УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F02D41/00 F02D41/12 F02D41/14 F02D41/30 

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания.

2. Описание предшествующего уровня техники

[0002] Технология, относящаяся к управлению двигателем внутреннего сгорания, который оснащен устройством рециркуляции отработавших газов, раскрыта, например, в опубликованной заявке на патент Японии №2010-53716 (JP 2010-53716 А). В соответствии с этой технологией, осуществляется переключение форм горения на послойное горение в случае, когда объем рециркуляционных отработавших газов в рабочем состоянии непосредственно перед замедлением равен или больше, чем заранее заданное значение в момент перехода к действию замедления двигателя внутреннего сгорания во время выполнения рециркуляции отработавших газов. Во время послойного горения топлива сопротивление противодействию рециркуляционных отработавших газов повышается таким образом, что топливо распределяется так, что высокая концентрация топлива образуется вблизи свечи зажигания. Затем нестабильность горения в виде пропусков зажигания подавляется даже в случае, когда количество остаточных рециркуляционных отработавших газов велико.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0003] Описанная выше технология имеет определенный эффект подавления возникновения пропусков зажигания в случае, когда доля рециркуляционных отработавших газов высока. В зависимости от условий эксплуатации двигателя внутреннего сгорания, тем не менее, также рассматривается осуществление управления при высоком значении доли рециркуляционных отработавших газов, при котором может использоваться только послойное горение. В этом случае высокая температура в цилиндре и тому подобное становится эффективным средством для дополнительного повышения сопротивления противодействию рециркуляционных отработавших газов. Хотя увеличение количества воздуха в цилиндре рассматривается в качестве способа повышения температуры в цилиндре, когда внимание сосредоточено на процессе управления для простого увеличения количества воздуха в цилиндре для недопущения ухудшения сгорания, возникает проблема, которая заключается в том, что запрос на уменьшение крутящего момента не удовлетворяется, и чувство замедления не возникает.

[0004] Настоящее изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания, которое позволяет подавить ухудшение качества горения без ухудшения ощущения замедления в отношении запроса на уменьшение крутящего момента во время введения рециркуляционных отработавших газов.

[0005] Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения имеет следующую конфигурацию. Двигатель внутреннего сгорания включает в себя устройство регулировки количества воздуха, устройство подачи топлива и устройство рециркуляции отработавших газов. Устройство регулировки количества воздуха регулирует количество воздуха, поступающего в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания. Устройство подачи топлива подает топливо в камеру сгорания. Устройство рециркуляции отработавших газов регулирует долю рециркуляционных отработавших газов, при этом доля рециркуляционных отработавших газов представляет собой долю выхлопных газов в воздухе, поступающем в камеру сгорания. Двигатель внутреннего сгорания сконфигурирован для выполнения режима на основании первого воздушно-топливного отношения и выполнения режима на основании второго воздушно-топливного отношения, более бедного, чем первое воздушно-топливное отношение, путем регулирования количества воздуха посредством устройства регулировки и устройства подачи топлива. Устройство управления включает в себя электронный блок управления. Электронный блок управления сконфигурирован для выполнения управления переключением режима работы посредством: i) выполнения режима на основании первого воздушно-топливного отношения, в случае, когда электронный блок управления уменьшает количество воздуха, поступающего в камеру сгорания, в ответ на запрос на уменьшение крутящего момента на заранее заданную величину, и уменьшает долю рециркуляционных отработавших газов путем регулировки устройства рециркуляции отработавших газов, и когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов, которая является самой последней долей рециркуляционных отработавших газов перед направлением запроса на уменьшение крутящего момента, ниже первого порогового значения, и ii) выполнения режима послойного горения на основании второго воздушно-топливного отношения в случае, когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов равна или выше, чем первое пороговое значение.

[0006] В соответствии с устройством управления, описанным выше, управление переключением режима работы выполняется в случае, когда количество воздуха уменьшается, и доля рециркуляционных отработавших газов уменьшается в ответ на запрос на уменьшение крутящего момента для двигателя внутреннего сгорания. Во время управления переключением режима работы режим на основании первого воздушно-топливного отношения выполняется в случае, когда непосредственно перед запросом на уменьшение крутящего момента непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов является более низкой, чем первое пороговое значение, и выполняется режим послойного горения на основании второго воздушно-топливного отношения, которое является более обедненным, чем первое воздушно-топливное отношение, в том случае, когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов равна или выше, чем первое пороговое значение. Во время выполнения режима послойного горения образуется плотная воздушно-топливная смесь в непосредственной близости от свечи зажигания, и, таким образом, соответствующее воспламенение и горение могут быть обеспечены даже, когда воздушно-топливное отношение становится обедненным воздушно-топливным отношением. Соответственно, режим послойного горения на основании второго воздушно-топливного отношения вызывает некоторое увеличение количества воздуха в цилиндре без ущерба для стабильности горения, таким образом, температура в цилиндре может быть повышена. Кроме того, второе воздушно-топливное отношение, скорее всего, удовлетворяет запрос на уменьшение крутящего момента, так как это воздушно-топливное отношение является более бедным, чем первое воздушно-топливное отношение. Следовательно, в соответствии с описанным ранее устройством управления, ухудшение качества горения во время введения рециркуляционных отработавших газов, может быть подавлено без ухудшения мониторинга процесса замедления.

[0007] В устройстве управления, описанном выше, первое воздушно-топливное отношение может быть теоретическим воздушно-топливным отношением.

[0008] В соответствии с устройством управления, описанном выше, осуществляется режим послойного горения на основании обедненного воздушно-топливного отношения, которое является более обедненным, чем теоретическое воздушно-топливное отношение, в случае, когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов превышает первое пороговое значение. Послойное горение на основании обедненного воздушно-топливного отношения является эффективным способом усиления эффекта, направленного на предотвращение ухудшения процесса горения, но большой объем NOx высвобождается при послойном горении на основании обедненного воздушно-топливного отношения. Соответственно, если осуществляется горение на основании обедненного воздушно-топливного отношения в любое время, то достичь желаемого результата невозможно в конфигурации системы, предполагающей теоретическое воздушно-топливное отношение. В соответствии с устройством управления, описанном выше, горение выполняется на основании теоретического воздушно-топливного отношения в области, где доля рециркуляции отработавших газов является низкой и, таким образом, ухудшение качества горения и ухудшение состава отработавших газов может быть подавлено одновременно путем применения эффективного трехкомпонентного катализатора или тому подобного.

[0009] В устройстве управления, описанном выше, электронный блок управления может быть сконфигурирован для: iii) выполнения режима послойного горения в случае, когда выполняется режим на основании первого воздушно-топливного отношения при управлении переключением режима работы, и где непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов равна или выше, чем второе пороговое значение, и ниже первого порогового значения, и iv) выполнения режима однородного горения в случае, когда непосредственно предшествующая доли рециркуляционных отработавших газов ниже второго порогового значения.

