JP2009002229A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 燃料噴射弁の先端温度をより正確に推定することで、噴孔におけるデポジットの発生状態をより正確に推定し得る、内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】 燃料噴射弁の先端温度が、第一ないし第三のパラメータに基づいて推定される。前記第一のパラメータは、燃焼温度に対応するパラメータであり、燃料噴射量や燃焼時期等である。前記第二のパラメータは被熱時期及び被熱時間に対応するパラメータである。この第二のパラメータとしては、例えば、機関回転数や燃焼時期が挙げられる。前記第三のパラメータは、前記噴孔における前記燃料の減圧に伴う当該燃料の発熱に対応するパラメータであり、前記燃料噴射装置内における前記燃料の圧力等である。
【選択図】 図５

Description

本発明は、燃料噴射弁の先端に設けられた噴孔から燃焼室内に向けて燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置を備えた内燃機関の動作を制御するように構成された、内燃機関の制御装置（以下、単に「制御装置」と称する。）に関する。

この種の装置として、例えば、特開２００３−２２７３７５号公報（特許文献１）や、特開２００６−５７５３８号公報（特許文献２）に開示されたものが知られている。これらの装置は、前記噴孔の近傍に発生するデポジットの状態を、前記燃料噴射弁（インジェクタ）の先端温度に基づいて推定するように構成されている。

ここで、「デポジット」とは、炭化物や酸化物等の堆積物をいう。このデポジットは、前記燃焼室内での前記燃料の燃焼に基づく火炎や高熱の発生に伴って、未燃焼の燃料の炭化等が起こることによって発生する。

特開２００３−２２７３７５号公報（特許文献１）に開示された装置においては、前記先端温度を検出する温度センサの検出値、前記先端温度に関連するパラメータであるエンジン水温、あるいは同様のパラメータである吸入空気量を用いて、デポジット堆積量が推定される。特開２００６−５７５３８号公報（特許文献２）に開示された装置においては、エンジン回転数及び負荷率から前記先端温度がマップにより求められ、これを用いてデポジット堆積量が推定される。
特開２００３−２２７３７５号公報 特開２００６−５７５３８号公報

この種の装置においては、前記デポジットの発生状態をより正確に推定することが、内燃機関の動作制御をより適切に行うために必要である。本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、前記燃料噴射弁の前記先端温度をより正確に推定することで、前記噴孔における前記デポジットの発生状態をより正確に推定し得る、前記制御装置を提供するものである。

本発明の制御装置は、燃料噴射装置を備えた内燃機関の動作を制御するように構成されている。前記燃料噴射装置は、燃料噴射弁を備えている。この燃料噴射弁の先端には、噴孔が設けられている。前記燃料噴射装置は、前記噴孔から燃焼室内に向けて燃料を噴射するように構成されている。具体的には、前記噴孔が前記燃焼室に露出するように、前記燃料噴射装置が配置され得る。すなわち、前記噴孔によって前記燃焼室内に燃料が直接的に噴射されるように、前記燃料噴射装置が構成及び配置され得る。

本発明の特徴は、前記制御装置が、第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）と、第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）と、第三パラメータ取得部（第三パラメータ取得手段）と、温度推定部（温度推定手段）と、を備えたことにある。

前記第一パラメータ取得部は、第一のパラメータを取得するように構成されている。この第一のパラメータは、前記燃焼室内における前記燃料の燃焼の際の温度である燃焼温度に対応するパラメータである。この第一のパラメータとしては、例えば、燃料噴射量や燃焼時期が挙げられる。

前記第二パラメータ取得部は、第二のパラメータを取得するように構成されている。この第二のパラメータは、前記燃料の燃焼による熱に前記燃料噴射弁の前記先端がさらされる時期である被熱時期、及び前記燃料の燃焼による熱に前記燃料噴射弁の前記先端がさらされる時間である被熱時間、に対応するパラメータである。この第二のパラメータとしては、例えば、機関回転数や燃焼時期が挙げられる。

ここで、前記燃焼時期に対応する各種のパラメータ（例えば、機関回転数、燃料噴射量、吸気管温度、エンジン水温、燃料噴射圧、燃料噴射時期、筒内酸素濃度、及び過給圧のうちの少なくとも１つ）が、前記第一のパラメータ及び／又は前記第二のパラメータとして用いられ得る。

前記第三パラメータ取得部は、第三のパラメータを取得するように構成されている。この第三のパラメータは、前記噴孔における前記燃料の減圧に伴う当該燃料の発熱に対応するパラメータである。この第三のパラメータとしては、例えば、前記燃料噴射装置内における前記燃料の圧力が挙げられる。

前記温度推定部は、前記第一ないし第三のパラメータに基づいて、前記燃料噴射弁の前記先端の温度（以下、単に「ノズル温度」と称する。）を推定するように構成されている。

かかる構成によれば、前記ノズル温度が、前記第一ないし第三のパラメータに基づいて、より正確に推定され得る。これらの第一ないし第三のパラメータは、従来の内燃機関の運転制御のために用いられているパラメータである。

よって、かかる構成によれば、前記ノズル温度の推定のための特別なセンサやパラメータを用いることなく、当該ノズル温度がより正確に取得（推定）され得る。したがって、前記噴孔における前記デポジットの発生状態が、より正確に推定され得る。

本制御装置は、例えば、前記温度推定部による前記燃料噴射弁の前記先端の温度の推定値が所定レベル以上である高温状態が、所定時間以上継続した場合に、前記温度が低下するように前記燃料の噴射条件を制御するように動作し得る。したがって、前記ノズル温度の過熱が、効果的に抑制され得る。これにより、前記デポジットの強固な固着、あるいは前記先端の劣化（ハウジング（ノズルボディと称されることもある）におけるシート部の摩耗等）が、効果的に抑制され得る。あるいは、噴射量制御の精度低下が、効果的に抑制され得る。

以下、本発明の実施形態（本願の出願時点において取り敢えず出願人が最良と考えている実施形態）について図面を参照しつつ説明する。

なお、以下の実施形態に関する記載は、法令で要求されている明細書の記載要件（記述要件・実施可能要件）を満たすために、本発明の具体化の単なる一例を、可能な範囲で具体的に記述しているものにすぎない。よって、後述するように、本発明が、以下に説明する実施形態の具体的構成に何ら限定されるものではないことは、全く当然である。本実施形態に対して施され得る各種の変更（modification）は、当該実施形態の説明中に挿入されると、一貫した実施形態の説明の理解が妨げられるので、末尾にまとめて記載されている。

＜システムの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態の構成が適用されたエンジン制御システム１の全体構成を示す概略図である。

図１を参照すると、エンジン制御システム１は、エンジン本体２と、燃料噴射装置３と、吸排気装置４と、エンジン制御装置５と、を備えている。本実施形態においては、エンジン本体２には、複数の燃焼室２１が直列に配列されている。本実施形態におけるエンジン本体２は、いわゆる自着火エンジン（ディーゼルエンジンを含む）である。

