(57)【要約】【課題】吸気デポジットの堆積等による筒内気流の強度変化を的確に推定することのできる内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置を提供する。【解決手段】電子制御装置２２は、排気温度センサ２１によって検出された燃焼ガス温度に基づいて、均質燃焼運転時の燃焼ガス温度が低下したとき、或いは成層燃焼運転時の燃焼ガス温度が上昇したときに、タンブル比が増大したとして、吸気デポジットの堆積等によるタンブル比の変化を推定する。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ガス温度を検出する検出手段と、その検出された燃焼ガス温度に基づいて筒内気流の強度変化を推定する推定手段と、を備える内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【請求項２】
前記推定手段は、均質燃焼運転時の前記燃焼ガス温度が低下したことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定する請求項１に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【請求項３】
前記推定手段は、成層燃焼運転時の前記燃焼ガス温度が上昇したことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定する請求項１又は２に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【請求項４】
筒内圧を検出する検出手段と、その検出された筒内圧に基づいて筒内気流の強度変化を推定する推定手段と、を備える内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気デポジットの堆積等による筒内気流の強度変化を推定する内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
排気の一部を吸気中に導入して再循環させる排気再循環装置やクランク室内に漏洩したブローバイガスを吸気中に導入して処理するブローバイガス処理装置等を備える内燃機関では、吸気中に導入された未燃燃料成分やオイル等がデポジットとして吸気バルブや吸気ポート等に堆積することがある。また燃料噴射弁から噴射された燃料が吸気バルブや吸気ポート等に付着し、熱により煤化されて、デポジットとして堆積することもある。
【０００３】
こうした吸気デポジットの堆積は、気筒内に向かう吸気の流れが阻害され、吸入空気量が減少してしまうことがある。そこで従来、吸入空気量の減少に応じた吸気圧の変化に基づき、吸気デポジットの堆積を検出する技術が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−４７１２０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでそうした吸気デポジットの堆積は、吸入空気量の減少以外にも、タンブル流やスワール流といった筒内気流（気筒内に形成される気流）の強度にも、無視し難い影響を与えることが発明者等によって確認されている。
【０００６】
すなわち、図１に示すように、吸気バルブや吸気ポートに吸気デポジットＤが堆積すると、その分、吸気の流路面積が減少する。これにより、吸気の流れが阻害されて吸入空気量が減少するのであるが、同時に吸気の流路が絞られたことにより、吸気ポートから気筒内に流入する吸気の流速が高まり、筒内気流が強まるようにもなる。
【０００７】
こうした筒内気流の強度変化は、内燃機関の燃焼状態に少なからぬ影響を与える。特に、気筒内に燃料を直接噴射する筒内噴射式の内燃機関では、筒内気流を利用して混合気の状態をコントロールしているため、筒内気流の強度変化により、燃焼状態が大きく変化してしまう。そのため、燃焼状態を良好に維持するには、そうした筒内気流強度の変化に応じて点火時期や燃料噴射時期等を調整する必要がある。
【０００８】
