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1、(10)申请公布号 CN 103975154 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 7 5 1 5 4 A (21)申请号 201380004161.1 (22)申请日 2013.01.17 2012-009542 2012.01.20 JP F02D 45/00(2006.01) F02P 5/15(2006.01) (71)申请人三菱重工业株式会社 地址日本东京都 (72)发明人安藤纯之介 (74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所 11105 代理人岳雪兰 (54) 发明名称 内燃机的燃烧控制装置和控制方法 (57) 摘要 一种内燃机的燃烧控制装置，控制装置。
2、(50A) 中，由实际压缩比计算部(502)依据供气压力Ps、 点火前压缩压力Pc和供气温度Ts来计算实际压 缩比。由沉积物堆积量推测部(504)依据实际 压缩比与设计压缩比的偏差来掌握 燃烧室(18)的沉积物堆积状况。在偏差超 过界限值时，根据校正图表(508)来校正内燃机 运转条件的点火时机或空燃比，抑制排气恶化。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.06.05 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2013/050855 2013.01.17 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/108858 JA 2013.07.25 (51)Int.。
3、Cl. 权利要求书1页 说明书8页 附图10页 按照条约第19条修改的权利要求书2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书8页 附图10页 按照条约第19条修改的权利要求书2页 (10)申请公布号 CN 103975154 A CN 103975154 A 1/1页 2 1.一种内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，具备有：缸内压传感器，其检测气缸内的 压力； 实际压缩比计算机构，其依据该缸内压传感器检测的压缩前压力和点火前压缩压力来 计算实际压缩比； 沉积物堆积量推测机构，其把计算出的实际压缩比和与所述点火前压缩压力的检测时 的曲轴角为同一曲轴角的设。
4、计压缩比进行比较，并从两者的偏差来推测气缸内的沉积物堆 积量； 运转条件校正机构，其在所述偏差超过界限值时校正内燃机的运转条件。 2.如权利要求1所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，具备有供气温度传感器， 所述实际压缩比计算机构使用理想气体的绝热压缩状态式即PV 一定的关系，从所述压 缩前压力、点火前压缩压力和所述供气温度传感器检测出的供气温度来计算的值，计算 所述实际压缩比。 3.如权利要求1或2所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，被所述运转条件校正 机构作为校正对象的运转条件是点火时机，在所述偏差超过界限值时，使所述点火时机变 成滞后角地进行校正。 4.如权利要求1或2所述的内燃机。
5、的燃烧控制装置，其特征在于，被所述运转条件校正 机构作为校正对象的运转条件是空燃比，在所述偏差超过界限值时，使所述空燃比变大地 进行校正。 5.如权利要求1或2所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，还具备有：警报装 置，其在所述偏差超过第一界限值时发出警报； 内燃机停止机构，其在所述偏差超过比该第一界限值大的第二界限值时，判定对象气 缸是异常状态，使对象气缸或内燃机停止。 6.如权利要求1或2所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，所述实际压缩比计算 机构计算检测的压缩前压力或点火前压缩压力的移动平均值，使用该移动平均值来计算所 述实际压缩比。 7.如权利要求1所述的内燃机的燃烧控制装置，其。
