JP2008019827A - Deposit removal device for cylinder pressure sensor - Google Patents

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Hiromichi Yasuda
宏通 安田
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    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P19/00Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition
    • F02P19/02Incandescent ignition, e.g. during starting of internal combustion engines; Combination of incandescent and spark ignition electric, e.g. layout of circuits of apparatus having glowing plugs
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23Q7/001Glowing plugs for internal-combustion engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23Q2007/004Manufacturing or assembling methods
    • F23Q2007/005Manufacturing or assembling methods pressure sensors

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrain formation of deposit around a cylinder pressure sensor. <P>SOLUTION: A heater 11 is provided at a front end part 8 of the cylinder pressure sensor 1 and thermally decomposes deposit attached to a clearance 24 which is a boundary part of the front end part 8 and a cylinder head 21 surrounding this. As a temperature sensor 12 for detecting a generation state of the deposit in the clearance 24 is also provided, and the heater 11 is controlled based on its output, the heater 11 is controlled according to the generation state of the deposit. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサから、その周りに生成されるデポジットを除去するためのデポジット除去装置に関する。   The present invention relates to a deposit removing device for removing deposits generated around an in-cylinder pressure sensor that detects pressure in a combustion chamber of an internal combustion engine.

内燃機関の燃焼状態を検出するために、燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサが用いられている(例えば特許文献1、特許文献2)。筒内圧センサはシリンダヘッドに装着され、筒内圧センサの先端部は、燃焼室内に設けられた通孔から燃焼室内に露出させられる。筒内圧センサとシリンダヘッドの通孔との間には、装着を容易にする目的からクリアランスが設けられる。   In order to detect the combustion state of the internal combustion engine, an in-cylinder pressure sensor that detects the pressure in the combustion chamber is used (for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). The in-cylinder pressure sensor is mounted on the cylinder head, and the tip of the in-cylinder pressure sensor is exposed to the combustion chamber from a through hole provided in the combustion chamber. A clearance is provided between the cylinder pressure sensor and the through hole of the cylinder head for the purpose of facilitating mounting.

特開2005‐43364号公報JP 2005-43364 A 特開平5‐52693号公報JP-A-5-52693

しかし、このクリアランスにデポジットが生成され、このデポジットが硬質化すると、筒内圧センサを取り外す際に筒内圧センサの先端部に大きな応力が発生し、筒内圧センサが破損することがある。燃料噴射装置(インジェクタ)では、このようなクリアランスにデポジットが生成されることを防ぐためにポリテトラフルオロエチレンなどのシール材を配置する場合があるが、筒内圧センサはインジェクタよりも高温の環境で用いられ、且つインジェクタのような燃料噴射時の自己冷却作用もないため、このようなシール材を用いることはできない。   However, if a deposit is generated in the clearance and the deposit is hardened, a large stress may be generated at the tip of the in-cylinder pressure sensor when the in-cylinder pressure sensor is removed, and the in-cylinder pressure sensor may be damaged. In a fuel injection device (injector), a seal material such as polytetrafluoroethylene may be disposed to prevent deposits from being generated in such clearance, but the in-cylinder pressure sensor is used in an environment where the temperature is higher than that of the injector. In addition, since there is no self-cooling action at the time of fuel injection like an injector, such a sealing material cannot be used.

そこで本発明の目的は、筒内圧センサの周りへのデポジットの生成を抑制するための新規な手段を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a novel means for suppressing the generation of deposit around the in-cylinder pressure sensor.

本発明による筒内圧センサのデポジット除去装置は、内燃機関の燃焼室に取り付けられる筒内圧センサのデポジット除去装置であって、前記筒内圧センサの内部に配置されたヒータと、前記ヒータを制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記筒内圧センサにデポジットが生成されたときに、前記ヒータを加熱制御することを特徴とする。   A cylinder pressure sensor deposit removing apparatus according to the present invention is a cylinder pressure sensor deposit removing apparatus attached to a combustion chamber of an internal combustion engine, a heater disposed inside the cylinder pressure sensor, and a control for controlling the heater. And the control means controls the heating of the heater when a deposit is generated in the in-cylinder pressure sensor.

