專利名稱：用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制裝置和方法。
背景技術(shù)：
迄今，人們知道一種柴油發(fā)動機(jī)燃料噴射系統(tǒng)，其中燃料噴射器如同在未審定的日本專利公開第2000-320386中揭示的那樣當(dāng)需要促進(jìn)催化劑的活化作用時在壓縮上止點(diǎn)或其附近把燃料的噴射分成三次分開的注射。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述的日本專利公開中揭示的燃料噴射系統(tǒng)中，燃料是這樣噴射的，即，使三次分開的注射的燃料燃燒不斷地發(fā)生。即，燃料被這樣噴射到第一注射的燃料火焰，以便在第二注射或其后噴射的燃料主要引起擴(kuò)散燃燒。當(dāng)空氣/燃料比在這樣的燃燒條件下變得比較濃的時候，不可避免地或必然引起煙排放大大增加。
因此本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制裝置和方法，即使當(dāng)空氣/燃料比為了廢氣溫度升高而變得比較濃的時候也能實(shí)現(xiàn)不增加煙排放的燃燒。
為了達(dá)到上述目的，依照本發(fā)明的一個方面，提供一種用于廢氣通道中具有廢氣凈化器的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制裝置，其包括用于控制對該發(fā)動機(jī)的燃料和空氣供應(yīng)的控制器，該控制器被配置成根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下產(chǎn)生在壓縮上止點(diǎn)或其附近的預(yù)先燃燒和預(yù)先燃燒結(jié)束之后的主燃燒，該控制器進(jìn)一步被配置成根據(jù)扭矩校正值通過把增加校正加到目標(biāo)進(jìn)氣量上來確定目標(biāo)進(jìn)氣量，以及通過依據(jù)實(shí)際的空氣量和目標(biāo)空氣/燃料比計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量來確定目標(biāo)燃料噴射量。
依照本發(fā)明的另一方面，提供用于具有設(shè)置在廢氣通道中的廢氣凈化器的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制方法，該方法包括根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下產(chǎn)生在壓縮上止點(diǎn)或其附近的預(yù)先燃燒和在預(yù)先燃燒結(jié)束之后的主燃燒；根據(jù)扭矩校正值通過將增加的校正加到目標(biāo)進(jìn)氣量來確定目標(biāo)進(jìn)氣量，依據(jù)實(shí)際的空氣量和目標(biāo)空氣/燃料比，通過計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量來確定目標(biāo)燃料噴射量。


圖1是依照本發(fā)明的本實(shí)施方案的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的系統(tǒng)方框圖；圖2是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份1)；圖3是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份2)；圖4是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份3)；圖5是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份4)；圖6是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份5)；圖7是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份6)；圖8是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份7)；圖9是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份8)。
圖10是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份9)；圖11是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份10)；圖12是展示廢氣凈化控制的流程圖(部份11)；圖13是展示燃燒模式的第一個實(shí)例的時間圖；圖14是展示燃燒模式的第二個實(shí)例的時間圖；圖15是展示依照本發(fā)明的燃燒模式的時間圖；圖16是展示用③指示的本發(fā)明與用①指示的第一個實(shí)例和用②指示的第二個實(shí)例關(guān)于廢氣條件的比較的圖；圖17A到17D是展示主燃燒定時和廢氣條件之間的關(guān)系的圖；圖18是展示用于預(yù)先燃燒的目標(biāo)燃料噴射定時圖；圖19是展示用于預(yù)先燃燒的目標(biāo)燃料噴射量圖；
圖20是展示用于主燃燒的目標(biāo)燃料噴射定時圖；圖21展示依照本發(fā)明的另一種燃燒模式的時間圖；圖22是展示切換到分裂延遲燃燒的流程圖。
圖23是展示在再生期間PM量和目標(biāo)λ之間關(guān)系的曲線圖；圖24是展示能夠執(zhí)行DPF再生和S(硫)毒化解除的操作范圍的圖；圖25是展示包括扭矩校正的空氣量控制的流程圖；圖26是展示燃料噴射量控制的流程圖；圖27是用于計(jì)算基本扭矩校正值的示意圖；圖28是展示主噴射定時和扭矩校正系數(shù)之間關(guān)系的曲線圖；圖29是展示冷卻水溫度和扭矩校正系數(shù)之間關(guān)系的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
首先參照圖1，依照本發(fā)明的一個實(shí)施方案的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(在此是作為柴油發(fā)動機(jī)展示的)將被描述。
柴油發(fā)動機(jī)1在進(jìn)氣道2具有可變噴嘴型渦輪增壓器3的吸入空氣壓縮機(jī)，以便吸入的空氣被該壓縮機(jī)增壓并且在中間冷卻器4被冷卻，然后通過進(jìn)氣節(jié)流閥5，再流過收集器6進(jìn)入每個汽缸的燃燒室。燃料被公用軌道型燃料噴射系統(tǒng)(即，高壓燃料泵7)增壓后傳送到公用軌道8并且被從每個汽缸的燃料噴射器9直接噴射到燃燒室。吸入燃燒室的空氣和被噴射的燃料的混合物借助壓縮點(diǎn)火燃燒，而廢氣被排放到廢氣通道10。