6、特征在于，设置检测供气压力的供 气压力传感器，所述实际压缩比计算机构把所述供气压力传感器检测的供气压力(P S )和由 所述缸内压传感器检测的压缩前压力与点火前压缩压力的差(P)相加，计算点火前压缩 压力(P C P S +P)，使用所述供气压力(P S )和通过所述相加得到的点火前压缩压力(P C )来 计算实际压缩比。 8.一种内燃机的燃烧控制方法，其特征在于，具有：实际压缩比计算工序，其由缸内压 传感器检测压缩前压力和点火前压缩压力，并依据该压缩前压力和点火前压缩压力来计算 实际压缩比； 沉积物堆积量推测工序，其把计算出的实际压缩比和与所述点火前压缩压力检测时的 曲轴角是同一曲轴角的设计。
7、压缩比进行比较，并从两者的偏差来推测气缸内的沉积物堆积 量； 运转条件校正工序，其在所述偏差超过界限值时校正内燃机的运转条件。 9.如权利要求8所述的内燃机的燃烧控制方法，其特征在于，所述运转条件是点火时 机，在所述偏差超过界限值时，使所述点火时机变成滞后角地进行校正。 权 利 要 求 书CN 103975154 A 1/8页 3 内燃机的燃烧控制装置和控制方法 技术领域 0001 本发明涉及掌握燃烧室内碳沉积物等的堆积状况，根据该堆积状况而能够切换成 抑制排气性质和状态恶化运转的内燃机的燃烧控制装置和控制方法。 背景技术 0002 内燃机一般地随着长期间工作而在燃烧室内，例如在活塞的顶部、燃。
8、料喷射阀等 处逐渐堆积有燃料、润滑油的残渣即碳沉积物等堆积物。由此而压缩比上升，排气中的NO X 、 CO、HC等有增大的倾向。图12是表示安装在汽车的内燃机中，燃烧室内沉积物的堆积(行 走距离)与排气所含的NO X 的关系的线图。从图12了解到，随着沉积物的堆积而NO X 量增 大，通过清扫气缸内而把沉积物除去，使排气中的NO X 降低。关于排气中的CO、HC，也看到与 之同样的倾向。 0003 现有，对于内燃机的燃烧控制和燃烧状态的监控，采用有各种方法。例如如专利文 献1或专利文献2所公开的那样，有监视内燃机缸内压的燃烧控制方法。这是单单根据气 缸内的压力波形来检测燃烧状态，并依据该检测结。
9、果来校正燃料供给量、燃料供给时机、点 火时机等的方法，不是检测沉积物的有无。因此，即使在特定的气缸有何异常发生、沉积物 已经极端增加，也不能早期检测其异常，有可能导致内燃机损伤等问题。 0004 且由于沉积物的堆积状况只有在把发动机打开(或者在停止时由光纤传导显示 器等进行检查)才能知道，所以在安装时进行内燃机的运转调整时，需要预见时效变化而 对于排气性质和状态给予以余量来设定。因此，不一定能够进行高效率的运转设定。 0005 且由于现有把沉积物除去的维修保养是机械地设定为每一定运转时间进行，所以 同一型号的内燃机，即使是对于沉积物少的运转条件的内燃机也在进行不需要的维修保 养，出现多余的维修。
10、保养成本。相反，对于沉积物多的运转条件的内燃机(低负载运转多的 内燃机等)，则除去沉积物的时机迟，排气有可能超过规定值。 0006 另一方面，专利文献3公开有推测气缸内部有无堆积的沉积物的机构。该推测机 构着眼点在于，在有沉积物的情况下，由于燃料被沉积物所吸附，所以在设置于在排气管的 氧气浓度传感器输出浓混合比信号之前就要有比正常时多的喷嘴喷射次数。即，使特定气 缸的喷嘴停止一定时间后再打开，根据这时在氧气浓度传感器输出浓混合比信号之前的喷 嘴喷射次数，来推测沉积物的有无。 0007 且专利文献4公开有主要推测在燃料喷射阀等处堆积的沉积物堆积量的机构。该 推测机构从由预先实验等取得的运转状态量。
