阅读说明：本技术 内燃机的控制装置及方法 (Control device and method for internal combustion engine ) 是由 宫崎崇 高木康行 阿南贵宏 于 2020-02-26 设计创作，主要内容包括：控制装置执行：取得比捕集器靠上游的排气通路内的排气压力及空气流量计检测到的吸入空气量的处理；算出处理,在将颗粒状物质的堆积量是规定量的捕集器设为基准捕集器时,算出表示与取得的吸入空气量对应的基准捕集器中的排气压力与取得的排气压力的比例的排气压力比率；及设定处理,设定在内燃机运转中保持为恒定值的排气压力比率。(The control device executes: a process of acquiring an exhaust pressure in the exhaust passage upstream of the trap and an intake air amount detected by the airflow meter; a calculation process of calculating an exhaust pressure ratio indicating a ratio of an exhaust pressure in a reference trap to the acquired exhaust pressure corresponding to the acquired intake air amount, when the reference trap is a trap in which an accumulation amount of particulate matter is a predetermined amount; and a setting process of setting a ratio of the exhaust pressure kept at a constant value during operation of the internal combustion engine.)

内燃机的控制装置及方法

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置及方法。

背景技术

例如，如日本特开平11-280449号公报所公开那样，已知有具备捕集排气中的颗粒状物质的捕集器和检测比捕集器靠上游的排气压力的压力传感器的内燃机。在该内燃机中，向气缸吸入的吸入空气量越多，或者在同一吸入空气量下堆积于捕集器的颗粒状物质的量增加而堵塞程度越高，则由压力传感器检测的排气压力越高。

另外，在内燃机中，基于排气压力来进行EGR阀的开度调整、使用空气模型的吸入空气量的算出等各种内燃机控制。在内燃机运转中，排气压力不均(波动)而成为不稳定的值。因而，若利用排气压力来进行内燃机控制，则内燃机控制的控制性变得不稳定。因此，在内燃机运转中，期望表示排气压力的状态的值反映实际的排气压力的状态且尽量稳定。

发明内容

本发明提供在内燃机运转中表示排气压力的状态的值稳定的内燃机的控制装置及方法。

为了解决上述课题，根据本发明的第一方案，提供一种内燃机的控制装置。所述内燃机具备：捕集器，设置于排气通路，并捕集排气中的颗粒状物质；及进气量传感器，检测向气缸内吸入的吸入空气量。所述控制装置构成为执行：取得比所述捕集器靠上游的排气通路内的排气压力及所述进气量传感器检测到的吸入空气量的处理；算出处理，在将颗粒状物质的堆积量是规定量的所述捕集器设为基准捕集器时，算出表示与取得的所述吸入空气量对应的所述基准捕集器中的排气压力与取得的所述排气压力的比例的排气压力比率；及设定处理，设定在内燃机运转中保持为恒定值的所述排气压力比率。

为了解决上述课题，根据本发明的第二方案，提供一种内燃机的控制方法。所述内燃机具备：捕集器，设置于排气通路，捕集排气中的颗粒状物质；及进气量传感器，检测向气缸内吸入的吸入空气量。所述控制方法包括：取得比所述捕集器靠上游的排气通路内的排气压力及所述进气量传感器检测到的吸入空气量；在将颗粒状物质的堆积量是规定量的所述捕集器设为基准捕集器时，算出表示与取得的所述吸入空气量对应的所述基准捕集器中的排气压力与取得的所述排气压力的比例的排气压力比率；及设定在内燃机运转中保持为恒定值的所述排气压力比率。

附图说明

图1是应用本发明的第1实施方式的控制装置的内燃机的示意图。

图2是示出控制装置执行的处理的工序的流程图。

图3是示出温度差与修正系数的对应关系的坐标图。

图4是示出比捕集器靠上游的排气的压力与吸入空气量的关系的坐标图。

图5是示出控制装置执行的处理的工序的流程图。

图6是示出控制装置执行的处理的工序的流程图。

图7是示出本发明的第2实施方式的控制装置执行的处理的工序的流程图。

图8是示出吸入空气量与设定的参数的关系的坐标图。

图9是示出控制装置执行的处理的工序的流程图。

图10是示出本发明的第3实施方式的控制装置执行的处理的工序的流程图。

具体实施方式

(第1实施方式)

以下，参照图1～图6对内燃机的控制装置的第1实施方式进行说明。

如图1所示，内燃机10具备多个气缸10a。各气缸10a的进气口连接于进气通路13。在进气通路13设置有调整吸入空气量的节气门14。

在各气缸10a的燃烧室分别配置有燃料喷射阀11。在燃烧室中，通过进气通路13而吸入的空气与从燃料喷射阀11喷射出的燃料混合而成为混合气。在燃烧室中，混合气通过由火花放电点火而燃烧。混合气燃烧而产生的排气从内燃机10的排气口向排气通路15排出。

