内燃机的燃料喷射装置的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及具备向气缸内喷射燃料的缸内喷射阀和向吸气通路内喷射燃料的吸气通路喷射阀这两种(双)喷射系统的内燃机的燃料的喷射控制，尤其是涉及用于将堆积于缸内喷射阀的积垢除去的控制。
【背景技术】
[0002]以往，例如在搭载于车辆的汽油内燃机(以下，也称为发动机)中，已知有具备缸内喷射阀和吸气通路喷射阀这两种喷射系统的所谓双喷射的结构。在该结构中，在面向气缸内的燃烧室而暴露在高温的燃烧气体中的缸内喷射阀的喷孔处，存在形成并堆积积垢这样的问题。
[0003]相对于此，在专利文献I记载的燃料喷射装置中，例如空转那样的低负荷运转持续规定时间以上而仅使用口喷射用喷射器(吸气通路喷射阀)的状况下，判定为缸内喷射用喷射器(缸内喷射阀)的积垢的堆积多至规定以上，即使本来是使用口喷射用喷射器的运转状态，也强制性地通过缸内喷射用喷射器喷射燃料，将堆积于喷孔的积垢除去(积垢除去控制)。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2005-120852号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]然而，当如上述那样发动机的低负荷运转持续时，与缸内喷射用喷射器连接的输送管内的燃料有时由于来自气缸盖等的受热而会进一步高压化。这样的话，在前述的积垢除去控制时，即便使缸内喷射用喷射器以其最小开阀时间(最小喷射期间)进行动作，喷射的燃料的量也会超过目标喷射量，由于空燃比的浓厚化而可能会导致燃烧的恶化或排放物的恶化。
[0009]相对于此，也考虑了在前述输送管内的燃料的压力高至规定值以上而预想到前述那样的空燃比的浓厚化时，禁止积垢除去控制的情况。然而，这样的话，虽然能够避免前述的燃烧状态或排放物的恶化，但是执行积垢除去控制的机会减少，可能无法充分得到其效果O
[0010]考虑到上述各点，本发明的目的在于尽量增多积垢除去控制的执行机会，并防止与该执行相伴的内燃机的燃烧状态或排放物的恶化。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]为了实现前述目的，本发明以如下的内燃机的燃料喷射装置为对象，该内燃机的燃料喷射装置具备:缸内喷射阀，向内燃机的气缸内喷射燃料；吸气通路喷射阀，向吸气通路内喷射燃料；及控制装置，进行积垢除去控制，所述积垢除去控制是在所述缸内喷射阀的积垢的堆积为规定以上的情况下，为了除去积垢而通过该缸内喷射阀喷射燃料的控制。
[0013]并且，所述控制装置构成为，在向所述缸内喷射阀供给的燃料的压力为规定值以上的情况下，在发动机负荷高的区域允许执行所述积垢除去控制，而在发动机负荷低的区域不允许执行所述积垢除去控制。
[0014]S卩，在即便向缸内喷射阀供给的燃料的压力(燃压)高至规定值以上而使缸内喷射阀以其最小开阀时间进行动作，喷射的燃料量也超过缸内喷射阀的规格上的最小喷射量的状况下，若内燃机的负荷高至一定程度而目标喷射量为所述喷射的燃料量以上，则也不会发生伴随着积垢除去控制的执行而空燃比浓厚化的情况。
[0015]因此，不仅着眼于燃压，也着眼于发动机负荷，若在发动机负荷高的区域允许执行积垢除去控制，而在发动机负荷低的区域不允许执行积垢除去控制，则能够尽量增多积垢除去控制的执行机会，并防止由于缸内喷射阀的燃料喷射而空燃比浓厚化的情况，能够防止燃烧状态或排放物的恶化。
[0016]优选的是，所述控制装置可以是构成为，在发动机负荷率为预先设定的阈值以上时允许执行所述积垢除去控制，而在发动机负荷率小于该阈值时不允许执行所述积垢除去控制。并且，所述燃料的压力越高，则该阈值被设定为越高的值即可。
[0017]这样的话，在燃压不太高而缸内喷射阀的最小喷射量比较少(接近于规格上的最小喷射量)时，发动机负荷率的阈值降低而积垢除去控制的执行机会增多，另一方面，伴随着对应于燃压的上升而最小喷射量增大(与规格上的最小喷射量的背离增大)，发动机负荷率的阈值升高，因此即使燃压升高也能够抑制空燃比的浓厚化。
[0018]S卩，能够以更高的水平兼顾尽量增多积垢除去控制的执行机会和防止该控制引起的燃烧及排放物的恶化这样相反的目的。
[0019]另外，在燃压相当低时，例如空转那样负荷低的状态下，燃料喷射量也不会超过目标喷射量，没有由于所述积垢除去控制的执行而空燃比浓厚化的担心。考虑到这种情况，所述控制装置可以构成为，在燃压小于规定值时，无论发动机负荷的高低如何，都允许执行所述积垢除去控制。
[0020]在此，可以不仅考虑发动机负荷率，还考虑例如发动机转速来决定可否执行积垢除去控制。这是因为，例如在内燃机搭载于车辆的情况下，当由于空燃比的浓厚化而燃烧恶化时，发动机转矩变动而可能给乘员造成不适感，但是这样的发动机转矩的变动通常在发动机转速越高时越难以被人发现。
