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JP4305124B2 - Engine fuel injection control device - Google Patents

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JP4305124B2
JP4305124B2 JP2003359674A JP2003359674A JP4305124B2 JP 4305124 B2 JP4305124 B2 JP 4305124B2 JP 2003359674 A JP2003359674 A JP 2003359674A JP 2003359674 A JP2003359674 A JP 2003359674A JP 4305124 B2 JP4305124 B2 JP 4305124B2
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彰 田山
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  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、エンジンの燃料噴射制御装置に関し、詳しくは、燃料噴射弁の先端へのデポジットの堆積を抑制するための技術に関する。   The present invention relates to a fuel injection control device for an engine, and more particularly to a technique for suppressing deposit accumulation on the tip of a fuel injection valve.

従来、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えたエンジンにおいて、燃料が噴孔部に付着すると、燃料中の揮発成分が燃料噴射弁の熱で蒸発し、燃料中の揮発性の低い炭化成分がデポジットとして噴孔部に堆積することが知られている。
上記のデポジット堆積を抑制する技術として、従来、特許文献1〜3に開示されるようなものがあった。
Conventionally, in an engine equipped with a fuel injection valve that directly injects fuel into a combustion chamber, when the fuel adheres to the nozzle hole, the volatile component in the fuel evaporates due to the heat of the fuel injection valve, and the volatility in the fuel is low It is known that carbonized components are deposited as deposits on the nozzle hole.
Conventionally, there have been techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 as techniques for suppressing the above deposit deposition.

特許文献1のものでは、燃料噴射弁の先端温度を、燃料噴射量,機関回転数,冷却水温,機関燃焼形態に基づき演算し、該演算された先端温度が噴射間隔に基づき設定される許容温度よりも高い場合は、冷却水温度を低下させることで燃料噴射弁の温度を低下させるようにしている。
また、特許文献2のものでは、噴射間隔が長くなるほど、燃焼が緩慢になるように点火時期を遅角させ、噴射間隔が短いために噴孔部への炭化成分の粘着が進行せずに次の噴射で洗い流されるときには、急速燃焼を行わせるようにしている。
In Patent Document 1, the tip temperature of the fuel injection valve is calculated based on the fuel injection amount, the engine speed, the coolant temperature, and the engine combustion mode, and the calculated tip temperature is set based on the injection interval. If the temperature is higher than that, the temperature of the fuel injection valve is lowered by lowering the cooling water temperature.
Further, in Patent Document 2, as the injection interval becomes longer, the ignition timing is retarded so that the combustion becomes slower, and since the injection interval is shorter, the adhesion of the carbonized component to the injection hole portion does not proceed. When it is washed away by the injection, rapid combustion is performed.

また、特許文献3のものでは、低負荷高回転領域において、燃料圧力を低下させて必要燃料を噴射させることで燃料噴射時間を延長し、これによって、燃料噴射弁の先端温度の上昇を抑制するようにしている。
特開2002−098022号公報 特開2002−130022号公報 特開平09−195820号公報
Moreover, in the thing of patent document 3, in the low load high rotation area | region, fuel injection time is extended by reducing fuel pressure and injecting required fuel, and this suppresses the raise of the tip temperature of a fuel injection valve. I am doing so.
JP 2002-098022 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-130022 JP 09-195820 A

ところで、特許文献1のものでは、冷却水温度の変化に対する噴射弁温度の追従遅れにより噴射弁先端温度が高い状態が出現し、噴射弁先端に徐々にデポジットが堆積してしまうことがあった。
また、特許文献2のものでは、噴射間隔が長くなる低負荷運転(アイドル運転を含む)では、燃料噴射時間を延長することで燃焼が安定しなくなり、燃費の良い燃焼が実現できなくなる可能性があった。
By the way, in the thing of patent document 1, the state in which the injection valve front-end | tip temperature was high appeared by the delay of the follow-up of the injection valve temperature with respect to the change of cooling water temperature, and the deposit might accumulate gradually on the injection- valve front-end | tip.
Moreover, in the thing of patent document 2, in low load driving | running (it includes idling driving | running | working) from which the injection interval becomes long, combustion becomes unstable by extending fuel injection time, and there exists a possibility that combustion with good fuel efficiency cannot be realized. there were.

更に、特許文献3のものでは、燃料圧力を低下させることにより、噴霧形状が変化してしまい、安定した燃費の良い燃焼を実現できなくなる可能性があった。
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、燃焼性を悪化させることなく、デポジットの堆積を抑制できるエンジンの燃料噴射制御装置を提供することを目的とする。
Furthermore, in the thing of patent document 3, when the fuel pressure is lowered, the spray shape changes, and there is a possibility that stable combustion with good fuel efficiency cannot be realized.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an engine fuel injection control device capable of suppressing deposit accumulation without deteriorating combustibility.

