(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁の噴射口にデポジットが付着しているか否かを判定するデポジット判定部と、
前記燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、デポジットが付着していないと判定された場合と比較して、所定期間における前記燃料噴射弁の燃料噴射回数を低減し、前記燃料噴射弁の１回の燃料噴射量を増加するようにデポジット除去燃料噴射制御を実行する噴射制御部と、を備え、
前記噴射制御部は、デポジット除去燃料噴射制御の実行後に前記燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、前回のデポジット除去燃料噴射制御時よりも、所定期間における燃料噴射回数を低減させ、１回の燃料噴射量を増加させる、
内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関であって、
前記噴射制御部は、前記燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、デポジットが付着していないと判定された場合と比較して、前記燃料噴射弁の燃料噴射圧力を増加させる、
内燃機関。
【請求項３】
燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、
前記燃料噴射弁の噴射口にデポジットが付着しているか否かを判定するデポジット判定部と、
前記燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、デポジットが付着していないと判定された場合と比較して、所定期間における前記燃料噴射弁の燃料噴射回数を低減し、前記燃料噴射弁の１回の燃料噴射量を増加するようにデポジット除去燃料噴射制御を実行する噴射制御部と、を備え、
前記噴射制御部は、デポジット除去燃料噴射制御の実行後に前記燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、前回のデポジット除去燃料噴射制御時よりも燃料噴射圧力を増加させる、
内燃機関。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関であって、
燃焼室内での燃料の燃焼状態を制御する燃焼状態制御部をさらに備え、
前記燃焼状態制御部は、前記噴射制御部によって燃料噴射回数が低減される場合に、吸気中に含まれる排気の割合として定義されるＥＧＲ率を低下させる、最適点火時期（ＭＢＴ）に向けて点火時期を進角又は遅角させる、及び燃焼室内にガス流動を生起させる、のいずれかの組み合わせ、又は全ての制御を実行する、
内燃機関。
【請求項５】
燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、
排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられる燃料改質触媒と、
前記燃料噴射弁の噴射口にデポジットが付着しているか否かを判定するデポジット判定部と、
前記燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、デポジットが付着していないと判定された場合と比較して、所定期間における前記燃料噴射弁の燃料噴射回数を低減し、前記燃料噴射弁の１回の燃料噴射量を増加するようにデポジット除去燃料噴射制御を実行する噴射制御部と、を備え、
前記燃料噴射弁は、前記燃料改質触媒に燃料を供給するように前記ＥＧＲ通路に配置される、
内燃機関。
【請求項６】
請求項５に記載の内燃機関であって、
前記燃料改質触媒よりも下流の前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記燃料改質触媒で生成された改質燃料の濃度を検出する改質燃料検出センサをさらに備え、
前記デポジット判定部は、前記改質燃料検出センサの検出値に基づいて前記燃料噴射弁にデポジットが付着しているか否かを判定する、
内燃機関。
【請求項７】
