JP5962486B2 - エンジンの排気浄化制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンの排気通路に備えられた排気浄化装置を制御するエンジンの排気浄化制御装置に関する。

燃費性能に優れるエンジンは、環境配慮型（ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ）であり、経済的（ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ）であると好ましく評価される反面、燃費の向上に伴い排ガス温度が低くなるため、排気通路に備えられた三元触媒や酸化触媒等の排気浄化装置が活性化し難くなるという問題がある。

特許文献１には、車両の排ガス通路に設けられ、排ガス中の微粒子を捕捉するフィルタと、このフィルタを加熱再生するための電気ヒータと、車両の各種機器に電源電流を供給する第一の電池と、前記電気ヒータの電源として、前記第一の電池とは別の第二の電池とを備えた排ガス浄化装置が開示されている。その場合、第一の電池は鉛蓄電池、第二の電池は短時間に大電流の放電が可能なキャパシタが利用される。

特許文献２には、排気管路に設けられて排気中の微粒子を捕集する触媒付きフィルタを、電気ヒータと、膨張行程における燃料の追加噴射とで加熱再生することが開示されている。

特開２００８−８２３９号公報（段落００１０、００２４） 特開平７−２７９６４５号公報（段落００２５、００４３〜００４６）

排気通路上の排気浄化装置を積極的に活性化させる方策として、特許文献１及び２に記載されるような電気ヒータを用いて排気浄化装置を強制的に加熱することが考えられる。しかし、電気ヒータは電力消費量が大きいため、電気ヒータを使用すると、電源である蓄電装置の蓄電量が大幅に低下し、例えばオーディオやエアコン等の他の車載電気デバイスへの電力不足が懸念される。

本発明は、排気浄化装置を加熱するための電気ヒータへの電力供給と、前記電気ヒータ以外の車載電気デバイスへの電力供給とを単一の蓄電装置で安定して賄うようにすることを目的とする。

前記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンの排気通路に備えられた排気浄化装置を制御するエンジンの排気浄化制御装置であって、前記排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスと、前記加熱用デバイス以外の車載電気デバイスと、前記加熱用デバイス及び前記車載電気デバイスに電力を供給するための蓄電装置と、前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスにのみ電力が供給されている状態で、前記温度検出手段で検出された温度が所定の閾値温度未満のとき、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電するとともに、少なくとも前記蓄電装置の蓄電量が所定の閾値蓄電量に低下した場合に前記蓄電装置から前記加熱用デバイスへの通電を停止する制御手段と、前記制御手段による前記加熱用デバイスへの通電の後、前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度未満のとき、前記排気浄化装置の活性化を継続する活性化継続手段とが備えられていることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置である（請求項１）。

本発明によれば、エンジンの排気通路に備えられた排気浄化装置の温度が所定の閾値温度未満のときは、前記排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスに通電されるので、前記排気浄化装置が加熱用デバイスで強制的に加熱され、たとえ排気通路上の排気浄化装置が活性化し難い状況でも、前記排気浄化装置を積極的に活性化させることができる。

そして、その際、蓄電装置の蓄電量が所定の閾値蓄電量に低下するまで、前記蓄電装置から加熱用デバイスに通電されるので、たとえ加熱用デバイスの使用により蓄電装置の蓄電量が大幅に低下しても、閾値蓄電量を下回って低下することがなく、車載電気デバイスへの電力不足が回避される。そのため、加熱用デバイスへの電力供給と、他の車載電気デバイスへの電力供給とが単一の蓄電装置で安定して賄われる。

さらに、前記加熱用デバイスへの通電の後、排気浄化装置の温度がまだ閾値温度まで上昇していないときは、排気浄化装置の活性化が継続されるので、排気浄化装置の機能が確実に実現又は回復する。

本発明において、好ましくは、前記制御手段は、仮に前記蓄電装置から前記加熱用デバイスにも電力が供給されるとした場合に前記蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下するまでの前記加熱用デバイスへの通電可能時間を現在の蓄電装置の蓄電量と車載電気デバイスの消費電流とから算出し、算出した時間が経過するまで、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電するものである（請求項２）。

この構成によれば、現在の蓄電装置の蓄電量と加熱用デバイス以外の車載電気デバイスの消費電流とから、蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下するまでの加熱用デバイスへの通電可能時間が算出され、算出された時間だけ前記蓄電装置から加熱用デバイスに通電されるので、たとえ加熱用デバイスの使用により蓄電装置の蓄電量が大幅に低下しても、閾値蓄電量を下回って低下することがなく、車載電気デバイスへの電力不足が回避される。そのため、加熱用デバイスへの電力供給と、他の車載電気デバイスへの電力供給とが単一の蓄電装置で安定して賄われる。

また、加熱用デバイスへの通電中に、蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下したか否かの判定を行う必要がなくなる。

本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量以上であっても、前記加熱用デバイスへの通電中に前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度まで上昇したときは前記加熱用デバイスへの通電を停止するものである（請求項３）。

この構成によれば、加熱用デバイスへの通電中に排気浄化装置の温度が閾値温度に達した場合の蓄電量の無駄な浪費が回避できる。

本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものである（請求項４）。

この構成によれば、ポスト噴射によって排気浄化装置に流入する排ガス温度が高くなるので、加熱用デバイスへの通電を停止して蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスへの通電停止後も、ポスト噴射によって排気浄化装置の活性化を継続することができる。

本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスのうち所定の車載電気デバイスへの通電を抑制又は停止する一方、前記加熱用デバイスへの通電を継続するものである（請求項５）。

この構成によれば、所定の車載電気デバイスへの通電を抑制又は停止することにより蓄電装置の蓄電量の低下速度が遅くなるので、蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスへの通電を継続することにより、加熱用デバイスによって排気浄化装置の活性化を継続することができる。

本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記蓄電装置を充電し、再び、前記加熱用デバイスに通電するものである（請求項６）。

この構成によれば、蓄電装置を充電することにより蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスへの通電を繰り返すことにより、加熱用デバイスによって排気浄化装置の活性化を継続することができる。

本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記蓄電装置の充電中、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものである（請求項７）。

この構成によれば、蓄電装置の充電中も、ポスト噴射によって排気浄化装置の活性化を継続することができる。

本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、発電装置に発電を行わせ、発電された電力で前記加熱用デバイスに通電するものである（請求項８）。

この構成によれば、発電装置で発電された電力で加熱用デバイスに通電することにより、蓄電装置の過放電を回避しつつ、加熱用デバイスによって排気浄化装置の活性化を継続することができる。

本発明において、好ましくは、前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスへの通電は、前記発電電圧を降圧すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータをバイパスさせて通電するものである（請求項９）。

この構成によれば、車載電気デバイスへの通電は、ＤＣ／ＤＣコンバータを経由することなく供給されるため、ＤＣ／ＤＣコンバータによる電力消費を抑制することができる。

本発明によれば、排気浄化装置を加熱するための電気ヒータへの電力供給と、前記電気ヒータ以外の車載電気デバイスへの電力供給とを単一の蓄電装置で安定して賄うことができる。本発明は、特に、燃費性能に優れるエンジンに好適である。

本発明の実施形態に係るエンジンの排気浄化制御装置の概略構成図である。 前記排気浄化制御装置で採用されている電気ヒータの配置を示すための酸化触媒の断面図である。 前記エンジンの電気系統のブロック図である。 前記エンジンの制御システム図である。 第１の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 同、タイムチャートである。 第２の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 同、タイムチャートである。 第３の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 同、タイムチャートである。 第４の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 同、タイムチャートである。 第５の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 第６の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 第７の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 第８の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。 第９の制御例に係る排気浄化制御動作のフローチャートである。

