(57)【要約】【課題】煤を除去するためのフィルタ再生制御を実施する頻度を低減し、エンジンオイルの希釈及び劣化を抑制すること。【解決手段】内燃機関制御装置（１００）は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、インジェクタ（３１）からのエンジン（２）への燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段（１０１）と、エンジンから排出される煤を捕集するフィルタと、所定の期間内にアクセルペダルの踏み込み量の増減が繰り返され、煤捕集量推定手段（１０５）で取得した煤堆積量が設定値を超えたときに、燃料噴射量設定手段（１０１）に代わってアクセルペダルの踏み込み量と無関係に燃料噴射量を制御する混合割合制御手段（１０３）と、を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセルペダルの踏み込み量に応じて、燃料噴射手段からの内燃機関への燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、
前記内燃機関から排出される煤を捕集するフィルタと、
所定の期間内に前記アクセルペダルの前記踏み込み量の増減が繰り返されたときに、前記燃料噴射量設定手段に代わって前記燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、
を具備することを特徴とする内燃機関制御装置。
【請求項２】
前記燃料噴射量制御手段は、前記アクセルペダルの前記踏み込み量の増減が繰り返されることに起因して前記フィルタに捕集された前記煤の量が増加したと判断したときに、前記燃料噴射量の制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射量制御手段は、前記内燃機関により移動する移動体の速度に応じて前記燃料噴射量を制御する請求項１又は請求項２に記載の内燃機関制御装置。
【請求項４】
前記フィルタに捕集された前記煤の量を取得する煤捕集量取得手段をさらに具備し、前記煤の量が設定値を超えているとき、前記フィルタに捕集された前記煤の量が増加したと判定することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関制御装置。
【請求項５】
前記煤の量として前記煤の量の移動積算値を用いることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関制御装置。
【請求項６】
前記煤の量が設定値を超えている場合、前記フィルタに燃料を供給するフィルタ再生制御を禁止するフィルタ再生禁止手段をさらに具備することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の内燃機関制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関により移動する移動体の速度が所定値未満であり、且つ、前記煤の量が設定値を超えている場合、前記燃料噴射量制御手段及び前記フィルタ再生禁止手段を実行させることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関制御装置。
【請求項８】
前記内燃機関により移動する移動体の速度が所定値以上であるとき、前記煤の量が第１設定値を超えている場合、前記フィルタ再生禁止手段を実行させ、前記煤の量が第２設定値を超えている場合、前記燃料噴射量制御手段をさらに実行させることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の内燃機関制御装置。
【請求項９】
排出される煤を捕集するフィルタを備えた内燃機関を制御する内燃機関制御方法であって、
アクセルペダルの踏み込み量に応じて、燃料噴射手段からの前記内燃機関への燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定工程と、
所定の期間内に前記アクセルペダルの前記踏み込み量の増減が繰り返されたときに、前記燃料噴射量設定工程に代わって前記燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御工程と、
