JP7363860B2 - 内燃機関の制御装置および制御方法 - Google Patents

Description

本開示は、排気通路に配置された上流側浄化装置および下流側浄化装置を含む内燃機関の制御装置および制御方法に関する。

従来、排気通路に設けられた触媒（上流側浄化装置）と、当該触媒の下流側で排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（下流側浄化装置）と燃料カットの実施により触媒の熱劣化が進行すると予測される場合に燃料カットを禁止する制御装置とを含む内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。この内燃機関の制御装置は、フィルタの再生が必要とされ、かつ排気通路の触媒とフィルタとの間に設置された温度センサの検出値から得られるフィルタの温度が粒子状物質を除去可能な温度以上である場合、触媒の熱劣化が進行すると予測されていても燃焼室に対して燃料の供給を停止させる燃料カットを実施する。これにより、燃料カットの実施によってフィルタ内に多くの酸素を送り込み、粒子状物質を燃焼させて当該フィルタを再生することができる。

また、従来、内燃機関の排気通路に配置された触媒の異常を診断するために、触媒の下流側における排ガスの空燃比がリーン側またはリッチ側に変化（反転）するのに応答して、触媒に供給される排ガスの空燃比をリッチ側またはリーン側に交互に切り替えるアクティブ空燃比制御を実行する触媒異常診断装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この触媒異常診断装置は、触媒温度（推定温度）が活性温度範囲内にあるときに、アクティブ空燃比制御を実行し、当該アクティブ空燃比制御が実行される間に推定される触媒の酸素吸蔵量に基づいて当該触媒の異常の有無を判定する。

国際公開第２０１４／１２２７７８号 特開２０１０－２５５４９０号公報

上記特許文献１に記載された内燃機関では、排気通路の触媒とフィルタとの間に設置された温度センサの検出値に基づいてフィルタの温度を精度よく推定することができるので、フィルタの温度に応じて当該フィルタの再生処理を適正に実行して粒子状物質の捕集性能を良好に維持すること可能となる。一方、特許文献１に記載された内燃機関においてフィルタの上流側に配置された触媒の異常の有無を判定する場合、エミッションの悪化を抑制するために、上流側の触媒と下流側のフィルタに担持された触媒との双方が活性化している状態で上記特許文献２に記載されたようなアクティブ空燃比制御を実行することが必要となる。しかしながら、上記温度センサの検出値から推定されたフィルタの温度に基づいて当該フィルタに担持された触媒が活性化されたか否か（触媒温度が活性温度以上であるか否か）を判定した場合、アクティブ空燃比制御が実行される機会を十分に確保し得なくなることが判明した。

そこで、本開示は、排気通路に配置された上流側浄化装置および下流側浄化装置とを含む内燃機関において、上流側浄化装置の異常判定を適正に実行可能にすることを主目的とする。

本開示の内燃機関の制御装置は、排気通路に配置された上流側浄化装置および下流側浄化装置と、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間で排ガスの温度を検出する温度センサとを含む内燃機関の制御装置において、前記温度センサにより検出された排ガスの温度から前記下流側浄化装置の温度を推定する第１温度推定部と、前記温度センサにより検出された排ガスの温度を用いることなく前記下流側浄化装置の温度を推定する第２温度推定部とを含み、少なくとも前記第２温度推定部により推定された前記下流側浄化装置の温度が予め定められた閾値以上であるときに前記上流側浄化装置の異常判定処理を実行するものである。

本開示の内燃機関の制御装置は、温度センサにより上流側浄化装置と下流側浄化装置との間で検出された排ガスの温度から下流側浄化装置の温度を推定する第１温度推定部を含む。これにより、下流側浄化装置に比較的近い位置で実測される温度から第１温度推定部により精度よく推定された温度に基づいて当該下流側浄化装置の状態等を適正に把握することが可能となる。ここで、上流側浄化装置が劣化した場合、当該上流側浄化装置が劣化していない場合に比べて、上流側浄化装置の温度が低下し、それに応じて上流側浄化装置と下流側浄化装置との間で温度センサにより検出（実測）される排ガスの温度も低下する。従って、当該温度センサにより検出される排ガスの温度から第１温度推定部により推定された下流側浄化装置の温度に基づいて上流側浄化装置の異常判定処理の実行の可否を判定した場合、上流側浄化装置に異常が発生しているにも拘わらず、下流側浄化装置が活性化していないとみなされて異常判定処理が実行されなくなってしまうおそれがある。これを踏まえて、本開示の内燃機関の制御装置には、温度センサにより検出された排ガスの温度を用いることなく下流側浄化装置の温度を推定する第２温度推定部が設けられ、当該制御装置は、第２温度推定部により推定された下流側浄化装置の温度が予め定められた閾値以上であることを実行条件の１つとして上流側浄化装置の異常判定処理を実行する。これにより、上流側浄化装置の劣化が反映されていない下流側浄化装置の推定温度に基づいて上流側浄化装置の異常判定処理の実行の可否を判定することが可能となるので、当該異常判定処理が実行される機会を十分に確保して、上流側浄化装置の状態を良好に把握することができる。この結果、本開示の内燃機関の制御装置によれば、上流側浄化装置の異常判定を適正に実行することが可能となる。なお、本開示の内燃機関の制御装置は、第１温度推定部により推定された下流側浄化装置の温度に基づいて下流側浄化装置の状態を判定するものであってもよい。

また、前記第２温度推定部は、前記温度センサにより検出された排ガスの温度を用いることなく前記上流側浄化装置の温度を推定するものであってもよく、前記制御装置は、前記第２温度推定部により推定された前記上流側浄化装置の温度が予め定められた第１の下限温度以上であり、かつ前記第２温度推定部により推定された前記下流側浄化装置の温度が前記閾値としての第２の下限温度以上であることを条件に、前記上流側浄化装置の前記異常判定処理を実行するものであってもよい。これにより、上流側浄化装置の劣化に起因して異常判定処理の実行条件が成立しなくなってしまうのを抑制し、異常判定処理が実行される機会を十分に確保することが可能となる。

