專利名稱：十六烷值檢測機構及設有該十六烷值檢測機構的發(fā)動機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及即使十六烷值變化也根據發(fā)動機旋轉的角速度振幅值 計算(預測)十六烷值的變動、修正燃料噴射的技術。
背景技術：
在作為柴油發(fā)動機的燃料的輕油中，十六烷值在世界各國分散在
38~52的范圍內制造銷售。用于柴油發(fā)動機的輕油的十六烷值由于使 用嚴密測定出售的產品，理應經常是一定的值。但是，例如，船舶等 在停泊地可能會供給十六烷值不同的燃油。尤其多是質次的輕油十六 烷值低的情況。
柴油發(fā)動機的燃料噴射控制，以制造時使用的輕油的十六烷值的 公稱值為基準。因此，十六烷值分散或降低時，不能實施適當?shù)娜剂?噴射控制。
根據該背景，以前在柴油發(fā)動機中實施了幾種檢測十六烷值變動 的方法。例如，專利文獻1揭示了內燃機的斷油時檢測十六烷值的技 術。
但是，存在著在運行中使用的燃料的十六烷值可能由于燃料的使 用狀況或供油次數(shù)而變動的擔心，希望能經常檢測十六烷值的變動。 以往，在檢測十六烷值變動的方法中，沒有在內燃機運行中可經常檢 測的手段。
專利文獻1:日本特開2005-344557號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的課題
在此，作為要解決的課題是在內燃機的運行中經常檢測燃料的十六烷值的變動，根據檢測出的十六烷值的變動適當進行燃料噴射控制 解決課題的手段
本發(fā)明要解決的課題如上，下面說明用于解決課題的手段。
構、將由該角速度檢測機構得到的角速度振幅值的變動作為十六烷值 的變動進行檢測的十六烷值檢測機構。
進而，本發(fā)明包括負荷檢測機構，其檢測發(fā)動機負荷；轉速檢 測機構，其檢測發(fā)動機轉速；燃料噴射計算機構，其根據由所述負荷
基準燃料的燃料噴射量、燃料噴射次數(shù)或燃料噴射中的至少一個；燃 料噴射修正機構，其根據由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值， 在計算所述燃料噴射量時修正該燃料噴射量，在計算所述燃料噴射次 數(shù)時修正該燃料噴射次數(shù)，在計算所述燃料噴射壓力時修正該燃料噴 射壓力。
進而，本發(fā)明包括多級燃料噴射機構，其在主噴射之前至少進 行一次噴射；多級燃料噴射計算機構，其計算相對基準燃料的所述多 級燃料噴射機構的各噴射時期或各噴射間隔的至少 一個；多級燃料噴 射修正機構，其根據由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值，在 計算所述燃料噴射時期時修正該燃料噴射時期，在計算所述燃料噴射 間隔時修正該燃料噴射間隔。
進而，本發(fā)明在由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值下降 的情況下，縮短主噴射和該主噴射前的噴射的間隔。
進而，本發(fā)明在發(fā)動機起動時進行由所述燃料噴射修正機構或所 述多級燃料噴射修正機構進行的修正。
進而，本發(fā)明包括最大燃料噴射量修正機構，其根據由所述燃料 噴射修正機構修正的燃料噴射量，或由所述十六烷值檢測機構檢測的 十六烷值，修正被確定的最大燃料噴射量。
進而，本發(fā)明包括增壓器；氧濃度傳感器、排氣溫度傳感器或 渦輪轉速傳感器中的至少一個；最大噴射量修正確認機構，該最大噴射量修正確認機構通過由所述氧濃度傳感器檢測出的氧濃度、由所述 排氣溫度傳感器檢測出的排氣溫度、或由所述渦輪轉速傳感器檢測出 的渦輪轉速的檢測值處于規(guī)定的閾值內，判斷由所述最大燃料噴射量 修正機構修正后的最大燃料噴射量是正常的。
