CN102016277B - 发动机的燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种发动机的燃料喷射控制装置，防止气缸间修正导致的燃烧噪声增大和废气性能恶化及柴油微粒子除去装置的升温性能降低。具备：气缸间修正量计算单元(5)，根据各气缸间的发动机转速的偏差，对每个气缸计算对各气缸的燃料喷射量进行增减修正的气缸间修正量；气缸间修正量分割单元(6)，将气缸间修正量分割为用于对主喷射和副喷射的基本喷射量进行增减修正的第一分割气缸间修正量和仅用于对主喷射的基本喷射量进行增减修正的第二分割气缸间修正量；第一修正单元(7)，根据主喷射量和副喷射的基本喷射量，将第一分割气缸间修正量分配到主喷射和副喷射中；以及第二修正单元(8)，将第二分割气缸间修正量加到主喷射量的基本喷射量中。

Description

发动机的燃料喷射控制装置
技术领域
本发明涉及一种发动机的燃料喷射控制装置，该发动机具有多个气缸，在1个循环中，在每个气缸中实施主喷射以及在该主喷射之前进行或在主喷射之后进行的副喷射。
背景技术
在具有多个气缸的柴油发动机等发动机(多气缸发动机)中，由于设置在各气缸上的燃料喷射装置(喷射器)的个体差以及随时间劣化等，有时气缸间的燃料喷射量产生差。该气缸间的燃料喷射量的差，表现为在各气缸中进行燃烧时的发动机转速成为在每个气缸中不同的发动机转速的变动。
为了抑制如上所述的在气缸间产生的发动机转速的变动，通过根据气缸间的发动机转速的变动而使每个气缸中的燃料喷射量增减，由此在气缸间进行燃料喷射量的修正(参照专利文件1等)。
例如，在1个循环中实施多级喷射(主喷射、副喷射)的情况下，根据发动机的运转状态，分别计算出主喷射的基本喷射量和副喷射(预喷射、后喷射)的基本喷射量，并且根据在各气缸间检测出的发动机转速的偏差，对每个气缸计算出对各气缸的燃料喷射量进行增减修正的气缸间修正量，
(修正A)通过根据主喷射量和副喷射的基本喷射量，将各气缸的气缸间修正量分配到主喷射和副喷射中，由此在气缸间进行燃料喷射量(主喷射、副喷射)的修正，或者，
(修正B)通过将各气缸的气缸间修正量全部加到主喷射的基本喷射量中，由此在气缸间进行燃料喷射量(仅主喷射)的修正。
专利文献1：日本特开2001-349243号公报
在如上述修正A那样进行气缸间修正的情况下，在发动机的中高负载区域中在为了减少燃烧噪声而进行了预喷射时，通过气缸间修正而预喷射的燃料喷射量较大地增减，预喷射的燃烧噪声降低效果受到较大影响，有时会导致燃烧噪声增大以及废气性能恶化。
在如上修正B那样进行气缸间修正的情况下，在发动机的低负载区域中在为了柴油微粒子除去装置(后处理装置)的再生(催化剂的活化)而进行了后喷射时，通过气缸间修正而后喷射的燃料喷射量较大地减少，在开始后喷射之前通过主喷射的燃烧结束，通过后喷射的燃烧失火，有时不能提高到后处理装置的再生(催化剂的活化)所需要的温度。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种发动机的燃料喷射控制装置，通过抑制由于气缸间修正而主喷射和副喷射的各喷射的燃料喷射量急剧变化的情况，由此能够防止燃烧噪声增大和废气性能恶化，并且防止后处理装置的升温性能降低。
为了实现上述目的，本发明为一种发动机的燃料喷射控制装置，该发动机具有多个气缸，在1个循环中，在每个上述气缸中实施主喷射以及在主喷射之前进行或在主喷射之后进行的副喷射，该发动机的燃料喷射控制装置的特征在于，具备：主基本喷射量计算单元，根据上述发动机的运转状态，计算主喷射的基本喷射量；副基本喷射量计算单元，根据上述发动机的运转状态，计算副喷射的基本喷射量；气缸间修正量计算单元，根据各上述气缸间的发动机转速的偏差，对每个上述气缸计算对各上述气缸的燃料喷射量进行增减修正的气缸间修正量；气缸间修正量分割单元，将上述气缸间修正量分割为第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量，第一分割气缸间修正量用于对主喷射和副喷射的基本喷射量进行增减修正，该第二分割气缸间修正量仅用于对主喷射的基本喷射量进行增减修正；第一修正单元，根据主喷射和副喷射的基本喷射量，将上述第一分割气缸间修正量分配到主喷射和副喷射中；第二修正单元，将上述第二分割气缸间修正量加到主喷射的基本喷射量中；以及
比例变化单元，根据上述发动机的运转状态使上述第一分割气缸间修正量与上述第二分割气缸间修正量的比例变化，
上述比例变化单元，使上述第一分割气缸间修正量与上述第二分割气缸间修正量的比例变化，以便随着上述发动机的负载变大，第一分割气缸间修正量在上述气缸间修正量中所占的比例变小，第二分割气缸间修正量在上述气缸间修正量中所占的比例变大。
