JP6210215B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、排気浄化装置の制御を行う内燃機関の制御装置に関する。

近年、火花点火式の内燃機関では、排気中の微粒子（ＰＭ）を除去することが要望されており、例えば、燃焼室に燃料を直接噴射する筒内噴射型内燃機関では、内燃機関から排出される排気中の微粒子を除去するために、ＰＭを捕集するフィルター（ガソリン微粒子捕集フィルター）を排気通路に備える技術が検討されている。この技術では、内燃機関の運転が所定の期間継続すると、フィルターに捕集された微粒子の量が多くなることになる。このため、所定期間毎に、フィルターを昇温させる等して微粒子を燃焼（除去）し、フィルターを再生して捕集性能を維持している。

火花点火式の内燃機関に用いられるフィルターは、排気の圧力損失を最小限に抑制するため、ディーゼル機関に用いられるフィルター（ディーゼル微粒子捕集フィルター）に比べ、空隙率を高く設定することが一般的である。このため、フィルターを再生した直後は、空隙率が高い細孔壁を排気が通過することになり、フィルターの細孔を通過する微粒子の数が増加し、微粒子の捕集性能が低下する虞があった。

微粒子の捕集性能を維持するため、微粒子の捕集量が少ない場合、例えば、フィルターを通過する排気の温度を上昇させて排気の粒子の熱運動量を増加させ、フィルターの細孔壁に粒子を衝突させて微粒子を捕集する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の技術では、微粒子の捕集を促進して捕集性能を維持することができる。

しかし、特許文献１の技術は、ディーゼル機関の技術であり、空隙率が低いフィルターに適用しているため、微粒子の捕集性能を維持することができる。火花点火式の内燃機関に用いられる空隙率が高いフィルターに適用した場合、捕集された微粒子の量が少ない時であっても、排気の温度が上昇するまでの間は、微粒子が細孔を通過することになり、フィルターを再生した直後は微粒子が排出されてしまい、微粒子の排出を抑制することが困難である。

尚、ディーゼル機関においても空隙率を高く設定したフィルターを用いた場合は、同様の課題が生じる虞がある。

特開２０１１−２０８５４２号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、捕集手段（フィルター）に微粒子が捕集されていない状態であっても微粒子の排出を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の内燃機関の制御装置は、内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の排気通路には、前記内燃機関から排出される排気中の微粒子を捕集する捕集手段が設けられ、前記捕集手段に捕集された前記微粒子を除去する再生手段と、前記再生手段により前記微粒子が前記捕集手段から除去された後の期間を把握する期間把握手段と、前記期間把握手段で把握された期間が第１の所定期間に達するまで、前記内燃機関からの微粒子の発生を抑制させる微粒子抑制制御を実行する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第１の所定期間に近づくほど前記微粒子の発生の抑制度合いを小さくすることを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、微粒子が捕集手段から除去された後（再生後）の期間が第１の所定期間に達するまで、即ち、微粒子が捕集手段に所定量捕集され、捕集手段を通過する微粒子数が所定の許容値以下となるまで、微粒子の発生を抑制させる微粒子抑制制御を実行するので、微粒子が捕集手段に所定量捕集されるまでは、排気中の微粒子の数が増加することがなく、捕集手段を通過する微粒子の数が減少する。
そして、捕集手段から微粒子が除去された後の期間が第１の所定期間に近づくほど（期間が長くなるほど）、即ち、捕集手段に捕集される微粒子の量が増えるほど、微粒子の発生の抑制度合いを小さくするので、微粒子抑制制御を必要最小限にすることができる。このため、微粒子抑制制御によって生じる内燃機関の出力低下や燃費低下を抑制することができる。

従って、微粒子が捕集手段から除去された再生後に、捕集手段（フィルター）に微粒子が捕集されていない状態であっても、微粒子の排出を抑制することが可能になる。

微粒子抑制制御が複数の手段で構成される場合、例えば、複数の微粒子抑制制御の手段を一つずつ徐々に減らしていくことができる。また、微粒子抑制制御が一つの微粒子抑制制御の手段で構成される場合、一つの微粒子抑制制御の手段の抑制度合いを徐々に低下させることができる。

