(57)【要約】    【課題】  燃料噴射装置の先端部に設けられる圧力検出素子の出力信号に基づいて筒内圧を検出し、圧力検出素子及びその周辺部材で構成される圧力検出部の温度上昇を抑制して圧力検出精度が大きく低下することを防止する。    【解決手段】  推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴが所定温度ＴＣＹＬＬＩＭを超えているときは、指示燃料圧ＰＦＣＭＤが通常制御値ＰＦＮより低い温度低減制御値ＰＦＬに設定され、燃料噴射時間ＴＯＵＴは、通常制御値ＴＯＵＴＮより大きい温度低減制御値ＴＯＵＴＬに設定される。筒内圧センサ２の冷却は、近傍を通過する燃料への熱伝導によって行われ、その熱伝導によって移動する熱量Ｑは、燃料噴射時間ＴＯＵＴが長くなるほど大きくなるため、１回の燃料噴射時間ＴＯＵＴを長くすることによって冷却効果を高めることができる。【選択図】  図６
2015214909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射装置の先端部に装着された圧力検出部から出力される信号に基づいて、前記燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出装置において、
前記燃焼室内の温度を推定する温度推定手段と、
推定される燃焼室内温度が所定温度より高いときに、前記圧力検出部の温度を低下させるように、前記燃料噴射装置による燃料噴射の態様を変更する温度低減手段とを備えることを特徴とする筒内圧検出装置。
【請求項２】
前記温度低減手段は、前記燃料噴射装置による燃料噴射時間を長くすることによって前記圧力検出部の温度を低下させることを特徴とする請求項１に記載の筒内圧検出装置。
【請求項３】
前記温度低減手段は、前記燃料噴射装置による１燃焼サイクル内における燃料噴射の実行回数を増加させることによって前記圧力検出部の温度を低下させることを特徴とする請求項１に記載の筒内圧検出装置。
【請求項４】
前記温度推定手段は、前記燃料噴射装置が装着された気筒の排気弁の実開弁時期及び吸気弁の実閉弁時期に応じて前記燃焼室内温度を推定することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の筒内圧検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室内の圧力である筒内圧を検出する筒内圧検出装置に関し、特に燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射装置の先端部に設けられる圧力検出素子の出力信号に基づいて筒内圧を検出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射装置の先端部に設けられる圧力検出素子の出力信号に基づいて、筒内圧を検出する装置が示されている。
【０００３】
特許文献２には、燃焼室内に直接燃料を噴射し、噴射した燃料の圧縮着火を行う内燃機関において、燃焼室内の温度（筒内温度）の変動を抑制するために、燃料噴射を複数回に分割して行うようにした制御装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２０１２／１１５０３６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９１１６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示されるように燃料噴射装置の先端部に設けられる圧力検出素子は、実際にはその圧力検出素子を収容するハウジングや印加される圧力を圧力検出素子に伝達するダイヤフラムとともに装着される。そのため、燃焼室内の温度が上昇すると、圧力検出素子自体の温度が上昇して検出特性が劣化するだけでなく、ハウジングやダイヤフラムの熱変形が生じて圧力検出素子への予荷重が変化し、圧力検出特性が変化する。さらに、圧力検出素子へ接続されるセンサ信号線及びハンダ等の結合部の熱劣化が発生する。したがって、検出精度を維持するためには、圧力検出素子、ハウジング、ダイヤフラム等で構成される圧力検出部の温度が著しく上昇しないように抑制することが望ましい。
