内燃機関の制御装置

【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し、筒内のデポジット堆積量を精度良く推定することを目的とする。
【解決手段】
筒内圧センサ２８を備える。内燃機関１０の工場出荷時に第１負荷条件（ＫＬ１）で算出された第１基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ１）と当該第１負荷条件（ＫＬ１）で基準状態よりも後の運転中に算出された第１燃焼期間Ｔ（ＫＬ１）との第１燃焼期間変化量ΔＴ１と、工場出荷時に第２負荷条件（ＫＬ２）で算出された第２基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ２）と当該第２負荷条件（ＫＬ２）で基準状態よりも後の運転中に算出された第２燃焼期間Ｔ（ＫＬ２）との第２燃焼期間変化量ΔＴ２とを算出したうえで、第１燃焼期間変化量ΔＴ１と第２燃焼期間変化量ΔＴ２との差である燃焼期間変化量ΔＴ１２の大きさに基づいて筒内のデポジット堆積量を推定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に係り、特に、筒内のデポジット堆積量を推定する装置として好適な内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、筒内のデポジット堆積量を算出するエンジンのデポジット量検出装置が開示されている。具体的には、この従来の装置は、熱発生率、ノック発生時期および実ノック強度に基づいて、筒内のデポジット堆積量を算出するというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２６４８１号公報
【特許文献２】特開２００９−００２２４１号公報
【特許文献３】特開平１１−０２２５４１号公報
【特許文献４】特開２００８−１９６３８７号公報
【特許文献５】特開平７−２７９７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空燃比やＥＧＲガス量などが異なると、ノック発生時期やノック強度が変化する。従って、上記特許文献１に記載の手法では、筒内のデポジット堆積量を精度良く推定するためには、複雑なロジックが必要となる。
【０００５】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、筒内のデポジット堆積量を精度良く推定することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の燃料状態を取得する燃焼状態取得手段と、
前記内燃機関の負荷を取得するエンジン負荷取得手段と、
複数の負荷条件で取得した燃焼状態と、前記内燃機関が筒内にデポジットが付着していないもしくは当該デポジットの付着の少ない基準状態にある時に前記複数の負荷条件で取得した基準燃焼状態との比較結果に基づいて、筒内のデポジット堆積量を推定するデポジット堆積量推定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記燃焼状態取得手段は、
筒内圧力を検知する筒内圧センサと、
前記筒内圧センサにより検知される筒内圧力に基づいて筒内での燃焼期間を算出する燃焼期間算出手段と、
を含み、
前記デポジット堆積量推定手段は、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第１負荷条件で算出された第１基準燃焼期間と前記基準状態よりも後の運転中に前記第１負荷条件で算出された第１燃焼期間との第１燃焼期間差と、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第２負荷条件で算出された第２基準燃焼期間と前記基準状態よりも後の運転中に前記第２負荷条件で算出された第２燃焼期間との第２燃焼期間差とを算出したうえで、前記第１燃焼期間差と前記第２燃焼期間差との差の大きさに基づいて筒内のデポジット堆積量を推定することを特徴とする。
【０００８】
また、第３の発明は、第１の発明において、
前記内燃機関では、運転中に点火時期を最適点火時期に制御する最適点火時期制御が実行されており、
前記燃焼状態取得手段は、ノックを検知するノックセンサを含み、
前記デポジット堆積量推定手段は、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第１負荷条件でノックが検知された時の第１基準点火時期と前記基準状態よりも後に前記第１負荷条件でノックが検知された時の第１点火時期との第１点火時期差と、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第２負荷条件でノックが検知された時の第２基準点火時期と前記基準状態よりも後に前記第２負荷条件でノックが検知された時の第２点火時期との第２点火時期差とを算出したうえで、前記第１点火時期差と前記第２点火時期差との差の大きさに基づいて筒内のデポジット堆積量を推定することを特徴とする。
【０００９】
また、第４の発明は、第１乃至第３の発明の何れかにおいて、
所定のノック判定指標値が所定のノック判定基準値に達した場合にノックが発生したと判定するノック判定手段と、
前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合に、前記内燃機関の運転領域に応じて前記ノック判定基準値を異ならせるノック判定基準値変更手段と、
を更に備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第５の発明は、第４の発明において、
前記ノック判定基準値変更手段は、前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合に、所定の低回転高負荷領域に対して用いる前記ノック判定基準値を小さくすることを特徴とする。
【００１１】
また、第６の発明は、第４または第５の発明において、
前記ノック判定基準値変更手段は、前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合に、所定の低回転高負荷領域以外の運転領域の少なくとも一部の領域に対して用いる前記ノック判定基準値を大きくすることを特徴とする。
【００１２】
また、第７の発明は、第４乃至第６の発明の何れかにおいて、
前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合において、前記内燃機関の運転領域が所定の低回転高負荷領域となる時に、ノックの発生を抑制する所定のノック抑制制御を実行するノック抑制制御実行手段を更に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
