(57)【要約】【課題】車両のエンジン制御装置に関し、排気系温度の推定精度を向上させる。【解決手段】車両１０に搭載されたエンジン１１の制御装置１において、エンジンの作動または停止時間を計測する計測部２１を設ける。また、エンジン１１の本体の温度に相関するエンジン本体温度を取得するエンジン本体温度取得部２３と、エンジン１１の作動中もしくは停止直後に車両１０の排気系温度を取得する排気系温度取得部２４とを設ける。  また、排気系温度取得部２４で取得した排気系温度及びエンジン本体温度取得部２３で取得したエンジン本体温度の偏差に基づき、エンジン１１が停止した後、排気系温度がエンジン本体温度に収束するまでの収束時間を算出する算出部２５を設ける。  さらに、計測部２１で計測されたエンジン１１の作動または停止時間と算出部２５で算出された収束時間との時間差に基づき、エンジン１１の始動する際の排気系温度を推定する推定部２６を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンの制御装置であって、
前記エンジンの作動または停止時間を計測する計測部と、
前記エンジンの本体の温度に相関するエンジン本体温度を取得するエンジン本体温度取得部と、
前記エンジンの作動中もしくは停止直後に前記車両の排気系温度を取得する排気系温度取得部と、
前記排気系温度取得部で取得した前記排気系温度及び前記エンジン本体温度取得部で取得した前記エンジン本体温度の偏差に基づき、前記エンジンが停止した後、前記排気系温度が前記エンジン本体温度に収束するまでの収束時間を算出する算出部と、
前記計測部で計測された前記エンジンの作動または停止時間と前記算出部で算出された収束時間との時間差に基づき、前記エンジンの始動する際の前記排気系温度を推定する推定部と、
を備えることを特徴とする、車両のエンジン制御装置。
【請求項２】
前記算出部が、前記偏差に対する前記収束時間を定義した第一制御マップを有する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項３】
前記推定部が、前記時間差に基づき、前記排気系温度と前記エンジン本体温度との温度差を算出する
ことを特徴とする、請求項２記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項４】
前記推定部が、前記時間差に対する前記温度差を定義した第二制御マップを有する
ことを特徴とする、請求項３記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項５】
前記第二制御マップに定義された前記時間差に対する前記温度差の関係が、前記第一制御マップに定義された前記偏差に対する前記収束時間の関係を反転させたものである
ことを特徴とする、請求項４記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項６】
前記推定部が、前記エンジン本体温度と前記温度差との和を、前記排気系温度として推定する
ことを特徴とする、請求項３〜５の何れか１項に記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項７】
前記エンジン本体温度取得部が、前記制御装置の主電源の切断前及び投入後のそれぞれにおける冷却水温を、前記エンジン本体温度の一つとして検出する
ことを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項８】
前記エンジン本体温度取得部が、前記制御装置の主電源の切断前及び投入後のそれぞれにおける吸気通路内の温度を、前記エンジン本体温度の一つとして検出する
ことを特徴とする、請求項１〜７の何れか１項に記載の車両のエンジン制御装置。
【請求項９】
前記収束時間及び前記作動または停止時間の始点となる基準時刻が、前記制御装置の主電源の切断前かつ前記エンジンの停止時である
ことを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の車両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、車両に搭載されたエンジンの排気系温度を推定するエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン作動時の排気系温度を、エンジンの運転状態に基づいて推定する技術が知られている。例えば、エンジンで発生する熱量に基づき、エンジンの排気系に介装された触媒装置の触媒温度や、触媒装置に流入する排気ガスの温度を推定するものである。一方、エンジンが作動していないときには、エンジンでの発生熱量がゼロとなるため、このような手法を排気系温度の推定に採用することができない。そこで、触媒装置の内部における熱量の移動バランスを考慮して、エンジン停止中の排気系温度を推定する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第2010/013365号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようなエンジン停止中の温度推定手法は、その推定演算を実施する電子制御装置に通電された状態でなければ、実施することができない。そのため、例えば車両の停車時に主電源が切断された場合、その停車時間が極めて短時間であったとしても、主電源が切断されてから再投入されるまでの間の温度状態を把握できない。したがって、主電源の再投入後の温度推定精度を向上させることが難しいという課題がある。
