УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

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

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] PTL 1 раскрывает электронную систему управления с обратной связью для регулирования процесса сгорания дизельного двигателя, которая позволяет эффективно управлять самовоспламеняющимся сгоранием предварительно смешанного сжатия путем изменения впрыска топлива на основе центра тяжести процесса сгорания и его опорного значения.

СПИСОК ПРОЦИТИРОВАННЫХ ДОКУМЕНТОВ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0003] PTL 1: Публикация № 2009-209943 заявки на выдачу патента Японии.

PTL 2: Публикация № 2011-202629 заявки на выдачу патента Японии.

PTL 3: Публикация № 2003-500596 заявки на выдачу патента Японии.

PTL 4: Публикация № 8-232820 заявки на выдачу патента Японии.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] Различные устройства управления были разработаны для двигателей внутреннего сгорания (далее упоминаемые как "двигатели") для сокращения потребления топлива. В связи с этим требуется, чтобы, по меньшей мере, целевое значение, которое меняется в зависимости от нагрузки на двигатель, было установлено из-за разнообразия типов параметров управления двигателем, влияющих на потребление топлива. В связи с этим, исследованиями изобретателей было обнаружено, что положение центра тяжести скорости тепловыделения, на которой потребление топлива сводится к минимуму, является постоянным вне зависимости от нагрузки на двигатель, и, таким образом, параметры управления двигателем могут управляться очень удобно так, что потребление топлива сводится к минимуму, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения используется для управления сгоранием.

[0005] Низкий уровень потребления топлива означает, что сумма потерь при охлаждении и выхлопных потерь мала. Другими словами, низкий уровень потребления топлива означает, что количество тепла, переданного от внутренней части камеры сгорания к основному корпусу двигателя, мало, и количество тепла, выделяющегося из камеры сгорания с выхлопным газом, мало. Соответственно, в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению (то есть, положению центра тяжести скорости тепловыделения, при котором потребление топлива сводится к минимуму), в то время как требуется прогрев двигателя, количество тепла, переданного от внутренней части камеры сгорания к основному корпусу двигателя, мало, и, таким образом, прогресс прогрева двигателя мог бы замедлиться. В случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению, в то время как требуется прогрев каталитического нейтрализатора, количество тепла, выделяемого из камеры сгорания с выхлопным газом, мало, и, таким образом, прогресс прогрева каталитического нейтрализатора мог бы замедлиться. В любом случае, не является предпочтительным управлять положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы соответствовать опорному положению, для того, чтобы прогрев двигателя или прогрев каталитического нейтрализатора был завершен быстро, в то время как требуется прогрев двигателя или прогрев каталитического нейтрализатора.

[0006] Цель изобретения состоит в том, чтобы быстро прогревать двигатель внутреннего сгорания или каталитический нейтрализатор с помощью устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя очистительный каталитический нейтрализатор выхлопного газа, и с использованием положения центра тяжести скорости тепловыделения для управления сгоранием.

[0007] Изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания с использованием положения центра тяжести скорости тепловыделения для управления сгоранием. Положение центра тяжести скорости тепловыделения означает положение, описанное ниже.

[0008] Как проиллюстрировано на Фиг.2, положение G центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести Gg области A (заштрихованная часть на Фиг.2), которая определена формой W сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа. Более конкретно, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести области, которая окружена формой сигнала скорости тепловыделения, изображенной в системе координат, в которой горизонтальная ось представляет угол поворота кривошипа, а вертикальная ось представляет скорость тепловыделения и горизонтальную ось. Горизонтальная ось и вертикальная ось представляют собой оси, которые ортогональны друг другу.

[0009] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести области, которая окружена формой сигнала скорости тепловыделения, изображенной на графике (таком как координатная система), на котором угол поворота кривошипа для каждого цикла установлен на одной оси (такой как горизонтальная ось), а скорость тепловыделения установлена на другой оси (такой как вертикальная ось), ортогональной оси. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести области, которая определена формой сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа.

[0010] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол поворота кривошипа, при котором значение, которое получено интегрированием значения, соответствующего произведению значения, полученного вычитанием определенного угла поворота кривошипа из произвольного угла поворота кривошипа для каждого цикла, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, равно 0. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол G поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда удовлетворено следующее уравнение (1). Определенный угол поворота кривошипа представляет собой угол между началом горения и прекращением горения в одном такте расширения.

(1)

[0011] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда значение, которое получено интегрированием произведения разности угла поворота кривошипа между произвольным углом поворота кривошипа, который расположен дальше на опережающей стороне, чем определенный угол поворота кривошипа, и определенным углом поворота кривошипа, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, и значение, которое получено интегрированием произведения разности угла поворота кривошипа между произвольным углом поворота кривошипа, который расположен дальше на запаздывающей стороне, чем определенный угол поворота кривошипа, и определенным углом поворота кривошипа, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, равны друг другу.

[0012] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой произвольный угол поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда общая сумма произведения каждой скорости тепловыделения дальше на опережающей стороне, чем произвольный угол поворота кривошипа, и расстояний угла поворота кривошипа, соответственно соответствующих скоростям тепловыделения, равна общей сумме произведения каждой скорости тепловыделения дальше на запаздывающей стороне, чем произвольный угол поворота кривошипа, и расстояний угла поворота кривошипа, соответственно соответствующих скоростям тепловыделения. Расстояние угла поворота кривошипа представляет собой разность между произвольным углом поворота кривошипа и каждым углом поворота кривошипа. Соответственно, в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой точку опоры, расстояние угла поворота представляет собой расстояние от точки опоры, а скорость тепловыделения представляет собой силу, моменты (=сила×расстояние=расстояние угла поворота×скорость тепловыделения) на обеих сторонах точки опоры равны друг другу.

[0013] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда значение, которое получено интегрированием произведения "величины разности между произвольным первым углом поворота кривошипа после инициации горения и определенным углом поворота кривошипа" и "скорости тепловыделения при произвольном первом угле поворота кривошипа" по отношению к углу поворота кривошипа от начала горения до определенного угла поворота кривошипа, равно значению, которое получено путем интегрирования произведения "величины разности между произвольным вторым углом поворота кривошипа после определенного угла поворота кривошипа и определенным углом поворота кривошипа", и "скорости тепловыделения при произвольном втором угле поворота кривошипа" по отношению к углу поворота кривошипа от определенного угла поворота кривошипа до завершения горения.

[0014] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол G поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда удовлетворено следующее уравнение (2). В следующем уравнении (2) "CAs" представляет "угол поворота кривошипа в начале горения (то есть угол поворота кривошипа, при котором начинается горение)", "CAe" представляет "угол поворота кривошипа прекращения горения (то есть угол поворота кривошипа, при котором горение прекращается)", "θ" представляет "произвольный угол поворота кривошипа", а "dQ(θ)" представляет "скорость тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа". Определенный угол поворота кривошипа представляет собой угол между началом горения и прекращением горения в одном такте расширения.

(2)

[0015] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой положение G центра тяжести скорости тепловыделения, которое получено путем вычисления, основанного на следующем уравнении (3), когда угол поворота кривошипа, при котором начинается горение топлива, выражен как CAs, угол поворота кривошипа, при котором горение прекращается, выражен как CAe, произвольный угол поворота кривошипа выражен как θ, а скорость тепловыделения при угле θ поворота кривошипа, выражена как dQ(θ) для каждого цикла.

(3)

[0016] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой значение, которое получено путем добавления угла поворота кривошипа в начале горения к значению, которое получено путем деления интегрального значения произведения разности между произвольным углом поворота кривошипа и углом поворота кривошипа в начале горения, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, на площадь области, определенной формой сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа.

[0017] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой значение, которое получено путем добавления угла поворота кривошипа в начале горения к значению, которое получено путем деления интегрального значения произведения расстояния угла поворота кривошипа и скорости тепловыделения, соответствующей ему, по отношению к углу поворота кривошипа, на площадь области, определенной формой сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа. Расстояние угла поворота кривошипа представляет собой разность между углом поворота кривошипа в начале горения и каждым углом поворота кривошипа.

[0018] Устройство управления в соответствии с изобретением включает в себя блок управления, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем опорная температура охлаждающей воды, и управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды.

[0019] В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды. В случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который находится дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, потери при охлаждении больше, чем в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой опорное положение. Соответственно, количество тепла, которое передается к основному корпусу двигателя от внутренней части камеры сгорания, увеличивается, и, таким образом, температура двигателя поднимается. Соответственно, температура двигателя может быть повышена, когда температура двигателя низкая из-за низкой температуры охлаждающей двигатель воды.

[0020] Альтернативно, устройство управления в соответствии с изобретением включает в себя блок управления, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда температура каталитического нейтрализатора равна или выше, чем опорная температура каталитического нейтрализатора, и управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда температура каталитического нейтрализатора ниже, чем опорная температура каталитического нейтрализатора, когда двигатель внутреннего сгорания снабжен очистительным каталитическим нейтрализатором выхлопного газа.

[0021] В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения находится дальше позади, чем опорное положение, в случае, когда температура каталитического нейтрализатора ниже, чем опорная температура каталитического нейтрализатора. В случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который находится дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение, выхлопные потери больше, чем в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой опорное положение. Соответственно, температура выхлопного газа, который течет в каталитический нейтрализатор, увеличивается, и, таким образом, температура каталитического нейтрализатора повышается. Соответственно, температура каталитического нейтрализатора может быть повышена, когда температура каталитического нейтрализатора низкая.

[0022] Альтернативно, устройство управления в соответствии с изобретением включает в себя блок управления, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем опорная температура охлаждающей воды, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем температура переключения положения центра тяжести, которая ниже, чем опорная температура охлаждающей воды, и управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды и равна или выше, чем температура переключения положения центра тяжести, когда двигатель внутреннего сгорания снабжен очистительным каталитическим нейтрализатором выхлопного газа.

[0023] В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды значительно ниже, чем опорная температура охлаждающей воды (то есть в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем температура переключения положения центра тяжести). Соответственно, температура двигателя повышается, как описано выше. Соответственно, температура двигателя может быть повышена, когда температура двигателя чрезвычайно низкая из-за чрезвычайно низкой температуры охлаждающей двигатель воды. Положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением, в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды относительно ниже, чем опорная температура охлаждающей воды (то есть в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды и равна или выше, чем температура переключения положения центра тяжести). Соответственно, температура каталитического нейтрализатора повышается, как описано выше. Соответственно, температура каталитического нейтрализатора может быть повышена, когда температура каталитического нейтрализатора низкая из-за низкой температуры охлаждающей двигатель воды.

[0024] Блок управления может управлять положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, путем увеличения в количестве EGR (exhaust gas recirculation, рециркуляция выхлопных газов) в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды, температура охлаждающей двигатель воды выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе, и может управлять положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, путем увеличения в количестве предварительного впрыска в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды равна или ниже, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды.

[0025] В этом случае, достигаются следующие эффекты. Когда температура охлаждающей двигатель воды низкая, уровень горючести низкий из-за низкой температуры двигателя. В этом случае горючесть не улучшается, даже когда температура на входе увеличивается путем увеличения количества EGR, и, таким образом, продвижение вперед положения центра тяжести скорости тепловыделения не достигается. Кроме того, случайный огонь мог бы возникнуть, когда количество EGR увеличено, несмотря на низкий уровень горючести, потому что количество свежего воздуха, который всасывается в камеру сгорания (то есть количество кислорода), уменьшается. Другими словами, предпочтительно, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения находилось впереди за счет средств, отличных от увеличения количества EGR, в этом случае. В случае, когда температура охлаждающей двигатель воды высокая (то есть в случае, когда температура двигателя высокая), и температура на входе высокая, увеличение в количестве EGR приводит к тому, что горючесть уменьшается, потому что уровень горючести уже высокий. В результате, продвижение вперед положения центра тяжести скорости тепловыделения не достигается. Кроме того, случайный огонь мог бы возникнуть в зависимости от количества увеличения количества EGR. Другими словами, предпочтительно, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения находилось впереди за счет средств, отличных от увеличения количества EGR, даже в этом случае.

[0026] Однако, температура на входе повышается, и воспламеняемость топлива улучшается в некоторых случаях, когда количество EGR увеличивается в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе (то есть в случае, когда температура внутри камеры сгорания не достигает температуры, требуемой для диффузионного горения). В этом случае, горючесть увеличивается. В результате, положение центра тяжести скорости тепловыделения продвигается вперед, и, таким образом, температура двигателя повышается. Кроме того, количество генерирования оксидов азота уменьшается путем увеличения количества EGR. Другими словами, температура двигателя повышается, и количество генерирования оксидов азота уменьшается в то же самое время в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды высокая, и температура на входе низкая.

[0027] Температура двигателя повышается, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения продвигается вперед путем увеличения в количестве предварительного впрыска в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе, в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе. Соответственно, температура двигателя повышается, и осуществляется воспрепятствование возникновению случайного огня в то же самое время.

[0028] Альтернативно, устройство управления в соответствии с изобретением включает в себя блок управления, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда прогрев двигателя завершен, и управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда требуется прогрев двигателя.

[0029] В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением в случае, когда требуется прогрев двигателя. Соответственно, температура двигателя повышается, как описано выше. Соответственно, двигатель может быть прогрет быстро в случае, когда требуется прогрев двигателя.

[0030] Альтернативно, устройство управления в соответствии с изобретением включает в себя блок управления, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда прогрев каталитического нейтрализатора завершен, и управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора, когда двигатель внутреннего сгорания снабжен очистительным каталитическим нейтрализатором выхлопного газа.

[0031] В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения находится дальше позади, чем опорное положение, в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора. Соответственно, температура каталитического нейтрализатора повышается, как описано выше. Соответственно, каталитический нейтрализатор может быть прогрет быстро в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора.

[0032] Альтернативно, устройство управления в соответствии с изобретением включает в себя блок управления, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда прогрев двигателя и прогрев каталитического нейтрализатора завершены, управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда требуется прогрев двигателя, и управляющий положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение, в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора, когда двигатель внутреннего сгорания снабжен очистительным каталитическим нейтрализатором выхлопного газа.

[0033] В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением в случае, когда требуется прогрев двигателя. Соответственно, температура двигателя повышается, как описано выше. Соответственно, двигатель может быть прогрет быстро в случае, когда требуется прогрев двигателя. Положение центра тяжести скорости тепловыделения находится дальше позади, чем опорное положение, в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора. Соответственно, температура каталитического нейтрализатора повышается, как описано выше. Соответственно, каталитический нейтрализатор может быть прогрет быстро в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора.

[0034] Блок управления может управлять положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, путем увеличения в количестве EGR в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе, и может управлять положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, путем увеличения в количестве предварительного впрыска в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды равна или ниже, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, когда требуется прогрев двигателя.

