(57)【要約】【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、クランク角センサからのクランク角速度情報に基づきクランク角速度比を算出し、当該クランク角速度比が所定の閾値以下である場合に、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が有りと判定する。デポジットの噛み込みの有無を判定する際に用いられる所定の閾値は、吸気圧センサからの吸気圧情報に基づき、設定される。即ち、吸気圧が高い場合の閾値ＲＡｔｈ１は、吸気圧が低い場合の閾値に比べて高く設定される。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの制御方法において、
前記エンジンへの吸気圧に係る情報を取得する吸気圧情報取得ステップと、
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、前記クランク角速度情報に加え、前記吸気圧に係る情報に基づいて、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。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの制御方法であって、
前記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を通過するのに要する第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、前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲を通過するのに要する第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通過時間との比を算出するクランク角速度比算出サブステップと、
前記吸気圧に係る情報に基づき、クランク角速度比に関する閾値を設定する閾値設定サブステップと、
前記クランク角速度比算出サブステップで算出した前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、前記閾値設定サブステップで設定した前記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判定サブステップと、
を有する、
エンジンの制御方法。
【請求項３】
請求項２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。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか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を用い、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。
【請求項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。
【請求項６】
エンジンの制御装置において、
前記エンジンへの吸気圧を検出する吸気圧センサと、
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、
前記吸気圧センサからの前記吸気圧に係る情報、及び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受けるとともに、前記エンジンの制御を実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記クランク角速度に係る情報、及び前記吸気圧に係る情報に基づき、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。
【請求項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を通過するのに要する第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、前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲を通過するのに要する第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、
前記吸気圧に係る情報に基づき、クランク角速度比に関する閾値を設定し、
前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、前記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。
【請求項８】
請求項７記載のエンジンの制御装置であって、
前記閾値は、前記吸気圧センサで検出された前記吸気圧が低いほど、低く設定される、
エンジンの制御装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８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度範囲には、圧縮上死点が含まれている、
エンジンの制御装置。
【請求項１０】
請求項６から請求項９の何れか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燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁を、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であるときに取得した前記クランク角速度に係る情報を用い、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。
【請求項１１】
請求項６から請求項１０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制御を実行する、
エンジンの制御装置。
【請求項１２】
エンジンの制御装置において、
前記エンジンへの吸気圧を検出する吸気圧センサと、
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、
前記吸気圧センサからの前記吸気圧に係る情報、及び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受けるとともに、前記エンジンの制御を実行する制御部と、
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を通過するのに要する第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、前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲を通過するのに要する第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、
前記吸気圧に係る情報に基づき、クランク角速度比に関する閾値を設定し、
前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、前記閾値以下である場合に、前記エンジンにおける燃焼室内の圧力を高める制御を実行し、
前記閾値は、前記吸気圧センサで検出された前記吸気圧が低いほど、低く設定される、
エンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの制御方法及びエンジンの制御装置に関し、特に、エンジンにおける吸排気バルブとバルブシートとの間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。
【背景技術】
【０００２】
エンジンは、燃焼室内に燃料と空気とを送り込み、燃焼室内で生じる燃焼により駆動される。エンジンにおいては、吸気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込むことがある。例えば、特許文献１には、吸気通路に付着したデポジットが何らかの拍子に剥がれ、燃焼室方向に流れ、吸気バルブとバルブシートの間に噛み込むことがあるとの記載がなされている。
【０００３】
吸気バルブとバルブシートとの間にデポジットが噛み込んだ場合には、圧縮漏れを起こすことになる。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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１１７６６１号公報
