WO2016104802A1 - 排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法 - Google Patents

排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法 Download PDF

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隆行 坂本
長岡　大治
智宏 是永
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    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust purification system and an exhaust purification system control method.
  • a NOx occlusion reduction type catalyst is known as a catalyst for reducing and purifying nitrogen compounds (NOx) in exhaust gas discharged from an internal combustion engine.
  • the NOx occlusion reduction catalyst occludes NOx contained in the exhaust when the exhaust is in a lean atmosphere, and harmless NOx occluded by hydrocarbons contained in the exhaust when the exhaust is in a rich atmosphere. And release. For this reason, when the NOx occlusion amount of the catalyst reaches a predetermined amount, so-called NOx purge that makes the exhaust gas rich by exhaust pipe injection needs to be performed periodically in order to recover the NOx occlusion capacity (for example, patents) Reference 1).
  • the NOx occlusion reduction type catalyst also occludes sulfur oxide (hereinafter referred to as SOx) contained in the exhaust gas.
  • SOx sulfur oxide
  • the SOx occlusion amount increases, there is a problem that the NOx purification ability of the NOx occlusion reduction type catalyst is lowered. For this reason, when the SOx occlusion amount reaches a predetermined amount, unburnt fuel is supplied to the upstream oxidation catalyst by exhaust pipe injection in order to remove SOx from the NOx occlusion reduction catalyst and recover from S poisoning. Therefore, it is necessary to periodically perform a so-called SOx purge for raising the exhaust temperature to the SOx separation temperature (see, for example, Patent Document 2).
  • the exhaust injector may cause an error between the commanded injection amount and the actual injection amount due to the influence of deterioration over time, characteristic changes, individual differences, etc., to improve the injection accuracy, eliminate the influence of this error. There is a need.
  • An object of the exhaust purification system and the exhaust purification system control method of the present disclosure is to effectively reduce an error between the instructed injection amount of the exhaust injector and the actual injection amount.
  • An exhaust purification system of the present disclosure includes an exhaust aftertreatment device including a catalyst that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and purifies exhaust gas, and an exhaust passage that is provided upstream of the exhaust aftertreatment device and is provided in the exhaust passage.
  • An exhaust injector that injects fuel; an exhaust measurement means that is provided in an exhaust passage downstream of the exhaust injector to acquire an actual measurement value of exhaust; and the internal combustion engine is in a period during which the exhaust injector performs fuel injection.
  • First learning means for learning a correction amount of the command injection amount to be output to the exhaust injector based on a difference between an estimated value of exhaust gas estimated from an engine operating state and an actual measurement value acquired by the exhaust gas measurement means.
  • first correction means for correcting the command injection amount output to the exhaust injector based on the correction amount learned by the first learning means.
  • An exhaust purification system of the present disclosure is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and has an exhaust aftertreatment device having a catalyst for purifying exhaust gas, and is provided at a position upstream of the exhaust aftertreatment device in the exhaust passage.
  • An injector that injects fuel into the exhaust passage, a sensor that is provided at a position downstream of the injector in the exhaust passage, detects a component or state of the exhaust, and outputs a measured value;
  • An exhaust purification system comprising a control unit that controls at least one of an intake air flow rate and a fuel injection amount of an internal combustion engine, wherein the control unit operates to perform the following processing: A fuel injection process for outputting a signal indicating an instruction injection amount to the injector and controlling the injector to inject fuel into the exhaust passage; A calculation process for estimating a component or a state of the exhaust gas based on an operating state of the internal combustion engine and calculating an estimated value; A learning process for learning a correction amount to be applied to the command injection amount based on the actual measurement value output from the
  • An exhaust purification system control method includes an internal combustion engine, an exhaust aftertreatment device disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine and having a catalyst for purifying exhaust gas, and an exhaust aftertreatment device in the exhaust passage.
  • An exhaust purification system control method comprising an injector provided at an upstream position and injecting fuel into the exhaust passage, wherein an injection amount is instructed to the injector, A fuel injection process for controlling the injector to inject fuel; a measurement process for measuring a component or state of the exhaust gas at a position downstream of the injector in the exhaust passage as a measured value; based on an operating state of the internal combustion engine Estimation process for estimating the exhaust gas component or state as an estimated value; during execution of the fuel injection process, the measured value and the estimated value Based on the learning process for learning a correction amount to be applied to the instructed injection amount; including the correction process, the application of the correction amount learned by and the learning process to the instructed injection amount.
  • the exhaust purification system and the exhaust purification system control method of the present disclosure it is possible to effectively reduce an error between the instructed injection amount of the exhaust injector and the actual injection amount.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an exhaust purification system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a timing chart for explaining the SOx purge control according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the MAF target value setting process during SOx purge lean control according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a target injection amount setting process during SOx purge rich control according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a timing chart illustrating the catalyst temperature adjustment control of the SOx purge control according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a timing chart for explaining the NOx purge control according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the MAF target value setting process during NOx purge lean control according to this embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a target injection amount setting process during NOx purge rich control according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing processing for correcting the injection amount of the in-cylinder injector according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart for explaining the calculation processing of the learning correction coefficient of the in-cylinder injector according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the process of correcting the injection amount learning of the exhaust injector according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram showing MAF correction coefficient setting processing according to this embodiment.
  • each cylinder of a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) 10 is provided with an in-cylinder injector 11 that directly injects high-pressure fuel accumulated in a common rail (not shown) into each cylinder.
  • the fuel injection amount and fuel injection timing of each in-cylinder injector 11 are controlled according to an instruction signal input from an electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 50.
  • ECU electronice control unit
  • An intake passage 12 for introducing fresh air is connected to the intake manifold 10A of the engine 10, and an exhaust passage 13 for connecting exhaust to the outside is connected to the exhaust manifold 10B.
  • an air cleaner 14 an intake air amount sensor (hereinafter referred to as MAF (Mass Air Flow) sensor) 40, a compressor 20A of the variable displacement supercharger 20, an intercooler 15, an intake throttle valve are arranged in order from the intake upstream side. 16 etc. are provided.
  • the exhaust passage 13 is provided with a turbine 20B of the variable displacement supercharger 20, an exhaust aftertreatment device 30 and the like in order from the exhaust upstream side.
  • the engine 10 is provided with an engine speed sensor 41, an accelerator opening sensor 42, and a boost pressure sensor 46.
  • the MAF sensor 40 that measures and detects the mass flow rate is used as a sensor that measures and detects the intake air amount of the engine (intake flow rate (Suction Air Flow)).
  • intake flow rate Sudden Air Flow
  • a different type of flow rate (AirFFlow) sensor from the MAF sensor 40 or a means in place of the flow rate sensor may be used.
  • the EGR device 21 includes an EGR passage 22 that connects the exhaust manifold 10B and the intake manifold 10A, an EGR cooler 23 that cools the EGR gas, and an EGR valve 24 that adjusts the EGR amount.
  • the exhaust aftertreatment device 30 is configured by arranging an oxidation catalyst 31, a NOx occlusion reduction type catalyst 32, and a particulate filter (hereinafter simply referred to as a filter) 33 in order from the exhaust upstream side in a case 30A.
  • An exhaust injector 34 that injects unburned fuel (mainly hydrocarbon (HC)) into the exhaust passage 13 in the exhaust passage 13 upstream of the oxidation catalyst 31 in response to an instruction signal input from the ECU 50. Is provided.
  • unburned fuel mainly hydrocarbon (HC)
  • exhaust injector 34 is also referred to as an exhaust pipe injector or simply an injector.
  • the oxidation catalyst 31 is formed, for example, by carrying an oxidation catalyst component on the surface of a ceramic carrier such as a honeycomb structure.
  • a ceramic carrier such as a honeycomb structure.
  • the NOx occlusion reduction type catalyst 32 is formed, for example, by supporting an alkali metal or the like on the surface of a ceramic carrier such as a honeycomb structure.
  • the NOx occlusion reduction type catalyst 32 occludes NOx in the exhaust when the exhaust air-fuel ratio is in a lean state, and occludes with a reducing agent (HC or the like) contained in the exhaust when the exhaust air-fuel ratio is in a rich state. NOx is reduced and purified.
  • the filter 33 is formed, for example, by arranging a large number of cells partitioned by porous partition walls along the flow direction of the exhaust gas and alternately plugging the upstream side and the downstream side of these cells. .
  • the filter 33 collects particulate matter (PM) in the exhaust gas in the pores and surfaces of the partition walls, and when the estimated amount of PM deposition reaches a predetermined amount, so-called filter forced regeneration is performed to remove it.
  • Filter forced regeneration is performed by supplying unburned fuel to the upstream side oxidation catalyst 31 by exhaust pipe injection or post injection, and raising the exhaust temperature flowing into the filter 33 to the PM combustion temperature.
  • the first exhaust temperature sensor 43 is provided on the upstream side of the oxidation catalyst 31 and detects the exhaust temperature flowing into the oxidation catalyst 31.
  • the second exhaust temperature sensor 44 is provided between the oxidation catalyst 31 and the NOx storage reduction catalyst 32 and detects the exhaust temperature flowing into the NOx storage reduction catalyst 32.
  • the NOx / lambda sensor 45 is an example of the exhaust gas measurement means of the present invention, and is provided on the downstream side of the filter 33, and the NOx value and lambda value (hereinafter, referred to as exhaust gas) of the exhaust gas that has passed through the NOx storage reduction catalyst 32. Detect excess air ratio).
  • the ECU 50 performs various controls of the engine 10 and the like, and includes a known CPU, ROM, RAM, input port, output port, and the like. In order to perform these various controls, the sensor values of the sensors 40 to 46 are input to the ECU 50.
  • the ECU 50 also includes a filter regeneration control unit 51, a SOx purge control unit 60, a NOx purge control unit 70, a MAF follow-up control unit 80, an in-cylinder injector learning correction unit 90, an exhaust injector learning correction unit 94, and a MAF.
  • the correction coefficient calculation unit 98 is included as a part of functional elements. Each of these functional elements will be described as being included in the ECU 50 which is an integral hardware, but any one of these may be provided in separate hardware.
  • the filter regeneration control unit 51 estimates the PM accumulation amount of the filter 33 from the travel distance of the vehicle or the differential pressure across the filter detected by a differential pressure sensor (not shown), and the estimated PM accumulation amount exceeds a predetermined upper limit threshold. And the forced regeneration flag F DPF is turned on (see time t 1 in FIG. 2). When the forced regeneration flag F DPF is turned on, an instruction signal for executing exhaust pipe injection (exhaust pipe injection system) is transmitted to the exhaust injector 34, or post injection (post injection system) to each in-cylinder injector 11. ) Is transmitted to raise the exhaust gas temperature to the PM combustion temperature (for example, about 550 ° C.).
