JP2018184886A - エンジンの制御方法及びエンジンの制御装置 - Google Patents

エンジンの制御方法及びエンジンの制御装置 Download PDF

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Abstract

【課題】車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる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。【解決手段】エンジンを制御するＰＣＭは、燃料噴射弁が閉状態のフューエルカット中であるか否かを判定するステップと、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判定するデポジット付着判定ステップと、を実行する。そして、ＰＣＭは、デポジット付着判定ステップにおけるデポジットの噛み込みの有無の判定を、燃料噴射弁が閉状態のフューエルカット中（タイミングｔ４〜タイミングｔ５の期間中）に取得したクランク角速度情報に基づき実行する。【選択図】図７

Description

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でのデポジット噛み込みを検出するための技術に関する。
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。
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る。圧縮漏れは、着火不良の原因となる。このため、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よる圧縮漏れを検出する方法の開発が要望されている。
特許文献２には、デポジットの噛み込みによる圧縮漏れを検出するための方法が開示されている。特許文献２には、着火始動時に初爆の後に燃焼が行われるサイクルにおいて、圧縮端でのクランク角度に基づいて圧縮漏れを検出する方法が開示されている。
特開２０１５−１１７６６１号公報 特開２０１５−１６６５５４号公報 特開２０１１−２７３４９８号公報
しかしながら、特許文献２に開示の技術は、デポジットの噛み込みによる圧縮漏れが生じた状態でエンジンを停止することが生じ得るので、エンジンの再始動が困難となることが危惧される。即ち、特許文献２の技術は、エンジン始動時の２サイクル目とエンジン回転数が比較的低い状態で圧縮漏れを検出するものであるので、当該技術では、車両の走行中に高い確率で生じると考えられるデポジットの噛み込みを検出することが難しく、デポジットが噛み込んだ状態でドライバがエンジンを停止した場合に、エンジンの再始動が困難となる。
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起因する圧縮漏れ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デポジットが噛み込んだ場合にも上記同様の問題が生じることとなる。
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、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる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。
本発明の一態様に係るエンジンの制御方法は、燃料噴射弁の開閉動作を実行する噴射弁開閉ステップと、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判定するデポジット付着判定ステップと、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御方法において、前記デポジット付着判定ステップでは、前記噴射弁開閉ステップにおいて、前記燃料噴射弁の閉状態が継続中であるときに取得した前記クランク角速度情報に基づいて、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジット付着判定ステップにおいて、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、気筒内に設けた圧力センサからの圧力情報に基づきデポジットの噛み込みの有無を判定する場合などに比べて、上記態様に係るエンジンの制御方法では、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定がなされる。
また、上記態様に係るエンジンの制御方法では、燃料噴射弁の閉状態が継続中であるときに取得したクランク角速度情報に基づいて、デポジットの噛み込みの有無を判定するので、燃焼によるトルク変動の影響を受けず、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。ここで、微小量のデポジットの有無を検出できれば、早期にデポジット除去を実行することにより、圧縮漏れによる着火不良を未然に防ぐことができる。このような微小量のデポジットを車両の走行中に検出するためには、燃焼によるトルク変動の影響を抑えるか無くすことが重要となる。この点において、上記態様に係るエンジンの制御方法は、優れている。
従って、上記態様に係るエンジンの制御方法は、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる。
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、前記デポジット付着判定ステップでは、前記噴射弁開閉ステップで、車両の走行中にアクセルオフに伴い前記燃料噴射弁を所定期間継続的に閉状態としているときに取得した前記クランク角速度情報に基づいて、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、車両の走行中において、アクセルオフに伴い燃料噴射弁を所定期間継続的に閉状態とし、当該閉状態としているときに取得したクランク角速度情報に基づいて、デポジットの噛み込みの有無を判定することができるので、車両が停止するまでの間にデポジット除去を実行することができる。よって、デポジットの噛み込みによるエンジンの始動性の低下を抑制することができる。
本発明の一態様に係るエンジンの制御方法は、燃料噴射弁の開閉動作を実行する噴射弁開閉ステップと、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判定するデポジット付着判定ステップと、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御方法では、前記デポジット付着判定ステップにおける前記デポジットの噛み込みの有無の判定を、前記噴射弁開閉ステップにおいて、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量が所定の閾値以下となる開度状態が継続中に実行する。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジット付着判定ステップにおいて、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、気筒内に設けた圧力センサからの圧力情報に基づきデポジットの噛み込みの有無を判定する場合などに比べて、上記態様に係るエンジンの制御方法では、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定がなされる。
