(57)【要約】【課題】ドライバビリティの悪化を極力抑制しつつ、燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットの除去を促進する。【解決手段】車載内燃機関の燃料噴射弁７０の噴口７０ｄにデポジットが堆積しているか否かを推定し、噴口７０ｄにデポジットが堆積している旨の推定結果に基づいて燃料カット制御を無効化して燃料噴射弁７０の燃料噴射を強制的に実行する。この燃料噴射の強制実行によって燃料噴射弁７０の噴口７０ｄに堆積したデポジットが除去される。【選択図】図１
2007327386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関運転を維持し得る所定の回転速度域にあるときのアクセル解除操作を条件として燃料カット制御が実行される車載内燃機関の制御装置において、
燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積しているか否かを推定し、前記噴口にデポジットが堆積している旨の推定結果に基づいて前記燃料カット制御を無効化して前記燃料噴射弁の燃料噴射を強制的に実行する
ことを特徴とする車載内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記車載内燃機関は点火プラグによる混合気への点火によって機関出力を得る火花点火式の内燃機関であり、前記燃料噴射弁による強制的な燃料噴射の実行中は点火を停止する
請求項１に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記車載内燃機関はその排気系において触媒装置の上流側に二次空気を供給する二次空気供給装置を有してなり、当該制御装置は、前記燃料噴射弁による強制的な燃料噴射の実行に際してこの二次空気供給装置を駆動して排気系に二次空気を供給する制御を併せて実行する
請求項１または２に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射の実行を、燃料噴射サイクルの複数サイクルにわたって繰り返し行う
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射の実行後、前記燃料カット制御の実行条件の成立が維持されていることを条件に、燃料カット制御と、吸入空気量を増大させることにより燃焼室内を掃気する掃気制御とを併せて実行する
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射の実行に際して同燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を昇圧し、同昇圧された状態で前記強制的な燃料噴射を行う
請求項１〜５のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を、その都度の機関運転状態において前記燃料噴射弁の噴口近傍に作用する負圧を増大可能な環境とする制御のもとにおいて実行する
請求項１〜６のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記車載内燃機関は、前記噴口が燃焼室に開口した筒内噴射用燃料噴射弁と、その吸気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構とを有してなり、
当該制御装置は、前記筒内噴射用燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、同機関の吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とする制御に併せ、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点に位置するタイミングよりも進角したタイミングに設定する制御を行い、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を、同機関ピストンが下死に位置するタイミングもしくはその近傍に位置するタイミングにて実行する
請求項７に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項９】
当該制御装置は、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを変更可能な最進角タイミングに設定する
請求項８に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項１０】
前記車載内燃機関は、その排気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構をさらに有してなり、当該制御装置は、このバルブタイミング変更機構を通じて前記排気バルブの閉タイミングを前記機関ピストンが上死点に位置するタイミングに設定する
請求項８または９に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項１１】
前記車載内燃機関は、前記噴口が燃焼室に開口した筒内噴射用燃料噴射弁と、その吸気バルブのリフト量を変更可能なバルブリフト量変更機構とを有してなり、
当該制御装置は、前記筒内噴射用燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、同機関の吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とする制御に併せ、前記バルブリフト量変更機構を通じて前記吸気バルブのリフト量を変更可能な最小量に設定する制御を行い、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を同機関ピストンが下死に位置するタイミングもしくはその近傍に位置するタイミングにて実行する
請求項７に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項１２】
前記車載内燃機関は、その吸気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構を有してなり、
当該制御装置は、前記燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点に位置するタイミングよりも進角したタイミングに設定する制御を行う
請求項１１に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項１３】
当該制御装置は、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを変更可能な最進角タイミングに設定する
請求項１２に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項１４】
前記車載内燃機関は、その排気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構を更に有してなり、当該制御装置は、このバルブタイミング変更機構を通じて前記排気バルブの閉タイミングを前記機関ピストンが上死点に位置するタイミングに設定する
請求項１２または１３に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項１５】
前記車載内燃機関は、前記噴口が吸気ポート近傍に開口した吸気ポート噴射用燃料噴射弁と、その吸気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構とを有してなり、
