JP3428276B2 - デポジット除去装置 - Google Patents
デポジット除去装置Info
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- deposit
- preignition
- combustion engine
- internal combustion
- ignition
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B77/00—Component parts, details or accessories, not otherwise provided for
- F02B77/04—Cleaning of, preventing corrosion or erosion in, or preventing unwanted deposits in, combustion engines
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関燃焼室に堆
積するデポジットを除去するデポジット除去装置に係わ
り、特に、プレイグニッションを引き起こす程に堆積し
たデポジットを除去することのできるデポジット除去装
置に関する。
積するデポジットを除去するデポジット除去装置に係わ
り、特に、プレイグニッションを引き起こす程に堆積し
たデポジットを除去することのできるデポジット除去装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】長時間運転された内燃機関の燃焼室内に
は、オレフィン、ジエン等の不安定化合物あるいは低分
子の燃料添加剤などがデポジットとして堆積することは
公知であり、特に高温排気ガスに曝される排気弁には添
加剤に起因するデポジットが堆積しやすい。
は、オレフィン、ジエン等の不安定化合物あるいは低分
子の燃料添加剤などがデポジットとして堆積することは
公知であり、特に高温排気ガスに曝される排気弁には添
加剤に起因するデポジットが堆積しやすい。
【０００３】しかしデポジットが堆積すると出力の低
下、プレイグニッション（圧縮行程初期の点火栓による
点火以前に混合気が着火する現象）の発生等内燃機関に
悪影響を及ぼす。そこでデポジットが過度に堆積した場
合にはデポジットを除去することが必要となるが、デポ
ジット堆積量を推定しデポジットが所定量以上堆積した
ときにデポジットを除去する装置がすでに提案されてい
る（実開平２−２０７３５公報参照）。
下、プレイグニッション（圧縮行程初期の点火栓による
点火以前に混合気が着火する現象）の発生等内燃機関に
悪影響を及ぼす。そこでデポジットが過度に堆積した場
合にはデポジットを除去することが必要となるが、デポ
ジット堆積量を推定しデポジットが所定量以上堆積した
ときにデポジットを除去する装置がすでに提案されてい
る（実開平２−２０７３５公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置はデポジットが所定量以上堆積したと判断されるとき
には内燃機関の運転状態に係わらずデポジットの除去を
行うものであるために、必要以上の頻度でデポジット除
去操作が行われるおそれがあり、デポジット除去操作中
は内燃機関の効率、出力が低下することを避けることが
できない。
置はデポジットが所定量以上堆積したと判断されるとき
には内燃機関の運転状態に係わらずデポジットの除去を
行うものであるために、必要以上の頻度でデポジット除
去操作が行われるおそれがあり、デポジット除去操作中
は内燃機関の効率、出力が低下することを避けることが
できない。
【０００５】逆にデポジット除去操作を制限し過ぎる場
合には、デポジットがホットスポットとなりプレイグニ
ッションが発生するおそれが生じる。本発明は上記課題
に鑑みなされたものであって、プレイグニッションを引
き起こす程に堆積したデポジットを除去することによ
り、デポジット除去操作の頻度を少くすることのできる
デポジット除去装置を提供することを目的とする。
合には、デポジットがホットスポットとなりプレイグニ
ッションが発生するおそれが生じる。本発明は上記課題
に鑑みなされたものであって、プレイグニッションを引
き起こす程に堆積したデポジットを除去することによ
り、デポジット除去操作の頻度を少くすることのできる
デポジット除去装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１にかかるデポジ
ット除去装置は、内燃機関の気筒内のデポジットの堆積
量を推定するデポジット堆積量推定手段と、デポジット
堆積量推定手段で推定されたデポジット堆積量に応じて
デポジットを除去するデポジット除去手段と、内燃機関
のプレイグニッションの発生を検出するプレイグニッシ
ョン検出手段と、を具備するデポジット除去装置におい
て、デポジット堆積量推定手段が内燃機関負荷が予め定
められたしきい値以下からそのしきい値以上に増加した
後プレイグニッション検出手段によりプレイグニッショ
ンの発生が検出されるまでの時間が長いほどデポジット
堆積量は少ないと推定するものである。
ット除去装置は、内燃機関の気筒内のデポジットの堆積
量を推定するデポジット堆積量推定手段と、デポジット
堆積量推定手段で推定されたデポジット堆積量に応じて
デポジットを除去するデポジット除去手段と、内燃機関
のプレイグニッションの発生を検出するプレイグニッシ
ョン検出手段と、を具備するデポジット除去装置におい
て、デポジット堆積量推定手段が内燃機関負荷が予め定
められたしきい値以下からそのしきい値以上に増加した
後プレイグニッション検出手段によりプレイグニッショ
ンの発生が検出されるまでの時間が長いほどデポジット
堆積量は少ないと推定するものである。
【０００７】本装置にあっては、プレイグニッションが
発生するほどデポジットが堆積したときにデポジット堆
積量に応じてデポジット除去操作が実行される。請求項
２にかかるデポジット除去装置は、プレイグニッション
を回避するプレイグニッション回避手段と、デポジット
堆積量推定手段により推定されたデポジット堆積量に比
例してプレイグニッション回避手段による回避動作期間
を設定する回避動作期間設定手段と、デポジット堆積量