  • the forced regeneration flag F DPF is, PM deposition estimation amount is turned off drops to a predetermined lower limit threshold indicating the burn off (determination threshold value) (see time t 2 in FIG. 2).
  • the SOx purge control unit 60 makes the exhaust rich and raises the exhaust temperature to a sulfur desorption temperature (for example, about 600 ° C.) to recover the NOx occlusion reduction type catalyst 32 from SOx poisoning (hereinafter, this control). (Referred to as SOx purge control).
  • FIG. 2 shows a timing chart of the SOx purge control of this embodiment.
  • SOx purge flag F SP to start SOx purge control is turned off and on at the same time forced regeneration flag F DPF (see time t 2 in FIG. 2).
  • F DPF forced regeneration flag
  • the enrichment by the SOx purge control is performed by adjusting the excess air ratio to the lean side from the theoretical air-fuel ratio equivalent value (about 1.0) from the steady operation (for example, about 1.5) by the air system control.
  • SOx purge lean control for reducing to 1 target excess air ratio (for example, about 1.3) and injection system control to reduce the excess air ratio from the first target excess air ratio to the second target excess air ratio on the rich side (for example, about 0) This is realized by using together with the SOx purge rich control that lowers to .9). Details of the SOx purge lean control and the SOx purge rich control will be described below.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a process for setting the MAF target value MAF SPL_Trgt during the SOx purge lean control.
  • the first target excess air ratio setting map 61 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q (the fuel injection amount of the engine 10), and the engine speed Ne, the accelerator opening Q,
  • the excess air ratio target value ⁇ SPL_Trgt (first target excess air ratio) at the time of SOx purge lean control corresponding to is preset based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ SPL_Trgt at the time of SOx purge lean control is read from the first target excess air ratio setting map 61 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and is sent to the MAF target value calculation unit 62. Entered. Further, the MAF target value calculation unit 62 calculates the MAF target value MAF SPL_Trgt during the SOx purge lean control based on the following formula (1).
  • Equation (1) Q fnl_cord represents a learning-corrected fuel injection amount (excluding post-injection) described later, Ro Fuel represents fuel specific gravity, AFR sto represents a theoretical air-fuel ratio, and Maf_corr represents a MAF correction coefficient described later. Yes.
  • MAF target value MAF SPL_Trgt calculated by the MAF target value calculation unit 62, when the SOx purge flag F SP is turned on (see time t 2 in FIG. 2) is input to the lamp unit 63.
  • the ramp processing unit 63 reads the ramp coefficient from the + ramp coefficient map 63A and the ⁇ ramp coefficient map 63B using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and obtains the MAF target ramp value MAF SPL_Trgt_Ramp to which the ramp coefficient is added. Input to the valve control unit 64.
  • the valve control unit 64 throttles the intake throttle valve 16 to the close side and opens the EGR valve 24 to the open side so that the actual MAF value MAF Act input from the MAF sensor 40 becomes the MAF target ramp value MAF SPL_Trgt_Ramp. Execute control.
  • the MAF target value MAF SPL_Trgt is set based on the excess air ratio target value ⁇ SPL_Trgt read from the first target excess air ratio setting map 61 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11.
  • the air system operation is feedback-controlled based on the MAF target value MAF SPL_Trgt .
  • the MAF target value MAF SPL_Trgt can be set by feedforward control. It is possible to effectively eliminate influences such as deterioration, characteristic changes, and individual differences.
  • FIG. 4 is a block diagram showing processing for setting the target injection amount Q SPR_Trgt (injection amount per unit time) of exhaust pipe injection or post injection in SOx purge rich control.
  • the second target excess air ratio setting map 65 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, and at the time of SOx purge rich control corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the excess air ratio target value ⁇ SPR_Trgt (second target excess air ratio) is set in advance based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ SPR_Trgt at the time of SOx purge rich control is read from the second target excess air ratio setting map 65 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and an injection quantity target value calculation unit 66. Further, the injection amount target value calculation unit 66 calculates the target injection amount Q SPR_Trgt during the SOx purge rich control based on the following formula (2).
  • MAF SPL_Trgt is the MAF target value at the SOx purge lean, and is input from the above-described MAF target value calculation unit 62.
  • Q fnlRaw_cord is a fuel injection amount (excluding post-injection) after application of learning corrected MAF follow-up control, which will be described later,
  • Ro Fuel is fuel specific gravity
  • AFR sto is a theoretical air fuel ratio
  • Maf_corr is a MAF correction coefficient described later. Show.
  • the target injection amount Q SPR_Trgt calculated by the injection amount target value calculation unit 66 is transmitted as an injection instruction signal to the exhaust injector 34 or each in-cylinder injector 11 when a SOx purge rich flag F SPR described later is turned on.
  • the target injection amount Q SPR_Trgt is set based on the air excess rate target value ⁇ SPR_Trgt read from the second target air excess rate setting map 65 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11. It is supposed to be.
  • the sensor value of the lambda sensor is not used. The exhaust can be effectively reduced to a desired excess air ratio required for SOx purge rich control.
  • the target injection amount Q SPR_Trgt can be set by feedforward control. Effects such as deterioration and characteristic changes can be effectively eliminated.
  • the exhaust temperature (hereinafter also referred to as catalyst temperature) flowing into the NOx occlusion reduction type catalyst 32 during the SOx purge control is the SOx that performs exhaust pipe injection or post injection as shown at times t 2 to t 4 in FIG.
  • the purge rich flag F SPR is controlled by alternately switching on / off (rich / lean).
  • the SOx purge rich flag FSPR is turned off, the catalyst temperature is lowered by stopping the exhaust pipe injection or the post injection (hereinafter, this period is referred to as an interval TF_INT ).
  • the injection period TF_INJ is set by reading values corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q from an injection period setting map (not shown) created in advance by experiments or the like.
  • an injection period required to reliably reduce the excess air ratio of exhaust gas obtained in advance through experiments or the like to the second target excess air ratio is set according to the operating state of the engine 10. ing.
  • the interval T F_INT is set by feedback control when the SOx purge rich flag F SPR at which the catalyst temperature is highest is switched from on to off. Specifically, the proportional control for changing the input signal in proportion to the deviation ⁇ T between the target catalyst temperature and the estimated catalyst temperature when the SOx purge rich flag FSPR is turned off, and the time integral value of the deviation ⁇ T are proportional. This is processed by PID (Proportional-Integral-Derivative) control composed of integral control for changing the input signal and differential control for changing the input signal in proportion to the time differential value of the deviation ⁇ T.
  • the target catalyst temperature is set at a temperature at which SOx can be removed from the NOx storage reduction catalyst 32.
  • the estimated catalyst temperature is, for example, the inlet temperature of the oxidation catalyst 31 detected by the first exhaust temperature sensor 43, and the oxidation catalyst 31. It may be estimated based on the exothermic reaction in the NOx occlusion reduction type catalyst 32 or the like.
  • the injection period TF_INJ for raising the catalyst temperature and lowering the excess air ratio to the second target excess air ratio is set from the map referred to based on the operating state of the engine 10,
  • the interval TF_INT for lowering the catalyst temperature is processed by PID control. This makes it possible to reliably reduce the excess air ratio to the target excess ratio while effectively maintaining the catalyst temperature during the SOx purge control within a desired temperature range necessary for the purge.
  • SOx purge control (1) SOx purge flag F from on the SP injection quantity of the exhaust pipe injection or post injection accumulated, when the amount of the cumulative injected has reached the predetermined upper limit threshold amount, of (2) SOx purge control When the elapsed time counted from the start reaches a predetermined upper threshold time, (3) calculation is performed based on a predetermined model formula including the operating state of the engine 10 and the sensor value of the NOx / lambda sensor 45 as input signals.
  • SOx purge flag F SP is terminated by turning off the (time t 4 in FIG. 2 , reference time t n in FIG. 5).
  • the SOx purge control end condition is provided with the upper limit of the cumulative injection amount and the elapsed time
  • the fuel consumption amount when the SOx purge does not progress due to a decrease in the exhaust temperature or the like. Can be effectively prevented from becoming excessive.
  • NOx purge control restores the NOx storage capability of the NOx storage reduction catalyst 32 by making the exhaust atmosphere rich and detoxifying and releasing NOx stored in the NOx storage reduction catalyst 32 by reduction purification. Control (hereinafter, this control is referred to as NOx purge control) is executed.
  • the NOx purge flag F NP for starting the NOx purge control is turned on when the NOx emission amount per unit time is estimated from the operating state of the engine 10 and the estimated cumulative value ⁇ NOx obtained by accumulating this exceeds a predetermined threshold value ( reference time t 1 of FIG. 6).
  • the NOx purification rate by the NOx occlusion reduction type catalyst 32 is calculated from the NOx emission amount upstream of the catalyst estimated from the operating state of the engine 10 and the NOx amount downstream of the catalyst detected by the NOx / lambda sensor 45.
  • the NOx purge flag F NP is turned on.
  • the enrichment by the NOx purge control is performed on the lean side of the excess air ratio from the stoichiometric air-fuel ratio equivalent value (about 1.0) from the time of steady operation (for example, about 1.5) by the air system control.
  • NOx purge lean control for reducing to 3 target excess air ratio (for example, about 1.3) and injection system control to reduce the excess air ratio from the third target excess air ratio to the fourth target excess air ratio on the rich side (for example, about 0) .9) and NOx purge rich control for reducing the pressure to 9).
  • the details of the NOx purge lean control and the NOx purge rich control will be described below.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a process for setting the MAF target value MAF NPL_Trgt during the NOx purge lean control.
  • the third target excess air ratio setting map 71 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, and during NOx purge lean control corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the excess air ratio target value ⁇ NPL_Trgt (third excess air ratio) is set in advance based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ NPL_Trgt at the time of NOx purge lean control is read from the third target excess air ratio setting map 71 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and is sent to the MAF target value calculation unit 72. Entered. Further, the MAF target value calculation unit 72 calculates the MAF target value MAF NPL_Trgt at the time of NOx purge lean control based on the following formula (3).
  • Equation (3) Q fnl_cord represents a learning-corrected fuel injection amount (excluding post-injection) described later, Ro Fuel represents fuel specific gravity, AFR sto represents a theoretical air-fuel ratio, and Maf_corr represents a MAF correction coefficient described later. Yes.
  • the MAF target value MAF NPL_Trgt calculated by the MAF target value calculation unit 72 is input to the ramp processing unit 73 when the NOx purge flag F NP is turned on (see time t 1 in FIG. 6).
  • the ramp processing unit 73 reads the ramp coefficient from the ramp coefficient maps 73A and 73B using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and calculates the MAF target ramp value MAF NPL_Trgt_Ramp to which the ramp coefficient is added as a valve control unit 74. To enter.
  • the valve control unit 74 throttles the intake throttle valve 16 to the close side and opens the EGR valve 24 to the open side so that the actual MAF value MAF Act input from the MAF sensor 40 becomes the MAF target ramp value MAF NPL_Trgt_Ramp. Execute control.