【特許文献２】特開２０１５−１６６５５４号公報
【特許文献３】特開２０１１−２７３４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に開示の技術は、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、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、また、エンジンを停止させた場合に、再始動させることが非常に難しくなるおそれがある。
【０００７】
即ち、エンジンを停止させた後の再始動性を担保するためには、車両の走行中において、微小なデポジットでも検出することが必要であるが、特許文献２に開示の技術では困難である。
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様に係るエンジンの制御方法は、前記エンジンへの吸気圧に係る情報を取得する吸気圧情報取得ステップと、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、前記クランク角速度情報に加え、前記吸気圧に係る情報に基づいて、前記デポジットの噛み込みの有無の判定を実行する。
【００１１】
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の噛み込み有無の判定が実行できる。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い精度での判定が可能である。
【００１２】
また、上記態様に係るエンジンの制御方法では、クランク角速度情報に加え、吸気圧に係る情報に基づいてデポジットの付着の有無（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の噛み込みの有無を判定することができる。即ち、車両が走行している場所の標高に応じた吸気圧の変動により、同一の吸気シャッターバルブ開度又は同一の吸気バルブリフト量であっても筒内圧が変動し、クランク角センサで検出されるクランク角速度は変化するが、上記態様では、吸気圧に係る情報も用いてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、吸気圧の変化の影響を取り除くことができ、微小なデポジットの噛み込み有無についても高い精度で判定することができる。
【００１３】
ここで、微小量のデポジットの有無を検出することができれば、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。このような微小なデポジットを車両の走行中に検出する際、吸気圧の変化によるノイズ成分を除去することができ、優れた判定が実行できる。
【００１４】
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の有無を高精度に判定することができる。
【００１５】
本発明の別態様に係るエンジンの制御方法は、上記態様において、前記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を通過するのに要する第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、前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲を通過するのに要する第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通過時間との比を算出するクランク角速度比算出サブステップと、前記吸気圧に係る情報に基づき、クランク角速度比に関する閾値を設定する閾値設定サブステップと、前記クランク角速度比算出サブステップで算出した前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、前記閾値設定サブステップで設定した前記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判定サブステップと、を有する。
【００１６】
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でデポジットの噛み込み有無を判定することができる。
【００１７】
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。
【００１８】
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所定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、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、圧縮上死点を含む所定の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。
【００１９】
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、高い精度での判定を行うことができる。
【００２０】
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を用い、前記デポジットの噛み込みの有無を判定する。
【００２１】
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している期間中に取得したクランク角速度情報を用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噛み込みの有無を判定することができれば、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。
【００２２】
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。
【００２３】
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、上記態様に係るエンジンの制御方法では、圧縮漏れによる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。
【００２４】
本発明の一態様に係るエンジンの制御装置は、前記エンジンへの吸気圧を検出する吸気圧センサと、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、前記吸気圧センサからの前記吸気圧に係る情報、及び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受けるとともに、前記エンジンの制御を実行する制御部と、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、前記クランク角速度情報、及び前記吸気圧に係る情報に基づき、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。
【００２５】
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の噛み込み有無の判定が実行できる。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い精度での判定が可能である。
【００２６】
また、上記態様に係るエンジンの制御装置では、制御部は、クランク角速度情報、及び吸気圧に係る情報に基づいてデポジットの付着の有無（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の噛み込みの有無を判定することができる。即ち、吸気圧の変動により、筒内圧も変動し、クランク角センサで検出されるクランク角速度は変化するが、上記態様において、制御部は、吸気圧に係る情報も用いてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、吸気圧の変化の影響を取り除くことができ、微小なデポジットの噛み込み有無についても高い精度で判定することができる。
【００２７】
ここで、微小量のデポジットの有無を検出することができれば、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。このような微小なデポジットを車両の走行中に検出する際、吸気圧の変化によるノイズ成分を除去することができ、優れた判定が実行できる。
【００２８】
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の有無を高精度に判定することができる。