排放到廢氣通道10中的一部份廢氣通過EGR通道11經(jīng)由EGR閥12返回到進(jìn)氣一側(cè)。廢氣的其余部分通過可變噴嘴型渦輪增壓器3的廢氣渦輪，以便驅(qū)動該渦輪增壓器。
在本文中，在廢氣通道10中廢氣渦輪的下游設(shè)置了NOx捕集催化劑13，用于當(dāng)廢氣的空氣/燃料比稀的時候捕獲廢氣中的NOx并且當(dāng)廢氣空氣/燃料比變得濃的時候清除被捕獲的NOx。此外，NOx捕集催化劑13攜帶氧化催化劑(貴金屬)以便具有氧化流經(jīng)此的廢氣成份(HC，CO)的功能。
此外，NOx捕集催化劑13的下游設(shè)置了狄塞爾微粒過濾器(在下文中稱之為DPF)14。DPF 14也攜帶氧化催化劑(貴金屬)以便具有氧化流經(jīng)那里的廢氣成份(HC，CO)的功能。在此期間，NOx捕集催化劑13和DPF 14可能被反向配置，而且DPF可能在其上攜帶NOx捕集催化劑，以便構(gòu)成一個整體單元。
為了控制發(fā)動機(jī)1而提供給控制單元20的輸入是來自用來檢測發(fā)動機(jī)速度Ne的發(fā)動機(jī)速度傳感器21、用來檢測加速裝置開度APO的加速器裝開度傳感器21、用來檢測吸入空氣量Qac的氣流計(jì)23和用來檢測冷卻水溫度Tw的水溫傳感器24的信號。
進(jìn)一步提供用來檢測NOx捕集催化劑13的溫度(催化劑溫度)的催化劑溫度傳感器25、用來在廢氣通道10的DPF 14的入口一側(cè)檢測廢氣壓力的廢氣壓力傳感器26、用來檢測DPF 14的溫度(DPF溫度)的DPF溫度傳感器27和用來檢測DPF 14出口一側(cè)的廢氣的空氣/燃料比(在下文中稱之為廢氣λ，而且它的數(shù)值是用過量空氣比表示的)的空氣/燃料比傳感器28，而且來自這些傳感器的信號也被輸入到控制單元20。然而，NOx捕集催化劑13的溫度和DPF 14的溫度可借助配置在NOx捕集催化劑13和DPF 14下游的廢氣溫度傳感器(未展示)從廢氣溫度間接檢測。
根據(jù)那些信號，控制單元20把燃料噴射指令信號輸出給用來控制燃料噴射量和每個燃料噴射器9的燃料噴射定時的燃料噴射器9，把一個開度指令信號輸出給進(jìn)氣節(jié)流閥5，把一個開度指令信號輸出給EGR閥12，等。
在此處，控制單元20完成廢氣凈化控制，包括通過使DPP 14捕獲的和在其上積聚的PM燃盡而對DPF 14再生的控制、用來清除NOx捕集催化劑13捕獲的NOx的控制和用來解除NOx捕集催化劑13的S(硫)-毒化的控制，而且這樣的廢氣凈化控制在下文中將予以詳細(xì)描述。
圖2到12是展示在控制單元20中完成的廢氣凈化控制的流程圖。
首先參照圖2的流程圖描述廢氣凈化控制。
在步驟S1中，各種不同的傳感器信號被讀出，以檢測發(fā)動機(jī)速度Ne，加速器開度APO、吸入空氣量Qac、催化劑溫度、DPF入口側(cè)壓力，DPE溫度、DPF出口側(cè)溫度和DPF出口側(cè)廢氣λ。
在步驟S2中，判定廢氣系統(tǒng)中的NOx捕集催化劑13究竟是處在低溫條件下還是高溫條件下。當(dāng)催化劑溫度等于或低于NOx捕集催化劑13的活化溫度T5的時候，確定NOx捕集催化劑13處在低溫條件下，而且處理轉(zhuǎn)到圖12的對預(yù)熱促進(jìn)模式的控制，這將在稍后予以描述。當(dāng)確定NOx捕集催化劑13處在高溫條件下的時候，處理轉(zhuǎn)到步驟S3。
在步驟S3，NOx量(即被NOx捕集催化劑13捕獲并且積聚在其上的NOx的量)被計(jì)算出來。例如，與在美國專利第5,437,887號的第8欄中揭示的對NOx的吸收量的計(jì)算類似，NOx的量可能依據(jù)發(fā)動機(jī)速度的累積值(即，曲軸轉(zhuǎn)數(shù)的累積值)或行駛距離來估計(jì)。在使用累積值的情況下，累積值在完成NOx清除的時候(包括當(dāng)NOx清除連同S-毒化解除一起實(shí)現(xiàn)的時候)被重新設(shè)定。
在步驟S4中，作為由于S-毒化而積聚在NOx捕集催化劑13上的硫的量的硫積聚量(在下文中簡稱為S量)被計(jì)算出來。關(guān)于這一點(diǎn)，類似于上述的NOx量的計(jì)算，S量能依據(jù)發(fā)動機(jī)速度的累積值或行駛距離來估計(jì)。在使用累積值的情況下，當(dāng)完成S-毒化解除時，累積值被重新設(shè)定。
在步驟S5中，PM量(即，被DPF 14捕獲并且在其上積聚的PM量)是以下述方式計(jì)算的。隨著PM數(shù)量增加，DPF出口側(cè)廢氣壓力自然增加。因此，DPF出口側(cè)廢氣壓力被廢氣壓力傳感器26檢測而且與標(biāo)準(zhǔn)的廢氣壓力相比較，借此估算PM量。同時，將會通過把來自PDF 14先前的再生的發(fā)動機(jī)速度或行駛距離的累積值與廢氣壓力相結(jié)合來估算PM量。
在步驟S6中，判定指明PDF再生正在進(jìn)行的reg標(biāo)志是否已被設(shè)定。在reg標(biāo)志已被設(shè)定(＝1)的情況下，處理轉(zhuǎn)到圖3中的DPF再生模式控制，稍后將予以描述。
在步驟S7中，判定指明S-毒化解除正在進(jìn)行中的desul標(biāo)志是否已被設(shè)定。在desul標(biāo)志已被設(shè)定(＝1)的情況下，處理轉(zhuǎn)到圖4中的對S-毒化解除模式的控制，稍后將予以描述。
在步驟S8中，判定指明用來凈化NOx捕集催化劑13的NOx捕集器的濃強(qiáng)化(rich spike)模式正在進(jìn)行中的sp標(biāo)志是否已被設(shè)定。在sp標(biāo)志已被設(shè)定(＝1)的情況下，處理轉(zhuǎn)到圖5中對濃強(qiáng)化模式的控制，稍后將予以描述。
在步驟S9中，判定指明在DPF 14的再生和S-毒化解除之后的熔化損傷防止模式正在進(jìn)行中的sp標(biāo)志是否已被設(shè)定。在sp標(biāo)志已被設(shè)定(＝1)的情況下，處理轉(zhuǎn)到圖6中的對熔化損傷防止模式的控制，稍后將予以描述。
在步驟S10中，判定指明請求DPF 14再生的rq-DPF標(biāo)志是否已被設(shè)定。在請求DPF 14再生以使rq-DPF標(biāo)志被設(shè)定(＝1)的情況下，處理轉(zhuǎn)到稍后將予以描述的圖7的流程，當(dāng)請求DPF 14再生的情況下在此確定用于再生的優(yōu)先順序。
在步驟S11中，判定指明請求S-毒化解除的rq-desul標(biāo)志是否已被設(shè)定。在rq-desul標(biāo)志已被設(shè)定(＝1)(即，請求S-毒化解除)的情況下，處理轉(zhuǎn)到稍后將予以描述的圖8的流程，當(dāng)請求S-毒化解除的情況下在此確定用于再生的優(yōu)先順序。
在步驟S12中，判定在步驟S5中計(jì)算的DPF 14的PM量是否超過PM1以及是否到了使DPF 14再生的時間。
在PM量大于PM1從而確定已到使DPF 14再生的時間的情況下，處理轉(zhuǎn)到圖9的流程，在此，在步驟S701中設(shè)定rq-DPF標(biāo)志(＝1)以請求DPF 14的再生。