なお、排気通路内の各所に温度センサを設けて、排気系温度の情報を随時取得することも考えられる。しかし、温度センサの個数が増加するほどコストが増大し、あるいは、取り付けスペースの確保が難しくなり、温度センサを追加できない場合がある。
【０００５】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、車両の排気系温度の推定精度を向上させることである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）ここで開示する車両のエンジン制御装置は、車両に搭載されたエンジンの制御装置であって、前記エンジンの作動または停止時間を計測する計測部と、前記エンジンの本体の温度に相関するエンジン本体温度を取得するエンジン本体温度取得部と、前記エンジンの作動中もしくは停止直後に前記車両の排気系温度を取得する排気系温度取得部と、を備える。
また、前記排気系温度取得部で取得した前記排気系温度及び前記エンジン本体温度取得部で取得した前記エンジン本体温度の偏差に基づき、前記エンジンが停止した後、前記排気系温度が前記エンジン本体温度に収束するまでの収束時間を算出する算出部を備える。
さらに、前記計測部で計測された前記エンジンの作動または停止時間と前記算出部で算出された収束時間との時間差に基づき、前記エンジンの始動する際の前記排気系温度を推定する推定部を備える。
【０００７】
（２）前記算出部は、前記偏差に対する前記収束時間を定義した第一制御マップを有することが好ましい。
（３）前記推定部が、前記時間差に基づき、前記排気系温度と前記エンジン本体温度との温度差を算出することが好ましい。
【０００８】
（４）前記推定部は、前記時間差に対する前記温度差を定義した第二制御マップを有することが好ましい。
（５）前記第二制御マップに定義された前記時間差に対する前記温度差の関係が、前記第一制御マップに定義された前記偏差に対する前記収束時間の関係を反転させたものであることが好ましい。
（６）前記推定部が、前記エンジン本体温度と前記温度差との和を、前記排気系温度として推定することが好ましい。
【０００９】
（７）前記エンジン本体温度取得部が、前記制御装置の主電源の切断前及び投入後のそれぞれにおける冷却水温を、前記エンジン本体温度の一つとして検出することが好ましい。
（８）前記エンジン本体温度取得部が、前記制御装置の主電源の切断前及び投入後のそれぞれにおける吸気通路内の温度を、前記エンジン本体温度の一つとして検出することが好ましい。
（９）前記収束時間及び前記作動または停止時間の始点となる基準時刻が、前記制御装置の主電源の切断前かつ前記エンジンの停止時であることが好ましい。
【００１０】
なお、前記エンジン本体温度には、エンジン冷却水温，吸気温（例えば吸気系に設けられた温度センサで検出される温度），エンジン油温，シリンダーブロックの温度，エンジンルーム内の気温などが含まれる。
前記排気系温度には、前記エンジンのエキゾーストマニホールドの温度であるエキマニ温度や、前記エンジンの排気通路に設けられる触媒装置の触媒温度や、前記触媒装置に流入する排気ガス（エンジン停止中においては、前記触媒の入口に存在，滞留している排気ガスや空気）の温度である入口温度が含まれる。
【発明の効果】
【００１１】
排気系温度の推定精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両のエンジン制御装置の構成及び制御構成を模式的に示す図である。
【図２】（Ａ）は第一制御マップを例示する図であり、（Ｂ）は第二制御マップを例示する図である。
【図３】イグニッションキースイッチがオフ操作される前の制御内容を例示するフローチャートである。
【図４】イグニションキースイッチがオン操作された後の制御内容を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照して、実施形態としての車両のエンジン制御装置について説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
【００１４】
［１．車両］
本実施形態のエンジン制御装置は、図１に示す車両１０の電子制御装置１として適用される。この電子制御装置１は、車両１０に搭載されたエンジン１１を総合的に制御するコンピュータである。エンジン１１は、ガソリンや軽油を燃焼とする内燃機関（例えばガソリンエンジン，ディーゼルエンジンなど）であり、車両１０の停止，発進に合わせて自動的に一時停止，再始動するアイドルストップ機能を有する。
【００１５】
