DE112015003101T5 - Steuergerät eines lasergezündeten motors - Google Patents

Steuergerät eines lasergezündeten motors Download PDF

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Takashi YOUSO
Masahisa Yamakawa
Tatsuya Fujikawa
Atsushi Inoue
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Abstract

Ein Steuergerät (ECU (50)) eines lasergezündeten Motors, das ausgelegt ist, um Zündung unter Verwenden einer Laserzündvorrichtung (11) durchzuführen, die ausgelegt ist, um einen durch eine Linse (11d) verdichteten Laserstrahl zu emittieren, umfasst: einen Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts (51), der ausgelegt ist, um einen mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der mit einem Verbrennungszustand des Motors (1) in Verbindung steht, zu erfassen; und einen Verschmutzungsermittlungsabschnitt (52), der ausgelegt ist, um den mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts (51) erfasst wird, mit einem Verbrennungszustandermittlungswert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung (11) verschmutzt ist oder nicht, wobei der Verbrennungszustandermittlungswert beruhend auf dem Verbrennungszustand des Motors bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung (11) festgelegt ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuergerät eines lasergezündeten Motors und insbesondere ein Steuergerät eines lasergezündeten Motors, das Zündung mithilfe einer Laserzündvorrichtung durchführt, die ausgelegt ist, um einen durch eine Linse verdichteten Laserstrahl zu emittieren.
  • Technischer Hintergrund
  • Herkömmlicherweise ist als Zündvorrichtung eines Motors eine Laserzündvorrichtung bekannt, die ausgelegt ist, um durch eine Linse einen Laserstrahl zu verdichten, der durch eine Laserstrahlenquelle erzeugt wird, und um durch den verdichteten Laserstrahl ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in einem Brennraum zu zünden (siehe zum Beispiel PTL 1).
  • Liste zitierter Schriften
  • Patentschrift
    • PTL 1: offengelegte japanische Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 63-253111
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Gemäß der vorstehenden Laserzündvorrichtung kann Öl oder dergleichen an Teilen (wie etwa einer Linse, einem Optikfenster und einem Verbindungskanal) anhaften, das den Laserstrahl zu dem Brennraum lenkt, und es kann zu Verschmutzung kommen. In diesem Fall gibt es die Möglichkeit, dass: das Treten des Laserstrahls durch den Fleck gehemmt wird; die von der Laserzündvorrichtung emittierte Laserstrahlenergie abnimmt; und ein Zünden des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem Brennraum unwahrscheinlicher wird. Wenn die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, ist es daher wünschenswert, gegen die Verschmutzung irgendeine Gegenmaßnahme zu ergreifen. Zum Beispiel kann einer Steuervorgang (Verschmutzungsentfernungssteuervorgang) zum Entfernen der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung durchgeführt werden. Ein Beispiel für den Verschmutzungsentfernungssteuervorgang ist ein Steuervorgang zum Erhöhen einer Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung. Ein solcher Verschmutzungsentfernungssteuervorgang verbraucht aber übermäßige Energie. Daher ist es wünschenswert, den Verschmutzungsentfernungssteuervorgang nur durchzuführen, wenn die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist. Dafür ist es notwendig, genau zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht.
  • Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die vorstehenden Probleme des Stands der Technik zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steuergerät eines lasergezündeten Motors vorzusehen, wobei das Steuergerät in der Lage ist, präzis zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht, und zu einem geeigneten Zeitpunkt eine Gegenmaßnahme gegen die Verschmutzung zu ergreifen. Ferner wurde die vorliegende Erfindung entwickelt, um die vorstehenden Probleme des Stands der Technik zu lösen, und eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Steuergerät eines lasergezündeten Motors vorzusehen, wobei das Steuergerät in der Lage ist, einen Fall, bei dem bei Verschmutzung der Laserzündvorrichtung ein Luft/Kraftstoff-Gemisch weniger wahrscheinlich gezündet wird, in geeigneter Weise zu unterbinden.
  • Lösung des Problems
  • Zum Verwirklichen der vorstehenden Aufgaben ist die vorliegende Erfindung ein Steuergerät eines lasergezündeten Motors, welches ausgelegt ist, um eine Zündung mithilfe einer Laserzündvorrichtung durchzuführen, die ausgelegt ist, um einen durch eine Linse verdichteten Laserstrahl zu emittieren, wobei das Steuergerät umfasst: einen Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts, der ausgelegt ist, um einen mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der mit einem Verbrennungszustand des Motors in Verbindung steht, zu erfassen; und einen Verschmutzungsermittlungsabschnitt, der ausgelegt ist, um den mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfasst wird, mit einem einen Verbrennungszustandermittlungswert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht, wobei der Verbrennungszustandermittlungswert beruhend auf dem Verbrennungszustand des Motors bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung festgelegt ist.
  • Bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung wird unter Berücksichtigung, dass der Verbrennungszustand des Motors bei verschmutzter Laserzündvorrichtung und bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung unterschiedlich ist, das Vorliegen oder Fehlen einer Verschmutzung der Laserzündvorrichtung beruhend auf dem mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der mit dem Verbrennungszustand des Motors in Verbindung steht, ermittelt. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung exakt ermittelt werden. Erfindungsgemäß kann somit die Gegenmaßnahme gegen die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung bei einem geeigneten Zeitpunkt ergriffen werden und Energieverschwendung kann unterbunden werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass: der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert Zylinderinnendruck erfasst, der von einem an dem Motor vorgesehenen Zylinderinnendrucksensor detektiert wird; der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandermittlungswert einen Zylinderinnendruckermittlungswert nutzt, der beruhend auf dem Zylinderinnendruck festgelegt ist, der zu einer Verbrennungszeit erhalten wird, bei der die Laserzündvorrichtung nicht verschmutzt ist; und, wenn der von dem Abschnitt zum Erfassen des mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfasste Zylinderinnendruck nicht größer als der Zylinderinnendruckermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  • Bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung ermittelt unter Berücksichtigung, dass ein Kühlverlust bei verschmutzter Laserzündvorrichtung größer als bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung ist und der Zylinderinnendruck zum Zeitpunkt der Verbrennung abnimmt, wenn der zum Zeitpunkt der Verbrennung erfasste Zylinderinnendruck nicht größer als der Zylinderinnendruckermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung exakt ermittelt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass: der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert einen Ionenstrom erfasst, der von einem an dem Motor vorgesehenen Ionenstromsensor detektiert wird; und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandermittlungswert einen Zeitpunktermittlungswert verwendet, der beruhend auf einem Zeitpunkt festgelegt ist, bei dem der Ionenstrom einen vorbestimmten Wert erreicht, wenn die Laserzündvorrichtung nicht verschmutzt ist, und, wenn der Zeitpunkt, bei dem der durch den Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfasste Ionenstrom den vorbestimmten Wert erreicht, später als der Zeitpunktermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, oder der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandermittlungswert einen Ionenstromermittlungswert nutzt, der beruhend auf dem Ionenstrom festgelegt ist, der bei einem Verbrennungszeitpunkt erhalten wird, wenn die Laserzündvorrichtung nicht verschmutzt ist, und wenn der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehende Wert erfasste Ionenstrom zum Zeitpunkt der Verbrennung nicht größer als der Ionenstromermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  • Bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung ermittelt unter Berücksichtigung, dass ein Zündpunkt bei verschmutzter Laserzündvorrichtung von dem Zündpunkt bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung zum Kolben verschoben wird und der Zeitpunkt, bei dem der Ionenstrom detektiert wird, spät ist, wenn der Zeitpunkt, bei dem der Ionenstrom den vorbestimmten Wert erreicht, später als der Zeitpunktermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung exakt ermittelt werden. Oder unter Berücksichtigung, dass der Kühlverlust bei verschmutzter Laserzündvorrichtung größer als bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung ist und der Ionenstrom abnimmt, wenn der erfasste Ionenstrom nicht größer als der Ionenstromermittlungswert ist, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung exakt ermittelt werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass: der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert ein Kurbelwinkelsignal von einem an dem Motor vorgesehenen Kurbelwinkelsensor erfasst; der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandermittlungswert einen Pulsweitenermittlungswert nutzt, der beruhend auf einer Pulsweite des Kurbelwinkelsignals festgelegt ist, die zu einem Verbrennungszeitpunkt erhalten wird, bei dem die Laserzündvorrichtung nicht verschmutzt ist; und, wenn die von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfasste Pulsweite des Kurbelwinkelsignals zum Zeitpunkt der Verbrennung nicht kleiner als der Pulsweitenermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  • Bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung ermittelt unter Berücksichtigung, dass der Kühlverlust bei verschmutzter Laserzündvorrichtung größer als bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung ist und die Pulsweite des Kurbelwinkelsignals zum Zeitpunkt der Verbrennung zunimmt, wenn die zum Zeitpunkt der Verbrennung erfasste Pulsweite des Kurbelwinkelsignals nicht kleiner als der Pulsweitenermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung exakt ermittelt werden.