また、上記態様に係るエンジンの制御方法では、燃料噴射量が所定の（予め設定された）閾値以下の状態が継続してい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ので、燃焼によるトルク変動の影響を比較的受け難く、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。
従って、上記態様に係るエンジンの制御方法は、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる。
なお、燃料噴射量についての上記閾値は、クランク角速度への影響が比較的小さい燃料噴射量を実験的又は経験的に求めておき、当該値を用いることが可能である。例えば、アイドル運転のための燃料噴射量を上記閾値として用いることなどが可能である。
本発明の一態様に係るエンジンの制御方法は、燃料噴射弁の開閉動作を実行する噴射弁開閉ステップと、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判定するデポジット付着判定ステップと、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御方法において、前記デポジット付着判定ステップでは、前記噴射弁開閉ステップで、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量の変化が所定の範囲内となる開度状態が継続中に取得された前記クランク角速度情報に基づき、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジット付着判定ステップにおいて、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、気筒内に設けた圧力センサからの圧力情報に基づきデポジットの噛み込みの有無を判定する場合などに比べて、上記態様に係るエンジンの制御方法では、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定がなされる。
また、上記態様に係るエンジンの制御方法では、燃料噴射量の変化が所定の（予め設定された）範囲内の状態が継続している期間中に取得されたクランク角速度情報に基づいて、デポジットの噛み込みの有無の判定を実行するので、燃焼によるトルク変動の影響を比較的受け難く、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。
従って、上記態様に係るエンジンの制御方法は、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる。
なお、燃料噴射量の変化についての上記範囲は、クランク角速度への影響が比較的小さい燃料噴射量における変化の範囲を実験的又は経験的に求めておき、当該範囲を用いることが可能である。
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、前記デポジット付着判定ステップは、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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出する第１通過時間算出サブステップと、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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出する第２通過時間算出サブステップと、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、所定の閾値以下となった場合に、デポジットの噛み込み有りと判定する判定サブステップと、を有する。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、第１通過時間と第２通過時間との比（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無を判定するので、エンジンの回転数が高い状態であっても高い精度を以ってデポジットの噛み込みの有無を検出することができる。
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、前記第１通過時間算出サブステップにおける前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、第１通過時間を算出する際のクランク角範囲に圧縮上死点を含むこととしている。これにより、第１通過時間と第２通過時間との比（クランク角速度比）による圧縮漏れの検出を高い精度を以って行うことができる。即ち、デポジットの噛み込みが実質的になく、圧縮漏れがない状態では、圧縮上死点を含むクランク角範囲の通過時間（第１通過時間）は、その後におけるピストンが下降するクランク角範囲の通過時間（第２通過時間）よりも長くなる。
これに対して、デポジットの噛み込みが所定量以上となり、圧縮漏れが発生している状態では、第１通過時間が上記圧縮漏れがない状態に比べて短くなり、圧縮漏れがない状態に比べてクランク角速度比が“１”に近付くこととなる。上記態様では、このような特徴に着目してデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高精度での判定を行うことが可能となる。
本発明の一態様に係るエンジンの制御方法は、クランク角センサからのクランク角速度情報を取得するクランク角速度情報取得ステップと、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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出する第１通過時間算出ステップと、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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出する第２通過時間算出ステップと、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比を算出する時間比算出ステップと、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、所定の閾値以下となった場合に、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有りと判定するデポジット噛み込み判定ステップと、を備える。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、第１通過時間と第２通過時間との比（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無を判定するので、エンジンの回転数が高い状態であっても高い精度を以ってデポジットの噛み込みの有無を検出することができる。
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、前記第１通過時間算出ステップにおける前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、第１通過時間を算出する際のクランク角範囲に圧縮上死点を含むこととしているので、上述のように、高精度でのデポジットの噛み込み有無の判定が可能である。
本発明の別態様に係るエンジンの制御方法では、上記方法において、前記デポジット付着判定ステップで前記デポジットの噛み込み有りと判定された場合に、前記エンジンにおける燃焼室内の圧力を高める筒内圧増大ステップを、さらに備える。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、車両の走行中において、筒内圧の増大によりデポジットの除去を行うことができる。これより、着火不良を抑制することができ、また、エンジンの良好な再始動性を確保することができる。