排气通路15连接于三元催化剂17。三元催化剂17将排气中包含的烃(HC)、一氧化碳(CO)氧化而生成水、二氧化碳。三元催化剂17将排气中包含的氮氧化物(NOx)还原而生成氮。

在比三元催化剂17靠下游的排气通路15设置有捕集排气中的颗粒状物质(PM)的捕集器18。内燃机10具备使排气的一部分返回进气通路13的排气回流装置。排气回流装置具备EGR通路20、EGR冷却器21、EGR阀22。

EGR通路20是连接排气通路15与进气通路13的通路。EGR通路20将三元催化剂17与捕集器18之间的排气通路15连接于比节气门14靠下游的进气通路13。

EGR阀22设置于EGR通路20的中途。在EGR阀22处于开阀时，排气(EGR气体)向EGR通路20内流动。在EGR通路20中的EGR阀22与排气通路15之间设置有水冷式的EGR冷却器21。在EGR冷却器21与内燃机冷却水之间进行热交换。

内燃机10具备设置有中央处理装置(CPU)、存储器等的控制装置100。控制装置100通过CPU执行存储于存储器的程序来实施内燃机10的各种控制和后述的各种处理。

对控制装置100输入各种传感器的检测信号。例如，在排气通路15中的三元催化剂17与捕集器18之间设置有压力传感器50。压力传感器50检测比捕集器18靠上游的排气压力EP(绝对压力)。另外，压力传感器50也检测排气压力EP与大气压之差即差压ΔP。差压ΔP作为表示排气通路15中的捕集器18的上游侧的排气压力与捕集器18的下游侧的排气压力的压力差的值而利用。在内燃机10的曲轴附近设置有曲轴角传感器53。曲轴角传感器53检测内燃机10的内燃机转速NE。在进气通路13的上游侧设置有进气量传感器即空气流量计54。空气流量计54检测向气缸10a吸入的吸入空气量GA。

控制装置100基于吸入空气量GA、内燃机转速NE等各种内燃机运转状态来算出向捕集器18流入的排气的温度即排气温度THE和捕集器18的推定温度即捕集器温度TF。另外，控制装置100基于内燃机转速NE、内燃机负荷率KL及捕集器温度TF等来算出捕集器18中的颗粒状物质的堆积量即PM堆积量Ps。

当PM堆积量Ps成为预先确定的再生阈值α以上时，控制装置100为了将堆积于捕集器18的PM燃烧除去来使捕集器18再生而执行捕集器18的再生控制。再生控制包括使捕集器18升温的升温控制和将PM燃烧除去的PM燃烧控制。PM通过使由升温控制升温后的捕集器18的氛围成为氧化氛围而被燃烧除去。

在第1实施方式中，作为升温控制，例如执行使内燃机10的一部分气缸10a成为空燃比比理论空燃比浓的浓燃烧气缸并使剩余的气缸10a成为空燃比比理论空燃比稀的稀燃烧气缸的抖动控制。当执行抖动控制时，从浓燃烧气缸排出的排气中的未燃燃料成分、不完全燃烧成分与从稀燃烧气缸排出的排气中的氧反应，该反应由三元催化剂17促进，三元催化剂17被升温。当三元催化剂17被升温后，通过三元催化剂17的排气的温度上升。并且，通过高温化的排气向比三元催化剂17靠下游侧的捕集器18流入，捕集器18高温化。作为使高温化的捕集器18的氛围成为氧化氛围的PM燃烧控制，例如执行在内燃机运转中停止燃料喷射阀11的燃料喷射的燃料切断处理和将混合气的目标空燃比设定为比理论空燃比稀的值的稀燃烧处理等。由此，向排气通路15供给氧，因此捕集于捕集器18的PM燃烧(氧化)而被除去。

另外，控制装置100基于内燃机转速NE及内燃机负荷率KL来算出用于调整经由EGR通路20而向进气通路13流入的排气的量(EGR量)的指令值即目标EGR率EGp。EGR率是指EGR量相对于缸内填充气体总量的比率。控制装置100基于目标EGR率EGp及吸入空气量GA及后述的排气压力预测值EPc来算出实际的EGR率成为目标EGR率EGp的EGR阀22的目标开度，以使EGR阀22的实际的开度成为目标开度的方式调整EGR阀22的开口量。

控制装置100作为表示与现状的捕集器18的堵塞程度相应的排气压力的状态的值而算出以下说明的排气压力上升率。以下记载的排气压力是捕集器18与三元催化剂17之间的排气的压力。

