內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后等預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠抑制HC排出量的增加，謀求排氣凈化裝置的及早升溫，包括：空氣流量控制裝置（50），其通過(guò)減少向發(fā)動(dòng)機(jī)（1）提供的空氣流量，謀求從發(fā)動(dòng)機(jī)（1）排出的排放氣體的升溫；工作時(shí)機(jī)控制裝置（52），其控制空氣流量控制裝置（50）工作的時(shí)機(jī)。即使空氣流量控制裝置（50）工作，向發(fā)動(dòng)機(jī)（1）提供的空氣流量減少，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置（52）也控制空氣流量控制裝置（50）工作的時(shí)機(jī)，防止發(fā)動(dòng)機(jī)（1）的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定。
【專利說(shuō)明】?jī)?nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有DOC、DPF、SCR等排氣凈化裝置的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，具體地，涉及在剛啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后等預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，及早使排氣凈化裝置升溫的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]氧化催化劑(D0C)、柴油顆粒過(guò)濾器(DPF)、選擇性還原催化劑(SCR)等排氣凈化裝置，如果沒有達(dá)到規(guī)定以上的溫度環(huán)境，就不能充分發(fā)揮凈化功能。例如，圖18表示在還原并凈化氮氧化物(NOx)的SCR裝置中，SCR催化劑載體溫度，SCR出入口的NOx濃度以及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的關(guān)系。從圖18可知，在SCR裝置的催化劑載體溫度達(dá)到活性溫度為止的期間，SCR出口的NOx濃度相對(duì)較高，由此可知，利用SCR裝置的NOx凈化功能并沒有被充分發(fā)揮。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)等預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為了及早進(jìn)行排氣凈化，有必要使SCR裝置等排氣凈化裝置及早升溫。
[0003]以往，為了及早使排氣凈化裝置升溫，采取了改變噴射燃料的時(shí)機(jī)的措施，或者，采取了控制可變?cè)鰤浩骰蛘呶鼩夤?jié)流閥，控制(減少)向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量的措施。例如，在專利文獻(xiàn)1，公開有改變噴射燃料的時(shí)機(jī)的噴射時(shí)機(jī)控制的例子。此外，在專利文獻(xiàn)2，公開有控制(減少)向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量的空氣流量控制的例子。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:(日本)特開2003-65121號(hào)公報(bào)
[0007]專利文獻(xiàn)2:(日本)專利第3972611號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]在上述的排氣凈化裝置的及早升溫技術(shù)中，空氣流量控制的升溫效果較大。但是，如果控制(減少)向發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量，氣缸內(nèi)的壓力將下降，所以如果在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的早期實(shí)施空氣流量控制，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒有可能變得不穩(wěn)定。
[0010]圖19是用于說(shuō)明在以往的技術(shù)中，開始空氣流量控制的時(shí)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)的關(guān)系的圖。發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)的穩(wěn)定/不穩(wěn)定能夠通過(guò)燃料噴射時(shí)機(jī)的氣缸內(nèi)溫度(Tct1)和氣缸內(nèi)壓力(Pct1)來(lái)評(píng)價(jià)，氣缸內(nèi)的溫度及壓力越高，就能夠評(píng)價(jià)為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)越穩(wěn)定。而且，如圖19所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)為不穩(wěn)定的狀態(tài)下，如果立即實(shí)施空氣流量控制(ii)，則發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)就更不穩(wěn)定。此外，在空氣流量控制(ii)之前實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(i)，使氣缸內(nèi)升溫的情況下，氣缸內(nèi)的升溫不充分，氣缸內(nèi)的壓力因空氣流量控制(i i )而下降，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)不穩(wěn)定。
[0011]如果發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定，則碳?xì)浠衔?HC)的排查量增加，并且，在最壞的情況下，導(dǎo)致熄火，發(fā)動(dòng)機(jī)停止。在對(duì)排放氣體的限制變得日益嚴(yán)格的時(shí)期，人們強(qiáng)烈地要求在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后等預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，還能夠謀求排氣凈化裝置的及早升溫的排氣凈化系統(tǒng)的開發(fā)。
[0012]鑒于如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的課題，本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后等預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，抑制HC排出量的增加，謀求排氣凈化裝置的及早升溫。
[0013]解決課題的技術(shù)方案
[0014]本發(fā)明是為了達(dá)成上述的現(xiàn)有技術(shù)中的課題及目的而發(fā)明出的，
[0015]本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、從該發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排放氣體所通過(guò)的排氣通路、設(shè)在該排氣通路的排氣凈化裝置，其特征在于，
[0016]具有空氣流量控制裝置和工作時(shí)機(jī)控制裝置，所述空氣流量控制裝置通過(guò)減少向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量，謀求從所述發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排放氣體的升溫，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置控制該空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)，
