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JP7694328B2 - Engine control device and control method - Google Patents
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Description

特許法第30条第2項適用 令和3年9月28日 欧州においてマツダ車を取り扱う販売店にて販売を開始Article 30, paragraph 2 of the Patent Act applies. September 28, 2021: Sales begin at dealerships that handle Mazda vehicles in Europe.

本発明は、吸気弁及び排気弁を備えたエンジンを制御する技術に関する。 The present invention relates to a technology for controlling an engine equipped with an intake valve and an exhaust valve.

吸気弁とバルブシートとの間、もしくは排気弁とバルブシートとの間に、デポジットが付着する(噛み込む)ことがある。デポジットの付着は、吸気ポート又は排気ポートを通じて燃焼室から圧縮空気が漏れる圧縮漏れをもたらす。圧縮漏れは、燃焼室内の混合気が適切に燃焼しない(もしくは失火する)着火不良の原因となる。 Deposits can form (become stuck) between the intake valve and the valve seat, or between the exhaust valve and the valve seat. These deposits can cause a compression leak, where compressed air leaks out of the combustion chamber through the intake or exhaust port. A compression leak can cause the mixture in the combustion chamber to not burn properly (or to misfire).

上述したデポジット付着への対策を施したエンジンとして、下記特許文献1のものが知られている。この特許文献1のエンジンでは、減速燃料カット中にデポジットの付着の有無が判定されるとともに、デポジットの付着が判定されると、吸気シャッターバルブの開度を増大させる等の制御が実行される。吸気シャッターバルブの開度増大は、燃焼室の圧力を上昇させる作用をもたらし、デポジットが押し潰される(除去される)可能性を高める。 The engine described in Patent Document 1 below is known as an engine that implements measures against the above-mentioned deposit buildup. In this engine, the presence or absence of deposits is determined during deceleration fuel cut, and if deposit buildup is determined, control such as increasing the opening of the intake shutter valve is executed. Increasing the opening of the intake shutter valve has the effect of raising the pressure in the combustion chamber, increasing the possibility that the deposits will be crushed (removed).

特許第6531780号公報Patent No. 6531780

上述のとおり、特許文献1では、デポジットの付着判定及びその対策制御が、減速燃料カット中に限って行われる。言い換えると、エンジンの燃焼運転中、つまり燃焼室での混合気の燃焼を伴う運転中は、たとえデポジットの付着が起きても特に対策が行われない。このため、デポジット対策が遅れることが懸念される。すなわち、エンジンの燃焼運転中にデポジットが付着しても、その後に運転モードが減速燃料カットに移行するまでは対策が行われないので、デポジットに起因した圧縮漏れ及び着火不良がしばらく継続する可能性がある。特に、エンジンがアイドル状態もしくはこれに近い低回転状態にあるときにデポジットが付着すると、エンジンの回転慣性が低い状態で圧縮漏れ及び着火不良が起きることにより、エンジンがストールする(エンストが起きる)可能性がある。 As mentioned above, in Patent Document 1, the determination of deposit formation and countermeasure control are performed only during deceleration fuel cut. In other words, during engine combustion operation, that is, during operation involving the combustion of the mixture in the combustion chamber, no particular countermeasure is taken even if deposit formation occurs. For this reason, there is a concern that countermeasures against deposits will be delayed. In other words, even if deposits form during engine combustion operation, no countermeasure is taken until the operation mode subsequently shifts to deceleration fuel cut, so compression leakage and ignition failure caused by deposits may continue for a while. In particular, if deposits form when the engine is in an idling state or a low rotation state close to this, compression leakage and ignition failure may occur when the rotational inertia of the engine is low, which may cause the engine to stall (stalling).

そこで、エンジンの燃焼運転中にも何らかのデポジット対策を行うことが提案される。しかしながら、対策の内容によってはエンジンのエミッション性能又は燃費性能に影響が及び得るため、これらの影響を考慮した適切な対策を行うことが望まれる。 It has therefore been proposed to take some sort of deposit control measure even while the engine is in combustion operation. However, since some of the measures taken may affect the engine's emissions performance or fuel economy, it is desirable to take appropriate measures that take these effects into account.

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、エミッション性能又は燃費性能への影響を軽減しつつ速やかなデポジット対策を行うことが可能なエンジンの制御装置を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an engine control device that can quickly take measures against deposits while reducing the impact on emissions performance or fuel economy.

前記課題を解決するためのものとして、本発明の一局面に係るエンジンの制御装置は、燃焼室と、吸気ポートを介して前記燃焼室と接続された吸気通路と、排気ポートを介して前記燃焼室と接続された排気通路と、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気通路と前記排気通路とを接続するEGR通路とを備えたエンジンを制御する装置であって、前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室を加熱するグロープラグと、前記EGR通路に開閉可能に設けられたEGR弁と、前記エンジンの出力軸の回転数であるエンジン回転数を検出する回転検出部と、圧縮行程中に前記燃焼室から前記吸気ポート又は前記排気ポートを通じて空気が漏れる現象である圧縮漏れを検出する圧縮漏れ検出部と、前記燃料噴射弁、前記グロープラグ、及び前記EGR弁を制御するコントローラとを備え、前記コントローラは、前記圧縮漏れ検出部により圧縮漏れが検出された場合に、前記グロープラグを作動させて前記燃焼室を加熱する第1の制御を実行し、前記第1の制御の後、前記回転検出部により検出されたエンジン回転数が所定の閾値以下であることが確認された場合に、前記EGR弁の開度の低減と前記燃料噴射弁からの燃料噴射量の増大との少なくとも一方を伴う第2の制御を実行するものである。 In order to solve the above problem, an engine control device according to one aspect of the present invention is a device for controlling an engine having a combustion chamber, an intake passage connected to the combustion chamber via an intake port, an exhaust passage connected to the combustion chamber via an exhaust port, an intake valve and an exhaust valve for opening and closing the intake port and the exhaust port, and an EGR passage connecting the intake passage and the exhaust passage, and the device includes a fuel injection valve for injecting fuel into the combustion chamber, a glow plug for heating the combustion chamber, an EGR valve provided in the EGR passage so as to be able to open and close, a rotation detection unit for detecting an engine speed, which is the rotation speed of an output shaft of the engine, and a rotation detection unit for detecting the rotation speed of the engine output shaft during a compression stroke. The engine includes a compression leak detection unit that detects compression leak, which is a phenomenon in which air leaks from a combustion chamber through the intake port or the exhaust port, and a controller that controls the fuel injection valve, the glow plug, and the EGR valve. When a compression leak is detected by the compression leak detection unit, the controller executes a first control that activates the glow plug to heat the combustion chamber, and when it is confirmed that the engine speed detected by the rotation detection unit is equal to or lower than a predetermined threshold after the first control, the controller executes a second control that involves at least one of reducing the opening of the EGR valve and increasing the amount of fuel injected from the fuel injection valve.

圧縮漏れが検出されたということは、吸気弁又は排気弁のバルブシート部にデポジットが付着している可能性が高い。本発明では、このような場合に、まずグロープラグが作動されるので、作動したグロープラグにより燃焼室を速やかに加熱して混合気の着火性を向上させることができる。これにより、デポジットの付着(圧縮漏れ)に起因した混合気の着火不良を抑制することができ、当該着火不良をきっかけにエンジンがストールする(エンストが起きる)可能性を低減することができる。 When compression leakage is detected, it is highly likely that deposits have formed on the valve seats of the intake valves or exhaust valves. In this invention, in such cases, the glow plug is first activated, and the activated glow plug quickly heats the combustion chamber, improving the ignition of the mixture. This makes it possible to suppress poor ignition of the mixture caused by deposits (compression leakage), and reduces the possibility of the engine stalling due to poor ignition.

ただし、圧縮漏れの程度によっては、グロープラグを作動させても着火不良を回避できないおそれがある。特に、エンジン回転数が比較的低い状況(換言すれば回転慣性が低い状況)でこのような事態が生じた場合には、エンストが起きる可能性が高くなる。これに対し、本発明では、グロープラグ作動後のエンジン回転数が所定の閾値以下のときは、EGR弁の開度を低減する制御、又は燃料噴射量を増大する制御が実行されるので、前記のような事情によるエンストの発生を抑制することができる。すなわち、EGR弁の開度を低減した場合には、不活性ガスであるEGRガスの割合が燃焼室において減少する結果、混合気の着火性が向上する。また、燃料噴射量を増大した場合にも、やはり混合気の着火性が向上する。これにより、エンジン回転数が低い状況で着火不良が起きる可能性を低減することができ、エンストの発生を効果的に抑制することができる。 However, depending on the degree of compression leakage, there is a risk that poor ignition cannot be avoided even if the glow plug is activated. In particular, if such a situation occurs when the engine speed is relatively low (in other words, when the rotational inertia is low), the possibility of the engine stalling increases. In contrast, in the present invention, when the engine speed after the glow plug is activated is below a predetermined threshold, control is executed to reduce the opening of the EGR valve or to increase the fuel injection amount, so that the occurrence of the stall due to the above-mentioned circumstances can be suppressed. In other words, when the opening of the EGR valve is reduced, the proportion of EGR gas, which is an inert gas, in the combustion chamber decreases, and the ignition of the mixture is improved. In addition, when the fuel injection amount is increased, the ignition of the mixture is also improved. This reduces the possibility of poor ignition occurring when the engine speed is low, and the occurrence of the stall can be effectively suppressed.

しかも、本発明おいて、EGR弁の開度又は燃料噴射量を変更する上述した制御は、エンジン回転数が閾値以下にならない限り実行されないので、エミッション性能又は燃費性能に影響が及ぶ可能性を低減することができる。すなわち、EGR弁の開度の低減は、燃焼室での燃焼温度を上昇させ、NOx生成量を増大させる影響をもたらす。また、燃料噴射量の増大は、燃費性能を低下させる影響をもたらす。これに対し、本発明では、圧縮漏れが確認されても、エンジン回転数が閾値以下になるまではこれらの措置が採られないので、NOx生成量が増大する可能性又は燃費性能が低下する可能性を低減することができる。特に、エンジン回転数が閾値を超える状況で圧縮漏れが確認され、これを受けてグロープラグが作動したような場合には、エンジン回転数が閾値以下になる前に燃焼圧力等によってデポジットが除去される可能性がある。このようなケースでは、デポジット対策のためにEGR弁の開度又は燃料噴射量を変更することがそもそも不要になるので、エミッション性能又は燃費性能への影響を最小化することができる。このように、本発明では、エンジンのエミッション性能又は燃費性能に及ぶ影響を軽減しながら、デポジット付着によるエンストの発生を抑制することができる。 Moreover, in the present invention, the above-mentioned control of changing the opening degree of the EGR valve or the fuel injection amount is not executed unless the engine speed is equal to or lower than the threshold value, so that the possibility of affecting the emission performance or fuel economy can be reduced. That is, reducing the opening degree of the EGR valve increases the combustion temperature in the combustion chamber, which has the effect of increasing the amount of NOx generated. In addition, increasing the amount of fuel injection has the effect of reducing the fuel economy. In contrast, in the present invention, even if a compression leak is confirmed, these measures are not taken until the engine speed is equal to or lower than the threshold value, so that the possibility of increasing the amount of NOx generated or reducing the fuel economy can be reduced. In particular, in a case where a compression leak is confirmed when the engine speed exceeds the threshold value and the glow plug is activated in response to this, the deposits may be removed by the combustion pressure or the like before the engine speed falls below the threshold value. In such a case, it is not necessary to change the opening degree of the EGR valve or the fuel injection amount in the first place to deal with the deposits, so that the impact on the emission performance or fuel economy can be minimized. In this way, the present invention can suppress the occurrence of stalls due to deposit adhesion while reducing the impact on the emission performance or fuel economy of the engine.

好ましくは、前記圧縮漏れ検出部は、圧縮行程に含まれるか又は圧縮上死点を跨ぐ第1クランク角範囲の通過に要する第1時間と、当該圧縮行程の直後の膨張行程に含まれかつ前記第1クランク角範囲よりも遅角側の第2クランク角範囲の通過に要する第2時間とに基づいて、前記圧縮漏れを検出する。 Preferably, the compression leakage detection unit detects the compression leakage based on a first time required to pass through a first crank angle range that is included in the compression stroke or crosses the compression top dead center, and a second time required to pass through a second crank angle range that is included in the expansion stroke immediately after the compression stroke and is more retarded than the first crank angle range.

この構成によれば、圧縮漏れの有無によって第1時間と第2時間との関係が変化することを利用して、精度よく圧縮漏れを検出することができる。すなわち、圧縮漏れが発生すると、圧縮行程中にピストンに作用する圧縮反力が小さくなるので、圧縮上死点を通過する前後におけるピストンの移動速度の変化量が小さくなり、前記第1時間と前記第2時間との関係に変化が生じる。前記構成によれば、このことを利用して精度よく圧縮漏れを検出することができる。 According to this configuration, the relationship between the first time and the second time changes depending on the presence or absence of compression leakage, making it possible to accurately detect compression leakage. In other words, when compression leakage occurs, the compression reaction force acting on the piston during the compression stroke decreases, so the amount of change in the movement speed of the piston before and after passing the compression top dead center decreases, causing a change in the relationship between the first time and the second time. According to the above configuration, this can be utilized to accurately detect compression leakage.

前記エンジンは、自動的に減速比を変更可能な自動変速機を介して車輪と連結された車載エンジンとすることができる。この場合、前記コントローラは、前記第1の制御の後、前記エンジン回転数が前記閾値よりも大きい状態で前記圧縮漏れが起きたことが確認された場合に、前記エンジン回転数が高く維持されるように前記自動変速機を制御する第3の制御を実行することが好ましい。 The engine may be an in-vehicle engine connected to the wheels via an automatic transmission capable of automatically changing the reduction ratio. In this case, it is preferable that the controller executes a third control for controlling the automatic transmission so that the engine speed is maintained high when it is confirmed that the compression leak has occurred while the engine speed is greater than the threshold value after the first control.

この構成によれば、自動変速機の制御によって車両走行中のエンジン回転数を高く維持することができ、エンストが起きる可能性を低減することができる。 With this configuration, the automatic transmission can be controlled to keep the engine speed high while the vehicle is running, reducing the possibility of the engine stalling.

