特許 6593383 エンジンの制御方法及びエンジンの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593383

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】エンジンの制御方法及びエンジンの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 41/04 20060101AFI20191010BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20191010BHJP

   F02D 29/02 20060101ALI20191010BHJP

   F02D 17/00 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   F02D41/04 360Z

   F02D45/00 312M

   F02D29/02 321A

   F02D17/00 Q

【請求項の数】6

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-86934(P2017-86934)

(22)【出願日】2017年4月26日

(65)【公開番号】特開2018-184892(P2018-184892A)

(43)【公開日】2018年11月22日

【審査請求日】2018年2月28日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 （１）公開の事実−１（搭載したＣＸ−５の販売） 販売日；平成２９年２月２日等 販売場所；日本全国に所在するマツダ系販売会社及び世界各国の販売会社 （２）公開の事実−２（リコールにて実施した事実） リコールを実施した日；平成２９年２月２４日 リコールを実施した場所；日本全国に所在するマツダ系販売会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067828

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 悦司

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100176304

【弁理士】

【氏名又は名称】福成 勉

(72)【発明者】

【氏名】菅野 宏

(72)【発明者】

【氏名】松尾 祐児

(72)【発明者】

【氏名】小林 徹

(72)【発明者】

【氏名】吉田 壮太郎

(72)【発明者】

【氏名】吉崎 隆志

【審査官】 戸田 耕太郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２４０４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５７４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１８４８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１８４８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１８４８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１８４８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１８４８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１８４８９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１８−１８４０８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｄ ４１／０４

Ｆ０２Ｄ １７／００

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｆ０２Ｄ ４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のエンジンの制御方法において、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中か否かを判定するフューエルカット判定ステップと、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中であると判定されたときに、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づき、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方と、バルブシートとの間へのデポジットの噛み込みの有無を推定するデポジット付着推定ステップと、
前記エンジンに接続された変速装置におけるギヤポジションが走行レンジであるか非走行レンジであるかの情報を取得するギヤポジション情報取得ステップと、
前記エンジンの燃焼室に供給する吸気圧の制御を実行する吸気圧制御ステップと、を備え、
前記デポジット付着推定ステップでは、前記クランク角センサからのクランク角速度情報に基づき、前記エンジンにおける圧縮行程中又は当該圧縮工程からその直後の膨張行程に跨った第１クランク角範囲の通過に要する第１通過時間と、前記エンジンにおける前記圧縮行程直後の膨張行程でのクランク角範囲であって第１クランク角範囲と同角度の第２クランク角範囲の通過に要する第２通過時間とを算出して、前記第１通過時間の前記第２通過時間に対する比が１を超える所定の閾値以下である場合に、圧縮漏れがあるとしてこれをデポジットの噛み込み有りと推定する一方、前記比が前記閾値を超える場合に、デポジットの噛み込み無しと推定し、
前記吸気圧制御ステップでは、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定されると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を第１吸気圧とし、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定されると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を前記第１吸気圧よりも高い吸気圧であってデポジットを除去可能な筒内圧が得られる第２吸気圧とする、
エンジンの制御方法。

【請求項2】

請求項１記載のエンジンの制御方法であって、
前記エンジンの前記燃焼室には、吸気通路が接続されており、
前記吸気通路中には、開閉動作自在の吸気シャッターバルブが介挿されており、
前記吸気圧制御ステップでは、
前記吸気シャッターバルブの開度を第１開度とすることにより、前記吸気圧を前記第１吸気圧とし、
前記吸気シャッターバルブの開度を前記第１開度よりも大きい第２開度とすることにより、前記吸気圧を前記第２吸気圧とする、
エンジンの制御方法。

【請求項3】

請求項１又は請求項２記載のエンジンの制御方法であって、
前記エンジンのアイドルストップの実行を制御するアイドルストップ制御ステップ、をさらに備え、
前記アイドルストップ制御ステップでは、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定されると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップを実行し、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定されると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップの実行を抑制する、
エンジンの制御方法。

【請求項4】

車両のエンジンの制御装置において、
前記エンジンのクランク角速度を検出するクランク角センサと、
前記エンジンの燃焼室に接続され、当該燃焼室に供給される吸気圧の調節が可能に構成された吸気通路と、
前記エンジンに接続された変速装置におけるギヤポジションが走行レンジであるか非走行レンジであるかのギヤポジション情報及び前記クランク角センサからのクランク角速度に関する情報の入力を受け付け、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方と、バルブシートとの間へのデポジットの噛み込みの有無を推定する推定処理を実行するとともに、前記燃焼室への前記吸気圧の制御を実行する制御部と、を備え、
前記推定処理は、
前記クランク角センサからのクランク角速度情報に基づき、前記エンジンにおける圧縮行程中又は当該圧縮工程からその直後の膨張行程に跨った第１クランク角範囲の通過に要する第１通過時間と、前記エンジンにおける前記圧縮行程直後の膨張行程でのクランク角範囲であって第１クランク角範囲と同角度の第２クランク角範囲の通過に要する第２通過時間とを算出して、前記第１通過時間の前記第２通過時間に対する比が１を超える所定の閾値以下である場合に、圧縮漏れがあるとしてこれをデポジットの噛み込み有りと推定する一方、前記比が前記閾値を超える場合に、デポジットの噛み込み無しと推定する処理であり、
前記制御部は、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定すると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を第１吸気圧とする制御を実行し、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定すると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を前記第１吸気圧よりも高い吸気圧であってデポジットを除去可能な筒内圧が得られる第２吸気圧とする制御を実行する、
エンジンの制御装置。

【請求項5】

請求項４記載のエンジンの制御装置であって、
前記吸気通路中には、開閉動作自在の吸気シャッターバルブが介挿されており、
前記制御部は、
前記吸気シャッターバルブの開度を第１開度とすることにより、前記吸気圧を前記第１吸気圧とし、
前記吸気シャッターバルブの開度を前記第１開度よりも大きい第２開度とすることにより、前記吸気圧を前記第２吸気圧とする、
エンジンの制御装置。

【請求項6】

請求項４又は請求項５記載のエンジンの制御装置であって、
前記エンジンのアイドルストップを実行可能なアイドルストップ機構、をさらに備え、
前記制御部は、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定すると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップ機構による前記アイドルストップを実行させ、
車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定すると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップ機構による前記アイドルストップの実行を抑制させる、
エンジンの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの制御方法及びエンジンの制御装置に関し、特に、エンジンにおける吸排気バルブとバルブシートとの間に噛み込んだデポジットを除去するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンは、燃焼室内に燃料と空気とを送り込み、燃焼室内で生じる燃焼により駆動される。エンジンにおいては、吸気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込むことがある。例えば、特許文献１には、吸気通路に付着したデポジットが何らかの拍子に剥がれ、燃焼室方向に流れ、吸気バルブとバルブシートの間に噛み込むことがあるとの記載がなされている。

【0003】

吸気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込んだ場合には、圧縮漏れを起こすことになり、着火不良の原因となる。

【0004】

特許文献２では、吸気バルブとバルブシートとの間に噛み込んだデポジットを除去する技術が提案されている。具体的には、気筒休止する特定の気筒において、吸気バルブにおけるバルブ軸部の軸端部分にヒータを取り付け、当該気筒の気筒休止時において、ヒータを駆動して吸気バルブを加温し、これによりデポジットを除去するという技術が開示されている。

【0005】

なお、デポジットの噛み込みは、ガソリンエンジンで生じた場合にも影響を及ぼすことになるが、特にディーゼルエンジンの場合には、影響が大きい。即ち、ディーゼルエンジンでは、圧縮着火を行うため、デポジットの噛み込みにより圧縮漏れを生じたままエンジンを停止した場合、エンジンの再始動が困難となるおそれがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５−１１７６６１号公報

