(57)【要約】【課題】この発明は、異常燃焼の予兆を把握することのできる内燃機関の異常検出装置、および把握した異常燃焼の予兆に基づいて、異常燃焼の発生を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】筒内圧センサを備える内燃機関において、所定負荷での運転中に、前記筒内圧センサによって検出される燃焼圧の集合から燃焼圧の確率分布（以下、検出燃焼圧確率分布という。）を算出する。前記検出燃焼圧確率分布において燃焼圧が上限信頼値を超える確率が閾値よりも高い場合に、異常燃焼予兆フラグをＯＮにする。【選択図】図５
2011241727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒内の燃焼圧を検出する筒内圧センサと、
吸気系にオイルが堆積していない状態における所定負荷に応じた燃焼圧の上限信頼値を記憶する上限信頼値記憶手段と、
前記負荷での運転中に、前記筒内圧センサによって検出される燃焼圧の集合から燃焼圧の確率分布（以下、検出燃焼圧確率分布という。）を算出する検出燃焼圧確率分布算出手段と、
前記検出燃焼圧確率分布において、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率が閾値よりも高い場合に、異常燃焼予兆フラグをＯＮにする異常燃焼予兆フラグ設定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の異常検出装置。
【請求項２】
吸気系にオイルが堆積していない状態における前記負荷に応じた燃焼圧の集合に基づく確率分布（以下、基準燃焼圧確率分布という。）を記憶する基準燃焼圧確率分布記憶手段と、
前記検出燃焼圧確率分布と前記基準燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて吸気系に堆積するオイル量を算出する吸気系オイル堆積量算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項３】
吸気系にオイルが堆積していない状態における前記負荷に応じた燃焼圧の集合に基づく確率分布（以下、基準燃焼圧確率分布という。）を記憶する基準燃焼圧確率分布記憶手段と、
前記検出燃焼圧確率分布において、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率が前記閾値よりも高い場合に、点火時期を進角する点火時期進角手段と、
前記点火時期進角手段によって点火時期を進角した後、前記負荷での運転中に、前記筒内圧センサによって検出される燃焼圧の集合から燃焼圧の確率分布（以下、進角後検出燃焼圧確率分布という。）を算出する進角後検出燃焼圧確率分布算出手段と、
前記進角後検出燃焼圧確率分布と前記基準燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて吸気系に堆積するオイル量を算出する吸気系オイル堆積量算出手段と、
前記進角後検出燃焼圧確率分布と前記検出燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて筒内デポジット量を算出する筒内デポジット量算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項４】
前記点火時期進角手段の実施間隔と、前記筒内デポジット量算出手段によって算出された筒内デポジット量との実関係を記憶する実関係記憶手段と、
前記実関係から、筒内デポジット閾値に対応する実施間隔を取得する実施間隔取得手段と、を備え、
前記点火時期進角手段は、前記実施間隔取得手段により取得された実施間隔の経過後であって、前記検出燃焼圧確率分布において燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率が前記閾値よりも高い場合に、点火時期を進角すること、
を特徴とする請求項３記載の内燃機関の異常検出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の内燃機関の異常検出装置と、
筒内に流入するオイル量とそのオイル粒径とを算出する筒内オイル算出手段と、
筒内に流入するオイル量とそのオイル粒径と異常燃焼発生確率との関係から、前記筒内オイル算出手段によって算出されたオイル量とそのオイル粒径とに対応する異常燃焼発生確率を算出する異常燃焼確率算出手段と、
前記異常燃焼確率算出手段によって算出された異常燃焼発生確率が所定値よりも高い場合に、負荷を低減する負荷低減手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記負荷低減手段により負荷を低減する場合に、吸気系を流れる吸気ガスの流速を増大させる流速増大手段、を備えることを特徴とする請求項５記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の異常検出装置および内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、特許文献１に開示されるように、イオン電流検出回路を含む点火回路を備えた内燃機関が知られている。また、本公報には、イオン電流検出回路により検出される燃焼室内のイオン電流に基づいて、異常燃焼が発生しているか否かを判定する手法が開示されている。また、本公報には、異常燃焼が発生している場合には、更なる異常燃焼を抑制する制御を実施することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３０５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の内燃機関は、異常燃焼を事後的に検出するものであって、異常燃焼の予兆を検出できるものではない。異常燃焼を未然に防止するためにも、異常燃焼の予兆を把握することが望まれる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、異常燃焼の予兆を把握することのできる内燃機関の異常検出装置を提供することを目的とする。また、この発明の他の目的は、把握した異常燃焼の予兆に基づいて、異常燃焼の発生を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の異常検出装置であって、
筒内の燃焼圧を検出する筒内圧センサと、
吸気系にオイルが堆積していない状態における所定負荷に応じた燃焼圧の上限信頼値を記憶する上限信頼値記憶手段と、
前記負荷での運転中に、前記筒内圧センサによって検出される燃焼圧の集合から燃焼圧の確率分布（以下、検出燃焼圧確率分布という。）を算出する検出燃焼圧確率分布算出手段と、
前記検出燃焼圧確率分布において、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率が閾値よりも高い場合に、異常燃焼予兆フラグをＯＮにする異常燃焼予兆フラグ設定手段と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
