内燃机的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及内燃机的控制装置，其目的在于，根据排气空燃比恰当地控制电晕放电的状态，总是高效地净化废气中的PM。发动机（10）具备电晕放电型的排气净化装置（24）。排气净化装置（24）通过在中心电极（62）与接地电极（64）之间形成电晕放电，来净化废气中的颗粒状物质（PM）。ECU（50）在空燃比是浓空燃比区域的情况下，对向电极（62、64）间施加的施加电压进行控制。由此，能够在防止电弧放电的同时获得最大限度的PM净化率。另外，在空燃比是稀空燃比区域的情况下，对电极（62、64）间流过的放电电流进行控制。由此，能够补偿因废气中的PM量降低而引起的PM净化率的降低，同时抑制消耗电力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的控制装置，尤其涉及具备电晕放电型排气净化装置的内燃机的控制装置。
技术介绍
作为现有技术，例如公知有一种如专利文献I (日本特开2009 - 243419号公报)所公开那样，具备电晕放电型排气净化装置的内燃机的控制装置。该排气净化装置通过在废气中发生电晕放电，来使废气中的颗粒状物质(PM)燃烧。在现有技术中，将通过电晕放电向废气中投入的能量设定为PM的燃烧(氧化)所必要的活性化能量以上，来高效地净化PM。专利文献I:日本特开2009 - 243419号公报 然而，在上述的现有技术中，构成为对投入能量进行控制，以使电晕放电时的投入能量为PM的氧化能量以上。但是，PM的净化能力还根据电晕放电时的排气空燃比发生变化。与此相对，由于在现有技术中没有针对排气空燃比进行考虑，所以存在投入能量的控制因发动机的运转状态而与排气空燃比不相宜的情况，存在无法稳定地发挥PM的净化能力这一问题。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述那样的课题而提出，本专利技术的目的在于，提供一种能够根据排气空燃比恰当地控制电晕放电的状态，从而总是高效地净化废气中的PM的内燃机的控制装置。第I专利技术的特征在于，具备排气净化装置，其具有在内燃机的排气通路内形成电晕放电的电晕放电部，通过电晕放电对废气中的颗粒状物质进行净化；空燃比检测单元，其检测排气空燃比；和供电控制单元，其向上述排气净化装置的电晕放电部供电，并基于上述排气空燃比来控制对该电晕放电部供电的供电状态。根据第2专利技术，上述供电控制单元具备在上述排气空燃比比理论空燃比浓的一侧亦即浓空燃比区域中，对向上述电晕放电部施加的施加电压进行控制的施加电压控制单J Li ο根据第3专利技术，上述施加电压控制单元构成为上述排气空燃比在上述浓空燃比区域内越浓空燃比化，使上述施加电压越降低。根据第4专利技术，上述供电控制单元具备在上述排气空燃比比理论空燃比稀的一侧亦即稀空燃比区域中，对流向上述电晕放电部的放电电流进行控制的放电电流控制单元。根据第5专利技术，上述放电电流控制单元构成为上述排气空燃比在上述稀空燃比区域内越稀空燃比化，使上述放电电流越减少。根据第6专利技术，上述放电电流控制单元构成为具有作为上述稀空燃比区域内的规定的空燃比的空燃比分界值，在上述排气空燃比在理论空燃比与上述空燃比分界值之间的情况下，上述排气空燃比越稀空燃比化，使上述放电电流越增加，在上述排气空燃比比上述空燃比分界值靠稀空燃比侧的情况下，上述排气空燃比越稀空燃比化，使上述放电电流越减少。第7专利技术具备PM量计算单元，该PM量计算单元至少基于排气空燃比、内燃机温度以及燃料喷射正时来计算废气中含有的颗粒状物质的量即PM量，上述施加电压控制单元构成为基于上述PM量来计算上述施加电压。第8专利技术具备放电电流推定单元，在对上述电晕放电部施加了假想电压的情况下，该放电电流推定单元至少基于该假想电压和上述PM量来推定该情况下流过的放电电流，上述施加电压控制单元构成为计算出上述放电电流的推定值满足颗粒状物质的净化所需要的要求值时的假想电压来作为实际的施加电压。第9专利技术具备电弧放电防止单元，该电弧放电防止单元将对上述电晕放电部施加的施加电压限制在不发生电弧放电的电压范围内。 第10专利技术具备PM量计算单元，其至少基于排气空燃比、内燃机温度以及燃料喷射正时来计算废气中含有的颗粒状物质的量即PM量；和放电距离计算单元，在向构成上述电晕放电部的两个电极间施加了假想电压的情况下，该放电距离计算单元至少基于上述假想电压和上述PM量来计算在该情况下从一个电极朝向另一个电极产生的放电的到达距离；上述电弧放电防止单元构成为基于上述放电的到达距离与上述各电极的电极间距离相等时的假想电压，来限制上述施加电压。根据第I专利技术，供电控制单元能够根据各个空燃比区域中的PM净化率的趋势、电弧放电的发生概率的趋势等，恰当地控制向排气净化装置供电的供电状态(施加电压以及放电电流)。因此，能够在从浓空燃比区域到稀空燃比区域的广阔空燃比区域中，恰当地控制电晕放电的状态，可以在防止电弧放电的同时，使PM净化率稳定地提高。根据第2专利技术，由于在浓空燃比区域中废气中的PM量多，所以将PM作为媒介容易流过放电电流,易于发生电弧放电。