本発明では、筒内圧センサの内部に配置されたヒータを、筒内圧センサにデポジットが生成されたときに加熱制御するので、生成したデポジットを熱分解することが可能となる。   In the present invention, the heater disposed inside the in-cylinder pressure sensor is heated when the deposit is generated in the in-cylinder pressure sensor, so that the generated deposit can be pyrolyzed.

本発明では、筒内圧センサの温度を検出する温度センサを更に備え、制御手段は、温度センサによって検出された温度に応じてヒータを制御するのが好適である。デポジットは断熱性が高いため、デポジットの生成を温度に基づいて検出することができる。   In the present invention, it is preferable that a temperature sensor for detecting the temperature of the in-cylinder pressure sensor is further provided, and the control means controls the heater according to the temperature detected by the temperature sensor. Since the deposit has high heat insulation properties, the formation of the deposit can be detected based on the temperature.

本発明では、筒内圧センサにおけるデポジットの生成状態を検出するデポジット検出手段を更に備え、制御手段は、デポジット検出手段の出力に基づき、デポジットの生成状態に応じて前記ヒータを制御してもよい。ここにいうデポジットの生成状態とはデポジットの有無および量のほか、成分や性状を含む。デポジット検出手段はデポジットの生成に起因して生じる物理量を検出するもののほか、デポジットの生成に影響しうる他の物理量に基づいてデポジットの生成状態を予測または推定するものを含む。   The present invention may further include deposit detection means for detecting a deposit generation state in the in-cylinder pressure sensor, and the control means may control the heater according to the deposit generation state based on the output of the deposit detection means. The deposit generation state mentioned here includes components and properties in addition to the presence and amount of deposit. The deposit detection means includes not only detecting a physical quantity caused by deposit generation, but also predicting or estimating a deposit generation state based on other physical quantities that may affect deposit generation.

制御手段は、温度センサが検出した温度が所定の第1基準値に達したことを条件にヒータをオンさせるのが好適である。この態様では、所定量のデポジットの生成が予測または推定される所定の第1基準値に、現実の温度が達したことを条件にヒータをオンさせることにより、デポジットを好適に処理することができる。   The control means preferably turns on the heater on condition that the temperature detected by the temperature sensor has reached a predetermined first reference value. In this aspect, the deposit can be suitably processed by turning on the heater on condition that the actual temperature has reached the predetermined first reference value at which the generation of the predetermined amount of deposit is predicted or estimated. .

制御手段は、温度センサが検出した温度が前記第1基準値よりも高い所定の第2基準値に達したことを条件にヒータをオフさせるのが好適である。ヒータによる過度の加熱は、除去困難な無機質のデポジットを生成させうる。したがって、現実の温度が相当程度の高温に達したことを条件にヒータをオフさせることにより、デポジットを好適に処理することができる。   The control means preferably turns off the heater on condition that the temperature detected by the temperature sensor has reached a predetermined second reference value higher than the first reference value. Excessive heating with a heater can produce an inorganic deposit that is difficult to remove. Therefore, the deposit can be suitably processed by turning off the heater on condition that the actual temperature has reached a considerably high temperature.

制御手段によるヒータの加熱制御は、燃料カット制御が実行中であることを条件に実行するのが好適である。この場合には、ヒータの加熱制御に起因する自着火のおそれを抑制することができる。   The heater heating control by the control means is preferably executed on condition that the fuel cut control is being executed. In this case, the risk of self-ignition due to the heating control of the heater can be suppressed.

本発明の実施形態について、以下に図面に従って説明する。図1において、本発明の実施形態の筒内圧センサ1は、ケーシングをなす中空のセンサ本体2と、このセンサ本体2内の中空部3に収容された受圧ロッド4および圧電素子5を含んでいる。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, an in-cylinder pressure sensor 1 according to an embodiment of the present invention includes a hollow sensor main body 2 forming a casing, a pressure receiving rod 4 and a piezoelectric element 5 accommodated in a hollow portion 3 in the sensor main body 2. .

