專利名稱：柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，具體地說，涉及 可以切換為預(yù)混合燃燒模式與通常燃燒模式而控制燃料噴射的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置中，已知切換為下述模式的技術(shù) 通常燃燒模式，其在活塞的壓縮上死點(diǎn)附近噴射燃料，在燃料噴射過
程中點(diǎn)火；以及預(yù)混合燃燒模式，其在燃料自燃點(diǎn)火定時(shí)之前完成燃
料噴射，然后點(diǎn)火。
在通常燃燒模式中，因?yàn)樵邳c(diǎn)火后也追加供給燃料，所以可以 增加燃料向缸內(nèi)的供給量，確保高輸出。另一方面，在預(yù)混合燃燒模 式中，因?yàn)樵谌剂蠂娚渫瓿珊?，混合氣體被充分稀釋、均勻化后再點(diǎn)
火，所以可以抑制局部的燃燒溫度的上升，減少NOx (氮氧化物) 的產(chǎn)生量。因此，通常在低轉(zhuǎn)速、低負(fù)載時(shí)或怠速時(shí)考慮排氣性能而 選擇預(yù)混合燃燒模式，在其它情況下考慮輸出性能而選擇通常燃燒模 式，進(jìn)行燃燒控制。
己知下述技術(shù)，其在預(yù)混合燃燒模式和通常燃燒模式下，在對(duì) 應(yīng)圖等中設(shè)定燃料噴射定時(shí)等控制參數(shù)的目標(biāo)值，在預(yù)混合燃燒模式 與通常燃燒模式的切換轉(zhuǎn)換時(shí)，控制為將與各個(gè)模式相對(duì)應(yīng)的2個(gè)對(duì) 應(yīng)圖相連，以逐漸改變控制參數(shù)的目標(biāo)值(參照日本國(guó)特開2006 — 105046號(hào)公報(bào))。
但是，在上述公報(bào)中所述的燃燒控制中，因?yàn)閮H控制為將預(yù)混 合燃燒模式的對(duì)應(yīng)圖與通常燃燒模式的對(duì)應(yīng)圖相連，所以，例如在帶 有EGR裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)中，在這兩種燃燒模式的切換轉(zhuǎn)換時(shí)(轉(zhuǎn)換模 式時(shí))，由于EGR裝置的動(dòng)作延遲，難以進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜剂蠂娚?，?能會(huì)產(chǎn)生煙、或產(chǎn)生扭矩沖擊、或產(chǎn)生NOx。
4另一方面，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通路中，大量地設(shè)有捕捉排氣 中的NOX并進(jìn)行還原去除的排氣凈化催化劑。但是，在例如剛冷態(tài) 起動(dòng)之后，排氣凈化催化劑為非活性狀態(tài)的情況下，還存在無法利用
排氣凈化催化劑充分去除NOx而被外部排放的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這些問題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其可以在預(yù)混合燃燒模式和通常燃燒模 式的切換轉(zhuǎn)換時(shí)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜剂蠂娚?，抑制煙的產(chǎn)生，同時(shí)，可以 抑制扭矩沖擊的產(chǎn)生，進(jìn)行順利的轉(zhuǎn)換，另外，在排氣凈化催化劑為
非活性狀態(tài)的情況下，還可以抑制NOx的排出。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，
其控制燃料噴射定時(shí)，可以切換為以下任意一種模式在燃料的噴射 期間內(nèi)點(diǎn)火的通常燃燒模式；在燃料噴射完成后經(jīng)過預(yù)混合期間再點(diǎn) 火的預(yù)混合燃燒模式；以及在前述通常燃燒模式與預(yù)混合燃燒模式之 間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換模式，其特征在于，具有控制單元，其在前述通常 燃燒模式下，在進(jìn)氣氧氣濃度小于或等于規(guī)定值的情況下，從前述通 常燃燒模式切換為前述轉(zhuǎn)換模式。
