特許 7406636 電子制御装置

(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】

(24)【登録日】2023-12-19

(45)【発行日】2023-12-27

(54)【発明の名称】電子制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20231220BHJP

   F01N 11/00 20060101ALI20231220BHJP

   B01D 53/94 20060101ALI20231220BHJP

   B60K 6/485 20071001ALI20231220BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20231220BHJP

   B60W 10/30 20060101ALI20231220BHJP

   B60W 20/16 20160101ALI20231220BHJP

【ＦＩ】

F01N3/20 K

F01N11/00

B01D53/94 ZAB

B60K6/485 ZHV

B60W10/08 900

B60W10/30 900

B60W20/16

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022532280

(86)(22)【出願日】2021-02-09

(86)【国際出願番号】 JP2021004716

(87)【国際公開番号】W WO2021260999

(87)【国際公開日】2021-12-30

【審査請求日】2022-11-14

(31)【優先権主張番号】P 2020108561

(32)【優先日】2020-06-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】509186579

【氏名又は名称】日立Ａｓｔｅｍｏ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000925

【氏名又は名称】弁理士法人信友国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】石川 広人

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 邦彦

【審査官】木原 裕二

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－２３１７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１４０２１１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２０２８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平５－３２８５２１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０１Ｎ ３／２０

Ｆ０１Ｎ １１／００

Ｂ０１Ｄ ５３／９４

Ｂ６０Ｋ ６／４８５

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｗ １０／３０

Ｂ６０Ｗ ２０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関と、前記内燃機関をモータリング可能な電動機と、前記内燃機関の排気通路に設置され、通電することにより加熱する機能を有し、排気ガスを浄化する触媒と、前記触媒の下流に設置された下流温度センサと、を備えたエンジンシステムを制御する電子制御装置において、
前記内燃機関を前記電動機によりモータリングさせる制御部と、
前記内燃機関をモータリングした際の前記下流温度センサの検出情報に基づいて前記触媒の温度を推定する第１の推定処理を実施する推定部と、を有する
電子制御装置。

【請求項2】

前記推定部は、前記内燃機関の始動前、且つ、前記第１の推定処理を実施する前に、前回の電源遮断時の前記触媒の推定温度と前回の電源遮断時からの経過時間から前記触媒の温度を推定する第２の推定処理を実施する
請求項１に記載の電子制御装置。

【請求項3】

前記推定部は、前記第２の推定処理により推定した初期推定温度が、所定の温度範囲外であるときは、前記第１の推定処理により前記触媒の温度を推定する
請求項２に記載の電子制御装置。

【請求項4】

前記推定部は、前回の電源遮断時の前記触媒の推定温度、又は、前回の電源遮断時からの経過時間が不定の場合は、前記初期推定温度を所定の温度範囲外となるように推定する
請求項３に記載の電子制御装置。

【請求項5】

前記推定部は、前記第２の推定処理により推定した初期推定温度が、所定の温度範囲内であるときは、前記触媒の抵抗値に基づいて前記触媒の温度を推定する第３の推定処理を実施する
請求項２に記載の電子制御装置。

【請求項6】

前記推定部は、前記第１の推定処理または前記第３の推定処理を実施した後、前記触媒の温度変化の推定値を積算することで前記触媒の温度を推定する第４の推定処理を実施する
請求項５に記載の電子制御装置。

【請求項7】

前記制御部は、前記第４の推定処理を実施した後、前記内燃機関が所定時間連続して停止している場合に、前記内燃機関をモータリングし、
前記推定部は、当該内燃機関をモータリングした際に前記第１の推定処理を実施する
請求項６に記載の電子制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の排気管には、排気ガスを浄化するための触媒が設けられている。内燃機関の始動直後は、触媒の温度が低いことがあり、触媒は、温度が低いと効果を発揮しない。したがって、内燃機関の始動直後は、浄化されない排気ガスが大気に放出されることがある。また、内燃機関の停止中は、触媒の温度を維持できない。そのため、ハイブリッド車であっても、触媒の温度を維持するために内燃機関を停止できないという問題があった。

【0003】

そこで、内燃機関の停止中であっても触媒の温度を維持するために、電流を流して加熱することのできる電気加熱式触媒（Electrically Heated Catalyst、以下、「ＥＨＣ」と称する）の搭載が検討されている。特許文献１には、ＥＨＣの制御システムが開示されている。特許文献１に開示されたＥＨＣの制御システムは、ＥＨＣの抵抗値に温度依存性があることを前提として、通電時の電圧・電流から求めた抵抗値を用いてＥＨＣの温度を制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２２９９７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、ＥＨＣは、材質によって温度の変化に対する抵抗値の変化が小さいものもある。そのため、電圧・電流の測定誤差や特性のばらつきが生じると、抵抗値からＥＨＣの温度を特定することが困難になる。

