專利名稱：用于內(nèi)燃機的估計混合氣狀態(tài)量或溫度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機的混合氣狀態(tài)量的估計方法，該方法可估計混合氣的狀態(tài)量如溫度，該混合氣是將噴射到內(nèi)燃機氣缸內(nèi)的燃料和進入氣缸內(nèi)的空氣混合而形成的。
背景技術(shù)：
從內(nèi)燃機(如火花點火式內(nèi)燃機或狄塞爾發(fā)動機)排放出的排放物(如NOx)的量與點火后的火焰溫度(燃燒溫度)密切相關(guān)。因此，將火焰溫度控制到預(yù)定的溫度會有效地降低排放物(如NOx)的量。通常，由于火焰的溫度不能夠直接測量，因此必須估計火焰溫度，以便將火焰溫度控制到預(yù)定溫度。同時，火焰溫度的變化依賴于點火前氣缸內(nèi)部的溫度(在下文中簡單稱為“氣缸內(nèi)部溫度”)。因而，估計氣缸內(nèi)部溫度對于估計火焰溫度是很有效的。
特別地，在狄塞爾發(fā)動機中，空氣燃料混合物通過壓縮引起自燃而開始燃燒，其點火正時必須根據(jù)發(fā)動機的運行狀態(tài)得到合理控制。點火正時很大程度上依賴于點火前的氣缸內(nèi)部溫度。因而，估計氣缸內(nèi)部溫度對合理控制點火正時也是必要的。
鑒于上述情況，日本公開的專利申請(kokai)No.2001-254645公開了一種用于狄塞爾發(fā)動機的燃料噴射裝置，該裝置根據(jù)發(fā)動機的運行狀態(tài)設(shè)置目標(biāo)點火正時，并基于影響氣缸內(nèi)部溫度的各運行狀態(tài)量，如發(fā)動機冷卻液溫度、進氣溫度和進氣壓力等，來估計在目標(biāo)點火正時的氣缸內(nèi)部溫度。隨后，該裝置以一定的方式控制燃料的噴射方式(如噴射正時和/或噴射壓力)，使得估計的氣缸內(nèi)部溫度達到預(yù)定的溫度，從而將點火正時控制到與目標(biāo)點火正時相符合。
順便提一句，嚴(yán)格地說，上述火焰溫度以及點火正時(通過自燃方式)的變化依賴于混合氣在點火前的溫度，該混合氣是通過將存在于氣缸內(nèi)部的燃料(燃料蒸氣)和存在于氣缸內(nèi)部的空氣(新鮮空氣、EGR氣體等)混合而產(chǎn)生的(在下文中，點火前的溫度將簡稱為“混合氣溫度”)。
特別地，在燃料直接噴射到每一個氣缸這樣類型的內(nèi)燃機中，噴射的燃料在與已進入氣缸的全部氣體(在下文中稱為“氣缸內(nèi)部氣體”)均勻混合之前就被點燃。換言之，在點火正時處或點火正時之前瞬間，混合氣包括噴射的燃料(燃料蒸氣)和一部分氣缸內(nèi)部氣體。因此，在點火正時，在氣缸內(nèi)，混合氣占據(jù)一個空間區(qū)域，位于混合氣外圍且沒有與燃料混合的氣缸內(nèi)部氣體(在下文中稱為“外圍氣缸內(nèi)部氣體”)占據(jù)另一個不同的空間區(qū)域。由于混合氣所占據(jù)的區(qū)域的溫度(因而混合氣的溫度)與外圍的內(nèi)部燃燒氣體的溫度不同，因此氣缸內(nèi)部的溫度分布不均勻。
但是，傳統(tǒng)裝置在燃料(燃料蒸氣)與全部氣缸內(nèi)部氣體之間是均勻混合的并而所得混合氣均勻地位于整個氣缸內(nèi)的假設(shè)下估計氣缸內(nèi)部溫度。因此，估計出的氣缸內(nèi)部溫度與混合氣本身的溫度不同。因而，此裝置不能準(zhǔn)確地將點火正時控制為目標(biāo)點火正時。鑒于上述情況，有這樣的需求，即準(zhǔn)確地估計混合氣的溫度(狀態(tài)量)，該混合氣由噴射的燃料(燃料蒸氣)和與燃料混合的一部分氣缸內(nèi)部氣體組成。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于前述情況，本發(fā)明的一個目的是提供一種用于內(nèi)燃機的混合氣狀態(tài)量估計方法，該方法能夠準(zhǔn)確地估計由噴射的燃料(燃料蒸氣)和與該燃料混合的一部分氣缸內(nèi)部氣體組成的混合氣的狀態(tài)量，如溫度。
在根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機的混合氣狀態(tài)量估計方法中，通過使用燃料的狀態(tài)量和氣缸內(nèi)部氣體的狀態(tài)量來估計混合氣的狀態(tài)量，該混合氣由噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料和存在于氣缸內(nèi)、與燃料混合的那一部分氣缸內(nèi)部氣體組成。
在本發(fā)明的方法中，將點火前氣缸內(nèi)部空間分為兩部分，一部分由混合氣占據(jù)，一部分由外圍氣缸內(nèi)部氣體占據(jù)；由混合氣占據(jù)的那部分的狀態(tài)量(如溫度) (即混合氣本身的狀態(tài)量(如溫度))能夠根據(jù)噴射的燃料(燃料蒸氣)的溫度等和氣缸內(nèi)部氣體的溫度等準(zhǔn)確地估計出來。因而，通過控制噴射燃料的方式(如噴射正時、噴射壓力等)，可以使得由本發(fā)明方法估計出的混合氣的溫度在預(yù)定正時變?yōu)轭A(yù)定溫度(目標(biāo)溫度)，并能夠使得火焰溫度、點火正時(通過自燃方式)等與它們的目標(biāo)值準(zhǔn)確地相符合。從而能夠獲得一種最佳的燃燒狀態(tài)，因而可以進一步降低排放出的排放物(如NOx)的量。
更為具體地，在根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機的混合氣溫度估計方法中，混合氣由噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料和位于氣缸內(nèi)并與燃料混合在一起的一部分氣缸內(nèi)部氣體組成(該部分氣缸內(nèi)部氣體可稱為“形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體”)，對該混合氣溫度的估計是基于噴射的燃料的熱量、那部分氣缸內(nèi)部氣體的熱量和從氣缸內(nèi)部氣體的其余部分傳遞到混合氣的熱量進行的，該其余部分位于混合氣周圍但沒有與燃料混合。
由噴射到氣缸內(nèi)的燃料和形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體組成的混合氣的溫度依賴于混合氣的熱量；而混合氣的熱量依賴于噴射的燃料的熱量和形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的熱量。此外，在噴射燃料后形成混合氣的過程中，混合氣接受自外圍氣缸內(nèi)部氣體傳遞來的熱量，該外圍氣缸內(nèi)部氣體的溫度比混合氣的溫度高。因此，在本發(fā)明方法中，可以更準(zhǔn)確地估計混合氣的溫度。
在本發(fā)明的一個更為具體的優(yōu)選方法中，假定在燃料與形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體混合的過程中與外部(即外圍氣缸內(nèi)部氣體等)沒有發(fā)生熱交換，首先基于噴射的燃料的熱量和形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的熱量計算出混合氣絕熱溫度。隨后，通過使用計算出的混合氣絕熱溫度和氣缸內(nèi)部氣體(外圍氣缸內(nèi)部氣體)的溫度，獲得自外圍氣缸內(nèi)部氣體傳遞到混合氣的熱量；根據(jù)混合氣絕熱溫度和傳遞的熱量來估計混合氣的溫度。該方法能夠通過簡單計算準(zhǔn)確地估計出混合氣的溫度。
在本發(fā)明的混合氣溫度估計方法中，最好獲得在恰好噴射燃料的點之后混合氣的移動距離(從噴射器的末端測量)；在混合氣碰撞燃燒室壁之后，考慮了從混合氣傳遞到燃燒室壁的熱量，估計混合氣的溫度。
通常，燃燒室壁面的溫度比混合氣的溫度要低。因而，在混合氣碰撞燃燒室壁面之后，熱量從混合氣傳遞到燃燒室壁面，造成混合氣溫度降低。因此，在上述優(yōu)選方法中，即使在混合氣碰撞燃燒室壁面之后，也能夠準(zhǔn)確地估計混合氣的溫度。因而，即使在混合氣在碰撞燃燒室壁面后點燃的情況下，也能夠恰當(dāng)?shù)乜刂迫剂蠂娚涞姆绞健?br>
一種根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機的混合氣溫度獲取設(shè)備，用來實現(xiàn)本發(fā)明方法的混合氣溫度估計方法，該設(shè)備包括用來獲取混合氣的溫度的混合氣溫度獲取裝置，該混合氣由噴射到氣缸內(nèi)的燃料和上述形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體組成。該混合氣溫度獲取設(shè)備可以是通過計算來估計混合氣的溫度的裝置，或者是通過傳感器等來物理測量(檢測)混合氣的溫度的裝置。
本發(fā)明還提供了用于內(nèi)燃機的控制設(shè)備，它包括根據(jù)混合氣溫度改變發(fā)動機控制參數(shù)的控制裝置，該發(fā)動機控制參數(shù)用來控制發(fā)動機，該混合氣溫度由混合氣溫度獲取裝置獲得。發(fā)動機控制參數(shù)包括但不限于燃料噴射正時、燃料噴射壓力、燃料噴射量(燃料噴射持續(xù)時間)、EGR閥開度和節(jié)氣門開度。
