CN103375294B - 车辆内燃机的燃烧状态控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种车辆内燃机的燃烧状态控制装置包括:异常燃烧检测单元,其用于检测所述内燃机的异常燃烧;燃料供应切断单元,其用于当所述异常燃烧检测单元检测到异常燃烧时,在从检测到所述异常燃烧的气缸的进气冲程到所述气缸的下一个进气冲程的一个周期内,切断所述气缸的燃料供应;车辆振动检测单元,其用于检测车辆的振动;以及燃料供应切断结束单元,其用于在所述燃料供应被切断期间内当所述车辆振动检测单元检测到所述车辆的振动时结束对所述燃料供应的切断。
Description
技术领域
本发明涉及控制车辆内燃机的燃烧状态的技术。
背景技术
改善内燃机燃料经济性的示例性方案是提高压缩比的技术。
然而,当压缩比被提高时,会出现可能引起爆震或在点火之前提前点火等异常燃烧的问题。
为了解决这种问题,已经知道在检测到爆震或检测到流过火花塞的离子电流时,使用可变进气门机构,延迟进气门的关闭定时的技术,即,延迟所谓的进气可变气门定时(VariableValveTiming,VVT),从而可以避免异常燃烧(参见例如专利文献1)。
然而,根据该技术,在内燃机处于极端行驶条件(例如,压缩比非常高,废气处理中的干扰很大等)的情况下以及在水温和进气温度二者都很高的环境中(即,热损害环境),仅通过进气VVT延迟难以抑制异常燃烧。
为了解决该问题,有一种技术,用于切断向已经发生异常燃烧的气缸的燃料供应,以降低这种气缸内的温度或者清除其内的废气,从而抑制异常燃烧。
例如,在专利文献2中公开的技术中,当即使点火定时被延迟到延迟极限定时,仍检测到爆震时,切断燃料供应,从而冷却气缸内部。
此外,在专利文献3中公开的技术中,检测压缩周期期间气缸内的压力,以切断向已经发生提前点火的气缸的燃料供应。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-36906号公报
专利文献2:日本实开昭62-171642号公报
专利文献3:日本实开平4-17142号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,当向已经发生异常燃烧的气缸的燃料供应被切断时(FuelCut,下文中也称为F/C),与没有异常燃烧发生的实际发动机运行条件相比,燃料供应被切断的气缸可能增加发动机振动,因为这种气缸没有燃烧行为。
以这种方式产生的发动机振动可能使驾驶者或乘客感到不舒服。
本发明的目的是抑制异常燃烧,并且抑制由为了抑制异常燃烧而进行的切断向气缸的燃料供应引起的发动机振动,从而提高可销性。
用于解决问题的方案
为了实现上述目的,根据本发明的一方面,提供一种车辆内燃机的燃烧状态控制装置,所述燃烧状态控制装置在检测到所述车辆内燃机的异常燃烧时切断向所述车辆内燃机的气缸的燃料供应,所述燃烧状态控制装置包括:异常燃烧检测单元,其用于检测所述车辆内燃机的异常燃烧;燃料供应切断单元,其用于当所述异常燃烧检测单元检测到异常燃烧时,在从检测到所述异常燃烧的气缸的进气冲程到所述气缸的下一个进气冲程的一个周期内,切断所述气缸的燃料供应;振动检测单元,其用于检测车辆的振动;燃料供应切断结束单元,其用于在所述燃料供应被切断期间内当所述振动检测单元检测到所述车辆的振动时结束对所述燃料供应的切断;以及燃料供应量增加单元,其用于当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,与没有检测到有异常燃烧的情况相比,向所述多个气缸当中的至少一个气缸增加燃料的供应量,其中:所述异常燃烧检测单元检测每个气缸中异常燃烧的水平,当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,与没有检测到有异常燃烧的情况相比,所述燃料供应量增加单元增加所述多个气缸当中异常燃烧的水平最高的气缸的燃料供应量,并且当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,所述燃料供应切断单元切断所述燃料供应量增加单元没有增加燃料供应量的气缸的燃料供应。