また、請求項２に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記微粒子抑制制御は、前記内燃機関の燃料の空燃比をリッチ化する制御である第１の制御、前記内燃機関の燃料噴射時期を遅角する制御である第２の制御、前記内燃機関の燃料噴射圧を低下させる制御である第３の制御、前記内燃機関の点火時期を進角する制御である第４の制御のうち、少なくともいずれか一つを制限する制御であることを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、微粒子が排出されやすい制御を制限すると、燃焼室壁面、ピストン頂面、シリンダライナへの燃料の付着が抑制され、また、燃料の霧化が促進されるため、微粒子の排出を抑制することができる。

また、請求項３に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第１の所定期間に達するまでの間は、前記第１の制御の制限を実行することを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、第１の所定期間に達するまでの間は、即ち、微粒子が捕集手段に所定量捕集されるまで、第１〜第４の制御のうち微粒子の排出数に与える影響が最も大きな制御である空燃比をリッチ化する第１の制御が制限される。即ち、第１の所定期間に達するまで内燃機関から排出される微粒子成分量の増加を抑制することができ、捕集手段を通過する微粒子の数をより確実に低減することができる。

また、請求項４に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が、前記第１の所定期間よりも短い第２の所定期間に達するまでの間は、前記第２の制御の制限を実行することを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、第２の所定期間までの間は、即ち、微粒子が捕集手段に捕集される後半の段階までは、第１〜第４の制御のうち微粒子の排出数に与える影響が２番目に大きな制御である噴射時期を遅角化する第２の制御が制限される。即ち、第２の所定期間までは空燃比のリッチ化に加えて噴射時期の遅角化も制限されるため、内燃機関からの微粒子の排出をより確実に抑制することができる。また、第２の所定期間経過後は噴射時期の遅角化の制限は解除されるため、内燃機関の出力の低下や燃費の悪化を低減することができる。

また、請求項５に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第２の所定期間よりも短い第３の所定期間に達するまでの間は、前記第３の制御の制限を実行することを特徴とする。

請求項５に係る本発明では、第３の所定期間までの間は、即ち、微粒子が捕集手段に捕集される前半の段階までは、第１〜第４の制御のうち微粒子の排出数に与える影響が３番目に大きな制御である燃料噴射圧を低下させる制御が制限される。即ち、第３の所定期間までは第１〜第３の制御が制限されるため、内燃機関からの微粒子の排出をより確実に抑制することができる。また、第３の所定期間経過後は燃料噴射圧の低下の制限は解除されるため、内燃機関の出力の低下や燃費の悪化を低減することができる。

また、請求項６に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項５に記載の内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第３の所定期間よりも短い第４の所定期間に達するまでの間は、前記第４の制御の制限を実行することを特徴とする。

請求項６に係る本発明では、第４の所定期間までの間は、即ち、微粒子が堆積する初期の段階までは、点火時期を進角する第４の制御が制限されるため、燃料の予混合期間が確保される。即ち、第４の所定期間までは第１〜第４の制御が制限されるため、内燃機関からの微粒子の排出をより確実に抑制することができる。また、第４の所定期間経過後は点火時期の進角の制限は解除されるため、内燃機関の出力の低下や燃費の悪化を低減することができる。

また、請求項７に係る本発明の内燃機関の制御装置は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、前記所定期間は、前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量が予め定められた所定値に達するまでの期間であり、前記期間把握手段は、前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量に基づいて前記期間を把握することを特徴とする。

請求項７に係る本発明では、捕集手段に捕集された微粒子の量に基づいて所定期間が把握される。つまり、微粒子の量が増加することを検出することで所定期間を把握する。微粒子の量は、微粒子検出センサで検出することができる。また、フィルターの前後の差圧が高くなったことにより微粒子の量が増加したことを検出することができる。