前記自動変速機は、前記エンジンの出力軸と前記車輪とを直結するロックアップクラッチを含んでいてもよい。この場合、前記第3の制御は、前記ロックアップクラッチが締結されるエンジン回転数の範囲であるロックアップ領域を低回転側に拡大する制御、及び、前記減速比を大きくするシフトダウンが行われるエンジン回転数(シフトダウン回転数)が高くなるようにシフトパターンを変更する制御の少なくとも一方を含むことが好ましい。 The automatic transmission may include a lock-up clutch that directly connects the output shaft of the engine to the wheels. In this case, it is preferable that the third control includes at least one of control to expand a lock-up region, which is the range of engine speeds at which the lock-up clutch is engaged, to the low rotation side, and control to change the shift pattern so that the engine speed at which a downshift that increases the reduction ratio (downshift speed) is performed is increased.

シフトダウン回転数が高くなるようにシフトパターンを変更した場合には、例えば車両の減速時に、通常よりも早いタイミングでシフトダウンが行われるようになる。これにより、エンジン回転数が十分に低下する前に減速比を増大させることができ、その増大後の減速比によってエンジン回転数を引き上げることができる。また、ロックアップ領域を低回転側に拡大した場合には、例えば車両の減速時に、通常よりも低いエンジン回転数までロックアップ状態(エンジンの出力軸と車輪とが直結する状態)が維持される。これにより、エンジンの出力軸が車輪と同期して回転する状態を維持することができ、車輪の回転エネルギーを利用してエンジン回転数の低下を抑制することができる。いずれの場合でも、エンジン回転数が相対的に高く維持されるので、エンストが起きる可能性を低減することができる。 When the shift pattern is changed so that the downshift speed is higher, downshifts occur earlier than normal, for example when the vehicle is decelerating. This allows the reduction ratio to be increased before the engine speed drops sufficiently, and the increased reduction ratio can be used to raise the engine speed. Also, when the lockup region is expanded to the low rotation side, the lockup state (the state in which the engine output shaft is directly connected to the wheels) is maintained up to a lower engine speed than normal, for example when the vehicle is decelerating. This allows the engine output shaft to maintain a state in which it rotates in sync with the wheels, and the rotational energy of the wheels can be used to suppress a drop in engine speed. In either case, the engine speed is maintained relatively high, reducing the possibility of the engine stalling.

本発明の他の局面に係るエンジンの制御方法は、燃焼室と、吸気ポートを介して前記燃焼室と接続された吸気通路と、排気ポートを介して前記燃焼室と接続された排気通路と、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気通路と前記排気通路とを接続するEGR通路と、前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室を加熱するグロープラグと、前記EGR通路に開閉可能に設けられたEGR弁とを備えたエンジンを制御する方法であって、圧縮行程中に前記燃焼室から前記吸気ポート又は前記排気ポートを通じて空気が漏れる現象である圧縮漏れを検出する第1ステップと、前記第1ステップで前記圧縮漏れが検出された場合に、前記グロープラグを作動させて前記燃焼室を加熱する第2ステップと、前記第2ステップの後、前記エンジンの出力軸の回転数であるエンジン回転数を検出する第3ステップと、前記第3ステップで検出されたエンジン回転数が所定の閾値以下であることが確認された場合に、前記EGR弁の開度の低減と前記燃料噴射弁からの燃料噴射量の増大との少なくとも一方を行う第4ステップとを含むものである。 A method for controlling an engine according to another aspect of the present invention is a method for controlling an engine having a combustion chamber, an intake passage connected to the combustion chamber via an intake port, an exhaust passage connected to the combustion chamber via an exhaust port, an intake valve and an exhaust valve for opening and closing the intake port and the exhaust port, an EGR passage connecting the intake passage and the exhaust passage, a fuel injection valve for injecting fuel into the combustion chamber, a glow plug for heating the combustion chamber, and an EGR valve provided in the EGR passage so as to be capable of opening and closing, the method comprising the steps of: It includes a first step of detecting compression leakage, which is a phenomenon in which air leaks through a port; a second step of activating the glow plug to heat the combustion chamber if the compression leakage is detected in the first step; a third step of detecting the engine speed, which is the rotation speed of the output shaft of the engine, after the second step; and a fourth step of reducing the opening of the EGR valve and/or increasing the amount of fuel injected from the fuel injection valve if it is confirmed that the engine speed detected in the third step is equal to or lower than a predetermined threshold value.

この制御方法の発明によっても、上述した制御装置の発明と同様の効果を得ることができる。 This control method invention can achieve the same effects as the control device invention described above.

以上説明したように、本発明のエンジンの制御装置及び制御方法によれば、エミッション性能又は燃費性能への影響を軽減しつつ速やかなデポジット対策を行うことができる。 As described above, the engine control device and control method of the present invention enable rapid deposit countermeasures to be implemented while reducing the impact on emissions performance or fuel economy.

本発明の一実施形態に係る制御装置が適用されたエンジンの全体構成を示すシステム図である。1 is a system diagram showing the overall configuration of an engine to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied; 吸排気弁及びその動弁機構の詳細を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of an intake and exhaust valve and its valve mechanism. エンジンと車輪との間の動力伝達系の構造を概略的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing a schematic structure of a power transmission system between an engine and wheels. エンジン及び自動変速機の制御系統を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a control system for an engine and an automatic transmission. バルブシート部へのデポジット付着に対する対策制御の一例を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an example of countermeasure control against adhesion of deposits to a valve seat portion. 圧縮状態指標値の算出方法を説明するための図である。10A and 10B are diagrams for explaining a method of calculating a compression state index value.

[エンジンの全体構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る制御装置が適用されたエンジンの全体構成を示すシステム図である。本図に示されるエンジン1は、走行用の動力源として車両に搭載される4サイクルのディーゼルエンジンである。エンジン1は、エンジン本体2と、エンジン本体2に導入される吸気が流通する吸気通路30と、エンジン本体2から排出された排気ガスが流通する排気通路40と、排気通路40を流通する排気ガスの一部を吸気通路30に還流するEGR装置50と、吸気通路30を流通する吸気を過給する過給装置60とを備える。
[Overall engine configuration]
Fig. 1 is a system diagram showing the overall configuration of an engine to which a control device according to an embodiment of the present invention is applied. The engine 1 shown in this diagram is a four-stroke diesel engine mounted on a vehicle as a power source for running. The engine 1 includes an engine body 2, an intake passage 30 through which intake air introduced into the engine body 2 flows, an exhaust passage 40 through which exhaust gas discharged from the engine body 2 flows, an EGR device 50 that recirculates a portion of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 40 to the intake passage 30, and a supercharger 60 that supercharges the intake air flowing through the intake passage 30.

エンジン本体2は、例えば図1の紙面に直交する方向に並ぶ複数の気筒2aを有する多気筒型のものである(後述する図3も参照)。エンジン本体2は、シリンダブロック3と、シリンダヘッド4と、複数のピストン5とを備える。気筒2aは、シリンダブロック3及びシリンダヘッド4によって形成される。すなわち、複数の気筒2aに対応する複数の円筒空間がシリンダブロック3の内部に形成されるとともに、当該円筒空間を上から閉塞するようにシリンダヘッド4がシリンダブロック3の上面に取り付けられている。ピストン5は、各気筒2aにそれぞれ往復摺動可能に収容されている。なお、本実施形態では、シリンダブロック3からシリンダヘッド4に向かう側を上、その逆を下として扱うが、これは説明の便宜のためであって、エンジン本体2の据付姿勢を限定する趣旨ではない。 The engine body 2 is, for example, a multi-cylinder type having multiple cylinders 2a arranged in a direction perpendicular to the paper surface of FIG. 1 (see also FIG. 3 described later). The engine body 2 includes a cylinder block 3, a cylinder head 4, and multiple pistons 5. The cylinders 2a are formed by the cylinder block 3 and the cylinder head 4. That is, multiple cylindrical spaces corresponding to the multiple cylinders 2a are formed inside the cylinder block 3, and the cylinder head 4 is attached to the upper surface of the cylinder block 3 so as to close the cylindrical spaces from above. The pistons 5 are accommodated in each cylinder 2a so as to be able to slide back and forth. In this embodiment, the side from the cylinder block 3 toward the cylinder head 4 is treated as the top and the opposite is treated as the bottom, but this is for convenience of explanation and is not intended to limit the installation posture of the engine body 2.

各気筒2aのピストン5の上方には、それぞれ燃焼室Cが形成されている。各燃焼室Cは、シリンダヘッド4の下面と、気筒2aの側周面(シリンダライナ)と、ピストン5の上面(冠面)とによって画成された空間である。燃焼室Cは、後述する燃料噴射弁9から噴射される燃料の供給を受ける。ピストン5は、燃焼室Cに供給された燃料の燃焼エネルギーを受けて上下方向に往復運動する。なお、本実施形態のエンジン1はディーゼルエンジンであるから、燃焼室Cへの供給燃料としては、軽油を含有する燃料が用いられる。 A combustion chamber C is formed above the piston 5 of each cylinder 2a. Each combustion chamber C is a space defined by the lower surface of the cylinder head 4, the side surface (cylinder liner) of the cylinder 2a, and the upper surface (crown surface) of the piston 5. The combustion chamber C is supplied with fuel injected from a fuel injection valve 9, which will be described later. The piston 5 receives the combustion energy of the fuel supplied to the combustion chamber C and reciprocates in the vertical direction. Note that, since the engine 1 of this embodiment is a diesel engine, fuel containing diesel is used as the fuel supplied to the combustion chamber C.

シリンダブロック3の下部(ピストン5の下方)には、エンジン本体2の出力軸であるクランク軸7が設けられている。クランク軸7は、各気筒2aのピストン5とコネクティングロッド8を介して連結され、ピストン5の往復運動(上下運動)に応じて中心軸回りに回転する。 A crankshaft 7, which is the output shaft of the engine body 2, is provided at the bottom of the cylinder block 3 (below the pistons 5). The crankshaft 7 is connected to the pistons 5 of each cylinder 2a via connecting rods 8, and rotates around a central axis in response to the reciprocating motion (up and down movement) of the pistons 5.

シリンダブロック3には、クランク角センサSN1及び水温センサSN2が取り付けられている。クランク角センサSN1は、クランク軸7の回転角度であるクランク角と、クランク軸7の回転数であるエンジン回転数とを検出するセンサである。水温センサSN2は、シリンダブロック3及びシリンダヘッド4の内部を流通する冷却水の温度つまりエンジン水温を検出するセンサである。なお、クランク角センサSN1は、本発明における「回転検出部」に相当する。 A crank angle sensor SN1 and a water temperature sensor SN2 are attached to the cylinder block 3. The crank angle sensor SN1 is a sensor that detects the crank angle, which is the rotation angle of the crankshaft 7, and the engine speed, which is the rotation speed of the crankshaft 7. The water temperature sensor SN2 is a sensor that detects the temperature of the cooling water flowing inside the cylinder block 3 and the cylinder head 4, i.e., the engine water temperature. The crank angle sensor SN1 corresponds to the "rotation detection unit" in this invention.

シリンダヘッド4には、燃料噴射弁9及びグロープラグ10が取り付けられている。燃料噴射弁9は、各気筒2aの燃焼室Cに燃料を噴射する噴射弁である。グロープラグ10は、各気筒2aの燃焼室Cを加熱するプラグである。燃料噴射弁9及びグロープラグ10は、各気筒2aに対しそれぞれ1つずつ用意されている。 A fuel injection valve 9 and a glow plug 10 are attached to the cylinder head 4. The fuel injection valve 9 is an injection valve that injects fuel into the combustion chamber C of each cylinder 2a. The glow plug 10 is a plug that heats the combustion chamber C of each cylinder 2a. One fuel injection valve 9 and one glow plug 10 are provided for each cylinder 2a.

燃料噴射弁9は、その先端部が燃焼室Cに露出するようにシリンダヘッド4に取り付けられている。この燃料噴射弁9の先端部には、燃料の出口となる複数の噴孔(図示省略)が形成されている。各噴孔から噴射された燃料は、ピストン5の圧縮作用により高温、高圧化した燃焼室C内で自着火により燃焼する。 The fuel injection valve 9 is attached to the cylinder head 4 so that its tip is exposed to the combustion chamber C. The tip of this fuel injection valve 9 is formed with multiple nozzle holes (not shown) that serve as fuel outlets. The fuel injected from each nozzle hole is burned by self-ignition in the combustion chamber C, which is heated and pressurized by the compression action of the piston 5.

グロープラグ10は、その先端部が燃焼室Cに露出するようにシリンダヘッド4に取り付けられている。このグロープラグ10の先端部には、通電により発熱する発熱素子(図示省略)が備わっている。発熱素子は、通電により短時間で高温化し、燃焼室Cを加熱する。 The glow plug 10 is attached to the cylinder head 4 so that its tip is exposed to the combustion chamber C. The tip of the glow plug 10 is equipped with a heating element (not shown) that generates heat when electricity is passed through it. The heating element heats up to a high temperature in a short time when electricity is passed through it, heating the combustion chamber C.

グロープラグ10は、エンジン1の冷間時に作動して燃焼室Cを加熱する。具体的に、グロープラグ10は、始動時のエンジン水温、つまりエンジン1の始動時に水温センサSN2が検出した温度が予め定められた第1温度以下である場合に作動する。また、エンジン1の始動完了後は、第1温度よりも高い第2温度にエンジン水温が達するまで、グロープラグ10の作動(燃焼室Cの加熱)が継続される。 The glow plug 10 operates when the engine 1 is cold and heats the combustion chamber C. Specifically, the glow plug 10 operates when the engine water temperature at start-up, i.e., the temperature detected by the water temperature sensor SN2 when the engine 1 is started, is equal to or lower than a predetermined first temperature. In addition, after the engine 1 has been started, the operation of the glow plug 10 (heating of the combustion chamber C) continues until the engine water temperature reaches a second temperature that is higher than the first temperature.

シリンダヘッド4には、吸気ポート11及び排気ポート12が形成されている。吸気ポート11は、各気筒2aの燃焼室Cと吸気通路30とを連通するポートである。排気ポート12は、各気筒2aの燃焼室Cと排気通路40とを連通するポートである。各気筒2aの吸気ポート11にはそれぞれ吸気弁13が設けられ、各気筒2aの排気ポート12にはそれぞれ排気弁14が設けられている。 The cylinder head 4 is formed with an intake port 11 and an exhaust port 12. The intake port 11 is a port that connects the combustion chamber C of each cylinder 2a to the intake passage 30. The exhaust port 12 is a port that connects the combustion chamber C of each cylinder 2a to the exhaust passage 40. An intake valve 13 is provided in the intake port 11 of each cylinder 2a, and an exhaust valve 14 is provided in the exhaust port 12 of each cylinder 2a.

