(57)【要約】【課題】、排気（排気浄化手段）の昇温要求に対し、昇温を効率的に行うと共に、昇温に伴う排気の悪化を効果的に防止できる内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関（１）の出力軸の機械的に接続される回転電機（１３）と、内燃機関（１）の排気通路（６）に配設され、流入する排気を浄化する排気浄化手段（９、１０）と、前記回転電機（１３）の発電した電力によって発熱し、前記排気浄化手段（９、１０）を通過する排気の温度を上昇可能な電気ヒーター（１１）と、前記排気浄化手段（９、１０）の昇温要求があるときに、前記回転電機（１３）の発電電力を増加する回転電機制御手段（２０）と、前記増加した発電電力分内燃機関（１）の出力を増加制御する機関出力制御手段（２０）と、を備えて構成する。【選択図】図１
2004100538.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の出力軸の機械的に接続される回転電機と、
内燃機関の排気通路に配設され、流入する排気を浄化する排気浄化手段と、
前記回転電機の発電した電力によって発熱し、前記排気浄化手段を通過する排気の温度を上昇可能な電気ヒーターと、
前記排気浄化手段の昇温要求があるときに、前記回転電機の発電電力を増加する回転電機制御手段と、
前記増加した発電電力分内燃機関の出力を増加制御する機関出力制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気浄化手段の通常温度を推定する通常温度推定手段と、
前記排気浄化手段の昇温要求があるときに、その目標温度を設定する目標温度設定手段と、を備え、
前記回転電機制御手段は、前記目標温度と前記通常温度との差に応じて前記回転電機の発電電力を増加することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記電気ヒーターへの電流を検出する電流検出手段と、
検出した電流に基づいて前記排気浄化手段の実温度を推定する実温度推定手段と、を備え、
前記回転電機制御手段は、前記目標温度と前記通常温度との差に応じて設定した制御量をフィードバック補正して前記回転電機の発電電力を増加することを特徴とする請求項２記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
前記排気浄化手段は、排気中のパティキュレートトラップ機能又は触媒機能の少なくとも一方を有し、
前記回転電機制御手段は、前記排気浄化手段のパティキュレートを除去する再生を行うとき、前記排気浄化手段のＳＯｘの放出を行うとき又は前記排気浄化手段の暖機促進を行うとき、の少なくとも１つを前記排気浄化手段の昇温要求があるときとすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項５】
前記回転電機と前記電気ヒーターとに電気的に接続されるバッテリを備え、
前記回転電機制御手段は、前記バッテリから前記電気ヒーターに供給される電力量に応じて補正しつつ、前記回転電機の発電電力を増加することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項６】
前記排気浄化手段のパティキュレートを除去する再生を行うときに、前記排気浄化手段の温度が目標温度を達成できないときはＮＯ２による再生を行い、達成できるときはＯ２による再生を行う再生手段を、更に備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、特に、排気（排気浄化手段）を効率的に昇温させると共に、昇温に伴う排気の悪化を効果的に防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の排気浄化装置としては、排気中のパティキュレート（以下、ＰＭという）をＰＭフィルタによって捕集するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この技術は、排気中のパティキュレート（ＰＭ）を捕集するＰＭフィルタを排気通路中に備え、ＰＭフィルタに捕集されたＰＭ量が所定量を超えたときに、ＰＭフィルタを通過する排気の温度を上昇させる温度上昇手段によってＰＭフィルタの温度を上昇させることにより、捕集されたＰＭを燃焼させてＰＭフィルタの再生を行うものである。そして、前記温度上昇手段としては、燃料の後噴射により排気の温度を上昇させるものと、電気ヒーターによって排気の温度を上昇させるものと、が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２８０１１８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、燃料の後噴射により排気の温度を上昇させる場合、当該後噴射は膨張行程のおける噴射となり、圧縮上死点付近で燃焼する主噴射よりも燃焼時の筒内温度が低いために、燃料が燃え残って機関から排出されるＨＣ量が増加してしまう。この結果、ＰＭフィルタ再生中の大気中の放出される排気の悪化を招くという問題がある。また、上記従来技術において、電気ヒーターにより排気の温度を上昇させる場合、当該電気ヒーターに電力を供給するために、始動用バッテリの容量を大きくするか始動用バッテリとは別の再生用バッテリが必要となり、コストが増加すると共に、設置スペースの面でも不利となる問題があった。
【０００５】
本発明は、このような問題に対処するためになされたものであり、排気（排気浄化手段）の昇温を効率的に行いつつ、昇温に伴う排気の悪化を効果的に防止できる内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、排気浄化手段の昇温要求はあるときに、回転電機の発電電力を増加して電気ヒーターに電力を供給し、この増加した発電電力分内燃機関の出力を増加制御するようにした。
【０００７】
【発明の効果】
本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、排気浄化手段を昇温するために、回転電機で発電した電力を直接電気ヒーターに供給するので、効率的な暖機（昇温）が可能となる。また、バッテリが不要となり、コストの増加を防止できる。更に、電気ヒーターに供給するために行う回転電機の発電電力量の増加を、一回の燃料噴射量の増量によって行うことができることから、昇温のための後噴射も不要となり、排気を悪化させることもない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態を示すシステム構成図である。図１において、エンジン１に吸入される空気は、過給機２の吸気コンプレッサ２ａにより圧縮過給され、電制スロットル弁３により吸入空気量制御が行われる。そして、燃焼室内に導入された空気に対して燃料噴射装置４より燃料を噴射して混合気を形成し、着火燃焼させる。
【０００９】
吸気通路５と排気通路６とは、ＥＧＲバルブ７が介装されたＥＧＲ通路８により接続されており、主としてアイドル時や低負荷時に、排気改善，騒音対策のために前記電制スロットル弁３を絞ると同時にＥＧＲバルブ７の開度を制御して、排気の一部を吸気系に戻すＥＧＲ制御を行う。
燃焼後の排気は、燃焼室から排気通路６に排出され、前記過給機２の排気タービン２ｂを回転駆動させた後、ＮＯｘトラップ触媒９により排気中のＮＯｘが捕集され、ＰＭフィルタ１０により排気中のＰＭ（パティキュレート）が捕集されて大気中に放出される。なお、前記排気タービン２ｂは、可変ノズル式となっており過給圧を可変制御できる。
【００１０】
