JP2018100644A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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浩司 宮▲崎▼
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an internal combustion engine that executes cleaning treatment capable of removing deposits in a wider range of a fuel injection valve.SOLUTION: An electronic control unit 31 includes: an injection valve control section 36 for controlling a fuel injection valve 27 of an internal combustion engine 10; and a pressure control section 35 for controlling pressure of fuel to be supplied to the fuel injection valve 27. The electronic control unit 31 executes cleaning treatment for removing deposits accumulated on a tip of the fuel injection valve 27 by causing the injection valve control section 36 to inject fuel from the fuel injection valve 27 while the pressure control section 35 increases the pressure of the fuel to be supplied to the fuel injection valve 27 to predetermined pressure or higher. The electronic control unit 31 executes the cleaning treatment by causing the injection valve control section 36 to inject fuel from the fuel injection valve 27 plurality of times while the pressure control section 35 periodically fluctuates the pressure of the fuel to be supplied to the fuel injection valve 27 to the extent that the fuel pressure is not below the predetermined pressure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は内燃機関の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine.

特許文献1には、燃料噴射弁の先端にデポジットが堆積していると判定したときに、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を高めた上で燃料噴射を行い、噴射した燃料によってデポジットを吹き飛ばす清掃処理を行う内燃機関の制御装置が開示されている。   In Patent Document 1, when it is determined that deposits are accumulated at the tip of the fuel injection valve, fuel is injected after increasing the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve, and the deposit is blown off by the injected fuel. A control device for an internal combustion engine that performs a cleaning process is disclosed.

特開2014‐152718号公報JP 2014-152718 A

ところで、特許文献1に記載の内燃機関の制御装置では、1回の清掃処理の間に十分にデポジットを除去しきれないおそれがあり、改善の余地があった。   By the way, in the control apparatus of the internal combustion engine described in Patent Document 1, there is a possibility that the deposit cannot be sufficiently removed during one cleaning process, and there is room for improvement.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、内燃機関の燃料噴射弁を制御する噴射弁制御部と、前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を制御する圧力制御部と、を備えている。そして、この制御装置は、前記圧力制御部が前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を所定圧力以上まで高めている状態で、前記噴射弁制御部が前記燃料噴射弁から燃料を噴射させることにより、前記燃料噴射弁の先端に堆積しているデポジットを除去する清掃処理を実行する。また、この制御装置は、前記圧力制御部が前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を前記所定圧力を下回らない範囲で周期的に変動させている状態で、前記噴射弁制御部が前記燃料噴射弁から燃料を複数回噴射させることにより、前記清掃処理を実行する。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
An internal combustion engine control apparatus for solving the above-described problems includes an injection valve control unit that controls a fuel injection valve of the internal combustion engine, and a pressure control unit that controls the pressure of fuel supplied to the fuel injection valve. Yes. The control device causes the injection valve control unit to inject fuel from the fuel injection valve in a state where the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve by the pressure control unit is increased to a predetermined pressure or higher. A cleaning process for removing deposits accumulated at the tip of the fuel injection valve is executed. Further, the control device is configured such that the fuel injector supplied by the pressure controller to the fuel injector is periodically fluctuated within a range that does not fall below the predetermined pressure. The cleaning process is performed by injecting fuel from the valve a plurality of times.

燃料噴射弁から噴射される噴霧の形状、すなわち燃料噴射弁の先端において燃料の噴霧が到達する範囲は、燃料噴射弁に供給されている燃料の圧力によって変化する。そのため、清掃処理の実行中において燃料噴射弁に供給されている燃料の圧力が一定に保持されている場合には、燃料噴射弁から噴射される燃料の噴霧の形状が一定なので、デポジットを除去できる箇所に偏りが生じるおそれがある。   The shape of the spray injected from the fuel injection valve, that is, the range where the fuel spray reaches the tip of the fuel injection valve varies depending on the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve. Therefore, when the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve is kept constant during the cleaning process, the deposit can be removed because the shape of the fuel spray injected from the fuel injection valve is constant. There is a risk that the location may be biased.

これに対して上記構成によれば、清掃処理の実行中に行われる複数回の燃料噴射が、燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を変更しながら行われるようになる。すなわち、清掃処理の実行中には、噴霧の形状を変えながら複数回の燃料噴射が行われる。そのため、1回の清掃処理の間に一定の圧力で複数回の燃料噴射を実行する場合と比較して、1回の清掃処理の間により広い範囲のデポジットを除去することができるようになる。   On the other hand, according to the above configuration, a plurality of fuel injections performed during the execution of the cleaning process are performed while changing the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve. That is, during the cleaning process, fuel injection is performed a plurality of times while changing the shape of the spray. Therefore, a wider range of deposits can be removed during one cleaning process compared to a case where fuel injection is performed a plurality of times at a constant pressure during one cleaning process.