[0010] В соответствии с устройством управления, описанном выше, выполняется режим послойного горения в том случае, когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов равна или выше, чем второе пороговое значение, и ниже первого порогового значения, и выполняется режим однородного горения в случае, когда непосредственно предшествующая доли рециркуляционных отработавших газов ниже второго порогового значения. Послойное горение имеет более высокий уровень устойчивости к рециркуляционным отработавшим газам, чем горение однородной смеси. В соответствии с устройством управления, описанном выше, переключение между формами горения осуществляется в соответствии с непосредственно предшествующим значением доли рециркуляционных отработавших газов и, таким образом, ухудшение качества горения во время введения рециркуляционных отработавших газов может быть подавлено посредством повышения устойчивости к рециркуляционным отработавшим газам.

[0011] В устройстве управления, описанном выше, запрос на уменьшение крутящего момента может включать в себя запрос, в котором величина замедления, рассчитанная из величины нажатия педали акселератора двигателя внутреннего сгорания, равна или выше, чем заранее заданное пороговое значение.

[0012] В соответствии с устройством управления, описанном выше, осуществляется запрос на уменьшение крутящего момента на заранее заданную величину в случае, когда величина замедления, определяемая из величины нажатия педали акселератора, равна или выше, чем заранее заданное пороговое значение. Следовательно, в соответствии с устройством управления, описанном выше, переключение между воздушно-топливными отношениями или формами горения, может быть подавлено в случае, когда величина замедления является низкой и устойчивость к рециркуляционным отработавшим газам не должна быть повышена.

[0013] В устройстве управления, описанном выше, электронный блок управления может быть сконфигурирован для управления устройством зажигания таким образом, что момент зажигания дополнительно запаздывает по сравнению с оптимальным моментом зажигания в случае, когда выполняется режим послойного горения при управлении переключением режима работы.

[0014] В соответствии с устройством управления, описанном выше, момент зажигания дополнительно запаздывает по сравнению оптимальным моментом зажигания в случае, когда непосредственно предшествующая доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед осуществлением запроса на уменьшение крутящего момента превышает второе пороговое значение. После того, как момент зажигания изменяется в направлении запаздывания, количество воздуха, которое требуется для генерации того же крутящего момента, увеличивается. Следовательно, в соответствии с устройством управления, описанном выше, количество воздуха в цилиндре может быть дополнительно увеличено без увеличения сгенерированного крутящего момента и, таким образом, сопротивление рециркуляционным отработавшим газам может быть дополнительно повышено посредством дополнительного повышения температуры.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0015] Признаки, преимущества, а также техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы и на которых:

Фиг. 1 представляет собой чертеж, иллюстрирующий схематическую конфигурацию системы, в которой установлено устройство управления в двигателе внутреннего сгорания согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 2 представляет собой временную диаграмму, иллюстрирующую изменения от времени степени открытия дроссельной заслонки, эффективности наполнения и доли рециркуляционных отработавших газов во время замедления;

Фиг. 3 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость доли рециркуляционных отработавших газов на границе воспламенения от воздушно-топливного отношения;

Фиг. 4 представляет собой график, иллюстрирующий зависимость давления в цилиндре и температуры в цилиндре от угла поворота коленчатого вала;

Фиг. 5 представляет собой временную диаграмму, иллюстрирующую изменения от времени различных количественных показателей во время замедления;

Фиг. 6 показывает график, иллюстрирующий коэффициент изменения идентичного среднего эффективного давления (PI) в зависимости от доли рециркуляционных отработавших газов при различных режимах работы;

Фиг. 7 показывает блок-схему, иллюстрирующую процесс, который выполняется посредством ЭБУ 50 в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 представляет собой временную диаграмму, иллюстрирующую изменения от времени различных количественных показателей во время замедления; и

Фиг. 9 показывает блок-схему, иллюстрирующую процесс, который выполняется посредством ЭБУ 50 в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0016] Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. В случае, когда числовые значения чисел, количества, объемов, диапазонов и тому подобное упоминаются в нижеследующих вариантах осуществления соответствующих элементов, настоящее изобретение не ограничивается числами, за исключением случая, когда численное значение конкретно определено и в случае, когда указаны численные значения, очевидно, определены в принципе. Структуры, этапы и тому подобное, описанное в следующих вариантах осуществления, не обязательно являются существенными для данного изобретения, за исключением случая, когда структуры, этапы и тому подобное очевидно являются существенными для данного изобретения и в случае, когда они указаны явно, в принципе. Одни и те же ссылочные позиции будут использоваться для обозначения элементов, общих для всех чертежей, и излишнее описание будет опущено.

[0017] Фиг. 1 представляет собой чертеж, иллюстрирующий схематическую конфигурацию системы, в которой установлен двигатель внутреннего сгорания (далее именуемый просто двигателем), в котором применено устройство управления согласно варианту 1 осуществления настоящего изобретения. Двигатель 10, который показан на фиг. 1, представляет собой четырехтактный поршневой двигатель с искровым зажиганием. Более конкретно, двигатель 10 снабжен четырьмя цилиндрами 2, которые размещены последовательно друг за другом, клапаном 4 впрыска топлива, расположенным в цилиндре, и свечами 6 зажигания, установленными в каждой из камер сгорания соответствующих цилиндров 2. Клапаны 4 впрыска топлива, расположенные в цилиндрах, впрыскивают топливо непосредственно в камеры сгорания, а свечи 6 зажигания осуществляют зажигание воздушно-топливной смеси в камерах сгорания.

[0018] Двигатель 10 снабжен впускным патрубком 12 для подачи воздуха в камеры сгорания соответствующих цилиндров 2. Воздушный фильтр 14 прикреплен на впускной стороне впускного патрубка 12. Измеритель 16 потока воздуха присоединен к впускному патрубку 12 на выпускной стороне воздушного фильтра 14. Измеритель 16 потока воздуха выдает сигнал в соответствии со скоростью потока воздуха, который всасывается во впускной патрубок 12. Выпускная сторона впускного патрубка 12 соединена с камерами сгорания соответствующих цилиндров 2 через уравнительный бачок 18 и впускной коллектор 20.

[0019] Компрессор 22а турбонагнетателя 22 размещен на выпускной стороне измерителя 16 потока воздуха на впускном патрубке 12. Промежуточный охладитель 24 для охлаждения всасываемого воздуха, который нагнетается компрессором 22а, размещается ниже по потоку от компрессора 22а на впускном патрубке 12. Клапан 26 дроссельной заслонки для регулировки количества воздуха, который подается в двигатель 10, размещен ниже по потоку от промежуточного охладителя 24 на впускном патрубке.

