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1、(10)申请公布号 CN 102979637 A (43)申请公布日 2013.03.20 CN 102979637 A *CN102979637A* (21)申请号 201210046569.2 (22)申请日 2012.02.27 2011-193769 2011.09.06 JP F02D 41/04(2006.01) F02D 41/30(2006.01) (71)申请人 日立汽车系统株式会社 地址 日本茨城县 (72)发明人 猿渡匡行 松尾宣彦 村上智之 (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 内燃机的控制装置及控制方法 (57) 。
2、摘要 本发明涉及一种用于内燃机的控制装置及控 制方法, 该内燃机具有向进气阀的上游侧的进气 管内喷射燃料的燃料喷射阀。推测进气阀中的堆 积物的量(VDEPO), 如果推测的堆积量(VDEPO)超 过第二阈值 (SL2), 则进入进行堆积物的清洗的 清洗模式。 在清洗模式中, 通过增加燃料向进气阀 的附着量和 / 或将燃料喷射阀喷射的燃料替换为 清洗能力更高的燃料, 提高附着在进气阀的燃料 对堆积物的清洗能力。燃料在进气阀的附着量的 增大是通过喷射正时的变更、 燃料压力的增大、 燃 料喷射阀的切换等实现的, 另外, 向清洗能力更高 的燃料的变更是通过替换为加入添加剂的燃料来 实现的。 (30)优。
3、先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 9 页 附图 5 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 2 页 说明书 9 页 附图 5 页 1/2 页 2 1. 一种内燃机的控制装置, 其适用于具有进气阀和将燃料喷射到所述进气阀的上游侧 的进气管内的燃料喷射阀的内燃机, 其特征在于, 该控制装置包括 : 推测部, 其根据所述内燃机的运转状态, 推测所述进气阀中的堆积物的量 ; 控制部, 相对于所述推测部推测的堆积物的量的增多, 所述控制部提高所述燃料清洗 堆积物的能力。 2. 根据权利要求 1 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 与所述。
4、堆积物的量低于所 述阈值时相比, 当所述堆积物的量超过阈值时, 所述控制部提高所述清洗能力。 3. 根据权利要求 1 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述控制部通过增加燃料 对所述进气阀的附着量来提高所述清洗能力。 4. 根据权利要求 3 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述控制部通过变更所述 燃料喷射阀的喷射正时, 增大燃料对所述进气阀的附着量。 5. 根据权利要求 4 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述控制部根据所述燃料 喷射阀的燃料喷雾的贯穿力, 决定相对于所述堆积物的量的增大, 将所述燃料喷射阀的喷 射正时提前还是滞后。 6. 根据权利要求 3 所述的内燃机的。
5、控制装置, 其特征在于, 所述控制部通过变更供给 到所述燃料喷射阀的燃料的压力, 增大燃料对所述进气阀的附着量。 7. 根据权利要求 3 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 在所述内燃机的每个气缸中具有燃料对所述进气阀的附着量不同的多个燃料喷射阀, 所述控制部根据所述多个燃料喷射阀中的、 进行燃料喷射的燃料喷射阀的选择, 增大 燃料对所述进气阀的附着量。 8. 根据权利要求 7 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述多个燃料喷射阀是燃 料喷雾的贯穿力不同的多个燃料喷射阀。 9. 根据权利要求 1 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述控制部根据所述燃料 喷射阀喷射的燃料的变更,。
