内燃机的控制装置及方法
阅读：136发布：2024-01-13
专利汇可以提供内燃机的控制装置及方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供 内燃机 的控制装置及方法，内燃机的控制装置构成为执行高频脉动控制处理和 过滤器 温度 计算处理。高频脉动控制处理是如下处理：以产生过滤器的再生处理的执行要求为条件，对 燃料 喷射 阀 进行操作，以使得多个 气缸 中的一部分的气缸成为淡燃烧气缸而其他的气缸成为浓燃烧气缸。过滤器 温度计 算处理是如下处理：与高频脉动控制处理的预定期间内的排气 空燃比 的平均值的目标值为理论空燃比的情况相比，在该目标值比理论空燃比淡的情况下将过滤器的温度算出为低的值。，下面是内燃机的控制装置及方法专利的具体信息内容。
1.一种内燃机的控制装置，构成为对内燃机进行控制，所述内燃机搭载于车辆并具备对从多个气缸排出的排气中的颗粒状物质进行捕集的过滤器和在所述多个气缸中的每一个气缸设置的燃料喷射阀，
所述内燃机的控制装置构成为执行：
高频脉动控制处理，以产生所述过滤器的再生处理的执行要求为条件，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个气缸中的一部分的气缸成为空燃比比理论空燃比淡的淡燃烧气缸而所述多个气缸中的与所述一部分的气缸不同的气缸成为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧气缸；及
过滤器温度计算处理，与所述高频脉动控制处理的预定期间内的排气空燃比的平均值的目标值为理论空燃比的情况相比，在排气空燃比的平均值的目标值比所述理论空燃比淡的情况下将所述过滤器的温度算出为低的值。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，
所述过滤器温度计算处理包括以下处理：
在所述淡燃烧气缸的空燃比与所述浓燃烧气缸的空燃比之差小的情况下，与所述淡燃烧气缸的空燃比与所述浓燃烧气缸的空燃比之差大的情况相比将所述过滤器的温度算出为低的值；及
即使所述淡燃烧气缸的空燃比与所述浓燃烧气缸的空燃比之差相同，与所述目标值为理论空燃比的情况相比，在所述目标值比所述理论空燃比淡的情况下也将所述过滤器的温度算出为低的值。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其中，
所述过滤器温度计算处理根据所述内燃机的旋转速度及负荷而使所述目标值为理论空燃比的情况下的所述过滤器的温度与所述目标值比所述理论空燃比淡的情况下的所述过滤器的温度之差可变。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，其中，
所述控制装置构成为，在将所述目标值设为所述理论空燃比而执行所述高频脉动控制处理的第一模式之后，执行将所述目标值设为比所述理论空燃比淡而执行所述高频脉动控制处理的第二模式。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机的控制装置，其中，
所述控制装置构成为，在所述高频脉动控制处理被执行的情况下，执行基于通过所述过滤器温度计算处理算出的所述过滤器的温度来算出所述过滤器捕集的颗粒状物质的量的堆积量计算处理。
6.一种内燃机的控制方法，构成为对内燃机进行控制，所述内燃机搭载于车辆并具备对从多个气缸排出的排气中的颗粒状物质进行捕集的过滤器和在所述多个气缸中的每一个气缸设置的燃料喷射阀，
所述内燃机的控制方法包括：
执行高频脉动控制处理，以产生所述过滤器的再生处理的执行要求为条件，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个气缸中的一部分的气缸成为空燃比比理论空燃比淡的淡燃烧气缸而所述多个气缸中的与所述一部分的气缸不同的气缸成为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧气缸；及
执行过滤器温度计算处理，与所述高频脉动控制处理的预定期间内的排气空燃比的平均值的目标值为理论空燃比的情况相比，在排气空燃比的平均值的目标值比所述理论空燃比淡的情况下将所述过滤器的温度算出为低的值。
内燃机的控制装置及方法
技术领域
背景技术
[0002] 例如下述日本特开2015-135096号公报公开了一种如下控制装置：在具备对排气中的颗粒状物质进行捕集的过滤器的内燃机中，当过滤器的温度成为预定温度以上时，执行将由过滤器捕集的颗粒状物质除去的控制。该控制装置作为使颗粒状物质燃烧的控制而操作气门重叠期间，使得从进气通路在燃烧室内未供于燃烧而向排气通路流出的空气量增加。而且，该控制装置根据旋转速度和负荷来推定过滤器的温度(参照第[0069]段)。
[0003] 另外，例如日本特开2012-57492号公报公开了如下控制装置：在催化剂装置(催化剂)的升温要求存在时，执行使一部分气缸的空燃比比理论空燃比浓而使其余气缸的空燃比比理论空燃比淡的高频脉动控制处理。发明内容