筒内壁面にデポジットが堆積すると、燃焼速度が高くなる。また、デポジットの堆積が燃焼速度に与える影響は、内燃機関の負荷によって異なるものとなる。第１の発明によれば、複数の負荷条件で取得した燃焼状態と、内燃機関が基準状態（筒内にデポジットが付着していないもしくは当該デポジットの付着の少ない状態）にある時に上記複数の負荷条件で取得した基準燃焼状態との比較結果に基づいて、筒内のデポジット堆積量が推定される。これにより、上記知見に利用して、筒内のデポジット堆積量を精度良く推定することが可能となる。
【００１４】
第２の発明によれば、燃焼状態を示す指標として筒内での燃焼期間を用いつつ、２つの負荷条件における燃焼期間の変化の相対的な比較に基づいた判断が行われる。これにより、使用される燃料の性状の変更などによって燃焼速度が変化することがあったとしても、複雑なロジックを必要とすることなく、デポジット堆積量を精度良く推定することが可能となる。
【００１５】
第３の発明によれば、燃焼状態を示す指標としてノック検出時の点火時期を用いつつ、２つの負荷条件における上記点火時期の変化の相対的な比較に基づいた判断が行われる。これにより、使用される燃料の性状の変更などによって燃焼速度が変化することがあったとしても、複雑なロジックを必要とすることなく、デポジット堆積量を精度良く推定することが可能となる。
【００１６】
筒内壁面にデポジットが付着している状態でノックが発生すると、付着していたデポジットの一部が筒内壁面から剥がれることがある。剥がれたデポジットは、筒内で燃焼が行われる際に燃焼しながら筒内を浮遊する。そのようなデポジットが次サイクル以降にまで残留すると、プレイグニッションの着火源となることが分かった。第４の発明によれば、デポジット堆積量が所定値以上である場合に、運転領域に応じてノック判定基準値が異なるものとされることにより、運転領域に応じてノックの発生頻度が変更される。これにより、ノックの発生による堆積デポジットの剥がれの抑制や促進を運転領域に応じて異なるものとすることが可能となる。このため、本発明を用いることで、プレイグニッションの発生を抑制できるように、ノックの発生による堆積デポジットの剥がれをコントロールすることが可能となる。
【００１７】
第５の発明によれば、低回転高負荷領域において、ノック判定基準値を小さくすることにより、ノックの発生が抑制されることになる。これにより、ノックの発生による堆積デポジットの剥がれが抑制されるので、プレイグニッションの発生が懸念される上記低回転高負荷領域において、堆積デポジットの剥がれに起因するプレイグニッションの発生頻度を低下させることができる。
【００１８】
第６の発明によれば、低回転高負荷領域以外の運転領域において、ノック判定基準値を大きくすることにより、プレイグニッションの発生頻度が低い運転領域を用いて、ノックを利用して堆積デポジットの剥離を促進させることができる。
【００１９】
第７の発明によれば、デポジット堆積量が所定値以上である場合には、そのことを契機として、内燃機関の運転領域が低回転高負荷領域となる時に所定のノック抑制制御が実行される。これにより、デポジット堆積量が多いと判断された状況下において、デポジットの剥離の要因となるノックの発生を好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図２】筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた燃焼時の筒内圧波形の変化を表したＰ−θ線図である。
【図３】クランク角度を横軸として、筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた質量燃焼割合（ＭＦＢ）の波形の変化を表した図である。
【図４】筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた、燃焼期間Ｔとエンジン負荷（負荷率ＫＬ）との関係の変化を表した図である。
【図５】燃料期間変化量ΔＴ（ΔＴ１、ΔＴ２）およびΔＴ１２と、デポジット堆積量との関係をそれぞれ表した図である。
【図６】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。
【図９】筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた、ノック時点火時期ＳＡとエンジン負荷（負荷率ＫＬ）との関係の変化を表した図である。
【図１０】点火時期変化量ΔＳＡ（ΔＳＡ１、ΔＳＡ２）およびΔＳＡ１２と、デポジット堆積量との関係をそれぞれ表した図である。
【図１１】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１３】エンジン負荷を示す指標としての正味平均有効圧（ＢＭＥＰ）とエンジン回転数とを用いて内燃機関の運転領域を表した図である。
【図１４】筒内壁面に付着したデポジットを着火源とするプレイグニッションの発生を表したイメージ図である。
【図１５】燃焼室内に堆積したデポジットが剥離される様子（一例としてピストンの頂面からの剥離）を表した図である。
【図１６】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１７】燃焼期間変化量ΔＴ１２と筒内のデポジット堆積量との関係を表した図である。
【図１８】プレイグニッションの発生頻度とデポジット堆積量との関係を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。内燃機関１０は、ここでは、過給機（一例としてターボ過給機）を備えた火花点火式内燃機関（一例としてガソリンエンジン）であるものとする。内燃機関１０の各気筒内には、ピストン１２が設けられている。各気筒内には、ピストン１２の頂部側に燃焼室１４が形成されている。燃焼室１４には、吸気通路１６および排気通路１８が連通している。
【００２２】
吸気通路１６の入口近傍には、吸気通路１６に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ２０が設けられている。エアフローメータ２０の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２２が設けられている。吸気通路１６の各吸気ポート１６ａには、各吸気ポート１６ａ内に向けて燃料を噴射するための燃料噴射弁２４が設けられている。また、各気筒には、燃焼室１４内の混合気に点火するための点火プラグ２６が設けられている。更に、各気筒には、筒内圧力を検出するための筒内圧センサ２８が配置されている。
【００２３】
