JP2006322464A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関の吸気系に付着したデポジットに起因して同機関の運転性が低下するのを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】エンジン1の吸気系にデポジットが付着しても、そのときには吸気バルブ9の最大リフト量が所定の増大側の値に大きくされ、吸入空気量の増量が図られる。従って、吸気系へのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足が抑制され、その不足に伴い均質混合気の理論空燃比での燃焼時に全気筒#1〜#4の平均空燃比が目標値である理論空燃比からリッチ側にずれることは抑制される。そして、この平均空燃比のずれによってエンジン1の回転変動が生じ、エンジン1の運転性が低下するのを抑制することができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関するものである。
自動車用エンジン等の内燃機関においては、その吸気系に存在する燃料やオイルが高温の壁面に接触することにより炭化してデポジットとして堆積し、吸気系の空気流通面積が縮小することになる。同機関の吸気系において、燃料やオイルが接触したときに炭化するほど高温となるのは、燃焼室内での燃料燃焼時の熱を受け易い吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面であることから、これらの箇所にはデポジットが堆積する。
吸気バルブの傘部裏面からデポジットを除去するため、内燃機関の吸気系に燃料を噴射するいわゆるポート噴射式の内燃機関では、吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面に向けて燃料を噴射供給し、それらの箇所に付着したデポジットを噴射燃料によって洗い流すようにしたものがある。
また、内燃機関の燃焼室に直接燃料を噴射供給するいわゆる筒内噴射式の内燃機関では、吸気系のデポジットを洗い流すために吸気バルブが閉弁する前の吸気下死点近傍で燃料噴射を行うことも提案されている(特許文献1参照)。この場合、燃焼室内に噴射供給された燃料が、ピストンの上死点側への移動によって吸気ポート内に向けて流され、吸気バルブの傘部裏面等に付着したデポジットを洗い流すようになる。
特開2001−289097号公報
上記のように、燃料で吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室室近傍の内面に付着したデポジットを洗い流すことで、デポジットをある程度除去することができるようにはなる。しかし、燃料による吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面の洗浄を行ったとしても、必ずしもこれらの箇所からデポジットを除去しきることができるとは限らず、このことが何らかの不都合の原因になることも考えられる。
例えば、吸気バルブの最大リフト量を可変とする最大リフト量可変機構を備えた内燃機関、複数の気筒を有する多気筒内燃機関、及び吸気バルブのバルブタイミングを可変とするバルブタイミング可変機構を備えた内燃機関においては、上記デポジットの付着によって、以下に示される問題が生じる場合がある。
[最大リフト量可変機構付き内燃機関]
同内燃機関では、吸気バルブの最大リフト量が機関運転状態に適した値となるよう最大リフト量可変機構が制御される。即ち、機関軽負荷となるほど必要とされる吸入吸気量が少なくなることから、吸気バルブの最大リフト量が小とされて吸入空気量が低減される。このように吸気バルブの最大リフト量を小として吸入空気量を低減することで、スロットルバルブを閉じ側に制御して吸入空気量を低減しなくてもよくなり、スロットルバルブを開き側の所定開度に保持することが可能となる。このため、上記のようにスロットルバルブを閉じ側に制御することに伴い内燃機関のポンプロスが増大し、同機関の燃費改善が妨げられるのを抑制することができる。
吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面にデポジットが付着していると、デポジットが流入抵抗となり吸入空気量が必要量に対して不足することから、燃焼室内の混合気の空燃比が適正値からリッチ側にずれる。特に、吸気バルブの最大リフト量を小として吸入空気量が少なくなっているときには、上記デポジットに起因する吸入空気量の不足分の、必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大であるため、デポジットに起因する吸入空気量の不足分の影響が大となる。このため、吸入空気量の不足による空燃比の適正値からリッチ側へのずれ量も大となり、これが内燃機関の回転変動等を招いて同機関の運転が不安定になることは避けられない。
なお、機関軽負荷時においては、上記のようにスロットルバルブを開き側に保持して吸気バルブの最大リフト量を小さくして必要な吸入空気量を確保する以外に、同最大リフト量を固定してスロットルバルブの開度制御によって必要な吸入空気量を確保するという方法をとる場合もある。この場合も、デポジットの付着に起因して吸入空気量が必要量に対して不足することから、やはり上記と同様の問題が生じることとなる。
[多気筒内燃機関]
同内燃機関では、各気筒の吸気ポート毎に吸気バルブが設けられており、これら吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面が燃料によって洗浄される。しかし、各気筒の吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面は、必ずしも各気筒間で均一に洗浄されるとは限らず、燃料による洗浄では除去しきれないデポジットの量が気筒毎に異なる値になる可能性が高い。従って、デポジットの付着量が多い気筒と少ない気筒とが存在したり、デポジットの付着している気筒と付着していない気筒とが存在したりするようになり、当該デポジットに起因する吸入空気量の不足も各気筒毎に異なるものとなる。このため、空燃比の適正値からリッチ側へのずれ量も気筒毎に異なり、こうした気筒間での空燃比のばらつきに起因して内燃機関に回転変動が生じ、同機関を安定して運転することが困難になる。
[バルブタイミング可変機構付き内燃機関]
同内燃機関では、吸気バルブのバルブタイミングが機関運転状態に適したものとなるようバルブタイミング可変機構が制御される。即ち、同機関では、吸気行程において空気が脈動しながら燃焼室に吸入されることから、吸気ポート内の圧力がピーク値に達したときに吸気バルブを閉弁させることで、吸入空気量を極力多くして機関出力の向上を図ることが可能となる。このため、吸気バルブの閉弁タイミングが上記吸気ポート内の圧力がピーク値に達するタイミングとなるよう、吸気バルブのバルブタイミングが制御されるようになる。