＜＜燃料噴射装置＞＞
燃料噴射装置３は、燃焼室２１と同数の複数の燃料噴射弁３１を備えている。本実施形態の燃料噴射弁３１は、周知のピエゾ式燃料噴射ノズルである。各燃料噴射弁３１は、各燃焼室２１に対応するように配置されている。

燃料噴射弁３１は、その先端部が各燃焼室２１に露出するように設けられている。すなわち、燃料噴射装置３は、燃料噴射弁３１の燃焼室２１に露出する前記先端部から、当該燃焼室２１内に、燃料を直接噴射し得るように構成されている。

図２Ａないし図２Ｃは、図１に示されている燃料噴射弁３１の前記先端部を拡大した側断面図である。図２Ａを参照すると、燃料噴射弁３１の本体部を構成するハウジング３１ａは、先端部が閉じられた筒状の部材から構成されていて、その閉じられた先端部は略逆円錐形状に形成されている。このハウジング３１ａにおける略逆円錐形状の先端部には、第一シート部３１ａ１と、第二シート部３１ａ２とが設けられている。

第一シート部３１ａ１は、切頭円錐凹部（truncated conical depression）における内側面からなり、その先端（図中下端）には第二シート部３１ａ２が接続されている。第二シート部３１ａ２は、略円筒内面からなり、その先端（図中下端）がハウジング３１ａの最先端部によって閉塞されるように形成されている。第一シート部３１ａ１及び第二シート部３１ａ２は、ハウジング３１ａの内側に向けて開口する凹部を形成するように設けられている。

ハウジング３１ａにおける略逆円錐形状の先端部には、第一噴孔３１ｂと、第二噴孔３１ｃとが形成されている。第一噴孔３１ｂ及び第二噴孔３１ｃは、ハウジング３１ａの内側の空間における先端部とその外側の空間とを連通させ得る貫通孔として形成されている。すなわち、燃料噴射装置３は、燃焼室２１（図１参照）に露出するように設けられた第一噴孔３１ｂ及び第二噴孔３１ｃから当該燃焼室２１（図１参照）に向けて燃料を噴射し得るように構成されている。

本実施形態においては、第二噴孔３１ｃは、第一噴孔３１ｂよりも、ハウジング３１ａにおける先端寄り（図中下端寄り）の位置に設けられている。具体的には、本実施形態においては、第一噴孔３１ｂは、第一シート部３１ａ１における先端寄り（図中下端寄り）の位置に設けられている。また、第二噴孔３１ｃは、第二シート部３１ａ２の下端部に対応する位置に設けられている。すなわち、第二噴孔３１ｃは、ハウジング３１ａの最先端部に設けられている。

また、本実施形態においては、複数の第一噴孔３１ｂが、ハウジング３１ａの図中上下方向に沿った中心軸線から、平面視にて放射状に、且つそれぞれが等角度となるように形成されている。第二噴孔３１ｃも、第一噴孔３１ｂと同様に、放射状且つ等角度に複数形成されている。

ハウジング３１ａの内側には、ニードル弁３１ｄが、軸方向（図中上下方向）に沿って移動可能に収容されている。ニードル弁３１ｄは、細長い棒状の部材から構成されている。このニードル弁３１ｄの先端部は、円錐角の大きな第一の逆円錐台と、円錐角の小さな第二の逆円錐台と、円柱と、をこの順に接合した形状に形成されている。

ニードル弁３１ｄの先端部における、前記第一の逆円錐台と前記第二の逆円錐台とが接続する位置には、第一シート当接部３１ｄ１が設けられている。第一シート当接部３１ｄ１は、外側に突出するように形成された円形のエッジ部分であって、その全周が第一シート部３１ａ１と液密的に接合し得るように形成されている。

すなわち、第一シート当接部３１ｄ１は、第一シート部３１ａ１と当接することで、第一噴孔３１ｂ及び第二噴孔３１ｃと燃料通路３１ｅ（ハウジング３１ａにおける略逆円錐形状の先端部よりも燃料供給方向における上流側の部分とニードル弁３１ｄにおける第一シート当接部３１ｄ１よりも前記上流側の部分との間の空間）との連通を遮断するように形成されている。

また、ニードル弁３１ｄの最先端部には、第二噴孔閉塞部３１ｄ２が設けられている。第二噴孔閉塞部３１ｄ２は、ニードル弁３１ｄの先端部における、上述の円柱部分であって、第二シート部３１ａ２によって形成された略円筒状の凹部内に陥入することで当該凹部と第二噴孔３１ｃとの連通を遮断し得るように構成されている。

そして、本実施形態における燃料噴射弁３１は、ニードル弁３１ｄのリフト状態（リフト量）に応じて、第一噴孔３１ｂと燃料通路３１ｅとが連通し第二噴孔３１ｃと燃料通路３１ｅとの連通が遮断される状態（図２Ｂ参照）と、第一噴孔３１ｂ及び第二噴孔３１ｃと燃料通路３１ｅとが連通する状態（図２Ｃ参照）とをとり得るように構成されている。

すなわち、本実施形態においては、負荷や燃料噴射量等の運転条件に応じて、第一噴孔３１ｂを使用して第二噴孔３１ｃを使用しない第一燃料噴射（図２Ｂ参照）と、第一噴孔３１ｂ及び第二噴孔３１ｃを使用する第二燃料噴射（図２Ｃ参照）とを切り換えて実施し得るように、燃料噴射弁３１が構成されている。

再び図１を参照すると、燃料噴射装置３は、周知のコモンレール式燃料噴射装置であって、各燃料噴射弁３１は、コモンレール３２と、燃料供給管３３を介して接続されている。また、コモンレール３２と燃料タンク３４との間の燃料供給通路には、燃料ポンプ３５が介装されている。

＜＜吸排気装置＞＞
吸排気装置４は、エンジン本体２の燃焼室２１への空気（再循環された排気ガスを含む）の供給と、燃焼室２１からの排気ガスの排出と、当該排気ガスの浄化を行い得るように、以下のように構成されている。

吸気マニホールド４１は、各燃焼室２１に空気を供給し得るように、エンジン本体２に装着されている。吸気マニホールド４１は、エアクリーナ４２と、吸気管４３を介して接続されている。吸気管４３には、スロットル弁４４が介装されている。

本発明の排気通路を構成する排気マニホールド４５は、各燃焼室２１からの排気ガスを受容し得るように、エンジン本体２に装着されている。排気マニホールド４５は、排気管４６と接続されている。本発明の排気通路を構成する排気管４６には、触媒フィルタ４７が介装されている。

本実施形態における触媒フィルタ４７は、排気ガス中のＨＣ，ＣＯ，ＮＯxの３成分を浄化するとともに、排気ガス中の浮遊炭素粒子（以下、単に「パーティクル」と称する。）を捕集するパーティクルフィルタの機能をも有するように構成されている。さらに、この触媒フィルタ４７は、再生可能、すなわち、高温の排気ガスの供給を受けることで捕集済みパーティクルを酸化して二酸化炭素とする再生機能を有するように、構成されている。

