(57)【要約】      （修正有）【課題】制御状態の急激な変動に対して応答性が良好で的確な排ガス温度制御を可能とする方法を提供する。【解決手段】ポスト噴射により噴射される未燃燃料の量であるポスト噴射燃料量Ｑpostの算出に用いられる触媒未到達率ｆunrが、ポスト噴射燃料量Ｑpost、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒で燃焼した炭化水素量である燃焼炭化水素量Ｑhburを用いて、ｆunr＝（Ｑpost−Ｑhbur）／Ｑpostと求められる排ガス温度制御において、燃焼炭化水素量Ｑhburを、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の上流側の酸素濃度と、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒下流側の酸素濃度との差分として求めることで、制御状態の急激な変動に対して良好な応答性の確保が可能となっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポスト噴射により未燃燃料を噴射して排気浄化デバイスを所望の温度に制御する排ガス温度制御方法であって、
前記ポスト噴射により噴射される未燃燃料の量であるポスト噴射燃料量Ｑpostは、前記排気浄化デバイスとしての酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒を所望の温度とするために前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量Ｑnsc、ポスト噴射燃料量の内、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達しない燃料の量の前記ポスト噴射燃料量に対する割合である触媒未到達率ｆunr、及び、アフター噴射の際に燃焼することなく前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達する燃料の量Ｑafrを用いて、Ｑpost＝（Ｑnsc−Ｑafr）／(１−ｆunr)として求められて前記ポスト噴射に供される排ガス温度制御方法において、
前記触媒未到達率ｆunrは、前記ポスト噴射燃料量Ｑpost、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒で燃焼した炭化水素量である燃焼炭化水素量Ｑhburを用いて、ｆunr＝（Ｑpost−Ｑhbur）／Ｑpostと求められるものであって、
前記燃焼炭化水素量を、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒における上流側の酸素濃度と、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の下流側の酸素濃度との差分として求めたことを特徴とする排ガス温度制御方法。
【請求項２】
前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の上流側及び下流側の酸素濃度は、ラムダセンサ又はノックスセンサの検出値を用いたことを特徴とする請求項１記載の排ガス温度制御方法。
【請求項３】
車両の内燃機関に接続された排気管に酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒とディーゼル微粒子捕集フィルタとを有する一方、
電子制御ユニットにより、前記触媒やディーゼル微粒子捕集フィルタの再生、又は、下流側に設置された窒素酸化物選択還元触媒の活性化のため、燃料噴射弁のポスト噴射による未燃燃料の噴射を実行させて排気浄化デバイスにおける温度を所望の温度に制御可能に構成されてなる排ガス浄化装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記ポスト噴射により噴射される未燃燃料の量であるポスト噴射燃料量Ｑpostを、前記排気浄化デバイスとしての酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒を所望の温度とするために前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量Ｑnsc、前記ポスト噴射燃料量の内、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達しない燃料の量の前記ポスト噴射燃料量に対する割合である触媒未到達率ｆunr、及び、アフター噴射の際に燃焼することなく前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達する燃料の量Ｑafrを用いて、Ｑpost＝（Ｑnsc−Ｑafr）／(１−ｆunr)として算出し、
前記触媒未到達率ｆunrを、前記ポスト噴射燃料量Ｑpost、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒で燃焼した炭化水素量である燃焼炭化水素量Ｑhburを用いて、ｆunr＝（Ｑpost−Ｑhbur）／Ｑpostと算出する一方、
