JP2009281243A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気ポートにデポジットが付着し難くする。
【解決手段】エンジンＥＣＵは、吸気系でのオイルの滞留状態を検出するステップ（Ｓ１１０）と、オイルの滞留状態に基づいて、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定するステップ（Ｓ１２０）と、吸気ポートにオイルが流入すると判定されると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０からの燃料の噴射量を増加するステップ（Ｓ１３０）とを備える、プログラムを実行する。
【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、吸気ポートに流入したオイルを燃料により洗浄する技術に関する。

従来より、ブローバイガスを吸気系に還元する内燃機関が知られている。ブローバイガスには、内燃機関の潤滑のために用いられるオイルが含まれる。また、吸気ポートには、ＰＭ（Particulate Matter）を含む排気ガスが吹き返す場合がある。そのため、ブローバイガスに含まれるオイルがバインダとなって、ＰＭがデポジットとして吸気ポートに付着し得る。デポジットが付着すると、筒内に充填される空気量が減るなどし得る。したがって、デポジットの付着量を低減したり、付着したデポジットをインジェクタから噴射される燃料により洗浄したりすることが望まれる。

特開２００１−２８９０９７号公報（特許文献１）は、吸気バルブの閉時期が圧縮行程初期に設定され、下死点近傍で燃料が噴射される筒内噴射エンジンを開示する。

この公報に記載の筒内直噴エンジンによれば、下死点近傍で燃料噴射が実行される。これにより、燃料噴射直後のピストンの上昇に伴い筒内を流動する混合気を、開放している吸気バルブと吸気ポートの間の間隙に吹き返すことができる。そのため、混合気の吹き返しにより運ばれてきた燃料により、吸気バルブや吸気ポートに付着している汚れを洗い流し、除去することができる。
特開２００１−２８９０９７号公報

しかしながら、特開２００１−２８９０９７号公報に記載の筒内噴射エンジンにおいては、気筒の壁面などに付着していたオイルが、混合気とともに吸気ポートに吹き返し得る。そのため、デポジットが付着し易くなり得る。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、デポジットが吸気ポートに付着し難くすることができる内燃機関の制御装置を提供することである。

第１の発明に係る内燃機関の制御装置は、吸気系内の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射機構が設けられた内燃機関の制御装置である。この制御装置は、吸気系でのオイルの滞留状態を検出するための検出手段と、吸気系でのオイルの滞留状態に基づいて、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定するための判定手段と、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、ポート噴射機構からの燃料の噴射量が増加するように制御するための手段とを備える。

この構成によると、吸気系でのオイルの滞留状態が検出される。これにより、デポジットのバインダになり得るオイルの実際の状況を把握することができる。吸気系でのオイルの滞留状態に基づいて、吸気ポートにオイルが流入するか否かが判定される。吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、ポート噴射機構からの燃料の噴射量が増加される。これにより、オイルを燃料により吸気ポートから洗い流すことができる。そのため、デポジットが吸気ポートに付着し難くするができる内燃機関の制御装置を提供することができる。

第２の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１の発明の構成に加え、判定手段は、吸気系でのオイルの滞留状態に加えて、内燃機関の始動時であるか否か、内燃機関の出力軸回転数が増加しているか否か、内燃機関が搭載された車両の傾きおよび車両の加速度のうちの少なくともいずれか一つに基づいて、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定するための手段を含む。

この構成によると、吸気系でのオイルの滞留状態に加えて、内燃機関の始動時であるか否か、内燃機関の出力軸回転数が増加しているか否か、内燃機関が搭載された車両の傾きおよび車両の加速度のうちの少なくともいずれか一つに基づいて、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定するための手段を含む。これにより、吸気系に滞留したオイルが吸気ポートに流入するか否かをより精度よく判定することができる。

第３の発明に係る内燃機関の制御装置は、第１または２の発明の構成に加え、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気バルブが閉じた状態において燃料を噴射するようにポート噴射機構を制御するための手段をさらに備える。

