，由控制装置100所实施的目标缸内温度的计算并不限定于根据上述那样的映射图而对目标缸内温度进行计算的方法。例如，控制装置100也可以使用规定了缸内氧浓度与目标缸内温度的关系的预定的关系式，从而根据缸内氧浓度来对目标缸内温度进行计算。
[0195]控制装置100参照图22而在步骤S50b之后取得实际缸内温度，并且对所取得的实际缸内温度是否低于在步骤S50b中所取得的目标缸内温度进行判断(步骤S60)。由于该步骤S60与图2的步骤S60相同，因此省略其详细说明。在步骤S60中并未判断为实际缸内温度低于目标缸内温度的情况下(“否”的情况下)，控制装置100结束流程图的执行。在该情况下，控制装置100将节气门22的开度控制为通常值。而且控制装置100执行引燃喷射。
[0196]在步骤S60中判断为实际缸内温度低于目标缸内温度的情况下(“是”的情况下)，控制装置100以使流入气缸11的空气量增大的方式来控制节气门22的开度(步骤S70)。具体而言，控制装置100通过将节气门22的开度控制为大于通常值(在步骤S60中被判断为“否”的情况下的节气门22的开度)来减少节气门22的节流量，从而使流入气缸11的空气量增大。通过使流入气缸11的空气量增大，从而使引燃喷射时的缸内氧浓度增大。另夕卜，由于该步骤S70与图2的步骤S70相同，因此省略更加详细的说明。
[0197]S卩，本实施例所涉及的控制装置100在实际缸内温度小于目标缸内温度的情况下(在步骤S60中为“是”的情况下)，与实际缸内温度在目标缸内温度以上的情况(在步骤S60中为“否”的情况下)相比而使引燃喷射时的缸内氧浓度增大。如此，本实施例所涉及的控制装置100根据目标缸内温度与实际缸内温度的差而在主喷射之前实施引燃喷射时对缸内氧浓度进行控制。步骤S70相当于本实施例所涉及的缸内氧浓度控制。
[0198]由于通过执行步骤S70而使缸内氧浓度增大，从而使气缸11内的燃烧活跃化，因此实际缸内温度上升。由此，能够使主喷射时的目标缸内温度与实际缸内温度的差减少。即，能够使实际缸内温度接近通过包括燃料氧浓度在内的参数而计算出的目标缸内温度。在步骤S70之后，控制装置100结束流程图的执行。并且控制装置100执行引燃喷射。
[0199]另外，在步骤S5中取得燃料氧浓度的控制装置100的CPUlOl相当于取得燃料氧浓度的燃料氧浓度取得部。在步骤S50b中取得目标缸内温度的控制装置100的CPUlOl相当于根据包括燃料氧浓度在内的预定的参数来对主喷射时的目标缸内温度进行计算的目标缸内温度计算部。在步骤S60中取得实际缸内温度的控制装置100的CPUlOl相当于取得缸内温度的缸内温度取得部。在步骤S70中执行缸内氧浓度控制的控制装置100的CPUlOl相当于缸内氧浓度控制部，所述缸内氧浓度控制部根据通过目标缸内温度计算部而计算出的主喷射时的目标缸内温度与通过缸内温度取得部而取得的缸内温度的差，来执行控制引燃喷射时的缸内氧浓度的缸内氧浓度控制。
[0200]接下来，对本实施例所涉及的控制装置100的作用效果进行说明。在该说明之前对本实施例所特有的课题进行说明。首先，在使用含氧燃料来作为内燃机5b的燃料的情况下，燃料中的氧浓度与未使用含氧燃料的情况相比而较高。在该情况下假设燃料中的氧浓度与最初假想的氧浓度相比而成为较高的情况下，存在缸内温度与最初的假想值相比而过高的可能性。其结果为，存在内燃机5b的排放恶化而且燃烧噪音也发生恶化的可能性。