請求項５に記載の内燃機関であって、
前記燃料改質触媒よりも下流の前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲ通路を通過するガスの空燃比を検出する空燃比センサをさらに備え、
前記デポジット判定部は、前記空燃比センサの検出値に基づいて前記燃料噴射弁にデポジットが付着しているか否かを判定する、
内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ポート燃料噴射弁から吸気ポートに噴射される燃料の割合を減少させ、筒内燃料噴射弁から燃焼室に噴射される燃料の割合を増加させることで、筒内燃料噴射弁に堆積したデポジットを除去可能な内燃機関が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２４９２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した内燃機関では、ポート燃料噴射弁と筒内燃料噴射弁とを協調制御して筒内燃料噴射弁のデポジットを除去するため、少なくとも二種類の燃料噴射弁を同時に制御する必要がある。このように二種類の燃料噴射弁を同時に制御する構成では、デポジットを除去するための制御が複雑になるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、簡素な制御で燃料噴射弁のデポジットを除去することが可能な内燃機関を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様による内燃機関は、燃料を噴射供給する燃料噴射弁と、燃料噴射弁の噴射口にデポジットが付着しているか否かを判定するデポジット判定部と、を備える。さらに、内燃機関は、燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、デポジットが付着していないと判定された場合と比較して、所定期間における燃料噴射弁の燃料噴射回数を低減し、燃料噴射弁の１回の燃料噴射量を増加するようにデポジット除去燃料噴射制御を実行する噴射制御部と、を備える。噴射制御部は、デポジット除去燃料噴射制御の実行後に燃料噴射弁にデポジットが付着していると判定された場合に、前回のデポジット除去燃料噴射制御時よりも、所定期間における燃料噴射回数を低減させ、１回の燃料噴射量を増加させる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の内燃機関によれば、所定期間における燃料噴射回数を低減し、１回の燃料噴射における燃料噴射量を増加することで、燃料噴射弁から噴射される燃料により噴射口周りのデポジットを洗い流して除去することが可能となる。したがって、一種類の燃料噴射弁を制御するという簡素な制御により、燃料噴射弁のデポジット除去を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の実施形態による内燃機関の概略構成図である。
【図２】図２は、内燃機関に備えられるコントローラが実行する燃料改質制御を示すフローチャートである。
【図３Ａ】図３Ａは、通常改質制御実行時における改質用燃料噴射弁の動作を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、第１デポジット除去制御時における改質用燃料噴射弁の動作を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、第２デポジット除去制御時における改質用燃料噴射弁の動作を示す図である。
【図４】図４は、コントローラが実行する燃料状態制御を示すフローチャートである。
【図５】図５は、燃料状態制御におけるＥＧＲ率低下制御を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面等を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態による内燃機関（以下、単に「エンジン」という）１の概略構成図である。
【００１１】