本発明の内燃機関の制御装置は、捕集手段（フィルター）に微粒子が捕集されていない状態であっても微粒子の排出を抑制することが可能になる。

本発明の一実施例に係る制御装置を備えた内燃機関の概略構成図である。 制御ブロック図である。 フローチャートである。 排出される微粒子数の特性を説明するグラフである。 排出される微粒子の数と空燃比との関係を説明するグラフである。 排出される微粒子の数と燃料噴射終了時期との関係を説明するグラフである。 排出される微粒子の数と燃料圧力との関係を説明するグラフである。 排出される微粒子の数と点火時期との関係を説明するグラフである。 フィルターの微粒子堆積量の経時変化を説明するグラフである。

本実施例の内燃機関の制御装置は、微粒子を捕集するフィルター（ガソリン微粒子捕集フィルター）を再生した後、第１所定期間が経過するまで、即ち、微粒子がフィルターに所定量捕集されるまでは、微粒子の発生を抑制する運転（微粒子抑制制御：微粒子の発生量が多くなる運転を制限（禁止）する制御）が実行される。このため、微粒子の発生が抑制されて、フィルターを通過する微粒子の数が減少する。

以下に示した実施例では、微粒子抑制制御の手段として、微粒子の発生量が多くなる運転を制限（禁止）する手段が適用される。

このため、空隙率が高いフィルターが用いられた排気浄化装置で、再生後に微粒子がフィルターに捕集されていない状態であっても、微粒子の排出を抑制することが可能になる。従って、微粒子が捕集されていない状態の空隙率が高いフィルターで、排ガス性能を向上させることができる。

以下、火花点火式の内燃機関として、燃焼室内に燃料を直接噴射する（筒内噴射する）筒内噴射型内燃機関を例に挙げて説明する。

尚、ポート噴射と筒内噴射を組み合わせた内燃機関の排気浄化装置として本発明を適用することも可能である。また、本発明として、空隙率を高く設定したフィルター（ディーゼル微粒子捕集フィルター）を備えたディーゼル機関を適用することも可能である。

図に基づいて本発明の一実施例を説明する。

図１には本発明の一実施例に係る制御装置を備えた内燃機関の概略構成、図２には制御ブロックの構成、図３には制御のフローチャートを示してある。

また、図４には排出される微粒子数の特性、図５には排出される微粒子の数と空燃比との関係、図６には排出される微粒子の数と燃料噴射終了時期との関係、図７には排出される微粒子の数と燃料圧力との関係、図８には排出される微粒子の数と点火時期との関係、図９にはフィルターの微粒子堆積量の経時変化を示してある。

図１に基づいて火花点火式の筒内噴射型内燃機関（エンジン）の概略構成を説明する。

エンジン１のシリンダヘッド２には気筒毎に吸気ポート３が形成され、各吸気ポート３の燃焼室４側には吸気バルブ５がそれぞれ設けられている。吸気バルブ５はエンジン回転に応じて回転するカムシャフトのカムに倣って開閉動作され、各吸気ポート３と燃焼室４との連通・遮断を行う。各吸気ポート３には吸気マニホールド６の一端がそれぞれ接続され、各吸気ポート３に吸気マニホールド６が連通している。

また、エンジン１のシリンダヘッド２には気筒毎に排気ポート７がそれぞれ設けられ、各排気ポート７の燃焼室４側には排気バルブ８がそれぞれ設けられている。排気バルブ８はエンジン回転に応じて回転するカムシャフトのカムに倣って開閉動作され、各排気ポート７と燃焼室４との連通・遮断を行う。各排気ポート７には排気マニホールド９の一端がそれぞれ接続され、各排気ポート７に排気マニホールド９が連通している。

シリンダヘッド２の各気筒には、燃焼室４に臨む燃料噴射弁１１が取り付けられ、図示しない高圧燃料ポンプの駆動により燃料噴射弁１１に燃料が送られる。燃料噴射弁１１からは、所定の時期に所定の燃料圧力で所定量の燃料が燃焼室４に噴射される。そして、シリンダヘッド２の各気筒の燃焼室４の頂部には点火プラグ１２が備えられている。