  • Zum Verwirklichen der vorstehenden Aufgaben ist ferner die vorliegende Erfindung ein Steuergerät eines lasergezündeten Motors, welches ausgelegt ist, um eine Zündung mithilfe einer Laserzündvorrichtung durchzuführen, die ausgelegt ist, um einen durch eine Linse verdichteten Laserstrahl zu emittieren, wobei das Steuergerät umfasst: einen Verschmutzungsermittlungsabschnitt, der ausgelegt ist, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht; und einen Laserausgangsleistungssteuerabschnitt, der ausgelegt ist, um eine Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf eine Referenzlaserausgangsleistung zu stellen, wenn der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung nicht verschmutzt ist, und die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf mehr als mindestens die Referenzlaserausgangsleistng zu stellen, wenn der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  • Wenn bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, steigert der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf mehr als die Referenzlaserausgangsleistung, die bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung verwendet wird. Daher kann das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Brennraum zuverlässig gezündet werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass: der Motor ein durch Kompression selbstzündender Benzinmotor ist, der ausgelegt ist, um eine durch Kompression selbstzündende Verbrennung, die eine Verbrennung durch Selbstzündung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches in einem vorbestimmten ersten Betriebsbereich ist, durchzuführen und eine funkengezündete Verbrennung durchzuführen, die eine erzwungene Verbrennung durch Zündung der Laserzündvorrichtung in einem von dem ersten Betriebsbereich unterschiedlichen zweiten Betriebsbereich ist; und bei Durchführen des Motors der durch Kompression selbstzündenden Verbrennung der Verschmutzungsermittlungsabschnitt kontinuierlich über eine vorbestimmte Zeit oder länger ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  • Bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung ermittelt unter Berücksichtigung, dass die Laserzündvorrichtung zu Verschmutzung neigt, wenn die durch Kompression selbstzündende Verbrennung in dem durch Kompression selbstzündenden Benzinmotor durchgeführt wird, wenn die durch Kompression selbstzündende Verbrennung kontinuierlich über eine vorbestimmte Zeit oder länger durchgeführt wird, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung exakt ermittelt werden. Aus diesem Grund kann erfindungsgemäß der Steuervorgang des Steigerns der Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf mehr als die Referenzlaserausgangsleistung bei einem geeigneten Zeitpunkt durchgeführt werden und Energieverschwendung kann unterbunden werden.
  • In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass: bei Ermitteln des Verschmutzungsermittlungsabschnitts, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung aus eine Laserausgangsleistung steigert, durch welche eine Verschmutzung der Laserzündvorrichtung entfernt wird; und nach Entfernen der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf die Referenzlaserausgangsleistung zurückführt.
  • Wenn bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, steigert der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf eine hohe Laserausgangsleistung, durch welche die Verschmutzung entfernt werden kann. Damit kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung geeignet entfernt werden. Erfindungsgemäß führt ferner nach dem Entfernen der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt die Laserausgangsleistung auf die Referenzlaserausgangsleistung zurück. Daher kann eine durch kontinuierliches Verwenden der hohen Laserausgangsleistung verursachte Energieverschwendung unterbunden werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Steuergerät ferner einen Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts umfasst, der ausgelegt ist, um einen mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der mit einem Verbrennungszustand des Motors in Verbindung steht, zu erfassen, wobei der Verschmutzungsermittlungsabschnitt den von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfassten, mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert mit einem Verbrennungszustandermittlungswert vergleicht, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht, wobei der Verbrennungszustandermittlungswert beruhend auf dem Verbrennungszustand des Motors bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung festgelegt ist.
  • Bei der wie vorstehend ausgelegten vorliegenden Erfindung wird unter Berücksichtigung, dass der Verbrennungszustand des Motors bei verschmutzter Laserzündvorrichtung und bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung unterschiedlich ist, das Vorliegen oder Fehlen einer Verschmutzung der Laserzündvorrichtung beruhend auf dem mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der mit dem Verbrennungszustand des Motors in Verbindung steht, ermittelt. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung exakt ermittelt werden. Aus diesem Grund kann erfindungsgemäß der Steuervorgang des Steigerns der Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf mehr als die Referenzlaserausgangsleistung bei einem geeigneten Zeitpunkt durchgeführt werden und Energieverschwendung kann unterbunden werden.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Gemäß dem Steuergerät des lasergezündeten Motors der vorliegenden Erfindung kann präzis ermittelt werden, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht, und die Gegenmaßnahme gegen die Verschmutzung kann bei einem geeigneten Zeitpunkt ausgeführt werden. Gemäß dem Steuergerät des lasergezündeten Motors der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Fall, bei dem es schwierig ist, das Luft/Kraftstoff-Gemisch zu zünden, wenn die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, geeignet unterbunden werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das einen Motor gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2A ist eine perspektivische Ansicht, die den Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei Blick von oben auf den Motor zeigt. 2B ist eine Ansicht, teils im Querschnitt, die den Motor zeigt.
  • 3 ist eine Draufsicht, die eine Laserzündvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
  • 4 ist ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines Grunds, warum sich ein Verbrennungszustand des Motors ändert, wenn die Laserzündvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verschmutzt ist, und eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil der Laserzündvorrichtung und einen Teil eines Kolbens zeigt.
  • 5 ist ein Diagramm, das spezifische Beispiele von Zylinderinnendruck zeigt, der erhalten wird, wenn die Laserzündvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verschmutzt ist und nicht verschmutzt ist.
  • 6 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiel 1 eines Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 7 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 8 ist ein erläuterndes Diagramm, das eine modifizierte Version von Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 9 ist ein erläuterndes Diagramm, das Beispiel 3 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 10 ist ein erläuterndes Diagramm, das einen Betriebsbereich von durch Kompression selbstzündender Verbrennung und einen Betriebsbereich von funkengezündeter Verbrennung in einem durch Kompression selbstzündenden Benzinmotor zeigt.
  • 11 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuerungsablauf gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Nachstehend wird ein Steuergerät eines lasergezündeten Motors gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • 1. Konfiguration der Vorrichtung
  • Zunächst wird die Konfiguration eines Motors, bei dem das Steuergerät des lasergezündeten Motors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung genutzt wird, anhand von 1, 2A und 2B erläutert. 1 ist ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das den Motor gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2A ist eine perspektivische Ansicht, die den Motor bei Blick von oben auf den Motor zeigt (ein Teil des Motors ist in Perspektive gezeigt). 2B ist eine Ansicht, teils im Querschnitt, die den Motor zeigt.
  • In 1 ist links eine Einlassseite gezeigt, und rechts ist eine Auslassseite gezeigt. In 2A und 2B ist aber im Gegensatz zu 1 die Einlassseite rechts gezeigt und die Auslassseite ist links gezeigt. Ferner sind in 2A und 2B Komponenten des Motors der einfacheren Erläuterung zweckmäßigerweise weggelassen.
  • Wie in 1 gezeigt ist ein Motor 1 ein Verbrennungsmotor, welcher ausgelegt ist, um: mit Ansauggas (Luft) von einem Einlasskanal 3 versorgt zu werden; ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu verbrennen, das das Ansauggas und einen Kraftstoff enthält, um Leistung eines Fahrzeugs zu erzeugen; und ein Abgas, das durch diese Verbrennung erzeugt wird, durch einen Auslasskanal 21 abzulassen. Zum Beispiel ist der Motor 1 ein Benzinmotor.