当該制御装置は、前記吸気ポート噴射用燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、同機関の吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とする制御に併せ、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点もしくはその近傍に位置するタイミングに設定する制御を行い、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を同機関ピストンが下死点に位置するタイミングにて実行する
請求項７に記載の車載内燃機関の制御装置。
【請求項１６】
前記燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積している旨の推定は、空燃比フィードバック制御に基づき操作される前記燃料噴射弁を通じた燃料噴射時間がその標準値よりも過剰に延長されている旨の判定に基づいて行われる
請求項１〜１５のいずれか一項に記載の車載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、車載内燃機関の運転状態を制御する車載内燃機関の制御装置に関するものであり、特に燃料噴射弁の噴口に堆積するデポジットを除去するための機関制御手法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、車載内燃機関を長期間運転したり、粗悪な燃料を使用したりすることにより、燃料噴射弁の噴口近傍におけるデポジットの生成が促進され、同噴口に詰りが発生することがある。こうしたデポジットの堆積による詰りが発生すると、燃料噴射弁の燃料噴霧形態が変化し、所望の機関出力が得られなくなったり、排気性状が悪化したりするため、このようなデポジットについてはこれを積極的に除去、もしくはその生成、堆積を予防することが望ましい。
【０００３】
そこで従来は、例えば特許文献１に記載されるように、燃料噴射弁の燃料噴射後にその噴口付近の負圧を増大させることによって同噴口内の燃料の排出を促進する方法、あるいは、特許文献２に記載されるように、デポジットの生成されやすい機関運転領域において一時的に燃料噴射弁内に流される燃料の流速を高めることでデポジットの生成を抑制するものなどが提案されている。また、その他にも、例えば特許文献３に記載されるように、燃料噴射量を一時的に増量したり、あるいは特許文献４に記載されるように、燃料噴射圧力を一時的に上昇させたりするなどして、上記デポジットの除去やデポジットの生成の予防を図るようにしたものなども知られている。
【特許文献１】特開２００４−３０８５１８号公報
【特許文献２】特開２００３−１０６１９２号公報
【特許文献３】特開平１０−１０３１１９号公報
【特許文献４】特開平１０−３３９１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、燃料噴射後に燃料噴射弁の噴口近傍の負圧を増大させたり、あるいは燃料噴射弁内を流れる燃料の流速を一時的に高める、さらには燃料の噴射量や噴射圧を一時的に増量あるいは増圧する、等々の手法の採用により、上記デポジットの堆積を抑制したり、堆積したデポジットの除去促進を図ることは確かにできる。ただし、これらの手法はいずれも、換言すれば、車載内燃機関の出力特性に直接的な変更を加えていることにもなり、そのためドライバビリティの悪化をも招きかねない。その意味では、上記デポジットの除去等を促進するための機関制御手法としてなお改善の余地を残すものとなっている。また、ドライバビリティの悪化を最小限に留めるためにデポジットの除去の効果も限定されたものである点は否めない。
【０００５】
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、ドライバビリティの悪化を極力抑制しつつ、効果的に燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットの除去を促進することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、機関運転を維持し得る所定の回転速度域にあるときのアクセル解除操作を条件として燃料カット制御が実行される車載内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積しているか否かを推定し、前記噴口にデポジットが堆積している旨の推定結果に基づいて前記燃料カット制御を無効化して前記燃料噴射弁の燃料噴射を強制的に実行することを要旨とする。
【０００７】
通常、車載内燃機関において機関回転速度が機関運転を維持し得る所定の回転速度域にあるときにアクセルの解除操作がされると燃費性能の向上のために燃料噴射を停止する燃料カット制御が行われる。請求項１に記載の構成によれば、このような燃料カット制御が行われる機関運転状態にあっても、燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積している旨判断される場合には、同燃料噴射弁から燃料噴射が強制的に実行される。ここで、本来燃料カット制御が実行される機関運転状態にあるときに、燃料噴射が強制的に実行されると、内燃機関の出力特性が通常とは異なるものとなるため、機関減速感が損なわれることが懸念される。しかしながら、アクセルの操作が解除されていることから燃焼室に供給される吸入空気の量は少なく制限されており、強制的に噴射された燃料の大部分は燃焼することがないため、同燃焼による内燃機関の出力特性への影響は僅かなものとなる。したがって、車両の減速時においてドライバビリティの悪化を抑制しつつ、燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットの除去を促進することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関は点火プラグによる混合気への点火によって機関出力を得る火花点火式の内燃機関であり、前記燃料噴射弁による強制的な燃料噴射の実行中は点火を停止することを要旨とする。
【０００９】
同構成では、燃料噴射の強制実行中は点火を停止することで、機関燃焼を停止させることができ、ドライバビリティの悪化を防止することができる。また、燃料を燃焼室に直接噴射する燃料噴射弁を有する内燃機関にあっては、燃焼の停止により燃焼ガスの膨張が発生しないため、機関ピストンの下降に伴って燃料噴射弁の噴口付近における負圧をより大きく確保することができ、燃料の流速を向上させることで燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットの除去を最大限に促進することが可能になる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関はその排気系において触媒装置の上流側に二次空気を供給する二次空気供給装置を有してなり、当該制御装置は、前記燃料噴射弁による強制的な燃料噴射の実行に際してこの二次空気供給装置を駆動して排気系に二次空気を供給する制御を併せて実行することを要旨とする。
【００１１】
上述したように燃料カット制御が行われる機関運転領域では燃焼室に供給される吸入空気量は通常少なく制限されており、燃料の大部分は燃焼することなく未燃燃料として排出されることとなる。特に、請求項２に記載のもののように、点火を停止するようにした構成にあってはこうした傾向が一層顕著になる。この点、請求項３に記載の構成によれば、燃料噴射の強制実行に際して二次空気供給装置の駆動によって二次空気が排気系に供給されるため、同排気系における未燃燃料の燃焼、特に触媒装置における未燃燃料の燃焼を促進することができ、排気性状の悪化を抑制することができるようになる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射の実行を、燃料噴射サイクルの複数サイクルにわたって繰り返し行うことを要旨とする。
