WO2015093373A1 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

内燃機関の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015093373A1
WO2015093373A1 PCT/JP2014/082713 JP2014082713W WO2015093373A1 WO 2015093373 A1 WO2015093373 A1 WO 2015093373A1 JP 2014082713 W JP2014082713 W JP 2014082713W WO 2015093373 A1 WO2015093373 A1 WO 2015093373A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
parameter
nozzle tip
nozzle
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/082713
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
池本雅里
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to RU2016123819A priority Critical patent/RU2626905C1/ru
Priority to BR112016014385-0A priority patent/BR112016014385B1/pt
Priority to EP14871650.9A priority patent/EP3085946B1/en
Priority to US15/102,313 priority patent/US9885635B2/en
Priority to CN201480069448.7A priority patent/CN105829702B/zh
Publication of WO2015093373A1 publication Critical patent/WO2015093373A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00Testing of engines
    • G01M15/04Testing internal-combustion engines
    • G01M15/042Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12
    • G01M15/048Testing internal-combustion engines by monitoring a single specific parameter not covered by groups G01M15/06 - G01M15/12 by monitoring temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/16Indicating devices; Other safety devices concerning coolant temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/20Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F02M61/18Injection nozzles, e.g. having valve seats; Details of valve member seated ends, not otherwise provided for
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/021Engine temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414Air temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0418Air humidity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M2200/00Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/05Fuel-injection apparatus having means for preventing corrosion