  • Im Einzelnen umfasst der Motor 1 hauptsächlich: ein Einlassventil 7 (siehe 2B; in 2A nicht gezeigt), durch welches das von dem Einlasskanal 3 zugeführte Ansauggas zu einem Brennraum 5 eingeleitet wird; ein Kraftstoffeinspritzventil 9 (siehe 2A und 2B), das ausgelegt ist, um den Kraftstoff zu dem Brennraum 5 einzuspritzen; eine Laserzündvorrichtung 11 (siehe 2A und 2B), die ausgelegt ist, um einen Laserstrahl zu emittieren, um das Luft/Kraftstoff-Gemisch zu zünden, das das Ansauggas und den Kraftstoff enthält, die dem Brennraum 5 zugeführt werden; einen Kolben 13, der ausgelegt ist, um durch die Verbrennung des Luft/Kaftstoff-Gemisches in dem Brennraum 5 eine Hin- und Herbewegung durchzuführen; eine Pleuelstange 15, die ein mit dem Kolben 13 verbundenes Ende umfasst; eine Kurbelwelle 17, mit der das andere Ende der Pleuelstange 15 verbunden ist und die durch die Hin- und Herbewegung des Kolbens 13 gedreht wird; und ein Auslassventil 19 (siehe 2B; in 2A nicht gezeigt), durch welches das durch die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches in dem Brennraum 5 erzeugte Abgas zu einem Auslasskanal 21 abgelassen wird.
  • Ferner ist der Motor 1 versehen mit: einem Zylinderinnendrucksensor 31, der ausgelegt ist, um Zylinderinnendruck zu detektieren, der Druck in einem Zylinder ist, und ein Detektionssignal S31, das dem Zylinderinnendruck entspricht, auszugeben; einem Ionenstromsensor 33, der ausgelegt ist, um einen (zu dem Zeitpunkt der Verbrennung erzeugten) Ionenstrom, der in dem Zylinder erzeugt wird, zu detektieren und ein dem Ionenstrom entsprechendes Detektionssignal S33 auszugeben; und einen Kurbelwinkelsensor 35, der ausgelegt ist, um einen Kurbelwinkel zu detektieren, der einem Drehwinkel der Kurbelwelle 17 entspricht, und um ein dem Kurbelwinkel entsprechendes Detektionssignal S35 auszugeben. Als Detektionssignal S35 gibt der Kurbelwinkelsensor 35 im Einzelnen ein pulsförmiges Signal (nachstehend zweckmäßigerweise als ”Kurbelwinkelsignal” bezeichnet), das dem Kurbelwinkel entspricht, aus.
  • In dem Motor 1 führt ein ECU (elektronische Steuereinheit) 50 verschiedene Steuervorgänge durch. Hinsichtlich Funktion umfasst das ECU 50 einen Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51, einen Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 und einen Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53.
  • Als mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehender Wert, der einen Verbrennungszustand des Motors 1 anzeigt, erfasst der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 mindestens eines von: Zylinderinnendruck (der dem Detektionssignal S31 entspricht), der von dem Zylinderinnendrucksensor 31 detektiert wird; Ionenstrom (der dem Detektionssignal S33 enspricht), der von dem Ionenstromsensor 33 detektiert wird; und Kurbelwinkel (der dem Detektionssignal S35 als Kurbelwinkelsignal entspricht), der von dem Kurbelwinkelsensor 35 detektiert wird.
  • Beruhend auf dem mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der wie vorstehend von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht.
  • Der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 des ECU 50 steuert eine Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 gemäß einem Ergebnis der Ermittlung durch den Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52. In diesem Fall liefert der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 ein Steuersignal S11 zu der Laserzündvorrichtung 11, um die Laserausgangsleistung zu steuern.
  • Wie vorstehend erläutert entspricht das ECU 50 in der vorliegenden Erfindung dem ”Steuergerät des lasergezündeten Motors”.
  • Das ECU 50 ist gebildet durch einen Rechner, welcher umfasst: eine CPU; verschiedene Programme (einschließlich eines Grundsteuerprogramms wie etwa eines Betriebssystems und Anwendungsprogramme, die auf dem Betriebssystem gestartet werden und spezifische Funktionen verwirklichen), die auf der CPU ausgelegt und ausgeführt werden; und einen internen Speicher, etwa einen ROM oder einen RAM, der die Programme und verschiedene Daten speichert.
  • Als Nächstes wird die Laserzündvorrichtung 11 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand von 3 spezifisch erläutert. 3 ist eine Draufsicht, die die Laserzündvorrichtung 11 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
  • Wie in 3 gezeigt umfasst die Laserzündvorrichtung 11 hauptsächlich: eine Laserstrahlenquelle 11a, etwa einen Halbleiterlaser, die ausgelegt ist, um den Laserstrahl oszillieren zu lassen; und einen Laser emittierenden Abschnitt 11c, der ausgelegt ist, um den Laserstrahl, der von der Laserstrahlenquelle 11a zum Oszillieren gebracht wird, nach außen zu emittieren. Im Einzelnen ist in der Nähe eines vorderen Endabschnitts des Laser emittierenden Abschnitts 11c eine Linse 11d als verdichtende Linse vorgesehen. Der Laser emittierende Abschnitt 11c emittiert den Laserstrahl, der durch Verdichten des Laserstrahls durch die Linse 11d erhalten wird, nach außen als paralleles Licht, das von der Laserstrahlenquelle 11a zum Oszillieren gebracht wird. Die Linse 11d ist ausgelegt, um den Laserstrahl an einer Position außerhalb der Laserzündvorrichtung 11 zu verdichten, d. h. um einen Brennpunkt an einer Position außerhalb der Laserzündvorrichtung 11 zu bilden.
  • 2. Verschmutzungsermittlungsverfahren
  • Das Folgende erläutert ein Verfahren (Verschmutzungsermittlungsverfahren) zum Ermitteln der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11, wobei das Verfahren von dem Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird.
  • Wie vorstehend beschrieben kann die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt sein, d. h. ein Fleck etwa Öl kann an einem Abschnitt (etwa der Linse 11d) der Laserzündvorrichtung 11 anhaften, wobei sich der Abschnitt in dem Brennraum 5 befindet. Wenn die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist (wenn zum Beispiel die Linse 11d verfleckt ist), wird durch den Flecken das Durchtreten des Laserstrahls gehemmt. Damit tendiert der Verbrennungszustand des Motors 1, sich von dem Verbrennungszustand des Motors 1, bei dem die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, zu ändern.
  • Ein Grund, warum sich der Verbrennungszustand des Motors 1 ändert, wenn die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, wird anhand von 4 spezifisch erläutert. 4 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Teil des Motors 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, wobei sie spezifisch einen Teil der Laserzündvorrichtung 11 und einen Teil des Kolbens 13 zeigt.
  • Wenn wie in 4 gezeigt die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, wird die Zündung an einer Position P11 durch den von der Laserzündvorrichtung 11 emittierten Laserstrahl durchgeführt. Genauer gesagt ist die Position P11 ein Zündpunkt. Wenn dagegen die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, wird das Durchtreten des Laserstrahls durch den Fleck, etwa Öl, der an der Linse 11d oder dergleichen anhaftet, gehemmt und die Energie des von der Laserzündvorrichtung 11 emittierten Laserstrahls nimmt ab. Die Zündung wird daher, wie durch einen Pfeil A1 in 4 gezeigt, an einer Position P12 durchgeführt, die von dem Zündpunkt P11, der der Zündpunkt ist, wenn die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, hin zu dem Kolben 13 (d. h. hin zu dem Brennpunkt der Linse 11d) bewegt ist. Wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 hoch ist, kann die Zündung nicht durchgeführt werden, d. h. es kommt zu einem Zündaussetzer.
  • Daher ändert sich der Verbrennungszustand des Motors 1, wenn die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, gegenüber dem, wenn die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist. Aus diesem Grund wird in der vorliegenden Ausführungsform die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 beruhend auf dem Verbrennungszustand des Motors 1 ermittelt. Im Einzelnen erfasst der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 den mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der den Verbrennungszustand des Motors 1 anzeigt, und beruhend auf diesem mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht. In diesem Fall wird ein Verbrennungszustandermittlungswert zum Ermitteln des mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts vorab beruhend auf dem Verbrennungszustand des Motors 1 bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 festgelegt. Wenn dann der mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehende Wert, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, von dem Verbrennungszustandermittlungswert abweicht, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist.