[0035] В этом случае, достигаются следующие эффекты. Когда температура охлаждающей двигатель воды низкая, уровень горючести низкий из-за низкой температуры двигателя. В этом случае горючесть не улучшается, даже когда температура на входе увеличивается путем увеличения количества EGR, и, таким образом, продвижение вперед положения центра тяжести скорости тепловыделения не достигается. Кроме того, случайный огонь мог бы возникнуть, когда количество EGR увеличено, несмотря на низкий уровень горючести, потому что количество свежего воздуха, который всасывается в камеру сгорания (то есть количество кислорода), уменьшается. Другими словами, предпочтительно, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения находилось в положении опережения за счет средств, отличных от увеличения количества EGR, в этом случае. В случае, когда температура охлаждающей двигатель воды высокая (то есть в случае, когда температура двигателя высокая), и температура на входе высокая, увеличение в количестве EGR приводит к тому, что горючесть уменьшается, потому что уровень горючести уже высокий. В результате, продвижение вперед положения центра тяжести скорости тепловыделения не достигается. Кроме того, случайный огонь мог бы возникнуть в зависимости от количества увеличения количества EGR. Другими словами, предпочтительно, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения находилось в опережающем положении за счет средств, отличных от увеличения количества EGR, даже в этом случае.

[0036] Однако, температура на входе повышается, и воспламеняемость топлива улучшается в некоторых случаях, когда количество EGR увеличивается в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе (то есть в случае, когда температура внутри камеры сгорания не достигает температуры, требуемой для диффузионного горения). В этом случае, горючесть увеличивается. В результате, положение центра тяжести скорости тепловыделения продвигается вперед, и, таким образом, стимулируется прогрев двигателя. Кроме того, количество генерирования оксидов азота уменьшается путем увеличения количества EGR. Другими словами, стимулируется прогрев двигателя, и количество генерирования оксидов азота уменьшается в то же самое время в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды высокая, и температура на входе низкая.

[0037] Стимулируется прогрев двигателя, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения продвигается вперед путем увеличения в количестве предварительного впрыска в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе, в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей двигатель воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе. Соответственно, стимулируется прогрев двигателя, и осуществляется воспрепятствование возникновению случайного огня в то же самое время.

[0038] Предпочтительно, чтобы опорное положение представляло собой фиксированный угол поворота кривошипа в фиксированном диапазоне, не зависящий от нагрузки на двигатель, не зависящий от скорости вращения двигателя, или не зависящий ни от нагрузки на двигатель, ни от скорости вращения двигателя в случае, когда, по меньшей мере, нагрузка на двигатель находится в предопределенном диапазоне.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0039] Отличительные особенности, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковыми позициями обозначены одинаковые элементы, и на которых:

Фиг.1 иллюстрирует двигатель внутреннего сгорания, который снабжен устройством управления в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.2 представляет собой чертеж, показывающий положение центра тяжести скорости тепловыделения;

Фиг.3 иллюстрирует другой двигатель внутреннего сгорания, который снабжен устройством управления в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.4 иллюстрирует временную диаграмму, показывающую управление центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.5A показывает взаимосвязь между нагрузкой на двигатель и опережающим положением, а фиг.5B показывает взаимосвязь между нагрузкой на двигатель и отстающим положением;

Фиг.6 иллюстрирует временную диаграмму, показывающую управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.7 иллюстрирует пример потока управления центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.8 иллюстрирует пример нормального потока управления центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.9 иллюстрирует пример потока управления состоянием сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления;

Фиг.10 иллюстрирует временную диаграмму, показывающую управление центром тяжести в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг.11 иллюстрирует пример потока управления центром тяжести в соответствии со вторым вариантом осуществления;

Фиг.12A представляет собой чертеж, показывающий опережающий способ для управления центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с третьим вариантом осуществления, а Фиг.12B представляет собой чертеж, показывающий отстающий способ для управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг.13 иллюстрирует временную диаграмму, показывающую управление центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг.14 иллюстрирует пример потока управления центром тяжести в соответствии с третьим вариантом осуществления;

Фиг.15 представляет собой чертеж, показывающий взаимосвязь между формой сигнала сгорания и звуком двигателя;

Фиг.16A иллюстрирует взаимосвязь между требуемым выходом и целевым давлением впрыска, а Фиг.16B иллюстрирует взаимосвязь между требуемым выходом и целевым давлением впрыска;

Фиг.17A иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и коэффициентом теплотворной способности, относящуюся к случаю, когда осуществляется предварительный впрыск при определенном угле поворота кривошипа, а Фиг.17B иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и коэффициентом теплотворной способности, относящуюся к случаю, когда осуществляется предварительный впрыск при угле поворота кривошипа, который дальше на опережающей стороне, чем определенный угол поворота кривошипа;

Фиг.18A иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и скоростью тепловыделения, относящуюся к случаю, когда осуществляется предварительный впрыск при определенном угле поворота, а Фиг.18B иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и скоростью тепловыделения, относящуюся к случаю, когда осуществляется предварительный впрыск при угле поворота на опережающей стороне; и

Фиг.19A иллюстрирует взаимосвязь между положением центра сгорания и скоростью увеличения потребления топлива, а Фиг.19B иллюстрирует взаимосвязь между положением центра тяжести скорости тепловыделения и скоростью увеличения потребления топлива.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0040] <Первый вариант осуществления>

В дальнейшем варианты осуществления изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи. Фиг.1 иллюстрирует двигатель внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления, который снабжен устройством управления в соответствии с изобретением. Двигатель внутреннего сгорания представляет собой компрессионный многоцилиндровый двигатель внутреннего сгорания с самовоспламенением (так называемый дизельный двигатель). Двигатель внутреннего сгорания в соответствии с первым вариантом осуществления представляет собой двигатель внутреннего сгорания, который имеет четыре цилиндра (камеры сгорания).

[0041] На Фиг.1, 10 представляет двигатель внутреннего сгорания (далее упоминаемый как "двигатель"), 20 представляет клапаны впрыска топлива, 21 представляет топливный насос, 22 представляет аккумулятор (коммон рейл, система впрыска топлива с общей топливной рампой), 23 представляет трубу подачи топлива, 30 представляет собой впускной коллектор, 31 представляет собой впускную трубу, 32 представляет дроссельный клапан, 33 представляет привод дроссельного клапана, 34 представляет промежуточный охладитель, 35 представляет турбонагнетатель, 35A представляет компрессор турбонагнетателя, 35B представляет турбину турбонагнетателя, 36 представляет воздушный фильтр, 40 представляет выпускной коллектор, 41 представляет выхлопную трубу, 42 представляет очистительный каталитический нейтрализатор выхлопного газа (далее упоминаемый как "каталитический нейтрализатор "), 43 представляет датчик температуры каталитического нейтрализатора, 44 представляет дизельный сажевый фильтр (DPF), 50 представляет трубу EGR, 51 представляет клапан EGR, 52 представляет охладитель EGR, 60 представляет датчик степени открытия дроссельного клапана, 61 представляет измеритель количества воздуха, 62 представляет датчик давления на впуске, 63 представляет датчик давления топлива, 64 представляет датчик внутрицилиндрового давления, 65 представляет датчик угла поворота кривошипа, 66 представляет датчик степени открытия клапана EGR, 67 представляет датчик температуры воды, 68 представляет датчик силы нажатия на педаль акселератора, и 70 представляет электронный блок управления (далее упоминаемый как "ECU").

[0042] Впускной коллектор 30 и впускная труба 31 образуют впускной канал. Выпускной коллектор 40 и выхлопная труба 41 образуют выпускной канал.

[0043] <Устройство EGR>

Труба 50 EGR, клапан 51 EGR и охладитель 52 EGR образуют устройство EGR (далее упоминаемое как "устройство EGR высокого давления"). Это устройство EGR высокого давления представляет собой устройство, которое вводит выхлопной газ из выпускного коллектора 40 во впускной коллектор 30. Другими словами, устройство EGR высокого давления представляет собой устройство, которое вводит выхлопной газ из выпускного канала на стороне впуска турбины 35B во впускной канал на стороне выпуска компрессора 35A.

[0044] <Клапан впрыска топлива>

Клапаны 20 впрыска топлива присоединены к двигателю 10, в связи с соответствующими камерами сгорания, так что топливо непосредственно впрыскивается в камеры сгорания. Соответственно, количество клапанов 20 впрыска топлива, которыми снабжен двигатель 10, проиллюстрированный на Фиг.1, равно четырем.

[0045] <ECU>

ECU 70 электрически соединено с клапанами 20 впрыска топлива, топливным насосом 21, приводом дроссельного клапана, промежуточным охладителем, турбиной 35B, клапаном 51 EGR и охладителем 52 EGR. Когда двигатель работает, ECU 70 выводит сигнал для впрыска топлива из клапанов 20 впрыска топлива, сигнал для управления давлением топлива на основе управления рабочим состоянием топливного насоса 21, сигнал для управления степенью открытия дроссельного клапана 32 на основе управления рабочим состоянием привода 33 дроссельного клапана, сигнал для управления охлаждающей способностью промежуточного охладителя 34, сигнал для управления давлением турбонаддува на основе управления рабочим состоянием сопловой лопатки (не показана) или перепускного клапана (не показан) турбины 35B, сигнал для управления степенью открытия клапана 51 EGR на основе управления рабочим состоянием клапана 51 EGR, и сигнал для управления охлаждающей способностью охладителя 52 EGR. Эти сигналы управляют впрыском топлива, давлением топлива, степенью открытия дроссельного клапана 32 (в конечном счете, отношением EGR, то есть впускным количеством или количеством EGR), охлаждающей способностью промежуточного охладителя 34, давлением турбонаддува, степенью открытия клапана 51 EGR (в конечном счете, отношением, то есть количеством EGR и/или впускным количеством), и охлаждающей способностью охладителя 52 EGR.

[0046] Давление топлива представляет собой давление топлива аккумулятора 22, давление топлива в трубе 23 подачи топлива, или давление топлива между аккумулятором 22 и клапаном впрыска топлива (в частности, давление топлива в клапане впрыска топлива). В случае, когда клапан впрыска топлива, к которому присоединен датчик давления топлива, используется как клапан впрыска топлива, например, давление внутри клапана впрыска топлива может быть обнаружено датчиком давления топлива клапана впрыска топлива. Давление турбонаддува представляет собой давление всасываемого воздуха, который сжимается компрессором 35A. Отношение EGR представляет собой отношение количества EGR к количеству газа, который всасывается в камеру сгорания. Впускное количество представляет собой количество воздуха, который всасывается в камеру сгорания. Количество EGR представляет собой количество газа EGR, который всасывается-вводится в устройство EGR высокого давления. Газ EGR представляет собой выхлопной газ, который вводится всасыванием в устройство EGR высокого давления. Сопловая лопатка представляет собой лопатку, которая расположена на стороне впуска турбины 35B. Сопловая лопатка может управлять количеством выхлопного газа, который течет в турбину 35B, когда поворотное положение сопловой лопатки управляется. Перепускной клапан турбины представляет собой клапан, который расположен в перепускном канале, чтобы позволять выхлопному газу обходить турбину 35B. Перепускной клапан турбины может управлять количеством выхлопного газа, который течет в турбину 35B, когда степень открытия перепускного клапана турбины управляется.

[0047] Датчик 43 температуры каталитического нейтрализатора, измеритель 61 количества воздуха, датчик 62 давление на впуске, датчик 63 давления топлива, датчик 64 внутрицилиндрового давления, датчик 65 угла поворота кривошипа, датчик 66 степени открытия клапана EGR, датчик 67 температуры воды и датчик 68 силы нажатия на педаль акселератора также электрические соединены с ECU 70.

[0048] Датчик 43 температуры каталитического нейтрализатора присоединен к каталитическому нейтрализатору 42 и передает сигнал, коррелируемый с температурой каталитического нейтрализатора, в ECU 70. ECU 70 вычисляет температуру каталитического нейтрализатора на основе этого сигнала. Измеритель 61 количества воздуха передает сигнал, коррелируемый с впускным количеством, в ECU 70. ECU 70 вычисляет впускное количество на основе этого сигнала. Датчик 63 давления топлива передает сигнал, коррелируемый с давлением топлива, в ECU 70. ECU 70 вычисляет давление впрыска на основе этого сигнала. Датчик 64 внутрицилиндрового давления передает сигнал, коррелируемый с внутрицилиндровым давлением, в ECU 70. ECU 70 вычисляет скорость тепловыделения на основе этого сигнала. Датчик 65 угла поворота кривошипа передает сигнал, коррелируемый с фазой вращения коленчатого вала, в ECU 70. ECU 70 вычисляет скорость вращения двигателя на основе этого сигнала. Датчик 66 степени открытия клапана EGR передает сигнал, коррелируемый со степенью открытия клапана 51 EGR, в ECU 70. ECU 70 вычисляет степень открытия клапана 51 EGR на основе этого сигнала. Датчик 67 температуры воды передает сигнал, коррелируемый с температурой охлаждающей двигатель воды (то есть температурой воды, которая охлаждает двигатель 10, далее упоминаемой как "температура охлаждающей воды"), в ECU 70. ECU 70 вычисляет температуру охлаждающей воды на основе этого сигнала. Датчик 68 силы нажатия на педаль акселератора передает сигнал, коррелируемый с силой нажатия на педаль акселератора, в ECU 70. ECU 70 вычисляет нагрузку на двигатель на основе этого сигнала.

[0049] Давление впрыска представляет собой давление топлива, которое впрыскивается из клапанов 20 впрыска топлива. Внутрицилиндровое давление представляет собой давление газа внутри камеры сгорания. Скорость тепловыделения представляет собой скорость генерирования тепла (то есть количество тепла, сгенерированного в камере сгорания на единицу угла поворота кривошипа).

[0050] Скорость тепловыделения может быть вычислена на основе ионного тока, сгенерированного в результате сгорания.

[0051] <Очистительный каталитический нейтрализатор выхлопного газа>

Каталитический нейтрализатор функционирует, чтобы очистить выхлопной газ от оксида азота (NOx). Более конкретно, каталитический нейтрализатор 42 представляет собой каталитический нейтрализатор NSR (то есть каталитический нейтрализатор понижения окклюзии NOx), который окклюдирует NOx, содержащийся в выхлопном газе, когда соотношение воздух-топливо выхлопного газа, текущего в каталитический нейтрализатор 42, беднее, чем теоретическое соотношение воздух-топливо, и очищает снижением выхлопной газ окклюдированного NOx и NOx, содержащегося в выхлопном газе, текущем в каталитический нейтрализатор 42, когда соотношение воздух-топливо выхлопного газа, текущего в каталитический нейтрализатор 42, богаче, чем теоретическое соотношение воздух-топливо. Каталитический нейтрализатор 42 очищает выхлопной газ от NOx со скоростью очистки, которая равна или выше, чем предопределенная скорость очистки, когда температура каталитического нейтрализатора 42 равна или выше, чем предопределенная температура.

[0052] Изобретение также применимо даже в случае, когда каталитический нейтрализатор представляет собой каталитический нейтрализатор, отличный от каталитического нейтрализатора NSR. Соответственно, каталитический нейтрализатор 42 может быть трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором, каталитическим нейтрализатором SCR, каталитическим нейтрализатором окисления или подобным. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор представляет собой каталитический нейтрализатор, который функционирует, чтобы очистить выхлопной газ от NOx, окиси углерода (CO) и несгоревших углеводородов (HC) в одно и то же время и с высокой скоростью очистки, когда соотношение воздух-топливо выхлопного газа, текущего в трехкомпонентный каталитический нейтрализатор, является теоретическим соотношением воздух-топливо Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор очищает выхлопной газ от NOx, CO и HC со скоростью очистки, которая равна или выше, чем предопределенная скорость очистки, когда температура трехкомпонентного каталитического нейтрализатора равна или выше, чем предопределенная температура. Каталитический нейтрализатор SCR представляет собой каталитический нейтрализатор, который функционирует, чтобы очистить выхлопной газ от NOx путем использования аммиака в качестве восстановителя. Каталитический нейтрализатор SCR очищает выхлопной газ от NOx со скоростью очистки, которая равна или выше, чем предопределенная скорость очистки, когда температура каталитического нейтрализатора SCR равна или выше, чем предопределенная температура. Каталитический нейтрализатор окисления представляет собой каталитический нейтрализатор, который очищает (окисляет) выхлопной газ от CO и HC. Каталитический нейтрализатор окисления очищает выхлопной газ от CO и HC со скоростью очистки, которая равна или выше, чем предопределенная скорость очистки, когда температура каталитического нейтрализатора окисления равна или выше, чем предопределенная температура.

[0053] <DPF>

DPF 44 представляет собой фильтр, который собирает твердые частицы (то есть мелкие частицы, такие как сажа) в выхлопном газе.

[0054] <Управление центром тяжести>

В первом варианте осуществления положение центра тяжести скорости тепловыделения используется в качестве управляющего индекса. Нормальное управление центром тяжести, управление центром тяжести прогрева двигателя и управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора представляют собой типы управления, которые используют положение центра тяжести скорости тепловыделения в качестве управляющего индекса.

[0055] <Положение центра тяжести скорости тепловыделения>

Далее будет описано положение центра тяжести скорости тепловыделения. Положение центра тяжести скорости тепловыделения означает положение, описанное ниже. Как проиллюстрировано на Фиг.2, положение G центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести Gg области A (заштрихованная часть на Фиг.2), которая определена формой W сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа. Более конкретно, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести области, которая окружена формой сигнала скорости тепловыделения, изображенной в системе координат, в которой горизонтальная ось представляет угол поворота кривошипа, а вертикальная ось представляет скорость тепловыделения и горизонтальную ось. Горизонтальная ось и вертикальная ось представляют собой оси, которые ортогональны друг другу.

[0056] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести области, которая окружена формой сигнала скорости тепловыделения, изображенной на графике (таком как координатная система), на котором угол поворота кривошипа для каждого цикла установлен на одной оси (такой как горизонтальная ось), а скорость тепловыделения установлена на другой оси (такой как вертикальная ось), ортогональной оси. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести области, которая определена формой сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа.

[0057] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол поворота кривошипа, при котором значение, которое получено интегрированием значения, соответствующего произведению значения, полученного вычитанием определенного угла поворота кривошипа из произвольного угла поворота кривошипа для каждого цикла, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, равно 0. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол G поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда удовлетворено следующее уравнение (1). Определенный угол поворота кривошипа представляет собой угол между началом горения и прекращением горения в одном такте расширения.

(1)

[0058] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда значение, которое получено интегрированием произведения разности угла поворота кривошипа между произвольным углом поворота кривошипа, который расположен дальше на опережающей стороне, чем определенный угол поворота кривошипа, и определенным углом поворота кривошипа, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, и значение, которое получено интегрированием произведения разности угла поворота кривошипа между произвольным углом поворота кривошипа, который расположен дальше на запаздывающей стороне, чем определенный угол поворота кривошипа, и определенным углом поворота кривошипа, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, равны друг другу.

[0059] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой произвольный угол поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда общая сумма произведения каждой скорости тепловыделения дальше на опережающей стороне, чем произвольный угол поворота кривошипа, и расстояний угла поворота кривошипа, соответственно соответствующих скоростям тепловыделения, равна общей сумме произведения каждой скорости тепловыделения дальше на запаздывающей стороне, чем произвольный угол поворота кривошипа, и расстояний угла поворота кривошипа, соответственно соответствующих скоростям тепловыделения. Расстояние угла поворота кривошипа представляет собой разность между произвольным углом поворота кривошипа и каждым углом поворота кривошипа. Соответственно, в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой точку опоры, расстояние угла поворота представляет собой расстояние от точки опоры, а скорость тепловыделения представляет собой силу, моменты (=сила×расстояние=расстояние угла поворота×скорость тепловыделения) на обеих сторонах точки опоры равны друг другу.

[0060] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда значение, которое получено интегрированием произведения "величины разности между произвольным первым углом поворота кривошипа после инициации горения и определенным углом поворота кривошипа" и "скорости тепловыделения при произвольном первом угле поворота кривошипа" по отношению к углу поворота кривошипа от начала горения до определенного угла поворота кривошипа, равно значению, которое получено путем интегрирования произведения "величины разности между произвольным вторым углом поворота кривошипа после определенного угла поворота кривошипа и определенным углом поворота кривошипа", и "скорости тепловыделения при произвольном втором угле поворота кривошипа" по отношению к углу поворота кривошипа от определенного угла поворота кривошипа до завершения горения.

[0061] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой определенный угол G поворота кривошипа, относящийся к случаю, когда удовлетворено следующее уравнение (2). В следующем уравнении (2) "CAs" представляет "угол поворота кривошипа в начале горения (то есть угол поворота кривошипа, при котором начинается горение)", "CAe" представляет "угол поворота кривошипа прекращения горения (то есть угол поворота кривошипа, при котором горение прекращается)", "θ" представляет "произвольный угол поворота кривошипа", а "dQ(θ)" представляет "скорость тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа". Определенный угол поворота кривошипа представляет собой угол между началом горения и прекращением горения в одном такте расширения.

(2)

[0062] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой положение G центра тяжести скорости тепловыделения, которое получено путем вычисления, основанного на следующем уравнении (3), когда угол поворота кривошипа, при котором начинается горение топлива, выражен как CAs, угол поворота кривошипа, при котором горение прекращается, выражен как CAe, произвольный угол поворота кривошипа выражен как θ, а скорость тепловыделения при угле θ поворота кривошипа, выражена как dQ(θ) для каждого цикла.

(3)

[0063] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой значение, которое получено путем добавления угла поворота кривошипа в начале горения к значению, которое получено путем деления интегрального значения произведения разности между произвольным углом поворота кривошипа и углом поворота кривошипа в начале горения, и скорости тепловыделения при произвольном угле поворота кривошипа по отношению к углу поворота кривошипа, на площадь области, определенной формой сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа.

[0064] Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой значение, которое получено путем добавления угла поворота кривошипа в начале горения к значению, которое получено путем деления интегрального значения произведения расстояния угла поворота кривошипа и скорости тепловыделения, соответствующей ему, по отношению к углу поворота кривошипа, на площадь области, определенной формой сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа. Расстояние угла поворота кривошипа представляет собой разность между углом поворота кривошипа в начале горения и каждым углом поворота кривошипа.

[0065] Для справки, скорость dQG тепловыделения в положении центра тяжести скорости тепловыделения может быть вычислена на основе следующего уравнения (4)

(4)

[0066] <Время начала горения и время завершения горения>

В случае, когда невозможно знать о точном угле поворота кривошипа в начале горения, угол поворота кривошипа, который, несомненно, находится дальше на опережающей стороне, чем угол поворота кривошипа в начале горения, может быть принят в качестве угла поворота кривошипа в начале горения. Подобным образом, в случае, когда невозможно знать о точном угле поворота кривошипа завершения горения, угол поворота кривошипа, который, несомненно, находится дальше на запаздывающей стороне, чем угол поворота кривошипа завершения горения, может быть принят в качестве угла поворота кривошипа завершения горения.

[0067] В связи с этим, горение, которое учитывается при расчете положения центра тяжести скорости тепловыделения в соответствии с первым вариантом осуществления, представляет собой горение предварительного топлива, основного топлива и последующего топлива, а горение пост-топлива не учитывается при расчете положения центра тяжести скорости тепловыделения. Основной впрыск представляет собой впрыск топлива, который выполняется во время в непосредственной близости от верхней мертвой точки. Предварительный впрыск представляет собой впрыск топлива, который выполняется перед основным впрыском, и впрыск топлива выполняется, по меньшей мере, во время, когда генерируется крутящий момент. Последующий впрыск представляет собой впрыск топлива после основного впрыска, так что температура выхлопного газа увеличивается, и каталитический нейтрализатор 42 активируется, и представляет собой впрыск топлива, который выполняется, по меньшей мере, во время, когда генерируется крутящий момент. Пост-впрыск представляет собой впрыск топлива, который выполняется после последующего впрыска. Более конкретно, пост-впрыск представляет собой впрыск, который выполняется за 90° после верхней мертвой точки. Горение топлива, которое впрыснуто посредством пост-впрыска, не приводит к генерированию крутящего момента.

[0068] 20° перед верхней мертвой точкой или около того может быть принято в качестве угла поворота кривошипа в начале горения в случае, когда невозможно знать точный угол поворота кривошипа в начале горения. 90° после верхней мертвой точки или около того может быть принято в качестве угла поворота кривошипа завершения горения в случае, когда невозможно знать точный угол поворота кривошипа завершения горения.

[0069] <Нормальное управление центром тяжести>

Ниже будет описано нормальное управление центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления. Нормальное управление центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления выполняется, когда температура каталитического нейтрализатора равна или выше, чем опорная температура каталитического нейтрализатора, в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем опорная температура охлаждающей воды, или в случае, когда двигатель снабжен очистительным каталитическим нейтрализатором выхлопного газа. Во время нормального управления центром тяжести значение параметра управления двигателем (описан далее) управляется так, что положение центра тяжести центра тепловыделения соответствует опорному положению (=оптимальному углу поворота кривошипа). Значение параметра управления двигателем управляется так, что требуемый выход (то есть выход, требуемый для двигателя) выводится из двигателя в то же самое время.

[0070] <Эффект нормального управления центром тяжести>

Нормальное управление центром тяжести приводит к уменьшению потребления топлива. Кроме того, управляющий индекс для достижения состояния горения с минимальным потреблением топлива представляет собой единственный индекс положения центра тяжести скорости тепловыделения, и, таким образом, значение параметра управления двигателем, которое позволяет достичь состояния горения с минимальным потреблением топлива, может быть определено с помощью низкого и соответствующего уровня рабочей нагрузки даже в случае, когда присутствуют несколько параметров управления двигателем.

[0071] Опорное положение представляет собой фиксированный угол поворота кривошипа, не зависящий от нагрузки на двигатель, не зависящий от скорости вращения двигателя, или не зависящий ни от нагрузки на двигатель, ни от скорости вращения двигателя в случае, когда, по меньшей мере, нагрузка на двигатель находится в предопределенном диапазоне. Соответственно, во время нормального управления центром тяжести положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать фиксированному углу поворота кривошипа, не зависящему от нагрузки на двигатель, не зависящему от скорости вращения двигателя, или не зависящему ни от нагрузки на двигатель, ни от скорости вращения двигателя. Опорное положение представляет собой, например, 7° после верхней мертвой точки. Потребление топлива минимизируется, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению, и, таким образом, можно сказать, что опорное положение представляет собой угол поворота кривошипа, при котором общая сумма потерь при охлаждении и выхлопных потерь минимизирована.

[0072] Нормальное управление центром тяжести выполняется, когда не выполняется ни управление центром тяжести прогрева двигателя (описано далее), ни управление положением центра тяжести прогрева каталитического нейтрализатора (описано далее), то есть когда не требуется ни прогрева двигателя, ни прогрева каталитического нейтрализатора. Кроме того, нормальное управление центром тяжести может быть выполнено вне зависимости от нагрузки, то есть в каждой области нагрузки, или может быть выполнено только в случае, когда нагрузка находится в предопределенном диапазоне. Кроме того, нормальное управление центром тяжести может быть выполнено по отношению только к одной из камер сгорания, может быть выполнено по отношению к некоторым из камер сгорания, или может быть выполнено по отношению ко всем камерам сгорания. В случае, когда нормальное управление центром тяжести выполняется по отношению ко всем камерам сгорания, эффект уменьшения потребления топлива более высокий.

[0073] Кроме того, нормальное управление центром тяжести может быть управлением для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы соответствовать опорному положению, посредством управления с обратной связью, или может быть управлением для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы соответствовать опорному положению, посредством управления с прямой связью.

[0074] <Нормальное управление центром тяжести посредством управления с обратной связью>

Далее будет описано нормальное управление центром тяжести посредством управления с обратной связью. В этом случае опорное положение получают заранее посредством эксперимента или подобным образом, и полученное опорное положение хранится в ECU 70. Во время выполнения нормального управления центром тяжести, опорное положение, которое хранится в ECU 70, устанавливается в целевое положение. Затем вычисляется фактическое положение центра тяжести скорости тепловыделения, и положение центра тяжести скорости тепловыделения задерживается, когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на опережающей стороне, чем целевое положение (или когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на опережающей стороне, чем целевое положение, на разницу, по меньшей мере, предопределенного угла).

[0075] Положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в опережающем положении, когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на запаздывающей стороне, чем целевое положение (или когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на запаздывающей стороне, чем целевое положение на разницу, по меньшей мере, предопределенного угла). Таким образом, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется с обратной связью, чтобы соответствовать целевому положению (или положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется с обратной связью, чтобы приближаться к целевому положению).

[0076] <Эффект управления с обратной связью>

В этом случае, состояние горения (то есть значение параметра управления двигателем) управляется, так что положение центра тяжести скорости тепловыделения соответствует целевому положению, даже в случае, когда информация, относящаяся к оптимальной комбинации различных параметров управления двигателем для каждого рабочего состояния двигателя, полученная заранее посредством эксперимента или тому подобного, не поддерживается, или даже в случае индивидуальных различий или зависящего от времени изменения, касающегося двигателя. В результате, может быть обеспечено уменьшение в потреблении топлива.

[0077] <Средства продвижения вперед для положения центра тяжести скорости тепловыделения>

Одно или более из времени основного впрыска, времени предварительного впрыска, количества основного впрыска, относящегося к случаю, когда предварительный впрыск вызван, количества предварительного впрыска, количества последующего впрыска, давления впрыска, давления турбонадува, охлаждающей способности промежуточного охладителя, охлаждающей способности охладителя EGR, интенсивности завихрения, силы падения и тому подобного может быть принято как параметр управления двигателем для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения (то есть параметр управления горением для управления состоянием горения). Охлаждающая способность промежуточного охладителя может управляться на основе, например, того, разрешено ли охлаждающему агенту обходить теплообменник промежуточного охладителя, или изменения в отношении охлаждающего агента, который проходит через теплообменник. Подобным образом, охлаждающая способность охладителя EGR может управляться на основе, например, выполнения или невыполнения управления для разрешения охлаждающему агенту обходить теплообменник охладителя EGR, или изменения в отношении охлаждающего агента, который проходит через теплообменник.

