本发明涉及用于除去在内燃机的缸内喷射阀(directfuelinjector)的喷孔部形成的沉积物的技术。
背景技术：
已知一种具备用于向燃烧室内直接喷射燃料的缸内喷射阀的内燃机。缸内喷射阀的顶端的喷孔部暴露在燃烧室内的燃烧气体中。因此，源于残留在喷孔部的燃料的沉积物会堆积在喷孔部。沉积物会导致经过喷孔的燃料的流量降低和/或喷雾形状的变化，这些使得排放特性恶化。因此，除去形成于喷孔部的沉积物是重要的。作为与沉积物的除去相关联的技术，已知以下的技术。
专利文献1(日本特开2012-62858号公报)公开了一种具备加热装置的缸内喷射阀。在发动机停止期间，通过使用加热装置来将缸内喷射阀的喷孔部加热至160～240℃的温度。通过该加热，堆积在喷孔部的沉积物会碳化。在碳化了的沉积物中，内部应力增大而容易形成龟裂。若形成龟裂，则沉积物的粘附力会降低。因此，在发动机起动后从缸内喷射阀喷射燃料时，沉积物容易剥离。
专利文献2(日本特开2010-24927号公报)公开了一种具备缸内喷射阀和气口喷射阀双方的内燃机。为了除去沉积物而实施使从缸内喷射阀喷射的燃料喷射量增加，使从气口喷射阀喷射的燃料喷射量减少的控制。
专利文献3(日本特开2013-108401号公报)公开了一种具备缸内喷射阀和气口喷射阀双方的内燃机。为了除去沉积物而实施提高从缸内喷射阀进行的燃料喷射的频率的控制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-62858号公报
专利文献2：日本特开2010-24927号公报
专利文献3：日本特开2013-108401号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
本申请发明人着眼于沉积物的种类不仅有热固性沉积物，还有热塑性沉积物这一情况。专利文献1所公开的方法是用于除去热固性沉积物的方法。在专利文献2以及专利文献3中也没有识别热塑性沉积物。热塑性沉积物的特性与热固性沉积物的特性不同，因此，希望开发出适合热塑性沉积物的除去方法。
本发明的目的之一在于提供一种用于除去在内燃机的缸内喷射阀的喷孔部形成的热塑性沉积物的技术。
用于解决问题的技术方案
第1发明提供一种内燃机。
内燃机具备控制装置和向燃烧室内直接喷射燃料的缸内喷射阀。
控制装置进行如下处理：基于内燃机的运转状态对在缸内喷射阀的喷孔部形成了热塑性沉积物这一情况进行推定的推定处理、在推定为形成了热塑性沉积物的情况下使喷孔部的温度上升的温度控制处理、以及在温度控制处理之后从缸内喷射阀喷射燃料的第1除去处理。
第2发明在第1发明的基础上具有以下的特征。
在内燃机的通常运转时，控制装置通过进行通常燃料喷射控制来控制从缸内喷射阀进行的燃料喷射。
在第1除去处理中，控制装置进行通常燃料喷射控制。
第3发明在第1发明的基础上具有以下的特征。
内燃机还具备向进气口喷射燃料的气口喷射阀。
在温度控制处理中，控制装置使从缸内喷射阀喷射的燃料喷射量减少，使从气口喷射阀喷射的燃料喷射量增加。
第4发明在第3发明的基础上具有以下的特征。
在内燃机的通常运转时，控制装置通过进行通常燃料喷射控制来控制从缸内喷射阀以及气口喷射阀进行的燃料喷射。
在温度控制处理中，控制装置使从缸内喷射阀喷射的燃料喷射量减少为低于通常燃料喷射控制下的值。
在第1除去处理中，控制装置进行通常燃料喷射控制。
第5发明在第1发明的基础上具有以下的特征。
内燃机还具备配置成对喷孔部进行加热的加热器。
在温度控制处理中，控制装置使加热器工作。
第6发明在第5发明的基础上具有以下的特征。
在内燃机的通常运转时，控制装置通过进行通常燃料喷射控制来控制从缸内喷射阀进行的燃料喷射。
在温度控制处理以及第1除去处理中，控制装置进行通常燃料喷射控制。
第7发明在第1至第6发明中的任一发明的基础上具有以下的特征。
推定处理包括：对低温状态进行检测的处理，所述低温状态是喷孔部的温度为反映出热塑性沉积物的生成温度的上限的阈值以下；和在产生了一定标准以上的低温状态的情况下推定为在喷孔部形成了热塑性沉积物的处理。
第8发明在第1至第6发明中的任一发明的基础上具有以下的特征。
在内燃机的通常运转时，控制装置通过进行通常燃料喷射控制来控制从缸内喷射阀进行的燃料喷射。
通常燃料喷射控制包括基于目标空燃比与实际空燃比的偏差来修正燃料喷射量的反馈控制。
