(57)【要約】      （修正有）【課題】直噴型の内燃機関において、燃料噴射弁へのデポジットの生成を抑制する。【解決手段】内燃機関１の燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１８と、所定条件に基づいて、内燃機関１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２２と、を備えた内燃機関１の制御装置２１において、燃料噴射弁１８の先端部の温度を推定する温度推定手段２６を備え、制御手段２２は、温度推定手段２６の推定値が所定範囲内である場合には、推定値が所定範囲外になるように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。【選択図】図１
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【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、前記燃料噴射弁の先端部の温度を推定する温度推定手段を備え、前記制御手段は、前記温度推定手段の推定値が所定範囲内である場合には、前記推定値が所定範囲外にな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】
本発明は内燃機関の制御装置に係り、特に、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁のデポジット生成を抑制する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えた、所謂直噴型の内燃機関は、ノッキングが発生しにくいという特徴があり、高圧縮比、高加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。しかし、直噴型の内燃機関においては、燃料噴射弁の先端部の噴射口が燃焼室内に位置するように配置されているため、先端部にデポジット（付着物）が生成し、噴射口の閉塞により燃料噴射量が低下する問題がある。
そこで、下記特許文献１においては、空燃比の変化に基づき、デポジットの状態を推定し、噴射口が閉塞している場合には燃料噴射圧力を高くすることで、デポジットに起因した燃料噴射量の低下を抑制する内燃機関の制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３３３５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記特許文献１は、燃料噴射弁の先端部にデポジットが生成された場合に、燃料噴射圧力を高めて燃料噴射量を増加させることで、デポジットによる燃料噴射量の低下の影響を抑制している。
このため、前記特許文献１は、生成されたデポジットに起因する現象に対応する技術であり、原因であるデポジットの生成を抑制することができない問題があった。また、前記特許文献１は、燃料噴射量を増加させることから、燃費や排気ガス浄化性能の悪化を招く問題があった。
【０００５】
この発明は、直噴型の内燃機関において、燃料噴射弁へのデポジットの生成を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、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、前記燃料噴射弁の先端部の温度を推定する温度推定手段を備え、前記制御手段は、前記温度推定手段の推定値が所定範囲内である場合には、前記推定値が所定範囲外にな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】
この発明は、燃料噴射弁の先端部の温度がデポジットを生成可能な温度領域にあると推定した場合に、その温度領域を避けるように燃料噴射制御を行うことにより、燃料噴射弁の先端部へのデポジットの生成を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は内燃機関の制御装置のシステム構成図である。（実施例）
【図２】図２は先端部温度と燃料噴射量とによるデポジット生成領域を示す図である。（実施例）
【図３】図３は制御装置による燃料噴射制御のフローチャートである。（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説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図３は、この発明の実施例を示すものである。図１において、内燃機関１は、シリンダ２内にピストン３で拡縮される燃焼室４を備えている。ピストン３は、コネクティングロッド５を介してクランクシャフト６に連結されている。内燃機関１は、燃焼室４に開口する吸気ポート８及び排気ポート９を備えている。吸気ポート８には、吸気通路１０が連通されている。吸気通路１０には、スロットルバルブ１１が設けられている。排気ポート９には、排気通路１２が連通されている。
内燃機関１は、吸気ポート８及び排気ポート９を開閉する吸気弁１３及び排気弁１４をそれぞれ備え、吸気弁１３及び排気弁１４をそれぞれ開閉駆動する吸気カムシャフト１５及び排気カムシャフト１６を備えている。吸気カムシャフト１５及び排気カムシャフト１６は、クランクシャフト６の回転に同期して回転され、吸気弁１３及び排気弁１４を駆動して吸気ポート８及び排気ポート９を開閉する。
内燃機関１は、吸気ポート８及び排気ポート９の間の燃焼室４に臨ませて、点火プラグ１７を備えている。また、内燃機関１は、燃焼室４の吸気ポート８側に、燃料噴射弁１８を備えている。燃料噴射弁１８は、先端部１９の噴射口２０を燃焼室４に位置するように配置されている。