また、排気通路６の前記ＮＯｘトラップ触媒９（及びＰＭフィルタ１０）の上流側には、電気ヒーター１１が配設されている。この電気ヒーター１１は、電力の供給を受けて発熱し、排気の温度を上昇させることで、前記ＮＯｘトラップ触媒９及びＰＭフィルタ１０の温度を昇温させることができる。
エンジン１からの出力は、変速機１２を介して駆動輪（図示省略）に伝達されると共に、エンジン１の出力軸に機械的に接続されたオルタネータ１３を駆動するために使用される。なお、オルタネータ１３の発電した電力は、リレー回路１４を制御することによりジャンクションボックス１５を介して前記電気ヒーター１１に供給されるようになっている。
【００１１】
エンジン１の運転状態を検出する各種センサとして、吸入空気流量を検出するエアフローメータ２１、エンジン水温Ｔｗを検出する水温センサ２２、エンジン回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ２３、アクセル開度センサ２４、電気ヒーター１１への電流量（ヒーター電流）を計測する電流センサ２５などが設けられており、これらのセンサからの検出信号はコントロールユニット（Ｃ／Ｕ）２０に入力される。
【００１２】
ここで、前記コントロールユニット（Ｃ／Ｕ）２０により実行される本実施形態の特徴的な制御について説明する。かかる制御は、排気の昇温要求があるときに、電気ヒーター１１へ電力を供給するためにオルタネータ１３の発電電力を増加し、その分のエンジン出力を増加制御するエンジン制御と、電気ヒーター１１への電力供給を制御するヒーターリレー制御と、からなる。
（ａ）エンジン制御について
以下に説明する各演算は、ＲＥＦ同期（回転同期）又は時間同期（例えば、１０ｍｓｅｃ毎）に実行される。
【００１３】
まず、排気温度の昇温要求及びその基本目標温度の設定について説明する。
図２は、排気の基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂを演算するフローである。図２において、ステップ１（図ではＳ１と記す。以下同じ）では、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを読み込む。なお、この温度上昇状態指令変数は、後述するフローで設定される（図３参照）。
【００１４】
ステップ２〜３では、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを確認する。そして、温度上昇状態指定変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝４であればステップ５に進み、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝３であればステップ６に進み、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝２であればステップ７に進み、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝１であればステップ８に進む。
ステップ５では、基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂ＝ＴＴＭＰ１＃とする。ステップ６では、基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂ＝ＴＴＭＰ２＃とする。ステップ７では、基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂ＝ＴＴＭＰ３＃とする。ステップ８では、基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂ＝Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂとする。
【００１５】
なお、本実施形態においては、上記ＴＴＭＰ１＃は、前記ＰＭフィルタ１０に堆積したＰＭを除去するフィルタ再生時の温度として設定され、上記ＴＴＰＭ２＃は、前記ＮＯｘトラップ触媒９に吸着したＳＯｘを放出させて硫黄被毒を解除するＳ解除時の温度として設定され、上記ＴＴＰＭ３＃は、低温始動直後の暖機時に要求される温度として設定されている。また、上記Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂは、後述するフローにおいて通常温度（すなわち、昇温要求がないときの排気温度）として演算されるものである（図２４参照）。
【００１６】
図３は、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを設定するフローである。図３において、ステップ１１では、暖機要求フラグＦ＿ｃｏｌｄ、Ｓ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮ、及び、フィルタ再生要求フラグＦ＿ｒｅｇＤを読み込む。なお、ここで読み込まれる各フラグの設定については後述する（図４〜６）。
ステップ１２〜１４では、いずれのフラグが設定されているか（１であるか）を確認する。そして、フィルタ再生フラグＦ＿ｒｅｇＤが設定されていればステップ１５に進み、Ｓ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮが設定されていればステップ１６に進み、暖機要求フラグＦ＿ｃｏｌｄが設定されていればステップ１７に進み、いずれのフラグも設定されていなければステップ１８に進む。
【００１７】
ステップ１５では、温度上昇状態指定変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝４とする。ステップ１６では、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝３とする。ステップ１７では、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝２とする。ステップ１８では、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝１とする。
図４は、上記暖機要求フラグＦ＿ｃｏｌｄの設定、解除を行うフローである。この暖機要求フラグＦ＿ｃｏｌｄは、例えば、前記ＮＯｘトラップ触媒９が所定温度に達しないと活性化しないことから、低温始動時において、排気を昇温させて触媒の早期活性化を図るために設定されるものである。図４において、ステップ２１では、排気の実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄを読み込む。この実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄは、図１において破線で示した温度センサ２６によって直接検出するようにしてもよいが、本実施形態では、電流センサ２５により計測されるヒータ−電流に基づいて後述するフローにより検出（推定）する（図２５参照）。
【００１８】
ステップ２２では、実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄが、触媒が活性化する所定温度ＴＭＰ＿ＢＥＤＬ＃より低いか否かを判断する。そして、実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄが前記所定温度ＴＭＰ＿ＢＥＤＬ＃よりも低いときは、ステップ２３に進み、暖機要求フラグＦ＿ｃｏｌｄを１とする（設定する）。一方、実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄが所定温度ＴＭＰ＿ＢＥＤＬ＃以上であるときは、暖機を行う必要がないので、ステップ２４に進み、暖機要求フラグＦ＿ｃｏｌｄを０とする（設定しない又は解除する）。