[0017]所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，即使所述空氣流量控制裝置工作，向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量減少，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置也能夠控制所述空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)，防止所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定。
[0018]在上述的發(fā)明中，即使所述空氣流量控制裝置工作，向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量減少，也能夠利用工作時(shí)機(jī)控制裝置控制空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)，防止所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定。雖然空氣流量控制的升溫效果大，但是具有使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒變得不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，而根據(jù)本發(fā)明，可以獲得確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠抑制HC排出量的增加，謀求排氣凈化裝置的及早升溫的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。
[0019]在上述發(fā)明中，
[0020]所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，在從發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，使所述空氣流量控制裝置工作，該規(guī)定時(shí)間是與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量對(duì)應(yīng)地計(jì)算的。此時(shí)，優(yōu)選地，所述規(guī)定時(shí)間是與所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作著的狀態(tài)下的外氣溫及大氣壓的至少任一方對(duì)應(yīng)地進(jìn)行修正的。
[0021]根據(jù)上述的本發(fā)明，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的方法控制發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后的排氣凈化裝置的升溫和HC排出量增加的抑制。此外，在此時(shí)，與外氣溫以及/或者大氣壓相應(yīng)地修正空氣流量控制裝置工作為止的規(guī)定時(shí)間，由此，能夠與外氣溫、大氣壓相應(yīng)地，高精度地確定使空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)。
[0022]此外，在上述的發(fā)明中，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，在冷卻所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水或者通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的潤(rùn)滑油的溫度在閾值以上的情況下，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置能夠使所述空氣流量控制裝置工作。此時(shí)，所述冷卻水溫度或者潤(rùn)滑油溫度的閾值，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作著的狀態(tài)下的外氣溫及大氣壓的至少任一方對(duì)應(yīng)地進(jìn)行修正。
[0023]根據(jù)上述的本發(fā)明，通過(guò)從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水或者潤(rùn)滑油的溫度掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)，能夠控制空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)。因此，在確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠謀求排氣凈化裝置的及早升溫。此外，在此時(shí)，通過(guò)與外氣溫以及/或者大氣壓相應(yīng)地修正冷卻水溫度或者潤(rùn)滑油溫度的閾值，能夠與外氣溫、大氣壓相應(yīng)地，高精度地確定使空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)。
[0024]在上述發(fā)明中，
[0025]所述工作時(shí)機(jī)控制裝置推定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的溫度以及壓力，基于該推定的氣缸內(nèi)的溫度以及壓力，控制所述空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)。
[0026]根據(jù)上述的本發(fā)明，在高精度地推定實(shí)施空氣流量控制之后的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)的基礎(chǔ)上，控制空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)，所以在確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠謀求排氣凈化裝置的及早升溫。
[0027]此外，在上述發(fā)明中，
[0028]所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，具有測(cè)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的壓力的氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置，基于利用該氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置測(cè)定的氣缸內(nèi)的壓力，控制所述空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)。
[0029]根據(jù)上述的本發(fā)明，由于利用氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置直接測(cè)定氣缸內(nèi)壓，所以在直接地掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒穩(wěn)定性的同時(shí)，能夠控制空氣流量控制裝置的工作時(shí)機(jī)。因此，由于能夠?qū)崟r(shí)地測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)的同時(shí)實(shí)施空氣流量控制，所以在確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠謀求排氣凈化裝置的及早升溫。
[0030]發(fā)明的效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)等預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在確保發(fā)動(dòng)機(jī)的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠抑制HC排出量的增加，謀求排氣凈化裝置的