更に、前記第２温度推定部は、前記内燃機関の排気ポートから流出する排ガスの温度と、排ガスと排気管との熱伝達量と、前記排気管からの放熱量とに基づいて、前記上流側浄化装置および前記下流側浄化装置の温度を推定するものであってもよい。これにより、上流側浄化装置が劣化していないと仮定して推定された上流側および下流側浄化装置の温度に基づいて、上流側浄化装置の異常判定処理の実行の可否を判定することができるので、当該異常判定処理が実行される機会を良好に確保することが可能となる。

また、前記内燃機関は、前記排気通路に配置されたタービンホイールと、タービンシャフトを介して前記タービンホイールに連結されると共に前記内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサホイールとを含む過給機を有するものであってもよく、前記第２温度推定部は、前記排気ポートから流出する排ガスの温度に基づいて推定された前記タービンホイールから流出する排ガスの温度と、前記タービンホイールから前記上流側浄化装置までの間における排ガスと前記排気管との熱伝達量および前記排気管からの放熱量とに基づいて前記上流側浄化装置の温度を推定すると共に、推定した前記上流側浄化装置の温度と、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間における排ガスと前記排気管との熱伝達量および前記排気管からの放熱量とに基づいて前記下流側浄化装置の温度を推定するものであってもよい。これにより、過給機を有する内燃機関において、上流側浄化装置の異常判定処理が実行される機会を良好に確保することが可能となる。

更に、前記内燃機関は、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間で排ガスの空燃比を検出する空燃比センサを更に含むものであってもよく、前記異常判定処理は、前記空燃比センサにより検出される空燃比がリーン側またはリッチ側に変化するのに応じて前記上流側浄化装置に流入する排気ガスの空燃比をリッチ側またはリーン側に交互に切り替えるアクティブ空燃比制御であってもよく、前記制御装置は、前記アクティブ空燃比制御が実行される間の前記上流側浄化装置による酸素の吸蔵量および放出量を推定すると共に、推定した酸素の吸蔵量および放出量に基づいて前記上流側浄化装置の異常の有無を判定するものであってもよい。

また、前記上流側浄化装置は、三元触媒を含むものであってもよく、前記下流側浄化装置は、パティキュレートフィルタを含むものであってもよく、前記制御装置は、前記第１温度推定部により推定された温度に基づいて、前記下流側浄化装置を再生させるためのフューエルカットの可否を判定するものであってもよい。これにより、下流側浄化装置の過熱を抑制しつつ、パティキュレートフィルタの目詰まりを良好に抑制すると共に、上流側浄化装置すなわち三元触媒の異常判定を適正に実行することが可能となる。

本開示の内燃機関の制御方法は、排気通路に配置された上流側浄化装置および下流側浄化装置と、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間で排ガスの温度を検出する温度センサとを含む内燃機関の制御方法において、少なくとも前記温度センサにより検出された排ガスの温度を用いることなく推定された前記下流側浄化装置の温度が予め定められた閾値以上であるときに前記上流側浄化装置の異常判定処理を実行するものである。

かかる方法によれば、下流側浄化装置の状態判定と、上流側浄化装置の異常判定との双方を適正に実行することが可能となる。

本開示の制御装置により制御される内燃機関を例示する概略構成図である。 本開示の内燃機関の制御装置を示すブロック図である。 本開示の内燃機関の制御装置による下流側浄化装置の温度の推定手順を示すフローチャートである。 本開示の内燃機関の制御装置による上流側浄化装置および下流側浄化装置の温度の推定手順を示すフローチャートである。 本開示の内燃機関の制御装置により実行されるフューエルカット許否ルーチンを例示するフローチャートである。 本開示の内燃機関の制御装置により上流側浄化装置の異常の有無を判定するために実行される異常判定ルーチンを例示するフローチャートである。

次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本開示の制御装置としてのエンジン電子制御装置（以下、「エンジンＥＣＵ」という。）１００により制御される内燃機関であるエンジン１０を例示する概略構成図である。同図に示すエンジン１０は、エンジンブロック１１に形成された複数の燃焼室１２における炭化水素系燃料と空気との混合気の燃焼に伴うピストン１３の往復運動をクランクシャフト（出力軸）１４の回転運動へと変換する例えば直列型のガソリンエンジンであり、車両に搭載される。図１に示すように、エンジン１０は、エンジンブロック１１、複数の燃焼室１２、ピストン１３およびクランクシャフト１４に加えて、エアクリーナ１５と、吸気管１６と、電子制御式のスロットルバルブ１７と、サージタンク１８と、それぞれ対応する吸気ポートを開閉する複数の吸気バルブ１９ｉと、それぞれ対応する排気ポートを開閉する排気バルブ１９ｅと、複数の燃料噴射弁２０と、複数の点火プラグ２１と、排気通路を形成する排気管２２とを含む。燃料噴射弁２０は、図示するように吸気ポートに燃料を噴射するものであってもよく、燃焼室１２内に燃料を直接噴射するものであってもよい。更に、エンジン１０にポート噴射弁と筒内噴射弁との双方が設けられてもよい。

また、エンジン１０は、排ガス浄化装置として、それぞれ排気管２２に組み込まれた上流側浄化装置２３および下流側浄化装置２４を含む。上流側浄化装置２３は、エンジン１０の各燃焼室１２からの排ガス中のＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ、ＮＯｘといった有害成分を浄化するＮＯｘ吸蔵型の排ガス浄化触媒（三元触媒）２３０を含むものである。また、下流側浄化装置２４は、排ガス中の粒子状物質（微粒子）を捕集するパティキュレートフィルタ（ＧＰＦ）２４０を含み、上流側浄化装置２３の下流側に配置される。本実施形態において、パティキュレートフィルタ２４０は、ＮＯｘ吸蔵型の排ガス浄化触媒（三元触媒）を担時した多孔質フィルタである。すなわち、下流側浄化装置２４は、三元触媒の浄化機能と粒子状物質の捕集機能とを有する四元触媒として構成されている。

