JP3518521B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
制御装置に関する。
いる時には、第一噴孔及び第二噴孔の両方から噴射が行
われ、噴孔開閉弁が第二位置に位置している時には、第
一噴孔から噴射が行われ、第二噴孔から噴射が行われな
い内燃機関の燃料噴射制御装置が知られている。この種
の内燃機関の燃料噴射制御装置の例としては、例えば特
開平11−351105号公報に記載されたものがあ
る。特開平11−351105号公報に記載された内燃
機関の燃料噴射制御装置では、噴孔開閉弁を閉弁方向に
付勢する油圧室内の圧力が減圧されると、噴孔開閉弁が
ハイリフト位置に配置され、その時には第一噴孔及び第
二噴孔の両方から噴射が行われる。一方、噴孔開閉弁を
閉弁方向に付勢する油圧室内の圧力が増圧されると、噴
孔開閉弁がローリフト位置に配置され、その時には、第
一噴孔のみから噴射が行われ、第二噴孔からは噴射が行
われない。
−351105号公報には、噴孔開閉弁をローリフト位
置に配置することが要求される機関運転条件が長く続い
たときに、噴孔開閉弁をどのように制御すべきかについ
て開示されていない。従って、特開平11−35110
5号公報に記載された内燃機関の燃料噴射制御装置で
は、噴孔開閉弁をローリフト位置に配置することが要求
される機関運転条件が長く続いたときであっても、噴孔
開閉弁はローリフト位置に配置され続けると考えられ
る。ところが、比較的長い期間の間、噴孔開閉弁がロー
リフト位置に配置され続け、第二噴孔から全く噴射が行
われなくなってしまうと、第二噴孔の出口付近や内部に
デポジットが堆積し、第二噴孔が詰まってしまうおそれ
が生ずる。
が行われない機関運転条件が長く続くのに伴ってその噴
孔が詰まってしまうのを回避することができる内燃機関
の燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
よれば、噴孔開閉弁が第一位置に位置している時には、
第一噴孔及び第二噴孔の両方から噴射が行われ、噴孔開
閉弁が第二位置に位置している時には、第一噴孔から噴
射が行われ、第二噴孔から噴射が行われない内燃機関の
燃料噴射制御装置において、噴孔開閉弁を第二位置に配
置する機関運転条件が所定期間続いたときには、第二噴
孔から噴射を行うことが要求されない機関運転条件下で
あっても、内燃機関の出力トルクが変化しないようなタ
イミングで強制的に第二噴孔から噴射を行うことを特徴
とする内燃機関の燃料噴射制御装置が提供される。
中に強制的に第二噴孔から噴射を行うことを特徴とする
請求項1に記載の内燃機関の燃料噴射制御装置が提供さ
れる。
装置では、噴孔開閉弁を第二位置に配置する機関運転条
件が所定期間続いたときには、第二噴孔から噴射を行う
ことが要求されない機関運転条件下であっても、内燃機
関の出力トルクが変化しないようなタイミングで強制的
に第二噴孔から噴射が行われる。そのため、比較的長い
期間の間、噴孔開閉弁が第二位置に配置され続けて第二
噴孔から全く噴射が行われなくなってしまうことが回避
される。それゆえ、比較的長い期間の間、第二噴孔から
全く噴射が行われないために第二噴孔の出口付近や内部
にデポジットが堆積し続けるのに伴って第二噴孔が詰ま
ってしまうのを回避することができる。
ようなタイミングで強制的に第二噴孔から噴射が行われ
るために、第二噴孔から噴射を行うことが要求されない
機関運転条件下で第二噴孔から噴射が強制的に行われる
のに伴って内燃機関の出力トルクが変化してしまうのを
回避することができる。
装置では、内燃機関の出力トルクにほとんど影響を及ぼ
さない排気行程中に第二噴孔から強制的に噴射が行われ
る。そのため、第二噴孔から噴射を行うことが要求され
ない機関運転条件下で第二噴孔から噴射が強制的に行わ
れるのに伴って内燃機関の出力トルクが変化してしまう
のを回避することができる。
実施形態について説明する。
置の一実施形態の主要部の拡大図である。図1におい
て、1はインジェクタのノズル先端部、2はニードル弁
である。ニードル弁2は、公知のソレノイド又はピエゾ
素子(図示せず)に対する通電が行われる時に開弁方向
(図1の上側)に付勢され、リフトされる。またニード
ル弁2はスプリング(図示せず)によって閉弁方向(図
1の下側)に付勢されており、ソレノイド又はピエゾ素
子に対する通電量がゼロの時にはニードル弁2のリフト
量がゼロになる。一方、ソレノイド又はピエゾ素子に対
する通電量が比較的小さい時にはニードル弁2のリフト
量が比較的小さくなり、ソレノイド又はピエゾ素子に対
する通電量が比較的大きい時にはニードル弁2のリフト
量が比較的大きくなる。本実施形態では、ソレノイドに
よってニードル弁2がリフトされるが、他の実施形態で
は、例えば特開平11−351105号公報に記載され
た内燃機関の燃料噴射制御装置のように油圧によってニ