エンジン１１のエキマニ６（エキゾーストマニホールド）の内部又はその下流側の排気通路には、排気ガスを浄化するための触媒装置５が配置される。また、エンジン１１の吸気通路７には、吸気通路７内の気温（吸気温AT）を検出する吸気温センサ２が設けられる。さらに、エンジン１１のウォータージャケット８には、エンジン冷却水の温度（水温WT）を検出する水温センサ３が設けられる。吸気温AT，水温WTはそれぞれ、エンジン１１の運転中及び停止中におけるエンジン１１の本体の温度に相関するエンジン本体温度の一つであり、車両１０の主電源が切断されない限り、エンジン１１の停止中であっても随時検出される。エンジン本体温度の他の例としては、エンジン１１の油温（エンジンオイルの温度），シリンダーブロックの温度，エンジンルーム内の気温などが挙げられる。各センサ２，３で検出された情報は、電子制御装置１に伝達される。
【００１６】
車両１０の車室内には、車両１０の主電源の切断及び投入や、エンジン１１の始動操作のトリガーとなる信号（IG信号）を出力するイグニッションキースイッチ９（以下、IGスイッチ９と呼ぶ）が設けられる。IGスイッチ９の操作位置は、オフ位置（OFF），アクセサリ位置（ACC），オン位置（ON），スタート位置（IGN）の四種類である。オフ位置では車両１０の主電源が切断され、アクセサリ位置ではエンジン１１の駆動用電装品以外の車載電装品に通電される。これらの操作位置では、エンジン１１が停止する。また、スタート位置ではエンジン１１の始動用スターターに通電され、オン位置では全ての電装品に通電される。エンジン１１の作動中は、常にオン位置とされる。IGスイッチ９は、オフ位置以外の位置でIG-ON信号を出力するため、これを以てIGスイッチ９の通電状態を把握できる。
【００１７】
［２．電子制御装置］
［２−１．ハードウェア構成］
電子制御装置１（Electronic Control Unit，制御装置）は、CPU（Central Processing Unit），MPU（Micro Processing Unit）などのマイクロプロセッサやROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）などを集積した電子デバイスとして形成され、図示しない車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。ここでは、エンジン１１の排気系温度を推定する温度推定制御が実施される。
【００１８】
電子制御装置１のハードウェア構成を、図１中に例示する。電子制御装置１には、CPU１Ａ（プロセッサ），メモリ１Ｂ，インタフェイス装置１Ｃが内蔵され、これらが内部バス１Ｄを介して通信可能に接続される。これらの装置１Ａ〜１Ｃは、IGスイッチ９がオン操作されている間は、図示しない電力源（例えば車載バッテリーやボタン電池など）からの電力供給を受けて作動する。
【００１９】
CPU１Ａは、制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ群）などを内蔵するプロセッサである。また、メモリ１Ｂは、プログラムや作業中のデータが一時的に格納される短期記憶素子と、長期的に保持されるデータやプログラムが格納される長期記憶素子とを含む。前者は例えばROM（Read Only Memory），RAM（Random Access Memory）であり、後者は例えばフラッシュメモリやEEPROM（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）などの不揮発性メモリである。
【００２０】
インタフェイス装置１Ｃは、電子制御装置１と外部との間の入出力（Input/Output；I/O）を司る。電子制御装置１は、インタフェイス装置１Ｃを介して、例えば車載ネットワーク網と接続され、あるいはセンサ２，３に対して直接的に接続される。なお、車載ネットワーク網には、他の電子制御装置（例えば、エアコンECU，バッテリECU，EV-ECU，エンジンECU，モータECUなど）や、図示しないディスプレイ，スピーカなども接続される。これらの各装置は、電子制御装置１での演算結果の出力先となりうる。
【００２１】
［２−２．制御の概要］
電子制御装置１では、三種類の温度推定制御が実施される。第一の制御はエンジン１１の作動中に実施される通常温度推定制御である。また、第二，第三の制御はエンジン１１の停止中や始動する際に実施される。ここでいう「エンジン１１の停止中」には、アイドルストップ機能によるエンジン１１の停止中だけでなく、IGスイッチ９のアクセサリ位置への操作による停止中や、オフ位置への操作による停止中が含まれる。車両１０の主電源が投入されているときには、電子制御装置１及び各センサ２，３に給電がなされているため、各センサ２，３での検出情報に基づく排気系温度の推定が実施される。一方、車両１０の主電源が切断されているときには、電子制御装置１への給電が途絶えるため、主電源が切断される前後において切断中の温度状態を推定するための温度推定制御が実施される。以下、エンジン１１の停止中であって電子制御装置１の給電中に実施される制御をIG-ON温度推定制御と呼び、非給電状態の前後で実施される制御をIG-OFF温度推定制御と呼ぶ（表１参照）。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