シリンダヘッド4には、吸気動弁機構15及び排気動弁機構16が装備されている。吸気動弁機構15は、クランク軸7の回転に連動して各気筒2aの吸気弁13を開閉駆動する機構である。排気動弁機構16は、クランク軸7の回転に連動して各気筒2aの排気弁14を開閉駆動する機構である。吸気弁13は、吸気動弁機構15の駆動に応じて、吸気ポート11の燃焼室C側の開口を周期的に開閉する。排気弁13は、排気動弁機構16の駆動に応じて、排気ポート12の燃焼室C側の開口を周期的に開閉する。 The cylinder head 4 is equipped with an intake valve mechanism 15 and an exhaust valve mechanism 16. The intake valve mechanism 15 is a mechanism that drives the intake valve 13 of each cylinder 2a to open and close in conjunction with the rotation of the crankshaft 7. The exhaust valve mechanism 16 is a mechanism that drives the exhaust valve 14 of each cylinder 2a to open and close in conjunction with the rotation of the crankshaft 7. The intake valve 13 periodically opens and closes the opening of the intake port 11 on the combustion chamber C side in response to the drive of the intake valve mechanism 15. The exhaust valve 13 periodically opens and closes the opening of the exhaust port 12 on the combustion chamber C side in response to the drive of the exhaust valve mechanism 16.

吸気通路30は、各気筒2aの燃焼室Cに吸気を導入するための管状部材である。吸気通路30は、エンジン本体2に近い下流側の部分に、吸気マニホールド30a及びサージタンク30bを有する。サージタンク30bは、各気筒2aへの吸気導入量を均等化するための拡大空間を提供するタンクである。吸気マニホールド30aは、サージタンク30bと各気筒2aの吸気ポート11とを接続する複数の分岐管を含む。なお、吸気通路30におけるサージタンク30bよりも上流側の部分は、単管状に形成されている。 The intake passage 30 is a tubular member for introducing intake air into the combustion chamber C of each cylinder 2a. The intake passage 30 has an intake manifold 30a and a surge tank 30b in the downstream portion close to the engine body 2. The surge tank 30b is a tank that provides an expanded space for equalizing the amount of intake air introduced into each cylinder 2a. The intake manifold 30a includes multiple branch pipes that connect the surge tank 30b to the intake port 11 of each cylinder 2a. The portion of the intake passage 30 upstream of the surge tank 30b is formed in a single pipe shape.

吸気通路30におけるサージタンク30bよりも上流側の部分には、エアクリーナ31、インタークーラ32、及び吸気シャッター弁33が設けられている。エアクリーナ31は、吸気中の異物を除去するフィルターである。インタークーラ32は、過給装置60により圧縮された吸気を冷却する熱交換器である。吸気シャッター弁33は、吸気の流量を絞るために吸気通路30に開閉可能に設けられた電動式のバタフライ弁である。エアクリーナ31、インタークーラ32、及び吸気シャッター弁33は、エンジン本体2から遠い上流側からこの順に配置されている。 An air cleaner 31, an intercooler 32, and an intake shutter valve 33 are provided in the intake passage 30 upstream of the surge tank 30b. The air cleaner 31 is a filter that removes foreign matter from the intake air. The intercooler 32 is a heat exchanger that cools the intake air compressed by the supercharger 60. The intake shutter valve 33 is an electrically operated butterfly valve that is provided in the intake passage 30 and can be opened and closed to throttle the flow rate of the intake air. The air cleaner 31, the intercooler 32, and the intake shutter valve 33 are arranged in this order from the upstream side furthest from the engine body 2.

吸気通路30には、エアフローセンサSN3及び吸気圧センサSN4が取り付けられている。エアフローセンサSN3は、エンジン本体2に導入される吸気の流量を検出するセンサであり、吸気通路30におけるエアクリーナ31よりも下流側の部分に配置されている。吸気圧センサSN4は、エンジン本体2に導入される吸気の圧力を検出するセンサであり、サージタンク30bに配置されている。 An airflow sensor SN3 and an intake pressure sensor SN4 are attached to the intake passage 30. The airflow sensor SN3 is a sensor that detects the flow rate of intake air introduced into the engine body 2, and is located downstream of the air cleaner 31 in the intake passage 30. The intake pressure sensor SN4 is a sensor that detects the pressure of the intake air introduced into the engine body 2, and is located in the surge tank 30b.

排気通路40は、各気筒2aの燃焼室Cから排出された排気ガスを外部に排出するための管状部材である。排気通路40は、エンジン本体2に近い上流側の部分に、排気マニホールド40aを有する。詳細な図示は省略するが、排気マニホールド40aは、各気筒2aの排気ポート12と連通する複数の分岐管と、当該分岐管が集合する排気集合部とを含む。なお、排気通路40における排気マニホールド40a(排気集合部)よりも下流側の部分は、単管状に形成されている。 The exhaust passage 40 is a tubular member for discharging exhaust gas discharged from the combustion chamber C of each cylinder 2a to the outside. The exhaust passage 40 has an exhaust manifold 40a in the upstream portion close to the engine body 2. Although detailed illustration is omitted, the exhaust manifold 40a includes a plurality of branch pipes that communicate with the exhaust ports 12 of each cylinder 2a, and an exhaust collection section where the branch pipes are collected. The portion of the exhaust passage 40 downstream of the exhaust manifold 40a (exhaust collection section) is formed in a single pipe shape.

排気通路40における排気マニホールド40aよりも下流側の部分には、触媒装置41が設けられている。触媒装置41は、排気ガス中のCO及びHCを酸化して無害化する酸化触媒41aと、排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するDPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ)41bとを内蔵している。 A catalytic converter 41 is provided downstream of the exhaust manifold 40a in the exhaust passage 40. The catalytic converter 41 incorporates an oxidation catalyst 41a that oxidizes and detoxifies the CO and HC in the exhaust gas, and a diesel particulate filter (DPF) 41b that collects particulate matter contained in the exhaust gas.

過給装置60は、いわゆる2ステージ型の過給装置であり、直列に配置された第1過給機61及び第2過給機62を備える。 The turbocharger 60 is a so-called two-stage turbocharger, and is equipped with a first turbocharger 61 and a second turbocharger 62 arranged in series.

第1過給機61は、吸気通路30に配置された第1コンプレッサ61aと、第1コンプレッサ61aと同軸に連結されかつ排気通路40に配置された第1タービン61bとを含むターボ過給機である。第1コンプレッサ61aは、吸気通路30におけるエアクリーナ31とインタークーラ32との間の部分に配置されている。第1タービン61bは、排気通路40における触媒装置41よりも上流側の部分に配置されている。 The first supercharger 61 is a turbocharger including a first compressor 61a arranged in the intake passage 30 and a first turbine 61b coaxially connected to the first compressor 61a and arranged in the exhaust passage 40. The first compressor 61a is arranged in a portion of the intake passage 30 between the air cleaner 31 and the intercooler 32. The first turbine 61b is arranged in a portion of the exhaust passage 40 upstream of the catalytic device 41.

同様に、第2過給機62は、吸気通路30に配置された第2コンプレッサ62aと、第2コンプレッサ62aと同軸に連結されかつ排気通路40に配置された第2タービン62bとを含むターボ過給機である。第2コンプレッサ62aは、吸気通路30における第1コンプレッサ61aよりも下流側の部分、つまり第1コンプレッサ61aとインタークーラ32との間の部分に配置されている。第2タービン62bは、排気通路40における第1タービン61bよりも上流側の部分に配置されている。 Similarly, the second supercharger 62 is a turbocharger including a second compressor 62a arranged in the intake passage 30 and a second turbine 62b coaxially connected to the second compressor 62a and arranged in the exhaust passage 40. The second compressor 62a is arranged in a portion of the intake passage 30 downstream of the first compressor 61a, that is, between the first compressor 61a and the intercooler 32. The second turbine 62b is arranged in a portion of the exhaust passage 40 upstream of the first turbine 61b.

第1過給機61は、第2過給機62よりも大型のターボ過給機である。すなわち、第1コンプレッサ61a及び第1タービン61bは、第2コンプレッサ62a及び第2タービン62bよりも大きいサイズに形成されている。 The first supercharger 61 is a turbocharger larger than the second supercharger 62. That is, the first compressor 61a and the first turbine 61b are formed to be larger in size than the second compressor 62a and the second turbine 62b.

吸気通路30には、吸気バイパス通路63が接続されている。吸気バイパス通路63は、第2コンプレッサ62aをバイパスするための通路である。吸気バイパス通路63には、電動式のバイパス弁63aが開閉可能に設けられている。 The intake bypass passage 63 is connected to the intake passage 30. The intake bypass passage 63 is a passage for bypassing the second compressor 62a. An electrically operated bypass valve 63a is provided in the intake bypass passage 63 so as to be capable of opening and closing.

排気通路40には、第1排気バイパス通路64及び第2排気バイパス通路65が接続されている。第1排気バイパス通路64は、第1タービン61bをバイパスするための通路であり、第2排気バイパス通路65は、第2タービン62bをバイパスするための通路である。第1排気バイパス通路64には、電動式のウェストゲート弁64aが開閉可能に設けられている。第2排気バイパス通路65には、電動式のレギュレート弁65aが開閉可能に設けられている。 A first exhaust bypass passage 64 and a second exhaust bypass passage 65 are connected to the exhaust passage 40. The first exhaust bypass passage 64 is a passage for bypassing the first turbine 61b, and the second exhaust bypass passage 65 is a passage for bypassing the second turbine 62b. An electrically operated wastegate valve 64a is provided in the first exhaust bypass passage 64 so as to be able to open and close. An electrically operated regulator valve 65a is provided in the second exhaust bypass passage 65 so as to be able to open and close.

第1過給機61による過給が行われるとき、ウェストゲート弁64aは閉弁される。これにより、エンジン本体2から排出された排気ガスが第1タービン61bに導入され、第1タービン61bが排気ガスによって回転駆動される。第1コンプレッサ61aは、第1タービン61bと連動して回転することにより、吸気を下流側に圧送する。つまり、吸気通路30内の吸気を圧縮しつつエンジン本体2に送り出す過給が、第1過給機61により実現される。 When supercharging is performed by the first supercharger 61, the wastegate valve 64a is closed. This allows exhaust gas discharged from the engine body 2 to be introduced into the first turbine 61b, which is rotated and driven by the exhaust gas. The first compressor 61a rotates in conjunction with the first turbine 61b to compress the intake air downstream. In other words, the first supercharger 61 achieves supercharging by compressing the intake air in the intake passage 30 and sending it to the engine body 2.

第2過給機62による過給が行われるとき、レギュレート弁65a及びバイパス弁63aは閉弁される。これにより、エンジン本体2から排出された排気ガスが第2タービン62bに導入され、第2タービン62bが排気ガスによって回転駆動される。第2コンプレッサ62aは、第2タービン62bと連動して回転することにより、吸気を下流側に圧送する。つまり、吸気通路30内の吸気を圧縮しつつエンジン本体2に送り出す過給が、第2過給機62により実現される。 When supercharging is performed by the second supercharger 62, the regulator valve 65a and the bypass valve 63a are closed. As a result, exhaust gas discharged from the engine body 2 is introduced into the second turbine 62b, which is rotated and driven by the exhaust gas. The second compressor 62a rotates in conjunction with the second turbine 62b to compress the intake air downstream. In other words, the second supercharger 62 achieves supercharging by compressing the intake air in the intake passage 30 and sending it to the engine body 2.

EGR装置50は、EGR通路51と、EGRクーラ52と、EGR弁53とを備える。EGR通路51は、排気通路40から吸気通路30に排気ガスを還流するための通路であり、排気通路40と吸気通路30とを互いに接続している。具体的に、EGR通路51は、排気通路40における第2タービン62bよりも上流側の部分と、吸気通路30における吸気シャッター弁33とサージタンク30bとの間の部分とを互いに接続している。EGRクーラ52は、EGR通路51を通じて吸気通路30に還流される排気ガスつまりEGRガスを冷却する熱交換器である。EGR弁53は、排気ガスの還流量つまりEGR量を調整するためにEGR通路51に設けられた電動式のバルブである。EGR弁53は、EGR通路51におけるEGRクーラ52よりも下流側(吸気通路30に近い側)に配置されている。 The EGR device 50 includes an EGR passage 51, an EGR cooler 52, and an EGR valve 53. The EGR passage 51 is a passage for recirculating exhaust gas from the exhaust passage 40 to the intake passage 30, and connects the exhaust passage 40 and the intake passage 30 to each other. Specifically, the EGR passage 51 connects a portion of the exhaust passage 40 upstream of the second turbine 62b to a portion of the intake passage 30 between the intake shutter valve 33 and the surge tank 30b. The EGR cooler 52 is a heat exchanger that cools the exhaust gas, i.e., EGR gas, recirculated to the intake passage 30 through the EGR passage 51. The EGR valve 53 is an electric valve provided in the EGR passage 51 to adjust the amount of exhaust gas recirculated, i.e., the EGR amount. The EGR valve 53 is located downstream of the EGR cooler 52 in the EGR passage 51 (closer to the intake passage 30).

[吸排気弁の詳細]
図2は、エンジン本体2の吸排気弁13,14及びその動弁機構15,16の詳細を示す断面図である。本図に示すように、吸気弁13は、ステム部13aと傘部13bとを有する。ステム部13aは、上下方向に長尺な円柱状の部材であり、軸方向(上下方向)に摺動可能なようにシリンダヘッド4に支持されている。傘部13bは、吸気ポート11の燃焼室C側の開口を塞ぐことが可能な円盤状の部材であり、ステム部13aの下端から拡径するように形成されている。
[Details of intake and exhaust valves]
2 is a cross-sectional view showing the details of the intake and exhaust valves 13, 14 and their valve operating mechanisms 15, 16 of the engine body 2. As shown in this figure, the intake valve 13 has a stem portion 13a and an umbrella portion 13b. The stem portion 13a is a vertically long cylindrical member and is supported by the cylinder head 4 so as to be slidable in the axial direction (vertical direction). The umbrella portion 13b is a disk-shaped member capable of blocking the opening of the intake port 11 on the combustion chamber C side and is formed so as to expand in diameter from the lower end of the stem portion 13a.

