压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法及装置制造方法及图纸

提供一种能够在各种点火环境下适当地降低与发动机的构造类的共振频率对应的爆震噪音的压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法及燃料喷射控制装置。压缩自点火式发动机的燃料喷射控制装置，在1次燃烧冲程中进行多次燃料喷射而在气缸内产生多次燃烧，具有PCM(70)，该PCM(70)将多次进行的燃料喷射中的预喷射和主喷射的间隔设定为，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的部分包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，在同一发动机转速下，发动机负荷越低，则PCM越扩大预喷射和主喷射的间隔。

Compression ignition engine fuel injection control method and device

To provide a variety of ignition in the environment to reduce the compression blast noise corresponding resonance frequencies of the engine and the structure of the self ignition engine fuel injection control method and fuel injection control device. Compression ignition engine fuel injection control device, in the 1 combustion stroke and multiple fuel injection in cylinder combustion has produced several times, PCM (70), the PCM (70) will be repeated fuel injection in the pre injection and main injection interval is set as the representation of the frequency characteristics of pressure wave the combustion curve produced by the multiple combustion trough part comprises a plurality of resonance frequency band with the structure of the engine in the respective range at the same engine speed, engine load is low, PCM is expanding pre injection and main injection interval.

【技术实现步骤摘要】
压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法及装置
本专利技术涉及压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法和燃料喷射控制装置，尤其涉及在1次燃烧冲程中进行多次燃料喷射而在气缸内产生多次燃烧的压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法和燃料喷射控制方法。
技术介绍
以往，为了降低柴油发动机的噪音(特别是发动机的爆震(knocking)所导致的噪音，以下简称为“爆震噪音”)而进行了各种尝试。例如，在专利文献1中提出了如下的技术：计算出能够通过燃烧压力波的干涉来降低高频域的压力等级的时间差，作为由多次燃料喷射分别产生的燃烧压力波之间的发生时间差的目标值，基于该目标值，控制多次进行的燃料喷射的间隔。在该技术中，通过控制燃料喷射的间隔，以特定的频域(2.8～3.5kHz)为目标降低缸内压的频率成分，从而降低爆震噪音。另外，“燃烧压力波”是通过发动机内的燃烧而缸内压急剧上升所发生的压力波，相当于对缸内压的波形进行了时间微分(以下同样)。专利文献1：日本特开2002-47975号公报从发动机产生的爆震噪音，具有发动机的构造上的振动传递特性、特别是与发动机的构造类的共振频率相应的特性。具体地说，在包含发动机的构造类所具有的共振频率的频带(位于发动机的主要的传递路径上的零件的共振被组合而成为具有一定程度的宽度的频带。在本说明书中，将这样的与共振频率有关的带域称作“共振频带”)内，爆震噪音有变大的倾向。一般来说，发动机的构造类的共振频带存在多个，但是在上述的专利文献1所记载的技术中，仅能够降低2.8～3.5kHz的特定频带的爆震噪音，无法适当地降低与这样的发动机的构造类所具有的多个共振频带分别对应的爆震噪音。另外，爆震噪音除了上述的发动机的构造上的共振，还对应于与燃烧激振力相当的缸内压等级(通常称作“CPL(CylinderPressureLevel)”，表示以燃烧激振力指标对缸内压波形进行傅里叶变换而得到的高频能量。以下简记为“CPL”)。该CPL与表示气缸内的燃烧形态的热释放率对应，但是本专利技术人通过实验而了解到，热释放率的波形受到温度和压力等的环境条件的影响而变化，爆震噪音受到这样的热释放率的波形形态的影响。因此，本专利技术人认为，为了适当地降低爆震噪音，优选为基于反映了温度和压力等环境条件的影响的、热释放率成为最大(峰值)的定时，来设定多次进行的燃料喷射的间隔。在上述的专利文献1所记载的技术中，基于燃烧压力波上升的定时(与热释放率开始上升的定时相当)，控制多次进行的燃料喷射的间隔，所以并不能充分地降低爆震噪音。此外，在发动机负荷相对低的情况或者冷车时等、发动机的燃烧室内的燃料的点火性较差的情况下，产生燃料喷射后的点火延迟，热释放率成为最大的定时延迟。这种情况下，即使如上述那样基于热释放率成为最大的定时来设定多次进行的燃料喷射的间隔，也无法在意图的定时使热释放率成为最大，可能无法充分地降低爆震噪音。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的现有技术的问题点而做出的，其目的在于，提供一种能够在各种点火环境下适当地降低与发动机的构造类的共振频率对应的爆震噪音的压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法及燃料喷射控制装置。为了达成上述目的，本专利技术的压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法，在1次燃烧冲程中进行多次燃料喷射而在气缸内产生多次燃烧，其特征在于，包括如下的步骤：将多次进行的燃料喷射中的预喷射和主喷射的间隔设定为，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的部分包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，设定上述预喷射和上述主喷射的间隔的步骤包括如下的步骤：在同一发动机转速下，发动机负荷越低，则越扩大预喷射和主喷射的间隔。在这样构成的本专利技术中，控制多次进行的燃料喷射中的预喷射和主喷射的间隔，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的部分包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，所以能够适当地降低与发动机的构造类的多个共振频带分别对应的爆震噪音。并且，在同一发动机转速下，发动机负荷越低而燃料的点火性越差，则越扩大预喷射和主喷射的间隔，所以能够防止点火性变差所导致的预喷射和主喷射的热释放间隔的缩短，由此，能够在各种点火环境下适当地降低与发动机的构造类的多个共振频带分别对应的爆震噪音。这种情况下，并不改变燃烧压力波的整体的等级，所以油耗和排放不会变差，并且不必另外追加隔音材料等，所以装置的成本和重量不会增加。另外，上述的“燃烧压力波的频率特性”相当于与发动机内的燃烧相应的缸内压等级(CPL)的频率特性。此外，在本专利技术中优选为，还包括如下的步骤：将主喷射的喷射定时设定为与规定的曲柄角对应的定时，基于上述设定的燃料喷射的间隔，设定预喷射及/或后喷射的喷射定时，将燃料喷射装置控制为，在这些喷射定时进行预喷射、主喷射及后喷射。在这样构成的本专利技术中，以主喷射的喷射定时为基准，基于设定的燃料喷射的间隔来设定预喷射及/或后喷射的喷射定时，所以能够将热释放间隔控制为，使得与表示通过预喷射和主喷射、及/或主喷射和后喷射而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的位置相当的频率包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，由此，能够适当地降低与发动机的构造类的多个共振频带分别对应的爆震噪音。此外，本专利技术的压缩自点火式发动机的燃料喷射控制装置，具有控制单元，该控制单元将多次进行的燃料喷射中的预喷射和主喷射的间隔设定为，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的部分包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，在同一发动机转速下，发动机负荷越低，则上述控制单元越扩大预喷射和主喷射的间隔。在这样构成的本专利技术中，控制预喷射和主喷射的间隔，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的部分包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，所以能够适当地降低与发动机的构造类的多个共振频带分别对应的爆震噪音。并且，在同一发动机转速下，发动机负荷越低而燃料的点火性越差，则越扩大预喷射和主喷射的间隔，所以能够防止点火性变差所导致的预喷射和主喷射的热释放间隔的缩短，由此，能够在各种点火环境下适当地降低与发动机的构造类多个共振频带分别对应的爆震噪音。此外，在本专利技术中优选为，上述控制单元将主喷射的喷射定时固定，在同一发动机转速下，发动机负荷越低，则越使预喷射的喷射定时提前。在这样构成的本专利技术中，将主喷射的喷射定时固定，发动机负荷越低而燃料的点火性越差，则越使预喷射的喷射定时提前而扩大预喷射和主喷射的间隔，所以能够在抑制对发动机的排放性能、油耗、输出扭矩等的影响的同时，防止点火性变差所导致的预喷射和主喷射的热释放间隔的缩短，由此，能够在各种点火环境下适当地降低与发动机的构造类的多个共振频带分别对应的爆震噪音。此外，在本专利技术中优选为，将发动机的运转状态区分为发动机负荷相对高的高负荷区域、发动机负荷比上述高负荷区域低的中高负荷区域、发动机负荷比上述中高负荷区域低的中负荷区域的情况下，在上述中高负荷区域，上述控制单元使预喷射和主喷射的间隔与上述高负荷区域的情况相比扩大，在上述中负荷区域，上述控制单元使预喷射和主喷射的间隔与上述中高负荷区域的情况相比扩大，并且使预喷射的燃料喷射量与上述高负荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法，在1次燃烧冲程中进行多次燃料喷射而在气缸内产生多次燃烧，其特征在于，包括如下的步骤：将多次进行的燃料喷射中的预喷射和主喷射的间隔设定为，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的部分包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，设定上述预喷射和主喷射的间隔的步骤包括如下的步骤：在同一发动机转速下，发动机负荷越低，则越扩大预喷射和主喷射的间隔。