11、(净平均有效压力、旋转速度等)与沉积物堆 积量的相关图表来推测沉积物堆积量。 0008 现有技术文献 0009 专利文献1：(日本)特开平9-96238号公报 0010 专利文献2：(日本)特开2007-170405号公报 0011 专利文献3：(日本)特开平8-261033号公报 0012 专利文献4：(日本)特开2010-71126号公报 说 明 书CN 103975154 A 2/8页 4 发明内容 0013 发明要解决的问题 0014 如上所述，由于在气缸内部堆积有沉积物，所以压缩比上升，排气中的NO X 、CO、HC 等有增大的倾向。由于沉积物的堆积量与实际的压缩比上升相关，所以为了。
12、掌握沉积物的 堆积量而检测实际的压缩比是有效的。 0015 但专利文献3或专利文献4所公开的推测机构，不是从实际的缸内压力检测值来 计算实际压缩比并掌握沉积物堆积量，因此，难于正确掌握沉积物的堆积量。 0016 本发明鉴于该现有技术课题，目的在于以简易且低成本的机构来正确检测气缸内 的沉积物堆积量，通过进行抑制沉积物堆积量的运转而把排气性质和状态抑制在规定值以 下，且节减内燃机用于运行的成本和除去沉积物的维修保养成本。 0017 为了达到该目的，本发明内燃机的燃烧控制装置具备有：缸内压传感器，其检测燃 烧室内的压力；实际压缩比计算机构，其依据该缸内压传感器检测的压缩前压力和点火前 压缩压力来计。
13、算实际压缩比；沉积物堆积量推测机构，其把计算出的实际压缩比和与点火 前压缩压力的检测时的曲轴角为同一曲轴角的设计压缩比进行比较，并从两者的偏差来推 测气缸内的沉积物堆积量；运转条件校正机构，其在所述偏差超过界限值时校正内燃机的 运转条件。 0018 本发明依据缸内压传感器检测的压缩前压力和点火前压缩压力来计算实际压缩 比。从实际压缩比与设计压缩比的偏差就能够正确掌握气缸的沉积物堆积量。且由于设置 有所述偏差的界限值，如果偏差超过界限值，则由运转条件校正机构校正运转条件，所以即 使在由沉积物堆积而有排气性质和状态恶化倾向的情况下，通过运转条件的校正也能够把 排气保持在规定值以下。 0019 由此。
14、，由于能够把由时效变化引起的排气性质和状态恶化抑制在规定值内，所以 能够把内燃机的运转条件设定成余量少的高效率条件(例如点火时机的提前角(進角)、空 燃比的浓混合比化等)。其结果是能够节减运行成本(运转时的燃料成本等)。且由于能 够扩展用于除去沉积物的维修保养间隔，所以能够节减维修保养成本。 0020 本发明还具备有供气温度传感器，在实际压缩比计算机构中使用理想气体的绝热 压缩状态式即PV 一定的关系，从压缩前压力、点火前压缩压力和供气温度传感器检测 出的供气温度来计算的值，计算实际压缩比便可。由此，能够容易且正确地计算实际压 缩比。 0021 被运转条件校正机构作为校正对象的运转条件是点火时。
15、机，在所述偏差超过界限 值时，通过使所述点火时机变成滞后角地进行校正，则能够把排气所含的有害物，例如NO X 可靠地校正到规定值以下。 0022 且也可以把被运转条件校正机构作为校正对象的运转条件设定为是空燃比时，在 所述偏差超过界限值时，通过使空燃比变大地进行校正，则能够把排气，例如NO X 可靠地校 正到规定值以下。 0023 也可以还具备有：警报装置，其在所述偏差超过第一界限值时发出警报；内燃机 停止机构，其在超过比第一界限值大的第二界限值时，判定对象气缸是异常状态，使对象气 缸或内燃机停止。由此，能够在沉积物堆积量增大而排气性质和状态超过规定值之前就发 说 明 书CN 10397515。
16、4 A 3/8页 5 出警报，且能够迅速进行排气性质和状态超过规定值时的处置。 0024 本发明的所述实际压缩比计算机构计算被检测的压缩前压力或点火前压缩压力 的移动平均值，使用该移动平均值来计算实际压缩比便可。由此，能够排除压缩前压力或 点火前压缩压力检测值的瞬间干扰和一过性异常燃烧的影响，能够计算可信赖的实际压缩 比。 0025 也可以设置检测供气压力的供气压力传感器，所述实际压缩比计算机构把由供气 压力传感器检测的供气压力(P S )和由缸内压传感器检测的压缩前压力与点火前压缩压力 的差(P)相加，计算点火前压缩压力(P C P S +P)的绝对压力，使用与供气压力(P S )相 加的点。