[0004] 发明者研讨了为了将过滤器捕集的颗粒状物质燃烧除去而通过高频脉动控制使过滤器的温度上升。然而，在这种情况下，发现了通过旋转速度及负荷来推定过滤器的温度会使其推定精度低。
[0005] 例1.一方案提供一种构成为对内燃机进行控制的内燃机的控制装置。所述内燃机搭载于车辆并具备对从多个气缸排出的排气中的颗粒状物质进行捕集的过滤器和在所述多个气缸中的每一个气缸设置的燃料喷射阀。控制装置构成为执行高频脉动控制处理和过滤器温度计算处理。高频脉动控制处理是如下处理：以产生所述过滤器的再生处理的执行要求为条件，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个气缸中的一部分的气缸成为空燃比比理论空燃比淡的淡燃烧气缸而所述多个气缸中的与所述一部分的气缸不同的气缸成为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧气缸。过滤器温度计算处理是如下处理：与所述高频脉动控制处理的预定期间内的排气空燃比的平均值的目标值为理论空燃比的情况相比，在排气空燃比的平均值的目标值比所述理论空燃比淡的情况下将所述过滤器的温度算出为低的值。
[0006] 即使在通过高频脉动控制处理而使过滤器的温度上升的情况下，与上述平均值的目标值为理论空燃比的情况相比，在该目标值比理论空燃比淡的情况下，升温效果会因为燃烧不稳定而降低。因此，在上述结构中，与平均值为理论空燃比的情况相比，在该平均值比理论空燃比淡的情况下将过滤器的温度算出为低的值，由此能够高精度地算出过滤器的温度。
[0007] 例2.在上述1记载的内燃机的控制装置中，所述过滤器温度计算处理包括以下处理：在所述淡燃烧气缸的空燃比与所述浓燃烧气缸的空燃比之差小的情况下，与所述淡燃烧气缸的空燃比与所述浓燃烧气缸的空燃比之差大的情况相比将所述过滤器的温度算出为低的值；及即使所述淡燃烧气缸的空燃比与所述浓燃烧气缸的空燃比之差相同，与所述目标值为理论空燃比的情况相比，在所述目标值比所述理论空燃比淡的情况下也将所述过滤器的温度算出为低的值。
[0008] 基于高频脉动控制的升温能力在淡燃烧气缸的空燃比与浓燃烧气缸的空燃比之差大的情况下与淡燃烧气缸的空燃比与浓燃烧气缸的空燃比之差小的情况相比高。另一方面，与目标值为理论空燃比的情况相比在目标值比理论空燃比淡的情况下，淡燃烧气缸的空燃比容易达到发生不点火的极限值，因此难以增大上述差。并且，在目标值比理论空燃比淡的情况下减小上述差时，与目标值为理论空燃比的情况相比，基于高频脉动控制的升温能力低，因此过滤器的温度降低。然而，除了上述差的大小以外，在目标值比理论空燃比淡的情况下，过滤器的温度降低。在上述结构中，在即使差相同而目标值比理论空燃比淡的情况下，通过较低地算出过滤器的温度，也能够更高精度地算出过滤器的温度。
[0009] 例3.在上述例1或例2记载的内燃机的控制装置中，所述过滤器温度计算处理根据所述内燃机的旋转速度及负荷而使所述目标值为理论空燃比的情况下的所述过滤器的温度与所述目标值比所述理论空燃比淡的情况下的所述过滤器的温度之差可变。
[0010] 目标值为理论空燃比的情况下的过滤器的温度与目标值比理论空燃比减淡预定量的情况下的过滤器的温度之差不是根据预定量唯一确定，而是根据旋转速度及负荷进行变动。因此，在上述结构中，根据旋转速度及负荷而使目标值为理论空燃比的情况下的所述过滤器的温度与目标值比理论空燃比淡的情况下的所述过滤器的温度之差可变，由此与不可变的情况相比，能够更高精度地算出过滤器温度。
[0011] 例4.在上述例1～例3中的任一记载的内燃机的控制装置中，在将所述目标值设为所述理论空燃比而执行所述高频脉动控制处理的第一模式之后，执行将所述目标值设为比所述理论空燃比淡而执行所述高频脉动控制处理的第二模式。
[0012] 在上述结构中，第一模式中平均值的目标值为理论空燃比，因此与第二模式相比容易提高排气温度，由此，能够使过滤器的温度提前上升至能够再生处理的温度。而且，在第二模式中与第一模式相比目标值更淡，因此在第二模式中，与第一模式相比，能够使向过滤器供给的氧量增加，进而能够促进再生处理。
[0013] 例5.在上述例1～例4中的任一记载的内燃机的控制装置中，在所述高频脉动控制处理被执行的情况下，执行基于通过所述过滤器温度计算处理算出的所述过滤器的温度来算出所述过滤器捕集的颗粒状物质的量的堆积量计算处理。
[0014] 在上述结构中，基于通过过滤器温度计算处理算出的温度，算出过滤器捕集的颗粒状物质的量。因此，与过滤器温度计算处理假设不参照空燃比的情况相比，在上述结构中，能够更高精度地算出颗粒状物质的量。
