JP2005127213A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】少なくともクランク室内へ流入した燃料に起因するスラッジ生成の進行を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】電子制御装置(ECU)によって制御されるエンジンは、燃焼室からクランク室へ漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気系へ還流させるブローバイガス還流装置を備える。ECUは、エンジンオイルの劣化に伴うスラッジの生成を、少なくともクランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づき推定する(ステップ50〜450)。ECUはスラッジの生成を推定すると、ブローバイガス通路途中のPCVバルブの開弁量を、そのときのエンジンの運転状態に応じた開弁量よりも大きくする(ステップ450,500)ことで、ブローバイガス通路を流れる空気の量を多くしてクランク室内における燃料の濃度を低下させる。
【選択図】 図3
【解決手段】電子制御装置(ECU)によって制御されるエンジンは、燃焼室からクランク室へ漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気系へ還流させるブローバイガス還流装置を備える。ECUは、エンジンオイルの劣化に伴うスラッジの生成を、少なくともクランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づき推定する(ステップ50〜450)。ECUはスラッジの生成を推定すると、ブローバイガス通路途中のPCVバルブの開弁量を、そのときのエンジンの運転状態に応じた開弁量よりも大きくする(ステップ450,500)ことで、ブローバイガス通路を流れる空気の量を多くしてクランク室内における燃料の濃度を低下させる。
【選択図】 図3
Description
本発明はブローバイガス還流装置を備えた内燃機関を制御する装置に関するものである。
ピストンの往復運動をクランク機構によって回転運動に変換するようにしたレシプロエンジンでは、ピストンとシリンダの壁面との隙間を通じてブローバイガス(未燃焼の混合気や燃焼ガス)が燃焼室からクランク室内に漏出する。ブローバイガスはエンジンオイルを劣化させ、エンジン11の内部を錆びさせる原因となり得る。そのため、ブローバイガスをブローバイガス還流装置によって吸気通路に戻して再燃焼させることが一般に行われている。
ブローバイガス還流装置は、クランク室と吸気通路のスロットルバルブよりも下流とを繋ぐブローバイガス通路を備えており、スロットルバルブよりも下流で発生する負圧(大気圧を基準としてそれよりも低い圧力)をブローバイガス通路を通じてクランク室に作用させるようにしている。ブローバイガス通路の途中、例えばヘッドカバーには、そのブローバイガス通路の流路面積を可変とし、もってブローバイガスの還流量を調整するためのPCVバルブが設けられている。
また、ブローバイガス還流装置は、クランク室内のブローバイガスの濃度を下げるべく、エンジン11の外部の空気(新気ともいう)をクランク室内に導入して換気を行う機構を備えている。この機構の空気導入通路は吸気通路のスロットルバルブよりも上流とクランク室とを繋いでおり、その空気導入通路の一部はヘッドカバー、シリンダヘッド、シリンダブロック等に設けられている。
このブローバイガス還流装置によると、例えばエンジンの低・中負荷時には、スロットルバルブよりも下流の負圧がブローバイガス通路を通じてクランク室内に作用する。この負圧により、クランク室内のブローバイガスがブローバイガス通路を通じて吸気通路に吸引されて燃焼室に流入する。また、このときには前記負圧がクランク室を通じて空気導入通路にも作用する。この負圧により、吸気通路においてスロットルバルブよりも上流の空気が空気導入通路を通ってクランク室に吸引される。この空気はブローバイガスとともにブローバイガス通路を通じて吸気通路に吸引される。
さらに、ヘッドカバー内等には、ブローバイガスがブローバイガス通路を流れる際に、そのブローバイガスに含まれている油滴やオイルミストがブローバイガスの流れに乗って持ち出されるのを防ぐために、ブローバイガスから油滴やオイルミストを分離するための機構が設けられている。この機構は多くの孔があけられたバッフルプレート等を備えており、ブローバイガスがヘッドカバー内を通過する過程で、そのブローバイガスに含まれている油滴等がバッフルプレート等に付着してブローバイガスから分離される。
ところで、例えば、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射型の内燃機関にあっては、噴射された燃料噴霧がシリンダの壁面に付着する。この付着燃料がピストンの下降に伴いピストンリングによってかき落とされて、オイルパン内のエンジンオイルと混ざることがある。こうしてかき落とされる燃料の量が多くブローバイガス中の燃料の濃度が高い場合には、その燃料が原因でエンジンオイルが劣化する。また、排気中に含まれている微粒子物質がクランク室内に多く流入した場合にも同様の傾向が見られる。
劣化したエンジンオイルは、ブローバイガスがヘッドカバー内を通過する際にバッフルプレート等に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。このスラッジの生成によりバッフルプレートの孔の径が小さくなって(目詰まりを起こして)ブローバイガス通路の流路面積が小さくなる。しかも、スラッジは一旦生成すると、その生成量が加速度的に増えるという特性を有する。そして、上記のように流路面積が小さくなることにより、バッフルプレートでの新気の流通抵抗が大きくなってクランク室内の圧力が上昇すると、本来ならばPCVバルブ、ブローバイガス通路等を通じて吸気通路に吸引されるべきブローバイガスの一部が、空気導入通路を通って吸気通路に戻されることがある。この際、機構上、前述したバッフルプレート等による分離が行われないため、油滴やオイルミストがブローバイガスの流れに乗って空気導入通路及び吸気通路を通じて燃焼室に吸引されて消費されるばかりか、その燃焼により白煙が生じて排気通路から排出されるおそれがある。
これに対しては、ブローバイガス通路でのスラッジの生成を検知することが重要である。そのため、例えば特許文献1では、吸気通路に配設された濃度センサの出力に基づいて吸気通路に導入されるブローバイガスの還流量を推定し、この推定量とエンジン運転状態に応じた判定値とを比較してスラッジが生成しているかどうかを判定するようにしている。
特開2003−120436号公報
