專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的控制裝置及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于配備有構(gòu)造為從噴孔向燃燒室內(nèi)噴射燃料的燃料 噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，以及用于該內(nèi)燃機(jī)的控制方法。
背景技術(shù)：
日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_No. 2002-310042 (JP-A-2002-310042)和日本專利 申請(qǐng)?zhí)亻_No. 2006-57538 (JP-A-2006-57538 )記載了內(nèi)燃機(jī)控制裝置。所 述控制裝置估計(jì)附著/累積于燃料噴射裝置(噴射器)的噴孔內(nèi)及其周圍的 外來雜質(zhì)(沉積物)的狀態(tài)，并基于估計(jì)結(jié)果來執(zhí)行處理。
在JP-A-2002-310042記載的裝置中，噴射器的噴嘴設(shè)有第一噴孔和第 二噴孔。在特定的運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，可以從第一噴孔和第二噴孔兩者噴射燃料， 而在其他條件下，可以僅從第一噴孔噴射燃料而不從第二噴孔噴射燃料。
在該結(jié)構(gòu)中，如果在相對(duì)長的時(shí)間內(nèi)不執(zhí)行從第二噴孔的燃料噴射， 則沉積物會(huì)累積于各第二噴孔的出口的內(nèi)部和周圍。沉積物的累積會(huì)擾亂 經(jīng)由第二噴孔噴射的燃料量。因此，如果不執(zhí)行經(jīng)由第二噴孔的噴射的工 作狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間，則強(qiáng)制地經(jīng)由第二噴孔執(zhí)行燃料噴射。
JP-A-2006-57538中記載的裝置被設(shè)計(jì)為基于噴射器的遠(yuǎn)端的溫度和 氮氧化物的濃度來計(jì)算表示累積的沉積物的量的瞬時(shí)指標(biāo)，然后通過累加 瞬時(shí)值來估計(jì)已經(jīng)累積于噴孔周圍的沉積物的量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制裝置(以下筒稱為"控制裝置，，)， 該控制裝置通ittt確地確定噴孔內(nèi)及其周圍的沉積物的量而更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行內(nèi)燃機(jī)的工作控制；本發(fā)明還提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制方法。
在本發(fā)明的笫 一方面，控制裝置控制配備有燃料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)的 工作。所述燃料噴射裝置包括噴孔，向燃燒室內(nèi)噴射燃料。所述燃料噴射 裝置被設(shè)置成使得所述噴孔暴露于燃燒室內(nèi)。即，所述燃料噴射裝置被構(gòu) 造并設(shè)置成使得燃料經(jīng)由所述噴孔被直接噴射至燃燒室內(nèi)。
在本發(fā)明的該第一方面，所述控制裝置包括碳顆粒物量輸出部及累積 量輸出部。所述碳顆粒物量輸出部產(chǎn)生表示從燃燒室排出至排氣通路內(nèi)的 燃燒后氣體中的懸浮碳顆粒物量的輸出(電壓、電流或表示懸浮碳顆粒物 量的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。所述累積量輸出部基于所述碳顆粒物量輸出部的輸出， 產(chǎn)生表示已累積于所述噴孔內(nèi)及其周圍的外來雜質(zhì)的量的輸出。
有時(shí)，在內(nèi)燃M轉(zhuǎn)期間，未燃燃料殘留在所述噴孔內(nèi)側(cè)或者未燃燃 料會(huì)附著于燃料噴射裝置的在所述噴孔附近的一部分上。由正經(jīng)歷諸如不 完全燃燒等反應(yīng)的未燃燃料形成的產(chǎn)物，或者通過未燃燃料的揮發(fā)而沉淀 的雜質(zhì)，有時(shí)附著于所述噴孔內(nèi)側(cè)或其附近。
此外，噴孔的附l暴露于燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的燃燒后氣體中。此時(shí)，當(dāng)燃 燒室內(nèi)的燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的碳顆粒物質(zhì)(前述的懸浮碳顆粒物)有時(shí)附著 于所述噴孔內(nèi)側(cè)或其附近。
這樣，外來雜質(zhì)累積于所述噴孔的內(nèi)側(cè)或附近。順便提及，所述外來 雜質(zhì)主要包括碳及*化合物。特別地，所述懸浮碳顆粒物可以是構(gòu)成外 來雜質(zhì)的材料。因此，所述懸浮碳顆粒物量可以大大影響顆粒物的累積量 (實(shí)質(zhì)上，所述懸浮碳顆粒物量可以視為所述外來雜質(zhì)的累積量的直接因 素)。
在這點(diǎn)上，在該第一方面，基于表示所述懸浮碳顆粒物量的輸出而得 到表示所述外來雜質(zhì)的累積量的輸出。即，在本發(fā)明中，基于所述懸浮碳 顆粒物量來確定所述累積量。另外，所述累積量的確定可以在預(yù)定間隔(例 如，內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)工作循環(huán)，或在預(yù)定時(shí)間)執(zhí)行。
根據(jù)該第一方面，基于所述懸浮碳顆粒物量更精確地確定所累積的外 來雜質(zhì)的狀態(tài)。因此，根據(jù)該第一方面，能夠更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行內(nèi)燃機(jī)的工作控制(燃料噴射量的校正控制、用于除去所述外來雜質(zhì)的強(qiáng)制燃料噴射控 制等)。
所述碳顆粒物量輸出部可以設(shè)有懸浮碳顆粒物量傳感器。所述懸浮碳 顆粒物量傳感器設(shè)于所述排氣通路上。所述懸浮碳顆粒物量傳感器被構(gòu)造 成例如輸出與所述懸浮碳顆粒物量相應(yīng)的電壓，或者通過將所述電壓轉(zhuǎn)變 為數(shù)字信號(hào)而得到的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。
所述碳顆粒物量輸出部可以設(shè)有懸浮碳顆粒物量估計(jì)部。所述懸浮碳 顆粒物量估計(jì)部基于所述內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件輸出所述懸浮碳顆粒物量的估 計(jì)值。這里的運(yùn)轉(zhuǎn)條件為控制所述內(nèi)燃機(jī)及其外圍設(shè)備以便實(shí)現(xiàn)預(yù)定運(yùn)轉(zhuǎn) 狀態(tài)如目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、目標(biāo)負(fù)荷、要求的(或指令的)燃料噴射量等的 參數(shù)。