【００２９】
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を通過するのに要する第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、前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲を通過するのに要する第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、前記吸気圧に係る情報に基づき、クランク角速度比に関する閾値を設定し、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、前記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。
【００３０】
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判定することができる。
【００３１】
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、前記閾値は、前記吸気圧センサで検出された前記吸気圧が低いほど、低く設定される。これにより、車両が高地を走行しており、取り込まれる空気量が少ない場合にあっても、デポジットの噛み込みの有無を高い精度で判定することができる。
【００３２】
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、前記第１通過時間の算出において、前記所定のクランク角度範囲には、圧縮上死点が含まれている。
【００３３】
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上記所定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、デポジットの噛み込みの有無を高い精度で判定することが可能である。
【００３４】
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燃焼室への燃料噴射量を調節する燃料噴射弁を、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であるときに取得した前記クランク角速度に係る情報を用い、前記デポジットの噛み込みの有無の判定を実行する。
【００３５】
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している期間中に取得したクランク角速度情報を用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。
【００３６】
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制御を実行する。
【００３７】
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としているので、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。
【００３８】
本発明の一態様に係るエンジンの制御装置は、前記エンジンへの吸気圧を検出する吸気圧センサと、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、前記吸気圧センサからの前記吸気圧に係る情報、及び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受けるとともに、前記エンジンの制御を実行する制御部と、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を通過するのに要する第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、前記圧縮行程後での所定のクランク角範囲を通過するのに要する第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、前記吸気圧に係る情報に基づき、クランク角速度比に関する閾値を設定し、前記第１通過時間と前記第２通過時間との比が、前記閾値以下である場合に、前記エンジンにおける燃焼室内の圧力を高める制御を実行する。さらに、本態様に係るエンジンの制御装置では、前記閾値は、前記吸気圧センサで検出された前記吸気圧が低いほど、低く設定される。
【００３９】
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、燃焼室内の圧力を高める制御を実行することにより、デポジットの噛み込みの除去を実行する。よって、上記態様に係るエンジンの制御装置では、吸気圧に係る情報も用いてデポジットの除去を実行するので、吸気圧の変化の影響を取り除くことができ、微小なデポジットが噛み込んだ場合にあっても、当該デポジットを確実に除去することができる。
【発明の効果】
【００４０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】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。
【図２】制御システムの構成を示す模式図である。
【図３】エンジン本体１０の一部構成を示す模式断面図である。
【図４】クランクプレート１９の構成を示す模式斜視図である。
【図５】クランク角センサＳＮＳ１から入力されるパルス信号をクランク角の変化軸上で示す図である。
【図６】ＰＣＭ２が実行するデポジット付着判定及びデポジット除去の各制御方法を示すフローチャートである。
【図７】車両が低地を走行する場合における、デポジット付着判定方法を示すタイミングチャートである。
【図８】車両が高地を走行する場合における、デポジット付着判定方法を示すタイミングチャートである。
【図９】吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係を示す特性図である。
【図１０】実施形態２に係るエンジンにおける、吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係を示す特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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。
【００４３】
［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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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）。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
［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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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）。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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）。なお、本実施形態において、ステップＳ４で用いる閾値については、吸気圧センサＳＮＳ２からの吸気圧情報に基づき変更可能になっている。これについては、後述する。
【００９３】
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）。
【００９４】
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、誤判定を防止（高い精度で判定）するために設定したものであって、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。
【００９５】
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）。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
