用于控制缸内压力传感器的装置的制造方法_2

文档序号:9232487阅读:来源:国知局
的未燃烧HC以及炭烟附着至电热塞孔28的内周壁表面的可能性。这是由于燃烧室18和电热塞孔28彼此连通的结构。存在附着的未燃烧HC以及炭烟通过变为沉积物而积聚的可能性。
[0033]尤其,当沉积物积聚在电热塞孔28的内周壁表面上时,对用作压力接收部的加热器24的滑动会产生阻力,并且会降低用作压力传感器的CPS22的检测精度。在本实施例中,因此,独立于启动时控制,为了分解以及去除积聚在电热塞孔28的内周表面上的沉积物的目的执行分解加热控制。在分解加热控制中,发热元件的通电量被控制以使加热器24周围的温度处于或高于从500°C至700°C的第一温度区域(而加热器24的温度设定成低于1000C )。
[0034]当积聚在电热塞孔28的内周壁表面上的沉积物量(下文称为〃沉积物量Mdep")等于或者大于阈值时,执行分解加热控制。基于由本发明发明人的发现来估计沉积物量Mdep。将参考图3描述该发现。图3是示出沉积物成分的比例的图。在初始阶段,基于对沉积物的热重-差热分析(TG-DTA)的结果来准备该图。如图3所示,从室温至200°C的减少量对应于水以及轻质燃料;从200°C至350°C的减少量对应于机油中的重质燃料以及原油;从500°C至700°C的减少量对应于碳物质;以及从剩余温度区域即从350°C至500°C的区域的减少量对应于燃料和原油的氧化物。
[0035]从图3示出的结果,能够理解的是,作为其主要成分,沉积物具有源于未燃烧HC(S卩,轻质燃料、重质燃料以及燃料的氧化物)的成分以及源于炭烟的成分(即,碳物质)。燃烧室中存在的机油量通常小于未燃烧HC的量。因此,如图3所示,从200°C至350°C的减少量的大多数被认为是源于燃料,从350°C至500°C的减少量的大多数被认为是源于燃料的氧化物。因而,从图3示出的结果,能够理解的是,源于未燃烧HC的成分的质量和源于炭烟的成分的质量大约彼此相等。本发明的发明人确认的是,虽然源于未燃烧HC的沉积物的成分的质量与源于炭烟的沉积物的成分的质量的比根据发动机的运转条件以及周围环境因素会稍微变化,但其大约是1:1。
[0036]基于以上描述的发现执行的沉积物量Mdep的估计如以下具体所述。首先,在每个发动机循环中计算在燃烧室18中产生的炭烟量mSQQT以及未燃烧HC量mHC。随后,将如此计算出的炭烟量mSQQT和未燃烧HC量mHC增加至在前一循环中最后计算出的炭烟量msa^P未燃烧HC量mHC;,从而计算累积量Msqqt以及累积量Mhc;。接下来,将累积量中的较大者减小至等于较小者的值,以使计算出的炭烟量1%^和未燃烧HC量mHC的质量之比是1:1,并且获得沉积物量Mdep。该质量调节以恒定时间间隔执行。假定用于计算炭烟量mSQQ1^P未燃烧HC量mHC;的计算式、映射图表等提前存储在ECU30中,并且执行质量调节的时间间隔提前存储在ECU30中。
[0037]以上描述的发现是基于沉积物的实际分析结果。因此能够说的是,基于上述发现获得的沉积物量Mdep准确表达了积聚在电热塞孔28的内周壁表面上的沉积物量。因而,在本实施例中,能够在最佳时间执行分解加热控制。也即,能够最小化用于执行分解加热控制的电力消耗。
[0038][具体处理]
[0039]将参考图4描述用于实现上述功能的具体处理。图4是示出由第一实施例中的ECU 30执行的通电控制程序的流程图。假定图4所示的程序在柴油发动机10启动之后立即重复周期性地执行。
[0040]在图4所示的流程中,首先计算在燃烧室18中产生的炭烟量mSQQT和未燃烧HC量mHC (步骤S10)。基于存储在ECU 30中的计算式或者映射图表以及燃烧室18中的燃烧条件(或者柴油发动机10的运转条件)在每个循环中计算炭烟量1%^和未燃烧HC量mH。。
[0041]随后,计算累积量Msqqt和累积量Mhc(步骤S12)。更具体来说,将步骤SlO计算出的炭烟量mSQQT和未燃烧HC量m HC增加至在程序的前个执行中计算出的累积量M SQQT和累积量Mhc。将计算出的累积量Mstot以及累积量Mhc记录在ECU30中,用于程序的后续执行的计笪并ο
[0042]随后,对关于在开始计算炭烟量未燃烧HC量m HC之后经过的时间是否等于预定时间间隔的整数倍进行判定(步骤S14)。例如,该经过的时间是在下述步骤24中的处理之后所经过的时间。作为预定时间间隔,使用存储在ECU30中的值。如果经过的时间不等于预定时间间隔的整数倍,则结束当前程序。如果经过的时间等于预定时间间隔的整数倍,则能够判定需要执行累积量Mstot或者累积量Mtc的质量调节,因此处理前进到步骤S16。