【技术特征摘要】
2015.12.24 JP 2015-2525791.一种压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法，在1次燃烧冲程中进行多次燃料喷射而在气缸内产生多次燃烧，其特征在于，包括如下的步骤：将多次进行的燃料喷射中的预喷射和主喷射的间隔设定为，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的曲线的波谷的部分包含在发动机的构造类所具有的多个共振频带各自的范围内，设定上述预喷射和主喷射的间隔的步骤包括如下的步骤：在同一发动机转速下，发动机负荷越低，则越扩大预喷射和主喷射的间隔。2.如权利要求1所述的压缩自点火式发动机的燃料喷射控制方法，还包括如下的步骤：将主喷射的喷射定时设定为与规定的曲柄角对应的定时，基于上述设定的燃料喷射的间隔，设定预喷射及/或后喷射的喷射定时，将燃料喷射装置控制为，在这些喷射定时进行预喷射、主喷射及后喷射。3.一种压缩自点火式发动机的燃料喷射控制装置，在1次燃烧冲程中进行多次燃料喷射而在气缸内产生多次燃烧，其特征在于，具有控制单元，该控制单元将多次进行的燃料喷射中的预喷射和主喷射的间隔设定为，使得表示通过多次燃烧而产生的燃烧压力波的频率特性的...

【专利技术属性】
技术研发人员：白桥尚俊，森恒宽，松原武史，山本高弘，岩田阳明，长门清则，
申请(专利权)人：马自达汽车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP