(57)【要約】【課題】温度センサによってインジェクタの先端部の温度およびシリンダヘッドの温度を直接検出することなく、インジェクタの先端部の温度およびシリンダヘッドの熱量を取得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】内燃機関の制御装置（１００）は、インジェクタの燃料噴射時における燃料入口圧の圧力降下量および燃料噴射圧に基づいてインジェクタの燃料入口温度を取得する燃料入口温度取得部（１０１）と、インジェクタの先端部の温度と燃料入口温度との差に基づいてインジェクタが配置されているシリンダヘッドの熱量を取得するヘッド熱量取得部（１０１）と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2015075050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒に向けて燃料を噴射する噴孔を先端部に有するインジェクタを備えた内燃機関に適用される制御装置であって、
燃料噴射時における前記インジェクタの燃料入口圧を取得する燃料入口圧取得部と、
前記燃料入口圧に基づいて前記インジェクタの燃料の噴射期間を取得する噴射期間取得部と、
前記噴射期間に基づいて前記インジェクタの前記先端部の温度を取得する先端部温度取得部と、
前記燃料入口圧に基づいて、前記燃料噴射時における前記燃料入口圧の圧力降下量を取得する圧力降下量取得部と、
前記インジェクタの燃料噴射圧を取得する燃料噴射圧取得部と、
前記圧力降下量および前記燃料噴射圧に基づいて前記インジェクタの燃料入口温度を取得する燃料入口温度取得部と、
前記インジェクタの前記先端部の温度と前記燃料入口温度との差に基づいて前記インジェクタが配置されているシリンダヘッドの熱量を取得するヘッド熱量取得部と、を備え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関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の気筒に向けて燃料を噴射するインジェクタを備える内燃機関が知られている。このような内燃機関に関する先行技術文献として例えば特許文献１がある。この特許文献１には、インジェクタの先端部の温度が露点以下となった場合にインジェクタの先端部に結露が発生し、その結果、噴孔が腐食する可能性があることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５５４６２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、インジェクタの先端部に結露が生じるか否かを判定するためには、インジェクタの先端部の温度を適切に取得することが有効である。また、インジェクタの先端部の温度の変化挙動は、インジェクタが配置されているシリンダヘッドの熱量の影響も受ける。そのため、インジェクタの噴孔の結露による腐食の可能性の有無を判定するためには、シリンダヘッドの熱量を適切に取得することも有効である。しかしながら、インジェクタの先端部の温度を温度センサによって直接検出することは容易でない。そのため、このように温度センサによってインジェクタの先端部の温度を直接検出しようとした場合、コストが増加してしまう。また、シリンダヘッドの熱量についても、シリンダヘッドの温度に基づいてシリンダヘッドの熱量を算出することは可能と考えられるが、この場合にもシリンダヘッドの温度を検出するために温度センサが必要となるため、コストが増加してしまう。
【０００５】
本発明は、温度センサによってインジェクタの先端部の温度およびシリンダヘッドの温度を直接検出することなく、インジェクタの先端部の温度およびシリンダヘッドの熱量を取得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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、気筒に向けて燃料を噴射する噴孔を先端部に有するインジェクタを備えた内燃機関に適用される制御装置であって、燃料噴射時における前記インジェクタの燃料入口圧を取得する燃料入口圧取得部と、前記燃料入口圧に基づいて前記インジェクタの燃料の噴射期間を