JP2006002705A

JP2006002705A - エンジンのオイル交換時期検知装置

Info

Publication number: JP2006002705A
Application number: JP2004181556A
Authority: JP
Inventors: Eiji Nakai; 英二中井
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: JP4403892B2

Abstract

【課題】フィルタ再生のための後噴射によってエンジンオイルの希釈が進行する点に着目し、適切なオイル交換時期を検知することのできるオイル交換時期検知装置を提供する。
【解決手段】フィルタ４５の上下流間の差圧ΔＰに基づいて該フィルタ４５に捕集されている排気微粒子量Ｍを算出する（ステップＳＡ２）。該排気微粒子量Ｍがフィルタ再生の開始条件である開始条件値β（第１所定量）以上であればフィルタ再生を実行し（ステップＳＡ７）、このフィルタ再生回数をカウントする（ステップＳＡ１０）。フィルタ再生回数が所定回数以上であれば、オイル交換時期として検知し（ステップＳＡ１２）、乗員にその旨を報知する（ステップＳＡ１３）。前記排気微粒子量Ｍがフィルタ目詰まり閾値γ（第２所定量）より大きい場合、フィルタ目詰まりとして乗員に報知する（ＳＡ９）。前記オイル交換時期は、フィルタ再生時間に基づいて判定するようにしてもよい。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンのオイル交換時期を検知するオイル交換時期検知装置に関する。

従来より、ディーゼルエンジンの排気系には、該エンジンの気筒内の燃焼室から排出される排気微粒子を捕集するためのフィルタが設けられており、このフィルタを再生する手段として、例えば特許文献１に示すように、前記フィルタの排気上流側に配設された酸化触媒に未燃燃料を供給し、その触媒反応熱によって排気温度を高温にすることで前記フィルタに捕集された排気微粒子を燃焼除去するようにしたものが知られている。

より詳しくは、前記フィルタの上流側及び下流側にそれぞれ圧力センサが設けられていて、該圧力センサによって検出された圧力差が所定値以上の場合には、フィルタに所定量以上の排気微粒子が捕集されているものとして、通常の燃料噴射時期（圧縮行程の上死点付近）とは別に、排気弁が閉止する直前に気筒内の燃焼室へ燃料噴射を行うようにしている。これにより、燃料は未燃のまま燃焼室外に排出された後、酸化触媒に流入して、酸化される（燃焼）ため、該酸化触媒よりも下流側に位置するフィルタには極めて高温の排気ガスが流入し、この排気ガスの熱によってフィルタに捕集された排気微粒子が焼却されて、フィルタが再生されるようになっている。
特開平８−４２３２６号公報

しかしながら、上述のように、通常の燃料噴射時期（主噴射）とは別に、燃焼室内にフィルタ再生用の燃料を噴射する（後噴射）と、ピストンが上死点近傍から離れた位置にあるときに燃料噴射することになり、噴射された燃料は未燃状態で気筒の内壁に付着し、該気筒内のオイルに混入してオイルを希釈してしまう。

したがって、このように後噴射によってフィルタ再生を行う方法では、フィルタ再生を繰り返し行うことでオイルの希釈が進行し、オイルとしての機能が徐々に損なわれるため、このことを考慮した適切な時期にオイル交換を行う必要がある。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フィルタ再生のための後噴射によってエンジンオイルの希釈が進行する点に着目して、適切なオイル交換時期を検知することのできるオイル交換時期検知装置を得ることにある。

前記目的を達成するために、本発明のオイル交換時期検知装置では、フィルタ再生回数およびフィルタ再生時間のうち、少なくとも一方の値に基づいてオイル交換時期を検知するようにした。

すなわち、請求項１の発明では、オイル交換時期検知装置が、エンジンの気筒内の燃焼室から排出される排気微粒子を捕集するフィルタと、前記フィルタよりも排気上流側に設けられた酸化触媒と、前記フィルタに捕集された排気微粒子量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、前記パラメータ値検出手段によって検出されたパラメータ値に基づいて前記排気微粒子量が第１所定量以上であるか否かを判定する排気微粒子量判定手段と、前記気筒内の燃焼室への燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段と、前記排気微粒子量判定手段によって排気微粒子量が第１所定量以上であると判定された場合には、前記燃料噴射制御手段によって気筒の圧縮行程の上死点付近で燃料が主噴射された後に、続く膨張行程ないし排気行程でも燃料を後噴射させて、前記酸化触媒の触媒反応熱で排気温度を上昇させることにより、前記フィルタに捕集された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ再生を行う再生手段と、を備えているものとする。

また、前記オイル交換時期検知装置は、前記再生手段による再生回数をカウントし記憶する再生回数記憶手段、および再生に要した時間を計時し記憶する再生時間記憶手段の少なくとも一方を備えるとともに、その記憶値に基づいてオイル交換時期を検知するオイル交換時期検知手段も備えているものとする。