前記燃焼炭化水素量を、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒における上流側の酸素濃度と、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の下流側の酸素濃度との差分として算出するよう構成されてなることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記電子制御ユニットは、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の上流側及び下流側にそれぞれ設けられたラムダセンサ又はノックセンサの検出値を、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒における上流側の酸素濃度と下流側の酸素濃度の差分の算出に用いるよう構成されてなることを特徴とする請求項３記載の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化装置における排ガス温度の制御方法に係り、特に、応答性の向上、装置価格の低減等を図ったものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンを用いた車両等にあっては、排ガス規制に適合した排気を行うため、窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵する窒素酸化物吸蔵還元触媒（ＮＳＣ）や、排ガス中の排気微粒子を捕集するディーゼル微粒子捕集フィルタ（ＤＰＦ）等を用いて構成された排ガス浄化装置が搭載されることは良く知られている通りである。
【０００３】
かかる排ガス浄化装置においては、窒素酸化物吸蔵還元触媒の脱硫やディーゼル微粒子捕集フィルタの再生のために排ガスの温度制御が必要とされる。
この窒素酸化物吸蔵還元触媒の脱硫やディーゼル微粒子捕集フィルタの再生のための温度制御の方法には、様々な方法や装置が提案、実用化されているが、例えば、未燃燃料を排気工程で噴射するポスト噴射によって触媒に未燃炭化水素（ＨＣ）を供給し、酸化反応熱で排ガス温度を昇温させる方法や、排気管に直接未燃燃料を噴射して排気管内での燃料の燃焼による排気温度を昇温させる方法などが代表的な方法として知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００４】
上述のようなポスト噴射によって排ガスの温度制御を行う方法において、ポスト噴射に必要な燃料の量や排気管に直接噴射する燃料の量は、触媒自体の温度やその周辺の温度情報等を基に演算算出されることが多い。
近年、上述のような排ガスの温度制御においては、温度モデルを用いる方法などが実用に供されている。
【０００５】
例えば、試験結果やシミュレーション結果に基づいて、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の温度変化をモデル化した触媒温度モデルが設定され、触媒自体の温度の算出や、必要とされる他の温度の推定値等の算出等に用いられる温度制御システムが構築され、排ガスの温度制御システムとして用いられている。
このような温度制御システムにおいて、ポスト噴射に必要な燃料量（以下、「ポスト噴射燃料量」と称する）は、下記する式１に基づいて求められる。
【０００６】
ｄｍＰｏＩ１＝（ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ−ｄｍＦｕＰｏＩ２）／（１−ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂ）・・・式１
【０００７】
ここで、”ｄｍＰｏＩ１”は指示ポスト噴射燃料量、”ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ”は酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量、”ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂ”は燃料噴射された燃料の量に対して酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達しない燃料の量の割合（以下、説明の便宜上「触媒未到達率」と称する）、”ｄｍＦｕＰｏＩ２”は、メイン噴射の後に、排気温度上昇のために行われるアフター噴射の際に、燃焼することなく酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達する燃料の量である。
【０００８】
ここで、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量”ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ”は、下記する式２により算出される。
【０００９】
ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ＝ｄｍＦｕＳｕｍ／（１−ｒＳｌｉｐ）・・・式２
【００１０】
