JP2018184891A - 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】エンジン停止前に噛み込んだ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とともに、燃費性能の低下を抑制することが可能であ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】タイミングt1においてアクセルオフされた後、タイミングt2において、燃料噴射量がゼロとなる。燃料噴射がカットされたタイミングt2以降では、クランク角速度比が安定し、PCMは、当該安定した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。PCMは、タイミングt3において、デポジットの噛み込み有りと判定し、フラグを“1”にセットする。その後、タイミングt4以降において、アクセルがオンとされ、車速が増速される。車速が所定の車速であるV以上となったタイミングt5において、デポジットの除去がなされたものとみなし、フラグが“0”にリセットされる。【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。
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り、着火不良の原因となる。
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。
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。
特開2015−117661号公報 特開2017−002853号公報
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。
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。
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。
また、デポジットの除去を行おうとした場合には、燃費性能の低下が懸念されるが、車両のエンジンに対しては、できるだけ燃費性能の低下を抑制することも求められている。
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、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とともに、燃費性能の低下を抑制することが可能であ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、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、車速に関する情報を取得する車速情報取得ステップと、前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、前記車速が所定の車速未満である場合には、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧を増大させて前記デポジットを除去するデポジット除去ステップと、を備える。そして、本態様に係るエンジンの制御方法では、前記デポジットの噛み込み有りとの判定が継続中であって、前記車速が前記所定の車速以上となった場合には、前記デポジットの除去がなされたとみなし、前記デポジットの噛み込み有りとの判定を解除する。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、車速が所定の車速未満である場合には、デポジット除去ステップを実行する。これにより、エンジン停止前にデポジットの除去を図ることができ、再始動性の確保が可能である。
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判定した場合であって、車速が所定の車速以上である場合には、デポジット除去ステップの実行によるデポジット除去が完了しているか否かにかかわらず、デポジットの除去がなされたものとみなし(デポジット除去が完了したものとみなし)、デポジットの噛み込み有りとの判定を解除する。これは、車速が所定の車速以上となった場合においては、単位時間当たりのバルブの開閉回数の増加により、噛み込んだデポジットの除去が図れることによる。
また、上記態様に係るエンジンの制御方法では、車速が所定の車速以上になることでデポジット除去ステップの実行を中止することができるので、不必要なデポジット除去を実行しなくてもよく、燃費性能の低下を抑えることが可能となる。
なお、上記における「所定の車速」は、エンジンの種類や大きさ、あるいはその構造などを考慮し、実験的・経験的に規定される。例えば、所定の車速として、40km/h程度とすることができる。
従って、上記態様に係るエンジンの制御方法では、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とともに、燃費性能の低下を抑制することが可能である。
本発明の一態様に係るエンジンの制御方法は、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、エンジン回転数に関する情報を取得するエンジン回転数取得ステップと、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の筒内圧を増大させて前記デポジットを除去するデポジット除去ステップと、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、前記デポジット除去ステップでは、前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、前記エンジン回転数が所定の回転数未満である場合に、所定の期間、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧を増大させることにより、デポジットを除去する第1デポジット除去サブステップと、前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、前記エンジン回転数が前記所定の回転数以上である場合に、前記第1デポジット除去サブステップに比べて、前記筒内圧の増大度合いを低くし、又は前記増大を実行する期間を前記所定の期間よりも短くし、又はその両方をすることにより、デポジットを除去する第2デポジット除去サブステップと、を選択的に実行する。