しかし、吸気バルブの傘部裏面や吸気ポートの燃焼室近傍の内面にデポジットが付着していると、その分だけ吸気ポートの空気流通面積が小さくなり、吸入空気の脈動の波長など脈動態様が変化して吸気ポート内の圧力がピークとなるタイミングが進角側や遅角側にずれる。このため、吸気ポート内の圧力がピーク値に達するタイミングと、吸気バルブが閉弁するタイミングとがずれ、吸入空気量が少なくなって必要とされる値に対し不足するおそれがある。そして、吸入空気量の不足に伴い空燃比が適正値からリッチ側にずれると、内燃機関の回転変動等を招いて同機関の運転が不安定なものとなる。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の吸気系に付着したデポジットに起因して同機関の運転性が低下するのを抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、同機関の吸気バルブの最大リフト量を各気筒毎に可変とすることの可能な最大リフト量可変機構を備える内燃機関の制御装置において、内燃機関の各気筒毎に吸気系へのデポジットの付着を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出される各気筒毎の吸気系へのデポジットの付着量に応じて、前記吸気バルブの最大リフト量が各気筒毎に増大されるよう前記最大リフト量可変機構を制御する制御手段とを備えた。
各気筒毎に吸気系へのデポジットの付着の有無や付着しているデポジットの量が異なるとしても、各気筒のデポジットの付着量に応じて吸気バルブの最大リフト量が各気筒毎に増大され、気筒毎に吸入空気量の増量が図られる。従って、各気筒の吸気系へのデポジットの付着量の違いによって各気筒毎に吸入空気量の不足が異なるものとなり、空燃比の適正値からリッチ側へのずれ量が各気筒毎に異なるものとなるのを抑制することができる。そして、こうした各気筒間での空燃比のばらつきに起因して内燃機関に回転変動が生じ、同機関の運転性が低下するのを抑制することができる。
請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記制御手段は、前記最大リフト量を増大させるに際し、デポジットの付着量が多いほど前記最大リフト量の増大量が大となるよう前記最大リフト量可変機構を制御するものとした。
吸気系へのデポジットの付着量が多いほど、同付着による吸入空気量の不足分が多くなる。このため、上記のようにデポジットの付着量が多いほど吸気バルブの最大リフト量を大きくすることで、そのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足を的確に抑制することができる。従って、各気筒毎に吸入空気量の不足分が異なるものとなるのを抑制し、各気筒間で空燃比にばらつきが生じるのも的確に抑制することができる。
請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記制御手段は、少なくとも前記最大リフト量が小さくなる機関運転領域にあるとき、各気筒毎の吸気系へのデポジットの付着量に応じて前記最大リフト量が気筒毎に増大されるよう前記最大リフト量可変機構を制御するものとした。
吸気バルブの最大リフト量が小さくされているときには、吸気系へのデポジットの付着による吸入空気量の不足分の、必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大となる。このため、各気筒毎に吸気系へのデポジットの付着量が異なるものになるとき、それに伴う各気筒毎の吸入空気量の不足分も互いに大きくずれることになり、各気筒間での空燃比のばらつきも大きなものになるおそれがある。しかし、各気筒毎のデポジットの付着量に基づき吸気バルブの最大リフト量を各気筒毎に大きくすることによって、各気筒毎での吸入空気量の不足分が大きくずれるのを抑制し、各気筒間での空燃比の大きなばらつきも抑制することができる。
[第1実施形態]
以下、本発明を自動車に搭載される筒内噴射火花点火式の四気筒エンジンに適用した一実施形態を図1〜図3に従って説明する。
図1に示されるエンジン1においては、一番〜四番気筒#1〜#4(一番気筒#1のみ図示)の各燃焼室2には、吸気通路3を通じて空気が吸入されるとともに燃料噴射弁4から直接燃料が噴射供給される。この空気と燃料とからなる混合気に対し点火プラグ5による点火が行われると、同混合気が燃焼してピストン6が往復移動し、エンジン1の出力軸であるクランクシャフト7が回転する。そして、燃焼後の混合気は排気として各燃焼室2から排気通路8に送り出される。
エンジン1の出力調整は、空気と燃料とが均等に混合された均質混合気を理論空燃比で燃焼させる場合、吸気通路3に設けられたスロットルバルブ19の開度(スロットル開度)を調節することによって実現される。即ち、スロットル開度を調整するとエンジン1の吸入空気量が変化し、その変化に対応して燃料噴射量が制御され、燃焼室2に充填される混合気の量が変化してエンジン1の出力が調整されるようになる。なお、スロットル開度は、運転者によって操作されるアクセルペダル16の踏み込み量(アクセル踏込量)に基づき調整される。
エンジン1において、燃焼室2と吸気通路3との間は吸気バルブ9の開閉動作によって連通・遮断され、燃焼室2と排気通路8との間は排気バルブ10の開閉動作によって連通・遮断される。これら吸気バルブ9及び排気バルブ10は、クランクシャフト7の回転が伝達される吸気カムシャフト11及び排気カムシャフト12の回転に伴い開閉動作するようになる。
吸気カムシャフト11には、クランクシャフト7に対する吸気カムシャフト11の相対回転位相を調節して吸気バルブ9のバルブタイミング(開弁期間)を進角又は遅角させるバルブタイミング可変機構13が設けられている。また、吸気カムシャフト11の吸気バルブ9との間には、同バルブ9の最大リフト量を連続的に可変とする最大リフト量可変機構14が設けられている。なお、バルブタイミング可変機構13による吸気バルブ9のバルブタイミング調整、及び最大リフト量可変機構14による吸気バルブ9の最大リフト量調整は、各気筒#1〜#4の吸気バルブ9に対し一律に実施される。
自動車には、エンジン1の運転制御を行う電子制御装置15が搭載されている。この電子制御装置15を通じてエンジン1の燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル開度制御、及び、吸気バルブ9のバルブタイミング制御や最大リフト量制御が行われる。また、電子制御装置15には、以下に示される各種センサからの検出信号が入力される。
・クランクシャフト7の回転に対応した信号を出力するクランクポジションセンサ25。