6、 提高所述清洗能力。 10. 根据权利要求 9 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述内燃机具有储存所述清洗能力不同的两种燃料的两个燃料箱, 所述控制部基于所述堆积物的量选择所述两个燃料箱中的任一个, 将所选择的燃料箱 中储存的燃料压送到所述燃料喷射阀。 11. 根据权利要求 1 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述推测部基于返回所述进气管的气体的量和返回所述进气管的气体的温度, 推测堆 积物的量。 12. 根据权利要求 1 所述的内燃机的控制装置, 其特征在于, 所述内燃机具备使所述进气阀的阀正时可变的可变气门机构, 所述推测部根据所述内燃机的负荷、 所述内燃机的转速以及通过所。
7、述可变气门机构可 变的所述进气阀的阀正时, 推测所述堆积物的量。 13. 一种内燃机的控制装置, 其适用于具有进气阀和将燃料喷射到所述进气阀的上游 侧的进气管内的燃料喷射阀的内燃机, 其特征在于, 该控制装置包括 : 推测单元, 其根据所述内燃机的运转状态, 推测所述进气阀中的堆积物的量 ; 控制单元, 相对于所述推测部推测的堆积物的量的增大, 所述控制单元提高所述燃料 权 利 要 求 书 CN 102979637 A 2 2/2 页 3 清洗堆积物的能力。 14. 一种内燃机的控制方法, 该内燃机具有进气阀和将燃料喷射到所述进气阀的上游 侧的进气管内的燃料喷射阀, 其特征在于, 该控制方法包。
8、括 : 根据所述内燃机的运转状态, 推测所述进气阀中的堆积物的量的步骤, 相对于所述堆积物的量的增大, 提高所述燃料清洗堆积物的能力的步骤。 15. 根据权利要求 14 所述的内燃机的控制方法, 其特征在于, 提高所述清洗能力的步骤包括 : 比较所述堆积物的量与阈值的步骤 ; 与所述堆积物的量低于所述阈值时相比, 当所述堆积物的量超过所述阈值时来提高所 述清洗能力的步骤。 16. 根据权利要求 14 所述的内燃机的控制方法, 其特征在于, 提高所述清洗能力的步骤包括 : 通过增加燃料对所述进气阀的附着量来提高所述清洗能力的步骤。 17. 根据权利要求 16 所述的内燃机的控制方法, 其特征在于。
9、, 增加燃料对所述进气阀的附着量的步骤包括 : 通过变更所述燃料喷射阀的喷射正时来增加燃料对所述进气阀的附着量的步骤。 18. 根据权利要求 14 所述的内燃机的控制方法, 其特征在于, 提高所述清洗能力的步骤包括 : 通过变更所述燃料喷射阀喷射的燃料来提高所述清洗能力的步骤。 19. 根据权利要求 14 所述的内燃机的控制方法, 其特征在于, 推测所述堆积物的量的步骤包括 : 检测返回所述进气管的气体的量的步骤 ; 检测返回所述进气管的气体的温度的步骤 ; 根据所述返回气体的量和温度来推测所述堆积物的量的步骤。 20. 根据权利要求 14 所述的内燃机的控制方法, 其特征在于, 所述内燃机具。
10、备使所述进气阀的阀正时可变的可变气门机构, 推测所述堆积物的量的步骤包括 : 检测所述内燃机的负荷的步骤 ; 检测所述内燃机的转速的步骤 ; 检测通过所述可变气门机构而可变的所述进气阀的阀正时的步骤 ; 基于所述内燃机的负荷、 所述内燃机的转速以及所述进气阀的阀正时来推测所述堆积 物的量的步骤。 权 利 要 求 书 CN 102979637 A 3 1/9 页 4 内燃机的控制装置及控制方法 技术领域 0001 本发明涉及一种适用于内燃机的控制装置及控制方法, 该内燃机具有向进气阀的 上游侧的进气管内喷射燃料的燃料喷射阀。 背景技术 0002 在 ( 日本 ) 特开 2007-247425 号。
11、公报中公开了如下的技术, 即、 在缸内直接喷射式 发动机中, 在应该清洗进气阀的堆积物时, 将燃料喷射到进气管内。 喷射到进气管内的燃料 会浸透在进气阀的堆积物中, 这样堆积物的附着力就会减弱, 从而从进气阀除去堆积物。 0003 另一方面, 在使燃料喷射到进气阀的上游侧的进气管内的发动机中, 为了实现高 燃烧性, 要求促进燃料喷雾的微粒化。例如, 在 ( 日本 ) 特开 2003-336562 号公报中公开了 一种燃料喷射阀, 其向从喷口喷射出的燃料施加旋转力, 从而促进燃料喷雾的微粒化。 0004 然而, 如果促进燃料喷雾的微粒化, 则燃料在进气阀的附着量就会减少, 堆积物的 清洗能力就会。
