[發明專利]壓縮自點火式發動機的燃料噴射控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201611196691.2
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106917694B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 白橋尚俊;森恒寬;松原武史;山本高弘;稻角健;川原啟輔
• 申請（專利權）人: 馬自達汽車株式會社
• 主分類號: F02D41/40
• 分類號: F02D41/40
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 高迪

提供一種能夠在各種點火環境下適當地降低與發動機的構造類的共振頻率對應的爆震噪音的壓縮自點火式發動機的燃料噴射控制方法及燃料噴射控制裝置。壓縮自點火式發動機的燃料噴射控制裝置，在1次燃燒沖程中進行多次燃料噴射而在氣缸內產生多次燃燒，具有PCM(70)，該PCM(70)將多次進行的燃料噴射中的預噴射和主噴射的間隔控制為，使得表示通過多次燃燒而產生的燃燒壓力波的頻率特性的曲線的波谷的部分包含在發動機的構造類所具有的多個共振頻帶各自的范圍內，在同一發動機轉速下，發動機負荷越低，則PCM越將預噴射的燃料噴射量增量。

技術領域

本發明涉及壓縮自點火式發動機的燃料噴射控制方法和燃料噴射控制裝置，尤其涉及在1次燃燒沖程中進行多次燃料噴射而在氣缸內產生多次燃燒的壓縮自點火式發動機的燃料噴射控制方法和燃料噴射控制方法。

背景技術

以往，為了降低柴油發動機的噪音(特別是發動機的爆震(knocking)所導致的噪音，以下簡稱為“爆震噪音”)而進行了各種嘗試。例如，在專利文獻1中提出了如下的技術：計算出能夠通過燃燒壓力波的干涉來降低高頻域的壓力等級的時間差，作為由多次燃料噴射分別產生的燃燒壓力波之間的發生時間差的目標值，基于該目標值，控制多次進行的燃料噴射的間隔。在該技術中，通過控制燃料噴射的間隔，以特定的頻域(2.8～3.5kHz)為目標降低缸內壓的頻率成分，從而降低爆震噪音。另外，“燃燒壓力波”是通過發動機內的燃燒而缸內壓急劇上升所發生的壓力波，相當于對缸內壓的波形進行了時間微分(以下同樣)。

專利文獻1：日本特開2002-47975號公報

從發動機產生的爆震噪音，具有發動機的構造上的振動傳遞特性、特別是與發動機的構造類的共振頻率相應的特性。具體地說，在包含發動機的構造類所具有的共振頻率的頻帶(位于發動機的主要的傳遞路徑上的零件的共振被組合而成為具有一定程度的寬度的頻帶。在本說明書中，將這樣的與共振頻率有關的帶域稱作“共振頻帶”)內，爆震噪音有變大的傾向。一般來說，發動機的構造類的共振頻帶存在多個，但是在上述的專利文獻1所記載的技術中，僅能夠降低2.8～3.5kHz的特定頻帶的爆震噪音，無法適當地降低與這樣的發動機的構造類所具有的多個共振頻帶分別對應的爆震噪音。

另外，爆震噪音除了上述的發動機的構造上的共振，還對應于與燃燒激振力相當的缸內壓等級(通常稱作“CPL(Cylinder Pressure Level)”，表示以燃燒激振力指標對缸內壓波形進行傅里葉變換而得到的高頻能量。以下簡記為“CPL”)。該CPL與表示氣缸內的燃燒形態的熱釋放率對應，但是本發明人通過實驗而了解到，熱釋放率的波形受到溫度和壓力等的環境條件的影響而變化，爆震噪音受到這樣的熱釋放率的波形形態的影響。因此，本發明人認為，為了適當地降低爆震噪音，優選為基于反映了溫度和壓力等環境條件的影響的、熱釋放率成為最大(峰值)的定時，來設定多次進行的燃料噴射的間隔。在上述的專利文獻1所記載的技術中，基于燃燒壓力波上升的定時(與熱釋放率開始上升的定時相當)，控制多次進行的燃料噴射的間隔，所以并不能充分地降低爆震噪音。

此外，在發動機負荷相對低的情況或者冷車時等、發動機的燃燒室內的燃料的點火性較差的情況下，產生燃料噴射后的點火延遲，熱釋放率成為最大的定時延遲。這種情況下，即使如上述那樣基于熱釋放率成為最大的定時來設定多次進行的燃料噴射的間隔，也無法在意圖的定時使熱釋放率成為最大，可能無法充分地降低爆震噪音。

發明內容

本發明是為了解決上述的現有技術的問題點而做出的，其目的在于，提供一種能夠在各種點火環境下適當地降低與發動機的構造類的共振頻率對應的爆震噪音的壓縮自點火式發動機的燃料噴射控制方法及燃料噴射控制裝置。