JP2009203934A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Takahiko Fujiwara
孝彦 藤原
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Toyota Motor Corp
トヨタ自動車株式会社
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Abstract

【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、排気通路にパティキュレートフィルタを備える内燃機関おいて、当該パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようにすることを目的とする。
【解決手段】理論空燃比となるように行う制御を空燃比の基本制御としてストイキバーン運転を行う内燃機関10を備える。内燃機関10を空転駆動(ポンピング駆動)可能なモータ12を備える。内燃機関10の排気通路14に、排気ガス中に含まれる粒子状物質PMを捕集するためのパティキュレートフィルタ(PMフィルタ)20を備える。PMフィルタ20を再生するためのフィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立した場合に、内燃機関10をモータ12によって空転駆動させるとともに、内燃機関10の吸気系に配置されるスロットルバルブ28の開度を大きくする。
【選択図】図1

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、排気ガス中に含まれる粒子状物質PMを捕集するためのパティキュレートフィルタを備える内燃機関の制御装置に関する。
従来、例えば特許文献1には、ディーゼルエンジン用のハイブリッドシステムが開示されている。この従来のシステムは、粒子状物質を捕集して除去するためのパティキュレートフィルタを備え、当該パティキュレートフィルタの床温に応じて、発電機兼用モータによるトルクアシスト領域やエネルギー回生領域を決定するようにしている。そして、決定されたトルクアシスト領域などに従ってディーゼルエンジンの負荷を変えることで、ディーゼルエンジンの排気温度を制御するようにしている。
より具体的には、上記従来のハイブリッドシステムでは、パティキュレートフィルタの床温が触媒劣化の温度より大きい場合には、トルクアシスト領域を大きくし且つエネルギー回生領域を小さくした状態マップを選択して、エンジンの負荷の低減によって排気温度を低下させるようにしている。これにより、パティキュレートフィルタの劣化を防止している。
特開2004−285908号公報 特開2005−282431号公報 特開2005−36659号公報 特開2004−132185号公報
上述したパティキュレートフィルタを備える内燃機関においては、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼除去することによって、当該パティキュレートフィルタを再生するフィルタ再生制御を適宜行う必要がある。そのようなフィルタ再生制御を、多量の粒子状物質がパティキュレートフィルタに堆積された後に一度にまとめて行おうとすると、パティキュレートフィルタに堆積された粒子状物質が一度に燃焼してしまい、パティキュレートフィルタが過昇温してしまう。従って、パティキュレートフィルタを備える内燃機関は、フィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようになっていることが望ましい。
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、排気通路にパティキュレートフィルタを備える内燃機関おいて、当該パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
第1の発明は、内燃機関の制御装置であって、
前記排気通路に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
粒子状物質が捕集された前記パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立したか否かを判定する再生条件成立判定手段と、
前記再生条件が成立した場合に、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する酸素供給手段とを備え、
前記酸素供給手段は、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する際に、前記内燃機関の少なくとも1つの気筒をポンピング駆動させるポンピング駆動実行手段を含むことを特徴とする。