センサ本体2は概ね円筒状であり、基部6、中間部7および先端部8を有する。先端部8は、中間部7よりも小径の部分であり、シリンダヘッド21に取り付けられた状態においては、後述するようにその周囲にクリアランス24が形成される。中空部3には、先端部8の端面8aとほぼ同一平面をなすように、ダイヤフラム9が固定されている。中間部7にはねじ部7aおよび六角ボルト部7bが形成されている。   The sensor body 2 is generally cylindrical and has a base portion 6, an intermediate portion 7, and a tip portion 8. The tip portion 8 is a portion having a smaller diameter than the intermediate portion 7, and in a state where it is attached to the cylinder head 21, a clearance 24 is formed around the tip portion 8 as described later. A diaphragm 9 is fixed to the hollow portion 3 so as to be substantially flush with the end face 8 a of the tip 8. The intermediate portion 7 is formed with a screw portion 7a and a hexagon bolt portion 7b.

受圧ロッド4の先端部は、ダイヤフラム9に内側から接している。受圧ロッド4および圧電素子5は、止めねじ10によって所定の荷重でセンサ本体2に固定される。   The tip of the pressure receiving rod 4 is in contact with the diaphragm 9 from the inside. The pressure receiving rod 4 and the piezoelectric element 5 are fixed to the sensor body 2 with a predetermined load by a set screw 10.

センサ本体の先端部8には、ヒータ11および温度センサ12が配置されている。ヒータ11は円筒状に形成されたセラミックヒータであり、PTCヒータなどの急速過熱が可能なものが好適である。ヒータ11は、先端部8のほぼ全長に亘って配置されている。   A heater 11 and a temperature sensor 12 are disposed at the tip 8 of the sensor body. The heater 11 is a ceramic heater formed in a cylindrical shape, and a heater capable of rapid overheating such as a PTC heater is preferable. The heater 11 is disposed over almost the entire length of the tip 8.

温度センサ12はヒータ11に接して配置されている。温度センサ12は、ヒータ11を含む先端部8の温度を検出可能である。温度センサ12には熱電対を用いるのが好適である。ヒータ11および温度センサ12からのリード線11a,12aは、コネクタ13によって他のリード線(図示せず)と共に、ワイヤハーネス14に着脱自在に接続される。   The temperature sensor 12 is disposed in contact with the heater 11. The temperature sensor 12 can detect the temperature of the tip 8 including the heater 11. It is preferable to use a thermocouple for the temperature sensor 12. Lead wires 11 a and 12 a from the heater 11 and the temperature sensor 12 are detachably connected to the wire harness 14 together with other lead wires (not shown) by the connector 13.

以上のとおり構成された筒内圧センサ1は、エンジンのシリンダヘッド21にねじ部7aによって設置される。設置状態において、筒内圧センサ1の先端部は、燃焼室22内に設けられた通孔23から燃焼室22内に露出させられる。先端部8の端面8aおよびダイヤフラム9の端面は、燃焼室22の上壁部分とほぼ同一平面をなす。また、センサ本体2の先端部8の外周面と、通孔23との境界部には、装着を容易にする目的からクリアランス24が設けられる。したがってヒータ11は、クリアランス24の近傍かつクリアランス24に沿って配置されることになり、先端部8とこれを囲むシリンダヘッド21との境界部であるクリアランス24の全領域におけるデポジットを除去可能である。   The in-cylinder pressure sensor 1 configured as described above is installed on the cylinder head 21 of the engine by the screw portion 7a. In the installed state, the distal end portion of the in-cylinder pressure sensor 1 is exposed into the combustion chamber 22 from a through hole 23 provided in the combustion chamber 22. The end face 8 a of the tip 8 and the end face of the diaphragm 9 are substantially flush with the upper wall portion of the combustion chamber 22. In addition, a clearance 24 is provided at the boundary between the outer peripheral surface of the tip 8 of the sensor body 2 and the through hole 23 for the purpose of facilitating mounting. Accordingly, the heater 11 is disposed in the vicinity of the clearance 24 and along the clearance 24, and deposits in the entire area of the clearance 24 that is a boundary portion between the tip 8 and the cylinder head 21 surrounding the tip 8 can be removed. .

