(57)【要約】【課題】エンジンの排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定を簡易に行い得る内燃機関を提供すること。【解決手段】この内燃機関１は、排気ポート２４あるいは排気マニホールド２６に沿って配置される冷媒通路６１を有し、この冷媒通路６１に冷媒を流通させてエンジン２の排気を冷却する。また、この内燃機関１では、エンジン負荷率が増加したときの冷媒温度ethwの上昇率edlthwとこの上昇率edlthwの予測値edlthwcrとが比較されることにより、排気ポート２４あるいは排気マニホールド２６における排気デポジットの堆積判定が行われる。【選択図】        図１
2009030556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ポートあるいは排気マニホールドに沿って配置される冷媒通路を有すると共に、当該冷媒通路に冷媒を流通させてエンジンの排気を冷却する内燃機関であって、
エンジン負荷率が増加したときの冷媒温度の上昇率とこの上昇率の予測値とが比較されることにより、前記排気ポートあるいは前記排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定が行われることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
エンジンの負荷変化率が所定値以上のときに、前記排気デポジットの堆積判定が行われる請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
エンジンの負荷変化率が所定値以上である時間Ｔと所定時間Ｔ’とが比較され、この時間Ｔが所定時間Ｔ’以下のときに、前記排気デポジットの堆積判定が行われる請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
冷媒温度の上昇率の予測値が空燃比Ａ／Ｆとの関係で規定されるＡ／Ｆ補正量に基づいて補正される請求項１〜３のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項５】
この内燃機関では、冷媒温度の上昇率の予測値が点火時期との関係で規定される点火時期補正量に基づいて補正される請求項１〜４のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項６】
排気デポジットが堆積していると判定された場合には、ＭＩＬ点灯による警告あるいはスロットルバルブの開度制限が行われる請求項１〜５のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項７】
複数の前記排気ポートが配列されると共に前記冷媒通路が前記排気ポートの配列方向に沿って配置されるときに、冷媒温度を計測するための温度センサが前記冷媒通路上であって前記排気ポート群よりも下流側に配置される請求項１〜６のいずれか一つに記載の内燃機関。
【請求項８】
前記シリンダヘッドと前記排気マニホールドとが一体構造を有する請求項１〜７のいずれか一つに記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関に関し、さらに詳しくは、エンジンの排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定を簡易に行い得る内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の内燃機関では、エンジンの排気マニホールドとシリンダヘッドとが一体構造を有する構成が採用されている（排気マニホールド一体型シリンダヘッド）。また、このような構成では、シリンダヘッドの冷却構造により排気マニホールドが冷却されて、排気の冷却が行われる。これにより、エンジンの排気温度が低減される。
【０００３】
かかる構成を採用する従来の内燃機関として、特許文献１に記載される技術が知られている。従来の内燃機関（多気筒内燃エンジン）は、複数の排気通路を２群に分け、これら２群に分けられた排気通路の各集合端にターボ過給機を各々取り付け、両ターボ過給機の間に排気集合部を設けて成る多気筒内燃エンジンにおいて、シリンダ群を構成する各シリンダに一端が接続される一方、他端がエンジン側方に向かって開口する複数の排気通路をシリンダヘッドに形成し、該排気通路をシリンダ群毎に平面視でクランク軸方向略中央に向かって徐々に集めてその集合端に前記ターボ過給機を取り付けるとともに、シリンダヘッド側壁に設けた排気通路の開口部と前記ターボ過給機の排気ガス入口部とを直接対向せしめ、前記排気集合部の上方に吸気口を配置してその両側方へ吸入管を分けてこれらを各ターボ過給機に接続し、各ターボ過給機によって昇圧された吸気をサージタンクに導くとともに、各ターボ過給機から導出する吐出管を前記排気集合部の上方に配したことを特徴とする。
