(57)【要約】【課題】排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置の再生を実施する際に、実際の交通環境に基づいて再生の可否を判断し、不完全又は無理な再生を回避する。【解決手段】ＤＰＦのＰＭ堆積量ＤＰを推定し（Ｓ２）、推定したＰＭ堆積量ＤＰが強制再生の閾値Ｈ２に達していない場合、自車両前方に信号機が検出されているか否かを調べる（Ｓ６）。そして、信号機が検出されている場合、更に信号機の点灯色が赤色又は黄色であるかを調べ（Ｓ７）、信号機の点灯色が赤色又は黄色の場合、ＤＰＦ再生を禁止する（Ｓ９）ことで、不完全又は無理な再生を回避する。その後、信号機の点灯色が緑色に切り替わった場合、ＤＰＦ再生制御を実行してＤＰＦのＰＭを焼却してフィルタを再生させる（Ｓ１１）。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両のエンジンから排出される排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置を備えた車両の制御装置において、
前記捕集装置に堆積した粒子状物質を除去するための再生制御を運転条件に応じて実行する再生制御部と、
自車両前方の信号機を検出し、該信号機の点灯色を識別する信号機検出部と、
前記信号機検出部で前記信号機が検出され、検出された前記信号機の点灯色が赤色又は黄色の場合、前記再生制御の実行を禁止する再生制御禁止部と
を備えることを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
更に、自車両前方の障害物を検出する検出部を備え、
前記再生制御禁止部は、前記信号機検出部で前記信号機が検出され、検出された前記信号機の点灯色が緑色の場合であっても、前記障害物検出部で自車両前方に前記障害物が検出された場合には、前記再生制御の実行を禁止することを特徴とする請求項１記載の車両の制御装置。
【請求項３】
前記再生制御禁止部は、前記信号機検出部で前記信号機が検出されない場合であっても、前記障害物検出部で自車両前方に前記障害物が検出された場合には、前記再生制御の実行を禁止することを特徴とする請求項２記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置を備えた車両の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両においては、エンジンからの排気ガスを浄化する排気浄化装置の一部として、エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質（PM;Particulate Matter）を濾過・捕集するための捕集装置を搭載している。このような捕集装置は、ディーゼルエンジンではＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、ガソリンエンジンではＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter）と呼ばれるフィルタから構成されるのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、フィルタからなる捕集装置は、ＰＭの堆積により濾過・捕集性能が低下するため、堆積したＰＭを除去して初期状態に再生するための再生制御を所定のタイミングで行う必要がある。フィルタの再生制御は、エンジンの排気ガスの温度を上昇させてフィルタに堆積したＰＭを強制的に燃焼させる制御が一般的ではあるが、エンジン負荷が低い状態では、排気ガス温度を効果的に昇温させることが困難となる。
【０００４】