吸気マニホールド６には吸気管１５が接続され、吸気管１５には吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ１６が設けられている。スロットルバルブ１６の開度はスロットルポジションセンサ２１で検出される。

排気マニホールド９には排気管１７（排気通路）が接続され、排気管１７には、排気中の有害成分を浄化する三元触媒（図示省略）が備えられ、三元触媒の下流側には、排気中の微粒子を捕集する捕集手段としてのフィルター（ガソリン微粒子捕集フィルター）１８が備えられている。

フィルター１８の上流側の排気管１７には上流圧力センサ２２が設けられ、フィルター１８の下流側の排気管１７には下流圧力センサ２３が設けられている。上流圧力センサ２２と下流圧力センサ２３で検出される差圧により、フィルター１８に捕集された微粒子の量が推定される。

図示は省略したが、エンジン１には、空燃比を検出するセンサ、冷却水温を検出する冷却水センサ、クランク角（エンジン回転速度Ｎｅ）を検出するクランク角センサ、アクセル開度センサ、エアフローセンサ等が備えられている。

車両には、エンジン１を制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２５が備えられている。ＥＣＵ２５には、上述したセンサの検出情報が入力され、センサの情報に基づいてエンジン１の統合制御が行われる。即ち、各種センサからの検出情報に基づいて、燃料噴射弁１１の燃料噴射時期、燃料噴射圧力、燃料噴射量等が制御されると共に、点火プラグ１２の点火時期が制御される。

また、詳細な説明は省略するが、エンジン１には、所定の運転サイクルでフィルター１８に捕集された微粒子を燃焼（除去）するための再生手段が備えられている。例えば、フィルター１８を昇温させる状態にエンジン１を運転し、捕集された微粒子を除去するようになっている（再生）。

上述したエンジン１のフィルター１８は、排気の圧力損失を最小限に抑制するため、ディーゼル機関に用いられるフィルター（ディーゼル微粒子捕集フィルター）に比べ、空隙率が高くなっている。空隙率が高いため、フィルター１８を再生した直後は、空隙率が高い細孔壁を排気が通過することになり、フィルターの細孔を通過する微粒子の数が増加し、微粒子の捕集性能が低下する虞があった。

つまり、再生後にフィルター１８を通過する微粒子数の特性を表す図４に示すように、再生から所定の期間が経過した際（点線で示してある）に対し、再生後に所定の期間が経過する前（実線で示してある）は、微粒子の数が増加していることが確認されている。

フィルター１８を再生した直後は、微粒子の捕集性能が低下する虞があるため、フィルター１８を再生した後、所定期間（第１の所定期間）が経過するまでは、即ち、微粒子がフィルター１８に所定量捕集されるまでは、微粒子の発生量が多くなる運転が制限（禁止）されるようになっている。このため、制御手段としてのＥＣＵ２５には、微粒子の発生量が多くなる運転を制限する微粒子抑制制御を実行する機能が備えられている。

図２に基づいてＥＣＵ２５の機能を具体的に説明する。

ＥＣＵ２５には、スロットルポジションセンサ２１、上流圧力センサ２２、下流圧力センサ２３の検出情報、空燃比、エンジン回転速度Ｎｅ、冷却水温等の情報が入力される。また、再生手段によるフィルター１８の再生運転情報が入力される。

ＥＣＵ２５には、空燃比制御機能３１、噴射時期制御機能３２、噴射圧力制御機能３３、点火時期制御機能３４が備えられ、燃料噴射弁１１の燃料噴射時期、燃料噴射圧力、燃料噴射量が設定されると共に点火プラグ１２の点火時期が設定され、設定された情報が燃料噴射弁１１及び点火プラグ１２（ドライバ）に出力される。