在步驟S13中，判定在步驟S4中計(jì)算的NOx捕集催化劑的S量是否超過預(yù)定的量S1以及是否到了解除S-毒化的時間。
在S量大于S1從而確定解除NOx捕集催化劑的S-毒化的時間已經(jīng)到來的情況下，處理轉(zhuǎn)到圖10的流程，在此在步驟S801中設(shè)定rq-desul標(biāo)志以請求S-毒化解除。
在步驟S14中，判定在步驟S3中計(jì)算的NOx捕集催化劑13的NOx量是否超過預(yù)定的量NOx1以及是否到了凈化NOx捕集器的時間。
在NOx量大于NOx1從而確定凈化NOx捕集催化劑13的NOx捕集器的時間已經(jīng)到來的情況下，處理轉(zhuǎn)到圖11的流程，在此，在步驟901中設(shè)定rq-sp標(biāo)志以提出NOx捕集器凈化請求(濃強(qiáng)化請求)。
然后，對圖3的DPF再生模式的控制將被描述。如果PM量超過預(yù)定的量PM1以致rq-DPF標(biāo)志被設(shè)定(＝1)而且響應(yīng)于此，稍后將予以描述的圖7的流程被執(zhí)行，以致reg標(biāo)志被設(shè)定(＝1)，開始圖3的處理流程。
在步驟101中，為了DPF 14的再生，發(fā)動機(jī)的燃燒模式從正常稀燃燒模式切換到依照本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式(split retardcombustion mode)。
在此，依照本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式將予以描述。在此期間分裂延遲燃燒模式不是用于DPF 14的再生而是被用于解除S-毒化、NOx捕集器的凈化(濃強(qiáng)化)和促進(jìn)發(fā)動機(jī)預(yù)熱。
在執(zhí)行DPF 14的再生的情況下，保持廢氣λ介于1和1.4之間以及DPF 14的溫度在600℃以上是必要的。此外，在執(zhí)行解除S-毒化的情況下，實(shí)現(xiàn)λ≤1和廢氣溫度≥600℃是必要的。
在稀條件下正常使用的操作范圍中，完成先導(dǎo)噴射是有用的實(shí)踐。先導(dǎo)注射定時是BTDC 40°到10°，以及先導(dǎo)噴射量為1-3mm3/st。主噴射定時是BTDC 10°到-20°，而且先導(dǎo)噴射和主噴射之間的間隔被設(shè)定為大約10℃A到30℃A。
為了在發(fā)動機(jī)的正常操作下實(shí)現(xiàn)用于DPF 14的再生和S-毒化解除等的低λ和高廢氣溫度，減少吸入空氣量是必要的。然而，當(dāng)吸入空氣量被減少時汽缸內(nèi)的壓縮結(jié)束溫度降低，以致燃燒變得不穩(wěn)定。因此，如果先導(dǎo)噴射的設(shè)定類似于正常的稀燃燒模式，那么提前主噴射的定時是必要的(參見圖13中稱第一個實(shí)例)。因?yàn)橛脕砩邚U氣溫度的噴射定時的延遲將引起不穩(wěn)定燃燒，所以通過這樣設(shè)定燃料噴射量和噴射定時由于延遲的限制而難以實(shí)現(xiàn)低λ和高廢氣溫度。
因此，未審查的日本專利公開第2000-320386號通過把主噴射分裂并由此擴(kuò)展延遲的限制來實(shí)現(xiàn)低和高廢氣溫度。
然而，由于在先前注射或噴射的燃料的燃燒活躍的條件下進(jìn)行下一次注射，所以引起圖14所示的連續(xù)燃燒。即，用于主燃燒的燃料被分開的各部分被噴射到先前噴射的燃燒火焰中，以致燃燒在燃料噴射后直接開始，因此提高了擴(kuò)散燃燒的速率，使局部當(dāng)量比變得非常濃，所以大大增加煙排放。
因此，依照本發(fā)明，用來產(chǎn)生主扭矩的主燃燒和主燃燒之前的預(yù)先燃燒如同圖15所示的那樣執(zhí)行。即，燃料噴射(a，b)被控制成使預(yù)先燃燒發(fā)生在壓縮上止點(diǎn)(TDC)附近，以及主燃燒在預(yù)先燃燒完全結(jié)束之后開始。
即，燃料的噴射(a)是在壓縮沖程期間完成的，以便由此執(zhí)行用來升高鄰近TDC的汽缸內(nèi)溫度(壓縮結(jié)束溫度)。雖然用來產(chǎn)生預(yù)先燃燒的熱量的燃料的噴射量依據(jù)發(fā)動機(jī)操作條件變化，但是至少噴射的燃料量使預(yù)先燃燒的熱量生成能夠被感知而且在用于主燃燒的燃料噴射時汽缸內(nèi)溫度高于自燃溫度。此外，通過根據(jù)基于發(fā)動機(jī)操作條件估算的壓縮結(jié)束溫度改變用于預(yù)先燃燒的燃料噴射量和噴射定時，預(yù)先燃燒的穩(wěn)定性能夠得到改善。
然后，用于主燃燒的燃料的噴射(b)是TDC之后執(zhí)行的，以致主燃燒在預(yù)先燃燒完全結(jié)束之后開始。
即，通過借助預(yù)先燃燒升高汽缸內(nèi)溫度，主燃燒的延遲限制被擴(kuò)展，以便由此提高在將廢氣溫度控制到目標(biāo)溫度方面的控制能力，而在另一方面，通過在預(yù)先燃燒完全結(jié)束之后噴射用于主燃燒的燃料，獲得用于主燃燒的點(diǎn)火延遲的時間周期，由此使主燃燒中的預(yù)混合燃燒速率變得更高以及抑制煙排放。
預(yù)先燃燒的燃燒開始定時和主燃燒的燃燒開始定時之間的間隔至少是20℃A，盡管其可根據(jù)發(fā)動機(jī)速度的變化而改變，因?yàn)槿绻皇沁@樣，預(yù)先燃燒(預(yù)先燃燒的放熱)將不完全結(jié)束。通過以這種方式設(shè)定間隔，主燃燒的惡化能夠得到抑制，因此可能防止在煙排放方面的惡化。此外，因?yàn)橹魅紵谂蛎洓_程期間開始，所以燃燒速度是非常緩慢的，以致主燃燒在ATDC 50°或之后完成。通過盡可能多地延遲主燃燒的燃燒結(jié)束定時，主燃燒變得緩慢，因此可能抑制在燃燒噪聲方面的惡化。
通過實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的分裂，如同在圖16中用③指出的那樣，分別與用①和②指出的圖13、14的第一個和第二個實(shí)例相比較，即使在實(shí)現(xiàn)濃條件的時候也能夠獲得廢氣溫度高和煙排放少的燃燒。此外，本發(fā)明的分裂呈現(xiàn)非常低的HC濃度。
此外，由于主燃燒的延遲限制通過預(yù)先燃燒得到擴(kuò)展，在低λ條件下的燃燒即使在主燃燒的噴射定時被延遲的時候也可以是穩(wěn)定的，因此獲得高廢氣溫度變成可能的。
參照圖17A到17D，主燃燒的定時的延遲增加主燃燒中預(yù)混合燃燒的比例，從而甚至在λ小的條件下，主燃燒的定時被延遲得越多，煙排放就受到的越大抑制。此外，如果主燃燒的定時被延遲，就能實(shí)現(xiàn)較高的廢氣溫度。因此，通過改變用于主燃燒的燃料噴射定時，廢氣溫度能夠得到控制。
圖18展示使用發(fā)動機(jī)操作條件(發(fā)動機(jī)速度Ne和負(fù)荷Q)作為參數(shù)的用于預(yù)先燃燒的目標(biāo)燃料噴射時間。
圖19展示使用發(fā)動機(jī)操作條件(發(fā)動機(jī)速度Ne和負(fù)荷Q)作為參數(shù)的用于預(yù)先燃燒的目標(biāo)燃料噴射量。
圖20展示使用發(fā)動機(jī)操作條件(發(fā)動機(jī)速度Ne和負(fù)荷Q)作為參數(shù)的用來實(shí)現(xiàn)某個目標(biāo)廢氣溫度的目標(biāo)燃料噴射定時(主噴射定時)。為了扭矩的校正，通過稍后將描述的方式確定用于主燃燒的燃料噴射量。
同時，在低負(fù)荷的條件下，用來獲得目標(biāo)廢氣溫度的主燃燒的燃燒時間被大大延遲，以致下述的情況發(fā)生，即，只有一個預(yù)先燃燒不能維持在主燃燒的噴射定時汽缸內(nèi)溫度為高。在這種情況下，如圖21所示，預(yù)先燃燒以這種方式完成多次，即，燃燒的熱釋放不互相重疊。由此，即使在低負(fù)荷條件下，也能同時獲得低的煙排放和高的廢氣溫度。
如同前面描述過的那樣，在DPF再生、S-毒化解除等需要低λ和高廢氣溫度的情況下，燃燒模式被切換到本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式。更明確地說，如同圖22的流程圖所展示的那樣，在步驟S1101中，用于預(yù)先燃燒的燃料噴射量(參照圖19)的燃料在預(yù)先燃燒的燃料噴射定時(參照圖18)噴射。然后，在步驟S1102中，用于主燃燒的燃料噴射在延遲的燃料噴射定時執(zhí)行(參照圖20)。
回過來參照圖3，在步驟S101中發(fā)動機(jī)的燃燒模式從正常的稀燃燒模式切換到本發(fā)明的用于DPF的再生的分裂延遲燃燒模式之后，處理轉(zhuǎn)到步驟S102。
在步驟S102中，廢氣λ被控制到目標(biāo)值。在DPF再生時，廢氣λ的目標(biāo)值依據(jù)PM量的變化發(fā)生改變。因此，在DPF入口一側(cè)的廢氣壓力被檢測并且與發(fā)動機(jī)操作條件(發(fā)動機(jī)速度Ne和負(fù)荷Q)下的基準(zhǔn)廢氣壓力進(jìn)行比較，由此估計(jì)PM量、確定與圖23所示的PM量相對應(yīng)的目標(biāo)λ和將廢氣λ控制到目標(biāo)值。
對目標(biāo)λ的控制(稍后將予以描述)是在進(jìn)行扭矩校正的時候完成的，因?yàn)榕ぞ乇谎舆t燃燒降低。
在步驟S103中，判定DPF的溫度是否超過目標(biāo)上限T22。
如果DPF溫度＞T22，那么DPF溫度在再生期間超過該上限，所以處理轉(zhuǎn)到步驟S110，在此，主燃燒的燃料噴射定時被提前以降低廢氣溫度。
在步驟S104中，確定DPF14溫度是否低于目標(biāo)下限T21。
如果DPF溫度＜T21，那么DPF溫度在DPF 14的再生期間被降低到該下限以下，所以處理轉(zhuǎn)到步驟S109，在此，主燃燒的燃料噴射定時被延遲以升高廢氣溫度。
在步驟S105中，判定是否已從DPF再生的起點(diǎn)逝去預(yù)定的時間t dpfreg。如果該預(yù)定的時間已逝去，那么在DPF 14上積聚的PM被完全燃盡，所以處理轉(zhuǎn)到步驟S106。
在步驟S106中，燃燒模式從本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式切換到正常燃燒模式，以便停止DPF 14的加熱，因?yàn)镈PF再生已完成。
在步驟S107中，reg標(biāo)志被清除(＝0)，因?yàn)镈PF再生已完成。
在步驟S108中，rec標(biāo)志被設(shè)定(＝1)，以便開始熔化損傷防止模式，因?yàn)殡m然DPF再生已完成，但是如果保留DPF 14上的PM，那么廢氣λ的快速增加有可能使PM立刻在DPF 14處燃燒并且引起熔化損傷。
然后，將描述圖4所示的用于S-毒化解除模式的控制。在NOx捕集催化劑13中S(硫)的量超過預(yù)定量S1，以致rq-desul標(biāo)志被設(shè)定(＝1)而且作為對此的響應(yīng)，稍后將描述的圖8的處理流程被執(zhí)行以便設(shè)定desul標(biāo)志(＝1)的情況下，開始圖4的處理流程。
在步驟S201中，為了解除NOx捕集催化劑13的S-毒化，發(fā)動機(jī)的燃燒模式從正常的稀燃燒模式切換到本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式。
在步驟S202中，將λ控制為理想配比。即，通過按理想配比設(shè)定目標(biāo)廢氣λ來控制廢氣λ。對目標(biāo)廢氣λ的控制(稍后予以詳細(xì)描述)是在完成扭矩校正的同時完成的，因?yàn)檠舆t燃燒引起扭矩降低。
在步驟S203中，判定催化劑溫度是否高于預(yù)定溫度T4。例如，T4被設(shè)定在600℃，因?yàn)樵贐a作為NOX捕集催化劑的情況下至理想配比的濃的氣氛需要在600℃或以上。
如果催化劑溫度低于預(yù)定溫度T4，那么處理轉(zhuǎn)到步驟S210，在此主燃燒的燃料噴射定時被延遲，以便升高廢氣溫度。
在步驟S204中，判定是否已從S-毒化解除模式的起點(diǎn)逝去預(yù)定的時間t desul。如果該預(yù)定的時間已逝去，則確定S-毒化解除已完成而且處理轉(zhuǎn)到步驟S205。
在步驟S205中，由于S-毒化解除已完成，所以燃燒模式從本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式切換到正常燃燒模式，以便停止NOx捕集催化劑13的預(yù)熱。當(dāng)然，理想配比操作同時被取消。
在步驟S206中，由于S-毒化解除已完成，所以desul標(biāo)志被清除(＝0)。
在步驟S207中，rec標(biāo)志被設(shè)定(＝1)，以便開始熔化損傷防止模式，因?yàn)殡m然S-毒化解除已完成，如果PM積聚在DPF 14上，在這樣的高溫條件下廢氣λ的快速增加有可能使PM立刻在DPF 14處全部燃燒并且導(dǎo)致熔化損傷。
在步驟S208中，rq-so標(biāo)志被清除(＝0)。通過S-毒化解除的執(zhí)行，同時導(dǎo)致清除NOx，因?yàn)镹Ox捕集催化劑受到理想配比的影響。因此，如果已經(jīng)做過，則這是用來取消NOx清除請求(濃強(qiáng)化請求)。
然后，將描述圖5的濃強(qiáng)化模式(NOx清除模式)。當(dāng)NOx捕集催化劑13的NOx量超過預(yù)定量NOx1，以致rq-sp標(biāo)志被設(shè)定(＝1)并且作為對此的響應(yīng)，圖7或8的處理流程被執(zhí)行以使sp標(biāo)志被設(shè)定(＝1)的時候，開始圖5的處理流程。
在步驟S301中，為了清除NOx捕集催化劑13中的NOx，發(fā)動機(jī)的燃燒模式從正常的稀燃燒模式切換到本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式。
在步驟S302中，廢氣λ被控制為濃。即，通過把目標(biāo)λ設(shè)定為濃來控制廢氣λ。對目標(biāo)λ的控制(稍后將予以詳細(xì)描述)是在進(jìn)行扭矩校正的同時完成的，因?yàn)榕ぞ乇谎舆t燃燒降低。
