JP2007107458A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 内燃機関の運転中に異常燃焼が実際に発生しているか否かを適切に判定でき、それに応じて、内燃機関の出力を適切に制御することができる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】 制御装置１は、内燃機関３における燃焼によって発生する出力を表す出力パラメータＰＣＹＬ、ＮＥを検出し、内燃機関３の運転中に内燃機関３への燃料の供給を一時的に停止する燃料カットを実行し、この燃料カット中に検出された出力パラメータＰＣＹＬ、ＮＥに基づいて、内燃機関３において燃料によらない異常燃焼が発生しているか否かを判定する（ステップ９，１２，５，１３、２５，２８）。
【選択図】 図２

Description

本発明は、燃料によらない異常燃焼の発生の有無を判定するとともに、その判定結果に応じて内燃機関を制御する内燃機関の制御装置に関する。

従来、この種の内燃機関の制御装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この内燃機関には、クランクケース内のブローバイガスを吸気管に還流させ、燃焼室で燃焼させるために、クランクケース内とシリンダヘッドカバー内を連通するＰＣＶ系と、シリンダヘッドカバーに接続されたブローバイガス室と、ブローバイガス室と吸気管を連通するＰＣＶホースが設けられている。ブローバイガスは、クランクケース内から、ＰＣＶ系およびシリンダヘッドカバー内を介して、ブローバイガス室に流入し、ブローバイガス室においてエンジンオイルが分離された後、ＰＣＶホースを介して吸気管に還流する。

上記のような内燃機関では、ブローバイガス室内のエンジンオイルの油面が高くなると、このエンジンオイルが、ＰＣＶホースおよび吸気管を介して燃焼室に流入し、燃焼する異常燃焼が発生する場合がある。このため、この従来の制御装置では、ブローバイガス室内のエンジンオイルの油面の高さを油面センサによって検出し、検出された油面の高さが所定の判定値よりも高いときに、異常燃焼が発生するおそれがあると判定する。そして、吸気管の絞り弁を全閉に制御することによって、内燃機関を強制的に停止し、それにより、異常燃焼が発生するのを事前に回避するようにしている。

しかし、上述した従来の制御装置は、異常燃焼の発生を予測するに過ぎず、異常燃焼が実際に発生しているか否かを判定していない。このため、例えば、エンジンオイルの油面の高さが判定値を一旦、上回った後、内燃機関の運転状態の変化などにより、再び下回るような場合、異常燃焼が実際には発生しないにもかかわらず、油面の高さが一旦、上昇したときに、異常燃焼が発生するおそれがあると判定され、それに応じて、内燃機関の不要な停止が行われてしまう。さらに、異常燃焼の発生を予測するためだけに、油面センサを別個に設けなくてはならず、部品点数の増加によって、製造コストが増加してしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関の運転中に異常燃焼が実際に発生しているか否かを適切に判定でき、それに応じて、内燃機関の出力を適切に制御することが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。

実開昭５９−１４８４１０号公報

上記の目的を達成するため、請求項１に係る内燃機関３の制御装置１は、内燃機関３における燃焼によって発生する出力を表す出力パラメータ（実施形態における（以下、本項において同じ）筒内圧ＰＣＹＬ、エンジン回転数ＮＥ）を検出する出力パラメータ検出手段（筒内圧センサ１１、クランク角センサ１２、ＥＣＵ２）と、内燃機関３の運転中に内燃機関３への燃料の供給を一時的に停止する燃料供給停止手段（インジェクタ４、ＥＣＵ２）と、燃料供給停止手段により内燃機関３への燃料供給が停止されているときに検出された出力パラメータに基づいて、内燃機関３において燃料によらない異常燃焼が発生しているか否かを判定する異常燃焼判定手段（ＥＣＵ２、ステップ９，１２，５，１３、２５，２８）と、を備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関における燃焼によって発生する出力を表す出力パラメータが、出力パラメータ検出手段によって検出される。また、燃料供給停止手段によって、内燃機関の運転中に内燃機関への燃料の供給が一時的に停止され（以下、この燃料供給の停止を「燃料カット」という）、燃料カット中に検出された出力パラメータに基づいて、内燃機関において燃料によらない異常燃焼が発生しているか否かが、異常燃焼判定手段によって判定される。