このため、特許文献１には、ナビゲーションシステムより得られる道路情報に基いて、排ガス中の微粒子を捕集するフィルタよりも上流側の酸化触媒を活性化させた走行を行なうことができるか否かを判定し、該走行を行なうことができないときにフィルタの再生を禁止する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５６８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１では、ナビゲーションシステムから取得した間接的な道路情報に基づいてフィルタの再生を禁止するか否かを判断しており、実際の交通環境に基づいて再生禁止の判断をしているわけでない。このため、実際の道路上の信号機の信号灯の切り替わりや右左折車両による一時停車等の実際の交通環境における予測し難い状況に対処することは困難であり、フィルタの再生を開始した直後に再生を停止するといった不完全又は無理な再生となり、この不完全又は無理な再生に起因する車体振動によってドライバに不快感を与える虞があるばかりでなく、不要な燃料の浪費を招いてしまう。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置の再生を実施する際に、実際の交通環境に基づいて再生の可否を判断し、不完全又は無理な再生を回避することのできる車両の制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両の制御装置は、自車両のエンジンから排出される排ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置を備えた車両の制御装置において、前記捕集装置に堆積した粒子状物質を除去するための再生制御を運転条件に応じて実行する再生制御部と、自車両前方の信号機を検出し、該信号機の点灯色を識別する信号機検出部と、前記信号機検出部で前記信号機が検出され、検出された前記信号機の点灯色が赤色又は黄色の場合、前記再生制御の実行を禁止する再生制御禁止部とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集する捕集装置の再生を実施する際に、実際の交通環境に基づいて再生の可否を判断し、不完全又は無理な再生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】エンジン及び電子制御系の構成図
【図２】ＤＰＦ再生制御に係る機能ブロック図
【図３】ＤＰＦ再生制御のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１において、符号１はエンジンであり、本実施の形態においては、ディーゼルエンジンを例に取って説明する。このエンジン１の燃焼室２に、吸気弁３，排気弁４を介して吸気通路５，排気通路６が連通されている。吸気通路５の上流側には吸気チャンバ４０が形成され、この吸気チャンバ４０の上流に、スロットル弁１０が介装されている。吸気チャンバ４０には、スロットル弁１０下流の空気圧を絶対圧で検出する吸気圧センサ３７が臨まされている。
【００１２】
スロットル弁１０は、後述するエンジン制御ユニット（ＥＣＵ）５０からの制御信号によってスロットル弁１０の開度を調整し、吸気量（新気量）を制御する吸気アクチュエータ１１に連設されている。また、スロットル弁１０の上流側には、インタークーラ１２が介装され、このインタークーラ１２の上流側に、ターボ過給機１３のコンプレッサ１３ａが介装されている。更に、ターボ過給機１３のコンプレッサ１３ａ上流側には、エアクリーナ１４が介装され、このエアクリーナ１４の下流側に、吸気温を検出する吸気温センサ１５を内蔵する吸入空気量センサ１６が介装されている。
【００１３】
一方、エンジン１の排気通路６には、ターボ過給機１３のタービン１３ｂが介装され、タービン１３ｂ上流側の排気通路６が排気ガス還流（ＥＧＲ）通路１７を介してスロットル弁１０下流側の吸気通路５にバイパス接続されている。ＥＧＲ通路１７には、ＥＣＵ５０からの制御信号によってＥＧＲ量を制御するＥＧＲ制御弁１８と、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１９とが介装されている。
【００１４】
ターボ過給機１３は、本実施の形態においては、周知の可変ノズル式ターボ過給機（Variable Geometory Turbosupercharger：ＶＧＴ）であり、タービン１３ｂの周囲に設けられた可変ノズルのベーンがリンク機構（図示せず）を介して負圧作動式のアクチュエータ２０に連設されている。アクチュエータ２０の圧力導入管には、ＥＣＵ５０によって制御される負圧制御電磁弁２１が接続されており、図示しない負圧源からの負圧が負圧制御電磁弁２１で調圧されてアクチュエータ２０に導入される。
【００１５】
