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JP2004308518A - Internal combustion engine and control method for internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine and control method for internal combustion engine Download PDF

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JP2004308518A
JP2004308518A JP2003101501A JP2003101501A JP2004308518A JP 2004308518 A JP2004308518 A JP 2004308518A JP 2003101501 A JP2003101501 A JP 2003101501A JP 2003101501 A JP2003101501 A JP 2003101501A JP 2004308518 A JP2004308518 A JP 2004308518A
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JP
Japan
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fuel
amount
injection valve
combustion chamber
internal combustion
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Application number
JP2003101501A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Bunichi Sato
文一 佐藤
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

【課題】インジェクタ先端に燃料のデポジットが堆積することを防止する。
【解決手段】燃焼室(110)内に燃料を噴射するインジェクタ(123)を備えた内燃機関(1)であって、燃焼室(110)内に供給する空気量を調整する吸入空気量調整手段(104、203)、吸入空気量調整手段(104、203)における空気量を制御するエンジンコントロールユニット(200)を備える。エンジンコントロールユニット(200)は、インジェクタ(123)から燃焼室(110)内に燃焼用燃料が噴射された後の所定期間、燃焼室内に供給する空気量を基準量から減少させる。この制御により、インジェクタ(123)先端の燃料が吸引されデポジット発生が防止される。
【選択図】 図1
An object of the present invention is to prevent a deposit of fuel from accumulating on the tip of an injector.
An internal combustion engine (1) having an injector (123) for injecting fuel into a combustion chamber (110), the intake air amount adjusting means for adjusting an amount of air supplied to the combustion chamber (110). (104, 203) and an engine control unit (200) for controlling the amount of air in the intake air amount adjusting means (104, 203). The engine control unit (200) reduces the amount of air supplied to the combustion chamber from a reference amount for a predetermined period after the fuel for combustion is injected from the injector (123) into the combustion chamber (110). By this control, the fuel at the tip of the injector (123) is sucked and the occurrence of deposit is prevented.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直噴エンジン等の内燃機関に係り、特にインジェクタ先端にデポジットが堆積することを防止する内燃機関に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関の燃焼室に燃料を供給するインジェクタにおいて、その先端に残留した燃料が加熱されることによって液相成分に含まれる物質が脱水素反応や重合反応を起こし固体化したデポジットが残留することが問題視されていた。このデポジットは、インジェクタ先端のサック内に堆積したり噴孔を塞いだりするため、燃料噴出の妨げになる。
【0003】
従来、デポジットの発生や堆積を防止するための技術が考案されていた。例えば、特開2002−130022号公報には、エンジンの回転数を検出し、低速時、すなわち燃料の噴射間隔が長くてその間にインジェクタ先端の燃料が固相化しやすい状態の場合に、燃焼室の点火時期を遅角側に制御し、緩慢な燃焼にさせることによってインジェクタ先端の温度を下げ、デポジットの残留を防止する技術が開示されている(特許文献1)。
【0004】
また特開2002−48034号公報には、インジェクタのノズルプレートに段差と燃料逃し溝を設け、表面張力によって燃料をノズルから離し、逃し溝経由で排出するように構成した技術が開示されている(特許文献2)。
【0005】
【特許文献1】
特開2002―130022号公報
【0006】
【特許文献2】
特開2002−48034号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に開示されているような点火時期を制御する技術は、緩慢燃焼を許容するものであるため、燃焼効率を低下させ燃費を悪化させてしまうという問題点があった。また特許文献2に開示されているようなノズル構造では、残留した燃料がノズルから離れて停滞するものの排出される前の燃料が温度上昇によってデポジットとなり、いつかはノズルを塞ぐ原因になることは避けられなかった。
【0008】
【課題を解決する手段】
そこで、本発明は上記課題を解決するために、噴射弁にデポジットが付着することを防止可能な内燃機関及びその制御方法を提供することを目的とする。
【0009】
この目的を達成する第1の発明は、燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関であって、燃焼室内に供給する空気量を調整する吸入空気量調整手段と、吸入空気量調整手段における空気量を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、噴射弁から燃焼室内に燃焼用燃料が噴射された後の所定期間、燃焼室内に供給する空気量を基準量から減少させることを特徴とする。
【0010】
上記構成によれば、通常燃焼室内で燃料と空気とを適度に混合させ点火させるため、基準量で空気が燃焼室内に供給されるが、制御手段は、噴射弁から燃料噴射後に供給する空気量を減少させる。空気量を減少させると噴射弁先端に負圧が生じるため、噴射弁先端に残留していた燃料が負圧によって吸引される。このためデポジットの原因となる燃料が燃焼時に噴射弁先端に残っていない状態となるため、噴射弁先端の温度が上昇してもデポジットが発生することが無い。
【0011】
なお、空気量を減少させる期間は燃焼用燃料噴射直後でも少し間をおいてからでもよい。デポジットが生じうる条件になる前に燃料を除去すればよい。
【0012】
ここで本発明において「噴射弁」とはインジェクタ等の燃料供給構造を意味するが、噴射弁は必ずしも燃焼室内に直接噴射可能に設けられている(例えば直噴エンジン)必要はない。噴射弁が燃焼室以外の場所、例えば吸入管内に燃料を噴射するようなものであっても温度上昇によってデポジットが発生しうるような構造であれば、本発明を適用可能だからである。
【0013】
「吸入空気量調整手段」とは、燃焼室内に供給する空気の量を変更可能な構造総てを意味し、流量を制限可能に構成されたスロットルバルブや吸気弁が相当する。
【0014】
「制御手段」は、ソフトウェアプログラムにより本発明の動作を実施可能に構成されたコンピュータ装置(エンジンコントロールユニット等)を意味するが、必ずしもソフトウェア制御されることを要せず、同様の制御が可能なハードウェア構造として構成してもよい。
【0015】
「基準量」とは、燃焼室に吸気するために流す単位時間当たりの空気の流量の平均量を意味し、内燃機関によって適当な基準量は異なる。
【0016】
「所定期間」は、燃料噴射の直後に連続させてもよいし、燃料噴射後から若干期間をおいてもよい。燃料噴射後にサック内の燃料が減少し、デポジットが発生しうるような燃料量になる前に負圧にできれば充分である。
【0017】
ここで、制御手段は、空気量を減少せる期間を、直噴弁先端のサック内燃料が負圧により吸引されるに足りる期間に設定する。このように設定すれば、サック内の燃料が吸引されサック内に残留することが無くなるので、噴射弁が高温になってもデポジットが発生することが無い。
【0018】
この所定期間は、負圧の程度と噴射弁の構造とによって期間長は変動する。この所定期間は、予め定めた固定時間としてもよいし、内燃機関のクランク軸の回転角に対応させてもよい。
【0019】
また本発明において、制御手段は、空気量を減少させた期間の後の所定期間、燃焼室内に供給する空気量を基準量より増加させることは好ましい。このような構成によれば、デポジットの原因となりうる燃料を吸引するため空気量を減少させたことに伴って全体的に減少した吸入空気量を補うことができ、適正な燃焼を妨げないからである。例えば、制御手段は、空気量を増加させる期間を、空気量を減少させたことにより必要吸入空気量より少なくなった空気量を補填しうる期間に設定していることになる。このような構成によれば、少なくとも燃焼室内における適切な燃焼を確保できる。
【0020】
なお、この空気量を増加させる期間は、空気量を減少させる期間に連続させてもいいし一旦基準量の空気供給に戻して暫くしてから空気量を増加させてもよい。混合気の圧縮や燃焼に間に合うように空気を補充できればよい。
【0021】
さらに本発明において、クランク軸の角度を検出するクランク角検出手段をさらに備えることは好ましい。このとき制御手段は、クランク角検出手段が検出したクランク軸の回転角に基づいて吸入空気量調整手段を制御する。このような構成によれば、クランク軸の角度を検出することによって吸入する空気量を調整する適切なタイミングを知ることができる。このような構成により、クランク軸の回転角速度に応じて、空気量を減少させたり増加させたりする期間が変動し、期間の調整が不要である。
【0022】
なお、吸気バルブや排気バルブを動かすカムシャフト等の回転角を検出することでもタイミングを知ることができる。すなわち、内燃機関の動作に対応して周期的に動作する部材の動き、または、周期的に動作させるための信号そのものを検出・参照することで、微少燃料供給のタイミングを制御できる。
【0023】
また上記目的を達成する第2の発明は、燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関であって、噴射弁経由で燃焼室内に供給する燃料量を調整する燃料量調整手段と、燃料量調整手段における燃料量を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、噴射弁から燃焼室内に燃焼用燃料が噴射された後に、噴射弁に微少量の燃料を供給することを特徴とする。
【0024】