吸気系にオイルが堆積していない状態における前記負荷に応じた燃焼圧の集合に基づく確率分布（以下、基準燃焼圧確率分布という。）を記憶する基準燃焼圧確率分布記憶手段と、
前記検出燃焼圧確率分布と前記基準燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて吸気系に堆積するオイル量を算出する吸気系オイル堆積量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１の発明において、
吸気系にオイルが堆積していない状態における前記負荷に応じた燃焼圧の集合に基づく確率分布（以下、基準燃焼圧確率分布という。）を記憶する基準燃焼圧確率分布記憶手段と、
前記検出燃焼圧確率分布において、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率が前記閾値よりも高い場合に、点火時期を進角する点火時期進角手段と、
前記点火時期進角手段によって点火時期を進角した後、前記負荷での運転中に、前記筒内圧センサによって検出される燃焼圧の集合から燃焼圧の確率分布（以下、進角後検出燃焼圧確率分布という。）を算出する進角後検出燃焼圧確率分布算出手段と、
前記進角後検出燃焼圧確率分布と前記基準燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて吸気系に堆積するオイル量を算出する吸気系オイル堆積量算出手段と、
前記進角後検出燃焼圧確率分布と前記検出燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて筒内デポジット量を算出する筒内デポジット量算出手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第３の発明において、
前記点火時期進角手段の実施間隔と、前記筒内デポジット量算出手段によって算出された筒内デポジット量との実関係を記憶する実関係記憶手段と、
前記実関係から、筒内デポジット閾値に対応する実施間隔を取得する実施間隔取得手段と、を備え、
前記点火時期進角手段は、前記実施間隔取得手段により取得された実施間隔の経過後であって、前記検出燃焼圧確率分布において燃焼圧が前記上限信頼値を超える確率が前記閾値よりも高い場合に、点火時期を進角すること、を特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
請求項１乃至４のいずれか１項記載の内燃機関の異常検出装置と、
筒内に流入するオイル量とそのオイル粒径とを算出する筒内オイル算出手段と、
筒内に流入するオイル量とそのオイル粒径と異常燃焼発生確率との関係から、前記筒内オイル算出手段によって算出されたオイル量とそのオイル粒径とに対応する異常燃焼発生確率を算出する異常燃焼確率算出手段と、
前記異常燃焼確率算出手段によって算出された異常燃焼発生確率が所定値よりも高い場合に、負荷を低減する負荷低減手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、第６の発明は、第５の発明において、
前記負荷低減手段により負荷を低減する場合に、吸気系を流れる吸気ガスの流速を増大させる流速増大手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明によれば、検出燃焼圧確率分布において燃焼圧が上限信頼値を超える確率が閾値よりも高い場合に、異常燃焼予兆フラグをＯＮにする。吸気系に堆積するオイル量が増大すると、筒内に流入するオイル量・オイル粒径が増大するため、燃焼圧が上昇し、上限信頼値を超える確率が高まることとなる。このため、本発明によれば、異常燃焼の予兆を把握することができる。
【００１３】
第２の発明によれば、検出燃焼圧確率分布と基準燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて吸気系に堆積するオイル量を算出することができる。吸気系に堆積するオイル量を把握することで、異常燃焼の起こりやすさを把握することができる。
【００１４】
第３の発明によれば、点火時期を進角させることで、筒内デポジットを焼き切ることができる。また、進角後検出燃焼圧確率分布と基準燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて吸気系に堆積するオイル量を算出する。そのため、筒内デポジットの影響を排除して、吸気系に堆積するオイル量を精度高く算出することができる。
加えて、第３の発明によれば、進角後検出燃焼圧確率分布と検出燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が上限信頼値を超える確率の差分を算出し、当該差分に基づいて筒内デポジット量を算出する。そのため、筒内デポジット量を精度高く算出することもできる。
【００１５】
第４の発明によれば、点火時期を進角させる実施間隔と筒内デポジット量との実関係から、筒内デポジット閾値に対応する実施間隔を取得し、実施間隔の経過後に点火時期を進角する。そのため、本発明によれば、点火時期の進角時期の最適化が図られ、ドライバビリティや燃費の悪化を抑制することができる。
【００１６】
第５の発明によれば、異常燃焼発生確率が所定値よりも高い場合に負荷を低減する。このため、本発明によれば、把握した異常燃焼の予兆に基づいて、異常燃焼の発生を抑制することができる。
【００１７】
第６の発明によれば、負荷を低減する場合に、吸気系を流れる吸気ガスの流速を増大させる。このため、本発明によれば、異常燃焼を起こすことなく、吸気系に蓄積したオイルを掃気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における点火時期と筒内圧との関係を示す関係図である。
【図３】本発明の実施の形態１において、吸気系に堆積するオイル量とノッキング発生率との関係を示す関係図である。
【図４】本発明の実施の形態１において、オイル粒径と異常燃焼（ノッキングを含む）発生率との関係を示す関係図である。
【図５】本発明の実施の形態１において、経時変化前後における所定負荷での燃焼圧確率分布を表す図である。
【図６】本発明の実施の形態１において、ＥＣＵ５０が実行する異常検出ルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２において、筒内に流入するオイル量及び筒内デポジット量のノッキングに対する影響度について説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態２における点火時期と筒内温度との関係について説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態２において、ＥＣＵ５０が実行する異常検出ルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２における異常検出ルーチン（図９）の実施間隔と、筒内デポジット量との関係を示す関係図である。
【図１１】本発明の実施の形態３において、ＥＣＵ５０が実行する異常検出ルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４において、筒内に流入するオイル量とそのオイル粒径と雰囲気温度と異常燃焼の発生確率との関係を示す関係図である。