装置全体を制御するECU30は、データバスによって相互接続されたCPU、RAM、ROM、不揮発性メモリ、A/D変換器、D/A変換器およびI/Oポートを備える周知のマイクロコンピュータで構成されている。ECU30の入力側には、筒内圧センサ1の圧電素子5および温度センサ12からの信号が入力される。またECU30の入力側には、駆動輪の近傍に設けられた車速センサ31、スロットルバルブの近傍に設けられスロットル開度を検出するスロットルセンサ32、エンジンのクランク軸の近傍に設けられたクランク角センサ33、エンジンのシリンダブロックに設置された水温センサ34を含む各種センサ類が接続され、車両の状態を示す各種の物理量を示す信号が入力される。ECU30の出力側には、筒内圧センサ1のヒータ11が、不図示の駆動回路を介して接続されている。ECU30では消費燃料節減の目的から、本発明に係る処理とは別途に、燃料カット制御が実行される。この燃料カット制御は、所定の気筒への燃料供給をカットする制御であり、具体的には、例えばセンサ31,32,33,34から入力される車速、スロットル開度、エンジン回転数およびエンジン水温によって、予め定められた燃料カット領域マップを参照し、走行状態が燃料カット領域にある場合(例えば減速時や高回転時)に、所定の気筒への燃料供給をカットする。   The ECU 30 that controls the entire apparatus is composed of a well-known microcomputer including a CPU, RAM, ROM, nonvolatile memory, A / D converter, D / A converter, and I / O port interconnected by a data bus. ing. Signals from the piezoelectric element 5 and the temperature sensor 12 of the in-cylinder pressure sensor 1 are input to the input side of the ECU 30. On the input side of the ECU 30, a vehicle speed sensor 31 provided in the vicinity of the drive wheel, a throttle sensor 32 provided in the vicinity of the throttle valve, and a crank angle sensor provided in the vicinity of the engine crankshaft. 33. Various sensors including a water temperature sensor 34 installed in the cylinder block of the engine are connected, and signals indicating various physical quantities indicating the state of the vehicle are input. The heater 11 of the in-cylinder pressure sensor 1 is connected to the output side of the ECU 30 via a drive circuit (not shown). The ECU 30 executes fuel cut control separately from the processing according to the present invention for the purpose of saving fuel consumption. This fuel cut control is control for cutting fuel supply to a predetermined cylinder. Specifically, for example, the vehicle speed, throttle opening, engine speed, and engine water temperature input from sensors 31, 32, 33, and 34, for example. By referring to the predetermined fuel cut area map, when the running state is in the fuel cut area (for example, at the time of deceleration or at high rotation), the fuel supply to a predetermined cylinder is cut.

以上のとおり構成された本実施形態の動作について、以下に説明する。図3は、ECU30により実施されるデポジット除去処理の概要を示し、この処理ルーチンは不図示のイグニッションスイッチがオンされている間じゅう繰返し実行される。なお、この処理ルーチンの実行中における温度Tの変化は図4に示されている。   The operation of the present embodiment configured as described above will be described below. FIG. 3 shows an outline of the deposit removal process executed by the ECU 30. This process routine is repeatedly executed while an ignition switch (not shown) is turned on. The change in temperature T during execution of this processing routine is shown in FIG.

まず、ECU30は後述する処理直後フラグに1がセット(オン)されているかを判定する(S10)。ここでは初回の処理であって同フラグはリセット(オフ)されており、したがってステップS10では肯定される。次にECU30は、温度センサ12によって検出される温度Tを読み込み(S20)、読み込まれた温度Tを、予め定められている第1基準値である閾値Taと比較する(S30)。この閾値Taは、デポジットが生成されたと考えられる温度である。温度Tが閾値Ta以下の場合には処理がリターンされる。   First, the ECU 30 determines whether 1 is set (turned on) in a flag immediately after processing to be described later (S10). Here, this is the first process, and the flag is reset (turned off), and therefore affirmative in step S10. Next, the ECU 30 reads the temperature T detected by the temperature sensor 12 (S20), and compares the read temperature T with a threshold Ta that is a predetermined first reference value (S30). This threshold Ta is a temperature at which deposits are considered to have been generated. If the temperature T is equal to or lower than the threshold Ta, the process is returned.

