内燃机的控制装置的制造方法_3

文档序号:9509860阅读:来源:国知局

[0098] 内部冷却器的冷却效率与被导入至内部冷却器的气体的温度和从内部冷却器被 排出的气体的温度之间的差分有关。另一方面,EGR冷却器的冷却效率与被导入至EGR冷 却器的气体的温度和从EGR冷却器被排出的气体的温度之间的差分有关。
[0099] 具体而言,通过对旁通阀的开度和/或冷却水流量进行调节,从而能够对内部冷 却器或EGR冷却器的冷却效率进行变更。即,能够通过对下文所记载的参数(10)至(11) 中的至少一个参数进行调节,从而使热释放率重心位置向提前角侧或滞后角侧移动。
[0100] (10)所述内部冷却器的冷却效率
[0101] (11)所述EGR冷却器的冷却效率
[0102] 换言之,本发明装置能够将上述参数(10)至(11)中的至少一个参数作为使所述 燃烧状态变化的燃烧参数而采用。
[0103] 而且,本发明装置能够通过执行下文所记载的动作(10a)至(11a)中的至少一个 动作而使热释放率重心位置向提前角侧移动。
[0104] (10a)使所述内部冷却器的冷却效率减少的动作
[0105] (11a)使所述EGR冷却器的冷却效率减少的动作
[0106] 另一方面,本发明装置通过执行下文所记载的动作(10b)至(11b)中的至少一个 动作而使热释放率重心位置向滞后角侧移动。
[0107] (10b)使所述内部冷却器的冷却效率增大的动作
[0108] (11b)使所述EGR冷却器的冷却效率增大的动作
[0109] 因此,当所述内燃机的转速增加时,本发明装置能够以热释放率重心位置不向滞 后角侧移动的方式通过执行下文所记载的动作(l〇a')至(11a')中的至少一个动作而对 所述燃烧状态进行控制。
[0110] (10a')所述内燃机的转速越增加,越使所述内部冷却器的冷却效率减少的动作
[0111] (11a')所述内燃机的转速越增加,越使所述EGR冷却器的冷却效率减少的动作
[0112] 用于使热释放率重心位置向提前角侧或滞后角侧移动的其他手段与所述内燃机 的气缸内的涡流强度相关。如果更具体地进行叙述,则通过使涡流强度增加,从而使燃烧传 播速度上升。其结果为,热释放率重心位置向提前角侧移动。另一方面,通过使涡流的强度 减少,从而使热释放率重心位置向滞后角侧移动。即,如果所述内燃机具备涡流控制阀等的 对气缸内的涡流强度进行调节的涡流调节装置,则能够通过下文所记载的参数(12)而使 热释放率重心位置向提前角侧或滞后角侧移动。
[0113] (12)所述涡流的强度
[0114] 换言之,本发明装置能够将上述参数(12)作为使所述燃烧状态变化的燃烧参数 而采用。
[0115] 而且,本发明装置能够通过下文所记载的动作(12a)而使热释放率重心位置向提 前角侧移动。
[0116] (12a)使所述涡流的强度增加的动作
[0117] 另一方面,本发明装置能够通过下文所记载的动作(12b)而使热释放率重心位置 向滞后角侧移动。
[0118] (12b)使所述涡流的强度降低的动作
[0119] 因此,当所述内燃机的转速增加时,本发明装置能够以热释放率重心位置不向滞 后角侧移动的方式通过下文所记载的动作(12a')而对所述燃烧状态进行控制。
[0120] (12a')所述内燃机的转速越增加,越使所述涡流的强度增加的动作
[0121] 根据本发明装置,例如,通过对控制燃烧状态的上述的参数进行变更,从而以热释 放率重心位置成为目标曲轴转角角度(例如,压缩上止点后7度)的方式进行控制,由此降 低了冷却损失以及排气损失的总值,其结果为,能够将内燃机的燃料消耗率维持于较低。换 言之,本发明装置能够将所述内燃机的冷却损失与所述内燃机的排气损失之和成为最小的 曲轴转角角度作为所述目标曲轴转角角度而设定。
