特許 7478691 炭化水素堆積量推定装置、炭化水素堆積量推定方法、制御装置および排気ガス浄化システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-24

(45)【発行日】2024-05-07

(54)【発明の名称】炭化水素堆積量推定装置、炭化水素堆積量推定方法、制御装置および排気ガス浄化システム

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20240425BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20240425BHJP

   B01D 53/96 20060101ALI20240425BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20240425BHJP

【ＦＩ】

F01N3/20 B

F01N3/24 L

F01N3/24 R

B01D53/96 500

B01D53/96 ZAB

B01D53/94 280

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021030520

(22)【出願日】2021-02-26

(65)【公開番号】P2022131531

(43)【公開日】2022-09-07

【審査請求日】2023-12-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】弁理士法人志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木村 光良

(72)【発明者】

【氏名】小野 穣

【審査官】畔津 圭介

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０１９２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２２４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１７７８９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００８７４６６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０８４２０２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／２０

Ｆ０１Ｎ ３／２４

Ｂ０１Ｄ ５３／９６

Ｂ０１Ｄ ５３／９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定する炭化水素堆積量推定部と、
前記第３計測値と、前記排気ガス浄化装置内の温度に対応する第４計測値と、前記排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の増加量との対応関係を、前記内燃機関の環境条件に応じて表す第１対応関係情報を記憶する記憶部と、
を備え、
前記炭化水素堆積量推定部は、前記堆積量を推定する際に、前記第１計測値と前記第２計測値とに基づいて判定された前記内燃機関の環境条件と、前記第３計測値と、前記第４計測値と、前記第１対応関係情報とに基づいて前記増加量を推定し、
前記環境条件は、少なくとも前記内燃機関の燃料噴射制御が低温制御なのか、通常制御なのかを定義するものであり、
前記第１対応関係情報は、前記燃料噴射制御が低温制御のときに適用される低温制御時用の対応関係情報と、前記燃料噴射制御が通常制御のときに適用される通常制御時用の対応関係情報との二種類を少なくとも含む、
炭化水素堆積量推定装置。

【請求項2】

前記環境条件は、前記内燃機関の燃料噴射制御に係る、噴射タイミング、レール圧、パイロット噴射量、パイロット噴射期間、ポスト噴射量の少なくとも一つに係る要因を含む
請求項１に記載の炭化水素堆積量推定装置。

【請求項3】

前記記憶部は、前記第３計測値と、前記第４計測値と、前記排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の減少量との対応関係を表す第２対応関係情報を、さらに記憶し、
前記炭化水素堆積量推定部は、前記堆積量を推定する際に、前記第３計測値と前記第４計測値と前記第２対応関係情報とに基づいて前記減少量を推定する、
請求項１または２に記載の炭化水素堆積量推定装置。

【請求項4】

少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定するステップと、
記憶部に、前記第３計測値と、前記排気ガス浄化装置内の温度に対応する第４計測値と、前記排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の増加量との対応関係を、前記内燃機関の環境条件に応じて表す第１対応関係情報を記憶させるステップと、
を備え、
前記炭化水素の堆積量を推定するステップでは、前記堆積量を推定する際に、前記第１計測値と前記第２計測値とに基づいて判定された前記内燃機関の環境条件と、前記第３計測値と、前記第４計測値と、前記第１対応関係情報とに基づいて前記増加量を推定し、
前記環境条件は、少なくとも前記内燃機関の燃料噴射制御が低温制御なのか、通常制御なのかを定義するものであり、
前記第１対応関係情報は、前記燃料噴射制御が低温制御のときに適用される低温制御時用の対応関係情報と、前記燃料噴射制御が通常制御のときに適用される通常制御時用の対応関係情報との二種類を少なくとも含む、
を含む炭化水素堆積量推定方法。

【請求項5】

少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定する炭化水素堆積量推定部と、
前記第３計測値と、前記排気ガス浄化装置内の温度に対応する第４計測値と、前記排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の増加量との対応関係を、前記内燃機関の環境条件に応じて表す第１対応関係情報を記憶する記憶部と、
前記内燃機関の排気ガスの昇温制御を実行する昇温制御実行部と、
を備え、
前記炭化水素堆積量推定部は、前記堆積量を推定する際に、前記第１計測値と前記第２計測値とに基づいて判定された前記内燃機関の環境条件と、前記第３計測値と、前記第４計測値と、前記第１対応関係情報とに基づいて前記増加量を推定し、
前記環境条件は、少なくとも前記内燃機関の燃料噴射制御が低温制御なのか、通常制御なのかを定義するものであり、
前記第１対応関係情報は、前記燃料噴射制御が低温制御のときに適用される低温制御時用の対応関係情報と、前記燃料噴射制御が通常制御のときに適用される通常制御時用の対応関係情報との二種類を少なくとも含む、
制御装置。

【請求項6】

少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定する炭化水素堆積量推定部と、
前記第３計測値と、前記排気ガス浄化装置内の温度に対応する第４計測値と、前記排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の増加量との対応関係を、前記内燃機関の環境条件に応じて表す第１対応関係情報を記憶する記憶部と、
前記内燃機関の排気ガスの昇温制御を実行する昇温制御実行部と、
を備える制御装置と、
前記排気ガス浄化装置と、
を備える排気ガス浄化システムであって、
前記制御装置において、
前記炭化水素堆積量推定部は、前記堆積量を推定する際に、前記第１計測値と前記第２計測値とに基づいて判定された前記内燃機関の環境条件と、前記第３計測値と、前記第４計測値と、前記第１対応関係情報とに基づいて前記増加量を推定し、
前記環境条件は、少なくとも前記内燃機関の燃料噴射制御が低温制御なのか、通常制御なのかを定義するものであり、
前記第１対応関係情報は、前記燃料噴射制御が低温制御のときに適用される低温制御時用の対応関係情報と、前記燃料噴射制御が通常制御のときに適用される通常制御時用の対応関係情報との二種類を少なくとも含む、
排気ガス浄化システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、炭化水素堆積量推定装置、炭化水素堆積量推定方法、制御装置および排気ガス浄化システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、内燃機関の排気ガス後処理システムを構成する装置に蓄積された未燃焼炭化水素（以下、ＨＣという。ＨＣは炭素と水素を含んだ有機化合物の総称である。）を推定し、推定結果が所定のしきい値を超えたときに排気ガス後処理システムの排気管路の加熱を加速するシステムが記載されている。特許文献１に記載されているシステムでは、排気管路内に蓄積されたＨＣの質量Ｉが、計算式「Ｉ＝Ｒ＋Ｐ－Ｃ」で算出される。ここで、Ｒは残存値、Ｐは内燃機関で生成されたＨＣの質量（ＨＣの増加量あるいは増加分）、Ｃは排気ガス後処理システムで変換されたＨＣの質量（ＨＣの減少量あるいは減少分）である。なお、このシステムでは、ＨＣの増加量（Ｐ）が、内燃機関の回転数（ＲＰＭ）、注入燃料の質量、吸入空気質量および好ましくは周囲温度をパラメータとして実験データに基づき作成されたマップを用いて算出される。また、ＨＣの減少量（Ｃ）は、排気ガス後処理システムを構成する装置の温度に依存して推定される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６６５０６７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載されているシステムでは、ＨＣの増加量（Ｐ）が、内燃機関の回転数、注入燃料の質量、吸入空気質量および好ましくは周囲温度をパラメータとするマップを用いて算出される。この場合、温度に係るパラメータが周囲温度のみなので、例えば、周囲温度が低い場合に、内燃機関が比較的暖まっているときと、そうではないときとで、ＨＣの増加量の推定誤差が異なってしまうということが課題になる。また、一般に、推定処理においては、パラメータが多くなると、推定精度の向上は期待できるが、算出手法の作成に手間や時間が掛かってしまうことが考えられ、パラメータを適切に選択することが求められる。

