專利名稱：柴油機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種執(zhí)行預(yù)混合燃燒的柴油機(jī)，特別是涉及一種使預(yù)混合燃燒中的混合氣的著火時(shí)期(時(shí)刻)或預(yù)混合期間最佳化的柴油機(jī)。
背景技術(shù)：
以往，在柴油機(jī)中，通常在缸內(nèi)成為高溫、高壓的活塞的壓縮上止點(diǎn)附近噴射燃料。此時(shí)，在燃料噴射中燃料(混合氣)著火從而形成火焰，通過向該火焰供給后續(xù)的燃料來繼續(xù)燃燒。在如此以往的燃燒方式中，存在著初期噴射的燃料在著火延遲期間之后一下子燃燒的部分和在空氣不足的燃燒氣體中的燃燒部分，具有產(chǎn)生NOx或煙霧等的問題。
為此，本申請(qǐng)人提出了一種將燃料的噴射時(shí)期早于壓縮上止點(diǎn)并在燃料的噴射結(jié)束后混合氣著火的柴油機(jī)(參照專利文獻(xiàn)1)。
在這種柴油機(jī)中，在燃料噴射結(jié)束后，因經(jīng)過一定程度的期間混合氣才著火，所以直到著火混合氣被充分稀薄和均勻化。因此，局部的燃燒溫度會(huì)下降，降低了NOx排出量。另外，由于避免了局部空氣不足狀態(tài)下的燃燒，也可抑制煙霧的產(chǎn)生。
如此，在燃料噴射結(jié)束后混合氣著火的燃燒方式在本說明書中稱作預(yù)混合燃燒，將結(jié)束燃料噴射起到混合氣著火為止的期間稱作預(yù)混合期間。
盡管為有效地改善廢氣的預(yù)混合燃燒，但實(shí)現(xiàn)這種燃燒之時(shí)，存在以下所示的兩個(gè)技術(shù)問題。
(1)難以確保預(yù)混合期間在燃料噴射量較多的運(yùn)轉(zhuǎn)領(lǐng)域等中，即使提早噴射燃料，也存在著在燃料噴射中混合氣著火的情況。此時(shí)，因混合氣的燃燒方式與以往的燃燒相同，不能獲得改善廢氣的效果。
(2)難以控制混合氣的著火時(shí)期在燃料噴射中開始著火的以往燃燒方式下，通過控制燃料噴射時(shí)期可控制著火時(shí)期，但在預(yù)混合燃燒中，因存在著預(yù)混合期間，著火時(shí)期由缸內(nèi)溫度、缸內(nèi)壓力、空燃比等的外部參數(shù)支配，因而只控制燃料噴射時(shí)期不能準(zhǔn)確地控制著火時(shí)期。在預(yù)混合燃燒中，混合氣的著火時(shí)期不適當(dāng)時(shí)，不能獲得改善廢氣的效果，還會(huì)帶來效率惡化(油耗惡化)或產(chǎn)生燃燒噪音等。例如，混合氣的著火時(shí)期過早(上止點(diǎn)前)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致熱損失的增大，并且由于在著火后受到活塞的壓縮，因而缸內(nèi)成為高溫，從而恐怕會(huì)產(chǎn)生NOx，并且油耗惡化。
本申請(qǐng)人為了克服上述兩個(gè)技術(shù)問題，發(fā)現(xiàn)與燃料噴射時(shí)期相配合地控制EGR率的技術(shù)是有效的。即，如果提高EGR率，則會(huì)降低混合氣的氧濃度，從而延長(zhǎng)預(yù)混合期間(著火時(shí)期延遲)。相反，如降低EGR率，就會(huì)縮短預(yù)混合期間(著火時(shí)期提早)。因此，通過與燃料噴射時(shí)期的控制相配合地適當(dāng)?shù)乜刂艵GR率，可對(duì)預(yù)混合期間和著火時(shí)期最佳地進(jìn)行控制。另外，該技術(shù)在本申請(qǐng)?zhí)岢鰰r(shí)未公開，不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1日本特開2003-83119號(hào)公報(bào)可是，存在著相對(duì)于通過對(duì)噴油器通電時(shí)期的控制而能夠高精度地控制燃料噴射時(shí)期的方式，很難嚴(yán)密地控制EGR率的問題。
例如，EGR率由于也受到對(duì)EGR裝置的控制量(例如，外部EGR裝置中的EGR閥開度等)以外的參數(shù)的影響，存在著即使固定對(duì)EGR裝置的控制量，因其他因素EGR率也變動(dòng)的情況。