[0201]与此相对，根据本实施例所涉及的控制装置100，如在步骤S50b中所说明的那样，由于在计算目标缸内温度时所使用的参数包括燃料氧浓度，因此可以说本实施例所涉及的目标缸内温度是考虑到燃料氧浓度而被计算出的温度。其结果为，根据本实施例所涉及的控制装置100，将会根据考虑到该燃料氧浓度而计算出的目标缸内温度与通过缸内温度取得部而取得的缸内温度(实际缸内温度)的差来控制引燃喷射时的缸内氧浓度。由此，即使在使用了低十六烷值的含氧燃料来作为燃料的情况下，也能够抑制内燃机5b的排放与燃烧噪音发生恶化的情况。
[0202]更加具体而言，根据本实施例所涉及的控制装置100，如通过步骤S70所说明的那样，由于在通过缸内温度取得部而取得的缸内温度(实际缸内温度)小于通过目标缸内温度计算部而计算出的主喷射时的目标缸内温度的情况下，与缸内温度在目标缸内温度以上的情况相比较使引燃喷射时的缸内氧浓度增大，因此能够使缸内温度接近考虑燃料氧浓度而计算出的目标缸内温度。其结果，即使在使用了低十六烷值的含氧燃料来作为燃料的情况下，也能够对缸内温度过于上升的情况进行抑制，从而能够对排放恶化与燃烧噪音恶化进行抑制。
[0203]此外，根据本实施例所涉及的控制装置100，如在图23(a)中所说明的那样，由于使用了使燃烧状态指标无关乎十六烷值的值而为固定的主喷射时的缸内温度来作为目标缸内温度，因此能够切实地抑制使用了低十六烷值的燃料的情况下的排放的恶化。
[0204]此外，根据本实施例所涉及的控制装置100，由于根据基于式(2)所计算出的缸内氧浓度来对目标缸内温度进行计算，因此能够将耗油率恶化抑制为最小。其理由如下述内容所述。图23(b)为表示目标缸内温度与内燃机5b的耗油率的关系的模式图。图23(b)的横轴表示目标缸内温度，纵轴表示耗油率的恶化程度。如图23(b)所示，目标缸内温度越变高则耗油率越具有恶化的倾向。因此，例如在为了抑制使用了低十六烷值的燃料的情况下的排放的恶化而仅将目标缸内温度设定为较高的情况下(即，在不基于本实施例那样的计算式而单纯地将目标缸内温度设定为较高的情况下)，也许也能够抑制使用了低十六烷值的燃料的情况下的排放的恶化。然而在该情况下，存在耗油率恶化的可能性。相对于此，根据本实施例，如前文所述，由于根据基于式(2)而计算出的缸内氧浓度而对目标缸内温度进行了计算，因此能够抑制耗油率的恶化。
[0205]此外，根据本实施例所涉及的控制装置100，当在步骤S70中使引燃喷射时的缸内氧浓度增大时，也会使流入气缸11的空气的量增大。在此，也可通过使引燃喷射量(引燃喷射时的燃料喷射量)增大来使实际缸内温度上升，其结果为，能够使实际缸内温度接近目标缸内温度。因此，控制装置100也可以在步骤S70中替代通过节气门22的控制而使流入气缸11的空气的量增大的方式，而例如可以通过使引燃喷射量增大来使实际缸内温度上升。然而，考虑到缸内的燃料的燃烧会较大程度地受到缸内氧浓度的影响，从而认为，对于该缸内氧浓度的控制，基于节气门22的空气量的控制为特别有效的方法。因此可以认为，像本实施例这样，在通过节气门22的控制而对流入气缸11的空气的量进行控制的情况下，与使引燃喷射量增大的情况相比，能够有效地增大引燃喷射时的缸内氧浓度，从而能够有效地使实际缸内温度接近目标缸内温度，从而优选采用此方式。
[0206]此外，根据本实施例所涉及的控制装置100，如在图23(a)中所说明的那样，燃料氧浓度越高则将计算出的目标缸内温度设为越低。在此，由于燃料氧浓度越高，基于则气缸11内的燃烧的发热量越增加，因此缸内温度也会上升。因此也可以设为，燃料氧浓度越高则目标缸内温度越低。因此，根据该结构，能够对与燃料氧浓度对应的合适的目标缸内温度进行计算。由此，能够根据燃料氧浓度而有效地抑制内燃机5b的排放与燃烧噪音的恶化。