これにより、ターボ過給機１３の可変ノズルのベーン開度が可変されてタービン１３ｂに吹き付けられる排気ガスの流速が調整され、タービン回転数が可変されて過給圧が制御される。すなわち、アクチュエータ２０の動作により、可変ノズルのベーン開度が閉方向へ変化すると、排気ガス流速が速くなり、過給圧が上昇する。逆にベーン開度が開方向へ変化すると、排気ガス流速が遅くなり、過給圧が低下する。
【００１６】
タービン１３ｂ下流側の排気通路６は、主として排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）を触媒反応により酸化させるＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst；ディーゼル用酸化触媒）２２に連通されている。ＤＯＣ２２の下流側には、排気ガス中のＳｏｏｔ（煤、カーボンスート），ＳＯＦ（Soluble Organic Fraction；可溶性有機成分），ＳＯ4（sulfate；サルフェート)等の粒子状物質（PM：Particulate Matter）をＤＯＣ１２の下流側で捕集する捕集装置であるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter；ディーゼルパティキュレートフィルタ）２３が配設され、タービン１３ｂを通過した排気がＤＯＣ２２とＤＰＦ２３とを通過する際に所定に浄化された後、排気マフラ（図示せず）を経て排出される。
【００１７】
ＤＯＣ２２の上流側には、ＤＯＣ２２に流入する排気ガスの温度を検出する温度センサ７が臨まされ、ＤＰＦ２３の下流側には、ＤＰＦ２３から排出される排気ガスの温度を検出する温度センサ８が臨まされている。更に、ＤＰＦ２３の上下流は、ＤＰＦ２３の入口圧力と出口圧力との差圧を検出する差圧センサ９に連通されている。
【００１８】
ＤＯＣ２２は、例えばコーディエライトハニカム構造体等よりなるセラミック製担体の表面に、白金、パラジウム等の貴金属やアルミナ等の金属酸化物を担持して形成されている。また、ＤＰＦ２３は、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に成形して、ガス流路となる多数のセルを入口側又は出口側が互い違いとなるように目封じして形成され、ＤＰＦ２３に排気ガスが流入すると、ＤＰＦ２３の多孔性の隔壁を通過しながら下流側へ流れ、その間、排気ガス中のＰＭが捕集されて次第に堆積する。
【００１９】
次に、エンジン１の燃料噴射系について説明する。このエンジン１は、周知のコモンレール式燃料噴射システムを採用しており、燃焼室２に、ＥＣＵ５０によって制御されるインジェクタ２５が臨まされている。また、燃焼室２のインジェクタ２５の噴射ノズル近傍には、グローコントローラ２７によって通電が制御されるグロープラグ２６が臨まされている。
【００２０】
インジェクタ２５は、各気筒に分岐配管される燃料配管２８を介してコモンレール２９に接続されており、コモンレール２９には、図示しない燃料タンクから燃料を吸い上げて加圧するサプライポンプ３０が接続されている。そして、サプライポンプ３０によって高圧に昇圧された燃料がコモンレール２９に蓄圧され、各気筒への燃料配管２８を介して各気筒のインジェクタ２５に高圧燃料が供給される。
【００２１】
サプライポンプ３０は、例えばインナカム式の圧送系と電磁弁による吸入量の調量方式を備えるものであり、吸入量を調整する吸入調量電磁弁３１、燃料温度を検出する燃料温度センサ３２が本体内に組込まれている。サプライポンプ３０の燃料温度センサ３２からの信号は、コモンレール２９内の燃料圧力（レール圧）を検出する燃料圧力センサ３３からの信号と共にＥＣＵ５０に入力され、他のセンサ類からの信号と共に処理される。そして、ＥＣＵ５０により、サプライポンプ３０の吐出圧すなわちコモンレール２９の燃料圧力が、例えばエンジン回転数と負荷とに応じた最適値に、吸入調量電磁弁３１を介してフィードバック制御される。
【００２２】