推定手段により推定されたデポジット堆積量に反比例し
て通常運転期間を設定する通常運転期間設定手段と、を
さらに具備し、デポジット除去手段がプレイグニッショ
ン検出手段によりプレイグニッションが検出された後に
回避動作期間設定手段で設定された期間のプレイグニッ
ション回避手段によるプレイグニッション回避操作と通
常運転期間設定手段で設定された期間の通常運転とを交
互に実行する手段である。
発生するほどデポジットが堆積したときにデポジット堆
積量に応じてデポジット除去操作が実行される。請求項
２にかかるデポジット除去装置は、プレイグニッション
を回避するプレイグニッション回避手段と、デポジット
堆積量推定手段により推定されたデポジット堆積量に比
例してプレイグニッション回避手段による回避動作期間
を設定する回避動作期間設定手段と、デポジット堆積量
推定手段により推定されたデポジット堆積量に反比例し
て通常運転期間を設定する通常運転期間設定手段と、を
さらに具備し、デポジット除去手段がプレイグニッショ
ン検出手段によりプレイグニッションが検出された後に
回避動作期間設定手段で設定された期間のプレイグニッ
ション回避手段によるプレイグニッション回避操作と通
常運転期間設定手段で設定された期間の通常運転とを交
互に実行する手段である。
【０００８】本装置にあっては、デポジット堆積量に比
例した期間のプレイグニッション回避操作とデポジット
堆積量に反比例した期間の通常運転とを交互に繰り返す
ことによってプレイグニッションを抑制しつつデポジッ
ト除去が行われる。請求項３にかかるデポジット除去装
置は、プレイグニッション回避手段がプレイグニッショ
ンが発生した気筒への燃料供給を停止する手段である。
例した期間のプレイグニッション回避操作とデポジット
堆積量に反比例した期間の通常運転とを交互に繰り返す
ことによってプレイグニッションを抑制しつつデポジッ
ト除去が行われる。請求項３にかかるデポジット除去装
置は、プレイグニッション回避手段がプレイグニッショ
ンが発生した気筒への燃料供給を停止する手段である。
【０００９】本装置にあっては、プレイグニッション回
避操作中はプレイグニッション発生気筒に対する燃料供
給が停止され、当該気筒の温度が低減するため、通常運
転時とプレイグニッション回避操作時との温度差が大き
くなる。
避操作中はプレイグニッション発生気筒に対する燃料供
給が停止され、当該気筒の温度が低減するため、通常運
転時とプレイグニッション回避操作時との温度差が大き
くなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明にかかるデポジッ
ト除去装置の構成図であって、内燃機関１０はシリンダ
ブロック１０１内に形成されるシリンダ１０２内を上下
動するピストン１０３を有する。シリンダ１０２の上部
には吸気弁１０４、排気弁１０５、点火栓１０６および
燃料噴射弁１０８が設置されており、吸気弁１０４から
供給される混合気を圧縮後、点火栓１０６で点火し、ピ
ストン１０３を押し下げることにより駆動力が発生す
る。
ト除去装置の構成図であって、内燃機関１０はシリンダ
ブロック１０１内に形成されるシリンダ１０２内を上下
動するピストン１０３を有する。シリンダ１０２の上部
には吸気弁１０４、排気弁１０５、点火栓１０６および
燃料噴射弁１０８が設置されており、吸気弁１０４から
供給される混合気を圧縮後、点火栓１０６で点火し、ピ
ストン１０３を押し下げることにより駆動力が発生す
る。
【００１１】なお、ピストン１０３の上下動はクランク
シャフト（図示せず。）によって回転力に変換される
が、クランクシャフトの前端には回転数タイミングロー
タ１０７が取り付けられている。回転数タイミングロー
タ１０７には３０°毎に１２枚の歯が形成されており、
回転数タイミングロータ１０７に近接して設置されたク
ランクポジションセンサ１１１からは歯が通過するたび
にパルスが出力される。従ってクランクポジションセン
サ１１１によって３０°毎にクランクシャフト角度を検
出することが可能となる。
シャフト（図示せず。）によって回転力に変換される
が、クランクシャフトの前端には回転数タイミングロー
タ１０７が取り付けられている。回転数タイミングロー
タ１０７には３０°毎に１２枚の歯が形成されており、
回転数タイミングロータ１０７に近接して設置されたク
ランクポジションセンサ１１１からは歯が通過するたび
にパルスが出力される。従ってクランクポジションセン
サ１１１によって３０°毎にクランクシャフト角度を検
出することが可能となる。
【００１２】また吸気弁１０４を駆動する吸気カムシャ
フト（図示せず。）には１つの突起が設けられており、
吸気カムシャフトに近接して設置されたカムシャフトセ
ンサ１１２からは突起が通過するたびにパルスが出力さ
れる。従ってカムシャフトセンサ１１２によってカムシ
ャフトの１回転、即ち内燃機関の１サイクルを検出する
ことが可能である。
フト（図示せず。）には１つの突起が設けられており、
吸気カムシャフトに近接して設置されたカムシャフトセ
ンサ１１２からは突起が通過するたびにパルスが出力さ
れる。従ってカムシャフトセンサ１１２によってカムシ
ャフトの１回転、即ち内燃機関の１サイクルを検出する
ことが可能である。
【００１３】また、シリンダブロック１０１には振動セ
ンサ１１３が設置されており内燃機関１０に発生する振
動を検出している。さらに内燃機関の吸気管には吸気管
圧力を検出する圧力センサ１１５も設置されている。ク
ランクポジションセンサ１１１、カムシャフトセンサ１
１２、振動センサ１１３および１１４、圧力センサ１１
５の出力信号は制御部１２に読み込まれる。
ンサ１１３が設置されており内燃機関１０に発生する振
動を検出している。さらに内燃機関の吸気管には吸気管
圧力を検出する圧力センサ１１５も設置されている。ク
ランクポジションセンサ１１１、カムシャフトセンサ１
１２、振動センサ１１３および１１４、圧力センサ１１
５の出力信号は制御部１２に読み込まれる。
【００１４】制御部１２は、データバス１２１を中心と
して、ＣＰＵ１２２，メモリ１２３、入力インターフェ
イス１２４および出力インターフェイス１２５からなる
マイクロコンピュータで構成されており、各センサの出
力信号は入力インターフェイス１２４を介してＣＰＵ１