【図１３】本発明の実施の形態４において、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態４において、流速とオイルの粒径との関係及び、負荷とサージタンク内の流速との関係を示す関係マップである。
【図１５】本発明の実施の形態５において、吸気系にオイルが堆積した状態における、異常燃焼、プレイグニッション、流速不足、スモーク（白煙）の発生領域と動作線との関係を表した関係図である。
【図１６】本発明の実施の形態５において、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。
【図１７】本発明の各実施の形態の位置付けについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本発明の各実施の形態の位置付けについて図１７を用いて説明する。図１７は、本発明の各実施の形態の位置付けについて説明するための図である。本発明の実施の形態１乃至３は、異常燃焼の予兆を把握するものである。また、実施の形態４、５は、実施の形態１乃至３のいずれかにより把握された異常燃焼の予兆に基づいて、異常燃焼を未然に防止するものである。以下、図１〜図１６を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００２０】
実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための概略構成図である。図１に示すシステムは、内燃機関（以下、単にエンジンという。）１０を備えている。図１には１つの気筒のみ描かれているが、本発明において、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
【００２１】
エンジン１０の各気筒には、点火プラグ１２と、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ１４と、筒内圧（燃焼圧）を検知するための筒内圧センサ１６とが取り付けられている。また、エンジン１０には、クランク軸の回転角（以下、クランク角ＣＡという。）を検出するためのクランク角センサ１８が取り付けられている。なお、本発明は、筒内噴射式のエンジンに限らず、吸気ポート内に燃料を噴射するポート噴射式のエンジンや、筒内噴射式とポート噴射式とを併用するエンジンにも適用可能である。
【００２２】
エンジン１０の吸気系には、各気筒に接続された吸気通路２０が設けられている。吸気通路２０の入口には、エアクリーナ２２が設けられている。エアクリーナ２２の下流には、吸気通路２０に吸入される空気の流量（以下、吸入空気量Ｇａという。）を検出するためのエアフローメータ２４が取り付けられている。エアフローメータ２４の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２６が設けられている。スロットルバルブ２６の下流には、サージタンク２８が設けられている。サージタンク２８の近傍には、吸気圧Ｐｉｍを検出するための吸気圧センサ５４が取り付けられている。また、エンジン１０には、ブローバイガスをサージタンク２８に導入するブローバイガス還元装置（図示省略）が設けられている。
【００２３】
エンジン１０の排気系には、各気筒に接続された排気通路３２が設けられている。排気通路３２には、触媒３４が設けられている。触媒としては、例えば、三元触媒、ＮＯｘ触媒等が用いられる。また、排気通路３２には、吸気通路２０に接続されるＥＧＲ通路３６が設けられている。ＥＧＲ通路３６には、ＥＧＲクーラ３８とＥＧＲバルブ４０とが設けられている。
【００２４】
エンジン１０の制御系には、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０が設けられている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述した筒内圧センサ１６、クランク角センサ１８、エアフローメータ２４、吸気圧センサ５４等の各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、上述した点火プラグ１２、インジェクタ１４、スロットルバルブ２６、ＥＧＲバルブ４０等の各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、各種センサからの入力情報に基づいて所定のプログラムを実行し、各種アクチュエータを作動させることにより、エンジン１０の運転状態を制御する。
【００２５】
［実施の形態１における特徴的処理］
ところで、上述したシステム構成において、エンジンオイル（以下、単にオイルという。）の一部は、ブローバイガスと共に吸気系に戻される。そのため、エンジン１０の吸気系には、経時変化によりオイルが堆積することとなる。堆積したオイルが筒内に流入すれば、燃焼により筒内圧が上昇する。多量にオイルが導入されれば筒内圧が大きく上昇し、ノッキングなどの異常燃焼による運転状態の悪化が懸念される。そのため、運転状態の悪化を未然に抑制する制御を実施するために、異常燃焼の予兆を把握することが望まれる。
【００２６】
このような課題を解決する本実施形態の制御概要について、図２〜図５を用いて説明する。図２は、点火時期と筒内圧との関係を示す関係図である。破線６０ａと実線６０ｂは、トルクが最大となる点火時期（ＭＢＴ）を表している。また、破線６２ａと実線６２ｂは、ノッキングが発生しない最大進角であるノッキング限界点火時期（ＴＫ）を表している。本実施形態のシステムでは、実線６０ｂ及び実線６２ｂに示す点火時期に従って運転がなされる。
【００２７】
上述したように、吸気系にオイルが堆積すれば、筒内に流入するオイル量も増加する。そのため、ノッキングに対する余裕も、図２の破線６２ｃに示すように低下することとなる。その結果、上述した実線６０ｂ及び実線６２ｂに示す点火時期に従った運転においては、ノッキングが発生しやすくなる。
【００２８】
図３は、吸気系に堆積するオイル量とノッキング発生率との関係を示す関係図である。図３に示す通り、ノッキング発生率は、吸気系に堆積するオイル量がある量を超えると急増する。この理由について図４を用いて説明する。図４は、オイル粒径と異常燃焼（ノッキングを含む）発生率との関係を示す関係図である。吸気系にオイルが堆積すると、筒内に流入するオイル量の増加と共に、オイルの粒径も大きくなる。オイルの粒径がある程度大きくなると、異常燃焼の発生率が急に高まる（図４）。そのため、図３に示すように、吸気系に堆積するオイル量がある量を超えるとノッキング発生率が急増することとなる。
【００２９】
反面、図３、図４によれば、吸気系に堆積するオイル量が少なく、筒内に流入するオイル粒径が小さいうちは、ノッキング発生率の低い状態で緩やかに上昇する。そこで、本実施形態のシステムでは、吸気系に堆積するオイル量が少なく、筒内に流入するオイル粒径が小さい間に、筒内圧（燃焼圧）の変化を観測し、その変動から異常燃焼の予兆を把握することとした。