所述懸浮碳顆粒物量估計(jì)部可以基于表示所述內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射量的 信號(hào)(電流或電壓的波形，或數(shù)字?jǐn)?shù)椐)以及表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)(電 流或電壓的波形，或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))輸出估計(jì)出的懸浮碳顆粒物量。
如果所迷排氣通路設(shè)有過濾器、第 一壓力傳感器和第二壓力傳感器， 則所述懸浮碳顆粒物量估計(jì)部可以基于所述第一壓力傳感器的輸出和所述 第二壓力傳感器的輸出而輸出所述懸浮碳顆粒物量的估計(jì)值。
所述過濾器捕集懸浮的碳顆粒。另外，所述第一壓力傳感器設(shè)于所述 過濾器的上游，所述第二壓力傳感器設(shè)于所述過濾器的下游。所述第一和 第二壓力傳感器均產(chǎn)生與氣體壓力相應(yīng)的輸出。
所述控制裝置還可以包括校正部。所述校正部基于當(dāng)前進(jìn)氣量校正所 述估計(jì)值的輸出。
所述碳顆粒物量輸出部可以產(chǎn)生表示所述懸浮碳顆粒物量的多個(gè)輸出。
在這種情況下，所述累積量輸出部可以基于來自所述碳顆粒物量輸出 部的給出所述懸浮碳顆粒物量的最大值的輸出而輸出顆粒物累積量。
在這種結(jié)構(gòu)中，例如，所述累積量輸出部獲得來自所迷碳顆粒物量輸 出部的多個(gè)輸入，并基于給出所述懸浮碳顆粒物量的最大值的輸入而產(chǎn)生
7輸出?？商娲?，所述碳顆粒物量輸出部的多個(gè)輸出之中，給出最大懸浮 碳顆粒物量的輸出被輸入至所述累積量輸出部?；谠撦斎?，所述累積量 輸出部產(chǎn)生表示累積量的輸出。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，所述內(nèi)燃機(jī)的控制被更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。例如，用于抑制使 得噴孔完全被外來雜質(zhì)阻塞的顆粒物質(zhì)大恥漠累積的發(fā)生的強(qiáng)制燃料噴射 控制可以在更適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)執(zhí)行。
可替代地，如果所述碳顆粒物量輸出部被如上所述構(gòu)造，則所述累積 量輸出部可以產(chǎn)生基于多個(gè)值之中給出累積量最大值的累積量的輸出，所 述累積量U于所述碳顆粒物量輸出部的多個(gè)輸出而得到的。
在該結(jié)構(gòu)中，所述累積量輸出部基于所述碳顆粒物量輸出部的多個(gè)輸 出而得到表示所述累積量的多個(gè)值。然后，所述累積量輸出部基于給出累 積量最大值的值產(chǎn)生輸出。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，如上所述，所述內(nèi)燃機(jī)的控制可以被更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。
順便提及，所述噴孔附近的所述燃料噴射裝置的溫度是所迷外來雜質(zhì) 的產(chǎn)生/累積的重要因素。因此，所述累積量輸出部可以基于所述噴孔附近 的溫度而產(chǎn)生輸出。這使得能夠更精確地獲得或估計(jì)所述外來雜質(zhì)的累積 的狀態(tài)。
順4更提及，如果溫度處于或高于預(yù)定水平的高溫狀態(tài)持續(xù)較長時(shí)間， 則前述部位的磨損將發(fā)展，或者外來雜質(zhì)將變得化學(xué)地粘合于上述部位。 所以，如果溫度處于或高于預(yù)定水平的高溫狀態(tài)持續(xù)了預(yù)定時(shí)間，則所述 控制裝置可執(zhí)行控制以將工作狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟冉档土说墓ぷ鳡顟B(tài)。這4吏得 能夠更順利地執(zhí)行所述燃料噴射裝置的燃料噴射控制。
如果所述燃料噴射裝置具有第一噴孔和第二噴孔，并且能夠選擇性地 執(zhí)行僅通過所述第 一噴孔噴射燃料的第 一燃料噴射才莫式，以及通過第 一和 第二噴孔兩者噴射燃料的第二燃料噴射模式，則所述累積量輸出部可以產(chǎn) 生表示所述第二噴孔內(nèi)及其周圍的外來雜質(zhì)的累積量的輸出。
在所述燃料噴射裝置的該結(jié)構(gòu)中，如果所述第一燃料噴射模式持續(xù)一 段時(shí)間，則在所述第二噴孔的內(nèi)部和周圍的外來雜質(zhì)的累積將變?yōu)榭赡?。在該第一方面，由所述累積量輸出部的輸出，確定所述第二噴孔的內(nèi)部和 周圍的外來雜質(zhì)的累積量。因此，在包括可變噴嘴型燃料噴射裝置的所述 內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射控制可以被更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。
如上所述，本發(fā)明的第一方面可應(yīng)用于所述內(nèi)燃機(jī)的工作控制中的各 種情況。因此，例如，所述控制裝置可以根據(jù)所述累積量輸出部的輸出執(zhí) 行燃料的強(qiáng)制噴射，以便除去外來雜質(zhì)?？商娲?，所述控制裝置可以根 據(jù)所述累積量輸出部的輸出執(zhí)行燃料噴射量的校正(通過校正要求的燃料 噴射量而獲得用于獲取指令燃料噴射量的校正量)。
本發(fā)明的第二方面涉及一種用于包括從噴孔向燃燒室內(nèi)噴射燃料的燃
料噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)的控制方法。所述控制方法包括產(chǎn)生表示被排出至 排氣通路內(nèi)的燃燒后氣體中的懸浮碳顆粒物量的輸出；以及基于表示所述 懸浮碳顆粒物量的輸出產(chǎn)生表示所述噴孔內(nèi)及其周圍的外來雜質(zhì)的累積量 的輸出。


由參照附圖對(duì)實(shí)施例的以下說明，本發(fā)明的上述和其他目的、特征和 優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，其中，相同的標(biāo)號(hào)用于表示相同的元件，附圖中 圖l是示出本發(fā)明一實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖2A是圖1中所示的噴嘴的遠(yuǎn)端部的放大的側(cè)剖視圖； 圖2B是圖1中所示的噴嘴的遠(yuǎn)端部的放大的側(cè)剖視圖； 圖2C是圖1中所示的噴嘴的遠(yuǎn)端部的放大的側(cè)剖視圖； 圖3的曲線圖示出顆粒物量對(duì)第二噴孔阻塞程度的影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果； 圖4是在本發(fā)明的實(shí)施例中估計(jì)顆粒物累積量的示例工作的流程圖； 圖5是噴嘴溫度調(diào)節(jié)處理的工作的流程圖； 圖6示出了炭煙圖的示例。
具體實(shí)施例方式
以下將參照