前述した特許文献1によると、スラッジの生成によりブローバイガス通路が狭くなっている現象を速やかに検出することが可能である。しかしながら、その検出結果をブローバイガス還流装置の制御にどのように反映するかについては考慮されておらず、その異常に対処するための処理、例えば車両の運転者に警報を発する程度に留まっている。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、少なくともクランク室内へ流入した燃料に起因するスラッジ生成の進行を抑制することができ、ひいてはスラッジ生成に伴う各種不具合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にある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明では、燃焼室からクランク室へ漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気系へ還流させるブローバイガス還流装置を備えた内燃機関に用いられるものであって、前記内燃機関における機関オイルの劣化に伴うスラッジの生成を、少なくとも前記クランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づき推定する推定手段と、前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記クランク室内における燃料の濃度を低下させるべく前記内燃機関を制御する燃料濃度低下制御手段とを備えている。
請求項1に記載の発明では、燃焼室からクランク室へ漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気系へ還流させるブローバイガス還流装置を備えた内燃機関に用いられるものであって、前記内燃機関における機関オイルの劣化に伴うスラッジの生成を、少なくとも前記クランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づき推定する推定手段と、前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記クランク室内における燃料の濃度を低下させるべく前記内燃機関を制御する燃料濃度低下制御手段とを備えている。
上記の構成によれば、内燃機関の運転に伴いブローバイガスが燃焼室からクランク室へ漏出すると、そのブローバイガスを、ブローバイガス還流装置により吸気系へ還流させることが可能である。ブローバイガス還流装置としては、例えば請求項2に記載の発明によるように、ブローバイガス通路の流路面積を調整する調整弁を備えるものを用いることができる。このブローバイガス還流装置では、ブローバイガス通路の流路面積を調整弁によって可変とすることで、そのブローバイガス通路を通じてクランク室から吸気系に還流されるブローバイガスの量を調整することが可能である。
ところで、燃料がクランク室へ流入して機関オイルに触れると、そのことが原因で機関オイルが劣化するおそれがある。そして、劣化した機関オイルはブローバイガス還流装置の構成部品に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。ここで、劣化は機関オイルに触れる燃料の量が多くなるほど進行し、これに伴いスラッジの生成も進行する。
これに対し、請求項1に記載の発明では、機関オイルの劣化に伴うスラッジの生成が推定手段によって推定される。この推定は、少なくともクランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づいて行われる。そして、推定手段によってスラッジが生成している旨の推定がなされると、燃料濃度低下制御手段によって内燃機関の作動が制御され、クランク室内における燃料の濃度が低下させられる。この低下に伴い、機関オイルに触れる燃料の量が少なくなり、その燃料による機関オイルの劣化の進行が抑制される。
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記燃料濃度低下制御手段は、前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記ブローバイガス通路の流路面積が、そのときの機関運転状態に応じた流路面積よりも大きくなるように前記調整弁の開弁量を制御するものであるとする。
上記の構成によれば、推定手段によってスラッジが生成されている旨の推定がなされると、燃料濃度低下制御手段によって調整弁の開弁量が制御される。この制御により、ブローバイガス通路の流路面積が、そのときの内燃機関の運転状態に応じた流路面積よりも大きくされる。これに伴い、クランク室からブローバイガスとともに吸気系に還流される空気の量が増大する。仮にクランク室内の燃料の量が一定であるとすると、空気の量が増大した分、クランク室内における燃料の濃度が低下する。このようにして請求項1に記載の発明における燃料濃度の低下が行われる。そのため、機関オイルに触れる燃料の量を少なくしてその燃料による機関オイルの劣化の進行を抑制するという請求項1に記載の発明の効果を確実なものとすることができる。
請求項4に記載の発明では、請求項2又は3に記載の発明において、前記推定手段は、前記ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量の積算値が所定の判定値よりも多いことを少なくとも条件として、スラッジの生成を推定するものであるとする。
ここで、機関オイルに触れる燃料の量と、クランク室内に流入してブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料の量の積算値との間には相関関係が見られる。積算値が多いことは、吸気系に還流される燃料の量が多いこと、すなわち内燃機関内を通過する途中で機関オイルに触れる燃料の量が多いことを意味する。このため、積算値が多くなるに従い機関オイルの劣化が進行していることとなる。
この点、請求項4に記載の発明では、ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量の積算値が所定の判定値よりも多いことを少なくとも条件として、スラッジが生成されている旨の推定がなされる。従って、判定値を適切な値に設定することにより、上記のような燃料量の積算値と判定値との比較を通じて、スラッジが生成しているかどうかを推定することが可能となる。
請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の発明において、前記内燃機関は、空気及び燃料の混合気が所定の濃度状態となるように燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備えており、前記推定手段は、前記調整弁を同一の機関運転条件下で閉弁及び開弁させ、その閉弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量と、開弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量との偏差を、前記吸気系に還流される燃料量とするものであるとする。
上記の構成によれば、推定手段により調整弁が同一の機関運転条件下で閉弁及び開弁される。調整弁が閉弁されると、ブローバイガス通路が閉鎖されて、クランク室から吸気系へのブローバイガスの還流が停止される。また、ブローバイガスとともに燃料がクランク室から吸気系に還流される現象も停止される。一方、調整弁が開弁されると、ブローバイガス通路が開放されて、クランク室から吸気系へのブローバイガス及び燃料の還流が可能となる。さらに、同一の機関運転条件下では、燃料の還流の有無に拘らず混合気が同一の濃度状態となるように燃料噴射弁から燃料が噴射供給される。従って、請求項5に記載の発明によるように、閉弁時における燃料噴射弁からの燃料噴射量と、開弁時における燃料噴射弁からの燃料噴射量との偏差を求めることで、クランク室からブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料の量を精度よく算出することが可能となる。