そして、ＥＣＵ２５には、微粒子の発生量が多くなる運転を制限（禁止）するための機能として制限機能４１が備えられている。制限機能４１で設定された情報が空燃比制御機能３１、噴射時期制御機能３２、噴射圧力制御機能３３、点火時期制御機能３４に送られ、微粒子の発生量が多くなる運転にならないように動作信号が出力される。

制限機能４１には、再生手段により微粒子がフィルター１８から除去された後の期間を把握する期間把握手段４２が備えられている。期間把握手段４２では、上流圧力センサ２２及び下流圧力センサ２３の検出情報に基づいて、フィルター１８の前後の排気の差圧を検出し、排気の差圧が大きくなった際に（背圧が高くなった際に）微粒子の捕集量が増加したと判断される。

微粒子の捕集量が増加したと判断された際に、期間把握手段４２では、再生手段による再生からの期間が所定期間に達したことが把握される。例えば、４段階の捕集量により期間が４段階で把握される（第１の所定期間、第２の所定期間、第３の所定期間、第４の所定期間）。

期間把握手段４２で所定期間が把握されると、４段階の所定期間に合わせて、微粒子の発生量が多くなる運転が選択され、制限（禁止）が実行されるように実行手段４３から各機能に動作の指令が送られる。

本実施例で、微粒子の発生量が多くなる運転は、
（１）空燃比をリッチ側にする運転（空燃比をリッチ化する制御：第１の制御）
（２）燃料噴射時期を遅角する運転（燃料噴射時期を遅角する制御：第２の制御）
（３）燃料噴射圧力を低下させる運転（燃料噴射圧力を低下させる制御：第３の制御）
（４）点火時期を進角する運転（点火時期を進角する制御：第４の制御）
が適用される。

排出される微粒子の数に対する影響は、第１の制御（１）が大きく、大きい順に第２の制御（２）、第３の制御（３）、第４の制御（４）となっている。そして、第１の制御（１）から第４の制御（４）の運転を制限（禁止）することで、微粒子の発生が多くなることを抑制している。

図５に示すように、空燃比をストイキからリッチにすることにより、微粒子の数が急激に増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、空燃比をリッチ側にする運転である第１の制御（１）が適用されている。

図６に示すように、燃料噴射時期を遅角することにより、燃料と空気の予混合期間が短くなって微粒子の数が増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、燃料噴射時期を遅角する運転である第２の制御（２）が適用されている。

図７に示すように、燃料圧力を低くすることにより、燃料の微粒化が促進されずに微粒子の数が増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、燃料噴射圧力を低下させる運転である第３の制御（３）が適用されている。

図８に示すように、点火時期を進角することにより、予混合期間が短くなって微粒子の数が増加することが確認されている。このため、微粒子の発生量が多くなる運転として、点火時期を進角する運転である第４の制御（４）が適用されている。

そして、微粒子の捕集量の経時変化を表す図９に示すように、フィルター１８が再生手段により再生された後の時刻ｔ１までは（第４の所定量：第４の所定期間までは）、先ず、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転、第２の制御（２）である燃料噴射時期を遅角する運転、第３の制御（３）である燃料噴射圧力を低下させる運転、第４の制御（４）である点火時期を進角する運転の全てが禁止（制限）される。

その後、時刻ｔ２の第３の所定量である第３の所定期間までは、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転、第２の制御（２）である燃料噴射時期を遅角する運転、第３の制御（３）である燃料噴射圧力を低下させる運転が禁止（制限）される。

また、時刻ｔ３の第２の所定量である第２の所定期間までは、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転、第２の制御（２）である燃料噴射時期を遅角する運転が禁止（制限）される。

更に、時刻ｔ４の第１の所定量である第１の所定期間に達するまでは、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転が禁止（制限）される。

所定期間の関係は、
第１の所定期間＞第２の所定期間＞第３の所定期間＞第４の所定期間
となっている。

つまり、第１の所定期間に近づくほど（所定期間が長くなるほど）、微粒子の発生量が多くなる運転の種類を一つずつ減少させている。即ち、微粒子の発生の制御度合いを小さくしている。このため、微粒子抑制制御の実行を必要最小限にすることができ、エンジン１の出力低下や燃費低下を抑制することができる。