【0006】

本発明は、上記の状況に鑑みてなされたものであり、ＥＨＣの温度を高精度に推定することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の電子制御装置は、内燃機関と、内燃機関をモータリング可能な電動機と、内燃機関の排気通路に設置され、通電することにより加熱する機能を有し、排気ガスを浄化する触媒と、触媒の下流に設置された下流温度センサと、を備えたエンジンシステムを制御する。電子制御装置は、内燃機関を電動機によりモータリングさせる制御部と、内燃機関をモータリングした際の下流温度センサの検出情報に基づいて触媒の温度を推定する第１の推定処理を実施する推定部とを有する。

【発明の効果】

【0008】

上記構成の電子制御装置によれば、ＥＨＣの温度を高精度に推定できる。
なお、上述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る電子制御装置が制御対象とするシステム全体の概略構成図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る電子制御装置の機能ブロックの構成例を示す図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る電子制御装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図4】触媒温度Ｔと触媒抵抗Ｒとの相関特性（温度－抵抗特性）を示すグラフである。

【図5】電子制御装置の電源投入時処理の例を示すフローチャートである。

【図6】前回最終推定値とＥＣＵ休止時間によるＥＨＣ温度の推定を説明する図である。

【図7】本発明の一実施形態に係る電子制御装置が周期的に行う処理の例を示すフローチャートである。

【図8】本発明の一実施形態に係る電子制御装置によるＥＨＣ温度推定処理の例を示すフローチャートである。

【図9】吸気温度、ＥＨＣ下流温度、及びＥＨＣ温度の関係を説明する図である。

【図10】本発明の一実施形態に係る電子制御装置によるＥＨＣ通電制御処理の例を示すフローチャートである。

【図11】本発明の一実施形態に係る電子制御装置によるＥＨＣ温度制御に係る動作を説明する図（その１）である。

【図12】本発明の一実施形態に係る電子制御装置によるＥＨＣ温度制御に係る動作を説明する図（その２）である。

【図13】本発明の一実施形態に係る電子制御装置によるＥＨＣ温度制御に係る動作を説明する図（その３）である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

１.実施形態
以下、本発明の一実施形態に係る電子制御装置について、図１～図１２を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。

【0011】

［電子制御装置が制御対象とするシステム構成］
まず、本発明の一実施形態に係る電子制御装置が制御対象とするエンジンシステム全体の構成例について説明する。
図１は、電子制御装置が制御対象とするシステム全体の概略構成図である。

【0012】

電子制御装置が制御対象とするシステムは、内燃機関１、電動発電機２、トランスミッション３、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４、ＥＨＣ５、バッテリ６、ＥＨＣ電流遮断装置７、電動発電機制御回路８、電圧・電流センサ９、触媒下流温度センサ１０、回転センサ１１、吸気温度センサ１２を備えている。

【0013】

内燃機関１には、回転センサ１１が設けられている。回転センサ１１は、内燃機関１に設けられたクランクシャフトの回転と位相を検出する。また、内燃機関１には、吸気流路１３および排気流路１４が連通している。吸気流路１３には、吸気圧センサ１５、吸気温度センサ１２が設置されている。吸気圧センサ１５は、吸気流路１３に流入する空気の量（流入量）を検出する。吸気温度センサ１２は、吸気流路１３に流入する空気の温度を検出する。

【0014】

排気流路１４には、ＥＨＣ５、触媒下流温度センサ１０が設置されている。ＥＨＣ５には、電極が設置されている。ＥＨＣ５は、電極間に電流を流すことで発熱し、排気ガス中の有害物質を浄化する。触媒下流温度センサ１０は、ＥＨＣ５の下流に配置されている。
触媒下流温度センサ１０は、ＥＨＣ５を通過した空気の温度を検出する。

【0015】

電動発電機２は、内燃機関１とトランスミッション３との間に設けられている。電動発電機２は、電動発電機制御回路８により制御される。電動発電機２は、内燃機関１を駆動する。また、電動発電機２は、内燃機関１の始動後に発電運転を行う。電動発電機２により発電された電力（発電電力）は、高圧用のバッテリ６に充電される。電動発電機２は、バッテリ６から電力が供給されることにより、駆動力を発生させる。トランスミッション３は、内燃機関１の駆動力、電動発電機２の駆動力、又は内燃機関１と電動発電機２の駆動力を適切なトルクと回転速度に変速する。

【0016】

ＥＣＵ４は、本発明の電子制御装置の一具体例を示す。ＥＣＵ４は、各種のデータ処理を実行する演算回路である。ＥＣＵ４は、回転センサ１１、電圧・電流センサ９、触媒下流温度センサ１０、吸気温度センサ１２の検出情報に基づいて、ＥＨＣ電流遮断装置７を制御する。ＥＨＣ電流遮断装置７は、ＥＨＣ５に対する通電のＯＮ・ＯＦＦを切り替える。電圧・電流センサ９は、ＥＨＣ５に供給する電力の電圧及び電流を検出する。

【0017】

ＥＣＵ４は、電動発電機制御回路８にモータリング要求を出力する。電動発電機制御回路８は、モータリング要求を受けると、電動発電機２を制御し、電動発電機２の駆動力によって内燃機関を回転駆動させる。さらに、ＥＣＵ４には、図示しない各種センサと、図示しない各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４は、図示しない各種センサの検出情報に基づいて、図示しない各種アクチュエータの駆動を制御し、内燃機関１の出力を制御する。

