JP3839242B2 - Internal combustion engine - Google Patents

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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関のインジェクタにおけるデポジットの付着低減に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関のインジェクタの噴孔内に付着し堆積するデポジットは、燃料噴射停止後に噴孔内に残留した燃料の一部が蒸発して、その後に残った液相の成分が加熱されて固相化したものであることが知られている。燃料の固相化は、前記液相成分に含まれるデポジット前駆物質が脱水素反応や重合反応を起こして進行する。この結果、噴孔の断面積がデポジットの堆積とともに縮小し、燃料の噴射流量が減少する。
【0003】
インジェクタは、特に筒内噴射型の内燃機関において、その先端部が燃焼室内における燃料の燃焼熱で高温に晒され、前記デポジットの付着を抑制するには放熱性のよい熱伝導率の高い材料を用いるのが望ましい。しかし、先端部は、弁機構を構成するバルブボディが相当程度の耐久性を要求されるので、材料の選択の範囲が狭く、熱伝導率との両立が困難である。そこで、特開平9−287525号公報記載の技術のように、機関本体の温度を検出し、検出温度が高い時は機関本体の制御用の運転パラメータを燃焼室内における燃焼が緩慢なものとなるように設定することで、インジェクタ先端部の温度が低下する方向に働くようにしたものがあり、例えば、点火時期の遅角化によりインジェクタ先端部の温度の過昇を防止し、デポジットの堆積の抑制を図っている。また、特開平9−264232号公報には、噴孔の温度を、使用する燃料の90%蒸留温度よりも低く保つことで、良好にデポジットの堆積を抑制し得ることが開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、内燃機関の各運転パラメータをデポジットの低減のみを目的として定めるとすれば、燃費等の、内燃機関の運転性能の低下を招来するおそれがある。
【0005】
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、内燃機関の運転性能を維持しつつデポジットを低減することのできる内燃機関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】
本発明は、インジェクタの先端部に形成された噴孔から噴射された燃料の噴霧を燃焼室内で燃焼せしめて動力を発生する機関本体に、該機関本体の運転状態を検出する運転状態検出手段と、検出された運転状態に基づいて前記機関本体の制御用の運転パラメータを設定する運転パラメータ設定手段とが付設された内燃機関において、複数のインジェクタを複数の気筒と1対1に対応するように設け、
前記運転状態検出手段として、前記インジェクタの噴射から当該インジェクタの次回の噴射までの時間間隔を検出する時間間隔検出手段と、前記機関本体を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段とを具備せしめるとともに、前記複数のインジェクタのうち、最も高温化傾向の高い前記インジェクタの先端部の温度を実質的に検出する温度検出手段を具備せしめ、
前記運転パラメータ設定手段は、検出された前記時間間隔が長いほど、検出された冷却水温度が高いほど、検出されたインジェクタの先端部温度が高いほど、デポジットの増加の蓋然性の高い運転状態であると判じて、前記運転パラメータが、前記燃焼室内の温度を下げる値となり、デポジットの増加を抑制する緩慢燃焼となるように設定する。
【0007】
次の噴射までの時間が長く真にデポジットの付着を防止する必要がある場合即ち、デポジット増加の蓋然性の高い場合には燃焼室内の温度が下がる方向に移行し、次の噴射までの時間が短かいほど、運転パラメータが燃焼室内の温度を上げる値が許容される。したがって、運転の効率がよく、しかも、デポジットの抑制を図ることができる。
【0008】
例えば、前記時間間隔検出手段は機関回転検出手段により構成し、機関回転に基づいて前記時間間隔を判ずるようにする。
【0009】
燃料噴射は機関回転に略同期して行われるから、機関回転数が高いほど、インジェクタの噴射から当該インジェクタの次回の噴射までの時間間隔が短い。すなわち、機関回転数から前記時間間隔の長短が知られる。機関回転数は内燃機関において基本的な運転状態を示すものであり、従来より機関本体の制御において基本的な運転パラメータである。したがって、新たに時間間隔検出手段を設ける必要がない。
【0010】
また、前記機関本体には、該機関本体を冷却する冷却水の温度を調整する冷却水温度調整手段を設け、
かつ、冷却水温度調整手段を制御する制御手段を具備せしめ、
該制御手段を、前記検出された時間間隔が予め設定した時間しきい値よりも長いと、前記冷却水温度が予め設定した目標温度となり、デポジットの増加が抑制される緩慢燃焼と
なるように設定する。
【0011】
冷却水温度が高いほど、運転パラメータは燃焼室内の温度を下げる方向に変化する。運転条件等により機関本体の温度状態が異なり、例えば冷間始動のように機関本体が「冷えた」状態にあればその奪熱能力が十分であるから、デポジットの増加の蓋然性は低くなり、燃焼室温度を上げる急速な燃焼が許容されて運転の効率がよく、しかも、デポジットの抑制を図ることができる。
【0012】
また、前記インジェクタの先端部の温度を検出する温度検出手段を具備し、
前記運転パラメータ設定手段は、検出されたインジェクタの先端部温度が高いほど、前記運転パラメータが、前記燃焼室内の温度を下げる値となり、デポジットの増加が抑制される緩慢燃焼となるように設定する。
【0013】
インジェクタ先端部温度が高いほど、運転パラメータは燃焼室内の温度を下げる方向に変化する。したがって、経時変化等でインジェクタ先端部温度が上昇する性向が現れても、これに、運転パラメータが適正な燃焼室内の温度を与えるように追従することになり、さらに、運転の効率がよく、しかも、デポジットの抑制を図ることができる。
【0014】
この時、複数のインジェクタを、複数の気筒と1対1に対応するように設け、
前記温度検出手段は、前記複数のインジェクタのうち、最も高温化傾向の高い前記インジェクタの先端部の温度を実質的に検出する構成とする。
【0015】
最も高温化傾向の高いインジェクタの先端部の温度に基づいて運転パラメータが設定されることになるので、全気筒に温度検出手段を設けることなく、全気筒について良好なデポジット付着抑制作用を得ることができる。
【0016】
請求項記載の発明では、請求項1の発明の構成において、前記機関本体には、冷却水の温度を調整する冷却水温度調整手段を設け、
かつ、冷却水温度調整手段を制御する制御手段を具備せしめ、
該制御手段を、前記検出された時間間隔が予め設定した時間しきい値よりも長いと、前記冷却水温度が予め設定した目標温度となり、デポジットの増加が抑制される緩慢燃焼となるように設定する。