内燃機関の制御装置の一実施形態である電子制御ユニットとその制御対象である内燃機関の燃料供給系との関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the electronic control unit which is one Embodiment of the control apparatus of an internal combustion engine, and the fuel supply system of the internal combustion engine which is the control object. 同実施形態にかかる電子制御ユニットが実行する清掃処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow of a series of processes concerning the cleaning process which the electronic control unit concerning the embodiment performs. 同実施形態にかかる電子制御ユニットが実行する清掃処理における燃料圧力の推移を示すタイムチャート。The time chart which shows transition of the fuel pressure in the cleaning process which the electronic control unit concerning the embodiment performs.

以下、内燃機関の制御装置を、車両に搭載された内燃機関を制御する電子制御ユニットとして具現化した一実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
図1に示されているように、本実施形態の電子制御ユニット31が制御対象とする内燃機関10の燃料タンク11の内部には、フィードポンプ12が設けられている。フィードポンプ12は、燃料タンク11内の燃料を汲み出して、低圧燃料通路13を通じて高圧燃料ポンプ14に送る。低圧燃料通路13には、燃料に含まれる異物を濾過するフィルタ15と、低圧燃料通路13内を流れる燃料の圧力が過剰に高くなったときに開弁して低圧燃料通路13内の燃料を燃料タンク11内に放出するプレッシャレギュレータ16と、が設けられている。
Hereinafter, an embodiment in which a control device for an internal combustion engine is embodied as an electronic control unit for controlling an internal combustion engine mounted on a vehicle will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
As shown in FIG. 1, a feed pump 12 is provided inside the fuel tank 11 of the internal combustion engine 10 to be controlled by the electronic control unit 31 of the present embodiment. The feed pump 12 pumps the fuel in the fuel tank 11 and sends it to the high pressure fuel pump 14 through the low pressure fuel passage 13. The low-pressure fuel passage 13 is opened when the pressure of the fuel flowing in the low-pressure fuel passage 13 becomes excessively high by the filter 15 for filtering foreign matters contained in the fuel, and the fuel in the low-pressure fuel passage 13 is fueled. A pressure regulator 16 that discharges into the tank 11 is provided.

高圧燃料ポンプ14は、シリンダ17と、そのシリンダ17内に配置されたプランジャ18と、プランジャ18によりシリンダ17内に区画形成された加圧室19とを備えている。プランジャ18は、内燃機関10のカムシャフト21に設けられたカム20の回転に応じてシリンダ17に沿って往復動して、加圧室19の容積を変化させる。   The high-pressure fuel pump 14 includes a cylinder 17, a plunger 18 disposed in the cylinder 17, and a pressurizing chamber 19 that is defined in the cylinder 17 by the plunger 18. The plunger 18 reciprocates along the cylinder 17 according to the rotation of the cam 20 provided on the camshaft 21 of the internal combustion engine 10 to change the volume of the pressurizing chamber 19.

また、低圧燃料通路13は、高圧燃料ポンプ14の加圧動作に伴う燃料の圧力脈動を減衰させるパルセーションダンパ22に接続されており、パルセーションダンパ22は、電磁スピル弁23を介して加圧室19に接続されている。電磁スピル弁23は、常開式の電磁弁であり、開弁時にはパルセーションダンパ22と加圧室19とを連通し、閉弁時にはそれらの連通を遮断する。   The low pressure fuel passage 13 is connected to a pulsation damper 22 that attenuates the pressure pulsation of the fuel accompanying the pressurizing operation of the high pressure fuel pump 14, and the pulsation damper 22 is pressurized via an electromagnetic spill valve 23. Connected to chamber 19. The electromagnetic spill valve 23 is a normally open type electromagnetic valve, which communicates the pulsation damper 22 and the pressurizing chamber 19 when the valve is opened, and blocks the communication when the valve is closed.

高圧燃料ポンプ14における加圧室19は、その内部の燃料の圧力が所定の開弁圧以上となったときに開弁するチェック弁24を介して高圧燃料通路25に接続されている。そして、高圧燃料ポンプ14は、その高圧燃料通路25を介して高圧燃料配管26に接続されている。   The pressurizing chamber 19 in the high-pressure fuel pump 14 is connected to the high-pressure fuel passage 25 via a check valve 24 that opens when the fuel pressure inside the high-pressure fuel pump 14 exceeds a predetermined valve opening pressure. The high-pressure fuel pump 14 is connected to the high-pressure fuel pipe 26 via the high-pressure fuel passage 25.