[0078] Одно или более из продвижения вперед времени основного впрыска, продвижения вперед времени предварительного впрыска, уменьшения в количестве основного впрыска, относящегося к случаю, когда предварительный впрыск вызван, увеличения в количестве предварительного впрыска, комбинации между увеличением в количестве предварительного впрыска и уменьшением в количестве основного впрыска, уменьшения в количестве последующего впрыска, увеличения в давлении впрыска, увеличения в давлении турбонаддува, уменьшения в охлаждающей способности промежуточного охладителя (например, осуществление управления для разрешения охлаждающему агенту обходить теплообменник промежуточного охладителя и уменьшение в отношении охлаждающего агента, который проходит через теплообменник), уменьшения в охлаждающей способности охладителя EGR (например, осуществление управления для разрешения охлаждающему агенту обходить теплообменник охладителя EGR и уменьшение в отношении охлаждающего агента, который проходит через теплообменник), увеличения в интенсивности завихрения, увеличения в силе падения и тому подобного, может быть принято в качестве средств продвижения вперед для положения центра тяжести скорости тепловыделения (то есть средств для продвижения вперед положения центра тяжести скорости тепловыделения).

[0079] Увеличение в количестве предварительного впрыска достигается, например, посредством увеличения удельного количества предварительного впрыска и добавления нового предварительного впрыска (то есть увеличения в количестве предварительных впрысков). Увеличение в количестве последующего впрыска достигается, например, посредством увеличения удельного количества последующего впрыска и добавления нового последующего впрыска (то есть увеличения в количестве последующих впрысков).

[0080] Положение центра тяжести скорости тепловыделения может также быть принято в качестве параметра управления двигателем. Положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который соответствует геометрическому центру тяжести области, которая определена формой сигнала скорости тепловыделения по отношению к углу поворота кривошипа. Предварительная скорость тепловыделения представляет собой скорость тепловыделения, относящуюся к горению топлива, которое впрыснуто посредством предварительного впрыска.

[0081] Одно или более из опережения времени предварительного впрыска, увеличения в количестве предварительных впрысков перед текущим положением центра тяжести предварительной скорости тепловыделения, и уменьшения в количестве предварительных впрысков после текущего положения центра тяжести предварительной скорости тепловыделения может быть принято в качестве средств для опережения положения центра тяжести предварительной скорости тепловыделения.

[0082] Количество впрыска представляет собой количество топлива, которое впрыскивается из клапана впрыска топлива. Завихрение представляет собой поток газа, который вращается в камере сгорания, по существу, вокруг центральной оси отверстия цилиндра. Падение представляет собой поток газа, который вращается в камере сгорания, по существу, вокруг линии, перпендикулярной центральной оси отверстия цилиндра.

[0083] Отношение EGR (или количество EGR) также может быть принято в качестве параметра управления двигателем. В случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды (описано подробно ниже), или в случае, когда температура на входе выше, чем предопределенная температура на входе (описано подробно ниже), уменьшение в отношении EGR может быть принято в качестве средств опережения положения центра тяжести скорости тепловыделения. В случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе, увеличение в отношении EGR может быть принято в качестве средств опережения положения центра тяжести скорости тепловыделения. Температура на входе представляет собой температуру газа, который втекает в камеру сгорания. Температура на входе представляет собой, например, температуру газа внутри впускного коллектора 30.

[0084] Одно или более из общего отношения EGR (или общего количества EGR), отношения EGR высокого давления (или количества EGR высокого давления), и отношения EGR низкого давления (или количества EGR низкого давления) может быть принято в качестве параметра управления двигателем в случае, когда двигатель 10 снабжен устройством EGR, которое вводит выхлопной газ из выхлопного канала на стороне выпуска DPF 44 во впускной канал на стороне впуска компрессора 35A (далее упоминаемого как "устройство EGR низкого давления"), как проиллюстрировано на Фиг.3. Одно или более из уменьшения в общей скорости EGR, уменьшения в отношении EGR высокого давления, и увеличения в отношении EGR низкого давления может быть принято в качестве средств опережения положения центра тяжести скорости тепловыделения в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, или в случае, когда температура охлаждающей воды выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды. Увеличение в общей скорости EGR, увеличение в отношении EGR высокого давления, и уменьшение в отношении EGR низкого давления может быть принято в качестве средств опережения положения центра тяжести скорости тепловыделения в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе.

[0085] В двигателе 10, который проиллюстрирован на Фиг.3, общая скорость EGR представляет собой отношение количества EGR к количеству газа, который всасывается в камеру сгорания, отношение EGR высокого давления представляет собой отношение количества EGR высокого давления к общему количеству EGR, общее количество EGR представляет собой общее количество газа EGR, который всасывается в камеру сгорания, количество EGR высокого давления представляет собой количество газа EGR, который вводится всасыванием посредством устройства EGR высокого давления, отношение EGR низкого давления представляет собой отношение количества EGR низкого давления к общему количеству EGR, и количество EGR низкого давления представляет собой количество газа EGR, который вводится всасыванием посредством устройства EGR низкого давления.

[0086] На Фиг.3 45 представляет выхлопной дроссельный клапан, 46 представляет привод выхлопного дроссельного клапана, 53 представляет трубу EGR, 54 представляет клапан EGR, и 69 представляет датчик степени открытия клапана EGR. ECU 70 электрически соединен с приводом 46 выхлопного дроссельного клапана и клапаном 54 EGR. ECU 70 выводит сигнал для управления степенью открытия клапана 54 EGR на основе управления рабочим состоянием клапана 54 EGR. Степень открытия клапана 54 EGR (в конечном счете, отношение EGR низкого давления и общая скорость EGR) управляется этим сигналом. Кроме того, ECU 70 выводит сигнал для управления степенью открытия выхлопного дроссельного клапана 45 на основе управления рабочим состоянием привода 46 выхлопного дроссельного клапана. Степень открытия выхлопного дроссельного клапана 45 (в конечном счете, отношение EGR низкого давления и общая скорость EGR) управляется этим сигналом. Датчик 69 степени открытия клапана EGR электрические соединен с ECU 70. Датчик 69 степени открытия клапана EGR передает сигнал, коррелируемый со степенью открытия клапана 54 EGR, в ECU 70. ECU 70 вычисляет степень открытия клапана 54 EGR на основе этого сигнала. Остальная часть конфигурации двигателя, который проиллюстрирован на Фиг.3, идентична конфигурации двигателя, который проиллюстрирован на Фиг.1.

[0087] <Средства отставания для положения центра тяжести скорости тепловыделения>

Отставание времени основного впрыска, отставание времени предварительного впрыска, увеличение в количестве основного впрыска, относящегося к случаю, когда предварительный впрыск вызван, уменьшение в количестве предварительного впрыска, комбинация между уменьшением в количестве предварительного впрыска и увеличением в количестве основного впрыска, увеличение в количестве последующего впрыска, уменьшение в давлении впрыска, уменьшение в давлении турбонаддува, увеличение в охлаждающей способности промежуточного охладителя (например, прекращение управления для разрешения охлаждающему агенту обходить теплообменник промежуточного охладителя и увеличение в отношении охлаждающего агента, который проходит через теплообменник), увеличение в охлаждающей способности охладителя EGR (например, прекращение управления для разрешения охлаждающему агенту обходить теплообменник охладителя EGR и увеличение в отношении охлаждающего агента, который проходит через теплообменник), уменьшение в интенсивности завихрения, уменьшение в силе падения и тому подобное, может быть принято в качестве средств отставания для положения центра тяжести скорости тепловыделения (то есть средств для отставания положения центра тяжести скорости тепловыделения).

[0088] Уменьшение в количестве предварительного впрыска достигается посредством, например, уменьшения в удельном количестве предварительного впрыска в случае, когда количество предварительных впрысков зафиксировано, посредством пропуска некоторых из предварительных впрысков (то есть уменьшения в количестве предварительных впрысков) в случае, когда предварительный впрыск осуществляется множество раз, посредством прекращения предварительного впрыска, и тому подобным.

[0089] Положение центра тяжести скорости тепловыделения может также быть принято в качестве параметра управления двигателем. Одно или более из отставания времени предварительного впрыска, уменьшения в количестве предварительных впрысков перед текущим положением центра тяжести предварительной скорости тепловыделения, и увеличения в количестве предварительных впрысков после текущего положения центра тяжести предварительной скорости тепловыделения может быть принято в качестве средств для отставания положения центра тяжести предварительной скорости тепловыделения.

[0090] Увеличение в отношении EGR может быть принято в качестве средств отставания для положения центра тяжести скорости тепловыделения в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе (предопределенная температура охлаждающей воды и предопределенная температура на входе будут описаны более подробно ниже), в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе. Уменьшение в отношении EGR может быть принято в качестве средств отставания положения центра тяжести скорости тепловыделения в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе.

[0091] В двигателе, который проиллюстрирован на Фиг.3, увеличение в общей скорости EGR, увеличение в отношении EGR высокого давления и уменьшение в отношении EGR низкого давления может быть принято в качестве средств отставания для положения центра тяжести скорости тепловыделения в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе, в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе. Уменьшение в общей скорости EGR, уменьшение в отношении EGR высокого давления, и увеличение в отношении EGR низкого давления может быть принято в качестве средств отставания для положения центра тяжести скорости тепловыделения в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе.

[0092] <Нормальное управление центром тяжести посредством управления с прямой связью>

Далее будет описано нормальное управление центром тяжести посредством управления с прямой связью. В этом случае опорное положение получают заранее посредством эксперимента или подобным образом. Значение по меньшей мере одного параметра управления двигателем (или комбинации значений множества параметров управления двигателем), которое позволяет этому опорному положению быть достигнутым для каждого рабочего состояния двигателя, получают заранее, как опорное значение, посредством эксперимента или подобным образом. Затем это опорное значение (или эти опорные значения) сохраняется в ECU 70 в форме карты функции рабочего состояния двигателя. Затем, во время нормального управления центром тяжести, опорное значение, которое коррелирует с рабочим состоянием двигателя, вычисляется из карты, и вычисленное опорное значение устанавливается в целевое значение. Затем, значения соответствующих параметров управления двигателем управляются, чтобы соответствовать коррелированным целевым значениям. Таким образом, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению.

[0093] В этом случае, параметры управления двигателем могут управляться с обратной связью так, что значения параметров управления двигателем соответствуют соответствующим целевым значениям.

[0094] Даже когда значение параметра управления двигателем поддерживается на целевом значении, положение центра тяжести скорости тепловыделения больше отстает по мере того как скорость вращения двигателя увеличивается, и положение центра тяжести скорости тепловыделения больше опережает по мере того как скорость вращения двигателя уменьшается.

[0095] Во время нормального управления центром тяжести посредством управления с прямой связью, целевое значение времени основного впрыска может быть в опережающем положении, целевое значение времени предварительного впрыска может быть в опережающем положении, целевое значение количества основного впрыска может быть уменьшено, целевое значение количества предварительного впрыска может быть увеличено, целевое значение количества последующего впрыска может быть уменьшено, целевое значение давления впрыска может быть увеличено, целевое значение давления турбонаддува может быть увеличено, целевое значение охлаждающей способности промежуточного охладителя может быть уменьшено, целевое значение охлаждающей способности охладителя EGR может быть уменьшено, целевое значение интенсивности завихрения может быть увеличено, и целевое значение силы падения может быть увеличено по мере того как скорость вращения двигателя увеличивается.

[0096] Во время нормального управления центром тяжести посредством управления с прямой связью, целевое значение отношения EGR может быть увеличено, целевое значение общей скорости EGR может быть увеличено, целевое значение отношения EGR высокого давления может быть увеличено, и целевое значение отношения EGR низкого давления может быть уменьшено по мере того как скорость вращения двигателя увеличивается, в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе, в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе. Во время нормального управления центром тяжести посредством управления с прямой связью, целевое значение общей скорости EGR может быть уменьшено, целевое значение отношения EGR высокого давления может быть уменьшено, и целевое значение отношения EGR низкого давления может быть увеличено по мере того как скорость вращения двигателя увеличивается, в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе.

[0097] <Управление центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с первым вариантом осуществления>

Ниже будет описано управление центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с первым вариантом осуществления. Во время управления центром тяжести прогрева двигателя, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опережающему положению (то есть углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение). Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением. Управление центром тяжести прогрева двигателя выполняется в случае, когда температура охлаждающей воды (то есть температура охлаждающей воды для охлаждения двигателя внутреннего сгорания, ниже упоминаемая как просто "температура охлаждающей воды") ниже, чем опорная температура охлаждающей воды. Управление центром тяжести прогрева двигателя прекращается в момент времени, когда температура охлаждающей воды становится равной или большей, чем опорная температура охлаждающей воды. Затем выполняется нормальное управление центром тяжести.

[0098] <Эффект управления центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с первым вариантом осуществления>

В соответствии с управлением центром тяжести прогрева двигателя первого варианта осуществления, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды. В случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который находится дальше на опережающей стороне, чем опорное положение, потери при охлаждении больше, чем в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой опорное положение. Соответственно, количество тепла, которое передается к основному корпусу двигателя от внутренней части камеры сгорания, увеличивается, и, таким образом, температура двигателя (то есть температура основного корпуса двигателя, температура основного корпуса двигателя вокруг камеры сгорания в частности) может быть повышена.

[0099] Как описано выше, температура двигателя может быть повышена посредством управления центром тяжести прогрева двигателя. Соответственно, двигатель может быть прогрет быстро, что является выгодным эффектом, когда опорная температура охлаждающей воды установлена на выполнение управления центром тяжести прогрева двигателя в случае, когда требуется прогрев двигателя из-за низкой температуры двигателя. В этом случае, температура завершения прогрева двигателя установлена как опорная температура охлаждающей воды. Температура завершения прогрева двигателя представляет собой температуру, которая определена заранее как порог, который позволяет определить, что прогрев двигателя завершен.

[0100] В случае, когда температура завершения прогрева двигателя установлена в качестве опорной температуры охлаждающей воды, можно сказать, что управление центром тяжести прогрева двигателя инициируется в момент времени, когда требуется прогрев двигателя (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура охлаждающей воды ниже, чем температура завершения прогрева двигателя), и прекращается в момент времени, когда прогрев двигателя завершен (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура охлаждающей воды равна или выше, чем температура завершения прогрева двигателя).

[0101] Другими словами, управление центром тяжести прогрева двигателя начинается в момент времени, когда условие запроса прогрева двигателя удовлетворяется (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура охлаждающей воды ниже, чем температура завершения прогрева двигателя), и прекращается в момент времени, когда условие завершения прогрева двигателя удовлетворено (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура охлаждающей воды равна или выше, чем температура завершения прогрева двигателя). В этом случае, условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено в момент времени, когда условие завершения прогрева двигателя удовлетворено. Другими словами, управление центром тяжести прогрева двигателя выполняется тогда, когда требуется прогрев двигателя, или тогда, когда условие запроса прогрева двигателя удовлетворено.