前記点火プラグ１７と燃料噴射弁１８とは、内燃機関１の制御装置２１を構成する制御手段２２に接続されている。制御手段２２には、内燃機関１の冷却水温を検出する冷却水温センサ２３、内燃機関１のエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ２４、スロットルバルブ１１のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ２５が接続されている。制御手段２２は、各種センサ２３〜２５の検出値により運転状態に応じて要求される燃料噴射弁１８の燃料噴射量を求め、所定条件に基づいて、内燃機関１の１燃焼サイクル中における求めた燃料噴射量の燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御する。
【００１１】
燃焼室４内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１８を備えた、所謂直噴型の内燃機関１においては、ノッキングが発生しにくいので、高圧縮比、高加給化と共に排気量を減少させることで燃費を低減させることができる一方で、燃料噴射弁１８の先端部１９の噴射口２０にデポジットが生成し易い問題がある。
図２に示すように、燃料噴射弁１８の先端部１９に生成されるデポジットは、燃料噴射量が多すぎても少なすぎても生成されない。また、デポジットは、先端部１９の温度に関しても、先端部温度が高すぎても低すぎても生成されない。つまり、デポジットは、特定の「燃料噴射量」および「先端部温度」の領域でのみ生成されるので、この特定の領域に入らないように燃料噴射制御することで、デポジットの生成抑制が可能である。
しかし、燃料噴射量は、内燃機関１の運転状態に応じて決定されるため、デポジットの生成抑制のために増減させることは難しい。燃料噴射量は、仮に増加させた場合も、燃費や排気ガス浄化性能の悪化という弊害が有り、デポジット抑制制御に用いるには不適切である。
そこで、内燃機関１の制御装置２１は、燃料噴射弁１８の先端部１９の温度を推定し、推定値がデポジットの生成される所定範囲（図２の先端部温度の特定の領域）内にある場合、１燃料噴射サイクル中の燃料噴射量を分割して噴射することで、筒内温度を低減させ、推定値が所定範囲から外れるようにする。
具体的には、内燃機関１の制御装置２１は、燃料噴射弁１８の先端部１９の温度を推定する温度推定手段２６を制御手段２２に備えている。温度推定手段２６は、冷却水温とエンジン回転数とスロットル開度から求めた負荷率とから先端部１９の温度を推定する。制御手段２２は、温度推定手段２６の推定値Ｔｉｎｊが所定範囲内（Ｔｍｉｎ＜Ｔｉｎｊ＜Ｔｍａｘ）である場合に、推定値Ｔｉｎｊが所定範囲外（Ｔｉｎｊ≦Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘ≦Ｔｉｎｊ）になるように燃料噴射時期および燃料噴射回数を制御し、筒内温度を低下させる。
【００１２】
次に作用を説明する。
図３に示すように、内燃機関１の制御装置２１は、制御がスタートすると（１００）、冷却水温、エンジン回転数、負荷率から燃料噴射弁１８の先端部１９の温度を推定し（１０１）、推定値Ｔｉｎｊがデポジット生成温度の下限値Ｔｍｉｎと上限値Ｔｍａｘとの間の所定範囲に入っているか判断する（１０２）。
推定値Ｔｉｎｊがデポジット生成温度の所定範囲内に入っていずに（Ｔｉｎｊ≦Ｔｍｉｎ、Ｔｍａｘ≦Ｔｉｎｊ）、判断（１０２）がＮＯの場合は、燃料噴射量の吸気工程１回の噴射（通常の燃料噴射制御）を実行し（１０３）、先端部１９の温度推定（１０１）にリターンする（１０４）。
推定値Ｔｉｎｊがデポジット生成温度の所定範囲内に入っていて（Ｔｍｉｎ＜Ｔｉｎｊ＜Ｔｍａｘ）、判断（１０２）がＹＥＳの場合は、燃料噴射量の吸気工程１回、圧縮工程１回の２回分割噴射（デポジット抑制の燃料噴射制御）を実行し（１０５）、先端部１９の温度推定（１０１）にリターンする（１０４）。これにより、燃料噴射弁１８の先端部１９の温度に影響が大きい筒内温度を低減し、デポジット生成を抑制する。
【００１３】
このように、内燃機関１の制御装置２１は、燃料噴射弁１８の先端部１９の温度がデポジットを生成可能な温度領域にあると推定した場合に、その温度領域を避けるように燃料噴射制御を行うことにより、燃料噴射弁１８の先端部１９へのデポジットの生成を抑制することができる。
このため、内燃機関１の制御装置２１は、噴射口２０の閉塞による燃料噴射量の低下を回避することができ、また、燃料噴射量を増加させることによる、燃費や排気ガス浄化性能の悪化を防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
この発明は、所謂直噴型の内燃機関において、燃料噴射弁の先端部のデポジット生成を抑制できるものであり、ガソリン内燃機関だけでなく、ディーゼル内燃機関にも適用することができる。
【符号の説明】
【００１５】
１  内燃機関
４  燃焼室
８  吸気ポート
９  排気ポート
１０  吸気通路
１１  スロットルバルブ
１２  排気通路
１７  点火プラグ
１８  燃料噴射弁
１９  先端部
２０  噴射口
２１  制御装置
２２  制御手段
２３  冷却水温センサ
２４  エンジン回転数センサ
２５  スロットル開度センサ
２６  温度推定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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