上記従来の技術のように吸気圧の変化、すなわち吸入空気量の減少度合いに基づいて吸気デポジットの堆積量を検出する場合にあっても、その予測結果から、そうした筒内気流の変化傾向をある程度予測することはできる。しかし、吸気デポジットの堆積に応じた吸入空気量の変化態様と筒内気流の強度の変化態様とは、必ずしも一義的に対応しておらず、たとえ吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少を正確に検出できたとしても、筒内気流強度の変化まで正確に推定することは困難である。
【０００９】
本発明はこうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、吸気デポジットの堆積等による筒内気流の強度変化を的確に推定することのできる内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
以下、上述した目的を達成するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項１に記載の発明は、内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置であって、燃焼ガス温度を検出する検出手段と、その検出された燃焼ガス温度に基づいて筒内気流の強度変化を推定する推定手段と、を備えることをその要旨とする。
【００１１】
筒内気流の強度が変化すれば、燃焼状態が変化して燃焼ガス温度が変化する。そこで上記構成のように、燃焼ガス温度の検出結果に基づくことで、吸気デポジットの堆積等の経時変化や内燃機関の個体差などに起因する筒内気流の強度変化を的確に推定することができる。
【００１２】
また請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置において、前記推定手段は、均質燃焼運転時の前記燃焼ガス温度が低下したことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定することをその要旨とする。
【００１３】
筒内気流の強度が増大すれば、気筒内での燃料と空気との混合が促進され、均質燃焼運転時の燃焼状態が改善される。燃焼状態が改善されて燃焼速度が高まれば、燃焼時間が短くなり、燃焼ガス温度が低下する。そのため、均質燃焼運転時の燃焼ガス温度が低下したことで、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００１４】
また請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置において、前記推定手段は、成層燃焼運転時の前記燃焼ガス温度が上昇したことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定することをその要旨とする。
【００１５】
筒内気流の強度が増大すれば、噴射した燃料が拡散され易くなり、成層燃焼運転時に点火プラグ近傍に可燃な濃い混合気を集めることが困難となる。そのため、成層燃焼運転時には、筒内気流の強度が増大によって燃焼状態が悪化し、燃焼ガス温度が上昇する。そのため、成層燃焼運転時の前記燃焼ガス温度が上昇したことで、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００１６】
また請求項４に記載の発明は、内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置であって、筒内圧を検出する検出手段と、その検出された筒内圧に基づいて筒内気流の強度変化を推定する推定手段と、を備えることをその要旨とする。
【００１７】
筒内気流の強度が変化すれば、燃焼状態が変化して燃焼中の筒内圧の様相が変化する。例えば筒内気流の強度変化によって燃焼状態が改善されれば、燃焼速度が高まって燃焼時間が短縮されるため、燃焼により筒内圧が高まる期間が短くなったり、筒内圧のピーク値が高くなったりする。また筒内気流の強度変化によって燃焼状態が悪化すれば、燃焼速度が低下して燃焼時間が長くなるため、燃焼により筒内圧が高まる期間が長くなったり、筒内圧のピーク値が低下したりする。そのため、筒内圧の検出結果に基づくことによっても、吸気デポジットの堆積等の経時変化や内燃機関の個体差などに起因する筒内気流の強度変化を的確に推定することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図を参照して詳細に説明する。