上記態様に係るエンジンの制御方法では、エンジン回転数が所定の回転数以上である場合に、第2デポジット除去サブステップを実行することとしている。そして、この第2デポジット除去サブステップは、第1デポジット除去サブステップに比べて、筒内圧の増大度合いを低くするか、筒内圧の増大期間を短くするか、あるいはその両方を行うこととしているので、デポジット除去を適切な範囲で実行することができ、燃費性能の低下を抑えることができる。
これは、筒内圧の増大によるデポジット除去を実行する場合には、デポジット除去を実行しない場合に比べて燃費性能が低下することが懸念されるが、上記態様に係るエンジンの制御方法では、エンジン回転数が所定の回転数以上の場合には、当該エンジン回転に伴う単位時間当たりのバルブ開閉動作回数が多くなることによりデポジットの除去が促進されるとの知見に基づき、筒内圧の増大度合いを低くしたり、筒内圧の増大期間を短くしたりしても、十分にデポジット除去が図れるとの理由による。
従って、上記態様に係るエンジンの制御方法でも、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とともに、燃費性能の低下を抑制することが可能であるとともに、燃費性能の低下を抑制す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、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に関する情報を取得するクランク角速度情報取得ステップと、をさらに備える。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速度に関する情報に基づき、前記デポジットの噛み込みの有無の判定を実行する。
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、デポジットの噛み込みの有無を高い精度で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、前記燃料噴射弁の閉状態が継続中に、前記デポジット除去ステップを実行する。
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(フューエルカット継続中)に、筒内圧を増大させてデポジット除去を図ることとしているので、当該車両を運転するドライバがデポジット除去による違和感を覚えるの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、車速を検出する車速センサと、前記車速センサからの前記車速に関する情報を取得するとともに、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判定し、且つ、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧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、前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、前記車速が所定の車速未満である場合には、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧を増大させて前記デポジットを除去する制御を実行し、前記デポジットの噛み込み有りとの判定が継続中であって、前記車速が前記所定の車速以上となった場合には、前記デポジットの除去がなされたとみなし、前記デポジットの噛み込み有りとの判定を解除する。
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判定した場合であって、車速が所定の車速未満である場合には、デポジット除去制御を実行する。これにより、エンジン停止前にデポジットの除去を図ることができ、再始動性の確保が可能である。
また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部がデポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、車速が所定の車速以上である場合には、デポジット除去制御の実行によるデポジット除去が完了しているか否かにかかわらず、デポジットの除去がなされたものとみなし(デポジット除去が完了したものとみなし)、デポジットの噛み込み有りとの判定を解除する。
また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、車速が所定の車速以上になることでデポジット除去制御を中止することができるので、不必要なデポジット除去を実行しなくてもよく、燃費性能の低下を抑えることが可能となる。
なお、上記における「所定の車速」は、エンジンの種類や大きさ、あるいはその構造などを考慮し、実験的・経験的に規定される。例えば、所定の車速として、40km/h程度とすることができる。
従って、上記態様に係るエンジンの制御装置では、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とともに、燃費性能の低下を抑制す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装置は、上記態様において、開閉動作により前記エンジンの前記燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、クランク角速度を検出するクランク角センサと、をさらに備える。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速度に基づき、前記デポジットの噛み込みの有無の判定を実行する。
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、デポジットの噛み込みの有無を高い精度で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、前記燃料噴射弁の閉状態が継続中に、前記デポジットの除去を実行する。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、燃料噴射弁の閉状態が継続中(フューエルカット継続中)に、筒内圧を増大させてデポジットを除去する制御を実行することとしているので、当該車両を運転するドライバがデポジット除去による違和感を覚えるの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、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、クランク角速度を検出するクランク角センサと、を備える。なお、本態様においては、クランク角センサがエンジン回転数センサとしての機能も兼ね備える場合も含む。