在本发明的上述方面中,优选地,当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,所述燃料供应切断单元,以切断一个气缸的燃料供应的期间作为一个周期,按顺序在每个周期中切断每个气缸的燃料供应。
在本发明的上述方面中,优选地,所述车辆内燃机的燃烧状态控制装置还包括燃料供应量增加单元,所述燃料供应量增加单元用于当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,与没有检测到有异常燃烧的情况相比,向所述多个气缸当中的至少一个气缸增加燃料的供应量。
在本发明的上述方面中,优选地,所述异常燃烧检测单元检测每个气缸中异常燃烧的水平,当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,与没有检测到有异常燃烧的情况相比,所述燃料供应量增加单元增加所述多个气缸当中异常燃烧的水平最高的气缸的燃料供应量,并且当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,所述燃料供应切断单元切断所述燃料供应量增加单元没有增加燃料供应量的气缸的燃料供应。
在本发明的上述方面中,优选地,所述车辆具有设置在所述车辆内燃机的排气通道中的催化器,并且所述燃烧状态控制装置还包括燃料供应量调节单元,所述燃料供应量调节单元用于调节除所述燃料供应切断单元切断燃料供应的气缸以外的气缸的燃料供应量的增加,使所述车辆内燃机的每个气缸排出的废气达到理论空燃比。
在本发明的上述方面中,优选地,所述车辆内燃机的燃烧状态控制装置还包括水温检测单元,所述水温检测单元用于检测所述车辆内燃机的水温,并且所述水温检测单元检测到的水温越高,所述燃料供应切断单元将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
在本发明的上述方面中,优选地,所述车辆内燃机的燃烧状态控制装置还包括进气温度检测单元,所述进气温度检测单元用于检测进气温度,并且所述进气温度检测单元检测到的进气温度越高,所述燃料供应切断单元将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
在本发明的上述方面中,优选地,所述异常燃烧检测单元检测异常燃烧的水平,并且所述异常燃烧检测单元检测到的异常燃烧的水平越高,所述燃料供应切断单元将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
在本发明的上述方面中,优选地,所述车辆内燃机的燃烧状态控制装置还包括行驶加速度检测单元,所述行驶加速度检测单元用于在所述车辆行驶时检测所述车辆的加速度,并且当在所述车辆行驶时由所述行驶加速度检测单元检测到的加速度等于或小于预定阈值时,所述燃料供应切断单元不切断燃料供应。
发明效果
根据本发明的多个方面,切断向检测到异常燃烧的气缸的燃料供应,从而抑制异常燃烧继续进行。
另外,切断向检测到异常燃烧的气缸的燃料供应,从而冷却已经发生异常燃烧的气缸,并且抑制再次发生异常燃烧。
此外,在燃料供应被切断期间内,当振动检测单元检测到车辆振动时,结束对燃料供应的切断,从而抑制由切断燃料供应引起的内燃机振动的增加。因此,可以防止在异常燃烧抑制控制期间令人不快的振动传送到驾驶者或乘客。
不同时切断向各个气缸的燃料供应,因此可以抑制由切断燃料供应引起的内燃机振动的增加。
可以增加气缸中燃料的蒸发潜热。因此,可以冷却气缸内部,并且可以抑制异常燃烧的持续进行。
可以根据异常燃烧的水平,通过增加燃料供应量或者通过切断向气缸的燃料供应,来冷却气缸的内部。
设置在内燃机的排气通道中的催化器可以有效地净化废气。
通过增加除燃料供应被切断的气缸以外的气缸的燃料供应量,可以增加气缸中的燃料蒸发潜热。这允许冷却除燃料供应被切断的气缸以外的气缸内部,从而可以减少异常燃烧的发生。
当水温越高时,使得持续切断燃料供应的时间越长。因此,可以在异常燃烧发生之后,抑制异常燃烧再次发生。
