JP2023077006A - 内燃機関システムの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】酸化反応にて排気ガス中の所定成分を浄化する機能を有する排気浄化装置に対し、運転中であった内燃機関の停止後、より少ない電力消費量にて適切にコーキングの発生を抑制して排気浄化装置の劣化を抑制することができる、内燃機関システムの制御装置を提供する。
【解決手段】電動過給機とＥＧＲ弁を含むアクチュエータを制御する制御装置を有し、制御装置は、排気浄化装置温度取得部と、運転停止検出部と、劣化抑制制御部と、を有している。そして劣化抑制制御部には、内燃機関の停止中に、排気浄化装置の温度に基づいて、排気浄化装置の周囲の酸素が酸化反応に使用されて無くなる時期である無酸素時期を推定する無酸素時期推定部と、無酸素時期となる前にＥＧＲ弁を開状態にするとともに電動過給機を駆動して排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替えて入れ替えが完了した後は電動過給機を停止する新気入替制御部と、が含まれている。
【選択図】図９

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置の劣化を抑制する、内燃機関システムの制御装置に関する。

内燃機関の排気ガスには、炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ）等が含まれている。内燃機関を搭載した車両では、排気ガスを浄化する種々の排気浄化装置が搭載されている。内燃機関としてディーゼルエンジンを搭載した車両では、排気浄化装置として、例えば排気の上流側から下流側に向かって、第１酸化触媒、粒子状物質捕集フィルタ（ＤＰＦ）、尿素ＳＣＲ、第２酸化触媒等が搭載されている。なお、排気浄化装置としては、他にも三元触媒や、ＮＳＲ（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）などが有る。

炭化水素（ＨＣ）は、酸化機能を有する第１酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、三元触媒、ＮＳＲでの酸化反応によって、水（Ｈ₂Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ₂）へと浄化される。また一酸化炭素（ＣＯ）も、酸化機能を有する第１酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、三元触媒、ＮＳＲでの酸化反応によって、二酸化炭素（ＣＯ₂）へと浄化される。また窒素酸化物（ＮＯｘ）は、添加した尿素水から生成されたアンモニアと還元機能を有する尿素ＳＣＲでの還元反応、還元機能を有するＮＳＲでの還元反応によって、窒素（Ｎ₂）へと浄化され、余剰アンモニアが発生した場合は第２酸化触媒での酸化反応によって浄化される。また粒子状物質（ＰＭ）は、微粒子捕集フィルタにて捕集され、大気中に放出されない。

排気浄化装置が炭化水素（ＨＣ）を酸化反応にて浄化する場合、炭化水素（ＨＣ）を自身に吸着し、吸着した炭化水素（ＨＣ）と、排気浄化装置の周囲の酸素とを用いて酸化反応させている。内燃機関の運転中は、酸素を含んだ新たな排気ガスが次々と流れてくるので酸素が不足することは無いが、運転中の内燃機関が停止した場合、新たな排気ガスが流れてこないので、酸化反応が進んでいくと周囲の酸素が無くなる可能性がある。排気浄化装置の温度が活性化温度以上である場合に周囲の酸素が無くなると酸化反応が進まなくなり、吸着している炭化水素（ＨＣ）から水素（Ｈ）が脱離し、炭素（Ｃ）がデポジットとなって堆積して（いわゆるコーキングが発生して（重合反応にて固着して））、排気浄化装置の劣化が進む場合がある。このコーキングの発生を抑制するには、内燃機関の停止後、排気浄化装置の温度を低下させる、あるいは排気浄化装置の周囲の酸素が無くならないようにする必要がある。

例えば特許文献１には、運転中の内燃機関の排気ガスの空燃比がリーンの状態からストイキまたはリッチの状態に移行する際に、外部から空気または水を注入して排気ガスの温度を低下させることで排気浄化装置の温度を低下させて、ＮＯｘ浄化性能の低下を抑制する、内燃機関の排ガス浄化装置が開示されている。

また特許文献２には、エンジンの停止後のＳＣＲへのアンモニア吸着量を基準量以上にして、次のエンジン始動の際のＮＯｘ浄化性能を確保するために、エンジン停止後にＥＧＲ経路を開いて電動過給機を駆動して新気をＳＣＲに供給し、ＳＣＲの温度を低下させた後に尿素を供給する、エンジンの排気浄化装置が開示されている。

特開２００６－１０４９６６号公報 特開２０１９－５２５７９号公報

特許文献１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置は、内燃機関の停止後のコーキングの発生を抑制するものではない。また、内燃機関の運転中に水を用いて排気管内の温度及び排気浄化装置の温度を低下させた場合、水滴が排気浄化装置に直接接触して排気浄化装置が破損する可能性があるので、あまり好ましくない。また、水を貯蔵するタンクや、水の噴射装置等を追加する必要があり、システムが複雑化するとともに搭載スペースも必要となるので、好ましくない。

また特許文献２に記載のエンジンの排気浄化装置は、炭化水素を酸化反応させる排気浄化装置にて内燃機関の停止後にコーキングが発生することを抑制するものではなく、内燃機関の停止後のＳＣＲの温度を低下させてアンモニア吸着量を増量するものである。内燃機関の停止後に、電動過給機とＥＧＲ配管を用いて新気を送風しているので、排気浄化装置に酸素が供給されるが、ＳＣＲの温度を低下させるには、電動過給機を比較的長時間連続的に運転する必要があり、電力消費量が多くなるので、あまり好ましくない。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、酸化反応にて排気ガス中の所定成分を浄化する機能を有する排気浄化装置に対し、運転中であった内燃機関の停止後、より少ない電力消費量にて適切にコーキングの発生を抑制して排気浄化装置の劣化を抑制することができる、内燃機関システムの制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、内燃機関システムの制御装置であって、前記内燃機関システムは、内燃機関と、前記内燃機関に接続された吸気管に設けられて前記内燃機関への吸気を過給する電動過給機と、前記内燃機関に接続された排気管を流れる排気の一部を前記電動過給機の吐出側の吸気管に戻すＥＧＲ配管と、前記ＥＧＲ配管の開度を調整するＥＧＲ弁と、前記ＥＧＲ配管と前記排気管との接続個所よりも下流側の前記排気管に設けられた排気浄化装置であって、排気に含まれている所定成分を吸着して吸着した前記所定成分を、周囲の酸素を用いて酸化反応させて浄化する機能を含む前記排気浄化装置と、前記内燃機関の運転状態を検出して前記電動過給機と前記ＥＧＲ弁を含むアクチュエータを制御する前記制御装置と、を有している。そして前記制御装置は、前記排気浄化装置の温度を取得する排気浄化装置温度取得部と、運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出する運転停止検出部と、前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した場合に実行する劣化抑制制御部と、を有している。また前記劣化抑制制御部には、前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記内燃機関の停止中に、前記排気浄化装置温度取得部にて取得した前記排気浄化装置の温度に基づいて、前記排気浄化装置の周囲の酸素が前記所定成分の前記酸化反応に使用されて無くなる時期である無酸素時期を推定する無酸素時期推定部と、推定した前記無酸素時期となる前に前記ＥＧＲ弁を開状態にするとともに前記電動過給機を駆動して前記排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替え、入れ替えが完了した後は前記電動過給機の駆動を停止する新気入替制御部と、が含まれている、内燃機関システムの制御装置である。

次に、第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関システムの制御装置であって、前記制御装置は、前記無酸素時期推定部にて前記無酸素時期を推定する際、前記排気浄化装置温度取得部にて取得した前記排気浄化装置の温度に基づいて前記排気浄化装置の酸化反応速度を取得し、取得した前記酸化反応速度に基づいて前記無酸素時期を推定する、内燃機関システムの制御装置である。