本發(fā)明的實(shí)施例。<系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)>圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)的示意圖。
參照?qǐng)D1，發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)l包括發(fā)動(dòng)機(jī)2、燃料噴射裝置3、 ii/排氣裝置 4和發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5。在此實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)2中，設(shè)有多個(gè)燃燒室21。
燃料噴射裝置》燃料噴射裝置3包括多個(gè)噴嘴31。此實(shí)施例中的噴 嘴31是熟知的壓電式燃料噴嘴。在各燃燒室21內(nèi)設(shè)置一個(gè)噴嘴31。
各噴嘴31被設(shè)置成使得其遠(yuǎn)端纟免暴露于其相應(yīng)的燃燒室21中。即， 燃料噴射裝置3被構(gòu)造成使得燃料從暴露于相應(yīng)的燃燒室21中的各噴嘴 31的遠(yuǎn)端直接噴射到燃燒室21內(nèi)。
圖2A至2C是圖1中所示的各噴嘴31的遠(yuǎn)端部的放大的側(cè)剖視圖。 參照?qǐng)D2A，構(gòu)成噴嘴31的主體部的殼體31a由遠(yuǎn)端部被封閉的管狀部件 構(gòu)成。其封閉的遠(yuǎn)端部形成為大致倒錐形。殼體31a的遠(yuǎn)端部設(shè)有第一密 封部31al和第二密封部31a2。
第一密封部31al由截頂錐形凹部(truncated conical depression)的 內(nèi)表面形成。第一密封部31al的遠(yuǎn)端(圖中的下端)與第二密封部31a2 相連接。第二密封部31a2由大致圓筒形的內(nèi)表面形成，第二密封部31a2 的遠(yuǎn)端(圖中的下端)被殼體31a的最遠(yuǎn)端部封閉。第一密封部31al和第 二密封部31a2 ^L置成形成向殼體31a的內(nèi)部開口的凹部。
第一噴孔31b和第二噴孔31c形成于殼體31a的遠(yuǎn)端部中。第一噴孔 31b和第二噴孔31c形成為能夠使殼體31a的內(nèi)側(cè)空間的遠(yuǎn)端部和殼體31a 的外側(cè)空間彼此相連通的貫通孔。在此實(shí)施例中，第二噴孔31c設(shè)于比第 一噴孔31b更接近殼體31a的遠(yuǎn)端(在圖中向下端)的位置處。
在此實(shí)施例中，第一噴孔31b定位成更靠近第一密封部31al的遠(yuǎn)端(在 圖中更靠近其下端)。另外，在此實(shí)施例中，多個(gè)第一噴孔31b形成為， 從沿圖中的上下方向延伸的殼體31a的中心軸在平面圖中呈放射狀，且相 對(duì)于中心軸呈相等的角度。
第二噴孔31c設(shè)于與第二密封部31a2的下端部相應(yīng)的位置處。即，第 二噴孔31c設(shè)于殼體31a的最遠(yuǎn)端部中。與第一噴孔31b相似，此實(shí)施例 中的第二噴孔31c為放射狀且等角度地形成。殼體31a的內(nèi)部容納有針閥31d，該針閥31d在軸向(圖中的上下方 向)上可移動(dòng)。針閥31d由細(xì)長棒狀部件構(gòu)成。針閥31d的遠(yuǎn)端部形成為 通過將錐角大的第一倒截錐體、錐角小的第二倒截錐體和圓柱體依次接合 而得到的形狀。
在針閥31d的遠(yuǎn)端部，第一密封接觸部31dl設(shè)于第一倒截錐體和第 二倒截錐體相連的位置處。笫一密封接觸部31dl是向外突出形成的圓形邊 緣部。第一密封接觸部31dl的整個(gè)周邊形成為使得能夠與第一密封部31al 流體密封地接合。
即，第一密封接觸部31dl形成為切斷第一噴孔31b和第二噴孔31c 與燃料通路31e (在燃料供給方向上殼體31a的大致倒錐形遠(yuǎn)端部的上游 側(cè)的殼體31a的部位和在第一密封接觸部31dl上游側(cè)的針閥31d的部位 之間的空間)之間的連通。
針閥31d的最遠(yuǎn)端部設(shè)有第二噴孔閉合部31d2。第二噴孔閉合部31d2 是針閥31d的遠(yuǎn)端部中的上述圃柱形部分，并且被構(gòu)造為使得能夠通過沉 陷并嵌合于(陷入)由第二密封部31a2形成的大致管形凹部?jī)?nèi)而切斷該管 形凹部和第二噴孔31c之間的連通。
根據(jù)針閥31d的提升狀態(tài)(提升量)，此實(shí)施例中的噴嘴31能夠呈現(xiàn) 第一噴孔31b和燃料通路31e彼此相連通但第二噴孔31c和燃料通路31e 之間的連通被切斷的狀態(tài)(見圖2B),以及第一噴孔31b和第二噴孔31c 兩者都與燃料通路31e相連通的狀態(tài)(見圖2C)。
即，在此實(shí)施例中，噴嘴31被構(gòu)造為可以根據(jù)諸如負(fù)荷、燃料噴射量 等運(yùn)轉(zhuǎn)條件，而選擇地應(yīng)用僅通過第一噴孔31b噴射燃料的第一燃料噴射 模式(見圖2B)，和通過第一噴孔31b和第二噴孔31c兩者噴射燃料的第 二燃料噴射模式(見圖2C)。
參照?qǐng)D1,燃料噴射裝置3為常規(guī)的共軌型燃料噴射裝置，其中，噴 嘴31經(jīng)由燃料供給管33與共軌32相連接。另外，燃料泵35安裝于共軌 32和燃料箱34之間的燃料供給通路上。
《it7排氣裝置》ii/排氣裝置4被如下所述構(gòu)造成使得能夠向發(fā)動(dòng)機(jī)
ii機(jī)體2的燃燒室21供給空氣(包括循環(huán)排氣)、從燃燒室21排出排氣并 凈化排氣。
進(jìn)氣歧管41附設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體2上，使得能夠向各燃燒室21供給空 氣。進(jìn)氣歧管41經(jīng)由進(jìn)氣管43與空氣濾清器42相連接。節(jié)氣門44安裝 于進(jìn)氣管43內(nèi)。
構(gòu)成此實(shí)施例中的排氣通路的排氣歧管45附設(shè)于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體2上，使 得能夠接收來自各燃燒室21的排氣。排氣歧管45與排氣管46相連接。催 化劑過濾器47安裝于構(gòu)成此實(shí)施例中的排氣通路的排氣管46內(nèi)。
此實(shí)施例中的催化劑過濾器47被構(gòu)造為4吏得除去排氣中的三種成分， 即HC、 CO和NOx，并具有捕集排氣中的懸浮的碳顆粒(以下簡(jiǎn)稱為"顆 粒")的顆粒過濾器的功能。此外，催化劑過濾器47被構(gòu)造為可再生，即 具有在接收高溫排氣時(shí)將所捕集的顆粒氧化為二氧化碳的再生功能。
渦輪增壓器48安裝于進(jìn)氣管43和排氣管46之間。具體地，進(jìn)氣管 43被連接至渦輪增壓器48的壓縮機(jī)48a側(cè)，而排氣管46被連接至渦輪增 壓器48的渦輪48b側(cè)。
EGR裝置49安裝于進(jìn)氣歧管41和排氣歧管45之間。這里，"EGR" 為"排氣再循環(huán)"的縮寫。EGR裝置49包括EGR通路49a、控制閥49b 和EGR冷卻器49c。
EGR通路49a為EGR氣體(再循環(huán)的排氣)的通路，將進(jìn)氣歧管41 與排氣歧管45相連接?？刂崎y49b和EGR冷卻器49c安裝于EGR通路 49a內(nèi)?？刂崎y49b控制被供給至進(jìn)氣歧管41的EGR氣體的量。EGR冷 卻器49c利用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑冷卻EGR氣體。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置》此實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5包括電子控制單 元(ECU) 51。 ECU 51包括CPU (孩i處理器)51a、 RAM (隨機(jī)讀M 儲(chǔ)器)51b、 ROM (只讀存儲(chǔ)器)51c、輸入端口 51d、 A/D轉(zhuǎn)換器51e、 輸出端口51f、驅(qū)動(dòng)器51g和雙向總線51h。
在此實(shí)施例中起累積量輸出部作用的CPU51a執(zhí)行例程(程序)以控 制發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)1的各部分的工作。當(dāng)由CPU 51a執(zhí)行例程時(shí)，才艮據(jù)需要，數(shù)據(jù)被暫時(shí)存儲(chǔ)于RAM 51b中。ROM 51c預(yù)存儲(chǔ)上述例程(程序)、 執(zhí)行該例程時(shí)參照的圖表(查詢表、脈鐠圖)、引用^:等。
輸入端口 51d經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器51e與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)1的M感器(下 述)相連接。輸出端口 51f經(jīng)由驅(qū)動(dòng)器51g與發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)1的各部件 (噴嘴31等)相連接。CPU 51a、 RAM 51b、 ROM 51c、輸入端口 51d 和輸出端口 51f經(jīng)由雙向總線51h互聯(lián)。
各種傳感器，包括空氣流量計(jì)52、煙霧傳感器53、催化劑溫度傳感器 54、上游側(cè)壓力傳感器55、下游側(cè)壓力傳感器56、曲柄轉(zhuǎn)角傳感器57和 負(fù)荷傳感器58經(jīng)由各自的A/D轉(zhuǎn)換器51e與ECU 51的輸入端口 51d相連 接。
空氣流量計(jì)52根據(jù)進(jìn)氣管43內(nèi)流動(dòng)的進(jìn)氣的每單位時(shí)間質(zhì)量流量產(chǎn) 生輸出電壓。
作為此實(shí)施例中的碳顆粒物量輸出部(懸浮的碳顆粒物量傳感器)的 煙霧傳感器53安裝于排氣歧管45內(nèi)。煙霧傳感器53產(chǎn)生表示被排出至排 氣歧管45內(nèi)的燃燒后排氣中的炭煙量的輸出電壓。
催化劑溫度傳感器54被構(gòu)造為根據(jù)催化劑過濾器47的溫度產(chǎn)生輸出 電壓。
上游壓力傳感器55在此實(shí)施例中起第一壓力傳感器的作用，并JU皮設(shè) 于催化劑過濾器47的上游。下游壓力傳感器56在此實(shí)施例中起第二壓力 傳感器的作用，并Jbfc沒于催化劑過濾器47的下游。上游壓力傳感器55 和下游壓力傳感器56均根據(jù)排氣的壓力提供輸出。
曲柄轉(zhuǎn)角傳感器57在每次發(fā)動(dòng)機(jī)2的曲軸(圖未示)轉(zhuǎn)過預(yù)定角度(例 如，10°)時(shí)輸出窄寬度脈沖，并在每次曲軸轉(zhuǎn)過360。時(shí)輸出寬寬度脈沖。 由曲柄轉(zhuǎn)角傳感器57的輸出，可以確定發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
負(fù)荷傳感器58為加速器操作量傳感器，并根據(jù)加速器踏板61的操作 量(下壓量)產(chǎn)生輸出電壓。
<實(shí)施例中沉積物附著狀態(tài)估計(jì)綜述>將參照

用于估計(jì)累積 的顆粒物質(zhì)(沉積物的瞬時(shí)量和沉積物的累積量)的狀態(tài)的手段的綜述。在燃料噴射裝置3中，根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)條件而選擇性地執(zhí)行僅通過第一噴孔 31b噴射燃料的第一燃料噴射模式(見圖2B )和通過第一噴孔31b和第二 噴孔31c兩者噴射燃料的第二燃料噴射模式(見圖2C)。即，在此實(shí)施例 中，第二噴孔31c比第一噴孔31b的使用頻率低。
因此，在笫一燃料噴射模式，即不執(zhí)行從第二噴孔31c的燃料噴射的 狀態(tài)已經(jīng)工作了一定時(shí)間后，顆粒物質(zhì)會(huì)累積于第二噴孔31c的內(nèi)部及其 周圍。
在實(shí)施例中，按照以下方法估計(jì)第二噴孔31c的內(nèi)部及其周圍的顆粒 物質(zhì)的瞬時(shí)累積量和顆粒物質(zhì)的累積量。
第二噴孔31c的內(nèi)部及其周圍的顆粒物質(zhì)的累積凈皮認(rèn)為通過以下原理 產(chǎn)生。(l)在第一燃料噴射模式的情況下，燃料殘留于第二噴孔31c內(nèi)以 及由第二密封部31a2形成的大致管形凹部?jī)?nèi)。另夕卜，由第一噴孔31b噴射 的燃料的一部分附著于第二噴孔31c的外側(cè)開口部(即，面對(duì)燃燒室21的 開口部)的周邊。諸如未燃燃料的不完全燃燒等反應(yīng)的產(chǎn)物以及通過未燃 燃料的揮發(fā)而沉淀的雜質(zhì)形成累積的顆粒物質(zhì)。(2)與第二噴孔31c鄰近 的部分暴露于燃燒室21內(nèi)產(chǎn)生的燃燒后氣體中。此時(shí)，當(dāng)各燃燒室21內(nèi) 燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的顆粒物質(zhì)附著于第二噴孔31c的內(nèi)側(cè)及第二噴孔31c的 附近。
不執(zhí)行從第二噴孔31c噴射燃料的第一燃料噴射模式的工作區(qū)域是相 對(duì)低負(fù)荷的工作區(qū)域。在這樣的工作區(qū)域內(nèi)，第二噴孔31c的鄰近部分的 溫度相對(duì)低。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，顆粒物質(zhì)"物理地"附著于第二噴孔31c 的內(nèi)側(cè)及其附近(沉積物和殼體31a之間不形成化學(xué)鍵)。在這種情況下， 累積于第二噴孔31c內(nèi)部及其周圍的顆粒物質(zhì)的量可以通過從第二噴孔 31c的燃料噴射而有效地減少。
圖3是示出顆粒物質(zhì)的累積量對(duì)第二噴孔31c的阻塞程度的影響的實(shí) 驗(yàn)結(jié)果的曲線圖。在圖3中，橫軸表示循環(huán)數(shù)，縱軸表示基于噴射壓力和 實(shí)際噴射量求出的有效噴孔直徑。圖中所示的溫度為噴嘴溫度。由圖3中顯然可見，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷相對(duì)較低且噴嘴溫度(第二噴孔31c附近的溫 度)低時(shí)，由于顆粒物質(zhì)的量，第二噴孔31c的阻塞程度(有效噴孔直徑 的減小程度)會(huì)大。另外，第二噴孔31c的阻塞程度也受溫度影響。