を具備することを特徴とする内燃機関制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関制御装置及び内燃機関制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関は、排出する煤を捕集するフィルタを備えている。フィルタに蓄積された煤は定期的に除去するフィルタ再生制御を行う必要がある。フィルタ再生制御の一つにポスト燃料噴射がある。
【０００３】
ポスト燃料噴射は、エンジンオイルの希釈及び劣化を招き、エンジンオイルの交換頻度が高くなり、経済的でないという課題がある。このため、煤発生を低減する技術が求められている。
【０００４】
煤の発生は、例えば、空気量と燃料噴射量とが適正な比率で燃焼が行われないことが原因とされている。このような状況には、例えば、乗員によりアクセルペダルが短期間内に繰り返し操作された場合が挙げられる。
【０００５】
特許文献１には、アクセルペダルを繰り返し激しく操作する波状運転による燃料消費量の増大を抑制するために、アクセルペダルを短期間内に繰り返し操作させるような操作を検出すると、内燃機関に燃料を供給するためのアクセル制御を、ファジー制御に転換し、アクセルペダルの踏み込みに対して燃料噴射量を緩やかに追従させるようにする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１３３６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示の技術によれば、アクセルペダルの踏み込みに対して燃料噴射量を緩やかに追従させるようになるが、乗員のアクセルペダルの踏み込み量に合わせた量の燃料が噴射されてしまう。したがって、空気量に対して燃料噴射量が多くなるという状況に変わりがないので、煤の発生を抑制することはできない。したがって、特許文献１に開示の技術では、煤の除去のためにフィルタに燃料を供給するフィルタ再生制御を行う頻度を低減できる効果は期待できない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、煤を除去するためのフィルタ再生制御を実施する頻度を低減し、エンジンオイルの希釈及び劣化を抑制できる内燃機関制御装置及び内燃機関制御方法を提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の内燃機関制御装置の一態様は、アクセルペダルの踏み込み量に応じて、燃料噴射手段からの内燃機関への燃料噴射量を設定する燃料噴射量設定手段と、前記内燃機関から排出される煤を捕集するフィルタと、所定の期間内に前記アクセルペダルの前記踏み込み量の増減が繰り返されたときに、前記燃料噴射量設定手段に代わって前記燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、煤を除去するためのフィルタ再生制御を実施する頻度を低減し、エンジンオイルの希釈及び劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る車両を示す模式図である。
【図２】本実施の形態に係る内燃機関制御装置を示す概略図である。
【図３】本実施の形態に係る内燃機関制御方法を示すフローチャートである。
【図４】本実施の形態に係る内燃機関制御装置による効果を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。まず、図１を参照して、本実施の形態に係る内燃機関制御装置が適用される内燃機関について説明する。本発明の内燃機関制御装置は、例えば、自動四輪車、自動二輪車、自動三輪車等の車両及び船舶を含む、内燃機関により移動する移動体に適用してもよい。ここでは、内燃機関を備えた車両を例に挙げて説明する。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る車両１を示す模式図である。図１に示すように、本実施の形態に係る車両１は、内燃機関としてのエンジン２と、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３と、を含んでいる。
【００１４】
エンジン２は、ディーゼルエンジンで構成されている。エンジン２は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンであってもよい。