通常、燃料カット中では、内燃機関において燃料の燃焼が行われないため、内燃機関の出力は発生しない。これに対し、燃料カット中、例えばエンジンオイルが内燃機関において燃焼することによって、燃料によらない異常燃焼が発生する場合があり、その場合には、異常燃焼による出力が発生する。したがって、上述したように、燃料カット中に検出された出力パラメータに基づき、出力が発生しているときに、異常燃焼が実際に発生していると適切に判定することができる。このため、例えば、この判定結果に応じて、内燃機関の出力を適切に制御することが可能になる。また、燃料カットは、燃費の向上などのために、内燃機関の減速時などにおいて通常、行われるものであるので、そのような燃料カット状態を利用し、判定のための特別な運転状態を作り出すことなく、判定を行えるとともに、判定の実行頻度を十分に確保することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の制御装置１において、異常燃焼判定手段により異常燃焼が発生していると判定されたときに、内燃機関３の出力を制限する出力制限手段（スロットル弁機構６、ＥＣＵ２、ステップ１４）をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、燃料カット中に異常燃焼が発生していると判定されたときに、内燃機関の出力を出力制限手段によって制限するので、燃料カット中に特に問題となる異常燃焼による内燃機関の暴走を即座にかつ確実に防止することができる。また、この内燃機関の出力の制限を、異常燃焼が実際に発生したときに限定して最小限に適切に行うことができるので、異常燃焼の発生を予測する従来と異なり、内燃機関の不要な停止を防止することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関３の制御装置１において、出力パラメータ検出手段は、出力パラメータとして内燃機関３の気筒Ｃ内の圧力（筒内圧ＰＣＹＬ）を検出する筒内圧センサ１１であることを特徴とする。

この構成によれば、出力パラメータとして、出力と密接な相関関係を有する気筒内の圧力を用いるので、前述した異常燃焼判定手段による異常燃焼が発生しているか否かの判定を精度良く行うことができる。また、筒内圧センサが既に設けられている場合には、異常燃焼の発生を判定するための部品を新たに設ける必要がなく、したがって、部品点数の削減によって製造コストを削減することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本実施形態による制御装置１を、これを適用した内燃機関３とともに概略的に示している。内燃機関（以下「エンジン」という）３は、例えば、車両（図示せず）に搭載されたディーゼルエンジンであり、そのクランクシャフト３ａは、手動変速機（図示せず）などを介して、車輪に連結されている。

エンジン３のシリンダヘッド３ｂには、燃焼室に臨むように燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４（燃料供給停止手段）が取り付けられている。インジェクタ４の燃料噴射量は、制御装置１の後述するＥＣＵ２からの駆動信号によって制御される。また、インジェクタ４には、筒内圧センサ１１（出力パラメータ検出手段）が一体に取り付けられている。筒内圧センサ１１は、圧電素子で構成されており、エンジン３の気筒Ｃ内の圧力の変化量を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この検出信号を積分することによって、気筒Ｃ内の圧力を算出し、１燃焼サイクルごとの気筒Ｃ内の圧力の最大値を、筒内圧ＰＣＹＬとして求める。

また、クランクシャフト３ａには、マグネットロータ１２ａが取り付けられており、このマグネットロータ１２ａとＭＲＥピックアップ１２ｂによって、クランク角センサ１２（出力パラメータ検出手段）が構成されている。クランク角センサ１２は、クランクシャフト３ａの回転に伴い、いずれもパルス信号であるＣＲＫ信号およびＴＤＣ信号をＥＣＵ２に出力する。ＣＲＫ信号は、所定のクランク角（例えば３０゜）ごとに出力される。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを求める。ＴＤＣ信号は、気筒ＣのピストンＰが吸気行程開始時のＴＤＣ（上死点）付近の所定クランク角度位置にあることを表す信号である。