高圧燃料配管26には、内燃機関10の各気筒の燃料噴射弁27が接続されている。なお、内燃機関10は4つの気筒を備えた内燃機関であり、燃料噴射弁27は各気筒に対して1つずつ合計で4つ設けられている。燃料噴射弁27は、通電に応じて気筒内に燃料を噴射する電磁式の筒内噴射用燃料噴射弁である。また、高圧燃料配管26には、その内部の燃料の圧力である燃料圧力Pfを検出する燃圧センサ28と、高圧燃料配管26内の燃料の圧力が所定のリリーフ圧以上となったときに開弁して、高圧燃料配管26内の燃料を、ドレイン通路30を通じて燃料タンク11に戻すリリーフ弁29とが設けられている。   A fuel injection valve 27 for each cylinder of the internal combustion engine 10 is connected to the high-pressure fuel pipe 26. The internal combustion engine 10 is an internal combustion engine having four cylinders, and a total of four fuel injection valves 27 are provided for each cylinder. The fuel injection valve 27 is an electromagnetic in-cylinder fuel injection valve that injects fuel into the cylinder in response to energization. The high-pressure fuel pipe 26 has a fuel pressure sensor 28 that detects the fuel pressure Pf, which is the pressure of the fuel inside the high-pressure fuel pipe 26, and opens when the fuel pressure in the high-pressure fuel pipe 26 exceeds a predetermined relief pressure. A relief valve 29 for returning the fuel in the high-pressure fuel pipe 26 to the fuel tank 11 through the drain passage 30 is provided.

こうした燃料供給系を備える内燃機関10において、高圧燃料ポンプ14における燃料の加圧動作は、以下の態様で行われる。なお、以下では、加圧室19の容積を拡大する方向へのプランジャ18の移動を同プランジャ18の下降と称し、加圧室19の容積を縮小する方向へのプランジャ18の移動を同プランジャ18の上昇と称する。   In the internal combustion engine 10 having such a fuel supply system, the fuel pressurization operation in the high-pressure fuel pump 14 is performed in the following manner. In the following, the movement of the plunger 18 in the direction of increasing the volume of the pressurizing chamber 19 is referred to as lowering of the plunger 18, and the movement of the plunger 18 in the direction of reducing the volume of the pressurizing chamber 19 is referred to as the plunger 18. Called the rise.

プランジャ18の下降中は、電磁スピル弁23への通電は停止されており、開弁している電磁スピル弁23を介して加圧室19が低圧燃料通路13と連通されている。この状態でプランジャ18が下降して加圧室19の容積が拡大すると、フィードポンプ12が燃料タンク11から汲み出した燃料が加圧室19内に吸引される。プランジャ18が下降から上昇に転じると、その上昇に応じて加圧室19の容積が縮小する。このとき、電磁スピル弁23への通電を停止した状態を続けると、加圧室19内の燃料は、開弁している電磁スピル弁23を通って低圧燃料通路13に戻される。   While the plunger 18 is descending, the energization of the electromagnetic spill valve 23 is stopped, and the pressurizing chamber 19 is communicated with the low pressure fuel passage 13 through the opened electromagnetic spill valve 23. When the plunger 18 is lowered in this state and the volume of the pressurizing chamber 19 is increased, the fuel pumped out from the fuel tank 11 by the feed pump 12 is sucked into the pressurizing chamber 19. When the plunger 18 changes from descending to ascending, the volume of the pressurizing chamber 19 is reduced in accordance with the ascent. At this time, if the state where the energization to the electromagnetic spill valve 23 is stopped is continued, the fuel in the pressurizing chamber 19 is returned to the low-pressure fuel passage 13 through the opened electromagnetic spill valve 23.

一方、プランジャ18の上昇中に電磁スピル弁23への通電を開始すると、閉弁した電磁スピル弁23により加圧室19と低圧燃料通路13との連通が遮断されて、加圧室19が密閉される。そして、加圧室19の容積の縮小に応じてその内部の燃料の圧力が上昇するようになる。加圧室19内の燃料の圧力がチェック弁24の開弁圧に達すると、同チェック弁24が開弁して、加圧室19内の燃料が高圧燃料通路25に吐出される。そして、プランジャ18が上昇から下降に転じると、電磁スピル弁23への通電が停止され、再び低圧燃料通路13の燃料の加圧室19への吸引が開始される。   On the other hand, when the energization of the electromagnetic spill valve 23 is started while the plunger 18 is moving up, the closed electromagnetic spill valve 23 cuts off the communication between the pressurizing chamber 19 and the low-pressure fuel passage 13, and the pressurizing chamber 19 is sealed. Is done. As the volume of the pressurizing chamber 19 is reduced, the fuel pressure inside the pressurizing chamber 19 increases. When the pressure of the fuel in the pressurizing chamber 19 reaches the valve opening pressure of the check valve 24, the check valve 24 is opened and the fuel in the pressurizing chamber 19 is discharged to the high pressure fuel passage 25. Then, when the plunger 18 turns from rising to lowering, the energization to the electromagnetic spill valve 23 is stopped, and the suction of the fuel in the low pressure fuel passage 13 into the pressurizing chamber 19 is started again.