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記ポンピング駆動実行手段は、前記内燃機関とともに或いは前記内燃機関に代えて、前記内燃機関が搭載された車両を駆動可能なモータを備え、当該モータによって前記内燃機関をポンピング駆動することを特徴とする。
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記内燃機関は、理論空燃比となるように行う制御を空燃比の基本制御とする内燃機関であることを特徴とする。
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
内燃機関の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを更に備え、
前記酸素供給手段は、前記再生条件が成立した場合に、スロットルバルブ開度を大きくするスロットル開度制御手段を含むことを特徴とする。
また、第5の発明は、第1乃至第4の発明の何れかにおいて、
前記酸素供給手段は、前記内燃機関のポンピング駆動によって前記パティキュレートフィルタの再生に必要な酸素量を前記パティキュレートフィルタに供給した時点で、前記内燃機関のポンピング駆動を停止するポンピング駆動停止手段を含むことを特徴とする。
また、第6の発明は、第1乃至第5の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関のポンピング駆動を行っている場合には、前記パティキュレートフィルタの再生が完了するまで、前記内燃機関の再始動を禁止する再始動禁止手段を更に備えることを特徴とする。
また、第7の発明は、第1乃至第6の発明の何れかにおいて、
前記内燃機関が搭載された車両システムの作動中に、前記内燃機関の前記少なくとも1つの気筒の運転停止要求を検出する停止要求検出手段を更に備え、
前記ポンピング駆動実行手段は、前記運転停止要求を受けて前記少なくとも1つの気筒の運転が停止された場合に、前記少なくとも1つの気筒をポンピング駆動させることを特徴とする。
第1の発明によれば、フィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立した場合に、パティキュレートフィルタに対して酸素を積極的に供給することができるようになる。このため、パティキュレートフィルタの再生を促進させることができ、フィルタ再生制御の実行頻度を良好に高めることが可能となる。
第2の発明によれば、内燃機関が発する駆動力により車両を走行させている際に、上記再生条件の成立によって内燃機関を停止させても、モータによるアシストによってドライバビリティの悪化を伴わずに車両の走行を継続させつつ、パティキュレートフィルタの再生を行うことができるようになる。
空燃比が理論空燃比となるように制御された状態で燃焼を行うストイキバーンエンジンでは、ディーゼルエンジンなどの希薄燃焼運転を行うリーンバーンエンジンに比して、燃焼温度(排気温度)が高くなる傾向になるので、パティキュレートフィルタの再生に必要な高温環境下を形成し易くなる。しかしながら、その一方で、ストイキバーンエンジンの場合は、パティキュレートフィルタの雰囲気が基本的にストイキ雰囲気となるので、リーンバーンエンジンに比して、当該フィルタの雰囲気に当該フィルタの再生を十分に促せる量の酸素を確保しにくくなり、また、当該フィルタの再生頻度を十分に高めることが困難となる。しかしながら、第3の発明によれば、上記のような特性を有するストイキバーンエンジンを備えたシステムにおいて、フィルタ再生制御を行う機会を十分に確保できるようになる。
第4の発明によれば、内燃機関の吸気系にスロットルバルブを備えるシステムにおいて、上記再生条件の成立時にパティキュレートフィルタに十分な酸素を供給できる環境を整えることができる。
第5の発明によれば、パティキュレートフィルタへの酸素供給の促進の背反として、内燃機関の排気系に配置される排気浄化触媒の劣化が促進されるのを回避しつつ、更には、内燃機関の空転駆動に要するエネルギーを最小として燃費悪化を抑制しつつ、パティキュレートフィルタの再生効果を得ることができるようになる。
第6の発明によれば、パティキュレートフィルタの再生が完了してから内燃機関の再始動が許可されるようになるので、当該フィルタの再生が不十分な状態で内燃機関が始動されることによる排気エミッションの悪化を防ぐことができる。
第7の発明によれば、例えば、ハイブリッドシステムのような車両システムの作動中に内燃機関が停止することのあるシステムにおいて、内燃機関が一時的に停止するタイミングを利用して、フィルタ再生制御の実行機会を十分に確保できるようになる。
実施の形態1.