図２は、本実施形態の適用される車載用の内燃機関１０の要部、及びその制御系の構成を示している。
【００１９】
同図に示すように、この内燃機関１０は大きくは、吸気通路１１、燃焼室１２、排気通路１３等を備えて構成されている。吸気通路１１は、吸気ポート１４、吸気バルブ１５を介して燃焼室１２に接続されている。燃焼室１２には、同燃焼室１２内に燃料を直接噴射するインジェクタ１６、その噴射された燃料を火花点火する点火プラグ１７、及び燃焼室１２内の圧力、すなわち筒内圧を検出する筒内圧センサ１８が配設されている。排気バルブ１９及び排気ポート２０を介して燃焼室１２に接続された排気通路１３には、燃焼室１２から排気として排出された燃焼ガスの温度を検出する排気温度センサ２１が配設されている。
【００２０】
この内燃機関１０の制御系は、マイクロコンピュータやメモリ等を備える機関制御用の電子制御装置２２を中心に構成されている。電子制御装置２２には、上記筒内圧センサ１８及び排気温度センサ２１に加え、機関回転速度を検出するＮＥセンサ２３、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ２４等の各種センサが接続されている。これ以外にも、機関冷却水の温度を検出する水温センサや吸気温度を検出する吸気温センサ、吸気圧を検出する吸気圧センサなどのように、機関制御に必要な情報を検出する各種センサが電子制御装置２２に接続されている。そして電子制御装置２２は、それらセンサの検出結果に基づき、各気筒に設けられたインジェクタ１６からの燃料噴射や点火プラグ１７による燃料の点火などの制御を行っている。
【００２１】
また電子制御装置２２は、そうした機関制御の一環として、機関運転状態に応じて内燃機関１０の燃焼方式を均質燃焼と成層燃焼との間で切り替える制御を行っている。
【００２２】
均質燃焼運転時には、燃料を吸気行程中に噴射させることで、吸気ポート１４からの吸気の流入によって気筒内に形成される気流を利用して、噴射した燃料を気筒内の空気中に均質に混合させた状態で燃焼を行わせるようにしている。ちなみに、この内燃機関１０では、そうした吸気の流入に応じて、気筒内にタンブル流が形成されるようになっている。
【００２３】
また成層燃焼運転時には、燃料を圧縮行程中に噴射させることで、噴射した燃料を、ピストンの上昇によって形成される気流に乗せて点火プラグ１７近傍に集めるようにしている。そして、点火プラグ１７近傍のみに可燃な濃い混合気の層を形成した状態で燃焼を行わせるようにしている。
【００２４】
さて、本実施形態では、電子制御装置２２は機関運転中に、上記吸気ポート１４や吸気バルブ１５への吸気デポジットの堆積等による筒内気流の強度変化を推定する処理を行っている。
【００２５】
なお、ここでは、筒内気流の強度を示す指標値としてタンブル比を用いている。タンブル比は、機関回転速度に対する上記タンブル流の回転速度の比として定義される。
【００２６】
以下、そうした本実施形態での筒内気流の強度変化の推定態様について、詳細に説明する。
上述したように、均質燃焼運転時には、吸気の流入に応じて形成される筒内気流（タンブル流）によって撹拌することで、噴射した燃料を空気と混合させている。そのため、筒内気流が強くなれば、すなわちタンブル比が大きくなれば、空気と燃料との混合が促進されて、より均質な混合気が形成されるようになり、燃焼状態が改善される。こうして燃焼状態が改善されれば、燃焼速度が高まって燃焼期間が短くなるため、燃焼ガスの温度は低下する。よって、均質燃焼運転時の燃焼ガス温度が低下したことで、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００２７】
一方、成層燃焼運転時には、点火プラグ１７近傍のみに可燃な濃い混合気を形成した状態で燃焼を行うようにしている。このとき、筒内気流が強まり、タンブル比が大きくなると、圧縮行程後期まで気筒内に強いタンブル流が残存するようになり、混合気が拡散され易くなる。その結果、点火プラグ１７近傍に十分濃い混合気を形成することが困難となり、燃焼状態が悪化する。このときには、燃焼速度が低下して、燃焼期間が長くなるため、燃焼ガスの温度は上昇する。よって、成層燃焼運転時の燃焼ガス温度が上昇したことで、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００２８】