取得する噴射期間取得部と、前記噴射期間に基づいて前記インジェクタの前記先端部の温度を取得する先端部温度取得部と、前記燃料入口圧に基づいて、前記燃料噴射時における前記燃料入口圧の圧力降下量を取得する圧力降下量取得部と、前記インジェクタの燃料噴射圧を取得する燃料噴射圧取得部と、前記圧力降下量および前記燃料噴射圧に基づいて前記インジェクタの燃料入口温度を取得する燃料入口温度取得部と、前記インジェクタの前記先端部の温度と前記燃料入口温度との差に基づいて前記インジェクタが配置されているシリンダヘッドの熱量を取得するヘッド熱量取得部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、温度センサによってインジェクタの先端部の温度およびシリンダヘッドの温度を直接検出することなく、インジェクタの先端部の温度およびシリンダヘッドの熱量を取得することができる内燃機関の制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）は内燃機関の一例を示す模式図である。図１（ｂ）はインジェクタの先端部の近傍を模式的に拡大して示す断面図である。図１（ｃ）は、内燃機関の始動後所定時間経過してから内燃機関の運転が停止した場合におけるインジェクタの先端部温度およびシリンダヘッドの温度の時間変化を示す模式図である。
【図２】制御装置が実施例に係る温度熱量取得処理を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。
【図３】図３（ａ）は燃料入口圧の時間変化を示す模式図である。図３（ｂ）はインジェクタのリフト量の時間変化を示す模式図である。図３（ｃ）はインジェクタの燃料噴射期間とインジェクタの先端部温度との関係を示す模式図である。図３（ｄ）は、結露による噴孔の腐食の可能性の有無をシリンダヘッドの熱量およびインジェクタの先端部温度に関連付けて規定したマップの一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態を説明する。
【実施例】
【００１０】
本発明の実施例に係る内燃機関の制御装置（以下、制御装置１００と称する）について説明する。図１（ａ）は制御装置１００が適用される内燃機関５の一例を示す模式図である。図１（ａ）に示す内燃機関５は車両に搭載されている。本実施例においては内燃機関５の一例として、ディーゼル機関を用いる。内燃機関５は、機関本体１０と、吸気通路２０と、排気通路３０と、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置４５と、コモンレール５０と、クランクポジションセンサ６０と、圧力センサ６１と、ｉ−ＡＲＴ６２と、制御装置１００と、インジェクタ１２０とを備えている。ＥＧＲ装置４５は、ＥＧＲ通路４０とＥＧＲクーラ４１とＥＧＲバルブ４２とを備えている。
【００１１】
機関本体１０は、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３とピストン１４とを備えている。また機関本体１０には気筒１１が形成されている。吸気通路２０は気筒１１に吸入される吸気が通過する通路であり、排気通路３０は気筒１１から排出された排気が通過する通路である。インジェクタ１２０は、気筒１１に向けて燃料を噴射するようにシリンダヘッド１２に配置されている。なお、インジェクタ１２０の詳細は後述する図１（ｂ）において説明する。ＥＧＲ装置４５は、排気通路３０の排気の一部を吸気通路２０に再循環させる装置である。これ以降、ＥＧＲ装置４５によって吸気通路２０に再循環する排気をＥＧＲガスと称する。ＥＧＲ通路４０はＥＧＲガスが通過する通路であり、排気通路３０の通路途中と吸気通路２０の通路途中とを連通している。ＥＧＲクーラ４１はＥＧＲ通路４０に配置されており、ＥＧＲ通路４０を通過するＥＧＲガスを冷却する。ＥＧＲバルブ４２はＥＧＲ通路４０のＥＧＲクーラ４１よりも下流側に配置されている。ＥＧＲバルブ４２は制御装置１００からの指示を受けて開閉することでＥＧＲガスの量を調整する。
【００１２】