17、火前压缩压力(P C )来计算实际压缩比。 0026 由此，即使由于缸内压传感器自身恶化等而检测值漂移，不能检测正确的绝对压 力值，也能够使用缸内压传感器检测值的差(偏差)和供气压力传感器的检测值来计算缸 内压力的点火前压缩压力(P C P S +P)的绝对压力，通过使用该点火前压缩压力(P C )而 能够排除缸内压传感器漂移的影响。因此，能够计算可信赖的实际压缩比。 0027 本发明内燃机的燃烧控制方法具有：实际压缩比计算工序，其由缸内压传感器检 测压缩前压力和点火前压缩压力，并依据该压缩前压力和点火前压缩压力来计算实际压缩 比；沉积物堆积量推测工序，其把计算出的实际压缩比和与点火前压缩压力。
18、检测时的曲轴 角为同一曲轴角的设计压缩比进行比较，并从两者的偏差来推测气缸内的沉积物堆积量； 运转条件校正工序，其在所述偏差超过界限值时校正内燃机的运转条件。 0028 根据该方法，与在上述燃烧控制装置的发明中说明的相同，从实际压缩比与设计 压缩比的偏差就能够正确掌握气缸的沉积物堆积量，当偏差超过界限值则由运转条件校正 机构校正运转条件，即使在由沉积物堆积而有排气性质和状态恶化倾向的情况下，通过运 转条件的校正也能够把排气保持在规定值以下。 0029 由此，由于能够把由时效变化引起的排气性质和状态恶化抑制在规定值内，所以 能够把内燃机的运转条件设定成对于排气规定值余量少的高效率条件(例如点火时。
19、机的 提前角、空燃比的浓混合比化等)。其结果是能够节减运行成本(运转时的燃料成本等)。 且在沉积物堆积少的运转条件的内燃机情况下，由于能够加长用于除去沉积物的维修保养 间隔，所以能够节减维修保养成本。 0030 根据本发明，以简易且低成本的机构来正确检测气缸内的沉积物堆积量，通过进 行抑制沉积物堆积量的运转而把排气性质和状态抑制在规定值以下，且节减内燃机用于运 行的成本和除去沉积物的维修保养成本。本发明能够应用在所有的内燃机，例如燃气发动 机、柴油发动机或汽油发动机等。 附图说明 0031 图1是本发明第一实施例固定式燃气发动机的结构图； 0032 图2是第一实施例控制装置的方块线图； 003。
20、3 图3是表示第一实施例运转控制顺序的流程图； 0034 图4是表示第一实施例固定式燃气发动机缸内压力的线图； 0035 图5是表示第一实施例运转条件校正图表的线图； 0036 图6是表示第一实施例固定式燃气发动机的维修保养频度的线图，(A)是纵轴表 说 明 书CN 103975154 A 4/8页 6 示排气中的NO X 量，(B)是纵轴表示热效率； 0037 图7是本发明第二实施例控制装置的方块线图； 0038 图8是表示第二实施例运转控制顺序的流程图； 0039 图9是表示第二实施例固定式燃气发动机的维修保养频度的线图； 0040 图10是表示本发明第三实施例固定式燃气发动机运转控制顺序。
21、的流程图； 0041 图11是本发明第四实施例与图1对应的图； 0042 图12是表示机动车排气中NO X 量相对行走距离的推移的线图。 具体实施方式 0043 以下使用附图所示的实施例来详细说明本发明。但该实施例所记载的结构零件的 尺寸、材质、形状、其相对配置等，只要没有特别特定的记载，则该发明的范围就不仅限定于 此。 0044 (实施例1) 0045 按照图1图6来说明把本发明应用在固定式燃气发动机的第一实施例。图1表 示具有多个气缸构成的固定式燃气发动机10A的一个气缸12。图1中，在气缸12的内部有 活塞14通过曲轴16而往复运动。在活塞14的上方形成有燃烧室18。供气管20和排气管 。
22、22与气缸头部连接，在气缸头的中央部设置有预燃室38，在预燃室38的内部设置有点火装 置24。在供气管20的开口处设置有供气阀26，在排气管22的开口处设置有排气阀28。 0046 发电机30利用曲轴16的旋转而被驱动。在供气管20的中途设置有燃气喷射装 置32，其把燃料气体g向在供气管20内流动的空气a喷射。在燃气喷射装置32连接有把 燃料气体从燃料气体罐(图示省略)向燃气喷射装置32供给的燃气供给管34。燃气供给 管34在燃气喷射装置32的入口设置有燃气供给电磁阀36。在预燃室38内被点火的火焰 向燃烧室18内喷射，由此，使主燃烧室侧的稀薄混合燃气燃烧。燃烧后的排气e被从排气 管22排出。。