[0020] Двигатель 10 снабжен выпускным патрубком 30 для выпуска отработавших газов. Один конец выпускного патрубка 30 соединен с камерами сгорания соответствующих цилиндров 2 через выпускной коллектор 28. Турбина 22b турбонагнетателя 22 находится в середине выпускного патрубка 30. Первичный катализатор (далее именуемый «П/К») 32 размещен на выпускной стороне турбины 22b на выпускном патрубке 30. Первичный катализатор 32 представляет собой так называемый трехкомпонентный каталитический нейтрализатор. Первичный катализатор 32 эффективно удаляет три компонента НС, СО и NOx, содержащиеся в выхлопных газах, фактически, до теоретического воздушно-топливного отношения.

[0021] Кроме того, двигатель 10 снабжен устройством 36 рециркуляции отработавших газов, которое обеспечивает отвод части выхлопных газов в цилиндры. Устройство 36 рециркуляции отработавших газов имеет патрубок 38 рециркуляции отработавших газов. Одна оконечность патрубка 38 рециркуляции отработавших газов соединена с выпускным патрубком 30 с выпускной стороны от первичного катализатора 32, и другая оконечность патрубка 38 рециркуляции отработавших газов соединена с впускным патрубком 12 между измерителем 16 потока воздуха и компрессором 22а. Клапан 40 рециркуляции отработавших газов для открывания или закрывания патрубка 38 рециркуляции отработавших газов расположен в середине патрубка 38 рециркуляции отработавших газов. Другими словами, устройство 36 рециркуляции отработавших газов сконфигурировано как так называемое устройство рециркуляции отработавших газов с контуром низкого давления (КНД-РВГ), которое вводит рециркуляционные отработавшие газы во впускной патрубок с впускной стороны от компрессора 22а.

[0022] Система двигателя согласно данному варианту осуществления снабжена электронным блоком управления (ЭБУ) 50. Блок ЭБУ 50 представляет собой устройство управления, которое осуществляет общее управление системой двигателя в целом. Устройство управления согласно настоящему изобретению выполнено как функция блока ЭБУ 50.

[0023] Блок ЭБУ 50 принимает и обрабатывает сигналы датчиков системы двигателя. В дополнение к измерителю 16 потока воздуха, описанному выше, в качестве датчиков присоединены датчик 52 скорости вращения, датчик 54 степени открытия акселератора и т.п. Датчик 52 скорости вращения определяет скорость вращения коленчатого вала, датчик 54 степени открытия акселератора выдает сигнал в соответствии со степенью открытия клапана, управляемого педалью акселератора. Блок ЭБУ 50 управляет каждым исполнительным механизмом в соответствии с заранее заданной программой управления путем обработки соответствующих полученных сигналов датчиков. Исполнительные механизмы, управляемые блоком ЭБУ 50, включают клапан 4 впрыска топлива, расположенный в цилиндре, свечи 6 зажигания, клапан 26 дроссельной заслонки и клапан 40 рециркуляции отработавших газов, описанный выше. Хотя ряд исполнительных устройств и датчиков, отличных от тех, которые показаны на чертеже, также подключены к блоку ЭБУ 50, их описание будет опущено в данном описании.

[0024] Далее будет приведено описание работы системы в соответствии с этим вариантом 1 осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи. Управление двигателем, которое выполняются блоком ЭБУ 50, включают в себя управление процессом горения для управления распределением топлива в камерах сгорания, управление воздушно-топливным отношением для контроля рабочего воздушно-топливного отношения и управление рециркуляцией отработавших газов для управления долей рециркуляционных отработавших газов.

[0025] Во время управления процессом горения осуществляется переключение между режимом однородного горения и режимом послойного горения. Режим однородного горения представляет собой процесс горения, при котором образуется и сгорает однородная воздушно-топливная смесь в камерах сгорания, и режим послойного горения является режимом, при котором образуется и сжигается плотный слой воздушно-топливной смеси в непосредственной близости от свечи 6 зажигания. Во время режима однородного горения работа выполняется посредством впрыска топлива из клапана 4 впрыска топлива, расположенного в цилиндре, в такте впуска. Затем топливо, которое впрыскивается из клапана 4 впрыска топлива в цилиндр, в достаточной степени распыляется и равномерно смешивается с воздухом до момента воспламенения.

[0026] Во время режима послойного горения, работа выполняется посредством впрыска топлива из клапана 4 впрыска топлива, расположенного в цилиндре, в такте сжатия. Топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания во время такта сжатия, образует плотный слой воздушно-топливной смеси в непосредственной близости от свечи 6 зажигания. Во время режима послойного горения плотный слой воздушно-топливной смеси, который образуется в непосредственной близости от свечи 6 зажигания, поджигается и, таким образом, соответствующее воспламенение и горение может быть обеспечено даже в условиях работы, которые с вероятностью могут привести к нестабильному горению в режиме однородного горения (например, во время запуска холодного двигателя). Следовательно, достигается высокий уровень стабильности горения во время режима послойного горения.

[0027] В процессе управления воздушно-топливным отношением обеспечивается управление исполнительными механизмами, такими как клапан 26 дроссельной заслонки и клапан 4 впрыска топлива, расположенный в цилиндре, и выполняется переключение между режимом стехиометрического горения и режимом обедненного горения. Режим стехиометрического горения представляет собой режим работы, при котором осуществляется сжигание воздушно-топливной смеси, которое имеет теоретическое воздушно-топливное отношение (стехиометрическое), и режим обедненного горения обеспечивает горение воздушно-топливной смеси, которая имеет обедненное воздушно-топливное отношение, которое является более бедным, чем теоретическое воздушно-топливное отношение.

[0028] Во время управления рециркуляцией отработавших газов исполнительный механизм, например, клапан 26 дроссельной заслонки и клапан 40 рециркуляции отработавших газов, управляются посредством процесса управления с обратной связью таким образом, что количественное состояние, такое как фактическое значение доли рециркуляционных отработавших газов и фактический объем рециркуляционных отработавших газов, который имеет корреляцию с фактическим значением доли рециркуляционных отработавших газов, соответствуют целевому значению.