ードル弁をリフトさせることも可能である。
2がリフトされた時に燃料が噴射される第一噴孔であ
る。5はニードル弁2のリフト量が比較的小さいローリ
フト時には燃料が噴射されず、ニードル弁2のリフト量
が比較的大きいハイリフト時には燃料が噴射される第二
噴孔である。6は第一噴孔4及び第二噴孔5からの燃料
の噴射を停止する時にニードル弁2が着座する第一シー
ト部である。7は第一噴孔4からの燃料の噴射を実行
し、第二噴孔5からの燃料の噴射を停止する時にニード
ル弁2の先端が嵌合する第二シート部である。図1に示
すように、ニードル弁2のリフト量がゼロの時、ニード
ル弁2が第一シート部6に着座しているため、第一噴孔
4から燃料は噴射されず、第二噴孔5からも燃料は噴射
されない。
いローリフト時を示した図である。図2に示すように、
ニードル弁2のリフト量が比較的小さいローリフト時に
は、ニードル弁2が第一シート部6に着座しておらず、
かつ、ニードル弁2の先端が第二シート部7と嵌合して
いるため、第一噴孔4のみから燃料が噴射され、第二噴
孔5からは燃料が噴射されない。図3はニードル弁のリ
フト量が比較的大きいハイリフト時を示した図である。
図3に示すように、ニードル弁2のリフト量が比較的大
きいハイリフト時には、ニードル弁2が第一シート部6
に着座しておらず、かつ、ニードル弁2の先端も第二シ
ート部7と嵌合していないため、第一噴孔4及び第二噴
孔5の両方から燃料が噴射される。
ドル弁2が着座するのに対し、第二シート部7には、ニ
ードル弁2が着座するのではなく、ニードル弁2の先端
が嵌合するように構成されている。従って、第二シート
部7のニードル弁2の先端との間にはいくらかの隙間が
設けられている。そのため、ニードル弁2の先端が第二
シート部7と嵌合しているローリフト時には、第二噴孔
5から燃料は噴射されないものの、第二シート部7とニ
ードル弁2の先端との間の隙間から燃料が漏出し、その
燃料が第二噴孔5内に入る可能性がある。そのように燃
料が第二噴孔5内に入る場合であって、比較的長い期間
の間、ニードル弁2がローリフト位置に配置され続けて
第二噴孔5から全く噴射が行われなくなる場合には、第
二噴孔5の出口付近や内部にデポジットが堆積し、第二
噴孔5が詰まってしまうおそれがある。仮に第二噴孔5
が詰まってしまうと、噴射量や噴霧特性が変化し、スモ
ークが増加したり、出力トルクが減少したりしてしま
う。そのような問題点を解決するために、本実施形態の
内燃機関の燃料噴射制御装置では、後述するような制御
が実行される。
ャートである。このルーチンは、例えば各行程の燃料噴
射量指令値算出後のように所定時間間隔で実行される。
図4に示すように、このルーチンが開始されると、まず
ステップ101において、詰まり除去モードを示すフラ
グがONになっているか否かが判断される。後述するス
テップにおいて詰まり除去モードを示すフラグがONに
されているときにはステップ101においてYESと判
断され、後述するステップにおいて詰まり除去モードを
示すフラグがOFFにされているときにはステップ10
1においてNOと判断される。YESのときにはステッ
プ110に進み、NOのときにはステップ102に進
む。
算出された燃料噴射圧(コモンレール圧)及び燃料噴射
量と図5に示す関係とからニードル弁2のリフト量が推
定される。図5はニードル弁のリフト量と燃料噴射量と
燃料噴射圧との関係を示した図である。図5に示すよう
に、ニードル弁2のリフト量は、燃料噴射量が多くなる
ほど高くなり、燃料噴射圧が高くなるほど低くなるよう
に設定されている。
では、ステップ102において推定されたニードル弁2
のリフト量に基づいて、図2に示したようなローリフト
運転が行われているか否かが判断される。図2に示した
ようなローリフト運転が行われているときにはステップ
104に進む。ステップ104では、ローリフトによる
連続運転時間、つまり、第二噴孔5の出口付近や内部に
おけるデポジットの堆積量を示すローリフトカウンタが
インクリメントされる。一方、図3に示したようなハイ
リフト運転が行われているときにはステップ105に進
み、ステップ105ではローリフトカウンタがデクリメ
ントされる。次いでステップ106では、ローリフトカ
ウンタが予め定められた判定値を超えているか否かが判
断される。つまり、ニードル弁2をローリフト位置(図
2参照)に配置する機関運転条件が所定期間続いたか否
かが判断される。YESのときにはステップ107に進
み、NOのときにはローリフトカウンタの値が変更され
ることなく、このルーチンを終了する。ステップ107
では、詰まり除去モードを示すフラグがONにされる。
次いでステップ108では、排気行程噴射の必要性を示
す除去回数カウンタがFULLにされる。次いでステッ
プ109ではローリフトカウンタがクリアされる。
的にハイリフト位置(図3参照)に配置され、排気行程