この構成により、フィルタに捕集されている排気微粒子がフィルタ再生の開始条件値である第１所定量以上になった場合には、燃料噴射制御手段による圧縮行程上死点付近での燃料の主噴射の後、続く膨張行程ないし排気行程でも再生手段によって燃料の後噴射を行うことで、その燃料が未燃燃料として酸化触媒に流入し、酸化されて燃焼することによって排気ガスの温度が高温状態となり、これにより、フィルタに捕集された排気微粒子が燃焼除去される（フィルタ再生）。そして、このフィルタ再生の回数をカウントし、または再生時間を計時して、記憶するとともに、その記憶値に基づいて、オイル交換が必要な程、オイルが希釈されているか否か、すなわちオイル交換時期であるかどうかが検知される。

このように、フィルタ再生回数または再生時間に基づいてオイル交換時期を検知するようにしたので、フィルタ再生によるオイル希釈化の影響を考慮してオイル交換時期を高精度且つ容易に検知することができる。

次に、請求項２の発明では、オイル交換時期検知装置が、エンジンの気筒内の燃焼室から排出される排気微粒子を捕集するとともに酸化触媒機能を有するフィルタと、前記フィルタに捕集された排気微粒子量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、前記パラメータ値検出手段によって検出されたパラメータ値に基づいて前記排気微粒子量が第１所定量以上であるか否かを判定する排気微粒子量判定手段と、前記気筒内の燃焼室への燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段と、前記排気微粒子量判定手段によって排気微粒子量が第１所定量以上であると判定された場合には、前記燃料噴射制御手段によって気筒の圧縮行程の上死点付近で燃料が主噴射された後に、続く膨張行程ないし排気行程でも燃料を後噴射させて、前記酸化触媒の触媒反応熱で排気温度を上昇させることにより、前記フィルタに捕集された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ再生を行う再生手段と、を備えているものとする。

この構成では、上述の請求項１の発明におけるフィルタが酸化触媒機能も有するため、その排気上流側に酸化触媒を別途設ける必要がない。すなわち、上述の請求項１の発明に比べて簡単な構成で同様の作用を得ることができる。

上述のような構成において、オイル交換時期検知手段は、再生回数記憶手段または再生時間記憶手段のいずれか一方に記憶された記憶値が所定回数若しくは所定時間以上である場合にオイル交換時期であることを検知するものであり、前記オイル交換時期検知手段によってオイル交換時期であることが検知された場合に、乗員にオイル交換時期であることを報知する報知手段を備えているものとする（請求項３の発明）。

このように、オイル交換時期検知手段によってオイル交換時期であると検知された場合に、報知手段によって乗員にその旨を報知するようにしたので、オイル交換を確実に乗員に促すことができ、オイルの希釈化によるエンジン損傷を未然に防止することができる。

また、フィルタの目詰まり故障も乗員に報知できるように、フィルタに捕集された排気微粒子量が第１所定量よりも多い第２所定量以上の場合にフィルタ目詰まり故障であると判定するフィルタ故障判定手段と、前記フィルタ故障判定手段によってフィルタ目詰まり故障と判定された場合に、乗員にフィルタ目詰まり故障を報知する第２報知手段と、を備えるのが好ましい（請求項４の発明）。

これにより、フィルタの目詰まりを該フィルタに捕集された排気微粒子量に基づいて容易に判定することができるとともに、第２報知手段によって乗員にフィルタ目詰まり故障を報知してフィルタ交換を促すことができるので、フィルタの目詰まりに起因するエンジンの出力低下を効果的に防止することができる。

さらに、報知手段及び第２報知手段は、同一の警告灯からなり、前記警告灯は、点灯状態によって、オイル交換時期とフィルタ目詰まり故障とが識別できるように構成されているのが好ましい（請求項５の発明）。こうすれば、オイル交換及びフィルタ目詰まり故障の２種類の警告表示を１つの警告灯で行うことができるため、警告灯の数を減らすことができ、コストの低減が図られる。

請求項１及び請求項２に係るエンジンのオイル交換時期検知装置によれば、フィルタの再生回数または再生時間に基づいてオイル交換時期を検知するようにしたため、フィルタ再生によって生じるオイルの希釈化を考慮して精度良くオイルの交換時期を検知することができ、エンジンの損傷を確実に防止することができる。

請求項３の発明によれば、フィルタの再生回数が所定回数以上若しくはフィルタの再生時間が所定時間以上である場合にはオイル交換時期であるとして乗員に報知するようにしたため、オイル交換時期に乗員にオイル交換を促すことができ、エンジンの損傷を未然に防止することができる。

請求項４の発明によれば、フィルタの目詰まりを該フィルタに捕集された排気微粒子量によって判定するため、フィルタ目詰まり故障の判定が容易になる。しかも、フィルタ目詰まり故障の場合には乗員に報知するため、フィルタ交換を乗員に促すことができ、フィルタ目詰まりに起因するエンジンの出力低下を未然に防止することができる。