吸気管４３と排気管４６との間には、ターボチャージャ４８が介装されている。すなわち、吸気管４３は、ターボチャージャ４８のコンプレッサ４８ａ側と接続されていて、排気管４６は、ターボチャージャ４８のタービン４８ｂ側と接続されている。

吸気マニホールド４１と排気マニホールド４５との間には、ＥＧＲ装置４９が介装されている。ここで、「ＥＧＲ」とは、「排気ガス再循環」の略称である。ＥＧＲ装置４９は、ＥＧＲ通路４９ａと、制御弁４９ｂと、ＥＧＲクーラ４９ｃと、を備えている。

ＥＧＲ通路４９ａは、ＥＧＲガス（再循環排気ガス）の通路であって、吸気マニホールド４１と排気マニホールド４５とを接続するように設けられている。ＥＧＲ通路４９ａには、制御弁４９ｂ及びＥＧＲクーラ４９ｃが介装されている。制御弁４９ｂは、ＥＧＲガスの吸気マニホールド４１への供給量を制御し得るように構成及び配置されている。ＥＧＲクーラ４９ｃは、エンジン本体２の冷却水によってＥＧＲガスを冷却し得るように構成されている。

＜＜エンジン制御装置＞＞
本発明の制御装置としてのエンジン制御装置５は、燃料噴射装置３を備えたエンジンの動作を制御するように構成されている。

エンジン制御装置５は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）５１を備えている。ＥＣＵ５１は、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）５１ａと、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）５１ｂと、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）５１ｃと、入力ポート５１ｄと、Ａ／Ｄ変換器５１ｅと、出力ポート５１ｆと、ドライバ５１ｇと、双方向バス５１ｈと、を備えている。

本発明の第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）、第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）、第三パラメータ取得部（第三パラメータ取得手段）、及び温度推定部（温度推定手段）を構成するＣＰＵ５１ａは、エンジン制御システム１における各部の動作を制御するためのルーチン（プログラム）を実行するように構成されている。

ＲＡＭ５１ｂは、ＣＰＵ５１ａによるルーチン実行の際に、必要に応じてデータを一時的に格納し得るように構成されている。ＲＯＭ５１ｃには、上述のルーチン（プログラム）や、ルーチン実行の際に参照されるテーブル（ルックアップテーブル、マップ）及びパラメータ等が予め記憶されている。

入力ポート５１ｄは、エンジン制御システム１における後述の各種のセンサと、Ａ／Ｄ変換器５１ｅを介して接続されている。出力ポート５１ｆは、エンジン制御システム１における各部（燃料噴射弁３１等）と、ドライバ５１ｇを介して接続されている。ＣＰＵ５１ａ，ＲＡＭ５１ｂ，ＲＯＭ５１ｃ，入力ポート５１ｄ，及び出力ポート５１ｆは、双方向バス５１ｈによって互いに接続されている。

ＥＣＵ５１における入力ポート５１ｄには、エンジン水温センサ５２ａと、過給圧センサ５２ｂと、エアフローメータ５２ｃと、吸気温度センサ５２ｄと、気筒内圧センサ５２ｅと、スモークセンサ５２ｆと、上流側空燃比センサ５２ｇと、下流側空燃比センサ５２ｈと、コモンレール圧センサ５２ｋと、クランク角センサ５２ｍと、負荷センサ５２ｎとが、それぞれ、Ａ／Ｄ変換器５１ｅを介して接続されている。

本発明の第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）及び第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）を構成するエンジン水温センサ５２ａは、エンジン本体２に装着されている。このエンジン水温センサ５２ａは、エンジン水温Ｔhwに応じた出力電圧を発生するように構成されている。

本発明の第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）及び第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）を構成する過給圧センサ５２ｂは、吸気管４３に介装されている。この過給圧センサ５２ｂは、過給圧Ｐｃに応じた出力電圧を発生するように構成されている。

本発明の第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）及び第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）を構成するエアフローメータ５２ｃは、吸気管４３に介装されている。このエアフローメータ５２ｃは、吸気管４３内を流れる吸入空気の単位時間あたりの質量流量（吸入空気流量Ｇａ）に応じた出力電圧を発生するように構成されている。

本発明の第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）及び第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）を構成する吸気温度センサ５２ｄは、吸気管４３に介装されている。この吸気温度センサ５２ｄは、吸気管４３内を流れる吸入空気の温度（吸気温Ｔｉ）に応じた出力電圧を発生するように構成されている。

気筒内圧センサ５２ｅは、エンジン本体２に装着されている。この気筒内圧センサ５２ｅは、気筒内圧力Ｐｓに応じた出力電圧を発生するように構成されている。

スモークセンサ５２ｆは、排気マニホールド４５に介装されている。このスモークセンサ５２ｆは、燃焼室２１から排気マニホールド４５に排出された燃焼後の排気ガス中のパーティクル量Ｑｐに対応する出力電圧を発生するように構成されている。

上流側空燃比センサ５２ｇは、触媒フィルタ４７よりも排気ガスの流動方向における上流側にて、排気管４６に介装されている。上流側空燃比センサ５２ｇは、広範囲にわたる空燃比を精度良く検出することができる限界電流式の酸素濃度センサからなり、空燃比afrに対応した出力電圧を生じるように構成されている。

下流側空燃比センサ５２ｈは、触媒フィルタ４７よりも排気ガスの流動方向における下流側にて、排気管４６に介装されている。下流側空燃比センサ５２ｈは、起電力式（濃淡電池式）の酸素濃度センサからなり、理論空燃比近傍において出力電圧が急変するように構成されている。

本発明の第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）、第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）、及び第三パラメータ取得部（第三パラメータ取得手段）を構成するコモンレール圧センサ５２ｋは、コモンレール３２に介装されている。このコモンレール圧センサ５２ｋは、コモンレール３２の内部の圧力であるコモンレール圧Ｐcrに対応する出力電圧を生じるように構成されている。

本発明の第一パラメータ取得部（第一パラメータ取得手段）及び第二パラメータ取得部（第二パラメータ取得手段）を構成するクランク角センサ５２ｍは、エンジン本体２のクランクシャフト（図示せず）が所定角度（例えば１０°）回転する毎に幅狭のパルスを出力するとともに、当該クランク軸が３６０°回転する毎に幅広のパルスを出力するように構成されている。このクランク角センサ５２ｍの出力によって、機関回転数ＮＥが得られるようになっている。

負荷センサ５２ｎは、アクセル開度センサであって、運転者によって操作されるアクセルペダル６１の操作量Accpに応じた出力電圧を発生するように構成されている。

＜実施形態におけるデポジット付着状態推定の概要＞
以下、本実施形態における、デポジットの付着状態（デポジットの瞬間的な付着量、及びデポジットの堆積量）の推定の概要について、各図面を参照しつつ説明する。

