(57)【要約】【課題】昇温処理の実行中にエンジンコンパートメント内の温度が上昇することを抑えることのできるエンジンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１０は、エンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量を調整するファン４３及びグリルシャッタ４７を備えて車両１００のエンジンコンパートメント１１０内に搭載されている。エンジン１０は、排気通路に排気浄化部材を備えている。制御装置２００は、排気浄化部材の温度を高める昇温処理を実行する昇温制御部２１０と、ファン４３及びグリルシャッタ４７の駆動を制御する外気量制御部２２０とを備えている。外気量制御部２２０は、昇温処理の実行中であるときに、エンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量が増加するようにファン４３及びグリルシャッタ４７を制御する外気増量処理を開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に排気浄化部材を備えるエンジンに適用されて、前記排気浄化部材の温度を高める昇温処理を実行する昇温制御部を備える制御装置であって、
前記エンジンは、当該エンジンが配置されるエンジンコンパートメント内に流入する外気の量を調整する調整機構を備えて車両に搭載されるものであり、
前記制御装置は、
前記調整機構の駆動を制御する外気量制御部を備えており、
前記外気量制御部は、前記昇温処理が実行中であるときには、前記昇温処理が実行されていないときよりも前記エンジンコンパートメント内に流入する外気の量が増加するように前記調整機構を制御する外気増量処理を開始する
エンジンの制御装置。
【請求項２】
前記調整機構は、前記エンジンコンパートメントの前部に設けられて前記エンジンコンパートメント内に向けて送風するファンであり、
前記外気量制御部は、前記外気増量処理として前記ファンの回転速度を増大させる処理を実行する
請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記調整機構は、前記エンジンコンパートメントの前部に設けられて前記エンジンコンパートメント内に向けて送風するファン及び前記ファンの前方に設けられて開口量が変更可能なシャッタであって、
前記外気量制御部は、前記外気増量処理として前記ファンの回転速度を増大させる処理と、前記シャッタの開口量が最も大きい状態となるように同開口量を保持する処理とを実行する
請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記調整機構は、前記エンジンコンパートメントの前部に設けられて前記エンジンコンパートメント内に向けて送風するファン及び前記ファンの前方に設けられて開口量が変更可能なシャッタであって、
前記外気量制御部は、前記外気増量処理として前記ファンの回転速度を増大させる処理と、前記シャッタの開口量を増大させる処理とを実行する
請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記排気浄化部材は、前記エンジンコンパートメント内に配置された三元触媒と、同三元触媒よりも排気下流に設けられて排気中の粒子を捕集するフィルタとを含み、
前記昇温処理は、前記三元触媒の温度を高めて前記フィルタに流入する排気の温度を高めることにより前記フィルタを再生する処理として実行される
請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンコンパートメント内に配置されるエンジンは、その排気通路に排気浄化部材を備えている。そして排気浄化部材の機能を維持するために、排気浄化部材の温度を高める昇温処理を実行することが知られている。例えば、特許文献１に記載の装置では、排気浄化部材として排気中の粒子を捕集するフィルタを備えており、このフィルタに捕集された粒子を燃焼除去するために昇温処理を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３６１８３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、上述した昇温処理の実行中はエンジンの排気系が高温化するため、エンジンコンパートメント内の温度が上昇する。そのため、例えばエンジンコンパートメント内に配置された各種部品が高温化して熱害等が生じるおそれがある。
【０００５】
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、昇温処理の実行中にエンジンコンパートメント内の温度が上昇することを抑えることのできるエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するエンジンの制御装置は、排気通路に排気浄化部材を備えるエンジンに適用されて、前記排気浄化部材の温度を高める昇温処理を実行する昇温制御部を備えている。前記エンジンは、当該エンジンが配置されるエンジンコンパートメント内に流入する外気の量を調整する調整機構を備えて車両に搭載される。そして前記制御装置は、前記調整機構の駆動を制御する外気量制御部を備えており、前記外気量制御部は、前記昇温処理が実行中であるときには、前記昇温処理が実行されていないときよりも前記エンジンコンパートメント内に流入する外気の量が増加するように前記調整機構を制御する外気増量処理を開始する。
【０００７】