由此，因?yàn)榭梢愿鶕?jù)進(jìn)氣氧氣濃度在通常燃燒模式與轉(zhuǎn)換模式 間切換而控制燃料噴射定時(shí)，所以，在例如設(shè)有EGR裝置的柴油發(fā) 動(dòng)機(jī)中，即使EGR裝置的響應(yīng)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的變化延遲， 也可以設(shè)定適合于進(jìn)氣狀態(tài)的燃料噴射定時(shí)，抑制煙的產(chǎn)生。
另外，優(yōu)選前述控制單元，在前述轉(zhuǎn)換模式下，具有多個(gè)用于 設(shè)定與進(jìn)氣氧氣濃度相對(duì)應(yīng)的燃料噴射定時(shí)的對(duì)應(yīng)圖，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn) 行狀態(tài)而選擇使用前述對(duì)應(yīng)圖中的某一個(gè)，控制燃料噴射定時(shí)。
由此，在轉(zhuǎn)換模式時(shí)，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)設(shè)定適當(dāng)?shù)?燃料噴射定時(shí)，進(jìn)行順利的轉(zhuǎn)換。
另外，優(yōu)選在前述控制單元中，作為前述對(duì)應(yīng)圖，具有低排 放模式用對(duì)應(yīng)圖，其抑制氮氧化物的排放；以及低煙模式用對(duì)應(yīng)圖， 其抑制煙的排放，同時(shí)抑制輸出扭矩相對(duì)于進(jìn)氣氧氣濃度變化的變動(dòng)。
由此，通過在轉(zhuǎn)換模式時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)切換至低排 放模式及低煙模式，從而可以實(shí)現(xiàn)氮氧化物的排放抑制與煙的排放及 輸出扭矩變化的抑制的并存。
另外，優(yōu)選前述低煙模式用對(duì)應(yīng)圖中的燃料噴射定時(shí)，在相同 的進(jìn)氣氧氣濃度下，與前述低排放模式用對(duì)應(yīng)圖相比設(shè)定在超前角
由此，在低煙模式下，可以相對(duì)于低排放模式，將輸出扭矩維 持得較高。
另外，優(yōu)選具有催化劑狀態(tài)推定單元，其用于推定去除前述柴 油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的氮氧化物的排氣凈化催化劑是否為非活性狀態(tài)， 前述控制單元，在由前述催化劑狀態(tài)推定單元推定排氣凈化催化劑為
非活性狀態(tài)的情況下，選擇前述低排放模式用對(duì)應(yīng)圖。
由此，即使是例如剛冷態(tài)起動(dòng)之后的排氣凈化催化劑為非活性 狀態(tài)，也可以抑制氮氧化物的排放。
另外，優(yōu)選還具有限制單元，其在由前述催化劑狀態(tài)推定單元 推定前述排氣凈化催化劑為非活性狀態(tài)的情況下，限制加速器開度， 以使得在前述控制單元中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)選擇低排放模式。
由此，可以抑制進(jìn)氣狀態(tài)的急劇變化，可靠地抑制以燃料噴射 延遲為主要原因的氮氧化物的產(chǎn)生。
另外，前述控制單元根據(jù)作為前述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的加速器開 度變化率、進(jìn)氣氧氣濃度變化率及排氣凈化催化劑的催化劑溫度，選 擇前述低排放模式用對(duì)應(yīng)圖及低煙模式用對(duì)應(yīng)圖中的某一個(gè)。
由此，可以準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換模式時(shí)的氮氧化物的排放的抑制與 煙的排放及輸出扭矩變化的抑制的并存。


通過下文結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)說明，可以更完全地理解本發(fā)明， 這些附圖和詳細(xì)說明僅為例示之用，并不用于限制本發(fā)明。附圖中 圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施例涉及的燃燒控制裝置中的燃燒模式的切換判定順序的流程圖。
圖2是燃燒模式判定用的對(duì)應(yīng)圖。