したがって、特定の機関運転条件における燃焼ガス温度の変化に基づくことで、現状のタンブル比を、すなわち筒内気流の強度の変化度合いを推定することができる。そうした推定を行う上記特定の機関運転条件としては、アイドル時のように、機関回転速度や機関負荷がほぼ一定の定常状態が、ある程度以上、継続する運転条件が望ましい。
【００２９】
図３に、本実施形態の「タンブル比推定処理」のフローチャートを示す。同図の処理は、機関運転中に電子制御装置２２によって周期的に実施される。
本処理が開始されると、まずステップＳ１００において、内燃機関１０がアイドル安定状態にあるか否かが判断される。そのときの内燃機関１０がアイドル安定状態になければ（ＮＯ）、そのまま本処理が一旦終了される。
【００３０】
内燃機関１０がアイドル安定状態にあれば（ＹＥＳ）、ステップＳ１１０において、そのときの内燃機関１０が均質燃焼運転されているか、成層燃焼運転されているかが判断される。
【００３１】
均質燃焼運転時には、ステップＳ１２０において、排気温度センサ２１によって検出された燃焼ガス温度に基づいて、図４に例示するような均質燃焼運転時用のタンブル比推定値の算出マップを用いて、タンブル比推定値が算出される。一方、成層燃焼運転時には、ステップＳ１３０において、やはり検出された燃焼ガス温度に基づいて、図５に例示するような成層燃焼運転時用のタンブル比推定値の算出マップを用いて、タンブル比推定値が算出される。これら算出マップには、均質燃焼運転時、及び成層燃焼運転時の燃焼ガス温度とタンブル比との関係が予め記憶されている。
【００３２】
電子制御装置２２は、こうしてタンブル比推定値を求めた後、本処理を一旦終了する。その後、電子制御装置２２は、その求められたタンブル比推定値に基づいて、そのときのタンブル比に応じて点火時期や燃料噴射時期等の機関制御量を最適な値に調整する。これにより、吸気デポジットの堆積等の経時変化によるタンブル比の変化に拘らず、内燃機関１０の運転状態を良好に維持するようにしている。
【００３３】
また推定されたタンブル比からは、更に次の情報を得ることができる。
図６に、均質燃焼運転時における吸気デポジット堆積量とタンブル比、及び内燃機関１０の出力トルクとの関係を示す。同図に示されるように、吸気デポジットの堆積によるタンブル比の変化と、その変化による出力トルクの変化とは、非常に高い相関性を有している。そのため、タンブル比推定値を用いて内燃機関１０の出力トルクを高い精度で推定することができる。
【００３４】
また吸気デポジットの堆積により、内燃機関１０の出力トルクの変動量が増大するが、そうした出力トルクの変動量もタンブル比推定値と高い相関性がある。よって、タンブル比推定値から出力トルクの変動量を推定することも可能である。
【００３５】
なおこうした本実施形態では、排気温度センサ２１が、燃焼ガス温度を検出する上記検出手段に相当する。また、その検出された燃焼ガス温度に基づいて筒内気流の強度変化を推定する上記タンブル比推定処理を実施する電子制御装置２２が上記推定手段に相当する。
【００３６】
以上説明した本実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施形態では、燃焼ガス温度を検出し、その検出された燃焼ガス温度に基づいてタンブル比の変化を、すなわち筒内気流の強度の変化を推定するようにしている。より具体的には、均質燃焼運転時の燃焼ガス温度が低下したことで、タンブル比が増大したと、すなわち筒内気流の強度が増大したと推定するようにしている。また成層燃焼運転時の燃焼ガス温度が上昇したことで、タンブル比が増大したと、すなわち筒内気流の強度が増大したと推定するようにしている。そのため、吸気デポジットの堆積等によるタンブル比の変化を、すなわち筒内気流の強度変化を的確に推定することができる。
【００３７】
（その他の実施形態）
なお、上記のような筒内気流の強度変化は、上記筒内圧センサ１８の検出結果に基づいても、推定することができる。
【００３８】
すなわち、燃焼状態が変化すれば、燃焼中の筒内圧にも変化が生じる。例えば図７に示すように、燃焼状態の変化に応じて燃焼中の筒内圧に次のような変化が生じる。