[0122] 更具体而言,热释放率重心位置的控制也可以通过参照"燃料喷射正时相对于运 转状态的映射图"来实施,"燃料喷射正时相对于运转状态的映射图"以热释放率重心位置 与目标曲轴转角角度一致的方式通过实验等而被预先求出。
[0123] 但是,根据缸内压力传感器的输出而对气缸内的产热量进行计算的内燃机的控制 装置,例如被日本特开2005-54753号公报、以及日本特开2007-285194号公报等公开。艮P, 本发明装置能够使用缸内压力传感器而对实际的热释放率进行计算。另外,本发明装置也 可以通过其他方法(例如,使用传感器来对气缸内的离子电流进行测量的方法)而对实际 的热释放率进行计算。
[0124] 因此,优选为,本发明装置以使基于从如下的传感器中得到的参数值而取得的热 释放率重心位置接近于所述目标曲轴转角角度的方式,对所述燃烧状态进行反馈控制,其 中,所述传感器为设置于所述内燃机中,并能够对与热释放率重心位置相关的某个参数进 行检测的传感器。
[0125] 如果更具体地进行叙述,则当对实际的热释放率重心位置进行计算,并且热释放 率重心位置位于与目标曲轴转角角度相比靠滞后角侧且该差分与预定的差分阈值相比而 较大时,本发明装置通过执行上文所述的动作(la)至(12a)中的至少一个动作而使热释放 率重心位置向提前角侧移动。或者,当实际的热释放率重心位置位于与目标曲轴转角角度 相比靠提前角侧且该差分大于差分阈值时,本发明装置通过执行上文所述的动作(lb)至 (12b)中的至少一个动作而使热释放率重心位置向提前角侧移动。另外,所述差分阈值也可 以为"零"。
[0126] 根据该方式,本发明装置即使未保持与通过实验等而预先求出的各个运转状态下 的各种参数的最佳组合相关的信息、或者即使在产生了内燃机的个体差以及随着时间的经 过而产生的变化的情况下,也能够以热释放率重心位置与所述目标曲轴转角角度相等的方 式来对所述燃烧状态进行控制。其结果为,本发明装置能够将内燃机的燃料消耗率维持于 较低。
[0127] 但是,在发动机声音的频率成分与时间一起发生变化的情况下,人的听感存在对 该声音感到不适的趋势。内燃机的发动机声音的频率成分与缸内压力的每单位时间的变化 量(缸内压力变化速度)相关。在主燃烧开始时,由于缸内压力急剧上升,因此缸内压力变 化速度最大。
[0128] 因此,如果主燃烧开始时的缸内压力变化速度在各个循环间固定,则会提高发动 机声音的听感。此外,任意的曲轴转角角度的缸内压力变化速度与该曲轴转角角度下的燃 烧波形的倾斜度相关。因此,如果各个循环的燃烧波形的形状相互近似,则由于主燃烧开始 时的缸内压力变化速度在各个循环间是固定的,因此提高了发动机声音的听感。
[0129] 例如,图3的曲线GcA为输出较低时的燃烧波形。针对于该燃烧也实施了多级喷 射。热释放率在通过由引燃喷射引起的燃烧而暂时上升之后又下降,之后通过由主喷射实 施的燃烧(主燃烧)的开始而再次上升。点划线GrA与主燃烧的开始时的燃烧波形GcA相 接,其倾斜度为主燃烧开始时的燃烧波形GcA的倾斜度,即,与主燃烧的开始时的热释放率 的增加率相等。
[0130] 另一方面,曲线GcB为输出较高时的燃烧波形。针对于该燃烧也实施了多级喷射。 点划线GrB的倾斜度为主燃烧开始时的燃烧波形GcB的倾斜度,即,与主燃烧的开始时的热 释放率的增加率相等。
[0131] 内燃机的输出发生变化,即使燃烧波形从曲线GcA变化为曲线GcB,但只要点划线 GrA的倾斜度与点划线GrB的倾斜度相等,则与这些倾斜度不相等的情况相比,也提高了发 动机声音的听感。
[0132] 换言之,优选为,以本发明装置的所述热释放率的增加率在各循环间互为相等的 方式对用于使所述燃烧状态变化的燃烧参数进行变更。该控制在下文中也被称为"波形相 似控制"。
[0133] 根据该方式,本发明装置能够改善所述内燃机所发出的发动机声音的听感。
[0134] 本发明装置能够在所述内燃机的输出固定情况下通过将所述内燃机所具备的燃 料喷射阀喷射所述燃料时的所述燃料的压力即燃料喷射压、以及所述内燃机所具备的增压 器的增压中的至少一个无关于所述内燃机的转速而维持在预定的固定值,从而执行波形相 似控制。
[0135] 或者,本发明装置能够通过使所述内燃机所具备的燃料喷射阀喷射所述燃料时的 所述燃料的压力即燃料喷射压、以及所述内燃机所具备的增压器的增压中的至少一个,与 所述内燃机的输出成比例,从而执行波形相似控制。
[0136] 根据上文,本发明装置能够通过实施上述的波形相似控制,从而将燃料消耗率维 持于较低,并且能够改善发动机声音的听感。
【附图说明】
[0137] 图1为用于对热释放率重心位置进行说明的曲线图。
[0138] 图2为表示每个转速以及负载的组合的、热释放率重心位置与耗油率恶化率之间 的关系的曲线图。
[0139] 图3为表示输出不同时的曲轴转角角度与热释放率之间的关系的曲线图。
[0140] 图4为本发明的实施方式所涉及的内燃机的概要结构图。
[0141] 图5为表示对热释放率重心位置进行前馈控制的处理的流程图。
[0142] 图6为表示相对于要求输出而被设定的、燃料喷射压以及增压的曲线图。
[0143] 图7为表示对热释放率重心位置进行反馈控制的处理的流程图。
[0144] 图8为用于对燃烧重心角度进行说明的曲线图。
[0145] 图9为用于对燃烧状态发生变化时的燃烧重心角度进行说明的曲线图。
[0146] 图10为表示每个转速的、燃烧重心角度与耗油率恶化率之间的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0147] 以下,参照附图,对本发明的实施方式所涉及的内燃机的控制装置(以下,也称为 "本控制装置")进行说明。本控制装置被应用于图4所示的内燃机10中。内燃机10为多 气缸(四气缸)柴油内燃机。
[0148] 在内燃机10的各气缸的上部上设置有燃料喷射阀(喷射器)20。燃料加压栗(供 给栗)21将存储于未图示的燃料罐中的燃料以高压的状态向蓄压室(共轨)22进行供给。 燃料喷射阀20通过后文所述的发动机ECU (电子控制模块)70所指示的定时而将蓄压室22 的燃料向气缸内进行喷射。
[0149] 分别与各个气缸连接的进气歧管30、以及与进气歧管30的上游侧集合部连接的 进气管31构成了进气通道。
[0150] 节气门32以能够转动的方式被保持在进气管31内。节气门致动器33响应来自 发动机E⑶70的驱动信号而对节气门32进行旋转驱动。内部冷却器34以及增压器35的 压缩机35a在节气门32的上游处依次安装于进气管31上。空气滤清器36被配置于进气 管31的顶端部。
[0151] 在进气歧管30的与各个气缸连接的连接部(进气口)上,设置有未图示的气流控 制阀。气流控制阀响应来自发动机ECU70的驱动信号而对开度进行变更,其结果为,使气缸 内的涡流的强度被调节。即,在本说明书中,"对涡流的强度进行控制"的意思
当前第3页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1