12、降低。 0005 因此, 在将燃料喷射到进气管内的发动机中, 如果想要通过促进燃料喷雾的微粒 化来实现高燃烧性, 则存在进气阀中的堆积物增加的问题。 发明内容 0006 鉴于此, 本申请发明的目的在于提供一种控制装置及控制方法, 在将燃料喷射到 进气阀的上游侧的进气管内的内燃机中, 不仅能够得到高燃烧性, 还能够抑制进气阀中的 堆积物的量。 0007 为了达到上述目的, 本发明的内燃机的控制装置是一种适用于具有进气阀以及将 燃料喷射到所述进气阀的上游侧的进气管内的燃料喷射阀的内燃机的控制装置, 该控制 装置包括 : 推测部, 其根据所述内燃机的运转状态, 推测所述进气阀中的堆积物的量 ; 控制。
13、 部, 相对于所述推测部推测的堆积物的量的增多, 所述控制部提高所述燃料清洗堆积物的 能力。 0008 另外, 本发明的内燃机的控制方法是具有进气阀和将燃料喷射到所述进气阀的上 游侧的进气管内的燃料喷射阀的内燃机的控制方法, 包括 : 根据所述内燃机的运转状态, 推 测所述进气阀中的堆积物的量的步骤 ; 相对于所述堆积物的量的增多, 提高所述燃料清洗 堆积物的能力的步骤。 0009 本发明的目的和特征可以参照附图从以下说明中获悉。 附图说明 0010 图 1 是本发明实施方式中的内燃机的系统图。 0011 图 2 是表示本发明实施方式的堆积物的清洗处理的流程图。 0012 图 3 是表示本发明。
14、实施方式中的堆积物的量的推测处理的流程图。 0013 图 4 是表示在本发明实施方式中为了清洗堆积物而切换燃料喷射阀的系统的图。 说 明 书 CN 102979637 A 4 2/9 页 5 0014 图 5 是表示在本发明实施方式中为了清洗堆积物而切换燃料的系统的图。 具体实施方式 0015 图 1 是应用了本发明的控制装置和控制方法的车辆用内燃机的系统图。 0016 在图 1 中, 车辆用的内燃机 1 在进气管 2 具有燃料喷射阀 3。 0017 燃料喷射阀 3 指向进气阀 4 的伞部, 并向进气管 2 内喷射燃料。 0018 如果在进气冲程中进气阀 4 打开, 则燃料喷射阀 3 喷射的燃。
15、料与空气一起被吸入 燃烧室 5 内。燃烧室 5 内的燃料由于火花塞 6 引起的火花点火而起火燃烧。如果在排气冲 程中排气阀 7 打开, 则燃烧室 5 内的燃烧气体向排气管 8 排出。 0019 进气阀 4 的打开特性可以随着可变气门机构 22 改变。 0020 电子控制节气门 10 配置在进气管 2 的、 配置有燃料喷射阀 3 的部分的更上游侧。 电子控制节气门 10 由节气门电机 9 驱动。 0021 另外, 燃料供给装置13通过燃料泵12将燃料箱11内的燃料压送到燃料喷射阀3。 0022 燃料供给装置 13 具备 : 燃料箱 11, 燃料泵 12, 油道管 ( 一管 )14, 主配管 15。
16、。 0023 燃料泵 12 是利用电机驱动泵轮的电动泵, 配置在燃料箱 11 内。 0024 主配管 15 的一端与燃料泵 12 的排出口连接, 主配管 15 的另一端与油道管 14 连 接。并且, 设置于每个气缸的燃料喷射阀 3 均与油道管 14 连接。 0025 另外, 能够设置压力调节器, 其在主配管 15 内的燃料的压力超过既定的最低压时 开阀, 使主配管 15 内的燃料返回燃料箱 11 内。并且, 还能够具有利用从所述压力调节器返 回的燃料的流动来移送燃料的喷射泵。 0026 作为控制内燃机 1 的控制单元, 设置有包括微型计算机的 ECM( 发动机控制模 块 )31。 0027 另。
17、外, 作为控制燃料泵 12 的控制单元, 设置有包括微型计算机的 FPCM( 燃料泵控 制模块 )30。 0028 ECM31 和 FPCM30 能够互相通信。并且, 从 ECM31 向 FPCM30 发送燃料泵 12 的占空 比控制中的占空比的指示值等。 0029 另外, 本申请中的占空比 ( ) 是指, 一个周期中的打开时间比例, 占空比越大, 燃 料泵 12 的施加电压越高。 0030 另外, 也能够具有兼具 ECM31 的功能和 FPCM30 的功能的一个控制单元。 0031 在 ECM31 输入各种传感器的输出信号。 0032 作为各种传感器, 设置有 : 检测油道管 16 内的燃油。
18、压力 FUPR 的燃料压力传感器 33、 检测图外的加速踏板的开度ACC的加速踏板开度传感器34、 检测内燃机1的吸入空气流 量 QA 的空气流量传感器 35、 检测内燃机 1 的转速 NE 的转速传感器 36、 检测内燃机 1 的冷 却水的温度 TW 的水温传感器 37、 根据排气中的氧气浓度检测空燃比相对于理论空燃比是 浓还是稀的氧气传感器 38 等。 0033 另外, 代替氧气传感器 38, 还可以设置产生与空燃比相应的输出的空燃比传感器。 0034 ECM31 基于吸入空气流量 QA 和内燃机转速 NE 计算基本喷射脉冲宽度 TP, 并对应 当时的燃油压力 FUPR 修正基本喷射脉冲宽。