[0207]此外，根据本实施例所涉及的控制装置100，步骤S70所涉及的缸内氧浓度控制在十六烷值在预定值以下的情况下(具体而言，在步骤S20中被判断为“是”的情况)被执行。根据该结构，能够在内燃机5b中实际上使用了数值低至会产生失火的十六烷值的燃料的情况下执行缸内氧浓度控制。
[0208]实施例九
[0209]接下来，对本发明的实施例九所涉及的内燃机的控制装置100进行说明。本实施例所涉及的控制装置100的硬件结构、以及应用了本实施例所涉及的控制装置100的内燃机5b的硬件结构，与实施例八的图21所示的控制装置100以及内燃机5b相同。本实施例所涉及的控制装置100在替代图22而执行接下来所说明的图24的流程图这一点上与实施例八所涉及的控制装置100不同。图24为表示本实施例所涉及的控制装置100执行缸内氧浓度控制时的流程图的一个示例的图。图24在替代步骤S40b而具备步骤S40c这一点、以及替代步骤S50b而具备步骤S50c这一点上与图22的流程图不同。
[0210]在步骤S40c中，控制装置100根据流入气缸11内的空气量与燃料喷射正时处的燃烧室的容积来对缸内氧浓度进行计算。具体而言，控制装置100在实施例一中根据前文所述的式(I)来对缸内氧浓度进行计算。该式(I)在右边的分子中包括燃料氧量这一点上与实施例八所涉及的式(2)不同。即，本实施例所涉及的控制装置100在不应用步骤S5中所取得的燃料氧浓度的条件下对缸内氧浓度进行计算。
[0211]在步骤S40c之后，控制装置100执行步骤S50c。在步骤S50c中，控制装置100对主喷射时的目标缸内温度进行计算。虽然本实施例所涉及的步骤S50c在计算出使燃烧状态指标无关乎十六烷值的值而为固定的主喷射时的缸内温度CTC )来作为目标缸内温度这一点上与实施例八所涉及的步骤S50b相同，但该目标缸内温度的计算方法与实施例八所涉及的步骤S50b不同。
[0212]图25为，将本实施例所涉及的目标缸内温度的计算时所使用的映射图可视化的图。图25中所图示的线301在燃料氧浓度为A的情况下表示使HC量无关乎十六烷值的值而为固定的主喷射时的缸内温度。此外，线302在燃料氧浓度为B (其为大于A的值)的情况下，表示使HC量无关乎十六烷值的值而为固定的主喷射时的缸内温度。线301以及线302均为，缸内氧浓度越高则目标缸内温度越低。此外，线302与线301相比而在纵轴上位于下方。因此，图25的映射图为，以缸内氧浓度越高则所计算出的目标缸内温度越低、且燃料氧浓度越高则所计算出的目标缸内温度越低的方式来将目标缸内温度与缸内氧浓度以及燃料氧浓度相关联而规定的映射图。图25的映射图预先通过实验、模拟等而被求出，并预先存储于存储部中。
[0213]本实施例所涉及的控制装置100在步骤S50c中，从图25的映射图选择与在步骤S5中所取得的燃料氧浓度对应的线，并且通过在所选择的线上提取出与在步骤S40c中所计算出的缸内氧浓度对应的目标缸内温度来计算目标缸内温度。例如控制装置100在步骤S5中所取得的燃料氧浓度为A的情况下，会选择图25的线301。并且，控制装置100在步骤S40c中所计算出的缸内氧浓度为D的情况下，会取得Ta来作为目标缸内温度。另一方面，控制装置100在步骤S5中所取得的燃料氧浓度为B ( > A)的情况下，会选择图25的线302。并且控制装置100在步骤S40c中所计算出的缸内氧浓度为D的情况下，会取得Tb来作为目标缸内温度。