同構成によれば、昇温処理の実行中には上記の外気増量処理が開始されるため、外気増量処理の開始前に比べて、エンジンコンパートメント内に導入される外気の量が増えるようになる。従って、昇温処理の実行中には、エンジンコンパートメント内への外気導入による同エンジンコンパートメント内の冷却効果が高まるようになる。そのため、昇温処理の実行中にエンジンコンパートメント内の温度が上昇することを抑えることができるようになる。
【０００８】
上記制御装置において、前記調整機構は、前記エンジンコンパートメントの前部に設けられて前記エンジンコンパートメント内に向けて送風するファンであり、前記外気量制御部は、前記外気増量処理として前記ファンの回転速度を増大させる処理を実行するようにしてもよい。
【０００９】
同構成によれば、上記ファンの回転速度を増大させることによって、エンジンコンパートメント内に流入する外気の量を増加させることができる。
上記制御装置において、前記調整機構は、前記エンジンコンパートメントの前部に設けられて前記エンジンコンパートメント内に向けて送風するファン及び前記ファンの前方に設けられて開口量が変更可能なシャッタであって、前記外気量制御部は、前記外気増量処理として前記ファンの回転速度を増大させる処理と、前記シャッタの開口量が最も大きい状態となるように同開口量を保持する処理とを実行するようにしてもよい。
【００１０】
同構成によれば、外気増量処理を実行するときにはファンの回転速度が増大されるため、エンジンコンパートメント内に流入する外気の量を増加させることができる。また、こうしたファンの駆動に併せて上記シャッタが最大限に開いた状態にされる。従って、シャッタを介してエンジンコンパートメント内に流入する外気の量が最大限に確保されるようになるため、外気導入によるエンジンコンパートメント内の冷却効果が高まるようになる。
【００１１】
上記制御装置において、前記調整機構は、前記エンジンコンパートメントの前部に設けられて前記エンジンコンパートメント内に向けて送風するファン及び前記ファンの前方に設けられて開口量が変更可能なシャッタであって、前記外気量制御部は、前記外気増量処理として前記ファンの回転速度を増大させる処理と、前記シャッタの開口量を増大させる処理とを実行するようにしてもよい。
【００１２】
同構成によれば、外気増量処理を実行するときにはファンの回転速度が増大されるため、エンジンコンパートメント内に流入する外気の量を増加させることができる。また、こうしたファンの駆動に併せて上記シャッタの開口量が増大される。従って、シャッタの開口量を増大しない場合と比較して、当該シャッタを介してエンジンコンパートメント内に流入する外気の量が増えるようになるため、外気導入によるエンジンコンパートメント内の冷却効果が高まるようになる。
【００１３】
上記制御装置において、前記排気浄化部材は、前記エンジンコンパートメント内に配置された三元触媒と、同三元触媒よりも排気下流に設けられて排気中の粒子を捕集するフィルタとを含み、前記昇温処理は、前記三元触媒の温度を高めて前記フィルタに流入する排気の温度を高めることにより前記フィルタを再生する処理として実行されるものでもよい。
【００１４】
同構成によれば、エンジンコンパートメント内に配置された三元触媒が昇温処理の実行中は高温化する。そのため、エンジンコンパートメント内に配置された各種部品のうちで三元触媒の周辺部品が特に高温化しやすくなる。この点、同構成によれば、上記外気増量処理の実行を通してエンジンコンパートメント内が冷却されるため、そうした三元触媒の周辺部品の温度が昇温処理の実行中に過剰に上昇することを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】制御装置の一実施形態について、これが適用されるエンジンを搭載した車両の前部における模式図。
【図２】同実施形態の制御装置の昇温制御部が実行する処理手順を示すフローチャート。
【図３】同実施形態の制御装置の外気量制御部が実行する処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態における外気増量処理の実行態様を示すタイミングチャート。
【図５】同実施形態における外気増量処理の実行態様を示すタイミングチャート。
【図６】同実施形態の変形例における外気増量処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、エンジンの制御装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示されている本実施形態の制御装置２００は、車両１００のエンジンコンパートメント１１０内に搭載されるエンジン１０を制御する。
【００１７】
図１に示すように、エンジン１０は複数の気筒１０ａを備えており、各気筒１０ａの燃焼室には燃料噴射弁１１がそれぞれ配置されている。そして、各気筒１０ａの燃焼室では、エンジン１０の吸気通路を通じて吸入された空気と燃料噴射弁１１から噴射された燃料との混合気が火花放電によって点火されることにより燃焼される。燃焼室での混合気の燃焼によって生じた排気は、エンジン１０の排気ポートに接続された排気マニホールド１５に排出される。
【００１８】
排気マニホールド１５の下流には、排気浄化部材として機能する三元触媒１７が接続されている。この三元触媒１７は、排気に含まれる炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して、水や二酸化炭素を生成する。また、三元触媒１７は、排気に含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して、窒素を生成する。この三元触媒１７は、エンジンコンパートメント１１０内に配置されている。
【００１９】
三元触媒１７の下流には排気管１６が接続されている。排気管１６の途中には、排気中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集する排気浄化部材として機能するフィルタ１８が設けられている。このフィルタ１８は、エンジンコンパートメント１１０の外部に配置されており、本実施形態では車両１００の床下に配置されている。
【００２０】
エンジンコンパートメント１１０の前部には、外気との熱交換によりエンジン１０の冷却水を冷やすラジエータ４２が設けられている。ラジエータ４２は、車両１００のフロントバンパに設けられた開口部であるフロントグリル１２０の車両後方に設置されている。ラジエータ４２には、エンジン１０との間で冷却水を循環させる冷却水通路４５が接続されており、この冷却水通路４５の途中にはウォータポンプ４４が設けられている。
【００２１】
ラジエータ４２の車両後方側には、ラジエータ４２に外気を引き込む電動式のファン４３が設けられている。このファン４３は、エンジンコンパートメント１１０内に向けて送風することでエンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量を調整する調整機構を構成している。
【００２２】
上記フロントグリル１２０には、開口量が変更可能なシャッタ（以下、グリルシャッタという）４７が設置されている。このグリルシャッタ４７は、ファン４３の車両前方に設けられており、当該グリルシャッタ４７を開閉させる駆動機構を備えている。車両１００の走行中にグリルシャッタ４７が閉じている場合には、グリルシャッタ４７に遮られた走行風が車両１００の床下に誘導され、床下の整流効果が向上するようになっている。また、車両１００の走行中あるいは停車中にグリルシャッタ４７が開いている場合には、フロントグリル１２０からエンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量が増大することにより、例えばラジエータ４２による冷却水の冷却効果が向上するようになっている。このグリルシャッタ４７も、エンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量を調整する調整機構を構成している。
【００２３】
エンジン１０の制御装置２００は、中央処理装置（ＣＰＵ）やメモリ等を備えており、メモリに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、エンジン１０の各種制御を実施する。
【００２４】
制御装置２００には、各種センサの検出信号が入力されている。例えば、エンジン１０の上部に取り付けられた圧力センサ５０には、排気管１６において三元触媒１７よりも下流側であって且つフィルタ１８よりも上流側の部分に連通する連通管５１が接続されており、この連通管５１内の圧力と大気圧との差である差圧ΔＰを当該圧力センサ５０は検出する。この差圧ΔＰは、排気管１６におけるフィルタ１８の上流側の排気圧とフィルタ１８の下流側の排気圧との圧力差を示す値として利用される。排気管１６において三元触媒１７よりも下流側であって且つフィルタ１８よりも上流側の部分には排気温センサ５２が設けられており、この排気温センサ５２は、三元触媒１７を通過した排気の温度である排気温度ＴＨＥを検出する。エンジン１０のクランクシャフト近傍に設けられたクランク角センサ５３は、エンジン１０の機関回転速度ＮＥを検出する。エンジン１０の吸気通路の上流に設けられたエアフロメータ５４は、エンジン１０の吸入空気量ＧＡを検出する。冷却水通路４５に設けられた水温センサ５５は、エンジン１０で受熱した冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する。
【００２５】
制御装置２００は、燃料噴射弁１１による燃料噴射を制御する。また、制御装置２００は、機能部としての昇温制御部２１０と外気量制御部２２０とを備えている。
昇温制御部２１０は、フィルタ１８に堆積したＰＭを燃焼除去して同フィルタ１８を再生するために、フィルタ１８に流入する排気の温度を高める昇温処理を実行する。本実施形態では、上記昇温処理として、エンジン１０の一部の気筒１０ａの空燃比を理論空燃比よりもリッチとするリッチ燃焼気筒とし、残りの気筒１０ａの空燃比を理論空燃比よりもリーンとするリーン燃焼気筒とするディザ制御を実行する。このディザ制御が実行されると、リッチ燃焼気筒から排出された排気中の未燃燃料成分や不完全燃焼成分と、リーン燃焼気筒から排出された排気中の酸素との反応が三元触媒１７によって促進されて、三元触媒１７が昇温される。このようにして三元触媒１７が昇温されると、三元触媒１７を通過する排気の温度が上昇し、この高温化した排気が三元触媒１７よりも排気下流側に設けられたフィルタ１８に流れ込むことによりフィルタ１８は高温化する。そして、高温化したフィルタ１８の雰囲気を酸化雰囲気にすることにより、フィルタ１８に捕集されたＰＭは燃焼（酸化）除去される。
【００２６】