そのため本発明では、エンジンの高負荷連続運転後に低負荷運転になったときに、所定期間だけ燃料噴射弁による燃料噴射条件を通常の低負荷運転時とは異なる条件であって、燃料噴射弁の先端温度を低下させる条件に設定する構成とした。 Therefore, in the present invention, the fuel injection condition by the fuel injection valve is different from that during normal low load operation only for a predetermined period when the engine becomes a low load operation after the high load continuous operation. It was set as the condition set to the conditions which lower the tip temperature of .

かかる構成によると、エンジンが高負荷運転を続けていると、燃料噴射弁の先端温度は高くなるが、高負荷運転を脱しても、燃料噴射弁の先端温度が遅れて低下するため、先端温度が継続的に高い状態が発生するが、このときに、燃料噴射条件を通常とは異なる条件、即ち、燃料噴射弁先端を積極的に冷却し、或いは、燃料によってデポジットを除去することができる噴射条件とすることで、燃料噴射弁先端のデポジット堆積を抑制することができる。   According to such a configuration, the tip temperature of the fuel injection valve increases when the engine continues to operate at a high load, but the tip temperature of the fuel injection valve decreases with a delay even when the engine is removed from the high load operation. However, at this time, the fuel injection condition is different from the normal condition, i.e., the fuel injection valve tip is actively cooled, or the fuel injection can remove the deposit. By setting the conditions, deposit accumulation at the tip of the fuel injection valve can be suppressed.

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
図1は、実施形態におけるエンジンである筒内直接噴射式火花点火機関を示す。
この図1において、内燃機関1は、シリンダヘッド2,シリンダブロック3及びピストン4により構成される燃焼室5を有する。
前記燃焼室5には、吸気バルブ6を介して吸気ポート7から新気が導入され、排気は、排気バルブ8を介して排気ポート9から排出される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an in-cylinder direct injection spark ignition engine that is an engine in the embodiment.
In FIG. 1, an internal combustion engine 1 has a combustion chamber 5 constituted by a cylinder head 2, a cylinder block 3 and a piston 4.
Fresh air is introduced into the combustion chamber 5 from an intake port 7 via an intake valve 6, and exhaust gas is discharged from an exhaust port 9 via an exhaust valve 8.

前記吸気バルブ6は吸気側カム軸10によって、前記排気バルブ8は排気側カム軸11によって開閉駆動される。
前記燃焼室5上面の略中央には燃料噴射弁12が設置される。
前記燃料噴射弁12は、複数の噴孔を持つホールノズル式燃料噴射弁である。
前記ピストン4冠面の燃料噴射弁14に対向する部分には、前記燃料噴射弁14の中心軸と略同一中心軸に円形のキャビティ4aが形成されており、成層運転条件において、燃料噴射弁14から噴射された燃料は、前記キャビティ4aに受け止められ、主に前記キャビティ4a内及びその上空部分に成層化された混合気塊を形成する。
The intake valve 6 is driven to open and close by an intake side camshaft 10, and the exhaust valve 8 is driven to open and close by an exhaust side camshaft 11.
A fuel injection valve 12 is installed in the approximate center of the upper surface of the combustion chamber 5.
The fuel injection valve 12 is a hole nozzle type fuel injection valve having a plurality of injection holes.
A circular cavity 4a is formed in a portion of the crown of the piston 4 facing the fuel injection valve 14 on the substantially same central axis as the central axis of the fuel injection valve 14. Under the stratified operation conditions, the fuel injection valve 14 The fuel injected from the fuel is received by the cavity 4a, and forms an air-fuel mixture stratified mainly in the cavity 4a and in the upper part thereof.

ここで、前記燃料噴射弁12の噴霧中心軸線と該噴霧が衝突する前記キャビティ4aの底壁とが鈍角をなし、かつ、噴霧衝突後に噴霧進行方向となるキャビティ4aの周壁が燃料噴射弁12側に向けて湾曲していると共に、前記燃料噴射弁12の複数の噴孔から噴射される噴霧のうちの隣り合う噴霧同士がなす角度が、単一の噴霧角と同等以下に設定されている。   Here, the spray central axis of the fuel injection valve 12 and the bottom wall of the cavity 4a with which the spray collides form an obtuse angle, and the peripheral wall of the cavity 4a in the spray traveling direction after the spray collision is on the fuel injection valve 12 side And an angle formed by adjacent sprays among the sprays injected from the plurality of nozzle holes of the fuel injection valve 12 is set to be equal to or less than a single spray angle.

燃焼室5上面の前記燃料噴射弁12に隣接する排気バルブ8側には、点火プラグ13が配置されており、該点火プラグ13により混合気が点火・燃焼せしめられる。
前記筒内直接噴射式火花点火機関1は、マイクロコンピュータを内蔵するエンジンコントロールユニット(ECU)14にて統合的に制御される。
前記ECU14には、クランク角センサ21,冷却水温センサ22,アクセル開度センサ23からの検出信号が入力され、これらの信号を基に各制御を行う。
An ignition plug 13 is disposed on the upper surface of the combustion chamber 5 on the exhaust valve 8 side adjacent to the fuel injection valve 12, and the air-fuel mixture is ignited and burned by the ignition plug 13.
The in-cylinder direct injection spark ignition engine 1 is integrally controlled by an engine control unit (ECU) 14 incorporating a microcomputer.
Detection signals from the crank angle sensor 21, the coolant temperature sensor 22, and the accelerator opening sensor 23 are input to the ECU 14, and each control is performed based on these signals.