[0214]另外，虽然在图25中仅图示有两个线，然而实际上优选为以与予想的燃料氧浓度对应的方式而设定更多的线。另外，即使在像这样设定了多个线的情况下，也认为会出现图25的映射图中不存在与在步骤S5中所取得的燃料氧浓度直接对应的线的情况。然而，在该情况下，例如控制装置100只要选择与在步骤S5中所取得的燃料氧浓度的值最接近的值的线即可。
[0215]如以上所述，本实施例所涉及的控制装置100除缸内氧浓度(其为于本实施例中未使用燃料氧浓度而计算出的缸内氧浓度)以外还使用燃料氧浓度来作为步骤S50c所涉及的计算目标缸内温度时所使用的预定的参数。即，在本实施例中，计算目标缸内温度所使用的预定的参数中也包括燃料氧浓度。具体而言，作为计算目标缸内温度所使用的预定的参数，使用了燃料氧浓度、式(I)中所使用的流入气缸11内的空气量、燃料喷射正时处的燃烧室的容积。此外，由于在图25的映射图中为，燃料氧浓度越高则所计算出的目标缸内温度越低，因此在本实施例中也为，燃料氧浓度越高则控制装置100越降低计算出的目标缸内温度。
[0216]本实施例所涉及的控制装置100也能够取得与实施例八同样的作用效果。具体而言，由于在本实施例所涉及的控制装置100中也为，根据考虑燃料氧浓度而计算出的目标缸内温度、与通过缸内温度取得部所取得的缸内温度(实际缸内温度)的差来控制引燃喷射时的缸内氧浓度，从而即使在使用了低十六烷值的含氧燃料来作为燃料的情况下，也能够抑制内燃机5b的排放与燃烧噪音的恶化。此外，在本实施例中，由于使用了使燃烧状态指标无关乎十六烷值的值而为固定的主喷射时的缸内温度来作为目标缸内温度，从而能够切实地抑制使用了低十六烷值的燃料的情况下的排放的恶化。此外，根据本实施例所涉及的控制装置100，由于根据基于式(I)而计算出的缸内氧浓度与在步骤S5中所取得的燃料氧浓度而对目标缸内温度进行计算，因此基于与实施例八所涉及的图23(b)中所说明的内容相同的理由，从而与单纯地将目标缸内温度设定为较高的情况相比能够抑制耗油率的恶化。
[0217]此外，通过本实施例所涉及的控制装置100，由于在于步骤S70中使引燃喷射时的缸内氧浓度增大时会使流入气缸11的空气的量增大，因此能够有效地使引燃喷射时的缸内氧浓度增大，从而能够有效地使实际缸内温度接近目标缸内温度。此外，由于本实施例所涉及的控制装置100在步骤S50C中也为，燃料氧浓度越高则将所计算出的目标缸内温度设为越低，从而能够计算出与燃料氧浓度对应的合适的目标缸内温度。由此，能够根据燃料氧浓度而有效地抑制内燃机5b的排放与燃烧噪音的恶化。此外在本实施例中，由于在十六烷值在预定值以下的情况下(在步骤S20中被判断为“是”的情况下)执行步骤S70所涉及的缸内氧浓度控制，能够在内燃机5b中实际上使用了数值低至会产生失火的十六烷值的燃料的情况下执行缸内氧浓度控制。
[0218]虽然以上对本发明优选的实施方式进行了详细叙述，然而本发明并不限定于所述特定的实施方式，而能够在专利权利要求书所记载的本发明的主旨的范围内实施各种改变、变更。
[0219]符号说明
[0220]5:内燃机；
[0221]10:内燃机主体；
[0222]11:气缸；
[0223]20:进气通道；
[0224]21:排气通道；
[0225]22:节气门；
[0226]30:燃料喷射阀；
[0227]40:共轨；
[0228]50:EGR 通道；
[0229]51:EGR 阀；
[0230]60:增压器；
[0231]70:内部冷却器；
[0232]100:控制装置。
【主权项】