更に、エンジン１０は、エンジンブロック１１等を冷却するための冷媒循環通路２５と、電動ポンプ２６と、ラジエータ２７とを含む。電動ポンプ２６は、冷媒循環通路２５で冷却水（ＬＬＣ）を循環させる。ラジエータ２７は、走行風や図示しない電動ファンからの空気との熱交換によりエンジンブロック１１等から熱を奪った冷却水を冷却する。また、冷媒循環通路２５には、水温センサ２５ｔが設置されている。水温センサ２５ｔは、エンジンブロック１１から熱を奪った（流出した）冷却水の水温Ｔｗを検出する。

加えて、エンジン１０は、排ガスのエネルギを利用して吸入空気を圧縮する過給機３０と、当該過給機３０により圧縮された空気を冷却する液冷式のインタークーラ３９とを含む。過給機３０は、図１に示すように、タービンホイール３１と、コンプレッサホイール３２と、タービンホイール３１およびコンプレッサホイール３２を一体に連結するタービンシャフト３３と、ウェイストゲートバルブ３４と、ブローオフバルブ３５とを含むターボチャージャである。タービンホイール３１は、上流側浄化装置２３の上流側に位置するように排気管２２に形成されたタービンハウジング２２０内に回転自在に配置される。また、コンプレッサホイール３２は、エアクリーナ１５とスロットルバルブ１７との間に位置するように吸気管１６に形成されたコンプレッサハウジング１６０内に回転自在に配置される。

タービンシャフト３３は、タービンハウジング２２０およびコンプレッサハウジング１６０の間で両者に固定されるベアリングハウジング３００内に回転自在に配置される。ベアリングハウジング３００は、図示しないベアリングを保持しており、当該ベアリングを介してタービンシャフト３３を回転自在に支持する。また、ベアリングハウジング３００内には、タービンシャフト３３やベアリング等を潤滑・冷却する潤滑油を流通させるための油路と、ベアリングハウジング３００内を冷却するための冷媒通路とが形成されている（何れも図示省略）。ベアリングハウジング３００内の油路には、エンジン１０により駆動される図示しない機械式オイルポンプからの作動油を調圧する油圧制御装置（図示省略）から潤滑油としての作動油が供給される。また、ベアリングハウジング３００内の冷媒通路には、インタークーラ３９に冷却水を循環させる図示しない冷却系統からの冷却水が供給される。

過給機３０のウェイストゲートバルブ３４は、流量制御弁であり、図１に示すように、タービンハウジング２２０（タービンホイール３１）を迂回するように排気管２２に接続されたバイパス管２２５に設置されている。かかるウェイストゲートバルブ３４の開度を調節することで、バイパス管１６５を流通する排ガスの量とタービンホイール３１およびコンプレッサホイール３２を回転させる排ガスの量との比を変化させることができる。すなわち、過給機３０では、ウェイストゲートバルブ３４の開度の調節によりエンジン１０における過給圧Ｐｃを調節することが可能である。また、ウェイストゲートバルブ３４を全開にすることで、過給機３０（コンプレッサホイール３２）による吸入空気の圧縮を実質的に停止させることができる。

過給機３０のブローオフバルブ３５は、図１に示すように、コンプレッサハウジング１６０（コンプレッサホイール３２）を迂回するように吸気管１６に接続されたバイパス管１６５に設置されている。かかるブローオフバルブ３５を開弁させることで、吸気管１６のコンプレッサホイール３２とスロットルバルブ１７との間における圧力（余剰圧力）を解放することができる。これにより、スロットルバルブ１７の応答性の悪化やサージングの発生を抑制することが可能となる。なお、ブローオフバルブ３５は、コンプレッサホイール３２の下流側における圧力が上流側における圧力よりも所定値以上高くなると開弁する逆止弁であってもよい。

エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ１００は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力インターフェース等を有するマイクロコンピュータや、各種駆動回路、各種ロジックＩＣ等を含む。また、エンジンＥＣＵ１００は、図２に示すように、クランク角センサ１４ａやエアフローメータ１６ａ、吸気圧センサ１６ｐ、過給圧センサ１６ｃ、吸気温センサ１６ｔ、スロットル開度センサ１７ｏ、サージ圧センサ１８ｐ、温度センサ１８ｔ、上流側空燃比センサ２２ｆ、下流側空燃比センサ２２ｒ、排ガス温度センサ２２ｔ、水温センサ２５ｔ、外気温センサ２８、大気圧センサ２９等の検出値を図示しない入力ポートを介して取得する。

クランク角センサ１４ａは、クランクシャフト１４の回転位置（クランクポジション）を検出する。エアフローメータ１６ａは、吸気管１６のコンプレッサホイール３２の上流側で吸入空気量Ｑａを検出する。吸気圧センサ１６ｐは、吸気管１６のコンプレッサホイール３２の上流側における吸気圧Ｐｉｎを検出する。吸気温センサ１６ｔは、吸気管１６のコンプレッサホイール３２の上流側で吸気温度Ｔｉｎを検出する。過給圧センサ１６ｃは、吸気管１６のコンプレッサハウジング１６０とインタークーラ３９との間でコンプレッサホイール３２により圧縮された空気の圧力である過給圧Ｐｃを検出する。スロットル開度センサ１７ｏは、スロットルバルブ１７の開度ＴＨを検出する。サージ圧センサ１８ｐは、サージタンク１８内の空気の圧力であるサージ圧Ｐｓを検出し、温度センサ１８ｔは、サージタンク１８内の空気の温度であるサージ温度Ｔｓを検出する。上流側空燃比センサ２２ｆは、上流側浄化装置２３の上流側で当該上流側浄化装置２３に流入する排ガスの空燃比である上流側空燃比ＡＦｆを検出し、下流側空燃比センサ２２ｒは、上流側浄化装置２３の下流側で下流側浄化装置２４に流入する排ガスの空燃比である下流側空燃比ＡＦｒを検出する。排ガス温度センサ２２ｔは、排気管２２の上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間の部分を流通する排ガスの温度Ｔｅｇを検出する。

