内燃机的控制装置的制造方法_4

文档序号:9583389阅读:来源:国知局
br>[0080]在步骤S34中,Ε⑶40对在步骤S31中计算出的当量比是否小于预定值Φ t进行判断。该预定值Φ?为考虑后文所述的暖机完成前的、由燃料向气缸2的内壁面的附着导致的不良影响的程度而被设定。在当量比小于预定值Φ?的情况下、即当量比低于预定值Φ t的情况下进入步骤S35。在当量比在预定值Φ?以上的情况下,跳过步骤S35以及步骤S36而进入步骤S37。
[0081]在步骤S35中,Ε⑶40对是否处于内燃机1Α的暖机完成前进行判断。例如,Ε⑶40在代表着内燃机1Α的温度的冷却水温低于摄氏80度的情况下判断为处于暖机完成前。在暖机完成前的情况下进入步骤S36。在不处于暖机完成前的情况下、即在处于内燃机1Α的暖机完成后的情况下,跳过步骤S36而进入步骤S37。
[0082]在步骤S36中,Ε⑶40对在步骤S32以及步骤S33中计算出的EGR阀22、27以及冷凝水供给阀38各自的开度进行补正。该开度补正分别将EGR阀22、27的开度向开启侧进行补正,并将冷凝水供给阀38的开度向关闭侧进行补正。各补正量以能够获得图10所示的暖机完成前的供给比率的方式而被设定。
[0083]在步骤S37中,Ε⑶40对第一 EGR阀22以及第二 EGR阀27的至少一个进行操作,以使之成为步骤S32中计算出的开度或在步骤S36中实施了补正的补正后的开度。在步骤S38中,ECU40对冷凝水供给阀38进行操作以使之成为在步骤S33中计算出的开度或者在步骤S36中实施了补正的补正后的开度。然后,结束本次程序。
[0084]根据第四方式,在当量比低于预定值Φ?且处于暖机完成前的情况下,在图11的步骤S36中,分别将EGR阀22、27的开度向开启侧进行补正,将冷凝水供给阀38的开度向关闭侧进行补正。由此,当量比低于预定值Φ?的情况下的冷凝水的供给比率与暖机完成后相比而在暖机完成前较低。因此,由于低当量比时的暖机完成前的缸内密度与暖机完成后的缸内密度相比而较高,因此能够使燃料喷雾的渗透率与暖机完成后相比而降低。因此,由于能够抑制暖机完成前的燃料向气缸2的内壁面的附着的情况,因此能够减小暖机完成前的HC的生成量。ECU40通过执行图11的控制程序,从而作为本发明所涉及的供给比率控制单元而发挥功能。此外,ECU40通过执行图11的步骤S31,从而作为本发明所涉及的当量比计算单元而发挥功能。
[0085](第五方式)
[0086]接下来,参照图12?图14来对本发明的第五方式进行说明。如图12所示,第五方式应用于EGR系统以及冷凝水的供给位置与图1的内燃机1Α不同的内燃机1Β。在图12中对内燃机1Β中的共同的结构附加与内燃机1Α相同的参照符号并省略其说明。
[0087]内燃机1Β具备第一 EGR装置20Α以及第二 EGR装置2(^。在第二 EGR装置2(^处设置有:二氧化碳分离器(以下,称之为分离器)50,其作为分离单元而从EGR气体中分离出二氧化碳;旁通通道51,其以对分离器50进行旁通的方式而设置于第二 EGR通道26上;流量分配变更阀52,其被设置于旁通通道51与第二 EGR通道26的汇合位置处,并能够连续对旁通通道51的流量与分离器50的流量的流量分配进行变更。分离器50被设置于第二 EGR冷却器28的下游侧的第二 EGR通道26上。作为分离器50能够应用可通过化学分离法或物理吸附法等各种方法而分离出二氧化碳的周知的装置。旁通通道51的上游侧被连接在第二 EGR冷却器28与分离器50之间,其下游侧被连接在分离器50与第二 EGR阀27之间。
[0088]流量分配变更阀52能够在从将分离器50关闭而使其流量为0的同时使流过第二EGR通道26的EGR气体全部流过旁通通道51的状态起,至将旁通通道51关闭而使其流量为0的同时使流过第二 EGR通道26的EGR气体全部流过分离器50的状态为止之间,对流量分配进行变更。通过流量分配变更阀52的操作,从而能够对从EGR气体中分离出的二氧化碳的分离量进行调节。因此,旁通通道51与流量分配变更阀52的组合作为本发明所涉及的调节单元而发挥功能。
[0089]在冷凝水供给机构35中,冷凝水通道36的顶端部36a被连接在流量分配变更阀52与第二 EGR阀27之间的第二 EGR通道26上。由此,能够将贮留于冷凝水罐31中的冷凝水供给到流量分配变更阀52与第二 EGR阀27之间的第二 EGR通道26上。如上所述,能够通过冷凝水供给阀38的操作来对冷凝水的供给量进行控制。通过分别对流量分配变更阀52与冷凝水供给阀38进行操作,从而能够对EGR气体中的水与二氧化碳的比率进行变更。因此,通过分离器50、旁通通道51、流量分配变更阀52以及冷凝水供给机构35而构成本发明所涉及的成分比率变更单元。