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２０１０２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、内燃機関では、排気ポートあるいは排気マニホールドにて排気デポジットの堆積が発生する。具体的には、排気ポートの内壁あるいは排気マニホールドの内壁に粒子状物質（ＰＭ）が付着し、この付着物により熱断層が形成される。すると、この熱断層により、排気冷却の効率が悪化して排気温度が上昇し、高負荷運転時にて排気系統（触媒装置など）が異常な高温となる事態やエンジン部品が溶損する事態が発生するおそれがある。特に、ディーゼルエンジンや筒内噴射式エンジンでは、多くの粒子状物質が排出されるため、かかる排気デポジットの堆積に対する対応が強く求められている。
【０００６】
この発明は、エンジンの排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定を簡易に行い得る内燃機関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】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明にかかる内燃機関は、排気ポートあるいは排気マニホールドに沿って配置される冷媒通路を有すると共に、当該冷媒通路に冷媒を流通させてエンジンの排気を冷却する内燃機関であって、エンジン負荷率が増加したときの冷媒温度の上昇率とこの上昇率の予測値とが比較されることにより、前記排気ポートあるいは前記排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定が行われることを特徴とする。
【０００８】
この内燃機関では、エンジンの負荷率が増加したときに、冷媒温度の上昇率とこの上昇率の予測値とが比較される。そして、この比較により、排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定が行われる。これにより、エンジンの排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定を簡易に行い得る利点がある。
【０００９】
また、この発明にかかる内燃機関は、エンジンの負荷変化率が所定値以上のときに、前記排気デポジットの堆積判定が行われる。
【００１０】
この内燃機関では、負荷変化率が略一定の状態（定常運転時）では、堆積判定処理が行われない。これにより、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。
【００１１】
また、この発明にかかる内燃機関は、エンジンの負荷変化率が所定値以上である時間Ｔと所定時間Ｔ’とが比較され、この時間Ｔが所定時間Ｔ’以下のときに、前記排気デポジットの堆積判定が行われる。
【００１２】
この内燃機関では、負荷変化率の上昇に伴って他の制御が行われるときに、この制御による影響が除外されるので、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。
【００１３】
また、この発明にかかる内燃機関は、冷媒温度の上昇率の予測値が空燃比Ａ／Ｆとの関係で規定されるＡ／Ｆ補正量に基づいて補正される。
【００１４】
この内燃機関では、Ａ／Ｆ補正量に基づいて予測値が補正されることにより、予測値の推定精度が向上する。これにより、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。
【００１５】
また、この発明にかかる内燃機関は、この内燃機関では、冷媒温度の上昇率の予測値が点火時期との関係で規定される点火時期補正量に基づいて補正される。
【００１６】
点火時期補正量に基づいて予測値が補正されることにより、予測値の推定精度が向上する。これにより、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。
【００１７】
また、この発明にかかる内燃機関は、排気デポジットが堆積していると判定された場合には、ＭＩＬ点灯による警告あるいはスロットルバルブの開度制限が行われる。