外気量制御部２２０は、ファン４３及びグリルシャッタ４７の駆動を制御する。この外気量制御部２２０は、ファン４３の通常制御として次の制御を行う。すなわち、外気量制御部２２０は、冷却水温ＴＨＷが所定の駆動温度以上になると、ファン４３の駆動デューティを設定可能な最大値よりもやや低い値に設定してファン４３を回転させる。一方、外気量制御部２２０は、冷却水温ＴＨＷが上記駆動温度よりも低い温度に設定された所定の駆動停止温度以下になると、ファン４３の駆動デューティを「０％」に設定してファン４３の回転を停止させる。
【００２７】
また、外気量制御部２２０は、グリルシャッタ４７の通常制御として次の制御を行う。すなわち、外気量制御部２２０は、冷却水温ＴＨＷが所定の全開要求温度以上になっており、冷却水の冷却要求が高いときにはグリルシャッタ４７の駆動機構を制御して当該グリルシャッタ４７を開いた状態にする。一方、外気量制御部２２０は、冷却水温ＴＨＷが全開要求温度よりも低い温度に設定された所定の全閉要求温度以下になると、グリルシャッタ４７の駆動機構を制御して当該グリルシャッタ４７を閉じた状態にする。
【００２８】
そして、外気量制御部２２０は、上述した昇温処理が実行されている場合には、昇温処理が実行されていない場合に比べて、エンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量が増加するようにファン４３及びグリルシャッタ４７の駆動を制御する外気増量処理を実行する。
【００２９】
図２に、昇温制御部２１０が実行する一連の処理手順を示す。なお、この一連の処理は、エンジン１０の運転中、制御装置２００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００３０】
図２に示すように、この一連の処理が開始されると、制御装置２００の昇温制御部２１０は、フィルタ１８の再生を要求するＰＭ再生要求が有るか否かを判定する（Ｓ１００）。このステップＳ１００では、以下のようにしてＰＭ再生要求の有無が判定される。
【００３１】
すなわち、昇温制御部２１０は、本処理とは別の処理において、フィルタ１８に順次堆積していくＰＭの量であるＰＭ堆積量を機関運転中に算出している。ここで、昇温制御部２１０は、上記差圧ΔＰに基づいて第１のＰＭ堆積量を算出するとともに、機関運転状態（例えば燃料噴射弁１１の燃料噴射量Ｑ及び吸入空気量ＧＡ及び機関回転速度ＮＥ等）に基づいて第２のＰＭ堆積量を算出しており、第１のＰＭ堆積量及び第２のＰＭ堆積量のうちで量が多い方を最終的なＰＭ堆積量として選択する。そして、この選択されたＰＭ堆積量が予め定めた閾値以上になると、ＰＭ再生要求が有るとして、昇温制御部２１０はＰＭ再生要求の有無を示すＰＭ再生要求フラグを「ＯＮ」に設定する。また、昇温制御部２１０は、本処理とは別の処理において、フィルタ１８の再生中にフィルタ１８から減少していくＰＭの量であるＰＭ除去量を排気温度ＴＨＥなどに基づいて算出している。そして、昇温制御部２１０は、フィルタ１８の再生開始時におけるＰＭ堆積量からＰＭ除去量を減算することにより、フィルタ１８の再生中においてフィルタ１８内に残存しているＰＭの量であるＰＭ残存量を算出する。そして、ＰＭ残存量が予め定めた閾値以下になると、フィルタ１８の再生が完了しており、ＰＭ再生要求は無くなったとして、昇温制御部２１０は上記ＰＭ再生要求フラグを「ＯＦＦ」に設定する。
【００３２】
このようにして操作されるＰＭ再生要求フラグが「ＯＮ」になっているときには、ステップＳ１００において、昇温制御部２１０はＰＭ再生要求が有ると判定し（Ｓ１００：ＹＥＳ）、次に、上述した昇温処理の実行条件が成立しているか否かを判定する（Ｓ１１０）。本実施形態では、昇温処理の実行条件として、例えばディザ制御による昇温処理を行うことによってフィルタ１８の温度が再生に必要な温度にまで上昇する程度に現在の排気温度ＴＨＥが高いことや、各気筒１０ａにおいて失火が起きていないことなどが設定されている。
【００３３】
昇温処理の実行条件が成立しているときには（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、昇温制御部２１０は、昇温停止カウンタＳＣが第２判定値Ｃ２以上であるか否かを判定する（Ｓ１２０）。この昇温停止カウンタＳＣは、昇温処理が実行されていない連続時間を示すカウンタ値であり、初期値は「０」に設定されている。
【００３４】
また、第２判定値Ｃ２は、昇温処理の実行を一旦中断して三元触媒１７の温度を低下させた後、再び昇温処理を開始してもよいかどうかを判定するための閾値として設定されている。すなわち、後述の昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１に達するまで昇温処理が継続して実行されることにより高温化した三元触媒１７の温度が、再び昇温処理を開始してもよいと判断できる温度にまで低下するのに要する時間の最大値が予め求められている。そしてこの最大値に相当する昇温停止カウンタＳＣの値が上記第２判定値Ｃ２として設定されている。
【００３５】
昇温停止カウンタＳＣが第２判定値Ｃ２未満である場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、昇温制御部２１０は、昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１未満であるか否かを判定する（Ｓ１３０）。この昇温実行カウンタＥＣは、昇温処理の連続実行時間を示すカウンタ値であり、初期値は「０」に設定されている。
【００３６】
また、第１判定値Ｃ１には、次の値が設定されている。すなわち、昇温処理の実行が長時間継続されると、三元触媒１７の周辺部品は長い間高温に曝されるため、例えば部品寿命等に悪影響を与えるおそれがある。そこで、そうした周辺部品の熱害を抑えることが可能な昇温処理の連続実行時間の最大値が予め求められており、その最大値に相当する昇温実行カウンタＥＣの値が第１判定値Ｃ１として設定されている。