エンジンＥＣＵ１００は、クランク角センサ１４ａからのクランクポジションに基づいてエンジン１０（クランクシャフト１４）の回転数Ｎｅを算出すると共に、エアフローメータ１６ａからの吸入空気量Ｑａとエンジン１０の回転数Ｎｅとに基づいて負荷率ＫＬを算出する。負荷率ＫＬは、エンジン１０の１サイクルあたりの行程容積に対する１サイクル中に実際に吸入される空気の容積の割合である。そして、エンジンＥＣＵ１００は、回転数Ｎｅや負荷率ＫＬ等に基づいて、スロットルバルブ１７や、複数の燃料噴射弁２０、複数の点火プラグ２１等を制御する。更に、エンジンＥＣＵ１００は、過給機３０のウェイストゲートバルブ３４およびブローオフバルブ３５、電動ポンプ２６、過給機３０の冷却系統に含まれる図示しない電動ポンプ等を制御する。

また、エンジンＥＣＵ１００は、エンジン１０を搭載した車両がシステム起動されている間、所定時間（微小時間）おきに図３のルーチンを繰り返し実行して下流側浄化装置２４（パティキュレートフィルタ２４０）の推定温度（推定床温）Ｔｃｒ１を導出する。図３のルーチンの開始に際し、エンジンＥＣＵ１００は、排ガス温度センサ２２ｔにより検出された排ガスの温度Ｔｅｇを取得する（ステップＳ１）。更に、エンジンＥＣＵ１００は、取得した温度Ｔｅｇに基づいて、最新の下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ１を導出し（ステップＳ２）、図３のルーチンを一旦終了させる。ステップＳ２において、エンジンＥＣＵ１００は、排ガスの温度Ｔｅｇや、排気管２２の上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間の部分と排ガスとの熱伝達量、排気管２２の上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間の部分から放熱される熱量等に基づいて下流側浄化装置２４すなわちパティキュレートフィルタ２４０の前端あるいは中央部における温度を推定し、推定した温度を最新の下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ１としてＲＡＭに格納する。

更に、エンジンＥＣＵ１００は、エンジン１０を搭載した車両がシステム起動されている間、所定時間（微小時間）おきに図４のルーチンを繰り返し実行し、上流側浄化装置２３すなわち排ガス浄化触媒２３０の推定温度（推定床温）Ｔｃｆ２と、下流側浄化装置２４すなわちパティキュレートフィルタ２４０の推定温度（推定床温）Ｔｃｒ２を導出する。図４のルーチンの開始に際し、エンジンＥＣＵ１００は、吸気温センサ１６ｔにより検出された吸気温度Ｔｉｎや、吸気圧センサ１６ｐにより検出された吸気圧Ｐｉｎ（絶対圧）、過給圧センサ１６ｃにより検出された過給圧Ｐｃ（絶対圧）、複数の排気ポートから流出してタービンハウジング２２０（タービンホイール３１）に流入する排ガスの温度である入ガス温度Ｔｔｉといった温度推定に必要なデータを取得する（ステップＳ１０）。入ガス温度Ｔｔｉは、エンジン１０の回転数Ｎｅや負荷率ＫＬ、上流側空燃比ＡＦｆ等に基づいて別途推定されたものである。

ステップＳ１０の処理の後、エンジンＥＣＵ１００は、次式（１）を用いて、タービンハウジング２２０（タービンホイール３１）から下流側に流出する排ガスの温度である出ガス温度Ｔｔｏを推定（算出）する（ステップＳ２０）。式（１）において、“Ｔｔｉ”は、ステップＳ２００にて取得された入ガス温度Ｔｔｉである。また、式（１）において、“Ｔｃｉ”は、コンプレッサハウジング１６０（コンプレッサホイール３２）に流入する空気の温度であり、本実施形態では、温度Ｔｃｉとして、ステップＳ２００にて取得された吸気温度Ｔｉｎが用いられる。ただし、温度Ｔｃｉとして、外気温センサ２８により検出された外気温度Ｔｏｕｔが用いられてもよい。更に、式（１）において、“Ｐｃｉ”は、コンプレッサハウジング１６０に流入する空気の圧力であり、本実施形態では、圧力Ｐｃｉとして、ステップＳ２００にて取得された吸気圧Ｐｉｎ（絶対圧）が用いられる。ただし、圧力Ｐｃｉとして、大気圧センサ２９により検出された大気圧Ｐｏｕｔが用いられてもよい。また、式（１）において、“Ｐｃｏ”は、コンプレッサホイール３２から送り出される空気（圧縮空気）の圧力であり、本実施形態では、圧力Ｐｃｏとして、ステップＳ２００にて取得された過給圧Ｐｃ（絶対圧）が用いられる。更に、式（１）において、“Ｋｉｅ”は、エンジン１０の吸入空気と排ガスとの比熱比である。

上記式（１）は、次のような手順に経て導出される。すなわち、状態（Ｐ１，Ｖ１，Ｔ１）から状態（Ｐ２，Ｖ２，Ｔ２）へと断熱的に変化したときの理想気体の仕事量Ｗは、ポアソンの法則および気体の状態方程式より、次式（２），（３）および（４）のように表すことができる。また、式（３）において、Ｔ１＝Ｔｃｉ，Ｐ１＝Ｐｃｉ，Ｐ２＝Ｐｃｏ，Ｋ＝Ｋｉ（ただし、“Ｋｉ”は、吸入空気の比熱比である。）とすれば、コンプレッサホイール３２によるエネルギの消費仕事（圧縮仕事）Ｗｃが得られる。更に、式（４）において、Ｔ１＝Ｔｔｉ，Ｔ２＝Ｔｔｏ，Ｋ＝Ｋｅ（ただし、“Ｋｅ”は、排ガスの比熱比である。）とすれば、タービンホイール３１によるエネルギの回収仕事（膨張仕事）Ｗｔが得られる。

また、タービンホイール３１とコンプレッサホイール３２との間の伝達効率が１００％であると仮定すれば、コンプレッサホイール３２による消費仕事Ｗｃとタービンホイール３１による回収仕事Ｗｔとが等しくなり、式（３）＝式（４）として、次式（５）を得ることができる。更に、簡単のために、断熱効率が１００％であり、かつＫｉ＝Ｋｅであると仮定すれば、次式（６）が得られ、式（６）を整理することで、上記式（１）が得られる。このようにして導出される式（１）を用いることにより、タービンホイール３１の出ガス温度Ｔｔｏをより適正に推定することが可能となる。