图2示出为了算出排气压力上升率而控制装置100执行的处理工序。该处理在内燃机运转中未进行捕集器18的再生时反复执行。以下，在开头标注有“S”的数字表现步骤编号。

当开始本处理后，首先，控制装置100判定吸入空气量GA及排气压力EP是否稳定(S100)。在S100中，在吸入空气量GA及排气压力EP的变动量为规定的范围内且为规定的范围内的状态持续了规定时间以上的情况下，控制装置100判定为吸入空气量GA及排气压力EP稳定。在吸入空气量GA及排气压力EP不稳定的情况下(S100：否)，控制装置100暂且结束本处理。另一方面，在吸入空气量GA及排气压力EP稳定的情况下(S100：是)，控制装置100取得当前检测到的吸入空气量GA及排气压力EP(S110)。

接着，控制装置100算出当前检测到的排气温度THE与基准温度THbase的温度差ΔT(S120)。温度差ΔT是从排气温度THE减去基准温度THbase而得到的值。基准温度THbase是在后述的第1基准捕集器及第2基准捕集器中测定了吸入空气量与排气压力的关系时的排气温度THE。

接着，控制装置100基于温度差ΔT来算出修正系数K(K>0)(S130)。修正系数K是用于基于温度差ΔT来修正取得的排气压力EP的值。

如图3所示，在温度差ΔT是“0”时(在排气温度THE＝基准温度THbase时)，修正系数K被设定为“1”。在温度差ΔT比“0”大时(在排气温度THE>基准温度THbase时)，温度差ΔT的绝对值越大，则算出的修正系数K的值越比1小。在温度差ΔT比“0”小时(在排气温度THE<基准温度THbase时)，温度差ΔT的绝对值越大，则算出的修正系数K的值越比1大。

接着，控制装置100对取得的排气压力EP乘以修正系数K来算出修正后排气压力EPh(S140)。修正后排气压力EPh是将当前的排气温度THE下的排气压力EP变换为基准温度THbase下的排气压力而得到的值。接着，控制装置100算出与取得的吸入空气量GA对应的第1排气压力EPn及第2排气压力EPe(S150)。第1排气压力EPn及第2排气压力EPe是以下的值。

在第1实施方式中，将颗粒状物质的堆积量是“0”的未使用的捕集器18设为第1基准捕集器。另外，将PM堆积量是设想的最大量的捕集器18设为第2基准捕集器。排气温度THE是基准温度THbase的状况下的第1基准捕集器中的吸入空气量与排气压力的关系预先测定。另外，测定出的吸入空气量与排气压力的关系作为第1基准排气压力数据而存储于存储器。

如图4的双点划线L1所示，在第1基准排气压力数据中，吸入空气量越多，则排气压力的值越高。同样，排气温度THE是基准温度THbase的状况下的第2基准捕集器中的吸入空气量与排气压力的关系也预先测定。另外，测定出的吸入空气量与排气压力的关系作为第2基准排气压力数据而存储于存储器。

如图4的双点划线L2所示，在第2基准排气压力数据中也是，吸入空气量越多，则排气压力的值越高。在同一吸入空气量的情况下，第2基准排气压力数据中的排气压力比第1基准排气压力数据中的排气压力高。

控制装置100参照第1基准排气压力数据来算出与在S110中取得的吸入空气量GA对应的第1基准捕集器中的排气压力即第1排气压力EPn。同样，控制装置100参照第2基准排气压力数据来算出与在S110中取得的吸入空气量GA对应的第2基准捕集器中的排气压力即第2排气压力EPe。

接着，控制装置100基于下式(1)来算出排气压力上升率EPr的瞬时值EPrs(S160)。排气压力上升率EPr是表示与取得的吸入空气量对应的基准捕集器中的排气压力与取得的排气压力的比例的排气压力比率。瞬时值EPrs是根据在本次的处理中取得的吸入空气量GA及排气压力EP而算出的排气压力上升率EPr的瞬时值。

EPrs＝(EPh-EPn)/(EPe-EPn)×100…(1)

EPrs：排气压力上升率EPr的瞬时值

EPh：修正后排气压力

EPn：第1排气压力

EPe：第2排气压力

从式(1)可知，排气压力上升率EPr表示将第1基准捕集器中的排气压力上升率EPr设为“0％”且将第2基准捕集器中的排气压力上升率EPr设为“100％”时的现状的捕集器18的排气压力的上升比例。

接着，控制装置100将算出的瞬时值EPrs存储于存储器(S170)，暂且结束本处理。在控制装置100的存储器中依次存储算出的瞬时值EPrs。

图5示出设定在内燃机运转中保持为恒定值的排气压力上升率EPr的处理的工序。该处理也通过CPU每隔预定周期执行存储于控制装置100的存储器的程序而实现。

当开始本处理后，首先，控制装置100判定是否进行了内燃机停止(S200)。在S200中，例如，在停止内燃机10的运转的开关***作的情况下，控制装置100判定为进行了内燃机停止。作为该情况下的开关，例如可举出在搭载有内燃机10的车辆设置的点火开关。在未进行内燃机停止的情况下(S200：否)，控制装置100直到判定为进行了内燃机停止为止反复执行S200的处理。