【0018】

［ＥＣＵの機能ブロックの構成例］
次に、ＥＣＵ４の機能構成例について説明する。
図２は、ＥＣＵ４の機能ブロックの構成例を示す図である。

【0019】

ＥＣＵ４は、推定部４１及び制御部４２を備える。
推定部４１は、エンジンシステムに設けられた様々なセンサ（例えば、電圧・電流センサ９、触媒下流温度センサ１０、吸気温度センサ１２等）の検出情報を取得して、ＥＨＣ５の温度（以下、「ＥＨＣ温度」と称する）を推定する。

【0020】

制御部４２は、推定部４１により推定されたＥＨＣ温度に基づいて、ＥＨＣ５に対する通電を制御する。また、制御部４２は、内燃機関１をモータリングさせるための指令を出す。電動発電機制御回路８にモータリング要求を出力する。このため、制御部４２は、ＥＨＣ電流遮断装置７及び電動発電機制御回路８に制御信号を出力する。

【0021】

［ＥＣＵのハードウェア構成］
次に、ＥＣＵ４のハードウェア構成例について説明する。
図３は、ＥＣＵ４のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【0022】

ＥＣＵ４は、Ａ／Ｄ変換部５２、中央演算装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）５３、ＲＯＭ（Read Only Memory）５４、ＲＡＭ（Random Access Memory）５５、タイマ回路５６及びドライバ回路５７を備えている。ＣＰＵ５３は、ＲＯＭ５４（記憶部の一例）に格納されたプログラムをＲＡＭ５５に展開して実行することで前述した機能を実現する。ＥＣＵ４は、例えばマイクロコンピューターにより構成される。

【0023】

Ａ／Ｄ変換部５２は、センサ類から出力された信号がアナログ信号５０の場合に、デジタル信号に変換し、ＣＰＵ５３に出力する。ＣＰＵ５３は、Ａ／Ｄ変換部５２から出力されたデジタル信号を取り込み、ＲＯＭ５４等の記憶媒体に記憶された制御ロジック（プログラム）を実行することによって、多種多様な演算、診断及び制御等を実行する。なお、ＣＰＵ５３の演算結果、及びＡ／Ｄ変換部５２の変換結果は、ＲＡＭ５５に一時的に記憶される。

【0024】

本実施形態では、ＲＯＭ５４として、内容の書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発メモリを用いている。
ＲＯＭ５４には、内燃機関１が停止する前に最後に推定されたＥＨＣ５の推定温度が記憶される。

【0025】

ＣＰＵ５３の演算結果は、ドライバ回路５７から制御信号５８として出力される。これにより、ＣＰＵ５３の演算結果は、ＥＨＣ電流遮断装置７及び電動発電機制御回路８等の制御対象の制御に用いられる。また、ＣＰＵ５３は、タイマ回路５６を用いて、ＥＣＵ４が休止してから電源が投入されるまでの経過時間（ＥＣＵ休止時間）の計時を行う。

【0026】

入力信号がデジタル信号５１の場合は、直接ＣＰＵ５３に送られる。ＣＰＵ５３は、必要な演算、診断及び制御等を実行する。例えば、回転センサ１１、不図示の吸気カム角センサ及び排気カム角センサの信号は、Ｈｉｇｈ／Ｌｏｗ信号として、ＣＰＵ５３へ送られる。

【0027】

［ＥＨＣの温度と触媒抵抗との相関特性］
次に、触媒温度Ｔと触媒抵抗Ｒとの相関特性について説明する。
図４は、触媒温度Ｔと触媒抵抗Ｒとの相関特性（温度－抵抗特性）を示すグラフである。

【0028】

図４に示すように、ＥＨＣ５の温度である触媒温度Ｔと、ＥＨＣ５の抵抗値である触媒抵抗値Ｒとは相関がある。触媒温度Ｔと触媒抵抗値Ｒの相関特性を示すグラフの傾きは、温度により異なる。傾きの大きい領域では、触媒抵抗値Ｒの測定誤差やばらつきが生じても、算出する触媒温度Ｔの誤差が小さい。したがって、傾きの大きい領域では、触媒抵抗値Ｒに基づいて算出した触媒温度Ｔを用いてＥＨＣ５の通電制御を行うことが可能である。

【0029】

一方、傾きの小さな領域では、触媒抵抗値Ｒの測定誤差やばらつきにより、算出する触媒温度Ｔの誤差が大きくなる。したがって、傾きの小さな領域において、触媒抵抗値Ｒに基づいて算出した触媒温度Ｔを用いてＥＨＣ５の通電制御を行うと、ＥＨＣ５の昇温不足や過昇温となる恐れがある。

【0030】

［電源投入時処理］
次に、ＥＣＵ４の電源投入時処理について説明する。
図５は、ＥＣＵ４の電源投入時処理の例を示すフローチャートである。

【0031】

まず、ＥＣＵ４に電源が投入されると、ＥＣＵ４は、ＥＣＵ４の休止時間を読み込む（Ｓ３０１）。この処理において、ＥＣＵ４は、タイマ回路５６を用いて、ＥＣＵ４が休止してから電源が投入されるまでの経過時間（以下、「ＥＣＵ休止時間」と称する）の計時し、その計時結果を取得する。