エンジン１は、４気筒の内燃機関であって、気筒ごとに設けられた筒内燃料噴射弁２から気筒内に燃料が噴射される直噴式内燃機関である。エンジン１の各気筒には、噴射された燃料を点火する点火プラグが設けられている。
【００１２】
エンジン１は、外部から取り込んだ新気（吸気）を当該エンジン１へと導く吸気通路３と、当該エンジン１の各気筒の燃焼室から排出された排気を流す排気通路４と、を備えている。
【００１３】
排気通路４には、排気を浄化する三元触媒５が設けられる。排気行程においてエンジン１の各燃焼室から排出された排気は、排気通路４を流れ、三元触媒５で浄化された後に大気へ放出される。ただし、排気の一部は、排気通路４から分岐するＥＧＲ通路１０を通じて吸気通路３へ戻される。
【００１４】
ＥＧＲ通路１０は、排気通路４と吸気通路３とを接続する通路である。ＥＧＲ通路１０は、三元触媒５よりも上流側の排気通路４から分岐し、吸気通路３に合流する。ＥＧＲ通路１０には、排気通路４側（上流側）から順に改質用燃料噴射弁２１、燃料改質触媒２２、水素検出センサ（改質燃料検出センサ）２３、ＥＧＲクーラ１１、及びＥＧＲバルブ１２が設けられる。
【００１５】
ＥＧＲクーラ１１は、ＥＧＲ通路１０を通過して吸気通路３側に還流されるガス（ＥＧＲガス）を冷却する冷却装置である。
【００１６】
ＥＧＲバルブ１２は、吸気通路３側に還流されるＥＧＲガスの流量を調整するバルブである。ＥＧＲバルブ１２の開度は、運転状態に応じた目標ＥＧＲ率となるようにコントローラ４０によって制御される。ＥＧＲ率は、還流される排気量を吸気量で除した値であり、吸気中に占める排気の割合として定義される。
【００１７】
改質用燃料噴射弁２１は、燃料改質触媒２２よりも上流側のＥＧＲ通路１０に設けられる。改質用燃料噴射弁２１は、燃料改質触媒２２の上流側のＥＧＲ通路１０に炭化水素から構成される燃料を噴射することで、燃料改質触媒２２に流入する前の排気に燃料を添加する。
【００１８】
改質用燃料噴射弁２１は、供給通路３１を通じて燃料タンク３０に接続されている。燃料タンク３０には燃料としてのガソリンが貯留されており、燃料タンク３０内の燃料は供給通路３１に設けられた燃料ポンプ３２により改質用燃料噴射弁２１に送られる。改質用燃料噴射弁２１は、筒内燃料噴射弁２を介してエンジン１に供給される燃料と同じ燃料を燃料改質触媒２２に供給するように構成されている。
【００１９】
なお、改質用燃料噴射弁２１は、ガソリンを噴射するように構成されているが、ガソリン以外の炭化水素燃料を噴射するように構成されてもよい。燃料改質触媒２２に供給される燃料としては、ガソリン以外に、軽油やメタノール等の炭化水素燃料が使用される。また、本実施形態では改質用燃料噴射弁２１に供給する燃料と筒内燃料噴射弁２に供給する燃料とは同じ燃料であるが、これら燃料は異なる燃料であってもよい。
【００２０】
燃料改質触媒２２は、改質用燃料噴射弁２１から供給された燃料（炭化水素燃料）を改質し、改質燃料としての水素を生成する触媒である。燃料改質触媒２２としては、例えばＲｈ／ＺｒＯ2系触媒や、Ｒｈ／ＣｅＯ2系触媒が使用される。改質燃料は、改質前の燃料よりも燃焼性が高い燃料である。改質燃料は、燃焼安定性をより高める必要があるエンジン運転状態である場合、例えばＥＧＲ制御実行時にエンジン１に供給される。
【００２１】
水素検出センサ２３は、燃料改質触媒２２とＥＧＲクーラ１１との間、又はＥＧＲクーラ１１とＥＧＲバルブ１２との間のＥＧＲ通路１０に設けられる。水素検出センサ２３は、ＥＧＲ通路１０を通過するガス中に含まれる水素の濃度を検出する。水素検出センサ２３の検出信号はコントローラ４０に出力される。
【００２２】
コントローラ４０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ４０は、複数のマイクロコンピュータによって構成されてもよい。
【００２３】
コントローラ４０には、水素検出センサ２３のほか、所定クランク角ごとにクランク角信号を生成するクランク角センサ４１や、車両が備えるアクセルペダルの踏込量を検出するアクセルペダルセンサ４２からの信号が入力される。クランク角信号は、エンジン１のエンジン回転速度を代表する信号として用いられる。アクセルペダルの踏込量は、エンジン１の負荷を代表する信号として用いられる。
