(57)【要約】【課題】  静電式オイルフィルタへの通電を制御するフィルタ制御装置において、新たなセンサを用いることなく低コストで上記通電に伴う電力消費を低減する。【解決手段】  内燃機関（１０２）に用いられる静電式オイルフィルタ（１０６）への通電を制御するフィルタ制御装置（１００）であって、前記内燃機関のオイル中のスス量を推定するスス量推定手段（２１０）と、前記スス量推定手段により推定されたオイル中の前記スス量が所定値以上となったときに前記静電式オイルフィルタの通電を開始する通電制御手段（２１２）と、を備え、前記スス量推定手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記オイル中の前記スス量を推定する。【選択図】図２
2017172330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のオイル中に設けた電極間に電圧を印加することにより当該オイルに含まれるススを捕集し及び凝集させ、当該電圧の印加を停止することにより当該凝集したススをオイル中に放出する捕集器と、オイル中のススを濾過する濾過フィルタと、を備えた静電式オイルフィルタへの通電を制御する静電式オイルフィルタ制御装置であって、
前記内燃機関のオイル中のスス量を推定するスス量推定手段と、
前記スス量推定手段により推定されたオイル中の前記スス量が所定値以上となったときに前記静電式オイルフィルタの通電を開始する通電制御手段と、
を備え、
前記スス量推定手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記オイル中の前記スス量を推定する、
静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項２】
前記スス量推定手段は、前記内燃機関の前記運転状態として当該内燃機関の燃料噴射量と機関回転数とを用いて、前記オイル中の前記スス量を推定する、
請求項１に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項３】
前記燃料噴射量及び前記機関回転数と、所定時間当たりの前記オイル中のススの増加量及び又は減少量と、を関連付けたスス変化量マップを記憶する記憶手段を備え、
前記スス量推定手段は、前記所定時間毎に、前記スス変化量マップを参照して、当該所定時間における前記燃料噴射量及び前記機関回転数に基づいて当該所定時間におけるスス変化量を算出し、当該算出したスス変化量を前記所定時間毎に積算して、現在の前記オイル中のスス量を推定する、
請求項２に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項４】
前記通電制御手段は、前記静電式オイルフィルタへの通電を開始した後、所定の通電時間を経過したときに、当該静電式オイルフィルタへの通電を停止する、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項５】
前記スス変化量マップは、
前記静電式オイルフィルタが非通電状態であるときの、前記燃料噴射量及び前記機関回転数と、前記所定時間当たりの前記オイル中のススの増加量及び又は減少量と、を関連付けた非通電時スス変化量マップと、
前記静電式オイルフィルタが通電状態であるときの、前記燃料噴射量及び前記機関回転数と、前記所定時間当たりの前記オイル中のススの増加量及び又は減少量と、を関連付けた通電時スス変化量マップと
で構成される、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項６】
前記スス量推定手段は、前記静電式オイルフィルタが通電されている間は、前記通電時スス変化量マップを用いて、前記オイル中のスス量を推定し、
前記通電制御手段は、上記推定したスス量が所定値を下回ったときに、前記静電式オイルフィルタへの通電を停止する、
請求項５に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項７】
前記スス量の推定値は、前記オイルを交換する際に初期化される、
請求項１ないし６のいずれか一項に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項８】
前記通電手段は、
前記内燃機関の運転を終了する際に、当該運転の終了時において前記静電式オイルフィルタへの通電を実行中であったか否かを記録した通電履歴を記憶し、
前記内燃機関の運転を再開する際に、前記通電履歴を参照して、当該通電履歴が直前の前記運転の終了時において前記静電式オイルフィルタへの通電が実行中であったことを記録しているときは、前記静電式オイルフィルタへの通電を開始する、
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項９】
前記記憶装置に記憶された通電履歴は、前記オイルを交換する際に初期化される、
請求項８に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【請求項１０】