エンジン３には、スロットル弁機構６（出力制限手段）が設けられている。スロットル弁機構６は、スロットル弁６ａおよびこれを開閉駆動するアクチュエータ６ｂなどで構成されている。スロットル弁６ａは、吸気管５の途中に回動自在に設けられており、その開度が変化することによって吸入空気量が変化する。アクチュエータ６ｂは、ＥＣＵ２に接続されたモータにギヤ機構（いずれも図示せず）を組み合わせたものであり、ＥＣＵ２からの駆動信号で駆動されることによって、スロットル弁６ａの開度（以下「スロットル弁開度」という）ＴＨを変化させる。

また、エンジン３にはＰＣＶ系７が設けられている。ＰＣＶ系７は、エンジン３のクランクケース３ｃ内のブローバイガスを吸気管５に適宜、還流させるものであり、ブローバイガス通路８および気液分離室９を有している。

ブローバイガス通路８の一端部は、エンジン３のシリンダヘッドカバー３ｄに接続され、他端部は、吸気管５のスロットル弁６ａよりも下流側に接続されている。気液分離室９は、ブローバイガスからエンジンオイルを分離させるものであり、シリンダヘッドカバー３ｄ内に設けられている。エンジン３には、シリンダヘッド３ｂからシリンダブロックにわたってブリーザ通路（いずれも図示せず）が形成されており、ブリーザ通路は、クランクケース３ｃ内に開口している。ブローバイガスは、クランクケース３ｃ内から、このブリーザ通路を介して、シリンダヘッドカバー３ｄに流入し、気液分離室９においてエンジンオイルが分離された後、ブローバイガス通路８を介して吸気管５に還流する。気液分離室９内のエンジンオイルは、戻し通路（図示せず）を介して、クランクケース３ｃの下端部に設けられたオイルパン（図示せず）に適宜、戻される。

ＥＣＵ２には、アクセル開度センサ１３およびシフト位置センサ１４が接続されている。アクセル開度センサ１３は、アクセルペダル（図示せず）の操作量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に出力する。シフト位置センサ１４は、運転者によって操作されるシフトレバー（図示せず）のシフト位置が、１ｓｔ〜６ｔｈ（第１速〜第６速）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）のいずれであるかを検出し、それを表すＰＯＳＩ信号をＥＣＵ２に出力する。

ＥＣＵ２は、Ｉ／Ｏインターフェース、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなるマイクロコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、前述した各種のセンサ１１〜１４からの検出信号に応じて、エンジン３の運転状態を判別するとともに、判別した運転状態に応じ、ＲＯＭに記憶された制御プログラムなどに従って、インジェクタ４の燃料噴射量の制御などを含むエンジン制御を実行する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、出力パラメータ検出手段、燃料供給停止手段、異常燃焼判定手段および出力制限手段に相当する。

燃料噴射量は、基本的には、エンジン回転数ＮＥおよびアクセル開度ＡＰに応じ、マップ（図示せず）を検索することなどによって算出される。また、車両の減速運転中、例えば、アクセル開度ＡＰが所定開度（例えば０゜）にほぼ等しく、かつエンジン回転数ＮＥが所定回転数（例えば１０００ｒｐｍ）よりも高いときには、燃料噴射量が値０に設定されることによって、燃料の供給を停止する減速フューエルカット（以下「減速Ｆ／Ｃ」という）が実行される。