【００２４】
コントローラ４０は、これらの入力信号に基づいて、筒内燃料噴射弁２の噴射時期や燃料噴射量、点火プラグの点火時期、改質用燃料噴射弁２１の噴射時期や燃料噴射量、燃料ポンプ３２の回転数、ＥＧＲバルブ１２の開度等を制御する。
【００２５】
三元触媒５は排気の空燃比が理論空燃比付近で振れる場合に排気中の有害成分を効率よく浄化するので、コントローラ４０は理論空燃比の混合気が得られるように筒内燃料噴射弁２の燃料噴射パルス幅を定める。
【００２６】
また、コントローラ４０は、排気を吸気通路３側に還流するＥＧＲ制御実行時には、改質用燃料噴射弁２１から噴射された燃料を燃料改質触媒２２により改質燃料に改質する燃料改質制御を実行する。
【００２７】
ところで、燃料改質制御を繰り返し実行すると、改質用燃料噴射弁２１の噴射口周りにはデポジットが堆積する。デポジットは、噴射された燃料等の一部が固形化したものである。このように噴射口周りにデポジットが堆積すると、改質用燃料噴射弁２１から噴射される燃料噴射量が目標噴射量よりも少なくなり、その結果エンジ１で必要とされる理論空燃比を成立することができなくなる。
【００２８】
そこで、本実施形態によるコントローラ４０は、改質用燃料噴射弁２１の噴射口周りにデポジットが付着している場合、燃料改質制御中に当該デポジットを除去するための燃料噴射制御を行う。
【００２９】
図２を参照して、コントローラ４０が実行する燃料改質制御について説明する。燃料改質制御は、イグニッションスイッチがオンにされた後に所定のタイミングで実行される。
【００３０】
ステップ１０１（Ｓ１０１）では、コントローラ４０は、燃料改質制御実行条件が成立しているか否かを判定する。燃料改質制御実行条件は、エンジン回転速度及び負荷から定まるエンジン運転状態が例えばＥＧＲ制御を実行する状態にあるか否かに基づいて判定される。
【００３１】
エンジン運転状態がＥＧＲ制御を実行する状態である場合、コントローラ４０は、燃料改質制御実行条件が成立していると判定し、Ｓ１０２の処理を実行する。それ以外の場合には、コントローラ４０は燃料改質制御を終了する。
【００３２】
Ｓ１０２では、コントローラ４０は、改質用燃料噴射弁２１の噴射口の周りにデポジットが付着（堆積）しているか否かを判定する。
【００３３】
コントローラ４０は、前回の通常改質制御実行中に水素検出センサ２３で検出した水素濃度を記憶しておき、Ｓ１０２処理時にその水素濃度を読み出し、読み出した水素濃度に基づいてデポジット付着判定を行う。コントローラ４０は、水素濃度が基準濃度以下の場合にデポジット付着ありと判定し、水素濃度が基準濃度より大きい場合にデポジット付着なしと判定する。
【００３４】
Ｓ１０２では、コントローラ４０は前回の通常改質制御実行中における水素濃度に基づいてデポジット付着判定を実行するが、これに限られるものではない。例えば、Ｓ１０１の処理後に改質用燃料噴射弁２１から燃料改質触媒２２に燃料を一定時間供給し、その時の水素濃度を水素検出センサ２３で検出することで、デポジット付着判定を実行してもよい。
【００３５】
Ｓ１０２でデポジット付着なしと判定された場合には、コントローラ４０はＳ１０３及びＳ１０４の処理を実行する。これに対して、Ｓ１０２でデポジット付着ありと判定された場合には、コントローラ４０はＳ１０５の処理を実行する。
【００３６】
Ｓ１０３及びＳ１０４では、コントローラ４０は、通常改質制御を所定時間経過するまで実行する。通常改質制御では、改質用燃料噴射弁２１からＥＧＲ通路１０内に燃料を噴射する。燃料改質触媒２２は、噴射された燃料を用いて改質燃料（水素）を生成する。このように生成した燃焼性の高い改質燃料をエンジン１に供給することで、多くのＥＧＲガスをエンジン１に供給した場合であっても、エンジン１での燃焼性の悪化を抑制することが可能となる。
【００３７】
図３Ａに示すように、通常改質制御では、改質用燃料噴射弁２１は一のピストンがクランク角度で０°〜７２０°まで移動する所定期間内に４回燃料を噴射するように制御される。クランク角度０°〜７２０°での４回の燃料噴射を１サイクルとして、このサイクルが所定時間繰り返し実行される。
【００３８】
改質用燃料噴射弁２１は４つの気筒がそれぞれ吸気行程となるタイミングで１回ずつ燃料を噴射し、これら４回の燃料噴射は等しい間隔をあけて実行される。なお、通常改質制御における１回の燃料噴射では、燃料噴射圧力は基準圧力Ｐｔに設定され、燃料噴射時間（パルス幅）は基準時間Ｔｔに設定される。燃料噴射圧力は、単位時間当たりの燃料噴射量に相当する。
【００３９】
図２のＳ１０４において通常改質制御実行後から所定時間経過したと判定された場合に、コントローラ４０は今回の燃料改質制御を終了する。
【００４０】
ところで、Ｓ１０２で改質用燃料噴射弁２１にデポジットが付着していると判定された場合には、コントローラ４０はＳ１０５において第１デポジット除去制御が実行済みであるか否かを判定する。
【００４１】
第１デポジット除去制御が実行済みでない場合には、コントローラ４０はＳ１０６及びＳ１０７の処理を実行する。これに対して、第１デポジット除去制御が実行済みである場合には、コントローラ４０はＳ１０８及びＳ１０９の処理を実行する。
【００４２】
Ｓ１０６及びＳ１０７では、コントローラ４０は、第１デポジット除去制御を所定時間経過するまで実行する。第１デポジット除去制御では、図３Ｂに示す態様で、改質用燃料噴射弁２１から燃料を噴射する。
【００４３】
第１デポジット除去制御では、改質用燃料噴射弁２１は一のピストンがクランク角度で０°〜７２０°まで移動する所定期間内に２回燃料を噴射するように制御される。クランク角度０°〜７２０°での２回の燃料噴射を１サイクルとして、このサイクルが所定時間繰り返し実行される。
【００４４】
改質用燃料噴射弁２１は所定のタイミングで１回ずつ燃料を噴射し、これら２回の燃料噴射は等しい間隔をあけて実行される。なお、第１デポジット除去制御における１回の燃料噴射では、燃料噴射圧力は基準圧力Ｐｔに設定され、燃料噴射時間（パルス幅）は基準時間Ｔｔよりも長い時間Ｔ１に設定される。
【００４５】
このように第１デポジット除去制御では、通常改質制御時（デポジットが付着していないと判定された時）と比較して、１サイクル（所定期間）における燃料噴射回数が４回から２回に低減され、さらに１回の燃料噴射における燃料噴射量が増加される。１回の燃料噴射における燃料噴射量を増加することで、改質用燃料噴射弁２１から噴射される燃料により噴射口周りのデポジットが洗い流されて除去される。
【００４６】
また、１サイクルにおける燃料噴射回数が低減されても１回の燃料噴射量は増加されるので、燃料改質触媒２２に供給される燃料量の低下を抑制できる。そのため、第１デポジット除去制御時においても理論空燃比を維持することが可能となる。
【００４７】
第１デポジット除去制御では、燃料噴射圧力を基準圧力Ｐｔに設定して燃料噴射時間を時間Ｔ１に設定することで、１回の燃料噴射における燃料噴射量を増加させている。しかしながら、燃料噴射圧力を基準圧力Ｐｔよりも高い圧力Ｐ１（図３Ｂ参照）に設定して燃料噴射時間を時間Ｔ１に設定することで、１回の燃料噴射における燃料噴射量を増加させてもよい。このように燃料噴射圧力を通常改質制御時よりも高い圧力Ｐ１に設定する場合には、燃料噴射時間を基準時間Ｔｔに設定してもよい。改質用燃料噴射弁２１から噴射される燃料の燃料噴射圧力は燃料ポンプ３２の回転数を制御することで調整される。
【００４８】
図２のＳ１０７において第１デポジット改質制御実行後から所定時間経過したと判定された場合に、コントローラ４０は今回の燃料改質制御を終了する。
【００４９】
一方、Ｓ１０５において第１デポジット除去制御が実行済みであると判定された場合には、コントローラ４０はＳ１０８及びＳ１０９の処理を実行する。Ｓ１０８及びＳ１０９では、コントローラ４０は第２デポジット除去制御を所定時間経過するまで実行する。
【００５０】
第２デポジット除去制御では、図３Ｃに示す態様で、改質用燃料噴射弁２１から燃料を噴射する。なお、Ｓ１０９において第２デポジット除去制御実行後から所定時間経過したと判定された場合には、コントローラ４０は今回の燃料改質制御を終了する。
【００５１】