この構成によると、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気バルブが閉じた状態において燃料が噴射される。これにより、吸気ポートから気筒内への空気の流れが止められた状態で、燃料を吸気ポートに向けて噴射することができる。そのため、噴射された燃料が吸気ポートに流入したオイルにより長く接触することができる。その結果、より効果的にオイルを吸気ポートから洗い流すことができる。

第４の発明に係る内燃機関の制御装置は、第１または２の発明の構成に加え、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、ポート噴射機構から噴射される燃料の圧力を低減するように制御するための手段をさらに備える。

この構成によると、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、ポート噴射機構から噴射される燃料の圧力が低減される。これにより、燃料の噴射時間を長くすることができる。そのため、噴射された燃料が吸気ポートに流入したオイルにより長く接触することができる。その結果、より効果的にオイルを吸気ポートから洗い流すことができる。

第５の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加え、内燃機関には、吸気バルブが閉じる時期を変更する変更機構が設けられる。制御装置は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気バルブが閉じる時期を下死点よりも前にするように変更機構を制御するための手段をさらに備える。

この構成によると、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気バルブが閉じる時期を下死点よりも前にするように変更機構が制御される。これにより、気筒内のピストンが上昇する前に吸気バルブを閉じることができる。そのため、燃料と空気の混合気とともに吸気ポートに吹き返されるオイルの量を低減することができる。その結果、吸気ポートにデポジットが付着し難くすることができる。

第６の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１または２の発明の構成に加え、内燃機関には、吸気バルブおよび排気バルブのうちの少なくともいずれか一方の開閉時期を変更する変更機構が設けられる。制御装置は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気バルブおよび排気バルブが同時に開いた状態になる期間が無いように変更機構を制御するための手段をさらに備える。

この構成によると、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気バルブおよび排気バルブが同時に開いた状態になる期間、すなわちオーバーラップが無いように、吸気バルブおよび排気バルブのうちの少なくともいずれか一方の開閉時期が変更される。これにより、吸気ポートに吹き返される排気ガスの量を低減することができる。そのため、排気ガス中に含まれるＰＭが吸気ポートに吹き返る量を低減することができる。その結果、吸気ポートにデポジットが付着し難くすることができる。

第７の発明に係る内燃機関の制御装置においては、第１〜６のいずれかの発明の構成に加え、内燃機関には、吸気ガスの一部を吸気ポートに戻す排気ガス再循環機構が設けられる。制御装置は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気ポートに戻す排気ガスの量を低減するように排気ガス再循環機構を制御するための手段をさらに備える。

この構成によると、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気ポートに戻される排気ガスの量が低減される。これにより、排気ガスとともに吸気ポートに戻されるＰＭの量を低減することができる。そのため、吸気ポートにデポジットが付着し難くすることができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。

図１に、本実施の形態に係るエンジンシステムの概略構成図を示す。なお、図１には、エンジンとして直列４気筒ガソリンエンジンを示すが、本発明はこのようなエンジンに限定されるものではない。

図１に示すように、エンジン１０は、４つの気筒１１２を備える。エンジン１０の吸気系は、インテークマニホールド２０、サージタンク３０、吸気ダクト４０、エアクリーナ５０などを含む。

各気筒１１２はインテークマニホールド２０を介して共通のサージタンク３０に接続されている。サージタンク３０は、吸気ダクト４０を介してエアクリーナ５０に接続され、吸気ダクト４０内にはエアフローメータ４２が配置されるとともに、電動モータ６０によって駆動されるスロットルバルブ７０が配置されている。このスロットルバルブ７０は、アクセルペダル１００とは独立してエンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００の出力信号に基づいてその開度が制御される。また、各気筒１１２は共通のエキゾーストマニホールド８０に連結される。エキゾーストマニホールド８０は三元触媒コンバータ９０に連結されている。