【0017】
例えば、機関本体が加熱ぎみで、その上、インジェクタの噴射から当該インジェクタの次回の噴射までの時間間隔が長ければ、デポジットが付着しやすい状態といえるが、この場合に冷却水は目標温度に調整されるから、インジェクタ先端部を含め機関本体の温度も抑制方向に動き、デポジットの付着が抑制される。徒に機関本体温度を下げないから、運転効率を下げることもない。
【0018】
請求項記載の発明では、請求項1または2の発明の構成において、前記機関本体が、前記インジェクタの先端部が前記燃焼室内に突出し、前記噴孔から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射型とする。
【0019】
筒内噴射型の内燃機関では、インジェクタ先端部が高温の燃焼ガスに晒されることになるので、本発明が特に好適である。
【0020】
【発明の実施の形態】
基本構成
図1、図2に、本発明の内燃機関の基本構成を示す。本内燃機関は以下の説明において車両の動力用として説明する。内燃機関の機関本体1は、4気筒の筒内噴射型のもので、図示はしないが、各気筒は吸気バルブと排気バルブとを2つずつ備えた4弁構造であり、気筒ごとにインジェクタ11A,11B,11C,11Dが設けられる。
【0021】
図2はインジェクタの取り付け状態を示している。インジェクタ11Bのみが図示されているが、インジェクタ11A,11C,11Dも、インジェクタ11Bと同じ構造である。インジェクタ11Bは、図示しないシリンダブロックを覆着するシリンダヘッド101を貫通して設けてあり、先端部111が燃焼室102内に臨んでいる。インジェクタ11Bは、ソレノイド式の一般的な構成のもので、燃料が導入されるノズル内にニードルが配設され、その後方にはニードルを、バルブボディに形成されたシートに着座せしめるスプリングと、ニードルを離座せしめるソレノイドとが配設されてなる。ソレノイドに通電することでニードルと一体のアーマチャが吸引されてニードルが離座し、ノズル部の先端に形成された噴孔112から燃料が噴射され、吸入空気とともに混合気を形成する。
【0022】
混合気への点火は各気筒ごとに1対1に対応して設けられた点火コイル12A,12B,12C,12Dに通電することで行われる。
【0023】
機関本体1にはまた、燃圧コントロールアクチュエータ13、バルブタイミングアクチュエータ14、スワールアクチュエータ15が設けられる。燃圧コントロールアクチュエータ13はデューティ制御で吐出量が調整自在に構成されたポンプで構成され、燃料タンクの燃料をインジェクタ11A〜11Dに加圧供給する。バルブタイミングアクチュエータ14は吸排気バルブの動弁機構に付設され、吸排気バルブの開閉弁タイミングを調整可能である。スワールアクチュエータ15は吸気通路に設けられたバタフライ弁を駆動するものであり、吸気バルブにおける燃焼室102への空気の流入量をアンバランスにしてシリンダ軸に対して垂直な面方向の旋回流を発生せしめ、バタフライ弁の角度に応じて旋回流の強弱を調整する。
【0024】
また、機関本体1は排気ガス再循環装置が付設され、排気の再循環量(以下、EGR量という)を調整するEGR弁16が設けてある。
【0025】
シリンダブロックやシリンダヘッド101を冷却する冷却系は、ウォータポンプの動力で冷却水が循環するように構成され、冷却水温度調整手段である冷却水リリーフコントロールバルブ17を備えている。冷却水リリーフコントロールバルブ17は、ラジエータ18をバイパスするか否かを切り換える従来のサーモスタットと同様の機能を有するが、電磁ソレノイドを備えており、後述するECU2の制御で切り換えられる。
【0026】
また、冷却水はインジェクタ11A〜11Dを直接に冷却するようになっている。すなわち、前掲の図2において、インジェクタ11Bを取り付ける取り付け穴103は下側部分がインジェクタ11Bよりも大径の形状を有し、インジェクタ11Bの外周に環状空間1001が形成されている。環状空間1001は上下2か所でシール部材104,105により液密に閉鎖されている。環状空間1001はシリンダヘッド101内部に形成されたシリンダヘッド101の冷却用の冷却水通路1002と連通しており、冷却水が導入されている。この冷却水により燃焼室102内の燃焼ガスに晒されるインジェクタ先端部111が直接、冷却される。
【0027】
機関本体1にはまた、内燃機関の基本的な構成、例えば、アクセルペダルの踏み込み量に応じて開くスロットルバルブ等が設けられる。
【0028】
機関本体1の燃料噴射制御、吸気制御、点火制御等を行うECU2は、CPU211、RAM212、ROM213、入出力回路214等からなる一般的なマイクロコンピュータ21、前記各インジェクタ11A〜11D等を駆動する駆動回路22等からなり、前記マイクロコンピュータ21においてセンサ類301,302,303,304,305,306,307,308,309の検出信号から知られる運転状態に基づいて前記インジェクタ11A〜11D等の制御用の運転パラメータを設定し、かかる運転パラメータに基づき駆動回路22等が前記インジェクタ11A〜11D等に制御信号を出力する。なお、駆動回路は冷却水リリーフコントロールバルブ17を作動せしめる駆動回路22のみ図示している。
【0029】
前記センサ類301〜309として、エンジン回転数を検出する時間間隔検出手段であるエンジン回転数センサ301、クランク角度を検出するクランク角センサ302、冷却水温度を検出する冷却水温度センサ303、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ304、吸入空気温度を検出する吸入空気温度センサ305、吸入空気量を検出する吸入空気量センサ306、吸気管圧力を検出する吸気管圧力センサ307、排気中のO2 濃度を検出する排気O2 濃度センサ308、インジェクタ11A〜11Dへ供給する燃料の燃圧を検出する燃圧センサ309を備えている。
【0030】
また、その他にもマイクロコンピュータ21に内燃機関の制御用として一般的なセンサ類から信号が入力している。
【0031】
前記インジェクタ11A〜11D等を駆動する駆動回路のうち、冷却水リリーフコントロールバルブ17用の駆動回路22について説明する。駆動回路22は、検出された冷却水温度が予め設定した温度しきい値を越えると冷却水リリーフコントロールバルブを開いて冷却水がラジエータを流通せしめる、サーモスタット機能を有するとともに、マイクロコンピュータ21からの制御信号が入力すると、検出された冷却水温度が予め前記温度しきい値よりも低く設定した目標温度になるように冷却水リリーフコントロールバルブ17を開閉する。前記制御信号は、検出されたエンジン回転数が予め設定した回転数しきい値よりも低いときに発せられる。
【0032】
マイクロコンピュータ21における制御手順を図3により説明する。先ず、エンジン回転数、アクセル開度、吸気管圧力、冷却水温度、インジェクタ温度等を取り込み(ステップS01)、これらに基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期等の運転パラメータを前記ROM213に格納された運転パラメータ設定マップに基づいて設定する(ステップS02)。