当进气温度越高时,使得持续切断燃料供应的时间越长。因此,可以在异常燃烧发生之后,抑制异常燃烧再次发生。
当异常燃烧的水平越高时,使得持续切断燃料供应的时间越长。因此,可以在异常燃烧发生之后,抑制异常燃烧再次发生。
由于在驾驶者或乘客可能感到内燃机振动变化的车辆行驶条件下,来自内燃机的振动波动很少,所以可以防止驾驶者或乘客接收到由燃料供应切断导致的内燃机振动引起的不舒适感。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施方式的车辆的示例性配置的图;
图2是示出发动机控制装置的示例性配置的框图;
图3是示出根据本发明第一实施方式的发动机控制装置的处理实例的流程图;
图4是示出根据本发明第二实施方式的发动机控制装置的示例性配置的框图;
图5是示出根据本发明第二实施方式的发动机控制装置的处理实例的流程图;以及
图6是示出根据本发明第三实施方式的发动机控制装置的处理实例的流程图。
附图标记说明
1内燃机
51车速传感器
52车辆加速度传感器
53水温传感器
54发动机转速传感器
55进气温度传感器
56爆震传感器
60发动机控制装置
61加速判断单元
62异常燃烧检测单元
63燃料供应切断单元
64燃料供应切断结束单元
65车辆振动检测单元
66存储单元
71燃料供应量增加单元
具体实施方式
现在参照附图给出对本发明实施方式的描述。
(第一实施方式)
首先描述第一实施方式。
第一实施方式涉及其上安装有内燃机的燃烧状态控制装置的车辆。
(配置)
图1是根据本实施方式的车辆的示例性配置的图。
在图1中,该车辆的内燃机1包括气缸盖2、气缸盖罩3、活塞4、燃烧室5和点火线圈6。该内燃机1是四冲程内燃机。在内燃机1中,燃烧状态等由发动机控制装置(例如,发动机控制模块(ECM))60来控制
在该内燃机1的进气系统中,进气管11经由电控节气门体12和缓冲槽13连接到与燃烧室5连通的进气歧管14。此外,空气净化器15设置在进气管11的上游侧。节气门12a设置在电控节气门体12中。在电控节气门体12中,节气门12a的开度等由发动机控制装置60来控制。
另外,进气歧管14设置有指向各燃烧室5的燃料喷嘴16。燃料喷嘴16连接到与未示出的燃料箱连通的燃料供应管17。燃料喷嘴16的燃料喷射量和燃料喷射定时等由发动机控制装置60来控制。
此外,在内燃机1的排气系统中,未示出的排气管经由催化转换器22连接到与燃烧室5连通的排气歧管21。催化器23设置在催化转换器22中。
另外,气缸盖2在未示出的进气凸轮轴的端部装配有进气可变气门定时(VariableValveTiming,VVT)装置的进气VVT致动器31。另外,气缸盖2在未示出的排气凸轮轴的端部装配有排气VVT致动器32。根据这种结构,内燃机1设置有用于致动进气VVT致动器31的进气VVT油控制阀33和用于执行排气VVT致动器32的排气VVT油控制阀34。发动机控制装置60通过VVT油控制阀33和34中的每一个控制各VVT致动器31和32的驱动。
此外,点火线圈6电连接到未示出的火花塞,并且发动机控制装置60对电压进行控制以对火花塞进行点火。
此外,经由曲轴箱强制通风(PCV)阀41与缓冲槽13的内部连通的第一窜气管42连接到气缸盖罩3。另外,在电控节气门体12的上游侧与进气管11连通的第二窜气管43连接到气缸盖罩3。PCV阀41使在曲轴箱的内部产生的窜气返回到进气侧。
本实施方式的车辆包括车速传感器51、车辆加速度传感器(所谓的车辆G传感器)52、水温传感器53、发动机转速传感器54、进气温度传感器55和爆震传感器56。
车速传感器51检测主题车辆的车速。车速传感器51将检测到的值输出到发动机控制装置60。
车辆加速度传感器52装配到车体的地板等,并且检测车辆的振动和道路坡度(即,车辆倾斜度)。根据本实施方式,车辆加速度传感器52检测在车辆内部产生的车辆加速度。然后,车辆加速度传感器52将检测到的值输出到发动机控制值60。
发动机转速传感器54装配到内燃机1并且检测发动机转速。然后,发动机转速传感器54将检测到的值输出到发动机控制装置60。
水温传感器53检测内燃机1的冷却剂温度。水温传感器53将检测到的值输出到发动机控制装置60。