進而，本發(fā)明包括可變容量增壓器，其能使背壓或增壓可變； 增壓控制機構，其根據由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值， 控制所述可變容量增壓器的增壓或背壓。
發(fā)明的效果
作為發(fā)明的效果，可以收到如下所示的效果。
在本發(fā)明中由于發(fā)動機旋轉的角速度振幅值隨著十六烷值的變動 增減，所以可以經常檢測十六烷值的變動。
進而，在本發(fā)明中通過根據十六烷值的變動修正燃料噴射，可以 實施燃燒的最優(yōu)化。即，可以將由于十六烷值的變動影響導致的發(fā)動 機性能變化或排氣排出物變化抑制到最小限度。
進而，在本發(fā)明中通過根據十六烷值的變動修正多級燃料噴射， 即使在引導噴射等的多級燃料噴射中也能實施燃燒的最優(yōu)化。即，可 以將由十六烷值的變動影響產生的燃燒噪音或缸內壓力上升抑制到最 小限度。
進而，在本發(fā)明中可以將由于十六烷值減低導致的點火性的惡化 抑制到最小限度。
進而，在本發(fā)明中，通過只在起動時檢測十六烷值的變動、修正 燃料噴射或多級噴射，在收到與上述第三方面所述的同等的效果的同 時還由于在供油后起動發(fā)動機，可以認識起動時是否存在十六烷值的 變化。即，也可以減輕經常檢測計算造成的負擔，在其它的演算中利 用處理裝置(CPU)。
進而，在本發(fā)明中，通過根據十六烷值的變動修正最大燃料噴射 量，可以在全負荷區(qū)域中確實實施燃料噴射的修正。即，能夠保證不 因十六烷值變動影響額定輸出。
進而，在本發(fā)明中，可以確認修正的最大燃料噴射量是正常的，
6在不正常的情況下也可以迅速進行處置、反應，能提高發(fā)動機的可靠 性。
進而，在本發(fā)明中，通過根據十六烷值的變動修正增壓器壓或背 壓，可以實施最優(yōu)燃燒。另外，可以防止渦輪喘振等。


圖l是表示本發(fā)明的實施例的4氣缸柴油發(fā)動機的整體構成的構 成圖。
圖2是表示相對發(fā)動機旋轉的發(fā)動機旋轉角速度的圖示。
圖3是表示相對十六烷值不同的燃料的發(fā)動機旋轉的角度的發(fā)動
機旋轉的角速度的圖示。
圖4是表示本發(fā)明的實施例的4氣缸柴油發(fā)動機的整體構成的構成圖。
圖5是表示根據轉速Ne及噴射量Q計算出的適當?shù)慕撬俣日穹?值的角速度振幅值映象圖。
圖6是表示根據轉速Ne及噴射量Q算出的適當?shù)钠骄撬俣鹊?平均角速度映象圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施例的燃料噴射控制的主要的流程的流程圖。
圖8是表示根據轉速Ne及負荷Ac算出的燃料噴射壓力Qp的燃
料噴射壓力映象圖。
圖9是表示本發(fā)明的實施例的多級燃料噴射的圖示。
圖10是表示根據轉速Ne及負荷Ac算出的最大燃料噴射量Qmax
的最大燃料噴射量映象圖。
圖11是表示最大燃料噴射量修正確認控制的流程的流程圖。
圖12 (a)是表示VGT的噴嘴開口面積變大狀態(tài)的模式圖，(b)
是表示該噴嘴開口面積變小狀態(tài)的模式圖。 符號說明
10角速度傳感器11 曲軸
50公共軌道式燃料噴射系統(tǒng) 51 柴油發(fā)動;f幾
說明書第5/13頁
具體實施例方式
下面，說明發(fā)明的實施方式。
圖l是表示本發(fā)明的實施例的4氣缸柴油發(fā)動機的整體構成的構 成圖，圖2是表示相對發(fā)動機旋轉的發(fā)動機旋轉角速度的圖示，圖3 是表示相對十六烷值不同的燃料的發(fā)動機旋轉的角度的發(fā)動機旋轉的 角速度的圖示。
圖4是表示本發(fā)明的實施例的4氣缸柴油發(fā)動機的整體構成的構 成圖，圖5是表示根據轉速Ne及噴射量Q計算出的適當?shù)慕撬俣日?幅值的角速度振幅值映象圖，圖6是表示根據轉速Ne及噴射量Q算 出的適當?shù)钠骄撬俣鹊钠骄撬俣扔诚髨D。
圖7是表示本發(fā)明的實施例的燃料噴射控制的主要的流程的流程 圖，圖8是表示根據轉速Ne及負荷Ac算出的燃料噴射壓力Qp的燃 料噴射壓力映象圖，圖9是表示本發(fā)明的實施例的多級燃料噴射的圖 示。
圖10是表示根據轉速Ne及負荷Ac算出的最大燃料噴射量Qmax 的最大燃料噴射量映象圖，圖11是表示最大燃料噴射量修正確認控制 的流程的流程圖，圖12(a)是表示VGT的噴嘴開口面積變大狀態(tài)的 模式圖，(b)是表示該噴嘴開口面積變小狀態(tài)的模式圖。
首先，對作為本發(fā)明的實施例包括公共軌道式燃料噴射系統(tǒng)的4 氣缸柴油發(fā)動機進行說明。進而，對作為本發(fā)明的特色的使用發(fā)動機 旋轉的角速度及發(fā)動機旋轉的角速度振幅值的十六烷值檢測機構進行 說明。進而，對適用該十六烷值檢測機構的公共軌道式燃料噴射系統(tǒng) 的幾種燃料噴射修正機構進行說明。
用圖1對適用本發(fā)明的十六烷值檢測機構的公共軌道式燃料噴射 系統(tǒng)50的構成進行簡單說明。
8如圖4所示，公共軌道式燃料噴射系統(tǒng)50，例如是向柴油發(fā)動機 51 (以下只作為發(fā)動機)噴射燃料的系統(tǒng)。公共軌道式燃料噴射系統(tǒng) 50由主要蓄壓燃料的公共軌道52，向各氣缸噴射燃料的噴射器53a、 53b、 53c、 53d，用高壓壓送燃料的供油泵54和發(fā)動才幾控制單元(以 下稱為ECU) 70構成。
公共軌道52是蓄壓向噴射器53供給的高壓燃料的裝置。公共軌 道52，通過燃料配管(高壓燃料流路)55與供油泵54的排出口連接， 以便蓄壓相當于燃料噴射壓的公共軌道壓。
另外，泄放配管(燃料回流路)56是使來自噴射器53的泄放燃 料向燃料罐57返回的配管。進而，減壓配管(燃料回流路)58是借 助壓力調整閥59從公共軌道52向燃料罐57回流燃料的配管。該壓力 調整閥59通過調整向減壓配管58的回流燃料，公共軌道52內的燃料 壓力可以調整成為目標的燃料噴射壓力。
噴射器53是搭栽在發(fā)動機51的各氣缸中把燃料向各氣缸內噴射 供給的裝置。噴射器53連接在從公共軌道52分支的多個分支管的下 游端。在噴射器53中搭載有把在公共軌道52中蓄壓的高壓燃料噴射 供給到各氣缸的燃料噴射噴嘴，及收容在該燃料噴射噴嘴內的進行針 閥升程控制的電磁閥等。噴射器53的電磁閥，由從ECU70收到的噴 射器開閥信號進行噴射時期及噴射量控制。即通過向電磁閥供給噴射 器開岡信號，向氣缸內噴射供給高壓燃料，通過噴射器開閥信號變?yōu)?OFF,停止燃料噴射。
供油泵54是向公共軌道52壓送高壓燃料的燃料泵。供油泵54 搭載有將燃料罐57內的燃料吸引向供油泵54的進給泵和把用該進給 泵吸上的燃料高壓壓縮、壓送往公共軌道52的高壓泵。進給泵及高壓 泵由共同的凸輪軸60驅動。另外，該凸輪軸60由發(fā)動機51的曲軸 11等旋轉驅動。
增壓器62是提升大氣的壓力、強制地將大氣吸入發(fā)動機的裝置。 增壓器(渦輪)62是利用排出氣體的壓力使渦輪機(沒有圖示)轉動， 提升吸入發(fā)動機51中的空氣壓力的系統(tǒng)。增壓器62可以通過增加吸