[0015] 例6.另一方案提供一种内燃机的控制的方法。所述内燃机搭载于车辆并具备对从多个气缸排出的排气中的颗粒状物质进行捕集的过滤器和在所述多个气缸中的每一个气缸设置的燃料喷射阀。所述方法包括执行高频脉动控制处理和执行过滤器温度计算处理。高频脉动控制处理是如下处理：以产生所述过滤器的再生处理的执行要求为条件，对所述燃料喷射阀进行操作，以使得所述多个气缸中的一部分的气缸成为空燃比比理论空燃比淡的淡燃烧气缸而所述多个气缸中的与所述一部分的气缸不同的气缸成为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧气缸。过滤器温度计算处理是如下处理：与所述高频脉动控制处理的预定期间内的排气空燃比的平均值的目标值为理论空燃比的情况相比，在排气空燃比的平均值的目标值比所述理论空燃比淡的情况下将所述过滤器的温度算出为低的值。
附图说明
附图说明
[0016] 图1是表示一实施方式的控制装置及内燃机的图。
[0017] 图2是表示该实施方式的控制装置执行的处理的框图。
[0018] 图3是表示该实施方式的要求值输出处理的次序的流程图。
[0019] 图4是表示该实施方式的过滤器温度计算处理的次序的流程图。
[0020] 图5是表示该实施方式的效果的时间图。
具体实施方式
[0021] 以下，关于内燃机的控制装置的一实施方式，参照附图进行说明。
[0022] 图1所示的内燃机10搭载于车辆。在内燃机10中，从进气通路12吸入的空气经由增压器14向气缸#1～#4各自的燃烧室16流入。在气缸#1～#4分别设有喷射燃料的燃料喷射阀18、产生火花放电的点火装置20。在燃烧室16中，空气与燃料的混合气供于燃烧，供于燃烧的混合气作为排气向排气通路22排出。在排气通路22中的增压器14的下游设有具有储氧能力的三效催化剂24。此外，在排气通路22中的三效催化剂24的下游设有汽油微粒过滤器(GPF26)。
[0023] 控制装置30以内燃机10为控制对象，为了控制其控制量(转矩、排气成分等)而对燃料喷射阀18、点火装置20等的内燃机10的操作部进行操作。此时，控制装置30参照由设置在三效催化剂24的上游侧的空燃比传感器40检测的空燃比Af、曲轴角传感器42的输出信号Scr、由气流计44检测的吸入空气量Ga、由车速传感器46检测的车速SPD。控制装置30具备向CPU32、ROM34及控制装置30内的各部位供给电力的电源电路36，通过CPU32执行存储于ROM34的程序来执行上述控制量的控制。
[0024] 图2示出通过CPU32执行存储于ROM34的程序而实现的处理的一部分。
[0025] 基础喷射量计算处理M10是基于填充效率η算出基础喷射量Qb作为用于将燃烧室16中的混合气的空燃比开环控制成目标空燃比的操作量即开环操作量的处理。在此，填充效率η是确定向燃烧室16内填充的新气量的参数。需要说明的是，填充效率η由CPU32基于吸入空气量Ga、曲轴的旋转速度NE来算出。而且，旋转速度NE由CPU32基于输出信号Scr来算出。
[0026] 目标值设定处理M12是设定用于将燃烧室16中的混合气的空燃比控制成上述目标空燃比的反馈控制量的目标值Af*的处理。
[0027] 反馈处理M14是算出用于将作为反馈控制量的空燃比Af反馈控制成目标值Af*的操作量即反馈校正系数KAF的处理。在本实施方式中，将以目标值Af*和空燃比Af之差为输入的比例要素及微分要素的各输出值与输出上述差所对应的值的累计值的积分要素的输出值之和作为基础喷射量Qb的校正比率δ，将反馈校正系数KAF设为“1+δ”。
[0028] 要求喷射量计算处理M16是通过将基础喷射量Qb乘以反馈校正系数KAF而对基础喷射量Qb进行校正来算出要求喷射量Qd的处理。
[0029] 要求值输出处理M18算出并输出使从内燃机10的气缸#1～#4分别排出的排气整体的成分与在全部气缸#1～#4中成为燃烧对象的混合气的空燃比为目标空燃比时相等并且使作为燃烧对象的混合气的空燃比在气缸间不同的高频脉动控制的喷射量校正要求值α。在此，在本实施方式的高频脉动控制中，将第一气缸#1～第四气缸#4中的1个气缸设为混合气的空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧气缸，将其余的3个气缸设为混合气的空燃比比理论空燃比淡的淡燃烧气缸。并且，将浓燃烧气缸中的喷射量设为上述要求喷射量Qd的“1+α”倍，将淡燃烧气缸中的喷射量设为要求喷射量Qd的“1-(α/3)”倍。根据淡燃烧气缸和浓燃烧气缸的上述喷射量的设定，向气缸#1～#4分别填充的新气量相同时，能够使从内燃机10的各气缸#1～#4排出的排气整体的成分与在全部气缸#1～#4中设为燃烧对象的混合气的空燃比为目标空燃比时相等。需要说明的是，根据上述喷射量的设定，向气缸#1～#4分别填充的新气量相同时，在各气缸中设为燃烧对象的混合气的燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比。需要说明的是，燃空比是空燃比的倒数。