式２において、”ｄｍＦｕＳｕｍ”は、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の目標温度を達成するために酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒において燃焼させる必要がある燃料の量であり、”ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ”に対して、触媒で処理しきれずに触媒下流に流れてしまう未燃料量相当分を差し引いたものである。
この”ｄｍＦｕＳｕｍ”は、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の下流側の目標温度、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の上流側の実測温度、排ガス流量の実測値などを用いて予め試験結果やシミュレーション結果等に基づいて定められた演算式から求められる。
【００１１】
また、”ｒＳｌｉｐ”は、先に説明した酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量”ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ”が、酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給された場合に、供給された燃料の量に対する燃焼されずに残る燃料の量の割合を示すスリップ率である。
このスリップ率は、試験結果やシミュレーション結果に基づいて定められた演算式に基づいて定められ、さらに、触媒温度や排ガス流量を用いた補正が施されるものとなっている。
【００１２】
また、触媒未到達率ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂは、例えば、試験結果やシミュレーション結果に基づいて作成されたマップによって決定されるものとなっている。かかるマップにより決定される触媒未到達率ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂは、例えば、エンジンの運転状況に応じて定められるものとなっている。エンジンの運転状況は、具体的には、例えば、エンジン回転数やエンジントルク等であり、マップは、これらを入力として、入力に対応する触媒未到達率ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂが読み出し可能に構成されたものである。
【００１３】
ところで、上述のような温度モデルを用いた温度制御システムにおいては、複数のセンサが用いられているが、これらの出力値にある程度の誤差や変動は不可避であり、さらに、触媒の劣化も避けがたいものである。
このため、上述のような温度制御システムにおいては、その温度制御の精度、信頼性向上等のため、センサの誤差や変動、さらに、触媒の劣化を考慮してセンサの出力値や温度モデルに対して、各種の温度情報を基に種々の補償が行われるのが通常である。具体的には、温度モデルから導き出した触媒下流の温度センサ相当の排気温度モデル値と、実際の排気温度センサによって計測された排気温度モデル値を比較し、その差分をモデル誤差として、モデルへの入力である触媒入口温度を補正する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１６−２０６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
一般に、温度に基づく補償は、制御全体としての適応性が比較的良好である反面、使用状況によっては所望の制御状態となるまで緩慢な変化となり、応答性、即応性の点で劣るという問題がある。
例えば、上述の触媒未到達率ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂは、エンジンの運転状況に応じた値が定められている。しかしながら、何らかの原因によりエンジンの運転状況に急激な変化が生じた場合には、温度情報に基づく補償では応答性の良い的確な排ガス温度制御が確保できず、所望する排ガス温度制御状態から逸脱した状態に陥ってしまうという問題がある。
【００１６】
本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、制御状態の急激な変動に対して応答性が良好で的確な排ガス温度制御を可能とする排ガス温度制御方法及び排ガス浄化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る排ガス温度制御方法は、
ポスト噴射により未燃燃料を噴射して排気浄化デバイスを所望の温度に制御する排ガス温度制御方法であって、
前記ポスト噴射により噴射される未燃燃料の量であるポスト噴射燃料量Ｑpostは、前記排気浄化デバイスとしての酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒を所望の温度とするために前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量Ｑnsc、ポスト噴射燃料量の内、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達しない燃料の量の前記ポスト噴射燃料量に対する割合である触媒未到達率ｆunr、及び、アフター噴射の際に燃焼することなく前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達する燃料の量Ｑafrを用いて、Ｑpost＝（Ｑnsc−Ｑafr）／(１−ｆunr)として求められて前記ポスト噴射に供される排ガス温度制御方法において、