  • Nachstehend wird ein spezifisches Beispiel für das Verschmutzungsermittlungsverfahren gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • 2-1. Beispiel 1 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens
  • Zunächst wird Beispiel 1 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Zusammengefasst erfasst in Beispiel 1 der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehender Wert den Zylinderinnendruck, der von dem Zylinderinnendrucksensor 31 detektiert wird, und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 verwendet als Verbrennungszustandermittlungswert einen Zylinderinnendruck ermittelnden Wert, der beruhend auf dem Zylinderinnendruck festgelegt ist, der zum Zeitpunkt der Verbrennung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird. Dann vergleicht der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 den Zylinderinnendruck, der zu dem Zeitpunkt der Verbrennung von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, mit dem den Zylinderinnendruck ermittelnden Wert, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht.
  • Unter Verweis auf 5A bis 5D werden spezifische Beispiele des Zylinderinnendrucks, die tatsächlich erhalten werden, wenn die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, und des Zylinderinnendrucks, die tatsächlich erhalten werden, wenn die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, gezeigt, und es wird eine Differenz zwischen dem Zylinderinnendruck bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 und dem Zylinderinnendruck bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erläutert.
  • 5A zeigt, dass sich 60 Zyklen der Änderung des Zylinderinnendrucks bezüglich des Kurbelwinkels bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 gegenseitig überlagern. 5B zeigt 60 Zyklen eines dargestellten Drehmoments bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11. 5A zeigt, dass sich 60 Zyklen der Änderung des Zylinderinnendrucks bezüglich des Kurbelwinkels bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 gegenseitig überlagern. 5D zeigt 60 Zyklen des dargestellten Drehmoments bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11.
  • Zu beachten ist, dass 5A bis 5D Beispiele von Ergebnissen zeigen, die erhalten werden, wenn eine Motordrehzahl und eine Motorlast konstant sind. Ferner zeigen 5C und 5D Beispiele von Ergebnissen, die erhalten werden, wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 relativ hoch ist. Die Verbrennung wird in dem Motor 1 in einem Kurbelwinkelbereich erzeugt, der sowohl in 5A als auch 5C durch ein Bezugszeichen CA1 gezeigt ist.
  • Gemäß einem Vergleich zwischen den in 5A und 5B gezeigten Ergebnissen und den in 5C und 5D gezeigten Ergebnissen ist der Zylinderinnendruck zum Zeitpunkt der Verbrennung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 und bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 unterschiedlich. Im Einzelnen gibt es Zyklen, in denen jeweils der Zylinderinnendruck zum Zeitpunkt der Verbrennung bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 niedriger als bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 ist. Wie insbesondere in 5D (siehe ein Strichlinienbereich) gezeigt ist, gibt es Zyklen, in denen jeweils der Zündaussetzer bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 aufgetreten ist.
  • In Beispiel 1 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Berücksichtigung des Unterschieds zwischen dem Zylinderinnendruck zum Zeitpunkt der Verbrennung bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 und dem Zylinderinnendruck zum Zeitpunkt der Verbrennung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11, wie in 5A bis 5D gezeigt ist, die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 beruhend auf dem Zylinderinnendruck ermittelt.
  • Als Nächstes wird Beispiel 1 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform anhand von 6 spezifisch erläutert.
  • In 6 zeigt ein durch eine durchgehende Linie gezeigter Graph G11 ein Beispiel der Änderung des Zylinderinnendrucks bezüglich des Kurbelwinkels bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11, und ein durch eine Strichlinie gezeigter Graph G12 zeigt ein Beispiel der Änderung des Zylinderinnendrucks bezüglich des Kurbelwinkels bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11. Der Graph G12 zeigt den Zylinderinnendruck, der erhalten wird, wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 relativ gering ist (spezifisch wenn der Grad der Verschmutzung geringer als der in 5C und 5D gezeigte ist).
  • Wie in 6 durch einen Pfeil A11 gezeigt ist, tendiert der Zylinderinnendruck zum Zeitpunkt der Verbrennung (in der Nähe eines Kurbelwinkels CA11) bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 niedriger als bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 zu sein. Der Grund hierfür ist, dass, da die Position der Zündung bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 näher am Kolben 13 als die Position der Zündung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 ist (siehe 4), ein Zeitpunkt, bei dem eine Flamme durch die Zündung mit dem Kolben 13 in Kontakt kommt, früh wird und Kühlverlust zunimmt. und dadurch nimmt der Zylinderinnendruck ab.
  • Daher wird in Beispiel 1 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform der den Zylinderinnendruck ermittelnde Wert beruhend auf dem Zylinderinnendruck eingestellt, der zu dem Zeitpunkt der Verbrennung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird. Wenn dann der Zylinderinnendruck, der tatsächlich von dem Zylinderinnendrucksensor 31 zum Zeitpunkt der Verbrennung detektiert wird, nicht größer als der den Zylinderinnendruck ermittelnde Wert ist, wird ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist. Wie in 6 gezeigt wird im Einzelnen beruhend auf einem Zylinderinnendruck CP11, der bei dem entsprechenden Kurbelwinkel CA11 zum Zeitpunkt der Verbrennung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird, ein Zylinderinnendruck CP12, der um einen vorbestimmten Wert niedriger als der Zylinderinnendruck CP11 ist, als der den Zylinderinnendruck ermittelnde Wert eingestellt. Wenn dann der Zylinderinnendruck (d. h. der von dem Zylinderinnendrucksensor 31 detektierte Zylinderinnendruck), der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 bei dem entsprechenden Kurbelwinkel CA11 zum Zeitpunkt der Verbrennung nicht größer als der den Zylinderinnendruck ermittelnde Wert CP12 ist, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist.
  • Zu beachten ist, dass der den Zylinderinnendruck ermittelnde Wert CP12 auch unter Berücksichtigung eines Betriebszustands des Motors 1 eingestellt wird. Zum Beispiel wird der den Zylinderinnendruck ermittelnde Wert CP12 unter Berücksichtigung der Last des Motors 1, des Durchsatzes (AGR-Menge) des Abgases, das von einer Abgasanlage zu einem Einlasssystem rückgeführt wird, und dergleichen eingestellt. Denn: die Größenordnung des Zylinderinnendrucks schwankt abhängig vom Betriebszustand des Motors 1; und wenn daher der gleiche den Zylinderinnendruck ermittelnde Wert CP12 für die verschiedenen Betriebszustände verwendet wird, könnte die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 falsch ermittelt werden. Ein Beispiel ist, dass: ein Kennfeld erzeugt wird, in dem die Zylinderinnendruck ermittelnden Werte CP12 für die jeweiligen Betriebszustände des Motors 1 festgelegt sind; und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 das Kennfeld heranzieht, um den den Zylinderinnendruck ermittelnden Wert CP12 zu übernehmen, der dem aktuellen Betriebszustand des Motors 1 entspricht.
  • In Beispiel 1 wird ermittelt, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht. Daneben kann weiterhin aber der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 ermittelt werden. Zum Beispiel kann der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtugn 11 beruhend auf dem Betrag der Differenz des Zylinderinnendrucks, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, gegenüber dem den Zylinderinnendruck ermittelnden Wert CP12 ermittelt werden.
  • 2-2. Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens
  • Als Nächstes wird Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Zusammengefasst erfasst in Beispiel 2 der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehender Wert den Ionenstrom, der von dem Ionenstromsensor 33 detektiert wird, und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 verwendet als Verbrennungszustandermittlungswert einen einen Zeitpunkt ermittelnden Wert, der beruhend auf einem Zeitpunkt festgelegt ist, bei dem der Ionenstrom bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 einen vorbestimmten Wert erreicht. Dann vergleicht der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 den Zeitpunkt, bei dem der Ionenstrom, der tatsächlich von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, den vorbestimmten Wert erreicht, mit dem den Zeitpunkt ermittelnden Wert, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht.
  • Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform anhand von 7 spezifisch erläutert. In 7 zeigt ein Graph G21, der durch eine durchgehende Linie gezeigt ist, ein Beispiel einer zeitlichen Änderung des Ionenstroms bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11, und ein Graph G22, der durch eine Strichlinie gezeigt ist, zeigt ein Beispiel der zeitlichen Änderung des Ionenstroms bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11. Der Graph G22 zeigt den Ionenstrom, der erhalten wird, wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 relativ gering ist.
