Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] В предшествующем уровне техники, устройства управления для двигателей внутреннего сгорания, которые выполняют предварительный впрыск до основного впрыска, известны как устройства управления для двигателей внутреннего сгорания. Например, PTL 1 раскрывает, в качестве одного из таких устройств управления, устройство управления, которое управляет предварительным впрыском на основе цетанового числа топлива таким образом, что инициирование сгорания топлива в ходе предварительного впрыска предшествует инициированию сгорания топлива для основного впрыска.

СПИСОК БИБЛИОГРАФИЧЕСКИХ ССЫЛОК

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] PTL 1. Публикация заявки на патент (Япония) номер 2004-308440 (JP 2004-308440 A)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В случае технологии согласно PTL 1 должно задаваться заранее цетановое число, которое может применяться к устройству управления, и предварительный впрыск должен выполняться в диапазоне первоначально заданного цетанового числа. Соответственно, затруднительно надлежащим образом управлять предварительным впрыском с помощью технологии согласно PTL 1 в случае, если используется топливо, имеющее цетановое число, которое ниже первоначально заданного цетанового числа. Соответственно, характеристики состояния сгорания двигателя внутреннего сгорания могут быть ухудшены в случае, если используется топливо, имеющее низкое цетановое число, согласно технологии, раскрытой в PTL 1.

[0005] Изобретение заключается в том, чтобы предоставлять устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое допускает подавление ухудшения характеристик состояния сгорания двигателя внутреннего сгорания даже в случае, если используется топливо, имеющее низкое цетановое число.

[0006] Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания согласно изобретению включает в себя модуль получения концентрации кислорода в цилиндрах, выполненный с возможностью получать концентрацию кислорода в цилиндрах в качестве концентрации кислорода в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, модуль получения температуры в цилиндрах, выполненный с возможностью получать температуру в цилиндрах в качестве температуры в цилиндре, модуль получения целевой температуры в цилиндрах, выполненный с возможностью получать целевую температуру в цилиндрах в ходе основного впрыска на основе концентрации кислорода в цилиндрах, полученной посредством модуля получения концентрации кислорода в цилиндрах, и модуль управления концентрацией кислорода в цилиндрах, выполненный с возможностью осуществлять управление концентрацией кислорода в цилиндрах для управления концентрацией кислорода в цилиндрах в ходе предварительного впрыска, выполняемого до основного впрыска, на основе разности между целевой температурой в цилиндрах в ходе основного впрыска, полученной посредством модуля получения целевой температуры в цилиндрах, и температурой в цилиндрах, полученной посредством модуля получения температуры в цилиндрах.

[0007] Согласно устройству управления для двигателя внутреннего сгорания изобретения, может снижаться разность между целевой температурой в цилиндрах и температурой в цилиндрах в ходе основного впрыска. Соответственно, ухудшение характеристик состояния сгорания двигателя внутреннего сгорания может подавляться даже в случае, если используется топливо, имеющее низкое цетановое число, в качестве топлива двигателя внутреннего сгорания.

[0008] В конфигурации, описанной выше, модуль получения целевой температуры в цилиндрах может снижать полученную целевую температуру в цилиндрах по мере того, как возрастает концентрация кислорода в цилиндрах, полученная посредством модуля получения концентрации кислорода в цилиндрах.

[0009] Количество теплообразования, получающееся в результате сгорания в цилиндре, увеличивается по мере того, как возрастает концентрация кислорода в цилиндрах, и в силу этого температура в цилиндрах также повышается. Соответственно, целевая температура в цилиндрах может снижаться по мере того, как возрастает концентрация кислорода в цилиндрах. Соответственно, надлежащая целевая температура в цилиндрах в соответствии с концентрацией кислорода в цилиндрах может получаться согласно этой конфигурации.

[0010] В конфигурации, описанной выше, модуль получения целевой температуры в цилиндрах может увеличивать полученную целевую температуру в цилиндрах по мере того, как уменьшается цетановое число топлива, используемого в двигателе внутреннего сгорания.

