(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関が定常状態にあり、かつ、燃料の噴射圧、過給圧、及びスワール比が前記内燃機関の回転速度及び指令燃料噴射量に応じた値になっている基本状態で筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量であるベースＳｏｏｔ排出量を算出するベースＳｏｏｔ排出量算出手段と、
現在の運転状態において筒内に発生する気流の流速の程度を示す筒内流速指標を燃料の噴射圧、過給圧、及びスワール比に基づいて算出する筒内流速指標算出手段と、
前記筒内流速指標に基づき前記ベースＳｏｏｔ排出量を補正することによってＳｏｏｔ排出量を得る補正手段と、を備え、
前記補正手段は、前記筒内流速指標が前記基本状態において筒内に発生する気流の流速の程度を示す基本筒内流速指標よりも小さい場合、前記筒内流速指標が小さいほど前記Ｓｏｏｔ排出量を前記ベースＳｏｏｔ排出量と比べてより大きくし、前記筒内流速指標が前記基本筒内流速指標よりも大きい場合、前記筒内流速指標が大きいほど前記Ｓｏｏｔ排出量を前記ベースＳｏｏｔ排出量と比べてより小さくするように構成されていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記補正手段は、予め用意されたマップを参照して前記筒内流速指標から補正係数を算出し、前記補正係数によって前記ベースＳｏｏｔ排出量を補正するように構成され、
前記補正係数は、前記基本筒内流速指標に対応する値が１であり、前記筒内流速指標が大きいほど１に比べてより小さい値をとり、前記筒内流速指標が小さいほど１に比べてより大きい値をと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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、詳しくは、内燃機関の筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量を推定する機能を備えた制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関、特に、ディーゼルエンジンの筒内から排出されるガスには、Ｓｏｏｔ（煤）が含まれている。筒内で発生するＳｏｏｔの発生量は、例えば特開２００７−０４６４７７号公報に開示されているように、Ｓｏｏｔの生成メカニズムに基づく反応モデルを用いて推定することができる。近年の内燃機関では、筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量を上記のようなモデルによって推定し、推定されたＳｏｏｔ排出量を用いてＤＰＦの再生制御やＯＢＤが行われている。この場合、Ｓｏｏｔ排出量推定モデルの推定精度を向上させることが、ＤＰＦの再生制御やＯＢＤを精度よく行う上で重要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０４６４７７号公報
【特許文献２】特開２００４−１３８０２９号公報
【特許文献３】特開２００４−１９７６００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、筒内の燃料濃度は不均質であり、局所的に他の部分よりも燃料リッチな部分が存在する。Ｓｏｏｔはこの燃料リッチな部分において多く発生する。筒内の燃料濃度の均質性には筒内に発生する気流の流速（以下、筒内流速という）が関係することが知られている。筒内流速が速いほど燃料の拡散が進んで筒内の燃料濃度の均質性は高まり、筒内流速が遅いほど燃料の拡散が進まず筒内の燃料濃度の均質性は低くなる。上記従来の技術では、筒内流速のＳｏｏｔ排出量への影響についての考察がなされていないため、Ｓｏｏｔ排出量を高精度に推定できないおそれがある。
【０００５】