【０００６】
特許文献２には、筒内温度の変動を抑制するために燃料噴射を複数回に分割し、複数回の噴射に対応する燃焼が断続的に行われるように制御する手法が示されている。この手法は必要な燃料を１回の燃料噴射で供給すると、筒内温度が急激に上昇することに着目して、燃料噴射を複数回に分割することによって筒内温度の変動を抑制する手法であり、筒内温度を低下させるための手法ではない。
【０００７】
本発明は、上述した先行技術を考慮しつつなされたものであり、燃料噴射装置の先端部に設けられる圧力検出素子の出力信号に基づいて筒内圧を検出し、圧力検出素子及びその周辺部材で構成される圧力検出部の温度上昇を抑制して圧力検出精度が大きく低下すること防止できる筒内圧検出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】
【０００８】
上記目的を達成するため請求項１に記載の発明は、内燃機関（１）の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射装置（７）の先端部に装着された圧力検出部（２）から出力される信号に基づいて、前記燃焼室内の圧力を検出する筒内圧検出装置において、前記燃焼室内の温度を推定する温度推定手段と、推定される燃焼室内温度（ＴＣＹＬＥＳＴ）が所定温度（ＴＣＹＬＬＩＭ）より高いときに、前記圧力検出部の温度（ＴＣＰＳ）を低下させるように、前記燃料噴射装置（７）による燃料噴射の態様を変更する温度低減手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、機関の燃焼室内温度が推定され、推定される燃焼室内温度が所定温度より高いときに、圧力検出部の温度を低下させるように、燃料噴射装置による燃料噴射の態様が変更される。圧力検出部は燃料噴射装置の先端部に配置されるため、噴射される燃料への熱伝導によって圧力検出部の温度を低下させる冷却効果を得ることができる。燃料噴射態様を変更することによってその冷却効果を高めること可能となり、圧力検出部の温度の上昇を抑制することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の筒内圧検出装置において、前記温度低減手段は、前記燃料噴射装置（７）による燃料噴射時間（ＴＯＵＴ）を長くすることによって前記圧力検出部の温度（ＴＣＰＳ）を低下させることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、燃料噴射装置による燃料噴射時間を長くすることによって圧力検出部の温度が低減される。圧力検出部の冷却は、近傍を通過する燃料への熱伝導によって行われ、その熱伝導によって移動する熱量は、燃料噴射時間が長くなるほど大きくなる。したがって、燃料噴射時間を長くすることによって冷却効果を高めることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の筒内圧検出装置において、前記温度低減手段は、前記燃料噴射装置（７）による１燃焼サイクル内における燃料噴射の実行回数を増加させることによって前記圧力検出部の温度（ＴＣＰＳ）を低下させることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、１燃焼サイクル内における燃料噴射の実行回数を増加させることによって圧力検出部の温度が低減される。燃料噴射装置の圧力検出部の近傍に滞留する燃料を噴射することによって、より低温の燃料が新たに充填され、その新たに充填された燃料によって冷却効果を高めることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１項に記載の筒内圧検出装置において、前記温度推定手段は、前記燃料噴射装置（７）が装着された気筒の排気弁の実開弁時期（ＥＯ）及び吸気弁の実閉弁時期（ＩＣ）に応じて前記燃焼室内温度を推定することを特徴とする。
【００１５】