前記触媒未到達率ｆunrは、前記ポスト噴射燃料量Ｑpost、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒で燃焼した炭化水素量である燃焼炭化水素量Ｑhburを用いて、ｆunr＝（Ｑpost−Ｑhbur）／Ｑpostと求められるものであって、
前記燃焼炭化水素量を、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の上流側の酸素濃度と、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の下流側の酸素濃度との差分として求めるように構成されてなるものである。
上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る排ガス浄化装置は、
車両の内燃機関に接続された排気管に酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒とディーゼル微粒子捕集フィルタとを有する一方、
電子制御ユニットにより、前記触媒やディーゼル微粒子捕集フィルタの再生、又は、下流側に設置された窒素酸化物選択還元触媒の活性化のため、燃料噴射弁のポスト噴射による未燃燃料の噴射を実行させて排気浄化デバイスにおける温度を所望の温度に制御可能に構成されてなる排ガス浄化装置において、
前記電子制御ユニットは、
前記ポスト噴射により噴射される未燃燃料の量であるポスト噴射燃料量Ｑpostを、前記排気浄化デバイスとしての前記酸化触媒又は前記窒素酸化物吸蔵還元触媒を所望の温度とするために前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量Ｑnsc、前記ポスト噴射燃料量の内、前記窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達しない燃料の量の前記ポスト噴射燃料量に対する割合である触媒未到達率ｆunr、及び、アフター噴射の際に燃焼することなく前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達する燃料の量Ｑafrを用いて、Ｑpost＝（Ｑnsc−Ｑafr）／(１−ｆunr)として算出し、
前記触媒未到達率ｆunrを、前記ポスト噴射燃料量Ｑpost、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒で燃焼した炭化水素量である燃焼炭化水素量Ｑhburを用いて、ｆunr＝（Ｑpost−Ｑhbur）／Ｑpostと算出する一方、
前記燃焼炭化水素量を、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の上流側の酸素濃度と、前記酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒の下流側の酸素濃度との差分として算出するよう構成されてなるものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、温度などに基づいて実験結果から予め設定した触媒未到達率を用いるのではなく、触媒未到達率を常時算出するようにしたので、制御状態の急激な変動が生じても、触媒未到達率を用いて算出されるポスト噴射燃料量を応答性良く的確な値とすることができ、制御状態の急激な変動に対して応答性が良好で的確な排ガス温度制御が実現できるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態における排ガス温度制御方法が適用される排ガス浄化装置の構成例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態における排ガス温度制御処理の手順を示すサブルーチンフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態における排ガス温度制御処理の実行のために電子制御ユニットに必要とされる機能を機能ブロックにより表した機能ブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態における排ガス温度制御処理における伝搬時間補償が電子制御ユニットにおいて実行される際に電子制御ユニットにおいて果たされる機能を機能ブロックにより表した機能ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態における排ガス温度制御処理における学習処理が電子制御ユニットにおいて実行される際に電子制御ユニットにおいて果たされる機能を機能ブロックにより表した機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における排ガス温度制御方法が適用される排ガス浄化装置の構成例について、図１を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における排ガス浄化装置は、排気管２２の適宜な位置に設られた排気浄化デバイスとしての窒素酸化物吸蔵還元触媒(NOx Storage Catalyst)２３及びディーゼル微粒子捕集フィルタ(Diesel Particulate Filter)２４と、排ガスの温度制御を行う電子制御ユニット３０とを有して構成されたものである。
【００２１】
以下、具体的に説明すれば、先ず、ディーゼルエンジン（以下「エンジン」と称する）２０のインテークマニホールド２０ａには、燃料燃焼に必要な空気を取り入れるための吸気管２１が、また、エキゾーストマニホールド２０ｂには、排気のための排気管２２が、それぞれ接続されている。
吸気管２１の適宜な位置には、吸入吸気量を計測するエアフロセンサ１が設けられている。
一方、排気管２２の適宜な位置には、上流側から窒素酸化物吸蔵還元触媒 （以下「ＮＳＣ」と称する）２３、ディーゼル微粒子捕集フィルタ（以下「ＤＰＦ」と称する）２４が、順に配設されている。
【００２２】
ここで、ＮＳＣ２３は、車両が通常の運転状態にある場合に窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵する。そして、エンジン１における燃料燃焼の状態が、排気中の酸素濃度を減少させる燃料過多の燃焼状態とされた場合に、吸蔵された窒素酸化物を無害な窒素と酸素に還元可能に構成されており、かかる構成は、従来のものと基本的に同一である。
【００２３】
また、ＤＰＦ２４は、例えば、セラミックス材料から構成されたハニカム構造のフィルタを用いて構成された従来と同様のものである。
【００２４】
ＮＳＣ２３の上流側の排気管２２の適宜な位置には、第１のラムダセンサ２と第１の温度センサ４が、それぞれ設けられる一方、ＮＳＣ２３とＤＰＦ２４の間の排気管２２の適宜な位置には、第２のラムダセンサ３と第２の温度センサ５が、それぞれ設けられている。
これらのセンサ１〜５の検出信号は、電子制御ユニット３０に入力されるようになっている。
【００２５】
電子制御ユニット３０は、例えば、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータを中心に、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶素子（図示せず）を備えると共に、入出力インターフェイス回路（図示せず）を主たる構成要素として構成されてなるものである。
【００２６】
この電子制御ユニット３０には、センサ１〜５の各検出信号と共に、図示されないセンサ等により検出された車両の動作制御に必要な各種の信号、例えば、大気圧、エンジン回転数、アクセル開度、エンジン冷却水温等が入力されるようになっている。
上述のように電子制御ユニット３０に入力された各種の検出信号は、燃料噴射弁２５の燃料噴射制御処理や、後述する本発明の実施の形態における排ガス温度制御処理等に供されるようになっている。
【００２７】
次に、電子制御ユニット３０により実行される本発明の実施の形態における排ガス温度制御処理について、図２乃至図５を参照しつつ説明する。
最初に、前提として、本発明の実施の形態における排ガス浄化装置においては、排気浄化デバイスの活性化、すなわち、ＮＳＣ２３の脱硫や、ＤＰＦ２４の再生のため、排ガス温度が制御処理されるようになっているものとする。この排ガス温度制御は、従来同様、燃料噴射弁２５によりエンジン２０のシリンダ（図示せず）に未燃燃料の噴射を行い、酸化反応熱を生じさせて排ガス温度の昇温を行うものである。
【００２８】
そして、未燃燃料の噴射の際に必要とされる燃料量は、以下に再掲するように、従来同様、先に従来技術の説明において示した式１に基づいて求められるものとなっている。
【００２９】
ｄｍＰｏＩ１＝（ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ−ｄｍＦｕＰｏＩ２）／（１−ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂ）・・・式１
【００３０】
ここで、”ｄｍＰｏＩ１”（以下、説明の便宜上「Ｑpost」と表す）はポスト噴射燃料量、”ｄｍＦｕＯｐｎＬｏｐ”(以下、説明の便宜上「Ｑnsc」と表す）は窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量、”ｆａｃＰｏＩ１ｃｍｂ”(以下、説明の便宜上「ｆunr」と表す）は触媒未到達率である。
本発明の実施の形態における燃料噴射は、メイン噴射の後に、燃え残りの燃料を燃焼させるためのアフター噴射が行われ、その後、ポスト噴射が行われる形態であること前提としている。
”ｄｍＦｕＰｏＩ２”は、上述のアフター噴射の際に燃焼することなく酸化触媒又は窒素酸化物吸蔵還元触媒に到達する燃料の量である。
【００３１】
そして、窒素酸化物吸蔵還元触媒に供給されるべき燃料の量Ｑnscは、以下に再掲するように、従来同様、先に従来技術の説明において示した式２に基づいて求められるものとなっている。
【００３２】
Ｑnsc＝ｄｍＦｕＳｕｍ／（１−ｒＳｌｉｐ）・・・式２
【００３３】