次に、ＥＣＵ５０を中心とする電子制御系について説明する。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェイス等からなるマイクロコンピュータを中心として、その他、Ａ／Ｄ変換器、タイマ、カウンタ、各種ロジック回路等の周辺回路を含んで構成されている。ＥＣＵ５０には、吸気温センサ１５、吸入空気量センサ１６、燃料温度センサ３２、燃料圧力センサ３３、エンジン１の冷却水通路に臨まされて冷却水温を検出する水温センサ３４、クランク軸１ａの回転位置を検出するクランク角センサ３５、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ３６、吸気チャンバ４０に臨まされている吸気圧センサ３７、大気圧を検出する大気圧センサ３８、その他、図示しない各種センサ類やスイッチ類からの信号が入力される。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、更に、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信バスを介して形成される車内ネットワーク１００に接続されている。車内ネットワーク１００には、ＥＣＵ５０を初めとして、それぞれマイクロコンピュータを中心として構成される複数の制御ユニットが接続されて車両の電子制御系を構成しており、各種制御情報や各種センサ・スイッチ類からの信号に基づく制御パラメータ情報を相互に交換して、車両全体の各種制御を行う。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、エンジン運転状態を検出する上述の各種センサ類からの信号、車内ネットワーク１００を介して入力される各種制御情報に基づいて、燃料圧力制御、燃料噴射制御、吸気制御、過給圧制御、ＥＧＲ制御等の各種エンジン制御を実行し、エンジン１の運転状態を最適状態に維持する。このエンジン制御においては、通常走行時、クランク角センサ３５からの信号に基づくエンジン回転数とアクセルペダルセンサ３６からの信号に基づくアクセル開度とに応じて、マップ参照等により燃料噴射量や噴射時期を決定し、例えばプレ噴射とメイン噴射とを組み合わせたピストン上死点前後の多段噴射のパターンでインジェクタ２５から高圧燃料を噴射させ、燃焼安定化及び排気エミッションの低減を図っている。
【００２５】
ＥＣＵ５０が接続される車内ネットワーク１００には、自変速機を制御するトランスミッション制御ユニット（図示せず）、ブレーキを制御するブレーキ制御ユニット（図示せず）等が接続されており、更に、本実施の形態においては、車外の走行環境情報（プレビュー情報）を取得するプレビュー制御ユニット（ＰＣＵ）７０が接続されている。ＰＣＵ７０は、車外環境をセンシングするデバイスを備え、後述するように、実際の交通環境下に存在する歩行者、自転車、他車両等の障害物、交差点や横断歩道付近に設置された交通信号機（以下、単に「信号機」と記載）を認識し、また信号機の点灯色を識別する。車外環境を色情報を含めてセンシング可能なデバイスとしては、例えば、カラーのイメージセンサを備えた撮像デバイス、レーザレーダ装置と光センサとを組み合わせたデバイス等を用いることができる。
【００２６】
本実施の形態においては、ＰＣＵ７０は、車外風景をカラー撮像する撮像デバイスを備え、この撮像デバイスで撮像した画像を処理して車外の環境情報を取得する。撮像デバイスとしては、単眼のカメラ、或いは対象物を異なる視点から撮像するステレオカメラを用いることができ、以下では、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のカラーイメージセンサを有する２台のカメラ８０ａ，８０ｂで構成されるステレオカメラ８０を例に取って説明する。ステレオカメラ８０は、２台のカメラ８０ａ，８０ｂの互いの光軸が略平行となるように所定の基線長（光軸間隔）で機械的に固定されてユニット化され、例えば車室内の天井前方に取り付け固定されている。
【００２７】
ＰＣＵ７０には、ステレオカメラ８０からの画像信号に加えて、ヨーレート、車速、操舵角等の各種情報が車内ネットワーク１００を介して入力される。ＰＣＵ７０は、ステレオカメラ８０で撮像した画像を処理して自車両から車外の物体までの距離情報を取得し、この距離情報と、車内ネットワーク１００を介して入力される各種センサ・スイッチ類からの情報や他の制御ユニットからの制御情報とに基づいて、自車両前方の車外環境を認識する。
【００２８】