19、度 TP。另外, ECM31 基于氧气传感器 38 的输出 说 明 书 CN 102979637 A 5 3/9 页 6 计算用于使空燃比接近目标空燃比的空燃比反馈修正系数 LAMBDA。并且, ECM31 通过空燃 比反馈修正系数 LAMBDA 等对与燃油压力 FUPR 对应而修正的基本喷射脉冲宽度 TP 进行修 正, 从而计算最终的喷射脉冲宽度 TI。 0035 在此, ECM31 相对于配置在喷射正时的气缸的燃料喷射阀 3, 输出喷射脉冲宽度 TI 的喷射脉冲信号, 控制燃料喷射阀 3 的燃料喷射量和喷射正时。 0036 另外, ECM31 基于表示内燃机 1 的负荷的基本喷射脉冲宽度 。
20、TP 和内燃机转速 NE 计算出点火时期, 在所述点火时期, 使火花塞 6 进行火花放电, 控制向图外的点火线圈的通 电。 0037 另外, ECM31 根据加速踏板开度 ACC 等计算电子控制节气门 10 的目标开度, 根据 所述目标开度控制节气门电机 9。 0038 并且, ECM31 基于内燃机负荷、 内燃机转速以及内燃机温度等内燃机运转条件计算 目标燃油压力 TGFUPR, 计算燃料泵 12 的占空比控制中的占空比以使燃料压力传感器 33 检 测出的燃油压力 FUPR 接近目标燃油压力 TGFUPR。 0039 并且, ECM31 向 FPCM30 输出对计算出的占空比进行指示的信号,。
21、 FPCM30 根据指示 的占空比控制燃料泵 12 的通电。 0040 但是, 燃料中含有的胶质等会附着在进气阀 4 的伞部等, 附着的胶质等可能会由 于进气管内的温度降低而凝固, 并渐渐堆积。 0041 在此, 如果从燃料喷射阀 3 喷射的燃料附着在进气阀 4, 则燃料会渗透到堆积物 中, 从而降低堆积物的附着力, 因此, 能够除去堆积物。 0042 另一方面, 为了改善燃烧性和排气特性, 要求促进燃料喷雾的微粒化, 然而, 如果 燃料喷雾中的燃料的粒径小, 则燃料在进气阀 4 的附着量减少, 堆积物的清洗能力降低。 0043 于是, ECM31 以尽可能地提高燃烧性或排气特性, 同时能够抑。
22、制进气阀 4 的堆积物 的增加的方式控制堆积物的清洗。 0044 下面, 按照图 2 的流程图说明 ECM31 的清洗控制。另外, 每经过一定时间就通过 ECM31 执行图 2 的流程图所示的程序。 0045 首先, 在步骤 S100 中, 基于内燃机负荷、 内燃机转速等内燃机运转状态推测进气 阀 4 中的堆积物的量 VDEPO。 0046 另外, 在步骤S100中推测的堆积量VDEPO能够作为表示堆积的水平或堆积的进行 水平的数据。 0047 在下一个步骤 S200 中, 比较在步骤 S100 中推测的堆积量 VDEPO 与第一阈值 SL1。 0048 所述第一阈值 SL1 是堆积量 VDE。
23、PO 的容许最大量。因此, 当堆积量 VDEPO 在第一 阈值 SL1 以下时, 即使放置堆积物保持不变, 也不会影响内燃机 1 的进气动作等。 0049 因此, 在步骤 S200 中判断为堆积量 VDEPO 在第一阈值 SL1 以下时, 不需要进行清 洗进气阀 4 的堆积物的处理, 进入步骤 S300, 选择通常模式。 0050 通常模式是取消进行积极地清洗处理的清洗模式的状态, 是使内燃机 1 中的燃烧 性、 燃料消耗、 排气特性以及输出等优先于堆积物的清洗, 进行燃料喷射阀 3 的燃料喷射等 的控制模式。 0051 另一方面, 在步骤 S200 中判断为堆积量 VDEPO 超过第一阈值 。
24、SL1 时, 进入步骤 S400, 判断堆积量 VDEPO 是否在第二阈值 SL2 以上。 说 明 书 CN 102979637 A 6 4/9 页 7 0052 第二阈值SL2是比第一阈值SL1大的值, 是需要清洗的堆积量VDEPO的最小值。 因 此, 在堆积物增加到第二阈值SL1以上时, 进气阀4的开口面积由于堆积物可能会变窄而产 生影响, 从而能够判断为有必要进行堆积物的清洗处理。 0053 在此, 在堆积量VDEPO超过第一阈值SL1, 而不足第二阈值SL2时, 判断为虽然作为 堆积量VDEPO达到了需要清洗的水平, 然而不需立即清洗, 绕过步骤S500的清洗模式, 继续 通常模式。 。