各気筒１１２に対しては、筒内に向けて燃料を噴射するための筒内噴射用インジェクタ１１０と、吸気系における吸気ポートに向けて燃料を噴射するための吸気ポート噴射用インジェクタ１２０とがそれぞれ設けられている。これらインジェクタ１１０、１２０はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいてそれぞれ制御される。また、各筒内噴射用インジェクタ１１０は共通の燃料分配管１３０に接続されており、この燃料分配管１３０は燃料分配管１３０に向けて流通可能な逆止弁１４０を介して、機関駆動式の高圧燃料ポンプ１５０に接続されている。なお、本実施の形態においては、２つのインジェクタが別個に設けられた内燃機関について説明するが、本発明はこのような内燃機関に限定されない。たとえば、筒内噴射機能と吸気通路噴射機能とを併せ持つような１個のインジェクタを有する内燃機関であってもよい。

図１に示すように、高圧燃料ポンプ１５０の吐出側は電磁スピル弁１５２を介して高圧燃料ポンプ１５０の吸入側に連結されており、この電磁スピル弁１５２の開度が小さいときほど、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０内に供給される燃料量が増大され、電磁スピル弁１５２が全開にされると、高圧燃料ポンプ１５０から燃料分配管１３０への燃料供給が停止されるように構成されている。なお、電磁スピル弁１５２はエンジンＥＣＵ３００の出力信号に基づいて制御される。

一方、各吸気ポート噴射用インジェクタ１２０は、共通する低圧側の燃料分配管１６０に接続されており、燃料分配管１６０および高圧燃料ポンプ１５０は共通の燃料圧レギュレータ１７０を介して、電動モータ駆動式の低圧燃料ポンプ１８０に接続されている。さらに、低圧燃料ポンプ１８０は燃料フィルタ１９０を介して燃料タンク２００に接続されている。

燃料圧レギュレータ１７０は、エンジンＥＣＵ３００により制御される電磁弁である。低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の燃料圧は、燃料圧レギュレータ１７０により減圧される。

エンジンＥＣＵ３００は、デジタルコンピュータから構成され、双方向性バス３１０を介して相互に接続されたＲＯＭ(Read Only Memory)３２０、ＲＡＭ(Random Access Memory)３３０、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３４０、入力ポート３５０および出力ポート３６０を備えている。

エアフローメータ４２は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、このエアフローメータ４２の出力電圧は入力ポート３５０に入力される。エンジン１０には、エンジン１０の冷却水の温度（水温）に比例した出力電圧を発生する水温センサ４００が取付けられ、この水温センサ４００の出力電圧は、入力ポート３５０に入力される。

燃料分配管１３０には燃料分配管１３０内の燃料圧に比例した出力電圧を発生する燃料圧センサ４１０が取付けられ、この燃料圧センサ４１０の出力電圧は、入力ポート３５０に入力される。三元触媒コンバータ９０上流のエキゾーストマニホールド８０には、排気ガス中の酸素濃度に比例した出力電圧を発生する空燃比センサ４２０が取付けられ、この空燃比センサ４２０の出力電圧は、入力ポート３５０に入力される。

空燃比センサ４２０は、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比に比例した出力電圧を発生する全域空燃比センサ（リニア空燃比センサ）である。なお、空燃比センサ４２０としては、エンジン１０で燃焼された混合気の空燃比が理論空燃比に対してリッチであるかリーンであるかをオン−オフ的に検出するＯ₂センサを用いてもよい。

アクセルペダル１００は、アクセルペダル１００の踏込み量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ４３０に接続され、アクセル開度センサ４３０の出力電圧は、入力ポート３５０に入力される。また、入力ポート３５０には、エンジン回転数を表わす出力パルスを発生する回転数センサ４４０が接続されている。エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０には、上述のアクセル開度センサ４３０および回転数センサ４４０により得られる負荷率（負荷）およびエンジン回転数に基づき、運転状態に対応させて設定されている燃料噴射量の値や機関冷却水温に基づく補正値などが予めマップ化されて記憶されている。

また、スロットルバルブ７０の開度（スロットル開度）は、スロットル開度センサ４５０により検出される。スロットル開度センサ４５０の出力電圧は、入力ポート３５０に入力される。