【００１８】
この内燃機関では、排気デポジットが堆積していると判定されたときに、適切な措置が採られることにより、高負荷運転時にて排気系統（触媒装置など）が異常な高温となる事態やエンジン部品が溶損する事態が抑制される利点がある。
【００１９】
また、この発明にかかる内燃機関は、複数の前記排気ポートが配列されると共に前記冷媒通路が前記排気ポートの配列方向に沿って配置されるときに、冷媒温度を計測するための温度センサが前記冷媒通路上であって前記排気ポート群よりも下流側に配置される。
【００２０】
この内燃機関では、すべての排気ポートにて冷媒と排気との熱交換が行われた後に冷媒温度が計測されるので、各排気ポートにおける排気温度の異常が計測結果に適正に反映される。これにより、排気デポジットの堆積判定が精度良く行われる利点がある。
【００２１】
また、この発明にかかる内燃機関は、前記シリンダヘッドと前記排気マニホールドとが一体構造を有する。
【００２２】
かかる構成を有する内燃機関では、シリンダヘッドの内壁面あるいは排気マニホールドの内壁面に排気デポジットが堆積し易いという課題がある。したがって、かかる構成を有する内燃機関に上記の構成が適用されることにより、排気デポジットの堆積による弊害が未然に防止される利点がある。
【発明の効果】
【００２３】
この発明にかかる内燃機関では、エンジンの負荷率が増加したときに、冷媒温度の上昇率とこの上昇率の予測値とが比較される。そして、この比較により、排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定が行われる。これにより、エンジンの排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定を簡易に行い得る利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。
【実施例】
【００２５】
図１は、この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。図２〜図６は、図１に記載した内燃機関の作用を示すフローチャート（図２）および説明図（図３〜図６）である。
【００２６】
［内燃機関］
内燃機関１は、エンジン２と、吸気系統３と、排気系統４と、過給機５と、冷却系統６と、制御系統７とを有し、車両に搭載されて動力を発生する（図１参照）。
【００２７】
エンジン２は、例えば、直列四気筒のディーゼルエンジンである。このエンジン２は、シリンダヘッド２１とシリンダブロック（図示省略）とが結合されて構成される。シリンダヘッド２１は、複数の燃焼室２２と、各燃焼室２２に接続される吸気ポート２３および排気ポート２４とを有する。また、シリンダヘッド２１の各燃焼室２２には、燃料を噴射するインジェクタ（図示省略）と、燃料に点火する点火プラグ（図示省略）とがそれぞれ設けられる。一方、シリンダブロックは、複数のシリンダボア（図示省略）を有する。これらのシリンダボアは、シリンダヘッド２１側の各燃焼室２２に対応してそれぞれ設けられる。また、各シリンダボアには、ピストン（図示省略）が往復可能に収容される。各吸気ポート２３は、吸気マニホールド２５により一ヶ所に集められて吸気系統３の吸気通路（吸気管）３１に接続される。各排気ポート２４は、排気マニホールド２６により一ヶ所に集められて排気系統４の排気通路（排気管）４１に接続される。
【００２８】
このエンジン２では、吸気が吸気系統３から吸気ポート２３に供給される。そして、この吸気が燃焼室２２（シリンダボア）内に導入されて圧縮され、また、インジェクタから燃焼室２２内に燃料が噴射されて混合気が形成される。次に、この混合気が点火プラグにより点火されて燃焼室２２内で燃焼し、その燃焼エネルギーによりピストンが駆動されてシリンダボア内を往復運動する。そして、このピストンの往復運動がクランクシャフトの回転運動に変換されて動力が発生する。また、燃焼室２２内の燃焼ガスが排気ポート２４、排気マニホールド２６を介して排気系統４側に排出される。
【００２９】
吸気系統３は、吸気通路３１と、エアフィルタ３２と、インタークーラ３３と、スロットルバルブ３４と、サージタンク３５とを有する。吸気通路３１は、吸気をエンジン２に導入するための通路である。エアフィルタ３２は、吸気通路３１の入口部に配置されて吸入空気中のゴミや塵などを除去する。インタークーラ３３は、吸気通路３１上に配置され、過給機５の圧縮機５２にて圧縮された空気を冷却する。スロットルバルブ３４は、吸気通路３１の流路断面積を調整する流量調整弁である。サージタンク３５は、吸入空気を一時的に溜めて吸気脈動を抑制するタンクである。この吸気系統３では、エアフィルタ３２を通過した吸気がインタークーラ３３、スロットルバルブ３４およびサージタンク３５を通過し、吸気マニホールド２５を介してエンジン２に導入される。