同様に、排気弁14は、ステム部14aと傘部14bとを有する。ステム部14aは、上下方向に長尺な円柱状の部材であり、軸方向(上下方向)に摺動可能なようにシリンダヘッド4に支持されている。傘部14bは、排気ポート12の燃焼室C側の開口を塞ぐことが可能な円盤状の部材であり、ステム部14aの下端から拡径するように形成されている。 Similarly, the exhaust valve 14 has a stem portion 14a and an umbrella portion 14b. The stem portion 14a is a long cylindrical member in the vertical direction, and is supported by the cylinder head 4 so that it can slide in the axial direction (vertical direction). The umbrella portion 14b is a disk-shaped member that can close the opening of the exhaust port 12 on the combustion chamber C side, and is formed so that its diameter expands from the lower end of the stem portion 14a.

シリンダヘッド4には、バルブシート11a,12aが取り付けられている。バルブシート11aは、吸気ポート11の燃焼室C側の開口に取り付けられたリング状の部材であり、吸気弁13の閉弁時にその傘部13bの周縁と密着する。バルブシート12aは、排気ポート12の燃焼室C側の開口に取り付けられたリング状の部材であり、排気弁14の閉弁時にその傘部14bの周縁と密着する。 Valve seats 11a and 12a are attached to the cylinder head 4. The valve seat 11a is a ring-shaped member attached to the opening of the intake port 11 on the combustion chamber C side, and is in close contact with the periphery of the umbrella portion 13b of the intake valve 13 when the intake valve 13 is closed. The valve seat 12a is a ring-shaped member attached to the opening of the exhaust port 12 on the combustion chamber C side, and is in close contact with the periphery of the umbrella portion 14b of the exhaust valve 14 when the exhaust valve 14 is closed.

吸気動弁機構15は、カムシャフト21と、スイングアーム23と、バルブスプリング25とを備える。カムシャフト21は、タイミングチェーン等からなる伝達部材を介してクランク軸7と連係された回転可能なシャフトである。具体的に、カムシャフト21は、気筒2aの並び方向(図2の紙面に直交する方向)に延びる軸部21aと、軸部21aにおける各気筒2aの吸気弁13に対応する位置に設けられた複数のカム部21bとを含む。スイングアーム23は、各気筒2aのカム部21bの下方において揺動可能に支持されている。バルブスプリング25は、吸気弁13を閉方向(上方)に付勢する状態でシリンダヘッド4に取り付けられている。吸気弁13は、カムシャフト21の回転に伴いカム部21bからスイングアーム23を介して伝達される下向きの押圧力を受けて周期的に開弁する。一方、当該押圧力の非作用時、吸気弁13は、バルブスプリング25による上方への付勢力により、傘部13bがバルブシート11aに密着する閉弁状態に維持される。 The intake valve mechanism 15 includes a camshaft 21, a swing arm 23, and a valve spring 25. The camshaft 21 is a rotatable shaft connected to the crankshaft 7 via a transmission member such as a timing chain. Specifically, the camshaft 21 includes a shaft portion 21a extending in the direction in which the cylinders 2a are arranged (perpendicular to the plane of the paper in FIG. 2), and a plurality of cam portions 21b provided on the shaft portion 21a at positions corresponding to the intake valves 13 of each cylinder 2a. The swing arm 23 is supported so as to be able to swing below the cam portions 21b of each cylinder 2a. The valve spring 25 is attached to the cylinder head 4 in a state in which it biases the intake valves 13 in a closing direction (upward). The intake valves 13 periodically open when they receive a downward pressing force transmitted from the cam portion 21b via the swing arm 23 as the camshaft 21 rotates. On the other hand, when the pressing force is not applied, the intake valve 13 is maintained in a closed state with the head portion 13b in close contact with the valve seat 11a by the upward biasing force of the valve spring 25.

同様に、排気動弁機構16は、カムシャフト22と、スイングアーム24と、バルブスプリング26とを備える。カムシャフト22は、前記伝達部材を介してクランク軸7と連係された回転可能なシャフトである。具体的に、カムシャフト22は、気筒2aの並び方向(図2の紙面に直交する方向)に延びる軸部22aと、軸部22aにおける各気筒2aの排気弁14に対応する位置に設けられた複数のカム部22bとを含む。スイングアーム24は、各気筒2aのカム部22bの下方において揺動可能に支持されている。バルブスプリング26は、排気弁14を閉方向(上方)に付勢する状態でシリンダヘッド4に取り付けられている。排気弁14は、カムシャフト22の回転に伴いカム部22bからスイングアーム24を介して伝達される下向きの押圧力を受けて周期的に開弁する。一方、当該押圧力の非作用時、排気弁14は、バルブスプリング26による上方への付勢力により、傘部14bがバルブシート12aに密着する閉弁状態に維持される。 Similarly, the exhaust valve mechanism 16 includes a camshaft 22, a swing arm 24, and a valve spring 26. The camshaft 22 is a rotatable shaft connected to the crankshaft 7 via the transmission member. Specifically, the camshaft 22 includes a shaft portion 22a extending in the direction in which the cylinders 2a are arranged (perpendicular to the plane of the paper in FIG. 2), and a plurality of cam portions 22b provided on the shaft portion 22a at positions corresponding to the exhaust valves 14 of each cylinder 2a. The swing arm 24 is supported so as to be able to swing below the cam portion 22b of each cylinder 2a. The valve spring 26 is attached to the cylinder head 4 in a state in which it biases the exhaust valve 14 in a closing direction (upward). The exhaust valve 14 periodically opens when it receives a downward pressing force transmitted from the cam portion 22b via the swing arm 24 as the camshaft 22 rotates. On the other hand, when the pressing force is not applied, the exhaust valve 14 is maintained in a closed state in which the head portion 14b is in close contact with the valve seat 12a due to the upward biasing force of the valve spring 26.

[動力系]
図3は、上述したエンジン1の出力を車両の車輪W1に伝達する動力伝達系の構造を概略的に示す平面図である。車両は、ここではフロントエンジン・リヤドライブ式(FR式)の車両である。このため、図3において、車輪W1は後輪であり、エンジン本体2は車両前部のエンジンルームに配置されている。なお、図3には、列状に並ぶ4つの気筒2aを備えた直列4気筒型のエンジン本体2が例示されるが、気筒2aの数や配置は適宜変更し得る。
[Power system]
Fig. 3 is a plan view showing a schematic structure of a power transmission system that transmits the output of the engine 1 to wheels W1 of a vehicle. The vehicle shown here is a front-engine, rear-wheel-drive (FR) vehicle. Therefore, in Fig. 3, the wheels W1 are the rear wheels, and the engine body 2 is disposed in an engine room at the front of the vehicle. Note that Fig. 3 shows an in-line four-cylinder engine body 2 having four cylinders 2a arranged in a row, but the number and arrangement of the cylinders 2a can be changed as appropriate.

図3に示すように、本実施形態における車両の動力伝達系は、エンジン本体2に接続された自動変速機101と、自動変速機101から後方に延びるプロペラシャフト102と、プロペラシャフト102の後端に接続された差動装置103と、差動装置103から左右に延びる一対のドライブシャフト104とを備える。各ドライブシャフト104の車幅方向の端部にはそれぞれ車輪W1が取り付けられている。エンジン本体2の出力回転は、自動変速機101で変速された後に、プロペラシャフト102を介して差動装置103に入力される。差動装置103に入力された回転は、左右のドライブシャフト104を介して各車輪W1に伝達される。 As shown in FIG. 3, the power transmission system of the vehicle in this embodiment includes an automatic transmission 101 connected to the engine body 2, a propeller shaft 102 extending rearward from the automatic transmission 101, a differential gear 103 connected to the rear end of the propeller shaft 102, and a pair of drive shafts 104 extending left and right from the differential gear 103. Wheels W1 are attached to the ends of each drive shaft 104 in the vehicle width direction. The output rotation of the engine body 2 is changed in speed by the automatic transmission 101 and then input to the differential gear 103 via the propeller shaft 102. The rotation input to the differential gear 103 is transmitted to each wheel W1 via the left and right drive shafts 104.

自動変速機101は、トルクコンバータ110及び変速機本体120を含む。トルクコンバータ110は、エンジン本体2の出力回転つまりクランク軸7の回転を作動流体(ATF)を介して変速機本体120に伝達する流体クラッチである。変速機本体120は、トルクコンバータ110から入力された回転を変速しつつ車輪W1に伝達する装置である。 The automatic transmission 101 includes a torque converter 110 and a transmission body 120. The torque converter 110 is a fluid clutch that transmits the output rotation of the engine body 2, i.e., the rotation of the crankshaft 7, to the transmission body 120 via an actuating fluid (ATF). The transmission body 120 is a device that transmits the rotation input from the torque converter 110 to the wheels W1 while changing the speed.

トルクコンバータ110は、エンジン本体2のクランク軸7と一体に回転するポンプインペラ111と、ポンプインペラ111と対向配置されたタービンランナ112と、ポンプインペラ111及びタービンランナ112の間に配置されたステータ113とを内蔵する。ポンプインペラ111の回転は、トルクコンバータ110内の作動流体を介してタービンランナ112に伝達される。タービンランナ112の回転は、タービン軸114を介して変速機本体120に入力される。 The torque converter 110 incorporates a pump impeller 111 that rotates integrally with the crankshaft 7 of the engine body 2, a turbine runner 112 that faces the pump impeller 111, and a stator 113 that is disposed between the pump impeller 111 and the turbine runner 112. The rotation of the pump impeller 111 is transmitted to the turbine runner 112 via the working fluid in the torque converter 110. The rotation of the turbine runner 112 is input to the transmission body 120 via the turbine shaft 114.

トルクコンバータ110の内部には、ロックアップクラッチ115が設けられている。ロックアップクラッチ115は、エンジン本体2のクランク軸7とタービンランナ112とを断接するクラッチである。ロックアップクラッチ115の締結によりクランク軸7とタービンランナ112とが連結されると、クランク軸7とタービン軸114(変速機本体120の入力軸)とが流体を介することなく機械的に連結された状態が得られ、クランク軸7の回転が車輪W1に直接伝達されるようになる。言い換えると、ロックアップクラッチ115は、エンジン1の出力軸(クランク軸7)と車輪W1とを直結するクラッチである。 A lock-up clutch 115 is provided inside the torque converter 110. The lock-up clutch 115 is a clutch that connects and disconnects the crankshaft 7 of the engine body 2 and the turbine runner 112. When the lock-up clutch 115 is engaged to connect the crankshaft 7 and the turbine runner 112, the crankshaft 7 and the turbine shaft 114 (the input shaft of the transmission body 120) are mechanically connected without the use of a fluid, and the rotation of the crankshaft 7 is directly transmitted to the wheels W1. In other words, the lock-up clutch 115 is a clutch that directly connects the output shaft (crankshaft 7) of the engine 1 and the wheels W1.

ロックアップクラッチ115の締結は、動力伝達効率の向上につながる。ただし、エンジン回転数又は車速が低いときにロックアップクラッチ115を締結すると、エンジン1の振動が車両に伝わり易くなる。このため、ロックアップクラッチ115は、エンジン回転数又は車速が低いときを除く所定の条件下で締結され、エンジン回転数又は車速が低いときは解放(締結解除)される。 Engaging the lock-up clutch 115 leads to improved power transmission efficiency. However, if the lock-up clutch 115 is engaged when the engine speed or vehicle speed is low, vibrations from the engine 1 are more likely to be transmitted to the vehicle. For this reason, the lock-up clutch 115 is engaged under specified conditions except when the engine speed or vehicle speed is low, and is released (disengaged) when the engine speed or vehicle speed is low.

変速機本体120は、減速比の異なる複数のギヤ段を達成可能な多段式の変速機構121を内蔵する。変速機構121は、複数のプラネタリギヤセットが組み合わされたギヤ機構122と、当該ギヤ機構122による動力伝達経路を切り替えるために締結又は解放されるクラッチやブレーキを含む複数の摩擦締結要素(図示省略)と、各摩擦締結要素に供給される油圧を制御してその締結/解放を切り替えるソレノイドバルブ等からなる油圧制御弁123(図4)とを含む。油圧制御弁123が適宜の摩擦締結要素を締結/解放することにより、車両の速度等に応じた所望のギヤ段が変速機構121において達成される。トルクコンバータ110の出力回転つまりタービン軸114の回転は、変速機構121のギヤ段に対応する減速比で変速された後にプロペラシャフト102(ひいては車輪W1)に伝達される。 The transmission body 120 incorporates a multi-stage transmission mechanism 121 capable of achieving multiple gear stages with different reduction ratios. The transmission mechanism 121 includes a gear mechanism 122 in which multiple planetary gear sets are combined, multiple frictional fastening elements (not shown) including clutches and brakes that are engaged or released to switch the power transmission path by the gear mechanism 122, and a hydraulic control valve 123 (FIG. 4) consisting of a solenoid valve or the like that controls the hydraulic pressure supplied to each frictional fastening element to switch its engagement/release. The hydraulic control valve 123 engages/disengages the appropriate frictional fastening elements, thereby achieving a desired gear stage in the transmission mechanism 121 according to the vehicle speed, etc. The output rotation of the torque converter 110, i.e., the rotation of the turbine shaft 114, is changed in speed at a reduction ratio corresponding to the gear stage of the transmission mechanism 121 and then transmitted to the propeller shaft 102 (and thus the wheels W1).

[制御系]
図4は、上述したエンジン1及び自動変速機101の制御系統を示す機能ブロック図である。本図に示されるPCM70は、エンジン1及び自動変速機101を統括的に制御するためのマイクロプロセッサであり、周知のCPU、ROM、RAM等から構成されている。PCM70は、本発明における「コントローラ」に相当する。
[Control system]
4 is a functional block diagram showing a control system for the engine 1 and the automatic transmission 101. The PCM 70 shown in the figure is a microprocessor for comprehensively controlling the engine 1 and the automatic transmission 101, and is composed of a well-known CPU, ROM, RAM, etc. The PCM 70 corresponds to the "controller" in the present invention.