[システム構成の説明]
図1は、本発明の実施の形態1における内燃機関システムを説明するための概略図である。図1に示すシステムは、内燃機関10を備えている。より具体的には、この内燃機関10は、理論空燃比(ストイキ)となるように行う制御を空燃比の基本制御として燃焼を行うストイキバーンエンジンであり、ここでは、内燃機関10は、そのようなストイキバーン運転を行う内燃機関の一例として、ガソリンエンジンであるものとする。尚、ストイキを目標とする上記空燃比制御は、基本的に、後述する三元触媒18の暖機が完了している条件下で行われる。
また、図1に示すシステムは、内燃機関10とともに或いは内燃機関10に代えて用いる車両の動力源として、モータ12を備えている。すなわち、図1に示すシステムは、内燃機関10とモータ12とを動力源とする車両用のハイブリッドシステムである。ここでは、モータ12は、運転停止中の内燃機関10を空転駆動(ポンピング駆動)できるように構成されているものとする。
内燃機関10には、排気通路14が備えられている。排気通路14には、筒内から排出される排気ガスの空燃比を検出するためのメインリニアA/Fセンサ(以下、単に「A/Fセンサ」と略する)16が配置されている。A/Fセンサ16は、排気ガスの空燃比に対してほぼリニアな出力を発するセンサである。
A/Fセンサ16よりも下流側の排気通路14には、排気ガス中に含まれる三元成分((NOx、HC、CO)を浄化可能な上流側三元触媒18が配置されている。上流側三元触媒18よりも下流側の排気通路14には、排気ガス中に含まれる粒子状物質PMを捕集して除去可能なパティキュレートフィルタ(以下、「PMフィルタ」と称する)20が配置されている。PMフィルタ20に捕集されたPMは、PMフィルタ20が高温環境下に置かれた際に燃焼されて除去される。
PMフィルタ20よりも下流側の排気通路14には、その位置の空燃比がリッチであるかリーンであるかに応じた信号を発するサブO2センサ22が配置されている。更に、サブO2センサ22よりも下流側の排気通路14には、排気ガス中に含まれる上記三元成分を浄化可能な下流側三元触媒24が配置されている。尚、上流側三元触媒18の上流側に配置される排気ガスセンサは、上記のメインリニアA/Fセンサ16でなくても、サブO2センサ22と同様の構成の酸素センサであってもよい。
図1に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)26を備えている。ECU26には、上述したA/Fセンサ16やサブO2センサ22とともに内燃機関10を制御するための各種情報(エンジン冷却水温度、吸入空気量、エンジン回転数、スロットル開度、アクセル開度など)を計測するための各種センサ(図示省略)が接続されている。また、ECU26には、上述したモータ12とともに、内燃機関10の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ28、内燃機関10に燃料を供給するための燃料噴射弁30、点火プラグ等の各種アクチュエータ(図示省略)が接続されている。
(PMフィルタによるPMの捕集とフィルタ再生制御)
図1に示すPMフィルタ20によれば、排気ガス中に含まれるPMを捕集して、大気中に放出されるのを抑制することができる。このようなPMフィルタ20を備えるシステムでは、PMを継続的に捕集し続けるためには、捕集されたPMを除去してPMフィルタ20の捕集能力を再生するためのフィルタ再生制御が必要となる。そのようなフィルタ再生制御としては、PMフィルタ20を高温かつリーンな雰囲気下に置くことによって捕集されたPMを燃焼除去する手法がある。
[実施の形態1の特徴部分]
ところで、上記のようなフィルタ再生制御を、多量のPMがPMフィルタ20に堆積された後に一度にまとめて行おうとすると、PMフィルタ20に堆積されたPMが一度に燃焼してしまい、PMフィルタ20が過昇温してしまう。従って、PMフィルタ20を備える内燃機関10は、フィルタ再生制御を高い頻度で実行できるようになっていることが望ましい。