在进行了内燃机停止的情况下(S200：是)，控制装置100算出在1出行(行程)中算出的瞬时值EPrs的平均值AV(S210)，将算出的平均值AV设定为在内燃机运转中保持为恒定值的排气压力上升率EPr(S220)。然后，控制装置100结束本处理。

设定的排气压力上升率EPr作为在下次的内燃机运转中保持为恒定值的排气压力上升率EPr而利用。排气压力上升率EPr作为表示与捕集器18的现状的堵塞程度相应的排气压力的状态的值而在排气压力参与的各种内燃机控制中利用。例如，在使用空气模型来预测吸入空气量的情况下，作为表示排气通路15内的压力状态的值，利用排气压力上升率EPr。另外，在算出EGR阀22的目标开度时使用的排气压力预测值EPc如以下这样算出。

在第1实施方式中，预见、预测吸入空气量GA达到了根据内燃机运转状态而设定的目标吸入空气量GAp时的排气压力EP。因而，控制装置100算出排气压力EP的预测值即排气压力预测值EPc，执行图6所示的处理。

图6示出用于算出排气压力预测值EPc的处理工序。该处理也通过CPU执行存储于控制装置100的存储器的程序而实现。该处理在算出EGR阀22的目标开度时实施。

当开始本处理后，首先，控制装置100取得当前设定的目标吸入空气量GAp及排气压力上升率EPr(S300)。接着，控制装置100分别算出与取得的目标吸入空气量GAp对应的第1排气压力EPn及第2排气压力EPe(S310)。在S310中，控制装置100参照第1基准排气压力数据来算出与取得的目标吸入空气量GAp对应的第1基准捕集器中的排气压力即第1排气压力EPn。同样，控制装置100参照第2基准排气压力数据来算出与取得的目标吸入空气量GAp对应的第2基准捕集器中的排气压力即第2排气压力EPe。

接着，控制装置100基于下式(2)来算出排气压力预测值EPc(S320)。

EPc＝EPn+(EPe-EPn)×EPr/100…(2)

EPc：排气压力预测值

EPn：第1排气压力

EPe：第2排气压力

EPr：排气压力上升率

通过式(2)而算出排气压力预测值EPc。由此，如图4所示，吸入空气量GA达到了目标吸入空气量GAp时的排气压力(排气压力预测值EPc)基于单点划线L3所示的现状的捕集器18的排气压力上升率EPr而预见、算出。

以上，根据第1本实施方式，能够得到以下的作用效果。

(1)与现状的捕集器18的堵塞程度相应的排气压力的状态反映于基于第1基准捕集器及第2基准捕集器的排气压力上升率EPr。并且，在内燃机运转中，排气压力上升率EPr保持为恒定值，因此作为表示排气压力的状态的值的排气压力上升率EPr在内燃机运转中稳定。因此，基于表示排气压力的状态的值的内燃机控制的控制性也稳定。

(2)即使是同一吸入空气量，也是排气的温度越高时排气压力EP越高，因此排气压力上升率EPr的值会向变大的一侧偏离。这一点，在第1实施方式中，以向捕集器18流入的排气的温度越高则算出的排气压力上升率EPr越低的方式进行修正。更详细而言，以温度差ΔT的值越大而排气温度THE越比基准温度THbase高时通过修正系数K变小而排气压力EP越低的方式进行修正。若修正后排气压力EPh的值变低，则式(1)中的“(EPh-EPn)”的值变小，因此算出的瞬时值EPrs的值也变小。其结果，作为多个瞬时值EPrs的平均值AV的排气压力上升率EPr变低。这样，由于以排气温度THE越高则排气压力上升率EPr越低的方式进行修正，所以能够抑制因排气温度的差异而产生的排气压力上升率EPr的误差。在该结构中，也可以基于排气的温度而直接修正排气压力比率，或者通过基于排气的温度修正取得的排气压力而间接地修正排气压力比率。

(3)在图2所示的算出处理中，每当取得了排气压力EP及吸入空气量GA时算出排气压力上升率EPr的瞬时值EPrs。此外，在内燃机运转中，向捕集器18堆积的颗粒状物质的量几乎不会骤增。因而，在内燃机运转中算出的多个瞬时值EPrs的平均值成为与表示现状的捕集器18的排气压力的状态的真实的值接近的值。于是，在第1实施方式中，作为在内燃机运转中保持为恒定值的排气压力上升率EPr的值，设定了瞬时值EPrs的平均值AV。因而，能够作为在内燃机运转中保持为恒定值的排气压力上升率EPr而设定合适的值。

