JP5569500B2 - 内燃機関の燃料噴射制御装置 - Google Patents
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Description
車両システムの起動中に所定の自動停止条件が成立する場合に自動的に停止させられる内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の運転停止時において当該内燃機関のトルク発生のための燃料噴射の停止後に、前記燃料噴射弁の噴孔部に燃料が付着するように前記燃料噴射弁を動作させる停止時燃料噴射弁制御手段と、
前記自動停止条件の成立に伴って前記内燃機関が自動的に停止している状況下において、前記車両システムを停止させる動作が実行される確率を算出する確率算出手段と、
を備え、
前記停止時燃料噴射弁制御手段は、前記自動停止条件の成立に伴って前記内燃機関が自動的に停止する際には、前記確率が所定値以上である場合に限って、前記燃料噴射弁の噴孔部に燃料が付着するように前記燃料噴射弁を動作させることを特徴とする。
前記停止時燃料噴射弁制御手段による前記燃料噴射弁の動作が実施されることによる前記燃料噴射弁の前記噴孔部の温度の温度低下量を考慮しつつ、前記内燃機関が自動的に停止する際に当該噴孔部の温度を推定する噴孔部温度推定手段を更に備え、
前記停止時燃料噴射弁制御手段は、前記噴孔部温度推定手段により推定された前記噴孔部の温度が所定値未満となるまで、前記燃料噴射弁の前記動作を繰り返し実行することを特徴とする。
前記内燃機関は、複数の気筒を備えるものであって、
前記停止時燃料噴射弁制御手段は、前記内燃機関が備える前記複数の気筒において互いに重ならないタイミングで、前記噴孔部に燃料が付着するように各気筒の前記燃料噴射弁を動作させることを特徴とする。
[実施の形態1のシステム構成]
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、多気筒型の内燃機関10を備えている。ここでは、内燃機関10は、一例として、4サイクルのディーゼル機関(圧縮着火内燃機関)10であり、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態の内燃機関10は、#1〜#4の4つの気筒を有する直列4気筒型であるが、本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
図2は、本発明の実施の形態1において燃料噴射弁12の噴孔部の腐食防止のために実行される燃料噴射弁12の動作(少量の燃料噴射)を説明するための図である。
先ず、図2を利用して、図1に示す燃料噴射弁12において燃料噴射が行われる側の先端部の具体的な構成について説明する。
本明細書中においては、上記のように構成された燃料噴射弁12において、シート部12a1よりも下流側で燃料が流通する部位、すなわち、噴孔12eの内壁面やサック12dの壁面のことを総称して「噴孔部」ということとする。
そこで、本実施形態では、内燃機関10の運転停止時において通常の(トルク発生のための)燃料噴射の停止後に、コモンレール14内の燃料残圧が十分に低くなった状態において、図2(B)に示すように、ニードル弁12bをリフトさせることにより、少量の燃料を噴孔12eの内壁面およびサック12dの壁面に供給するようにした。そして、噴孔12eの内壁面およびサック12dの壁面に行き渡るようにするための必要な燃料量を供給した後に、図2(C)に示すように、ニードル弁12bを閉弁するようにした。これにより、噴孔12eの内壁面およびサック12dの壁面に付着した燃料によって噴孔部の表面に油膜を形成することができるので、内燃機関10の停止中に噴孔12eの内壁面等が腐食するのを防止することができる。
本実施形態の内燃機関10を備える車両のように、燃費向上のためにアイドルストップ機能による内燃機関10の自動停止が行われた際に、上記の腐食防止のための少量の燃料噴射を行うようにすると、その後に内燃機関10が再始動した際に、噴射された燃料がHCとなって排気通路22に排出されることになる。その結果、排気エミッションの悪化を招き、また、わずかではあるが燃費の悪化を招くこととなる。また、アイドルストップ後に再始動する際には、短時間で始動を完了させて排気エミッション(NOx)を低く抑える必要がある。このため、エンジン停止中にレール圧を高く維持することができるタイプのコモンレールシステムの場合には、アイドルストップによるエンジン停止中に、レール圧を高いままにしたいという要求がある。しかしながら、上記の少量の燃料噴射を実施するためには、その高いレール圧を低下させる必要が生ずる。そこで、IGスイッチ44のOFFによってではなく上記自動停止によって内燃機関10が停止する場合には、上記少量の燃料噴射を実施しないようにすることが考えられる。