また、車両の走行中または停止中、アクセル開度ＡＰがほぼ値０で、かつシフトレバーのシフト位置（ＰＯＳＩ）がＮ（ニュートラル）にあるときには、エンジン回転数ＮＥが所定のアイドル回転数ＮＥＩＤＬＥ（例えば８００ｒｐｍ）になるように、燃料噴射量が制御される（以下、このような制御を「アイドルＦ／Ｂ制御」という）。さらに、このアイドルＦ／Ｂ制御中、エンジン回転数ＮＥがアイドル回転数ＮＥＩＤＬＥを上回っている場合において、エンジン回転数ＮＥをアイドル回転数ＮＥＩＤＬＥに収束させるために燃料噴射量の減量が繰り返されたときには、最終的に、燃料の供給を停止するフューエルカット（以下「アイドル時Ｆ／Ｃ」という）状態となる。

また、ＥＣＵ２は、以下に述べる異常燃焼の判定処理において、エンジンオイルがブローバイガス通路８などを介して、吸気管５に流入し、エンジン３で燃焼することによって、燃料の供給によらない異常燃焼が発生しているか否かを判定する。

図２は、本発明の第１実施形態による異常燃焼の判定処理を示している。本処理は、ＴＤＣ信号の発生に同期して実行される。まず、ステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、筒内圧センサ正常フラグＦ＿ＳＣＯＫが「１」であるか否かを判別する。この筒内圧センサ正常フラグＦ＿ＳＣＯＫは、筒内圧センサ１１の異常判定処理（図示せず）において、筒内圧センサ１１が正常であると判定されたときに、「１」にセットされるものである。この異常判定処理では、例えば、エンジン３の運転中の吸気行程時に検出された筒内圧ＰＣＹＬが所定の範囲内にあるときに、筒内圧センサ１１が正常であると判定され、それ以外のときに、異常であると判定される。

上記ステップ１の答がＮＯで、筒内圧センサ１１が異常のときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ１の答がＹＥＳで、筒内圧センサ１１が正常のときには、エンジン３が前述した減速Ｆ／Ｃ中であるか否かを判別する（ステップ２）。

上記ステップ２の答がＮＯで、減速Ｆ／Ｃ中でないときには、異常燃焼判定を行わずに、次のステップ３〜６を実行し、本処理を終了する。まず、ステップ３および４ではそれぞれ、アップカウント式のＦ／Ｃタイマのタイマ値ＴＭＦ／Ｃ、および筒内圧偏差の積算値ＳＤＰＣＹＬを、値０にリセットする。次いで、異常燃焼フラグＦ＿ＣＮＧを「０」にリセットし（ステップ５）、スロットル弁６ａの通常制御を実行する（ステップ６）。このスロットル弁６ａの通常制御中、スロットル弁６ａは例えば全開状態に制御される。

一方、上記ステップ２の答がＹＥＳで、減速Ｆ／Ｃ中のときには、異常燃焼フラグＦ＿ＣＮＧが「１」であるか否かを判別する（ステップ７）。この異常燃焼フラグＦ＿ＣＮＧは、後述するように、今回の減速Ｆ／Ｃ中に異常燃焼が発生していると判定されたときに、「１」にセットされるものである。

この答がＮＯのとき、すなわち、今回の減速Ｆ／Ｃ中に異常燃焼が発生しているという判定がなされていないときには、上記ステップ３でリセットしたＦ／Ｃタイマのタイマ値ＴＭＦ／Ｃが、所定時間ＴＭＲＥＦ（例えば１．０ｓｅｃ）以上であるか否かを判別する（ステップ８）。

上記ステップ８の答がＮＯのとき、すなわち、減速Ｆ／Ｃの開始後、所定時間ＴＭＲＥＦが経過していないときには、筒内圧ＰＣＹＬが所定の第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤよりも大きいか否かを判別する（ステップ９）。この第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤは、例えば、エンジン３において燃焼を行わずにクランクシャフト３ａを回転させた場合に得られるべき筒内圧の所定の最大値（以下「非燃焼時筒内圧」という）に設定されている。