ＰＣＵ７０からの車外環境に係るプレビュー情報は、車内ネットワーク１００を介して他の制御ユニットに送信される。ＥＣＵ５０は、通常のエンジン制御と並行して、所定のタイミングでＤＰＦ２３を再生するためのＤＰＦ再生制御を実行するようにしており、このＤＰＦ再生制御の実行可否を、ＰＣＵ７０からのプレビュー情報による実際の交通環境における信号機の点灯状態、自車両前方の停止車両や自車両より低速の他車両等の障害物の有無に基づいて判断する。
【００２９】
すなわち、負荷が小さく排気温度が上昇し難いアイドル運転時には、必要以上にエンジン回転数を上げて排気温度を上昇させざるを得ず、振動や燃費悪化を招き易いことから、本実施の形態においては、アイドル運転時にはＤＰＦ再生を実施しないようにしている。アイドル運転となる状況は、車速条件やナビゲーション装置等から取得した渋滞予測等の間接的な情報では、実際の信号機の信号灯の切り替わりや右左折車両による一時停車等の予測し難い状況に対処することは困難であり、ＤＰＦ再生を開始した直後に再生を停止するといった不完全又は無理なＤＰＦ再生となる虞がある。
【００３０】
従って、ＥＣＵ５０は、ＰＣＵ７０で検出した実際の交通環境に基づいてＤＰＦ再生の可否を判断するようしている。これにより、信号機の点灯状態の切り替わりや右左折車両による一時停車等の外部からの間接的な交通情報では予測し難い状況で不完全又は無理なＤＰＦ再生を行うことを回避し、不完全又は無理なＤＰＦ再生に起因する車体振動にによってドライバに不快感を与えることを防止し、また、不要な燃料消費を防止することができる。
【００３１】
ＥＣＵ５０及びＰＣＵ７０によるＤＰＦ再生に係る機能は、本実施の形態においては、図２に示すように、ＰＣＵ７０の機能として、自車両前方の立体物及び障害物を検出する立体物・障害物検出部９０、自車両前方の信号機を検出し、検出した信号機の点灯色を識別する信号機検出部９１を備え、ＥＣＵ５０の機能として、ＤＰＦ２３に堆積した粒子状物質を除去するためのＤＰＦ再生制御を運転条件に応じて実行するＤＰＦ再生制御部９２、信号機の点灯色及び障害物の有無に応じてＤＰＦ再生制御の実行を禁止／許可を判断し、少なくとも信号機の点灯色が赤色又は黄色の場合には、ＤＰＦ再生制御の実行を禁止するＤＰＦ再生制御禁止部９３を備えて構成されている。尚、ＤＰＦ再生制御禁止部９３の機能をＰＣＵ７０に備え、ＤＰＦ再生制御の禁止、許可の判断結果をＥＣＵ５０に送信するようにしても良い。
【００３２】
立体物・障害物検出部９０は、ステレオカメラ８０で撮像したステレオ画像から距離情報を取得し、この距離情報を用いて自車両前方の立体物を認識する。ステレオ画像からの距離情報は、ステレオ撮像された一対の画像のうち一方の画像（例えば、右側の画像）を基準画像とし、他方の画像（例えば、左側の画像）を比較画像とするとき、基準画像を例えば４×４画素の領域に分割し、それぞれの領域の輝度或いは色のパターンを比較画像と比較して対応する領域を探索するマッチング処理を実施し、各領域毎の左右画像の画素ずれ量（視差）を求めることで取得される。
【００３３】
ステレオ画像のマッチング処理によって得られる画素ずれ量からは、距離情報の分布を示す画像（距離画像）が生成され、三角測量の原理から距離画像上の点が自車両の車幅方向すなわち左右方向をＸ軸、車高方向をＹ軸、車長方向すなわち距離方向をＺ軸とする実空間上の点に座標変換される。ＰＣＵ７０は、撮像画像とその距離情報に基づいて、自車前方の道路の白線、側壁、他車両等の立体物を認識し、認識した各データに、それぞれ異なるＩＤを割り当て、これらをＩＤ毎にフレーム間で連続して監視することで自車両前方に存在する立体物のうち、自車両の走行の支障となる障害物を検出する。
【００３４】
信号機検出部９１は、立体物・障害物検出部９０で検出した立体物の中から、特に信号機を検出し、検出した信号機の点灯色を識別する。信号機の検出は、例えば、撮像画像上に、予め信号機を包囲するように設定された領域を設け、この領域内の物体の形状や高さ、輝度分布等から信号機を検出する。そして、検出した信号機の領域内で円形特徴量を有する領域を信号灯の発光領域として抽出し、この発光領域の発光色に応じて露光を最適に制御して撮像した画像から発光領域の色成分を抽出し、点灯色を識別する。
【００３５】
