用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知一種用于包括排氣催化劑的內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備。關(guān)于與這樣的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備相關(guān)的技術(shù)，例如，公開號為2007-231790的日本專利申請(JP 2007-231790 A)描述了如下技術(shù):當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的排氣催化劑被加熱時基于燃料的十六烷值改變?nèi)剂蠂娚淞康募夹g(shù)。與本申請相關(guān)的另一文獻(xiàn)是公開號為2007-40221的日本專利申請(JP 2007-40221 A)。JP2007-40221 A描述了在包括排氣催化劑的內(nèi)燃機(jī)中通過在主噴射之后執(zhí)行附加噴射(具體地，次噴射)來增加排氣溫度的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]順便提及，作為本申請的發(fā)明人的研究結(jié)果，發(fā)現(xiàn)排氣催化劑的的起燃溫度(將排氣催化劑活性化的溫度)基于十六烷值而改變。具體地，發(fā)現(xiàn)排氣催化劑的起燃溫度隨著十六烷值減小而趨向于增加。在根據(jù)JP 2007-231790 A的技術(shù)中，沒有考慮起燃溫度隨著十六烷值的改變而波動，所以，當(dāng)使用具有低十六烷值的燃料時，存在當(dāng)排氣催化劑被加熱時排氣催化劑的溫度的增加不充分的可能性。在這種情況下，存在沉積物在排氣催化劑中積聚的可能性。
[0004]本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備及控制方法，其能夠在使用具有低十六烷值的燃料時抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
[0005]本發(fā)明的第一方案提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備。所述內(nèi)燃機(jī)包括排氣催化劑和燃料噴射閥。所述控制設(shè)備包括電子控制單元。電子控制單元配置為:(a)獲取用于所述內(nèi)燃機(jī)的燃料的十六烷值；(b)基于所述十六烷值獲取目標(biāo)起燃溫度，所述目標(biāo)起燃溫度為所述排氣催化劑的起燃溫度；(c)獲取所述內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度；以及(d)當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，基于所述排氣溫度與所述目標(biāo)起燃溫度之間的差來控制附加噴射，所述附加噴射在所述燃料噴射閥的主噴射之后執(zhí)行。
[0006]通過根據(jù)本發(fā)明的第一方案的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，能夠?qū)⑴艢鉁囟仍黾拥侥繕?biāo)起燃溫度。因此，即使當(dāng)使用具有低十六烷值的燃料時，也能夠抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
[0007]在根據(jù)本發(fā)明的第一方案的控制設(shè)備中，電子控制單元可配置為，當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，基于所述排氣溫度與所述目標(biāo)起燃溫度之間的所述差來控制在執(zhí)行所述附加噴射時所述內(nèi)燃機(jī)的氣缸中的氧濃度。通過這個配置，能夠抑制內(nèi)燃機(jī)的氣缸中的燃燒狀態(tài)的劣化。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的第一方案的控制設(shè)備中，電子控制單元可配置為獲取所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量，并且所述電子控制單元可配置為，當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，基于所述進(jìn)氣量控制所述附加噴射。當(dāng)進(jìn)氣量大時，可推測的是存在排氣催化劑的溫度降低的可能性。但是，通過這個配置，在控制附加噴射時進(jìn)一步考慮進(jìn)氣量，所以能夠進(jìn)一步有效地抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的第一方案的控制設(shè)備中，電子控制單元可配置為獲取所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，并且所述電子控制單元可配置為，當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，基于所述負(fù)荷控制所述附加噴射。