・燃焼状態の悪いときには、燃焼速度の低下によって燃焼期間が長くなるため、燃焼状態が良好なときに比して、燃焼による筒内圧の上昇期間が長くなる。
・燃焼状態の悪いときには、燃焼中の筒内圧のピーク値Ｐ２が、燃焼状態が良好なときの同ピーク値Ｐ１に比して低くなる。
・燃焼状態の悪いときには、燃焼中の筒内圧がピークを迎える時期が、燃焼状態が良好なときに比して遅くなる。
【００３９】
よって例えば、筒内圧センサ１８の検出結果から燃焼中の筒内圧に、次の（ａ１）〜（ａ３）に記載のような傾向が認められれば、燃焼状態が改善したと判断することができる。
（ａ１）燃焼による筒内圧の上昇期間の短縮。
（ａ２）燃焼中の筒内圧のピーク値の上昇。
（ａ３）燃焼中に筒内圧がピークを迎える時期の早期化。
【００４０】
また筒内圧センサ１８の検出結果から、次の（ｂ１）〜（ｂ３）に記載のような傾向が認められれば、燃焼状態が悪化したと判断することができる。
（ｂ１）燃焼による筒内圧の上昇期間の増大。
（ｂ２）燃焼中の筒内圧のピーク値の低下。
（ｂ３）燃焼中に筒内圧がピークを迎える時期の遅延化。
【００４１】
このように筒内圧センサ１８の検出結果からは、燃焼状態の改善、悪化を判断することができる。そこで、均質燃焼運転時の筒内圧センサ１８の検出結果に基づいて、燃焼状態の改善が確認されたときには、タンブル比が増大したと、すなわち筒内気流の強度が増大したと推定することができる。また成層燃焼運転時の筒内圧センサ１８の検出結果に基づいて、燃焼状態の悪化が確認されたときには、タンブル比が増大したと、すなわち筒内気流の強度が増大したと推定することができる。このように、筒内圧センサ１８の検出結果に基づいても、吸気デポジットの堆積等によるタンブル比の変化を、すなわち筒内気流の強度変化を的確に推定することができる。
【００４２】
ところで、上記のように燃焼ガス温度、又は筒内圧の検出結果に基づいてタンブル比の変化を推定できるのであれば、それらの検出結果に基づいて、或いはそれらの検出結果から推定されたタンブル比に基づいて、吸気デポジットの堆積量を推定することもできる。
【００４３】
なお発明者らは、吸気デポジットの堆積によるタンブル比、及び吸入空気量の変化の様相についての調査を行っている。その調査結果を、図８に示す。この調査により、次のような傾向が確認されている。
【００４４】
すなわち、吸気デポジットの堆積量の比較的少ない領域では、その堆積量の増大に応じてタンブル比は著しく増大するが、堆積量の比較的多い領域では、堆積量の増大に対するタンブル比の増大率は極小さくなる。一方、吸気デポジット堆積量の増大に対する吸入空気量の減少率は、堆積量の多少に拘らず、ほぼ一定となっている。その結果、吸気デポジット堆積量の比較的少ない領域では、その堆積量の変化に対してタンブル比の方がよりセンシティブな変化を示し、同堆積量の比較的多い領域では、堆積量の変化に対して吸入空気量の方がよりセンシティブな変化を示すようになる。
【００４５】
そこで、推定される吸気デポジット堆積量がある程度よりも少ないときにはタンブル比を指標値とし、推定される吸気デポジット堆積量がある程度よりも多いときには吸入空気量を指標値とする。このようにタンブル比（筒内気流の強度）及び吸入空気量のうちから、吸気デポジット堆積量に応じてその変化に対する感度のより高い方を指標値として選択してその推定を行うことで、より高精度に吸気デポジット堆積量の推定を行うことができる。
【００４６】
なお、上記実施形態は次のように変更して実施することもできる。
・図３のタンブル比推定処理では、タンブル比の推定を、アイドル安定状態にあるときの燃焼ガス温度に基づき求めていたが、それ以外の機関運転状態でも、燃焼状態の変化に応じた燃焼ガス温度の変化を的確に検出可能な状態であれば、同様に推定を行うことができる。
【００４７】
・上記実施形態では、燃焼ガス温度、又は筒内圧に基づいてタンブル比を推定するようにしていたが、その推定ロジックを、気筒内にスワール流の形成される内燃機関でのスワール比の推定にも適用することができる。
【００４８】
・上記実施形態では、筒内噴射式の内燃機関１０への適用例を説明したが、本発明はポート噴射式等の他の内燃機関での筒内気流の強度変化の推定にも適用することができる。
【００４９】
次に、以上説明した本発明の実施形態、及びその変更例から把握される技術的思想を以下に列記する。
