Двигатель внутреннего сгорания

Двигатель внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известно, что расположенное на конце форсунки инжектора, инжектирующей топливо в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, отверстие для впрыска может подвергаться коррозии, поскольку кислотосодержащая влага приводит к конденсации росы, а конденсированная вода оседает на конце форсунки. Будет ли происходить конденсация росы на конце форсунки или нет, зависит от соотношения между температурой конца форсунки и температурой точки росы во внутренней атмосфере цилиндра. В связи с этим согласно патентному документу 1 предлагается уменьшение коррозии посредством оценки температуры конца форсунки и регулирования величины рециркуляции выхлопного газа на основе оцененной температуры конца форсунки.

ПАТЕНТНЫЙ ДОКУМЕНТ

ПД1: публикация японской патентной заявки №2010-255462.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Рассматривается температура конца форсунки при оседании на участке конца форсунки конденсированной воды, как это раскрыто в ПД1. Однако после остановки двигателя температура конца форсунки непрерывно снижается. Соответственно, даже если в определенный момент времени снимается показание температуры конца форсунки, трудно точно предсказать ход снижения температуры во времени, следующим за этим моментом, и наступление явления конденсации росы. Таким образом, ПД1 оставляет возможность для усовершенствования, в том, что касается определения появления конденсированной воды, то есть явления конденсации росы.

Задача двигателя внутреннего сгорания, который раскрыт в этом описании, состоит в том, чтобы точно определить наступление конденсации росы на участке конца форсунки, чтобы эффективно подавить осаждение росы на участке конца форсунки.

Для решения описанной выше задачи, двигатель внутреннего сгорания, который раскрыт в этом описании, включает в себя блок управления, определяющий наступление или ненаступление конденсации росы на участке конца форсунки инжектора на основе количества тепла, получаемого форсункой инжектора, и температуры конца форсунки в момент времени, когда выключается зажигание. Этот блок управления выполняет по меньшей мере одно из управления уменьшением скорости отвода тепла от форсунки и управления улучшением скорости снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки, когда определено наступление конденсации росы на участке конца форсунки.

Температура участка конца форсунки связана с наступлением конденсации росы и с осаждением воды на участке конца форсунки. На изменение температуры конца форсунки, которое следует за остановкой двигателя, влияет получаемое форсункой количество тепла инжектора в момент времени, когда выключается зажигание. Соответственно, если принимать во внимание получаемое форсункой количество тепла, можно точно улавливать изменение температуры конца форсунки и более точно определять наступление или ненаступление конденсации росы на участке конца форсунки.

Даже если температуры концов форсунок в момент времени, когда выключается зажигание, равны между собой, то следующая затем скорость снижения температуры конца форсунки является более пологой, и длительность времени до достижения точки росы возрастает, если получаемое форсункой количество тепла до достижения этого момента времени велико. Когда время достижения температурой конца форсунки точки росы увеличено, становится более вероятно, что температура другого участка вокруг форсунки достигнет точки росы до того, как точки росы достигнет температура конца форсунки. Когда температура другого участка достигнет точки росы до того, как точки росы достигнет температура конца форсунки, конденсация росы будет происходить на этом участке, и конденсация росы на участке конца форсунки предотвращается.

Блок управления выполняет по меньшей мере одно из управления уменьшением скорости отвода тепла от форсунки и управления улучшением скорости снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки, когда определено наступление конденсации росы на участке конца форсунки. Скорость отвода тепла от участка конца форсунки относительно замедлена по сравнению со случаем, когда не было предпринято никаких мер. Другими словами, производится управление с целью максимально возможного длительного удержания температуры конца форсунки и с целью снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки. Другими словами, может быть предпринята по меньшей мере одна из меры для замедления скорости снижения температуры конца форсунки и меры для улучшения скорости снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки.

Блок управления может вычислять скорость снижения температуры конца форсунки на основе получаемого форсункой количества тепла, может вычислять время достижения точки росы на основе скорости снижения температуры конца форсунки и может определять наступление или ненаступление конденсации росы на участке конца форсунки на основе времени достижения точки росы.