本実施形態のハイブリッドシステムでは、上述したように、車両の動力源として備えたモータ12によって、運転停止中の内燃機関10を空転駆動(ポンピング駆動)させることができる。そこで、本実施形態では、排気通路14にPMフィルタ20を備えるストイキバーンエンジン10とモータ12とを組み合わせて構成したハイブリッドシステムにおいて、PMフィルタ20の再生の頻度を良好に高めるべく、上記フィルタ再生制御を行うべき所定の再生条件が成立した場合に、内燃機関10を停止させた後に内燃機関10をモータ12によって空転駆動させるとともに、スロットルバルブ28を開くことによって吸入空気量を増加させるようにした。尚、ここでは、上記再生条件は、PMフィルタ20に所定量以上のPMが堆積しており、かつ、当該PMフィルタ20の温度がPMの燃焼温度以上となっている場合に成立するものとしている。
また、本実施形態では、モータ12による内燃機関10の空転駆動によってPMフィルタ20の再生に必要な酸素量をPMフィルタ20に供給した時点で、内燃機関10の空転駆動を停止するようにした。更に、本実施形態では、内燃機関10の空転駆動を行っている場合には、電力確保要求などの内燃機関10の再始動への強い要求があるような例外的な場合を除き、PMフィルタ20の再生が完了するまで、内燃機関10の再始動を禁止するようにした。
更にまた、本実施形態では、車両システムの作動中(IGスイッチがONにされている期間中)に検出された内燃機関10の運転停止要求を受けて内燃機関10が停止された場合に、上記のようなポンピング駆動を実施するようにしている。
図2は、上記の機能を実現するために、本実施の形態1においてECU26が実行するルーチンのフローチャートである。
図2に示すルーチンでは、先ず、PMフィルタ20へのPMの堆積量が所定値以上であるか否かが判別される(ステップ100)。当該所定値は、PMフィルタ20へのPMの堆積量がフィルタ再生制御を行うべき程度にまで増加したか否かを判断するための閾値である。
上記ステップ100において、PM堆積量が上記所定値以上になったと判定された場合には、次いで、現在運転中である内燃機関10を停止させる要求があるか否かが判別される(ステップ102)。当該運転停止要求は、車両の走行状態に基づき、例えば、車両が一時停止する際などに発せられる。
上記ステップ102において、内燃機関10の運転停止要求があると判定された場合には、PMフィルタ20の温度がPMの燃焼可能な温度域に達したか否かが判別される(ステップ104)。尚、PMフィルタ20の温度は、内燃機関10の運転条件(エンジン回転数や負荷率)に基づいて推定することができる。
上記ステップ104において、PMフィルタ20の温度がPMの燃焼可能な温度域に達していると判定された場合には、フィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立したと判断され、PMフィルタ20の再生制御の実行が開始される(ステップ106)。具体的には、内燃機関10への燃料供給が停止されるとともに内燃機関10がモータ12によって空転駆動され(ステップ108)、また、全閉状態にあるスロットルバルブ28が所定の開度(例えば全開開度)にまで開かれる(ステップ110)。これにより、内燃機関10をPMフィルタ20に空気(酸素)を供給するポンプとして機能させることができる。
次に、サブO2センサ22の出力に基づいて、PMフィルタ20が酸化雰囲気下にあるか否かが判別される(ステップ112)。ところで、高温状態にある三元触媒18、24に対して酸素が供給されると、当該三元触媒18、24は、一般には劣化が進行する傾向にある。つまり、フィルタ再生制御のための酸素供給は、PMフィルタ20からのPMの燃焼除去を促すものの、三元触媒18、24に対しては劣化を進行させる危惧がある。従って、三元触媒18、24の劣化を少なくしつつ、PMフィルタ20からPMを燃焼除去できるようにするためには、PMフィルタ20の再生に必要な酸素量が供給されたと判断された時点で、酸素の供給を停止させることが望ましい。そこで、本ステップ112では、当該PMフィルタ20の下流側のサブO2センサ22の出力がリーンに反転した時点で、PMフィルタ20の再生に必要な酸素量がPMフィルタ20に対して供給されたものと判断するようにしている。
上記ステップ112において、PMフィルタ20が酸化雰囲気下にないと判定された場合には、基本的には、PMフィルタ20への酸素供給が継続されることになるが、この場合には、運転停止中にある内燃機関10を再始動させるべき強い要求があるか否かが判別される(ステップ114)。当該強い要求とは、既述したように、例えば、内燃機関10の運転による発電によって電力を確保すべき要求や大きな動力を確保すべき要求が該当する。