図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)３０を備えている。ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、メモリー（ＲＯＭおよびＲＡＭ）並びにＡ／Ｄ変換器を含む入出力回路などによって構成されている。ＥＣＵ３０の入力部には、上述したエアフローメータ２０および筒内圧センサ２８に加え、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ３２、および、エンジン冷却水温度を検出するための水温センサ３４等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ３０の出力部には、上述したスロットルバルブ２２、燃料噴射弁２４および点火プラグ２６等の内燃機関１０の運転を制御するための各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ３０は、上述した各種センサの出力に基づき、所定のプログラムに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転状態を制御するものである。
【００２４】
図２は、筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた燃焼時の筒内圧波形の変化を表したＰ−θ線図である。より具体的には、図２（Ａ）は、筒内にデポジットが堆積している状態において、エンジン回転数、負荷率ＫＬ、点火時期ＳＡ等が同一である運転条件下における複数回の筒内圧波形を表したものであり、図２（Ｂ）は、筒内にデポジットが堆積していない状態（工場出荷時の状態）において、図２（Ａ）と同一の運転条件下における複数回の筒内圧波形を表したものである。また、図３は、クランク角度を横軸として、筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた質量燃焼割合（ＭＦＢ）の波形の変化を表した図である。質量燃焼割合は、筒内に供給された燃料の質量に対する燃焼ガスの質量の比率を表す指標値であって、点火時に０％であり、完全燃焼によって１００％に達するものである。
【００２５】
内燃機関１０の運転中には、燃料の未燃成分やオイル等がデポジットとして筒内（燃焼室１４内）に堆積することがある。筒内にデポジットが堆積すると、燃焼状態が変化する。具体的には、同一運転条件であってもデポジットが堆積するにつれ、燃焼速度が高くなる。このため、図２に示すように、デポジットが堆積している場合の方が、デポジットが堆積していない場合と比べ、点火後の筒内圧力（燃焼圧力）の変化が急峻となる。また、図３に示すように、デポジットが堆積している場合の方が、デポジットが堆積していない場合と比べ、質量燃焼割合の変化が早くなる。
【００２６】
図４は、筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた、燃焼期間Ｔとエンジン負荷（負荷率ＫＬ）との関係の変化を表した図である。
図２、３を参照して既述した理由により、デポジット堆積（付着）ありの場合の燃焼期間Ｔは、図４に示すように、筒内壁面へのデポジット堆積なしの場合の燃焼期間Ｔ０と比べて短くなる。更に、デポジットの堆積が燃焼速度に与える影響としては、負荷率ＫＬが低いほど、燃焼速度をより高くするものであることが分かった。その結果、デポジット堆積ありの場合には、燃焼期間Ｔは、図４に示すように、負荷率ＫＬが低いほど、より短くなり、デポジットの堆積が無い時の値との差が大きくなる。
【００２７】
以上説明したように、本発明者らの鋭意研究によって、筒内壁面にデポジットが堆積した場合には、燃焼速度に与える影響が負荷率ＫＬの値によって異なるものとなるという知見、より具体的には、負荷率ＫＬが低いほど、燃焼速度が高くなるという知見が得られた。本実施形態は、上記の知見に基づく筒内のデポジット堆積量の推定手法に特徴を有している。
【００２８】
本実施形態のデポジット堆積量の推定手法では、予め、内燃機関１０が新品である基準状態（すなわち、工場出荷時の状態）において、ＫＬ１、ＫＬ２（＞ＫＬ１）という負荷の異なる２つの運転条件にて推定の基準となる基準燃焼期間Ｔ０（Ｔ０（ＫＬ１）とＴ０（ＫＬ２））が算出され、ＥＣＵ３０のメモリーに記憶される。そのうえで、内燃機関１０の運転中に、上記２つの運転条件（ＫＬ１、ＫＬ２）にて、第１燃焼期間Ｔ（Ｔ（ＫＬ１）と第２燃焼期間Ｔ（ＫＬ２））とが算出される。
【００２９】
そして、第１基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ１）と運転中に算出される第１燃焼期間Ｔ（ＫＬ１）との差（Ｔ０（ＫＬ１）−Ｔ（ＫＬ１））である第１燃焼期間変化量ΔＴ１が算出され、同様に、第２基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ２）と運転中に算出される第２燃焼期間Ｔ（ＫＬ２）との差（Ｔ０（ＫＬ２）−Ｔ（ＫＬ２））である第２燃焼期間変化量ΔＴ２が算出される。更に、第１燃焼期間変化量ΔＴ１と第２燃焼期間変化量ΔＴ２との差（ΔＴ１−ΔＴ２）である燃焼期間変化量ΔＴ１２が算出される。
【００３０】
図５は、燃料期間変化量ΔＴ（ΔＴ１、ΔＴ２）およびΔＴ１２と、デポジット堆積量との関係をそれぞれ表した図である。
各負荷条件（ＫＬ１、ＫＬ２）における燃焼期間変化量ΔＴ（ΔＴ１、ΔＴ２）は、デポジットの堆積に伴って新品時よりも燃焼期間Ｔが徐々に短くなることに起因して、図５（Ａ）に示すような傾向で、デポジットの堆積量が多くなるにつれ、大きくなっていく。また、上述したように、デポジット堆積時には負荷率ＫＬが低いほど燃焼期間がより短くなることに起因して、より低負荷側の第１燃焼期間変化量ΔＴ１の方が第２燃焼期間変化量ΔＴ２よりも大きくなる。更に、負荷率ＫＬが低いほど、基準状態の値に対する燃焼速度の差が拡大する。このため、図５（Ａ）に示すように、低負荷側の負荷率ＫＬ１の運転条件における第１燃焼期間変化量ΔＴ１の方が、高負荷側の負荷率ＫＬ２の運転条件における第２燃焼期間変化量ΔＴ２よりも、デポジット堆積量の増加に対する変化率が大きくなる。
【００３１】
その結果、第１燃焼期間変化量ΔＴ１と第２燃焼期間変化量ΔＴ２との差である燃焼期間変化量ΔＴ１２は、図５（Ｂ）に示すように、正の値となり、かつ、デポジット堆積量が増えるにつれ、大きくなる。従って、予め実験等によって図５（Ｂ）に示すような燃料期間変化量ΔＴ１２とデポジット堆積量との関係を取得してＥＣＵ３０に記憶させておくことで、運転中に定期的に算出される燃焼期間変化量ΔＴ１２に基づいて、デポジット堆積量を推定することが可能となる。
【００３２】
図６は、基準燃焼期間Ｔ０を取得するために、内燃機関１０の工場出荷時に予め実行されるルーチンを示すフローチャートである。
図６に示すルーチンでは、先ず、燃焼期間Ｔを計測するための所定の第１計測条件が設定される（ステップ１００）。第１計測条件は、ここでは、一例として、エンジン回転数が１２００ｒｐｍ、ＫＬ１としての負荷率が３５％、および、水温が８０°となる条件である。負荷率ＫＬは、エアフローメータ２０により計測される吸入空気量等に基づいて算出することができる。
【００３３】
次に、上記第１計測条件が得られるように内燃機関１０が制御された状態で、筒内圧センサ２８およびクランク角センサ３２を利用して、第１基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ１）が計測される（ステップ１０２）。より具体的には、筒内圧センサ２８により検出される燃焼時の筒内圧力に基づいて、公知の関係式に従って質量燃焼割合（図３参照）が所定クランク角度毎に算出される。そして、燃焼期間Ｔ（この場合は基準燃焼期間Ｔ０）は、筒内における燃焼開始（すなわち、質量燃焼割合が０％となる時）から質量燃焼割合が所定値となる時までのクランク角期間として算出される。次いで、算出された第１基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ１）がＥＣＵ３０のメモリーに記憶される（ステップ１０４）。
【００３４】
次に、燃焼期間Ｔを計測するための所定の第２計測条件が設定される（ステップ１０６）。ここでは、第２計測条件は、上記第１計測条件とは負荷率ＫＬを異ならせつつ、他の運転条件パラメータは合わせた条件の一例として、エンジン回転数が１２００ｒｐｍ、ＫＬ２としての負荷率が８０％、および、水温が８０°となる条件とされている。
【００３５】
次に、上記第２計測条件が得られるように内燃機関１０が制御された状態で、筒内圧センサ２８およびクランク角センサ３２を利用して、第２基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ２）が計測される（ステップ１０８）。次いで、算出された第２基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ２）がＥＣＵ３０のメモリーに記憶される（ステップ１１０）。
【００３６】
図７は、内燃機関１０の運転中に筒内のデポジット堆積量を推定するために、ＥＣＵ３０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図７に示すルーチンでは、先ず、所定の第１計測条件（負荷率ＫＬ１）および第２計測条件（負荷率ＫＬ２）における、現状の第１燃焼期間Ｔ（ＫＬ１）および第２燃焼期間Ｔ（ＫＬ２）がそれぞれ計測される（ステップ２００）。
【００３７】
次に、ＥＣＵ３０が記憶している第１、第２基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ１）、Ｔ０（ＫＬ２）と、上記ステップ２００において計測された最新の第１、第２燃焼期間Ｔ（ＫＬ１）、Ｔ（ＫＬ２）とを用いて、第１燃焼期間変化量ΔＴ１と第２燃焼期間変化量ΔＴ２とが算出される（ステップ２０２）。
【００３８】
次に、上記ステップ２０２において算出された第１燃焼期間変化量ΔＴ１と第２燃焼期間変化量ΔＴ２との差である燃焼期間変化量ΔＴ１２が算出されたうえで、この燃焼期間変化量ΔＴ１２に基づいて現状のデポジット堆積量が推定（算出）される（ステップ２０４）。ＥＣＵ３０には、上記図５（Ｂ）に示すように燃焼期間変化量ΔＴ１２とデポジット堆積量との関係を予め実験等により定めた情報（例えば、マップ）がメモリーに記憶されている。本ステップ２０４では、そのような情報を利用して、最新の燃焼期間変化量ΔＴ１２から現状のデポジット堆積量が推定される。従って、本ステップ２０４によれば、燃焼期間変化量ΔＴ１２が大きいほど、デポジット堆積量が多いと推定されることになる。そのうえで、内燃機関１０では、推定された最新のデポジット堆積量に応じたエンジン制御（例えば、後述する実施の形態３において説明する制御）が実施される（ステップ２０６）。
【００３９】
以上説明した図７に示すルーチンによれば、ＫＬ１、ＫＬ２という負荷の異なる２つの運転条件において、基準燃焼期間Ｔ０（ＫＬ１）、Ｔ０（ＫＬ２）に対する燃焼期間Ｔ（ＫＬ１）、Ｔ（ＫＬ２）の差である第１、第２燃焼期間変化量ΔＴ１、ΔＴ２が算出されたうえで、これらの変化量ΔＴ１、ΔＴ２の差である燃焼期間変化量ΔＴ１２に基づいて、デポジット堆積量が推定される。このような推定手法とは異なり、１つの負荷条件での燃焼期間Ｔの変化量ΔＴに基づく判断による手法では、デポジット以外の要因で燃焼速度が変化した場合にデポジット堆積量を正確に推定することができなくなる。これに対し、本実施形態の推定手法によれば、２つの負荷条件（ＫＬ１、ＫＬ２）における燃焼期間Ｔの変化の相対的な比較に基づいた判断がなされることになる。このため、使用される燃料の性状の変更などによって燃焼速度が変化することがあったとしても、複雑なロジックを必要とすることなく、デポジット堆積量を精度良く推定することが可能となる。
【００４０】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ３０が、上記ステップ１０２、１０８または２００の処理を実行することにより前記第１の発明における「燃焼状態取得手段」が、吸入空気量などに基づいて負荷率ＫＬを算出することにより前記第１の発明における「エンジン負荷取得手段」が、上記ステップ２０２および２０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「デポジット堆積量推定手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ３０が上記ステップ１０２、１０８または２００の処理を実行することにより前記第２の発明における「燃焼期間算出手段」が実現されている。また、負荷率ＫＬ１および負荷率ＫＬ２が前記第２の発明における「第１負荷条件」および「第２負荷条件」に、燃焼期間変化量ΔＴ１および燃焼期間変化量ΔＴ２が前記第２の発明における「第１燃焼期間差」および「第２燃焼期間差」に、燃焼期間変化量ΔＴ１２が前記第２の発明における「前記第１燃焼期間差と前記第２燃焼期間差との差」に、それぞれ相当している。
【００４１】
実施の形態２．
次に、図８乃至図１２を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
図８は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。尚、図８において、上記図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００４２】
図８に示すシステムは、内燃機関４０を備えている。内燃機関４０は、筒内圧センサ２８に代えてノックセンサ４２を備える点を除き、上述した実施の形態１の内燃機関１０と同様に構成されている。ノックセンサ４２は、内燃機関４０が備えるＥＣＵ３０に接続されている。ノックセンサ４２は、シリンダブロックに伝わる内燃機関４０の燃焼に伴う振動に基づいて、ノックの発生の有無を検知または予測するためのセンサである。
