特許 6761372 エンジン制御装置

(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】6761372

(24)【登録日】2020年9月8日

(45)【発行日】2020年9月23日

(54)【発明の名称】エンジン制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20200910BHJP

   F01N 3/22 20060101ALI20200910BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/20 R

   F01N3/20 BZAB

   F01N3/22 311F

   F01N3/22 311L

   F01N3/22 311Z

   F01N3/20 E

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-69539(P2017-69539)

(22)【出願日】2017年3月31日

(65)【公開番号】特開2018-172968(P2018-172968A)

(43)【公開日】2018年11月8日

【審査請求日】2019年12月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中野 勉

【審査官】 菅野 京一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２０６７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−９３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２２７３８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／００−３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の走行期間における、排気ガスに含まれる規制物質の排出量の積算値を導出する積算値導出部と、
前記積算値が所定の閾値未満であるか否かを判定する積算値判定部と、
前記積算値判定部の判定結果に基づき、次回の前記走行期間において、エンジンに対し所定の制御処理を実行する制御処理実行部と、
を備えるエンジン制御装置。

【請求項2】

前記制御処理実行部は、前記積算値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記制御処理として、前記規制物質の排出を抑制する処理を実行する請求項１に記載のエンジン制御装置。

【請求項3】

前記規制物質の排出を抑制する処理は、空燃比を制御する処理、トルクを抑制する処理、および、前記規制物質を浄化する触媒の昇温を促進させる処理のうち、いずれか１または複数である請求項２に記載のエンジン制御装置。

【請求項4】

前記制御処理実行部は、前記積算値が前記閾値未満であると判定した場合に、前記制御処理として、燃費を向上させる処理を実行する請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。

【請求項5】

前記燃費を向上させる処理は、前記エンジンに供給される空気量を低減する処理、および、前記エンジンの回転数を低減する処理のいずれか一方または両方である請求項４に記載のエンジン制御装置。

【請求項6】

前記積算値導出部は、前記規制物質を浄化する触媒が所定の劣化温度以上に曝された時間、前記エンジンに対して燃料の供給をカットした時間、および、空燃比がリッチになった時間のうち、いずれか１または複数に基づいて前記触媒の浄化率を推定し、推定した前記触媒の浄化率に基づいて前記積算値を導出し、
前記制御処理実行部は、前記積算値導出部によって推定された前記触媒の浄化率が、所定の想定浄化率未満である場合、前記次回の走行期間において、前記触媒の劣化を抑制する処理を実行する請求項１から５のいずれか１項に記載のエンジン制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の排気流路内には、炭化水素（hydrocarbon：ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）といった規制物質を浄化するための触媒が設けられている（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０９−１２５９３８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、全ての規制物質の排出量が低減するエンジンの運転状態と、燃費が向上する運転状態とは、必ずしも一致しない。そのため、それらを常時両立することは難しい。

【0005】

そこで、本発明は、規制物質の排出量の低減と燃費の向上の両立を図るようにしたエンジン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】

上記課題を解決するために、本発明のエンジン制御装置は、所定の走行期間における、排気ガスに含まれる規制物質の排出量の積算値を導出する積算値導出部と、前記積算値が所定の閾値未満であるか否かを判定する積算値判定部と、前記積算値判定部の判定結果に基づき、次回の前記走行期間において、エンジンに対し所定の制御処理を実行する制御処理実行部と、を備える。

【0007】

また、前記制御処理実行部は、前記積算値が前記閾値以上であると判定した場合に、前記制御処理として、前記規制物質の排出を抑制する処理を実行してもよい。

【0008】

また、前記規制物質の排出を抑制する処理は、空燃比を制御する処理、トルクを抑制する処理、および、前記規制物質を浄化する触媒の昇温を促進させる処理のうち、いずれか１または複数であってもよい。

【0009】

また、前記制御処理実行部は、前記積算値が前記閾値未満であると判定した場合に、前記制御処理として、燃費を向上させる処理を実行してもよい。

【0010】

また、前記燃費を向上させる処理は、前記エンジンに供給される空気量を低減する処理、および、前記エンジンの回転数を低減する処理のいずれか一方または両方であってもよい。