噴射が実行される。つまり、図4に示すルーチンが前回
実行されたとき、ステップ106においてニードル弁2
をローリフト位置(図2参照)に配置する機関運転条件
が所定期間続いたと判断され、ステップ107において
詰まり除去モードを示すフラグがONにされた場合に
は、図4に示すルーチンが今回実行されるとき、ステッ
プ101において詰まり除去モードを示すフラグがON
になっていると判断され、ステップ110においてニー
ドル弁2が強制的にハイリフト位置に配置されて排気行
程噴射が実行される。排気行程において噴射された燃料
は機関排気通路内に配置された例えば酸化触媒のような
HC浄化装置によって無害化される。ニードル弁2がハ
イリフト位置に配置されて第二噴孔5から燃料が高圧で
噴射されると、第二噴孔5の出口付近や内部に堆積して
いたデポジットが噴霧の勢いによって除去される。本実
施形態では、ステップ110においてニードル弁2が強
制的にハイリフト位置に配置される場合に排気行程噴射
が実行されるが、他の実施形態では、内燃機関の出力ト
ルクが変化しないようなタイミングであれば、排気行程
以外のタイミングでニードル弁2を強制的にハイリフト
位置に配置して燃料噴射を実行することも可能である。
の必要性を示す除去回数カウンタがデクリメントされ
る。次いでステップ112では、除去回数カウンタがゼ
ロまでデクリメントされたか否かが判断される。除去回
数カウンタがゼロまでデクリメントされたときには、ス
テップ113において詰まり除去モードを示すフラグが
OFFにされる。一方、除去回数カウンタがゼロまでデ
クリメントされていないときには、ステップ113を実
行することなく、このルーチンを終了する。つまり、ニ
ードル弁2が強制的にハイリフト位置に配置される排気
行程噴射は、除去回数カウンタがFULLからゼロにな
るまで、図4に示すルーチンが実行される毎に実行され
ることになる。
をローリフト位置(図2参照)に配置する機関運転条件
が所定期間続いたとステップ106において判断された
ときには、ステップ110において強制的に第二噴孔5
から噴射が行われる。詳細には、ニードル弁2をローリ
フト位置に配置する機関運転条件が所定期間続いたとス
テップ106において判断されたときには、第二噴孔5
から噴射を行うことが要求されない機関運転条件下であ
っても、ステップ110において強制的に第二噴孔5か
ら噴射が行われる。そのため、比較的長い期間の間、ニ
ードル弁2がローリフト位置に配置され続けて第二噴孔
5から全く噴射が行われなくなってしまうことが回避さ
れる。それゆえ、比較的長い期間の間、第二噴孔5から
全く噴射が行われないために第二噴孔5の出口付近や内
部にデポジットが堆積し続けるのに伴って第二噴孔5が
詰まってしまうのを回避することができる。
の出力トルクが変化しないようなタイミングで強制的に
第二噴孔5から噴射が行われる。例えばステップ110
では、内燃機関の出力トルクにほとんど影響を及ぼさな
い排気行程中に第二噴孔5から強制的に噴射が行われ
る。そのため、第二噴孔5から噴射を行うことが要求さ
れない機関運転条件下で第二噴孔5から噴射が強制的に
行われるのに伴って内燃機関の出力トルクが変化してし
まうのを回避することができる。
比較的長い期間の間、噴孔開閉弁が第二位置に配置され
続けて第二噴孔から全く噴射が行われなくなってしまう
ことが回避される。それゆえ、比較的長い期間の間、第
二噴孔から全く噴射が行われないために第二噴孔の出口
付近や内部にデポジットが堆積し続けるのに伴って第二
噴孔が詰まってしまうのを回避することができる。
されない機関運転条件下で第二噴孔から噴射が強制的に
行われるのに伴って内燃機関の出力トルクが変化してし
まうのを回避することができる。
形態の主要部の拡大図である。
ト時を示した図である。
ト時を示した図である。
る。
圧との関係を示した図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 噴孔開閉弁が第一位置に位置している時
には、第一噴孔及び第二噴孔の両方から噴射が行われ、
噴孔開閉弁が第二位置に位置している時には、第一噴孔
から噴射が行われ、第二噴孔から噴射が行われない内燃
機関の燃料噴射制御装置において、噴孔開閉弁を第二位
置に配置する機関運転条件が所定期間続いたときには、
第二噴孔から噴射を行うことが要求されない機関運転条
件下であっても、内燃機関の出力トルクが変化しないよ
うなタイミングで強制的に第二噴孔から噴射を行う内燃
機関の燃料噴射制御装置。 - 【請求項2】 排気行程中に強制的に第二噴孔から噴射
を行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の燃
料噴射制御装置。
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