[发明专利]内燃机的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于配备有构造为从喷孔向燃烧室内喷射燃料的燃料喷射装置的内燃机的控制装置，以及用于该内燃机的控制方法。

背景技术

日本专利申请特开No.2002-310042(JP-A-2002-310042)和日本专利申请特开No.2006-57538(JP-A-2006-57538)记载了内燃机控制装置。所述控制装置估计附着/累积于燃料喷射装置(喷射器)的喷孔内及其周围的外来杂质(沉积物)的状态，并基于估计结果来执行处理。

在JP-A-2002-310042记载的装置中，喷射器的喷嘴设有第一喷孔和第二喷孔。在特定的运转条件下，可以从第一喷孔和第二喷孔两者喷射燃料，而在其他条件下，可以仅从第一喷孔喷射燃料而不从第二喷孔喷射燃料。

在该结构中，如果在相对长的时间内不执行从第二喷孔的燃料喷射，则沉积物会累积于各第二喷孔的出口的内部和周围。沉积物的累积会扰乱经由第二喷孔喷射的燃料量。因此，如果不执行经由第二喷孔的喷射的工作状态持续了预定时间，则强制地经由第二喷孔执行燃料喷射。

JP-A-2006-57538中记载的装置被设计为基于喷射器的远端的温度和氮氧化物的浓度来计算表示累积的沉积物的量的瞬时指标，然后通过累加瞬时值来估计已经累积于喷孔周围的沉积物的量。

发明内容

本发明提供了一种用于内燃机的控制装置(以下简称为“控制装置”)，该控制装置通过精确地确定喷孔内及其周围的沉积物的量而更适当地执行内燃机的工作控制；本发明还提供了一种用于内燃机的控制方法。

在本发明的第一方面，控制装置控制配备有燃料喷射装置的内燃机的工作。所述燃料喷射装置包括喷孔，向燃烧室内喷射燃料。所述燃料喷射装置被设置成使得所述喷孔暴露于燃烧室内。即，所述燃料喷射装置被构造并设置成使得燃料经由所述喷孔被直接喷射至燃烧室内。

在本发明的该第一方面，所述控制装置包括碳颗粒物量输出部及累积量输出部。所述碳颗粒物量输出部产生表示从燃烧室排出至排气通路内的燃烧后气体中的悬浮碳颗粒物量的输出(电压、电流或表示悬浮碳颗粒物量的数字数据)。所述累积量输出部基于所述碳颗粒物量输出部的输出，产生表示已累积于所述喷孔内及其周围的外来杂质的量的输出。

有时，在内燃机运转期间，未燃燃料残留在所述喷孔内侧或者未燃燃料会附着于燃料喷射装置的在所述喷孔附近的一部分上。由正经历诸如不完全燃烧等反应的未燃燃料形成的产物，或者通过未燃燃料的挥发而沉淀的杂质，有时附着于所述喷孔内侧或其附近。

此外，喷孔的附近暴露于燃烧室内产生的燃烧后气体中。此时，当燃烧室内的燃料燃烧时产生的碳颗粒物质(前述的悬浮碳颗粒物)有时附着于所述喷孔内侧或其附近。

这样，外来杂质累积于所述喷孔的内侧或附近。顺便提及，所述外来杂质主要包括碳及碳基化合物。特别地，所述悬浮碳颗粒物可以是构成外来杂质的材料。因此，所述悬浮碳颗粒物量可以大大影响颗粒物的累积量(实质上，所述悬浮碳颗粒物量可以视为所述外来杂质的累积量的直接因素)。

在这点上，在该第一方面，基于表示所述悬浮碳颗粒物量的输出而得到表示所述外来杂质的累积量的输出。即，在本发明中，基于所述悬浮碳颗粒物量来确定所述累积量。另外，所述累积量的确定可以在预定间隔(例如，内燃机的每个工作循环，或在预定时间)执行。

根据该第一方面，基于所述悬浮碳颗粒物量更精确地确定所累积的外来杂质的状态。因此，根据该第一方面，能够更适当地执行内燃机的工作控制(燃料喷射量的校正控制、用于除去所述外来杂质的强制燃料喷射控制等)。

所述碳颗粒物量输出部可以设有悬浮碳颗粒物量传感器。所述悬浮碳颗粒物量传感器设于所述排气通路上。所述悬浮碳颗粒物量传感器被构造成例如输出与所述悬浮碳颗粒物量相应的电压，或者通过将所述电压转变为数字信号而得到的数字数据。

所述碳颗粒物量输出部可以设有悬浮碳颗粒物量估计部。所述悬浮碳颗粒物量估计部基于所述内燃机的运转条件输出所述悬浮碳颗粒物量的估计值。这里的运转条件为控制所述内燃机及其外围设备以便实现预定运转状态如目标发动机转速、目标负荷、要求的(或指令的)燃料喷射量等的参数。

所述悬浮碳颗粒物量估计部可以基于表示所述内燃机的燃料喷射量的信号(电流或电压的波形，或数字数据)以及表示发动机转速的信号(电流或电压的波形，或数字数据)输出估计出的悬浮碳颗粒物量。