【００３０】
排気系統４は、排気通路（排気管）４１と、この排気通路４１上に配置される触媒装置４２とを有する。排気通路４１は、エンジン２からの排気を外部に排出するための通路であり、エンジン２の排気マニホールド２６に接続される。触媒装置４２は、排気中の有害ガス（ＣＯ、ＣＨ、ＮＯｘ）を無害なガス（ＣＯ２、Ｈ２Ｏ、Ｎ２）に浄化するための触媒（例えば、三元触媒）を有する。
【００３１】
過給機５は、過給によりエンジン２の高出力化（あるいは低燃費化）を実現する。過給機５は、排気通路４１上に配置されるタービン５１と、吸気通路３１上に配置される圧縮機５２と、タービン５１および圧縮機５２を連結する回転軸５３とを有する。この過給機５では、排気通路４１を通る排気ガスによりタービン５１が駆動され、その動力が回転軸５３を介して圧縮機５２に伝達されて圧縮機５２が駆動される。そして、吸気通路３１内の空気が圧縮機５２にて圧縮されてエンジン２に供給（過給）されることにより、エンジン２の出力が高められる。
【００３２】
冷却系統６は、エンジン２のシリンダヘッド２１およびシリンダブロックを冷却するための手段である。この冷却系統６は、冷媒通路６１と、ラジエータ６２と、ポンプ６３とを有する。冷媒通路６１は、エンジン２内の燃焼室２２、シリンダボアおよび排気ポート２４に沿って設けられたウォータジャケット６１１と、このウォータジャケット６１１に冷媒を循環させるための配管６１２とによって構成される。この冷却系統６では、ラジエータ６２内の冷媒がポンプ６３により汲み上げられて冷媒通路６１を循環する。これにより、エンジン２が冷却されて、これらの熱破損が抑制される。
【００３３】
制御系統７は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７１と、冷媒通路６１の冷媒温度ethwを計測する温度センサ７２とを有する。この制御系統７では、計測された冷媒温度ethwに基づいて、ＥＣＵ７１がＭＩＬ７３の点灯やスロットルバルブ３４の制御などを行う。これらの制御については、後述する。
【００３４】
［排気マニホールド一体型シリンダヘッド］
また、この内燃機関１では、シリンダヘッド２１と排気マニホールド２６とが一体構造を有する（図１参照）。すなわち、シリンダヘッド２１内に排気マニホールド２６が一体形成され、この排気マニホールド２６により、複数の排気ポート２４がシリンダヘッド２１内の一ヶ所（排気マニホールド２６の集合部２６１）に集められる。そして、この排気マニホールド２６と過給機５のタービン５１とが排気通路４１を介して連結される。
【００３５】
かかる構成では、複数の燃焼室２２からの排気が排気マニホールド２６の集合部２６１に集められ、且つ、この集合部２６１がシリンダヘッド２１内に配置される。したがって、排気マニホールドの集合部がシリンダヘッドの外部にある構成（シリンダヘッドと排気マニホールドとが別体の構成。図示省略。）と比較して、シリンダヘッド２１（燃焼室２２）からタービン５１までの排気通路４１の長さが短縮される。また、シリンダヘッド２１とタービン５１とを排気通路４１を介して直線的に連結する構成が可能となる。これにより、排気の圧力損失が低減されて、過給機５の稼働効率が向上する。
【００３６】
また、かかる構成では、排気マニホールドの集合部がシリンダヘッドの外部にある構成と比較して、シリンダヘッド２１から触媒装置４２までの排気通路４１の長さが短縮される。これにより、冷間始動時にて排気温度の低下が抑制されるので、触媒装置４２の暖機が迅速に行われる。また、かかる構成では、シリンダヘッド２１と排気マニホールド２６とが一体構造を有することにより、エンジン２の熱容量が低減される。これにより、冷間始動時にてエンジン２の暖機が早期に行われる。
【００３７】
なお、排気マニホールド一体型シリンダヘッドには、（１）エンジン２のすべての排気ポート２４がシリンダヘッド２１内にて一ヶ所（排気マニホールド２６の集合部２６１）に集められている構成（図１参照）、（２）例えば、直列４気筒エンジンにて、中央に配置される２つの排気ポートのみがシリンダヘッド内にて一ヶ所に集められ、これらの排気ポートと残りの排気ポートとがシリンダヘッドの外部で集められている構成（図示省略）などがある。