进气温度传感器55装配到进气管11,并且检测进气温度。进气温度传感器55将检测到的值输出到发动机控制装置60。根据本实施方式,如图1中所示,进气温度传感器55装配为邻近用于检测流入进气管11的空气量的空气流传感器57。
爆震传感器56检测由爆震产生的发动机体的振动。爆震传感器56对应于每个气缸地装配到内燃机1的发动机体。然后,爆震传感器56将检测到的值输出到发动机控制装置60。
发动机控制装置60由具有例如微计算机及其外围电路的电子控制单元(ECU)构成。因此,发动机控制装置60包括CPU、ROM和RAM等。ROM存储用于实现各种处理的一个或多个程序。CPU根据存储在ROM中的所述至少一个或多个程序执行所述各种处理。
发动机控制装置60根据车速传感器51等各种传感器检测到的检测值等控制内燃机1。
根据本实施方式,发动机控制装置60根据各种传感器的检测值进行用于抑制异常燃烧的控制处理。
图2是示出用于实现这种控制处理的发动机控制装置60的示例性配置的框图。
如图2中所示,发动机控制装置60包括加速判断单元61、异常燃烧检测单元62、燃料供应切断单元63、燃料供应切断结束单元64、车辆振动检测单元65和存储单元66。
加速判断单元61判断主题车辆是否正在加速。更具体来说,当车速传感器51的检测值(即,车速)的变化率(即,加速度)等于或高于加速判断阈值时,加速判断单元61判断为主题车辆正在加速。例如,根据实验、经验或理论预先设定该加速判断阈值,以能够检测车辆的加速。
异常燃烧检测单元62检测内燃机1(具体来说是每个气缸)的异常燃烧。更具体来说,异常燃烧检测单元62根据装配到每个气缸的爆震传感器56的检测值检测每个气缸的异常燃烧。例如,当爆震传感器56的检测值等于或高于异常燃烧判断阈值时,异常燃烧检测单元62获得在对应的爆震传感器56所装配到的气缸出现异常燃烧的结果。例如,根据实验、经验或理论预先设定异常燃烧判断阈值。
异常燃烧检测单元62的操作不局限于检测爆震时的异常燃烧,并且异常燃烧检测单元62可以检测提前点火等异常燃烧。
燃料供应切断单元63结束燃料喷嘴16的燃料喷射,并且切断(即,F/C)向气缸内部的燃料供应。更具体来说,燃料供应切断单元63控制其燃料喷嘴16的驱动或者控制用于向燃料喷嘴16供应燃料的泵(例如,燃料泵)的驱动,以结束燃料喷嘴16的燃料喷射,从而切断向气缸的燃料供应。
燃料供应切断结束单元64通过燃料供应切断单元63结束这种燃料供应的切断。
车辆振动检测单元65检测车辆正在振动。更具体来说,当作为车辆加速度传感器52的检测值的车辆加速度等于或大于振动判断车辆加速度时(车辆加速度≥振动判断车辆加速度),或者当作为发动机转速传感器54的检测值的发动机转速的波动等于或大于振动判断波动值时(发动机转速的波动≥振动判断波动值),车辆振动检测单元65获得车辆正在振动的结果。根据实验、经验或理论预先设定振动判断车辆加速度和振动判断波动值。
存储单元66存储发生异常燃烧的气缸(下文中称为异常燃烧发生气缸)的信息(例如,气缸编号)。存储单元66是允许数据重写的存储器,如上述RAM。
图3是示出由图2中所示的上述配置实现的异常燃烧抑制处理实例的流程图。
如图3中所示,首先,在步骤S1中,发动机控制装置60根据加速判断单元61的判断结果和异常燃烧检测单元62的检测结果判断在加速期间在主题车辆中是否发生异常燃烧。当判断为在加速期间该主题车辆中发生异常燃烧,则发动机控制装置60将处理推进到步骤S2。
在步骤S2中,发动机控制装置60将表示异常燃烧抑制控制存在或不存在的异常燃烧判断标志设定为1(异常燃烧判断标志=1)。接下来,发动机控制装置60开始异常燃烧抑制控制。
随后,在步骤S3中,发动机控制装置60将异常燃烧发生气缸(例如,气缸编号)存储在存储单元66中。此时,当在多个气缸中发生异常燃烧时,发动机控制装置60将所述多个异常燃烧发生气缸(例如,气缸编号)存储在存储单元66中。