【0033】
ここで、バルブタイミング、スワール比、EGR量、燃圧、点火時期についての運転パラメータ設定マップは、それぞれ、エンジン回転数と冷却水温度とを入力とするマップである。
【0034】
バルブタイミングは、例えば排気バルブは、エンジン回転数が低いほど、冷却水温度が高いほど進角側の値が与えられる。これは、燃焼室が高温の燃焼ガスを保持している時間を短くする方向に作用し、燃焼室温度を下げる働きをする。
【0035】
スワール比は、エンジン回転数が高いほど、冷却水温度が低いほど大きな値が与えられる。これは、筒内のガス流動が強化されて燃焼を急速にする方向に作用し、したがって、燃焼室内の温度が上昇する方向に作用する。
【0036】
EGR量は、エンジン回転数が低いほど、冷却水温度が高いほど大きな値が与えられる。これは、燃焼室内に吸入される排気の割合が増大して比熱比が上昇し、したがって、燃焼室内の温度が低下する方向に作用する。
【0037】
燃圧は、エンジン回転数が高いほど、インジェクタ温度が低いほど高い値が与えられる。これは、インジェクタから噴射される燃料噴霧を微粒化して燃焼を急速にする方向に作用し、したがって、燃焼室内の温度が上昇する方向に作用する。
【0038】
点火時期は、エンジン回転数が低いほど、冷却水温度が高いほど遅角側の値が与えられる。これは、高温ガスが燃焼室内に滞在する時間を短くし、したがって、燃焼室内の温度を抑制する方向に作用する。
【0039】
ステップS03では、ステップS02で設定された運転パラメータにしたがって駆動回路22等に制御信号が出力され、所定のタイミングで作動する。これにより、前記運転パラメータに応じた運転状態となる。すなわち、エンジン回転数が低く、またインジェクタ先端部温度が高ければ各運転パラメータは燃焼が緩慢になる、または燃焼室温度が低下する方向に補正される。
【0040】
これにより、次の作用を奏する。図4は、発明者らがインジェクタの噴孔に付着するデポジットについて鋭意実験研究を重ねた結果、得られた知見を説明するもので、同一のインジェクタにおける前回の燃料噴射から今回の燃料噴射までの時間間隔(以下、噴射間隔という)と燃料の流量低下率の関係である。実験は、加熱用チャンバの中に供試用のインジェクタを入れて、加熱用チャンバの中に運転中のエンジンと同じ熱環境を現出せしめ、この状態でインジェクタから噴射される燃料の流量を測定した。
【0041】
図より知られるように、噴射間隔が長いほど流量低下率が上昇する。これは、噴射後に噴孔の内面に残留した燃料の一部が気化するので、噴射間隔が長いほど液相燃料の噴孔の内面への粘着度合いが進行するためと認められる。すなわち、噴射間隔が短ければ次の燃料噴射時に噴孔を流通する燃料流によって残存燃料は容易に噴射燃料とともに流し去られるのに対して、噴射間隔が長ければ粘着度合いが進行することで次の燃料噴射時に噴孔を燃料流が流通しても残存燃料の一部もしくは全部が粘着したままとなり、デポジットの堆積が増大する。これにより、噴孔の断面積が縮小して噴射流量が減少することとなる。
【0042】
エンジン回転数が低く、したがって噴射間隔が長ければ、燃焼が緩慢となる方向に運転状態が移行し、デポジットの堆積の増大を抑制する。
一方、エンジン回転数が高く噴射間隔が短ければ、その分、燃料の粘着が進行する前につぎの噴射で洗い流される。しかして、多少、付着した燃料が高温に晒されてもデポジットの堆積が増大することはない。したがって、エンジン回転数が高ければ、燃焼が急速となる方向に運転状態が移行することで、効率のよい、すなわち燃費のよい運転を実現することができる
【0043】
また、エンジン回転数が低く、したがって噴射間隔が長くデポジットの増大を警戒すべきときに、駆動回路22により、冷却水温度が前記目標温度になるように冷却水リリーフコントロールバルブ17が制御される。しかして、インジェクタ先端部111の冷却を十分にした状態で、燃費のよい急速な燃焼が行われる。
【0044】
そして、冷却水温度が目標温度を越えて上昇してインジェクタ先端部の冷却能力が不足する状態では、運転状態検出手段によって検出されたデポジットの増大の蓋然性の高さを示すパラメータ(噴射間隔を規定するエンジン回転数、冷却水温度)に応じて、デポジットの増大を回避すべく燃圧の低下等の、緩慢な燃焼となるような運転パラメータに設定する措置がとられる。
【0045】
なお、エンジン回転数が高く噴射間隔が短ければ、冷却水温度を低温の前記目標温度に調整する制御は行われず、冷却水温の低下によりエンジンが徒に冷却されてしまうことが回避できる。
【0046】
このように、単にインジェクタ先端部温度が低くなるような制御をするのではなく、真に必要な時にのみインジェクタ先端部温度が過昇するのを防止するから、高燃費と両立することができる。
【0047】
また、圧縮行程において燃料を2回噴射する噴射モードが選択可能な内燃機関にも適用することができる。この場合、2回噴射を行うことで、同じエンジン回転数であれば1回噴射モードの場合よりも噴射間隔が短いから、例えば検出されたエンジン回転数にこれを上げる補正をしたものに基づいて運転パラメータ設定マップを読み込み、相対的に急速な燃焼となるような値が与えられるようにする。
【0048】
本実施形態は、上記基本構成において、運転状態を検出する運転状態検出手段として新たなセンサを設け、マイクロコンピュータにおいて前記新たなセンサを加えた条件で運転パラメータを設定するものである。基本的な構成は上記基本構成と同じであり、実質的に同じ作動をする部分には上記基本構成と同じ番号を付して説明する。
【0049】
インジェクタ1Bの取り付け状態を示す図5において、インジェクタ11Bには温度検出手段であるインジェクタ温度センサ310が設けてある。インジェクタ温度センサ310は熱電対で構成され、インジェクタ11Bの外表面に沿って設けられる。そして、その温接点が噴孔112の開口位置と近接しており、インジェクタ11Bの噴孔112位置における温度を実質的に検出することができる。なお、インジェクタ温度センサ310はインジェクタ11A〜11Dのうち1つのみに設けられる。インジェクタ温度センサ310が設けられる気筒は、最も燃焼室の高温化傾向の強い気筒であり、内燃機関の構造やレイアウト、固体差等により異なる。
【0050】
マイクロコンピュータ21は、第1実施形態と同様に、センサ類301〜309の検出信号に基づいて運転パラメータを設定する。そして、インジェクタ先端部温度検出手段310により検出されたインジェクタ先端部温度を予め設定された温度しきい値と比較し、温度しきい値を越えると、設定された運転パラメータのうち、バルブタイミング、スワール比、EGR量、燃圧、点火時期について補正を行う。補正は前記運転パラメータへの補正値の加算や、係数を乗ずることで行われ、運転パラメータが燃焼室温度が抑制される方向にシフトするように、バルブタイミングは前記排気バルブが進角するように、スワール比が大きな値となるように、EGR量が増大するように、燃圧が低下するように、点火時期が進角するように補正値が与えられる。補正値は、前記運転パラメータ設定マップと同様にROM213に格納される。