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷變化時，排氣溫度也變化，因此可推測的是排氣催化劑的溫度也變化。通過這個配置，在控制附加噴射時進(jìn)一步考慮內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，所以能夠進(jìn)一步有效地抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的第一方案的控制設(shè)備中，附加噴射可以是后噴射和次噴射中的一個。
[0011]本發(fā)明的第二方案提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制方法。所述內(nèi)燃機(jī)包括排氣催化劑、燃料噴射閥和電子控制單元。所述控制方法包括:由所述電子控制單元獲取用于所述內(nèi)燃機(jī)的燃料的十六烷值；由所述電子控制單元基于所述十六烷值獲取目標(biāo)起燃溫度，所述目標(biāo)起燃溫度為所述排氣催化劑的起燃溫度；由所述電子控制單元獲取所述內(nèi)燃機(jī)的排氣溫度；以及當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，由所述電子控制單元基于所述排氣溫度與所述目標(biāo)起燃溫度之間的差來控制附加噴射，所述附加噴射在所述燃料噴射閥的主噴射之后執(zhí)行。
[0012]通過根據(jù)本發(fā)明的第二方案的用于內(nèi)燃機(jī)的控制方法，能夠?qū)⑴艢鉁囟仍黾拥侥繕?biāo)起燃溫度。因此，即使當(dāng)使用具有低十六烷值的燃料時，也能夠抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第二方案的控制方法還可以包括，當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，由所述電子控制單元基于所述排氣溫度與所述目標(biāo)起燃溫度之間的所述差控制在執(zhí)行所述附加噴射時所述內(nèi)燃機(jī)的氣缸中的氧濃度。通過這樣的配置，能夠抑制內(nèi)燃機(jī)的氣缸中的燃燒狀態(tài)的劣化。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二方案的控制方法還可以包括:由所述電子控制單元獲取所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量;并且當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，由所述電子控制單元基于所述進(jìn)氣量控制所述附加噴射。當(dāng)進(jìn)氣量大時，可推測的是存在排氣催化劑的溫度降低的可能性。但是，通過這個配置，在控制附加噴射時進(jìn)一步考慮進(jìn)氣量，所以能夠進(jìn)一步有效地抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方案的控制方法還可以包括:由所述電子控制單元獲取所述內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷;并且當(dāng)所述排氣催化劑被加熱時，由所述電子控制單元基于所述負(fù)荷控制所述附加噴射。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷變化時，排氣溫度也變化，因此可推測的是排氣催化劑的溫度也變化。通過這種配置，在控制附加噴射時進(jìn)一步考慮內(nèi)燃機(jī)的負(fù)荷，所以能夠進(jìn)一步有效地抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
[0016]在根據(jù)本發(fā)明的第二方案的控制方法中，附加噴射可以是后噴射和次噴射中的一個。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備及控制方法，其能夠在使用具有低十六烷值的燃料時抑制沉積物在排氣催化劑中的積聚。
【附圖說明】
[0018]將在下面參照【附圖說明】本發(fā)明的示范性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)及工業(yè)意義，其中相似的標(biāo)號指代相似的元件，并且其中:
[0019]圖1是示出應(yīng)用了根據(jù)第一實(shí)施例的控制設(shè)備的內(nèi)燃機(jī)的例子的示意性視圖；