[0011] Предпочтительно, чтобы целевая температура в цилиндрах была высокой, поскольку воспламеняемость снижается по мере того, как снижается цетановое число. Соответственно, надлежащая целевая температура в цилиндрах в соответствии с цетановым числом может получаться согласно этой конфигурации.

[0012] В конфигурации, описанной выше, двигатель внутреннего сгорания может содержать дроссель, размещаемый во впускном канале, и EGR-клапан, размещаемый в EGR-канале, и модуль управления концентрацией кислорода в цилиндрах может управлять EGR-клапаном таким образом, что он закрывается после снижения величины открытия дросселя в случае, если увеличивается концентрация кислорода в цилиндрах в ходе предварительного впрыска, EGR-клапан является открытым, и величина открытия дросселя для дросселя превышает предварительно определенное значение.

[0013] В случае, если увеличивается концентрация кислорода в цилиндрах в ходе предварительного впрыска, EGR-клапан является открытым, величина открытия дросселя для дросселя превышает предварительно определенное значение, и EGR-клапан закрывается без снижения величины открытия дросселя для дросселя, сторона впускного канала дальше ниже относительно дросселя может иметь отрицательное давление, и в результате этого может возникать пропуск зажигания. Тем не менее, согласно этой конфигурации, может подавляться возникновение пропуска зажигания, поскольку EGR-клапан управляется таким образом, что он закрывается после того, как величина открытия дросселя снижается в случае, если EGR-клапан является открытым, и величина открытия дросселя для дросселя превышает предварительно определенное значение.

[0014] В конфигурации, описанной выше, модуль управления концентрацией кислорода в цилиндрах может выполнять управление концентрацией кислорода в цилиндрах в случае, если цетановое число топлива, используемого в двигателе внутреннего сгорания, равно или меньше предварительно определенного значения.

[0015] Конфигурация, описанная выше, дополнительно может включать в себя модуль управления объемом дополнительного впрыска, выполненный с возможностью управлять объемом дополнительного впрыска в качестве объема впрыска топлива в ходе дополнительного впрыска после основного впрыска в соответствии с приращением концентрации кислорода в цилиндрах в ходе выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах. Согласно этой конфигурации, объем дополнительного впрыска в ходе дополнительного впрыска может управляться в соответствии с приращением концентрации кислорода в цилиндрах даже в случае, если концентрация кислорода в цилиндрах возрастает в ходе выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах. Соответственно, уменьшение температуры выхлопных газов, получающееся в результате увеличения концентрации кислорода в цилиндрах, может дополняться посредством повышения температуры выхлопных газов, вызываемого посредством дополнительного впрыска. Как результат, ухудшение рабочих характеристик устройства управления выделением выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания может подавляться, и в силу этого может подавляться ухудшение характеристик выброса выхлопных газов.

[0016] В конфигурации, описанной выше, модуль управления концентрацией кислорода в цилиндрах может обеспечивать возможность концентрации кислорода в цилиндрах в ходе предварительного впрыска быть более высокой в случае, если температура в цилиндрах, полученная посредством модуля получения температуры в цилиндрах, ниже целевой температуры в цилиндрах в ходе основного впрыска, вычисленной посредством целевого модуля вычисления температуры в цилиндрах, чем в случае, если температура в цилиндрах равна или выше целевой температуры в цилиндрах.

[0017] В конфигурации, описанной выше, модуль управления концентрацией кислорода в цилиндрах может увеличивать объем воздуха, протекающего в цилиндр, при увеличении концентрации кислорода в цилиндрах в ходе предварительного впрыска.