次に、第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る内燃機関システムの制御装置であって、前記制御装置は、前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記内燃機関の停止中において前記排気浄化装置にて前記酸化反応が継続している間は、前記新気入替制御部による新気の入れ替えと、入れ替えた新気に基づいた前記無酸素時期推定部による新たな前記無酸素時期の推定と、を繰り返す、内燃機関システムの制御装置である。

次に、第４の発明は、上記第１の発明～第３の発明のいずれか１つに係る内燃機関システムの制御装置であって、前記所定成分の中の１つは炭化水素であり、前記制御装置は、前記内燃機関の運転中及び停止中に前記排気浄化装置に吸着されている炭化水素の量である吸着炭化水素量を推定する吸着炭化水素量取得部を有し、前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記無酸素時期推定部にて前記無酸素時期を推定する際、前記排気浄化装置の温度と前記吸着炭化水素量に基づいて、前記無酸素時期を推定する、内燃機関システムの制御装置である。

次に、第５の発明は、上記第４の発明に係る内燃機関システムの制御装置であって、前記制御装置は、前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記新気入替制御部にて新気の入れ替えを行った場合、前記吸着炭化水素量の炭化水素が前記酸化反応にて無くなったと判定した場合は、前記劣化抑制制御部の実行を終了する、内燃機関システムの制御装置である。

次に、第６の発明は、上記第１の発明～第５の発明のいずれか１つに係る内燃機関システムの制御装置であって、前記制御装置は、前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記新気入替制御部にて新気の入れ替えを行った場合、前記排気浄化装置温度取得部にて取得した前記排気浄化装置の温度が終了判定温度以下となった場合は、前記劣化抑制制御部の実行を終了する、内燃機関システムの制御装置である。

次に、第７の発明は、上記第１の発明～第６の発明のいずれか１つに係る内燃機関システムの制御装置であって、前記制御装置は、前記内燃機関への負荷を調整可能な負荷調整部を有しており、運転中であった前記内燃機関を停止させる際、前記負荷調整部にて、前記内燃機関が停止する直前の負荷を調整して、前記内燃機関のいずれかの気筒における吸気バルブと排気バルブの双方が開いたクランク角度範囲内となるように前記内燃機関を停止させる、内燃機関システムの制御装置である。

第１の発明によれば、運転中であった内燃機関の停止後、排気浄化装置の温度に基づいて無酸素時期を推定し、無酸素時期（周囲の酸素が無くなる時期）となる前に、電動過給機を駆動して排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替えるので、酸化反応を継続させてコーキングの発生を防止できる。また、新気の入れ替えの完了後は電動過給機の駆動を停止するので、より少ない電力消費量とすることができる。

第２の発明によれば、排気浄化装置の酸化反応速度に基づいて無酸素時期を推定することで、より正確な無酸素時期を推定することが可能となり、電動過給機の電力消費量を適切に低減させることができる。

第３の発明によれば、１回の新気の入れ替えだけではやがて周囲の酸素が無くなるような場合であっても、新気の入れ替えと無酸素時期の推定を繰り返すことで、周囲の酸素が無くなることを防止できる。

第４の発明によれば、排気浄化装置の温度と吸着炭化水素量に基づいて無酸素時期を推定するので、さらに正確な無酸素時期を推定することが可能となり、電動過給機の電力消費量を適切に低減させることができる。

第５の発明によれば、劣化抑制制御部を、適切なタイミングで終了させることができるので、無駄な電力消費を適切に回避することができる。

第６の発明によれば、劣化抑制制御部を、適切なタイミングで終了させることができるので、無駄な電力消費を適切に回避することができる。

第７の発明によれば、電動過給機を駆動して排気浄化装置の周囲の新気の入れ替えを行う際の新気の経路として、ＥＧＲ配管に加えて、吸気バルブと排気バルブの双方が開いている気筒も利用されるので、新気送風時の圧力損失が低減され、より効率よく新気の入れ替えを行うことができる。

内燃機関システムの全体構成の例を説明する図である。 運転中であった内燃機関の停止後のコーキングの発生を防止（抑制）する［劣化抑制制御の全体処理］の例を説明するフローチャートである。 図２に示すフローチャートにおける［内燃機関の負荷を調整］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 図２に示すフローチャートにおける［運転中であった内燃機関の停止を検出］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 図２に示すフローチャートにおける［新気入替制御］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 ［ＥＧＲ弁の制御］の処理を説明するフローチャートである。 ［電動過給機の制御］の処理を説明するフローチャートである。 図２に示すフローチャートにおける［劣化抑制制御の終了判定］の処理の詳細を説明するフローチャートである。 劣化抑制制御の動作波形の例である。 排気浄化装置における温度・酸化反応速度特性の例を説明する図である。

●［内燃機関システム１の全体構成（図１）］
以下、本発明の、内燃機関システム１の制御装置５０について、図面を参照しながら説明する。まず図１を用いて、本発明に係る内燃機関システム１の全体構成の例について説明する。なお図１の例における内燃機関システム１の内燃機関１０は、ディーゼルエンジンを例としている。以下、内燃機関システム１の構成等について、吸気側から排気側へと順に説明する。

吸気管１１Ａには、空気流量検出装置３１が設けられている。空気流量検出装置３１は、例えば吸気流量センサであり、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また空気流量検出装置３１には、吸気温度検出装置３２Ａ、大気圧検出装置３３Ａが設けられている。吸気温度検出装置３２Ａは、例えば吸気温度センサであり、吸気（この場合、外気）の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。大気圧検出装置３３Ａは、例えば圧力センサであり、大気圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また吸気管１１Ａは、過給機８０のコンプレッサ８２に接続されている。

また吸気管１１Ａには、分岐吸気管１１Ｂが接続されており、分岐吸気管１１Ｂには、電動過給機８３が設けられている。そして吸気管１１Ａには切替弁８３Ａが設けられており、分岐吸気管１１Ｂには切替弁８３Ｂが設けられている。制御装置５０は、電動過給機８３を駆動する場合は切替弁８３Ａを閉状態に制御して切替弁８３Ｂを開状態に制御し、電動過給機８３を停止させた場合は切替弁８３Ａを開状態に制御して切替弁８３Ｂを閉状態に制御する。電動過給機８３が駆動された場合、電動過給機８３は、過給機８０のコンプレッサ８２に向けて過給した空気を圧送する。

過給機８０のコンプレッサ８２の流入側には吸気管１１Ａが接続されており、コンプレッサ８２の吐出側には吸気管１１Ｃが接続されている。コンプレッサ８２は、排気によって回転駆動されるタービン８１によって回転駆動され、吸気管１１Ａから流入された吸気を、吸気管１１Ｃへと圧送する。またコンプレッサ８２の上流側となる吸気管１１Ａには圧力検出装置３３Ｂが設けられている。圧力検出装置３３Ｂは、コンプレッサ８２にて圧縮する前の空気の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

吸気管１１Ｃの下流側は吸気マニホルド１１Ｄに接続されている。吸気管１１Ｃには、圧力検出装置３３Ｃ、インタークーラ８４、スロットル装置６４、吸気温度検出装置３２Ｂが設けられている。圧力検出装置３３Ｃは、例えば圧力センサであり、コンプレッサ８２にて圧送した吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。またインタークーラ８４は、コンプレッサ８２から圧送された吸気の温度を低下させて酸素密度を大きくする。またスロットル装置６４は、制御装置５０からの制御信号に基づいて目標スロットル開度へとスロットル弁の開度を調整する。また吸気温度検出装置３２Ｂは、例えば吸気温度センサであり、インタークーラ８４にて低下された吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