在步驟S303中，判定是否已從濃強(qiáng)化模式的起點(diǎn)逝去預(yù)定時間tspike。如果該預(yù)定的時間已逝去，那么判定NOx清除已完成而且流程轉(zhuǎn)到步驟S304。
在步驟S304中，由于NOx清除已完成，燃燒模式從分裂延遲燃燒模式切換到正常燃燒模式。當(dāng)然，濃操作被同時取消。
在步驟S305中，由于NOx清除已完成，sp標(biāo)志被取消(＝0)。
然后，將描述圖6的熔化損傷防止模式。當(dāng)DPF再生或S-毒化解除已完成而且圖3或圖4的流程被執(zhí)行以使rec標(biāo)志被設(shè)定(＝1)時，開始圖6的處理流程。
在步驟401中，由于DPF 14恰好在DPF再生等處理之后仍然處在高溫條件下，并因此把廢氣λ快速控制到濃有可能引起DPF 14上剩余的PM立刻全部燃燒并因此引起熔化損傷，所以廢氣λ被控制到目標(biāo)值，例如，控制到使λ≤1.4。同時，在熔化損傷防止模式中，希望廢氣溫度低，從而不用本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式而用正常燃燒模式把廢氣λ控制到目標(biāo)值。
在步驟402中，判定DPF 14的溫度是否低于PM不可能快速氧化的預(yù)定溫度T3(例如，500℃)。如果DPF 14的溫度高于T3，廢氣λ的控制則繼續(xù)。如果DPF 14的溫度低于T3，即使氧的濃度變成與大氣中的濃度相等，DPF 14的損傷也能被避免，所以處理流程轉(zhuǎn)到步驟S403。
在步驟403中，由于不存在任何DPF 14熔化損傷的可能性，所以廢氣λ的控制結(jié)束。
在步驟404中，由于熔化損傷防止模式已結(jié)束，所以rec標(biāo)志被清除(＝0)。
然后，將描述圖7的第一再生優(yōu)先順序確定流程。當(dāng)DPF再生請求(rq-DPF標(biāo)志＝1)被發(fā)出的時候，開始圖7的處理流程。在此期間，該流程在DPF再生請求、S-毒化解除請求或NOx清除請求同時發(fā)出的時候確定優(yōu)先順序。
在步驟S501中，借助類似于步驟S13的方法，判定S量是否超過預(yù)定量S1以及是否到了解除S-毒化的時間。
如果S量＞S1，處理轉(zhuǎn)到圖10的處理流程的步驟S801，以便設(shè)定rq-desul標(biāo)志(＝1)和發(fā)出S-毒化解除請求。在這種情況下，優(yōu)先順序是用圖8的處理流程確定的。
在S的積聚量＜S1的情況下，處理轉(zhuǎn)到S502。
在步驟S502中，確定rq-sp標(biāo)志是否已被設(shè)定(＝1)，即NOx清除請求(濃強(qiáng)化請求)是否已發(fā)出。如果尚未發(fā)出，處理轉(zhuǎn)到步驟S503。
在步驟S503中，借助類似于步驟S14的技術(shù)，確定NOx量是否超過預(yù)定數(shù)NOx1以及是否到了凈化NO捕集器的時機(jī)。
如果NOx量＞NOx1，處理轉(zhuǎn)到圖11的流程的步驟S901，以便設(shè)定rq-sp標(biāo)志(＝1)并且發(fā)出NOx清除請求(濃強(qiáng)化請求)。
如果在步驟S503中判定NOx量＜NOx1，這是僅僅發(fā)出DPF再生請求的情況，所以處理轉(zhuǎn)到步驟S504。
在步驟S504中，判定發(fā)動機(jī)操作條件是否處在能夠執(zhí)行DPF再生和S-毒化解除的范圍中(即，不同于低速和低負(fù)荷范圍的操作范圍，在該范圍中溫度升高的程度比較小而且排氣效率的惡化程度不超過允許值)。如果發(fā)動機(jī)操作條件在能夠執(zhí)行DPF再生的范圍中，處理轉(zhuǎn)到步驟505，以便設(shè)定reg標(biāo)志(＝1)并且著手進(jìn)行DPF再生。
如果在步驟S502中判定rq-sp標(biāo)志已被設(shè)定(＝1)，這是DPF再生請求和NOx清除請求被同時發(fā)出的情況，所以處理轉(zhuǎn)到步驟S506。
在步驟S506中判定發(fā)動機(jī)是否正在NOx排放量很小(例如，穩(wěn)定狀態(tài))的條件下操作。在NOx排放量小的發(fā)動機(jī)操作條件下，即使NOx捕集催化劑13的再生略有延遲也幾乎不在尾管引起任何廢氣惡化，所以最好把優(yōu)先級給予對發(fā)動機(jī)操作有很大影響的DPF再生。因此，在這種情況下，處理轉(zhuǎn)到步驟S507。
在NOx排放量大的發(fā)動機(jī)操作條件(例如，加速條件)下，希望把優(yōu)先級給予NOx捕集催化劑13的再生以便防止尾管中廢氣的惡化。因此，在這種情況下，處理轉(zhuǎn)到步驟S508，以便設(shè)定sp標(biāo)志(＝1)以及著手進(jìn)行NOx清除(濃強(qiáng)化)。
在步驟S507中，判定DPF的溫度是否高于DPF 14上攜帶的氧化催化劑被活化的溫度T6。如果在開始升高DPF 14溫度的時候低于T6，優(yōu)選的是把優(yōu)先級給予NOx捕集催化劑13的再生。這是因?yàn)榧词归_始升高DPF 14的溫度，DPF 14被加熱到DPF的再生能被執(zhí)行的溫度要花費(fèi)很長的時間，而且可能在溫度的上升期間引起廢氣尾管處的NOx惡化。因此，在這種情況下，處理轉(zhuǎn)到步驟S508，以便設(shè)定sp標(biāo)志(＝1)和著手進(jìn)行NOx清除(濃強(qiáng)化)。
如果在步驟S507中判定DPF的溫度＞T6，那么處理轉(zhuǎn)到步驟S504和S505以便把優(yōu)先級給予DPF再生。
然后，將描述圖8的第二再生優(yōu)先級順序確定流程。如果S-毒化解除請求(rq-desul標(biāo)志＝1)已發(fā)出，開始圖8的處理流程。在此期間，這個處理流程是當(dāng)S-毒化解除請求和NOx清除請求同時發(fā)出時用來確定優(yōu)先級順序的。
在S601步驟中，在S-毒化解除請求發(fā)出之后并且用類似于步驟S12的技術(shù)確定PM量是否超過預(yù)定量PM1以及是否到了再生DPF 14的時間。
如果PM量＞PM1，那么處理轉(zhuǎn)到圖9的處理流程的步驟S701，以便設(shè)定rg-DPF標(biāo)志(＝1)和發(fā)出DPF再生請求。在這種情況下，用圖7的處理流程確定優(yōu)先級順序。
如果PM量＜PM1，處理轉(zhuǎn)到步驟S602。
在步驟S602中，判定催化劑溫度是否高于預(yù)定溫度T1。如果高于該溫度，處理轉(zhuǎn)到步驟S603。
在步驟S603中，判定發(fā)動機(jī)操作條件是否處在能夠執(zhí)行DPF再生和S-毒化解除的操作范圍中(即，不同于低速和低負(fù)荷范圍的操作范圍，在該范圍中溫度上升的程度比較小而且排氣效率的惡化程度不超過允許值)。如果該發(fā)動機(jī)操作條件是在能夠執(zhí)行S-毒化解除的范圍中，處理轉(zhuǎn)到步驟S604，以便設(shè)定desul標(biāo)志(＝1)和著手進(jìn)行S-毒化解除。