請求項５の発明によれば、一つの警告灯の点灯状態によってオイル交換およびフィルタ目詰まり故障を乗員に報知するため、コストを低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係るエンジンのオイル交換時期検知装置を備えたエンジン制御システムＥの概略構成を示しており、このエンジンシステムＥは、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１０と、外部から吸入される空気が流通する吸気管３０と、前記エンジン１０から排出される排気ガスが流通する排気管４０と、コンプレッサ５１とタービン５２とが同軸上で連結されたターボ過給機５０と、前記エンジン１０を含む各車両機器の制御を行う制御装置（ＥＣＵ）７０と、を備えている。

前記エンジン１０は、内部に吸気ポート１１ａ及び排気ポート１１ｂが形成されたシリンダヘッド１１と、シリンダブロック１２とを備え、このシリンダブロック１２に形成されたシリンダ１３（気筒）にピストン１４が嵌挿されており、該シリンダ１３内において、シリンダヘッド１１及びピストン１４に囲まれた空間には、燃焼室１８が形成されている。また、前記エンジン１０は、該燃焼室１８内に燃料を噴射するインジェクター１５と、空気を該燃焼室１８内に吸入するための吸気弁１６と、燃焼ガスを該燃焼室１８外へ排出するための排気弁１７とを有している。

前記インジェクター１５は、燃料供給管１９を介してコモンレール２０に連結されていて、該燃料供給管１９及びコモンレール２０を介して燃料タンク（図示せず）から燃料が供給されるように構成されている。前記コモンレール２０には、該コモンレール２０内の燃料圧を検出するコモンレール圧センサ２１が配設されている。

なお、前記エンジン１０には、エンジン１０の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ２２やエンジン回転数を検出するクランク角センサ２３等も設けられている。

一方、図１に示すように、前記吸気管３０は吸気マニホールド（図示せず）を介して吸気ポート１１ａにつながっていて、該吸気管３０の入口付近にはエアクリーナー３１が設けられている。そして、このエアクリーナー３１よりも下流側の部分には、上流側から順に吸気量センサ３２、ターボ過給機５０のコンプレッサ５１、インタークーラー３３、吸気絞り弁３４、吸気温度センサ３５、及び吸気圧力センサ３６が配設されている。

前記吸気量センサ３２は、エンジン１０に吸入される空気の量を検出するものであり、前記ターボ過給機５０は過給効率が可変とされた可変ターボである。また、前記吸気温度センサ３５及び吸気圧力センサ３６は、それぞれ、吸入した空気の温度及び圧力を検出するものである。

前記排気管４０は、排気マニホールド（図示せず）を介して排気ポート１１ｂにつながっていて、該排気管４０には、上流側から順にターボ過給機５０のタービン５２、第１排気温度センサ４１、酸化触媒部４２、第２排気温度センサ４３、第１排気圧力センサ４４（パラメータ値検出手段）、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ，以下、フィルタという）４５、第２排気圧力センサ４６（パラメータ値検出手段）、及び第３排気温度センサ４７が配設されている。

前記第１排気温度センサ４１は、酸化触媒部４２に流入する直前の排気ガスの温度を検出するものであり、第２排気温度センサ４３及び第３排気温度センサ４７は、フィルタ４５に流入する直前及び該フィルタ４５から流出した直後の排気ガスの温度をそれぞれ検出するものである。ここで、前記酸化触媒部４２は、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持した酸化触媒４２ａを備えていて、少なくとも、排気ガス中のＣＯ及びＨＣが酸化されてＣＯ₂及びＨ₂Ｏが生成する反応を促すものである。また、前記フィルタ４５は、排気ガス中の微粒子（ＰＭ：パティキュレート、黒煙などの有害物質）を捕集するものである。

なお、この実施形態では、酸化触媒部４２とフィルタ４５を別々に設けているが、この限りではなく、該フィルタ４５に酸化触媒機能を持たせて、前記酸化触媒部４２を省略してもよいし、酸化触媒機能を有するフィルタ４５及び酸化触媒部４２の両方を設けてもよい。

前記第１排気圧力センサ４４及び第２排気圧力センサ４６は、フィルタ４５に流入する直前及び該フィルタ４５から流出した直後の排気ガスの圧力（パラメータ値）をそれぞれ検出するものであり、後述するように、前記制御装置７０が、該排気圧力センサ４４，４６の各検出値からフィルタ４５の上下流間の差圧を求めて、該フィルタ４５に捕集された排気微粒子量Ｍ（以下、フィルタ捕集量）を算出する。このとき、制御装置７０は、その差圧が大きいほど、フィルタ捕集量Ｍが多いと判断する。