推定处理包括在反馈控制中的燃料喷射量的修正量超过了容许值的情况下推定为在喷孔部形成了热塑性沉积物的处理。
第9发明在第1至第7发明中的任一发明的基础上具有以下的特征。
控制装置还在判定为通过第1除去处理未除去热塑性沉积物的情况下进行第2除去处理。
在第2除去处理中，控制装置使缸内喷射阀的燃料喷射压增加为高于第1除去处理时的缸内喷射阀的燃料喷射压。
发明的效果
根据第1发明，可实现考虑了热塑性沉积物的特性的有效的沉积物除去。具体而言，热塑性沉积物具有会因温度上升而软化这一特性。在推定为在缸内喷射阀的喷孔部形成了热塑性沉积物的情况下，控制装置进行使喷孔部的温度上升的温度控制处理。通过使喷孔部的温度上升，从而热塑性沉积物软化，其附着力变小。因此，通过从缸内喷射阀喷射燃料，能够容易吹飞变软了的热塑性沉积物。此时，不需要使燃料喷射压过于提高。虽然热塑性沉积物容易在燃料喷射压低的轻负荷运转时形成，但即使在那样的状况下也能够充分吹飞热塑性沉积物。
根据第2发明，在除去热塑性沉积物的第1除去处理中进行通常燃料喷射控制。不需要脱离通常燃料喷射控制而强制提高燃料喷射压。
根据第3发明，在温度控制处理中，控制装置使从缸内喷射阀喷射的燃料喷射量减少。作为制冷剂的燃料的喷射量减少，因此喷孔部的温度上升。不需要为了使温度上升而另行设置加热器。这一点从削减成本以及内燃机的尺寸的观点出发是优选的。
根据第4发明，在除去热塑性沉积物的第1除去处理中进行通常燃料喷射控制。不需要脱离通常燃料喷射控制而强制提高燃料喷射压。
根据第5发明，能够通过加热使热塑性沉积物软化。在该情况下也能够容易除去热塑性沉积物。
根据第6发明，在温度控制处理中不需要脱离通常燃料喷射控制。在该情况下不需要进行复杂的控制。
根据第7发明，在推定处理中考虑了热塑性沉积物的生成温度低这一特性。具体而言，控制装置对低温状态进行检测，在产生了一定标准以上的低温状态的情况下推定为形成了热塑性沉积物。通过着眼于生成温度的技术方案，能够高精度地推定热塑性沉积物的形成。
根据第8发明，通过对反馈控制中的燃料喷射量的修正量进行监视来进行推定处理。这样的推定处理简单。
根据第9发明，能够除去热固性沉积物。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的内燃机的构成例的概略图。
图2是示出沉积物特性与生成温度的关系的概念图。
图3是示出本发明的第1实施方式的控制装置的功能构成的框图。
图4是示出由第1实施方式的控制装置进行的处理的流程图。
图5是示出第1实施方式中的沉积物推定处理的一例的流程图。
图6是示出反馈修正量与沉积物状态的关系的时间图。
图7是示出第1实施方式中的沉积物除去处理的一例的时间图。
图8是示出本发明的第2实施方式中的沉积物除去处理的一例的时间图。
图9是示出本发明的第3实施方式的内燃机的构成例的概略图。
图10是示出第3实施方式的控制装置的功能构成的框图。
图11是示出第3实施方式中的沉积物除去处理的一例的时间图。
附图标记说明
1：内燃机；10：发动机主体；20：燃烧室；21：汽缸体；22：汽缸盖；23：汽缸；24：活塞；30：进气口；31：进气门；40：排气口；41：排气门；50：气口喷射阀；60：缸内喷射阀；61：喷孔部；70：火花塞；80：传感器组；81：转速传感器；82：空气流量计；83：排气o2传感器；90：加热器；100：控制装置；110：燃料喷射控制部；120：推定部；130：温度控制部；140：第1除去部；150：第2除去部。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。
1.内燃机的构成
图1是示出本发明的实施方式的内燃机1的构成例的概略图。内燃机1具备发动机主体10和控制装置100。发动机主体10具备燃烧室20、进气口30、排气口40、气口喷射阀50、缸内喷射阀60、火花塞70、以及传感器组80。
更详细而言，发动机主体10具备汽缸体21和设置于汽缸体21上的汽缸盖22。汽缸体21具备形成燃烧室20的侧壁的汽缸23。在汽缸23的内部配置有在汽缸23的轴向上往复运动的活塞24。燃烧室20是由汽缸盖22、汽缸23、以及活塞24围成的空间。
进气口30以及排气口40形成于汽缸盖22内，并且与燃烧室20连接。在进气口30的对燃烧室20的开口部设置有进气门31。在排气口40的对燃烧室20的开口部设置有排气门41。进气门31和排气门41由未图示的可变气门机构驱动。