  • the MAF target value MAF NPL_Trgt is set based on the excess air ratio target value ⁇ NPL_Trgt read from the third target excess air ratio setting map 71 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11.
  • the air system operation is feedback-controlled based on the MAF target value MAF NPL_Trgt .
  • the MAF target value MAF NPL_Trgt can be set by feedforward control. Effects such as deterioration and characteristic changes can be effectively eliminated.
  • FIG. 8 is a block diagram showing processing for setting the target injection amount Q NPR_Trgt (injection amount per unit time) of exhaust pipe injection or post injection in NOx purge rich control.
  • the fourth target excess air ratio setting map 75 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, and during NOx purge rich control corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the air excess rate target value ⁇ NPR_Trgt (fourth target air excess rate) is set in advance based on experiments or the like.
  • the excess air ratio target value ⁇ NPR_Trgt at the time of NOx purge rich control is read from the fourth target excess air ratio setting map 75 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and the injection amount target value calculation section 76 is performed. Is input. Further, the injection amount target value calculation unit 76 calculates the target injection amount Q NPR_Trgt at the time of NOx purge rich control based on the following formula (4).
  • MAF NPL_Trgt is a NOx purge lean MAF target value, and is input from the MAF target value calculation unit 72 described above.
  • Q fnlRaw_cord is a fuel injection amount (excluding post-injection) after application of learning corrected MAF follow-up control, which will be described later,
  • Ro Fuel is fuel specific gravity
  • AFR sto is a theoretical air fuel ratio
  • Maf_corr is a MAF correction coefficient described later. Show.
  • the target injection amount Q NPR_Trgt that is calculated by the injection amount target value computing unit 76, NOx purge flag F SP When turned on, is sent as the injection instruction signal to the exhaust injector 34 or each cylinder injector 11 (time of FIG. 6 t 1 ). The transmission of this injection instruction signal is continued until the NOx purge flag F NP is turned off (time t 2 in FIG. 6) by the end determination of NOx purge control described later.
  • the target injection amount Q NPR_Trgt is set based on the excess air ratio target value ⁇ NPR_Trgt read from the fourth target excess air ratio setting map 75 and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11. It is supposed to be.
  • the sensor value of the lambda sensor is not used. It is possible to effectively reduce the exhaust gas to a desired excess air ratio required for NOx purge rich control.
  • the target injection amount Q NPR_Trgt can be set by feedforward control. Effects such as deterioration and characteristic changes can be effectively eliminated.
  • the ECU 50 feedback-controls the opening degree of the intake throttle valve 16 and the EGR valve 24 based on the sensor value of the MAF sensor 40 in the region where the operating state of the engine 10 is on the low load side. On the other hand, in the region where the operating state of the engine 10 is on the high load side, the ECU 50 feedback-controls the supercharging pressure by the variable displacement supercharger 20 based on the sensor value of the boost pressure sensor 46 (hereinafter, this region is referred to as “high”). Booth pressure FB control area).
  • the excess air ratio target value ⁇ NPR_Trgt the excess air ratio target value necessary for the NOx purge.
  • the NOx detachment processing unit 70 of this embodiment prohibits NOx purge lean control for adjusting the opening degree of the intake throttle valve 16 and the EGR valve 24 in the booth pressure FB control region, and exhaust pipe
  • the excess air ratio is reduced to the fourth target excess air ratio (the excess air ratio target value ⁇ NPR_Trgt ) only by injection or post injection.
  • the MAF target value set based on the operating state of the engine 10 may be applied to the MAF target value MAF NPL_Trgt of the above-described equation (4).
  • NOx purge control (1) when the NOx purge flag F NP is turned on, the amount of exhaust pipe injection or post injection is accumulated, and when this cumulative injection amount reaches a predetermined upper limit threshold amount, (2) NOx purge control When the elapsed time counted from the start reaches a predetermined upper threshold time, (3) calculation is performed based on a predetermined model formula including the operating state of the engine 10 and the sensor value of the NOx / lambda sensor 45 as input signals.
  • the NOx purge flag F NP is turned off and the process ends (time t 2 in FIG. 6). reference).
  • the cumulative injection amount and the upper limit of the elapsed time are provided in the end condition of the NOx purge control, so that the fuel consumption amount is reduced when the NOx purge is not successful due to a decrease in the exhaust temperature or the like. It is possible to reliably prevent the excess.
  • the MAF follow-up control unit 80 includes (1) a period for switching from a lean state in normal operation to a rich state by SOx purge control or NOx purge control, and (2) lean in normal operation from a rich state by SOx purge control or NOx purge control. During the switching period to the state, control (MAF follow-up control) for correcting the fuel injection timing and the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11 according to the MAF change is executed.
  • the in-cylinder injector learning correction unit 90 includes a learning correction coefficient calculation unit 91, an injection amount correction unit 92, and a learning correction prohibition unit 93.
  • the learning correction coefficient calculation unit 91 and the injection amount correction unit 92 constitute a second learning unit and a second correction unit of the present invention, respectively.
  • the learning correction coefficient calculation unit 91 performs injection of each in-cylinder injector 11 based on the error ⁇ between the actual lambda value ⁇ Act detected by the NOx / lambda sensor 45 and the estimated lambda value ⁇ Est during the lean operation of the engine 10.
  • An amount learning correction coefficient F Corr is calculated.
  • the actual lambda value ⁇ Act in the exhaust gas that passes through the oxidation catalyst 31 and is detected by the downstream NOx / lambda sensor 45 matches the estimated lambda value ⁇ Est in the exhaust gas discharged from the engine 10. Conceivable. That is, when an error ⁇ occurs between the actual lambda value ⁇ Act and the estimated lambda value ⁇ Est , it can be assumed that the difference is between the instructed injection amount for each in-cylinder injector 11 and the actual injection amount.
  • the correction sensitivity coefficient K 2 is read the actual lambda value lambda Act detected by the NOx / lambda sensor 45 from the correction sensitivity coefficient map 91A as an input signal.
  • the estimated lambda value ⁇ Est may be estimated and calculated from the operating state of the engine 10 according to the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the learning value map 91B is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q, and a plurality of learning areas partitioned according to the engine speed Ne and the accelerator opening Q on the map. Is set. These learning regions are set to have a narrower range as the region is used more frequently, and are set to a wider region as the region is used less frequently. As a result, learning accuracy is improved in areas where the usage frequency is high, and unlearning is effectively prevented in areas where the usage frequency is low.
  • the learning prohibition flag F Pro is either (1) the SOx purge flag F SP is on, (2) the NOx purge flag F NP is on, (3) the filter regeneration flag F DPF is on, or (4) the engine 10 It is turned on during a period in which any one of the operation states is transient operation. This is because when these conditions are satisfied, the error ⁇ increases due to the change in the actual lambda value ⁇ Act , and the update of the learning value map 91B based on the accurate learning value F CorrAdpt cannot be performed.
  • Whether or not the engine 10 is in a transient operation state is determined based on, for example, the time change amount of the actual lambda value ⁇ Act detected by the NOx / lambda sensor 45 when the time change amount is larger than a predetermined threshold value. What is necessary is just to determine with a transient operation state.
  • prohibits updating of the learning value map 91B during on the learning prohibition flag F Pro may be configured to prohibit the operation of the learning value F CorrAdpt.
  • step S300 it is determined whether the engine 10 is in a lean operation state based on the engine speed Ne, the accelerator opening Q, and the like. If it is in the lean operation state, the process proceeds to step S310 to start the calculation of the learning correction coefficient.
  • step S320 it is determined whether or not the absolute value
  • step S330 it is determined whether or not the learning prohibition flag FPro is turned off by the learning correction prohibition unit 93.
  • the learning prohibition flag F Pro is off (Yes)
  • the present control proceeds to step S340 to update the learning value map 91B.
  • the learning prohibition flag FPro is on (No)
  • this control is returned without updating the learning value map 91B.
  • step S340 the learning value map 91B (see FIG. 9) referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q is updated to the learning value F CorrAdpt calculated in step S310. More specifically, on the learning value map 91B, a plurality of learning areas divided according to the engine speed Ne and the accelerator opening Q are set. These learning regions are preferably set to have a narrower range as the region is used more frequently and to be wider as a region is used less frequently. As a result, learning accuracy is improved in regions where the usage frequency is high, and unlearning can be effectively prevented in regions where the usage frequency is low.
  • the learning correction coefficient F Corr is input to the injection amount correction unit 92 shown in FIG.
  • the injection amount correction unit 92 multiplies each basic injection amount of pilot injection Q Pilot , pre-injection Q Pre , main injection Q Main , after-injection Q After , and post-injection Q Post by a learning correction coefficient F Corr. The injection amount is corrected. In this way, by correcting the fuel injection amount to each in-cylinder injector 11 with the learning value corresponding to the error ⁇ between the estimated lambda value ⁇ Est and the actual lambda value ⁇ Act , It becomes possible to effectively eliminate variations such as individual differences.
  • the exhaust injector learning correction unit 94 includes a learning correction amount calculation unit 95, an injection amount correction unit 96, and a learning prohibition unit 97 as functional elements.
  • the learning correction amount calculation unit 95, the injection amount correction unit 96, and the learning prohibition unit 97 constitute a first learning unit, a first correction unit, and a prohibition unit of the present invention, respectively.
  • the learning correction amount calculation unit 95 calculates the actual lambda value ⁇ Act detected by the NOx / lambda sensor (exhaust actual measurement means) 45, the engine speed Ne and the accelerator opening during the forced regeneration period of the filter 33 by the exhaust pipe injection method. Based on the error ⁇ from the estimated lambda value ⁇ Est estimated from the operating state of the engine 10 according to Q, the learning correction amount Q exh_Corr of the exhaust injector 34 is calculated. Hereinafter, the details of the calculation processing of the learning correction amount Q exh_Corr will be described.
  • the actual lambda value ⁇ Act and the estimated lambda value ⁇ Est when exhaust pipe injection is being performed by the exhaust injector 34 are expressed by the following equations (5) and (6), respectively.
  • Maf is the air flow rate and the MAF value detected by the MAF sensor 40
  • Q cyl_Act is the actual injection amount of the in-cylinder injector 11
  • Q cyl_ind is an instruction to the in-cylinder injector 11.
  • the injection amount, Q exh_Act represents the actual injection amount of the exhaust injector 34
  • Q exh_ind represents the commanded injection amount to the exhaust injector 34
  • ⁇ st represents the lambda value corresponding to the theoretical air-fuel ratio.
  • the error between the commanded injection amount Q exh_ind of the exhaust injector 34 and the actual injection amount Q exh_Act can be derived from the difference in the reciprocal number of lambda and the air flow rate (MAF value). Therefore, the learning correction amount Q exh_Corr of the exhaust injector 34 is expressed by the following equation (8) that is integrated by multiplying the equation (7) by a predetermined coefficient C obtained in advance through experiments or the like.
