging pressure), injection pressure, injection timing, etc.) is removed. become able to. In general, it can be said that the A / F sensor 20 has higher detection accuracy than the NOx sensor 22. For this reason, it is assumed that the correction using the A / F sensor 20 with relatively high accuracy is performed first, and then the NOx correction is performed. The effect that the convergence of the estimated soot toward the soot can be accelerated can be expected.
　尚、上述した実施の形態２においては、オンボードＳｏｏｔ推定モデル８０が備えるベースＳｏｏｔ算出部６２が本発明における「基本ＰＭ排出量算出手段」に相当する。また、ＮＯｘ補正係数算出部８２がＮＯｘ補正係数を算出し、算出されたＮＯｘ補正係数をオンボードＳｏｏｔ推定モデル８０が基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることによって本発明における「第１補正手段」が実現されている。
　また、上述した実施の形態２においては、Ａ／Ｆセンサ２０を利用したＡ／Ｆ学習制御が本発明における「学習制御手段」に相当している。また、Ａ／Ｆ補正係数算出部７０がＡ／Ｆ学習制御に基づくＡ／Ｆ学習値を反映したＡ／Ｆ補正係数を算出し、算出されたＡ／Ｆ補正係数をオンボードＳｏｏｔ推定モデル８０がＮＯｘを基本Ｓｏｏｔ排出量に反映させることによって本発明における「第２補正手段」が実現されている。 In the second embodiment described above, the base soot calculation unit 62 provided in the onboard soot estimation model 80 corresponds to the “basic PM emission amount calculation means” in the present invention. Further, the NOx correction coefficient calculation unit 82 calculates the NOx correction coefficient, and the onboard soot estimation model 80 reflects the calculated NOx correction coefficient in the basic soot discharge amount, thereby realizing the “first correction means” in the present invention. Has been.
In the second embodiment described above, the A / F learning control using the A / F sensor 20 corresponds to the “learning control means” in the present invention. In addition, the A / F correction coefficient calculation unit 70 calculates an A / F correction coefficient reflecting the A / F learning value based on the A / F learning control, and the calculated A / F correction coefficient is used as the on-board soot estimation model 80. By reflecting NOx in the basic soot discharge amount, the “second correction means” in the present invention is realized.
　ところで、上述した実施の形態１においては、Ａ／Ｆ学習制御を行えない状態（ＯＦＦ状態）においてＮＯｘ補正を行う条件が成立した場合に、ＮＯｘ補正を行うようにしている。そして、上述した実施の形態２においては、Ａ／Ｆ学習制御を反映したＡ／Ｆ補正係数を用いた補正およびＮＯｘ補正の双方を行える条件が成立した場合に、先ず、Ａ／Ｆ学習制御とともにＡ／Ｆ補正係数を用いた補正を行うようにし、Ａ／Ｆ学習制御を行うことでＡ／Ｆのずれを解消させた後に、ＮＯｘ補正を行うようにしている。これらの態様での実施以外にも、例えば、Ａ／Ｆ補正係数による補正およびＮＯｘ補正の双方を行える条件が成立した際に、ＮＯｘ補正のみによってＳｏｏｔ排出量の推定精度を十分に確保できるような場合であれば、ＮＯｘ補正だけを行うようにし、Ａ／Ｆ補正係数による補正は禁止するようにしてもよい。 By the way, in the first embodiment described above, NOx correction is performed when a condition for performing NOx correction is satisfied in a state where the A / F learning control cannot be performed (OFF state). In the above-described second embodiment, when conditions for performing both the correction using the A / F correction coefficient reflecting the A / F learning control and the NOx correction are satisfied, first, together with the A / F learning control, The correction using the A / F correction coefficient is performed, and the A / F learning control is performed to eliminate the A / F shift, and then the NOx correction is performed. In addition to the implementation in these modes, for example, when the conditions for performing both the correction by the A / F correction coefficient and the NOx correction are satisfied, the estimation accuracy of the soot discharge amount can be sufficiently ensured only by the NOx correction. In some cases, only NOx correction may be performed, and correction using an A / F correction coefficient may be prohibited.