本発明の一態様に係るエンジンの制御装置は、開閉動作により前記エンジンの燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、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、前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御装置において、前記制御部は、前記燃料噴射弁の閉状態が継続中に取得した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、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判定する。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、気筒内に設けた圧力センサからの圧力情報に基づきデポジットの噛み込みの有無を判定する場合などに比べて、上記態様に係るエンジンの制御装置では、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定がなされる。
また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、燃料噴射弁の閉状態の継続中に取得したクランク角速度情報に基づいて、デポジットの噛み込みの有無が判定されるので、燃焼によるトルク変動の影響を受けず、微小量のデポジットであっても高い精度での検出が可能である。
従って、上記態様に係るエンジンの制御装置は、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる。
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、前記制御部は、車両の走行中にアクセルオフに伴い前記燃料噴射弁を所定期間継続的に閉状態としているときに取得した前記クランク角速度情報に基づいて、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、車両の走行中において、アクセルオフに伴い燃料噴射弁を閉状態とし、当該閉状態が所定期間継続している期間中に取得したクランク角速度情報に基づいて、デポジットの噛み込みの有無を判定することができるので、車両が停止するまでの間にデポジット除去を実行することができる。よって、デポジットの噛み込みによるエンジンの始動性の低下を抑制することができる。
本発明の一態様に係るエンジンの制御装置は、開閉動作により前記エンジンの燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、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、前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御装置において、前記制御部は、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量が所定の閾値以下となる開度状態が継続中に取得した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、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判定する。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、気筒内に設けた圧力センサからの圧力情報に基づきデポジットの噛み込みの有無を判定する場合などに比べて、上記態様に係るエンジンの制御装置では、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定が可能である。
また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、燃料噴射量が所定の（予め設定された）閾値以下の状態が継続している期間中に取得したクランク角速度情報に基づき、デポジットの噛み込みの有無の判定を実行するので、燃焼によるトルク変動の影響を比較的受け難く、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。
従って、上記態様に係るエンジンの制御装置は、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる。
本発明の一態様に係るエンジンの制御装置は、開閉動作により前記エンジンの燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、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、前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御装置において、前記制御部は、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量の変化が所定の範囲内となる開度である期間中に取得した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、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判定する。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、気筒内に設けた圧力センサからの圧力情報に基づきデポジットの噛み込みの有無を判定する場合などに比べて、上記態様に係るエンジンの制御装置では、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定がなされる。
また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、燃料噴射量の変化が所定の（予め設定された）範囲内の状態が継続している期間中に取得したクランク角速度情報に基づき、デポジットの噛み込みの有無の判定を実行するので、燃焼によるトルク変動の影響を比較的受け難く、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。
従って、上記態様に係るエンジンの制御装置は、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる。
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、前記制御部は、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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出し、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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出し、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比を算出し、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が所定の閾値以下である場合に、デポジットの噛み込み有りと判定する。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、第１通過時間と第２通過時間との比（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無を判定するので、エンジンの回転数が高い状態であっても高い精度を以ってデポジットの噛み込みの有無を検出することができる。