【００１３】
同構成では、燃料噴射の強制実行を燃料噴射サイクルの複数サイクルにわたって繰り返し行うことで、より確実にデポジットを除去することができる。ちなみに、この燃料噴射の強制実行を行うサイクル数は、予め実験等を通じて堆積したデポジットを確実に除去することの可能な回数に設定しておくことが望ましい。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射の実行後、前記燃料カット制御の実行条件の成立が維持されていることを条件に、燃料カット制御と、吸入空気量を増大させることにより燃焼室内を掃気する掃気制御とを併せて実行することを要旨とする。
【００１５】
噴射された燃料が燃焼しない場合、機関ピストンの頂面や燃焼室の内壁等に未燃燃料が付着することがある。このように付着した未燃燃料を放置しておくとその後の燃焼行程においてこれが気化して混合気の空燃比が目標値と異なることとなり、排気性状の悪化、ひいては燃焼状態の悪化を招くことが懸念される。この点、請求項５に記載の構成では、燃料噴射の強制実行後に吸入空気量を増大させる制御を行ってこの付着燃料を気化させて排出することができ、その後の燃焼状態の悪化を抑制することができるようになる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射の実行に際して同燃料噴射弁に供給される燃料の圧力を昇圧し、同昇圧された状態で前記強制的な燃料噴射を行うことを要旨とする。
【００１７】
同構成では、燃料噴射弁に供給される燃料の圧力が通常時よりも昇圧されているため、燃料噴射の強制実行時において燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットをより効果的に除去することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を、その都度の機関運転状態において前記燃料噴射弁の噴口近傍に作用する負圧を増大可能な環境とする制御のもとにおいて実行することを要旨とする。
【００１９】
同構成では、燃料噴射弁による強制的な燃料噴射に際してその噴口近傍に作用する負圧によって燃料噴射弁の内部の燃料を同内部から吸引する力が増大する。このため、燃料の流速が向上して燃料噴射弁に堆積したデポジットが剥離し易くなりデポジットの除去をより効果的に行うことができる。
【００２０】
このような燃料噴射弁の噴口近傍に作用する負圧を増大可能な環境とする制御の一例として、例えば請求項８、請求項１１および請求項１５に記載の制御が採用可能である。
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関は、前記噴口が燃焼室に開口した筒内噴射用燃料噴射弁と、その吸気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構とを有してなり、当該制御装置は、前記筒内噴射用燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、同機関の吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とする制御に併せ、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点に位置するタイミングよりも進角したタイミングに設定する制御を行い、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を、同機関ピストンが下死に位置するタイミングもしくはその近傍に位置するタイミングにて実行することを要旨とする。
【００２１】
同構成によれば、吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とすることにより燃焼室の内圧が低下する。また、吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点に位置するタイミングよりも進角したタイミングに設定することで、吸気バルブが閉弁した後に機関ピストンは更に下降するようになり、それに伴って燃焼室内の負圧が徐々に増大する。そして、このように燃焼室の内圧が低下した状態において、機関ピストンが下死点に位置するタイミングもしくはその近傍に至るタイミング、すなわち燃焼室内の負圧が極めて大きくなるタイミングで強制的な燃料噴射が実行されるため、燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットを好適に剥離させることができるようになる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の車載内燃機関の制御装置において、当該制御装置は、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを変更可能な最進角タイミングに設定することを要旨とする。
【００２３】
同構成によれば、吸気バルブが閉弁した後に機関ピストンが下死点にまで下降することによる負圧の増大する期間を極力長くすることができ、燃料噴射時における噴口から噴射される燃料の流速を一層増大させてデポジットの剥離作用を高めることができるようになる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または請求項９に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関は、その排気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構をさらに有してなり、当該制御装置は、このバルブタイミング変更機構を通じて前記排気バルブの閉タイミングを前記機関ピストンが上死点に位置するタイミングに設定することを要旨とする。
【００２５】
機関ピストンが上死点に位置するタイミングよりも進角側の時期に排気バルブが閉弁するようにした場合、排気が円滑に行われず燃焼室内の負圧が低下することとなる。一方、同排気バルブを機関ピストンが上死点に位置するタイミングよりも遅角側の時期に閉弁するようにした場合、機関ピストンが上死点から下降するに伴って、排気系から排気が再度燃焼室に流入するようになるため、燃焼室内の負圧は低下することとなる。この点、上記構成によれば、機関ピストンが上死点に到達するタイミングに排気バルブを閉弁するようにしたため、燃焼室内の負圧を好適に増大させることができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、請求項７に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関は、前記噴口が燃焼室に開口した筒内噴射用燃料噴射弁と、その吸気バルブのリフト量を変更可能なバルブリフト量変更機構とを有してなり、当該制御装置は、前記筒内噴射用燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、同機関の吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とする制御に併せ、前記バルブリフト量変更機構を通じて前記吸気バルブのリフト量を変更可能な最小量に設定する制御を行い、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を同機関ピストンが下死に位置するタイミングもしくはその近傍に位置するタイミングにて実行することを要旨とする。
【００２７】