２２に読み込まれる。制御部１２の出力インターフェイ
ス１２５からは点火指令信号が出力されるが、点火指令
信号はイグナイタ１３１およびイグニッションコイル１
３２を介して点火栓１０６に供給される。
して、ＣＰＵ１２２，メモリ１２３、入力インターフェ
イス１２４および出力インターフェイス１２５からなる
マイクロコンピュータで構成されており、各センサの出
力信号は入力インターフェイス１２４を介してＣＰＵ１
２２に読み込まれる。制御部１２の出力インターフェイ
ス１２５からは点火指令信号が出力されるが、点火指令
信号はイグナイタ１３１およびイグニッションコイル１
３２を介して点火栓１０６に供給される。
【００１５】また制御部１２の出力インターフェイス１
２５からは燃料噴射弁１０８に対する開弁指令も出力さ
れ、内燃機関１０に供給する燃料量を制御している。図
２はデポジット堆積量推定ルーチンのフローチャートで
あって、各気筒の点火時期毎に割り込み処理として実行
される。まずステップ２１において、デポジット除去フ
ラグＸＤが "０" であるか、即ちデポジット除去中でな
いかが判定される。
２５からは燃料噴射弁１０８に対する開弁指令も出力さ
れ、内燃機関１０に供給する燃料量を制御している。図
２はデポジット堆積量推定ルーチンのフローチャートで
あって、各気筒の点火時期毎に割り込み処理として実行
される。まずステップ２１において、デポジット除去フ
ラグＸＤが "０" であるか、即ちデポジット除去中でな
いかが判定される。
【００１６】ステップ２１で肯定判定されたときは、ス
テップ２２に進み内燃機関が所定の運転領域にあるかを
判定する。図３は内燃機関の所定運転領域を示すグラフ
であって、縦軸に内燃機関負荷を、横軸に内燃機関回転
数をとる。即ち、内燃機関回転数がＮL 以上ＮH 以下で
かつ内燃機関負荷がＬT 以上であるときに所定の領域に
あると判定する。
テップ２２に進み内燃機関が所定の運転領域にあるかを
判定する。図３は内燃機関の所定運転領域を示すグラフ
であって、縦軸に内燃機関負荷を、横軸に内燃機関回転
数をとる。即ち、内燃機関回転数がＮL 以上ＮH 以下で
かつ内燃機関負荷がＬT 以上であるときに所定の領域に
あると判定する。
【００１７】ここでＮL およびＮH は通常の走行状態に
おける回転数、例えばＮL は１５００ｒｐｍに、ＮH は
５０００ｒｐｍに設定されるため、通常の走行状態にあ
れば内燃機関回転数はＮL 以上ＮH 以下を満足する。ま
た内燃機関負荷がＬT 以下であれば、ノッキングもしく
はプレイグニッションは発生しないため以後の処理は不
要である。いいかえれば、回転数がＮL 以上ＮH 以下
で、負荷ＬT 以上では、ノッキングやプレイグニッショ
ンが起りやすい領域となる。なお内燃機関負荷として
は、例えば圧力センサ１１５で検出される吸気管圧力を
使用することができる。
おける回転数、例えばＮL は１５００ｒｐｍに、ＮH は
５０００ｒｐｍに設定されるため、通常の走行状態にあ
れば内燃機関回転数はＮL 以上ＮH 以下を満足する。ま
た内燃機関負荷がＬT 以下であれば、ノッキングもしく
はプレイグニッションは発生しないため以後の処理は不
要である。いいかえれば、回転数がＮL 以上ＮH 以下
で、負荷ＬT 以上では、ノッキングやプレイグニッショ
ンが起りやすい領域となる。なお内燃機関負荷として
は、例えば圧力センサ１１５で検出される吸気管圧力を
使用することができる。
【００１８】従ってステップ２２で否定判定されたとき
はステップ２３に進み、点火回数カウンタＮC をリセッ
トしてこのルーチンを終了する。ステップ２２で肯定判
定されたときはステップ２４に進み、点火時期制御処理
を実行してステップ２５に進む。ステップ２５で点火回
数カウンタＮC をインクリメントし、ステップ２６でプ
レイグニッション検出処理を実行してステップ２７に進
む。
はステップ２３に進み、点火回数カウンタＮC をリセッ
トしてこのルーチンを終了する。ステップ２２で肯定判
定されたときはステップ２４に進み、点火時期制御処理
を実行してステップ２５に進む。ステップ２５で点火回
数カウンタＮC をインクリメントし、ステップ２６でプ
レイグニッション検出処理を実行してステップ２７に進
む。
【００１９】ステップ２７においてプレイグニッション
フラグＰＩが "１" であるかを判定し、肯定判定された
とき、即ちプレイグニッションが発生しているときには
ステップ２８に進み次式の基づきインデックスＮ1 およ
びＮ2 を算出する。 Ｎ1 ＝α／ＮC Ｎ2 ＝β・ＮC 即ち、点火回数カウンタＮC のカウント値は内燃機関負
荷がＬT 以上となってからプレイグニッションが検出さ
れるまでの時間に比例するが、気筒内に堆積しているデ
ポジット量が多ければ内燃機関負荷がＬT 以上となって
からプレイグニッションが発生するまでの時間は短くな
るため、点火回数カウンタＮC のカウント値は堆積して
いるデポジット量に反比例している。
フラグＰＩが "１" であるかを判定し、肯定判定された
とき、即ちプレイグニッションが発生しているときには
ステップ２８に進み次式の基づきインデックスＮ1 およ
びＮ2 を算出する。 Ｎ1 ＝α／ＮC Ｎ2 ＝β・ＮC 即ち、点火回数カウンタＮC のカウント値は内燃機関負
荷がＬT 以上となってからプレイグニッションが検出さ
れるまでの時間に比例するが、気筒内に堆積しているデ
ポジット量が多ければ内燃機関負荷がＬT 以上となって
からプレイグニッションが発生するまでの時間は短くな
るため、点火回数カウンタＮC のカウント値は堆積して
いるデポジット量に反比例している。
【００２０】従ってインデックスＮ1 はデポジット量に
比例し、インデックスＮ2 はデポジット量に反比例した
数値となる。なおα，βは定数である。さらにステップ
２９においてプレイグニッションが発生するほどデポジ
ットが堆積しており、デポジットの除去が必要であると
判断してデポジット除去フラグＸＤを "１" に設定して
このルーチンを終了する。
比例し、インデックスＮ2 はデポジット量に反比例した
数値となる。なおα，βは定数である。さらにステップ
２９においてプレイグニッションが発生するほどデポジ
ットが堆積しており、デポジットの除去が必要であると
判断してデポジット除去フラグＸＤを "１" に設定して