Блок управления во время управления уменьшением скорости отвода тепла от форсунки может производить управление выполнением набора скорости. В дополнение, блок управления во время управления уменьшением скорости отвода тепла от форсунки может производить управление удлинением холостого хода. Кроме того, блок управления во время управления удлинением холостого хода может поднимать число оборотов холостого хода.

Получаемое форсункой количество тепла может быть увеличено при осуществлении управление выполнением набора скорости, управления удлинением холостого хода или принятии мер по увеличению числа оборотов холостого хода. Когда получаемое форсункой количества тепла увеличивается, скорость отвода тепла от форсунки, следующая за увеличением получаемого форсункой количества тепла, становится пологой, и скорость снижения температуры конца форсунки снижается. Другими словами, становится менее вероятно, что температура конца форсунки понизится. В результате время достижения точки росы может быть отдалено, и конденсация росы на участке конца форсунки может быть предотвращена.

Блок управления может улучшать скорость снижения температуры поршня во время управления улучшением скорости снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки. Когда в качестве части, расположенной вокруг форсунки, выбран поршень, и скорость снижения температуры поршня улучшается, время, когда поршень достигает температуры точки росы, предшествует времени, когда температуры точки росы достигает форсунка. Соответственно, конденсация росы на участке конца форсунки предотвращена.

Блок управления может вводить находящийся в радиаторе хладагент в главный корпус двигателя и может улучшать скорость снижения температуры стенки отверстия цилиндра во время управления улучшением скорости снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки. Когда в качестве части, расположенной вокруг форсунки, выбрана стенка отверстия цилиндра, и скорость снижения температуры стенки отверстия улучшается, время, когда стенка отверстия достигает температуры точки росы, предшествует времени, когда температуры точки росы достигает форсунка. Соответственно, конденсация росы на участке конца форсунки предотвращена.

Блок управления во время управления улучшением скорости снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки, может уменьшать, то есть, замедлять скорость снижения температуры конца форсунки, подавая находящуюся в резервуаре сохранения тепла горячую воду в головку цилиндров, в которой установлен инжектор. Когда количество тепла головки цилиндров, в которой установлен инжектор, увеличивается, менее вероятно, что будет происходить отвод тепла от форсунки. В результате скорость снижения температуры конца форсунки становится пологой и снижается. Таким образом, время достижения точки росы на участке конца форсунки отдаляется, и конденсация росы на участке конца форсунки становится менее вероятным.

В соответствии с раскрытым в данном описании двигателем внутреннего сгорания может быть точно определено наступление конденсации росы на участке конца форсунки.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - пояснительный чертеж, иллюстрирующий схематичную конфигурацию двигателя внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 2 - пояснительный чертеж инжектора, который установлен на двигателе внутреннего сгорания;

Фиг. 3 - пояснительный чертеж, показывающий, как уменьшается температура конца форсунки после того, как двигатель внутреннего сгорания остановлен;

Фиг. 4 - блок-схема, показывающая пример управления двигателем внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 5 представляет собой пример диаграммы, иллюстрирующий условия наступления конденсации росы.

Фиг. 6 - блок-схема, показывающая пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 7 - пояснительный чертеж, показывающий, как изменяется температура конца форсунки при наборе скорости двигателя;

Фиг. 8 - блок-схема, показывающая пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 9А и 9В - графики, показывающие изменение температуры конца форсунки, вызванное удлинением холостого хода;

Фиг. 10 - блок-схема, показывающая главную часть двигателя внутреннего сгорания в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 11 - блок-схема, показывающая пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 12 - пояснительный чертеж, схематично показывающий способ охлаждения поршня в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 13А и 13В - графики, иллюстрирующие эффект от охлаждения поршня;

Фиг. 14 - пояснительный чертеж, схематично показывающий главную часть двигателя внутреннего сгорания в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 15 - блок-схема, показывающая пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 16А и 16В - графики, иллюстрирующие эффект от ввода хладагента первого радиатора;

Фиг. 17 - пояснительный чертеж, схематично показывающий главную часть двигателя внутреннего сгорания в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 18 - блок-схема, показывающая пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки в соответствии с пятым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 19 - пояснительный чертеж, схематично показывающий главную часть двигателя внутреннего сгорания в соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения;

Фиг. 20 - блок-схема, показывающая пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки в соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения; и

Фиг. 21 - пояснительный чертеж, показывающий, каким образом в головку цилиндров двигателя внутреннего сгорания подается горячая вода в соответствии с шестым вариантом осуществления изобретения.

