(57)【要約】      （修正有）【課題】デポジットの除去が可能な内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の燃焼室内のデポジットの量を取得する取得部と、ノッキングの発生頻度に応じて取得した、デポジットの量を示す指標である比率学習値が所定量以上である場合Ｓ１４、燃焼室に燃料噴射弁による燃料噴射を実施した後、点火プラグによる点火を実施せずにＳ１６、内燃機関を停止するＳ１８制御部と、を具備する内燃機関の制御装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内のデポジットの量を取得する取得部と、
前記デポジットの量が所定量以上である場合、前記燃焼室に燃料噴射弁による燃料噴射を実施した後、点火プラグによる点火を実施せずに、前記内燃機関を停止する制御部と、を具備する内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃焼室内で燃焼の生成物であるデポジットが発生し、例えば燃料噴射弁の噴孔およびピストンの表面などに堆積する。特許文献１には、燃料噴射弁の噴孔の近くで燃料を燃焼させ、熱によりデポジットを除去する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６６５８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしデポジットを充分に除去することができず、残留することがある。特にデポジットが厚い層として堆積すると、デポジットの表面は除去されるが、深い部分は残留してしまう。残留したデポジットは、例えば吸気バルブおよび排気バルブに噛み込み、失火などの原因となる。そこで、デポジットの除去が可能な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】
【０００５】
上記目的は、内燃機関の燃焼室内のデポジットの量を取得する取得部と、前記デポジットの量が所定量以上である場合、前記燃焼室に燃料噴射弁による燃料噴射を実施した後、点火プラグによる点火を実施せずに、前記内燃機関を停止する制御部と、を具備する内燃機関の制御装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
デポジットの除去が可能な内燃機関の制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は内燃機関を例示する模式図である。
【図２】図２はＥＣＵが行う制御を例示するフローチャートである。
【図３】図３はＥＣＵが行う制御を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（実施形態）
以下、図面を参照して本実施形態の内燃機関の制御装置について説明する。図１はエンジン１００（内燃機関）を例示する模式図である。エンジン１００は例えばガソリンエンジンであり、ガソリン自動車およびハイブリッド車などに搭載される。エンジン１００は例えば四気筒エンジンなど複数の気筒を有し、図１では１つの気筒を図示している。エンジン１００はエンジン本体１０とＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０を備える。
【０００９】
エンジン本体１０はシリンダヘッド１１とシリンダブロック１２とを有する。シリンダブロック１２の内部には、ピストン１４、コンロッド１５、およびクランクシャフト１６が収納されている。シリンダヘッド１１、シリンダブロック１２およびピストン１４により、エンジン本体１０の内部に燃焼室１３が形成される。ピストン１４はコンロッド１５によりクランクシャフト１６に連結されている。シリンダブロック１２に設けられた回転数センサ１７はエンジンの回転数を検出する。ノックセンサ１９はノッキングの発生頻度を検出する。シリンダヘッド１１には、燃焼室１３に燃料を供給（筒内噴射）する燃料噴射弁３０が設けられている。
【００１０】
シリンダヘッド１１には、点火プラグ１８、吸気バルブ２６および排気バルブ２７が設けられ、吸気経路２０および排気経路２１が接続されている。不図示のカムシャフトが回転することにより、吸気バルブ２６および排気バルブ２７が移動し、吸気経路２０および排気経路２１が開閉する。
【００１１】
吸気経路２０には、上流側から下流側にかけて、エアクリーナ２２、エアフローメータ２３、スロットルバルブ２４が設けられている。エアクリーナ２２は外部から流入する空気から粉塵などを除去する。エアフローメータ２３は吸入空気量を取得する。スロットルバルブ２４は例えば不図示のアクチュエータなどにより駆動し、吸入空気量を調節する。
【００１２】