次いで、エンジンＥＣＵ１００は、推定したタービンホイール３１の出ガス温度Ｔｔｏと、排気管２２のタービンホイール３１と上流側浄化装置２３との間の部分と排ガスとの熱伝達量や、排気管２２のタービンホイール３１と上流側浄化装置２３との間の部分から放熱される熱量等に基づいて上流側浄化装置２３すなわち排ガス浄化触媒２３０の前端あるいは中央部における温度を推定し、推定した温度を最新の上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２としてＲＡＭに格納する（ステップＳ３０）。更に、エンジンＥＣＵ１００は、上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２と、排気管２２の上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間の部分と排ガスとの熱伝達量や、排気管２２の上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間の部分から放熱される熱量等に基づいて下流側浄化装置２４すなわちパティキュレートフィルタ２４０の前端あるいは中央部における温度を推定し、推定した温度を最新の下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２としてＲＡＭに格納し（ステップＳ４０）、図３のルーチンを一旦終了させる。

さて、上述のような下流側浄化装置２４すなわちパティキュレートフィルタ２４０を含むエンジン１０では、当該パティキュレートフィルタ２４０における粒子状物質の堆積量Ｄｐｍが増加した段階で、多くの空気すなわち酸素をパティキュレートフィルタ２４０に送り込み、粒子状物質を燃焼させる必要がある。その一方で、パティキュレートフィルタ２４０の再生に際しては、粒子状物質の反応熱によりパティキュレートフィルタ２４０が過熱されてしまうおそれもある。このため、エンジン１０を搭載した車両では、当該車両のアクセルペダルの踏み込みが解除されることを条件として含むフューエルカット実行条件が成立すると、パティキュレートフィルタ２４０の過熱を抑制しつつ粒子状物質を燃焼させてパティキュレートフィルタ２４０を再生させるために、図５に示すフューエルカット許否ルーチンがエンジンＥＣＵ１００により所定時間（微少時間）おきに繰り返し実行される。

図５のルーチンの開始に際し、エンジンＥＣＵ１００は、排ガス温度センサ２２ｔにより検出された排ガスの温度Ｔｅｇに基づいて推定された下流側浄化装置２４（パティキュレートフィルタ２４０）の推定温度Ｔｃｒ１や、フューエルカット経過時間（ＦＣ経過時間）ｔｆｃ、パティキュレートフィルタ２４０における粒子状物質の堆積量Ｄｐｍといった制御に必要なデータを取得する（ステップＳ１００）。フューエルカット経過時間（ＦＣ経過時間）ｔｆｃは、フューエルカットの実行が開始されてからの経過時間であり、図示しないタイマにより計時されると共にフューエルカットの解除に応じてリセットされるものである。粒子状物質の堆積量Ｄｐｍは、燃料噴射の実行に伴って各燃焼室１２から排出された粒子状物質の排出量（正の値）と、アクセルペダルの踏み込み解除等によるフューエルカットの実行に伴ってパティキュレートフィルタ２４０で燃焼させられた粒子状物質の量（燃焼量：負の値）とを積算することにより別途算出されているものである。粒子状物質の排出量は、エンジン１０の回転数Ｎｅや吸入空気量Ｑａ、水温Ｔｗ、エンジン１０の始動から運転停止されるまでの間の積算吸入空気量ΣＱａ等に基づいて導出（推定）される。また、粒子状物質の燃焼量は、粒子状物質の堆積量Ｄｐｍと、下流側浄化装置２４（パティキュレートフィルタ２４０）の推定温度Ｔｃｒ１と、エンジン１０の吸入空気量Ｑａ等に基づいて導出（推定）される。

ステップＳ１００の処理の後、エンジンＥＣＵ１００は、取得したパティキュレートフィルタ２４０の推定温度Ｔｃｒ１と粒子状物質の堆積量Ｄｐｍとに基づいて、フューエルカット許可時間（ＦＣ許可時間）ｔｆｃｒｅｆを設定する（ステップＳ１１０）。フューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆは、パティキュレートフィルタ２４０の温度＝Ｔｃｒ１であり、かつ堆積量＝Ｄｐｍであるときに、フューエルカットが継続して実行されても当該パティキュレートフィルタ２４０を過熱させない時間である。ステップＳ１１０において、エンジンＥＣＵ１００は、図示しないマップから推定温度Ｔｃｒ１と堆積量Ｄｐｍとに対応したフューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆを導出する。当該マップは、実験・解析を経て、堆積量Ｄｐｍが増加するに従ってフューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆを短くし、かつ推定温度Ｔｃｒ１が高くなるに従ってフューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆを短くするように予め作成されたものである。

次いで、エンジンＥＣＵ１００は、ステップＳ１００にて取得したフューエルカット経過時間がステップＳ１１０にて設定したフューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。フューエルカット経過時間がフューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆ以下であると判定した場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１００は、フューエルカットを継続させてもパティキュレートフィルタ２４０を過熱させるおそれがないとみなして、フューエルカットの実行（継続）を許可し（ステップＳ１３０）、図５のルーチンを一旦終了させる。これに対して、フューエルカット経過時間がフューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆを上回っていると判定した場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１００は、フューエルカットを継続させるとパティキュレートフィルタ２４０を過熱させるおそれがあるとみなして、フューエルカットの実行（継続）を禁止し（ステップＳ１４０）、図５のルーチンを一旦終了させる。

このように、パティキュレートフィルタ２４０の推定温度Ｔｃｒ１および堆積量Ｄｐｍに応じたフューエルカット許可時間ｔｆｃｒｅｆの範囲内でエンジン１０のフューエルカットを許容することで、パティキュレートフィルタ２４０の過熱を抑制しつつ、粒子状物質を燃焼させて当該パティキュレートフィルタ２４０の目詰まりを良好に抑制することが可能となる。なお、アクセルペダルの踏み込みが解除された状態でステップＳ１４０にてフューエルカットが禁止された場合、エンジンＥＣＵ１００は、吸入空気量Ｑａが予め定められた最小吸入空気量になるようにスロットルバルブ１７を制御すると共に、当該最小吸入空気量に応じた量の燃料を噴射するように複数の燃料噴射弁２０を制御する。これにより、エンジン１０は、走行抵抗を越える駆動力（トルク）を出力することなく当該最小吸入空気量に対応した回転数（例えば、アイドル回転数）で回転する。