Definitions

  • the present invention relates to a control device for an internal combustion engine.
  • Patent Document 1 proposes a method for estimating the nozzle tip temperature, adjusting the EGR amount based on the estimated nozzle tip temperature, and reducing corrosion.
  • the nozzle tip temperature is involved in whether or not condensed water adheres to the nozzle tip.
  • the nozzle tip temperature continuously decreases after the internal combustion engine is stopped. For this reason, even if the nozzle tip temperature at a certain time point is acquired, it is difficult to accurately predict how the nozzle tip temperature subsequently decreases and the occurrence of condensation occurs. For this reason, the said patent document 1 has room for improvement in generation
  • an object of the control device for an internal combustion engine disclosed in the present specification is to reduce the calculation load while maintaining the determination accuracy of the corrosion occurrence of the nozzle hole provided at the nozzle tip.
  • an internal combustion engine control device includes a first detection unit that detects a nozzle tip temperature of an injector as a first parameter, and a cylinder head as a second parameter.
  • a second detector for detecting the amount of heat of
  • a controller for an internal combustion engine that determines whether or not condensation occurs at the tip of the nozzle of the injector after the internal combustion engine is stopped using at least one of the first parameter and the second parameter.
  • a first value for detecting an evaluation value that is capable of evaluating the state of the internal combustion engine and that sets a threshold value for selecting one of the first parameter and the second parameter.
  • the 3 detection unit when performing the dew condensation determination, either the first parameter or the second parameter is used depending on the evaluation value, or the first parameter and the second parameter Switch between using both. As a result, it is possible to appropriately determine the dew condensation and thus to determine the occurrence of corrosion, and to reduce the calculation load at that time.
  • the control device for an internal combustion engine disclosed in the present specification can use the second parameter as a parameter to be used for the dew condensation determination when the evaluation value is equal to or less than a first threshold value.
  • the evaluation value is equal to or lower than the first threshold value
  • the second parameter is used in a region where the influence of the amount of heat of the cylinder head is large with respect to dew condensation occurring at the nozzle tip after the internal combustion engine is stopped Condensation is determined by the amount of heat of a certain cylinder head.
  • the calculation load can be reduced by using only one parameter.
  • the accuracy of the nozzle hole corrosion determination is ensured by limiting the region for selecting such a measure to a region where the accuracy of the dew condensation determination and the nozzle hole corrosion determination can be ensured only by the second parameter. .
  • control device for an internal combustion engine provides a parameter used for the dew condensation determination when the evaluation value is between a first threshold value and a second threshold value higher than the first threshold value. Both the first parameter and the second parameter can be used. When the evaluation value is between the first threshold value and the second threshold value, which is a boundary region for occurrence or non-occurrence of nozzle hole corrosion, both the first parameter and the second parameter are used to determine dew condensation, and thus nozzle hole corrosion determination. Is performed with high accuracy.
  • the control apparatus for an internal combustion engine disclosed in the present specification can use the first parameter as a parameter used for the dew condensation determination when the evaluation value is equal to or higher than a second threshold value that is higher than the first threshold value. .
  • the dew condensation determination is performed based on the temperature of the nozzle tip of the injector, which is the first parameter, and consequently whether or not the injection hole corrosion occurs is determined.
  • the calculation load can be reduced by using only one parameter.
  • by limiting the area for selecting such measures to the area where the accuracy of dew condensation determination and nozzle hole corrosion determination can be ensured with only the first parameter, the accuracy of dew condensation determination and hole hole corrosion determination is ensured. Is done.
  • the evaluation value may be a nozzle tip temperature of the injector.
  • the evaluation value may be a cooling water temperature of the internal combustion engine.
  • a value that can evaluate the state of the internal combustion engine such as warm-up can be adopted as the evaluation value.
  • the second detection unit reflects the amount of heat stored after starting the internal combustion engine in the amount of heat of the cylinder head when starting the internal combustion engine.
  • the amount of heat of the cylinder head as a parameter may be detected.
  • control device for an internal combustion engine disclosed in this specification, it is possible to reduce the calculation load while maintaining the determination accuracy of the occurrence of corrosion in the nozzle hole provided at the nozzle tip.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the internal combustion engine of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory view of an injector attached to the internal combustion engine.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing a state of a decrease in nozzle tip temperature after the internal combustion engine is stopped.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of control of the internal combustion engine of the first embodiment.
  • FIG. 5 is an example of a map used for determining the occurrence of condensation in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of control for calculating the amount of heat of the head when starting the internal combustion engine in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing how the head heat amount decreases from when the internal combustion engine is stopped until the internal combustion engine is restarted.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the internal combustion engine of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory view of an injector attached to the internal combustion engine.
  • FIGS. 9A, 9B, and 9C are explanatory diagrams showing the distribution of determination methods in the determination of the occurrence of condensation in the first embodiment.
  • FIGS. 10A, 10B, and 10C show another example of determining whether or not condensation occurs, and
  • FIG. 10A shows a history of a decrease in nozzle tip temperature after the internal combustion engine stops.
  • 10B is a graph in which the head heat amount is converted into the cooling water temperature and the time change of the nozzle tip temperature is predicted using the base map.
  • FIG. 10C shows the dew point arrival time. It is an example of the map to calculate.
  • FIG. 11 is a flowchart showing an example of a method for calculating the head heat quantity.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the arrangement of the first thermometer and the second thermometer.
  • FIG. 13 is an explanatory view showing another arrangement of the first thermometer and the second thermometer.
  • FIG. 14 is an example of a flowchart used for the injection hole corrosion determination in the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is an example of a map for determining the determination threshold tr. 16 is a graph showing how the nozzle tip temperature decreases when the head has a heat quantity.
  • FIGS. 17A, 17B, and 17C are explanatory diagrams showing the distribution of determination methods in the determination of the occurrence of condensation in the second embodiment.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the internal combustion engine 100 of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of the injector 107 attached to the internal combustion engine 100.
  • a fuel injection device 1 is incorporated in the internal combustion engine 100.
  • the internal combustion engine 100 in the first embodiment is an internal combustion engine that performs in-cylinder injection, more specifically, a diesel internal combustion engine, but may be a gasoline internal combustion engine. Although the number of cylinders of the internal combustion engine is not limited, the internal combustion engine 100 in the present embodiment has four cylinders.
  • the internal combustion engine 100 includes an engine body 101 including a cylinder head 101a and a cylinder block 101b, and the engine body 101 includes # 1 cylinder to # 4 cylinder.
  • the fuel injection device 1 includes # 1 injectors 107-1 to # 4 injectors 107-4 corresponding to # 1 cylinder to # 4 cylinders.
  • the # 1 cylinder is equipped with a # 1 injector 107-1 and the # 2 cylinder is equipped with a # 2 injector 107-2.
  • the # 3 cylinder is equipped with a # 3 injector 107-3, and the # 4 cylinder is equipped with a # 4 injector 107-4.
  • # 1 injector 107-1 to # 4 injector 107-4 are connected to common rail 120, and high-pressure fuel is supplied from common rail 120.
  • each injector 107 is mounted on a cylinder head 101a.
  • Each injector 107 exchanges heat with the cylinder head 101a via the seat portion.
  • the internal combustion engine 100 includes an intake manifold 102 and an exhaust manifold 103 attached to the engine body 101.
  • An intake pipe 104 is connected to the intake manifold 102.
  • An exhaust pipe 105 is connected to the exhaust manifold 103 and one end of an EGR passage 108 is connected. The other end of the EGR passage 108 is connected to the intake pipe 104.
  • An EGR cooler 109 is provided in the EGR passage 108.
  • the EGR passage 108 is provided with an EGR valve 110 that controls the flow state of the exhaust gas.
  • An air flow meter 106 is connected to the intake pipe 104.
  • the air flow meter 106 is electrically connected to the ECU 111.
  • the ECU 111 is electrically connected to an injector 107-i (i represents a cylinder number), specifically, # 1 injector 107-1 to # 4 injector 107-4.
  • the ECU 111 functions as a control device and performs various controls described in detail later.
  • the ECU 111 is electrically connected to an NE sensor 112 that measures the rotational speed of the internal combustion engine 100, a water temperature sensor 113 that measures the temperature of the cooling water, a fuel temperature sensor 114 that measures the temperature of the fuel, and an outside air temperature sensor 115. Yes.
  • the ECU 111 stores maps used for various controls of the internal combustion engine 100. Further, the ECU 111 includes a first detection unit 111a, a second detection unit 111b, and a third detection unit 111c.
  • the first detection unit 111 a detects the tip temperature Tnzl of the injector 107.
  • the second detector 111b detects the amount of heat Q stored in the cylinder head 101a (hereinafter referred to as head heat amount Q).
  • the third detection unit 111c detects the nozzle tip temperature as an example of the evaluation value.
  • a threshold value for selecting which of the first parameter and the second parameter to be described later is set.
  • the nozzle tip temperature varies depending on the operating conditions of the internal combustion engine 100 and the operating history.
  • the second detection unit 111b and the third detection unit 111c are separately prepared.
  • the second detection unit 111b and the third detection unit 111c are configured so that one of the functions is complemented by the other. You may make it equip any one of these.
  • the first detection unit 111a estimates the nozzle tip temperature Tnzl of the injector 107 in consideration of the conditions suitable for the temperature of the cooling water flowing through the engine body 101.
  • the nozzle tip temperature Tnzl is estimated by other methods. It may be detected.
  • the first detection unit 111a may directly detect the nozzle tip temperature Tnzl with a temperature sensor.
  • the nozzle tip temperature Tnzl may be estimated using a value having a correlation with the nozzle tip temperature Tnzl.
  • the second detection unit 111b of the present embodiment estimates the head heat quantity Q by integrating the instantaneous temperature as heat from the combustion gas, but may detect the head heat quantity Q by other methods. For example, as shown in a third embodiment to be described later, the second detection unit may directly detect the head heat quantity Q using the temperature change ⁇ T of the cooling water.