上記ステップ114において、内燃機関10を再始動させるべき強い要求がないと判定された場合には、内燃機関10の再始動が禁止された状態で(ステップ116)、PMフィルタ20への酸素供給が継続される。一方、上記ステップ114において、内燃機関10を再始動させるべき強い要求があると判定された場合には、フィルタ再生制御を中断させる形で、当該フィルタ再生制御の実行が終了される(ステップ118)。
一方、上記ステップ112において、PMフィルタ20が酸化雰囲気になったと判定された場合には、スロットルバルブ28が閉じられる(ステップ120)とともに、モータ12による内燃機関10の空転駆動が停止される(ステップ122)。
次に、PMフィルタ20が酸化雰囲気に到達した後に所定時間が経過したか否かが判別される(ステップ124)。上述した処理によって高温のPMフィルタ20を酸化雰囲気下に置くことによって、PMフィルタ20に捕集されたPMの燃焼が進行するようになる。当該所定時間は、PMの燃焼除去の完了に必要な時間として、PM堆積量やPMフィルタ20の温度などとの関係において予め設定されている。
上記ステップ124において、上記所定時間が未だ経過していないと判定された場合には、上記ステップ114において内燃機関10を再始動させるべき強い要求があると判定されない限り、内燃機関10の再始動が禁止された状態で(ステップ116)、PMの燃焼を進行させるための時間が確保される。一方、上記所定時間が経過したと判定された場合には、PMフィルタ20の再生制御が完了したと判断される(ステップ118)。
次に、内燃機関10の再始動要求があるか否かが判別される(ステップ126)。その結果、再始動要求がある場合には、ハイブリッド車両における通常の間欠運転を行っている際の再始動時に比して、よりリッチ側の空燃比とした状態で再始動が実行される(ステップ128)。より具体的には、上流側三元触媒(S/C)18が還元されたと判断されるまで、上記のようなリッチ側の空燃比で内燃機関10が運転された後に、理論空燃比を目標空燃比とする通常の空燃比制御に切り換えられる。
以上説明した図2に示すルーチンによれば、内燃機関10の運転停止要求がある場合において、PMフィルタ20へのPM堆積量が所定値以上であってPMフィルタ20の温度がPMの燃焼温度以上である場合(つまり、PMフィルタ20の再生条件が成立している場合)には、内燃機関10が停止された後に、モータ12によって内燃機関10が空転駆動されるとともに、スロットル開度が拡大される。これにより、高温のPMフィルタ20に対して酸素を積極的に供給することができるようになる。このため、ハイブリッドシステムにおいて内燃機関10が一時的に停止するタイミングを利用して、PMフィルタ20の再生を促進させることができ、フィルタ再生制御の実行頻度を良好に高めることが可能となる。
上記ルーチンでは、内燃機関10の運転停止要求を受けて内燃機関10が停止した場合に、内燃機関10の空転駆動を利用してフィルタ再生制御を実行するようにしている。しかしながら、このような運転停止要求の有無に関わらず、PMフィルタ20の上記再生条件が成立した場合に、内燃機関10を積極的に停止させるようにし、そして、内燃機関10の空転制御を利用したフィルタ再生制御を行ってもよい。本実施形態のシステムは、ハイブリッドシステムであるので、内燃機関10を止めてもモータ12での走行が可能である。このため、内燃機関10の駆動力により車両を走行させている際に、上記再生条件の成立によって内燃機関10を停止させても、モータ12によるアシストによってドライバビリティの悪化を伴わずに車両の走行を継続させつつ、PMフィルタ20の再生を行うことができるようになる。
ところで、本実施形態の内燃機関10のように、空燃比が理論空燃比となるように制御された状態で燃焼を行うストイキバーンエンジンでは、ディーゼルエンジンなどの希薄燃焼運転を行うリーンバーンエンジンに比して、燃焼温度(排気温度)が高くなる傾向になるので、PMフィルタ20の再生に必要な高温環境下を形成し易くなる。しかしながら、その一方で、ストイキバーンエンジンの場合は、PMフィルタ20の雰囲気が基本的にストイキ雰囲気となるので、リーンバーンエンジンに比して、PMフィルタ20の雰囲気に当該PMフィルタ20の再生を十分に促せる量の酸素を確保しにくくなり、また、PMフィルタ20の再生頻度を十分に高めることが困難となる。
しかしながら、上記ルーチンによれば、上記のような特性を有するストイキバーンエンジン10を備えたシステムにおいて、フィルタ再生制御を行う機会を十分に確保できるようになる。