【００４３】
本実施形態のシステムは、上述した実施の形態１における筒内圧センサ２８を利用した燃焼状態（燃焼期間Ｔ）の取得に代え、ノックセンサ４２によってノックが検出された際の点火時期（以下、「ノック時点火時期」と称する）を燃焼状態を示す指標値として取得し、当該ノック時点火時期の変化を利用して筒内のデポジット堆積量を推定するという点に特徴を有している。
【００４４】
前提として、内燃機関４０では、運転中に点火時期を最適点火時期ＭＢＴに制御する最適点火時期制御が実行されている。より具体的には、ＥＣＵ３０のメモリーには、内燃機関４０の運転状態（例えば、負荷率ＫＬとエンジン回転数とで規定）に応じて基本点火時期を定めた基本点火時期マップが記憶されている。そのうえで、運転中には、ノックセンサ４２により検出されるノックの有無に応じて、点火時期を進角または遅角させることにより、内燃機関の個体差や経時変化などの影響を受けることなく点火時期が（ノックが発生する直前の）最適点火時期ＭＢＴとなるように制御されている。上記ノック時点火時期は、より詳細に説明すると、最適点火時期ＭＢＴを求めて点火時期を進角させていった際にノックが検出された時の点火時期のことである。
【００４５】
図９は、筒内へのデポジットの堆積の有無に応じた、ノック時点火時期ＳＡとエンジン負荷（負荷率ＫＬ）との関係の変化を表した図である。より具体的には、図９の縦軸は、ノック時点火時期ＳＡを圧縮上死点に対する進角度を用いて表したものである。
【００４６】
実施の形態１において既述したように、筒内壁面にデポジットが堆積している場合の方がデポジットが堆積していない場合と比べて、燃焼の進行が早くなる。このため、デポジットが堆積している場合には、デポジットが堆積していない場合と比べて、最適点火時期ＭＢＴは、遅角側に移動することになる。その結果、図９に示すように、デポジットが堆積している場合には、デポジットが堆積していない場合と比べて、ノック時点火時期ＳＡは遅角側の値となる。
【００４７】
更に、デポジットが堆積していると、負荷率ＫＬが低いほど、燃焼がより早くなる。このため、筒内壁面にデポジットが堆積している場合には、最適点火時期ＭＢＴは、負荷率ＫＬが低いほど、より遅角側に移動することになる。その結果、デポジットが堆積していると、図９に示すように、ノック時点火時期ＳＡは、負荷率ＫＬが低いほど、より遅角側の値となり、デポジットの堆積が無い時の値との差が大きくなる。
【００４８】
本実施形態では、上記のようなデポジットの堆積に伴うノック時点火時期ＳＡの変化を利用して、筒内のデポジット堆積量を推定するというものである。具体的には、本実施形態のデポジット堆積量の推定手法では、予め、内燃機関１０が新品である状態（すなわち、工場出荷時の状態）において、ＫＬ１、ＫＬ２（＞ＫＬ１）という負荷の異なる２つの運転条件にて推定の基準となる基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＳＡ０（ＫＬ１）とＳＡ０（ＫＬ２））が算出され、ＥＣＵ３０のメモリーに記憶される。そのうえで、内燃機関１０の運転中に、上記２つの運転条件（ＫＬ１、ＫＬ２）にて、第１ノック時点火時期ＳＡ（ＳＡ（ＫＬ１）と第１ノック時点火時期ＳＡ（ＫＬ２））とが算出される。
【００４９】
そして、第１基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ１）と運転中に算出される第１ノック時点火時期ＳＡ（ＫＬ１）との差（ＳＡ０（ＫＬ１）−ＳＡ（ＫＬ１））である第１点火時期変化量ΔＳＡ１が算出され、同様に、第２基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ２）と運転中に算出される第２ノック時点火時期ＳＡ（ＫＬ２）との差（ＳＡ０（ＫＬ２）−ＳＡ（ＫＬ２））である第２点火時期変化量ΔＳＡ２が算出される。更に、第１点火時期変化量ΔＳＡ１と第２点火時期変化量ΔＳＡ２との差（ΔＳＡ１−ΔＳＡ２）である点火時期変化量ΔＳＡ１２が算出される。
【００５０】
図１０は、点火時期変化量ΔＳＡ（ΔＳＡ１、ΔＳＡ２）およびΔＳＡ１２と、デポジット堆積量との関係をそれぞれ表した図である。
上述したように、デポジットの堆積に伴って新品時よりも燃焼が徐々に早くなることに起因して、ノック時点火時期ＳＡはより遅角側の値となる。このため、各負荷条件（ＫＬ１、ＫＬ２）における点火時期変化量ΔＳＡ（ΔＳＡ１、ΔＳＡ２）は、図１０（Ａ）に示すような傾向で、デポジットの堆積量が多くなるにつれ、大きくなっていく。また、上述したように、デポジット堆積時には負荷率ＫＬが低いほど燃焼がより早くなることに起因して、より低負荷側の第１点火時期変化量ΔＳＡ１の方が第２点火時期変化量ΔＳＡ２よりも大きくなる。更に、負荷率ＫＬが低いほど、基準状態の値に対する燃焼速度の差が拡大する。このため、図１０（Ａ）に示すように、低負荷側の負荷率ＫＬ１の運転条件における第１点火時期変化量ΔＳＡ１の方が、高負荷側の負荷率ＫＬ２の運転条件における第２点火時期変化量ΔＳＡ２よりも、デポジット堆積量の増加に対する変化率が大きくなる。
【００５１】
その結果、第１点火時期変化量ΔＳＡ１と第２点火時期変化量ΔＳＡ２との差である点火時期変化量ΔＳＡ１２は、図１０（Ｂ）に示すように、正の値となり、かつ、デポジット堆積量が増えるにつれ、大きくなる。従って、予め実験等によって図１０（Ｂ）に示すような点火時期変化量ΔＳＡ１２とデポジット堆積量との関係を取得してＥＣＵ３０に記憶させておくことで、運転中に定期的に算出される点火時期変化量ΔＳＡ１２に基づいて、デポジット堆積量を推定することが可能となる。
【００５２】
図１１は、基準ノック時点火時期ＳＡ０を取得するために、内燃機関４０の工場出荷時に予め実行されるルーチンを示すフローチャートである。尚、図１１において、実施の形態１における図６に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００５３】
図１１に示すルーチンでは、上記ステップ１００において設定された上記第１計測条件が得られるように内燃機関１０が制御された状態で、ノックセンサ４２およびクランク角センサ３２を利用して、第１基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ１）が計測される（ステップ３００）。より具体的には、第１計測条件において点火時期を徐々に進角させた際にノックが検出された時の点火時期である第１基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ１）が取得される。次いで、計測された第１基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ１）がＥＣＵ３０のメモリーに記憶される（ステップ３０２）。
