(57)【要約】【課題】本発明は、燃料噴射の高圧化により燃料噴射弁に堆積したデポジットを除去するとともに、燃料噴射の高圧化による性能悪化を最小限に抑えることを目的としている。【解決手段】このため、内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、燃料噴射弁の噴射孔にデポジットが堆積している場合には、燃料噴射弁の燃料噴射圧力を所定圧力まで上昇させる制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、制御手段は、目標噴射時間が燃料噴射弁の最小噴射時間となる燃料噴射圧力を算出し、燃料噴射圧力で噴射されるように高圧ポンプを制御している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、この燃料噴射弁の噴射孔にデポジットが堆積している場合には、前記燃料噴射弁の燃料噴射圧力を所定圧力まで上昇させる制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、目標噴射時間が前記燃料噴射弁の最小噴射時間となる燃料噴射圧力を算出し、前記燃料噴射圧力で噴射されるように高圧ポンプ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、特に筒内直接噴射式ガソリン機関や筒内直接噴射式ディーゼル機関に対応する内燃機関の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃料噴射弁に発生するインジェクタデポジット（以下、単に「デポジット」という。）は、燃焼に悪影響を及ぼし、燃費・排ガス・ドラビリ悪化を招く。
前記デポジットが生じないようにハード設計や適合を行っているが、現状ではデポジットによる問題をゼロにしきれていないのが事実である。
また、生成されたデポジットを除去するには、噴射燃料圧力（以下、単に「燃圧」という。）を高圧化することが有効であるが、高圧化することで排ガスを始めとした問題点が発生する傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４２３８６３２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に開示される技術では、燃焼温度を感知できるシステムを備えてデポジット堆積を抑制するために燃圧を低圧化している。
そして、上記の特許文献１においては、以下のような不都合がある。
（１）デポジット堆積を判定した後、さらなるデポジット堆積を抑制することはできるが、除去することはできない。
（２）デポジットを除去できないため、常時、低圧化する必要があり、燃費・排ガス等の性能悪化を生じる。
（３）燃焼温度を感知できるシステム（例えば、排気温センサなど）の追加が必要であり、コストアップとなる。
（４）さらなるデポジット堆積を抑制するために、燃圧を低圧化しているが、これは筒内流動が強い時にしか有効でなく汎用性が無い。
つまり、内燃機関によっては実施不可能な場合がある。
【０００５】
また、従来の内燃機関の制御装置においては、デポジットの発生を内燃機関の設計段階で抑制しているが、燃料や運転モード等のロバストから回避できないのが現状である。
前記燃料噴射弁の先端に堆積したデポジットは、燃料流量や燃料噴霧特性に影響を与え、燃費・排ガス・ドラビリ等の車両性能に影響を及ぼすという不都合がある。
現状は、上記の特許文献１の技術のように、デポジット発生を感知し、その後の発生を抑制することはできるが、堆積したデポジットを除去することはできないため、デポジットによって一度生じた性能悪化を回復することはできないという不都合がある。
【０００６】
この発明は、燃料噴射の高圧化により燃料噴射弁に堆積したデポジットを除去するとともに、燃料噴射の高圧化による性能悪化を最小限に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
そこで、この発明は、上述不都合を除去するために、内燃機関の燃焼室に燃料を直接噴射する燃料噴射弁と、この燃料噴射弁の噴射孔にデポジットが堆積している場合には、前記燃料噴射弁の燃料噴射圧力を所定圧力まで上昇させる制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、前記制御手段は、目標噴射時間が前記燃料噴射弁の最小噴射時間となる燃料噴射圧力を算出し、前記燃料噴射圧力で噴射されるように高圧ポンプを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、燃料噴射を高圧化すると噴射時間が短縮される。
そこで、
「高圧化により短縮された噴射時間」＝「燃料噴射弁の最小駆動時間」
となるように燃料噴射圧力を制御することで、燃料噴射の高圧化と燃料噴射弁の噴射精度との両立を可能にする。