СПОСОБЫ РЕАЛИЗАЦИИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее будут описаны варианты осуществления изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи. В некоторых случаях размеры, соотношения и т.п. соответствующих участков на чертежах могут не в точности соответствовать реальным, а некоторые элементы на чертежах могут быть не показаны.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1 представляет собой пояснительный чертеж, иллюстрирующий схематичную конфигурацию двигателя 100 внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. В двигатель 100 внутреннего сгорания встроено устройство 1 впрыскивания топлива. Двигатель 100 внутреннего сгорания представляет собой двигатель внутреннего сгорания, в котором выполняется впрыскивание топлива в цилиндр, в частности, дизельный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель 100 внутреннего сгорания является четырехцилиндровым двигателем внутреннего сгорания. Двигатель 100 внутреннего сгорания оснащен главным корпусом 101 двигателя, который оснащен головкой 101а блока цилиндров и блоком 101b цилиндров, который в главном корпусе 101 двигателя оснащен цилиндрами с номерами №1-№4. В двигатель 100 внутреннего сгорания встроено устройство 1 впрыскивания топлива. Устройство 1 впрыскивания топлива оснащено инжекторами 107-1 - 107-4 с номерами №1-№4, соответствующими цилиндрам №1-№4. Так, инжектор 107-1 №1 установлен на цилиндре №1, инжектор 107-2 №2 установлен на цилиндре №2, инжектор 107-3 №3 установлен на цилиндре №3, и инжектор 107-4 №4 установлен на цилиндре №4. Каждый из инжекторов 107-1 - 107-4 с №1-№4 подсоединен к общей распределительной направляющей 120, и из общей распределительной направляющей 120 под высоким давлением подается топливо. Каждый из инжекторов 107 установлен на головке 101а блока цилиндров. Каждый из инжекторов 107 обменивается теплом с головкой 101а блока цилиндров через участок посадочного места.

Двигатель 100 внутреннего сгорания оснащен впускным трубопроводом 102 и выпускным трубопроводом 103, установленными на главном корпусе 101 двигателя. К впускному трубопроводу 102 подсоединена впускная труба 104. Выхлопная труба 105 подсоединена к выпускному трубопроводу 103, и к выпускному трубопроводу 103 подсоединен один конец канала 108 рециркуляции выхлопного газа (EGR). Другой конец канала 108 EGR подсоединен к впускной трубе 104. В канале 108 EGR расположен хладагент EGR. В канале 108 EGR находится клапан 110 EGR, который управляет режимом потока выхлопного газа. Во впускной трубе 104 расположен воздушный расходомер 106. Этот расходомер 106 электрически соединен с электронным блоком 111 управления (ЭБУ). Инжекторы 107-i (i – номер цилиндра), то есть, инжекторы 107-1 - 107-4 с №1-№4 электрически подсоединены к ЭБУ 111. ЭБУ 111, который соответствует блоку управления, выполняет описанные далее различные виды управления.

К электронному блоку 111 управления электрически подсоединены NE-датчик, который измеряет скорость вращения двигателя внутреннего сгорания, датчик 113 температуры воды, который измеряет температуру хладагента, датчик 114 температуры топлива, который измеряет температуру топлива, и датчик 115 угла поворота коленчатого вала. Кроме того, в электронном блоке 111 управления хранятся карта отношения рециркуляции выхлопного газа, карта определения конденсации росы и другие карты. Электронный блок 111 управления выполняет различные операции управления, связанные с двигателем внутреннего сгорания.

Как показано на фиг. 2, иллюстрирующей инжектор 107, который установлен на двигателе 100 внутреннего сгорания, этот инжектор 107 на концевом участке оснащен форсункой 107а. В форсунке 107а имеется инжекционное отверстие. Когда конденсируемая вода, содержащая кислотную составляющую, вызывает конденсации росы на концевом участке форсунки 107а, и она остается на нем, может происходить коррозия. Когда вокруг инжекционного отверстия происходит коррозия, диаметр инжекционного отверстия может измениться. Когда диаметр инжекционного отверстия изменяется, это влияет на правильное впрыскивание топлива. Электронный блок 111 управления определяет наступление или ненаступление образования росы и выполняет управление с целью предупреждению коррозии форсунки. Инжектор 107 установлен на головке 101а блока цилиндров.

Далее, со ссылками на фиг. 3 будет описано, каким образом уменьшается температура конца форсунки после того, как двигатель остановлен. И сплошная линия, и штрихпунктирная линия на фиг. 3 показывают резкое изменение температуры, предшествующей остановке двигателя, последовавшее за ней. Температура конца форсунки по сплошной линии и температура конца форсунки по штрихпунктирной линии были равны одна другой до тех пор, пока двигатель не остановился. Скорость, с которой уменьшалась температура конца форсунки по сплошной линии после того, как двигатель остановился, - более пологая и медленная, чем скорость, с которой уменьшалась температура конца форсунки по штрихпунктирной линии. В результате продолжительность времени t2 снижения температуры конца форсунки, показанного сплошной линией, до достижения точки росы, превышает продолжительность времени t1 снижения температуры конца форсунки до достижения точки росы, показанного штрихпунктирной линией. Когда время до достижения точки росы увеличивается, то конденсация росы с большей вероятностью будет происходить в другом месте, а не на участке конца форсунки, и более позднее достижение точки росы более выгодно с точки зрения предупреждения коррозии. Скорости снижения температуры концов форсунок отличаются, как описано выше, одна от другой, несмотря на то, что температуры концов форсунок, когда двигатель остановлен, равны между собой, потому что количества тепла, которое форсунки получают до того, как двигатель остановился, отличаются между собой. Количество тепла, которое получает форсунка, может включать в себя количества тепла, получаемые вокруг форсунок. Другими словами, количество тепла, которое получает форсунка, может включать в себя количество тепла, получаемое головкой 101а блока цилиндров, на которой установлены инжекторы 107. Как показано на фиг. 3, графики и сплошной линии, и штрихпунктирной линии имеют различную «предысторию» температуры конца форсунки. В результате, получаемое форсункой количество тепла у границы резко изменяющейся части, показанное на фиг. 3 сплошной линией, больше, чем показанное штрихпунктирной линией. Понятно, что эта разница между получаемыми форсункой количествами тепла показана в виде разницы между скоростями снижения температуры, следующей за остановкой двигателя.

В двигателе 100 внутреннего сгорания в соответствии с этим вариантом осуществления изобретения наличие или отсутствие конденсации росы на участке конца форсунки определяется на основании получаемого форсункой количества тепла. Далее со ссылками на фиг. 4-7 будет описан пример управления двигателем 100 внутреннего сгорания. Фиг. 4 представляет собой блок-схему, показывающую пример управления двигателем 100 внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. Фиг. 5 представляет собой пример диаграммы, иллюстрирующий условия наступления конденсации росы. Фиг. 6 представляет собой блок-схему, показывающую пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки для двигателя 100 внутреннего сгорания. Фиг. 7 представляет собой пояснительный чертеж, показывающий, как изменяется температура конца форсунки при наборе скорости двигателя, выполнявшегося в качестве управления с целью предотвращения коррозии форсунки. Управление двигателем 100 внутреннего сгорания осуществляет электронный блок 111 управления, который функционирует как блок управления.

Сначала, на этапе S1 производится выполнение арифметической операции для вычисления температуры Tnzl конца форсунки. Эта температура Tnzl конца форсунки представляет собой температуру конца форсунки на момент времени, то есть мгновенную температуру конца форсунки. Температура Tnzl конца форсунки вычисляется и оценивается с использованием, например, следующего уравнения 1:

Tnzl=f(NE⋅IT⋅TQ)-f(Tw⋅Tt) (1).