【００５４】
次に、上記ステップ１０６において上記第２計測条件が得られるように内燃機関４０が制御された状態で、上記ステップ３００と同様の処理を行うことによって、第２基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ２）が計測される（ステップ３０４）。次いで、計測された第２基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ２）がＥＣＵ３０のメモリーに記憶される（ステップ３０６）。
【００５５】
図１２は、内燃機関４０の運転中に筒内のデポジット堆積量を推定するために、ＥＣＵ３０が実行するルーチンを示すフローチャートである。
図１２に示すルーチンでは、先ず、所定の第１計測条件（負荷率ＫＬ１）および第２計測条件（負荷率ＫＬ２）における、現状の第１ノック時点火時期ＳＡ（ＫＬ１）および第２ノック時点火時期ＳＡ（ＫＬ２）がそれぞれ計測される（ステップ４００）。
【００５６】
次に、ＥＣＵ３０が記憶している第１、第２基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ１）、ＳＡ０（ＫＬ２）と、上記ステップ４００において計測された最新の第１、第２ノック時点火時期ＳＡ（ＫＬ１）、ＳＡ（ＫＬ２）とを用いて、第１点火時期変化量ΔＳＡ１と第２点火時期変化量ΔＳＡ２とが算出される（ステップ４０２）。
【００５７】
次に、上記ステップ４０２において算出された第１点火時期変化量ΔＳＡ１と第２点火時期変化量ΔＳＡ２との差である点火時期変化量ΔＳＡ１２が算出されたうえで、この点火時期変化量ΔＳＡ１２に基づいて現状のデポジット堆積量が推定（算出）される（ステップ４０４）。ＥＣＵ３０には、上記図１０（Ｂ）に示すように点火時期変化量ΔＳＡ１２とデポジット堆積量との関係を予め実験等により定めた情報（例えば、マップ）がメモリーに記憶されている。本ステップ４０４では、そのような情報を利用して、最新の点火時期変化量ΔＳＡ１２から現状のデポジット堆積量が推定される。従って、本ステップ２０４によれば、燃焼期間変化量ΔＴ１２が大きいほど、デポジット堆積量が多いと推定されることになる。従って、本ステップ４０４によれば、点火時期変化量ΔＳＡ１２が大きいほど、デポジット堆積量が多いと推定されることになる。そのうえで、内燃機関４０では、推定された最新のデポジット堆積量に応じたエンジン制御（例えば、後述する実施の形態３において説明する制御）が実施される（ステップ４０６）。
【００５８】
以上説明した図１１に示すルーチンによれば、ＫＬ１、ＫＬ２という負荷の異なる２つの運転条件において、基準ノック時点火時期ＳＡ０（ＫＬ１）、ＳＡ０（ＫＬ２）に対するノック時点火時期ＳＡ（ＫＬ１）、ＳＡ（ＫＬ２）の差である第１、第２点火時期変化量ΔＳＡ１、ΔＳＡ２が算出されたうえで、これらの変化量ΔＳＡ１、ΔＳＡ２の差である点火時期変化量ΔＳＡ１２に基づいて、デポジット堆積量が推定される。このような推定手法によれば、２つの負荷条件（ＫＬ１、ＫＬ２）におけるノック時点火時期ＳＡの変化の相対的な比較に基づいた判断がなされることになる。このため、実施の形態１において既述したように１つの負荷条件でのノック時点火時期ＳＡの変化量ΔＳＡに基づく判断がなされる場合とは異なり、使用される燃料の性状の変更などによって燃焼速度が変化することがあったとしても、複雑なロジックを必要とすることなく、デポジット堆積量を精度良く推定することが可能となる。
【００５９】
尚、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ３０が、上記ステップ３００、３０４または４００の処理を実行することにより前記第１の発明における「燃焼状態取得手段」が、吸入空気量などに基づいて負荷率ＫＬを算出することにより前記第１の発明における「エンジン負荷取得手段」が、上記ステップ４０２および４０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「デポジット堆積量推定手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態２においては、ＥＣＵ３０が上記ステップ１０２、１０８または２００の処理を実行することにより前記第２の発明における「燃焼期間算出手段」が実現されている。また、負荷率ＫＬ１および負荷率ＫＬ２が前記第３の発明における「第１負荷条件」および「第２負荷条件」に、点火時期変化量ΔＳＡ１および点火時期変化量ΔＳＡ２が前記第３の発明における「第１点火時期差」および「第２点火時期差」に、点火時期変化量ΔＳＡ１２が前記第３の発明における「前記第１点火時期差と前記第２点火時期差との差」に、それぞれ相当している。
【００６０】
実施の形態３．
次に、図１３乃至図１８を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムは、上記図１に示すハードウェア構成を用いるようにしたうえで、上述した実施の形態１の推定手法によって運転中に順次推定されるデポジット堆積量に応じて、内燃機関１０の制御方法を変更するというものである。尚、以下、一例として、実施の形態１の記載を前提として用いた内容について説明する。しかしながら、これに代え、上記図８に示すハードウェア構成を用いてノック時点火時期ＳＡを利用したデポジット堆積量の推定を行う実施の形態２の記載を前提として用いるようにしてもよい。
【００６１】
図１３は、エンジン負荷を示す指標としての正味平均有効圧（ＢＭＥＰ）とエンジン回転数とを用いて内燃機関１０の運転領域を表した図である。図１４は、筒内壁面に付着したデポジットを着火源とするプレイグニッションの発生を表したイメージ図である。
【００６２】
図１３中にハッチングを付して示すような低回転高負荷側の領域Ａは、点火プラグ２６による点火が行われる前に混合気が自着火する現象（プレイグニッション）が発生し得る領域である。このようなプレイグニッションの発生原因の１つとして、図１４に示すように、燃焼室１４内のデポジットが着火源となっている可能性があることが分かった。より具体的には、ノックの発生によって筒内壁面に付着したデポジットが剥がれることがある。そして、剥がれたデポジットが燃焼しながら筒内を浮遊して次サイクル以降にまで残留した場合には、筒内に残留したデポジットが着火源となり、プレイグニッションの発生要因の１つとなることが分かった。
【００６３】
そこで、本実施形態では、実施の形態１において既述した手法によって推定された筒内のデポジット堆積量が所定値以上である場合には、以下の３つのエンジン制御（ノック制御法）を変更するようにした。尚、これらの３つのエンジン制御は、以下のように３つ同時に実行されるものに限らず、何れか１つが単独で実施されたり、何れか２つが組み合わせて実施されるようになっていてもよい。
【００６４】
具体的には、本実施形態では、筒内のデポジット堆積量が所定値以上である場合には、低回転高負荷側の上記領域Ａにおいて、ノックが検出されたか否かを判定するノック判定レベルを下げるようにした。図１５は、燃焼室１４内に堆積したデポジットが剥離される様子（一例としてピストン１２の頂面からの剥離）を表した図である。ノックが発生すると、図１５に示すように、プレイグニッション発生の要因となる堆積デポジットの剥がれが促進される。従って、上記領域Ａでは、ノック判定レベルを下げることにより、微弱なノックが発生した場合であっても、点火時期の遅角や燃料増量などの所定のノック抑制制御が実施されるようにする。
【００６５】
また、本実施形態では、筒内のデポジット堆積量が所定値以上である場合には、上記領域Ａが使用される際に、点火時期の遅角や燃料増量などの上記所定のノック抑制制御を実施するようにした。
【００６６】
更に、本実施形態では、筒内のデポジット堆積量が所定値以上である場合には、上記領域Ａ以外の領域Ｂ（図１３参照）におけるノック判定レベルを上げるようにした。上記領域Ａから外れた領域Ｂでは、プレイグニッション発生の可能性が低くなる。そこで、本実施形態では、そのような領域Ｂの使用時には、ノック判定レベルを上げることによって、上記所定のノック抑制制御が実行されにくくすることで、ノックの発生頻度が高められるようにした。これにより、筒内壁面に堆積したデポジットの剥離が促進されることとなる。尚、図１３に示す領域Ｂの一部においてノックの発生頻度を高めるようにしてもよい。このような制御は、できるだけノック音が小さい高回転域で実施されるようにすることが望ましい。また、図１３では、領域Ｂを領域Ａ以外の低負荷かつ広いエンジン回転数範囲に及ぶ一部の領域として図示しているが、領域Ｂは、領域Ａ以外の全領域とされていてもよい。
【００６７】
図１６は、本発明の実施の形態３においてデポジット堆積量が所定値以上である場合にＥＣＵ３０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンの処理は、上記図７に示すルーチンにおけるステップ２０６の処理に対応するものである。
【００６８】
図１６に示すルーチンでは、先ず、上記図７に示すルーチンの処理によって算出されるデポジット堆積量の最新の推定値が取得される（ステップ５００）。次いで、取得されたデポジット堆積量が所定値以上であるか否かが判定される（ステップ５０２）。その結果、デポジット堆積量が上記所定値未満であると判定された場合には、ノック制御法の変更は実施されない（ステップ５０４）。
【００６９】
一方、上記ステップ５０２においてデポジット堆積量が上記所定値以上であると判定された場合には、上記領域Ａにおけるノック判定レベルを下げる処理が実行される（ステップ５０６）。筒内で発生するノックのレベルは、例えば、内燃機関１０が備える図示省略のノックセンサ（図８に示すノックセンサ４２と同様のセンサ）を用いて検出される、燃焼に伴う振動の大きさに基づいて把握することができる。本ステップ５０６の処理によってノック判定レベルが下げられることによって、より弱い振動が燃焼時に検出された場合にも、ノックが検出されることになる。
【００７０】
次に、上記領域Ａが使用される際に点火時期の遅角や燃料増量などの上記所定のノック抑制制御が実施されるように、エンジン制御が変更される（ステップ５０８）。次いで、上記領域Ｂにおけるノック判定レベルを上げる処理が実行される（ステップ５１０）。
【００７１】
次に、所定期間におけるデポジット堆積量の減少量が所定値以下となったか否かが判定される（ステップ５１２）。上述したように、領域Ｂにおいてノック判定レベルを上げることにより、ノックの発生頻度を高めて、堆積したデポジットの剥離を促すことができる。本ステップ５１２の判定によれば、このようなデポジットの剥離を促す制御の実施によって、所定期間をおいて取得されるデポジット堆積量に変化がなくなったかどうかが判定される。
【００７２】
その結果、上記ステップ５１２の判定が不成立となる場合、つまり、デポジットの剥離を促す上記制御の実施によってデポジット堆積量の有効な減少が認められる間は、上記ステップ５０２の判定が成立していることを条件として、上記ステップ５０６〜５１０のノック制御法の実施が継続されることとなる。一方、上記ステップ５１２の判定が成立する場合、つまり、デポジットの剥離を促す上記制御の実施によってデポジット堆積量の変化がなくなったと判断できる場合には、ノック制御法を元に戻す（通常運転時の制御に戻す）処理が実行される（ステップ５１４）。
【００７３】
以上説明した図１６に示すルーチンによれば、低回転高負荷側の上記領域Ａにおけるノック判定レベルを下げることにより、デポジット堆積量が多いと判断された状況下において、微弱なノックが発生した場合であっても、点火時期の遅角や燃料増量などの所定のノック抑制制御が実施されるようになる。これにより、ノックの発生に起因して、プレイグニッション発生の原因となる堆積デポジットの剥がれが生ずるのを抑制することができ、プレイグニッションの発生頻度を低下させることができる。
【００７４】
また、上記ルーチンによれば、筒内のデポジット堆積量が上記所定値以上である場合には、そのことを契機として、上記領域Ａが使用される際に、点火時期の遅角や燃料増量などの上記所定のノック抑制制御が実施される。これにより、デポジット堆積量が多いと判断された状況下において、デポジットの剥離の要因となるノックの発生を好適に抑制することができる。
【００７５】
また、上記ルーチンによれば、上記領域Ａ以外の上記領域Ｂにおけるノック判定レベルを上げることにより、プレイグニッションの発生頻度が低い運転領域を用いて、ノックを利用して堆積デポジットの剥離を促進させることができる。
【００７６】
図１７は、燃焼期間変化量ΔＴ１２と筒内のデポジット堆積量との関係を表した図である。図１８は、プレイグニッションの発生頻度とデポジット堆積量との関係を表した図である。
デポジットの剥離を促す上記制御の実施によってデポジット堆積量が減少すると、燃焼速度はデポジットの堆積のない状態の値に近づくようにして遅れるため、図１７に示すように、燃焼期間変化量ΔＴ１２は、例えばＸ点からＹ点に向けて移動する。そして、図１８に示すように、プレイグニッションの着火源となるデポジットの堆積量が減少すると、プレイグニッションの発生頻度が低下する（小さくなる）。また、図１８に示すように、プレイグニッションの発生頻度は、標準ノック制御（上記ステップ５０６および５０８の処理が行われない一般的なノック抑制制御）が実行される場合よりも、デポジット堆積時のノック制御（デポジット堆積量が上記所定値以上である場合に上記領域Ａに対して上記ステップ５０６および５０８の処理が実行される際のノック制御）が実行される場合の方が、ノック発生の抑制によって堆積デポジットの剥がれが抑制されるため低くなる。