[0043]在步骤S16中,计算沉积物量Mdep。更具体来说,首先将步骤S12中获得的累积量Mstot和累积量Mhc彼此比较。随后,将累积量M■和累积量Mhc中较大者减小以使累积量MS00T和累积量Mre的质量比是1:1,并且计算沉积物量Mdep。换句话说,通过将累积量Msmjt和累积量Mh。中的较小者加倍来获得沉积物量M DEP。
[0044]随后,对关于沉积物量Mdep是否等于或者大于阈值进行判定(步骤S18)。假定在该步骤中使用的阈值被提前设定作为估计值并且存储在ECU30中,该估计值不影响加热器24的加热能力以及CPS22的传感器功能。如果沉积物量Mdep小于阈值,则能够判定出不需要执行分解加热控制,因此结束当前程序。如果沉积物量Mdep等于或者大于阈值,则处理前进到步骤S20。
[0045]在步骤S20中,对关于是否正执行启动时控制进行判定。CPS22起初旨在启动时控制中用作电热塞。因此,如果判定出正执行启动时控制,则结束当前程序,以便优先执行启动时控制。如果判定出不正执行启动时控制,则执行分解加热控制(步骤S22)。分解加热控制执行预定时间段。此后重新设定记录在ECU30中的累积量Msroi^P累积量M HC;(步骤S24)并且结束当前程序。
[0046]因而,利用图4所不的程序,能够以尚精度估计积聚在电热塞孔28的内周端面上的沉积物量。因此能够在最佳时间执行分解加热控制。也即,能够最小化用于执行分解加热控制的电力消耗。
[0047]在以上描述的第一实施例中,燃烧室18中产生的炭烟量mSQQT和未燃烧HC量mHC彼此独立地计算。但是,该处理可以可替换地为使得仅计算未燃烧HC量mTC,并且将以下值用作炭烟量mSQQT:该值通过将计算出的未燃烧HC量mHC乘以根据燃烧室18中的燃烧条件(或者柴油发动机10的运转条件)的系数获得。因而能够不同地修改计算炭烟量mSM)T和未燃烧HC量mH。的方法。该修改例子还能够应用于下面描述的实施例。
[0048]在以上描述的第一实施例中,以恒定时间间隔进行累积量MsroJP累积量Mhc之间的比较。但是,也可以通过在计算出累积量Mstot和累积量M ^之后立即比较累积量M ■和累积量来执行质量调节。也即,可以省略图4中的步骤S14。该修改例子还能够应用于下面描述的实施例。
[0049]在以上描述的第一实施例中,通过执行图4中的从步骤SlO到步骤S16的处理来实现本发明第一方案中的“沉积物量估计器件”,并且通过执行图4中的从步骤S18到步骤S22的处理来实现本发明第一方案中的“通电执行器件”。
[0050]第二实施例
[0051]将参考图5描述本发明的第二实施例。第二实施例预先假定图1示出的系统构造,并且将不再重复该系统构造的说明。
[0052][第二实施例的特征]
[0053]在以上描述的第一实施例中,通过假定燃烧室中产生的未燃烧HC以及炭烟形成了质量比为1:1的沉积物,来估计沉积物量mdep。在第二实施例,基于本发明发明人的另一发现来估计沉积物量Mdep。该发现将参考图5描述。图5是示出CPS的灵敏度(输出)的变化的图。该图基于持久测试的结果来制备,该持久测试通过交替地重复正常运转以及产生未燃烧HC以及烟的运转来执行。在该持久测试中,产生的未燃烧HC的浓度以及烟的浓度发生改变。在图5的(a)部分中,对应于当烟浓度是1.0FSN时的结果;在图5的(b)部分中,对应于当未燃烧HC浓度是IlOOppm以及烟浓度是0.1FSN时的结果;以及在图5的(c)部分中,对应于当未燃烧HC浓度是IlOOppm以及烟浓度是1.0FSN时的结果。
[0054]当仅产生烟时,传感器灵敏度基本不会从初始值(当循环数量为零时的传感器灵敏度)改变,如图5的(a)部分所示。另一方面,当产生烟以及未燃烧HC时,传感器灵敏度变成等于或者低于初始值的次数会增加,如图5的(b)部分或(C)部分所示。从这些结果,能够理解的是,当仅产生烟时不会形成沉积物,在未燃烧HC以及烟同时存在时会形成沉积物。本发明的发明人推测的是,当烟(即,炭烟)和未燃烧HC的构成粒子共存时,对应于沉积物的前体的物质会形成在作为核存在的炭烟上。而且,如从图5的(b)部分和(c)部分之间的比较能够理解的是,当未燃烧HC浓度条件固定时,如果烟浓度增加,则传感器灵敏度的降低程度变得更高。根据该结果,还能够理解的是,虽然烟以及未燃烧HC的共存是前提条件,但未燃烧HC在很大程度上促成沉积物的形成。
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