[发明专利]内燃机的控制装置以及内燃机的控制方法

说明书

基于燃料改性气缸(2)的缸内压力以及旋转速度而求出来自燃料改性气缸(2)的输出。进行调整来自输出气缸(3)的输出的输出调整动作，以使得来自该燃料改性气缸(2)的输出和来自输出气缸(3)的输出的和与内燃机请求输出一致。在该输出调整动作中，在稳定运转时，进行向燃烧室(33)的燃料供给量的控制、或者向燃料改性室(23)的燃料供给量的控制。在内燃机请求输出增大的过渡运转时，增大向燃烧室(33)的燃料供给量而使得输出气缸(3)的输出增大。然后，逐渐增大向燃料改性室(23)的燃料供给量、且逐渐减小向燃烧室(33)的燃料供给量，由此使得热源从燃料改变为改性燃料。

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置以及内燃机的控制方法。特别地，本发明涉及应用于具备能够作为燃料改性装置而发挥功能的燃料改性气缸的内燃机的控制装置以及控制方法。

背景技术

以往，已知具备燃料改性气缸以及输出气缸的内燃机(例如专利文献1)。这种内燃机在燃料改性气缸中对燃料进行改性。而且，在输出气缸中使该改性后的燃料(以下称为改性燃料)燃烧而获得内燃机输出动力。

具体而言，向燃料改性气缸供给轻油、重油等燃料，并在该燃料改性气缸内对当量比较高的混合气体进行隔热压缩。由此，在高温高压的环境下对燃料进行改性而生成氢、一氧化碳、甲烷等抗爆震性较高的改性燃料(高辛烷值燃料)。而且，将该改性燃料和空气一起向输出气缸供给，并在该输出气缸内进行稀薄混合气体的燃烧(均匀稀薄燃烧)而获得内燃机输出动力。

根据这种内燃机，由于在输出气缸内进行均匀稀薄燃烧，因此，能够实现NOx排出量的降低以及烟尘排出量的降低。另外，由于进行抗爆震性较高的燃料的燃烧，因此，能够抑制爆震，并且能够通过柴油微引燃点火(将微量的燃料供给至输出气缸内而进行改性燃料的点火)而在最佳时期实现燃烧，因此，还能够实现燃烧效率的提高。

专利文献

专利文献1：日本特开2014-136978号公报

发明内容

当以该方式在燃料改性气缸中生成改性燃料时，通过提高该燃料改性气缸内的当量比而能够提高向改性燃料的转换效率。

然而，提高燃料改性气缸内的当量比会使得该燃料改性气缸内的氧化反应量(燃烧量)减少。该氧化反应有助于扭矩，因此，通过提高所述当量比而减少氧化反应量，会导致燃料改性气缸产生的扭矩(输出)减小。而且，燃料改性气缸内的改性反应伴随着吸热反应，因此，来自燃料改性气缸的扭矩有时根据运转条件而变为负值。即，有时形成为由来自输出气缸的扭矩对燃料改性气缸进行驱动的状态。

在这种运转状态下，虽然满足与负荷等相应的内燃机请求输出，但却需要使燃料改性气缸进行驱动，因此，需要从输出气缸输出与其相应的扭矩。

另外，燃料改性气缸中的改性反应取决于燃料改性气缸内的当量比以及气体温度(特别是活塞达到压缩上止点的时刻的压缩端气体温度)。而且，在所述当量比(降低而)接近1的情况下，氧化反应量增大而使得燃料改性气缸产生的扭矩变为正值。另外，该扭矩的大小不仅根据所述当量比而变动，还根据所述气体温度等温度条件而变动。

因此，在这种运转状态下，需要对从输出气缸输出的扭矩进行调整以使得内燃机整体的输出(来自燃料改性气缸的输出和来自输出气缸的输出的和)达到内燃机请求输出。

迄今为止，对于具备燃料改性气缸以及输出气缸的内燃机，并未提出根据燃料改性气缸的运转状态而对输出气缸的输出进行调整的具体方法。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供针对具备燃料改性气缸以及输出气缸的内燃机根据燃料改性气缸的运转状态而调整输出气缸的输出，由此能够稳定地获得作为内燃机请求输出附近的值的内燃机输出的内燃机的控制装置以及内燃机的控制方法。