[0020]圖2A是示出排氣催化劑的前端面溫度和排氣溫度之間的相互關(guān)系的示意性圖；
[0021]圖2B是示出排氣催化劑的起燃溫度和燃料的十六烷值之間的相互關(guān)系的示意性圖；
[0022]圖2C是用于說明根據(jù)第一實(shí)施例的加熱控制的概要的示意性圖；
[0023]圖3是示出在根據(jù)第一實(shí)施例的控制設(shè)備執(zhí)行加熱控制時的流程圖的例子的視圖；
[0024]圖4是示出在根據(jù)第二實(shí)施例的控制設(shè)備執(zhí)行加熱控制時的流程圖的例子的視圖；
[0025]圖5A是用于說明根據(jù)第三實(shí)施例的加熱控制的概要的示意性圖，示出了進(jìn)氣量(Ga)和控制內(nèi)容之間的相互關(guān)系；
[0026]圖5B是用于說明根據(jù)第三實(shí)施例的加熱控制的概要的示意性圖，示出了排氣中的總碳?xì)浠衔?THC)和控制內(nèi)容之間的相互關(guān)系；
[0027]圖5C是用于說明根據(jù)第三實(shí)施例的加熱控制的概要的示意性圖，示出了排氣溫度和控制內(nèi)容之間的相互關(guān)系；
[0028]圖6是示出在根據(jù)第三實(shí)施例的控制設(shè)備執(zhí)行加熱控制時的流程圖的例子的視圖；
[0029]圖7是示出在根據(jù)第三實(shí)施例的替代實(shí)施例的控制設(shè)備執(zhí)行加熱控制時的流程圖的例子的視圖；以及
[0030]圖8是示出在根據(jù)第四實(shí)施例的控制設(shè)備執(zhí)行加熱控制時的流程圖的例子的視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]在下文中，將說明本發(fā)明的多個實(shí)施例。
[0032]將說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備(以下稱為控制設(shè)備100)。首先說明應(yīng)用了控制設(shè)備100的內(nèi)燃機(jī)的配置的例子，然后將隨后描述控制設(shè)備100的細(xì)節(jié)。圖1是示出應(yīng)用了控制設(shè)備100的內(nèi)燃機(jī)5的例子的示意性視圖。在圖1中所示的內(nèi)燃機(jī)5安裝在車輛上。在本實(shí)施例中，壓縮點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)(所謂的柴油機(jī))被采用作為內(nèi)燃機(jī)5的例子。內(nèi)燃機(jī)5包括發(fā)動機(jī)主體10、進(jìn)氣通道20、排氣通道21、節(jié)氣門22、排氣凈化裝置25、燃料噴射閥30、燃料添加閥35、共軌40以及栗41。內(nèi)燃機(jī)5包括廢氣再循環(huán)(EGR)通道50、EGR閥51、渦輪增壓器60、中間冷卻器70、各種傳感器(空氣流量傳感器80和溫度傳感器81)以及控制設(shè)備100。
[0033]發(fā)動機(jī)主體10包括氣缸體、氣缸蓋和活塞。氣缸11形成在氣缸體中。氣缸蓋設(shè)置在氣缸體上?；钊謩e設(shè)置在氣缸11中。在本實(shí)施例中，氣缸11的數(shù)量為多個(具體地，四個)。進(jìn)氣通道20在其下游側(cè)分支，并且分支部分分別連接至氣缸U。新鮮空氣從進(jìn)氣通道20的上游端流入。排氣通道21在其上游側(cè)分支，并且分支部分分別連接至氣缸11。節(jié)氣門22設(shè)置在進(jìn)氣通道20中。節(jié)氣門22在接收到來自控制設(shè)備100的命令時打開或關(guān)閉，從而調(diào)節(jié)進(jìn)入到氣缸11的空氣量(進(jìn)氣量)。
[0034]排氣凈化裝置25凈化排氣通道21中的排氣。根據(jù)本實(shí)施例的排氣凈化裝置25包括排氣催化劑26和柴油機(jī)微粒過濾器(DPF)27。排氣催化劑26是用于凈化排氣的催化劑。DPF27是收集微粒物質(zhì)(PM)的過濾器。根據(jù)本實(shí)施例的排氣催化劑26在排氣通道21中布置在渦輪增壓器60的在排氣流動方向的下游側(cè)。根據(jù)本實(shí)施例的DPF 27布置在排氣催化劑26的在排氣流動方向的下游側(cè)。在本實(shí)施例中，氧化催化劑(具體地，貴金屬)用作排氣催化劑26的例子。然而，排氣催化劑26的具體構(gòu)成并不限于貴金屬。
[0035]根據(jù)本實(shí)施例的多個燃料噴射閥30布置在發(fā)動機(jī)主體10中以便將燃料直接噴射到對應(yīng)的氣缸11中。儲存在燃料箱42中的燃料(在本實(shí)施例中，輕油用作燃料)通過栗41在壓力下被供給，并且被供應(yīng)到共軌40。燃料在共軌40中被加壓，然后高壓燃料被供應(yīng)到燃料噴射閥30。燃料噴射閥30的布置位置并不限于圖1中所示的位置。例如，燃料噴射閥30可以布置成以便將燃料噴射到進(jìn)氣通道20中。<