【0005】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、適切に精度良く炭化水素（ＨＣ）堆積量を推定することができる炭化水素堆積量推定装置、炭化水素堆積量推定方法、制御装置および排気ガス浄化システム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】

上記課題を解決するため、本発明の一態様は、少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定する炭化水素堆積量推定部を備える炭化水素堆積量推定装置である。

【0007】

また、本発明の一態様は、少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定するステップを含む炭化水素堆積量推定方法である。

【0008】

また、本発明の一態様は、少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定する炭化水素堆積量推定部と、前記内燃機関の排気ガスの昇温制御を実行する昇温制御実行部とを備える制御装置である。

【0009】

また、本発明の一態様は、少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、前記内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、前記内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた前記内燃機関の排気ガス浄化装置に堆積する炭化水素の堆積量を推定する炭化水素堆積量推定部と、前記内燃機関の排気ガスの昇温制御を実行する昇温制御実行部とを備える制御装置と、前記排気ガス浄化装置とを備える排気ガス浄化システムである。

【発明の効果】

【0010】

本発明の各態様によれば、適切に精度良く炭化水素（ＨＣ）堆積量を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態に係るエンジン制御システムの構成例を示すシステム図である。

【図2】図１に示すエンジン制御装置１００の構成例を示すブロック図である。

【図3】図２に示す環境条件判定マップ２１１の構成例を示す模式図である。

【図4】図２に示す通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２の構成例を示す模式図である。

【図5】図２に示す低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３の構成例を示す模式図である。

【図6】図２に示すＨＣ減少量推定マップ２１４の構成例を示す模式図である。

【図7】図２に示すエンジン制御装置１００の動作例を示すフローチャートである。

【図8】図２に示すエンジン制御装置１００の動作例を示すフローチャートである。

【図9】図１に示すエンジン制御システム１０の動作例を模式的に示すタイミングチャートである。

【図10】図１に示すエンジン制御装置１００（エンジン制御装置１００ａ）の構成例を示すブロック図である。

【図11】図１０に示す燃料噴射制御用マップ３０１が含むマップの構成例を示すブロック図である。

【図12】図１１に示す噴射タイミング制御用マップ３１１の構成例を示す模式図である。

【図13】図１１に示すレール圧制御用マップ３１２の構成例を示す模式図である。

【図14】図１１に示すパイロット噴射量制御用マップ３１３の構成例を示す模式図である。

【図15】図１１に示すパイロット噴射期間制御用マップ３１４の構成例を示す模式図である。

【図16】図１１に示すポスト噴射量制御用マップ３１５の構成例を示す模式図である。

【図17】図１０に示すエンジン制御装置１００ａの動作例を示すフローチャートである。

【図18】図１に示すエンジン制御装置１００（エンジン制御装置１００ｂ）の構成例を示すブロック図である。

【図19】図１８に示すＨＣ増加分推定マップ２１５の構成例を示す模式図である。

【図20】図１８に示す補正ゲインマップ２１６の構成例を示す模式図である。

【図21】図１８に示すエンジン制御装置１００ｂの動作例を示すフローチャートである。

【図22】図１に示すエンジン制御システム１０の動作例を説明するための説明図である。

【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形態について説明する。なお、各図において同一または対応する構成には同一の符号または同一の符号の末尾に英字「ａ」もしくは「ｂ」を付加した符号を用いて説明を適宜省略する。

【0013】

＜第１実施形態＞
（エンジン制御システム１０）
図１は、本発明の各実施形態に係る排気ガス浄化システムの一構成例としてのエンジン制御システム１０の構成例を示すシステム図である。図１に示すエンジン制御システム１０は、エンジン１と、ターボチャージャー２と、排気通路３と、排気ガス浄化装置４と、モニタ８と、エンジン制御装置１００と、エンジン水温センサ９１と、吸気マニホールド温度センサ９２と、エンジン回転センサ９３とを備える。なお、図１では、本実施形態のエンジン制御システム１０あるいはエンジン制御装置１００において、排気ガス浄化装置４におけるＨＣ（炭化水素）の堆積量を推定する機能に係る構成を主に示し、燃料噴射制御等の他の機能に係る構成については図示を適宜省略している。

【0014】

エンジン１は、内燃機関の一構成例であり、本実施形態では多気筒のディーゼルエンジンである。ターボチャージャー２は、エンジン１の排気を利用してエンジン１の吸気を圧縮する過給機である。排気通路３は、エンジン１の排気を、排気ガス浄化装置４を通して大気に排気する。

【0015】

排気ガス浄化装置４は、エンジン１の排気中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）と粒子状物質（ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ））を浄化する装置であり、エンジン１の排気通路３内に設けられたＤＰＦ装置５およびＳＣＲ装置６と、昇温装置７と、温度センサ９４と、温度センサ９５とを備える。ＤＰＦ装置５は、ＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ；ディーゼル酸化触媒）５１と、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ；ディーゼルパティキュレートフィルタ）５２とを備え、ＤＰＦ５２でＰＭを捕集し、ＤＯＣ５１で変換された二酸化窒素によって下流で捕集されたＰＭを酸化して二酸化炭素とし、ＰＭを除去する。ＳＣＲ装置６は、ＳＣＲ（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｃａｔａｌｙｔｉｃ Ｒｕｄｕｃｔｉｏｎ；アンモニア選択還元型触媒）６１と、ＳＣＲ６１の上流側の排気中に尿素水を供給するポンプ６２およびタンク６３を備え、窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素分子（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に転換する。

【0016】

なお、ディーゼルエンジンの排気中には、ＮＯｘ、ＰＭの他にＨＣ（炭化水素）も含まれており、エンジンの運転条件が低負荷（排気ガス浄化装置４の上流で約２００度以下）の運転領域では、このＨＣがＤＯＣ５１と、ＤＰＦ５２と、ＳＣＲ６１に堆積する。この状態が長時間続くとＨＣの堆積量が増加し続けるため、次回エンジン１の運転を高負荷にした場合、排気ガス浄化装置４内の温度が上昇し、堆積されたＨＣが急激に燃焼し、排気ガス浄化装置４を破損する恐れがある。このため、エンジンの運転条件が低負荷（排気ガス浄化装置４の上流で約２００度以下）の運転領域が長時間続く場合に、一定量ＨＣ（破損の危険がない程度）が堆積したと判断した場合に定期的に排気温度を上昇させて、堆積したＨＣを放出する制御を実施する必要がある。

【0017】

昇温装置７は、例えば、燃料噴射装置やバーナー、ヒーター、排気通路３を絞る排気弁等を備え、ＤＯＣ５１の上流側の排気温度を上昇させる。昇温装置７は、エンジン１の運転領域によって生じるＤＰＦ５２内へのＰＭの堆積と排気通路３内への尿素水由来の固形物質である尿素デポジットの堆積を除去したり、ＤＯＣ５１、ＤＰＦ５２およびＳＣＲ６１内へ堆積したＨＣを放出したりするため、エンジン制御装置１００によって制御され、排気ガス浄化装置４中の排気温度を目標温度となるように昇温させる。

【0018】

また、温度センサ９４は、ＤＯＣ５１の入口温度を計測して、計測した結果をエンジン制御装置１００へ出力する。また、温度センサ９５は、ＤＯＣ５１の出口温度を計測して、計測した結果をエンジン制御装置１００へ出力する。温度センサ９４の計測値と温度センサ９５の計測値が、排気ガス浄化装置４内の温度に対応する第４計測値の一例である。温度センサ９４と温度センサ９５は、一方を省略してもよい。第４計測値は、ＤＯＣ５１の入口温度または出口温度に限定されず、他の箇所の温度であってもよい。

【0019】

モニタ８は、例えば表示パネルと入力パネルとを有し、表示装置および入力装置として機能し、エンジン制御装置１００の指示に応じて所定の文字や画像を表示したり、ユーザ（オペレータ）の入力操作に応じた信号をエンジン制御装置１００へ出力したりする。

【0020】

エンジン水温センサ９１は、エンジン１の冷却液体であるエンジン冷却水の温度（以下、エンジン水温という）を計測して、計測した結果をエンジン制御装置１００へ出力する。このエンジン水温センサ９１の計測値がエンジン１の冷却液体の温度に対応する第２計測値の一例である。

【0021】

吸気マニホールド温度センサ９２は、エンジン１が備える図示していない吸気マニホールドに流れる気体の温度（以下、吸気マニホールド温度という）を計測して、計測した結果をエンジン制御装置１００へ出力する。この吸気マニホールド温度センサ９２の計測値が、エンジン１の吸気温度に対応する第１計測値の一例である。

【0022】

エンジン回転センサ９３は、エンジン１が備えるクランク軸の回転数（回転速度）（以下、エンジン回転数という）を計測して、計測した結果をエンジン制御装置１００へ出力する。このエンジン回転センサ９３の計測値が、エンジン１の排気ガス流量に対応する第３計測値の一例である。なお、第３計測値は、排気ガス流量そのものを計測した値としてもよい。

【0023】

エンジン制御装置１００は、エンジン水温センサ９１、吸気マニホールド温度センサ９２およびエンジン回転センサ９３を含む複数のセンサから出力されたアナログまたはデジタルのセンサ信号を所定の周期で繰り返し入力し、エンジン１が備える複数のインジェクタを用いて燃料噴射制御を行ったり、各種モータや弁の制御を行ったり、排気ガス浄化装置４に堆積したＨＣ放出制御等の自動での昇温装置７による制御（以下、この制御を自動再生という。）や、手動の指示に基づくエンジン回転数をある回転数に固定させた上でのＨＣ放出制御等の制御（以下、この制御を定置手動再生という。）を行ったりする。

【0024】

定置手動再生は、通常稼動状態（エンジン回転数をある回転数に固定させずに通常の作業が行える状態）では十分に排気温度が上がらず、ＰＭ、尿素デポジット除去やＨＣを放出できない場合に、ユーザの許可の下、通常稼動を停止させて、排気ガス浄化装置４の性能を回復させる制御である。定置手動再生では、エンジン制御装置１００が、まず、モニタ８を用いて、定置手動再生を行うことが出来る状態であること、また、行うようにとの要求をユーザへ出す。これに対し、ユーザがモニタ８を用いて、定置手動再生を実行するよう指示を出すと、エンジン制御装置１００はエンジン回転数をある回転数に固定させ、排気温度を上昇させて、ＰＭまたは尿素デポジット除去やＨＣ放出を行う。

【0025】

なお、エンジン制御装置１００は、燃料噴射制御において、低温制御と通常制御の少なくとも２つの温度に応じて異なる制御状態を定義し、低温制御では低温に適した燃料噴射制御を行い、通常制御では常温等、低温より高い温度に適した燃料噴射制御を行う。

【0026】

（エンジン制御装置１００の構成例）
図２～図６を参照して、図１に示すエンジン制御装置１００の構成例について説明する。図２は、図１に示すエンジン制御装置１００の構成例を示すブロック図である。図３は、図２に示す環境条件判定マップ２１１の構成例を示す模式図である。図４は、図２に示す通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２の構成例を示す模式図である。図５は、図２に示す低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３の構成例を示す模式図である。図６は、図２に示すＨＣ減少量推定マップ２１４の構成例を示す模式図である。

【0027】

図２に示すエンジン制御装置１００は、例えばマイクロコンピュータ等のコンピュータと、そのコンピュータの周辺回路や周辺装置とを用いて構成することができ、そのコンピュータ等のハードウェアと、そのコンピュータが実行するプログラム等のソフトウェアとの組み合わせから構成される機能的構成として、図２に示す複数のブロックを備える。なお、図２は、エンジン制御装置１００が備える複数の機能的構成のうち、排気ガス浄化装置４におけるＨＣの堆積量を推定するための機能的構成と、ＨＣの堆積量の推定結果に基づくＨＣの放出制御に係る機能的構成を示している。

【0028】

図２に示すエンジン制御装置１００は、環境条件判定部１０１と、ＨＣ堆積量推定部１０２と、ＨＣ放出制御開始判定部１０３と、昇温制御実行部１０４と、通知指示部１０５と、エンジン回転数固定制御実行部１０６と、ＨＣ放出制御停止判定部１０７と、記憶部１０８とを備える。また、記憶部１０８は、ＨＣ堆積量推定用マップ２０１を記憶する。ＨＣ堆積量推定用マップ２０１は、環境条件判定マップ２１１と、通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２と、低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３と、ＨＣ減少量推定マップ２１４とを含む。

【0029】

なお、ＨＣ堆積量推定用マップ２０１や、後述する他の各マップは、例えば実機による試験結果やシミュレーション結果等に基づいて作成することができる。

【0030】

環境条件判定部１０１は、吸気マニホールド温度とエンジン水温に基づき、環境条件判定マップ２１１を用いて環境条件を判定する。ここで、環境条件とは、エンジン１が排出するＨＣの量（あるいはエンジン１の排気温度）に対して影響を与えるエンジン１をとりまく要因である。本実施形態において環境条件は、エンジン１の燃料噴射制御が低温制御なのか、あるいは、通常制御なのかという２つの状態で定義される。図３は、環境条件判定マップ２１１の構成例を示す。図３に示す環境条件判定マップ２１１は、吸気マニホールド温度とエンジン水温をパラメータとして、環境条件（低温制御なのか、あるいは、通常制御なのか）を定義するマップである。図３に示す環境条件判定マップ２１１は、横軸をエンジン水温、縦軸を吸気マニホールド温度として、エンジン水温と吸気マニホールド温度と対応する環境条件を定義している。なお、エンジン水温については、「０」より右が正の値、左が負の値であり、吸気マニホールド温度については、「０」より上が正の値、下が負の値である。

