[發明專利]車輛用內燃機的控制方法以及控制裝置

有效

• 申請號: 201780097319.2
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN111417772B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 越后亮
• 申請（專利權）人: 日產自動車株式會社
• 主分類號: F02D23/00
• 分類號: F02D23/00;F02D41/04
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 何立波;張天舒

內燃機(1)具有由車載電池驅動的電動增壓器(2)，并且能夠切換為將理論空燃比附近設為目標空燃比的化學計量燃燒模式以及將稀薄空燃比設為目標空燃比的稀薄燃燒模式。在需要設為稀薄燃燒模式的稀薄燃燒運轉區域(L)的一部分(L2)，電動增壓器(2)負擔進氣量的一部分。如果在該第2稀薄燃燒運轉區域(L2)內持續運轉而充電狀態(SOC)小于或等于下限值(SOClim)，則使電動增壓器(2)停止，強制地切換為化學計量燃燒模式。由此使得空燃比階梯式地變化，因此能避免因以中間的空燃比的運轉導致的NOx變差。

技術領域

本發明涉及能夠切換為將理論空燃比附近設為目標空燃比的化學計量燃燒模式、以及將稀薄空燃比設為目標空燃比的稀薄燃燒模式的車輛用內燃機的控制方法以及控制裝置，特別是涉及在稀薄燃燒模式的一部分運轉條件下需要電動式進氣供給裝置的運轉的車輛用內燃機的控制方法以及控制裝置。

背景技術

為了降低油耗，已知能夠切換為將理論空燃比設為目標空燃比的化學計量燃燒模式、和將稀薄空燃比設為目標空燃比的稀薄燃燒模式的內燃機。在這種內燃機中，在降低油耗的方面，優選在更廣泛的內燃機運轉條件(扭矩以及內燃機旋轉速度)下設為稀薄燃燒模式。

另外，專利文獻1中公開了如下技術，即，利用由車載電池驅動的電動壓縮機進行內燃機的增壓。而且，在電動壓縮機的電機溫度處于受到工作限制的溫度區域時，即使在增壓區域實質上也變為無增壓(自然供氣)狀態。

但是，內燃機排出的NOx的排出量(所謂的來自發動機的NOx排出量)在空燃比充分稀薄時降低，如果稀薄程度不充分則增大。此外，在這種稀薄燃燒下，通常的三元催化劑不起作用。因此，為了實現油耗的降低、且減少來自發動機的NOx排出量，優選避免利用充分稀薄的稀薄空燃比與理論空燃比之間的中間的空燃比。

為了獲得充分高的空燃比，需要向氣缸內供給大量空氣，在大氣壓下無法確保充分的空氣量的情況下，有時需要某種增壓單元或進氣供給裝置。

如果作為這種用于稀薄燃燒的進氣供給裝置而使用電動壓縮機之類的電動式進氣供給裝置，則在電池的充電狀態不充分時電機旋轉速度降低而空氣供給相對于目標稀薄空燃比不充分，實際的空燃比有可能會低于目標稀薄空燃比。在這種情況下，來自發動機的NOx排出量增加。

因此，本發明的目的在于，盡量排除以NOx排出量較少的稀薄空燃比與理論空燃比之間的并非優選的中間的稀薄空燃比的運轉，避免來自發動機的NOx排出量的增加。

專利文獻1：日本特開2009-228586號公報

發明內容

本發明所涉及的車輛用內燃機的控制方法以及控制裝置具有：內燃機，其能夠切換為將理論空燃比附近設為目標空燃比的化學計量燃燒模式以及將稀薄空燃比設為目標空燃比的稀薄燃燒模式；以及電動式進氣供給裝置，其由車載電池驅動，至少在稀薄燃燒模式的一部分運轉條件下負擔進氣量的一部分。

在本發明中，以內燃機的扭矩以及旋轉速度為參數而預先設定設為上述化學計量燃燒模式的化學計量燃燒運轉區域以及設為上述稀薄燃燒模式的稀薄燃燒運轉區域，并且求出在處于上述稀薄燃燒運轉區域時維持上述稀薄燃燒模式的目標空燃比所需的上述電動式進氣供給裝置的電力量，在針對該電力量而上述電池的充電狀態不充分時，從上述稀薄燃燒模式切換為上述化學計量燃燒模式。

即，在電池的充電狀態不充分而無法維持稀薄燃燒模式的原本的目標空燃比時，切換為化學計量燃燒模式而設為理論空燃比附近的運轉。如果處于理論空燃比附近，則能夠利用三元催化劑對排氣進行凈化。

附圖說明

圖1是表示作為本發明的一個實施例的內燃機的系統結構的結構說明圖。

圖2是設定有化學計量燃燒運轉區域和稀薄燃燒運轉區域的控制對應圖的說明圖。

圖3是表示燃燒模式切換的控制流程的流程圖。