接下来,在步骤S4中,发动机控制装置60从存储单元66中读取要进行F/C的异常燃烧发生气缸(例如,气缸编号)。当存在多个异常燃烧发生气缸时,发动机控制装置60读取所述多个异常燃烧发生气缸当中的单个异常燃烧发生气缸。在此情况下,例如,发动机控制装置60以异常燃烧发生的顺序读取存储在存储单元66中的所述多个异常燃烧发生气缸(例如,气缸编号)。
随后,在步骤S5中,发动机控制装置60使燃料供应切断单元63对在步骤S4中读取的异常燃烧发生气缸进行一个周期期间的F/C。此处所述的一个周期是从进气冲程到下一个进气冲程的周期,并且是允许内燃机1转动两次的周期。
接下来,在步骤S6中,发动机控制装置60根据异常燃烧检测单元62的检测结果针对所有气缸判断是否发生异常燃烧。当判断为没有异常燃烧发生时,发动机控制装置60将处理推进到步骤S8。反之,当判断为异常燃烧发生时,发动机控制装置60将处理推进到步骤S7。
在步骤S7中,发动机控制装置60利用车辆振动检测单元65判断车辆加速度是否等于或大于振动判断车辆加速度或者发动机转速的波动是否等于或大于振动判断波动值。当判断为车辆加速度等于或大于振动判断车辆加速度(车辆加速度≥振动判断车辆加速度),或者发动机转速的波动等于或大于振动判断波动值(发动机转速的波动≥振动判断波动值)时,发动机控制装置60将处理推进到步骤S8。反之,当判断结果不是这样时(车辆加速度<振动判断车辆加速度并且发动机转速的波动<振动判断波动值),发动机控制装置60从步骤S4重新开始该处理。
在步骤S8中,发动机控制装置60利用燃料供应切断结束单元64结束F/C,以结束异常燃烧抑制控制,并且将异常燃烧判断标志设定为0(异常燃烧判断标志=0)。接下来,发动机控制装置60结束图3中所示的处理。
(操作及作用)
接下来,给出发动机控制装置60的一系列操作及其作用的描述。
当主题车辆在加速期间发生异常燃烧时,发动机控制装置60将异常燃烧判断标志设定为1,以开始异常燃烧抑制控制,并且将异常燃烧发生气缸(例如,气缸编号)存储在存储单元66中(步骤S1至S3)。
接下来,发动机控制装置60从存储单元66中读取要进行F/C的异常燃烧发生气缸(例如,气缸编号),并且在一个周期期间对所读取的异常燃烧发生气缸进行F/C(步骤S4和S5)。也就是说,发动机控制装置60进行F/C,从而对该异常燃烧发生气缸进行一个周期的废气清除和冷却循环。
当存在多个异常燃烧发生气缸时,发动机控制装置60以异常燃烧发生的顺序(检测到异常燃烧的顺序)读取存储在存储单元66中的所述多个异常燃烧发生气缸(例如,气缸编号),并且按顺序在每一个周期对每个气缸进行F/C。也就是说,发动机控制装置60将一个周期设定为用于结束向一个气缸供应燃料的单位时间段,并且按顺序在每个周期中切断每个气缸的燃料供应。
接下来,发动机控制装置60对异常燃烧发生气缸进行F/C,直到消除了所有气缸的异常燃烧,或者除非检测到车辆振动达到某一水平(步骤S6和S7)。相反地,当消除了所有气缸的异常燃烧时或者当检测到车辆振动达到某一水平时,发动机控制装置60结束异常燃烧抑制控制,从而结束F/C(即,开始供应燃料),并且将异常燃烧确定标志设定为0(步骤S6至步骤S8)。
(第一实施方式的有益效果)
根据第一实施方式,发动机控制装置60对异常燃烧发生气缸进行F/C。因此,根据第一实施方式,发动机控制装置60对异常燃烧发生气缸进行废气清除和冷却,从而减少造成异常燃烧的热残留气体,同时冷却气缸内部。
此外,根据第一实施方式,当车辆的振动变大时(具体来说,当车辆加速度≥振动判断车辆加速度或者发动机转速的波动≥振动判断波动值)时,发动机控制装置60停止F/C。因此,根据第一实施方式,与没有异常燃烧发生的实际发动机运行条件相比,发动机控制装置60能够抑制由异常燃烧发生气缸中的非燃烧状态导致的发动机振动的增加,并且能够防止车辆的振动使驾驶者或乘客感到不舒服。
(第二实施方式)
接下来,参考附图给出第二实施方式的描述。与第一实施方式相同或类似的结构部件用相同的附图标记来说明。
根据第二实施方式,执行用于增加不进行F/C的气缸的燃料供应量的处理。
图4是示出根据第二实施方式的实现该处理的发动机控制装置60的示例性配置的框图。
如图4中所示,根据第二实施方式的发动机控制装置60还包括燃料供应量增加单元71。
图5是示出根据第二实施方式的异常燃烧抑制处理实例的流程图。