第２デポジット除去制御では、改質用燃料噴射弁２１は一のピストンがクランク角度で０°〜７２０°まで移動する所定期間内に１回燃料を噴射するように制御される。クランク角度０°〜７２０°での１回の燃料噴射を１サイクルとして、このサイクルが所定時間繰り返し実行される。
【００５２】
改質用燃料噴射弁２１は、所定のタイミングで１回燃料を噴射する。なお、第２デポジット除去制御における１回の燃料噴射では、燃料噴射圧力は基準圧力Ｐｔに設定され、燃料噴射時間（パルス幅）は第１デポジット除去制御での燃料噴射時間Ｔ１よりも長い時間Ｔ２に設定される。
【００５３】
このように第２デポジット除去制御では、第１デポジット除去制御時と比較して、１サイクル（所定期間）における燃料噴射回数が２回から１回に低減され、さらに１回の燃料噴射における燃料噴射量が増加される。１回の燃料噴射における噴射量を第１デポジット除去制御時よりも増加することで、改質用燃料噴射弁２１の噴射口周りのデポジットを除去しやすくなる。また、１サイクルにおける燃料噴射回数が低減されても１回の燃料噴射量は増加されるので、理論空燃比を維持することが可能となる。
【００５４】
第２デポジット除去制御では、燃料噴射圧力を基準圧力Ｐｔに設定して燃料噴射時間を時間Ｔ２に設定することで、１回の燃料噴射における燃料噴射量を増加させている。しかしながら、燃料噴射圧力を第１デポジット除去制御時の燃料噴射圧力Ｐ１よりも高い圧力Ｐ２（図３Ｃ参照）に設定して燃料噴射時間を時間Ｔ１に設定することで、１回の燃料噴射における燃料噴射量を増加させてもよい。このように燃料噴射圧力を第１デポジット制御時よりも高い圧力Ｐ２に設定する場合には、燃料噴射時間を基準時間Ｔｔや第１デポジット制御時の燃料噴射時間Ｔ１に設定してもよい。
【００５５】
なお、第２デポジット除去制御時には、改質用燃料噴射弁２１にデポジットが付着しており、燃料改質システムに異常が生じるおそれがあることをドライバ等に報知してもよい。この場合には、運転室内の警告灯を点灯又は点滅したり、運転室内に警告音を出力したりすることで、当該異常が報知される。
【００５６】
次に、図４を参照して、コントローラ４０が実行する燃焼状態制御について説明する。燃焼状態制御は、エンジン１での燃焼安定性を維持するため、デポジット除去制御中に実行される制御である。燃焼状態制御は、所定の制御周期で繰り返し実行される。
【００５７】
Ｓ２０１では、コントローラ４０は、デポジット除去制御が実行中であるか否かを判定する。デポジット除去制御には、図２のＳ１０６の第１デポジット除去制御及び図２のＳ１０８の第２デポジット除去制御が含まれる。
【００５８】
第１デポジット除去制御又は第２デポジット除去制御が実行されている場合には、コントローラ４０はＳ２０２の処理を実行する。これに対して、第１デポジット除去制御又は第２デポジット除去制御が実行されていない場合には、コントローラ４０は燃焼状態制御を終了する。
【００５９】
Ｓ２０２では、コントローラ４０はＥＧＲ率低下制御を実行する。デポジット除去制御時には、図３Ｂ及び３Ｃに示したように、１サイクル（所定期間）内の改質用燃料噴射弁２１の噴射回数が通常改質制御時よりも低減される。このような場合には、各気筒に供給される燃料量に少量程度の気筒間差が発生し、エンジン１での燃焼性が悪化する可能性がある。燃焼性が悪化すると、エンジン１で振動が発生したり、失火が生じたりする。そのため、デポジット除去制御時には燃焼安定性を維持すべく、コントローラ４０は１サイクルにおける改質用燃料噴射弁２１の噴射回数に応じてＥＧＲ率を低下させる。
【００６０】
図５は、ＥＧＲ率とエンジン１での燃焼安定性との関係を示す図である。線Ｌ１は、通常改質制御時におけるＥＧＲ率と燃焼安定性との関係を示す。線Ｌ２は第１デポジット除去制御時におけるＥＧＲ率と燃焼安定性との関係を示し、線Ｌ３は第２デポジット除去制御時におけるＥＧＲ率と燃焼安定性との関係を示す。
【００６１】
図５の線Ｌ１に示すように、通常改質制御時には排気性能及び燃費性能を向上させるため、ＥＧＲ率は燃焼安定性が燃焼安定限界を超えない範囲で比較的大きな値Ｒ１に設定されている。
【００６２】