(4)通过执行图6所示的处理来预测吸入空气量GA达到了目标吸入空气量GAp时的排气压力EP。由于能够这样预测吸入空气量达到了目标值时的排气压力，所以能够将该预测值在内燃机控制中利用。作为其一例，考虑预测出的排气压力EP的值(排气压力预测值EPc)来设定EGR阀22的目标开度。因而，吸入空气量GA达到了目标吸入空气量GAp时的实际的EGR率与目标EGR率EGp的背离被抑制，EGR率的控制精度提高。

(第2实施方式)

接着，参照图7～图9对内燃机的控制装置的第2实施方式进行说明。

在第1实施方式中，在内燃机运转中将排气压力上升率EPr保持为恒定值。另一方面，在第2实施方式中，在内燃机运转中保持为恒定值的排气压力上升率EPr从实际的排气压力的状态背离的情况下，执行配合取得的排气压力EP的变化而变更在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr的跟随处理。

图7示出控制装置100执行的处理的工序。该处理在进行着图2所示的瞬时值EPrs的算出的情况下反复执行。当开始本处理后，首先，控制装置100基于吸入空气量GA来设定参数PR(S400)。参数PR是在算出瞬时值EPrs的移动平均值MAV时使用的参数。

如图8所示，参数PR以吸入空气量GA越多则该参数PR越少的方式可变设定。接着，控制装置100算出基于在S400中设定的参数PR的瞬时值EPrs的移动平均值MAV(S410)。

接着，控制装置100将算出的移动平均值MAV设定为排气压力上升率EPr的跟随值EPrt(S420)，暂且结束本处理。这样，在内燃机运转中算出瞬时值EPrs的情况下，控制装置100也一并进行跟随值EPrt的算出。

接着，参照图9来说明用于将在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr设定为固定值或跟随值的处理工序。该处理也在内燃机运转中通过控制装置100反复执行而实现。

固定值是在内燃机运转中保持为恒定值的排气压力上升率的值，相当于平均值AV。跟随值是配合在内燃机运转中取得的排气压力EP的变化而变更的排气压力上升率的值，相当于跟随值EPrt。在图2所示的一系列处理中，当取得的排气压力EP的值变化时，算出的瞬时值EPrs的值也变化。因而，当取得的排气压力EP的值变化时，跟随值EPrt也变化。以下，将使在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr成为固定值的模式称作固定模式。将使在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr成为跟随值的模式称作跟随模式。

当开始本处理后，首先，控制装置100判定当前是否是固定模式中(S500)。如在第1实施方式中说明那样，当进行了内燃机启动时，排气压力上升率EPr被固定为平均值AV。因而，在本处理在内燃机启动后最初执行时，控制装置100判定为是固定模式中。

在是固定模式中的情况下(S500：是)，控制装置100判定向跟随模式的转变条件是否成立(S510)。向跟随模式的转变条件在保持为恒定值的排气压力上升率EPr(也就是作为固定值的排气压力上升率EPr)从实际的排气压力的状态背离的情况下成立。在第2实施方式中，例如，在以下的条件(A)～条件(D)的至少1个成立的情况下，控制装置100判定为向跟随模式的转变条件成立。

条件(A)：在修配工场中开始了捕集器18的强制再生处理的执行。该条件根据以下的理由而设定。即，当执行了捕集器18的强制再生处理时，捕集器18的PM堆积量大幅减少而排气压力下降，因此，当前，作为固定值的排气压力上升率EPr从实际的排气压力的状态背离。

条件(B)：PM堆积量Ps的变化量Psha为规定的判定值A以上。变化量Psha例如是排气压力上升率EPr上次被更新的时间点下的PM堆积量Ps与现状的PM堆积量Ps之差。该条件根据以下的理由而设定。即，在变化量Psha为规定的判定值A以上的情况下，捕集器18的堵塞程度变化，当前，作为固定值的排气压力上升率EPr从实际的排气压力的状态背离。将适合于进行上述判定的值设定为判定值A。

条件(C)：当前，设定有固定值的排气压力上升率EPr与当前算出的跟随值EPrt之差的绝对值AB(AB＝|EPr-EPrt|)为规定的判定值B以上。该条件根据以下的理由而设定。例如，在捕集器18被更换了的情况下，进行将排气压力上升率EPr的值复位的处理，但在未进行复位处理的情况下，绝对值AB变大。另外，在因未预料的错误而跟随值EPrt、排气压力上升率EPr成为了错误的值的情况下，绝对值AB有时也变大。也就是说，在绝对值AB变大的情况下，当前，作为固定值的排气压力上升率EPr从实际的排气压力的状态背离。将适合于进行上述判定的值设定为判定值B。