・吸気カムシャフト11の回転位置に対応した信号を出力するカムポジションセンサ26。
・運転者によって踏み込み操作されるアクセルペダル16の踏み込み量(アクセル踏込量)を検出するアクセルポジションセンサ17。
・スロットル開度を検出するスロットルポジションセンサ20。
・吸気通路3を通過する空気の流量を検出するエアフローメータ18。
・吸気通路3において一番〜四番気筒#1〜#4の各燃焼室2に接続される部分である吸気ポート21内の圧力を、気筒毎に検出可能な圧力センサ22。
・一番〜四番気筒#1〜#4の燃焼室2から排出される排気の酸素濃度を気筒毎に検出し、その酸素濃度に対応した信号を出力する空燃比センサ23。
・一番〜四番気筒#1〜#4の燃焼室2から排出された排気が排気通路8内で合流した後の同排気中の酸素濃度に基づき、リッチ信号又はリーン信号を出力する酸素センサ24。
次に、均質混合気を理論空燃比で燃焼させる際のエンジン1の燃料噴射量制御について説明する。
こうした燃料噴射量制御は、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン運転状態に基づき噴射量指令値を算出し、同指令値に対応した量の燃料が噴射されるよう電子制御装置15を通じて燃料噴射弁4の駆動制御が行われることによって実現される。
上記エンジン回転速度はクランクポジションセンサ25からの検出信号に基づき求められ、エンジン負荷はエンジン1の吸入空気量に関係するパラメータと上記エンジン回転速度に基づき求められる。エンジン1の吸入空気量に関係したパラメータとしては、エアフローメータ18の検出信号から求められる吸入空気量や、アクセルポジションセンサ17の検出信号から求められるアクセル踏込量、及びスロットルポジションセンサ20の検出信号から求められるスロットル開度等が用いられる。
エンジン1が暖機完了後の安定した運転状態にあるときには、一番〜四番気筒#1〜#4の平均空燃比をその目標値である理論空燃比に的確に合わせ込むための空燃比フィードバック制御が行われる。この空燃比フィードバック制御は、上記平均空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかによって燃料噴射量指令値を増減補正するものである。
平均空燃比が理論空燃比よりもリッチであって酸素センサ24からリッチ信号が出力されているときには、燃料噴射量指令値の補正に用いられるフィードバック補正値FAFが小さくされる。そして、同補正値FAFによって補正される燃料噴射量指令値に基づき、一番〜四番気筒#1〜#4の各燃料噴射弁4を駆動制御することで、各気筒#1〜#4の燃料噴射量が減量補正され、上記平均空燃比がリーン側に調整されるようになる。
また、平均空燃比が理論空燃比よりもリーンであって酸素センサ24からリーン信号が出力されているときには、フィードバック補正値FAFが大きくされる。そして、同補正値FAFによって補正される燃料噴射量指令値に基づき、一番〜四番気筒#1〜#4の各燃料噴射弁4を駆動制御することで、各気筒#1〜#4の燃料噴射量が増量補正され、上記平均空燃比がリッチ側に調整されるようになる。
以上のように、空燃比フィードバック制御を行うことで、何らかの理由により全気筒#1〜#4の平均空燃比が理論空燃比からずれるとしても、そのずれを修正して平均空燃比を理論空燃比へと的確に合わせ込むことができる。なお、平均空燃比が理論空燃比からずれる原因の一つとして、エンジン1の吸気系、特に吸気バルブ9の傘部裏面へのデポジットの付着や、吸気ポート21における燃焼室2の近傍の内面へのデポジットの付着等が考えられる。
次に、吸気バルブ9の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ19の開度制御について説明する。
吸気バルブ9の最大リフト量は、エンジン回転速度やエンジン負荷等に基づき電子制御装置15を通じて最大リフト量可変機構14を駆動制御することで、エンジン運転状態に適した値に制御される。例えば、エンジン回転速度が一定という条件下では、エンジン負荷が大となるほどエンジン1の吸入空気量を確保しやすくするために吸気バルブ9の最大リフトが大きくされる。これは、エンジン負荷が大となるほど大きなエンジン出力が要求されていることになり、その出力を得るために必要とされる吸入空気量も多くなるためである。
一方、スロットルバルブ19は、エンジン1に対する運転者の出力要求を表すアクセル踏込量が大となるほど、電子制御装置15を通じて開き側に制御される。均質混合気を理論空燃比で燃焼させる際には、スロットル開度が大となるほどエンジン1の吸入空気量が多くなるとともに、それに応じて燃料噴射量も大とされるため、燃焼室2に充填される混合気の量が増加してエンジン出力が大となる。このようにしてエンジン1に対する運転者の出力要求に対応したエンジン出力が得られるようになる。
ところで、必要とされる吸入空気量が少なくなる機関運転領域、例えばアイドル運転時などのエンジン低負荷領域では、吸入空気量を必要とされる値に調整するためにスロットルバルブ19が閉じ側に制御される。これによりエンジン1の吸気抵抗が増大してポンプロスとなって、エンジン1の燃費改善に悪影響を及ぼすことともなる。そこで近年は、エンジン低負荷時にはスロットルバルブ19を開き側で固定し、吸入空気量の調整を吸気バルブ9の最大リフト量を低リフト領域で可変とすることで実現することも提案されている。この場合、スロットルバルブ19が閉じ側に制御されることによるエンジン1の吸気抵抗増大が抑制されるため、エンジン1の燃費が改善される。
上記のようにエンジン低負荷時に吸気バルブ9の最大リフト量の可変によって吸入空気量を調整する場合、必要とされる吸入空気量が少ないことから吸気バルブ9の最大リフト量は極小さい値とされる。ただし、このような状態のときにエンジン1の吸気系にデポジットが付着し、同吸気系の空気流通面積が小さくなっていると、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足分が必要とされる吸入空気量に比して大きなものとなる。このため、上記吸入空気量の不足に伴う全気筒#1〜#4の平均空燃比のリッチ側へのずれも大きくなる。
平均空燃比のリッチ側へのずれについては、空燃比フィードバック制御中にフィードバック補正値FAFによる燃料噴射量の減量補正によって抑制が図られるようにある。しかし、空燃比フィードバック制御によって平均空燃比をリッチ側へのずれを抑制できたとしても、このときには燃焼される混合気の量が適正よりも少なくなることは避けられないことから、燃焼時の混合気量が不足してエンジン1に回転変動等が生じる。従って、上記平均空燃比がリッチ側にずれると、これに起因してエンジン1の回転変動等が生じ、エンジン運転が不安定になるのである。