燃焼室内温度は、燃焼室が排気通路及び／または吸気通路と連通する時間に依存して変化するため、燃料噴射装置が装着された気筒の排気弁の実開弁時期及び吸気弁の実閉弁時期に応じて燃焼室内温度を推定することができる。なお、排気弁の実開弁時期及び吸気弁の実閉弁時期は、検出される筒内圧の変化から特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装置の構成を示す図である。
【図２】筒内圧センサの装着位置を説明するための図である。
【図３】燃料噴射弁の先端部の縦断面図である。
【図４】筒内圧センサの圧力検出部の模式図である。
【図５】筒内圧センサの温度低減制御を説明するためのタイムチャートである（第１の実施形態）。
【図６】筒内圧センサの温度低減制御を行う処理のフローチャートである（第１の実施形態）。
【図７】筒内圧センサの温度低減制御を説明するためのタイムチャートである（第２の実施形態）。
【図８】筒内圧センサの温度低減制御を行う処理のフローチャートである（第２の実施形態）。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
［第１の実施形態］
図１は本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装置の構成を示す図である。４気筒の直噴内燃機関（以下「エンジン」という）１の各気筒には、筒内圧ＰＣＹＬを検出する筒内圧センサ２が設けられている。本実施形態では、筒内圧センサ２は、図２に示すように各気筒に設けられる燃料噴射弁７と一体に構成されている。なお、図１は制御系の構成を説明するための図であり、筒内圧センサ２と燃料噴射弁７とは別々に示されている。
【００１８】
筒内圧センサ２は、リング状の圧電素子からなり、燃料噴射弁７の噴射口７ａを囲む位置に配置されている。筒内圧センサ２の検出信号を出力する接続線及び燃料噴射弁７に駆動信号を供給する接続線は、接続部７ｂを介してそれぞれ筒内圧検出電子制御ユニット（以下「ＣＰＳ−ＥＣＵ」という）４と、エンジン制御電子制御ユニット（以下「ＦＩ−ＥＣＵ」という）５とに接続されている。燃料噴射弁７には、ＦＩ−ＥＣＵ５から燃料噴射弁駆動信号（開弁指令信号）が供給される。これにより、ＦＩ−ＥＣＵ５から出力される駆動信号に応じて燃料噴射弁７が開弁され、燃料噴射弁７の開弁時間に応じた量の燃料が各気筒の燃焼室内に噴射される。
【００１９】
燃料噴射弁７は、燃料供給通路９を介してデリバリパイプ８に接続されており、デリバリパイプ８には高圧ポンプ６によって加圧された燃料が供給される。デリバリパイプ８には燃料圧ＰＦを検出する燃料圧センサ１７が装着されており、その検出信号はＦＩ−ＥＣＵ５に供給される。
【００２０】
エンジン１には、クランク軸（図示せず）の回転角度を検出するクランク角度位置センサ３が設けられている。クランク角度位置センサ３は、クランク角１度周期のパルス信号、クランク角１８０度周期のパルス信号、及びクランク角７２０度周期のパルス信号を発生し、ＣＰＳ−ＥＣＵ４及びＦＩ−ＥＣＵ５に供給する。
【００２１】
ＣＰＳ−ＥＣＵ４は、チャージアンプ部１０と、Ａ／Ｄ変換部１１と、パルス生成部１３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４と、ＣＰＵ１４で実行されるプログラムを格納するＲＯＭ（Read Only Memory）１５と、ＣＰＵ１４が検出筒内圧データ及び演算結果などを格納するＲＡＭ（Random Access Memory）１６とを備えている。筒内圧センサ２の検出信号は、チャージアンプ部１０に入力される。チャージアンプ部１０は、入力される信号を積分しつつ増幅する。チャージアンプ部１０により積分・増幅された信号は、Ａ／Ｄ変換部１１に入力される。また、クランク角度位置センサ３から出力されるパルス信号は、パルス生成部１３に入力される。チャージアンプ部１０は、演算増幅器、コンデンサ、抵抗などで構成される。チャージアンプ部１０の出力信号が、検出筒内圧ＰＣＹＬを示す。
【００２２】
Ａ／Ｄ変換部１１は、バッファ１２を備えており、チャージアンプ部１０から入力される筒内圧検出信号をディジタル値に変換し、バッファ１２に格納する。より具体的には、Ａ／Ｄ変換部１１には、パルス生成部１３から、クランク角１度周期のパルス信号（以下「１度パルス」という）ＰＬＳ１が供給されており、この１度パルスＰＬＳ１の周期で筒内圧検出信号をサンプリングし、ディジタル値に変換してバッファ１２に格納する。
【００２３】
一方、ＣＰＵ１４には、パルス生成部１３から、クランク角６度周期のパルス信号ＰＬＳ６が供給されており、ＣＰＵ１４はこの６度パルスＰＬＳ６の周期でバッファ１２に格納されたディジタル値を読み出す処理を行う。
【００２４】
ＦＩ−ＥＣＵ５は、Ａ／Ｄ変換回路を含む入力回路、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び出力回路を備えており、クランク角度位置センサ３から供給されるパルス信号に基づいて算出されるエンジン回転数ＮＥのほか、図示しないセンサにより検出される、エンジン１の吸入空気流量ＧＡＩＲ、吸気圧ＰＢＡ、冷却水温ＴＷ、吸気温ＴＡなどのエンジン運転パラメータに応じて燃料噴射弁７の開弁時間及び開弁時期と、図示しない点火プラグの点火時期を算出し、燃料供給量及び点火時期の制御を行う。さらにＦＩ−ＥＣＵ５は、エンジン運転状態に応じて指示燃料圧ＰＦＣＭＤを算出し、検出される燃料圧ＰＦが指示燃料圧ＰＦＣＭＤと一致するように高圧ポンプ６の制御を行う。
【００２５】
ＣＰＳ−ＥＣＵ４及びＦＩ−ＥＣＵ５は、データバス２０を介して接続されており、データバス２０を介して相互に必要なデータの送受信を行う。
【００２６】
図３は、燃料噴射弁７の先端部の縦断面図である。弁ハウジング２１の先端部内周に弁座２３が溶接され、弁ハウジング２１の先端部外周に、圧電素子からなるリング状の筒内圧センサ２が溶接されている。筒内圧センサ２の検出信号は、接続線３０を介して出力される。
【００２７】
弁ハウジング２１の外周であって筒内圧センサ２の上側にはカラー２５が溶接されており、そのカラー２５に設けられた環状溝にシール部材２６が装着されている。シール部材２６は、シリンダヘッドと、燃料噴射弁７の取付孔との間をシールするものである。したがって、シール部材２６より下側の部分が燃焼室内に露出する。
【００２８】
弁座２３に着座可能な弁体２７にはステム２８が溶接されており、ステム２８及び弁体２７がアクチュエータ（図示せず）によって電磁的に往復駆動される。弁体２７が上方向に移動すると、図の上側から供給される高圧燃料が間隙２９を介して噴射口７ａから噴射される。筒内圧センサ２と、燃料が通過する間隙２９とは近接しており、燃料への熱伝導によって、筒内圧センサ２の冷却効果を得ることができる。
【００２９】
筒内圧センサ２は、実際にはリング状の基材に複数の圧力検出部２ａを配置して構成され、圧力検出部２ａは図４に示すように、圧力検出素子（圧電素子）２ｂと、ハウジング２ｃと、印加される圧力を圧力検出素子２ｂに伝達するダイヤフラム２ｄとを備えている。また図４には示していないが、圧力検出素子２ｂには接続線３０がハンダ付けされている。
【００３０】
図５は、筒内圧センサ２の温度低減制御を説明するためのタイムチャートであり、図５（ａ）は燃料噴射圧力ＰＩＮＪの推移を示し、図５（ｂ）は筒内圧センサ２の温度（以下「センサ温度」という）ＴＣＰＳの推移を示す。図５の破線が通常の燃料噴射（通常制御）に対応し、実線が温度低減制御を行った場合に対応する。本実施形態では、燃料噴射圧力ＰＩＮＪを低下させて燃料噴射時間ＴＯＵＴを長くする温度低減制御が行われる。
【００３１】
破線で示す通常制御では、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの燃料噴射時間ＴＯＵＴＮにおいてセンサ温度ＴＣＰＳが低下し、その後時刻ｔ４において点火プラグによる点火が行われるまではほとんど低下しない。時刻ｔ４以後は燃焼室内における混合気の燃焼によって、筒内温度が上昇し、センサ温度ＴＣＰＳも上昇する。
【００３２】
一方実線で示す温度低減制御では、時刻ｔ１からｔ３までの燃料噴射時間ＴＯＵＴＬ（＞ＴＯＵＴＮ）においてセンサ温度ＴＣＰＳが低下する。低下速度は、通常制御より低くなるが時間が燃料噴射時間ＴＯＵＴＬが長くなるため、通常制御より大きな冷却効果が得られる。時刻ｔ４以後は、通常制御と同様にセンサ温度ＴＣＰＳが上昇する。
【００３３】
筒内圧センサ２から燃料への伝達される熱量Ｑ[Ｊ]は、ニュートンの冷却法則から下記式（１）で与えられる。