このルーチンを終了する。
【００２１】なおステップ２１で否定判定されたとき、
即ちデポジット除去実行中であるとき、およびステップ
２７で否定判定されたとき、即ちプレイグニッションが
発生していないときは直接このルーチンを終了する。。
図４はステップ２４で実行される点火時期制御処理のフ
ローチャートであって、ステップ２４１において振動セ
ンサ１１３で検出される内燃機関の振動レベルＲ1 を読
み込む。
即ちデポジット除去実行中であるとき、およびステップ
２７で否定判定されたとき、即ちプレイグニッションが
発生していないときは直接このルーチンを終了する。。
図４はステップ２４で実行される点火時期制御処理のフ
ローチャートであって、ステップ２４１において振動セ
ンサ１１３で検出される内燃機関の振動レベルＲ1 を読
み込む。
【００２２】ステップ２４２において、振動レベルＲ1
の関数としてノッキング強度Ｋを演算する。 Ｋ＝Ｋ（Ｒ） ここで関数Ｋとしては、例えば振動レベルＲ1 の移動平
均を使用することができる。
の関数としてノッキング強度Ｋを演算する。 Ｋ＝Ｋ（Ｒ） ここで関数Ｋとしては、例えば振動レベルＲ1 の移動平
均を使用することができる。
【００２３】ステップ２４３においてノッキング強度Ｋ
が、予め定めたしきい値ε以上であるかを判定する。ス
テップ２４３で否定判定されたとき、即ちノッキングが
発生していないと判定されたときは、ステップ２４４で
点火時期の進角処理を実行する。即ちステップ２４４に
おいて基準点火時期ＴＩB から所定進角量ΔＴL を減じ
て点火時期ＴＩを進角方向に制御する。
が、予め定めたしきい値ε以上であるかを判定する。ス
テップ２４３で否定判定されたとき、即ちノッキングが
発生していないと判定されたときは、ステップ２４４で
点火時期の進角処理を実行する。即ちステップ２４４に
おいて基準点火時期ＴＩB から所定進角量ΔＴL を減じ
て点火時期ＴＩを進角方向に制御する。
【００２４】ＴＩ＝ＴＩB − ΔＴL
なお、基準点火時期ＴＩB は、周知のように内燃機関回
転数Ｎe および吸入空気圧力ＰM の関数として決定され
るものとする。 ＴＩB ＝ＴＩB （Ｎe ，ＰM ） ステップ２４５において点火時期ＴＩを最進角時期ＴL
に制限し、ステップ２４６でノッキング回数カウンタＮ
K をリセットしてこの処理を終了する。
転数Ｎe および吸入空気圧力ＰM の関数として決定され
るものとする。 ＴＩB ＝ＴＩB （Ｎe ，ＰM ） ステップ２４５において点火時期ＴＩを最進角時期ＴL
に制限し、ステップ２４６でノッキング回数カウンタＮ
K をリセットしてこの処理を終了する。
【００２５】ステップ２４３で否定判定されたとき、即
ちノッキングが発生していると判定されたときはステッ
プ２４７に進み、基準点火時期ＴＩB に所定遅角量ΔＴ
D を加算して点火時期ＴＩを遅角方向に制御する。 ＴＩ＝ＴＩB ＋ ΔＴD なお、ノッキングを迅速に抑制するために、 ΔＴL ＜ ΔＴD に設定する。
ちノッキングが発生していると判定されたときはステッ
プ２４７に進み、基準点火時期ＴＩB に所定遅角量ΔＴ
D を加算して点火時期ＴＩを遅角方向に制御する。 ＴＩ＝ＴＩB ＋ ΔＴD なお、ノッキングを迅速に抑制するために、 ΔＴL ＜ ΔＴD に設定する。
【００２６】ステップ２４８において点火時期ＴＩを最
遅角時期ＴD に制限し、ステップ２４９において今回検
出されたノッキング回数ＮK をカウントしてこの処理を
終了する。図５はステップ２６で実行されるプレイグニ
ッション検出処理のフローチャートであって、ステップ
２６１において、点火時期変化率ｄＴＩ／ｄＮc を次式
により演算する。
遅角時期ＴD に制限し、ステップ２４９において今回検
出されたノッキング回数ＮK をカウントしてこの処理を
終了する。図５はステップ２６で実行されるプレイグニ
ッション検出処理のフローチャートであって、ステップ
２６１において、点火時期変化率ｄＴＩ／ｄＮc を次式
により演算する。
【００２７】ｄＴＩ／ｄＮc ＝Ｆ（ＴＩ−ＴＩＢ）
ここでＴＩＢは前回この処理実行時の点火時期、関数Ｆ
は（ＴＩ−ＴＩＢ）の移動平均である。さらにステップ
２６２において、ノッキング発生回数変化率ｄＮK ／ｄ
Ｎc を次式により演算する。
は（ＴＩ−ＴＩＢ）の移動平均である。さらにステップ
２６２において、ノッキング発生回数変化率ｄＮK ／ｄ
Ｎc を次式により演算する。
【００２８】ｄＮK ／ｄＮc ＝Ｇ（ＮK ）
ここで関数ＧはＮK の移動平均である。ステップ２６３
において、点火時期変化率ｄＴＩ／ｄＮc が予め定めら
れた第１のしきい値Ｃ1 以上であるか、即ち点火時期の
遅角側への変化率が増加しているかを判定する。
において、点火時期変化率ｄＴＩ／ｄＮc が予め定めら
れた第１のしきい値Ｃ1 以上であるか、即ち点火時期の
遅角側への変化率が増加しているかを判定する。
【００２９】ステップ２６３において肯定判定されたと
きはステップ２６４に進み、ノッキング発生回数変化率
ｄＮK ／ｄＮc が予め定められた第２のしきい値Ｃ2 以
上であるか、即ちノッキング発生回数が増加しているか
を判定する。ステップ２６４で肯定判定されたとき、即
ち点火時期を遅角側へ制御しているにもかかわらずノッ
キングの発生回数が増加するときは、プレイグニッショ
ンが発生しているものと判断してプレイグニッションフ
ラグＰＩを "１" に設定してこの処理を終了する。
きはステップ２６４に進み、ノッキング発生回数変化率
ｄＮK ／ｄＮc が予め定められた第２のしきい値Ｃ2 以
上であるか、即ちノッキング発生回数が増加しているか
を判定する。ステップ２６４で肯定判定されたとき、即
ち点火時期を遅角側へ制御しているにもかかわらずノッ
キングの発生回数が増加するときは、プレイグニッショ
ンが発生しているものと判断してプレイグニッションフ
ラグＰＩを "１" に設定してこの処理を終了する。
【００３０】ステップ２６３で否定判定されたとき、即
ち点火時期の遅角側への変化率が小さいとき、およびス
テップ２６４で否定判定されたとき、即ちノッキング発
生回数の増加率が小さいときは、プレイグニッションは
発生していないものと判断してプレイグニッションフラ
グＰＩを "０" に設定してこの処理を終了する。図６は
