内燃机的燃烧产物生成量推断装置、淀积物剥离量推断装置、淀积物堆积量推断装置以及燃料喷射控制装置制造方法及图纸

技术编号:8327400 阅读:165 留言:0更新日期:2013-02-14 13:04
本发明专利技术涉及一种淀积物剥离量推断装置,其在具备燃料喷射阀(22)的内燃机(10)中,通过计算堆积在喷孔入口区域内的燃烧产物中剥离的燃烧产物的量即入口淀积物剥离量、和堆积在喷孔出口区域内的燃烧产物中剥离的燃烧产物的量即出口淀积物剥离量,从而对入口淀积物剥离量和出口淀积物剥离量进行推断。在本发明专利技术中,根据堆积在喷孔入口区域内的燃烧产物的量、即入口淀积物堆积量来计算入口淀积物剥离量,并根据堆积在喷孔出口区域内的燃烧产物的量、即出口淀积物堆积量来计算出口淀积物剥离量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃机的燃烧产物生成量推断装置、淀积物剥离量推断装置、淀积物堆积量推断装置、以及燃料喷射控制装置。
技术介绍
已知一种以燃料被直接喷射至燃烧室内的方式而配置燃料喷射阀的内燃机。此外,还已知如下内容,即,在这种内燃机中,生成有燃烧产物(即,与燃料的燃烧相关而生成的物质),且该燃烧产物堆积在喷孔区域(即,由燃料喷射阀的燃料喷射孔内部的区域、和燃料喷射孔外部的区域且燃料喷射孔的入口附近的区域、以及燃料喷射孔外部的区域且燃料喷射孔的出口附近的区域组成的区域)的燃料喷射阀壁面(以下,将该壁面称为“喷孔壁面”)上。而且,当燃烧产物以此方式堆积在喷孔壁面上时,有时会出现如下情况,即,即使将用于使燃料喷射阀喷射预期的量的燃料的指令发给燃料喷射阀,也无法从燃料喷射阀喷射预期的量的燃料。而且,当无法从燃料喷射阀喷射预期的量的燃料时,有时会出现内燃机的输出特性以及排气特性下降的情况。因此,在专利文献1所记载的内燃机的燃料喷射控制装置中,当堆积在喷孔壁面上的燃烧产物的量(以下,将堆积在喷孔壁面上的燃烧产物称为“淀积物”,将该淀积物的量称为“淀积物堆积量”)在基准量以上时,将对从燃料喷射阀的燃料喷射进行控制,以使淀积物从喷孔壁面上剥离。另外,在专利文献1所记载的燃料喷射装置中,为了判断是否应该使淀积物从喷孔壁面上剥离,而使用了淀积物堆积量。因此,在专利文献中,需要对淀积物堆积量进行推断。在此,在将从燃料喷射阀实际喷射的燃料的量称为实际燃料喷射量,将作为从燃料喷射阀喷射的燃料而被要求的量称为要求燃料喷射量,将为了在淀积物堆积量为零时使要求燃料喷射量的燃料从燃料喷射阀喷射而发给燃料喷射阀的指令值称为燃料喷射指令值时,在专利文献1中,根据当淀积物堆积在喷孔壁面上时实际燃料喷射量将相对于要求燃料喷射量而减少、并且淀积物堆积量越多则实际燃料喷射量将越相对于要求燃料喷射量而减少的见解,从而当实际燃料喷射量少于要求燃料喷射量时,根据实际燃料喷射量与要求燃料喷射量之间的差而推断出淀积物堆积量。另外,此时,推断出实际燃料喷射量与要求燃料喷射量之间的差越大则淀积物堆积量越多。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-275100号公报专利文献2:日本特开2010-65537号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而,根据本申请的专利技术者的研究,明确了以下内容,即,通过燃料中的金属成分(例如,锌、钙、镁等)与燃烧气体发生反应,从而生成由金属成分形成的燃烧产物,并且,在喷孔入口区域(即,燃料喷射孔的入口附近的喷孔区域)内,例如生成碳酸盐及草酸盐等的燃烧产物,另一方面,在喷孔出口区域(即,燃料喷射孔的出口附近的喷孔区域)内,例如生成低级羧酸盐等的燃烧产物。而且,根据本申请的专利技术者的研究,判明了如下内容,即,堆积在喷孔入口区域的淀积物(以下,将该淀积物称为“入口淀积物”)对燃料喷射(即,从燃料喷射阀的燃料的喷射)造成的影响、和堆积在喷孔出口区域的淀积物(以下,将该淀积物称为“出口淀积物”)对燃料喷射造成的影响相互不同。因此,为了将与燃料喷射相关的特性维持为所需的特性,需要将这种影响区分为喷孔入口区域和喷孔出口区域而进行掌握。即,需要针对每个淀积物堆积的区域而对这种影响进行掌握。而且,为了针对每个区域而对这种影响进行掌握,需要针对每个区域而对淀积物堆积量进行掌握。即,需要分别对入口淀积物的堆积量和出口淀积物的堆积量各自进行掌握。而且,由于在内燃机运行中(即,内燃机的运行过程中)不断生成燃烧产物,因此为了掌握入口淀积物堆积量和出口淀积物堆积量,需要对在喷孔入口区域内不断生成的燃烧产物的量(以下,将该量称为“入口燃烧产物生成量”)和在喷孔出口区域内不断生成的燃烧产物的量(以下,将该量称为“出口燃烧产物生成量”)进行推断。此外,如果在内燃机运行中不断生成的燃烧产物全部堆积在喷孔壁面上,且一度堆积在喷孔壁面上的燃烧产物(即,淀积物)不会从喷孔入口壁面和喷孔出口壁面上剥离,则能够从入口燃烧产物生成量以及出口燃烧产物生成量求取入口淀积物堆积量以及出口淀积物堆积量。然而,实际上,在不断生成燃烧产物的期间,淀积物有时也会从喷孔入口壁面或喷孔出口壁面上剥离。因此,为了掌握入口淀积物堆积量以及出口淀积物堆积量,需要对喷孔入口区域内的淀积物的剥离量和喷孔出口区域内的淀积物的剥离量进行推断。因此,本专利技术的目的在于,针对每个区域对燃烧产物生成量进行推断,针对每个区域对淀积物剥离量进行推断,且针对每个区域对淀积物堆积量进行推断。