[0030] 将燃空比的平均值的倒数设为目标空燃比的设定是为了将排气成分控制成所希望的排气成分。以下，在排气中的未燃燃料成分与氧能够没有过与不足地反应的情况下，将排气空燃比称为理论空燃比，超过排气中的未燃燃料成分与氧能够没有过与不足地反应的量的量越多，则称为排气空燃比越浓，越少则称为排气空燃比越淡。但是，超过的量中，包括排气中的未燃燃料成分的量比能够与氧没有过与不足地反应的量少的情况，在这种情况下，超过的量成为负的量。而且，例如，每一燃烧循环的排气空燃比的平均值定义为与从气缸#1～#4排出的排气整体相关的排气空燃比的情况。
[0031] 校正系数计算处理M20是将“1”加上喷射量校正要求值α而关于浓燃烧气缸算出要求喷射量Qd的校正系数的处理。高频脉动校正处理M22是通过将要求喷射量Qd乘以校正系数“1+α”而算出作为浓燃烧气缸的气缸#w的喷射量指令值Q*的处理。在此，“w”是指“1”～“4”中的任一个。
[0032] 乘算处理M24是喷射量校正要求值α设为“-1/3”倍的处理，校正系数计算处理M26是将“1”加上乘算处理M24的输出值而关于淡燃烧气缸算出要求喷射量Qd的校正系数的处理。高频脉动校正处理M28是通过将要求喷射量Qd乘以校正系数“1-(α/3)”来算出作为淡燃烧气缸的气缸#x、#y、#z的喷射量指令值Q*的处理。在此，“x”、“y”、“z”是“1”～“4”中的任一个，且“w”、“x”、“y”、“z”互不相同。
[0033] 喷射量操作处理M30是如下处理：基于高频脉动校正处理M22输出的喷射量指令值Q*，生成设为浓燃烧气缸的气缸#w的燃料喷射阀18的操作信号MS1，向该燃料喷射阀18输出，以从该燃料喷射阀18喷射的燃料量成为与喷射量指令值Q*相应的量的方式操作燃料喷射阀18。而且，喷射量操作处理M30是如下处理：基于高频脉动校正处理M28输出的喷射量指令值Q*，生成设为淡燃烧气缸的气缸#x、#y、#z的燃料喷射阀18的操作信号MS1，向该燃料喷射阀18输出，以从该燃料喷射阀18喷射的燃料量成为与喷射量指令值Q*相应的量的方式操作燃料喷射阀18。需要说明的是，气缸#1～#4中的成为浓燃烧气缸的气缸优选以比一个燃烧循环长的周期被变更。
[0034] 堆积量计算处理M32是如下处理：基于填充效率η、旋转速度NE及GPF26的温度即过滤器温度Tgpf，算出由GPF26捕集的颗粒状物质(PM：Particulate matter)的量、即PM堆积量DPM并输出。详细而言，在未执行后述的过滤器再生处理的情况下，堆积量计算处理M32基于旋转速度NE及填充效率η，算出PM堆积量DPM的每单位时间的增加量，通过该增加量对PM堆积量DPM进行更新。
[0035] 过滤器温度计算处理M34是基于旋转速度NE、填充效率η、喷射量校正要求值α及上述目标空燃比算出过滤器温度Tgpf的处理。
[0036] 要求值输出处理M18为了GPF26的再生处理(过滤器再生处理)而将喷射量校正要求值α设为比“0”大的值。
[0037] 图3示出要求值输出处理M18的次序。图3所示的处理通过CPU32例如以预定周期反复执行ROM34存储的程序来实现。需要说明的是，以下，通过开头标有“S”的数字来表现各处理的步骤编号。
[0038] 在图3所示的一连串的处理中，CPU32判定是否为了GPF26的修理而从外部向控制装置30输入过滤器再生处理的执行指令信号(S10)。在此，指令信号设想为通过修理工厂的工人在控制装置30连接有专用的异常应对设备(维修设备)的状态下从维修设备向控制装置30输入的信号。即，S10的处理是判定是否为车辆脱离用户的手而通过修理工厂的工人作出过滤器再生处理时的处理。
[0039] CPU32在判定为未输入指令信号的情况下(S10：否)，判定PM堆积量DPM是否为规定量Dth以上(S12)。在此，规定量Dth设定为在PM堆积量DPM相当多而放任不管的情况下可能会给内燃机10的运转带来障碍的值。需要说明的是，S12的处理是判定再生处理的执行要求的有无的处理。CPU32在判定为是规定量Dth以上时(S12：是)，判定为存在执行要求，操作图1所示的警告灯48，执行催促搭载有内燃机10的车辆的用户由于PM堆积量DPM多而要在修理工厂进行过滤器再生处理了的处理(S14)。
[0040] 并且，CPU32在判定为输入指令信号的情况下(S10：是)，判定PM堆积量DPM是否为比规定量Dth小的预定量DthL以下(S16)。并且，CPU32在判定为大于预定量DthL时(S16：否)，取得过滤器温度Tgpf(S18)。并且，CPU32判定过滤器温度Tgpf是否为预定温度Tth以上(S20)。在此，预定温度Tth设定为通过向GPF26供给氧而能够使由GPF26捕集的颗粒状物质燃烧的温度(例如，550℃以上)。
[0041] CPU32在判定为小于预定温度Tth时(S20：否)，将目标空燃比设为理论空燃比(理想配比)(S22)。这是用于将气缸#1～#4的排气空燃比的平均值控制成理论空燃比的设定。并且，CPU32基于旋转速度NE及填充效率η来算出喷射量校正要求值α(S24)，输出喷射量校正要求值α(S26)。另一方面，CPU32在判定为是预定温度Tth以上时(S20：是)，与理论空燃比相比使目标空燃比为淡(S28)。这是与理论空燃比相比将气缸#1～#4的排气空燃比的平均值控制为淡来用于向GPF26供给氧的设定。并且，CPU32基于旋转速度NE及填充效率η算出喷射量校正要求值α(S30)，输出喷射量校正要求值α(S26)。
[0042] 相对于此，CPU32在判定为PM堆积量DPM为预定量DthL以下时(S16：是)，执行向维修设备输出过滤器再生处理完成这一意旨的信号的通知处理(S32)。
[0043] 需要说明的是，CPU32在S14、S26、S32的处理完成时、在S12的处理中作出否定判定时，暂时结束图3所示的一连串的处理。
[0044] 在上述S24、S30的处理中，CPU32使用预先存储于ROM34的、以对内燃机10的动作点进行规定的旋转速度NE及填充效率η为输入变量并以喷射量校正要求值α为输出变量的映射数据，对喷射量校正要求值α进行映射运算。在此，在S24的处理中使用的映射数据的输出变量成为在S30的处理中使用的映射数据的输出变量以上。详细而言，在特定的动作点中，2个映射数据的输出变量相等且它们的值为0。这对应于对于过滤器再生处理而言不适当的动作点。即，根据动作点的不同，存在难以使GPF26的温度升温至对于过滤器再生处理而言适当的温度的动作点，在这样的动作点中，不执行高频脉动控制，因此输出变量成为0。相对于此，在S24的处理中使用的映射数据的输出变量不为0时，成为比S30的处理中使用的映射数据的输出变量大的值。这是因为，S30的处理是确定与理论空燃比相比目标空燃比成为淡时的喷射量校正要求值α的处理，因此在抑制淡燃烧气缸的空燃比达到发生不点火的下限值即淡侧不点火极限的基础上，无法使喷射量校正要求值α成为太大的值。
[0045] 需要说明的是，映射数据是输入变量的离散性的值和与输入变量的值分别对应的输出变量的值的组数据。而且，映射运算只要设为例如在输入变量的值与映射数据的输入变量的值的任一个一致的情况下以对应的映射数据的输出变量的值为运算结果、且在不一致的情况下以映射数据包含的多个输出变量的值的通过插补而得到的值为运算结果的处理即可。
[0046] 上述堆积量计算处理M32在执行S28、S30的处理的情况下，基于PM堆积量DPM和过滤器温度Tgpf，算出PM堆积量DPM的每单位时间的减少量，对应于该减少量对PM堆积量DPM进行更新。在此，在PM堆积量多的情况下与少的情况相比减少量设为大的值，而且，在过滤器温度Tgpf高的情况下与低的情况相比减少量设为大的值。
[0047] 图4示出过滤器温度计算处理M34的次序。图4所示的处理通过CPU32例如以预定周期反复执行ROM34存储的程序而实现。
[0048] 在图4所示的一连串的处理中，CPU32首先基于旋转速度NE及填充效率η，算出向GPF26流入的排气的温度的基础值即基础温度Tb(S40)。CPU32在旋转速度NE高的情况下与低的情况相比将基础温度Tb算出为大的值，在填充效率η大的情况下与小的情况相比将基础温度Tb算出为大的值。详细而言，在以旋转速度NE及填充效率η为输入变量并以基础温度Tb为输出变量的映射数据预先存储于ROM34的状态下，通过CPU32对基础温度Tb进行映射运算。
[0049] 接下来，CPU32判定点火装置20的点火时期相对于预定的点火时期是否为滞后角(S42)。并且，CPU32在判定为滞后角的情况下(S42：是)，通过将基础温度Tb加上点火滞后角校正量Δfire而得到的值，对基础温度Tb进行更新(S44)。点火滞后角校正量Δfire是对基础温度Tb进行增加校正的校正量，具有比0大的值。CPU32在点火时期的滞后角量大的情况下与小的情况相比将点火滞后角校正量Δfire算出为大的值。此时，CPU32参照旋转速度NE及填充效率η。在此，参照旋转速度NE及填充效率η是因为，即使点火滞后角量相同，以点火滞后角为起因的温度的上升量也依赖于旋转速度NE及填充效率η而变化。具体而言，在以旋转速度NE、填充效率η及滞后角量为输入变量并以点火滞后角校正量Δfire为输出变量的映射数据预先存储于ROM34的状态下通过CPU32对点火滞后角校正量Δfire进行映射运算。
[0050] CPU32在S44的处理完成的情况下、在S42的处理中作出否定判定的情况下，判定是否为高频脉动控制的执行中(S46)。CPU32在判定为高频脉动控制为执行中的情况下(S46：是)，通过将基础温度Tb加上高频脉动校正量Δdi而对基础温度Tb进行更新(S48)。在此，高频脉动校正量Δdi是对基础温度Tb进行增加校正的校正量，具有比0大的值。CPU32在喷射量校正要求值α大的情况下与小的情况相比，将高频脉动校正量Δdi算出为大的值。此时，CPU32参照旋转速度NE及填充效率η。在此，参照旋转速度NE及填充效率η是因为，即使喷射量校正要求值α相同，以高频脉动控制为起因的温度的上升量也依赖于旋转速度NE及填充效率η而变化。具体而言，在以旋转速度NE、填充效率η及喷射量校正要求值α为输入变量并以高频脉动校正量Δdi为输出变量的映射数据预先存储于ROM34的状态下通过CPU32对高频脉动校正量Δdi进行映射运算。
[0051] CPU32在S48的处理完成的情况下、在S46的处理中作出否定判定的情况下，判定车速SPD是否为规定速度Sth以上(S50)。并且，CPU32在判定为是规定速度Sth以上时(S50：是)，通过从基础温度Tb减去车速校正量ΔSPD而对基础温度Tb进行更新(S52)。车速校正量ΔSPD是对基础温度Tb进行减量校正的校正量，具有比0大的值。CPU32在车速SPD为规定速度Sth以上时，在车速SPD高的情况下与低的情况相比将车速校正量ΔSPD算出为大的值。详细而言，在以车速SPD为输入变量并以车速校正量ΔSPD为输出变量的映射数据预先存储于ROM34的状态下，通过CPU32对车速校正量ΔSPD进行映射运算。
[0052] CPU32在S52的处理完成的情况下、在S50的处理中作出否定判定的情况下，判定目标空燃比是否不为理论空燃比(S54)。并且，在CPU32判定为不是理论空燃比的情况下(S54：是)，通过从基础温度Tb减去空燃比校正量Δaf而对基础温度Tb进行更新(S56)。空燃比校正量Δaf是用于对基础温度Tb进行减量校正的校正量，具有比0大的值。CPU32在与理论空燃比相比目标空燃比为淡的情况下和浓的情况下这双方，通过空燃比校正量Δaf对基础温度Tb进行减量校正。在此，与理论空燃比相比目标空燃比成为淡是进行图3的S28、S30的处理的情况。相对于此，与理论空燃比相比目标空燃比成为浓对应于在内燃机10的高负荷运转区域为了抑制三效催化剂24的温度过度升高而将喷射量增加的情况。详细而言，CPU32根据旋转速度NE、填充效率η及目标空燃比而对空燃比校正量Δaf进行可变设定。在此，参照旋转速度NE及填充效率η是因为，即使目标空燃比相同，温度的下降量也依赖于旋转速度NE及填充效率η而变化。具体而言，在以旋转速度NE、填充效率η及目标空燃比为输入变量并以空燃比校正量Δaf为输出变量的映射数据预先存储于ROM34的状态下通过CPU32对空燃比校正量Δaf进行映射运算。
[0053] CPU32在S56的处理完成的情况下、在S54的处理中作出否定判定的情况下，执行使向GPF26流入的排气的温度即流入排气温Tex向基础温度Tb收敛的处理(S58)。该处理是鉴于在S40的处理中算出的基础温度Tb、该基础温度Tb通过S42～S56的处理进行了校正后的值表示稳态状态下的温度，为了表现过渡性的特性而设置的。具体而言，将图4所示的一连串的处理的上次的控制周期中的流入排气温Tex的上次值Tex(n-1)与基础温度Tb的指数移动平均处理值向流入排气温Tex的本次值Tex(n)代入(S58)。需要说明的是，图4示出上次值Tex(n-1)乘以加权系数β1的值与基础温度Tb乘以加权系数β2的值之和为指数移动平均处理值。在此，“β1+β2＝1，β1、β2>0”。
[0054] 接下来，CPU32通过将流入排气温Tex加上校正量Δ而算出GPF26内部的温度即作为过滤器温度Tgpf的基础值的过滤器基础温度Tgpf0(S60)。在此，校正量Δ是将向GPF26流入的排气的温度与GPF26的中央部的实际的温度之差进行模型化的值。具体而言，在以旋转速度NE及填充效率η为输入变量并以校正量Δ为输出变量的映射数据预先存储于ROM34的状态下通过CPU32对校正量Δ进行映射运算。需要说明的是，在本实施方式中，校正量Δ不是在进行S28、S30的处理的情况下考虑了在GPF26内以PM燃烧为起因的温度上升的值。GPF26内的PM的燃烧引起的温度上升量通过空燃比校正量Δaf来考虑。即，在执行S28、S30的处理的情况下，与执行S22、S24的处理的情况相比向GPF26流入的排气温度下降，但是空燃比校正量Δaf不是直接表现排气温度的下降量的值。鉴于该下降量比执行S28、S30的处理的情况下在GPF26中PM燃烧引起的温度的上升量大，将从下降量减去上升量的值作为空燃比校正量Δaf。
[0055] 并且，CPU32执行使过滤器温度Tgpf收敛于过滤器基础温度Tgpf0的处理(S62)。具体而言，将过滤器温度Tgpf的上次值Tgpf(n-1)与过滤器基础温度Tgpf0的指数移动平均处理值向过滤器温度Tgpf的本次值Tgpf(n)代入(S62)。需要说明的是，图4示出上次值Tgpf(n-1)乘以加权系数β3所得到的值与过滤器基础温度Tgpf0乘以加权系数β4所得到的值之和为指数移动平均处理值。在此，“β3+β4＝1，β3、β4>0”。
[0056] 需要说明的是，CPU32在S62的处理完成的情况下，暂时结束图4所示的一连串的处理。
[0057] 在此，说明本实施方式的作用及效果。
[0058] 图5示出高频脉动控制有无执行、目标空燃比及过滤器温度Tgpf的推移。
[0059] CPU32如果在时刻t1以后执行高频脉动控制，则在算出过滤器温度Tgpf时，以高频脉动校正量Δdi对基础温度Tb进行增加校正，因此过滤器温度Tgpf上升。然后，CPU32通过与理论空燃比相比使目标空燃比为淡而向GPF26内供给氧。而且，在这种情况下，CPU32在算出过滤器温度Tgpf时，通过空燃比校正量Δaf对基础温度Tb进行减少校正。因此，过滤器温度Tgpf下降。需要说明的是，图5中，利用单点划线表示未进行基于空燃比校正量Δaf的校正的情况。