さらに、入力ポート３５０には、ヨーレートセンサ４６０から車両の前後、上下ならびに左右方向の加速度を表わす信号が入力される。エンジンＥＣＵ３００は、ヨーレートセンサ４６０から入力される加速度に基づいて、車両の傾きを算出する。なお、車両の傾きを算出する方法は、周知の一般的な技術を利用すればよいためここではさらなる詳細な説明は繰り返さない。

図２を参照して、エンジン１０についてさらに説明する。吸気ダクト４０には、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブ２１０を介してブローバイガスが還元される。また、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）バルブ２１２を介して、排気ガスの一部が戻される。

吸気ダクト４０に還元されるブローバイガスの量は、エンジン回転数ＮＥおよびエンジン１０の負荷などに基づいて、ＰＣＶバルブ２１０により制御される。同様に、吸気ダクト４０に戻される排気ガス（外部ＥＧＲ）の量は、エンジン回転数ＮＥおよびエンジン１０の負荷などに基づいて、ＥＧＲバルブ２１２により制御される。なお、吸気ダクト４０に還元されるブローバイガスの量および戻される排気ガスの量を決定する方法は、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

気筒１１２の頭頂部には、吸気バルブ２２０および排気バルブ２２２が設けられる。吸気バルブ２２０および排気バルブ２２２の開閉タイミングは、カムからなる可変バルブタイミング機構２２４により制御される。この可変バルブタイミング機構２２４は、エンジンＥＣＵ３００により制御される。吸気バルブ２２０および排気バルブ２２２の開閉タイミングを決定する方法、すなわち、可変バルブタイミング機構２２４を制御する方法については、公知の一般的な技術を利用すればよいため、ここではその詳細な説明は繰返さない。

図３を参照して、エンジン１０の運転状態に対応させた情報である、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気ポート噴射用インジェクタ１２０との噴き分け比率（以下、ＤＩ比率ｒとも記載する。）を表わすマップについて説明する。これらのマップは、エンジンＥＣＵ３００のＲＯＭ３２０に記憶される。本実施の形態においては、図２に示すマップに基づいて、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気ポート噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射が分担して行なわれる。

図３に示すように、これらのマップは、エンジン１０の回転数を横軸にして、負荷率を縦軸にして、筒内噴射用インジェクタ１１０の分担比率がＤＩ比率ｒとして百分率で示されている。「ＤＩ比率ｒ＝１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０からのみ燃料噴射が行なわれる領域であることを意味する。「０％＜ＤＩ比率ｒ＜１００％」とは、筒内噴射用インジェクタ１１０と吸気ポート噴射用インジェクタ１２０とで燃料噴射が分担して行なわれる領域であることを意味する。

ところで、効率良く筒内に空気を導入するため、吸気バルブ２２０は、ピストンが上死点に到達する少し前から開かれる場合がある。このとき、図４に示すように、排気ガスが吸気ポートに吹き返す。排気ガスが吸気ポートに吹き返すと、吸気ポートに還元されたブローバイガス中のオイルがバインダとなって、排気ガス内のＰＭが吸気ポートにデポジットとして堆積する。ＤＩ比率ｒが１００％である運転領域においては、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料が無い状態であるので、特にデポジットが吸気ポートに堆積し易い。

そこで、本実施の形態においては、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射された燃料により、吸気ポートに流入したオイルを洗い流す。たとえば、ＤＩ比率ｒを小さくして、すなわち吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料の割合を大きくすることによって、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料を増加して、オイルを洗い流す。

図５を参照して、エンジンＥＣＵ３００の機能について説明する。なお、以下に説明する機能は、ソフトウェアにより実現するようにしてもよく、ハードウェアにより実現するようにしてもよい。

エンジンＥＣＵ３００は、検出部５００と、判定部５０２と、噴射量制御部５０４と、噴射時期制御部５０６と、圧力制御部５０８と、バルブタイミング制御部５１０と、ＥＧＲ制御部５１２を備える。