【００３０】
より具体的に異常燃焼の予兆を把握する手法について図５を用いて説明する。図５は、経時変化前後における所定負荷での燃焼圧確率分布を表す図である。破線６４ａは、吸気系にオイルが堆積していない経時変化前の燃焼圧確率分布を表している。実線６４ｂは、吸気系にオイルが堆積した経時変化後の燃焼圧確率分布を表している。また、実線６４ｃは、経時変化前後における燃焼圧確率分布の変化を表している。この変化は、主に吸気系に堆積するオイル量の増大に起因するものと考えられる。吸気系に堆積するオイル量が増大すれば、筒内に流入するオイル量及びオイル粒径が増大し、燃焼圧は高圧側に偏ることとなる。等負荷においても燃焼圧にはばらつきが生じるが、このばらつきを加味した上限信頼値αを超える燃焼圧となる確率が所定の閾値よりも高い場合には、異常燃焼の予兆（（将来的なノッキングの急増）があると判定することが可能である。
【００３１】
（異常検出ルーチン）
図６は、上述の動作を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する異常検出ルーチンのフローチャートである。図６に示すルーチンでは、まず、ステップ１００において、所定時間が経過したか否かが判定される。所定時間は、例えば１トリップ（エンジンを始動させ運転後エンジンを停止させるまでの時間）とする。所定時間が経過していない場合には、本ルーチンの処理は終了され、次ルーチンにおいてさらに所定時間が経過したか否かが判定される。
【００３２】
一方、所定時間が経過した場合には、ステップ１１０において、定常走行であるか否かが判定される。例えば、所定の負荷、エンジン回転数ＮＥ（単位時間当たり回転数）である場合には定常走行であると判定される。負荷は、例えば、吸入空気量Ｇａ、吸気圧Ｐｉｍ、筒内容積Ｖなどに基づいて算出される。エンジン回転数ＮＥは、クランク角センサ１８により検出されるクランク角ＣＡから算出される。定常走行でない場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００３３】
一方、定常走行である場合には、次に、ＣＶＴやＨＶを採用する車両においては、ステップ１３０の処理のためにＮ数（サンプル数）を確保すべく、エンジン回転数ＮＥが固定される（ステップ１２０）。
【００３４】
続いて、所定の負荷での燃焼圧確率分布が算出される（ステップ１３０）。具体的には、ＥＣＵ５０は、負荷を定めて（例えば、高負荷）、当該負荷における燃焼圧を筒内圧センサ１６によって検出する。そして、ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ１６によってＮ数検出した燃焼圧の集合から、図５の実線６４ｂに示すような燃焼圧確率分布を算出する（以下、検出燃焼圧確率分布という。）。
【００３５】
その後、ステップ１４０において、検出燃焼圧確率分布の燃焼圧平均値（図５の出力平均値に相関する。）が、基準平均値よりも高いか否かが判定される。ＥＣＵ５０は、基準平均値として、吸気系にオイルが堆積していない状態（例えば、新品時）において、ステップ１３０で用いられる負荷に応じた燃焼圧の平均値を記憶している。検出燃焼圧確率分布の燃焼圧平均値が、基準平均値以下である場合には、筒内にオイルが流入するほど吸気系にオイルは堆積していないと判断できるため、本ルーチンの処理は終了される。
【００３６】
一方、検出燃焼圧確率分布の燃焼圧平均値が、基準平均値よりも大きい場合には、次に、検出燃焼圧確率分布において、燃焼圧が上限信頼値αを超える確率が閾値βよりも高いか否かが判定される（ステップ１５０）。上限信頼値αは、負荷に応じて正常燃焼であると判断可能な燃焼圧ばらつきの上限値である。ＥＣＵ５０は、上限信頼値αとして、例えば基準平均値に３σを加えた値を記憶している。また、ＥＣＵ５０は、閾値βとして、例えば、吸気系にオイルが堆積していない状態において負荷に応じた燃焼圧が上限信頼値αよりも高くなる確率（図５の領域６４ｄ）を記憶している。燃焼圧が上限信頼値αを超える確率が閾値β以下である場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００３７】
一方、燃焼圧が上限信頼値αを超える確率が閾値βよりも高い場合には、筒内圧が高圧となる割合が高まり、異常燃焼の発生確率が高まったと判断できるため、ステップ１６０において、異常燃焼予兆フラグａｂｃｏｍをＯＮにする。
【００３８】
さらに、検出燃焼圧確率分布において、燃焼圧が上限信頼値αを超える確率から、吸気系に堆積するオイル量が算出される（ステップ１７０）。具体的には、ＥＣＵ５０は、吸気系にオイルが堆積していない状態における上述の負荷に応じた燃焼圧確率分布（以下、基準燃焼圧確率分布という。）を記憶している。そして、ＥＣＵ５０は、検出燃焼圧確率分布において燃焼圧が上限信頼値αを超える確率と、基準燃焼圧確率分布において燃焼圧が上限信頼値αを超える確率との差分（図５の領域６４ｅ）を算出する。また、ＥＣＵ５０には、当該差分に基づいて吸気系に堆積するオイル量を定めたマップが記憶されている。ＥＣＵ５０は、このマップに基づいて、当該差分に対応するオイル堆積量やその増加量を算出する。
【００３９】
以上説明したように、図６に示すルーチンによれば、経時変化により吸気系にオイルが堆積した後の検出燃焼圧確率分布において、燃焼圧が上限信頼値αを超える確率が閾値βよりも高い場合に、異常燃焼予兆フラグａｂｃｏｍをＯＮにすることができる。このため、本実施形態のシステムでは、燃焼圧確率分布の変動を観察することにより、異常燃焼が急増する前にその予兆を検出することができる。そのため、他のルーチンで、将来的な異常燃焼を未然に防止する制御を実施することが可能となる。
【００４０】
また、図６に示すルーチンによれば、吸気系に堆積したオイル量を算出することができる。図３、４で述べた通り、吸気系に堆積したオイル量がある量を超えると、筒内に流入するオイル粒径が大きくなりノッキング発生率が急増する。そのため、オイル堆積量を把握することで、異常燃焼の起こりやすさを把握でき、より好適に異常燃焼を未然に防止する制御を実施することが可能となる。
【００４１】
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、異常燃焼の予兆を検出するに際して、異常燃焼予兆フラグをＯＮにすると共に、吸気系に堆積するオイル量を算出することとしているが、異常燃焼予兆フラグのみで異常燃焼の予兆を検出することとしてもよい。
【００４２】
ところで、上述した実施の形態１のシステムにおいては、吸気系に堆積するオイル量を、基準燃焼圧確率分布と検出燃焼圧確率分布とを用いて算出することとしているが、この算出方法はこれに限定されるものではない。例えば、検出燃焼圧確率分布と閾値βとを用いて算出することとしてもよい。具体的には、検出燃焼圧確率分布において燃焼圧が上限信頼値αを超える確率と、閾値βとの差分（図５の領域６４ｅ）を算出し、当該差分に基づいてステップ１７０で述べたマップから吸気系に堆積するオイル量を算出することとしてもよい。なお、閾値βには、吸気系にオイルが堆積していない状態において、上述の負荷に応じた燃焼圧が上限信頼値αよりも高くなる確率（図５の領域６４ｄ）が設定されているものとする。