また、前記機関1の燃焼形態として、圧縮行程中(特に圧縮行程後半)に燃料噴射を行うことで、リーン運転を実現して燃費を向上させる成層燃焼モードと、吸気行程中(特に吸気行程前半)に燃料噴射を行い、ストイキ運転(理論空燃比運転)を実現する均質燃焼モードとが設けられており、運転状態に応じて前記成層燃焼モードと均質燃焼モードとのいずれかが選択されるようになっている。   Further, as a combustion mode of the engine 1, fuel injection is performed during the compression stroke (especially in the latter half of the compression stroke), thereby realizing a stratified combustion mode for realizing lean operation and improving fuel consumption, and during the intake stroke (particularly in the first half of the intake stroke). ) And a homogeneous combustion mode that realizes stoichiometric operation (theoretical air-fuel ratio operation), and either the stratified combustion mode or the homogeneous combustion mode is selected according to the operating state. It has become.

前記ECU14は、機関負荷,機関回転速度,冷却水温度の条件などから、前記均質燃焼モードと成層燃焼モードとのいずれかを選択し、要求の空燃比に見合う量の燃料を前記燃料噴射弁12から噴射させる。
また、前記ECU14は、前記燃料噴射弁12の先端に付着した燃料中の揮発成分が燃料噴射弁12の熱で蒸発し、燃料中の揮発性の低い炭化成分がデポジットとして噴孔部に堆積することを抑止するための制御を行う。
The ECU 14 selects either the homogeneous combustion mode or the stratified combustion mode based on the engine load, the engine speed, the coolant temperature, and the like, and supplies the fuel injection valve 12 with an amount of fuel corresponding to the required air-fuel ratio. Let spray from.
Further, the ECU 14 evaporates the volatile component in the fuel adhering to the tip of the fuel injection valve 12 by the heat of the fuel injection valve 12, and deposits the low volatile carbonized component in the fuel in the nozzle hole portion as a deposit. Control to prevent this.

図2は、内燃機関1が高負荷運転を続けた後に減速してアイドル運転に入った場合の燃料噴射弁先端部の温度変化を示す。
内燃機関1が高負荷運転を続けた場合、噴射弁先端の温度は高い状態を示すが、運転状態が高負荷運転を脱しても、燃料噴射弁先端部の温度は時間遅れを持ち、一時的に高い状態を示す。
FIG. 2 shows the temperature change at the tip of the fuel injection valve when the internal combustion engine 1 is decelerated and then enters idle operation after continuing high load operation.
When the internal combustion engine 1 continues high load operation, the temperature at the tip of the injection valve shows a high state. However, even if the operation state leaves the high load operation, the temperature at the tip of the fuel injection valve has a time delay and is temporarily Shows a high state.

このため、連続高負荷運転直後の低負荷運転時に、噴射弁の先端に残った燃料の固形化が起こり、デポジットとして付着してしまう。
そこで、前記ECU14は、連続高負荷運転直後の低負荷運転時に、燃料噴射弁12の燃料噴射条件を通常の低負荷運転時とは異なる条件に制御することで、前記デポジットの付着・堆積を抑止する。
For this reason, at the time of low load operation immediately after continuous high load operation, the fuel remaining at the tip of the injection valve is solidified and deposited as a deposit.
Therefore, the ECU 14 controls the fuel injection condition of the fuel injection valve 12 to a condition different from that during normal low-load operation during low-load operation immediately after continuous high-load operation, thereby suppressing deposit adhesion and accumulation. To do.

図3のフローチャートは、前記デポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第1実施形態を示す。
図3のフローチャートにおいて、ステップS1では、機関1が高負荷運転状態であるか否かを、例えばスロットル開度が所定開度以上であるか否かに基づいて判別する。
そして、高負荷運転状態であると判別されると、ステップS2へ進み、高負荷での連続運転時間を計測するためのタイマTM1をカウントアップさせる。
The flowchart of FIG. 3 shows a first embodiment of the control for suppressing the adhesion / deposition of the deposit.
In the flowchart of FIG. 3, in step S <b> 1, it is determined whether or not the engine 1 is in a high load operation state based on, for example, whether or not the throttle opening is equal to or greater than a predetermined opening.
And if it determines with it being a high load driving | running state, it will progress to step S2 and will count up the timer TM1 for measuring the continuous driving | running time in high load.