（１）全体構成
図１は、本実施形態に係るエンジンの排気浄化制御装置の概略構成図である。本実施形態に係るエンジンは、高圧高温の燃焼室内に吹き込まれた燃料が自己着火する点火装置が不要なディーゼルエンジンである。エンジン本体１に複数の気筒２（図には１つのみ図示）が形成され、各気筒２にピストン３が嵌挿されている。ピストン３はコンロッドを介してクランクシャフト４に連結されている。ピストン３の上方に燃焼室５が形成され、燃焼室５の頂部に燃料噴射弁６が設けられている。

燃料噴射弁６は、図略のニードル弁及びソレノイドを内蔵し、パルス信号が入力されることにより、そのパルス入力時期にパルス幅に対応する時間だけ駆動されて開弁し、その開弁時間に応じた量の燃料を燃焼室５内に噴射する。

各気筒２の燃焼室５に吸気通路１０及び排気通路２０が接続している。吸気通路１０と燃焼室５との間に吸気弁１１が設けられ、排気通路２０と燃焼室５との間に排気弁２１が設けられている。吸気通路１０にスロットル弁１２が配設されている。スロットル弁１２は、その開度に応じて吸気通路１０の流路断面積を調節し、気筒２に流入する吸気量を制御する。排気通路２０にＤＯＣ（酸化触媒）２２とＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）２３とが上流側からこの順に配設されている。

ＤＯＣ２２は、気筒２から排出される排ガスの酸化反応を促進するための排気浄化装置である。排ガス中のＣＯ（一酸化炭素）やＨＣ（炭化水素）はこのＤＯＣ２２を通過するときに酸化され、ＣＯ_２（二酸化炭素）やＨ_２Ｏ（水）に浄化される。ＤＯＣ２２は、ＤＯＣ２２内部で起きるこのような排ガスの酸化反応によって排ガス温度を上昇させ、下流のＤＰＦ２３に高温の排ガスを流入させる役割も担う。

ＤＰＦ２３は、気筒２から排出される排ガス中に含まれる煤等の微粒子を捕集するための排気浄化装置である。ＤＰＦ２３は、例えばＳｉＣ（炭化ケイ素）等のセラミックス製のウォールスルータイプのフィルタである。排ガス中の微粒子はこのＤＰＦ２３のセル壁を流入側から流出側に向かって通過するときにセル壁に捕集される。ＤＰＦ２３は、排ガスの酸化反応を促進する触媒（例えば白金等）を担持する触媒付きフィルタである。ＤＰＦ２３は、ＤＰＦ２３内部で起きるこのような排ガスの酸化反応によって排ガス温度を上昇させ、捕集した微粒子を燃焼し除去する機能（自己再生機能）を有する。

本実施形態に係るエンジンは、燃費性能に優れるため、排ガス温度が相対的に低く、排気通路２０に備えられたＤＯＣ２２及びＤＰＦ２３が活性化し難いという傾向がある。そこで、本実施形態では、燃料噴射弁６は、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射に加えて、メイン噴射の後に膨張行程で燃料を噴射するポスト噴射も実行可能に構成されている。ポスト噴射が実行されると、燃料は膨張行程で噴射されるので、噴射された燃料は、燃焼の熱エネルギーがピストン３を押す機械的エネルギーに変換される率が小さくなる。そのため、ポスト噴射された燃料の排ガス温度は、メイン噴射された燃料の排ガス温度よりも高くなる。したがって、ポスト噴射を行うことにより、ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２３を積極的に活性化させることができる。

しかし、ポスト噴射は燃費性能の低下やエンジンオイルの希釈の原因になり得るので、本実施形態では、排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスとして、電気ヒータを用いてＤＯＣ２２を強制的に加熱し、これによりＤＯＣ２２及びＤＰＦ２３を積極的に活性化させるようにしている。具体的に、図２に示すように、排気通路２０において、ＤＯＣ２２の触媒担体２２ａの直上流に、例えばニクロム線等からなる電気ヒータ２４を配置している。電気ヒータ２４に通電すると、電気ヒータ２４が発熱して排ガスを加熱し、加熱された排ガスが触媒担体２２ａに流入してＤＯＣ２２を加熱し、ＤＯＣ２２が活性化する。

なお、図２は、電気ヒータ２４を触媒担体２２ａの直上流の外周部に配置した例を示すが、状況に応じて、電気ヒータ２４を触媒担体２２ａの他の部位に配置してもよい。例えば、電気ヒータを触媒担体２２ａの外周面に巻き付けてもよく、触媒担体２２ａの内部に通してもよい。また、排気浄化装置の加熱用デバイスとして、前記電気ヒータに代えてマイクロウェーブ等を用いてもよい。

前述のように、ポスト噴射は燃費性能を低下させたりエンジンオイルを希釈させるという不具合があるのに対し、電気ヒータ２４にはそのような不具合がないので、本実施形態では、ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２３を積極的に活性化させる方策として、電気ヒータ２４によるＤＯＣ２２の加熱を主たる方策とし、ポスト噴射による排ガス温度の上昇を補助的な方策としている。この排気浄化制御動作については後に詳しく説明する。

図１に戻り、ＤＯＣ２２の上流の排気通路２０とスロットル弁１２の下流の吸気通路１０との間にＥＧＲ通路３０が配設されている。ＥＧＲ通路３０は、排気通路２０を流れる排ガスの一部を吸気通路１０に還流させるための通路である。ＥＧＲ通路３０にＥＧＲ弁３１が配設されている。ＥＧＲ弁３１は、その開度に応じてＥＧＲ通路３０の流路断面積を調節し、排気通路２０から吸気通路１０に還流する排ガスの量を制御する。吸気通路１０に還流した排ガスは、吸気通路１０の上流から流れてくる新気と合流して気筒２に流入する。

図３は、本実施形態に係るエンジンの電気系統のブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係るエンジンの電気系統には、エンジンから動力を得て発電を行うオルタネータ（本発明の発電装置に相当）５０と、オルタネータ５０で発電された電力を蓄電するキャパシタ（本発明の蓄電装置に相当）５１と、ＤＯＣ２２を加熱するための前記電気ヒータ２４と、例えばオーディオやエアコン等の前記電気ヒータ２４以外の車載電気デバイス５２と、キャパシタ５１と車載電気デバイス５２との間に介設されたＤＣ／ＤＣコンバータ５３と、エンジン始動時にエンジンに回転力を付与するスタータモータ５５とが含まれる。

前記電気系統には、さらに、主としてスタータモータ５５の電源として用いられるバッテリ５４が含まれる。これに対し、前記キャパシタ５１は、主として電気ヒータ２４及び車載電気デバイス５２の電源として用いられる。

図３に示すように、オルタネータ５０とキャパシタ５１とが相互に電気的に接続されている。そのため、オルタネータ５０の発電電力がキャパシタ５１に供給され得る。電気ヒータ２４がヒータリレー２４ａを介してオルタネータ５０及びキャパシタ５１と電気的に接続されている。そのため、ヒータリレー２４ａがＯＮになると、キャパシタ５１の蓄電電力又はオルタネータ５０の発電電力が電気ヒータ２４に供給され得る。

また、バッテリ５４とスタータモータ５５とがスタータリレー５６を介して相互に電気的に接続されている。そのため、スタータリレー５６がＯＮになると、バッテリ５４の蓄電電力がスタータモータ５５に供給され得る。バッテリ５４と車載電気デバイス５２とが相互に電気的に接続されている。そのため、バッテリ５４の蓄電電力が車載電気デバイス５２に供給され得る。