しかしながら、第１デポジット除去制御により１サイクルあたりの改質用燃料噴射弁２１の噴射回数が２回に低減されると、各気筒に供給される燃料量に少量程度の気筒間差が発生し、エンジン１での燃焼性が悪化する可能性がある。その結果、第１デポジット除去制御時の燃焼安定性を示す線は、図５の線Ｌ２に示すような線となる。したがって、第１デポジット除去制御時のＥＧＲ率を通常改質制御時のＥＧＲ率と同じ値Ｒ１に設定すると、エンジン１での燃焼性が悪化してしまう。そのため、第１デポジット除去制御時には、ＥＧＲ率は、通常改質制御時の値Ｒ１よりも小さい値Ｒ２に設定される。
【００６３】
なお、第２デポジット除去制御実行時には燃焼安定性を示す線は図５の線Ｌ３に示すような線となるので、第２デポジット除去制御時のＥＧＲ率は第１デポジット除去制御時の値Ｒ２よりも小さな値Ｒ３に設定される。
【００６４】
デポジット除去制御時には、上述の通り１サイクル（所定期間）内の改質用燃料噴射弁２１の噴射回数が低下するほどＥＧＲ率は小さく設定されるので、エンジン１での燃焼安定性を維持することが可能となる。
【００６５】
図４に戻り、燃焼状態制御におけるＳ２０３以降の処理について説明する。
【００６６】
Ｓ２０２の処理後、コントローラ４０はＳ２０３の処理を実行する。Ｓ２０３では、コントローラ４０は点火時期ＭＢＴ制御を実行する。点火時期ＭＢＴ制御では、エンジン運転状態に応じて設定された点火時期を最適点火時期（ＭＢＴ）に近付くように進角補正又は遅角補正する。第２デポジット除去制御時の点火時期は、第１デポジット除去制御時の点火時期よりもＭＢＴに近い時期に設定される。
【００６７】
このように点火時期ＭＢＴ制御を実行することで、デポジット除去制御時におけるエンジン１での燃焼安定性を維持することが可能となる。
【００６８】
なお、デポジット除去制御時の点火時期が既にＭＢＴに設定されている場合、コントローラ４０は、点火時期ＭＢＴ制御を行わずにＳ２０４の処理を実行する。Ｓ２０４の処理後、コントローラ４０は燃焼状態制御を終了する。
【００６９】
Ｓ２０４では、コントローラ４０は筒内流動生起制御を実行する。筒内流動生起制御では、エンジン１の燃焼室内にタンブル流やスワール流等のガス流動を生起する。例えば、吸気工程時に、吸気通路に設けられたタンブル生起弁により通路の上部又は下部を閉塞することで、タンブル流が生起される。吸気工程時に、一の気筒に対して二つ設けられる吸気弁の一方を閉じることで、スワール流が生起される。
【００７０】
このように筒内流動生起制御を実行することで、デポジット除去制御時におけるエンジン１での燃焼安定性を維持することが可能となる。
【００７１】
なお、コントローラ４０は、デポジット制御実行時にＳ２０２〜Ｓ２０４の三つの処理を実行するように構成されているが、Ｓ２０２〜Ｓ２０４のうちのいずれか一つ又は二つの制御を実行するように構成されてもよい。
【００７２】
上記した本実施形態のエンジン１によれば、以下の効果を得ることができる。
【００７３】
エンジン１はコントローラ４０を有しており、コントローラ４０は改質用燃料噴射弁２１の噴射口にデポジットが付着しているか否かを判定する。そして、コントローラ４０は、デポジットが付着していると判定された場合には、通常改質制御時と比較して、１サイクル（所定期間）における燃料噴射回数が低減され、１回の燃料噴射量が増加されるように第１デポジット除去制御を実行する。このように１サイクル（所定期間）の燃料噴射回数を低減し、１回の燃料噴射における噴射量を増加することで、改質用燃料噴射弁２１から噴射される燃料により噴射口周りのデポジットを洗い流して除去することが可能となる。したがって、一種類の燃料噴射弁を制御するという簡素な制御により、改質用燃料噴射弁２１のデポジット除去を実現することができる。
【００７４】
さらに、コントローラ４０は、第１デポジット除去制御後に改質用燃料噴射弁２１の噴射口にデポジットが付着している場合、前回の第１デポジット除去制御時よりも、１サイクル（所定期間）における燃料噴射回数が低減され、１回の燃料噴射量が増加されるように第２デポジット除去制御を実行する。このように第２デポジット除去制御を実行することで、改質用燃料噴射弁２１の噴射口周りのデポジットをより確実に除去することが可能となる。
