(57)【要約】【課題】本発明は、直噴型の内燃機関において、燃料によるオイル希釈を防止することを目的としている。【解決手段】このため、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、所定条件に基づいて内燃機関の１燃焼サイクル中の燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御する制御手段とを備えた内燃機関の制御装置において、内燃機関の冷却水の温度を検出する水温検出手段と、燃料噴射弁の燃料噴射時間を算出する噴射時間算出手段とを備え、水温検出手段により検出された冷却水の温度が第１の所定値以下であり、且つ、噴射時間算出手段により算出された燃料噴射時間が第２の所定値以上である場合には、制御手段は噴射時間が短縮され燃料がピストンでキャッチされるように前記燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御している。【選択図】図１
2015165123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、所定条件に基づいて、前記内燃機関の１燃焼サイクル中の燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御する制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する水温検出手段と、前記燃料噴射弁の燃料噴射時間を算出する噴射時間算出手段とを備え、前記水温検出手段により検出された冷却水の温度が第１の所定値以下であり、且つ、前記噴射時間算出手段により算出された燃料噴射時間が第２の所定値以上である場合には、前記制御手段は前記噴射時間が短縮されるように前記燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【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、特に直噴型の内燃機関における燃料によってオイルが希釈されることの防止を図る内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンを燃焼室内に直接噴射する直噴型の内燃機関は、ノッキングが発生し難いという利点があり、高圧縮比・高過給化と共に排気量を減少させることにより、燃費を低減させることができるという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１３１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記の特許文献１においては、燃料噴射とピストンヘの干渉とを減らすため、燃料噴射時期を遅角している。
しかし、上記の特許文献１に記載のものは、燃料噴射時期を遅角するように制御しているため、燃料噴射量が増えた場合に、筒内流動が弱くなった後も燃料噴射の状態が続くこととなってしまい、かえってオイル希釈が増えてしまうという不都合がある。
また、上記の直噴型の内燃機関は、従来のポート噴射型の内燃機関よりも燃料噴射時間が短いため、冷機時の燃料霧化が悪く、燃料によるオイル希釈が発生するという不都合がある。
【０００５】
この発明は、直噴型の内燃機関において、燃料によるオイル希釈を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、内燃機関の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁と、所定条件に基づいて、前記内燃機関の１燃焼サイクル中の燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御する制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、前記内燃機関の冷却水の温度を検出する水温検出手段と、前記燃料噴射弁の燃料噴射時間を算出する噴射時間算出手段とを備え、前記水温検出手段により検出された冷却水の温度が第１の所定値以下であり、且つ、前記噴射時間算出手段により算出された燃料の噴射時間が第２の所定値以上である場合には、前記制御手段は前記噴射時間を短縮し、かつ燃料噴射がピストンと干渉するように前記燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、燃料によるオイル希釈が多い運転状態（冷間時且つ高負荷時）では、燃料噴射時間を短縮させ燃料噴射をピストンに当てることにより、燃焼室壁面への燃料付着を減少させ、燃料がオイルと混ざる（燃料によってオイルが希釈される）のを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は内燃機関の制御装置の制御用フローチャートである。（実施例）
【図２】図２は内燃機関の制御装置の概略構成図である。（実施例）
【図３】図３は吸気行程２回、圧縮行程１回噴射時の燃料噴射時期のタイミングを示し、（ａ）は１噴射目の燃料噴射時期のタイミングを示す図、（ｂ）は２噴射目の燃料噴射時期のタイミングを示す図、（ｃ）は３噴射目の燃料噴射時期のタイミングを示す図である。（実施例）
【図４】図４は吸気行程１回噴射時の燃料噴射時期のタイミングを示す図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図４はこの発明の実施例を示すものである。
図２において、１は内燃機関２の制御装置である。
このとき、内燃機関２は、図３に示す如く、シリンダブロック３とシリンダヘッド４とピストン５とによって燃焼室６を形成している。
また、前記制御装置１は、燃料噴射弁７と制御手段８とを備えている。
このとき、前記燃料噴射弁７は、前記内燃機関２の燃焼室６内に指向し、直接燃料を噴射する。
前記制御手段８は、所定条件に基づいて、前記内燃機関２の１燃焼サイクル中の燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御している。
【００１１】
また、前記内燃機関２の制御装置１は、内燃機関２の冷却水の温度を検出する水温検出手段９と、前記燃料噴射弁７の燃料噴射時間を算出する噴射時間算出手段１０とを備えている。
そして、前記内燃機関２の制御装置１は、前記水温検出手段９により検出された冷却水の温度が第１の所定値以下であり、且つ、前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が第２の所定値以上である場合に、燃料の噴射時間が短縮され燃料がピストンでキャッチされるように前記燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御する構成を有している。
詳述すれば、前記内燃機関２の制御装置１においては、第１の所定値を「Ｔｍｉｎ」とするとともに、第２の所定値を「ＩＰｍａｘ」とする。
そして、前記内燃機関２の制御装置１は、前記水温検出手段９により検出された冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であるか否かの判断する。
また、前記内燃機関２の制御装置１は、冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下である場合に、前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ以上であるか否かを判断する。