前記スス量推定手段は、現在のスロットル開度に基づいて決定される所定の機関温度における目標燃料噴射量を現在の機関温度に基づいて補正した燃料噴射量を用いて、前記オイル中のスス量を推定する、
請求項１ないし９のいずれか一項に記載の静電式オイルフィルタ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばエンジンオイルに含まれる微細なススを捕集して粒径の大きな塊として除去する静電式オイルフィルタの動作を制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの稼働に伴って生ずるエンジンオイル中の微細なススをも除去し得るオイルフィルタとして、エンジンオイル中に設けた電極間に電圧を印加することにより当該オイルに含まれる微細なススを捕集して粒径の大きいスス粒子に凝集させ、当該電圧の印加を停止することにより当該凝集したススをオイル中に放出する捕集器と、オイル中のススをろ過するろ過フィルタと、を備えた静電式オイルフィルタが知られている（特許文献１）。
【０００３】
従来、このような静電式オイルフィルタにより消費される電力を低減することを目的として、オイル中のカーボン粒子濃度を測定するセンサを備え、当該濃度が所定値以上となったときに静電式オイルフィルタの電極間に電圧を印加し、所定値以下となったときに電圧印加を停止する、静電式オイルフィルタの通電装置が知られている（特許文献２）。
【０００４】
しかしながら、上記従来の技術では、カーボン粒子濃度を測定するためのセンサを必要とすることから、コストや組み付け工数が増加することとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２０７３０９号公報
【特許文献２】特開平５−１３７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記背景より、新たなセンサを用いることなく低コストで、静電式オイルフィルタへの通電開始タイミングを適切に設定し及び又は通電時間を適切なレベルに抑えて電力消費を低減することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様は、内燃機関のオイル中に設けた電極間に電圧を印加することにより当該オイルに含まれるススを捕集し及び凝集させ、当該電圧の印加を停止することにより当該凝集したススをオイル中に放出する捕集器と、オイル中のススを濾過する濾過フィルタと、を備えた静電式オイルフィルタへの通電を制御する静電式オイルフィルタ制御装置である。本静電式オイルフィルタ制御装置は、前記内燃機関のオイル中のスス量を推定するスス量推定手段と、前記スス量推定手段により推定されたオイル中の前記スス量が所定値以上となったときに前記静電式オイルフィルタの通電を開始する通電制御手段と、を備え、前記スス量推定手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記オイル中の前記スス量を推定する。
本発明の他の態様によると、前記スス量推定手段は、前記内燃機関の前記運転状態として当該内燃機関の燃料噴射量と機関回転数とを用いて、前記オイル中の前記スス量を推定する。
本発明の他の態様によると、前記燃料噴射量及び前記機関回転数と、所定時間当たりの前記オイル中のススの増加量及び又は減少量と、を関連付けたスス変化量マップを記憶する記憶手段を備え、前記スス量推定手段は、前記所定時間毎に、前記スス変化量マップを参照して、当該所定時間における前記燃料噴射量及び前記機関回転数に基づいて当該所定時間におけるスス変化量を算出し、当該算出したスス変化量を前記所定時間毎に積算して、現在の前記オイル中のスス量を推定する。
本発明の他の態様によると、前記通電制御手段は、前記静電式オイルフィルタへの通電を開始した後、所定の通電時間を経過したときに、当該静電式オイルフィルタへの通電を停止する。
本発明の他の態様によると、前記スス変化量マップは、前記静電式オイルフィルタが非通電状態であるときの、前記燃料噴射量及び前記機関回転数と、前記所定時間当たりの前記オイル中のススの増加量及び又は減少量と、を関連付けた非通電時スス変化量マップと、前記静電式オイルフィルタが通電状態であるときの、前記燃料噴射量及び前記機関回転数と、前記所定時間当たりの前記オイル中のススの増加量及び又は減少量と、を関連付けた通電時スス変化量マップと、で構成される。
本発明の他の態様によると、前記スス量推定手段は、前記静電式オイルフィルタが通電されている間は、前記通電時スス変化量マップを用いて、前記オイル中のスス量を推定し、
前記通電制御手段は、上記推定したスス量が所定値を下回ったときに、前記静電式オイルフィルタへの通電を停止する。
本発明の他の態様によると、前記スス量の推定値は、前記オイルを交換する際に初期化される。
本発明の他の態様によると、前記通電手段は、前記内燃機関の運転を終了する際に、当該運転の終了時において前記静電式オイルフィルタへの通電を実行中であったか否かを記録した通電履歴を記憶し、前記内燃機関の運転を再開する際に、前記通電履歴を参照して、当該通電履歴が直前の前記運転の終了時において前記静電式オイルフィルタへの通電が実行中であったことを記録しているときは、前記静電式オイルフィルタへの通電を開始する。