气口喷射阀(portfuelinjector)50是用于向进气口30的内部喷射燃料的燃料喷射阀，安装于进气口30。另一方面，缸内喷射阀(directfuelinjector)60是用于向燃烧室20的内部直接喷射燃料的燃料喷射阀。在图1所示的例子中，缸内喷射阀60以接近火花塞70的方式安装于燃烧室20的顶部。
为了检测内燃机1的运转状态而设置有传感器组80。例如，传感器组80包括转速传感器81、空气流量计82、以及排气o2传感器83。转速传感器81检测发动机转速。空气流量计82检测吸入空气量(新气流量)。排气o2传感器83检测排气中的氧气浓度。
控制装置100控制内燃机1的运转。控制装置100典型的是具备处理器、存储器、以及输入输出接口的微计算机。控制装置100也被称为ecu(electroniccontrolunit：电子控制单元)。控制装置100经由输入输出接口从传感器组80接收检测信息，另外，向各种致动器输出控制信号。作为致动器，除包括气口喷射阀50、缸内喷射阀60以及火花塞70的点火装置以外，还可例举未图示的节气门、可变气门机构等。
在本实施方式中，尤其着眼于控制装置100对气口喷射阀50以及缸内喷射阀60的控制。控制装置100基于从传感器组80接收的检测信息从而掌握内燃机1的运转状态，基于其运转状态来进行“燃料喷射控制”。具体而言，控制装置100基于运转状态算出总燃料喷射量、分别从气口喷射阀50以及缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量、燃压(燃料喷射压)以及喷射定时等控制参数。并且，控制装置100按照所算出的控制参数来控制分别从气口喷射阀50以及缸内喷射阀60进行的燃料喷射。
另外，本实施方式的控制装置100也进行除去附着在缸内喷射阀60的沉积物的“沉积物除去处理”。如图1所示，缸内喷射阀60的顶端的喷孔部61向燃烧室20内露出。在此，喷孔部61包括喷射燃料的喷孔及其周边部。喷孔部61暴露在燃烧室20内的燃烧气体中，因此，源于残留在喷孔部61的燃料的沉积物会堆积在喷孔部61。沉积物会导致经过喷孔的燃料的流量降低和/或喷雾形状的变化，这些使得排放特性恶化。因此，除去形成于喷孔部61的沉积物是重要的。
2.热塑性沉积物
本申请发明人着眼于沉积物的种类不仅有热固性沉积物，还有热塑性沉积物这一情况。热塑性沉积物随着温度升高而变软并最终熔化。另外，若进行冷却则热塑性沉积物会再次变硬。另一方面，即使温度升高，热固性沉积物也不会变得很软，而是维持某一程度的硬度。
这样的沉积物的特性由该沉积物的生成温度决定。图2示出了沉积物特性与生成温度的关系。在生成温度为较低的110～135℃左右的情况下，所生成的沉积物为热塑性沉积物。若生成温度比140℃左右高，则所生成的沉积物会表现出热固性。
即使在沉积物中，本申请发明人也尤其着眼于在较低的温度下生成的“热塑性沉积物”。例如，当车辆陷入拥堵时，内燃机1会长时间以轻负荷运转。在这样的轻负荷运转时，缸内喷射阀60的喷孔部61的温度较低。因此，在喷孔部61形成热塑性沉积物的可能性高。
为了除去在喷孔部61形成的沉积物，一般会利用燃料喷射的力。例如，一般会通过提高缸内喷射阀60的燃压来吹飞沉积物。然而，在容易形成热塑性沉积物的轻负荷运转时，燃料喷射量少，由于最小喷射量(qmin)以及机械方面的限制，难以提高燃压。为了提高燃压，需要增加燃料喷射量，因此需要强制增加发动机负荷。然而，发动机负荷的强制增加会成为燃料经济性以及排放特性的恶化的原因。除此以外，也考虑通过减少来自气口喷射阀50的燃料喷射量来增加来自缸内喷射阀60的燃料喷射量。然而，当来自气口喷射阀50的燃料喷射量减少时，燃烧的均质性会恶化，结果燃料经济性以及排放特性会恶化。
这样，在轻负荷运转时容易形成热塑性沉积物，另一方面，难以或者不优选为了除去热塑性沉积物而使燃压增加。
因此，本发明提出一种与热塑性沉积物的除去相适的新的技术方案。该新的技术方案利用热塑性沉积物的固有的特性。具体而言，本发明的新的技术方案通过适当地提高热塑性沉积物的温度来使热塑性沉积物软化或者熔化。由此，热塑性沉积物的附着力变小。其结果，即使是轻负荷运转时的低的燃压也能够充分吹飞热塑性沉积物。本申请发明人通过试验确认了该新的技术方案的有效性。
以下，对用于实现本发明的新的技术方案的具体的构成以及处理进行说明。
3.第1实施方式
