[發(fā)明專利]內(nèi)燃機(jī)的油稀釋率計(jì)算系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580068544.4
• 申請(qǐng)日: 2015-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107110043B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宮本寬史;木所徹;巖崎靖志;鈴木健士
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F02D41/12
• 分類號(hào): F02D41/12;F02D41/24
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 楊曉光;賀月嬌

一種內(nèi)燃機(jī)的油稀釋率計(jì)算系統(tǒng)在所述內(nèi)燃機(jī)停止向燃燒室(5)供應(yīng)燃料的燃料切斷控制期間并且在流過(guò)所述漏氣通道(25)并流到所述進(jìn)氣通道中的所述節(jié)流閥(17)的下游側(cè)的不同漏氣流量的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)處，獲得示出漏氣流量與到燃燒室(5)的氣體流量的比率的漏氣流量比和所述空燃比傳感器(40，41)的輸出電流，以及基于所獲得的漏氣流量比和輸出電流來(lái)計(jì)算油稀釋率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的油稀釋率計(jì)算系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在過(guò)去，已知具有一種內(nèi)燃機(jī)，其在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中設(shè)置空燃比傳感器，并且基于該空燃比傳感器的輸出電流控制供應(yīng)給內(nèi)燃機(jī)的燃燒室的燃料量。控制燃料量以使得在燃燒室中燃燒的空氣-燃料混合物的空燃比變成目標(biāo)空燃比(例如，理論空燃比)。

作為空燃比傳感器的一個(gè)實(shí)例，已知具有一種空燃比傳感器，其相對(duì)于排氣空燃比(成比例地)線性改變輸出電流(例如，PTL 1)。排氣空燃比越高(越稀)，輸出電流變得越大。由于此原因，可以通過(guò)檢測(cè)空燃比傳感器的輸出電流來(lái)推定排氣空燃比。

在這點(diǎn)上，在內(nèi)燃機(jī)中，空氣-燃料混合物從活塞與氣缸體之間的間隙泄漏到曲軸箱內(nèi)部，即，產(chǎn)生“漏氣(blowby gas)”。如果漏氣滯留在曲軸箱內(nèi)部，則它將導(dǎo)致機(jī)油劣化、金屬腐蝕、空氣污染等。因此，內(nèi)燃機(jī)配備有連接曲軸箱和進(jìn)氣通道的漏氣通道。漏氣經(jīng)過(guò)漏氣通道返回到進(jìn)氣通道，并與新的空氣-燃料混合物一起被燃燒。

此外，在直接將燃料噴射到燃燒室中的氣缸噴射式內(nèi)燃機(jī)中，燃料噴射器的噴射端口與氣缸壁表面之間的距離極短，并且因此噴射的燃料直接撞擊氣缸壁表面。在冷啟動(dòng)時(shí)，沉積在氣缸壁處的燃料不容易蒸發(fā)，并且因此它從活塞與氣缸之間的間隙漏出到曲軸箱中并與機(jī)油混合。換言之，曲軸箱內(nèi)部的機(jī)油被液相燃料稀釋，即，發(fā)生“油稀釋”。另一方面，在內(nèi)燃機(jī)暖機(jī)之后，機(jī)油的溫度也升高，并且因此機(jī)油中的燃料成分蒸發(fā)。因此，在冷啟動(dòng)時(shí)，如果內(nèi)燃機(jī)在機(jī)油中所含的燃料量較少時(shí)暖機(jī)，則油稀釋率將根本不會(huì)增大太多。注意，“油稀釋率”是將混合在機(jī)油中的燃料量除以機(jī)油量的值。

然而，如果重復(fù)其中內(nèi)燃機(jī)在低溫下啟動(dòng)并且在比內(nèi)燃機(jī)暖機(jī)時(shí)間更短的時(shí)間內(nèi)停止的工作狀態(tài)(所謂的“短行程”)，機(jī)油中的燃料成分量將增加。油稀釋率也增大。之后，如果內(nèi)燃機(jī)暖機(jī)，則機(jī)油中的大量燃料將蒸發(fā)，并且因此漏氣中的燃料成分將增加。因此，包含大量燃料的漏氣將經(jīng)過(guò)漏氣通道并流入進(jìn)氣通道中。由于此原因，即使控制從燃料噴射器噴射的燃料量以使得空氣-燃料混合物的空燃比變成目標(biāo)空燃比，也會(huì)從漏氣通道供應(yīng)大量燃料，并且因此空燃比相對(duì)于目標(biāo)空燃比偏向濃側(cè)。這有時(shí)導(dǎo)致各種類型的空燃比控制(例如空燃比反饋處理)的障礙，并且轉(zhuǎn)而導(dǎo)致駕駛性或廢氣排放的劣化。

因此，在PTL 2中描述的內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)中，如果發(fā)生油稀釋，則禁止更新空燃比的學(xué)習(xí)值，該學(xué)習(xí)值用于導(dǎo)致將基于排氣空燃比計(jì)算的空燃比的反饋修正量收斂到預(yù)定基準(zhǔn)修正量?jī)?nèi)。但是，為了執(zhí)行這種控制，必須精確地計(jì)算油稀釋率以便判定是否發(fā)生油稀釋。

此外，空燃比傳感器隨著使用逐漸劣化并且有時(shí)增益特性發(fā)生變化。如果增益特性變化，則空燃比傳感器的輸出電流對(duì)于排氣空燃比變得太大或太小。結(jié)果，錯(cuò)誤地推定排氣空燃比，因此內(nèi)燃機(jī)的控制裝置所執(zhí)行的各種類型的控制受到妨礙。

因此，PTL 3提出了一種診斷空燃比傳感器中的異常的異常診斷系統(tǒng)。在此類異常診斷系統(tǒng)中，在內(nèi)燃機(jī)停止向燃燒室供給燃料的燃料切斷控制期間，基于空燃比傳感器的外加電壓的值來(lái)診斷空燃比傳感器的異常。根據(jù)PTL 2，在燃料切斷控制期間，排氣空燃比是恒定的并且可以被識(shí)別，因此可以在不受排氣空燃比波動(dòng)的影響下精確地診斷空燃比傳感器的異常。

但是，如果油稀釋導(dǎo)致含有大量燃料的漏氣流經(jīng)漏氣通道到達(dá)進(jìn)氣通道，則在燃料切斷控制期間，大量燃料將被混合到進(jìn)入氣缸的空氣中。由于該燃料，廢氣中的氧將在排氣通道中被消耗，特別是在排氣凈化催化劑中被消耗，并且因此燃料切斷控制期間的排氣空燃比將減小。