デポジット除去ルーチンのフローチャートであって、各
気筒の点火時期毎に割り込み処理として実行される。
ち点火時期の遅角側への変化率が小さいとき、およびス
テップ２６４で否定判定されたとき、即ちノッキング発
生回数の増加率が小さいときは、プレイグニッションは
発生していないものと判断してプレイグニッションフラ
グＰＩを "０" に設定してこの処理を終了する。図６は
デポジット除去ルーチンのフローチャートであって、各
気筒の点火時期毎に割り込み処理として実行される。
【００３１】ステップ６１において、デポジット除去フ
ラグＸＤが "１" であるか、即ちデポジット除去中であ
るかが判定される。ステップ６１で否定判定されたとき
は直接このルーチンを終了する。一方ステップ６１にお
いて肯定判定されたときはステップ６２に進み、運転モ
ードフラグＭＯＤが "１" であるかを判定する。
ラグＸＤが "１" であるか、即ちデポジット除去中であ
るかが判定される。ステップ６１で否定判定されたとき
は直接このルーチンを終了する。一方ステップ６１にお
いて肯定判定されたときはステップ６２に進み、運転モ
ードフラグＭＯＤが "１" であるかを判定する。
【００３２】ステップ６２で肯定判定されたときはステ
ップ６３に進み、通常運転処理を実行してステップ６４
に進む。ステップ６４でこのルーチンの実行回数を表す
インデックスｎが予め定めた所定回数ｎ0 （例えば３
回）以上であるかを判定し、否定判定されたときは直接
このルーチンを終了する。
ップ６３に進み、通常運転処理を実行してステップ６４
に進む。ステップ６４でこのルーチンの実行回数を表す
インデックスｎが予め定めた所定回数ｎ0 （例えば３
回）以上であるかを判定し、否定判定されたときは直接
このルーチンを終了する。
【００３３】ステップ６４で肯定判定されたとき、即ち
所定回数このルーチンを実行したとくはステップ６５で
インデックスｎを、ステップ６６でデポジット除去は完
了したものとしてデポジット除去フラグＸＤをリセット
してこのルーチンを終了する。ステップ６２で否定判定
されたとき、即ち運転モードフラグＭＯＤが "１" でな
いときはステップ６７で燃料カット処理を実行し、ステ
ップ６８でインデックスｎをインクリメントしてこのル
ーチンを終了する。
所定回数このルーチンを実行したとくはステップ６５で
インデックスｎを、ステップ６６でデポジット除去は完
了したものとしてデポジット除去フラグＸＤをリセット
してこのルーチンを終了する。ステップ６２で否定判定
されたとき、即ち運転モードフラグＭＯＤが "１" でな
いときはステップ６７で燃料カット処理を実行し、ステ
ップ６８でインデックスｎをインクリメントしてこのル
ーチンを終了する。
【００３４】図７はステップ６７で実行される燃料カッ
ト処理のフローチャートであって、ステップ６７１にお
いてプレイグニッションが検出された当該気筒への燃料
供給を停止する。ステップ６７２においてその他の気筒
についてフィードバック制御を中止し、空燃比を理論空
燃比に設定する。これは、他の気筒についてフィードバ
ック制御を継続すると他の気筒がリッチ側に制御された
場合に一酸化炭素あるいは炭化水素が排出されて、燃料
供給の停止された当該気筒から排出される酸素と反応し
て触媒が過熱することを防止するためである。
ト処理のフローチャートであって、ステップ６７１にお
いてプレイグニッションが検出された当該気筒への燃料
供給を停止する。ステップ６７２においてその他の気筒
についてフィードバック制御を中止し、空燃比を理論空
燃比に設定する。これは、他の気筒についてフィードバ
ック制御を継続すると他の気筒がリッチ側に制御された
場合に一酸化炭素あるいは炭化水素が排出されて、燃料
供給の停止された当該気筒から排出される酸素と反応し
て触媒が過熱することを防止するためである。
【００３５】ステップ６７３において燃料カット中点火
回数カウンタＮa をインクリメントしてステップ６７４
に進み，Ｎa がデポジット堆積量推定ルーチンのステッ
プ２８で算出されたＮ1 以上であるかを判定する。ステ
ップ６７４で肯定判定されたときはステップ６７５で運
転モードフラグＭＯＤを "１" に設定し、ステップ６７
６でＮa をリセットしてこの処理を終了する。
回数カウンタＮa をインクリメントしてステップ６７４
に進み，Ｎa がデポジット堆積量推定ルーチンのステッ
プ２８で算出されたＮ1 以上であるかを判定する。ステ
ップ６７４で肯定判定されたときはステップ６７５で運
転モードフラグＭＯＤを "１" に設定し、ステップ６７
６でＮa をリセットしてこの処理を終了する。
【００３６】一方ステップ６７４で否定判定されたとき
は、直接このルーチンを終了する。図８はステップ６３
で実行される第１の通常運転処理のフローチャートであ
って、ステップ６３１においてプレイグニッションが検
出された当該気筒のノッキング強度Ｋに対するしきい値
εを大きくする。これはノッキングを抑制するための遅
角操作を抑制して故意にノッキングを発生させて、デポ
ジットの除去を行うためである。
は、直接このルーチンを終了する。図８はステップ６３
で実行される第１の通常運転処理のフローチャートであ
って、ステップ６３１においてプレイグニッションが検
出された当該気筒のノッキング強度Ｋに対するしきい値
εを大きくする。これはノッキングを抑制するための遅
角操作を抑制して故意にノッキングを発生させて、デポ
ジットの除去を行うためである。
【００３７】ステップ６３２においてプレイグニッショ
ンが検出された当該気筒の空燃比を燃焼が行える範囲で
最リッチに設定する。これは当該気筒の筒内温度を他の
気筒に比べて上昇し難くする。ステップ６３３において
通常運転中点火回数カウンタＮb をインクリメントして
ステップ６３４に進み、Ｎb がデポジット堆積量推定ル
ーチンのステップ２８で算出されたＮ2 以上であるかを
判定する。
ンが検出された当該気筒の空燃比を燃焼が行える範囲で
最リッチに設定する。これは当該気筒の筒内温度を他の
気筒に比べて上昇し難くする。ステップ６３３において
通常運転中点火回数カウンタＮb をインクリメントして
ステップ６３４に進み、Ｎb がデポジット堆積量推定ル
ーチンのステップ２８で算出されたＮ2 以上であるかを
判定する。