[0060] 这样，在本实施方式中，通过使用空燃比校正量Δaf来算出过滤器温度Tgpf，能够高精度地算出过滤器温度Tgpf。因此，与不使用空燃比校正量Δaf的情况相比，在过滤器再生处理时，通过堆积量计算处理M32能够更高精度地算出PM堆积量DPM的减少量。因此，能够极力在没有过与不足的定时使过滤器再生处理停止。
[0061] <对应关系>
[0062] 上述实施方式的事项与上述“发明内容”一栏记载的事项的对应关系如下所述。以下，按照“发明内容”一栏记载的解决方案的各编号来表示对应关系。
[0063] 关于例1：过滤器对应于GPF26。高频脉动控制处理对应于在S16的处理中作出否定判定且喷射量校正要求值α比0大时的、校正系数计算处理M20、高频脉动校正处理M22、乘算处理M24、校正系数计算处理M26、高频脉动校正处理M28、喷射量操作处理M30。目标值对应于目标空燃比，预定期间对应于一个燃烧循环。
[0064] 关于例2：在图4的处理中，与基于喷射量校正要求值α的校正处理即S48的处理不同，对应于执行S56的处理。
[0065] 关于例4：第一模式对应于S22、S24的处理，第二模式对应于S28、S30的处理。
[0066] <其他的实施方式>
[0067] 需要说明的是，本实施方式可以如下变更实施。本实施方式及以下的变更例在技术上不矛盾的范围内可以相互组合实施。
[0068] ·“关于过滤器温度计算处理”
[0069] 在上述实施方式中，从目标空燃比比理论空燃比淡的情况下的向GPF26流入的排气的温度相对于目标空燃比为理论空燃比的情况下的下降量减去在进行S28、S30的处理的情况下GPF26内的温度相对于进行S22、S24的处理的情况下上升的量所得到的值设为空燃比校正量Δaf，但是并不局限于此。例如，可以将目标空燃比比理论空燃比淡的情况下的向GPF26流入的排气的温度相对于目标空燃比为理论空燃比的情况下的下降量作为空燃比校正量Δaf。在这种情况下，只要将校正量Δ在进行S28、S30的处理时与进行S22、S24的处理时相比设为大的值，由此在进行S28、S30的处理的情况下将在GPF26内PM燃烧产生的温度上升量反映到校正量Δ中即可。
[0070] 需要说明的是，算出流入排气温Tex并基于此算出过滤器温度Tgpf这本身并非必须。例如，可以将S40的处理设为算出过滤器基础温度Tgpf0的处理，通过S58的处理来算出过滤器温度Tgpf。
[0071] 例如，可以删除S42、S44的处理。而且例如，可以删除S46、S48的处理。而且例如，可以删除S50、S52的处理。
[0072] 作为空燃比校正量Δaf，并不局限于根据旋转速度NE、填充效率η及目标空燃比进行设定。例如，可以取代填充效率η而使用要求喷射量Qd作为内燃机10的负荷。而且，虽然通过旋转速度NE及目标空燃比来确定，但是可以不参照负荷。而且例如，虽然通过负荷及目标空燃比来确定，但是可以不参照旋转速度NE。
[0073] 另外，可以基于旋转速度NE、填充效率η及目标空燃比来确定基础温度Tb，并通过S42～S52的处理对基础温度Tb进行校正。
[0074] ·“关于第一模式、第二模式”
[0075] 在上述实施方式中，在执行高频脉动控制的动作点中，第一模式用(S24的处理用)的映射数据的输出变量必然设定得比第二模式用(S30的处理用)的映射数据的输出变量大，但是并不局限于此。例如，在一部分的动作点中，输出变量的值彼此可以相等。
[0076] 在上述实施方式中，在过滤器温度Tgpf小于预定温度Tth的情况下，将气缸#1～#4的排气空燃比的平均值的目标值(目标空燃比)设为理论空燃比，但是并不局限于此。例如，与过滤器温度Tgpf为预定温度Tth以上时相比为浓侧，但也可以与理论空燃比相比为淡。
[0077] 在上述实施方式中，通过过滤器温度Tgpf成为预定温度Tth以上而从S22、S24的处理切换为S28、S30的处理，但是并不局限于此。例如，可以将高频脉动控制的执行时间成为预定时间作为条件而从S22、S24的处理切换为S28、S30的处理。
[0078] ·“关于修理用的执行指令信号”
[0079] 在上述实施方式中，例示了在控制装置30连接维修设备并从维修设备向控制装置30输入执行指令信号，但是并不局限于此。例如，可以将在换挡杆为空挡时将加速器和制动器同时踏入等从基于用户的通常操作无法想到的预先确定的操作状态作为再生处理的执行指令信号的输入。
[0080] ·“关于以产生过滤器的再生要求为条件而执行的高频脉动控制处理”
[0081] 在上述实施方式中，以修理工厂的工人输入执行指令信号为条件而执行了过滤器再生处理，但是并不局限于此。例如，在PM堆积量DPM为比规定量Dth小的预定量以上且内燃机10为高负荷运转的情况下，可以通过将喷射量校正要求值α设为比上述实施方式小的值并执行高频脉动控制处理来执行过滤器再生处理。即使在这种情况下，也只要具有第一模式和第二模式且与第一模式的目标空燃比相比使第二模式的目标空燃比为淡即可。