  • Wenn wie in 7 gezeigt die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, erreicht der Ionenstrom einen vorbestimmten Wert IC2 (zum Beispiel einen Wert, bei dem der Ionenstrom durch die Verbrennung in gewissem Maße erhöht ist) bei einem Zeitpunkt T21. Wenn dagegen die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, erreicht der Ionenstrom den vorbestimmten Wert IC2 bei einem Zeitpunkt T22, der später als der Zeitpunkt T21 ist (Zu beachten ist, dass die Zeitpunkte T21 und T22 beruhend auf zum Beispiel einem Zeitpunkt festgelegt sind, bei dem der Kurbelwinkel ein oberer Totpunkt wird. Das Gleiche gilt für einen nachstehend beschriebenen Zeitpunkt T23). Wie in 7 durch einen Pfeil A21 gezeigt ist, ist genauer gesagt der Zeitpunkt, bei dem bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 der Ionenstrom den vorbestimmten Wert IC2 erreicht, tendenziell später als der Zeitpunkt, bei dem bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 der Ionenstrom den vorbestimmten Wert IC2 erreicht. Denn da bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 die Position der Zündung näher an dem Kolben 13 als die Position der Zündung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 ist (siehe 4), dauert es, bis die Flamme durch die Zündung den Ionenstromsensor 33 erreicht.
  • In Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist daher beruhend auf dem Zeitpunkt T21, bei dem bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 der Ionenstrom den vorbestimmten Wert IC2 erreicht, der Zeitpunkt T23, der um eine vorbestimmte Zeit später als der Zeitpunkt T21 eingestellt ist, als Zeitpunktermittlungswert eingestellt. Wenn dann der Zeitpunkt, bei dem der Ionenstrom (d. h. der von dem Ionenstromsensor 33 detektierte Ionenstrom), der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 erfasst wird, den vorbestimmten Wert IC2 erreicht, später als der Zeitpunktermittlungswert T23 ist, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist.
  • Zu beachten ist, dass eine Möglichkeit besteht, dass der Ionenstrom den vorbestimmten Wert IC2 nicht erreicht, wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 hoch ist (in diesem Fall kann der Zeitpunkt, bei dem der Ionenstrom den vorbestimmten Wert IC2 erreicht, nicht erhalten werden). Wenn der Ionenstrom den vorbestimmten Wert IC2 wie vorstehend nicht erreicht, wird bevorzugt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist.
  • Es wird eine modifizierte Version von Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. In der modifizierten Version von Beispiel 2 wird anstelle des Zeitpunktermittlungswerts T23 der Ionenstromermittlungswert T23, der beruhend auf dem Ionenstrom festgelegt ist, der bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird, als Verbrennungszustandermittlungswert verwendet. Dann vergleicht der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 den Ionenstrom, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, mit dem Ionenstromermittlungswert, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht.
  • Anhand von 8 wird die modifizierte Version von Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. In 8 zeigt ein durch eine durchgehende Linie gezeigter Graph G31 ein Beispiel einer zeitlichen Änderung des Ionenstroms bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11, und ein durch eine Strichlinie gezeigter Graph G21 zeigt ein Beispiel der zeitlichen Änderung des Ionenstroms bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11. Der Graph G32 zeigt den Ionenstrom, der erhalten wird, wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 signifikant hoch ist (im Einzelnen wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 signifikant höher als der in 7 gezeigte ist).
  • Wie in 8 gezeigt ist, ist der Ionenstrom bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 geringer als der Ionenstrom bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11. Im Einzelnen ist in diesem Fall der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 signifikant hoch, so dass es in dem Motor 1 zu dem Zündaussetzer kommt und der Ionenstrom von dem Ionenstromsensor 22 nahezu nicht detektiert wird.
  • In der modifizierten Version von Beispiel 2 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist, wie in 8 gezeigt, ein Wert, der um einen vorbestimmten Wert kleiner als der Ionenstrom ist, der zu dem Verbrennungszeitpunkt bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird, als Ionenstromermittlungswert IC3 eingestellt. Wenn dann der Ionenstrom (d. h. der von dem Ionenstromsensor 33 detektierte Ionenstrom), der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 zum Zeitpunkt der Verbrennung erfasst wird, nicht größer als der Ionenstromermittlungswert IC3 ist, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 52, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist. Zum Beispiel ist der Ionenstromermittlungswert IC3 als Wert eingestellt, der um einen vorbestimmten Wert kleiner als der Ionenstrom ist, der bei einem vorbestimmten Zeitpunkt zur Verbrennungszeit bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird. Wenn dann der Ionenstrom, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 bei dem vorbestimmten Zeitpunkt erfasst wird, nicht größer als der Ionenstromermittlungswert IC3 ist, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist.
  • Zu beachten ist, dass der Zeitpunktermittlungswert T23 und der Ionenstromermittlungswert IC3, die in Beispiel 2 verwendet werden, auch unter Berücksichtigung des Betriebszustands des Motors 1 eingestellt werden. Zum Beispiel werden der Zeitpunktermittlungswert T23 und der Ionenstromermittlungswert IC3 unter Berücksichtigung der Last des Motors 1, des Durchsatzes (AGR-Menge) des von der Abgasanlage zu dem Einlasssystem rückgeführten Abgases und dergleichen eingestellt. Denn: die Größenordnung des Ionenstroms schwankt abhängig vom Betriebszustand des Motors 1; und wenn der gleiche Zeitpunktermittlungswert T23 oder der gleiche Ionenstromermittlungswert IC3 für verschiedene Betriebszustände verwendet werden, kann daher die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 falsch ermittelt werden. Ein Beispiel ist, dass: ein Kennfeld erzeugt wird, in dem die Zeitpunktermittlungswerte T23 oder die Ionenstromermittlungswerte IC3 für die jeweiligen Betriebszustände des Motors 1 festgelegt sind; und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 das Kennfeld heranzieht, um den Zeitpunktermittlungswert T23, der dem aktuellen Betriebszustand des Motors 1 entspricht, oder den Ionenstromermittlungswert IC3, der dem aktuellen Betriebszustand des Motors 1 entspricht, zu übernehmen.
  • In Beispiel 2 wird ermittelt, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht. Daneben kann weiterhin aber der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 ermittelt werden. Zum Beispiel kann der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 beruhend auf dem Betrag der Differenz des Zeitpunkts, bei dem der Ionenstrom, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, den vorbestimmten Wert IC2 erreicht, gegenüber dem Zeitpunktermittlungswert T23 oder dem Betrag der Differenz des Ionenstroms, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Abschnitts 51 erfasst wird, gegenüber dem Ionenstromermittlungswert IC3 ermittelt werden.
  • 2-3. Beispiel 3 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens
  • Als Nächstes wird Beispiel 3 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Zusammengefasst erfasst in Beispiel 3 der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehender Wert das Kurbelwinkelsignal von dem Kurbelwinkelsensor 35, und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 verwendet als Verbrennungszustandermittlungswert einen Pulsweitenermittlungswert, der beruhend auf einer Pulsweite des Kurbelwinkelsignals festgelegt ist, die zur Verbrennungszeit bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird. Dann vergleicht der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 die Pulsweite des Kurbelwinkelsignals, die von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 zu der Verbrennungszeit erfasst wird, mit dem Pulsweitenermittlungswert, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht.
  • Beispiel 3 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird anhand von 9 spezifisch erläutert. In 9 zeigt ein durch eine durchgehende Linie gezeigter Graph G41 ein Beispiel des Kurbelwinkelsignals zur Verbrennungszeit bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11, und ein durch eine Strichlinie gezeigter Graph G42 zeigt ein Beispiel des Kurbelwinkelsignals zur Verbrennungszeit bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11.
  • Wie in 9 gezeigt ist, weist bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 das Kurbelwinkelsignal zur Verbrennungszeit eine Pulsweite W41 auf. Wenn dagegen die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, weist das Kurbelwinkelsignal zur Verbrennungszeit eine Pulsweite W42 auf, die größer als die Pulsweite W41 ist. Genauer gesagt ist die Pulsweite des Kurbelwinkelsignals bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 größer als die Pulsweite des Kurbelwinkelsignals bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11. Der Grund hierfür ist, dass, da die Position der Zündung bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 näher am Kolben 13 als die Position der Zündung bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 ist (siehe 4), der Zeitpunkt, bei dem die Flamme durch die Zündung mit dem Kolben 13 in Kontakt kommt, früh wird und der Kühlverlust zunimmt, und dadurch nimmt die Drehzahl der Kurbelwelle 17 ab.