[0018] Согласно изобретению, можно предоставлять устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое допускает подавление ухудшения характеристик состояния сгорания двигателя внутреннего сгорания даже в случае, если используется топливо, имеющее низкое цетановое число.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019] Фиг. 1 является принципиальной схемой, иллюстрирующей пример двигателя внутреннего сгорания согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 3(a) является принципиальной схемой, иллюстрирующей взаимосвязь между цетановым числом, индексом состояния сгорания и температурой в цилиндрах в ходе основного впрыска, фиг. 3(b) является схемой, визуализирующей карту, которая используется, когда целевая температура в цилиндрах получается на основе концентрации кислорода в цилиндрах, и фиг. 3(c) является схемой, визуализирующей карту, которая используется, когда целевая TDC-температура получается на основе A/F, объема воздуха (Ga) или объема кислорода в цилиндрах.

Фиг. 4(a) является функциональной блок-схемой устройства управления для случая, в котором устройство управления управляет дросселем, объемом предварительного впрыска и регулированием предварительного впрыска, и фиг. 4(b) и 4(c) являются схемами для показа технологии для вычисления целевого количества (ΔQtrg) предварительного теплообразования.

Фиг. 5 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно первому примеру модификации первого варианта осуществления.

Фиг. 6(a) является принципиальной схемой, иллюстрирующей взаимосвязь между цетановым числом, индексом состояния сгорания и температурой в цилиндрах в ходе основного впрыска, и фиг. 6(b) является схемой, визуализирующей карту, которая используется в ходе получения целевой температуры в цилиндрах согласно первому примеру модификации первого варианта осуществления.

Фиг. 7 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно второму примеру модификации первого варианта осуществления.

Фиг. 8 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно третьему примеру модификации первого варианта осуществления.

Фиг. 9 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для управления объемом воздуха посредством устройства управления согласно второму варианту осуществления в ходе выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах.

Фиг. 10 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для управления объемом воздуха посредством устройства управления согласно первому примеру модификации второго варианта осуществления в ходе выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах.

Фиг. 11(a) является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для управления объемом воздуха посредством устройства управления согласно третьему варианту осуществления в ходе выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах, и фиг. 11(b) является схемой, схематично иллюстрирующей зависимое от времени изменение объема воздуха, протекающего в цилиндр, в ходе выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 12(a) является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для управления объемом воздуха посредством устройства управления согласно первому примеру модификации третьего варианта осуществления в ходе выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах, и фиг. 12(b) является схемой, визуализирующей карту значения увеличения объема воздуха.

Фиг. 13 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг. 14(a) является схемой, визуализирующей карту, которая используется, когда целевая температура в цилиндрах получается на основе концентрации кислорода в цилиндрах, фиг. 14(b) является схемой, схематично иллюстрирующей присутствие или отсутствие пропуска зажигания в случае ухудшения характеристик датчика расхода воздуха, и фиг. 14(c) является схемой, схематично иллюстрирующей присутствие или отсутствие пропуска зажигания в случае ухудшения характеристик A/F-датчика.

Фиг. 15 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно первому примеру модификации четвертого варианта осуществления.

Фиг. 16 является принципиальной схемой, иллюстрирующей пример двигателя внутреннего сгорания согласно пятому варианту осуществления.

Фиг. 17 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах и управления объемом дополнительного впрыска посредством устройства управления согласно пятому варианту осуществления.

Фиг. 18 является схемой, схематично иллюстрирующей взаимосвязь между температурой выхлопных газов и объемом воздуха, протекающего в цилиндр.

Фиг. 19 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах и управления объемом дополнительного впрыска посредством устройства управления согласно шестому варианту осуществления.

Фиг. 20 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах и управления объемом дополнительного впрыска посредством устройства управления согласно седьмому варианту осуществления.

Фиг. 21 является принципиальной схемой, иллюстрирующей пример двигателя внутреннего сгорания согласно восьмому варианту осуществления.

Фиг. 22 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно восьмому варианту осуществления.

Фиг. 23(a) является схемой, визуализирующей карту, которая используется в ходе вычисления целевой температуры в цилиндрах согласно восьмому варианту осуществления, и фиг. 23(b) является принципиальной схемой, иллюстрирующей взаимосвязь между целевой температурой в цилиндрах и экономией топлива двигателя внутреннего сгорания.

Фиг. 24 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства управления согласно девятому варианту осуществления.

Фиг. 25 является схемой, визуализирующей карту, которая используется в ходе вычисления целевой температуры в цилиндрах согласно девятому варианту осуществления.

ОПТИМАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0020] Далее поясняются варианты осуществления изобретения.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0021] Ниже описывается устройство управления (в дальнейшем в этом документе называется "устройством 100 управления") для двигателя внутреннего сгорания согласно первому варианту осуществления изобретения. Сначала описывается пример конфигурации двигателя внутреннего сгорания, к которому применяется устройство 100 управления, а затем подробно описывается устройство 100 управления. Фиг. 1 является принципиальной схемой, иллюстрирующей пример двигателя 5 внутреннего сгорания, к которому применяется устройство 100 управления. Двигатель 5 внутреннего сгорания, который проиллюстрирован на фиг. 1, монтируется на транспортном средстве. В этом варианте осуществления, двигатель внутреннего сгорания с зажиганием от сжатия используется в качестве примера двигателя 5 внутреннего сгорания. Двигатель 5 внутреннего сгорания содержит основной корпус 10 двигателя, впускной канал 20, выпускной канал 21, дроссель 22, клапан 30 впрыска топлива, общую топливную магистраль 40, насос 41, канал 50 рециркуляции выхлопных газов (EGR), EGR-клапан 51, нагнетатель 60, промежуточный охладитель 70, различные датчики и устройство 100 управления.

[0022] Основной корпус 10 двигателя имеет блок цилиндров, в котором формируется цилиндр 11, головку блока цилиндров, которая размещается в верхней части блока цилиндров, и поршень, который размещается в цилиндре 11. В этом варианте осуществления, предоставляется множество (в частности, четыре) цилиндров 11. Впускной канал 20 разветвляется на стороне нисходящего направления таким образом, что он соединяется с соответствующими цилиндрами 11. Свежий воздух втекает из концевой части на стороне восходящего направления впускного канала 20. Выпускной канал 21 разветвляется на стороне восходящего направления таким образом, что он соединяется с соответствующими цилиндрами 11. Дроссель 22 размещается во впускном канале 20. Дроссель 22 открывается и закрывается в ответ на инструкцию из устройства 100 управления, так что регулируется объем воздуха, вводимого в цилиндры 11.

[0023] Система трубок обеспечивает возможность клапану 30 впрыска топлива, общей топливной магистрали 40 и насосу 41 сообщаться между собой. Топливо, которое накапливается в топливном баке 42 (дизельное масло используется в качестве топлива в этом варианте осуществления), закачивается посредством насоса 41, подается в общую топливную магистраль 40, повышается в отношении давления в общей топливной магистрали 40 и затем подается в клапан 30 впрыска топлива. В этом варианте осуществления, множество клапанов 30 впрыска топлива размещается в основном корпусе 10 двигателя, с тем чтобы непосредственно впрыскивать топливо в соответствующие цилиндры 11. Места, в которых размещаются клапаны 30 впрыска топлива, не ограничены местами согласно конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 1. Например, клапаны 30 впрыска топлива могут быть выполнены с возможностью впрыскивать топливо во впускной канал 20.

[0024] EGR-канал 50 представляет собой канал для рециркуляции части выхлопного газа, выпускаемого из цилиндров 11, в цилиндры 11. В дальнейшем в этом документе, выхлопной газ, вводимый в цилиндры 11, называется "EGR-газом". EGR-канал 50 согласно этому варианту осуществления соединяет середину прохода впускного канала 20 и середину прохода выпускного канала 21 между собой. EGR-клапан 51 размещается в EGR-канале 50. EGR-клапан 51 открывается и закрывается в ответ на инструкцию из устройства 100 управления, так что регулируется объем EGR-газа.

[0025] Нагнетатель 60 представляет собой устройство, которое сжимает воздух, который всасывается в двигатель 5 внутреннего сгорания. Нагнетатель 60 согласно этому варианту осуществления содержит турбину 61, которая размещается в выпускном канале 21, и компрессор 62, который размещается во впускном канале 20. Турбина 61 и компрессор 62 соединяются между собой посредством соединительного элемента. В случае, если турбина 61 вращается в ответ на силу из выхлопного газа, который проходит через выпускной канал 21, компрессор 62, который соединяется с турбиной 61, также вращается. Воздух во впускном канале 20 сжимается в результате вращения компрессора 62. Затем воздух, который протекает в цилиндры 11, нагнетается. Промежуточный охладитель 70 размещается на стороне впускного канала 20 дальше ниже относительно компрессора 62 и дальше выше относительно дросселя 22. Хладагент вводится в промежуточный охладитель 70. Промежуточный охладитель 70 охлаждает воздух во впускном канале 20 посредством использования хладагента, который вводится в промежуточный охладитель 70. Расход хладагента, который вводится в промежуточный охладитель 70, управляется посредством устройства 100 управления.

[0026] На фиг. 1, датчик 80 расхода воздуха, температурный датчик 81, A/F-датчик 82 и датчик 83 давления в цилиндрах проиллюстрированы в качестве примеров различных датчиков. Датчик 80 расхода воздуха размещается на стороне впускного канала 20 дальше выше относительно компрессора 62. Датчик 80 расхода воздуха определяет объем воздуха (г/с) во впускном канале 20 и передает результат определения в устройство 100 управления. Устройство 100 управления получает объем воздуха, протекающего в цилиндры 11, на основе результата определения из датчика 80 расхода воздуха. Температурный датчик 81 размещается на участке впускного канала 20 дальше на стороне нисходящего направления от дросселя 22. Температурный датчик 81 определяет температуру воздуха во впускном канале 20 и передает результат определения в устройство 100 управления. A/F-датчик 82 размещается на участке выпускного канала 21 дальше на стороне нисходящего направления от турбины 61. A/F-датчик 82 определяет состав смеси "воздух-топливо" (A/F) выхлопного газа в выпускном канале 21 и передает результат определения в устройство 100 управления. Датчик 83 давления в цилиндрах размещается в основном корпусе 10 двигателя. Датчик 83 давления в цилиндрах определяет давление в цилиндрах, которое представляет собой давление в цилиндре 11, и передает результат определения в устройство 100 управления. Двигатель 5 внутреннего сгорания содержит различные другие датчики, к примеру, датчик позиции коленчатого вала, в дополнение к этим датчикам.

[0027] Устройство 100 управления представляет собой устройство, которое управляет двигателем 5 внутреннего сгорания. В этом варианте осуществления, электронный модуль управления, который содержит центральный процессор (CPU) 101, постоянное запоминающее устройство (ROM) 102 и оперативное запоминающее устройство 103 (RAM), используется в качестве примера устройства 100 управления. CPU 101 представляет собой устройство, которое выполняет обработку управления, обработку вычисления и т.п. ROM 102 и RAM 103 представляют собой устройства, имеющие функцию модуля хранения для сохранения информации, требуемой для работы CPU 101. Каждый из этапов на каждой из блок-схем последовательности операций способа (дифференциальное ограничение) выполняется посредством CPU 101.