[0029] Далее будет приведено описание процесса замедления пропуска зажигания в момент введения рециркуляционных отработавших газов. Фиг. 2 представляет собой временную диаграмму, иллюстрирующую изменения во времени степени открытия дроссельной заслонки, эффективности наполнения и доли рециркуляционных отработавших газов во время замедления. В случае, когда на двигатель 10 поступает управляющая команда на значительное снижении крутящего момента с педали акселератора, например, степень открытия дроссельной заслонки уменьшается посредством регулировки клапана 26 дроссельной заслонки. Эффективность наполнения уменьшается, когда степень открытия дроссельной заслонки быстро уменьшается. В рабочей области, где эффективность наполнения низка, доля рециркуляционных отработавших газов, соответствующая пределу воспламенения, является низкой и, таким образом, целевая доля рециркуляционных отработавших газов уменьшается. Даже, когда целевая доля рециркуляционных отработавших газов снижается, тем не менее, фактическая доля рециркуляционных отработавших газов не сразу изменится. Это происходит из-за возникновения задержки отклика клапана 40 рециркуляционных отработавших газов, который регулирует долю рециркуляционных отработавших газов, и задержки отклика на величину доли рециркуляционных отработавших газов тракта от клапана 40 рециркуляционных отработавших газов до клапана 26 дроссельной заслонки. После того, как воздух, который имеет долю рециркуляционных отработавших газов, которая выше, чем целевая доля рециркуляционных отработавших газов, отсасывается в цилиндры из-за задержки отклика, доля рециркуляционных отработавших газов превышает предел воспламенения, и могут возникнуть пропуски зажигания, и двигатель может заглохнуть.

[0030] Не только снижение доли рециркуляционных отработавших газов, но и оптимизация воздушно-топливного отношения (A/F) или тому подобное, возможно для улучшения воспламеняемости в момент введения рециркуляционных отработавших газов. Фиг. 3 представляет собой график, иллюстрирующий предел воспламенения доли рециркуляционных отработавших газов по отношению к воздушно-топливному отношению. Как показано на этом графике, предел воспламенения доли рециркуляционных отработавших газов достигает максимума при незначительно богатом воздушно-топливном отношении, которое незначительно богаче, чем теоретическое воздушно-топливное отношение. В связи с этим предположительно выполняется режим стехиометрического послойного горения как способ избежать возникновения пропусков зажигания при замедлении в момент введения рециркуляционных отработавших газов. Режим стехиометрического послойного горения является формой режима, в котором выполняются режим послойного горения и режим стехиометрического горения. Во время режима стехиометрического послойного горения воздушно-топливное отношение в непосредственной близости от свечи 6 зажигания может быть незначительно богатым воздушно-топливным отношением, которое богаче, чем расчетное воздушно-топливное отношение и, таким образом, возникновение пропусков зажигания может быть подавлено посредством увеличения предела воспламенения доли рециркуляционных отработавших газов.

[0031] Возможное выполнение режима однородного горения на основании незначительно богатого воздушно-топливного отношения также рассматривается в качестве другого примера, с точки зрения повышения предела воспламенения доли рециркуляционных отработавших газов. В режиме однородного горения на основании незначительно богатого воздушно-топливного отношения, тем не менее, при равном количестве воздуха количество топлива становится больше, чем в режиме стехиометрического послойного горения, и, таким образом, крутящий момент увеличивается на эту величину. Соответственно, во время замедления, когда крутящий момент уменьшается до некоторого значения, как предполагается, например, количество воздуха в цилиндре увеличивается при выполнении режима стехиометрического послойного горения по сравнению с режимом однородного горения на основании незначительно богатого воздушно-топливного отношения при равном крутящем моменте. Как подробно описано ниже, воспламеняемость улучшается, когда количество воздуха в цилиндре возрастает. Соответственно, можно сказать, что режим стехиометрического послойного горения является более выгодным решением, чем режим однородного горения на основании незначительно богатого воздушно-топливного отношения, с точки зрения повышения предела воспламенения доли рециркуляционных отработавших газов.

[0032] Кроме того, рассматривается еще один способ улучшения воспламенения, при котором повышается температура воздушно-топливной смеси в момент зажигания, то есть, температура в цилиндре в верхней мертвой точке (ВМТ). Тем не менее, когда температура в цилиндре в ВМТ повышается на все время работы, то возникновение детонации становится все более и более вероятным и, таким образом, желательно повышать температуру в цилиндре в ВМТ только во время замедления.

[0033] Увеличение количества воздуха в цилиндре является эффективным средством для повышения температуры в цилиндре в верхней мертвой точке. Фиг. 4 представляет собой чертеж, иллюстрирующий зависимости давления в цилиндре и температуры в цилиндре от угла поворота коленчатого вала. Фиг. 5 представляет собой временную диаграмму, иллюстрирующую изменения от временив различных числовых параметров во время замедления. Сплошные линии на этих чертежах представляют собой случай, когда количество воздуха увеличивается в режиме обедненного горения, точечные линии на этих чертежах представляют собой режим стехиометрического горения, и штрихпунктирные (с одной точкой) линии на этих чертежах представляют собой случай, когда увеличивается количество воздуха в режиме стехиометрического горения.

[0034] Как показано на Фиг. 4, увеличение количества воздуха в цилиндре в режиме стехиометрического горения приводит к увеличению давления в цилиндре в ВМТ по сравнению со случаем без увеличения количества воздуха и, таким образом, температура в цилиндре возрастает в ВМТ. Тем не менее, так как увеличение количества воздуха в режиме стехиометрического горения вызывает увеличение генерируемого крутящего момента по сравнению со случаем без увеличения количества воздуха, как показано на фиг. 5, ощущение замедления во время замедления также ухудшается.

[0035] После того, как количество воздуха в цилиндре увеличивается в режиме обедненного горения, давление в цилиндре в верхней мертвой точке становится даже выше, чем в режиме стехиометрического горения, как показано на фиг. 4. Кроме того, так как воздушно-топливное отношение в режиме обедненного горения выше в отношении удельных теплоемкостей, чем воздушно-топливное отношение в режиме стехиометрического горения, то температура в цилиндре в ВМТ, в частности, становится особенно высокой в режиме обедненного горения. Кроме того, режим обедненного горения требует большего количества воздуха, чем режим стехиометрического горения, чтобы создавать один и тот же крутящий момент. Соответственно, если переключение с режима стехиометрического горения на режим обедненного горения выполняется во время замедления, то в цилиндре количество воздуха может также стать больше без увеличения генерируемого крутящего момента, чем в случае, когда поддерживается режим стехиометрического горения. Во время режима послойного горения воздушно-топливное отношение в непосредственной близости от свечи 6 зажигания может стать богаче, чем воздушно-топливное отношение во всей камере сгорания, как описано выше, и, таким образом, возникновение пропусков зажигания может быть подавлено за счет повышения предела воспламенения доли рециркуляционных отработавших газов.

[0036] Как видно из вышеизложенного, что так называемый режим обедненного послойного горения, в котором выполняются режим послойного горения и режим обедненного горения, является особенно эффективным способом улучшения воспламеняемости во время введения рециркуляционных отработавших газов без ухудшения ощущения замедления.