また、上記ルーチンによれば、内燃機関10の空転駆動によってPMフィルタ20の再生に必要な酸素量がPMフィルタ20に供給された時点で、内燃機関10の空転駆動が停止される。これにより、PMフィルタ20への酸素供給の促進の背反として三元触媒18、24の劣化が促進されるのを回避しつつ、更には、内燃機関10の空転駆動に要するエネルギーを最小として燃費悪化を抑制しつつ、PMフィルタ20の再生効果を得ることができるようになる。
また、上記ルーチンによれば、内燃機関10の空転駆動を行っている場合には、PMフィルタ20の再生が完了するまで、内燃機関10の再始動が原則として禁止される。これにより、PMフィルタ20の再生が完了してから内燃機関10の再始動が許可されるようになるので、PMフィルタ20の再生が不十分な状態で内燃機関10が始動されることによる排気エミッションの悪化を防ぐことができる。
また、上記ルーチンによれば、フィルタ再生制御の完了後に内燃機関10が再始動される時には、ハイブリッドシステムにおける通常の間欠運転での再始動時よりもリッチ側の空燃比とした状態で再始動が実行される。これにより、フィルタ再生制御の実行時に酸化した三元触媒18、24の還元を促すことができ、再始動時のNOx排出量を抑制することができる。
ところで、上述した実施の形態1においては、フィルタ再生制御を実行すべき再生条件の成立時に内燃機関10を空転駆動(ポンピング駆動)させる手段として、内燃機関10とともに或いは内燃機関10に代えて車両を駆動可能なモータ12を備えるようにしている。しかしながら、本発明におけるポンピング駆動を可能とするための構成は、このようなモータ12に限定されるものではない。すなわち、例えば、内燃機関を少なくともポンピング駆動可能なモータであれば、当該モータは車両を駆動できるものでなくてもよい。
また、本発明におけるポンピング駆動を可能とするための構成は、外部から内燃機関(のクランク軸)を駆動可能な手段(例えばモータ)に限定されず、例えば、内燃機関10の運転中に一部の気筒での運転を休止させるようにし、当該休止気筒を残りの運転継続気筒により得られる動力によってポンピング駆動するものであってもよい。具体的には、この場合には、上記再生条件の成立時に、内燃機関10の少なくとも1つの気筒への燃料供給を停止するとともに、燃料供給停止気筒においてピストンの往復動作に伴って吸気側から排気側に空気が流れるように、吸排気弁の開弁期間を予め設定或いは制御することにより、本発明におけるポンピング駆動実行手段が実現される。
また、上述した実施の形態1においては、車両の走行状態に基づいて発せられた運転停止要求を受けて内燃機関10が停止した場合において、上記再生条件が成立した場合に、内燃機関10をポンピング駆動するようにしている。しかしながら、本発明における運転停止要求は、このような態様で発せられるものに限定されず、例えば、運転者によって車両の運転終了時点に発せられる車両システムの停止要求(例えば、キースイッチによるシステム停止のための操作に起因する要求)も含まれる。このため、運転者による車両システムの停止要求を受けて内燃機関10の運転が停止された場合において、上記再生条件が成立していた場合に、内燃機関10をモータ12によってポンピング駆動させてもよい。
また、上述した実施の形態1においては、PMフィルタ20に所定量以上のPMが堆積しており、かつ、当該PMフィルタ20の温度がPMの燃焼温度以上となっている場合に、上記再生条件が成立するものとしているが、本発明における再生条件は、PMフィルタ20へのPM堆積量が所定量以上になっていること、および、当該PMフィルタ20の温度がPMの燃焼温度以上となっていることのうちの少なくとも1つが成立する場合に、成立するものであってもよい。
また、上述した実施の形態1においては、内燃機関10の吸気系にスロットルバルブ28を備えるシステムが対象であるため、上記再生条件の成立時に、モータ12によって内燃機関10をポンピング駆動(空転駆動)させるとともにスロットルバルブ28を開くことでPMフィルタ20への酸素供給を可能にしている。しかしながら、本発明は、もちろん、スロットルバルブを備えないシステムに対して適用することもできる。