同構成によれば、吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とすることにより燃焼室の内圧が低下する。また、バルブリフト量変更機構によって吸気バルブのリフト量を変更可能な最小量に設定することで、吸入空気量が制限されて燃焼室の内圧が低下する。そして、このように燃焼室の内圧が低下した状態において、機関ピストンが下死点に位置するタイミングもしくはその近傍に至るタイミング、すなわち燃焼室内の負圧が極めて大きくなるタイミングで強制的な燃料噴射が実行されるため、燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットを好適に剥離させることができるようになる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関は、その吸気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構を有してなり、当該制御装置は、前記燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点に位置するタイミングよりも進角したタイミングに設定する制御を行うことを要旨とする。
【００２９】
同構成では、吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点に位置するタイミングよりも進角したタイミングに設定することで、吸気バルブが閉弁した後に機関ピストンが更に下降することにより、それに伴って燃焼室内の負圧を徐々に増大させることができる。
【００３０】
請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の車載内燃機関の制御装置において、当該制御装置は、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを変更可能な最進角タイミングに設定することを要旨とする。
【００３１】
同構成によれば、吸気バルブが閉弁した後に機関ピストンが下死点にまで下降することによる負圧の増大する期間を極力長くすることができ、燃料噴射時における噴口付近の燃料の流速を一層向上させてデポジットの剥離作用を高めることができるようになる。
【００３２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１２または請求項１３に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関は、その排気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構を更に有してなり、当該制御装置は、このバルブタイミング変更機構を通じて前記排気バルブの閉タイミングを前記機関ピストンが上死点に位置するタイミングに設定することを要旨とする。
【００３３】
機関ピストンが上死点に位置するタイミングよりも進角側の時期に排気バルブが閉弁するようにした場合、排気が円滑に行われず燃焼室内の負圧が低下することとなる。一方、同排気バルブを機関ピストンが上死点に位置するタイミングよりも遅角側の時期に閉弁するようにした場合、機関ピストンが上死点から下降するに伴って、排気系から排気が再度燃焼室に流入するようになるため、燃焼室内の負圧は低下することとなる。この点、上記構成によれば、機関ピストンが上死点に到達するタイミングに排気バルブを閉弁するようにしたため、燃焼室内の負圧を好適に増大させることができる。
【００３４】
請求項１５に記載の発明は、請求項７に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記車載内燃機関は、前記噴口が吸気ポート近傍に開口した吸気ポート噴射用燃料噴射弁と、その吸気バルブの閉タイミングを変更可能なバルブタイミング変更機構とを有してなり、当該制御装置は、前記吸気ポート噴射用燃料噴射弁の噴口から噴射される燃料の流速を増大可能な環境とする制御として、同機関の吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とする制御に併せ、前記バルブタイミング変更機構を通じて前記吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点もしくはその近傍に位置するタイミングに設定する制御を行い、前記燃料噴射弁を通じた強制的な燃料噴射を同機関ピストンの下死点に位置するタイミングにて実行することを要旨とする。
【００３５】
同構成によれば、吸気系に設けられたスロットルバルブを全閉状態とすることにより吸気ポートの内圧が低下する。また、吸気バルブの閉タイミングを機関ピストンが下死点またはその近傍に位置するタイミング設定することで吸気ポート内の空気が燃焼室内に長期間に亘って流入するため、このタイミングにおける吸気ポートの負圧は増大する。同構成ではこのタイミングに合わせて燃料噴射の強制実行を行うことで噴口付近の燃料の流速が最も高まった状態において燃料噴射の強制実行が行われることとなり、燃料噴射弁の噴口近傍に堆積したデポジットを好適に剥離させることができるようになる。
【００３６】
請求項１６に記載の発明は、請求項１〜請求項１５のいずれか一項に記載の車載内燃機関の制御装置において、前記燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積している旨の推定は、空燃比フィードバック制御に基づき操作される前記燃料噴射弁の燃料噴射時間がその標準値よりも過剰に延長されている旨の判定に基づいて行われることを要旨とする。
【００３７】
燃料噴射弁からの燃料噴射時間は空燃比フィードバック制御に基づき混合気の空燃比が理論空燃比となるように調整されているが、燃料噴射弁の噴口にデポジットが堆積すると燃料の供給量が減少するため、この燃料噴射時間は長いものとなる。したがって、燃料噴射時間がその標準値よりも過剰に延長されている旨の判定に基づいてデポジットの堆積の有無を判定することで、高い信頼性をもってデポジットの堆積の有無を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１実施形態について図１〜図５を参照して説明する。図１は内燃機関の制御装置についてその構成を示す模式図である。
【００３９】
同図１に示されるように、内燃機関は、シリンダヘッド２、及び複数のシリンダ１１が形成されたシリンダブロック１等を備え、それらシリンダ１１にはピストン１２が往復動可能にそれぞれ収容されている。また、各シリンダ１１内には、シリンダ１１の内周面、ピストン１２の頂面、及びシリンダヘッド２の下面によって区画された燃焼室１３が形成されている。ピストン１２はコンロッド１４を介してクランクシャフト１５に連結されている。
【００４０】
シリンダヘッド２には吸気ポート２１及び排気ポート３１がそれぞれ形成されるとともに、これら各ポート２１，３１には吸気通路２２、排気通路３２がそれぞれ接続されている。これら吸気ポート２１および吸気通路２２により吸気系が構成され、排気ポート３１および排気通路３２により排気系が構成されている。また、シリンダヘッド２には、吸気カムシャフト５０により駆動されて吸気ポート２１を開閉する吸気バルブ２３が設けられるとともに、排気カムシャフト６０により駆動されて排気ポート３１を開閉する排気バルブ３３が設けられている。また、内燃機関には、クランクシャフト１５に対する吸・排気カムシャフト５０，６０の相対回転位相をそれぞれ変化させることにより、吸・排気バルブ２３，３３のバルブタイミングを連続的に変更するバルブタイミング変更機構５１，６１が設けられている。
【００４１】
また、吸気通路２２の途中にはサージタンク２４が設けられるとともに、このサージタンク２４の上流側には、吸入空気の流量を調整するスロットルバルブ２５が設けられている。一方、排気通路３２にはＮＯｘ触媒コンバータ、ＰＭフィルタ、酸化触媒コンバータからなる触媒装置３４が設けられている。更に、排気通路３２において触媒装置３４の上流側部分には、ブロア等を備える二次空気供給装置３６が接続されており、排気通路３２には、所定の実行条件の成立のもと、この二次空気供給装置３６から二次空気が供給される。