【００３７】
そして、ステップＳ１３０にて昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１未満であると判定される場合（Ｓ１３０：ＹＥＳ）、または上記ステップＳ１２０にて昇温停止カウンタＳＣが第２判定値Ｃ２以上であると判定される場合（Ｓ１２０：ＹＥＳ）には、昇温制御部２１０は、上述した昇温処理を開始する（Ｓ１４０）。
【００３８】
なお、ステップＳ１４０において昇温処理を開始すると、後述するステップＳ１７０にて昇温処理が停止されるまで、昇温制御部２１０は昇温処理を実行し続ける。そのため、ステップＳ１４０の処理を行う際に、既に昇温処理が開始されているときには、ステップＳ１４０の処理では実質的には何も行われず、昇温制御部２１０はそのまま昇温処理を実行し続ける。
【００３９】
ステップＳ１４０にて昇温処理を開始すると、昇温制御部２１０は、昇温停止カウンタＳＣを「０」にリセットする（Ｓ１５０）。そして、昇温制御部２１０は、現在の昇温実行カウンタＥＣに一定値α（例えば「１」など）を加算することによって、当該昇温実行カウンタＥＣを更新して（Ｓ１６０）、本処理を一旦終了する。
【００４０】
上記ステップＳ１００で否定判定される場合（Ｓ１００：ＮＯ）、または上記ステップＳ１１０で否定判定される場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、または上記ステップＳ１３０で否定判定される場合には（Ｓ１３０：ＮＯ）、昇温制御部２１０は、上述した昇温処理を停止する（Ｓ１７０）。このステップＳ１７０では、上記ディザ制御の実行を停止して全ての気筒１０ａの空燃比を理論空燃比とすることにより、昇温処理が停止される。
【００４１】
なお、ステップＳ１７０において昇温処理を停止すると、先に説明したステップＳ１４０にて昇温処理が開始されるまで、昇温制御部２１０は昇温処理を停止し続ける。そのため、ステップＳ１７０の処理を行う際に、既に昇温処理が停止されているときには、ステップＳ１７０の処理では実質的には何も行われず、昇温制御部２１０はそのまま昇温処理を停止し続ける。
【００４２】
ステップＳ１７０にて昇温処理を停止すると、昇温制御部２１０は、昇温実行カウンタＥＣを「０」にリセットする（Ｓ１８０）。そして、昇温制御部２１０は、現在の昇温停止カウンタＳＣに一定値α（例えば「１」など）を加算することによって、当該昇温停止カウンタＳＣを更新して（Ｓ１９０）、本処理を一旦終了する。
【００４３】
図３に、外気量制御部２２０によって行われる上記外気増量処理について、これを実行するための一連の処理手順を示す。なお、この一連の処理は、エンジン１０の運転中、制御装置２００によって所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００４４】
図３に示すように、この一連の処理が開始されると、制御装置２００の外気量制御部２２０は、現在、外気増量処理が実行中であるか否かを判定し（Ｓ２００）、外気増量処理が実行されていないときには（Ｓ２００：ＮＯ）、現在、上記昇温処理が実行中であるか否かを判定する（Ｓ２１０）。そして、上記昇温処理が実行されていないと判定されるときには（Ｓ２１０：ＮＯ）、外気量制御部２２０は、本処理を一旦終了する。
【００４５】
一方、ステップＳ２１０において、上記昇温処理が実行中であると判定されるときには（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、外気量制御部２２０は、現在の触媒温度ＴＨＴを取得して、その取得した触媒温度ＴＨＴが第２判定温度ＴＨ２以上であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。
【００４６】
この第２判定温度ＴＨ２には、次の値が設定されている。すなわち、昇温処理が実行されると三元触媒１７が高温化するために、三元触媒１７の周りに配置された周辺部品の温度も上昇する。こうした周辺部品が許容できる最高温度、つまり耐熱温度に達するときの三元触媒１７の温度を規定温度ＴＨＭとしたときに、この規定温度ＴＨＭよりも所定温度だけ低い温度が第２判定温度ＴＨ２として設定されている。
【００４７】
ステップＳ２２０にて、触媒温度ＴＨＴが第２判定温度ＴＨ２よりも低いと判定されるときには（Ｓ２２０：ＮＯ）、外気量制御部２２０は、本処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ２２０にて、触媒温度ＴＨＴが上記第２判定温度ＴＨ２以上であると判定されるときには（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、外気量制御部２２０は、外気増量処理を開始して（Ｓ２３０）、本処理を一旦終了する。
【００４８】
上記外気増量処理が開始されると、ファン４３の駆動デューティが最大値に保持されることにより、ファン４３の回転速度が外気増量処理の開始前よりも増大される。また、上記外気増量処理が開始されると、グリルシャッタ４７は開いた状態に保持される。より詳細には、グリルシャッタ４７の開口量が最も大きい状態となるように同開口量が保持されることにより、グリルシャッタ４７は全開状態にされる。このようにグリルシャッタ４７が全開状態にされた上で、ファン４３の駆動デューティが最大値に保持されることにより、エンジンコンパートメント１１０内への外気導入が最大限に行われるようになる。なお、この外気増量処理を通じたファン４３及びグリルシャッタ４７の駆動は、上述したファン４３及びグリルシャッタ４７の通常制御よりも優先して実行される。