通常温度推定制御の具体的な推定手法には、公知の手法を採用することができる。例えば、エンジン１１での発生熱量や作動状態に基づいて触媒温度TCAT，入口温度TGAS，エキマニ温度TEXMを推定してもよい。あるいは、エンジン回転速度やエンジン負荷，燃料噴射量，吸入空気量などに基づいてエンジン１１の運転点を特定し、その運転点に対応する触媒温度TCAT，入口温度TGAS，エキマニ温度TEXMなどの定常値を算出してもよい。ここでいう定常値とは、その運転点を維持した状態での温度収束値を意味する。各々の定常値に対して一次遅れ処理を施すことで、エンジン１１の作動中における触媒温度TCAT，入口温度TGAS，エキマニ温度TEXMの推定値を算出することができる。ただし、具体的な推定手法，推定式はこれに限定されない。
【００２４】
IG-ON温度推定制御は、エンジン本体温度に基づいて排気系温度を推定する制御である。この制御では、エンジン本体温度に対する一次遅れで触媒装置５の入口温度TGASの状態が表現されるものとする。同様に、エキマニ温度TEXMも、エンジン本体温度に対する一次遅れ系であるとみなして推定する。また、触媒温度TCATは、排気系に残留する排気ガスの温度低下の影響を受けつつ徐々に変化するものであることから、入口温度TGAS（すなわち、触媒装置５の入口部分における排気ガスの温度）に対する一次遅れ系であるとみなす。ただし、具体的な推定手法，推定式はこれに限定されない。
【００２５】
IG-OFF温度推定制御は、排気系温度がエンジン本体温度に収束するまでの時間と実際の経過時間との時間差に基づいて、排気系温度を推定する制御である。ここでは、IGスイッチ９の切断前における排気系温度とエンジン本体温度とが取得され、その偏差（差）から排気系温度がエンジン本体温度に収束するまでの収束時間（すなわち、ほぼ一致するまでの時間）が算出される。また、収束時間が算出されてからの経過時間が計測され、収束時間と経過時間との時間差が算出される。この時間差は、排気系温度がエンジン本体温度に達するまでの残り時間に相当し、その後の温度変化量（すなわち、エンジン本体温度との温度差）に相当する。したがって、その時点での排気系温度は、温度差とエンジン本体温度とに基づいて算出可能である。以下、IG-OFF温度推定制御の具体的な実施方法について詳述する。
【００２６】
［２−３．制御ブロック構成］
図１中に、電子制御装置１のCPU１Ａで実行されるIG-OFF温度推定制御（温度推定制御プログラム２０）の処理内容を説明するためのブロック図を示す。この処理内容は、例えばアプリケーションプログラムとしてメモリ１Ｂの長期記憶素子に記録され、短期記憶素子のメモリ空間内に展開されて実行される。ここで実行される処理内容を機能的に分類すると、この温度推定制御プログラム２０には、計測部２１，取得部２２，算出部２５，推定部２６が設けられる。
【００２７】
計測部２１は、エンジン１１の作動時間又は停止時間を計測するカウンター（RTC，Real Time Clock）として機能するものである。ここでは、取得部２２でエンジン１１の停止時におけるエンジン本体温度及び排気系温度が取得された時刻を基準とした経過時間が計測される。本実施形態では、エンジン１１の停止時間が計測される。ただし、エンジン１１の停止時刻とIGスイッチ９がオフ操作された時刻とが相違する場合があることから、IGスイッチ９の操作状態がオフからオンへと変化したときに、オフ操作されていた時間を計測することとしてもよい。また、エンジン１１が停止し始めた時刻とエンジン１１が完全に停止した時刻とが相違する場合があることから、ここで計測される経過時間の中にエンジン１１が作動中である時間が含まれてもよい。この経過時間は、エンジン１１の停止時間に相当する時間である。ここで計測された経過時間の情報は、算出部２５に伝達される。なお、エンジン１１の作動中における温度推定手法の一つとして本実施形態の推定手法を活用する場合には、エンジン１１の停止時間を含まない作動時間のみを計測してもよい。
【００２８】
取得部２２は、IGスイッチ９のオフ操作の前後におけるそれぞれのエンジン本体温度と、オフ操作される前の排気系温度とを取得するものである。この取得部２２には、エンジン本体温度取得部２３と排気系温度取得部２４とが設けられる。
エンジン本体温度取得部２３は、エンジン１１の停止時におけるエンジン本体温度と、IGスイッチ９がオン操作された時点でのエンジン本体温度とを取得するものである。ここで取得されるエンジン本体温度の具体例としては、吸気温センサ２で検出される吸気温ATや、水温センサ３で検出される水温WTなどが取得される。これらの情報は、IGスイッチ９の操作位置がオフ位置以外であるときには、エンジン１１の停止中であっても検出される。なお、吸気温AT，水温WTの代わりに、エンジン１１の油温，シリンダーブロックの温度，エンジンルーム内の気温などを取得部２２で取得してもよい。
【００２９】