本発明の他の態様によると、前記記憶装置に記憶された通電履歴は、前記オイルを交換する際に初期化される、
本発明の他の態様によると、前記スス量推定手段は、現在のスロットル開度に基づいて決定される所定の機関温度における目標燃料噴射量を現在の機関温度に基づいて補正した燃料噴射量を用いて、前記オイル中のスス量を推定する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る静電式オイルフィルタ制御装置が適用された内燃機関システムの構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る静電式オイルフィルタ制御装置の構成を示す図である。
【図３】図２に示す静電式オイルフィルタ制御装置に用いられる非通電時スス変化量マップの一例を示す図である。
【図４】図２に示す静電式オイルフィルタ制御装置の処理の手順を示すフロー図である。
【図５】図２に示す静電式オイルフィルタ制御装置の電源がオフされるときに実行される終了処理の手順を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る静電式オイルフィルタ制御装置の構成を示す図である。
【図７】図６に示す静電式オイルフィルタ制御装置の処理の手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
〔第１実施形態〕
まず、本発明の第１の実施形態に係る静電式オイルフィルタ制御装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る静電式オイルフィルタ制御装置（以下、フィルタ制御装置という）が適用された内燃機関システムの構成の一例を示す図である。本フィルタ制御装置１００は、例えば、内燃機関１０２においてシリンダ（気筒）１０４の潤滑等を行うオイルの中のススを除去する静電式オイルフィルタ１０６の動作を制御する。
【００１０】
オイルパン１０８内のオイルは、オイルポンプ１１０により吸い出され、静電式オイルフィルタ１０６を通過し、シリンダ１０４内に噴射される。シリンダ１０４に噴射されたオイルは、当該シリンダ１０４内を通過した後、オイルパン１０８へ落ちて回収される。これにより、内燃機関１０２内をオイルが循環する。
【００１１】
静電式オイルフィルタ１０６は、オイル中のススを濾過する濾過フィルタと、オイル中に設けられた少なくとも一対の電極で構成される捕集器と、で構成されている（特許文献１参照）。当該一対の電極に電圧が印加されると、オイル内に電界が発生し、当該電界内を通過するオイル中の微細なススが電極により捕集され、当該捕集された微細なススは当該電極上において凝集して粒径の大きなスス粒子となる。上記電極への電圧の印加を停止すると、上記電極上で凝集したスス粒子は当該電極を離れてオイル中を流れ、上記濾過フィルタに捕獲されてオイル中から除去される。
【００１２】
シリンダ１０４には、当該シリンダ１０４内に燃料を噴射するための燃料噴射弁１１２が設けられており、当該燃料噴射弁１１２は、内燃機関１０２の燃焼動作を制御する電子制御装置（ECU、Electronic Control Unit）であるＦＩ−ＥＣＵ１１４により制御される。
ＦＩ−ＥＣＵ１１４は、例えば運転者が操作するアクセル（不図示）の踏み込み量等に応じたスロットル開度に基づいて、１燃焼サイクルにおける燃料噴射量を決定し、当該決定した燃料噴射量が噴射されるように燃料噴射弁１１２の開閉動作を制御する。また、ＦＩ−ＥＣＵ１１４は、決定した燃料噴射量の情報をフィルタ制御装置１００へ出力する。例えば、ＦＩ−ＥＣＵ１１４は、現在のスロットル開度に基づいて決定される所定の機関温度における目標燃料噴射量を、現在の機関温度に基づいて補正して燃料噴射量を算出し、当該補正された燃料噴射量を用いて燃料噴射弁１１２を制御し、及び当該補正された燃料噴射量の情報を、フィルタ制御装置１００へ出力する。
【００１３】
さらに、内燃機関１０２には、シリンダ１０４の燃焼により駆動されるクランク軸（不図示）の回転角を検知するクランク角センサ１１６が設けられている。当該クランク角センサ１１６の出力は、ＦＩ−ＥＣＵ１１４及びフィルタ制御装置１００に出力される。
【００１４】
フィルタ制御装置１００は、クランク角センサ１１６が出力するセンサ信号から、内燃機関１０２のクランク軸の、現在の単位時間当たりの回転数（機関回転数）を取得する。また、フィルタ制御装置１００は、ＦＩ−ＥＣＵ１１４から取得される現在の燃料噴射量と、クランク角センサ１１６から取得される機関回転数と、に基づき、静電式オイルフィルタ１０６への通電を制御する。
【００１５】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るフィルタ制御装置１００の構成を示す図である。本フィルタ制御装置１００は、例えば、上記内燃機関１０２の動作を制御する電子制御装置（ＥＣＵ）の一つとして、又はそのようなＥＣＵの一部として、実現され得る。
【００１６】