燃料噴射弁の噴射精度を悪化させない範囲内で、燃料噴射の高圧化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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システム図である。（実施例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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】
【００１１】
図１及び図２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（図示せず）の制御装置である。
この内燃機関の制御装置１は、燃料噴射弁２と制御手段（「ＥＣＵ」とも記載する。）３とを備えている。
そして、前記燃料噴射弁２は、内燃機関の図示しない燃焼室に燃料を直接噴射する。
また、前記制御手段３は、前記燃料噴射弁２の噴射孔（図示せず）にデポジットが堆積していると判定された場合に、前記燃料噴射弁２の燃料噴射圧力を所定圧力まで上昇させるように制御する。
つまり、前記制御手段３の備えるデポジット堆積判定機能においては、前記内燃機関の燃焼室内に形成される筒内気流の強度の経年変化などによって、デポジットが堆積しているか否かを判定する。
そして、前記制御手段３のデポジット堆積判定機能によって、前記燃料噴射弁２の噴射孔にデポジットが堆積していると判定された場合に、高圧ポンプ４を駆動させて前記燃料噴射弁２の燃料噴射圧力を所定圧力まで上昇させている。
実際には、前記制御手段３は、前記高圧ポンプ４を駆動させて前記燃料噴射弁２の燃料噴射圧力を所定圧力まで上昇させる際に、燃圧センサ５からの検出信号を入力して燃料噴射圧力を制御する。
【００１２】
このとき、前記制御手段３は、目標噴射時間が前記燃料噴射弁２の最小噴射時間となる燃料噴射圧力を算出し、前記燃料噴射圧力で噴射されるように前記高圧ポンプ４を制御する構成とする。
詳述すれば、前記制御手段３は、デポジット堆積判定機能によって、前記燃料噴射弁２の噴射孔にデポジットが堆積していると判定した後に、燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御する。
つまり、この燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御においては、目標噴射時間が燃料噴射弁２の駆動時間の最小となるような燃料レール内の燃圧を計算する。
そして、燃圧を計算した後に、最大燃焼圧制限を実施する。
この最大燃焼圧制限においては、計算した燃圧が予め設定される閾値Ａ未満であるか否かの判断を行う。つまり、この最大燃焼圧制限は、各燃圧における最小駆動時間の際の筒内の燃焼圧が前記内燃機関の許容最大燃焼圧未満になるように燃圧の上限値を設定している。
そして、最大燃焼圧制限における、計算した燃圧が予め設定される閾値Ａ未満であるか否かの判断が成立する場合には、目標レール圧設定において、上述の前記燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御にて計算した燃圧を目標レール圧に反映させる。このとき、既存の最大燃圧制限が含まれる。
また、最大燃焼圧制限における、計算した燃圧が予め設定される閾値Ａ未満であるか否かの判断が成立しない場合には、目標レール圧設定において、閾値Ａを目標レール圧に反映させる。このとき、既存の最大燃圧制限が含まれる。
更に、目標レール圧を設定した後は、前記制御手段３によって目標レール圧への燃料吐出制御を行い、前記燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御する。
そして、本制御中の積算値である「燃圧×燃料噴射弁２の駆動時間」が閾値Ｂを越えるまで、前記制御手段３による前記燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御を実施する。
【００１３】
これにより、燃料噴射を高圧化すると噴射時間が短縮される。
そこで、
「高圧化により短縮された噴射時間」＝「燃料噴射弁２の最小駆動時間」
となるように燃料噴射圧力を制御することで、燃料噴射の高圧化と燃料噴射弁２の噴射精度との両立を可能にする。
よって、燃料噴射弁２の噴射精度を悪化させない範囲内で、燃料噴射の高圧化を実現することができる。
また、従来の内燃機関の制御装置で実施できるため、部品増加によるコストアップが無い。
更に、本制御中は、目標噴射時間を確保しつつ、常時、前記燃料噴射弁２の性能が許す限りの高い噴射圧力とすることで、燃料噴射弁２の先端に堆積したデポジットを確実に除去することができる。
しかも、本制御は、デポジットが堆積したときにのみ実施することで、最大限に最適燃焼を実施する。