前記吸気管３０における吸気圧力センサ３６の下流側の部分と排気管４０におけるタービン５２の上流側の部分とは、排気ガス再循環管（以下、ＥＧＲ管という）６０を介して連結されている。ＥＧＲ管６０には、上流側から順に冷却装置６１及びＥＧＲ制御弁６２が配設されている。前記冷却装置６１は、その内部に冷却水を導くことによって、ＥＧＲ管６０内を流れる再循環排気ガスを冷却するものである。

前記制御装置７０は、図２に示すように、上述の各センサ２２，…からの信号入力に応じて、インジェクター１５、吸気絞り弁３４、ターボ過給機５０、ＥＧＲ制御弁６２等を制御するもので、具体的な構成は図示しないが、制御信号の入出力を行う入出力部、データ等を記憶する記憶部（ＲＯＭ、及びＲＡＭ等）、中央処理装置部（ＣＰＵ）、フィルタ再生回数をカウントするカウンタ部等を備えている。そして、この制御装置７０によるインジェクター１５を用いた燃料噴射制御には、エンジン出力発生のために気筒１３の圧縮行程上死点付近で燃料を噴射する主噴射制御と、フィルタ４５の再生のための後噴射制御とがある。

主噴射制御は、基本的にはエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて行われ、さらにエンジン水温や吸気温度等に基づいて補正される。なお、エンジン負荷については、アクセル開度（アクセルペダルの踏み込み量）を検出するアクセル開度センサ２４（図２にのみ図示する）から前記制御装置７０への入力信号に基づいて求められる。そして、この主噴射制御のために、前記制御装置７０には、燃焼室１８への燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段７１が備えられている。

後噴射制御、すなわちフィルタ再生制御は、前記第１及び第２排気圧力センサ４４，４６、クランク角センサ２３、第１〜第３排気温度センサ４１，４３，４７、アクセル開度センサ２４等に基づいて行われる。このフィルタ再生制御のために、前記制御装置７０には、排気微粒子量判定手段７２及び再生手段７３が備えられている。

前記排気微粒子量判定手段７２は、前記排気圧力センサ４４，４６で検出されたパラメータ値としての排気圧力からフィルタ４５の上下流間の差圧を求め、この差圧に基づいて排気微粒子のフィルタ捕集量Ｍを算出し、該フィルタ捕集量Ｍがフィルタ再生を開始する開始条件値β（第１所定量）以上かどうかを判定する。なお、この実施形態では、第１及び第２排気圧力センサ４４，４６を用いて差圧を求めているが、これに限らず、差圧センサを設けて、検出された差圧を直接、前記制御装置７０に入力するようにしてもよい。

前記再生手段７３は、前記排気微粒子量判定手段７２によってフィルタ捕集量Ｍが開始条件値β以上であると判定された場合に、膨張行程で前記インジェクター１５を作動させて、酸化触媒部４２に未燃燃料が供給されるように燃料を噴射するフィルタ再生制御を実行する。このフィルタ再生制御における燃料噴射は、エンジンの運転状態に応じて燃料噴射量及び燃料噴射時期が設定されるようになっている。

上述の構成によって、フィルタ再生は以下のとおり行われる。

まず、前記制御装置７０の排気微粒子量判定手段７２によってフィルタ捕集量Ｍが開始条件値β以上であると判定された場合に、前記再生手段７３が、圧縮行程上死点近傍における燃焼室１８への燃料の主噴射の後、続く膨張行程でインジェクター１５に燃焼室１８内へ燃料を噴射（後噴射）させる。

そして、この後噴射によって燃焼室１８内へ噴射された燃料は、未燃状態で酸化触媒部４２へ流れ、該酸化触媒部４２で、燃料中の未燃ＨＣが酸化して反応熱が発生し、その酸化反応熱によって排気ガスが昇温される。この排気ガスはフィルタ４５に流入してフィルタ４５を加熱する。その結果、該フィルタ４５に捕集されている排気微粒子が燃焼して（微粒子の着火温度は、例えば６００℃である）、フィルタ４５が再生する。なお、後述するように、このフィルタ再生制御は、フィルタ捕集量Ｍがフィルタ再生の終了条件値α以下になるまで行われる。

また、前記制御装置７０には、前記再生手段７２による上述のようなフィルタ再生の回数をカウントし、記憶する再生回数記憶手段７４と、該再生回数記憶手段７４によって記憶されたフィルタ再生回数が所定回数以上になったときにエンジンオイルが希釈されたものと判断してオイル交換時期を検知するオイル交換時期検知手段７５と、前記排気微粒子量判定手段７２と同様に、排気圧力センサ４４，４６の検出値に基づいてフィルタ４５に捕集された排気微粒子のフィルタ捕集量Ｍを算出した後、そのフィルタ捕集量Ｍがフィルタ目詰まりと判断されるフィルタ目詰まり閾値γ（第２所定量）以上であるかどうかを判定するフィルタ故障判定手段７６とが設けられている。

