[发明专利]用于控制缸内压力传感器的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制集成有电热塞的缸内压力传感器的装置。

背景技术

集成有电热塞的、用于检测内燃机的燃烧室中的压力的缸内压力传感器，是公知的，其具有压力接收部，所述压力接收部由包含发热元件的电热塞的加热器构成。例如，日本专利早期公开No.2009-222031公开了一种装置，其作为与这种缸内压力传感器一起使用的装置，该装置估计当内燃机处于预定工作条件时在内燃机中积聚在气缸盖和压力接收部之间的沉积物量，并且基于估计的沉积物量使发热元件通电。在该装置中，沉积物量是基于燃烧室中产生的热量、来自缸内传感器的信号的波形和加热器的表面温度来估计的。

当气缸盖和压力接收部之间积聚的沉积物量增加时，出现的问题是压力接收部的滑动摩擦增加，这降低了缸内压力传感器的检测精度。以上描述的装置能够基于所估计的沉积物量来使发热元件通电，因此能够通过基于所估计的沉积物量在合适的时间使加热器的温度上升，而分解以及去除在气缸盖和压力接收部之间积聚的任何沉积物。

发热元件的通电伴随着电力的消耗。因此，即使执行通电的目的是分解以及去除积聚的沉积物，也不希望频繁地使发热元件通电。在日本专利早期公开No.2009-222031公开的技术中，例如，通过使用在燃烧室中产生的热量和来自缸内压力传感器的信号的波形代替沉积物量来间接估计所积聚的沉积物量，但估计精度并不是始终正确的。因此，存在不必要使发热元件通电的可能性。

发明内容

鉴于以上描述的问题，本发明的目的是提供集成有电热塞的缸内压力传感器，其中使发热元件通电，目的是分解以及去除积聚在燃烧室中的沉积物，并且以提高的精度估计所积聚的沉积物量。

根据本发明的第一方案，提供了一种用于控制缸内压力传感器的装置。所述缸内压力传感器集成有电热塞。所述缸内压力传感器设置成用于检测内燃机的燃烧室中的压力。所述缸内压力传感器具有压力接收部，所述压力接收部由包含发热元件的加热器构成。所述装置包括通电执行器件和沉积物量估计器件。所述通电执行器件构造为使所述发热元件通电，目的是当所述燃烧室中积聚的沉积物量等于或者大于预定量时分解以及去除积聚的沉积物。所述沉积物量估计器件构造为通过在所述内燃机的每个循环中计算由所述燃烧室中的燃烧所产生的炭烟量以及未燃烧燃料量，并且通过参考所述炭烟量和所述未燃烧燃料量中的一个来调节另一个，来估计所述沉积物量。

根据本发明的第二方案，在根据第一方案的装置中，所述沉积物量估计器件可以通过将计算出的所述炭烟量和计算出的所述未燃烧燃料量中的所述一个在质量上调节得大于所述另一个以使所述炭烟量和所述未燃烧燃料量在质量上彼此相等来估计所述沉积物量。

根据本发明的第三方案，在根据第一方案的装置中，所述沉积物量估计器件可以通过调节所述炭烟量以使炭烟在所述炭烟量和所述未燃烧燃料量的总质量中的比例等于或者小于所述未燃烧燃料的比例来估计所述沉积物量。

根据本发明的第四方案，在根据第三方案的装置中，所述通电执行器件可以使所述发热元件通电，目的是分解以及去除积聚的所述沉积物中的未燃烧燃料。所述通电执行器件可以包括通电量设定器件，所述通电量设定器件用于设定在使所述发热元件通电期间要输入所述发热元件中的通电能量量。所述通电量设定器件可以在基于被调节的所述炭烟量计算出的炭烟的比例低时比在炭烟的比例高时设定得所述通电能量量大。

根据本发明发明人的发现，已经清楚的是，积聚在燃烧室中的沉积物的主要成分是炭烟和未燃烧燃料。本发明的第一方案是基于该发现。在本发明的第一方案中，能够通过计算产生的主要成分的量及通过调节计算出的产生的成分的量来直接估计积聚的沉积物量。结果，能够在最佳时间使发热元件通电。也即，能够最小化伴随分解以及去除积聚的沉积物所发生的电力消耗。

本发明的第二方案是基于这样的发现：沉积物中包含的炭烟质量以及未燃烧燃料的质量彼此相等。在本发明的第二方案中，因此，能够以提高的精度估计积聚的沉积物量。

本发明的第三方案是基于这样的发现：虽然烟和未燃烧燃料的共存对于形成沉积物是前提条件，但比起炭烟，未燃烧燃料在很大程度上促成沉积物的形成。在本发明的第三方案中，因此，能够以提高的精度估计积聚的沉积物量。