更にまた、燃焼圧に制限をかけることで、ノイズ（燃焼音）を抑制することができるとともに、エンジン部品への悪影響を回避できる。
そして、従来のデポジット堆積判定や目標燃圧制御の中に織り込むため、最大燃圧の閾値Ａを超えることがなく、燃料系部品への影響が無い。
【００１４】
次に、図１の前記内燃機関の制御装置１の制御用フローチャートに沿って作用を説明する。
【００１５】
この内燃機関の制御装置１の制御用プログラムがスタート（１０１）すると、デポジット堆積判定（推定）が成立するか否かの判断（１０２）に移行する。
このデポジット堆積判定（推定）が成立するか否かの判断（１０２）においては、前記制御手段３が、デポジット堆積判定機能によって、前記燃料噴射弁２の噴射孔にデポジットが堆積しているか否かを判定する。
そして、デポジット堆積判定（推定）が成立するか否かの判断（１０２）において、判断（１０２）がＮＯの場合には、この判断（１０２）がＹＥＳとなるまで、判断（１０２）を繰り返し行う。
デポジット堆積判定（推定）が成立するか否かの判断（１０２）がＹＥＳの場合には、次回目標噴射時間計算の処理（１０３）に移行する。
そして、この次回目標噴射時間計算の処理（１０３）の後には、前記燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御する処理（１０４）に移行する。
この燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御する処理（１０４）においては、前記制御手段３が、目標噴射時間が前記燃料噴射弁２の駆動時間の最小となるような燃料レール内の燃圧を計算する。
上述の前記燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御する処理（１０４）の後には、最大燃焼圧制限を実施するか否かの判断（１０５）に移行する。
この最大燃焼圧制限を実施するか否かの判断（１０５）においては、前記制御手段３が、計算した燃圧が予め設定される閾値Ａ未満であるか否かの判断を行う。つまり、この最大燃焼圧制限は、各燃圧における最小駆動時間の際の筒内の燃焼圧が前記内燃機関の許容最大燃焼圧未満になるように燃圧の上限値を燃圧毎に設定する。
そして、最大燃焼圧制限を実施するか否かの判断（１０５）がＹＥＳの場合には、
前記制御手段３が、上述した前記燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御する処理（１０４）にて計算した燃圧を目標レール圧に反映させる目標レール圧設定の処理（１０６）に移行する。
この目標レール圧設定の処理（１０６）においては、既存の最大燃圧制限を含めている。
また、最大燃焼圧制限を実施するか否かの判断（１０５）がＮＯの場合には、前記制御手段３が、閾値Ａを目標レール圧に反映させる目標レール圧設定の処理（１０７）に移行する。
この目標レール圧設定の処理（１０７）においては、既存の最大燃圧制限を含めている。
更に、上述の目標レール圧設定の処理（１０６）及び処理（１０７）の後には、目標レール圧への燃料吐出量制御の処理（１０８）に移行し、その後に前記燃料噴射弁２の駆動の処理（１０９）に移行する。
この燃料噴射弁２の駆動の処理（１０９）においては、前記制御手段３によって、前記燃料噴射弁２の駆動時間フィードバック制御を実施する。
そして、前記燃料噴射弁２の駆動の処理（１０９）の後には、本制御完了判定が成立しているか否かの判断（１１０）に移行する。
この本制御完了判定が成立しているか否かの判断（１１０）においては、本制御中の積算値である「燃圧×燃料噴射弁２の駆動時間」が閾値Ｂを越えているか否かを判断する。
そして、本制御完了判定が成立しているか否かの判断（１１０）において、判断（１１０）がＮＯの場合には、上述した次回目標噴射時間計算の処理（１０３）に戻る。
本制御完了判定が成立しているか否かの判断（１１０）がＹＥＳの場合には、前記内燃機関の制御装置１の制御用プログラムのエンド（１１１）に移行する。
【００１６】
なお、この発明は上述実施例に限定されるものではなく、種々の応用改変が可能である。
【００１７】
例えば、この発明の実施例においては、解除制御の閾値を「燃圧×インジェクタ駆動時間」の積算値から計算する構成としたが、この「燃圧×インジェクタ駆動時間」の積算値の代わりに、積算噴射時間や積算噴射量とする特別構成とすることも可能である。
すなわち、解除制御の閾値は、どれだけ燃料を噴射したか、つまり燃料噴射量を表すことができる指標であれば対処可能であるためです。
【符号の説明】
【００１８】
１  内燃機関の制御装置
２  燃料噴射弁
３  制御手段
４  高圧ポンプ
５  燃圧センサ
【図１】
2015206322.tif 000003
【図２】
2015206322.tif 000004