  • the learning correction amount calculation unit 95 calculates a learning correction amount Q exh_Corr for each injection based on the equation (8) and performs an injection amount correction unit 96 as needed during the forced filter regeneration period in which the exhaust injector 34 performs fuel injection. Send.
  • the injection amount correction unit 96 converts the learning correction amount Q exh_Corr input from the learning correction amount calculation unit 95 into an energization pulse width (hereinafter referred to as energization pulse width correction amount), and also stores the pre-stored instruction injection amount Q exh_ind and the basic Learning correction for adding or subtracting the energization pulse width correction amount to the basic injection amount map 96A that defines the relationship with the energization pulse width is executed.
  • the calculated the learned correction amount Q Exh_Corr Based on this, the fuel injection amount of the exhaust injector 34 is appropriately corrected, so that variations such as aging deterioration, characteristic changes, and individual differences of the exhaust injector 34 can be effectively eliminated. Further, by performing SOx purge rich control or NOx purge rich control by exhaust pipe injection with the corrected injection instruction value, it is possible to accurately reduce exhaust to a desired excess air ratio.
  • the calculation of the learning correction amount Q exh_Corr is not limited to the filter forced regeneration period, but may be configured to cause the exhaust injector 34 to execute exhaust injection at an arbitrary timing and calculate during the period.
  • the exhaust measurement means is not limited to the NOx / lambda sensor 45, and other sensors or the like may be applied as long as the exhaust lambda value in the exhaust passage 13 downstream from the exhaust aftertreatment device 30 can be measured. Is possible.
  • the learning correction amount Q exh_Corr is prohibited from being calculated. Is effectively prevented.
  • the MAF correction coefficient calculation unit 98 sets the MAF target value MAF SPL_Trgt and the target injection amount Q SPR_Trgt during SOx purge control, and the MAF used for setting the MAF target value MAF NPL_Trgt and the target injection amount Q NPR_Trgt during NOx purge control.
  • a correction coefficient Maf_corr is calculated.
  • the fuel injection amount of each in-cylinder injector 11 is corrected based on the error ⁇ between the actual lambda value ⁇ Act detected by the NOx / lambda sensor 45 and the estimated lambda value ⁇ Est .
  • the factor of error ⁇ is not necessarily the only effect of the difference between the commanded injection amount and the actual injection amount for each in-cylinder injector 11. That is, there is a possibility that the error of the MAF sensor 40 as well as the in-cylinder injectors 11 affects the lambda error ⁇ .
  • FIG. 12 is a block diagram showing the setting process of the MAF correction coefficient Maf_corr by the MAF correction coefficient calculation unit 98.
  • the correction coefficient setting map 99 is a map that is referred to based on the engine speed Ne and the accelerator opening Q.
  • the MAF indicating the sensor characteristics of the MAF sensor 40 corresponding to the engine speed Ne and the accelerator opening Q is shown in FIG.
  • the correction coefficient Maf_corr is set in advance based on experiments or the like.
  • the MAF correction coefficient calculation unit 98 reads the MAF correction coefficient Maf_corr from the correction coefficient setting map 99 using the engine speed Ne and the accelerator opening Q as input signals, and outputs the MAF correction coefficient Maf_corr to the MAF target value calculation unit 62, 72 and the injection amount target value calculation units 66 and 76.
  • SOx purge control when the MAF target value MAF SPL_Trgt and the target injection amount Q SPR_Trgt, the setting of the MAF target value MAF NPL_Trgt and the target injection amount Q NPR_Trgt during NOx purge control effectively the sensor characteristics of the MAF sensor 40 It becomes possible to reflect.

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Abstract

　内燃機関１０の排気通路１３に設けられて排気を浄化する触媒を含む排気後処理装置３０と、排気後処理装置３０よりも上流側の排気通路１３に設けられた排気インジェクタ３４と、排気インジェクタ３４よりも下流側の排気通路１３に設けられて排気の実測値を取得する排気センサ４５と、排気インジェクタ３４が燃料噴射を実施している期間に、内燃機関１０の運転状態から推定される排気の推定値と、排気センサ４５で取得される実測値との差に基づいて排気インジェクタ３４に出力する指示噴射量の補正量を学習する学習補正量演算部９５と、学習補正量演算部９５によって学習された補正量に基づいて排気インジェクタ３４に出力する指示噴射量を補正する噴射量補正部９６とを備える。

Description

排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法
　本発明は、排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法に関する。
　従来、内燃機関から排出される排気中の窒素化合物（ＮＯｘ）を還元浄化する触媒として、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒が知られている。ＮＯｘ吸蔵還元型触媒は、排気がリーン雰囲気のときに排気中に含まれるＮＯｘを吸蔵すると共に、排気がリッチ雰囲気のときに排気中に含まれる炭化水素で吸蔵していたＮＯｘを還元浄化により無害化して放出する。このため、触媒のＮＯｘ吸蔵量が所定量に達した場合は、ＮＯｘ吸蔵能力を回復させるべく、排気管噴射によって排気をリッチ状態にする所謂ＮＯｘパージを定期的に行う必要がある（例えば、特許文献１参照）。
　また、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒には、排気中に含まれる硫黄酸化物（以下、ＳＯｘという）も吸蔵される。ＳＯｘ吸蔵量が増加すると、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒のＮＯｘ浄化能力を低下させる課題がある。このため、ＳＯｘ吸蔵量が所定量に達した場合は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒からＳＯｘを離脱させてＳ被毒から回復させるべく、排気管噴射によって上流側の酸化触媒に未燃燃料を供給して排気温度をＳＯｘ離脱温度まで上昇させる所謂ＳＯｘパージを定期的に行う必要がある（例えば、特許文献２参照）。
　一方、排気通路に配置される触媒の上下に排気ガスセンサを備える内燃機関の空燃比制御装置において、内燃機関の運転状態が頻繁に変化する状況下でも、常に安定したエミッション特性を維持する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。
日本国特開２００８－２０２４２５号公報 日本国特開２００９－０４７０８６号公報 日本国特開２００５－０４８７１１号公報
　ところで、ＮＯｘパージ時やＳＯｘパージ時に、排気空燃比を所望のリッチ状態に維持するためには、排気インジェクタの噴射精度を向上することが好ましい。しかしながら、排気インジェクタは、経年劣化や特性変化、個体差等の影響によって指示噴射量と実噴射量とに誤差が生じる場合があるため、噴射精度を向上するには、この誤差の影響を排除する必要がある。
　本開示の排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法は、排気インジェクタの指示噴射量と実噴射量との誤差を効果的に低減することを目的とする。
　本開示の排気浄化システムは、内燃機関の排気通路に設けられて排気を浄化する触媒を含む排気後処理装置と、前記排気後処理装置よりも上流側の排気通路に設けられて排気通路内に燃料を噴射する排気インジェクタと、前記排気インジェクタよりも下流側の排気通路に設けられて排気の実測値を取得する排気実測手段と、前記排気インジェクタが燃料噴射を実施している期間に、前記内燃機関の運転状態から推定される排気の推定値と、前記排気実測手段で取得される実測値との差に基づいて、前記排気インジェクタに出力する指示噴射量の補正量を学習する第１学習手段と、前記第１学習手段によって学習された補正量に基づいて前記排気インジェクタに出力する指示噴射量を補正する第１補正手段と、を備える。
　また、本開示の排気浄化システムは、内燃機関の排気通路に配設され、排気を浄化する触媒を有する排気後処理装置と、前記排気通路において前記排気後処理装置よりも上流側の位置に設けられ、前記排気通路の中に燃料を噴射するインジェクタと、前記排気通路において前記インジェクタよりも下流側の位置に設けられ、前記排気の成分または状態を検出して実測値を出力するセンサと、前記内燃機関の吸気流量及び燃料噴射量とのうちの少なくとも一方を制御する制御ユニットとを備える排気浄化システムであって、前記制御ユニットは、以下の処理を実行するように動作する：
　前記インジェクタに対して指示噴射量を示す信号を出力して、前記排気通路の中に燃料を噴射させるよう前記インジェクタを制御する燃料噴射処理；
　前記内燃機関の運転状態に基づいて前記排気の成分または状態を推定し、推定値を算出する算出処理；
　前記燃料噴射処理を実行中に、前記センサから出力された前記実測値と、前記算出処理によって算出された前記推定値とに基づいて、前記指示噴射量に適用すべき補正量を学習する学習処理；及び