[0090]E⑶40通过根据内燃机1B的当量比而对EGR气体中的水与二氧化碳的比率进行变更来控制缸内密度。缸内密度与上述第一?第四方式相同,被控制为在高当量比时较低、且在低当量比时较高。即,ECU40根据图13所示的计算映射图,而对与内燃机1B的当量比相对应的EGR气体中的水(H20)与二氧化碳(C02)的比率进行计算,并对流量分配变更阀52以及冷凝水供给阀38分别进行操作以实现该比率。
[0091]图14图示了 ECU40所实施的控制程序的一个示例。图14的控制程序的计算机程序被存储在ECU40中,并被适时读取且以预定间隔而被反复执行。
[0092]在步骤S41中,E⑶40对内燃机1B的燃料喷射量进行计算。与上述各方式相同,ECU40参照加速器开度传感器42的输出信号来对加速器开度进行确定,并根据该加速器开度来对燃料喷射量进行计算。在步骤S42中,ECU40根据内燃机1B的运转状态即燃料喷射量(负载)来对基准当量比进行计算。与第一方式相同,基准当量比为根据燃料喷射量而唯一提供的当量比,并为具有图4所示的特性的映射图所确定的当量比。ECU40参照图4所示的映射图,并根据在步骤S41中算出的燃料喷射量(负载)以及EGR的实施的有无来对基准当量比进行计算。
[0093]在步骤S43中,E⑶40参照图13所示的计算映射图来对与步骤S42中算出的当量比相对应的EGR气体中的水与二氧化碳的比率进行确定。在步骤S44中,ECU40对能够获得步骤S43中所确定的水与二氧化碳的比率的、分离器50的流量与旁通通道51的流量之间的流量分配进行计算。在步骤S45中,ECU40对能够获得步骤S43中所确定的水与二氧化碳的比率的、冷凝水供给阀38的开度进行计算。步骤S44的流量分配以及步骤S45的开度根据预先通过真机试验或模拟而规定的未图示的计算映射图而被计算出。另外,本方式以同时使用两个EGR装置20A、20B^的模式以及仅使用第二 EGR装置20B'的模式为前提。因此,未图示的计算映射图是分别对应于该两个模式而准备的。
[0094]在步骤S46中,ECU40操作流量分配变更阀52,以实现在步骤S44中所计算出的流量分配。在步骤S47中,ECU40对冷凝水供给阀38进行操作以使其成为在步骤S45中所计算出的开度。然后,结束本次程序。
[0095]根据图14的控制程序,将在实施了 EGR时被供给至内燃机1B的气缸2内的EGR气体中的水与二氧化碳的比率控制为图13所示的比率。S卩,高当量比时与低当量比时相比,EGR气体中的水的比率较高、且EGR气体中的二氧化碳的比率较低。S卩,与上述各方式相同,内燃机1B的缸内密度在高当量比时较低、且在低当量比时较高。由此,通过使缸内密度在高当量比时较低,从而促进了燃料喷雾的扩散,进而能够对烟雾以及HC的生成量进行抑制。另一方面,通过使缸内密度在低当量比时较高,从而使燃料喷雾的渗透率降低,进而能够对由燃料向气缸2的内壁面的附着而导致的冷却损失以及HC的生成量的增加进行抑制。ECU40通过执行图14的控制程序,从而作为本发明所涉及的成分比率控制单元而发挥功能。此外,E⑶40通过执行图14的步骤S42,从而作为本发明所涉及的当量比计算单元而发挥功能。
[0096](第六方式)
[0097]接下来,参照图15来对本发明的第六方式进行说明。第六方式除控制内容之外均与第五方式相同。因此,对于第六方式的物理结构参照图14。第六方式的当量比的计算方法与第五方式不同。图15的控制程序的计算机程序被存储在ECU40中,并被适时读取且以预定间隔而被反复执行。
[0098]在步骤S51中,与第五方式相同,E⑶40参照加速器开度传感器42的输出信号来对加速器开度进行确定,并根据该加速器开度来对燃料喷射量进行计算。在步骤S52中,E⑶40参照空气流量计43的输出信号来取得空气量。在步骤S53中,E⑶40参照排气A/F传感器44的输出信号来取得排气中的氧浓度。在步骤S54中,ECU40根据在步骤S51?步骤S53中分别取得的燃料喷射量、空气量以及氧浓度来对内燃机1B的当量比进行计算。由于步骤S55?步骤S59的处理与第五方式所涉及的图14的步骤S43?步骤S47相同因此省略其说明。
[0099]根据第六方式,与
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