【0032】

次に、ＥＣＵ４は、前回のＥＣＵ４の動作中に最後に推定したＥＨＣ５の推定温度（以下、「前回最終推定値」と称する）を読み込む（Ｓ３０２）。前回最終推定値、例えば、不揮発性ストレージに保存されている。不揮発性ストレージとしては、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、磁気テープ又は不揮発性のメモリ等が用いられる。次に、ＥＣＵ４は、ＥＣＵ休止時間と前回最終推定値によりＥＨＣ温度Ｔｅを推定する（Ｓ３０３）。

【0033】

Ｓ３０３におけるＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、本発明に係る第２の推定処理に対応する。
また、Ｓ３０３において推定されたＥＨＣ温度Ｔｅは、本発明に係る初期推定温度に対応する。Ｓ３０３におけるＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、前回最終推定値、ＥＣＵ休止時間、ＥＨＣ温度の関係から算出する。図６は、前回最終推定値とＥＣＵ休止時間によるＥＨＣ温度の推定を説明する図である。図６に示すように、前回最終推定値が高いほど、推定するＥＨＣ温度Ｔｅが高くなる。また、ＥＣＵ休止時間が短いほど、推定するＥＨＣ温度Ｔｅが高くなる。

【0034】

次に、ＥＣＵ４は、Ｓ３０３において推定したＥＨＣ温度Ｔｅに基づいて、測温用の通電が可能であるか否かを判定する（Ｓ３０４）。この処理において、ＥＣＵ４は、推定したＥＨＣ温度Ｔｅが予め定められた所定の温度範囲内である場合に、測温用の通電が可能である（ＹＥＳ）と判定する。また、ＥＣＵ４は、推定されたＥＨＣ温度が予め定められた所定の温度範囲外である場合に、測温用の通電が可能でない（ＮＯ）と判定する。

【0035】

所定の温度範囲は、図４を用いて説明した傾きの大きい領域に応じて決定する。すなわち、Ｓ３０４の処理では、触媒抵抗値Ｒに基づいて算出する触媒温度Ｔの誤差が小さくなる場合は、ＥＨＣ５に通電して、触媒抵抗値Ｒに基づいて触媒温度Ｔを算出することを決定する。一方、触媒抵抗値Ｒに基づいて算出する触媒温度Ｔの誤差が大きくなる場合は、触媒抵抗値Ｒに基づいた触媒温度Ｔの算出を行わない（別の推定を行う）ことを決定する。

【0036】

Ｓ３０４において、測温用の通電が可能であると判定したとき（Ｓ３０４がＹＥＳ判定の場合）、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ５への通電を開始する（Ｓ３０５）。この処理が終了すると、ＥＣＵ４は、電源投入時処理を終了する。一方、Ｓ３０４において、測温用の通電が可能でないと判定したとき（Ｓ３０４がＮＯ判定の場合）、ＥＣＵ４は、電動発電機制御回路８に対して測温用モータリングを要求する（Ｓ３０６）。Ｓ３０６の処理後、ＥＣＵ４は、電源投入時処理を終了する。

【0037】

なお、不揮発性ストレージの異常などによって前回最終推定値あるいはＥＣＵ休止時間が不定の場合は、ＥＨＣ温度Ｔｅを所定の温度範囲外となるように推定する。これにより、Ｓ３０４がＮＯ判定となり、測温用の通電が禁止され、モータリングによる温度推定が行われる。その結果、ＥＨＣ５の過昇温を防止して、ＥＨＣ５の溶損を抑制することができる。

【0038】

［周期処理］
次に、ＥＣＵ４の周期処理について説明する。
図７は、ＥＣＵ４が周期的に行う処理の例を示すフローチャートである。

【0039】

ＥＣＵ４の周期処理は、例えば０．１秒毎に行われる。まず、ＥＣＵ４は、各種センサの検出情報を取得する（Ｓ５０１）。各種センサの検出情報としては、回転センサ１１により検出される回転速度Ｎｅ、吸気圧センサ１５により検出される吸気管圧力Ｐｍ、吸気温度センサ１２により検出される吸気温度Ｔａがある。さらに、各種センサの検出情報としては、触媒下流温度センサ１０により検出されるＥＨＣ下流温度Ｔｄ、電圧・電流センサ９により検出される電圧Ｖｂ及び電流Ｉｅがある。

【0040】

次に、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ温度推定処理を行う（Ｓ５０２）。Ｓ５０２の処理において、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ５の抵抗値に基づいてＥＨＣ５の温度を推定したり、ＥＨＣ下流温度Ｔｄに基づいてＥＨＣ５の温度を推定したりする。ＥＨＣ温度推定処理については、後で図８を参照して詳しく説明する。