圖3是表示第1實(shí)施例涉及的轉(zhuǎn)換模式時(shí)的燃料噴射定時(shí)的計(jì)
算要點(diǎn)的框圖。
圖4是低煙模式時(shí)的燃料噴射定時(shí)運(yùn)算用的對(duì)應(yīng)圖。
圖5是低排放模式時(shí)的燃料噴射定時(shí)運(yùn)算用的對(duì)應(yīng)圖。
圖6是表示燃料噴射定時(shí)與進(jìn)氣氧氣濃度的關(guān)系，表示低煙模
式和低排放模式下的燃料噴射定時(shí)的轉(zhuǎn)換路徑的差異的參考圖。
圖7是表示燃料噴射定時(shí)及進(jìn)氣氧氣濃度與排氣中的煙濃度的
關(guān)系的曲線圖。
圖8是表示燃料噴射定時(shí)及進(jìn)氣氧氣濃度與排氣中的N0x濃度 的關(guān)系的曲線圖。
圖9是表示燃料噴射定時(shí)及進(jìn)氣氧氣濃度與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩的 關(guān)系的曲線圖。
圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施例涉及的燃燒控制裝置的燃燒模 式的切換判定順序的流程圖。
圖11是表示第2實(shí)施例涉及的轉(zhuǎn)換模式的燃料噴射定時(shí)及加速 器開度的計(jì)算要點(diǎn)的框圖。
圖12是校正加速器開度運(yùn)算用的對(duì)應(yīng)圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。 首先，說明第1實(shí)施例。
在具有本發(fā)明的第l實(shí)施例涉及的燃燒控制裝置的柴油發(fā)動(dòng)機(jī) (以下簡(jiǎn)稱發(fā)動(dòng)機(jī))的排氣通路中，設(shè)置捕捉排氣中的NOx (氮氧 化物)并將其還原凈化為無害物質(zhì)的NOx催化劑(排氣凈化催化劑)。 另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)中具有EGR系統(tǒng)及公用油軌系統(tǒng)。EGR系統(tǒng)具有連 通排氣通路與進(jìn)氣通路的EGR通路，其通過對(duì)安裝在EGR通路中的 EGR閥門進(jìn)行開閉控制而具有下述功能，即，通過使排氣中的一部 分回流至進(jìn)氣中而使燃燒溫度降低，從而抑制NOx。公用油軌系統(tǒng)將利用燃料泵實(shí)現(xiàn)高壓化的燃料蓄積在公用油軌 中，從公用油軌向?qū)Ω鱾€(gè)氣缸設(shè)置的噴射器供給高壓燃料，并向缸內(nèi) 噴射。公用油軌內(nèi)的壓力可以通過對(duì)燃料泵進(jìn)行動(dòng)作控制而進(jìn)行調(diào) 整。各個(gè)噴射器利用燃燒控制裝置進(jìn)行動(dòng)作控制，控制向缸內(nèi)的燃料 噴射量、燃料噴射定時(shí)。
燃燒控制裝置具有下述功能，即，輸入發(fā)動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)， 將由噴射器進(jìn)行的燃料噴射，切換至通常燃燒模式或預(yù)混合燃燒模 式。
在通常燃燒模式中，控制為在活塞的壓縮上死點(diǎn)附近進(jìn)行燃料 噴射，因?yàn)樵邳c(diǎn)火后也追加供給燃料，所以向缸內(nèi)的燃料供給量增加， 可以獲得高輸出。在預(yù)混合燃燒模式中，控制為在燃料自燃點(diǎn)火定時(shí) 之前完成燃料噴射，由于在燃料噴射完成后，混合氣體充分稀釋、均
勻化之后點(diǎn)火，所以可以抑制局部的燃燒溫度的上升，減少NOx產(chǎn)
生量。另外，在通常燃燒模式與預(yù)混合燃燒模式之間，設(shè)置這兩種模 式之間的轉(zhuǎn)換期間即轉(zhuǎn)換模式。
圖1是表示第1實(shí)施例涉及的燃燒模式的切換判定順序的流程 圖。該程序在發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作中重復(fù)執(zhí)行。