23、 0047 在气缸12设置有检测燃烧室18压力的缸内压传感器42，在供气阀26上游侧的供 气管20设置有检测供气温度的供气温度传感器44。且设置有检测曲轴16的曲轴转角的曲 轴转角传感器46。这些传感器的检测信号被送到控制装置50A。控制装置50A控制点火装 置24的点火时机，且控制燃气供给电磁阀36的开度，控制向气缸12供给的燃料气体的空 燃比。 0048 图2表示控制装置50A的结构。实际压缩比计算部502被输入有缸内压传感器42 检测的压缩前压力(供气压力)P S 、点火前压缩压力P C 和供气温度传感器44检测的供气温 度T S ，从这些检测值来计算实际压缩比。 0049 沉积物堆积量。
24、推测部504把实际压缩比计算部502计算的实际压缩比和与在点火 前压缩压力P C 为同一曲轴转角的设计压缩比进行比较，从两者的偏差来推测气缸内的沉积 物堆积量。 0050 在所述偏差超过界限值时，运转条件校正部506则根据校正图表508来校正点火 装置24的点火时机。 0051 该结构中，利用图3说明本实施例的燃烧控制顺序。实际压缩比计算部502依据 缸内压传感器42检测的点火前压缩压力P C 和供气压力P S 以及供气温度传感器44检测的 说 明 书CN 103975154 A 5/8页 7 供气温度T S ，计算实际压缩比(S10)。如图4所示，供气压力P S 是进入压缩行程前的吸入 行程。
25、的缸内压力。点火前压缩压力P C 是压缩行程中点火前任意曲轴转角的压缩压力。例 如如图4所示，选择上死点前-15的压缩压力。 0052 实际压缩比的计算方法是使用理想气体的绝热压缩状态式即PV 一定的关 系。从该关系式能够导出下面的式(1)。 0053 P S Vs PcVc 0054 Vs/Vc(Pc/Ps) 1/ (1) 0055 在此，Vs是压缩前的气缸容积，Vc是压缩行程的点火前气缸容积，是工作气体 (在此是燃烧气体)的比热比，是实际压缩比。把缸内压传感器42检测的Pc、Ps和供 气温度Ts以及根据Pc、Ps校正的值代入式(1)，能够计算实际压缩比。缸内压力的 Pc、Ps使用绝对压力。。
26、 0056 另外，设计压缩比，能够从上死点前-15的气缸内容积Vc的设计值和下 死点(-180)的气缸内容积Vs的设计值，并利用下面的式(2)来求。 0057 Vs/Vc (2) 0058 图4模式表示燃烧室18有沉积物堆积时的缸内压力波形X和燃烧室18没有沉积 物堆积时的缸内压力波形Y。即，随着沉积物堆积的增加而燃烧室18的容积减少，因此，缸 内压力有增加的倾向。因此，有沉积物堆积时的点火前压缩压力Pc比没有沉积物堆积时的 设计上的点火前压缩压力Pc有增加。 0059 返回到图3，接着由沉积物堆积量推测部504来求计算的实际压缩比与设计压 缩比的偏差(S11)，把偏差与界限值比较(S12)。。
27、界限值是比排气性质和状态不 超过规定值的限制值具有余量地设定。在偏差不超过界限值时，原封不动地继续运转 (S16)。在偏差超过界限值时，则运转条件校正部506依据校正图表508来校正运转 条件。即增加点火装置24的点火时机的滞后角量(S14)。图5表示校正图表508的一例。 图5中，在实际压缩比沿校正曲线Z而比设计压缩比增大时，把点火时机变成滞后 角。把该运转控制顺序在每个运转循环(每个压缩行程)且在每个气缸连续反复。 0060 例如在固定式燃气发动机10中，在设计压缩比是10.0时，把与实际压缩比 的偏差的界限值设定为0.1，使实际压缩比不超过10.1地进行运转控制。 0061 本实施例中，。
28、控制装置50A不仅控制点火装置24的点火时机，而且也可以控制燃 气供给电磁阀36的开度，控制向燃烧室18供给的混合气的空燃比。在该控制空燃比的情 况下，也可以在偏差超过界限值时，使空燃比变大地把燃气供给电磁阀36的开度向关 闭侧控制，使排气性质和状态例如排气中的NOx量可靠地成为规定值以下地来校正。如上 所述，通过校正点火时机和空燃比而能够把排气性质和状态更高精度地控制。 0062 把沉积物堆积量推测部504计算并掌握的沉积物堆积状况在显示装置52显示。 0063 根据本实施例，通过仅设置缸内压传感器42和供气温度传感器44这简易且低成 本的机构，就能够计算实际压缩比。通过仅监视实际压缩比与设。