及早升溫。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是具有本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖2是表示本發(fā)明的空氣流量控制裝置的方框圖。
[0034]圖3是用于說(shuō)明第一實(shí)施方式的示意圖。
[0035]圖4是用于計(jì)算開始空氣流量控制的時(shí)間(規(guī)定時(shí)間:tl)的脈譜圖，(A)是標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖，(B)是氣溫修正脈譜圖，(C)是氣壓修正脈譜圖。
[0036]圖5是在圖1的第一實(shí)施方式中,表不開始空氣流量控制的時(shí)間(規(guī)定時(shí)間:tl)的計(jì)算方法的方框圖。
[0037]圖6是第一實(shí)施方式的控制流程圖。
[0038]圖7是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式的示意圖。
[0039]圖8是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式的標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖、溫度修正脈譜圖、氣壓修正脈譜圖的圖。
[0040]圖9是在第二實(shí)施方式中，表示規(guī)定的冷卻水溫度(twl)的計(jì)算方法的方框圖。
[0041]圖10是第二實(shí)施方式的控制流程圖。
[0042]圖11是用于說(shuō)明第三實(shí)施方式的示意圖。
[0043]圖12是在第三實(shí)施方式中，表示是否穩(wěn)定燃燒的判定方法的方框圖。
[0044]圖13是第三實(shí)施方式的控制流程圖。
[0045]圖14是用于說(shuō)明第四實(shí)施方式的示意圖。
[0046]圖15是第四實(shí)施方式的控制流程圖。
[0047]圖16是用于說(shuō)明第四實(shí)施方式的變形例的圖。
[0048]圖17是第四實(shí)施方式的變形例的控制流程圖。
[0049]圖18是表示SCR裝置的催化劑載體溫度、SCR出入口的NOx濃度以及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的關(guān)系的圖。
[0050]圖19是用于說(shuō)明在現(xiàn)有技術(shù)中，開始空氣流量控制的時(shí)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)的關(guān)系的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面，對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式，基于附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0052]需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的范圍并不限于以下的實(shí)施方式。在沒有特別說(shuō)明的情況下，以下實(shí)施方式所述的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對(duì)配置等并不將本發(fā)明的范圍限定于所述的情況，而只不過(guò)是單純的說(shuō)明例。
[0053]圖1是具有本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)圖。首先，參照?qǐng)D1，對(duì)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化裝置的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。
[0054]如圖1所示，具有本發(fā)明的排氣凈化系統(tǒng)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)由下述部件構(gòu)成:發(fā)動(dòng)機(jī)
1、排氣通路3、供氣通路13、可變渦輪增壓器11、高壓共軌燃料噴射裝置18、EGR管23等各種裝置、配管；氧化催化劑(D0C裝置)5、柴油顆粒過(guò)濾器(DPF裝置)7、選擇性還原催化劑(SCR裝置)9等各種排氣凈化裝置；控制這些部件的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 19和各種傳感
吳坐
[0055]在發(fā)動(dòng)機(jī)I的下游側(cè)連接有排氣通路3，在排氣通路3設(shè)有DOC裝置5以及DPF裝置7。DOC裝置5具有氧化除去排放氣體中的碳?xì)浠衔?HC)和一氧化碳(CO)的同時(shí)，氧化排放氣體中的一氧化氮(NO)，生成二氧化氮(NO2)的功能。DPF裝置7設(shè)在DOC裝置5的下游側(cè)，是利用過(guò)濾器收集排放氣體中包含的碳顆粒等排放微粒(PM)并從排放氣體中除去的裝置。
[0056]此外，在DPF裝置7的下游側(cè)設(shè)有尿素水噴射裝置8，在該尿素水噴射裝置8的正下游設(shè)有SCR裝置9。尿素水噴射裝置8基于來(lái)自E⑶19的控制信號(hào)，從噴射噴嘴8a向排放通路3噴射貯存在尿素水箱Sb的尿素水。向排氣通路3噴射的尿素水，被排放氣體27的熱水解，產(chǎn)生氨(NH3),產(chǎn)生的所述氨(NH3)成為還原劑，在SCR裝置9進(jìn)行被包含在排放氣體27的NOx的還原。
[0057]為了在這些DOC裝置5以及SCR裝置9進(jìn)行排放氣體的凈化，有必要將載置于DOC裝置5以及SCR裝置9的催化劑加熱到活性溫度以上。此外，在DPF裝置7中，為了除去被過(guò)濾器收集的PM而使過(guò)濾器再生，有必要將DPF裝置7加熱至規(guī)定以上的溫度。即，為了在這些排氣凈化裝置中發(fā)揮充分的凈化功能，需要將排氣凈化裝置加熱至規(guī)定以上的溫度。在本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)中，作為謀求這些排氣凈化裝置的升溫的裝置，具有后述的空氣流量控制裝置50。
[0058]一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)I的上游側(cè)連接有供氣通路13。而且，在供氣通路13和排氣通路3之間設(shè)有可變渦輪增壓器11。該可變渦輪增壓器11具有配置在排氣通路3的排氣渦輪Ilb和配置在供氣通路13的壓縮器11a，該壓縮器Ila被排氣渦輪Ilb同軸驅(qū)動(dòng)。此外，在所述可變渦輪增壓器11，基于來(lái)自E⑶19的控制信號(hào)，通過(guò)調(diào)整可變噴嘴葉片(未圖示)的開度、放氣閥(々工^ ^卜Y—卜AX)(未圖示)的開度，能夠控制從壓縮器Ila排出的空氣26的流量。
[0059]在供氣通路13設(shè)有中間冷 卻器15以及供氣節(jié)流閥17。而且，從壓縮器Ila排出的空氣26在中間冷卻器15被冷卻之后，通過(guò)供氣節(jié)流閥17，流入發(fā)動(dòng)機(jī)I的各氣缸內(nèi)的燃燒室la。此時(shí)，供氣節(jié)流閥17基于來(lái)自ECU19的控制信號(hào)調(diào)整其開度，由此，調(diào)整向發(fā)動(dòng)機(jī)I提供的供氣流量。
[0060]此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)I設(shè)有向燃燒室Ia噴射燃料的高壓共軌燃料噴射裝置18。所述高壓共軌燃料噴射裝置18基于來(lái)自ECU19的控制信號(hào)，控制噴射時(shí)期及噴射量?；趤?lái)自ECU19的控制信號(hào)，通過(guò)將從高壓共軌燃料噴射裝置18向燃燒室Ia噴射的燃料的噴射量及噴射時(shí)期控制成與通常運(yùn)轉(zhuǎn)模式不同，進(jìn)行后述的噴射時(shí)機(jī)控制。