图3是示出本发明的第1实施方式的控制装置100的功能构成的框图。控制装置100具备燃料喷射控制部110、推定部120、温度控制部130、第1除去部140以及第2除去部150作为功能块。这些功能块通过控制装置100的处理器执行存储于存储器的控制程序来实现。控制程序也可以存储于计算机可读取的记录介质。
图4是示出由第1实施方式的控制装置100进行的处理的流程图。反复执行图4所示出的处理流程。以下，对各处理详细地进行说明。
3-1.步骤s110(燃料喷射控制)
燃料喷射控制部110控制分别从气口喷射阀50和缸内喷射阀60进行的燃料喷射。更详细而言，燃料喷射控制部110基于从传感器组80接收的检测信息从而掌握内燃机1的运转状态。然后，燃料喷射控制部110基于内燃机1的运转状态算出用于燃料喷射控制的控制参数。控制参数是总燃料喷射量、分别从气口喷射阀50以及缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量、燃压、喷射定时等。
总燃料喷射量的算出方法是例如以下那样的。如上所述，转速传感器81检测发动机转速，空气流量计82检测吸入空气量，排气o2传感器83检测排气氧气浓度。燃料喷射控制部110基于发动机转速、吸入空气量等运转状态算出用于实现目标空燃比的基本燃料喷射量。另外，燃料喷射控制部110基于排气氧气浓度来检测实际空燃比。然后，燃料喷射控制部110基于目标空燃比与实际空燃比的偏差对基本燃料喷射量进行修正，算出总燃料喷射量。也就是说，燃料喷射控制部110基于目标空燃比与实际空燃比的偏差进行总燃料喷射量(空燃比)的反馈控制。
算出分别从气口喷射阀50以及缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量与算出总燃料喷射量的分配比率(分派比率)是等价的。该分配比率例如通过参照预先制成的比率映射来算出。关于该比率映射的输入参数是发动机转速、发动机负荷(吸入空气量)等。燃料喷射控制部110基于输入参数和比率映射算出分配比率。
燃压通过参照预先制成的燃压映射来算出。关于该燃压映射的输入参数是发动机转速、发动机负荷等。燃料喷射控制部110基于输入参数和燃压映射算出燃压。一般而言，发动机负荷越大则根据燃压映射获得的燃压越高。相反地，发动机负荷越小则根据燃压映射获得的燃压越低。在容易生成热塑性沉积物的轻负荷运转时，根据燃压映射获得的燃压低。
在内燃机1的通常运转时，燃料喷射控制部110对气口喷射阀50和缸内喷射阀60进行以上所说明的那样的燃料喷射控制。该通常运转时的燃料喷射控制在以下的说明中被称为“通常燃料喷射控制”。根据本实施方式，作为进行通常燃料喷射控制时的特殊处理，实施像以下所说明的那样的“沉积物除去处理”。在沉积物除去处理中，根据需要来修正通过通常燃料喷射控制算出的控制参数。
3-2.步骤s120(沉积物推定处理)
在沉积物除去处理中，首先，推定部120进行沉积物推定处理。更详细而言，推定部120基于内燃机1的运转状态对在缸内喷射阀60的喷孔部61形成了热塑性沉积物这一情况进行推定。在判定为未形成热塑性沉积物的情况下(步骤s120：否)，结束沉积物除去处理。另一方面，在推定为形成了热塑性沉积物的情况下(步骤s120：是)，处理前进至步骤s130。
如图2所示，热塑性沉积物的生成温度低。因此，作为推定热塑性沉积物的形成的方法之一，考虑对缸内喷射阀60的喷孔部61的温度为阈值x以下的“低温状态”进行检测。在此，阈值x基于热塑性沉积物的生成温度的上限来设定。也就是说，阈值x反映出热塑性沉积物的生成温度的上限。例如，将阈值x设定为130℃(参照图2)。并且，在所产生的低温状态为一定标准(level，水平)以上的情况下，推定部120推定为在喷孔部61形成了热塑性沉积物。
图5是示出基于这样的想法的沉积物推定处理的一例的流程图。在本例中，使用计数z作为表示热塑性沉积物的形成程度的参数。计数z的初始值为0。
步骤s121：
推定部120取得缸内喷射阀60的顶端温度td和燃压pd(步骤s121)。顶端温度td是喷孔部61的温度，通过参照预先制作出的温度映射来算出(推定)。关于该温度映射的输入参数为发动机负荷、上述的分配比率(分别从气口喷射阀50以及缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量的比率)等。推定部120基于输入参数和温度映射算出顶端温度td。另外，推定部120取得通过通常燃料喷射控制确定的燃压pd。