なお、上述したデポジットの付着に伴う問題は、エンジン低負荷領域においてスロットルバルブ19を開き側で個性しつつ吸気バルブ9の最大リフト量を可変として必要な吸入空気量を確保するエンジン1に限られたものではない。例えば、エンジン低負荷時に吸気バルブ9の最大リフト量を固定しつつスロットルバルブ19の開度制御によって必要な吸入空気量を確保するエンジンにおいても、同様の問題が生じることとなる。
ここで、上記吸気系へのデポジットの付着に伴いエンジン運転が不安定にあるのを抑制する手順について、図2及び図3を参照して説明する。
なお、図2は吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブ9の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ19の開度制御を実行するための吸気制御ルーチンを示すフローチャートである。また、図3は、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャートである。
図2の吸気制御ルーチンは、電子制御装置15を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行される。同ルーチンにおいては、まず吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かが判断される(S101)。
こうした判断は、例えば空燃比フィードバック制御中に空燃比センサ23の検出信号から求められる各気筒#1〜#4の空燃比のいずれか一つ又は複数が、理論空燃比から所定量以上リッチ側に離れているか否かに基づいて行われる。即ち、吸気系へのデポジットの付着に伴い各気筒#1〜#4の空燃比のいずれか一つ又は複数が所定量以上リッチ側にすれると、吸気系へのデポジットの付着量がエンジン1の吸入空気量に悪影響を与える所定値以上に達していると推定され、ステップS101で肯定判定とされる。
また、吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かの判断を、クランクシャフト7の回転変動に基づいて行ってもよい。この回転変動は、例えば燃焼行程における所定クランク角をクランクシャフト7が通過するときの角速度を各気筒#1〜#4毎に求め、前回燃焼行程の気筒の上記角速度と今回燃焼行程の気筒の上記角速度との差を計算することによって求めることが可能である。吸気系にデポジットが付着する場合、各気筒#1〜#4毎にデポジットの付着量が異なるため、上記角速度も各気筒#1〜#4毎に異なる値をとるようになる。従って、デポジットの付着によって各気筒#1〜#4の上記角速度に差が生じ、クランクシャフト7の回転変動に繋がることから、同回転変動に基づき吸気系へのデポジットの付着が生じているか否かを判断することができる。
ステップS101で否定判定がなされた場合には、問題が生じるほど吸気系にデポジットが付着していないことになる。この状態にあっては、エンジン1の燃費改善のため、エンジン低負荷時にはスロットル開度が図3(c)に示されるように開き側の値に固定されるとともに、吸気バルブ9の最大リフト量が図3(b)に示されるように低リフト領域で必要な吸入空気量が得られるように制御される。こうしたスロットル開度制御、及び最大リフト量制御により、エンジン1の吸気抵抗増大が抑制されて燃費改善が図られるのは上述したとおりである。
一方、ステップS101(図2)で肯定判定がなされると、吸気バルブ9の最大リフト量が所定の増大側の値に固定され(S102)、更に吸入空気量を必要な値に調整するためのスロットル開度制御が実行される(S103)。
例えば、エンジン低負荷時において、図3(a)に示されるように吸気系へのデポジットの付着が生じている旨判断されると、図3におけるタイミングt以後に吸気バルブ9の最大リフト量が図3(b)に示されるように所定の増大側の値まで上昇させられ、その後に固定されることとなる。このように最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで、吸気系へのデポジットの付着に伴い吸入空気量が必要量に対して不足することは抑制される。このため、吸入空気量の不足に伴う全気筒#1〜#4の平均空燃比のリッチ側へのずれが抑制され、このずれに起因してエンジン1に回転変動が生じ、エンジン運転が不安定になることは抑制される。
このように最大リフト量を所定の増大側の値に固定することで、吸入空気量が不足することは抑制される。また、上記のように最大リフト量を所定の増大側の値で固定したことによる吸入空気量の過剰分については、スロットル開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、上記タイミングt以後にはスロットル開度が図3(c)に示されるように閉じ側に変化し、その閉じ側の開度領域にて吸入空気量を必要とされる値に調整すべく制御されるようになる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)エンジン1の吸気系にデポジットが付着しても、そのときには吸気バルブ9の最大リフト量が所定の増大側の値に大きくされ、吸入空気量の増量が図られる。従って、吸気系へのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足が抑制され、その不足に伴い均質混合気の理論空燃比での燃焼時に全気筒#1〜#4の平均空燃比が目標値である理論空燃比からリッチ側にずれることは抑制される。そして、この平均空燃比のずれに起因してエンジン1の回転変動が生じ、エンジン1の運転性が低下するのを抑制することができる。
(2)また、上記のような最大リフト量の増大は、必要とされる吸入空気量が少なくなるアイドル運転時などエンジン低負荷時にも実行される。こうしたエンジン低負荷時には、必要とされる吸入空気量が少ないことから、吸気バルブ9の最大リフト量が極小さい値とされている。この状態にあって、吸気系にデポジットが付着している場合には、吸入空気量の不足分の必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大きなものとなり、その不足に伴う上記平均空燃比のリッチ側へのずれという不具合も大きなものとなる。しかし、この吸入空気量の不足が上述した最大リフト量の増大によって抑制されるため、同吸入空気量の不足に伴う上記不具合を抑制することができる。
(3)吸気系へのデポジットの付着時に最大リフト量を所定の増大側の値に固定したとき、吸入空気量の過剰分についてはスロットル開度制御による吸入空気量の調整によって吸収される。従って、吸入空気量の過剰が生じるのを抑制し、吸入空気量を必要とされる値に調整することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を図4及び図5に従って説明する。