温度Tが閾値Taを上回った場合には、次に燃料カット制御の実行中かが判定される(S40、時刻t1)。燃料カット制御が実行されていない場合には処理がリターンされる。なお、本実施形態の装置はヒータ11による加熱を、燃料カット制御が実行中であることを条件に実行するため、ヒータ11の加熱制御に起因する自着火のおそれを抑制することができる。   If the temperature T exceeds the threshold Ta, it is next determined whether fuel cut control is being executed (S40, time t1). If the fuel cut control is not executed, the process is returned. In addition, since the apparatus of this embodiment performs the heating by the heater 11 on condition that fuel cut control is being performed, the possibility of the self-ignition resulting from the heating control of the heater 11 can be suppressed.

燃料カットが実行中である場合には、ヒータ11が通電され(S50)、温度Tが再び読み込まれる(S60)。これらヒータ11の通電および温度Tの読み込みは、温度Tが予め定められている第2基準値である閾値Tbを上回るまでの間じゅう(S70)、繰返し実行される。この閾値Tbは、上述した第1基準値である閾値Taよりも高い値に定められている。また閾値Tbは、デポジットが除去される温度よりも高く、且つ無機質のデポジットが生成する温度よりも低い値に定められている。   When the fuel cut is being executed, the heater 11 is energized (S50), and the temperature T is read again (S60). The energization of the heater 11 and the reading of the temperature T are repeatedly executed until the temperature T exceeds a threshold value Tb that is a predetermined second reference value (S70). The threshold value Tb is set to a value higher than the threshold value Ta that is the first reference value described above. The threshold value Tb is set to a value higher than the temperature at which the deposit is removed and lower than the temperature at which the inorganic deposit is generated.

そして温度Tが閾値Tbを上回ると(時刻t2)、上述した処理直後フラグに1がセットすなわちオンされて(S80)、処理がリターンされる。この処理直後フラグは、ヒータ11の通電によるデポジット除去の終了から温度Tが通常運転範囲内に低下するのに十分な長さの時間として予め定められている所定時間が経過したことを条件にリセット(=0)される。   When the temperature T exceeds the threshold value Tb (time t2), 1 is set, that is, turned on (S80), and the process is returned. This immediately after processing flag is reset on the condition that a predetermined time has passed as a time sufficient for the temperature T to fall within the normal operating range from the end of deposit removal by energization of the heater 11. (= 0).

以上の処理の結果、本実施形態における温度Tは、図4に示されるとおり、デポジットの生成に伴って、デポジットの断熱性に起因して徐々に上昇し(t0〜t1)、温度Tが閾値Taを超えるとヒータ11の通電によって急速に上昇すると共に、ヒータ11が有する飽和曲線特性、ヒータの駆動回路の動作設定、および/または筒内圧センサ1の先端部およびその近傍のシリンダヘッド21の熱容量に起因した昇温の遅延によって、飽和温度への接近に伴いカーブし、温度Tが閾値Tbを越えると(t2)、ヒータ11のオフによって低下することになる。   As a result of the above processing, as shown in FIG. 4, the temperature T in the present embodiment gradually increases due to the heat insulation of the deposit (t0 to t1) as the deposit is generated. When Ta is exceeded, the temperature rises rapidly due to the energization of the heater 11, and the saturation curve characteristic of the heater 11, the operation setting of the heater drive circuit, and / or the heat capacity of the cylinder head 21 in the vicinity of the tip of the in-cylinder pressure sensor 1 and its vicinity. When the temperature T exceeds the threshold value Tb (t2) due to the delay in temperature rise due to the temperature rise, the temperature decreases due to the heater 11 being turned off.