そこで、本実施形態では、所定期間(例えば、1ヶ月)における車両の使用履歴に基づいて、アイドルストップによって内燃機関10が自動停止している状況下においてIGスイッチ44をOFFとする動作が実行される確率を算出するようにした。そのうえで、アイドルストップによるエンジン停止が行われる際には、算出された確率が所定値(例えば、10%)以上である場合に限って、アイドルストップによるものではないIGスイッチ44のOFFに伴うエンジン停止時と同様に、上記の腐食防止のための少量の燃料噴射を実施するようにした。
図3に示すルーチンでは、先ず、エンジン停止要求があるか否かが判定される(ステップ100)。具体的には、本ステップ100の判定は、内燃機関10の運転中に、IGスイッチ44をOFFとする動作が行われた場合、または、所定の自動停止条件(アイドルストップ条件)が成立した場合に成立する。
次に、図5を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
本実施形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU40に図3に示すルーチンに代えて後述の図5に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
次に、所定の自動停止条件の成立に伴って内燃機関10が自動的に停止している間に、IGスイッチ44をOFFとすることによって車両システムが停止される(車両が駐車される)場合をも想定して、燃料噴射弁12の噴孔部の腐食防止のための上記少量の燃料噴射を実施する場合のその他の制御について説明する。
12 燃料噴射弁
12a 弁ボディ
12a1 シート部
12b ニードル弁
12c 燃料通路
12d サック
12e 噴孔
14 コモンレール
16 燃料ポンプ
18 コモンレール圧力センサ
20 減圧弁
22 排気通路
24 ターボ過給機
26 排気浄化装置
28 吸気通路
32 インタークーラ
34 吸気絞り弁
36 エアフローメータ
38 EGR通路
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 クランク角センサ
44 イグニッションスイッチ(IGスイッチ)
46 スターターモータ
Claims (3)
- 車両システムの起動中に所定の自動停止条件が成立する場合に自動的に停止させられる内燃機関の燃料噴射制御装置であって、
前記内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁と、
前記内燃機関の運転停止時において当該内燃機関のトルク発生のための燃料噴射の停止後に、前記燃料噴射弁の噴孔部に燃料が付着するように前記燃料噴射弁を動作させる停止時燃料噴射弁制御手段と、
前記自動停止条件の成立に伴って前記内燃機関が自動的に停止している状況下において、前記車両システムを停止させる動作が実行される確率を算出する確率算出手段と、
を備え、
前記停止時燃料噴射弁制御手段は、前記自動停止条件の成立に伴って前記内燃機関が自動的に停止する際には、前記確率が所定値以上である場合に限って、前記燃料噴射弁の噴孔部に燃料が付着するように前記燃料噴射弁を動作させることを特徴とする内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記停止時燃料噴射弁制御手段による前記燃料噴射弁の動作が実施されることによる前記燃料噴射弁の前記噴孔部の温度の温度低下量を考慮しつつ、前記内燃機関が自動的に停止する際に当該噴孔部の温度を推定する噴孔部温度推定手段を更に備え、
前記停止時燃料噴射弁制御手段は、前記噴孔部温度推定手段により推定された前記噴孔部の温度が所定値未満となるまで、前記燃料噴射弁の前記動作を繰り返し実行することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。 - 前記内燃機関は、複数の気筒を備えるものであって、
前記停止時燃料噴射弁制御手段は、前記内燃機関が備える前記複数の気筒において互いに重ならないタイミングで、前記噴孔部に燃料が付着するように各気筒の前記燃料噴射弁を動作させることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の燃料噴射制御装置。
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