【0011】

また、前記積算値導出部は、前記規制物質を浄化する触媒が所定の劣化温度以上に曝された時間、前記エンジンに対して燃料の供給をカットした時間、および、空燃比がリッチになった時間のうち、いずれか１または複数に基づいて前記触媒の浄化率を推定し、推定した前記触媒の浄化率に基づいて前記積算値を導出し、前記制御処理実行部は、前記積算値導出部によって推定された前記触媒の浄化率が、所定の想定浄化率未満である場合、前記次回の走行期間において、前記触媒の劣化を抑制する処理を実行してもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、規制物質の排出量の低減と燃費の向上の両立を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】エンジン制御装置の構成を示す概略図である。

【図2】濃度マップおよび運転領域を説明する図である。

【図3】駆動制御部による制御処理のイメージを説明する図である。

【図4】エンジン制御処理の流れを説明するフローチャートである。

【図5】積算値導出処理の流れを説明するフローチャートである。

【図6】前サイクル浄化率推定処理の流れを説明するフローチャートである。

【図7】判定処理の流れを説明するフローチャートである。

【図8】制御実行処理の流れを説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0015】

図１は、エンジン制御装置１の構成を示す概略図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

【0016】

図１に示すように、エンジン制御装置１は、エンジン２およびＥＣＵ３（Engine Control Unit）が設けられており、ＥＣＵ３によってエンジン２全体が駆動制御される。エンジン２は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０と一体形成されたクランクケース１２と、シリンダブロック１０に連結されたシリンダヘッド１４とが設けられている。

【0017】

シリンダブロック１０には、複数のシリンダ１６が形成されており、シリンダ１６には、ピストン１８が摺動自在にコネクティングロッド２０に支持される。そして、シリンダヘッド１４と、シリンダ１６と、ピストン１８の冠面とによって囲まれた空間が燃焼室２２として形成される。

【0018】

また、エンジン２には、クランクケース１２によってクランク室２４が形成されており、クランク室２４内にクランクシャフト２６が回転自在に支持される。クランクシャフト２６には、コネクティングロッド２０を介してピストン１８が連結される。

【0019】

シリンダヘッド１４には、吸気ポート２８および排気ポート３０が燃焼室２２に連通するように形成される。

【0020】

吸気ポート２８には、インテークマニホールド３２を含む吸気流路３４が接続される。吸気ポート２８は、インテークマニホールド３２に臨む吸気の上流側に１つの開口が形成されるとともに、燃焼室２２に臨む下流側に２つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が２つに分岐される。吸気ポート２８と燃焼室２２との間には、吸気バルブ３６の先端が位置し、不図示のカムシャフトの回転に伴って吸気バルブ３６が吸気ポート２８を燃焼室２２に対して開閉する。

【0021】

排気ポート３０には、エキゾーストマニホールド３８を含む排気流路４０が接続される。排気ポート３０は、燃焼室２２に臨む排気の上流側に２つの開口が形成されるとともに、エキゾーストマニホールド３８に臨む下流側に１つの開口が形成されており、上流から下流に向かう途中で流路が１つに統合される。排気ポート３０と燃焼室２２との間には、排気バルブ４２の先端が位置し、不図示のカムシャフトの回転に伴って排気バルブ４２が排気ポート３０を燃焼室２２に対して開閉する。

【0022】

また、シリンダヘッド１４には、先端が燃焼室２２内に位置するようにインジェクタ４４および点火プラグ４６が設けられており、吸気ポート２８を介して燃焼室２２に流入した空気に対してインジェクタ４４から燃料が噴射される。そして、空気と燃料との混合気が、所定のタイミングで点火プラグ４６に点火されて燃焼する。かかる燃焼により、ピストン１８がシリンダ１６内で往復運動を行い、その往復運動が、コネクティングロッド２０を通じてクランクシャフト２６の回転運動に変換される。

【0023】

吸気流路３４には、上流側から順に、エアクリーナ４８、スロットル弁５０が設けられている。エアクリーナ４８は、外気から吸入された空気に混合する異物を除去する。スロットル弁５０は、アクセル（不図示）の開度に応じてアクチュエータ５２により開閉駆動され、燃焼室２２へ送出する空気量を調節する。

【0024】

排気流路４０内には、触媒６０が設けられる。触媒６０は、例えば、三元触媒（Three-Way Catalyst）であって、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）を含んで構成され、燃焼室２２から排出された排気ガス中の規制物質（炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ））を浄化（除去）する。