高圧燃料ポンプ14は、こうした燃料の吸引、吐出による加圧動作を繰り返すことで、高圧燃料配管26に高圧燃料を供給している。なお、こうした高圧燃料ポンプ14では、プランジャ18の上昇期間における電磁スピル弁23の通電開始時期を変更すると、加圧動作1回当たりの燃料吐出量が変更される。   The high-pressure fuel pump 14 supplies high-pressure fuel to the high-pressure fuel pipe 26 by repeating such pressurization operation by suction and discharge of fuel. In such a high pressure fuel pump 14, when the energization start timing of the electromagnetic spill valve 23 during the ascending period of the plunger 18 is changed, the fuel discharge amount per pressurizing operation is changed.

以上のように構成された燃料供給系を備えた内燃機関10に適用される電子制御ユニット31は、各種演算処理を行う中央演算処理装置、制御用のプログラムやデータが記憶された読み出し専用メモリ、中央演算処理装置の演算結果や外部のセンサの検出結果などを一時的に記憶する読み書き可能メモリを備えている。また、電子制御ユニット31は、外部からの信号を受信するための入力ポート、外部に信号を送信するための出力ポートも備えている。   The electronic control unit 31 applied to the internal combustion engine 10 having the fuel supply system configured as described above includes a central processing unit that performs various arithmetic processes, a read-only memory that stores control programs and data, A readable / writable memory is provided for temporarily storing calculation results of the central processing unit and detection results of external sensors. The electronic control unit 31 also includes an input port for receiving a signal from the outside and an output port for transmitting the signal to the outside.

電子制御ユニット31の入力ポートには、上述の燃圧センサ28に加え、クランク角センサ32、エアフローメータ33、アクセルポジションセンサ34、車速センサ37などの各種センサの検出信号が入力されている。なお、クランク角センサ32は、内燃機関10のクランクシャフトの回転角(クランク角)を検出し、エアフローメータ33は、内燃機関10の吸入空気量を検出する。また、アクセルポジションセンサ34は、アクセルペダルの踏込量を検出する。そして、車速センサ37は、車両の速度を示す車速信号を出力する。   In addition to the fuel pressure sensor 28 described above, detection signals from various sensors such as a crank angle sensor 32, an air flow meter 33, an accelerator position sensor 34, and a vehicle speed sensor 37 are input to the input port of the electronic control unit 31. The crank angle sensor 32 detects the rotation angle (crank angle) of the crankshaft of the internal combustion engine 10, and the air flow meter 33 detects the intake air amount of the internal combustion engine 10. The accelerator position sensor 34 detects the amount of depression of the accelerator pedal. The vehicle speed sensor 37 outputs a vehicle speed signal indicating the speed of the vehicle.

電子制御ユニット31は、これらのセンサの検出結果に基づいて、クランクシャフトの回転速度(機関回転数NE)や負荷(機関負荷KL)などを演算して求めている。そして、電子制御ユニット31は、その演算結果に基づき、燃料噴射弁27を制御することによる燃料噴射制御や、高圧燃料配管26内の燃料圧力Pfの制御、すなわち燃料噴射弁27に供給する燃料の圧力の制御である燃料圧力制御を行っている。   Based on the detection results of these sensors, the electronic control unit 31 calculates the rotational speed of the crankshaft (engine speed NE), the load (engine load KL), and the like. The electronic control unit 31 controls fuel injection by controlling the fuel injection valve 27 based on the calculation result, control of the fuel pressure Pf in the high-pressure fuel pipe 26, that is, the fuel to be supplied to the fuel injection valve 27. Fuel pressure control, which is pressure control, is performed.

