內燃機的燃料噴射裝置的制造方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及具備向氣缸內噴射燃料的缸內噴射閥和向吸氣通路內噴射燃料的吸氣通路噴射閥這兩種(雙)噴射系統(tǒng)的內燃機的燃料的噴射控制，尤其是涉及用于將堆積于缸內噴射閥的積垢除去的控制。
【背景技術】
[0002]以往，例如在搭載于車輛的汽油內燃機(以下，也稱為發(fā)動機)中，已知有具備缸內噴射閥和吸氣通路噴射閥這兩種噴射系統(tǒng)的所謂雙噴射的結構。在該結構中，在面向氣缸內的燃燒室而暴露在高溫的燃燒氣體中的缸內噴射閥的噴孔處，存在形成并堆積積垢這樣的問題。
[0003]相對于此，在專利文獻I記載的燃料噴射裝置中，例如空轉那樣的低負荷運轉持續(xù)規(guī)定時間以上而僅使用口噴射用噴射器(吸氣通路噴射閥)的狀況下，判定為缸內噴射用噴射器(缸內噴射閥)的積垢的堆積多至規(guī)定以上，即使本來是使用口噴射用噴射器的運轉狀態(tài)，也強制性地通過缸內噴射用噴射器噴射燃料，將堆積于噴孔的積垢除去(積垢除去控制)。
[0004]在先技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2005-120852號公報

【發(fā)明內容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]然而，當如上述那樣發(fā)動機的低負荷運轉持續(xù)時，與缸內噴射用噴射器連接的輸送管內的燃料有時由于來自氣缸蓋等的受熱而會進一步高壓化。這樣的話，在前述的積垢除去控制時，即便使缸內噴射用噴射器以其最小開閥時間(最小噴射期間)進行動作，噴射的燃料的量也會超過目標噴射量，由于空燃比的濃厚化而可能會導致燃燒的惡化或排放物的惡化。
[0009]相對于此，也考慮了在前述輸送管內的燃料的壓力高至規(guī)定值以上而預想到前述那樣的空燃比的濃厚化時，禁止積垢除去控制的情況。然而，這樣的話，雖然能夠避免前述的燃燒狀態(tài)或排放物的惡化，但是執(zhí)行積垢除去控制的機會減少，可能無法充分得到其效果O
[0010]考慮到上述各點，本發(fā)明的目的在于盡量增多積垢除去控制的執(zhí)行機會，并防止與該執(zhí)行相伴的內燃機的燃燒狀態(tài)或排放物的惡化。
[0011]用于解決課題的方案
[0012]為了實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明以如下的內燃機的燃料噴射裝置為對象，該內燃機的燃料噴射裝置具備:缸內噴射閥，向內燃機的氣缸內噴射燃料；吸氣通路噴射閥，向吸氣通路內噴射燃料；及控制裝置，進行積垢除去控制，所述積垢除去控制是在所述缸內噴射閥的積垢的堆積為規(guī)定以上的情況下，為了除去積垢而通過該缸內噴射閥噴射燃料的控制。
[0013]并且，所述控制裝置構成為，在向所述缸內噴射閥供給的燃料的壓力為規(guī)定值以上的情況下，在發(fā)動機負荷高的區(qū)域允許執(zhí)行所述積垢除去控制，而在發(fā)動機負荷低的區(qū)域不允許執(zhí)行所述積垢除去控制。
[0014]S卩，在即便向缸內噴射閥供給的燃料的壓力(燃壓)高至規(guī)定值以上而使缸內噴射閥以其最小開閥時間進行動作，噴射的燃料量也超過缸內噴射閥的規(guī)格上的最小噴射量的狀況下，若內燃機的負荷高至一定程度而目標噴射量為所述噴射的燃料量以上，則也不會發(fā)生伴隨著積垢除去控制的執(zhí)行而空燃比濃厚化的情況。