上記構成によれば、燃焼用燃料が噴射された後に噴射弁に微少量の燃料噴射を行うことにより、噴射弁のサック内には再び燃料が充填される。デポジットは燃料の残留量が少なくなった場合にデポジットが発生しうる温度範囲の熱が加わって生じるものであるため、当該温度範囲内ではサック内に燃料を再充填するよう構成すれば、デポジットが生じなくなる。また噴射弁先端の温度が微少量の燃料噴射でさらに低下するため、更にデポジットが生じにくくなる。
【0025】
なお、燃焼室の点火後にサック内の燃料がデポジット発生可能な量になったとしても、燃焼室内の高温によってデポジットは消失し、固相成分が残留することが無い。そのため燃料点火前までサック内の燃料量をデポジットが発生しにくい量に維持することが好ましい。
【0026】
ここで「微少量」とは、燃料の燃焼に寄与しない程度(すなわち燃焼用燃料のみで燃焼には充分)であってサック内にデポジットを生じない程度に充分な燃料の量をいう。デポジットは温度が所定の温度範囲にあって、ある程度以下の燃料が残っている場合に生じるから、このような量を充分超える量の燃料がサック内に残留している限りデポジットは生じないのである。
【0027】
なお、微少量の燃料供給は、燃料噴射後、燃焼室への点火によってデポジットが生じない程度の高温になるまでの間(すなわちデポジットが発生しうる温度範囲の期間)において、サック内の燃料がデポジットを生じうる限界量より常に高くなるようなタイミングに実施する。そのため、燃料噴射後にサック内の燃料が前記限界量に達する少し前に実施することが好ましい。
【0028】
ここで本第2の発明において、噴射弁先端の温度を検出する噴射弁温度検出手段をさらに備え、制御手段は、噴射弁温度検出手段が検出した噴射弁先端の温度が所定の温度以上である場合に、微少量の燃料を供給させることは好ましい。上記構成によれば、デポジットが発生しうる条件であるか否かを検出した上でサック内に燃料を再充填するので、デポジットの発生を確実に防止することが可能である。逆に温度の低下によってデポジット発生の可能性が少ない場合には微少量の燃料を供給しないで済ますことも可能である。
【0029】
ここで「所定の温度」は、例えば、サック内に残留する燃料量次第ではデポジットが生じる可能性のある温度であり、これより低い温度になっている場合には燃料を再充填しなくてもデポジットは発生しない。所定の温度は、デポジットを発生しうる温度範囲を検出するものでもよいが、サック内の燃料残量の指標として検出するものでもよい。すなわち、燃料噴出後は噴射弁先端の温度低下に対応して噴射弁先端に残留する燃料量が減少する。この燃料量がデポジットを生じうる限界量に達しているか否かを判断する指標としてこの温度検出を利用することもできる。
【0030】
ここで本第2の発明において、クランク軸の角度を検出するクランク角検出手段をさらに備えることは好ましい。このとき制御手段は、クランク角検出手段が検出したクランク軸の回転角が所定角になった場合に微少量の燃料を供給させる。このような構成によれば、クランク軸の角度を検出することによって微少量の燃料を供給するために適切なタイミングを知ることができる。
【0031】
なお、吸気バルブや排気バルブを動かすカムシャフト等の回転角を検出することでもタイミングを知ることができる。すなわち、内燃機関の動作に対応して周期的に動作する部材の動き、または、周期的に動作させるための信号そのものを検出・参照することで、微少燃料供給のタイミングを制御できる。
【0032】
上記目的を達成する第3の発明は、燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関であって、噴射弁経由で燃焼室内に供給する燃料量を調整する燃料量調整手段と、燃料量調整手段における燃料量を制御する制御手段と、噴射弁先端の温度を検出する噴射弁温度検出手段と、を備え、制御手段は、噴射弁から燃焼室内に供給する燃焼用燃料を複数回に分割して供給し、噴射弁温度検出手段が検出した噴射弁先端の温度が所定の温度になった場合に、第2回目以降の燃料を供給させる。
【0033】
上記構成によれば、燃焼用燃料供給後に噴射弁先端のサック内の燃料は徐々に減少するが、噴射弁先端の温度とサック内に残留する燃料量とはある程度対応するので、デポジットが生じない程度の残留燃料が存在している場合に燃料を噴射すれば、サック内の温度を一気に下げて、また、サック内に燃料を充填するので、デポジットが生じることが無い。
【0034】
ここで本第3の発明において、クランク軸の角度を検出するクランク角検出手段をさらに備えることは好ましい。このとき制御手段は、クランク角検出手段が検出したクランク軸の回転角が所定角になった場合に、第2回目以降の燃料を供給させる。このような構成によれば、クランク軸の角度を検出することによって第2回目以降の燃料を供給するために適切なタイミングを知ることができる。
【0035】
なお、吸気バルブや排気バルブを動かすカムシャフト等の回転角を検出することでもタイミングを知ることができる。すなわち、内燃機関の動作に対応して周期的に動作する部材の動き、または、周期的に動作させるための信号そのものを検出・参照することで、分割燃料供給のタイミングを制御できる。
【0036】
第1の発明に係る内燃機関の制御方法は、燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関の制御方法であって、噴射弁から燃焼室内に燃焼用燃料を噴射するステップと、燃焼用燃料の供給から所定期間、燃焼室内に供給する空気量を基準量から減少させるステップと、を備えたことを特徴とする。
【0037】
上記工程によれば、噴射弁から燃料噴射後に供給される空気量が基準量より減少し噴射弁先端に負圧が生じるため、噴射弁先端に残留していた燃料が負圧によって吸引される。このためデポジットの原因となる燃料が燃焼時に噴射弁先端に残っていない状態となるため、噴射弁先端の温度が上昇してもデポジットが発生することが無い。
【0038】
当該第1の発明に係る内燃機関の制御方法において、空気量を減少させるステップの後の所定期間、燃焼室内に供給する空気量を基準量より増加させるステップをさらに備える。このような方法によれば、デポジットの原因となりうる燃料を吸引するため空気量を減少させたことに伴って全体的に減少した吸入空気量を補うことができ適正な燃焼を妨げない。
【0039】
第2の発明に係る内燃機関の制御方法は、燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関の制御方法であって、噴射弁から燃焼室内に燃焼用燃料を噴射するステップと、噴射弁から燃焼室内に燃焼用燃料が噴射されてから所定期間後に、噴射弁に微少量の燃料を供給するステップと、を備えたことを特徴とする。
【0040】
上記工程によれば、燃焼用燃料が噴射された後に噴射弁に微少量の燃料噴射を行うことにより、噴射弁のサック内には再び燃料が充填される。デポジットは燃料の残留量が少なくなった場合にデポジットが発生しうる温度範囲の熱が加わって生じるものであるため、当該温度範囲内ではサック内に燃料を再充填するよう制御すれば、デポジットが生じなくなる。
【0041】
第3の発明に係る内燃機関の制御方法は、燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関の制御方法であって、噴射弁経由で燃焼室内に第1回目の燃焼用燃料を供給するステップと、噴射弁先端の温度が所定の温度になった場合に第2回目以降の燃焼用燃料を供給するステップと、を備えたことを特徴とする。
【0042】
上記工程によれば、燃焼用燃料供給後に噴射弁先端のサック内の燃料は徐々に減少するが、噴射弁先端の温度とサック内に残留する燃料量とはある程度対応するので、デポジットが生じない程度の残留燃料が存在している場合に燃料を噴射すれば、サック内の温度を一気に下げて、また、サック内に燃料を充填するので、デポジットが生じうる温度範囲においてデポジットを生じさせるような量にまで燃料が減少することが防止される。
【0043】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0044】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態は、上記第1の発明に係る内燃機関であり、特に直噴エンジンの燃焼室内に供給する空気量を制御するものである。図1に、本実施形態の直噴エンジンのシステム概念図を示す。以下の実施形態は本発明を直噴エンジンに適用した場合を例示したものであり、これらの構造に本発明が限定されるものではない。
【0045】
図1に示すように、本実施形態の直噴エンジン1は、吸気系統として、吸気口101、エアクリーナー102、吸気管103、スロットルバルブ104、サージタンク105、及び吸気マニホールド106を備えている。
【0046】
エアクリーナー102は吸い込んだ空気中の粉塵を濾過するものである。スロットルバルブ104は本発明に係り、吸気管103内を流れる空気の流量を制御する弁構造を構成している。サージタンク105は、燃焼室110内に供給する空気の圧力を平準化するものである。吸気マニホールド106は、燃焼室110内に空気を導くパイプである。
【0047】
また排気系としては、排気マニホールド130、三元触媒131、排気パイプ132を備えている。三元触媒131は排出ガスを低減させるための構造物である。
【0048】
直噴エンジン1の本体として、図1にはその一部断面図のみが示されており、燃焼室110、ピストン111、アーム112、クランク軸113、回転板114、点火プラグ115、吸気バルブ116、排気バルブ117、シリンダヘッド120、カムシャフト121、イグニションコイル122、及びインジェクタ123を備えている。
【0049】
燃焼室110は、インジェクタ123から供給された燃料と吸気マニホールド106から供給された空気との混合気を燃焼させるものである。当該燃焼室110の周囲には冷却用のウォータージャケット用空間が形成されているが、当該図では簡単のため省略してある。ピストン111は燃焼室110における燃焼による膨張によって燃焼室内を摺動可能になっており、その動力がアーム112を通じてクランク軸113に伝達されるようになっている。回転板114はクランク軸113とともに回転し、クランク軸の回転角を示すことが可能になっている。点火プラグ115は、イグニションコイル122から高電圧が供給されると発火し、混合気に点火するようになっている。吸気バルブ116は、吸気用のカムシャフト121の回転に対応して所定のクランク軸の角度範囲、すなわち吸気行程において開栓するように構成されており、空気と燃料との混合気を燃焼室110内に導くことができるようになっている。排気バルブ117は、排気用のカムシャフト121に台頭して所定のクランク軸の角度範囲、すなわち排気工程において開栓するように構成されており、燃焼ガスを排気することができるようになっている。インジェクタ123は本発明に係り、エンジンコントロールユニット(以下、「ECU」と称する。)200の制御に対応した量の燃料を供給することが可能になっている。
【0050】
制御系としては、本発明に係る制御手段であるECU200、エアロフローセンサ201、スロットルポジションセンサ202、スロットルモータ203、サージタンク圧力センサ204、インジェクタ先端温度センサ205、カムポジションセンサ206、クランクポジションセンサ207等を備えて構成されている。
【0051】
ECU200は、公知のマイクロコンピュータ装置としての構成を備えており、例えば、CPU(中央演算処理装置)、メモリ、インターフェース回路等を備えている。特にECU200は、本発明に係る制御方法を実施するためのソフトウェアプログラムを実行し、本発明の内燃機関として動作可能に構成されている。
【0052】
具体的に、ECU200は、エアロフローセンサ201の検出信号を参照することにより吸入空気量を検出可能になっている。またECU200はスロットルポジションセンサ202の検出信号を参照することによりスロットルバルブ104の開度を検出可能になっており、他方スロットルモータ203を駆動することによってスロットルバルブ104の開度を任意に変更することができるように構成されている。サージタンク圧力センサ204からの検出信号を参照することにより、ECU200はサージタンク105内の圧力を検出することができる。またインジェクタ先端温度センサ205からの検出信号を参照することにより、ECU200はインジェクタ123の先端温度、すなわちインジェクタ先端に残留する燃料の残量を間接的に検出することが可能になっている。カムポジションセンサ206は吸気バルブ116や排気バルブ117を開閉させるカムシャフト121の回転角を検出可能になっており、またクランクポジションセンサ207はクランク軸113と共に回転する回転板114の回転角を検出可能になっている。当該カムポジションセンサ206とクランクポジションセンサ207の検出信号を参照することによって、ECU200は2回転1サイクルのエンジンのどの工程にあるかを検出することができるようになっている。