本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたもので、筒内の燃料濃度の均質性に影響する筒内流速を考慮することにより、内燃機関のＳｏｏｔ排出量を精度良く推定することが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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、ベースＳｏｏｔ排出量算出手段、筒内流速指標算出手段、及び、補正手段を備えて構成される。
【０００７】
ベースＳｏｏｔ排出量算出手段は、内燃機関の所定の基本状態で筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量であるベースＳｏｏｔ排出量を算出する手段である。所定の基本状態とは、詳しくは、機関回転速度と指令燃料噴射量がともに一定で運転されている定常状態であって、かつ、筒内流速に影響する所定の運転パラメータが、機関回転速度及び指令燃料噴射量から決まる所定値に保持されている状態である。
【０００８】
筒内流速指標算出手段は、現在の運転状態における筒内流速の程度を示す筒内流速指標を算出する手段である。筒内流速指標は、筒内の特定位置における流速や、筒内全体の平均流速の正確な値である必要はない。筒内流速指標は、筒内流速の分布が、基本状態での筒内流速の分布に比較して、遅い側に偏っているのか、或いは、速い側に偏っているのかを定量的に示す指標であればよい。
【０００９】
補正手段は、筒内流速指標に基づきベースＳｏｏｔ排出量を補正することによってＳｏｏｔ排出量を得る手段である。筒内流速が速いほど燃料の拡散が進んで筒内の燃料濃度の均質性は高まり、筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量は抑えられる。逆に、筒内流速が遅いほど燃料の拡散が進まず筒内の燃料濃度の均質性は低くなり、筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量は増大する。そこで、補正手段は、詳しくは、筒内流速指標が基本筒内流速指標（基本状態での筒内流速指標）よりも小さい場合、筒内流速指標が小さいほどＳｏｏｔ排出量をベースＳｏｏｔ排出量と比べてより大きくし、筒内流速指標が基本筒内流速指標よりも大きい場合、筒内流速指標が大きいほどＳｏｏｔ排出量をベースＳｏｏｔ排出量と比べてより小さくするように構成される。
【発明の効果】
【００１０】
上記のごとく構成される制御装置によれば、筒内の燃料濃度の均質性に影響する筒内流速がＳｏｏｔ排出量の推定において考慮されるので、内燃機関のＳｏｏｔ排出量を精度良く推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態の制御装置が適用されるエンジンシステムの構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵが備える機能を示す機能ブロック図である。
【図３】Ｓｏｏｔ排出量を推定するための機能ブロックの詳細を示す機能ブロック図である。
【図４】筒内流速指標とＦ／Ａ比の確率密度の分布との関係を示すグラフである。
【図５】Ｓｏｏｔ発生量とＦ／Ａ比との関係を示すグラフである。
【図６】局所リッチ補正係数マップにおいて規定された筒内流速指標に対する局所リッチ補正係数の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。ただし、以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造やステップ等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。
【００１３】
１．エンジンシステムの構成