【特許文献2】特開２０１７−００２８５３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、従来においては、吸気バルブとバルブシートとの間に噛み込んだデポジットを効果的に除去する効果的な技術は未だ開発されていないのが現状である。なお、上記特許文献１には、吸気バルブとバルブシートとの間にデポジットが付着し易い運転条件を予め把握しておき、当該運転条件に該当する場合にはポートインジェクタの噴射量を少なくする、との技術は開示されているが、付着してしまった（噛み込んでしまった）デポジットを除去する技術については、何ら開示していない。

【0008】

また、上記特許文献２の技術は、バルブ軸部の軸端部分に取り付けたヒータでデポジットの除去を図ろうとするものであるので、エンジンが大型化するとともに、製造コストの上昇にもつながる。また、上記特許文献２の技術では、気筒休止が実行される気筒においてのみ、デポジットの除去が可能であり、他の気筒でのデポジットを除去することはできない。よって、上記特許文献２の技術では、気筒休止する特定の気筒以外の気筒においてデポジットの噛み込みが生じた場合には、エンジンの再始動が困難となることが考えられる。

【0009】

なお、上記では、吸気バルブとバルブシートとの間へのデポジットの噛み込みについて説明したが、排気バルブとバルブシートとの間についても、吸気バルブと同様に、デポジットが噛み込むことがあり、その場合には同様の問題を生じ得る。

【0010】

本発明は、上記のような問題の解決を図ろうとなされたものであって、吸排気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込んだ場合にあっても、エンジンの停止前に当該デポジットを除去することができ、良好な再始動性が確保可能なエンジンの制御方法及びエンジンの制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の一態様に係るエンジンの制御方法は、車両のエンジンの制御方法において、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中か否かを判定するフューエルカット判定ステップと、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中であると判定されたときに、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づき、吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方と、バルブシートとの間へのデポジットの噛み込みの有無を推定するデポジット付着推定ステップと、前記エンジンに接続された変速装置におけるギヤポジションが走行レンジであるか非走行レンジであるかの情報を取得するギヤポジション情報取得ステップと、前記エンジンの燃焼室に供給する吸気圧の制御を実行する吸気圧制御ステップと、を備え、前記デポジット付着推定ステップでは、前記クランク角センサからのクランク角速度情報に基づき、前記エンジンにおける圧縮行程中又は当該圧縮工程からその直後の膨張行程に跨った第１クランク角範囲の通過に要する第１通過時間と、前記エンジンにおける前記圧縮行程直後の膨張行程でのクランク角範囲であって第１クランク角範囲と同角度の第２クランク角範囲の通過に要する第２通過時間とを算出して、前記第１通過時間の前記第２通過時間に対する比が１を超える所定の閾値以下である場合に、圧縮漏れがあるとしてこれをデポジットの噛み込み有りと推定する一方、前記比が前記閾値を超える場合に、デポジットの噛み込み無しと推定し、前記吸気圧制御ステップでは、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定されると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を第１吸気圧とし、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定されると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を前記第１吸気圧よりも高い吸気圧であってデポジットを除去可能な筒内圧が得られる第２吸気圧とする。

【0012】

上記態様に係るエンジンの制御方法では、アクセルオフ中に、デポジットの噛み込み有りと推定し、且つ、シフトポジションが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたときには、吸気圧をデポジットの噛み込みがない場合よりも高い第２吸気圧とする。このため、上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジットの噛み込み有りと推定した場合に、キーオフの前（エンジン停止前）に、燃焼圧（筒内圧）を高めることで噛み込んだデポジットを押し潰し、除去することができる。

【0013】

なお、上記態様に係るエンジンの制御方法は、ドライバが、キーオフする前には必ず走行レンジから非走行レンジへとシフトポジションを切り換えることに着目し、これを吸気圧増大によるデポジット除去制御の開始条件としたものである。

【0014】

従って、上記態様に係るエンジンの制御方法では、吸排気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込んだ場合にあっても、エンジンの停止前に当該デポジットを除去することができ、良好な再始動性が確保可能である。

【0015】

本発明の別態様に係るエンジンの制御方法は、上記態様において、前記エンジンの前記燃焼室には、吸気通路が接続されており、前記吸気通路中には、開閉動作自在の吸気シャッターバルブが介挿されており、前記吸気圧制御ステップでは、前記吸気シャッターバルブの開度を第１開度とすることにより、前記吸気圧を前記第１吸気圧とし、前記吸気シャッターバルブの開度を前記第１開度よりも大きい第２開度とすることにより、前記吸気圧を前記第２吸気圧とする。

【0016】

上記態様に係るエンジンの制御方法では、吸気シャッターバルブの開度を変更することにより、吸気圧の制御を行うことができる。即ち、吸気シャッターバルブの開度を第１開度としたときに吸気圧が第１吸気圧となり、開度を第２開度としたときに吸気圧が第２吸気圧となる。このため、簡易且つ確実に吸気圧の変更を行うことができ、エンジン停止前に確実にデポジット除去を行うことができる。

【0017】

また、上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジットの噛み込み無しと判定し、且つ、非走行レンジが選択されていると判定した場合に、吸気シャッターバルブの開度を相対的に小さい第１開度として吸気圧を第１吸気圧とすることにより、燃費性能の低下を抑制しながら、エンジンの振動発生を抑制することができる。

【0018】

本発明の別態様に係るエンジンの制御方法は、上記態様において、前記エンジンのアイドルストップの実行を制御するアイドルストップ制御ステップ、をさらに備え、前記アイドルストップ制御ステップでは、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定されると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップを実行し、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定されると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップの実行を抑制する。なお、ここでいう「抑制」には、「禁止」も含む。

【0019】

上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジットの噛み込み無しと推定の場合には、アイドルストップの実行を許可するので、燃費性能の向上を図ることができる。また、上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジットの噛み込み有りと推定の場合には、アイドルストップの実行を抑制することで、エンジンにおける燃焼室での燃焼時間を増やし、これによりデポジットを除去する機会を増やすことができる。

【0020】

本発明の一態様に係るエンジンの制御装置は、車両のエンジンの制御装置において、前記エンジンのクランク角速度を検出するクランク角センサと、前記エンジンの燃焼室に接続され、当該燃焼室に供給される吸気圧の調節が可能に構成された吸気通路と、前記エンジンに接続された変速装置におけるギヤポジションが走行レンジであるか非走行レンジであるかのギヤポジション情報及び前記クランク角センサからのクランク角速度に関する情報の入力を受け付け、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方と、バルブシートとの間へのデポジットの噛み込みの有無を推定する推定処理を実行するとともに、前記燃焼室への前記吸気圧の制御を実行する制御部と、を備え、前記推定処理は、前記クランク角センサからのクランク角速度情報に基づき、前記エンジンにおける圧縮行程中又は当該圧縮工程からその直後の膨張行程に跨った第１クランク角範囲の通過に要する第１通過時間と、前記エンジンにおける前記圧縮行程直後の膨張行程でのクランク角範囲であって第１クランク角範囲と同角度の第２クランク角範囲の通過に要する第２通過時間とを算出して、前記第１通過時間の前記第２通過時間に対する比が１を超える所定の閾値以下である場合に、圧縮漏れがあるとしてこれをデポジットの噛み込み有りと推定する一方、前記比が前記閾値を超える場合に、デポジットの噛み込み無しと推定する処理であり、前記制御部は、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定すると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を第１吸気圧とする制御を実行し、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定すると、当該アクセルオフ中に前記ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられたときに、前記吸気圧を前記第１吸気圧よりも高い吸気圧であってデポジットを除去可能な筒内圧が得られる第２吸気圧とする制御を実行する。