【0053】
図8に基づいてインジェクタ123の先端部分の構造を説明する。インジェクタ123の先端部分は、ニードル1231をホルダ1232が囲むように構成されている。ニードル121の周囲から燃料が供給されるようになっている。ホルダ1232には噴孔1233が設けられており、燃焼室110内部に向けて燃料が噴射できるようになっている。ニードル121とホルダ1232とで囲まれる領域がサック1234であり、燃料噴射後に通常若干の燃料が残留する領域である。
【0054】
次に本第1実施形態の動作を説明する。図2は、本第1実施形態の吸入空気量の制御方法を示すものであり、クランク軸の角度に対するスロットルバルブ104の開度とそれに伴って増減するサージタンク圧力との関係を示している。クランク軸の角度は、上死点におけるクランク軸の角度をゼロとした場合の相対角度を示している。
【0055】
図2に示すように、本第1実施形態において、ECU200は、インジェクタ123から燃焼室110内に燃焼用燃料が噴射された後の所定期間(クランク角A1〜A2)、燃焼室110内に供給する空気量を基準量(スロットルバルブ開度S0)からスロットルバルブ開度S1にまで減少させている。さらにECU200は、空気量を減少させた後の所定期間(クランク軸113の角度A2〜A3)、今度は燃焼室110内に供給する空気量を基準量(S0)よりスロットルバルブ開度S2にまで増加させている。
【0056】
図3に示すフローチャートを参照しながら、本第1実施形態の制御方法を詳しく説明する。前提として、吸気行程開始時から燃料噴射行程までの期間においてスロットルバルブ104は、基準量としての空気量を供給する開度S0に制御されているものとする。
【0057】
まず、ECU200は、カムシャフトポジションセンサ206及び/またはクランクポジションセンサ207を参照しながら、燃料噴射が終了したか否かを判定する(S01)。燃料噴射の終了になっていない場合には(S01:N)、他の行程に属するためその行程に応じた他の処理を実施する(S07)。
【0058】
一方、燃料噴射が終了した場合(S01:Y)、ECU200は、まずスロットルモータ203を駆動してスロットルポジションセンサ202の検出信号を監視しながら、スロットルバルブ104を開度S1にまで閉じる(S02)。このときのクランク軸113の角度をA1とする。スロットルバルブ104の開度が低くなると空気流量が少なくなる。このときインジェクタ123の先端部分のサック1234には、燃料噴射により燃料が残留しており、徐々に減少していく状態となっている。そのまま燃料が少なくなっていくとインジェクタ123先端の温度は高いためデポジットを生じ易い状態になる。ところが、スロットルバルブ104の開度を一気にS1まで絞るので、吸気管103やサージタンク105の圧力が激減し、サック1234内の燃料が吸気負圧により吸い出されて殆どサック内に残らなくなる。このような吸気負圧をどの程度の期間実施すればサック124内の燃料をほぼ吸い出すことができるかは実験等により予め求めておく。ECU200は、燃料除去に充分な期間に対応するクランク軸113の回転範囲(A1〜A2)だけ吸気負圧が生じるように動作する。すなわち、クランク軸113の角度がA2に達していない限り(S03:N)、ECU200はスロットルバルブ104の開度をS1のまま維持する。
【0059】
さて、クランク軸113の角度がA2になった場合(S03:Y)、ECU200は、今度は一気にスロットルバルブ104の開度を基準開度S1からさらに開放されたS2にまで開放する(S04)。このような開度にスロットルバルブ104を維持すれば、充分な空気量がサージタンク105に供給されサージタンク105の圧力が高まる。ステップS02において吸気負圧を得るために空気流量を制限していたので、クランク軸113の角度がA2に達するまでは本来必要な空気量がサージタンク105に供給されていなかった。しかし、ここでスロットルバルブ104の開度を大きくし多量の空気を供給するようにしたので、不足していた空気量が補填されることになる。補填する空気の量は、吸気負圧において不足した空気量に等しくすることが妥当である。そこで、ECU200はそのような量の空気を供給するものとして予め設定されている期間、すなわちクランク軸113の角度がA3になっているまで(S05:N)待ち、角度がA3に達した時点で(S05:Y)スロットルバルブ104の開度を基準値S0に戻す(S07)。以降は行程に応じた他処理を実施する(S07)。
【0060】
以上、本第1実施形態によれば、燃料噴射後に吸入空気量が空気量を減少されるので、インジェクタ123先端に生じた負圧によりサック1234内に残留していた燃料が吸引される。このためデポジットの原因となる燃料がインジェクタ123先端に残っていない状態となるため、インジェクタ123先端の温度がどのように変化してもデポジットが発生することを防止可能である。
【0061】
また本第1実施形態によれば、空気量を減少せる期間をクランク軸113が角度A1からA2までのサック1234内の燃料が負圧により吸引されるに足りる期間に設定してあるので、サック内の燃料がほぼ完全に吸引されサック内に残留することを防止できる。
【0062】
また本第1実施形態によれば、空気量を減少させた期間の後の所定期間、燃焼室110内に供給する空気量を基準量S0より増加させるので、吸気負圧を得るためにスロットルバルブ104の開度を減少させたことに伴って全体的に減少した吸入空気量を補うことができ、適正な燃焼を維持することができる。
【0063】
さらにまた本第1実施形態によれば、クランクポジションセンサ207によってクランク軸113の角度を検出しそれに対応させてスロットルバルブ104を開閉するように構成したので、空気量を適切なタイミングで調整することができる。
【0064】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態は、上記第2の発明に係る内燃機関であり、特に直噴エンジンにおいて燃料供給後に再度微少量の燃料を供給するものである。本実施形態の直噴エンジンの構成については、上記第1実施形態と同様であり、その説明を省略する。
【0065】
次に本第2実施形態の動作を説明する。図4は、本第2実施形態の燃料供給制御方法を示すものであり、クランク軸の角度に対するサック1234内燃料残量の変化とそれに伴って増減するインジェクタ先端温度との関係を示している。クランク軸の角度は、上死点におけるクランク軸の角度をゼロとした場合の相対角度を示している。
【0066】
図4に示すように、本第2実施形態では、インジェクタ123から燃焼室110内に燃焼用燃料が噴射された後に、再びインジェクタ123からサック1234内に燃料を満たすに充分な程度の微少量の燃料を供給するものである。
【0067】
燃料燃焼に寄与する燃料噴射は、図4においてクランク軸の角度A10からA11にかけて実施される。この期間にインジェクタ123の先端部には燃料が一気に供給されるためサック1234内は燃料が完全に充填された状態の燃料量Qfとなっている。しかし、時間の経過とともにサック1234内の燃料は減少していく。もしもサック内の燃料残量がデポジットを発生しうる限界量Qth以下になり、かつその時の温度がデポジットを生じさせる温度範囲であった場合(Tth〜T1)、すなわち図4の斜線で示すような領域においてデポジットが生成されてしまう。
【0068】
そこで本実施形態では、このような限界量Qthに達する前に再度微少量の燃料を供給してサック1234内を燃料で満たし、デポジットの発生を防止する。このためにサック内の燃料残量を計測できる構成を備えている場合にはその計測量を用いればよいが、ここでは図4に示すようにサック内の燃料残量がインジェクタ先端温度の低下と対応しているので、インジェクタ先端温度を検出することによりサック内の燃料残量を間接的に検出する。
【0069】
図5に示すフローチャートを参照しながら、本第2実施形態の制御方法を詳しく説明する。前提として、通常の制御にしたがって吸気行程開始時から燃料噴射行程までが終了しているものとする。このときインジェクタ123先端部のサック1234内では燃料が徐々に減少し温度も徐々に低下している。ECU200は、カムシャフトポジションセンサ206及び/またはクランクポジションセンサ207を参照しながら、サック内の燃料残量が限界値Qthに近づくクランク軸の角度A12に達したか否かを判定する(S10)。A12に達していない場合には(S10:N)、他の処理(S16)を継続する。A12に達していた場合には(S10:Y)、インジェクタ先端温度センサ205からの検出信号を参照して(S11)インジェクタ先端温度が、サック内の燃料残量が少ないことを示しているか否かを判定する(S12)。インジェクタ先端温度がしきい値Tthに達していない場合には(S12:N)、他の処理(S16)を続行する。このしきい値Tthはサック1234内の燃料残量が限界値に近いことを実験的に示す値である。なお、ここではクランク軸の角度の検出とインジェクタ先端温度の計測とをともに行っているが、これらのうち片方のみを検出してもよい。すなわちクランク軸の角度がインジェクタ先端のサック内における燃料残量に対応して変化するのであれば、クランク軸の角度検出のみで微少量の燃料の噴射タイミングを推測できる。
【0070】
さてインジェクタ先端温度がしきい値Tthに達している場合には(S12:Y)、微少量の燃料を噴射する(S13)。すなわちクランク軸の角度がA13に達するまでは(S14:N)燃料噴射を継続し、A13に達したら(S14:Y)燃料噴射を停止する(S15)。ここで、微少量の燃料噴射はほんの少量であり量的管理が不要なものであれば、噴射終了時(クランク軸の角度A13)を検出することなく予め定められた期間、燃料噴射するように構成してもよい。微少な燃料噴射の後は他の処理を継続する(S16)。
【0071】
本第2実施形態によれば、微少な追加燃料の噴射によって、サック内の燃料が限界量Qthより増えてデポジットを生じにくくなる。
【0072】
また本第2実施形態によれば、この燃料噴射によって、図4に示すように、インジェクタ先端温度が一気に下がり、デポジットを生じうる温度範囲から外れることになり、さらにデポジットが生じにくくなる。
【0073】
さらに本第2実施形態によれば、クランク軸の角度検出とインジェクタ先端温度検出とを併用しているので、正確に燃料噴射タイミングを制御することができる。
【0074】
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態は、上記第3の発明に係る内燃機関であり、特に直噴エンジンにおいて燃焼用燃料供給を分割して行うものである。本実施形態の直噴エンジンの構成については、上記第1実施形態と同様であり、その説明を省略する。
【0075】
次に本第3実施形態の動作を説明する。図6は、本第3実施形態の燃料供給制御方法を示すものであり、クランク軸の角度に対するサック1234内燃料残量の変化とそれに伴って増減するインジェクタ先端温度との関係を示している。クランク軸の角度は、上死点におけるクランク軸の角度をゼロとした場合の相対角度を示している。
【0076】
図6に示すように、本第3実施形態では、インジェクタ123から燃焼室110内に供給する燃焼用燃料を複数回に分割して供給するものである。上記第2実施形態では、燃料燃焼に寄与する燃料噴射は、第1回目の燃料噴射(図4におけるクランク軸の角度A10からA11にかけての期間)において実施されていたが、本第3実施形態では燃料燃焼に寄与する燃料噴射自体が複数回存在する(図6におけるクランク軸の角度A20〜21及びA22〜23)。
【0077】
具体的には、第1回目の燃料噴射において、インジェクタ123の先端部には燃料が一気に供給されるためサック1234内は燃料が完全に充填された状態の燃料量Qfとなる。しかし、時間の経過とともにサック1234内の燃料は減少していく。もしもサック内の燃料残量がデポジットを発生しうる限界量Qth以下になり、かつその時の温度がデポジットを生じさせる温度範囲であった場合(Tth〜T1)、すなわち図6の斜線で示すような領域においてデポジットが生成されてしまう。