条件(D)：上述的捕集器18的再生控制已经实施了规定时间以上。该条件根据以下的理由而设定。即，若长时间执行捕集器18的再生控制，则捕集器18的PM堆积量大幅减少而排气压力下降，因此，当前，作为固定值的排气压力上升率EPr从实际的排气压力的状态背离。对规定时间设定了适合于进行上述判定的值。

在向跟随模式的转变条件成立的情况下(S510：是)，控制装置100开始跟随模式(S520)。在跟随模式下，执行将当前算出的跟随值EPrt设定为内燃机运转中的排气压力上升率EPr的跟随处理。然后，控制装置100暂且结束本处理。

另一方面，在向跟随模式的转变条件不成立的情况下(S510：否)，控制装置100执行S530的处理而继续固定模式，从而在将内燃机运转中的排气压力上升率EPr固定为平均值AV的状态下暂且结束本处理。

在不是固定模式中的情况下(S500：否)，也就是说，在当前是跟随模式的情况下，控制装置100判定向固定模式的转变条件是否成立(S540)。例如，在以下的条件(E)及条件(F)都满足的情况下，控制装置100判定为向固定模式的转变条件成立。

条件(E)：PM堆积量Ps的变化量Pshb为规定的判定值C以下。变化量Pshb是捕集器18的再生处理刚停止后的PM堆积量Ps与现状的PM堆积量Ps之差。将能够合适地判定PM堆积量Ps的变化量小的值设定为判定值C。也就是说，在变化量Pshb为规定的判定值C以下的情况下，当前算出的瞬时值EPrs的变化小，因此即使将瞬时值EPrs的平均值AV作为固定值而设定为排气压力上升率EPr，实际的排气压力的状态也会反映于该排气压力上升率EPr。

条件(F)：算出的瞬时值EPrs的个数为判定值D以上。在将瞬时值EPrs的平均值AV作为固定值而设定为排气压力上升率EPr的情况下，应算出足够数量的瞬时值EPrs，以便使与捕集器18的堵塞程度相应的排气压力的状态反映于平均值AV。将适合这种数量的判定的值设定为判定值D。

在向固定模式的转变条件成立的情况下(S540：是)，控制装置100开始固定模式(S550)。在固定模式下，执行算出判定为其个数为判定值D以上的瞬时值EPrs的平均值AV，将平均值AV设定为在内燃机运转中保持为恒定的排气压力上升率EPr的固定值的处理。然后，控制装置100暂且结束本处理。

另一方面，在向固定模式的转变条件不成立的情况下(S540：否)，控制装置100执行S560的处理而继续跟随模式，从而将跟随值EPrt设定为内燃机运转中的排气压力上升率EPr，暂且结束本处理。

以上，根据第2实施方式，除了第1实施方式的作用效果之外，还能够得到以下的作用效果。

(5)若进行捕集器18的再生等而堆积于捕集器18的颗粒状物质的量急速减少，则固定为恒定值的排气压力上升率EPr从与捕集器18的堵塞程度相应的实际的排气压力的状态背离。于是，在第2实施方式中，在产生了这样的背离的情况下，控制装置100通过开始跟随模式而执行配合取得的排气压力EP的变化来变更排气压力上升率EPr的跟随处理。因而，能够抑制在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr从实际的排气压力的状态背离。

(6)在跟随处理中，将每当取得了排气压力EP及吸入空气量GA时算出的瞬时值EPrs的移动平均值MAV设定为在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr。因而，能够抑制取得的排气压力EP的不均并配合排气压力EP的变化而变更在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr。

(7)在吸入空气量多时，与吸入空气量少时相比排气压力EP高。因而，排气压力EP的不均对排气压力上升率的瞬时值EPrs造成的影响小。于是，在第2实施方式中，吸入空气量GA越多，则使移动平均值MAV的参数PR越少。这样，在吸入空气量GA多而排气压力EP的不均对排气压力上升率的瞬时值EPrs造成的影响小时，通过减少移动平均值MAV的参数PR，移动平均值MAV相对于排气压力EP的变化的跟随性提高。

(第3实施方式)

接着，参照图10来说明内燃机的控制装置的第3实施方式。

第3实施方式的控制装置100执行对在第2实施方式中说明的图9的处理进行局部变更而得到的图10所示的处理。以下，第3实施方式以与图9所示的处理的差异为中心来说明。

图10示出第3实施方式的控制装置100执行的处理工序。该处理在内燃机运转中反复执行。当开始本处理后，首先，控制装置100判定向不定模式的转变条件是否成立(S600)。不定模式是执行以下处理的模式：在因压力传感器50的故障等而排气压力上升率EPr的值不明的情况下，作为排气压力上升率EPr的值，设定表示未设定排气压力上升率EPr的值。对于向不定模式的转变条件，例如设定了检测到压力传感器50的异常的情况、排气压力上升率EPr的值是规定范围外的异常值的情况等各种条件。