29、计压缩比的偏 差，就能够掌握燃烧室18的沉积物堆积状况。 0064 即使在由沉积物的堆积而引起排气性质和状态恶化的情况下，控制装置50A也校 正点火装置24的点火时机，只要需要，就能够进一步通过调整燃气供给电磁阀36的开度来 校正空燃比，把由沉积物堆积而引起的排气性质和状态变化抑制小。 说 明 书CN 103975154 A 6/8页 8 0065 因此，如图6(A)的虚线所示，对于NOx的规定值而能够以余量少的高效率设定 (具体说就是点火时机的提前角、空燃比的浓混合比化等)进行运转，如图6(B)的虚线所 示，能够成为热效率高的运转。图6是表示维修保养频度的线图，(A)是纵轴表示排气中的 NO。
30、 X 量，(B)是纵轴表示热效率。 0066 因此，能够节减燃料成本等运行成本，且由于能够加长用于除去沉积物的维修保 养间隔，所以能够节减维修保养成本。 0067 (实施例2) 0068 接着，按照图7图9来说明本发明的第二实施例。本实施例是应用在与第一实 施例具有相同结构的固定式燃气发动机的例。图7表示本实施例控制装置50B的结构。控 制装置50B是在第一实施例控制装置50A结构的基础上，附设有警报装置54和发动机停止 装置56。警报装置54被设置在能够向操作者和其他有关者发送信息的监视室等场所。 0069 通过图8说明控制装置50B的燃烧控制顺序。首先，与第一实施例同样，从压缩压 力P C。
31、 、供气压力P S 和供气温度TS来计算气缸12的实际压缩比(S20)。接着，与第一实 施例同样，把实际压缩比与相同曲轴转角的设计压缩比进行比较，求出它们的偏差 (S21)，把偏差与第一界限值进行比较(S22)。第一界限值也可以与第一实施例的 界限值是相同值，或者也可以是不同的值。在偏差没超过第一界限值时则原封不动地 继续运转(S28)。 0070 在偏差超过第一界限值时则把偏差与第二界限值进行比较(S24)。第二 界限值是比第一界限值大的值，是排气性质和状态超过规定值的限制值。例如在固定式燃 气发动机10的设计压缩比是10.0时，把第一界限值设定为0.1，把第二界限值设定为0.2。 只要偏差。
32、第二界限值，就依据校正图表508来校正运转条件。即增加点火时机的提 前角。同时，由警报装置54发出警报(S26)。在发出警报时，就是在下次维修保养中要清扫 该气缸12的燃烧室18。只要偏差第二界限值，就要停止该气缸12或者停止整个发 动机(S30)。且要立刻把固定式燃气发动机10分解检修。把该运转控制顺序在每个运转循 环(每个压缩行程)且在每个气缸连续反复。 0071 根据本实施例，在第一实施例得到的作用效果的基础上，能够依据沉积物的堆积 状况而准确判断对于每个气缸在维修保养时是否需要进行燃烧室的清扫，能够把维修保养 成本最小化。例如如图9所示，在有沉积物堆积量多的设备A和沉积物堆积量少的设备。
33、B 时，在维修保养1的时刻点仅对沉积物堆积量超过第一界限值的设备进行清扫。接着，在维 修保养2的时刻点，由于设备A和B的沉积物堆积量超过了第一界限值，所以要清扫设备A 和B。由此，能够对每个设备设定需要的最小限度清扫次数。 0072 且能够对每个气缸准确监视沉积物的堆积状况，能够早期发现特定气缸燃料系统 和润滑油系统等的不好情况，能够消除内燃机损伤等重大事故的发生。 0073 (第三实施例) 0074 接着，按照图10来说明本发明的第三实施例。本实施例是为了抑制每个运转循环 (每个压缩行程)检测值变动的影响而把实际压缩比使用检测值的移动平均来平均化的 例。 0075 图10中，首先检测点火前压。
34、缩压力Pc(S40)。接着，计算检测的点火前压缩压力 Pc1与到上次为止运算循环的移动平均点火前压缩压力Pc2的检测值偏差Pc(S42)。把 说 明 书CN 103975154 A 7/8页 9 该检测值偏差Pc与界限值比较(S44)。在检测值偏差Pc界限值时，则采用这次检 测的点火前压缩压力Pc1，并计算包括该点火前压缩压力Pc1的移动平均值(S46)。另一方 面，在检测值偏差Pc界限值时，则不采用这次检测的点火前压缩压力Pc1，而采用到上 次为止移动平均值的点火前压缩压力Pc2(S48)。 0076 接着，从该点火前压缩压力Pc和另外检测的供气压力Ps以及供气温度Ts来计算 实际压缩比(S。