9入的空氣的質量(重量)使燃燒的燃料增加(完全燃燒)，增加發(fā)動機
51的輸出。在從增壓器62的排氣支管連通到增壓器62的路徑上配置 有檢測氧濃度的X傳感器74及作為排氣溫度檢測機構的排氣溫度傳感 器75，在增壓器62的渦輪機的旋轉軸附近設有作為渦輪機的轉速檢 測機構的渦輪轉速傳感器76。
另夕卜，在排氣流路中構成VGT( Variable Geometry Turbocharger 可變幾何渦輪增壓器)77。 VGT77通過增減排氣流路的開口面積增減 排氣流量，即可以進行背壓的增減。
ECU( Engine Control Unit發(fā)動機控制單元)70包括CPU、 RAM、 ROM等，是事先存儲程序及映象等，根據讀入的傳感器類的信號進 行各種的計算處理的控制裝置，成為計算機構、修正機構。在ECU70 上連接作為檢測發(fā)動機51的狀態(tài)的傳感器類，檢測加速器開度，即， 作為轉速設定機構的加速器開度傳感器71;檢測發(fā)動機轉速的轉速傳 感器72;檢測公共軌道壓的公共軌道壓傳感器73。另外，在ECU70 上可以連接X傳感器74、排氣溫度傳感器75及渦輪轉速傳感器76， 檢測發(fā)動機51的空氣系統(tǒng)的狀態(tài)。進而，在ECU70上連接角速度傳 感器10。對該角速度傳感器10而言，詳細情況如后所述。
另外，在ECU70上連接噴射器53、供油泵54、壓力調整閥59 及VGT77，向這些執(zhí)行部件發(fā)送指令、控制發(fā)動機51。
在此，用圖2對檢測發(fā)動機旋轉角速度的角速度傳感器10進行詳 細說明。
如圖2所示，角速度傳感器10是用一個脈沖傳感器13檢測兩個 信號的傳感器。脈沖器12固定設置在發(fā)動機(沒有圖示)的曲軸11 上并一體旋轉。另外，該脈沖器12在周圍按規(guī)定的間隔形成齒(脈沖) 12a。另外，脈沖器12也能夠使用齒輪，還可以由在每個規(guī)定角度上 設置孔或縫隙的圓板等構成。另外，脈沖傳感器13可以由接近傳感器、 磁傳感器或光傳感器(光斷續(xù)器)等構成。
在此，角速度傳感器10與曲軸11垂直地設置，能夠檢測從脈沖 器12輸出的脈沖12a。進而，把來自角速度傳感器10的信號分成二/V變換器(頻率/電壓變換器)14 作為Y軸輸出。作為這樣的構成，角速度傳感器IO與時間無關地向X 軸輸出發(fā)動機轉速即曲軸角e (脈沖12a的數(shù)量)。另一方面，向Y軸 輸出每一時間的脈沖數(shù)即角速度co。
另外，在本發(fā)明中，通過用 一個角速度傳感器10輸出兩個信號(曲 軸角e和曲軸角速度o)，防止發(fā)生兩個信號間的檢測誤差。
下面用圖3對曲軸角e和曲軸角速度co進行詳細說明。
圖3表示上述的角速度傳感器10的檢測結果。即，以X軸為橫 軸表示曲軸角0，以Y軸為縱軸表示曲軸角速度to。如由圖所表明的， 角速度振幅w相對曲軸角0成波形振幅。
另外，圖3的波形振幅表示在曲軸11旋轉兩圏(720°)期間發(fā)生 4次爆發(fā)的4沖程的4氣缸發(fā)動機。圖中的#1表示笫一氣缸的爆發(fā)點， #2表示第二氣缸的爆發(fā)點。
進而，波形振幅中央點劃線表示曲軸角速度co的平均值，即發(fā)動 機的平均轉速，上方的折返點表示BDC(下止點)，下方的折返點表 示TDC (上止點)。即可知曲軸11反復進行由爆發(fā)導致從TDC使角 速度加速向BDC的旋轉、從BDC使角速度減速向TDC的旋轉。在 此，TDC側的變化根據燃燒決定，因此，可知其根據燃燒性狀即十 六烷值變化。