[0102] В этом случае, нормальное управление центром тяжести и управление центром тяжести прогрева двигателя выполняются, как проиллюстрировано, например, на Фиг.4. Другими словами, условие запроса прогрева двигателя удовлетворено, когда обнаружено во время T0, что температура охлаждающей воды ниже, чем температура завершения прогрева двигателя (=опорной температуре охлаждающей воды). Затем выполняется управление центром тяжести прогрева двигателя, и положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением. Условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, когда обнаружено во время T1, что температура охлаждающей воды равна температуре завершения прогрева двигателя. Затем прекращается управление центром тяжести прогрева двигателя, выполняется нормальное управление центром тяжести, и положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению.

[0103] Температура охлаждающей воды используется в управлении центром тяжести прогрева двигателя, описанном выше. Эта температура охлаждающей воды представляет собой параметр, характеризующий температуру двигателя, и, таким образом, сама температура двигателя может использоваться вместо температуры охлаждающей воды. Подобным образом, параметр, отличный от температуры охлаждающей воды, который имеет корреляцию с температурой двигателя (такой как температура смазочного масла для двигателя) может использоваться взамен.

[0104] <Установка опережающего положения>

Опережающее положение не ограничено определенным углом поворота кривошипа. В первом варианте осуществления, например, опережающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается, как проиллюстрировано на Фиг.5A. Другими словами, опережающее положение, соответствующее относительно низкой нагрузке на двигатель, представляет собой угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей, чем опережающее положение, соответствующее относительно высокой нагрузке на двигатель. Опережающее положение также может быть установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается. Как нечто само собой разумеющееся, опережающее положение может также быть установлено в фиксированный угол поворота кривошипа вне зависимости от нагрузки на двигатель.

[0105] Следующие эффекты достигаются в случае, когда опережающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается. Теплотворная способность одного такта сгорания уменьшается по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается, и, таким образом, количество теплопередачи к двигателю (то есть количество тепла, которое передается от внутренней части камеры сгорания к основному корпусу двигателя в единицу времени) уменьшается. Поскольку положение центра тяжести скорости тепловыделения больше опережает, чем опорное положение, потери при охлаждении увеличиваются, и количество теплопередачи к двигателю увеличивается. Соответственно, положение центра тяжести скорости тепловыделения больше опережает, чем опорное положение, в случае, когда опережающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается, и, таким образом, количество теплопередачи к двигателю увеличивается. В результате, двигатель может быть прогрет быстро.

[0106] Следующие эффекты достигаются в случае, когда опережающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается. Количество теплопередачи к двигателю уменьшается по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается. Поскольку положение центра тяжести скорости тепловыделения больше опережает, чем опорное положение, потери при охлаждении увеличиваются. Соответственно, положение центра тяжести скорости тепловыделения больше опережает, чем опорное положение, в случае, когда опережающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается, и, таким образом, количество теплопередачи к двигателю увеличивается. В результате, двигатель может быть прогрет быстро.

[0107] Хотя опережающее положение может быть установлено во всех областях нагрузки на двигатель, опережающее положение также может быть установлено только в области, где нагрузка на двигатель ниже, чем предопределенная нагрузка. В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению, когда нагрузка на двигатель равна или выше, чем предопределенная нагрузка во время управления центром тяжести прогрева двигателя. Другими словами, управление центром тяжести прогрева двигателя не выполняется (то есть условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено) на практике, и нормальное управление центром тяжести выполняется в случае, когда нагрузка на двигатель равна или выше, чем предопределенная нагрузка.

[0108] Установка опережающего положения только в области, где нагрузка на двигатель ниже, чем предопределенная нагрузка, предпочтительна в том, что может быть обеспечен ранний прогрев двигателя, и уменьшение в потреблении топлива может быть достигнуто в то же время. Другими словами, внутрицилиндровая теплотворная способность сама является высокой в случае, когда нагрузка на двигатель высокая, и, таким образом, количество теплопередачи к двигателю велико, даже при постоянных потерях при охлаждении. Соответственно, двигатель может быть достаточно прогрет даже без того, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывало по сравнению с опорным положением, в то же время прибегая к уменьшению в потреблении топлива. Соответственно, можно сказать, что установка опережающего положения только в области, где нагрузка на двигатель ниже, чем предопределенная нагрузка, предпочтительна с точки зрения обеспечения раннего прогрева двигателя и достижения уменьшения в потреблении топлива в то же самое время.

[0109] Управление центром тяжести прогрева двигателя может быть управлением для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы соответствовать опережающему положению посредством управления с обратной связью. Управление центром тяжести прогрева двигателя может также быть управлением для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы соответствовать опережающему положению посредством управления с прямой связью.

[0110] <Управление центром тяжести прогрева двигателя посредством управления с обратной связью>

Далее будет описано управление центром тяжести прогрева двигателя посредством управления с обратной связью. В этом случае опережающее положение получают заранее посредством эксперимента или подобным образом, и полученное опережающее положение хранится в ECU 70. Во время выполнения управления центром тяжести прогрева двигателя, опережающее положение, которое хранится в ECU 70, устанавливается в целевое положение. Затем вычисляется фактическое положение центра тяжести скорости тепловыделения, и положение центра тяжести скорости тепловыделения задерживается, когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на опережающей стороне, чем целевое положение. Положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в опережающем положении, когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на запаздывающей стороне, чем целевое положение. Таким образом, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется с обратной связью, чтобы соответствовать целевому положению (то есть опережающему положению).

[0111] Один или более из параметров управления двигателем, описанных по отношению к нормальному управлению центром тяжести, может быть принят в качестве параметра управления двигателем, касающегося управления центром тяжести прогрева двигателя посредством управления с обратной связью.

[0112] <Управление центром тяжести прогрева двигателя посредством управления с прямой связью>

Далее будет описано управление центром тяжести прогрева двигателя посредством управления с прямой связью. В этом случае опережающее положение получают заранее посредством эксперимента или подобным образом. Значение по меньшей мере одного параметра управления двигателем (или комбинации значений множества параметров управления двигателем), которое позволяет этому опережающему положению быть достигнутым, получают заранее, как опорное опережающее значение, посредством эксперимента или подобным образом. Затем это опорное опережающее значение (или эти опорные опережающие значения) сохраняются в ECU 70. Затем во время выполнения управления центром тяжести прогрева двигателя опорное опережающее положение, которое хранится в ECU 70, устанавливается в целевое значение. Затем, значения соответствующих параметров управления двигателем управляются, чтобы соответствовать коррелированным целевым значениям. Таким образом, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опережающему положению.

[0113] В этом случае, параметры управления двигателем могут управляться с обратной связью так, что значения параметров управления двигателем соответствуют соответствующим целевым значениям. Один или более из параметров управления двигателем, описанных по отношению к нормальному управлению центром тяжести, может быть принят в качестве параметра управления двигателем, касающегося управления центром тяжести прогрева двигателя посредством управления с прямой связью.

[0114] <Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора в соответствии с первым вариантом осуществления>

Ниже будет описано управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора соответствии с первым вариантом осуществления. Во время управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать отстающему положению (то есть углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение). Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения находится дальше позади, чем опорное положение. Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора выполняется в случае, когда температура каталитического нейтрализатора ниже, чем опорная температура каталитического нейтрализатора. Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора прекращается в момент времени, когда температура каталитического нейтрализатора становится равной или большей, чем опорная температура каталитического нейтрализатора. Затем выполняется нормальное управление центром тяжести.

[0115] <Эффект управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора в соответствии с первым вариантом осуществления>

В соответствии с управлением центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора первого варианта осуществления, положение центра тяжести скорости тепловыделения находится дальше позади, чем опорное положение, в случае, когда температура каталитического нейтрализатора ниже, чем опорная температура каталитического нейтрализатора. В случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой угол поворота кривошипа, который находится дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение, выхлопные потери больше, чем в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой опорное положение. Соответственно, температура выхлопного газа, который течет в каталитический нейтрализатор, увеличивается, и, таким образом, температура каталитического нейтрализатора может быть повышена.

[0116] Как описано выше, температура каталитического нейтрализатора может быть повышена посредством управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора. Соответственно, каталитический нейтрализатор может быть прогрет быстро, что является выгодным эффектом, когда опорная температура каталитического нейтрализатора установлена на выполнение управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора из-за низкой температуры каталитического нейтрализатора. В этом случае, температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора установлена как опорная температура каталитического нейтрализатора. Температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора представляет собой температуру, которая определена заранее как порог, который позволяет определить, что прогрев каталитического нейтрализатора завершен. Например, температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора представляет собой температуру активации очистительного каталитического нейтрализатора выхлопного газа (то есть температуру каталитического нейтрализатора, относящуюся к случаю, когда очистительная производительность очистительного каталитического нейтрализатора выхлопного газа превышает предопределенную производительность).

[0117] В случае, когда температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора установлена в качестве опорной температуры каталитического нейтрализатора, можно сказать, что управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора инициируется в момент времени, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура каталитического нейтрализатора ниже, чем температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора), и прекращается в момент времени, когда прогрев каталитического нейтрализатора завершен (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура каталитического нейтрализатора равна или выше, чем температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора).

[0118] Другими словами, управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора начинается в момент времени, когда условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворяется (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура каталитического нейтрализатора ниже, чем температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора), и прекращается в момент времени, когда условие завершения прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено (то есть в момент времени, когда обнаружено, что температура каталитического нейтрализатора равна или выше, чем температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора). В этом случае, условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено в момент времени, когда условие завершения прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено. Другими словами, управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора выполняется тогда, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора, или тогда, когда условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено.

[0119] В этом случае, нормальное управление центром тяжести и управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора выполняются, как проиллюстрировано, например, на Фиг. 6. Другими словами, условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено, когда обнаружено во время T0, что температура каталитического нейтрализатора ниже, чем температура завершения прогрева каталитического нейтрализатора (=опорной температуре каталитического нейтрализатора). Затем выполняется управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, и положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением. Условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено, когда обнаружено во время T1, что температура каталитического нейтрализатора равна температуре завершения прогрева каталитического нейтрализатора. Затем прекращается управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, выполняется нормальное управление центром тяжести, и положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению.

[0120] Температура каталитического нейтрализатора может быть температурой каталитического нейтрализатора, которая вычисляется на основе сигнала из датчика 43 температуры каталитического нейтрализатора (то есть температурой самого каталитического нейтрализатора), или может быть температурой каталитического нейтрализатора, которая оценивается из параметра, который имеет корреляцию с температурой каталитического нейтрализатора. Альтернативно, параметр, который имеет корреляцию с температурой каталитического нейтрализатора, может использоваться вместо температуры каталитического нейтрализатора.

[0121] <Установка запаздывающего положения>

Запаздывающее положение не ограничено определенным углом. В первом варианте осуществления, например, запаздывающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно запаздывающей по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается, как проиллюстрировано на Фиг.5B. Другими словами, запаздывающее положение, соответствующее относительно низкой нагрузке на двигатель, представляет собой угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно запаздывающей, чем запаздывающее положение, соответствующее относительно высокой нагрузке на двигатель. Запаздывающее положение также может быть установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно запаздывающей по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается. Как нечто само собой разумеющееся, запаздывающее положение может также быть установлено в фиксированный угол поворота кривошипа вне зависимости от нагрузки на двигатель.

[0122] Следующие эффекты достигаются в случае, когда запаздывающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно запаздывающей по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается. Теплотворная способность одного такта сгорания уменьшается по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается, и, таким образом, количество теплопередачи на выхлопной газ (то есть количество тепла, которое передается на выхлопной газ и к каталитическому нейтрализатору в единицу времени) уменьшается. Поскольку положение центра тяжести скорости тепловыделения больше запаздывает, чем опорное положение, потери при охлаждении увеличиваются, и количество теплопередачи на выхлопной газ увеличивается. Соответственно, положение центра тяжести скорости тепловыделения больше запаздывает, чем опорное положение, в случае, когда запаздывающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно запаздывающей по мере того, как нагрузка на двигатель уменьшается, и, таким образом, количество теплопередачи к двигателю увеличивается. В результате, каталитический нейтрализатор может быть прогрет быстро.

[0123] Следующие эффекты достигаются в случае, когда запаздывающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно запаздывающей по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается. Количество теплопередачи на выхлопной газ уменьшается по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается. Поскольку положение центра тяжести скорости тепловыделения больше запаздывает, чем опорное положение, выхлопные потери увеличиваются. Соответственно, положение центра тяжести скорости тепловыделения больше запаздывает, чем опорное положение, в случае, когда запаздывающее положение установлено в угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно запаздывающей по мере того, как скорость вращения двигателя уменьшается, и, таким образом, количество теплопередачи к двигателю увеличивается. В результате, каталитический нейтрализатор может быть прогрет быстро.

[0124] Хотя запаздывающее положение может быть установлено во всех областях нагрузки на двигатель, запаздывающее положение также может быть установлено только в области, где нагрузка на двигатель ниже, чем предопределенная нагрузка. В этом случае, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению, когда нагрузка на двигатель равна или выше, чем предопределенная нагрузка во время управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора. Другими словами, управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора не выполняется (то есть условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено) на практике, и нормальное управление центром тяжести выполняется в случае, когда нагрузка на двигатель равна или выше, чем предопределенная нагрузка.

[0125] Установка запаздывающего положения только в области, где нагрузка на двигатель ниже, чем предопределенная нагрузка, предпочтительна в том, что может быть обеспечен ранний прогрев каталитического нейтрализатора, и уменьшение в потреблении топлива может быть достигнуто в то же время. Другими словами, внутрицилиндровая теплотворная способность сама является высокой в случае, когда нагрузка на двигатель высокая, и, таким образом, температура выхлопного газа велика, даже при постоянных выхлопных потерях. Соответственно, каталитический нейтрализатор может быть достаточно прогрет даже без того, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывало по сравнению с опорным положением, в то же время прибегая к уменьшению в потреблении топлива. Соответственно, можно сказать, что установка запаздывающего положения только в области, где нагрузка на двигатель ниже, чем предопределенная нагрузка, предпочтительна с точки зрения обеспечения раннего прогрева каталитического нейтрализатора и достижения уменьшения в потреблении топлива в то же самое время.

[0126] Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора может быть управлением для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы соответствовать запаздывающему положению посредством управления с обратной связью. Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора также может быть управлением для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы соответствовать запаздывающему положению посредством управления с прямой связью.

[0127] <Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора посредством управления с обратной связью>

Далее будет описано управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора посредством управления с обратной связью. В этом случае запаздывающее положение получают заранее посредством эксперимента или подобным образом, и полученное запаздывающее положение хранится в ECU 70. Во время выполнения управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, запаздывающее положение, которое хранится в ECU 70, устанавливается в целевое положение. Затем вычисляется фактическое положение центра тяжести скорости тепловыделения, и положение центра тяжести скорости тепловыделения задерживается, когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на опережающей стороне, чем целевое положение. Положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в опережающем положении, когда вычисленное положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в угле поворота кривошипа, который дальше на запаздывающей стороне, чем целевое положение. Таким образом, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется с обратной связью, чтобы соответствовать целевому положению (то есть запаздывающему положению).

[0128] Один или более из параметров управления двигателем, описанных по отношению к нормальному управлению центром тяжести, может быть принят в качестве параметра управления двигателем, касающегося управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора посредством управления с обратной связью.

[0129] <Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора посредством управления с прямой связью>

Далее будет описано управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора посредством управления с прямой связью. В этом случае запаздывающее положение получают заранее посредством эксперимента или подобным образом. Значение по меньшей мере одного параметра управления двигателем (или комбинации значений множества параметров управления двигателем), которое позволяет этому запаздывающему положению быть достигнутым, получают заранее, как опорное запаздывающее значение, посредством эксперимента или подобным образом. Затем это опорное запаздывающее значение (или эти опорные запаздывающие значения) сохраняются в ECU 70. Затем во время выполнения управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора опорное запаздывающее положение, которое хранится в ECU 70, устанавливается в целевое значение. Затем, значения соответствующих параметров управления двигателем управляются, чтобы соответствовать коррелированным целевым значениям. Таким образом, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать запаздывающему положению.

[0130] В этом случае, параметры управления двигателем могут управляться с обратной связью так, что значения параметров управления двигателем соответствуют соответствующим целевым значениям. Один или более из параметров управления двигателем, описанных по отношению к нормальному управлению центром тяжести, может быть принят в качестве параметра управления двигателем, касающегося управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора посредством управления с прямой связью.

[0131] <Запрос прогрева двигателя и запрос прогрева каталитического нейтрализатора>

Когда как условие запроса прогрева двигателя, так и условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворены, выполняется управление центром тяжести прогрева двигателя в случае, когда, например, разница температуры двигателя (то есть разница температуры двигателя в тот момент по отношению к температуре завершения прогрева двигателя) превышает разницу температуры каталитического нейтрализатора (то есть разницу температуры каталитического нейтрализатора в тот момент по отношению к температуре завершения прогрева каталитического нейтрализатора), и управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора выполняется в случае, когда, например, разница температуры каталитического нейтрализатора равна или выше, чем разница температуры двигателя. Альтернативно, управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора может выполняться в случае, когда концентрация компонента, который содержится в выхлопном газе, который очистительный каталитический нейтрализатор выхлопного газа должен очищать (например, концентрация NOx, концентрация CO и концентрация HC), выше, чем предопределенная концентрация, и управление центром тяжести прогрева двигателя может выполняться в случае, когда концентрация компонента равна или ниже, чем предопределенная концентрация. Альтернативно, одно из управления центром тяжести прогрева двигателя и управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора может выполняться в соответствии с предшествующим определением того, что именно из управления центром тяжести прогрева двигателя и управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора должно выполняться, когда оба условия удовлетворены.

[0132] <Поток управления центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления>

Ниже будет описан пример потока управления центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления. Этот поток проиллюстрирован на Фиг.7. Поток, который проиллюстрирован на Фиг.7, инициируется, когда инициируется запуск двигателя, или инициируется каждый раз, когда истекает предопределенный период времени, в то время как двигатель находится в работе.

[0133] После того как поток, который проиллюстрирован на Фиг.7, инициируется, сначала на этапе 10 определяется, удовлетворено или нет условие запроса прогрева двигателя. Когда определено, что условие запроса прогрева двигателя удовлетворено, выполняется управление центром тяжести прогрева двигателя на этапе 11, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением. Затем управление центром тяжести прогрева двигателя продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 10 определено, что условие запроса прогрева двигателя удовлетворено. Управление прекращается в случае, когда управление, отличное от управления центром тяжести прогрева двигателя (то есть нормальное управление центром тяжести или управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора), выполняется во время обработки этапа 11.

[0134] Когда на этапе 10 определено, что условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, на этапе 12 определяется, удовлетворено или нет условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора. Когда определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено, выполняется управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора на этапе 13, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением. Затем управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 10 определено, что условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, и на этапе 12 определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено. Управление прекращается в случае, когда управление, отличное от управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора (то есть нормальное управление центром тяжести или управление центром тяжести прогрева двигателя), выполняется во время обработки этапа 13.

[0135] Когда на этапе 12 определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено, выполняется нормальное управление центром тяжести на этапе 14, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению. Затем нормальное управление центром тяжести продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 10 определено, что условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, и на этапе 12 определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено. Управление прекращается в случае, когда управление, отличное от нормального управления центром тяжести (то есть управление центром тяжести прогрева двигателя или управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора), выполняется во время обработки этапа 14.

[0136] <Поток нормального управления центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления>

Ниже будет описан пример потока нормального управления центром тяжести в соответствии с первым вариантом осуществления. Этот поток проиллюстрирован на Фиг.8. Поток, который проиллюстрирован на Фиг.8, выполняется, например, на этапе 14 на Фиг.7.

[0137] После того как поток, который проиллюстрирован на Фиг.8, инициируется, сначала вычисляется положение G центра тяжести скорости тепловыделения на этапе 20. Способ для вычисления положения G центра тяжести скорости тепловыделения является таким, как описано выше. Затем на этапе 21 определяется, меньше или нет положение G центра тяжести скорости тепловыделения, которое вычислено на этапе 20, чем опорное положение Gb (G<Gb), то есть опережает ли дополнительно текущее положение G центра тяжести скорости тепловыделения по сравнению с опорным положением Gb. Когда определено, что G меньше, чем Gb, значение, которое получено путем добавления предопределенного угла ΔCA угла поворота кривошипа к текущему целевому времени CAit впрыска, устанавливается в новое целевое время CAit впрыска на этапе 22, и затем поток прекращается. Другими словами, текущее целевое время впрыска запаздывает на разницу предопределенного угла поворота кривошипа на этапе 22. В этом случае топливо впрыскивается из клапана впрыска топлива в целевое время впрыскивания, которое установлено на этапе 22.

[0138] Когда на этапе 21 определено, что G, по меньшей мере, является Gb, на этапе 23 определяется, превышает или нет положение G центра тяжести скорости тепловыделения, которое вычислено на этапе 20, опорное положение Gb (G>Gb), то есть запаздывает ли дополнительно текущее положение G центра тяжести скорости тепловыделения по сравнению с опорным положением Gb. Когда определено, что G превышает Gb, значение, которое получено путем вычитания предопределенного угла ΔCA угла поворота кривошипа из текущего целевого времени CAit впрыска, устанавливается в новое целевое время CAit впрыска на этапе 23, и затем поток прекращается. Другими словами, текущее целевое время впрыска опережает на разницу предопределенного угла поворота кривошипа на этапе 24. В этом случае топливо впрыскивается из клапана впрыска топлива в целевое время впрыскивания, которое установлено на этапе 24.

[0139] Поток прекращается, когда на этапе 23 определено, что Gb представляет собой, по меньшей мере, G. Другими словами, поток прекращается с текущим целевым временем впрыска, оставшимся неизменным, в случае, когда текущее положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в опорном положении центра тяжести. Как нечто само собой разумеющееся, топливо впрыскивается из клапана впрыска топлива в текущее целевое время впрыска в этом случае.

[0140] <Поток управления состоянием горения в соответствии с первым вариантом осуществления>

Ниже будет описан пример потока управления состоянием горения в соответствии с первым вариантом осуществления. Этот поток проиллюстрирован на Фиг.9. Поток, который проиллюстрирован на Фиг.9, выполняется каждый раз, когда истекает предопределенный период времени, в то время как двигатель находится в работе. В последующем описании целевой выход означает "целевое значение выхода двигателя", целевое количество впрыска означает "целевое значение количества топлива, которое впрыскивается из клапана впрыска топлива", целевое давление впрыска означает "давление топлива, которое впрыскивается из клапана впрыска топлива", целевое давление турбонаддува означает "давление внутри впускного канала на стороне выпуска компрессора турбонагнетателя", и отношение предварительного впрыска означает "отношение количества топлива, которое впрыскивается посредством предварительного впрыска в целевое количество впрыска".

[0141] После того как поток, который проиллюстрирован на Фиг.9, инициируется, сначала вычисляется требуемый выход Pr на этапе 30 на основе силы нажатия на педаль акселератора и скорости транспортного средства. Затем на этапе 31 вычисляется целевое количество TAU впрыска на основе требуемого выхода Pr, который вычисляется на этапе 30. Затем на этапе 32 вычисляется целевое давление Pit впрыска на основе требуемого выхода Pr, который вычисляется на этапе 30. Затем на этапе 33 вычисляется целевое давление Pimt турбонаддува на основе требуемого выхода Pr, который вычисляется на этапе 30. Затем на этапе 34 вычисляется отношение α предварительного впрыска на основе температуры охлаждающей воды и скорости вращения двигателя. Отношение α предварительного впрыска представляет собой значение, которое равно или выше, чем ноль, и меньше чем 1.

[0142] Затем на этапе 32 вычисляются количество TAUp предварительного впрыска и количество TAUm основного впрыска на основе целевого количества впрыска, которое вычисляется на этапе 31, и отношения α предварительного впрыска, которое вычисляется на этапе 34. Количество TAUp предварительного впрыска представляет собой значение, которое получено путем умножения целевого количества TAU впрыска на отношение α предварительного впрыска (=TAU×α), а количество TAUm основного впрыска представляет собой значение, которое получено путем вычитания количества предварительного впрыска из целевого количества TAU впрыска (=TAU-TAUp=TAU×(1-α)).

[0143] Затем на этапе 36 вычисляется опорное время CAib впрыска на основе требуемого выхода Pr, целевого количества TAU впрыска, целевого давления Pit впрыска, целевого давления Pimt турбонаддува и целевого отношения α предварительного впрыска, которые вычисляются на этапах 30-34. Опорное время CAib впрыска используется, например, в установке целевого времени впрыска в соответствии с потоком, проиллюстрированным на Фиг.8.

[0144] Затем на этапе 37 работа топливного насоса управляется так, что давление впрыска становится целевым давлением Pit впрыска, которое вычисляется на этапе 32. Затем на этапе 38 работа турбонагнетателя управляется так, что давление турбонагнетателя становится целевым давлением Pimt турбонагнетателя, которое вычисляется на этапе 33.

[0145] <Второй вариант осуществления>

Далее будет описан второй вариант осуществления. Конфигурация и управление в соответствии со вторым вариантом осуществления, которые не описаны ниже, являются идентичными соответствующей конфигурации и управлению в соответствии с первым вариантом осуществления, или представляют собой конфигурацию или управление, которые могут быть естественным образом получены из конфигурации или управления в соответствии с первым вариантом осуществления, принимая во внимание конфигурацию или управление в соответствии со вторым вариантом осуществления, описанным ниже.

[0146] Во втором варианте осуществления нормальное управление центром тяжести выполняется в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем опорная температура охлаждающей воды. Кроме того, управление центром тяжести прогрева двигателя выполняется в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем температура переключения положения центра тяжести, которая ниже, чем опорная температура охлаждающей воды. Кроме того, управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора выполняется в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды, и равна или выше, чем температура переключения положения центра тяжести.

[0147] В этом случае, управление центром тяжести выполняется, как проиллюстрировано, например, на Фиг.10. Другими словами, условие запроса прогрева двигателя удовлетворено, когда обнаружено во время T0, что температура охлаждающей воды ниже, чем температура переключения положения центра тяжести. Затем выполняется управление центром тяжести прогрева двигателя, и положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением. Условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, и условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено, когда обнаружено во время T1, что температура охлаждающей воды равна температуре переключения положения центра тяжести. Затем прекращается управление центром тяжести прогрева двигателя, выполняется управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, и положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением. Условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено, когда обнаружено во время T2, что температура охлаждающей воды равна опорной температуре охлаждающей воды. Затем прекращается управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, выполняется нормальное управление центром тяжести, и положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению.

[0148] <Эффект второго варианта осуществления>

В соответствии со вторым вариантом осуществления, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением, в случае, когда температура охлаждающей воды значительно ниже, чем опорная температура охлаждающей воды (то есть в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем температура переключения положения центра тяжести). Соответственно, температура двигателя может быть повышена, как описано выше. Соответственно, температура двигателя может быть повышена, когда температура двигателя чрезвычайно низкая из-за чрезвычайно низкой температуры охлаждающей воды. Положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением, в случае, когда температура охлаждающей воды относительно ниже, чем опорная температура охлаждающей воды (то есть в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды и равна или выше, чем температура переключения положения центра тяжести). Соответственно, температура каталитического нейтрализатора может быть повышена, как описано выше. Соответственно, температура каталитического нейтрализатора может быть повышена, когда температура каталитического нейтрализатора низкая из-за низкой температуры охлаждающей воды.

[0149] <Поток управления центром тяжести в соответствии со вторым вариантом осуществления>

Ниже будет описан пример потока управления центром тяжести в соответствии со вторым вариантом осуществления. Этот поток проиллюстрирован на Фиг.11. Поток, который проиллюстрирован на Фиг.11, инициируется, когда инициируется запуск двигателя, или инициируется каждый раз, когда истекает предопределенный период времени, в то время как двигатель находится в работе.

[0150] После того как поток, который проиллюстрирован на Фиг.11, инициируется, сначала на этапе 40 определяется, равна ли или выше ли температура TW охлаждающей воды, чем опорная температура TWb охлаждающей воды (TW≥TWb). Когда определено, что TW равна или выше, чем TWb, выполняется нормальное управление центром тяжести на этапе 41, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению. Затем нормальное управление центром тяжести продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 40 определено, что TW равна или выше, чем TWb. Управление прекращается в случае, когда управление, отличное от нормального управления центром тяжести (то есть управление центром тяжести прогрева двигателя или управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора), выполняется во время обработки этапа 41.

[0151] Когда на этапе 40 определено, что TW ниже, чем TWb, на этапе 42 определяется, ниже или нет температура TW охлаждающей воды, чем температура TWs переключения положения центра тяжести (TW<TWs). Когда определено, что TW ниже, чем TWs, выполняется управление центром тяжести прогрева двигателя на этапе 43, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением. Затем управление центром тяжести прогрева двигателя продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 40 определено, что TW ниже, чем TWb, и на этапе 42 определено, что TWs выше, чем TW. Управление прекращается в случае, когда управление, отличное от управления центром тяжести прогрева двигателя (то есть нормальное управление центром тяжести или управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора), выполняется во время обработки этапа 43.