本実施形態の燃料噴射装置３においては、運転条件に応じて、第一噴孔３１ｂのみ燃料の噴射を行い第二噴孔３１ｃでは燃料の噴射を行わない前記第一燃料噴射（図２Ｂ参照）と、第一噴孔３１ｂ及び第二噴孔３１ｃの双方で燃料の噴射を行う前記第二燃料噴射（図２Ｃ参照）とが、切り換えて実施される。すなわち、本実施形態においては、第二噴孔３１ｃの方が、第一噴孔３１ｂよりも使用頻度が低くなる。

よって、前記第一燃料噴射、すなわち第二噴孔３１ｃからの燃料の噴射が行われない状態が、ある程度継続すると、第二噴孔３１ｃの内側や開口部周辺におけるデポジットの付着・堆積が生じやすくなる。

そこで、本実施形態においては、以下のようにして、第二噴孔３１ｃにおける、デポジットの瞬間的な付着量、及びデポジットの堆積量を推定するようにしている。

第二噴孔３１ｃにおけるデポジットの付着・堆積は、以下のようなメカニズムで生じるものと考えられている。（１）前記第一燃料噴射の際には、第二シート部３１ａ２によって形成された略円筒状の凹部内や、第二噴孔３１ｃ内に、燃料が残留している。また、第一噴孔３１ｂから噴射された燃料の一部が、第二噴孔３１ｃの外側開口部（燃焼室２１に面する開口部）の周辺に付着する。これらの未燃燃料の不完全燃焼等の反応による生成物や、当該未燃燃料の揮発により析出した不純物が、デポジットとなる。（２）第二噴孔３１ｃの近傍部分は、燃焼室２１にて発生した燃焼後のガスに曝される。このとき、燃焼室２１内における燃料の燃焼の際に発生するパーティクルが、第二噴孔３１ｃの内側や近傍部分に付着する。

ここで、第二噴孔３１ｃからの燃料の噴射が行われない前記第一燃料噴射が実施される運転領域は、比較的軽負荷の運転領域である。かかる運転領域においては、第二噴孔３１ｃの近傍部分の温度は比較的低温である。

このような運転領域においては、デポジットの主成分はパーティクルとなり、第二噴孔３１ｃの内側や近傍部分に「物理的」に付着する（デポジットとハウジング３１ａとの化学結合による「化学的」な付着は生じない）。この場合、第二噴孔３１ｃに付着・堆積したデポジットの量は、当該第二噴孔３１ｃからの燃料噴射によって効果的に減少させられ得る。

図３は、パーティクル量による第二噴孔３１ｃの閉塞度合いの影響を示す実験結果のグラフである。図３において、横軸はサイクル数であり、縦軸は噴射圧力及び実噴射量から求められる実質的噴孔径である。また、図中の温度は、ノズル温度である。この図３から明らかなように、比較的軽負荷でノズル温度（第二噴孔３１ｃの近傍部分の温度）が低くなるような運転領域においては、パーティクル量が多い場合に、第二噴孔３１ｃの閉塞度合い（実質的噴孔径の減少度合い）が大きくなる。また、第二噴孔３１ｃの閉塞度合いは、温度による影響も受ける。

よって、あるサイクルにおける、瞬間的なデポジットの付着量は、パーティクル量Ｑｐとノズル温度Ｔnzとの関数として表され得る。また、デポジットの堆積量は、第二噴孔３１ｃからの燃料噴射がなければ、運転サイクル数が増えるにしたがって増加する。したがって、デポジットの堆積量は、前記第一燃料噴射にかかる運転サイクルが実行されるにしたがって、上述の瞬間的な付着量を積算することで、推定され得る。

＜実施形態におけるデポジット付着状態推定の具体例＞
次に、本実施形態における、デポジットの付着状態の推定動作の具体例について、フローチャートを用いて説明する。

図４は、上述の動作を説明するためのフローチャートである。以下のフローチャートの各ステップの説明においては、適宜、図１、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃに示されている符号が引用され、また、以下の説明においては、「ステップ」は“Ｓ”と略記されている。

ＥＣＵ５１におけるＣＰＵ５１ａは、図４に示されているデポジット堆積量推定処理ルーチン４００を、所定のタイミング（クランク角）毎に繰り返し実行する。

デポジット堆積量推定処理ルーチン４００が実行されると、まず、Ｓ４０５において、負荷センサ５２ｎの出力等に基づいて、今回の燃料噴射量Ｑｉ及び要求機関回転数Ｎが取得される。

ここで、本具体例においては、今回の燃料噴射量Ｑｉとして、目標燃料噴射量Ｑｔが用いられているものとする。この目標燃料噴射量Ｑｔは、エアフローメータ５２ｃの出力に基づく吸入空気流量Ｇａと現在の機関回転数ＮＥと所定のマップとに基づいて得られる筒内吸入空気量Ｍｃと、負荷センサ５２ｎの出力に基づく要求機関回転数Ｎ及び目標空燃比afrtと、に基づいて得られる、フィードバック補正前の燃料噴射量である。この目標燃料噴射量Ｑｔは、パイロット噴射量Ｑpilot，プレ噴射量Ｑpre，メイン噴射量Ｑmain，アフター噴射量Ｑafter，及びポスト噴射量Ｑpostの総和である。

次に、Ｓ４１０において、燃料噴射量Ｑｉ，要求機関回転数Ｎ，及び現在の燃料噴射圧力Ｐｉに基づき、今回の燃料噴射が前記第一燃料噴射であるか前記第二燃料噴射であるかが判定される。ここで、本具体例においては、現在の燃料噴射圧力Ｐｉとして、コモンレール圧Ｐcrが用いられるものとする。

今回の燃料噴射が前記第一燃料噴射である場合（Ｓ４１０＝Ｙｅｓ）、Ｓ４２０にて、デポジット量を積算するためのカウンタＣのインクリメント量ＣＩが取得され、Ｓ４２５にてカウンタＣがインクリメントされる。このインクリメント量ＣＩは、Ｑｐ，Ｔnz，Ｑｉ，Ｎ，及びＰｉに基づいて（あるいはこれらの物理量に対応した各センサの出力信号に基づいて：以下同様）、マップによって取得される。

なお、本具体例においては、インクリメント量ＣＩの取得に際して、スモークセンサ５２ｆの出力信号に基づいて取得されたＱｐが用いられているものとする。また、本実施形態の主要部である、ノズル温度Ｔnzの取得（推定）については、後で詳述する。

今回の燃料噴射が前記第二燃料噴射である場合（Ｓ４１０＝Ｎｏ）、Ｓ４３０にて、デポジット量カウンタＣのデクリメント量ＣＤが取得され、Ｓ４３５にてカウンタＣがデクリメントされる。このデクリメント量ＣＤは、Ｑｉ，Ｎ，及びＰｉに基づいて、マップによって取得される。