かかる前提の下、本発明の実施の形態における排ガス温度制御処理においては、上述の式１において用いられる、触媒未到達率ｆunrを、従来と異なり、以下に説明する本発明特有の算出処理によって求められるものとなっている。
【００３４】
以下、触媒未到達率ｆunrの算出処理について、図２に示されたフローチャート、及び、図３乃至図５に示された機能ブロック図を適宜参酌しつつ説明する。
電子制御ユニット３０による制御が開始されると、最初に、触媒上流酸素濃度及び触媒下流酸素濃度の実測値の入力が行われる（図２のステップＳ１００参照）。
触媒上流酸素濃度には、第１のラムダセンサ２の検出値が、触媒下流酸素濃度には、第２のラムダセンサ３の検出値が、それぞれ用いられる。
ラムダセンサは、酸素濃度に応じた出力レベルの信号を出力するため、その出力信号を所望の箇所における酸素濃度として用いることが可能である。
【００３５】
第１のラムダセンサ２により酸素濃度の検出がなされた排ガスが、下流側の第２のラムダセンサ３の位置に達するまでには伝搬の遅れが生ずる。このため、後述するように第１及び第２のラムダセンサ２，３の検出値を演算処理に用いるためには、その伝搬時間の差を補償する必要がある。
【００３６】
そのため、次のステップＳ１１０においては、第１のラムダセンサ２の検出値に対する伝搬時間補償が行われる（図３の符号ＢＬ３−１参照）。
図４には、伝搬時間補償の具体的処理内容を説明する機能ブロック図が示されており、以下、同図を参照しつつ、本発明の実施の形態における伝搬時間補償について説明する。
【００３７】
まず、エアフロセンサ１により検出された吸入空気量を基にして求められた排ガス流量に対する伝搬遅延時間の算出が行われる（図４の符号ＢＬ４−１参照）。
この伝搬遅延時間の算出は、適宜選択された実測データを基に算出される。
具体的には、例えば、１時間あたりの排ガス流量が５０ｋｇ／ｈである場合に、排ガスが第１のラムダセンサ２から第２のラムダセンサ３に至るまでの伝搬遅延時間がＡ秒であったとする。
伝搬遅延時間を求める際の排ガス流量がＱｋｇ／ｈであったとすると、この排ガス流量における伝搬遅延時間は、伝搬遅延時間＝Ａ×（５０÷Ｑ）として算出される。
【００３８】
ここで、上述の”Ａ”は、予め試験により求めた固定値であって、電子制御ユニット３０内の適宜な記憶領域に記憶されて、伝搬遅延時間の算出時に用いられるものである。
次いで、第１のラムダセンサ２によって得られた触媒上流側酸素濃度に対して上述のようにして求められた伝搬遅延時間の遅延が施され、遅延時間補償済みの触媒上流側酸素濃度とされる（図４の符号ＢＬ４−２参照）。
【００３９】
再び、図２のフローチャートの説明に戻れば、上述のように触媒上流酸素濃度に対する伝搬時間補償（図２のステップＳ１１０参照）がなされた後、伝搬時間補償後の触媒上流酸素濃度と触媒下流酸素濃度に対してフィルタリング処理が行われる（図２のステップＳ１２０、及び、図３の符号ＢＬ３−２，ＢＬ３−３参照）。かかるフィルタリング処理は、計測データの処理等において一般的に行われるもので、異常データやノイズ性のデータ等の除去を行うものである。
【００４０】
このフィルタリング処理後、伝搬時間補償後の触媒上流酸素濃度と触媒下流酸素濃度の差分が算出され（図３の符号ＢＬ３−４参照）、その差分は、次述する触媒未到達率算出処理に供される（図３の符号ＢＬ３−５参照）。ここで、伝搬時間補償後の触媒上流酸素濃度と触媒下流酸素濃度の差分は、ＮＳＣ２３で燃焼した炭化水素（ＨＣ）量（以下、説明の便宜上「燃焼炭化水素量」と称する）Ｑhburに比例する。
【００４１】
なお、ポスト噴射等により排ガスに多量の炭化水素が含まれる場合、ラムダセンサにより検出される酸素濃度は、ラムダセンサ内部の構造に起因して、真の酸素濃度よりも低い値となる傾向にあることが知られている。
そのため、上述の触媒上流酸素濃度と触媒下流酸素濃度の差分の算出に際しては、検出値と真の値との差を補償し、真の触媒上流酸素濃度と真の触媒下流酸素濃度の差分を得る必要がある。
【００４２】
真の触媒上流酸素濃度と真の触媒下流酸素濃度の差分は、具体的には、次述するようにして求められる。
まず、第１のラムダセンサ２の検出値を触媒上流酸素濃度検出値と定義し、”ｒo2Us-m”と表記し、第２のラムダセンサ３の検出値を触媒下流酸素濃度検出値と定義し、”ｒO2Ds-m”と表記する。
【００４３】
また、真の触媒上流酸素濃度を、”ｒO2Us”と、真の触媒下流酸素濃度を、”ｒO2Ds”と、それぞれ表記する。
さらに、触媒上流側の炭化水素濃度を、”ｒHCUs”と、触媒下流側の炭化水素濃度を、”ｒHCDs”と、それぞれ表記する。
【００４４】
かかる前提の下、まず、触媒上流酸素濃度検出値及び触媒下流酸素濃度検出値と、真の触媒上流酸素濃度及び真の触媒下流酸素濃度と、触媒上流側の炭化水素濃度及び触媒下流側の炭化水素濃度の間には、下記する式３ａ、式３ｂで表される関係が成立する。
【００４５】
ｒO2Us-m＝ｒO2Us−ｆ×ｒHCUs・・・式３ａ
【００４６】
ｒo2Ds-m＝ｒO2Ds−ｆ×ｒHCDs・・・式３ｂ
【００４７】
ここで、ｆは補償係数である。この補償係数は、ラムダセンサの具体的な仕様等によって異なるものであるので、その具体的な仕様等を考慮して、試験結果やシミュレーション結果に基づいて適切な値を設定するのが好適である。