此外，上述副喷射也可以是为了抑制比较大量的主喷射导致的急剧的初始燃烧、而在主喷射之前进行的比较少量的预喷射。
此外，也可以具备后处理装置，该后处理装置具有配设在发动机的排气通路上的催化剂，上述副喷射是为了提高废气的温度来使上述后处理装置的催化剂活化、而在上述主喷射之后进行的后喷射。
发明的效果：
根据本发明，能够发挥的优良效果为，通过抑制由于气缸间修正而主喷射和副喷射的各喷射的燃料喷射量急剧变化的情况，由此能够防止燃烧噪声增大和废气性能恶化，并且防止后处理装置的升温性能降低。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的发动机的燃料喷射控制装置的一个实施方式的框图。
图2(a)及(b)是示出主喷射及副喷射的各喷射的最终喷射量的时间图。
符号说明：
1  燃料喷射控制装置
2  发动机运转状态检测单元
3  主基本喷射量计算单元
4  副基本喷射量计算单元
5  气缸间修正量计算单元
6  气缸间修正量分割单元
7  第一修正单元
8  第二修正单元
9  修正系数计算单元
10  比例变化单元
11  过渡系数计算单元
具体实施方式
下面，根据附图详细说明本发明的优选的一个实施方式。
图1是表示本发明所涉及的发动机的燃料喷射控制装置的一个实施方式的框图。
本实施方式的发动机是具有多个气缸的多气缸柴油发动机，本实施方式的燃料喷射控制装置1具有多级燃料喷射模式(参照图2)，该多级燃料喷射模式为，将燃料喷射装置(喷射器)的燃料喷射，在1个循环内按主喷射、在主喷射之前进行的副喷射(预喷射)和在主喷射之后进行的副喷射(后喷射)来分为多次，而对每个气缸进行。通过在主喷射之前进行的比较少量的预喷射，抑制比较大量的主喷射导致的急剧的初始燃烧和缸内压力的激增，并抑制NOx的产生，并且使燃烧噪声降低。此外，通过在主喷射之后进行的后喷射，能够提高废气温度，而使后处理装置的催化剂充分活化。
本实施方式的燃料喷射控制装置1具备：发动机运转状态检测单元2，根据发动机的转速和油门开度等来检测发动机的运转状态；主基本喷射量计算单元3，根据由发动机运转状态检测单元2检测的发动机的运转状态，计算主喷射的基本喷射量；副基本喷射量计算单元4，根据由发动机运转状态检测单元2检测的发动机的运转状态，计算各副喷射(预喷射、后喷射)的基本喷射量；以及气缸间修正量计算单元5，根据各气缸间的发动机转速的偏差，对每个气缸计算对各气缸的燃料喷射量进行增减修正的气缸间修正量。
此外，本实施方式的燃料喷射控制装置1具备：气缸间修正量分割单元6，将气缸间修正量计算单元5计算出的气缸间修正量分割为第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量，该第一分割气缸间修正量用于对主喷射和副喷射的基本喷射量进行增减修正，该第二分割气缸间修正量仅用于对主喷射的基本喷射量进行增减修正；第一修正单元7，根据主喷射量和副喷射的基本喷射量，将由气缸间修正量分割单元6分割的第一分割气缸间修正量分配到主喷射和副喷射中；以及第二修正单元8，将由气缸间修正量分割单元6分割的第二分割气缸间修正量加到主喷射量的基本喷射量中。
在本实施方式中，第一修正单元7具有修正系数计算单元9，该修正系数计算单元9根据主喷射和各副喷射的基本喷射量以及第一分割气缸间修正量，计算修正系数。具体而言，修正系数计算单元9将主喷射及各副喷射的基本喷射量与第一分割气缸间修正量之和、除以主喷射及各副喷射的基本喷射量之和，来计算出修正系数。第一修正单元7通过对主喷射的基本喷射量乘以修正系数、并且对各副喷射的基本喷射量乘以修正系数，由此对主喷射和副喷射的基本喷射量进行增减修正。
此外，本实施方式的燃料喷射控制装置1具备比例变化单元10，该比例变化单元10根据发动机运转状态检测单元2检测出的发动机的运转状态，使第一分割气缸间修正量与第二分割气缸间修正量的比例变化。在本实施方式中，比例变化单元10具备过渡系数计算单元11，该过渡系数计算单元11计算在将气缸间修正量分割为第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量时所使用的过渡系数。在本实施方式中，上述过渡系数被设定为，随着发动机的负载变大，使第一分割气缸间修正量在各气缸的气缸间修正量中所占的比例变小，第二分割气缸间修正量在各气缸的气缸间修正量中所占的比例变大。比例变化单元10根据上述过渡系数使第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量的比例变化。
对由以上结构构成的本实施方式的作用进行说明。