步骤s122、s123：
推定部120对容易形成热塑性沉积物的形成条件是否成立进行判定(步骤s122)。形成条件是指同时满足以下的第1条件和第2条件。
[第1条件]顶端温度td为阈值x以下(td≦x)
[第2条件]燃压pd为阈值y以下(pd≦y)
第1条件是用于对容易形成热塑性沉积物的低温状态进行检测的条件。如上所述，阈值x基于形成热塑性沉积物的温度的上限来设定。例如，将阈值x设定为130℃。
第2条件是用于对热塑性沉积物难以剥离的低燃压状态进行检测的条件。阈值y基于无法剥离沉积物的燃压的上限来设定。例如，将阈值y设定为10mpa。此外，在顶端温度td低的轻负荷运转时，根据燃压映射而获得的燃压也低。因此，在满足第1条件的情况下，第2条件也满足的可能性高。从这一观点出发，也可以仅使用上述的第1条件(低温状态的检测)作为形成条件。
在形成条件成立的情况下(步骤s122：是)，推定部120使计数z增大(步骤s123)。之后，处理前进至步骤s126。另一方面，在形成条件不成立的情况下(步骤s122：否)，处理前进至步骤s124。
步骤s124、s125：
推定部120对热塑性沉积物容易剥离的剥离条件是否成立进行判定(步骤s124)。剥离条件是指满足以下的第3条件或者第4条件中的任一方。
[第3条件]顶端温度td超过阈值xx(td>xx)
[第4条件]燃压pd超过阈值yy(pd>yy)
第3条件是用于对热塑性沉积物充分软化那样的软化状态进行检测的条件。阈值xx基于热塑性沉积物充分软化的温度来设定。例如，将阈值xx设定为130℃。当顶端温度td(喷孔部61的温度)超过那样的阈值xx时，热塑性沉积物软化，容易通过燃料喷射剥离。
第4条件是用于对热塑性沉积物容易剥离的高燃压状态进行检测的条件。阈值yy基于能够剥离沉积物的燃压的下限来设定。例如，将阈值y设定为10mpa。
在剥离条件成立的情况下(步骤s124：是)，推定部120使计数z减小(步骤s125)。之后，处理前进至步骤s126。另一方面，在剥离条件不成立的情况下(步骤s124：否)，处理不经过步骤s125地前进至步骤s126。
步骤s126、s127：
推定部120对计数z和阈值zth进行比较(步骤s126)。阈值zth是热塑性沉积物的形成程度的容许范围的上限。在计数z超过了阈值zth的情况下(步骤s126：是)，推定部120推定为形成了无法忽视的量的热塑性沉积物(步骤s127)。即，步骤s120的判定结果为“是”，处理前进至接下来的步骤s130。另一方，在计数z为阈值zth以下的情况下(步骤s126：否)，步骤s120的判定结果为“否”。
3-3.步骤s130(温度控制处理)
温度控制部130进行使缸内喷射阀60的喷孔部61的温度上升的温度控制处理。通过使喷孔部61的温度的上升，从而在喷孔部61形成的热塑性沉积物的温度也上升。由此，期待热塑性沉积物变软。
在本实施方式中，温度控制部130通过使来自缸内喷射阀60的燃料喷射量减少来使喷孔部61的温度上升。通过缸内喷射阀60的喷孔的燃料也作为冷却喷孔部61的制冷剂发挥功能。因此，当来自缸内喷射阀60的燃料喷射量减少时，喷孔部61的温度会上升。
更详细而言，温度控制部130指示燃料喷射控制部110以使其变更总燃料喷射量的分配比率。燃料喷射控制部110按照来自温度控制部130的指示，脱离通常燃料喷射控制并变更分配比率。具体而言，燃料喷射控制部110使从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量减少为低于通常燃料喷射控制下的值。另一方面，燃料喷射控制部110使从气口喷射阀50喷射的燃料喷射量增加为高于通常燃料喷射控制下的值。总燃料喷射量不发生变化。
这样，本实施方式的温度控制部130进行使从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量减少，使从气口喷射阀50喷射的燃料喷射量增加的温度控制处理。由此，喷孔部61的温度上升，在喷孔部61形成的热塑性沉积物的温度也上升。不需要为了使温度上升而另行设置加热器。这一点从削减成本以及内燃机1的尺寸的观点出发是优选的。