在控制設(shè)備中，燃料噴射的方式(如噴射正時、噴射壓力等)可根據(jù)混合氣的溫度而變化，該混合氣溫度由混合氣溫度獲取裝置準(zhǔn)確地獲得，因而使火焰溫度、點火正時(通過自燃方式)等可與它們的目標(biāo)值緊密地相符合。從而能夠獲得一種最佳的燃燒狀態(tài)，因而可以進一步降低釋放出的排放物(如NOx)的量。
圖1是一個原理示意圖，顯示了系統(tǒng)的整個配置，在該配置下，根據(jù)本發(fā)明一種實施方式的發(fā)動機控制設(shè)備應(yīng)用到四缸內(nèi)燃機(狄塞爾發(fā)動機)上。
圖2是一個示意圖，顯示了一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，空氣從進氣歧管進入一個確定的氣缸，接著排放到排氣歧管中。
圖3是一個原理示意圖，顯示了一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，燃料蒸氣與氣缸內(nèi)部氣體混合時成圓錐形地擴散從而形成混合氣。
圖4是一個圖，顯示了由本發(fā)明控制設(shè)備計算出的外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度、混合氣最前部的混合氣絕熱溫度和混合氣最前部的最終混合氣溫度分別隨時間變化的例子。
圖5是一個原理示意圖，顯示了在氣缸(燃燒室)內(nèi)移動的混合氣最前部即將碰撞燃燒室的壁面之前的狀態(tài)。
圖6是一個圖，顯示了外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度和混合氣最前部的最終混合氣溫度分別隨時間變化的例子，這是由本發(fā)明控制設(shè)備考慮了在開始噴射燃料后混合氣最前部碰撞燃燒室壁面的因素下計算出的。
圖7是顯示一個程序的流程圖，圖1中所示的CPU執(zhí)行該程序來控制燃料噴射量等。
圖8是一張用來確定指令燃料噴射量的表，圖1中所示的CPU在執(zhí)行圖7中所示的程序時需要引用該指令燃料噴射量。
圖9是一張用來確定基準(zhǔn)燃料噴射正時的表，圖1中所示的CPU在執(zhí)行圖7中所示的程序時需要引用該基準(zhǔn)燃料噴射正時。
圖10是一張用來確定基準(zhǔn)燃料噴射壓力的表，圖1中所示的CPU在執(zhí)行圖7中所示的程序時需要引用該基準(zhǔn)燃料噴射壓力。
圖11是一張用來確定噴射正時修正值的表，圖1中所示的CPU在執(zhí)行圖7中所示的程序時需要引用該噴射正時修正值。
圖12是一張用來確定噴射壓力修正值的表，圖1中所示的CPU在執(zhí)行圖7中所示的程序時需要引用該噴射壓力修正值。
圖13是顯示一個程序的流程圖，圖1中所示的CPU執(zhí)行該程序來計算在噴射開始時刻的各種物理量。
圖14是顯示一個程序前半部分的流程圖，圖1中所示的CPU執(zhí)行該程序來計算混合氣溫度。
圖15是顯示一個程序后半部分的流程圖，圖1中所示的CPU執(zhí)行該程序來計算混合氣溫度。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照附圖來描述內(nèi)燃機(狄賽爾發(fā)動機)控制設(shè)備的一個實施方式，該控制設(shè)備包括混合氣溫度獲取設(shè)備，根據(jù)本發(fā)明，該溫度獲取設(shè)備執(zhí)行用于內(nèi)燃機的混合氣溫度估計方法。
圖1原理性地顯示了系統(tǒng)的整個配置，在該配置下，根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機控制設(shè)備應(yīng)用到四缸內(nèi)燃機(狄塞爾發(fā)動機)10上。該系統(tǒng)包括發(fā)動機主體20、進氣系統(tǒng)30、排氣系統(tǒng)40、EGR設(shè)備50和電子控制設(shè)備60，其中發(fā)動機主體有燃料供給系統(tǒng)，進氣系統(tǒng)將空氣引入到發(fā)動機主體20的各個氣缸的燃燒室內(nèi)(氣缸內(nèi)部)，排氣系統(tǒng)從發(fā)動機主體20內(nèi)排放廢氣，EGR設(shè)備50執(zhí)行廢氣循環(huán)。
燃料噴射閥(噴射閥、噴射器)21位于發(fā)動機主體20各個氣缸的上方。燃料噴射閥21通過燃料管23連接到燃料噴射泵22，燃料噴射泵連接到未顯示的燃料箱。燃料噴射泵22電連接到電子控制設(shè)備60。根據(jù)從電子控制設(shè)備60發(fā)出的驅(qū)動信號(與下文中描述的指令最終燃料噴射壓力Pcfin相對應(yīng)的指令信號)，燃料噴射泵22以一種方式壓縮燃料，使得燃料的實際噴射壓力(排放壓力)等于指令最終燃料噴射壓力Pcrfin。
這樣，壓縮到指令最終燃料噴射壓力Pcrfin的燃料從燃料噴射泵22供給到燃料噴射閥21。此外，燃料噴射閥21電連接到電子控制設(shè)備60。根據(jù)自電子控制設(shè)備60發(fā)出的驅(qū)動信號(與指令燃料噴射量qfin相對應(yīng)的指令信號)，每一個燃料噴射閥21都打開一段預(yù)定的時間，以便直接向相應(yīng)氣缸的燃燒室以指令燃料噴射量qfin噴射壓縮到指令最終燃料噴射壓力Pcrfin的燃料。
進氣系統(tǒng)30包括進氣歧管31、進氣管道32、節(jié)氣門33、節(jié)氣門操作器33a、中間冷卻器34、渦輪增壓器35的壓縮機35a和空氣濾清器36。進氣歧管連接到發(fā)動機主體20各氣缸相應(yīng)的燃燒室，進氣管道連接到進氣歧管31的上游側(cè)分支部，進氣管道和進氣歧管共同組成進氣通道，節(jié)氣門可旋轉(zhuǎn)地保持在進氣管道32內(nèi)，節(jié)氣門操作器根據(jù)來自電子控制設(shè)備60的驅(qū)動信號來旋轉(zhuǎn)節(jié)氣門33，中間冷卻器內(nèi)置于進氣管道32內(nèi)、位于節(jié)氣門33的上游側(cè)，壓縮機內(nèi)置于進氣管道32內(nèi)、位于中間冷卻器34的上游側(cè)，空氣濾清器位于進氣管道32的遠(yuǎn)端部。
排氣系統(tǒng)40包括排氣歧管41、排氣管道42、渦輪增壓器35的渦輪35b和柴油機微粒過濾器43(在下文中稱為“DPNR”)。排氣歧管連接到發(fā)動機主體20的各個氣缸，排氣管道連接到排氣歧管41下游側(cè)的匯合部，排氣歧管41和排氣管道42組成排氣通道，渦輪內(nèi)置于排氣管道42內(nèi)，DPNR內(nèi)置于排氣管道42內(nèi)。
DPNR43是過濾裝置，容納有過濾器43a，該過濾器由多孔材料如堇青石構(gòu)成，該DPNR通過多孔表面收集穿過過濾器的排氣中包含的微粒物質(zhì)。在DPNR43中，從下列金屬元素中選出的至少一個金屬元素與鉑一起支承在作為載體的氧化鋁上，所述金屬元素包括如鉀K、鈉Na、鋰Li和銫Cs等的堿金屬，如鋇Ba和鈣Ca等的堿土金屬和如鑭La和釔Y等的稀土金屬。這樣，DPNR43也用來作為貯藏還原型NOx催化劑裝置，該催化劑裝置在吸收NOx之后會釋放所吸收的NOx并將它還原。
EGR設(shè)備50包括廢氣循環(huán)管道51、EGR控制閥52和EGR冷卻器53，其中廢氣循環(huán)管道形成廢氣循環(huán)的通道(EGR通道)，EGR控制閥置于廢氣循環(huán)管道51中。廢氣循環(huán)管道51在位于渦輪35b上游側(cè)的廢氣通道(廢氣歧管41)和位于節(jié)氣門33下游側(cè)的進氣管道(進氣歧管31)之間形成連通。EGR控制閥52響應(yīng)來自電子控制設(shè)備60的驅(qū)動信號，以改變待循環(huán)的廢氣量(廢氣循環(huán)量、EGR氣體流量)。
電子控制設(shè)備60是一個微型計算機，包括CPU61、ROM62、RAM63、備份RAM64、接口65等，它們通過總線相互連接在一起。ROM62存儲由CPU61運行的程序、表格(查找表、圖)、常量等。RAM63允許CPU61臨時存儲數(shù)據(jù)。備份RAM64在電源連通時存儲數(shù)據(jù)，在電源斷開時還能保留存儲的數(shù)據(jù)。接口65包含A/D轉(zhuǎn)換器。
接口65連接到熱線型空氣流量計71、進氣溫度傳感器72、進氣管道壓力傳感器73、曲柄位置傳感器74、節(jié)氣門開度傳感器75、燃料溫度傳感器76和輸出轉(zhuǎn)矩傳感器77。熱線型空氣流量計用來作為空氣流速(新空氣流速)測量裝置，并置于進氣管道32中；進氣溫度傳感器位于進氣通道內(nèi)節(jié)氣門33的下游并位于廢氣循環(huán)管道51連接到進氣通道的地點的下游；進氣管道壓力傳感器位于進氣通道內(nèi)節(jié)氣門33的下游并位于廢氣循環(huán)管道51連接到進氣通道的地點的下游；燃料溫度傳感器位于燃料管道23內(nèi)、在燃料噴射泵22的排放口附近。接口65接收來自這些傳感器的各信號，并將接收到的信號送到CPU61。此外，接口65連接到燃料噴射閥21、燃料噴射泵22、節(jié)氣門操作器33a和EGR控制閥52，并根據(jù)CPU61的指令將相應(yīng)的驅(qū)動信號輸出到這些元件。