【0025】

また、エンジン制御装置１には、アクセル開度センサ７０、スロットル開度センサ７２、クランク角センサ７４、フローメータ７６、空燃比センサ７８、吸気温度センサ８０、排気温度センサ８２、触媒温度センサ８４が設けられる。

【0026】

アクセル開度センサ７０は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。スロットル開度センサ７２は、スロットル弁５０の開度（エンジン負荷）を検出する。

【0027】

クランク角センサ７４は、クランクシャフト２６近傍に設けられており、クランクシャフト２６が所定角度回転する毎にパルス信号を出力する。

【0028】

フローメータ７６は、吸気流路３４内におけるスロットル弁５０の下流に設けられており、スロットル弁５０を通過し燃焼室２２へ供給される空気量を検出する。

【0029】

空燃比センサ７８は、排気流路４０内における触媒６０よりも上流に設けられ、燃焼室２２から排出される排気ガスの空燃比（Ａ／Ｆ（Air By Fuel））を検出する。

【0030】

吸気温度センサ８０は、吸気流路３４における空気の温度を検出する。排気温度センサ８２は、排気流路４０における排気ガスの温度を検出する。触媒温度センサ８４は、触媒６０の温度を検出する。

【0031】

ＥＣＵ３は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジン２を統括制御する。本実施形態では、ＥＣＵ３は、エンジン制御処理を実行する際、駆動制御部１１０、積算値導出部１１２、積算値判定部１１４として機能する。

【0032】

駆動制御部１１０は、クランク角センサ７４によって検出されたパルス信号に基づいて現時点のエンジン回転数を導出し、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ７０によって検出されたアクセル開度に基づき、予め記憶された目標マップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。

【0033】

また、駆動制御部１１０は、導出した目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、各シリンダ１６に供給する目標空気量を決定し、決定した目標空気量に基づいて、目標スロットル開度を決定する。そして、駆動制御部１１０は、決定した目標スロットル開度でスロットル弁５０が開口するように、アクチュエータ５２を駆動する。

【0034】

また、駆動制御部１１０は、決定した目標空気量に基づいて、例えば理論空燃比（λ＝１）となる燃料量を目標噴射量として決定し、決定した目標噴射量の燃料をピストン１８の吸気行程あるいは圧縮行程でインジェクタ４４から噴射させるために、インジェクタ４４の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。そして、駆動制御部１１０は、決定した目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ４４を駆動することで、インジェクタ４４から目標噴射量の燃料を噴射させる。

【0035】

また、駆動制御部１１０は、導出した目標エンジン回転数、および、クランク角センサ７４によって検出されるパルス信号に基づいて、点火プラグ４６の目標点火時期を決定する。そして、駆動制御部１１０は、決定した目標点火時期で点火プラグ４６を点火させる。

【0036】

ところで、全ての規制物質の排出量が低減するエンジンの運転状態と、燃費が向上する運転状態とは、必ずしも一致しない。そのため、それらを常時両立することは難しい。一方、それらを短期的には両立することはできなくても、ある程度の期間で見たときには結果的にそれらを両立できる可能性がある。

【0037】

そこで、本実施形態では、積算値導出部１１２が、規制物質の排出量を積算した積算値を導出し、積算値判定部１１４が、積算値が所定の閾値未満であるか否かを判定する。そして、積算値が閾値と異なる場合に、制御処理実行部として機能する駆動制御部１１０が所定の制御処理を実行することで、大気汚染物質の排出を抑制する。以下、積算値導出部１１２、積算値判定部１１４、制御処理実行部として機能する駆動制御部１１０の具体的な構成について詳述する。

【0038】

積算値導出部１１２は、所定の走行期間（ドライビングサイクル：例えば、走行距離が１０００ｋｍとなる期間）における、排気ガスに含まれる規制物質の排出量の積算値を導出する。具体的に説明すると、積算値導出部１１２は、（１）前サイクル浄化率推定処理、（２）触媒浄化率推定処理、（３）濃度導出処理、（４）排気ガス流量導出処理、（５）積算値導出処理を実行する。

【0039】

（１）前サイクル浄化率推定処理
積算値導出部１１２は、前回のドライビングサイクルにおいて、触媒温度センサ８４が検出した触媒６０の温度が所定の劣化温度以上となった時間を導出する。そして、積算値導出部１１２は、予め定められた、触媒６０が劣化温度以上に曝された場合の単位時間当たりの触媒６０の劣化度に基づいて、熱に基づく触媒６０の劣化度を導出する。