【００４２】
また、シリンダヘッド２には、噴口７０ｄが燃焼室１３に位置する燃料噴射弁７０が各シリンダ１１に対応して設けられている。この燃料噴射弁７０は、デリバリパイプ７１を介して、高圧ポンプ７２に接続されている。燃料タンク７３内の燃料は、低圧ポンプ７４から燃料供給通路７５を通じて高圧ポンプ７２に供給される。更に、燃料は高圧ポンプ７２によって高圧に加圧された後デリバリパイプ７１に圧送され、同デリバリパイプ７１から燃料噴射弁７０に供給される。また、シリンダヘッド２には、燃料噴射弁７０から供給された燃料と吸入空気との混合気に点火する点火プラグ４０が各シリンダ１１に対応して取り付けられている。
【００４３】
次にこの燃料噴射弁７０、特にその先端部分の構造について図２を参照して説明する。図２は、燃料噴射弁７０の先端部分を示す拡大断面図である。
図２に示されるように、燃料噴射弁７０は、ホルダ７０ｂと、このホルダ７０ｂに支持され図示しない電磁ソレノイドにより往復駆動されるニードル７０ａとを備えている。燃料噴射弁７０の開弁時には、ニードル７０ａが噴口７０ｄから離間する方向に移動し、同ニードル７０ａとホルダ７０ｂとの間のサック７０ｃを通じて燃料が噴口７０ｄから噴射される。
【００４４】
また、内燃機関の燃料噴射制御、点火時期制御、吸入空気量制御等の各種制御は電子制御装置８０によって統括的に実行される。この電子制御装置８０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路、及び駆動回路（いずれも図示略）等を備えて構成されている。また、電子制御装置８０の入力回路には各種センサが接続されている。
【００４５】
例えば、クランクシャフト１５の近傍には、その回転角度、及び回転速度（機関回転速度）を検出するクランク角センサ１６が設けられている。クランク角センサ１６は、クランクシャフト１５が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生する。電子制御装置８０は、この信号に基づいてクランクシャフト１５の回転角度であるクランク角や、単位時間当りのクランクシャフト１５の回転速度である機関回転速度を算出する。また、吸気通路２２においてスロットルバルブ２５の上流側には、吸入空気量センサ２６が設けられている。この吸入空気量センサ２６は、吸気通路２２内を流通する空気の流量（吸入空気量）を検出する。また、排気通路３２には、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ３５が触媒装置３４の上流側及び下流側にそれぞれ設けられている。酸素センサ３５は濃淡電池型のセンサであり、その検出部が排気通路３２を流れる排気と接触することにより、排気の酸素濃度に応じた電圧を出力する。具体的には、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであるときには、その出力電圧が所定の基準電圧未満になる一方、排気空燃比が理論空燃比よりもリッチであるときには、同出力電圧が上記基準電圧以上になる。従って、この酸素センサ３５では、その出力電圧と上記基準電圧とを比較することにより、排気空燃比が理論空燃比よりもリーンであるか或いはリッチであるかを検出することができる。また、アクセルペダル近傍にはアクセルセンサ８１が設けられている。アクセルセンサ８１はアクセルペダルの操作量を検出する。
【００４６】
また一方、電子制御装置８０の出力回路にはスロットルバルブ２５、二次空気供給装置３６、点火プラグ４０、バルブタイミング変更機構５１，６１、燃料噴射弁７０、各ポンプ７２，７４等が接続されており、上記の各種センサ等にて検出される機関運転状態に基づいて上記の各種制御が実施される。
【００４７】
例えば、電子制御装置８０はアクセルセンサ８１により検出されるアクセルペダル操作量に応じてスロットルバルブ２５の開度を調整する。また、電子制御装置８０は各ポンプ７２，７４を駆動して燃料タンク７３内の燃料を燃料噴射弁７０に供給する。更に電子制御装置８０は燃料噴射弁７０を開閉駆動して同燃料噴射弁７０に供給された燃料を燃焼室１３に噴射供給する。これらに加え電子制御装置８０は、アクセルペダルの操作解除、すなわちアクセルペダルが踏み込まれていないことがアクセルセンサ８１を通じて検出され、且つ、機関回転速度が機関運転を維持し得る所定の回転速度以上である場合には燃料噴射を停止する燃料カット制御を実行する。このように、燃料カット制御が行われる機関運転状態の場合、電子制御装置８０は通常であれば燃料噴射を停止するが、以下に示すような場合にはこのような機関運転状態にあっても燃料噴射が実行される。すなわち、内燃機関を長期間運転したり、粗悪な燃料を使用したりすることにより、燃料噴射弁７０の噴口７０ｄに残留燃料に起因するデポジットの生成が促進され、いわゆる詰りが発生することがある。そして、電子制御装置８０はこのデポジットが燃料噴射弁７０に堆積している旨判断した場合、このデポジットを除去するために燃料噴射を強制的に実行する。このデポジット除去制御にかかる処理について図３を参照して以下に説明する。図３は、デポジット除去制御にかかる処理手順を示すフローチャートである。
【００４８】
同図３に示されるように、電子制御装置８０はこの一連の処理においてまず燃料噴射時間Τが機関運転状態に基づいて可変設定される閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０）。電子制御装置８０は混合気の空燃比が理論空燃比となるように、燃料噴射量
すなわち燃料噴射時間Τをフィードバック制御する。具体的には、電子制御装置８０はまずアクセル開度や機関回転速度等、機関運転状態に基づいて基本燃料噴射時間を算出する。そして、電子制御装置８０は酸素センサ３５の出力信号に基づいて実空燃比を算出し、この実空燃比が理論空燃比よりも小さい場合には燃料噴射時間Τが短くなるようにこれを補正する一方、実空燃比が理論空燃比よりも大きい場合には燃料噴射時間Τが長くなるようにこれを補正する。更に、電子制御装置８０は基本燃料噴射時間に対する燃料噴射時間Τの定性的な乖離傾向を学習する。そして、本実施形態においてはこの燃料噴射時間Τが延長されていること、すなわち上記学習により得られる学習値が所定値以上に設定されることにより燃料噴射時間Τが閾値より長くなっている場合に燃料噴射弁７０にデポジットが堆積している旨推定する。ステップＳ１０の判定結果が否定の場合、電子制御装置８０はデポジットが堆積していないと判定し、ステップＳ１０の判定を繰り返し行う。
【００４９】
一方、ステップＳ１０の判定結果が肯定の場合、すなわち燃料噴射弁７０にデポジットが堆積していると判定された場合、電子制御装置８０はステップＳ２０に移行し、機関回転速度が機関運転を維持し得る所定の閾値以上であって、且つアクセル操作が解除されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。なお、この条件が成立する場合、アクセル操作が解除されているため、スロットルバルブ２５の開度調節を通じて吸入空気量は最少量となるように制限された状態になっている。このステップＳ２０の判定結果が否定の場合、電子制御装置８０はステップＳ１０からの判定を繰り返し行う。一方、ステップＳ２０の判定結果が肯定の場合、電子制御装置８０はステップＳ３０に移行し、燃料噴射の強制実行制御を行う（ステップＳ３０）。この燃料噴射の強制実行制御における処理手順については後述する。
【００５０】