熱線型空氣流量計71測量通過進氣通道的進氣的質(zhì)量流速(每單位時間的進氣量、每單位時間的新空氣量)，并產(chǎn)生表示質(zhì)量流速Ga(空氣流速Ga)的信號。進氣溫度傳感器72測量進入發(fā)動機10各氣缸內(nèi)(即每一個燃燒室或氣缸內(nèi)部)的氣體的溫度(即進氣溫度)，并產(chǎn)生表示進氣溫度Tb的信號。進氣管道壓力傳感器73測量進入發(fā)動機10各氣缸內(nèi)的氣體的壓力(即進氣管道壓力)，并產(chǎn)生表示進氣管道壓力Pb的信號。
曲柄位置傳感器74檢測每一個氣缸的絕對曲柄轉(zhuǎn)角，并產(chǎn)生表示曲柄轉(zhuǎn)角CA和發(fā)動機速度NE即發(fā)動機10的旋轉(zhuǎn)速度的信號。節(jié)氣門開度傳感器75檢測加速踏板AP的操作量，并產(chǎn)生表示加速踏板操作量Acc的信號。燃料溫度傳感器76檢測流過燃料管23的燃料的溫度，并產(chǎn)生表示燃料溫度Tcr的信號。輸出轉(zhuǎn)矩傳感器77檢測發(fā)動機10的曲軸的輸出轉(zhuǎn)矩，并產(chǎn)生表示輸出轉(zhuǎn)矩T的信號。
混合氣溫度估計方法的概要下面描述由具備上述配置(在下文中稱為“本設(shè)備”)的內(nèi)燃機控制設(shè)備執(zhí)行的估計混合氣溫度的方法。圖2是一個示意圖，顯示了空氣從進氣歧管31進入一個確定的氣缸(氣缸內(nèi)部)、然后排放到排氣歧管41中的狀態(tài)。
如圖2所示，進入氣缸內(nèi)的氣體(因而氣缸內(nèi)部氣體)包括從進氣管道32末端通過節(jié)氣門33進入的新空氣和從廢氣循環(huán)管道51通過EGR控制閥52進入的EGR氣體。EGR氣體量(質(zhì)量)與進入的新空氣和EGR氣體量(質(zhì)量)的總和之間的比(即EGR比)根據(jù)節(jié)氣門33的開度和EGR控制閥52的開度而變化，這兩個開度由電子控制設(shè)備60(CPU61)根據(jù)運行狀態(tài)來恰當(dāng)控制。
在進氣沖程中，隨著活塞向下移動，新空氣和EGR氣體通過開啟的進氣閥Vin進入氣缸，這樣產(chǎn)生的混合氣作為氣缸內(nèi)部氣體。當(dāng)活塞已到達下止點時，進氣閥Vin關(guān)閉，氣缸內(nèi)部氣體限定在氣缸內(nèi)，在隨后的壓縮沖程中，隨著活塞向上移動，氣缸內(nèi)部氣體受到壓縮。當(dāng)活塞已到達上止點時(具體而言，當(dāng)后面待描述的最終燃料噴射正時finjfin到來時)，本設(shè)備在與指令燃料噴射量qfin相應(yīng)的一段預(yù)定的時間內(nèi)打開相應(yīng)的燃料噴射閥21，從而直接向氣缸中噴射燃料。因此，因為從因壓縮而變熱的氣缸內(nèi)部氣體接收熱量，噴射的(液體)燃料立即變?yōu)槿剂险魵狻ｋS著時間推移，燃料蒸氣當(dāng)與氣缸內(nèi)部氣體混合時成圓錐形地擴散，形成混合氣。
圖3是一個原理示意圖，顯示了一種狀態(tài)，在該狀態(tài)下，燃料蒸氣當(dāng)與氣缸內(nèi)部氣體混合時成圓錐形地擴散，從而形成混合氣?，F(xiàn)在將考慮在預(yù)定的時間段內(nèi)持續(xù)噴射的燃料中，位于最前部且質(zhì)量為mf的燃料(燃料蒸氣)。在燃料噴射起始時刻(即噴射后時間t＝0)噴射之后，質(zhì)量為mf的燃料蒸氣成圓錐形地擴散，其噴射角為θ(參見圖3)。假定燃料蒸氣與質(zhì)量為ma的氣缸內(nèi)部氣體(即上述形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體)混合，燃料蒸氣在噴射后任意時刻t時成為氣缸內(nèi)部氣體的一部分，以形成質(zhì)量為(mf+ma)的混合氣最前部(圓周表面為A的柱狀部)。本設(shè)備估計在噴射后任意時刻t的混合氣最前部的溫度。首先，將描述一種獲得在任意噴射后時間t與質(zhì)量為mf的燃料蒸氣混合的形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的質(zhì)量ma(形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的質(zhì)量ma與燃料蒸氣的質(zhì)量mf的比例(質(zhì)量比))的方法。質(zhì)量ma(ma與mf的比)對于估計混合氣最前部的溫度是必要的。
<獲得形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的質(zhì)量ma>
為了獲得在噴射后任意時刻t的形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的質(zhì)量ma，需要獲得在噴射后時間t時形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的質(zhì)量ma與燃料蒸氣的質(zhì)量mf的比(即ma/mf)?，F(xiàn)在通過公式(1)來定義在噴射后時間t混合氣最前部的過量空氣因子λ。在公式(1)中，stoich表示化學(xué)計量的空-燃比(例如14.6)。
λ＝(ma/mf)/stoich (1)如上所述定義的過量空氣因子λ可以，比如在下面的公式(2)和公式(3)的基礎(chǔ)上，作為噴射后時間t的函數(shù)來獲得，公式(2)和公式(3)是日本機械工程師協(xié)會論文集中作者為Yutaro WAKURI、Masaru FUJII、Tatsuo AMITANI和Reijiro TSUNEYA的“Study on injected Fuel TravelDistance in Diesel Engine”第820頁、25-156(1959)引入的經(jīng)驗公式(在下文中稱為非專利文獻1)。
λ=∫dλdtdt---(2)]]>dλdt=20.25c0.25·d0.5·ρf·1L·tan0.5θ·ρa0.25·ΔP0.25·1t0.5---(3)]]>在公式(3)中，t表示上述噴射后時間，dλ/dt表示燃料稀釋比率，它為噴射后時間t的函數(shù)。此外，c表示收縮系數(shù)，d表示燃料噴射閥21噴射開口的直徑，ρf表示(液體)燃料的密度，L表示理論稀釋氣體量，它們都是常數(shù)。
在公式(3)中，ΔP表示有效噴射壓力，該數(shù)值是通過在噴射起始時刻(即噴射后時間t＝0)從上述最終燃料噴射壓力Pcrfin減去氣缸內(nèi)部氣體壓力Pa0獲得的。假設(shè)在氣缸內(nèi)部氣體在活塞已到達下止點(在下文中稱為“ATDC-180°”)時受到限定之后、氣缸內(nèi)部氣體狀態(tài)在壓縮沖程(和膨脹沖程)中絕熱地改變，氣缸內(nèi)部氣體壓力Pa0可根據(jù)下面的公式(4)獲得。
Pa0＝Pbottom·(Vbottom/Va0)κ(4)在公式(4)中，Pbottom表示在ATDC-180°的氣缸內(nèi)部氣體壓力。由于在ATDC-180°時基本上認(rèn)為氣缸內(nèi)部氣體壓力等于進氣管道壓力Pb，因此Pbottom的數(shù)值可由進氣管道壓力傳感器73在ATDC-180°檢測到的進氣管道壓力Pb獲得。Vbottom表示在ATDC-180°的氣缸內(nèi)部體積。Va0表示在噴射后時間t＝0與曲柄轉(zhuǎn)角CA相應(yīng)的氣缸內(nèi)部體積。由于在發(fā)動機10的設(shè)計說明的基礎(chǔ)上，氣缸內(nèi)部體積Va可作為曲柄轉(zhuǎn)角CA的函數(shù)Va(CA)來獲得，因而也可以獲得Vbottom和Va0的數(shù)值。κ表示氣缸內(nèi)部氣體的比熱比。
在公式(3)中，θ表示圖3中所示的噴射角。由于可認(rèn)為噴射角θ根據(jù)在噴射起始時刻(即噴射后時間t＝0)的上述有效噴射壓力ΔP和氣缸內(nèi)部氣體密度ρa0而變化，因而可在表Mapθ的基礎(chǔ)上獲得噴射角θ，該表定義了氣缸內(nèi)部氣體密度ρa0、有效噴射壓力ΔP和噴射角θ之間的關(guān)系?？赏ㄟ^在噴射后時間t＝0處將氣缸內(nèi)部氣體的總質(zhì)量Ma除以上述氣缸內(nèi)部體積Va0而獲得氣缸內(nèi)部氣體密度ρa0。可根據(jù)下面的公式(5)獲得氣缸內(nèi)部氣體的總質(zhì)量Ma，該公式(5)以氣體在ATDC-180°的狀態(tài)方程為基礎(chǔ)。在公式(5)中，Tbottom表示在ATDC-180°氣缸內(nèi)部氣體溫度。由于可認(rèn)為在ATDC-180°處氣缸內(nèi)部氣體溫度基本上等于進氣溫度，Tbottom的數(shù)值可從在ATDC-180°處由進氣溫度傳感器72檢測到的進氣溫度Tb獲得。Ra表示氣缸內(nèi)部氣體的氣體常數(shù)。
Ma＝Pbottom·Vbottom/(Ra·Tbottom) (5)在公式(3)中，ρa表示在噴射后時間t氣缸內(nèi)部氣體的密度，它可作為噴射后時間t的函數(shù)，可通過在噴射后時間t＝0將氣缸內(nèi)部氣體的總質(zhì)量Ma除以上述氣缸內(nèi)部體積Va(CA)而獲得。