本態様に係るエンジンの制御装置では、前記クランク角センサにより検出された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通過時間と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通過時間との比が所定の閾値以下であって、前記エンジン回転数センサにより検出された前記エンジン回転数が所定の回転数未満である場合には、所定の期間、前記エンジンにおける吸気圧を増大させることにより、デポジットの除去を実行し(「第1デポジット除去制御」と記載する場合がある)、前記比が前記所定の閾値以下であって、前記エンジン回転数センサにより検出された前記エンジン回転数が前記所定の回転数以上である場合には、前記エンジン回転数が所定の回転数未満である場合に比べて、前記吸気圧の増大度合いを低くし、又は前記増大を実行する期間を前記所定の期間よりも短くし、又はその両方を実行する(「第2デポジット除去制御」と記載する場合がある)。
上記態様に係るエンジンの制御装置では、上記比が上記所定の閾値以下であって、エンジン回転数が所定の回転数以上である場合に、第2デポジット除去制御を実行することとしている。そして、この第2デポジット除去制御では、第1デポジット除去制御に比べて、吸気圧の増大度合いを低くするか、吸気圧の増大期間を短くするか、あるいはその両方を行うこととしているので、デポジット除去を適切な範囲で実行することができ、燃費性能の低下を抑えることができる。
これは、吸気圧を増大させてデポジットの除去を図る場合には、デポジット除去を実行しない場合に比べて燃費性能が低下することが懸念されるが、上記態様に係るエンジンの制御装置では、エンジン回転数が所定の回転数以上の場合には、当該エンジン回転に伴う単位時間当たりのバルブ開閉動作回数が多くなることによりデポジットが除去され易くなるとの知見に基づき、吸気圧の増大度合いを低くしたり、吸気圧の増大期間を短くしたりしても、十分にデポジット除去が図れるとの理由による。
従って、上記態様に係るエンジンの制御装置でも、エンジンの停止前に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ことができ、良好な再始動性が確保可能であるとともに、燃費性能の低下を抑制することが可能である。
上記の各態様では、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とともに、燃費性能の低下を抑制することが可能である。
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。 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。 実施例に係るエンジンの制御において、車速とデポジット付着判定フラグ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.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(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。
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。
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。
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、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。
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。
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。
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12a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。
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、誤判定の防止(高い精度での判定)を目的に設定されたものであり、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。カウント値mは、クランクプレート19が1回転する毎に1ずつ増加する。そして、本実施形態では、所定の回数Mを一例として225回としており、デポジット除去実行フラグのセットとともにリセットされる。
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)。即ち、本実施形態では、M回連続でデポジットの噛み込み有りと判定された場合に初めてデポジット除去制御(ステップS8〜ステップS13)を実行することとしている。これにより、ノイズなどによる誤判定を防止でき、不必要なデポジット除去制御を実行しないこととしている。
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、変速機3が高ギヤ段(例えば、4速)から低ギヤ段(例えば、3速)にギヤダウンされた場合に設定される回転数であり、例えば、1200rpm程度である。RL1は、エンジン本体10のストール(失火)を防止するのに設定されたアイドル回転数であり、例えば、900rpm〜1000rpm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。
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)。
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、誤判定の防止(高い精度での判定)を目的に設定されたものであり、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。なお、カウント値nは、クランクプレート19が1回転する毎に1ずつ増加する。そして、本実施形態では、所定の回数Nを一例として225回としており、デポジット除去実行フラグのリセットとともにリセットされる。