【００３８】
［排気冷却構造］
また、この内燃機関１では、冷媒通路に冷媒を流通させてエンジンの排気を冷却する構造（排気冷却構造）が採用される（図１参照）。具体的には、冷媒通路６１のウォータジャケット６１１がエンジン２の排気ポート２４および排気マニホールド２６に沿って（配列された排気ポート２４群および排気マニホールド２６群を横断して）設けられる。そして、このウォータジャケット６１１に冷媒が流通することにより、排気ポート２４および排気マニホールド２６を通過する排気が冷却される。かかる構成では、排気温度を低減するために燃料供給量を増加させる構成（図示省略）と比較して、エンジンの燃費が向上する。
【００３９】
［排気デポジットの堆積判定］
ここで、この内燃機関１では、エンジン２の負荷率が増加したときに、冷媒温度ethwの上昇率edlthwとこの上昇率edlthwの予測値edlthwcrとが比較される。そして、この比較により、排気ポート２４あるいは排気マニホールド２６における排気デポジットの堆積判定が行われる。
【００４０】
すなわち、エンジン稼働時には、高温となった排気が上記の排気冷却構造によって冷却される。このとき、エンジン２の負荷率が増加すると排気温度も上昇するため、これに伴って冷媒温度も上昇する。このときの冷媒温度の上昇率edlthwとその予測値edlthwcrとを比較がされて、排気デポジットの堆積判定が行われる。具体的には、冷媒温度の上昇率edlthwが所定の予測値edlthwcrよりも小さい場合（上昇率edlthw＜予測値edlthwcr）には、排気が適正に冷却されていないと考えられるため、排気デポジットが堆積していると判断される。これにより、エンジン２の排気ポート２４あるいは排気マニホールド２６における排気デポジットの堆積判定を簡易に行い得る利点がある。また、既存のエンジンシステムに新たな部品を追加することなく、排気デポジットの堆積判定を行い得る利点がある。
【００４１】
具体的には、以下のように排気デポジットの堆積判定が行われる（図２〜図６参照）。まず、加速時におけるエンジン２の負荷変化率edlklが算出される（ＳＴ１）（図２および図３参照）。例えば、エンジン２の加速時にて負荷率eklが上昇したときに、負荷変化率edlklが算出される。この負荷変化率edlklは、所定時間Δｔにおけるエンジン２の負荷率eklの変化率Δekl／Δｔにより定義される。
【００４２】
例えば、この実施例では、エンジン稼働時にて、排気デポジットの堆積判定の処理（以下、単に堆積判定処理という。）が所定時間Δｔにて周期的に行われている（図３参照）。また、前回の堆積判定処理時にて取得されたエンジン２の負荷率ekloがラッチされている。そして、現在の負荷率eklと前回の負荷率ekloとの差Δekl（＝ekl−eklo）が用いられて、エンジン２の負荷変化率edlkl（＝Δekl／Δｔ）が算出される。
【００４３】
次に、この負荷変化率edlklと所定値（所定の閾値。例えば、３０［％］。）eklaとが比較され、負荷変化率edlklが所定値ekla以上のときに堆積判定処理が継続される（ＳＴ２）（図３参照）。すなわち、負荷変化率edlklが略一定の状態（定常運転時）では、堆積判定処理が行われない。これにより、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。なお、負荷変化率edlklが所定値eklaよりも小さい場合には、現在の負荷率eklがラッチされて（ＳＴ１０）、堆積判定処理が中止される。
【００４４】
次に、負荷変化率edlklが所定値ekla以上である時間Ｔと所定時間（所定の閾値）Ｔ’とが比較され、この時間Ｔが所定時間Ｔ’以下のときに、堆積判定処理が継続される（ＳＴ３）（図３参照）。かかる構成では、負荷変化率edlklの上昇に伴って他の制御が行われるときに、この制御による影響が除外されるので、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。例えば、負荷率eklが所定時間Ｔ’を超えて継続的に増加している状況下では、サーモスタッドの開閉動作により冷媒温度ethwが制御される。このため、冷媒温度の上昇率edlthwに基づいた堆積判定処理が適正に行われないおそれがある。なお、負荷変化率edlklが所定値ekla以上である時間Ｔが所定時間よりも大きいときは、現在の負荷率eklがラッチされて（ＳＴ１０）、堆積判定処理が中止される。
【００４５】