另外，在外部EGR裝置中，具有EGR閥的響應(yīng)延遲、或由于存在著從EGR閥到燃燒室的距離(吸氣通路)所致的容積部分，因而從使對(duì)于EGR裝置的控制量變化到實(shí)際上混合氣的EGR率變化會(huì)產(chǎn)生一些時(shí)間延遲。為此，將對(duì)于燃料噴射時(shí)期和EGR裝置的控制量變更時(shí)，存在著兩者之間會(huì)暫時(shí)產(chǎn)生失配(不匹配)的情況。
如此，因很難嚴(yán)密地控制EGR率，結(jié)果，存在著混合氣的著火時(shí)期或預(yù)混合期間暫時(shí)不適當(dāng)?shù)目赡苄?，恐怕?huì)導(dǎo)致廢氣和油耗的惡化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于將預(yù)混合燃燒中的混合氣的著火時(shí)期控制成最佳。
本發(fā)明的另一目的在于將預(yù)混合燃燒中的混合氣的預(yù)混合期間控制成最佳。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的柴油機(jī)具有向燃燒室內(nèi)噴射燃料的燃料噴射裝置、將廢氣的一部分回流到燃燒室內(nèi)的EGR裝置、控制所述燃料噴射裝置和EGR裝置以執(zhí)行在燃料的噴射結(jié)束后混合氣著火的預(yù)混合燃燒的控制裝置，其中，還具有檢測(cè)混合氣的著火時(shí)期的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述控制裝置在由所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的實(shí)際著火時(shí)期與預(yù)定的最佳著火時(shí)期不一致時(shí)，將所述燃料噴射裝置的燃料噴射時(shí)期加以修正，使實(shí)際的著火時(shí)期與所述最佳著火時(shí)期相一致。
在此，所述控制裝置根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來確定目標(biāo)燃料噴射時(shí)期，并根據(jù)該目標(biāo)燃料噴射時(shí)期來控制所述燃料噴射裝置，在由所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的實(shí)際著火時(shí)期早于所述最佳著火時(shí)期時(shí)，可將所述目標(biāo)燃料噴射時(shí)期向滯后角一側(cè)修正，相反，在實(shí)際著火時(shí)期遲于所述最佳著火時(shí)期時(shí)，將所述目標(biāo)燃料噴射時(shí)期向提前角一側(cè)修正。
另外，上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)可為爆震傳感器(ノツクセンサ)。
此外，本發(fā)明的柴油機(jī)具有燃料噴射裝置、EGR裝置、控制這些燃料噴射裝置和EGR裝置以執(zhí)行在燃料的噴射結(jié)束后混合氣著火的預(yù)混合燃燒的控制裝置，其中，還具有計(jì)測(cè)由所述燃料噴射裝置進(jìn)行的燃料噴射結(jié)束起到混合氣著火為止的預(yù)混合期間的計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，所述控制裝置在由所述計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的預(yù)混合期間與預(yù)定的最佳預(yù)混合期間不一致時(shí)，將所述燃料噴射裝置的燃料噴射時(shí)期加以修正，使實(shí)際的預(yù)混合期間與所述最佳預(yù)混合期間相一致。
發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠發(fā)揮將預(yù)混合燃燒中的混合氣的著火時(shí)期或預(yù)混合期間控制成最佳的優(yōu)良效果。
附圖簡(jiǎn)述

圖1為本發(fā)明一實(shí)施方式的柴油機(jī)的示意圖。
圖2(a)為示出實(shí)際的著火時(shí)期與最佳的著火時(shí)期、以及實(shí)際的預(yù)混合期間與最佳的預(yù)混合期間相一致的狀態(tài)的視圖，(b)為示出實(shí)際的預(yù)混合期間比最佳的預(yù)混合期間短、實(shí)際的著火時(shí)期比最佳的著火時(shí)期早的狀態(tài)的視圖，(c)為示出通過燃料噴射時(shí)期的修正使實(shí)際的著火時(shí)期與最佳的著火時(shí)期相一致的狀態(tài)的視圖，(d)為示出通過燃料噴射時(shí)期的修正使實(shí)際的預(yù)混合期間與最佳的預(yù)混合期間相一致的狀態(tài)的視圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的一較佳實(shí)施方式。