温度控制部130也可以将从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量设为零。在该情况下，在进行温度控制处理时，直接喷射(di：directinjection)完全停止，仅进行气口喷射(pfi：portfuelinjection)。在从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量为零的情况下，喷孔部61的温度快速且有效地上升。
此外，在本实施方式的温度控制处理中，不需要使喷孔部61的温度过于(不必要地)提高。使得热塑性沉积物软化的程度的温度便足够了。例如，在130℃左右的温度下，热塑性沉积物充分软化。因此，实施温度控制处理以获得例如130℃的目标温度。该目标温度明显低于专利文献1(日本特开2012-62858号公报)所公开的那样的使热固性沉积物碳化的温度(160～240℃)。
温度控制部130例如实施一定时间的温度控制处理。将该一定时间设定为能够获得目标温度(例如130℃)的程度的时长。或者也可以是，温度控制部130对根据上述的温度映射算出的顶端温度td进行监视，并且进行温度控制处理以使得顶端温度td成为目标温度。
3-4.步骤s140(第1除去处理)
期待通过上述的温度控制处理使喷孔部61的热塑性沉积物软化，其附着力变小。因此，可认为：通过从缸内喷射阀60喷射燃料，能够容易吹飞变软了的热塑性沉积物。
因此，在温度上升后，第1除去部140进行从缸内喷射阀60喷射燃料的第1除去处理。具体而言，第1除去部140指示燃料喷射控制部110，以使其使在温度控制处理中减少了的从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量增加。典型地，第1除去部140指示燃料喷射控制部110以使其实施通常燃料喷射控制。燃料喷射控制部110按照来自第1除去部140的指示，从缸内喷射阀60喷射燃料。此时，热塑性沉积物变软，因此，不需要使燃压过于升高。即使是轻负荷运转时的低燃压(例如4mpa)也能够充分吹飞热塑性沉积物。
能够通过对上述的总燃料喷射量(空燃比)的反馈控制进行监视来判定是否除去了在喷孔部61形成的沉积物。当沉积物堆积在缸内喷射阀60的喷孔部61时，不会从缸内喷射阀60喷射所设想的量的燃料。也就是说，燃料喷射控制部110所算出的燃料喷射量与实际的燃料喷射量之间会发生偏离。该偏离使得反馈控制中的目标空燃比与实际空燃比的偏差、即燃料喷射量的修正量向增大的方向变化。随着沉积物增加，反馈控制中的修正量(以下，称为“反馈修正量”)变大。
图6是示出反馈修正量与沉积物状态的关系的时间图。纵轴表示反馈修正量。随着在喷孔部61形成的沉积物的量增加，反馈修正量也增加。当喷孔部61的沉积物剥离时，反馈修正量减少。因此，通过对反馈修正量进行监视，能够判定是否除去了在喷孔部61形成的沉积物。
更详细而言，第1除去部140在从缸内喷射阀60喷射了燃料之后对反馈修正量和容许值dth进行比较。容许值dth基于能够容许的沉积物量(燃料流量降低量)的上限来决定。在从缸内喷射阀60进行燃料喷射后，若在一定时间以内反馈修正量成为容许值dth以下，则第1除去部140判定为除去了热塑性沉积物(步骤s140：否)。在图6所示的例子中，在时刻tb，第1除去部140判定为除去了热塑性沉积物。在该情况下，结束沉积物除去处理。
另一方面，在从缸内喷射阀60进行燃料喷射后，在即使经过了一定时间反馈修正量也高于容许值dth的情况下，第1除去部140判定为在喷孔部61残留有某些沉积物(步骤s140：是)。在该情况下，在喷孔部61形成的沉积物很可能是在高温状态下形成的热固性沉积物而并非热塑性沉积物。在该情况下，处理进而前进至接下来的步骤s150。
3-5.步骤s150(第2除去处理)
第2除去部150进行用于除去热固性沉积物的第2除去处理。具体而言，第2除去部150指示燃料喷射控制部110以使其提高缸内喷射阀60的燃压达一定时间。燃料喷射控制部110按照来自第2除去部150的指示，使缸内喷射阀60的燃压增加为高于第1除去处理时的燃压。例如，燃料喷射控制部110使燃压增加至10mpa以上。
在燃压增加后，第2除去部150与第1除去处理的情况同样地对反馈修正量和容许值dth进行比较。在燃压增加后，若在一定时间以内反馈修正量成为容许值dth以下，则第2除去部150判定为除去了在喷孔部61形成的沉积物(步骤s150：是)。在该情况下，结束沉积物除去处理。