где NE – скорость вращения двигателя, IT - длительность вспрыскивания, TQ – величина вспрыскивания, Tw - температура воды, Tf - температура топлива.

Затем на этапе S2 производится выполнение арифметической операции для вычисления получаемого форсункой количество Q тепла. Получаемое форсункой количество Q тепла может быть получено как величина, в которой вычисленное на этапе S1 мгновенное значение температуры Tnzl конца форсунки интегрируется по определенному периоду времени τ. Получаемое форсункой количество Q тепла вычисляется и оценивается с использованием, например, нижеследующего уравнения 2. Определенный период времени τ есть любой период, который, который может быть выбран, исходя из соответствующих условий.

Q=ΣTnz (2)

На этапе S3, который следует за этапом S2, получаемое форсункой количество Q тепла, вычисленное на этапе S2, сохраняется в электронном блоке 111 управления. На этапе S4, который следует за этапом S3, подтверждается команда [IG OFF] на отключение зажигания, а затем процесс переходит к этапу S5. На этапе S5 считываются температура Tnzl конца форсунки и получаемое форсункой количество Q тепла. Та температура Tnzl конца форсунки, которая при этом считана, есть ее величина в момент времени отключения зажигания. Этот момент времени отключения зажигания относится не только к определенному одному единственному моменту времени в строгом значении этого слова, но может быть также и моментом времени внутри периодов, - предшествующего временному отрезку, на котором производится отключение зажигания, и следующего за ним. Например, моментом времени, когда производится отключение зажигания, может быть момент времени, когда двигатель 100 внутреннего сгорания отключением зажигания останавливается.

На этапе S6 вычисляется скорость v снижения температуры конца форсунки на основе считанных на этапе S5 температуры Tnzl конца форсунки и получаемого форсункой количества Q тепла. Скорость v снижения температуры вычисляется с использованием, например, нижеследующего уравнения 3:

V=f(Tnzl·Q) (3)

На этапе S7, который следует за этапом S6, вычисляется время t достижения точки росы на основе считанной на этапе S5 температуры Tnzl конца форсунки, а также вычисленной на этапе S6 скорости v снижения температуры конца форсунки. Достижение времени t точки росы вычисляется с использованием, например, нижеследующего уравнения 4:

t=f(Tnzl·v) (4)

На этапе S8, который следует за этапом S7, определяется, является ли время t достижения точки росы равным или меньшим, чем предварительно определенный пороговый момент. Пороговый момент есть величина, которая установлена в соответствии с реально имеющимся оборудованием, как величина для определения, имеет ли место конденсация росы на участке конца форсунки. В том случае, когда время t достижения точки росы превышает пороговый момент, - определено, что явление конденсации росы на участке конца форсунки предотвращено.

В случае формирования на этапе S8 ответа НЕТ, процесс завершен. Другими словами, когда время t наступления точки росы превышает пороговый момент, никаких специальных мер по предотвращению коррозии форсунки не требуется, поскольку считается, что конденсация росы происходит в другом месте, а не на участке конца форсунки, и в этом случае конденсация росы на участке конца форсунки предотвращена. В случае формирования на этапе S8 ответа ДА, процесс переходит к этапу 9, и выполняются управляющие операции по предотвращению коррозии форсунки. Управляющие операции по предотвращению коррозии форсунки определяются подпрограммой, которая подробно будет описана далее.

Поскольку, как описано выше, принимается во внимание получаемое форсункой количество Q тепла, то может быть должным образом определено наступление или ненаступление конденсации росы на участке конца форсунки. В результате можно избежать ситуации, при которой необходимые меры предотвращения коррозии форсунки не предпринимаются, и ситуации, при которой предпринимаются меры предотвращения коррозии форсунки, которые не являются необходимыми.