因此,在浓空燃比区域中,难以在避免电弧放电的同时准确地控制放电电流。因此，施加电压控制单元能够在浓空燃比区域中控制施加电压来防止电弧放电，从而能够在不发生电弧放电的范围内使PM净化率提高。根据第3专利技术，在浓空燃比区域中具有空燃比越浓空燃比化，电弧放电越容易发生的特性。因此，施加电压控制单元使施加电压降低空燃比浓空燃比化的量，能够防止电弧放电。另外，能够根据空燃比将施加电压的降低量抑制为最低限度，可使PM净化率提高。根据第4专利技术，由于在稀空燃比区域中废气中的PM量(因燃烧引起的PM的产生量)少，所以难以将PM作为媒介来流过放电电流，电弧放电的发生概率降低。因此，放电电流控制单元在稀空燃比区域中能够容易地进行放电电流的控制。而且，根据放电电流的控制，来控制与PM净化率大致具有比例关系的放电电流，能够准确并容易地使PM净化率最大化。根据第5专利技术，在废气中的PM量少的稀空燃比区域中，即便使放电电流减少，也能充分抑制PM的排出量。因此，对于放电电流控制单元而言，空燃比越稀空燃比化则越使放电电流减少，能够通过所需最小限度的能量来降低PM的排出量。因此，可抑制排气净化装置的消耗电力，高效地进行PM的净化。根据第6专利技术，在空燃比在理论空燃比与空燃比分界值之间的区域(轻度稀空燃比区域)中，具有PM净化率急剧降低的特性。因此，在轻度稀空燃比区域中，通过空燃比越稀空燃比化则越使放电电流增加，能够对PM净化率急剧降低的特性进行补偿。另一方面，在空燃比与空燃比分界值相比是稀空燃比侧的区域(重度稀空燃比区域)中，由于PM的产生量极少，所以即便使放电电流减少，也能够降低PM的排出量。因此，在重度稀空燃比区域中，空燃比越稀空燃比化则越使放电电流减少，能够抑制排气净化装置的消耗电力。根据第7专利技术，施加电压控制单元能够基于废气中的PM量来计算施加电压。由此，能够将由对废气中的PM进行氧化所需的要求施加能量、空燃比、内燃机温度、燃料喷射正时等构成的参数的状态反映到施加电压中，可以根据各参数恰当地控制施加电压。根据第8专利技术，放电电流推定单元能够基于想要施加的假想电压和PM量来推定放电电流。由此，施加电压控制单元能够在施加实际的电压之前基于推定放电电流来调整施加电压，按照使得针对废气中的PM量赋予所需的且足够的施加能量的方式将施加电压最佳化。因此，能够防止电晕放电时施加能量不足、或被施加所需以上的能量的情况，可在抑制消耗电力的同时，高效地净化PM。根据第9专利技术，电弧放电防止单元能够将施加电压限制在不发生电弧放电的电压范围。由此，不需要在发生电弧放电之后使施加电压降低的非效率的控制，能够在防止电弧放电于未然的同时，高效地净化PM。根据第10专利技术，电弧放电防止单元能够基于放电的到达距离与各电极的电极间距离相等时的假想电压来限制施加电压。由此，能够在施加实际的电压之前，在不发生电弧放电的范围内将想要施加的电压设定为最大的电压值。因此，可在防止电弧放电于未然的同时，获得最大限度的PM净化率。附图说明图I是用于对本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具备 排气净化装置，其具有在内燃机的排气通路内形成电晕放电的电晕放电部，通过电晕放电对废气中的颗粒状物质进行净化； 空燃比检测单元，其检测排气空燃比；和 供电控制单元，其向所述排气净化装置的电晕放电部供电，并基于所述排气空燃比来控制对该电晕放电部供电的供电状态。2.根据权利要求I所述的内燃机的控制装置，其中， 所述供电控制单元具备施加电压控制单元，该施加电压控制单元在所述排气空燃比比理论空燃比浓的一侧亦即浓空燃比区域中，对向所述电晕放电部施加的施加电压进行控制。3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其中， 所述施加电压控制单元构成为所述排气空燃比在所述浓空燃比区域内越浓空燃比化，使所述施加电压越降低。4.根据权利要求I至3中任意一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述供电控制单元具备放电电流控制单元，该放电电流控制单元在所述排气空燃比比理论空燃比稀的一侧亦即稀空燃比区域中，对流向所述电晕放电部的放电电流进行控制。5.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中， 所述放电电流控制单元构成为所述排气空燃比在所述稀空燃比区域内越稀空燃比化，使所述放电电流越减少。6.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中， 所述放电电流控制单元构成为具有作为所述稀空燃比区域内的规定的空燃比的空燃比分界值，在所述排气空燃比在理论空燃比与所述空燃比分界值之间的情况下，所述排气空燃比越稀空燃比化，使所述放电电流越增加，在所述排气空燃比比所述空燃比分界...

【专利技术属性】
技术研发人员：村濑荣二，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：