[0028] Устройство 100 управления управляет клапанами 30 впрыска топлива таким образом, чтобы выполнять основной впрыск. Помимо этого, устройство 100 управления управляет клапанами 30 впрыска топлива таким образом, чтобы выполнять предварительный впрыск для впрыска топлива до основного впрыска. Другими словами, предварительный впрыск представляет собой впрыск топлива, который выполняется до основного впрыска. Когда предварительный впрыск выполняется, быстрое повышение давления сгорания и температуры сгорания может подавляться в ходе основного впрыска. Помимо этого, устройство 100 управления получает концентрацию кислорода в цилиндрах, которая представляет собой концентрацию кислорода в цилиндрах 11, получает температуру в цилиндрах, которая представляет собой температуру в цилиндрах 11, получает целевую температуру в цилиндрах, которая представляет собой целевую температуру в цилиндрах для основного впрыска, на основе концентрации кислорода в цилиндрах и выполняет управление концентрацией кислорода в цилиндрах для управления концентрацией кислорода в цилиндрах в ходе предварительного впрыска на основе разности между целевой температурой в цилиндрах и температурой в цилиндрах. Далее приводятся подробности управления концентрацией кислорода в цилиндрах, и они описываются ниже со ссылкой на блок-схему последовательности операций способа.

[0029] Фиг. 2 является схемой, иллюстрирующей пример блок-схемы последовательности операций способа для выполнения управления концентрацией кислорода в цилиндрах посредством устройства 100 управления. Устройство 100 управления выполняет блок-схему последовательности операций способа на фиг. 2 в ходе выполнения предварительного впрыска (более конкретно, непосредственно перед выполнением предварительного впрыска). Устройство 100 управления многократно выполняет блок-схему последовательности операций способа на фиг. 2 с предварительно определенным циклом. Устройство 100 управления сначала получает цетановое число (CN) топлива двигателя 5 внутреннего сгорания (этап S10). В данном документе, удельная плотность и цетановое число топлива имеют тенденцию быть обратно пропорциональными друг другу, и за счет этого цетановое число может получаться на основе удельной плотности топлива. На этапе S10 устройство 100 управления согласно этому варианту осуществления получает цетановое число на основе удельной плотности топлива. В этом случае, двигатель 5 внутреннего сгорания содержит датчик удельной плотности (не проиллюстрирован), который определяет удельную плотность топлива в топливном баке 42. Карта, ассоциирующая удельную плотность и цетановое число топлива друг с другом, сохраняется в модуле хранения. На этапе S10 устройство 100 управления получает цетановое число посредством получения из карты цетанового числа, которое соответствует удельной плотности топлива, которая определяется посредством датчика удельной плотности. Конкретный способ, посредством которого устройство 100 управления получает цетановое число, не ограничен этим, и могут использоваться известные технологии.

[0030] Затем устройство 100 управления определяет то, равно или меньше либо нет цетановое число, которое получается на этапе S10, предварительно определенного значения (этап S20). В этом варианте осуществления, значение, при котором пропуск зажигания возникает в двигателе 5 внутреннего сгорания в случае, если цетановое число равно или меньше этого предварительно определенного значения, и управление концентрацией кислорода в цилиндрах согласно этому варианту осуществления не выполняется, используется в качестве предварительно определенного значения. В этом варианте осуществления, 48 используется в качестве примера предварительно определенного значения. Конкретное значение предварительно определенного значения не ограничено этим. Предварительно определенное значение сохраняется в модуле хранения. На этапе S20, устройство 100 управления определяет то, равно или меньше либо нет цетановое число, которое получается на этапе S10, предварительно определенного значения, которое сохраняется в модуле хранения.