Фиг. 5 представляет собой пример диаграммы, иллюстрирующий условия наступления конденсации росы. Имея в виду описанное выше получаемое форсункой количество Q тепла, конденсация росы может происходить на участке конца форсунки даже тогда, когда температура Tnzl конца форсунки в какой-либо момент времени, например, когда выключается зажигание, является высокой. И наоборот, когда получаемое форсункой количество Q тепла велико, можно избежать конденсации росы на участке конца форсунки, даже если температура Tnzl конца форсунки в момент времени, когда выключается зажигание, низка. Необходимость принятия управляющих операций с целью предотвращения коррозии форсунки может быть определена посредством использования разграничения между областью конденсации росы и областью предотвращения конденсации росы на основе диаграммы, показанной на фиг. 5.

Далее со ссылками на фиг. 6 и 7 будут описаны некоторые подробности управляющих операций с целью предотвращения коррозии форсунки. Как описано выше, фиг. 6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую пример управляющих операций по предотвращению коррозии форсунки (управляющие операции по уменьшению скорости отвода тепла от форсунки) для двигателя 100 внутреннего сгорания. Более конкретно, - фиг. 6 показывает пример реализации управляющих операций при наборе скорости.

На этапе S9a1 с использованием, например, нижеследующего уравнения 5 вычисляется количество Qr тепла:

Q=f(Tnzl) (5)

Здесь в качестве Tnzl используется величина, считанная на этапе S5 блок-схемы, показанной на фиг. 4. Количество Qr тепла может быть получено как количество тепла для температуры Tnzl конца форсунки, для того, чтобы ввести его в график, показанный на фиг. 5, и войти в область предотвращения конденсации росы (в благоприятную («ОК») область).

На этапе S9a2 вычисляется величина ΔQ нехватки тепла. Величина ΔQ вычисляется с использованием, например, нижеследующего уравнения 6:

ΔQ=f(Q·Qr) (6)

Здесь в качестве Q используется величина, считанная на этапе S5 блок-схемы, показанной на фиг. 4.

На этапе S9a3 выполняется арифметическая операция для определения степени θ раскрытия заслонки дросселя и количества n выполняемых наборов скорости. Затем, на этапе S9a4 выполняется реальный набор скорости без нагрузки. Изменение температуры Tnzl конца форсунки, которое вызвано набором скорости, будет описано со ссылками на фиг. 7. В том случае, когда температура Tnzl конца форсунки, есть Tnzl1, в точке состояния, указанной на фиг. 7, например, как а1, величина дефицита тепла для перемещения в область предотвращения конденсации росы (благоприятная («ОК») область) из области конденсации росы (неблагоприятная («NG») область) есть ΔQ1. Когда количество тепла для случая одного набора скорости при определенной степени θ раскрытия заслонки дросселя равно dQ, количество n выполняемых наборов скорости есть ΔQ:dQ3. Когда вычисленное количество n выполняемых наборов скорости есть, например, 1,5 то первый цикл набора скорости выполняется со 100%-й степенью θ раскрытия заслонки дросселя. После этого активизируется состояние, соответствующее точке, показанной на фиг. 7, например, как а2. Второй цикл набора скорости выполняется, например, при 70%-й степени θ раскрытия заслонки дросселя, чтобы превысить 0,5 цикла. После этого достигается состояние, соответствующее точке, показанной на фиг. 7 как а3, и становится возможным выход в благоприятную («ОК») область.

В том случае, когда температура Tnzl конца форсунки есть Tnzl2, в точке, указанной на фиг. 7, например, как b1, величина дефицита тепла для перемещения в область предотвращения конденсации росы («ОК» область) из области конденсации росы («NG» область) есть ΔQ2. Когда количество тепла для случая с одним набором скорости при определенной степени θ раскрытия заслонки дросселя равно dQ, количество n выполняемых наборов скорости есть ΔQ:dQ. Когда вычисленное количество n выполняемых наборов скорости есть, например, 0,8, то первый цикл набора скорости выполняется с 80%-й или большей степенью θ раскрытия заслонки дросселя. После этого активизируется состояние, соответствующее точке, показанной на фиг. 7, например, как b2, и становится возможным выход в благоприятную («ОК») область.