コモンレール５０は高圧化された燃料を蓄積する蓄圧パイプである。インジェクタ１２０はコモンレール５０に接続している。コモンレール５０に蓄積された高圧の燃料はインジェクタ１２０に供給される。なお、本実施例においては、燃料の一例として軽油を用いる。クランクポジションセンサ６０は機関本体１０のクランクシャフトの位置を検出し、検出結果を制御装置１００に伝える。圧力センサ６１は、コモンレール５０の燃料の圧力（レール圧と称する）を検出し、検出結果を制御装置１００に伝える。ここで、インジェクタ１２０の燃料噴射圧はレール圧とほぼ等しい値を有している。そこで、本実施例に係る制御装置１００は、圧力センサ６１の検出したレール圧を燃料噴射圧として用いる。すなわち、本実施例に係る圧力センサ６１は、レール圧を検出するレール圧検出装置としての機能を有するとともに燃料噴射圧を検出する燃料噴射圧検出装置としての機能も有している。
【００１３】
ｉ−ＡＲＴ６２は、噴射特性自律補償システム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）と称されている装置である。ｉ−ＡＲＴ６２は、インジェクタ１２０の燃料入口圧（インジェクタ１２０の燃料入口部における燃料の圧力）を検出する圧力センサを備えている。そのため、ｉ−ＡＲＴ６２は燃料入口圧を検出することもできる。すなわち、本実施例に係るｉ−ＡＲＴ６２は、燃料入口圧を検出する燃料入口圧検出装置としての機能を兼務している。ｉ−ＡＲＴ６２は検出した燃料入口圧を制御装置１００に伝える。なお、この燃料入口圧検出装置の具体例としては、燃料入口圧を検出可能なものであれば、本実施例のようなｉ−ＡＲＴ６２に限定されるものではなく、例えば公知の圧力センサを用いることもできる。
【００１４】
制御装置１００はＥＧＲ装置４５およびインジェクタ１２０を制御する装置である。また本実施例に係る制御装置１００は、インジェクタ１２０の先端部の温度およびシリンダヘッド１２の熱量を取得するための制御処理を実行する装置でもある。本実施例においては、制御装置１００の一例として、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を用いる。この電子制御装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３を有するマイクロコンピュータを備えている。なお、ＣＰＵ１０１は各種の演算処理を行う装置である。後述するフローチャートの各ステップはＣＰＵ１０１が実行する。ＲＯＭ１０２およびＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１の動作に必要な情報を記憶する記憶部としての機能を有する装置である。
【００１５】
図１（ｂ）はインジェクタ１２０の先端部の近傍を模式的に拡大して示す断面図である。インジェクタ１２０は、ボディ１２１と、ボディ１２１の内部に配置されたニードル弁１２３とを備えている。ボディ１２１の先端部には、燃料が噴射される孔である噴孔１２２が形成されている。なお、本実施例において先端部とは、インジェクタ１２０の気筒１１内に露出した部分のうちインジェクタ１２０の先端から所定距離基端側に至る範囲の部分をいい、具体的にはボディ１２１の先端の円錐形状を呈している部分（すなわちノズル形状を有している部分）をいう。本実施例に係る噴孔１２２の数は複数である。但し各々のインジェクタ１２０が有する噴孔１２２の数は複数に限定されるものではなく、例えば１であってもよい。
【００１６】
ニードル弁１２３は、ニードル弁１２３の軸１３０（これはボディ１２１の軸でもある）に沿った方向（以下、軸線方向と称する）に変位する。具体的にはインジェクタ１２０は、ニードル弁１２３を駆動するアクチュエータ（図示せず）を備えており、このアクチュエータが制御装置１００の指示を受けてニードル弁１２３を軸線方向に変位させている。なお、これ以降の説明において、ニードル弁１２３が軸線方向で基端側の方向（これは先端側とは反対の方向であり、図１（ｂ）では上方である）に変位することを、リフトすると称する。ニードル弁１２３の先端とボディ１２１との間にはサック室１２４が設けられている。サック室１２４は、噴孔１２２から噴射される前の燃料を一時的に貯留するための空間である。
【００１７】