PCM70には、各種センサによる検出情報が入力される。例えば、PCM70は、上述したクランク角センサSN1、水温センサSN2、エアフローセンサSN3、及び吸気圧センサSN4と電気的に接続されている。PCM70には、当該各センサにより検出された情報(つまりクランク角、エンジン回転数、エンジン水温、吸気流量、及び吸気圧等の情報)が逐次入力される。 Detection information from various sensors is input to the PCM70. For example, the PCM70 is electrically connected to the crank angle sensor SN1, water temperature sensor SN2, air flow sensor SN3, and intake pressure sensor SN4 described above. Information detected by each of these sensors (i.e., crank angle, engine speed, engine water temperature, intake flow rate, intake pressure, etc.) is sequentially input to the PCM70.

また、車両には、アクセルセンサSN5及び車速センサSN6が設けられている。アクセルセンサSN5は、車両を運転するドライバーにより操作されるアクセルペダルの開度つまりアクセル開度を検出するセンサである。車速センサSN6は、車両の走行速度つまり車速を検出するセンサである。これらアクセルセンサSN5及び車速センサSN6による検出情報も、逐次PCM70に入力される。 The vehicle is also provided with an accelerator sensor SN5 and a vehicle speed sensor SN6. The accelerator sensor SN5 is a sensor that detects the opening of the accelerator pedal operated by the driver who drives the vehicle, i.e., the accelerator opening. The vehicle speed sensor SN6 is a sensor that detects the traveling speed of the vehicle, i.e., the vehicle speed. The detection information from these accelerator sensor SN5 and vehicle speed sensor SN6 is also input sequentially to the PCM 70.

PCM70は、前記各センサSN1~SN6からの入力情報に基づいてエンジン1及び自動変速機101の各部を制御する。すなわち、PCM70は、上述した燃料噴射弁9、グロープラグ10、吸気シャッター弁33、EGR弁53、バイパス弁63a、ウェストゲート弁64a、及びレギュレート弁65aと電気的に接続されるとともに、自動変速機101のロックアップクラッチ115及び油圧制御弁123と電気的に接続されている。PCM70は、これらの機器に対し、前記各センサSN1~SN6からの入力情報に基づき生成した制御信号を出力する。 The PCM 70 controls each part of the engine 1 and the automatic transmission 101 based on the input information from each of the sensors SN1 to SN6. That is, the PCM 70 is electrically connected to the fuel injection valve 9, glow plug 10, intake shutter valve 33, EGR valve 53, bypass valve 63a, wastegate valve 64a, and regulator valve 65a described above, and is also electrically connected to the lock-up clutch 115 and hydraulic control valve 123 of the automatic transmission 101. The PCM 70 outputs control signals generated based on the input information from each of the sensors SN1 to SN6 to these devices.

[デポジットの付着対策]
ここで、吸気弁13又は排気弁14のバルブシート部にデポジット(異物)が付着することがある。例えば、吸気通路30の内壁に付着しているデポジットが、何らかの拍子に剥がれて下流側へと流出し、吸気弁13の傘部13bとバルブシート11aとの間に噛み込むことが起こり得る。あるいは、燃焼室Cに流入してきたデポジットが、排気弁14の傘部14bとバルブシート12aとの間に噛み込むことも起こり得る。このようなバルブシート部へのデポジットの付着(噛み込み)は、圧縮行程中に燃焼室Cから吸気ポート11又は排気ポート12を通じて圧縮空気が漏れる現象である圧縮漏れにつながる。圧縮漏れが起きると、燃焼室Cに噴射された燃料と空気との混合気が適切に燃焼しない(もしくは失火する)着火不良が生じ易くなる。そこで、本実施形態では、バルブシート部へのデポジット付着に対する対策として、図5に示すような制御がPCM70により実行される。以下、この制御の詳細について説明する。
[Countermeasures against deposit adhesion]
Here, a deposit (foreign matter) may adhere to the valve seat portion of the intake valve 13 or the exhaust valve 14. For example, a deposit adhered to the inner wall of the intake passage 30 may be accidentally peeled off and flow downstream, and may become caught between the umbrella portion 13b of the intake valve 13 and the valve seat 11a. Alternatively, a deposit flowing into the combustion chamber C may become caught between the umbrella portion 14b of the exhaust valve 14 and the valve seat 12a. Such adhesion (biting) of a deposit to the valve seat portion leads to a compression leak, which is a phenomenon in which compressed air leaks from the combustion chamber C through the intake port 11 or the exhaust port 12 during the compression stroke. When a compression leak occurs, the mixture of fuel and air injected into the combustion chamber C does not burn properly (or misfires), and poor ignition is likely to occur. Therefore, in this embodiment, as a measure against the adhesion of deposits to the valve seat portion, a control as shown in FIG. 5 is executed by the PCM 70. Details of this control will be described below.

図5は、クランク軸7が回転するエンジン1の作動中にPCM70が実行する制御の詳細を示すフローチャートである。当該制御がスタートすると、PCM70は、前記各センサSN1~SN6から出力される情報を読み込む(ステップS1)。 Figure 5 is a flow chart showing the details of the control executed by the PCM 70 while the engine 1 is operating and the crankshaft 7 is rotating. When the control starts, the PCM 70 reads the information output from each of the sensors SN1 to SN6 (step S1).

次いで、PCM70は、気筒2aの圧縮状態を表す指標値である圧縮状態指標値Vを算出する(ステップS2)。具体的に、PCM70は、図6に示される第1時間T1と第2時間T2との比(T1/T2)を、圧縮状態指標値Vとして算出する。第1時間T1は、圧縮行程から膨張行程に跨る第1クランク角範囲ΔC1の通過に要する時間であり、第2時間T2は、当該圧縮行程の直後の膨張行程に含まれる第2クランク角範囲ΔC2の通過に要する時間である。PCM70は、前者を後者で除した値である圧縮状態指標値V(=T1/T2)を、各気筒2aの燃焼サイクルごとに算出する。なお、圧縮状態指標値Vは、クランク角センサSN1からの入力情報に基づき算出することができる。 Next, the PCM 70 calculates a compression state index value V, which is an index value representing the compression state of the cylinder 2a (step S2). Specifically, the PCM 70 calculates the ratio (T1/T2) of the first time T1 and the second time T2 shown in FIG. 6 as the compression state index value V. The first time T1 is the time required to pass through the first crank angle range ΔC1 that spans from the compression stroke to the expansion stroke, and the second time T2 is the time required to pass through the second crank angle range ΔC2 that is included in the expansion stroke immediately after the compression stroke. The PCM 70 calculates the compression state index value V (=T1/T2), which is the value obtained by dividing the former by the latter, for each combustion cycle of each cylinder 2a. The compression state index value V can be calculated based on input information from the crank angle sensor SN1.

より具体的に、第1クランク角範囲ΔC1は、圧縮行程と膨張行程との境である圧縮上死点(TDC)を挟んだ所定の角度範囲に設定され、第2クランク角範囲ΔC2は、第1クランク角範囲ΔC1から遅角側に離れかつ膨張行程に含まれる所定の角度範囲に設定される。また、第1クランク角範囲ΔC1及び第2クランク角範囲ΔC2は、図6上において同一の幅(例えば30°CA分の幅)を有するように設定される。ここで、第2クランク角範囲ΔC2を通過するピストン5の移動速度は、第1クランク角範囲ΔC1を通過するピストン5の移動速度よりも速くなる。これは、ピストン5に作用する圧縮反力が圧縮上死点において最大化すること、及び、膨張行程中はピストン5を加速させる膨張力が作用することが原因である。そして、前記のように第2クランク角範囲ΔC2の通過速度が第1クランク角範囲ΔC1の通過速度よりも速いことは、第2クランク角範囲ΔC2の通過時間である第2時間T2が、第1クランク角範囲ΔC1の通過時間である第1時間T1よりも短くなることを意味する。したがって、上述のようにT1/T2として算出される圧縮状態指標値Vは、通常、1より有意に大きい値として算出される。 More specifically, the first crank angle range ΔC1 is set to a predetermined angle range including the compression top dead center (TDC), which is the boundary between the compression stroke and the expansion stroke, and the second crank angle range ΔC2 is set to a predetermined angle range that is away from the first crank angle range ΔC1 to the retard side and is included in the expansion stroke. In addition, the first crank angle range ΔC1 and the second crank angle range ΔC2 are set to have the same width (for example, a width of 30° CA) on FIG. 6. Here, the movement speed of the piston 5 passing through the second crank angle range ΔC2 is faster than the movement speed of the piston 5 passing through the first crank angle range ΔC1. This is because the compression reaction force acting on the piston 5 is maximized at the compression top dead center, and the expansion force that accelerates the piston 5 acts during the expansion stroke. And, as described above, the fact that the speed at which the second crank angle range ΔC2 passes is faster than the speed at which the first crank angle range ΔC1 passes means that the second time T2, which is the time it takes to pass through the second crank angle range ΔC2, is shorter than the first time T1, which is the time it takes to pass through the first crank angle range ΔC1. Therefore, the compression state index value V, which is calculated as T1/T2 as described above, is usually calculated as a value significantly greater than 1.

ただし、圧縮行程中に燃焼室Cから吸気ポート11又は排気ポート12を通じて圧縮空気が漏れている場合、つまり圧縮漏れが起きている場合には、圧縮行程中にピストン5に作用する圧縮反力が小さくなるので、第1時間T1と第2時間T2との差が縮小する。このことは、両者の比である圧縮状態指標値V(=T1/T2)が1に近づくことを意味する。言い換えると、圧縮状態指標値Vは、圧縮漏れの有無によって変動するパラメータである。PCM70は、このような性質を有する圧縮状態指標値Vを各気筒2aの燃焼サイクルごとに算出することにより、各気筒2aの圧縮状態(圧縮漏れの有無)を推定する。 However, if compressed air is leaking from the combustion chamber C through the intake port 11 or exhaust port 12 during the compression stroke, that is, if a compression leak is occurring, the compression reaction force acting on the piston 5 during the compression stroke is reduced, and the difference between the first time T1 and the second time T2 is reduced. This means that the compression state index value V (= T1/T2), which is the ratio between the two, approaches 1. In other words, the compression state index value V is a parameter that varies depending on the presence or absence of a compression leak. The PCM 70 estimates the compression state (the presence or absence of a compression leak) of each cylinder 2a by calculating the compression state index value V having such properties for each combustion cycle of each cylinder 2a.

このように、本実施形態では、圧縮漏れ検出のためのパラメータである圧縮状態指標値Vが、クランク角センサSN1からの入力情報に基づきPCM70によって算出される。このことから、クランク角センサSN1及びPCM70の組合せは、本発明における「圧縮漏れ検出部」に相当する。 In this manner, in this embodiment, the compression state index value V, which is a parameter for detecting compression leakage, is calculated by the PCM 70 based on the input information from the crank angle sensor SN1. Therefore, the combination of the crank angle sensor SN1 and the PCM 70 corresponds to the "compression leakage detection unit" in the present invention.

前記ステップS2で圧縮状態指標値Vを算出した後、PCM70は、算出した圧縮状態指標値Vに基づいて、バルブシート部にデポジットが付着しているか否かを判定する(ステップS3)。具体的に、PCM70は、各気筒2aの燃焼サイクルごとに、圧縮状態指標値Vを所定の閾値Vxと比較して、前者が後者を下回るか否か、つまりV<Vxが成立するか否かを判定する。そして、V<Vxが成立する状態、つまり圧縮状態指標値Vが閾値Vxを下回る状態が同一の気筒2aについて所定のサイクル数n1だけ連続して生じた場合に、当該気筒2aのバルブシート部(吸気弁13とバルブシート11aとの間もしくは排気弁14とバルブシート12aとの間)にデポジットが付着していると判定する。なお、ここでの連続サイクル数n1は、例えば「2」に設定し得る。 After calculating the compression state index value V in step S2, the PCM 70 judges whether or not a deposit is present on the valve seat portion based on the calculated compression state index value V (step S3). Specifically, the PCM 70 compares the compression state index value V with a predetermined threshold value Vx for each combustion cycle of each cylinder 2a to judge whether the former is lower than the latter, that is, whether V<Vx is satisfied. Then, when a state where V<Vx is satisfied, that is, a state where the compression state index value V is lower than the threshold value Vx, occurs for a predetermined number of consecutive cycles n1 for the same cylinder 2a, it is judged that a deposit is present on the valve seat portion (between the intake valve 13 and the valve seat 11a or between the exhaust valve 14 and the valve seat 12a) of the cylinder 2a. The number of consecutive cycles n1 here may be set to, for example, "2".

前記ステップS3の判定で用いられる閾値Vxは、1サイクル前に算出された全気筒2aの圧縮状態指標値Vの平均値から定められる。このような閾値Vxに対し特定の気筒2aの圧縮状態指標値Vが小さいということは、当該特定の気筒2aにおいて圧縮漏れが起きている可能性が高いこと、つまり当該特定の気筒2aのバルブシート部に付着したデポジットが原因で燃焼室Cから圧縮空気が漏れている可能性が高いことを意味する。そこで、PCM70は、上述したV<Vxの状態が同一の気筒2aについてn1サイクル連続して生じた場合に、当該気筒2aにデポジットが付着していると判定する。 The threshold value Vx used in the judgment of step S3 is determined from the average value of the compression state index values V of all cylinders 2a calculated one cycle before. If the compression state index value V of a specific cylinder 2a is small compared to such threshold value Vx, it means that there is a high possibility that compression leakage is occurring in that specific cylinder 2a, that is, there is a high possibility that compressed air is leaking from the combustion chamber C due to deposits on the valve seat portion of that specific cylinder 2a. Therefore, when the above-mentioned state of V<Vx occurs for the same cylinder 2a for n1 consecutive cycles, the PCM 70 judges that deposits have adhered to that cylinder 2a.

前記ステップS3でNOと判定された場合、つまりいずれの気筒2aのバルブシート部にもデポジットが付着していないことが確認された場合、PCM70は、通常のエンジン制御を実行する(ステップS13)。なお、ここではデポジット対策が不要なため、後述するステップS8,S9,S11,S12に相当する制御は実行されない。 If the answer to step S3 is NO, that is, if it is confirmed that there are no deposits on the valve seats of any of the cylinders 2a, the PCM 70 executes normal engine control (step S13). Note that since no countermeasures against deposits are required in this case, the controls corresponding to steps S8, S9, S11, and S12 described below are not executed.