図１は、本発明の実施の形態に係るエンジンシステムの構成を示す図である。本実施の形態に係る内燃機関は、ターボ過給機付きのディーゼルエンジン（以下、単にエンジンと称する）である。エンジンの本体２には４つの気筒が直列に備えられ、筒内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁８が気筒ごとに設けられている。エンジン本体２にはインテークマニホールド４とエキゾーストマニホールド６が取り付けられている。インテークマニホールド４にはエアクリーナ２０から取り込まれた新気が流れる吸気通路１０が接続されている。吸気通路１０にはターボ過給機のコンプレッサ１４が取り付けられている。吸気通路１０においてコンプレッサ１４の下流にはディーゼルスロットル２４が設けられている。吸気通路１０においてコンプレッサ１４とディーゼルスロットル２４との間にはインタークーラ２２が備えられている。エキゾーストマニホールド６にはエンジン本体２から出た排気を大気中に放出するための排気通路１２が接続されている。排気通路１２にはターボ過給機のタービン１６が取り付けられている。ターボ過給機は可変容量型であって、タービン１６には可変ノズル１８が備えられている。排気通路１２においてタービン１６の下流には排気を浄化するための酸化触媒２５及びＤＰＦ２６が設けられている。
【００１４】
本実施の形態に係るエンジンは、排気系から吸気系へ排気ガスを再循環させるＥＧＲ装置を備えている。ＥＧＲ装置は、吸気通路１０におけるディーゼルスロットル２４の下流の位置とエキゾーストマニホールド６とをＥＧＲ通路３０によって接続している。ＥＧＲ通路３０にはＥＧＲ弁３２が設けられている。ＥＧＲ通路３０においてＥＧＲ弁３２の排気側にはＥＧＲクーラ３４が備えられている。ＥＧＲ通路３０にはＥＧＲクーラ３４をバイパスするバイパス通路３６が設けられている。ＥＧＲ通路３０から分岐したバイパス通路３６が再びＥＧＲ通路３０に合流する箇所には、排気ガスが流れる方向を切り替えるバイパス弁３８が設けられている。
【００１５】
本実施の形態に係るエンジンは、各所にセンサを備える。吸気通路１０におけるエアクリーナ２０の直下流には、湿度センサ付きのエアフローメータ５４が取り付けられている。排気通路１２には、ＤＰＦ２６の前後の差圧に応じた信号を出力する差圧センサ５８や、ＤＰＦ２６を通過した排気の酸素濃度に応じた信号を出力する限界電流式の空燃比センサ６０が取り付けられている。また、クランク軸の回転を検出するクランクセンサ５２や、アクセルペダルの開度に応じた信号を出力するアクセル開度センサ５６なども備えられている。
【００１６】
本実施の形態に係るエンジンシステムはＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０を備えている。ＥＣＵ５０は、エンジンシステムの全体を総合制御する制御装置であって、少なくとも入出力インタフェース、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを有する。入出力インタフェースは、エンジン及び車両に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、エンジンを構成するアクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられる。ＥＣＵ５０によって操作されるアクチュエータには、可変ノズル１８、燃料噴射弁８、ＥＧＲ弁３２、ディーゼルスロットル２４などが含まれている。ＲＯＭには、エンジンを制御するための各種の制御プログラムやマップが記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラムをＲＯＭから読みだして実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて操作信号を生成する。
【００１７】
２．ＥＣＵ５０が備える機能
