用于发动机的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于发动机的控制装置，发动机构造为使用包含酒精的燃料，且所述控制装置包括：电子控制单元，所述电子控制单元构造为：i)基于在发动机的运行期间的燃料喷射量的历史估算混合在机油内的水含量；和ii)抑制水的冻结，使得当因此估算的水含量为预定量或更大时，与其中因此估算的水含量小于预定量的情况相比，电子控制单元增大燃料到机油内的混合量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于发动机的控制装置，特别地涉及在使用包含酒精的燃料的发动机中的燃料喷射控制技术。
技术介绍
传统地，作为用于提供在车辆内的发动机的燃料，含有例如甲醇或乙醇的酒精的燃料可作为汽油或轻油使用(例如见日本专利申请公开No.2012-077732(JP 2012-077732 A))。提供有此类型的发动机的车辆一般地称为柔性燃料车辆(在后文中称为FFV)，且通过使用包含酒精的燃料，改进了环境性能，例如排气排放的改进和对于化石燃料的消耗的降低。即使在用于此FFV的发动机中，也类似于一般的汽油发动机，将蓄积在油盘内的机油(在后文中称为油)通过油泵抽吸且供给到发动机的每个润滑部分。设置在油盘内的油滤清器提供有筛网，所述筛网在机油被抽吸时隔离异物，且进一步，与油泵的排出侧连通的油道提供有过滤纸类型的机油过滤器。
技术实现思路
同时，在类似于以上的常规示例的使用含有酒精的燃料的发动机中，与一般的汽油机相比在燃烧气体中包含更多的水蒸汽。因此，当发动机的温度是低的例如非暖机状态时，在曲轴箱等内生成了更多的冷凝水，这容易地增大了到蓄积在油盘内的机油内的水的混合量。因此混合在机油内的水可能例如在冷的地区等内冻结，且所生成的冰块可能导致油滤清器的筛网等的堵塞。这干扰了机油在发动机的
润滑系统内的循环，这导致了不良的润滑且也导致如下问题，即接收机油供给的液压装置可能发生故障。特别地，在其中发动机的起动和停止可能频繁地发生的情况中，例如混合动力车辆的情况，发动机的运行经常在加热处理中停止。作为结果，混合在机油内的水不蒸发而是蓄积，这可能增大在油盘内因此生成的冰块如上所述导致问题的可能性。本专利技术的一个方面是通过抑制如上所述的混合在机油内的水的冻结而防止例如使用包含酒精的燃料的发动机内的不良润滑的故障的发生。本专利技术的所述方面的目标在于用于使用包含酒精的燃料的发动机的控制装置，且控制装置包括水含量估算装置和冻结抑制装置，所述水含量估算装置构造为基于在发动机的运行期间的燃料喷射量的历史估算混合在机油内的水含量，所述冻结抑制装置构造为使得当因此估算的水含量为预定量或更高时，与其中因此估算的水含量低于预定量相比，所述冻结抑制装置增大燃料到机油内的混合量，使得抑制了水的冻结。本专利技术的所述方面可限定为如下。用于发动机的控制装置构造为使用包含酒精的燃料，且控制装置包括：电子控制单元，所述电子控制单元构造为：i)基于在发动机的运行期间的燃料喷射量的历史估算混合在机油内的水含量；和ii)抑制水的冻结，使得当因此估算的水含量为预定值或更高时，与其中因此估算的水含量低于预定量相比电子控制单元增大燃料到机油内的混合量。即，如上所述，在发动机运行期间，包括在燃烧气体内的水蒸汽可部分地冷凝且混合在机油内，因此水含量估算装置基于直至现在的燃料喷射量的历史估算混合在机油内的水含量。如果水含量达到预定量或更高，则通过冻结抑制装置增大燃料到机油内的混合量。以此，包含在燃料内的酒精与混合在机油内的水混合，以便抑制水的冻结，因此使得所生成的冰块是小冰块。此外，降低了冰块的量，因此防止了油滤清器的筛网等的阻塞。注意到的是水含量的“预定量”是生成了大量的可能导致例如油滤清器的筛网内的阻塞的冰块的水含量。更特定地，预定量取决于发动机的排量、机油的蓄积量或油滤清器的筛网的细度而变化。考虑到此情况，预定量通过实验等设定。当因此包含在燃料内的酒精与水含量混合时，可抑制水的冻结。因此，为获得足够的效果，优选地将对应于水含量的预定量的合适的酒精的量混合到机油内。考虑到此情况，优选地使得冻结抑制装置根据因此估算的水含量且根据燃料的酒精浓度来增大燃料到机油内的混合量。为如此增大燃料到油内的混合量，可提供从燃料供给系统分支而到达曲轴箱或油盘的油道，使得燃料直接添加到蓄积在油盘内的油中。此外，在提供有构造为将燃料直接喷射到气缸内的气缸喷射喷射器的发动机中，优选地通过由气缸喷射喷射器将燃料从气缸的燃烧冲程喷射到气缸的排气冲程来增大燃料到机油内的混合量。即，在其中在发动机运行期间燃料通过气缸喷射喷射器喷射的情况中，燃料一般地从气缸的进气冲程喷射到气缸的压缩冲程，以便在气缸内在大约压缩上止点附近形成可燃的燃料/空气混合物。然而，在此通常燃料喷射之后所喷射的燃料喷雾(在后文中称为后喷射)容易混合到气缸内周表面上的油膜内而不过多地燃烧，使得燃料可有效地混合到机油内。特别优选地是使得通过气缸喷射喷射器将燃料从气缸的燃烧冲程的第二半部喷射到气缸的排气冲程的第一半部。原因如下。如果燃料在气缸的燃烧冲程的第一半部喷射，则燃料喷雾部分地燃烧，且如果燃料在排气冲程的第二半部喷射，则燃料喷雾部分地与排气一起流出