【００１５】
エンジン２の排気ポートには、排気通路４が連結されている。排気通路４には、触媒コンバータ５及びフィルタ６を含む排気浄化装置７が連結されている。
【００１６】
触媒コンバータ５は、エンジン２の排気に含まれる未燃炭化水素（ＨＣ）及び一酸化炭素（ＣＯ）を酸化して無害化するようになっている。
【００１７】
フィルタ６は、エンジン２から排出される煤を捕集するようになっている。本実施の形態におけるフィルタは、ディーゼルパーティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）である。内燃機関がガソリンエンジンである場合、ガソリン・パティキュレート・フィルタ（ＧＰＦ）が用いられる。
【００１８】
フィルタ６には、フィルタ６より上流側の排気とフィルタ６より下流側の排気との差圧を検出する差圧センサ８が設けられている。
【００１９】
また、フィルタ６の上流側には、エンジン２の排気の温度を検出する排気温センサ９が設けられている。また、フィルタ６の下流側には、Ｏ２センサ１０が設けられている。
【００２０】
一方、触媒コンバータ５の上流側には、空燃比（Ａ／Ｆ）センサ１１及びＰＭセンサ１２が設けられている。
【００２１】
エンジン２は、シリンダブロック２１と、シリンダブロック２１の上部に締結されたシリンダヘッド２２と、シリンダブロック２１の下部に締結されたオイルパン２３とを含んで構成されている。オイルパン２３には、図示しないエンジンオイルが貯留されている。
【００２２】
シリンダブロック２１には、図示しないシリンダが形成されている。シリンダには、シリンダ内を上下に往復可能なピストン２４が収納されている。ピストン２４の上部には燃焼室２５が設けられている。ピストン２４の下端部には、クランクシャフト２６が連結されている。クランクシャフト２６の回転部分を取り囲むようにして、クランクケース（不図示）がシリンダブロック２１と一体形成されている。
【００２３】
エンジン２は、本発明の燃料噴射手段の一例であるインジェクタ３１を備えている。インジェクタ３１は、燃料タンク（不図示）から燃料ポンプ（不図示）によって圧送された燃料を燃焼室２５内に直接噴射するように構成されている。
【００２４】
また、エンジン２は、グロープラグ３２を備えている。グロープラグ３２は、燃焼室２５内を温めるため、先端部が燃焼室２５内に突き出るように構成されている。グロープラグ３２には、グローコントローラ（不図示）が電気的に接続されている。グローコントローラは、ＥＣＵ３からの制御信号に従って、グロープラグ３２への通電を制御している。
【００２５】
エンジン２の吸気ポートには、吸気通路４１が連結されている。吸気通路４１には、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ４２が設けられている。スロットルバルブ４２は、スロットル開度センサ４３が取り付けられている。
【００２６】
ＥＣＵ３は、演算処理部としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、記憶部としてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートと、を備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【００２７】
ＥＣＵ３のＲＯＭには、各種定数や各種マップ等と共に、当該コンピュータユニットをＥＣＵ３として機能させるためのプログラムが格納されている。すなわち、ＥＣＵ３において、演算処理部としてのＣＰＵが記憶部としてのＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ３として機能し、後述する各種手段を備えることが可能である。
【００２８】
ＥＣＵ３には、アクセルペダルの踏み込み量に応じてスロットル開度を検出するアクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）５１が電気的に接続されている。さらに、ＥＣＵ３は、インジェクタ３１に電気的に接続され、アクセルポジションセンサ５１からの出力信号に応じてインジェクタ３１から燃焼室２５に噴射される燃料量（燃料噴射量）を設定するように構成されている。すなわち、ＥＣＵ３は、本発明の燃料噴射量設定手段の一例である。
【００２９】