排気系温度取得部２４は、エンジン１１の作動中もしくは停止直後に排気系温度を取得するものである。ここで取得される排気系温度の具体例としては、エンジン１１のエキマニ６の温度であるエキマニ温度TEXMや、触媒装置５の触媒温度TCATや、触媒装置５に流入する排気ガス（触媒装置５の入口付近の排気ガス，空気）の温度である入口温度TGASなどが取得される。これらの排気系温度には、通常温度推定制御やIG-ON温度推定制御で検出，算出，推定されたものが用いられる。ここで取得されたエンジン本体温度及び排気系温度の情報は、算出部２５に伝達される。
【００３０】
算出部２５は、エンジン１１が停止した後に排気系温度がエンジン本体温度に収束するまでの収束時間を算出するものである。ここでは、IGスイッチ９がオフ操作される前のエンジン本体温度と排気系温度との偏差（温度差）が算出されるとともに、排気系温度がその後低下してエンジン本体温度とほぼ同一の温度になるまでの収束時間が算出される。上記の偏差は、エンジン１１の停止時におけるエンジン本体温度と排気系温度との温度差である。また、上記の収束時間は、低下しつつある排気系温度が、低下しつつあるエンジン本体温度に収束するまでの時間である。算出部２５は、上記の偏差と収束時間との関係が規定された制御マップ，数式などを用いて、収束時間を算出する。ここで算出された収束時間の情報は推定部２６に伝達される。
【００３１】
偏差と収束時間との関係が規定された制御マップ（第一制御マップ）を、図２（Ａ）に例示する。図２（Ａ）中の実線は、触媒温度TCATと水温WTとの偏差ΔTCATに対する、触媒温度TCATについての収束時間HCATを示し、破線は、エキマニ温度TEXMと水温WTとの偏差ΔTEXMに対する、エキマニ温度TEXMについての収束時間HEXMを示す。これらの収束時間HCAT，HEXMは、例えば偏差ΔTCAT，ΔTEXMに対して対数的に増加する特性で与えられる。
【００３２】
偏差ΔTCAT，ΔTEXMが増大するほど、収束時間HCAT，HEXMは増大する。一方、偏差ΔTCAT，ΔTEXMが大きければ（すなわち、排気系温度がエンジン本体温度に比べて高温であれば）排気系温度の減少勾配が上昇するため、収束時間HCAT，HEXMの増加割合は小さくなる。排気系温度として入口温度TGASを用いた場合にも同様の特性となり、エンジン本体温度として吸気温ATや油温などを用いた場合も同様である。
【００３３】
推定部２６は、計測部２１で計測された経過時間と算出部２５で算出された収束時間との時間差に基づき、エンジン１１の停止中〔あるいは停止していたエンジン１１が始動したとき（エンジン１１の始動する際）〕の排気系温度を推定するものである。ここでは、収束時間から経過時間を減じた値が「時間差」として算出される。収束時間よりも経過時間が長い場合、排気系温度がエンジン本体温度とほぼ同一の温度まで低下していると考えられるため、時間差はゼロであるとみなされる。一方、収束時間よりも経過時間が短い場合、排気系温度はまだエンジン本体温度に収束していないと考えられる。そこで推定部２６は、時間差に基づいてエンジン本体温度を基準とした温度差を推定し、その温度差をエンジン本体温度に加算したものを排気系温度とする。これにより、時間差が大きいほど排気系温度が高温である（エンジン本体温度に収束するまでの温度差が大きい）との推定がなされる。
【００３４】
時間差と温度差との関係が規定された制御マップ（第二制御マップ）を、図２（Ｂ）に例示する。図２（Ｂ）中の実線は、触媒温度TCATについての時間差ΔHOFS_CATと温度差ΔTOFS_CATとの関係を示し、破線は、エキマニ温度TEXMについての時間差ΔHOFS_EXMと温度差ΔTOFS_EXMとの関係を示す。これらの温度差ΔTOFS_CAT，ΔTOFS_EXMは、時間差ΔHOFS_CAT，ΔHOFS_EXMに対して指数的に増加する特性で与えられる。図２（Ｂ）中の実線グラフは、図２（Ａ）中の実線グラフの縦軸及び横軸を反転させたものに相当する。つまり、第一制御マップに定義された偏差ΔTCAT，ΔTEXMに対する収束時間HCAT，HEXMの関係を反転させたものが、第二制御マップに定義された時間差ΔHOFS_CAT，ΔHOFS_EXMに対する温度差ΔTOFS_CAT，ΔTOFS_EXMの関係となる。
【００３５】
時間差ΔHOFS_CAT，ΔHOFS_EXMが増大するほど、温度差ΔTOFS_CAT，ΔTOFS_EXMは増大する。一方、時間差ΔHOFS_CAT，ΔHOFS_EXMが大きければ（すなわち、排気系温度がエンジン本体温度に比べて高温であれば）排気系温度の減少勾配が上昇するため、温度差ΔTOFS_CAT，ΔTOFS_EXMの増加割合は大きくなる。排気系温度として入口温度TGASを用いた場合にも同様の特性となり、エンジン本体温度として吸気温ATや油温などを用いた場合も同様である。
【００３６】
推定部２６で推定された触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMの各情報は、電子制御装置１のメモリ１Ｂに記録，保存され、車両１０に搭載される他の電子制御装置や各種電装品の制御に使用される。例えば、触媒装置５やエンジン１１の排気系に介装される各種装置の温度制御，EGR（Exhaust Gas Recirculation）制御，エンジン１１の出力制御などに使用することができる。