吸気マニホルド１１Ｄの下流側は内燃機関１０の各シリンダへと吸気を導く吸気ポートに接続されている。吸気マニホルド１１Ｄへと導かれた吸気は、内燃機関１０の各シリンダに吸引されて、インジェクタから噴射された燃料とともに燃焼に使用される。

内燃機関１０には、回転検出装置３４Ａ、気筒検出装置３４Ｂが設けられている。回転検出装置３４Ａは、例えばクランクシャフトの回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転角度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また気筒検出装置３４Ｂは、例えばカムシャフトの回転センサであり、１番気筒のピストンが圧縮上死点に達した時点で検出信号を制御装置５０に出力する。また内燃機関１０には、内燃機関１０の負荷を調整可能な負荷装置６３が設けられている。負荷装置６３は、例えばオルタネータであり、制御装置５０からの負荷制御信号（発電制御信号）に基づいて、内燃機関１０の負荷を変更する。

アクセル踏込量検出装置３８は、例えば、アクセル踏込量センサであり、運転者が操作するアクセルペダルの踏込量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。またイグニションスイッチ３９は、ユーザが内燃機関の始動や停止の指示の入力装置であり、ユーザは、停止中の内燃機関を始動させる場合や、運転状態の内燃機関を停止させる場合に、イグニションスイッチ３９を操作する。

制御装置５０は、回転検出装置３４Ａからの検出信号に基づいた内燃機関の回転数と、アクセル踏込量検出装置３８からの検出信号に基づいたアクセルペダルの踏込量に基づいて要求負荷を算出し、要求負荷に応じた燃料量を算出する。そして制御装置５０は、回転検出装置３４Ａと気筒検出装置３４Ｂからの検出信号に基づいて、所定のタイミングでインジェクタを制御して、要求負荷に応じた燃料量を噴射する。

内燃機関１０の排気ポートには、排気マニホルド１２Ａが接続されている。内燃機関１０からの排気は、排気マニホルド１２Ａ、排気管１２Ｂ、過給機８０のタービン８１、へと導かれてタービン８１を回転駆動して排気管１２Ｃへ吐出される。内燃機関１０（この場合、ディーゼルエンジン）からの排気には、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれている。

排気マニホルド１２Ａまたは排気管１２Ｂには、排気ガスの一部を吸気に戻すためのＥＧＲ配管１３の流入側が接続されている。そしてＥＧＲ配管１３の流出側は、吸気管１１Ｃまたは吸気マニホルド１１Ｄに接続されている。そしてＥＧＲ配管１３には、ＥＧＲ配管の開度を調整するＥＧＲ弁１３Ａが設けられている。制御装置５０は、内燃機関１０の運転中は、ＥＧＲ弁１３Ａの開度を調整することで、ＥＧＲガスの流量を調整することができる。また制御装置５０は、内燃機関１０の停止中は、ＥＧＲ弁１３Ａを開状態にすることで、電動過給機８３から圧送された新気を、吸気管１１Ａ、分岐吸気管１１Ｂ、吸気管１１Ｃ、ＥＧＲ配管１３、排気管１２Ｂ、１２Ｃを経由させて排気浄化装置４０へと導くことができる。

排気マニホルド１２Ａの流出側には排気管１２Ｂが接続されている。また排気管１２Ｂの下流側には過給機８０のタービン８１の流入側が接続されている。そしてタービン８１の流出側には排気管１２Ｃが接続されており、排気管１２Ｃの下流側には排気浄化装置４０が接続されている。

排気浄化装置４０は、ＥＧＲ配管１３と排気管１２Ｂ（または排気マニホルド１２Ａ）との接続個所よりも下流側の排気管（この場合、排気管１２Ｂの下流側）に設けられている。そして排気浄化装置４０は、上流側排気浄化装置４１と、上流側排気浄化装置４１の下流側に配置される下流側排気浄化装置４５とから構成されている。上流側排気浄化装置４１の内部には、上流側から、第１酸化触媒４２（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）、粒子状物質捕集フィルタ４３（ＤＰＦ：Diesel Particulate Filter）が設けられている。

第１酸化触媒４２は、排気に含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化反応させて浄化する。粒子状物質捕集フィルタ４３（以下、「ＤＰＦ」という。）は、排気に含まれている粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、排気のみを下流側へと流出させる。なお粒子状物質捕集フィルタ４３は、一酸化炭素や炭化水素を酸化反応させて浄化する機能も含んでいる。

第１酸化触媒４２の上流側（上流側排気浄化装置４１の上流側）の排気管１２Ｃには、添加弁６１と、排気温度検出装置３６Ａ（例えば、排気温度センサ）等が設けられている。添加弁６１は、捕集した粒子状物質が堆積したＤＰＦ４３を再生する際（粒子状物質を燃焼焼却する際）に、第１酸化触媒４２内で酸化反応させて排気の温度を上昇させるための燃料（液体の添加剤）を、排気管１２Ｃ内に噴射する。なお添加弁６１には、図示省略した燃料タンクから燃料が供給されている。また、第１酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側には、排気温度検出装置３６Ｂ（例えば、排気温度センサ）が設けられている。

ＤＰＦ４３の下流側には、排気温度検出装置３６Ｃ（例えば、排気温度センサ）が設けられている。また、上流側排気浄化装置４１内における、第１酸化触媒４２の下流側、且つ、ＤＰＦ４３の上流側の排気圧力と、ＤＰＦ４３の下流側の排気圧力と、の差圧（圧力差）を検出する差圧センサ３５が設けられている。

制御装置５０は、差圧センサ３５からの検出信号に基づいてＤＰＦ４３の上流側と下流側の圧力差を検出し、検出した圧力差に応じてＤＰＦ４３内に捕集されている粒子状物質の堆積量を推定することができる。そして制御装置５０は、推定した堆積量が閾値を超えた場合に、添加弁６１から燃料（液体の添加剤）を噴射して排気温度を上昇させてＤＰＦ４３内に堆積している粒子状物質を燃焼焼却してＤＰＦ４３を再生する。その際、制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃからの検出信号に基づいて、それぞれの位置の排気の温度を検出し、所望する温度を維持するように添加弁６１から燃料（液体の添加剤）を噴射する。

また、下流側排気浄化装置４５は、上流側から、添加弁６２、選択還元触媒４６（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）、第２酸化触媒４７等が設けられている。選択還元触媒４６（以下、「ＳＣＲ」という。）は、ＤＰＦ４３の下流側に排気管１２Ｄを介して連結されている。添加弁６２は、ＤＰＦ４３の下流側、且つ、ＳＣＲ４６の上流側、となる排気管１２Ｄに配置されて、所定のタイミングにて、排気中に尿素水（液体の添加剤）を噴射する。噴射された尿素水（液体の添加剤）は、飛散して微粒化され、排気管１２Ｄ内で拡散してＳＣＲ４６に達する。なお添加弁６２には、図示省略した尿素水タンクから尿素水が供給されている。ＳＣＲ４６は、添加された尿素水から生成されたアンモニアガスを用いて、排気に含まれている窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して浄化する。

またＳＣＲ４６の上流側の排気管１２Ｄには、ＮＯｘ検出装置３７Ａ（例えばＮＯｘセンサ）が設けられている。またＳＣＲ４６の下流側の排気管１２Ｅには、ＮＯｘ検出装置３７Ｂ（例えばＮＯｘセンサ）、排気温度検出装置３６Ｄ（例えば排気温度センサ）が設けられている。ＮＯｘ検出装置３７Ａ、３７Ｂは、排気中のＮＯｘの濃度に応じた検出信号を制御装置５０に出力し、排気温度検出装置３６Ｄは、排気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。制御装置５０は、ＮＯｘ検出装置３７Ａ、３７Ｂ、排気温度検出装置３６Ｄらの検出信号に基づいて、ＳＣＲ４６のＮＯｘ浄化率を算出し、算出したＮＯｘ浄化率に基づいて添加弁６２を制御する。