本発明の別態様に係るエンジンの制御装置は、上記態様の前記第１通過時間の算出において、前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部が実行するデポジットの噛み込みの有無の判定において、第１通過時間を算出する際のクランク角範囲に圧縮上死点を含むこととしているので、上述のように、高精度でのデポジットの噛み込み有無の判定が可能である。
本発明の一態様に係るエンジンの制御装置は、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、前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御装置において、前記制御部は、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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出し、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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出し、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比を算出し、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が所定の閾値以下である場合に、デポジットの噛み込み有りと判定する。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、第１通過時間と第２通過時間との比（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無を判定するので、エンジンの回転数が高い状態であっても高い精度を以ってデポジットの噛み込みの有無を検出することができる。
本発明の別態様に係るエンジンの制御装置は、上記態様の前記第１通過時間の算出において、前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部が実行するデポジットの噛み込みの有無の判定において、第１通過時間を算出する際のクランク角範囲に圧縮上死点を含むこととしているので、上述のように、高精度でのデポジットの噛み込み有無の判定が可能である。
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、前記制御部は、前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合に、前記エンジンにおける燃焼室内の圧力を高める。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、車両の走行中において、筒内圧の増大によりデポジットの除去を行うことができる。これより、着火不良を抑制することができ、また、エンジンの良好な再始動性を確保することができる。
上記の各態様では、車両の走行中において、吸排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を高精度に検出することができる。
実施形態１に係るエンジン１の構成とＰＣＭ２とを示す模式図である。 制御システムの構成を示す模式図である。 エンジン本体１０の一部構成を示す模式断面図である。 クランクプレート１９の構成を示す模式斜視図である。 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。 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。 燃料噴射量の変化とデポジット付着判定の実行期間との関係を示すタイミングチャートである。 実施形態２に係るエンジンにおける燃料噴射量の変化とデポジット付着判定の実行期間との関係を示すタイミングチャートである。 実施形態３に係るエンジンにおける燃料噴射量の変化とデポジット付着判定の実行期間との関係を示すタイミングチャートである。
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。
［実施形態１］
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。
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。
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の底面には、燃焼室１４ａを区画するキャビティが形成されている。
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。
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。
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。
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。
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の頂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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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、エンジン本体１０の運転中には基本的に全開若しくはそれに近い開度に維持され、エンジン本体１０の停止時等の必要時にのみ閉弁される。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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とバルブシートとの間にデポジットが噛み込むことも生じ得る。
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。
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。
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Ａｘ１５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）。
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。
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。
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。
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。
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。
［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。