  • the third detection unit 111c of the present embodiment employs the nozzle tip temperature Tnzl as an evaluation value, and the ECU 111 switches the combination of parameters used for the injection hole corrosion determination according to the detected nozzle tip temperature Tnzl. Specifically, the ECU 111 uses either the first parameter or the second parameter according to the nozzle tip temperature Tnzl acquired by the third detection unit 111c, or both the first parameter and the second parameter. Switch between using.
  • the first parameter in the present embodiment is the nozzle tip temperature Tnzl
  • the second parameter is the head heat quantity Q.
  • the ECU 111 switches between using the nozzle tip temperature Tnzl or the head heat quantity Q, or using the nozzle tip temperature Tnzl and the head heat quantity Q according to the nozzle tip temperature Tnzl when determining the nozzle hole corrosion.
  • the nozzle tip temperature Tnzl has a correlation with the cooling water temperature Tw. That is, the nozzle tip temperature Tnzl is a value that saturates to the cooling water temperature Tw and has a correlation with the cooling water temperature Tw.
  • the injector 107 mounted on the cylinder head 101a has a nozzle 107a at the tip.
  • the nozzle 107a is provided with a nozzle hole.
  • the nozzle hole diameter may change. If the nozzle hole diameter changes, it will affect proper fuel injection. Therefore, the ECU 111 determines whether condensation has occurred. And nozzle corrosion prevention control is performed as needed.
  • the solid line and the alternate long and short dash line indicate the transition of the nozzle tip temperature Tnzl before and after the stop of the internal combustion engine.
  • the solid line and the alternate long and short dash line match the nozzle tip temperature Tnzl when the internal combustion engine is stopped.
  • the rate of decrease in the nozzle tip temperature Tnzl after the internal combustion engine stops is slower in the solid line than in the one-dot chain line.
  • the time t2 at which the nozzle tip temperature Tnzl indicated by the solid line reaches the dew point is longer than the time t1 at which the nozzle tip temperature Tnzl indicated by the dashed line reaches the dew point.
  • a longer dew point arrival time increases the possibility of condensation at portions other than the nozzle tip, which is advantageous in terms of preventing nozzle corrosion.
  • the rate of decrease of the nozzle tip temperature Tnzl is different because the head heat quantity Q before the internal combustion engine is stopped is different. Referring to FIG. 3, the history of the nozzle tip temperature Tnzl is different between the solid line and the one-dot chain line.
  • the solid line is the cylinder head more than the one-dot chain line by the amount shown by hatching in FIG.
  • the amount of heat received that is, the head heat amount Q is large. It is considered that this difference in head heat quantity Q appears as a difference in the rate of decrease in the nozzle tip temperature Tnzl after the internal combustion engine is stopped.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of control of the internal combustion engine 100.
  • FIG. 5 is an example of a map used for determining the occurrence of condensation in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the control for calculating the head heat quantity Q when the internal combustion engine is started in the first embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing how the head heat quantity Q decreases from when the internal combustion engine is stopped until the internal combustion engine is started again.
  • FIG. 8 is a graph showing an example of corrosion occurrence determination in consideration of the head heat quantity Q when the internal combustion engine is started.
  • FIGS. 9A, 9B, and 9C are explanatory diagrams showing the distribution of determination methods in the determination of the occurrence of condensation in the first embodiment.
  • step S1 a calculation for estimating the nozzle tip temperature Tnzl is performed by the first detection unit 111a included in the ECU 111.
  • the nozzle tip temperature Tnzl is the nozzle tip temperature at that time, that is, the instantaneous nozzle tip temperature.
  • the nozzle tip temperature Tnzl is calculated and estimated by the following Equation 1.
  • Tnzl F (NE ⁇ IT ⁇ TQ) ⁇ f (Tw ⁇ Tf) Equation 1
  • NE Engine speed IT: Injection timing
  • TQ Injection amount
  • Tf Water temperature
  • step S2 it is determined whether or not the nozzle tip temperature Tnzl calculated in step S1 is equal to or lower than the corrosion avoidance nozzle tip temperature Tnzl_b corresponding to the second threshold value.
  • the determination method switching nozzle tip temperature Tnzl_a corresponding to the first threshold and the corrosion avoidance nozzle tip temperature Tnzl_b corresponding to the second threshold will be described with reference to FIG.
  • the determination method switching nozzle tip temperature Tnzl_a defines a region A where the influence of the head heat quantity Q is large on the occurrence of nozzle hole corrosion.
  • the nozzle hole corrosion determination is performed using only the head heat quantity Q that has a large influence on the occurrence of nozzle hole corrosion.
  • the corrosion avoidance nozzle tip temperature Tnzl_b defines a region C where corrosion avoidance is possible. That is, when the nozzle tip temperature Tnzl is equal to or higher than the corrosion avoidance nozzle tip temperature Tnzl_b, it is determined that the nozzle hole corrosion is avoided even if the internal combustion engine 100 is stopped in this state. For this reason, when the nozzle tip temperature Tnzl is equal to or higher than the corrosion avoidance nozzle tip temperature Tnzl_b, the nozzle hole corrosion determination is performed without using the head heat quantity Q.
  • the second threshold is larger than the first threshold.
  • a region B where the nozzle tip temperature Tnzl is between the first threshold value and the second threshold value is a region where there is a boundary for occurrence of nozzle hole corrosion.
  • the first parameter and the second parameter are used for highly accurate injection hole corrosion determination, that is, determination of whether or not the injection hole corrosion occurs.
  • step S2 the process ends (END). That is, the nozzle tip temperature Tnzl belongs to the region C as shown in FIG. 9C, and it is determined that injection hole corrosion is avoided even if the internal combustion engine 100 is stopped in this state.
  • the nozzle tip temperature Tnzl is equal to or higher than the corrosion avoidance nozzle tip temperature Tnzl_b and the nozzle tip temperature Tnzl is sufficiently high, even if the internal combustion engine 100 is stopped and the temperature of each part begins to drop, the part other than the tip part of the nozzle 107a The dew point is reached first.
  • the injection hole corrosion determination can be performed using only the first parameter, so that the calculation load is reduced.
  • step S3 a calculation for estimating the head heat quantity Q is performed.
  • the head heat quantity Q can be obtained as a value obtained by integrating the instantaneous nozzle tip temperature Tnzl calculated in step S1 for a certain period ⁇ .
  • the head heat quantity Q is calculated and estimated by the following Expression 2.
  • the fixed period ⁇ is a period that can be arbitrarily set based on the matching conditions.
  • Q ⁇ Tnzl Equation 2
  • the head heat quantity Q can be estimated by using Expression 2, but in the present embodiment, the following processing is further performed in order to improve the accuracy of the head heat quantity Q estimation. That is, the head heat quantity Qstart at the time of starting the internal combustion engine is calculated based on the flow chart shown in FIG. I do.
  • step S3a a head heat quantity Qstop when the internal combustion engine is stopped is acquired.
  • the time when the internal combustion engine is stopped refers to the previous stop time of the internal combustion engine. That is, the head heat amount Q calculated and stored when the internal combustion engine was stopped last time is called as the head heat amount Qstop at the time of stop.
  • an outside air temperature Tastop when the internal combustion engine is stopped is acquired.
  • the time when the internal combustion engine is stopped refers to the time when the internal combustion engine was stopped last time.
  • the outside air temperature is acquired by the outside air temperature sensor 115.
  • an internal combustion engine stop period t is acquired. That is, an elapsed time from the previous stop of the internal combustion engine to the start of the current internal combustion engine is acquired.
  • an outside temperature Tastart at the start of the internal combustion engine is acquired.
  • a heat release rate ⁇ of heat to the outside air is calculated.
  • the heat dissipation rate ⁇ increases as the outside air temperature decreases. Therefore, the heat release rate ⁇ is calculated using both the outside temperature Tastop when the internal combustion engine is stopped and the outside temperature Tastart when the internal combustion engine is started.
  • the heat dissipation rate ⁇ is calculated by using Equation 3 and adopting the lower one of Tastop and Tastart.
  • one of the external temperature Tastop at the time of stopping the internal combustion engine and the external temperature Tastart at the time of starting the internal combustion engine may be used in advance.
  • the heat release rate ⁇ may be calculated using Formula 4-1 or Formula 4-2 instead of Formula 3.
  • k2 ⁇ Tastop Equation 4-1
  • k2 coefficient
  • k3 ⁇ Tastart equation 4-2 k3: coefficient
  • step S3f the heat release amount Qout during the internal combustion engine stop period t is calculated from the stop period t of the internal combustion engine and the heat release speed ⁇ .
  • the heat release amount Qout during the internal combustion engine stop period t can be expressed as shown in FIG.
  • step S3g the head heat quantity Qstart at the start of the internal combustion engine is calculated from the head heat quantity Qstop when the internal combustion engine is stopped and the heat release quantity Qout during the internal combustion engine stop period.
  • the head heat quantity Q stored after the internal combustion engine is started By adding the head heat quantity Q stored after the internal combustion engine is started to the head heat quantity Qstart at the start time of the internal combustion engine thus calculated, the more accurate head heat quantity Q at that time can be grasped.
  • Such a measure corrects the head heat quantity Q calculated by Expression 2 with the head heat quantity Q at the start of the internal combustion engine. Referring to FIG. 8, the range of temperature rise is larger when only the heat amount estimated by Equation 2 is used, that is, when the head heat amount Qstart at the time of start is considered, compared to the case of only the heat amount integration after start. Become.
  • the amount of heat in any case where the head heat amount Qstart at the start is considered It has increased.
  • the corrosion is determined at the timing of time b, it is determined that the nozzle hole corrosion occurs in any case.
  • the nozzle hole corrosion determination is made based on the head heat quantity Q according to Equation 2, the head heat quantity does not exceed the corrosion threshold value, and it is determined that the nozzle hole corrosion occurs. This determination is an erroneous determination.
  • the injection hole corrosion determination can be performed with high accuracy.
  • step S4 After estimating the head heat quantity Q in step S3, in step S4, it is determined whether or not the nozzle tip temperature Tnzl is equal to or higher than the determination method switching nozzle tip temperature Tnzl_a corresponding to the first threshold value. When it is determined No in step S4, the process proceeds to step S5. When it is determined No in step S4, as shown in FIG. 9A, it belongs to the region A where the influence of the head heat quantity Q is large on the occurrence of nozzle hole corrosion. In step S5, it is determined whether or not the head heat quantity Q is equal to or less than a threshold value Qr.
  • the threshold value Qr is an amount of heat that can avoid injection hole corrosion. When the head heat amount Q is equal to or less than the threshold value Qr, it is determined that injection hole corrosion occurs.
  • step S5 the process proceeds to step S7, where the nozzle hole corrosion determination, that is, the nozzle hole corrosion is determined to occur, and countermeasures against the nozzle hole corrosion are executed.
  • the injection hole corrosion determination in step S5 is performed using only the head heat quantity Q which is the second parameter. For this reason, the calculation load of ECU111 is reduced.
  • the nozzle tip temperature Tnzl belongs to the region A, since the influence of the head heat quantity Q on the occurrence of the nozzle hole corrosion is large, it is possible to determine whether or not the nozzle hole corrosion has occurred using only the head heat quantity Q. The determination accuracy is ensured.
  • countermeasures against the injection hole corrosion in step S7 include various countermeasures such as temperature increase control of the internal combustion engine by reducing the EGR amount and prohibition of stop of the internal combustion engine. As these countermeasures, conventionally known countermeasures can be appropriately employed. When it is determined No in step S5, the process ends (end).
  • step S6 it is determined whether or not injection hole corrosion occurs using both the nozzle tip temperature Tnzl as the first parameter and the head heat quantity Q as the second parameter.
  • step S4 it is determined Yes in step S4 as shown in FIG. 9B, the region B is in the vicinity of the boundary of whether or not the nozzle hole corrosion has occurred. Therefore, the nozzle hole corrosion determination is performed with high accuracy using both the nozzle tip temperature Tnzl and the head heat quantity Q. Specifically, the nozzle hole corrosion determination is performed using the following formulas 5 and 6.
  • the rate of decrease v of the nozzle tip temperature Tnzl is calculated based on the nozzle tip temperature Tnzl estimated in step S1 and the head heat quantity Q estimated in step S3.
  • dew point arrival time t0 is calculated based on the calculated decreasing speed v.
  • the dew point arrival time t0 is calculated by the following Expression 6.
  • t0 f (Tnzl ⁇ v) Equation 6
  • the threshold value a ⁇ b> 1 is a value determined by adaptation for each actual machine as a value for determining whether or not condensation occurs at the nozzle tip.
  • the threshold value a1 is a value determined by adaptation for each actual machine as a value for determining whether or not condensation occurs at the nozzle tip.
  • step S6 When it is determined YES in step S6, the process proceeds to step S7 in the same manner as when YES is determined in step S5, and the nozzle hole corrosion determination, that is, the nozzle hole corrosion is determined to occur and Take countermeasures. On the other hand, when it is determined No in step S6, the process ends (end).
  • FIG. 10A, 10B, and 10C are diagrams for explaining a method for determining whether or not condensation occurs.
  • FIG. 10A is a base map showing a history of a decrease in nozzle tip temperature after the internal combustion engine is stopped.
  • FIG. 10B is a graph in which the head heat amount is converted into the cooling water temperature and the time change of the nozzle tip temperature is predicted using the base map.
  • FIG. 10C is an example of a map for calculating the dew point arrival time.
  • the ECU 111 includes a base map shown in FIG.
  • the base map shows the relationship between the elapsed time t from the engine stop and the temperature drop T.
  • the temperature drop T indicates the amount of temperature drop at that time. That is, it shows how the temperature decreases. From FIG. 10 (A), it can be seen that the amount of temperature decrease is large immediately after the engine is stopped, that is, the temperature decrease rate is fast, and the temperature decrease rate decreases as time passes after the engine is stopped. Such a base map is obtained from the matching conditions for each engine.
  • the nozzle tip temperature Tnzl saturates to the cooling water temperature Tw.
  • the corrected cooling water temperature Tw ′ is set as the temperature at which the nozzle tip temperature Tnzl saturates.
  • the corrected cooling water temperature Tw ′ is set in consideration of the value obtained by converting the head heat quantity Q into the cooling water temperature Tw.
  • the nozzle tip temperature Tnzl when the engine is stopped is set as an initial value
  • Tw ′ to be saturated is set as a final value
  • the method of decreasing the temperature between the initial value and the final value is represented.
  • the time change of the nozzle tip temperature is predicted using the base map.
  • a dew point is applied to the graph showing the time variation of the nozzle tip temperature, a time t0 when the nozzle tip temperature reaches the dew point is calculated, and the dew point arrival time t0 thus obtained is determined in advance.
  • a predetermined threshold value a1 It is determined whether or not it is equal to or less than a predetermined threshold value a1. If the dew point arrival time t0 is later than the threshold value a1, it is determined that the occurrence of condensation at the nozzle tip is avoided even if the internal combustion engine 100 is stopped at that time. On the contrary, when the dew point arrival time t0 is before the threshold value a1, it is determined that condensation occurs and corrosion occurs. The ECU 111 may make such a determination.
  • the internal combustion engine 200 includes a first water temperature sensor 113a on the front end side of the cylinder head 101a, and a second water temperature sensor 113b on the rear end side.
  • a coolant temperature Tw1 upstream of the first water temperature sensor 113a is detected.
  • the cooling water temperature Tw2 on the downstream side is detected by the second water temperature sensor 113b.
  • an upstream and downstream temperature difference ⁇ T is calculated. In the example shown in FIG. 12, the temperature difference ⁇ T between the four cylinders is calculated.
  • step S12d the cooling water amount dQw that passes through the temperature measurement region is estimated.
  • step S12e the heat radiation amount dQout from the cylinder head 101a to the cooling water is calculated from the temperature difference ⁇ T and the cooling water amount dQw. Specifically, the heat dissipation amount dQout is calculated using the following Expression 7.
  • Qout ⁇ ⁇ dQw ⁇ cv ⁇ ⁇ T Equation 7 ⁇ : Density of cooling water cv: Constant volume specific heat of cooling water
  • step S12f the head heat quantity Q is calculated from the heat radiation quantity dQout.
  • the heat radiation amount dQout to the cooling water is small, and as a result, there is a relationship that the temperature difference ⁇ T is small. From this relationship, the head heat quantity Q can be estimated.
  • the head heat quantity Q can be accurately calculated.
  • the first water temperature sensor 113a and the second water temperature sensor 113b may be installed so as to sandwich one cylinder, and the temperature difference ⁇ T may be acquired.
  • FIG. 14 is an example of a flowchart used for the injection hole corrosion determination in the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is an example of a map for determining the determination threshold tr.
  • FIG. 16 is a graph showing how the nozzle tip temperature Tnzl decreases when the head has the heat quantity Q.
  • FIGS. 17A, 17B, and 17C are explanatory diagrams showing the distribution of determination methods in the determination of the occurrence of condensation in the second embodiment.
  • step S21 the coolant temperature Tw0 at the time of starting the internal combustion engine is acquired.
  • step S22 the determination threshold tr is acquired.
  • the determination threshold tr is acquired by referring to the map shown in FIG.
  • the determination threshold tr corresponds to the first threshold, and is determined by the coolant temperature Tw0 at the time of starting the internal combustion engine corresponding to the evaluation value.
  • the determination threshold tr is a value that is taken into account for determining the region A in which the head heat quantity Q has a large influence on the nozzle hole corrosion. Referring to FIG. 15, the determination threshold tr decreases as the cooling water temperature Tw0 at the time of starting the internal combustion engine increases. That is, the determination threshold tr becomes small.
  • the determination threshold value tr is set low, and the transition to the region where the nozzle hole corrosion determination is performed using both the first parameter and the second parameter is facilitated.
  • the nozzle tip temperature Tnzl hardly affects the nozzle hole corrosion determination, and the head heat quantity Q has a large influence on the nozzle hole corrosion determination.
  • step S23 the instantaneous nozzle tip temperature Tnzl is acquired. This is calculated by using Formula 1 in the first embodiment, as in the first embodiment.
  • step S24 a calculation for obtaining the head heat quantity Q is performed. The calculation of the head heat quantity Q is performed by Expression 2 as in the first embodiment. At this time, similarly to the first embodiment, the head heat quantity Qstart for starting the internal combustion engine may be taken into account.
  • step S25 it is determined whether or not the elapsed time t after starting the internal combustion engine 100 is equal to or greater than a determination threshold tr.
  • a determination threshold tr it is determined whether or not the head heat quantity Q is equal to or less than a threshold value Qr.
  • the threshold value Qr is an amount of heat that can avoid injection hole corrosion.
  • step S26 the process proceeds to step S30, where the nozzle hole corrosion determination, that is, the nozzle hole corrosion is determined to occur, and countermeasures against the nozzle hole corrosion are executed.
  • the injection hole corrosion determination in step S26 is performed using only the head heat quantity Q which is the second parameter. For this reason, the calculation load of ECU111 is reduced.
  • the nozzle tip temperature Tnzl belongs to the region A, since the influence of the head heat quantity Q on the occurrence of the nozzle hole corrosion is large, it is possible to determine whether or not the nozzle hole corrosion has occurred using only the head heat quantity Q. The determination accuracy is ensured.
  • countermeasures against injection hole corrosion in step S30 include various countermeasures such as temperature increase control of the internal combustion engine by reducing the EGR amount and prohibition of stop of the internal combustion engine. As these countermeasures, conventionally known countermeasures can be appropriately employed. When it is determined No in step S26, the process ends (end). This is the same as in the case of the first embodiment.
  • step S27 it is determined whether or not the coolant temperature Tw is equal to or higher than a threshold value Twr.
  • the threshold value Twr is a value that is determined with reference to the matching condition or the like, and can be set to, for example, a dew point. In the present embodiment, as an example, the threshold value Twr is set to the dew point. Referring to FIG. 16, the nozzle tip temperature Tnzl saturates to the cooling water temperature Tw. For this reason, after the internal combustion engine stops, the nozzle tip temperature Tnzl decreases to the cooling water temperature Tw.
  • the cooling water temperature is considered to be a temperature obtained by adding the proportional heat quantity ⁇ to the measured cooling water temperature, and the nozzle tip temperature Tnzl also saturates to that temperature. For this reason, if the cooling water temperature Tw in consideration of the head heat quantity Q that saturates the nozzle tip temperature Tnzl is equal to or higher than the threshold value Twr, the nozzle tip temperature Tnzl does not fall below the dew point, and the nozzle hole corrosion is avoided. Can be determined.
  • step S28 it is determined whether the nozzle tip temperature Tnzl is equal to or higher than a threshold value Tnzl_r.
  • the threshold value Tnzl_r is a value with which it can be determined that the nozzle hole corrosion does not occur if the nozzle tip temperature Tnzl is equal to or higher than this value.
  • the injection hole corrosion determination can be performed only by the nozzle tip temperature Tnzl which is the first parameter, and thus the calculation load is reduced.
  • the process proceeds to step S30, and countermeasures against injection hole corrosion are taken.
  • step S29 it is determined whether nozzle hole corrosion occurs using both the nozzle tip temperature Tnzl as the first parameter and the head heat quantity Q as the second parameter.
  • the nozzle hole corrosion determination is performed with high accuracy using both the nozzle tip temperature Tnzl and the head heat quantity Q. Since the specific calculation associated with the nozzle hole corrosion determination is the same as that of the first embodiment, a detailed description thereof will be omitted.
  • step S29 since both the case where it is determined Yes in step S29 and the case where it is determined No are taken measures common to the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