続いて、図６を参照しながら、エンジン１０における上流側浄化装置２３の異常判定手順について説明する。図６は、エンジン１０を搭載した車両がシステム起動されている間に、エンジンＥＣＵ１００により所定時間おきに繰り返し実行される異常判定ルーチンを例示するフローチャートである。本実施形態において、エンジンＥＣＵ１００は、上流側浄化装置２３の異常の有無を判定するために、排ガス浄化触媒２３０に流入する排ガスの空燃比をリーン側とリッチ側とに強制的かつ交互に変化させて当該排ガス浄化触媒２３０の酸素吸蔵量をゼロと最大吸蔵量との間で変動させるアクティブ空燃比制御を実行する。

図６のルーチンの開始に際し、エンジンＥＣＵ１００は、上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２、下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２、排気管２２における排ガスの流速、大気圧センサ２９により検出された大気圧Ｐｏｕｔ等の異常判定に必要なデータを取得する（ステップＳ２００）。推定温度Ｔｃｆ２およびＴｃｒ２は、図４のルーチンの実行により別途推定されたものであり、排ガスの流速は、吸入空気量Ｑａに基づいて別途導出されたものである。ステップＳ２００の処理の後、エンジンＥＣＵ１００は、取得した上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２が予め定められた閾値Ｔｃｆ２ａｃｔ（例えば、６００℃程度）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。閾値Ｔｃｆ２ａｃｔは、上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０が活性化されているか否かを判定するためのものであり、排ガス浄化触媒２３０の活性温度に基づいて予め定められている。

上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２が閾値Ｔｃｆ２ａｃｔ以上であると判定した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１００は、ステップＳ２００にて取得した下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２が予め定められた閾値Ｔｃｒ２ａｃｔ（例えば、４５０℃程度）以上であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。閾値Ｔｃｒ２ａｃｔは、下流側浄化装置２４のパティキュレートフィルタ２４０に担持された触媒が活性化されているか否かを判定するためのものであり、当該触媒の活性温度に基づいて予め定められている。下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２が閾値Ｔｃｒ２ａｃｔ以上であると判定した場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１００は、ステップＳ２００にて取得した排ガスの流速や大気圧Ｐｏｕｔ等に関連したアクティブ空燃比制御の他の実行条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２３０）。

ステップＳ２１０，Ｓ２２０およびＳ２３０のすべてにおいて肯定判定を行った場合（ステップＳ２３０：ＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１００は、アクティブ空燃比制御を実行する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０において、エンジンＥＣＵ１００は、上流側浄化装置２３に流入する排ガスの空燃比、すなわち上流側空燃比センサ２２ｆにより検出される空燃比の目標値を予め定められたリーン空燃比に設定し、上流側浄化装置２３の下流側に配置された下流側空燃比センサ２２ｒにより検出される空燃比が理論空燃比よりも大きい（リーンな）リーン判定空燃比に達すると、上流側空燃比センサ２２ｆにより検出される空燃比の目標値を予め定められたリッチ空燃比に設定する。更に、ステップＳ２４０において、上流側浄化装置２３の下流側に配置された下流側空燃比センサ２２ｒにより検出される空燃比が理論空燃比よりも小さい（リッチな）リッチ判定空燃比に達すると、上流側空燃比センサ２２ｆにより検出される空燃比の目標値を上記リーン空燃比に設定する。そして、ステップＳ２４０において、エンジンＥＣＵ１００は、当該目標値の切り替えを予め定められた回数だけ実行する。

また、ステップＳ２４０において、エンジンＥＣＵ１００は、予め定められた演算式を用いて、上記目標値をリーン空燃比に設定している間に上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０により吸蔵される酸素の量（酸素吸蔵量）を算出する。また、エンジンＥＣＵ１００は、予め定められた演算式を用いて、上記目標値をリッチ空燃比に設定している間に上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０から放出される酸素の量（酸素放出量）を算出する。本実施形態では、上流側空燃比センサ２２ｆにより検出される空燃比の目標値がリーン空燃比とリッチ空燃比とにそれぞれ複数回（例えば、６回）ずつ設定され、酸素吸蔵量および酸素放出量は、それぞれ複数個だけ算出される。なお、アクティブ空燃比制御の実行に伴い、上流側浄化装置２３から流出するＮＯｘは、活性化している下流側浄化装置２４のパティキュレートフィルタ２４０に担持された触媒により浄化され、上流側浄化装置２３から流出する未燃燃料は、下流側浄化装置２４で燃焼させられる。

上記アクティブ空燃比制御を実行した後、エンジンＥＣＵ１００は、それぞれ複数の酸素吸蔵量および酸素放出量の平均をとることにより上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０の酸素吸蔵能力を示す指標Ｃｍａｘ（最大酸素吸蔵量）を算出する（ステップＳ２５０）。更に、エンジンＥＣＵ１００は、ステップＳ２５０にて算出した指標Ｃｍａｘが予め定められた閾値Ｃｒｅｆ未満あるか否かを判定する（ステップＳ２６０）。ステップＳ２６０にて用いられる閾値Ｃｒｅｆは、正常と認められる排ガス浄化触媒２３０の最大酸素吸蔵量の下限値に基づいて定められた値である。エンジンＥＣＵ１００は、指標Ｃｍａｘが閾値Ｃｒｅｆ未満であると判定した場合（ステップＳ２６０：ＹＥＳ）、上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０に熱劣化等の異常が発生しているとみなして、車両の図示しないインストルメントパネル上に設けられた図示しない警告灯を点灯させ（ステップＳ２７０）、図６のルーチンを一旦終了させる。