上記ステップ９の答がＮＯで、筒内圧ＰＣＹＬが、第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤすなわち非燃焼時筒内圧以下のときには、前記ステップ６を実行する。一方、ステップ９の答がＹＥＳで、ＰＣＹＬ＞ＰＣＹＬＪＵＤのときには、筒内圧ＰＣＹＬから第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤを減算することによって、筒内圧偏差ＤＰＣＹＬを算出する（ステップ１０）。次いで、算出した筒内圧偏差ＤＰＣＹＬを、それまでに得られている筒内圧偏差の積算値ＳＤＰＣＹＬに加算することによって、今回の積算値ＳＤＰＣＹＬを算出する（ステップ１１）。

次に、算出した積算値ＳＤＰＣＹＬが所定の第２判定値ＳＤＰＣＹＬＪＵＤよりも大きいか否かを判別する（ステップ１２）。上述した算出方法から明らかなように、積算値ＳＤＰＣＹＬは、筒内圧ＰＣＹＬと非燃焼時筒内圧との偏差と、筒内圧ＰＣＹＬが非燃焼時筒内圧を上回った回数の双方を反映した値として算出される。したがって、その値が大きいほど、異常燃焼が発生している可能性がより高いことを表す。したがって、このステップ１２の答がＮＯで、積算値ＳＤＰＣＹＬ≦第２判定値ＳＤＰＣＹＬＪＵＤのときには、異常燃焼が発生していないと判定し、前記ステップ６に進み、スロットル弁６ａの通常制御を実行する。

一方、上記ステップ１２の答がＹＥＳで、ＳＤＰＣＹＬ＞ＳＤＰＣＹＬＪＵＤのときには、異常燃焼が発生していると判定し、異常燃焼フラグＦ＿ＣＮＧを「１」にセットする（ステップ１３）。次いで、スロットル弁６ａを全閉状態に制御し（ステップ１４）、本処理を終了する。これにより、燃焼室への吸入空気の供給を停止することによって、異常燃焼を強制的に停止し、エンジン３の出力を値０に制御する。

また、上記ステップ１３により、異常燃焼フラグＦ＿ＣＮＧが「１」にセットされると、その後、減速Ｆ／Ｃが終了するまでは、前記ステップ７の答がＹＥＳになり、その場合には、上記ステップ１４を実行し、スロットル弁６ａの全閉制御を継続する。

一方、前記ステップ８の答がＹＥＳ（ＴＭＦ／Ｃ≧ＴＭＲＥＦ）で、減速Ｆ／Ｃの開始後、異常燃焼が発生していると判定されることなく、所定時間ＴＭＲＥＦが経過したときには、前記ステップ４以降を実行する。このように、前記ステップ９〜１２による異常燃焼判定は、減速Ｆ／Ｃの開始後、所定時間ＴＭＲＥＦが経過した時点で打ち切られる。

以上のように、本実施形態によれば、減速Ｆ／Ｃ中に検出された筒内圧ＰＣＹＬを出力パラメータとして用い、異常燃焼の発生を判定するので、この判定を精度良く適切に行うことができる。また、異常燃焼の実際の発生の有無を判定できるので、異常燃焼の発生を予測する従来と異なり、エンジン３の不要な停止を防止することができる。さらに、減速Ｆ／Ｃ中に異常燃焼の発生を判定するとともに、異常燃焼が発生していると判定したときに、出力を値０に制御するので、異常燃焼によるエンジン３の暴走を即座にかつ確実に防止することができる。また減速Ｆ／Ｃ状態を利用し、判定のための運転状態を作り出すことなく、判定を行えるとともに、判定の実行頻度を十分に確保することができる。さらに、既存の筒内圧センサ１１を異常燃焼判定に用いるので、部品を新たに設ける必要もなく、したがって、コスト増を伴わずに判定を行うことができる。