【0078】
そこで本第3実施形態では、このような限界量Qthに達する前に第2回目の燃焼用燃料噴射を実施する。この第2回目の燃料噴射においても再びインジェクタ123先端のサック1234内は燃料で満たされるため、デポジットの発生が防止される。第2回目の燃料噴射タイミングを知るために、サック内の燃料残量を計測できる構成を備えている場合にはその計測量を用いればよい。ここでは上記第2実施形態と同じく、インジェクタ先端温度を検出することによりサック内の燃料残量を間接的に検出する。
【0079】
図7に示すフローチャートを参照しながら、本第3実施形態の制御方法を詳しく説明する。まず、ECU200は、カムシャフトポジションセンサ206及び/またはクランクポジションセンサ207を参照しながら、第1回目の燃料噴射タイミングであるクランク軸の角度A20に達したか否かを判定する(S20)。A20に達していない場合には(S20:N)他の処理(S29)を継続し、A20に達していた場合には(S20:Y)、クランク軸の角度がA21になるまで(S22:N)、第1回目の燃焼用燃料噴射を実施する(S21)。
【0080】
第1回目の燃焼用燃料噴射を終了すると(S23)、ECU200は、上記第2実施形態と同じ考え方で、インジェクタ先端温度センサ205からの検出信号を参照して(S24)インジェクタ先端温度がしきい値Tthに達しいるかいないか、すなわちサック内の燃料残量が限界値に近づいているか否かを検出する(S25)。インジェクタ先端温度がしきい値Tthに達していない場合には(S25:N)他の処理(S29)を続行するが、しきい値Tthに達している場合には(S25:Y)第2回目の燃焼用燃料噴射を開始する(S26)。そしてクランク軸の角度がA23に達するまで(S27:N)燃料噴射を継続し、A23に達したら(S27:Y)燃料噴射を停止する(S28)。第2回目の燃料噴射の後は他の処理を継続する(S29)。
【0081】
なお、上記実施形態では燃焼用燃料噴射を2回に分割したが3回以上に分割しても無論よい。点火前の混合気を圧縮するタイミングに間に合い、かつ、必要とされる燃料が燃焼室中に供給されるなら回数に制限はない。インジェクタの先端構造がデポジットを生じやすい(例えば燃料残量が早期に低下する)ものであれば、燃料噴射をする回数を増やすことに意義がある。
【0082】
以上、本第3実施形態によれば、複数回に分割した燃焼用燃料噴射によって、デポジットを生じやすい温度範囲においてサック内の燃料を常に限界量Qthより多く保つことができデポジットを生じにくくなる。
【0083】
また本第3実施形態によれば、複数回の燃料噴射によって、図6に示すように、インジェクタ先端温度が一気に下がり、デポジットを生じうる温度範囲から外れることになり、さらにデポジットが生じにくくなる。
【0084】
(その他の変形例)
本発明は上記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱することのない範囲で種々に変更して適用することが可能である。例えば、上記実施形態では空気や燃料の制御タイミングをクランク軸の角度やインジェクタ先端温度で検出していたが、内燃機関の周期に対応した他のパラメータを利用するように構成してもよい。すなわちデポジットが生じやすい温度範囲においてインジェクタ先端の燃料残量が限界量以上、あるいは、殆ど存在しない状態に制御できればよい。
【0085】
【発明の効果】
本発明によれば、燃料噴射後に噴射弁先端に残った燃料を空気の負圧により吸引して消滅させたりデポジットが生じにくい量にまで再充填したりする制御を行うので、噴射弁先端がデポジットを生じやすい温度範囲にあってもデポジットを発生することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係る内燃機関の構造を説明する概念図。
【図2】第1実施形態のスロットル開度とサージタンク内圧力との関係図。
【図3】第1実施形態の制御方法を説明するフローチャート。
【図4】第2実施形態のインジェクタ先端温度とサック内燃料量との関係図。
【図5】第2実施形態の制御方法を説明するフローチャート。
【図6】第3実施形態のインジェクタ先端温度とサック内燃料量との関係図。
【図7】第3実施形態の制御方法を説明するフローチャート。
【図8】インジェクタ先端構造を説明する断面図。
【符号の説明】
1…直噴エンジン1、101…吸気口、102…エアクリーナー、103…吸気管、104…スロットルバルブ、105…サージタンク、106…吸気マニホールド、110…燃焼室、111…ピストン、112…アーム、113…ランク軸、114…回転板、115…点火プラグ、116…吸気バルブ、117…排気バルブ、120…シリンダヘッド、121…カムシャフト、122…イグニションコイル、123…インジェクタ、130…排気マニホールド、131…三元触媒、132…排気パイプ、200…ECU、201…エアロフローセンサ、202…スロットルポジションセンサ、203…スロットルモータ、204…サージタンク圧力センサ、205…インジェクタ先端温度センサ、206…カムポジションセンサ、207…クランクポジションセンサ、1231…ニードル、1232…ホルダ、1233…噴孔、1234…サック
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an internal combustion engine such as a direct injection engine, and more particularly, to an internal combustion engine that prevents deposits from being deposited at the tip of an injector.
[0002]
[Prior art]
In the injector that supplies fuel to the combustion chamber of an internal combustion engine, the fuel remaining at the tip of the injector is heated, causing a substance contained in the liquid phase component to undergo a dehydrogenation reaction or a polymerization reaction, and a solidified deposit remains. It was a problem. The deposit accumulates in the sack at the tip of the injector or closes the injection hole, which hinders fuel injection.
[0003]
Conventionally, techniques for preventing generation and accumulation of deposits have been devised. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-130022 discloses that the number of revolutions of an engine is detected, and at low speed, that is, when the fuel injection interval is long and the fuel at the tip of the injector tends to solidify during that time, the combustion chamber A technique has been disclosed in which the ignition timing is controlled to a retard side to make the combustion slow, thereby lowering the temperature at the tip of the injector and preventing the deposit from remaining (Patent Document 1).
[0004]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-48034 discloses a technique in which a step and a fuel escape groove are provided in a nozzle plate of an injector so that fuel is separated from the nozzle by surface tension and discharged through the escape groove ( Patent Document 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2002-130022 A
[0006]
[Patent Document 2]
JP 2002-48034 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the technology for controlling the ignition timing as disclosed in Patent Document 1 allows slow combustion, and thus has a problem that the combustion efficiency is reduced and the fuel efficiency is deteriorated. Further, in the nozzle structure disclosed in Patent Document 2, the remaining fuel is separated from the nozzle and stagnates, but the fuel before being discharged becomes a deposit due to a rise in temperature, and it is avoided that the fuel may eventually be blocked. I couldn't.
[0008]
[Means to solve the problem]
Therefore, an object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of preventing deposits from adhering to an injection valve and a control method thereof in order to solve the above-mentioned problem.
[0009]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine having an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber, wherein an intake air amount adjusting means for adjusting an amount of air supplied to the combustion chamber, and an intake air amount adjustment device. Control means for controlling the amount of air in the means, wherein the control means reduces the amount of air supplied to the combustion chamber from a reference amount for a predetermined period after fuel for combustion is injected from the injection valve into the combustion chamber. It is characterized.