 内燃機関の制御装置は、第1のパラメータとしてのインジェクタのノズル先端温度を検出する第1検出部と、第2のパラメータとしてのシリンダヘッドの熱量を検出する第2検出部と、を備える。また、制御装置は、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの少なくとも一つを用いて内燃機関の停止後に前記インジェクタのノズル先端に結露が発生するか否かの結露判定を行う。制御装置は、内燃機関の状態を評価することのできる値であって、第1のパラメータと第2のパラメータのいずれのパラメータを選択するのかの閾値が設定される評価値を検出する第3検出部を備え、前記結露判定を行う際に、前記評価値に応じて前記第1のパラメータあるいは前記第2のパラメータのいずれかを用いるか、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの双方を用いるかを切り替える。

Description

内燃機関の制御装置
 本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
 従来、内燃機関の筒内へ燃料を噴射するインジェクタのノズル先端部に水分が結露し、凝縮水が付着することに起因して、ノズル先端部に設けられた噴孔が腐食する可能性があることが知られている。ノズル先端部へ結露するか否かは、ノズル先端温度と筒内雰囲気の露点との関係の影響を受ける。この観点から、特許文献1には、ノズル先端温度を推定し、推定されたノズル先端温度に基づいてEGR量を調節し、腐食を低減する提案がされている。
特開2010-255462号公報
 上記特許文献1で開示されているようにノズル先端部に凝縮水が付着するか否かには、ノズル先端温度が関与している。しかしながら、ノズル先端温度は内燃機関停止後に継続的に低下する。このため、ある時点におけるノズル先端温度を取得したとしても、その後、ノズル先端温度がどのような経過を辿って低下し、結露発生に至るのかを正確に予測することは困難である。このため、上記特許文献1は、凝縮水の発生、すなわち、結露に起因する噴孔腐食判定において改良の余地を有している。
 その一方で、噴孔腐食判定の精度を高めようとするとECU(Electronic control unit)の演算負荷が大きくなることが考えられる。
 そこで、本明細書開示の内燃機関の制御装置は、ノズル先端部に設けられた噴孔の腐食発生の判定精度を維持しつつ、その演算負荷を軽減することを課題とする。
 かかる課題を解決するために、本明細書に開示された内燃機関の制御装置は、第1のパラメータとしてのインジェクタのノズル先端温度を検出する第1検出部と、第2のパラメータとしてのシリンダヘッドの熱量を検出する第2検出部と、
を備え、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの少なくとも一つを用いて内燃機関の停止後に前記インジェクタのノズル先端に結露が発生するか否かの結露判定を行う内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の状態を評価することのできる値であって、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータのいずれのパラメータを選択するのかの閾値が設定される評価値を検出する第3検出部を備え、前記結露判定を行う際に、前記評価値に応じて前記第1のパラメータあるいは前記第2のパラメータのいずれかを用いるか、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの双方を用いるかを切り替える。これにより、適切に結露判定を行い、ひいては、腐食発生の判定を行うことができるとともに、その際の演算負荷を軽減することができる。
 具体的に、本明細書に開示された内燃機関の制御装置は、前記評価値が第1閾値以下の場合に、前記結露判定に用いるパラメータとして前記第2のパラメータを用いることができる。内燃機関が始動直後の状態である場合等に、評価値が第1閾値以下であり、内燃機関の停止後にノズル先端に生じる結露に対しシリンダヘッドの熱量の影響が大きい領域では第2のパラメータであるシリンダヘッドの熱量によって結露判定を行う。一つのパラメータのみを用いることで演算負荷を軽減することができる。また、このような措置を選択する領域を第2のパラメータのみで結露判定、ひいては噴孔腐食判定の精度が確保することができる領域に限定することで、噴孔腐食判定の精度は確保される。
 また、本明細書に開示された内燃機関の制御装置は、前記評価値が第1閾値と、該第1閾値よりも高い第2閾値との間である場合に、前記結露判定に用いるパラメータとして前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの双方を用いることができる。評価値が噴孔腐食発生有無の境界領域となる第1閾値と第2閾値との間である場合は、第1のパラメータと第2のパラメータの双方を用い、結露判定、ひいては噴孔腐食判定を高精度に行う。
 本明細書に開示された内燃機関の制御装置は、前記評価値が第1閾値よりも高い第2閾値以上である場合に、前記結露判定に用いるパラメータとして前記第1のパラメータを用いることができる。評価値が第2閾値以上になっているときは、第1のパラメータであるインジェクタのノズル先端温度によって結露判定、ひいては噴孔腐食が発生するか否かの判定を行う。一つのパラメータのみを用いることで演算負荷を軽減することができる。また、このような措置を選択する領域を第1のパラメータのみで結露判定、噴孔腐食判定の精度が確保することができる領域に限定することで、結露判定、噴孔腐食判定の精度は確保される。
 本明細書に開示された内燃機関の制御装置では、前記評価値は、前記インジェクタのノズル先端温度としてもよい。また、前記評価値は、前記内燃機関の冷却水温としてもよい。内燃機関の暖機等の状態を評価することができる値は評価値として採用することができる。
 また、本明細書に開示された内燃機関の制御装置では、前記第2検出部は、前記内燃機関始動時のシリンダヘッドの熱量に、前記内燃機関始動後に蓄えられる熱量を反映させて前記第2のパラメータとしてのシリンダヘッドの熱量を検出するようにしてもよい。シリンダヘッドの熱量を精度よく検出することにより、結露判定、噴孔腐食判定の精度を向上させることができる。
 本明細書開示の内燃機関の制御装置によれば、ノズル先端部に設けられた噴孔の腐食発生の判定精度を維持しつつ、その演算負荷を軽減することができる。
図1は第1実施形態の内燃機関の概略構成を示す説明図である。 図2は内燃機関に装着されたインジェクタの説明図である。 図3は内燃機関停止後のノズル先端温度の低下の様子を示す説明図である。 図4は第1実施形態の内燃機関の制御の一例を示すフロー図である。 図5は第1実施形態における結露発生判定に用いるマップの一例である。 図6は第1実施形態における内燃機関始動時のヘッド熱量を算出する制御の一例を示すフロー図である。 図7は内燃機関停止時から内燃機関の再度の始動までのヘッド熱量の低下の様子を示すグラフである。 図8は内燃機関始動時のヘッド熱量を考慮した腐食発生判定の一例を示すグラフである。 図9(A)、(B)、(C)は第1実施形態における結露発生判定における判定方法の振り分けを示す説明図である。 図10(A)、(B)、(C)は結露が発生するか否かを判断する他の例を示すものであり、図10(A)は内燃機関停止後のノズル先端温度の低下履歴を示すベースマップであり、図10(B)はヘッド熱量を冷却水温に換算してベースマップを用いてノズル先端温度の時間変化を予測したグラフであり、図10(C)は露点到達時刻を算出するマップの一例である。 図11はヘッド熱量の算出方法の一例を示すフロー図である。 図12は第1温度計及び第2温度計の配置を示す説明図である。 図13は第1温度計及び第2温度計の他の配置を示す説明図である。 図14は第4実施形態における噴孔腐食判定に用いるフロー図の一例である。 図15は判定閾値trを決定するマップの一例である。 図16ヘッドが熱量を持っているときのノズル先端温度の低下の様子を示すグラフである。 図17(A)、(B)、(C)は第2実施形態における結露発生判定における判定方法の振り分けを示す説明図である。
 以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されて描かれている場合もある。
(第1実施形態)
 図1は第1実施形態の内燃機関100の概略構成を示す説明図である。図2は内燃機関100に装着されたインジェクタ107の説明図である。内燃機関100には、燃料噴射装置1が組み込まれている。第1実施形態における内燃機関100は、筒内噴射を行う内燃機関、より具体的にはディーゼル内燃機関であるが、ガソリン内燃機関とすることもできる。内燃機関の気筒数は限定されないが、本実施形態における内燃機関100は4気筒である。内燃機関100は、シリンダヘッド101aとシリンダブロック101bを備えたエンジン本体101を備え、そのエンジン本体101に♯1気筒~♯4気筒を備える。燃料噴射装置1は、♯1気筒~♯4気筒に対応して、♯1インジェクタ107-1~♯4インジェクタ107-4を備える。具体的に、♯1気筒には、♯1インジェクタ107-1が装着され、♯2気筒には♯2インジェクタ107-2が装着されている。♯3気筒には♯3インジェクタ107-3が装着され、♯4気筒には♯4インジェクタ107-4が装着されている。♯1インジェクタ107-1~♯4インジェクタ107-4はそれぞれコモンレール120に接続され、コモンレール120から高圧の燃料が供給される。図2を参照すると各インジェクタ107は、シリンダヘッド101aに装着されている。各インジェクタ107は、シート部を介してシリンダヘッド101aとの間で熱の授受を行う。
 内燃機関100は、エンジン本体101に取り付けられたインテークマニホールド102、エキゾーストマニホールド103を備える。インテークマニホールド102には、吸気管104が接続されている。エキゾーストマニホールド103には排気管105が接続されると共に、EGR通路108の一端が接続されている。EGR通路108の他端は、吸気管104に接続されている。EGR通路108には、EGRクーラ109が設けられている。また、EGR通路108には、排気ガスの流通状態を制御するEGRバルブ110が設けられている。吸気管104には、エアフロメータ106が接続されている。エアフロメータ106は、ECU111に電気的に接続されている。ECU111には、インジェクタ107-i(iは気筒番号を示す)、具体的に、♯1インジェクタ107-1~♯4インジェクタ107-4が電気的に接続されている。ECU111は、制御装置として機能し、後に詳述する各種制御を行う。
 ECU111には、内燃機関100の回転数を測定するNEセンサ112、冷却水の温度を測定する水温センサ113及び燃料の温度を測定する燃温センサ114、外気温センサ115が電気的に接続されている。ECU111には、内燃機関100の各種制御に用いられるマップ類が格納されている。また、ECU111には、第1検出部111a、第2検出部111b及び第3検出部111cを備える。第1検出部111aはインジェクタ107の先端温度Tnzlを検出する。第2検出部111bはシリンダヘッド101aが蓄えている熱量Q(以下、ヘッド熱量Qという。)を検出する。第3検出部111cは、評価値の一例としてのノズル先端温度を検出する。第3検出部111cによって検出されたノズル先端温度は、後に説明する第1のパラメータと第2のパラメータのいずれのパラメータを選択するのかの閾値が設定される。ノズル先端温度は、内燃機関100の運転条件や、運転履歴によって変化する。なお、本実施形態では、第2検出部111bと第3検出部111cを別個に準備しているが、一方の機能を他方が補完するようにして、第2検出部111bと第3検出部111cのいずれか一方を装備するようにしてもよい。
 本実施形態の第1検出部111aは、エンジン本体101内を流通する冷却水の温度に適合条件を考慮してインジェクタ107のノズル先端温度Tnzlを推定するが、他の方法によってノズル先端温度Tnzlを検出してもよい。例えば、第1検出部111aは、ノズル先端温度Tnzlを温度センサによって直接検出してもよい。また、ノズル先端温度Tnzlと相関性を有する値を用いてノズル先端温度Tnzlを推定するようにしてもよい。
 本実施形態の第2検出部111bは、燃焼ガスからの被熱として瞬時の温度を積算することによってヘッド熱量Qを推定するが、他の方法によってヘッド熱量Qを検出してもよい。例えば、後に示す第3実施形態に示すように第2検出部は、冷却水の温度変化ΔTを用いて直接的にヘッド熱量Qを検出してもよい。