如果在步驟S602中判定催化劑溫度＜T1，優(yōu)選的是把優(yōu)先級給予NOx清除。這是因?yàn)椋词归_始升高DPF 14的溫度，把催化劑加熱到能執(zhí)行S-毒化解除的溫度仍然要花費(fèi)很長的時間，而且有可能在催化劑的溫度上升期間在廢氣尾管處引起NOx惡化。相應(yīng)地，處理轉(zhuǎn)到步驟S605。
在步驟S605中，判定rq-sp標(biāo)志是否已設(shè)定(＝1)，即，判定是否NOx清除請求已發(fā)出。如果已發(fā)出，處理轉(zhuǎn)到步驟S607以便設(shè)定sp標(biāo)志(＝1)和著手進(jìn)行NOx清除(濃強(qiáng)化)。
如果rq-sp標(biāo)志尚未設(shè)定，處理轉(zhuǎn)到步驟S606。
在步驟S606中，在S-毒化解除請求發(fā)出之后并且用類似于步驟S14的技術(shù)判定NOx量是否超過預(yù)定值NOx1以及是否到了凈化NOx捕集器的時候。
如果NOx量＞NOx1，處理轉(zhuǎn)到圖11的處理流程的步驟S901，以便設(shè)定rq-sp標(biāo)志(＝1)。
然后，將描述圖12的預(yù)熱促進(jìn)模式的控制。該控制是在催化劑溫度等于或低于T5時執(zhí)行的。
在步驟S1001中，判定發(fā)動機(jī)的操作是否處在能夠執(zhí)行預(yù)熱促進(jìn)操作的操作范圍內(nèi)。在這方面，由于預(yù)熱促進(jìn)操作是借助本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式執(zhí)行的，所以判定發(fā)動機(jī)的操作是否處在能夠執(zhí)行分裂延遲燃燒模式的范圍中。具體地說，在圖24中展示的能夠執(zhí)行DPF再生和S-毒化解除的范圍被認(rèn)為是能夠執(zhí)行預(yù)熱促進(jìn)操作的操作范圍，而且，如果發(fā)動機(jī)操作條件處在這個范圍中，則處理轉(zhuǎn)到步驟S1002。
在步驟S1002中，為了促進(jìn)預(yù)熱，發(fā)動機(jī)的燃燒模式從正常的稀燃燒模式切換到本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式。通過切換到本發(fā)明的該燃燒模式，廢氣溫度變高，從而使促進(jìn)催化劑的預(yù)熱變成可能。
另外，在這種情況下，目標(biāo)λ被設(shè)定以及廢氣λ被控制到目標(biāo)λ，稍后將詳細(xì)描述的對目標(biāo)λ的控制是在進(jìn)行扭矩校正的同時完成的，因?yàn)榕ぞ乇谎舆t燃燒降低。
在步驟S1003中，判定催化劑溫度是否高于T5，即，它的活化溫度。如果催化劑溫度＞T5，那么處理轉(zhuǎn)到S1004，以便把燃燒模式從本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式切換到正常燃燒模式并且結(jié)束預(yù)熱促進(jìn)操作。
然后，將描述在本發(fā)明的分裂延遲燃燒模式期間對目標(biāo)λ的控制以及扭矩校正。
延遲燃燒引起扭矩下降，所以在維持目標(biāo)λ的同時怎樣補(bǔ)償扭矩的下降是重要的。此外，由于廢氣溫度通過延遲用于主燃燒的燃料噴射定時升高得越多，扭矩下降得就越多，所以處理這個問題是必要的。此外，尤其是在預(yù)熱促進(jìn)模式的情況下，如果在發(fā)動機(jī)的某些部分溫度低，則雖然用于主燃燒的燃料噴射定時是一樣的，但是燃燒效率降低并且扭矩降低許多。因此，處理這個問題也是必要的。
圖25是包括扭矩校正的用于吸入空氣量控制的流程圖。
在步驟S2001中，等同于被請求發(fā)動機(jī)扭矩的被請求的燃料注射量QFDRV依據(jù)加速器開度APO和發(fā)動機(jī)速度Ne被計(jì)算出來。
在步驟S2002中，基本目標(biāo)空氣量tQacb依據(jù)目標(biāo)燃料噴射量QFDRV和目標(biāo)λ被計(jì)算出來。在此期間，目標(biāo)λ如同前面描述的那樣被確定為分別經(jīng)歷DPF產(chǎn)生、S-毒化解除、NOx清除和預(yù)熱加速。
在步驟S2003中，判定分裂延遲燃燒模式是否正在進(jìn)行中。如果分裂延遲燃燒模式正在進(jìn)行中，處理轉(zhuǎn)到步驟S2004。
在步驟S2004中，基本扭矩校正值Kal依據(jù)目標(biāo)λ和發(fā)動機(jī)速度Ne參照圖27的圖表被計(jì)算出來。在這方面，如果目標(biāo)λ變成小于1，扭矩被減速，以使Ka1在目標(biāo)λ變成小于1時變得更大。此外，如果發(fā)動機(jī)速度Ne變得更高，即使燃燒時間一樣也會引起曲柄角改變，因此引起扭矩降低。于是，當(dāng)發(fā)動機(jī)速度Ne更高時，Ka1也變得更大。
在步驟S2005中，用于基本扭矩校正值的校正系數(shù)Ka2是在分裂延遲燃燒模式期間依據(jù)燃料噴射定時(主噴射定時)計(jì)算出來的。具體地說，參照在圖28中展示的表，主噴射定時被延遲得越多，校正系數(shù)Ka2變得越大。這是因?yàn)橹鲊娚涠〞r延遲得越多，扭矩減少就越多。
在步驟S2006中，用于基本扭矩校正值的校正系數(shù)Ka3依據(jù)作為表示發(fā)動機(jī)溫度的參數(shù)的冷卻水溫度Tw被計(jì)算出來。具體地說，參照在圖29中展示的表，校正系數(shù)Ka3當(dāng)冷卻水溫度Tw較低的時候變得更大。這是因?yàn)槔鋮s水溫度Tw變得較低的時候燃燒效率變得較差，因此扭矩降低更多。這種校正在預(yù)熱加速模式是特別有效的。
在步驟S2007中，最后的扭矩校正值Ka＝Ka1×Ka2×Ka3依據(jù)基本扭矩校正值Ka1和校正系數(shù)Ka2、Ka3被計(jì)算出來。
在步驟S2008中，為了校正扭矩，目標(biāo)空氣量tQac＝tQacb×Ka通過使基本目標(biāo)空氣量tQacb乘以扭矩校正值Ka被計(jì)算出來。
另一方面，如果在步驟S2003中判定分裂延遲燃燒模式不在進(jìn)行中，則處理轉(zhuǎn)到步驟S2009，以便把基本目標(biāo)空氣量tQacb按原樣看作是最后的目標(biāo)空氣量tQac＝tQacb。
在步驟S2008和S2009之后，處理轉(zhuǎn)到步驟S2010，以便控制進(jìn)氣節(jié)流閥和EGR閥從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空氣量tQac。更具體說，進(jìn)氣節(jié)流閥被控制實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空氣量tQac，除此之外，為了進(jìn)行細(xì)調(diào)，實(shí)際空氣量Qac是用氣流計(jì)檢測的，而EGR閥受反饋控制，以使Qac＝tQac。
圖26展示用于燃料噴射量控制的流程圖。