另一方面，在燃压增加后，在即使经过了一定时间反馈修正量仍高于容许值dth的情况下，第2除去部150判定为在喷孔部61残留有沉积物(步骤s150：否)。在该情况下，第2除去部150反复进行步骤s150。在步骤s150反复进行了预定次数的情况下，第2除去部150也可以判断为发生了沉积物以外的事件，终止沉积物除去处理。
3-6.热塑性沉积物除去的一例
图7是示出本实施方式中的沉积物除去处理的一例的时间图。内燃机1进行轻负荷运转，计数z与时间一起增加。
在时刻t1，计数z超过阈值zth(步骤s126：是)。控制装置100推定为在喷孔部61形成了热塑性沉积物(步骤s120：是)，开始温度控制处理(步骤s130)。具体而言，控制装置100使从缸内喷射阀60进行的燃料喷射停止。其结果，喷孔部61的温度(顶端温度td)开始上升。
在时刻t2，控制装置100结束温度控制处理，进行第1除去处理(步骤s140)。具体而言，控制装置100再次开始进行从缸内喷射阀60进行的燃料喷射。
在时刻t3，反馈修正量成为容许值dth以下(步骤s140：否)。控制装置100判定为除去了热塑性沉积物，结束沉积物除去处理。此时，控制装置100将计数z初始化。
3-7.效果
根据本实施方式，可实现考虑了热塑性沉积物的特性的有效的沉积物除去。
首先，在内燃机1的运转期间，控制装置100对在缸内喷射阀60的喷孔部61形成了热塑性沉积物这一情况进行推定。在该推定处理中考虑了热塑性沉积物的生成温度低这一特性。具体而言，控制装置100检测低温状态，在产生了一定标准以上的低温状态的情况下，推定为形成了热塑性沉积物。通过着眼于生成温度的方法，能够高精度地推定热塑性沉积物的形成。
另外，热塑性沉积物具有因温度上升而软化、熔化这一特性。考虑该特性，为了容易除去热塑性沉积物，控制装置100进行使缸内喷射阀60的喷孔部61的温度上升的温度控制处理。具体而言，控制装置100使从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量减少。作为制冷剂的燃料的喷射量减少，因此喷孔部61的温度会上升。不需要为了使温度上升而另行设置加热器。这一点从削减成本以及内燃机1的尺寸的观点出发是优选的。
此外，在本实施方式的温度控制处理中，不需要使喷孔部61的温度过于提高。使得热塑性沉积物软化的程度的温度便足够了。例如，在130℃左右的温度下，热塑性沉积物会充分软化。该温度明显低于专利文献1(日本特开2012-62858号公报)所公开的那样的使热固性沉积物碳化的温度(160～240℃)。
通过温度控制处理，从而热塑性沉积物软化，其附着力变小。因此，通过从缸内喷射阀60喷射燃料，能够容易吹飞变软了的热塑性沉积物。此时，不需要使燃压过于提高。例如，不需要脱离通常燃料喷射控制而强制提高燃压。即使是轻负荷运转时的低燃压(例如4mpa)也能够充分吹飞热塑性沉积物。
作为比较例，考虑提高燃压来除去热塑性沉积物。热塑性沉积物容易在轻负荷运转时形成。然而，在那样的轻负荷运转时，燃料喷射量少，由于最小喷射量(qmin)以及机械方面的限制，难以提高燃压。为了提高燃压，需要增加燃料喷射量，因此需要强制增加发动机负荷。然而，发动机负荷的强制的增加会成为燃料经济性以及排放特性的恶化的原因。除此以外，也考虑通过减少从气口喷射阀50喷射的燃料喷射量来增加从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量。然而，当来自气口喷射阀50的燃料喷射量减少时，燃烧的均质性会恶化，结果燃料经济性以及排放特性会恶化。
根据本实施方式，即使是低燃压也能够除去热塑性沉积物。因此，不会发生上述比较例的情况那样的问题。
4.第2实施方式
在本发明的第2实施方式中，沉积物推定处理(步骤s120)与第1实施方式的情况不同。除此以外与第1实施方式的情况相同。适当省略重复的说明。
在第2实施方式的沉积物推定处理中，控制装置100(推定部120)监视图6所示出的那样的反馈修正量来替代计数z。在反馈修正量超过了容许值dth的情况下(在图6所示的例子中为时刻ta)，控制装置100推定为在喷孔部61形成了热塑性沉积物。
此外，不仅是热塑性沉积物，热固性沉积物也会导致反馈修正量的增加。这意味着可以说第2实施方式的推定精度比第1实施方式的推定精度低。但是，即使推定精度低，若能够与第1实施方式同样地进行接下来的步骤s130～s150则也是可以的。若所形成的沉积物为热塑性沉积物，则通过第1除去处理将其除去。若所形成的沉积物为热固性沉积物，则通过第2除去处理将其除去。