一方、前記ステップS3でYESと判定されていずれかの気筒2aのバルブシート部にデポジットが付着していることが確認された場合、つまり当該気筒2aの吸気弁13(又は排気弁14)とバルブシート11a(又は12a)との間にデポジットが噛み込んでいることが確認された場合、PCM70は、エンジン1が減速燃料カット中であるか否かを判定する(ステップS4)。減速燃料カットは、車両の減速中に燃料噴射弁9からの燃料噴射を停止する運転モード、換言すれば車輪W1の回転を利用してクランク軸7の回転を維持する運転モードのことである。このような減速燃料カットは、例えば、アクセル開度がゼロである(アクセルペダルが踏み込まれていない)という条件と、車速が所定の基準速度よりも高いという条件と、エンジン回転数が所定の基準回転数より高いという条件とがいずれも成立した場合に許可される。PCM70は、このような減速燃料カットの許可条件が成立するか否かをクランク角センサSN1、アクセルセンサSN5、及び車速センサSN6からの入力情報に基づき判定し、当該条件が成立する場合に減速燃料カットを実行する。 On the other hand, if the result of step S3 is YES and it is confirmed that a deposit is present on the valve seat of any of the cylinders 2a, that is, if it is confirmed that a deposit is present between the intake valve 13 (or exhaust valve 14) and the valve seat 11a (or 12a) of the cylinder 2a, the PCM 70 judges whether the engine 1 is in deceleration fuel cut (step S4). The deceleration fuel cut is an operation mode in which fuel injection from the fuel injection valve 9 is stopped during deceleration of the vehicle, in other words, an operation mode in which the rotation of the wheel W1 is used to maintain the rotation of the crankshaft 7. Such deceleration fuel cut is permitted, for example, when the following conditions are met: the accelerator opening is zero (the accelerator pedal is not depressed), the vehicle speed is higher than a predetermined reference speed, and the engine speed is higher than a predetermined reference speed. The PCM 70 determines whether the conditions for permitting deceleration fuel cut are met based on input information from the crank angle sensor SN1, the accelerator sensor SN5, and the vehicle speed sensor SN6, and executes deceleration fuel cut if the conditions are met.

前記ステップS4でYESと判定されて減速燃料カットの実行中であることが確認された場合、PCM70は、吸気シャッター弁33の開度を通常よりも大きい値に変更する(ステップS5)。すなわち、減速燃料カット中は、通常、エンジンブレーキを利かせる等の目的で、吸気シャッター弁33の開度が比較的小さい値に設定される。これに対し、当該ステップS5では、減速燃料カット中の通常の開度よりも大きい値まで吸気シャッター弁33の開度が増大するように吸気シャッター弁33が制御される。これは、気筒2a(燃焼室C)の内部圧力である筒内圧力を増大させて、バルブシート部に付着したデポジットが押し潰される可能性を高めるためである。 If step S4 returns YES and it is confirmed that deceleration fuel cut is being performed, the PCM 70 changes the opening of the intake shutter valve 33 to a value larger than normal (step S5). That is, during deceleration fuel cut, the opening of the intake shutter valve 33 is usually set to a relatively small value for the purpose of applying engine brakes. In contrast, in step S5, the intake shutter valve 33 is controlled so that the opening of the intake shutter valve 33 increases to a value larger than the normal opening during deceleration fuel cut. This is to increase the cylinder pressure, which is the internal pressure of the cylinder 2a (combustion chamber C), and increase the possibility that deposits attached to the valve seat portion will be crushed.

一方、前記ステップS4でNOと判定されて減速燃料カットが実行されていないことが確認された場合、つまり混合気の燃焼を伴う運転(燃焼運転)が行われていることが確認された場合、PCM70は、グロープラグ10が非作動であるか否かを判定する(ステップS6)。すなわち、PCM70は、グロープラグ10の発熱素子への通電状態を確認し、通電が行われていない場合にグロープラグ10が非作動であると判定する。 On the other hand, if the result of step S4 is NO and it is confirmed that deceleration fuel cut is not being performed, that is, if it is confirmed that operation involving combustion of the air-fuel mixture (combustion operation) is being performed, the PCM 70 judges whether the glow plug 10 is not in operation (step S6). That is, the PCM 70 checks the current flow state of the heating element of the glow plug 10, and if current is not flowing, it judges that the glow plug 10 is not in operation.

前記ステップS6でYESと判定されてグロープラグ10が非作動であることが確認された場合、PCM70は、グロープラグ10を作動させる(ステップS7)。すなわち、PCM70は、グロープラグ10の発熱素子に通電して当該発熱素子の温度を高める。これにより、燃焼室Cが加熱され、混合気の着火性が改善される。なお、当該ステップS7において作動させるべきグロープラグ10は、少なくとも、前記ステップS3の判定でデポジットの付着が確認された気筒2aのグロープラグ10である。ただし、エンジンによっては、制御構成上、気筒2aごとのグロープラグ10のオン/オフ切り替えができないことがある。このような場合、PCM70は、ステップS7において、全ての気筒2aのグロープラグ10を作動させる。なお、当該ステップS7でのグロープラグ10の作動は、前記ステップS6の判定がNOであった場合(つまりグロープラグ10が既に作動していた場合)にはスキップされる。 When the result of the determination in step S6 is YES and it is confirmed that the glow plug 10 is not in operation, the PCM 70 activates the glow plug 10 (step S7). That is, the PCM 70 energizes the heating element of the glow plug 10 to increase the temperature of the heating element. This heats the combustion chamber C and improves the ignition of the mixture. The glow plug 10 to be activated in step S7 is at least the glow plug 10 of the cylinder 2a in which the deposition of deposits was confirmed in the determination in step S3. However, depending on the engine, the control configuration may not allow the glow plug 10 of each cylinder 2a to be switched on/off. In such a case, the PCM 70 activates the glow plugs 10 of all cylinders 2a in step S7. The activation of the glow plugs 10 in step S7 is skipped if the determination in step S6 is NO (i.e., if the glow plugs 10 are already in operation).

次いで、PCM70は、エンジン1のアイドルストップを禁止する(ステップS8)。アイドルストップとは、車速がゼロでかつアクセル開度がゼロである等の所定のアイドルストップ条件が成立した場合に、エンジン1を自動的に停止させる制御のことである。当該ステップS8において、PCM70は、アイドルストップ条件が成立してもエンジン1が自動停止されないように、アイドルストップ禁止フラグをオンにする。これは、デポジット付着に起因したエンジン1の再始動の失敗を未然に防止するためである。 Next, the PCM 70 prohibits engine 1 from idling (step S8). Idle stop is a control that automatically stops engine 1 when certain idle stop conditions are met, such as when the vehicle speed is zero and the accelerator opening is zero. In step S8, the PCM 70 turns on the idle stop prohibition flag so that engine 1 is not automatically stopped even if the idle stop conditions are met. This is to prevent engine 1 from failing to restart due to deposits.

次いで、PCM70は、エンジン1のアイドル回転数を通常よりも大きい値に変更する(ステップS9)。このようなアイドル回転数の上昇は、アイドル運転時のエンジン1の回転慣性を高めることにつながる。これにより、デポジットが付着したままアイドル運転に移行してもエンストが起き難くなる。 Next, the PCM 70 changes the idle speed of the engine 1 to a value higher than normal (step S9). Such an increase in the idle speed leads to an increase in the rotational inertia of the engine 1 during idle operation. This makes it less likely for the engine to stall even if the engine is switched to idle operation with deposits still attached.

次いで、PCM70は、クランク角センサSN1からの入力情報に基づいて、エンジン回転数が予め定められた閾値Nx以下であるか否かを判定する(ステップS10)。閾値Nxは、前記ステップS9による上昇後のアイドル回転数よりも高い適宜の値に設定される。例えば、閾値Nxは1200rpm程度に設定し得る。 Next, the PCM 70 determines whether the engine speed is equal to or lower than a predetermined threshold value Nx based on the input information from the crank angle sensor SN1 (step S10). The threshold value Nx is set to an appropriate value higher than the idle speed after the increase in step S9. For example, the threshold value Nx can be set to about 1200 rpm.

前記ステップS10でYESと判定されてエンジン回転数が閾値Nx以下であることが確認された場合、PCM70は、EGR弁53の開度を通常よりも小さい値に変更する(ステップS11)。すなわち、エンジン1の燃焼運転中は、通常、燃焼によるNOxの生成量を低減する等の目的で、運転条件に応じた適切な量のEGRガスが各気筒2aの燃焼室Cに導入されるようにEGR弁53の開度が制御される。これに対し、当該ステップS11では、運転条件に応じて定まる通常の開度よりも小さい値までEGR弁53の開度が低下するようにEGR弁53が制御される。低下後のEGR弁53の開度は、EGRガスの還流量が通常よりも減少する範囲で適宜の値に設定すればよい。なお、EGRガスの還流が実質的に停止される全閉相当の開度までEGR弁53の開度を低下させることも可能である。 When the result of the determination in step S10 is YES and it is confirmed that the engine speed is equal to or lower than the threshold value Nx, the PCM 70 changes the opening of the EGR valve 53 to a value smaller than normal (step S11). That is, during combustion operation of the engine 1, the opening of the EGR valve 53 is usually controlled so that an appropriate amount of EGR gas according to the operating conditions is introduced into the combustion chamber C of each cylinder 2a for the purpose of reducing the amount of NOx generated by combustion. In contrast, in step S11, the EGR valve 53 is controlled so that the opening of the EGR valve 53 is reduced to a value smaller than the normal opening determined according to the operating conditions. The opening of the EGR valve 53 after the reduction may be set to an appropriate value within a range in which the amount of EGR gas recirculated is reduced more than normal. It is also possible to reduce the opening of the EGR valve 53 to an opening equivalent to a fully closed position at which the recirculation of EGR gas is substantially stopped.

次いで、PCM70は、燃料噴射弁9による燃料の噴射量を通常よりも大きい値に変更する(ステップS12)。すなわち、エンジン1の燃焼運転中は、通常、アクセル開度や車速等から定まるエンジン1の要求トルクに見合った適切な量の燃料が各気筒2aの燃焼室Cに供給されるように、各気筒2aの燃料噴射弁9が制御される。これに対し、当該ステップS12では、要求トルクに応じて定まる通常の噴射量よりも多くの燃料が噴射されるように燃料噴射弁9が制御される。なお、このように噴射増を増やす制御は、少なくとも前記ステップS3の判定でデポジットの付着が確認された気筒2aの燃料噴射弁9に対し行えばよいが、全ての気筒2aの燃料噴射弁9の噴射量を増やすことも可能である。 Next, the PCM 70 changes the amount of fuel injected by the fuel injection valve 9 to a value larger than normal (step S12). That is, during combustion operation of the engine 1, the fuel injection valve 9 of each cylinder 2a is controlled so that an appropriate amount of fuel corresponding to the required torque of the engine 1 determined from the accelerator opening, vehicle speed, etc. is supplied to the combustion chamber C of each cylinder 2a. In contrast, in step S12, the fuel injection valve 9 is controlled so that more fuel is injected than the normal injection amount determined according to the required torque. Note that this control to increase the injection amount may be performed at least for the fuel injection valve 9 of the cylinder 2a where the adhesion of deposits was confirmed in the judgment of step S3, but it is also possible to increase the injection amount of the fuel injection valve 9 of all cylinders 2a.

次に、前記ステップS10でNOと判定された場合、つまりエンジン回転数が閾値Nxより大きい場合の制御について説明する。この場合、PCM70は、デポジットの付着が継続しているか否かを判定する(ステップS14)。具体的に、PCM70は、前記ステップS3でデポジットの付着が判定された気筒2aについて、圧縮状態指標値Vが閾値Vx未満となる状態(V<Vx)がさらに所定のサイクル数n2だけ連続して生じたか否かを判定する。デポジット付着判定後、V<Vxの状態がさらにn2サイクル連続して生じたということは、同一の気筒2aについてn1+n2サイクル連続して圧縮漏れが生じたということであり、デポジットが依然として除去されていない可能性が高いことを意味する。なお、ここでの連続サイクル数n2は、前記ステップS3での判定(デポジットの付着有無の判定)の際に用いられる連続サイクル数n1よりも大きいことが望ましい。例えば、連続サイクル数n2は「5」に設定し得る。 Next, the control when the result of the determination in step S10 is NO, that is, when the engine speed is greater than the threshold value Nx, will be described. In this case, the PCM 70 determines whether the deposits are still present (step S14). Specifically, the PCM 70 determines whether the compression state index value V is less than the threshold value Vx (V<Vx) for the cylinder 2a for which the deposits were determined to be present in step S3 continues for a predetermined number of cycles n2. The fact that the V<Vx state continues for n2 cycles after the deposits are determined to be present means that compression leakage has occurred for n1+n2 cycles for the same cylinder 2a, and it is highly likely that the deposits have not yet been removed. Note that the number of consecutive cycles n2 here is preferably greater than the number of consecutive cycles n1 used in the determination in step S3 (determination of the presence or absence of deposits). For example, the number of consecutive cycles n2 can be set to "5".

前記ステップS14でNOと判定されてデポジット付着が継続していないことが確認された場合、PCM70は、自動変速機101に対し通常の変速制御を実行する(ステップS17)。なお、ここではデポジット対策が不要なため、後述するステップS15,S16に相当する制御は実行されない。 If the result of step S14 is NO and it is confirmed that deposits are not continuing, the PCM 70 executes normal shift control for the automatic transmission 101 (step S17). Note that since no measures against deposits are required in this case, the controls corresponding to steps S15 and S16 described below are not executed.

一方、前記ステップS14でYESと判定されてデポジットの継続付着が確認された場合、PCM70は、自動変速機101のギヤ段を低下させる(つまり減速比を大きくする)シフトダウンが早めに行われるように自動変速機101のシフトパターンを変更する(ステップS15)。すなわち、PCM70は、減速時にシフトダウンが行われるエンジン回転数であるシフトダウン回転数が通常よりも高くなるように、シフトパターンを変更する。これにより、減速に伴うシフトダウンが通常よりも早いタイミングで行われるようになる。 On the other hand, if step S14 returns YES, confirming that deposits are still present, the PCM 70 changes the shift pattern of the automatic transmission 101 so that the automatic transmission 101 downshifts to a lower gear (i.e., increases the reduction ratio) earlier (step S15). In other words, the PCM 70 changes the shift pattern so that the downshift speed, which is the engine speed at which downshifts are made during deceleration, is higher than normal. This causes downshifts associated with deceleration to be made earlier than normal.