在步驟S2101中，用氣流計(jì)檢測實(shí)際空氣量Qac。
在步驟S2102中，目標(biāo)燃料注射量tQF依據(jù)實(shí)際空氣量Qac和目標(biāo)λ被計(jì)算出來。
在步驟S2103中，燃料噴射閥被控制為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)燃料噴射量tQF。
從上面的描述將理解，在分裂延遲燃燒模式期間，供應(yīng)給發(fā)動機(jī)的目標(biāo)空氣量受到校正以便通過扭矩校正值來增加，并從實(shí)際空氣量和目標(biāo)空氣量計(jì)算出目標(biāo)燃料噴射量，借此控制燃料噴射閥，由此，扭矩的減少能在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)λ的同時受到抑制。
此外，通過按照用于主燃燒的燃料噴射定時(主噴射定時)校正上述的扭矩校正值，由主噴射定時的變化造成的扭矩變化能得到處理。
此外，通過按照發(fā)動機(jī)溫度(尤其是表示它的冷卻水溫度)校正上述的扭矩校正值，在預(yù)熱促進(jìn)模式由于溫度低造成的扭矩下降能得到處理。
此外，通過依據(jù)目標(biāo)λ和發(fā)動機(jī)速度計(jì)算上述的扭矩校正值的基本值(基本扭矩校正值)，由于目標(biāo)λ變得更濃造成的扭矩下降和由于發(fā)動機(jī)速度增加造成的扭矩下降都能得到處理。
從前面的描述將理解，通過依照本發(fā)明所述的借助預(yù)先燃燒升高汽缸內(nèi)溫度以及預(yù)先燃燒結(jié)束之后產(chǎn)生主燃燒，預(yù)混合燃燒通過主燃燒獲得，因此使升高廢氣溫度和獲得濃的空氣/燃料比而不惡化煙排放變成可能。此外，扭矩的下降將不可避免地由延遲燃燒引起。這種扭矩的減少能借助下述對發(fā)動機(jī)的燃料和空氣的控制在實(shí)現(xiàn)目標(biāo)空氣/燃料比的同時受到抑制，這種控制通過根據(jù)扭矩校正值把增加的校正加到目標(biāo)空氣量上來確定目標(biāo)空氣量，以及通過依據(jù)實(shí)際空氣量和目標(biāo)空氣/燃料比來計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量從而確定目標(biāo)燃料噴射量。
日本專利申請第P2003-279629號(2003年7月25日申請)的全部內(nèi)容在此并入作為參考。
雖然本發(fā)明已參照某個實(shí)施方案被描述，但是本發(fā)明不局限于上述的實(shí)施方案。鑒于前面的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到上述實(shí)施方案的修改方案和變化。本發(fā)明的范圍是用權(quán)利要求書定義的。
權(quán)利要求
1.一種用于廢氣通道中具有廢氣凈化器的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制裝置，其包括用于控制對發(fā)動機(jī)的燃料和空氣供應(yīng)的控制器，該控制器被配置成根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下提供在壓縮上止點(diǎn)或其附近的預(yù)先燃燒以及預(yù)先燃燒結(jié)束后的主燃燒；該控制器進(jìn)一步被配置成通過根據(jù)扭矩校正值將增加校正添加到目標(biāo)空氣量來確定目標(biāo)空氣量，以及通過依據(jù)實(shí)際的空氣量和目標(biāo)空氣/燃料比計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量來確定目標(biāo)燃料噴射量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，該控制器進(jìn)一步被配置成依照用于主燃燒的燃料噴射定時來校正扭矩校正值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，該控制器進(jìn)一步被配置成依照發(fā)動機(jī)溫度來校正扭矩校正值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的燃燒控制裝置，其中，該控制器進(jìn)一步被配置成使用冷卻水溫度作為發(fā)動機(jī)溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，該控制器進(jìn)一步被配置成依據(jù)目標(biāo)空氣/燃料比和發(fā)動機(jī)速度來計(jì)算扭矩校正值的基本值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中該控制器進(jìn)一步被配置成以某種方式確定用于預(yù)先燃燒的燃料噴射量，以便使在用于主燃燒的燃料噴射時的汽缸內(nèi)溫度高于自燃溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，主燃燒的燃燒開始定時和預(yù)先燃燒的燃燒開始定時之間的間隔等于或大于20°曲柄角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，主燃燒的燃燒結(jié)束定時和壓縮上止點(diǎn)之間的間隔等于或大于50°曲柄角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，該控制器進(jìn)一步被配置成通過改變用于主燃燒的燃料噴射定時來控制發(fā)動機(jī)的廢氣溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，廢氣凈化器包括用于收集廢氣中的微粒物質(zhì)的微粒過濾器，以及該控制器進(jìn)一步被配置成根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下提高微粒過濾器的溫度以使積聚在該微粒過濾器上的微粒物質(zhì)燃盡，由此使微粒過濾器再生。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，廢氣凈化器包括當(dāng)廢氣空氣/燃料比稀的時候捕獲廢氣中的NOx的NOx捕集催化劑，以及，該控制器進(jìn)一步被配置成根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下使廢氣空氣/燃料比變得較濃以及清除被NOx捕集催化劑捕集的NOx。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，廢氣凈化器包括當(dāng)廢氣空氣/燃料比稀的時候捕獲廢氣中的NOx的NOx捕集催化劑，以及，該控制器進(jìn)一步被配置成根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下提高發(fā)動機(jī)的廢氣溫度和解除NOx捕集催化劑的S毒化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的燃燒控制裝置，其中，該控制器進(jìn)一步被配置成根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下預(yù)熱廢氣凈化器，所述廢氣凈化器的狀況是廢氣凈化器處在其低溫條件下的狀況。