在向不定模式的转变条件成立的情况下(S600：是)，控制装置100判定向不定模式的转变是否有紧急性(S700)。在此，在是压力传感器50的故障等会妨碍内燃机运转的异常而需要迅速进行失效安全处理的情况下，判定为有紧急性。另外，在是不会那么妨碍内燃机运转的异常的情况下，判定为无紧急性。

在有紧急性的情况下(S700：是)，控制装置100立即开始不定模式(S710)，暂且结束本处理。当不定模式开始后，排气压力上升率EPr的值被设定为表示未设定排气压力上升率EPr的值。并且，当排气压力上升率EPr的值被设定为不定模式的值后，在利用排气压力上升率EPr的各种内燃机控制中执行失效安全处理。

在无紧急性的情况下(S700：否)，控制装置100以在下次的出行中开始不定模式的方式设定标志等(S720)，暂且结束本处理。在向不定模式的转变条件不成立的情况下(S600：否)，控制装置100判定当前是否是固定模式中(S610)。S610的处理与S500的处理相同。

在是固定模式中的情况下(S610：是)，控制装置100判定向跟随模式的转变条件是否成立(S620)。S620的处理与S510的处理相同。在向跟随模式的转变条件成立的情况下(S620：是)，控制装置100判定以下的条件(G)及条件(H)的至少一方是否成立(S630)。

条件(G)：PM堆积量Ps的变化量Psha为规定的判定值E以下。与条件(B)同样，变化量Psha例如是排气压力上升率EPr上次被更新的时间点下的PM堆积量Ps与现状的PM堆积量Ps之差。另外，判定值E至少是判定值A以上的值，被设定了以下的值。即，若变化量Psha不少，则捕集器18的堵塞程度未大幅变化，因此，即使将当前被设定为固定值的排气压力上升率EPr变更为跟随值EPrt，排气压力上升率EPr也不那么变化。因而，即使在内燃机运转中将排气压力上升率EPr从固定值切换为跟随值，排气压力上升率EPr的切换对内燃机控制造成不良影响的情况也少。于是，以基于变化量Psha为判定值E以下而能够合适地判定是“即使在内燃机运转中将排气压力上升率EPr从固定值切换为跟随值，排气压力上升率EPr的切换也不对内燃机控制造成不良影响”的程度的变化量Psha的方式设定了判定值E的大小。

条件(H)：当前被设定了固定值的排气压力上升率EPr与当前算出的跟随值EPrt之差的绝对值AB(AB＝|EPr-EPrt|)为规定的判定值F以下。判定值F至少是判定值B以上的值，被设定了以下的值。即，若绝对值AB不小，则即使将当前被设定为固定值的排气压力上升率EPr变更为跟随值EPrt，排气压力上升率EPr也不那么变化，因此即使在内燃机运转中将排气压力上升率EPr从固定值切换为跟随值，排气压力上升率EPr的切换对内燃机控制造成不良影响的情况也少。于是，以基于绝对值AB为判定值F以下而能够合适地判定是“即使在内燃机运转中将排气压力上升率EPr从固定值切换为跟随值，排气压力上升率EPr的切换也不对内燃机控制造成不良影响”的程度的绝对值AB的方式设定了判定值F的大小。

在条件(G)及条件(H)的至少一方成立的情况下(S630：是)，控制装置100执行S640的处理而开始跟随模式。S640的处理与S520的处理相同。然后，控制装置100暂且结束本处理。

在条件(G)及条件(H)都不成立的情况下(S630：否)，控制装置100以在下次的怠速运转中开始跟随模式的方式设定标志等(S650)，暂且结束本处理。

另外，在向跟随模式的转变条件不成立的情况下(S620：否)，控制装置100执行S660的处理而继续固定模式。S660的处理与S530的处理相同。然后，控制装置100暂且结束本处理。

另外，在不是固定模式中的情况下(S610：否)，也就是说，在当前是跟随模式的情况下，控制装置100判定向固定模式的转变条件是否成立(S670)。S670的处理与S540的处理相同。

在向固定模式的转变条件成立的情况下(S670：是)，控制装置100开始固定模式(S680)。S680的处理与S550的处理相同。然后，控制装置100暂且结束本处理。

在向固定模式的转变条件不成立的情况下(S670：否)，控制装置100执行S690的处理而继续跟随模式。S690的处理与S560的处理相同。然后，控制装置100暂且结束本处理。