　また、上述した実施の形態２においては、ＮＯｘ補正に先立ち、Ａ／Ｆ学習制御によって得られたＡ／Ｆ学習値を利用して算出したＡ／Ｆ補正係数を用いて基本Ｓｏｏｔ推定量の補正を行うようにしている。しかしながら、本発明において第１補正（ＮＯｘ補正）とともに行う第２補正（好ましくは、第１補正に先立ち行う第２補正）は、「ＮＯｘの排出に影響を与える運転パラメータ」を使用するものであれば、空燃比情報以外の運転パラメータ（吸気圧力（過給圧）、噴射圧および噴射時期など）を用いるものであってもよい。例えば、吸気圧力（過給圧）を検出するための吸気圧力センサ３８を備える内燃機関１０では、吸気圧力の推定値を運転状態に応じた値として推定するためのマップ等を備えるようにしてもよい。そして、得られた当該推定値と吸気圧力センサ値（実測値）との差を学習し、当該差が無くなるように内燃機関１０を制御するようにしてもよい。そして、当該差の学習値（内燃機関１０の機差による吸気圧力のずれを示す値）に基づく基本Ｓｏｏｔ排出量の補正を本発明における第２補正として行うようにしてもよい。このような第２補正を行うことで、吸気圧力の場合には、吸気圧力のずれに起因する機差分としてのＳｏｏｔ排出量の推定誤差分を認識できるようになる。このため、このような第２補正を、上記空燃比情報および吸気圧力などの複数の運転パラメータを用いて順次行うようにすることで、Ｓｏｏｔ排出量の推定誤差の要因を（第２補正を行う運転パラメータの数が増えるほどより正確に）解明していけるようになる。また、第２補正を行う運転パラメータの実測値を取得するセンサの精度がＮＯｘセンサの精度よりも高い場合には、当該第２補正をＮＯｘ補正（第１補正）よりも先に行うことが、既述したように、実Ｓｏｏｔに向けての推定Ｓｏｏｔの収束を早めるという観点において好ましいといえる。 In the above-described second embodiment, the basic soot estimation amount is corrected using the A / F correction coefficient calculated using the A / F learning value obtained by the A / F learning control prior to the NOx correction. Like to do. However, the second correction (preferably the second correction performed prior to the first correction) performed together with the first correction (NOx correction) in the present invention uses “an operation parameter that affects NOx emission”. For example, operation parameters other than air-fuel ratio information (intake pressure (supercharging pressure), injection pressure, injection timing, etc.) may be used. For example, the internal combustion engine 10 including the intake pressure sensor 38 for detecting the intake pressure (supercharging pressure) may be provided with a map or the like for estimating the estimated value of the intake pressure as a value corresponding to the operating state. Good. Then, the difference between the obtained estimated value and the intake pressure sensor value (actually measured value) is learned, and the internal combustion engine 10 may be controlled so that the difference is eliminated. And you may make it perform correction | amendment of the basic soot discharge | emission amount based on the learning value of the said difference (value which shows the shift | offset | difference of the intake pressure by the machine difference of the internal combustion engine 10) as 2nd correction | amendment in this invention. By performing such second correction, in the case of the intake pressure, it is possible to recognize an estimated error amount of the soot discharge amount as a machine difference caused by a difference in the intake pressure. For this reason, the second correction is sequentially performed using a plurality of operation parameters such as the air-fuel ratio information and the intake pressure, thereby causing a factor of the estimation error of the soot discharge amount (the second correction is performed). As the number of operating parameters increases, it becomes possible to elucidate more accurately). Further, when the accuracy of the sensor that acquires the actual measured value of the operation parameter for performing the second correction is higher than the accuracy of the NOx sensor, the second correction is performed before the NOx correction (first correction). As described above, it can be said that it is preferable from the viewpoint of accelerating the convergence of the estimated soot toward the actual soot.
　また、上述した実施の形態２においては、ＮＯｘ補正に先立ち、Ａ／Ｆ学習制御によって得られたＡ／Ｆ学習値を利用して算出したＡ／Ｆ補正係数を用いて基本Ｓｏｏｔ推定量の補正を行うようにしている。しかしながら、これに代え、ＮＯｘ補正に先立つＡ／Ｆ補正係数を用いた補正（第２補正）を行わずに、Ａ／Ｆ学習制御（或いは上記吸気圧力などの他のＮＯｘの排出に影響を与える運転パラメータの学習制御）によって推定値と実測値との差が小さくなるように内燃機関１０が制御されている状態でＮＯｘ補正（第１補正）が行われるようになっていてもよい。空燃比などの運転パラメータについての学習制御が行われていることで、例えば図９に示すように推定ＮＯｘ値と実ＮＯｘ値との差が小さくなる。このように上記差が小さくなっている状態でＮＯｘ補正（第１補正）を行うことにより、上記学習制御がされていない状態でＮＯｘ補正を行う場合と比べ、ＰＭ排出量の推定精度を向上させることができる。 In the above-described second embodiment, the basic soot estimation amount is corrected using the A / F correction coefficient calculated using the A / F learning value obtained by the A / F learning control prior to the NOx correction. Like to do. However, instead of this, the correction using the A / F correction coefficient prior to the NOx correction (second correction) is not performed, and A / F learning control (or other NOx emissions such as the intake pressure are affected. The NOx correction (first correction) may be performed in a state where the internal combustion engine 10 is controlled so that the difference between the estimated value and the actual measurement value is reduced by the learning parameter learning control). Since the learning control for the operation parameters such as the air-fuel ratio is performed, for example, as shown in FIG. 9, the difference between the estimated NOx value and the actual NOx value becomes small. By performing NOx correction (first correction) in a state where the difference is thus small, the estimation accuracy of the PM emission amount is improved as compared with the case where NOx correction is performed in a state where the learning control is not performed. be able to.