25、0054 另一方面, 如果堆积量 VDEPO 达到第二阈值 SL2 以上, 判断为需要清洗堆积物, 进 入步骤S500, 从通常模式切换为清洗模式。 关于清洗模式的具体内容将在后面进行说明, 例 如, 燃料在进气阀 4 的附着量比通常模式增多, 从而清洗堆积物的模式。 0055 另外, 在步骤 S200 中判断为堆积量 VDEPO 超过第一阈值 SL1 的时刻, 能够从通常 模式切换为清洗模式。 0056 步骤 S500 的清洗模式会持续到经过预先设定的堆积物清洗所需的清洗时间, 在 经过了所述清洗时间的时刻, 将堆积量 VDEPO 设置为初期值, 并返回到通常模式。 0057 另外, 在根据。
26、例如清洗模式的持续时间使堆积量 VDEPO 逐渐减小, 在堆积量 VDEPO 减小到第一阈值 SL1 以下时, 就能够从清洗模式返回到通常模式。 0058 另外, 在堆积量 VDEPO 的推测中, 例如, 在燃料向进气阀 4 的附着量增多的运转条 件下, 能够减少堆积量 VDEPO, 或者, 停止堆积量 VDEPO 的更新。 0059 另外, 在进入步骤 S500 并转移到清洗模式时, 例如, 通过使设置在车辆的驾驶座 位附近的警示灯 39 亮灯等, 能够向驾驶员警告正在清洗进气阀 4 的堆积物。 0060 在此, 按照图 3 的流程图对步骤 S100 中的堆积量 VDEPO 的推测处理进行详。
27、细说 明。 0061 在步骤 S101 中, 基于内燃机 1 的负荷、 内燃机转速 NE 以及进气阀 4 的阀正时, 计 算经由进气阀 4 返回进气管 2 的气体量 GASV。 0062 在此, 内燃机 1 的负荷能够以例如基本喷射脉冲宽度 TP 为代表。 0063 如图 3 所示, 相对于内燃机负荷 TP 和内燃机转速 NE, 在中负荷中转速区域存在返 回气体量 GASV 最多的区域, 越远离该最大气体量区域, 返回气体量 GASV 越少。另外, 在可 变气门机构 22 使进气阀 4 的阀正时变化时, 进气阀 4 的阀正时越提前, 返回气体量 GASV 越 多。 0064 另外, 在进气阀4。
28、的阀正时固定时, 基于内燃机负荷TP和内燃机转速NE, 能够计算 出返回气体量 GASV。 0065 在下一个步骤 S102 中, 基于内燃机 1 的负荷、 内燃机转速 NE 以及进气阀 4 的阀正 时计算出返回气体的温度 GAST。 0066 如图 3 中所示, 相对于内燃机负荷 TP 和内燃机转速 NE, 在中负荷中转速区域存在 气体温度 GAST 最高的区域, 越远离该最大温度区域, 气体温度 GAST 越低。另外, 在可变气 门机构 22 使进气阀 4 的阀正时变化时, 进气阀 4 的阀正时越提前, 气体温度 GAST 越高。 0067 另外, 在进气阀 4 的阀正时固定时, 能够基于。
29、内燃机负荷 TP 和内燃机转速 NE 计算 出返回气体的温度 GAST。 0068 在步骤 S103 中, 判断是否返回气体量 GASV 在阈值 DEPOZ1 以上, 且返回气体温度 GAST 在阈值 DEPOZ2 以上。 说 明 书 CN 102979637 A 7 5/9 页 8 0069 即, 如果含有燃料的气体向进气管 2 的返回量多, 则会产生胶质等向进气阀 4 的 附着, 然而, 即使返回气体量 GASV 多, 如果其温度低, 则不会产生胶质等向进气阀 4 的附 着。于是, 预先求出会产生胶质向进气阀 4 的附着的、 返回气体量 GASV 的最小量和返回气 体温度 GAST 的最低。
30、值, 基于它们设定阈值 DEPOZ1, DEPOZ2。并且, 如果 GASV DEPOZ1 且 GAST DEPOZ2, 则判断为胶质附着在进气阀 4 的条件成立。 0070 在步骤 S103, 如果判断为 GASV DEPOZ1 且 GAST DEPOZ2, 则进入步骤 S104, 对 表示胶质的附着条件是否成立的标记 FDEPO, 设置表示附着条件成立的 1。 0071 另一方面, 在步骤 S103, 在判断为不是 GASV DEPOZ1 且 GAST DEPOZ2 时, 即, GASV DEPOZ1 和 / 或 GAST DEPOZ2 时, 进入步骤 S105, 判断是否在所述标记 FD。