如上所述，有效噴射壓力ΔP和噴射角θ首先在噴射后時間t＝0獲得；隨后，以噴射后時間t和為噴射后時間t的函數(shù)的氣缸內(nèi)部氣體密度ρa為基礎(chǔ)，燃料稀釋比率dλ/dt的數(shù)值可根據(jù)公式(3)連續(xù)獲得。根據(jù)公式(2)，燃料稀釋比率dλ/dt的連續(xù)獲得數(shù)值關(guān)于時間積分，從而可獲得在噴射后時間t的過量空氣因子λ。在獲得噴射后時間t的過量空氣因子λ之后，可從公式(1)獲得在噴射后時間t的質(zhì)量比ma/mf。
<獲得混合氣絕熱溫度Tmix>
在噴射后時間t獲得質(zhì)量比ma/mf后，可以獲得在噴射后時間t時混合氣最前部的混合氣絕熱溫度Tmix。在質(zhì)量為mf且構(gòu)成混合氣最前部的燃料蒸氣與質(zhì)量為ma的形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體混合的過程中，假設(shè)與外部(即上述外圍氣缸內(nèi)部氣體)沒有發(fā)生熱交換，該混合氣絕熱溫度Tmix表示計算出的混合氣最前部的溫度。下面描述在噴射后時間t獲得混合氣絕熱溫度Tmix的方法。
質(zhì)量為mf的燃料蒸氣的熱量可表示為(mf·Cf·Tf)，其中Cf表示燃料蒸氣的比熱，Tf表示燃料蒸氣的溫度。考慮到液體燃料在噴射后立即變?yōu)槿剂险魵鈺r產(chǎn)生的每單位質(zhì)量的潛熱Qvapor，燃料蒸氣的溫度Tf可由下面的公式(6)表示。在公式(6)中，Tcr表示在噴射后時間t＝0時燃料溫度傳感器76檢測到的液體燃料的溫度。αcr是在考慮到燃料從燃料噴射泵22的排放口附近穿過燃料管23到達燃料噴射閥21時產(chǎn)生的熱損失時的修正系數(shù)。在本例中，質(zhì)量為mf的燃料蒸氣的溫度Tf在噴射后時間t＝0之后可認(rèn)為是常數(shù)。
Tf＝αcr·Tcr-Qvapor/Cf(6)類似地，質(zhì)量為ma的形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的熱量可表示為(ma·Ca·Ta)，其中Ca表示氣缸內(nèi)部氣體的比熱，Ta表示氣缸內(nèi)部氣體的溫度。假定氣缸內(nèi)部氣體的狀態(tài)在壓縮沖程(和膨脹沖程)中絕熱變化，氣缸內(nèi)部氣體的溫度Ta(即形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體和外圍氣缸內(nèi)部氣體的溫度)可作為噴射后時間t的函數(shù)從下面的公式(7)獲得。
Ta＝Tbottom·(Vbottom/Va(CA))κ-1(7)假定在形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的溫度Ta降低到混合氣絕熱溫度Tmix時從形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體(質(zhì)量ma)釋放的全部熱量都由燃料蒸氣(質(zhì)量mf)吸收，以便將燃料蒸氣的溫度Tf提高到混合氣絕熱溫度Tmix，那么下面的公式(8)成立。為了混合氣絕熱溫度Tmix求解和重新整理公式(8)，可得到下面的公式(9)。因此，當(dāng)以上述方式獲得上述燃料蒸氣溫度Tf、在噴射后時間t的氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta和在噴射后時間t的質(zhì)量比ma/mf時，可從公式(9)獲得在噴射后時間t混合氣最前部的混合氣絕熱溫度Tmix。
ma·Ca·(Ta-Tmix)＝mf·Cf·(Tmix-Tf) (8)Tmix＝(Cf·Tf+(ma/mf)·Ca·Ta)/(Cf+(ma/mf)·Ca)(9)<考慮來自外圍氣缸內(nèi)部氣體的熱傳遞>
如上所述，在與上述外圍氣缸內(nèi)部氣體沒有熱交換的假設(shè)下，混合氣絕熱溫度Tmix表示計算出的混合氣最前部的溫度。但是，在現(xiàn)實中，在燃料蒸氣與形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體混合的過程中，外圍氣缸內(nèi)部氣體的溫度Ta比混合氣最前部的溫度高，混合氣最前部將主要通過其圓周表面A(參見圖3)接受自外圍氣缸內(nèi)部氣體傳遞來的熱量。因此，混合氣最前部的實際溫度(在下文中稱為“最終混合氣溫度Tmixfin”)比混合氣絕熱溫度Tmix高，該溫差與傳遞的熱量相應(yīng)。
在上述知識的基礎(chǔ)上，在噴射后時間t的最終混合氣溫度Tmixfin可以根據(jù)公式(10)而獲得，在公式(10)中引入了熱交換系數(shù)Kex(0＜Kex＜1)，并使用了在噴射后時間t的混合氣絕熱溫度Tmix和在噴射后時間t的外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度(即氣缸內(nèi)部氣體的溫度Ta)。
Tmixfin＝Tmix·(1-Kex)+Ta·Kex(10)在公式(10)中，熱交換系數(shù)Kex的數(shù)值可以是常數(shù)，也可以變化，比如隨發(fā)動機速度NE變化。在熱交換系數(shù)Kex的數(shù)值隨發(fā)動機速度NE變化的情況下，熱交換系數(shù)Kex的數(shù)值最好設(shè)置成發(fā)動機速度NE越大時熱交換系數(shù)Kex的數(shù)值越小。進行這樣的設(shè)置是因為發(fā)動機速度NE越大，上述熱傳遞過程的時間越短，結(jié)果傳遞的熱量減少，最終混合氣溫度Tmixfin接近混合氣絕熱溫度Tmix。
在上述方式下，可以獲得在噴射后時間t混合氣最前部的最終混合氣溫度Tmixfin。每次燃料噴射到氣缸(在下文中稱為“燃料噴射氣缸”)中時，本設(shè)備都連續(xù)獲得(估計)混合氣最前部的最終混合氣溫度Tmixfin，該最終混合氣溫度Tmixfin在燃料噴射起始時刻(噴射后時間t＝0)之后為噴射后時間t的函數(shù)。
圖4是一個圖，顯示了外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta、混合氣最前部的混合氣絕熱溫度Tmix和混合氣最前部的最終混合氣溫度Tmixfin分別隨時間變化的例子，這些溫度是本發(fā)明控制設(shè)備為燃料噴射從ATDC0°開始的情況(即ATDC0°對應(yīng)噴射后時間t＝0的情況)計算出的。如圖4所示，在燃料噴射起始時刻之后，混合氣絕熱溫度Tmix(因而最終混合氣溫度Tmixfin)隨著時間的流逝接近外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta。
該現(xiàn)象發(fā)生的原因如下。就是說，由于從公式(3)獲得的燃料稀釋比率dλ/dt總是認(rèn)為是正值，因而從公式(2)獲得的過量空氣因子λ隨著噴射后時間t而增加。這樣，如可從公式(1)中理解到的一樣，質(zhì)量比(ma/mf)隨著噴射后時間t而增加。從而，如可從公式(9)中理解到的一樣，混合氣絕熱溫度Tmix隨著噴射后時間t而接近外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta。這與以下現(xiàn)象相符，隨著已噴射的燃料蒸氣(其最前部)圓錐形地擴散，將與燃料蒸氣在混合氣最前部混合的氣缸內(nèi)部氣體(即形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體)的體積增加。
<混合氣最前部碰撞燃燒室壁面后的狀態(tài)>
如圖5所示，在噴射起始時刻后經(jīng)過預(yù)定時間之后時(圖5中的噴射后時間t＝tw)，在氣缸(燃燒室)內(nèi)移動的混合氣最前部碰撞燃燒室壁面(即氣缸的壁面或活塞的頂面)。一般而言，燃燒室壁面的溫度Twall低于混合氣最前部的溫度(即最終混合氣溫度Tmixfin)。因此，在混合氣最前部碰撞燃燒室壁面之后，熱量從混合氣最前部傳遞到燃燒室壁面，所以混合氣最前部的溫度比從公式(10)獲得的最終混合氣溫度Tmixfin低一個與所傳遞的熱量相對應(yīng)的溫度。
這里，混合氣最前部在噴射起始時刻后從相應(yīng)燃料噴射閥21的噴射開口移動的距離(在下文中稱為“混合氣移動距離X”，參見圖5)，可以作為噴射后時間t的函數(shù)，以下面的公式(11)和公式(12)為基礎(chǔ)獲得，這些公式是在上述非專利文獻1中引入的經(jīng)驗公式。在公式(12)中，dX/dt表示混合氣的移動速度，它為噴射后時間t的函數(shù)。需要注意的是，公式(12)右邊所顯示的各數(shù)值與公式(3)右邊所顯示的各數(shù)值是完全相同的。
X=∫dXdtdt---(11)]]>dXdt=12·(2c·ΔPρa)0.25·(dtanθ)0.5·1t0.5---(12)]]>也就是說，基于噴射后時間t和氣缸內(nèi)部氣體密度ρa，可根據(jù)公式(12)連續(xù)獲得混合氣的移動速度dX/dt的數(shù)值，其中氣缸內(nèi)部氣體密度也是噴射后時間t的函數(shù)。連續(xù)獲得的混合氣的移動速度dX/dt的數(shù)值根據(jù)公式(11)關(guān)于時間積分，這樣就可以獲得在噴射后時間t時混合氣移動距離X。