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。
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。
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。
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）。
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。
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。
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）。
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。
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）。
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ＲＬ０からＲＬ１に変更する（ステップＳ９）。通常のロックアップ解除回転数ＲＬ０よりも低い回転数ＲＬ１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。
なお、ＲＬＯは、例えば１２００ｒｐｍ程度であり、それに対して、ＲＬ１は、例えば、９００ｒｐｍ程度である。
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ＲＦ０からＲＦ１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ＲＦ０よりも高いＲＦ１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。
なお、ＲＦ０は、例えば９００ｒｐｍ程度であり、ＲＦ１は、例えば、１２００ｒｐｍ程度である。
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）。これにより、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。
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、通常の開度ＯＶ０よりも大きいＯＶ１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ＯＶ１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。
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ＯＥ０よりも小さいＯＥ１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ＯＥ１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ＯＥ１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。
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。
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。
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。
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な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）。
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。
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）。
具体的には、ロックアップ解除回転数をＲＬ１からＲＬ０へと戻し（ステップＳ１７）、フューエルカット復帰回転数をＲＦ１からＲＦ０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ＯＶ１からＯＶ０へと戻し（ステップＳ２０）、ＥＧＲバルブ開度をＯＥ１からＯＥ０へと戻す（ステップＳ２１）。
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。
ＰＣＭ２は、ステップＳ１５で“Ｎｏ”と判定した場合には、リターンする。
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）。
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）。
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。
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。
６．デポジット付着判定の実行期間
本実施形態に係るＰＣＭ２によるデポジット付着判定の実行期間について、図７を用い説明する。図７は、燃料噴射量の変化等とデポジット付着判定の実行期間との関係の一例を示すタイミングチャートである。
図７に示すように、本一例では、タイミングｔ１において、吸気バルブ２１とバルブシート１２ａとの間、及び排気バルブ２２とバルブシート１２ａとの間、の少なくとも一方にデポジットが付着した状態にあると仮定する。
次に、タイミングｔ２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し、それとともに燃料噴射量がタイミングｔ３に向かって漸減してゆく。燃料噴射は、タイミングｔ３にカットされる。即ち、燃料噴射量がゼロとなる。
図７に示すように、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）は、アクセルオフしてもタイミングｔ３までの間は不安定な状態である。このため、ＰＣＭ２に入力されるクランク角速度情報についても、ノイズ成分が含まれた状態となっている。
燃料噴射がカットされることにより、タイミングｔ３以降においては、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が安定するようになる。そして、本実施形態では、燃料噴射量がゼロとなったタイミングｔ３の後、直ぐにタイミングｔ４からデポジット付着判定を開始する。そして、ＰＣＭ２は、燃料噴射量がゼロの状態が継続している期間中に取得したクランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）に基づき、デポジット付着判定を実行する。
本実施形態では、タイミングｔ４において、デポジットの噛み込みの有無の判定がなされる。
デポジットの噛み込みの有無の判定は、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ＲＡｔｈ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ＲＡｔｈ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ＲＡｔｈ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。
なお、上述のように、閾値ＲＡｔｈ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。