因此，在給定循環(huán)中顆粒物質(zhì)的瞬時(shí)累積量可以表達(dá)為顆粒物量Qp 和噴嘴溫度Tnz的函數(shù)。此外，顆粒物質(zhì)的累積量隨著不從第二噴孔噴射 燃料的工作循環(huán)數(shù)的增加而增大。因此，通過積分執(zhí)行第一燃料噴射的工 作循環(huán)時(shí)的瞬時(shí)累積量，可以估計(jì)顆粒物質(zhì)的累積量。
<實(shí)施例中沉積物附著狀態(tài)估計(jì)的具體示例>然后，將參照?qǐng)D4說明估 計(jì)顆粒物質(zhì)累積量的工作的示例。
圖4是說明上述工作的流程圖。在各步驟(以下，"步驟，，簡(jiǎn)寫為"S，，) 的說明中，適當(dāng)?shù)厥褂脠Dl、 2A、 2B和2C中使用的參考標(biāo)記。
ECU 51中的CPU 51a在預(yù)定間隔(例如曲柄轉(zhuǎn)角)處執(zhí)行圖4中所 示的顆粒物累積量估計(jì)處理400。
當(dāng)執(zhí)行沉積物累積量估計(jì)處理例程400時(shí)，在S405中基于負(fù)荷傳感器 58的輸出等獲得當(dāng)前的燃料噴射量F和要求的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N。在此實(shí)施例 中，假定要求的燃料噴射量被用作當(dāng)前的燃料噴射量F。要求的燃料噴射 量為基于氣缸進(jìn)氣量Mc、基于負(fù)荷傳感器58的輸出得到的要求的發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速N、以及目標(biāo)空燃比得到的預(yù)反饋校正燃料噴射量，該氣缸進(jìn)氣量 Mc為基于由空氣流量計(jì)52的輸出得到的進(jìn)氣流量Ga、當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速Ne和預(yù)定脈i脊圖而得到的。
然后，在S410中，基于當(dāng)前的燃料噴射量F、要求的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速N 和當(dāng)前的燃料噴射壓力P,判定燃料噴射裝置3是否在第一燃料噴射模式 或第二燃料噴射模式下工作。
如果燃料噴射裝置3在第一燃料噴射模式下工作(S410-是)，則在 S420中獲得用于積分顆粒物量的計(jì)數(shù)器C的增量CI，在S425中計(jì)數(shù)器C 相應(yīng)地遞增。由基于量Qp、 Tnz、 F、 N和P (或基于與這些物理量相應(yīng) 的傳感器的輸出信號(hào)，這同樣適用于以下的說明中)的脈語圖得到增量CI。
在此實(shí)施例中，假定在增量CI的獲取中，使用基于煙霧傳感器53的
15輸出信號(hào)得到的量Qp。另外，在此實(shí)施例中，假定噴嘴溫度Tnz是由基 于量N、 F和P以及點(diǎn)火定時(shí)的脈譜圖得到的。點(diǎn)火定時(shí)可以通過利用燃 燒壓力傳感器檢測(cè)，或者通過利用點(diǎn)火模型估計(jì)而獲得。對(duì)于通過點(diǎn)火模 型估計(jì)，可以使用包括量Ga、 Ne、 F和P、進(jìn)氣管溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫 度、噴射定時(shí)、EGR率、增壓壓力等的至少一個(gè)或更多的參數(shù)。如果燃料噴射裝置3在第二燃料噴射模式下工作"410=否)，則在 S430中獲得顆粒物量計(jì)數(shù)器C的減量CD,在S435中計(jì)數(shù)器C相應(yīng)地遞 減。減量CD由基于量F、 N和P的脈譜圖獲得。在計(jì)數(shù)器C基于在S410中判定的結(jié)果而遞增或遞減后，在S440中判 定是否設(shè)定了強(qiáng)制燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志k (為"1"或"0")。如果未設(shè)定強(qiáng)制燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志k (S440-否)，則在S445中判定 計(jì)數(shù)器C是否大于預(yù)定值Cl。如果計(jì)數(shù)器C大于預(yù)定值Cl (極限顆粒物 量)(S445-是)，則在S450中設(shè)定強(qiáng)制燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志k。如果計(jì)數(shù) 器C小于該預(yù)定值C1 (S445-否)，則跳過以下的步驟。如果已經(jīng)設(shè)定了強(qiáng)制燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志k (S440-是)，或者在S450 中設(shè)定了強(qiáng)制燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志k,則在S460中通過第二噴孔31c強(qiáng)制噴 射燃料。然后，在S470中，與S430相似，基于當(dāng)前的強(qiáng)制燃料噴射的條 件獲得顆粒物量計(jì)數(shù)器C的減量CD。然后在S475中，計(jì)數(shù)器C遞減。隨后在S480中，判定強(qiáng)制燃料噴射后計(jì)數(shù)器C是否小于或等于預(yù)定 值C2 (可允許的顆粒物量)。如杲計(jì)數(shù)器C小于或等于預(yù)定值C2 ( S480-是)，則在S485中，強(qiáng)制燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志k被重置(設(shè)定為"0")。 然而，如果計(jì)數(shù)器C大于該預(yù)定值C2 (S480-否)，則S485被跳過。在執(zhí)行強(qiáng)制燃料噴射執(zhí)行標(biāo)志k和用于積分顆粒物量的計(jì)數(shù)器C以及 基于標(biāo)志k和計(jì)數(shù)器C的值的強(qiáng)制燃料噴射后，處理進(jìn)行至S495，在S495 中，該例程結(jié)束。在根據(jù)上述實(shí)施例的處理中，基于顆粒物質(zhì)的量更精確地確定在第二 噴孔31c的內(nèi)部及其周圍的顆粒物質(zhì)的瞬時(shí)附著量和顆粒物質(zhì)的累積量。 這樣的判定值的使用允許更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行用于從第二噴孔31c的內(nèi)部及其周圍清除顆粒物質(zhì)的強(qiáng)制燃料噴射控制。<噴嘴溫度調(diào)節(jié)的具體示例>然后，將參照?qǐng)D5說明用于抑制顆粒物質(zhì) 與噴嘴31的遠(yuǎn)端部的化學(xué)結(jié)合及噴嘴31的遠(yuǎn)端部的磨損的t艮的噴嘴溫 度調(diào)節(jié)處理。圖5是說明上述工作的流程圖。ECU 51中的CPU 51a在預(yù)定間隔(例如，曲柄轉(zhuǎn)角)處執(zhí)行圖5中 所示的噴嘴溫度調(diào)節(jié)處理例程500。