[0031] В случае отрицательного определения ("Нет") на этапе S20, устройство 100 управления завершает выполнение блок-схемы последовательности операций способа. В этом случае, устройство 100 управления управляет открытием дросселя 22 до предварительно определенного открытия (в дальнейшем в этом документе, это предварительно определенное открытие называется "нормальным значением" в некоторых случаях). В случае положительного определения ("Да") на этапе S20, устройство 100 управления получает состояние двигателя 5 внутреннего сгорания (этап S30). Состояние двигателя 5 внутреннего сгорания означает состояние двигателя 5 внутреннего сгорания, которое требуется для вычисления концентрации кислорода в цилиндрах на этапе S40 (описан ниже). На этапе S30, устройство 100 управления согласно этому варианту осуществления получает объем воздуха, протекающего в цилиндры 11, и объем камеры сгорания при регулировании впрыска топлива в качестве состояний двигателя 5 внутреннего сгорания. Устройство 100 управления получает объем воздуха, протекающего в цилиндры 11, на основе результата определения из датчика 80 расхода воздуха. Устройство 100 управления получает объем камеры сгорания (пространство, которое окружено посредством поршня, блока цилиндров и головки блока цилиндров) при регулировании впрыска топлива на основе позиции поршня при регулировании впрыска топлива. Устройство 100 управления получает позицию поршня на основе угла поворота коленчатого вала, который определяется посредством датчика позиции коленчатого вала.

[0032] Затем устройство 100 управления получает концентрацию кислорода в цилиндрах, которая представляет собой концентрацию кислорода в цилиндрах 11 (этап S40). Устройство 100 управления согласно этому варианту осуществления получает мольную концентрацию (моль/куб. см) кислорода в цилиндрах 11 в качестве концентрации кислорода в цилиндрах. В частности, устройство 100 управления получает мольную концентрацию кислорода в цилиндрах 11 на основе объема воздуха, протекающего в цилиндры 11, и объема камеры сгорания при регулировании впрыска топлива. Более конкретно, устройство 100 управления получает мольную концентрацию кислорода в цилиндрах 11 в соответствии со следующим уравнением (1) и посредством использования объема воздуха, протекающего в цилиндры 11, и объема камеры сгорания при регулировании впрыска топлива, полученном на этапе S30.

Мольная концентрация кислорода в цилиндрах 11=(объем воздуха, протекающего в цилиндры 11 * 0,23)÷(32 * объем камеры сгорания при регулировании впрыска топлива)... (1)

[0033] Конкретный способ, посредством которого получается концентрация кислорода в цилиндрах, не ограничен этим. Например, устройство 100 управления может получать концентрацию кислорода в цилиндрах посредством использования карты, из которой может извлекаться концентрация кислорода в цилиндрах. Помимо этого, в случае, если двигатель 5 внутреннего сгорания содержит датчик, который допускает непосредственное определение концентрации кислорода в цилиндрах, устройство 100 управления может получать концентрацию кислорода в цилиндрах на основе результата определения из этого датчика.

[0034] Затем устройство 100 управления получает целевую температуру в цилиндрах (этап S50) на основе концентрации кислорода в цилиндрах, которая получается на этапе S40. Этап S50 описывается со ссылкой на фиг. 3(a) и 3(b). Фиг. 3(a) является принципиальной схемой, иллюстрирующей взаимосвязь между цетановым числом, индексом, который показывает состояние сгорания двигателя 5 внутреннего сгорания (в дальнейшем в этом документе называется "индексом состояния сгорания" в некоторых случаях), и температурой в цилиндрах в ходе основного впрыска. Вертикальная ось на фиг. 3(a) представляет индекс состояния сгорания. В частности, вертикальная ось представляет объем углеводорода (HC) в выхлопном газе или степень задержки зажигания в качестве примера индекса состояния сгорания. Горизонтальная ось на фиг. 3(a) представляет температуру в цилиндрах в ходе основного впрыска.

[0035] На фиг. 3(a) проиллюстрированы кривая, которая показывает индекс состояния сгорания для случая, в котором используется топливо, имеющее цетановое число (CN) в 40, кривая, которая показывает индекс состояния сгорания для случая, в котором используется топливо, имеющее цетановое число 50, и кривая, которая показывает индекс состояния сгорания для случая, в котором используется топливо, имеющее цетановое число 80. Цетановое число является индексом, который показывает воспламеняемость. Чем выше значение, тем проще происходит зажигание. Чем ниже значение, тем выше вероятность задержки зажигания. Когда возникает задержка зажигания, HC-объем увеличивается. На фиг. 3(a), значение по вертикальной оси снижается, для каждой из трех кривых, к правой стороне на горизонтальной оси. Значения по вертикальной оси трех кривых сходятся к предварительно определенному значению, когда температура в цилиндрах в ходе основного впрыска составляет T(°C).