35、50)。使用计算的实际压缩比，利用图3所示第一实施例的控制顺序或 图8所示第二实施例的控制顺序来反复进行控制循环。 0077 根据本实施例，在检测点火前压缩压力Pc时，把相对移动平均值而检测值偏差大 的检测值除去，由此，能够排除点火前压缩压力Pc检测值的瞬间干扰和一过性异常燃烧的 影响。因此，能够计算排除了运转中微小变动的可信赖的实际压缩比。 0078 以上说明的例是使用点火前压缩压力Pc检测值的移动平均而把实际压缩比平 均化的例，但也可以使用对每个运转循环计算的实际压缩比的移动平均而进行平均化， 由此来排除瞬间干扰和一过性异常燃烧的影响。且也可以不是移动平均，而是通过排除一 定期间实际压缩比。
36、最大值、最小值的方法来排除瞬间干扰和一过性异常燃烧的影响。 0079 (第四实施例) 0080 接着，按照图11来说明本发明的第四实施例。本实施例为了排除缸内压传感器42 漂移的影响，点火前压缩压力Pc也可以不使用检测值本身而是使用绝对压力，该绝对压力 是依据与压缩行程前的压力的差的量和来自供气压力传感器48的检测信号的供气压力Ps 来计算。 0081 如图11所示，在燃气喷射装置32下游侧的供气管20设置有检测向燃烧室18内 流入的供气压力的供气压力传感器48，实际压缩比计算部502把供气压力传感器48检测的 供气压力Ps作为压缩前压力，且把缸内压传感器42检测的压缩前压力与点火前压缩压力 。
37、的差(P)和由供气压力传感器48检测的供气压力Ps相加，计算点火前压缩压力(P C P S +P)的绝对压力值。 0082 使用该供气压力P S 和通过所述相加计算而得到的点火前压缩压力P C 来计算实际 压缩比。 0083 由此，即使由于缸内压传感器42自身恶化等而检测值漂移，不能检测正确的绝对 压力值，也能够使用缸内压传感器42检测值的差(偏差)和来自供气压力传感器48的检 测值来计算缸内压力的点火前压缩压力(P C P S +P)的绝对压力，通过使用点火前压缩压 力P C 而能够排除缸内压传感器42漂移的影响，能够计算可信赖的实际压缩比。 0084 根据本发明，以简易且低成本的机构来检测。
38、气缸内的沉积物堆积量，通过进行抑 制沉积物堆积量的运转而能够把排气性质和状态抑制在规定值以下。本发明能够应用在燃 气发动机、柴油发动机、汽油发动机等所有的内燃机。 0085 符号说明 0086 10A、10B固定式燃气发动机 12气缸 14活塞 16曲轴 0087 18燃烧室 20供气管 22排气管 24点火装置 26供气阀 0088 28排气阀 30发电机 32燃气喷射装置 34燃气供给管 0089 36燃气供给电磁阀 38预燃室 42缸内压传感器 0090 44供气温度传感器 46曲轴转角传感器 48供气压力传感器 说 明 书CN 103975154 A 8/8页 10 0091 50A、。
39、50B控制装置 502实际压缩比计算部 504沉积物掌握部 0092 506运转条件校正部 508校正图表 52显示装置 0093 54警报装置 56发动机停止装置 0094 Pc、Pc、Pc1、Pc2点火前压缩压力 Ps压缩前压力(供气压力) 0095 Ts供气温度 X压缩压力(有沉积物堆积) 0096 Y压缩压力(没有沉积物堆积) Z校正曲线 a空气 g燃料气体 0097 e排气 实际压缩比 设计压缩比 说 明 书CN 103975154 A 10 1/10页 11 图1 说 明 书 附 图CN 103975154 A 11 2/10页 12 图2 说 明 书 附 图CN 10397515。
40、4 A 12 3/10页 13 图3 说 明 书 附 图CN 103975154 A 13 4/10页 14 图4 图5 说 明 书 附 图CN 103975154 A 14 5/10页 15 图6 说 明 书 附 图CN 103975154 A 15 6/10页 16 图7 说 明 书 附 图CN 103975154 A 16 7/10页 17 图8 说 明 书 附 图CN 103975154 A 17 8/10页 18 图9 图10 说 明 书 附 图CN 103975154 A 18 9/10页 19 图11 说 明 书 附 图CN 103975154 A 19 10/10页 20 图1。