下面用圖4對高十六烷值燃料及低十六烷值燃料的角速度進行說明。
圖4與圖3同樣，橫軸表示曲軸角e，縱軸表示曲軸角速度o。 另外，分別用實線及虛線表示高十六烷值燃料的角速度coa及低十六 烷值燃料的角速度ob。另外，在圖4中，使發(fā)動機狀態(tài)及噴射條件(次 數(shù)，量，時期)相同對兩者進行比較。如圖示所表明的，可以確認當 十六烷值下降時角速度從oa到cob整體下降，從而使得角速度振幅值 從wLa增加到oLb。其原因是由于當十六烷值下降時點火延遲增加， 由燃燒開始時期延遲而得不到起爆力。
進而，在圖4中相對高十六烷值燃料的角速度a的平均值即平均角速度coam (實線)，低十六烷值燃料的角速度的平均值即平均角速 度obm (虛線)下降。可以理解伴隨著十六烷值的下降的平均角速度 的下降是怠速(低旋轉、低負荷)附近的特性。其原因是由于燃燒效 率惡化、起爆力即外部作功減少，若噴射量相同，外部作功的減少以 平均轉速的下降顯現(xiàn)。
下面，用圖5對十六烷值檢測控制進行說明。圖5是作為在ECU70 中預先存儲的映象之一的角速度振幅值映象81。角速度振幅值映象81 是把根據發(fā)動機狀態(tài)的角速度振幅值以數(shù)字值映象化后的數(shù)據庫。角 速度振幅值映象81算出基于由發(fā)動機51的轉速Ne及噴射量Q組成 的發(fā)動機狀態(tài)的適當?shù)慕撬俣日穹怠?br> 十六烷值檢測控制是通過比較角速度振幅值映象81和現(xiàn)在的角 速度振幅值oLl確認十六烷值的變化的控制。例如，如圖5所示，在 現(xiàn)在的角速度振幅值wLl比相同轉速Ne及噴射量Q的角速度振幅值 映象81的適當?shù)慕撬俣日穹荡蟮那闆r下，可以檢測出燃料的十六烷 值比適當?shù)氖橹档汀?br> 圖6是作為在ECU70中預先存儲的映象之一的平均角速度映象 82。平均角速度映象82是把根據發(fā)動機狀態(tài)的適當?shù)钠骄撬俣纫詳?shù) 字值映象化了的數(shù)據庫。本實施例的平均角速度映象82算出基于由發(fā) 動才幾51的轉速Ne及噴射量Q組成的發(fā)動才幾狀態(tài)的適當?shù)钠骄撬?度。
十六烷值檢測控制是通過比較平均角速度映象82和現(xiàn)在的平均 角速度o)ml，確認十六烷值的變化的控制。例如，如圖6所示，在現(xiàn) 在的平均角速度wml比相同轉速Ne及噴射量Q的平均角速度映象 82的適當?shù)钠骄撬俣刃〉那闆r下，可以檢測出燃料比適當?shù)氖?值低。
在此，對使用前述的十六烷值檢測控制的公共軌道式燃料噴射系 統(tǒng)50的燃料噴射控制進行說明。圖7表示作為本實施例的燃料噴射控 制主程序的流程。
如圖7所示，燃料噴射控制為以下流程由十六烷值檢測控制
12(S100)檢測十六烷值的變動；根據十六烷值的變動實施燃料噴射修正 控制或多級燃料噴射修正控制(S200 );實施最大燃料噴射量修正控制 (S300)，該最大燃料噴射量修正控制修正隨著燃料噴射修正控制或多 級燃料噴射修正控制確定的最大燃料噴射量；實施確認修正了的最大 燃料噴射量的可靠性的最大燃料噴射量修正確認控制(S400)。
另外，本實施例的燃料噴射控制的流程是一例，并不限于本實施例。
另外，本實施例的燃料噴射控制在發(fā)動機51的運行中經常可以實 施，但考慮十六烷值變動的可能性(例如給油后)，即使只在發(fā)動機 51起動時實施也能得到充分的效果。