第２酸化触媒４７は、ＳＣＲ４６の下流側に、排気管１２Ｅを介して連結されている。第２酸化触媒４７は、排気中に残留するアンモニアガスを酸化して浄化する。なお第２酸化触媒４７は、一酸化炭素や炭化水素を酸化反応させて浄化する機能も含んでいる。

制御装置５０は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、タイマ５４、ＥＥＰＲＯＭ５５等を備えた公知のものである。ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３に記憶された各種プログラムやマップに基づいて、種々の演算処理を実行する。また、ＲＡＭ５２は、ＣＰＵでの演算結果や各検出装置から入力されたデータ等を一時的に記憶し、ＥＥＰＲＯＭ５５は、不揮発性記憶装置であり、例えば、内燃機関１０の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する。

そして、制御装置５０は、入力された検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出することができる。また、制御装置５０は、検出した内燃機関１０の運転状態や、アクセル踏込量検出装置３８からの検出信号に基づいた運転者からの要求に応じて、燃料をシリンダ内に噴射するインジェクタ、燃料や尿素水を噴射する添加弁６１、６２、電動過給機８３やＥＧＲ弁１３Ａ等の各種のアクチュエータを制御する制御信号を出力する。なお制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、劣化抑制制御部５１Ａ、排気浄化装置温度取得部５１Ｂ、負荷調整部５１Ｃ、運転停止検出部５１Ｄ、吸着炭化水素量取得部５１Ｅ、無酸素時期推定部５１Ｆ、新気入替制御部５１Ｇ等を有しているが、これらの詳細については後述する。

ここで、排気ガスに含まれている炭化水素（ＨＣ）は、内燃機関１０が暖機されて活性化温度以上になった第１酸化触媒４２（及び、ＤＰＦ４３、第２酸化触媒４７）に吸着され、排気ガス中に含まれている酸素と酸化反応して浄化される。内燃機関１０の運転中は、酸素を含む排気ガスが次々と流れてくるので、酸素が不足することはない。しかし、第１酸化触媒４２（及びＤＰＦ４３、第２酸化触媒４７）に炭化水素（ＨＣ）が吸着されている状態で内燃機関１０が停止されると、活性化温度以上である場合、周囲の酸素を用いて酸化反応が進んでいくが、やがて周囲の酸素が無くなる場合がある。周囲の酸素が無くなると、吸着されている炭化水素（ＨＣ）は、酸化反応が進まず、水素（Ｈ）が脱離し、炭素（Ｃ）がデポジットとなって堆積して（いわゆるコーキングが発生して）、第１酸化触媒４２（及びＤＰＦ４３、第２酸化触媒４７）の劣化が進む。本実施の形態にて説明する制御装置５０は、以下に説明する処理を実行することで、上記のコーキングの発生を抑制し、排気浄化装置（第１酸化触媒４２、ＤＰＦ４３、第２酸化触媒４７）の劣化を抑制する。

●［制御装置５０の処理手順（図２～図８）と、動作波形の例（図９）］
以下、図２～図８に示すフローチャートを用いて、制御装置５０の処理手順について説明しながら、図９の動作波形の例も説明する。

●［劣化抑制制御の全体処理（図２）］
制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、例えば所定時間間隔（数［ｍｓ］～数１０［ｍｓ］間隔）にて、図２に示す［劣化抑制制御の全体処理］を起動し、ステップＳ０１０に処理を進める。なお以降の説明では、「排気浄化装置」を「第１酸化触媒」とした例で説明する。

ステップＳ０１０にて制御装置５０は、［内燃機関の負荷を調整］の処理を実行し、ステップＳ０１５へ処理を進める。なお［内燃機関の負荷を調整］の処理は、内燃機関１０の停止の直前の負荷を調整し、いずれかの気筒における吸気バルブと排気バルブの双方が開いたクランク角度範囲内となるように内燃機関１０を停止させる処理であり、詳細については後述する。

ステップＳ０１５にて制御装置５０は、［運転中であった内燃機関の停止を検出］の処理を実行し、ステップＳ０２０へ処理を進める。なお［運転中であった内燃機関の停止を検出］の処理は、運転中であった内燃機関が停止されたことを検出する処理であり、詳細については後述する。なお［運転中であった内燃機関の停止を検出］の処理にて、運転中フラグのＯＮ／ＯＦＦが設定され、劣化抑制制御フラグのＯＮが設定される。なお劣化抑制制御フラグは、上述したコーキングの発生を抑制する劣化抑制制御が開始された場合にＯＮに設定されるフラグである。

ステップＳ０２０にて制御装置５０は、劣化抑制制御フラグがＯＮであるか否かを判定し、劣化抑制制御フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０２５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０７０へ処理を進める。

ステップＳ０２５に処理を進めた場合、運転中であった内燃機関１０が停止しており、制御装置５０は、内燃機関１０の停止中における排気浄化装置温度Ｔａを更新し、ステップＳ０３０へ処理を進める。例えば制御装置５０は、時間の経過に応じた低下温度ΔＴｂを求め、前回の排気浄化装置温度Ｔａ－低下温度ΔＴｂを、今回の排気浄化装置温度Ｔａへと更新する。図９の動作波形の例では、「劣化抑制制御フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ３から時刻Ｔ７の期間の「排気浄化装置温度Ｔａ」は、このステップＳ０２５にて求められている。なお、内燃機関１０の停止中の排気浄化装置温度Ｔａの取得方法は、この方法に限定されるものではない。

ステップＳ０３０にて制御装置５０は、排気浄化装置温度Ｔａに基づいて、排気浄化装置の酸化反応速度Ｖｘを取得し、ステップＳ０３５へ処理を進める。例えば制御装置５０の記憶装置には、図１０の例に示す排気浄化装置に対応する［温度・酸化反応速度特性］が記憶されている。［温度・酸化反応速度特性］は、対象の排気浄化装置における温度に応じた酸化反応速度が表されており、図１０に示す例では、活性化温度未満では、酸化反応速度がほぼゼロである例が表されている。制御装置５０は、温度・酸化反応速度特性と、排気浄化装置温度Ｔａとに基づいて、その排気浄化装置温度Ｔａに対する酸化反応速度Ｖｘを取得する。図９の動作波形の例では、「劣化抑制制御フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ３から時刻Ｔ７の期間の「酸化反応速度Ｖｘ」は、このステップＳ０３０にて求められている。

ステップＳ０３５にて制御装置５０は、酸化反応速度Ｖｘに基づいて、排気浄化装置の周囲酸素量Ｏａを更新し、ステップＳ０４０へ処理を進める。例えば制御装置５０は、時間の経過に応じた低下酸素量ΔＯｂを求め、前回の周囲酸素量Ｏａ－低下酸素量ΔＯｂを、今回の周囲酸素量Ｏａへと更新する。図９の動作波形の例では、「劣化抑制制御フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ３から時刻Ｔ７の期間において「新気入替中フラグ」がＯＦＦに設定されている期間である時刻Ｔ３から時刻Ｔ４ａ、時刻Ｔ４ｃから時刻Ｔ５ａ、時刻Ｔ５ｃから時刻Ｔ６ａ、時刻Ｔ６ｃから時刻Ｔ７、の期間の「周囲酸素量Ｏａ」は、このステップＳ０３５にて求められている。なお、内燃機関１０の停止中の周囲酸素量Ｏａの取得方法は、この方法に限定されるものではない。