ＥＣＵ５０が備える機能には、運転中に筒内から排出されるＳｏｏｔの排出量を、仮想的に構築されたオンボード推定モデルを用いて推定するＳｏｏｔ排出量推定と、推定されたＳｏｏｔ排出量を用いて触媒再生や故障診断等を行う触媒制御とが含まれる。図２は、ＥＣＵ５０が備える機能を示す機能ブロック図である。この図に示すＳｏｏｔモデル１００は、Ｓｏｏｔ排出量推定が行われる機能ブロックである。Ｓｏｏｔモデル１００では、エンジン回転速度、燃料噴射量、吸気Ｏ２濃度、比熱、及び空燃比等の運転条件の入力を受けてモデル演算を行い、Ｓｏｏｔの排出量を推定することが行われる。また、この図に示す触媒制御ブロック３００は、触媒制御を行うための機能ブロックである。触媒制御ブロック３００では、Ｓｏｏｔ排出量推定によって推定されたＳｏｏｔの排出量を利用して、ＤＰＦ２６の再生制御や故障診断が行われる。なお、これらの触媒制御については、既に多くの公知文献においてその手法が提案されているため、本明細書ではその詳細な説明を省略する。
【００１８】
３．Ｓｏｏｔ排出量推定
Ｓｏｏｔモデル１００には、運転中に筒内から排出される単位時間当たりＳｏｏｔ排出量（mg/s）を推定する機能が含まれる。図３は、Ｓｏｏｔモデル１００が備える推定機能のうち、筒内から排出されるＳｏｏｔ排出量を推定するための機能ブロックを抽出した制御ブロック図である。以下、図３を参照して、Ｓｏｏｔ排出量を推定するためのモデル構成について詳細に説明する。
【００１９】
図３に示すＳｏｏｔモデル１００は、ベースＳｏｏｔマップ１０１、ベースＡ／Ｆ算出部１０２、現在Ａ／Ｆ算出部１０３、ベース吸気Ｏ２濃度算出部１０４、現在吸気Ｏ２濃度算出部１０５、過渡補正係数算出部１０６、比熱補正係数算出部１０７、筒内流速指標算出部１１８、局所リッチ補正係数算出部１０８、環境補正部１２０、及び演算部１１１，１１２，１１３，１１４，１１５，１１６を備えている。
【００２０】
ベースＳｏｏｔマップ１０１では、筒内流速（すなわち筒内に発生する気流の流速）に影響する運転パラメータ（燃料の噴射圧、スワール比、過給圧など）が何れも予め設定されたとおりの値になっているとの前提のもと、筒内から排出されるＳｏｏｔの量の基本値（すなわち定常状態での値）であるベースＳｏｏｔ排出量が、エンジン回転速度と指令燃料噴射量とに関連付けられている。クランクセンサ５２の信号から計測されるエンジン回転速度“Ne”と燃料噴射弁８の指令燃料噴射量“Q”とを引数としてベースＳｏｏｔマップ１０１を検索することによって、現在の運転領域（すなわち燃料噴射量“Q”とエンジン回転速度“Ne”とで規定される運転領域）におけるベースＳｏｏｔ排出量が算出される。
【００２１】
ベースＡ／Ｆ算出部１０２は、目標新気量と指令燃料噴射量“Q”とを入力値として、現在の運転領域において基準となる空燃比であるベースＡ／Ｆを算出する。目標新気量と指令燃料噴射量との比が、ベースＡ／Ｆとして算出される。目標新気量は、現在の運転領域において目標とする新気量であって、エンジン回転速度及び指令燃料噴射量に対する目標新気量の関係を規定したマップを用いて算出される。
【００２２】
現在Ａ／Ｆ算出部１０３は、エアフローメータ５４によって計測される新気量“Ga”と指令燃料噴射量“Q”とを入力値として、現在の空燃比の推定値である現在Ａ／Ｆを算出する。計測された新気量と指令燃料噴射量との比が、現在Ａ／Ｆとして算出される。なお、エンジン本体２に経年劣化が生じている場合等には、現在Ａ／Ｆが実際のＡ／Ｆから乖離することがある。そこで、現在Ａ／Ｆ算出部１０３は、空燃比センサ６０によって計測された実際のＡ／Ｆと現在Ａ／Ｆとの差が無くなるようにするためのＡ／Ｆ学習値を現在Ａ／Ｆに反映させる。なお、Ａ／Ｆ学習値は、別途、フィードバック制御のルーチンにおいて計算されている。
【００２３】