本フィルタ制御装置１００は、クランク角センサ１１６からのセンサ信号を受信するための入力インタフェース（入力ＩＮＦ）２００と、ＦＩ−ＥＣＵ１１４と通信を行って燃料噴射量に関する情報を受信するための通信インタフェース（通信ＩＮＦ）２０２と、を備える。また、フィルタ制御装置１００は、クランク角センサ１１６のセンサ信号から取得される機関回転数及びＦＩ−ＥＣＵ１１４から取得される燃料噴射量に基づいて静電式オイルフィルタ（以下、オイルフィルタともいう）１０６の動作を制御する（より具体的には、オイルフィルタ１０６への通電を制御する）コントローラ２０４を備える。
【００１７】
また、フィルタ制御装置１００は、コントローラ２０４における処理に必要なデータが記憶された記憶装置２０６と、コントローラ２０４が出力するオイルフィルタ１０６の通電制御のための信号をオイルフィルタ１０６へ出力する出力インタフェース（出力ＩＮＦ）２０８と、を有する。上記オイルフィルタ１０６の通電制御のための信号は、例えばオイルフィルタ１０６の捕集器の電極に印加する電圧とすることができる。
【００１８】
コントローラ２０４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ、プログラムが書き込まれたＲＯＭ（Read Only Memory）、データの一時記憶のためのＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するコンピュータであり、スス量推定ユニット２１０と、通電制御ユニット２１２と、を備える。
【００１９】
コントローラ２０４が備える上記各ユニットは、コンピュータであるコントローラ２０４がプログラムを実行することにより実現され、当該コンピュータ・プログラムは、コンピュータ読み取り可能な任意の記憶媒体に記憶させておくことができる。これに代えて又はこれに加えて、上記各ユニットの全部又は一部を、それぞれ一つ以上の電子回路部品を含むハードウェアにより構成することもできる。
【００２０】
スス量推定ユニット２１０は、クランク角センサ１１６のセンサ信号から取得される機関回転数Rc及びＦＩ−ＥＣＵ１１４から取得される燃料噴射量Vcに基づき、後述する記憶装置２０６に記憶された非通電時スス変化量マップ２２２を参照して、現在のオイル中のスス量を推定し、当該推定の結果（現在のスス推定量Acac）を通電制御ユニット２１２に出力する。
【００２１】
通電制御ユニット２１２は、スス量推定ユニット２１０が出力する現在のスス推定量Acacに基づき、オイルフィルタ１０６への通電を開始し又は停止する。
【００２２】
記憶装置２０６は、揮発性及び又は不揮発性のメモリ（例えば、半導体メモリ）や、ハードディスク等で構成される記憶装置であるものとすることができる。記憶装置２０６には、スス量推定ユニット２１０におけるスス量推定の処理に必要なデータが保存される。また、記憶装置２０６には、オイルフィルタ１０６に通電しない場合の、所定の時間期間Tmesにおける、内燃機関１０２の平均燃料噴射量と、平均機関回転数と、所定量のオイル中におけるスス量の変化量（スス変化量）と、の関係を示す非通電時スス変化量マップ２２２で構成されるスス変化量マップ２２０が記憶されている。
【００２３】
図３は、記憶装置２０６に予め記憶される非通電時スス変化量マップ２２２の一例を示す図である。図示の例では、縦軸に示す所定時間Tmes（例えば１００時間）当たりの平均燃料噴射量と、横軸に示す当該所定時間当たりの平均機関回転数と、に応じた所定量（例えば、１リットル）のオイル中におけるスス量の変化量（スス発生量）が、当該縦軸及び横軸で規定される二次元平面内に示された複数の閉曲線で区画される各ゾーンに、ｍ１、ｍ２、ｍ３．．．等の値で示されている。ここで、ｍ１、ｍ２、ｍ３．．．等は、スス量の増加変化量を正の値で、スス量の減少変化量を負の値で示した数値である。
【００２４】
この非通電時スス変化量マップ２２２は、例えば、内燃機関１０２の型式に応じて予め実験等によって求められ、ｍ１、ｍ２等の値は、内燃機関１０２内のオイル中におけるスス濃度の変化量を所定量のオイルにおけるスス量の変化量に換算することで定められる。
【００２５】
コントローラ２０４のスス量推定ユニット２１０は、上記所定時間Tmesに等しい判定時間Tdetを一つの判定期間とし、判定時間Tdet毎に（すなわち、判定期間が終了する毎に）当該所定時間Tdetにおける平均機関回転数と平均燃料噴射量に基づき、非通電時スス変化量マップ２２２から当該所定時間Tdet（=Tmes）におけるスス変化量Scを（図３におけるm1、m2、．．．のうちの一つとして）算出する。そして、所定時間Tdet毎に、当該所定時間Tdetにおいて算出したスス変化量Scを積算して、現在のスス推定量Acacを算出する。
【００２６】
通電制御ユニット２１２は、所定時間Tdetが経過して現在のスス推定量Acacが算出される毎に、当該スス推定量Acacが所定の上限閾値Ath-Hを超えているか否かを判断し、超えていないときは、さらに次の所定時間Tdetの経過後にスス量推定ユニット２１０がスス推定量Acacを算出するのを待ち、当該スス推定量Acacが上限閾値Ath-Hを超えているか否かの判断を繰り返す。
【００２７】