　前記学習処理によって学習した前記補正量を前記指示噴射量に適用する補正処理。
　本開示の排気浄化システムの制御方法は、内燃機関と、前記内燃機関の排気通路に配設され、排気を浄化する触媒を有する排気後処理装置と、前記排気通路において前記排気後処理装置よりも上流側の位置に設けられ、前記排気通路の中に燃料を噴射するインジェクタとを備える排気浄化システムの制御方法であって、前記インジェクタに対して噴射量を指示して、前記排気通路の中に燃料を噴射させるよう前記インジェクタを制御する燃料噴射処理；前記排気通路において前記インジェクタよりも下流側の位置における前記排気の成分または状態を実測値として計測する計測処理；前記内燃機関の運転状態に基づいて前記排気の成分または状態を推定値として推定する推定処理；前記燃料噴射処理を実行中に、前記実測値と前記推定値とに基づいて、前記指示噴射量に適用すべき補正量を学習する学習処理；及び前記学習処理によって学習した前記補正量を前記指示噴射量に適用する補正処理、を含む。
　本開示の排気浄化システム及び排気浄化システムの制御方法によれば、排気インジェクタの指示噴射量と実噴射量との誤差を効果的に低減することができる。
図１は、本実施形態に係る排気浄化システムを示す全体構成図である。 図２は、本実施形態に係るＳＯｘパージ制御を説明するタイミングチャート図である。 図３は、本実施形態に係るＳＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値の設定処理を示すブロック図である。 図４は、本実施形態に係るＳＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量の設定処理を示すブロック図である。 図５は、本実施形態に係るＳＯｘパージ制御の触媒温度調整制御を説明するタイミングチャート図である。 図６は、本実施形態に係るＮＯｘパージ制御を説明するタイミングチャート図である。 図７は、本実施形態に係るＮＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値の設定処理を示すブロック図である。 図８は、本実施形態に係るＮＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量の設定処理を示すブロック図である。 図９は、本実施形態に係る筒内インジェクタの噴射量学習補正の処理を示すブロック図である。 図１０は、本実施形態に係る筒内インジェクタの学習補正係数の演算処理を説明するフロー図である。 図１１は、本実施形態に係る排気インジェクタの噴射量学習補正の処理を示すブロック図である。 図１２は、本実施形態に係るＭＡＦ補正係数の設定処理を示すブロック図である。
　以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る排気浄化システムを説明する。
　図１に示すように、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１０の各気筒には、図示しないコモンレールに蓄圧された高圧燃料を各気筒内に直接噴射する筒内インジェクタ１１がそれぞれ設けられている。これら各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量や燃料噴射タイミングは、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）５０から入力される指示信号に応じてコントロールされる。
　エンジン１０の吸気マニホールド１０Ａには新気を導入する吸気通路１２が接続され、排気マニホールド１０Ｂには排気を外部に導出する排気通路１３が接続されている。吸気通路１２には、吸気上流側から順にエアクリーナ１４、吸入空気量センサ（以下、ＭＡＦ(Mass Air Flow)センサという）４０、可変容量型過給機２０のコンプレッサ２０Ａ、インタークーラ１５、吸気スロットルバルブ１６等が設けられている。排気通路１３には、排気上流側から順に可変容量型過給機２０のタービン２０Ｂ、排気後処理装置３０等が設けられている。なお、エンジン１０には、エンジン回転数センサ４１、アクセル開度センサ４２、ブースト圧センサ４６が取り付けられている。
　なお、本実施形態の説明では、エンジンの吸入空気量（吸気流量(Suction Air Flow)）を測定・検出するセンサとして、質量流量(Mass Air Flow)を測定・検出するＭＡＦセンサ４０を用いるものとするが、エンジンの吸気流量を測定・検出することができれば、ＭＡＦセンサ４０とは異なるタイプの流量（Air Flow）センサ、あるいは流量センサに代わる手段を用いてもよい。
　ＥＧＲ装置２１は、排気マニホールド１０Ｂと吸気マニホールド１０Ａとを接続するＥＧＲ通路２２と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ２３と、ＥＧＲ量を調整するＥＧＲバルブ２４とを備えている。
　排気後処理装置３０は、ケース３０Ａ内に排気上流側から順に酸化触媒３１、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２、パティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタという）３３を配置して構成されている。また、酸化触媒３１よりも上流側の排気通路１３には、ＥＣＵ５０から入力される指示信号に応じて、排気通路１３内に未燃燃料（主に炭化水素（ＨＣ））を噴射する排気インジェクタ３４が設けられている。
　なお、排気インジェクタ３４は、排気管内インジェクタ、あるいは単にインジェクタとも称する。
　酸化触媒３１は、例えば、ハニカム構造体等のセラミック製担体表面に酸化触媒成分を担持して形成されている。酸化触媒３１は、排気インジェクタ３４又は筒内インジェクタ１１のポスト噴射によって未燃燃料が供給されると、これを酸化して排気温度を上昇させる。
　ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２は、例えば、ハニカム構造体等のセラミック製担体表面にアルカリ金属等を担持して形成されている。このＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２は、排気空燃比がリーン状態のときに排気中のＮＯｘを吸蔵すると共に、排気空燃比がリッチ状態のときに排気中に含まれる還元剤（ＨＣ等）で吸蔵したＮＯｘを還元浄化する。
　フィルタ３３は、例えば、多孔質性の隔壁で区画された多数のセルを排気の流れ方向に沿って配置し、これらセルの上流側と下流側とを交互に目封止して形成されている。フィルタ３３は、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を隔壁の細孔や表面に捕集すると共に、ＰＭ堆積推定量が所定量に達すると、これを燃焼除去するいわゆるフィルタ強制再生が実行される。フィルタ強制再生は、排気管噴射あるいは、ポスト噴射によって上流側の酸化触媒３１に未燃燃料を供給し、フィルタ３３に流入する排気温度をＰＭ燃焼温度まで昇温することで行われる。
　第１排気温度センサ４３は、酸化触媒３１よりも上流側に設けられており、酸化触媒３１に流入する排気温度を検出する。第２排気温度センサ４４は、酸化触媒３１とＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２との間に設けられており、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２に流入する排気温度を検出する。ＮＯｘ／ラムダセンサ４５は、本発明の排気実測手段の一例であって、フィルタ３３よりも下流側に設けられており、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２を通過した排気のＮＯｘ値及びラムダ値（以下、空気過剰率ともいう）を検出する。
　ＥＣＵ５０は、エンジン１０等の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。これら各種制御を行うため、ＥＣＵ５０にはセンサ類４０～４６のセンサ値が入力される。また、ＥＣＵ５０は、フィルタ再生制御部５１と、ＳＯｘパージ制御部６０と、ＮＯｘパージ制御部７０と、ＭＡＦ追従制御部８０、筒内インジェクタ学習補正部９０と、排気インジェクタ学習補正部９４と、ＭＡＦ補正係数演算部９８とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、一体のハードウェアであるＥＣＵ５０に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。
　［フィルタ強制再生制御］
　フィルタ再生制御部５１は、車両の走行距離、あるいは図示しない差圧センサで検出されるフィルタ前後差圧からフィルタ３３のＰＭ堆積量を推定すると共に、このＰＭ堆積推定量が所定の上限閾値を超えると強制再生フラグＦＤＰＦをオンにする（図２の時刻ｔ１参照）。強制再生フラグＦＤＰＦがオンにされると、排気インジェクタ３４に排気管噴射（排気管噴射方式）を実行させる指示信号が送信されるか、あるいは、各筒内インジェクタ１１にポスト噴射（ポスト噴射方式）を実行させる指示信号が送信されて、排気温度をＰＭ燃焼温度（例えば、約５５０℃）まで昇温させる。この強制再生フラグＦＤＰＦは、ＰＭ堆積推定量が燃焼除去を示す所定の下限閾値（判定閾値）まで低下するとオフにされる（図２の時刻ｔ２参照）。なお、強制再生フラグＦＤＰＦをオフにする判定閾値は、例えば、フィルタ強制再生開始（ＦＤＰＦ＝１）からの上限経過時間や上限累積噴射量を基準にしてもよい。
　［ＳＯｘパージ制御］
　ＳＯｘパージ制御部６０は、排気をリッチ状態にして排気温度を硫黄離脱温度（例えば、約６００℃）まで上昇させて、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２をＳＯｘ被毒から回復させる制御（以下、この制御をＳＯｘパージ制御という）を実行する。
　図２は、本実施形態のＳＯｘパージ制御のタイミングチャートを示している。図２に示すように、ＳＯｘパージ制御を開始するＳＯｘパージフラグＦＳＰは、強制再生フラグＦＤＰＦのオフと同時にオンにされる（図２の時刻ｔ２参照）。これにより、フィルタ３３の強制再生によって排気温度を上昇させた状態からＳＯｘパージ制御に効率よく移行することが可能となり、燃料消費量を効果的に低減することができる。
　本実施形態において、ＳＯｘパージ制御によるリッチ化は、空気系制御によって空気過剰率を定常運転時（例えば、約１．５）から理論空燃比相当値（約１．０）よりもリーン側の第１目標空気過剰率（例えば、約１．３）まで低下させるＳＯｘパージリーン制御と、噴射系制御によって空気過剰率を第１目標空気過剰率からリッチ側の第２目標空気過剰率（例えば、約０．９）まで低下させるＳＯｘパージリッチ制御とを併用することで実現される。以下、ＳＯｘパージリーン制御及び、ＳＯｘパージリッチ制御の詳細について説明する。
　［ＳＯｘパージリーン制御の空気系制御］
　図３は、ＳＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔの設定処理を示すブロック図である。第１目標空気過剰率設定マップ６１は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑ（エンジン１０の燃料噴射量）に基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＳＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ（第１目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第１目標空気過剰率設定マップ６１から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＳＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＳＰＬ＿Ｔｒｇｔが読み取られて、ＭＡＦ目標値演算部６２に入力される。さらに、ＭＡＦ目標値演算部６２では、以下の数式（１）に基づいてＳＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔが演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　数式（１）において、Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正された燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　ＭＡＦ目標値演算部６２によって演算されたＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔは、ＳＯｘパージフラグＦＳＰがオン（図２の時刻ｔ２参照）になるとランプ処理部６３に入力される。ランプ処理部６３は、＋ランプ係数マップ６３Ａ及び－ランプ係数マップ６３Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてランプ係数を読み取ると共に、このランプ係数を付加したＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐをバルブ制御部６４に入力する。
　バルブ制御部６４は、ＭＡＦセンサ４０から入力される実ＭＡＦ値ＭＡＦＡｃｔがＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐとなるように、吸気スロットルバルブ１６を閉側に絞ると共に、ＥＧＲバルブ２４を開側に開くフィードバック制御を実行する。
　このように、本実施形態では、第１目標空気過剰率設定マップ６１から読み取られる空気過剰率目標値λＳＰＬ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいてＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔを設定し、このＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔに基づいて空気系動作をフィードバック制御するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＳＯｘパージリーン制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化、個体差等の影響を効果的に排除することができる。
　また、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔにエンジン１０の運転状態に応じて設定されるランプ係数を付加することで、吸入空気量の急激な変化によるエンジン１０の失火やトルク変動によるドライバビリティーの悪化等を効果的に防止することができる。