（イ）前記推定手段は、前記筒内圧に基づいて、均質燃焼運転時の燃焼期間が短くなったことが確認されたことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定する請求項４に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【００５０】
筒内気流の強度が増大して均質燃焼運転時の燃焼状態が改善されれば、燃焼速度が高くなるため、燃焼期間が短くなる。よって、均質燃焼運転時に筒内圧センサの検出結果によって、そうした燃焼期間の短縮が確認されれば、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００５１】
（ロ）前記推定手段は、均質燃焼運転時の前記筒内圧のピーク値が増大したことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定する請求項４に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【００５２】
筒内気流の強度が増大して均質燃焼運転時の燃焼状態が改善されれば、燃焼中の筒内圧のピーク値が高くなる。よって、均質燃焼運転時において燃焼中の筒内圧のピーク値が増大したことが確認されれば、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００５３】
（ハ）前記推定手段は、前記筒内圧に基づいて、成層燃焼運転時の燃焼期間が長くなったことが確認されたことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定する請求項４に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【００５４】
筒内気流の強度が増大して成層燃焼運転時の燃焼状態が悪化すれば、燃焼速度が低下して、燃焼期間が長くなる。よって、成層燃焼運転時に筒内圧センサの検出結果によって、そうした燃焼期間の増大が確認されれば、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００５５】
（ニ）前記推定手段は、成層燃焼運転時の前記筒内圧のピーク値が低下したことをもって、前記筒内気流の強度が増大した旨、推定する請求項４に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置。
【００５６】
筒内気流の強度が増大して成層燃焼運転時の燃焼状態が悪化すれば、燃焼中の筒内圧のピーク値が低くなる。よって、成層燃焼運転時において燃焼中の筒内圧のピーク値が低下したことが確認されれば、筒内気流の強度が増大したと推定することができる。
【００５７】
（ホ）請求項１〜４、及び上記（イ）〜（ニ）に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置により推定された筒内気流の強度変化に基づいて、吸気デポジットの堆積量を推定する内燃機関の吸気デポジット堆積量の推定装置。
【００５８】
吸気デポジットの堆積による筒内気流の強度変化が推定できれば、その推定結果から吸気デポジットの堆積量も推定することができる。
（ヘ）前記推定された筒内気流の強度が増大したことをもって、前記吸気デポジットの堆積量が増大した旨、推定する上記（ホ）に記載の内燃機関の吸気デポジット堆積量の推定装置。
【００５９】
吸気デポジットが堆積量が増大すれば、筒内気流の強度が増大する。よって筒内気流の強度が増大したと推定されたことをもって、吸気デポジットの堆積量の増大を推定することができる。
【００６０】
（ト）上記（ホ）又は（ヘ）に記載の内燃機関の吸気デポジット堆積量の推定装置において、吸入空気量の減少傾向を更に検出するとともに、前記推定される吸気デポジット堆積量が所定量以下のときには、前記筒内気流の強度変化に基づいて前記吸気デポジット堆積量を推定し、前記推定される吸気デポジット堆積量が所定量を超えるときには、前記吸入空気量の減少傾向に基づいて前記吸気デポジット堆積量を推定する内燃機関の吸気デポジット堆積量の推定装置。
【００６１】