當(dāng)執(zhí)行噴嘴溫度調(diào)節(jié)處理例程500時(shí)，在S505中首先獲得噴嘴溫度 Tnz。噴嘴溫度Tnz如上所述獲得。然后在S510中，判定噴嘴溫度Tnz 是否高于預(yù)定溫度a。C (例如，170°C)。如果噴嘴溫度Tnz高于預(yù)定溫度a。C( S510-是)，則處理進(jìn)行至S515， 在該步驟中，用于測(cè)量噴嘴溫度高的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間的計(jì)數(shù)器Ch的遞增 開始。隨后在S520中，判定計(jì)數(shù)器Ch的值是否超出預(yù)定值Chl。如果計(jì) 數(shù)器Ch的值超出預(yù)定值Chl (S520-是)，則處理進(jìn)行至S530，在該步 驟中，設(shè)定噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式標(biāo)志x。然后，在S535中，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)M 被設(shè)定為用于降低噴嘴溫度的噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)量Ga、 F 和P、噴射定時(shí)、增壓壓力等中的至少一個(gè)或多個(gè)(減小量F、 P,或者增 大量Ga等)，來執(zhí)行噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式。如果計(jì)數(shù)器Ch的值不高于預(yù)定 值Chl (S520-否)，則跳過S530以下的步驟。如果噴嘴溫度Tnz低于預(yù)定溫度a。C ( S510-否)，則在S540中重置 計(jì)數(shù)器Ch。然后在S550中，判定是否已經(jīng)設(shè)定了噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式標(biāo)志 x。如果尚未設(shè)定噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式標(biāo)志x (S550-否)，則跳過S555以下 的步驟。如果設(shè)定了噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式標(biāo)志x( S550-是)，則處理進(jìn)行至S555, 在S555中，用于測(cè)量噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式的持續(xù)時(shí)間的計(jì)數(shù)器Cr的遞增開 始。隨后，在S560中，判定計(jì)數(shù)器Cr的值是否超出預(yù)定值Crl。如果計(jì)數(shù)器Cr的值超出了預(yù)定值Crl (S560-是)，則在S570中重 置噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式標(biāo)志x。然后，在S575中取消噴嘴溫度調(diào)節(jié)模式，并17且在S580中重置計(jì)數(shù)器Cr。如果計(jì)數(shù)器Cr的值未超出預(yù)定值Crl( S560= 否)，則跳過S570以下的步驟。然后，處理進(jìn)4于至S595，例程結(jié)束。根據(jù)此實(shí)施例的處理，噴嘴溫度超出預(yù)定溫度a。C的工作狀態(tài)的較長 持續(xù)時(shí)間被有效縮短。因此，有效地限制了顆粒物質(zhì)與噴嘴31的遠(yuǎn)端的化 學(xué)結(jié)合及噴嘴31的遠(yuǎn)端的磨損的t艮。<實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的效果>在此實(shí)施例中，基于顆粒物質(zhì)(炭煙)量和噴 嘴溫度，獲得用于估計(jì)顆粒物質(zhì)累積量的計(jì)數(shù)器C的增量CI。具體地，基 于在第一燃料噴射模式下執(zhí)行的工作循環(huán)數(shù)、顆粒物量和噴嘴溫度而獲得 顆粒物質(zhì)累積量。這4吏得能夠更精確地確定已經(jīng)累積于第二噴孔31c內(nèi)部 及其周圍的顆粒物質(zhì)的量。即，根據(jù)此實(shí)施例，在設(shè)有所謂的可變噴孔噴 嘴型燃料噴射裝置3的發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃料噴射控制可以被更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行。在此實(shí)施例中，如果噴嘴溫度高于或等于預(yù)定水平的高溫狀態(tài)已經(jīng)持 續(xù)了預(yù)定時(shí)間或者更長，則執(zhí)行使噴嘴溫度下降的工作。這有效地抑制了 噴嘴31的遠(yuǎn)端部的沉積物的固著，以及噴嘴31的遠(yuǎn)端部的磨損的加速。 因此，可以更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行燃料噴射裝置3的燃料噴射控制。<變型例的示例>如上所述的實(shí)施例及示例僅僅是申請(qǐng)人在提交本專 利申請(qǐng)時(shí)認(rèn)為是最佳模式的本發(fā)明的代表性實(shí)施例的描述。因此，本發(fā)明 根本不限于上述實(shí)施例。然而，上述實(shí)施例可以在不改變本發(fā)明的主要部分的范圍內(nèi)以各種方 式修改。以下將說明幾個(gè)代表性的變型例。不必說，實(shí)施例的修改不限于以下 所列的變型例。此外，只要不存在技術(shù)矛盾，就可以以復(fù)雜形式適當(dāng)?shù)貞?yīng) 用多個(gè)變型例。不應(yīng)限定性地基于上述實(shí)施例和以下變型例的描述來解釋本發(fā)明(特 別地，關(guān)于用于解決本發(fā)明的任務(wù)的構(gòu)成裝置的各組成要素，在操作及功 能上的表達(dá))。這種限定性的解釋不合理地削弱申請(qǐng)人的利益(在先申請(qǐng) 原則下匆忙提出申請(qǐng))同時(shí)不合理地有益于效仿者，所以不應(yīng)當(dāng)允許。(A) 發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)1可應(yīng)用于汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、甲醇發(fā) 動(dòng)機(jī)及其他任意類型發(fā)動(dòng)機(jī)。不特別限制氣釭數(shù)量或者氣缸的布置形式(直 列布置、V型布置、水平相對(duì)布置)。(B) 可以使用根據(jù)節(jié)氣門44的開度輸出信號(hào)的節(jié)氣門位置傳感器代 替負(fù)荷傳感器58。(C) 可以使用(基于空燃比傳感器等的輸出校正要求的燃料噴射量 而得到的)指令燃料噴射量代替要求的燃料噴射量，作為在S405中的當(dāng)前 燃料噴射量F。(D) 噴嘴溫度Tnz可以是基于溫度傳感器等的輸出的測(cè)量值，而代 替通過利用運(yùn)轉(zhuǎn)條件和脈傳圖得到的估計(jì)值。