如图5中所示,根据该处理,相对于在图3中所示的第一实施方式的处理,在步骤S5的处理之后增加了步骤S21的处理。
在步骤S21中,发动机控制装置60使燃料供应量增加单元71增加除在步骤S5中进行F/C的气缸以外的所有气缸的燃料供应量。
除在步骤S5中进行F/C的气缸以外的气缸包括其它的异常燃烧发生气缸和没有异常燃烧发生的气缸。
此外,燃料供应量增加单元71增加从燃料喷嘴16的喷射量,从而增加气缸的燃料供应量。
另外,燃料供应量增加单元71增加每个气缸的燃料供应量,使在来自各气缸的废气汇集的位置处,即,在催化器23紧前的位置处,废气的空燃比达到理论空燃比(也称为表示满足空气:燃料=14.7:1的条件的化学计量)。也就是说,例如,燃料供应量增加单元71将由于F/C而未提供给异常燃烧发生气缸的燃料量调配到向除异常燃烧发生气缸以外的气缸的燃料喷射中。此时,当除异常燃烧发生气缸以外的气缸有多个时,燃料供应量增加单元71将由于F/C行为而未喷射的燃料量均匀地调配到除异常燃烧发生气缸以外的多个气缸中。在此情况下,一般来说,由于流入到每个气缸的空气量是均匀的,所以燃料供应量增加单元71将未喷射的燃料量均匀地调配到各个气缸。
与此相反,燃料供应量增加单元71还能够根据流入到每个气缸的空气量增加每个气缸的燃料供应量。在此情况下,流入到每个气缸的空气量越大,燃料供应量增加单元71越增加燃料供应量的增加量。
此外,当在步骤S1中判断为异常燃烧发生时,燃料供应量增加单元71在确认了要进行F/C的气缸以及预定要向该气缸提供的燃料供应量时,计算燃料供应量的增加量。例如,燃料供应量增加单元71在进行F/C时计算燃料供应量的增加量。
上面描述了第二实施方式的配置,第二实施方式的其它配置与第一实施方式相同。
(第二实施方式的有益效果)
根据第二实施方式,发动机控制装置60增加除进行F/C的气缸以外的每个气缸的燃料供应量,使在催化器23紧前的废气的空燃比达到理论空燃比。因此,根据本实施方式,发动机控制装置60可以使设置在内燃机1的排气管中的催化器23有效地净化废气。
也就是说,如果在异常燃烧发生气缸上进行F/C,则包括不进行F/C的气缸的全部气缸(包括是异常燃烧发生气缸并且还没进行F/C的气缸)的废气的空燃比变得贫乏(即,空气量大于理论空燃比),因此NOx等可能恶化。与此相反,根据第二实施方式,例如,发动机控制装置60增加除进行F/C的气缸以外的每个气缸的燃料供应量,以防止异常燃烧继续而不降低对HC、CO和NOx等的净化效率。
另外,根据第二实施方式,发动机控制装置60向除进行F/C的气缸以外的每个气缸,即,是异常燃烧发生气缸并且还没进行F/C的气缸或者没有发生异常燃烧的气缸,增加燃料供应量。因此,可以预先冷却已经发生异常燃烧的气缸或者没有发生异常燃烧但是发生异常燃烧的概率高的气缸。
此外,根据第二实施方式,发动机控制装置60根据流入到除异常燃烧发生气缸以外的每个气缸的空气量增加每个气缸的燃料供应量。因此,根据第二实施方式,即使在多个气缸当中流入每个气缸的空气量不同,发动机控制装置60也能够根据这种波动性设定向每个气缸的燃料供应量。结果,根据第二实施方式,发动机控制装置60可以抑制由于燃料供应量的过度增加而导致的未燃烧的HC等的产生。
根据第二实施方式,在判断出异常燃烧发生时,发动机控制装置60在确认了要进行F/C的气缸和预定要向该气缸提供的燃料供应量时,计算燃料供应量的增加量。因此,根据第二实施方式,发动机控制装置60能够在执行F/C之后紧接着立即迅速地输出增加其它气缸的燃料供应量的指示。
(第三实施方式)
接下来,参考附图给出第三实施方式的描述。与第一和第二实施方式中描述的相同或类似的配置将用相同的附图标记来说明。
根据第三实施方式,执行用于主动增加多个异常燃烧发生气缸当中具有最高异常燃烧强度的异常燃烧发生气缸的燃料供应量的处理。
图6是示出第三实施方式的处理实例的流程图。
如图6中所示,在该处理中,相对于在根据第二实施方式的图5中所示的处理,在步骤S3的处理之后增加步骤S41和S42的处理。