【0031】

ＨＣ堆積量推定部１０２は、下記式により、所定の計算周期で繰り返し、排気ガス浄化装置４におけるＨＣ堆積量推定値を算出する。

【0032】

ＨＣ堆積量推定値［ｇ］＝前回の計算処理で算出されたＨＣ堆積量推定値［ｇ］＋ＨＣ増加量［ｇ］＋ＨＣ減少量［ｇ］

【0033】

ただし、ＨＣ堆積量推定値［ｇ］とＨＣ増加量［ｇ］は０または正の値、ＨＣ減少量［ｇ］は０または負の値を持つ。

【0034】

ＨＣ堆積量推定部１０２は、まず、環境条件判定部１０１が判定した環境条件とエンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づき通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２または低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３を用いてＨＣ増加量を推定するとともに、エンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づきＨＣ減少量推定マップ２１４を用いてＨＣ減少量を推定する。ＨＣ堆積量推定部１０２は、次に、前回の計算周期の計算処理で算出されたＨＣ堆積量推定値と今回算出したＨＣ増加量とＨＣ減少量とを加算することで、ＨＣ堆積量推定値を算出する。なお、ＤＯＣ温度は、例えば、温度センサ９４が計測したＤＯＣ５１の入口温度、温度センサ９５が計測したＤＯＣ５１の出口温度、あるいは、ＤＯＣ５１の入口温度と出口温度からの計算値（平均値等）である。

【0035】

図４は、通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２（第１対応関係情報）の構成例を示す。通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２は、エンジン回転数とＤＯＣ温度とをパラメータとして、環境条件が通常制御である場合の単位時間当たりのＨＣ増加量［ｍｇ／ｓ］を定義する。ＨＣ堆積量推定部１０２は、環境条件が通常制御であると判定された場合、通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２を用いて、エンジン回転数とＤＯＣ温度に対応する単位時間当たりのＨＣ増加量［ｍｇ／ｓ］を取得し、単位時間当たりのＨＣ増加量に計算周期［ｓ］を乗じることで、ＨＣ増加量［ｇ］を求めることができる。

【0036】

図５は、低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３（第１対応関係情報）の構成例を示す。低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３は、エンジン回転数とＤＯＣ温度とをパラメータとして、環境条件が低温制御である場合の単位時間当たりのＨＣ増加量［ｍｇ／ｓ］を定義する。ＨＣ堆積量推定部１０２は、環境条件が低温制御であると判定された場合、低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３を用いて、エンジン回転数とＤＯＣ温度に対応する単位時間当たりのＨＣ増加量［ｍｇ／ｓ］を取得し、単位時間当たりのＨＣ増加量に計算周期［ｓ］を乗じることで、ＨＣ増加量［ｇ］を求めることができる。

【0037】

図６は、ＨＣ減少量推定マップ２１４（第２対応関係情報）の構成例を示す。ＨＣ減少量推定マップ２１４は、エンジン回転数とＤＯＣ温度とをパラメータとして、単位時間当たりのＨＣ減少量［ｍｇ／ｓ］を定義する。ＨＣ堆積量推定部１０２は、ＨＣ減少量推定マップ２１４を用いて、エンジン回転数とＤＯＣ温度に対応する単位時間当たりのＨＣ減少量［ｍｇ／ｓ］を取得し、単位時間当たりのＨＣ減少量に計算周期［ｓ］を乗じることで、ＨＣ減少量［ｇ］を求めることができる。

【0038】

ＨＣ放出制御開始判定部１０３は、ＨＣ堆積量推定部１０２が推定したＨＣ堆積量推定値と、所定の判定値とを比較し、ＨＣ堆積量推定値が判定値以上である場合、ＨＣ放出制御を開始すると判定する。ＨＣ放出制御では、自動再生と定置手動再生が段階的に実行される。判定値は、例えば、排気ガス浄化装置４のＨＣの堆積による破損を余裕を持って回避できる値に設定される。

【0039】

昇温制御実行部１０４は、ＨＣ放出制御開始判定部１０３がＨＣ放出制御を開始する判定した場合、昇温装置７を制御して自動再生を実行する。

【0040】

通知指示部１０５は、モニタ８を用いて、定置手動再生を行うことが出来る状態であることの通知や定置手動再生実行の要求を出したり、ユーザからの定置手動再生の実行に対する許可を受け付けたりする。その際、通知指示部１０５は、例えば、段階的に第１通知指示と第２通知指示とを行う。第１通知指示は、定置手動再生の実行を要求する通知指示ではあるが、要求の度合いが第２通知指示より低い通知指示である。第１通知指示は、例えば、ユーザの都合が良い時間で定置手動再生を実行してください、といった通知指示である。第２通知指示は、定置手動再生の実行を要求する通知指示であり、要求の度合いが第１通知指示より高い通知指示である。第２通知指示は、例えば、直ちに定置手動再生を実行してください、といった通知指示である。また、昇温制御実行（Ｓ２０３）後、第１通知指示までの間に、モニタ８から定置手動再生が出来る状態であることを一定時間知らせることもできる。

【0041】

エンジン回転数固定制御実行部１０６は、通知指示部１０５がユーザからの定置手動再生の実行に対する許可を受け付けた場合、エンジン回転数の固定制御を実行する。

【0042】

ＨＣ放出制御停止判定部１０７は、堆積したＨＣが放出できたか（あるいは所定量まで減少したか）を判定し、放出できた場合（あるいは所定量まで減少した場合）、ＨＣ放出制御を停止する。

【0043】

（エンジン制御装置１００の動作例）
図７～図９を参照して、図２に示すエンジン制御装置１００の動作例について説明する。図７および図８は、図２に示すエンジン制御装置１００の動作例を示すフローチャートである。図９は、図１に示すエンジン制御システム１０の動作例を模式的に示すタイミングチャートである。

【0044】

まず、図７を参照して、図２に示すエンジン制御装置１００がＨＣ堆積量を推定する場合の処理の流れについて説明する。図７に示す処理は、所定の計算周期で繰り返し実行される。図７に示す処理が開始されると、環境条件判定部１０１が、吸気マニホールド温度、エンジン水温度、エンジン回転数、およびＤＯＣ温度を読み込む（ステップＳ１０１）。次に、環境条件判定部１０１が、吸気マニホールド温度およびエンジン水温度より、環境条件（通常制御または低温制御）を環境条件判定マップ２１１にて選択する（ステップＳ１０２）。次に、ＨＣ堆積量推定部１０２は、環境条件が通常制御と判定された場合（ステップＳ１０３で「ＹＥＳ」の場合）、エンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づき、通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２にてＨＣ増加量を推定する（ステップＳ１０４）。一方、ＨＣ堆積量推定部１０２は、環境条件が低温制御と判定された場合（ステップＳ１０３で「ＮＯ」の場合）、エンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づき、低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３にてＨＣ増加量を推定する（ステップＳ１０５）。