 本実施形態の第3検出部111cは、ノズル先端温度Tnzlを評価値として採用し、ECU111は、検出したノズル先端温度Tnzlに応じて噴孔腐食判定に用いるパラメータの組み合わせを切り替える。具体的に、ECU111は、第3検出部111cによって取得したノズル先端温度Tnzlに応じて、第1のパラメータあるいは第2のパラメータのいずれかを用いるか、第1のパラメータと第2のパラメータの双方を用いるかを切り替える。ここで、本実施形態における第1のパラメータは、ノズル先端温度Tnzlであり、第2のパラメータは、ヘッド熱量Qである。すなわち、ECU111は、噴孔腐食判定に際し、ノズル先端温度Tnzlに応じて、ノズル先端温度Tnzlあるいはヘッド熱量Qを用いるか、ノズル先端温度Tnzlとヘッド熱量Qを用いるかを切り替える。なお、ノズル先端温度Tnzlは冷却水の温度Twと相関性を有している。すなわち、ノズル先端温度Tnzlは、冷却水の温度Twにサチュレートし、冷却水の温度Twと相関性を有する値である。
 内燃機関100に装着されたインジェクタ107を示す図2を参照すると、シリンダヘッド101aに装着されたインジェクタ107は、先端部にノズル107aを備えている。ノズル107aには、噴孔が設けられている。このようなノズル107aの先端部に凝縮水が結露し、付着すると腐食が発生する可能性がある。噴孔の周辺が腐食すると、噴孔の噴孔径が変化する可能性がある。噴孔径が変化すると、適切な燃料噴射に影響を与えることになる。そこで、ECU111は、結露発生の有無を判断する。そして、必要に応じてノズル腐食防止制御を行う。
 ここで、図3を参照して、内燃機関停止後のノズル先端温度Tnzlの低下の様子について説明する。図3中、実線と一点鎖線は、いずれも内燃機関停止前後のノズル先端温度Tnzlの推移を示している。実線と一点鎖線は、内燃機関停止時において、ノズル先端温度Tnzlが一致している。ところが、内燃機関停止後のノズル先端温度Tnzlの低下速度は、実線の方が一点鎖線よりも緩慢であり、遅い。この結果、一点鎖線で示すノズル先端温度Tnzlが露点に到達する時間t1よりも、実線で示すノズル先端温度Tnzlが露点に到達する時間t2の方が長い。露点到達時間が長い方が、ノズル先端部以外の部分で結露する可能性が高くなり、ノズル腐食防止の面で有利である。このように、内燃機関停止時のノズル先端温度Tnzlが同じであるにもかかわらず、ノズル先端温度Tnzlの低下速度が異なるのは、内燃機関停止前のヘッド熱量Qが異なるためである。図3を参照すると、実線と一点鎖線とでは、ノズル先端温度Tnzlの履歴が異なっており、この結果、図3中、ハッチングを施して示した分だけ、実線の方が一点鎖線よりもシリンダヘッドの受熱量、すなわち、ヘッド熱量Qが多い。このヘッド熱量Qの差が、内燃機関停止後のノズル先端温度Tnzlの低下速度の差として現れていると考えられる。
 そこで、本実施形態の内燃機関100では、ノズル先端温度Tnzl及びヘッド熱量Qに着目してノズル107aの先端部における結露発生の有無を判定する。以下、図4乃至図9(C)を参照しつつ、ECU111による内燃機関100の制御の一例について説明する。なお、図4は内燃機関100の制御の一例を示すフロー図である。図5は第1実施形態における結露発生判定に用いるマップの一例である。図6は第1実施形態における内燃機関始動時のヘッド熱量Qを算出する制御の一例を示すフロー図である。図7は内燃機関停止時から内燃機関の再度の始動までのヘッド熱量Qの低下の様子を示すグラフである。図8は内燃機関始動時のヘッド熱量Qを考慮した腐食発生判定の一例を示すグラフである。図9(A)、(B)、(C)は第1実施形態における結露発生判定における判定方法の振り分けを示す説明図である。
 まず、ステップS1では、ECU111が備える第1検出部111aによりノズル先端温度Tnzlを推定するための演算を行う。ここで、ノズル先端温度Tnzlは、その時々、すなわち、瞬時のノズル先端温度である。ノズル先端温度Tnzlは、一例として、以下の式1によって算出、推定される。
Tnzl
=f(NE・IT・TQ)-f(Tw・Tf)   式1
NE:エンジン回転数  IT:噴射時期  TQ:噴射量
Tw:水温       Tf:燃温
 つぎに、ステップS2においてステップS1において算出したノズル先端温度Tnzlが第2閾値に相当する腐食回避ノズル先端温度Tnzl_b以下であるか否かを判断する。ここで、図5を参照しつつ、第1閾値に相当する判定方法切替ノズル先端温度Tnzl_aと、第2閾値に相当する腐食回避ノズル先端温度Tnzl_bについて説明する。判定方法切替ノズル先端温度Tnzl_aは、噴孔腐食の発生に対し、ヘッド熱量Qの影響が大きい領域Aを規定している。このため、ノズル先端温度Tnzlが、判定方法切替ノズル先端温度Tnzl_a以下であるときは、噴孔腐食の発生に影響の大きいヘッド熱量Qのみで噴孔腐食判定を行う。
 一方、腐食回避ノズル先端温度Tnzl_bは、腐食回避が可能である領域Cを規定している。すなわち、ノズル先端温度Tnzlが、腐食回避ノズル先端温度Tnzl_b以上であるときは、この状態で内燃機関100が停止されても噴孔腐食が回避されると判断される。このため、ノズル先端温度Tnzlが、腐食回避ノズル先端温度Tnzl_b以上であるときは、ヘッド熱量Qを用いることなく噴孔腐食判定を行う。
 図5を参照すると、第2閾値は第1閾値よりも大きい。ノズル先端温度Tnzlが第1閾値と第2閾値との間となる領域Bは、噴孔腐食発生の有無の境界が存在している領域である。このため、高精度の噴孔腐食判定、すなわち、噴孔の腐食が発生するか否かの判定のために、第1のパラメータと第2のパラメータを用いる。
 ステップS2においてYesと判断したときは、処理は終了となる(エンド)。すなわち、ノズル先端温度Tnzlが図9(C)に示すように領域Cに属し、この状態で内燃機関100が停止されても噴孔腐食が回避されると判断される。ノズル先端温度Tnzlが腐食回避ノズル先端温度Tnzl_b以上であり、ノズル先端温度Tnzlが十分高いときは、内燃機関100を停止し、各部の温度が低下し始めても、ノズル107aの先端部以外の部分が先に露点に到達する。このため、先に露点に到達した部分に結露が生じ、ノズル107aの先端部の結露が回避され、この結果、噴孔腐食が回避される。このように領域Cに属する場合、噴孔腐食判定は第1のパラメータのみで行うことができるため、演算負荷が軽減される。
 一方、ステップS2においてNoと判断したときはステップS3へ進む。ステップS3では、ヘッド熱量Qを推定するための演算を行う。ここで、ヘッド熱量Qは、ステップS1で算出した瞬時のノズル先端温度Tnzlを一定期間τ分、積算した値として求めることができる。ヘッド熱量Qは、一例として、以下の式2によって算出、推定される。なお、一定期間τは、適合条件から、任意に設定することができる期間である。
Q=ΣTnzl  式2
 式2を用いることにより、ヘッド熱量Qを推定することができるが、本実施形態では、ヘッド熱量Qの推定の精度を向上させるために、さらに、以下の処理を行う。すなわち、図6に示すフロー図に基づいて内燃機関始動時のヘッド熱量Qstartを算出し、これを以後積算される内燃機関始動後に蓄えられる熱量に反映させることで、より正確なヘッド熱量Qの推定を行う。図6を参照すると、ステップS3aでは、内燃機関停止時のヘッド熱量Qstopを取得する。ここで、内燃機関停止時とは、前回の内燃機関の停止時を指す。すなわち、前回内燃機関停止時に算出され、記憶されていたヘッド熱量Qを停止時のヘッド熱量Qstopとして呼び出す。ステップS3bでは、内燃機関停止時外気温Tastopを取得する。ここでも、内燃機関停止時とは、前回の内燃機関の停止時を指す。外気温は外気温センサ115によって取得される。ステップS3cでは、内燃機関停止期間tを取得する。すなわち、前回内燃機関停止時から今回内燃機関始動までの経過時間を取得する。ステップS3dでは、今回の内燃機関始動時の外気温Tastartを取得する。ステップS3eでは、外気への熱の放熱速度αを算出する。放熱速度αは、外気温が低いほど速くなる。そこで、放熱速度αは、内燃機関停止時外気温Tastopと、内燃機関始動時外気温Tastartの双方を用いて算出される。具体的に、放熱速度αは、式3を用い、TastopとTastartのうち、より温度の低い方を採用して算出される。
α=f(Tastop,Tastart)
 =k1×min(Tastop,Tastart)  式3
    k1:係数
 なお、演算負荷を低減するために、予め内燃機関停止時外気温Tastopと、内燃機関始動時外気温Tastartのうち、一方を用いるようにしておいてもよい。具体的に、式3に代えて、式4-1又は式4-2を用いて放熱速度αを算出してもよい。
α=k2×Tastop   式4-1
    k2:係数
α=k3×Tastart  式4-2
    k3:係数
 ステップS3fでは、内燃機関の停止期間tと放熱速度αより内燃機関停止期間t中の放熱量Qoutを算出する。内燃機関停止期間t中の放熱量Qoutは、図7に示すように表すことができる。そして、ステップS3gにおいて、内燃機関停止時のヘッド熱量Qstopと内燃機関停止期間中の放熱量Qoutより、内燃機関始動時のヘッド熱量Qstartを算出する。
 このようにして算出された内燃機関始動時のヘッド熱量Qstartに内燃機関始動後に蓄えられるヘッド熱量Qを加算することにより、その時点におけるより正確なヘッド熱量Qを把握することができる。このような措置は、内燃機関始動時のヘッド熱量Qにより、式2によって算出されるヘッド熱量Qを補正することになる。図8を参照すると、式2によって推定される熱量のみの場合、すなわち、始動後熱量積算のみによる場合と比較して、始動時のヘッド熱量Qstartを考慮した場合の方が温度上昇の幅が大きくなる。例えば、時刻aのタイミング、時刻cのタイミングで回転数及び負荷が増加したときに、式2によって推定される熱量のみの場合、始動時のヘッド熱量Qstartを考慮した場合のいずれの場合も熱量は増加している。そして、例えば、時刻bのタイミングで腐食の判定を行うと、いずれの場合も噴孔腐食が発生するとの判定がされる。これに対し、時刻dのとき、式2によるヘッド熱量Qに基づいて噴孔腐食判定を行うと、ヘッド熱量が腐食閾値を上回ることがなく、噴孔腐食が発生すると判定される。この判定は誤判定である。一方、始動時のヘッド熱量Qstartを考慮すると、噴孔腐食を回避することができる領域に入っていると判定される。このように、始動時のヘッド熱量Qstartを考慮することにより、より正確な噴孔腐食判定を行うことができるようになる。例えば、内燃機関100を停止した後、即座に再始動するような場合に、シリンダヘッド101aがある程度のヘッド熱量Qを持った状態であるとき等に、精度よく噴孔腐食判定を行うことができる。
 ステップS3でヘッド熱量Qを推定した後、ステップS4では、ノズル先端温度Tnzlが第1閾値に相当する判定方法切替ノズル先端温度Tnzl_a以上であるか否かを判断する。ステップS4でNoと判断したときは、ステップS5へ進む。ステップS4でNoと判断したときは、図9(A)に示すように噴孔腐食の発生に対してヘッド熱量Qの影響が大きい領域Aに属することになる。ステップS5では、ヘッド熱量Qが閾値Qr以下であるか否かを判断する。閾値Qrは、噴孔腐食を回避することができる熱量であり、ヘッド熱量Qが閾値Qr以下であるときは、噴孔腐食が発生すると判断する。ステップS5でYesと判断したときは、ステップS7へ進み、噴孔の腐食判定、すなわち、噴孔腐食が発生するとの判定を行うとともに、噴孔腐食に対する対策を実行する。ステップS5における噴孔腐食判定は、第2のパラメータであるヘッド熱量Qのみを用いて行う。このため、ECU111の演算負荷が軽減される。ノズル先端温度Tnzlが領域Aに属するときは、噴孔腐食の発生に対してヘッド熱量Qの影響が大きいことからヘッド熱量Qのみを用いて噴孔腐食の発生の有無を判定することとしても、その判定精度は確保される。なお、ステップS7における噴孔腐食に対する対策としては、例えば、EGR量を減量することによる内燃機関の昇温制御や、内燃機関の停止を禁止する等の種々の対策が挙げられる。これらの対策として、従来公知の対策を適宜採用することができる。ステップS5でNoと判断したときは、処理は終了となる(エンド)。
 一方、ステップS4でYesと判断したときは、ステップS6へ進む。ステップS6では、第1のパラメータであるノズル先端温度Tnzlと、第2のパラメータであるヘッド熱量Qの双方を用いて噴孔腐食が発生するか否かを判断する。ステップS4でYesと判断したときは、図9(B)で示すように噴孔腐食発生有無の境界付近の領域Bとなる。このため、ノズル先端温度Tnzlとヘッド熱量Qの双方を用いて精度よく噴孔腐食判定を行う。具体的に、噴孔腐食判定は、以下の式5及び式6を用いて行う。まず、ステップS1で推定したノズル先端温度TnzlとステップS3で推定したヘッド熱量Qに基づいて、ノズル先端温度Tnzlの低下速度vを算出する。低下速度vは、一例として、以下の式5によって算出される。