Ｑ＝ＷＭ×ＴＰＳＳ＝ｈ×Ａ×（ＴＣＰＳＡ−ＴＦＵＥＬ）        （１）
ここで、ＷＭは単位時間当たりの熱移動量[Ｗ]、ＴＰＳＳは燃料通過時間[ｓｅｃ]、ｈは熱伝達率[Ｗ/(ｍ2Ｋ)]、Ａは伝熱面積[ｍ2]、ＴＣＰＳＡはセンサ温度ＴＣＰＳの絶対温度[Ｋ]、ＴＦＵＥＬは燃料温度[Ｋ]である。
【００３４】
また熱伝達率ｈは、下記式（２）で求めることができる。式（２）のＮｕはヌッセルト数であり下記式（３）で与えられ、式（３）のＲｅはレイノルズ数であり下記式（４）で与えられる。
ｈ＝Ｎｕ×ｋ／Ｌ                                            （２）
Ｎｕ＝０．６６４×Ｒｅ1/2×Ｐｒ1/3（Ｒｅ＜１０５）            （３）
Ｒｅ＝Ｕ×Ｌ／ν                                            （４）
ここで、ｋは燃料の熱伝導率[Ｗ/(ｍ2Ｋ)]、Ｌは接触部の流れ方向の長さ[ｍ]、Ｕは燃料の流速[ｍ/ｓｅｃ]、νは動粘性係数[ｍ2/ｓｅｃ]である。
【００３５】
上記式（１）〜（４）から、燃料へ伝達される熱量Ｑは、燃料通過時間ＴＰＳＳ、温度差ΔＴ（＝ＴＣＰＳＡ−ＴＦＵＥＬ）、及び燃料流速Ｕの平方根に比例することが理解される。なお、燃料通過時間ＴＰＳＳは、本実施形態では燃料噴射時間ＴＯＵＴに相当する。
【００３６】
上述した温度低減手法は、燃料流速Ｕを低下させて燃料通過時間ＴＰＳＳ、すなわち燃料噴射時間ＴＯＵＴを長くすることによってセンサ温度ＴＣＰＳを低下させる手法に相当する。伝達熱量Ｑは、燃料流速Ｕの平方根に比例するので、燃料流速Ｕを低下させる効果（伝達熱量Ｑを減少させる効果）より、燃料噴射時間ＴＯＵＴを長くすることの効果（伝達熱量Ｑを増加させる効果）の方がより大きく反映されるからである。
【００３７】
図６は、上述した温度低減制御を行う処理のフローチャートであり、この処理はＦＩ−ＥＣＵ５においてエンジン１の回転位相に同期して実行される。
ステップＳ１１では、エンジン１の燃焼室内の温度である筒内温度ＴＣＹＬの推定値（以下「推定筒内温度」という）ＴＣＹＬＥＳＴを算出する。推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴは、特開２０００−１８０８５号公報に示される公知の手法を用いて算出される。すなわち、対象となる気筒の排気弁の実開弁時期ＥＯ及び吸気弁の実閉弁時期ＩＣを、検出筒内圧ＰＣＹＬに基づいて検出し、実開弁時期ＥＯから実閉弁時期ＩＣまでの開弁時間ＴＯＰをタイマで計測し、開弁時間ＴＯＰに応じて予め設定されているテーブルを検索することによって、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴを算出する。このようにして算出される推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴは、変化する実筒内温度の平均的な値に相当する。筒内圧センサ２は、燃焼室内の露出しており、かつ熱容量が小さいので、センサ温度ＴＣＰＳは、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴと相関があると考えられる。
【００３８】
ステップＳ１２では、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴが所定温度ＴＣＹＬＬＩＭ（例えば２００℃）より高いか否かを判別し、この答が否定（ＮＯ）であるときは、指示燃料圧ＰＦＣＭＤを通常制御値ＰＦＮに設定し（ステップＳ１３）、ステップＳ１５に進む。
【００３９】
ステップＳ１２の答が肯定（ＹＥＳ）、すなわち、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴが所定温度ＴＣＹＬＬＩＭを超えているときは、指示燃料圧ＰＦＣＭＤを温度低減制御値ＰＦＬ（例えば通常制御値ＰＦＮの１／３〜１／２程度に設定される）に設定し（ステップＳ１４）、ステップＳ１５に進む。
【００４０】