ベース吸気Ｏ２濃度算出部１０４は、目標ＥＧＲ率とベースＡ／Ｆとを入力値として、現在の運転領域における吸気中の酸素濃度の基本値であるベース吸気Ｏ２濃度（wt%）を算出する。ベース吸気Ｏ２濃度の計算には、ＥＧＲ率と空燃比と酸素濃度との間の関係式が用いられる。目標ＥＧＲ率は、現在の運転領域において目標とするＥＧＲ率であって、エンジン回転速度及び指令燃料噴射量に対する目標ＥＧＲ率の関係を規定したマップを用いて算出される。
【００２４】
現在吸気Ｏ２濃度算出部１０５は、現在ＥＧＲ率と現在Ａ／Ｆ算出部１０３において算出された現在Ａ／Ｆとを入力値として、ベース吸気Ｏ２濃度の計算に用いる関係式と同様の関係式を用いて、現在の吸気Ｏ２濃度の推定値である現在吸気Ｏ２濃度を算出する。現在ＥＧＲ率は、エアフローメータ５４によって計測される新気量と、公知の任意の手法で取得した筒内ガス量とから算出される。
【００２５】
演算部１１１は、過渡補正係数算出部１０６の入力として用いられるＡ／Ｆ比を算出する。Ａ／Ｆ比は、ベースＡ／Ｆ算出部１０２により算出されたベースＡ／Ｆに対する、現在Ａ／Ｆ算出部１０３により算出された現在Ａ／Ｆとの比として算出される。
【００２６】
演算部１１２は、現在吸気Ｏ２濃度算出部１０５において算出された現在吸気Ｏ２濃度に、吸気Ｏ２濃度補正値を乗算することにより補正後吸気Ｏ２濃度を算出する。吸気Ｏ２濃度補正値は、湿度に応じて吸気Ｏ２濃度を補正するための補正係数であって、ベース吸気Ｏ２濃度に対する乾燥吸気Ｏ２濃度の割合として定義される。ベース吸気Ｏ２濃度は、エンジン回転速度と指令燃料噴射量とで規定される現在の運転領域での吸気Ｏ２濃度の基本値であって、予め用意されたマップから算出される。乾燥吸気Ｏ２濃度は、湿度センサ付きのエアフローメータ５４により計測された新気量及び絶対湿度から算出される乾燥空気量と、公知の任意の手法で取得した筒内ガス量と、現在Ａ／Ｆとから算出される吸気Ｏ２濃度である。
【００２７】
演算部１１３は、過渡補正係数算出部１０６の入力として用いられる吸気Ｏ２濃度比を算出する。吸気Ｏ２濃度比は、ベース吸気Ｏ２濃度算出部１０４において算出されたベース吸気Ｏ２濃度に対する、演算部１１２において算出された補正後吸気Ｏ２濃度の比として算出される。
【００２８】
過渡補正係数算出部１０６は、演算部１１１において演算されたＡ／Ｆ比と、演算部１１３において演算された吸気Ｏ２濃度比とを入力値として、エンジンが定常状態にある時のＳｏｏｔ排出量であるベースＳｏｏｔ排出量に対する過渡時のＳｏｏｔ排出量の増減を補正するための過渡補正係数を算出する。過渡補正係数の算出には、Ａ／Ｆ比と吸気Ｏ２濃度比とに過渡補正係数を関連付けたマップが用いられる。
【００２９】
演算部１１４では、ベースＳｏｏｔマップ１０１において算出されたベースＳｏｏｔ排出量に、過渡補正係数算出部１０６において算出された過渡補正係数を乗算することにより過渡補正後のＳｏｏｔ排出量が算出される。ベースＡ／Ｆ及びベース吸気Ｏ２濃度をそれぞれ基準としたＡ／Ｆ比及び吸気Ｏ２濃度比に基づく過渡補正係数を利用することで、ベースＳｏｏｔ排出量を基礎としつつ、過渡的な空燃比及び吸気Ｏ２濃度の変化の影響が考慮されたＳｏｏｔ排出量を算出することができる。
【００３０】
比熱補正係数算出部１０７は、比熱補正値の入力を受けて比熱補正係数を算出する。比熱補正係数の算出には、比熱補正値に比熱補正係数を関連付けたマップが用いられる。比熱補正値は、湿度に応じて吸気の比熱を補正するための補正値であって、ベース比熱に対する現在の吸気の比熱の割合として定義される。ベース比熱は、エンジン回転速度と指令燃料噴射量とで規定される現在の運転領域での吸気の比熱の基本値であって、予め用意されたマップから算出される。現在の吸気の比熱は、湿度センサ付きのエアフローメータ５４により計測された新気量及び絶対湿度を用いて算出される新気（湿潤空気）の分子量及び比熱と、ＥＧＲガスの分子量及び比熱から算出される。比熱補正係数の算出には、比熱補正値に比熱補正係数を関連付けたマップが用いられる。
【００３１】