図4は、本実施形態の吸気制御ルーチンを示すフローチャートである。この実施形態では、エンジン1の吸気系にデポジットの付着がある旨判断されたとき(S201:YES)、そのデポジットの付着量に対応した分だけ吸気バルブ9の最大リフト量が増大側に制御される(S202)。デポジットの付着量は、例えば、各気筒#1〜#4の空燃比のうち理論空燃比に対し最もリッチ側にずれている空燃比のリッチ側へのずれ量から推定することができる。従って、当該空燃比がリッチ側にずれるほど、吸気系へのデポジットの付着量が多いと推定され、吸気バルブ9の最大リフト量が増大側に制御されるようになる。
ここで、エンジン低負荷時にデポジットの付着がある旨判断されたときの吸気バルブ9の最大リフト量制御、及びスロットルバルブ19の開度制御の制御態様について、図5のタイムチャートを参照して説明する。
エンジン低負荷時において、図5(a)に示されるように吸気系へのデポジットの付着が生じている旨判断されると(タイミングt2)、吸気バルブ9の最大リフト量が図5(b)に示されるようにデポジットの付着量に対応する分だけ増大させられ、この状態で必要な吸入空気量が得られるよう制御される。こうした最大リフト量制御によってデポジットの付着時にも必要な吸入空気量が確保されるため、スロットル開度は図5(c)に示されるように開き側の値に固定された状態に維持される。従って、第1実施形態のようにエンジン低負荷時にデポジットの付着に伴いスロットルバルブ19が閉じ側に制御され、エンジン1の燃費改善が妨げられることはない。
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(4)エンジン1の吸気系にデポジットが付着しても、そのときには吸気バルブ9の最大リフト量がデポジットの付着量に対応した分だけ増大側に制御される。デポジットの付着量が多いほど吸入空気量の不足分が多くなるが、上記のように最大リフト量を制御して吸入空気量の増量を図ることにより、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足を的確に抑制することができる。従って、吸気系へのデポジットの付着に伴う吸入空気量の不足に伴い、均質混合気の理論空燃比での燃焼時に全気筒#1〜#4の平均空燃比が目標値である理論空燃比からリッチ側にずれることは抑制される。そして、この平均空燃比のずれに起因してエンジン1の回転変動が生じ、エンジン1の運転性が低下するのを抑制することができるようになる。
(5)デポジットが付着しているときのエンジン低負荷運転時には、上記最大リフト量制御によって必要とされる吸入空気量を確保することができるため、スロットル開度を開き側の値に固定させておくことが可能となる。このため、デポジットの付着時にスロットルバルブ19を閉じ側に制御する必要はなく、その閉じ側への制御によってエンジン1の燃費改善が妨げられるのを抑制することができる。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態を図6〜図9に従って説明する。
この実施形態は、吸気系へのデポジットの付着量が各気筒#1〜#4毎に異なるとき、各気筒#1〜#4の空燃比が全気筒#1〜#4の平均空燃比に近づくよう燃料噴射量を気筒毎に補正し、各気筒#1〜#4の間での空燃比のばらつきを抑制するようにしたものである。このように各気筒#1〜#4の間での空燃比のばらつきを抑制することで、同ばらつきに起因してエンジン1に回転変動が生じ、エンジン運転が不安定になるのを抑制することができる。
図6は、上述した燃料噴射量補正を実行するための燃料噴射量補正ルーチンを示すフローチャートである。この燃料噴射量補正ルーチンは、電子制御装置15を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。
燃料噴射量補正ルーチンにおいては、まず空燃比フィードバック制御が実行されているか否かが判断される(S301)。空燃比フィードバック制御中には、全気筒#1〜#4の平均空燃比が理論空燃比となるよう、各気筒#1〜#4の燃料噴射量がフィードバック補正値FAFに基づいて一律に増減補正される。この状態にあっては、図7に示されるように各気筒#1〜#4の燃料噴射量が均一になりつつ、全気筒#1〜#4の平均空燃比が理論空燃比となる。
ただし、このときに吸気系へのデポジットの付着量が気筒#1〜#4毎に異なり、吸入空気量が各気筒#1〜#4毎に異なるものになると、同図に示されるように各気筒#1〜#4の間で空燃比のばらつきが生じる。こうした空燃比のばらつきを抑制するために、燃料噴射量補正ルーチン(図6)におけるステップS302,S303の処理が実行される。ステップS302では、平均空燃比(理論空燃比)に対する各気筒#1〜#4の空燃比のずれ量が各々算出される。続いて、ステップS303では、各気筒#1〜#4の空燃比が平均空燃比に近づくよう、燃料噴射量が上記のように算出されたずれ量に基づき各気筒#1〜#4毎に補正される。
即ち、平均空燃比よりもリーンな気筒においては、その平均空燃比に対する空燃比のリーン側へのずれ量に対応して燃料噴射量が増量補正される。このときの燃料噴射量の増量補正量は、上記空燃比のリーン側へのずれ量が大となるほど大きいものとされる。また、平均空燃比よりもリッチな気筒において、その平均空燃比に対する空燃比のリッチ側へのずれ量に対応して燃料噴射量が減量補正される。このときの燃料噴射の減量補正量は、上記空燃比のリッチ側へのずれ量が大となるほど大きいものとされる。このように各気筒#1〜#4毎に燃料噴射量を補正することにより、各気筒#1〜#4の空燃比が全気筒#1〜#4の平均空燃比(理論空燃比)に近づけられる。
なお、各気筒#1〜#4の燃料噴射量補正としては、上記S303での気筒毎の燃料噴射量補正の他に、フィードバック補正値FAFに基づく燃料噴射量補正も併せて行われることになる。これら二つの燃料噴射量補正により、各気筒#1〜#4でのデポジットの付着量が多いほど、各気筒#1〜#4の燃料噴射量が減量側に大きく補正されるようになる。
上述したS303での各気筒毎の燃料噴射量補正が全気筒#1〜#4で完了すると、図8に示されるように燃料噴射量が各気筒#1〜#4毎に異なるものとなり、各気筒#1〜#4の間で空燃比は均一になるものの、燃焼室2に充填される混合気の量には気筒間でばらつきが生じる。このため、各気筒#1〜#4の間での出力トルクにばらつきが生じ、そのばらつきに起因してエンジン1に回転変動が生じるおそれがある。こうした出力トルクのばらつきを抑制するため、燃料噴射量補正ルーチン(図6)におけるステップS304〜S306の処理が実行される。
即ち、ステップS304で全気筒#1〜#4で上述した燃料噴射量補正が完了した旨判断されると、各気筒#1〜#4の稼働に基づく気筒毎の出力トルクが算出される(S305)。こうした出力トルクは、例えば、各気筒#1〜#4の稼働に基づくクランクシャフト7の回転変動から算出することができ、図9に示されるように各気筒#1〜#4の燃料噴射量に対応した値となる。そして、続くステップS306(図6)の処理では、各気筒#1〜#4のうち出力トルクの高い気筒でトルクダウンが実施される。