【００３７】
［３．フローチャート］
図３は、IGスイッチ９がオフ操作される前に実施される制御内容に対応するフローチャートである。このフローは、電子制御装置１が通電されている間は所定周期で繰り返し実施される。
ステップＡ１では、エンジン１１が停止しているか否かが判定され、エンジン１１が停止していればステップＡ２に進む。エンジン１１の作動状態は、公知の手法を用いて（例えば、エンジン回転速度に基づいて）判定可能である。一方、エンジン１１が停止していなければステップＡ１０に進み、通常温度推定制御が実施される。通常温度推定制御では、例えばエンジン１１の作動状態に基づいて、触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMのそれぞれが算出，推定される。
【００３８】
ステップＡ２では、取得部２２において、触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMの値が取得され、電子制御装置１のメモリ１Ｂに記録，保存される。ここで取得される触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMの値としては、通常温度推定制御やIG-ON温度推定制御で算出された値が用いられる。また、この時点での時刻が基準時刻CL0として記録，保存され、水温センサ３で検出された水温WTの値も記録，保存される。なお、水温WTの代わりに吸気温ATを用いた温度推定を実施する場合には、吸気温センサ２で取得された吸気温ATの情報が取得される。
ステップＡ３では、算出部２５において排気系温度とエンジン本体温度との偏差が算出される。ここでは、触媒温度TCATから水温WTを減じた値ΔTCATと、エキマニ温度TEXMから水温WTを減じた値ΔTEXMとが偏差として算出される。
【００３９】
ステップＡ４では、前ステップで算出された偏差ΔTCAT，ΔTEXMを引数として、図２（Ａ）に示すような制御マップに基づき、触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMのそれぞれについての収束時間HCAT，HEXMが算出される。
ステップＡ５では、基準時刻CL0及び収束時間HCAT，HEXMの各情報が電子制御装置１のメモリ１Ｂに記録，保存される。これらの情報は、IGスイッチ９がオフ操作された後のオン操作時に使用されることから、フラッシュメモリやEEPROMなどの不揮発メモリに記録，保存される。
【００４０】
ステップＡ６では、IGスイッチ９がON信号を出力しているか否かが判定される。IGスイッチ９がオフ操作されていなければステップＡ７に進み、水温WTに基づくIG-ON温度推定制御が実施される。なお、IGスイッチ９がオフ操作されないエンジン１１の停止状態が継続した場合、ステップＡ２〜Ａ５の制御を繰り返し実施して、基準時刻CL0及び収束時間HCAT，HEXMの各情報を更新してもよい。あるいは、エンジン１１が停止した直後に得られた基準時刻CL0及び収束時間HCAT，HEXMの各情報を保持してもよい。
【００４１】
一方、ステップＡ６でIGスイッチ９がオフ操作されていた場合にはステップＡ８に進み、制御フラグFの値がF=0に設定される。この制御フラグFは、不揮発メモリに記録された情報がIG-OFF温度推定制御で使用されたか否かを表すフラグであり、詳細は後述する。またステップＡ９では、公知のシャットダウン制御が実施され、本制御が終了する。これにより、車両１０の主電源が遮断され、電子制御装置１への通電も遮断される。
【００４２】
図４は、IGスイッチ９がオン操作された後に実施される制御内容に対応するフローチャートである。このフローは、電子制御装置１が通電されている間は所定周期で繰り返し実施される。
ステップＢ１では、制御フラグFがF=0であるか否かが判定される。制御フラグFは、IGスイッチ９のオン操作後、図４のフローが最初に実行されるときにのみF=0となる。ここでF=0であるときにはステップＢ２に進み、排気系温度の推定が開始される。一方、F=1であるときにはすでに排気系温度が推定されているものと判断され、ステップＢ８に進む。
【００４３】
ステップＢ２では、取得部２２において水温センサ３で検出された水温WTの値が取得され、電子制御装置１のメモリ１Ｂに記録，保存される。また、不揮発メモリに記録されていた情報（基準時刻CL0及び収束時間HCAT，HEXMの各情報）が計測部２１及び推定部２６に読み込まれるとともに、現在時刻CLが取得される。
ステップＢ３では、計測部２１において、基準時刻CL0から現在時刻CLまでの経過時間HENSTが算出される。またステップＢ４では、推定部２６において、各収束時間HCAT，HEXMから経過時間HENSTを減じた時間差ΔHOFS_CAT，ΔHOFS_EXMが算出される。続くステップＢ５では、時間差ΔHOFS_CAT，ΔHOFS_EXMを引数として、図２（Ｂ）に示すような制御マップに基づき、触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMのそれぞれについての温度差ΔTOFS_CAT，ΔTOFS_EXMが算出される。