また、指標Ｃｍａｘが閾値Ｃｒｅｆ以上であると判定した場合（ステップＳ２６０：ＮＯ）、エンジンＥＣＵ１００は、上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０が正常であるとみなして、ステップＳ２６０の処理を実行することなく図６のルーチンを一旦終了させる。更に、ステップＳ２１０－Ｓ２３０の何れかにおいて否定判定を行った場合、エンジンＥＣＵ１００は、ステップＳ２４０以降の処理を実行することなく図６のルーチンを一旦終了させる。

以上説明したように、エンジン１０を制御するエンジンＥＣＵ１００は、排ガス温度センサ２２ｔにより上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間で検出された排ガスの温度Ｔｅｇから推定された下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ１と、粒子状物質の堆積量Ｄｐｍとに基づいて、当該下流側浄化装置の状態、すなわちパティキュレートフィルタ２４０を加熱させることなくフューエルカットを継続させ得る状態にあるか否かを判定する（図５のＳ１００－Ｓ１２０）。これにより、下流側浄化装置２４に比較的近い位置で実測される排ガスの温度Ｔｅｇから図３のルーチンを実行するエンジンＥＣＵ１００（第１温度推定部）により精度よく導出（推定）された推定温度Ｔｃｒ１に基づいて、当該下流側浄化装置２４の状態を適正に把握することができる従って、エンジン１０では、下流側浄化装置２４のパティキュレートフィルタ２４０を再生させるためのフュエールカットの可否を適正に判定し、下流側浄化装置２４の過熱を抑制しつつ粒子状物質を燃焼させて、パティキュレートフィルタ２４０の目詰まりを良好に抑制することが可能となる。

また、エンジンＥＣＵ１００（第２温度推定部）は、図４のルーチンを実行して、排ガス温度センサ２２ｔにより検出された排ガスの温度Ｔｅｇを用いることなく上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２および下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２を導出（推定）する。更に、エンジンＥＣＵ１００は、図４のルーチンを実行して導出した上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２が閾値（第１の下限温度）Ｔｃｆａｃｔ以上であり、かつ図４のルーチンを実行して導出した下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２が閾値（第２の下限温度）Ｔｃｒａｃｔ以上であることを条件に（図６のステップＳ２００－Ｓ２３０）、上流側浄化装置２３の異常を判定するためのアクティブ空燃比制御（ステップＳ２４０）を実行する。

すなわち、エンジン１０において、上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０が劣化した場合、当該排ガス浄化触媒２３０が劣化していない場合に比べて、上流側浄化装置２３の温度が低下し、それに応じて上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間で排ガス温度センサ２２ｔにより検出（実測）される排ガスの温度Ｔｅｇも低下する。従って、排ガス温度センサ２２ｔにより検出される排ガスの温度Ｔｅｇから推定された下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２に基づいてアクティブ空燃比制御（異常判定処理）の実行の可否を判定した場合、上流側浄化装置２３（排ガス浄化触媒２３０）に異常が発生しているにも拘わらず、推定温度Ｔｃｒ２が閾値Ｔｃｒａｃｔ未満になって下流側浄化装置２４が活性化していないとみなされ、アクティブ空燃比制御が実行されなくなってしまうおそれがある。また、例えば排ガス温度センサ２２ｔにより検出された排ガスの温度Ｔｅｇを用いて上流側浄化装置２３の温度を推定することも考えられるが、この場合も、排ガス浄化触媒２３０の劣化による排ガスの温度Ｔｅｇの低下に応じて上流側浄化装置２３の推定温度が低下することから、当該推定温度が閾値Ｔｃｆａｃｔ未満になり、アクティブ空燃比制御が実行されなくなってしまうおそれがある。

これを踏まえて、エンジンＥＣＵ１００は、排ガス温度センサ２２ｔにより検出された排ガスの温度Ｔｅｇを用いることなく推定された上流側浄化装置２３および下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｆ２，Ｔｃｒ２に基づいてアクティブ空燃比制御の実行の可否を判定する（図６のステップＳ２００－Ｓ２２０）。そして、エンジンＥＣＵ１００は、少なくともステップＳ２２０にて下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２が閾値Ｔｃｒ２ａｃｔ以上であると判定したときに、アクティブ空燃比制御（異常判定処理）を実行する（ステップＳ２４０）。これにより、上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０の劣化が反映されていない推定温度Ｔｃｆ２，Ｔｃｒ２に基づいてアクティブ空燃比制御の実行の可否を判定することが可能となるので、排ガス浄化触媒２３０の劣化に起因してアクティブ空燃比制御の実行条件（ステップＳ２１０，Ｓ２２０）が成立しなくなってしまうのを抑制することができる。従って、アクティブ空燃比制御が実行される機会を十分に確保して、上流側浄化装置２３の状態を良好に把握することができる。この結果、エンジンＥＣＵ１００により制御されるエンジン１０では、上流側浄化装置２３の排ガス浄化触媒２３０の異常判定と、下流側浄化装置２４のパティキュレートフィルタ２４０の状態判定との双方を適正に実行することが可能となる。

また、エンジンＥＣＵ１００は、エンジン１０の排気ポートから流出する排ガスの温度である入ガス温度Ｔｔｉと、排ガスと排気管２２との熱伝達量と、排気管２２からの放熱量とに基づいて、上流側浄化装置２３および下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｆ２，Ｔｃｒ２を導出する（図４）。より詳細には、エンジンＥＣＵ１００は、排気ポートから流出する排ガスの温度である入ガス温度Ｔｔｉに基づいて推定された過給機３０のタービンホイール３１から流出する排ガスの温度である出ガス温度Ｔｔｏと、タービンホイール３１から上流側浄化装置２３までの間における排ガスと排気管２２との熱伝達量および排気管２２からの放熱量とに基づいて上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２を導出（推定）する。更に、エンジンＥＣＵ１００は、上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２と、上流側浄化装置２３と下流側浄化装置２４との間における排ガスと排気管２２との熱伝達量および排気管２２からの放熱量とに基づいて下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２を導出する。これにより、上流側浄化装置２３が劣化していないと仮定して推定された上流側および下流側浄化装置２３，２４の推定温度Ｔｃｆ２，Ｔｃｒ２に基づいてアクティブ空燃比制御の実行の可否を判定することができるので、当該アクティブ空燃比制御が実行される機会を良好に確保することが可能となる。