次いで、PCM70は、ロックアップクラッチ115が締結されるエンジン回転数の範囲であるロックアップ領域が低回転側に拡大するように、ロックアップ解除回転数を変更する(ステップS16)。すなわち、PCM70は、減速時にロックアップクラッチ115の締結が解除されるエンジン回転数であるロックアップ解除回転数を、通常よりも低い値に変更する。これにより、ロックアップ領域が低回転側に拡大され、通常よりも低いエンジン回転数までロックアップ状態が維持されるようになる。 Next, the PCM 70 changes the lockup release speed so that the lockup region, which is the range of engine speeds at which the lockup clutch 115 is engaged, expands to the lower speed side (step S16). That is, the PCM 70 changes the lockup release speed, which is the engine speed at which the lockup clutch 115 is released during deceleration, to a value lower than normal. This expands the lockup region to the lower speed side, and the lockup state is maintained up to engine speeds lower than normal.

なお、以上説明した図5のフローチャートにおいて、ステップS7の制御は本発明における「第1の制御」に相当し、ステップS11,S12の制御は本発明における「第2の制御」に相当し、ステップS15,S16の制御は本発明における「第3の制御」に相当する。あるいは、ステップS3の判定は本発明における「第1ステップ」に相当し、ステップS7の制御は本発明における「第2ステップ」に相当し、ステップS10の判定は本発明における「第3ステップ」に相当し、ステップS11,S12の制御は本発明における「第4ステップ」に相当する。 In the flowchart of FIG. 5 described above, the control of step S7 corresponds to the "first control" in the present invention, the controls of steps S11 and S12 correspond to the "second control" in the present invention, and the controls of steps S15 and S16 correspond to the "third control" in the present invention. Alternatively, the judgment of step S3 corresponds to the "first step" in the present invention, the control of step S7 corresponds to the "second step" in the present invention, the judgment of step S10 corresponds to the "third step" in the present invention, and the controls of steps S11 and S12 correspond to the "fourth step" in the present invention.

[作用効果]
以上説明したとおり、本実施形態では、圧縮状態指標値Vから推定される圧縮漏れの有無に基づいて、バルブシート部にデポジットが付着しているか否かが判定され、デポジットの付着が確認された場合には、グロープラグ10を作動させて燃焼室Cを加熱する制御(S7)が実行される。また、グロープラグ10の作動後、エンジン回転数が閾値Nx以下であることが確認された場合には、EGR弁53の開度を低減する制御(S11)が実行されるとともに、燃料噴射弁9からの燃料噴射量を増大する制御(S12)が実行される。このような構成によれば、エミッション性能又は燃費性能に及ぶ影響を軽減しながら、デポジットの付着に速やかに対処できるという利点がある。
[Action and Effect]
As described above, in this embodiment, it is determined whether or not a deposit has formed on the valve seat portion based on the presence or absence of compression leakage estimated from the compression state index value V, and if the formation of a deposit is confirmed, a control (S7) is executed to operate the glow plug 10 to heat the combustion chamber C. Furthermore, if it is confirmed that the engine speed is equal to or lower than the threshold value Nx after the operation of the glow plug 10, a control (S11) is executed to reduce the opening of the EGR valve 53, and a control (S12) is executed to increase the amount of fuel injected from the fuel injection valve 9. This configuration has the advantage of being able to quickly address the formation of deposits while reducing the impact on emission performance or fuel economy.

すなわち、本実施形態では、デポジットの付着時にまずグロープラグ10が作動されるので、作動したグロープラグ10により燃焼室Cを速やかに加熱して混合気の着火性を向上させることができる。これにより、デポジットの付着(圧縮漏れ)に起因した混合気の着火不良を抑制することができ、当該着火不良をきっかけにエンジン1がストールする(エンストが起きる)可能性を低減することができる。 That is, in this embodiment, the glow plug 10 is first activated when deposits form, and the activated glow plug 10 quickly heats the combustion chamber C, improving the ignition of the mixture. This makes it possible to suppress poor ignition of the mixture caused by deposits (compression leakage), and reduces the possibility of the engine 1 stalling due to poor ignition.

ただし、圧縮漏れの程度によっては、グロープラグ10を作動させても着火不良を回避できないおそれがある。特に、エンジン回転数が比較的低い状況(換言すれば回転慣性が低い状況)でこのような事態が生じた場合には、エンストが起きる可能性が高くなる。これに対し、本実施形態では、グロープラグ10作動後のエンジン回転数が閾値Nx以下のときは、EGR弁53の開度を低減する制御、及び燃料噴射量を増大する制御が実行されるので、前記のような事情によるエンストの発生を抑制することができる。すなわち、EGR弁53の開度低減により、不活性ガスであるEGRガスの割合が燃焼室Cにおいて減少するので、混合気の着火性を向上させることができる。また、燃料噴射量の増大により、やはり混合気の着火性を向上させることができる。そして、これらの効果の組合せにより、エンジン回転数が低い状況で着火不良が起きる可能性を十分に低減することができ、エンストの発生を効果的に抑制することができる。 However, depending on the degree of compression leakage, there is a risk that poor ignition cannot be avoided even if the glow plug 10 is operated. In particular, if such a situation occurs when the engine speed is relatively low (in other words, when the rotational inertia is low), the possibility of the engine stalling increases. In contrast, in this embodiment, when the engine speed after the glow plug 10 is operated is equal to or lower than the threshold value Nx, control is executed to reduce the opening of the EGR valve 53 and control is executed to increase the fuel injection amount, so that the occurrence of the stall due to the above-mentioned circumstances can be suppressed. That is, by reducing the opening of the EGR valve 53, the proportion of EGR gas, which is an inert gas, is reduced in the combustion chamber C, so that the ignition property of the mixture can be improved. In addition, by increasing the fuel injection amount, the ignition property of the mixture can also be improved. And, by combining these effects, the possibility of poor ignition occurring when the engine speed is low can be sufficiently reduced, and the occurrence of the stall can be effectively suppressed.

しかも、本実施形態において、EGR弁53の開度及び燃料噴射量を変更する上述した制御は、エンジン回転数が閾値Nx以下にならない限り実行されないので、エミッション性能及び燃費性能に影響が及ぶ可能性を低減することができる。すなわち、EGR弁53の開度の低減は、燃焼室Cでの燃焼温度を上昇させ、NOx生成量を増大させる影響をもたらす。また、燃料噴射量の増大は、燃費性能を低下させる影響をもたらす。これに対し、本実施形態では、デポジットの付着(圧縮漏れ)が確認されても、エンジン回転数が閾値Nx以下になるまではEGR弁53の開度が低減されないので、当該開度の低減によりNOx生成量が増大する可能性を低減することができる。同様に、デポジットの付着が確認されても、エンジン回転数が閾値Nx以下になるまでは燃料噴射量が増大されないので、当該噴射量の増大により燃費性能が低下する可能性を低減することができる。特に、エンジン回転数が閾値Nxを超える状況でデポジットの付着が確認され、これを受けてグロープラグ10が作動したような場合には、エンジン回転数が閾値Nx以下になる前に燃焼圧力等によってデポジットが除去される可能性がある。このようなケースでは、デポジット対策のためにEGR弁53の開度及び燃料噴射量を変更することがそもそも不要になるので、エミッション性能及び燃費性能への影響を最小化することができる。このように、本実施形態では、エンジン1のエミッション性能及び燃費性能に及ぶ影響を軽減しながら、デポジット付着によるエンストの発生を抑制することができる。 Moreover, in this embodiment, the above-mentioned control for changing the opening degree of the EGR valve 53 and the fuel injection amount is not executed unless the engine speed is equal to or lower than the threshold value Nx, so that the possibility of affecting the emission performance and fuel efficiency can be reduced. That is, reducing the opening degree of the EGR valve 53 increases the combustion temperature in the combustion chamber C and increases the amount of NOx generated. In addition, increasing the amount of fuel injection reduces the fuel efficiency. In contrast, in this embodiment, even if the deposition of a deposit (compression leakage) is confirmed, the opening degree of the EGR valve 53 is not reduced until the engine speed is equal to or lower than the threshold value Nx, so that the possibility of the amount of NOx generated increasing due to the reduction of the opening degree can be reduced. Similarly, even if the deposition of a deposit is confirmed, the fuel injection amount is not increased until the engine speed is equal to or lower than the threshold value Nx, so that the possibility of the fuel efficiency decreasing due to the increase of the injection amount can be reduced. In particular, when the deposition of a deposit is confirmed when the engine speed exceeds the threshold value Nx and the glow plug 10 is operated in response to this, the deposit may be removed by the combustion pressure or the like before the engine speed becomes equal to or lower than the threshold value Nx. In such a case, it is not necessary to change the opening of the EGR valve 53 or the amount of fuel injection to deal with deposits in the first place, so the impact on emissions performance and fuel economy can be minimized. In this way, in this embodiment, it is possible to suppress the occurrence of engine stalls due to deposit adhesion while reducing the impact on the emissions performance and fuel economy of the engine 1.

また、本実施形態では、上述した圧縮状態指標値Vとして、圧縮上死点を跨ぐ第1クランク角範囲ΔC1の通過に要する第1時間T1と、膨張行程に含まれる第2クランク角範囲ΔC2の通過に要する第2時間T2との比(T1/T2)が算出されるので、当該圧縮状態指標値Vを閾値Vxと比較することにより、圧縮漏れの発生、ひいてはバルブシート部へのデポジットの付着を精度よく推定することができる。すなわち、圧縮漏れが発生すると、圧縮行程中にピストン5に作用する圧縮反力が小さくなるので、圧縮上死点を通過する前後におけるピストン5の移動速度の変化量が小さくなる。このことは、第1時間T1と第2時間T2との差が縮小すること、換言すれば第1時間T1と第2時間T2との比(T1/T2)が小さくなることを意味する。したがって、当該第1時間T1と第2時間T2との比を圧縮状態指標値Vとして算出する本実施形態によれば、当該圧縮状態指標値Vの大小に基づいて精度よく圧縮漏れ(ひいてはデポジットの付着)を推定することができる。 In addition, in this embodiment, the above-mentioned compression state index value V is calculated as the ratio (T1/T2) between the first time T1 required to pass through the first crank angle range ΔC1 that spans the compression top dead center and the second time T2 required to pass through the second crank angle range ΔC2 included in the expansion stroke. By comparing the compression state index value V with the threshold value Vx, the occurrence of compression leakage and, in turn, the adhesion of deposits to the valve seat portion can be accurately estimated. In other words, when compression leakage occurs, the compression reaction force acting on the piston 5 during the compression stroke becomes smaller, so that the amount of change in the movement speed of the piston 5 before and after passing the compression top dead center becomes smaller. This means that the difference between the first time T1 and the second time T2 is reduced, in other words, the ratio (T1/T2) between the first time T1 and the second time T2 is reduced. Therefore, according to this embodiment, in which the ratio between the first time T1 and the second time T2 is calculated as the compression state index value V, it is possible to accurately estimate the compression leakage (and thus the formation of deposits) based on the magnitude of the compression state index value V.

また、本実施形態では、グロープラグ10の作動後に、エンジン回転数が閾値Nxよりも大きい状態でデポジットが継続して付着していること(圧縮漏れの継続)が確認された場合には、減速比を大きくするシフトダウンが行われるエンジン回転数(シフトダウン回転数)が通常よりも高くなるようにシフトパターンが変更されるとともに(S15)、ロックアップクラッチ115が締結されるエンジン回転数の範囲(ロックアップ領域)が低回転側に拡大される(S16)。このような構成によれば、車両走行中のエンジン回転数を高く維持することができ、エンストが起きる可能性を低減することができる。 In addition, in this embodiment, if it is confirmed that deposits continue to adhere when the engine speed is greater than the threshold value Nx after the glow plug 10 is activated (continuation of compression leakage), the shift pattern is changed so that the engine speed at which a downshift to increase the reduction ratio is performed (downshift speed) is higher than normal (S15), and the range of engine speeds at which the lockup clutch 115 is engaged (lockup region) is expanded to the lower speed side (S16). With this configuration, the engine speed can be maintained high while the vehicle is running, reducing the possibility of the engine stalling.

すなわち、本実施形態では、シフトダウン回転数が高くなるようにシフトパターンが変更されるので、例えば車両の減速時に、通常よりも早いタイミングでシフトダウンが行われるようになる。これにより、エンジン回転数が十分に低下する前に減速比を増大させることができ、その増大後の減速比によってエンジン回転数を引き上げることができる。また、ロックアップ領域が低回転側に拡大されるので、例えば車両の減速時に、通常よりも低いエンジン回転数までロックアップ状態(クランク軸7と車輪W1とが直結する状態)が維持される。これにより、クランク軸7が車輪W1と同期して回転する状態を維持することができ、車輪W1の回転エネルギーを利用してエンジン回転数の低下を抑制することができる。このように、本実施形態では、エンジン回転数が相対的に高く維持されるように自動変速機101が制御されるので、エンストが起きる可能性をより低減することができる。 That is, in this embodiment, the shift pattern is changed so that the downshift speed is higher, so that, for example, when the vehicle is decelerating, the downshift is performed at an earlier timing than usual. This allows the reduction ratio to be increased before the engine speed drops sufficiently, and the engine speed can be increased by the increased reduction ratio. In addition, since the lockup region is expanded to the low rotation side, the lockup state (the state in which the crankshaft 7 and the wheel W1 are directly connected) is maintained up to an engine speed lower than normal, for example, when the vehicle is decelerating. This allows the crankshaft 7 to maintain a state in which it rotates in synchronization with the wheel W1, and the rotational energy of the wheel W1 can be used to suppress a drop in the engine speed. In this way, in this embodiment, the automatic transmission 101 is controlled so that the engine speed is maintained relatively high, so the possibility of the engine stalling can be further reduced.