請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記推定手段は、前記内燃機関が定常運転状態であることを前記機関運転条件とするものであるとする。
内燃機関が定常運転状態にあるときには、過渡状態にあるときに比較して、燃料噴射弁から噴射供給される燃料の量が安定している。従って、請求項6に記載の発明によるように、内燃機関が定常運転状態であることを上記の機関運転条件とすることで、吸気系に還流される燃料量をより精度よく算出することができる。
内燃機関が定常運転状態にあるときには、過渡状態にあるときに比較して、燃料噴射弁から噴射供給される燃料の量が安定している。従って、請求項6に記載の発明によるように、内燃機関が定常運転状態であることを上記の機関運転条件とすることで、吸気系に還流される燃料量をより精度よく算出することができる。
請求項7に記載の発明では、請求項1〜6のいずれか1つに記載の発明において、前記推定手段は、前記燃料に加え、さらに前記内燃機関の排気に含まれ、かつ前記クランク室内に流入する微粒子物質に基づき前記スラッジの生成を推定するものであるとする。
排気中に含まれ、かつクランク室内に流入した微粒子物質は、前述した燃料と同様、機関オイルと触れることでその機関オイルを劣化させる一因となり得る。劣化した機関オイルはブローバイガス還流装置内に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。ここで、微粒子物質による機関オイルの劣化は、機関オイルに触れる微粒子物質の量が多くなるほど進行し、これに伴いスラッジの生成も進行する。従って、請求項7に記載の発明によるように、ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に加え、排気中の微粒子物質を考慮することでスラッジ生成の推定精度が一層高まる。
請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、前記推定手段は、前記検出手段による前記微粒子物質の量の積算値が判定値よりも多いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加えるものであるとする。
ここで、機関オイルに触れる微粒子物質の量と、排気に含まれる微粒子物質の量の積算値との間には相関関係が見られる。積算値が多いことは、ブローバイガスとともにクランク室内に流入して機関オイルに触れる微粒子物質の量が多いことを意味する。このため、積算値が多くなるに従い機関オイルの劣化が進行していることとなる。
この点、請求項8に記載の発明では、内燃機関の排気に含まれる微粒子物質が検出手段によって検出される。そして、微粒子物質の量の積算値が判定値よりも多いことが、スラッジが生成されている旨の推定がなされる際の条件に加えられる。従って、所定値を適切な値に設定して微粒子物質の量の積算値と所定値との比較を行うことで、スラッジ生成の推定精度を一層高めることができるという請求項7に記載の発明の効果が確実なものとなる。
請求項9に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、前記推定手段は、前記検出手段による微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間を求め、前記積算時間が判定時間よりも長いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加えるものであるとする。
ここで、機関オイルに触れる微粒子物質の量と、排気に含まれる微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間との間には相関関係が見られる。積算時間が長いことは、ブローバイガスとともにクランク室内に流入して機関オイルに触れる微粒子物質の量が多いことを意味する。従って、積算時間が長くなるにつれて機関オイルに触れる微粒子物質の量が多くなり、機関オイルの劣化が進行していることとなる。
この点、請求項9に記載の発明では、内燃機関の排気に含まれる微粒子物質が検出手段によって検出される。そして、微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間が判定時間よりも長いことが、スラッジが生成されている旨の推定がなされる際の条件に加えられる。従って、判定時間を適切な値に設定して積算時間と判定時間との比較を行うことで、スラッジ生成の推定精度を一層高めることができるという請求項7に記載の発明の効果が確実なものとなる。
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態について説明する。図1及び図2に示すように、車両には、内燃機関としてガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)11が搭載されている。エンジン11は、複数の気筒(シリンダ)12を有するシリンダブロック13を備えている。シリンダブロック13の下側にはクランクケース14及びオイルパン15が取付けられ、上側にはシリンダヘッド16が取付けられている。各シリンダ12内にはピストン17が往復動可能に収容されている。各ピストン17は、コネクティングロッド18を介し、エンジン11の出力軸であるクランクシャフト19に連結されている。各ピストン17の往復運動は、コネクティングロッド18によって回転運動に変換された後、クランクシャフト19に伝達される。
以下、本発明を具体化した第1実施形態について説明する。図1及び図2に示すように、車両には、内燃機関としてガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)11が搭載されている。エンジン11は、複数の気筒(シリンダ)12を有するシリンダブロック13を備えている。シリンダブロック13の下側にはクランクケース14及びオイルパン15が取付けられ、上側にはシリンダヘッド16が取付けられている。各シリンダ12内にはピストン17が往復動可能に収容されている。各ピストン17は、コネクティングロッド18を介し、エンジン11の出力軸であるクランクシャフト19に連結されている。各ピストン17の往復運動は、コネクティングロッド18によって回転運動に変換された後、クランクシャフト19に伝達される。
シリンダ12毎の燃焼室21には吸気通路22及び排気通路23がそれぞれ接続されており、エンジン11の外部の空気が吸気通路22を通じて燃焼室21に吸入されるとともに、燃焼室21で生じた排気が排気通路23へ排出される。シリンダヘッド16には、吸気通路22及び燃焼室21間を開閉する吸気バルブ24と、排気通路23及び燃焼室21間を開閉する排気バルブ25とがそれぞれ往復動可能に設けられている。吸気バルブ24は、クランクシャフト19に連動して回転する吸気カムシャフト26等によって駆動される。また、排気バルブ25は、クランクシャフト19に連動して回転する排気カムシャフト27等によって駆動される。
吸気通路22の途中にはスロットルバルブ28が回動可能に設けられている。スロットルバルブ28にはモータ等のアクチュエータ29が駆動連結されている。吸気通路22を流れる空気の量は、スロットルバルブ28の回動角度であるスロットル開度に応じて変化する。なお、スロットル開度は、運転者によって操作されるアクセルペダル31の踏込み量等に応じてアクチュエータ29が駆動されることにより調整される。