【0040】

また、積算値導出部１１２は、前回のドライビングサイクルにおいて、空燃比センサ７８が検出した空燃比がリッチになった時間を導出する。そして、積算値導出部１１２は、予め定められた、空燃比がリッチになった単位時間当たりの触媒６０の劣化度に基づいて、未燃焼燃料による被毒に基づく触媒６０の劣化度を導出する。

【0041】

また、積算値導出部１１２は、前回のドライビングサイクルにおいて、駆動制御部１１０が燃焼室２２への燃料の供給をカットした時間を導出する。そして、積算値導出部１１２は、予め定められた、燃料の供給をカットした単位時間当たりの触媒６０の劣化度に基づいて、酸素（酸化）に基づく触媒６０の劣化度を導出する。

【0042】

続いて、積算値導出部１１２は、熱に基づく触媒６０の劣化度、被毒に基づく触媒６０の劣化度、酸素に基づく触媒６０の劣化度を合計する。そして、積算値導出部１１２は、予め記憶された劣化度マップと、劣化度の合計値とに基づいて、前回のドライビングサイクル終了時の触媒６０の浄化率（前サイクル浄化率）を推定する。なお、劣化度マップは、触媒６０の劣化度と触媒６０の浄化率とが対応付けられたマップである。

【0043】

（２）触媒浄化率推定処理
積算値導出部１１２は、（１）前サイクル浄化率推定処理で推定された前回のドライビングサイクル終了時の触媒６０の浄化率と、触媒温度センサ８４が検出した現時点の触媒６０の温度とに基づいて、現時点の触媒６０の浄化率を推定する。

【0044】

（３）濃度導出処理
積算値導出部１１２は、予め記憶された濃度マップと、駆動制御部１１０が導出したエンジン回転数と、スロットル開度センサ７２が検出したエンジン負荷とに基づいて、現時点の排気ガス中の炭化水素の濃度、一酸化炭素の濃度、窒素酸化物の濃度をそれぞれ導出する。

【0045】

図２は、濃度マップ２００および運転領域を説明する図である。図２（ａ）に示すように、濃度マップ２００は、複数の運転領域Ａ〜Ｄそれぞれに対して、排気ガス中の炭化水素の濃度、一酸化炭素の濃度、窒素酸化物の濃度が対応付けられたマップである。なお、図２（ｂ）に示すように、運転領域Ａ〜Ｄは、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて決定される。

【0046】

（４）排気ガス流量導出処理
積算値導出部１１２は、フローメータ７６が検出した空気量と、吸気温度センサ８０が検出した吸気流路３４における空気の温度と、排気温度センサ８２が検出した排気流路４０における排気ガスの温度とに基づいて、現時点において燃焼室２２から排出された排気ガス流量を導出する。

【0047】

（５）積算値導出処理
積算値導出部１１２は、（２）触媒浄化率推定処理で導出した現時点の触媒６０の浄化率と、（３）濃度導出処理で導出した現時点の炭化水素の濃度と、（４）排気ガス流量導出処理で導出した現時点の排気ガスの流量とを乗算し、現時点の炭化水素の排出量を導出する。そして、積算値導出部１１２は、現時点の炭化水素の排出量を、前回までの炭化水素の排出量の積算値に加算する。積算値導出部１１２は、今回のドライビングサイクルが終了するまで、積算値導出処理を実行する。こうして、今回のドライビングサイクル終了時において、炭化水素の排出量の積算値が導出されることとなる。

【0048】

同様に、積算値導出部１１２は、一酸化炭素の排出量の積算値、および、窒素酸化物の排出量の積算値を導出する。

【0049】

図１に戻って説明すると、積算値判定部１１４は、炭化水素の排出量の積算値が所定のＨＣ閾値未満であるか否かを判定する。また、積算値判定部１１４は、一酸化炭素の排出量の積算値が所定のＣＯ閾値未満であるか否かを判定する。また、積算値判定部１１４は、窒素酸化物の排出量の積算値が所定のＮＯｘ閾値未満であるか否かを判定する。ここで、ＨＣ閾値は、所定の最大想定走行期間（例えば、走行距離が１０万ｋｍとなる期間）の経過時において予め規定されているＨＣ排出量の許容値を、ドライビングサイクル／最大想定走行期間で除算したものである。同様に、ＣＯ閾値は、最大想定走行期間の経過時において予め規定されているＣＯ排出量の許容値を、ドライビングサイクル／最大想定走行期間で除算したものである。ＮＯｘ閾値は、最大想定走行期間の経過時において予め規定されているＮＯｘ排出量の許容値を、ドライビングサイクル／最大想定走行期間で除算したものである。