そして、キャパシタ５１及びオルタネータ５０と、車載電気デバイス５２及びバッテリ５４とが、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３を介して相互に電気的に接続されている。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３をバイパスするバイパス回路５３ｂが設けられ、バイパス回路５３ｂにバイパスリレー５３ａが介設されている。そのため、バイパスリレー５３ａがＯＦＦになると、キャパシタ５１の蓄電電力又はオルタネータ５０の発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータ５３で降圧されて車載電気デバイス５２及びバッテリ５４に供給され得る。一方、バイパスリレー５３ａは、オルタネータ５０の発電電圧が車載電気デバイス５２の定格電圧となるまで待った後、ＯＮとされる。このバイパスリレー５３ａがＯＮとされることにより、降圧された発電電圧のオルタネータ５０の発電電力がＤＣ／ＤＣコンバータ５３を経由することなく車載電気デバイス５２及びバッテリ５４に供給され得る。また、キャパシタ５１、オルタネータ５０及び電気ヒータ２４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３及びバイパス回路５３ｂとの間には、これらの電圧が相違する際に切断する切断リレー２６が設けられている。

オルタネータ５０は、エンジンから動力を得るために、クランクシャフト４（図１参照）とベルト等の巻掛伝動部材を介して連結されている。オルタネータ５０は、クランクシャフト４と連動して回転するロータと、ロータの周囲に配置されたステータコイルとを有している（いずれも図示省略）。ロータには磁界を発生させるためのフィールドコイルが巻装されている。発電時には、前記フィールドコイルに電流が印加され、それによって生成された磁界の中をロータが回転することにより、ステータコイルに誘導電流が発生する。

オルタネータ５０は、交流電流を直流電流に変換する整流器５０ａを有している。オルタネータ５０で発電された交流電流は、この整流器５０ａで直流に変換された後、キャパシタ５１側に供給される。

キャパシタ５１は、電気二重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）である。このようなキャパシタ５１は、バッテリ５４のような二次電池と異なり、電解質イオンの物理的な吸着によって電気を蓄えるものであるため、内部抵抗が少なく、比較的急速な充放電が可能という特性がある。

バッテリ５４は、車載用バッテリとして一般的な鉛蓄電池等からなる二次電池である。このようなバッテリ５４は、化学反応によって電気エネルギーを蓄えるものであるため、急速な充放電には不向きであるが、比較的大量の電力を蓄電可能という特性がある。

本実施形態では、オルタネータ５０は、発電電圧が調節可能であり、最大２５Ｖの電力を発電することができる。キャパシタ５１は、最大２５Ｖの電力を蓄電し、それを外部に供給することができる。バッテリ５４は、最大１４Ｖの電力を外部に供給することができる。車載電気デバイス５２の定格電圧は１４Ｖであり、電気ヒータ２４の定格電圧は２５Ｖである。

そのため、キャパシタ５１に蓄電された２５Ｖの電力は、車載電気デバイス５２及びバッテリ５４に対しては、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３によって例えば１２Ｖに降圧されて供給されるのに対し、電気ヒータ２４に対しては、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３を介さずに２５Ｖのまま供給できる。一方、バッテリ５４は最大１４Ｖの電力しか電気ヒータ２４に供給できない。したがって、電気ヒータ２４の電源としてキャパシタ５１を用いるほうが、バッテリ５４を用いるよりも、電気ヒータ２４が速やかに発熱し、ＤＯＣ２２が速やかに加熱され、活性化される。

スタータリレー５６は、エンジン始動時にＯＮとされ、それ以外のときはＯＦＦとされる。スタータリレー５６がＯＮになると、バッテリ５４の蓄電電力がスタータモータ５５に供給され、スタータモータ５５が駆動される。スタータモータ５５は、クランクシャフト４に一体に取り付けられたリングギヤを回転させ、エンジンに回転力を付与する。

本実施形態に係る車両は、イグニッションがＯＮであっても所定の条件下でエンジンが自動停止される、いわゆるアイドルストップ機能付きの車両である。そのため、スタータモータ５５は、イグニッションがＯＦＦからＯＮにされたときだけでなく、自動停止されたエンジンを再始動させる際にも駆動される。したがって、バッテリ５４はスタータモータ５５の電源として頻繁に使用されるので、仮にバッテリ５４を車載電気デバイス５２の電源や電気ヒータ２４の電源に兼用すると、バッテリ５４の蓄電量が大幅に低下し、バッテリ５４の劣化が進んでしまう。

以上を総合して、本実施形態では、キャパシタ５１を主として電気ヒータ２４及び車載電気デバイス５２の電源として用い、バッテリ５４を主としてスタータモータ５５の電源として用いるようにしている。これにより、ＤＯＣ２２を速やかに活性化できる、バッテリ５４の劣化を抑制できる、という利点が得られる。

次に、オルタネータ５０が発電を行う時期について説明する。図３に示すように、エンジン本体１に変速機４０が連結され、変速機４０の出力側にドライブシャフト４１及び車輪４２が設けられている。車両の加速時は、エンジンの出力トルクが変速機４０を経由してドライブシャフト４１に伝達され、車輪４２が回転駆動される。車両の減速時は、惰性で回転する車輪４２及びドライブシャフト４１によってエンジンが回転される。

オルタネータ５０による発電は、車両の減速時に集中的に行われる。そして、そのときの発電電力（回生電力）は一旦キャパシタ５１に蓄電される。キャパシタ５１は、前述のように、比較的急速な充電が可能なので、限られた減速の時間内にオルタネータ５０から供給される回生電力を捨てずに蓄電することができる（キャパシタ５１は例えば１０秒でほぼ満充電となる）。車両の減速頻度が高いときは、オルタネータ５０が頻繁に発電を行い、多くの電力を発電する。そして、それをキャパシタ５１が無駄にすることなく十分蓄電するので、車両の走行中に必要な電力はほぼ全て回生電力によって賄われる。例えば、車両が市街地走行をしているときは、頻繁に車両の加減速が繰り返されるため、多くの場合、キャパシタ５１の蓄電量が大幅に低下する前に再び車両が減速して回生電力がキャパシタ５１に供給される。

一方、車両の加速時は、オルタネータ５０からエンジンに加わる抵抗トルクをできるだけ少なくするため、基本的にオルタネータ５０による発電は行われない。このとき、車載電気デバイス５２への電力供給は、キャパシタ５１の蓄電電力と、必要に応じてバッテリ５４の蓄電電力とによって賄われる。

このように、本実施形態の電気系統は、オルタネータ５０による発電が車両の減速時に集中的に行われ、得られた回生電力をキャパシタ５１が捨てずに急速充電するので、無駄がなく、燃費や環境によい電気系統である。

図４は、ＰＣＭ（ｐｏｗｅｒ−ｔｒａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ）６０を中心とした本実施形態に係るエンジンの制御システム図である。ＰＣＭ６０は、周知の通り、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されるマイクロプロセッサであり、本発明の制御手段及び活性化継続手段に相当する。

ＰＣＭ６０には、車両に設けられた複数のセンサから種々の情報が入力される。すなわち、車両には、車両の走行速度を検出するための車速センサＳＷ１と、図外のブレーキペダルの操作力（踏力）を検出するためのブレーキセンサＳＷ２と、図外のアクセルペダルの踏込量に応じたアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサＳＷ３と、クランクシャフト４の回転速度を検出するためのエンジン速度センサＳＷ４（図１参照）と、ＤＯＣ２２の温度を検出するためのＤＯＣ温度センサＳＷ５（図１参照：本発明の温度検出手段に相当）と、キャパシタ５１の電圧（端子間電圧）を検出するためのキャパシタ電圧センサＳＷ６とが設けられ、これらのセンサＳＷ１〜ＳＷ６とＰＣＭ６０とが電気的に接続されている。

また、ＰＣＭ６０は、燃料噴射弁６、ヒータリレー２４ａ、切断リレー２６、オルタネータ５０のフィールドコイル、車載電機デバイス５２、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３、バイパスリレー５３ａ、及びスタータリレー５６と電気的に接続され、これらの機器に種々の制御信号を出力する。