如图2(a)及(b)所示，通过在主喷射的基本喷射量上、加上将第一分割气缸间修正量根据主喷射和副喷射的基本喷射量而分配后的修正量以及第二分割气缸间修正量，由此求出主喷射的最终喷射量；通过在副喷射的基本喷射量上，加上将第一分割气缸间修正量根据主喷射和副喷射的基本喷射量而分配后的修正量，由此决定副喷射的最终喷射量。
另外，在各气缸间的发动机转速的偏差未变大到需要进行各气缸的燃料喷射量的修正的程度的情况下，不进行气缸间的燃料喷射量的修正，而将主基本喷射量计算单元3计算出的主喷射的基本喷射量直接决定为主喷射的最终喷射量，将副基本喷射量计算单元4计算出的副喷射的基本喷射量直接决定为副喷射的最终喷射量。
在发动机的中高负载区域中，根据上述过渡系数，第一分割气缸间修正量在各气缸的气缸间修正量中所占的比例变小(第二分割气缸间修正量的比例变大)，且与低负载区域的情况相比较、副喷射的基本喷射量的修正量变小，因此不会由于气缸间修正而预喷射的燃料喷射量较大地增减，预喷射的燃烧噪声降低的效果不会受到不良影响，因此能够避免导致燃烧噪声增大以及废气性能恶化。此外，与不将气缸间修正量分割为第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量、而根据主喷射量和副喷射的基本喷射量将气缸间修正量全部分配到主喷射及副喷射中的情况相比，副喷射的基本喷射量的修正量变小。
另一方面，在发动机的低载荷区域中，根据上述过渡系数，第一分割气缸间修正量在各气缸的气缸间修正量中所占的比例变大(第二分割气缸间修正量的比例变小)，且与中高负荷区域的情况相比较、主喷射的基本喷射量的修正量变小，因此不会由于气缸间修正而主喷射的燃料喷射量较大地减少，能够防止在开始后喷射之前主喷射中的燃烧结束而导致后喷射中的燃烧的失火，因此能够提高到后处理装置的再生(催化剂活化)所需的温度。此外，与不将气缸间修正量分割为第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量、而将气缸间修正量全部加到主喷射的基本喷射量上的情况相比，主喷射的基本喷射量的修正量变小。
此外，通过根据上述过渡系数而使第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量的比例适当地变化，能够抑制由于气缸间修正而主喷射和副喷射的各喷射的燃料喷射量急剧变化，能够防止燃烧噪声增大和废气性能恶化，并且能够防止后处理装置的升温性能降低。
以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明不限定于上述实施方式，能够采用其他各种实施方式。

Claims (3)

1.一种发动机的燃料喷射控制装置，该发动机具有多个气缸，在1个循环中，在每个上述气缸中实施主喷射以及在主喷射之前进行或在主喷射之后进行的副喷射，该发动机的燃料喷射控制装置的特征在于，具备：
主基本喷射量计算单元，根据上述发动机的运转状态，计算主喷射的基本喷射量；
副基本喷射量计算单元，根据上述发动机的运转状态，计算副喷射的基本喷射量；
气缸间修正量计算单元，根据各上述气缸间的发动机转速的偏差，对每个上述气缸计算对各上述气缸的燃料喷射量进行增减修正的气缸间修正量；
气缸间修正量分割单元，将上述气缸间修正量分割为第一分割气缸间修正量和第二分割气缸间修正量，该第一分割气缸间修正量用于对主喷射和副喷射的基本喷射量进行增减修正，该第二分割气缸间修正量仅用于对主喷射的基本喷射量进行增减修正；
第一修正单元，根据主喷射和副喷射的基本喷射量，将上述第一分割气缸间修正量分配到主喷射和副喷射中；
第二修正单元，将上述第二分割气缸间修正量加到主喷射的基本喷射量中；以及
比例变化单元，根据上述发动机的运转状态使上述第一分割气缸间修正量与上述第二分割气缸间修正量的比例变化，
上述比例变化单元，使上述第一分割气缸间修正量与上述第二分割气缸间修正量的比例变化，以便随着上述发动机的负载变大，第一分割气缸间修正量在上述气缸间修正量中所占的比例变小，第二分割气缸间修正量在上述气缸间修正量中所占的比例变大。
2.根据权利要求1记载的发动机的燃料喷射控制装置，其特征在于，
上述副喷射是为了抑制比较大量的主喷射导致的急剧的初始燃烧、而在主喷射之前进行的比较少量的预喷射。
3.根据权利要求1记载的发动机的燃料喷射控制装置，其特征在于，具备后处理装置，该后处理装置具有配设在发动机的排气通路上的催化剂，上述副喷射是为了提高废气的温度来使上述后处理装置的催化剂活化、而在上述主喷射之后进行的后喷射。
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