[0037] Когда режим обедненного горения часто выполняется в системе, которая снабжена трехкомпонентным катализатором, однако, возникает проблема, вызванная выделением NOx. Соответственно, необходимо обеспечить правильное использование режима обедненного послойного горения и режима стехиометрического послойного горения, описанных выше, в качестве контрмеры против пропуска зажигания при замедлении в момент введения рециркуляционных отработавших газов. Фиг. 6 показывает график, иллюстрирующий коэффициент изменения указанного среднего эффективного давления (PI) по отношению к доле рециркуляционных отработавших газов в различных режимах работы. Как видно из этого графика, сопротивление горению по отношению к доле рециркуляционных отработавших газов выше на порядок, чем в режиме стехиометрического однородного горения, режиме стехиометрического послойного горения и режиме обедненного послойного горения.

[0038] В системе, согласно этому варианту осуществления, управление переключением режимов работы для надлежащего использования трех вышеописанных режимов работы в соответствии с долей рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением выполняется в случае, когда направляется запрос на уменьшение крутящего момента на заранее заданную величину (запрос на замедление). Запрос на уменьшение крутящего момента на заранее заданную величину представляет собой запрос на замедление, что может привести к пропуску зажигания во время введения рециркуляционных отработавших газов, и может быть определено, например, посредством сравнения между величиной замедления, которая рассчитывается на основании величины нажатия педали акселератора и заранее заданного критерия. В данном случае, величина замедления, например, представляет собой значение, которое определяется как требуемая величина уменьшения крутящего момента в единицу времени (то есть производная крутящего момента). Заранее заданный критерий, описанный выше, например, представляет собой величину замедления, соответствующую пределу воспламенения, полученному на основании рабочего состояния.

[0039] Более конкретно, во время управления переключением режима работы режим работы переключается на режим обедненного послойного горения в случае, когда доля рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением относится к заранее заданному диапазону высокой доли рециркуляционных отработавших газов (например, 15% или выше) в случае замедления во время режима стехиометрической однородного горения, режим работы переключается на режим стехиометрического послойного горения в случае, когда доля рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением принадлежит к заранее заданному диапазону средней доли рециркуляционных отработавших газов (например, от 10% до 15%) в случае замедления во время режима стехиометрического однородного горения. Доля рециркуляционных отработавших газов, которая является границей между средней долей рециркуляционных отработавших газов и высокой долей рециркуляционных отработавших газов (первое пороговое значение), может быть установлена равной, например, верхнему предельному значению доли рециркуляционных отработавших газов, при котором не происходит пропуск зажигания при замедлении в режиме стехиометрического послойного горения. Затем, пропуск зажигания при замедлении во время введения рециркуляционных отработавших газов можно не допустить, и ухудшение качества выхлопа может быть предотвращено.

[0040] Кроме того, режим стехиометрического однородного горения поддерживается в случае, когда доля рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением относится к заранее заданному диапазону низкой доли рециркуляционных отработавших газов (например, менее чем на 10%), в случае, когда запрос на уменьшение крутящего момента на заранее заданную величину сделан в режиме стехиометрического однородного горения. Величина доли рециркуляционных отработавших газов, которая является границей между низкой долей рециркуляционных отработавших газов и средней долей рециркуляционных отработавших газов (второе пороговое значение) может быть установлена, например, как верхний предел доли рециркуляционных отработавших газов, при котором не происходит пропуск зажигания при замедлении в режиме стехиометрического однородного горения. В таком случае пропуск зажигания при замедлении из-за рециркуляционных отработавших газов может быть эффективно предотвращен.

[0041] Далее будет подробно описана конкретный процесс управления переключением режима работы на основе блок-схемы. Фиг. 7 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую процедуру для управления переключением режима работы, которая выполняется посредством блока ЭБУ 50 в соответствии с вариантом 1 осуществления настоящего изобретения. Процедура, показанная на фиг. 7, многократно выполняется в заранее определенном цикле процесса управления.

[0042] В процедуре, которая проиллюстрирована на фиг. 7, сначала определяется, истек или нет заранее заданный период времени после инициирования замедления (этап S10). В частности, определяется, истек или нет заранее заданный период времени после того, как направлен запрос на замедление. Заранее заданный период времени, например, является периодом продувки, который продолжается до продувки рециркуляционных отработавших газов после начала замедления. Заранее заданный период времени вычисляется по скорости вращения двигателя, которая определяется датчиком 52 скорости вращения, и по степени открытия клапана 40 рециркуляционных отработавших газов. Методы расчета заранее заданного промежутка времени не ограничены вышеуказанным, и время до продувки рециркуляционных отработавших газов может быть сохранено для каждой скорости вращения двигателя и доли рециркуляционных отработавших газов. В случае, когда определено на этапе S10, что замедление еще не начато или заранее заданный период времени не истек с момента начала замедления, как результат определения на этапе S10, определяется, что риск пропуска зажигания при замедлении отсутствует, и процедура переходит к этапу S16 (как описано ниже).

[0043] В случае, когда определено на этапе S10, что заранее заданный период времени еще не истек после начала замедления, то определяется, что существует риск пропуска зажигания при замедлении, и процедура переходит к следующему этапу (этап S11), в котором определяется, удовлетворяются ли два условия. Одним из этих двух условий является то, что режим работы непосредственно перед началом замедления является режимом однородного горения с рециркуляционными отработавшими газами, и другое из этих двух условий заключается в том, что отсечка подачи топлива (F/C) в этот момент не выполняется. При этом режим однородного горения с рециркуляционными отработавшими газами представляет собой режим однородного горения с введением рециркуляционных отработавших газов. В случае, когда определено, что одно или оба условия не удовлетворяются на этапе S11, то определяется, что риск пропуска зажигания при замедлении отсутствует, и процедура переходит к этапу S16 (как описано ниже). В случае, когда определяется, что оба условия удовлетворяются на этапе S11, то процедура переходит к следующему этапу (этап S12), на котором величина замедления вычисляется на основании параметров работы акселератора. В частности, уменьшение требуемого крутящего момента в течение заранее заданного периода времени (например, 100 мс) рассчитывается на основании сигнала датчика 54 угла открытия дроссельной заслонки. Затем целевая величина замедления вычисляется путем деления величины уменьшения требуемого крутящего момента на заранее заданный период времени. Этап S12 процедуры выполняется при первом выполнении процедуры после начала замедления. Этап S12 процедуры пропускается для последующих циклов в течение заранее заданного периода времени после начала замедления или этап S12 выполняется повторно только в том случае, когда вычисленная величина замедления превышает предыдущее значение. В случае, когда определено на этапе S10, что истек заранее заданный период времени с момента начала замедления, то вычисленная величина замедления на этапе S12 временно стирается и повторно вычисляется при первом после начала следующего замедления выполнении процедуры.