以上のとおり、本実施形態では、クリアランス24の近傍に設けられたヒータ11によってデポジットを熱分解可能としたので、筒内圧センサ1の周りへのデポジットの生成を好適に抑制することができる。また本実施形態では、ヒータ11を燃焼室22の通孔23と筒内圧センサ1の先端部8との境界部の近傍の先端部8内に配置したので、筒内圧センサ1の交換によってヒータ11を容易に交換することができる。   As described above, in the present embodiment, since the deposit can be thermally decomposed by the heater 11 provided in the vicinity of the clearance 24, the generation of the deposit around the in-cylinder pressure sensor 1 can be suitably suppressed. In the present embodiment, the heater 11 is disposed in the distal end portion 8 in the vicinity of the boundary portion between the through hole 23 of the combustion chamber 22 and the distal end portion 8 of the in-cylinder pressure sensor 1. Can be easily replaced.

また本実施形態では、ヒータ11による加熱をECU30によって制御することとしたので、デポジットの処理をフレキシブルに行うことが可能になる。また、本実施形態では通孔23と先端部8との境界部であるクリアランス24におけるデポジットの生成状態を検出するデポジット検出手段を更に備え、ECU30が、デポジット検出手段の出力に基づいてヒータ11を制御するので、デポジットの生成状態に応じてヒータ11を制御できる。   In this embodiment, since heating by the heater 11 is controlled by the ECU 30, the deposit process can be performed flexibly. Further, in the present embodiment, it further includes deposit detection means for detecting the generation state of deposit in the clearance 24 that is a boundary portion between the through hole 23 and the tip end portion 8, and the ECU 30 controls the heater 11 based on the output of the deposit detection means. Since it controls, the heater 11 can be controlled according to the production | generation state of a deposit.

また本実施形態では、デポジットの断熱性が高いことを利用して、デポジット検出手段をセンサ本体の温度を検出する温度センサ12とし、且つ温度センサ12が検出した温度が所定の第1基準値(閾値Ta)に達したことを条件に、ECU30がヒータ11をオンさせることとしたので、簡易な構成によって本発明に所期の効果を得ることができる。   Further, in the present embodiment, by utilizing the high heat insulating property of the deposit, the deposit detecting means is the temperature sensor 12 that detects the temperature of the sensor body, and the temperature detected by the temperature sensor 12 is a predetermined first reference value ( Since the ECU 30 turns on the heater 11 on the condition that the threshold value Ta) has been reached, the desired effect of the present invention can be obtained with a simple configuration.

また本実施形態では、第1基準値よりも高い所定の第2基準値(閾値Tb)に達したことを条件に、ECU30がヒータ11をオフさせることとしたので、過度の加熱による除去困難な無機質のデポジットの生成を抑制することができる。   Further, in the present embodiment, the ECU 30 turns off the heater 11 on the condition that a predetermined second reference value (threshold value Tb) higher than the first reference value has been reached, so that it is difficult to remove by excessive heating. Generation of inorganic deposits can be suppressed.

なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。例えば、本発明におけるヒータは、先端部8とシリンダヘッド21との境界部とくにクリアランス24に付着したデポジットを熱分解可能である限りにおいて、上述したセラミックヒータ以外の他の種類のヒータや他の構造を採用することができ、また先端部8の内部でなく表面に配置してもよい。   In the above embodiment, the present invention has been described with a certain degree of concreteness, but various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. It must be understood that. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents. For example, the heater according to the present invention is not limited to the above-described ceramic heater or other structure as long as the deposit attached to the boundary portion between the tip portion 8 and the cylinder head 21, particularly the deposit 24, can be thermally decomposed. May be employed, and may be arranged on the surface instead of the inside of the tip 8.

また、デポジット検出手段として、温度センサ12以外の各種の構成を採用することができる。温度センサ12のようなデポジット検出手段がセンサ本体2に設置されている必要はない。   Various configurations other than the temperature sensor 12 can be adopted as the deposit detection means. Deposit detection means such as the temperature sensor 12 need not be installed in the sensor body 2.