Величина увеличения получаемого форсункой количества Q тепла в единицу времени может быть повышена, когда увеличена степень θ раскрытия заслонки дросселя. Однако используется соответствующая величина степени θ раскрытия заслонки дросселя, учитывающая шум и т.п.

Как описано выше, получаемое форсункой количества Q тепла может быть увеличено, когда выполняется управление набором скорости. В результате может быть уменьшена скорость отвода тепла от форсунки инжектора. Когда скорость отвода тепла от форсунки уменьшена, уменьшена скорость v снижения температуры Tnzl конца форсунки, и момент времени t наступления точки росы отдаляется. Таким образом можно избежать явления конденсации росы на участке конца форсунки.

ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее со ссылкой на фиг. 8 и 9 будет описан второй вариант осуществления изобретения. Фиг. 8 представляет собой блок-схему, показывающую пример управления двигателем 100 внутреннего сгорания в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения, а именно - управление удлинением холостого хода.

Различие между вторым вариантом осуществления изобретения и первым вариантом осуществления изобретения состоит в деталях управляющих операций с целью предотвращению коррозии форсунки (управление скоростью отвода тепла от форсунки), выполняемых электронным блоком 111 управления. Во втором варианте осуществления изобретения вместо реализации управляющих операций при наборе скорости первого варианта осуществления изобретения выполняется управление удлинением холостого хода. Другими словами, детали этапов с S1 по S8 по блок-схеме, показанной на фиг. 4, идентичны этапам первого варианта осуществления изобретения. Базовая конфигурация двигателя 100 внутреннего сгорания идентична конфигурации первого варианта осуществления изобретения, и поэтому подробное описание ее опущено.

На этапе S9b1 электронный блок 111 управления вычисляет разность Δt между временем t наступления точки росы и пороговым моментом а. Эта Δt вычисляется с использованием нижеследующего уравнения 7:

Δt=f(t·a) (7)

На следующем этапе S9b2 вычисляется величина роста ΔTnzl температуры конца форсунки. Величина роста температуры конца форсунки вычисляется на основе разности Δt. Величина роста температуры конца форсунки вычисляется с использованием, например, уравнения 8:

ΔTnzl=f(Δt) (8)

На этапе S9b3 на основе величины роста ΔTnzl температуры конца форсунки вычисляется время удлинения Δtidle холостого хода. Время удлинения Δtidle холостого хода вычисляется с использованием, например, уравнения 9:

Δtidle=f(ΔTnzl) (9)

На этапе S9b4 определяется, является ли вычисленное на этапе S9b3 время Δtidle равным или меньшим, чем определенный заранее порог tmax. Порог tmax представляет собой величину, которая определена как максимальная продолжительность времени, допустимого для времени удлинения холостого хода. Порог tmax может быть определен с учетом шума и т.п.

В случае выдачи на этапе S9b4 результата определения «ДА» процесс переходит к этапу S9b5, и вводится время удлинения Δtidle холостого хода. Время удлинения Δtidle холостого хода вводится после того, как подтверждено, что коробка передач находится в нейтральном (Н) или в парковочном (Р) положении, и включен боковой тормоз.

В том случае, когда на этапе S9b4 выдан результат определения НЕТ, процесс переходит к этапу S9b6. На этапе S9b6 увеличиваются обороты холостого хода. Затем на этапе S9b7 вводится время удлинения tref холостого хода, разрешающее увеличенные обороты холостого хода.

После ввода на этапах S9b5 и S9b7 удлинения холостого хода, на этапе S9b8 определяется, завершено или «НЕТ» требуемое повышение температуры. Процесс останавливается (заканчивается) в случае выдачи на этапе S9b8 результата ДА. В случае выдачи на этапе S9b4 результата определения НЕТ, процесс переходит к этапу S9b9, и производится впрыскивание, следующее за остановкой двигателя. В том случае, когда, несмотря на увеличение оборотов холостого хода, избежать конденсации росы на участке конца форсунки невозможно, излишнее удлинение холостого хода избегается, и в качестве предупредительной меры коррозии форсунки топливу разрешается осаждаться на участок конца форсунки. Процесс после этапа S9b9 завершается (заканчивается).