【0045】

ステップＳ１０４またはステップＳ１０５の後、ＨＣ堆積量推定部１０２は、エンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づき、ＨＣ減少量推定マップ２１４にてＨＣ減少量を推定する（ステップＳ１０６）。次に、ＨＣ堆積量推定部１０２が、前回の計算処理で算出されたＨＣ堆積量推定値とＨＣ増加量とＨＣ減少量とに基づき、ＨＣ堆積量を推定し（ＨＣ堆積量推定値を算出し）（ステップＳ１０７）、図７に示す処理を終了する。

【0046】

次に、図８を参照して、図２に示すエンジン制御装置１００がＨＣ堆積量推定値に基づいて、ＨＣの放出制御を行う場合の処理の流れについて説明する。図８に示す処理は、エンジン制御装置１００の起動時に開始される。図８に示す処理が開始されると、ＨＣ放出制御開始判定部１０３が、ＨＣ堆積量推定部１０２が推定したＨＣ堆積量推定値を取得し（ステップＳ２０１）、ＨＣ堆積量推定値が判定値以上か否かを判定する（ステップＳ２０２）。ＨＣ堆積量推定値が判定値以上でない場合（ステップＳ２０２で「ＮＯ」の場合）、ＨＣ放出制御開始判定部１０３が、一定の時間経過後に、再度、ＨＣ堆積量推定部１０２が推定したＨＣ堆積量推定値を取得する（ステップＳ２０１）。

【0047】

一方、ＨＣ堆積量推定値が判定値以上である場合（ステップＳ２０２で「ＹＥＳ」の場合）、昇温制御実行部１０４が、自動再生により、昇温制御を開始する（ステップＳ２０３）。次に、通知指示部１０５が、モニタ８から第１通知指示を実行する（ステップＳ２０４）。次に、通知指示部１０５は、第１通知指示に対して、モニタ８より定置手動再生の要求を受け付ける旨の応答があったか否かを判定する（ステップＳ２０５）。モニタ８より定置手動再生の要求を受け付ける旨の応答があった場合（ステップＳ２０５で「ＹＥＳ」の場合）、エンジン回転数固定制御実行部１０６が、エンジン回転数固定制御を実行する（ステップＳ２０６）。

【0048】

他方、モニタ８より定置手動再生の要求を受け付ける旨の応答がなかった場合（ステップＳ２０５で「ＮＯ」の場合）、通知指示部１０５は、第１通知指示を行ってから一定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。一定時間経過しておらず、かつ定置手動再生の要求を受け付ける旨の応答がない場合（ステップＳ２０７で「ＮＯ」かつステップＳ２０５で「ＮＯ」の場合）、通知指示部１０５は、ステップＳ２０５の判定とステップＳ２０７の判定を繰り返し実行する。

【0049】

一定時間経過した場合（ステップＳ２０７で「ＹＥＳ」の場合）、通知指示部１０５は、モニタ８から第２通知指示を実行する（ステップＳ２０８）。次に、通知指示部１０５は、第２通知指示に対して、モニタ８より定置手動再生の要求を受け付ける旨の応答があったか否かを判定する（ステップＳ２０９）。モニタ８より定置手動再生の要求を受け付ける旨の応答があった場合（ステップＳ２０９で「ＹＥＳ」の場合）、エンジン回転数固定制御実行部１０６が、エンジン回転数固定制御を実行する（ステップＳ２０６）。モニタ８より定置手動再生の要求を受け付ける旨の応答がない場合（ステップＳ２０９で「ＮＯ」の場合）、通知指示部１０５は、繰り返しステップＳ２０９の判定処理を実行する（ステップＳ２０９の「ＮＯ」からステップＳ２０９の繰り返し）。

【0050】

ステップＳ２０６の後、ＨＣ放出制御停止判定部１０７が、ＨＣ堆積量推定部１０２が推定したＨＣ堆積量推定値を取得し（ステップＳ２１０）、堆積したＨＣが放出できたか否かを判定する（ステップＳ２１１）。堆積したＨＣが放出できていない場合（ステップＳ２１１で「ＮＯ」の場合）、ＨＣ放出制御停止判定部１０７が、一定の時間経過後に、再度、ＨＣ堆積量推定部１０２が推定したＨＣ堆積量推定値を取得する（ステップＳ２１０）。一方、堆積したＨＣが放出できていた場合（ステップＳ２１１で「ＹＥＳ」の場合）、ＨＣ放出制御停止判定部１０７が、ＨＣ放出制御を停止して（ステップＳ２１２）、図８に示す処理を終了する。

【0051】

なお、図８に示す処理の流れは一例であって適宜変更することができる。例えば、ステップＳ２０９の判定が繰り返し「ＮＯ」となった場合、ＨＣ放出制御停止判定部１０７がＨＣ堆積量推定値の取得と、堆積したＨＣが放出されたか否かの判定を繰り返し行い、ＨＣが放出されたと判定した場合には第２通知指示を取り下げて、処理をステップＳ２０１へ戻すようにしてもよい。例えば、稼働状態が変化してＤＯＣ温度が上昇するなどしてＨＣが放出されたような場合に対応することができる。また、第１対応関係情報の一例である、通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２や低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３、あるいは、第２対応関係情報の一例である、ＨＣ減少量推定マップ２１４は、マップに限らず、エンジン回転数とＤＯＣ温度とをパラメータとしてＨＣ増加量やＨＣ減少量を算出する数式として構成してもよい。この場合、この数式も第１および第２対応関係情報の一例である。

【0052】

（作用・効果）
図９は、ＨＣ堆積量の推定値と、エンジン回転数と、ＤＯＣ温度と、吸気マニホールド温度と、エンジン水温の時間変化の例を模式的に示す。図９に示すように、ｔ１でエンジン１が稼働し、時刻ｔ２までエンジン１の低負荷状態（エンジン排気温の低い状態）が継続したとすると、ＨＣ堆積量推定値は徐々に増加する。時刻ｔ２から時刻ｔ３でエンジン１が低負荷状態からより負荷が大きい状態に変化すると、時刻ｔ２から時刻ｔ３までＨＣ堆積量推定値は徐々に減少する。図９に示す例では、通常正常時に比べ低温制御時では、ＨＣ堆積量推定値の増加率が高いため、時刻ｔ２から減少はしているが、時刻ｔ３でも堆積量が通常制御時に比べ大きい。そして、時刻ｔ３でエンジン１の低負荷状態に戻ると、低温制御時では、ＨＣ堆積量推定値は再び増加し、図９に示す例では時刻ｔ４で判定値を超えている。

【0053】

例えば、ＨＣ堆積量の推定精度が低い場合、判定値に対する余裕度を十分大きくする必要がある（例えば、誤差が最大の場合に合わせて判定値との比較を行う必要がある）。参考例ではあるが、図２２に示すように、ＤＯＣ入力ＨＣ流入量は、外気温度によってエンジン回転数への依存度が大きく変化する。この依存度の変化に対応した精度の良い堆積量の推定ができれば、判定値に対する余裕度を小さくすることができる。すなわち、推定精度が高い場合、判定値に対する余裕度は精度が低い場合に比べて小さくすることができる。この場合、推定精度が高い場合、実際に判定値を超える時刻と、推定値に基づいて判定値を超えると判定される時刻との誤差を小さくすることができる。よって、エンジン回転数を固定させることを伴う制御を開始するまでの時間を、推定精度を高くすることで遅らせることができる。これによって、通常稼動状態を継続することができる時間を、推定精度が低い場合と比べて、精度が高い場合、長くすることができる。なお、図２２は、図１に示すエンジン制御システム１０の動作例を説明するための説明図であり、エンジン回転数とＤＯＣ入力ＨＣ流入量との関係を示す。