【００４４】
ステップＢ６では、ステップＢ２で取得された水温WTに温度差ΔTOFS_CAT，ΔTOFS_EXMを加算したものがこの時点での触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMの推定値として算出され、メモリ１Ｂに記録，保存される。これらの温度情報は、例えば通常温度推定制御での温度推定における初期値として使用される。あるいは、触媒装置５での触媒反応のための昇温制御や、排気系における熱害防止制御といった公知の制御に使用される。また、ステップＢ７では、制御フラグFがF=1に設定される。
【００４５】
ステップＢ８では、エンジン１１が停止中であるか否かが判定される。ここでエンジン１１がまだ停止中であればステップＢ９に進み、水温WTに基づくIG-ON温度推定制御が実施される。一方、エンジン１１が停止中でなければ（エンジン１１が再始動したら）ステップＢ１０に進み、通常温度推定制御が実施される。なお、ステップＢ６で推定された触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMの値は、例えばIG-ON温度推定制御及び通常温度推定制御での温度推定に係る初期値として用いられる。
【００４６】
［４．作用，効果］
（１）上記の電子制御装置１で実施されるIG-OFF温度推定制御では、主電源の切断前における排気系温度及びエンジン本体温度の偏差（温度差）が算出される。このように、温度偏差を用いることで、例えば図２（Ａ）に示すような関係を利用した収束時間の推定が容易となり、排気系温度の推定精度を向上させることができる。
【００４７】
また、上記の制御では、排気系温度の収束時間と実際の経過時間との時間差が算出される。このように、時間差を用いることで、例えば図２（Ｂ）に示すような関係を利用した温度差の推定が容易となる。つまり、時間差を算出することで、排気系温度がエンジン本体温度とほぼ一致するまでに、あとどのくらいの温度変化が予想されるのかを把握することができ、エンジン本体温度に対する排気系温度の推定値を精度よく算出することができる。したがって、排気系温度の推定精度を向上させることができる。
【００４８】
また、上記の制御では、主電源の切断前における排気系温度及び経過時間に加え、エンジン１１の温度に相関するエンジン本体温度を用いて、排気系温度が推定される。このように、エンジン本体温度を用いることで、エンジン１１を停止した状態（IGスイッチ９がオフ操作された状態）における、エンジン本体温度が排気系温度に与える影響の大きさを把握することができ、排気系温度の推定精度を向上させることができる。
【００４９】
（２）上記の制御では、図２（Ａ）に示すような関係が規定された制御マップを用いて、排気系温度を推定している。このように、排気系温度とエンジン本体温度との偏差を引数とする制御マップを設定し、算出部２５に記憶させておくことで、排気系温度がエンジン本体温度に収束（一致）するまでの収束時間を迅速に、かつ精度よく算出することができる。
【００５０】
（３）上記の制御では、排気系温度がエンジン本体温度に収束するまでの残り時間（すなわち、収束時間から実際の経過時間を減じた時間であって、時間差）に基づいて、エンジン本体温度と排気系温度との温度差が推定される。このような推定演算により、経過時間の長短に関わらず、エンジン本体温度と排気系温度との相対関係を把握することができ、排気系温度の推定精度を向上させることができる。なお、実際の経過時間が収束時間よりも長い場合には時間差がゼロとみなされるため、排気系温度が過剰に低く見積もられることがなく、実際の伝熱現象に対応する推定温度を算出することができる。
【００５１】
（４）上記の制御では、図２（Ｂ）に示すような関係が規定された制御マップを用いて、排気系温度を推定している。このように、排気系温度がエンジン本体温度に収束するまでの残り時間（すなわち、収束時間から実際の経過時間を減じた時間）を引数とする制御マップを設定し、推定部２６に記憶させておくことで、エンジン本体温度に対する排気系温度の高さを迅速に、かつ精度よく算出することができる。
（５）推定部２６が有する制御マップは、算出部２５が有する制御マップの縦軸及び横軸を入れ換えた特性を持ったマップに相当するため、その時点でのエンジン本体温度に対する排気系温度の温度差を適切に算出することができる。
【００５２】
（６）上記の制御では、推定部２６で推定された温度差とエンジン本体温度との和が排気系温度として推定される。このような推定演算により、その時点でのエンジン本体温度に対する排気系温度の値を精度よく推定することができ、IGスイッチ９のオン操作時における排気系温度の推定精度を向上させることができる。
【００５３】
（７）上記の制御では、エンジン冷却水の温度（水温WT）がエンジン本体温度の一つとして用いられる。これにより、停止中のエンジン１１の温度状態を精度よく把握することができ、排気系温度の推定精度を向上させることができる。