尚、上述した実施の形態1においては、ECU26が、上記ステップ100および104の処理を実行することにより前記第1の発明における「再生条件成立判定手段」が、上記ステップ106〜112、120、および122の処理を実行することにより前記第1の発明における「酸素供給手段」が、上記ステップ108の処理を実行することにより前記第1の発明における「ポンピング駆動実行手段」が、それぞれ実現されている。
また、ECU26が上記ステップ110の処理を実行することにより前記第4の発明における「スロットル開度制御手段」が実現されている。
また、ECU26が112、120、および122の処理を実行することにより前記第5の発明における「ポンピング駆動停止手段」が実現されている。
また、ECU26が上記ステップ114および116の処理を実行することにより前記第6の発明における「再始動禁止手段」が実現されている。
また、ECU26が上記ステップ102の処理を実行することにより前記第7の発明における「停止要求検出手段」が実現されている。
本発明の実施の形態1における内燃機関システムを説明するための概略図である。 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。
符号の説明
10 内燃機関
12 モータ
14 排気通路
16 メインリニアA/Fセンサ
18 上流側三元触媒
20 パティキュレートフィルタ(PMフィルタ)
22 サブO2センサ
24 下流側三元触媒
26 ECU(Electronic Control Unit)
28 スロットルバルブ
30 燃料噴射弁

Claims (7)

  1. 前記排気通路に配置され、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
    粒子状物質が捕集された前記パティキュレートフィルタを再生するためのフィルタ再生制御を行うべき再生条件が成立したか否かを判定する再生条件成立判定手段と、
    前記再生条件が成立した場合に、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する酸素供給手段とを備え、
    前記酸素供給手段は、前記パティキュレートフィルタに対して酸素を供給する際に、前記内燃機関の少なくとも1つの気筒をポンピング駆動させるポンピング駆動実行手段を含むことを特徴とする内燃機関の制御装置。
  2. 前記ポンピング駆動実行手段は、前記内燃機関とともに或いは前記内燃機関に代えて、前記内燃機関が搭載された車両を駆動可能なモータを備え、当該モータによって前記内燃機関をポンピング駆動することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記内燃機関は、理論空燃比となるように行う制御を空燃比の基本制御とする内燃機関であることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の制御装置。
  4. 内燃機関の吸入空気量を調整するためのスロットルバルブを更に備え、
    前記酸素供給手段は、前記再生条件が成立した場合に、スロットルバルブ開度を大きくするスロットル開度制御手段を含むことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  5. 前記酸素供給手段は、前記内燃機関のポンピング駆動によって前記パティキュレートフィルタの再生に必要な酸素量を前記パティキュレートフィルタに供給した時点で、前記内燃機関のポンピング駆動を停止するポンピング駆動停止手段を含むことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  6. 前記内燃機関のポンピング駆動を行っている場合には、前記パティキュレートフィルタの再生が完了するまで、前記内燃機関の再始動を禁止する再始動禁止手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
  7. 前記内燃機関が搭載された車両システムの作動中に、前記内燃機関の前記少なくとも1つの気筒の運転停止要求を検出する停止要求検出手段を更に備え、
    前記ポンピング駆動実行手段は、前記運転停止要求を受けて前記少なくとも1つの気筒の運転が停止された場合に、前記少なくとも1つの気筒をポンピング駆動させることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
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