ここにいうデポジットの生成状態とはデポジットの有無および量のほか、成分や性状を含む。デポジット検出手段は、デポジットの生成に起因して変化する物理量を検出するもののほか、デポジットの生成に影響しうる物理量に基づいてデポジットの生成状態を予測または推定するものを含む。デポジットは未燃燃料を主要素として形成されるため、デポジットの生成状態は燃焼室内の未燃燃料の残留量に影響しうるパラメータに基づいて予測または推定するのが好適である。そのようなパラメータは、エンジン回転数、要求負荷、燃料噴射量、吸入空気量、空燃比、バルブタイミング、点火時期、燃料性状、エンジン水温および外気温を含むが、これらに限られない。このようなパラメータは、それぞれ単独で用いてもよいし、複数種類のものを所定の関数によって組合せて使用してもよい。例えば、このようなパラメータに基づいて、所定の微小時間あたりの未燃燃料の残留量を求め、経時減少を考慮してこれを積算することにより、デポジットの生成量を予測または推定でき、予測または推定されたデポジットの生成量その他の生成状態に応じて(例えば、生成量が所定の閾値を上回ったことを条件に)ヒータ11に通電することによって、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ヒータのオフ後の待機時間も、車両の状態に応じて設定または補正することができる。   The deposit generation state mentioned here includes components and properties in addition to the presence and amount of deposit. The deposit detection means includes not only detecting a physical quantity that changes due to the generation of deposit, but also predicting or estimating the generation state of the deposit based on a physical quantity that can affect the generation of deposit. Since the deposit is formed with unburned fuel as a main element, it is preferable to predict or estimate the deposit generation state based on a parameter that can affect the remaining amount of unburned fuel in the combustion chamber. Such parameters include, but are not limited to, engine speed, required load, fuel injection amount, intake air amount, air-fuel ratio, valve timing, ignition timing, fuel properties, engine water temperature and outside air temperature. Each of these parameters may be used alone, or a plurality of types may be used in combination by a predetermined function. For example, by calculating the residual amount of unburned fuel per predetermined minute time based on such parameters, and accumulating the remaining amount in consideration of the decrease over time, the amount of deposit generated can be predicted or estimated. By energizing the heater 11 according to the estimated deposit generation amount and other generation states (for example, on condition that the generation amount exceeds a predetermined threshold), the same effect as in the above embodiment can be obtained. it can. The standby time after the heater is turned off can also be set or corrected according to the state of the vehicle.

また、上記実施形態では、閾値Tbを上回ったことを条件にヒータ11をオフすることとしたが、所定の加熱開始条件が成立してから予め定められた時間にわたってヒータをオンする、および/または温度Tがデポジットの熱分解に適した一定の温度となるように、ヒータを制御してもよい。また、ヒータの制御のための通電時間および/または通電温度は、デポジットの生成状態に応じて異なるように設定または補正してもよい。例えば、運転履歴からデポジットの成分および性状が硬質化しやすいものであると推定される場合に、ヒータ11の温度を低くかつ通電時間を長くすることによって、デポジットの硬質化を抑制することができる。   In the above embodiment, the heater 11 is turned off on condition that the threshold value Tb is exceeded. However, the heater is turned on for a predetermined time after a predetermined heating start condition is satisfied, and / or The heater may be controlled so that the temperature T becomes a constant temperature suitable for deposit pyrolysis. Further, the energization time and / or energization temperature for controlling the heater may be set or corrected to be different depending on the deposit generation state. For example, when it is estimated from the operation history that the components and properties of the deposit are likely to be hardened, hardening of the deposit can be suppressed by lowering the temperature of the heater 11 and lengthening the energization time.

また、本発明において筒内圧を検出するための検出素子は圧電式のほか、光ファイバ圧力式および歪みゲージ式などの他の形式のものでもよい。   In the present invention, the detection element for detecting the in-cylinder pressure may be other types such as an optical fiber pressure type and a strain gauge type in addition to the piezoelectric type.

