发动机的控制装置以及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种发动机的控制装置以及控制方法，发动机具有与气缸连接的多个进气口和向分别对应的进气口内喷水的喷水阀。发动机的控制装置构成为按照所述多个进气口中的各个进气口来选择性地执行仅在进气阀的开阀期间使喷水阀喷水的同步喷射和在进气阀的闭阀期间使喷水阀喷水的非同步喷射。控制装置构成为，在执行成为多个进气口中含有实施同步喷射的进气口和实施非同步喷射的进气口的状态的同步/非同步混合喷射时，进行对实施非同步喷射的进气口进行切换的切换处理。射的进气口进行切换的切换处理。射的进气口进行切换的切换处理。

【技术实现步骤摘要】
发动机的控制装置以及控制方法


[0001]本公开涉及具备向进气期间喷水的喷水阀的发动机的控制装置以及控制方法。

技术介绍

[0002]日本特开2017
‑
218994号公报公开了一种具备向进气期间喷水的喷水阀的发动机。

技术实现思路

[0003]专利技术要解决的课题
[0004]在上述那种发动机中，向进气期间喷射的水的一部分附着于进气口的壁面。并且，在反复进行喷水的期间内，有时附着于进气口的壁面的水的量不断增加。在那样的情况下，在进气口内水滴成长。成长的大的水滴有时会流入到气缸内。
[0005]即便水滴从进气口流入到气缸内，若该水滴较小，则也会在气缸内蒸发。然而，在较大的水滴流入到气缸内时，水滴在气缸内未完全蒸发而流入到曲柄箱。流入到曲柄箱的水滴可能混入到发动机油并使发动机油乳化，或者产生蒸气而使曲柄箱的内压上升。
[0006]用于解决课题的手段
[0007]在本公开的一方案中，提供一种发动机的控制装置。所述发动机具有：气缸；多个进气口，与所述气缸连接；进气阀，与所述多个进气口中的各个进气口分别对应，构成为选择性地容许以及切断对应的进气口相对于所述气缸的连通；以及喷水阀，设置于所述多个进气口中的各个进气口，构成为向对应的进气口内喷水。所述控制装置构成为，按照所述多个进气口中的各个进气口来选择性地执行仅在所述进气阀的开阀期间使所述喷水阀喷水的同步喷射和在所述进气阀的闭阀期间使所述喷水阀喷水的非同步喷射。所述控制装置构成为，在执行成为所述多个进气口中含有实施所述同步喷射的进气口和实施所述非同步喷射的进气口的状态的同步/非同步混合喷射时，进行对实施所述非同步喷射的进气口进行切换的切换处理。
[0008]在本公开的另一方案中，提供一种发动机的控制方法。所述发动机具有：气缸；多个进气口，与所述气缸连接；进气阀，与所述多个进气口中的各个进气口分别对应，构成为选择性地容许以及切断对应的进气口相对于所述气缸的连通；以及喷水阀，设置于所述多个进气口中的各个进气口，构成为向对应的进气口内喷水。所述控制方法包括以下步骤：按照所述多个进气口中的各个进气口来选择性地执行仅在所述进气阀的开阀期间使所述喷水阀喷水的同步喷射和在所述进气阀的闭阀期间使所述喷水阀喷水的非同步喷射；执行成为所述多个进气口中含有实施所述同步喷射的进气口和实施所述非同步喷射的进气口的状态的同步/非同步混合喷射；以及在执行所述同步/非同步混合喷射时，进行对实施所述非同步喷射的进气口进行切换的切换处理。
附图说明
[0009]图1是示意性地示出第一实施方式的发动机的进气系统的结构的图。
[0010]图2是示意性地示出适用于图1的发动机的控制装置的结构的图。
[0011]图3是示出图2的控制装置执行的喷水控制例程的处理步骤的流程图。
[0012]图4是示出第二实施方式的控制装置执行的喷水控制例程的处理步骤的流程图。
[0013]图5是示出第三实施方式的控制装置执行的喷水控制例程的处理步骤的一部分的流程图。
具体实施方式
[0014](第一实施方式)
[0015]以下，参照图1～图3并详细地说明本公开的第一实施方式。
[0016]<发动机10的进气系统的结构>
[0017]首先，参照图1并说明发动机10的进气系统的结构。发动机10是将氢气作为燃料使用的氢燃料发动机。发动机10具有多个(在本实施方式中为四个)气缸11。在各气缸11中设置有氢气喷射阀12和点火装置13。氢气喷射阀12向对应的气缸11内喷射氢气。点火装置13通过火花放电来给氢气喷射阀12喷射到气缸11内的氢气点火。
[0018]在发动机10的进气通路14中设置有节流阀14A。各气缸11通过第一进气口16以及第二进气口17这两条进气口而与进气通路14连接。在第一进气口16与气缸11的连接部分以及第二进气口17与气缸11的连接部分处分别设置有进气阀15。进气阀15以使对应的进气口16、17开闭的方式与发动机10的曲柄轴的旋转联动地进行动作。即，进气阀15选择性地容许以及切断对应的进气口16、17相对于气缸11的连通。在各气缸11上设有第一喷水阀18以及第二喷水阀19这两个喷水阀。第一喷水阀18向第一进气口16内喷水。第二喷水阀19向第二进气口17内喷水。