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V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、吸気バルブ21及び排気バルブ22の開閉動作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。
なお、ステップS23の判断及びその後の制御については、後述する。
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を用い説明する。図7は、実施例に係るエンジンの制御において、車速とデポジット付着判定フラグとの関係を示すタイミングチャートである。
《実施例》
以下で説明する実施例は、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る場合を想定している。
図7に示すように、本実施例では、タイミングtにおいて、既にデポジットの噛み込みが発生している。
次に、タイミングt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、燃料噴射量がタイミングtに向かって漸減してゆく。なお、この時点では、PCM2は未だデポジットの噛み込みの有無の判定を行っていないので、デポジット付着判定フラグは“0”のままである。
次に、タイミングtにおいて燃料噴射はカットされ、燃料噴射量がゼロとなる(燃料噴射が停止される)。PCM2は、タイミングtからの期間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開始し、タイミングtでデポジットの噛み込み有りと判定する。なお、本実施例では、燃料噴射量がゼロ(フューエルカット)の状態で取得されたクランク角速度比(T5/T7)に基づき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。
また、上述のように、デポジットの噛み込み有りとの判定は、カウント値mが所定の回数M以上となって初めてなされるので(図6のフローチャートを参照)、誤判定が防止され、本実施例では、高い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。
タイミングtからタイミングtに期間においてPCM2が実行するデポジット付着判定は、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。図7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RAth以下となっている。
図7に示すように、PCM2は、タイミングt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、図6のフローチャートにおけるステップS9〜ステップS13の各デポジット除去制御を実行する。
タイミングtにおいて、ドライバがアクセルを踏み、アクセル開度が上昇し、燃料噴射量がゼロから所定の量に増大される。なお、タイミングtにおいては、デポジット付着判定フラグは“1”のまま維持されている。即ち、デポジットの噛み込み有りとの判定が継続されている。
タイミングt以降、燃料噴射量が漸増してゆき、それに伴って車速も増速されてゆく。本実施例では、車速vが所定の車速V(例えば、40km/h)に達したタイミングtにおいて、PCM2はデポジット付着判定フラグを“0”にリセットする。
これは、車速vが増速されることにより、吸気バルブ21及び排気バルブ22の開閉動作が増加され、これによりデポジットの除去が促進されるとの知見に基づくものである。そして、本実施例では、車速vが所定の車速V(例えば、40km/h)に達したタイミングtにおいて、クランク角速度比(T5/T7)は“1”よりも大きくなり、デポジットは除去されたものとみなされる。
7.効果
本実施形態では、制御部であるPCM2がデポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、車速vが所定の車速V(例えば、40km/h)未満である場合には、図6のフローチャートにおけるステップS9〜ステップS13の各デポジット除去制御を実行する。これにより、エンジン停止前にデポジットの除去を図ることができ、再始動性の確保が可能である。
また、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であって、車速vが所定の車速V(例えば、40km/h)以上である場合には、図6のフローチャートにおけるステップS15の判断で、“n≧N”の条件を未だ満足していない状態にあっても、デポジットの除去がなされたものとみなし(デポジット除去が完了したものとみなし)、デポジットの噛み込み有りとの判定を解除する(デポジット付着判定フラグを“0”にリセットする)。
また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、車速が所定の車速以上になることでデポジット除去制御を中止することができるので、不要なデポジット除去を実行しなくてもよく、燃費性能の低下を抑えることが可能となる。
なお、上記における「所定の車速」は、エンジンの種類や大きさ、あるいはその構造などを考慮し、実験的・経験的に規定される。例えば、所定の車速として、40km/h程度とすることができる。
従って、本実施形態では、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とともに、燃費性能の低下を抑制することが可能である。
また、本実施形態では、PCM2は、燃料噴射弁37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(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、燃焼によるトルク変動の影響を受けず、デポジットの噛み込みの有無を高い精度で検出することができる。
また、本実施形態では、図6のフローチャートのステップS7において、カウントmが所定の回数M(例えば、225回)以上となって初めてデポジットの除去制御を実行することとしたので、ノイズ等に起因する誤判定を防止することができ、高い精度でのデポジットの噛み込みの有無の判定が可能である。