v=f(Tnzl・Q)  式5
 そして、算出した低下速度vに基づいて露点到達時刻t0を算出する。露点到達時刻t0は、一例として、以下の式6によって算出される。
t0=f(Tnzl・v)  式6
 式6により露点到達時刻t0を算出した後は、この露点到達時刻t0が予め定められた閾値a1よりも前であるか否かを判断する。ここで、閾値a1は、ノズル先端部における結露が発生するか否かを判断するための値として実機毎の適合によって定められた値である。露点到達時刻t0が閾値a1よりも後である場合は、その時点において内燃機関100を停止したとしてもノズル先端部における結露発生は回避されると判断する。ステップS6でにおける噴孔腐食判定は、第1のパラメータであるノズル先端温度Tnzlと、第2のパラメータであるヘッド熱量Qの双方を用いるため、高精度の判定を行うことができる。ステップS6でYesと判断したときは、ステップS5でYesと判断したときと同様にステップS7へ進み、噴孔の腐食判定、すなわち、噴孔腐食が発生するとの判定を行うとともに、噴孔腐食に対する対策を実行する。一方、ステップS6でNoと判断したときは、処理は終了となる(エンド)。
 以上説明したように、本実施形態によれば、ノズル先端部に設けられた噴孔の腐食発生の判定精度を維持しつつ、その演算負荷を軽減することができる。
(第2実施形態)
 つぎに、第2実施形態につき、図10(A)、(B)、(C)を参照しつつ説明する。第2実施形態は、第1実施形態において結露が発生するか否かを判断する方法を他の方法に置き換えたものである。すなわち、第2実施形態は、図4に示すフロー図におけるステップS6の処理を変更したものである。
 図10(A)、(B)、(C)は結露が発生するか否かを判断する方法を説明する図面である。図10(A)は内燃機関停止後のノズル先端温度の低下履歴を示すベースマップである。図10(B)はヘッド熱量を冷却水温に換算してベースマップを用いてノズル先端温度の時間変化を予測したグラフである。図10(C)は露点到達時刻を算出するマップの一例である。
 ECU111は、図10(A)に示すベースマップを備える。ベースマップは、エンジン停止からの経過時間tと温度低下Tとの関係を示している。ここで、温度低下Tは、その時刻における温度低下量を示している。すなわち、温度の低下の仕方を表している。図10(A)から、エンジン停止直後は温度低下量が多く、すなわち、温度低下速度が速く、エンジン停止から時間が経つにつれて温度低下速度が低くなることがわかる。このようなベースマップは、エンジン毎の適合条件から得られる。ノズル先端温度Tnzlは冷却水温Twにサチュレートする。図10(B)は、ノズル先端温度Tnzlがサチュレートする温度として補正後冷却水温Tw´を設定している。具体的に冷却水温Twにヘッド熱量Qを水温に換算した値を考慮して補正後冷却水温Tw´としている。図10(B)に示すグラフでは、エンジン停止時のノズル先端温度Tnzlを初期値とし、サチュレートするTw´を終値として設定し、初期値と終値との間を温度の低下の仕方を表しているベースマップを用いてノズル先端温度の時間変化を予測している。そして、図10(C)に示すようにノズル先端温度の時間変化を示すグラフに露点を当てはめ、ノズル先端温度が露点に到達する時刻t0を算出し、このように求めた露点到達時刻t0が予め定められた閾値a1以下であるか否かを判断する。露点到達時刻t0が閾値a1より後である場合は、その時点において内燃機関100を停止したとしてもノズル先端部における結露発生は回避されると判断する。これとは逆に、露点到達時刻t0が閾値a1より前であるときは、結露が発生し、腐食が発生すると判断する。ECU111は、このような判断を行ってもよい。
(第3実施形態)
 つぎに、図11乃至図13を参照しつつ、第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第1実施形態におけるヘッド熱量Qの推定方法を他の方法に置き換えたものである。すなわち、図4に示すフロー図におけるステップS3の処理を変更したものである。
 図12を参照すると、内燃機関200は、シリンダヘッド101aの前端側に第1水温センサ113aを備え、後端側に第2水温センサ113bを備える。図11を参照すると、ステップS12aでは、第1水温センサ113aより上流側の冷却水温Tw1を検出する。ステップS12bでは、第2水温センサ113bにより下流側の冷却水温Tw2を検出する。ステップS12cでは、上流と下流の温度差ΔTを算出する。図12に示す例では、4気筒間の温度差ΔTを算出することになる。ステップS12dでは、温度計測部位を通過する冷却水量dQwを推定する。これは、内燃機関の回転数から推定する。内燃機関の回転数は、NEセンサ112によって取得する。なお、電動ウォーターポンプが採用されている場合は、電動ウォーターポンプの回転数NPによって冷却水量dQwが推定される。ついで、ステップS12eでは、温度差ΔT、冷却水量dQwより、シリンダヘッド101aから冷却水への放熱量dQoutが算出される。具体的に、放熱量dQoutは、以下の式7を用いて算出される。
Qout=ρ・dQw・cv・ΔT  式7
    ρ:冷却水の密度  cv:冷却水の定容比熱
 そして、ステップS12fでは、放熱量dQoutからヘッド熱量Qを算出する。ヘッド熱量Qが小さいときは、冷却水への放熱量dQoutが小さくなり、この結果、温度差ΔTが小さくなる関係がある。この関係より、ヘッド熱量Qを推定することができる。
 このように、計測データを用いることにより、ヘッド熱量Qを精度よく算出することができる。なお、図13に示す内燃機関300のように、第1水温センサ113aと第2水温センサ113bを一つの気筒を挟むように設置して温度差ΔTを取得するようにしてもよい。
(第4実施形態)
 つぎに、第4実施形態について、図14乃至図17(C)を参照しつつ説明する。図14は第4実施形態における噴孔腐食判定に用いるフロー図の一例である。図15は判定閾値trを決定するマップの一例である。図16はヘッドが熱量Qを持っているときのノズル先端温度Tnzlの低下の様子を示すグラフである。図17(A)、(B)、(C)は第2実施形態における結露発生判定における判定方法の振り分けを示す説明図である。
 まず、ステップS21では、内燃機関始動時の冷却水温Tw0を取得する。そして、ステップS22において判定閾値trを取得する。判定閾値trは、図15に示すマップを参照することにより取得する。判定閾値trは第1閾値に相当し、評価値に相当する内燃機関始動時の冷却水温Tw0によって決定される。判定閾値trは、噴孔腐食に対しヘッド熱量Qの影響が大きい領域Aを決定するために参酌される値である。図15を参照すると、判定閾値trは、内燃機関始動時の冷却水温Tw0が高いほど、低くなる。すなわち、判定閾値trは小さくなる。冷却水温Tw0が高いと、噴孔腐食発生有無の境界に近く、高精度に噴孔腐食判定を行うことが求められる領域に近い。そのため、判定閾値trを低く設定し、第1のパラメータと第2のパラメータの双方を用いて噴孔腐食判定を行う領域に移行し易くしている。また、他の面では、冷却水温Tw0が低ければ、ノズル先端温度Tnzlは噴孔腐食判定に影響を与えにくく、ヘッド熱量Qが噴孔腐食判定に与える影響が大きくなる。すなわち、冷却水温Tw0が低く、冷却水温Twと相関性を持って変化するノズル先端温度Tnzlが低くてもヘッド熱量Qが大きければ、噴孔腐食を回避することができる。図15に示すマップは、これらの現象を反映している。
 ステップS23では、瞬時のノズル先端温度Tnzlを取得する。これは、第1実施形態と同様に、第1実施形態における式1を用いることによって算出される。ステップS24では、ヘッド熱量Qを求める演算を行う。ヘッド熱量Qの演算は、第1実施形態と同様に式2により行う。また、この際、第1実施形態と同様に、内燃機関始動のヘッド熱量Qstartを加味してもよい。
 ステップS25では、内燃機関100の始動後の経過時間tが判定閾値tr以上であるか否かを判断する。ステップS25でNoと判断したときは、ステップS26へ進む。ステップS26では、ヘッド熱量Qが閾値Qr以下であるか否かを判断する。ステップS25でNoと判断したときは、図17(A)に示すように噴孔腐食の発生に対してヘッド熱量Qの影響が大きい領域Aに属することになる。閾値Qrは、噴孔腐食を回避することができる熱量であり、ヘッド熱量Qが閾値Qr以下であるときは、噴孔腐食が発生すると判断する。ステップS26でYesと判断したときは、ステップS30へ進み、噴孔の腐食判定、すなわち、噴孔腐食が発生するとの判定を行うとともに、噴孔腐食に対する対策を実行する。ステップS26における噴孔腐食判定は、第2のパラメータであるヘッド熱量Qのみを用いて行う。このため、ECU111の演算負荷が軽減される。ノズル先端温度Tnzlが領域Aに属するときは、噴孔腐食の発生に対してヘッド熱量Qの影響が大きいことからヘッド熱量Qのみを用いて噴孔腐食の発生の有無を判定することとしても、その判定精度は確保される。なお、ステップS30における噴孔腐食に対する対策としては、例えば、EGR量を減量することによる内燃機関の昇温制御や、内燃機関の停止を禁止する等の種々の対策が挙げられる。これらの対策として、従来公知の対策を適宜採用することができる。ステップS26でNoと判断したときは、処理は終了となる(エンド)。この点は、第1実施形態の場合と同様である。
 ステップS25でYesと判断したときは、ステップS27へ進む。ステップS27では、冷却水温Twが閾値Twr以上であるか否かを判断する。ここで、閾値Twrは、適合条件等を参照して決定される値であり、例えば、露点に設定することができる。本実施形態では、一例として閾値Twrは、露点に設定している。図16を参照すると、ノズル先端温度Tnzlは、冷却水温Twにサチュレートする。このため、内燃機関が停止した後、ノズル先端温度Tnzlは冷却水温Twまで低下する。ここで、シリンダヘッドが蓄えているヘッド熱量Qを考慮すると、冷却水温は、測定された冷却水温に比例熱量αを加えた温度になると考えられ、ノズル先端温度Tnzlもその温度にサチュレートする。このため、ノズル先端温度Tnzlがサチュレートすることとなるヘッド熱量Qを加味した冷却水温Twが閾値Twr以上であれば、ノズル先端温度Tnzlが露点を下回ることがなく、噴孔腐食が回避されると判定することができる。
 ステップS27でYesと判断したときは、ステップS28へ進む。ステップS28では、ノズル先端温度Tnzlが閾値Tnzl_r以上であるか否かを判断する。ここで、閾値Tnzl_rは、ノズル先端温度Tnzlがこの値以上であれば噴孔腐食が発生しないと判断することができる値である。ステップS28でYesと判断したときは、図17(C)で示すように領域Cに属し、この状態で内燃機関100が停止されても噴孔腐食が回避されると判断される。このように領域Cに属する場合、噴孔腐食判定は第1のパラメータであるノズル先端温度Tnzlのみで行うことができるため、演算負荷が軽減される。一方、ステップS28でNoと判断したときは、ステップS30へ進み、噴孔腐食に対する対策が採られる。
 一方、ステップS27でNoと判断したときは、ステップS29へ進む。ステップS29では、第1のパラメータであるノズル先端温度Tnzlと、第2のパラメータであるヘッド熱量Qの双方を用いて噴孔腐食が発生するか否かを判断する。ステップS27でNoと判断したときは、図17(B)で示すように噴孔腐食発生有無の境界付近の領域Bとなる。このため、ノズル先端温度Tnzlとヘッド熱量Qの双方を用いて精度よく噴孔腐食判定を行う。噴孔腐食判定に伴う具体的な演算については、第1実施形態と共通するのでその詳細な説明は省略する。また、ステップS29でYesと判断した場合及びNoと判断した場合のいずれも第1実施形態と共通する措置を採るため、その詳細な説明は省略する。
 以上説明したように、本実施形態によれば、ノズル先端部に設けられた噴孔の腐食発生の判定精度を維持しつつ、その演算負荷を軽減することができる。
 上記実施形態は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
 1 燃料噴射装置          100 内燃機関
 101 エンジン本体        102 インテークマニホールド
 103 エキゾーストマニホールド  104 吸気管
 105 排気管           107 インジェクタ
 111 ECU(制御装置)     