圖1為本實(shí)施方式的柴油機(jī)(以下簡(jiǎn)稱為發(fā)動(dòng)機(jī))的示意圖。另外，圖1中盡管只示出了一個(gè)汽缸，當(dāng)然也可以是多個(gè)汽缸。
圖中1為發(fā)動(dòng)機(jī)本體，其由汽缸2、汽缸蓋3、活塞4、吸氣口5、排氣口6、吸氣閥7、排氣閥8、噴油器9等構(gòu)成。在汽缸2與汽缸蓋3間的空間形成燃燒室10，燃料從噴油器9直接向燃燒室10內(nèi)噴射。在活塞4的頂部形成腔室11，腔室11成為燃燒室10的一部分。腔室11成為底部中央隆起的ω形燃燒室的形態(tài)。另外，本發(fā)明的燃燒室10的形狀并沒有限制，也可以是凹形燃燒室等。
噴油器9與汽缸2大致同軸地設(shè)置，將燃料從多個(gè)噴射孔(孔)同時(shí)成放射狀噴射。噴油器9與共軌(コモンレ一ル)24連接，被貯存在該共軌24中的高壓燃料總是向噴油器9供給。向共軌24中的燃料壓送是由高壓供給泵25實(shí)現(xiàn)的。另外，本申請(qǐng)的“權(quán)利要求書”中的“燃料噴射裝置”為包括噴油器9、共軌24、高壓供給泵25等燃料噴射所需要素的稱謂。
吸氣口5與吸氣管12連接，而排氣口6與排氣管13連接。
本實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)具有將廢氣的一部分向燃燒室10內(nèi)回流的外部EGR(廢氣再循環(huán))裝置19。EGR裝置19具有將吸氣管12和排氣管13連接的EGR管20、用于改變EGR管20的管路面積以調(diào)節(jié)EGR率的EGR閥21、在EGR閥21的上游側(cè)冷卻EGR氣體的EGR冷卻器22。在吸氣管12中，在與EGR管20的連接部的上游側(cè)設(shè)有將吸入空氣適當(dāng)節(jié)流用的吸氣節(jié)氣閥23。
設(shè)有電控該發(fā)動(dòng)機(jī)用的ECU(電控裝置)26。ECU26從各種傳感器類讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并根據(jù)該發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，控制噴油器9、EGR閥21、吸氣節(jié)氣閥23等。作為前述傳感器類，包含有檢測(cè)油門踏板開度的踏板開度傳感器14、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的回轉(zhuǎn)速度的發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)傳感器15、檢測(cè)出發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸(未圖示)的角度的曲柄角度傳感器16、檢測(cè)出共軌24內(nèi)的燃料壓力的共軌壓傳感器17、檢測(cè)流過與EGR管20的連接部的上游側(cè)的吸氣管12中的吸入空氣量(新氣流量)的吸氣量傳感器32等，各傳感器的檢測(cè)值向ECU26輸入。
本實(shí)施方式的ECU26控制噴油器9和EGR裝置19，以執(zhí)行在燃料的噴射結(jié)束后混合氣著火的預(yù)混合燃燒。
具體而言，首先，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的每個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)預(yù)先求出在燃料的噴射完全結(jié)束后混合氣著火、并且其著火時(shí)期成為最佳著火時(shí)期(基本上為上止點(diǎn)附近)的燃料噴射時(shí)期(噴射開始時(shí)期)以及EGR率，根據(jù)該數(shù)據(jù)，生成目標(biāo)燃料噴射時(shí)期映射圖和目標(biāo)EGR閥開度映射圖并向ECU26輸入。