　また、上述した実施の形態１および２においては、推定ＮＯｘ中央値（推定ＮＯｘ値）とＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ値）との誤差の大きさを示す指標値として、上記のように定義したＮＯｘ比を用いるようにしている。しかしながら、上記指標値は、ＮＯｘ比以外にも、例えば、推定ＮＯｘ中央値（推定ＮＯｘ値）に対するＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ値）の差であってもよく、更には、この差を分子とし、推定ＮＯｘ中央値（推定ＮＯｘ値）もしくはＮＯｘセンサ値（実ＮＯｘ値）を分母として得られる値（誤差率）などであってもよい。 In the first and second embodiments described above, the NOx defined as described above is used as an index value indicating the magnitude of the error between the estimated NOx median value (estimated NOx value) and the NOx sensor value (actual NOx value). The ratio is used. However, in addition to the NOx ratio, the index value may be, for example, the difference of the NOx sensor value (actual NOx value) with respect to the estimated NOx median value (estimated NOx value). It may be a value (error rate) obtained using an estimated NOx median value (estimated NOx value) or a NOx sensor value (actual NOx value) as a denominator.
　また、上述した実施の形態１および２においては、Ａ／Ｆ学習制御に用いる空燃比情報として、空燃比を使用する例について説明を行ったが、本発明において用いる空燃比情報は、空燃比に限られず、空気過剰率或いは当量比などであってもよい。 In the first and second embodiments described above, an example in which the air-fuel ratio is used as the air-fuel ratio information used for the A / F learning control has been described. However, the air-fuel ratio information used in the present invention is the air-fuel ratio information. It is not limited, and may be an excess air ratio or an equivalence ratio.
　また、上述した実施の形態１および２においては、ディーゼルエンジンを例に挙げて説明を行ったが、本発明の対象となる内燃機関は、Ｓｏｏｔを含むＰＭが排出される内燃機関であればよく、例えば、ガソリンエンジンであってもよい。 In the first and second embodiments described above, the diesel engine has been described as an example. However, the internal combustion engine that is the subject of the present invention may be an internal combustion engine that emits PM including Soot. For example, a gasoline engine may be used.
　また、上述した実施の形態１および２においては、筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量を推定するオンボードＳｏｏｔ推定モデル６０、８０を例に挙げて説明を行った。本発明は、このようにして推定されるＳｏｏｔ（ＰＭ）の排出量を適宜ＰＭ捕集効率などを考慮して積算することで、パティキュレートフィルタへのＰＭの堆積量を推定する装置に応用することができる。 In the first and second embodiments described above, the onboard soot estimation models 60 and 80 for estimating the discharge amount of soot discharged from the cylinder have been described as examples. The present invention is applied to an apparatus for estimating the amount of accumulated PM on a particulate filter by integrating the soot (PM) estimated amount thus estimated in consideration of the PM collection efficiency and the like. be able to.