  • In Beispiel 3 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie es in 9 gezeigt ist, wird daher beruhend auf der Pulsweite W41 des Kurbelwinkelsignals, die zur Verbrennungszeit bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 erhalten wird, eine Pulsweite W43, die um einen vorbestimmten Wert größer als die Pulsweite W41 ist, als Pulsweitenermittlungswert eingestellt. Wenn dann die Pulsweite des Kurbelwinkelsingals (d. h. des Kurbelwinkelsignals von dem Kurbelwinkelsensor 35), die von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 erfasst wird, nicht kleiner als der Pulsweitenermittlungswert W43 ist, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist. Zu beachten ist, dass eine Möglichkeit besteht, dass es zu dem Zündaussetzer kommt, wenn der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 hoch ist. In diesem Fall wird die Pulsweite des erfassten Kurbelwinkelsignals groß. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 durch Verwenden des Pulsweitenermittlungswerts W43 präzis ermittelt werden.
  • Zu beachten ist, dass der Pulsweitenermittlungswert W43 auch unter Berücksichtigung des Betriebszustands des Motors 1 eingestellt wird. Zum Beispiel wird der Pulsweitenermittlungswert W43 unter Berücksichtigung der Last des Motors 1, des Durchsatzes (AGR-Menge) des Abgases, das von der Abgasanlage zu dem Einlasssystem rückgeführt wird, und dergleichen eingestellt. Denn: die Größenordnung der Pulsweite des Kurbelwinkelsignals schwankt abhängig von dem Betriebszustand des Motors 1; und wenn daher der gleiche Pulsweitenermittlungswert W43 für die verschiedenen Betriebszustände verwendet wird, könnte die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 falsch ermittelt werden. Ein Beispiel ist, dass: ein Kennfeld erzeugt wird, in dem die Pulsweitenermittlungswerte W43 für die jeweiligen Betriebszustände des Motors 1 festgelegt sind; und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 das Kennfeld heranzieht, um den Pulsweitenermittlungswert W43 zu übernehmen, der dem aktuellen Betriebszustand des Motors 1 entspricht.
  • In Beispiel 3 wird ermittelt, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht. Daneben kann weiterhin aber der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 ermittelt werden. Zum Beispiel kann der Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtugn 11 beruhend auf dem Betrag der Differenz der Pulsweite des Kurbelwinkelsignals, die von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 erfasst wird, gegenüber dem Pulsweitenermittlungswert W43 ermittelt werden.
  • 2-4. Beispiel 4 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens
  • Als Nächstes wird Beispiel 4 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform erläutert. In den Beispielen 1 bis 3 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens nach der vorliegenden Ausführungsform wird unter Berücksichtigung, dass der Verbrennungszustand des Motors 1 bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 und bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 unterschiedlich ist, der mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehende Wert, der mit dem Verbrennungszustand des Motors 1 in Verbindung steht, von dem Zylinderinnendrucksensor 31, dem Ionenstromsensor 33 oder dem Kurbelwinkelsensor 35 erfasst, und die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 wird beruhend auf dem mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert ermittelt.
  • In Beispiel 4 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird jedoch die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 beruhend auf einer Betriebshistorie des Motors 1 ermittelt. Genauer gesagt wird in Beispiel 4 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 nicht durch Erfassen ermittelt, sondern die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 wird beruhend auf der Betriebshistorie des Motors 1 ermittelt, wobei die Betriebshistorie ein Faktor der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 ist. Genauer gesagt wird Beispiel 4 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform bei dem Motor 1 als ein durch Kompression selbstzündender Benzinmotor verwendet, welcher ausführt: durch Kompression selbstzündende Verbrennung, die Verbrennung durch Selbstzündung (HCCI; homogene Kompressionszündung) des verdichteten Luft/Kraftstoff-Gemisches ist; und funkengezündete Verbrennung, die erzwungene Verbrennung durch Zündung (SI; Funkenzündung) ist. Die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 wird beruhend auf der Betriebshistorie des durch Kompression selbstzündenden Benzinmotors ermittelt.
  • Ein Betriebsbereich der durch Kompression selbstzündenden Verbrennung und ein Betriebsbereich der funkengezündeten Verbrennung in dem durch Kompression selbstzündenden Benzinmotor werden unter Verweis auf 10 erläutert. In 10 zeigt eine horizontale Achse eine Motordrehzahl, und eine vertikale Achse zeigt eine Motorlast. In 10 zeigt ein Bereich R11 den Betriebsbereich (der einem ersten Betriebsbereich entspricht), in dem die durch Kompression selbstzündende Verbrennung (HCCI-Verbrennung) durchgeführt wird, und ein Bereich R12 zeigt den Betriebsbereich (entspricht einem zweiten Betriebsbereich), in dem die funkengezündete Verbrennung (SI-Verbrennung) durchgeführt wird. Bei Durchführen der durch Kompression selbstzündenden Verbrennung wird ein Verdichtungsverhältnis des Motors 1 angehoben. Wenn aber das Verdichtungsverhältnis hoch ist, lässt sich die Zündung durch eine Zündkerze, die einen dielektrischen Durchschlag nutzt, schwer durchführen. Bei Durchführen der durch Kompression selbstzündenden Verbrennung ist es daher bevorzugt, die Laserzündvorrichtung 11 zu nutzen, die wie bei dem in 1 gezeigten Motor 1 Zündung durch Verwenden des Laserstrahls durchführt.
  • Bei Durchführen der vorstehenden durch Kompression selbstzündenden Verbrennung ist eine Verbrennungstemperatur niedrig, so dass die Laserzündvorrichtung 11 zu Verschmutzen neigt. In Beispiel 4 des Verschmutzungsermittlungsverfahrens gemäß der vorliegenden Ausführungsform ermittelt daher beruhend auf der Historie der durchgeführten durch Kompression selbstzündenden Verbrennung der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht. Wenn im Einzelnen die durch Kompression selbstzündende Verbrennung in dem Motor 1 eine vorbestimmte Zeit lang oder länger kontinuierlich durchgeführt wird, ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 eindeutig, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist. Ein Beispiel ist, dass der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 das Ausführen der durch Kompression selbstzündenden Verbrennung beruhend auf der Motordrehzahl und der Motorlast ermittelt und ermittelt, ob die durch Kompression selbstzündende Verbrennung eine vorbestimmte Zeit lang oder länger kontinuierlich durchgeführt wird oder nicht. In einem anderen Beispiel ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52, dass die Verbrennung, die eine ohne Ansteuern der Laserzündvorrichtung 11 durchgeführte Verbrennung ist, eine durch Kompression selbstzündende Verbrennung ist, und ermittelt, ob die durch Kompression selbstzündende Verbrennung die vorbestimmte Zeit lang oder länger kontinuierlich durchgeführt wird.
  • 3. Laserausgangsleistungssteuerverfahren
  • Das Folgende erläutert ein Verfahren (Laserausgangsleistungssteuerverfahren) zum Steuern der Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11, wobei in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Verfahren von dem Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 des ECU 50 durchgeführt wird. Wenn in der vorliegenden Ausführungsform der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 durch das Verschmutzungsermittlungsverfahren (in einem der Beispiele 1 bis 4) ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, erhöht der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf mehr als eine Referenzlaserausgangsleistung, die bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 eingestellt ist.
  • Ein Beispiel ist, dass der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf eine Laserausgangsleistung (nachstehend als ”erste Laserausgangsleistung” bezeichnet) erhöht, mit der selbst die verschmutzte Laserzündvorrichtung 11 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zuverlässig zünden kann. Beruhend auf den Betriebssituationen (Motorlast und dergleichen) des Motors 1, dem Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11, der wie vorstehend durch den Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ermittelt wird, und dergleichen berechnet in diesem Fall der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 eine Laserausgangsleistung, die zum zuverlässigen Zünden des Luft/Kraftstoff-Gemisches notwendig ist. Dann verwendet der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die erhaltene Laserausgangsleistung als erste Laserausgangsleistung.
  • In einem anderen Beispiel erhöht der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 121 auf eine hohe Laserausgangsleistung (nachstehend als ”zweite Laserausgangsleistung” bezeichnet), durch die die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 entfernt werden kann. Wenn der Laserstrahl von der Laserzündvorrichtung 11 mit der zweiten Laserausgangsleistung emittiert wird, die die hohe Ausgangsleistung ist, absorbiert der Fleck, der an einem Abschnitt (der Linse 11d oder dergleichen) der Laserzündvorrichtung 11, der sich in dem Brennraum 5 befindet, anhaftet, Licht und verbrennt, so dass er entfernt wird. Da in diesem Fall die zweite Laserausgangsleistung grundsätzlich höher als die erste Laserausgangsleistung ist, wird das Luft/Kraftstoff-Gemisch wie bei Verwenden der ersten Laserausgangsleistung zuverlässig gezündet.