ステップＳ０４０にて制御装置５０は、酸化反応速度Ｖｘに基づいて吸着炭化水素量Ｍａを更新し、ステップＳ０４５へ処理を進める。例えば制御装置５０は、時間の経過に応じた低下炭化水素量ΔＭｂを求め、前回の吸着炭化水素量Ｍａ－低下炭化水素量ΔＭｂを、今回の吸着炭化水素量Ｍａへと更新する。図９の動作波形の例では、「劣化抑制制御フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ３から時刻Ｔ７の期間の「吸着炭化水素量Ｍａ」は、このステップＳ０４０にて求められている。なお、内燃機関１０の停止中の吸着炭化水素量Ｍａの取得方法は、この方法に限定されるものではない。

ステップＳ０４５にて制御装置５０は、酸化反応速度Ｖｘ、周囲酸素量Ｏａ、吸着炭化水素量Ｍａ等に基づいて、周囲の酸素（周囲酸素量Ｏａ）が無くなる時期である無酸素時期Ｔｎを推定して、ステップＳ０５０へ処理を進める。図９の動作波形の例では、例えば現在時刻が時刻Ｔ３から時刻Ｔ４ａの間である場合、無酸素時期Ｔ４ｂを推定する。

ステップＳ０５０にて制御装置５０は、新気入替中フラグがＯＮであるか否かを判定し、新気入替フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０６０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０５５へ処理を進める。なお新気入替中フラグは、ステップＳ０６０にて新気の入れ替えを実行中にＯＮに設定されるフラグであり、ステップＳ０６０にてＯＮまたはＯＦＦに設定される。

ステップＳ０５５にて制御装置５０は、現在の時刻が、無酸素時期Ｔｎ（時刻Ｔ４ｂ、Ｔ５ｂ、Ｔ６ｂ）の手前Ｔα以内であるか否かを判定し、無酸素時期Ｔｎ（時刻Ｔ４ｂ、Ｔ５ｂ、Ｔ６ｂ）の手前Ｔα以内である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０６０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０６５へ処理を進める。図９に示す動作波形の例では、制御装置５０は、例えば現在の時刻が時刻Ｔ４ａ～時刻Ｔ４ｂの間である場合、無酸素時期Ｔ４ｂの手前Ｔα以内である、と判定し、現在の時刻が時刻Ｔ３～時刻Ｔ４ａの間である場合、無酸素時期Ｔ４ｂの手前Ｔα以内ではない、と判定する。なおＴαの値は、種々の実験等によって適切な値に設定されている。

ステップＳ０６０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、［新気入替制御］の処理を実行し、ステップＳ０６５へ処理を進める。なお［新気入替制御］の処理は、内燃機関１０の停止中に、ＥＧＲ弁を開状態にして電動過給機を所定期間の間、駆動して、排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替える処理であり、詳細については後述する。

ステップＳ０６５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、［劣化抑制制御の終了判定］の処理を実行し、図２に示す処理を終了する。なお［劣化抑制制御の終了判定］の処理は、ステップＳ０１５にてＯＮに設定した劣化抑制制御フラグをＯＦＦにする条件が成立した場合に劣化抑制制御フラグをＯＦＦに設定する処理であり、詳細については後述する。

ステップＳ０７０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、運転中フラグがＯＮであるか否かを判定し、運転中フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０７５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ０９０へ処理を進める。なお運転中フラグは、ステップＳ０１５にて、内燃機関の運転中にＯＮに設定され、内燃機関の停止中にＯＦＦに設定されるフラグであり（図９の「運転中フラグ」を参照）、運転中フラグのＯＮ／ＯＦＦの詳細については後述する。

ステップＳ０７５へ処理を進めた場合、内燃機関１０は停止しておらず運転中であり、制御装置５０は、内燃機関の運転状態に基づいて、運転中における排気浄化装置温度Ｔａを取得し、ステップＳ０７７へ処理を進める。例えば制御装置５０は、排気温度検出装置３６Ａにて検出した排気ガスの温度や、吸気量や回転数等から推定した排気流量などに基づいて、排気浄化装置温度Ｔａを取得（推定）する。図９の動作波形の例では、「運転中フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の期間の「排気浄化装置温度Ｔａ」は、このステップＳ０７５にて求められている。

ステップＳ０７７にて制御装置５０は、排気浄化装置温度Ｔａに基づいて、酸化反応速度Ｖｘを取得し、ステップＳ０８０へ処理を進める。例えば制御装置５０は、ステップＳ０３０の処理と同様、排気浄化装置温度Ｔａと、図１０に示す［温度・酸化反応速度特性］と、に基づいて酸化反応速度Ｖｘを取得する。図９の動作波形の例では、「運転中フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の期間の「酸化反応速度Ｖｘ」は、このステップＳ０７７にて求められる。

ステップＳ０８０にて制御装置５０は、内燃機関の運転状態に基づいて、運転中における排気浄化装置の周囲の酸素量である周囲酸素量Ｏａを推定し、ステップＳ０８５へ処理を進める。例えば制御装置５０は、吸気量、回転数、燃料噴射量等に基づいて周囲酸素量Ｏａを推定する。図９の動作波形の例では、「運転中フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の期間の「周囲酸素量Ｏａ」は、このステップＳ０８０にて求められる。

ステップＳ０８５にて制御装置５０は、内燃機関の運転状態に基づいて、運転中における排気浄化装置に吸着された炭化水素の量である吸着炭化水素量Ｍａを推定し、図２に示す処理を終了する。例えば制御装置５０は、吸気量、燃料噴射量、回転数、排気浄化装置温度Ｔａ等に基づいて吸着炭化水素量Ｍａを推定する。図９の動作波形の例では、「運転中フラグ」がＯＮに設定されている時刻Ｔ２から時刻Ｔ３の期間の「吸着炭化水素量Ｍａ」は、このステップＳ０８５にて求められる。

ステップＳ０９０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、内燃機関の運転状態（この場合、停止中の状態）に基づいて、排気浄化装置温度Ｔａを取得（推定）し、図２に示す処理を終了する。例えば制御装置５０は、外気温（吸気温度検出装置３２Ａにて検出した吸気温度）を、排気浄化装置温度Ｔａとする。

●［内燃機関の負荷を調整（図３）］
次に図３を用いて、図２に示すステップＳ０１０の［内燃機関の負荷を調整］の処理の詳細について説明する。図２に示すフローチャートのステップＳ０１０の処理を実行する場合、制御装置５０は、図３に示すステップＳ１１０へ処理を進める。

ステップＳ１１０にて制御装置５０は、ユーザによる内燃機関の停止要求（イグニッションスイッチの操作）により、内燃機関を停止中であるか否かを判定し、停止要求による停止中である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１１５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１５０へ処理を進める。

ステップＳ１１５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、内燃機関の回転数が調整回転数以下（内燃機関が停止直前の回転数以下）であるか否かを判定し、回転数が調整回転数以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１２０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１５０へ処理を進める。

ステップＳ１２０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、クランク角度が第１回転角度θ１以上、かつ第２回転角度θ２以下、であるか否かを判定し、第１回転角度θ１以上かつ第２回転角度θ２以下である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１２５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ１５０へ処理を進める。例えば第１回転角度θ１以上かつ第２回転角度θ２以下のクランク角度は、いずれかの気筒（例えば第１気筒）の吸気バルブと排気バルブの双方が開いているクランク角度である。これにより、電動過給機で新気の入れ替えを行う際、ＥＧＲ配管の経路に加えて、いずれかの気筒の吸気ポートから排気ポートへの経路を追加できるので、新気入れ替え時の圧力損失を低減し、新気入れ替え時の効率をより向上させることができる。