【００４９】
一方、上述したステップＳ２００において、外気増量処理の実行中であると判定されるときには（Ｓ２００：ＹＥＳ）、外気量制御部２２０は、現在の触媒温度ＴＨＴを取得して、その取得した触媒温度ＴＨＴが第１判定温度ＴＨ１よりも低いか否かを判定する（Ｓ２４０）。
【００５０】
この第１判定温度ＴＨ１としては、上記第２判定温度ＴＨ２よりも所定温度だけ低い温度が予め設定されている。なお、第１判定温度ＴＨ１の具体的な値としては、例えば機関運転中であってＰＭ再生要求が無く昇温処理を実行していない状態での三元触媒１７の最高温度などが挙げられる。
【００５１】
このステップＳ２４０において、触媒温度ＴＨＴが上記第１判定温度ＴＨ１よりも低いと判定されるときには（Ｓ２４０：ＹＥＳ）、外気量制御部２２０は、ファン４３及びグリルシャッタ４７の駆動を上述した通常制御に戻すことによって外気増量処理を停止して（Ｓ２７０）、本処理を一旦終了する。
【００５２】
また、上述したステップＳ２４０において、触媒温度ＴＨＴが第１判定温度ＴＨ１以上であると判定されるときには（Ｓ２４０：ＮＯ）、外気量制御部２２０は、現在、ＰＭ再生要求があるか否かを判定し（Ｓ２５０）、ＰＭ再生要求があると判定されるときには（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、本処理を一旦終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ２５０において、ＰＭ再生要求がないと判定されるときには（Ｓ２５０：ＮＯ）、外気量制御部２２０は、現在の昇温停止カウンタＳＣが第３判定値Ｃ３以上であるか否かを判定する（Ｓ２６０）。
【００５４】
この第３判定値Ｃ３は、フィルタ１８の再生が完了して昇温処理を停止した後、外気増量処理を終了してもよいかどうか判定するための閾値として設けられている。例えば、フィルタ１８の再生完了に伴い昇温処理が停止された時点の三元触媒１７の温度が、上記昇温停止カウンタＳＣが上記第２判定値Ｃ２に達したときの三元触媒１７の温度よりも低い温度（例えば機関運転状態が低負荷低回転状態のときにＰＭ再生要求が無く昇温処理を実行していないときの三元触媒１７の温度など）になるまでに要する時間の最大値が予め求められている。そして、その最大値に相当する昇温停止カウンタＳＣの値が上記第３判定値Ｃ３として設定されている。
【００５５】
ステップＳ２６０において、昇温停止カウンタＳＣが第３判定値Ｃ３未満であると判定されるときには（Ｓ２６０：ＮＯ）、外気量制御部２２０は本処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ２６０において、昇温停止カウンタＳＣが第３判定値Ｃ３以上であると判定されるときには（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、外気量制御部２２０は上述したステップＳ２７０の処理を実行することによって外気増量処理を停止し、本処理を一旦終了する。
【００５６】
このように本実施形態では、以下の開始条件Ａが成立するときには外気増量処理が開始される。
開始条件Ａ：昇温処理の実行中である（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、且つ触媒温度ＴＨＴが第２判定温度ＴＨ２以上である（Ｓ２２０：ＹＥＳ）。
【００５７】
また、開始された外気増量処理は、以下の停止条件Ｂまたは停止条件Ｃが成立する場合に停止される。
停止条件Ｂ：外気増量処理の実行中である（Ｓ２００：ＹＥＳ）、且つ触媒温度ＴＨＴが第１判定温度ＴＨ１未満である（Ｓ２４０：ＹＥＳ）。
【００５８】
停止条件Ｃ：外気増量処理の実行中である（Ｓ２００：ＹＥＳ）、且つ触媒温度ＴＨＴが第１判定温度ＴＨ１以上である（Ｓ２４０：ＮＯ）、且つＰＭ再生要求がない（Ｓ２５０：ＮＯ）、且つ昇温停止カウンタＳＣが第３判定値Ｃ３以上である（Ｓ２６０：ＹＥＳ）。
【００５９】
本実施形態の作用について説明する。
図４に、上記外気増量処理の実行態様の一例を示す。なお、この図４には、昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１に達する前に昇温処理が終了した場合の例を示す。
【００６０】
まず、時刻ｔ１においてＰＭ再生要求が「なし」から「あり」に変わると、昇温処理が開始されることによって三元触媒１７は高温化する。このように三元触媒１７が高温化すると、エンジンコンパートメント１１０内の温度が上昇するとともに、触媒温度ＴＨＴは上昇していく。また、昇温処理が開始されることにより、時刻ｔ１以降、昇温実行カウンタＥＣは時間経過とともに徐々に増大していく。
【００６１】
そして、触媒温度ＴＨＴが第２判定温度ＴＨ２以上になると（時刻ｔ２）、外気増量処理が開始されることにより、ファン４３の駆動デューティが最大値に保持されるとともに、グリルシャッタ４７は全開状態に保持される。こうした外気増量処理が実施されると、エンジンコンパートメント１１０内の空気よりも温度の低い外気がエンジンコンパートメント１１０内により多く導入されるようになるため、そうした外気によってエンジンコンパートメント１１０内が冷却される。そのため、エンジンコンパートメント１１０内の空気に触れている三元触媒１７の温度上昇が抑えられて、触媒温度ＴＨＴは上記規定温度ＴＨＭよりも低い状態に維持される。