次のステップS3では、前記タイマTM1の値が所定値t1以上になっているか否かを判別し、前記タイマTM1の値が所定値t1未満であれば、そのまま本ルーチンを終了させ、前記タイマTM1の値が所定値t1以上になると、ステップS4へ進む。
ステップS4では、制御フラグに1をセットする。
一方、ステップS1において機関1が高負荷運転状態ではないと判別されると、ステップS5へ進み、前記タイマTM1を0にリセットする。
In the next step S3, it is determined whether or not the value of the timer TM1 is equal to or greater than a predetermined value t1, and if the value of the timer TM1 is less than the predetermined value t1, the present routine is terminated and the timer TM1 is terminated. When the value becomes equal to or greater than the predetermined value t1, the process proceeds to step S4.
In step S4, 1 is set to the control flag.
On the other hand, if it is determined in step S1 that the engine 1 is not in the high load operation state, the process proceeds to step S5, and the timer TM1 is reset to zero.

次のステップS6では、前記制御フラグに1がセットされているか否かを判別する。
そして、制御フラグ=1であれば、ステップS7へ進む。
ステップS7では、連続高負荷運転から低負荷運転になった後の経過時間を計測するためのタイマTM2をカウントアップさせる。
ステップS8では、前記タイマTM2の値と所定値t2とを比較することで、連続高負荷運転直後であって燃料噴射弁12の先端温度が依然として高い状態であるか否かを推定する。
In the next step S6, it is determined whether or not 1 is set in the control flag.
If the control flag = 1, the process proceeds to step S7.
In step S7, the timer TM2 for measuring the elapsed time after the continuous high load operation is changed to the low load operation is counted up.
In step S8, by comparing the value of the timer TM2 with a predetermined value t2, it is estimated whether the tip temperature of the fuel injection valve 12 is still high immediately after the continuous high load operation.

ステップS8で、前記タイマTM2の値が所定値t2以下であるときには、燃料噴射弁12の先端温度が依然として高い状態であると推定し、ステップS11へ進む。
ステップS11では、低負荷運転状態がアイドル運転であるか否かを判別する。
そして、アイドル運転時であるときには、ステップS12へ進んで、アイドル運転時の目標アイドル回転速度を通常よりも高い値に設定する(図4参照)。
In step S8, when the value of the timer TM2 is equal to or less than the predetermined value t2, it is estimated that the tip temperature of the fuel injection valve 12 is still high, and the process proceeds to step S11.
In step S11, it is determined whether or not the low load operation state is idle operation.
When it is during idling, the process proceeds to step S12, and the target idling speed during idling is set to a higher value than usual (see FIG. 4).

尚、アイドル時には、前記目標アイドル回転速度に実際の回転速度が一致するように、吸入空気量がフィードバック制御されるようになっている。
アイドル時の回転速度を高くすれば、燃料の噴射間隔が短くなって燃料噴射弁12の先端温度を低下させることができるため、燃料噴射弁12先端での燃料の固形化を防止することができる。
During idling, the intake air amount is feedback controlled so that the actual rotational speed matches the target idle rotational speed.
If the rotational speed during idling is increased, the fuel injection interval can be shortened and the tip temperature of the fuel injector 12 can be lowered, so that solidification of fuel at the tip of the fuel injector 12 can be prevented. .

前記ステップS8で、前記タイマTM2の値が所定値t2を超えたと判断された時には、連続高負荷運転の影響がなくなり、燃料噴射弁12の先端温度が低負荷運転に見合った比較的低い温度にまで低下していると推定し、ステップS9へ進んで、前記制御フラグを0にリセットする。
前記制御フラグが0にリセットされると、次回も低負荷運転状態であれば、ステップS6からステップS10へ進み、前記タイマTM2を0にリセットした後、本ルーチンを終了させる。
When it is determined in step S8 that the value of the timer TM2 has exceeded the predetermined value t2, the influence of the continuous high load operation is eliminated, and the tip temperature of the fuel injection valve 12 becomes a relatively low temperature commensurate with the low load operation. It is estimated that the control flag has decreased to step S9, and the control flag is reset to zero.
When the control flag is reset to 0, if it is in the low load operation state next time, the process proceeds from step S6 to step S10, the timer TM2 is reset to 0, and then this routine is terminated.

図5のフローチャートは、前記デポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第2実施形態を示す。
図5のフローチャートにおいて、ステップS21〜ステップS30の処理は、前記図3のフローチャートのステップS1〜10と同様であり、タイマTM2の値が所定値t2以下であると判定されたときの処理のみが異なるので、ステップS21〜ステップS30の説明を省略する。
The flowchart of FIG. 5 shows a second embodiment of the control for suppressing the adhesion / deposition of the deposit.
In the flowchart of FIG. 5, the processes in steps S21 to S30 are the same as those in steps S1 to S10 in the flowchart of FIG. Since they are different, description of step S21 to step S30 is omitted.