【0021】

上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、アクセルオフ中に、デポジットの噛み込み有りと推定し、且つ、シフトポジションが走行レンジから非走行レンジに切り替えられたと判定したときには、吸気圧をデポジットの噛み込みがない場合よりも高い第２吸気圧とする。このため、上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部がデポジットの噛み込み有りと推定した場合に、キーオフの前（エンジン停止前）に、燃焼圧（筒内圧）を高めることで噛み込んだデポジットを押し潰し、除去することができる。

【0022】

なお、上記態様に係るエンジンの制御装置は、上記態様に係るエンジンの制御方法と同様に、キーオフする前には必ず走行レンジから非走行レンジへとシフトポジションが切り換えられることに着目し、これをデポジット除去制御の一つの開始条件としたものである。

【0023】

従って、上記態様に係るエンジンの制御装置では、吸排気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込んだ場合にあっても、エンジンの停止前に当該デポジットを除去することができ、良好な再始動性が確保可能である。

【0024】

本発明の別態様に係るエンジンの制御装置は、上記態様において、前記吸気通路中には、開閉動作自在の吸気シャッターバルブが介挿されている。そして、本態様に係るエンジンの制御装置では、前記制御部は、前記吸気シャッターバルブの開度を第１開度とすることにより、前記吸気圧を前記第１吸気圧とし、前記吸気シャッターバルブの開度を前記第１開度よりも大きい第２開度とすることにより、前記吸気圧を前記第２吸気圧とする。

【0025】

上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、吸気シャッターバルブの開度を変更することにより、吸気圧の制御を行うことができる。即ち、吸気シャッターバルブの開度を第１開度とすることで吸気圧を第１吸気圧とし、開度を第２開度とすることで吸気圧を第２吸気圧とすることができる。このため、上記態様に係るエンジンの制御装置では、簡易且つ確実に吸気圧の変更を行うことができ、エンジン停止前に確実にデポジット除去を行うことができる。

【0026】

また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、アクセルオフ中に、制御部がデポジットの噛み込み無しと推定し、且つ、非走行レンジが選択されていると判定したときに、吸気シャッターバルブの開度を相対的に小さい第１開度として吸気圧を第１吸気圧とすることにより、燃費性能の低下を抑制しながら、エンジンの振動発生を抑制することができる。

【0027】

本発明の別態様に係るエンジンの制御装置は、上記態様において、前記エンジンのアイドルストップを実行可能なアイドルストップ機構、をさらに備え、前記制御部は、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み無しと推定すると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップ機構による前記アイドルストップを実行させ、車両の走行時、アクセルオフに伴うフューエルカット中に前記デポジットの噛み込み有りと推定すると、当該アクセルオフ中に前記アイドルストップ機構による前記アイドルストップの実行を抑制させる。

【0028】

上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、デポジットの噛み込み無しと推定の場合に、アイドルストップの実行を許可するので、燃費性能の向上を図ることができる。また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、デポジットの噛み込み有りと推定の場合に、アイドルストップの実行を抑制することで、エンジンにおける燃焼室での燃焼時間を増やし、これによりデポジットを除去する機会を増やすことができる。

【発明の効果】

【0029】

上記の各態様では、吸排気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込んだ場合にあっても、エンジンの停止前に当該デポジットを除去することができ、良好なエンジンの再始動性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】実施形態に係るエンジン１の構成とＰＣＭ２とを示す模式図である。

【図2】制御システムの構成を示す模式図である。

【図3】エンジン本体１０の一部構成を示す模式断面図である。

【図4】クランクプレート１９の構成を示す模式斜視図である。

【図5】クランク角センサＳＮＳ１から入力されるパルス信号をクランク角の変化軸上で示す図である。

【図6】ＰＣＭ２が実行するデポジット付着判定及びデポジット除去の各制御方法を示すフローチャートである。

【図7】実施例１に係るエンジンの制御において、アクセルオフからキーオフまでの間における吸気シャッターバルブ開度制御を示すタイミングチャートである。

【図8】実施例２に係るエンジンの制御において、アクセルオフからキーオフまでの間における吸気シャッターバルブ開度制御を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下では、本発明の実施形態について、図面を参酌しながら説明する。なお、以下で説明の形態は、本発明の一態様であって、本発明は、その本質的な構成を除き何ら以下の形態に限定を受けるものではない。

【0032】

［実施形態］
１．エンジン１の全体構成
本実施形態に係るエンジン１の全体構成について、図１を用い説明する。

【0033】

図１に示すように、エンジン１は、エンジン本体１０を備える。本実施形態において、エンジン本体１０として多気筒（例えば、４気筒）のディーゼルエンジン（圧縮着火式エンジン）を採用している。エンジン本体１０は、複数の気筒１１ａを有するシリンダブロック１１と、当該シリンダブロック１１上に配設されたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１下に配設されたオイルパン１３と、を有している。なお、図１では、エンジン本体１０における複数の気筒１１ａの内、１つの気筒１１ａのみを図示している。

【0034】

エンジン本体１１の各気筒１１ａには、ピストン１４が上下方向に往復動可能なように設けられている。そして、各ピストン１４の冠面には、下方に向けて凹入したキャビティが形成されている。

【0035】

各ピストン１４は、下部において、コンロッド１４ｂを介してクランクシャフト１５に連結されている。クランクシャフト１５は、各ピストン１４の上下方向への往復動により、図１の紙面に垂直な方向に延伸する中心軸回りに回転する。

【0036】

クランクシャフト１５には、当該クランクシャフト１５と一体に回転するクランクプレート１９が取り付けられている。そして、エンジン本体１０には、クランクプレート１９の回転角を検出するためのクランク角センサ（エンジン回転数センサ）ＳＮＳ１が設けられている。これらについては、後述する。

【0037】

シリンダヘッド１２には、各気筒１１ａの燃焼室１４ａに開口する吸気ポート１６及び排気ポート１７が形成されている。また、シリンダヘッド１２には、吸気ポート１６の開閉を行う吸気バルブ２１と、排気ポート１７の開閉を行う排気バルブ２２と、が設けられている。

【0038】

また、シリンダヘッド１２には、燃焼室１４ａに対して燃料を噴射するインジェクタ１８が各気筒１１ａごとに設けられている。本実施形態では、エンジン本体１０としてディーゼルエンジンを採用しているので、インジェクタ１８からは、燃焼室１４ａに対して軽油を主成分とする燃料が噴射される。

【0039】

インジェクタ１８は、その先端に備わる噴口（燃料の噴射口）がピストン１４の冠面のキャビティに臨むように配置されており、圧縮上死点（圧縮行程の終了点）の前後にわたる所定の期間中のタイミングに、燃焼室１４ａに対して燃料を噴射する。

【0040】

図１に示すように、エンジン本体１０の吸気ポート１６には、吸気通路３０が接続されている。また、エンジン本体１０の排気ポート１７には、排気通路４０が接続されている。吸気通路３０及び排気通路４０は、それぞれエンジン本体１０の側壁部分に接合されている。

【0041】

エンジン本体１０の燃焼室１４ａに対しては、外部から取り込まれた吸入空気が吸気通路３０及び吸気ポート１６を通して導入される。また、燃焼室１４ａからは、当該燃焼室１４ａで生成された燃焼ガス（排気ガス）が排気ポート１７及び排気通路４０を通して排出される。