Ｓ４０５による判定結果に基づいてカウンタＣがインクリメントあるいはデクリメントされた後、Ｓ４４０にて、強制燃料噴射実施フラグｋがセットされているか否か（１であるか０であるか）が判定される。

強制燃料噴射実施フラグｋがセットされていない場合（Ｓ４４０＝Ｎｏ）、Ｓ４４５にて、カウンタＣが所定値Ｃ１より大きいか否かが判定される。カウンタＣが所定値Ｃ１（限界デポジット量）より大きい場合（Ｓ４４５＝Ｙｅｓ）、Ｓ４５０にて強制燃料噴射実施フラグｋがセットされる。カウンタＣが所定値Ｃ１以下である場合（Ｓ４４５＝Ｎｏ）、以下のステップはスキップされる。

強制燃料噴射実施フラグｋがセットされている場合（Ｓ４４０＝Ｙｅｓ）、あるいはＳ４５０にて強制燃料噴射実施フラグｋがセットされた場合、Ｓ４６０にて、第二噴孔３１ｃを使用する燃料噴射が強制的に実施される。その後、Ｓ４７０にて、今回の強制燃料噴射の条件に基づいて、Ｓ４３０と同様にデポジット量カウンタＣのデクリメント量ＣＤが取得され、Ｓ４７５にてカウンタＣがデクリメントされる。

続いて、Ｓ４８０にて、強制燃料噴射後のカウンタＣが所定値Ｃ２（許容デポジット量）以下であるか否かが判定される。カウンタＣが所定値Ｃ２以下である場合（Ｓ４８０＝Ｙｅｓ）、Ｓ４８５にて、強制燃料噴射実施フラグｋがリセットされる（０に設定される）。カウンタＣが所定値Ｃ２より大きい場合（Ｓ４８０＝Ｎｏ）、Ｓ４８５はスキップされる。

このようにして、強制燃料噴射実施フラグｋ及びデポジット量を積算するためのカウンタＣの処理や、これらフラグｋ及びカウンタＣの値に基づく強制燃料噴射が行われた後、処理がＳ４９５に進み、本ルーチンが一旦終了される。

本具体例の処理によれば、パーティクル量に基づいて、第二噴孔３１ｃにおける、デポジットの瞬間的な付着量、及びデポジットの堆積量が、従来よりも、より正確に取得ないし推定され得る。かかる取得値ないし推定値を用いることで、第二噴孔３１ｃのデポジット堆積をクリアするための強制的な燃料噴射制御が、より適切に行われ得る。

＜実施形態におけるノズル温度推定の具体例＞
次に、本実施形態の主要部であるノズル温度Ｔnzの取得（推定）の具体例について、詳細に説明する。

本発明の発明者らは、鋭意研究の結果、以下の知見を得た。

（１）各種のエンジン運転パラメータのうち、燃料噴射量Ｑｉ［mm³／st］，着火時期ＩＧＴ［ATDC］，燃料噴射圧力Ｐｉ［MPa］，及び機関回転数ＮＥ［rpm］が、ノズル温度Ｔnz［℃］に最も影響がある。

（２）これら４つのパラメータのノズル温度Ｔnzに対する影響は、燃料噴射量Ｑｉが最も大きく（多いほど高温）、その次が着火時期ＩＧＴ（遅角するほど低温）、その次が燃料噴射圧力Ｐｉ（高いほど高温）で、最も影響の小さいのは機関回転数ＮＥ（高いほど低温：但し同一負荷）である。

（３）ノズル温度Ｔnzは、以下の式（ａ）によって得られ、この式による推定値と実測値との相関係数は極めて高い（０．９５以上）。
Ｔnz＝Ｃ１・ＮＥ＋Ｃ２・Ｑｉ＋Ｃ３・ＩＧＴ＋Ｃ４・Ｐｉ・・・（ａ）
（Ｃ１〜Ｃ４は定数：エンジン諸元によって異なる）

ここで、本具体例においては、気筒内圧センサ５２ｅがなくても、ＥＣＵ５１にてエンジン制御のために用いられてきた各種のパラメータを用いた「着火モデル」によって着火時期ＩＧＴが推定される。この着火モデルによる着火時期ＩＧＴの推定においては、機関回転数ＮＥ，吸気温Ｔｉ，燃料噴射量Ｑｉ，エンジン水温Ｔhw，燃料噴射圧力Ｐｉ，燃料噴射時期ＩＴ，筒内酸素濃度（吸入空気流量Ｇａ及びＥＧＲ率EGRR），及び過給圧Ｐｃが用いられ得る。

図５は、上述の動作例を説明するためのフローチャートである。

ＥＣＵ５１におけるＣＰＵ５１ａは、図５に示されているノズル温度推定処理ルーチン５００を、所定のタイミング（クランク角）毎に繰り返し実行する。

ノズル温度推定処理ルーチン５００が起動されると、Ｓ５１０にて、機関回転数ＮＥが取得される。Ｓ５２０にて、吸気温Ｔｉ及びエンジン水温Ｔhwが取得される。Ｓ５３０にて、燃料噴射圧力Ｐｉとしてのコモンレール圧Ｐcrが取得される。Ｓ５４０にて、吸入空気流量Ｇａ，ＥＧＲ率EGRR，及び過給圧Ｐｃが取得される。

Ｓ５５０においては、Ｓ４０５（図４参照）と同様にして、燃料噴射量Ｑｉとしての目標燃料噴射量Ｑｔが取得される。Ｓ５６０においては、上述の着火モデルによって着火時期ＩＧＴが推定される。

その後、Ｓ５７０にて、上述の式（ａ）に基づいてノズル温度Ｔnzが推定され、本ルーチンが一旦終了する（Ｓ５９５）。

このように、本具体例においては、ノズル温度Ｔnzが、ＥＣＵ５１にてエンジン制御のために用いられてきた各種のパラメータを用いることで、極めて正確に推定され得る。

なお、上述のような、各種のセンサ及びＣＰＵ５１ａを用いて各種のパラメータを取得するＳ５１０ないしＳ５５０の処理が、本発明の第一ないし第三パラメータ取得手段に対応する。また、ＣＰＵ５１ａによるＳ５７０の処理が、本発明の温度推定手段に対応する。

＜ノズル温度調整の具体例＞
次に、燃料噴射弁３１の先端部へのデポジットの固着（デポジットの化学的な強固な付着）や、燃料噴射弁３１の先端部の劣化（過熱による焼き戻しで軟化することによる第一シート部３１ａ１や第二シート部３１ａ２の摩耗等）の加速を抑制するための、ノズル温度調整処理の具体例について、フローチャートを用いて説明する。