【００７７】
尚、上述した実施の形態３においては、ノック判定レベルが前記第４の発明における「ノック判定基準値」に相当している。また、ＥＣＵ３０が、ノックセンサ４２の出力を利用してノック発生の有無を判定することにより前記第４の発明における「ノック判定手段」が、上記ステップ５０２の判定が成立する場合に上記ステップ５０６および５１０の処理を実行することにより前記第４の発明における「ノック判定基準値変更手段」が、それぞれ実現されている。
また、上述した実施の形態３においては、ＥＣＵ３０が上記ステップ５０２の判定が成立する場合に上記ステップ５０８の処理を実行することにより前記第７の発明における「ノック抑制制御実行手段」が実現されている。
【００７８】
ところで、上述した実施の形態１および２においては、異なる２つの負荷条件（ＫＬ１、ＫＬ２）で取得した燃焼状態（燃焼期間Ｔもしくはノック時点火時期ＳＡ）を利用して、筒内のデポジット堆積量を推定するようにしている。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、燃焼状態を取得する負荷条件は、３つ以上であってもよい。
【００７９】
また、上述した実施の形態１および２においては、基準燃焼状態（基準燃焼期間Ｔ０もしくは基準ノック時点火時期Ｓ０）を取得するために、工場出荷時を利用するようにしている。しかしながら、本発明において取得される基準燃焼状態は、必ずしも工場出荷時に限られるものではない。すなわち、本発明において、基準燃焼状態を取得する際の内燃機関の基準状態とは、筒内にデポジットが付着していない状態（例えば、工場出荷時）に限らず、当該デポジットの付着の少ない状態（例えば、内燃機関をある期間使用した後に内燃機関の内部を洗浄して筒内のデポジットを除去した直後の状態）であってもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１０、４０内燃機関
１２ピストン
１４燃焼室
１６吸気通路
１６ａ吸気ポート
１８排気通路
２０エアフローメータ
２２スロットルバルブ
２４燃料噴射弁
２６点火プラグ
２８筒内圧センサ
３０ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
３２クランク角センサ
３４水温センサ
４２ノックセンサ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料状態を取得する燃焼状態取得手段と、
前記内燃機関の負荷を取得するエンジン負荷取得手段と、
複数の負荷条件で取得した燃焼状態と、前記内燃機関が筒内にデポジットが付着していないもしくは当該デポジットの付着の少ない基準状態にある時に前記複数の負荷条件で取得した基準燃焼状態との比較結果に基づいて、筒内のデポジット堆積量を推定するデポジット堆積量推定手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記燃焼状態取得手段は、
筒内圧力を検知する筒内圧センサと、
前記筒内圧センサにより検知される筒内圧力に基づいて筒内での燃焼期間を算出する燃焼期間算出手段と、
を含み、
前記デポジット堆積量推定手段は、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第１負荷条件で算出された第１基準燃焼期間と前記基準状態よりも後の運転中に前記第１負荷条件で算出された第１燃焼期間との第１燃焼期間差と、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第２負荷条件で算出された第２基準燃焼期間と前記基準状態よりも後の運転中に前記第２負荷条件で算出された第２燃焼期間との第２燃焼期間差とを算出したうえで、前記第１燃焼期間差と前記第２燃焼期間差との差の大きさに基づいて筒内のデポジット堆積量を推定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関では、運転中に点火時期を最適点火時期に制御する最適点火時期制御が実行されており、
前記燃焼状態取得手段は、ノックを検知するノックセンサを含み、
前記デポジット堆積量推定手段は、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第１負荷条件でノックが検知された時の第１基準点火時期と前記基準状態よりも後の運転中に前記第１負荷条件でノックが検知された時の第１点火時期との第１点火時期差と、前記内燃機関が前記基準状態にある時に前記複数の負荷条件のうちの第２負荷条件でノックが検知された時の第２基準点火時期と前記基準状態よりも後の運転中に前記第２負荷条件でノックが検知された時の第２点火時期との第２点火時期差とを算出したうえで、前記第１点火時期差と前記第２点火時期差との差の大きさに基づいて筒内のデポジット堆積量を推定することを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
所定のノック判定指標値が所定のノック判定基準値に達した場合にノックが発生したと判定するノック判定手段と、
前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合に、前記内燃機関の運転領域に応じて前記ノック判定基準値を異ならせるノック判定基準値変更手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記ノック判定基準値変更手段は、前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合に、所定の低回転高負荷領域に対して用いる前記ノック判定基準値を小さくすることを特徴とする請求項４記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記ノック判定基準値変更手段は、前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合に、所定の低回転高負荷領域以外の運転領域の少なくとも一部の領域に対して用いる前記ノック判定基準値を大きくすることを特徴とする請求項４または５記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記デポジット堆積量推定手段によって推定されたデポジット堆積量が所定値以上である場合において、前記内燃機関の運転領域が所定の低回転高負荷領域となる時に、ノックの発生を抑制する所定のノック抑制制御を実行するノック抑制制御実行手段を更に備えることを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。

【図１】