内燃机的控制装置制造方法及图纸

技术编号:20289306 阅读:25 留言:0更新日期:2019-02-10 20:07
本发明专利技术提供一种能在避免燃烧劣化、不对内燃机的运转状态产生影响的情况下可靠地降低高压燃料泵与燃料喷射阀的合成噪音的内燃机的控制装置。为此,在判断会产生高压燃料泵(125)与燃料喷射阀(105)的合成噪音时,满足燃料喷射阀(105)的燃料喷射要求的同时使该内燃机(101)中设置的可变气门机构的工作角度可变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的控制装置
本专利技术涉及一种内燃机的控制装置,尤其涉及一种对缸内直接喷射燃料的缸内直喷式的内燃机的控制装置。
技术介绍
一直以来,有能够使进气门、排气门的开阀正时、闭阀正时(以下,有时会统称为气门正时)、升程量可变的可变气门机构。可变气门机构实现适用于内燃机的运转状态的气门正时、升程量,由此,对内燃机的热效率提高做出巨大贡献。另一方面,缸内直喷式内燃机是将经高压燃料泵加压(升压)后的燃料从燃料喷射阀直接喷射至缸内的内燃机。近年来,针对内燃机的排气性能,在世界范围内都在强化法律法规,尤其是缸内直喷式内燃机,作为该对策,已想出了以均质性的提高、未燃燃料的减少等为目的的各种技术并实用化。作为这种对策技术,例如,可列举为了谋求均质性提高而使喷射至缸内的燃料压力高压化从而促进燃料的微粒化的方法或者谋求抑制燃料喷射长度(燃料喷射的时间宽度)、减少燃料对缸内的活塞或缸壁的附着的多段喷射控制。然而,在运用这些技术的情况下,燃料系统的机构性改良、高精度的控制是不可或缺的。例如,为了谋求高燃料压力化,会希望改良适用于此的高压燃料泵,因此需要与高燃料压化后的燃料的流体力相对应的复位弹簧,另一方面,由于动作上的响应性发生劣化,因此需要能够满足这些动作上的响应性的追加机构、构成零件的改良。但是,在像这样成为复杂的构成的情况下,有伴随高压燃料泵的驱动而来的噪音升高的可能和噪音的次数增加之虞。此外,由于有多段喷射控制的运用范围的扩大、多段喷射次数的增加的要求,因此,伴随燃料喷射阀的驱动而来的噪音的次数总的来说处于增加的趋势。出于这种背景,与以往相比,驱动高压燃料泵和燃料喷射阀中的各方时产生的驱动噪音发生重叠、由此导致尤其是感官上让人感到不快的合成噪音的机会(次数)会增加这一情况为业界所担忧。尤其是怠速运转时的噪音,从市场性的观点来说是不能容忍的。作为这种合成噪音的降低技术,已想出有如下技术:根据合成噪音的峰值噪音来改变高压燃料泵、燃料喷射阀的驱动,具体而言,是使调整高压燃料泵的加压状态的溢流阀的开闭时期、燃料喷射阀的驱动正时(喷射正时)等可变(例如参考下述专利文献1、2)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2014-001715号公报专利文献2:日本专利特开2006-161661号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而,例如在单纯地使高压燃料泵的溢流阀的开闭时期可变的情况下,高压燃料泵的排出量每次都会发生变化,因此,燃料压力脉动增大,由此导致喷射量的喷注偏差增大,所以有损害燃烧稳定性之虞。此外,在使燃料喷射阀的驱动正时(包含多段喷射的喷射正时)可变的情况下,会忽略根据内燃机的燃烧要求决定的喷射正时,由此,也有燃烧劣化之虞。本专利技术是鉴于所述情况而成,其目的在于提供一种能在避免燃烧劣化、不对内燃机的运转状态产生影响的情况下可靠地降低高压燃料泵与燃料喷射阀的合成噪音的内燃机的控制装置。解决问题的技术手段为了解决上述问题,本专利技术的内燃机的控制装置为一种缸内直喷式内燃机的控制装置,所述缸内直喷式内燃机具备:燃料喷射阀,对缸内直接喷射燃料;高压燃料泵,使供给至所述燃料喷射阀的燃料升压;以及可变气门机构,能够使进气门或排气门的气门正时或升程量可变;该内燃机的控制装置的特征在于,预测所述燃料喷射阀的驱动噪音与所述高压燃料泵的驱动噪音在时间上重叠时产生的合成噪音是否会产生,在判断为会产生合成噪音的情况下,满足所述燃料喷射阀的燃料喷射要求的同时使所述可变气门机构的工作角度可变。专利技术的效果根据本专利技术,在判断为会产生高压燃料泵与燃料喷射阀的合成噪音时,会在满足燃料喷射阀的燃料喷射要求(例如要求燃料压力、要求喷射量等)的同时使该内燃机中设置的可变气门机构的工作角度可变,因此,能在避免燃烧劣化、不对内燃机的运转状态产生影响的情况下可靠地降低合成噪音,因而能够提高燃料系统子系统的市场性。上述以外的课题、构成及效果将通过以下实施方式的说明来加以明确。附图说明图1为搭载有本专利技术的内燃机的控制装置(ECU)的内燃机的整体构成图。图2为说明高压燃料泵的控制的控制说明图。图3为示意性地说明可变气门机构的构成的说明图。图4为说明可变气门机构的动作的动作说明图。图5为说明合成噪音的产生的说明图。图6为说明图1所示的ECU进行的可变气门机构的控制的一例的控制说明图。图7为说明图1所示的ECU进行的可变气门机构的控制的另一例的控制说明图。图8为说明图1所示的ECU进行的可变气门机构的控制的又一例的控制说明图。具体实施方式下面,一边参考附图,一边对本专利技术的内燃机的控制装置的实施方式进行说明。图1展示了搭载有本专利技术的内燃机的控制装置(ECU)的内燃机(缸内直喷式内燃机)的基本构成。图1中,吸入至内燃机(101)的空气(吸入空气)通过空气流量计(AFM:AirFlowMeter)(120),并依序吸入至节气门(119)、收集器(115),其后经由各汽缸所配备的进气管(110)、进气门(103)而供给至燃烧室(121)。