例えば、ＰＣＭ６０は、前記センサＳＷ１〜ＳＷ６から入力される種々の情報に基いて、車両の走行状態に応じた適切なトルクが得られるようにエンジンの燃焼を制御したり、車両の走行状態に応じてオルタネータ５０の発電量を制御したり、オルタネータ５０で発電された回生電力のキャパシタ５１や車載電気デバイス５２やバッテリ５４への供給を制御する。

また、本実施形態に係る車両は、前述のように、アイドルストップ機能付きの車両であるから、ＰＣＭ６０は、所定の条件下でエンジンを自動停止させ、自動停止させたエンジンを再始動させる。

また、本実施形態に係るエンジンは、前述のように、燃費性能に優れ、排ガス温度が低く、排気通路２０上のＤＯＣ２２及びＤＰＦ２３が活性化し難いエンジンであるから、ＰＣＭ６０は、ＤＯＣ２２及びＤＰＦ２３を積極的に活性化させるために、主として電気ヒータ２４でＤＯＣ２２を強制的に加熱し、補助的にポスト噴射で排ガス温度を上昇させる。次に、ＰＣＭ６０が行うこの排気浄化制御動作について詳しく説明する。

（２）具体的制御
＜第１の制御例＞
図５は、前記ＰＣＭ６０が行う排気浄化制御動作のフローチャート、図６は、そのタイムチャートである。このタイムチャートは、車両の走行中に例えば燃料カットが行われる等して排気通路２０上のＤＯＣ２２の温度が低下した場合を示している。この場合、本実施形態では、燃焼が再開しても、排ガス温度が相対的に低いため、ＤＯＣ２２の活性化が遅れる。そこで、本実施形態では、ＤＯＣ２２を積極的に活性化させるために、ＰＣＭ６０は、まず電気ヒータ２４でＤＯＣ２２を強制的に加熱し、それでも足りないときに限り、ポスト噴射で排ガス温度を上昇させる（ＤＯＣ２２の活性化を継続する）。しかも、その場合、ＤＯＣ２２を速やかに活性化させ、かつバッテリ５４の劣化を抑制し、またさらなる燃費性能の向上のために、ＰＣＭ６０は、回生電力を蓄電するキャパシタ５１を電気ヒータ２４の電源として用いる。

すなわち、排気浄化制御がスタートすると、ＰＣＭ６０は、ステップＳ１で、バイパスリレー５３ａをＯＦＦとし、切断リレー２６をＯＮとした上で、ＤＯＣ２２の温度を計測する。ＤＯＣ２２の温度は、ＤＯＣ温度センサＳＷ５からの情報で特定される。

次いで、ＰＣＭ６０は、ステップＳ２で、ＤＯＣ２２の温度が所定の閾値温度未満か否かを判定する。ＰＣＭ６０は、判定がＮＯのときはステップＳ９に進み、判定がＹＥＳのときはステップＳ３に進む。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ３で、車載電気デバイス５２の消費電流及びキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣ（ｓｔａｔｅ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ）を計測（あるいは算出）する。車載電気デバイス５２の消費電流及びキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは、キャパシタ電圧センサＳＷ６からの情報で特定される。

次いで、ＰＣＭ６０は、ステップＳ４で、車載電気デバイス５２の消費電流及びキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣに基き、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが所定の注意蓄電量ＳＯＣ１（本発明の閾値蓄電量に相当）に低下するまでの電気ヒータ２４への通電可能時間Ｔｈ０を算出する。すなわち、この通電可能時間Ｔｈ０は、現在キャパシタ５１から電力を供給している車載電気デバイス５２に今後もキャパシタ５１から電力を供給し続けた上に、新たに電気ヒータ２４にもキャパシタ５１から電力を供給し始めた場合に、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記注意蓄電量ＳＯＣ１まで低下するのに要する時間である。この通電可能時間Ｔｈ０は、現在のキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣと、前記注意蓄電量ＳＯＣ１と、車載電気デバイス５２の消費電流と、電気ヒータ２４の消費電力とから定まる。

次いで、ＰＣＭ６０は、ステップＳ５で、前記通電可能時間Ｔｈ０だけキャパシタ５１から電気ヒータ２４に通電する。すなわち、ヒータリレー２４ａをオンにして、キャパシタ５１の蓄電電力を電気ヒータ２４に供給する。

これにより、ＤＯＣ２２の温度が閾値温度未満のときは、ＤＯＣ２２が電気ヒータ２４で強制的に加熱されるので、たとえＤＯＣ２２の活性化が遅れるような状況であっても、ＤＯＣ２２を積極的に活性化させることができる。

しかも、その際、現在の車載電気デバイス５２の消費電流とキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣとから、電気ヒータ２４にもキャパシタ５１から通電した場合にキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが注意蓄電量ＳＯＣ１に低下するまでの電気ヒータ２４への通電可能時間Ｔｈ０が算出され、算出された通電可能時間Ｔｈ０だけキャパシタ５１から電気ヒータ２４に通電されるので、たとえ電気ヒータ２４の使用によりキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが大幅に低下しても、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは注意蓄電量ＳＯＣ１を超えて低下することがなく、車載電気デバイス５２への電力不足が回避される。そのため、電気ヒータ２４への電力供給と、他の車載電気デバイス５２への電力供給とが単一のキャパシタ５１で安定して賄われる。

次いで、ＰＣＭ６０は、ステップＳ６で、ＤＯＣ２２の温度を計測し、ステップＳ７で、ＤＯＣ２２の温度が前記閾値温度未満か否かを判定する。ＰＣＭ６０は、判定がＮＯのときはステップＳ９に進み、判定がＹＥＳのときはステップＳ８に進む。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ８で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行し、ステップＳ６に戻る（ＤＯＣ２２の活性化を継続する動作）。

これにより、ポスト噴射によってＤＯＣ２２に流入する排ガス温度が高くなるので、電気ヒータ２４への通電を停止してキャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電停止後も、ポスト噴射によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。そのため、ＤＯＣ２２の機能（酸化反応を促進する機能）が確実に回復する。

なお、ＰＣＭ６０は、ステップＳ２又はＳ７でＤＯＣ２２の温度が前記閾値温度以上である場合はステップＳ９に進むが、このステップＳ９では、ＤＯＣ２２の温度が閾値温度以上、つまり活性化温度以上であるため、電気ヒータ２４の通電状態を確認し、ＯＮ状態であればステップＳ１０で電気ヒータ２４への通電をＯＦＦとした後、ステップＳ１へリターンし、ＯＦＦ状態であればそのまま、ステップＳ１へリターンする。

図６において、時刻ｔ１までは、キャパシタ５１から車載電気デバイス５２にのみ電力が供給されている状態である。そのため、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは、車載電気デバイス５２のみへの電力供給によりゆっくりと低下している。時刻ｔ１で、ＤＯＣ２２の温度が閾値温度よりも低下すると、通電可能時間Ｔｈ０だけ電気ヒータ２４がＯＮとされる。電気ヒータ２４の消費電力が大きいため、時刻ｔ１以後は、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは速やかに低下している。また、時刻ｔ１以後の所定時点において、ＤＯＣ２２の温度が電気ヒータ２４によるＤＯＣ２２の加熱により上昇に転じている。

通電可能時間Ｔｈ０が経過した時刻ｔ２で、電気ヒータ２４がＯＦＦとされる。また、この時刻ｔ２では、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが注意蓄電量ＳＯＣ１まで低下している。図例では、この時刻ｔ２でまだＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻ｔ２以後は、電気ヒータ２４によるＤＯＣ２２の加熱に代わり、ポスト噴射が実行される（ＤＯＣ２２の活性化の継続）。その結果、ＤＯＣ２２の温度が時刻ｔ３で閾値温度まで上昇し、時刻ｔ３でポスト噴射が停止する。キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは、時刻ｔ２以後は、再び車載電気デバイス５２のみへの電力供給に切り換わってゆっくりと低下している。