このとき、前記内燃機関２の制御装置１は、前記水温検出手段９により検出された冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であり、且つ、前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ以上である場合に、燃料噴射時間が短縮され燃料がピストンでキャッチされるように燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御するものである。
これにより、燃料によるオイル希釈が多い運転状態（冷間時且つ高負荷時）では、燃料噴射時間を短縮させ燃料がピストンでキャッチされるため、前記内燃機関２の燃焼室６の壁面への燃料付着を減少させ、燃料がオイルと混ざる（燃料によってオイルが希釈される）のを防止できる。
【００１２】
追記すれば、前記内燃機関２の制御装置１は、燃料噴射時間が短縮され燃料がピストンでキャッチされるように燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御する際に、「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御を行う。
一方、前記内燃機関２の制御装置１は、燃料噴射時間が短縮され燃料がピストンでキャッチされるように燃料噴射時期および燃料噴射回数の制御を実施しない場合に、つまり、前記水温検出手段９により検出された冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎを越えている場合や前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ未満である場合に、「吸気行程１回噴射」の制御を行う。
【００１３】
前記内燃機関２の制御装置１による「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御、及び「吸気行程１回噴射」の制御について説明する。
【００１４】
まず、前記内燃機関２を、「吸気行程」と「圧縮行程」と「爆発行程」と「排気行程」との各行程からなる４サイクルとする。
上記の「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御の「吸気行程２回噴射」においては、図３（ａ）に示す如く、吸気行程の前記ピストン５が下降を開始した状態で１噴射目の燃料噴射を行うとともに、図３（ｂ）に示す如く、吸気行程の前記ピストン５が下降している状態で２噴射目の燃料噴射を行う。
そして、前記ピストン５で前記燃料噴射弁７から噴射される燃料をキャッチできるタイミングとし、前記燃焼室６の壁面への燃料付着を防止する。
また、「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御の「圧縮行程１回噴射」においては、図３（ｃ）に示す如く、圧縮行程の前記ピストン５が上昇している状態で３噴射目の燃料噴射を行う。
このとき、燃料噴射回数を「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の合計３回に分割することで、障害物がなくなった２噴射目（図３（ｂ）参照。）の燃料噴射時間を短くし、前記燃焼室６の壁面への燃料付着を減少させている。
【００１５】
上記の「吸気行程１回噴射」の制御において、この「吸気行程１回噴射」の制御を実施する際には、前記燃焼室６の壁面に燃料付着しない状態、つまり、前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ未満であるため、前記ピストン５と前記燃料噴射弁７から噴射される燃料の噴射との干渉が少なく、煤の発生が少ない燃料噴射時期としている。
【００１６】
次に、図１の前記内燃機関２の制御装置１の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００１７】
この内燃機関２の制御装置１の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であるか否かの判断（１０２）に移行する。
この判断（１０２）においては、前記水温検出手段９により検出された冷却水の温度が、予め設定した第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であるか否かを判定している。
そして、冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であるか否かの判断（１０２）がＹＥＳの場合には、燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ以上であるか否かの判断（１０３）に移行する。
この判断（１０３）においては、前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が、予め設定した第２の所定値ＩＰｍａｘ以上であるか否かを判定している。
冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であるか否かの判断（１０２）がＹＥＳの場合、つまり、前記水温検出手段９により検出された冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であり、且つ、前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ以上である場合には、「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御を行う処理（１０４）に移行する。
この処理（１０４）においては、前記内燃機関２の制御装置１によって「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御を実施し、燃料噴射時間が短縮され燃料がピストンでキャッチされるように燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御する。
そして、この「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御を行う処理（１０４）の後には、後述する前記内燃機関２の制御装置１の制御用プログラムのリターン（１０６）に移行する。
また、上述の冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎ以下であるか否かの判断（１０２）において、判断（１０２）がＮＯの場合、及び、上述の燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ以上であるか否かの判断（１０３）において、判断（１０３）がＮＯの場合、つまり、前記水温検出手段９により検出された冷却水の温度が第１の所定値Ｔｍｉｎを越えている場合や前記噴射時間算出手段１０により算出された燃料噴射時間が第２の所定値ＩＰｍａｘ未満である場合には、「吸気行程１回噴射」の制御を行う処理（１０５）に移行する。
この処理（１０５）においては、前記内燃機関２の制御装置１によって、上述した「吸気行程２回、圧縮行程１回噴射」の制御の代わりとして、「吸気行程１回噴射」の制御を行う。
そして、この「吸気行程１回噴射」の制御を行う処理（１０５）の後には、前記内燃機関２の制御装置１の制御用プログラムのリターン（１０６）に移行する。
【符号の説明】
【００１８】
１  制御装置
２  内燃機関
３  シリンダブロック
４  シリンダヘッド
５  ピストン
６  燃焼室
７  燃料噴射弁
８  制御手段
９  水温検出手段
１０  噴射時間算出手段
【図１】
2015165123.tif 000003
【図２】
2015165123.tif 000004
【図３】
2015165123.tif 000005
【図４】
2015165123.tif 000006