【0050】

駆動制御部１１０は、積算値判定部１１４の判定結果に基づき、次回のドライビングサイクルにおいて所定の制御処理を実行する。図３は、駆動制御部１１０による制御処理のイメージを説明する図である。

【0051】

例えば、積算値判定部１１４によって、炭化水素の排出量の積算値がＨＣ閾値以上であったと判定された場合、駆動制御部１１０は、図３（ａ）に示すように、次回のドライビングサイクルにおいて、超過分（積算値からＨＣ閾値を減算した値）を回収すべく、炭化水素の排出を抑制する排出量抑制処理を実行する。具体的に説明すると、駆動制御部１１０は、炭化水素の排出を抑制する排出量抑制処理として、空燃比がリーンとなる燃料量を目標噴射量として決定する。同様に、積算値判定部１１４によって、一酸化炭素の排出量の積算値がＣＯ閾値以上であったと判定された場合、駆動制御部１１０は、次回のドライビングサイクルにおいて、一酸化炭素の排出を抑制する排出量抑制処理として、空燃比がリーンとなる燃料量を目標噴射量として決定する。

【0052】

また、積算値判定部１１４によって、窒素酸化物の排出量の積算値がＮＯｘ閾値以上であったと判定された場合、駆動制御部１１０は、次回のドライビングサイクルにおいて、窒素酸化物の排出を抑制する排出量抑制処理として、空燃比がリッチとなる燃料量を目標噴射量として決定する。なお、燃焼室２２から排出される窒素酸化物の排出量は、空燃比によって変化することはない。しかし、上記したように、空燃比がリーンであるほど炭化水素の排出量が低減する。このため、空燃比がリーンであるほど、触媒６０において炭化水素によって還元される窒素酸化物の量が低減され、結果的に外部に排出される窒素酸化物の排出量が増加してしまう。したがって、窒素酸化物の排出を抑制する排出量抑制処理として、空燃比をリッチとする処理を実行する。

【0053】

以上説明したように、駆動制御部１１０が、排出量抑制処理を実行することにより、規制物質の排出量を抑制することが可能となる。

【0054】

一方、積算値判定部１１４によって、炭化水素の排出量の積算値がＨＣ閾値未満であったと判定された場合、駆動制御部１１０は、図３（ｂ）に示すように、次回のドライビングサイクルにおいて、炭化水素の排出量を、余裕分（ＨＣ閾値から積算値を減算した値）まで増加させて、燃費を向上させる燃費向上処理を実行する。具体的に説明すると、駆動制御部１１０は、燃費向上処理として、アクチュエータ５２を制御してスロットル弁５０の開度を低減し、燃焼室２２に供給される空気量を低減し、また、理論空燃比となる燃料量を目標噴射量として決定する。これにより、燃料量を低減することができ、燃費を向上することが可能となる。

【0055】

また、駆動制御部１１０は、（１）前サイクル浄化率推定処理において、積算値導出部１１２によって推定された、前回のドライビングサイクル終了時の触媒６０の浄化率が、所定の想定浄化率未満であるか否かを判定する。その結果、駆動制御部１１０は、触媒６０の浄化率が想定浄化率未満であると判定した場合、今回のドライビングサイクルにおいて、触媒６０の劣化を抑制する劣化抑制処理を実行する。なお、想定浄化率は、触媒６０の浄化率の初期値と、最大想定走行期間の経過時において予め規定されている触媒６０の浄化率との差分を、ドライビングサイクル／最大想定走行期間で除算したものである。

【0056】

具体的に説明すると、駆動制御部１１０は、劣化抑制処理として、触媒６０の温度が劣化温度以上となる時間を低減したり、空燃比がリッチになる時間を低減したり、燃焼室２２への燃料の供給をカットする時間を低減したりする。これにより、触媒６０が想定よりも劣化してしまう事態を回避することができる。