下面，用圖8對燃料噴射修正控制(S200)進行說明。圖8是作 為在ECU70中預先存儲的映象之一的燃料噴射壓力映象83。燃料噴 射壓力映象83是把基于由發(fā)動機負荷Ac及發(fā)動機轉速Ne組成的發(fā) 動機狀態(tài)算出的目標燃料噴射壓力Qp以數(shù)字值映象化的數(shù)據庫。 ECU70通過開閉控制壓力調整閥59進行控制以使公共軌道52內的壓 力成為目標燃料噴射壓力Qp。
在此，例如在通過十六烷值檢測控制(S100)檢測出十六烷值下 降的情況下，在發(fā)動機51中燃料點火性變差。因此，ECU70修正預 先存儲的燃料噴射壓力映象83,以增加目標燃料噴射壓力Qp。另外， 在本實施例中，修正燃料噴射壓力映象83全體或只修正規(guī)定負荷及轉 速的區(qū)域等，修正方法沒有特別限定。
燃料噴射根據噴射器53的噴射量、噴射壓或噴射次數(shù)實現(xiàn)。
ECU70將根據由各個發(fā)動機負荷Ac及發(fā)動機轉速Ne組成的發(fā) 動機狀態(tài)算出這些參數(shù)的目標值以用數(shù)字值映象化的數(shù)據庫的方式進 行存儲。
即，與前述的燃料噴射壓Qp同樣，也能根據十六烷值的變動修 正燃料噴射量或燃料噴射次數(shù)的算出了的目標值。
這樣，由于能相對十六烷值的變動經常修正燃料噴射的參數(shù)(量、 壓力、次數(shù))，所以能實現(xiàn)燃燒的最優(yōu)化。即可以把由十六烷值的變動
13影響導致的發(fā)動機性能變化或排氣排出物變化抑制到最小限度。
下面，用圖9對多級燃料噴射修正控制(S200)進行說明。圖9 是表示多級燃料噴射的燃燒狀態(tài)的圖示，橫軸表示時間t，縱軸表示 噴射量Q。多級燃料噴射例如是實施3次分割噴射的多次噴射，通過 預噴射Ql生成稀薄的預混合氣，通過引導噴射Q2稀薄的預混合氣點 火、爆發(fā)，通過主噴射Q3實施主燃燒。這樣，通過進行預混合氣壓 縮自點火和多級燃燒，實現(xiàn)降低煙及燃燒噪音。
ECU70把燃料噴射量Ql， Q2， Q3及燃料噴射量間隔Tl， t2的 目標值作為以數(shù)字值映象化了的數(shù)據庫進行預先存儲。
在此，在通過十六烷值檢測控制(SIOO)，檢測出十六烷值下降的 情況下，燃料的點火性變差。因此，以增加燃料噴射量Ql的方式修 正預燃料噴射量映象(沒有圖示)。進而，以使燃料噴射間隔i2變短 的方式修正燃料噴射間隔(引導-主噴射期間)映象(沒有圖示)。
另外，在本實施例中，修正預燃料噴射量映象全體或只修正規(guī)定 負荷及轉速的區(qū)域等，修正方法沒有特別限定。另外，對十六烷值的 變動，燃料噴射量Ql、 Q2、 Q3及燃料噴射量間隔t1、 T2的目標值 不限于本實施例，可以進行修正。
這樣，即使是具有多級噴射機構的發(fā)動機51，也可以相對十六烷 值的變動經常修正多級燃料噴射的參數(shù)(量、時期、間隔)，所以能實 現(xiàn)燃燒的最優(yōu)化。即，可以把由十六烷值的變動影響產生的燃燒噪音 或缸內壓力上升抑制到最小限度。
下面，用圖IO對最大燃料噴射量修正控制(S300)進行說明。噴 射器53a、 53b、 53c、 53d分別預定根據發(fā)動機狀態(tài)的最大燃料噴射量。 ECU70在根據由發(fā)動機負荷Ac和發(fā)動機轉速Ne組成的發(fā)動4幾狀態(tài) 的最大燃料噴射量Qmax的容許范圍量內噴射燃料。最大燃料噴射量 映象84是才艮據由發(fā)動機負荷Ac、發(fā)動機轉速Ne組成的發(fā)動機狀態(tài) 將最大燃料噴射量以數(shù)字值映象化了的數(shù)據庫。在前述的燃料噴射修 正控制或多級燃料噴射修正控制中修正了燃料噴射量的情況下，修正 伴隨該噴射量的修正的最大燃料噴射量映象84。這樣，即使在十六烷