【００１９】
図５は、上記Ｓ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮの設定、解除を行うフローである。このＳ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮは、前記ＮＯｘトラップ触媒９の硫黄被毒を解除するＳ解除を実行するために設定されるものである。すなわち、前記ＮＯｘトラップ触媒９に排気中のＳＯｘが吸着すると硫黄被毒が進行してＮＯｘトラップ性能が低下してしまうため、吸着したＳＯｘを定期的に放出させる必要がある。そして、吸着したＳＯｘが放出するには、流入する排気の空燃比がリッチであることに加えて、ＮＯｘトラップ触媒９温度が所定温度以上であることが必要とされることから、排気温度を昇温させてＮＯｘトラップ触媒９を所定温度以上とするために設定されるものである。図５において、ステップ３１では、前回の温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）を読み込む。
【００２０】
ステップ３２では、読み込んだ前回の温度上昇状態指令変数が３（ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）＝３）であるか否か、すなわち、すでにＳ解除要求がなされているか否かを判断する。そして、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）＝３であればステップ３５に進み、そうでなければステップ３３に進む。
ステップ３３では、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が、所定値ＤＩＳＴＲＥＧＮ＃を超えているか否かを判断する。この所定値ＤＩＳＴＲＥＧＮ＃は、例えば、排気中のＳＯｘが吸着してＮＯｘトラップ性能を低下させるであろう走行距離をあらかじめ求めておき、これを設定したものである。これにより、Ｓ解除を実行する必要があるか否かが判断されることになる。そして、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が、所定値ＤＩＳＴＲＥＧＮ＃を超えていればステップ３４に進み、超えていなければステップ３６に進む。
【００２１】
一方、ステップ３５では、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が所定値ＤＩＳＴＲＥＮＬ＃（＜ＤＩＳＴＲＥＧＮ＃）を下回っているか否かを判断する。この所定値ＤＩＳＴＲＥＮＬ＃は、Ｓ解除の実行によって、ＳＯｘが十分に放出されてＮＯｘトラップ性能が回復するであろう走行距離をあらかじめ求めておき、これを設定したものである。これにより、Ｓ解除の実行が十分になされたか否か、換言すれば、Ｓ解除を停止するか否かが判断されることになる。そして、走行距離ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が、所定値ＤＩＳＴＲＥＮＬ＃を下回っていればステップ３６に進み、下回っていなければステップ３４に進む。
【００２２】
ステップ３６では、ＳＯｘがそれほど吸着していない、あるいは、Ｓ解除の実行により十分にＳＯｘが放出されているので、Ｓ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮを０とする（０のまま、あるいは、解除する）。そして、ステップ３９に進み、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）に所定値ＤＩＲＥＧＮ＃を加算する（ＤｉｓｔＮ＝ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）＋ＤＩＲＥＧＮ＃）。
【００２３】
一方、ステップ３４では、ＳＯｘを放出させる必要があるので、Ｓ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮを１として（１のまま、あるいは、設定して）、ステップ３７に進む。
ステップ３７では、排気の実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄが、Ｓ解除の実行に要求される所定温度ＴＭＰ＿ＢＥＤＭ＃（＞ＴＭＰ＿ＢＥＤＬ＃）を超えているか否かを判断する。そして、実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄが所定温度ＴＭＰ＿ＢＥＤＭ＃を超えていれば、Ｓ解除実行中であるのでステップ３８に進み、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）から所定値ＤＤＲＥＧＮ＃を減算する（ＤｉｓｔＮ＝ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）−ＤＤＲＥＧＮ＃）。一方、超えていなければ、Ｓ解除要求はされているが、Ｓ解除実行前（排気温度昇温中）であるので、ステップ３９に進み、所定値ＤＩＲＥＧＮ＃を加算する。
【００２４】
図６は、上記フィルタ再生フラグＦ＿ｒｅｇＤの設定、解除を行うフローである。このフィルタ再生フラグＦ＿ｒｅｇＤは、前記ＰＭフィルタ１０に堆積したＰＭを除去するフィルタ再生を行うために設定されるものである。すなわち、ＰＭフィルタ１０に堆積したＰＭが多くなると排気損失が大きくなり、エンジン性能が低下するため、定期的にＰＭを除去し（燃焼させて）、ＰＭフィルタ１０を再生する必要がある。そして、ＰＭフィルタ１０を再生するためには、ＰＭフィルタ１０温度が所定温度以上であることが必要とされることから、排気温度を昇温させてＰＭフィルタ１０を所定温度以上とするために設定されるものである。図６において、ステップ４１では、前回の温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）を読み込む。
【００２５】
ステップ４２では、読み込んだ前回の温度上昇状態指令変数が４（ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）＝４）であるか否か、すなわち、すでにフィルタ再生要求がなされているか否かを判断する。そして、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）＝４であればステップ４５に進み、そうでなければステップ４３に進む。
ステップ４３では、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が、所定値ＤＩＳＴＲＥＧＤ＃を超えているか否かを判断する。この所定値ＤＩＳＴＲＥＧＤ＃は、例えば排気中のＰＭが堆積してエンジン性能を悪化させるであろう走行距離をあらかじめ求めておき、これを設定したものである。これにより、フィルタ再生を実行するか否かが判断されることになる。そして、走行距離ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が、所定値ＤＩＳＴＲＥＧＤ＃を超えていればステップ４４に進み、超えていなければステップ４６に進む。
【００２６】
一方、ステップ４５では、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が所定値ＤＩＳＴＲＥＤＬ＃（＜ＤＩＳＴＲＥＧＤ＃）を下回っているか否かを判断する。この所定値ＤＩＴＲＥＤＬ＃は、例えばフィルタ再生の実行により堆積したＰＭが十分に除去されてＰＭフィルタ１０が再生するであろう走行距離をあらかじめ求めておき、これを設定したものである。これにより、堆積したＰＭの処理が十分になされたか否か、換言すれば、フィルタ再生を停止するか否かが判断されることになる。そして、走行距離ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）が、所定値ＤＩＳＴＲＥＤＬ＃を下回っていればステップ４６に進み、下回っていなければステップ４４に進む。