【0042】

吸気通路３０中及び排気通路４０中には、第１ターボ過給機６１及び第２ターボ過給機６２が介設されている。

【0043】

第１ターボ過給機６１は、吸気通路３０中に配設されたコンプレッサ６１ａと、当該コンプレッサ６１ａと同軸で連結され、排気通路４０中に配設されたタービン６１ｂと、を有している。同様に、第２ターボ過給機６２は、吸気通路３０中に配設されたコンプレッサ６２ａと、当該コンプレッサ６２ａと同軸で連結され、排気通路４０中に配設されたタービン６２ｂと、を有している。

【0044】

第１ターボ過給機６１は、そのコンプレッサ６１ａ及びタービン６１ｂが、第２ターボ過給機６２のコンプレッサ６２ａ及びタービン６２ｂよりも大きなサイズとなっている。即ち、吸気上流側に配置されている第１ターボ過給機６１は、吸気下流側に配置されている第２ターボ過給機６２よりも大型の過給機が採用されている。

【0045】

第１ターボ過給機６１及び第２ターボ過給機６２は、排気エネルギーにより駆動され、吸入空気を圧縮する。即ち、エンジン１の運転中において、排気通路４０を高温・高速の排気ガスが通過した場合には、その排気ガスのエネルギーにより各ターボ過給機６１，６２のタービン６１ｂ，６２ｂが回転し、これにより同軸で連結されたコンプレッサ６１ａ，６２ａが回転する。吸気通路３０を通り導入される空気は、タービン６１ａ，６２ａの回転に伴って圧縮されて高圧化される。そして、高圧化された空気がエンジン本体１０の燃焼室１４ａへと送り込まれる。

【0046】

吸気通路３０は、吸気バイパス通路６３を有している。吸気バイパス通路６３は、第２ターボ過給機６２のコンプレッサ６２ａをバイパスするための経路である。吸気バイパス通路６３には、開閉可能な吸気バイパスバルブ６３ａが設けられている。

【0047】

吸気通路３０の上流端部には、エアクリーナー３１が設けられている。エアクリーナー３１は、吸気通路３０に取り込む空気を濾過するものである。

【0048】

吸気通路３０には、第２ターボ過給機６２よりも吸気下流側に、インタークーラー３５及び吸気シャッターバルブ３６が順に設けられている。インタークーラー３５は、第１ターボ過給機６１及び第２ターボ過給機６２により圧縮された空気を冷却するためのものである。吸気シャッターバルブ３６は、開閉自在となっており、開度に応じてエンジン本体１０の燃焼室１４ａに供給する吸気圧の調節を行う。

【0049】

吸気通路３０は、吸気下流端部にサージタンク３３を有する。なお、詳細な図示をしていないが、吸気通路３０において、サージタンク３３よりも吸気下流側は、気筒１１ａごとに分岐した独立通路となっており、各独立通路の下流端が各気筒１１ａの吸気ポート１６にそれぞれ接続されている。

【0050】

排気通路４０は、第１排気バイパス通路６５と、第２排気バイパス通路６６と、を有する。第１排気バイパス通路６５は、第２ターボ過給機６２のタービン６２ｂをバイパスするための通路である。第２排気バイパス通路６６は、第１ターボ過給機６１のタービン６１ｂをバイパスするための通路である。

【0051】

第１排気バイパス通路６５には、開閉可能なレギュレートバルブ６５ａが設けられている。第２排気バイパス通路６６には、同じく開閉可能なウェストゲートバルブ６６ａが設けられている。

【0052】

排気通路４０には、第１ターボ過給機６１のタービン６１ｂよりも排気下流側に排気浄化装置４１が設けられている。排気浄化装置４１よりも排気下流側には、図示を省略している排気サイレンサが設けられている。

【0053】

排気浄化装置４１は、ＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｃａｔａｌｙｓｔ）４１ａと、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ）４１ｂとの組み合わせにより構成されている。ＤＯＣ４１ａとＤＰＦ４１ｂとは、排気の流れ方向に直列に配置されており、ＤＯＣ４１ａがＤＰＦ４１ｂに対して排気上流側に配置されている。ＤＯＣ４１ａは、通過する排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を酸化するものであり、ＤＰＦ４１ｂは、通過する排気ガス中に含まれる煤等の粒子状物質を捕集するものである。

【0054】

詳細な図示をしていないが、排気通路４０において、第１排気バイパス通路６５の排気上流側の分岐点よりも上流側は、排気マニホールドとなっている。排気マニホールドは、各気筒１１ａの排気ポート１７に接続される独立通路部と、各独立通路部が集合する集合部とを含み構成されている。

【0055】

吸気通路３０におけるサージタンク３０の吸気上流側の箇所と、排気通路４０における第２ターボ過給機６２のタービン６２ｂの排気上流側の箇所と、の間には、ＥＧＲ通路５１が設けられている。ＥＧＲ通路５１には、当該ＥＧＲ通路５１内を流通するＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５２と、ＥＧＲ通路５１内のＥＧＲガスの流通量（排気ガスの還流量）を調整するためのＥＧＲバルブ５１ａが設けられている。

【0056】

また、ＥＧＲ通路５１に対しては、ＥＧＲバイパス通路５３が並列に設けられている。ＥＧＲバイパス通路５３は、ＥＧＲクーラ５２をバイパスするための通路であって、ＥＧＲバイパスバルブ５３ａが設けられている。

【0057】

図１に示すように、エンジン１には、当該エンジン１から各種センサ情報を取得し、各バルブ等を制御するＰＣＭ（Ｐｏｗｅｒｔｒａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｏｄｕｌｅ）２が付設されている。ＰＣＭ２は、ＣＰＵ、メモリ、カウンタタイマ類、及びＩ／Ｆ等を有するマイクロプロセッサにより構成されている。

【0058】

２．制御システム
本実施形態に係るエンジン１を制御するための制御システムについて、図２を用い説明する。

【0059】

図２に示すように、エンジン１の制御部であるＰＣＭ２には、クランク角センサ（エンジン回転数センサ）ＳＮＳ１からのクランク角速度情報、吸気圧センサＳＮＳ２からの吸気圧情報、車速センサＳＮＳ３からの車速情報、ブレーキ圧センサＳＮＳ４からのブレーキ圧情報、ギヤポジションセンサＳＮＳ５からのギヤポジション情報、水温センサＳＮＳ６からの水温情報、油圧センサＳＮＳ７からの油圧情報、吸気シャッターバルブポジションセンサＳＮＳ８からのシャッターバルブポジション情報、ＥＧＲバルブポジションセンサＳＮＳ９からのＥＧＲバルブポジション情報を取得する。

【0060】

なお、図２では、図示を省略しているが、ＰＣＭ２は、アクセル開度に関する情報についても取得するようになっている。

【0061】

ＰＣＭ２は、取得した上記各センサ情報に基づいて、燃料噴射弁３７の弁開度、吸気シャッターバルブ３６の弁開度、トルクコンバータを含む変速機３、及びＥＧＲバルブ５１ａを含むエンジン１の各種制御を実行する。

【0062】

３．エンジン本体１０における吸気バルブ２１周りの構成
エンジン本体１０における吸気バルブ２１周りの構成について、図３を用い説明する。

【0063】

図３に示すように、エンジン本体１０の燃焼室１４ａに対しては、吸気ポート１６と排気ポート１７とが連通されている。吸気ポート１６と燃焼室１４ａとの間には、その間の開閉を行う吸気バルブ２１が設けられている。また、排気ポート１７と燃焼室１４ａとの間には、その間の開閉を行う排気バルブ２２が設けられている。