ニードル弁１２３の外周面とボディ１２１の内周面との間には、内部燃料通路１２５が設けられている。内部燃料通路１２５には、コモンレール５０を経由後にインジェクタ１２０に流入した燃料が供給される。図１（ｂ）に示すように、ニードル弁１２３がリフトしてニードル弁１２３のシート面１２６（円錐台形状を有する部分の表面）がボディ１２１のシート部１２７（シート面１２６に対応したテーパ形状部分）から離れた場合、サック室１２４と内部燃料通路１２５とは連通状態となる。この場合、内部燃料通路１２５を通過した燃料はサック室１２４に供給され、次いで噴孔１２２から噴射される。図１（ｂ）の状態からニードル弁１２３が先端側に変位してシート面１２６がシート部１２７に接触した場合、サック室１２４と内部燃料通路１２５とは遮断状態になる。この場合、噴孔１２２からの燃料噴射は停止される。以上のように、本実施例に係るインジェクタ１２０は燃料の噴射および停止を行っている。
【００１８】
続いて本実施例に係る制御装置１００によるインジェクタ１２０の先端部の温度およびシリンダヘッド１２の熱量を取得するための制御処理（以下、温度熱量取得処理と称する）について説明する。まず、この説明の前に、前述した本発明が解決しようとする課題について図等を用いて再度、詳細に説明する。まず、インジェクタ１２０の先端部温度が露点（結露が生じる温度）以下になった場合、インジェクタ１２０の先端部に結露が生じる。この具体例を挙げると、例えば内燃機関５の運転停止後において、インジェクタ１２０の先端部温度およびシリンダヘッド１２の温度は低下するが、この場合においてインジェクタ１２０の先端部温度がシリンダヘッド１２の温度よりも先に露点以下になった場合に、インジェクタ１２０の先端部に結露が優先的に生じる。
【００１９】
また、インジェクタ１２０の先端部温度の低下速度はインジェクタ１２０の先端部の受熱量の大小によって変化するため、インジェクタ１２０の先端部温度の変化挙動はインジェクタ１２０が配置されているシリンダヘッド１２の熱量の影響も受ける。これについて図を用いて説明すると次のようになる。
【００２０】
図１（ｃ）は、内燃機関５の始動後所定時間経過してから内燃機関５の運転が停止した場合におけるインジェクタ１２０の先端部温度およびシリンダヘッド１２の温度の時間変化を示す模式図である。図１（ｃ）の縦軸はインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）を示し、横軸は時間（Ｔｉｍｅ）を示している。時間ｔａは内燃機関５が始動した時刻であり、時間ｔｂは内燃機関５の運転が停止した時刻である。ライン２００は、内燃機関５の運転中においてシリンダヘッド１２の熱量が相対的に大きく、その結果、インジェクタ１２０の受熱量が相対的に大きい場合におけるインジェクタ１２０の先端部温度の時間変化を示している。ライン２０１は、内燃機関５の運転中においてシリンダヘッド１２の熱量が相対的に小さく、その結果、インジェクタ１２０の受熱量が相対的に小さい場合におけるインジェクタ１２０の先端部温度の時間変化を示している。内燃機関の運転中（時間ｔａ〜時間ｔｂの間）においてライン２００とライン２０１とによって囲まれた領域（斜線を付した領域）の分、ライン２００の方がライン２０１よりも多くの熱量を受熱している。
【００２１】
図１（ｃ）から分るように、インジェクタ１２０の先端部の受熱量が相対的に多いライン２００の場合、時間ｔｄにおいてインジェクタ１２０の先端部温度は露点になっている。一方、インジェクタ１２０の先端部の受熱量が相対的に少ないライン２０１の場合、時間ｔｄよりも短い時間ｔｃにおいてインジェクタ１２０の先端部温度は露点になっている。この場合、ライン２０１の方がライン２００よりも早く露点に到達しているため、ライン２０１の方がインジェクタ１２０の先端部に結露が生じ易い。
【００２２】
また、内燃機関５の運転停止後においてインジェクタ１２０の先端部に結露が生じた場合、この結露は、酸成分、具体的には内燃機関５の運転停止後において気筒１１内に残留する残留ガスに含まれる酸成分を含んでいるため、インジェクタ１２０の噴孔１２２が腐食する可能性がある。具体的には、インジェクタ１２０の先端部に結露が生じた場合、インジェクタ１２０の噴孔１２２の特に燃料出口の部分が腐食する。この場合、スモークが発生する等の排気エミッションの悪化が生じる可能性がある。
【００２３】
以上のように、インジェクタ１２０の先端部に結露が生じるか否かは、インジェクタ１２０の先端部温度およびシリンダヘッド１２の熱量の影響を受けている。したがって、インジェクタ１２０の噴孔１２２の結露による腐食の可能性の有無を判定するためには、インジェクタ１２０の先端部温度およびシリンダヘッド１２の熱量を適切に取得することが有効である。しかしながら、インジェクタ１２０の先端部温度およびシリンダヘッド１２の熱量を取得するにあたり、例えばインジェクタ１２０の先端部温度やシリンダヘッド１２の温度を温度センサによって直接検出しようとした場合、コストが増加してしまう。そこで、本実施例に係る制御装置１００は、この問題を解決するために、次に説明する温度熱量取得処理を実行する。
【００２４】
図２は、本実施例に係る制御装置１００が温度熱量取得処理を実行する際のフローチャートの一例を示す図である。制御装置１００は図２のフローチャートを所定周期で繰り返し実行する。まず制御装置１００は、インジェクタ１２０が燃料を噴射する時（すなわち燃料噴射時）におけるインジェクタ１２０の燃料入口圧（Ｐｉｎ）を取得する（ステップＳ１０）。本実施例に係る制御装置１００は、ｉ−ＡＲＴ６２の検出結果に基づいて、この燃料入口圧（Ｐｉｎ）を取得する。次いで制御装置１００は、ステップＳ１０で取得した燃料入口圧に基づいて、インジェクタ１２０の燃料の噴射期間（ｔｉｎｊ）を取得する（ステップＳ２０）。次いで制御装置１００は、ステップＳ２０で取得した噴射期間に基づいてインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）を取得する（ステップＳ３０）。このステップＳ１０〜ステップＳ３０の詳細な内容について、図を用いて説明すると次のようになる。
【００２５】
図３（ａ）は、ｉ−ＡＲＴ６２の検出結果に基づいて取得された燃料入口圧の時間変化を示す模式図である。図３（ａ）において、ライン２１０はインジェクタ１２０の先端部温度が相対的に高い場合の燃料入口圧の時間変化を示す波形である。ライン２１１はインジェクタ１２０の先端部温度が相対的に低い場合の燃料入口圧の時間変化を示す波形である。時間ｔ１は燃料の噴射が開始された時刻である。まず、ライン２１０についてみると、燃料入口圧は、時間ｔ２において極小となった後に上昇している。その後、燃料入口圧は、時間ｔ３〜時間ｔ４の間はほぼ一定値となっている。そして、燃料入口圧は時間ｔ４を経過後に上昇を開始し、時間ｔ５において、時間ｔ１のときと同じ燃料入口圧（Ｐ１）になっている。ライン２１０において、時間ｔ１〜時間ｔ５までの時間が燃料の噴射期間（ｔｉｎｊ）に相当する。
【００２６】
次に図３(ａ)のライン２１１についてみると、ライン２１１の全体的な形状はライン２００と同様である。また、ライン２１１の方がライン２１０よりも全体的に下に位置している。そして、ライン２１１において燃料入口圧が時間ｔ１の燃料入口圧（Ｐ１）に戻る時間は時間ｔ６であり、これは時間ｔ５よりも長くなっている。すなわち、インジェクタ１２０の先端部温度が相対的に低いライン２１１の噴射期間（時間ｔ１〜時間ｔ６）は、先端部温度が相対的に高いライン２１０の噴射期間（時間ｔ１〜時間ｔ５）よりも長くなっている。このようにインジェクタ１２０の先端部温度が低い方が噴射期間が長くなるのは、次の理由によるものである。
【００２７】
図３（ｂ）は、インジェクタ１２０のリフト量（Ｌｉｆｔ）の時間変化を示す模式図である。図３（ｂ）においてライン２２０はインジェクタ１２０の先端部温度が相対的に高い場合を示し、ライン２２１は先端部温度が相対的に低い場合を示している。図３（ｂ）において、ライン２１１の最大リフト量はライン２２０の最大リフト量よりも小さくなっている。これは、インジェクタ１２０の先端部温度が低いほど、インジェクタ１２０のニードル弁１２３がリフトするときの摺動抵抗が大きくなるため、ニードル弁１２３がリフトし難くなる結果、このように最大リフト量が小さくなったものと考えられる。インジェクタ１２０の先端部温度が低い場合、このように最大リフト量が小さくなる分、より長い時間、燃料を噴射する必要がある。したがって、図３（ａ）で説明したように、インジェクタ１２０の先端部温度が低いほど燃料の噴射期間が長くなったものと考えられる。これをまとめたものが図３（ｃ）である。具体的には図３（ｃ）はインジェクタ１２０の燃料噴射期間（ｔｉｎｊ）とインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）との関係を示す模式図である。ライン２３０が示すように、インジェクタ１２０の先端部温度が低いほどインジェクタ１２０の燃料噴射期間は長くなっている。
【００２８】
以上説明したように、インジェクタ１２０の先端部温度の違いによって、図３（ａ）のように燃料入口圧の挙動が変化し、その結果、この燃料入口圧から取得される噴射期間も変化する。この性質を利用して、本実施例に係る制御装置１００は、前述した図２のステップＳ１０〜ステップＳ３０を実行することで、インジェクタ１２０の先端部温度を取得している。具体的には制御装置１００は図２のステップＳ１０において、ｉ−ＡＲＴ６２の検出結果に基づいて図３（ａ）に示すような燃料入口圧の時間変化を示す波形（ライン２１０やライン２１１）を取得する。そして制御装置１００は、ステップＳ２０において、ステップＳ１０で取得した燃料入口圧の波形から噴射期間（ｔｉｎｊ）を取得する。また、制御装置１００は、予め、図３（ｃ）に示すような燃料の噴射期間をインジェクタ１２０の先端部温度に関連付けて規定したマップを記憶部（例えばＲＯＭ１０２）に記憶しておく。そして、制御装置１００は、ステップＳ２０で取得した噴射期間に対応する先端部温度をこのマップから抽出し、抽出した噴射期間をステップＳ３０の噴射期間（ｔｉｎｊ）として取得する。
【００２９】
図２のステップＳ３０の後に制御装置１００は、ステップＳ１０で取得した燃料入口圧（Ｐｉｎ）に基づいて燃料噴射時における燃料入口圧の圧力降下量（△Ｐｉｎ）を取得する（ステップＳ４０）。具体的には制御装置１００は、ステップＳ１０で取得した図３（ａ）に示すような燃料入口圧の波形から、圧力降下量（△Ｐｉｎ）を取得する。このステップＳ４０について具体例を挙げて説明すると、次のようになる。
【００３０】
例えば、ステップＳ１０を実行した結果、図３（ａ）のライン２１０の燃料入口圧の波形が得られたとする。この場合、制御装置１００は、時間ｔ１における燃料入口圧Ｐ１と、時間ｔ３から時間ｔ４までの燃料入口圧の平均値であるＰ２との差を圧力降下量（△Ｐｉｎ）として取得する。なお、制御装置１００は、燃料入口圧の波形から時間ｔ３を取得するにあたり、例えば燃料入口圧の上昇率（ラインの傾き）が所定値以下となり、その結果、燃料入口圧の値が略一定となったと考えられる時間を時間ｔ３として採用すればよい。
【００３１】
一方、ステップＳ１０を実行した結果、例えばライン２１１の燃料入口圧の波形が得られた場合、制御装置１００は、時間ｔ１における燃料入口圧Ｐ１と、時間ｔ３から時間ｔ４までの燃料入口圧の平均値であるＰ３との差を圧力降下量（△Ｐｉｎ）として取得する。但し、圧力降下量の具体的な取得手法はこれに限定されるものではない。他の例を挙げると、例えば制御装置１００は、時間ｔ１における燃料入口圧Ｐ１と時間ｔ３から時間ｔ４までの燃料入口圧の最大値との差を圧力降下量として用いることもでき、あるいは、燃料入口圧Ｐ１と時間ｔ３から時間ｔ４までの燃料入口圧の最小値との差を圧力降下量として用いることもできる。
【００３２】
なお、図３（ａ）から分るように、圧力降下量（△Ｐｉｎ）は、インジェクタ１２０の先端部温度が高いほど小さな値となっている（ライン２１０の方がライン２１１よりも△Ｐｉｎは小さくなっている）。これは次の理由によるものと考えられる。具体的には、一般に圧力降下量（△Ｐｉｎ）は、体積弾性係数Ｋと体積Ｖとの関係式（△Ｐｉｎ＝Ｋ×△Ｖ／Ｖ）によって表すことができる。ここで、体積弾性係数Ｋは温度が高いほど小さな値をとる。したがって、インジェクタ１２０の先端部温度が高いほど圧力降下量（△Ｐｉｎ）が小さくなったものと考えられる。
【００３３】
図２を参照して、ステップＳ４０の後に制御装置１００は、インジェクタ１２０の燃料噴射圧として、レール圧（Ｐｃｒ）を取得する（ステップＳ５０）。具体的には制御装置１００は、圧力センサ６１の検出結果に基づいてレール圧（Ｐｃｒ）を取得する。
【００３４】
次いで制御装置１００は、ステップＳ４０で取得した圧力降下量（△Ｐｉｎ）およびステップＳ５０で取得した燃料噴射圧（本実施例ではレール圧（Ｐｃｒ））に基づいてインジェクタ１２０の燃料入口温度（Ｔｉｎ）を取得する（ステップＳ６０）。なお、燃料入口温度とは、インジェクタ１２０の燃料入口部における燃料の温度をいう。ステップＳ６０の具体的な内容は次のとおりである。まず、制御装置１００の記憶部（例えばＲＯＭ１０２）には、燃料入口温度を圧力降下量および燃料噴射圧に関連付けて規定したマップが予め記憶されている。制御装置１００は、ステップＳ４０で取得した圧力降下量およびステップＳ５０で取得した燃料噴射圧に対応する燃料入口温度をこのマップから抽出し、抽出された燃料入口温度をステップＳ６０の燃料入口温度（Ｔｉｎ）として取得する。
【００３５】
次いで制御装置１００は、ステップＳ３０で取得したインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）とステップＳ６０で取得した燃料入口温度（Ｔｉｎ）との差（△Ｔ）を取得する（ステップＳ７０)。
【００３６】
次いで制御装置１００は、ステップＳ７０で取得した差（△Ｔ）に基づいて、シリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）を取得する（ステップＳ８０）。ステップＳ８０の具体的な内容は次のとおりである。まず、ステップＳ７０で取得した差（△Ｔ）とシリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）とは相関関係を有している。より具体的には、シリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）が大きいほど、インジェクタ１２０の蓄積する熱量も大きくなる。その結果、燃料入口温度（Ｔｉｎ）が大きくなり、差（△Ｔ）は小さくなると考えられる。そこで、本実施例に係る制御装置１００は、この相関関係を利用して次に説明する手法によりステップＳ８０を実行する。
【００３７】
まず、制御装置１００の記憶部（例えばＲＯＭ１０２）には、シリンダヘッド１２の熱量をインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）と燃料入口温度（Ｔｉｎ）との差（△Ｔ）に関連付けて規定したマップが予め記憶されている。制御装置１００は、ステップＳ７０で取得した差（△Ｔ）に対応するシリンダヘッド１２の熱量をこのマップから抽出し、抽出された熱量をステップＳ８０の熱量（Ｑ）として取得する。以上のような手法により本実施例に係る制御装置１００はステップＳ８０を実行している。ステップＳ８０の後に制御装置１００は、フローチャートの実行を終了する。
【００３８】
なお、ステップＳ１０を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１は、燃料噴射時におけるインジェクタ１２０の燃料入口圧（Ｐｉｎ）を取得する燃料入口圧取得部としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ２０を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１は、燃料入口圧に基づいてインジェクタ１２０の燃料の噴射期間（ｔｉｎｊ）を取得する噴射期間取得部としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ３０を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１は、噴射期間に基づいてインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）を取得する先端部温度取得部としての機能を有する部材に相当する。
【００３９】
また、ステップＳ４０を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１は、燃料入口圧に基づいてインジェクタ１２０の燃料噴射時における燃料入口圧の圧力降下量（△Ｐｉｎ）を取得する圧力降下量取得部としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ５０を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１は、インジェクタ１２０の燃料噴射圧（Ｐｃｒ）を取得する燃料噴射圧取得部としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ６０を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１は、圧力降下量および燃料噴射圧に基づいてインジェクタ１２０の燃料入口温度（Ｔｉｎ）を取得する燃料入口温度取得部としての機能を有する部材に相当する。