ステップＳ１２５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、内燃機関への負荷を増量させて内燃機関を速やかに停止させる。例えば制御装置５０は、負荷装置６３（オルタネータ）へ負荷を増量する制御信号（発電量増量信号）を出力し、内燃機関を速やかに停止させ（図９の動作波形の例における時刻Ｔ３の直前の「負荷調整量」を参照）、図３に示す処理を終了し、図２に示すステップＳ０１５へ処理を戻す。

ステップＳ１５０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、既存の負荷装置６３の制御を実行（既存の制御の詳細は省略）して、図３に示す処理を終了し、図２に示すステップＳ０１５へ処理を戻す。

●［運転中であった内燃機関の停止を検出（図４）］
次に図４を用いて、図２に示すステップＳ０１５の［運転中であった内燃機関の停止を検出］の処理の詳細について説明する。図２に示すフローチャートのステップＳ０１５の処理を実行する場合、制御装置５０は、図４に示すステップＳ２１０へ処理を進める。

ステップＳ２１０にて制御装置５０は、内燃機関が停止中であるか否かを判定する。制御装置５０は、内燃機関が停止中の場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２１５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ２２０Ｂへ処理を進める。

ステップＳ２１５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、前回の運転中フラグがＯＮであるか否かを判定し、ＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２２０Ａへ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ２２０Ｂへ処理を進める。

ステップＳ２２０Ａへ処理を進めた場合、制御装置５０は、劣化抑制制御フラグをＯＮに設定し、運転中フラグをＯＦＦに設定して、図４に示す処理を終了し、図２に示すステップＳ０２０へ処理を戻す。

ステップＳ２２０Ｂへ処理を進めた場合、制御装置５０は、劣化抑制制御フラグをＯＦＦに設定し、運転中フラグをＯＮに設定して、図４に示す処理を終了し、図２に示すステップＳ０２０へ処理を戻す。

以上の処理により、図９の動作波形の例に示すように、内燃機関の運転中には、「運転中フラグ」がＯＮに設定される。また図９の動作波形の例に示すように、「運転中フラグ」がＯＮの状態からＯＦＦの状態に変化した場合（運転中であった内燃機関が停止された場合）に「劣化抑制制御フラグ」がＯＮに設定される。

●［新気入替制御（図５）］
次に図５を用いて、図２に示すステップＳ０６０の［新気入替制御］の処理の詳細について説明する。図２に示すフローチャートのステップＳ０６０の処理を実行する場合、制御装置５０は、図５に示すステップＳ３１０へ処理を進める。［新気入替制御］は、図９の動作波形の例では、時刻Ｔ４ａ（または時刻Ｔ５ａ、または時刻Ｔ６ａ）から開始されて「新気入替中フラグ」がＯＦＦに設定されるまでの期間、実行される。なお新気入替中フラグは、図４に示す［新気入替制御］の中でＯＮまたはＯＦＦに設定されるフラグであり、以下に説明するように、（運転中であった内燃機関の停止後に）電動過給機を駆動して排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替えている間はＯＮに設定される。

ステップＳ３１０にて制御装置５０は、新気入替中フラグがＯＮであるか否かを判定する。制御装置５０は、新気入替中フラグがＯＮの場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３２５へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ３１５へ処理を進める。

ステップＳ３１５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、新気入替タイマを初期化して起動し、ステップＳ３２０へ処理を進める。

ステップＳ３２０にて制御装置５０は、新気入替中フラグをＯＮに設定してステップＳ３２５へ処理を進める。

以上のステップＳ３１０～Ｓ３２０の処理にて、図９の動作波形の例に示すように、「新気入替中フラグ」がＯＦＦからＯＮに設定された場合、「新気入替タイマ」が初期化及び起動されて、電動過給機の駆動時間の計測を開始する。

ステップＳ３２５へ処理を進めた場合、制御装置５０は、新気入替タイマにて計測した時間が目標入替時間以上であるか否かを判定する。制御装置５０は、新気入替タイマの計測時間が目標入替時間以上である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３６０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ３４０へ処理を進める。なお「目標入替時間」は、電動過給機の回転数を後述する「目標回転数」で駆動した場合に、排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替えることが可能な時間であり、種々の実験等によって適切な値に設定されている。

ステップＳ３４０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ弁を全開状態に制御し、電動過給機の回転数が目標回転数に近づくように駆動し、ステップＳ３４５へ処理を進める。なお「目標回転数」は、例えば電動過給機における最も電力効率の高い回転数に設定されている。

ステップＳ３４５にて制御装置５０は、電動過給機の駆動時間（新気入替タイマの計測時間に基づいた時間）に応じた新気入替量を求め、新気入替量に応じた周囲酸素量の増量分であるΔＯｄを算出する。そして制御装置５０は、前回の周囲酸素量Ｏａに酸素増量分ΔＯｄを加算し、今回の周囲酸素量Ｏａを更新し、図５に示す処理を終了し、図２に示すステップＳ０６５へと処理を戻す。図９の動作波形の例に示すように、「新気入替中フラグ」がＯＮの期間（電動過給機の駆動中）である時刻Ｔ４ａから時刻Ｔ４ｃ、時刻Ｔ５ａから時刻Ｔ５ｃ、時刻Ｔ６ａから時刻Ｔ６ｃでは、この酸素増量分ΔＯｄによって、「周囲酸素量Ｏａ」は徐々に増加していく。

ステップＳ３６０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、新気入替タイマを停止して初期化し、ステップＳ３６５へ処理を進める。

ステップＳ３６５にて制御装置５０は、電動過給機の駆動を停止し、ステップＳ３７０へ処理を進める。なお、ＥＧＲ弁は特に全閉状態にする必要はなく、全開状態にする必要もないので、電力消費量が少なくなるようにＥＧＲ弁を制御すればよい。

ステップＳ３７０にて制御装置５０は、新気入替中フラグをＯＦＦに設定し、図５に示す処理を終了し、図２に示すステップＳ０６５へと処理を戻す。図９の動作波形の例では、時刻Ｔ７にて、「吸着炭化水素量Ｍａ」が０（ゼロ）となったので、「劣化抑制制御フラグ」がＯＦＦに設定されている。

以上、図５の［新気入替制御］にて、図９の動作波形の例に示すように、「周囲酸素量Ｏａ」は、無酸素時期Ｔ４ｂ（または無酸素時期Ｔ５ｂ、Ｔ６ｂ）となる手前の時刻Ｔ４ａ（または時刻Ｔ５ａ、Ｔ６ａ）から電動過給機が駆動されて増量される。これにより、コーキングの発生が抑制される。

なお、図９の動作波形の例において、電動過給機の駆動期間である時刻Ｔ４ａ～時刻Ｔ４ｃ（または時刻Ｔ５ａ～時刻Ｔ５ｃ、または時刻Ｔ６ａ～時刻Ｔ６ｃ）は、例えば数秒程度（例えば１～２秒程度）であり、電動過給機の停止時間である時刻Ｔ４ｃ～時刻Ｔ５ａ（または時刻Ｔ５ｃ～時刻Ｔ６ａ）は、例えば数１０秒（例えば２０～３０秒程度）である。従って、電動過給機を連続的に駆動した場合と比較して電力消費量を大きく低減させることができる。電力消費量を低減できるので、大型のバッテリを搭載する必要がなく、小型のバッテリでよいので車両重量が軽減され、オルタネータの発電に使われる内燃機関の動力も低減され、燃費の向上に寄与できる。