【0051】
そして、この運転パラメータでアクチュエータ類13〜16等が作動する。
【0052】
本実施形態によれば、例えばエンジンの経年変化や給油した燃料性状の違い、内燃機関の負荷、運転時間によりインジェクタ先端部温度が例えば高温側に現れる傾向が生じても、これがインジェクタ先端部温度を検出することで運転パラメータに反映されて運転パラメータが緩慢な燃焼となるような方向に移行するので、さらに、燃費のよい運転を実現しつつ、デポジットの抑制を図ることができる。
【0053】
また、インジェクタ先端部温度を検出する温度検出手段は、熱電対に限られるものではなく、サーミスタを用いてもよい。また、必ずしもインジェクタのバルブボディ先端面に設ける必要はなく、インジェクタとシリンダヘッドの間に密着状態で設けられるガスケットに、薄膜状の熱電対等を張りつけたものとすることができる。この場合、温度検出位置がインジェクタの噴孔形成位置からやや離れるが、検出温度とインジェクタの噴孔形成位置の温度との間に高い相関を示すから、両者の換算をすることで、実用上、インジェクタのバルブボディ先端面に設けるのと等価である。
【0054】
また、このようにインジェクタ噴孔位置温度を間接的に検出する方法としては、インジェクタのソレノイドを一つの抵抗器とみなして、ソレノイドを含む4つの抵抗器よりなるホイートストンブリッジ回路を構成し、相隣れる抵抗器を接続する端子のうち対向する2つの端子から電圧を印加して別の対向する2つの端子間の電圧からソレノイドの抵抗値を求め、これをECUのROMに格納した抵抗/温度換算マップにより温度に換算するのもよい。
【0055】
また、アイドリングの同じ条件における排気O2 濃度が初期値等の基準値からどれだけ変化しているかを検出し、リーン化の進行程度から噴射流量の不足量を判じて、これが増大すればデポジットが付着し始めている、すなわち、前記インジェクタ先端部の高温化傾向が進行していると判じて、運転パラメータを燃焼が緩慢になる方向にシフトせしめるのもよい。この場合も、インジェクタ先端部温度を検出して運転パラメータを設定しているのと実質的に等価である。
【0056】
また、インジェクタ温度センサは最も高温化傾向の強い気筒に設置し、この検出温度と単一の運転パラメータ設定マップとにより全気筒の運転パラメータを設定するようになっているが、運転パラメータ設定マップを気筒ごとに用意するのもよい
【0057】
また、インジェクタ先端部温度が温度しきい値よりも高いか低いかで運転パラメータの補正の有無が切り替わるが、インジェクタ先端部温度の値に応じて複数段階もしくは連続的に補正値を与えるのもよい。この場合、運転パラメータ設定マップを、エンジン回転数、冷却水温度およびインジェクタ先端部温度の3つを入力とするマップとしてもよい。
【0058】
なお、前記実施形態において、運転パラメータ設定マップは、バルブタイミング、スワール比、EGR量、燃圧、点火時期のすべての項目についてエンジン回転数および冷却水温度で変わるようになっている必要はなく、要求されるデポジット抑制効果等によってエンジン回転数および冷却水温度で内容が変わる項目を、前記の項目のうち、ひとつ若しくは複数を選択してもよい。
【0059】
また、前記バルブタイミング、スワール比、EGR量、燃圧、点火時期は、他の運転パラメータの値とは無関係に、量の多少や進角か遅角かで燃焼室内温度を変え得るので望ましいが、値により燃焼室内の温度が変化する運転パラメータはこれらだけではなく、例えば、噴射時期は、設定時期によっては伝搬する火炎がインジェクタ先端部の近傍で最も強勢となり、かかる場合は燃焼室内がインジェクタ近傍において高温となるから、これを避けるように噴射時期を設定する。
【0060】
また、要求されるデポジット抑制効果によっては、エンジン回転数が低い時に冷却水温度を下げるように構成する必要はなく、従来のサーモスタットバルブが冷却系を制御する構成でもよい。
【0062】
また、本発明は、インジェクタが吸気弁の直上流の吸気通路に設けられる内燃機関にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の内燃機関の構成図である。
【図2】インジェクタの取り付け状態を示す前記内燃機関の一部の断面図である。
【図3】前記内燃機関を構成するコンピュータの制御内容を示すフローチャートである。
【図4】前記内燃機関の作動を説明するグラフである。
【図5】本発明の別の内燃機関のインジェクタの取り付け状態を示す前記内燃機関の一部の断面図である。
【符号の説明】
1 機関本体
11A,11B,11C,11D インジェクタ
111 先端部
112 噴孔
102 燃焼室
17 冷却水リリーフコントロールバルブ(冷却水温度調整手段)
2 ECU
21 マイクロコンピュータ(運転パラメータ設定手段)
22 駆動回路(制御手段)
301 エンジン回転数センサ(運転状態検出手段、時間間隔検出手段)
302,304,305,306,307,308,309 センサ類(運転状態検出手段)
303 冷却水温度センサ(運転状態検出手段、冷却水温度検出手段)
310 インジェクタ温度センサ(運転状態検出手段、インジェクタ温度検出手段)
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to reducing deposit adhesion in an injector of an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
The deposit that adheres to and accumulates in the injection hole of the injector of the internal combustion engine evaporates a part of the fuel remaining in the injection hole after the fuel injection stops, and then the remaining liquid phase component is heated and solidified. It is known that The solidification of the fuel proceeds by causing the deposit precursor contained in the liquid phase component to undergo a dehydrogenation reaction or a polymerization reaction. As a result, the cross-sectional area of the injection hole is reduced as the deposit accumulates, and the fuel injection flow rate is reduced.