検出部５００は、吸気系でのオイルの滞留状態を検出する。本実施の形態において、オイルの滞留状態とは、ブローバイガスの流れによって吸気系に持ち込まれるオイルの吸気系への付着および溜まりの程度を意味する。吸気系に流入したオイル量は今までの運転履歴から把握でき、オイルの溜まりの程度はエンジンの吸気系の形状から把握できる。

本実施の形態において、検出部５００は、たとえば、エンジン回転数、負荷（スロットル開度）および水温などに基づいて、オイルの滞留状態を検出する。なお、吸気系にオイルを検出するセンサを設け、オイルの滞留状態を直接検出するようにしてもよい。

判定部５０２は、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定する。本願出願人の研究により、エンジン１０の始動時および高速運転（高吸気流速）への切り替え時など、吸入空気の流速が早くなる場合に吸気ポートにオイルが流入することが明らかとなった。また、車両の傾斜が大きい場合もしくは旋回時の遠心力が大きい場合にも吸気ポートにオイルが流入することが明らかとなった。

したがって、本実施の形態において、判定部５０２は、吸気系でのオイルの滞留状態、エンジン１０の始動時であるか否か、エンジン回転数が増加しているか否か（高速運転への切り替え時であるか否か）、車両の傾きおよび車両の加速度などに基づいて、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定する。

たとえば、吸気系でのオイルの滞留状態、エンジン１０の始動時であるか否か、エンジン回転数が増加しているか否か、車両の傾きおよび車両の加速度などに関して定められた条件が満たされると、吸気ポートにオイルが流入すると判定される。

なお、吸気系でのオイルの滞留状態、エンジン１０の始動時であるか否か、エンジン回転数が増加しているか否か、車両の傾きおよび車両の加速度のうちの少なくともいずれか一つに基づいて、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定するようにしてもよい。

噴射量制御部５０４は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０からの燃料の噴射量が増加するように制御する。より具体的には、ＤＩ比率ｒを小さくして、すなわち吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料の割合を大きくすることによって、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料が増加される。

これにより、吸気ポートに流入したオイルを洗い流すことができる。なお、洗浄力を強くするためには、ＤＩ比率ｒを零にして、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０のみから燃料を噴射するようにすることが好ましい。

噴射時期制御部５０６は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、図６に示すように、吸気バルブ２２０が閉じた状態において燃料を噴射するように吸気ポート噴射用インジェクタ１２０を制御する。

圧力制御部５０８は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料の圧力を低減するように制御する。より具体的には、低圧燃料ポンプ１８０から吐出された燃料の圧力が、燃料圧レギュレータ１７０により低減される。なお、燃料の噴射量の総量は変わらない。すなわち、燃料の圧力が低減されることにより、燃料の噴射時間が長くされる。

バルブタイミング制御部５１０は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、図６に示すように、排気行程において吸気バルブ２２０および排気バルブ２２２が同時に開いた状態になる期間、すなわちオーバーラップが無いように、かつ、吸気バルブ２２０が下死点（BDC: Bottom Dead Center）よりも前で閉じるように可変バルブタイミング機構２２４を制御する。

ＥＧＲ制御部５１２は、吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、外部ＥＧＲの量を低減するようにＥＧＲバルブ２１２を制御する。

図７を参照して、エンジンＥＣＵ３００が実行するプログラムの制御構造について説明する。なお、ＥＣＵ１０００により実行されるプログラムをＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などの記録媒体に記録して市場に流通させてもよい。

以下に説明するプログラムは、特に、ＤＩ比率ｒが１００％である運転領域において実行される。ただし、プログラムを実行する時期はこれに限らない。

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、エンジンＥＣＵ３００は、エンジン１０の運転情報を読み込む。たとえば、エンジン回転数、負荷、水温、スロットル開度、車両の傾きおよび加速度などが読み込まれる。

Ｓ１１０にて、エンジンＥＣＵ３００は、吸気系でのオイルの滞留状態を検出する。Ｓ１２０にて、エンジンＥＣＵ３００は、吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定する。吸気ポートにオイルが流入すると判定されると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、処理はＳ１３０に移される。もしそうでないと（Ｓ１２０にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。