【００４３】
尚、上述した実施の形態１においては、筒内圧センサ１６が前記第１の発明における「筒内圧センサ」に、ＥＣＵ５０が前記第１の発明における「上限信頼値記憶手段」及び前記第２の発明における「基準燃焼圧確率分布記憶手段」に、それぞれ相当している。
また、ここでは、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１３０の処理を実行することにより前記第１の発明における「検出燃焼圧確率分布算出手段」が、上記ステップ１５０〜１６０の処理を実行することにより前記第１の発明における「異常燃焼予兆フラグ設定手段」が、上記ステップ１７０の処理を実行することにより前記第２の発明における「吸気系オイル堆積量算出手段」が、それぞれ実現されている。
更に、実施の形態１においては、上記ステップ１５０において用いられる上限信頼値αが前記第１の発明における「上限信頼値」に、上記ステップ１５０において用いられる閾値βが前記第１の発明における「閾値」に、それぞれ対応している。
【００４４】
実施の形態２．
次に、図７〜図９を参照して本発明の実施の形態２について説明する。本実施形態のシステムは図１に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図９のルーチンを実施させることで実現することができる。なお、本実施形態のシステムにおいて、ＥＣＵ５０の入力部には、ノックレベルを検出するためのノックセンサ５２が接続されている。
【００４５】
［実施の形態２における特徴的処理］
上述した実施の形態１では、吸気系に堆積するオイル量を、検出燃焼圧確率分布において燃焼圧が上限信頼値αを超える確率と、基準燃焼圧確率分布において燃焼圧が上限信頼値αを超える確率との差分（図５の領域６４ｅ）に基づいて算出している。
【００４６】
しかしながら、ノッキングの影響因子としては、オイルの他に筒内デポジットも考えられる。図７は、筒内に流入するオイル量及び筒内デポジット量のノッキングへの影響度について説明するための図である。図７に示すように、ノッキングへの影響は、最初はオイル増加による影響が大きいが、オイルによる影響が収束した後は、筒内デポジットによる影響も大きくなる。そのため、吸気系に堆積するオイル量を精度高く算出するためには、この筒内デポジットによる影響を取り除くことが望ましい。
【００４７】
次に、筒内デポジットによる影響を取り除く手法について説明する。図８は、点火時期と筒内温度との関係について説明するための図である。破線６６ａは、点火時期を進角させる前の最大筒内圧Ｐｍａｘを示している。実線６６ｂは、点火時期を進角させた後の最大筒内圧Ｐｍａｘを示している。図８に示すように、点火時期を進角させることで最大筒内圧Ｐｍａｘを高めることができる。最大筒内圧Ｐｍａｘを高めることで、筒内温度を上昇させることができる。筒内温度を上昇させることで、筒内デポジットを焼き切ることができる。
【００４８】
そこで、本実施形態のシステムでは、点火時期を進角させる前後の燃焼圧確率分布を比較することにより、吸気系に堆積するオイル量を精度高く算出することとした。
【００４９】
（異常検出ルーチン）
図９は、上述の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する異常検出ルーチンのフローチャートである。図９に示すルーチンでは、まず、ステップ２００において、吸気系にオイルが堆積していない状態における所定負荷に応じた燃焼圧の集合に基づく確率分布（以下、基準燃焼圧確率分布という。）が取得される。ＥＣＵ５０は、基準燃焼圧確率分布を予め記憶している。なお、所定負荷での運転中に、基準燃焼圧確率分布を算出してＥＣＵ５０に記憶することとしてもよい。
【００５０】
次に、ステップ２１０において、所定時間が経過しているか否かが判定される。ＥＣＵ５０は、所定時間として、経年変化により筒内にデポジットが一定量溜まる時間（図７の時間ａで示す時間）を記憶している。一例として、デポジット生成領域での累積運転時間が数十時間を経過した場合に、所定時間が経過したと判断される。所定時間が経過していない場合には、本ルーチンの処理は終了され、次ルーチンにおいて、さらに所定時間が経過したか否かが判定される。
【００５１】
一方、所定時間が経過している場合には、次に、所定の負荷での燃焼圧確率分布が算出される（ステップ２２０）。具体的には、ＥＣＵ５０は、所定の負荷（基準燃焼圧確率分布における負荷と同等）での燃焼圧を筒内圧センサ１６により検出する。そして、ＥＣＵ５０は、検出したＮ数の燃焼圧から図５の実線６４ｂに示すような燃焼圧確率分布を算出する（以下、検出燃焼圧確率分布という。）。
【００５２】
続いて、ステップ２３０において、上述したステップ１４０及びステップ１５０における判定条件が成立するか否かが判定される。これらの判定条件については実施の形態１における説明のとおりであるため、ここではその説明は省略する。上述したステップ１４０及びステップ１５０の判定条件の少なくとも一方が成立しない場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００５３】
一方、ステップ２３０の判定条件が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、異常燃焼予兆フラグａｂｃｏｍをＯＮにする（ステップ２３５）。そして、ステップ２４０において、点火時期が進角される。ＥＣＵ５０は、この進角量として、小ノックが生じる程度の進角量を記憶している。
【００５４】
その後、ステップ２５０において、進角によって高まった最大筒内圧Ｐｍａｘが設計値よりも低いか否かが判定される。検出された最大筒内圧Ｐｍａｘが設計値以上である場合には、エンジンの破損を防止するために、点火時期は遅角される（ステップ２５５）。
【００５５】
一方、検出された最大筒内圧が設計値よりも低い場合には、続いて、ノックレベルが規定値よりも低いかが判定される（ステップ２６０）。ノックセンサ５２により検出されるノックレベルが、実験等により定められた規定値以上である場合には、エンジンの破損を防止するために、点火時期は遅角される（ステップ２５５）。
【００５６】
一方、ノックレベルが規定値よりも低い場合には、続いて、所定時間が経過しているか否かが判定される（ステップ２６５）。ＥＣＵ５０は、この所定時間として、点火時期が進角された状態において、燃焼圧をＮ数検出するための時間が設定されている。ＥＣＵ５０は、筒内圧センサ１６により所定の負荷（ステップ２２０における負荷と同等）での燃焼圧をＮ数検出する。所定時間が経過していない場合には、ステップ２４０〜２６５の処理が繰り返される。
【００５７】
一方、所定時間が経過している場合には、ステップ２７０において、点火時期を進角させて検出したＮ数の燃焼圧から燃焼圧確率分布を算出する（以下、進角後検出燃焼圧確率分布という。）。
【００５８】