[0036] Как очевидно из фиг. 3(a), задержка зажигания с меньшей вероятностью может возникать, и HC-объем снижается по мере того, как возрастает температура в цилиндрах в ходе основного впрыска. Как очевидно из фиг. 3(a), присутствует температура в цилиндрах в ходе основного впрыска (T°C), при которой индекс состояния сгорания является постоянным (в частности, задержка зажигания является постоянной, и HC-объем также является постоянным) независимо от значения цетанового числа.

[0037] На этапе S50 на фиг. 2, устройство 100 управления согласно этому варианту осуществления получает температуру в цилиндрах в ходе основного впрыска (T°C), при которой индекс состояния сгорания является постоянным независимо от значения цетанового числа, в качестве целевой температуры в цилиндрах. В настоящей заявке, "постоянный" включает в себя не только постоянный в строгом смысле слова со значением, вообще не изменяющимся, но также включает в себя нахождение в пределах постоянного диапазона (т.е. флуктуацию в пределах предварительно определенного диапазона). В частности, устройство 100 управления получает целевую температуру в цилиндрах на основе концентрации кислорода в цилиндрах, которая получается на этапе S40. Фиг. 3(b) является схемой, визуализирующей карту, которая используется, когда целевая температура в цилиндрах получается на основе концентрации кислорода в цилиндрах. Сплошная линия, проиллюстрированная на фиг. 3(b) (в дальнейшем в этом документе называется "опорной линией"), представляет температуру в цилиндрах в ходе основного впрыска, при которой HC-объем является постоянным (в том числе и в случае нахождения в пределах постоянного диапазона) независимо от значения цетанового числа. Фиг. 3(b) является картой, на которой целевая температура в цилиндрах задается в ассоциации с концентрацией кислорода в цилиндрах, так что полученная целевая температура в цилиндрах снижается по мере того, как возрастает концентрация кислорода в цилиндрах. Карта по фиг. 3(b) получается заранее посредством эксперимента, моделирования и т.п. и сохраняется в модуле хранения.

[0038] На этапе S50, устройство 100 управления получает целевую температуру в цилиндрах посредством извлечения целевой температуры в цилиндрах, соответствующей концентрации кислорода в цилиндрах, которая получается на этапе S40, из карты в модуле хранения. Например, устройство 100 управления получает T(°C) в качестве целевой температуры в цилиндрах в случае, если концентрация кислорода в цилиндрах, которая получается на этапе S40, составляет D (моль/куб. см). Целевая температура в цилиндрах, которая получается таким способом, представляет собой температуру в цилиндрах в ходе основного впрыска (T°C), при которой индекс состояния сгорания (HC в этом варианте осуществления) является постоянным независимо от значения цетанового числа. Карта, которая используется на этапе S50, не ограничена фиг. 3(b). Например, температура в цилиндрах в ходе основного впрыска, при которой степень задержки зажигания является постоянной (в том числе и в случае нахождения в пределах постоянного диапазона) независимо от цетанового числа, также может использоваться в качестве опорной линии, которая проиллюстрирована на фиг. 3(b).

[0039] На этапе S50, устройство 100 управления также может использовать температуру верхней мертвой точки (TDC) в ходе основного впрыска, при которой индекс состояния сгорания является постоянным независимо от цетанового числа (в дальнейшем в этом документе называется "целевой TDC-температурой), в качестве целевой температуры в цилиндрах. Помимо этого, устройство 100 управления также может получать целевую TDC-температуру не на основе концентрации кислорода в цилиндрах, а на основе A/F, объема воздуха (Ga) или объема кислорода в цилиндрах. Фиг. 3(c) является схемой, визуализирующей карту, которая используется, когда целевая TDC-т