【0041】

次に、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ通電制御処理を行う（Ｓ５０３）。Ｓ５０３の処理において、ＥＣＵ４は、Ｓ５０２の処理において推定したＥＨＣ５の推定温度（ＥＨＣ推定温度）と、ＥＨＣ５の目標温度に基づいてＥＨＣ５の通電を制御する（通電のＯＮ・ＯＦＦを行う）。ＥＨＣ通電制御処理については、後で図１０を参照して詳しく説明する。

【0042】

［ＥＨＣ温度推定処理］
次に、ＥＨＣ温度推定処理について説明する。
図８は、ＥＣＵ４によるＥＨＣ温度推定処理の例を示すフローチャートである。

【0043】

まず、ＥＣＵ４は、電圧Ｖｂ及び電流ＩｅからＥＨＣ５の抵抗値（ＥＨＣ抵抗値Ｒｅ）を算出する（Ｓ６０１）。次に、ＥＣＵ４は、算出したＥＨＣ抵抗値ＲｅからＥＨＣ５の温度を推定可能であるか否かを判定する（Ｓ６０２）。

【0044】

Ｓ６０２において、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ抵抗値ＲｅがＥＨＣ温度と相関のある所定範囲内であり、且つ、算出したＥＨＣ抵抗値Ｒｅの変動が小さく安定している場合に、ＥＨＣ抵抗値ＲｅからＥＨＣ５の温度を推定可能である（ＹＥＳ）と判定する。上記の２つの条件の少なくとも一方を満たせない場合に、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ抵抗値ＲｅからＥＨＣ５の温度を推定可能でない（ＮＯ）と判定する。

【0045】

Ｓ６０２において、ＥＨＣ抵抗値ＲｅからＥＨＣ５の温度を推定可能であると判定したとき（Ｓ６０２がＹＥＳ判定の場合）、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ抵抗値ＲｅからＥＨＣ温度Ｔｅを推定する（Ｓ６０３）。Ｓ６０３におけるＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、本発明に係る第３の推定処理に対応する。このＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、温度－抵抗特性のテーブルを予めＲＯＭ５４に記憶しておき、これを検索することで行う。Ｓ６０３の処理後、ＥＣＵ４は、後述のＳ６１１の処理を行う。

【0046】

Ｓ６０２において、ＥＨＣ抵抗値ＲｅからＥＨＣ５の温度を推定可能でないと判定したとき（Ｓ６０２がＮＯ判定の場合）、ＥＣＵ４は、モータリング中であるか否かを判定する（Ｓ６０４）。Ｓ６０４において、モータリング中でないと判定したとき（Ｓ６０４がＮＯ判定の場合）、ＥＣＵ４は、後述のＳ６０８の処理を行う。

【0047】

Ｓ６０４において、モータリング中であると判定したとき（Ｓ６０４がＹＥＳ判定の場合）、ＥＣＵ４は、回転速度Ｎｅが所定値以上、且つ、回転速度Ｎｅの変動が小さいか否かを判定する（Ｓ６０５）。Ｓ６０５において、回転速度Ｎｅが所定値以上、且つ、回転速度Ｎｅの変動が小さいではないと判定したとき（Ｓ６０５がＮＯ判定の場合）、ＥＣＵ４は、後述のＳ６０８の処理を行う。

【0048】

Ｓ６０５において、回転速度Ｎｅが所定値以上、且つ、回転速度Ｎｅの変動が小さいと判定したとき（Ｓ６０５がＹＥＳ判定の場合）、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ下流温度ＴｄからＥＨＣ温度Ｔｅを推定する（Ｓ６０６）。Ｓ６０６におけるＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、本発明に係る第１の推定処理に対応する。このＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、予めＲＯＭ５４に記憶したＥＨＣ下流温度Ｔｄ、吸気温度Ｔａ、ＥＨＣ温度Ｔｅの関係から算出する。

【0049】

図７は、ＥＨＣ下流温度Ｔｄ、吸気温度Ｔａ、及びＥＨＣ温度Ｔｅの関係を説明する図である。図７に示すように、吸気温度Ｔａが低いほど、推定するＥＨＣ温度Ｔｅが高くなる。また、ＥＨＣ下流温度Ｔｄが高いほど、推定するＥＨＣ温度Ｔｅが高くなる。Ｓ６０６の処理後、ＥＣＵ４は、測温用モータリング要求を解除する（Ｓ６０７）。

【0050】

一方、Ｓ６０４、Ｓ６０５がＮＯ判定の場合、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ５の温度変化からＥＨＣ温度Ｔｅを推定する（Ｓ６０８）。Ｓ６０８におけるＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、本発明に係る第４の推定処理に対応する。このＥＨＣ温度Ｔｅの推定は、まず、ＥＨＣ５の温度変化分を推定する。ＥＨＣの温度変化分は、具体的には、排気ガスとの熱交換、外気への放熱、触媒の反応熱、通電による加熱である。次に、これらＥＨＣの温度変化分を既に推定されたＥＨＣ温度Ｔｅ（前回推定したＥＨＣ温度Ｔｅ）に対して加算することでＥＨＣ温度Ｔｅを推定する。