演算部１１５では、演算部１１４において演算された過渡補正後のＳｏｏｔ排出量に比熱補正係数算出部１０７において算出された比熱補正係数が乗算される。筒内から排出されるＳｏｏｔ排出量は、筒内に吸入される吸気の湿度に応じて変化する。湿度による吸気の比熱の変化は、湿度による吸気Ｏ２濃度の変化とともに、湿度によるＳｏｏｔ排出量の変化の主因である。比熱補正係数によってＳｏｏｔ排出量を補正することで、湿度の影響が考慮されたＳｏｏｔ排出量を算出することができる。
【００３２】
筒内流速指標算出部１１８は、燃料噴射弁８の噴射圧、インテークマニホールド４内の圧力である過給圧、図示しないスワールコントロールバルブによって制御されるスワール比等、筒内流速に影響する運転パラメータを入力値として、現在の運転条件における筒内流速の程度を示す筒内流速指標を算出する。筒内流速指標は、筒内全体での流速の分布が、基本状態での流速の分布に比較して、どの程度遅い側に偏っているのか、或いは、どの程度速い側に偏っているのかを定量的に示す無次元の指標である。筒内流速の程度は、上記複数の運転パラメータの関係によって複合的に決まる。筒内流速指標の算出には、これらの運転パラメータに筒内流速指標を関連付けたマップ（実験的に得られたマップ）が用いられる。
【００３３】
筒内流速指標の算出に用いられる噴射圧、過給圧、スワール比等の運転パラメータは、エンジン回転速度と指令燃料噴射量とに関連付けられ、エンジン回転速度及び指令燃料噴射量に応じた値に設定される。前述のベースＳｏｏｔマップ１０１から算出されるベースＳｏｏｔ排出量は、これらの運転パラメータがエンジン回転速度と指令燃料噴射量とから決まる所定値に保持されているとの前提のもとで計算されたＳｏｏｔの排出量である。なお、本実施の形態では複数の運転パラメータから筒内流速指標を算出するとしているが、いずれか１つの運転パラメータから筒内流速指標を算出するのでもよい。
【００３４】
筒内流速指標算出部１１８で算出された筒内流速指標は、ベースＳｏｏｔ排出量に対するＳｏｏｔ排出量の増減を示す指標として用いることができる。なぜなら、筒内流速は筒内の燃料濃度の均質性に関係し、筒内の燃料濃度の均質性はＳｏｏｔ排出量に関係するからである。筒内の燃料濃度は均質ではないため、筒内には他の部分よりも燃料リッチな部分が局所的に存在する。Ｓｏｏｔはこの局所的に存在する燃料リッチな部分において多く発生する。筒内流速の程度が大きいほど、燃料の拡散が進んで筒内の燃料濃度の均質性は高まり、局所的な燃料リッチな部分が縮小してＳｏｏｔ排出量は減少する。逆に、筒内流速の程度が小さいほど、燃料の拡散が進まず筒内の燃料濃度の均質性は低くなり、局所的な燃料リッチな部分が拡大してＳｏｏｔ排出量は増大する。
【００３５】
図４は、筒内流速指標とＦ／Ａ比の確率密度の分布との関係を示すグラフである。Ｆ／Ａ比は、筒内の局所のＦ／Ａ（燃空比）の筒内全体の平均Ｆ／Ａに対する比率と定義される。Ｆ／Ａ比の確率密度の分布は筒内に燃料が拡散したときの燃料濃度の分布に相関し、これは正規分布で近似することができると考えられる。図４に描かれる実線の分布曲線は、筒内流速指標が基本筒内流速指標のときの分布曲線である。図４に描かれる点線の分布曲線は、筒内流速指標が基本筒内流速指標よりも大きい場合の分布曲線であり、一点鎖線の分布曲線は、筒内流速指標が基本筒内流速指標よりも小さい場合の分布曲線である。
【００３６】
ここで、エンジンが定常状態にあり、かつ、筒内流速に影響する噴射圧、スワール比、過給圧などの運転パラメータが何れも予め設定されたとおりの値（エンジン回転速度及び指令燃料噴射量に応じた値）になっている状態を基本状態とする。そして、基本状態での筒内流速の程度を示す筒内流速指標を基本筒内流速指標とする。エンジンの過渡運転時には、噴射圧、過給圧、スワール比等の運転パラメータの関係によって、筒内流速指標は基本状態での指標である基本筒内流速指標よりも大きくなる場合もあれば小さくなる場合もある。筒内流速指標が基本筒内流速指標よりも大きければ、燃料の拡散が進んで筒内の燃料濃度の均質性は高まり、Ｆ／Ａ比の確率密度の分散は基本状態でのそれよりも小さくなる。他方、筒内流速指標が小さければ、燃料の拡散が進まず筒内の燃料濃度の均質性は低くなり、Ｆ／Ａ比の確率密度の分散は基本状態でのそれよりも大きくなる。