【００７５】
さらに、コントローラ４０は、デポジット除去制御を実行して改質用燃料噴射弁２１の燃料噴射回数が低減される場合、ＥＧＲ率低下制御、点火時期ＭＢＴ制御、及び筒内流動生起制御のいずれかを組み合わせた制御又は全ての制御を実行する。したがって、デポジット除去制御により改質用燃料噴射弁２１の燃料噴射回数が減って燃料改質触媒２２で生成される改質燃料量が減少しても、エンジン１での燃焼安定性を維持することが可能となる。
【００７６】
さらに、コントローラ４０は、水素検出センサ２３の検出値に基づいて改質用燃料噴射弁２１の噴射口にデポジットが付着しているか否かを判定する。このように燃料改質触媒２２で生成される改質燃料としての水素を水素検出センサ２３により直接的に検出するため、デポジット付着判定の判定制度を高めることが可能となる。
【００７７】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【００７８】
上記した本実施形態によるエンジン１では、通常改質制御時における改質用燃料噴射弁２１の燃料噴射回数は１サイクルあたり４回に設定されている。しかしながら、この燃料噴射回数は、４回に限定されず、必要に応じて任意の回数に設定される。同様に、第１デポジット除去制御時及び第２デポジット除去制御時の１サイクルあたりの燃料噴射回数も必要に応じて任意の回数に設定される。但し、第１デポジット除去制御時の１サイクルあたりの燃料噴射回数は通常改質制御時よりも少なく設定され、第２デポジット除去制御時の１サイクルあたりの燃料噴射回数は第１デポジット除去制御時よりも少なく設定される。
【００７９】
コントローラ４０は、水素検出センサ２３の検出値に基づいてデポジット付着判定を実行するように構成されているが、このような構成に限られない。例えば、燃料改質触媒２２よりも下流側のＥＧＲ通路１０に空燃比を検出する空燃比センサを配置し、コントローラ４０は空燃比センサの検出値に基づいて改質用燃料噴射弁２１におけるデポジット付着判定を実行するように構成されてもよい。このような構成の場合、空燃比センサによって検出されたＥＧＲ通路１０内の空燃比と予め設定された基準空燃比とを比較することで、デポジット付着判定を行うことができる。
【００８０】
また、コントローラ４０は、第２デポジット除去制御実行後にデポジット付着ありと判定した場合、改質用燃料噴射弁２１による燃料噴射を中止したり、燃料改質システムに異常が発生したことをドライバ等に報知したりするように構成されてもよい。
【００８１】
本実施形態では、エンジン１に改質燃料を供給する燃料改質システムにおける改質用燃料噴射弁２１のデポジットを除去する場合を説明した。しかしながら、本発明の技術的思想は、筒内燃料噴射弁２や、吸気ポート内に燃料を噴射するポート燃料噴射弁にも適用することができる。コントローラ４０は、燃料噴射弁の噴射口にデポジットが付着しているか否か判定し、デポジット付着がある場合にはデポジット付着がない場合と比較して、所定期間における燃料噴射回数を低減させ、１回の燃料噴射量を増加させる。これにより、燃料噴射弁から噴射される燃料により噴射口周りのデポジットを洗い流して除去することが可能となる。したがって、一種類の燃料噴射弁を制御するという簡素な制御により、燃料噴射弁のデポジット除去を実現することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１    内燃機関
３    吸気通路
４    排気通路
１０    ＥＧＲ通路
１１    ＥＧＲクーラ
１２    ＥＧＲバルブ
２１    改質用燃料噴射弁
２２    燃料改質触媒
２３    水素検出センサ
３０    燃料タンク
３２    燃料ポンプ
４０    コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４】
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【図５】
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