【0057】

（エンジン制御処理）
続いて、制御処理実行部として機能する駆動制御部１１０、積算値導出部１１２、積算値判定部１１４によるエンジン制御処理について説明する。図４は、エンジン制御処理の流れを説明するフローチャートである。また、本実施形態において、所定の時間間隔毎に生じる割込によってエンジン制御処理が繰り返し実行される。

【0058】

（ステップＳ１１０）
駆動制御部１１０は、ドライビングサイクルの終了タイミングであるか否かを判定する。その結果、駆動制御部１１０は、ドライビングサイクルの終了タイミングではないと判定した場合には、積算値導出処理Ｓ１２０に処理を移し、ドライビングサイクルの終了タイミングであると判定した場合には、前サイクル浄化率推定処理Ｓ１４０に処理を移す。

【0059】

（ステップＳ１２０）
積算値導出部１１２は、積算値導出処理Ｓ１２０を実行する。なお、この積算値導出処理Ｓ１２０の具体的な処理については、後に詳述する。

【0060】

（ステップＳ１３０）
駆動制御部１１０は、１回目のドライビングサイクルの期間中であるか否かを判定する。その結果、駆動制御部１１０は、１回目のドライビングサイクルの期間中ではないと判定した場合には、制御実行処理Ｓ１８０に処理を移し、１回目のドライビングサイクルの期間中であると判定した場合には、当該エンジン制御処理を終了する。

【0061】

（ステップＳ１４０）
積算値導出部１１２は、前サイクル浄化率推定処理Ｓ１４０を実行する。なお、この前サイクル浄化率推定処理Ｓ１４０の具体的な処理については、後に詳述する。

【0062】

（ステップＳ１５０）
駆動制御部１１０は、前サイクル浄化率推定処理Ｓ１４０において導出された、前回のドライビングサイクル終了時の触媒６０の浄化率（前サイクル浄化率）が、想定浄化率より小さいか否かを判定する。その結果、前サイクル浄化率が想定浄化率未満であると判定した場合には、駆動制御部１１０は、劣化抑制フラグオン処理Ｓ１７０に処理を移す。一方、前サイクル浄化率が想定浄化率未満ではないと判定した場合には、駆動制御部１１０は、判定処理Ｓ１６０に処理を移す。

【0063】

（ステップＳ１６０）
積算値判定部１１４は、判定処理Ｓ１６０を実行して、当該エンジン制御処理を終了する。なお、この判定処理Ｓ１６０の具体的な処理については、後に詳述する。

【0064】

（ステップＳ１７０）
駆動制御部１１０は、劣化抑制フラグをオンして、当該エンジン制御処理を終了する。

【0065】

（ステップＳ１８０）
駆動制御部１１０は、制御実行処理Ｓ１８０を実行して、当該エンジン制御処理を終了する。なお、この制御実行処理Ｓ１８０の具体的な処理については、後に詳述する。

【0066】

（積算値導出処理Ｓ１２０）
図５は、積算値導出処理Ｓ１２０の流れを説明するフローチャートである。

【0067】

（ステップＳ１２０−１）
積算値導出部１１２は、上記（２）触媒浄化率推定処理を実行して、現時点の触媒６０の浄化率を推定する。

【0068】

（ステップＳ１２０−３）
積算値導出部１１２は、上記（３）濃度導出処理を実行して、現時点の排気ガス中の炭化水素の濃度、一酸化炭素の濃度、窒素酸化物の濃度をそれぞれ導出する。

【0069】

（ステップＳ１２０−５）
積算値導出部１１２は、上記（４）排気ガス流量導出処理を実行して、現時点において燃焼室２２から排出された排気ガス流量を導出する。

【0070】

（ステップＳ１２０−７）
積算値導出部１１２は、上記（５）積算値導出処理を実行して、前回までの規制物質の排出量の積算値に、今回導出した規制物質の排出量を加算して、当該積算値導出処理Ｓ１２０を終了する。なお、積算値導出部１１２は、後述するバッファを参照し、バッファに超過分が記憶されていれば、各ドライビングサイクルの１回目のステップＳ１２０−７を実行する際に、超過分を１回のみ加算する。また、バッファに余裕分が記憶されている場合、積算値導出部１１２は、各ドライビングサイクルの１回目のステップＳ１２０−７を実行する際に、余裕分を１回のみ減算する（つまり、積算値がマイナスからスタートする）。また、積算値導出部１１２は、今回のドライビングサイクルが１回目のドライビングサイクルである場合、（５）積算値導出処理において用いる現時点の触媒６０の浄化率を初期値とする。