此外，從相應(yīng)燃料噴射閥21的噴射開口到燃燒室壁面的距離(在下文中稱為“燃燒室壁面距離Xwall”，參見圖5)將根據(jù)燃料噴射起始時刻(具體地為在后面描述的最終燃料噴射正時fjnjfin)和曲柄轉(zhuǎn)角CA(因而，也隨噴射后時間t變化)而變化。因此，燃燒室壁面距離Xwall可作為這些數(shù)值的函數(shù)來獲得。
而且，從混合氣最前部傳遞到燃燒室壁面的(每單位質(zhì)量)熱量(壁面熱傳遞量Qwall)，可以從上述最終混合氣溫度Tmixfin和燃燒室壁面溫度Twall由下面的公式(13)來表示。在公式(13)中，函數(shù)g是這樣的函數(shù)，當(dāng)最終混合氣溫度Tmixfin和燃燒室壁面溫度Twall之間的差異(Tmixfin-Twall)越大時，該函數(shù)的值越大。Kexwall為熱交換系數(shù)，它可以是常量，也可以比如隨發(fā)動機速度NE和/或燃料噴射壓力而變化。
Qwall＝g(Tmixfin-Twall)·Kexwall(13)因此，從公式(13)獲得壁面熱傳遞量Qwall之后，可通過計算(Qwall/Cmix)來獲得由于上述熱傳遞產(chǎn)生的混合氣最前部的溫降，其中Cmix表示混合氣的比熱。
因此，在噴射起始時刻之后，本設(shè)備以上述方法連續(xù)獲得混合氣移動距離X和燃燒室壁面距離Xwall；當(dāng)滿足條件“混合氣移動距離X≥燃燒室壁面距離Xwall”時，本設(shè)備確定混合氣最前部已碰撞燃燒室壁面。在此時間點之后，本設(shè)備根據(jù)下面的公式(14)來修正從公式(10)獲得的最終混合氣溫度Tmixfin。
Tmixfin＝Tmixfin-Qwall/Cmix(14)圖6是一個圖，顯示了外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta和混合氣最前部的最終混合氣溫度Tmixfin分別隨時間變化的例子，這是本發(fā)明控制設(shè)備對于噴射燃料在與圖4相同的條件下開始并且混合氣最前部在曲柄轉(zhuǎn)角CA約為ATDC4°(即與噴射后時間t＝tw相應(yīng))時碰撞燃燒室壁面的情況計算出的。如圖6所示，在噴射后時間t＝tw之后，計算出的最終混合氣溫度Tmixfin比原始值低(Qwall/Cmix)的常值。上面的描述是混合氣溫度估計方法的概要。
燃料噴射控制的概要本設(shè)備將目標(biāo)點火正時設(shè)置到預(yù)定時刻(ATDCθref，例如ATDC10°)。隨后，為使混合氣(其最前部)的點火正時與目標(biāo)點火正時ATDCθref一致，本設(shè)備反饋控制燃料噴射起始正時和燃料噴射壓力，使得在曲柄轉(zhuǎn)角CA達到ATDCθref時獲得的最終混合氣溫度Tmixfin(在下文中稱為“控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc”)變?yōu)轭A(yù)定的目標(biāo)混合氣溫度Tmixref。
特別地，當(dāng)為前一燃料噴射氣缸獲得的控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc比目標(biāo)混合氣溫度Tmixref高時，本設(shè)備從基準(zhǔn)噴射正時以一個預(yù)定量延遲用于當(dāng)前燃料噴射氣缸的燃料噴射起始正時，并從基準(zhǔn)燃料噴射壓力以一個預(yù)定量降低燃料噴射壓力。這樣，進行該控制來降低當(dāng)前燃料噴射氣缸在目標(biāo)點火正時ATDCθref時的實際混合氣溫度。從而，當(dāng)前燃料噴射氣缸的實際點火正時與目標(biāo)點火正時ATDCθref相符合。
同時，當(dāng)為前一燃料噴射氣缸獲得的控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc比目標(biāo)混合氣溫度Tmixref低時，本設(shè)備從基準(zhǔn)噴射正時以一個預(yù)定量提前用于當(dāng)前燃料噴射氣缸的燃料噴射起始正時，并從基準(zhǔn)燃料噴射壓力以一個預(yù)定量增加燃料噴射壓力。這樣，進行該控制來提高當(dāng)前燃料噴射氣缸在目標(biāo)點火正時ATDCθref時的實際混合氣溫度。從而，當(dāng)前燃料噴射氣缸的實際點火正時與目標(biāo)點火正時ATDCθref相符合。以上是燃料噴射控制的概要。
實際運行下面描述具有上述配置的發(fā)動機控制設(shè)備的實際運行。
<燃料噴射量等的控制>
CPU61以預(yù)定的間隔重復(fù)執(zhí)行圖7流程圖所示的程序，用來控制燃料噴射量、燃料噴射正時和燃料噴射壓力。因此，當(dāng)?shù)竭_預(yù)定時間時，CPU61從步驟700開始執(zhí)行，接著執(zhí)行步驟705，以便從圖8中所示的表(圖)Mapqfin獲得節(jié)氣門開度Accp、發(fā)動機速度NE和指令燃料噴射量qfin。表Mapqfin定義了節(jié)氣門開度Accp與發(fā)動機速度NE和指令燃料噴射量qfin之間的關(guān)系，它存儲在ROM62中。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟710，以便從指令燃料噴射量qfin、發(fā)動機速度NE和圖9中所示的表Mapfinjbase來確定基準(zhǔn)燃料噴射正時finjbase。表Mapfinjbase定義了指令燃料噴射量qfin與發(fā)動機速度NE和基準(zhǔn)燃料噴射正時finjbase之間的關(guān)系，它存儲在ROM62中。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟715，以便從指令燃料噴射量qfin、發(fā)動機速度NE和圖10中所示的表MapPcrbase來確定基準(zhǔn)燃料噴射壓力Pcrbase。表MapPcrbase定義了指令燃料噴射量qfin與發(fā)動機速度NE和基準(zhǔn)燃料噴射壓力Pcrbase之間的關(guān)系，它存儲在ROM62中。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟720，以便將目標(biāo)混合氣溫度Tmixref減去最新的控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc獲得的數(shù)值作為混合氣溫度偏差ΔTmix來存儲，該最新的控制-使用最終混合氣溫度是由后面描述的程序執(zhí)對于前一燃料噴射氣缸而獲得的。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟725，以便根據(jù)混合氣溫度偏差ΔTmix并結(jié)合圖11中所示的表MapΔθ來確定噴射正時修正值Δθ。表MapΔθ定義了混合氣溫度偏差ΔTmix和噴射正時修正值Δθ之間的關(guān)系，它存儲在ROM62中。
此后，CPU61執(zhí)行步驟730，以便根據(jù)混合氣溫度偏差ΔTmix并結(jié)合圖12中所示的表MapΔPcr來確定噴射壓力修正值ΔPcr。表MapΔPcr定義了混合氣溫度偏差ΔTmix和噴射壓力修正值ΔPcr之間的關(guān)系，它存儲在ROM62中。
接著，CPU61執(zhí)行步驟735，以便以噴射正時修正值Δθ來修正基準(zhǔn)燃料噴射正時finjbase，從而獲得最終燃料噴射正時finjfin。這樣，燃料噴射正時就根據(jù)混合氣溫度偏差ΔTmix來修正。從圖11中可以清晰看出，當(dāng)混合氣溫度偏差ΔTmix為正，噴射正時修正值Δθ也為正，其幅度隨混合氣溫度偏差ΔTmix的幅度而增加，因而最終燃料噴射正時finjfin將偏移向提前側(cè)。當(dāng)混合氣溫度偏差ΔTmix為負(fù)時，噴射正時修正值Δθ也為負(fù)，其幅度隨混合氣溫度偏差ΔTmix的幅度而增加，因而最終燃料噴射正時finjfin將偏移向延遲側(cè)。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟740，以便以噴射壓力修正值ΔPcr來修正基準(zhǔn)燃料噴射壓力Pcrbase，從而獲得指令最終燃料噴射壓力Pcrfin。這樣，燃料噴射壓力就根據(jù)混合氣溫度偏差ΔTmix來修正。從圖12中可以清晰看出，當(dāng)混合氣溫度偏差ΔTmix為正時，噴射壓力修正值ΔPcr也為正，其幅度隨混合氣溫度偏差ΔTmix的幅度而增加，因而指令最終燃料噴射壓力Pcrfin將偏移向高壓側(cè)。當(dāng)混合氣溫度偏差ΔTmix為負(fù)時，噴射壓力修正值ΔPcr也為負(fù)，其幅度隨混合氣溫度偏差ΔTmix的幅度而增加，因而指令最終燃料噴射壓力Pcrfin將偏移向低壓側(cè)。因此，燃料噴射泵22的排放壓力受到控制，因而壓縮到確定的指令最終燃料噴射壓力Pcrfin的燃料將被供給到燃料噴射閥21。