エンジン11には、電磁式の燃料噴射弁32が各シリンダ12に対応して取付けられている。各燃料噴射弁32には、燃料ポンプから吐出された高圧の燃料が供給される。各燃料噴射弁32は開閉制御されることにより、対応する燃焼室21に高圧燃料を直接噴射供給する。燃料噴射弁32から噴射された燃料は、燃焼室21内の空気と混ざり合って混合気となる。
エンジン11には点火プラグ34が各シリンダ12に対応して取付けられている。点火プラグ34は、イグナイタ35からの点火信号に基づいて駆動される。点火プラグ34には、点火コイル36から出力される高電圧が印加される。そして、前記混合気は点火プラグ34の火花放電によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン17が往復動され、クランクシャフト19が回転されて、エンジン11の駆動力(出力トルク)が得られる。
上記エンジン11では、圧縮行程及び膨張行程で、シリンダ12の壁面とピストン17との隙間からクランク室37にガスが漏出する。このガスは圧縮行程で漏出する混合気、膨張行程で漏出する燃焼ガス等からなり、ブローバイガスと呼ばれる。ブローバイガスはエンジンオイル(機関オイル)を劣化させ、エンジン11の内部を錆させる原因となり得る。そのため、図2に示すように、ブローバイガスをブローバイガス還流装置38のブローバイガス通路41を通じて吸気系に戻して(還流して)燃焼室21で再燃焼させるようにしている。なお、クランク室37は、クランクシャフト19が収容されている空間であり、シリンダブロック13、クランクケース14、オイルパン15等によって囲まれた空間である。
ブローバイガス通路41の一端は、吸気通路22のスロットルバルブ28よりも下流、例えばサージタンク39に接続され、他端はヘッドカバー20、シリンダヘッド16、シリンダブロック13等を通ってクランク室37に接続されている。ブローバイガス還流装置38では、スロットルバルブ28よりも下流で発生する負圧(大気圧を基準としてそれよりも低い圧力)がブローバイガス通路41を通じてクランク室37に作用する。ブローバイガス通路41の途中には、その流路面積を調整する調整弁としてPCVバルブ42が設けられている。PCVバルブ42は、電磁コイル中の可動鉄心が励磁電流により吸引されたり離されたりすることで、この可動鉄心に連結された弁体を開閉する電磁弁からなる。PCVバルブ42では、電磁コイルに対する通電が制御されることにより弁体の位置が変更され、それに伴いブローバイガス通路41の流路面積が調整される。この調整によりブローバイガス通路41を通じてクランク室37から吸気通路22に還流されるブローバイガスの量が変化する。
また、ブローバイガス還流装置38は、クランク室37内のブローバイガス(特に窒素酸化物NOx)の濃度を下げるべく、エンジン11の外部の空気(新気ともいう)をクランク室37内に導入するための空気導入通路43を備えている。空気導入通路43の一端は吸気通路22のスロットルバルブ28よりも上流に接続され、他端はヘッドカバー20、シリンダヘッド16、シリンダブロック13等を通ってクランク室37に接続されている。
このブローバイガス還流装置38によると、例えばエンジン11の負荷に応じてブローバイガス及び新気が図2に示すように流れる。図2中、実線の矢印がブローバイガスの流れを示し、破線の矢印が新気の流れを示している。エンジン11の低負荷時には、スロットルバルブ28よりも下流の負圧がブローバイガス通路41及びPCVバルブ42を通じてクランク室37内に作用する。この負圧により、クランク室37内のブローバイガスがブローバイガス通路41、PCVバルブ42及び吸気通路22を通じて燃焼室21に吸引される。また、前記の負圧により、新気が空気導入通路43を通じてクランク室37内に吸引される。この新気もまた前述したブローバイガスとともにブローバイガス通路41、PCVバルブ42等を通って燃焼室21に吸引される。
これに対し、エンジン11の高負荷時にはスロットルバルブ28よりも下流の負圧が小さくなる一方でブローバイガスの発生量が多くなる。このため、ブローバイガスはブローバイガス通路41を通じて吸気通路22のスロットルバルブ28よりも下流に流入するだけでなく、空気導入通路43を逆流して吸気通路22のスロットルバルブ28よりも上流に流入する。
さらに、ブローバイガス通路41及び空気導入通路43の途中に位置するヘッドカバー20内には、ブローバイガスに含まれている油滴やオイルミストをそのブローバイガスから分離するための分離機構が設けられている。この分離機構は、多数の孔を有するバッフルプレート30を構成部品として備えている。この機構によると、クランク室37内のブローバイガスがブローバイガス通路41の一部であるヘッドカバー20内を流れる過程で、バッフルプレート30の孔を通過する。この際、ブローバイガスに含まれている油滴及びオイルミストがバッフルプレート30等に付着して分離される。そして、ブローバイガスから分離されたオイルは、シリンダヘッド16、シリンダブロック13等に設けられたオイル戻し通路(図示略)を通ってクランク室37に戻される。
図1に示すように、車両には、エンジン11の運転状態を検出するために各種センサが設けられている。例えば、クランクシャフト19の近傍には、そのクランクシャフト19が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生するクランク角センサ44が設けられている。クランク角センサ44の信号は、クランクシャフト19の回転角度であるクランク角、単位時間当たりのクランクシャフト19の回転速度であるエンジン回転速度の算出等に用いられる。
吸気通路22内のスロットルバルブ28よりも下流には、吸入空気の圧力(吸気圧)を検出するための吸気圧センサ45が設けられている。アクセルペダル31又はその近傍には、運転者によるアクセルペダル31の踏込み量を検出するアクセルセンサ46が設けられている。スロットルバルブ28の近傍には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ47が設けられている。排気通路23の途中には、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ48が設けられている。酸素センサ48の出力信号は、混合気が理論空燃比に対して濃い(リッチ)か、又は薄い(リーン)かの判定に用いられる。
前述した各種センサ44〜48等の検出値に基づき、エンジン11の各部を制御するために、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置(Electronic Control Unit :ECU)50が設けられている。ECU50では、中央処理装置(CPU)が、読出し専用メモリ(ROM)に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。CPUによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ(RAM)において一時的に記憶される。さらに、ECU50は、同ECU50に対する電力供給が停止された後にも各種データを記憶保持するバックアップRAMを備えている。