また、ＥＣＵ３には、差圧センサ８、排気温センサ９、Ｏ２センサ１０、空燃比センサ１１、ＰＭセンサ１２及びスロットル開度センサ４３の出力が入力されるように電気的に接続されている。
【００３０】
図２は、本実施の形態に係る内燃機関制御装置１００を示す概略図である。図２に示すように、内燃機関制御装置１００において、ＥＣＵ３は、燃料噴射量設定手段１０１を備えている。燃料噴射量設定手段１０１には、アクセルポジションセンサ５１からアクセルペダルの踏み込み量を示す信号が入力される。燃料噴射量設定手段１０１は、スロットル開度に応じて燃料噴射量を設定し、インジェクタ３１を制御して、設定された燃料噴射量になるようにインジェクタ３１に燃焼室２５へ燃料を噴射させる。この結果、車両１の乗員によるアクセルペダルの操作(アクセルワーク)に追従してエンジン回転数が上昇又は下降し、車速が増減する。したがって、燃料噴射量設定手段１０１によるエンジン回転数の制御は乗員によるアクセルペダルの操作に追従しているので、燃料噴射量の追従制御と呼ぶ。
【００３１】
また、ＥＣＵ３は、ポスト燃料噴射制御手段１０２を備え、所定の条件で、インジェクタ３１を制御し、インジェクタ３１に燃焼室２５へ燃料を噴射させる。
【００３２】
ここで、ポスト燃料噴射制御について説明する。ディーゼルエンジンの燃焼は拡散燃焼と呼ばれ、インジェクタ３１から噴出された燃料が燃焼室２５で圧縮された空気の圧縮熱によって蒸発し、周囲の空気に拡散しながら燃焼する。このため、酸素と燃料との混合割合は不均一になりやすい。低酸素雰囲気下にある燃料成分は、酸素と結合して燃焼することができないまま周囲の燃焼に加熱、圧縮されることにより、煤となる。
【００３３】
そこで、煤をフィルタ６に堆積させ、大気中に放出しないようにしている。フィルタ６に蓄積された煤を除去する必要がある。そこで、ポスト燃料噴射制御手段１０２が、燃焼の排気工程で、インジェクタ３１を制御し、燃料を燃焼室２５に噴射する。これにより、燃焼室２５では燃料を燃焼させず、フィルタ６に燃料を供給して、フィルタ６に堆積した煤を燃焼させ、除去することが行われる。この際、ポスト燃料噴射制御手段１０２は、フィルタ６での燃焼温度が目標値になるように燃料噴射量を調整している。
【００３４】
このようなポスト燃料噴射は、エンジンオイルの希釈及び劣化を招き、エンジンオイルの交換頻度が高くなり、経済的でないという課題がある。
【００３５】
一方で、煤の発生は、例えば、空気量と燃料噴射量とが適正な比率で燃焼が行われないことが原因とされている。このような状況には、例えば、乗員によりアクセルペダルが短期間内に繰り返し操作された場合が挙げられる。
【００３６】
本発明者は、アクセルペダルが短期間内に繰り返し操作される状況に着目し、鋭意検討した結果、所定の期間内にアクセルペダルの踏み込み量の増減が繰り返されたときに、燃料噴射量設定手段に代わって燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手段を設け、アクセルペダルの踏み込み量とは無関係に燃料噴射量を調節し、乗員によるアクセルペダルの操作にエンジン回転数を追従させずに、非追従で制御することにより、短期間での煤の過剰な発生を抑制することが有益であることを見出し、本発明を完成した。
【００３７】
燃料噴射量制御手段は、燃料噴射設定手段によるアクセルペダルの踏み込み量に応じた制御を代行する。燃料噴射量制御手段による制御は、例えば、車両１の車速、すなわち移動体の速度に応じて燃料噴射量を決定することにより行われる。
【００３８】
より好ましい態様としては、単に車速に応じて燃料噴射量を決定するだけでなく、決定した燃料噴射量に基づいて、最適な空気吸入量を決定し、スロットルバルブ４２を制御し、燃料及び空気（酸素）の混合割合を、煤が短時間で過剰に発生しないように目標値（例えば、１：１４．７）に調整することである。このような制御を、混合割合制御と呼ぶ。以下の説明では、燃料噴射量制御手段の一例として、混合割合制御手段を例に挙げて説明する。
【００３９】
図２に示すように、本実施の形態に係る内燃機関制御装置１００において、ＥＣＵ３は、混合割合制御手段１０３を備えている。混合割合制御手段１０３に、ＥＣＵ３に電気的に接続された車速センサ１０４から車速データが入力される。混合割合制御手段１０３は、車両１の車速と、車速を維持するのに適切な燃料噴射量と、を対応付けたテーブルを、ＥＣＵ３の記憶部(不図示)に予め格納しておく。そして、混合割合制御手段１０３は、車速センサ１０４からの現在の車速に基づいてテーブルを参照し、当該車速に対応する燃料噴射量を決定するように構成されている。