【００３８】ステップ６３４で肯定判定されたときはス
テップ６７５で運転モードフラグＭＯＤを "０" に設定
し、ステップ６７６でＮb をリセットしてこの処理を終
了する。一方ステップ６７４で否定判定されたときは、
直接このルーチンを終了する。図９は上記処理による第
１のデポジット除去の説明図であって、横軸は時間を、
縦方向には順に点火時期、空燃比、負荷、温度、ノック
回数を表す。
テップ６７５で運転モードフラグＭＯＤを "０" に設定
し、ステップ６７６でＮb をリセットしてこの処理を終
了する。一方ステップ６７４で否定判定されたときは、
直接このルーチンを終了する。図９は上記処理による第
１のデポジット除去の説明図であって、横軸は時間を、
縦方向には順に点火時期、空燃比、負荷、温度、ノック
回数を表す。
【００３９】即ち時刻ｔ1 において内燃機関負荷が所定
負荷ＬT 以下からＬT 以上に遷移した場合を想定する。
そして時刻ｔ2 においてプレイグニッションが発生し、
時刻ｔ3 においてプレイグニッションが検出され、デポ
ジット除去フラグＸＤが "１" に設定される。即ち時刻
ｔ1 からｔ3 の間でデポジット温度は上昇し、時刻ｔ2
からｔ3 の間でプレイグニッションが発生した気筒の着
火時期は急激に進角方向に移行し、ノッキング発生回数
は急激に増加する。なお時刻ｔ1 からｔ3 までの時間
は、その間の点火回数ＮC によって検出される。
負荷ＬT 以下からＬT 以上に遷移した場合を想定する。
そして時刻ｔ2 においてプレイグニッションが発生し、
時刻ｔ3 においてプレイグニッションが検出され、デポ
ジット除去フラグＸＤが "１" に設定される。即ち時刻
ｔ1 からｔ3 の間でデポジット温度は上昇し、時刻ｔ2
からｔ3 の間でプレイグニッションが発生した気筒の着
火時期は急激に進角方向に移行し、ノッキング発生回数
は急激に増加する。なお時刻ｔ1 からｔ3 までの時間
は、その間の点火回数ＮC によって検出される。
【００４０】時刻ｔ3 からデポジット除去ルーチンが実
行され、まずＮ1 に相当する期間プレイグニッション発
生気筒への燃料供給を停止し、気筒内温度を低下する。
次にＮ2 に相当する期間通常運転が実行する。この期間
プレイグニッション発生気筒のノッキング強度Ｋに対す
るしきい値εが大きく設定されてノッキングを発生し易
くして、ノッキングによる振動でデポジットを除去す
る。なおこの場合燃料カット期間における冷却と通常運
転期間における加熱の繰り返しによってもデポジットの
除去は促進される。
行され、まずＮ1 に相当する期間プレイグニッション発
生気筒への燃料供給を停止し、気筒内温度を低下する。
次にＮ2 に相当する期間通常運転が実行する。この期間
プレイグニッション発生気筒のノッキング強度Ｋに対す
るしきい値εが大きく設定されてノッキングを発生し易
くして、ノッキングによる振動でデポジットを除去す
る。なおこの場合燃料カット期間における冷却と通常運
転期間における加熱の繰り返しによってもデポジットの
除去は促進される。
【００４１】なお上記実施例においてはこの期間空燃比
を理論空燃比に制御しているが、触媒が加熱するおそれ
がない場合は所定の目標空燃比に制御してもよい。また
この期間プレイグニッション発生気筒の点火時期は図４
に示す点火時期処理によって制御してもよい。燃料カッ
トと通常運転を所定回数（例えば３回）繰り返したの
ち、デポジット除去フラグＸＤを "０" に設定してデポ
ジット堆積量推定ルーチンの復帰する。なお、インデッ
クスＮ1 はデポジット量に比例した数値、インデックス
Ｎ2 はデポジット量に反比例した数値であるので、デポ
ジット堆積量が多い場合は燃料カットによる冷却期間は
長くなりノッキングを発生させる通常運転期間は短くな
ってプレイグニッションの発生を抑制する。
を理論空燃比に制御しているが、触媒が加熱するおそれ
がない場合は所定の目標空燃比に制御してもよい。また
この期間プレイグニッション発生気筒の点火時期は図４
に示す点火時期処理によって制御してもよい。燃料カッ
トと通常運転を所定回数（例えば３回）繰り返したの
ち、デポジット除去フラグＸＤを "０" に設定してデポ
ジット堆積量推定ルーチンの復帰する。なお、インデッ
クスＮ1 はデポジット量に比例した数値、インデックス
Ｎ2 はデポジット量に反比例した数値であるので、デポ
ジット堆積量が多い場合は燃料カットによる冷却期間は
長くなりノッキングを発生させる通常運転期間は短くな
ってプレイグニッションの発生を抑制する。
【００４２】上記はノッキングの振動によりデポジット
を除去するものであるが、過渡的な熱膨張差だけでデポ
ジットを除去することも可能である。図１０はステップ
６３で実行される第２の通常運転処理のフローチャート
であって、ステップ６３１’においてプレイグニッショ
ンが検出された当該気筒を理論空燃比に制御する。これ
はデポジットの温度を上昇させて燃料カット時のデポジ
ットの温度との差を大きくするためである。
を除去するものであるが、過渡的な熱膨張差だけでデポ
ジットを除去することも可能である。図１０はステップ
６３で実行される第２の通常運転処理のフローチャート
であって、ステップ６３１’においてプレイグニッショ
ンが検出された当該気筒を理論空燃比に制御する。これ
はデポジットの温度を上昇させて燃料カット時のデポジ
ットの温度との差を大きくするためである。
【００４３】ステップ６３２’においてプレイグニッシ
ョンが検出された当該気筒以外の正常気筒の空燃比を理
論空燃比に制御する、あるいはフィードバック制御を継
続する。以降の処理は第１の通常運転処理と同一であ
り、ステップ６３３において通常運転中点火回数カウン
タＮb をインクリメントしてステップ６３４に進み、Ｎ
bがデポジット堆積量推定ルーチンのステップ２８で算
出されたＮ2 以上であるかを判定する。
ョンが検出された当該気筒以外の正常気筒の空燃比を理
論空燃比に制御する、あるいはフィードバック制御を継
続する。以降の処理は第１の通常運転処理と同一であ
り、ステップ６３３において通常運転中点火回数カウン
タＮb をインクリメントしてステップ６３４に進み、Ｎ
bがデポジット堆積量推定ルーチンのステップ２８で算
出されたＮ2 以上であるかを判定する。
【００４４】ステップ６３４で肯定判定されたときはス