14值下降的情況下也可以實現(xiàn)在額定區(qū)域的輸出。
另外，在用十六烷值檢測控制確認十六烷值的變動的情況下，也
能修正伴隨該十六烷值的變動的最大燃料噴射量映象84。
這樣，即使在十六烷值變動的情況下，也可以在全負荷區(qū)域中確 實實施燃料噴射的修正。即，可以保證不受十六烷值變動影響的額定 輸出。
下面，用圖11對最大燃料噴射量修正確認控制(S400)進行說明。 最大燃料噴射量修正確認控制是確認由前述的最大燃料噴射量修 正控制(S300)修正的最大燃料噴射量Qmax的可靠性的控制。在公 共軌道式燃料噴射系統(tǒng)50中，最大燃料噴射量Qmax是在制造時適 當調整了的可靠性高的值。最大燃料噴射量修正控制(S300)由于是 修正該可靠性高的值，因此，是再次確認修正后值的可靠性的控制。
圖11表示本發(fā)明的實施例的最大燃料噴射量修正確認控制 (S400)的大體流程。如圖ll所示，所謂最大燃料噴射量修正確認控 制，是用氧濃度、排氣溫度或渦輪轉速確認最大燃料噴射量修正值的 可靠性的控制。
ECU70確認用修正了的最大燃料噴射量使發(fā)動機運行(S430)， 特別在高轉速及高負荷區(qū)域中確認以下的特征值。
ECU70確認用修正了的最大燃料噴射量Qmax進行燃料噴射的發(fā) 動機51的氧濃度C是否在規(guī)定區(qū)域以內(Ca〈C〈Cb) (S440)。如 果在規(guī)定區(qū)域內，則判斷修正為正常。在規(guī)定區(qū)域以外的情況判斷為 異常，對操縱者進行警告(S470)。
ECU70確認用修正了的最大燃料噴射量Qmax進行燃料噴射的發(fā) 動機51的排氣溫度T是否在規(guī)定區(qū)域以內(Ta<T<Tb ) ( S450 )。如 果在規(guī)定區(qū)域內，則判斷修正為正常。在規(guī)定區(qū)域以外的情況判斷為 異常，對操縱者進行警告(S470)。
ECU70確認用修正了的最大燃料噴射量Qmax噴射燃料的發(fā)動機 51的渦輪轉速r是否在規(guī)定區(qū)域以內(ra<r<rb ) ( S460 )。如果在規(guī) 定區(qū)域內，則判斷修正為正常。在規(guī)定區(qū)域以外的情況判斷為異常，對操縱者進行警告(S470 )。
ECU70判斷發(fā)動機為異常的情況(S470)，使修正后的最大燃料 噴射量返回初始值(S480)。
另外，對警告機構(S470 )，只要是操縱者可以確認的就行，在本 實施例中不特別限定。另外，不必對S440， S450及S460全部判斷， 也可以根據適用本實施例的發(fā)動機的形態(tài)(例如沒有增壓器62的發(fā)動 才幾51)省略。
進而，用圖12對VGT77及VGT控制進行說明。如圖12 ( a )所 示，VGT77在收容渦輪機79a的渦輪機室79b中以包圍該渦輪機室 79b全周的方式設有多個葉片78、 78、 ...、 78。各葉片78以通過轉動 使排氣流路的噴嘴開口面積變化的方式構成。
VGT控制是根據由十六烷值檢測控制檢測出的十六烷值的變動 增減背壓，即進行背壓的增減的控制。在由十六烷值檢測控制檢測出 的十六烷值下降的情況下，如圖12 (b)所示，使葉片78、 78、...、 78向周方向定位，使噴嘴開口面積變小，提高背壓使排氣流量變少。
這樣，即使在十六烷值減少、點火性降低的情況，例如，發(fā)動機 起動時，通過用VGT77提高背壓，也可以提高發(fā)動機51的暖機性、 改善燃燒。