例えば、最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに対する他の各気筒の出力トルクのずれ量が求められ、そのずれ量に基づき当該他の気筒で燃料噴射量以外のパラメータを制御して出力トルクの低下が図られる。こうしたパラメータとしては点火時期や燃料噴射時期が考えられ、上記ずれ量が大となるほど点火時期と燃料噴射時期との少なくとも一方を大きく遅角側に制御することで、出力トルクの高い気筒で同出力トルクが低下させられるようになる。
ここで、点火時期遅角と燃料噴射時期遅角との両方によって気筒間での出力トルクのばらつきを抑制した場合の気筒#1〜#4毎の出力トルク、点火時期遅角量、及び燃料噴射時期遅角量を図9に示す。
同図に示されるように、最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに対する他の各気筒の出力トルクのずれ量が大となる気筒ほど、点火時期遅角量及び燃料噴射時期遅角量が大とされる。これにより、上記他の気筒の出力トルクが最も出力トルクの小さい気筒の出力トルクに合わせて低下させられ、各気筒#1〜#4の出力トルクが均一なものとされるようになる。従って、各気筒#1〜#4の空燃比を平均空燃比に近づけべく燃料噴射量を各気筒毎に補正したとき、各気筒間での出力トルクのばらつきによって、エンジン1に回転変動が生じることは抑制される。
なお、各気筒#1〜#4の出力トルクを均一にするに当たり、各気筒の出力トルクを最も出力トルクの小さい気筒のものに合わせたが、これに代えて最も出力トルクの大きい気筒に合わせて他の気筒の出力トルクの上昇を図ってもよい。この場合、各気筒の出力トルクの上昇として、例えば点火時期や燃料噴射時期の進角が行われることとなる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(6)吸気系へのデポジットの付着量が各気筒#1〜#4毎に異なるとしても、上述したS303での各気筒#1〜#4毎の燃料噴射量補正とフィードバック補正値FAFに基づく全気筒#1〜#4一律の燃料噴射量補正とによって、デポジットの付着量に基づく燃料噴射量の気筒毎の減量補正が行われる。こうした気筒毎の燃料噴射量の減量補正では、デポジットの付着量が多くなるほど減量補正量が大とされる。このため、各気筒#1〜#4のデポジットの付着量の違いによって、初期状態からの空燃比のリッチ側へのずれ量が気筒#1〜#4毎に異なるものとなるのを抑制することができる。そして、こうした気筒間での空燃比のばらつきに起因してエンジン1に回転変動が生じ、エンジン1の運転性が低下するのを抑制することができる。
(7)上述したS303での各気筒#1〜#4毎の燃料噴射量補正は、空燃比フィードバック制御での全気筒#1〜#4一律の燃料噴射量補正によって平均空燃比を理論空燃比とした上で実行される。そして、S303での各気筒#1〜#4毎の燃料噴射量補正により、全気筒#1〜#4の平均空燃比(理論空燃比)よりもリーンとなる気筒については燃料噴射量の増量補正が行われ、同平均空燃比よりもリッチとなる気筒については燃料噴射量の減量補正が行われる。また、こうした燃料噴射量の増減補正量は、平均空燃比に対する各気筒#1〜#4の空燃比のずれ量が大きいほど大とされる。従って、各気筒#1〜#4の空燃比を的確に平均空燃比の目標値である理論空燃比に近づけ、各気筒#1〜#4間での空燃比のばらつきを的確に抑制することができる。
(8)S303での各気筒#1〜#4毎の燃料噴射量補正、及びフィードバック補正値FAFに基づく全気筒#1〜#4一律の燃料噴射量補正は、必要とされる吸入空気量が少なくなるアイドル運転時などエンジン低負荷時にも実行される。こうしたエンジン低負荷時には、必要とされる吸入空気量が少ないことから実際の吸入空気量が極少ない値に調整されている。この状態にあって、吸気系にデポジットが付着している場合には、吸入空気量の不足分の必要とされる吸入空気量全体に占める割合が大きなものとなり、空燃比の適正値からのずれも大きなものとなる。このため、各気筒#1〜#4毎のデポジットの付着量が異なるものとなるとき、それに伴う各気筒#1〜#4毎に吸入空気量の不足分も互いに大きくずれることになり、各気筒#1〜#4間での空燃比のばらつきも大きなものになるおそれがある。しかし、上記燃料噴射量補正により、各気筒#1〜#4間での空燃比のばらつきを抑制することができる。
[第4実施形態]
次に、本発明の第4実施形態を図10〜図12に従って説明する。
エンジン1では、吸入空気量を極力多く確保してエンジン出力の向上が図られるよう、吸気バルブ9のバルブタイミング制御が実行される。即ち、吸気行程では空気が脈動しながら燃焼室2に吸入されることから、吸気ポート21内の圧力がピーク値に達したときに吸気バルブ9が閉弁するよう電子制御装置15を通じてバルブタイミング可変機構13が駆動され、これによって極力多くの吸入空気量が確保されるようになる。
しかし、吸気系へのデポジットの付着により、吸気ポート21の空気流通面積が小さくなると、吸入空気の脈動の波長など脈動態様が変化して吸気ポート21内の圧力がピーク値に達するタイミングが進角側や遅角側にずれる。この実施形態は、上記デポジットの付着に伴い吸気ポート21内の圧力がピーク値に達するタイミングがずれたとき、同タイミングに向けて吸気バルブ9の閉弁タイミングが近づくようバルブタイミング補正を行うものである。こうしたバルブタイミング補正を行うことにより、吸気ポート21内の圧力がピーク値に達するタイミングと吸気バルブ9の閉弁タイミングとがずれて吸入空気量が不足し、空燃比が適正値よりもリッチ側にずれてエンジン1の回転変動を招き、エンジン運転が不安定になるのを抑制することができる。
図10は、上記バルブタイミング補正を行うためのバルブタイミング補正ルーチンを示すフローチャートである。このバルブタイミング補正ルーチンは、電子制御装置15を通じて例えば所定クランク角毎の角度割り込みにて実行される。 バルブタイミング補正ルーチンにおいて、吸気系へのデポジットの付着ありの旨判断されると(S401:YES)、吸気ポート21内の圧力がピーク値に達する実際のタイミング(実ピークタイミングmaxtR)が、圧力センサ22の検出信号に基づき各気筒#1〜#4毎に求められる(S402)。
ここで、吸気行程における所定気筒の吸気ポート21内の圧力の推移傾向を図11及び図12に示す。これらの図において、実線はデポジットの付着のない状態における吸気ポート21内の圧力の推移を示すものであって、吸気バルブ9の閉弁タイミングLcが同圧力のピーク値に達するタイミング(理論ピークタイミングmaxtV)とが一致させられる。即ち、通常は、閉弁タイミングLcが理論ピークタイミングmaxtVとなるよう、電子制御装置15を通じて吸気バルブ9のバルブタイミング制御が実行される。