ECU26如根據(jù)踏板開度傳感器14和發(fā)動(dòng)機(jī)回轉(zhuǎn)傳感器15等的檢測(cè)值，讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，則從上述映射圖中決定目標(biāo)燃料噴射時(shí)期和目標(biāo)EGR閥開度，并隨之分別控制噴油器9和EGR閥21。預(yù)混合燃燒中的目標(biāo)燃料噴射時(shí)期基本上設(shè)定成比以往燃燒中所設(shè)定的燃料噴射時(shí)期(上止點(diǎn)附近)提早(例如40～20°BTDC左右)。另外，目標(biāo)EGR率基本上設(shè)定成比以往燃燒中設(shè)定的EGR率要高(例如50％以上)。根據(jù)該預(yù)混合燃燒，因促進(jìn)了混合氣的稀薄和均勻化，能夠大幅度地降低NOx和煙霧。
如此本實(shí)施方式的柴油機(jī)是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制燃料噴射時(shí)期和EGR率來執(zhí)行預(yù)混合燃燒的，但正如“發(fā)明所要解決的技術(shù)問題”部分所說明的，很難嚴(yán)密地控制EGR率。即，即使根據(jù)映射圖來控制EGR閥21的閥開度，也存在著實(shí)際的EGR率與預(yù)定的最佳EGR率不一致的情況。如此，混合氣的著火時(shí)期會(huì)與最佳著火時(shí)期不一致，會(huì)招致油耗和廢氣的惡化。
為此，在本實(shí)施方式的柴油機(jī)中，進(jìn)行了應(yīng)防止EGR率控制的不穩(wěn)定所致的著火時(shí)期的偏差的工作。以下對(duì)此進(jìn)行說明。
本實(shí)施方式的柴油機(jī)中，作為檢測(cè)混合氣的著火時(shí)期的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，具有安裝到汽缸體上的爆震傳感器(ノツクセンサ)31，ECU26根據(jù)爆震傳感器31的檢測(cè)值，計(jì)算和確定混合氣的著火時(shí)期。
另外，將混合氣的最佳著火時(shí)期預(yù)先輸入到ECU26，ECU26將根據(jù)爆震傳感器31的檢測(cè)值確定的實(shí)際著火時(shí)期與該最佳著火時(shí)期相比較。
實(shí)際的著火時(shí)期與最佳著火時(shí)期無差(偏差)時(shí)，可推定為將目前的EGR率控制成適當(dāng)值。此時(shí)，ECU26如通常根據(jù)映射圖來控制噴油器9和EGR閥21。
另外，實(shí)際的著火時(shí)期與最佳著火時(shí)期有偏差時(shí)，可推定為EGR率與適當(dāng)值有偏差。例如，實(shí)際的著火時(shí)期比最佳著火時(shí)期早時(shí)，EGR率低于適當(dāng)值，考慮到混合氣的氧濃度變高。相反，實(shí)際的著火時(shí)期比最佳著火時(shí)期遲時(shí)，EGR率高于適當(dāng)值，考慮到混合氣的氧濃度變低。
此時(shí)，ECU將從映射圖確定的目標(biāo)燃料噴射時(shí)期加以修正，使實(shí)際的著火時(shí)期與最佳的著火時(shí)期相一致。
下面，用圖2(a)～圖2(c)說明其一例。
該圖橫軸為曲柄角，T1-a表示從映射圖確定的目標(biāo)燃料噴射時(shí)期(噴射開始時(shí)期)、T2-a表示從該映射圖確定的目標(biāo)燃料噴射時(shí)期、T3-a～c表示混合氣的預(yù)混合期間、T4-a～c表示混合氣的著火時(shí)期。另外，本例中混合氣的最佳著火時(shí)期為壓縮上止點(diǎn)(TDC)。
圖2(a)示出適當(dāng)?shù)乜刂艵GR率、混合氣的著火時(shí)期適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)。即，正如圖示，燃料的噴射結(jié)束后，經(jīng)過預(yù)混合期間T3-a，混合氣著火，其著火時(shí)期T4-a與最佳著火時(shí)期TDC一致。因此，可以說是廢氣的凈化效果高并且油耗也少的良好燃燒方式。
可是，因任何理由(干擾或EGR率的控制延遲等)，實(shí)際的EGR率偏離適當(dāng)值時(shí)，混合氣的預(yù)混合期間變化，著火時(shí)期錯(cuò)動(dòng)。例如，EGR率低于適當(dāng)值時(shí)，因混合氣的氧濃度變高，如圖2(b)所示，預(yù)混合期間變短(T3-a→T3-b)，著火時(shí)期比最佳著火時(shí)期TDC要早(T4-a→T4-b)。