[0061]此外，EGR管23從排氣通路3的排氣渦輪Ilb的上游側(cè)分岔，與供氣節(jié)流閥17的下游側(cè)連接。此外，在EGR管23，與EGR冷卻器24—起配置有EGR閥25。而且，通過(guò)對(duì)EGR閥25進(jìn)行開閉控制，從發(fā)動(dòng)機(jī)I排出的排放氣體27的一部分通過(guò)EGR管23在發(fā)動(dòng)機(jī)I進(jìn)行再循環(huán)。
[0062]從發(fā)動(dòng)機(jī)I排出的排放氣體27通過(guò)排氣通路3，驅(qū)動(dòng)上述的排氣渦輪11b，同軸驅(qū)動(dòng)壓縮器11a。并且，通過(guò)排氣通路3，通過(guò)上述的DOC裝置5、DPF裝置7、SCR裝置9。此夕卜，在供氣通路13配置有檢測(cè)向壓縮器Ila流入的空氣流量的空氣流量計(jì)31，向ECU19輸入與在該空氣流量計(jì)31測(cè)定的供氣流量相關(guān)的信號(hào)。
[0063]此外，在排氣通路3配置有DOC入口溫度傳感器35、DPF入口壓力傳感器36、DPF入口溫度傳感器37、DPF差壓傳感器38以及DPF出口溫度傳感器39。并且，向E⑶19輸入在這些傳感器測(cè)定的與DOC入口溫度、DPF入口溫度、DPF出口溫度等相關(guān)的信號(hào)。此外，在SCR裝置9的下游側(cè)也配置有SCR出口溫度傳感器33以及NOx傳感器34。并且，向E⑶19輸入在SCR出口溫度傳感器33以及NOx傳感器34測(cè)定的與SCR裝置9的下游側(cè)的溫度及NOx濃度相關(guān)的信號(hào)。
[0064]此外，在供氣節(jié)流閥17的下游側(cè)配置有供氣溫度傳感器41以及供氣壓力傳感器43。并且，向ECU19輸入與在該供氣溫度傳感器41測(cè)定的供氣溫度以及在該供氣壓力傳感器43測(cè)定的供氣壓力相關(guān)的信號(hào)。并且，在ECU19，通過(guò)基于這些供氣溫度、供氣壓力計(jì)算出最適合的EGR量，進(jìn)行上述的EGR閥25的開閉控制。
[0065]此外，在ECU19中，基于來(lái)自未圖示的曲軸傳感器、凸輪傳感器、加速器傳感器、節(jié)流閥傳感器等各種傳感器的輸入信號(hào)，計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)I的周圍形成有未圖示的冷卻水通路，并且，配置有測(cè)定在該冷卻水通路流動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的水溫的冷卻水溫度測(cè)定裝置(未圖示)。
[0066]E⑶19由微計(jì)算機(jī)構(gòu)成，該微計(jì)算機(jī)由中央處理裝置(CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、只讀存儲(chǔ)器(ROM)以及I/O接口等構(gòu)成。來(lái)自上述的傳感器的各種信號(hào)，經(jīng)由I/O接口被輸入到CPU。在CPU，按照存儲(chǔ)在ROM的控制程序，執(zhí)行各種控制。并且，如圖1所示，通過(guò)該E⑶19，構(gòu)成本發(fā)明的空氣流量控制裝置50以及動(dòng)作時(shí)機(jī)控制裝置52。
[0067]圖2是表示本發(fā)明的空氣流量控制裝置50的方框圖。本實(shí)施方式的空氣流量控制裝置50基于來(lái)自工作時(shí)機(jī)控制裝置52的指令，控制上述的供氣節(jié)流閥17以及可變渦輪增壓器11的開度，控制(減少)向發(fā)動(dòng)機(jī)I提供的空氣流量。此外，本發(fā)明的空氣流量控制裝置50不必一定要控制供氣節(jié)流閥17以及可變渦輪增壓器11的雙方，只要能夠控制(減少)向發(fā)動(dòng)機(jī)I提供的空氣流量，則可以只控制任一方。
[0068]空氣流量控制的升溫效果高，在發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后等預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，對(duì)于謀求排氣凈化裝置的及早升溫是極為有效的。而另一方面，如在前述的圖19中所述，如果進(jìn)行空氣流量控制，則由于氣缸內(nèi)的壓力降低，所以如果在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后的過(guò)早的時(shí)機(jī)實(shí)施空氣流量控制，將使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定。
[0069]因此，在本發(fā)明中，由于利用工作時(shí)機(jī)控制裝置52控制空氣流量控制裝置50工作的時(shí)機(jī)，即使實(shí)施了空氣流量控制，發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)也不會(huì)變得不穩(wěn)定。
[0070]下面，對(duì)本發(fā)明的工作時(shí)機(jī)控制裝置52的實(shí)施方式進(jìn)行具體說(shuō)明。
[0071]〈第一實(shí)施方式〉
[0072]圖3A是在第一實(shí)施方式中，表示開始空氣流量控制的時(shí)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)的關(guān)系的圖。圖3B是表示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和SCR催化劑載體溫度的關(guān)系的圖。如圖3A以及圖3B所示，所述第一實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52在發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)后，在實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(i)的同時(shí)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)I的預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)(ii)。并且，在從發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(11)之后，實(shí)施空氣流量控制(i i i )。
[0073]如圖5所示，上述規(guī)定時(shí)間(tl)通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)乘上溫度修正系數(shù)以及氣壓修正系數(shù)而算出(溫度、氣壓修正)，所述標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)是利用標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖56算出的，所述標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖56以發(fā)動(dòng)機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)以及燃料噴射量(Qf)作為輸入數(shù)據(jù)；所述溫度修正系數(shù)是利用溫度修正脈譜圖57算出的，所述溫度修正脈譜圖57以外氣溫作為輸入數(shù)據(jù)；所述氣壓修正系數(shù)是利用氣壓修正脈譜圖58算出的，所述氣壓修正脈譜圖58以大氣壓作為輸入數(shù)據(jù)。這些標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖56、溫度修正脈譜圖57、氣壓修正脈譜圖58是通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等而制成的，被預(yù)先存儲(chǔ)在ECU19的ROM。
[0074]在本實(shí)施方式中，對(duì)于上述的溫度修正以及氣壓修正，可以是僅實(shí)施其中的任一方，也可以是雙方均不實(shí)施。在溫度修正以及氣壓修正均不被實(shí)施的情況下，在圖5中，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)直接變成規(guī)定時(shí)間(tl)。
[0075]在此，如圖4A所示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)的關(guān)系為:發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)越高，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)變得越短，相反地，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)越低，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)變得越長(zhǎng)。此外，燃料噴射量(Qf)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)的關(guān)系為:燃料噴射量(Qf)越多，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)變得越短，相反地，燃料噴射量(Qf)越少，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間(tl’)變得越長(zhǎng)。此外，如圖4B所示，外氣溫越高，氣溫修正系數(shù)變得越小，如圖4C所示，外氣壓越高，氣壓修正系數(shù)變得越小。
[0076]圖6是第一實(shí)施方式的控制流程圖。如圖6所示，第一實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后(S10)，實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(Sll )，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫。并且，如上述的圖5所示，計(jì)算開始空氣流量控制的時(shí)間(規(guī)定時(shí)間:tl)(S12)。在存儲(chǔ)算出的規(guī)定時(shí)間(tl)的同時(shí)(S13)，比較存儲(chǔ)的規(guī)定時(shí)間(tl)和經(jīng)過(guò)時(shí)間(t) (S14)，在t ^ tl的情況(在S14中的Yes)下，實(shí)施空氣流量控制(S15)。另一方面，在t〈tl的情況(在S14中的No)下，不實(shí)施空氣流量控制，返回S12。
[0077]這樣，第一實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52，在從發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間(tl)之后，使空氣流量控制裝置50工作。如圖5所示，該規(guī)定時(shí)間(tl)利用標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖56計(jì)算，所示標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖56以發(fā)動(dòng)機(jī)I的轉(zhuǎn)速(Ne)以及燃料噴射量(Qf)作為輸入數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)需要，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)I工作著的狀態(tài)下的外氣溫及大氣壓進(jìn)行修正而算出。 [0078]根據(jù)上述的第一實(shí)施方式，能夠以簡(jiǎn)單的方法控制發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)后的排氣凈化裝置的升溫和HC排出量的增加控制。此外，在此時(shí)，由于與外氣溫以及/或者大氣壓相應(yīng)地修正規(guī)定時(shí)間，所以能夠與外氣溫、大氣壓相應(yīng)地，高精度地確定空氣流量控制裝置50工作的時(shí)機(jī)。
[0079]<第二實(shí)施方式>
[0080]圖7A以及圖7B是用于說(shuō)明第二實(shí)施方式的示意圖，圖7A是表示開始空氣流量控制的時(shí)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)的關(guān)系的圖，圖7B是表示發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間、SCR催化劑載體溫度以及冷卻水溫度的關(guān)系的圖。如圖7A以及圖7B所示，第二實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52在發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)后，在實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(i)的同時(shí)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)I的預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)(ii)。并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水達(dá)到規(guī)定的冷卻水溫度(twl)之后，實(shí)施空氣流量控制(iii)。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度能夠通過(guò)上述的未圖示的冷卻水溫測(cè)定裝置等掌握。
[0081 ] 如圖9所示，上述規(guī)定的冷卻水溫度(twl)通過(guò)在標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)乘上溫度修正系數(shù)以及氣壓修正系數(shù)而算出(溫度、氣壓修正)，所述標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)是利用標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖66算出的，所述標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖66以發(fā)動(dòng)機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)以及燃料噴射量(Qf)作為輸入數(shù)據(jù)；所述溫度修正系數(shù)是利用溫度修正脈譜圖67算出的，所述溫度修正脈譜圖67以外氣溫作為輸入數(shù)據(jù)；所述氣壓修正系數(shù)是利用氣壓修正脈譜圖68算出的，所述氣壓修正脈譜圖68以大氣壓作為輸入數(shù)據(jù)。這些標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖66、溫度修正脈譜圖67、氣壓修正脈譜圖68是通過(guò)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)等而制成的，被預(yù)先存儲(chǔ)在E⑶19的ROM。
[0082]在本實(shí)施方式中，對(duì)于上述的溫度修正以及氣壓修正，可以是僅實(shí)施其中的任一方，也可以是雙方均不實(shí)施。在溫度修正以及氣壓修正均不被實(shí)施的情況下，在圖9中，標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)直接變成規(guī)定的冷卻水溫度(twl)。