以上の説明及び図９の動作波形の例に示すように、制御装置５０は、排気浄化装置にて酸化反応が継続している間は、新気入替制御部による（［新気入替制御］の処理による）新気の入れ替えと、入れ替えた新気に基づいた無酸素時期推定部（図２のステップＳ０４５参照）による新たな無酸素時期の推定と、を繰り返す。

●［ＥＧＲ弁の制御（図６）］
次に図６を用いて、［（既存の）ＥＧＲ弁の制御］の処理の詳細について説明する。図５に示す［新気入替制御］にて「新気入替中フラグ」をＯＮに設定してＥＧＲ弁を強制的に動作させている場合は、［（既存の）ＥＧＲ弁の制御］の処理にてＥＧＲ弁を動作させることを禁止する。制御装置５０は、［（既存の）ＥＧＲ弁の制御］の実行タイミングにて、図６に示す処理を起動し、図６に示すステップＳＡ０１０へ処理を進める。

ステップＳＡ０１０にて制御装置５０は、新気入替中フラグがＯＮであるか否かを判定する。制御装置５０は、新気入替中フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はＥＧＲ弁の制御（駆動）を行うことなく図６に示す処理を終了し、新気入替中フラグがＯＮでない場合（Ｎｏ）はステップＳＡ０２０へ処理を進める。

ステップＳＡ０２０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、既存のＥＧＲ弁の制御（駆動）を行い、図６に示す処理を終了する。

●［電動過給機の制御（図７）］
次に図７を用いて、［（既存の）電動過給機の制御］の処理の詳細について説明する。図５に示す［新気入替制御］にて「新気入替中フラグ」をＯＮに設定して電動過給機を強制的に動作させている場合は、［（既存の）電動過給機の制御］の処理にて電動過給機を動作させることを禁止する。制御装置５０は、［（既存の）電動過給機の制御］の実行タイミングにて、図７に示す処理を起動し、図７に示すステップＳＢ０１０へ処理を進める。

ステップＳＢ０１０にて制御装置５０は、新気入替中フラグがＯＮであるか否かを判定する。制御装置５０は、新気入替中フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）は電動過給機の制御（駆動）を行うことなく図７に示す処理を終了し、新気入替中フラグがＯＮでない場合（Ｎｏ）はステップＳＢ０２０へ処理を進める。

ステップＳＢ０２０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、既存の電動過給機の制御（駆動）を行い、図７に示す処理を終了する。

●［劣化抑制制御の終了判定（図８）］
次に図８を用いて、図２に示すステップＳ０６５の［劣化抑制制御の終了判定］の処理の詳細について説明する。図２に示すフローチャートのステップＳ０６５の処理を実行する場合、制御装置５０は、図８に示すステップＳ４１０へ処理を進める。［劣化抑制制御の終了判定］は、図２に示すステップＳ０１５にてＯＮに設定した劣化抑制制御フラグをＯＦＦに設定する処理である。

ステップＳ４１０にて制御装置５０は、吸着炭化水素量Ｍａが０（ゼロ）であるか否かを判定する。制御装置５０は、吸着炭化水素量Ｍａが０（ゼロ）である場合（Ｙｅｓ）は（コーキングが発生しないので）ステップＳ４２０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）はステップＳ４１５へ処理を進める。なお、吸着炭化水素量Ｍａが０（ゼロ）であるか否かでなく、許容微小量以下であるか否かを判定するようにしてもよい。

ステップＳ４１５に処理を進めた場合、制御装置５０は、排気浄化装置温度Ｔａが終了判定温度以下であるか否かを判定する。制御装置５０は、排気浄化装置温度Ｔａが終了判定温度以下である場合（Ｙｅｓ）は（排気浄化装置の酸化反応が進まないので）ステップＳ４２０へ処理を進め、そうでない場合（Ｎｏ）は図８に示す処理を終了し、図２に示すステップＳ０６５の下へ処理を戻す。なお「終了判定温度」は、例えば排気浄化装置の活性化温度に基づいた温度であり、適切な温度が設定されている。

ステップＳ４２０へ処理を進めた場合、制御装置５０は、劣化抑制制御フラグをＯＦＦに設定し、内燃機関の停止後のコーキングの発生を抑制する「劣化抑制制御」の処理を終了し、ステップＳ４２５へ処理を進める。

ステップＳ４２５にて制御装置５０は、運転中であった内燃機関の停止後の劣化抑制制御の処理が終了したので、制御装置５０（自身）への電力供給を停止する。なお、制御装置５０への電力供給の停止は、内燃機関の停止後に実行する他の処理にて実行してもよい。

図９の動作波形の例では、制御装置５０は、時刻Ｔ７にて吸着炭化水素量＝０（ゼロ）と判定して、劣化抑制制御フラグをＯＦＦに設定している。

なお、図２に示すステップＳ０２５、Ｓ０７５、Ｓ０９０の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、排気浄化装置の温度を取得する、排気浄化装置温度取得部５１Ｂ（図１参照）に相当している。

また、図３に示す［内燃機関の負荷を調整］の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、運転中であった内燃機関を停止させる際、内燃機関が停止する直前の負荷を調整して、内燃機関のいずれかの気筒における吸気バルブと排気バルブの双方が開いたクランク角度範囲内となるように内燃機関を停止させる、負荷調整部５１Ｃ（図１参照）に相当している。

また、図４に示す［運転中であった内燃機関の停止を検出］の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、運転中であった内燃機関が停止されたことを検出する、運転停止検出部５１Ｄ（図１参照）に相当している。

また、図２に示すステップＳ０４０、Ｓ０８５の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関の運転中及び停止中に排気浄化装置に吸着されている炭化水素の量である吸着炭化水素量Ｍａを推定する、吸着炭化水素量取得部５１Ｅ（図１参照）に相当している。

また、図２に示すステップＳ０４５の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、運転停止検出部５１Ｄ（図１参照）にて運転中であった内燃機関が停止されたことを検出した後、内燃機関の停止中に、排気浄化装置温度取得部５１Ｂ（図１参照）にて取得した排気浄化装置温度Ｔａに基づいて、排気浄化装置の周囲の酸素が所定成分（この場合、炭化水素）の酸化反応に使用されて無くなる時期である無酸素時期を推定する、無酸素時期推定部５１Ｆ（図１参照）に相当している。

また、図５に示す［新気入替制御部］の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、推定した無酸素時期となる前にＥＧＲ弁を開状態にするとともに電動過給機を駆動して排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替え、入れ替えが完了した後は電動過給機の駆動を停止する、新気入替制御部５１Ｇ（図１参照）に相当している。

また、劣化抑制制御部５１Ａ（図１参照）には、図１に示すように、排気浄化装置温度取得部５１Ｂ、負荷調整部５１Ｃ、運転停止検出部５１Ｄ、吸着炭化水素量取得部５１Ｅ、無酸素時期推定部５１Ｆ、新気入替制御部５１Ｇ、が含まれている。

本発明の、内燃機関システム１の制御装置５０は、本実施の形態で説明した構成、形状、構造、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

本実施の形態の説明では、排気ガス中の所定成分（炭化水素など）を吸着して、吸着した所定成分を、周囲の酸素を用いて酸化反応させて浄化する機能を含む排気浄化装置として、（第１）酸化触媒を例として説明した。しかし、（第１）酸化触媒に限定されず、吸着した所定成分（炭化水素など）を、周囲の酸素を用いて酸化反応させて浄化する機能を含む排気浄化装置であるＤＰＦ（粒子状物質捕集フィルタ）、ＮＳＲ（ＮＯｘ吸蔵還元触媒）、三元触媒、（第２）酸化触媒などにも、本発明を適用することができる。また本発明は、ディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジンや、天然ガスエンジンなど、吸着した所定成分（炭化水素など）を、周囲の酸素を用いて酸化反応させて浄化する機能を含む排気浄化装置を有している種々の内燃機関に適用することができる。