図5のフローチャートにおいてステップS28でタイマTM2の値が所定値t2以下であると判断されると、ステップS31へ進む。
ステップS31では、通常1行程において1回行われる燃料噴射を、1行程で2回に分けて行わせる(図6参照)。
上記のように、連続高負荷運転直後の燃料噴射弁12の温度が依存として高い条件のときに、要求燃料量を2回に分けて噴射させれば、燃料噴射弁12の先端において短期間の内に2回燃料が蒸発することになって冷却が促進されることになる。
If it is determined in step S28 that the value of the timer TM2 is equal to or less than the predetermined value t2 in the flowchart of FIG. 5, the process proceeds to step S31.
In step S31, fuel injection that is normally performed once in one stroke is performed in two steps in one stroke (see FIG. 6).
As described above, when the fuel injection valve 12 immediately after the continuous high load operation has a high temperature as a dependency, if the required fuel amount is injected in two times, a short period of time is generated at the tip of the fuel injection valve 12. The fuel evaporates twice inside, and cooling is promoted.

従って、燃料噴射弁12先端での燃料の固形化を防止することができる。
図7のフローチャートは、前記デポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第3実施形態を示す。
図7のフローチャートにおいて、ステップS41〜ステップS50の処理は、前記図3のフローチャートのステップS1〜10と同様であり、タイマTM2の値が所定値t2以下であると判定されたときの処理のみが異なるので、ステップS41〜ステップS50の説明を省略する。
Therefore, solidification of the fuel at the tip of the fuel injection valve 12 can be prevented.
The flowchart of FIG. 7 shows a third embodiment of the control for suppressing the adhesion / deposition of the deposit.
In the flowchart of FIG. 7, the processes in steps S41 to S50 are the same as those in steps S1 to S10 in the flowchart of FIG. Since they are different, description of step S41 to step S50 is omitted.

図7のフローチャートにおいてステップS48でタイマTM2の値が所定値t2以下であると判断されると、ステップS51へ進む。
ステップS51では、そのときの運転条件(負荷・回転)から通常に設定される燃焼モードが成層燃焼モードであるか否かを判別する。
そして、成層燃焼モード条件であるときには、ステップS52に進み、通常の成層燃焼モードを強制的に均質燃焼モードに切り換える(図8参照)。
If it is determined in step S48 that the value of the timer TM2 is equal to or less than the predetermined value t2 in the flowchart of FIG. 7, the process proceeds to step S51.
In step S51, it is determined whether or not the combustion mode that is normally set is the stratified combustion mode from the operating conditions (load / rotation) at that time.
When the stratified combustion mode condition is satisfied, the process proceeds to step S52 to forcibly switch the normal stratified combustion mode to the homogeneous combustion mode (see FIG. 8).

均質燃焼モード時は、目標空燃比が成層燃焼モード時に比べてリッチで、燃料噴射量が成層燃焼モード時に比べて多いため、燃料噴射弁12の燃料による冷却が促進され、これにより、燃料噴射弁12の先端温度が速やかに低下し、先端部における燃料の固形化を防止できる。
図9のフローチャートは、前記デポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第4実施形態を示す。
In the homogeneous combustion mode, the target air-fuel ratio is richer than that in the stratified combustion mode, and the fuel injection amount is larger than that in the stratified combustion mode. Thus, the tip temperature of the tip 12 quickly decreases, and solidification of fuel at the tip can be prevented.
The flowchart of FIG. 9 shows a fourth embodiment of the control for suppressing the adhesion / deposition of the deposit.

図9のフローチャートにおいて、ステップS61〜ステップS70の処理は、前記図3のフローチャートのステップS1〜10と同様であり、タイマTM2の値が所定値t2以下であると判定されたときの処理のみが異なるので、ステップS61〜ステップS70の説明を省略する。
図9のフローチャートにおいてステップS68でタイマTM2の値が所定値t2以下であると判断されると、ステップS71へ進む。
In the flowchart of FIG. 9, the processes of steps S61 to S70 are the same as steps S1 to S10 of the flowchart of FIG. 3, and only the process when it is determined that the value of the timer TM2 is equal to or less than the predetermined value t2. Since they are different, the description of step S61 to step S70 is omitted.
If it is determined in step S68 in the flowchart of FIG. 9 that the value of the timer TM2 is equal to or smaller than the predetermined value t2, the process proceeds to step S71.

ステップS71では、減速燃料カットを禁止する(図10参照)。
前記減速燃料カットとは、ストッロル全閉でかつ機関回転速度が開始回転速度よりも高いときに燃料カットを開始し、スロットルが開かれるか、ストッロル全閉のままで機関回転速度がリカバリー回転速度(<開始回転速度)を下回ったときに、燃料噴射を再開させることで、減速時のHC排出量の低下及び燃費向上を図る制御である。
In step S71, deceleration fuel cut is prohibited (see FIG. 10).
The deceleration fuel cut means that the fuel cut is started when the throttle is fully closed and the engine rotational speed is higher than the start rotational speed, and the throttle is opened, or the engine rotational speed is the recovery rotational speed (with the throttle fully closed. This is a control for reducing the HC emission amount at the time of deceleration and improving the fuel consumption by restarting the fuel injection when it falls below the (starting rotational speed).

燃料噴射弁12の先端温度が高い状態で、前記減速燃料カットが実行されると、噴射弁先端の燃料は固形化して残存し、デポジットの原因となる。
そこで、燃料カットを禁止して燃料噴射を行わせることで、燃料噴射弁12が燃料で冷却され、かつ、燃料による噴孔部の洗い流しが行われるようにして、燃料の固形化を防止する。
If the deceleration fuel cut is executed in a state where the tip temperature of the fuel injection valve 12 is high, the fuel at the tip of the injection valve is solidified and remains as a deposit.
Therefore, by prohibiting the fuel cut and injecting the fuel, the fuel injection valve 12 is cooled by the fuel and the injection hole is washed away by the fuel to prevent the fuel from solidifying.

尚、燃料カットが過剰に禁止されることがないように、燃料カットの禁止時間が所定時間を超えた時点で、減速燃料カットを開始させるようにしても良い。
図11のフローチャートは、前記デポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第5実施形態を示す。
図11のフローチャートにおいて、ステップS81〜ステップS90の処理は、前記図3のフローチャートのステップS1〜10と同様であり、タイマTM2の値が所定値t2以下であると判定されたときの処理のみが異なるので、ステップS81〜ステップS90の説明を省略する。
In order to prevent the fuel cut from being excessively prohibited, the deceleration fuel cut may be started when the fuel cut prohibition time exceeds a predetermined time.
The flowchart of FIG. 11 shows a fifth embodiment of the control for suppressing the adhesion / deposition of the deposit.
In the flowchart of FIG. 11, the processes in steps S81 to S90 are the same as those in steps S1 to S10 in the flowchart of FIG. Since they are different, the description of step S81 to step S90 is omitted.

図11のフローチャートにおいてステップS88でタイマTM2の値が所定値t2以下であると判断されると、ステップS91へ進む。
ステップS91では、燃料噴射弁12の先端温度を低下させる処理を実行する。
前記ステップS91の処理は、具体的には、前記第1〜第4の実施形態に示した目標アイドル回転速度の増大,1行程2回噴射,均質燃焼モードへの切り換え,減速燃料カットの禁止である。
If it is determined in step S88 that the value of the timer TM2 is equal to or less than the predetermined value t2 in the flowchart of FIG. 11, the process proceeds to step S91.
In step S91, a process for reducing the tip temperature of the fuel injection valve 12 is executed.
Specifically, the processing of step S91 is the prohibition of the increase in the target idle rotation speed, the two-stroke injection, the switching to the homogeneous combustion mode, and the deceleration fuel cut shown in the first to fourth embodiments. is there.

次のステップS92では、前記燃料噴射弁12の燃料噴射圧力を通常よりも高く設定する(図12参照)。
前記燃料噴射圧力の高圧化は、燃料噴射弁12に供給される燃料の圧力を調整するプレッシャレギュレータによる目標調整圧の切り換えによって行われる。
ステップS91における燃料噴射弁12の冷却を促進させる処理によって、燃料噴射弁12の先端での燃料の固形化を防止するが、先端での燃料の固形化が発生してしまった場合には、高圧化した燃料の噴射によって除去されることになる。
In the next step S92, the fuel injection pressure of the fuel injection valve 12 is set higher than usual (see FIG. 12).
The fuel injection pressure is increased by switching the target adjustment pressure by a pressure regulator that adjusts the pressure of the fuel supplied to the fuel injection valve 12.
The process of promoting the cooling of the fuel injection valve 12 in step S91 prevents the solidification of the fuel at the tip of the fuel injection valve 12, but if the solidification of the fuel at the tip has occurred, the high pressure It is removed by injection of the converted fuel.

従って、燃料噴射弁12の冷却を促進させる処理によって、燃料の固形化を完全に防止できない場合であっても、デポジットの堆積を防止できる。
尚、本実施形態のように、複数の噴孔を有する燃料噴射弁12を用い、かつ、燃料噴霧を受け止めるキャビティ4aを有する構成であれば、特に成層燃焼時の混合気形成が、噴孔部におけるデポジットの堆積に影響を受け難く、上記のようにしてデポジットの堆積を抑制する制御を行うことで、効果的に燃焼安定性を保つことができる。
Accordingly, deposits can be prevented from being deposited even when the solidification of the fuel cannot be completely prevented by the process of promoting the cooling of the fuel injection valve 12.
If the fuel injection valve 12 having a plurality of injection holes is used and the cavity 4a receives the fuel spray as in the present embodiment, the formation of the air-fuel mixture particularly during stratified combustion is performed at the injection hole portion. In this way, it is difficult to be affected by deposit accumulation, and by controlling the deposit accumulation as described above, combustion stability can be effectively maintained.

即ち、燃料噴射弁12の隣り合う噴孔から噴霧同士がなす角度が、単一の噴霧角と同等以下に設定されるから、ある噴孔からの噴霧形状がデポジットの堆積によって変化しても、隣の噴孔の噴霧形状に大きく影響することがなく、また、燃料噴霧が衝突する前記キャビティ4aの底壁とが鈍角をなし、かつ、噴霧衝突後に噴霧進行方向となるキャビティ4a周壁が該燃料噴射弁12側に向けて湾曲しているから、多少の噴霧形状の変化があっても、燃料噴霧を燃焼室5の中央付近に集めることができる。   That is, since the angle formed by the sprays from the adjacent nozzle holes of the fuel injection valve 12 is set to be equal to or less than a single spray angle, even if the spray shape from a certain nozzle hole changes due to deposit accumulation, The peripheral shape of the cavity 4a, which does not greatly affect the spray shape of the adjacent nozzle hole, forms an obtuse angle with the bottom wall of the cavity 4a where the fuel spray collides, and becomes the spray traveling direction after the spray collision Since it is curved toward the injection valve 12 side, the fuel spray can be collected near the center of the combustion chamber 5 even if there is a slight change in the spray shape.

従って、ホールノズル式の燃料噴射弁12を備え、ピストン4冠面に形成されるキャビティ4aが燃料噴霧を受け止める機関1において、前記デポジットの付着・堆積を抑止するための制御を実施すれば、デポジットの堆積による燃焼性の悪化を効果的に防止できる。
また、上記実施形態では、燃料噴射弁12の先端温度を低下させる処理として、目標アイドル回転速度の増大,1行程2回噴射,均質燃焼モードへの切り換え,減速燃料カットの禁止を示したが、これらのうちの複数を組み合わせて実行すれば、より効果的に燃料噴射弁の先端温度を低下させることが可能である。
Accordingly, if control is performed in the engine 1 that includes the hole nozzle type fuel injection valve 12 and the cavity 4a formed on the crown surface of the piston 4 receives the fuel spray, to suppress adhesion and accumulation of the deposit, the deposit It is possible to effectively prevent the deterioration of combustibility due to the accumulation of slag.
Further, in the above embodiment, as the processing for reducing the tip temperature of the fuel injection valve 12, the increase in the target idle rotation speed, the two-stroke injection, the switching to the homogeneous combustion mode, and the prohibition of the deceleration fuel cut are shown. If executed by combining a plurality of these, the tip temperature of the fuel injection valve can be reduced more effectively.

実施形態における燃料噴射制御装置のシステム構成図。The system block diagram of the fuel-injection control apparatus in embodiment. 連続高負荷運転直後の燃料噴射弁の先端温度の変化を示すタイムチャート。The time chart which shows the change of the front-end | tip temperature of a fuel injection valve immediately after continuous high load driving | operation. 噴射弁先端へのデポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第1実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 1st Embodiment of control for suppressing adhesion and accumulation of the deposit to the injection valve front-end | tip. 前記第1実施形態における制御特性を示すタイムチャート。The time chart which shows the control characteristic in the said 1st Embodiment. 噴射弁先端へのデポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第2実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 2nd Embodiment of control for suppressing adhesion and accumulation of the deposit to the injection valve front-end | tip. 前記第2実施形態における制御特性を示すタイムチャート。The time chart which shows the control characteristic in the said 2nd Embodiment. 噴射弁先端へのデポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第3実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 3rd Embodiment of control for suppressing adhesion and accumulation of the deposit to the injection valve front-end | tip. 前記第3実施形態における制御特性を示すタイムチャート。The time chart which shows the control characteristic in the said 3rd Embodiment. 噴射弁先端へのデポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第4実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 4th Embodiment of control for suppressing adhesion and accumulation of the deposit to the injection valve front-end | tip. 前記第4実施形態における制御特性を示すタイムチャート。The time chart which shows the control characteristic in the said 4th Embodiment. 噴射弁先端へのデポジットの付着・堆積を抑止するための制御の第5実施形態を示すフローチャート。The flowchart which shows 5th Embodiment of control for suppressing adhesion and accumulation of the deposit to the injection valve front-end | tip. 前記第5実施形態における制御特性を示すタイムチャート。The time chart which shows the control characteristic in the said 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…内燃機関,2…シリンダヘッド,3…シリンダブロック,4…ピストン,4a…キャビティ,5…燃焼室,6…吸気バルブ,7…吸気ポート,8…排気バルブ,9…排気ポート,10…吸気側カム軸,11…排気側カム軸11,12…燃料噴射弁,13…点火プラグ,14…エンジンコントロールユニット(ECU),21…クランク角センサ,22…冷却水温センサ,23…アクセル開度センサ     DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Cylinder head, 3 ... Cylinder block, 4 ... Piston, 4a ... Cavity, 5 ... Combustion chamber, 6 ... Intake valve, 7 ... Intake port, 8 ... Exhaust valve, 9 ... Exhaust port, 10 ... Intake side camshaft, 11 ... Exhaust side camshaft 11, 12 ... Fuel injection valve, 13 ... Spark plug, 14 ... Engine control unit (ECU), 21 ... Crank angle sensor, 22 ... Cooling water temperature sensor, 23 ... Accelerator opening Sensor

Claims (8)

燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁を備えたエンジンの燃料噴射制御装置であって、
前記エンジンの高負荷連続運転後に低負荷運転になったときに、
所定期間だけ前記燃料噴射弁による燃料噴射条件を通常の低負荷運転時とは異なる条件であって、燃料噴射弁の先端温度を低下させる条件に設定することを特徴とするエンジンの燃料噴射制御装置。
A fuel injection control device for an engine having a fuel injection valve for directly injecting fuel into a combustion chamber,
When it becomes low load operation after high load continuous operation of the engine,
Predetermined period, the fuel injection condition according to the fuel injection valve have a different condition than the normal low load operation, the fuel injection control of the engine and setting the conditions for lowering the tip temperature of the fuel injection valve apparatus.
前記高負荷連続運転後の低負荷運転がアイドル運転であるときに、前記所定期間だけアイドル運転時の目標回転速度を通常よりも高く設定することを特徴とする請求項1記載のエンジンの燃料噴射制御装置。   The engine fuel injection according to claim 1, wherein when the low load operation after the high load continuous operation is an idle operation, the target rotational speed during the idle operation is set higher than normal during the predetermined period. Control device. 前記高負荷連続運転後の低負荷運転において、通常の低負荷運転時に1回で噴射される1サイクル当たりの要求燃料噴射量を、前記所定期間だけ複数回に分けて噴射させることを特徴とする請求項1記載のエンジンの燃料噴射制御装置。   In the low-load operation after the high-load continuous operation, the required fuel injection amount per cycle that is injected once during normal low-load operation is injected in a plurality of times for the predetermined period. The engine fuel injection control device according to claim 1. 前記高負荷連続運転後の低負荷運転が成層燃焼運転条件であるときに、前記所定期間だけ強制的に均質燃焼運転を行わせることを特徴とする請求項1記載のエンジンの燃料噴射制御装置。   The engine fuel injection control device according to claim 1, wherein when the low load operation after the high load continuous operation is a stratified combustion operation condition, the homogeneous combustion operation is forcibly performed only for the predetermined period. 前記高負荷連続運転から低負荷運転に切り換わる減速運転において、前記所定期間だけ減速燃料カットを禁止することを特徴とする請求項1記載のエンジンの燃料噴射制御装置。   The engine fuel injection control device according to claim 1, wherein in the deceleration operation in which the high load continuous operation is switched to the low load operation, the deceleration fuel cut is prohibited for the predetermined period. 前記高負荷連続運転後の低負荷運転において、前記所定期間経過後に、前記燃料噴射弁の燃料噴射圧を通常よりも高く設定することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。 In the low load operation after the high load continuous operation, after the lapse of the predetermined period, wherein the fuel injection pressure of the fuel injection valve to set any one of claims 1 to 5, characterized in that the higher than normal Engine fuel injection control device. 前記燃料噴射弁が、複数の噴孔を持つホールノズル式燃料噴射弁であって、ピストン上に前記燃料噴射弁からの燃料噴霧を受け止めるキャビティを備えることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1つに記載のエンジンの燃料噴射制御装置。   7. The fuel injection valve according to claim 1, wherein the fuel injection valve is a hole nozzle type fuel injection valve having a plurality of injection holes, and includes a cavity for receiving fuel spray from the fuel injection valve on a piston. The fuel injection control device for an engine according to claim 1. 前記燃料噴射弁の噴霧中心軸線と該噴霧が衝突する前記キャビティ底壁とが鈍角をなし、かつ、噴霧衝突後に噴霧進行方向となるキャビティ周壁が該燃料噴射弁側に向けて湾曲していると共に、前記複数の噴孔から噴射される噴霧のうちの隣り合う噴霧同士がなす角度が、単一の噴霧角と同等以下に設定されることを特徴とする請求項7記載のエンジンの燃料噴射制御装置。   The spray central axis of the fuel injection valve and the cavity bottom wall where the spray collides form an obtuse angle, and the cavity peripheral wall that becomes the spray traveling direction after the spray collision is curved toward the fuel injection valve side The fuel injection control for an engine according to claim 7, wherein an angle formed by adjacent sprays among the sprays sprayed from the plurality of nozzle holes is set to be equal to or less than a single spray angle. apparatus.
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JP2013100780A (en) * 2011-11-09 2013-05-23 Toyota Motor Corp Internal combustion engine control device
JP2015214909A (en) * 2014-05-09 2015-12-03 本田技研工業株式会社 Cylinder internal pressure detector
EP3339615B1 (en) * 2015-08-21 2020-11-25 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Booster device for driving injector
CN110552794A (en) * 2019-07-25 2019-12-10 东风商用车有限公司 multi-stage injection method for diesel micro-injection ignition natural gas engine
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