Claims (7)

  1.  第1のパラメータとしてのインジェクタのノズル先端温度を検出する第1検出部と、
     第2のパラメータとしてのシリンダヘッドの熱量を検出する第2検出部と、
    を備え、
     前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの少なくとも一つを用いて内燃機関の停止後に前記インジェクタのノズル先端に結露が発生するか否かの結露判定を行う内燃機関の制御装置であって、
     前記内燃機関の状態を評価することのできる値であって、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータのいずれのパラメータを選択するのかの閾値が設定される評価値を検出する第3検出部を備え、
     前記結露判定を行う際に、前記評価値に応じて前記第1のパラメータあるいは前記第2のパラメータのいずれかを用いるか、前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの双方を用いるかを切り替える内燃機関の制御装置。
  2.  前記評価値が第1閾値以下の場合に、前記結露判定に用いるパラメータとして前記第2のパラメータを用いる請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  3.  前記評価値が第1閾値と、該第1閾値よりも高い第2閾値との間である場合に、前記結露判定に用いるパラメータとして前記第1のパラメータと前記第2のパラメータの双方を用いる請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。
  4.  前記評価値が第1閾値よりも高い第2閾値以上である場合に、前記結露判定に用いるパラメータとして前記第1のパラメータを用いる請求項1乃至3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
  5.  前記評価値は、前記インジェクタのノズル先端温度である請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  6.  前記評価値は、前記内燃機関の冷却水温である請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
  7.  前記第2検出部は、前記内燃機関始動時のシリンダヘッドの熱量に、前記内燃機関始動後に蓄えられる熱量を反映させて前記第2のパラメータとしてのシリンダヘッドの熱量を検出する請求項1に記載の内燃機関の制御装置。
PCT/JP2014/082713 2013-12-17 2014-12-10 内燃機関の制御装置 WO2015093373A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016123819A RU2626905C1 (ru) 2013-12-17 2014-12-10 Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания
BR112016014385-0A BR112016014385B1 (pt) 2013-12-17 2014-12-10 Dispositivo de controle para motor de combustão interna
EP14871650.9A EP3085946B1 (en) 2013-12-17 2014-12-10 Control device for internal combustion engine
US15/102,313 US9885635B2 (en) 2013-12-17 2014-12-10 Control device for internal combustion engine
CN201480069448.7A CN105829702B (zh) 2013-12-17 2014-12-10 内燃机的控制装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013260668A JP5708779B1 (ja) 2013-12-17 2013-12-17 内燃機関の制御装置
JP2013-260668 2013-12-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015093373A1 true WO2015093373A1 (ja) 2015-06-25

Family

ID=53277144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/082713 WO2015093373A1 (ja) 2013-12-17 2014-12-10 内燃機関の制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9885635B2 (ja)
EP (1) EP3085946B1 (ja)
JP (1) JP5708779B1 (ja)
CN (1) CN105829702B (ja)
BR (1) BR112016014385B1 (ja)
RU (1) RU2626905C1 (ja)
WO (1) WO2015093373A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5704152B2 (ja) * 2012-11-28 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射装置
CN106679983A (zh) * 2017-02-14 2017-05-17 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种用于飞机涡扇发动机参数标定方法
CN113465935B (zh) * 2020-03-31 2023-09-05 比亚迪股份有限公司 车辆冷却回路检测方法、装置、计算机设备及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010255462A (ja) 2009-04-22 2010-11-11 Denso Corp 内燃機関
JP2011001901A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Denso Corp 内燃機関
WO2014112538A1 (ja) * 2013-01-21 2014-07-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1534201A1 (ru) * 1988-03-21 1990-01-07 Предприятие П/Я Г-4488 Устройство дл охлаждени распылител топливной форсунки
JP2782995B2 (ja) * 1991-08-16 1998-08-06 トヨタ自動車株式会社 エアアシスト型燃料噴射装置
US5467926A (en) * 1994-02-10 1995-11-21 Solar Turbines Incorporated Injector having low tip temperature
US6408801B1 (en) * 2000-04-26 2002-06-25 Delphi Technologies, Inc. Method for dissipating heat at the tip of a fuel injector
US6877486B2 (en) * 2003-09-15 2005-04-12 General Motors Corporation Method and apparatus for predicting a fuel injector tip temperature
JP2009002229A (ja) 2007-06-21 2009-01-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
DE102008044742A1 (de) * 2008-08-28 2010-03-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betrieb einer selbstzündenden Brennkraftmaschine
JP5790548B2 (ja) * 2012-03-12 2015-10-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP5704152B2 (ja) * 2012-11-28 2015-04-22 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010255462A (ja) 2009-04-22 2010-11-11 Denso Corp 内燃機関
JP2011001901A (ja) * 2009-06-19 2011-01-06 Denso Corp 内燃機関
WO2014112538A1 (ja) * 2013-01-21 2014-07-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3085946A4

Also Published As

Publication number Publication date
BR112016014385A2 (ja) 2017-08-08
JP2015117606A (ja) 2015-06-25
EP3085946B1 (en) 2019-03-06
BR112016014385B1 (pt) 2022-07-05
CN105829702A (zh) 2016-08-03
RU2626905C1 (ru) 2017-08-02
EP3085946A1 (en) 2016-10-26
JP5708779B1 (ja) 2015-04-30
US20160334304A1 (en) 2016-11-17
CN105829702B (zh) 2018-09-04
US9885635B2 (en) 2018-02-06
EP3085946A4 (en) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5223746B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2014020212A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2016118109A (ja) 水素エンジンシステム
WO2015093373A1 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2014112538A1 (ja) 内燃機関
JPWO2011101980A1 (ja) 燃料性状検出装置の異常検出装置
JP2007248119A (ja) Wiebe関数パラメータの決定方法および内燃機関の熱発生率推定装置
JP2010265786A (ja) 触媒床温推定装置
JP5480048B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2010106734A (ja) 内燃機関のegr制御方法及び内燃機関
JP4830986B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US20160090926A1 (en) Supercharging system
JP4765920B2 (ja) 吸気通路容積同定装置
JP2008002833A (ja) 吸気流量補正装置
JP2008303860A (ja) 燃料性状補正装置
JP5754356B2 (ja) 内燃機関とその温度センサの異常診断方法
JP5488520B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6559002B2 (ja) ラムダセンサ故障診断方法及び車両用動作制御装置
KR101745106B1 (ko) 시동 꺼짐 방지 장치 및 방법
JP2014125909A (ja) 燃料噴射装置
JP7206625B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2015094347A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5811798B2 (ja) 内燃機関、及びそのソーク判定方法、並びにその温度センサの異常判定方法
JP5169854B2 (ja) 内燃機関の吸入空気量推定装置
JP2014092126A (ja) 燃料噴射装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14871650

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2014871650

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014871650

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15102313

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112016014385

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016123819

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112016014385

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20160617