Ｓ１３０にて、エンジンＥＣＵ３００は、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０からの燃料の噴射量を増加するとともに、吸気バルブ２２０が閉じた状態において燃料を噴射するように吸気ポート噴射用インジェクタ１２０を制御する。

Ｓ１４０にて、エンジンＥＣＵ３００は、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料の圧力を低減する。Ｓ１５０にて、エンジンＥＣＵ３００は、吸気バルブ２２０および排気バルブ２２２が同時に開いた状態になる期間が無いように、かつ、吸気バルブ２２０が下死点よりも前で閉じるように可変バルブタイミング機構２２４を制御する。

Ｓ１６０にて、エンジンＥＣＵ３００は、外部ＥＧＲの量を低減するようにＥＧＲバルブ２１２を制御する。なお、吸気系に流入するＰＭをより低減するためには、外部ＥＧＲの量を零にすることが望ましい。

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジンＥＣＵ３００の動作について説明する。

エンジン１０の運転中、エンジン１０の運転情報が読み込まれる（Ｓ１００）。読み込まれた情報に基づいて、吸気系でのオイルの滞留状態が検出される（Ｓ１１０）。さらに、吸気ポートにオイルが流入するか否かが判定される（Ｓ１２０にてＹＥＳ）。

吸気ポートにオイルが流入すると判定されると（Ｓ１２０にてＹＥＳ）、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０からの燃料の噴射量が増加されるとともに、図８に示すように、吸気バルブ２２０が閉じた状態において燃料を噴射するように吸気ポート噴射用インジェクタ１２０が制御される（Ｓ１３０）。

これにより、吸気ポートに流入したオイルを洗い流すことができる。また、吸気バルブ２２０が閉じた状態において燃料が噴射されることにより、吸気ポートから気筒内への空気の流れが止められた状態で、燃料を吸気ポートに向けて噴射することができる。そのため、噴射された燃料が吸気ポートに流入したオイルにより長く接触することができる。その結果、より効果的にオイルを吸気ポートから洗い流すことができる。

また、吸気ポート噴射用インジェクタ１２０から噴射される燃料の圧力が低減される（Ｓ１４０）。これにより、燃料の噴射時間を長くすることができる。そのため、噴射された燃料が吸気ポートに流入したオイルにより長く接触することができる。その結果、より効果的にオイルを吸気ポートから洗い流すことができる。

ところで、図９に示すように、排気行程において、吸気バルブ２２０および排気バルブ２２２が同時に開いた状態になる期間、すなわちオーバーラップがあると、排気ガス中に含まれるＰＭが、排気ガスとともに吸気ポートに吹き返され得る。また、図１０に示すように、圧縮行程において、吸気バルブ２２０が開いていると、ピストンの上昇により、燃料と空気の混合気とともにオイルが吸気ポートに吹き返され得る。

そこで、可変バルブタイミング機構２２４は、吸気バルブ２２０および排気バルブ２２２が同時に開いた状態になる期間が無いように、かつ、吸気バルブ２２０が下死点よりも前で閉じるように制御される（Ｓ１５０）。

これにより、排気ガスが吸気ポートに吹き返される量、すなわち排気ガス中に含まれるＰＭが吸気ポートに吹き返る量を低減するとともに、ピストンの上昇により燃料と空気の混合気とともに吸気ポートに吹き返されるオイルの量を低減することができる。そのため、吸気ポートにデポジットが付着し難くすることができる。

さらに、吸気系に流入するＰＭを低減するために、外部ＥＧＲの量を低減するようにＥＧＲバルブ２１２が制御される（Ｓ１６０）。

これらの処理は、図１１に示すように、時間Ｔ１において吸気ポートにオイルが流入すると判定されてから、時間Ｔ２において吸気ポートにオイルが流入すると判定されなくなるまで実行される。これにより、図１２に示すように、吸気ポートに流入したオイルを洗浄した場合は、洗浄しない場合に比べて、吸気ポートにおいて生成されるデポジットの量を低減することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