【００６２】
その後、昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１に達する前に、ＰＭ再生要求が無くなって昇温処理が終了すると（時刻ｔ３）、昇温実行カウンタＥＣは「０」にリセットされるとともに、時刻ｔ３以降、昇温停止カウンタＳＣは時間経過とともに徐々に増大していく。また、時刻ｔ３において昇温処理が停止されると、それ以降、触媒温度ＴＨＴは低下していき、触媒温度ＴＨＴが第１判定温度ＴＨ１よりも低い温度になると（時刻ｔ４）、今まで実行されていた外気増量処理は停止される。
【００６３】
図５に、上記外気増量処理の実行態様の一例を示す。なお、この図５には、昇温処理の実行中に昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１に達することにより、昇温処理が一旦停止される場合の例を示す。
【００６４】
時刻ｔ１においてＰＭ再生要求が「なし」から「あり」に変わると、昇温処理が開始されることによって三元触媒１７は高温化する。このように三元触媒１７が高温化すると、エンジンコンパートメント１１０内の温度が上昇するとともに、触媒温度ＴＨＴは上昇していく。また、昇温処理が開始されると、昇温実行カウンタＥＣは時間経過とともに徐々に増大していく。
【００６５】
そして、触媒温度ＴＨＴが第２判定温度ＴＨ２以上になると（時刻ｔ２）、外気増量処理が開始されることにより、ファン４３の駆動デューティが最大値に保持されるとともに、グリルシャッタ４７は全開状態に保持される。こうした外気増量処理が実施されると、エンジンコンパートメント１１０内の空気よりも温度の低い外気がエンジンコンパートメント１１０内により多く導入されるようになるため、そうした外気によってエンジンコンパートメント１１０内が冷却される。そのため、エンジンコンパートメント１１０内の空気に触れている三元触媒１７の温度上昇が抑えられて、触媒温度ＴＨＴは上記規定温度ＴＨＭよりも低い状態に維持される。
【００６６】
その後、ＰＭ再生が長い時間継続されることにより、昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１に達すると（時刻ｔ３）、昇温処理は一旦停止されることにより、昇温実行カウンタＥＣは「０」にリセットされるとともに、時刻ｔ３以降、昇温停止カウンタＳＣは時間経過とともに徐々に増大していく。
【００６７】
このようにして昇温処理が一旦停止されると触媒温度ＴＨＴは低下していき、触媒温度ＴＨＴが第１判定温度ＴＨ１よりも低い温度になると（時刻ｔ４）、それまで実行されていた外気増量処理は停止される。
【００６８】
その後、時刻ｔ５において、昇温停止カウンタＳＣが第２判定値Ｃ２に達すると、昇温処理が再度開始されることにより、昇温停止カウンタＳＣは「０」にリセットされるとともに、時刻ｔ５以降、昇温実行カウンタＥＣは時間経過とともに徐々に増大していく。
【００６９】
このようにして昇温処理が再開されると触媒温度ＴＨＴは上昇していき、触媒温度ＴＨＴが第２判定温度ＴＨ２に達すると（時刻ｔ６）、外気増量処理が再び開始される。
その後、昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１に達する前に、ＰＭ再生要求が無くなって昇温処理が終了すると（時刻ｔ７）、昇温実行カウンタＥＣは「０」にリセットされるとともに、時刻ｔ７以降、昇温停止カウンタＳＣは時間経過とともに徐々に増大していく。また、時刻ｔ７において昇温処理が終了すると、それ以降、触媒温度ＴＨＴは低下していく。
【００７０】
その後、触媒温度ＴＨＴが第１判定温度ＴＨ１よりも低くなる前であっても、昇温停止カウンタＳＣが第３判定値Ｃ３に達した場合には（時刻ｔ８）、今まで実行されていた外気増量処理は停止される。なお、昇温停止カウンタＳＣが第３判定値Ｃ３に達すると、当該昇温停止カウンタＳＣは「０」にリセットされる。
【００７１】
本実施形態の効果について説明する。
（１）上記開始条件Ａが成立すると、昇温処理の実行中に外気増量処理が開始されるため、昇温処理が実行されていないときに比べて、エンジンコンパートメント１１０内に導入される外気の量が増えるようになる。従って、昇温処理の実行中にはエンジンコンパートメント１１０内への外気導入による同エンジンコンパートメント１１０内の冷却効果が高まるようになる。そのため、昇温処理の実行中にエンジンコンパートメント１１０内の温度が上昇することを抑えることができるようになる。
【００７２】
（２）昇温処理の実行中にエンジンコンパートメント１１０内の温度が上昇することを抑えることができるようになるため、エンジンコンパートメント１１０内に配置された各種部品の高温化を抑えることができる。特に本実施形態では、昇温処理の実行中に三元触媒１７が高温化するため、エンジンコンパートメント１１０内に配置された各種部品のうちで三元触媒１７の周辺部品が特に高温化しやすいが、上記外気増量処理の実行を通してエンジンコンパートメント１１０内が冷却される。そのため、そうした三元触媒１７の周辺部品の温度が昇温処理の実行中に過剰に上昇することを抑えることができる。
【００７３】