【００２７】
ステップ４６では、ＰＭがそれほど堆積していない、あるいは、フィルタ再生の実行により堆積したＰＭが十分に除去されたので、フィルタ再生要求フラグＦ＿ｒｅｇＤを０とする（０のまま、或いは、解除する）。そして、ステップ４９に進み、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）に所定値ＤＩＲＥＧＤ＃を加算する（ＤｉｓｔＮ＝ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）＋ＤＩＲＥＧＤ＃）。
【００２８】
一方、ステップ４４では、ＳＯｘを放出させる必要があるので、Ｓ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮを１とし（１のまま、或いは、設定し）、ステップ４７に進む。
ステップ４７では、排気の実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄが所定温度ＴＭＰ＿ＢＥＤＨ＃（＞ＴＭＰ＿ＢＥＤＭ＃）を超えているか否かを判断する。そして、実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄが所定温度ＴＭＰ＿ＢＥＤＨ＃を超えていれば、フィルタ再生が実行中であるのでステップ４８に進み、走行距離相当値ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）から所定値ＤＤＲＥＧＤ＃を減算する。（ＤｉｓｔＮ＝ＤｉｓｔＮ（ｎ−１）−ＤＤＲＥＧＤ＃）一方、超えていなければ、フィルタ再生要求はされているが、フィルタ再生実行前（排気温度昇温中）であるので、ステップ４９に進み、所定値ＤＩＲＥＧＤ＃を加算する。
【００２９】
続いて、トルクデマンド制御について説明する。
図７は、オルタネータ１３のトルクｔＴａｌｔを演算するフローである。このトルクｔＴａｌｔは、排気の昇温要求に応じた電力を電気ヒーター１１に供給するため、オルタネータ１３の発電電力を増加するよう設定されるものである。図７において、ステップ５１では、排気の最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａ、通常温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂ（図２２参照）及び実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄ（図２５参照）を読み込む。なお、最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａは、後述するフローにより算出される（図２７参照）。
【００３０】
ステップ５２では、前記最終目標温度と前記通常温度との差分Ｄｔｍｐ（＝ｔＴｍｐ＿ａ−Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂ）を算出する。
ステップ５３では、次式によってオルタネータ１３の目標トルクｔＴａｌｔを算出し、処理を終了する。なお、次式において、ＫＩＭ＃は温度のフィードバック係数であり、ＫＣＶＴＲＱ＃は温度−トルク変換係数である。
【００３１】
ｔＴａｌｔ＝［Ｄｔｍｐ＋（ｔＴｍｐ＿ａ−Ｔｍｐ＿ｂｅｄ）×ＫＩＭ＃］×ＫＣＶＴＲＱ＃
図８は、目標エンジントルクｔＴｅを演算するフローである。図８において、ステップ６１では、基本エンジントルクｔＴｅｂを読み込む。なお、この基本エンジントルクｔＴｅｂは、後述するフローにおいて算出される（図９参照）。
【００３２】
ステップ６２では、次式によって目標エンジントルクｔＴｅを算出して処理を終了する。なお、次式において、ＥＴＡ＿Ｐ＃は、エンジン軸との速度比及びトルク伝達効率により設定される所定値である。
ｔＴｅ＝ｔＴｅｂ＋ｔＴａｌｔ／ＥＴＡ＿Ｐ＃
これにより、オルタネータ１３の発電電力増加分を増加させた目標エンジントルクが算出できる。
【００３３】
図９は、前記基本エンジントルクｔＴｅｂを演算するフローである。図９において、ステップ７１では、エンジン回転速度Ｎｅ、アクセル開度ＡＰＯを読み込む。
ステップ７２では、アクセル開度ＡＰＯから、例えば図１０に示すようなテーブルを補間計算してアクセル開口面積Ａａｐｏを求める。
【００３４】
ステップ７３では、次式により擬似吸気量比（単位回転あたりの吸気量）Ａｄｎｖを設定する。但し、ＶＯＬ＃は排気量である。
Ａｄｎｖ＝Ａａｐｏ／Ｎｅ／ＶＯＬ♯
ステップ７４では、前記Ａｄｎｖより、例えば図１１に示すようなテーブルを補間計算して負荷割合相当値Ｑｈ０を求める。
【００３５】
ステップ７５では、例えば図１２に示すようなマップを、エンジン回転速度Ｎｅ、負荷割合相当値Ｑｈ０を用いて補間計算して基本エンジントルクｔＴｅｂを求め、処理を終了する。
次に、空燃比制御、ＥＧＲ制御について説明する。
図１３は、目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡを設定するフローである。図１３において、ステップ８１では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅ、水温Ｔｗ、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを読み込む。
【００３６】
ステップ８２では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅより、例えば図１４に示すようなマップを補間計算して基本目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡ＿ｂを求める。なお、上記マップは、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ毎に用意されており、温度上昇状態指令変数に応じて切り換える。
ステップ８３では、水温Ｔｗより、図１５に示すようなテーブルを補間計算して空気過剰率の水温補正係数Ｋｌａｍｂ＿ｔｗを求める。
【００３７】
ステップ８４では、次式により目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡを算出して処理を終了する。ｔＬＡＭＢＤＡ＝ｔＬＡＭＢＤＡ＿ｂ×Ｋｌａｍｂ＿ｔｗ
これにより、それぞれの昇温要求に対応した目標過剰率ｔＬＡＭＢＤＡを設定できる。なお、目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡとしては、例えば、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝４のときは１．３前後、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝３のときは１．０前後、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝２のときはＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝１のときに対して小さめの値、というように設定される。
【００３８】
図１６は、目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲを設定するフローである。図１６において、ステップ９１では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅ、水温Ｔｗ、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを読み込む。