テップ６７５で運転モードフラグＭＯＤを "０" に設定
し、ステップ６７６でＮb をリセットしてこの処理を終
了する。一方ステップ６７４で否定判定されたときは、
直接このルーチンを終了する。図１１は上記処理による
第２のデポジット除去の説明図であって、特記していな
い事項は第１のデポジット除去の説明図と同一である。
テップ６７５で運転モードフラグＭＯＤを "０" に設定
し、ステップ６７６でＮb をリセットしてこの処理を終
了する。一方ステップ６７４で否定判定されたときは、
直接このルーチンを終了する。図１１は上記処理による
第２のデポジット除去の説明図であって、特記していな
い事項は第１のデポジット除去の説明図と同一である。
【００４５】即ち時刻ｔ1 において内燃機関負荷が所定
負荷ＬT 以下からＬT 以上に遷移した場合を想定する。
そして時刻ｔ2 においてプレイグニッションが発生し、
時刻ｔ3 においてプレイグニッションが検出され、デポ
ジット除去フラグＸＤが "１" に設定される。即ち時刻
ｔ1 からｔ3 の間でデポジット温度は上昇し、時刻ｔ2
からｔ3 の間でプレイグニッションが発生した気筒の着
火時期は急激に進角方向に移行し、ノッキング発生回数
は急激に増加する。なお時刻ｔ1 からｔ3 までの時間
は、その間の点火回数ＮC によって検出される。
負荷ＬT 以下からＬT 以上に遷移した場合を想定する。
そして時刻ｔ2 においてプレイグニッションが発生し、
時刻ｔ3 においてプレイグニッションが検出され、デポ
ジット除去フラグＸＤが "１" に設定される。即ち時刻
ｔ1 からｔ3 の間でデポジット温度は上昇し、時刻ｔ2
からｔ3 の間でプレイグニッションが発生した気筒の着
火時期は急激に進角方向に移行し、ノッキング発生回数
は急激に増加する。なお時刻ｔ1 からｔ3 までの時間
は、その間の点火回数ＮC によって検出される。
【００４６】時刻ｔ3 からデポジット除去ルーチンが実
行され、まずＮ1 に相当する期間プレイグニッション発
生気筒への燃料供給を停止し、気筒内温度を下げる。次
にＮ2 に相当する期間通常運転が実行されるが、プレイ
グニッション発生気筒を理論空燃比に制御することによ
りデポジット温度は上昇する。なおこの期間空燃比を所
定の目標空燃比に制御してもよい。
行され、まずＮ1 に相当する期間プレイグニッション発
生気筒への燃料供給を停止し、気筒内温度を下げる。次
にＮ2 に相当する期間通常運転が実行されるが、プレイ
グニッション発生気筒を理論空燃比に制御することによ
りデポジット温度は上昇する。なおこの期間空燃比を所
定の目標空燃比に制御してもよい。
【００４７】即ち本実施例においては、熱伝導率の大き
い金属製の排気弁は気筒内温度の変動して膨張収縮する
が、熱伝導率の小さいデポジットは気筒内温度が変化し
ても膨張収縮しないため、デポジットと排気弁の間に隙
間が生じデポジットを除去することが可能となる。な
お、時刻ｔ3 以降の点火制御においては図８のεは変更
されない。
い金属製の排気弁は気筒内温度の変動して膨張収縮する
が、熱伝導率の小さいデポジットは気筒内温度が変化し
ても膨張収縮しないため、デポジットと排気弁の間に隙
間が生じデポジットを除去することが可能となる。な
お、時刻ｔ3 以降の点火制御においては図８のεは変更
されない。
【００４８】以上において、プレイグニッションの回避
操作は当該気筒への燃料供給の停止であるとして説明し
たが、他の操作、例えば燃料供給量を増加して空燃比を
爆発可能な下限値以下とする、点火時期を設定された時
期から過遅角させる、当該気筒の吸気弁を停止させる、
あるいはスロットル弁を閉とすることとしてもよい。た
だし燃料供給停止は、除去されたデポジットが排気弁に
噛み込んだ場合であっても高温の排気ガスが吹き抜ける
ことにより排気弁が溶損することを確実に防止すること
ができる点で有利である。
操作は当該気筒への燃料供給の停止であるとして説明し
たが、他の操作、例えば燃料供給量を増加して空燃比を
爆発可能な下限値以下とする、点火時期を設定された時
期から過遅角させる、当該気筒の吸気弁を停止させる、
あるいはスロットル弁を閉とすることとしてもよい。た
だし燃料供給停止は、除去されたデポジットが排気弁に
噛み込んだ場合であっても高温の排気ガスが吹き抜ける
ことにより排気弁が溶損することを確実に防止すること
ができる点で有利である。
【００４９】
【発明の効果】請求項１にかかるデポジット除去装置に
よれば、プレイグニッションが発生するほどにデポジッ
トが堆積した場合にだけデポジットを除去することによ
り、プレイグニッションの発生を防止するとともにデポ
ジット除去操作を必要最小限に抑制することが可能とな
る。
よれば、プレイグニッションが発生するほどにデポジッ
トが堆積した場合にだけデポジットを除去することによ
り、プレイグニッションの発生を防止するとともにデポ
ジット除去操作を必要最小限に抑制することが可能とな
る。
【００５０】請求項２にかかるデポジット除去装置によ
れば、デポジット堆積量に比例した期間のプレイグニッ
ション回避操作とデポジット堆積量に反比例した期間の
通常運転とを交互に繰り返すことにより、プレイグニッ
ションの発生を防止しつつデポジットを除去することが
可能となる。請求項３にかかるデポジット除去装置によ
れば、除去されたデポジットが排気弁に噛み込んで排気
弁が溶損することを防止することが可能となる。
れば、デポジット堆積量に比例した期間のプレイグニッ
ション回避操作とデポジット堆積量に反比例した期間の
通常運転とを交互に繰り返すことにより、プレイグニッ
ションの発生を防止しつつデポジットを除去することが
可能となる。請求項３にかかるデポジット除去装置によ
れば、除去されたデポジットが排気弁に噛み込んで排気
弁が溶損することを防止することが可能となる。
【図１】デポジット除去装置の構成図である。
【図２】デポジット堆積量推定ルーチンのフローチャー
トである。
トである。
【図３】所定運転領域を示すグラフである。
【図４】点火時期制御処理のフローチャートである。
【図５】プレイグニッション検出処理のフローチャート
である。
である。
【図６】デポジット除去ルーチンのフローチャートであ
る。
る。
【図７】燃料カット処理のフローチャートである。