図６は、上述の動作を説明するためのフローチャートである。

ＥＣＵ５１におけるＣＰＵ５１ａは、図６に示されているノズル温度調整処理ルーチン６００を、所定のタイミング（クランク角）毎に繰り返し実行する。

ノズル温度調整処理ルーチン６００が実行されると、まず、Ｓ６０５において、ノズル温度Ｔnzが取得される。かかるノズル温度Ｔnzの取得は、上述と同様である。次に、Ｓ６１０において、ノズル温度Ｔnzが所定温度α℃（例えば１７０℃）を超えているか否かが判定される。

ノズル温度Ｔnzが所定温度α℃を超えている場合（Ｓ６１０＝Ｙｅｓ）、Ｓ６１５にて、ノズル温度が高温な状態の継続時間を計測するためのカウンタＣｈのカウントアップが開始される。続いて、Ｓ６２０にて、このカウンタＣｈの値が所定値Ｃｈ１を超えたか否かが判定される。

カウンタＣｈの値が所定値Ｃｈ１を超えた場合（Ｓ６２０＝Ｙｅｓ）、Ｓ６３０にてノズル温度調整モードフラグｘがセットされ、Ｓ６３５にて、エンジン運転条件が、ノズル温度を低下させるためのノズル温度調整モードに設定される。このノズル温度調整モードは、吸入空気流量Ｇａ，燃料噴射量Ｑｉ，燃料噴射圧力Ｐｉ，着火時期ＩＧＴ，過給圧Ｐｃ等のうちの少なくとも一部の調整（ＱｉやＰｉの減少、Ｇａの増加、着火時期ＩＧＴの遅角、等）を行うことで実施され得る。カウンタＣｈの値が所定値Ｃｈ１を超えていない場合（Ｓ６２０＝Ｎｏ）、Ｓ６３０以下のステップはスキップされる。

ノズル温度Ｔnzが所定温度α℃を超えていない場合（Ｓ６１０＝Ｎｏ）、Ｓ６４０にてカウンタＣｈがリセットされる。次に、Ｓ６５０にて、ノズル温度調整モードフラグｘがセットされているか否かが判定される。ノズル温度調整モードフラグｘがセットされていない場合（Ｓ６５０＝Ｎｏ）、Ｓ６５５以下のステップはスキップされる。

ノズル温度調整モードフラグｘがセットされている場合（Ｓ６５０＝Ｙｅｓ）、Ｓ６５５にて、ノズル温度調整モードの継続時間を計測するためのカウンタＣｒのカウントアップが開始される。続いて、Ｓ６６０にて、このカウンタＣｒの値が所定値Ｃｒ１を超えたか否かが判定される。

カウンタＣｒの値が所定値Ｃｒ１を超えた場合（Ｓ６６０＝Ｙｅｓ）、Ｓ６７０にて、ノズル温度調整モードフラグｘがリセットされ、Ｓ６３５にて、ノズル温度調整モードの設定が解除され、Ｓ６８０にてカウンタＣｒがリセットされる。カウンタＣｒの値が所定値Ｃｒ１を超えていない場合（Ｓ６６０＝Ｎｏ）、Ｓ６７０以下のステップはスキップされる。

その後、処理がＳ６９５に進み、本ルーチンが一旦終了される。

本具体例の処理によれば、ノズル温度が所定温度α℃を超えるような運転状態が長時間継続することが、効果的に抑制され得る。よって、燃料噴射弁３１の先端部へのデポジットの固着や、燃料噴射弁３１の先端部の磨耗の加速が、効果的に抑制され得る。なお、化学的デポジットの固着の対策のための変形例は、後述する。

＜実施形態の構成による効果＞
本実施形態によれば、ノズル温度センサや、ノズル温度Ｔnzを推定するための特殊のパラメータがなくても、ＥＣＵ５１にてエンジン制御のために用いられてきた各種のパラメータを用いてノズル温度Ｔnzが極めて正確に推定され得る。

したがって、デポジットの発生状態が、より正確に推定され得る。これにより、ノズル温度Ｔnzの過熱による、デポジットの強固な固着や燃料噴射弁３１の先端部の劣化（第一シート部３１ａ１や第二シート部３１ａ２の摩耗等）を抑制するための、エンジン制御（燃料噴射装置３における燃料噴射制御）が、より良好に行われ得る。また、燃料噴射量制御の精度が、良好に維持され得る。

また、本実施形態においては、ノズル温度Ｔnzが、燃料噴射量Ｑｉ［mm³／st］，着火時期ＩＧＴ［ATDC］，燃料噴射圧力Ｐｉ［MPa］，及び機関回転数ＮＥ［rpm］を用いた関数によって推定される。したがって、多くのエンジン運転条件におけるノズル温度の実測によるノズル温度マップの作成の手間が省略され得る。

さらに、本実施形態においては、ノズル温度Ｔnzが所定レベル以上である高温状態が、所定時間以上継続した場合に、ノズル温度Ｔnzが低下するような運転状態が設定される。これにより、燃料噴射弁３１の先端部へのデポジットの固着や、燃料噴射弁３１の先端部の劣化の加速が、効果的に抑制される。

＜変形例の例示列挙＞
なお、上述の実施形態及び具体例は、上述した通り、出願人が取り敢えず本願の出願時点において最良であると考えた本発明の代表的な実施形態等を単に例示したものにすぎない。よって、本発明はもとより上述の実施形態等に何ら限定されるものではない。

したがって、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、上述の実施形態等に対して種々の変形が施され得ることは、当然である。

以下、代表的な変形例について、幾つか例示する。もっとも、言うまでもなく、変形例とて、以下に列挙されたもの限定されるものではない。また、複数の変形例が、技術的に矛盾しない範囲内において、適宜、複合的に適用され得る。

本発明（特に、本発明の課題を解決するための手段を構成する各構成要素における、作用的・機能的に表現されているもの）は、上述の実施形態や、下記変形例の記載に基づいて限定解釈されてはならない。このような限定解釈は、（先願主義の下で出願を急ぐ）出願人の利益を不当に害する反面、模倣者を不当に利するものであって、許されない。

（Ａ）本エンジン制御システム１は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、メタノールエンジン、その他任意のタイプのエンジンに適用可能である。気筒数や気筒配列方式（直列、Ｖ型、水平対抗）も、特に限定はない。

（Ｂ）スモークセンサ５２ｆの介装位置は、排気ガスの流動方向における最も上流側の位置である、上述の実施形態の位置（排気マニホールド４５）が、最も好適である。しかしながら、スモークセンサ５２ｆの介装位置は、これに限定されない。例えば、スモークセンサ５２ｆは、触媒フィルタ４７とターボチャージャ４８におけるタービン４８ｂとの間に介装されていてもよい。

（Ｃ）パーティクル量Ｑｐの取得については、スモークセンサ５２ｆに代えて、上流側圧力センサ及び下流側圧力センサが用いられ得る。ここで、上流側圧力センサは、触媒フィルタ４７よりも排気ガスの流動方向における上流側にて、排気管４６に介装されるものである。同様に、下流側圧力センサは、触媒フィルタ４７よりも排気ガスの流動方向における下流側にて、排気管４６に介装されるものである。