尚、微粒子の発生量が多くなる運転を一つの手段で構成した場合、一つの手段の抑制度合いを徐々に低下させることで、微粒子の発生の制御度合いを小さくすることができる。例えば、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転だけを適用した場合、空燃比のリッチ度合いを徐々にストイキ側に制御することで、微粒子の発生の制御度合いを小さくすることができる。

図３に基づいて、微粒子の発生量が多くなる運転を制限（禁止）する制御の動作を具体的に説明する。

ステップＳ１で再生が終了したか否かが判断され、ステップＳ１で再生が終了したと判断された場合、ステップＳ２でスロットルバルブ１６の開度であるスロットル開度Ｔｈが所定の開度ＴｈＡよりも小さいか否かが判断される。つまり、出力要求がない状態か否かが判断される。

ステップＳ１で再生が終了していないと判断された場合、及び、ステップＳ２でスロットル開度Ｔｈが所定の開度ＴｈＡ以上である（出力要求ある）と判断された場合、リターンとなる。

ステップＳ２でスロットル開度Ｔｈが所定の開度ＴｈＡよりも小さいと判断された場合、ステップＳ３で微粒子の捕集量Ｑが推定される。即ち、上流圧力センサ２２及び下流圧力センサ２３の検出情報に基づいて、フィルター１８の前後の排気の差圧を検出し、微粒子の捕集量Ｑが推定される。

ステップＳ４で捕集量Ｑが第４の所定量Ｑ４よりも少ないか否かが判断され、ステップＳ４で捕集量Ｑが第４の所定量Ｑ４よりも少ないと判断された場合、図９の時刻ｔ１までの間であると判断される（第４の所定期間）。このため、ステップＳ５で、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転、第１の制御（２）である燃料噴射時期を遅角する運転、第３の制御である（３）燃料噴射圧力を低下させる運転、第４の制御である（４）点火時期を進角する運転の全てが禁止（制限）されてリターンとなる。

従って、微粒子抑制制御が実行される間で、微粒子が捕集される初期の段階では、空燃比をリッチ側にする制御、燃料噴射時期を遅角する制御、燃料噴射圧力を低下させる制御、点火時期を進角する制御が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、燃料の予混合期間が十分に確保され、微粒子の排出を確実に抑制することができる。

ステップＳ４で捕集量Ｑが第４の所定量Ｑ４以上であると判断された場合、ステップＳ６で捕集量Ｑが第３の所定量Ｑ３よりも少ないか否かが判断される。ステップＳ６で捕集量Ｑが第３の所定量Ｑ３よりも少ないと判断された場合、図９の時刻ｔ２までの間であると判断される（第３の所定期間）。このため、ステップＳ７で、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転、第２の制御（２）である燃料噴射時期を遅角する運転、第３の制御（３）である燃料噴射圧力を低下させる運転が禁止（制限）されてリターンとなる。

従って、微粒子抑制制御が実行される間で、微粒子が捕集される前半の段階では、空燃比をリッチ側にする制御、燃料噴射時期を遅角する制御、燃料噴射圧力を低下させる制御が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、燃料が予混合しやすい状態が確保され、微粒子の排出を抑制することができる。また、燃費の悪化を抑制することができる。

ステップＳ６で捕集量Ｑが第３の所定量Ｑ３以上であると判断された場合、ステップＳ８で捕集量Ｑが第２の所定量Ｑ２よりも少ないか否かが判断される。ステップＳ８で捕集量Ｑが第２の所定量Ｑ２よりも少ないと判断された場合、図９の時刻ｔ３までの間であると判断される（第２の所定期間）。このため、ステップＳ９で、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転、第２の制御（２）である燃料噴射時期を遅角する運転が禁止（制限）されてリターンとなる。

従って、微粒子抑制制御が実行される間で、微粒子が捕集される後半の段階では、空燃比をリッチ側にする制御、噴射時期の遅角化が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、燃料の予混合期間が確保され、微粒子の排出を抑制することができる。また、出力と燃費の悪化を抑制することができる。