また、前述したように、積算値ＳＤＰＣＹＬには、筒内圧ＰＣＹＬと非燃焼時筒内圧との偏差と、筒内圧ＰＣＹＬが非燃焼時筒内圧を上回った回数の双方が反映される。そのような積算値ＳＤＰＣＹＬと第２判定値ＳＤＰＣＹＬＪＵＤとの比較結果に基づいて異常燃焼判定を行うことによって、判定の信頼性を高めることができる。さらに、異常燃焼判定を、減速Ｆ／Ｃの開始後、所定時間ＴＭＲＥＦが経過した時点で打ち切る。これにより、筒内圧ＰＣＹＬが第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤを上回る状況が散発的に発生したような場合に、長期間にわたって演算した積算値ＳＤＰＣＹＬが第２判定値ＳＤＰＣＹＬＪＵＤを上回ることによって異常燃焼が発生していると誤判定するという事態を、回避することができる。

次に、図３を参照しながら、本発明の第２実施形態による異常燃焼の判定処理について説明する。出力パラメータとして、上述した第１実施形態では、筒内圧ＰＣＹＬを用いているのに対し、本実施形態では、エンジン回転数ＮＥが用いられる。また、図３において、第１実施形態による図２の処理と同じ実行内容の部分については、同じステップ番号を付している。以下、図２の処理と異なる実行内容の部分を中心として、説明するものとする。なお、本処理は、所定時間ごとに実行される。

本処理では、まず、前記ステップ１を実行することなく、ステップ１９および２０において、アクセル開度ＡＰがほぼ値０であるか否か、およびシフトレバーのシフト位置（ＰＯＳＩ）がＮ（ニュートラル）であるか否かを、それぞれ判別する。これらの答のいずれかがＮＯのときには、ステップ２１および２２において、アップカウント式のＦ／ＣＮタイマのタイマ値ＴＭＦ／ＣＮ、および回転数偏差の積算値ＳＤＮＥを、それぞれ値０にリセットし、前記ステップ５および６を実行する。このように、シフトレバーのシフト位置がＮでないとき、すなわち、クランクシャフト３ａおよび車輪が互いに連結されているときには、異常燃焼判定が実行されない。これは、本処理では、エンジン３の出力パラメータとしてエンジン回転数ＮＥを用いて異常燃焼判定を行うので、車輪の回転によるエンジン回転数ＮＥへの影響を排除することによって、誤判定を防止するためである。

一方、上記ステップ１９および２０の答がいずれもＹＥＳのとき、すなわち、車両の走行中または停止中において、前述したアイドルＦ／Ｂ制御が実行されているときには、前述したアイドル時Ｆ／Ｃ中であるか否かを判別する（ステップ２３）。この答がＮＯのときには、上記ステップ２１以降を実行する。

一方、上記ステップ２３の答がＹＥＳで、アイドルＦ／Ｂ制御中にアイドル時Ｆ／Ｃが行われているときには、前記ステップ７を実行する。ステップ７の答がＮＯ（Ｆ＿ＣＮＧ＝０）で、今回のアイドルＦ／Ｂ制御中に異常燃焼が発生しているという判定がなされていないときには、上記ステップ２１でリセットしたＦ／ＣＮタイマのタイマ値ＴＭＦ／ＣＮが、第１所定時間ＴＭ１（例えば２ｓｅｃ）以上でかつ第２所定時間ＴＭ２（例えば３ｓｅｃ）よりも小さいか否かを判別する（ステップ２４）。

上記ステップ２４の答がＮＯのとき、すなわち、アイドルＦ／Ｂ制御中にアイドル時Ｆ／Ｃが実行された後、第１所定時間ＴＭ１が経過していないとき、または、第２所定時間ＴＭ２が経過したときには、前記ステップ２２以降を実行する。このように、第１所定時間ＴＭ１が経過した後に異常燃焼判定を行うのは、アイドル時Ｆ／Ｃにより低下するエンジン回転数ＮＥが安定するのを待って、判定を行うためである。また、異常燃焼が発生していると判定されることなく、第２所定時間ＴＭ２が経過したときには、ステップ２４によって、第１実施形態と同様、異常燃焼判定が打ち切られる。

一方、ステップ２４の答がＹＥＳで、アイドルＦ／Ｂ制御中にアイドル時Ｆ／Ｃが実行された後、第１所定時間ＴＭ１が経過し、かつ第２所定時間ＴＭ２が経過していないときには、エンジン回転数ＮＥが所定の第３判定値ＮＥＪＵＤよりも高いか否かを判別する（ステップ２５）。この第３判定値ＮＥＪＵＤは、アイドル回転数ＮＥＩＤＬＥよりも大きな所定値、例えば、１５００ｒｐｍに設定されている。

上記ステップ２５の答がＮＯで、エンジン回転数ＮＥが第３判定値ＮＥＪＵＤ以下のときには、前記ステップ６を実行する。一方、ステップ２５の答がＹＥＳで、エンジン回転数ＮＥが第３判定値ＮＥＪＵＤよりも高いときには、エンジン回転数ＮＥから第３判定値ＮＥＪＵＤを減算することによって、回転数偏差ＤＮＥを算出する（ステップ２６）。次いで、算出した回転数偏差ＤＮＥをそれまでに得られている回転数偏差の積算値ＳＤＮＥに加算することによって、今回の積算値ＳＤＮＥを算出する（ステップ２７）。次に、算出した積算値ＳＤＮＥが所定の第４判定値ＳＤＮＥＪＵＤよりも大きいか否かを判別する（ステップ２８）。

エンジン回転数ＮＥが第３判定値ＮＥＪＵＤを上回っているという状況（ステップ２５：ＹＥＳ）は、アイドル回転数ＮＥＩＤＬＥへのエンジン回転数ＮＥのフィードバック制御中、車輪側との連結が解かれ、かつ燃料の供給が停止されているにもかかわらず、ＮＥがＮＥＩＤＬＥよりも大きな第３判定値ＮＥＪＵＤを未だに上回っているという状況であり、その原因が異常燃焼である可能性が高い。また、上述した算出方法から明らかなように、積算値ＳＤＮＥは、エンジン回転数ＮＥと第３判定値ＮＥＪＵＤとの偏差、およびエンジン回転数ＮＥが第３判定値ＮＥＪＵＤを上回った回数の双方を反映した値として算出される。したがって、その値が大きいほど、異常燃焼が発生している可能性がより高いことを表す。

したがって、上記ステップ２８の答がＮＯで、積算値ＳＤＮＥ≦第４判定値ＳＤＮＥＪＵＤのときには、異常燃焼が発生していないと判定し、前記ステップ６を実行する。一方、ステップ２８の答がＹＥＳで、ＳＤＮＥ＞ＳＤＮＥＪＵＤのときには、異常燃焼が発生していると判定し、前述した第１実施形態と同様、異常燃焼フラグＦ＿ＣＮＧを「１」にセットする（ステップ１３）とともに、スロットル弁６ａを全閉状態に制御する（ステップ１４）ことによって、異常燃焼を強制的に停止し、エンジン３の出力を値０に制御する。

以上のように、本実施形態によれば、アイドルＦ／Ｂ制御中でかつアイドル時Ｆ／Ｃ時に検出されたエンジン回転数ＮＥを出力パラメータとして用い、異常燃焼の発生を判定するので、この判定を適切に行うことができる。また、第１実施形態と同様、異常燃焼の実際の発生の有無を判定できるとともに、アイドル時Ｆ／Ｃ中に異常燃焼の発生を判定し、そのように判定したときに、出力を値０に制御する。さらに、アイドル時Ｆ／Ｃ状態を利用し、異常燃焼判定を行うとともに、既存のクランク角センサ１２を異常燃焼判定に用いる。以上により、第１実施形態の効果を同様に得ることができる。