　［ＳＯｘパージリッチ制御の燃料噴射量設定］
　図４は、ＳＯｘパージリッチ制御における排気管噴射又はポスト噴射の目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔ（単位時間当たりの噴射量）の設定処理を示すブロック図である。第２目標空気過剰率設定マップ６５は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＳＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＳＰＲ＿Ｔｒｇｔ（第２目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第２目標空気過剰率設定マップ６５から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＳＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＳＰＲ＿Ｔｒｇｔが読み取られて、噴射量目標値演算部６６に入力される。さらに、噴射量目標値演算部６６では、以下の数式（２）に基づいてＳＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔが演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　数式（２）において、ＭＡＦＳＰＬ＿ＴｒｇｔはＳＯｘパージリーン時のＭＡＦ目標値であって、前述のＭＡＦ目標値演算部６２から入力される。また、ＱｆｎｌＲａｗ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正されたＭＡＦ追従制御適用前の燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　噴射量目標値演算部６６によって演算された目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔは、後述するＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオンになると、排気インジェクタ３４又は、各筒内インジェクタ１１に噴射指示信号として送信される。
　このように、本実施形態では、第２目標空気過剰率設定マップ６５から読み取られる空気過剰率目標値λＳＰＲ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいて目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔを設定するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＳＯｘパージリッチ制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
　［ＳＯｘパージ制御の触媒温度調整制御］
　ＳＯｘパージ制御中にＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２に流入する排気温度（以下、触媒温度ともいう）は、図２の時刻ｔ２～ｔ４に示すように、排気管噴射又はポスト噴射を実行するＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲのオン・オフ（リッチ・リーン）を交互に切り替えることで制御される。ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオン（ＦＳＰＲ＝１）にされると、排気管噴射又はポスト噴射によって触媒温度は上昇する（以下、この期間を噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪという）。一方、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオフにされると、排気管噴射又はポスト噴射の停止によって触媒温度は低下する（以下、この期間をインターバルＴＦ＿ＩＮＴという）。
　本実施形態において、噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪは、予め実験等により作成した噴射期間設定マップ（不図示）からエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに対応する値を読み取ることで設定される。この噴射時間設定マップには、予め実験等によって求めた排気の空気過剰率を第２目標空気過剰率まで確実に低下させるのに必要となる噴射期間が、エンジン１０の運転状態に応じて設定されている。
　インターバルＴＦ＿ＩＮＴは、触媒温度が最も高くなるＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオンからオフに切り替えられた際に、フィードバック制御によって設定される。具体的には、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオフされた際の目標触媒温度と推定触媒温度との偏差ΔＴに比例して入力信号を変化させる比例制御と、偏差ΔＴの時間積分値に比例して入力信号を変化させる積分制御と、偏差ΔＴの時間微分値に比例して入力信号を変化させる微分制御とで構成されるＰＩＤ（Proportional－Integral－Derivative）制御によって処理される。目標触媒温度は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２からＳＯｘを離脱可能な温度で設定され、推定触媒温度は、例えば、第１排気温度センサ４３で検出される酸化触媒３１の入口温度と、酸化触媒３１及びＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の内部での発熱反応等に基づいて推定すればよい。
　図５の時刻ｔ１に示すように、フィルタ強制再生の終了（ＦＤＰＦ＝０）によってＳＯｘパージフラグＦＳＰがオンされると、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲもオンにされ、さらに前回のＳＯｘパージ制御時にフィードバック計算されたインターバルＴＦ＿ＩＮＴも一旦リセットされる。すなわち、フィルタ強制再生直後の初回は、噴射期間設定マップで設定した噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪ＿１に応じて排気管噴射又はポスト噴射が実行される（図５の時刻ｔ１～ｔ２参照）。このように、ＳＯｘパージリーン制御を行うことなくＳＯｘパージリッチ制御からＳＯｘパージ制御を開始するので、フィルタ強制再生で上昇した排気温度を低下させることなく、速やかにＳＯｘパージ制御に移行され、燃料消費量を低減することができる。
　次いで、噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪ＿１の経過によってＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオフになると、ＰＩＤ制御によって設定されたインターバルＴＦ＿ＩＮＴ＿１が経過するまで、ＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲはオフとされる（図５の時刻ｔ２～ｔ３参照）。さらに、インターバルＴＦ＿ＩＮＴ＿１の経過によってＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲがオンにされると、再び噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪ＿２に応じた排気管噴射又はポスト噴射が実行される（図５の時刻ｔ３～ｔ４参照）。その後、これらＳＯｘパージリッチフラグＦＳＰＲのオン・オフの切り替えは、後述するＳＯｘパージ制御の終了判定によってＳＯｘパージフラグＦＳＰがオフ（図５の時刻ｔｎ参照）にされるまで繰り返し実行される。
　このように、本実施形態では、触媒温度を上昇させると共に空気過剰率を第２目標空気過剰率まで低下させる噴射期間ＴＦ＿ＩＮＪをエンジン１０の運転状態に基づいて参照されるマップから設定すると共に、触媒温度を降下させるインターバルＴＦ＿ＩＮＴをＰＩＤ制御によって処理するようになっている。これにより、ＳＯｘパージ制御中の触媒温度をパージに必要な所望の温度範囲に効果的に維持しつつ、空気過剰率を目標過剰率まで確実に低下させることが可能になる。
　［ＳＯｘパージ制御の終了判定］
　ＳＯｘパージ制御は、（１）ＳＯｘパージフラグＦＳＰのオンから排気管噴射又はポスト噴射の噴射量を累積し、この累積噴射量が所定の上限閾値量に達した場合、（２）ＳＯｘパージ制御の開始から計時した経過時間が所定の上限閾値時間に達した場合、（３）エンジン１０の運転状態やＮＯｘ／ラムダセンサ４５のセンサ値等を入力信号として含む所定のモデル式に基づいて演算されるＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２のＳＯｘ吸着量がＳＯｘ除去成功を示す所定の閾値まで低下した場合の何れかの条件が成立すると、ＳＯｘパージフラグＦＳＰをオフにして終了される（図２の時刻ｔ４、図５の時刻ｔｎ参照）。
　このように、本実施形態では、ＳＯｘパージ制御の終了条件に累積噴射量及び、経過時間の上限を設けたことで、ＳＯｘパージが排気温度の低下等によって進捗しなかった場合に、燃料消費量が過剰になることを効果的に防止することができる。
　［ＮＯｘパージ制御］
　ＮＯｘパージ制御部７０は、排気をリッチ雰囲気にしてＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２に吸蔵されているＮＯｘを還元浄化により無害化して放出することで、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２のＮＯｘ吸蔵能力を回復させる制御（以下、この制御をＮＯｘパージ制御という）を実行する。
　ＮＯｘパージ制御を開始するＮＯｘパージフラグＦＮＰは、エンジン１０の運転状態から単位時間当たりのＮＯｘ排出量を推定し、これを累積計算した推定累積値ΣＮＯｘが所定の閾値を超えるとオンにされる（図６の時刻ｔ１参照）。あるいは、エンジン１０の運転状態から推定される触媒上流側のＮＯｘ排出量と、ＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される触媒下流側のＮＯｘ量とからＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２によるＮＯｘ浄化率を演算し、このＮＯｘ浄化率が所定の判定閾値よりも低くなった場合に、ＮＯｘパージフラグＦＮＰはオンにされる。
　本実施形態において、ＮＯｘパージ制御によるリッチ化は、空気系制御によって空気過剰率を定常運転時（例えば、約１．５）から理論空燃比相当値（約１．０）よりもリーン側の第３目標空気過剰率（例えば、約１．３）まで低下させるＮＯｘパージリーン制御と、噴射系制御によって空気過剰率を第３目標空気過剰率からリッチ側の第４目標空気過剰率（例えば、約０．９）まで低下させるＮＯｘパージリッチ制御とを併用することで実現される。以下、ＮＯｘパージリーン制御及び、ＮＯｘパージリッチ制御の詳細について説明する。
　［ＮＯｘパージリーン制御のＭＡＦ目標値設定］
　図７は、ＮＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔの設定処理を示すブロック図である。第３目標空気過剰率設定マップ７１は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＮＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ（第３目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第３目標空気過剰率設定マップ７１から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＮＯｘパージリーン制御時の空気過剰率目標値λＮＰＬ＿Ｔｒｇｔが読み取られて、ＭＡＦ目標値演算部７２に入力される。さらに、ＭＡＦ目標値演算部７２では、以下の数式（３）に基づいてＮＯｘパージリーン制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔが演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　数式（３）において、Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正された燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　ＭＡＦ目標値演算部７２によって演算されたＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔは、ＮＯｘパージフラグＦＮＰがオン（図６の時刻ｔ１参照）になるとランプ処理部７３に入力される。ランプ処理部７３は、各ランプ係数マップ７３Ａ，Ｂからエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてランプ係数を読み取ると共に、このランプ係数を付加したＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐをバルブ制御部７４に入力する。
　バルブ制御部７４は、ＭＡＦセンサ４０から入力される実ＭＡＦ値ＭＡＦＡｃｔがＭＡＦ目標ランプ値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔ＿Ｒａｍｐとなるように、吸気スロットルバルブ１６を閉側に絞ると共に、ＥＧＲバルブ２４を開側に開くフィードバック制御を実行する。
　このように、本実施形態では、第３目標空気過剰率設定マップ７１から読み取られる空気過剰率目標値λＮＰＬ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいてＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔを設定し、このＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔに基づいて空気系動作をフィードバック制御するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＮＯｘパージリーン制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