ステップＳ８で捕集量Ｑが第２の所定量Ｑ２以上であると判断された場合、ステップＳ１０で捕集量Ｑが所定量Ｑ１よりも少ないか否かが判断される。ステップＳ１０で捕集量Ｑが所定量Ｑ１よりも少ないと判断された場合、図９の時刻ｔ４までの間であると判断される（第１の所定期間）。このため、ステップＳ１１で、第１の制御（１）である空燃比をリッチ側にする運転が禁止（制限）されてリターンとなる。

従って、第１の所定期間に達するまでの間は、空燃比をリッチ化する制御が制限されるため、燃料の微粒子成分量が増加することがなく、微粒子の排出を抑制することができる。

ステップＳ１０で捕集量Ｑが所定量Ｑ１以上であると判断された場合、微粒子がある程度捕集されてフィルター１８の細孔が小さくなった状態であると判断され、微粒子が通過する虞が低くなったため、微粒子の発生量が多くなる運転を制限（禁止）する制御を終了する。

上述した内燃機関の制御装置は、捕集された微粒子を除去（放出）するフィルター１８の再生運転の後で、空隙率が高いフィルター１８に微粒子が捕集されていない状態であっても、エンジン１の排気中の微粒子の数が増加しないので、排出される微粒子の数を抑制することが可能になる。

本発明は、排気浄化装置を備えた内燃機関の制御装置の産業分野で利用することができる。

１ エンジン
２ シリンダヘッド
３ 吸気ポート
４ 燃焼室
５ 吸気バルブ
６ 吸気マニホールド
７ 排気ポート
８ 排気バルブ
９ 排気マニホールド
１１ 燃料噴射弁
１２ 点火プラグ
１５ 吸気管
１６ スロットルバルブ
１７ 排気管
１８ フィルター
２１ スロットルポジションセンサ
２２ 上流圧力センサ
２３ 下流圧力センサ
２５ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
３１ 空燃比制御機能
３２ 噴射時期制御機能
３３ 噴射圧力制御機能
３４ 点火時期制御機能
４１ 制限機能
４２ 期間把握手段
４３ 実行手段

Claims (7)

1. 内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関の排気通路には、前記内燃機関から排出される排気中の微粒子を捕集する捕集手段が設けられ、
   前記捕集手段に捕集された前記微粒子を除去する再生手段と、
   前記再生手段により前記微粒子が前記捕集手段から除去された後の期間を把握する期間把握手段と、
   前記期間把握手段で把握された期間が第１の所定期間に達するまで、前記内燃機関からの微粒子の発生を抑制させる微粒子抑制制御を実行する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第１の所定期間に近づくほど前記微粒子の発生の抑制度合いを小さくする
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記微粒子抑制制御は、
   前記内燃機関の燃料の空燃比をリッチ化する制御である第１の制御、前記内燃機関の燃料噴射時期を遅角する制御である第２の制御、前記内燃機関の燃料噴射圧を低下させる制御である第３の制御、前記内燃機関の点火時期を進角する制御である第４の制御のうち、少なくともいずれか一つを制限する制御である
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項２に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第１の所定期間に達するまでの間は、前記第１の制御の制限を実行する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項３に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記期間把握手段で把握される前記期間が、前記第１の所定期間よりも短い第２の所定期間に達するまでの間は、前記第２の制御の制限を実行する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項４に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第２の所定期間よりも短い第３の所定期間に達するまでの間は、前記第３の制御の制限を実行する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記制御手段は、
   前記期間把握手段で把握される前記期間が前記第３の所定期間よりも短い第４の所定期間に達するまでの間は、前記第４の制御の制限を実行する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置において、
   前記所定期間は、
   前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量が予め定められた所定値に達するまでの期間であり、
   前記期間把握手段は、
   前記捕集手段に捕集された前記微粒子の量に基づいて前記期間を把握する
   ことを特徴とする内燃機関の制御装置。

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