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公開番号2025059210
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2023169139
出願日2023-09-29
発明の名称内燃機関の制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人
主分類F02D 41/30 20060101AFI20250403BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】水素を燃料とする内燃機関においてプレイグニッションの発生を抑える。
【解決手段】制御装置100は、水素を燃料とする内燃機関1に設けられた筒内噴射弁35の燃料噴射量を制御する。プレイグニッションの発生によって筒内噴射弁35に逆流する燃焼ガスの量を逆流量とし、プレイグニッションが発生した気筒の次に燃料噴射が実行される気筒を起点とした1燃焼サイクルを次サイクルとしたときに、制御装置100は、逆流量が少ない場合には、逆流量が多い場合と比べて、次サイクルにおける燃料噴射量を少なくする処理を実行する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
水素を燃料とする内燃機関に設けられた燃料噴射弁の燃料噴射量を制御する制御装置であって、
プレイグニッションの発生によって前記燃料噴射弁に逆流する燃焼ガスの量を逆流量とし、プレイグニッションが発生した気筒の次に燃料噴射が実行される気筒を起点とした１燃焼サイクルを次サイクルとしたときに、前記逆流量が少ない場合には、前記逆流量が多い場合と比べて、前記次サイクルにおける前記燃料噴射量を少なくする処理を実行する
内燃機関の制御装置。
続きを表示（約 350 文字）【請求項２】
前記逆流量が第１閾値未満であり且つ前記第１閾値よりも値が小さい第２閾値以上である場合には、混合気の水素濃度が可燃濃度未満となるように前記燃料噴射量を設定する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記逆流量が前記第２閾値未満であり且つ「０」よりも多い場合には前記燃料噴射量を「０」に設定する
請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
プレイグニッションが発生した気筒の筒内圧に基づいて前記逆流量を算出する処理を実行する
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
プレイグニッションが発生した気筒の筒内圧を前記逆流量の代用値として用いる
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
内燃機関においてプレイグニッションが発生すると筒内圧が過剰に高くなることにより、高温の燃焼ガスが燃料噴射弁に逆流して当該燃料噴射弁が損傷するおそれがある。
そこで、例えば特許文献１に記載の内燃機関では、プレイグニッションの発生が予測された場合、燃料の気化潜熱を利用して気筒内を冷却することにより、プレイグニッションの発生を抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１２－１８９０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、水素を燃料とする内燃機関では、燃料の気化潜熱を利用した気筒内の冷却が困難である。そのため、上記文献と同様な方法ではプレイグニッションの発生を抑えることができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決する内燃機関の制御装置は、水素を燃料とする内燃機関に設けられた燃料噴射弁の燃料噴射量を制御する。プレイグニッションの発生によって前記燃料噴射弁に逆流する燃焼ガスの量を逆流量とし、プレイグニッションが発生した気筒の次に燃料噴射が実行される気筒を起点とした１燃焼サイクルを次サイクルとしたときに、この制御装置は、前記逆流量が少ない場合には、前記逆流量が多い場合と比べて、前記次サイクルにおける前記燃料噴射量を少なくする処理を実行する。
【発明の効果】
【０００６】
この内燃機関の制御装置は、水素を燃料とする内燃機関においてプレイグニッションの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１は、一実施形態における内燃機関の模式図である。
図２は、制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
図３は、同実施形態の変更例において制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。
＜内燃機関の構成＞
図１に示すように、内燃機関１のシリンダブロック２には、シリンダ４が設けられている。シリンダ４内にはピストン５が設けられており、ピストン５は、コネクティングロッド６を介してクランクシャフト７に連結されている。
【０００９】
シリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド３が組み付けられている。シリンダ４においてピストン５の頂面とシリンダヘッド３との間には、燃焼室８が形成されている。また、シリンダヘッド３には、内燃機関１の燃料である水素ガスを気筒内に直接噴射する燃料噴射弁である筒内噴射弁３５と、燃焼室８の混合気を火花点火する点火プラグ１１とが、内燃機関１の気筒ごとに設けられている。
【００１０】
また、シリンダヘッド３には、燃焼室８に接続された吸気ポート９や排気ポート１０が設けられている。吸気ポート９は、吸気が流れる吸気通路の一部を構成している。
吸気ポート９は、吸入空気量を調整するスロットルバルブ１４が設けられた吸気通路２０に接続されている。また、吸気ポート９には同吸気ポート９を開閉する吸気弁１２が設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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