そして、通電制御ユニット２１２は、スス推定量Acacが上限閾値Ath-Hを超えているときは、オイルフィルタ１０６への通電を開始し、通電開始後、所定時間Tonを経過したときに、当該通電を停止する。また、通電制御ユニット２１２は、所定の通電時間Tonの経過後にオイルフィルタ１０６への通電を停止したときは、スス推定量Acacをゼロ（又は所定値）にリセットする。これにより、スス量推定ユニット２１０は、当該通電の停止後から、新たにスス推定量Acacの算出を開始し、スス量推定ユニット２１０と通電制御ユニット２１２とによる上記動作が繰り返される。
【００２８】
上記の構成を有するフィルタ制御装置１００は、機関回転数と燃料噴射量とに基づいてオイル中のスス量を推定し、当該推定したスス量（スス推定量）Acacが所定の上限閾値Ath-Hを超えているときにオイルフィルタ１０６への通電を所定時間Tonだけ行って停止する。これにより、本フィルタ制御装置１００では、新たなセンサを用いることなく、低コストに、静電式オイルフィルタ１０６への通電開始タイミングを適切に設定し及び又は通電時間を適切なレベルに抑えて電力消費を低減することができる。
【００２９】
次に、フィルタ制御装置１００における処理の手順を、図４に示すフロー図に従って説明する。本処理は、フィルタ制御装置１００の電源をオンにしたときに開始し、オフにしたときに終了する。
【００３０】
なお、フィルタ制御装置１００の電源がオフされて処理を終了するときは、図５に示す終了処理が実行され、計算途中の種々のパラメータが記憶装置２０６に記憶される。
【００３１】
処理を開始すると、通電制御ユニット２１２は、記憶装置２０６に記憶されている通電履歴を読み出し（Ｓ１００）、読み出した通電履歴に基づき、前回運転終了時（すなわち、前回のフィルタ制御装置１００の電源オフ時）においてオイルフィルタ１０６への通電が実行中であったか否かを判断する（Ｓ１０２）。そして、通電中でないときは（Ｓ１０２、Ｎｏ）、スス量推定ユニット２１０は、前回までの判定期間経過時間Tpac（現在の判定期間の開始からの経過時間）、前回までの平均燃料噴射量Vpav、前回までの平均機関回転数Rpav、現在のスス推定量Acacを読み出し（Ｓ１０４）、Vpavを現在までの平均燃料噴射量Vcavに設定すると共に（Ｓ１０６）、Rpavを現在までの平均機関回転数Rcav設定する（Ｓ１０８）。
【００３２】
次に、スス量推定ユニット２１０は、Tpacを初期値として現在までの判定期間経過時間Tcacの計測を開始した後（Ｓ１１０）、ＦＩ−ＥＣＵ１１４より通信ＩＮＦ２０２を介して現在の燃料噴射量Vcを取得して、例えば次式により、現在までの平均燃料噴射量Vcavを更新する（Ｓ１１２）。ここに、Δtは、Vcav及びRcavの更新間隔（又は、現在の燃料噴射量Vc及び現在の機関回転数Rcの取得間隔）である。
｛（Vcav×（Tcac−Δt）＋Vc×Δt）｝÷Tcac → Vcav        （１）
【００３３】
また、スス量推定ユニット２１０は、クランク角センサ１１６からのセンサ信号に基づいて現在の機関回転数Rcを取得して、例えば次式により、現在までの平均機関回転数Rcavを更新する（Ｓ１１４）。
｛（Rcav×（Tcac−Δt）＋Rc×Δt）｝÷Tcac → Rcav        （２）
【００３４】
次に、スス量推定ユニット２１０は、現在までの判定期間経過時間Tcacが所定の判定時間Tdetを経過したか否かを判断する（Ｓ１１６）。ここで、Tdetは、図３に示す非通電時スス変化量マップ２２２における計測時間Tmesに等しい。すなわち、TcacがTdet（=Tmes）になったときに、非通電時スス変化量マップ２２２を用いて当該判定期間におけるスス変化量を算出することができる。
【００３５】
そして、スス量推定ユニット２１０は、判定期間経過時間Tcacが判定時間Tdetを経過していないときは（Ｓ１１６、Ｎｏ）、ステップＳ１１２、Ｓ１１４におけるVcav及びRcavの更新から所定時間Δtを経過したか否かを判断し（Ｓ１１８）、経過していないときは（Ｓ１１８，Ｎｏ）、ステップＳ１１８に戻って所定時間Δtが経過するのを待機する。一方、所定時間Δtが経過したときは（Ｓ１１８、Ｙｅｓ）、ステップＳ１１２に戻って処理を繰り返す。これにより、判定期間経過時間Tcacが判定時間Tdetを経過するまで、所定の時間間隔Δtで平均燃料噴射量Vcav及び平均機関回転数Rcavの更新が繰り返される。
【００３６】
一方、ステップＳ１１６において、判定期間経過時間Tcacが判定時間Tdetを経過しているときは（Ｓ１１６、Ｙｅｓ）、現在までの平均燃料噴射量Vcav及び現在までの平均機関回転数Rcavに基づき、記憶装置２０６に記憶されている非通電時スス変化量マップ２２２を参照して、現在の判定期間におけるスス変化量Scを算出し（Ｓ１２０）、例えば次式のように、当該算出した現在の判定期間におけるスス変化量Scを現在のスス推定量Acacに加算して、現在のスス推定量Acacを更新する（Ｓ１２２）。
Acac＋Sc → Acac        （３）
【００３７】