【0064】

図３の拡大部分に示すように、吸気バルブ２１は、弁体であるバルブ傘部２１ａと、軸体であるバルブ軸部２１ｂとが一体形成されている。そして、吸気バルブ２１が閉じた状態では、バルブ傘部２１ａの外周部がシリンダヘッド１２のバルブシート１２ａに気密に当接することとなる。

【0065】

ところで、吸気通路３０の内壁面に付着したデポジットが、何らかの拍子に剥がれ、燃焼室１４ａ方向に流れることがある。流れてきたデポジットは、その一部が吸気バルブ２１のバルブ傘部２１ａとバルブシート１２ａとの間に噛み込むことが生じ得る。また、同様に、排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間にデポジットが噛み込むことも生じ得る。

【0066】

上記のように、吸気バルブ２１や排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間にデポジットが噛み込んだ場合には、圧縮漏れが生じ、着火不良の原因となる。そして、圧縮漏れが生じた状態でエンジンを停止した場合には、再始動が困難となる場合も生じ得る。

【0067】

４．クランクプレート１９の構成とクランク角速度情報の検出
クランクプレート１９の構成とクランク角速度情報の検出について、図４及び図５を用い説明する。図４は、クランクプレート１９の構成を示す模式斜視図である。図５は、クランク角センサＳＮＳ１から入力されるパルス信号をクランク角の変化軸上で示す図である。

【0068】

先ず、図４に示すように、クランクプレート１９は、円環状のプレートであって、クランクシャフト１５と一体に軸芯Ａｘ_１５回りに回転する。クランクプレート１９の外周部分には、径方向外向きに複数の歯部１９ａが突出形成されている。ただし、周方向の一部には、歯部１９ａが形成されていない歯欠け部１９ｂが設けられている（矢印Ａで指し示す部分）。

【0069】

なお、本実施形態に係るクランクプレート１９においては、歯部１９ａが６°間隔で設けられている。即ち、クランク角センサＳＮＳ１が５つの歯部１９ａを検出することにより、クランクシャフト１５が３０°ＣＡを検出することになる。

【0070】

次に、図５に示すように、クランク角センサＳＮＳ１から入力されるパルス信号は、３０°ＣＡごとに、区間（クランク角範囲）Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ７，・・に区切られる。そして、各期間Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ７，・・の通過に要する時間Ｔ１〜Ｔ７，・・がＰＣＭ２で演算される。

【0071】

なお、図５に示すように、本実施形態では、区間Ｉｎｔ５中に圧縮上死点（ＴＤＣ；Ｔｏｐ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ）が含まれている。また、図５では図示していないが、圧縮下死点（ＢＤＣ；Ｂｏｔｔｏｍ Ｄｅａｄ Ｃｅｎｔｅｒ）は、圧縮上死点ＴＤＣに対して１８０°ＣＡずれた位置に設定されている。

【0072】

ここで、ＰＣＭ２において、燃料噴射量の算出は、区間Ｉｎｔ１の終了タイミング（区間Ｉｎｔ２の開始タイミング）で行われるようになっている。

【0073】

また、吸気バルブ２１や排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間へのデポジットの噛み込みがなく、圧縮漏れがない状態では、圧縮上死点ＴＤＣを含む区間Ｉｎｔ５の通過に要する時間Ｔ５は、その後の区間、例えば、区間Ｉｎｔ７の通過に要する時間Ｔ７よりも長くなる。即ち、［数１］の関係を満たす。

【0074】

［数１］Ｔ５＞Ｔ７
これは、区間Ｉｎｔ５においては、圧縮漏れがなく気筒１１ａの筒内圧が高くなるためにピストン１４の上昇速度が遅くなることによるものである。

【0075】

一方、吸気バルブ２１や排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間へのデポジットの噛み込みが発生し、圧縮漏れが生じている状態では、時間Ｔ５と時間Ｔ７との比が“１”に近付くこととなる。

【0076】

本実施形態において、ＰＣＭ２は、クランク角センサＳＮＳ１からのクランク角速度情報に基づき、時間Ｔ５と時間Ｔ７との比率が、予め設定された閾値（通常時よりも“１”に近い値）に近付いた場合に、吸気バルブ２１や排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間へのデポジットの噛み込みが発生していると判定する。

【0077】

５．ＰＣＭ２によるデポジット付着判定とデポジット除去制御
ＰＣＭ２によるデポジット付着判定及びデポジット除去の具体的な方法について、図６を用い説明する。図６は、ＰＣＭ２が実行するデポジット付着判定及びデポジット除去の各制御方法を示すフローチャートである。

【0078】

図６に示すように、ＰＣＭ２は、先ず、上記のように各センサＳＮＳ１〜ＳＮＳ９からのセンサ情報を含む複数のセンサ情報を逐次取得する（ステップＳ１）。次に、ＰＣＭ２は、車両の走行中において、アクセルオフに伴うフューエルカット（燃料噴射を停止）中か否かを判断する（ステップＳ２）。

【0079】

なお、平坦路においては、車両の走行中にフューエルカットが実行されると、車両は減速することになる。ただし、下り坂などでは、必ずしも減速しない場合もあるが、ステップＳ２では、車両が必ずしも減速していない場合も含めてフューエルカットが実行されているか否かを判断する。

【0080】

次に、ＰＣＭ２は、ステップＳ２の判断において、フューエルカット中であると判断した場合には（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、気筒１１ａにおける筒内圧縮状態を検出する（ステップＳ３）。この検出は、上記のように、クランク角速度情報に基づき、区間Ｉｎｔ５の通過に要する時間Ｔ５と区間Ｉｎｔ７の通過に要する時間Ｔ７との比を用い実行される。さらに具体的には、値（Ｔ５／Ｔ７）を算出することで筒内圧縮状態を検出する。

【0081】

ＰＣＭ２は、上記ステップＳ３で求めた値（Ｔ５／Ｔ７）を、予め設定された閾値と比較する（ステップＳ４）。そして、ＰＣＭ２は、ステップＳ４での比較により吸気バルブ２１及び排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間へのデポジットの噛み込みがあると判定した場合には（ステップＳ５；Ｙｅｓ）、“デポジットの付着あり“とのカウント（ｍ←ｍ＋１）を行う（ステップＳ６）。

【0082】

ＰＣＭ２は、ステップＳ６の後に、カウント値ｍが予め設定された所定の回数Ｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ７）。なお、所定の回数Ｍは、エンジン１の構成などを考慮の上、実験的あるいは経験的に設定された値である。

【0083】

ＰＣＭ２は、ステップＳ７において、“ｍ≧Ｍ”であると判定した場合には（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、デポジット除去実行フラグをセットし（ステップＳ８）、デポジット除去制御を実行する（ステップＳ８〜ステップＳ１３）。

【0084】

ＰＣＭ２は、デポジット除去制御の１つとして、ロックアップ解除回転数をＲ_Ｌ０からＲ_Ｌ１に変更する（ステップＳ９）。通常のロックアップ解除回転数Ｒ_Ｌ０よりも低い回転数Ｒ_Ｌ１までロックアップ状態を維持し、これにより車輪の回転を利用してエンジン本体１０の運転（クランクシャフト１５の回転）を維持することで、噛み込んだデポジットを押し潰す（除去する）機会を増大させることができる。

【0085】

なお、Ｒ_Ｌ０は、例えば１２００ｒｐｍ程度であり、それに対して、Ｒ_Ｌ１は、例えば、９００ｒｐｍ程度である。

【0086】

また、ＰＣＭ２は、デポジット除去制御の他の方法として、フューエルカット復帰回転数をＲ_Ｆ０からＲ_Ｆ１に変更する（ステップＳ１０）。このように、通常のフューエルカット復帰回転数Ｒ_Ｆ０よりも高いＲ_Ｆ１とすることにより、フューエルカットの実行可能な時間を短くすることができ、これによって燃焼室１４ａにおける燃焼圧を利用してデポジットを押し潰す（除去する）機会を増大させることができる。