吸気デポジット堆積量が比較的少ないときには、吸入空気量よりも筒内気流の強度の方が、その堆積量の変化に応じた変化が大きくなる。一方、吸気デポジット堆積量が比較的多いときには、筒内気流の強度よりも吸入空気量の方に、その堆積量の変化に応じた変化が大きくなる。よって、上記構成のように、推定される吸気デポジット堆積量に応じて、その変化に対する感度の高いパラメータを指標値として選択することで、より高精度に吸気デポジット堆積量の推定を行うことができる。
【００６２】
（チ）燃焼ガス温度を検出する検出手段と、その検出された燃焼ガス温度に基づいて吸気デポジット堆積量を推定する手段と、を備える内燃機関の吸気デポジット堆積量の推定装置。
【００６３】
吸気デポジット堆積量が増大すれば、筒内気流の強度が増大して燃焼状態が変化する。燃焼状態の変化は、燃焼ガス温度に影響を与える。例えば均質燃焼運転時には、筒内気流の強度の増大によって燃焼状態が改善され、燃焼ガス温度が低下する。また成層燃焼運転時には、筒内気流の強度の増大によって燃焼状態が悪化して、燃焼ガス温度が上昇する。よって、燃焼ガス温度の変化から吸気デポジット堆積量を的確に推定することができる。
【００６４】
（リ）筒内圧を検出する検出手段と、その検出された筒内圧に基づいて吸気デポジット堆積量を推定する手段と、を備える内燃機関の吸気デポジット堆積量の推定装置。
【００６５】
吸気デポジット堆積量が増大すれば、筒内気流の強度が増大して燃焼状態が変化する。燃焼状態が変化すれば、燃焼中の筒内圧も変化する。よって、筒内圧の変化から吸気デポジット堆積量を的確に推定することができる。
【００６６】
（ヌ）請求項１〜４、及び上記（イ）〜（ニ）に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置により推定された筒内気流の強度変化に基づいて、内燃機関の出力トルクの変化を推定する内燃機関のトルク変化推定装置。
【００６７】
吸気デポジットの堆積等の経時変化による筒内気流の強度変化と同経時変化による内燃機関の出力トルクの変化との間には、高い相関性がある。よって、推定された筒内気流の強度変化に基づいて、内燃機関の出力トルクの変化を推定することができる。
【００６８】
（ル）請求項１〜４、及び上記（イ）〜（ニ）に記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置により推定された筒内気流の強度変化に基づいて、内燃機関の出力トルクの変動量を推定する内燃機関のトルク変動量推定装置。
【００６９】
吸気デポジットの堆積等の経時変化による筒内気流の強度変化と、それにより生じる出力トルクの変動との間には、相関性がある。よって、推定された筒内気流の強度変化に基づいて、内燃機関の出力トルクの変動量を推定することができる。
【００７０】
（ヲ）当該内燃機関は、筒内噴射式の内燃機関であることを特徴とする請求項１〜４、及び上記（イ）〜（ニ）のいずれかに記載の内燃機関の筒内気流の強度変化推定装置、上記（ホ）〜（リ）のいずれかに記載の内燃機関の吸気デポジット堆積量の推定装置、上記（ヌ）に記載の内燃機関のトルク変化推定装置、又は上記（ル）に記載の内燃機関のトルク変動量推定装置。
【図面の簡単な説明】
【図１】吸気デポジットの付着した吸気ポート及び吸気バルブの断面図。
【図２】本発明の一実施形態の全体構造を示す模式図。
【図３】同実施形態のタンブル比推定処理のフローチャート。
【図４】均質燃焼運転時のタンブル比推定値の算出マップの一例を示す図。
【図５】成層燃焼運転時のタンブル比推定値の算出マップの一例を示す図。
【図６】タンブル比とトルク変動量との関係を示すグラフ。
【図７】燃焼中の筒内圧の推移を示すグラフ。
【図８】吸気デポジット堆積量に応じたタンブル比及び吸入空気量の変化の様相を示すグラフ。
【符号の説明】
１０…内燃機関、１１…吸気通路、１２…燃焼室、１３…排気通路、１４…吸気ポート、１５…吸気バルブ、１６…インジェクタ、１７…点火プラグ、１８…筒内圧センサ、１９…排気バルブ、２０…排気ポート、２１…排気温度センサ、２２…電子制御装置、２３…ＮＥセンサ、２４…アクセルセンサ。
【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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