在步骤S41中,发动机控制装置60判断是否存在异常燃烧强度特别高的异常燃烧发生气缸。当判断为存在异常燃烧强度特别高的异常燃烧发生气缸时,发动机控制装置60将处理推进到步骤S42。相反地,当判断为不存在异常燃烧强度特别高的异常燃烧发生气缸时,发动机控制装置60将处理推进到步骤S4。
通过步骤S41中的判断处理,当存在多个异常燃烧发生气缸时,发动机控制装置60选择这些异常燃烧发生气缸当中具有最高异常燃烧强度的异常燃烧发生气缸。
在步骤S42中,发动机控制装置60通过燃料供应量增加单元71增加具有最高异常燃烧强度的异常燃烧发生气缸的燃料供应量。此时,燃料供应量增加单元71根据异常燃烧强度增加燃料供应量。特别地,异常燃烧强度越高,燃料供应量增加单元71越增加燃料供应量。接下来,发动机控制装置60将处理推进到步骤S4。
上面描述了第三实施方式的配置,第三实施方式的其它配置与第一和第二实施方式相同。
根据第三实施方式,通过上述配置,在任一气缸中检测到异常燃烧并且对该气缸进行了F/C之后,当在另一个气缸中检测到具有较高强度的另一个异常燃烧时,发动机控制装置60优先增加具有该较高异常燃烧强度的异常燃烧发生气缸的燃料供应量。
(第三实施方式的有益效果)
根据第三实施方式,发动机控制装置60主动增加具有最高异常燃烧强度的异常燃烧发生气缸的燃料供应量。因此,根据第三实施方式,发动机控制装置60能够以比冷却由于执行F/C而未在其中实现燃烧的气缸内部的效率高的效率冷却异常燃烧发生气缸的内部。
当向具有最高异常燃烧强度的气缸的燃料供应量增加时,仅通过增加该气缸的燃料供应量,在某些情况下,在催化器23紧前的废气空燃比变得贫乏。相反,根据第三实施方式,与上述第二实施方式一样,发动机控制装置60增加除进行F/C的气缸以外的每个气缸的燃料供应量,使在催化器23紧前的废气空燃比达到理论空燃比(步骤S21)。
因此,根据第三实施方式,与上述第二实施方式一样,发动机控制装置60使得设置在内燃机1的排气管中的催化器23有效地净化废气。
根据以上对实施方式的描述,燃料供应量增加单元71具有例如燃料供应量增加单元和燃料供应调节单元二者的功能。此外,发动机控制装置60例如构成内燃机的燃烧状态控制装置。
(实施方式的变形例)
根据本实施方式,水温传感器53检测到的水温越高,发动机控制装置60可以将持续切断燃料供应的时间(即,切断持续时间)设定得越长。在此情况下,在本实施方式中,发动机控制装置60增加用于进行F/C的周期数,从而延长持续切断燃料供应的时间。
根据本实施方式,进气温度传感器55检测到的进气温度越高,发动机控制装置60可以将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
此外,根据本实施方式,异常燃烧的水平(即,异常燃烧强度)越高,发动机控制装置60可以将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
根据本实施方式,发动机控制装置60采用车辆加速度传感器52和发动机转速传感器54以检测由发动机的振动引起的车辆的振动。然而,本实施方式不局限于这种配置。也就是说,根据本实施方式,发动机控制装置60可以采用另一个检测器来检测由发动机的振动引起的车辆的振动。
根据本实施方式,发动机控制装置60根据车辆加速度传感器52的检测值和发动机转速传感器54的检测值检测车辆的振动。然而,本实施方式不局限于这种配置。也就是说,根据本实施方式,例如,发动机控制装置60可以通过车辆加速度传感器52或者发动机转速传感器54中的一个的检测值来检测车辆的振动。当车辆只安装有车辆加速度传感器52和发动机转速传感器54之一时,该配置是有益的。
根据本实施方式,发动机控制装置60根据每个爆震传感器56的检测值检测异常燃烧。然而,本实施方式不局限于这种配置。也就是说,根据本实施方式,例如,发动机控制装置60可以根据用于检测离子电流的离子电流检测单元的检测值检测异常燃烧。下面描述通过离子电流检测单元的异常燃烧检测操作。
离子电流检测单元使电流流过火花塞的电极,并且检测混合气体燃烧时产生的离子电流。接下来,异常燃烧检测单元62根据离子电流检测单元检测到的离子电流的产生定时,检测作为提前点火的异常燃烧。