【0087】

なお、Ｒ_Ｆ０は、例えば９００ｒｐｍ程度であり、Ｒ_Ｆ１は、例えば、１２００ｒｐｍ程度である。

【0088】

また、ＰＣＭ２は、デポジット除去制御の他の方法として、アイドルストップを禁止する（ステップＳ１１）。このようにアイドルストップを禁止することにより、圧縮漏れに起因するエンジン１の再始動失敗を抑制できるとともに、燃焼室１４ａにおける燃焼圧を利用してデポジットの除去を行うことができる。これについては、後で詳述する。

【0089】

また、ＰＣＭ２は、デポジット除去制御の他の方法として、吸気シャッターバルブ３６の開度を、通常（デポジットの噛み込みがない場合）の開度Ｏ_Ｖ０よりも大きいＯ_Ｖ１に変更する（ステップＳ１２）。このように、吸気シャッターバルブ３６の開度を通常よりも大きいＯ_Ｖ１に変更することで、気筒１１ａにおける筒内圧を高めることができ、デポジットを押し潰す（除去する）ことができる可能性を高めることができる。このデポジット除去制御については、後で詳述する。

【0090】

また、ＰＣＭ２は、デポジット除去制御の他の方法として、ＥＧＲバルブ５１ａの弁開度を、通常の開度Ｏ_Ｅ０よりも小さいＯ_Ｅ１に変更する（ステップＳ１３）。このように、ＥＧＲバルブ５１ａの弁開度を通常よりも小さいＯ_Ｅ１に変更することで、吸気圧を高め吸気流速を利用して付着したデポジットを剥すことができる。また、ＥＧＲバルブ５１ａの弁開度をＯ_Ｅ１とすることにより、気筒１１ａにおける筒内圧を高めることもでき、吸気バルブ２１の閉弁中においてもデポジットを押し潰す（除去する）ことが可能となる。

【0091】

なお、図１を用い説明したように、本実施形態に係るエンジン１では、ＥＧＲバイパス通路５３も設けられているため、当該ＥＧＲバイパス通路５３に設けられたＥＧＲバイパスバルブ５３ａについても、その開度を小さくすることが望ましい。これにより、より一層効果的にデポジットを押し潰すことができる。

【0092】

図６のフローチャートにおいては、ステップＳ９〜ステップＳ１３を順序付けて図示しているが、実際には、ＰＣＭ２がステップＳ７で“Ｙｅｓ”と判定すれば、ステップＳ９〜ステップＳ１３の各デポジット除去制御を同時並行的に実施する。

【0093】

次に、ＰＣＭ２は、ステップＳ７で“Ｎｏ”と判定した場合には、リターンする。

【0094】

また、ＰＣＭ２は、ステップＳ５で“Ｎｏ”と判定した場合、即ち、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間へのデポジットの噛み込みが無いと判定した場合には、“デポジットの付着なし“とのカウント（ｎ←ｎ＋１）を行う（ステップＳ１４）。

【0095】

ＰＣＭ２は、ステップＳ１４の後に、カウント値ｎが予め設定された所定の回数Ｎ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお、所定の回数Ｎについても、エンジン１の構成などを考慮の上、実験的あるいは経験的に設定された値である。

【0096】

ＰＣＭ２は、ステップＳ１５において、“ｎ≧Ｎ”であると判定した場合には（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、デポジット除去実行フラグをリセットし（ステップＳ１６）、デポジット除去制御を停止し、各種変更条件を元の条件へと復帰させる（ステップＳ１７〜ステップＳ２１）。

【0097】

具体的には、ロックアップ解除回転数をＲ_Ｌ１からＲ_Ｌ０へと戻し（ステップＳ１７）、フューエルカット復帰回転数をＲ_Ｆ１からＲ_Ｆ０へと戻し（ステップＳ１８）、アイドルストップ禁止を解除し（ステップＳ１９）、吸気シャッターバルブ開度をＯ_Ｖ１からＯ_Ｖ０へと戻し（ステップＳ２０）、ＥＧＲバルブ開度をＯ_Ｅ１からＯ_Ｅ０へと戻す（ステップＳ２１）。

【0098】

なお、デポジット除去制御の実行により、ＥＧＲバイパスバルブ５３ａの弁開度を小さくしていた場合には、当該ＥＧＲバイパスバルブ５３ａの弁開度も元の開度へと復帰させる。

【0099】

ＰＣＭ２は、ステップＳ１５で“Ｎｏ”と判定した場合には、リターンする。

【0100】

また、ＰＣＭ２は、ステップＳ２で“Ｎｏ”と判定した場合、即ち、エンジン１がフューエルカット中ではないと判定した場合には、デポジット除去制御が実行中であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。デポジット除去制御の実行中であると判定した場合には（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、車両の車速ｖが予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

【0101】

ＰＣＭ２は、ステップＳ２３において、“ｖ≧Ｖ”であると判定した場合には、ステップＳ１６からステップＳ２１を実行する。即ち、ステップＳ２３で“Ｙｅｓ”と判定した場合には、既にデポジットの除去がなされたものとみなし、デポジット除去実行フラグをリセットし（ステップＳ１６）、デポジット除去制御を停止し、各種変更条件を元の条件へと復帰させる（ステップＳ１７〜ステップＳ２１）。

【0102】

これは、エンジン１がフューエルカット中ではなく、且つ、車速ｖが予め設定された所定の速度Ｖ以上である場合には、燃焼走行によりデポジットは除去されたものとみなせるためである。なお、所定の速度Ｖは、実験的又は経験的に設定された値であり、例えば、４０ｋｍ／ｈ程度とすることができる。ただし、エンジン１の種類などにより、適宜の変更が可能である。

【0103】

ＰＣＭ２は、ステップＳ２２及びステップＳ２３で“Ｎｏ”と判定した場合には、リターンする。

【0104】

６．デポジット除去制御の具体例
本実施形態に係るＰＣＭ２によるデポジット除去制御の具体例について、図７及び図８を用い説明する。図７は、実施例１に係るエンジンの制御において、アクセルオフからキーオフまでの間における吸気シャッターバルブ開度制御を示すタイミングチャートである。図８は、実施例２に係るエンジン１の制御において、アクセルオフからキーオフまでの間における吸気シャッターバルブ開度制御を示すタイミングチャートである。

【0105】

《実施例１》
先ず、実施例１について、図7を用い説明する。実施例１は、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間にデポジットが噛み込んでいない場合を想定している。

【0106】

図７に示すように、タイミングｔ_１において、ドライバがアクセルオフし、アクセル開度が略ゼロまで低下する。それとともに燃料噴射量がタイミングｔ_２に向かって漸減してゆく。また、アクセルオフに呼応して、吸気シャッターバルブ３６の開度が、アクセルオンの場合よりも小さい開度とされる。

【0107】

燃料噴射は、タイミングｔ_２においてカット（停止）される。即ち、タイミングｔ_２において、燃料噴射量がゼロとなる。燃料噴射量がゼロになると、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が安定するようになる。そして、燃料噴射量がゼロとなったタイミングｔ_２から、ＰＣＭ２は、デポジット付着判定を開始する。即ち、本実施形態に係るＰＣＭ２は、燃料噴射量がゼロの状態が継続している期間中、デポジット付着判定を実行する。