ステップ９２では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅより、例えば図１７に示すようなマップを補間計算して基本目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲ＿ｂを求める。なお、上記マップは、温度上昇指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ毎に用意されており、読み込んだ温度状態指令変数に応じて切り換える。
【００３９】
ステップ９３では、水温Ｔｗより、図１８に示すようなテーブルを補間計算してＥＧＲ率の水温補正係数Ｋｅｇｒ＿ｔｗを求める。
ステップ９４では、次式により目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲを算出して処理を終了する。ｔＥＧＲ＝ｔＥＧＲｂ×Ｋｅｇｒ＿ｔｗ
これにより、それぞれの昇温要求に応じた目標ＥＧＲ率が設定できる。
【００４０】
次に、上記目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡ及び目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲを達成するための制御について説明する。
図１９は、目標当量比ｔＦＢＹＡを演算するフローである。図１９において、ステップ１０１では、実ＥＧＲ率ｒＥＧＲ、目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡを読み込む。なお。ここで読み込まれる実ＥＧＲ率ｒＲＧＲは、後述するフローで算出される（図３４〜図３７参照）。
【００４１】
ステップ１０２では、次式により目標当量比ｔＦＢＹＡを算出する。
ｔＦＢＹＡ＝［ｔＬＡＭＢＤＡ＋ｒＥＧＲ×（ｔＬＡＭＢＤＡ−１）］／（ｔＬＡＭＢＤＡ）２
なお、上記式は、空気過剰率を表す式、すなわち、空気過剰率＝［吸入新気量×（１＋ＥＧＲ率×ＥＧＲガス酸素割合）］／（燃料噴射量×１４．６）を変形したものである。
【００４２】
図２０は、目標吸気量ｔＱａｃを演算するフローである。図２０において、ステップ１１１では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅ、目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲ、目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡを読み込む。
ステップ１１２では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅより、例えば図２１に示すようなマップを補間計算して基本目標吸気量ｔＱａｃｂを求める。
【００４３】
ステップ１１３では、吸気量のＥＧＲ補正係数ｋＱａｃｅｇｒを次式によって算出する。ＫＱａｃｅｇｒ＝１／（１＋ｔＥＧＲ）
ステップ１１４では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡにより、図２２に示すようなマップを補間計算して空気過剰率トルク補正係数ｋＱａｃｌｍを求める。
【００４４】
ステップ１１５では、次式によって目標吸気量ｔＱａｃを算出し、処理を終了する。ｔＱａｃ＝ｔＱａｃｂ×ｋＱａｃｅｇｒ×ｋＱａｃｌｍ
図２３は、目標燃料噴射量ｔＱｆを演算するフローである。図２３において、ステップ１２１では、実吸気量ｒＱａｃ、前記目標当量比ｔＦＢＹＡを読み込む。なお、ここで読み込まれる実吸気量ｒＱａｃは、後述するフローで算出される（図３０〜図３３参照）。
【００４５】
ステップ１２２では、次式によって目標燃料噴射量ｔＱｆを演算し、処理を終了する。ｔＱｆ＝ｒＱａｃ×ｔＦＢＹＡ／ＢＬＡＭＢ♯
そして、上記のようにして得られた目標燃料噴射量ｔＱｆに基づきエンジン１の燃料噴射装置４を制御することで、それぞれの昇温要求に対応したエンジン制御が実行でき、１回の燃料噴射によって（すなわち、後噴射を行うことなく）オルタネータ１３による発電電力を増加させて、排気温度を昇温させることができる。これにより、排気の悪化を伴うことなく、ＮＯｘトラップ触媒９の早期活性化、ＮＯｘトラップ触媒９のＳ解除、ＰＭフィルタ１０の再生処理を実行できる。また、オルタネータ１３の発電した電力を電気ヒーター１１に直接供給するので、バッテリが不要となり、コストの増加を防止できる。
【００４６】
次に、以上説明した各制御において、必要とする各値を求めるフローについて説明する。
図２４は、排気の通常温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂを演算（推定）するフローである。図２４において、ステップ１３１では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量ｔＱｆ、水温Ｔｗを読み込む。
【００４７】
ステップ１３２では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量ｔＱｆより、図２５に示すようなマップを補間計算して基本通常温度Ｔｍｐｂを求める。
ステップ１３３では、水温Ｔｗより、図２６に示すようなテーブルを検索して通常温度の水温補正係数Ｋｔｍｐ＿ｔｗを求める。
ステップ１３４では、次式により瞬時温度Ｔｍｐｉを算出する。
【００４８】
Ｔｍｐｉ＝Ｔｍｐｂ×Ｋｔｍｐ＿ｔｗ
ステップ１３５では、次式により加重平均処理を行って通常温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂを算出し、処理を終了する。
Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂ＝Ｔｍｐｉ×Ｋｂｅｄ＃＋Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂ（ｎ−１）×（１−Ｋｂｅｄ＃）
図２７は、実温度Ｔｐｍ＿ｂｅｄを演算（推定）するフローである。図２７において、ステップ１４１では、ヒーター電流Ａｍｐ＿ｈｅａｔを読み込む。
【００４９】
ステップ１４２では、ヒーター電流Ａｍｐ＿ｈｅａｔより、例えば図２８に示すようなテーブルを検索して実温度Ｔｐｍ＿ｂｅｄを算出し、処理を終了する。図２９は、最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａを演算（設定）するフローである。図２９において、ステップ１５１では、基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂ（図２参照）、今回設定した温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ及び前回の温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）を読み込む。
【００５０】
ステップ１５２、１５３において、温度上昇状態指令変数を確認し、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ≠４かつＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（ｎ−１）＝４であればステップ１５４に進み、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ≠３かつＳＴＳ＿ＴＩＭＣ（ｎ−１）＝３であればステップ１５５に進み、それ以外の場合はステップ１５６に進む。
ステップ１５４では、時定数相当値Ｋｔｍｐ＿ｄ＝ＫＴＭＰＤ４＃とし、ステップ１５５では、時定数相当値Ｋｔｍｐ＿ｄ＝ＫＴＭＰＤ３＃とし、ステップ１５６では、時定数相当値Ｋｔｍｐ＿ｄ＝１とする。
【００５１】
ステップ１５７では、次式により加重平均処理を行って最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａを算出し、処理を終了する。
ｔＴｍｐ＿ａ＝ｔＴｍｐ＿ａｂ×Ｋｔｍｐ＿ｄ＋ｔＴｍｐ＿ａ（ｎ−１）×（１−Ｋｔｍｐ＿ｄ）
これにより、ＮＯｘトラップ触媒９のＳ解除完了後及びＰＭフィルタ１０の再生完了後において、最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａが前記基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂと異なることになる（その他の場合は、前記基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂが最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａとなる）。
【００５２】
図３０〜図３３に、前記実吸気量ｒＱａｃを演算するためのフロー及びテーブルを示す。
図３０は、吸入空気量Ｑａｓ０を検出するフローである。図３０において、ステップ１６１では、エアフローメー２１の出力電圧Ｕｓを読み込む。
ステップ１６２では、出力電圧Ｕｓより、例えば図３１に示すようなテーブルを検索して吸入空気量Ｑａｓ０＿ｄへ変換する。
【００５３】
ステップ１６３では、次式により加重平均処理を行って吸入空気量Ｑａｓ０とし、処理を終了する。
図３２は、吸気マニホールドのコレクタ部（図示省略）の吸入空気量Ｑａｃｎを演算するフローである。図３２において、ステップ１７１では、エンジン回転速度Ｎｅを読み込む。
【００５４】
ステップ１７２では、前記検出吸入空気量Ｑａｓ０を用いて、次式により１シリンダあたりの吸入空気量Ｑａｃ０を演算する。但し、ＫＣＯＮは定数であり、４気筒の場合は３０、６気筒の場合は２０である。
Ｑａｃ０＝Ｑａｓ０×ＫＣＯＮ／Ｎｅ
ステップ１７３では、吸入空気量Ｑａｃ０に対して遅れ処理（すなわち、吸気量検知手段からコレクタまでの輸送遅れ）を行い、その結果をコレクタ吸入空気量Ｑａｃｎとし、処理を終了する。
【００５５】
図３３は、シリンダ吸入新気量（実吸気量）ｒＱａｃを演算するフローである。図３３において、ステップ１８１では、コレクタ吸入新気量Ｑａｃｎ、コレクタ容量分の吸気輸送遅れ時定数相当値（遅れ時定数相当値）Ｋｋｉｎを読み込む。なお、この遅れ処理時定数相当値Ｋｋｉｎは、後述するフローで算出される（図３６参照）
ステップ１８２では、次式によって加重平均処理を行って実吸気量ｒＱａｃを算出し、処理を終了する。
【００５６】
ｒＱａｃ＝Ｑａｃ×Ｋｋｉｎ＋Ｑａｃ（ｎ−１）×（１−Ｋｋｉｎ）
図３４〜３７に、実ＥＧＲ率を演算するためのフロー及びテーブルを示す。
図３４は、実ＥＧＲ量ｒＱｅｃを演算するフローである。図３４において、ステップ１９１では、コレクタ吸入新気量Ｑａｃｎ、目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲを読み込む。
【００５７】
ステップ１９２では、次式によってコレクタ入口ＥＧＲ量Ｑｅｃ０を演算する。
Ｑｅｃ０＝Ｑａｃｎ×ｔＥＧＲ
ステップ１９３では、前記遅れ処理時定数相当値Ｋｋｉｎを用いて、次式により遅れ処理を行って実ＥＧＲ量ｒＱｅｃを算出し、処理を終了する。
【００５８】
ｒＱｅｃ＝Ｑｅｃ０×Ｋｋｉｎ×ＫＥ♯＋Ｑｅｃ（ｎ−１）×（１−Ｋｋｉｎ×ＫＥ♯）
図３５は、実ＥＧＲ率ｒＥＧＲを演算するフローである。図３５において、ステップ２０１では、シリンダ吸気量ｒＱａｃ、シリンダＥＧＲ量ｒＱｅｃを読み込む。
【００５９】
ステップ２０２では、次式によって実ＥＧＲ率ｒＥＧＲを演算し、処理を終了する。
ｒＥＧＲ＝ｒＱｅｃ／ｒＱａｃ
図３６は、前記遅れ処理時定数相当値Ｋｋｉｎを演算するフローである。図３６において、ステップ２１１では、エンジン回転速度Ｎｅ、燃料噴射量ｔＱｆ、実ＥＧＲ率ｒＥＧＲを読み込む。
【００６０】
ステップ２１２では、エンジン回転速度Ｎｅ、燃料噴射量ｔＱｆより、例えば図３７に示すようなマップを補間計算して体積効率相当基本値Ｋｉｎｂを求める。
ステップ２１３では、次式により、体積効率相当値ＥＧＲ補正を行って体積効率相当値Ｋｉｎｃを演算する。これは、ＥＧＲによって体積効率が減少する補正を行ったものである。
【００６１】
Ｋｉｎｃ＝Ｋｉｎｂ／（１＋ｒＥＧＲ／１００）
ステップ２１４では、次式により遅れ処理時定数相当値Ｋｋｉｎを演算して、処理を終了する。なお、この式はコレクタ内吸気状態、シリンダ吸入状態を物理的に想定して得られるものである。
Ｋｋｉｎ＝１／［ＫＶＯＬ♯／（Ｋｉｎｃ×Ｎｅ×ＤＴ♯）＋１］
但し、ＫＶＯＬ♯＝１２０×ＶＣ／ＶＥ、ＶＣ：コレクタ容積、ＶＥ：排気量、ＤＴ♯：サンプリング時間（演算タイミング）である。
（ｂ）ヒーターリレー制御について
図３８は、ヒーターリレー１４を制御するフローである。図３８において、ステップ２２１では、オルタネータ１３のトルクｔＴａｌｔ、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを読み込む。
【００６２】
ステップ２２２では、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣが１であるか否か、すなわち、排気の昇温要求のない通常状態であるか否かを判断する。そして、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝１でなければステップ２２３に進み、ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ＝１であればステップ２２５に進む。
ステップ２２３では、オルタネータ１３のトルクｔＴａｌｔが０であるか否かを判断する。オルタネータ１３のトルクｔＴａｌｔが０でなければステップ２２４に進み、ヒーターリレーをＯＮとする。一方、オルタネータ１３のトルクｔＴａｌｔが０であればステップ２２５に進み、ヒーターリレーをＯＦＦとして処理を終了する。これにより、排気の昇温要求に応じて電気ヒーター１１に電力を供給して、排気の昇温させ、ＮＯｘトラップ触媒９及びＰＭフィルタ１０の温度を所期の温度に昇温できる。
【００６３】
以上説明した第１実施形態では、以下に記すような効果を有する。
（１）排気（ＮＯｘトラップ触媒９及びＰＭフィルタ１０）の昇温要求があるときに、その目標温度を設定し、この目標温度と昇温要求がないときの通常温度との差に応じてオルタネータ１３のトルクを算出し、算出したオルタネータ１３のトルクを考慮しつつ目標エンジントルクを算出してエンジン制御を行う、すなわち、前記目標温度と通常温度との差に応じてフィードフォワード的にオルタネータ１３の発電電力を増加するので、昇温要求に対して速やかに温度制御（昇温制御）を実行できる。
（２）電気ヒーター１１への電流量に基づいて排気の実温度を推定し、前記目標温度と前記通常温度との差に応じて設定した制御量をフィードバック補正してオルタネータ１３のトルクを算出し、算出したオルタネータ１３のトルクを考慮しつつ目標エンジントルクを算出するので、ヒーター抵抗等のバラツキが存在しても、安定した温度制御を実行できる。
（３）低温始動直後の暖気要求、ＮＯｘトラップ触媒９のＳ解除要求及びＰＭフィルタ１０の再生要求のいずれかのときに、オルタネータ１３の発電電力を増加させるので、低温始動直後の触媒の早期活性化、触媒性能及びＰＭトラップ性能の維持が可能となる。
【００６４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図３９は、本発明の第２実施形態を示すシステム構成図である。図３９に示すように、第２実施形態においては、前記オルタネータ１３に代えて発電電動機１７を回転電機として設けたこと及びバッテリ１８を設けたことが前記第１実施形態と異なり、電気ヒータ１１、発電電動機１７及びバッテリ１８がジャンクションボックス１５を介して接続されている。これにより、発電電動機１７から電気ヒータ１１とバッテリ１８とに電力を供給でき、また、バッテリ１８から電気ヒータ１１と発電電動機１７とに電力の供給ができるようになっている。なお、これに伴ってバッテリ１８の充電電流及び放電電流を検出するバッテリ電流センサ２７を備えている（その他の構成は同じである）。
【００６５】
前記発電電動機１７は、エンジン１と変速機１２との間に配設されており、エンジン１からの駆動で発電する一方、電力の供給を受けて車両を駆動することもできる。
前記バッテリ１８は、充放電可能な電池電源であって、前記発電電動機１７から供給される電力によって充電され、放電時には、電気ヒーター１１や発電電動機１７に電力が供給される。
【００６６】
そして、本実施形態においても、排気の昇温要求があるときに、電気ヒーター１１へ電力を供給するために発電電動機１７の発電電力を増加し、この増加分エンジン出力を増加制御すると共に電気ヒーター１１への電力供給を制御するが、バッテリ充電量が十分あるときは、（ヒーターリレー制御によって）バッテリ１８から電気ヒーター１１へ電力が供給される点が前記第１実施形態と異なる。
【００６７】
従って、基本的な制御については前記第１実施形態と同様であるが、発電電動機１７のトルクｔＴｍｇの演算方法が異なる。また、本実施形態においては、ＰＭフィルタ１０の再生方式を設定するようにしており、更に、目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡの演算方法及び目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲの演算方法も前記第１実施形態と異なる方法を用いている。以下、前記第１実施形態と異なる制御について説明する（その他は、同じであるので省略する）。
【００６８】
図４０は、発電電動機１７のトルクｔＴｍｇを演算するフローであり、第１実施形態における図７に相当するものである。図４０において、ステップ２３１では、最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａ（図２７参照）、通常温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂ（図２２参照）及び実温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄ（図２５参照）、バッテリ充電量ＳＯＣを読み込む。なお、このバッテリ充電量ＳＯＣは、例えば、バッテリ１８入口の電流量を計測してその積分値とすればよい。
【００６９】
ステップ２３２では、前記最終目標温度と通常温度との差分Ｄｔｍｐ（＝ｔＴｍｐ＿ａ−Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂ）を算出する。
ステップ２３３では、前記バッテリ充電量ＳＯＣと所定値ＳＯＣＳＬ＃との差分ＤＳＯＣ（＝ＳＯＣ−ＳＯＣＳＬ＃）を算出する。なお、この差分ＤＳＯＣが、バッテリ１８から電気ヒーター１１に供給される電力に相当する。
【００７０】
ステップ２３４では、次式によって発電電動機１７のトルクｔＴｍｇを算出し、処理を終了する。なお、次式において、ＫＩＭ＃は温度のフィードバック係数、ＫＣＶＴＲＱ＃は温度−トルク変換係数であり、ＫＢＴ＃はバッテリ充電量ＳＯＣに対するヒーター電力ゲインを示すものである。
ｔＴｍｇ＝［Ｄｔｍｐ＋（ｔＴｍｐ＿ａ−Ｔｍｐ＿ｂｅｄ）×ＫＩＭ＃−ＤＳＯＣ×ＫＢＴ＃］×ＫＣＶＴＲＱ＃
これにより、バッテリ充電量ＳＯＣが十分のときは（ＤＳＯＣ≧０）バッテリ１８から供給される電力分を考慮した（少なく）発電電動機１７のトルクｔＴｍｇを設定できる。なお、目標エンジントルクｔＴｅは、ｔＴｅ＝ｔＴｅｂ＋ｔＴｍｇ／ＥＴＡ＿Ｐ＃として算出される（図８参照）。
【００７１】
図４１は、ＰＭフィルタ１０の再生方式を設定するフローである。この再生方式の設定は、排気の温度（ＰＭフィルタ１０の温度）が、その目標温度を達成できないようなときはＮＯ２による再生処理を行い、目標温度を達成できるときはＯ２による再生処理を行うことで、最適な再生方式を選択できるようにするものである。図４１において、ステップ２４１では、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ（図３参照）、目標エンジントルクｔＴｅ、エンジン回転速度Ｎｅ、排気の目標温度ｔＴｍｐ＿ａ（図２７参照）を読み込む。
【００７２】
ステップ２４２では、エンジン回転速度Ｎｅより、例えば図４２に示すようなテーブルを検索して最大エンジントルクｔＴｅ＿ｍａｘを求める。
ステップ２４３では、目標エンジントルクｔＴｅが最大エンジントルクｔＴｅ＿ｍａｘよりも大きいか否かを判断する。そして、目標エンジントルクｔＴｅが最大エンジントルクｔＴｅ＿ｍａｘよりも大きい場合は、目標エンジントルクｔＴｅに制御できないことから排気温度を目標温度まで昇温できないので、ステップ２４４に進んでＮＯ２再生フラグＦ＿ｒｅｇＤ＿Ｎを１とする（設定する）。一方、目標エンジントルクｔＴｅの方が小さい場合は、排気温度を目標温度まで昇温できるのでステップ２４５に進んでＮＯ２再生フラグＦ＿ｒｅｇＤ＿Ｎを０として、処理を終了する。
【００７３】
図４３は、目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡを演算するフローであり、第１実施形態における図１３に相当するものである。図４３において、ステップ２５１では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅ、水温Ｔｗ、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ、排気の最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａ、基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂを読み込む。
【００７４】
ステップ２５２では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅより、例えば図１４に示すようなマップを補間計算して基本目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡ＿ｂを求める。なお、上記マップは、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ毎に用意されており、温度上昇状態指令変数に応じて切り換える。
ステップ２５３では、水温Ｔｗより、図１５に示すようなテーブルを補間計算して空気過剰率の水温補正係数Ｋｌａｍｂ＿ｔｗを求める。
【００７５】
ステップ２５４では、次式により目標空気過剰率ｔＬＡＭＢＤＡを算出する。
ｔＬＡＭＢＤＡ＝ｔＬＡＭＢＤＡ＿ｂ×Ｋｌａｍｂ＿ｔｗ
ステップ２５５では、最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａが基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂよりも大きいか否かを判断する。そして、最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａの方が大きい場合はそのまま処理を終了し、最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａの方が小さい場合はステップ２５６に進み、ｔＬＡＭＢＤＡ＝ＴＴＬＡＭＢＲ＃（通常時へ移行するときの目標空気過剰率）として処理を終了する。
【００７６】
なお、本フローにおいて、最終目標温度ｔＴｐｍ＿ａと基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂとを比較しているのは、ＮＯｘトラップ触媒９のＳ解除処理終了後及びＰＭフィルタ１０の再生処理終了後、すなわち、昇温要求の解除後においてこれらに差が出ることから（図２９参照）、目標温度ｔＴｍｐ＿ａの方が大きいときは、通常時への移行するときの目標空気過剰率ＴＴＬＡＭＢＲ＃を設定することで、過剰な昇温を防止してＮＯｘトラップ触媒９及びＰＭフィルタ１０の性能劣化を防止している。
【００７７】
図４４は、目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲを演算するフローであり、第１実施形態における図１６に相当するものである。図４４において、ステップ２６１では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅ、水温Ｔｗ、温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを読み込む。
ステップ２６２では、エンジン回転速度Ｎｅ、目標エンジントルクｔＴｅより、例えば図１７に示すようなマップを補間計算して基本目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲ＿ｂを求める。なお、上記マップは、温度上昇指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣ毎に用意されており、読み込んだ温度状態指令変数に応じて切り換える。
【００７８】
ステップ２６３では、水温Ｔｗより、図１８に示すようなテーブルを補間計算してＥＧＲ率の水温補正係数Ｋｅｇｒ＿ｔｗを求める。
ステップ２６４では、次式により目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲを算出して処理を終了する。ｔＥＧＲ＝ｔＥＧＲｂ×Ｋｅｇｒ＿ｔｗ
ステップ２６５では、ＮＯ２再生フラグＦ＿ｒｅｇＤ＿Ｎが設定されているか否か（１であるか否か）を判断する。ＮＯ２再生フラグＦ＿ｒｅｇＤ＿Ｎ＝１であればステップ２６６に進み、目標ＥＧＲ率ｔＥＧＲ＝０とする。ＮＯ２再生フラグＦ＿ｒｅｇＤ＿Ｎ＝０であればそのまま処理を終了する。この結果、ＮＯ２再生フラグが設定されている場合には、ＮＯ２を相対的に増加させてＰＭフィルタ１０の再生が行われることになる。
【００７９】
そして、以上のようにして算出した各値を用いて、第１実施形態と同様に、目標燃料噴射量ｔＱｆを算出し（図２３参照）、この目標燃料噴射量ｔＱｆに基づいてエンジン１の燃料噴射装置４を制御すると共に、ヒーターリレー１４の制御も行う（図３８参照）。
この実施形態（第２実施形態）によれば、前記第１実施形態の効果に加えて、更に以下に記すような効果を有する。
（１）バッテリ１８から電気ヒーター１１に供給される電力に応じて補正しつつ発電電動機１７のトルクを算出するので、バッテリ充電量が十分あるときは、バッテリ１８から供給される電力分を減じたトルクとすることができ、エンジントルクの上昇を最小限に抑えつつ、昇温要求に対応できる。
（２）目標エンジントルクｔＴｅが最大エンジントルクｔＴｅ＿ｍａｘを超えるとき、すなわち、ＰＭフィルタ１０の温度を目標温度まで昇温させることがないときはＮＯ２による再生を行い、目標エンジントルクが最大エンジントルク以下のとき、すなわち、ＰＭフィルタ１０の温度を目標温度まで昇温できるときはＯ２による再生を実行するので、そのときの条件に応じて最適なフィルタ再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】基本目標温度ｔＴｍｐ＿ａｂを演算するフローチャートである。
【図３】温度上昇状態指令変数ＳＴＳ＿ＴＩＮＣを設定するフローチャートである。
【図４】暖機要求フラグＦ＿ｃｏｌｄを設定するフローチャートである。
【図５】Ｓ解除要求フラグＦ＿ｒｅｇＮを設定するフローチャートである。
【図６】フィルタ再生要求フラグＦ＿ｒｅｇＤを設定するフローチャートである。
【図７】オルタネータトルクｔＴａｌｔを演算するフローチャートである。
【図８】目標エンジントルクｔＴｅを演算するフローチャートである。
【図９】基本エンジントルクｔＴｅｂを演算するフローチャートである。
【図１０】アクセル開度−開口面積変換テーブル例を示す図である。
【図１１】擬似吸気比−負荷割合変換テーブル例を示す図である。
【図１２】基本エンジントルクｔＴｅｂ設定マップ例を示す図である。
【図１３】目標空気過剰率を設定するフローチャートである。
【図１４】基本目標空気過剰率設定マップ例を示す図である。
【図１５】基本目標空気過剰率の水温補正係数設定テーブル例を示す図である。
【図１６】目標ＥＧＲ率を設定するフローチャートである。
【図１７】基本目標ＥＧＲ率マップ例を示す図である。
【図１８】基本目標ＥＧＲ率の水温補正係数設定テーブル例を示す図である。
【図１９】目標当量比演算するフローチャートである。
【図２０】目標吸気量を演算するフローチャートである。
【図２１】基本目標吸気量マップ例を示す図である。
【図２２】空気過剰率トルク補正係数マップ例を示す図である。
【図２３】目標燃料噴射量を演算するフローチャートである。
【図２４】通常温度Ｔｍｐ＿ｂｅｄ＿ｂを演算するフローチャートである。
【図２５】基本通常温度マップ例を示す図である。
【図２６】基本通常温度の水温補正係数テーブル例を示す図である。
【図２７】実温度Ｔｐｍ＿ｂｅｄを演算するフローチャートである。
【図２８】ヒーター電流−温度変換テーブル例を示す図である。
【図２９】最終目標温度ｔＴｍｐ＿ａを演算するフローチャートである。
【図３０】吸入空気量を検出するフローチャートである。
【図３１】エアフローメータ電圧−吸入空気流量変換テーブル例を示す図である。
【図３２】コレクタ吸入空気量を演算するフローチャートである。
【図３３】実吸気量を演算するフローチャートである。
【図３４】実ＥＧＲ量を演算するフローチャートである。
【図３５】実ＥＧＲ率を演算するフローチャートである。
【図３６】吸気遅れの遅れ処理時定数相当値Ｋｋｉｎを演算するフローチャートである。
【図３７】体積効率相当値マップ例を示す図である。
【図３８】ヒーターリレーを制御するフローチャートである。
【図３９】本発明の第２実施形態を示すシステム構成図である。
【図４０】発電電動機のトルクｔＴｍｇを演算するフローチャートである。
【図４１】フィルタ再生方式を設定するフローチャートである。
【図４２】最大エンジントルクｔＴｅ＿ｍａｘテーブル例を示す図である。
【図４３】目標空気過剰率を設定する他のフローチャートである。
【図４４】目標ＥＧＲ率を設定する他のフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、９…ＮＯｘトラップ触媒、１０…ＰＭフィルタ、１１…電気ヒーター、１３…オルタネータ（回転電機）、１７…発電電動機（回転電機）、１８…バッテリ、２０…コントロールユニット
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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