用于解决课题的方法本申请的专利技术涉及一种燃烧产物生成量推断装置,其在具备燃料喷射阀的内燃机中,通过计算入口燃烧产物生成量和出口燃烧产物生成量,从而对入口燃烧产物生成量和出口燃烧产物生成量进行推断,所述入口燃烧产物生成量为,在喷孔入口区域内因燃料的燃烧而生成的燃烧产物的量,所述喷孔入口区域由燃料喷射阀的燃料喷射孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的入口的区域、和燃料喷射孔外部的区域且燃料喷射孔的入口附近的区域构成;所述出口燃烧产物生成量为,在喷孔出口区域内因燃料的燃烧而生成的燃烧产物的量,所述喷孔出口区域由燃料喷射阀的燃料喷射孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的出口的区域、和燃料喷射孔外部的区域且燃料喷射孔的出口附近的区域构成。而且,在本专利技术中,分别求取喷孔入口区域的温度和喷孔出口区域的温度。而且,根据喷孔入口区域的温度来计算入口燃烧产物生成量,且根据喷孔出口区域的温度来计算出口燃烧产物生成量。根据本专利技术,能够以区分为燃料喷射孔的入口周边的区域(即,喷孔入口区域)和燃料喷射孔的出口周边的区域(即,喷孔出口区域)的方式而对燃烧产物生成量进行推断。即,根据本专利技术,能够针对每个区域而对燃烧产物生成量进行推断。此外,本申请的其他专利技术涉及一种淀积物剥离量推断装置,其在具备燃料喷射阀的内燃机中,通过计算入口淀积物剥离量和出口淀积物剥离量,从而对入口淀积物剥离量和出口淀积物剥离量进行推断,所述入口淀积物剥离量为,堆积在喷孔入口区域内的燃烧产物中剥离的燃烧产物的量,所述喷孔入口区域由燃料喷射阀的燃料喷射孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的入口的区域、和燃料喷射孔外部的区域且燃料喷射孔的入口附近的区域构成;所述出口淀积物剥离量为,堆积在喷孔出口区域内的燃烧产物中剥离的燃烧产物的量,所述喷孔出口区域由燃料喷射阀的燃料喷射孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的出口的本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃烧产物生成量推断装置,其在具备燃料喷射阀的内燃机中,通
过计算入口燃烧产物生成量和出口燃烧产物生成量,从而对入口燃烧产物生成
量和出口燃烧产物生成量进行推断,所述入口燃烧产物生成量为,在喷孔入口
区域内因燃料的燃烧而生成的燃烧产物的量,所述喷孔入口区域由燃料喷射阀
的燃料喷射孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的入口的区域、和燃料喷射孔外部
的区域且燃料喷射孔的入口附近的区域构成;所述出口燃烧产物生成量为,在
喷孔出口区域内因燃料的燃烧而生成的燃烧产物的量,所述喷孔出口区域由燃
料喷射阀的燃料喷射孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的出口的区域、和燃料喷
射孔外部的区域且燃料喷射孔的出口附近的区域构成,其中,
所述燃烧产物生成量推断装置分别求取喷孔入口区域的温度和喷孔出口
区域的温度,并根据喷孔入口区域的温度来计算入口燃烧产物生成量,且根据
喷孔出口区域的温度来计算出口燃烧产物生成量。
2.一种淀积物剥离量推断装置,其在具备燃料喷射阀的内燃机中,通过
计算入口淀积物剥离量和出口淀积物剥离量,从而对入口淀积物剥离量和出口
淀积物剥离量进行推断,所述入口淀积物剥离量为,堆积在喷孔入口区域内的
燃烧产物中剥离的燃烧产物的量,所述喷孔入口区域由燃料喷射阀的燃料喷射
孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的入口的区域、和燃料喷射孔外部的区域且燃
料喷射孔的入口附近的区域构成;所述出口淀积物剥离量为,堆积在喷孔出口
区域内的燃烧产物中剥离的燃烧产物的量,所述喷孔出口区域由燃料喷射阀的
燃料喷射孔内部的区域且靠近燃料喷射孔的出口的区域、和燃料喷射孔外部的
区域且燃料喷射孔的出口附近的区域构成,其中,
所述淀积物剥离量推断装置根据堆积在喷孔入口区域内的燃烧产物的量、
即入口淀积物堆积量来计算入口淀积物剥离量,并根据堆积在喷孔出口区域内
的燃烧产物的量、即出口淀积物堆积量来计算出口淀积物剥离量。
3.一种淀积物堆积量推断装置,其通过计算堆积在所述喷孔入口区域内
的燃烧产物的量即入口淀积物堆积量、和堆积在所述喷孔出口区域内的燃烧产
物的量即出口淀积物堆积量,从而对入口淀积物堆积量和出口淀积物堆积量进
行推断,其中,
所述淀积物堆积量推断装置通过从由权利要求1所述的燃烧产物生成量推
断装置计算出的入口燃烧产物生成量中,减去由权利要求2所述的淀积物剥离

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【专利技术属性】
技术研发人员:池本雅里
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:
国别省市:

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