また、前述したようにして算出した積算値ＳＤＮＥと第４判定値ＳＤＮＥＪＵＤとの比較結果に基づいて異常燃焼判定を行うので、判定の信頼性を高めることができる。さらに、第１実施形態と同様、異常燃焼判定をアイドル時Ｆ／Ｃの開始後、第２所定時間ＴＭ２が経過した時点で打ち切る。これにより、エンジン回転数ＮＥが第３判定値ＮＥＪＵＤを上回る状況が散発的に発生したような場合に、長期間にわたって演算した積算値ＳＤＮＥが第４判定値ＳＤＮＥＪＵＤを上回ることによって異常燃焼が発生していると誤判定するという事態を、回避することができる。

なお、本発明は、説明した実施形態に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、本実施形態では、出力パラメータとして、筒内圧ＰＣＹＬまたはエンジン回転数ＮＥを用いているが、エンジン３の出力を表すパラメータであれば、これらに限らず、他の適当なパラメータを用いてもよく、例えば気筒Ｃ内の温度や排ガスの温度を用いてもよい。

また、本実施形態では、異常燃焼が発生していると判定されたときに、エンジン３の出力を値０に制御しているが、出力を低減するようにしてもよい。さらに、本実施形態では、制限手段による出力の制限を、スロットル弁開度ＴＨを制御することによって行っているが、これに限らず、他の適当な手法によって、例えば、エンジン３の吸気弁２０（図１参照）の最大揚程を制御することにより、吸入空気量を制限することによって行ってもよい。

また、第１実施形態において、筒内圧ＰＣＹＬと比較される第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤとして用いられる非燃焼時筒内圧を、次のようにして設定してもよい。例えば、非燃焼時筒内圧は、エンジン回転数ＮＥに応じて変化するという特性を有するため、非燃焼時筒内圧とエンジン回転数ＮＥとの関係を、実験結果などからマップ化し、このマップから検索した非燃焼時筒内圧を第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤとして設定してもよい。この場合、エンジン回転数ＮＥに対する非燃焼時筒内圧の変化特性に応じて第１判定値ＰＣＹＬＪＵＤを適切に設定できるので、異常燃焼判定の精度を向上させることができる。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

本実施形態による制御装置を、これを適用した内燃機関とともに概略的に示す図である。 第１実施形態による異常燃焼の判定処理を示すフローチャートである。 第２実施形態による異常燃焼の判定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 制御装置
２ ＥＣＵ（出力パラメータ検出手段、燃料供給停止手段、異常燃焼判定手段、
出力制限手段）
３ エンジン
４ インジェクタ（燃料供給停止手段）
６ スロットル弁機構（出力制限手段）
Ｃ 気筒
１１ 筒内圧センサ（出力パラメータ検出手段）
１２ クランク角センサ（出力パラメータ検出手段）
ＰＣＹＬ 筒内圧（出力パラメータ、気筒内の圧力）
ＮＥ エンジン回転数（出力パラメータ）

Claims (3)

1. 内燃機関における燃焼によって発生する出力を表す出力パラメータを検出する出力パラメータ検出手段と、
   前記内燃機関の運転中に前記内燃機関への燃料の供給を一時的に停止する燃料供給停止手段と、
   当該燃料供給停止手段により前記内燃機関への燃料供給が停止されているときに検出された前記出力パラメータに基づいて、前記内燃機関において燃料によらない異常燃焼が発生しているか否かを判定する異常燃焼判定手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記異常燃焼判定手段により前記異常燃焼が発生していると判定されたときに、前記内燃機関の出力を制限する出力制限手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記出力パラメータ検出手段は、前記出力パラメータとして前記内燃機関の気筒内の圧力を検出する筒内圧センサであることを特徴とする、請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

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