ECU50が行う制御としては、例えばエンジン11の燃料噴射制御、点火時期制御、PCVバルブ42の開弁量制御等が挙げられる。例えば、PCVバルブ42の開弁量制御に際し、エンジン11の通常運転時にはその運転状態に応じた開弁量を算出する。この算出に際しては、例えば、エンジン負荷に対応する吸気圧と開弁量との関係を予め規定した開弁量決定用のマップ(図示略)を参照することができる。そして、このマップから算出した開弁量をPCVバルブ42に指令する指示開弁量とし、この指示開弁量に基づきPCVバルブ42に対する通電を制御する。この通電によりPCVバルブ42の開弁量が調整されて、所望の量のブローバイガスが吸気通路22に還流可能となる。
また、ECU50は燃料噴射制御に際し、混合気を所定の空燃比(濃度状態)で燃焼させる場合、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン11の運転状態に基づき燃料の噴射量(基本噴射量)及び噴射時期をそれぞれ算出する。エンジン負荷は、例えばエンジン11の吸入空気量に関係するパラメータ(スロットル開度、アクセル踏込み量、吸気圧等)に基づき求められる。
また、ECU50は、エンジン11が暖機完了後の安定した運転状態にある場合、空燃比をその目標値である理論空燃比に的確に合わせ込むための空燃比フィードバック制御を行う。この空燃比フィードバック制御は、上記空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかによって基本噴射量を増減補正するものであり、次式に従って行われる。
指示噴射量=基本噴射量・{1+(FAF/100)}・・・(i)
上記式(i)中、「FAF」は空燃比が理論空燃比から過渡的にずれる場合に、そのずれをフィードバック制御を通じて補償するための補正値(フィードバック補正値)である。
上記式(i)中、「FAF」は空燃比が理論空燃比から過渡的にずれる場合に、そのずれをフィードバック制御を通じて補償するための補正値(フィードバック補正値)である。
フィードバック補正値FAFは、空燃比が理論空燃比よりもリッチである場合には小さくされる。そして、上記式(i)により算出される指示噴射量に基づき各燃料噴射弁32を駆動制御することで、シリンダ12毎の燃料噴射量が減量補正され、上記空燃比がリーン側に調整される。また、空燃比が理論空燃比よりもリーンである場合には、フィードバック補正値FAFが大きくされる。そして、上記式(i)により算出される指示噴射量に基づき各燃料噴射弁32を駆動制御することで、シリンダ12毎の燃料噴射量が増量補正され、上記空燃比がリッチ側に調整される。
このように、エンジン11に供給される混合気の空燃比が酸素センサ48によって検出される酸素濃度に基づき検出され、その検出された空燃比に応じたフィードバック補正値FAFに基づいて基本噴射量が補正される。補正後の燃料噴射量がエンジン11に供給される燃料噴射量(指示噴射量)とされることで、混合気の空燃比が理論空燃比に収束される。このようにして、混合気が所定の濃度状態(空燃比)となるように燃料噴射弁32から燃料が噴射供給される。
ところで、燃料噴射弁32から噴射された燃料がクランク室37内に流入してエンジンオイルに触れると、そのことがエンジンオイルを劣化させる一因となり得る。劣化したエンジンオイルは、ブローバイガスがヘッドカバー20内を通過する際にブローバイガス還流装置38の構成部品、例えばバッフルプレート30等に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。ここで、エンジンオイルの劣化は、そのエンジンオイルに触れる燃料の量が多くなるほど進行し、これに伴いスラッジの生成も進行する。
前記スラッジの生成によりバッフルプレート30の孔の径が小さくなり、いわゆる目詰まりを起こしたような状態が生じ、ブローバイガス通路41の流路面積が小さくなる。しかも、スラッジは一旦生成すると、その生成量が加速度的に増える特性を有する。上記流路面積の縮小により、バッフルプレート30での新気の流通抵抗が大きくなってクランク室37内の圧力が上昇すると、本来ならばPCVバルブ42、ブローバイガス通路41等を通じて吸気通路22に吸引されるべきブローバイガスの一部が、空気導入通路43を通って吸気通路22に戻されることがある。この際、バッフルプレート30によるオイルの分離が行われないままブローバイガスが空気導入通路43に流入する。このため、油滴やオイルミストがブローバイガスの流れに乗って空気導入通路43及び吸気通路22を通じて燃焼室21に吸引されて消費されるばかりか、その燃焼により白煙が生ずるおそれがある。
こうした不具合は、特に、本実施形態のように燃焼室21内に燃料を直接噴射するようにした筒内噴射式のエンジン11で起こりやすい。このタイプのエンジン11では、ポート噴射式のエンジン11に比べて、噴射された燃料噴霧がシリンダ12の壁面に付着しやすく、この付着燃料がピストン17の往復動に伴いピストンリングによってかき落とされる。そして、このかき落とされた燃料がクランク室37内に流入するからである。
そこで、本実施形態では、こうしたスラッジの生成の進行を抑制するための制御を行うようにしている。次に、この制御の内容について、図3のフローチャートを参照して説明する。
ECU50はまずステップ50において、エンジン11が過渡状態ではない、すなわち、定常運転状態であるかどうかを判定する。定常運転状態では燃料噴射量が安定する。ここでは、定常運転状態の一態様であるアイドル状態であるかどうかを判定する。アイドル状態は、例えばエンジン11が作動中でアクセルペダル31が踏まれず車両が停止している状態である。ステップ50の判定条件が満たされていないとこのルーチンを一旦終了し、満たされているとステップ100へ移行する。
ステップ100では、前述した開弁量決定用のマップを用いることなく、指示開弁量を「0」として設定し、この指示開弁量に基づきPCVバルブ42に対する通電を制御する。この制御によりPCVバルブ42が強制的に閉弁されてブローバイガス通路41が閉鎖される。吸気圧(負圧)がクランクケース14に作用しなくなり、ブローバイガスの吸気通路22への還流が停止する。ブローバイガス中の燃料が燃焼室21に還流されなくなるため、その燃焼室21には燃料噴射弁32から噴射された燃料のみが供給されることとなる。そして、ステップ100の処理を経た後に、ステップ150において、前記PCVバルブ42の閉弁時における燃料噴射弁32に対する指示噴射量を指示噴射量Q1としてメモリ(RAM)に記憶する。
次に、ステップ200において、前述した開弁量決定用のマップを用いることなく、指示開弁量を予め定められた値に設定し、この指示開弁量に基づきPCVバルブ42に対する通電を制御する。この制御によりPCVバルブ42が所定開度に強制的に開弁されてブローバイガス通路41が開放され、クランク室37内のブローバイガスがブローバイガス通路41を通じて吸気通路22に吸引される。ブローバイガス中に燃料が含まれていれば、燃料噴射弁32からの噴射燃料に加え、そのブローバイガス中の燃料が燃焼室21に供給される。
この際、燃料噴射制御により同一のエンジン運転条件(アイドル状態)のもと、燃料の還流の有無に拘らず混合気が同一の濃度状態(空燃比)となるように燃料噴射弁32から燃料が噴射供給される。ここでは、フィードバック補正値FAFがPCVバルブ42の閉弁時の値と同一となるように指示噴射量が減量される。そして、ステップ200の処理を経た後に、ステップ250において、前記PCVバルブ42の開弁時における燃料噴射弁32に対する指示噴射量を指示噴射量Q2としてメモリ(RAM)に記憶する。