そして、電子制御装置８０は燃料噴射の強制実行が終了するとステップＳ４０に移行し、燃料カット制御を実行する（ステップＳ４０）。次いで、電子制御装置８０は燃焼室１３の掃気制御を行う（ステップＳ５０）。ステップＳ３０において燃料の強制噴射を実行した場合、吸入空気量が制限されているために燃料の一部は燃焼室１３の内壁やピストン１２の頂面等に付着する場合がある。そして、この付着した燃料がその後の燃焼行程において燃焼すると排気性状の悪化、ひいては燃焼状態の悪化を招くおそれがある。このため、ステップＳ５０において、電子制御装置８０は、スロットルバルブ２５の開度を増大して燃焼室１３に流入する吸入空気の量を増大させる。また併せて、電子制御装置８０は各バルブタイミング変更機構５１，６１を駆動して、燃焼室１３へ流入する吸入空気量が増大するようにバルブオーバーラップの期間を調整する。この制御を行うことにより、吸気行程において燃焼室１３に流入する吸入空気の量が増大し、上述した付着燃料の気化が促進される。なお、この掃気制御は、燃料カット制御の実行中において予め定められた所定時間だけ行われる。
【００５１】
次に、燃料噴射の強制実行制御の具体的な処理手順について図４のフローチャートを参照して説明する。
同図４に示されるように、この一連の処理において電子制御装置８０はまずスロットルバルブ２５を全閉状態にする（ステップＳ３１０）。これにより、燃焼室１３の内圧が低下する。次いで、電子制御装置８０はバルブタイミングを変更する制御を行う（ステップＳ３２０）。具体的には、電子制御装置８０は吸気側のバルブタイミング変更機構５１を駆動することで、吸気バルブ２３の閉タイミングを変更可能な最進角タイミングに変更する。このように吸気バルブ２３の閉タイミングが最進角タイミングに設定された場合、吸気バルブ２３の閉タイミングはピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングより進角した時期となる。その結果、吸気バルブ２３が閉弁した後も更にピストン１２が下降するようになり、それに伴って燃焼室１３内の負圧が徐々に増大する。更に、電子制御装置８０はバルブタイミング変更機構６１を駆動することで、排気バルブ３３の閉タイミングをピストン１２が上死点（ＴＤＣ）に位置するタイミングに設定する。ピストン１２が上死点（ＴＤＣ）に位置するタイミングよりも進角側の時期に排気バルブ３３が閉弁するようにした場合、排気が円滑に行われず燃焼室１３内の負圧が低下することとなる。一方、同排気バルブ３３をピストン１２が上死点（ＴＤＣ）に位置するタイミングよりも遅角側の時期に閉弁するようにした場合、ピストン１２が上死点（ＴＤＣ）から下降するに伴って、排気ポート３１から排気が再度燃焼室１３に流入するようになるため、燃焼室１３内の負圧は低下することとなる。この点、ステップＳ３２０の処理のように排気バルブ３３の閉タイミングを変更することで、燃焼室１３内の負圧を好適に増大させることができる。
【００５２】
次いで、電子制御装置８０は燃料供給圧力の昇圧制御を行う（ステップＳ３３０）。具体的には、電子制御装置８０は高圧ポンプ７２の吐出量を増大させることによりデリバリパイプ７１および燃料噴射弁７０に供給される燃料の圧力を通常の燃料噴射時よりも昇圧させる。このように制御することで燃料噴射弁７０から噴射される燃料の流速が高まり、燃料噴射弁７０に堆積したデポジットの除去をより効果的に行うことができる。次いで、電子制御装置８０は排気通路３２に設けられた二次空気供給装置３６を駆動して排気通路３２内における触媒装置３４の上流側に二次空気を供給する（ステップＳ３４０）。この制御を通じて排気通路３２に排出される排気中の未燃成分の多くが特に触媒装置３４によって燃焼されて排気性状の悪化が極力抑制されることとなる。
【００５３】
次いで、電子制御装置８０は燃料噴射弁７０からの燃焼噴射時期を設定する（ステップＳ３５０）。この燃料噴射時期は燃焼室１３の内圧が最も低下する時期に設定されており、具体的にはピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングである。そして、電子制御装置８０はステップＳ３５０にて設定した燃料噴射時期になると燃料噴射弁７０を開弁させて燃料を噴射する（ステップＳ３６０）。このようにピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングで燃料噴射を実行することで燃料噴射弁７０の噴口７０ｄから噴射される燃料の流速が最も高まった状態において燃料噴射が行われることとなり、噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットの剥離が促進される。また、噴射圧が昇圧されているため、燃料が燃料噴射弁７０のニードル７０ａからサック７０ｃへと通過する時や、サック７０ｃから噴口７０ｄへと達する時のように燃料の流路が拡大される場合に燃料が蒸発して気泡が発生し、この気泡の成長によって生じる衝撃によってデポジットの剥離が促進されることとなる。
【００５４】
また、燃料噴射の強制実行にかかる制御が行われている間は、点火プラグ４０による点火は停止されている。このように制御することで機関燃焼を停止させることができ、アクセルペダルが操作解除されている際の所要の減速感が得られない等、ドライバビリティの悪化を防止することができる。
【００５５】
次いで、電子制御装置８０は燃料噴射の強制実行が行われたサイクル数が所定回数以上になっているか否かを判定する（ステップＳ３７０）。電子制御装置８０は、このサイクル数が所定回数以上になっている場合には、燃料噴射弁７０からデポジットが除去されたと判断して燃料噴射の強制実行を終了する。ちなみに、この所定回数は燃料噴射弁７０からデポジットを確実に除去することの可能な燃料噴射回数に設定されている。なおここでは、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程の４行程を合わせて内燃機関の１サイクルとしている。
【００５６】
次に、以上説明した制御によって得られる作用効果について図５を併せ参照して説明する。図５において、吸・排気バルブ２３，３３のバルブタイミングを変更しない場合の燃焼室１３の内圧の変化Ｙ１を二点鎖線にて示すとともに、排気バルブ３３の閉タイミングを上死点（ＴＤＣ）に設定した場合の燃焼室１３の内圧の変化Ｙ２を破線にて示す。また、吸気バルブ２３の閉タイミングを変更可能な最進角タイミングに設定するとともに排気バルブ３３の閉タイミングを上死点（ＴＤＣ）に設定した場合の燃焼室１３の内圧の変化Ｙ３を実線にて示す。
【００５７】
同図５に示されるように、排気バルブ３３はその開弁期間が変更前においては同図（ｃ）にて示す期間に設定されているが、ステップＳ３２０の処理において同図（ｄ）にて示す期間、すなわち排気バルブ３３の閉タイミングがピストン１２が上死点（ＴＤＣ）に位置するタイミングとなる期間に変更される。この処理によって燃焼室１３の内圧はＹ１にて示す状態からＹ２にて示す状態へと低下する。
【００５８】
また、この処理に加え、吸気バルブ２３はその開弁期間が変更前において同図（ａ）にて示す期間に設定されているが、ステップＳ３２０の処理において同図（ｂ）にて示す期間、すなわち吸気バルブ２３の閉タイミングが変更可能な最進角タイミングとなる期間に変更される。この処理によって、燃焼室１３の内圧はＹ３にて示すように更に低下することとなる。そして、このように制御することで、燃料噴射弁７０の開弁によって燃料が噴射されるタイミング、すなわちピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングにおける燃焼室１３の内圧を一層低下させ、燃料噴射弁７０の噴口７０ｄから噴射される燃料の流速が高められる。
【００５９】
以上説明した本実施形態の作用効果を以下に示す。