また、同様に、フローチャートのステップS15において、カウントnが所定の回数N(例えば、225回)以上となって初めてデポジットの除去制御の実行と停止することとしたので、ノイズ等による誤判定を防止することができる。
また、本実施形態では、PCM2は、燃料噴射弁37の閉状態が継続中(フューエルカット継続中)に、筒内圧の増大によるデポジット除去制御(ステップS9〜ステップS13の各デポジット除去制御)を実行することとしているので、当該車両を運転するドライバがデポジット除去による違和感を覚えるのを抑制することができる。
[変形例1]
変形例1に係るエンジンの制御方法について、以下説明する。なお、以下の説明においては、上記実施形態との差異点のみを説明し、上記実施形態と同じ部分についての説明は省略する。
本変形例に係るエンジンの制御方法では、デポジット除去フラグが“1”にセットされた状態の継続中において、エンジン回転数が所定の回転数以上となった場合に、エンジン回転数が所定の回転数未満の場合に比べて、デポジット除去制御の条件を次のように緩和する。
具体的には、次のような方法を採用する。
(i)図6の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の内、一部の制御を中止し、残りの制御だけを継続して実行する。例えば、ロックアップ解除回転数については、RL1からRL0にリセットし、また、フューエルカット復帰回転数についても、RF1からRF0にリセットし、さらに、アイドルストップ禁止の解除を行う。そして、吸気シャッターバルブ36の開度はOV1のまま維持し、EGRバルブ開度もOE1のまま維持する。
これらの条件変更により、エンジン回転数が所定の回転数未満の場合に比べて、筒内圧の増大度合いを低くする(緩和する)ことができる。
(ii)図6のフローチャートにおいて、ステップS15の判断において、カウント値nがNよりも小さいNとなった時点でデポジット除去実行フラグを“0”にリセットする。Nについては、例えば、100回から120回程度とすることもできるし、1回とすることもできる。
本変形例では、エンジン回転数が所定の回転数以上である場合に、PCM2は、上記(i)及び上記(ii)のようなデポジット除去制御を実行することとしている。そして、上記(i)及び上記(ii)のデポジット除去制御は、エンジン回転数が所定の回転数未満である場合のデポジット除去制御(図6のフローチャートにおけるステップS9〜ステップS13の除去制御)に比べて、筒内圧の増大度合いを低くし、また、筒内圧の増大期間を短くすることができるので、デポジット除去を適切な範囲で実行することができ、燃費性能の低下を抑えることができる。
これは、筒内圧の増大によるデポジット除去を実行する場合には、デポジット除去を実行しない場合に比べて燃費性能が低下することが懸念されるが、本変形例では、エンジン回転数が所定の回転数以上の場合には、当該エンジン回転に伴う単位時間当たりのバルブ開閉動作回数が多くなることによりデポジットの除去がなされ易くなるとの知見に基づき、筒内圧の増大度合いを低くしたり、筒内圧の増大期間を短くしても、十分にデポジット除去が図れるとの理由による。
従って、本変形例でも、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とともに、燃費性能の低下を抑制することが可能である。
なお、本変形例における「所定の回転数」は、例えば、1200rpm〜1500rpmの範囲中の所定の回転数とすることができる。
[その他の変形例]
上記実施形態及び上記変形例1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。
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。
また、上記実施形態及び上記変形例1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、上記実施形態及び上記変形例1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、上記実施形態及び上記変形例1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、上記実施形態及び上記変形例1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、上記実施形態及び上記変形例1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、上記実施形態及び上記変形例のように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。
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。
また、上記実施形態及び上記変形例1では、燃料噴射量がゼロである期間中(フューエルカット期間中)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。
また、上記変形例1では、エンジン回転数が所定の回転数以上である場合に、上記(i)と上記(ii)との両方のデポジット除去条件を満たすこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。即ち、上記(i)又は上記(ii)の一方の条件だけを満たすようにしてもよい。
また、上記変形例1では、上記(i)において、ロックアップ解除回転数をRL1からRL0にリセットし、フューエルカット復帰回転数をRF1からRF0にリセットし、アイドルストップ禁止の解除を行うこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。即ち、図6のフローチャートにおいて、ステップS9〜ステップS13の一部の制御をリセットし、残りの制御をそのまま継続することとすればよい。
また、上記変形例1では、エンジン回転数が所定の回転数未満か以上かで、上記(i)及び上記(ii)のような制御条件の変更を行うこととしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、エンジン回転数が高くなるに従って、1つずつ段階的に制御条件を変更することとしてもよい。デポジット除去制御を実行する期間の長さについても同様である。
また、上記実施形態1等では、PCM2がデポジットの噛み込みの有無を判定し、その結果に基づいて、筒内圧(吸気圧)の増大度合いや増大させる期間を変更することとしたが、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、筒内圧(吸気圧)の増大度合いや増大させる期間を変更することとしてもよい。