次に、ステップ300において、前記ステップ150での指示噴射量Q1と前記ステップ250での指示噴射量Q2との偏差を求め、この偏差を、ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量ΔQとする。
続いて、ステップ350において、前記ステップ300で求めた燃料量ΔQについて、過去n(nは自然数)回の制御周期における平均値ΔQave を算出する。そして、ステップ400において前記平均値ΔQave の積算値を算出する。具体的には、前回の制御周期までの積算値である燃料量積算値TQに対し、今回の制御周期における前記ステップ350での平均値ΔQave を加算し、その加算結果を今回制御周期での燃料量積算値TQとして設定する。
次に、ステップ450において、前記ステップ400での燃料量積算値TQが判定値αよりも多いかどうかを判定する。判定値αはスラッジが生成しているかどうかを判断する際の基準となるものであり、実験等により得られた値に基づいて設定されている。すなわち、車両の使用開始(新車時)から通算してどれ位の量の燃料が吸気通路22に還流された場合にスラッジが生成されるかについて調べられ、得られた燃料量をもとに判定値αが設定されている。そして、ステップ450の判定条件が満たされていない(TQ≦α)と、ステップ550において、前述した開弁量決定用のマップを用い、そのときのエンジン11の運転状態に応じた開弁量を算出し、その開弁量を指示開弁量として設定する。すなわち、通常運転時と同様にして指示開弁量を算出及び設定する。
これに対し、ステップ450の判定条件が満たされている(TQ>α)と、ステップ500へ移行し、前記ステップ450と同様にしてマップから算出して得た開弁量に所定値Aを加算し、その加算結果を指示開弁量として設定する。ここで、所定値Aは、PCVバルブ42を通常運転時よりも大きく開弁させるために用いられるものであり、正の値を採る。
そして、前記のようにしてステップ500又は550で指示開弁量を算出した後にステップ600へ移行し、その指示開弁量に基づいてPCVバルブ42に対する通電を制御する。ステップ600の処理が、前記ステップ550を経た後のものである場合には、PCVバルブ42がそのときのエンジン11の運転状態に応じて開弁量にて開弁される。これに対し、ステップ600の処理が、前記ステップ500を経た後のものである場合には、PCVバルブ42がそのときのエンジン11の運転状態に応じた値よりも大きく開弁される。この開弁によりブローバイガス通路41の流路面積が増大する。これに伴いブローバイガス通路41を流れることの可能な流体(ブローバイガス、新気等)の量が増え、クランク室37内の燃料濃度が低下する。そして、ステップ600の処理を経た後にこのルーチンを終了する。
上述したルーチンにおいては、ECU50によるステップ50〜450の処理が推定手段に相当し、ステップ500の処理が燃料濃度低下制御手段に相当する。
以上詳述した第1実施形態によれば次の効果が得られる。
以上詳述した第1実施形態によれば次の効果が得られる。
(1)エンジンオイルの劣化に伴うスラッジの生成を、クランク室37内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気通路22に還流される燃料に基づいて推定する。そして、スラッジの生成を推定すると、エンジン11の作動を制御し、クランク室37内における燃料の濃度を低下させるようにしている。具体的には、ブローバイガスの流路面積がそのときのエンジン11の運転状態に応じた流路面積よりも大きくなるようにPCVバルブ42の開弁量を増加させ、クランク室37からブローバイガス通路41を通じて吸気通路22に還流される新気の量を増大させている。ここでクランク室37内の燃料の量が一定であるとすると、新気の量が増大された分、クランク室37内における燃料濃度が低下する。そして、この濃度低下に伴い、エンジンオイルに触れる燃料の量を少なくして、その燃料によるエンジンオイルの劣化の進行を抑制することができる。
これに伴いスラッジの生成によりブローバイガス通路41の流路面積が小さくなることに起因する不具合、すなわち、油滴やオイルミストがブローバイガスとともに空気導入通路43及び吸気通路22を通じて燃焼室21に吸引されて消費され、またその燃焼により白煙が生ずる現象を抑制することができる。
(2)エンジンオイルに触れる燃料の量と、クランク室37内に流入して吸気通路22に還流される燃料の量の積算値との間には相関関係が見られる。積算値が多いことは、吸気通路22に還流される燃料の量が多いこと、すなわちエンジン11内を通過する途中でエンジンオイルに触れる燃料の量が多いことを意味する。このため、積算値が多くなるに従いエンジンオイルの劣化が進行することとなる。
この点、第1実施形態では、クランク室37から吸気通路22に還流される燃料量の積算値(燃料量積算値TQ)が所定の判定値αよりも多いこと(ステップ450:YES)を条件として、スラッジが生成していると推定するようにしている。従って、判定値αを適切な値に設定することにより、上記燃料量積算値TQと判定値αとの比較を通じて、スラッジが生成しているかどうかを推定することができる。
(3)同一のエンジン運転条件下では燃料の還流の有無に拘らず混合気が同一の濃度状態(空燃比)となるように燃料噴射量(指示噴射量)が制御されることに着目し、PCVバルブ42を同一のエンジン運転条件下で閉弁及び開弁させている。そして、PCVバルブ42の閉弁時における指示噴射量Q1と、開弁時における指示噴射量Q2との偏差を求めている。そのため、この偏差を用いることで、クランク室37から吸気通路22に還流される燃料量ΔQを精度よく算出することができる。
(4)定常運転状態の一態様であるアイドル状態では、過渡状態に比較して、燃料噴射弁32から噴射供給される燃料の量が安定している。この点、第1実施形態では、エンジン11の運転状態がアイドル状態であることを上記(3)におけるエンジン運転条件とし、このアイドル状態下でPCVバルブ42を開閉させ、指示噴射量Q1,Q2の偏差を求めている。このため、吸気通路22に還流される燃料量をより精度よく算出することができる。
(5)燃料量積算値TQの算出に際し、単にエンジン11がアイドル状態になる毎に求めた燃料量ΔQを前回値に加算するのではなく、過去n回の燃料量ΔQの平均値ΔQave を加算するようにしている。このため、燃料量ΔQにばらつきがあっても、そのばらつきが燃料量積算値TQに及ぼす影響を小さくすることができる。
(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態について説明する。第2実施形態は、前述したクランク室37内に流入する燃料に加え、排気中に含まれ、かつクランク室37内に流入する微粒子物質PMもまたエンジンオイルを劣化させる一因となっていることから、この要素をスラッジ生成の推定に反映させようとするものである。
次に、本発明を具体化した第2実施形態について説明する。第2実施形態は、前述したクランク室37内に流入する燃料に加え、排気中に含まれ、かつクランク室37内に流入する微粒子物質PMもまたエンジンオイルを劣化させる一因となっていることから、この要素をスラッジ生成の推定に反映させようとするものである。
第2実施形態の第1実施形態との構成上の相違点は、図1において二点鎖線で示すように、排気中に含まれる微粒子物質PMを検出する検出手段として、光透過式のPMセンサ49が排気通路23の途中に設けられていることである。