次に、加速時における冷媒温度ethwの上昇率edlthwが算出される（ＳＴ４）。すなわち、加速時にてエンジン２の負荷率が増加すると排気温度も上昇するため、排気を冷却する冷媒の温度（冷媒温度ethw）も上昇する。そこで、この冷媒温度ethwの上昇率edlthwが算出される。なお、冷媒温度ethwの上昇率edlthwは、所定時間Δｔにおける冷媒温度ethwの変化率Δethw／Δｔにより定義される。また、冷媒温度ethwは、冷媒通路６１（ウォータジャケット６１１）に配置された温度センサ７２により計測される（図１参照）。
【００４６】
次に、冷媒温度ethwの上昇率edlthwの予測値edlthwcrがＥＣＵ７１に読み込まれる（ＳＴ５）（図４参照）。この予測値edlthwcrは、負荷変化率edlklとの関係で変化し、所定のマップから読み込まれる。なお、負荷変化率edlklが増加すると、予測値edlthwcrが右肩上がりで増加する傾向にある。
【００４７】
次に、冷媒温度ethwの上昇率edlthwの予測値edlthwcrが空燃比Ａ／Ｆとの関係で規定されるＡ／Ｆ補正量eabyfに基づいて補正される（ＳＴ６）（図５参照）。すなわち、冷媒温度ethwの上昇率edlthwは、空燃比Ａ／Ｆとの関係で大きく変化する。このため、空燃比Ａ／Ｆとの関係で規定されるＡ／Ｆ補正量eabyfが所定のマップから読み込まれ、このＡ／Ｆ補正量eabyfに基づいて予測値edlthwcrが補正される。具体的には、補正前の予測値edlthwcrにＡ／Ｆ補正量eabyfが加算されて、新たな予測値edlthwcrが算出される。かかる構成では、Ａ／Ｆ補正量eabyfに基づいて予測値edlthwcrが補正されることにより、予測値edlthwcrの推定精度が向上する。これにより、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。なお、空燃比Ａ／Ｆがリッチ側になると、排気中の未燃ＨＣの濃度が増加するため、排気温度が下降する傾向にある。このため、Ａ／Ｆ補正量eabyfは、空燃比Ａ／Ｆがリッチ側に向かうにつれて右肩上がりで増加するように規定されている。
【００４８】
次に、冷媒温度ethwの上昇率edlthwの予測値edlthwcrが点火時期との関係で規定される点火時期補正量eaopに基づいて補正される（ＳＴ７）（図６参照）。すなわち、冷媒温度ethwの上昇率edlthwは、点火時期との関係で大きく変化する。このため、点火時期との関係で規定される点火時期補正量eaopが所定のマップから読み込まれ、この点火時期補正量eaopに基づいて予測値edlthwcrが補正される。具体的には、補正前の予測値edlthwcrに点火時期補正量eaopが加算されて、新たな予測値edlthwcrが算出される。かかる構成では、点火時期補正量eaopに基づいて予測値edlthwcrが補正されることにより、予測値edlthwcrの推定精度が向上する。これにより、排気デポジットの堆積判定にかかる誤判定が防止される利点がある。なお、点火時期が遅角側になると、燃焼室２２内での燃焼が減少して排気ポート２４側での燃焼が増加する。かかる燃焼形態では、排気温度が上昇する傾向にある。このため、点火時期補正量eaopは、点火時期が遅角側に向かうにつれて右肩上がりで増加するように規定されている。
【００４９】
次に、上記補正後の予測値edlthwcrと、冷媒温度ethwの上昇率edlthwとが比較されて、排気デポジットの堆積判定が行われる（ＳＴ８）。具体的には、冷媒温度の上昇率edlthwが所定の予測値edlthwcrよりも小さい場合（上昇率edlthw＜予測値edlthwcr）には、排気が適正に冷却されていないと考えられるため、排気デポジットが堆積していると判断される。一方、冷媒温度の上昇率edlthwが所定の予測値edlthwcr以上の場合（上昇率edlthw≧予測値edlthwcr）には、現在の冷媒温度ethwがラッチされて（ＳＴ１０）、堆積判定処理が中止される。
【００５０】
そして、排気デポジットが堆積していると判定された場合には、（１）ＭＩＬ７３の点灯による警告および（２）スロットルバルブ３４の開度制限が行われる（ＳＴ９）。すなわち、かかる場合には、排気ポート２４の内壁面あるいは排気マニホールド２６の内壁面に粒子状物質が付着して堆積しており、排気冷却が適正に行われていない（排気温度が過度に上昇している）と考えられる。そこで、（１）ＭＩＬ７３の点灯によりユーザーへの警告が行われ、また、（２）スロットルバルブ３４の開度制限が行われて、排気温度の上昇が抑制される。これにより、高負荷運転時にて排気系統（触媒装置など）が異常な高温となる事態やエンジン部品が溶損する事態が抑制される利点がある。