具体的には、電子制御ユニット31は、燃料圧力制御を実行する圧力制御部35と、燃料噴射制御を実行する噴射弁制御部36とを備えている。そして、燃料圧力制御に際して圧力制御部35は、まず、機関負荷KLなどに基づき、燃料圧力Pfの目標値である目標圧力Ptを演算する。目標圧力Ptは基本的に、燃料消費量が多い高負荷時ほど、高い圧力に設定される。そして、圧力制御部35は、燃圧センサ28によって検出された燃料圧力Pfと目標圧力Ptとの偏差に応じ、プランジャ18の上昇期間における電磁スピル弁23の通電開始時期を調整し、高圧燃料ポンプ14の燃料吐出量を制御する。例えば、圧力制御部35は、燃料圧力Pfが目標圧力Ptよりも低いときには、電磁スピル弁23の通電開始時期を早くして、高圧燃料ポンプ14の燃料吐出量を増大させる。これにより、燃料噴射による燃料消費の量よりも高圧燃料ポンプ14からの燃料供給の量を多くして、燃料圧力Pfを高くする。また、圧力制御部35は、燃料圧力Pfが目標圧力Ptよりも高いときには、電磁スピル弁23の通電開始時期を遅くして、高圧燃料ポンプ14の燃料吐出量を減少させる。これにより、燃料噴射による燃料消費の量よりも高圧燃料ポンプ14からの燃料供給の量を少なくして、燃料圧力Pfを低くする。なお、燃料噴射弁27の燃料噴射量が定常の状態が続けば、燃料圧力Pfが目標圧力Ptとほぼ一致した状態になり、燃料噴射による燃料消費の量と高圧燃料ポンプ14からの燃料供給の量とが均衡した状態になる。   Specifically, the electronic control unit 31 includes a pressure control unit 35 that performs fuel pressure control and an injection valve control unit 36 that performs fuel injection control. In the fuel pressure control, the pressure control unit 35 first calculates a target pressure Pt that is a target value of the fuel pressure Pf based on the engine load KL and the like. The target pressure Pt is basically set to a higher pressure as the fuel consumption is higher and the load is higher. Then, the pressure control unit 35 adjusts the energization start timing of the electromagnetic spill valve 23 during the ascending period of the plunger 18 according to the deviation between the fuel pressure Pf detected by the fuel pressure sensor 28 and the target pressure Pt, and the high-pressure fuel pump 14. The amount of fuel discharged is controlled. For example, when the fuel pressure Pf is lower than the target pressure Pt, the pressure control unit 35 increases the fuel discharge amount of the high-pressure fuel pump 14 by increasing the energization start timing of the electromagnetic spill valve 23. As a result, the amount of fuel supplied from the high-pressure fuel pump 14 is made larger than the amount of fuel consumed by fuel injection, and the fuel pressure Pf is increased. Further, when the fuel pressure Pf is higher than the target pressure Pt, the pressure control unit 35 delays the energization start timing of the electromagnetic spill valve 23 and decreases the fuel discharge amount of the high-pressure fuel pump 14. As a result, the amount of fuel supplied from the high-pressure fuel pump 14 is made smaller than the amount of fuel consumed by fuel injection, and the fuel pressure Pf is lowered. If the fuel injection amount of the fuel injection valve 27 continues in a steady state, the fuel pressure Pf substantially coincides with the target pressure Pt, and the amount of fuel consumed by the fuel injection and the fuel supply from the high-pressure fuel pump 14 are reduced. The quantity is in balance.

また、燃料噴射制御に際して噴射弁制御部36は、機関回転数NEや機関負荷KLなどに基づき、燃料噴射量の要求値である要求噴射量Qtや噴射開始時期を演算する。そして、噴射弁制御部36は、燃料圧力Pfに基づき要求噴射量Qtに見合った分の燃料を噴射するための燃料噴射弁27の通電時間(要求通電時間Tt)を演算して、噴射開始時期からその演算した通電時間が経過するまでの期間、燃料噴射弁27への通電を行う。   Further, in the fuel injection control, the injection valve control unit 36 calculates a required injection amount Qt that is a required value of the fuel injection amount and an injection start timing based on the engine speed NE and the engine load KL. The injection valve control unit 36 calculates the energization time (required energization time Tt) of the fuel injection valve 27 for injecting fuel corresponding to the required injection amount Qt based on the fuel pressure Pf, and the injection start timing The fuel injection valve 27 is energized for a period until the calculated energization time elapses.

さらに、電子制御ユニット31は、機関運転中に、燃料噴射弁27の先端に堆積したデポジットを吹き飛ばす清掃処理を実行する。以下の部分では、電子制御ユニット31が実行する清掃処理にかかる一連の処理の流れを示すフローチャートである図2を参照して、この清掃処理について詳しく説明する。なお、この一連の処理は、内燃機関10の運転中、清掃処理が実行されていないときに、電子制御ユニット31によって規定の制御周期毎に繰り返し実行される。   Furthermore, the electronic control unit 31 performs a cleaning process for blowing away deposits deposited on the tip of the fuel injection valve 27 during engine operation. In the following part, this cleaning process will be described in detail with reference to FIG. 2 which is a flowchart showing a flow of a series of processes related to the cleaning process executed by the electronic control unit 31. Note that this series of processing is repeatedly executed by the electronic control unit 31 at regular control intervals when the cleaning processing is not being executed during operation of the internal combustion engine 10.

図2に示されているように、この一連の処理を開始すると、電子制御ユニット31は、ステップS100において前回の清掃処理から所定距離以上走行したか否かを判定する。電子制御ユニット31は、車速センサ37から出力されている車速信号に基づいて車両の走行距離を積算している。ステップS100では、この積算されている走行距離を利用して、前回の清掃処理が終了してからの走行距離が所定距離以上になっているか否かを判定する。   As shown in FIG. 2, when this series of processes is started, the electronic control unit 31 determines whether or not the vehicle has traveled a predetermined distance or more from the previous cleaning process in step S100. The electronic control unit 31 integrates the travel distance of the vehicle based on the vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor 37. In step S100, it is determined using the accumulated travel distance whether the travel distance after the previous cleaning process is equal to or greater than a predetermined distance.