また、ECU50による制御上の相違点は、PMセンサ49によって検出された微粒子物質PMを、前述したスラッジ生成の推定に反映していることである。そのために、微粒子物質PMの量を積算する処理を加えている。図4のフローチャートはこの処理の手順を示しており、所定時間が経過する毎に実行される。この処理が開始されると、ECU50は、まずステップ1000において、PMセンサ49によって検出されたPM量QPMを読込む。続いて、ステップ1100においてPM量QPMの積算値を算出する。具体的には、前回の制御周期までの積算値であるPM量積算値TPMに対し、今回の制御周期における前記ステップ1000でのPM量QPMを加算し、その加算結果を今回制御周期でのPM量積算値TPMとして設定し、メモリ(バックアップRAM)に記憶する。そして、ステップ1100の処理を経た後にこのルーチンを終了する。従って、このルーチンが繰り返される毎にPM量積算値TPMが増加してゆくこととなる。
このPM量積算値TPMをスラッジ生成の推定に反映するために、前述した図3におけるステップ450の処理後に図5に示すステップ460の処理を行う。具体的には、図3のルーチンにおけるステップ50〜400の処理を実行した後、ステップ450の判定条件が満たされている(TQ>α)と、図5のステップ460においてPM量積算値TPMが判定値βよりも多いかどうかを判定する。判定値βはスラッジが生成しているかどうかを判断する際の基準となるものであり、実験等により得られた値に基づいて設定されている。すなわち、車両の使用開始(新車時)から通算してどれ位の量の微粒子物質PMが発生するとスラッジが生成されるかについて調べられ、得られたPM量QPMをもとに判定値βが設定されている。ステップ460の判定条件が満たされていると、すなわち、燃料量積算値TQが判定値αよりも多いことに加え、PM量積算値TPMが判定値βよりも多いと、ステップ500へ移行する。これに対し、ステップ460の判定条件が満たされていない(TPM≦β)と、前述したステップ450の判定条件が満たされていない場合(TQ≦α)と同様に、ステップ550へ移行する。ステップ500,550の各処理の内容は第1実施形態で説明したものと同じである。
従って、第2実施形態によれば、前述した(1)〜(5)の効果に加え、次の効果が得られる。
(6)排気中の微粒子物質PMの量をPMセンサ49によって検出し、ブローバイガスとともに吸気通路22に還流される燃料に加え、この微粒子物質PMの量(QPM)をスラッジ生成の判断に反映させている。このため、燃料量のみに基づいてスラッジ生成を推定する場合に比べ推定精度を一層高めることができる。
(6)排気中の微粒子物質PMの量をPMセンサ49によって検出し、ブローバイガスとともに吸気通路22に還流される燃料に加え、この微粒子物質PMの量(QPM)をスラッジ生成の判断に反映させている。このため、燃料量のみに基づいてスラッジ生成を推定する場合に比べ推定精度を一層高めることができる。
(7)エンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量と、排気に含まれる微粒子物質PMの量の積算値(PM量積算値TPM)との間には相関関係が見られる。PM量積算値TPMが多いことは、ブローバイガスとともにクランク室37内に流入してエンジンオイルに触れた微粒子物質PMの量が多いことを意味する。このため、PM量積算値TPMが多くなるに従い上記のようにエンジンオイルの劣化が進行していることとなる。
この点、第2実施形態では、PM量積算値TPMが判定値βよりも多いことを、スラッジが生成されている旨の推定をする際の条件に加えている。従って、判定値βを適切な値に設定してPM量積算値TPMと判定値βとの比較を行うことで、上記(6)の効果を確実なものとすることができる。
(第3実施形態)
次に、本発明を具体化した第3実施形態について説明する。第3実施形態はPMセンサ49によるPM量QPMをスラッジ生成の推定に反映させる手法が第2実施形態と相違している。
次に、本発明を具体化した第3実施形態について説明する。第3実施形態はPMセンサ49によるPM量QPMをスラッジ生成の推定に反映させる手法が第2実施形態と相違している。
第3実施形態では、PM量QPMを積算する図4の処理に代えて、PM量QPMが所定値Xよりも多い状態の積算時間を求めるようにしている。所定値Xは、スラッジの生成に影響を及ぼす微粒子物質PMの量に基づいて設定されている。図6のフローチャートはこの処理の手順を示しており、所定時間が経過する毎に実行される。
この処理が開始されると、ECU50はまずステップ1000において、PMセンサ49によって検出されたPM量QPMを読込む。続いて、ステップ1200においてPM量QPMが所定値Xよりも多いかどうかを判定する。この判定条件が満たされている(QPM>X)と、微粒子物質PMがエンジンオイルを劣化させてスラッジの生成に影響を及ぼすと考えられることからステップ1300へ移行し、カウンタCを所定値(例えば「1」)インクリメントする。このカウンタCによるカウント値は、PM量QPMが所定値Xよりも多い状態の積算時間に相当する。つまり、このカウンタCによって積算時間を計時するようにしている。そして、ステップ1300の処理を経た後にこのルーチンを終了する。また、前記ステップ1200の判定条件が満たされていないと、微粒子物質PMの量がエンジンオイルの劣化、ひいてはスラッジの生成に影響を及ぼすほどの量ではないと考えられることから、ステップ1300の処理を経ることなくこのルーチンを終了する。
前記PM量積算値TPMに代えてカウンタCの値をスラッジ生成の推定に反映するために、前述した図3におけるステップ450の処理後に図7に示すステップ470の処理を行う。具体的には、図3のルーチンにおけるステップ50〜400の処理を実行した後、ステップ450の判定条件が満たされている(TQ>α)と、図7のステップ470においてカウンタCが判定値γよりも多いかどうかを判定する。ここで、カウンタCの値は前述したように、微粒子物質PMが所定値よりも多い状態の積算時間に相当し、また判定値γは、この積算時間からスラッジが生成しているかどうかを判定するための判定時間に相当する。判定時間はスラッジが生成しているかどうかを判断する際の基準となるものであり、実験等により得られた値に基づいて設定されている。すなわち、車両の使用開始(新車時)から、微粒子物質PMの所定値Xよりも多い状態が通算してどれ位の時間発生した場合にスラッジが生成されるかについて調べられ、得られた時間をもとに判定時間が設定されている。
前記ステップ470の判定条件が満たされていると、すなわち、燃料量積算値TQが判定値αよりも多いことに加え、カウンタCの値が判定値γよりも多い(積算時間が判定時間よりも長い)と、ステップ500へ移行する。これに対し、ステップ470の判定条件が満たされていない(C≦γ)と、前述したステップ450の判定条件が満たされていない場合(TQ≦α)と同様に、ステップ550へ移行する。ステップ500,550の各処理の内容は第1実施形態で説明したものと同じである。
従って、第2実施形態によれば、前述した(1)〜(6)の効果に加え、次の効果が得られる。
(8)エンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量と、排気に含まれる微粒子物質PMの量が所定値よりも多い状態の積算時間との間には相関関係が見られる。積算時間が長いことは、ブローバイガスとともにクランク室37内に流入してエンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量が多いことを意味する。このため、積算時間が長くなるに従い上記のようにエンジンオイルの劣化が進行していることとなる。