なお、ＲＦ０は、例えば９００ｒｐｍ程度であり、ＲＦ１は、例えば、１２００ｒｐｍ程度である。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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）。
【０１０７】
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、誤判定を防止（高い精度で判定）するために設定したものであって、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。
【０１０８】
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）。
【０１０９】
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）。
【０１１０】
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。
【０１１１】
ＰＣＭ２は、ステップＳ１５で“Ｎｏ”と判定した場合には、リターンする。
【０１１２】
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）。
【０１１３】
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）。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
６．デポジット付着判定の実行期間とその具体的方法
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とその具体的方法について、図７及び図８を用い説明する。図７は、車両が低地を走行する場合における、デポジット付着判定方法を示すタイミングチャートである。図８は、車両が高地を走行する場合における、デポジット付着判定方法を示すタイミングチャートである。
【０１１７】
（１）低地走行時
先ず、図７に示すように、本一例では、車両が低地を走行している状態において、タイミングｔ１にて、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。
【０１１８】
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においてカットされる。即ち、タイミングｔ３において、燃料噴射量がゼロとなる。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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実行する。
【０１２１】
なお、図７では、図示の都合上、タイミングｔ３とタイミングｔ４との間にタイムラグがあるように図示しているが、実際には略同時としてもよい。
【０１２２】
タイミングｔ４からタイミングｔ５の間にＰＣＭ２が実行するデポジット付着判定は、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ＲＡｔｈ１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ＲＡｔｈ１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ＲＡｔｈ１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。
【０１２３】
なお、上述のように、閾値ＲＡｔｈ１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。
【０１２４】
そして、タイミングｔ４からの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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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ＲＡｔｈ１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。
【０１２７】
（２）高地走行時
次に、車両が高地を構想している状態における、ＰＣＭ２が実行するデポジット付着判定方法について、図８を用い説明する。なお、図７と図８との差異点は、クランク角速度比のデータにあるので、以下では、当該部分に絞って説明をする。
【０１２８】
図８に示すように、車両が高地を走行している状態においては、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）は、低地を走行している場合に比べて“１”に近い値を示す。これは、車両が高地を走行中であって、吸気圧が低い場合には、低地を走行中の場合と比べて筒内圧が低くなり、ピストン上昇時の抵抗が小さくなるので、区間Ｉｎｔ５（圧縮上死点を含む期間）を通過する時間Ｔ５が短くなり、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が低くなるためである。
【０１２９】
図８に示すように、ＰＣＭ２は、車両が高地を走行している場合においても、タイミングｔ４〜タイミングｔ５の間で、デポジットの噛み込みの有無を判定する。この場合において、デポジットの噛み込みの有無を判定する際の閾値ＲＡｔｈ２は、車両が低地を走行している場合の閾値ＲＡｔｈ１よりも低く設定される。
【０１３０】
上記同様に、ＰＣＭ２は、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）が、予め設定された閾値ＲＡｔｈ２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ＲＡｔｈ２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。
【０１３１】
７．吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係
上記では、車両が低地を走行する場合には、デポジットの噛み込み判定に際しての閾値としてＲＡｔｈ１を用い、車両が高地を走行する場合には、デポジットの噛み込み判定に際しての閾値としてＲＡｔｈ２を用いることとした。以下では、吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係について、図９を用い説明する。図９は、ＰＣＭ２に予め格納されている、吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係を示す特性図である。
【０１３２】
図９に示すように、本実施形態においては、吸気圧ＰＩＮがＰ１である場合には、閾値ＲＡｔｈは、ＲＡｔｈ１に設定され、吸気圧ＰＩＮがＰ２である場合には、閾値ＲＡｔｈは、ＲＡｔｈ２に設定されるようになっている。即ち、本実施形態では、吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとが、一次関数的に比例するよう対応付けられている。
【０１３３】
なお、図９の図において、下限は“１”であるが、地球上において車両が走行する範囲において、必要な範囲で吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係を規定しておけばよい。
【０１３４】
また、ＰＣＭ２は、吸気圧センサＳＮＳ２からの吸気圧情報に基づき、車両が高地を走行中であるのか、低地を走行中であるのかを判断することができる。即ち、ＰＣＭ２は、吸気圧が相対的に高い場合には、車両が低地を走行中であり、吸気圧が相対的に低い場合には、車両が高地を走行中であると判断し、クランク角速度比の閾値ＲＡｔｈを切り替えるようにしてもよい。
【０１３５】
８．効果
本実施形態に係るエンジン１の制御方法では、ＰＣＭ２がデポジットの噛み込みの有無（付着の有無）を判定する際に、クランク角センサＳＮＳ１からの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、高い精度でのデポジットの噛み込み有無の判定が実行できる。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い精度での判定が可能である。
【０１３６】
また、本実施形態では、吸気圧センサＳＮＳ２から入力される吸気圧に係る情報（吸気圧ＰＩＮ）に基づいてデポジットの噛み込みの有無を判定する際の閾値ＲＡｔｈを設定するので、高い精度でのデポジットの噛み込みの有無を判定することができる。即ち、吸気圧ＰＩＮの変動により、気筒１１ａ内における筒内圧も変動し、クランク角センサＳＮＳ１で検出されるクランク角速度は変化するが、本実施形態では、吸気圧ＰＩＮに係る情報も用いてデポジットの噛み込みの有無を判定するので、吸気圧ＰＩＮの変化の影響を取り除くことができ、微小なデポジットの噛み込み有無についても高い精度で判定することができる。