ECU26如確認(rèn)實(shí)際的著火時(shí)期與最佳著火時(shí)期不一致，則反饋控制燃料噴射時(shí)期(修正目標(biāo)燃料噴射時(shí)期T1-a)，以使實(shí)際的著火時(shí)期與最佳的著火時(shí)期TDC一致。
例如，如圖2(b)所示，實(shí)際的著火時(shí)期T4-b比最佳著火時(shí)期TDC早時(shí)，首先，ECU26算出實(shí)際的著火時(shí)期T4-b與最佳著火時(shí)期TDC之差T5(參照?qǐng)D2(b))，根據(jù)該差T5，確定目標(biāo)燃料噴射時(shí)期T1-a的修正量ΔT。更具體地講，預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等求出實(shí)際的著火時(shí)期與最佳著火時(shí)期之差與消除該差所需的目標(biāo)燃料噴射時(shí)期的修正量的關(guān)系，且作為例如運(yùn)算式輸入到ECU26中。ECU26根據(jù)上述差T5和該運(yùn)算式，確定修正量ΔT。另外，在本實(shí)施方式中，差T5與修正量ΔT大致相等，但本發(fā)明并不限于此。
ECU26如果確定了目標(biāo)燃料噴射時(shí)期T1-a的修正量ΔT，則如圖2(c)所示，將目標(biāo)燃料噴射時(shí)期T1-a只以修正量ΔT修正到滯后角一側(cè)(T1-a→T1-b)，根據(jù)該修正后的目標(biāo)燃料噴射時(shí)期T1-b，向噴油器9通電。結(jié)果，混合氣的著火時(shí)期向滯后角一側(cè)移動(dòng)，成為最佳的著火時(shí)期TDC(T4-b→T4-c)。
此外，考慮到正如圖2(c)所示，即使將燃料噴射時(shí)期向滯后角一側(cè)修正，也可充分確保預(yù)混合期間T3-c。這是由于如上所述地、在預(yù)混合燃燒中，因燃料噴射提早進(jìn)行則噴射時(shí)的缸內(nèi)壓力較低且通過大量的EGR混合氣的氧濃度被絕對(duì)降低的緣故。
在進(jìn)行了燃料噴射時(shí)期的修正后，EGR率回到適當(dāng)值時(shí)，著火時(shí)期向滯后角一側(cè)移動(dòng)。ECU26與之相配合地使燃料噴射時(shí)期T1-b向提前角一側(cè)移動(dòng)。即，結(jié)束目標(biāo)燃料噴射時(shí)期T1-a的修正。由此，能夠再次回到如圖2(a)所示的良好的預(yù)混合燃燒。
另外，實(shí)際的著火時(shí)期遲于最佳著火時(shí)期TDC時(shí)，將目標(biāo)燃料噴射時(shí)期T1-a向提前角一側(cè)修正，從而使實(shí)際的著火時(shí)期與最佳著火時(shí)期TDC一致。
如此，在本實(shí)施方式的柴油機(jī)中，EGR率暫時(shí)成為不適當(dāng)值時(shí)，修正燃料噴射時(shí)期并將實(shí)際的著火時(shí)期維持在最佳的著火時(shí)期。即，著眼于燃料噴射時(shí)期的高精度，通過燃料噴射時(shí)期的修正來修正EGR率控制的不穩(wěn)定。另外，盡管通過檢測(cè)或演算求得實(shí)際的EGR率是非常困難的，但本實(shí)施方式的柴油機(jī)著眼于EGR率與著火時(shí)期的相關(guān)性，通過檢測(cè)出著火時(shí)期來間接地推定實(shí)際的EGR率。
根據(jù)本實(shí)施方式的柴油機(jī)，因總是能確保適當(dāng)?shù)闹饡r(shí)期，能夠可靠地避免油耗或廢氣的惡化等。
本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式。
例如，在上述實(shí)施方式中，以ECU26根據(jù)從映射圖確定的目標(biāo)EGR閥開度來控制EGR閥21進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于此，也可將新氣流量或混合氣的氧濃度等、與EGR率具有相關(guān)性的其他參數(shù)作為目標(biāo)值加以設(shè)定，并根據(jù)該目標(biāo)值來控制EGR閥21。例如，也可將新氣流量作為目標(biāo)值來加以設(shè)定，反饋控制EGR閥21以使吸氣量傳感器32(參照?qǐng)D1)的檢測(cè)值與目標(biāo)值一致。