【0108】

タイミングｔ_３において、ＰＣＭ２は、デポジットが噛み込んでいないと判定する。ここで、タイミングｔ_２からタイミングｔ_３の間におけるＰＣＭ２によるデポジット付着の有無の判定は、上述のように、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が、予め設定された閾値Ｒ_Ａｔｈ以下であるか否かにより行われる。即ち、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が、予め設定された閾値Ｒ_Ａｔｈ以下である場合には、デポジットが付着していると判定し、閾値Ｒ_Ａｔｈよりも大きい場合には、デポジットが付着していないと判定する。図７に示すように、デポジットが付着していない実施例１では、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）は、閾値Ｒ_Ａｔｈよりも大きい。

【0109】

なお、上述のように、閾値Ｒ_Ａｔｈは、“１”よりも少し大きい値とすることができる。詳細な値については、エンジンの特性等を考慮して規定することが可能である。

【0110】

図７に示す実施例１では、デポジットの噛み込みの有無を判定し、その結果、噛み込みがないと判定しているので、デポジット付着判定に係るフラグは“０”のままである。このため、実施例１では、タイミングｔ_３からタイミングｔ_４の期間中において、燃料噴射量をゼロで維持（アイドルストップ状態で維持）する。

【0111】

そして、エンジン回転数がＲ_Ｅ０となるタイミングｔ_４において、エンジンストール防止のために一旦燃料噴射が再開される（矢印Ｂで指し示す部分を参照）。なお、燃料噴射が再開される所定の回転数Ｒ_Ｅ０は、例えば、９００ｒｐｍ程度である。

【0112】

そして、タイミングｔ_５において、車速がゼロになるとともに、ドライバがギヤポジションをＤ（ドライビング）レンジからＰ（パーキング）レンジ切り替える。言い換えると、タイミングｔ_５において、シフトポジションが、走行レンジから非走行レンジに切り替えられる。タイミングｔ_５においては、非走行レンジへの切り替えに呼応して、吸気シャッターバルブ３６の開度がＯ_Ｖ０になる。

【0113】

なお、本実施例において、開度Ｏ_Ｖ０の状態は、一例として、吸気シャッターバルブ３６が全閉状態である。

【0114】

最後に、タイミングｔ_７において、ドライバによりキーオフされ、エンジン１が停止する。

【0115】

《実施例２》
次に、実施例２について、図８を用い説明する。実施例２では、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の少なくとも一方と、バルブシート１２ａとの間にデポジットが噛み込んでいる場合を想定している。

【0116】

図８に示すように、実施例２では、タイミングｔ_１０において、既にデポジットの噛み込みが発生している。

【0117】

次に、タイミングｔ_１１において、ドライバがアクセルオフすると、アクセル開度が略ゼロまで低下し、上記実施例１と同様に、燃料噴射量がタイミングｔ_１２に向かって漸減してゆく。また、本実施例においても、アクセルオフに呼応して、吸気シャッターバルブ３６の開度が、アクセルオンの場合よりも小さい開度とされる。

【0118】

燃料噴射は、タイミングｔ_１２においてカットされ、燃料噴射量がゼロとなる（燃料噴射が停止される）。上記同様に、ＰＣＭ２は、タイミングｔ_１２からデポジット付着判定を開始し、タイミングｔ_１３でデポジットの噛み込み有りと判定する。なお、上記同様に、本実施例でも、燃料噴射量がゼロ（フューエルカット）の状態でデポジットの噛み込みの有無を判定するので、トルク変動の影響を受けず、高い精度での判定が可能である。

【0119】

タイミングｔ_１２からタイミングｔ_１３に期間においてＰＣＭ２が実行するデポジット付着判定は、上記実施例１と同様に、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が、予め設定された閾値Ｒ_Ａｔｈ以下であるか否かにより行われる。図８に示すように、デポジットが付着している本例では、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）は、閾値Ｒ_Ａｔｈ以下となっている。

【0120】

図８に示すように、ＰＣＭ２は、タイミングｔ_１３において、デポジットの噛み込み有りと判定した場合に、デポジット付着判定に係るフラグを“１”にセットし、タイミングｔ_１４において、アイドルストップの実行を禁止する。これにより、エンジン回転数がＲＥ１となるタイミングｔ_１４から、燃料噴射が再開される（矢印Ｅで指し示す部分を参照）。ＲＥ１は、例えば、１２００ｒｐｍ程度である。

【0121】

なお、図８では、エンジン回転数との関係で、タイミングｔ_１３とタイミングｔ_１４との間に時間的な間隔が空くように図示しているが、タイミングｔ_１３とタイミングｔ_１４とは略同時であってもよい。

【0122】

そして、タイミングｔ_１５において、車速がゼロとなるとともに、ドライバがギヤポジションをＤレンジからＰレンジに切り替える。即ち、タイミングｔ_１５において、シフトポジションが、走行レンジから非走行レンジに切り替えられる。

【0123】

シフトポジションが非走行レンジに切り替えられたタイミングｔ_１５において、吸気シャッターバルブ３６の開度がＯ_Ｖ１になる（矢印Ｆで指し示す部分を参照）。ここで、Ｏ_Ｖ１は、Ｏ_Ｖ０よりも大きい。

【0124】

また、タイミングｔ_１５においては、燃料噴射量が増大される（矢印Ｄで指し示す部分を参照）。吸気シャッターバルブ３６の開度をＯ_Ｖ１とすることと、燃料噴射量を増大することとにより、エンジン本体１０の燃焼室１４ａに供給の吸気圧の増大が図られる。

【0125】

タイミングｔ_１６において、ＰＣＭ２は、デポジットの噛み込みが無くなった（除去された）と判定し、フラグを“１”から“０”にリセットし、これとともに燃料噴射量を低減する。

【0126】

なお、本実施例では、タイミングｔ_１６以降、キーオフされるタイミングｔ_１７に至る期間中においても、吸気シャッターバルブ３６は開度Ｏ_Ｖ１のままとしているが、この間において開度を小さくすることもできる。

【0127】

７．効果
本実施形態では、制御部であるＰＣＭ２は、アクセルがオフ状態である期間中に、デポジットの噛み込み有りと判定し、且つ、シフトポジションが走行レンジ（一例として、Ｄレンジ）から非走行レンジ（一例として、Ｐレンジ）に切り替えられたと判定した場合には、吸気シャッターバルブ３６の開度をＯ_Ｖ０からＯ_Ｖ１に変更することにより、吸気圧をデポジット非噛み込み時（デポジットの噛み込みがない場合）よりも高い吸気圧とする。このため、本実施形態では、ＰＣＭ２がデポジットの噛み込み有りと判定した場合に、キーオフの前（エンジン停止前）に、燃焼圧（筒内圧）を高めることで噛み込んだデポジットを押し潰し、除去することができる。

【0128】

なお、本実施形態は、キーオフする前には必ず走行レンジから非走行レンジへとシフトポジションが切り換えられることに着目し、これをデポジット除去制御の一つの開始条件としたものである。

【0129】

従って、本実施形態では、吸気バルブ２１及び排気バルブ２２の少なくとも一方と、バルブシート１２ａとの間にデポジットが噛み込んだ場合にあっても、エンジン本体１０の停止前に当該デポジットを除去することができ、良好な再始動性が確保可能である。

【0130】

また、本実施形態では、ＰＣＭ２は、吸気シャッターバルブ３６の開度をＯ_Ｖ０よりも大きいＯ_Ｖ１に変更することにより、吸気圧の制御を行うことができる。即ち、デポジットの噛み込みがない場合であって、非走行レンジが選択された場合には、吸気シャッターバルブ３６の開度をＯ_Ｖ０とし、デポジットの噛み込みが有る場合であって、非走行レンジが選択された場合には、吸気シャッターバルブ３６の開度をＯ_Ｖ０よりも大きいＯ_Ｖ１とすることで吸気圧の変更を図ることができる。このため、本実施形態では、簡易且つ確実に吸気圧の変更を行うことができ、エンジン本体１０の停止前に確実にデポジット除去を行うことができる。