そして、タイミングｔ４においてデポジット付着判定でデポジットが付着していると判定された場合には、図６に示すフローチャートのステップＳ８〜ステップＳ１３のようなデポジット除去制御が実行される。
なお、図６のフローチャートで示したように、１回の燃料カット期間中にデポジット除去が完了しなかった場合には、次回の燃料カットの際までデポジット除去実行フラグを立てた状態で維持する。
本例においては、タイミングｔ５において、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が閾値ＲＡｔｈよりも大きくなり、デポジット除去が完了したものと仮定する。この場合には、タイミングｔ６で燃料カットが解除され、ドライバのアクセルオンに備える。
７．効果
本実施形態に係る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いてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、気筒内に設けた圧力センサからの圧力情報に基づきデポジットの噛み込みの有無を判定する場合などに比べて、本実施形態では、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定がなされる。
また、本実施形態では、燃料噴射弁が閉状態となり燃料噴射量がゼロの状態で継続している期間中（タイミングｔ３〜タイミングｔ６）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、ＰＣＭ２はデポジットの噛み込みの有無を判定するので、燃焼によるトルク変動の影響を受けず、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。
よって、本実施形態では、微小量のデポジットの有無を検出することができ、早期にデポジット除去を実行することが可能となる。これより、エンジン１では、圧縮漏れによる着火不良を未然に防ぐことができる。
従って、本実施形態では、車両の走行中において、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を高精度に検出することができる。
また、本実施形態では、車両の走行中において、アクセルオフに伴い燃料噴射弁を閉状態とし、燃料噴射量がゼロとなったタイミングｔ３の後、燃料噴射量がゼロの状態で継続している期間中に取得したクランク角速度情報（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無を判定することができるので、車両が停止するまでの間にデポジット除去を実行することができる。よって、デポジットの噛み込みによるエンジン１の始動性の低下を抑制することができる。
また、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を取得し、これより算出されるクランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。
また、本実施形態において、ＰＣＭ２は、ピストン１４が上昇する期間を含む区間Ｉｎｔ５を通過する時間（Ｔ５）と、区間Ｉｎｔ５の後において、ピストン１４が下降する期間を含む区間Ｉｎｔ７を通過する時間（Ｔ７）と、の比（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無を判定するので、エンジン本体１０の回転数が高い状態であっても高い精度を以ってデポジットの噛み込みの有無を検出することができる。
なお、本実施形態では、区間Ｉｎｔ５として、圧縮上死点ＴＤＣが含まれる区間を設定している。このように、区間Ｉｎｔ５に圧縮上死点ＴＤＣを含むこととしているので、時間Ｔ５と時間Ｔ７との比（クランク角速度比Ｔ５／Ｔ７）による圧縮漏れの検出を高い精度を以って行うことができる。即ち、デポジットの噛み込みが実質的になく、圧縮漏れがない状態では、圧縮上死点ＴＤＣを含む区間Ｉｎｔ５の通過時間Ｔ５は、その後におけるピストン１４が下降する区間Ｉｎｔ７の通過時間Ｔ７よりも長くなる。
これに対して、デポジットの噛み込みが所定量以上となり、圧縮漏れが発生している状態では、時間Ｔ５が圧縮漏れがない状態に比べて短くなり、圧縮漏れがない状態に比べてクランク角速度比Ｔ５／Ｔ７が“１”に近付くこととなる。本実施形態では、このような特徴に着目してデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高精度での判定を行うことが可能となる。
［実施形態２］
実施形態２に係るＰＣＭによるデポジット付着判定の実行期間について、図８を用い説明する。図８は、燃料噴射量の変化とデポジット付着判定の実行期間との関係の一例を示すタイミングチャートであり、上記実施形態１における図７の一部に相当する。
図８に示すように、本実施形態では、燃料噴射量が漸減する状態を一例として仮定する。そして、燃料噴射量は、タイミングｔ１３において、予め設定された閾値ＦＩｔｈ以下となる。
本実施形態に係るＰＣＭは、燃料噴射量が閾値ＦＩｔｈ以下となったタイミングｔ１３の直後、即ち、タイミングｔ１４からデポジット付着判定を実行する。ＰＣＭによるデポジット付着判定は、燃料噴射量が再び閾値ＦＩｔｈを超えるタイミングｔ１５までの間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、実行される。
本実施形態では、タイミングｔ１４において、デポジットの噛み込みの有無が判定される。
なお、タイミングｔ１５の前の時点で、デポジット除去が完了した場合には、一旦、デポジット付着判定制御を終了することもできる。
また、図８に示したタイミングを除き、構成及びＰＣＭが実行する各種制御については、上記実施形態１と同様である。
本実施形態に係るＰＣＭでも、クランク角センサＳＮＳ１からのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。即ち、本実施形態でも、微小なデポジットが噛み込んだ場合にも高精度に判定がなされる。
また、本実施形態では、燃料噴射量が所定の（予め設定された）閾値ＦＩｔｈ以下となった期間（タイミングｔ１３の後の期間）に取得したクランク角速度情報（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無の判定を実行するので、燃焼によるトルク変動の影響を比較的受け難く、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。
従って、本実施形態でも、車両の走行中において、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を高精度に検出することができる。
なお、燃料噴射量についての上記閾値ＦＩｔｈは、クランク角速度への影響が比較的小さい燃料噴射量を実験的又は経験的に求めておき、当該値を用いることが可能である。例えば、アイドル運転のための燃料噴射量を上記閾値として用いることなどが可能である。
なお、本実施形態では、図８に示したタイミングを除き、上記実施形態１と同じ構成を備え、同じ制御を実行するので、上記実施形態１と同様の効果も得ることができる。
［実施形態３］
実施形態３に係るＰＣＭによるデポジット付着判定の実行期間について、図９を用い説明する。図９は、燃料噴射量の変化とデポジット付着判定の実行期間との関係の一例を示すタイミングチャートであり、上記実施形態１における図７の一部、及び上記実施形態２における図８に相当する。
図９に示すように、本実施形態でも、上記実施形態２と同様に、燃料噴射量が漸減する状態を一例として仮定する。そして、燃料噴射量の変化の範囲は、タイミングｔ２３において、予め設定された範囲△ＦＩ内（以下）となる。