31、EPO 设置 为 1。 0072 在标记FDEPO设置为零时, 由于不是进气阀4中的堆积物的量增加的条件, 就此结 束本程序。 0073 另一方面, 在标记 FDEPO 设置为 1 时, 表示胶质等曾经附着在进气阀 4, 之后, 如果 温度降低胶质凝固, 则成为进气阀 4 中的堆积物。 0074 于是, 在步骤S105, 如果判断为在标记FDEPO设置为1, 则进入步骤S106, 判断返回 气体温度 GAST 是否在阈值 DEPOZ3 以下。即, 在经过 GASV DEPOZ1 且 GAST DEPOZ2 之 后, 判断返回气体温度 GAST 是否降低到阈值 DEPOZ3 以下。 0075 所。
32、述阈值 DEPOZ3 是比阈值 DEPOZ2 低的温度, 设置在胶质等附着物质开始凝固的 温度附近。 0076 在返回气体温度 GAST 比阈值 DEPOZ3 高时, 即使例如胶质等附着在进气阀 4, 也不 会凝固堆积, 因此, 就此结束本程序。 0077 另一方面, 如果返回气体温度 GAST 在阈值 DEPOZ3 以下, 由于附着在进气阀 4 的胶 质会凝固堆积, 进入步骤 S107, 使堆积量 DEPO 仅从上次的值增大一个台阶。 0078 即, 在返回气体量增多且当时的温度高时, 推测为胶质等附着在进气阀 4, 如果之 后温度降低, 则视为堆积物的量前进一个台阶, 增大并更新堆积量 D。
33、EPO。 0079 另外, 进气阀 4 中的堆积物的量的推测手段并不限于上述手段。 0080 例如, 简单地说, 在内燃机 1 运转中每经过一定时间, 或者每当内燃机 1 的吸入空 气量的累计值达到既定值, 或者每当内燃机 1 经历特定运转区域中的运转时, 推测为进行 了向进气阀 4 的堆积, 更新堆积量 DEPO。在此, 在内燃机 1 运转中, 每经过一定时间就更新 堆积量 DEPO, 从结果来说, 就是每经过一定运转时间就切换到清洗模式。 0081 下面, 详述图 2 的流程图中的步骤 S500 的清洗模式。 0082 清洗模式是燃料在进气阀 4 的附着量比通常模式时增多的模式。如果从燃料。
34、喷射 阀 3 喷射的燃料附着在进气阀 4, 并浸透进气阀 4 的堆积物, 则堆积物对进气阀 4 的附着力 减弱, 从而能够清洗堆积物。因此, 燃料对进气阀 4 的附着量增多就是提高堆积物的清洗能 力。 0083 在通常模式中, 如果设定为燃料以能够充分清洗堆积物的水平附着在进气阀 4, 则 燃烧性或排气特性就会降低, 因此, 在通常模式中, 使燃烧性或排气特性等优先于堆积物的 清洗, 将燃料向进气阀 4 的附着量抑制在低量。 0084 另一方面, 在清洗模式中, 使堆积物的清洗优先于燃烧性或排气特性, 燃料向进气 说 明 书 CN 102979637 A 8 6/9 页 9 阀 4 的附着量比。
35、通常模式多, 提高附着在进气阀 4 的燃料的堆积物清洗能力。 0085 作为使附着在进气阀 4 的燃料量增多的手段, 例如, 能够使用以下的手段 A C。 0086 A : 变更燃料喷射阀 3 的喷射正时 0087 B : 增大燃料向燃料喷射阀 3 的供给压 0088 C : 切换燃料喷射阀 0089 手段 A 是通过使喷射正时比通常模式时滞后或提前, 增加燃料在进气阀 4 的附着 量的处理。 0090 在此, 对应燃料喷射阀 3 的喷雾粒子的大小, 换言之, 燃料喷雾的贯穿力, 改变用 于增大附着量的喷射正时的变更方向。 0091 例如, 在燃料喷射阀 3 的燃料喷雾是粒子大且贯穿力强的燃料。
36、喷雾时, 使喷射正 时提前, 在没有产生进气的流动的排气冲程中向进气管2内喷射大量的燃料。 燃料喷射阀3 的喷雾指向进气阀 4 的伞部, 因此, 燃料喷雾保持不变面向进气阀 4 的伞部, 燃料会冲击进 气阀 4 的伞部, 能够使大量的燃料附着在进气阀 4。 0092 另一方面, 例如, 即使在排气冲程中喷射燃料, 由于燃料喷射阀 3 的燃料喷雾的粒 子小贯穿力弱, 喷雾会漂浮在进气阀4的上游侧的进气管2内, 燃料不会附着在进气阀4, 此 时, 推迟喷射正时, 在进气冲程中喷射大量的燃料。这样, 贯穿力弱的燃料喷雾会被进气的 气流引导, 由此, 能够使大量的燃料附着在进气阀 4 的伞部。 009。