在步驟745中，CPU61確定當(dāng)前點的曲柄轉(zhuǎn)角CA是否及時與相應(yīng)于確定的最終燃料噴射正時finjfin的角度相符合。當(dāng)CPU61在步驟745中作出“是”的判定時，CPU61執(zhí)行步驟750，以便使相關(guān)燃料噴射氣缸的燃料噴射閥21噴射壓縮到確定的指令最終燃料噴射壓力Pcrfin的燃料，且噴射量為確定的指令燃料噴射量qfin。在步驟750之后的步驟755中，CPU61將最終燃料噴射正時finjfin作為控制-使用燃料噴射正時finjc來存儲，將指令最終燃料噴射壓力Pcrfin作為控制-使用燃料噴射壓力Pcrc來存儲。此后，CPU61執(zhí)行步驟795，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。當(dāng)CPU61在步驟745中作出“否”的判定時，CPU61直接執(zhí)行步驟795，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。通過上述程序，可以實現(xiàn)對燃料噴射量、燃料噴射正時和燃料噴射壓力的控制。
<計算噴射起始時刻時的各物理量>
下面將描述計算噴射起始時刻各物理量的操作。CPU61以預(yù)定的間隔重復(fù)執(zhí)行圖13流程圖所示的程序。因此，當(dāng)?shù)竭_預(yù)定時間時，CPU61從步驟1300開始執(zhí)行，接著執(zhí)行步驟1305，以確定當(dāng)前點的曲柄轉(zhuǎn)角CA是否及時與ATDC-180°相符合(即燃料噴射氣缸的活塞是否位于壓縮沖程的下止點)。
下面在假定燃料噴射氣缸的活塞沒有到達壓縮沖程的下止點的情況下繼續(xù)描述。在這種情況下，CPU61在步驟1305中作出“否”的判定，繼續(xù)執(zhí)行步驟1315，以確定當(dāng)前點的曲柄轉(zhuǎn)角CA是否及時與前述步驟755中設(shè)置的控制-使用燃料噴射正時finjc相應(yīng)的角度相符合(即當(dāng)前及時點是否為燃料噴射氣缸的燃料噴射起始時刻)。
在當(dāng)前及時點，活塞還沒有到達壓縮沖程的下止點，燃料噴射起始時刻還沒有到來。因此，CPU61在步驟1315中作出“否”的判定，并直接執(zhí)行步驟1395，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。此后，CPU61重復(fù)執(zhí)行步驟1300、1305、1315和1395，直到燃料噴射氣缸的活塞到達壓縮沖程的下止點為止。
下面在假定燃料噴射氣缸的活塞已到達壓縮沖程的下止點的情況下繼續(xù)描述。在這種情況下，CPU61在步驟1305中作出“是”的判定，執(zhí)行步驟1310，以便將進氣溫度傳感器72在當(dāng)前及時點檢測到的進氣溫度Tb作為下止點氣缸內(nèi)部氣體溫度Tbottom來存儲，將進氣管道壓力傳感器73在當(dāng)前及時點檢測到的進氣管道壓力Pb作為下止點氣缸內(nèi)部氣體壓力Pbottom來存儲。在步驟1315中作出“否”的判定后，CPU61直接執(zhí)行步驟1395，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。此后，CPU61重復(fù)執(zhí)行步驟1300、1305、1315和1395，直到燃料噴射起始時刻到來為止。
接著假定經(jīng)過預(yù)定時間，燃料噴射起始時刻已到來。在這種情況下，CPU61在步驟1315中作出“是”的判定，并直接執(zhí)行步驟1320，以開始用于在燃料噴射起始時刻計算各物理量的程序。在步驟1320中，CPU61根據(jù)上述公式(5)獲得氣缸內(nèi)部氣體的總質(zhì)量Ma。此時，在步驟1310中設(shè)置的數(shù)值將用來作為Tbottom和Pbottom的數(shù)值。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟1325，基于氣缸內(nèi)部氣體的總質(zhì)量Ma、在當(dāng)前及時點的氣缸內(nèi)部體積Va(CA)和步驟1325框中描述的公式，獲得在燃料噴射起始時刻的氣缸內(nèi)部氣體密度ρa0。需要注意的是，由于在當(dāng)前及時點的曲柄轉(zhuǎn)角CA與控制-使用燃料噴射正時finjc相應(yīng)的角相符合，因此在當(dāng)前及時點的氣缸內(nèi)部體積Va(CA)為在燃料噴射起始時刻的上述氣缸內(nèi)部體積Va0。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟1330，根據(jù)步驟1330框中描述的并對應(yīng)于公式(4)的公式獲得在燃料噴射起始時刻的氣缸內(nèi)部氣體壓力Pa0，并接著執(zhí)行步驟1335，將在前述步驟755中設(shè)置的控制-使用燃料噴射壓力Pcrc減去氣缸內(nèi)部氣體壓力Pa0獲得的值設(shè)置為有效噴射壓力ΔP。
接著，CPU61執(zhí)行步驟1340，以根據(jù)上述公式(6)獲得燃料蒸氣溫度Tf。燃料溫度傳感器76在當(dāng)前及時點檢測到的燃料溫度用來作為燃料溫度Tcr。隨后，CPU61執(zhí)行步驟1345，基于氣缸內(nèi)部氣體密度ρa0、有效噴射壓力ΔP，并結(jié)合上述表Mapθ，確定噴射角θ。
此后，CPU61執(zhí)行步驟1350，將上述噴射后時間t初始化為“0”，執(zhí)行步驟1355將燃燒室壁到達標(biāo)志W(wǎng)ALL初始化為“0”，接著執(zhí)行步驟1395來結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。燃燒室壁到達標(biāo)志W(wǎng)ALL的數(shù)值為“1”表示上述混合氣最前部已經(jīng)到達燃燒室壁面，數(shù)值為“0”表示混合氣最前部還沒有到達燃燒室壁面。此后，CPU61重復(fù)執(zhí)行步驟1300、1305、1315和1395，直到與燃料噴射氣缸相關(guān)的曲柄轉(zhuǎn)角CA再次與ATDC-180°相符合時為止(即直到燃料噴射氣缸的活塞再次到達壓縮沖程的下止點時為止)。通過上述過程，可以計算出在燃料噴射起始時刻的各物理量。
<計算混合氣溫度>
同時，CPU61以預(yù)定的間隔重復(fù)執(zhí)行圖14和15流程圖所示的程序，用來計算混合氣溫度。因而，當(dāng)?shù)竭_預(yù)定時間時，CPU61從步驟1400開始執(zhí)行，接著執(zhí)行步驟1402，以便確定本曲柄轉(zhuǎn)角CA是否落在與上述控制-使用燃料噴射正時finjc相應(yīng)的角和上述目標(biāo)點火正時ATDCθref之間。當(dāng)CPU61在步驟1402中作出“否”的判定時，CPU61直接執(zhí)行步驟1495，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。
現(xiàn)在假定燃料噴射起始時刻已經(jīng)到來且本曲柄轉(zhuǎn)角CA與上述控制-使用燃料噴射正時finjc相應(yīng)的角相符合(因此，當(dāng)前及時點緊緊位于執(zhí)行前述圖13的步驟1320到1355之后)。在這種情況下，CPU61在步驟1402中作出“是” 的判定，并直接執(zhí)行步驟1404，以確定噴射后時間t是否非零。
當(dāng)前及時點緊緊位于執(zhí)行前述步驟1350之后，噴射后時間t為“0”。因此，CPU61在步驟1404中作出“否”的判定，并執(zhí)行步驟1406，以將過量空氣因子λ和混合氣移動距離X初始化為“0”。在隨后的步驟1408中，CPU61將在前述圖13的步驟1340中計算出的燃料蒸氣溫度Tf作為最終混合氣溫度Tmixfin來存儲。此后，CPU61執(zhí)行圖15中的步驟1438，將當(dāng)前的噴射后時間t(在當(dāng)前及時點為“0”)加上Δt獲得的時間作為新的噴射后時間t來存儲。其后，CPU61執(zhí)行步驟1495，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。Δt表示執(zhí)行本程序的間隔。