(E )在通過煙霧傳感器53獲得顆粒物量Qp的情況下，在獲取顆粒 物量Qp方面可以省略上游側(cè)壓力傳感器55和下游側(cè)壓力傳感器56(它們 被用于監(jiān)視催化劑過濾器47的阻塞狀態(tài))。如結(jié)合上述實(shí)施例所述，煙霧傳感器53可以安裝于排氣歧管45內(nèi)排 氣流動(dòng)方向上最上游位置處。然而，煙霧傳感器53的安裝位置不限于此。 例如，煙霧傳感器53還可以安裝于催化劑過濾器47和渦輪增壓器48的渦 輪48b之間。(F )可以執(zhí)行顆粒物量Qp的估計(jì)(或與顆粒物量Qp的估計(jì)值相應(yīng) 的信號(hào)的產(chǎn)生)，代替在S420中通過煙霧傳感器53獲取顆粒物量Qp (或 者獲取與顆粒物量Qp相應(yīng)的信號(hào))。(F-l)對(duì)于這種估計(jì)，例如，可以使用如圖6所示的炭煙圖。此炭煙 圖存儲(chǔ)于ROM 51c中，以便通過催化劑過濾器47估計(jì)顆粒物質(zhì)的收集狀 態(tài)。此炭煙圖被設(shè)置成，可以基于實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne和指令燃料噴射 量Fi估計(jì)顆粒物量Qp。在這種情況下，CPU 51a和ROM 51c相當(dāng)于本 發(fā)明中的懸浮的碳顆粒物量估計(jì)部。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以省略煙霧傳感器53，從而不必使用專用于估計(jì)顆粒 物量Qp的務(wù)1v潛圖等。因此，裝置結(jié)構(gòu)^L簡(jiǎn)化，可以減輕CPU51a的處理負(fù)擔(dān)。順便提及，炭煙圖是基于在發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)態(tài)工作狀態(tài)期間產(chǎn)生的顆粒物 量的測(cè)量值。所以，在實(shí)際工作期間(特別地，在過渡工作狀態(tài))，通過加速器踏板61設(shè)定的進(jìn)氣流量的目標(biāo)值和基于空氣流量計(jì)52的輸出得到 的進(jìn)氣流量Ga的測(cè)量值之間可能會(huì)存在差異。因此，通過炭煙圖得到的顆粒物量Qp可以通過考慮進(jìn)氣流量的誤差 而被校正。所以，可以更精確地執(zhí)行沉積物量的估計(jì)。在這種情況下，CPU 51a和ROM 51c相當(dāng)于本發(fā)明中的校正部。(F-2)還可以基于上游側(cè)壓力傳感器55和下游側(cè)壓力傳感器56的輸 出(催化劑過濾器47前后的壓差)執(zhí)行顆粒物量Qp的估計(jì)。即，可以基 于催化劑過濾器47上的炭煙阻塞量的估計(jì)值來估計(jì)沉積物累積量。在這種 情況下，CPU 51a相當(dāng)于本發(fā)明中的懸浮的碳顆粒物量估計(jì)部。(G) 通過將進(jìn)氣流量的誤差考慮在內(nèi)而在過渡工作期間執(zhí)行的校正 不僅可以適當(dāng)?shù)貞?yīng)用于顆粒物量Qp的獲取，還適用于其他判定處理。(H) 可以同時(shí)釆用如上所述的用于獲取顆粒物量Qp的多個(gè)不同手段。在這種結(jié)構(gòu)中，基于多個(gè)顆粒物量Qp而得到多個(gè)顆粒物質(zhì)瞬時(shí)累積 量，以及多個(gè)顆粒物質(zhì)累積量。在這種情況下，優(yōu)選地，多個(gè)瞬時(shí)累積量 或多個(gè)累積量中的最大量可以被用于執(zhí)行燃料噴射控制?？商娲?，可以基于多個(gè)顆粒物量Qp中的最大的一個(gè)量而得到顆粒 物質(zhì)的瞬時(shí)累積量或顆粒物質(zhì)的累積量。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，可以更適當(dāng)?shù)貓?zhí)行燃料噴射裝置3的控制。例如，可以 在更適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)執(zhí)行通過第二噴孔31c的強(qiáng)制燃料噴射控制。這有效地防 止了會(huì)完全阻塞笫二噴孔31c的大量顆粒物質(zhì)的累積。(I )估計(jì)顆粒物質(zhì)瞬時(shí)累積量和顆粒物質(zhì)累積量的定時(shí)不必在各循環(huán) 期間(每預(yù)定曲柄轉(zhuǎn)角)，還可以在預(yù)定循環(huán)數(shù)(例如，每隔與氣缸數(shù)的 整數(shù)倍數(shù)相對(duì)應(yīng)的循環(huán)數(shù))，或者在預(yù)定間隔處。例如，如果通過使用煙霧傳感器53實(shí)際測(cè)得顆粒物量Qp，且基于實(shí) 際測(cè)得的顆粒物量Qp確定顆粒物質(zhì)的瞬時(shí)累積量和顆粒物質(zhì)的累積量，認(rèn)為瞬時(shí)附著量的確定值相對(duì)精確。因此，在這種情況下，可以在各循環(huán) 期間(每預(yù)定曲柄轉(zhuǎn)角)估計(jì)顆粒物質(zhì)的瞬時(shí)累積量和顆粒物質(zhì)的累積量。 相反地，例如，在使用炭煙圖的情況下，不執(zhí)行進(jìn)氣流量的校正，或者在使用催化劑過濾器47前后的壓差的情況下，在各預(yù)定循環(huán)數(shù)(例如， 每隔與氣缸數(shù)的整數(shù)倍數(shù)相應(yīng)的循環(huán)數(shù))或在預(yù)定間隔(每預(yù)定曲柄轉(zhuǎn)角) 處的顆粒物質(zhì)瞬時(shí)累積量和顆粒物質(zhì)累積量的估計(jì)給出了較高精度。(J )可以以相同的方式執(zhí)行第一噴孔31b內(nèi)部及其周圍的顆粒物質(zhì)的 累積量的確定。具體地，如果存在大量顆粒物質(zhì)，則促進(jìn)了第一噴孔31b 內(nèi)部及其周圍的顆粒物質(zhì)的累積，這與上述第二噴孔31c的情況實(shí)質(zhì)上相 同。所以，本發(fā)明還可以有利地應(yīng)用于配設(shè)有不具有笫二噴孔31c的噴嘴 31的燃料噴射裝置3中。(K)在上述處理中，還可以使用實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne代替要求的發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速N。此外，還可以使用共軌32的內(nèi)部壓力Per作為燃料噴射壓力P。(L)如上所述，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)適用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)1 (燃料噴射裝 置3)的工作控制的各種情況。因此，例如，不僅在如上述實(shí)施例中燃料 的強(qiáng)制噴射的情況中，而且在執(zhí)行燃料噴射量的校正(獲得用于校正要求 燃料噴射量從而獲得指令燃料噴射量的校正量)時(shí)，可以有利地應(yīng)用本發(fā) 明。還可以執(zhí)行燃料噴射量增大的校正，燃料噴射壓力增大的校正等。(M)此外，在構(gòu)成解決本發(fā)明的任務(wù)的手段的要素中，在操作和功 能方面進(jìn)行表達(dá)的要素不僅包括與實(shí)施例和變型例相關(guān)的上述結(jié)構(gòu)，而且 包括能夠?qū)崿F(xiàn)上述操作和功能的其他結(jié)構(gòu)。