さらに、図２のみに示すが、車両のインストルメントパネルには、前記再生回数記憶手段７４によってフィルタ４５の再生回数が所定回数以上になった場合にオイル交換を乗員に対して促すための警告灯としてのオイル交換ランプ２５（報知手段）と、前記フィルタ捕集量Ｍがフィルタ目詰まり閾値γ以上になった場合にフィルタ交換を乗員に対して促すための警告灯としてのフィルタ交換ランプ２６（第２報知手段）とが設けられている。

これにより、フィルタ再生の再生回数に基づいて適切なオイル交換時期を検知して乗員に報知することができるとともに、フィルタ捕集量Ｍに基づいてフィルタ４５の目詰まりを検知し、フィルタ交換を乗員に促すことができる。

なお、前記オイル交換ランプ２５及びフィルタ交換ランプ２６を一つの警告灯で構成してもよい。この場合には、警告灯の点灯状態（例えば、点灯と点滅）によって、オイル交換とフィルタ交換とが識別できるようにすればよい。このように、警告灯を兼用することにより、コスト低減を図ることができる。

−オイル交換時期の検知動作−
以下に、図３に示すフローチャートを用いながら、本発明の特徴部分であるフィルタ再生回数によってオイル交換時期を検知する制御装置７０の動作について説明する。まず、図３のフローがスタートとする（スタート）と、ステップＳＡ１では、フィルタ４５の上流側及び下流側にそれぞれ配設された前記第１及び第２排気圧力センサ４４，４６によって検出された排気圧が入力され、これらの排気圧から該フィルタ４５の上下流間の差圧ΔＰを求める。続いてステップＳＡ２では、この差圧ΔＰに基づいて前記フィルタ４５に捕集されている排気微粒子量（フィルタ捕集量）Ｍを算出する。

次に、ステップＳＡ３において、前記ステップＳＡ２で求めたフィルタ捕集量Ｍが、フィルタ再生を終了する際の条件値である終了条件値α以下かどうかを判定し、この判定でフィルタ捕集量Ｍが終了条件値α以下であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、フィルタ再生が不要なため、後述するステップＳＡ１０〜ＳＡ１３に進んでオイル交換時期か否かを判定する。一方、前記ステップＳＡ３においてフィルタ捕集量Ｍが終了条件値αよりも大きいと判断された場合（ＮＯの場合）には、続くステップＳＡ４〜ＳＡ９へ進む。

詳しくは、前記ステップＳＡ３でＮＯの場合（フィルタ捕集量Ｍが終了条件値αよりも大きい場合）に進むステップＳＡ４では、フィルタ捕集量Ｍが、フィルタ４５が目詰まりしていると判断される所定の排気微粒子量γ（第２所定量、以下、フィルタ目詰まり閾値）以上であるかどうかを判定する。なお、このフィルタ目詰まり閾値γは、終了条件値α及び後述する開始条件値β（第１所定量）よりも大きい値に設定されている。

前記ステップＳＡ４でＹＥＳと判定された場合（フィルタ捕集量Ｍがフィルタ目詰まり閾値γより大きい）には、前記フィルタ４５は目詰まりを生じているものとして、続くステップＳＡ９でフィルタ交換ランプ２６を点灯させて、乗員にフィルタ交換が必要である旨を報知する。その後は、スタートへ戻って（リターン）、再び本フローによるフィルタ再生及びオイル交換時期の検知を行う。

一方、前記ステップＳＡ４でＮＯの場合（フィルタ捕集量Ｍがフィルタ目詰まり閾値αよりも小さい場合）には、続くステップＳＡ５でフィルタ捕集量Ｍがフィルタ再生を開始する開始条件値β（第１所定量）以上かどうかを判定し、この判定でフィルタ捕集量Ｍが開始条件値β以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、その後のステップＳＡ６及びＳＡ７においてフィルタ再生を実行する。なお、前記開始条件値βは、終了条件値αよりも大きく、且つ前記フィルタ目詰まり閾値γよりも小さい値に設定されている。

前記ステップＳＡ５でＮＯの場合（フィルタ捕集量Ｍが開始条件値βよりも小さい場合）には、ステップＳＡ８に進んで、フィルタ再生継続中かどうかを確認して、フィルタ再生中であれば（ＹＥＳの場合）、ステップＳＡ６及びＳＡ７に進んでフィルタ再生を継続して行う。一方、前記ステップＳＡ８でフィルタ再生継続中でないと判定されれば（ＮＯの場合）、フィルタ再生は行わずにスタートへ戻って（リターン）、再びこのフローがスタートする。