【0054】

本実施形態によれば、エンジン制御装置１００（炭化水素堆積量推定装置）が、少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた内燃機関の排気ガス浄化装置４に堆積するＨＣ（炭化水素）の堆積量を推定するＨＣ（炭化水素）堆積量推定部１０２を備えたので、適切に精度良く炭化水素（ＨＣ）堆積量を推定することができる。

【0055】

また、本実施形態によれば、エンジン制御装置１００（炭化水素堆積量推定装置）が、第３計測値と、排気ガス浄化装置４内の温度に対応する第４計測値と、排気ガス浄化装置４に堆積するＨＣの増加量との対応関係を、内燃機関の環境条件に応じて表す第１対応関係情報を記憶する記憶部１０８をさらに備え、ＨＣ堆積量推定部１０２は、堆積量を推定する際に、第１計測値と第２計測値とに基づいて判定された内燃機関の環境条件と、第３計測値と、第４計測値と、第１対応関係情報とに基づいて増加量を推定する。この構成によれば、マップや簡単な計算式等を用いて構成することができる環境条件に応じた第１対応関係情報を用いて、適切に精度良く炭化水素（ＨＣ）の増加量を推定することができる。

【0056】

また、本実施形態によれば、記憶部１０８は、第３計測値と、第４計測値と、排気ガス浄化装置４に堆積するＨＣの減少量との対応関係を表す第２対応関係情報を、さらに記憶し、ＨＣ堆積量推定部１０２は、堆積量を推定する際に、第３計測値と第４計測値と第２対応関係情報とに基づいて前記減少量を推定する。この構成によれば、マップや簡単な計算式等を用いて構成することができる環境条件に応じた第１対応関係情報を用いて、適切に精度良く炭化水素（ＨＣ）の増加量を推定することができる。この構成によれば、マップや簡単な計算式等を用いて構成することができる第２対応関係情報を用いて、適切に精度良く炭化水素（ＨＣ）の減少量を推定することができる。

【0057】

＜第２実施形態＞
次に、図１０～図１７を参照して、本発明に係る第２実施形態について説明する。図１０は、図１に示すエンジン制御装置１００（エンジン制御装置１００ａとして示す。）の構成例を示すブロック図である。図１１は、図１０に示す燃料噴射制御用マップ３０１が含むマップの構成例を示すブロック図である。図１２は、図１１に示す噴射タイミング制御用マップ３１１の構成例を示す模式図である。図１３は、図１１に示すレール圧制御用マップ３１２の構成例を示す模式図である。図１４は、図１１に示すパイロット噴射量制御用マップ３１３の構成例を示す模式図である。図１５は、図１１に示すパイロット噴射期間制御用マップ３１４の構成例を示す模式図である。図１６は、図１１に示すポスト噴射量制御用マップ３１５の構成例を示す模式図である。図１７は、図１０に示すエンジン制御装置１００ａの動作例を示すフローチャートである。

【0058】

第２実施形態は、図１に示すエンジン制御システム１０の基本的な構成は第１実施形態と同一である。第２実施形態では、図２に示すエンジン制御装置１００に対応する構成である図１０に示すエンジン制御装置１００ａの構成が、図２に示すエンジン制御装置１００の構成と一部異なる。すなわち、図２に示すエンジン制御装置１００では環境条件判定部１０１が環境条件判定マップ２１１を用いて環境条件を判定していたのに対し、図１０に示すエンジン制御装置１００ａでは環境条件判定部１０１ａが燃料噴射制御用マップ３０１を用いて環境条件を判定する。図１０に示すエンジン制御装置１００ａでは、記憶部１０８が記憶するＨＣ堆積量推定用マップ２０１ａが、環境条件判定マップ２１１を含んでいない。また、記憶部１０８は、新たに燃料噴射制御用マップ３０１を記憶する。

【0059】

図１０に示す燃料噴射制御用マップ３０１は、図１１に示すように、エンジン制御装置１００ａが燃料噴射制御に用いる、噴射タイミング制御用マップ３１１と、レール圧制御用マップ３１２と、パイロット噴射量制御用マップ３１３と、パイロット噴射期間制御用マップ３１４と、ポスト噴射量制御用マップ３１５とを含む。

【0060】

図１２に示すように、噴射タイミング制御用マップ３１１は、環境条件判定マップ３１１１と、通常制御マップ３１１２と、低温制御マップ３１１３とを含む。環境条件判定マップ３１１１は、エンジン水温と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、環境条件を定義するマップである。この場合、環境条件は、通常制御と、低温制御に加え、補間制御の３つの状態で定義される。通常制御マップ３１１２と低温制御マップ３１１３は、エンジン回転数［ｒｐｍ］とメイン噴射の噴射量［ｍｇ／ｓｔ］とをパラメータとして、通常制御時のメイン噴射の噴射タイミング［ＳＯＩ ＢＴＤＣ ｄｅｇ］と、低温制御時のメイン噴射の噴射タイミング［ＳＯＩ ＢＴＤＣ ｄｅｇ］と、を定義するマップである。ここで、「ｓｔ」はストローク（行程）であり、「ＳＯＩ ＢＴＤＣ ｄｅｇ」は、噴射開始（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ）上死点前（Ｂｅｆｏｒｅ Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ）角度である。メイン噴射の噴射量は、例えば図示していないアクセルセンサの出力信号に応じて決定される。

【0061】

エンジン制御装置１００ａは、エンジン水温と吸気マニホールド温度とに基づき環境条件判定マップ３１１１を用いて環境条件を判定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が通常制御の場合、通常制御マップ３１１２を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、噴射タイミングを決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が低温制御の場合、低温制御マップ３１１３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、噴射タイミングを決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が補間制御の場合、通常制御マップ３１１２と低温制御マップ３１１３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、通常制御マップ３１１２の値と低温制御マップ３１１３の値を用いた補間処理（内挿処理）の結果として、噴射タイミングを決定する。

【0062】

また、図１３に示すように、レール圧制御用マップ３１２は、環境条件判定マップ３１２１と、通常制御マップ３１２２と、低温制御マップ３１２３とを含む。環境条件判定マップ３１２１は、エンジン水温と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、環境条件を定義するマップである。この場合、環境条件は、通常制御と、低温制御に加え、補間制御の３つの状態で定義される。通常制御マップ３１２２と低温制御マップ３１２３は、エンジン回転数［ｒｐｍ］とメイン噴射の噴射量［ｍｇ／ｓｔ］とをパラメータとして、通常制御時のレール圧（コモンレールのレール圧）［ｂａｒ］と、低温制御時のレール圧［ｂａｒ］と、を定義するマップである。