如圖l所示，首先在步驟S10中，輸入發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne及負(fù)載L (例如燃料噴射量)，根據(jù)圖2所示的預(yù)先存儲(chǔ)的燃燒模式判定對(duì)應(yīng) 圖，判斷是否為適于預(yù)混合燃燒模式的運(yùn)行狀態(tài)。在判定為適于預(yù)混 合燃燒模式的運(yùn)行狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟S20。在該對(duì)應(yīng)圖中設(shè)定 為，在低轉(zhuǎn)速低負(fù)載時(shí)選擇預(yù)混合燃燒(PCI)模式，而在其它區(qū)域 選擇通常燃燒(Conventional)模式。此外，預(yù)混合燃燒模式與通常 燃燒模式之間的區(qū)域相當(dāng)于轉(zhuǎn)換模式。
在步驟S20中，選擇預(yù)混合燃燒模式。并且，使該程序返回。
在步驟S10中，在判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行條件不適合預(yù)混合燃燒模 式的情況下，進(jìn)入步驟S30。
在步驟S30中，判定進(jìn)氣氧氣濃度是否大于規(guī)定值。在大于規(guī) 定值的情況下，進(jìn)入步驟S40。該規(guī)定值只要設(shè)定為例如可以進(jìn)行通 常燃燒的下限值即可。
8在步驟S40中，選擇通常燃燒模式。然后，使該程序返回。
在步驟S30中，判定進(jìn)氣氧氣濃度低于規(guī)定值的情況下，進(jìn)入 步驟S50。
在步驟S50中選擇轉(zhuǎn)換模式。然后，使本程序返回。 下面，使用第1實(shí)施例涉及的圖3的框圖，說明轉(zhuǎn)換模式時(shí)的 燃料噴射定時(shí)的計(jì)算要點(diǎn)。
燃燒控制裝置根據(jù)進(jìn)氣氧氣濃度，設(shè)定轉(zhuǎn)換模式時(shí)的燃料噴射 定時(shí)。具體地說，用于設(shè)定與進(jìn)氣氧氣濃度相對(duì)應(yīng)的燃料噴射定時(shí)的 對(duì)應(yīng)圖有2種，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)這2種對(duì)應(yīng)圖進(jìn)行切換控制 (控制單元)。
如圖3所示，第1噴射定時(shí)運(yùn)算部IO被輸入進(jìn)氣氧氣濃度及發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，運(yùn)算低煙模式時(shí)的燃料噴射定時(shí)。低煙模式時(shí)的燃料噴射 定時(shí)，使用圖4所示的對(duì)應(yīng)圖而進(jìn)行。另一方面，第2噴射定時(shí)運(yùn)算 部20被輸入進(jìn)氣氧氣濃度及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，運(yùn)算低排放模式時(shí)的燃料 噴射定時(shí)。低排放模式時(shí)的燃料噴射定時(shí)，使用圖5所示的對(duì)應(yīng)圖進(jìn) 行。在圖4及圖5中均設(shè)定為，隨著進(jìn)氣氧氣濃度增加而燃料噴射定 時(shí)延遲，另外，因發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化而燃料噴射定時(shí)變化。
模式選擇部30輸入加速器開度變化率、進(jìn)氣氧氣濃度變化率、 作為NOx催化劑狀態(tài)的例如NOx催化劑的催化劑溫度，選擇或判斷 低排放模式及低煙模式中的某一個(gè)。在這里可以設(shè)定為，在加速器開 度或進(jìn)氣氧氣濃度的變化率減小，催化劑溫度低而NOx催化劑為非 活性狀態(tài)的情況下選擇低排放模式，在加速器開度或進(jìn)氣氧氣濃度變 化量較大，NOx催化劑為活性狀態(tài)的情況下選擇低煙模式。
切換部40輸出與由模式選擇部30選擇的模式相當(dāng)?shù)挠蓢娚涠?時(shí)運(yùn)算部10或20運(yùn)算的值，作為最終的燃料噴射定時(shí)。
圖6是表示進(jìn)氣氧氣濃度與燃料噴射定時(shí)的關(guān)系的曲線圖，是 表示低排放模式與低煙模式的轉(zhuǎn)換路徑的差異的參考圖。此外，在圖 中，作為參考，用等高線表示煙濃度，在圖中中央部煙濃度高。圖7 是表示進(jìn)氣氧氣濃度、燃料噴射定時(shí)與煙濃度的關(guān)系的曲線圖，圖中 的數(shù)字越大，則煙濃度越高。圖8是表示進(jìn)氣氧氣濃度、燃料噴射定時(shí)與NOx濃度間的關(guān)系的曲線圖，圖中數(shù)字越大，則NOx濃度越高。 圖9是表示進(jìn)氣氧氣濃度及燃料噴射定時(shí)與輸出扭矩間的關(guān)系的曲 線圖，圖中數(shù)字越大，則輸出扭矩越大。