[0021]因此，所述控制装置可以构成为，例如将发动机负荷率乘以发动机转速所得到的发动机输出与预先设定的阈值进行比较，在为该阈值以上时允许执行所述积垢除去控制，而在小于该阈值时不允许执行所述积垢除去控制。这种情况下，所述阈值也优选以燃压越高则成为越高的值的方式设定。
[0022]另外，在这样搭载于车辆的内燃机的情况下，若例如混合动力车辆那样具备由内燃机驱动的强力的发电机，则可以在该发电机进行发电动作时执行所述积垢除去控制。这样的话，即使以积垢除去控制的执行为起因而发动机转矩稍微变动，这也会混淆于与发电机的动作相伴的转矩的变化，因此乘员感觉到不适感的情况少。
[0023]此外，若这样具备发电机，则所述控制装置可以为了执行所述积垢除去控制而强制性地使所述发电机进行发电动作来提高发动机负荷。这样的话，能够防止积垢除去控制引起的燃烧及排放物的恶化，并进一步增多控制的执行机会。
[0024]需要说明的是，关于缸内喷射阀的积垢的堆积增多至规定以上的情况，能够与到目前为止同样地通过吸气通路喷射阀的燃料喷射长时间继续的情况来判定。例如所述控制装置可以构成为，在到当前为止的规定时间内由所述吸气通路喷射阀进行的燃料喷射的累计时间为第一规定值以上、且由所述缸内喷射阀进行的燃料喷射的累计时间为比所述第一规定值小的第二规定值以下时，判定为该缸内喷射阀中的积垢的堆积增多至规定以上。
[0025]这种情况下，优选的是，不仅考虑时间，还考虑发动机运转状态，例如若考虑到燃烧室的温度越高而积垢越容易生成的情况，则还考虑到所述规定时间内的内燃机的运转履历，来判定积垢的堆积增多至规定以上。
[0026]发明效果
[0027]如以上说明那样，本发明的燃料喷射装置在具备缸内喷射阀和吸气通路喷射阀的双喷射的内燃机中，即使向缸内喷射阀供给的燃料的压力为规定值以上，只要发动机负荷高至一定程度，就允许执行积垢除去控制，因此能够充分确保其执行机会。另一方面，若发动机负荷低，则禁止积垢除去控制，由此能够防止内燃机的燃烧状态或排放物的恶化。
【附图说明】
[0028]图1是表示搭载有本发明的实施方式的发动机的车辆的混合动力系统的概要的结构图。
[0029]图2是表示该发动机的概略结构的图。
[0030]图3是混合动力系统的控制系统的框图。
[0031]图4是表示双喷射的模式切换的控制映射的一例的说明图。
[0032]图5是表示积垢除去控制的步骤的流程图。
[0033]图6是表示对应于燃压而设定了允许积垢除去控制的负荷率的表格的一例的说明图。
[0034]图7是基于发动机输出来判定是否允许积垢除去控制的变形例I的与图5相当的图。
[0035]图8是为了积垢除去控制的执行而强制性地使电动发电机进行发电动作的变形例2的与图5相当的图。
[0036]图9是适用于混合动力车辆以外的其他的实施方式的与图2相当的图。
[0037]图10是与该图3相当的图。
[0038]图11是与该图5相当的图。
【具体实施方式】
[0039]以下，基于附图，说明本发明的实施方式。在该实施方式中，作为一例，说明将本发明适用于混合动力车辆的发动机的情况。需要说明的是，本实施方式的混合动力车辆是由在车身的前部搭载的发动机I (内燃机)对作为驱动轮的前轮2进行驱动的前置发动机前轮驱动(FF)形式的车辆，但是当然没有限定于此。
[0040]-混合动力系统的概要-
[0041]首先，对实施方式的车辆的混合动力系统的概要进行简单说明，如图1所示，在车辆上搭载有发动机1、电动发电机MGl、电动发电机MG2、减速机构4、动力分割机构5、逆变器6、HV蓄电池7等。上述的结构为公知的结构，车辆通过发动机I和主要是电动发电机MG2的输出来驱动前轮2。
[0042]对发动机I的详细说明在后文叙述，但是其运转控制由发动机控制单元100(以下，称为EG-ECU100)进行。EG-ECU100基于对发动机I的驱动力的要求(例如目标发动机输出)或发动机转速等，对吸入空气量(以下，也称为吸气量)、燃料喷射量、点火时期等进行控制，由此进行发动机I的运转控制。
[0043]电动发电机MG1、MG2例如由交流同步电动机构成，作为电动机或发电机发挥功能。即，电动发电机MGl、MG2分别经由逆变器6而与HV蓄电池7连接，通过电动发电机控制单元8(以下，称为MG-ECU8)对逆变器6的控制，来切换成电动机动作和发电机动作。
[0044]例如，与动力分割机构5连接的电动发电机MGl由发动机I的输出来驱动，能够作为发电机进行动作。这样发电的电力经由逆变器6而供于HV蓄电池7的充电，根据需要也向电动发电机MG2供给。而且，电动发电机MGl也作为在发动机I的起动时进行曲轴转动的启动电动机发挥功能。
[0045]另一方面，与减速机构4连接的电动发电机MG2接受来自HV蓄电池7的电力供给而能够作为电动机进