【００３７】
Ｆ／Ａ比が１よりも小さい部分でのＳｏｏｔの発生は平均よりも少なく、Ｆ／Ａ比が１よりも大きい部分でのＳｏｏｔの発生は平均よりも多い。ただし、図５に示すように、Ｆ／Ａ比が１よりも大きいことによるＳｏｏｔの発生量の増大効果は、Ｆ／Ａ比が１よりも小さいことによるＳｏｏｔの発生量の抑制効果よりも大きい。このため、Ｆ／Ａ比の分散が大きくなるほど筒内全体でのＳｏｏｔの発生量、すなわち、筒内からのＳｏｏｔの排出量は増大する。
【００３８】
局所リッチ補正係数算出部１０８は、筒内流速指標算出部１１８で算出された筒内流速指標の入力を受けて、局所リッチ補正係数マップを用いて局所リッチ補正係数を算出する。図６は、局所リッチ補正係数マップにおいて規定された筒内流速指標に対する局所リッチ補正係数の関係を示す図である。このマップによれば、局所リッチ補正係数は、基本筒内流速指標“Ａ”に対応する値が１であり、筒内流速指標が大きいほど１に比べてより小さい値をとり、筒内流速指標が小さいほど１に比べてより大きい値をとる。このマップは、実験的に得られた筒内流速指標とＳｏｏｔ排出量との関係を示すデータに基づいて作成されている。
【００３９】
演算部１１６では、演算部１１５において演算された比熱補正後のＳｏｏｔ排出量に局所リッチ補正係数算出部１０８において算出された局所リッチ補正係数が乗算される。筒内流速指標に基づく局所リッチ補正係数を利用することで、筒内流速指標が基本筒内流速指標よりも小さい場合、筒内流速指標が小さいほどＳｏｏｔ排出量を比熱補正後のＳｏｏｔ排出量と比べてより大きくすることができる。逆に、筒内流速指標が基本筒内流速指標よりも大きい場合、筒内流速指標が大きいほどＳｏｏｔ排出量を比熱補正後のＳｏｏｔ排出量と比べてより小さくすることができる。つまり、筒内流速の程度に応じてＳｏｏｔ排出量を増減することができる。
【００４０】
環境補正部１２０は、演算部１１６において演算された局所リッチ補正後のＳｏｏｔ排出量に対し、冷却水温や気圧等の環境条件をＳｏｏｔ排出量に反映させる為の補正を行う。これにより、Ｓｏｏｔモデル１００から触媒制御ブロック３００に与えられる最終的なＳｏｏｔ排出量が算出される。
【００４１】
上述した実施の形態では、ベースＳｏｏｔマップ１０１が本発明の「ベースＳｏｏｔ排出量算出手段」に相当し、筒内流速指標算出部１１８が本発明の「筒内流速指標算出手段」に相当し、局所リッチ補正係数算出部１０８及び演算部１１６が本発明の「補正手段」に相当している。
【００４２】
なお、ベースＳｏｏｔマップ１０１において算出されたベースＳｏｏｔ排出量を、過渡補正係数算出部１０６において算出された過渡補正係数で補正する処理は、本発明の実施において必須ではない。また、ベースＳｏｏｔマップ１０１において算出されたベースＳｏｏｔ排出量を、比熱補正係数算出部１０７において算出された比熱補正係数で補正する処理も、本発明の実施において必須ではない。また、環境補正部１２０による補正も、本発明の実施において必須ではない。
【符号の説明】
【００４３】
２  エンジン本体
８  燃料噴射弁
２４  ディーゼルスロットル
２５  酸化触媒
２６  ＤＰＦ
５０  ＥＣＵ
１００  Ｓｏｏｔモデル
１０１  ベースＳｏｏｔマップ
１０８  局所リッチ補正係数算出部
１１８  筒内流速指標算出部
【図１】
0006292169.tif 000002
【図２】
0006292169.tif 000003
【図３】
0006292169.tif 000004
【図４】
0006292169.tif 000005
【図５】
0006292169.tif 000006
【図６】
0006292169.tif 000007