また、［内燃機関の負荷を調整］にて、いずれかの気筒の吸気バルブと排気バルブの双方が開いたクランク角度で内燃機関を停止させる処理を説明したが、この処理を省略してもよい。

また、［劣化抑制制御の終了判定］にて、吸着炭化水素量Ｍａ、排気浄化装置温度Ｔａに基づいて劣化抑制制御の終了を判定したが、劣化抑制制御フラグがＯＮに設定されてからの経過時間や、劣化抑制制御フラグがＯＮに設定されている時の電動過給機の駆動回数などに基づいて劣化抑制制御の終了を判定するようにしてもよい。

また、図２に示すステップＳ０８５にて内燃機関の運転中の吸着炭化水素量Ｍａを推定する例を説明したが、内燃機関の運転中に吸着炭化水素量Ｍａを推定することなく、内燃機関の運転中には、排気浄化装置に最大吸着量が吸着されている、とみなすようにしてもよい。

本実施の形態の説明では、電動過給機を駆動して新気入れ替えを行う際、ＥＧＲ弁を開状態にすることに加えて、いずれかの気筒の吸気バルブと排気バルブの双方が開いた状態にしたが、［内燃機関の負荷を調整］の処理を省略してＥＧＲ弁を開状態にするだけでもよい。また、カムを用いて吸気バルブや排気バルブを駆動するのでなく油圧を用いて吸気バルブや排気バルブを駆動する内燃機関の場合では、電動過給機を駆動して新気入れ替えを行う際、当該油圧を用いて吸気バルブと排気バルブの双方を開くようにしてもよい。

以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等が記載してある場合、等号を含んでも含まなくてもよい。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。

１ 内燃機関システム
１０ 内燃機関
１１Ａ、１１Ｃ 吸気管
１１Ｂ 分岐吸気管
１１Ｄ 吸気マニホルド
１２Ａ 排気マニホルド
１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ 排気管
１３ ＥＧＲ配管
１３Ａ ＥＧＲ弁
３１ 空気流量検出装置
３２Ａ、３２Ｂ 吸気温度検出装置
３３Ａ 大気圧検出装置
３３Ｂ、３３Ｃ、３３Ｄ 圧力検出装置
３４Ａ 回転検出装置
３４Ｂ 気筒検出装置
３５ 差圧センサ
３６Ａ～３６Ｄ 排気温度検出装置
３７Ａ、３７Ｂ ＮＯｘ検出装置
３８ アクセル踏込量検出装置
３９ イグニションスイッチ
４０ 排気浄化装置
４１ 上流側排気浄化装置
４２ 第１酸化触媒
４３ ＤＰＦ（粒子状物質捕集フィルタ）
４５ 下流側排気浄化装置
４６ ＳＣＲ（選択還元触媒）
４７ 第２酸化触媒
５０ 制御装置
５１ ＣＰＵ
５１Ａ 劣化抑制制御部
５１Ｂ 排気浄化装置温度取得部
５１Ｃ 負荷調整部
５１Ｄ 運転停止検出部
５１Ｅ 吸着炭化水素量取得部
５１Ｆ 無酸素時期推定部
５１Ｇ 新気入替制御部
６１、６２ 添加弁
６３ 負荷装置（オルタネータ）
８０ 過給機
８１ タービン
８２ コンプレッサ
８３ 電動過給機
８３Ａ、８３Ｂ 切替弁
８４ インタークーラ

Claims (7)

1. 内燃機関システムの制御装置であって、
   前記内燃機関システムは、
   内燃機関と、
   前記内燃機関に接続された吸気管に設けられて前記内燃機関への吸気を過給する電動過給機と、
   前記内燃機関に接続された排気管を流れる排気の一部を前記電動過給機の吐出側の吸気管に戻すＥＧＲ配管と、
   前記ＥＧＲ配管の開度を調整するＥＧＲ弁と、
   前記ＥＧＲ配管と前記排気管との接続個所よりも下流側の前記排気管に設けられた排気浄化装置であって、排気に含まれている所定成分を吸着して吸着した前記所定成分を、周囲の酸素を用いて酸化反応させて浄化する機能を含む前記排気浄化装置と、
   前記内燃機関の運転状態を検出して前記電動過給機と前記ＥＧＲ弁を含むアクチュエータを制御する前記制御装置と、
   を有し、
   前記制御装置は、
   前記排気浄化装置の温度を取得する排気浄化装置温度取得部と、
   運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出する運転停止検出部と、
   前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した場合に実行する劣化抑制制御部と、
   を有し、
   前記劣化抑制制御部には、
   前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記内燃機関の停止中に、前記排気浄化装置温度取得部にて取得した前記排気浄化装置の温度に基づいて、前記排気浄化装置の周囲の酸素が前記所定成分の前記酸化反応に使用されて無くなる時期である無酸素時期を推定する無酸素時期推定部と、
   推定した前記無酸素時期となる前に前記ＥＧＲ弁を開状態にするとともに前記電動過給機を駆動して前記排気浄化装置の周囲の空気を新気と入れ替え、入れ替えが完了した後は前記電動過給機の駆動を停止する新気入替制御部と、
   が含まれている、
   内燃機関システムの制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関システムの制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記無酸素時期推定部にて前記無酸素時期を推定する際、
   前記排気浄化装置温度取得部にて取得した前記排気浄化装置の温度に基づいて前記排気浄化装置の酸化反応速度を取得し、取得した前記酸化反応速度に基づいて前記無酸素時期を推定する、
   内燃機関システムの制御装置。
3. 請求項１または２に記載の内燃機関システムの制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記内燃機関の停止中において前記排気浄化装置にて前記酸化反応が継続している間は、前記新気入替制御部による新気の入れ替えと、入れ替えた新気に基づいた前記無酸素時期推定部による新たな前記無酸素時期の推定と、を繰り返す、
   内燃機関システムの制御装置。
4. 請求項１～３のいずれか一項に記載の内燃機関システムの制御装置であって、
   前記所定成分の中の１つは炭化水素であり、
   前記制御装置は、
   前記内燃機関の運転中及び停止中に前記排気浄化装置に吸着されている炭化水素の量である吸着炭化水素量を推定する吸着炭化水素量取得部を有し、
   前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記無酸素時期推定部にて前記無酸素時期を推定する際、前記排気浄化装置の温度と前記吸着炭化水素量に基づいて、前記無酸素時期を推定する、
   内燃機関システムの制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関システムの制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記新気入替制御部にて新気の入れ替えを行った場合、
   前記吸着炭化水素量の炭化水素が前記酸化反応にて無くなったと判定した場合は、前記劣化抑制制御部の実行を終了する、
   内燃機関システムの制御装置。
6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の内燃機関システムの制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記運転停止検出部にて運転中であった前記内燃機関が停止されたことを検出した後、前記新気入替制御部にて新気の入れ替えを行った場合、
   前記排気浄化装置温度取得部にて取得した前記排気浄化装置の温度が終了判定温度以下となった場合は、前記劣化抑制制御部の実行を終了する、
   内燃機関システムの制御装置。
7. 請求項１～６のいずれか一項に記載の内燃機関システムの制御装置であって、
   前記制御装置は、
   前記内燃機関への負荷を調整可能な負荷調整部を有しており、
   運転中であった前記内燃機関を停止させる際、前記負荷調整部にて、前記内燃機関が停止する直前の負荷を調整して、前記内燃機関のいずれかの気筒における吸気バルブと排気バルブの双方が開いたクランク角度範囲内となるように前記内燃機関を停止させる、
   内燃機関システムの制御装置。

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