[0044] Затем определяется, превышает или равна величина замедления, вычисленная на этапе S12, заранее заданному критерию (этап S14). Заранее заданный критерий представляет собой значение для определения возможности пропуска зажигания, относящегося к замедлению. Заранее заданный критерий установлен, например, равным верхнему пределу величины замедления, при которой пропуск зажигания при замедлении вызывается выполнением режима стехиометрического однородного горения, даже когда доля рециркуляционных отработавших газов является высокой долей рециркуляционных отработавших газов (например, 15% или выше). В случае, когда определяют, как результат определения на этапе S14, что величина замедления ниже критерия, то определяется, что отсутствует риск пропуска зажигания при замедлении, и процедура переходит к следующему этапу (этап S16), на котором выполняется режим стехиометрического однородного горения.

[0045] В случае, когда определено на этапе S14, что величина замедления равна или выше критерия, то определяется, что существует риск пропуска зажигания при замедлении. Затем процедура переходит к следующему этапу (этап S18), в котором определяется, относится ли величина доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед торможением к заранее заданному диапазону низкой доли рециркуляционных отработавших газов (например, к диапазону менее 10%), В случае, когда определяют, как результат определения на этапе S18, что доля рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением относится к заранее заданному диапазону низкой доли рециркуляционных отработавших газов, то определяется, что риск пропуска зажигания при замедлении отсутствует даже в режиме однородного горения, и затем процесс переходит к этапу S16, и выполняется режим стехиометрического однородного горения.

[0046] В случае, когда определено на этапе S18, что значение доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением не принадлежит к диапазону низкой доли рециркуляционных отработавших газов, то определяется, что существует риск пропуска зажигания при замедлении в режиме однородного горения, и процедура переходит к следующему этапу (этап S20), на котором определяется, принадлежит ли или нет величина доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением к заранее заданному диапазону средней доли рециркуляционных отработавших газов (например, в диапазоне от 10% до 15%). В случае, когда определяют, как результат определения на этапе S20, что величина доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением относится к диапазону средней доли рециркуляционных отработавших газов, то режим работы переключается на режим стехиометрического послойного горения (этап S22). В случае, когда определено на этапе S20, что величина доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением не принадлежит к диапазону средней доли рециркуляционных отработавших газов, то определяется, что величина доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением относится к диапазону высокой доли рециркуляционных отработавших газов (например, 15% или выше). Затем процедура переходит к следующему этапу (этап S24), на котором выполняется режим обедненного послойного горения.

[0047] Посредством управления переключением режима работы в соответствии с описанной выше процедурой, пропуск зажигания может быть эффективно устранен без ощущения замедления при ухудшении условий во время выполнения замедления.

[0048] Настоящее изобретение не ограничено вариантом осуществления, описанным выше. На самом деле изобретение может быть осуществлено на практике после модификации в различных формах, без выхода за пределы объема настоящего изобретения. Например, изобретение может быть реализовано на -практике после выполнения модификации следующим образом.

[0049] В варианте 1 осуществления, описанном выше, приведено описание системы, которая снабжена устройством 36 рециркуляции отработавших газов, которое сконфигурировано, как КНД-РВГ устройство. Тем не менее, устройства рециркуляции отработавших газов, которые могут быть применены в этой системе, не ограничиваются КНД-РВГ устройством, и система может быть снабжена устройством рециркуляции отработавших газов с контуром высокого давления (КВД-РВГ), которое вводит рециркуляционные отработавшие газы к выпускной стороне компрессора 22а. Это также относится и к другому варианту осуществления, который будет описан ниже.

[0050] В варианте 1 осуществления, описанном выше, описывается система, в которой установлен первичный катализатор 32. Тем не менее, также можно применять конфигурацию, в которой установлен обедненный катализатор NOx на выпускной стороне первичного катализатора 32. Обедненный катализатор NOx представляет собой так называемый восстановительный катализатор поглощения NOx, и обеспечивает эффект накопления и высвобождения для поглощения NOx в случае, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа находится в заранее определенной обедненной области, и для высвобождения NOx в случае, когда воздушно-топливное отношение выхлопного газа находится в богатой области. Соответственно, данная конфигурация позволяет дополнительно не допустить истечения NOx во время обедненного режима. Это так же относится и к другому варианту осуществления, который также будет описан ниже.

[0051] В варианте 1 осуществления, описанном выше, описывается система, использующая клапан 4 впрыска топлива в цилиндр, который непосредственно впрыскивает топливо в камеру сгорания. Тем не менее, клапана впрыска топлива во впускном канале, который помещен во впускной канал, может быть использован в сочетании с клапаном 4 впрыска топлива, расположенным в цилиндре. В этом случае однородная воздушно-топливная смесь может быть сформирована в камере сгорания с помощью необходимого количества топлива, впрыскиваемого из клапана впрыска топлива во впускном канале без исключения в случае, когда, например, выполняется режим однородного горения. Кроме того, в случае, когда выполняется режим послойного горения, однородная воздушно-топливная смесь может быть сформирована в камере сгорания посредством некоторого необходимого количества топлива, впрыскиваемого из клапана впрыска топлива во впускном канале, и плотный слой воздушно-топливной смеси может образовываться в непосредственной близости от свечи 6 зажигания с помощью остальной части топлива, впрыскиваемого из клапана 4 впрыска топлива, расположенного в цилиндре. Это так же относится и к другому варианту осуществления, который будет также описан ниже.

[0052] В варианте 1 осуществления, описанном выше, наличие или отсутствие риска пропуска зажигания при замедлении определяется на основании величины замедления, рассчитанной по степени открытия дроссельной заслонки. Тем не менее, степень уменьшения требуемого крутящего момента и т.п. может быть использована в качестве параметра состояния, который имеет корреляцию с величиной замедления. Тоже самое относится и к другому варианту осуществления, который будет также описан ниже.

[0053] В варианте 1 осуществления, описанном выше, режим стехиометрического горения выполняется в случае, когда непосредственно предшествующая величина доли рециркуляционных отработавших газов находится в диапазоне средней доли рециркуляционных отработавших газов или низкой доли рециркуляционных отработавших газов, и режим обедненного горения выполняется в случае, когда непосредственно предшествующая величина доли рециркуляционных отработавших газов находится в диапазоне высокой доли рециркуляционных отработавших газов. Тем не менее, воздушно-топливное отношение, которое может быть реализовано во время управления воздушно-топливным отношением, не ограничивается этим. Другими словами, воздушно-топливное отношение в случае, когда непосредственно предшествующая величина доли рециркуляционных отработавших газов находится в диапазонах средней доли рециркуляционных отработавших газов или низкой доли рециркуляционных отработавших газов, не ограничивается теоретическим воздушно-топливным отношением, постольку воздушно-топливное отношение в случае, когда непосредственно предшествующая величина доли рециркуляционных отработавших газов находится в диапазоне высокой доли рециркуляционных отработавших газов, является более обедненным, чем воздушно-топливное отношение в случае, когда непосредственно предшествующая величина доли рециркуляционных отработавших газов находится в диапазонах средней доли рециркуляционных отработавших газов или низкой доли рециркуляционных отработавших газов. То же самое относится и к другому варианту осуществления, который также будет описан ниже.