[0082] ·“关于高频脉动控制处理”
[0083] 在上述实施方式中，根据旋转速度NE及填充效率η这2个参数来算出喷射量校正要求值α，但是并不局限于此。例如，也可以除了旋转速度NE及填充效率η之外，还基于内燃机10的冷却水的温度(水温THW)来算出喷射量校正要求值α。此外，还可以将PM堆积量DPM加入考虑。不过，基于旋转速度NE及填充效率η这本身并非必须。例如，可以仅基于PM堆积量DPM、水温THW、旋转速度NE及填充效率η这4个参数中的至少1个参数对喷射量校正要求值α进行可变设定。而且，例如作为确定内燃机10的动作点的参数，可以取代使用旋转速度NE及填充效率η，使用例如作为负荷的加速器操作量来替代作为负荷的填充效率η。而且，可以取代旋转速度NE及负荷而基于吸入空气量Ga对喷射量校正要求值α进行可变设定。
[0084] 将喷射量校正要求值α在执行高频脉动控制的动作点处以比“0”大的值进行可变设定这本身并非必须。例如，可以在执行高频脉动控制的动作点处确定S24的处理用的比0大的单一值和S30的处理用的比0大的单一值。
[0085] 在上述实施方式中，与浓燃烧气缸的个数相比增多淡燃烧气缸的个数，但是并不局限于此。例如，可以将浓燃烧气缸的个数与淡燃烧气缸的个数设为相同。而且例如，并不局限于将全部的气缸#1～#4设为淡燃烧气缸或浓燃烧气缸，例如可以将1个气缸的空燃比设为目标空燃比。此外，在一个燃烧循环内，如果缸内填充空气量相同则燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比也并非必须。例如，如上述实施方式那样在4气缸的情况下，缸内填充空气量相同，因此可以使5行程的燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比，也可以使3行程的燃空比的平均值的倒数成为目标空燃比。但是，在一个燃烧循环中，浓燃烧气缸和淡燃烧气缸这双方存在的期间在至少两个燃烧循环中产生1次以上为优选。换言之，在预定期间中如果缸内填充空气量相同则燃空比的平均值的倒数为目标空燃比时，将预定期间设为两个燃烧循环以下为优选。在此，例如将预定期间设为两个燃烧循环而在两个燃烧循环期间存在1次浓燃烧气缸的情况下，当浓燃烧气缸为R、淡燃烧气缸为L时，浓燃烧气缸和淡燃烧气缸的出现顺序成为例如“R、L、L、L、L、L、L、L”。在这种情况下，在比预定期间短的一个燃烧循环的期间设置成为“R、L、L、L”的期间，气缸#1～#4中的一部分为淡燃烧气缸，其他的气缸成为浓燃烧气缸。但是，在与一个燃烧循环不同的期间中的燃空比的平均值的倒数设为目标空燃比的情况下，希望可以忽视内燃机在进气行程中已经吸入的空气的一部分在进气门闭阀之前向进气通路吹回的量。
[0087] 在上述实施方式中，将上游侧排气净化装置设为三效催化剂24，将下游侧排气净化装置设为GPF26，但是并不局限于此。例如，可以将上游侧排气净化装置设为GPF26，将下游侧排气净化装置设为三效催化剂24。在上述实施方式中，作为排气净化装置，例示了三效催化剂24及GPF26，但是并不局限于此。例如，可以仅为GPF26。但是，在GPF26的上游不具备具有储氧能力的催化剂的情况下，在提高基于高频脉动控制的升温能力的基础上，希望在GPF载持具有储氧能力的催化剂。但是，例如只要在GPF26的上游的排气通路22内能够使未燃燃料与氧反应即可，并不局限于此。
[0088] ·“关于控制装置”
[0089] 作为控制装置，并不局限于具备CPU32和ROM34而执行软件处理的结构。例如，在上述实施方式中，可以具备对被软件处理的结构的至少一部分进行硬件处理的专用的硬件电路(例如ASIC等)。即，控制装置只要为以下的(a)～(c)的任一个结构即可。(a)具备遵照程序执行上述处理的全部的处理装置和存储程序的ROM等程序保存装置。(b)具备遵照程序而执行上述处理的一部分的处理装置及程序保存装置和执行其余的处理的专用的硬件电路。(c)具备执行上述处理的全部的专用的硬件电路。在此，具备处理装置及程序保存装置的软件处理电路、专用的硬件电路可以为单个也可以为多个。即，上述处理只要通过具备1个或多个软件处理电路及1个或多个专用的硬件电路中的至少一方的处理电路(processing circuitry)执行即可。
[0090] ·“关于内燃机”
[0091] 作为内燃机，并不局限于4气缸的内燃机。可以是例如串列6气缸的内燃机。而且可以是例如V型的内燃机等具备第一排气净化装置和第二排气净化装置并分别通过它们将排气净化的气缸不同的内燃机。
[0092] ·“其他”
[0093] 作为燃料喷射阀，并不局限于向燃烧室16喷射燃料的结构，可以是例如向进气通路12喷射燃料的结构。在高频脉动控制执行时进行空燃比反馈控制并非必须。
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