ステップ２７５において、吸気系に堆積するオイル量が算出される。具体的には、ＥＣＵ５０は、進角後検出燃焼圧確率分布と基準燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が上限信頼値αを超える確率の差分γを算出する。ＥＣＵ５０には、当該差分γに基づいて吸気系に堆積するオイル量を定めたマップが記憶されている。ＥＣＵ５０は、このマップに基づいて、当該差分γに対応するオイル堆積量やその増加量を算出する。
【００５９】
さらに、ステップ２８０において、筒内デポジット量が算出される。具体的には、ＥＣＵ５０は、進角後検出燃焼圧確率分布と検出燃焼圧確率分布とにおいて、燃焼圧が上限信頼値を超える確率の差分δを算出する。ＥＣＵ５０には、当該差分δに基づいて筒内デポジット量を定めたマップが記憶されている。ＥＣＵ５０は、このマップに基づいて、当該差分δに対応する筒内デポジット量やその増加量を算出する。
【００６０】
以上説明したように、図９に示すルーチンによれば、経年変化により吸気系にオイルが堆積し、筒内にデポジットが堆積した場合であっても、点火時期を進角させることで、筒内デポジットを焼き切ることができる。筒内デポジットを焼き切ることで、筒内デポジットの影響を排除し、吸気系に堆積したオイル量を精度高く算出することができる。加えて、進角前後の燃焼圧確率分布から筒内デポジット量を精度高く算出することもできる。このように、本実施形態のシステムでは、オイル堆積量及び筒内デポジット量を精度高く把握することができる。そのため、他のルーチンで、将来的な異常燃焼を未然に防止する制御を実施することが可能となる。
【００６１】
尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ５０が前記第３の発明における「基準燃焼圧確率分布記憶手段」に、相当している。また、ここでは、ＥＣＵ５０が、上記ステップ２４０の処理を実行することにより前記第３の発明における「点火時期進角手段」が、上記ステップ２７０の処理を実行することにより前記第３の発明における「進角後検出燃焼圧確率分布算出手段」が、上記ステップ２７５の処理を実行することにより前記第３の発明における「吸気系オイル堆積量算出手段」が、上記ステップ２８０の処理を実行することにより前記第３の発明における「筒内デポジット量算出手段」が、それぞれ実現されている。
【００６２】
実施の形態３．
次に、図１０〜図１１を参照して本発明の実施の形態３について説明する。本実施形態のシステムは図１に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図１１のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００６３】
［実施の形態３における特徴的制御］
上述した実施の形態２では、図９のステップ２１０〜２４０の処理において、所定時間の経過等を条件として点火時期を進角させることとしている。しかし、このような制御が頻繁に実施されれば、ドライバビリティや燃費の悪化が懸念されるため、実施時期の最適化を図ることが望ましい。
【００６４】
次に、実施時期の最適化を図るための本実施形態の制御概要について図１０を用いて説明する。図１０は、実施の形態２における異常検出ルーチン（図９）の実施間隔と、筒内デポジット量との関係を示す関係図である。図１０に示す各点は、所定の実施間隔において、図９のステップ２８０において算出された筒内デポジット量の実計算値である。これらの実計算値の近似線６８を用いて、筒内デポジット量が閾値以上となる時期に、実施の形態２における異常検出ルーチン（図９）を実施すれば、最小限の実施に抑えることができる。
【００６５】
（異常検出ルーチン）
図１１は、上述の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する異常検出ルーチンのフローチャートである。本ルーチンは、実施の形態２の異常検出ルーチン（図９）が実施された後に実行される。図１１に示すルーチンでは、まず、ステップ３００において、実施の形態２の異常検出ルーチン（図９）が実施されているか否かが判定される。判定条件が成立しない場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００６６】
一方、実施の形態２の異常検出ルーチン（図９）が実施されている場合には、異常検出ルーチンの実施間隔が算出される（ステップ３１０）。続いて、筒内デポジット量が取得される（ステップ３２０）。この筒内デポジット量は、図９のステップ２８０の処理によって算出された値である。
【００６７】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップ３１０で算出した実施間隔と、ステップ３２０で算出して筒内デポジット量との関係を、図１０に示す関係マップにプロットする（ステップ３３０）。ＥＣＵ５０は、図１０に示す関係マップを記憶している。
【００６８】
プロット数が所定値よりも多いか否かが判定される（ステップ３４０）。所定数は、予め定めた図１０の近似線６８の精度に相関する値である。プロット数が未だ所定値以下である場合には、次ルーチン以降の処理で、実施間隔と筒内デポジット量との関係が、図１０に示す関係マップにプロットされる。
【００６９】
一方、プロット数が所定値よりも多い場合には、続いて、図１０の近似線６８から筒内デポジット量が閾値ε以上となる実施間隔を算出する（ステップ３５０）。ＥＣＵ５０は、閾値εとして、予め実験等により定めた筒内デポジットの影響が顕著となる値を記憶している。
【００７０】
そして、ステップ３５０で算出した実施間隔に応じて、図９のステップ２１０の所定時間を設定する（ステップ３６０）。新たに設定された所定時間に基づいて、図９のステップ２２０以降の処理が実行される。
【００７１】
以上説明したように、図１１に示すルーチンによれば、筒内デポジット量が閾値ε以上となる実施の形態２の異常検出ルーチン（図９）の実施時期を設定することができる。そのため、実施の形態２の異常検出ルーチンの実施時期を最小限とすることができる。このため、本実施形態のシステムでは、実施時期の最適化が図られ、ドライバビリティや燃費の悪化を抑制することができる。
【００７２】
尚、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ５０が前記第４の発明における「実関係記憶手段」に相当している。また、ここでは、ＥＣＵ５０が、上記ステップ３５０の処理を実行することにより前記第４の発明における「実施間隔取得手段」が、上記ステップ３６０の処理を実行することにより前記第４の発明における「点火時期進角手段」が、それぞれ実現されている。更に、実施の形態３においては、上記ステップ３５０における閾値εが前記第４の発明における「筒内デポジット閾値」に対応している。
【００７３】
実施の形態４．
次に、図１２〜図１４を参照して本発明の実施の形態４について説明する。本実施形態のシステムは図１に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図１３のルーチンを実施させることで実現することができる。
【００７４】
［実施の形態４における特徴的制御］
上述した実施の形態１や２では、燃焼圧確率分布の変化に基づいて、異常燃焼の予兆を把握することができる。把握した異常燃焼の予兆に基づいて、将来的な異常燃焼を未然に防止する制御を実施することが望まれる