ステップＳ８０を実行する制御装置１００のＣＰＵ１０１は、インジェクタ１２０の先端部温度と燃料入口温度との差（△Ｔ）に基づいてシリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）を取得するヘッド熱量取得部としての機能を有する部材に相当する。
【００４０】
以上説明したように、本実施例に係る制御装置１００によれば、温度センサによってインジェクタ１２０の先端部温度およびシリンダヘッド１２の温度を直接検出することなく、インジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）およびシリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）を取得することができる。それにより、本実施例に係る制御装置１００によれば、コストの増加を抑制することができる。
【００４１】
なお、制御装置１００は、以上のようにして取得したインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）およびシリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）を用いて、結露による噴孔１２２の腐食の可能性の有無をさらに判定してもよい（以下、この判定を噴孔腐食判定処理と称する）。制御装置１００は、例えば次に説明する手法によって、この噴孔腐食判定処理を実行することができる。
【００４２】
図３（ｄ）は、結露による噴孔１２２の腐食の可能性の有無を、シリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）およびインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）に関連付けて規定したマップの一例である。図３（ｄ）においてライン２４０以上の領域は、結露による噴孔１２２の腐食が生じない領域である。また、ライン２４０より下側の領域は、結露による噴孔１２２の腐食が生じ得る領域である。なお、このマップは、あらかじめ実験、シミュレーション等によって求めておき、制御装置１００の記憶部（例えばＲＯＭ１０２）に記憶させておけばよい。制御装置１００は、図２のフローチャートの実行によって取得したインジェクタ１２０の先端部温度（Ｔｎｚｌ）およびシリンダヘッド１２の熱量（Ｑ）が図３（ｄ）のマップのいずれの領域に含まれているかを判定することで、結露による噴孔１２２の腐食の可能性の有無を判定することができる。
【００４３】
また、制御装置１００は、上述した噴孔腐食判定処理の結果、結露による噴孔１２２の腐食の可能性があると判定した場合、次に説明する噴孔１２２の腐食を抑制するための制御（以下、噴孔腐食抑制制御と称する）を実行してもよい。具体的には制御装置１００は、噴孔腐食抑制制御の一例として、内燃機関５の運転停止を禁止する制御を実行してもよい。この場合、内燃機関５の運転停止が禁止されることでインジェクタ１２０の先端部温度が露点以下になることが抑制されるため、結露による噴孔１２２の腐食の進行を抑制することができる。あるいは制御装置１００は、噴孔腐食抑制制御の他の例として、ＥＧＲガスの吸気通路２０への流入量を減少させる制御を実行してもよい。この場合、ＥＧＲガスの流入量が減少することで、燃焼温度が上昇する結果、インジェクタ１２０の先端部温度が上昇して、結露による噴孔１２２の腐食を抑制することができる。
【００４４】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４５】
５  内燃機関
１０  機関本体
１１  気筒
１２  シリンダヘッド
１００  制御装置
１０１  ＣＰＵ
１２０  インジェクタ
１２２  噴孔
【図１】
2015075050.tif 000003
【図２】
2015075050.tif 000004
【図３】
2015075050.tif 000005