内燃机系统技术方案

本发明专利技术涉及内燃机系统，目的在于能够判定缸内压传感器与燃烧室的壁面间的密封部的密封功能有无异常。具备缸内压传感器(30)，其具备壳体(301)、膜片(302)、应变仪元件(305)。具备曲轴角传感器(42)。具备密封部(34)，其在壳体(301)的轴向的比应变仪元件(305)靠燃烧室(14)侧的位置对壳体(301)的外表面与汽缸盖(32)的壁面间进行密封。用缸内压传感器(30)算出发热量(Q)。算出在从燃烧结束点(θmax)到排气门(22)的打开正时的膨胀冲程中的期间发热量(Q)降低量相对于曲轴角度增加量的比例即梯度(k)。基于梯度(k)降低量相对于发动机旋转速度增加量的比例(X)是否比阈值(α)大来判定密封部(34)的密封功能有无异常。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及内燃机系统。
技术介绍
W往，例如在专利文献1中，公开了具备缸内压传感器的内燃机。上述W往的内燃 机具备密封部，该密封部对具有筒状的外形的缸内压传感器的外表面与包围该缸内压传感 器的燃烧室的壁面之间进行密封。该密封部的密封通过形成于缸内压传感器的外表面的锥 形状的锥部和与该锥部相对的燃烧室的壁面的锥部密合来进行。 上述缸内压传感器所具有的筒状的壳体的一端设有接受缸内压力的膜片（受压 构件）。在壳体的内部配置有检测元件（应变仪元件），基于缸内压力的压缩负荷从膜片经 由压力传递构件输入至该检测元件，该检测元件发出与所输入的压缩负荷对应的输出。密 封部设于在壳体的轴向上比检测元件靠壳体的上述一端侧的位置。 现有技术文献 阳00引专利文献 专利文献1 :日本特开2009-122076号公报 专利文献2 :日本特开2011-220128号公报 专利文献3 :日本特开2005-043364号公报 专利文献4 :日本特开2006-009630号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 若如上述专利文献1所记载的结构那样，密封部设于在壳体的轴向上比检测元件 靠燃烧室侧的位置，则存在如下问题。目P，关于壳体与燃烧室的壁面间的间隙，若密封部的 密封功能正常，则高溫的燃烧气体仅进入到比设有密封部的位置靠顶端侧的间隙。相对于 此，在密封部发生异常而密封功能降低了的情况下，导致高溫的燃烧气体流入到比密封部 靠里侧的间隙。其结果，位于从受压构件到检测元件的、压缩负荷的传递路径的构件从燃烧 气体接受的热量增加。由此，由于传感器顶端部的外侧的构件（壳体）与内侧的构件之间 的热膨胀的过渡差，由与从受压构件到检测元件的压力检测有关的传感器顶端部的热应变 引起的缸内压力的检测误差变大。因此，期望设置能够在实际机体上判定密封部的密封功 能有无异常的单元。 本专利技术为了解决上述那样的课题而做出，目的在于提供能够判定缸内压传感器与 燃烧室的壁面间的密封部的密封功能有无异常的内燃机系统。 用于解决问题的方案 本专利技术的内燃机系统具备缸内压传感器、曲轴角传感器、密封部、发热量算出单 元、第1比例算出单元、W及密封异常判定单元。缸内压传感器具备筒状的壳体、设于所述 壳体的一端并受到燃烧室内的气体的压力即缸内压力的受压构件、W及压力检测元件，该 压力检测元件配置于所述壳体的内部，基于缸内压力的压缩负荷从所述受压构件输入到该 压力检测元件而该压力检测元件发出与所输入的压缩负荷相应的输出。曲轴角传感器检测 曲轴角度。密封部在所述壳体的轴向上的比所述压力检测元件靠所述燃烧室侧的位置，对 所述壳体的外表面与包围该壳体的所述燃烧室的壁面之间进行密封。发热量算出单元基于 由所述缸内压传感器检测到的缸内压力的数据即缸内压数据，算出通过燃烧产生的缸内的 发热量。第1比例算出单元在从由所述发热量算出单元算出的发热量示出最大值的曲轴角 度到排气口的打开正时为止的膨胀冲程中的期间内，算出发热量的降低量相对于曲轴角度 的增加量的比例即第1比例。密封异常判定单元基于所述第1比例和发动机旋转速度，判 定所述密封部的密封功能有无异常。 优选，所述密封异常判定单元在所述第1比例的降低量相对于发动机旋转速度的 增加量的比例即第2比例比第1阔值大的情况下，判定为所述密封部的密封功能异常。 优选，所述密封异常判定单元在所述第1比例比第2阔值大的情况下，判定为所述 密封部的密封功能异常，该第2阔值是与取得了成为该第1比例的算出基础的缸内压数据 的循环中的发动机旋转速度对应的阔值。在发动机旋转速度较高的情况下，与发动机旋转 速度低的情况相比，将所述第2阔值设定得小。 也可W构成为，所述内燃机系统还具备：燃烧质量比例算出单元，其算出燃烧质量 比例；W及发火延迟期间算出单元，其使用点火正时和燃烧质量比例算出发火延迟期间。