　また、ＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔにエンジン１０の運転状態に応じて設定されるランプ係数を付加することで、吸入空気量の急激な変化によるエンジン１０の失火やトルク変動によるドライバビリティーの悪化等を効果的に防止することができる。
　［ＮＯｘパージリッチ制御の燃料噴射量設定］
　図８は、ＮＯｘパージリッチ制御における排気管噴射又はポスト噴射の目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ（単位時間当たりの噴射量）の設定処理を示すブロック図である。第４目標空気過剰率設定マップ７５は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＮＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ（第４目標空気過剰率）が予め実験等に基づいて設定されている。
　まず、第４目標空気過剰率設定マップ７５から、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号としてＮＯｘパージリッチ制御時の空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔが読み取られて噴射量目標値演算部７６に入力される。さらに、噴射量目標値演算部７６では、以下の数式（４）に基づいてＮＯｘパージリッチ制御時の目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔが演算される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　数式（４）において、ＭＡＦＮＰＬ＿ＴｒｇｔはＮＯｘパージリーンＭＡＦ目標値であって、前述のＭＡＦ目標値演算部７２から入力される。また、ＱｆｎｌＲａｗ＿ｃｏｒｒｄは後述する学習補正されたＭＡＦ追従制御適用前の燃料噴射量（ポスト噴射を除く）、ＲｏＦｕｅｌは燃料比重、ＡＦＲｓｔｏは理論空燃比、Ｍａｆ＿ｃｏｒｒは後述するＭＡＦ補正係数をそれぞれ示している。
　噴射量目標値演算部７６によって演算される目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔは、ＮＯｘパージフラグＦＳＰがオンになると、排気インジェクタ３４又は各筒内インジェクタ１１に噴射指示信号として送信される（図６の時刻ｔ１）。この噴射指示信号の送信は、後述するＮＯｘパージ制御の終了判定によってＮＯｘパージフラグＦＮＰがオフ（図６の時刻ｔ２）にされるまで継続される。
　このように、本実施形態では、第４目標空気過剰率設定マップ７５から読み取られる空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔと、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量とに基づいて目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔを設定するようになっている。これにより、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けることなく、或いは、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２の上流側にラムダセンサを設けた場合も当該ラムダセンサのセンサ値を用いることなく、排気をＮＯｘパージリッチ制御に必要な所望の空気過剰率まで効果的に低下させることが可能になる。
　また、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量として学習補正後の燃料噴射量Ｑｆｎｌ＿ｃｏｒｒｄを用いることで、目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔをフィードフォワード制御で設定することが可能となり、各筒内インジェクタ１１の経年劣化や特性変化等の影響を効果的に排除することができる。
　［ＮＯｘパージ制御の空気系制御禁止］
　ＥＣＵ５０は、エンジン１０の運転状態が低負荷側の領域では、ＭＡＦセンサ４０のセンサ値に基づいて吸気スロットルバルブ１６やＥＧＲバルブ２４の開度をフィードバック制御している。一方、エンジン１０の運転状態が高負荷側の領域では、ＥＣＵ５０はブースト圧センサ４６のセンサ値に基づいて可変容量型過給機２０による過給圧をフィードバック制御している（以下、この領域をブース圧ＦＢ制御領域という）。
　このようなブース圧ＦＢ制御領域では、吸気スロットルバルブ１６やＥＧＲバルブ２４の制御が可変容量型過給機２０の制御と干渉してしまう現象が生じる。このため、上述の数式（３）で設定されるＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔに基づいて空気系をフィードバック制御するＮＯｘパージリーン制御を実行しても、吸入空気量をＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔに維持できない課題がある。その結果、ポスト噴射や排気管噴射を実行するＮＯｘパージリッチ制御を開始しても、空気過剰率をＮＯｘパージに必要な第４目標空気過剰率（空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ）まで低下させられない可能性がある。
　このような現象を回避すべく、本実施形態のＮＯｘ離脱処理部７０は、ブース圧ＦＢ制御領域では、吸気スロットルバルブ１６やＥＧＲバルブ２４の開度を調整するＮＯｘパージリーン制御を禁止し、排気管噴射又はポスト噴射のみで空気過剰率を第４目標空気過剰率（空気過剰率目標値λＮＰＲ＿Ｔｒｇｔ）まで低下させる。これにより、ブース圧ＦＢ制御領域においても、ＮＯｘパージを確実に行うことが可能になる。なお、この場合、上述の数式（４）のＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔには、エンジン１０の運転状態に基づいて設定されるＭＡＦ目標値を適用すればよい。
　［ＮＯｘパージ制御の終了判定］
　ＮＯｘパージ制御は、（１）ＮＯｘパージフラグＦＮＰのオンから排気管噴射又はポスト噴射の噴射量を累積し、この累積噴射量が所定の上限閾値量に達した場合、（２）ＮＯｘパージ制御の開始から計時した経過時間が所定の上限閾値時間に達した場合、（３）エンジン１０の運転状態やＮＯｘ／ラムダセンサ４５のセンサ値等を入力信号として含む所定のモデル式に基づいて演算されるＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２のＮＯｘ吸蔵量がＮＯｘ除去成功を示す所定の閾値まで低下した場合の何れかの条件が成立すると、ＮＯｘパージフラグＦＮＰをオフにして終了される（図６の時刻ｔ２参照）。
　このように、本実施形態では、ＮＯｘパージ制御の終了条件に累積噴射量及び、経過時間の上限を設けたことで、ＮＯｘパージが排気温度の低下等によって成功しなかった場合に燃料消費量が過剰になることを確実に防止することができる。
　［ＭＡＦ追従制御］
　ＭＡＦ追従制御部８０は、（１）通常運転のリーン状態からＳＯｘパージ制御又はＮＯｘパージ制御によるリッチ状態への切り替え期間及び、（２）ＳＯｘパージ制御又はＮＯｘパージ制御によるリッチ状態から通常運転のリーン状態への切り替え期間に、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射タイミング及び燃料噴射量をＭＡＦ変化に応じて補正する制御（ＭＡＦ追従制御）を実行する。
　［筒内インジェクタの噴射量学習補正］
　図９に示すように、筒内インジェクタ学習補正部９０は、学習補正係数演算部９１と、噴射量補正部９２と、学習補正禁止部９３とを備えている。これら学習補正係数演算部９１、噴射量補正部９２は、本発明の第２学習手段、第２補正手段をそれぞれ構成する。
　学習補正係数演算部９１は、エンジン１０のリーン運転時にＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔと、推定ラムダ値λＥｓｔとの誤差Δλに基づいて、各筒内インジェクタ１１の噴射量の学習補正係数ＦＣｏｒｒを演算する。排気がリーン状態のときは、排気中のＨＣ濃度が非常に低いので、酸化触媒３１でＨＣの酸化反応による排気ラムダ値の変化は無視できるほど小さい。このため、酸化触媒３１を通過して下流側のＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される排気中の実ラムダ値λＡｃｔと、エンジン１０から排出された排気中の推定ラムダ値λＥｓｔとは一致すると考えられる。すなわち、これら実ラムダ値λＡｃｔと推定ラムダ値λＥｓｔとに誤差Δλが生じた場合は、各筒内インジェクタ１１に対する指示噴射量と実噴射量との差によるものと仮定することができる。
　学習補正係数演算部９１は、推定ラムダ値λＥｓｔからＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔを減算した誤差Δλに、学習値ゲインＫ１及び補正感度係数Ｋ２を乗じることで、学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔを演算する（ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ＝（λＥｓｔ－λＡｃｔ）×Ｋ１×Ｋ２）。本実施形態において、補正感度係数Ｋ２は、補正感度係数マップ９１ＡからＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔを入力信号として読み取られる。また、推定ラムダ値λＥｓｔは、エンジン回転数Ｎｅやアクセル開度Ｑに応じたエンジン１０の運転状態等から推定演算すればよい。
　学習補正係数演算部９１によって演算された学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔは、学習値マップ９１Ｂに送信されて、後述する学習禁止フラグＦＰｒｏがオフ（ＦＰｒｏ＝０）の時に学習値マップ９１Ｂの更新が実行される。
　学習値マップ９１Ｂは、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、そのマップ上にはエンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに応じて区画された複数の学習領域が設定されている。これら学習領域は、使用頻度が多い領域ほどその範囲が狭く設定され、使用頻度が少ない領域ほどその範囲が広く設定されている。これにより、使用頻度が多い領域では学習精度が向上されると共に、使用頻度が少ない領域では未学習が効果的に防止されるようになっている。
　学習補正禁止部９３は、排気のラムダ値が一定期間継続して所定範囲内に収まらないラムダ不安定状態になると、学習値マップ９１Ｂの更新を禁止する学習禁止フラグＦＰｒｏをオン（ＦＰｒｏ＝１）にする。
　本実施形態において、学習禁止フラグＦＰｒｏは、（１）ＳＯｘパージフラグＦＳＰがオン、（２）ＮＯｘパージフラグＦＮＰがオン、（３）フィルタ再生フラグＦＤＰＦがオン又は、（４）エンジン１０の運転状態が過渡運転の何れかの条件が成立する期間はオンにされる。これらの条件が成立する状態では、実ラムダ値λＡｃｔの変化によって誤差Δλが大きくなり、正確な学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔに基づいた学習値マップ９１Ｂの更新の更新を行えないためである。エンジン１０が過渡運転状態にあるか否かは、例えば、ＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔの時間変化量に基づいて、当該時間変化量が所定の閾値よりも大きい場合に過渡運転状態と判定すればよい。
　なお、本実施形態では、学習禁止フラグＦＰｒｏのオン時に学習値マップ９１Ｂの更新を禁止するものとして説明したが、学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔの演算を禁止するように構成してもよい。
　次に、図１０に基づいて、本実施形態に係る筒内インジェクタ１１の噴射量学習補正の制御フローを説明する。
　ステップＳ３００では、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑ等に基づいて、エンジン１０がリーン運転状態にあるか否かが判定される。リーン運転状態にあれば、学習補正係数の演算を開始すべく、ステップＳ３１０に進む。
　ステップＳ３１０では、推定ラムダ値λＥｓｔからＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔを減算した誤差Δλに、学習値ゲインＫ１及び補正感度係数Ｋ２を乗じることで、学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔが演算される（ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ＝（λＥｓｔ－λＡｃｔ）×Ｋ１×Ｋ２）。
　ステップＳ３２０では、学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔの絶対値｜ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ｜が所定の補正限界値Ａの範囲内にあるか否かが判定される。絶対値｜ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ｜が補正限界値Ａを超えている場合、本制御はリターンされて今回の学習を中止する。
　ステップＳ３３０では、学習補正禁止部９３による学習禁止フラグＦＰｒｏがオフにされているか否かが判定される。学習禁止フラグＦＰｒｏがオフの場合（Ｙｅｓ）、本制御は学習値マップ９１Ｂの更新を実行すべくステップＳ３４０に進む。一方、学習禁止フラグＦＰｒｏがオンの場合（Ｎｏ）、本制御は学習値マップ９１Ｂの更新を行うことなくリターンされる。
　ステップＳ３４０では、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照される学習値マップ９１Ｂ（図９参照）が、ステップＳ３１０で演算された学習値ＦＣｏｒｒＡｄｐｔに更新される。より詳しくは、この学習値マップ９１Ｂ上には、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに応じて区画された複数の学習領域が設定されている。これら学習領域は、好ましくは、使用頻度が多い領域ほどその範囲が狭く設定され、使用頻度が少ない領域ほどその範囲が広く設定されている。これにより、使用頻度が多い領域では学習精度が向上され、使用頻度が少ない領域では未学習を効果的に防止することが可能になる。
　ステップＳ３５０では、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号として学習値マップ９１Ｂから読み取った学習値に「１」を加算することで、学習補正係数ＦＣｏｒｒが演算される（ＦＣｏｒｒ＝１＋ＦＣｏｒｒＡｄｐｔ）。この学習補正係数ＦＣｏｒｒは、図９に示す噴射量補正部９２に入力される。
　噴射量補正部９２は、パイロット噴射ＱＰｉｌｏｔ、プレ噴射ＱＰｒｅ、メイン噴射ＱＭａｉｎ、アフタ噴射ＱＡｆｔｅｒ、ポスト噴射ＱＰｏｓｔの各基本噴射量に学習補正係数ＦＣｏｒｒを乗算することで、これら燃料噴射量の補正を実行する。このように、推定ラムダ値λＥｓｔと実ラムダ値λＡｃｔとの誤差Δλに応じた学習値で各筒内インジェクタ１１に燃料噴射量を補正することで、各インジェクタ１１の経年劣化や特性変化、個体差等のバラツキを効果的に排除することが可能になる。
　［排気インジェクタの噴射量学習補正］
　図１１に示すように、排気インジェクタ学習補正部９４は、学習補正量演算部９５と、噴射量補正部９６と、学習禁止部９７とを各機能要素として備えている。これら学習補正量演算部９５、噴射量補正部９６、学習禁止部９７は、本発明の第１学習手段、第１補正手段、禁止手段をそれぞれ構成する。
　学習補正量演算部９５は、排気管噴射方式によるフィルタ３３の強制再生期間に、ＮＯｘ／ラムダセンサ（排気実測手段）４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔと、エンジン回転数Ｎｅやアクセル開度Ｑに応じたエンジン１０の運転状態から推定される推定ラムダ値λＥｓｔとの誤差Δλに基づいて、排気インジェクタ３４の学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒを演算する。以下、学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒの演算処理詳細について説明する。
　排気インジェクタ３４によって排気管噴射が実行されているときの実ラムダ値λＡｃｔ及び推定ラムダ値λＥｓｔは、以下の数式（５），（６）でそれぞれ示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
　これら数式（５），（６）において、Ｍａｆは空気流量であってＭＡＦセンサ４０で検出されるＭＡＦ値、Ｑｃｙｌ＿Ａｃｔは筒内インジェクタ１１の実噴射量、Ｑｃｙｌ＿ｉｎｄは筒内インジェクタ１１への指示噴射量、Ｑｅｘｈ＿Ａｃｔは排気インジェクタ３４の実噴射量、Ｑｅｘｈ＿ｉｎｄは排気インジェクタ３４への指示噴射量、λｓｔは理論空燃比相当のラムダ値をそれぞれ示している。
　筒内インジェクタ１１の燃料噴射は、上述の筒内インジェクタ学習補正部９０による学習補正が適宜行われるため、数式（５）のＱｃｙｌ＿Ａｃｔと数式（６）のＱｃｙｌ＿ｉｎｄとは略等しくなる。したがって、これら数式（５），（６）の差をとると、以下の数式（７）で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
　数式（７）に示されるように、排気インジェクタ３４の指示噴射量Ｑｅｘｈ＿ｉｎｄと実噴射量Ｑｅｘｈ＿Ａｃｔとの誤差は、ラムダの逆数の差及び、空気流量（ＭＡＦ値）から導くことができる。したがって、排気インジェクタ３４の学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒは、数式（７）に予め実験等により取得した所定の係数Ｃを乗じて積分する以下の数式（８）で表されることになる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
　学習補正量演算部９５は、排気インジェクタ３４が燃料噴射を実施するフィルタ強制再生期間に、数式（８）に基づいて学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒを各噴射毎に演算して噴射量補正部９６に随時送信する。噴射量補正部９６は、学習補正量演算部９５から入力される学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒを通電パルス幅（以下、通電パルス幅補正量）に変換すると共に、予め記憶した指示噴射量Ｑｅｘｈ＿ｉｎｄと基本通電パルス幅との関係を規定する基本噴射量マップ９６Ａに通電パルス幅補正量を加減算する学習補正を実行する。
　このように、本実施形態では、フィルタ強制再生中に推定ラムダ値λＥｓｔと実ラムダ値λＡｃｔとの差に基づいて学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒを演算すると共に、演算される学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒに基づいて排気インジェクタ３４の燃料噴射量を適宜補正することで、排気インジェクタ３４の経年劣化や特性変化、個体差等のバラツキを効果的に排除することが可能になる。また、補正後の噴射指示値で排気管噴射によるＳＯｘパージリッチ制御やＮＯｘパージリッチ制御が行われることで、排気を所望の空気過剰率まで正確に低下させることが可能になる。
　なお、学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒの演算は、フィルタ強制再生期間に限定されず、排気インジェクタ３４に任意のタイミングで排気噴射を実行させて、当該期間中に演算するように構成してもよい。また、排気実測手段は、ＮＯｘ／ラムダセンサ４５に限定されず、排気後処理装置３０よりも下流の排気通路１３の排気ラムダ値を測定できるものであれば、他のセンサ等を適用することも可能である。
　［排気インジェクタの噴射量学習禁止］
　図１１に示す学習禁止部９７は、排気温度が低下した場合等、酸化触媒３１やＮＯｘ吸蔵還元型触媒３２が未活性状態になると、上述の学習補正量演算部９５による学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒの演算を禁止する。より詳しくは、エンジン１０の運転状態や各触媒３１，３２におけるＣＯ、ＨＣの発熱量等に基づいて取得される触媒推定温度ＴＣＡＴ＿Ｅｓｔが所定の触媒活性温度未満になると、学習禁止部９７は学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒの演算を禁止する学習禁止フラグＦＰｒｏ＿ｅｘｈをオン（ＦＰｒｏ＿ｅｘｈ＝１）にする。
　すなわち、排気インジェクタ３４から噴射された燃料が酸化触媒３１等で十分に反応せず、触媒下流側のラムダ値が安定しない状態においては、学習補正量Ｑｅｘｈ＿Ｃｏｒｒの演算を禁止することで、誤学習が効果的に防止されるようになっている。
　［ＭＡＦ補正係数］
　ＭＡＦ補正係数演算部９８は、ＳＯｘパージ制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔや目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔの設定及び、ＮＯｘパージ制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔや目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔの設定に用いられるＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒを演算する。
　本実施形態において、各筒内インジェクタ１１の燃料噴射量は、ＮＯｘ／ラムダセンサ４５で検出される実ラムダ値λＡｃｔと推定ラムダ値λＥｓｔとの誤差Δλに基づいて補正される。しかしながら、ラムダは空気と燃料の比であるため、誤差Δλの要因が必ずしも各筒内インジェクタ１１に対する指示噴射量と実噴射量との差の影響のみとは限らない。すなわち、ラムダの誤差Δλには、各筒内インジェクタ１１のみならずＭＡＦセンサ４０の誤差も影響している可能性がある。
　図１２は、ＭＡＦ補正係数演算部９８によるＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒの設定処理を示すブロック図である。補正係数設定マップ９９は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑに基づいて参照されるマップであって、これらエンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ｑとに対応したＭＡＦセンサ４０のセンサ特性を示すＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒが予め実験等に基づいて設定されている。
　ＭＡＦ補正係数演算部９８は、エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ｑを入力信号として補正係数設定マップ９９からＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒを読み取ると共に、このＭＡＦ補正係数Ｍａｆ＿ｃｏｒｒをＭＡＦ目標値演算部６２，７２及び噴射量目標値演算部６６，７６に送信する。これにより、ＳＯｘパージ制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＳＰＬ＿Ｔｒｇｔや目標噴射量ＱＳＰＲ＿Ｔｒｇｔ、ＮＯｘパージ制御時のＭＡＦ目標値ＭＡＦＮＰＬ＿Ｔｒｇｔや目標噴射量ＱＮＰＲ＿Ｔｒｇｔの設定に、ＭＡＦセンサ４０のセンサ特性を効果的に反映することが可能になる。
　［その他］
　なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
　１０　エンジン
　１１　筒内インジェクタ
　１２　吸気通路
　１３　排気通路
　１６　吸気スロットルバルブ
　２４　ＥＧＲバルブ
　３１　酸化触媒
　３２　ＮＯｘ吸蔵還元型触媒
　３３　フィルタ
　３４　排気インジェクタ
　４０　ＭＡＦセンサ
　４５　ＮＯｘ／ラムダセンサ
　５０　ＥＣＵ

Claims (7)

  1. 　内燃機関の排気通路に設けられて排気を浄化する触媒を含む排気後処理装置と、
    　前記排気後処理装置よりも上流側の排気通路に設けられて排気通路内に燃料を噴射する排気インジェクタと、
    　前記排気インジェクタよりも下流側の排気通路に設けられて排気の実測値を取得する排気実測手段と、
    　前記排気インジェクタが燃料噴射を実施している期間に、前記内燃機関の運転状態から推定される排気の推定値と、前記排気実測手段で取得される実測値との差に基づいて、前記排気インジェクタに出力する指示噴射量の補正量を学習する第１学習手段と、
    　前記第１学習手段によって学習された補正量に基づいて前記排気インジェクタに出力する指示噴射量を補正する第１補正手段と、を備える
    　排気浄化システム。
  2. 　前記排気実測手段は、前記排気インジェクタよりも下流側の排気通路に設けられて排気の実ラムダ値を取得するラムダセンサであり、
    　前記第１学習手段は、前記排気インジェクタが燃料噴射を実施している期間に、前記内燃機関の運転状態から推定される排気の推定ラムダ値と、前記ラムダセンサで取得される実ラムダ値との差に基づいて、前記排気インジェクタに出力する指示噴射量の補正量を学習する
    　請求項１に記載の排気浄化システム。
  3. 　前記排気通路に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタをさらに備え、
    　前記第１学習手段は、前記排気インジェクタの燃料噴射によって排気温度を上昇させて前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼除去するフィルタ再生の実行期間に前記補正量を学習する
    　請求項１又は２に記載の排気浄化システム。
  4. 　前記排気後処理装置の触媒温度を取得する温度取得手段と、
    　前記温度取得手段で取得される触媒温度が所定の触媒活性温度未満になると、前記第１学習手段による補正量の学習を禁止する禁止手段と、をさらに備える
    　請求項１から３の何れか一項に記載の排気浄化システム。
  5. 　前記排気インジェクタによる燃料噴射の非実行期間に、前記内燃機関の運転状態から推定される排気の推定値と前記排気実測手段で取得される排気の実測値との差に基づいて、前記内燃機関の筒内インジェクタに出力する指示噴射量の補正係数を学習する第２学習手段と、
    　前記第２学習手段によって学習された補正係数に基づいて前記筒内インジェクタに出力する指示噴射量を補正する第２補正手段と、をさらに備える
    　請求項１から４の何れか一項に記載の排気浄化システム。
  6. 　内燃機関の排気通路に配設され、排気を浄化する触媒を有する排気後処理装置と、
    　前記排気通路において前記排気後処理装置よりも上流側の位置に設けられ、前記排気通路の中に燃料を噴射するインジェクタと、
    　前記排気通路において前記インジェクタよりも下流側の位置に設けられ、前記排気の成分または状態を検出して実測値を出力するセンサと、
    　前記内燃機関の吸気流量及び燃料噴射量とのうちの少なくとも一方を制御する制御ユニットと
    を備える排気浄化システムであって、
    　前記制御ユニットは、以下の処理を実行するように動作する：
    　前記インジェクタに対して指示噴射量を示す信号を出力して、前記排気通路の中に燃料を噴射させるよう前記インジェクタを制御する燃料噴射処理；
    　前記内燃機関の運転状態に基づいて前記排気の成分または状態を推定し、推定値を算出する算出処理；
    　前記燃料噴射処理を実行中に、前記センサから出力された前記実測値と、前記算出処理によって算出された前記推定値とに基づいて、前記指示噴射量に適用すべき補正量を学習する学習処理；及び
    　前記学習処理によって学習した前記補正量を前記指示噴射量に適用する補正処理。
  7. 　内燃機関と、前記内燃機関の排気通路に配設され、排気を浄化する触媒を有する排気後処理装置と、前記排気通路において前記排気後処理装置よりも上流側の位置に設けられ、前記排気通路の中に燃料を噴射するインジェクタとを備える排気浄化システムの制御方法であって、
    　前記インジェクタに対して噴射量を指示して、前記排気通路の中に燃料を噴射させるよう前記インジェクタを制御する燃料噴射処理；
    　前記排気通路において前記インジェクタよりも下流側の位置における前記排気の成分または状態を実測値として計測する計測処理；
    　前記内燃機関の運転状態に基づいて前記排気の成分または状態を推定値として推定する推定処理；
    　前記燃料噴射処理を実行中に、前記実測値と前記推定値とに基づいて、前記指示噴射量に適用すべき補正量を学習する学習処理；及び
    　前記学習処理によって学習した前記補正量を前記指示噴射量に適用する補正処理、
    を含む排気浄化システムの制御方法。
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