ステップS100において前回の清掃処理から所定距離以上走行していると判定した場合(ステップS100:YES)には、ステップS200へと処理を進め、電子制御ユニット31は、高負荷運転であるか否かを判定する。ここでは、電子制御ユニット31は、機関負荷KLが所定値以上である場合に高負荷運転であると判定する。   If it is determined in step S100 that the vehicle has traveled a predetermined distance or more from the previous cleaning process (step S100: YES), the process proceeds to step S200, and whether or not the electronic control unit 31 is in a high load operation. Determine. Here, the electronic control unit 31 determines that the engine is operating at a high load when the engine load KL is equal to or greater than a predetermined value.

ステップS200において高負荷運転であると判定した場合(ステップS200:YES)には、ステップS300へと処理を進め、電子制御ユニット31は、清掃処理を実行する。   When it determines with it being high load driving | operation in step S200 (step S200: YES), a process is advanced to step S300 and the electronic control unit 31 performs a cleaning process.

一方で、ステップS100において前回の清掃処理から所定距離以上走行していないと判定した場合(ステップS100:NO)や、ステップS200において高負荷運転ではないと判定した場合(ステップS200:NO)には、電子制御ユニット31はそのままこの一連の処理を一旦終了する。すなわち、電子制御ユニット31は、前回の清掃処理から所定距離以上走行しており且つ高負荷運転であることを条件に、清掃処理を実行する。   On the other hand, if it is determined in step S100 that the vehicle has not traveled more than a predetermined distance from the previous cleaning process (step S100: NO), or if it is determined in step S200 that it is not a high-load operation (step S200: NO). The electronic control unit 31 once ends this series of processes. That is, the electronic control unit 31 executes the cleaning process on the condition that the vehicle has traveled a predetermined distance or more from the previous cleaning process and is a high-load operation.

図3に示されているように、清掃処理を実行する際には、まず、電子制御ユニット31における圧力制御部35が、清掃処理を行っていない通常の燃料圧力制御において設定する範囲(図3における斜線の範囲)における最も高い圧力Pxよりも高い所定圧力Py以上まで燃料圧力Pfを高める。具体的には、目標圧力Ptを所定圧力Py以上の値に設定し、所定圧力Py以上まで燃料圧力Pfを高める。なお、所定圧力Pyは、燃料噴射弁27から燃料を噴射することにより燃料噴射弁27の先端に堆積したデポジットを吹き飛ばして除去することのできる圧力の下限値以上の圧力である。   As shown in FIG. 3, when performing the cleaning process, first, the range set by the pressure control unit 35 in the electronic control unit 31 in the normal fuel pressure control not performing the cleaning process (FIG. 3). The fuel pressure Pf is increased to a predetermined pressure Py that is higher than the highest pressure Px in the hatched area in FIG. Specifically, the target pressure Pt is set to a value equal to or higher than the predetermined pressure Py, and the fuel pressure Pf is increased to the predetermined pressure Py or higher. The predetermined pressure Py is a pressure equal to or higher than the lower limit value of the pressure at which deposits accumulated at the tip of the fuel injection valve 27 can be blown off and removed by injecting fuel from the fuel injection valve 27.

そして、圧力制御部35は、図3に示されているように、所定圧力Pyを下回らない範囲で、燃料圧力Pfを周期的に変動させる。なお、このときの燃料圧力Pfの変動周期Tcは数秒が好ましく、ここでは変動周期Tcを「2秒」にしている。また、燃料圧力Pfの変動の振幅は、燃料圧力Pfが所定圧力Pyを下回らず且つリリーフ圧を超えることのない範囲に設定されている。   Then, as shown in FIG. 3, the pressure control unit 35 periodically varies the fuel pressure Pf within a range that does not fall below the predetermined pressure Py. At this time, the fluctuation cycle Tc of the fuel pressure Pf is preferably several seconds, and here, the fluctuation cycle Tc is set to “2 seconds”. The amplitude of the fluctuation of the fuel pressure Pf is set in a range where the fuel pressure Pf does not fall below the predetermined pressure Py and does not exceed the relief pressure.

こうして圧力制御部35が燃料噴射弁27に供給する燃料の圧力を所定圧力Pyを下回らない範囲で周期的に変動させている状態で、噴射弁制御部36が燃料噴射弁27から燃料を噴射させることにより、清掃処理を実行する。   In this way, the injection valve control unit 36 injects fuel from the fuel injection valve 27 in a state where the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 27 by the pressure control unit 35 is periodically varied within a range not lower than the predetermined pressure Py. Thus, the cleaning process is executed.

