[發明專利]發動機控制方法以及發動機控制系統

有效

• 申請號: 200680052448.1
• 申請日: 2006-12-08
• 公開（公告）號: CN101336340A
• 公開（公告）日: 2008-12-31
• 發明（設計）人: 石川直也
• 申請（專利權）人: 五十鈴自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/04
• 分類號: F02D41/04;F02D41/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳萍

技術領域

本發明涉及一種發動機控制方法以及發動機控制系統，根據運轉區域而將發動機切換為擴散燃燒和預混合燃燒。

背景技術

近年，為了改善發動機的廢氣，提出了被稱為預混合燃燒(以下稱PCI燃燒)的新燃燒方式，該預混合燃燒使燃料噴射時間比通常的柴油機燃燒(以下稱擴散燃燒)提前，而充分地促進燃料和空氣的混合。在該PCI燃燒中，以較高的EGR率進行排氣回流(以下稱EGR)而成為低氧環境，由此抑制過早著火，從而實現低NOx且低SOOT(煤)的燃燒。

一般，可進行PCI燃燒的運轉區域被限定在低負載的運轉區域。因此，以往已知一種根據發動機的運轉區域來切換擴散燃燒和PCI燃燒的燃燒控制方法。

例如，在專利文獻1中提出了一種根據運轉區域來切換PCI燃燒和擴散燃燒的柴油機。

在該專利文獻1的柴油機中，在從擴散燃燒向PCI燃燒切換時，進行強制地變更空氣量(氧量)的控制，以便成為最適于PCI燃燒的空氣量。

專利文獻1：日本特開2002-327638號公報

但是，在上述燃燒控制方法中存在的問題為，在將發動機的控制模式從擴散燃燒模式向PCI燃燒模式切換時，廢氣性能或燃燒音惡化。

例如，在車輛的減速時等發動機處于拖動(燃料噴射量為0)狀態時，當開始PCI燃燒時(當在PCI燃燒模式下噴射燃料時)，進氣歧管等中的吸氣中的氧濃度為較高的狀態，因此燃料過早著火，排出較多的NOx、或者燃燒音惡化。

并且，即使進行了強制地變更空氣量的控制，由于控制的復雜度增加，所以實際上也發生響應延遲等，結果，可能保持未成為最適于PCI燃燒的空氣量的狀態，而噴射燃料，NOx等增多。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種發動機控制方法以及發動機控制系統，解決上述課題，在從擴散燃燒向預混合燃燒的轉換時，能夠抑制NOx的排出，且實現低噪音。

為了實現上述目的，本發明的發動機控制方法為，使發動機在通常時進行擴散燃燒，且在發動機低負載時從擴散燃燒向預混合燃燒切換；在該發動機控制方法中，在使上述發動機從上述擴散燃燒向上述預混合燃燒切換時，求出上述發動機的吸氣中的氧濃度，并且在所求出的氧濃度超過預先設定的NOx產生氧濃度閾值時，中止從上述擴散燃燒向上述預混合燃燒的燃料噴射方式的切換，之后，在所求出的氧濃度成為上述NOx產生氧濃度閾值以下時，切換為上述預混合燃燒，上述NOx產生氧濃度閾值為，在使發動機進行預混合燃燒時、NOx排出量成為20ppm時的氧濃度的1.2倍的值。

優選的是，根據上述發動機的轉速以及燃料噴射量，分別設定上述NOx產生氧濃度閾值。

優選的是，在上述發動機從拖動(モ一タリング)狀態向空轉狀態轉換時，將該發動機切換為上述預混合燃燒。

優選的是，至少在上述預混合燃燒時進行將上述發動機的排氣的一部分回流到吸氣中的排氣回流，并且將該預混合燃燒時的預混合目標排氣回流率設定得比上述擴散燃燒時的擴散目標排氣回流率高，在將上述發動機從上述擴散燃燒向上述預混合燃燒切換時，在向上述預混合燃燒切換之前，以上述預混合目標排氣回流率進行排氣回流，使上述發動機的吸氣中的氧濃度降低。

為了實現上述目的，本發明的發動機控制系統為，使發動機在通常時進行擴散燃燒，且在發動機低負載時從擴散燃燒向預混合燃燒切換，在該發動機控制系統中，具有：負載測定機構，用于測定上述發動機的負載；燃燒控制機構，用于將上述發動機在上述擴散燃燒和上述預混合燃燒之間切換而進行燃燒控制；以及，氧濃度測定機構，用于測定上述發動機的吸氣中所含有的氧濃度；在由上述負載測定機構測定的發動機負載為規定的切換負載以下，且由上述氧濃度檢測機構檢測的氧濃度為規定的NOx產生氧濃度閾值以下時，上述燃燒控制機構將上述發動機切換為預混合燃燒，上述NOx產生氧濃度閾值為，在使發動機進行預混合燃燒時、NOx排出量成為20ppm時的氧濃度的1.2倍的值。

發明的效果

根據本發明能夠發揮的優良效果為，在從擴散燃燒向預混合燃燒轉換時，能夠抑制發動機的NOx的排出，且實現低噪音。

附圖說明

圖1表示本發明的一個實施方式的發動機控制系統。

圖2是本實施方式的發動機控制方法的流程圖。

圖3表示本實施方式的發動機控制方法的流程圖。

圖4是本實施方式的發動機控制方法的吸氣O₂濃度的計算流程圖。

圖5是本實施方式的發動機控制方法的O₂濃度閾值的計算邏輯圖。