【００５１】
［温度センサの配置］
なお、この内燃機関１では、複数の排気ポート２４が配列されると共に冷媒通路６１が排気ポート２４の配列方向に沿って配置される（図１参照）。このとき、冷媒温度ethwを計測するための温度センサ７２が、冷媒通路６１上であって排気ポート２４群よりも下流側に配置されることが好ましい。すなわち、排気ポート群２４の下流側にて冷媒温度ethwが計測される。かかる構成では、すべての排気ポート２４にて冷媒と排気との熱交換が行われた後に冷媒温度ethwが計測されるので、各排気ポート２４における排気温度の異常が計測結果に適正に反映される。これにより、排気デポジットの堆積判定が精度良く行われる利点がある。例えば、温度センサが隣り合う排気ポートの間に配置される構成では、その下流側にある排気ポートでの排気温度の異常が検出され難い。
【００５２】
例えば、この実施例では、シリンダヘッド２１内に４つの燃焼室２２が直列に配置されており、排気ポート２４が各燃焼室２２からそれぞれ引き出されている（図１参照）。そして、これらの排気ポート２４がシリンダヘッド２１内にて排気マニホールド２６により一ヶ所に集められている。また、冷却系統６の冷媒通路６１（ウォータジャケット６１１）が排気ポート２４の配列方向に沿って延在することにより、すべての排気ポート２４群を横断している。そして、この冷媒通路６１に冷媒が流通することにより、排気ポート２４（あるいは排気マニホールド２６）が冷却される。
【００５３】
ここで、この実施例では、冷媒温度ethwを計測するための温度センサ７２が、シリンダヘッド２１内かつ冷媒通路６１上であって、排気ポート２４群よりも下流側に配置されている。したがって、すべての排気ポート２４を冷媒が通過した後に冷媒温度ethwが計測されている。これにより、すべての排気ポート２４における排気温度の異常が漏れなく検出されている。
【００５４】
［適用対象］
また、上記の構成は、シリンダヘッドと排気マニホールドとが一体構造を有する内燃機関１に適用されることが好ましい（排気マニホールド一体型シリンダヘッド）（図１参照）。かかる構成では、シリンダヘッド２４の内壁面あるいは排気マニホールド２６の内壁面に排気デポジットが堆積し易いという課題がある。したがって、かかる構成を有する内燃機関１に上記の構成が適用されることにより、排気デポジットの堆積による弊害が未然に防止される利点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上のように、この発明にかかる内燃機関は、エンジンの排気ポートあるいは排気マニホールドにおける排気デポジットの堆積判定を簡易に行い得る点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】この発明の実施例にかかる内燃機関を示す構成図である。
【図２】図１に記載した内燃機関の作用を示すフローチャートである。
【図３】図１に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。
【図４】図１に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。
【図５】図１に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。
【図６】図１に記載した内燃機関の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１     内燃機関
２     エンジン
２１   シリンダヘッド
２２   燃焼室
２３   吸気ポート
２４   排気ポート
２５   吸気マニホールド
２６   排気マニホールド
２６１ 集合部
３     吸気系統
３１   吸気通路
３２   エアフィルタ
３３   インタークーラ
３４   スロットルバルブ
３５   サージタンク
４     排気系統
４１   排気通路
４２   触媒装置
５     過給機
５１   タービン
５２   圧縮機
５３   回転軸
６     冷却系統
６１   冷媒通路
６１１ ウォータジャケット
６１２ 配管
６２   ラジエータ
６３   ポンプ
７     制御系統
７１   ＥＣＵ
７２   温度センサ
７３   ＭＩＬ
【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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