JP7743752B2 - エンジンの制御装置及び制御方法 - Google Patents

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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

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。

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。

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。

特許第６５３１７８０号公報

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。

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。

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。

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ＥＧＲ通路に開閉可能に設けられたＥＧＲ弁と、前記エンジンから駆動力を得て仕事を行う補機と、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ＥＧＲ弁、及び前記補機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、前記補機の作動を制限する第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。

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補機の作動が制限されるので、補機からエンジンに加わる逆トルクを小さくでき、エンジンの回転抵抗（外部負荷）を軽減することができる。しかも、補機の作動制限は短時間で実現可能なため、応答性よくエンジンの回転抵抗を軽減することができる。回転抵抗が軽減されると、仮にデポジットの付着（圧縮漏れ）に起因した混合気の着火不良が起きたとしても、エンジンの回転が維持され易くなる。すなわち、補機の作動制限に応じた回転抵抗の軽減により、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。

ただし、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）で上述した着火不良が起きた場合には、補機の作動制限だけではエンジンの回転を維持できない（エンストに至る）可能性が高くなる。これに対し、本発明では、補機の作動制限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。

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、これを受けて補機の作動が制限されたような場合には、エンジン回転が維持されている間にデポジットが除去されて、回転数が閾値以下になる前に圧縮漏れが解消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。

前記補機は、前記エンジンから駆動力を得て発電を行う発電機を含んでいてもよい。この場合、前記第１の制御は、前記発電機による発電を停止するか又は発電量を低減する制御を含むものとすることができる。

この構成によれば、発電の停止もしくは発電量の低減によってエンジンの回転抵抗を迅速かつ適切に軽減することができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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ＥＧＲ通路に開閉可能に設けられたＥＧＲ弁と、出力軸と、前記出力軸から駆動力を得て仕事を行う補機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、前記補機の作動を制限する第２ステップと、前記第２ステップの後、前記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。

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。

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。

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。 吸排気弁及びその動弁機構の詳細を示す断面図である。 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。 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。 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。 圧縮状態指標値の算出方法を説明するための図である。

［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。

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。

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。

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。

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。

シリンダヘッド４には、燃料噴射弁９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り、各気筒２ａに対し１つずつ用意されている。

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。

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。

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１４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。

クランク軸７には、ベルト等の伝達部材を介してオルタネータ１８が連結されている。オルタネータ１８は、クランク軸７から駆動力を得て発電を行う発電機であり、エンジン１の補機の一種である。オルタネータ１８には、発電量を調整するためのレギュレータ回路（図示省略）が内蔵されている。レギュレータ回路は、車両の電気負荷やバッテリ残量等の条件に応じて発電量を調整することが可能である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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、オルタネータ１８、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。

［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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、オルタネータ１８が作動中であるか否かを判定する（ステップＳ６）。すなわち、ＰＣＭ７０は、オルタネータ１８による発電状態を確認し、所定量以上の発電が行われている場合にオルタネータ１８が作動中であると判定する。

前記ステップＳ６でＹＥＳと判定されてオルタネータ１８が作動中であることが確認された場合、ＰＣＭ７０は、オルタネータ１８の作動を停止する（ステップＳ７）。すなわち、ＰＣＭ７０は、オルタネータ１８による発電が停止する（発電量が実質ゼロになる）ようにオルタネータ１８内のレギュレータ回路を制御する。これにより、オルタネータ１８からクランク軸７に作用する逆トルクが低下し、クランク軸７の回転抵抗（外部負荷）が軽減される。なお、当該ステップＳ７でのオルタネータ１８の停止は、前記ステップＳ６の判定がＮＯであった場合（つまりオルタネータ１８が非作動であった場合）にはスキップされる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

［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、オルタネータ１８による発電を停止する制御（Ｓ７）が実行される。また、発電停止の後、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。

すなわち、本実施形態では、デポジットの付着確認に応じてオルタネータ１８による発電が停止されるので、オルタネータ１８からエンジン本体２（クランク軸７）に加わる逆トルクを小さくでき、エンジン本体２の回転抵抗（外部負荷）を軽減することができる。しかも、オルタネータ１８の発電停止（発電量の変更）は短時間で実現可能なため、応答性よくエンジン本体２の回転抵抗を軽減することができる。回転抵抗が軽減されると、仮にデポジットの付着（圧縮漏れ）に起因した混合気の着火不良が起きたとしても、クランク軸７の回転が維持され易くなる。すなわち、発電停止に応じた回転抵抗の軽減により、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。

ただし、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）で上述した着火不良が起きた場合には、オルタネータ１８の発電停止だけではクランク軸７の回転を維持できない（エンストに至る）可能性が高くなる。これに対し、本実施形態では、発電停止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。

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、これを受けてオルタネータ１８による発電が停止されたような場合には、エンジン回転が維持されている間にデポジットが除去されて、回転数が閾値Ｎｘ以下になる前に圧縮漏れが解消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。

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。

また、本実施形態では、オルタネータ１８の発電停止後に、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。

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。

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。

［変形例］
前記実施形態では、バブルシート部へのデポジットの付着（圧縮漏れ）が確認された場合に、オルタネータ１８による発電を停止するようにしたが、このような制御に代えて、オルタネータ１８による発電を継続しつつその発電量を低減する制御を行ってもよい。すなわち、オルタネータ１８を用いたデポジットの付着対策は、エンジン本体２（クランク軸７）の回転抵抗が軽減されるようにオルタネータ１８の作動を制限する制御であればよく、発電自体を停止することは必須ではない。

さらに、デポジット付着時に最初に行う制御、つまり本発明における第１の制御は、エンジン１から駆動力を得て仕事を行う補機の作動を制限するものであればよく、その対象はオルタネータ１８に限られない。例えば、作動を制限する対象となる前記補機は、エンジン１のクランク軸７により駆動される空調用コンプレッサであってもよい。空調用コンプレッサは、車両に備わる空調装置に用いられる冷媒を圧送するコンプレッサである。この場合、前記第１の制御は、空調用コンプレッサによる冷媒の圧送を停止する制御、もしくは当該冷媒の圧送量を低減する制御とすることができる。いずれの場合でも、空調用コンプレッサの作動に起因したエンジン本体２の回転抵抗を軽減することができ、エンストの発生を抑制することができる。

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。

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。

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。

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。

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。

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、本発明を適用可能なエンジンはディーゼルエンジンに限られない。例えば、オルタネータ等の補機を備えた火花点火式エンジンにも本発明を適用することが可能である。

１ ：エンジン
Ｃ ：燃焼室
７ ：クランク軸（出力軸）
９ ：燃料噴射弁
１８ ：オルタネータ（発電機；補機）
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

Claims (6)

1. 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ＥＧＲ通路に開閉可能に設けられたＥＧＲ弁と、
   前記エンジンから駆動力を得て仕事を行う補機と、
   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ＥＧＲ弁、及び前記補機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、前記補機の作動を制限する第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。
2. 請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
   前記補機は、前記エンジンから駆動力を得て発電を行う発電機を含み、
   前記第１の制御は、前記発電機による発電を停止するか又は発電量を低減する制御を含む、エンジンの制御装置。
3. 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。
4. 請求項１～３のいずれか１項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。
5. 請求項４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。
6. 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ＥＧＲ通路に開閉可能に設けられたＥＧＲ弁と、出力軸と、前記出力軸から駆動力を得て仕事を行う補機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、前記補機の作動を制限する第２ステップと、
   前記第２ステップの後、前記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。