本実施形態に係るＰＣＭは、燃料噴射量の変化の範囲が範囲△ＦＩ内となったタイミングｔ２３からの期間中に取得したクランク角速度情報に基づき、デポジット付着判定を実行する。即ち、ＰＣＭによるデポジット付着判定は、燃料噴射量の変化の範囲が再び範囲△ＦＩを超えるタイミングｔ２５まで継続される。
本実施形態では、タイミングｔ２４において、デポジットの噛み込みの有無を判定する。
なお、タイミングｔ２５の前の時点で、デポジット除去が完了した場合には、一旦、デポジット付着判定制御を終了することもできる。
また、図９に示したタイミングを除き、構成及びＰＣＭが実行する各種制御については、上記実施形態１あるいは上記実施形態２と同様とすることができる。
本実施形態に係るＰＣＭでも、クランク角センサＳＮＳ１からのクランク角速度情報に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、高い精度でのデポジット噛み込み判定が実行できる。
また、本実施形態に係るＰＣＭは、燃料噴射量の変化が所定の（予め設定された）範囲△ＦＩ内となった期間（タイミングｔ２３の後の期間）に取得したクランク角速度情報（クランク角速度比）に基づき、デポジットの噛み込みの有無の判定を実行するので、燃焼によるトルク変動の影響を比較的受け難く、微小量のデポジットであっても高い精度で検出することができる。
従って、本実施形態でも、車両の走行中において、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を高精度に検出することができる。
なお、燃料噴射量についての上記範囲△ＦＩは、クランク角速度への影響が比較的小さい燃料噴射量を実験的又は経験的に求めておき、当該範囲を用いることが可能である。
なお、本実施形態では、図９に示したタイミングを除き、上記実施形態１あるいは上記実施形態２と同じ構成を備え、同じ制御を実行するので、上記実施形態１あるいは上記実施形態２と同様の効果も得ることができる。
［変形例］
上記実施形態１，２，３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、ターボ過給機を備えない、所謂、自然吸気エンジンを採用することもできる。
また、上記実施形態１，２，３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。
また、上記実施形態１，２，３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。
また、上記実施形態１，２，３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。
また、上記実施形態１等では、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。
また、上記実施形態１等では、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１等のように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。
また、上記実施形態１等では、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。
また、上記実施形態１等では、燃料噴射量がゼロとなった、あるいは所定量より少なくなった期間中に、デポジットの噛み込みの有無の判定も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、燃料噴射量がゼロとなった、あるいは所定量より少なくなった期間中に取得されたクランク角速度情報に基づき、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。
１ エンジン
２ ＰＣＭ
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

Claims (18)

  1. エンジンの制御方法において、
    燃料噴射弁の開閉動作を実行する噴射弁開閉ステップと、
    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判定するデポジット付着判定ステップと、
    を備え、
    前記デポジット付着判定ステップでは、前記噴射弁開閉ステップにおいて、前記燃料噴射弁の閉状態が継続中であるときに取得した前記クランク角速度情報に基づいて、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する、
    エンジンの制御方法。
  2. 請求項１記載のエンジンの制御方法であって、
    前記デポジット付着判定ステップでは、前記噴射弁開閉ステップで、車両の走行中にアクセルオフに伴い前記燃料噴射弁を所定期間継続的に閉状態としているときに取得した前記クランク角速度情報に基づいて、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する、
    エンジンの制御方法。
  3. エンジンの制御方法において、
    燃料噴射弁の開閉動作を実行する噴射弁開閉ステップと、
    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判定するデポジット付着判定ステップと、
    を備え、
    前記デポジット付着判定ステップにおける前記デポジットの噛み込みの有無の判定を、前記噴射弁開閉ステップにおいて、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量が所定の閾値以下となる開度状態が継続中に実行する、
    エンジンの制御方法。
  4. エンジンの制御方法において、
    燃料噴射弁の開閉動作を実行する噴射弁開閉ステップと、
    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判定するデポジット付着判定ステップと、
    を備え、
    前記デポジット付着判定ステップでは、前記噴射弁開閉ステップで、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量の変化が所定の範囲内となる開度状態が継続中に取得された前記クランク角速度情報に基づき、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する、
    エンジンの制御方法。
  5. 請求項１から請求項４の何れか記載のエンジンの制御方法であって、
    前記デポジット付着判定ステップは、
    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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出する第１通過時間算出サブステップと、
    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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出する第２通過時間算出サブステップと、
    前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、所定の閾値以下となった場合に、デポジットの噛み込み有りと判定する判定サブステップと、
    を有する、
    エンジンの制御方法。
  6. 請求項５記載のエンジンの制御方法であって、
    前記第１通過時間算出サブステップにおける前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている、
    エンジンの制御方法。