一方、上記気筒においてデポジットの付着が生じると、吸気ポート21内の圧力の脈動態様が変化し、同圧力が例えば図11や図12に破線で示されるように推移するようになり、同圧力のピーク値に達するタイミングが遅角側にずれたり(図11)、進角側にずれたりする(図12)。ステップS402の実ピークタイミングmaxtRは、吸気バルブ9の閉弁タイミングLcを含む所定範囲(Lc−TC〜Lc+TC)において上記圧力が最も高くなるタイミングとして求められる。なお、この所定範囲(Lc−TC〜Lc+TC)としては、例えば、デポジットの付着に伴い上記圧力のピーク値に達するタイミングがずれ得る最大範囲が採用される。
バルブタイミング補正ルーチン(図10)のステップS403では、各気筒#1〜#4毎に、理論ピークタイミングmaxtV、及び実ピークタイミングmaxtRに基づき、吸気バルブ9のバルブタイミングを補正するためのバルブタイミング補正値tHが算出される。即ち、各気筒#1〜#4毎に、理論ピークタイミングmaxtVから実ピークタイミングmaxtRを減算することによって、各気筒#1〜#4にバルブタイミング補正値tHが算出されることとなる。このバルブタイミング補正値tHは、正の値となるときに上記バルブタイミング補正の際に吸気バルブ9のバルブタイミングを進角補正し、負の値となるときに同補正の際に吸気バルブ9のバルブタイミングを遅角補正するものである。
デポジットの付着に伴い実ピークタイミングmaxtRが図11に示されるように理論ピークタイミングmaxtVよりも遅角側にずれると、バルブタイミング補正値tHが負の値、即ち吸気バルブ9のバルブタイミングを遅角補正する値となる。また、デポジットの付着に伴い実ピークタイミングmaxtRが図12に示されるように理論ピークタイミングmaxtVよりも進角側にずれると、バルブタイミング補正値tHが正の値、即ち吸気バルブ9のバルブタイミングを進角補正する値となる。
続くステップS404では、各気筒#1〜#4毎のバルブタイミング補正値tHの平均値である平均補正値tHavが算出される。この平均補正値tHavの絶対値は、各気筒#1〜#4の実ピークタイミングmaxtRが理論ピークタイミングmaxtV(通常の吸気バルブ9の閉弁タイミングLc)から離れるほど大となる。そして、平均補正値tHavが許容範囲(−DP〜DP)から外れているときには(S405:NO)、吸気バルブ9のバルブタイミングが平均補正値tHavの分だけ全気筒#1〜#4一律に補正される。このバルブタイミング補正により、各気筒#1〜#4において吸気ポート21内の圧力がピーク値に達するタイミング(実ピークタイミングmaxtR)に向けて吸気バルブ9の閉弁タイミングが近づけられる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(9)吸気系にデポジットが付着しているときには、吸気バルブ9の閉弁タイミングが実ピークタイミングmaxtRに近づけられるよう、同バルブ9のバルブタイミングが進遅角補正されるため、それらのタイミングがずれることによって吸入空気量が過度に不足することは抑制される。そして、この吸入空気量の不足に伴い各気筒#1〜#4の空燃比や全気筒#1〜#4の平均空燃比が適正値からリッチ側にずれてエンジン1の回転変動を招き、エンジン運転性が低下するのを抑制することができる。
(10)実ピークタイミングmaxtRは吸気系へのデポジットの付着量に応じて変化する。しかし、この実ピークタイミングmaxtRが吸気バルブ9の閉弁タイミングLc(理論ピークタイミングmaxtV)から離れるほど、平均補正値tHavの絶対値が大とされて上記バルブタイミングの進遅角補正が大きなものとされる。従って、当該バルブタイミングの進遅角補正によって、吸気バルブ9の閉弁タイミングを的確に実ピークタイミングmaxtRに近づけることができる。
[その他の実施形態]
上記各実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第1〜第4実施形態において、筒内直接噴射式のエンジン1に本発明を適用したが、例えば吸気ポート21内に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンに本発明を適用してもよい。なお、筒内直接噴射式のエンジン1では、吸気系にデポジットが付着した状態になり易く、デポジットの付着に伴う吸入空気量の不足による諸問題も生じ易いが、この諸問題への対処が的確に行われるようになる。
・第1実施形態においては、エンジン低負荷時にスロットルバルブ19を開き側に固定しつつ吸気バルブ9の最大リフト量を調整して必要な吸入空気量を確保するエンジン1に本発明を適用したが、他の方法で必要な吸入空気量を確保するエンジン1に本発明を適用してもよい。例えば、エンジン低負荷時に吸気バルブ9の最大リフト量を固定しつつスロットルバルブ19の開度制御によって必要な吸入空気量を確保するエンジンに適用してもよい。
・第2実施形態においては、吸気系にデポジットが付着したときの最大リフト量制御を各気筒#1〜#4に対して一律に実施したが、各気筒#1〜#4毎に個別に実施してもよい。この場合、吸気バルブ9の最大リフト量を各気筒#1〜#4毎に制御する最大リフト量可変機構として、吸気バルブ9を例えば電磁力によって開閉制御されるいわゆる電磁駆動バルブとすることが考えられる。当該電磁駆動バルブ(吸気バルブ9)については、その最大リフト量が各気筒#1〜#4毎に増大側に制御されるよう、電子制御装置15を通じて気筒#1〜#4毎に個別に駆動制御される。こうした各気筒#1〜#4毎の最大リフト量制御は、各気筒#1〜#4のデポジット付着量が大となるほど最大リフト量を大とすることが好ましい。なお、各気筒#1〜#4のデポジット付着量については、各気筒#1〜#4の空燃比や、各気筒#1〜#4の稼働に基づくクランクシャフトの回転変動に基づき推定することができる。
・第3実施形態においては、各気筒#1〜#4間での空燃比のばらつきを抑制するために、同空燃比が全気筒#1〜#4の平均空燃比に近づくよう各気筒#1〜#4毎に燃料噴射量を補正したが、本発明はこれに限定されない。例えば、吸気バルブ9を上述した電磁駆動バルブ等にして各気筒#1〜#4毎に個別に最大リフト量を変更できるようにし、各気筒#1〜#4の空燃比が平均空燃比に近づくよう各気筒毎に最大リフト量を制御するようにしてもよい。なお、この場合も上記と同様、各気筒#1〜#4のデポジット付着量が大となるほど最大リフト量を大とすることが好ましい。これにより、各気筒#1〜#4毎にデポジットの付着量が異なって吸入空気量の不足分が各気筒毎に異なるものとなるのを抑制することができ、各気筒#1〜#4間で空燃比にばらつきが生じるのを的確に抑制することができる。こうしたデポジット付着時の各気筒#1〜#4毎の最大リフト量制御は、必要な吸入空気量が少なくなるエンジン低負荷時にも実行されるため、そのときに各気筒#1〜#4間で空燃比の大きなばらつきが生じるのを抑制することができる。