[0152] Когда на этапе 42 определено, что TW равна или выше, чем TWs, выполняется управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора на этапе 44, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением. Затем управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 40 определено, что TW ниже, чем TWb, и на этапе 42 определено, что TW равна или выше, чем TWs. Управление прекращается в случае, когда управление, отличное от управления центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора (то есть нормальное управление центром тяжести или управление центром тяжести прогрева двигателя), выполняется во время обработки этапа 44.

[0153] <Третий вариант осуществления>

Далее будет описан третий вариант осуществления. Конфигурация и управление в соответствии с третьим вариантом осуществления, которые не описаны ниже, являются идентичными соответствующей конфигурации и управлению в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления, или представляют собой конфигурацию или управление, которые могут быть естественным образом получены из конфигурации или управления в соответствии с вышеописанными вариантами осуществления, принимая во внимание конфигурацию или управление в соответствии с третьим вариантом осуществления, описанным ниже.

[0154] <Управление центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с третьим вариантом осуществления>

Ниже будет описано управление центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с третьим вариантом осуществления. Во время этого управления, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опережающему положению (то есть углу поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей по сравнению с опорным положением), путем увеличения в количестве EGR в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура TWth охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура TAth охлаждающей воды, как проиллюстрировано на Фиг.12A. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением посредством увеличения в количестве EGR.

[0155] Положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опережающему положению, путем увеличения в количестве предварительного впрыска в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура TWth охлаждающей воды, или в случае, когда температура на входе выше, чем предопределенная температура TAth на входе. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением посредством увеличения в количестве предварительного впрыска.

[0156] Предопределенная температура охлаждающей воды и предопределенная температура на входе конкретно не ограничены. Соответственно, предопределенная температура охлаждающей воды и предопределенная температура на входе могут отличаться друг от друга или могут быть равными друг другу. Однако, предопределенная температура охлаждающей воды установлена в температуру, которая ниже, чем, по меньшей мере, температура завершения прогрева двигателя. Кроме того, предопределенная температура охлаждающей воды устанавливается в нижнее предельное значение температуры охлаждающей воды, при которой горючесть (то есть горючесть топлива внутри камеры сгорания) может быть улучшена путем увеличения в количестве EGR (или температуру, которая выше, чем нижнее предельное значение предопределенной температуры) по меньшей мере, в случае, когда температура на входе ниже, чем предопределенная температура на входе. Предопределенная температура на входе устанавливается в верхнее предельное значение температуры на входе, при которой горючесть может быть улучшена путем увеличения в количестве EGR (или температуру, которая ниже, чем верхнее предельное значение на разницу предопределенной температуры), по меньшей мере, в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды.

[0157] Количество свежего воздуха (то есть количество воздуха, который всасывается в камеру сгорания) значительно уменьшается, даже когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе, в случае, когда количество EGR значительно увеличивается. Горючесть могла бы быть уменьшена в этом случае. Соответственно, во время управления центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с третьим вариантом осуществления, количество увеличения в количестве EGR, относящемся к случаю, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения опережает посредством увеличения в количестве EGR, установлено, по меньшей мере, в верхнее предельное значение количества, при котором горючесть может быть улучшена путем увеличения в количестве EGR (или количество, которое меньше, чем верхнее предельное значение, на разницу предопределенного количества).

[0158] В соответствии с третьим вариантом осуществления, нормальное управление центром тяжести и управление центром тяжести прогрева двигателя выполняются, как проиллюстрировано, например, на Фиг.13. Другими словами, условие запроса прогрева двигателя удовлетворено, когда обнаружено во время T0, что температура охлаждающей воды ниже, чем температура завершения прогрева двигателя. Затем выполняется управление центром тяжести прогрева двигателя. В этом случае температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и, таким образом, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением посредством увеличения в количестве предварительного впрыска.

[0159] Когда обнаружено во время T1, что когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе, количество предварительного впрыска возвращается к нормальному количеству предварительного впрыска, и положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением посредством увеличения в количестве EGR. Условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, когда обнаружено во время T2, что температура охлаждающей воды равна температуре завершения прогрева двигателя. Затем прекращается управление центром тяжести прогрева двигателя, выполняется нормальное управление центром тяжести, количество EGR возвращается к нормальному количеству EGR, и положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению.

[0160] <Эффект управления центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с третьим вариантом осуществления>

Следующие эффекты могут быть достигнуты путем управления центром тяжести прогрева двигателя в соответствии с третьим вариантом осуществления; Уровень горючести низок в случае, когда температура на входе низкая. Соответственно, в целом, температура на входе увеличивается, и горючесть улучшается по мере того как количество EGR растет. Однако, горючесть не улучшается, когда температура охлаждающей воды низкая (то есть когда температура двигателя низкая) даже при высокой температуре на входе. Другими словами, горючесть улучшается, когда количество EGR увеличивается, в случае, когда температура охлаждающей воды высокая, и температура на входе низкая. В соответствии с управлением центром тяжести прогрева двигателя третьего варианта осуществления, количество EGR увеличивается в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе. Соответственно, горючесть улучшается. В результате, положение центра тяжести скорости тепловыделения находится в опережающем положении, и стимулируется прогрев двигателя. Кроме того, количество генерирования оксидов азота уменьшается путем увеличения количества EGR. Другими словами, в соответствии с управлением центром тяжести прогрева двигателя третьего варианта осуществления, стимулируется прогрев двигателя, и количество генерирования оксидов азота уменьшается в то же самое время в случае, когда температура охлаждающей воды высокая, и температура на входе низкая.

[0161] Между тем, уровень горючести низкий, когда температура охлаждающей воды низкая (то есть когда температура двигателя низкая), как описано выше. В этом случае горючесть не улучшается, даже когда температура на входе увеличивается путем увеличения количества EGR, и, таким образом, продвижение вперед положения центра тяжести скорости тепловыделения не достигается. Кроме того, случайный огонь мог бы возникнуть, когда количество EGR увеличено, несмотря на низкий уровень горючести. Другими словами, предпочтительно, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения находилось в положении опережения за счет средств, отличных от увеличения количества EGR, в этом случае. В случае, когда температура охлаждающей воды высокая (то есть в случае, когда температура двигателя высокая), и температура на входе высокая, увеличение в количестве EGR приводит к тому, что горючесть уменьшается, потому что уровень горючести уже высокий. В результате, продвижение вперед положения центра тяжести скорости тепловыделения не достигается. Кроме того, случайный огонь мог бы возникнуть в зависимости от количества увеличения количества EGR. Другими словами, предпочтительно, чтобы положение центра тяжести скорости тепловыделения находилось в опережающем положении за счет средств, отличных от увеличения количества EGR, даже в этом случае. В соответствии с управлением центром тяжести прогрева двигателя третьего варианта осуществления, положение центра тяжести скорости тепловыделения опережает посредством увеличения в количестве предварительного впрыска, и стимулируется прогрев двигателя в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или ниже, чем предопределенная температура на входе, в случае, когда температура охлаждающей воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе выше, чем предопределенная температура на входе, или в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура охлаждающей воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура на входе. Соответственно, стимулируется прогрев двигателя, и осуществляется воспрепятствование возникновению случайного огня в то же самое время.

[0162] <Управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора в соответствии с третьим вариантом осуществления>

Ниже будет описано управление центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора соответствии с третьим вариантом осуществления. Во время этого управления, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать отстающему положению, путем уменьшения в количестве предварительного впрыска вне зависимости от того, равна или выше или нет температура охлаждающей воды, чем предопределенная температура TWth охлаждающей воды, и вне зависимости от того, равна или ниже или нет температура на входе, чем предопределенная температура TAth на входе, как проиллюстрировано на Фиг.12B. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением посредством уменьшения в количестве предварительного впрыска.

[0163] В третьем варианте осуществления положение центра тяжести скорости тепловыделения может также запаздывать посредством увеличения в количестве EGR в случае, когда температура охлаждающей воды равна или выше, чем предопределенная температура TWth охлаждающей воды, и температура на входе равна или выше, чем предопределенная температура TAth на входе.

[0164] <Поток управления центром тяжести в соответствии с третьим вариантом осуществления>

Ниже будет описан пример потока управления центром тяжести в соответствии с третьим вариантом осуществления. Этот поток проиллюстрирован на Фиг.14. Поток, который проиллюстрирован на Фиг.14, инициируется, когда инициируется запуск двигателя, или инициируется каждый раз, когда истекает предопределенный период времени, в то время как двигатель находится в работе.

[0165] После того как поток, который проиллюстрирован на Фиг.14, инициируется, сначала на этапе 50 определяется, удовлетворено или нет условие запроса прогрева двигателя. Когда определено, что условие запроса прогрева двигателя удовлетворено, на этапе 51 определяется, равна или выше или нет температура TW охлаждающей воды, чем предопределенная температура TWth охлаждающей воды, и равна ли или ниже температура TA на входе, чем предопределенная температура TAth на входе (TW≥TWth and TA≤TAth). Когда определено, что TW равна или выше, чем TWth, и TA равна или ниже, чем TAth, выполняется управление 1 центром тяжести прогрева двигателя на этапе 52, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением посредством увеличения в количестве EGR. Затем управление 1 центром тяжести прогрева двигателя продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 10 определено, что условие запроса прогрева двигателя удовлетворено, и на этапе 51 определено, что TW равна или выше, чем TWth, и TA равна или ниже, чем TAth. Эти управления прекращаются в случае, когда управление, отличное от управления 1 центром тяжести прогрева двигателя (то есть нормальное управление центром тяжести, управление 2 центром тяжести прогрева двигателя, управление 1 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора или управление 2 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора), выполняется во время обработки этапа 52.

[0166] Когда на этапе 51 определено, что TW ниже, чем TWth, и TA выше, чем TAth, выполняется управление 2 центром тяжести прогрева двигателя на этапе 53, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением посредством увеличения в количестве предварительного впрыска. Затем управление 2 центром тяжести прогрева двигателя продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 10 определено, что условие запроса прогрева двигателя удовлетворено, и на этапе 51 определено, что TW ниже, чем TWth, и TA выше, чем TAth. Эти управления прекращаются в случае, когда управление, отличное от управления 2 центром тяжести прогрева двигателя, выполняется во время обработки этапа 53.

[0167] Когда на этапе 50 определено, что условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, на этапе 54 определяется, удовлетворено или нет условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора. Когда определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено, на этапе 13 определяется, выше или нет температура TW охлаждающей воды, чем предопределенная температура TWth (TW≥TWth and TA≤TAth). Когда определено, что TW равна или выше, чем TWth, и TA равна или ниже, чем TAth, выполняется управление 1 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора на этапе 56, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением посредством уменьшения в количестве EGR. Затем управление 1 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 50 определено, что условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, на этапе 54 определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено, и на этапе 55 определено, что TW равна или выше, чем TWth, и TA равна или ниже, чем TAth. Эти управления прекращаются в случае, когда управление, отличное от управления 1 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, выполняется во время обработки этапа 56.

[0168] Когда на этапе 55 определено, что TW ниже, чем TWth, и TA выше, чем TAth, выполняется управление 2 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора на этапе 57, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением посредством уменьшения в количестве предварительного впрыска. Затем управление 2 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 50 определено, что условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, на этапе 54 определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора удовлетворено, и на этапе 55 определено, что TW ниже, чем TWth, и TA выше, чем TAth. Эти управления прекращаются в случае, когда управление, отличное от управления 2 центром тяжести прогрева каталитического нейтрализатора, выполняется во время обработки этапа 57.

[0169] Когда на этапе 54 определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено, выполняется нормальное управление центром тяжести на этапе 58, и затем поток прекращается. Другими словами, положение центра тяжести скорости тепловыделения управляется, чтобы соответствовать опорному положению. Затем нормальное управление центром тяжести продолжает выполняться во время выполнения последующего потока, поскольку на этапе 50 определено, что условие запроса прогрева двигателя не удовлетворено, и на этапе 54 определено, что условие запроса прогрева каталитического нейтрализатора не удовлетворено. Эти управления прекращаются в случае, когда управление, отличное от нормального управления центром тяжести, выполняется во время обработки этапа 58.

[0170] <Резюме вариантов осуществления>

Подводя итог по вариантам осуществления устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, устройство управления представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое использует положение G центра тяжести скорости тепловыделения для управления горением. Устройство управления снабжено блоком 70 управления (ECU), который управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда температура TW охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем опорная температура TWb охлаждающей двигатель воды, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение), в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды.

[0171] Подводя итог по вариантам осуществления устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, устройство управления представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое снабжено очистительными каталитическими нейтрализаторами 42, 44 выхлопного газа, и использует положение центра тяжести скорости тепловыделения для управления горением. Устройство управления снабжено блоком 70 управления (ECU), который управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда температура каталитического нейтрализатора равна или выше, чем опорная температура каталитического нейтрализатора, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение (запаздывающее положение), в случае, когда температура каталитического нейтрализатора ниже, чем опорная температура каталитического нейтрализатора.

[0172] Подводя итог по вариантам осуществления устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, устройство управления представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое снабжено очистительными каталитическими нейтрализаторами 42, 44 выхлопного газа, и использует положение центра тяжести скорости тепловыделения для управления горением. Устройство управления снабжено блоком 70 управления (ECU), который управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда температура TW охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем опорная температура TWb охлаждающей воды, управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение) в случае, когда температура TW охлаждающей двигатель воды ниже, чем температура TWs переключения положения центра тяжести, которая ниже, чем опорная температура охлаждающей воды, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение (запаздывающее положение), в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды, и равна или выше, чем температура переключения положения центра тяжести.

[0173] Блок 70 управления (ECU) в соответствии с вариантами осуществления управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение), посредством увеличения в количестве EGR в случае, когда температура TW охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем предопределенная температура TWth охлаждающей воды, которая ниже, чем опорная температура TWb охлаждающей воды, и температура TA на входе равна или ниже, чем предопределенная температура TAth на входе, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение) посредством увеличения в количестве предварительного впрыска в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, или в случае, когда температура на входе выше, чем предопределенная температура на входе, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем опорная температура охлаждающей воды.

[0174] Подводя итог по вариантам осуществления устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, устройство управления представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое использует положение центра тяжести скорости тепловыделения для управления горением. Устройство управления снабжено блоком 70 управления (ECU), который управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда прогрев двигателя завершен, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение), в случае, когда требуется прогрев двигателя.

[0175] Подводя итог по вариантам осуществления устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, устройство управления представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое снабжено очистительными каталитическими нейтрализаторами 42, 44 выхлопного газа, и использует положение центра тяжести скорости тепловыделения для управления горением. Устройство управления снабжено блоком 70 управления (ECU), который управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда прогрев каталитического нейтрализатора завершен, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение (запаздывающее положение), в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора.