次に、通電制御ユニット２１２は、上記更新された現在のスス推定量Acacが所定の上限閾値Ath-Hを超えたか否かを判断し（Ｓ１２４）、超えていないときは（Ｓ１２４、Ｎｏ）、Tpac、Vpav、Rpavをゼロにリセットした後（Ｓ１２６）、ステップＳ１０６に戻って処理を繰り返す。これにより、新たな判定期間が開始され、判定期間経過時間Tcacの計測と、平均燃料噴射量Vcav及び平均機関回転数Rcavの計測と、が開始される。
【００３８】
一方、現在のスス推定量Acacが上限閾値Ath-Hを超えたときは（Ｓ１２４、Ｙｅｓ）、通電制御ユニット２１２は、ゼロを初期値としてフィルタ通電時間Tfcacの計測を開始すると共に（Ｓ１２８）、オイルフィルタ１０６への通電を開始する（Ｓ１３０）。そして、通電制御ユニット２１２は、フィルタ通電時間Tfcacが所定の時間Tonを経過したか否かを判断し（Ｓ１３２）、経過していないときは（Ｓ１３２、Ｎｏ）、ステップＳ１３２に戻ってTonが経過するのを待機する。
【００３９】
ここで、上記上限閾値Ath-Hは、例えば、内燃機関１０２の耐久試験において問題を生じないレベルの値として決定される値であって、且つ非通電時スス変化量マップ２２２からのスス変化量の算出精度を加味したマージンを加えて決定される値とすることができる。
【００４０】
また、本処理においては、スス推定量Acacは、非通電時スス変化量マップ２２２から算出される所定量（例えば１リットル）のオイル中におけるスス変化量Scを加算したものであり、従って、Acacの値は、内燃機関１０２中のオイルのスス濃度を間接的に示している。すなわち、Acacの値を上記所定量で除算すれば、オイル中のスス濃度の推定値が算出される。したがって、ステップＳ１２４においてスス推定量Acacが所定の上限閾値Ath-Hを超えたか否かを判断する代わりに、上記のように算出したスス濃度推定量がスス濃度についての所定の上限閾値を超えたか否かを判断するものとしてもよい。
【００４１】
図４に戻り、一方、フィルタ通電時間Tfcacが所定の時間Tonを経過したときは（Ｓ１３２，Ｙｅｓ）、通電制御ユニット２１２は、オイルフィルタ１０６への通電を停止し（Ｓ１３４）、Tpac、Vpac、Rpav、及びAcacをゼロにリセットした後（Ｓ１３６）、ステップＳ１０６に戻って処理を繰り返す。ここで、特に、ステップＳ１３４によるオイルフィルタ１０６への通電の停止後は、オイル中にはオイルフィルタ１０６への通電により捕集すべき微細なススは残っていないとみなし、ステップＳ１３６においては、スス推定量Acacもリセットする。これにより、オイルフィルタ１０６を通電状態から非通電状態とした後に、オイル中のスス量の推定が新たに開始される。なお、スス推定量Acacは、ゼロにリセットするほか、予め定めた所定値にリセットするものとしてもよい。
【００４２】
一方、ステップＳ１０２において、前回運転終了時においてオイルフィルタ１０６への通電が実行中であったと判断されるときは（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）、通電制御ユニット２１２は、上記通電履歴から、前回までのフィルタ通電時間Tfpacを抽出し（Ｓ１３８）、Tfpacを初期値として現在までのフィルタ通電時間Tfcacの計測を開始した後（Ｓ１４０）、ステップＳ１３０に処理を移してオイルフィルタ１０６への通電を開始する。
【００４３】
次に、フィルタ制御装置１００の電源がオフされたときの、フィルタ制御装置１００の動作の手順について、図５に示すフロー図に従って説明する。本処理は、例えば、コントローラ２０４が、内燃機関１０２を制御する他のＥＣＵ（不図示）から通信ＩＮＦ２０２を介してフィルタ制御装置１００の電源をオフすべき旨の命令を受信したときに、コントローラ２０４の通電制御ユニット２１２が、実際にフィルタ制御装置１００の電源をオフするまでの間に実行する。
【００４４】
処理を開始すると、通電制御ユニット２１２は、オイルフィルタ１０６への通電を実行中か否かを判断し（Ｓ２００）、実行中でないときは（Ｓ２００、Ｎｏ）、フィルタ通電中ではなかった旨の情報を含む通電履歴を記憶装置２０６に記憶する（Ｓ２０２）。
【００４５】
続いて、通電制御ユニット２１２は、現在までの判定期間経過時間Tcacを、前回までの判定期間経過時間Tpacとして記憶装置２０６に記憶すると共に（Ｓ２０４）、現在までの平均燃料噴射量Vcavを、前回までの平均燃料噴射量Vpavとして記憶装置２０６に記憶する（Ｓ２０６）。
【００４６】
また、通電制御ユニット２１２は、現在までの平均機関回転数Rcavを、前回までの平均機関回転数Rpavとして記憶装置２０６に記憶すると共に（Ｓ２０８）、現在のスス推定量Acacを記憶装置２０６に記憶して（Ｓ２１０）、処理を終了する。
【００４７】
一方、Ｓ２００において、オイルフィルタ１０６への通電を実行中であるときは（Ｓ２００、Ｙｅｓ）、フィルタ通電中であった旨の情報を含み、且つ現在までのフィルタ通電時間Tfcacを前回までのフィルタ通電時間Tfpcaとして含む通電履歴を、記憶装置２０６に記憶した後（Ｓ２１２）、ステップＳ２０４に処理を移す。
【００４８】