（３）外気増量処理を実行するときには、ファン４３の回転速度を増大させているが、こうしたファン４３の駆動に併せて、フロントグリル１２０に設けられたグリルシャッタ４７を全開状態で保持するようにしている。従って、グリルシャッタ４７を介してエンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量が最大限に確保されるようになり、外気導入によるエンジンコンパートメント１１０内の冷却効果が高まるようになる。
【００７４】
（４）ＰＭ再生要求があっても、昇温実行カウンタＥＣが第１判定値Ｃ１に達した場合には昇温処理が一旦停止される。そのため、ＰＭ再生要求がある間は継続して昇温処理を実行する場合と比較して、三元触媒１７の周辺部品が長い間高温に曝されることを抑えることができる。
【００７５】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・三元触媒１７やフィルタ１８の温度を高める昇温処理としてディザ制御を行うようにしたが、他の昇温処理を行ってもよい。
【００７６】
また、昇温処理として点火時期の遅角処理を行うことにより、燃焼室から排気通路に排出される排気の温度を高め、これにより三元触媒１７やフィルタ１８の温度を高めるようにしてもよい。この場合には、エンジンコンパートメント１１０内に配置された排気マニホールド１５などの排気通路が高温化して当該エンジンコンパートメント１１０内の温度が上昇する。しかし、この場合でも、上記外気増量処理を行うことによってエンジンコンパートメント１１０内が冷却されるため、上記実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００７７】
・フィルタ１８の再生を行うために昇温処理を実行したが、他の理由で昇温処理を行ってもよい。例えば、三元触媒１７の硫黄被毒回復を実行理由として昇温処理を行ってもよい。
【００７８】
・先の図３に示したステップＳ２２０の処理を省略して、昇温処理の実行中には、触媒温度ＴＨＴに関わらず外気増量処理を実行してもよい。
・上述した外気増量処理の停止条件Ｂ及び停止条件Ｃのうちの停止条件Ｃを省略してもよい。また、外気増量処理の停止条件Ｂ及び停止条件Ｃの双方を省略するとともに、停止条件として、次の停止条件Ｄを設定してもよい。
【００７９】
停止条件Ｄ：外気増量処理の実行中である、且つＰＭ再生要求がない、且つ昇温停止カウンタＳＣが第３判定値Ｃ３以上である。
・昇温実行カウンタＥＣや昇温停止カウンタＳＣの更新や、リセット等を省略することにより、ＰＭ再生要求があっても昇温処理を一旦停止する上記の処理を行わないようにしてもよい。つまりＰＭ再生要求がある間は継続して昇温処理を実行するようにしてもよい。この場合でも上記（４）以外の効果を得ることができる。
【００８０】
・外気増量処理を実行していない通常時のファン４３及びグリルシャッタ４７の制御態様は、上記実施形態において例示した制御態様に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。
【００８１】
・外気増量処理によるファン４３及びグリルシャッタ４７の駆動は、エンジンコンパートメント１１０内への外気導入量を高めることができるのであれば適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態では、外気増量処理の実行時にはファン４３の駆動デューティを最大値に設定したが、こうした最大値以外の値であって、外気増量処理の開始前に設定されていた駆動デューティよりも高い駆動デューティを設定してもよい。
【００８２】
また、先の図３に示したステップＳ２３０の処理に代えて、図６に示すステップＳ３３０の処理を行うようにしてもよい。つまり上記実施形態では、外気増量処理の実行時にグリルシャッタ４７の開口量が最も大きい状態となるように同開口量を保持するようにしたが、これに代えて、外気増量処理の実行時にはグリルシャッタ４７の開口量を外気増量処理の開始前と比べて増大させるようにしてもよい。この変形例でも、グリルシャッタ４７の開口量を増大しない場合と比較して、当該グリルシャッタ４７を介してエンジンコンパートメント１１０内に流入する外気の量が増えるようになるため、外気導入によるエンジンコンパートメント１１０内の冷却効果が高まるようになる。
【００８３】
・外気増量処理の実行に際して、グリルシャッタ４７が開いた状態に保持する処理を省略してもよい。また、車両１００は必ずしもグリルシャッタ４７を備えていなくてもよい。
【００８４】
・ラジエータ４２に設けられたファン４３とは別に、エンジンコンパートメント１１０内に外気を導入するためのファンを設ける。そして、ファン４３とは別に設けたそのファンを外気増量処理の実行時に駆動してもよい。
【００８５】
・フィルタ１８をエンジンコンパートメント１１０内に配置してもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１０…エンジン、１０ａ…気筒、１１…燃料噴射弁、１５…排気マニホールド、１６…排気管、１７…三元触媒、１８…フィルタ、４２…ラジエータ、４３…ファン、４４…ウォータポンプ、４５…冷却水通路、４７…グリルシャッタ、５０…圧力センサ、５１…連通管、５２…排気温センサ、５３…クランク角センサ、５４…エアフロメータ、５５…水温センサ、１００…車両、１１０…エンジンコンパートメント、１２０…フロントグリル、２００…制御装置、２１０…昇温制御部、２２０…外気量制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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