而 且，也可W构成为，所述发火延迟期间算出单元根据所述第2比例的大小，修正所算出的发 火延迟期间。 另外，优选，所述内燃机系统还具备调整单元，该调整单元调整燃料喷射量、吸入 空气量W及点火能量中的至少一者，W消除由所述发火延迟期间算出单元算出的发火延迟 期间与该发火延迟期间的目标值之差。 也可W构成为，所述内燃机系统还具备：燃烧质量比例算出单元，其算出燃烧质量 比例；W及燃烧重屯、位置算出单元，其基于燃烧质量比例算出燃烧重屯、位置。而且，也可W 构成为，所述燃烧重屯、位置算出单元根据所述第2比例的大小，修正所算出的燃烧重屯、位 置。 另外，优选，所述内燃机系统还具备点火正时调整单元，该点火正时调整单元调整 点火正时，W消除由所述燃烧重屯、位置算出单元算出的燃烧重屯、位置与目标燃烧重屯、位置 之差。 也可W构成为，所述内燃机系统还具备：燃烧质量比例算出单元，其算出燃烧质量 比例；W及发火延迟期间算出单元，其利用点火正时和燃烧质量比例算出发火延迟期间。而 且，也可W构成为，所述发火延迟期间算出单元根据所述第1比例的大小，修正所算出的发 火延迟期间。 另外，优选，所述内燃机系统还具备调整单元，该调整单元调整燃料喷射量、吸入 空气量W及点火能量中的至少一者，W消除由所述发火延迟期间算出单元算出的发火延迟 期间与该发火延迟期间的目标值之差。 也可W构成为，所述内燃机系统还具备：燃烧质量比例算出单元，其算出燃烧质量 比例；W及燃烧重屯、位置算出单元，其基于燃烧质量比例算出燃烧重屯、位置。而且，也可W 构成为，所述燃烧重屯、位置算出单元根据所述第1比例的大小，修正所算出的燃烧重屯、位 置。 另外，优选，所述内燃机系统还具备点火正时调整单元，该点火正时调整单元调整 点火正时，W消除由所述燃烧重屯、位置算出单元算出的燃烧重屯、位置与目标燃烧重屯、位置 之差。优选，所述密封异常判定单元在内燃机在理论空燃比下运转时判定所述密封部的 密封功能有无异常。 专利技术的效果 根据本专利技术，在从发热量示出最大值的曲轴角度到排气口的打开正时为止的膨胀 冲程中的期间内，算出发热量的降低量相对于曲轴角度的增加量的比例即第1比例。运样， 算出的第1比例受到起因于热应变的缸内压传感器的检测误差的影响而变大。在与本专利技术 的缸内压传感器所设置的位置相同的位置设有密封部的情况下，在密封部的密封功能产生 了异常时，第1比例会变大。而且，对于第1比例，发动机旋转速度成为支配性的参数。因 此，基于第1比例和发动机旋转速度，能够判定密封部的密封功能有无异常。【附图说明】图1是用于说明本专利技术的实施方式1的内燃机的系统结构的图。 图2是示意地表示缸内压传感器的主要部分的结构的一例的剖视图。 图3是用于说明缸内压传感器与燃烧室的壁面间的密封部的密封方式的图。 图4是表示燃烧时的缸内压波形的解析结果的图。 图5是W曲轴角度作为横轴对不同的发动机旋转速度下的缸内压力W及热应变 误差的波形进行比较并予W表示的图。 图6是W时间为横轴对不同的发动机旋转速度下的缸内压力W及热应变误差的 波形进行比较并予W表示的图。 图7是表示膨胀冲程中的发热量Q的梯度k与发动机旋转速度的关系的图。 图8是表示密封功能的异常检测的一例的图。图9是在本专利技术的实施方式1中执行的例程的流程图。 图10是用于说明本专利技术的实施方式2所采用的密封部的密封功本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机系统，其特征在于，具备：缸内压传感器，其具备筒状的壳体、设置于所述壳体的一端并受到燃烧室内的气体的压力即缸内压力的受压构件、以及压力检测元件，该压力检测元件配置于所述壳体的内部，基于缸内压力的压缩负荷从所述受压构件输入到该压力检测元件而该压力检测元件发出与所输入的压缩负荷相应的输出；曲轴角传感器，其检测曲轴角度；密封部，其在所述壳体的轴向上的比所述压力检测元件靠所述燃烧室侧的位置，对所述壳体的外表面与包围该壳体的所述燃烧室的壁面之间进行密封；发热量算出单元，其基于由所述缸内压传感器检测到的缸内压力的数据即缸内压数据，算出通过燃烧产生的缸内的发热量；第1比例算出单元，其在从由所述发热量算出单元算出的发热量示出最大值的曲轴角度到排气门的打开正时为止的膨胀冲程中的期间内，算出发热量的降低量相对于曲轴角度的增加量的比例即第1比例；以及密封异常判定单元，其基于所述第1比例和发动机旋转速度，判定所述密封部的密封功能有无异常。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安田宏通，
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