前記ステップＳＡ５においてＹＥＳの場合（フィルタ捕集量Ｍが開始条件値β以上の場合）及び前記ステップＳＡ８においてＹＥＳの場合（フィルタ再生継続中の場合）に進むステップＳＡ６では、フィルタ再生制御の実行中であることを示すフィルタ再生実行フラグを立てた後、続くステップＳＡ７で燃焼室１８内に燃料を追加噴射（後噴射）して、フィルタ４５の再生を行う。その後は、スタートに戻って（リターン）、再度このフローによる制御を開始する。

一方、前記ステップＳＡ３においてフィルタ捕集量Ｍが終了条件値α以下と判定された場合（ＹＥＳの場合）に進むステップＳＡ１０では、そのときにフィルタ再生実行フラグが立った状態であれば解除するとともに、その解除の回数を再生回数記憶手段７４によって記憶し積算する。そして、フィルタ再生を行うことなく（ステップＳＡ１１）、ステップＳＡ１２へ進んで、前記ステップＳＡ１０において再生回数記憶手段７４によって記憶された再生回数がオイル交換の必要な所定回数以上かどうかの判定を行う。

前記ステップＳＡ１２でＹＥＳと判定された場合（再生回数が所定回数以上）には、フィルタ再生によって気筒内のオイルが希釈されていると判断して、続くステップＳＡ１３でオイル交換ランプ２５を点灯させて、乗員にオイル交換時期である旨を報知する。一方、前記ステップＳＡ１２でＮＯの場合（再生回数が所定回数よりも少ない場合）には、このフローを終了し、スタートへ戻って（リターン）、再度フローをスタートさせる。

ここで、前記ステップＳＡ５が、フィルタ捕集量Ｍが開始条件値β（第１所定量）以上であるか否かを判定する排気微粒子量判定手段７２に、前記ステップＳＡ７がフィルタ４５の再生を行う再生手段７３に、前記ステップＳＡ１０がフィルタ再生回数をカウントし記憶する再生回数記憶手段７４に、前記ステップＳＡ１２がオイル交換時期を検知するオイル交換時期検知手段７５に、前記ステップＳＡ１３がオイル交換時期を乗員に報知する報知手段に、それぞれ対応している。

また、前記ステップＳＡ４がフィルタ目詰まり故障を判定するフィルタ故障判定手段７６に、前記ステップＳＡ９が乗員にフィルタ目詰まり故障を報知する第２報知手段に、それぞれ対応している。

以上より、本実施形態によれば、フィルタ４５の再生回数をカウントして、その再生回数が所定回数以上の場合には、フィルタ再生によって気筒内のオイルが希釈されたものと判断して乗員にオイル交換時期である旨を報知するため、フィルタ再生によるオイルの希釈の影響を考慮してオイル交換時期を高精度且つ容易に検知し、乗員に確実に報知することができ、オイルの希釈化によるエンジン損傷を未然に防止することができる。

また、フィルタ４５の目詰まりを、フィルタ目詰まり閾値γを基準として排気微粒子のフィルタ捕集量Ｍによって判断するため、容易にフィルタ目詰まりを判定することができる。しかも、フィルタ目詰まりをフィルタ交換ランプ２６によって乗員に報知するようにしたため、乗員にフィルタ交換を確実に促すことができ、フィルタ４５の目詰まりに起因するエンジンの出力低下を効果的に防止することができる。

（実施形態２）
実施形態２は、図４及び図５に示すように、フィルタ再生時間（具体的には、再生時間を積算した再生積算時間）に基づいてオイル交換時期を検知するものである。そのため、上述の実施形態１とは、制御装置７０において、タイマーカウンタが設けられているとともに再生回数記憶手段７４の代わりに再生時間記憶手段７７が設けられている点（図４参照）、及び再生回数をカウントするのではなく、再生時間を計時して、積算している点（図５参照）が異なるだけなので、実施形態１と異なる部分について以下で詳しく説明する。

すなわち、図５のフローでは、上述の実施形態１と同様に、まず、ステップＳＢ１及びＳＢ２でフィルタ４５の上流側と下流側との差圧ΔＰに基づいてフィルタ捕集量Ｍを算出する。そして、ステップＳＢ３において、フィルタ捕集量Ｍが終了条件値α以下であれば（ＹＥＳの場合）、後述するように、フィルタ再生は行わずにフィルタ再生時間の積算及び判定を行い（ステップＳＢ１１〜ＳＢ１２）、その再生積算時間が所定時間以上の場合にオイル交換ランプを点灯させる（ステップＳＢ１３）。

前記ステップＳＢ３でＮＯの場合、実施形態１と同様に、続くステップＳＢ４でフィルタ捕集量Ｍがフィルタ目詰まり閾値γ以上であれば、フィルタ交換ランプ２６を点灯させる。一方、前記ステップＳＢ４でフィルタ捕集量Ｍがフィルタ目詰まり閾値γより小さく、続くステップＳＢ５でフィルタ捕集量Ｍが終了条件値β以上であると判定された場合には、ステップＳＢ６〜ＳＢ８ヘ進み、フィルタ再生を行うとともにタイマーカウンタを作動させる。なお、上述の実施形態１と同様、前記ステップＳＢ５でフィルタ捕集量Ｍが終了条件値βより小さいと判定され、その後のステップＳＢ９で再生継続中と判定された場合にも、前記ステップＳＢ６〜ＳＢ８へ進んでフィルタ再生を継続して行う。