[0054] В варианте 1 осуществления, описанном выше, доля рециркуляционных отработавших газов используется в качестве управляемого целевого параметра состояния. Тем не менее, количество рециркуляционных отработавших газов в рабочей области может быть использовано в качестве управляемого целевого параметра состояния. То же самое относится и к другому варианту осуществления, который будет также описан ниже.

[0055] В варианте 1 осуществления, описанном выше, устройство 36 рециркуляции отработавших газов соответствует устройству рециркуляции отработавших газов, клапан 4 впрыска топлива, расположенный в цилиндре, соответствует устройству подачи топлива, клапан 26 дроссельной заслонки соответствует устройству регулирования количества воздуха, блок ЭБУ 50 соответствует устройству управления, теоретическое отношение воздух-топливо соответствует первому воздушно-топливному отношению, обедненное воздушно-топливное отношение соответствует второму воздушно-топливному отношению, и величина доли рециркуляционных отработавших газов как граничное значение между диапазоном средней доли рециркуляционных отработавших газов и диапазоном высокой доли рециркуляционных отработавших газов соответствует первому пороговому значению. Дополнительно, в варианте 1 осуществления, описанном выше, управление переключением режима работы осуществляется посредством блока ЭБУ 50, который выполняет процедуру на этапе S20 и этапе S24 или процедуру на этапе S20 и этапе S22.

[0056] В варианте 1 осуществления, описанном выше, доля рециркуляционных отработавших газов, как граничащее значение между диапазоном низкой доли рециркуляционных отработавших газов и диапазоном средней доли рециркуляционных отработавших газов, соответствует второму пороговому значению. Кроме того, в варианте 1 осуществления, описанном выше, управление переключением режима работы осуществляется посредством блока ЭБУ 50, который выполняет процедуру на этапе S18 и этапе S16 или процедуру на этапе S18 и на этапах с S22 по S24.

[0057] Далее будет описан вариант 2 осуществления настоящего изобретения. Вариант 2 осуществления в соответствии с изобретением может быть реализован посредством аппаратной конфигурации, показанной на фиг. 1, и посредством выполнения процедуры, показанной на фиг. 9 (описан ниже), который выполняется с помощью блока ЭБУ 50.

[0058] В режиме послойного горения воздушно-топливное отношение в непосредственной близости от свечи зажигания является более богатым, чем итоговое воздушно-топливное отношение в цилиндре и, таким образом, сопротивление горению является сильным по отношению к запаздыванию момента зажигания. Соответственно, когда степень запаздывания момента зажигания увеличивается в режиме обедненного послойного горения и режиме стехиометрического послойного горения, количество воздуха в цилиндре может быть дополнительно увеличено, когда поддерживается уровень воспламеняемости.

[0059] В системе согласно варианту 2 осуществления, степень запаздывания времени зажигания увеличивается посредством снижения эффективности момента зажигания в случае, когда выполняются режим обедненного послойного горения и режим стехиометрического послойного горения во время замедления при введении рециркуляционных отработавших газов. Фиг. 8 представляет собой временную диаграмму, иллюстрирующую изменения от времени различных параметров во время замедления. На этой фигуре сплошные линии представляют случай, когда эффективность момента зажигания снижена и режим работы переключается на режим обедненного послойного горения во время замедления, штрихпунктирные с одной точкой линии представляют случай, когда режим работы переключается на режим обедненного послойного горения во время замедления, точечные линии представляют случай, когда поддерживается режим стехиометрического однородного горения во время замедления, и пунктирные с двумя точками линии представляют собой случай, когда количество воздуха увеличивается в режиме стехиометрического однородного горения во время замедления. Эффективность момента зажигания означает отношение крутящего момента, который фактически выводится, к крутящему моменту, который может быть выработан, когда момент зажигания является оптимальным временем зажигания, и имеет максимальное значение, равное 1, когда момент зажигания является оптимальным временем зажигания. В принципе, оптимальное время зажигания означает минимальное опережение для лучшего крутящего момента (оптимальный момент зажигания ОМЗ). В случае, когда определен момент зажигания для отслеживания детонации, оптимальный момент зажигания означает один из двух моментов: ОМЗ и момент зажигания для отслеживания детонации, который дополнительно запаздывает. Другими словами, в примере, показанном на этой фигуре, штрихпунктирная с одной точкой линия представляет собой случай, когда во время замедления выполняется режим обедненного послойного горения на основании оптимального момента зажигания, и сплошная линия представляет собой случай, когда во время замедления выполняется режим обедненного послойного горения на основании более запаздывающего момента зажигания, чем процесс, обозначенный штрихпунктирной с одной точкой линией.

[0060] Когда эффективность момента зажигания снижается, то количество воздуха в цилиндре увеличивается, и момент зажигания изменяется в сторону запаздывания по сравнению с оптимальным моментом зажигания так, что увеличение крутящего момента, эквивалентного увеличению количества воздуха в цилиндре, подавляется. Затем температура в цилиндре в ВМТ может быть дополнительно повышена, в то время как тот же крутящий момент сохраняется и, таким образом, воспламеняемость во время введения рециркуляционных отработавших газов может быть дополнительно повышена без ухудшения при замедлении.

[0061] Далее будет приведено подробное описание конкретного процесса управления переключением режима работы, описанного выше, со ссылкой на блок-схему. Фиг. 9 показывает блок-схему а, иллюстрирующую процедуру для управления переключением режима работы, которая выполняется блоком ЭБУ 50, в соответствии с вариантом 2 осуществления настоящего изобретения. Процедура, которая показана на фиг. 9, многократно выполняется в заранее определенном цикле управления.

[0062] На этапах с S30 по S40 алгоритма, который проиллюстрирован на фиг. 9, выполняется процесс обработки аналогично процессу на этапах с S10 по S20, как показано на фиг. 7. В случае, когда определяется, как результат выполнения процесса обработки на этапе S40, что величина доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением относится к диапазону средней доли рециркуляционных отработавших газов, то режим работы переключается на режим стехиометрического послойного горения и момент зажигания запаздывает по сравнению с оптимальным моментом зажигания (этап S42). В случае, когда определено на этапе S40, что величина доли рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением не принадлежит к диапазону средней доли рециркуляционных отработавших газов, то определяется, что доля рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед замедлением относится к диапазону высокой доли рециркуляционных отработавших газов (например, 15% или выше). Затем процесс переходит к следующему этапу (этап S44), в котором режим работы переключается на режим обедненного послойного горения и момент зажигания запаздывает по сравнению с оптимальным моментом зажигания.