图8是示出本实施方式中的沉积物除去处理的一例的时间图。内燃机1进行轻负荷运转，反馈修正量与时间一起增加。
在时刻t1，反馈修正量超过容许值dth。控制装置100推定为在喷孔部61形成了热塑性沉积物(步骤s120：是)，开始温度控制处理(步骤s130)。具体而言，控制装置100使从缸内喷射阀60进行的燃料喷射停止。其结果，喷孔部61的温度(顶端温度td)开始上升。
在时刻t2，控制装置100结束温度控制处理，进行第1除去处理(步骤s140)。具体而言，控制装置100再次开始进行从缸内喷射阀60进行的燃料喷射。
在时刻t3，反馈修正量成为容许值dth以下(步骤s140：否)。控制装置100判定为除去了热塑性沉积物，结束沉积物除去处理。
根据第2实施方式，能获得与第1实施方式同样的效果。另外，基于反馈修正量的沉积物推定处理比基于计数z的沉积物推定处理简单。
5.第3实施方式
图9是示出本发明的第3实施方式的内燃机1的构成例的概略图。与图1所示出的构成相比，还追加了加热器90。加热器90配置成能够对缸内喷射阀60的喷孔部61进行加热。在本实施方式中，在温度控制处理中使用该加热器90。
图10是示出本实施方式的控制装置100的功能构成的框图。在本实施方式中，温度控制部130的温度控制处理和第1除去部140的第1除去处理与已叙述的实施方式的情况不同。推定部120的沉积物推定处理和第2除去部150的第2除去处理与已叙述的实施方式的情况相同。
步骤s130：温度控制处理
温度控制部130进行使缸内喷射阀60的喷孔部61的温度上升的温度控制处理。具体而言，温度控制部130使加热器90工作。例如，温度控制部130使加热器90导通(on)一定时间。将该一定时间设定为能够获得目标温度(例如130℃)的程度的时长。或者也可以是，温度控制部130对根据上述的温度映射算出的顶端温度td进行监视，并且控制加热器90的工作以使得顶端温度td成为目标温度。
根据本实施方式，不需要为了温度控制处理而使从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量减少。因此，在进行温度控制处理时，燃料喷射控制部110实施通常燃料喷射控制。不需要使来自缸内喷射阀60的燃料喷射量减少意味着并不一定需要用于弥补该减少量的气口喷射阀50。因此，本实施方式也可以应用于不具备气口喷射阀50而仅具备缸内喷射阀60的内燃机1。
步骤s140：第1除去处理
在温度控制处理中未使从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量减少。因此，在第1除去处理中不需要使来自缸内喷射阀60的燃料喷射量复原。燃料喷射控制部110继续实施通常燃料喷射控制。第1除去部140判定是否除去了在喷孔部61形成的热塑性沉积物。该判定方法与已叙述的实施方式的情况相同。
图11是示出本实施方式中的沉积物除去处理的一例的时间图。内燃机1进行轻负荷运转，计数z与时间一起增加。
在时刻t1，计数z超过阈值zth(步骤s126：是)。控制装置100推定为在喷孔部61形成了热塑性沉积物(步骤s120：是)，开始温度控制处理(步骤s130)。具体而言，控制装置100使加热器90导通。其结果，喷孔部61的温度(顶端温度td)开始上升。此外，不需要改变来自缸内喷射阀60的燃料喷射量。
在时刻t2，控制装置100使加热器90断开(off)。在时刻t3，反馈修正量成为容许值dth以下(步骤s140：否)。控制装置100判定为除去了热塑性沉积物，结束沉积物除去处理。此时，控制装置100将计数z初始化。
此外，在本实施方式中，在温度控制处理中不会使从缸内喷射阀60喷射的燃料喷射量减少，因此，在进行温度控制处理时热塑性沉积物有可能剥离。在进行温度控制处理时反馈修正量成为容许值dth以下的情况下，控制装置100也可以立即使加热器90断开。
根据本实施方式，能够通过加热使热塑性沉积物软化。因此，与已叙述的实施方式的情况同样，即使是低燃压也能够除去热塑性沉积物。另外，根据本实施方式，在温度控制处理中不需要脱离通常燃料喷射控制，不需要复杂的控制。此外，本实施方式也可以应用于不具备气口喷射阀50而仅具备缸内喷射阀60的内燃机1。