詳しくは、前記ステップＳＢ５において、フィルタ捕集量Ｍが終了条件値β以上であると判定された場合には、続くステップＳＢ６でフィルタ再生実行フラグを立てる。その後、ステップＳＢ７へ進み、タイマーカウンタを作動させて、ステップＳＢ８で気筒１３内の燃焼室１８に燃料を追加噴射（後噴射）して、フィルタ４５の再生を行う。その後は、スタートへ戻り（リターン）、再度、このフローをスタートさせる。

このようなフローを繰り返し実行して、フィルタ４５に捕集された排気微粒子のフィルタ捕集量Ｍが終了条件値α以下になると、前記ステップＳＢ３でＹＥＳと判定され、ステップＳＢ１１へ進む。このステップＳＢ１１では、前記ステップＳＢ６で立てたフィルタ再生実行フラグを解除するとともに、前記ステップＳＢ７で開始したタイマーカウンタの作動を停止させて、その時間を再生時間記憶手段７７によって記憶し、今までの再生時間に積算する。

その後、フィルタ再生をすることなく（ステップＳＢ１２）、ステップＳＢ１３で積算された再生積算時間がオイル交換の必要な所定時間以上であるかどうかの判定を行う。このステップＳＢ１３で再生積算時間が所定時間以上であると判定された場合（ＹＥＳの場合）には、続くステップＳＢ１４でオイル交換ランプ２５を点灯させる。一方、前記ステップＳＢ１３で再生積算時間が所定時間より短いと判定された場合（ＮＯの場合）には、スタートへ戻り（リターン）、再度フローをスタートさせる。

ここで、前記ステップＳＢ１１がフィルタ再生に要した時間を計時し記憶する再生時間記憶手段７７に対応する。

なお、本実施形態では、タイマーカウンタによりフィルタ再生時間を計時するようにしているが、これに限らず、フィルタ再生の実行ステップ（ステップＳＢ８）を経由した回数に基づいて再生積算時間を算出するようにしてもよいし、フィルタ再生のための燃料噴射（後噴射）回数によって再生積算時間を算出するようにしてもよい。

以上より、本実施形態によれば、フィルタ再生時の再生時間を積算して、その再生積算時間に基づいてオイル交換時期を検知するため、フィルタ再生の影響をより正確に考慮してより精度良く且つ容易にオイル交換時期を検知することができる。しかも、オイル交換時期を検知した場合には、オイル交換ランプ２５によって乗員に報知されるため、オイルの希釈化によるエンジン損傷を未然に防止することができる。

また、実施形態１と同様、排気微粒子のフィルタ捕集量Ｍに基づいてフィルタ目詰まりが判定されるため、フィルタ目詰まりを容易に判定することができる。そして、このフィルタ目詰まり状態もフィルタ交換ランプ２６によって乗員に報知されるため、フィルタ４５の目詰まりに起因するエンジンの出力低下を効果的に防止することができる。

（その他の実施形態）
本発明の構成は、前記各実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、前記各実施形態では、オイル交換及びフィルタ交換を乗員に報知する手段として、オイル交換ランプ２５及びフィルタ交換ランプ２６を用いているが、この限りではなく、例えば、音声等によって報知するようにしてもよい。

また、前記各実施形態では、フィルタ再生の実行条件である開始条件値β（第１所定量）よりも大きくなるように第２所定量を設定し、この第２所定量をフィルタ目詰まりを判定するためのフィルタ目詰まり閾値γとしているが、第２所定量を、フィルタ目詰まりが発生する条件よりも小さい値として設定し、その値にフィルタ捕集量Ｍが達したときに、乗員に報知することにより、乗員にフィルタ再生に適した運転状態（例えば時速６０ｋｍ／ｈでの走行等）を行うように促すための警告値として利用してもよい。

また、前記各実施形態では、フィルタ再生回数または再生時間に基づいてオイル交換時期を検知するようにしているが、この限りではなく、フィルタ再生回数及び再生時間が、それぞれ、所定回数及び所定時間に達したときにオイル交換時期として検知するようにしてもよい。こうすれば、より精度良くオイル交換時期を検知することが可能となる。

さらに、前記各実施形態では、フィルタ再生のための後噴射を膨張行程で行うようにしているが、これに限らず、排気行程で後噴射を行うようにしてもよい。

以上説明したように、本発明は、燃料の後噴射によって希釈されるオイルの交換時期を容易且つ正確に検知することができるので、燃料を後噴射させてフィルタ再生を行うエンジンシステムに特に有用である。