吸気バルブ２６が開くことで、空気は吸気経路２０から燃焼室１３へと導入される。燃料噴射弁３０から噴射された燃料と空気とは混合気を形成し、ピストン１４で圧縮され、点火プラグ１８は混合気に点火する。点火によりピストン１４は燃焼室１３内を上下に往復運動し、クランクシャフト１６が回転する。燃焼後の排気は排気経路２１から排出される。
【００１３】
排気経路２１には触媒２５および空燃比センサ２８が設けられている。触媒２５は例えば三元触媒であり、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒金属を含み、酸素吸蔵能を有し、ＮＯｘ、ＨＣおよびＣＯを浄化する。空燃比センサ２８は空燃比を検出する。
【００１４】
ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、及び記憶装置等を備え、ＲＯＭや記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより各種制御を行う。
【００１５】
ＥＣＵ４０は、上述の回転数センサ１７、点火プラグ１８、エアフローメータ２３、スロットルバルブ２４、空燃比センサ２８、燃料噴射弁３０と電気的に接続されている。ＥＣＵ４０は回転数センサ１７から回転数を、ノックセンサ１９からノッキングの発生頻度を、エアフローメータ２３から吸入空気量を、スロットルバルブ２４から開度を、空燃比センサ２８から空燃比を、それぞれ取得する。また、ＥＣＵ４０は、点火プラグ１８の点火時期、スロットルバルブ２４の開度、燃料噴射弁３０の噴射量および噴射回数を制御する。
【００１６】
ＥＣＵ４０は、ノッキングの発生状況に応じて点火時期を調整するノック補正学習を行う。ＥＣＵ４０は、例えばノックセンサ１９により検出されるノッキングの発生頻度に応じて、デポジットの堆積量を示す指標である比率学習値を取得する。堆積量が多いほどノッキングの発生頻度が多くなり、比率学習値は大きくなる。堆積量が少ないほどノッキングの発生頻度は少なく、比率学習値は小さくなる。ＥＣＵ４０は、比率学習値からデポジットの堆積量を推定し、堆積量に応じて点火時期を遅角させ、また後述のように点火を実施せずにエンジン１００を停止させる。ＥＣＵ４０は、デポジットの量を取得する取得部、エンジン１００の停止および始動を制御する制御部として機能する。
【００１７】
図２はＥＣＵ４０が行う制御を例示するフローチャートであり、ＥＣＵ４０は図２の制御を気筒ごとに実行する。また、制御の開始時点でエンジン１００は駆動しているものとする。
【００１８】
図２に示すように、イグニッションがオフになる（ＩＧ−ＯＦＦ、ステップＳ１０）。ＥＣＵ４０はＩＧ−ＯＦＦがユーザによるものか否かを判定する（ステップＳ１２）。否定判定（Ｎｏ）の場合、制御は終了する。肯定判定（Ｙｅｓ）の場合、ＥＣＵ４０は、１つの気筒（例えば気筒＃１〜＃４のうち＃１）における比率学習値ｒが所定値ｒｔｈ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。ｒｔｈは、例えばバルブ開き量の失火限界、およびそれに対応するデポジット堆積量などに基づいて定められる。
【００１９】
否定判定の場合、ＥＣＵ４０はエンジン１００を停止させる（ステップＳ１８）。肯定判定の場合、ＥＣＵ４０は気筒＃１において点火プラグ１８による点火を停止し（ステップＳ１６）、他の気筒では点火を行う。その後、ＥＣＵ４０はエンジン１００を停止させる（ステップＳ１８）。以上で制御は終了する。ここでは例えば４つの気筒のうち＃１について図２の制御を行ったが、ＥＣＵ４０は他の気筒についてもこの制御を行う。
【００２０】
エンジン１００が停止するまで各気筒において燃料噴射弁３０による燃料噴射は行われる。例えば気筒＃１では燃料噴射後に点火が実施されず（ステップＳ１６）、エンジン１００が停止する。燃料は燃焼せずに燃焼室１３内に残留する。エンジン１００の停止中に、燃焼室１３内に残留した燃料が例えばピストン１４の表面のデポジットに浸透し、デポジットは膨潤する。エンジン１００が始動し、点火の際の熱および衝撃などによりデポジットが除去される。その後、ＥＣＵ４０は図３の制御を行う。
【００２１】
図３はＥＣＵ４０が行う制御を例示するフローチャートであり、ＥＣＵ４０は図３の制御を気筒ごとに実行する。また、制御の開始時点でエンジン１００は運転しているものとする。
【００２２】
図３に示すように、ＥＣＵ４０はノック補正学習を実施する（ステップＳ２０）。ＥＣＵ４０は、ノック補正学習における点火時期の遅角量が減少したか否かを判定する（ステップＳ２２）。肯定判定の場合、ＥＣＵ４０は比率学習値ｒをリセットする（０にする、ステップＳ２４）。否定判定の場合、ＥＣＵ４０は比率学習値ｒを維持する（ステップＳ２６）。ステップＳ２４またはＳ２６の後、制御は終了する。