本発明の実施形態の概略構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows schematic structure of embodiment of this invention. 実施形態の制御系を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the control system of embodiment. 実施形態におけるデポジット除去処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the deposit removal process in embodiment. 実施形態における温度変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the temperature change in an embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 筒内圧センサ
2 センサ本体
5 圧電素子
8 先端部
9 ダイヤフラム
11 ヒータ
12 温度センサ
21 シリンダヘッド
22 燃焼室
23 通孔
24 クリアランス

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 In-cylinder pressure sensor 2 Sensor main body 5 Piezoelectric element 8 Tip part 9 Diaphragm 11 Heater 12 Temperature sensor 21 Cylinder head 22 Combustion chamber 23 Through-hole 24 Clearance

Claims (6)

内燃機関の燃焼室に取り付けられる筒内圧センサのデポジット除去装置であって、
前記筒内圧センサの内部に配置されたヒータと、前記ヒータを制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記筒内圧センサにデポジットが生成されたときに、前記ヒータを加熱制御することを特徴とする筒内圧センサのデポジット除去装置。
An in-cylinder pressure sensor deposit removing device attached to a combustion chamber of an internal combustion engine,
A heater disposed inside the in-cylinder pressure sensor, and a control means for controlling the heater;
The deposit removal device for an in-cylinder pressure sensor, wherein the control means controls the heating of the heater when a deposit is generated in the in-cylinder pressure sensor.
請求項1に記載の筒内圧センサのデポジット除去装置であって、
前記筒内圧センサの温度を検出する温度センサを更に備え、
前記制御手段は、前記温度センサによって検出された温度に応じて前記ヒータを制御することを特徴とする筒内圧センサのデポジット除去装置。
The in-cylinder pressure sensor deposit removing apparatus according to claim 1,
A temperature sensor for detecting the temperature of the in-cylinder pressure sensor;
The deposit removing device for an in-cylinder pressure sensor, wherein the control means controls the heater according to a temperature detected by the temperature sensor.
請求項1に記載の筒内圧センサのデポジット除去装置であって、
前記筒内圧センサにおけるデポジットの生成状態を検出するデポジット検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記デポジットの生成状態に応じて前記ヒータを制御することを特徴とする筒内圧センサのデポジット除去装置。
The in-cylinder pressure sensor deposit removing apparatus according to claim 1,
A deposit detecting means for detecting a deposit generation state in the in-cylinder pressure sensor;
The deposit removing device for an in-cylinder pressure sensor, wherein the control means controls the heater in accordance with a generation state of the deposit.
請求項2に記載の筒内圧センサのデポジット除去装置であって、
前記制御手段は、前記温度センサが検出した温度が所定の第1基準値に達したことを条件にヒータをオンさせることを特徴とする筒内圧センサのデポジット除去装置。
The in-cylinder pressure sensor deposit removing apparatus according to claim 2,
The deposit removing device for an in-cylinder pressure sensor, wherein the control means turns on the heater on condition that the temperature detected by the temperature sensor has reached a predetermined first reference value.
請求項4に記載の筒内圧センサのデポジット除去装置であって、
前記制御手段は、前記温度センサが検出した温度が前記第1基準値よりも高い所定の第2基準値に達したことを条件にヒータをオフさせることを特徴とする筒内圧センサのデポジット除去装置。
The in-cylinder pressure sensor deposit removing apparatus according to claim 4,
The deposit removing device for an in-cylinder pressure sensor, wherein the control means turns off the heater on condition that the temperature detected by the temperature sensor reaches a predetermined second reference value higher than the first reference value. .
請求項1ないし5のいずれかに記載の筒内圧センサのデポジット除去装置であって、
前記制御手段は、燃料カット制御が実行中であることを条件に、前記ヒータを加熱制御することを特徴とする筒内圧センサのデポジット除去装置。

The in-cylinder pressure sensor deposit removing apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The deposit removing device for an in-cylinder pressure sensor, wherein the control means controls the heating of the heater on condition that fuel cut control is being executed.

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