なお、このときには、燃料圧力Pfが通常の燃料圧力制御において設定する範囲よりも高められているため、噴射弁制御部36は、燃料噴射弁27への通電時間を、清掃処理を行っていない通常の燃料噴射制御の場合よりも短くすることにより、燃料噴射量が多くなり過ぎてしまうことを抑制する。また、燃料圧力Pfが周期的に変動しているため、要求噴射量Qtが等しい場合であっても、噴射弁制御部36は燃料噴射を行うときの燃料圧力Pfの値にあわせて通電時間を調整する。   At this time, since the fuel pressure Pf is higher than the range set in the normal fuel pressure control, the injection valve control unit 36 sets the energization time to the fuel injection valve 27 to the normal time when the cleaning process is not performed. By making it shorter than in the case of the fuel injection control, it is possible to prevent the fuel injection amount from becoming excessively large. Further, since the fuel pressure Pf periodically varies, even when the required injection amount Qt is equal, the injection valve control unit 36 sets the energization time in accordance with the value of the fuel pressure Pf when performing fuel injection. adjust.

電子制御ユニット31は、こうして所定圧力Pyを下回らない範囲で燃料圧力Pfを周期的に変動させている状態で、燃料噴射弁27から燃料を噴射させる清掃処理を、変動周期Tcの数倍に相当する期間、例えば変動周期Tcの3倍に相当する「6秒間」継続させ、清掃処理を終了する。清掃処理を終了すると、電子制御ユニット31は、通常の燃料圧力制御、燃料噴射制御を実行するようになる。   The electronic control unit 31 performs the cleaning process for injecting fuel from the fuel injection valve 27 in a state where the fuel pressure Pf is periodically changed within a range not lower than the predetermined pressure Py in this way, corresponding to several times the change cycle Tc. The cleaning process is terminated by continuing the period of time, for example, “6 seconds” corresponding to three times the fluctuation period Tc. When the cleaning process ends, the electronic control unit 31 performs normal fuel pressure control and fuel injection control.

なお、上記のように、6秒間に亘って清掃処理を実行する場合、清掃処理を実行している間の機関回転数NEが3000[rpm]で一定だった場合には、清掃処理の間に各燃料噴射弁27からそれぞれ150回の燃料噴射が実行されることになる。   As described above, when the cleaning process is performed for 6 seconds, if the engine speed NE during the cleaning process is constant at 3000 [rpm], the cleaning process is performed during the cleaning process. The fuel injection is executed 150 times from each fuel injection valve 27.

次に本実施形態にかかる電子制御ユニット31の作用及び効果について説明する。
燃料噴射弁27から噴射される燃料の噴霧の形状、すなわち燃料噴射弁27の先端において燃料の噴霧が到達する範囲は、燃料噴射弁27に供給されている燃料の圧力によって変化する。そのため、清掃処理の実行中において燃料噴射弁27に供給されている燃料の圧力が一定に保持されている場合には、燃料噴射弁27から噴射される燃料の噴霧の形状が一定なので、デポジットを除去できる箇所に偏りが生じるおそれがある。
Next, operations and effects of the electronic control unit 31 according to the present embodiment will be described.
The shape of the fuel spray injected from the fuel injection valve 27, that is, the range where the fuel spray reaches the tip of the fuel injection valve 27 varies depending on the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 27. Therefore, when the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 27 is kept constant during the cleaning process, the shape of the fuel spray injected from the fuel injection valve 27 is constant, so the deposit is reduced. There may be a bias in the places where removal is possible.

これに対して上記の電子制御ユニット31によれば、清掃処理の実行中に行われる複数回の燃料噴射が、燃料噴射弁27に供給する燃料の圧力を変更しながら行われるようになる。すなわち、清掃処理の実行中には、噴霧の形状を変えながら複数回の燃料噴射が行われる。そのため、1回の清掃処理の間に一定の圧力で複数回の燃料噴射を実行する場合と比較して、1回の清掃処理の間により広い範囲のデポジットを除去することができるようになる。   On the other hand, according to the electronic control unit 31 described above, a plurality of fuel injections performed during the execution of the cleaning process are performed while changing the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 27. That is, during the cleaning process, fuel injection is performed a plurality of times while changing the shape of the spray. Therefore, a wider range of deposits can be removed during one cleaning process compared to a case where fuel injection is performed a plurality of times at a constant pressure during one cleaning process.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・清掃処理において、どこまで燃料圧力Pfを高めるかは燃料噴射弁27の特性などに合わせて適宜設定すればよい。また、清掃処理の実行中における燃料圧力Pfの振幅の大きさも燃料噴射弁27の特性などにあわせて適宜設定すればよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the cleaning process, the extent to which the fuel pressure Pf is increased may be appropriately set according to the characteristics of the fuel injection valve 27 and the like. Further, the magnitude of the amplitude of the fuel pressure Pf during the execution of the cleaning process may be appropriately set according to the characteristics of the fuel injection valve 27 and the like.