（Ｄ）負荷センサ５２ｎに代えて、スロットル弁４４の開度に応じた信号を出力するスロットルポジションセンサが用いられてもよい。

（Ｅ）Ｓ４２０における、スモークセンサ５２ｆによるパーティクル量Ｑｐの取得（又はパーティクル量Ｑｐに対応する信号の取得）に代えて、パーティクル量Ｑｐの推定（又はパーティクル量Ｑｐの推定値に対応する信号の発生）が行われてよい。

かかる推定には、例えば、図７に示されているようなスートマップが用いられ得る。このスートマップは、触媒フィルタ４７におけるパーティクルの捕集状態を推定するために、ＲＯＭ５１ｃに格納されているものである。このスートマップにおいては、実際の機関回転数ＮＥと、指令燃料噴射量Ｑｃとに基づいて、パーティクル量Ｑｐが推定され得るようになっている。

かかる構成によれば、スモークセンサ５２ｆが省略されるとともに、パーティクル量Ｑｐを推定するための専用のマップ等を用いる必要がなくなる。よって、装置構成が簡略化されるとともに、ＣＰＵ５１ａの処理負担が軽減され得る。

なお、スートマップは、エンジンの定常運転状態におけるパーティクル発生量の計測値に基づいている。このため、実際の運転（特に過渡運転状態）の際には、アクセルペダル６１の操作による吸入空気流量の目標値と、エアフローメータ５２ｃの出力に基づく吸入空気流量Ｇａの計測値との間には、誤差が生じ得る。

そこで、スートマップによって得られたパーティクル量Ｑｐに対して、かかる吸入空気流量Ｇａの誤差を考慮した補正を行うことが好ましい。これにより、デポジット量の推定がより正確に行われ得る。

あるいは、パーティクル量Ｑｐの推定は、上述の上流側圧力センサ及び下流側圧力センサの出力（触媒フィルタ４７における差圧）に基づいて行われてもよい。すなわち、デポジット堆積量が、触媒フィルタ４７におけるスート詰まり量の推定値に基づいて推定されてもよい。

（Ｆ）上述のような、異なるパーティクル量Ｑｐの取得手段は、同時に複数採用され得る。

かかる構成においては、複数のパーティクル量Ｑｐに基づいて、デポジットの瞬間的な付着量や、デポジットの堆積量が、複数得られることになる。この場合、複数の瞬間的付着量、あるいは複数の堆積量のうちの、最多のものに基づいて、燃料噴射制御が行われることが好ましい。

あるいは、複数のパーティクル量Ｑｐのうちの最多のものに基づいて、デポジットの瞬間的な付着量や、デポジットの堆積量が得られるようにしてもよい。

かかる構成によれば、燃料噴射装置３の制御が、より適切に行われ得る。例えば、第二噴孔３１ｃにおける強制的な燃料噴射制御が、より適切なタイミングで行われ得る。これにより、第二噴孔３１ｃがデポジットによって完全に塞がれるような、デポジットの顕著な付着・堆積状態の発生が、効果的に抑制され得る。

（Ｇ）デポジットの瞬間的な付着量、及びデポジットの堆積量の推定のタイミングは、サイクル毎（所定のクランク角毎）ではなく、所定のサイクル数毎（例えば気筒数の整数倍に相当するサイクル毎）、あるいは、所定時間毎に行われてもよい。

例えば、スモークセンサ５２ｆを用いてパーティクル量Ｑｐを実測し、これに基づいてデポジットの瞬間的な付着量及びデポジットの堆積量を取得・推定する場合は、瞬間的な付着量の取得値ないし推定値は、比較的正確であると考えられる。よって、この場合は、サイクル毎（所定のクランク角毎）にデポジットの瞬間的な付着量及びデポジットの堆積量の推定を行うことが好ましい。

これに対し、例えば、スートマップを用いつつ吸入空気流量の補正を行わない場合や、触媒フィルタ４７における差圧を用いる場合は、サイクル毎（所定のクランク角毎）ではなく、所定のサイクル数毎（例えば気筒数の整数倍に相当するサイクル毎）、あるいは、所定時間毎に、デポジットの瞬間的な付着量及びデポジットの堆積量の推定を行う方が、より精度が高くなるために好ましい。

（Ｈ）第一噴孔３１ｂにおけるデポジットの付着・堆積量の取得・推定も、同様に行い得る。すなわち、パーティクル量が多い場合に、第一噴孔３１ｂにおけるデポジットの付着・堆積が促進されることは、上述のような第二噴孔３１ｃの場合とほぼ同様である。よって、本発明は、第二噴孔３１ｃがないタイプの燃料噴射弁３１を備えた燃料噴射装置３に対しても、良好に適用され得る。

（Ｉ）上述の各処理にて用いられていたパラメータは、適宜変更され得る。

例えば、要求機関回転数Ｎと、実際の機関回転数ＮＥとは、互換され得る。また、燃料噴射圧力Ｐｉとして、コモンレール圧Ｐcr以外のものが用いられてもよい。

燃料噴射量Ｑｉとしては、目標燃料噴射量Ｑｔに代えて、指令燃料噴射量Ｑｃ（目標燃料噴射量を、空燃比センサの出力等に基づいて補正したもの）が用いられてもよい。あるいは、燃料噴射量Ｑｉは、コモンレール圧Ｐcrの低下量から求められてもよい。

また、燃料噴射量Ｑｉとして、メイン噴射量Ｑmain等の、各噴射タイミングにおける個別の噴射量が用いられてもよい。

（Ｊ）ノズル温度Ｔnzの推定のために、吸入空気流量ＧａやＥＧＲ率EGRRも用いられ得る。これらは、着火時期ＩＧＴに影響を与えるパラメータである。

（Ｋ）着火時期ＩＧＴの取得は、上述の具体例以外にも、様々な方法で実測あるいは推定され得る。

例えば、着火時期ＩＧＴは、気筒内圧センサ５２ｅ（燃焼圧センサ）によって検知され得る。あるいは、着火時期ＩＧＴは、周知の着火時期マップを用いて推定され得る。この着火時期マップとしては、機関回転数ＮＥと、アクセルペダル６１の操作量Accpに基づく機関負荷Ｌと、をパラメータとするものや、機関回転数ＮＥと、燃料噴射量Ｑｉと、をパラメータとするもの、等が知られている。

また、プラグ着火エンジンの場合は、着火時期ＩＧＴは、プラグ点火時期Ｔignによって特定され得る。

（Ｌ）本発明は、ノズル温度マップの利用を排除するものではない。このノズル温度マップのパラメータとしては、例えば、機関回転数ＮＥと燃料噴射量Ｑｉが用いられ得る。

（Ｍ）燃料噴射弁３１の先端部へのデポジットの固着（デポジットの化学的な強固な付着）の加速を抑制するための、ノズル温度調整処理と、燃料噴射弁３１の先端部の劣化（過熱による焼き戻しで軟化することによる第一シート部３１ａ１や第二シート部３１ａ２の摩耗）の加速を抑制するための、ノズル温度調整処理とは、個別に行われ得る。