  • Beruhend auf den Betriebssituationen (Motorlast und dergleichen) des Motors 1, dem Grad der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11, der wie vorstehend durch den Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ermittelt wird, und dergleichen berechnet im Einzelnen der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 eine Laserausgangsleistung, die zum Entfernen der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 notwendig ist. Dann verwendet der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die erhaltene Laserausgangsleistung als zweite Laserausgangsleistung. Während der Laserstrahl von der Laserzündvorrichtung 11 mit der zweiten Laserausgangsleistung emittiert wird, ermittelt ferner der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ständig die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11. Wenn dann der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, führt der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 von der zweiten Laserausgangsleistung auf die Referenzlaserausgangsleistung zurück. Bis die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 entfernt ist, hält der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 genauer gesagt die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 weiter bei der zweiten Laserausgangsleistung fest. Nach Entfernen der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 führt dann der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die Referenzlaserausgangsleistung zurück.
  • Es ist bevorzugt, dass in dem durch Kompression selbstzündenden Benzinmotor vor dem Umschalten der durch Kompression selbstzündenden Verbrennung zu der funkengezündeten Verbrennung von der Laserzündvorrichtung 11 unter Verwenden der zweiten Laserausgangsleistung eine vorausgehende Zündung durchgeführt wird. Damit kann die in der Laserzündvorrichtung 11 während Durchführen der durch Kompression selbstzündenden Verbrennung erzeugte Verschmutzung geeignet entfernt werden.
  • Zu beachten ist, dass abhängig von dem Betriebssituationen des Motors 1 die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 auf natürliche Weise entfernt werden kann, ohne die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die zweite Laserausgangsleistung zu setzen. In der Betriebssituation, bei der eine Zylinderinnentemperatur hoch wird, kann zum Beispiel die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 auf natürliche Weise entfernt werden. Selbst wenn die erste Laserausgangsleistung, die niedriger als die zweite Laserausgangsleistung ist, verwendet wird, kann daher die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 entfernt werden. Deswegen ist es bevorzugt, dass: selbst wenn die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die erste Laserausgangsleistung gesetzt ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 ständig ermittelt; und, wenn der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 von der ersten Laserausgangsleistung zu der Referenzlaserausgangsleistung zurückführt.
  • 4. Steuerungsablauf
  • Als Nächstes wird ein Steuerungsablauf des ECU 50 in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Verweis auf 11 erläutert. 11 ist ein Flussdiagramm, das den Steuerungsablauf gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Dieser Ablauf wird von dem ECU 50 bei einem vorbestimmten Zyklus wiederholt ausgeführt.
  • Zunächst erfasst in Schritt S1 als mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehender Wert, der mit dem Verbrennungszustand des Motors 1 in Verbindung steht, der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 des ECU 50 mindestens eines von Zylinderinnendruck, Ionenstrom und Kurbelwinkelsignal. In diesem Fall erfasst der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts 51 den Zylinderinnendruck (der dem Detektionssignal S31 entspricht) von dem Zylinderinnendrucksensor 31, erfasst den Ionenstrom (der dem Detektionssignal S33 entspricht) von dem Ionenstromsensor 33 und erfasst das Kurbelwinkelsignal (das dem Detektionssignal S35 entspricht) von dem Kurbelwinkelsensor 35. Dann rückt der Prozess zu Schritt S2 vor.
  • In Schritt S2 ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht. In diesem Fall führt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 eines der Verschmutzungsermittlungsverfahren gemäß den Beispielen 1 bis 4 durch, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht (siehe ”2. Verschmutzungsermittlungsverfahren”). Wenn infolge der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist (Ja in Schritt S2), rückt der Prozess zu Schritt S3 vor. Wenn andererseits der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist (Nein in Schritt S2), endet der Prozess.
  • In Schritt S3 erhöht der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 des ECU 50 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 von der Referenzlaserausgangsleistung, die eingestellt ist, wenn die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist. Ein Beispiel ist, dass der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die erste Laserausgangsleistung erhöht, mit der selbst die verschmutzte Laserzündvorrichtung 11 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zuverlässig zünden kann. In einem anderen Beispiel erhöht der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die zweite Laserausgangsleistung, durch die die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 entfernt werden kann. Dann rückt der Prozess zu Schritt S4 vor.
  • In Schritt S4 ermittelt der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 des ECU 50 wie bei Schritt S2 erneut, ob die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist oder nicht. Wenn der Verschmutzungermittlungsabschnitt 52 infolge ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist (Ja in Schritt S4), rückt der Prozess zu Schritt S5 vor. In diesem Fall führt der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 des ECU 50 die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die Referenzlaserausgangsleistung zurück (Schritt S5). Dann endet der Prozess.
  • Wenn dagegen der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist (Nein in Schritt S4), kehrt der Prozess zu Schritt S3 zurück. In diesem Fall behält der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung, die in Schritt S3 eingestellt und höher als die Referenzlaserausgangsleistung ist, bei. Bis der Verschmutzungsermittlungsabschnitt 52 in Schritt S4 ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, d. h. bis die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 entfernt ist, hält der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt 53 die Laserausgangsleistung höher als die Referenzlaserausgangsleistung.
  • 5. Vorteile im Betrieb
  • Als Nächstes werden Vorteile im Betrieb des Steuergeräts des lasergezündeten Motors gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Berücksichtigung, dass der Verbrennungszustand des Motors 1 bei verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 und bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung 11 unterschiedlich ist, ein Vorliegen oder Fehlen von Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 beruhend auf dem mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der mit dem Verbrennungszustand (etwa dem Zylinderinnendruck, dem Ionenstrom und dem Kurbelwinkelsignal) des Motors 1 in Verbindung steht, ermittelt. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 exakt ermittelt werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ferner unter Berücksichtigung, dass die Laserzündvorrichtung 11 zu Verschmutzen neigt, wenn die durch Kompression selbstzündende Verbrennung in dem durch Kompression selbstzündenden Benzinmotor durchgeführt wird, ein Vorliegen oder Fehlen von Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 beruhend auf der Historie der durchgeführten durch Kompression selbstzündenden Verbrennung ermittelt. Daher kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 exakt ermittelt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann somit die Gegenmaßnahme gegen die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 bei einem geeigneten Zeitpunkt ergriffen werden und eine Energieverschwendung kann unterbunden werden. Im Einzelnen kann der Steuervorgang des Erhöhens der Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf über die Referenzausgangsleistung nur ausgeführt werden, wenn die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, und daher kann der Energieverbrauch, der durch Erhöhen der Laserausgangsleistung hervorgerufen wird, unterbunden werden.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ferner bei Ermitteln, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die erste Laserausgangsleistung erhöht. Damit kann das Luft/Kraftstoff-Gemisch auch mit der verschmutzten Laserzündvorrichtung 11 zuverlässig gezündet werden. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ferner bei Ermitteln, dass die Laserzündvorrichtung 11 verschmutzt ist, die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung 11 auf die zweite Laserausgangsleistung erhöht. Damit kann die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 geeignet entfernt werden.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird ferner während des Emittierens des Laserstrahls von der Laserzündvorrichtung 11 mit der zweiten Laserausgangsleistung die Verschmutzung der Laserzündvorrichtung 11 ständig ermittelt. Wenn dann ermittelt wird, dass die Laserzündvorrichtung 11 nicht verschmutzt ist, wird die Laserausgangsleistung von der zweiten Laserausgangsleistung auf die Referenzausgangsleistung zurückgeführt. Daher kann eine durch kontinuierliches Verwenden der zweiten Laserausgangsleistung verursachte Energieverschwendung unterbunden werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Motor
    3
    Einlasskanal
    5
    Brennraum
    9
    Kraftstoffeinspritzventil
    11
    Laserzündvorrichtung
    11d
    Linse
    13
    Kolben
    17
    Kurbelwelle
    21
    Auslasskanal
    31
    Zylinderinnendrucksensor
    33
    Ionenstromsensor
    35
    Kurbelwinkelsensor
    50
    ECU
    51
    Abschnitt zum Erfassen eines mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts
    52
    Verschmutzungsermittlungsabschnitt
    53
    Laserausgangsleistungssteuerabschnitt

Claims (9)

  1. Steuergerät eines lasergezündeten Motors, das ausgelegt ist, um Zündung unter Verwenden einer Laserzündvorrichtung durchzuführen, die ausgelegt ist, um einen durch eine Linse verdichteten Laserstrahl zu emittieren, wobei das Steuergerät umfasst: einen Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts, der ausgelegt ist, um einen mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der mit einem Verbrennungszustand des Motors in Verbindung steht, zu erfassen; und einen Verschmutzungsermittlungsabschnitt, der ausgelegt ist, um den mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfasst wird, mit einem Verbrennungszustandermittlungswert zu vergleichen, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht, wobei der Verbrennungszustandermittlungswert beruhend auf dem Verbrennungszustand des Motors bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung festgelegt ist.