【0051】

なお、内燃機関１の停止中におけるＥＨＣ５の温度変化分は、外気への放熱、及び通電による加熱のみとなる。また、同時にＥＨＣ下流温度Ｔｄを推定し、実測値と比較することで、ＥＨＣ温度Ｔｅを修正してもよい。ＥＨＣ下流温度Ｔｄの推定は、ＥＨＣ５に入る前の排気ガスの温度と、前回推定したＥＨＣ温度Ｔｅに基づいて算出する。

【0052】

次いで、ＥＣＵ４は、内燃機関１の停止継続時間が所定値に達したか否かを判定する（Ｓ６０９）。Ｓ６０９において、内燃機関１の停止継続時間が所定値に達してないと判定したとき（Ｓ６０９がＮＯ判定の場合）、ＥＣＵ４は、後述のＳ６１１の処理を行う。

【0053】

Ｓ６０９において、内燃機関１の停止継続時間が所定値に達したと判定したとき（Ｓ６０９がＹＥＳ判定の場合）、ＥＣＵ４は、測温用モータリングを電動発電機制御回路８に対して要求する（Ｓ６１０）。内燃機関１の停止中は、触媒下流温度センサ１０の検出情報をＥＨＣ５の推定温度に反映できず、誤差が積算されてしまう。そのため、測温用モータリングを行い、誤差の積算を防止する。

【0054】

Ｓ６０３、Ｓ６０７、Ｓ６１０の処理後、又はＳ６０９がＮＯ判定の場合、ＥＣＵ４は、推定したＥＨＣ温度Ｔｅを不揮発性ストレージに保存する（Ｓ６１１）。不揮発メモリに保存されたＥＨＣ温度Ｔｅは、ＥＣＵ４の電源投入時の処理において前回最終推定値として使用される。Ｓ６１１の処理後、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ温度推定処理を終了する。

【0055】

［ＥＨＣ通電制御処理］
次に、ＥＨＣ通電制御処理について説明する。
図１０は、ＥＣＵ４によるＥＨＣ通電制御処理の例を示すフローチャートである。

【0056】

まず、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ５の目標温度を設定する（Ｓ８０１）。ＥＨＣ５の目標温度は、触媒機能が活性化する温度を設定すればよい。なお、内燃機関１の温度が低く、排気ガスの温度が低いことが見込まれる場合には、目標温度を、触媒機能が活性化する温度よりも高めに設定することが望ましい。

【0057】

次に、ＥＣＵ４は、測温用モータリングを要求中であるか否かを判定する（Ｓ８０２）。Ｓ８０２において、測温用モータリングを要求中であると判定したとき（Ｓ８０２がＹＥＳ判定の場合）、ＥＣＵ４は、後述のＳ８０５の処理を行う。

【0058】

一方、Ｓ８０２において、測温用モータリングを要求中でないと判定したとき（Ｓ８０２がＮＯ判定の場合）、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ温度推定処理（図８参照）において推定したＥＨＣ温度Ｔｅが目標温度よりも低いか否かを判定する（Ｓ８０３）。Ｓ８０３において、推定したＥＨＣ温度Ｔｅが目標温度以上であると判定したとき（Ｓ８０３がＮＯ判定の場合）、ＥＣＵ４は、後述のＳ８０５の処理を行う。

【0059】

一方、Ｓ８０３において、推定したＥＨＣ温度Ｔｅが目標温度よりも低いと判定したとき（Ｓ８０３がＹＥＳ判定の場合）、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ電流遮断装置７を制御し、ＥＨＣ５の通電を行う（Ｓ８０４）。Ｓ８０４の処理後、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ通電制御処理を終了する。

【0060】

Ｓ８０２がＹＥＳ判定、又はＳ８０３がＮＯ判定の場合、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ電流遮断装置７を制御し、ＥＨＣ５の通電を停止する（Ｓ８０５）。Ｓ８０５の処理後、ＥＣＵ４は、ＥＨＣ通電制御処理を終了する。このように、測温用モータリング要求中（Ｓ８０２がＹＥＳ判定）は、推定するＥＨＣ温度Ｔｅに誤差を含む場合があるため、溶損防止のためにＥＨＣ５の通電を停止する。

【0061】

なお、ＥＨＣ５の目標温度としては、ヒステリシスをもたせるようにして、通電と通電停止が短期間に繰り返されないように構成してもよい。また、ＥＨＣ推定温度と目標温度の差に応じてＥＨＣに印加する電圧を変更してもよい。また、ＥＨＣ通電制御としては、Ｄｕｔｙ制御を採用し、Ｄｕｔｙ値を変更する構成であってもよい。

【0062】

［ＥＨＣの温度制御］
次に、ＥＨＣ５の温度制御に係る動作について説明する。
図１１は、ＥＨＣ５の温度制御に係る動作を説明する図（その１）である。

【0063】

ＥＣＵ４に電源が投入されると、ＥＣＵ休止時間と前回最終推定値によりＥＨＣ５の温度を推定する。そして、推定したＥＨＣ５の温度によって通電によるＥＨＣ５の温度推定が可能であるか否かを判定する。通電によるＥＨＣ５の温度推定が不可能であると判定されると、図１１に示すように、測温用モータリングが開始される（時刻ａ）。