すなわち、図６のフローチャートにおいて、ノズル温度Ｔnzがα１を超えた状態が所定機関継続した場合と、ノズル温度Ｔnzがα２を超えた状態が所定機関継続した場合とで、異なる処理が行われ得る。

ここで、温度α１は、燃料噴射弁３１の先端部の摩耗の抑制の抑制のためのノズル温度Ｔnzの基準値である。また、温度α２は、化学的なデポジット固着の抑制のためのノズル温度Ｔnzの基準値である。

前者の場合は、上述の具体例通りである。後者の場合、着火時期ＩＧＴが遅角されるとともに、デポジットの発生量の増加を抑制するために、燃料噴射圧力Ｐｉが高められる。

ここで、燃料噴射圧力Ｐｉが高められると、ノズル温度Ｔnzが上昇する傾向にある。しかしながら、上述の通り、燃料噴射圧力Ｐｉによるノズル温度Ｔnzの上昇の影響よりも、燃料噴射量Ｑｉの減少や着火時期ＩＧＴの遅角によるノズル温度Ｔnzの低下の影響の方が大きい。

よって、デポジットの発生量の増加を抑制するために燃料噴射圧力Ｐｉが高められても、ノズル温度Ｔnzに対する感度がより高い着火時期ＩＧＴの遅角等が併用されることで、ノズル温度Ｔnzの上昇を抑制しつつデポジット除去動作が良好に行われ得る。

（Ｎ）本発明の構成は、エンジン制御システム１（燃料噴射装置３）の動作制御における様々な場面に適用可能である。例えば、上述の実施形態のような、燃料噴射弁３１の先端部におけるデポジットや摩耗の対策のための処理（燃料強制的噴射制御やノズル温度制御）のみならず、燃料噴射量の補正を行う（目標燃料噴射量Ｑｔを補正して指令燃料噴射量Ｑｃを得るための補正量を得る）場合にも、本発明の構成は良好に適用され得る。

（Ｎ）その他、特段に言及されていない変形例についても、本発明の本質的部分を変更しない範囲内において、本発明の範囲内に含まれることは当然である。また、本発明の課題を解決するための手段を構成する各要素における、作用・機能的に表現されている要素は、上述の実施形態や変形例にて開示されている具体的構造の他、当該作用・機能を実現可能ないかなる構造をも含む。

本発明の一実施形態の全体構成を示す概略図である。 図１に示されているノズルの前記先端部を拡大した側断面図である。 図１に示されているノズルの前記先端部を拡大した側断面図である。 図１に示されているノズルの前記先端部を拡大した側断面図である。 パーティクル量による第二噴孔の閉塞度合いの影響を示す実験結果のグラフである。 本実施形態におけるデポジットの付着状態の推定動作の具体例を説明するためのフローチャートである。 本実施形態におけるノズル温度推定の具体例を説明するためのフローチャートである。 本実施形態におけるノズル温度調整処理の具体例の動作を説明するためのフローチャートである。 変形例のデポジットの付着状態の推定動作で用いられるスートマップの例である。

符号の説明

１…エンジン制御システム ２…エンジン本体 ２１…燃焼室
３…燃料噴射装置 ３１…燃料噴射弁 ３１ｂ…第一噴孔
３１ｃ…第二噴孔 ３２…コモンレール ３５…燃料ポンプ
４…吸排気装置 ４５…排気マニホールド ４６…排気管
５…エンジン制御装置 ５１…電子制御ユニット（ＥＣＵ）
５２ａ…エアフローメータ ５２ｂ…過給圧センサ ５２ｃ…エアフローメータ
５２ｄ…吸気温度センサ ５２ｅ…気筒内圧センサ ５２ｆ…スモークセンサ
５２ｇ…上流側空燃比センサ ５２ｈ…下流側空燃比センサ
５２ｋ…コモンレール圧センサ ５２ｍ…クランク角センサ ５２ｍ…負荷センサ
６１…アクセルペダル

Claims (7)

1. 燃料噴射弁の先端に設けられた噴孔から燃焼室内に向けて燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置を備えた内燃機関の動作を制御するように構成された、内燃機関の制御装置において、
   前記燃焼室内における前記燃料の燃焼の際の温度である燃焼温度に対応する第一のパラメータを取得するように構成された、第一パラメータ取得部と、
   前記燃料の燃焼による熱に前記燃料噴射弁の前記先端がさらされる時期である被熱時期、及び前記燃料の燃焼による熱に前記燃料噴射弁の前記先端がさらされる時間である被熱時間に対応する、第二のパラメータを取得するように構成された、第二パラメータ取得部と、
   前記噴孔における前記燃料の減圧に伴う当該燃料の発熱に対応する第三のパラメータを取得するように構成された、第三パラメータ取得部と、
   前記第一ないし第三のパラメータに基づいて、前記燃料噴射弁の前記先端の温度を推定するように構成された、温度推定部と、
   を備えたことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
2. 請求項１に記載の、内燃機関の制御装置であって、
   前記第一パラメータ取得部は、燃料噴射量及び燃焼時期を、前記第一のパラメータとして取得するように構成されたことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
3. 請求項２に記載の、内燃機関の制御装置であって、
   前記第一パラメータ取得部は、前記燃焼時期に対応するパラメータである、機関回転数、燃料噴射量、吸気管温度、エンジン水温、燃料噴射圧、燃料噴射時期、筒内酸素濃度、及び過給圧のうちの少なくとも１つを、前記第一のパラメータとして取得するように構成されたことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の、内燃機関の制御装置であって、
   前記第二パラメータ取得部は、機関回転数及び燃焼時期を、前記第二のパラメータとして取得するように構成されたことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
5. 請求項４に記載の、内燃機関の制御装置であって、
   前記第二パラメータ取得部は、前記燃焼時期に対応するパラメータである、機関回転数、燃料噴射量、吸気管温度、エンジン水温、燃料噴射圧、燃料噴射時期、筒内酸素濃度、及び過給圧のうちの少なくとも１つを、前記第二のパラメータとして取得するように構成されたことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の、内燃機関の制御装置であって、
   前記第三パラメータ取得部は、前記燃料噴射装置内における前記燃料の圧力を、前記第三のパラメータとして取得するように構成されたことを特徴とする、内燃機関の制御装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の、内燃機関の制御装置であって、
   前記温度推定部による前記燃料噴射弁の前記先端の温度の推定値が所定レベル以上である高温状態が、所定時間以上継続した場合に、前記温度が低下するように前記燃料の噴射条件を制御するように構成されたことを特徴とする、内燃機関の制御装置。

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