（１）燃料噴射弁７０の噴口７０ｄにデポジットが堆積しているか否かを推定し噴口７０ｄにデポジットが堆積している旨の推定結果に基づいて、燃料カット制御を無効化して燃料噴射弁７０を開弁させることにより燃料噴射を強制的に実行することとした。ここで、本来燃料カット制御が実行される機関運転状態にあるときに、燃料噴射が強制的に実行されると、内燃機関の出力特性が通常とは異なるものとなるため、機関減速感が損なわれることが懸念される。しかしながら、アクセルペダルの操作が解除されていることから燃焼室１３に供給される吸入空気の量は少なく制限されており、強制的に噴射された燃料の大部分は燃焼することがないため、同燃焼による内燃機関の出力特性への影響は僅かなものとなる。したがって、車両の減速時におけるドライバビリティへの影響を極力抑えてその悪化を抑制しつつ、燃料噴射弁７０の噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットの除去を促進することができる。
【００６０】
（２）燃料噴射弁７０による燃料噴射の強制実行中は点火プラグ４０による点火を停止するようにしたため機関燃焼を停止させることができ、ドライバビリティの悪化を防止することができる。また、燃焼の停止により燃焼ガスの膨張が発生しないため、ピストン１２の下降に伴って燃料噴射弁７０の噴口７０ｄ付近における負圧をより大きく確保することができる。そして、これにより燃料噴射弁７０から噴射される燃料の流速が増大して燃料噴射弁７０の噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットの除去を促進することができる。
【００６１】
（３）燃料噴射弁７０による燃料噴射の強制実行に際して、二次空気供給装置３６を駆動して排気通路３２に二次空気を供給することとした。このため、排気通路３２における未燃燃料の燃焼、特に触媒装置３４における未燃燃料の燃焼を促進することができ、排気性状の悪化を極力抑制することができる。
【００６２】
（４）燃料噴射弁７０を通じた燃料噴射の強制実行を、燃料噴射サイクルの複数サイクルにわたって繰り返し行うことにより、より確実にデポジットを除去することができる。
（５）燃料噴射の強制実行を終了した後、燃料カット制御の実行条件の成立が維持されていることを条件に、燃料カット制御と、吸入空気量を増大させることにより燃焼室１３内を掃気する掃気制御とを併せて実行することとした。このため、ピストン１２の頂面やシリンダ１１の内壁等に付着した燃料を気化させて排出することができ、その後の運転時における排気性状や燃焼状態の悪化を抑制することができる。
【００６３】
（６）強制的な燃料噴射の実行に際して燃料噴射弁７０に供給される燃料の圧力を昇圧し、同昇圧された状態で強制的な燃料噴射を行うこととした。このため、燃料噴射弁７０の噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットをより効果的に除去することができる。
【００６４】
（７）強制的な燃料噴射の実行に際して、スロットルバルブ２５を全閉状態とするとともに、吸気バルブ２３の閉タイミングをピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングよりも進角したタイミングに設定することとした。また併せて、燃料噴射時期をピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングに設定することとした。このため燃焼室１３内の負圧が極めて大きくなるタイミングで強制的な燃料噴射が実行されるようになり、燃料噴射弁７０の噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットを好適に剥離させることができるようになる。
【００６５】
（８）吸気バルブ２３の閉タイミングを変更するに際して同閉タイミングを変更可能な最進角タイミングに設定することとした。このように構成すれば、吸気バルブ２３が閉弁した後にピストン１２が下死点（ＢＤＣ）にまで下降することによる負圧の増大する期間を極力長くすることができ、燃料噴射時に噴口７０ｄから噴射される燃料の流速を一層増大させてデポジットの剥離作用を高めることができるようになる。
【００６６】
（９）更に排気バルブ３３の閉タイミングをピストン１２が上死点（ＴＤＣ）に位置するタイミングに設定することとした。したがって、排気が再度燃焼室１３に流入することを抑制することができ、燃焼室１３内の負圧を好適に増大させることができるようになる。
【００６７】
（１０）空燃比フィードバック制御を通じて設定される燃料噴射時間Τがその標準値よりも過剰に延長されている旨の判定に基づいて燃料噴射弁７０の噴口７０ｄにデポジットが堆積した状態にあるか否かを推定するようにしたため、高い信頼性をもってデポジットの堆積の有無を推定することができる。
【００６８】
なお、本実施形態はこれを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・図4のフローチャートに示されるステップＳ３２０の処理は図６においてステップＳ３２１にて示す処理に変更可能である。すなわち、吸気バルブ２３のバルブタイミング変更機構５１に代えそのリフト量を変更可能なバルブリフト量変更機構を設ける。そして、ステップＳ３２１において電子制御装置８０は、吸気バルブ２３のリフト量を変更可能な最小量に設定するとともに、排気バルブ３３の閉タイミングを上死点（ＴＤＣ）に設定する。このようにバルブリフト量変更機構によって吸気バルブのリフト量を変更可能な最小量に設定することで、燃焼室１３に供給される吸入空気の量を制限して燃焼室１３の内圧を低下させることができる。
【００６９】
・また、バルブタイミング変更機構５１とバルブリフト量変更機構をともに備え、バルブタイミングおよびリフト量の双方を強制的な燃料噴射の実行制御に際して上述したように変更する構成を採用することもできる。
【００７０】
・排気バルブ３３の閉タイミングをピストン１２の上死点（ＴＤＣ）に設定しなくとも噴口７０ｄから噴射される燃料の流速を確保できる場合は、この処理を割愛して吸気バルブ２３の閉タイミングのみを変更するようにしてもよい。
【００７１】
・吸気バルブ２３の閉タイミングは変更可能な最進角タイミングに設定されなくとも、少なくともピストン１２の下死点（ＢＤＣ）より進角側のタイミングであればよい。
・燃料噴射の強制実行は必ずしもピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングで行わなくとも、同ピストン１２が下死点（ＢＤＣ）近傍に位置するタイミング、すなわち燃焼室１３の内圧が十分に低下するタイミングで行うこともできる。
【００７２】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に、図７〜図９に基づいて説明する。なお、第１の実施形態と同等の機能を有する部材には同一の符号を付すとともに、その説明は割愛する。
【００７３】
図７に示されるように、本実施形態において燃料噴射弁７０はその噴口７０ｄが吸気ポート２１に位置するように各シリンダ１１に対応して設けられている。また、本実施形態においては、燃料タンク７３から燃料ポンプ７６単体でデリバリパイプ７１へ燃料を圧送している。
【００７４】
次に、第２の実施形態における燃料噴射の強制実行制御にかかる処理を、図８を参照して説明する。図８は、この制御における一連の処理を示すフローチャートである。
第２の実施形態における燃料噴射の強制実行制御においては、第１の実施形態において図４に示される燃料噴射の強制実行制御と以下の処理が異なっている。すなわち、ステップＳ３２２において電子制御装置８０は吸気側のバルブタイミング変更機構５１を駆動して吸気バルブ２３の閉タイミングをピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングに変更する。
【００７５】