・清掃処理における燃料圧力Pfの変動周期Tcの長さを「2秒」に設定した例を示したが、変動周期Tcの長さも燃料噴射弁27の特性などにあわせて適宜設定すればよい。
・清掃処理の継続期間の長さも適宜変更することができる。変動周期Tcの3倍に相当する「6秒間」に設定した例を示したが、必ずしも変動周期Tcの長さに合わせて清掃処理の継続期間の長さを設定する必要はないため、例えば「5秒間」に設定してもよい。また、各燃料噴射弁27からの燃料噴射の回数が所定回数に達するまで、といった条件によって清掃処理の継続期間の長さを設定してもよい。
Although the example in which the length of the fluctuation cycle Tc of the fuel pressure Pf in the cleaning process is set to “2 seconds” is shown, the length of the fluctuation cycle Tc may be set as appropriate in accordance with the characteristics of the fuel injection valve 27 and the like.
・ The duration of the cleaning process can be changed as appropriate. Although an example in which “6 seconds” corresponding to three times the fluctuation cycle Tc is set is shown, it is not always necessary to set the duration of the cleaning process in accordance with the length of the fluctuation cycle Tc. It may be set to “5 seconds”. Further, the duration of the cleaning process may be set according to conditions such as the number of times of fuel injection from each fuel injection valve 27 reaches a predetermined number.

・清掃処理の実行条件も適宜変更可能である。例えば、清掃処理を実行するのは高負荷運転時に限らない。しかし、清掃処理では燃料圧力Pfを高めた状態で燃料噴射を行う必要があるため、清掃処理への移行のスムーズさや、燃料噴射弁27への通電の制御の観点からは、そもそも燃料圧力Pfが高くなる高負荷運転時に清掃処理を実行することが好ましい。また、前回の清掃処理からの走行距離の長さによらずに、清掃処理を実行するようにしてもよい。   -The execution conditions of the cleaning process can be changed as appropriate. For example, the cleaning process is not limited to during high-load operation. However, since it is necessary to perform fuel injection in a state where the fuel pressure Pf is increased in the cleaning process, from the viewpoint of smooth transition to the cleaning process and control of energization to the fuel injection valve 27, the fuel pressure Pf is originally It is preferable to execute the cleaning process at the time of high load operation which becomes high. Moreover, you may make it perform a cleaning process irrespective of the length of the travel distance from the last cleaning process.

10…内燃機関、11…燃料タンク、12…フィードポンプ、13…低圧燃料通路、14…高圧燃料ポンプ、15…フィルタ、16…プレッシャレギュレータ、17…シリンダ、18…プランジャ、19…加圧室、20…カム、21…カムシャフト、22…パルセーションダンパ、23…電磁スピル弁、24…チェック弁、25…高圧燃料通路、26…高圧燃料配管、27…燃料噴射弁、28…燃圧センサ、29…リリーフ弁、30…ドレイン通路、31…電子制御ユニット、32…クランク角センサ、33…エアフローメータ、34…アクセルポジションセンサ、35…圧力制御部、36…噴射弁制御部、37…車速センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 11 ... Fuel tank, 12 ... Feed pump, 13 ... Low pressure fuel passage, 14 ... High pressure fuel pump, 15 ... Filter, 16 ... Pressure regulator, 17 ... Cylinder, 18 ... Plunger, 19 ... Pressure chamber, DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Cam, 21 ... Cam shaft, 22 ... Pulsation damper, 23 ... Electromagnetic spill valve, 24 ... Check valve, 25 ... High pressure fuel passage, 26 ... High pressure fuel piping, 27 ... Fuel injection valve, 28 ... Fuel pressure sensor, 29 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Relief valve, 30 ... Drain passage, 31 ... Electronic control unit, 32 ... Crank angle sensor, 33 ... Air flow meter, 34 ... Accelerator position sensor, 35 ... Pressure control part, 36 ... Injection valve control part, 37 ... Vehicle speed sensor.

Claims (1)

内燃機関の燃料噴射弁を制御する噴射弁制御部と、
前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を制御する圧力制御部と、を備え、
前記圧力制御部が前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を所定圧力以上まで高めている状態で、前記噴射弁制御部が前記燃料噴射弁から燃料を噴射させることにより、前記燃料噴射弁の先端に堆積しているデポジットを除去する清掃処理を実行する内燃機関の制御装置であり、
前記圧力制御部が前記燃料噴射弁に供給する燃料の圧力を前記所定圧力を下回らない範囲で周期的に変動させている状態で、前記噴射弁制御部が前記燃料噴射弁から燃料を複数回噴射させることにより、前記清掃処理を実行する内燃機関の制御装置。
An injection valve controller for controlling a fuel injection valve of the internal combustion engine;
A pressure control unit for controlling the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve,
In a state where the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve by the pressure control unit is increased to a predetermined pressure or more, the injection valve control unit injects fuel from the fuel injection valve, thereby leading the tip of the fuel injection valve A control device for an internal combustion engine that executes a cleaning process to remove deposits accumulated in
In the state where the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve by the pressure control unit is periodically changed within a range not lower than the predetermined pressure, the injection valve control unit injects fuel from the fuel injection valve a plurality of times. A control device for an internal combustion engine that executes the cleaning process.
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