執(zhí)行步驟1438之后，當(dāng)前的噴射后時間t變?yōu)榉橇?。因此，在該及時點之后，重復(fù)執(zhí)行本程序的過程中，當(dāng)CPU61執(zhí)行步驟1404時會作出“是”的判定，接著執(zhí)行步驟1410。在步驟1410中，CPU61基于在前述圖13的步驟1320中獲得的氣缸內(nèi)部氣體的總質(zhì)量Ma、氣缸內(nèi)部體積Va(CA)的當(dāng)前值和步驟1410框中描述的公式，獲得氣缸內(nèi)部氣體密度ρa的當(dāng)前值。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟1412，以基于上述氣缸內(nèi)部氣體密度ρa、當(dāng)前的噴射后時間t和上述公式(3)來獲得燃料稀釋比率dλ/dt，接著執(zhí)行步驟1414，以根據(jù)公式(2)通過將燃料稀釋比率dλ/dt關(guān)于時間積分，獲得過量空氣因子λ的當(dāng)前值。在圖13的步驟1335和1345中計算出的值分別用來作為上述公式(3)中的有效噴射壓力ΔP和噴射角θ的值。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟1416，以基于過量空氣因子λ的當(dāng)前值，并根據(jù)步驟1416框中描述的基于上述公式(1)的公式來獲得質(zhì)量比(ma/mf)。在隨后的步驟1418中，CPU61基于氣缸內(nèi)部體積Va(CA)的當(dāng)前值和上述公式(7)來獲得氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta的當(dāng)前值。在隨后的步驟1420中，CPU61基于質(zhì)量比(ma/mf)的數(shù)值、氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta的數(shù)值和在圖13的步驟1340中獲得的燃料蒸氣溫度Tf的數(shù)值，并根據(jù)上述公式(9)來獲得混合氣絕熱溫度Tmix的數(shù)值。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟1422，以基于根據(jù)由曲柄位置傳感器74的輸出獲得的發(fā)動機速度NE，并結(jié)合步驟1422框中描述的表，獲得熱交換系數(shù)Kex的數(shù)值；接著執(zhí)行步驟1424，基于熱交換系數(shù)Kex的數(shù)值、混合氣絕熱溫度Tmix的數(shù)值和氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta的數(shù)值，并根據(jù)上述公式(10)，獲得最終混合氣溫度Tmixfin的當(dāng)前值。
隨后，CPU61執(zhí)行圖15的步驟1426，以確定燃燒室壁到達標(biāo)志W(wǎng)ALL的數(shù)值是否為“0”。因為執(zhí)行了前述步驟1355，所以在當(dāng)前及時點，燃燒室壁到達標(biāo)志W(wǎng)ALL的數(shù)值是“0”。因此，CPU在步驟1426中作出“是”的判定，接著執(zhí)行步驟1428，以便根據(jù)用來確定燃燒室壁移動距離Xwall的函數(shù)f，基于在前述圖7的步驟755中設(shè)置的控制-使用燃料噴射正時finjc和由曲柄位置傳感器74檢測到的當(dāng)前曲柄轉(zhuǎn)角CA，使用這些數(shù)值作為自變量，獲得燃燒室壁移動距離Xwall的值。
接著，CPU61執(zhí)行步驟1430，根據(jù)上述公式(12)，基于在步驟1410中獲得的氣缸內(nèi)部氣體密度ρa的數(shù)值和當(dāng)前的噴射后時間t，獲得混合氣移動速度dX/dt；接著執(zhí)行步驟1432，根據(jù)上述公式(11)將混合氣移動速度dX/dt關(guān)于時間積分，以獲得混合氣移動距離X的當(dāng)前值。在圖13的步驟1335和1345中計算出的數(shù)值分別用來作為公式(12)中的有效噴射壓力ΔP和噴射角θ的數(shù)值。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟1434，以確定混合氣移動距離X的當(dāng)前值是否不小于燃燒室壁距離Xwall的數(shù)值(即上述混合氣最前部是否已到達燃燒室壁面)。在下面的描述中，假定混合氣最前部還沒有到達燃燒室壁面，且曲柄轉(zhuǎn)角CA還沒有達到上述目標(biāo)點火正時ATDCθref。在這種情況下，CPU在步驟1434中作出“否”的判定，接著直接執(zhí)行步驟1436，以確定曲柄轉(zhuǎn)角CA是否與目標(biāo)點火正時ATDCθref相符合。
由于在當(dāng)前及時點曲柄轉(zhuǎn)角CA還沒有達到目標(biāo)點火正時ATDCθref，因此CPU在步驟1436中作出“否”的判定，接著執(zhí)行步驟1438，以便將噴射后時間t增加Δt，接著執(zhí)行步驟1495以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。此后，只要混合氣最前部還沒有到達燃燒室壁面且曲柄轉(zhuǎn)角CA還沒有達到目標(biāo)點火正時ATDCθref，CPU61就會重復(fù)執(zhí)行步驟1400到1404、1410到1434、1436和1438，從而反復(fù)在步驟1424中更新最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值。
下面描述在混合氣最前部到達燃燒室壁面之前曲柄轉(zhuǎn)角CA已達到目標(biāo)點火正時ATDCθref的情況。在這種情況下，CPU61在執(zhí)行步驟1436時作出“是”的判定，接著執(zhí)行步驟1440，將在步驟1424中計算出的最終混合氣溫度Tmixfin的當(dāng)前值作為上述控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc來存儲。此后，CPU61執(zhí)行步驟1438到步驟1495，結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。在此時間點之后，CPU61重復(fù)執(zhí)行在步驟1402中作出“否”的判定并直接執(zhí)行步驟1495的操作，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。
當(dāng)對于在下一個正時的燃料噴射氣缸而執(zhí)行程序時，在圖7的程序的步驟720中使用步驟1440中設(shè)置的控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc的數(shù)值。從而，燃料噴射正時等以這樣的方式受到反饋控制，使得燃料噴射氣缸內(nèi)的下一個混合氣點火正時與目標(biāo)點火正時ATDCθref相符合。
接著描述這樣的情況，即上述“混合氣最前部還沒有到達燃燒室壁面，且曲柄轉(zhuǎn)角CA還沒有達到目標(biāo)點火正時ATDCθref”的狀態(tài)已改變到這樣的狀態(tài)，即在曲柄轉(zhuǎn)角CA達到目標(biāo)點火正時ATDCθref之前混合氣最前部已到達燃燒室壁面。在這種情況下，CPU61在執(zhí)行步驟1434時作出“是”的判定，接著執(zhí)行步驟1442和隨后的步驟。
在步驟1442中，參照在步驟1442框中描述的圖表MapTwall，CPU61基于當(dāng)前發(fā)動機速度NE和由輸出轉(zhuǎn)矩傳感器77檢測到的當(dāng)前輸出轉(zhuǎn)矩T，獲得燃燒室壁面溫度Twall的數(shù)值。隨后，CPU61執(zhí)行步驟1444，參照在步驟1444框中描述的圖表MapKexwall，基于當(dāng)前發(fā)動機速度NE和在前述圖7中的步驟755設(shè)置的控制-使用燃料噴射壓力Pcrc，獲得熱交換系數(shù)Kexwall。
隨后，CPU61執(zhí)行步驟1446，根據(jù)上述公式(13)，基于在圖14的步驟1424中計算出的最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值、在步驟1442中獲得的燃燒室壁面溫度Twall的數(shù)值和熱交換系數(shù)Kexwall，獲得壁面熱傳遞量Qwall的數(shù)值。
CPU61執(zhí)行步驟1448，根據(jù)上述公式(14)，基于在圖14的步驟1424中計算出的最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值和壁面熱傳遞量Qwall的數(shù)值，獲得最終混合氣溫度Tmixfin的新數(shù)值(修正在步驟1424中計算出的最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值)。在隨后的步驟1450中，CPU61將燃燒室壁到達標(biāo)志W(wǎng)ALL的數(shù)值設(shè)置為“1”。在隨后的步驟1436中作出“否”的判定之后，CPU61執(zhí)行步驟1438，接著執(zhí)行步驟1495以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。
在此點之后，由于燃燒室壁到達標(biāo)志W(wǎng)ALL的數(shù)值維持為“1”，在經(jīng)過步驟1400到1404，1410到1424之后，CPU61在步驟1426中作出“否”的判定，接著執(zhí)行步驟1452。在步驟1452中，與步驟1448中一樣，CPU61以與在步驟1446中獲得的壁面熱傳遞量Qwall的值相對應(yīng)的溫降量修正在步驟1424中計算出的最終混合氣溫度Tmixfin的值。