ステップＳ１５では、要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱ及び燃料圧ＰＦに応じて、ＴＯＵＴマップを検索し、燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出する。ＴＯＵＴマップは、要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱが増加するほど燃料噴射時間ＴＯＵＴが増加し、燃料圧ＰＦが高くなるほど燃料噴射時間ＴＯＵＴが減少するように設定されている。要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱは、気筒吸入空気量ＧＡＩＲＣＹＬ及び目標空燃比ＡＦＣＭＤに応じて要求質量燃料量ＧＦＣＹＬを算出し、要求質量燃料量ＧＦＣＹＬを燃料密度ＤＥＮＦＵＥＬで除算することにより算出される。図示しない燃料噴射実行制御によって、対応する気筒において燃料噴射時間ＴＯＵＴの１回の燃料噴射が実行される。
【００４１】
図６の処理によれば、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴが所定温度ＴＣＹＬＬＩＭを超えているときは、指示燃料圧ＰＦＣＭＤが温度低減制御値ＰＦＬに設定され、燃料圧ＰＦが温度低減制御値ＰＦＬと一致するように高圧ポンプ６が制御されるので、ステップＳ１５で算出される燃料噴射時間ＴＯＵＴは、通常制御値ＴＯＵＴＮより大きい温度低減制御値ＴＯＵＴＬとなり、図５に示すような温度低減効果が得られる。
【００４２】
以上のように本実施形態では、燃料噴射弁７による１回の燃料噴射時間ＴＯＵＴを長くすることによってセンサ温度ＴＣＰＳが低減される。筒内圧センサ２の冷却は、近傍を通過する燃料への熱伝導によって行われ、その熱伝導によって移動する熱量Ｑは、燃料噴射時間ＴＯＵＴが長くなるほど大きくなるため、１回の燃料噴射時間ＴＯＵＴを長くすることによって冷却効果を高めることができる。
【００４３】
また筒内温度ＴＣＹＬは、燃焼室が排気通路及び／または吸気通路と連通する時間である開弁時間ＴＯＰに依存して変化する。したがって、対象気筒の開弁時間ＴＯＰに応じて推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴを算出することができ、またセンサ温度ＴＣＰＳは筒内温度ＴＣＹＬと相関があると考えられるので、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴが所定温度ＴＣＹＬＬＩＭを超えたときに、温度低減制御を行うことによって、温度低減制御を適切な時期に実行することができる。
【００４４】
本実施形態では、筒内圧センサ２、ＣＰＳ−ＥＣＵ４、及びＦＩ−ＥＣＵ５が温度推定手段を構成し、ＦＩ−ＥＣＵ５及び燃料噴射弁７が温度低減手段を構成する。より具体的には、図６の処理が、温度低減手段の一部を構成する。
【００４５】
［第２の実施形態］
本実施形態は、１燃焼サイクル内における燃料噴射の実行回数を増加させることによって筒内圧センサ２の温度低減制御を行うようにしたものである。以下に説明する点以外は、第１の実施形態と同一である。
【００４６】
図７は、本実施形態における温度低減制御を説明するためのタイムチャートである。図７（ａ）は燃料噴射圧力ＰＩＮＪの推移を示し、図７（ｂ）はセンサ温度ＴＣＰＳの推移を示す。図７の破線が通常の燃料噴射（通常制御）に対応し、実線が温度低減制御を行った場合に対応する。本実施形態では、燃料圧ＰＦは通常制御値ＰＦＮに設定し、通常制御では１燃焼サイクルに１回の燃料噴射を気筒毎に行い、温度低減制御では、２回に分割して燃料噴射を行う。なお、２回目の燃料噴射の終了時期は、通常制御における燃料噴射の終了時期とほぼ一致させるように制御する。
【００４７】
通常制御では、時刻ｔ１３からｔ１５の期間において燃料噴射が行われ、センサ温度ＴＣＰＳが低下する。時刻ｔ１６において点火が行われ、その後はセンサ温度ＴＣＰＳは上昇する。一方、温度低減制御では、２回の燃料噴射（時刻ｔ１１〜ｔ１２，ｔ１４〜ｔ１５）の期間においてセンサ温度ＴＣＰＳが低下するが、最初の燃料噴射によって筒内圧センサ２の近傍の燃料がより低温の燃料と入れ替わるため、２回目の燃料噴射を行うまでの期間（ｔ１２〜ｔ１４）における温度低下速度（単位時間当たりの低下量）が通常制御より大きくなり、燃料噴射終了時点（ｔ１４）におけるセンサ温度ＴＣＰＳを通常制御より低下させることができる。