【００２３】
デポジットが堆積していれば点火時期は遅角される。遅角量が減少することは、デポジットが除去されたことを意味する。このため、比率学習値ｒをリセットすることができる（ステップＳ２４）。一方、遅角量が減少しなければ、デポジットは除去されず、残存していると考えられる。このため、比率学習値ｒを維持する（ステップＳ２６）。この場合、図２のデポジット除去の制御が繰り返されることが好ましい。また、ＥＣＵ４０は気筒ごとに図３の制御を行う。
【００２４】
本実施形態によれば、ＥＣＵ４０が、気筒ごとにデポジットの量に対応する比率学習値ｒを取得し、ｒがｒｔｈ以上である場合、当該気筒では燃焼室１３への燃料噴射の実施後に点火を実施せずに、ＥＣＵ４０はエンジン１００を停止する。これにより、燃焼しなかった燃料がデポジットに浸透し、デポジットが膨潤する。エンジン１００の再始動の際、点火の熱および衝撃によりデポジットを除去することができる。
【００２５】
ＥＣＵ４０は、気筒ごとに図２および図３の制御を行うことが好ましい。これにより各気筒の燃焼室１３内のデポジットを除去することができる。また、例えばすべての気筒で一斉に上記の制御を行うと、エンジン１００の始動が困難となる。したがってＩＧ−ＯＦＦの度に、気筒１つずつを対象に図２および図３の制御が行われることが好ましい。
【００２６】
エンジン１００の停止から再始動までの間に、燃料がデポジットに十分浸透することが好ましい。例えばアイドリングストップ、およびハイブリッド車におけるエンジン１００の間欠運転などでは、エンジン１００の停止から再始動までの時間が短く、燃料がデポジットに浸透しにくい。したがって、間欠運転などにおけるＩＧ−ＯＦＦでは、図２のステップＳ１６を実施せず、燃料噴射後に点火を行う。その一方で、ユーザによるＩＧ−ＯＦＦ、すなわち駐車などの際にステップＳ１６が行われることが好ましい。エンジン１００の停止から再始動までの時間が長く、燃料がデポジットに浸透することができ、再始動時にデポジットを効果的に除去することができる。
【００２７】
吸気バルブ２６および排気バルブ２７にデポジットが噛み込むことで、バルブ開き量が失火限界以上となることでエンジン１００は失火する。一方、吸気バルブ２６および排気バルブ２７がデポジットを噛み潰すことで、バルブ開き量は小さくなる。図２のステップＳ１４におけるｒｔｈは、バルブがデポジットを噛み潰した後のバルブ開き量が失火限界以下となるようなデポジットの堆積量に対応する値である。つまり、比率学習値ｒがｒｔｈ未満ならば、バルブがデポジットを噛み潰すことでバルブ開き量は失火限界以下となる。比率学習値ｒがｒｔｈ以上ならば、バルブがデポジットを噛み潰しても、バルブ開き量が失火限界以上となる。したがって燃料噴射後の点火を実施せず（図２のステップＳ１６）、再始動時にデポジットを除去することが好ましい。
【００２８】
ＥＣＵ４０は比率学習値ｒ以外の方法を用いてデポジットの堆積量を取得してもよい。燃料噴射弁３０は筒内噴射およびポート噴射のいずれを行ってもよい。エンジン１００の気筒の数は４つとしたが、例えば１〜３つでもよいし、５つ以上でもよい。
【００２９】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０                エンジン本体
１１                シリンダヘッド
１２                シリンダブロック
１４                ピストン
１５                コンロッド
１６                クランクシャフト
１７                回転数センサ
１８                点火プラグ
１９                ノックセンサ
２０                吸気経路
２１                排気経路
２２                エアクリーナ
２３                エアフローメータ
２４                スロットルバルブ
２５                触媒
２６                吸気バルブ
２７                排気バルブ
２８                空燃比センサ
３０                燃料噴射弁
４０                ＥＣＵ
１００              エンジン
【図１】
2019148222.tif 000003
【図２】
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【図３】
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