【0071】

（前サイクル浄化率推定処理Ｓ１４０）
図６は、前サイクル浄化率推定処理Ｓ１４０の流れを説明するフローチャートである。

【0072】

（ステップＳ１４０−１）
積算値導出部１１２は、劣化抑制フラグ、排出量抑制フラグ、燃費向上フラグをオフする。また、積算値導出部１１２は、バッファをリセットする。

【0073】

（ステップＳ１４０−３）
積算値導出部１１２は、上記したように、前回のドライビングサイクルにおいて触媒６０の温度が劣化温度以上となった時間と、触媒６０が劣化温度以上に曝された場合の単位時間当たりの触媒６０の劣化度に基づいて、熱に基づく触媒６０の劣化度を導出する。

【0074】

（ステップＳ１４０−５）
積算値導出部１１２は、上記したように、前回のドライビングサイクルにおいて空燃比がリッチになった時間と、空燃比がリッチになった単位時間当たりの触媒６０の劣化度に基づいて、未燃焼燃料による被毒に基づく触媒６０の劣化度を導出する。

【0075】

（ステップＳ１４０−７）
積算値導出部１１２は、上記したように、前回のドライビングサイクルにおいて燃料の供給をカットした時間と、燃料の供給をカットした単位時間当たりの触媒６０の劣化度に基づいて、酸素（酸化）に基づく触媒６０の劣化度を導出する。

【0076】

（ステップＳ１４０−９）
積算値導出部１１２は、上記したように、劣化度マップと、劣化度の合計値とに基づいて、前回のドライビングサイクル終了時の触媒６０の浄化率（前サイクル浄化率）を導出（推定）して、当該前サイクル浄化率推定処理Ｓ１４０を終了する。

【0077】

（判定処理Ｓ１６０）
図７は、判定処理Ｓ１６０の流れを説明するフローチャートである。

【0078】

（ステップＳ１６０−１）
積算値判定部１１４は、炭化水素の排出量の積算値がＨＣ閾値未満であり、一酸化炭素の排出量の積算値がＣＯ閾値未満であり、窒素酸化物の排出量の積算値がＮＯｘ閾値未満であるか否かを判定する。その結果、積算値判定部１１４は、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物の排出量の積算値がすべて閾値未満であると判定した場合には、ステップＳ１６０−７に処理を移す。一方、積算値判定部１１４は、炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物の排出量の積算値のうち、いずれか１の積算値が閾値以上であると判定した場合には、ステップＳ１６０−３に処理を移す。

【0079】

（ステップＳ１６０−３）
積算値判定部１１４は、規制物質の排出量の積算値のうち、閾値以上である積算値から閾値を減算した値（超過分）を導出してバッファに記憶する。

【0080】

（ステップＳ１６０−５）
積算値判定部１１４は、排出量抑制フラグをオンし、規制物質の排出量の積算値をすべてリセットして、当該判定処理Ｓ１６０を終了する。

【0081】

（ステップＳ１６０−７）
積算値判定部１１４は、閾値から積算値を減算した値（余裕分）を導出してバッファに記憶する。

【0082】

（ステップＳ１６０−９）
積算値判定部１１４は、燃費向上フラグをオンし、規制物質の排出量の積算値をすべてリセットして、当該判定処理Ｓ１６０を終了する。

【0083】

（制御実行処理Ｓ１８０）
図８は、制御実行処理Ｓ１８０の流れを説明するフローチャートである。

【0084】

（ステップＳ１８０−１）
駆動制御部１１０は、劣化抑制フラグがオンであるか否かを判定する。その結果、駆動制御部１１０は、劣化抑制フラグがオンであると判定した場合には、ステップＳ１８０−３に処理を移す。一方、駆動制御部１１０は、劣化抑制フラグがオンではないと判定した場合には、ステップＳ１８０−５に処理を移す。