气缸。为使得将燃烧或随排气流出的燃料的量尽可能小，优选地使得冻结抑制装置导致气缸喷射喷射器在通过实验等事先设定的时段内从气缸的燃烧冲程到气缸的排气冲程执行后喷射。此外，为防止后喷射的时间量增大过大，优选地在因此设定的整个时段上喷射燃料，且进一步地在后喷射时可增大燃料的喷射压力。同时，关于混合在油内的水含量的估算，更特定地，可在发动机的油温度低于预定温度(例如，对应于发动机完全加热的油温度，在曲轴箱内部压力下的水的凝点等的温度)时水含量估算装置将每个燃烧循环待生成的燃烧气体内的水含量的预定比例进行积分。注意到的是，作为预定比例，可考虑从气缸内的燃烧室到达曲轴箱的燃烧气体的比例，和将被冷却而变成在曲轴箱内的冷凝水相对于包括在燃烧气体内的水的比例。然后，当在发动机的油温度已达到预定温度之后经过预定时间时，被认为混合在机油内的水含量蒸发。相应地，因此混合的水含量的估算值可被水含量估算装置复位到零。同时，在其中在油温度达到预定温度前停止发动机的情况中，优选地使得水含量的估算值被存储且作为在下一次发动机起动之后开始积分的初始值。根据本方面，在使用包含酒精的燃料的发动机的情况中，估算混合在机油内的水含量，且如果因此估算的水含量达到预定量或更高，则增大燃料到机油内的混合量。因此，可通过包含在燃料内的酒精抑制水的冻结。这使得可有效地抑制油滤清器的筛网等由于冰块的阻塞，且防止发生例如发动机的不良润滑的故障。附图说明本专利技术的典型实施例的特点、优点和技术和工业意义将在下文中
参考附图描述，其中类似的附图标号指示类似的元件，且其中：图1是根据本专利技术的实施例的发动机的示意性构造图；图2是示意性地图示了通常燃料喷射和后喷射的解释图；图3是图示了估算混合在机油内的水含量的过程的流程图；图4是图示了通过后喷射的冻结抑制控制的过程的流程图；图5是设定了曲轴箱内部压力和油温度的预定温度之间的关系的映射图；图6是设定了根据发动机的运行状态的曲轴箱内部压力的映射图；和图7是图示了通过后喷射的冻结抑制控制的定时图。具体实施方式下文描述了其中本专利技术被应用于提供在FFV内的气缸直接喷射发动机的实施例。图1图示了仅仅一个气缸11，但本实施例的发动机1包括提供有例如直列布置的四个气缸11的缸体12，和接附到缸体12的上部分的缸盖13。活塞14以往复运动方式插入到气缸11的每个内，且活塞14通过连杆15连接到曲轴16。即，其内蓄积了机油O(后文中仅称为油O)的油盘18接附到缸体12的下部分12a，且其内容纳了曲轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的控制装置，所述发动机被构造成使用包含酒精的燃料，所述控制装置包括：电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：i)基于在所述发动机的运行期间的燃料喷射量的历史，来估算混合在机油中的水含量；并且ii)当估算的水含量等于或大于预定量时，与所述估算的水含量小于所述预定量的情况相比增大所述燃料到所述机油中的混合量，使得水的冻结受到抑制。

【技术特征摘要】
2015.04.07 JP 2015-0786811.一种用于发动机的控制装置，所述发动机被构造成使用包含酒精的燃料，所述控制装置包括：电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：i)基于在所述发动机的运行期间的燃料喷射量的历史，来估算混合在机油中的水含量；并且ii)当估算的水含量等于或大于预定量时，与所述估算的水含量小于所述预定量的情况相比增大所述燃料到所述机油中的混合量，使得水的冻结受到抑制。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中所述电子控制单元被构造成根据所述估算的水含量增大所述燃料到所述机油中的所述混合量。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中所述电子控制单元被构造成根据所述燃料的酒精浓度增大所述燃料到所述机油中的所述混合量。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制装置，其中所述发动机包括气缸喷射喷射器，所述气缸喷射喷射器将所述燃料直接喷射到气缸中，并且所述电子控制单元被构造成通过由所述气缸喷射喷射器从所述气缸的燃烧冲程到所述气缸的排气冲程喷射所述燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：橘鹰伴幸，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP