(57)【要約】【課題】燃料噴射弁の開閉駆動に伴ってデリバリパイプ内での燃料圧力の脈動が大きくなることを抑制できる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】燃料噴射弁４から燃料を噴射する際の同燃料噴射弁４の開閉駆動に伴ってデリバリパイプ３内の燃料圧力の脈動が大きくなると、それによる影響が燃料噴射弁４での燃料噴射量の適正値に対するばらつきとして現れる。こうした燃料噴射量の適正値に対するばらつきが生じたときには、グロープラグ５を駆動（通電）することにより、そのグロープラグ５でデリバリパイプ３内の燃料が加熱される。デリバリパイプ３内の燃料がグロープラグ５で加熱されると、デリバリパイプ３内に燃料蒸気が発生して同燃料蒸気の気泡が発生する。そして、燃料圧力の脈動に起因する圧力波が上記燃料蒸気の気泡に当たることによって消失し、それによってデリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなることは抑制される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デリバリパイプから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記デリバリパイプ内の燃料を加熱することが可能な加熱器と、
前記燃料噴射弁及び前記加熱器を駆動制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記燃料噴射弁における燃料噴射量の適正値からのばらつきが生じたとき、前記加熱器を駆動して前記デリバリパイプ内の燃料を加熱する
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関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に示すように、自動車等の車両に搭載される内燃機関では、デリバリパイプからの燃料の供給を受ける燃料噴射弁噴射を開閉駆動することにより、同燃料噴射弁からの燃料噴射が行われる。上記燃料噴射弁における燃料噴射量の制御は、同燃料噴射弁に供給される燃料の圧力（デリバリパイプ内の燃料圧力）の調整、及び、同燃料噴射弁を開閉駆動する際の開弁時間の調整を通じて行うことが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−８３１６４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、燃料噴射を行うべく燃料噴射弁の開閉駆動が行われると、それに伴って、燃料噴射弁と連通するデリバリパイプ内の燃料圧力に脈動が生じる。そして、デリバリパイプ内での燃料圧力の脈動が大きくなると、それによる影響が燃料噴射量の適正値に対するばらつきとして現れる。このように燃料噴射量が適正値に対してばらつくことにより、内燃機関の運転状態の不良に繋がって運転者が違和感を覚える。
【０００５】
本発明の目的は、燃料噴射弁の開閉駆動に伴ってデリバリパイプ内での燃料圧力の脈動が大きくなることを抑制できる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、デリバリパイプから供給された燃料を噴射する燃料噴射弁と、デリバリパイプ内の燃料を加熱することが可能な加熱器と、燃料噴射弁及び加熱器を駆動制御する制御部と、を備える。燃料噴射を行うべく燃料噴射弁の開閉駆動が行われると、それに伴って燃料噴射弁と連通するデリバリパイプ内の燃料圧力に脈動が生じ、その脈動による影響が燃料噴射量の適正値に対するばらつきとして現れる。上記制御部は、このように燃料噴射弁における燃料噴射量の適正値からのばらつきが生じたとき、加熱器を駆動してデリバリパイプ内の燃料を加熱する。加熱器でデリバリパイプ内の燃料が加熱されて燃料蒸気が発生すると、燃料圧力の脈動に起因する圧力波が上記燃料蒸気に当たることによって消失し、それによってデリバリパイプ内での燃料圧力の脈動が大きくなることは抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】内燃機関の制御装置全体を示す略図。
【図２】デリバリパイプ内での燃料圧力の脈動を抑制する手順を示すフローチャート。
【図３】デリバリパイプ内での燃料圧力の脈動の発生態様を示す略図。
【図４】デリバリパイプ内の燃料の加熱による燃料蒸気の発生態様を示す略図。
【図５】デリバリパイプ内での燃料圧力の脈動の消失態様を示す略図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、内燃機関１の燃料供給系には、燃料タンク２から汲み上げられた燃料の供給を受けるデリバリパイプ３、同デリバリパイプ３と連通して同パイプ３からの燃料供給を受ける燃料噴射弁４、及び、デリバリパイプ３内の燃料を加熱する加熱器としての機能をもつグロープラグ５が設けられている。内燃機関１では、燃料噴射弁４から噴射された燃料の燃焼を通じて機関運転が行われる一方、その機関運転に伴う上記燃料の燃焼後の排気が排気通路６に排出される。排気通路６には排気中の酸素濃度に対応した信号を出力する空燃比センサ７が設けられている。
【０００９】
内燃機関１が搭載される車両には、同機関１の運転を制御する電子制御装置８が設けられている。この電子制御装置８の入力ポートには、上記空燃比センサ７が接続される他、機関回転速度を検出する回転速度センサ９、及び内燃機関１の吸入空気量を検出するエアフローメータ１０等の各種センサが接続されている。また、電子制御装置８の出力ポートには、燃料噴射弁４の駆動回路、及び、グロープラグ５の駆動回路など、内燃機関１の運転にかかわる各種機器の駆動回路が接続されている。電子制御装置８は、上記各種センサからの信号に基づき機関運転状態を把握し、その把握した機関運転状態に基づき燃料噴射弁４及びグロープラグ５等の各種機器の駆動回路に指令信号を出力する。こうして内燃機関１における燃料噴射量制御及びグロープラグ５の駆動制御等が電子制御装置８を通じて実施される。
【００１０】
内燃機関１の上記燃料噴射量制御による燃料噴射弁４からの燃料の噴射は、上記指令信号に基づき燃料噴射弁４を開閉駆動することによって行われる。このときの燃料噴射量の制御は、同燃料噴射弁４に供給される燃料の圧力（デリバリパイプ３内の燃料圧力）の調整、及び、同燃料噴射弁４を開閉駆動する際の開弁時間の調整を通じて行うことが可能である。
【００１１】
また、内燃機関１の上記燃料噴射量制御では、空燃比センサ７からの検出信号が内燃機関１の燃焼室で燃料と空気とからなる混合気を目標空燃比（理論空燃比等）で燃焼させたときの値となるよう、同空燃比センサ７からの検出信号に基づく燃料噴射量の増減補正（空燃比フィードバック補正）も行われる。こうした空燃比フィードバック補正は、燃料噴射量を補正するためのフィードバック補正値を基準値に対し、以下のように増減させることによって行われる。
【００１２】
すなわち、空燃比センサ７からの検出信号が燃焼室内の混合気を目標空燃比で燃焼させたときの値よりもリッチ側の値であるときには、フィードバック補正値を基準値に対し減量補正側の値に変化させて燃料噴射量を減量することにより、燃焼室内の混合気の空燃比を目標空燃比に近づける。一方、空燃比センサ７からの検出信号が燃焼室内の混合気を目標空燃比で燃焼させたときの値よりもリーン側の値であるときには、フィードバック補正値を基準値に対し増量補正側の値に変化させて燃料噴射量を増量することにより、燃焼室内の混合気の空燃比を目標空燃比に近づける。
【００１３】
ところで、上記燃料噴射量制御による燃料噴射弁４からの燃料の噴射の際には、その燃料噴射弁４の開閉駆動に伴って同燃料噴射弁４と連通するデリバリパイプ３内の燃料圧力に脈動が生じる。こうした燃料圧力の脈動が大きくなると、それによる影響が燃料噴射弁４での燃料噴射量の適正値に対するばらつきとして現れる。そして、燃料噴射量が適正値に対してばらつくと、内燃機関１の燃焼室内での混合気の空燃比が目標空燃比からずれてしまい、それが内燃機関１の運転状態の不良の原因になる。
【００１４】
図２は、デリバリパイプ３内での上記燃料圧力の脈動を抑制するための脈動抑制ルーチンを示すフローチャートである。この脈動抑制ルーチンは、電子制御装置８を通じて、例えば所定時間毎の時間割り込みにて周期的に実行される。
【００１５】
脈動抑制ルーチンにおけるステップ１０１（Ｓ１０１）の処理は、デリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなっているか否かを判断するためのものである。この判断は具体的には、以下のように行われる。すなわち、電子制御装置８は、Ｓ１０１の処理において、内燃機関１の燃料噴射量制御で用いられる上記フィードバック補正値が基準値に対し所定量（例えば２％）以上ずれているか否かを判断する。デリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなると、それによる影響が燃料噴射弁４での燃料噴射量の適正値に対するばらつきとして現れ、そのばらつきを抑えようとして燃料噴射量制御での空燃比フィードバック補正を通じて上記フィードバック補正値が基準値に対し増加もしくは減少する。従って、Ｓ１０１で肯定判断であれば、デリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなっており、それに起因して燃料噴射量の適正値からのばらつきが生じている旨判断することができる。
【００１６】
Ｓ１０１で肯定判断がなされた場合にはＳ１０２に進む。電子制御装置８は、Ｓ１０２の処理として、グロープラグ５の駆動（通電）を行うことにより、そのグロープラグ５でデリバリパイプ３内の燃料を加熱する。こうした加熱を通じてデリバリパイプ３内に燃料蒸気が発生すると、燃料圧力の脈動に起因する圧力波が上記燃料蒸気の気泡に当たることによって消失し、それによってデリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなることは抑制される。