[0015]因此，不僅著眼于燃壓，也著眼于發(fā)動機負荷，若在發(fā)動機負荷高的區(qū)域允許執(zhí)行積垢除去控制，而在發(fā)動機負荷低的區(qū)域不允許執(zhí)行積垢除去控制，則能夠盡量增多積垢除去控制的執(zhí)行機會，并防止由于缸內噴射閥的燃料噴射而空燃比濃厚化的情況，能夠防止燃燒狀態(tài)或排放物的惡化。
[0016]優(yōu)選的是，所述控制裝置可以是構成為，在發(fā)動機負荷率為預先設定的閾值以上時允許執(zhí)行所述積垢除去控制，而在發(fā)動機負荷率小于該閾值時不允許執(zhí)行所述積垢除去控制。并且，所述燃料的壓力越高，則該閾值被設定為越高的值即可。
[0017]這樣的話，在燃壓不太高而缸內噴射閥的最小噴射量比較少(接近于規(guī)格上的最小噴射量)時，發(fā)動機負荷率的閾值降低而積垢除去控制的執(zhí)行機會增多，另一方面，伴隨著對應于燃壓的上升而最小噴射量增大(與規(guī)格上的最小噴射量的背離增大)，發(fā)動機負荷率的閾值升高，因此即使燃壓升高也能夠抑制空燃比的濃厚化。
[0018]S卩，能夠以更高的水平兼顧盡量增多積垢除去控制的執(zhí)行機會和防止該控制引起的燃燒及排放物的惡化這樣相反的目的。
[0019]另外，在燃壓相當?shù)蜁r，例如空轉那樣負荷低的狀態(tài)下，燃料噴射量也不會超過目標噴射量，沒有由于所述積垢除去控制的執(zhí)行而空燃比濃厚化的擔心?？紤]到這種情況，所述控制裝置可以構成為，在燃壓小于規(guī)定值時，無論發(fā)動機負荷的高低如何，都允許執(zhí)行所述積垢除去控制。
[0020]在此，可以不僅考慮發(fā)動機負荷率，還考慮例如發(fā)動機轉速來決定可否執(zhí)行積垢除去控制。這是因為，例如在內燃機搭載于車輛的情況下，當由于空燃比的濃厚化而燃燒惡化時，發(fā)動機轉矩變動而可能給乘員造成不適感，但是這樣的發(fā)動機轉矩的變動通常在發(fā)動機轉速越高時越難以被人發(fā)現(xiàn)。
[0021]因此，所述控制裝置可以構成為，例如將發(fā)動機負荷率乘以發(fā)動機轉速所得到的發(fā)動機輸出與預先設定的閾值進行比較，在為該閾值以上時允許執(zhí)行所述積垢除去控制，而在小于該閾值時不允許執(zhí)行所述積垢除去控制。這種情況下，所述閾值也優(yōu)選以燃壓越高則成為越高的值的方式設定。
[0022]另外，在這樣搭載于車輛的內燃機的情況下，若例如混合動力車輛那樣具備由內燃機驅動的強力的發(fā)電機，則可以在該發(fā)電機進行發(fā)電動作時執(zhí)行所述積垢除去控制。這樣的話，即使以積垢除去控制的執(zhí)行為起因而發(fā)動機轉矩稍微變動，這也會混淆于與發(fā)電機的動作相伴的轉矩的變化，因此乘員感覺到不適感的情況少。
[0023]此外，若這樣具備發(fā)電機，則所述控制裝置可以為了執(zhí)行所述積垢除去控制而強制性地使所述發(fā)電機進行發(fā)電動作來提高發(fā)動機負荷。這樣的話，能夠防止積垢除去控制引起的燃燒及排放物的惡化，并進一步增多控制的執(zhí)行機會。
[0024]需要說明的是，關于缸內噴射閥的積垢的堆積增多至規(guī)定以上的情況，能夠與到目前為止同樣地通過吸氣通路噴射閥的燃料噴射長時間繼續(xù)的情況來判定。例如所述控制裝置可以構成為，在到當前為止的規(guī)定時間內由所述吸氣通路噴射閥進行的燃料噴射的累計時間為第一規(guī)定值以上、且由所述缸內噴射閥進行的燃料噴射的累計時間為比所述第一規(guī)定值小的第二規(guī)定值以下時，判定為該缸內噴射閥中的積垢的堆積增多至規(guī)定以上。
[0025]這種情況下，優(yōu)選的是，不僅考慮時間，還考慮發(fā)動機運轉狀態(tài)，例如若考慮到燃燒室的溫度越高而積垢越容易生成的情況，則還考慮到所述規(guī)定時間內的內燃機的運轉履歷，來判定積垢的堆積增多至規(guī)定以上。
[0026]發(fā)明效果
[0027]如以上說明那樣，本發(fā)明的燃料噴射裝置在具備缸內噴射閥和吸氣通路噴射閥的雙噴射的內燃機中，即使向缸內噴射閥供給的燃料的壓力為規(guī)定值以上，只要發(fā)動機負荷高至一定程度，就允許執(zhí)行積垢除去控制，因此能夠充分確保其執(zhí)行機會。另一方面，若發(fā)動機負荷低，則禁止積垢除去控制，由此能夠防止內燃機的燃燒狀態(tài)或排放物的惡化。
【附圖說明】
[0028]圖1是表示搭載有本發(fā)明的實施方式的發(fā)動機的車輛的混合動力系統(tǒng)的概要的結構圖。
[0029]圖2是表示該發(fā)動機的概略結構的圖。
[0030]圖3是混合動力系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的框圖。
[0031]圖4是表示雙噴射的模式切換的控制映射的一例的說明圖。
[0032]圖5是表示積垢除去控制的步驟的流程圖。
[0033]圖6是表示對應于燃壓而設定了允許積垢除去控制的負荷率的表格的一例的說明圖。
[0034]圖7是基于發(fā)動機輸出來判定是否允許積垢除去控制的變形例I的與圖5相當?shù)膱D。
[0035]圖8是為了積垢除去控制的執(zhí)行而強制性地使電動發(fā)電機進行發(fā)電動作的變形例2的與圖5相當?shù)膱D。
[0036]圖9是適用于混合動力車輛以外的其他的實施方式的與圖2相當?shù)膱D。
[0037]圖10是與該圖3相當?shù)膱D。
[0038]圖11是與該圖5相當?shù)膱D。
【具體實施方式】
[0039]以下，基于附圖，說明本發(fā)明的實施方式。在該實施方式中，作為一例，說明將本發(fā)明適用于混合動力車輛的發(fā)動機的情況。需要說明的是，本實施方式的混合動力車輛是由在車身的前部搭載的發(fā)動機I (內燃機)對作為驅動輪的前輪2進行驅動的前置發(fā)動機前輪驅動(FF)形式的車輛，但是當然沒有限定于此。
[0040]-混合動力系統(tǒng)的概要-
[0041]首先，對實施方式的車輛的混合動力系統(tǒng)的概要進行簡單說明，如圖1所示，在車輛上搭載有發(fā)動機1、電動發(fā)電機MGl、電動發(fā)電機MG2、減速機構4、動力分割機構5、逆變器6、HV蓄電池7等。上述的結構為公知的結構，車輛通過發(fā)動機I和主要是電動發(fā)電機MG2的輸出來驅動前輪2。
[0042]對發(fā)動機I的詳細說明在后文敘述，但是其運轉控制由發(fā)動機控制單元100(以下，稱為EG-ECU100)進行。EG-ECU100基于對發(fā)動機I的驅動力的要求(例如目標發(fā)動機輸出)或發(fā)動機轉速等，對吸入空氣量(以下，也稱為吸氣量)、燃料噴射量、點火時期等進行控制，由此進行發(fā)動機I的運轉控制。
[0043]電動發(fā)電機MG1、MG2例如由交流同步電動機構成，作為電動機或發(fā)電機發(fā)揮功能。即，電動發(fā)電機MGl、MG2分別經由逆變器6而與HV蓄電池7連接，通過電動發(fā)電機控制單元8(以下，稱為MG-ECU8)對逆變器6的控制，來切換成電動機動作和發(fā)電機動作。
[0044]例如，與動力分割機構5連接的電動發(fā)電機MGl由發(fā)動機I的輸出來驅動，能夠作為發(fā)電機進行動作。這樣發(fā)電的電力經由逆變器6而供于HV蓄電池7的充電，根據(jù)需要也向電動發(fā)電機MG2供給。而且，電動發(fā)電機MGl也作為在發(fā)動機I的起動時進行曲軸轉動的啟動電動機發(fā)揮功能。
[0045]另一方面，與減速機構4連接的電動發(fā)電機MG2接受來自HV蓄電池7的電力供給而能夠作為電動機進