＜第２の制御例＞
第２の制御例は、第１の制御例と比べて、ＰＣＭ６０が行う排気浄化制御動作の一部（より詳しくはＤＯＣ２２の活性化を継続する動作）が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図７に示すように、この第２の制御例におけるステップＳ１１〜Ｓ１７、Ｓ２１、Ｓ２２は、第１の制御例におけるステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１０と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１７の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ１８で、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが所定の下限蓄電量ＳＯＣＸ以上か否かを判定する。この下限蓄電量ＳＯＣＸは前記注意蓄電量ＳＯＣ１よりも小さい値の量、つまり低い量である。キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣがこの下限蓄電量ＳＯＣＸを超えて低下したときは、オルタネータ５０による発電が行われ、キャパシタ５１が充電される。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１８の判定がＹＥＳのときはステップＳ１９に進み、ＮＯのときはステップＳ２０に進む。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１９で、車載電気デバイス５２のうち予め決められた車載電気デバイス５２への通電を停止して電気ヒータ２４への通電を継続し、ステップＳ１６に戻る。

これにより、所定の車載電気デバイス５２への通電停止によってキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣの低下速度が遅くなるので、キャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電を継続することにより、電気ヒータ２４によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。そのため、ＤＯＣ２２の機能（酸化反応を促進する機能）が確実に回復する。

なお、通電停止が予め決められた車載電気デバイス５２としては、車両の走行への影響が少ないものや、変化がすぐに乗員に感知できない温度制御に関するもの等が挙げられ、例えば、エアコンや、各種ヒータ類等が挙げられる。

一方、ＰＣＭ６０は、ステップＳ２０で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行すると共に、切断リレー２６をＯＦＦとし、オルタネータ５０の発電を実施する。そして、ＰＣＭ６０は、ステップＳ２３で、キャパシタ５１が満充電状態に回復したか否かを判定し、ＮＯであれば、ステップＳ２０を繰り返し実行し、ＹＥＳであれば、ステップＳ１１に戻る。

これにより、ポスト噴射によってＤＯＣ２２に流入する排ガス温度が高くなるので、電気ヒータ２４への通電を停止し、オルタネータ５０の発電によりキャパシタ５１へ充電することでキャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電停止後も、ポスト噴射によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。そのため、ＤＯＣ２２の機能（酸化反応を促進する機能）が確実に回復する。

図８において、時刻ｔ１１は、図６の時刻ｔ１に相当する。通電可能時間Ｔｈ０が経過した時刻ｔ１２でまだＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻ｔ１２以後は、キャパシタ５１の電力を使用する車載電気デバイス５２の数が減らされた状態で電気ヒータ２４による加熱が継続される（ＤＯＣ２２の活性化の継続）。そのため、時刻ｔ１２以後は、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣの低下速度は、それまでに比べて幾分遅くなっている。

また、図８において、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが下限蓄電量ＳＯＣＸ未満まで低下した時刻ｔ１３でまだＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻ｔ１３以後は、電気ヒータ２４による加熱に代わり、ポスト噴射が実行される（ＤＯＣ２２の活性化の継続）。その結果、ＤＯＣ２２の温度が時刻ｔ１４で閾値温度まで上昇し、時刻ｔ１４でポスト噴射が終了する。

また、時刻ｔ１３以後は、切断リレー２６をＯＦＦしてオルタネータ５０による発電が行われ、キャパシタ５１が充電される。この間、車載電気デバイス５２にはバッテリ５４から電力が供給される。その際、バッテリ５４の蓄電量が少ないときは、電力を使用する車載電気デバイス５２の数を減らした状態でバッテリ５４から車載電気デバイス５２に電力が供給され、バッテリ５４の蓄電量が多いときは、電力を使用する車載電気デバイス５２の数を減らさずにバッテリ５４から車載電気デバイス５２に電力が供給される。そして、キャパシタ５１が満充電となった後は、車載電気デバイス５２にはキャパシタ５１から電力が供給される。その際、電力を供給する車載電気デバイス５２の数を減らさずにキャパシタ５１から車載電気デバイス５２に電力が供給される。そのため、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは、満充電となった後、ゆっくりと低下している。

＜第３の制御例＞
第３の制御例は、第１の制御例と比べて、ＰＣＭ６０が行う排気浄化制御動作の一部（より詳しくはＤＯＣ２２の活性化を継続する動作）が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図９に示すように、この第３の制御例におけるステップＳ３１〜Ｓ３７、Ｓ３９、Ｓ４０は、第１の制御例におけるステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１０と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ３７の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ３８で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行しつつ、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが所定の回復蓄電量ＳＯＣ２（この回復蓄電量ＳＯＣ２は注意蓄電量ＳＯＣ１よりも大きい値の量である）に上昇するまでオルタネータ５０による発電を行い、キャパシタ５１を充電し、ステップＳ３３に戻る。つまり、再び、車載電気デバイス５２の消費電流及びキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣに基き、電気ヒータ２４への通電可能時間Ｔｈ０を算出し、算出した時間だけキャパシタ５１から電気ヒータ２４に通電するのである。

これにより、キャパシタ５１を充電することによりキャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電を繰り返すことにより、電気ヒータ２４によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。そのため、ＤＯＣ２２の機能（酸化反応を促進する機能）が確実に回復する。

また、キャパシタ５１の充電中も、ポスト噴射によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。そのため、ＤＯＣ２２の機能（酸化反応を促進する機能）が確実に回復する。

図１０において、時刻ｔ２１は、図６の時刻ｔ１に相当する。通電可能時間Ｔｈ０が経過した時刻ｔ２２でまだＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻ｔ２２以後は、電気ヒータ２４による加熱に代わり、ポスト噴射が実行される（ＤＯＣ２２の活性化の継続）。また、時刻ｔ２２以後は、オルタネータ５０による発電が行われ、キャパシタ５１が充電される。この間、車載電気デバイス５２には、バッテリ５４の蓄電量が多いときは、バッテリ５４から電力が供給され、バッテリ５４の蓄電量が少ないときは、オルタネータ５０からＤＣ／ＤＣコンバータ５３を介し降圧して（すなわちバイパスリレー５３ａがＯＦＦの状態を維持して）電力が供給される。

キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが回復蓄電量ＳＯＣ２に上昇した時刻ｔ２３で、ポスト噴射が停止し、電気ヒータ２４による加熱が再開する（ＤＯＣ２２の活性化の継続）。すなわち、通電可能時間Ｔｈ０だけ電気ヒータ２４がＯＮとされる。その後、通電可能時間Ｔｈ０が経過する時刻ｔ２４、及びキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが回復蓄電量ＳＯＣ２に上昇する時刻ｔ２５を経て、電気ヒータ２４による加熱の繰り返し及びポスト噴射の繰り返しにより（ＤＯＣ２２の活性化の継続）、通電可能時間Ｔｈ０が経過する時刻ｔ２６以前の所定時点において、ＤＯＣ２２の温度が閾値温度以上となり、前記時刻ｔ２６でこの制御が終了する。