[0003]
In particular, in an in-cylinder injection type internal combustion engine, the injector is exposed to a high temperature by the combustion heat of the fuel in the combustion chamber, and in order to suppress the adhesion of the deposit, a material with high heat dissipation and a high thermal conductivity is used. It is desirable to use it. However, since the valve body constituting the valve mechanism is required to have a considerable degree of durability at the tip, the selection range of the material is narrow and it is difficult to achieve both thermal conductivity. Therefore, as in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-287525, the temperature of the engine body is detected, and when the detected temperature is high, the operation parameters for controlling the engine body are set so that combustion in the combustion chamber becomes slow. In some cases, the temperature at the tip of the injector is reduced so that the temperature at the tip of the injector is prevented from rising by retarding the ignition timing, and deposit accumulation is suppressed. I am trying. Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-264232 discloses that deposit accumulation can be well suppressed by keeping the temperature of the nozzle hole lower than the 90% distillation temperature of the fuel used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the operating parameters of the internal combustion engine are determined only for the purpose of reducing deposits, there is a risk that the operating performance of the internal combustion engine, such as fuel efficiency, may be reduced.
[0005]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an internal combustion engine capable of reducing deposits while maintaining the operation performance of the internal combustion engine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention relates to an operating state detecting means for detecting an operating state of an engine body in an engine body that generates power by burning fuel spray injected from a nozzle hole formed at a tip portion of the injector in a combustion chamber. In the internal combustion engine provided with operation parameter setting means for setting an operation parameter for controlling the engine body based on the detected operation state,A plurality of injectors are provided in a one-to-one correspondence with a plurality of cylinders,
  Time interval detection means for detecting a time interval from the injection of the injector to the next injection of the injector as the operating state detection meansAnd a cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water for cooling the engine body, and the temperature of the tip portion of the injector having the highest temperature tendency among the plurality of injectors is substantially increased. Equipped with temperature detecting means to detect,
  The operation parameter setting means, the longer the detected time interval,The higher the detected coolant temperature and the higher the detected tip temperature of the injector, the more likely it is that the deposit is likely to increase.The operating parameter is a value for lowering the temperature in the combustion chamber;Slow combustion and suppress the increase of depositSet as follows.
[0007]
  When it is necessary to prevent deposits from being deposited for a long time until the next injectionIn other words, when there is a high probability of an increase in depositsThe value in which the operating parameter increases the temperature in the combustion chamber is allowed as the temperature in the combustion chamber decreases and the time until the next injection is shorter. Therefore, the operation efficiency is high and the deposit can be suppressed.
[0008]
  For example,The time interval detection means is composed of engine rotation detection means so that the time interval can be determined based on the engine rotation.
[0009]
Since the fuel injection is performed substantially synchronously with the engine rotation, the time interval from the injection of the injector to the next injection of the injector is shorter as the engine speed is higher. That is, the length of the time interval is known from the engine speed. The engine speed indicates a basic operation state in the internal combustion engine, and is a basic operation parameter in the control of the engine body. Therefore, it is not necessary to newly provide time interval detection means.
[0010]
  Also,The engine body is provided with cooling water temperature adjusting means for adjusting the temperature of cooling water for cooling the engine body,
And a control means for controlling the cooling water temperature adjusting means.
  When the detected time interval is longer than a preset time threshold, the control means is configured such that the cooling water temperature is set to a preset target temperature.And slow combustion that suppresses the increase in deposit
Set as follows.
[0011]
  As the coolant temperature increases, the operating parameter changes in a direction to lower the temperature in the combustion chamber. Depending on the operating conditions, etc., the temperature state of the engine body differs.For example, if the engine body is in a `` cold '' state like a cold start, its heat removal capability is sufficient,The probability of an increase in deposits is low,Rapid combustion which raises the temperature of the combustion chamber is allowed, the operation efficiency is good, and the deposit can be suppressed.
[0012]
  Also,Comprising temperature detecting means for detecting the temperature of the tip of the injector;
  The operating parameter setting means has a value that decreases the temperature in the combustion chamber as the detected tip temperature of the injector is higher.And slow combustion that suppresses the increase in depositSet as follows.
[0013]
As the injector tip temperature increases, the operating parameter changes in a direction to lower the temperature in the combustion chamber. Therefore, even if the propensity for the injector tip temperature to rise due to changes over time, etc. appears, the operating parameters will follow up to give an appropriate temperature in the combustion chamber, and the operation efficiency will be good. , The deposit can be suppressed.
[0014]
  At this timeA plurality of injectors are provided so as to correspond to the plurality of cylinders on a one-to-one basis;
  The temperature detecting means is configured to substantially detect the temperature of the tip portion of the injector having the highest tendency to increase in temperature among the plurality of injectors.
[0015]
Since the operating parameters are set based on the temperature at the tip of the injector having the highest temperature trend, it is possible to obtain a good deposit adhesion suppressing action for all cylinders without providing temperature detection means for all cylinders. it can.
[0016]
  Claim2In the described invention, in the configuration of the invention of claim 1, the engine body is provided with cooling water temperature adjusting means for adjusting the temperature of the cooling water,
  And a control means for controlling the cooling water temperature adjusting means.
  When the detected time interval is longer than a preset time threshold, the control means is configured such that the cooling water temperature is set to a preset target temperature.And slow combustion that suppresses the increase in depositSet as follows.
[0017]
For example, if the engine body is heated and the time interval from the injection of the injector to the next injection of the injector is long, it can be said that deposits are likely to adhere, but in this case the cooling water is adjusted to the target temperature Therefore, the temperature of the engine body including the injector tip also moves in the suppression direction, and deposit adhesion is suppressed. Since the engine body temperature is not lowered naturally, the operation efficiency is not lowered.
[0018]
  Claim3In the described invention, the claims1 or 2In the configuration of the invention, the engine main body is a cylinder injection type in which a tip end portion of the injector projects into the combustion chamber and fuel is directly injected into the combustion chamber from the injection hole.
[0019]
In the cylinder injection type internal combustion engine, the tip of the injector is exposed to high-temperature combustion gas, and thus the present invention is particularly suitable.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  (Basic configuration)
  1 and 2 show the internal combustion engine of the present invention.Basic configurationIndicates. The internal combustion engine will be described as power for a vehicle in the following description. The engine body 1 of the internal combustion engine is a four-cylinder in-cylinder injection type. Although not shown, each cylinder has a four-valve structure including two intake valves and two exhaust valves, and each cylinder has an injector 11A. , 11B, 11C, and 11D.
[0021]
FIG. 2 shows the state of attachment of the injector. Although only the injector 11B is illustrated, the injectors 11A, 11C, and 11D have the same structure as the injector 11B. The injector 11 </ b> B is provided through a cylinder head 101 that covers a cylinder block (not shown), and a distal end portion 111 faces the combustion chamber 102. The injector 11B has a general solenoid type configuration, and a needle is disposed in a nozzle into which fuel is introduced, and a needle that sits behind the needle is seated on a seat formed in the valve body, and the needle And a solenoid for separating the head. By energizing the solenoid, the armature integrated with the needle is sucked and the needle is separated, and the fuel is injected from the injection hole 112 formed at the tip of the nozzle portion to form an air-fuel mixture with the intake air.