【図８】第１の通常運転処理のフローチャートである。
【図９】第１のデポジット除去の説明図である。
【図１０】第２の通常運転処理のフローチャートであ
る。
る。
【図１１】第２のデポジット除去の説明図である。
１０…内燃機関
１０５…排気弁
１０６…点火栓
１０８…燃料噴射弁
１１１…クランクポジションセンサ
１１２…カムシャフトセンサ
１１３…振動センサ
１１５…圧力センサ
１２…制御部
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の気筒内のデポジットの堆積量
を推定するデポジット堆積量推定手段と、 前記デポジット堆積量推定手段で推定されたデポジット
堆積量に応じてデポジットを除去するデポジット除去手
段と、 内燃機関のプレイグニッションの発生を検出するプレイ
グニッション検出手段と、を具備するデポジット除去装
置において、 前記デポジット堆積量推定手段が、内燃機関負荷が予め
定められたしきい値以下からそのしきい値以上に増加し
た後前記プレイグニッション検出手段によりプレイグニ
ッションの発生が検出されるまでの時間が長いほどデポ
ジット堆積量は少ないと推定するものであるデポジット
除去装置。 - 【請求項２】 プレイグニッションを回避するプレイグ
ニッション回避手段と、 前記デポジット堆積量推定手段により推定されたデポジ
ット堆積量に比例して前記プレイグニッション回避手段
による回避動作期間を設定する回避動作期間設定手段
と、 前記デポジット堆積量推定手段により推定されたデポジ
ット堆積量に反比例して通常運転期間を設定する通常運
転期間設定手段と、をさらに具備し、 前記デポジット除去手段が、前記プレイグニッション検
出手段によりプレイグニッションが検出された後に前記
回避動作期間設定手段で設定された期間の前記プレイグ
ニッション回避手段によるプレイグニッション回避操作
と前記通常運転期間設定手段で設定された期間の通常運
転とを交互に実行する手段である請求項１に記載のデポ
ジット除去装置。 - 【請求項３】 前記プレイグニッション回避手段が、プ
レイグニッションが発生した気筒への燃料供給を停止す
る手段である請求項２に記載のデポジット除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2942296A JP3428276B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | デポジット除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2942296A JP3428276B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | デポジット除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09222030A JPH09222030A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3428276B2 true JP3428276B2 (ja) | 2003-07-22 |
Family
ID=12275704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2942296A Expired - Fee Related JP3428276B2 (ja) | 1996-02-16 | 1996-02-16 | デポジット除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3428276B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19945813A1 (de) * | 1999-09-24 | 2001-03-29 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
| DE19958177A1 (de) * | 1999-12-02 | 2001-01-25 | Daimler Chrysler Ag | Beseitigung von Brennraumverkokungen beim Ottomotor mit Direkteinspritzung |
| JP5482397B2 (ja) * | 2010-04-14 | 2014-05-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| DE102011077416B3 (de) * | 2011-06-10 | 2012-11-15 | Ford Global Technologies, Llc | Verfahren zum Betreiben einer fremdgezündeten Brennkraftmaschinemit Direkteinspritzung |
| EP2824306A4 (en) * | 2012-03-07 | 2017-06-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
| GB2502283B (en) * | 2012-05-21 | 2018-12-12 | Ford Global Tech Llc | An engine system and a method of operating a direct injection engine |
| JP5920036B2 (ja) * | 2012-06-06 | 2016-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
1996
- 1996-02-16 JP JP2942296A patent/JP3428276B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09222030A (ja) | 1997-08-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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