如圖6所示，在轉(zhuǎn)換模式時(shí)，在圖中下部的預(yù)混合燃燒模式的 區(qū)域和圖中右上部的通常燃燒模式的區(qū)域之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但其轉(zhuǎn)換路 徑在低排放模式和低煙模式時(shí)不同。在低煙模式下，鑒于圖7所示的 煙濃度的特性，設(shè)定為以大致直線連結(jié)預(yù)混合燃燒模式的區(qū)域與通常 燃燒模式的區(qū)域，以避開煙濃度高的區(qū)域。在低排放模式下，鑒于圖 8所示的NOx濃度的特性，設(shè)定為盡量在NOx濃度低的區(qū)域進(jìn)行轉(zhuǎn) 換。另外，如圖9所示，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩的特性為，在預(yù)混合燃燒 模式與通常燃燒模式之間，幾乎不受進(jìn)氣氧氣濃度的影響，而是對(duì)應(yīng) 于燃料噴射定時(shí)而變化。因此，在圖中所示的低煙模式下，與低排放 模式相比，將斜率(燃料噴射定時(shí)/進(jìn)氣氧氣濃度)設(shè)定得較小，從 而相對(duì)于進(jìn)氣氧氣濃度的變化，燃料噴射定時(shí)的變化減小，因此，可 輸出扭矩的變化也減小。另外，如圖9所示，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩的特 性為，如果燃料噴射定時(shí)早(為超前角側(cè))則其增大，因?yàn)樵谙嗤?進(jìn)氣氧氣濃度下，低煙模式的燃料噴射定時(shí)設(shè)定為早于低排放模式， 所以當(dāng)在預(yù)混合燃燒模式與通常燃燒模式間的轉(zhuǎn)換時(shí)，可以將發(fā)動(dòng)機(jī) 的輸出扭矩維持得較高。
如上所述，在本實(shí)施方式中，因?yàn)楦鶕?jù)進(jìn)氣氧氣濃度，設(shè)定通 常燃燒模式與轉(zhuǎn)換模式的切換，進(jìn)而設(shè)定轉(zhuǎn)換模式時(shí)的燃料噴射定 時(shí)，所以即使例如EGR裝置的響應(yīng)延遲，也可以設(shè)定適合于進(jìn)氣狀 態(tài)的燃料噴射定時(shí)，抑制煙的產(chǎn)生。
另外，作為設(shè)定該燃料噴射定時(shí)時(shí)使用的對(duì)應(yīng)圖，具有低排放 模式及低煙模式這兩個(gè)對(duì)應(yīng)圖，當(dāng)加速器開度急劇變化、或NOx催 化劑的催化劑溫度充分上升時(shí)，選擇低煙模式而抑制煙的產(chǎn)生，同時(shí) 抑制輸出扭矩變化而可以順利地進(jìn)行轉(zhuǎn)換。另一方面，因?yàn)樵诩铀倨?開度或進(jìn)氣氧氣濃度變化較小的情況下，不易產(chǎn)生煙且輸出扭矩不易 變化，所以通過如上所述選擇低排放模式而抑制NOx的產(chǎn)生。也就 是說，在本實(shí)施方式中，在轉(zhuǎn)換模式下，可以對(duì)應(yīng)于各種運(yùn)行條件設(shè)定燃料噴射定時(shí)，抑制煙的產(chǎn)生及輸出扭矩的變化，同時(shí)還抑制NOx 的產(chǎn)生。
下面，說明第2實(shí)施例。
在本發(fā)明的第2實(shí)施例的燃燒控制裝置中，與上述第1實(shí)施例 的不同點(diǎn)在于，對(duì)應(yīng)于NOx催化劑是否為非活性狀態(tài)而選擇低排放 模式與低煙模式，以及在NOx催化劑為非活性狀態(tài)的情況下，限制 加速器開度以選擇低排放模式，下面，以與第1實(shí)施例不同的部分為 中心進(jìn)行說明。
圖10是表示第2實(shí)施例涉及的燃燒模式的切換判定順序的流程 圖。在該流程圖中，直至步驟S10 S40與上述第l實(shí)施方式相同， 省略說明。
在步驟S50'中，判斷NOx催化劑是否為活性狀態(tài)。在其為活性 狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟S60。
在步驟S60中，在轉(zhuǎn)換模式中選擇通常轉(zhuǎn)換模式。然后，使本 程序返回。
在步驟S50'中，判定NOx催化劑不是活性狀態(tài)的情況下，即其 為非活性狀態(tài)的情況下，進(jìn)入步驟S70。