また、電子制御装置８０はステップＳ３５１において燃料噴射弁７０からの燃焼噴射時期を吸気ポート２１の内圧が最も低下する時期に設定する。具体的にはピストン１２が下死点に位置するタイミングに設定する。上述のように吸気バルブ２３の閉タイミングはピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングに変更されているため、吸気ポート２１内の空気が燃焼室１３内に長期間に亘って流入し、このタイミングにおける吸気ポート２１の負圧は増大する。そして、このように負圧が増大されたタイミング、すなわち燃料噴射弁７０の噴口７０ｄから噴射される燃料の流速が最も高まるタイミングにて燃料噴射が実行されることにより噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットの剥離が促進される。
【００７６】
次に、以上説明した制御によって得られる作用効果について図９を併せ参照して説明する。図９においては、吸気バルブ２３のバルブタイミングを変更しない場合の吸気ポート２１内の内圧の変化Ｚ１を二点鎖線にて示すとともに、吸気バルブ２３の閉タイミングをピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングに設定した場合の吸気ポート２１内の内圧の変化Ｚ２を破線にて示す。
【００７７】
同図９に示されるように、吸気バルブ２３はその開弁期間が変更前において同図（ａ）にて示す期間に設定されているが、ステップＳ３２２の処理において同図（ｂ）にて示す開弁期間、すなわち吸気バルブ２３の閉タイミングが、ピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングとなる開弁期間に変更される。このように制御することで吸気ポート２１から燃焼室１３への空気の流入により吸気ポート２１内の負圧が増大される期間が長くなるため、吸気ポート２１の内圧は二点差線にて示す状態から実線にて示す状態まで低下する。そして、噴口７０ｄ付近の燃料の流速が最大限に高まった状態であるピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングにおいて燃料噴射弁７０を通じた燃料噴射が実行される。
【００７８】
以上説明した本実施形態は、上述した（１）〜（６）および（１０）に準ずる効果に加え以下の作用効果を奏することができる。
（１１）強制的な燃料噴射の実行に際して、スロットルバルブ２５を全閉状態とするとともに、吸気バルブ２３の閉タイミングをピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングに設定することとした。また併せて、燃焼噴射時期を下降するピストン１２が下死点（ＢＤＣ）に位置するタイミングに設定することとした。このため噴口７０ｄから噴射される燃料の流速が最も高まった状態において燃料噴射の強制実行が行われるようになり、燃料噴射弁７０の噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットを好適に剥離させることができるようになる。
【００７９】
なお、第１の実施形態および第２の実施形態はこれを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・燃焼室１３および吸気ポート２１の双方に燃料噴射弁を備えた車載内燃機関に第１の実施形態または第２の実施形態に示した制御構成を採用してもよい。
【００８０】
・燃料噴射弁７０にデポジットが堆積しているか否かを判断する方法としては、燃料噴射時間Τの値に基づいて推定する方法以外にも、例えば車両の走行距離や走行時間が所定値を越える毎に、または燃料噴射量の積算値が所定値以上になる毎にデポジットが堆積していると判定する方法を採用することもできる。
【００８１】
・吸気通路２２内を流通する空気の流量を吸入空気量センサ２６によって検出する構成に代え、空気圧センサを吸気ポート２１内に設けこの空気圧センサから検出される空気圧に基づき吸入空気量を測定する構成を採用することもできる。
【００８２】
・ＰＣＶバルブを有する内燃機関においてはスロットルバルブ２５を全閉状態とする処理に加え、このＰＣＶバルブを閉鎖する処理を併せて実行してもよい。この処理を行うことで、燃焼室１３や吸気ポート２１における負圧を一層増大させることができる。
【００８３】
・燃料の供給圧を昇圧する制御を行わなくてもデポジットの除去が可能な場合はこの処理を省略してもよい。
・燃料噴射の強制実行が行われた後に掃気制御を行う処理を示したが、この掃気制御を実行せずに各バルブ特性等を通常の運転状態における特性に戻す制御をしてもよい。また、掃気制御としては吸気バルブ２３および排気バルブ３３のいずれか一方のバルブタイミングやリフト量を吸入空気量が増大するよう変更する制御を採用してもよい。
【００８４】
・強制的な燃料噴射が複数サイクルにわたって繰り返し行なわれる制御を示したが、例えば最初の燃料噴射の強制実行から所定の時間が経過することでこの強制的な燃料噴射が終了される制御を採用することもできる。また、強制的な燃料噴射を行うサイクル数はデポジットが確実に除去可能であればその回数は上述の実施形態に示したものに限定されない。
【００８５】
・燃料噴射の強制実行中は点火プラグ４０による点火が行われないように制御する構成を示したが、点火が通常通り行われる構成を採用することもできる。この場合であっても、燃料カット条件の成立中においては燃焼室１３への吸気量が低下しているため燃焼が行ったとしてもドライバビリティへの影響は極力抑えられる。
【００８６】
・また、火花点火式ではない内燃機関、例えばディーゼルエンジンに上述した実施形態の構成を適用してもよく、この場合も燃料カット条件が成立中においては燃焼が行われないためドライバビリティへの影響を抑制しつつ、燃料噴射弁７０の噴口７０ｄ近傍に堆積したデポジットの除去を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第１の実施形態について、同制御装置の構成を示す概略図。
【図２】燃料噴射弁の先端部の構成を示す部分拡大図。
【図３】デポジットの除去のための燃料噴射の強制実行にかかる一連の処理を示すフローチャート。
【図４】デポジットの除去のための燃料噴射の強制実行の具体的な処理を示すフローチャート。
【図５】各バルブ特性と燃焼室内の内圧との相関を示すタイミングチャート。
【図６】デポジットの除去のための燃料噴射の強制実行の具体的な処理の変形例を示すフローチャート。
【図７】本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した第２の実施形態について、同制御装置の構成を示す概略図。
【図８】デポジットの除去のための燃料噴射の強制実行の具体的な処理を示すフローチャート。
【図９】各バルブ特性と吸気ポートの内圧との相関を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
【００８８】
１２…ピストン、１３…燃焼室、２１…吸気ポート、２３…吸気バルブ、３１…排気ポート、３３…排気バルブ、３４…触媒装置、３６…二次空気供給装置、４０…点火プラグ、５１，６１…バルブタイミング変更機構、７０…燃料噴射弁、７０ｄ…噴口、Τ…燃料噴射時間。
【図１】
2007327386.tif 000003
【図２】
2007327386.tif 000004
【図３】
2007327386.tif 000005
【図４】
2007327386.tif 000006
【図５】
2007327386.tif 000007
【図６】
2007327386.tif 000008
【図７】
2007327386.tif 000009
【図８】
2007327386.tif 000010
【図９】
2007327386.tif 000011