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

Claims (8)

  1. エンジンの制御方法において、
    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、
    車速に関する情報を取得する車速情報取得ステップと、
    前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、前記車速が所定の車速未満である場合には、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧を増大させて前記デポジットを除去するデポジット除去ステップと、
    を備え、
    前記デポジットの噛み込み有りとの判定が継続中であって、前記車速が前記所定の車速以上となった場合には、前記デポジットの除去がなされたとみなし、前記デポジットの噛み込み有りとの判定を解除する、
    エンジンの制御方法。
  2. エンジンの制御方法において、
    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、
    エンジン回転数に関する情報を取得するエンジン回転数取得ステップと、
    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の筒内圧を増大させて前記デポジットを除去するデポジット除去ステップと、
    を備え、
    前記デポジット除去ステップでは、
    前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、前記エンジン回転数が所定の回転数未満である場合に、所定の期間、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧を増大させることにより、デポジットを除去する第1デポジット除去サブステップと、
    前記デポジットの噛み込み有りと判定した場合であって、前記エンジン回転数が前記所定の回転数以上である場合に、前記第1デポジット除去サブステップに比べて、前記筒内圧の増大度合いを低くし、又は前記増大を実行する期間を前記所定の期間よりも短くし、又はその両方をすることにより、デポジットを除去する第2デポジット除去サブステップと、
    を選択的に実行する、
    エンジンの制御方法。
  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、
    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に関する情報を取得するクランク角速度情報取得ステップと、
    をさらに備え、
    前記デポジット付着判定ステップでは、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速度に関する情報に基づき、前記デポジットの噛み込みの有無の判定を実行する、
    エンジンの制御方法。
  4. 請求項3記載のエンジンの制御方法であって、
    前記燃料噴射弁の閉状態が継続中に、前記デポジット除去ステップを実行する、
    エンジンの制御方法。
  5. エンジンの制御装置において、
    車速を検出する車速センサと、
    前記車速センサからの前記車速に関する情報を取得するとともに、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判定し、且つ、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧を制御する制御部と、
    を備え、
    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であって、前記車速が所定の車速未満である場合には、前記エンジンにおける燃焼室の筒内圧を増大させて前記デポジットを除去する制御を実行し、
    前記デポジットの噛み込み有りとの判定が継続中であって、前記車速が前記所定の車速以上となった場合には、前記デポジットの除去がなされたとみなし、前記デポジットの噛み込み有りとの判定を解除する、
    エンジンの制御装置。
  6. 請求項5記載のエンジンの制御装置であって、
    開閉動作により前記エンジンの前記燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁と、
    クランク角速度を検出するクランク角センサと、
    をさらに備え、
    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速度に基づき、前記デポジットの噛み込みの有無の判定を実行する、
    エンジンの制御装置。
  7. 請求項6記載のエンジンの制御装置であって、
    前記制御部は、前記燃料噴射弁の閉状態が継続中に、前記デポジットの除去を実行する、
    エンジンの制御装置。
  8. エンジンの制御装置において、
    エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサと、
    クランク角速度を検出するクランク角センサと、
    を備え、
    前記クランク角センサにより検出された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通過時間と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通過時間との比が所定の閾値以下であって、前記エンジン回転数センサにより検出された前記エンジン回転数が所定の回転数未満である場合には、所定の期間、前記エンジンにおける吸気圧を増大させることにより、デポジットの除去を実行し、
    前記比が前記所定の閾値以下であって、前記エンジン回転数センサにより検出された前記エンジン回転数が前記所定の回転数以上である場合には、前記エンジン回転数が所定の回転数未満である場合に比べて、前記吸気圧の増大度合いを低くし、又は前記増大を実行する期間を前記所定の期間よりも短くし、又はその両方を実行する、
    エンジンの制御装置。
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