尚、信号機自体の検出は、立体物・障害物検出部９０で行い、信号機検出部９１は、信号灯の点灯色を識別するようにしても良い。また、ナビゲーション装置から信号機の位置座標や高さデータ、信号機の種別（ＬＥＤ信号機又は電球式の通常信号機等；ＬＥＤ信号機の場合には商用電源の周波数に応じた地域別の点灯周期を含む）の情報を取得できる場合には、この情報に基づいて信号機を検出し、車載のセンサで信号機の点灯色を識別するようにしても良い。
【００３６】
ＤＰＦ再生制御部９２は、ＤＰＦ２３のＰＭ堆積量が予め設定した閾値を超えた場合、エンジンから意図的に不完全燃焼成分を含むガスを排出させてＤＯＣ２２で燃焼（酸化）させ、その発生熱によってＤＰＦ２３に捕集されているＰＭを焼却してフィルタを再生する。具体的には、吸気制御による吸入空気量の減少、過給圧制御による過給圧の下降を実施して、ＤＰＦ２３へ供給する排気ガスの温度を上昇させ、ＤＰＦ２３に捕集・堆積されているＰＭを焼却して除去する。
【００３７】
ＤＰＦ再生制御禁止部９３は、立体物・障害物検出部９０からの情報と信号機検出部９１からの情報に基づいてＤＰＦ再生制御の実行の許可／禁止を判断し、ＤＰＦ再生制御部９２にＤＰＦ再生制御の許可／禁止を指示する。本実施の形態においては、信号機検出部９１で信号機が検出され、検出された信号機の点灯色が赤色又は黄色の場合には、ＤＰＦ再生制御の実行を禁止し、信号機が点灯色が緑色の場合であっても、立体物・障害物検出部９０で自車両前方に障害物が検出されている場合には、ＤＰＦ再生制御の実行を禁止する。また、信号機検出部９１で信号機が検出されていない場合には、立体物・障害物検出部９０で自車両前方に障害物が検出されている場合、ＤＰＦ再生制御の実行を禁止し、それ以外は、ＤＰＦ再生制御の許可する。
【００３８】
次に、ＰＣＵ７０からのプレビュー情報を用いたＥＣＵ５０のＤＰＦ再生制御処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００３９】
この再生制御処理では、先ず最初のステップＳ１において、エンジン回転数や燃料噴射量等のエンジン運転状態、ＤＰＦ２３の温度（ＤＰＦ２３の出口側の排気温度）やＤＰＦ２３の上下流側の差圧等のＤＰＦ状態を確認する。そして、ステップＳ２において、エンジン運転状態やＤＰＦ状態に基づいてＤＰＦ２３のＰＭ堆積量ＤＰを推定する。
【００４０】
ＤＰＦ２３のＰＭ堆積量は、エンジン運転状態、ＤＰＦ２３の上下流側の差圧、排気ガス温度等を単独或いは組み合わせて推定することができる。例えば、エンジン運転状態に基づいてＰＭ堆積量を推定する場合、エンジン回転数と燃料噴射量とに基づくＰＭ排出量のマップを予め実験或いはシミュレーションにより作成しておき、このマップに基づいてＰＭ堆積量ＤＰを推定する。
【００４１】
また、ＤＰＦ２３の上下流側の差圧に基づいてＰＭ堆積量を推定する場合には、予めＤＰＦ２３の上下流側の差圧とＰＭ堆積量との関係を格納したマップを、予め実験或いはシミュレーションにより作成しておき、差圧センサ９で検出したＤＰＦ２３の入口圧力と出口圧力との差圧でマップを参照することで、ＰＭ堆積量ＤＰを推定する。
【００４２】
更に、排気温度に基づいてＰＭ堆積量を推定する場合には、ＰＭ堆積量に応じてＤＰＦ２３の熱容量が変化することに基づき、排気ガス温度の上昇度合いを調べてＰＭ堆積量ＤＰを推定する。すなわち、ＤＰＦ２３は、ＰＭ堆積量が少ないときには熱容量も比較的小さく、流入する排気より比較的早期に温度が上昇する一方、ＰＭ堆積量が多くなると、ＤＰＦ２３の熱容量が増大し、流入する排気による温度上昇が比較的緩やかなものとなる。ＤＰＦ２３の温度上昇は、ＤＰＦ２３の出口側の排気温度に反映されることから、ＤＰＦ２３の出口側の排気温度を温度センサ８によって検出し、排気温度の上昇速度を調べることにより、ＰＭ堆積量ＤＰを推定する。
【００４３】
続くステップＳ３では、推定したＰＭ堆積量ＤＰを予め設定した第１の閾値Ｈ１と比較し、ＤＰＦ２３の再生処理が必要か否かを判断する。その結果、ＤＰ≦Ｈ１の場合には、ステップＳ２へ戻ってＰＭ堆積量ＤＰを推定する処理を行い、ＤＰ＞Ｈ１の場合、更に、ステップＳ４でＰＭ堆積量ＤＰをＤＰＦ２３を強制的に再生させるための第２の閾値Ｈ２と比較して、ＤＰＦ２３の強制再生が必要か否かを判断する。
【００４４】