【００７５】
次に、異常燃焼を未然に防止する制御の概要について図１２を用いて説明する。まず、オイルが着火して異常燃焼が生じる現象は、熱源（オイルのエネルギー）と雰囲気温度と時間とで決まってくる。ここで、熱源は、筒内に流入するオイル量とそのオイル粒径とに相関する。また、雰囲気温度は筒内温度であり、筒内空気量と内部ＥＧＲとに相関する。この内部ＥＧＲは吸排気バルブのバルブタイミングに相関する。そして、時間はエンジン回転数ＮＥに相関する。
【００７６】
図１２は、筒内に流入するオイル量とそのオイル粒径と雰囲気温度と異常燃焼の発生確率との関係を示す関係図である。図１２に示すように、異常燃焼の発生確率は、ある筒内温度において筒内オイル量とオイル粒径とに基づいて定まる。そこで、本実施形態のシステムでは、図１２に示す関係を用いて、異常燃焼の発生確率を所定値以下に制御することとした。
【００７７】
（制御ルーチン）
図１３は、上述の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、図６又は図９の異常検出ルーチンがなされた後に実行される。図１３に示すルーチンでは、まず、ステップ４００において、異常燃焼予兆フラグａｂｃｏｍがＯＮであるか否かが判定される。異常燃焼予兆フラグａｂｃｏｍがＯＦＦである場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００７８】
一方、異常燃焼予兆フラグａｂｃｏｍがＯＮである場合には、次に、現在のエンジン回転数ＮＥが所定回転数以下であるか否かが判定される（ステップ４１０）。ＥＣＵ５０は、クランク角センサ１８の信号ＣＡからエンジン回転数ＮＥを算出する。また、ＥＣＵ５０は、所定回転数として、低回転領域を示す回転数を記憶している。現在のエンジン回転数ＮＥが所定回転数より高い場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００７９】
一方、現在のエンジン回転数ＮＥが所定回転数以下である場合には、続いて、負荷が読み込まれる（ステップ４２０）。負荷は、例えば、吸入空気量Ｇａ、吸気圧Ｐｉｍ、筒内容積Ｖなどに基づいて算出される。
【００８０】
ステップ４２０で読み込んだ負荷から、圧縮端までの筒内温度が推定される（ステップ４３０）。圧縮端までの筒内温度は、筒内圧、吸気温、筒内容積Ｖなどをパラメータとし、公知の断熱圧縮の式を用いて算出される。
【００８１】
次に、ステップ４２０で読み込んだ負荷から、サージタンク２８内の流速が取得される（ステップ４４０）。図１４（Ｂ）は、負荷とサージタンク内の流速との関係を示す関係マップである。吸入空気量Ｇａが増すと、負荷は増大し流速も増大する。ＥＣＵ５０は、図１４（Ｂ）に示す関係マップを記憶しており、この関係マップから負荷に対応する流速を取得する。
【００８２】
さらに、ステップ４４０で取得した流速から、筒内に流入するオイルのオイル粒径が取得される（ステップ４５０）。図１４（Ａ）は、流速とオイル粒径との関係を示す関係マップが記憶されている。上述した通り、流速は負荷に応じて増大する。流速が増大すれば、吸気系に堆積したオイルが筒内に持ち去られる量が増大するため、そのオイル粒径も増大する。ＥＣＵ５０は、図１４（Ａ）に示す関係マップを記憶しており、この関係マップから流速に対応するオイル粒径を取得する。
【００８３】
次に、筒内に流入するオイル量が算出される（ステップ４６０）。具体的には、ＥＣＵ５０は、図６又は図９に示す異常検出ルーチンにおいて算出された吸気系に堆積するオイル量を取得する。また、ＥＣＵ５０は、吸気系に堆積するオイル量、流速・負荷に応じた筒内オイル量を定めたマップを記憶している。このマップから、吸気系に堆積するオイル量、流速・負荷に応じた筒内オイル量が算出される。
【００８４】
続いて、異常燃焼の発生確率が所定値よりも高いか否かが判定される（ステップ４７０）。具体的には、ＥＣＵ５０は、上述の図１２に示す関係マップを筒内温度毎に記憶している。ＥＣＵ５０は、この関係マップから、ステップ４３０で算出した筒内温度と、ステップ４５０で取得したオイル粒径と、ステップ４６０で取得したオイル量とに応じた異常燃焼の発生確率を取得する。その後、取得した異常燃焼の発生確率が所定値よりも高いか否かが判定される。異常燃焼の発生確率が所定値以下である場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００８５】
一方、異常燃焼の発生確率が所定値よりも高い場合には、続いて、発生確率が所定値以下となるようにスロットルバルブ２６の開度が変更される（ステップ４８０）。上述した通り、負荷の増大に応じて、筒内に流入するオイル量やオイル粒径が多くなるため、スロットル開度を制限して負荷を下げる。また、出力一定となるようにエンジン回転数を変更する（ステップ４９０）。ＥＣＵ５０は、負荷（スロットル開度に相関）と回転数とに応じて出力特性を定めた運転マップを記憶している。この運転マップに基づいて、要求される出力を満たす負荷とエンジン回転数が算出される。
【００８６】
以上説明したように、図１３に示すルーチンによれば、負荷とエンジン回転数を変更して、異常燃焼の発生確率を所定値以下に制御することができる。特に、筒内へのオイル流入による異常燃焼は、低回転高負荷で生じやすいため、本ルーチンによって、低回転高負荷での使用を制限することができる。このため、本実施形態のシステムでは、異常燃焼の未燃防止が可能となり、エンジンの破損を防ぐことができる。
【００８７】
ところで、上述した実施の形態４のシステムにおいては、図１３の制御ルーチンを、図６、図９又は図１１の異常検出ルーチンがなされた後に実行することとしているが、本制御ルーチンは、これらのルーチンを前提とせずに単独で実行することとしても良い。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。
【００８８】
尚、上述した実施の形態４においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ４５０〜４６０の処理を実行することにより前記第５の発明における「筒内オイル算出手段」が、上記ステップ４７０の処理を実行することにより前記第５の発明における「異常燃焼確率算出手段」が、上記ステップ４８０の処理を実行することにより前記第５の発明における「負荷低減手段」が、それぞれ実現されている。
【００８９】
実施の形態５．
次に、図１５〜図１６を参照して本発明の実施の形態５について説明する。本実施形態のシステムは図１に示す構成において、ＥＣＵ５０に後述する図１６のルーチンを実施させることで実現することができる。なお、本実施形態のシステムには、吸気バルブ及び排気バルブの開閉時期を調整するための可変動弁機構５６が設けられている。可変動弁機構５６は、ＥＣＵ５０の出力部に接続されている。
【００９０】
［実施の形態５における特徴的制御］