【００４０】
また、混合割合制御手段１０３は、決定された燃料噴射量に対して、スロットルバルブ４２を制御し、燃料及び空気（酸素）の混合割合を目標値（例えば、１：１４．７）に調整するように構成されている。
【００４１】
また、本実施の形態に係る内燃機関制御装置１００では、燃料噴射量制御手段（混合割合制御手段１０３）は、所定の期間内にアクセルペダルの踏み込み量の増減が繰り返されることに起因してフィルタ６に捕集された煤の量（以下、煤捕集量という）が増加したと判断したときに、燃料噴射量設定手段１０１に代わって燃料噴射量の非追従制御を実行することが好ましい。アクセルペダルの踏み込み量の増減が繰り返されたことだけでなく、実際に煤捕集量が増加したときに、燃料噴射量の非追従制御を行うので、できる限り、乗員のアクセルペダルの操作に追従してエンジン回転数が上昇又は下降させながら、短期間での煤の過剰な発生を抑制することを実現できる。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、ＥＣＵ３に煤捕集量取得手段をさらに備え、取得した煤捕集量が設定値を超えているときに、煤捕集量が増加したと判定することが好ましい。煤捕集量を実測することは困難であるため、推定により求めてもよい。煤の捕集量の推定方法としては、以下のものが挙げられる。
【００４３】
（ａ）ＥＣＵ３が、エンジン２に吸入された空気量及び燃料噴射量から算出する。例えば、スロットル開度センサ４３（図１参照）から出力されたスロットル開度とエンジン回転数から推定した吸入空気量と、燃料噴射量設定手段１０１が設定した燃料噴射量とに基づいて、過剰な燃料の量を推定し、これに基づいて煤の量を算出する。
【００４４】
（ｂ）ＥＣＵ３が、差圧センサ８又はＰＭセンサ１２（図１参照）からの出力に基づいて算出する。例えば、差圧センサ８からの出力からフィルタ６の圧力損失に応じて煤堆積量を推定する。また、ＰＭセンサ１２の出力からフィルタ６に流入するＰＭの量に応じて煤堆積量を推定する。
【００４５】
（ｃ）エンジン２の運転領域及び運転状況（燃料噴射量、機関回転数、ＥＧＲ率など）によって発生する煤の量を実験（エンジン開発時）で測定し、測定データをＥＣＵ３（図２参照）内の記憶部（不図示）に記憶させておく。ＥＣＵ３は、記憶部に記憶された測定データに応じて、車両の運転領域及び運転状況に応じて煤捕集量を推定する。本実施の形態では、図２に示すように、（ｂ）の方法を採用し、差圧センサ８及びＰＭセンサ１２から入力された測定データに基づいて煤捕集量を推定する煤捕集量推定手段１０５を備えている。
【００４６】
さらに、煤捕集量としては、煤の量の移動積算値を用いることが好ましい。移動積算値とは、時間をずらしながら順次繰り返して計算した積算値をいう。
【００４７】
煤移動積算値は、ある時点から所定の時間（移動積算時間という）前までの煤の捕集量を積算する。この積算を、例えば１０秒間ずらしながら繰り返す。移動積算時間は、例えば、３〜２０秒間で調整することが可能であるが、特に限定されない。
【００４８】
本発明者は、さらに検討した結果、所定の期間内にアクセルペダルの踏み込み量の増減が繰り返されることに起因してフィルタ６の煤捕集量が設定値を超えている場合、フィルタ６に燃料を供給するフィルタ再生制御（例えば、ポスト燃料噴射）を行わないようにすることで、フィルタ６での煤の異常燃焼を回避することを見出した。
【００４９】
通常、フィルタ再生制御では、フィルタ６での燃焼温度が目標値(例えば、約６００℃)になるように燃料噴射量を調整している。しかしながら、所定の期間内にアクセルペダルの踏み込み量の増減が繰り返されることに起因し、煤が短時間内で過剰な発生すると、フィルタ６で局所的に煤が異常燃焼し、燃料噴射量の調整では煤の異常燃焼を制御できなくなる。
【００５０】
そこで、本実施の形態に係る内燃機関制御装置１００においては、図２に示すように、ＥＣＵ３にフィルタ再生禁止手段１０６を設け、フィルタ６への煤の局所的な堆積が発生している疑いが高い場合、ポスト燃料噴射制御手段１０２に対してフィルタ再生制御を行なわせないように禁止することとした。
【００５１】