なお、内燃機関１０２の保守作業等により、内燃機関１０２内のオイルを交換したときは、記憶装置２０６に記憶されている通電履歴と、記憶装置２０６に記憶されているTpac、Vpav、Rpav、Acacとを全てゼロに初期化して（スス推定量Acacについては、ゼロ以外の所定値に初期化してもよい）、オイル中のスス量の推定が新たに開始されるものとすることができる。これらの初期化は、例えば保守作業用プログラムを記憶装置２０６に記憶させておき、当該保守作業用プログラムをコントローラ２０４に実行させることにより行うものとすることができる。
【００４９】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る静電式オイルフィルタ制御装置（以下、フィルタ制御装置という）について説明する。本実施形態に係るフィルタ制御装置は、第１の実施形態に係るフィルタ制御装置１００が備える非通電時スス変化量マップ２２２を備え、フィルタ制御装置１００と同様に、非通電時スス変化量マップ２２２を用いて、平均燃料噴射量及び平均機関回転数に基づいて算出されるスス推定量Acacが所定の上限閾値Ath-Hを超えたときに、オイルフィルタ１０６への通電を開始する。
【００５０】
ただし、第１の実施形態に係るフィルタ制御装置１００では、オイルフィルタ１０６への通電開始後は所定の通電時間Tonを経過したときに、オイルフィルタ１０６への通電を停止するのに対し、本実施形態に係るフィルタ制御装置では、オイルフィルタ１０６に通電したときのスス変化量を示す通電時スス変化量マップを備え、当該通電時スス変化量マップを用いて、平均燃料噴射量及び平均機関回転数に基づいて推定されるオイル中のスス推定量が所定の下限閾値を下回ったときに、オイルフィルタ１０６への通電を停止する。
【００５１】
これにより、本実施形態のフィルタ制御装置では、オイル中のスス量が十分低減された後も過剰にオイルフィルタ１０６に通電されることがなく、第１の実施形態に係るフィルタ制御装置１００に比べて、静電式オイルフィルタ１０６への通電時間を更に適切なレベルに抑えて、電力消費を低減することができる。
【００５２】
図６は、本発明の第２の実施形態に係る静電式オイルフィルタ制御装置（以下、フィルタ制御装置という）の構成を示す図である。本フィルタ制御装置６００は、図１に示す内燃機関１０２において、フィルタ制御装置１００に代えて用いられ得る。したがって、以下に示すフィルタ制御装置６００についての説明においては、フィルタ制御装置６００が、図１に示す内燃機関１０２においてフィルタ制御装置１００に代えて用いられており、ＦＩ−ＥＣＵ１１４から取得される燃料噴射量及びクランク角センサ１１６から取得される機関回転数に基づいて、オイルフィルタ１０６の通電を制御するものする。
【００５３】
図６において、図２に示す第１の実施形態に係るフィルタ制御装置１００と同じ構成要素については、図２における符号と同じ符号を用いるものとし、上述したフィルタ制御装置１００についての説明を援用するものとする。
【００５４】
図６に示すフィルタ制御装置６００は、第１の実施形態に係るフィルタ制御装置１００と同様の構成を有するが、図４及び図５に示す処理を行うコントローラ２０４に代えて、後述する図７の処理及び図５と同様の処理を行うコントローラ６０４を備える。また、フィルタ制御装置６００は、スス変化量マップ２２０を記憶する記憶装置２０６に代えて、スス変化量マップ６２０を記憶する記憶装置６０６を備える。
【００５５】
スス変化量マップ６２０は、非通電時スス変化量マップ２２２と通電時スス変化量マップ６２４とで構成される。
【００５６】
通電時スス変化量マップ６２４は、オイルフィルタ１０６に通電した状態において、所定量（例えば１リットル）のオイル中で所定時間Tmes（例えば１００時間）内に減少又は増加するスス量の変化量（スス変化量）を示したマップであり、平均燃料噴射量及び平均機関回転数とスス変化量との関係が示されている。
【００５７】
例えば、通電時スス変化量マップ６２４は、図３と同様に、所定時間Tmes（例えば１００時間）当たりの平均燃料噴射量を縦軸とし、当該所定時間当たりの平均機関回転数を横軸とするマップであり、当該平均燃料噴射量と平均機関回転数とに応じた所定量（例えば、１リットル）のオイル中におけるスス量の変化量（スス変化量）（図３におけるｍ１、ｍ２、．．．に対応する）が、上記縦軸及び横軸で規定される二次元平面内に示された複数の閉曲線で区画される各ゾーンに、正の値（増加変化を示す）又は負の値（減少変化を示す）で示される。
【００５８】
このような通電時スス変化量マップ６２４は、例えば、内燃機関１０２の型式に応じて予め実験等によって求められ、スス変化量の値は、内燃機関１０２内のオイル中におけるスス濃度の変化量を所定量のオイルにおけるスス量の変化量に換算することで定められる。
【００５９】
スス量推定ユニット６１０及び通電制御ユニット６１２は、それぞれ、スス量推定ユニット２１０及び通電制御ユニット２１２と同様の構成を有するが、図４に示す処理に代えて、図７に示す処理を行う点が異なる。
【００６０】