Со ссылкой на фиг. 9А и 9В будет описано изменение температуры, которое вызвано удлинением холостого хода. Фиг. 9А показывает изменение температуры конца форсунки, вызванное удлинением холостого хода, относящееся к случаю, когда температура Tnzl конца форсунки в момент времени выключения зажигания есть Tnzl1. Фиг. 9В показывает изменение температуры конца форсунки, вызванное удлинением холостого хода, относящееся к случаю, когда температура Tnzl конца форсунки в момент времени выключения зажигания есть Tnzl2. При этом Tnzl1 превышает Tnzl2. Обратимся к фиг. 9А, - на нем Δtidle находится внутри порога tmax даже при нормальных оборотах холостого хода. Соответственно, когда вводится удлинение Δtidle холостого хода, температура Tnzl конца форсунки может войти в область избежания конденсации росы (в «ОК» область). Обратимся к фиг. 9В, - на нем Δtidle превышает порог tmax при нормальных оборотах холостого хода. При этом обороты холостого хода повышены. Затем, когда вводится удлинение холостого хода до tref, температура Tnzl конца форсунки может войти в область избежания конденсации росы (в «ОК» область).

Как описано выше, получаемое форсункой количество Q тепла может быть увеличено, когда выполняется управление удлинением холостого хода. В результате скорость отвода тепла от форсунки инжектора может быть уменьшена. Когда скорость отвода тепла уменьшена, уменьшается скорость v снижения температуры Tnzl конца форсунки, и время t наступления точки росы на участке конца форсунки отдаляется. Таким образом можно избежать наступления конденсации росы на участке конца форсунки.

ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее со ссылкой на фиг. с 10 по 13 будет описан третий вариант осуществления изобретения. Фиг. 10 представляет собой блок-схему, показывающую главную часть двигателя внутреннего сгорания в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. Фиг. 11 представляет собой блок-схему, показывающую пример управления двигателем 100 внутреннего сгорания в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. Фиг. 12 представляет собой пояснительный чертеж, схематично показывающий способ охлаждения поршня в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения. Фиг. 13А и 13В представляют собой графики, иллюстрирующие эффект от охлаждения поршня.

Как показано на фиг. 10 и 12, двигатель 100 внутреннего сгорания в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения обеспечен с электрическим масляным насосом 121, который электрически подсоединен к электронному блоку 111 управления в качестве его главной части. Как показано на фиг. 12, электрический масляный насос подает масло к масляным форсункам 122, которые охлаждают поршни 101с, которые расположены в блоке 101b цилиндров. Масляные форсунки 122 расположены в соответствующих цилиндрах и инжектируют масло в направлении каналов 101с1 охлаждения поршней 101с и охлаждают поршни 101с. Кроме того, двигатель 100 внутреннего сгорания оснащен устройством управления положением коленчатого вала, которое способно останавливать поршень в предопределенном положении. Устройство 123 управления положением коленчатого вала электрически подсоединено к электронному блоку 111 управления и способно изменять положение поршня, как это требуется, посредством проворота коленчатого вала приводным устройством, которое управляется командами от блока 111 электронного управления.

Далее со ссылками на блок-схему с фиг. 11 будет описан пример управления с целью предотвращения коррозии форсунки (управление улучшением скорости снижения температуры части, расположенной вокруг форсунки), которое выполняется в третьем варианте осуществления изобретения.

На этапе S9c1 выдается команда на устройство 123 управления положением коленчатого вала, и положение остановки поршня управляется по отношению к углу коленчатого вала, определенному датчиком 115 угла поворота коленчатого вала. То есть, поршни 101с всех четырех цилиндров без исключения остановлены в одном и том же положении. Соответственно, инжекция масла масляными форсункам 122 может быть выполнена одинаково в каждом из поршней 101с, и эти поршни 101с могут одинаково охлаждаться.

На этапе S9c2 включается электрический насос 121, масло фактически инжектируется из масляных форсунок 122, и поршни охлаждаются. Настройка электрического насоса 121 такова, чтобы масляные форсунки 122 могли работать даже после остановки двигателя 10