＜第４の制御例＞
第４の制御例は、第１の制御例と比べて、ＰＣＭ６０が行う排気浄化制御動作の一部（より詳しくはＤＯＣ２２の活性化を継続する動作）が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図１１に示すように、この第４の制御例におけるステップＳ４１〜Ｓ４７、Ｓ５１、Ｓ５２は、第１の制御例におけるステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ９、Ｓ１０と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ４７の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ４８で、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが所定の下限蓄電量ＳＯＣＸ以上か否かを判定する。この下限蓄電量ＳＯＣＸは前記注意蓄電量ＳＯＣ１よりも小さい値の量、つまり低い量である。キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣがこの下限蓄電量ＳＯＣＸを超えて低下したときは、オルタネータ５０による発電が行われ、キャパシタ５１が充電される。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ４８の判定がＹＥＳのときはステップＳ４９に進み、ＮＯのときはステップＳ５０に進む。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ４９で、バイパスリレー５３ａをＯＮにして、オルタネータ５０による発電を行い、電気ヒータ２４に通電し、ステップＳ４６に戻る。

つまり、前述のように、オルタネータ５０は、最大２５Ｖまで発電電圧が調節可能であるから、この第４の制御例においては、オルタネータ５０に例えば車載電気デバイス５２の定格電圧である１４Ｖの電力を発電させ、これを電気ヒータ２４にそのまま供給させると共に、車載電気デバイス５２に対しては、バイパス回路５３ｂを経由して（すなわちＤＣ／ＤＣコンバータ５３を介さずに）、同じく１４Ｖの電力をそのまま供給させるのである。換言すれば、ＰＣＭ６０は、車載電気デバイス５２への通電は、オルタネータ５０の発電電圧を降圧すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３をバイパスさせて通電するものである。

これにより、オルタネータ５０で発電された回生電力で電気ヒータ２４に通電することにより、キャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。そのため、ＤＯＣ２２の機能（酸化反応を促進する機能）が確実に回復する。

一方、ＰＣＭ６０は、ステップＳ５０で、圧縮行程の上死点付近で燃料を噴射するメイン噴射の後に燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射を実行し、ステップＳ４６に戻る。

これにより、ポスト噴射によってＤＯＣ２２に流入する排ガス温度が高くなるので、電気ヒータ２４への通電を停止してキャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電停止後も、ポスト噴射によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。そのため、ＤＯＣ２２の機能（酸化反応を促進する機能）が確実に回復する。

図１２において、時刻ｔ３１は、図６の時刻ｔ１に相当する。通電可能時間Ｔｈ０が経過した時刻ｔ３２でまだＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇していないから、時刻ｔ３２以後は、オルタネータ５０の発電電力（１４Ｖ）が電気ヒータ２４に供給されることにより、電気ヒータ２４による加熱が継続される（ＤＯＣ２２の活性化の継続）。また、時刻ｔ３２以後は、バイパスリレー５３ａがＯＮとされて、車載電気デバイス５２にも、オルタネータ５０の発電電力（１４Ｖ）がバイパス回路５３ｂを経由して供給される。そのため、時刻ｔ３２以後は、キャパシタからの電力の持ち出しがないため、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは下限蓄電量ＳＯＣＸ以上に保たれている。

そして、電気ヒータ２４によるＤＯＣ２２の加熱の継続により、ＤＯＣ２２の温度が時刻ｔ３３で閾値温度まで上昇すると、オルタネータ５０が発電を停止して電気ヒータ２４による加熱が停止する。この時刻ｔ３３以後は、バッテリ５４を介して車載電気デバイス５２へ電力が供給されるため、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣは、下限蓄電量ＳＯＣＸ以上に保たれる。

次に、第５〜第８の制御例を説明する。第５〜第８の制御例は、前記第１〜第４の制御例がキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣから電気ヒータ２４への通電可能時間Ｔｈ０を予め算出するものであったのに対し、常にキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣを算出（あるいは計測）し、その結果に基いて電気ヒータ２４への通電可否を判断するものである。

＜第５の制御例＞
第５の制御例は、第１の制御例に対応するものであり、第１の制御例が電気ヒータ２４への通電可能時間Ｔｈ０を算出し、通電可能時間Ｔｈ０が経過するまで、キャパシタ５１から電気ヒータ２４に通電するものであったのに対し、常にキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣを算出する点が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図１３に示すように、この第５の制御例におけるステップＳ６１、Ｓ６２、Ｓ６６、Ｓ６７は、第１の制御例におけるステップＳ１、Ｓ２、Ｓ９、Ｓ１０と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップ６２の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ６３で、車載電気デバイス５２の消費電流及びキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣを算出する。

次いで、ＰＣＭ６０は、ステップＳ６４で、電気ヒータ２４に通電した後も、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記注意蓄電量ＳＯＣ１以上であるか否かを判定する。

その結果、ステップＳ６４でキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記注意蓄電量ＳＯＣ１以上であるＹＥＳと判定された場合は、ＰＣＭ６０は、ステップＳ６５で、ヒータリレー２４ａをＯＮにして、キャパシタ５１から車載電気デバイス５２への通電を維持しながら電気ヒータ２４への通電を行う。そして、ステップＳ６１へリターンする。

一方、ステップＳ６４でキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記注意蓄電量ＳＯＣ１未満であるＮＯと判定された場合は、ＰＣＭ６０は、ステップＳ６８で、電気ヒータ２４の通電状態がＯＦＦ状態であるか否かを判定し、判定がＹＥＳのときは、そのまま、ステップＳ７０に進んでポスト噴射を実行し、判定がＮＯのときは、ステップＳ６９でヒータリレー２４ａをＯＦＦにして電気ヒータ２４への通電をＯＦＦとした後、ステップＳ７０に進んでポスト噴射を実行する。そして、ステップＳ６１へリターンする。

＜第６の制御例＞
第６の制御例は、第２の制御例に対応するものであり、第５の制御例と比べて、ＰＣＭ６０が行う排気浄化制御動作の一部（より詳しくはＤＯＣ２２の活性化を継続する動作）が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図１４に示すように、この第６の制御例におけるステップＳ７１〜Ｓ７７は、第５の制御例におけるステップＳ６１〜Ｓ６７と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ７４の判定がＮＯのときは、ステップＳ７８で、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記下限蓄電量ＳＯＣＸ以上か否かを判定する。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ７８の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ７９で、車載電気デバイス５２のうち予め決められた車載電気デバイス５２への通電を停止して電気ヒータ２４への通電を継続し、ステップＳ７１に戻る。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ７８の判定がＮＯのときは、ステップＳ８０で、電気ヒータ２４の通電状態を確認し、ＯＮ状態であればステップＳ８１で電気ヒータ２４への通電をＯＦＦとした後、ステップＳ８２に進み、ＯＦＦ状態であればそのまま、ステップＳ８２に進む。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ８２で、ポスト噴射を実行すると共に、切断リレー２６をＯＦＦとし、オルタネータ５０の発電を実施し、キャパシタ５１が満充電状態に回復するまでポスト噴射を実行し、ステップＳ７１に戻る。

＜第７の制御例＞
第７の制御例は、第３の制御例に対応するものであり、第５の制御例と比べて、ＰＣＭ６０が行う排気浄化制御動作の一部（より詳しくはＤＯＣ２２の活性化を継続する動作）が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図１５に示すように、この第７の制御例におけるステップＳ９１〜Ｓ９７は、第５の制御例におけるステップＳ６１〜Ｓ６７と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ９４の判定がＮＯのときは、ステップＳ９８で、電気ヒータ２４の通電状態を確認し、ＯＮ状態であればステップＳ９９で電気ヒータ２４への通電をＯＦＦとした後、ステップＳ１００に進み、ＯＦＦ状態であればそのまま、ステップＳ１００に進む。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１００で、ポスト噴射を実行しつつ、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記回復蓄電量ＳＯＣ２に上昇するまでオルタネータ５０による発電を行い、キャパシタ５１を充電し、ステップＳ９１に戻る。