【0085】

（ステップＳ１８０−３）
駆動制御部１１０は、上記劣化抑制処理を実行して、当該制御実行処理Ｓ１８０を終了する。

【0086】

（ステップＳ１８０−５）
駆動制御部１１０は、排出量抑制フラグがオンであるか否かを判定する。その結果、駆動制御部１１０は、排出量抑制フラグがオンであると判定した場合には、ステップＳ１８０−７に処理を移す。一方、駆動制御部１１０は、排出量抑制フラグがオンではないと判定した場合には、ステップＳ１８０−９に処理を移す。

【0087】

（ステップＳ１８０−７）
駆動制御部１１０は、バッファに記憶されている超過分を参照し、上記排出量抑制処理を実行して、当該制御実行処理Ｓ１８０を終了する。

【0088】

（ステップＳ１８０−９）
駆動制御部１１０は、燃費向上フラグがオンであるか否かを判定する。その結果、駆動制御部１１０は、燃費向上フラグがオンであると判定した場合には、ステップＳ１８０−１１に処理を移す。一方、駆動制御部１１０は、燃費向上フラグがオンではないと判定した場合には、ステップＳ１８０−１３に処理を移す。

【0089】

（ステップＳ１８０−１１）
駆動制御部１１０は、バッファに記憶されている余裕分を参照し、上記燃費向上処理を実行して、当該制御実行処理Ｓ１８０を終了する。

【0090】

（ステップＳ１８０−１３）
駆動制御部１１０は、通常の制御処理を実行して、当該制御実行処理Ｓ１８０を終了する。

【0091】

以上説明したように、本実施形態にかかるエンジン制御装置１およびエンジン制御装置１を用いたエンジン制御処理によれば、規制物質の排出量の低減と燃費の向上の両立を図ることができる。

【0092】

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0093】

なお、上記実施形態において、排出量抑制処理として、空燃比をリーンまたはリッチに制御する処理を例に挙げて説明した。しかし、排出量抑制処理は、規制物質の排出量を抑制することができれば、処理内容に限定はない。例えば、排出量抑制処理として、空燃比を制御する処理に代えて、または、加えて、トルクを抑制する処理や、触媒６０の昇温を促進させる処理を実行してもよい。トルクを抑制する処理は、例えば、駆動制御部１１０が、アクセル開度センサ７０が検出したアクセル開度に基づいて、スロットル弁５０の開度を制御する場合に、アクセル開度に対して予め決定されているスロットル弁５０の開度より、小さい開度に制御する処理である。また、触媒６０の昇温を促進させる処理は、点火時期を遅角させる処理や、アイドル回転数を上昇させる処理である。

【0094】

また、上記実施形態において、燃費向上処理として、燃焼室２２に供給される空気量を低減する処理を例に挙げて説明した。しかし、燃費向上処理は、燃費を向上できれば、処理内容に限定はない。例えば、燃費向上処理として、エンジンの回転数を低減してもよい。

【0095】

また、上記実施形態において、積算値導出部１１２は、触媒６０が劣化温度以上に曝された時間、エンジンに対して燃料の供給をカットした時間、および、空燃比がリッチになった時間に基づいて、触媒６０の浄化率を推定する構成を例に挙げて説明した。しかし、積算値導出部１１２は、触媒６０が劣化温度以上に曝された時間、エンジンに対して燃料の供給をカットした時間、および、空燃比がリッチになった時間のうち、少なくともいずれか１に基づいて、触媒６０の浄化率を推定してもよい。

【0096】

また、上記実施形態において、排出量抑制処理、燃費向上処理に優先して、劣化抑制処理を実行する場合を例に挙げて説明した。しかし、劣化抑制処理に優先して、排出量抑制処理、燃費向上処理を実行してもよい。

【0097】

また、排出量抑制処理を実行している期間において、排出量抑制処理を実行している旨を報知（例えば、表示部に表示）してもよい。また、燃費向上処理を実行している期間において、燃費向上処理を実行している旨を報知してもよい。さらに、劣化抑制処理を実行している期間において、劣化抑制処理を実行している旨を報知してもよい。これにより、運転者に違和感を与えてしまう事態を回避することができる。

【産業上の利用可能性】

【0098】

本発明は、エンジンを制御するエンジン制御装置に利用できる。

【符号の説明】

【0099】

１ エンジン制御装置
１１０ 駆動制御部（制御処理実行部）
１１２ 積算値導出部
１１４ 積算値判定部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】