以上，根据第3实施方式，除了第2实施方式的作用效果之外，还能够得到以下的作用效果。

(8)在使用排气压力上升率EPr来进行内燃机控制的情况下，若因在内燃机运转中从作为固定值的平均值AV切换为跟随值EPrt而在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr大幅变化，则会对内燃机控制造成不良影响。反过来说，即使从作为固定值的平均值AV切换为跟随值EPrt，若排气压力上升率EPr的变化量小，则对内燃机控制造成的影响也小。

于是，在第3实施方式中，在通过在S620的处理中判定为向跟随模式的转变条件成立而将在内燃机运转中设定的排气压力上升率EPr从作为固定值的平均值AV切换为跟随值EPrt时，执行判定条件(G)和条件(H)的至少一方是否成立的S630的处理。并且，在条件(G)和条件(H)中的至少一方成立的情况下(S630：是)，也就是说，在即使将排气压力上升率EPr的值从固定值切换为跟随值，排气压力上升率EPr也不大幅变化的情况下，控制装置100执行S640的处理，立即进行从固定值向跟随值的切换。因此，能够抑制从固定值向跟随值的切换对内燃机控制造成的影响。

另一方面，在从固定值切换为跟随值时，在条件(G)及条件(H)都不成立的情况下(S630：否)，也就是说，在若将排气压力上升率EPr的值从固定值切换为跟随值则排气压力上升率EPr可能会大幅变化的情况下，控制装置100将从固定值向跟随值的切换在内燃机运转状态成为怠速运转状态后进行。在怠速运转状态下，内燃机运转稳定，因此即使排气压力上升率EPr大幅变化，对内燃机控制造成的影响也小。因此，在因从固定值向跟随值的切换而导致排气压力上升率EPr大幅变化的情况下，能够抑制从固定值向跟随值的切换对内燃机控制造成的影响。

上述各实施方式也可以如以下这样变更。各实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。

作为颗粒状物质的堆积量是规定量的捕集器，将颗粒状物质的堆积量是“0”的未使用的捕集器18设为了第1基准捕集器，将PM堆积量是设想的最大量的捕集器18设为了第2基准捕集器。另外，将第1基准捕集器中的排气压力上升率EPr设为“0％”且将第2基准捕集器中的排气压力上升率EPr设为“100％”时的表示现状的捕集器18的排气压力的上升比例的值设为了排气压力上升率EPr，但基准捕集器的设定等也可以适当变更。

例如，作为颗粒状物质的堆积量是规定量的捕集器，将颗粒状物质的堆积量是“0”的未使用的捕集器18设为最好基准捕集器。并且，也可以将同一吸入空气量GA下的最好基准捕集器中的排气压力与现状的捕集器18的排气压力的比例作为相当于排气压力上升率EPr的排气压力比率而算出。

另外，将PM堆积量是设想的最大量的捕集器18设为最差基准捕集器。并且，也可以将同一吸入空气量GA下的最差基准捕集器中的排气压力与现状的捕集器18的排气压力的比例作为相当于排气压力上升率EPr的排气压力比率而算出。

虽然利用修正系数K修正了排气压力EP，但也可以通过以与修正系数K同样的系数修正瞬时值EPrs、排气压力上升率EPr，从而以向捕集器18流入的排气的温度越高则算出的排气压力上升率EPr越低的方式进行修正。

虽然向捕集器18流入的排气的温度越高则算出的排气压力上升率EPr越低的方式算出了修正系数K，但也可以是其他方案，例如也可以通过参照预先设定有上述温度差ΔT与修正后排气压力EPh的对应关系的映射等来修正算出的排气压力上升率EPr。

也可以省略将算出的排气压力上升率EPr根据向捕集器18流入的排气的温度而修正的处理，也就是修正系数K的算出处理、修正后排气压力EPh的算出处理。即使在该情况下，也能够得到上述(2)以外的作用效果。

虽然基于吸入空气量GA变更了移动平均值MAV的参数PR，但也可以将参数PR设为固定值。即使在该情况下，也能够得到上述(7)以外的作用效果。

也可以省略图10所示的S600、S700、S710及S720的各处理，从S610起开始处理。

虽然利用压力传感器50检测了排气压力EP，但也可以基于内燃机运转状态来推定排气压力EP。

控制装置100不限于具备CPU和存储器并执行软件处理。例如，也可以具备对在上述各实施方式中执行的软件处理的至少一部分进行处理的专用的硬件电路(例如ASIC等)。即，控制装置100是以下的(a)～(c)的任一结构即可。(a)具备按照程序来执行上述处理的全部的处理装置和存储程序的存储器等程序保存装置。(b)具备按照程序来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剩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、专用的硬件电路也可以是多个。即，上述处理由具备1个或多个软件处理电路及1个或多个专用的硬件电路的至少一方的处理电路执行即可。