また、触媒上流側の炭化水素濃度と触媒下流側の炭化水素濃度の差分と、真の触媒上流酸素濃度と真の触媒下流酸素濃度の差分との間には、下記する式３ｃで表される関係が成立する。
【００４８】
ｒHCUs−ｒHCDs＝｛４／（４＋ｙ）｝×（ｒO2Us−ｒO2Ds）・・・式３ｃ
【００４９】
ここで、ｙは、使用燃料における炭素量に対する水素量の比（Ｈ／Ｃ）である。
このｙの値は、使用する燃料によって異なるものであり、本装置の使用を開始する際に、電子制御ユニット３０の適宜な記憶領域に予め記憶、保持されるものとなっている。
【００５０】
これらの関係式に基づいて、真の触媒上流酸素濃度と真の触媒下流酸素濃度の差分は、下記する関係式３によって算出される。
【００５１】
ｒO2Us−ｒO2Ds＝｛（４＋ｙ）／（４＋ｙ−４ｆ）｝×（ｒO2Us-m−ｒO2Ds-m）・・・式３
【００５２】
次いで、燃料噴射された燃料の量Ｑpostに対する触媒未到達率ｆunrが算出される（図３の符号ＢＬ３−５参照）。
触媒未到達率ｆunrは、ｆunr＝（Ｑpost−Ｑhbur）／Ｑpostとして求められる。
【００５３】
なお、Ｑpostは、先に、本発明の実施の形態における排ガス浄化装置の前提条件として説明した従来の排ガス温度制御処理に基づいて演算算出されるものである。
また、Ｑhburは、先に述べたように伝搬時間補償後の触媒上流酸素濃度と触媒下流酸素濃度の差分である。
【００５４】
次いで、学習処理を開始する条件が充足されているか否かが判定される（図２のステップＳ１４０参照）。
本発明の実施の形態においては、上述のように取得された触媒未到達率ｆunrを、学習値として記憶、保持されるようになっている。学習値としての精度、信頼性等の向上のため、取得された触媒未到達率ｆunrを学習値として記憶、保持する学習処理を開始する所定の条件を充足しているか否かが判定される。
【００５５】
ここで、上述の所定の条件、すなわち、車両の運転状態等が、取得された触媒未到達率ｆunrを学習値として記憶、保持するに適した状態であるか否か等は、特定の条件に限定されるものではない。実際には、適切な所定の条件は、車両や排ガス浄化装置の仕様等によって異なるものであるので、これらの具体的な仕様等を考慮し、試験結果やシミュレーション結果に基づいて適宜定めるのが好適である。
【００５６】
しかして、上述のようにして定められた学習条件を充足していると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、先のステップＳ１３０において求められた触媒未到達率ｆunrは、学習値として電子制御ユニット３０の適宜な記憶領域に確保された学習値記憶領域に確保された学習マップに記憶、保持されることとなる（図２のスッテップＳ１５０、図３の符号ＢＬ３−５、及び、図５の符号ＢＬ５−１参照）。
学習値記憶が行われた後は、先のステップＳ１１０へ戻り、新たな触媒未到達率ｆunrの取得が行われることとなる。
【００５７】
一方、ステップＳ１４０において、学習処理を開始する条件を充足していないと判定された場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１３０において取得された触媒未到達率ｆunrは学習値として記憶、保持されずに破棄され、先のステップＳ１１０へ戻り、新たな触媒未到達率ｆunrの取得が行われることとなる。
【００５８】
上述した本発明の実施の形態においては、燃料噴射弁２５によるポスト噴射によって未燃燃料の噴射を行うようにしたが、本発明の適用は、必ずしもこのような構成に限定される必要は無い。
例えば、排気管噴射用の専用の燃料噴射弁２５Ａを設けて、ＮＳＣ２３の上流側において２１内に直接未燃燃料を噴射する構成としても良い（図１参照）。
【００５９】
また、上述した本発明の実施の形態においては、ＮＳＣ２３とＤＰＦ２４を用いて排ガス浄化を行う構成としたが、ＮＳＣ２３、ＤＰＦ２４、選択還元触媒（SCR:Selective Catalytic Reduction）を、２１の上流側から順に配した構成としても好適である。
【００６０】
この場合、例えば、ＮＳＣ２３の上流側にラムダセンサを、下流側にノックスセンサを、それぞれ配した構成としても良い。かかる構成においては、上流側のラムダセンサが第１のラムダセンサ２に、下流側のノックスセンサが第２のラムダセンサ３に、それぞれ対応するものとなる。
また、上述の構成において、ＮＳＣ２３に代えてディーゼル酸化触媒（DOC:Diesel Oxidation Catalyst）を用いた構成としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
制御状態の急激な変動に対して応答性の良く的確な排ガス温度制御が所望される排ガス浄化装置に適用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…エアフロセンサ
２…第１のラムダセンサ
３…第２のラムダセンサ
２３…窒素酸化物吸蔵還元触媒
２４…ディーゼル微粒子捕集フィルタ
３０…電子制御ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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