[0083]在此，如圖8A所示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)和標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)的關(guān)系為:到規(guī)定的燃料噴射量為止，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)越高，標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)變得越低，相反地，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)越低，標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)變得越高。此外，燃料噴射量(Qf)和標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)的關(guān)系為:到規(guī)定的燃料噴射量為止，燃料噴射量(Qf)越多，標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)變得越低，相反地，燃料噴射量(Qf)越少，標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)變得越高。如果燃料噴射量(Qf)超過(guò)所述規(guī)定值，則與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)無(wú)關(guān)地，標(biāo)準(zhǔn)冷卻水溫度(twl’)變得基本固定。此外，如圖8B所示，外氣溫越高，氣溫修正系數(shù)變得越小，如圖SC所示，大氣壓越高，氣壓修正系數(shù)變得越小。
[0084]圖10是第二實(shí)施方式的控制流程圖。如圖10所示，第二實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后(S20)實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(S21)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫。并且，如上述的圖9所示，計(jì)算開始空氣流量控制的規(guī)定的冷卻水溫度(twl) (S22)。并且，比較算出的規(guī)定的冷卻水溫度(twl)和在未圖示的冷卻水溫度測(cè)定裝置測(cè)定的冷卻水溫度(tw)(S23)。并且，在tw蘭twl的情況(在S23中的Yes)下，實(shí)施空氣流量控制(S24)。另一方面，在tw〈twl的情況(在S23中的No)下，不實(shí)施空氣流量控制，返回S22。
[0085]這樣，在冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度達(dá)到閾值(規(guī)定的冷卻水溫度:twl)以上的情況下，第二實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52使空氣流量控制裝置50工作。如圖9所示，規(guī)定的冷卻水溫度(twl)利用標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖66計(jì)算，所述標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖66以發(fā)動(dòng)機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)以及燃料噴射量(Qf)作為輸入數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)需要，根據(jù)在發(fā)動(dòng)機(jī)I工作著的狀態(tài)下的外氣溫及大氣壓進(jìn)行修正，從而算出規(guī)定的冷卻水溫度(twl)。此外，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度能夠通過(guò)上述的冷卻水溫測(cè)定裝置等獲知。
[0086]此外，代替上述的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度，利用通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的潤(rùn)滑油的溫度也能夠掌握發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)。即，在通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)I的內(nèi)部的潤(rùn)滑油溫度達(dá)到閾值以上的情況下，使空氣流量控制裝置50工作。此時(shí)，與上述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的情況相同地，規(guī)定的潤(rùn)滑油溫度(閾值)是利用標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖計(jì)算的，所述標(biāo)準(zhǔn)脈譜圖以發(fā)動(dòng)機(jī)I的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)以及燃料噴射量(Qf)作為輸入數(shù)據(jù)。此外，與上述發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的情況相同地，根據(jù)需要，也可以根據(jù)在發(fā)動(dòng)機(jī)I工作著的狀態(tài)下的外氣溫以及大氣壓進(jìn)行修正，從而算出規(guī)定的潤(rùn)滑油溫度(閾值)。此外，潤(rùn)滑油溫度能夠通過(guò)配置在潤(rùn)滑路徑上的適當(dāng)位置的溫度傳感器(未圖不)等獲知。
[0087]根據(jù)上述的第二實(shí)施方式，由于能夠從發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度或者潤(rùn)滑油溫度掌握發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)，所以能夠控制空氣流量控制裝置50工作的時(shí)機(jī)。因此，在確保發(fā)動(dòng)機(jī)I的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠謀求排氣凈化裝置的及早升溫。此外，在此時(shí)，由于與外氣溫以及/或者大氣壓相應(yīng)地修正冷卻水溫度或者潤(rùn)滑油溫度的閾值，所以能夠與外氣溫、大氣壓相應(yīng)地，高精度地確定空氣流量控制裝置50工作的時(shí)機(jī)。
[0088]<第三實(shí)施方式>
[0089]圖11是用于說(shuō)明第三實(shí)施方式的示意圖，表示開始空氣流量控制的時(shí)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)的關(guān)系。第三實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52在發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)后，在實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(i)的同時(shí)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)I的預(yù)熱運(yùn)轉(zhuǎn)(ii)。并且，在確認(rèn)了發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)處于“穩(wěn)定燃燒”的狀態(tài)后，實(shí)施空氣流量控制(i i i )。
[0090]在此，本實(shí)施方式的“穩(wěn)定燃燒”是指，即使實(shí)施了空氣流量控制(iii)，發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)也處于穩(wěn)定狀態(tài)。即，在圖11中以符號(hào)a’表示的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)不是本實(shí)施方式所述的穩(wěn)定燃燒，而以符號(hào)a表示的發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)才可以被判斷為是開始本實(shí)施方式所述的穩(wěn)定燃燒。
[0091]如圖12所示，發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)是否為“穩(wěn)定燃燒”，可以利用穩(wěn)定燃燒判斷脈譜圖76進(jìn)行判斷，所述穩(wěn)定燃燒判斷脈譜圖76以燃燒噴射時(shí)機(jī)(Θ )的氣缸內(nèi)溫度(Tct1)以及氣缸內(nèi)壓力(Pq1)作為輸入數(shù)據(jù)。燃燒噴射時(shí)機(jī)(Θ )的氣缸內(nèi)溫度(Teyl)從在供氣溫度傳感器41測(cè)定的供氣溫度和燃料噴射時(shí)機(jī)(Θ )運(yùn)算(推定)。此外，燃料噴射時(shí)機(jī)(Θ )的氣缸內(nèi)壓力(Pct1)從在供氣壓力傳感器43測(cè)定的供氣壓力和燃料噴射時(shí)機(jī)(Θ )運(yùn)算(推定)。此外，燃料噴射時(shí)機(jī)(Θ )是利用脈譜圖78算出的，該脈譜圖78以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(Ne)和燃料噴射量(Qf)作為輸入數(shù)據(jù)。
[0092]圖13是第三實(shí)施方式的控制流程圖。如圖13所示，第三實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后(S30)實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(S31)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫。并且，如上述的圖12所示，計(jì)算燃料噴射時(shí)機(jī)(Θ )的氣缸內(nèi)溫度(Tct1)以及氣缸內(nèi)壓力(Pct1) (S32、S33)。需要說(shuō)明的是，S32和S33的順序可以顛倒，也可以同時(shí)進(jìn)行。然后，根據(jù)上述的穩(wěn)定燃燒脈譜圖76，判斷供氣流量控制后的發(fā)動(dòng)機(jī)I能否“穩(wěn)定燃燒”(S34)。在判斷為能夠穩(wěn)定燃燒的情況(在步驟S34中的Yes)下，實(shí)施空氣流量控制(S35)。另一方面，在判斷為不能穩(wěn)定燃燒的情況(在步驟S34中的No)下，不實(shí)施空氣流量控制，返回S32。
[0093]這樣，第三實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52推定發(fā)動(dòng)機(jī)I的氣缸內(nèi)的溫度以及壓力，基于所述被推定的氣缸內(nèi)的溫度及壓力，判斷空氣流量控制后的氣缸內(nèi)是否處于“穩(wěn)定燃燒”狀態(tài)，之后，使空氣流量控制裝置50工作。
[0094]因此，根據(jù)上述第三實(shí)施方式，由于在高精度地推定了實(shí)施空氣流量控制之后的發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)的基礎(chǔ)上，控制空氣流量控制裝置50工作的時(shí)機(jī)，所以在確保發(fā)動(dòng)機(jī)I的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠謀求排氣凈化裝置的及早升溫。
[0095]〈第四實(shí)施方式〉
[0096]圖14A以及圖14B是用于說(shuō)明第四實(shí)施方式的示意圖，圖14A是表示開始空氣流量控制的時(shí)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒狀態(tài)的關(guān)系的圖，圖14B是表不發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間和氣缸內(nèi)最聞壓力變動(dòng)率(Pmax-MV)、可變渦輪增壓器的葉片開度、SCR催化劑載體溫度的關(guān)系的圖，表示了通過(guò)調(diào)整可變渦輪增壓器11的葉片開度，進(jìn)行空氣流量控制的例子。
[0097]第四實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52具有測(cè)定氣缸內(nèi)的壓力的氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置(未圖示)。并且，在發(fā)動(dòng)機(jī)I的啟動(dòng)后，在實(shí)施了噴射時(shí)機(jī)控制(i)后，利用氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置感知?dú)飧變?nèi)的壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)保持為穩(wěn)定狀態(tài)的同時(shí)，實(shí)施空氣流量控制(ii)。
[0098]發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)是否是穩(wěn)定狀態(tài)，例如能夠從氣缸內(nèi)最高壓力(Pniax)的變動(dòng)率(COV)判斷。即，從在某一特定期間的循環(huán)的氣缸內(nèi)最高壓力的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ (Pmax)和氣缸內(nèi)最高壓力的算術(shù)平均值(P_ avg)通過(guò)下述式(I)求出氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Ρ__?ν)，在所述氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pm?)沒有超出預(yù)先存儲(chǔ)在ECU19的ROM的閾值(例如1%)的情況下，能夠判斷燃燒狀態(tài)處于穩(wěn)定狀態(tài)。
[0099]Pmax_cov= ( σ (Pmax))/ (Pmax avg)……(I)
[0100]圖15是第四實(shí)施方式的控制流程圖。如圖15所示，第四實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后(S40)`實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制(S41)，進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的升溫。然后，利用上述的氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置檢測(cè)氣缸內(nèi)最高壓力(Pmax)的同時(shí)(S42)，計(jì)算氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pma?v) (S43)。然后，在算出的氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pmarav)在閾值以下的情況(在S44中的Yes)下，開始空氣流量控制(S45)。在空氣流量控制中，例如通過(guò)逐漸地調(diào)整可變渦輪增壓器11的葉片開度，能夠緩慢減少向發(fā)動(dòng)機(jī)I提供的空氣流量。另一方面，在算出的氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pm?)比閾值大的情況(在S44中的No)下，不實(shí)施空氣流量控制，返回S42。
[0101]在空氣流量控制(S45)開始后，計(jì)算空氣流量控制中的氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pmax-C0v)，與閾值進(jìn)行比較(S46)。然后，在氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pmax_C0V)jS于閾值的情況(在S46中的Yes)下，對(duì)空氣流量是否達(dá)到了目標(biāo)控制量進(jìn)行判定(S47)，在達(dá)到了目標(biāo)控制量的情況下，就此終止空氣流量控制(S48)，在空氣流量沒有達(dá)到目標(biāo)控制量的情況下，返回S45，繼續(xù)進(jìn)行空氣流量控制。另一方面，在氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pmax_MV)大于閾值的情況(在S46中的No)下，中斷空氣流量控制，返回S42。