[0063] Когда выполняется управление переключением режима работы в соответствии с описанной выше процедурой, то выполняется увеличение количества воздуха в цилиндре посредством снижения эффективности момента зажигания в режиме обедненного послойного горения и режим стехиометрического послойного горения и, таким образом, температура в цилиндре в ВМТ может быть дополнительно увеличена без увеличения генерируемого крутящего момента. Соответственно, пропуски зажигания могут быть эффективно подавлены без потери ощущения замедления во время замедления.

[0064] Настоящее изобретение не ограничивается вариантами осуществления, описанными выше. Вместо этого, изобретение может быть осуществлено на практике после модификации различных форм, не выходя за пределы объема настоящего изобретения. Например, изобретение может быть реализовано на практике после того, как будет модифицировано следующим образом.

[0065] В варианте 2 осуществления, описанном выше, степень запаздывания момента зажигания увеличивается в режиме обедненного послойного горения и режим стехиометрического послойного горения. Тем не менее, степень запаздывания момента зажигания может быть увеличена только в случае режима обедненного послойного горения, где требуется более высокий уровень воспламеняемости во время введения рециркуляционных отработавших газов, чем в другом случае.

[0066] В варианте 2 осуществления, описанном выше, устройство 36 рециркуляции отработавших газов соответствует устройству рециркуляции отработавших газов, клапан 4 впрыска топлива в цилиндр соответствует устройству подачи топлива, клапан 26 дроссельной заслонки соответствует устройству регулировки количества воздуха, блок ЭБУ 50 соответствует устройству управления, теоретическое воздушно-топливное отношение соответствует первому воздушно-топливному отношению, обедненное воздушно-топливное отношение соответствует второму воздушно-топливному отношению и доля рециркуляционных отработавших газов, как граничное значение между средней величиной доли рециркуляционных отработавших газов и высокой величиной доли рециркуляционных отработавших газов, соответствует первому пороговому значению. Кроме того, в варианте 2 осуществления, описанном выше, выполняется управление переключением режима работы посредством блока ЭБУ 50, который выполняет процесс на этапе S40 и этапе S44 или процесс на этапе S40 и этапе S42.

[0067] Во втором 2 варианте осуществления, описанном выше, доля рециркуляционных отработавших газов, как граничное значение между низкой величиной доли рециркуляционных отработавших газов и средней величиной доли рециркуляционных отработавших газов, соответствует второму пороговому значению. Кроме того, в варианте 2 осуществления, описанном выше, выполняется управление переключением режима работы посредством блока ЭБУ 50, который выполняет процесс на этапе S38 и этапе S36 или процесс на этапе S38 и этапах с S42 по S44.

[0068] В варианте 2 осуществления, описанном выше, свеча 6 зажигания соответствует устройству зажигания. Кроме того, в варианте 2 осуществления, описанном выше, функционирование устройства управления обеспечивается с помощью блока ЭБУ 50, который выполняет процесс на этапе S42 или на этапе S44.

Изобретение может быть использовано в системах управления топливоподачей для двигателей внутреннего сгорания (ДВС). ДВС снабжен устройством рециркуляции отработавших газов (EGR) и сконфигурирован с возможностью выполнять режим на основании первого воздушно-топливного соотношения и режим на основании второго воздушно-топливного соотношения, более обедненного, чем первое воздушно-топливное соотношение. В случае, когда блок ЭБУ уменьшает количество воздуха, поступающее в камеру сгорания, и уменьшает долю EGR в ответ на запрос для ДВС на уменьшение крутящего момента на заранее заданную величину, блок ЭБУ выполняет режим на основании первого воздушно-топливного соотношения в случае, когда непосредственно предшествующая доля EGR непосредственно перед направлением запроса на уменьшение крутящего момента ниже первого порогового значения, и выполняет режим послойного горения на основании второго воздушно-топливного соотношения в том случае, когда непосредственно предшествующая доля EGR равна или выше, чем первое пороговое значение. Технический результат – улучшение стабильности процесса сгорания в режиме снижения крутящего момента. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, при этом двигатель внутреннего сгорания включает в себя устройство регулировки количества воздуха, устройство подачи топлива и устройство рециркуляции отработавших газов, причем устройство регулировки количества воздуха сконфигурировано, чтобы регулировать количество воздуха, поступающего в камеру сгорания двигателя внутреннего сгорания, устройство подачи топлива сконфигурировано, чтобы подавать топливо в камеру сгорания, устройство рециркуляции отработавших газов сконфигурировано, чтобы регулировать долю рециркуляционных отработавших газов, причем доля рециркуляционных отработавших газов является долей выхлопного газа в воздухе, поступающем в камеру сгорания, двигатель внутреннего сгорания сконфигурирован, чтобы выполнять режим на основании первого воздушно-топливного отношения и режим на основании второго воздушно-топливного отношения, более обедненного, чем первое воздушно-топливное отношение, посредством регулирования устройством регулировки количества воздуха и устройством подачи топлива, при этом устройство управления содержит:

электронный блок управления, сконфигурированный, чтобы выполнять управление переключением режима работы посредством:

i) выполнения режима на основании первого воздушно-топливного отношения, когда электронный блок управления управляет, чтобы уменьшить количество воздуха, поступающее в камеру сгорания, в ответ на запрос на уменьшение на заранее заданную величину крутящего момента, и уменьшить долю рециркуляционных отработавших газов путем регулировки устройства рециркуляции отработавших газов, и когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов, которая представляет собой долю рециркуляционных отработавших газов непосредственно перед направлением запроса на уменьшение крутящего момента, ниже первого порогового значения, и

ii) выполнения режима послойного горения на основании второго воздушно-топливного отношения, когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов равна или выше, чем первое пороговое значение.

2. Устройство управления по п. 1, в котором первое воздушно-топливное отношение представляет собой теоретическое воздушно-топливное отношение.

3. Устройство управления по п. 1 или 2, в котором электронный блок управления сконфигурирован, чтобы:

iii) выполнять режим послойного горения, когда режим на основании первого воздушно-топливного отношения выполняется в процессе управления переключением режима работы, и непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов равна или выше, чем второе пороговое значение, которое ниже первого порогового значения, и

iv) выполнять режим однородного горения, когда непосредственно предшествующая доля рециркуляционных отработавших газов ниже второго порогового значения.

4. Устройство управления по п. 1 или 2, в котором запрос на уменьшение крутящего момента является запросом, в котором величина замедления, рассчитанная исходя из величины нажатия педали акселератора двигателя внутреннего сгорания, равна или выше, чем заранее заданное пороговое значение.

5. Устройство управления по п. 1 или 2, в котором электронный блок управления сконфигурирован, чтобы управлять устройством зажигания таким образом, что момент зажигания дополнительно запаздывает по сравнению с оптимальным моментом зажигания, когда выполняется режим послойного горения в процессе управления переключением режима работы.