[0019]<发动机控制装置的结构>
[0020]接着，参照图2并说明发动机10的控制装置的结构。控制装置具备ECM(发动机控制模块)20。ECM20是具有运算处理装置21和存储装置22的电子控制装置或处理电路。在存储装置22中存储有发动机控制用的程序、数据。运算处理装置21通过执行从存储装置22读取的程序来实施发动机控制用的各种处理。
[0021]在ECM20上连接有用于掌握发动机10的运转状态的各种传感器。与ECM20连接的传感器包括空气流量计23、水温传感器24、进气温度传感器25以及曲柄转角传感器26。空气流量计23是对进气通路14内的进气流量进行检测的传感器，水温传感器24是对发动机10的冷却水温进行检测的传感器。进气温度传感器25是对进气通路14内的进气的温度进行检测的传感器，曲柄转角传感器26是对发动机10的输出轴即曲柄轴的旋转相位进行检测的传感器。ECM20基于曲柄转角传感器26的检测结果来求出发动机10的转速即发动机转速。并且，ECM20基于进气流量、发动机转速等来求出各气缸11的进气的填充率即发动机负荷率。
[0022]ECM20基于那些传感器的检测结果来进行氢气喷射阀12的氢气喷射控制、点火装置13的点火时期控制、节流阀14A的开度控制等发动机控制。ECM20作为发动机控制的一环而进行第一喷水阀18以及第二喷水阀19的喷水控制。
[0023]<喷水控制>
[0024]接下来，说明ECM20实施的喷水控制的详细内容。在使用汽油等液体燃料的发动机的情况下，通过燃料的气化潜热来对气缸内进行冷却。相对于此，在喷射氢气的发动机10的情况下，不进行基于燃料的气化潜热的冷却，因此与使用液体燃料的发动机的情况相比，气缸11内变成高温，容易发生早燃等异常燃烧。因此，在发动机10中，通过第一喷水阀18以及第二喷水阀19喷射的水的气化潜热来对气缸11内进行冷却。
[0025]图3中示出了ECM20执行的喷水控制例程的流程图。ECM20在发动机10的运转中每既定的控制周期重复执行本例程。该喷水控制例程例如针对各气缸11按照每发动机10的一个燃烧循环来执行。
[0026]开始本例程后，ECM20首先在步骤S100中基于发动机10的运转状态来运算要求喷水量QS。在本实施方式的情况下，ECM20基于发动机转速以及发动机负荷率来运算要求喷水量QS。ECM20将为了使气缸11内冷却成能够避免异常燃烧的温度而需要的喷水的量作为要求喷水量QS的值来运算。例如，ECM20在通过气缸11内的燃烧而产生的每单位时间的热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种发动机的控制装置，其中，所述发动机具有：气缸；多个进气口，与所述气缸连接；进气阀，与所述多个进气口中的各个进气口分别对应，构成为选择性地容许以及切断对应的进气口与所述气缸的连通；以及喷水阀，设置于所述多个进气口中的各个进气口，构成为向对应的进气口内喷水，所述控制装置构成为，按照所述多个进气口中的各个进气口来选择性地执行仅在所述进气阀的开阀期间使所述喷水阀喷水的同步喷射和在所述进气阀的闭阀期间使所述喷水阀喷水的非同步喷射，所述控制装置构成为，在执行成为所述多个进气口中含有实施所述同步喷射的进气口和实施所述非同步喷射的进气口的状态的同步/非同步混合喷射时，进行对实施所述非同步喷射的进气口进行切换的切换处理。2.根据权利要求1所述的发动机的控制装置，其中，所述切换处理是每当实施一次喷水时对实施所述非同步喷射的进气口进行切换的处理。3.根据权利要求1所述的发动机的控制装置，其中，所述切换处理是每当同一进气口中的所述非同步喷射的连续实施次数达到既定的次数时对实施所述非同步喷射的进气口进行切换的处理。4.根据权利要求1所述的发动机的控制装置，其中，所述控制装置构成为进行推定处理，所述推定处理推定对于所述多个进气口各自的壁面的水附着量，所述切换处理是在对于正在实施所述非同步喷射的进气口的所述水附着量的推定值为既定阈值以上时对实施所述非同步喷射的进气口进行切换的处理。5.根据权利要求1～4中任一项所述的发动机的控制装置，其中，所述控制装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木雄贵，土屋富久，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：