產業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明可以用于公共軌道式的柴油發(fā)動機。
權利要求
1. 一種十六烷值檢測機構，其特征在于，設有檢測發(fā)動機的曲軸的旋轉角速度的角速度檢測機構，將由該角速度檢測機構得到的角速度振幅值的變動作為十六烷值的變動進行檢測。
2. —種發(fā)動機，其具有權利要求1所述的十六烷值檢測機構，其特征在于，包括負荷檢測機構，其檢測發(fā)動機負荷；轉速檢測機構，其檢測發(fā)動機轉速；燃料噴射計算機構，其根據由所述負荷檢測機構檢測出的負荷和燃料噴射次數(shù)或燃料噴射中的至少一個；燃料噴射修正機構，其根據由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值，在計算所述燃料噴射量時修正該燃料噴射量，在計算所述燃料噴射次數(shù)時修正該燃料噴射次數(shù)，在計算所述燃料噴射壓力時修正該燃料噴射壓力。
3. 如權利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，包括多級燃料噴射機構，其在主噴射之前至少進行一次噴射；多級燃料噴射計算機構，其計算相對基準燃料的所述多級燃料噴射機構的各噴射時期或各噴射間隔的至少 一個；多級燃料噴射修正機構，其根據由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值，在計算所述燃料噴射時期時修正該燃料噴射時期，在計算所述燃料噴射間隔時修正該燃料噴射間隔。
4. 一種發(fā)動機，其特征在于，在權利要求3所述的多級燃料噴射修正機構中，在由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值下降的情況下，縮短主噴射和該主噴射之前的噴射的間隔。
5. 如權利要求3所述的發(fā)動機，其特征在于，在發(fā)動機起動時進行由所述燃料噴射修正機構或所述多級燃料噴射修正機構進行的修正。
6. 如權利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于，包括最大燃料噴射量修正機構，其根據由所述燃料噴射修正機構修正的燃料噴射量，或根據由所述十六烷值檢測機構檢測的十六烷值，修正被確定的最大燃料噴射量。
7. 如權利要求2至6之一所述的發(fā)動機，其特征在于，包括增壓器，氧濃度傳感器、排氣溫度傳感器或渦輪轉速傳感器中的至少一個，最大噴射量修正確認機構，其通過由所述氧濃度傳感器檢測出的氧濃度、由所述排氣溫度傳感器檢測出的排氣溫度、或由所述渦輪轉速傳感器檢測出的渦輪轉速的檢測值處于規(guī)定的閾值內，判斷由所述最大燃料噴射量修正機構修正后的最大燃料噴射量是正常的。
8. —種發(fā)動機，其具有權利要求1所述的十六烷值檢測機構，其特征在于，包括可變容量增壓器，其能使背壓或增壓可變；增壓控制機構，其根據由所述十六烷值檢測機構檢測出的十六烷值，控制所述可變容量增壓器的增壓或背壓。
全文摘要
一種十六烷值檢測機構，其設有檢測發(fā)動機(54)的曲軸(11)的旋轉角速度的角速度檢測機構(10)，將由該角速度檢測機構(10)得到的角速度振幅值的變動作為十六烷值的變動進行檢測。
文檔編號F02D45/00GK101490398SQ20078002584
公開日2009年7月22日 申請日期2007年4月19日 優(yōu)先權日2006年6月2日
發(fā)明者大島圭司, 朝井豪, 板津俊郎, 篠原幸弘, 野村英均, 高橋岳志, 高畑輝光 申請人:洋馬株式會社;豐田自動車株式會社