1.一种内燃机的控制装置，具备: 缸内氧浓度取得部，其取得作为内燃机的气缸内的氧浓度的缸内氧浓度； 缸内温度取得部，其取得作为所述气缸内的温度的缸内温度； 目标缸内温度取得部，其根据通过所述缸内氧浓度取得部而取得的所述缸内氧浓度来取得主喷射时的目标缸内温度； 缸内氧浓度控制部，其根据通过所述目标缸内温度取得部而取得的所述主喷射时的所述目标缸内温度与通过所述缸内温度取得部而取得的所述缸内温度之差来执行缸内氧浓度控制，所述缸内氧浓度控制为，对先于所述主喷射而被实施的引燃喷射时的缸内氧浓度进行控制。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中， 通过所述缸内氧浓度取得部而取得的所述缸内氧浓度越高，所述目标缸内温度取得部越降低所取得的所述目标缸内温度。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其中， 所述内燃机中所使用的燃料的十六烷值越低，则所述目标缸内温度取得部越升高所述目标缸内温度。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述内燃机具备被配置于进气通道中的节气门和被配置于废气再循环通道中的废气再循环阀， 在使所述引燃喷射时的所述缸内氧浓度增大的情况下，当所述废气再循环阀打开且所述节气门的节流量大于预定值时，所述缸内氧浓度控制部在使所述节流量减少之后将所述废气再循环阀控制为关闭。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述缸内氧浓度控制部在所述内燃机中所使用的燃料的十六烷值在预定值以下的情况下执行所述缸内氧浓度控制。
6.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中， 还具备追加喷射量控制部，其根据所述缸内氧浓度控制的执行时的所述缸内氧浓度的增加量来对追加喷射量进行控制，所述追加喷射量为，所述主喷射后的追加喷射时的燃料喷射量。
7.如权利要求1至6中的任意一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述缸内氧浓度控制部在通过所述缸内温度取得部而取得的所述缸内温度小于通过所述目标缸内温度计算部而计算出的所述主喷射时的所述目标缸内温度的情况下，与该缸内温度在该目标缸内温度以上的情况相比，使所述引燃喷射时的所述缸内氧浓度增大。
8.如权利要求7所述的内燃机的控制装置，其中， 所述缸内氧浓度控制部在使所述弓I燃喷射时的所述缸内氧浓度增大时，使流入所述气缸的空气的量增大。
【专利摘要】内燃机的控制装置(100)具备：缸内氧浓度取得部，其取得缸内氧浓度；缸内温度取得部，其取得缸内温度；目标缸内温度取得部，其根据通过缸内氧浓度取得部而取得的缸内氧浓度来取得主喷射时的目标缸内温度；缸内氧浓度控制部，其根据通过目标缸内温度取得部而取得的主喷射时的目标缸内温度与通过缸内温度取得部而取得的缸内温度之差来执行缸内氧浓度控制，所述缸内氧浓度控制为，对先于主喷射而被实施的引燃喷射时的缸内氧浓度进行控制。
【IPC分类】F02M25-07, F02D41-38, F02D45-00, F02D41-22, F02D43-00, F02D41-20
【公开号】CN104813010
【申请号】CN201380061423
【发明人】中岛俊哉, 北野康司, 后藤勇, 铃木直树
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2013年11月22日
【公告号】EP2924268A1, WO2014081009A1