・第3実施形態において、出力トルクの高い気筒に対して点火時期遅角や燃料噴射時期遅角を行って出力トルクを低下させたが、出力トルクを低下させるパラメータとして内部EGR量など他のものを用いてもよい。内部EGR量を用いる場合、各気筒#1〜#4毎に吸気バルブ9のバルブタイミングを可変とすることができるよう、例えば吸気バルブ9を上述した電磁駆動バルブによって構成する。そして、出力トルクの高い気筒については、吸気バルブ9のバルブタイミング進角させてバルブオーバラップを大とし、内部EGR量を増量することによって出力トルクの低下を図ることになる。
・第4実施形態において、吸気バルブ9のバルブタイミングを各気筒#1〜#4毎に制御するバルブタイミング制御機構として吸気バルブ9を例えば上述した電磁駆動バルブとし、各気筒#1〜#4毎に吸気バルブ9の閉弁タイミングが実ピークタイミングmaxtRに近づくよう、バルブタイミング補正を行ってもよい。この場合、各気筒#1〜#4毎のバルブタイミング補正値tHを用いて、各気筒#1〜#4毎に吸気バルブ9のバルブタイミング補正が行われることとなる。
第1実施形態の制御装置が適用される筒内噴射火花点火式の四気筒エンジン全体を示す略図。 第1実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブの最大リフト量制御、及びスロットルバルブの開度制御の実行手順を示すフローチャート。 (a)〜(c)は、第1実施形態において、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャート。 第2実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブの最大リフト量制御の実行手順を示すタイムチャート。 (a)〜(c)は、第2実施形態において、エンジン低負荷時における吸気系へのデポジット付着の有無に応じて、最大リフト量制御、及びスロットル開度制御の制御態様がどのように変化するかを説明するのに用いられるタイムチャート。 第3実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの燃料噴射量補正手順を示すフローチャート。 空燃比フィードバック制御中における各気筒の燃料噴射量及び空燃比、並びに全気筒の平均空燃比を示すグラフ。 吸気系へのデポジットの付着に伴い上記の燃料噴射量補正を実行したときの各気筒の燃料噴射量及び空燃比、並びに全気筒の平均空燃比を示すグラフ。 吸気系へのデポジットの付着に伴い上記の燃料噴射量補正を実行したときの各気筒の出力トルクのばらつきを抑制する際の各気筒毎の燃料噴射量、出力トルク、点火時期遅角量、及び燃料噴射時期遅角量を示すグラフ。 第4実施形態において、吸気系にデポジットが付着したときの吸気バルブのバルブタイミング補正手順を示すフローチャート。 吸気行程における所定気筒の吸気ポート内の圧力の推移傾向を示すタイムチャート。 吸気行程における所定気筒の吸気ポート内の圧力の推移傾向を示すタイムチャート。
符号の説明
1…エンジン、#1〜#4…一番〜四番気筒、2…燃焼室、3…吸気通路、4…燃料噴射弁、5…点火プラグ、6…ピストン、7…クランクシャフト、8…排気通路、9…吸気バルブ、10…排気バルブ、11…吸気カムシャフト、12…排気カムシャフト、13…バルブタイミング可変機構、14…最大リフト量可変機構、15…電子制御装置(検出手段、制御手段)、16…アクセルペダル、17…アクセルポジションセンサ、18…エアフローメータ、19…スロットルバルブ、20…スロットルポジションセンサ、21…吸気ポート、22…圧力センサ、23…空燃比センサ(検出手段)、24…酸素センサ、25…クランクポジションセンサ(検出手段)、26…カムポジションセンサ(検出手段)。

Claims (3)

  1. 複数の気筒を有する多気筒内燃機関に適用され、同機関の吸気バルブの最大リフト量を各気筒毎に可変とすることの可能な最大リフト量可変機構を備える内燃機関の制御装置において、
    内燃機関の各気筒毎に吸気系へのデポジットの付着を検出する検出手段と、
    前記検出手段によって検出される各気筒毎の吸気系へのデポジットの付着量に応じて、前記吸気バルブの最大リフト量が各気筒毎に増大されるよう前記最大リフト量可変機構を制御する制御手段と、
    を備える内燃機関の制御装置。
  2. 前記制御手段は、前記最大リフト量を増大させるに際し、デポジットの付着量が多いほど前記最大リフト量の増大量が大となるよう前記最大リフト量可変機構を制御する
    請求項1記載の内燃機関の制御装置。
  3. 前記制御手段は、少なくとも前記最大リフト量が小さくなる機関運転領域にあるとき、各気筒毎の吸気系へのデポジットの付着量に応じて前記最大リフト量が気筒毎に増大されるよう前記最大リフト量可変機構を制御する
    請求項1又は2記載の内燃機関の制御装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010174743A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Mitsubishi Motors Corp 多気筒エンジンの空燃比制御装置
CN103189629A (zh) * 2010-08-02 2013-07-03 罗伯特·博世有限公司 用于喷射阀操控和汽缸平衡的适配方法
CN112703306A (zh) * 2018-10-25 2021-04-23 宝马股份公司 用于识别在内燃机的进气道中的结焦的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010174743A (ja) * 2009-01-29 2010-08-12 Mitsubishi Motors Corp 多気筒エンジンの空燃比制御装置
CN103189629A (zh) * 2010-08-02 2013-07-03 罗伯特·博世有限公司 用于喷射阀操控和汽缸平衡的适配方法
JP2013532798A (ja) * 2010-08-02 2013-08-19 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング 複数の燃焼室を有する内燃機関の駆動方法および複数の燃焼室を有する内燃機関
CN112703306A (zh) * 2018-10-25 2021-04-23 宝马股份公司 用于识别在内燃机的进气道中的结焦的方法

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