41、2 说 明 书 附 图CN 103975154 A 20 1/2页 21 1.一种内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，具备有：缸内压传感器，其检测气缸内的 压力； 实际压缩比计算机构，其依据该缸内压传感器检测的压缩前压力Ps和点火前压缩压 力Pc，利用算式(Pc/Ps) 1/ 来计算实际压缩比，其中是动作气体的比热比； 利用算式Vs/Vc来计算设计压缩比，该设计压缩比是从压缩前的 气缸内容积Vs的设计值和与所述点火前压缩压力的检测时的曲轴角为同一曲轴角的气 缸内容积Vc的设计值得出的， 沉积物堆积量推测机构，其把所述实际压缩比与所述设计压缩比进行比较，并 从两者的偏差来推测气缸内的沉积物堆积量；。
42、 运转条件校正机构，其在所述偏差超过界限值时校正内燃机的运转条件。 2.如权利要求1所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，具备有供气温度传感器， 所述实际压缩比计算机构使用理想气体的绝热压缩状态式即PV 一定的关系，从所述压 缩前压力、点火前压缩压力和所述供气温度传感器检测出的供气温度来计算的值，计算 所述实际压缩比。 3.如权利要求1或2所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，被所述运转条件校正 机构作为校正对象的运转条件是点火时机，在所述偏差超过界限值时，使所述点火时机变 成滞后角地进行校正。 4.如权利要求1或2所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，被所述运转条件校正 机构作为校正对。
43、象的运转条件是空燃比，在所述偏差超过界限值时，使所述空燃比变大地 进行校正。 5.如权利要求1或2所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，还具备有：警报装 置，其在所述偏差超过第一界限值时发出警报； 内燃机停止机构，其在所述偏差超过比该第一界限值大的第二界限值时，判定对象气 缸是异常状态，使对象气缸或内燃机停止。 6.如权利要求1或2所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，所述实际压缩比计算 机构计算检测的压缩前压力或点火前压缩压力的移动平均值，使用该移动平均值来计算所 述实际压缩比。 7.如权利要求1所述的内燃机的燃烧控制装置，其特征在于，设置检测供气压力的供 气压力传感器，所述实际压缩比计。
44、算机构把所述供气压力传感器检测的供气压力(P S )和由 所述缸内压传感器检测的压缩前压力与点火前压缩压力的差(P)相加，计算点火前压缩 压力(P C P S +P)，使用所述供气压力(P S )和通过所述相加得到的点火前压缩压力(P C )来 计算实际压缩比。 8.一种内燃机的燃烧控制方法，其特征在于，具有：实际压缩比计算工序，其由缸内压 传感器检测压缩前压力Ps和点火前压缩压力Pc，并依据该压缩前压力Ps和点火前压缩压 力Pc利用算式(Pc/Ps) 1/ 来计算实际压缩比，其中是动作气体的比热比； 利用算式Vs/Vc来计算设计压缩比，该设计压缩比是从压缩前的 气缸内容积Vs的设计值和与所述点火前压缩压力的检测时的曲轴角为同一曲轴角的气 缸内容积Vc的设计值得出的， 沉积物堆积量推测工序，其把所述实际压缩比与所述设计压缩比进行比较，并 按照条约第19条修改的权利要求书CN 103975154 A 21 2/2页 22 从两者的偏差来推测气缸内的沉积物堆积量； 运转条件校正工序，其在所述偏差超过界限值时校正内燃机的运转条件。 9.如权利要求8所述的内燃机的燃烧控制方法，其特征在于，所述运转条件是点火时 机，在所述偏差超过界限值时，使所述点火时机变成滞后角地进行校正。 按照条约第19条修改的权利要求书CN 103975154 A 22 。