【０１３７】
このように、微小量のデポジットの有無を検出することができる本実施形態では、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。このような微小なデポジットを車両の走行中に検出する際、吸気圧の変化によるノイズ成分を除去することができ、優れた判定が実行できる。
【０１３８】
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の有無を高精度に判定することができる。
【０１３９】
また、本実施形態では、クランクプレート１９とクランク角センサＳＮＳ１とにおいて、区間Ｉｎｔ５を通過するのに要する時間Ｔ５と、区間Ｉｎｔ７を通過するのに要する時間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でデポジットの噛み込み有無を判定することができる。
【０１４０】
また、本実施形態では、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（時間Ｔ５）は、その後におけるピストンが下降する区間Ｉｎｔ７の通過時間（時間Ｔ７）よりも長くなる。
【０１４１】
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、圧縮漏れがない状態に比べて時間Ｔ５が短くなり、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、高い精度での判定を行うことができる。
【０１４２】
また、図７及び図８に示すように、本実施形態では、燃料噴射弁３７が閉状態（燃料噴射量が略ゼロである状態）である期間（タイミングｔ３〜タイミングｔ６）中に取得したクランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）を用い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。
【０１４３】
ここで、微小量のデポジットの噛み込みの有無を判定することができれば、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、本実施形態は、優れている。
【０１４４】
また、本実施形態では、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。具体的に、ＰＣＭ２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の各制御を実行する。これより、本実施形態では、圧縮漏れによる着火不良を抑制することができ、また、エンジン１の良好な再始動性を確保することができる。
【０１４５】
［実施形態２］
実施形態２に係るＰＣＭに格納されている、吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係について、図１０を用い説明する。図１０は、実施形態２に係るエンジンにおける、吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係を示す特性図である。
【０１４６】
図１０に示すように、本実施形態に係るエンジンでは、吸気圧ＰＩＮが所定の値Ｐｔｈ以下の場合には、クランク角速度閾値ＲＡｔｈがＲＡｔｈ２に設定される。車両が高地を走行している場合において、吸気圧ＰＩＮがＰ２の場合も、閾値ＲＡｔｈは、ＲＡｔｈ２に設定される。
【０１４７】
一方、吸気圧ＰＩＮが所定の値Ｐｔｈよりも大きい場合には、クランク角速度閾値ＲＡｔｈがＲＡｔｈ１に設定される。車両が低地を走行している場合において、吸気圧ＰＩＮがＰ１の場合も、閾値ＲＡｔｈは、ＲＡｔｈ１に設定される。
【０１４８】
以上のように、本実施形態では、クランク角速度比閾値ＲＡｔｈを、吸気圧ＰＩＮの変化に伴い２つの閾値ＲＡｔｈ１，ＲＡｔｈ２の相互で切り替えることとしている。これにより、本実施形態では、簡略な制御を実行することができる。
【０１４９】
なお、本実施形態のエンジンにおいては、ＰＣＭに予め格納されている図１０の特性図を除き、上記実施形態１に係るエンジン１と、構成及び制御に関して差異はない。よって、本実施形態でも、上記実施形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１５０】
［変形例］
上記実施形態１，２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。
【０１５１】
また、上記実施形態１，２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。
【０１５２】
また、上記実施形態１，２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。
【０１５３】
また、上記実施形態１，２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。
【０１５４】
また、上記実施形態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。
【０１５５】
また、上記実施形態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、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。
【０１５６】
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。
【０１５７】
また、上記実施形態１では、図９に示すような特性図がＰＣＭ２に予め格納されていることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。吸気圧ＰＩＮとクランク角速度比閾値ＲＡｔｈとの関係については、例えば、２次関数的な関係や、経験的に求められた非関数的な関係とすることもできる。
【０１５８】
また、上記実施形態２では、図１０に示すような特性図がＰＣＭに予め格納されていることとしたが、本発明は、これに限定を受けるものではない。吸気圧ＰＩＮの増減に伴い、３段階あるいはそれ以上にクランク角速度比閾値ＲＡｔｈが変化することとしてもよい。
【０１５９】
また、上記実施形態１等では、区間Ｉｎｔ７の通過に要する時間Ｔ７を分母とし、区間Ｉｎｔ５の通過に要する時間Ｔ５を分子として、クランク角速度比（Ｔ５／Ｔ７）を規定したが、本発明は、これに限定を受けるものではない。例えば、ピストン１４が上昇中の区間の通過に要する時間を分母とし、ピストン１４が下降中の区間の通過に要する時間を分子として、クランク角速度比を規定することとしてもよい。この場合においては、クランク角速度比は“１”未満であって、デポジットの噛み込みにより、クランク角速度比の値が“１”に近付くように増加することとなる。
【０１６０】
また、上記実施形態１等では、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ２３の判定が“Ｙｅｓ”の場合に、デポジットが除去されたとみなせることとしたが、本発明は、当該判定においても吸気圧の大小を条件として加えることもできる。即ち、車両が高地を走行中には、車速がＶであっても、空気が薄い（気圧が低い）ことに起因して筒内圧の増大は低地に比べて小さなものとなり、デポジットの除去効果は小さなものとなる。
【０１６１】
従って、図６のフローチャートにおけるステップＳ２３の判定に係る閾値である速度Ｖについても、吸気圧ＰＩＮに伴い可変させることとしてもよい。
【０１６２】
また、上記実施形態１等では、燃料噴射量がゼロである期間中にデポジットの噛み込みの有無を判定することとしたが、本発明は、これに限定されるものではない。デポジットの噛み込みの有無の判定については、燃料噴射量がゼロであるときに取得されたクランク角速度情報を用いてなされれば、上記同様の効果を得ることができる。即ち、デポジットの噛み込みの有無を判定するタイミングについては、必ずしも燃料噴射量がゼロである期間中に行う必要はない。
【符号の説明】
【０１６３】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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