[0010]
According to the above configuration, in order to properly mix and ignite fuel and air in the normal combustion chamber and ignite, air is supplied to the combustion chamber with a reference amount. Decrease. When the air amount is reduced, a negative pressure is generated at the tip of the injection valve, so that the fuel remaining at the tip of the injection valve is sucked by the negative pressure. Therefore, the fuel causing the deposit is not left at the tip of the injection valve at the time of combustion, so that the deposit does not occur even if the temperature of the tip of the injection valve rises.
[0011]
The period for reducing the air amount may be immediately after the combustion fuel injection or after a short interval. The fuel may be removed before the conditions under which a deposit can occur.
[0012]
Here, in the present invention, the “injection valve” means a fuel supply structure such as an injector, but the injection valve does not necessarily need to be provided directly in the combustion chamber (for example, a direct injection engine). This is because, even if the injection valve is configured to inject fuel into a place other than the combustion chamber, for example, into the suction pipe, the present invention is applicable as long as the structure can generate a deposit due to a temperature rise.
[0013]
"Intake air amount adjusting means" means all structures capable of changing the amount of air supplied into the combustion chamber, and corresponds to a throttle valve or an intake valve configured to be capable of restricting a flow rate.
[0014]
“Control means” means a computer device (engine control unit or the like) configured to be able to execute the operation of the present invention by a software program, but does not necessarily need to be software-controlled and can perform the same control. It may be configured as a hardware structure.
[0015]
The “reference amount” refers to an average amount of air flow per unit time to be taken for intake into the combustion chamber, and an appropriate reference amount differs depending on the internal combustion engine.
[0016]
The “predetermined period” may be continued immediately after the fuel injection, or may be slightly after the fuel injection. It is sufficient if the pressure in the sack can be reduced to a negative pressure before the fuel amount becomes such that a deposit can be generated after the fuel injection.
[0017]
Here, the control means sets a period in which the amount of air is reduced to a period in which the fuel in the sack at the tip of the direct injection valve is sufficient to be sucked by the negative pressure. With this setting, the fuel in the sack is not sucked and remains in the sack, so that no deposit occurs even when the temperature of the injection valve becomes high.
[0018]
The length of the predetermined period varies depending on the degree of the negative pressure and the structure of the injection valve. The predetermined period may be a predetermined fixed time or may correspond to the rotation angle of the crankshaft of the internal combustion engine.
[0019]
In the present invention, it is preferable that the control means increases the amount of air supplied to the combustion chamber from the reference amount for a predetermined period after the period in which the amount of air is reduced. According to such a configuration, it is possible to compensate for the intake air amount which has been reduced as a whole due to the reduction of the air amount in order to suck the fuel which may cause a deposit, and it does not hinder proper combustion. is there. For example, the control means sets the period in which the amount of air is increased to a period in which the amount of air that has become smaller than the required amount of intake air by reducing the amount of air can be compensated. According to such a configuration, at least appropriate combustion in the combustion chamber can be ensured.
[0020]
The period in which the air amount is increased may be continuous with the period in which the air amount is reduced, or the air amount may be increased after returning to the reference amount of air supply for a while. It is sufficient that air can be replenished in time for compression and combustion of the air-fuel mixture.
[0021]
Further, in the present invention, it is preferable to further include a crank angle detecting means for detecting an angle of the crank shaft. At this time, the control means controls the intake air amount adjusting means based on the rotation angle of the crankshaft detected by the crank angle detecting means. According to such a configuration, it is possible to know an appropriate timing for adjusting the amount of intake air by detecting the angle of the crankshaft. With such a configuration, the period during which the amount of air is reduced or increased varies according to the rotational angular velocity of the crankshaft, and it is not necessary to adjust the period.
[0022]
The timing can also be known by detecting the rotation angle of a camshaft or the like that moves the intake valve or the exhaust valve. That is, the timing of the minute fuel supply can be controlled by detecting and referring to the movement of a member that periodically operates in response to the operation of the internal combustion engine or the signal itself for periodically operating the internal combustion engine.
[0023]
A second invention for achieving the above object is an internal combustion engine provided with an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber, wherein a fuel amount adjustment means for adjusting an amount of fuel supplied to the combustion chamber via the injection valve, Control means for controlling the fuel amount in the fuel amount adjusting means, wherein the control means supplies a very small amount of fuel to the injection valve after the fuel for combustion is injected from the injection valve into the combustion chamber. I do.
[0024]
According to the above configuration, a small amount of fuel is injected into the injector after the fuel for combustion is injected, so that the sack of the injector is filled with fuel again. Since the deposit is generated by adding heat in a temperature range in which the deposit can be generated when the residual amount of fuel is reduced, if the sack is refilled with fuel in the temperature range, the deposit can be reduced. No longer occurs. Further, since the temperature at the tip of the injection valve is further reduced by the injection of a very small amount of fuel, deposits are less likely to occur.
[0025]
Even if the amount of fuel in the sack becomes such that the deposit can be generated after the ignition of the combustion chamber, the deposit disappears due to the high temperature in the combustion chamber, and the solid phase component does not remain. For this reason, it is preferable to maintain the fuel amount in the sac at a level where deposits are unlikely to occur before fuel ignition.
[0026]
Here, the term "small amount" means an amount of fuel that does not contribute to the combustion of fuel (that is, only the combustion fuel is sufficient for combustion) but is sufficient to prevent deposits in the sack. Deposits occur when the temperature is within a predetermined temperature range and there is fuel remaining below a certain level.Therefore, no deposit will occur as long as a sufficient amount of fuel remains in the sack. .
[0027]
It should be noted that the fuel supply in a small amount is performed after the fuel injection until the fuel in the sack is heated to a high temperature at which no deposit is generated by ignition of the combustion chamber (that is, a period in a temperature range in which the deposit can be generated). It is carried out at a timing that is always higher than the limit amount at which a deposit can occur. Therefore, it is preferable that the fuel injection be performed shortly before the fuel in the sac reaches the limit amount after the fuel injection.
[0028]
Here, in the second aspect of the present invention, the fuel injection valve further includes an injection valve temperature detecting means for detecting a temperature of the injection valve tip, and the control means determines that the temperature of the injection valve tip detected by the injection valve temperature detection means is higher than a predetermined temperature In this case, it is preferable to supply a very small amount of fuel. According to the configuration described above, the fuel is refilled in the sack after detecting whether or not the condition is such that a deposit can be generated, so that the generation of the deposit can be reliably prevented. Conversely, when the possibility of deposit generation is low due to a decrease in temperature, it is possible to dispense with supplying a very small amount of fuel.
[0029]
Here, the "predetermined temperature" is, for example, a temperature at which a deposit may occur depending on the amount of fuel remaining in the sack, and if the temperature is lower than this, it is not necessary to refill the fuel. No deposit will occur. The predetermined temperature may be a value that detects a temperature range in which a deposit can be generated, or may be a value that is detected as an index of the remaining fuel amount in the sack. That is, after the fuel is injected, the amount of fuel remaining at the tip of the injector decreases in accordance with the temperature decrease at the tip of the injector. This temperature detection can also be used as an index for determining whether or not this fuel amount has reached a limit amount at which a deposit can occur.
[0030]
Here, in the second aspect of the present invention, it is preferable that a crank angle detecting means for detecting an angle of the crankshaft is further provided. At this time, the control means supplies a small amount of fuel when the rotation angle of the crankshaft detected by the crank angle detection means reaches a predetermined angle. According to such a configuration, an appropriate timing for supplying a very small amount of fuel can be known by detecting the angle of the crankshaft.
[0031]
The timing can also be known by detecting the rotation angle of a camshaft or the like that moves the intake valve or the exhaust valve. That is, the timing of the minute fuel supply can be controlled by detecting and referring to the movement of a member that periodically operates in response to the operation of the internal combustion engine or the signal itself for periodically operating the internal combustion engine.
[0032]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an internal combustion engine provided with an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber, wherein a fuel amount adjusting means for adjusting an amount of fuel supplied to the combustion chamber via the injection valve, Control means for controlling the fuel amount in the amount adjusting means, and injection valve temperature detecting means for detecting the temperature at the tip of the injection valve, wherein the control means controls the fuel for combustion supplied from the injection valve into the combustion chamber a plurality of times. When the temperature at the tip of the injection valve detected by the injection valve temperature detecting means reaches a predetermined temperature, the fuel is supplied in the second and subsequent times.
[0033]
According to the above configuration, after the fuel for combustion is supplied, the fuel in the sack at the tip of the injection valve gradually decreases, but the temperature at the tip of the injection valve and the amount of fuel remaining in the sack correspond to some extent, so that no deposit occurs. If the fuel is injected in the presence of a certain amount of residual fuel, the temperature in the sack is reduced at a stretch and the sack is filled with the fuel, so that no deposit occurs.
[0034]
Here, in the third aspect of the invention, it is preferable to further include a crank angle detecting means for detecting an angle of the crankshaft. At this time, when the rotation angle of the crankshaft detected by the crank angle detection means has reached a predetermined angle, the control means causes the fuel to be supplied for the second and subsequent times. According to such a configuration, by detecting the angle of the crankshaft, it is possible to know an appropriate timing for supplying the second and subsequent fuels.
[0035]
The timing can also be known by detecting the rotation angle of a camshaft or the like that moves the intake valve or the exhaust valve. That is, the timing of the divided fuel supply can be controlled by detecting and referring to the movement of a member that periodically operates in response to the operation of the internal combustion engine or the signal itself for periodically operating the internal combustion engine.
[0036]
A control method for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention is a control method for an internal combustion engine including an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the step of injecting fuel for combustion from the injection valve into the combustion chamber includes the steps of: Reducing the amount of air supplied to the combustion chamber from the reference amount for a predetermined period from the supply of the fuel for use.
[0037]
According to the above process, the amount of air supplied after the fuel injection from the injection valve becomes smaller than the reference amount and a negative pressure is generated at the tip of the injection valve, so that the fuel remaining at the tip of the injection valve is sucked by the negative pressure. Therefore, the fuel causing the deposit is not left at the tip of the injection valve at the time of combustion, so that the deposit does not occur even if the temperature of the tip of the injection valve rises.
[0038]
The control method for an internal combustion engine according to the first invention further includes a step of increasing the amount of air supplied to the combustion chamber from a reference amount for a predetermined period after the step of reducing the amount of air. According to such a method, the intake air amount reduced as a whole by reducing the air amount for sucking the fuel which may cause the deposit can be compensated, and proper combustion is not hindered.
[0039]
A control method for an internal combustion engine according to a second aspect of the present invention is a control method for an internal combustion engine including an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber, wherein the step of injecting fuel for combustion from the injection valve into the combustion chamber includes the steps of: Supplying a very small amount of fuel to the injection valve after a predetermined period of time after the fuel for combustion is injected from the valve into the combustion chamber.
[0040]
According to the above-described process, a small amount of fuel is injected into the injector after the fuel for combustion is injected, so that the sack of the injector is filled with fuel again. Since the deposit is generated by adding heat in a temperature range in which the deposit can be generated when the residual amount of the fuel decreases, if the sack is controlled to refill the fuel within the temperature range, the deposit can be reduced. No longer occurs.
[0041]
A control method for an internal combustion engine according to a third aspect of the present invention is a control method for an internal combustion engine including an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber, and supplies a first combustion fuel to the combustion chamber via the injection valve. And supplying the second and subsequent combustion fuels when the temperature at the tip of the injection valve reaches a predetermined temperature.
[0042]
According to the above process, the fuel in the sack at the tip of the injection valve gradually decreases after the supply of fuel for combustion, but the deposit at the tip of the injection valve and the amount of fuel remaining in the sack correspond to some extent, so that no deposit occurs. If fuel is injected when there is some residual fuel, the temperature in the sack is reduced at once, and the sack is filled with fuel, so that a deposit is generated in a temperature range where a deposit can occur. Fuel reduction to volume is prevented.
[0043]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0044]
(1st Embodiment)
The first embodiment of the present invention is the internal combustion engine according to the first invention, and particularly controls an amount of air supplied to a combustion chamber of a direct injection engine. FIG. 1 shows a system conceptual diagram of the direct injection engine of the present embodiment. The following embodiments are examples in which the present invention is applied to a direct injection engine, and the present invention is not limited to these structures.
[0045]
As shown in FIG. 1, the direct injection engine 1 of the present embodiment includes an intake port 101, an air cleaner 102, an intake pipe 103, a throttle valve 104, a surge tank 105, and an intake manifold 106 as an intake system.
[0046]
The air cleaner 102 is for filtering dust in the air taken in. The throttle valve 104 according to the present invention has a valve structure for controlling the flow rate of air flowing through the intake pipe 103. The surge tank 105 equalizes the pressure of the air supplied into the combustion chamber 110. The intake manifold 106 is a pipe that guides air into the combustion chamber 110.
[0047]
The exhaust system includes an exhaust manifold 130, a three-way catalyst 131, and an exhaust pipe 132. The three-way catalyst 131 is a structure for reducing exhaust gas.
[0048]
FIG. 1 shows only a partial cross-sectional view of the main body of the direct injection engine 1, and includes a combustion chamber 110, a piston 111, an arm 112, a crankshaft 113, a rotary plate 114, a spark plug 115, an intake valve 116, An exhaust valve 117, a cylinder head 120, a camshaft 121, an ignition coil 122, and an injector 123 are provided.
[0049]
The combustion chamber 110 burns a mixture of fuel supplied from the injector 123 and air supplied from the intake manifold 106. A space for a cooling water jacket is formed around the combustion chamber 110, but is omitted in the figure for simplicity. The piston 111 is slidable in the combustion chamber by expansion due to combustion in the combustion chamber 110, and its power is transmitted to a crankshaft 113 through an arm 112. The rotating plate 114 rotates together with the crankshaft 113, and can indicate the rotation angle of the crankshaft. The ignition plug 115 ignites when a high voltage is supplied from the ignition coil 122, and ignites the air-fuel mixture. The intake valve 116 is configured to open in a predetermined angular range of the crankshaft, that is, in the intake stroke, in accordance with the rotation of the intake camshaft 121, and to supply a mixture of air and fuel to the combustion chamber 110. It can be guided inside. The exhaust valve 117 is configured to rise to the exhaust camshaft 121 and open in a predetermined crankshaft angle range, that is, in an exhaust process, so that the combustion gas can be exhausted. . The injector 123 according to the present invention can supply an amount of fuel corresponding to the control of an engine control unit (hereinafter, referred to as “ECU”) 200.
[0050]
The control system includes ECU 200, aero flow sensor 201, throttle position sensor 202, throttle motor 203, surge tank pressure sensor 204, injector tip temperature sensor 205, cam position sensor 206, crank position sensor 207, which are control means according to the present invention. And so on.
[0051]
The ECU 200 has a configuration as a known microcomputer device, and includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory, an interface circuit, and the like. In particular, the ECU 200 executes a software program for performing the control method according to the present invention, and is configured to be operable as the internal combustion engine of the present invention.
[0052]
Specifically, the ECU 200 can detect the intake air amount by referring to the detection signal of the aeroflow sensor 201. The ECU 200 can detect the opening of the throttle valve 104 by referring to the detection signal of the throttle position sensor 202. On the other hand, the ECU 200 drives the throttle motor 203 to arbitrarily change the opening of the throttle valve 104. It is configured to be able to. The ECU 200 can detect the pressure in the surge tank 105 by referring to the detection signal from the surge tank pressure sensor 204. Also, by referring to the detection signal from the injector tip temperature sensor 205, the ECU 200 can indirectly detect the tip temperature of the injector 123, that is, the remaining amount of fuel remaining at the injector tip. The cam position sensor 206 can detect the rotation angle of the camshaft 121 that opens and closes the intake valve 116 and the exhaust valve 117, and the crank position sensor 207 can detect the rotation angle of the rotating plate 114 that rotates together with the crankshaft 113. It has become. By referring to the detection signals from the cam position sensor 206 and the crank position sensor 207, the ECU 200 can detect which step of the two-rotation one-cycle engine is in.
[0053]
The structure of the tip of the injector 123 will be described with reference to FIG. The distal end portion of the injector 123 is configured such that the holder 1232 surrounds the needle 1231. Fuel is supplied from around the needle 121. An injection hole 1233 is provided in the holder 1232 so that fuel can be injected into the combustion chamber 110. A region surrounded by the needle 121 and the holder 1232 is a sack 1234, which is a region where a small amount of fuel usually remains after fuel injection.
[0054]
Next, the operation of the first embodiment will be described. FIG. 2 shows a method of controlling the amount of intake air according to the first embodiment, and shows the relationship between the opening of the throttle valve 104 with respect to the angle of the crankshaft and the surge tank pressure that increases and decreases with the angle. The angle of the crankshaft indicates a relative angle when the angle of the crankshaft at the top dead center is set to zero.
[0055]
As shown in FIG. 2, in the first embodiment, the ECU 200 supplies the fuel into the combustion chamber 110 for a predetermined period (crank angles A1 to A2) after the fuel for combustion is injected from the injector 123 into the combustion chamber 110. The amount of air to be reduced is reduced from the reference amount (throttle valve opening S0) to the throttle valve opening S1. Further, the ECU 200 changes the amount of air supplied into the combustion chamber 110 from the reference amount (S0) to the throttle valve opening S2 for a predetermined period (angles A2 to A3 of the crankshaft 113) after the air amount is reduced. Is increasing.
[0056]
The control method of the first embodiment will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. As a premise, it is assumed that the throttle valve 104 is controlled to the opening S0 for supplying the air amount as a reference amount during the period from the start of the intake stroke to the fuel injection stroke.
[0057]
First, the ECU 200 determines whether fuel injection has been completed with reference to the camshaft position sensor 206 and / or the crank position sensor 207 (S01). If the fuel injection has not been completed (S01: N), the process belongs to another process and another process corresponding to the process is performed (S07).
[0058]
On the other hand, when the fuel injection is completed (S01: Y), the ECU 200 closes the throttle valve 104 to the opening degree S1 while driving the throttle motor 203 and monitoring the detection signal of the throttle position sensor 202 (S02). . The angle of the crankshaft 113 at this time is A1. As the opening of the throttle valve 104 decreases, the air flow rate decreases. At this time, the fuel remains in the sack 1234 at the tip of the injector 123 due to the fuel injection, and is in a state of gradually decreasing. If the amount of fuel is reduced as it is, the temperature at the tip of the injector 123 is high and deposits are likely to occur. However, since the opening degree of the throttle valve 104 is reduced to S1 at a stretch, the pressure in the intake pipe 103 and the surge tank 105 is drastically reduced, and the fuel in the sac 1234 is sucked out by the intake negative pressure and hardly remains in the sac. It is determined in advance by experiments or the like how long such an intake negative pressure should be carried out so that the fuel in the sack 124 can be substantially sucked out. The ECU 200 operates so that the intake negative pressure is generated only in the rotation range (A1 to A2) of the crankshaft 113 corresponding to a period sufficient for fuel removal. That is, as long as the angle of the crankshaft 113 has not reached A2 (S03: N), the ECU 200 maintains the opening of the throttle valve 104 at S1.
[0059]
When the angle of the crankshaft 113 becomes A2 (S03: Y), the ECU 200 opens the throttle valve 104 at once from the reference opening S1 to S2 which is further opened (S04). If the throttle valve 104 is maintained at such an opening, a sufficient amount of air is supplied to the surge tank 105 and the pressure in the surge tank 105 increases. Since the air flow rate was limited to obtain the intake negative pressure in step S02, the originally required air amount was not supplied to the surge tank 105 until the angle of the crankshaft 113 reached A2. However, since the opening degree of the throttle valve 104 is increased to supply a large amount of air, the insufficient air amount is compensated for. It is appropriate that the amount of air to be compensated is equal to the amount of air that was insufficient at the intake negative pressure. Therefore, the ECU 200 waits for a period set in advance to supply such an amount of air, that is, until the angle of the crankshaft 113 reaches A3 (S05: N), and when the angle reaches A3. (S05: Y) The opening of the throttle valve 104 is returned to the reference value S0 (S07). Thereafter, other processing is performed according to the process (S07).
[0060]
As described above, according to the first embodiment, since the intake air amount is reduced after the fuel injection, the fuel remaining in the sac 1234 is sucked by the negative pressure generated at the tip of the injector 123. For this reason, the fuel causing the deposit is not left at the tip of the injector 123, so that the deposit can be prevented from being generated regardless of how the temperature at the tip of the injector 123 changes.
[0061]
Further, according to the first embodiment, the period during which the amount of air is reduced is set to a period during which the fuel in the sac 1234 from the angle A1 to the angle A2 is sufficient for the fuel in the sac 1234 to be sucked by the negative pressure. It is possible to prevent the fuel inside from being sucked almost completely and remaining in the sack.
[0062]
According to the first embodiment, the amount of air supplied into the combustion chamber 110 is increased from the reference amount S0 for a predetermined period after the period in which the amount of air is reduced. It is possible to compensate for the intake air amount that has been reduced as a whole as the opening degree of the valve 104 is reduced, and to maintain appropriate combustion.
[0063]
Furthermore, according to the first embodiment, since the crank position sensor 207 detects the angle of the crankshaft 113 and opens and closes the throttle valve 104 correspondingly, the air amount is adjusted at an appropriate timing. Can be.
[0064]
(2nd Embodiment)
The second embodiment of the present invention relates to the internal combustion engine according to the second aspect of the present invention, in which a very small amount of fuel is supplied again after direct fuel supply in a direct injection engine. The configuration of the direct injection engine of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
[0065]
Next, the operation of the second embodiment will be described. FIG. 4 shows a fuel supply control method according to the second embodiment, and shows a relationship between a change in the remaining amount of fuel in the sac 1234 with respect to the angle of the crankshaft and an injector tip temperature that increases and decreases accordingly. The angle of the crankshaft indicates a relative angle when the angle of the crankshaft at the top dead center is set to zero.
[0066]
As shown in FIG. 4, in the second embodiment, after the fuel for combustion is injected from the injector 123 into the combustion chamber 110, a very small amount of fuel sufficient to fill the fuel from the injector 123 into the sack 1234 again. It supplies fuel.
[0067]
The fuel injection that contributes to the fuel combustion is performed in the range from the crankshaft angle A10 to the crankshaft angle A11 in FIG. During this period, the fuel is supplied to the tip of the injector 123 at a stretch, so that the inside of the sack 1234 has the fuel amount Qf in a state where the fuel is completely filled. However, the fuel in the sack 1234 decreases over time. If the remaining amount of fuel in the sack is equal to or less than the limit amount Qth at which a deposit can be generated, and the temperature at that time is within a temperature range in which a deposit is generated (Tth to T1), that is, as shown by a hatched portion in FIG. A deposit is generated in the area.
[0068]
Therefore, in the present embodiment, before reaching such a limit amount Qth, a small amount of fuel is supplied again to fill the inside of the sack 1234 with fuel, thereby preventing generation of a deposit. For this reason, when a configuration capable of measuring the fuel remaining amount in the sack is provided, the measured amount may be used. Here, as shown in FIG. Since it corresponds, the remaining fuel amount in the sack is indirectly detected by detecting the injector tip temperature.
[0069]
The control method according to the second embodiment will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. As a premise, it is assumed that the period from the start of the intake stroke to the fuel injection stroke has been completed according to normal control. At this time, in the sac 1234 at the tip of the injector 123, the fuel gradually decreases and the temperature also gradually decreases. The ECU 200 determines, with reference to the camshaft position sensor 206 and / or the crank position sensor 207, whether or not the remaining fuel amount in the sack has reached the crankshaft angle A12 approaching the limit value Qth (S10). If it has not reached A12 (S10: N), the other processing (S16) is continued. If A12 has been reached (S10: Y), reference is made to a detection signal from the injector tip temperature sensor 205 (S11) to determine whether or not the injector tip temperature indicates that the fuel remaining in the sack is low. Is determined (S12). If the injector tip temperature has not reached the threshold value Tth (S12: N), the other processing (S16) is continued. This threshold value Tth is a value that experimentally indicates that the remaining fuel amount in the sack 1234 is close to the limit value. Here, the detection of the crankshaft angle and the measurement of the injector tip temperature are both performed, but only one of them may be detected. That is, if the angle of the crankshaft changes according to the amount of fuel remaining in the sack at the tip of the injector, the injection timing of a very small amount of fuel can be estimated only by detecting the angle of the crankshaft.
[0070]
If the injector tip temperature has reached the threshold value Tth (S12: Y), a very small amount of fuel is injected (S13). That is, the fuel injection is continued until the crankshaft angle reaches A13 (S14: N), and the fuel injection is stopped when the crankshaft angle reaches A13 (S14: Y) (S15). Here, if the minute amount of fuel injection is only a small amount and does not require quantitative management, the fuel injection may be performed for a predetermined period without detecting the end of injection (crankshaft angle A13). You may comprise. After the minute fuel injection, other processing is continued (S16).
[0071]
According to the second embodiment, the amount of fuel in the sack becomes larger than the limit amount Qth due to the injection of a small amount of additional fuel, thereby making it difficult to generate a deposit.
[0072]
Further, according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, the fuel injection lowers the temperature at the tip of the injector at a stretch and falls outside the temperature range in which a deposit can be generated, and furthermore, the deposition is less likely to occur.
[0073]
Furthermore, according to the second embodiment, since the detection of the crankshaft angle and the detection of the injector tip temperature are used together, the fuel injection timing can be accurately controlled.
[0074]
(Third embodiment)
The third embodiment of the present invention relates to the internal combustion engine according to the third aspect of the present invention, and particularly to a direct injection engine in which the supply of combustion fuel is performed in a divided manner. The configuration of the direct injection engine of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will be omitted.
[0075]
Next, the operation of the third embodiment will be described. FIG. 6 shows a fuel supply control method according to the third embodiment, and shows a relationship between a change in the remaining amount of fuel in the sac 1234 with respect to the angle of the crankshaft, and the injector tip temperature which increases and decreases accordingly. The angle of the crankshaft indicates a relative angle when the angle of the crankshaft at the top dead center is set to zero.
[0076]
As shown in FIG. 6, in the third embodiment, the combustion fuel supplied from the injector 123 into the combustion chamber 110 is supplied in a plurality of times. In the second embodiment, the fuel injection contributing to the fuel combustion is performed in the first fuel injection (period from the crankshaft angle A10 to the crankshaft angle A11 in FIG. 4). There are a plurality of fuel injections that contribute to fuel combustion (crankshaft angles A20 to A21 and A22 to A23 in FIG. 6).
[0077]
Specifically, in the first fuel injection, the fuel is supplied to the tip of the injector 123 at a stretch, so that the inside of the sac 1234 becomes the fuel amount Qf in a state where the fuel is completely filled. However, the fuel in the sack 1234 decreases over time. If the remaining amount of fuel in the sack is equal to or less than the limit amount Qth at which a deposit can be generated and the temperature at that time is within a temperature range at which a deposit is generated (Tth to T1), that is, as shown by the hatched portion in FIG. A deposit is generated in the area.
[0078]
Therefore, in the third embodiment, the second combustion fuel injection is performed before reaching the limit amount Qth. Even in the second fuel injection, the inside of the sack 1234 at the tip of the injector 123 is again filled with the fuel, so that the generation of the deposit is prevented. In order to know the second fuel injection timing, if a configuration is provided that can measure the remaining amount of fuel in the sack, the measured amount may be used. Here, similarly to the second embodiment, the remaining fuel amount in the sack is indirectly detected by detecting the injector tip temperature.
[0079]
The control method of the third embodiment will be described in detail with reference to the flowchart shown in FIG. First, the ECU 200 determines whether or not the first fuel injection timing has reached the crankshaft angle A20 with reference to the camshaft position sensor 206 and / or the crank position sensor 207 (S20). If it has not reached A20 (S20: N), the other processing (S29) is continued, and if it has reached A20 (S20: Y), the crankshaft angle becomes A21 (S22: N). ), The first combustion fuel injection is performed (S21).
[0080]
When the first combustion fuel injection is completed (S23), the ECU 200 refers to the detection signal from the injector tip temperature sensor 205 in the same way as in the second embodiment (S24), and determines the injector tip temperature. It is detected whether or not the value Tth has been reached, that is, whether or not the remaining fuel amount in the sack is approaching the limit value (S25). If the injector tip temperature has not reached the threshold value Tth (S25: N), the other processing (S29) is continued, but if the injector tip temperature has reached the threshold value Tth (S25: Y), the second time The fuel injection for combustion is started (S26). Then, the fuel injection is continued until the crankshaft angle reaches A23 (S27: N), and when it reaches A23 (S27: Y), the fuel injection is stopped (S28). After the second fuel injection, other processing is continued (S29).
[0081]
In the above embodiment, the fuel injection for combustion is divided into two times, but may be divided into three or more times. There is no limit to the number of times that the fuel mixture before the ignition can be compressed and the required fuel is supplied into the combustion chamber. If the tip structure of the injector is likely to cause a deposit (for example, the remaining amount of fuel decreases early), it is meaningful to increase the number of times of fuel injection.