フィルタ再生禁止手段１０６の構成は、特に限定されないが、例えば、フィルタ再生制御の実施の可否を示すフラグをＥＣＵ３の記憶部(不図示)に用意し、フィルタ再生制御を実行するポスト燃料噴射制御手段１０２（図２参照）が、このフラグを参照し、オンであればフィルタ再生制御を行い、オフであればフィルタ再生制御を行わないようにする。
【００５２】
本発明のより好ましい態様としては、アクセルの踏み込み量に追従しない燃料噴射量制御手段（混合割合制御手段１０３（図２参照））とフィルタ再生禁止手段１０６とを組み合わせることが有効であるが、本発明者は、さらに検討した結果、停止中（アイドリング中）及び低負荷走行のときと、高負荷走行のときで、２つの手段を実行させる条件を変え、又は、２つの手段を単独に実行又は同時に実行させることが好ましいことを見出した。
【００５３】
すなわち、車両１の車速が所定値未満であり、且つ、煤堆積量が設定値を超えている場合、燃料噴射量制御手段及びフィルタ再生禁止手段１０６を実行させることが好ましい。
【００５４】
車速がゼロ又は低負荷走行のとき、フィルタ６への煤の堆積は不均一になる傾向が高く、煤の局所的な異常燃焼の危険性が高い。そこで、車速が所定値未満である場合、フィルタ再生制御の禁止と共に、アクセルペダルの踏み込み量とは無関係に燃料噴射量を減少させることで、煤がフィルタに局所的に堆積した状態での煤の異常燃焼の発生を未然に防止すると共に、煤の過剰な発生を防止することが好ましい。
【００５５】
一方、車両１の車速が所定値以上であり、且つ、煤堆積量が第１設定値を超えている場合、フィルタ再生禁止手段を実行させ、煤堆積量が第２設定値を超えている場合、フィルタ再生禁止手段及び燃料噴射量制御手段を実行させることが好ましい。
【００５６】
高負荷走行時は、アクセルペダルの踏み込み量が短時間内で繰り返されたとしても、フィルタ６に煤が不均一に堆積する可能性は、低負荷走行時に比べて少なく、煤の異常燃焼の危険性も少ない。このため、煤の堆積量が少ない場合は、アクセルペダルの操作に対する車両の追従性を優先し、フィルタ再生制御の禁止のみを行う。しかし、煤の堆積量が多い場合は、フィルタ再生制御の禁止と共に、アクセルペダル操作量とは無関係に燃料噴射量を制御する。これにより、高負荷走行時は、アクセルペダルの操作への追従性を維持しつつも、煤の過剰な発生を抑制し、煤の異常燃焼を防止することができる。
【００５７】
本実施の形態では、図２に示すように、ＥＣＵ３に、判定手段１０７を設け、アクセルポジションセンサ５１、車速センサ１０４及び煤捕集量推定手段１０５からの出力に基づいて、混合割合制御手段１０３及びフィルタ再生禁止手段１０６を実行するか否かの判定を行い、その結果に従って、混合割合制御手段１０３及びフィルタ再生禁止手段１０６に処理を実行させるように構成されている。
【００５８】
次に、本実施の形態に係る内燃機関制御装置１００で行われる処理について説明する。図３は、本実施の形態に係る内燃機関制御方法を示すフローチャートである。図３に示すように、まず、判定手段１０７が、アクセルポジションセンサ５１から入力されたアクセルペダルの踏み込み量を示す信号に基づいて、踏み込み回数を１回とカウントし、所定時間、例えば、１０秒間に踏み込み回数がＮ以上になったか否かを判定する（ＳＴ１０１）。踏み込み回数は、アクセルペダルの踏み込み量が、例えば、３０％以上増減した場合に１回カウントする。ＳＴ１０１において判定がＮＯであれば、ＳＴ１０１を繰り返す。ＳＴ１０１において判定がＹＥＳであれば、ＳＴ１０２に進む。
【００５９】
ＳＴ１０２では、煤捕集量推定手段１０５が、煤移動積算値（ΣＱ）を、差圧センサ８及びＰＭセンサ１２から出力された測定データに基づいて算出する。
【００６０】
次に、判定手段１０７が、車速が所定値(例えば、５ｋｍ／ｈ)未満か否か判定する（ＳＴ１０３）。ＳＴ１０３における判定がＹＥＳの場合、以下の低負荷走行中の処理に移行する（ＳＴ１０４〜１０５）。一方、ＳＴ１０３における判定がＮＯである場合、以下の高負荷走行中の処理に移行する（ＳＴ１０６〜１０９）。
【００６１】
＜低負荷走行＞
ＳＴ１０３において車速が所定値以下の、車速がゼロ（停止中）であるか、又は、低負荷走行中であれば、判定手段１０７は、煤移動積算値(ΣＱ)が設定値１を超えているか否か判定する（ＳＴ１０４）。ＳＴ１０４における判定がＹＥＳであれば、判定手段１０７は、混合割合制御手段１０３に処理を実施させると共に、フィルタ再生禁止手段１０６にポスト燃料噴射制御手段１０２による処理を禁止させる（ＳＴ１０５）。その後処理を終了する。一方、ＳＴ１０４における判定がＮＯであれば、ＳＴ１０１に戻り、処理を繰り返す。