另一方面,燃料从燃料箱(123)由低压燃料泵(124)送至内燃机(101)所配备的高压燃料泵(125)(的加压室),高压燃料泵(125)通过从配备(连结)有排气凸轮(设置在排气门(104)侧的凸轮)(129)的排气凸轮轴(未图示)传递的动力使高压燃料泵(125)内配备的柱塞(也称为泵活塞)上下可动,由此对高压燃料泵(125)内的燃料进行加压(升压)。根据来自ECU(EngineControlUnit)(109)的控制指令值,以从高压燃料泵(125)排出的燃料的压力(燃料压力)变为所期望的压力的方式、通过螺线管来控制配备在其排出口的开闭阀(也称为溢流阀)。由此,高压化后的燃料经由高压燃料管道(128)送至燃料喷射阀(105),燃料喷射阀(105)根据ECU(109)内配备的燃料喷射阀控制装置(127)的指令将燃料直接喷射至燃烧室(121)。再者,内燃机(101)上配备有为了控制高压燃料泵(125)而测量高压燃料管道(128)内的压力的燃料压力传感器(126),ECU(109)通常会根据该传感器值、以高压燃料管道(128)内的燃料压力变为所期望的压力的方式进行所谓的反馈控制。进而,在内燃机(101)中,针对每一燃烧室(121)而配备有点火线圈(107)、火花塞(106),成为通过ECU(109)而在所期望的时刻进行对点火线圈(107)的通电控制和火花塞(106)的点火控制的结构。由此,在燃烧室(121)内,吸入空气与燃料混合而成的混合气因从火花塞(106)放出的火花而燃烧,利用该燃烧的压力将活塞(102)下压。因燃烧而产生的废气经由排气门(104)排出至排气管(111),排气管(111)上配备有用于净化该废气的三元催化剂(112)。ECU(109)中内置有前文所述的燃料喷射阀控制装置(127),并且,测量内燃机(101)的曲轴(未图示)角度的曲轴角度传感器(116)、指示吸入空气量的所述AFM(120)、检测废气中的氧浓度的氧传感器(113)、指示驾驶员所操作的踏板的开度的踏板开度传感器(122)、所述燃料压力传感器(126)等的信号被输入至ECU(109)。关于从各传感器输入的信号进一步进行叙述,ECU(109)根据踏板开度传感器(122)的信号本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种内燃机的控制装置,其是缸内直喷式的内燃机的控制装置,所述缸内直喷式的内燃机具备:燃料喷射阀,对缸内直接喷射燃料;高压燃料泵,使供给至所述燃料喷射阀的燃料升压;以及可变气门机构,能够使进气门或排气门的气门正时或升程量可变;该内燃机的控制装置的特征在于,预测所述燃料喷射阀的驱动噪音与所述高压燃料泵的驱动噪音在时间上重叠时产生的合成噪音是否会产生,在判断为会产生合成噪音的情况下,满足所述燃料喷射阀的燃料喷射要求的同时使所述可变气门机构的工作角度可变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.07 JP 2016-1138781.一种内燃机的控制装置,其是缸内直喷式的内燃机的控制装置,所述缸内直喷式的内燃机具备:燃料喷射阀,对缸内直接喷射燃料;高压燃料泵,使供给至所述燃料喷射阀的燃料升压;以及可变气门机构,能够使进气门或排气门的气门正时或升程量可变;该内燃机的控制装置的特征在于,预测所述燃料喷射阀的驱动噪音与所述高压燃料泵的驱动噪音在时间上重叠时产生的合成噪音是否会产生,在判断为会产生合成噪音的情况下,满足所述燃料喷射阀的燃料喷射要求的同时使所述可变气门机构的工作角度可变。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,在判断为会产生合成噪音的情况下,根据所述燃料喷射阀的驱动正时,来使与所述高压燃料泵的驱动凸轮连结在一起的所述可变气门机构的工作角度可变。3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置,其特征在于,在判断为会产生合成噪音而且所述燃料喷射阀的驱动停止期间比所述高压燃料泵的驱动期间长的情况下,根据所述燃料喷射阀的驱动结束时刻,来将所述可变气门机构的工作角度设为可变。4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置,其特征在于,以从所述燃料喷射阀的驱动结束时刻起空开规定期间来设定所述高压燃料泵的驱动开始时刻、而且在所述燃料喷射阀的驱动停止期间内设定所述高压燃料泵的驱动期间的方式,将所述可变气门机构的工作角度设为可变。5.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置,其特征在于,在判断为会产生合成噪音而且所述燃料喷射阀的驱动期间比所述高压燃料泵的驱动期间长的情况下,根据所述燃料喷射阀的驱动开始时刻来将所述可变气门机构的工作角度设为可变。6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置,其特征在于,以从所述燃料喷射阀的驱动开始时刻起空开规定期间来设定所述高压燃料泵的驱动开始时刻、而且在所述燃料喷射阀的驱动期间内设定所述高压燃料泵的驱动期间的方式,将所述可变气门机构的工作角度设为可变。7.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,在使与驱动所述高压燃料泵的所述进气门侧或所述排气门侧的凸轮连结...

【专利技术属性】
技术研发人员:向原修臼井悟史丰原正裕
申请(专利权)人:日立汽车系统株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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