缸内喷射式内燃机的冷凝水供给控制装置的制造方法_2

文档序号:9925035阅读:来源:国知局
构22。在储存罐21中设置有水位传感器24,该水位传感器24输出对应于所储存的冷凝水CW的储水量(水面高度)的信号。冷凝水供给机构22具有对储存罐21与各进气口 5、6进行连接的供给通道25。供给通道25在下游侧分支,一侧的分支通道25a被连接在第一进气口 5上,另一侧的分支通道25b被连接在第二进气口 6上。在各分支通道25a、25b的端部处设置有水添加阀26、27,所述水添加阀26、27以使其顶端在各进气口 5、6的内部露出的状态而被设置。此外,在供给通道25上设置有供给栗28。通过对各水添加阀26、27进行开闭,并且对开阀期间进行调节,从而能够使向第一进气口 5以及第二进气口 6供给的冷凝水的供给量发生变化。各水添加阀26、27相当于本发明所涉及的供给变更单元,向第一进气口5供给冷凝水的分支通道25a相当于第一供给单元,向第二进气口 6供给冷凝水的分支通道25b相当于第二供给单元。
[0025]如上所述,由于第一进气口5使进气流入到气缸2内的中央部2a中,因此能够通过经由分支通道25a而向第一进气口 5供给冷凝水从而限定性地将冷凝水向气缸2内的中央部2a进行供给。此外,能够通过经由两个分支通道25a、25b而向进气口 5、6的双方供给冷凝水,从而向气缸2内的整体供给冷凝水。并且,能够通过经由分支通道25b而向第二进气口 6供给冷凝水,从而限定性地向气缸2内的外周部2b供给冷凝水。由此,能够使向气缸2内的外周部2b供给的冷凝水的供给量与向气缸2内的中央部2a供给的冷凝水的供给量相比而较多。
[0026]由于当向气缸2内供给冷凝水时,被供给有冷凝水的区域的气体密度会变得较低,因此从燃料喷射阀3所喷射的燃料喷雾的贯穿力的下降会被抑制,其结果为,燃料会变得易于附着在气缸2的壁面上。特别是,如果在内燃机I的低负载时在气缸2的壁面上发生了燃料附着,则碳氢化合物的排出量会增加,从而排放会恶化。
[0027]已知在像内燃机I那样从气缸2内的中央部2a喷射燃料的情况下,通过向气缸2内供给冷凝水从而对燃料喷雾的贯穿力给予影响的区域主要是气缸2内的中央部2a,而在气缸2内的外周部2b处,对燃料喷雾的贯穿力所给予的影响较小。因此,在本方式中,在内燃机I的低负载时,在欲于冷凝水的储水量处于水过剩状态下将多余的冷凝水消耗掉的情况下,限定性地向对燃料喷雾的贯穿力影响较小的气缸2内的外周部2b供给冷凝水。即,使向气缸2内的外周部2b供给的冷凝水的供给量与向中央部2a供给的冷凝水的供给量相比而较多。由此,能够在对排放的恶化进行抑制的同时于气缸2内消耗掉多余的冷凝水。
[0028]如图1所示,在内燃机I中设置有对内燃机I的各部分进行控制的作为计算机而构成的电子控制单元(ECUWOiCTOO实施燃料喷射阀3等的内燃机I的主要的动作控制。在本方式中,对于冷凝水的处理也使用了 E⑶30 ο在ECU30中被输入有来自为了对内燃机I的运转状态进行把握而对各种物理量进行检测的大量的传感器的信号。例如,作为与本发明相关联的传感器,在内燃机I中设置有:输出与内燃机I的曲轴转角相对应的信号的曲轴转角传感器31、输出与设置在内燃机I中的加速踏板29的踩踏量(加速器开度)相对应的信号的加速器开度传感器32等,并且这些传感器的输出信号输入到E⑶30中。
[0029]与上述的冷凝水的供给相关的控制通过由ECU30执行图2的控制流程来实现。图2的控制流程的程序存储在ECU30中,其被适时读出并以预定间隔而被反复执行。在步骤SI中,ECU30取得内燃机3的内燃机运转状态。作为内燃机运转状态,ECU30通过参照曲轴转角传感器31的输出信号而取得发动机转速,并且通过参照加速器开度传感器32的输出信号而取得内燃机I的负载。
[0030]在步骤S2中,ECU30对作为执行向内燃机I供给冷凝水的条件的水供给条件的成立与否进行判断。在此,根据是否处于在步骤SI中所取得的内燃机I的负载为超过了预定的阈值的高负载的状况,来对水供给条件的成立与否进行判断。在水供给条件成立的情况下进入步骤S3,而在水供给条件不成立的情况下进入步骤S7。在本控制流程中,由于在处于内燃机I的负载为高负载的状况从而水供给条件成立的情况下实施冷凝水的供给,因此在烟雾与NOx较易产生的高负载时,能够通过冷凝水来有效地降低烟雾与NOx。由于在向气缸2内供给冷凝水时,供给有冷凝水的区域的气体密度会降低,因此从燃料喷射阀3所喷射的燃料喷雾会变得容易扩散。由此,由于促进了向燃料喷雾内的空气导入,因此点火时的氧浓度会升高。由于点火时的氧浓度越高则烟雾的产生量越下降,因此通过向气缸2内供给冷凝水,从而烟雾会减少而排气特性会提高。
[0031 ]在步骤S3中,ECT30参照水位传感器24的输出信号而取得储存罐21的储水量Qw。在接下来的步骤S4中,ECU30对是否超过了下限量Qliml进行判断,所述下限量Qliml为用于对储存罐21的储水量Qw不足的水不足状态进行判断的预定量。由于在储水量Qw超过了下限量Qliml的情况下无需节约所储存的冷凝水因而进入步骤S5。另一方面,在储水量Qw为下限值Qwliml以下的情况下会判断为水不足状态而进入步骤S6。
[0032]在步骤S5中,E⑶30以向气缸2内的整体供给冷凝水的方式而使两个水添加阀26、27分别开阀,并向第一进气口 5以及第二进气口 6的双方供给冷凝水。另一方面,在步骤S6中,E⑶30通过以限定性地向气缸2内的中央部2a供给冷凝水的方式而使水添加阀26开阀、并且使水添加阀27闭阀,从而仅向第一进气口 5供给冷凝水。然后,结束本次流程。另外,在步骤S6中,以如下方式来调节水添加阀26的开阀期间,即,使供给量与步骤S5的情况下所供给的冷凝水的供给量相比而较少。
[0033]由于因冷凝水的供给而对燃烧给予影响的区域主要是气缸2内的中央部2a,因此在水供给条件成立且处于水不足状态的情况下,限定性地向气缸2内的中央部2a供给冷凝水。作为其结果,由于向气缸2内的外周部2b进行供给的冷凝水的供给量减少,从而能够在确保由供给冷凝水而产生的上述效果的同时,在不会导致排气特性的恶化的条件下降低水供给量。由此,能够在不会导致排气特性的恶化的条件下对储存罐21缺水的情况进行抑制。
[0034]另一方面,在内燃机I的负载为上述阈值以下从而水供给条件不成立的低负载时,ECU30在步骤S7中参照水位传感器24的输出信号而取得储存罐21的储水量Qw。在接下来的步骤S8中,E⑶30对是否未达到上限量Qlim2进行判断,所述上限量Qlim2为用于对储存罐21的储水量Qw过剩的水过剩状态进行判断的预定量。在储水量Qw未达到上限值Ql im2的情况下储存在储存罐21中的冷凝水不为过剩,从而无需将其冷凝水在气缸2内消耗。因此,无需实施冷凝水的向气缸2内的供给并结束本次处理。另一方面,在储水量Qw为上限值Qwl im2以上的情况下判断为处于水过剩状态,从而进入步骤S9。
[0035]在步骤S9中,E⑶30通过以限定性地向气缸2内的外周部2b供给冷凝水的方式而使水添加阀27开阀、且使水添加阀26闭阀,从而仅向第二进气口 6供给冷凝水。然后,结束本次的流程。
[0036]根据图2的控制流程,由于在内燃机I的低负载时且处于水过剩状态的情况下限定性地向气缸2内的外周部2b供给冷凝水,因此能够在降低对燃料喷雾的贯穿力所给予的影响从而抑制燃料向气缸2的壁面的附着的同时将冷凝水向气缸2内进行供给。由此,S卩使在内燃机I的低负载时也能够抑制排放的恶化并使冷凝水在气缸2内消耗。ECU30通过执行图2的控制流程,从而作为本发明所涉及的冷凝水供给控制单
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