另外，在上述實(shí)施方式中，是將最佳的著火時(shí)期作為上止點(diǎn)TDC進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限于此。此外，也可將最佳的著火時(shí)期不限定為固定值，而是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來適當(dāng)?shù)刈兏?br> 并且，著火時(shí)期檢測(cè)機(jī)構(gòu)并不限于爆震傳感器31，也可使用缸內(nèi)壓傳感器、離子傳感器等其他機(jī)構(gòu)。可是，爆震傳感器31與其他傳感器相比具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。
另外，EGR裝置并不限于外部EGR裝置，可以是在吸氣行程中開放排氣閥的內(nèi)部EGR裝置。
在上述實(shí)施方式中，以EGR率偏離了適當(dāng)值時(shí)，將著火時(shí)期維持在最佳著火時(shí)期為例進(jìn)行了說明，但下述的第二實(shí)施方式為，將在預(yù)混合燃燒中、作為另一個(gè)重要參數(shù)的預(yù)混合期間維持在最佳的預(yù)混合期間。
具體而言，經(jīng)常計(jì)算和確定從燃料的噴射結(jié)束到混合氣著火的實(shí)際的預(yù)混合期間，將實(shí)際的預(yù)混合期間與預(yù)定的最佳預(yù)混合期間進(jìn)行比較，根據(jù)兩者的差(偏差)來修正燃料噴射時(shí)期。
檢測(cè)出預(yù)混合期間的機(jī)構(gòu)可由檢測(cè)燃料的噴射結(jié)束時(shí)期的機(jī)構(gòu)、上述著火時(shí)期檢測(cè)機(jī)構(gòu)(爆震傳感器31等)、內(nèi)藏于ECU26中的定時(shí)器等構(gòu)成。
燃料的噴射結(jié)束時(shí)期能夠由ECU26根據(jù)從上述映射圖確定的燃料噴射開始時(shí)期和燃料噴射期間來判斷。即，在燃料噴射開始時(shí)期上加上燃料噴射期間的時(shí)期為燃料的噴射結(jié)束時(shí)期。或者，也可根據(jù)共軌壓傳感器24或檢測(cè)噴油器9的針閥位移量的傳感器等的檢測(cè)值來判斷燃料噴射結(jié)束時(shí)期。
由預(yù)混合期間檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的實(shí)際的預(yù)混合期間與最佳的預(yù)混合期間錯(cuò)開時(shí)，可推定為EGR率偏離適當(dāng)值。例如，實(shí)際的預(yù)混合期間短于最佳的預(yù)混合期間時(shí)，EGR率低于適當(dāng)值，考慮到混合氣的氧濃度變高。相反，實(shí)際的預(yù)混合期間長(zhǎng)于最佳的預(yù)混合期間時(shí)，EGR率高于適當(dāng)值，考慮到混合氣的氧濃度變低。
在此情況下，ECU26反饋控制燃料噴射時(shí)期(修正目標(biāo)燃料噴射時(shí)期)，以使實(shí)際的預(yù)混合期間與最佳的預(yù)混合期間相一致。
例如，在圖2(b)所示例中，由于預(yù)混合期間T3-b短于最佳的預(yù)混合期間T3-a(參照?qǐng)D2(a))，此時(shí)，ECU26如圖2(d)所示，將目標(biāo)燃料噴射時(shí)期修正到提前角一側(cè)(T1-a→T1-c)。由此，因燃料噴射時(shí)的缸內(nèi)壓力進(jìn)一步降低，預(yù)混合期間變長(zhǎng)，與最佳的預(yù)混合期間一致(T3-d＝T3-a)。
另外，實(shí)際的預(yù)混合期間長(zhǎng)于最佳的預(yù)混合期間T3-a時(shí)，將目標(biāo)燃料噴射時(shí)期向滯后角一側(cè)修正，以與最佳的預(yù)混合期間T3-a相一致。
在此，最佳的預(yù)混合期間因在每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下是不同的，預(yù)先作為映射圖輸入到ECU26中，ECU26根據(jù)各種傳感器類的檢測(cè)值讀取發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)后，從映射圖確定最佳的預(yù)混合期間。