  7. エンジンの制御方法において、
    クランク角センサからのクランク角速度情報を取得するクランク角速度情報取得ステップと、
    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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出する第１通過時間算出ステップと、
    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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出する第２通過時間算出ステップと、
    前記第１通過時間と前記第２通過時間との比を算出する時間比算出ステップと、
    前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、所定の閾値以下となった場合に、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有りと判定するデポジット噛み込み判定ステップと、
    を備える、
    エンジンの制御方法。
  8. 請求項７記載のエンジンの制御方法であって、
    前記第１通過時間算出ステップにおける前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている、
    エンジンの制御方法。
  9. 請求項１から請求項８の何れか記載のエンジンの制御方法であって、
    前記デポジット付着判定ステップで前記デポジットの噛み込み有りと判定された場合に、前記エンジンにおける燃焼室内の圧力を高める筒内圧増大ステップを、さらに備える、
    エンジンの制御方法。
  10. エンジンの制御装置において、
    開閉動作により前記エンジンの燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、
    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、
    前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記燃料噴射弁の閉状態が継続中に取得した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、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判定する、
    エンジンの制御装置。
  11. 請求項１０記載のエンジンの制御装置であって、
    前記制御部は、車両の走行中にアクセルオフに伴い前記燃料噴射弁を所定期間継続的に閉状態としているときに取得した前記クランク角速度情報に基づいて、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する、
    エンジンの制御装置。
  12. エンジンの制御装置において、
    開閉動作により前記エンジンの燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、
    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、
    前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量が所定の閾値以下となる開度状態が継続中に取得した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、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判定する、
    エンジンの制御装置。
  13. エンジンの制御装置において、
    開閉動作により前記エンジンの燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、
    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、
    前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、前記燃料噴射弁の弁開度が、噴射される燃料噴射量の変化が所定の範囲内となる開度状態が継続中に取得した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、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判定する、
    エンジンの制御装置。
  14. 請求項１０から請求項１３の何れか記載のエンジンの制御装置であって、
    前記制御部は、
    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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出し、
    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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出し、
    前記第１通過時間と前記第２通過時間との比を算出し、
    前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が所定の閾値以下である場合に、デポジットの噛み込み有りと判定する、
    エンジンの制御装置。
  15. 請求項１４記載のエンジンの制御装置であって、
    前記第１通過時間の算出において、前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている、
    エンジンの制御装置。
  16. 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、
    前記クランク角センサからの前記クランク角速度に係る情報を取得するとともに、前記燃料噴射弁の弁開度を制御する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    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での所定のクランク角範囲の通過に要する第１通過時間を算出し、
    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前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲の通過に要する第２通過時間を算出し、
    前記第１通過時間と前記第２通過時間との比を算出し、
    前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が所定の閾値以下である場合に、デポジットの噛み込み有りと判定する、
    エンジンの制御装置。
  17. 請求項１５記載のエンジンの制御装置であって、
    前記第１通過時間の算出において、前記所定のクランク角範囲には、圧縮上死点が含まれている、
    エンジンの制御装置。
  18. 請求項１０から請求項１７の何れか記載のエンジンの制御装置であって、
    前記制御部は、前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合に、前記エンジンにおける燃焼室内の圧力を高める、
    エンジンの制御装置。
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