【００６２】
＜高負荷走行＞
ＳＴ１０３において車速が所定値を超え、高負荷走行中であれば、判定手段１０７は、煤移動積算値(ΣＱ)が設定値１よりも高い設定値２以下であるか否か判定する（ＳＴ１０６）。ＳＴ１０６において判定がＹＥＳであれば、フィルタ再生禁止手段１０６にポスト燃料噴射制御手段１０２による処理を禁止させる（ＳＴ１０７）。その後、処理を終了する。
【００６３】
一方、ＳＴ１０６において判定がＮＯであれば、煤移動積算値(ΣＱ)が設定値２を超えているか否か判定する（ＳＴ１０８）。ＳＴ１０８で判定がＹＥＳであれば、判定手段１０７は、混合割合制御手段１０３に処理を実施させると共に、フィルタ再生禁止手段１０６にポスト燃料噴射制御手段１０２による処理を禁止させる（ＳＴ１０９）。その後処理を終了する。一方、ＳＴ１０８における判定がＮＯであれば、ＳＴ１０１に戻り、処理を繰り返す。
【００６４】
図４は、本実施の形態に係る内燃機関制御装置１００による効果を説明するための説明図である。図４には、上から、スロットル開度、車速、燃料噴射量、エンジン回転数、煤捕集量、煤移動積算量、混合割合制御、及び、排気温センサの測定値が示されている。
【００６５】
図４には、車速がゼロのときに、乗員がアクセルペダルの踏み込み及び解除を繰り返し行った場合を例に挙げて説明する。
【００６６】
図４から明らかなように、車速がゼロであり、且つ、乗員がアクセルペダルの踏み込み及び解除を繰り返し、スロットル開度が０％と１００％付近との間で３回増減したときに、煤移動積算値が設定値１を超えると、混合割合制御が開始される。
【００６７】
すなわち、図４中に矢印Ａで示す時点で、アクセルペダルの踏み込み量を追従していた燃料噴射量設定手段１０１（図２参照）による制御から、混合割合制御手段１０３による制御に切り替わり、エンジン回転数がアクセルペダルの踏み込み量とは無関係に燃料噴射量が減少する。これにより、エンジン２のエンジン回転数がアクセルペダルの踏み込み量を追従せず、アイドル回転数に低減される。エンジン２のエンジン回転数の低下に伴い、煤堆積量が低くなり、煤移動積算値も低くなる。
【００６８】
その後、図４中に矢印Ｂで示す時点で、混合割合制御が終了する。時点Ａから時点Ｂまでの時間を制御継続時間という。このように混合割合制御は、煤の過剰な発生を防止するために、一定時間が経過するまで継続することが好ましい。
【００６９】
また、低負荷走行時（車速ゼロの場合を含む。以下、同様。）と高負荷走行時とでは制御継続時間は別々に設定することが好ましい。例えば、通常では必要のない車両１が停止しているときのレーシング操作（エンジン２の空ぶかし）が繰り返し実施された場合、制御継続時間が短いと煤の過剰な発生を充分に抑えることができないが、低負荷走行時では、制御継続時間を、高負荷走行時よりも長く設定することで、煤の過剰な発生を確実に防止することが好ましい。
【００７０】
また、低負荷走行時と高負荷走行時とでは移動積算時間(図４中ｔ)は、別々に設定することが好ましい。この理由は、低負荷走行時は、高負荷走行時に比べてフィルタ６への煤の堆積が不均一になる傾向が高く、フィルタ６における局所的な煤の異常燃焼が発生しやすいためである。
【００７１】
一方、排気温センサの出力をみると、図４中に矢印Ｃで示す時点からポスト燃料噴射制御手段１０２によるポスト燃料噴射（フィルタ再生制御）が実施され、排気温が６００℃付近まで上昇し、さらに煤移動積算量の増加に伴い、６５０℃付近まで上昇し、フィルタ６内で煤の異常燃焼が発生している。しかし、矢印Ａで示す時点でフィルタ再生禁止手段１０６によりポスト燃料噴射が停止され、排気温が低下している。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態に係る内燃機関制御装置１００によれば、所定の期間にアクセルペダルの踏み込み量の増減が繰り返され、かつ、フィルタ６に捕集された煤の量が増加した場合、混合割合制御手段１０３によって、燃料噴射量を、車速に応じた適切な燃料噴射量に調整し、燃料と空気量とを適正な比率にすることにより、アクセルペダルの踏み込み量とは無関係に、燃料噴射量を減少させる。これにより、煤の過剰な発生を抑制できる。