[0102]此外，在上述說(shuō)明中，舉例說(shuō)明了通過(guò)逐漸地調(diào)整可變渦輪增壓器11的葉片開度，緩慢減少向發(fā)動(dòng)機(jī)I提供的空氣流量的情況。但是本實(shí)施方式不限于此，例如，如圖16所示，還可以通過(guò)階段性地關(guān)小供氣節(jié)流閥17的開度，能夠階段性地控制向發(fā)動(dòng)機(jī)I提供的空氣流量。該情況下的控制流程如圖17所示。即，由于空氣流量控制是階段性地進(jìn)行，因此圖15的空氣流量控制的開始(S45)以及空氣流量控制的中斷(S49)在圖17中作為一個(gè)步驟標(biāo)注，被表示成空氣流量控制的實(shí)施(S45 ’)。[0103]此外，在上述說(shuō)明中，從氣缸內(nèi)最高壓力變動(dòng)率(Pmax_rav)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)進(jìn)行了判斷，但本實(shí)施方式不限于此。例如，還可以通過(guò)上述的氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置計(jì)算圖示平均壓力αΜΕΡ)，根據(jù)所述MEP的變動(dòng)率判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)。
[0104]這樣，第四實(shí)施方式的工作時(shí)機(jī)控制裝置52具有測(cè)定發(fā)動(dòng)機(jī)I的氣缸內(nèi)壓力的氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置(未圖示)，基于利用該氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置測(cè)定的氣缸內(nèi)的壓力，在實(shí)時(shí)地測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒狀態(tài)的同時(shí)，控制空氣流量控制裝置50工作的時(shí)機(jī)。
[0105]因此，根據(jù)這樣的第四實(shí)施方式，由于能夠利用氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置實(shí)時(shí)地直接掌握發(fā)動(dòng)機(jī)I的燃燒穩(wěn)定性的同時(shí)，控制空氣流量控制裝置50的工作時(shí)機(jī)，所以在確保發(fā)動(dòng)機(jī)I的穩(wěn)定燃燒的同時(shí)，能夠謀求排氣凈化裝置的及早升溫。
[0106]以上，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更。
[0107]例如，在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中，作為利用空氣流量控制裝置50升溫的排氣凈化裝置，以SCR裝置9為例進(jìn)行了說(shuō)明。但是，作為本發(fā)明的排氣凈化裝置，除了 SCR裝置之夕卜，還可以例舉DOC裝置5、DPF裝置7等。本發(fā)明能夠適用于具有這些DOC裝置5及DPF裝置7的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。
[0108]此外，在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中，舉例說(shuō)明了在實(shí)施空氣流量控制之前實(shí)施噴射時(shí)機(jī)控制的情況，但在本發(fā)明中，噴射時(shí)機(jī)控制的實(shí)施不是必須的。
[0109]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0110]本發(fā)明能夠適用于具有DOC、DPF、SCR等排氣凈化裝置的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)、從該發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排放氣體所通過(guò)的排氣通路、設(shè)在該排氣通路的排氣凈化裝置，其特征在于， 具有空氣流量控制裝置和工作時(shí)機(jī)控制裝置，所述空氣流量控制裝置通過(guò)減少向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量，謀求從所述發(fā)動(dòng)機(jī)排出的排放氣體的升溫，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置控制該空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)， 所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，即使所述空氣流量控制裝置工作，向所述發(fā)動(dòng)機(jī)提供的空氣流量減少，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置也控制所述空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)，防止所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒狀態(tài)變得不穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，在從發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間之后，使所述空氣流量控制裝置工作，所述規(guī)定時(shí)間是與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量對(duì)應(yīng)地算出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作著的狀態(tài)下的外氣溫及大氣壓中的至少任一方對(duì)應(yīng)地修正所述規(guī)定時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，在冷卻所述發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水或者通過(guò)所述發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的潤(rùn)滑油的溫度達(dá)到閾值以上的情況下，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置使所述空氣流量控制裝置工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，與所述發(fā)動(dòng)機(jī)工作著的狀態(tài)下的外氣溫及大氣壓中的至少任一方對(duì)應(yīng)地修正所述冷卻水溫度或者潤(rùn)滑油溫度的閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，推定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的溫度及壓力，基于所述被推定的氣缸內(nèi)的溫度及壓力，控制所述空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的排氣凈化系統(tǒng)，其特征在于，所述工作時(shí)機(jī)控制裝置構(gòu)成為，具有測(cè)定所述發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸內(nèi)的壓力的氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置，基于利用該氣缸內(nèi)壓測(cè)定裝置測(cè)定的氣缸內(nèi)的壓力，控制所述空氣流量控制裝置工作的時(shí)機(jī)。
【文檔編號(hào)】F02D41/04GK103874833SQ201280049773
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月16日
【發(fā)明者】山田哲, 山田知秀 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社