【0064】

測温用モータリングにより、内燃機関１の回転速度が安定した時点で触媒下流温度センサ１０の検出情報を基にして、ＥＨＣ５の温度を推定する（時刻ｂ）。時刻ｂにおいて、ＥＨＣ５の推定温度には、段差が生じている。これは、時刻ａにおけるＥＨＣ５の推定温度よりも、時刻ｂにおけるＥＨＣ５の推定温度の方が高精度であるためである。

【0065】

時刻ｂにおいて、ＥＨＣ５の推定温度が目標ＥＨＣ温度に達していない場合は、ＥＨＣ５に通電が開始される。なお、目標ＥＨＣ温度は、目標ＥＨＣ温度上限から目標ＥＨＣ温度下限までの所定の範囲に設定されている。時刻ｂの後は、ＥＨＣ５の温度変化分を積算することでＥＨＣ温度を推定する。ＥＨＣ５の推定温度が目標ＥＨＣ温度上限に達すると、ＥＨＣ５への通電を終了する（時刻ｃ）。これにより、ＥＨＣ５の推定温度は、徐々に下がる。

【0066】

そして、ＥＨＣ５の推定温度が目標ＥＨＣ温度下限に達すると、ＥＨＣ５に通電が開始される（時刻ｄ）。その後、ＥＨＣ５の推定温度が目標ＥＨＣ温度上限に達すると、ＥＨＣ５への通電を終了する（時刻ｅ）。このように、ＥＨＣ５の推定温度と目標ＥＨＣ温度（上限・下限）に基づいて、フィードバック制御が実行される。なお、運転者の要求やバッテリの残量不足などにより内燃機関１が始動した（時刻ｆ）後においても、逐次、ＥＨＣ５の温度の推定と、ＥＨＣ５への通電の判定を行う。

【0067】

図１２は、ＥＨＣ５の温度制御に係る動作を説明する図（その２）である。
ＥＣＵ４に電源が投入されると、ＥＣＵ休止時間と前回最終推定値によりＥＨＣ５の温度を推定する。そして、推定したＥＨＣ５の温度によって通電によるＥＨＣ５の温度推定が可能であるか否かを判定する。通電によるＥＨＣ５の温度推定が可能であると判定されると、図１２に示すように、ＥＨＣ５に通電が開始される（時刻ａ２）。

【0068】

そして、電圧・電流センサ９から得られる電圧・電流により触媒抵抗Ｒを算出し、触媒抵抗ＲからＥＨＣ５の温度を推定する（時刻ｂ２）。時刻ｂ２において、ＥＨＣ５の推定温度が目標ＥＨＣ温度に達していない場合は、ＥＨＣ５への通電が維持される。ＥＨＣ５の推定温度が目標ＥＨＣ温度上限に達すると、ＥＨＣ５への通電を終了する（時刻ｃ）。
時刻ｃ以降は、図１１を用いて説明した動作と同じである。

【0069】

図１３は、ＥＨＣ５の温度制御に係る動作を説明する図（その３）である。
ＥＣＵ４に電源が投入されると、ＥＣＵ休止時間と前回最終推定値によりＥＨＣ５の温度を推定する。そして、推定したＥＨＣ５の温度によって通電によるＥＨＣ５の温度推定が可能であるか否かを判定する。通電によるＥＨＣ５の温度推定が不可能であると判定されると、図１３に示すように、測温用モータリングが開始される（時刻ａ）。

【0070】

測温用モータリングにより、内燃機関１の回転速度が安定した時点で触媒下流温度センサ１０の検出情報を基にして、ＥＨＣ５の温度を推定する（時刻ｂ）。時刻ｂ以降は、ＥＨＣ５の推定温度と目標ＥＨＣ温度（上限・下限）に基づいて、フィードバック制御が実行される。これにより、ＥＨＣ５への通電と通電停止が繰り返され、ＥＨＣ５の推定温度が所定の範囲内に収まる。

【0071】

しかし、内燃機関１が停止している場合には、排気流路１４に空気が流れない。そのため、触媒下流温度センサ１０は、ＥＨＣ５を通過した空気の温度を検出できない。したがって、触媒下流温度センサ１０の検出情報をＥＨＣ５の温度推定に反映できない。このため、内燃機関１が停止している場合は、ＥＨＣ５の通電による加熱と、外気への放熱を積算してＥＨＣ５の推定温度を算出する。

【0072】

ＥＨＣ５の通電による加熱と、外気への放熱を積算してＥＨＣ５の推定温度を算出すると、図の実線と破線に示すように、ＥＨＣ５の推定温度（実線）とＥＨＣ５の実温度（破線）との間には、徐々に誤差が蓄積してしまう。そこで、内燃機関１が停止して（時刻ｉ）から所定時間が経過した時点（時刻ｊ）において、測温用モータリングを開始する。そして、触媒下流温度センサ１０の検出情報を基にして、ＥＨＣ５の温度を推定する（時刻ｋ）。これにより、ＥＨＣ５の推定温度を実温度に一致させる或いは近づける。