[0022]
The air-fuel mixture is ignited by energizing ignition coils 12A, 12B, 12C, and 12D provided in a one-to-one correspondence for each cylinder.
[0023]
The engine body 1 is also provided with a fuel pressure control actuator 13, a valve timing actuator 14, and a swirl actuator 15. The fuel pressure control actuator 13 is constituted by a pump configured to be capable of adjusting the discharge amount by duty control, and pressurizes and supplies the fuel in the fuel tank to the injectors 11A to 11D. The valve timing actuator 14 is attached to the valve operating mechanism of the intake / exhaust valve, and can adjust the opening / closing valve timing of the intake / exhaust valve. The swirl actuator 15 drives a butterfly valve provided in the intake passage, and generates a swirling flow in a plane direction perpendicular to the cylinder axis by unbalancing the amount of air flowing into the combustion chamber 102 in the intake valve. The swirling flow strength is adjusted according to the angle of the butterfly valve.
[0024]
Further, the engine body 1 is provided with an exhaust gas recirculation device, and is provided with an EGR valve 16 for adjusting an exhaust gas recirculation amount (hereinafter referred to as an EGR amount).
[0025]
The cooling system for cooling the cylinder block and the cylinder head 101 is configured such that cooling water circulates with the power of the water pump, and includes a cooling water relief control valve 17 serving as cooling water temperature adjusting means. The cooling water relief control valve 17 has the same function as a conventional thermostat for switching whether or not to bypass the radiator 18, but includes an electromagnetic solenoid and is switched by control of the ECU 2 described later.
[0026]
Moreover, the cooling water directly cools the injectors 11A to 11D. That is, in FIG. 2 described above, the attachment hole 103 for attaching the injector 11B has a lower portion having a larger diameter than the injector 11B, and an annular space 1001 is formed on the outer periphery of the injector 11B. The annular space 1001 is liquid-tightly closed by the seal members 104 and 105 at two places, upper and lower. The annular space 1001 communicates with a cooling water passage 1002 for cooling the cylinder head 101 formed inside the cylinder head 101, and cooling water is introduced. The injector tip 111 exposed to the combustion gas in the combustion chamber 102 is directly cooled by the cooling water.
[0027]
The engine body 1 is also provided with a basic configuration of the internal combustion engine, for example, a throttle valve that opens according to the amount of depression of the accelerator pedal.
[0028]
The ECU 2 that performs fuel injection control, intake control, ignition control, and the like of the engine body 1 drives a general microcomputer 21 including a CPU 211, a RAM 212, a ROM 213, an input / output circuit 214, and the like, and the injectors 11A to 11D. The microcomputer 21 is used for controlling the injectors 11A to 11D and the like based on the operation state known from the detection signals of the sensors 301, 302, 303, 304, 305, 306, 307, 308, and 309. The driving circuit 22 and the like output control signals to the injectors 11A to 11D and the like based on the operating parameters. Only the driving circuit 22 for operating the cooling water relief control valve 17 is shown.
[0029]
As the sensors 301 to 309, an engine speed sensor 301 which is a time interval detecting means for detecting the engine speed, a crank angle sensor 302 for detecting a crank angle, a coolant temperature sensor 303 for detecting a coolant temperature, an accelerator opening An accelerator opening sensor 304 for detecting the degree of intake, an intake air temperature sensor 305 for detecting the intake air temperature, an intake air amount sensor 306 for detecting the intake air amount, an intake pipe pressure sensor 307 for detecting the intake pipe pressure, and an O in exhaust gas2Exhaust gas to detect concentration2A concentration sensor 308 and a fuel pressure sensor 309 for detecting the fuel pressure of the fuel supplied to the injectors 11A to 11D are provided.
[0030]
In addition, signals are input to the microcomputer 21 from general sensors for controlling the internal combustion engine.
[0031]
Of the drive circuits for driving the injectors 11A to 11D and the like, the drive circuit 22 for the cooling water relief control valve 17 will be described. The drive circuit 22 has a thermostat function for opening the cooling water relief control valve and allowing the cooling water to flow through the radiator when the detected cooling water temperature exceeds a preset temperature threshold value, and is controlled from the microcomputer 21. When the signal is input, the cooling water relief control valve 17 is opened and closed so that the detected cooling water temperature becomes a target temperature set in advance lower than the temperature threshold value. The control signal is issued when the detected engine speed is lower than a preset engine speed threshold value.
[0032]
A control procedure in the microcomputer 21 will be described with reference to FIG. First, the engine speed, the accelerator opening, the intake pipe pressure, the coolant temperature, the injector temperature, and the like are taken in (step S01), and based on these, operating parameters such as fuel injection amount, injection timing, and ignition timing are stored in the ROM 213. The setting is made based on the operation parameter setting map thus set (step S02).
[0033]
Here, the operation parameter setting maps for the valve timing, the swirl ratio, the EGR amount, the fuel pressure, and the ignition timing are maps each having the engine speed and the coolant temperature as inputs.
[0034]
As for the valve timing, for example, the exhaust valve is given a value on the advance side as the engine speed is lower and the coolant temperature is higher. This acts in a direction to shorten the time during which the combustion chamber holds the high-temperature combustion gas, and serves to lower the combustion chamber temperature.
[0035]
The swirl ratio is given a larger value as the engine speed is higher and the coolant temperature is lower. This acts in a direction in which the gas flow in the cylinder is strengthened to make combustion quicker, and thus in a direction in which the temperature in the combustion chamber rises.
[0036]
The EGR amount is given a larger value as the engine speed is lower and the coolant temperature is higher. This increases the ratio of exhaust gas taken into the combustion chamber and increases the specific heat ratio, and thus acts in the direction of decreasing the temperature in the combustion chamber.
[0037]
The higher the engine speed and the lower the injector temperature, the higher the fuel pressure is given. This acts in the direction of atomizing the fuel spray injected from the injector to make the combustion rapid, and thus in the direction of increasing the temperature in the combustion chamber.
[0038]
The ignition timing is given a retarded value as the engine speed is lower and the coolant temperature is higher. This shortens the time during which the hot gas stays in the combustion chamber, and thus acts to suppress the temperature in the combustion chamber.