なお、水温WTを用いた温度推定は、触媒装置５の配設位置がエンジン１１に比較的近い場合に好適である。例えば、触媒装置５がエキマニ６に内蔵されている場合〔触媒装置５がMCC（Manifold Catalytic Converter）である場合〕や、エンジンルーム内に配置されている場合に用いて好適である。
【００５４】
（８）また、吸気通路７内の気温（吸気温AT）をエンジン本体温度として用いれば、エンジン１１の吸排気管内に残留する空気の温度状態を精度よく把握することができ、排気系温度の推定精度を向上させることができる。
吸気温ATを用いた温度推定は、触媒装置５の配設位置がエンジン１１から比較的遠い場合に好適である。例えば、触媒装置５が車両の床下に配置されている場合〔触媒装置５がUCC（Under-floor Catalytic Converter）である場合〕や、エンジンルーム外に配置されている場合に用いて好適である。
【００５５】
（９）上記の制御では、収束時間及び経過時間の始点となる基準時刻が、IGスイッチ９の切断時ではなく、IGスイッチ９の切断前かつエンジン１１の停止時に設定されている。これにより、電子制御装置１への電力供給が絶たれる前に、余裕を持って収束時間の算出を行うことができ、シャットダウン制御の時間を短縮することができる。また、エンジン１１の停止時を基準とすることから、エンジン１１が停止してからIGスイッチ９がオフ操作されるまでの時間の長短に関わらず、排気系温度の推定精度を向上させることができる。
【００５６】
［５．変形例］
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。例えば、上述の実施形態では、エンジン１１が搭載された車両１０を例示したが、パワートレーンにエンジン１１と電動モータとを搭載したハイブリッド自動車に適用することも可能である。この場合、IGスイッチ９の操作状態の代わりに、車両１０の主電源を投入するためのメインスイッチ，パワースイッチなどの操作状態を参照して、上記の制御を実施すればよい。
【００５７】
図３，図４に示すフローチャートでは、エンジン本体温度として水温WTを用いたものを示したが、水温WTの代わりに吸気温ATを使用してもよいし、エンジン１１の油温（エンジンオイルの温度），シリンダーブロックの温度，エンジンルーム内の気温などを使用してもよい。あるいは、これらの温度の平均や分散を考慮した値を用いてもよい。少なくとも、エンジン１１の温度に相関する値を用いればよい。
【００５８】
上述の実施形態では、排気系に温度センサが設けられていないエンジン１１を例示したが、排気系に温度センサを設けてもよい。すなわち、IG-OFF温度推定制御で推定される推定温度と、温度センサで検出される実測温度との双方を用いて、一方を他方の補正に使用してもよいし、一方を他方のフェイルセーフ情報として活用してもよい。排気系の実測温度情報を併用することによって、温度推定制御で推定された推定温度情報の利用価値を高めることができる。なお、図３に示すフローチャートのステップＡ２では、IG-ON温度推定制御，通常温度推定制御で推定された触媒温度TCAT，エキマニ温度TEXMの値が取得されているが、温度センサで検出される実測温度を取得するような制御を実施してもよい。
【００５９】
なお、収束時間及び経過時間の始点となる基準時刻は、エンジン１１の停止時に限定されない。エンジン１１の停止中の排気系温度を推定するには、少なくとも、電子制御装置１への給電が絶たれるよりも前に基準時刻を設定すればよい。例えば、IGスイッチ９がオフ操作された時点を基準時刻として収束時間を算出し、不揮発メモリに収束時間や基準時刻の情報を記録，保存した後で主電源をオフにするようなシャットダウン制御を実施してもよい。
また、上述の実施形態では、おもにエンジン１１の停止中の排気系温度を推定する手法について詳述したが、上記のIG-OFF温度推定制御は、エンジン１１の作動状態に関わらず実施することが可能である。例えば、エンジン１１の作動中にはIG-ON温度推定制御とIG-OFF温度推定制御とを併用して排気系温度を推定してもよいし、一方を他方のフェイルセーフ情報として活用することも可能である。
【符号の説明】
【００６０】
１  電子制御装置
２  吸気温センサ
３  水温センサ
５  触媒装置
６  エキマニ
９  イグニッションキースイッチ
１０  車両
１１  エンジン
２０  温度推定制御プログラム
２１  計測部
２２  取得部
２３  エンジン本体温度取得部
２４  排気系温度取得部
２５  算出部
２６  推定部
WT  水温
TCAT  触媒温度
TEXM  エキマニ温度
ΔTCAT，ΔTEXM  偏差
HCAT，HEXM  収束時間
HENST  経過時間
ΔHOFS_CAT，ΔHOFS_EXM  時間差
ΔTOFS_CAT，ΔTOFS_EXM  温度差
【図１】
2015209774.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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