また、前記のようにエンジン回転数を高く維持することは、エンジン回転数が閾値Nx以下まで低下する事態が起き難くなることを意味する。これにより、EGR弁53の開度及び燃料噴射量を変更する上述した制御が要求される可能性が低くなるので、エンジン1のエミッション性能及び燃費性能に及ぶ影響をより軽減することができる。 In addition, maintaining the engine speed high as described above means that the engine speed is less likely to drop below the threshold value Nx. This reduces the likelihood that the above-mentioned control for changing the opening of the EGR valve 53 and the fuel injection amount will be required, further reducing the impact on the emissions performance and fuel economy of the engine 1.

[変形例]
前記実施形態では、気筒2aの圧縮状態を表す圧縮状態指標値Vとして、圧縮上死点を跨ぐ第1クランク角範囲ΔC1の通過に要する第1時間T1と、膨張行程に含まれる第2クランク角範囲ΔC2の通過に要する第2時間T2との比(T1/T2)を算出したが、圧縮状態指標値Vは、圧縮漏れの有無に応じて変動する値であればよく、その限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、第1時間T1と第2時間T2との差を圧縮状態指標値Vとして採用してもよい。また、第1時間T1は、図6のΔC1よりも進角側でかつ圧縮行程に含まれる所定のクランク角範囲の通過に要する時間であってもよく、第2時間T2は、図6のΔC2よりも進角又は遅角側でかつ膨張行程に含まれる所定のクランク角範囲の通過に要する時間であってもよい。さらに、圧縮行程と膨張行程とのそれぞれにおいて、特定のクランク角範囲の通過に要する時間からピストン5の平均的な移動速度を算出し、両者の速度比を圧縮状態指標値Vとして採用してもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the ratio (T1/T2) between the first time T1 required to pass through the first crank angle range ΔC1 across the compression top dead center and the second time T2 required to pass through the second crank angle range ΔC2 included in the expansion stroke is calculated as the compression state index value V representing the compression state of the cylinder 2a, but the compression state index value V may be any value that varies depending on the presence or absence of compression leakage, and various modifications are possible to that extent. For example, the difference between the first time T1 and the second time T2 may be adopted as the compression state index value V. In addition, the first time T1 may be a time required to pass through a predetermined crank angle range that is more advanced than ΔC1 in FIG. 6 and is included in the compression stroke, and the second time T2 may be a time required to pass through a predetermined crank angle range that is more advanced or retarded than ΔC2 in FIG. 6 and is included in the expansion stroke. Furthermore, the average moving speed of the piston 5 may be calculated from the time required for the piston 5 to pass through a specific crank angle range in each of the compression stroke and the expansion stroke, and the speed ratio between the two may be used as the compression state index value V.

前記実施形態では、クランク角センサSN1の入力情報からPCM70により算出される上述した圧縮状態指標値Vに基づき圧縮漏れを検出したが、圧縮漏れを検出する手段はこれに限られない。例えば、気筒2a(燃焼室C)の内部圧力である筒内圧力を検出する筒内圧センサを設け、当該筒内圧センサの検出値に基づいて圧縮漏れを検出してもよい。この場合、筒内圧センサは本発明における「圧縮漏れ検出部」に相当する。 In the above embodiment, compression leakage is detected based on the above-mentioned compression state index value V calculated by the PCM70 from the input information of the crank angle sensor SN1, but the means for detecting compression leakage is not limited to this. For example, a cylinder pressure sensor that detects the cylinder pressure, which is the internal pressure of the cylinder 2a (combustion chamber C), may be provided, and compression leakage may be detected based on the detection value of the cylinder pressure sensor. In this case, the cylinder pressure sensor corresponds to the "compression leakage detection unit" in the present invention.

前記実施形態では、デポジットの付着(圧縮漏れ)が確認された後のエンジン回転数が閾値Nx以下である場合に、EGR弁53の開度を低減する制御(S11)と、燃料噴射弁9からの燃料噴射量を増大する制御(S12)とをそれぞれ実行するようにしたが、これら2つの制御の両方を実行する必要はなく、いずれか一方の制御だけを実行してもよい。この場合でも、着火性を向上させてエンストを抑制することができる。 In the above embodiment, when the engine speed after deposit adhesion (compression leakage) is confirmed is equal to or lower than the threshold value Nx, control to reduce the opening of the EGR valve 53 (S11) and control to increase the amount of fuel injected from the fuel injection valve 9 (S12) are executed, but it is not necessary to execute both of these two controls, and only one of the controls may be executed. Even in this case, ignition performance can be improved and stalling can be suppressed.

前記実施形態では、エンジン回転数が閾値Nxより大きい場合でも、デポジットが継続して付着していること(圧縮漏れが依然起きていること)が確認された場合には、シフトダウン回転数が通常よりも高くなるようにシフトパターンを変更する制御(S15)と、ロックアップ解除回転数を通常よりも低くする制御(S16)とをそれぞれ実行するようにしたが、これら2つの制御の両方を実行する必要はなく、いずれか一方の制御だけを実行してもよい。この場合でも、エンジン回転数を高く維持してエンストを抑制することができる。 In the above embodiment, even if the engine speed is greater than the threshold value Nx, if it is confirmed that deposits continue to adhere (compression leakage is still occurring), control is executed to change the shift pattern so that the downshift speed is higher than normal (S15), and control is executed to set the lockup release speed lower than normal (S16). However, it is not necessary to execute both of these two controls, and only one of the controls may be executed. Even in this case, the engine speed can be maintained high to suppress stalling.

前記実施形態では、減速燃料カット中にデポジットの付着(圧縮漏れ)が確認された場合に、吸気シャッター弁33の開度を通常よりも大きい値に変更するようにしたが(ステップS5)、当該制御に加えて、もしくは当該制御に代えて、エンジン回転数が高く維持されるように自動変速機101の制御パターンを変更する制御(上述したステップS15,S16と同様の制御)を実行してもよい。 In the above embodiment, if deposit adhesion (compression leakage) is confirmed during deceleration fuel cut, the opening of the intake shutter valve 33 is changed to a value larger than normal (step S5). However, in addition to or instead of this control, control may be executed to change the control pattern of the automatic transmission 101 so that the engine speed is maintained high (similar to control in steps S15 and S16 described above).

前記実施形態では、軽油を含有する燃料を自着火により燃焼させるディーゼルエンジンに本発明を適用した例について説明したが、グロープラグ10に相当する加熱手段を有するものであれば、ディーゼルエンジン以外のエンジンにも本発明を適用することが可能である。 In the above embodiment, an example of applying the present invention to a diesel engine that burns fuel containing diesel through self-ignition has been described, but the present invention can also be applied to engines other than diesel engines as long as they have a heating means equivalent to the glow plug 10.

1 :エンジン
C :燃焼室
7 :クランク軸(出力軸)
9 :燃料噴射弁
10 :グロープラグ
11 :吸気ポート
12 :排気ポート
13 :吸気弁
14 :排気弁
30 :吸気通路
40 :排気通路
50 :EGR通路
53 :EGR弁
70 :PCM(コントローラ、圧縮漏れ検出部)
SN1 :クランク角センサ(回転検出部、圧縮漏れ検出部)
101 :自動変速機
115 :ロックアップクラッチ
1: Engine C: Combustion chamber 7: Crankshaft (output shaft)
9: Fuel injection valve 10: Glow plug 11: Intake port 12: Exhaust port 13: Intake valve 14: Exhaust valve 30: Intake passage 40: Exhaust passage 50: EGR passage 53: EGR valve 70: PCM (controller, compression leakage detection unit)
SN1: Crank angle sensor (rotation detection section, compression leakage detection section)
101: Automatic transmission 115: Lock-up clutch

Claims (5)

燃焼室と、吸気ポートを介して前記燃焼室と接続された吸気通路と、排気ポートを介して前記燃焼室と接続された排気通路と、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気通路と前記排気通路とを接続するEGR通路とを備えたエンジンを制御する装置であって、
前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記燃焼室を加熱するグロープラグと、
前記EGR通路に開閉可能に設けられたEGR弁と、
前記エンジンの出力軸の回転数であるエンジン回転数を検出する回転検出部と、
圧縮行程中に前記燃焼室から前記吸気ポート又は前記排気ポートを通じて空気が漏れる現象である圧縮漏れを検出する圧縮漏れ検出部と、
前記燃料噴射弁、前記グロープラグ、及び前記EGR弁を制御するコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記圧縮漏れ検出部により圧縮漏れが検出された場合に、前記グロープラグを作動させて前記燃焼室を加熱する第1の制御を実行し、
前記第1の制御の後、前記回転検出部により検出されたエンジン回転数が所定の閾値以下であることが確認された場合に、前記EGR弁の開度の低減と前記燃料噴射弁からの燃料噴射量の増大との少なくとも一方を伴う第2の制御を実行する、エンジンの制御装置。
A device for controlling an engine having a combustion chamber, an intake passage connected to the combustion chamber via an intake port, an exhaust passage connected to the combustion chamber via an exhaust port, an intake valve and an exhaust valve which open and close the intake port and the exhaust port, and an EGR passage which connects the intake passage and the exhaust passage,
a fuel injection valve that injects fuel into the combustion chamber;
A glow plug for heating the combustion chamber;
an EGR valve provided in the EGR passage so as to be capable of opening and closing;
A rotation detection unit that detects an engine speed, which is the rotation speed of an output shaft of the engine;
a compression leakage detection unit that detects a compression leakage, which is a phenomenon in which air leaks from the combustion chamber through the intake port or the exhaust port during a compression stroke;
a controller for controlling the fuel injection valve, the glow plug, and the EGR valve,
The controller:
When the compression leakage detection unit detects a compression leakage, a first control is executed to activate the glow plug to heat the combustion chamber;
an engine control device that, when it is confirmed that the engine speed detected by the rotation detection unit is equal to or lower than a predetermined threshold after the first control, executes a second control involving at least one of reducing the opening degree of the EGR valve and increasing the amount of fuel injected from the fuel injection valve.
請求項1に記載のエンジンの制御装置において、
前記圧縮漏れ検出部は、圧縮行程に含まれるか又は圧縮上死点を跨ぐ第1クランク角範囲の通過に要する第1時間と、当該圧縮行程の直後の膨張行程に含まれかつ前記第1クランク角範囲よりも遅角側の第2クランク角範囲の通過に要する第2時間とに基づいて、前記圧縮漏れを検出する、エンジンの制御装置。
2. The engine control device according to claim 1,
The compression leakage detection unit detects the compression leakage based on a first time required for the engine to pass through a first crank angle range that is included in the compression stroke or that crosses the compression top dead center, and a second time required for the engine to pass through a second crank angle range that is included in the expansion stroke immediately after the compression stroke and is more retarded than the first crank angle range.
請求項1又は2に記載のエンジンの制御装置において、
前記エンジンは、自動的に減速比を変更可能な自動変速機を介して車輪と連結された車載エンジンであり、
前記コントローラは、前記第1の制御の後、前記エンジン回転数が前記閾値よりも大きい状態で前記圧縮漏れが起きたことが確認された場合に、前記エンジン回転数が高く維持されるように前記自動変速機を制御する第3の制御を実行する、エンジンの制御装置。
The engine control device according to claim 1 or 2,
the engine is an in-vehicle engine connected to wheels via an automatic transmission capable of automatically changing a reduction ratio,
An engine control device, wherein the controller executes a third control to control the automatic transmission so as to maintain the engine speed high when it is confirmed after the first control that the compression leakage has occurred while the engine speed is greater than the threshold value.
請求項3に記載のエンジンの制御装置において、
前記自動変速機は、前記エンジンの出力軸と前記車輪とを直結するロックアップクラッチを含み、
前記第3の制御は、前記ロックアップクラッチが締結されるエンジン回転数の範囲であるロックアップ領域を低回転側に拡大する制御、及び、前記減速比を大きくするシフトダウンが行われるエンジン回転数が高くなるようにシフトパターンを変更する制御の少なくとも一方を含む、エンジンの制御装置。
4. The engine control device according to claim 3,
the automatic transmission includes a lock-up clutch that directly connects an output shaft of the engine to the wheels,
The third control includes at least one of control to expand a lock-up region, which is the range of engine speeds at which the lock-up clutch is engaged, to the lower engine speed side, and control to change a shift pattern so that the engine speed at which a downshift to increase the reduction ratio is performed is increased.
燃焼室と、吸気ポートを介して前記燃焼室と接続された吸気通路と、排気ポートを介して前記燃焼室と接続された排気通路と、前記吸気ポート及び前記排気ポートを開閉する吸気弁及び排気弁と、前記吸気通路と前記排気通路とを接続するEGR通路と、前記燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射弁と、前記燃焼室を加熱するグロープラグと、前記EGR通路に開閉可能に設けられたEGR弁とを備えたエンジンを制御する方法であって、
圧縮行程中に前記燃焼室から前記吸気ポート又は前記排気ポートを通じて空気が漏れる現象である圧縮漏れを検出する第1ステップと、
前記第1ステップで前記圧縮漏れが検出された場合に、前記グロープラグを作動させて前記燃焼室を加熱する第2ステップと、
前記第2ステップの後、前記エンジンの出力軸の回転数であるエンジン回転数を検出する第3ステップと、
前記第3ステップで検出されたエンジン回転数が所定の閾値以下であることが確認された場合に、前記EGR弁の開度の低減と前記燃料噴射弁からの燃料噴射量の増大との少なくとも一方を行う第4ステップとを含む、エンジンの制御方法。
A method for controlling an engine including a combustion chamber, an intake passage connected to the combustion chamber via an intake port, an exhaust passage connected to the combustion chamber via an exhaust port, an intake valve and an exhaust valve for opening and closing the intake port and the exhaust port, an EGR passage connecting the intake passage and the exhaust passage, a fuel injection valve for injecting fuel into the combustion chamber, a glow plug for heating the combustion chamber, and an EGR valve provided in the EGR passage in an openable and closable manner,
A first step of detecting a compression leak, which is a phenomenon in which air leaks from the combustion chamber through the intake port or the exhaust port during a compression stroke;
a second step of activating the glow plug to heat the combustion chamber when the compression leakage is detected in the first step;
a third step of detecting an engine speed, which is a rotation speed of an output shaft of the engine, after the second step;
and a fourth step of at least one of reducing an opening degree of the EGR valve and increasing an amount of fuel injected from the fuel injection valve when it is confirmed that the engine speed detected in the third step is equal to or lower than a predetermined threshold value.
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