14.一種用于在廢氣通道中具有廢氣凈化器的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制裝置，其包括用來根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下產(chǎn)生在壓縮上止點(diǎn)或其附近的預(yù)先燃燒以及在預(yù)先燃燒結(jié)束之后的主燃燒的裝置；和用來通過根據(jù)扭矩校正值將增加校正添加到目標(biāo)空氣量上來確定目標(biāo)空氣量，以及通過依據(jù)實(shí)際的空氣量和目標(biāo)空氣/燃料比計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量來確定目標(biāo)燃料噴射量的裝置。
15.一種用于具有設(shè)置在廢氣通道中的廢氣凈化器的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制方法，該方法包括下述步驟根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下產(chǎn)生在壓縮上止點(diǎn)或其附近的預(yù)先燃燒以及在預(yù)先燃燒結(jié)束之后的主燃燒；以及通過根據(jù)扭矩校正值將增加校正添加到目標(biāo)空氣量來確定目標(biāo)空氣量，以及通過依據(jù)實(shí)際空氣量和目標(biāo)空氣/燃料比計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量來確定目標(biāo)燃料噴射量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，進(jìn)一步包括依照用于主燃燒的燃料噴射定時來校正扭矩校正值。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，進(jìn)一步包括依照發(fā)動機(jī)溫度校正扭矩校正值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的燃燒控制方法，其中所述校正包括使用冷卻水溫度作為發(fā)動機(jī)溫度。
19.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，進(jìn)一步包括依據(jù)目標(biāo)空氣/燃料比和發(fā)動機(jī)速度計(jì)算扭矩校正值的基本值。
20.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，進(jìn)一步包括以某種方式確定用于預(yù)先燃燒的燃料噴射量，以便使在用于主燃燒的燃料噴射時的汽缸內(nèi)溫度高于自燃溫度。
21.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，其中，主燃燒的燃燒開始定時和預(yù)先燃燒的燃燒開始定時之間的間隔等于或大于20°曲柄角。
22.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，其中，主燃燒的燃燒結(jié)束定時和壓縮上止點(diǎn)之間的間隔等于或大于50°曲柄角。
23.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，進(jìn)一步包括通過改變用于主燃燒的燃料噴射定時來控制發(fā)動機(jī)的廢氣溫度。
24.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，其中，廢氣凈化器包括用于收集廢氣中的微粒物質(zhì)的微粒過濾器，該方法進(jìn)一步包括根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下提高微粒過濾器的溫度以使積聚在微粒過濾器上的微粒物質(zhì)燃盡，由此使微粒過濾器再生。
25.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，其中，廢氣凈化器包括當(dāng)廢氣空氣/燃料比稀的時候捕獲廢氣中的NOx的NOx捕集催化劑，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下使廢氣空氣/燃料比變得較濃以及清除被NOx捕集催化劑捕獲的NOx。
26.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，其中，廢氣凈化器包括當(dāng)廢氣空氣/燃料比稀的時候捕獲廢氣中的NOx的NOx捕集催化劑，所述方法進(jìn)一步包括根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下提高發(fā)動機(jī)的廢氣溫度以及解除NOx捕集催化劑的S-毒化。
27.根據(jù)權(quán)利要求15的燃燒控制方法，進(jìn)一步包括根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下加熱廢氣凈化器，所述廢氣凈化器的狀況是指廢氣凈化器處在其低溫條件下的狀況。
全文摘要
提供一種用于在廢氣通道中具有廢氣凈化器的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)的燃燒控制裝置，包括用于控制對發(fā)動機(jī)的燃料和空氣供應(yīng)的控制器。該控制器被配置為根據(jù)廢氣凈化器的狀況，在預(yù)定的條件下產(chǎn)生在壓縮上止點(diǎn)或其附近的預(yù)先燃燒以及在預(yù)先燃燒結(jié)束后的主燃燒。該控制器進(jìn)而被配置為通過根據(jù)扭矩校正值把增加校正添加到目標(biāo)空氣進(jìn)氣量來確定目標(biāo)空氣進(jìn)氣量，以及通過依據(jù)實(shí)際的空氣量和目標(biāo)空氣/燃料比計(jì)算目標(biāo)燃料噴射量來確定目標(biāo)燃料噴射量。還提供一種燃燒控制方法。
文檔編號F02D41/02GK1576533SQ200410063340
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月8日
發(fā)明者石橋康隆, 三浦學(xué), 北原靖久 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社