在此點之后，只要曲柄轉(zhuǎn)角CA還沒有達到目標(biāo)點火正時ATDCθref，CPU61將重復(fù)執(zhí)行步驟1400到1404、1410到1426、1452、1436、1438和1495。
在這里，假定曲柄轉(zhuǎn)角CA在經(jīng)過一定時間后已達到目標(biāo)點火正時ATDCθref。在這種情況下，CPU61在執(zhí)行步驟1436時作出“是”的判定，接著執(zhí)行步驟1440，將在步驟1452中修正的最終混合氣溫度Tmixfin的當(dāng)前值作為上述控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc來存貯。在此時間點之后，CPU61重復(fù)在步驟1402中作出“否”的判定并直接執(zhí)行步驟1495的操作，以結(jié)束本程序的當(dāng)前運行。當(dāng)對于在下一個正時的燃料噴射氣缸執(zhí)行圖7的程序時，在程序的步驟720中也使用在這種情況下的控制-使用最終混合氣溫度Tmixfinc的數(shù)值。
在上述方式中，以預(yù)定的間隔重復(fù)獲得混合氣的溫度(具體為混合氣最前部的最終混合氣溫度Tmixfin)，并且基于在目標(biāo)點火正時ATDCθref的最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值反饋控制發(fā)動機的燃料噴射正時和燃料噴射壓力。
如上所述，在根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機控制設(shè)備的實施方式中，將氣缸內(nèi)部氣體作為與噴射的燃料蒸氣混合的形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體和位于所形成的混合氣周圍的外圍氣缸內(nèi)部氣體的組合來處理；混合氣的溫度通過使用外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta和混合氣絕熱溫度Tmix來估計出，該混合氣絕熱溫度Tmix是基于噴射的燃料蒸氣的熱量和形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的熱量計算出的。由于考慮了混合氣接受的來自溫度比混合氣高的外圍氣缸內(nèi)部氣體的熱量而估計混合氣的溫度，因此能夠更準(zhǔn)確地估計混合氣的溫度。
本發(fā)明并不受限于上述實施方式，在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以有各種變更。例如可以有下面的變更。在上述實施方式中，在噴射開始時間和目標(biāo)點火正時ATDCθref之間的時間內(nèi)，重復(fù)獲得混合氣的溫度(最終混合氣溫度Tmixfin)。但是，本設(shè)備還可配置為僅僅在目標(biāo)點火正時ATDCθref獲得混合氣溫度。
在上述實施方式中，在混合氣(其最前部)碰撞燃燒室壁面之后，從混合氣絕熱溫度Tmix和外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta獲得最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值，以與傳遞到燃燒室壁的熱量相應(yīng)的一個量來修正最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值。但是，本設(shè)備還可配置為獲得混合氣絕熱溫度Tmix的數(shù)值，以與傳遞到燃燒室壁的熱量相應(yīng)的一個量來修正混合氣絕熱溫度Tmix的數(shù)值，然后由修正后的混合氣絕熱溫度Tmix和外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta來獲得最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值。
在上述實施方式中，根據(jù)上述公式(10)并基于混合氣絕熱溫度Tmix、外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta和熱交換系數(shù)Kex(參照圖14的步驟1424)，估計最終混合氣溫度Tmixfin的值。但是，本設(shè)備還可配置為，基于外圍氣缸內(nèi)部氣體溫度Ta和混合氣絕熱溫度Tmix之間的偏差獲得從外圍氣缸內(nèi)部氣體傳遞到混合氣的熱量，并以與所傳遞的熱量相應(yīng)的一個量來修正混合氣絕熱溫度Tmix，從而獲得最終混合氣溫度Tmixfin的數(shù)值。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的混合氣狀態(tài)量估計方法，包括下述步驟根據(jù)燃料的狀態(tài)量和氣缸內(nèi)部氣體的狀態(tài)量，估計混合氣的狀態(tài)量，該混合氣由噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料和存在于氣缸內(nèi)、與燃料混合的那一部分氣缸內(nèi)部氣體組成。
2.一種用于內(nèi)燃機的混合氣溫度估計方法，包括下述步驟根據(jù)噴射的燃料的熱量，存在于氣缸內(nèi)、與燃料混合的一部分氣缸內(nèi)部氣體的熱量和從存在于混合氣周圍但沒有與燃料混合的剩余部分的氣缸內(nèi)部氣體傳遞到混合氣的熱量，估計混合氣的溫度，該混合氣由噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料和所述存在于氣缸內(nèi)、與燃料混合的一部分氣缸內(nèi)部氣體組成。
3.一種用于內(nèi)燃機的混合氣溫度估計方法，包括下列步驟計算混合氣的混合氣絕熱溫度，該混合氣由噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料和存在于氣缸內(nèi)、與燃料混合的那一部分氣缸內(nèi)部氣體組成，以噴射的燃料的熱量和所述部分氣缸內(nèi)部氣體的熱量為基礎(chǔ)、并假定在燃料與所述部分氣缸內(nèi)部氣體混合的過程中與外部沒有發(fā)生熱交換而進行該計算；和使用計算出的混合氣絕熱溫度和氣缸內(nèi)部氣體的溫度來估計混合氣的溫度。
4.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機的混合氣溫度估計方法，其中在混合氣碰撞燃燒室壁后，考慮了從混合氣傳遞到燃燒室壁的熱量來估計混合氣溫度。
5.如權(quán)利要求3所述的用于內(nèi)燃機的混合氣溫度估計方法，其中在混合氣碰撞燃燒室壁后，考慮了從混合氣傳遞到燃燒室壁的熱量來估計混合氣溫度。
6.一種用于內(nèi)燃機的混合氣溫度獲取設(shè)備，包括有用來獲取混合氣的溫度的混合氣溫度獲取裝置，該混合氣由噴射到發(fā)動機氣缸內(nèi)的燃料和存在于氣缸內(nèi)、與燃料混合的那一部分氣缸內(nèi)部氣體組成。
7.一種用于內(nèi)燃機的控制設(shè)備，包括有根據(jù)混合氣溫度改變發(fā)動機控制參數(shù)的控制裝置，該發(fā)動機控制參數(shù)用來控制發(fā)動機，所述混合氣溫度是通過如權(quán)利要求6所述的混合氣溫度獲取設(shè)備的混合氣溫度獲取裝置獲取的。
8.如權(quán)利要求7所述的用于內(nèi)燃機的控制設(shè)備，其中發(fā)動機控制參數(shù)包括燃料噴射正時、燃料噴射壓力、燃料噴射量、EGR閥開度和節(jié)氣閥開度中的至少一個。
全文摘要
本發(fā)明設(shè)備基于預(yù)定的經(jīng)驗公式來計算形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的質(zhì)量ma(質(zhì)量比為ma/mf)，該形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體為氣缸內(nèi)部氣體中的一部分，它與質(zhì)量為mf的噴射的燃料蒸氣的最前部混合在一起。隨后，假定沒有與外部發(fā)生熱交換，基于質(zhì)量為mf的燃料蒸氣的熱量和質(zhì)量為ma的形成混合氣體的氣缸內(nèi)部氣體的熱量，該設(shè)備計算混合氣最前部的混合氣絕熱溫度Tmix。隨后，考慮混合氣最前部主要通過其圓周表面從外圍的氣缸內(nèi)部氣體接受的熱量，該設(shè)備根據(jù)公式Tmixfin＝Tmix(1－Kex)+TaKex來估計混合氣最前部的最終混合氣溫度Tmixfin(即混合氣的溫度)，公式中Ta表示氣缸內(nèi)部氣體溫度，Kex表示熱交換系數(shù)(0＜Kex＜1)。
文檔編號F02D35/02GK1853037SQ200480026890
公開日2006年10月25日 申請日期2004年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月18日
發(fā)明者中山茂樹, 伊吹卓 申請人:豐田自動車株式會社