【0063】

エンジン制御装置１００ａは、エンジン水温と吸気マニホールド温度とに基づき環境条件判定マップ３１２１を用いて環境条件を判定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が通常制御の場合、通常制御マップ３１２２を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、レール圧を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が低温制御の場合、低温制御マップ３１２３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、レール圧を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が補間制御の場合、通常制御マップ３１２２と低温制御マップ３１２３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、通常制御マップ３１２２の値と低温制御マップ３１２３の値を用いた補間処理（内挿処理）の結果として、レール圧を決定する。

【0064】

また、図１４に示すように、パイロット噴射量制御用マップ３１３は、環境条件判定マップ３１３１と、通常制御マップ３１３２と、低温制御マップ３１３３とを含む。環境条件判定マップ３１３１は、エンジン水温と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、環境条件を定義するマップである。この場合、環境条件は、通常制御と、低温制御に加え、補間制御の３つの状態で定義される。通常制御マップ３１３２と低温制御マップ３１３３は、エンジン回転数［ｒｐｍ］とメイン噴射の噴射量［ｍｇ／ｓｔ］とをパラメータとして、通常制御時のパイロット噴射量［ｍｇ／ｓｔ］と、低温制御時のパイロット噴射量［ｍｇ／ｓｔ］と、を定義するマップである。

【0065】

エンジン制御装置１００ａは、エンジン水温と吸気マニホールド温度とに基づき環境条件判定マップ３１３１を用いて環境条件を判定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が通常制御の場合、通常制御マップ３１３２を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、パイロット噴射量を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が低温制御の場合、低温制御マップ３１３３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、パイロット噴射量を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が補間制御の場合、通常制御マップ３１３２と低温制御マップ３１３３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、通常制御マップ３１３２の値と低温制御マップ３１３３の値を用いた補間処理（内挿処理）の結果として、パイロット噴射量を決定する。

【0066】

また、図１５に示すように、パイロット噴射期間制御用マップ３１４は、環境条件判定マップ３１４１と、通常制御マップ３１４２と、低温制御マップ３１４３とを含む。環境条件判定マップ３１４１は、エンジン水温と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、環境条件を定義するマップである。この場合、環境条件は、通常制御と、低温制御に加え、補間制御の３つの状態で定義される。通常制御マップ３１４２と低温制御マップ３１４３は、エンジン回転数［ｒｐｍ］とメイン噴射の噴射量［ｍｇ／ｓｔ］とをパラメータとして、通常制御時のパイロット噴射期間［ｍｓｅｃ］と、低温制御時のパイロット噴射期間［ｍｓｅｃ］と、を定義するマップである。

【0067】

エンジン制御装置１００ａは、エンジン水温と吸気マニホールド温度とに基づき環境条件判定マップ３１４１を用いて環境条件を判定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が通常制御の場合、通常制御マップ３１４２を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、パイロット噴射期間を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が低温制御の場合、低温制御マップ３１４３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、パイロット噴射期間を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が補間制御の場合、通常制御マップ３１４２と低温制御マップ３１４３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、通常制御マップ３１４２の値と低温制御マップ３１４３の値を用いた補間処理（内挿処理）の結果として、パイロット噴射期間を決定する。

【0068】

また、図１６に示すように、ポスト噴射量制御用マップ３１５は、環境条件判定マップ３１５１と、通常制御マップ３１５２と、低温制御マップ３１５３とを含む。環境条件判定マップ３１５１は、エンジン水温と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、環境条件を定義するマップである。この場合、環境条件は、通常制御と、低温制御に加え、補間制御の３つの状態で定義される。通常制御マップ３１５２と低温制御マップ３１５３は、エンジン回転数［ｒｐｍ］とメイン噴射の噴射量［ｍｇ／ｓｔ］とをパラメータとして、通常制御時のポスト噴射量［ｍｇ／ｓｔ］と、低温制御時のポスト噴射量［ｍｇ／ｓｔ］と、を定義するマップである。

【0069】

エンジン制御装置１００ａは、エンジン水温と吸気マニホールド温度とに基づき環境条件判定マップ３１５１を用いて環境条件を判定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が通常制御の場合、通常制御マップ３１５２を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、ポスト噴射量を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が低温制御の場合、低温制御マップ３１５３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、ポスト噴射量を決定する。また、エンジン制御装置１００ａは、環境条件が補間制御の場合、通常制御マップ３１５２と低温制御マップ３１５３を用いて、エンジン回転数とメイン噴射の噴射量とに基づき、通常制御マップ３１５２の値と低温制御マップ３１５３の値を用いた補間処理（内挿処理）の結果として、ポスト噴射量を決定する。

【0070】

次に、図１７を参照して、図１０に示すエンジン制御装置１００ａがＨＣ堆積量を推定する場合の処理の流れについて説明する。図１７に示す処理は、所定の計算周期で繰り返し実行される。図１７に示す処理が開始されると、環境条件判定部１０１ａが、吸気マニホールド温度、エンジン水温度、エンジン回転数、およびＤＯＣ温度を読み込む（ステップＳ３０１）。次に、環境条件判定部１０１ａが、吸気マニホールド温度およびエンジン水温度より、下記の各運転条件パラメータ（Ｐ１）～（Ｐ５）について、各環境条件判定マップ３１１１、３１２１、３１３１、３１４１および３１５１にて通常制御となるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ここで、パラメータ（Ｐ１）は噴射タイミング、パラメータ（Ｐ２）はレール圧、パラメータ（Ｐ３）はパイロット噴射量、パラメータ（Ｐ４）はパイロット噴射期間、パラメータ（Ｐ５）はポスト噴射量である。

【0071】

次に、ＨＣ堆積量推定部１０２は、各運転条件パラメータ（Ｐ１）～（Ｐ５）について、各環境条件がすべて「通常制御」と判定された場合（ステップＳ３０３で「ＹＥＳ」の場合）、エンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づき、通常制御時ＨＣ増加量推定マップ２１２にてＨＣ増加量を推定する（ステップＳ３０４）。一方、ＨＣ堆積量推定部１０２は、環境条件が一つでも通常制御ではないと判定された場合（ステップＳ３０３で「ＮＯ」の場合）、エンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づき、低温制御時ＨＣ増加量推定マップ２１３にてＨＣ増加量を推定する（ステップＳ３０５）。

【0072】

ステップＳ３０４またはステップＳ３０５の後、ＨＣ堆積量推定部１０２は、エンジン回転数とＤＯＣ温度とに基づき、ＨＣ減少量推定マップ２１４にてＨＣ減少量を推定する（ステップＳ３０６）。次に、ＨＣ堆積量推定部１０２が、前回の計算処理で算出されたＨＣ堆積量推定値とＨＣ増加量とＨＣ減少量とに基づき、ＨＣ堆積量を推定し（ＨＣ堆積量推定値を算出し）（ステップＳ３０７）、図１７に示す処理を終了する。

【0073】

図８を参照して説明した処理は、第１実施形態と第２実施形態で共通である。

【0074】

本実施形態によれば、エンジン制御装置１００（炭化水素堆積量推定装置）が、少なくとも、内燃機関の吸気温度に対応する第１計測値と、内燃機関の冷却液体の温度に対応する第２計測値と、内燃機関の排気ガス流量に対応する第３計測値とに基づき、酸化触媒を備えた内燃機関の排気ガス浄化装置４に堆積するＨＣ（炭化水素）の堆積量を推定するＨＣ（炭化水素）堆積量推定部１０２を備えたので、適切に精度良く炭化水素（ＨＣ）堆積量を推定することができる。