例如，上述實(shí)施例的系統(tǒng)中的各種傳感器可以凈皮適當(dāng)?shù)厥÷?，即，?由CPU 51a進(jìn)行的估計(jì)來代替，或者由不同構(gòu)造的傳感器來代替，或者可 以構(gòu)造為佳j尋產(chǎn)生電壓以外的輸出(例如，電流、電阻或數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)(2)的控制裝置(5)，所述內(nèi)燃機(jī)(2)包括通過噴孔(31b，31c)向燃燒室(21)內(nèi)噴射燃料的燃料噴射裝置(3)，所述控制裝置的特征在于包括碳顆粒物量輸出部(53)，所述碳顆粒物量輸出部產(chǎn)生表示從所述燃燒室(21)排出至排氣通路(46)內(nèi)的燃燒后氣體中的懸浮碳顆粒物量的輸出；以及累積量輸出部(51a)，所述累積量輸出部基于所述碳顆粒物量輸出部(53)的輸出，產(chǎn)生表示所述噴孔(31b，31c)內(nèi)及其周圍的外來雜質(zhì)的累積量的輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制裝置(5)，其中，所述碳顆粒物量輸 出部(53)包括設(shè)于所述排氣通路(46)上的懸浮碳顆粒物量傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的控制裝置(5)，其中，所述碳顆粒物 量輸出部(53)包括懸浮碳顆粒物量估計(jì)部(51a)，所述懸浮碳顆粒物量 估計(jì)部基于所述內(nèi)燃機(jī)(2 )的運(yùn)轉(zhuǎn)條件輸出所述懸浮碳顆粒物量的估計(jì)值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制裝置(5)，其中，所述懸浮碳顆粒物 量估計(jì)部(51a)基于表示噴射至所述內(nèi)燃機(jī)(2)內(nèi)的燃料量的信號(hào)和表 示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的信號(hào)，輸出所述懸浮碳顆粒物量的估計(jì)值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的控制裝置(5)，其中，所述排氣通路 (46)設(shè)有過濾器(47)，所述過濾器捕集所述懸浮碳顆粒物；第一壓力傳感器(55)，所述第一壓力傳感器^L于所述過濾器(47)的上游，并 產(chǎn)生表示所述氣體的壓力的輸出；以及第二壓力傳感器(56)，所述第二 壓力傳感器設(shè)于所述過濾器(47)的下游，并產(chǎn)生表示所述氣體的壓力的 輸出，并且其中，所述懸浮碳顆粒物量估計(jì)部(51a)基于所述第一壓力傳 感器(55)的輸出和所述第二壓力傳感器(56)的輸出而輸出所述懸浮碳 顆粒物量的估計(jì)值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的控制裝置(5)，還包括校正部(51a， 51c)，所述校正部基于當(dāng)前進(jìn)氣量校正所述估計(jì)值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項(xiàng)所述的控制裝置(5)，其中，所述 碳顆粒物量輸出部(53)產(chǎn)生表示所述懸浮碳顆粒物量的多個(gè)輸出，并且 所述累積量輸出部(51a)產(chǎn)生基于來自所述碳顆粒物量輸出部(53)的給 出所述懸浮碳顆粒物量的最大值的輸出的輸出，或者表示基于來自所述碳 顆粒物量輸出部(53)的輸出而得到的所述累積量的多個(gè)值之中給出累積 量最大值的一個(gè)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的控制裝置(5)，其中，所述 累積量輸出部(51a )基于所述燃料噴射裝置(3 )上與所述噴孔(31b, 31c ) 相鄰接的部位的溫度而產(chǎn)生輸出。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的控制裝置(5)，其中，如果 所述燃料噴射裝置(3)上與所述噴孔(31b， 31c)相鄰接的部位的溫度等 于或高于預(yù)定溫度的狀態(tài)至少持續(xù)預(yù)定時(shí)間，則執(zhí)行控制以通過改變所述 內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來降低所述燃料噴射裝置上與所述噴孔(31b， 31c)相 鄰接的部位的溫度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的控制裝置(5),其中，所述 燃料噴射裝置(3)具有第一噴孔(31b)和第二噴孔(31c)，并且選擇性 地單獨(dú)通過所述第一噴孔(31b)或者通過所述笫一噴孔(31b)和所述第 二噴孔(31c)兩者而噴射燃料，并且其中，所述累積量輸出部(51a)產(chǎn) 生表示在所述第二噴孔(31c)內(nèi)及其周圍的所述外來雜質(zhì)的累積量的輸出。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的控制裝置(5)，其中，根 據(jù)所述累積量輸出部(51a)的輸出，為了除去所述外來雜質(zhì)而執(zhí)行燃料的 強(qiáng)制性噴射。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的控制裝置(5)，其中，根 據(jù)所述累積量輸出部(51a)的輸出，為了除去所述外來雜質(zhì)而校正燃料噴 射量和燃料噴射壓力中的至少 一者。
13. —種內(nèi)燃機(jī)(2)的控制方法，所述內(nèi)燃機(jī)包括通過噴孔(31b, 31c)向燃燒室(21)內(nèi)噴射燃料的燃料噴射裝置(3)，所述控制方法包括產(chǎn)生表示從所述燃燒室(21)排出至排氣通路(46)內(nèi)的燃燒后氣體 中的懸浮碳顆粒物量的輸出；以及基于表示所述懸浮碳顆粒物量的輸出而產(chǎn)生表示在所述噴孔(31b， 31c)內(nèi)及其周圍的外來雜質(zhì)的累積量的輸出。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)(2)的控制裝置(發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置5)包括碳顆粒物量輸出部(煙霧傳感器53)和累積量輸出部(CPU 51a)，該碳顆粒物量輸出部產(chǎn)生表示懸浮碳顆粒物量的輸出，該累積量輸出部基于懸浮碳顆粒物量的輸出值產(chǎn)生表示噴孔(第二噴孔31c)內(nèi)及其周圍的外來雜質(zhì)(沉積物)的累積量的輸出。
文檔編號(hào)F02M61/18GK101578443SQ200880001510
公開日2009年11月11日 申請(qǐng)日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月20日
發(fā)明者太長根嘉紀(jì), 奧村文浩 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社