【００１７】
一方、Ｓ１０１で否定判断がなされた場合にはＳ１０３に進む。電子制御装置８は、Ｓ１０３の処理として、グロープラグ５の通電を停止した状態とすることにより、同グロープラグ５の駆動によるデリバリパイプ３内の燃料の加熱を行わないようにする。電子制御装置８は、上述したＳ１０２もしくはＳ１０３の処理を実行した後、脈動抑制ルーチンを一旦終了する。
【００１８】
次に、内燃機関１の制御装置の作用について説明する。
図３〜図５は、デリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動発生から同脈動の抑制までの概要を示している。燃料噴射弁４から燃料を噴射する際の同燃料噴射弁４の開閉駆動に伴っいデリバリパイプ３内の燃料圧力の脈動が大きくなると、例えば図３に示すように上記脈動に起因する圧力波Ｗが発生する。また、デリバリパイプ３内の燃料圧力の脈動が大きくなると、それによる影響が燃料噴射弁４での燃料噴射量の適正値に対するばらつきとして現れる。
【００１９】
こうした燃料噴射量の適正値に対するばらつきが生じたときには、グロープラグ５を駆動（通電）することにより、そのグロープラグ５でデリバリパイプ３内の燃料が加熱される。デリバリパイプ３内の燃料がグロープラグ５で加熱されること、デリバリパイプ３内に燃料蒸気が発生し、図４に示すように上記燃料蒸気の気泡Ｂが発生する。そして、燃料圧力の脈動に起因する圧力波Ｗは図５に破線で示すように上記燃料蒸気の気泡Ｂに当たることによって消失し、それによってデリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなることは抑制される。
【００２０】
従って、デリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなることによる燃料噴射弁４での燃料噴射量の適正値に対するばらつきを抑制することができる。更に、その燃料噴射量の適正値に対するばらつきに起因して内燃機関１での運転状態の不良が生じること、更には同機関１の運転状態の不良によって運転者が違和感を覚えることを抑制できる。
【００２１】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）燃料噴射のための燃料噴射弁４の開閉駆動に伴ってデリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなることを抑制できる。
【００２２】
（２）デリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動が大きくなることによって燃料噴射弁４での燃料噴射量が適正値に対しばらつくことを抑制できる。
（３）燃料噴射弁４での燃料噴射量の適正値に対するばらつきに起因して内燃機関１での運転状態が不良が生じること、更には同機関１の運転状態の不良によって運転者が違和感を感じることを抑制できる。
【００２３】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・デリバリパイプ３内の燃料圧力の脈動が大きくなることに起因して燃料噴射弁４における燃料噴射量の適正値からのばらつきが生じたか否かを判断する際、その判断を燃料噴射量制御での空燃比フィードバック補正に用いられるフィードバック補正値に基づいて行ったが、必ずしも上記フィードバック補正値に基づいて判断する必要はない。例えば、上記フィードバック補正値の増減に用いられる空燃比センサ７からの検出信号に基づいて燃料噴射量の適正値からのばらつきが生じたか否かを判断することが可能である。また、そうした燃料噴射量の適正値からのばらつきはデリバリパイプ３内での燃料圧力の脈動の増大によって生じることから、デリバリパイプ３内の圧力を検出する圧力センサを設け、その圧力センサの検出信号に基づき燃料噴射量の適正値からのばらつきが発生したか否かを判断することも可能である。
【００２４】
・デリバリパイプ３内の燃料を加熱する加熱器としてグロープラグ５を例示したが、それ以外の加熱器、例えばペルチェ素子などを用いることも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１…内燃機関、２…燃料タンク、３…デリバリパイプ、４…燃料噴射弁、５…グロープラグ、６…排気通路、７…空燃比センサ、８…電子制御装置、９…回転速度センサ、１０…エアフローメータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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