37、3 即, 进气冲程中产生的进气的气流向进气阀 4 的伞部流动, 燃料喷雾被该气流引 导, 向进气阀 4 流动。在此, 进气在进气阀 4 的伞部附近急剧地改变方向, 并被吸引到气缸 内, 然而, 由于喷雾粒子的流动方向不会急剧变化, 因此, 喷雾粒子会冲击并吸附在进气阀 4 的伞部。 0094 如果在排气冲程中进行贯穿力弱的燃料喷雾的喷射, 则燃料喷雾会漂浮在进气阀 4 的上游侧, 漂浮在进气阀 4 附近的燃料喷雾在进气阀 4 打开时被保持不变地吸引到气缸 内, 而不会附着在进气阀4。 因此, 通过向进气的气流中喷射燃料, 将向着进气阀4的动能施 加给燃料喷雾, 实现燃料向进气阀 4 的附着。 。
38、0095 如上所述, 在排气冲程中进行燃料喷射时, 在燃料喷射阀 3 具有如燃料冲击进气 阀 4 那么强大的贯穿力时, 清洗模式比通常模式提前喷射正时, 在排气冲程喷射更多的燃 料。由此, 燃料向进气阀 4 的附着量比通常模式多, 能够提高附着在进气阀 4 的燃料清洗堆 积物的能力。 0096 另一方面, 在排气冲程中进行燃料喷射时, 在燃料喷射阀 3 具有燃料不冲击进气 阀 4 的弱的贯穿力的时, 清洗模式比通常模式推迟喷射正时, 在进气冲程喷射更多的燃料。 由此, 燃料向进气阀4的附着量比通常模式多, 能够提高附着在进气阀4的燃料清洗堆积物 的能力。 0097 因此, 根据内燃机1所具有的。
39、燃料喷射阀3中的燃料喷雾的贯穿力, 预先决定切换 到清洗模式时的喷射正时的变更方向。另外, 关于使喷射正时比通常模式提前或滞后时的 提前角量或滞后角量, 考虑到燃料向进气阀 4 的附着量的变化和燃烧性, 在能够维持燃烧 稳定性的范围内, 预先设定附着量尽可能多的时刻。 0098 另外, 手段B通过使燃料对燃料喷射阀3的供给压比通常模式时高, 提高燃料喷雾 的贯穿力, 增加燃料对进气阀 4 的附着量。 说 明 书 CN 102979637 A 9 7/9 页 10 0099 燃料的供给压的增大能够通过增大目标燃油压力 TGFUPR 或设定清洗模式用的目 标燃油压力 TGFUPR 等实现。另外, 。
40、通常模式的燃料供给压的增压幅度设定为能够充分提高 堆积物的清洗能力的范围内的、 尽可能降低的压力。 0100 即, 如果使燃料的供给压过度增大, 则燃料泵 12 的耗电量增多, 并且, 燃料对进气 阀 4 的附着量过度增多, 由此, 燃烧性或排气特性会降低。因此, 升压到能够得到充分清洗 堆积物的燃料附着量, 且能够抑制燃烧性或排气特性降低的燃料供给压。 0101 在此, 结合喷射正时的变更和燃料供给压的增大, 使燃料供给压比通常模式高, 使 燃料喷雾的贯穿力增强, 并且, 使喷射正时比通常模式提前, 能够在排气冲程中进行燃料喷 射。 0102 另外, 如图 4 所示, 在手段 C 中, 作为。
41、燃料喷射阀 3, 各气缸分别具有由于燃料喷雾 的贯穿力不同等而使燃料对进气阀4的附着量不同的至少两个燃料喷射阀3a, 3b。 并且, 在 通常模式中, 使用两个燃料喷射阀3a, 3b中的、 燃料对进气阀4的附着量较少的燃料喷射阀 进行燃料喷射。另一方面, 在清洗模式中, 使用两个燃料喷射阀 3a, 3b 中的、 燃料对进气阀 4 的燃料附着量较多的燃料喷射阀进行燃料喷射。 0103 在此, 能够将手段 A 和手段 B 的至少一个与手段 C 结合, 进行实施。 0104 另外, 燃料对进气阀 4 的附着量不同的两个燃料喷射阀 3a, 3b 能够使用通过使喷 口直径等互相不同而使贯穿力不同的燃料喷。
42、射阀组合。 另外, 通过使用相同的燃料喷射阀, 向它们分别供给不同的燃料压力, 能够使贯穿力不同。 0105 另外, 在图 4 所示的例中, 燃料喷射阀 3a, 3b 分别是双向阀, 沿进气管 2 的上下游 方向配置了两个燃料喷射阀 3a, 3b, 然而, 并不限于上述配置。 0106 另外, 增加燃料向进气阀4的附着量, 提高附着在进气阀4的燃料的堆积物的清洗 能力的方法并不限于上述手段 A C。 0107 例如, 在具有供给用于使燃料喷雾微粒化的空气的机构的燃料喷射阀 3 中, 在通 常模式中供给空气使燃料微粒化, 另一方面, 在清洗模式停止空气的供给, 由此, 增大燃料 喷雾的粒径, 这。
43、样, 燃料喷雾的贯穿力增强, 能够增加燃料对进气阀 4 的附着量。 0108 另外, 在清洗模式中, 通过增加燃料向进气阀 4 的附着量而使来自内燃机 1 的 HC 的排出量增加时, 为了抑制来自内燃机 1 的 HC 排出量, 能够使点火时间比通常模式滞后。 0109 另外, 在清洗模式中, 作为提高附着在进气阀 4 的燃料的堆积物的清洗能力的手 段, 在清洗模式中, 能够将从燃料喷射阀 3 喷射的燃料切换为比通常模式时的堆积物的清 洗能力高的燃料。 0110 具体地说, 例如, 如图5所示, 设置两个燃料箱11。 并且, 在一个燃料箱11a中储存 加入了具有堆积物清洗效果的添加剂的燃料, 即。