＜第８の制御例＞
第８の制御例は、第４の制御例に対応するものであり、第５の制御例と比べて、ＰＣＭ６０が行う排気浄化制御動作の一部（より詳しくはＤＯＣ２２の活性化を継続する動作）が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図１６に示すように、この第８の制御例におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０７は、第５の制御例におけるステップＳ６１〜Ｓ６７と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１０４の判定がＮＯのときは、ステップＳ１０８で、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記下限蓄電量ＳＯＣＸ以上か否かを判定する。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１０８の判定がＹＥＳのときは、ステップＳ１０９で、バイパスリレー５３ａをＯＮにして、オルタネータ５０による発電を行い、電気ヒータ２４に通電し、ステップＳ１０１に戻る。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１０８の判定がＮＯのときは、ステップＳ１１０で、電気ヒータ２４の通電状態を確認し、ＯＮ状態であればステップＳ１１１で電気ヒータ２４への通電をＯＦＦとした後、ステップＳ１１２に進み、ＯＦＦ状態であればそのまま、ステップＳ１１２に進む。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１１２で、ポスト噴射を実行し、ステップＳ１０１に戻る。

＜第９の制御例＞
次に、第９の制御例を説明する。第９の制御例は、第１の制御例に対応するものであり、第１の制御例が通電可能時間Ｔｈ０が経過するまでキャパシタ５１から電気ヒータ２４に通電するものであったのに対し、通電可能時間Ｔｈ０が経過していなくてもＤＯＣ２２の温度が前記閾値温度まで上昇したときは電気ヒータ２４への通電を停止する点が異なり、その他は同じであるので、異なる部分のみ説明し、同じ部分は説明を省略する。

すなわち、図１７に示すように、この第９の制御例におけるステップＳ１２１〜Ｓ１２４、Ｓ１３０、Ｓ１３１は、第１の制御例におけるステップＳ１〜Ｓ４、Ｓ９、Ｓ１０と同じである。

ＰＣＭ６０は、ステップＳ１２４の後、ステップＳ１２５で、キャパシタ５１から電気ヒータ２４への通電を開始する。

次いで、ＰＣＭ６０は、ステップＳ１２６で、ＤＯＣ２２の温度を計測し、ステップＳ１２７で、ＤＯＣ２２の温度が前記閾値温度未満か否かを判定する。

ステップＳ１２７の判定がＮＯのとき、すなわち、ＤＯＣ２２の温度が閾値温度以上のとき（ＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇したとき）は、ＰＣＭ６０は、電気ヒータ２４への通電時間が通電可能時間Ｔｈ０に至っていない場合でも、ステップＳ１３０〜Ｓ１３１で、電気ヒータ２４への通電を停止する。

ステップＳ１２７の判定がＹＥＳのとき、すなわち、ＤＯＣ２２の温度が閾値温度未満のとき（ＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇していないとき）は、ＰＣＭ６０は、ステップＳ１２８で、通電可能時間Ｔｈ０が経過したか否かを判定する。

ステップＳ１２８の判定がＮＯのとき、すなわち、電気ヒータ２４への通電時間が通電可能時間Ｔｈ０に至っていないときは、ＰＣＭ６０は、電気ヒータ２４への通電をＯＮとしたまま、ステップＳ１２６に戻る。

ステップＳ１２８の判定がＹＥＳのとき、すなわち、電気ヒータ２４への通電時間が通電可能時間Ｔｈ０に至っているときは、ＰＣＭ６０は、ステップＳ１２９で、電気ヒータ２４への通電をＯＦＦとした上で、ポスト噴射を実行し、ステップＳ１２６に戻る。

（３）作用
以上のように、本実施形態に係るエンジンの排気浄化制御装置は、エンジンの排気通路２０に備えられた排気浄化装置を制御するものであって、次のような特徴的構成を備えている。

すなわち、排気通路２０上のＤＯＣ２２を加熱するための電気ヒータ２４と、電気ヒータ２４以外の車載電気デバイス５２と、電気ヒータ２４及び車載電気デバイス５２に電力を供給するためのキャパシタ５１と、ＤＯＣ２２の温度を検出するＤＯＣ温度センサＳＷ５と、マイクロプロセッサであるＰＣＭ６０とが備えられている。

ＰＣＭ６０は、キャパシタ５１から車載電気デバイス５２にのみ電力が供給されている状態で、ＤＯＣ温度センサＳＷ５で検出された温度が所定の閾値温度未満のとき、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが所定の注意蓄電量ＳＯＣ１に低下するまで、キャパシタ５１から車載電気デバイス５２と電気ヒータ２４とに通電する。さらに、ＰＣＭ６０は、前記電気ヒータ２４への通電の後、ＤＯＣ温度センサＳＷ５で検出された温度が前記閾値温度未満のとき、ＤＯＣ２２の活性化を継続する。

本実施形態によれば、排気通路２０に備えられたＤＯＣ２２の温度が所定の閾値温度未満のときは、ＤＯＣ２２を加熱するための電気ヒータ２４に通電されるので、ＤＯＣ２２が電気ヒータ２４で強制的に加熱され、たとえＤＯＣ２２が活性化し難い状況でも、ＤＯＣ２２を積極的に活性化させることができる。

そして、その際、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが所定の注意蓄電量ＳＯＣ１に低下するまで、キャパシタ５１から電気ヒータ２４に通電されるので、たとえ電気ヒータ２４の使用によりキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが大幅に低下しても、注意蓄電量ＳＯＣ１を下回って低下することがなく、車載電気デバイス５２への電力不足が回避される。そのため、電気ヒータ２４への電力供給と、他の車載電気デバイス５２への電力供給とが単一のキャパシタ５１で安定して賄われる。

さらに、前記電気ヒータ２４への通電の後、ＤＯＣ２２の温度がまだ閾値温度まで上昇していないときは、ＤＯＣ２２の活性化が継続されるので、ＤＯＣ２２の機能が確実に回復する。

特に、第１〜第４、第９の制御例では、仮にキャパシタ５１から電気ヒータ２４にも電力が供給されるとした場合にキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが前記注意蓄電量ＳＯＣ１に低下するまでの電気ヒータ２４への通電可能時間Ｔｈ０が現在のキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣと車載電気デバイス５２の消費電流とから算出され、算出された通電可能時間Ｔｈ０が経過するまで、キャパシタ５１から車載電気デバイス５２と電気ヒータ２４とに通電されるので、たとえ電気ヒータ２４の使用によりキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが大幅に低下しても、注意蓄電量ＳＯＣ１を下回って低下することがなく、車載電気デバイス５２への電力不足が回避される。そのため、電気ヒータ２４への電力供給と、他の車載電気デバイス５２への電力供給とが単一のキャパシタ５１で安定して賄われる。

また、第１〜第４、第９の制御例では、電気ヒータ２４への通電中に、キャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣが注意蓄電量ＳＯＣ１に低下したか否かの判定（ＳＯＣ＞ＳＯＣ１）を行う必要がない。

第５〜第９の制御例では、電気ヒータ２４への通電中にＤＯＣ２２の温度が閾値温度まで上昇したときは電気ヒータ２４への通電が停止されるので、電気ヒータ２４への通電中にＤＯＣ２２の温度が閾値温度に達した場合のキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣの無駄な浪費が回避される。

第１、第５、第９の制御例では、電気ヒータ２４への通電の後、ＤＯＣ温度センサＳＷ５で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射が実行されるので、ポスト噴射によってＤＯＣ２２に流入する排ガス温度が高くなる。そのため、電気ヒータ２４への通電を停止してキャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電停止後も、ポスト噴射によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。