エンジンシステムを示す図（その１）である。 エンジンシステムを示す図（その２）である。 ＤＩ比率ｒを定めたマップを示す図である。 吸気ポートを示す図である。 エンジンＥＣＵの機能ブロック図である。 吸気バルブおよび排気バルブのバルブタイミングを示す図である。 エンジンＥＣＵが実行するプログラムの制御構造を示すフローチャートである。 吸気ポート噴射用インジェクタから燃料を噴射した状態を示す図である。 吸気バルブおよび排気バルブがともに開いた状態を示す図である。 下死点において吸気バルブが開いた状態を示す図である。 吸気ポートの推定オイル量を示す図である。 デポジットの生成量を示す図である。

符号の説明

１０ エンジン、２０ インテークマニホールド、３０ サージタンク、４０ 吸気ダクト、４２ エアフローメータ、５０ エアクリーナ、６０ 電動モータ、７０ スロットルバルブ、８０ エキゾーストマニホールド、９０ 三元触媒コンバータ、１００ アクセルペダル、１１０ 筒内噴射用インジェクタ、１１２ 気筒、１２０ 吸気ポート噴射用インジェクタ、１３０ 燃料分配管、１４０ 逆止弁、１５０ 高圧燃料ポンプ、１５２ 電磁スピル弁、１６０ 燃料分配管、１７０ 燃料圧レギュレータ、１８０ 低圧燃料ポンプ、１９０ 燃料フィルタ、２００ 燃料タンク、２１０ ＰＣＶバルブ、２１２ ＥＧＲバルブ、２２０ 吸気バルブ、２２２ 排気バルブ、２２４ 可変バルブタイミング機構、３００ エンジンＥＣＵ、４００ 水温センサ、４１０ 燃料圧センサ、４２０ 空燃比センサ、４３０ アクセル開度センサ、４４０ 回転数センサ、４５０ スロットル開度センサ、４６０ ヨーレートセンサ、５００ 検出部、５０２ 判定部、５０４ 噴射量制御部、５０６ 噴射時期制御部、５０８ 圧力制御部、５１０ バルブタイミング制御部、５１２ ＥＧＲ制御部。

Claims (7)

1. 吸気系内の吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射機構が設けられた内燃機関の制御装置であって、
   前記吸気系でのオイルの滞留状態を検出するための検出手段と、
   前記吸気系でのオイルの滞留状態に基づいて、前記吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定するための判定手段と、
   前記吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、前記ポート噴射機構からの燃料の噴射量が増加するように制御するための手段とを備える、内燃機関の制御装置。
2. 前記判定手段は、前記吸気系でのオイルの滞留状態に加えて、前記内燃機関の始動時であるか否か、前記内燃機関の出力軸回転数が増加しているか否か、前記内燃機関が搭載された車両の傾きおよび前記車両の加速度のうちの少なくともいずれか一つに基づいて、前記吸気ポートにオイルが流入するか否かを判定するための手段を含む、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、吸気バルブが閉じた状態において燃料を噴射するように前記ポート噴射機構を制御するための手段をさらに備える、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、前記ポート噴射機構から噴射される燃料の圧力を低減するように制御するための手段をさらに備える、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記内燃機関には、吸気バルブが閉じる時期を変更する変更機構が設けられ、
   前記吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、前記吸気バルブが閉じる時期を下死点よりも前にするように前記変更機構を制御するための手段をさらに備える、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記内燃機関には、吸気バルブおよび排気バルブのうちの少なくともいずれか一方の開閉時期を変更する変更機構が設けられ、
   前記吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、前記吸気バルブおよび前記排気バルブが同時に開いた状態になる期間が無いように前記変更機構を制御するための手段をさらに備える、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記内燃機関には、吸気ガスの一部を前記吸気ポートに戻す排気ガス再循環機構が設けられ、
   前記吸気ポートにオイルが流入すると判定された場合、前記吸気ポートに戻す排気ガスの量を低減するように前記排気ガス再循環機構を制御するための手段をさらに備える、請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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