(8)エンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量と、排気に含まれる微粒子物質PMの量が所定値よりも多い状態の積算時間との間には相関関係が見られる。積算時間が長いことは、ブローバイガスとともにクランク室37内に流入してエンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量が多いことを意味する。このため、積算時間が長くなるに従い上記のようにエンジンオイルの劣化が進行していることとなる。
この点、第3実施形態では、PM量QPMが所定値Xよりも多い状態の積算時間が判定時間よりも長いこと(ステップ470:YES)を、スラッジが生成されている旨の推定をする際の条件に加えている。従って、判定時間(判定値γ)を適切な値に設定して積算時間と判定時間との比較を行うことで、前述した(6)の効果が確実なものとなる。
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・ブローバイガス通路41に目詰り検出用のセンサを設け、このセンサの検出値に基づきスラッジの生成を判定してもよい。
・ブローバイガス通路41に目詰り検出用のセンサを設け、このセンサの検出値に基づきスラッジの生成を判定してもよい。
・同一のエンジン運転条件下でPCVバルブ42を閉弁及び開弁させ、閉弁時のフィードバック補正値FAFと、開弁時のフィードバック補正値FAFとの偏差ΔFAFを求め、この偏差ΔFAFに基づき、吸気通路22に還流される燃料量を求めてもよい。前述したようにフィードバック補正値FAFと、指示噴射量及び基本噴射量との間には一定の関係があることから、この関係に基づき上記のように偏差ΔFAFから燃料量を求めることは可能である。
・エンジン11がアイドル状態以外の状態にあることをエンジン運転条件とし、PCVバルブ42をこの同一のエンジン運転条件下で閉弁及び開弁させ、その閉弁時における指示噴射量Q1と開弁時における指示噴射量Q2との偏差を吸気系に還流される燃料量ΔQとしてもよい。この場合、アイドル状態以外の定常運転状態であることをエンジン運転条件とすることが望ましい。アイドル状態と同様、燃料噴射量が安定しているからである。このように変更しても、指示噴射量Q1,Q2の偏差から吸気通路22に還流される燃料量をより精度よく算出することができる。
・図3において、ステップ350の処理を省略してもよい。この場合、ステップ400の処理として、平均値ΔQave に代えて、ステップ300で求めた燃料量ΔQを、前回の燃料量積算値TQに加算してもよい。
・PMセンサ49をクランクケース14等に取付け、クランク室37内の微粒子物質PMの量を検出するようにしてもよい。
11…エンジン(内燃機関)、21…燃焼室、32…燃料噴射弁、37…クランク室、38…ブローバイガス還流装置、41…ブローバイガス通路、42…PCVバルブ(調整弁)、49…PMセンサ(検出手段)、50…ECU(推定手段、燃料濃度低下制御手段)、C…積算時間を求めるためのカウンタ、PM…微粒子物質、Q1,Q2…指示噴射量、ΔQ…燃料量、TQ…燃料量積算値、α,β…判定値、γ…判定値(判定時間に相当)、X…所定値。
Claims (9)
- 燃焼室からクランク室へ漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気系へ還流させるブローバイガス還流装置を備えた内燃機関に用いられるものであって、
前記内燃機関における機関オイルの劣化に伴うスラッジの生成を、少なくとも前記クランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づき推定する推定手段と、
前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記クランク室内における燃料の濃度を低下させるべく前記内燃機関を制御する燃料濃度低下制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記ブローバイガス還流装置は、前記ブローバイガス通路の流路面積を調整する調整弁を備える請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記燃料濃度低下制御手段は、前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記ブローバイガス通路の流路面積が、そのときの機関運転状態に応じた流路面積よりも大きくなるように前記調整弁の開弁量を制御する請求項2に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記推定手段は、前記ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量の積算値が所定の判定値よりも多いことを少なくとも条件として、スラッジの生成を推定する請求項2又は3に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記内燃機関は、空気及び燃料の混合気が所定の濃度状態となるように燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備えており、
前記推定手段は、前記調整弁を同一の機関運転条件下で閉弁及び開弁させ、その閉弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量と、開弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量との偏差を、前記吸気系に還流される燃料量とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記推定手段は、前記内燃機関が定常運転状態であることを前記機関運転条件とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。
- 前記推定手段は、前記燃料に加え、さらに前記内燃機関の排気に含まれ、かつ前記クランク室内に流入する微粒子物質に基づき前記スラッジの生成を推定する請求項1〜6のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。
- 前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記検出手段による前記微粒子物質の量の積算値が判定値よりも多いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加える請求項7に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記検出手段による微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間を求め、前記積算時間が判定時間よりも長いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加える請求項7に記載の内燃機関の制御装置。
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