【００７３】
煤の過剰な発生を抑制することにより、フィルタ再生制御（ポスト燃料噴射制御）の頻度を低減し、エンジンオイルの希釈及び劣化を抑制する。この結果、オイル交換の期間を延長することができる。
【００７４】
また、混合割合制御により、燃料と空気量とを適正な比率にし、フィルタ６内部に煤が局所的に堆積するのを抑制する。この結果、フィルタ６内での煤の燃焼を安定して制御できるようになり、煤の異常燃焼を防止してフィルタ６の溶損が発生するのを防ぐことができる。
【００７５】
また、フィルタ６での煤捕集量が所定量を超える場合、フィルタ再生制御を禁止することにより、煤がフィルタ６に局所的に堆積した状態での煤の異常燃焼の発生を未然に防止できる。
【００７６】
また、車速が所定値未満である場合、フィルタ再生制御の禁止と共に混合割合制御を実施することにより、煤がフィルタ６に局所的に堆積した状態での煤の異常燃焼の発生を未然に防止すると共に、煤の過剰な発生を防止することができる。
【００７７】
また、車速が所定値以上であり、車両の走行性能が求められる場合、煤の堆積量が少ない場合は、フィルタ再生制御の禁止のみを行い、煤の堆積量が多い場合は、フィルタ再生制御の禁止と共に、混合割合制御を実施することにより、アクセルペダル操作量とは無関係に、燃料噴射量を制御する。これにより、アクセルペダルの操作への追従性を改善しつつも、煤の過剰な発生を抑制し、煤の異常燃焼を防止することができる。
【００７８】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【００７９】
例えば、上記の実施の形態においては、短時間での煤の過剰な発生に着目し、煤移動積算値を基準として混合割合制御の実施及びフィルタ再生制御の禁止を行うか否かを判定している。しかし、フィルタ６内での煤の異常燃焼は、短時間での煤の過剰な発生だけではなく、フィルタ６に堆積している煤堆積合計量（現在どれだけの煤がフィルタ６の内部にあるかを示す量）によっても影響される。そこで、移動積算時間（ｔ）、制御継続時間、設定値１、２は、煤堆積合計量によっても調整することが好ましい。これにより、煤の異常燃焼をより防止することができる。
【００８０】
また、煤の堆積量を測定（推測）せず、アクセルペダルの踏み込み量の増減の検知を条件として、混合割合制御の実施及びフィルタ再生制御の禁止を行うか否か判断してもよい。
【００８１】
また、煤の堆積量を条件とせず、エンジンの運転領域及び運転状況が所定条件となった場合、混合割合制御の実施及びフィルタ再生制御の禁止を行うか否か判定してもよい。
【００８２】
混合割合制御では、吸入空気量の調整が必要であるが、本実施の形態のようにスロットルバルブ４２があってもよいし、スロットルバルブなしでタービン加給により調整してもよい。
【００８３】
本実施の形態では、車速に応じて、混合割合制御を実施する煤移動積算値の設定値を変えているが、エンジン２の運転負荷に応じて変えてもよい。エンジン２の負荷は、ディーゼルエンジンの場合、ＥＣＵ３が、空燃比センサ１１で測定したエンジン２への吸入空気量に基づいて判断することができる。また、ガソリンエンジンの場合、ＥＣＵが、スロットル開度センサが検出するスロットル開度により判断することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
以上説明したように、本発明は、煤を除去するためのフィルタ再生制御を実施する頻度を低減し、エンジンオイルの希釈及び劣化を抑制することができるという効果を有し、特に、車両用のエンジンに有用である。
【符号の説明】
【００８５】
１  車両
２  エンジン
３  ＥＣＵ
６  フィルタ
３１  インジェクタ（燃料噴射手段）
５１  アクセルポジションセンサ
１００  内燃機関制御装置
１０１  燃料噴射量設定手段
１０２  ポスト燃料噴射制御手段（フィルタ再生制御手段）
１０３  混合割合制御手段（燃料噴射量制御手段）
１０４  車速センサ
１０５  煤捕集量推定手段（煤捕集量取得手段）
１０６  フィルタ再生禁止手段
１０７  判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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