根據(jù)本實(shí)施方式，總是能確保適當(dāng)?shù)念A(yù)混合期間，能夠有效地獲得廢氣改善的效果。
權(quán)利要求
1.一種柴油機(jī)，具有向燃燒室內(nèi)噴射燃料的燃料噴射裝置、將廢氣的一部分回流到燃燒室內(nèi)的EGR裝置、控制所述燃料噴射裝置和EGR裝置以執(zhí)行在燃料的噴射結(jié)束后混合氣著火的預(yù)混合燃燒的控制裝置，其特征在于，還具有檢測(cè)混合氣的著火時(shí)期的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，所述控制裝置在由所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的實(shí)際著火時(shí)期與預(yù)定的最佳著火時(shí)期不一致時(shí)，將所述燃料噴射裝置的燃料噴射時(shí)期加以修正，使實(shí)際的著火時(shí)期與所述最佳著火時(shí)期相一致。
2.按照權(quán)利要求1所述的柴油機(jī)，其特征在于，所述控制裝置根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來確定目標(biāo)燃料噴射時(shí)期，并根據(jù)該目標(biāo)燃料噴射時(shí)期來控制所述燃料噴射裝置，在由所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)出的實(shí)際著火時(shí)期早于所述最佳著火時(shí)期時(shí)，可將所述目標(biāo)燃料噴射時(shí)期向滯后角一側(cè)修正，相反，在實(shí)際著火時(shí)期遲于所述最佳著火時(shí)期時(shí)，將所述目標(biāo)燃料噴射時(shí)期向提前角一側(cè)修正。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的柴油機(jī)，其特征在于，檢測(cè)所述混合氣的著火時(shí)期的所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)為爆震傳感器。
4.一種柴油機(jī)，具有燃料噴射裝置、EGR裝置、控制這些燃料噴射裝置和EGR裝置以執(zhí)行在燃料的噴射結(jié)束后混合氣著火的預(yù)混合燃燒的控制裝置，其特征在于，還具有計(jì)測(cè)由所述燃料噴射裝置進(jìn)行的燃料噴射結(jié)束起到混合氣著火為止的預(yù)混合期間的計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)，所述控制裝置在由所述計(jì)測(cè)機(jī)構(gòu)計(jì)測(cè)出的預(yù)混合期間與預(yù)定的最佳預(yù)混合期間不一致時(shí)，將所述燃料噴射裝置的燃料噴射時(shí)期加以修正，使實(shí)際的預(yù)混合期間與所述最佳預(yù)混合期間相一致。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可將預(yù)混合燃燒中的混合氣著火時(shí)期或預(yù)混合期間控制成最佳的柴油機(jī)。其具有燃料噴射裝置(9、24、25)、EGR裝置(19)、控制燃料噴射裝置(9、24、25)和EGR裝置(19)以執(zhí)行在燃料的噴射結(jié)束后混合氣著火的預(yù)混合燃燒的控制裝置(26)，其中，還具有檢測(cè)混合氣的著火時(shí)期的檢測(cè)機(jī)構(gòu)(31)，上述控制裝置(26)為，在由上述檢測(cè)機(jī)構(gòu)(31)檢測(cè)出的實(shí)際著火時(shí)期與預(yù)定的最佳著火時(shí)期不一致時(shí)，將由上述燃料噴射裝置(9、24、25)形成的燃料的噴射時(shí)期加以修正，使實(shí)際的著火時(shí)期與上述最佳著火時(shí)期相一致。
文檔編號(hào)F02M25/07GK1676910SQ20051006008
公開日2005年10月5日 申請(qǐng)日期2005年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者島崎直基, 西村輝一 申請(qǐng)人:五十鈴自動(dòng)車株式會(huì)社