在步驟S70中，在轉(zhuǎn)換模式中選擇限制轉(zhuǎn)換模式。然后，使本 程序返回。
下面，使用圖11的框圖說明轉(zhuǎn)換模式時(shí)的燃料噴射定時(shí)及加速 器開度的計(jì)算要點(diǎn)。在該框圖中，對(duì)于第1噴射定時(shí)運(yùn)算部IO及第 2噴射定時(shí)運(yùn)算部20，與上述第l實(shí)施例相同，省略說明。
在NOx催化劑判定部50 (催化劑狀態(tài)推定單元)中，輸入NOx 催化劑判定信息而判斷NOx催化劑是否為活性狀態(tài)。NOx催化劑判 定信息只要是可以推定NOx催化劑是否為非活性狀態(tài)的信息即可， 例如是NOx催化劑的催化劑溫度、或還原劑向NOx催化劑供給的狀 態(tài)。
在模式選擇部30中，由NOx催化劑活性狀態(tài)判定部50輸入 NOx催化劑的催化劑狀態(tài)的判定結(jié)果，同時(shí)，輸入加速器開度變化 率、進(jìn)氣氧氣濃度變化率，判斷選擇低排放模式及低煙模式中的某一種。在這里可以設(shè)定為，在加速器開度或進(jìn)氣氧氣濃度的變化率較小， NOX催化劑為非活性狀態(tài)的情況下選擇低排放模式，在加速器開度
或進(jìn)氣氧氣濃度的變化率較大，NOx催化劑為活性狀態(tài)的情況下選
擇低煙模式。
在第1切換部40'中，輸出與由模式選擇部30選擇的模式相當(dāng) 的由噴射定時(shí)運(yùn)算部10或20運(yùn)算出的值，作為最終的燃料噴射定時(shí)。
在加速器開度限制值運(yùn)算部60中，輸入加速器開度及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速，運(yùn)算校正加速器開度。校正加速器開度使用圖12所示的對(duì)應(yīng)圖 求出。在圖12中，為了在模式選擇部30中選擇低排放模式，設(shè)定基 于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的加速器開度的上限值。
在第2切換部70中，經(jīng)由模式選擇部30而從NOx催化劑狀態(tài) 判定部50輸入NOx催化劑的催化劑狀態(tài)的判定結(jié)果，在NOx催化 劑為活性狀態(tài)的情況下，不校正加速器開度而直接作為最終的加速器 開度輸出。在判定為NOx催化劑為非活性狀態(tài)的情況下，輸出由加 速器開度限制值運(yùn)算部60運(yùn)算出的校正加速器開度，作為最終的加 速器開度。
這樣，根據(jù)該第2實(shí)施例，特別地，在轉(zhuǎn)換模式時(shí)NOx催化劑 為非活性狀態(tài)的情況下，強(qiáng)制地選擇低排放模式。因此，在與上述第 1實(shí)施例同樣的作用效果的基礎(chǔ)上，因?yàn)榭梢砸种瓢l(fā)動(dòng)機(jī)中NOx的 產(chǎn)生，所以在NOx催化劑處于非活性狀態(tài)向，可以抑制NOx的排放。 此外，在轉(zhuǎn)換模式時(shí)NOx催化劑為非活性狀態(tài)的情況下，因?yàn)橐种?加速器開度以維持低排放模式，所以可以抑制進(jìn)氣狀態(tài)的急劇變化， 可靠地抑制氮氧化物的產(chǎn)生，該氮氧化物的產(chǎn)生的主要原因，是最佳 噴射定時(shí)相對(duì)于進(jìn)氣氧氣濃度的偏移。
此外，在上述第2實(shí)施例中，在排氣凈化催化劑為非活性狀態(tài) 的情況下，實(shí)施強(qiáng)制的向低排放模式的切換和加速器開度的限制這兩 者，但本發(fā)明不限于此，也可以實(shí)施二者中的某一個(gè)。
另外，在上述第2實(shí)施方式中，在模式選擇部30中，根據(jù)加速 器開度變化率、進(jìn)氣氧氣濃度變化率及作為NOx催化劑狀態(tài)的催化 劑溫度，選擇低排放模式用對(duì)應(yīng)圖或低煙模式用對(duì)應(yīng)圖，但本發(fā)明不限于此，只要根據(jù)可以推定發(fā)動(dòng)機(jī)是否為過渡運(yùn)行狀態(tài)或NOx催化 劑是否為活性狀態(tài)的信息適當(dāng)選擇即可。
權(quán)利要求