第２、第６の制御例では、電気ヒータ２４への通電の後、ＤＯＣ温度センサＳＷ５で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、車載電気デバイス５２のうち所定の車載電気デバイス５２への通電が停止される一方、電気ヒータ２４への通電が継続されるので、所定の車載電気デバイス５２への通電が停止されることによりキャパシタ５１の蓄電量ＳＯＣの低下速度が遅くなる。そのため、キャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電を継続することにより、電気ヒータ２４によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。

第３、第７の制御例では、電気ヒータ２４への通電の後、ＤＯＣ温度センサＳＷ５で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、キャパシタ５１が充電され、再び、電気ヒータ２４に通電されるので、キャパシタ５１を充電することによりキャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４への通電を繰り返すことにより、電気ヒータ２４によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。

また、第３、第７の制御例では、キャパシタ５１の充電中、燃料を膨張行程で噴射するポスト噴射が実行されるので、キャパシタ５１の充電中も、ポスト噴射によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。

第４、第８の制御例では、電気ヒータ２４への通電の後、ＤＯＣ温度センサＳＷ５で検出された温度が前記閾値温度未満のときは、オルタネータ５０が発電を行い、発電された電力で電気ヒータ２４に通電されるので、オルタネータ５０で発電された電力で電気ヒータ２４に通電されることにより、キャパシタ５１の過放電を回避しつつ、電気ヒータ２４によってＤＯＣ２２の活性化を継続することができる。

また、第４、第８の制御例では、車載電気デバイス５２への通電は、オルタネータ５０の発電電圧が降圧されると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３をバイパスして通電されるので、車載電気デバイス５２への通電がＤＣ／ＤＣコンバータ５３を経由することなく供給される。そのため、ＤＣ／ＤＣコンバータ５３による電力消費を抑制することができる。

（４）他の実施形態
前記実施形態では、電気ヒータ２４で加熱する対象の排気浄化装置がＤＯＣ２２であった。つまり、ＤＯＣ２２を活性化させることで、排ガスの酸化反応を促進し、排ガス中のＣＯやＨＣを浄化すると共に、その酸化反応の熱で排ガス温度を上昇させ、下流のＤＰＦ２３の自己再生機能（捕集した微粒子を燃焼し除去する機能）を援助することができる。

ただし、これに限らず、電気ヒータ２４で加熱する対象の排気浄化装置を触媒付きＤＰＦ２３としてもよい。つまり、ＤＰＦ２３が担持する白金等の触媒を活性化させることで、排ガスの酸化反応を促進し、その酸化反応の熱で排ガス温度を上昇させ、ＤＰＦ２３の自己再生機能を援助することができる。

そして、いずれの場合も、ポスト噴射は、ＤＯＣ２２又は触媒付きＤＰＦ２３を活性化させるため、燃料を膨張行程で噴射し、ＤＯＣ２２又は触媒付きＤＰＦ２３に流入する排ガス温度を高めるものであった。

ただし、ＤＯＣ２２の活性化後におけるＤＰＦ２３の活性化に関しては、ポスト噴射は、燃料を排気行程で噴射してもよい。排気工程で噴射された燃料は未燃のままＤＯＣ２２に流入し、ＤＯＣ２２で燃焼するので、極めて高温の排ガスがＤＰＦ２３に流入することになる。したがって、触媒付きＤＰＦ２３の活性化及びＤＰＦ２３の自己再生機能を援助することができる。

前記実施形態では、エンジンは、燃料が自己着火するディーゼルエンジンであった。ただし、これに限らず、火花点火式のガソリンエンジン等であってもよい。この場合、排気浄化装置として排気通路に三元触媒を配設し、三元触媒を電気ヒータで加熱する。ポスト噴射は、点火時期をリタードし、燃焼のタイミングを遅らせて、通常よりも高温の排ガスを三元触媒に流入させる。

各制御例において、排気浄化装置の温度を計測する代わりに、排気浄化装置に流入する排ガスの温度を計測してもよい。

第２の制御例のステップＳ１９及び第６の制御例のステップＳ７９で、予め決められた車載電気デバイス５２への通電を停止する代わりに、通電を抑制してもよい。

各制御例のタイムチャート（図６、８、１０、１２）は一例であり、これらに限定されない。

各制御例のタイムチャートは、車両の走行中に排気浄化装置が冷えた場合のものであったが、各制御例のフローチャート（図５、７、９、１１、１３〜１７）は、エンジンの始動時にも適用することができる。エンジン始動時は、車両の走行中とは異なり、それまで排気浄化装置が活性化していないため、排気浄化装置の活性化が継続（ステップＳ８、Ｓ１９、Ｓ２０、Ｓ３８、Ｓ４９、Ｓ５０、Ｓ７０、Ｓ７９、Ｓ８２、Ｓ１００、Ｓ１０９、Ｓ１１２、Ｓ１２９）されることにより、排気浄化装置の機能が確実に実現することになる。

２０ 排気通路
２２ ＤＯＣ（排気浄化装置）
２３ ＤＰＦ（排気浄化装置）
２４ 電気ヒータ（加熱用デバイス）
５０ オルタネータ（発電装置）
５１ キャパシタ（蓄電装置）
５２ 車載電気デバイス
５３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
５３ｂ バイパス回路
６０ ＰＣＭ（制御手段、活性化継続手段）
ＳＯＣ１ 注意蓄電量（閾値蓄電量）
ＳＷ５ ＤＯＣ温度センサ（温度検出手段）
Ｔｈ０ 通電可能時間

Claims (9)

1. エンジンの排気通路に備えられた排気浄化装置を制御するエンジンの排気浄化制御装置であって、
   前記排気浄化装置を加熱するための加熱用デバイスと、
   前記加熱用デバイス以外の車載電気デバイスと、
   前記加熱用デバイス及び前記車載電気デバイスに電力を供給するための蓄電装置と、
   前記排気浄化装置の温度を検出する温度検出手段と、
   前記蓄電装置から前記車載電気デバイスにのみ電力が供給されている状態で、前記温度検出手段で検出された温度が所定の閾値温度未満のとき、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電するとともに、少なくとも前記蓄電装置の蓄電量が所定の閾値蓄電量に低下した場合に前記蓄電装置から前記加熱用デバイスへの通電を停止する制御手段と、
   前記制御手段による前記加熱用デバイスへの通電の後、前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度未満のとき、前記排気浄化装置の活性化を継続する活性化継続手段とが備えられていることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記制御手段は、仮に前記蓄電装置から前記加熱用デバイスにも電力が供給されるとした場合に前記蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量に低下するまでの前記加熱用デバイスへの通電可能時間を現在の蓄電装置の蓄電量と車載電気デバイスの消費電流とから算出し、算出した時間が経過するまで、前記蓄電装置から前記車載電気デバイスと前記加熱用デバイスとに通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
3. 請求項１又は２に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記制御手段は、前記蓄電装置の蓄電量が前記閾値蓄電量以上であっても、前記加熱用デバイスへの通電中に前記温度検出手段で検出された温度が前記閾値温度まで上昇したときは前記加熱用デバイスへの通電を停止するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記活性化継続手段は、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスのうち所定の車載電気デバイスへの通電を抑制又は停止する一方、前記加熱用デバイスへの通電を継続するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記活性化継続手段は、前記蓄電装置を充電し、再び、前記加熱用デバイスに通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
7. 請求項６に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記活性化継続手段は、前記蓄電装置の充電中、燃料を膨張行程から排気行程の間で噴射するポスト噴射を実行するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記活性化継続手段は、発電装置に発電を行わせ、発電された電力で前記加熱用デバイスに通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
9. 請求項８に記載のエンジンの排気浄化制御装置において、
   前記活性化継続手段は、前記車載電気デバイスへの通電は、前記発電電圧を降圧すると共に、ＤＣ／ＤＣコンバータをバイパスさせて通電するものであることを特徴とするエンジンの排気浄化制御装置。
   

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