【0075】

また、本実施形態では、環境条件が、内燃機関の燃料噴射制御に係る、噴射タイミング、レール圧、パイロット噴射量、パイロット噴射期間、ポスト噴射量の少なくとも一つに係る要因を含む。したがって、環境条件を燃料噴射制御の内容により適したものとして定義することができる。

【0076】

＜第３実施形態＞
次に、図１８～図２１を参照して、本発明に係る第３実施形態について説明する。図１８は、図１に示すエンジン制御装置１００（エンジン制御装置１００ｂとして示す。）の構成例を示すブロック図である。図１９は、図１８に示すＨＣ増加分推定マップ２１５の構成例を示す模式図である。図２０は、図１８に示す補正ゲインマップ２１６の構成例を示す模式図である。図２１は、図１８に示すエンジン制御装置１００ｂの動作例を示すフローチャートである。

【0077】

第３実施形態は、図１に示すエンジン制御システム１０の基本的な構成は第１実施形態と同一である。第３実施形態では、図２に示すエンジン制御装置１００に対応する構成である図１８に示すエンジン制御装置１００ｂの構成が、図２に示すエンジン制御装置１００の構成と一部異なる。すなわち、図２に示すエンジン制御装置１００では環境条件判定部１０１が環境条件を判定するのに対し、図１８に示すエンジン制御装置１００ｂでは環境条件判定部１０１が省略されている。また、図１８に示すエンジン制御装置１００ｂでは、記憶部１０８が記憶するＨＣ堆積量推定用マップ２０１ｂが、ＨＣ減少量推定マップ２１４と、ＨＣ増加分推定マップ２１５と、補正ゲインマップ２１６とを含む。

【0078】

ＨＣ減少量推定マップ２１４は、第１実施形態と同一である。ＨＣ増加分推定マップ２１５（第１対応関係情報）は、図１９に示すように、エンジン水温度と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、ＨＣ増加分の推定値［ｍｇ／ｓ］を定義する。また、補正ゲインマップ２１６（補正情報）は、エンジン回転数をパラメータとして、ＨＣ増加分推定マップ２１５で定義されているＨＣ増加分の推定値を補正するゲインを定義する。

【0079】

ＨＣ堆積量推定部１０２ｂは、エンジン水温度と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、ＨＣ増加分推定マップ２１５を用いてＨＣ増加分の推定値を決定する。次に、ＨＣ堆積量推定部１０２ｂは、エンジン回転数をパラメータとして、補正ゲインマップ２１６を用いてゲインの値を決定する。そして、ＨＣ堆積量推定部１０２ｂは、決定したゲインをＨＣ増加分の推定値に乗じることで、ＨＣ増加分を算出する。なお、ＨＣ増加分は、例えば、ＨＣ減少量推定マップ２１４の減少量と計算周期とで算出される計算周期当たりの減少量の値に対応した増加量の値とすることができる。ＨＣ堆積量推定部１０２ｂは、ＨＣ堆積量推定部１０２と同様にして、前回の計算処理で算出されたＨＣ堆積量推定値とＨＣ増加量とＨＣ減少量とに基づき、ＨＣ堆積量推定値を算出する。

【0080】

例えば、エンジン水温２０［℃］，吸気マニホールド温度－２０［℃］、エンジン回転１０００［ｒｐｍ］の場合、２４［ｍｇ／ｓ］×１．３＝３１．２［ｍｇ／ｓ］分、ＨＣは増加する。

【0081】

次に、図２１を参照して、図１８に示すエンジン制御装置１００ｂがＨＣ堆積量を推定する場合の処理の流れについて説明する。図２１に示す処理は、所定の計算周期で繰り返し実行される。図２１に示す処理が開始されると、ＨＣ堆積量推定部１０２ｂが、吸気マニホールド温度、エンジン水温度、エンジン回転数、およびＤＯＣ温度を読み込む（ステップＳ４０１）。次に、ＨＣ堆積量推定部１０２ｂが、エンジン水温度と吸気マニホールド温度とをパラメータとして、ＨＣ増加分推定マップ２１５を用いてＨＣ増加分を決定するとともに、エンジン回転数をパラメータとして、補正ゲインマップ２１６を用いてゲインの値を決定し、補正したＨＣ増加分を算出する（ステップＳ４０２）。次に、ＨＣ堆積量推定部１０２ｂは、ＨＣ減少量推定マップ２１４にてＨＣ減少量を推定する（ステップＳ４０３）。次に、ＨＣ堆積量推定部１０２ｂが、前回の計算処理で算出されたＨＣ堆積量推定値とＨＣ増加量とＨＣ減少量とに基づき、ＨＣ堆積量を推定し（ＨＣ堆積量推定値を算出し）（ステップＳ４０４）、図２１に示す処理を終了する。

【0082】

本実施形態によれば、第１計測値と、第２計測値と、排気ガス浄化装置４に堆積する炭化水素の増加量との対応関係を表す第１対応関係情報と、第３計測値に基づく第１対応関係情報に対する補正情報とを記憶する記憶部１０８を備え、ＨＣ堆積量推定部１０２ｂは、堆積量を推定する際に、第１計測値と第２計測値と第１対応関係情報とに基づいて推定した値を、第３計測値と補正情報とに基づいて補正することで、増加量を推定する。この構成によれば、ＨＣ増加量の推定を、第１実施形態と比較してより簡単に行うことができる。

【0083】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して説明してきたが、具体的な構成は上記実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上記実施形態でコンピュータが実行するプログラムの一部または全部は、コンピュータ読取可能な記録媒体や通信回線を介して頒布することができる。

【符号の説明】

【0084】

１…エンジン（内燃機関）、２…ターボチャージャー、３…排気通路、４…排気ガス浄化装置、５…ＤＰＦ装置、５１…ＤＯＣ、５２…ＤＰＦ、６…ＳＣＲ装置、７…昇温装置、８…モニタ、１０…エンジン制御システム（排気ガス浄化システム）、９１…エンジン水温センサ、９２…吸気マニホールド温度センサ、９３…エンジン回転センサ、９４、９５…温度センサ、１００、１００ａ、１００ｂ…エンジン制御装置、１０１、１０１ａ…環境条件判定部、１０２、１０２ｂ…ＨＣ堆積量推定部、１０４…昇温制御実行部、１０８…記憶部、２０１、２０１ａ、２０１ｂ…ＨＣ堆積量推定用マップ、２１１…環境条件判定マップ、２１２…通常制御時ＨＣ増加量推定マップ（第１対応関係情報）、２１３…低温制御時ＨＣ増加量推定マップ（第１対応関係情報）、２１４…ＨＣ減少量推定マップ（第２対応関係情報）、２１５…ＨＣ増加分推定マップ（第１対応関係情報）、２１６…補正ゲインマップ（補正情報）、３０１…燃料噴射制御用マップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】