１０　内燃機関
１２　燃料噴射弁
１４　コモンレール
１６　排気通路
１８　ターボ過給機
２０　Ａ／Ｆセンサ
２２　ＮＯｘセンサ
２４　酸化触媒
２６　ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）
２８　吸気通路
３０　エアクリーナ
３２　インタークーラ
３４　ディーゼルスロットル
３６　エアフローメータ
３８　吸気圧力センサ
４０　吸気温度センサ
４２　高圧排気ガス還流通路（ＨＰＬ）
４４　ＨＰＬ－ＥＧＲ弁
４６　低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ）
４８　ＬＰＬ－ＥＧＲ弁
５０　ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５２　クランク角センサ
５４　水温センサ
５６　大気圧センサ
６０、８０　オンボードＳｏｏｔ推定モデル
６２　ベースＳｏｏｔ算出部
６４　ベースＡ／Ｆ算出部
６６　推定Ａ／Ｆ算出部
６８　Ａ／Ｆ学習反映部
７０　Ａ／Ｆ補正係数算出部
７２　環境補正係数算出部
７４、８２　ＮＯｘ補正係数算出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Fuel injection valve 14 Common rail 16 Exhaust passage 18 Turbo supercharger 20 A / F sensor 22 NOx sensor 24 Oxidation catalyst 26 DPF (Diesel Particulate Filter)
28 Intake passage 30 Air cleaner 32 Intercooler 34 Diesel throttle 36 Air flow meter 38 Intake pressure sensor 40 Intake temperature sensor 42 High pressure exhaust gas recirculation passage (HPL)
44 HPL-EGR valve 46 Low pressure exhaust gas recirculation passage (LPL)
48 LPL-EGR valve 50 ECU (Electronic Control Unit)
52 Crank angle sensor 54 Water temperature sensor 56 Atmospheric pressure sensor 60, 80 Onboard soot estimation model 62 Base soot calculation unit 64 Base A / F calculation unit 66 Estimated A / F calculation unit 68 A / F learning reflection unit 70 A / F correction Coefficient calculation unit 72 Environmental correction coefficient calculation unit 74, 82 NOx correction coefficient calculation unit

Claims (7)

  1. 　内燃機関の排気通路に配置されたＮＯｘセンサと、
    　筒内から排出されるＰＭの基本ＰＭ排出量を、内燃機関の運転状態に応じた値として算出する基本ＰＭ排出量算出手段と、
    　前記基本ＰＭ排出量を算出した場合に、排気ガス中の推定ＮＯｘ値と前記ＮＯｘセンサを用いて取得される排気ガス中の実ＮＯｘ値とに基づいて、前記基本ＰＭ排出量を補正する第１補正を実行する第１補正手段と、
    　を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。     A NOx sensor disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine;
    A basic PM emission amount calculating means for calculating a basic PM emission amount of PM discharged from the cylinder as a value corresponding to an operating state of the internal combustion engine;
    A first correction of the basic PM emission amount based on the estimated NOx value in the exhaust gas and the actual NOx value in the exhaust gas obtained using the NOx sensor when the basic PM emission amount is calculated. First correction means for performing correction;
    A control device for an internal combustion engine, comprising:
  2. 　ＮＯｘの排出に影響を与える運転パラメータの推定値と実測値とを取得し、取得した前記推定値と前記実測値との差を学習し、当該差が小さくなるように制御されている場合に前記第１補正が実行されることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。 When an estimated value and an actual value of an operating parameter that affect NOx emission are acquired, a difference between the acquired estimated value and the actual value is learned, and the control is performed so that the difference becomes small The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first correction is performed.
  3. 　ＮＯｘの排出に影響を与える運転パラメータの推定値と実測値とを取得し、取得した前記推定値と前記実測値との差を学習し、当該差が小さくなるように前記内燃機関を制御する学習制御手段と、
    　前記学習制御手段による前記差の学習に基づく学習値に基づいて、前記基本ＰＭ排出量を補正する第２補正を実行する第２補正手段と、
    　を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。     Learning that acquires an estimated value and an actual value of an operating parameter that affects NOx emission, learns a difference between the acquired estimated value and the actual value, and controls the internal combustion engine so that the difference becomes small Control means;
    Second correction means for executing second correction for correcting the basic PM emission amount based on a learning value based on learning of the difference by the learning control means;
    The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:
  4. 　前記第２補正が実行されている場合に、前記第１補正が実行されることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the first correction is executed when the second correction is executed.
  5. 　前記運転パラメータは、空燃比、空気過剰率または当量比であることを特徴とする請求項２～４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the operating parameter is an air-fuel ratio, an excess air ratio, or an equivalence ratio.
  6. 　前記運転パラメータは、吸気圧力であることを特徴とする請求項２～４の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。 The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the operating parameter is an intake pressure.
  7. 　前記第１補正は、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値よりも大きい場合には、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値より大きくなるほど、当該第１補正後のＰＭ排出量がより多くなるように前記基本ＰＭ排出量を補正し、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値よりも小さい場合には、前記実ＮＯｘ値が前記推定ＮＯｘ値より小さくなるほど、当該第１補正後のＰＭ排出量がより少なくなるように前記基本ＰＭ排出量を補正するものであることを特徴とする請求項１～６の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。 In the first correction, when the actual NOx value is larger than the estimated NOx value, the PM emission amount after the first correction increases as the actual NOx value becomes larger than the estimated NOx value. When the basic PM emission amount is corrected and the actual NOx value is smaller than the estimated NOx value, the PM emission amount after the first correction becomes smaller as the actual NOx value becomes smaller than the estimated NOx value. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the basic PM emission amount is corrected so that
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