[0039]
In step S03, a control signal is output to the drive circuit 22 and the like according to the operation parameters set in step S02, and the operation is performed at a predetermined timing. Thereby, it will be in the operation state according to the said operation parameter. That is, if the engine speed is low and the injector tip temperature is high, each operation parameter is corrected so that the combustion becomes slow or the combustion chamber temperature decreases.
[0040]
Thereby, there exists the following effect | action. FIG. 4 illustrates the knowledge obtained as a result of repeated experiments conducted by the inventors on deposits adhering to the injector nozzle hole, from the previous fuel injection to the current fuel injection in the same injector. This is the relationship between the time interval (hereinafter referred to as the injection interval) and the fuel flow rate reduction rate. In the experiment, a test injector was placed in the heating chamber, the same thermal environment as that of the engine in operation appeared in the heating chamber, and the flow rate of fuel injected from the injector was measured in this state. .
[0041]
As can be seen from the figure, the flow rate decrease rate increases as the injection interval increases. This is because part of the fuel remaining on the inner surface of the nozzle hole after the vaporization is vaporized, so that the longer the injection interval, the more the degree of adhesion of the liquid phase fuel to the inner surface of the nozzle hole proceeds. That is, if the injection interval is short, the remaining fuel is easily washed away together with the injected fuel by the fuel flow that flows through the nozzle hole at the time of the next fuel injection, whereas if the injection interval is long, the degree of adhesion progresses. Even if the fuel flow flows through the nozzle hole at the time of fuel injection, part or all of the remaining fuel remains adhered, and deposit accumulation increases. Thereby, the cross-sectional area of the injection hole is reduced, and the injection flow rate is reduced.
[0042]
  Low engine speedTherefore, if the injection interval is long, the operating state shifts in a direction in which the combustion becomes slow, and an increase in deposit accumulation is suppressed.
  On the other hand, if the engine speed is high and the injection interval is short, the fuel is washed away in the next injection before the fuel sticks. Therefore, even if the adhering fuel is exposed to a high temperature, deposit accumulation does not increase. Therefore, if the engine speed is high, the driving state shifts in a direction in which the combustion becomes rapid, so that it is possible to realize an efficient driving, that is, a fuel efficient driving.
[0043]
Further, when the engine speed is low and therefore the injection interval is long and the increase in deposits should be watched, the drive circuit 22 controls the coolant relief control valve 17 so that the coolant temperature becomes the target temperature. Thus, rapid combustion with good fuel efficiency is performed in a state where the injector tip 111 is sufficiently cooled.
[0044]
  And in the state where the cooling water temperature rises above the target temperature and the cooling capacity of the injector tip is insufficient,Detected by operating state detection meansDepending on the parameters indicating the high probability of deposit increase (engine speed and coolant temperature that define the injection interval), slow combustion such as a decrease in fuel pressure to avoid an increase in depositSet operation parametersMeasures are taken.
[0045]
If the engine speed is high and the injection interval is short, the control for adjusting the cooling water temperature to the low target temperature is not performed, and it is possible to avoid the engine from being cooled due to a decrease in the cooling water temperature.
[0046]
  in this way,simplyRather than controlling the injector tip temperature to be low, the injector tip temperature is prevented from excessively rising only when it is really necessary, so that high fuel efficiency can be achieved.
[0047]
  AlsoThe present invention can also be applied to an internal combustion engine that can select an injection mode in which fuel is injected twice in the compression stroke. In this case, by performing the two-time injection, the injection interval is shorter than that in the case of the single-injection mode at the same engine speed. For example, based on a correction that increases the detected engine speed. The operation parameter setting map is read so that a value that causes relatively rapid combustion is given.
[0048]
  This embodimentBasic configurationIn the above, a new sensor is provided as a driving state detecting means for detecting the driving state, and the operating parameter is set under the condition that the new sensor is added in the microcomputer. The basic configuration isBasic configurationAnd the parts that operate substantially the sameBasic configurationThe same numbers are used for explanation.
[0049]
In FIG. 5 which shows the attachment state of the injector 1B, the injector 11B is provided with an injector temperature sensor 310 which is a temperature detecting means. Injector temperature sensor 310 is formed of a thermocouple and is provided along the outer surface of injector 11B. Then, the warm contact point is close to the opening position of the injection hole 112, and the temperature at the injection hole 112 position of the injector 11B can be substantially detected. The injector temperature sensor 310 is provided only in one of the injectors 11A to 11D. The cylinder in which the injector temperature sensor 310 is provided is a cylinder in which the combustion chamber is most likely to be heated, and varies depending on the structure and layout of the internal combustion engine, individual differences, and the like.
[0050]
  Similarly to the first embodiment, the microcomputer 21 sets operation parameters based on the detection signals of the sensors 301 to 309. AndInjector tip temperature detecting means 310The injector tip temperature detected by the above is compared with a preset temperature threshold, and if the temperature threshold is exceeded, the valve timing, swirl ratio, EGR amount, fuel pressure, ignition timing among the set operating parameters Make corrections. Correction is performed by adding a correction value to the operating parameter or multiplying by a coefficient, and the valve timing is adjusted so that the exhaust valve is advanced so that the operating parameter shifts in a direction in which the combustion chamber temperature is suppressed. The correction value is given so that the ignition timing is advanced so that the fuel pressure decreases so that the EGR amount increases so that the swirl ratio becomes a large value. The correction value is stored in the ROM 213 similarly to the operation parameter setting map.
[0051]
And the actuators 13-16 etc. act | operate with this operation parameter.
[0052]
According to the present embodiment, for example, even if the injector tip temperature tends to appear on the high temperature side due to, for example, the secular change of the engine, the difference in the fuel property supplied, the load of the internal combustion engine, or the operation time, this will cause the injector tip temperature to change. By detecting, the driving parameter is reflected in the driving parameter so that the driving parameter becomes a slow combustion. Therefore, it is possible to further suppress the deposit while realizing the driving with good fuel efficiency.
[0053]
Further, the temperature detecting means for detecting the injector tip temperature is not limited to the thermocouple, and a thermistor may be used. In addition, it is not always necessary to provide the valve body at the tip end face of the injector, and a thin film thermocouple or the like can be attached to a gasket provided in close contact between the injector and the cylinder head. In this case, the temperature detection position is slightly separated from the injection hole formation position of the injector, but since there is a high correlation between the detection temperature and the temperature of the injection hole formation position of the injector, by converting both, practically, This is equivalent to providing it on the tip of the valve body of the injector.
[0054]
In addition, as a method of indirectly detecting the injector nozzle position temperature in this way, the solenoid of the injector is regarded as one resistor, and a Wheatstone bridge circuit including four resistors including the solenoid is configured, and adjacent to each other. The resistance value of the solenoid is obtained from the voltage between the two opposing terminals by applying a voltage from the two opposing terminals among the terminals to which the resistor is connected, and this is converted into resistance / temperature stored in the ROM of the ECU It is also possible to convert to temperature using a map.