【0073】

２.まとめ
以上説明したように、上述した実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ４）は、内燃機関（内燃機関１）と、内燃機関をモータリング可能な電動機（電動発電機２）と、内燃機関の排気通路（排気流路１４）に設置され、通電することにより加熱する機能を有し、排気ガスを浄化する触媒（ＥＨＣ５）と、触媒の下流に設置された下流温度センサ（触媒下流温度センサ１０）と、を備えたエンジンシステムを制御する。電子制御装置は、内燃機関を電動機によりモータリングさせる制御部（制御部４２）と、内燃機関をモータリングした際の下流温度センサの検出情報に基づいて触媒の温度を推定する第１の推定処理を実施する推定部（推定部４１）とを有する。これにより、下流温度センサに触媒を通過した空気を供給できるため、下流温度センサの検出情報から触媒の温度を高精度に推定することができる。また、内燃機関の回転は、燃料を供給しないモータリングであるため、触媒の温度が低くて浄化能力が低い場合であっても、未燃ガスを大気に放出する恐れがない。

【0074】

また、上述した実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ４）における推定部（推定部４１）は、内燃機関（内燃機関１）の始動前、且つ、第１の推定処理を実施する前に、前回の電源遮断時の触媒（ＥＨＣ５）の推定温度と前回の電源遮断時からの経過時間から触媒の温度を推定する第２の推定処理を実施する。これにより、内燃機関の始動前であり、第１の推定処理を実施する前（電源投入時）の触媒の温度を推定することができる。また、触媒への通電を行わずに触媒の温度を推定することができる。

【0075】

また、上述した実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ４）における推定部（推定部４１）は、第２の推定処理により推定した初期推定温度が、所定の温度範囲外であるときは、第１の推定処理により触媒（ＥＨＣ５）の温度を推定する。これにより、触媒の抵抗値の測定誤差やばらつきが生じることで算出する触媒の温度の誤差が大きくなる場合に、触媒の抵抗値から触媒の温度を推定しなくても、下流温度センサの検出情報から触媒の温度を高精度に推定することができる。

【0076】

また、上述した実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ４）における推定部（推定部４１）は、前回の電源遮断時の触媒（ＥＨＣ５）の推定温度、又は、前回の電源遮断時からの経過時間が不定の場合は、初期推定温度を所定の温度範囲外となるように推定する。これにより、触媒の抵抗値から触媒の温度を推定しないため、触媒への通電を停止することができる。その結果、触媒の過昇温を防止して、触媒の溶損を抑制することができる。

【0077】

また、上述した実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ４）における推定部（推定部４１）は、第２の推定処理により推定した初期推定温度が、所定の温度範囲内であるときは、触媒（ＥＨＣ５）の抵抗値に基づいて触媒の温度を推定する第３の推定処理を実施する。これにより、触媒の抵抗値の測定誤差やばらつきが生じても算出する触媒の温度の誤差が小さくなる場合に、触媒の抵抗値から触媒の温度を推定することができる。

【0078】

また、上述した実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ４）における推定部（推定部４１）は、第１の推定処理または第３の推定処理を実施した後、触媒（ＥＨＣ５）の温度変化の推定値を積算することで触媒の温度を推定する第４の推定処理を実施する。これにより、第１の推定処理または第３の推定処理を実施した後も触媒の温度を推定することができる。
その結果、第４の推定処理により推定した触媒の温度を基にしてフィードバック制御を行うことができ、触媒の温度を所定の範囲内に収めることができる。

【0079】

また、上述した実施形態の電子制御装置（ＥＣＵ４）における制御部（制御部４２）は、第４の推定処理を実施した後、内燃機関（内燃機関１）が所定時間連続して停止している場合に、内燃機関をモータリングし、推定部（推定部４１）は、内燃機関をモータリングした際に第１の推定処理を実施する。これにより、触媒（ＥＨＣ５）の推定温度を触媒の実温度に一致させる或いは近づけることができる。

【0080】

以上、本発明の電子制御装置の実施形態について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、本発明の電子制御装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。また、上述した実施形態は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

【0081】

例えば、上述した実施形態では、内燃機関１とトランスミッション３との間に電動発電機２を設ける構成とした。しかし、本発明に係る電子制御装置が制御対象とするエンジンシステムとしては、内燃機関をモータリング可能な電動機（モータ）を備えていればよい。

【符号の説明】

【0082】

１…内燃機関、 ２…電動発電機、 ３…トランスミッション、 ４…ＥＣＵ（電子制御装置）、 ５…ＥＨＣ、 ６…バッテリ、 ７…ＥＨＣ電流遮断装置、 ８…電動発電機制御回路、 ９…電圧・電流センサ、 １０…触媒下流温度センサ、 １１…回転センサ、 １２…吸気温度センサ、 １３…吸気流路、 １４…排気流路、 １５…吸気圧センサ、 ４１…推定部、 ４２…制御部、 ５０…アナログ信号、 ５１…デジタル信号、 ５２…Ａ／Ｄ変換部、 ５３…ＣＰＵ、 ５４…ＲＯＭ、 ５５…ＲＡＭ、 ５６…タイマ回路、 ５７…ドライバ回路、 ５８…制御信号

【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】