[0176] Подводя итог по вариантам осуществления устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, устройство управления представляет собой устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, которое снабжено очистительными каталитическими нейтрализаторами 42, 44 выхлопного газа, и использует положение центра тяжести скорости тепловыделения для управления горением. Устройство управления снабжено блоком 70 управления (ECU), который управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало опорному положению в случае, когда прогрев двигателя и прогрев каталитического нейтрализатора завершены, управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение) в случае, когда требуется прогрев двигателя, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на запаздывающей стороне, чем опорное положение (запаздывающее положение), в случае, когда требуется прогрев каталитического нейтрализатора.

[0177] Двигатель внутреннего сгорания, который использует положение центра тяжести скорости тепловыделения, включает в себя не только двигатель внутреннего сгорания, который управляет значением параметра управления двигателем путем использования самого положения центра тяжести скорости тепловыделения для управления сгоранием, так что положение центра тяжести скорости тепловыделения соответствует опорному положению, но также двигатель внутреннего сгорания, который управляет значением параметра управления двигателем, чтобы оно соответствовало значению, которое приготовлено заранее как значение параметра управления двигателем для управления положением центра тяжести скорости тепловыделения в опорном положении.

[0178] Блок 70 управления (ECU) в соответствии с вариантами осуществления управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение), посредством увеличения в количестве EGR в случае, когда температура TW охлаждающей двигатель воды равна или выше, чем предопределенная температура TWth охлаждающей воды, и температура TA на входе равна или ниже, чем предопределенная температура TAth на входе, и управляет положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа дальше на опережающей стороне, чем опорное положение (опережающее положение), посредством увеличения в количестве предварительного впрыска в случае, когда температура охлаждающей двигатель воды ниже, чем предопределенная температура охлаждающей воды, или в случае, когда температура на входе выше, чем предопределенная температура на входе, когда требуется прогрев двигателя.

[0179] В вариантах осуществления, описанных выше, опорное положение представляет собой фиксированный угол поворота кривошипа, не зависящий от нагрузки на двигатель, не зависящий от скорости вращения двигателя, или не зависящий ни от нагрузки на двигатель, ни от скорости вращения двигателя в случае, когда, по меньшей мере, нагрузка на двигатель находится в предопределенном диапазоне. В вариантах осуществления, описанных выше, опорное положение может также быть углом поворота кривошипа в пределах фиксированного диапазона, в котором скорость увеличения в потреблении топлива представляет собой значение в непосредственной близости от минимального значения, не зависящее от нагрузки на двигатель, не зависящее от скорости вращения двигателя, или не зависящее ни от нагрузки на двигатель, ни от скорости вращения двигателя. Например, в вариантах осуществления, описанных выше, опорное положение может быть установлено в фиксированный угол поворота кривошипа, при котором эксплуатационные расходы двигателя внутреннего сгорания минимизированы.

[0180] <Сравнение между нормальным управлением центром тяжести и управлением центром тяжести горения>

Известен двигатель внутреннего сгорания, который использует положение центра горения для управления горением. Положение центра горения представляет собой угол поворота кривошипа, относящийся к моменту времени, когда половина общего количества тепла, генерируемого в одном такте сгорания, сгенерирована. Во время управления, которое использует положения центра горения, время впрыска топлива, отношение EGR и тому подобное управляются так, что положение центра горения представляет собой предопределенное положение.

[0181] Фиг.17A иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и коэффициентом теплотворной способности, относящуюся к случаю, когда время предварительного впрыска находится в угле θ1 поворота кривошипа, а Фиг.17B иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и коэффициентом теплотворной способности, относящуюся к случаю, когда время предварительного впрыска находится в угле θ0 поворота кривошипа. Коэффициент теплотворной способности представляет собой отношение интегрированного значения количества тепла, сгенерированного от начала горения до каждого угла поворота кривошипа, к общему количеству тепла, сгенерированного в одном такте сгорания. Угол θ0 поворота кривошипа представляет собой угол поворота кривошипа, который находится на стороне, дополнительно опережающей, чем угол θ1 поворота кривошипа. Фиг.17A и 17B совместно используют одно и тоже время основного впрыска и одно и то же время последующего впрыска.

[0182] Как проиллюстрировано на Фиг.17A и 17B, положение центра горения остается в угле θ3 поворота кривошипа, хотя время предварительного впрыска, относящееся к случаю Фиг.17B, больше опережает, чем время предварительного впрыска, относящееся к случаю Фиг.17A, на разницу угла Δθp. Соответственно, нельзя сказать, что положение центра горения представляет собой индекс, точно отражающий форму горения каждого цикла.

[0183] Фиг.18A иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и скоростью тепловыделения, относящуюся к случаю, когда, предварительный впрыск, основной впрыск и последующий впрыск выполняются в те же самые времена, как и в случае на Фиг.17A, а Фиг.18B иллюстрирует взаимосвязь между углом поворота кривошипа и скоростью тепловыделения, относящуюся к случаю, когда предварительный впрыск, основной впрыск и последующий впрыск выполняются в те же самые времена, как и в случае на Фиг.17B. Как проиллюстрировано на Фиг.18A и 18B, положение центра тяжести скорости тепловыделения, относящееся к случаю Фиг.18B, находится в угле, который находится на стороне, дополнительно опережающей, чем положение центра тяжести скорости тепловыделения, относящееся к случаю Фиг.18A, на разницу угла Δθg, когда время предварительного впрыска, относящееся к случаю Фиг.18B, больше опережает, чем время предварительного впрыска, относящееся к случаю Фиг. 18A, на разницу угла Δθp. Соответственно, можно сказать, что положение центра тяжести скорости тепловыделения представляет собой индекс, более точно отражающий форму горения каждого цикла, чем положение центра горения.

[0184] Фиг.19A иллюстрирует взаимосвязь между положением центра горения и скоростью увеличения в потреблении топлива. Кривая HL на Фиг.19A показывает взаимосвязь, относящуюся к случаю низкой нагрузки и низкой скорости вращения, кривая HM на Фиг.19A показывает взаимосвязь, относящуюся к случаю средней нагрузки и средней скорости вращения, и кривая HH на Фиг.19A показывает взаимосвязь, относящуюся к случаю высокой нагрузки и высокой скорости вращения. Фиг.19B иллюстрирует взаимосвязь между положением центра тяжести скорости тепловыделения и скоростью увеличения в потреблении топлива. Кривая GL на Фиг.19B показывает взаимосвязь, относящуюся к случаю низкой нагрузки и низкой скорости вращения, кривая GM на Фиг.19A показывает взаимосвязь, относящуюся к случаю средней нагрузки и средней скорости вращения, и кривая GH на Фиг.19A показывает взаимосвязь, относящуюся к случаю высокой нагрузки и высокой скорости вращения.

[0185] Как проиллюстрировано на Фиг.19A, положение центра горения, при котором скорость увеличения в потреблении топлива минимизирована, меняется в зависимости от скорости вращения двигателя. Другими словами, скорость увеличения в потреблении топлива не минимизирована, даже когда состояние горения управляется так, что положение центра горения соответствует фиксированному опорному значению, когда скорость вращения двигателя меняется.

[0186] Как проиллюстрировано на Фиг.19B, положение центра тяжести скорости тепловыделения, при котором скорость увеличения в потреблении топлива минимизирована, находится в фиксированном угле поворота кривошипа (угол 7° поворота кривошипа после верхней мертвой точки, в частности) даже в случае, когда скорость вращения двигателя меняется. Другими словами, скорость увеличения в потреблении топлива минимизирована даже при разных скоростях вращения двигателя, когда состояние горения управляется так, что положение центра тяжести скорости тепловыделения соответствует фиксированному углу поворота кривошипа (углу 7° поворота кривошипа после верхней мертвой точки, в частности). Нормальное управление центром тяжести в соответствии с вариантами осуществления, описанными выше, которое основано на этом знании, заключается в том, чтобы управлять положением центра тяжести скорости тепловыделения, чтобы оно соответствовало углу поворота кривошипа, при котором скорость увеличения в потреблении топлива минимизирована (углу 7° поворота кривошипа после верхней мертвой точки, в частности).

[0187] <Звук двигателя>

В случае, когда частотная составляющая звука двигателя (то есть звука, выходящего из двигателя внутреннего сгорания) меняется со временем, человеческое слуховое восприятие имеет тенденцию чувствовать себя некомфортно из-за звука. Частотная составляющая звука двигателя имеет корреляцию со скоростью изменения во внутрицилиндровом давлении (то есть количеством изменения во внутрицилиндровом давлении в единицу времени). Сразу после начала основного горения (то есть горения топлива, которое впрыснуто посредством основного впрыска), внутрицилиндровое давление резко увеличивается, и, таким образом, скорость изменения во внутрицилиндровом давлении достигает максимума. Соответственно, слышимость звука двигателя улучшается, когда скорость изменения во внутрицилиндровом давлении сразу после начала основного горения является постоянной в каждом цикле. Скорость изменения во внутрицилиндровом давлении при произвольном угле поворота кривошипа имеет корреляцию с наклоном формы сигнала горения при угле поворота кривошипа. Соответственно, когда формы сигналов горения при соответствующих циклах подобны друг другу, скорость изменения во внутрицилиндровом давлении сразу после начала основного горения является постоянной в каждом цикле, и, таким образом, слышимость звука двигателя улучшается.

[0188] Кривая S на Фиг.15 представляет форму сигнала горения при низком выходе, а кривая L на Фиг.15 представляет форму сигнала горения при высоком выходе. В каждой из форм сигнала горения скорость тепловыделения временно увеличивается и достигает пика на основе сгорания предварительного топлива (то есть топлива, которое впрыснуто посредством предварительного впрыска), уменьшается и достигает минимума после этого, и затем увеличивается снова и достигает пика на основе сгорания основного топлива (то есть топлива, которое впрыснуто посредством основного впрыска).

[0189] Штрихпунктирная линия IS на Фиг.15 представляет собой касательную к форме S сигнала горения при низком выходе, которая получена сразу после начала основного горения (то есть горения основного топлива), и ее наклон равен наклону формы S сигнала горения, который получен сразу после начала основного горения, то есть скорости увеличения в скорости тепловыделения, которая получена сразу после начала основного горения. Штрихпунктирная линия IL на Фиг.15 представляет собой касательную к форме L сигнала горения при высоком выходе, которая получена сразу после начала основного горения, и ее наклон равен наклону формы L сигнала горения, который получен сразу после начала основного горения, то есть скорости увеличения в скорости тепловыделения, которая получена сразу после начала основного горения.

[0190] В случае увеличения в требуемом выходе и изменения формы сигнала горения из формы S сигнала горения в форму L сигнала горения, звук двигателя имеет более высокий уровень слышимости, чем в обратном случае, в случае, когда наклон IL формы L сигнала горения равен наклону IS формы S сигнала горения.

[0191] В вариантах осуществления, описанных выше, значение параметра управления двигателем может быть изменено так, что скорость увеличения в скорости тепловыделения сразу после начала основного горения для каждого цикла становится постоянной в случае, когда значение параметра управления двигателем меняется. В случае, когда требуемый выход является постоянным, как проиллюстрировано на Фиг.16 в частности, значение параметра управления двигателем может быть изменено так, что по меньшей мере одно из давления впрыска и давления турбонаддува поддерживается на постоянном уровне вне зависимости от скорости вращения двигателя. Альтернативно, значение параметра управления двигателем может быть изменено так, что по меньшей мере одно из давления впрыска и давления турбонаддува становится пропорциональным требуемому выходу, как проиллюстрировано на Фиг.16. Затем потребление топлива уменьшается, и слышимость двигателя улучшается в то же самое время.

[0192] <Пример нормального управления центром тяжести>

Ниже будет описан пример нормального управления центром тяжести. В этом примере время основного впрыска и время предварительного впрыска, которые позволяют требуемому выходу быть выведенным к двигателю и позволяют положению центра тяжести скорости тепловыделения соответствовать опорному положению, получают заранее посредством эксперимента или тому подобного для каждого требуемого выхода, количество впрыска (или количество предварительного впрыска и количество основного впрыска), давление впрыска и давление турбонаддува и это время основного впрыска и время предварительного впрыска хранятся в ECU 70 в форме карты (далее упоминаемой как "карта времени впрыска") функции требуемого выхода, количества впрыска (или количества основного впрыска и количества предварительного впрыска), давления впрыска и давления турбонаддува.

[0193] Количество впрыска, которое требуется для вывода требуемого выхода (далее упоминаемого как "целевое количество впрыска") устанавливается во время нормального управления центром тяжести. Затем целевое количество предварительного впрыска и целевое количество основного впрыска устанавливаются на основе целевого количества впрыска. Отношение целевого количества предварительного впрыска, которое коррелирует с целевым количеством впрыска, например, определяется на основе температуры охлаждающей воды (то есть температуры двигателя) и скорости вращения двигателя. Кроме того, целевое давление впрыска установлено из Фиг.16A на основе требуемого выхода, а целевое давление турбонаддува установлено из Фиг.16B на основе требуемого выхода.

[0194] Затем целевое время предварительного впрыска и целевое время основного впрыска устанавливаются из карты времени впрыска на основе требуемого выхода, целевого количества впрыска (или целевого количества предварительного впрыска и целевого количества основного впрыска), целевого давления впрыска и целевого давления турбонаддува.

[0195] В случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением (или в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением на разницу, по меньшей мере, предопределенного значения), установленное целевое время предварительного впрыска и установленное целевое время основного впрыска запаздывают. Количество запаздывания, относящееся к этому случаю, может быть постоянным количеством или может быть количеством, которое имеет корреляцию с количеством отклонения положения центра тяжести скорости тепловыделения по отношению к опорному положению. Затем предварительный впрыск и основной впрыск выполняются в запаздывающее целевое время предварительного впрыска и запаздывающее целевое время основного впрыска, соответственно.

[0196] В случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно запаздывает по сравнению с опорным положением (или в случае, когда положение центра тяжести скорости тепловыделения дополнительно опережает по сравнению с опорным положением), установленное целевое время предварительного впрыска и установленное целевое время основного впрыска находятся в опережающем положении. Количество опережения, относящееся к этому случаю, может быть постоянным количеством или может быть количеством, которое имеет корреляцию с количеством отклонения положения центра тяжести скорости тепловыделения по отношению к опорному положению. Затем предварительный впрыск и основной впрыск выполняются в опережающее целевое время предварительного впрыска и опережающее целевое время основного впрыска, соответственно.

[0197] В этом примере верхнее предельное значение количества впрыска может быть установлено, и целевое количество впрыска может быть ограничено верхним предельным значением. Верхнее предельное значение количества впрыска представляет собой, например, нижнее значение из верхнего предельного значения количества впрыска, при котором количество генерирования дыма двигателем подавляется до предопределенного количества или меньше, и верхнего предельного значения количества впрыска, при котором крутящий момент двигателя подавляется до допустимого значения или меньше в зависимости от системы привода транспортного средства или тому подобного.

[0198] Изобретение также применимо в случае, когда основной впрыск и последующий впрыск выполняются без выполнения предварительного впрыска, в случае, когда предварительный впрыск и основной впрыск выполняются без выполнения последующего впрыска, и в случае, когда выполняется только основной впрыск без выполнения предварительного впрыска и последующего впрыска.