ＤＰＦ２３の再生処理が必要か否かを判断する第１の閾値Ｈ１は、強制再生を判断する第２の閾値Ｈ２よりも小さい値で、運転状態を考慮して若干の余裕度を見込んだ値に設定されている。本実施の形態においては、ＤＰＦ２３のＰＭ堆積量が再生処理を必要とする値を超えて強制再生を必要とする値に近づいた状態で信号待ちのアイドル運転になった場合を想定し、アイドル運転の負荷と信号待ちの時間で増加するＰＭ堆積量に対して若干の余裕を見込んだ値を第２の閾値Ｈ２から減算して、第１の閾値Ｈ１としている。
【００４５】
そして、ステップＳ４において、ＰＭ堆積率ＤＰが第２の閾値Ｈ２を超えた場合には、ステップＳ５へ進んで、ＤＰＦ２３の強制再生を実行する。この強制再生では、ＤＰＦ２３に供給する排気ガスの温度を通常運転時よりも強制的に上昇させ、ＤＰＦ２３に堆積されているＰＭを焼却してフィルタを再生する。
【００４６】
一方、ＤＰＦ２３のＰＭ堆積量が強制再生が必要な量まで増加していない場合には、ステップＳ４からステップＳ６へ進んで、ＰＣＵ７０からの情報に基づいて自車両前方に信号機が検出されているか否かを調べる。ステップＳ６において信号機が検出されていない場合、ステップＳ８でＰＣＵ７０の情報から自車両前方に停止車両、低速の他車両等の障害物が検出されているか否かを調べる。そして、自車両前方に障害物が存在しない場合には、ステップＳ８からステップＳ１１へ進んでＤＰＦ再生制御を実行してＤＰＦ３を再生させ、自車両前方に障害物が存在する場合、ステップＳ８からステップＳ９へ進んでＤＰＦ再生を禁止する。
【００４７】
一方、ステップＳ６において、信号機が検出されている場合には、ステップＳ６からステップＳ７へ進み、信号（信号機の点灯色）が赤色又は黄色であるかを調べる。そして、信号が赤色又は黄色でなく緑色である場合には、ステップＳ７から前述の前方障害物の有無を調べるステップＳ８へ進み、信号が赤色又は黄色の場合、ステップＳ７から前述のステップＳ９へ進んでＤＰＦ再生を禁止し、ステップＳ１０へ進む。
【００４８】
ステップＳ１０では、信号が緑色に切り替わったか、又は前方の障害物がなくなったか否かを調べる。そして、信号が緑色に切り替わっていない場合、又は未だ前方に障害物が存在している場合には、ステップＳ９へ戻ってＤＰＦ再生禁止の状態を維持し、信号が緑色に切り替わった場合、又は前方の障害物がなくなった場合には、ステップＳ１１へ進んでＤＰＦ再生制御を実行してＤＰＦ３のＰＭを焼却してフィルタを再生させる。
【００４９】
このように本実施の形態においては、ＤＰＦ２３の再生処理を実行すべき状態となっても、ＰＣＵ７０で検出した実際の交通環境における信号機の点灯状態が赤色又は黄色の場合や、前方に停止車両や自車両よりも低速の他車両がいる場合には、ＤＰＦ再生を禁止する。これにより、ＤＰＦ再生を開始して直ぐに信号機の手前で停車してＤＰＦ再生を中断する等の無駄を防止することができる。
【００５０】
しかも、ナビゲーション装置等を介した渋滞予測情報や、車速や要求トルクに基づいてＤＰＦ再生を禁止するのではなく、実際の交通環境を検出してＤＰＦ再生禁止を判断するため、ＤＰＦ再生を禁止する期間を必要最低限とすることができ、ＤＰＦ再生のインターバルが短くなって車両の実用燃費（走行距離の平均燃費）が悪化することを防止することができる。
【００５１】
尚、以上の実施の形態においては、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するＤＰＦの再生制御について説明したが、ガソリンエンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するＧＰＦ（Gasoline Particulate Filter；ガソリンパティキュレートフィルタ）の再生制御にも適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５２】
１  エンジン
２３  ＤＰＦ（捕集装置）
５０  エンジン制御ユニット
７０  プレビュー制御ユニット
８０  ステレオカメラ
９０  障害物検出部
９１  信号機検出部
９２  ＤＰＦ再生制御部
９３  ＤＰＦ再生制御禁止部
【図１】
2014227831.tif 000003
【図２】
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【図３】
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