1. 一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其切換為下述某一種模式而控制燃料噴射定時(shí)在燃料的噴射期間內(nèi)點(diǎn)火的通常燃燒模式；在燃料噴射完成后經(jīng)過預(yù)混合期間再點(diǎn)火的預(yù)混合燃燒模式；以及在前述通常燃燒模式與預(yù)混合燃燒模式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換模式，其特征在于，具有控制單元(10～40)，其在前述通常燃燒模式下，在進(jìn)氣氧氣濃度小于或等于規(guī)定值的情況下，從前述通常燃燒模式切換為前述轉(zhuǎn)換模式。
2. 如權(quán)利要求1所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其特征在于，前述控制單元，在前述轉(zhuǎn)換模式下，具有多個(gè)用于設(shè)定與進(jìn)氣 氧氣濃度相對(duì)應(yīng)的燃料噴射定時(shí)的對(duì)應(yīng)圖，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)而選 擇使用前述對(duì)應(yīng)圖中的某一個(gè)，控制燃料噴射定時(shí)。
3. 如權(quán)利要求2所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其特征在于，在前述控制單元中，作為前述對(duì)應(yīng)圖，具有低排放模式用對(duì)應(yīng)圖，其抑制氮氧化物的排放；以及低煙模式用對(duì)應(yīng)圖，其抑制煙的排放，同時(shí)抑制相對(duì)于進(jìn)氣氧氣濃度變化的輸出扭矩的變動(dòng)。
4. 如權(quán)利要求3所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其特征在于，前述低煙模式用對(duì)應(yīng)圖中的燃料噴射定時(shí)，在相同的進(jìn)氣氧氣 濃度下，與前述低排放模式用對(duì)應(yīng)圖相比設(shè)定在超前角側(cè)。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其特 征在于，具有催化劑狀態(tài)推定單元(50)，其推定用于去除前述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣中的氮氧化物的排氣凈化催化劑是否為非活性狀態(tài)，前述控制單元，在由前述催化劑狀態(tài)推定單元推定排氣凈化催 化劑為非活性狀態(tài)的情況下，選擇前述低排放模式用對(duì)應(yīng)圖。
6. 如權(quán)利要求5所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其特征在于，還具有限制單元，其在由前述催化劑狀態(tài)推定單元推定前述排 氣凈化催化劑為非活性狀態(tài)的情況下，限制加速器開度，以使得在前 述控制單元中根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)選擇低排放模式。
7. 如權(quán)利要求3至6中的任意一項(xiàng)所述的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控 制裝置，其特征在于，前述控制單元根據(jù)作為前述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的加速器開度變化 率、進(jìn)氣氧氣濃度變化率及排氣凈化催化劑的催化劑溫度，選擇前述 低排放模式用對(duì)應(yīng)圖及低煙模式用對(duì)應(yīng)圖中的某一個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒控制裝置，其可以控制燃料噴射定時(shí)，以切換至通常燃燒模式、預(yù)混合燃燒模式及二者之間的轉(zhuǎn)換模式，在通常燃燒模式下，在進(jìn)氣氧氣濃度小于或等于規(guī)定值的情況下，從通常燃燒模式切換為轉(zhuǎn)換模式(10～40)。
文檔編號(hào)F02D41/04GK101424221SQ200810173628
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月1日
發(fā)明者中山真治, 奧出圭一, 小松文隆, 椎野始郎, 田邊圭樹 申請(qǐng)人:三菱扶桑卡客車株式會(huì)社