次に、コントローラ６０４の処理の手順について、図７に示すフロー図に従って説明する。本処理は、図４に示す処理と同様に、フィルタ制御装置６００の電源をオンにしたときに開始し、オフにしたときに終了する。また、フィルタ制御装置６００の電源がオフされて処理を終了するときは、通電制御ユニット６１２が図５と同様の終了処理（本実施形態ではステップＳ２１２においてTfcacを通信履歴に含めない点のみが異なる）を行って、計算途中の種々のパラメータを記憶装置６０６に記憶する。
【００６１】
なお、図７に示す処理のうち、図４に示すステップと同様のステップについては図４における符号と同じ符号を用いるものとし、上述した図４についての説明を援用するものとする。以下、図４と異なる処理部分であるステップＳ７００〜Ｓ７１２の処理について説明する。
【００６２】
ステップＳ１００において読み出した通電履歴に基づき、ステップＳ１０２において、前回運転終了時にオイルフィルタ１０６への通電が実行中であったと判断されると（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）、通電制御ユニット６１２は、オイルフィルタ１０６への通電を開始し（Ｓ７００）、ステップＳ１０４に処理を移す。
【００６３】
また、ステップＳ１１６において、現在までの判定期間経過時間Tcacが所定の判定時間Tdetを経過したときは（Ｓ１１６、Ｙｅｓ）、スス量推定ユニット６１０は、オイルフィルタ１０６に通電中か否かを判断し（Ｓ７０２）、通電中でないときは（Ｓ７０２、Ｎｏ）、ステップＳ１２０〜Ｓ１２２により、非通電時スス変化量マップ２２２に基づいてスス推定量Acacを更新する。そして、通電制御ユニット６１２は、ステップＳ１２４において更新されたAcacが所定の上限閾値Ath-Hを超えたときは（Ｓ１２４、Ｙｅｓ）、オイルフィルタ１０６への通電を開始した後（Ｓ７０４）、Tpac、Vpac、Rpavをゼロにリセットして（Ｓ１２６）、ステップＳ１０６に戻って処理を繰り返す。これにより、新たな判定期間が開始されて、判定期間経過時間Tcacの計測、平均燃料噴射量Vpac及び平均機関回転数Rpavの計測、が開始される。
【００６４】
一方、ステップＳ７０２においてオイルフィルタ１０６が通電中であると判断されるときは（Ｓ７０２、Ｙｅｓ）、スス量推定ユニット６１０は、現在までの平均燃料噴射量Vcav及び現在までの平均機関回転数Rcavに基づき、記憶装置２０６に記憶されている通電時スス変化量マップ６２４を参照して、現在の判定期間におけるスス変化量Sc（正又は負の値となる）を算出し（Ｓ７０６）、例えば次式のように、当該算出した現在の判定期間におけるスス変化量Scを現在のスス推定量Acacに加算して、当該スス推定量Acacを更新する（Ｓ７０８）。
Acac＋Sc → Acac        （３）
【００６５】
そして、通電制御ユニット６１２は、上記更新された現在のスス推定量Acacが所定の下限閾値Ath-Lを下回ったか否かを判断し（Ｓ７１０）、下回っていないときは（Ｓ７１０、Ｎｏ）、ステップＳ１２６に処理を移す。
【００６６】
一方、現在のスス推定量Acacが所定の下限閾値Ath-Lを下回ったときは（Ｓ７１０、Ｙｅｓ）、通電制御ユニット６１２は、オイルフィルタ１０６への通電をオフにした後（Ｓ７１２）、ステップＳ１２６に処理を移す。
【００６７】
以上、説明したように、上述した第１及び第２の実施形態に係るフィルタ制御装置１００及び６００は、機関回転数及び燃料噴射量とスス量の変化量（スス変化量）との関係を示すマップに基づいて、オイル中のスス量を推定し、スス量が所定の上限閾値を超えたときに、静電式オイルフィルタ１０６への通電を開始する。また、静電式オイルフィルタ１０６への通電の開始後は、フィルタ制御装置１００では所定の通電時間Tonだけ通電を行った後に当該通電を停止し、フィルタ制御装置６００では通電時における機関回転数及び燃料噴射量とスス変化量との関係を示すマップに基づいて推定されるオイル中のスス量が所定の下限閾値を下回ったときに静電式オイルフィルタ１０６への通電を停止する。
【００６８】
このため、第１及び第２の実施形態に係るフィルタ制御装置１００及び６００では、新たなセンサを用いることなく低コストで、静電式オイルフィルタ１０６への通電開始タイミングを適切に設定し及び又は通電時間を適切なレベルに抑えて、電力消費を低減することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１００、６００・・・静電式オイルフィルタ制御装置、１０２・・・内燃機関、１０４・・・シリンダ、１０６・・・静電式オイルフィルタ、１０８・・・オイルパン、１１０・・・オイルポンプ、１１２・・・燃料噴射弁、１１４・・・ＦＩ−ＥＣＵ、１１６・・・クランク角センサ、２００・・・入力インタフェース、２０２・・・通信インタフェース、２０４、６０４・・・コントローラ、２０６、６０６・・・記憶装置、２０８・・・出力インタフェース、２１０、６１０・・・スス量推定ユニット、２１２、６１２・・・通電制御ユニット、２２０、６２０・・・スス変化量マップ、２２２・・・非通電時スス変化量マップ、６２４・・・通電時スス変化量マップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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