【0131】

また、本実施形態では、ＰＣＭ２がデポジットの噛み込み無しと判定し、且つ、非走行レンジが選択されていると判定した場合に、吸気シャッターバルブ３６の開度を相対的に小さいＯ_Ｖ０として吸気圧を低く抑えることとしているので、燃費性能の低下を抑制しながら、エンジン本体１０の振動発生を抑制することができる。

【0132】

また、本実施形態では、ＰＣＭ２は、デポジットの噛み込み無しと判定の場合に、アイドルストップの実行を許可するので、燃費性能の向上を図ることができる。さらに、本実施形態では、ＰＣＭ２は、デポジットの噛み込み有りと判定の場合に、アイドルストップの実行を抑制することで、エンジン本体１０における燃焼室１４ａでの燃焼時間を増やし、これによりデポジットを除去する機会を増やすことができる。

【0133】

［変形例］
上記実施形態では、２つのターボ過給機６１，６２を備えるエンジン１を一例としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、１つのターボ過給機を備える構成を採用することもできるし、ターボ過給機の代わりにスーパーチャージャーや電動ターボ過給機を採用することもできる。

【0134】

また、エンジンにおいて、過給機を備えることは必ずしも必須ではなく、所謂、自然吸気エンジンを採用することもできる。

【0135】

また、上記実施形態では、ＥＧＲ通路５１やＥＧＲバイパス通路５３を備えるエンジン１を一例としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。即ち、ＥＧＲ通路やＥＧＲバイパス通路は、必須の構成ではない。

【0136】

また、上記実施形態では、エンジン本体１０としてディーゼルエンジンを一例としたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。即ち、ガソリンエンジンを採用することもできる。

【0137】

また、上記実施形態では、ＰＣＭ２によるデポジット付着判定において、クランク角速度情報に基づく区間Ｉｎｔ１〜Ｉｎｔ７，・・の内、区間Ｉｎｔ５を通過する時間Ｔ５と区間Ｉｎｔ７を通過する時間Ｔ７とを用いてクランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）を算出することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、区間Ｉｎｔ３や区間Ｉｎｔ４などを通過する時間Ｔ３，Ｔ４と、区間Ｉｎｔ６や区間Ｉｎｔ７などを通過する時間Ｔ６，Ｔ７と、の比を採用することとしてもよい。

【0138】

また、上記実施形態では、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２で「減速フューエルカット中」か否かを判定することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。アクセルオフに伴うフューエルカット中であれば、「減速中」か否かは必須の要件ではない。例えば、下り坂を走行中などにもデポジット付着判定を実行することとする場合には、ステップ２として、「アクセルオフに伴うフューエルカット中」か否かを判定要件とすることができる。

【0139】

また、上記実施形態では、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１３で「ＥＧＲバルブ開度」を小さくする（又はゼロとする）こととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。即ち、上記実施形態のようにＥＧＲバイパス通路５３を備える場合には、ＥＧＲバルブ５１ａに加え、ＥＧＲバイパスバルブ５３ａについても開度を小さくする（又はゼロとする）ことが望ましい。これにより、排気ガスの略全量がターボ過給機６１，６２のタービン６１ｂ，６２ｂが設けられた箇所を経由して排出されることとなり、より高圧の空気が吸気ポート１６に供給されることとなる。よって、デポジット除去を行う上でより望ましい。

【0140】

また、上記実施形態では、図６に示すフローチャートにおいて、ステップＳ９〜ステップＳ１３のデポジット除去制御を実行することとしたが、本発明は、これら全てを実行することは必須ではなく、あるいは、他のデポジット除去を促進できる制御を付加して実行することも可能である。

【0141】

さらに、上記実施形態では、ＰＣＭ２がデポジットの噛み込み有りと判定した場合に、アイドルストップを禁止することとしたが（図６のステップＳ１１）、アイドルストップを抑制するだけでも、上記同様の効果をある程度得ることができる。例えば、図７に示すように、デポジットの噛み込みがない場合には、タイミングｔ_４で燃料噴射を再開することとしているが、デポジットの噛み込みがある場合には、当該タイミングｔ_４よりも早いタイミングから燃料噴射を再開し、少しでも燃焼室１４ａでの燃焼時間を増やし筒内圧の上昇を図ることができれば、デポジットを除去するとの効果を得ることができる。

【0142】

また、上記実施形態では、デポジットの噛み込み有りと判定した場合に、シフトポジションの切り替え後における吸気シャッターバルブ３６の開度変更と、判定直後からのアイドルストップ禁止と、を両方実行することとしたが、アイドルストップ禁止については、必ずしも必須の制御ではない。即ち、吸気シャッターバルブ３６の開度を、デポジットの噛み込み無しの場合よりも大きくするだけでも、噛み込んだデポジットを押し潰すことが可能である。ただし、アイドルストップ禁止も併用することで、早期に且つ確実にデポジットの除去を行うことができる。

【0143】

また、上記実施形態では、吸気シャッターバルブ３６の開度を変更（増減）することにより、燃焼室に供給の吸気圧を変更することとしたが、他の手段により吸気圧を変更することとしてもよい。例えば、過給機の過給圧を変更することとしてもよい。ここで、過給機としては、上記実施形態で一例として採用したターボ過給機の他、スーパーチャージャーや電動ターボ過給機を採用することもできる。

【0144】

吸気圧を変更する手段としてターボ過給機を採用する場合には、ＶＧ（Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｇｅｏｍｅｔｒｙ）ターボ過給機を採用することで吸気圧を変更することができる。

【0145】

また、吸気圧を変更する手段としてスーパーチャージャーを採用する場合には、増速比を可変することで吸気圧を変更することができ、電動ターボ過給機を採用する場合には、電動回転数を可変することで吸気圧を変更することができる。

【0146】

また、上記実施形態では、走行レンジの一例としてＤレンジを採用し、非走行レンジの一例としてＰレンジを採用したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、走行レンジとしてＭ（マニュアル）レンジやＲ（リバース）レンジなどを採用することもできるし、非走行レンジとしてＮ（ニュートラル）レンジを採用することもできる。

【0147】

また、上記実施形態では、燃料噴射量がゼロである期間中にデポジットの噛み込みの有無の判定を実行することとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、燃料噴射量がゼロである期間中に取得されたクランク角速度情報（クランク角速度比）に基づき、当該期間の後にデポジットの噛み込みの有無を判定することとしてもよい。この場合にも、上記同様に正確な判定が可能である。

【0148】

また、上記実施形態では、ＰＣＭ２がデポジットの噛み込みの有無を判定し、デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、ギヤポジションが前記走行レンジから前記非走行レンジに切り替えられた場合に、吸気圧を高める制御を実行することとしたが、本発明は、デポジットの噛み込みの有無を必ずしも判定することを要しない。即ち、ＰＣＭ２は、クランク角速度比が所定の閾値以下になったタイミングで、デポジットの噛み込みの有無を判定することなく、吸気圧を高める制御を実行することとしてもよい。

【符号の説明】

【0149】

１ エンジン
２ ＰＣＭ
３ 変速機（変速装置）
１０ エンジン本体
１２ａ バルブシート
１９ クランクプレート
２１ 吸気バルブ
２１ａ バルブ傘部
２２ 排気バルブ
３０ 吸気通路
３３ サージタンク
３６ 吸気シャッターバルブ
５１ａ ＥＧＲバルブ
６１ 第１ターボ過給機
６２ 第２ターボ過給機

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】