[0082]
As described above, according to the third embodiment, the fuel in the sack can always be kept larger than the limit amount Qth in the temperature range in which the deposit is likely to be generated by the fuel injection for combustion divided into a plurality of times, and the deposit is less likely to be generated.
[0083]
In addition, according to the third embodiment, as shown in FIG. 6, the injector tip temperature drops at a stretch by a plurality of fuel injections, and the temperature falls outside the temperature range in which a deposit can be generated.
[0084]
(Other modifications)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified and applied without departing from the spirit thereof. For example, in the above-described embodiment, the control timing of air or fuel is detected by the angle of the crankshaft or the temperature at the tip of the injector. However, another parameter corresponding to the cycle of the internal combustion engine may be used. That is, it is only necessary that the fuel can be controlled so that the remaining fuel amount at the tip of the injector is equal to or more than the limit amount or hardly exists in the temperature range where the deposit is easily generated.
[0085]
【The invention's effect】
According to the present invention, control is performed such that the fuel remaining at the tip of the injection valve after the fuel injection is sucked out by the negative pressure of the air to be extinguished or refilled to an amount that hardly causes a deposit. This can prevent the generation of deposits even in a temperature range in which is likely to occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a structure of an internal combustion engine according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a throttle opening and a pressure in a surge tank according to the first embodiment;
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control method according to the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between an injector tip temperature and a fuel amount in a sack according to a second embodiment.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control method according to a second embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an injector tip temperature and a fuel amount in a sack according to a third embodiment.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a control method according to a third embodiment.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an injector tip structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Direct injection engine 1, 101 ... Intake port, 102 ... Air cleaner, 103 ... Intake pipe, 104 ... Throttle valve, 105 ... Surge tank, 106 ... Intake manifold, 110 ... Combustion chamber, 111 ... Piston, 112 ... Arm, 113 rank shaft, 114 rotating plate, 115 spark plug, 116 intake valve, 117 exhaust valve, 120 cylinder head, 121 camshaft, 122 ignition coil, 123 injector, 130 exhaust manifold, 131 ... three-way catalyst, 132 ... exhaust pipe, 200 ... ECU, 201 ... aeroflow sensor, 202 ... throttle position sensor, 203 ... throttle motor, 204 ... surge tank pressure sensor, 205 ... injector tip temperature sensor, 206 ... cam position sensor , 207 ... Rank position sensor, 1231 ... needle, 1232 ... holder, 1233 ... the injection hole, 1234 ... sack

Claims (14)

燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関であって、
前記燃焼室内に供給する空気量を調整する吸入空気量調整手段と、
前記吸入空気量調整手段における空気量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記噴射弁から前記燃焼室内に燃焼用燃料が噴射された後の所定期間、前記燃焼室内に供給する空気量を基準量から減少させることを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine having an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber,
Intake air amount adjusting means for adjusting the amount of air supplied to the combustion chamber,
Control means for controlling the amount of air in the intake air amount adjusting means,
The internal combustion engine according to claim 1, wherein the control means reduces an amount of air supplied to the combustion chamber from a reference amount for a predetermined period after fuel for combustion is injected from the injection valve into the combustion chamber.
前記制御手段は、空気量を減少せる前記期間を、前記直噴弁先端のサック内燃料が負圧により吸引されるに足りる期間に設定している、請求項1に記載の内燃機関。2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit sets the period in which the amount of air is reduced to a period in which fuel in the sack at the tip of the direct injection valve is sufficient to be sucked by negative pressure. 前記制御手段は、空気量を減少させた前記期間の後の所定期間、前記燃焼室内に供給する空気量を前記基準量より増加させる、請求項1または2に記載の内燃機関。The internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit increases the amount of air supplied to the combustion chamber from the reference amount for a predetermined period after the period in which the amount of air is reduced. 前記制御手段は、空気量を増加させる前記期間を、前記空気量を減少させたことにより必要吸入空気量より少なくなった空気量を補填しうる期間に設定している、請求項3に記載の内燃機関。4. The control device according to claim 3, wherein the control unit sets the period in which the amount of air is increased to a period in which the amount of air that has become smaller than the required amount of intake air by reducing the amount of air can be compensated. 5. Internal combustion engine. クランク軸の角度を検出するクランク角検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記クランク角検出手段が検出した前記クランク軸の回転角に基づいて、前記吸入空気量調整手段を制御する、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の内燃機関。
Further provided is a crank angle detecting means for detecting an angle of the crankshaft,
The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the control unit controls the intake air amount adjusting unit based on a rotation angle of the crankshaft detected by the crank angle detecting unit.
燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関であって、
前記噴射弁経由で前記燃焼室内に供給する燃料量を調整する燃料量調整手段と、
前記燃料量調整手段における燃料量を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記噴射弁から前記燃焼室内に燃焼用燃料が噴射された後に、前記噴射弁に微少量の燃料を供給することを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine having an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber,
Fuel amount adjusting means for adjusting the amount of fuel supplied to the combustion chamber via the injection valve;
Control means for controlling the fuel amount in the fuel amount adjustment means,
The internal combustion engine, wherein the control means supplies a very small amount of fuel to the injection valve after fuel for combustion is injected from the injection valve into the combustion chamber.
噴射弁先端の温度を検出する噴射弁温度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記噴射弁温度検出手段が検出した前記噴射弁先端の温度が所定の温度以上である場合に、前記微少量の燃料を供給させる、請求項6に記載の内燃機関。
Injection valve temperature detection means for detecting the temperature of the tip of the injection valve is further provided,
7. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the control unit causes the small amount of fuel to be supplied when the temperature of the tip of the injection valve detected by the injection valve temperature detection unit is equal to or higher than a predetermined temperature.
クランク軸の角度を検出するクランク角検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記クランク角検出手段が検出した前記クランク軸の回転角が所定角になった場合に、前記微少量の燃料を供給させる、請求項6または7に記載の内燃機関。
Further provided is a crank angle detecting means for detecting an angle of the crankshaft,
8. The internal combustion engine according to claim 6, wherein the control unit causes the small amount of fuel to be supplied when the rotation angle of the crankshaft detected by the crank angle detection unit reaches a predetermined angle. 9.
燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関であって、
前記噴射弁経由で前記燃焼室内に供給する燃料量を調整する燃料量調整手段と、
前記燃料量調整手段における燃料量を制御する制御手段と、
噴射弁先端の温度を検出する噴射弁温度検出手段と、を備え、
前記制御手段は、前記噴射弁から前記燃焼室内に供給する燃焼用燃料を複数回に分割して供給するものであり、前記噴射弁温度検出手段が検出した前記噴射弁先端の温度が所定の温度になった場合に第2回目以降の燃料を供給させることを特徴とする内燃機関。
An internal combustion engine having an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber,
Fuel amount adjusting means for adjusting the amount of fuel supplied to the combustion chamber via the injection valve;
Control means for controlling the fuel amount in the fuel amount adjusting means,
Injection valve temperature detection means for detecting the temperature of the injection valve tip,
The control unit is configured to supply the combustion fuel supplied from the injection valve into the combustion chamber in a plurality of times, and the temperature of the injection valve tip detected by the injection valve temperature detection unit is a predetermined temperature. An internal combustion engine characterized in that the second and subsequent fuels are supplied when the internal combustion engine becomes full.
クランク軸の角度を検出するクランク角検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記クランク角検出手段が検出した前記クランク軸の回転角が所定角になった場合に、第2回目以降の燃料を供給させる、請求項9に記載の内燃機関。
Further provided is a crank angle detecting means for detecting an angle of the crankshaft,
10. The internal combustion engine according to claim 9, wherein the control means causes the second and subsequent fuel to be supplied when the rotation angle of the crankshaft detected by the crank angle detection means has reached a predetermined angle.
燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関の制御方法であって、
前記噴射弁から前記燃焼室内に燃焼用燃料を噴射するステップと、
前記燃焼用燃料の供給から所定期間、前記燃焼室内に供給する空気量を基準量から減少させるステップと、を備えたことを特徴とする内燃機関の制御方法。
A control method for an internal combustion engine including an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber,
Injecting combustion fuel from the injector into the combustion chamber;
Reducing the amount of air supplied into the combustion chamber from a reference amount for a predetermined period from the supply of the combustion fuel.
前記空気量を減少させるステップの後の所定期間、前記燃焼室内に供給する空気量を前記基準量より増加させるステップをさらに備えた、請求項11に記載の内燃機関の制御方法。The control method for an internal combustion engine according to claim 11, further comprising a step of increasing the amount of air supplied to the combustion chamber from the reference amount for a predetermined period after the step of reducing the amount of air. 燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関の制御方法であって、
前記噴射弁から前記燃焼室内に燃焼用燃料を噴射するステップと、
前記噴射弁から前記燃焼室内に燃焼用燃料が噴射されてから所定期間後に、前記噴射弁に微少量の燃料を供給するステップと、を備えたことを特徴とする内燃機関。
A control method for an internal combustion engine including an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber,
Injecting combustion fuel from the injector into the combustion chamber;
Supplying a very small amount of fuel to the injection valve after a predetermined period from the injection of combustion fuel into the combustion chamber from the injection valve.
燃焼室内に燃料を噴射する噴射弁を備えた内燃機関の制御方法であって、
噴射弁経由で燃焼室内に第1回目の燃焼用燃料を供給するステップと、
噴射弁先端の温度が所定の温度になった場合に第2回目以降の燃焼用燃料を供給するステップと、を備えたことを特徴とする内燃機関。
A control method for an internal combustion engine including an injection valve for injecting fuel into a combustion chamber,
Supplying a first combustion fuel to the combustion chamber via an injection valve;
Supplying the second and subsequent combustion fuel when the temperature at the tip of the injection valve reaches a predetermined temperature.
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