  2. Steuergerät nach Anspruch 1, wobei: der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts als mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehender Wert Zylinderinnendruck erfasst, der von einem an dem Motor vorgesehenen Zylinderinnendrucksensor detektiert wird; der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandermittlungswert einen Zylinderinnendruckermittlungswert verwendet, der beruhend auf dem Zylinderinnendruck festgelegt ist, der bei einer Verbrennungszeit bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung erhalten wird; und wenn der Zylinderinnendruck, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts zur Verbrennungszeit erfasst wird, nicht größer als der Zylinderinnendruckermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  3. Steuergerät nach Anspruch 1, wobei: der Abschnitt zum Erfasse eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehender Wert einen Ionenstrom erfasst, der von einem an dem Motor vorgesehenen Ionenstromsensor detektiert wird; und der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandermittlungswert einen Zeitpunktermittlungswert verwendet, der beruhend auf einem Zeitpunkt festgelegt ist, bei dem der Ionenstrom bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung einen vorbestimmten Wert erreicht, und, wenn der Zeitpunkt, bei dem der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfasste Ionenstrom den vorbestimmten Wert erreicht, später als der Zeitpunktermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, oder der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandermittlungswert einen Ionenstromermittlungswert verwendet, der beruhend auf dem Ionenstrom festgelegt ist, der bei einer Verbrennungszeit bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung erhalten wird, und, wenn der Ionenstrom, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts zu der Verbrennungszeit erfasst wird, nicht größer als der Ionenstromermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  4. Steuergerät nach Anspruch 1, wobei: der Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts als mit dem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert ein Kurbelwinkelsignal von einem an dem Motor vorgesehenen Kurbelwinkelsensor erfasst; der Verschmutzungsermittlungsabschnitt als Verbrennungszustandsermittlungswert einen Pulsweitenermittlungswert verwendet, der beruhend auf einer Pulsweite des Kurbelwinkelsignals festgelegt ist, die zu einer Verbrennungszeit bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung erhalten wird; und wenn die von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts zur Verbrennungszeit erfasste Pulsweite des Kurbelwinkelsignals nicht kleiner als der Pulsweitenermittlungswert ist, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  5. Steuergerät nach Anspruch 1, welches weiterhin einen Laserausgangsleistungssteuerabschnitt umfasst, der ausgelegt ist, um: eine Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf eine Referenzlaserausgangsleistung zu stellen, wenn der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung nicht verschmutzt ist; und um die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf mehr als mindestens die Referenzlaserausgangsleistung zu stellen, wenn der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  6. Steuergerät eines lasergezündeten Motors, das ausgelegt ist, um Zündung unter Verwenden einer Laserzündvorrichtung durchzuführen, die ausgelegt ist, um einen durch eine Linse verdichteten Laserstrahl zu emittieren, wobei das Steuergerät umfasst: einen Verschmutzungsermittlungsabschnitt, der ausgelegt ist, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht; und einen Laserausgangsleistungssteuerabschnitt, der ausgelegt ist, um eine Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf eine Referenzlaserausgangsleistung zu stellen, wenn der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung nicht verschmutzt ist, und die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf mehr als mindestens die Referenzlaserausgangsleistung zu stellen, wenn der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  7. Steuergerät nach Anspruch 6, wobei: der Motor ein durch Kompression selbstzündender Benzinmotor ist, der ausgelegt ist, um eine durch Kompression selbstzündende Verbrennung, die eine Verbrennung durch Selbstzündung eines Luft/Kraftstoff-Gemisches ist, in einem vorbestimmten ersten Betriebsbereich durchzuführen und eine funkengezündete Verbrennung, die eine erzwungene Verbrennung durch Zündung der Laserzündvorrichtung ist, in einem von dem ersten Betriebsbereich unterschiedlichen zweiten Betriebsbereich durchzuführen; und wenn der Motor die durch Kompression selbstzündende Verbrennung kontinuierlich eine vorbestimmte Zeit lang oder länger durchführt, der Verschmutzungsermittlungsabschnitt ermittelt, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist.
  8. Steuergerät nach Anspruch 6, wobei: bei Ermitteln des Verschmutzungsermittlungsabschnitts, dass die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist, der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf eine Laserausgangsleistung anhebt, durch welche eine Verschmutzung der Laserzündvorrichtung entfernt wird; und nach Entfernen der Verschmutzung der Laserzündvorrichtung der Laserausgangsleistungssteuerabschnitt die Laserausgangsleistung der Laserzündvorrichtung auf die Referenzlaserausgangsleistung zurückführt.
  9. Steuergerät nach Anspruch 6, welches weiterhin einen Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts umfasst, der ausgelegt ist, um einen mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert zu erfassen, der mit einem Verbrennungszustand des Motors in Verbindung steht, wobei der Verschmutzungsermittlungsabschnitt den mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Wert, der von dem Abschnitt zum Erfassen eines mit einem Verbrennungszustand in Verbindung stehenden Werts erfasst wird, mit einem Verbrennungszustandermittlungswert vergleicht, um zu ermitteln, ob die Laserzündvorrichtung verschmutzt ist oder nicht, wobei der Verbrennungszustandermittlungswert beruhend auf dem Verbrennungszustand des Motors bei nicht verschmutzter Laserzündvorrichtung festgelegt ist.
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Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63253111A (ja) 1987-04-09 1988-10-20 Sony Corp 内燃機関
JPH0610278Y2 (ja) 1987-11-02 1994-03-16 日産自動車株式会社 筒内圧最大クランク角位置検出装置
US4892075A (en) 1987-11-02 1990-01-09 Nissan Motor Co., Ltd. Crank angle detecting system for internal combustion engines
JP2666519B2 (ja) 1990-04-26 1997-10-22 三菱電機株式会社 エンジンの吸入空気量制御装置
JPH04347374A (ja) 1991-05-24 1992-12-02 Ngk Spark Plug Co Ltd 内燃機関の失火検出装置
JPH05223002A (ja) 1992-02-17 1993-08-31 Hitachi Ltd 内燃機関用失火検出装置
US7412129B2 (en) * 2004-08-04 2008-08-12 Colorado State University Research Foundation Fiber coupled optical spark delivery system
JP2006132334A (ja) 2004-11-02 2006-05-25 Toyota Motor Corp 内燃機関の失火検出装置
JP2010116841A (ja) * 2008-11-13 2010-05-27 Nippon Soken Inc レーザ点火装置。
DE102008043961A1 (de) * 2008-11-21 2010-05-27 Robert Bosch Gmbh Laserinduzierte Fremdzündung für eine Brennkraftmaschine
JP4911325B2 (ja) * 2008-12-11 2012-04-04 三菱自動車工業株式会社 エンジンの燃焼制御装置
DE102010029382A1 (de) * 2010-05-27 2011-12-01 Robert Bosch Gmbh Laserinduzierte Fremdzündung für eine Brennkraftmaschine
US20120107750A1 (en) * 2010-11-02 2012-05-03 General Electric Company System and method for igniting a combustor
DE102010064023A1 (de) * 2010-12-23 2012-06-28 Robert Bosch Gmbh Laserzündeinrichtung für eine Brennkraftmaschine
DE102011079017A1 (de) * 2011-07-12 2013-01-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Laserzündkerze
JP5892804B2 (ja) * 2012-02-13 2016-03-23 株式会社日本自動車部品総合研究所 レーザ点火装置
JP5299550B2 (ja) 2012-10-12 2013-09-25 日産自動車株式会社 エンジンの失火診断装置
US9212970B2 (en) * 2013-04-17 2015-12-15 Ford Global Technologies, Llc Laser ignition system based diagnostics
US9255565B2 (en) * 2014-01-10 2016-02-09 Ford Global Technologies, Llc Laser ignition system based diagnostics

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