根据本实施方式,该车辆能够通过使用包括进气VVT致动器31的可变进气门机构延迟进气门的关闭定时,即,通过进行进气VVT延迟,来避免异常燃烧。在此情况下,根据本实施方式,当难以通过这种进气VVT延迟避免异常燃烧时,发动机控制装置60可以尝试通过F/C抑制异常燃烧。
已经详细描述了本发明的实施方式,但是本发明的范围和精神不局限于所示出和描述的示例性实施方式,并且包括能够产生与本发明意图实现的有益效果等同的有益效果的所有实施方式。另外,本发明的精神和范围不局限于所附权利要求中给出的特征的任何组合,而是可以由所公开的特征当中的具体特征的任何期望组合来限定。
Claims (7)
1.一种车辆内燃机的燃烧状态控制装置,所述燃烧状态控制装置在检测到所述车辆内燃机的异常燃烧时切断向所述车辆内燃机的气缸的燃料供应,所述燃烧状态控制装置包括:
异常燃烧检测单元,其用于检测所述车辆内燃机的异常燃烧;
燃料供应切断单元,其用于当所述异常燃烧检测单元检测到异常燃烧时,在从检测到所述异常燃烧的气缸的进气冲程到所述气缸的下一个进气冲程的一个周期内,切断所述气缸的燃料供应;
振动检测单元,其用于检测车辆的振动;
燃料供应切断结束单元,其用于在所述燃料供应被切断期间内当所述振动检测单元检测到所述车辆的振动时结束对所述燃料供应的切断;以及
燃料供应量增加单元,其用于当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,与没有检测到有异常燃烧的情况相比,向所述多个气缸当中的至少一个气缸增加燃料的供应量,其中:
所述异常燃烧检测单元检测每个气缸中异常燃烧的水平,
当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,与没有检测到有异常燃烧的情况相比,所述燃料供应量增加单元增加所述多个气缸当中异常燃烧的水平最高的气缸的燃料供应量,并且
当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,所述燃料供应切断单元切断所述燃料供应量增加单元没有增加燃料供应量的气缸的燃料供应。
2.根据权利要求1所述的车辆内燃机的燃烧状态控制装置,其中当所述异常燃烧检测单元检测到有多个气缸发生异常燃烧时,所述燃料供应切断单元,以切断一个气缸的燃料供应的期间作为一个周期,按顺序在每个周期中切断每个气缸的燃料供应。
3.根据权利要求1所述的车辆内燃机的燃烧状态控制装置,其中:
所述车辆具有设置在所述车辆内燃机的排气通道中的催化器,并且
所述燃烧状态控制装置还包括燃料供应量调节单元,所述燃料供应量调节单元用于调节除所述燃料供应切断单元切断燃料供应的气缸以外的气缸的燃料供应量的增加,使所述车辆内燃机的每个气缸排出的废气达到理论空燃比。
4.根据权利要求1所述的车辆内燃机的燃烧状态控制装置,还包括水温检测单元,所述水温检测单元用于检测所述车辆内燃机的水温,
其中所述水温检测单元检测到的水温越高,所述燃料供应切断单元将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
5.根据权利要求1所述的车辆内燃机的燃烧状态控制装置,还包括进气温度检测单元,所述进气温度检测单元用于检测进气温度,
其中所述进气温度检测单元检测到的进气温度越高,所述燃料供应切断单元将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
6.根据权利要求1所述的车辆内燃机的燃烧状态控制装置,其中:
所述异常燃烧检测单元检测异常燃烧的水平,并且
所述异常燃烧检测单元检测到的异常燃烧的水平越高,所述燃料供应切断单元将持续切断燃料供应的时间设定得越长。
7.根据权利要求1所述的车辆内燃机的燃烧状态控制装置,还包括行驶加速度检测单元,所述行驶加速度检测单元用于在车辆行驶时检测所述车辆的加速度,
其中当在所述车辆行驶时由所述行驶加速度检测单元检测到的加速度等于或大于预定阈值时,所述燃料供应切断单元不切断燃料供应。
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