JP5964877B2 - 筒内圧センサの制御装置 - Google Patents
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Description
前記燃焼室内におけるデポジットの堆積量が所定量以上の場合、堆積したデポジットを分解除去する目的で前記発熱体に対する通電を行う通電実行手段と、
前記燃焼室での燃焼により発生する煤量および未燃燃料量を前記内燃機関のサイクル毎に算出し、当該煤量および未燃燃料量の総質量に占める煤の割合が未燃燃料の割合以下となるように前記煤量を調整して前記堆積量を推定する堆積量推定手段と、
を備えることを特徴とする。
前記通電実行手段は、堆積したデポジット中の未燃燃料を分解除去する目的で前記発熱体に対する通電を行うものであり、
前記通電実行手段は、前記発熱体に対する通電の際に前記発熱体に投入する通電エネルギ量を設定するエネルギ量設定手段を備え、
前記エネルギ量設定手段は、調整した煤量に基づいて算出された前記煤の割合が低いときには同割合が高いときよりも前記通電エネルギ量を増加させることを特徴とする。
以下、図1乃至図4を参照しながら、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を模式的に示す図である。図1に示すように、本実施形態のシステムは、車両等に搭載される内燃機関としてのディーゼルエンジン10を備えている。ディーゼルエンジン10のシリンダ12には、シリンダ12内を摺動するピストン14が設けられている。シリンダ12の上方には、シリンダヘッド16が配置されている。シリンダ12のボア壁面、ピストン14の頂面およびシリンダヘッド16の底面により燃焼室18が画定される。
図2は、CPS22の先端部とその周辺部分を示す図である。図2に示すように、CPS22は、受圧部となるロッド形状のヒータ24とセンシング部26とを備え、シリンダヘッド16に形成されたグローホール(ネジ孔)28に挿入されている。ヒータ24は、その先端側が燃焼室18に突出しており、その基端側がシリンダヘッド16に固定されている。センシング部26は、中軸(図示しない)を介してヒータ24に電気的に接続され、尚且つ、ECU30に電気的に接続されている。
燃焼室18内で軽油が燃焼すると、未燃燃料(以下「未燃HC」ともいう。)や煤が発生する場合がある。発生した未燃HCや煤は、通常、燃焼室18から排出される。しかし、その内の一部が燃焼室18に残留し、燃焼室18の内壁に付着することがある。また、発生した未燃HCや煤がグローホール28の内周壁に付着する場合もある。これは、燃焼室18とグローホール28が連通している構造に起因している。付着した未燃HCや煤は、デポジットに変化して堆積する場合がある。
次に、図4を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図4は、実施の形態1において、ECU30により実行される通電制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図4に示すルーチンは、ディーゼルエンジン10の始動直後から定期的に繰り返して実行されるものとする。
次に、本発明の実施の形態2について図5乃至図7を参照しながら説明する。なお、本実施の形態2では、上記実施の形態1で説明した堆積量MDEPの推定を前提とするので、重複する説明については省略しまたは簡略化する。
図5は、デポジットに含まれる成分の割合を示した図である。本図は、堆積初期のデポジットに対するTG−DTA(示差熱−熱重量測定)測定の結果を基に作成したものである。図5に示すように、室温から200℃までの減量分が水および軽質燃料に相当し、200℃〜350℃の減量分が重質燃料およびエンジンオイルのベースオイルに相当する。また、500℃から700℃までの減量分が、炭素状物質に相当する。また、残りの温度域、即ち、350℃から500℃までの減量分が、燃料やベースオイルの酸化物に相当する。この図から分かるように、デポジットを分解すると室温から500℃の温度域において未燃HC由来の成分が分解する。また、図3で既に説明したように、燃焼室内に煤のみが存在する場合はデポジットが形成されず、煤が未燃HCと共存した場合に当該煤を核としてデポジットの前駆体に相当する物質が形成される。そのため、分解加熱制御を行ってヒータ24の周囲の温度を第2温度域である室温から500℃までの温度域にまで上昇すれば、グローホール28の内周壁に堆積したデポジット中の未燃HCを分解し、当該デポジットの核を構成していた煤を当該内周壁から剥離できる。
次に、図7を参照しながら、上述した機能を実現するための具体的な処理について説明する。図7は、実施の形態2において、ECU30により実行される通電制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図7に示すルーチンは、ディーゼルエンジン10の始動直後から定期的に繰り返して実行されるものとする。
12 シリンダ
14 ピストン
16 シリンダヘッド
18 燃焼室
20 インジェクタ
22 筒内圧センサ(CPS)
24 ヒータ
26 センシング部
28 グローホール
30 ECU
Claims (2)
- 内燃機関の燃焼室内の圧力を検出する筒内圧センサの受圧部が発熱体を内蔵するヒータで構成されたグロープラグ一体型の筒内圧センサの制御装置であって、
前記燃焼室内におけるデポジットの堆積量が所定量以上の場合、堆積したデポジットを分解除去する目的で前記発熱体に対する通電を行う通電実行手段と、
前記燃焼室での燃焼により発生する煤量および未燃燃料量を前記内燃機関のサイクル毎に算出し、当該煤量および未燃燃料量の総質量に占める煤の割合が未燃燃料の割合以下となるように前記煤量を調整して前記堆積量を推定する堆積量推定手段と、
を備えることを特徴とする筒内圧センサの制御装置。 - 前記通電実行手段は、堆積したデポジット中の未燃燃料を分解除去する目的で前記発熱体に対する通電を行うものであり、
前記通電実行手段は、前記発熱体に対する通電の際に前記発熱体に投入する通電エネルギ量を設定するエネルギ量設定手段を備え、
前記エネルギ量設定手段は、調整した煤量に基づいて算出された前記煤の割合が低いときには同割合が高いときよりも前記通電エネルギ量を増加させることを特徴とする請求項1に記載の筒内圧センサの制御装置。
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