44、、 堆积物的清洗能力更高的燃料。 在另一个 燃料箱 11b 中储存没有加入所述添加剂或者添加剂浓度相对较低的燃料。并且, 通过阀 21 将燃料泵 12 抽出燃料的燃料箱切换为燃料箱 11a 和燃料箱 11b 中的任一个。 0111 接着, 在通常模式中, 将储存在燃料箱 11b 的、 没有添加剂或者添加剂浓度低的燃 料压送到燃料喷射阀3。 另一方面, 在清洗模式中, 将储存在燃料箱11a的、 加入了具有清洗 效果的添加剂的燃料压送到燃料喷射阀 3。 0112 作为所述添加剂, 能够使用聚醚胺类 (PEA) 或甲醇类等一般的添加剂。 0113 在清洗模式中, 如果从燃料喷射阀 3 喷射具有加入了。
45、清洗效果的添加剂的燃料, 说 明 书 CN 102979637 A 10 8/9 页 11 则即使燃料对进气阀 4 的附着量不增加, 通过附着在进气阀 4 的燃料中含有的添加剂的清 洗力, 也能够清洗并除去进气阀 4 的堆积物。 0114 另外, 能够包括储存燃料的箱以及储存具有清洗效果的添加剂的箱。 并且, 在通常 模式中, 燃料泵 12 从储存燃料的箱抽出燃料。另一方面, 在清洗模式中, 燃料泵 12 从储存 燃料的箱抽出燃料, 并从储存添加剂的箱抽出添加剂, 将燃料和添加剂混合, 并压送到燃料 喷射阀 3。 0115 并且, 在包括储存燃料的箱和储存具有清洗效果的添加剂的箱的同时, 还能。
46、够具 有将燃料向燃料喷射阀 3 压送的泵和将添加剂向燃料喷射阀 3 压送的泵。并且, 能够将两 个泵压送的燃料与添加剂混合, 并从燃料喷射阀 3 喷射。 0116 并且, 能够在具备喷射没有添加剂或者添加剂浓度相对较低的燃料的燃料喷射阀 3a 的同时, 另外具备喷射添加剂或含有添加剂的燃料的燃料喷射阀 3b。并且, 在通常模式, 使用燃料喷射阀3a喷射燃料。 另一方面, 在清洗模式, 使用燃料喷射阀3b, 或者燃料喷射阀 3a 和燃料喷射阀 3b, 喷射含有添加剂的燃料。 0117 另外, 在清洗模式中, 从燃料喷射阀 3 喷射加入具有堆积物清洗效果的添加剂的 燃料, 并且, 能够通过阀正时的。
47、变更或燃油压力的增大等来增多加入添加剂的燃料向进气 阀 4 的附着量。这样, 就能够发挥更高的清洗效果。 0118 如上所述, 对于进气阀 4 中的堆积量的增大, 从通常模式切换到清洗模式, 在清洗 模式, 通过燃料附着量的增多和/或切换为清洗能力更高的燃料, 提高附着在进气阀4的燃 料的堆积物的清洗能力。 0119 因此, 在堆积物还没有增加到需要清洗的状态, 能够进行燃烧性、 燃料消耗性能、 排气特性等优良的燃料喷射, 另一方面, 在堆积物增加到需要清洗时, 促进堆积物的清洗, 抑制进气阀 4 中堆积物过度增加。 0120 另外, 在燃料对进气阀 4 的附着量增加时, 特别是通过喷射正时的。
48、变更或燃料供 给压的变更来改变燃料在进气阀4的附着量时, 不需改变构成内燃机1的设备, 就能够对应 堆积量控制燃料在进气阀 4 的附着量。 0121 另外, 如果将燃料喷射阀 3 喷射的燃料变更为清洗能力更高的燃料, 能够进一步 切实地提高堆积物的清洗能力, 能够促进进气阀 4 中的堆积物的清洗, 另外, 能够仅在清洗 需要时使用添加剂, 抑制清洗剂的不必要浪费。 0122 另外, 在转移到清洗模式初期的堆积量多的状态下, 在进气阀 4 开阀时, 与气缸头 部之间产生的开口的面积由于堆积物而变窄, 有时气缸吸入空气量会减少。 0123 因此, 在具有使进气阀 4 的开阀特性可变的可变气门机构 。
49、22 的内燃机 1 中, 在图 2 的流程图的步骤 S400, 判断为堆积量 VDEPO 在第二阈值 SL2 以上, 进入步骤 S500 时, 能够 切换到清洗模式, 或者代替切换到清洗模式, 而通过可变气门机构 22 将进气阀 4 的打开特 性变更为气缸吸入空气量增加的方向。 0124 在可变气门机构22是使进气阀4的最大阀提升量连续或阶梯性地可变的机构时, 如果堆积量 VDEPO 达到第二阈值 SL2 以上, 则与通常模式时相比, 通过增大进气阀 4 的最大 阀提升量, 来补充由于堆积物而使进气阀 4 的开口面积变窄的部分, 能够确保气缸吸入的 空气量。 0125 另外, 在可变气门机构 22 是通过使进气凸轮轴相对于曲轴的旋转相。