【００４８】
図８は、本実施形態における温度低減制御を行う処理のフローチャートであり、ステップＳ１１及びＳ１２は、図６の処理と同一である。
ステップＳ１２の答が否定（ＮＯ）であって、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴが所定温度ＴＣＹＬＬＩＭ以下であるときは、ステップＳ２１に進み、要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱ及び燃料圧ＰＦに応じて燃料噴射時間ＴＯＵＴを算出する。図示しない燃料噴射実行制御によって、対応する気筒において燃料噴射時間ＴＯＵＴの１回の燃料噴射が実行される。
【００４９】
ステップＳ１２の答が肯定（ＹＥＳ）であって、推定筒内温度ＴＣＹＬＥＳＴが所定温度ＴＣＹＬＬＩＭより高いときは、ステップＳ２２に進み、下記式（１１）及び（１２）により、第１要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱ１及び第２要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱ２を算出する。
ＱＦＩＮＪＲＥＱ１＝ＱＦＩＮＪＲＥＱ×ＫＴＮＥＴＤ                  （１１）
ＱＦＩＮＪＲＥＱ２＝ＱＦＩＮＪＲＥＱ×（１−ＫＴＮＥＴＤ）          （１２）
ここで、ＫＴＮＥＴＤは分割比率係数であり、例えば０．５に設定される。
【００５０】
ステップＳ２３では、第１要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱ１及び燃料圧ＰＦに応じて第１燃料噴射時間ＴＯＵＴ１を算出し、ステップＳ２４では、第２要求体積燃料量ＱＦＩＮＪＲＥＱ２及び燃料圧ＰＦに応じて第２燃料噴射時間ＴＯＵＴ１を算出する。図示しない燃料噴射実行制御によって、対応する気筒において第１燃料噴射時間ＴＯＵＴ１の第１燃料噴射と、第２燃料噴射時間ＴＯＵＴ２の第２燃料噴射とが実行される。
【００５１】
以上のように本実施形態では、１燃焼サイクル内における燃料噴射の実行回数を１回から２回に増加させることによってセンサ温度ＴＣＰＳが低減される。燃料噴射弁７の筒内圧センサ２の近傍に滞留する燃料を噴射することによって、より低温の燃料が新たに充填され、その新たに充填された燃料によって冷却効果が高められる。その結果、通常制御よりセンサ温度ＴＣＰＳを低下させることが可能となる。
本実施形態では、図８の処理が温度低減手段の一部を構成する。
【００５２】
なお本発明は上述した実施形態に限るものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した第２の実施形態では、通常制御において１燃焼サイクルにおいて１回の燃料噴射を実行し、温度低減制御において１燃焼サイクルにおいて２回の燃料噴射を実行するようにしたが、例えば通常制御において１燃焼サイクルにおいて２回の燃料噴射を実行し、温度低減制御において１燃焼サイクルにおいて３回の燃料噴射を実行するようにしてもよい。
【００５３】
また上述した温度低減制御（燃料圧ＰＦを低下させて燃料噴射時間ＴＯＵＴを増加させる制御、または燃料噴射回数の増加させる制御）に代えて、目標空燃比ＡＦＣＭＤをリッチ化することによって燃料噴射時間ＴＯＵＴを増加させる制御を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１  内燃機関
２  筒内圧センサ（圧力検出部）
４  筒内圧検出電子制御ユニット（温度推定手段）
５  エンジン制御電子制御ユニット（温度推定手段、温度低減手段）
７  燃料噴射弁（燃料噴射装置）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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