[0055]
Also, the exhaust O under the same idling conditions2Detect how much the concentration has changed from the reference value such as the initial value, and determine the insufficient amount of the injection flow rate from the degree of leaning, and if this increases, the deposit begins to adhere, that is, the injector It is also possible to shift the operating parameters in a direction in which the combustion becomes slow when it is determined that the tendency to increase the temperature at the tip is progressing. This case is also substantially equivalent to detecting the injector tip temperature and setting the operating parameters.
[0056]
  In addition, the injector temperature sensor is installed in the cylinder with the strongest tendency to increase the temperature, and the operation parameters of all cylinders are set based on the detected temperature and a single operation parameter setting map. It is good to prepare for each cylinder.
[0057]
Further, whether or not the operation parameter is corrected is switched depending on whether the injector tip temperature is higher or lower than the temperature threshold value, but it is also possible to give correction values in multiple steps or continuously according to the value of the injector tip temperature. . In this case, the operation parameter setting map may be a map that receives the engine speed, the coolant temperature, and the injector tip temperature as inputs.
[0058]
  In addition,The embodimentHowever, the operation parameter setting map does not have to change with the engine speed and the coolant temperature for all items of valve timing, swirl ratio, EGR amount, fuel pressure, and ignition timing, and the required deposit suppression effect One or more of the items whose contents change depending on the engine speed and the coolant temperature depending on the above may be selected.
[0059]
In addition, the valve timing, swirl ratio, EGR amount, fuel pressure, and ignition timing are desirable because the combustion chamber temperature can be changed depending on the amount, advance or retard, regardless of the values of other operating parameters. The operating parameters that change the temperature in the combustion chamber depending on the value are not only these.For example, in the injection timing, depending on the set timing, the propagating flame becomes the strongest in the vicinity of the injector tip, and in this case, the combustion chamber is in the vicinity of the injector. Since the temperature becomes high, the injection timing is set to avoid this.
[0060]
Further, depending on the required deposit suppressing effect, it is not necessary to configure the cooling water temperature to be lowered when the engine speed is low, and a conventional thermostat valve may control the cooling system.
[0062]
The present invention can also be applied to an internal combustion engine in which an injector is provided in an intake passage immediately upstream of an intake valve.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an internal combustion engine of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a part of the internal combustion engine showing a state where an injector is attached.
FIG. 3 is a flowchart showing control contents of a computer constituting the internal combustion engine.
FIG. 4 is a graph illustrating the operation of the internal combustion engine.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of the internal combustion engine showing a state of attachment of an injector of another internal combustion engine of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Engine body
11A, 11B, 11C, 11D injector
111 Tip
112 nozzle hole
102 Combustion chamber
17 Cooling water relief control valve (cooling water temperature adjusting means)
2 ECU
21 Microcomputer (Operation parameter setting means)
22 Drive circuit (control means)
301 engine speed sensor (operating state detection means, time interval detection means)
302, 304, 305, 306, 307, 308, 309 Sensors (operating state detection means)
303 Cooling water temperature sensor (operating state detection means, cooling water temperature detection means)
310 Injector temperature sensor (operating state detection means, injector temperature detection means)

Claims (3)

インジェクタの先端部に形成された噴孔から噴射された燃料の噴霧を燃焼室内で燃焼せしめて動力を発生する機関本体に、該機関本体の運転状態を検出する運転状態検出手段と、検出された運転状態に基づいて前記機関本体の制御用の運転パラメータを設定する運転パラメータ設定手段とが付設された内燃機関において、複数のインジェクタを複数の気筒と1対1に対応するように設け、
前記運転状態検出手段として、前記インジェクタの噴射から当該インジェクタの次回の噴射までの時間間隔を検出する時間間隔検出手段と、前記機関本体を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度検出手段とを具備せしめるとともに、前記複数のインジェクタのうち、最も高温化傾向の高い前記インジェクタの先端部の温度を実質的に検出する温度検出手段を具備せしめ、
前記運転パラメータ設定手段は、検出された前記時間間隔が長いほど、検出されたインジェクタの先端部温度が高いほど、検出された冷却水温度が高いほど、デポジット増加の蓋然性の高い運転状態であると判じて、前記運転パラメータが、前記燃焼室内の温度を下げる値となり、デポジットの増加を抑制する緩慢燃焼となるように設定したことを特徴とする内燃機関。
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine body is detected in the engine body that generates power by burning the fuel spray injected from the nozzle hole formed at the tip of the injector in the combustion chamber. In an internal combustion engine provided with operation parameter setting means for setting an operation parameter for controlling the engine body based on the operation state, a plurality of injectors are provided so as to correspond to a plurality of cylinders on a one-to-one basis .
As the operating state detection means, a time interval detection means for detecting a time interval from the injection of the injector to the next injection of the injector, and a cooling water temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water for cooling the engine body, And a temperature detecting means for substantially detecting the temperature of the tip of the injector having the highest temperature tendency among the plurality of injectors,
The operation parameter setting means has a higher probability of deposit increase as the detected time interval is longer, the detected tip temperature of the injector is higher, and the detected coolant temperature is higher. judge, the internal combustion engine in which the operating parameters, the value becomes lower the temperature of the combustion chamber, characterized in that set to be slow combustion suppressing an increase in deposits.
請求項1記載の内燃機関において、前記機関本体には、該機関本体を冷却する冷却水の温度を調整する冷却水温度調整手段を設け、
かつ、冷却水温度調整手段を制御する制御手段を具備せしめ、
該制御手段を、前記検出された時間間隔が予め設定した時間しきい値よりも長いと、前記冷却水温度が予め設定した目標温度となり、デポジットの増加が抑制される緩慢燃焼となるように設定した内燃機関。
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the engine body is provided with a cooling water temperature adjusting means for adjusting a temperature of cooling water for cooling the engine body,
And a control means for controlling the cooling water temperature adjusting means.
When the detected time interval is longer than a preset time threshold, the control means is set so that the cooling water temperature becomes a preset target temperature and slow combustion is suppressed in which an increase in deposit is suppressed. internal combustion engine was.
請求項1または2記載の内燃機関において、前記機関本体が、前記インジェクタの先端部が前記燃焼室内に突出し、前記噴孔から燃焼室内に直接燃料を噴射する筒内噴射型である内燃機関。3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the engine body is an in-cylinder injection type in which a tip portion of the injector projects into the combustion chamber and fuel is directly injected into the combustion chamber from the injection hole .
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