本発明の実施形態１に係るエンジンのオイル交換時期検知装置の概略構成図である。制御装置の概略構成を示すブロック図である。フィルタ再生実行回数に基づいてオイル交換時期を検知する際のフローを示すフローチャートである。実施形態２に係る図２相当図である。フィルタ再生時間に基づいてオイル交換時期を検知する際のフローを示すフローチャートである。

符号の説明

Ｅエンジンシステム（オイル交換時期検知装置）
１０ディーゼルエンジン
１５インジェクター
１８燃焼室
２５オイル交換ランプ（報知手段）
２６フィルタ交換ランプ（第２報知手段）
４０排気管
４２酸化触媒部
４２ａ酸化触媒
４４第１排気圧力センサ（パラメータ値検出手段）
４５ディーゼルパティキュレートフィルタ（フィルタ）
４６第２排気圧力センサ（パラメータ値検出手段）
７０制御装置
７１燃料噴射制御手段
７２排気微粒子量判定手段
７３再生手段
７４再生回数記憶手段
７５オイル交換時期検知手段
７６フィルタ故障判定手段
７７再生時間記憶手段

Claims

エンジンの気筒内の燃焼室から排出される排気微粒子を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも排気上流側に設けられた酸化触媒と、
前記フィルタに捕集された排気微粒子量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
前記パラメータ値検出手段によって検出されたパラメータ値に基づいて前記排気微粒子量が第１所定量以上であるか否かを判定する排気微粒子量判定手段と、
前記気筒内の燃焼室への燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段と、
前記排気微粒子量判定手段によって排気微粒子量が第１所定量以上であると判定された場合には、前記燃料噴射制御手段によって気筒の圧縮行程の上死点付近で燃料が主噴射された後に、続く膨張行程ないし排気行程でも燃料を後噴射させて、前記酸化触媒の触媒反応熱で排気温度を上昇させることにより、前記フィルタに捕集された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ再生を行う再生手段と、
前記再生手段による再生回数をカウントし記憶する再生回数記憶手段、および再生に要した時間を計時し記憶する再生時間記憶手段の少なくとも一方を備えるとともに、その記憶値に基づいてオイル交換時期を検知するオイル交換時期検知手段と、を備えていることを特徴とするエンジンのオイル交換時期検知装置。
エンジンの気筒内の燃焼室から排出される排気微粒子を捕集するとともに酸化触媒機能を有するフィルタと、
前記フィルタに捕集された排気微粒子量に関連するパラメータ値を検出するパラメータ値検出手段と、
前記パラメータ値検出手段によって検出されたパラメータ値に基づいて前記排気微粒子量が第１所定量以上であるか否かを判定する排気微粒子量判定手段と、
前記気筒内の燃焼室への燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御する燃料噴射制御手段と、
前記排気微粒子量判定手段によって排気微粒子量が第１所定量以上であると判定された場合には、前記燃料噴射制御手段によって気筒の圧縮行程の上死点付近で燃料が主噴射された後に、続く膨張行程ないし排気行程でも燃料を後噴射させて、前記フィルタの酸化触媒機能による触媒反応熱によって排気温度を上昇させることで該フィルタに捕集された排気微粒子を燃焼除去してフィルタ再生を行う再生手段と、
前記再生手段による再生回数をカウントし記憶する再生回数記憶手段、および再生に要した時間を計時し記憶する再生時間記憶手段の少なくとも一方を備えるとともに、その記憶値に基づいてオイル交換時期を検知するオイル交換時期検知手段と、を備えていることを特徴とするエンジンのオイル交換時期検知装置。
請求項１または２のいずれか一つにおいて、
オイル交換時期検知手段は、再生回数記憶手段または再生時間記憶手段のいずれか一方に記憶された記憶値が所定回数若しくは所定時間以上である場合にオイル交換時期であることを検知するものであり、
前記オイル交換時期検知手段によってオイル交換時期であることが検知された場合に、乗員にオイル交換時期であることを報知する報知手段を備えていることを特徴とするエンジンのオイル交換時期検知装置。
請求項３において、
フィルタに捕集された排気微粒子量が第１所定量よりも多い第２所定量以上の場合にフィルタ目詰まり故障であると判定するフィルタ故障判定手段と、
前記フィルタ故障判定手段によってフィルタ目詰まり故障と判定された場合に、乗員にフィルタ目詰まり故障を報知する第２報知手段と、を備えていることを特徴とするエンジンのオイル交換時期検知装置。
請求項４において、
報知手段及び第２報知手段は、同一の警告灯からなり、
前記警告灯は、点灯状態によって、オイル交換時期とフィルタ目詰まり故障とが識別できるように構成されていることを特徴とするエンジンのオイル交換時期検知装置。