なお、上記ステップＳ２１０は、上流側浄化装置２３の推定温度Ｔｃｆ２が予め定められた第１の上限温度以下であるか否かを更に判定するものであってもよく、ステップＳ２２０は、下流側浄化装置２４の推定温度Ｔｃｒ２が予め定められた第２の上限温度以下であるか否かを更に判定するものであってもよい。また、上流側浄化装置２３の異常判定処理は、アクティブ空燃比制御に限られるものではなく、上流側浄化装置２３および下流側浄化装置２４が活性化されていることを実行条件に含む他の処理であってもよい。更に、エンジン１０は、バンクごとに上流側浄化装置２３および下流側浄化装置２４が設けられるＶ型エンジンであってもよく、過給機３０を含まない自然吸気エンジンであってもよい。また、エンジンＥＣＵ１００が適用されるエンジン１０は、ディーゼルエンジンであってもよく、ＬＰＧエンジンであってもよく、水素エンジンであってもよい。更に、エンジン１０を搭載する車両は、当該エンジン１０のみを動力の発生源とするものであってもよく、ハイブリッド車両であってもよい。

そして、本開示の発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。

本発明は、内燃機関の製造産業等において利用可能である。

１０ エンジン、１１ エンジンブロック、１２ 燃焼室、１３ ピストン、１４ａ クランク角センサ、１５ エアクリーナ、１６ 吸気管、１６０ コンプレッサハウジング、１６５ バイパス管、１６ａ エアフローメータ、１６ｐ 吸気圧センサ、１６ｓ 過給圧センサ、１６ｔ 吸気温センサ、１７ スロットルバルブ、１７ｏ スロットル開度センサ、１８ サージタンク、１８ｐ サージ圧センサ、１８ｔ 温度センサ、１９ｅ 排気バルブ、１９ｉ 吸気バルブ、２０ 燃料噴射弁、２１ 点火プラグ、２２ 排気管、２２０ タービンハウジング、２２５ バイパス管、２２ｆ 上流側空燃比センサ、２２ｒ 下流側空燃比センサ、２２ｔ 排ガス温度センサ、２３ 上流側浄化装置、２３０ 排ガス浄化触媒、２４ 下流側浄化装置、２４０ パティキュレートフィルタ、２５ 冷媒循環通路、２５ｔ 水温センサ、２６ 電動ポンプ、２８ 外気温センサ、２９ 大気圧センサ、３０ 過給機、３１ タービンホイール、３２ コンプレッサホイール、３３ タービンシャフト、３４ ウェイストゲートバルブ、３５ ブローオフバルブ、３９ インタークーラ、３００ ベアリングハウジング、１００ エンジン電子制御装置（エンジンＥＣＵ）。

Claims (7)

1. 排気通路に配置された上流側浄化装置および下流側浄化装置と、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間で排ガスの温度を検出する温度センサとを含む内燃機関の制御装置において、
   前記温度センサにより検出された排ガスの温度から前記下流側浄化装置の温度を推定する第１温度推定部と、
   前記温度センサにより検出された排ガスの温度を用いることなく前記下流側浄化装置の温度を推定する第２温度推定部とを含み、
   少なくとも前記第２温度推定部により推定された前記下流側浄化装置の温度が予め定められた閾値以上であるときに前記上流側浄化装置の異常判定処理を実行する内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記第２温度推定部は、前記温度センサにより検出された排ガスの温度を用いることなく前記上流側浄化装置の温度を推定し、
   前記第２温度推定部により推定された前記上流側浄化装置の温度が予め定められた第１の下限温度以上であり、かつ前記第２温度推定部により推定された前記下流側浄化装置の温度が前記閾値としての第２の下限温度以上であることを条件に、前記上流側浄化装置の前記異常判定処理を実行する内燃機関の制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記第２温度推定部は、前記内燃機関の排気ポートから流出する排ガスの温度と、排ガスと排気管との熱伝達量と、前記排気管からの放熱量とに基づいて、前記上流側浄化装置および前記下流側浄化装置の温度を推定する内燃機関の制御装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関は、前記排気通路に配置されたタービンホイールと、タービンシャフトを介して前記タービンホイールに連結されると共に前記内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサホイールとを含む過給機を有し、
   前記第２温度推定部は、前記排気ポートから流出する排ガスの温度に基づいて推定された前記タービンホイールから流出する排ガスの温度と、前記タービンホイールから前記上流側浄化装置までの間における排ガスと前記排気管との熱伝達量および前記排気管からの放熱量とに基づいて前記上流側浄化装置の温度を推定すると共に、推定した前記上流側浄化装置の温度と、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間における排ガスと前記排気管との熱伝達量および前記排気管からの放熱量とに基づいて前記下流側浄化装置の温度を推定する内燃機関の制御装置。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関は、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間で排ガスの空燃比を検出する空燃比センサを更に含み、
   前記異常判定処理は、前記空燃比センサにより検出される空燃比がリーン側またはリッチ側に変化するのに応じて前記上流側浄化装置に流入する排気ガスの空燃比をリッチ側またはリーン側に強制的かつ交互に切り替えるアクティブ空燃比制御であり、
   前記制御装置は、前記アクティブ空燃比制御が実行される間の前記上流側浄化装置による酸素の吸蔵量および放出量を推定すると共に、推定した酸素の吸蔵量および放出量に基づいて前記上流側浄化装置の異常の有無を判定する内燃機関の制御装置。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記上流側浄化装置は、三元触媒を含み、
   前記下流側浄化装置は、パティキュレートフィルタを含み、
   前記第１温度推定部により推定された温度に基づいて、前記下流側浄化装置を再生させるための燃料供給の停止の可否を判定する内燃機関の制御装置。
7. 排気通路に配置された上流側浄化装置および下流側浄化装置と、前記上流側浄化装置と前記下流側浄化装置との間で排ガスの温度を検出する温度センサとを含む内燃機関の制御方法において、
   少なくとも前記温度センサにより検出された排ガスの温度を用いることなく推定された前記下流側浄化装置の温度が予め定められた閾値以上であるときに前記上流側浄化装置の異常判定処理を実行する内燃機関の制御方法。

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