上述した実施の形態３では、吸気系に堆積したオイルに対して、筒内へのオイル流入による異常燃焼が生じやすい低回転高負荷での使用を制限することができる。しかしながら、この制限の結果、スモーク（白煙）が発生する領域が使用されることも考えられる。また、吸気系にはオイルが堆積したままであるため、これを排除しない限り使用負荷に制限がかかることとなる。そこで、本実施形態のシステムでは、異常燃焼を抑制しつつ、吸気系に堆積したオイルを低減させる制御を実施することとした。
【００９１】
次に、異常燃焼を抑制しつつ吸気系に堆積したオイルを低減させる本実施形態の制御概要について図１５を用いて説明する。図１５は、吸気系にオイルが堆積した状態における、異常燃焼、プレイグニッション、流速不足、スモーク（白煙）の発生領域と動作線との関係を表した関係図である。なお、破線は等出力線を表している。図１５に示すように、動作線７０では、異常燃焼、プレイグニッションが発生してしまう。そのため、本実施形態では、異常燃焼、プレイグニッション及びスモークを回避するために動作線７２による運転を実施する。ところで、動作線７２による運転では、軽負荷が用いられ流速が低下することとなる。そこで、本実施形態では、さらに、流速を高める制御を加えて、掃気により吸気系に堆積したオイルを低減することとした。
【００９２】
（制御ルーチン）
図１６は、上述の機能を実現するために、ＥＣＵ５０が実行する制御ルーチンのフローチャートである。図１６に示すルーチンでは、まず、ステップ５００において、実施の形態４の制御ルーチン（図１３）が実行されたか否かが判定される。判定条件が成立しない場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００９３】
一方、判定条件が成立する場合には、図１３の制御ルーチンにより負荷が低減されている状態にある。続いて、運転領域がスモーク発生領域であるか否かが判定される（ステップ５１０）。ＥＣＵ５０は、図１５に示す関係マップを記憶しており、この関係マップには、エンジン回転数ＮＥと負荷とに応じた異常燃焼、プレイグニッション、スモーク等の発生領域が定められている。ＥＣＵ５０は、この関係マップを用いて、現在のエンジン回転数ＮＥ及び負荷から、運転領域がスモーク発生領域であるか否かを判定する。運転領域がスモーク発生領域でない場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００９４】
一方、運転領域がスモーク発生領域である場合には、ＥＣＵ５０は、図１５に示す等出力線上で、エンジン回転数ＮＥを低下させて、動作線７２に従った運転に制御する（ステップ５２０）。
【００９５】
次に、雰囲気温度（筒内温度）が所定温度をオーバーしているか否かが判定される（ステップ５３０）。雰囲気温度は、上述した図１３のステップ４３０と同様の処理を用いて算出される。ＥＣＵ５０は、所定温度として、異常燃焼の発生が懸念される筒内温度を記憶している。雰囲気温度が所定温度を下回っている場合には、本ルーチンの処理は終了される。
【００９６】
上述した通り、動作線７２では、軽負荷において流速不足が生じるため、続いて、吸気行程における吸気バルブと排気バルブのバルブオーバーラップを縮小する（ステップ５４０）。ＥＣＵ５０は、可変動弁機構５６により吸気バルブ、排気バルブの開閉時期を制御してバルブオーバーラップを縮小する。このとき、排気バルブ側の閉じ時期を優先して制御することとする。バルブオーバーラップを縮小することで流速を高めることができる。
【００９７】
その後、流速が目標流速に到達しているか否かを判定する（ステップ５５０）。流速は吸入空気量Ｇａや吸気圧Ｐｉｍ等から算出することができる。目標流速に到達している場合には、ステップ５１０以降の処理に戻り、ステップ５１０又はステップ５３０の判定条件が成立しなくなれば、本ルーチンの処理は終了される。
【００９８】
一方、ステップ５５０の判定において、流速が目標流速に到達していない場合には、次に、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲバルブ４０を制御してＥＧＲバルブ開度を大きくする（ステップ５６０）。ＥＧＲバルブ開度を大きくすることで、さらに流速を高めることができる。
【００９９】
続けて、出力変動量が許容値ＴＦ以内か否かが判定される（ステップ５７０）。出力変動量は、例えば負荷や回転数に基づいて算出される。ＥＣＵ５０は、許容値ＴＦとして、例えば、ドライバビリティや燃費悪化を考慮して定めた設計値を記憶している。出力変動量が許容値ＴＦ以内である場合には、ステップ５１０以降の処理に戻り、ステップ５１０又はステップ５３０の判定条件が成立しなくなれば、本ルーチンの処理は終了される。
【０１００】
一方、出力変動量が許容値ＴＦを超える場合には、ＥＧＲバルブ開度を小さくする（ステップ５８０）。その後、ステップ５１０以降の処理に戻り、ステップ５１０又はステップ５３０の判定条件が成立しなくなれば、本ルーチンの処理は終了される。
【０１０１】
以上説明したように、図１６に示すルーチンによれば、吸気系にオイルが堆積した状態において、動作線７２で運転することで、異常燃焼、プレイグニッション、スモークを回避することができる。加えて、バルブオーバーラップを縮小することにより、内部ＥＧＲを減少させて、流速を高めることができる。流速を高めることで、吸気系に溜まったオイルを掃気することができる。また、図１６に示すルーチンによれば、ＥＧＲバルブ開度を大きくすることにより、さらに流速を高めることもできる。
このため、本実施形態のシステムでは、異常燃焼やスモーク等の発生を抑制しながら、軽負荷でも吸気系に堆積したオイルを低減することができる。また、燃費低下を抑制することもできる。
【０１０２】
尚、上述した実施の形態５においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ５４０及び５６０の少なくとも一方の処理を実行することにより前記第６の発明における「流速増大手段」が実現されている。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  エンジン
１６  筒内圧センサ
１８  クランク角センサ
２４  エアフローメータ
２６  スロットルバルブ
２８  サージタンク
４０  ＥＧＲバルブ
５０  ＥＣＵ
５２  ノックセンサ
５４  吸気圧センサ
５６  可変動弁機構
６８  近似線
７０、７２  動作線
ａｂｃｏｍ  異常燃焼予兆フラグ
【図１】
2011241727.tif 000003
【図２】
2011241727.tif 000004
【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】
2011241727.tif 000012
【図１１】
2011241727.tif 000013
【図１２】
2011241727.tif 000014
【図１３】
2011241727.tif 000015
【図１４】
2011241727.tif 000016
【図１５】
2011241727.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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