CN102803684B - 内燃机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种内燃机的控制装置,其在燃料切断的执行时,实施将进气阀(28)和排气阀(30)的动作状态变更为闭阀停止状态的阀停止控制。并具备对从燃料切断的恢复时的最初的两次恢复时初期循环中的缸内的恢复时目标空燃比进行设定的单元。该恢复时目标空燃比被设定为,使针对恢复时初期循环中的各个循环而对同一气缸分别喷射的燃料与空气的混合气的空燃比分别成为处于可燃范围内的值,并且所述目标空燃比被设定为,即使在针对恢复时初期循环而对同一气缸喷射的总计量的燃料假如在任意的一个循环中被供给至缸内的情况下,上述总计量的燃料与空气的混合气的空燃比也成为处于上述可燃范围内的值。
Description
技术领域
本发明涉及一种内燃机的控制装置,尤其涉及一种具备如下的阀停止机构的内燃机的控制装置,所述阀停止机构能够将进气阀和排气阀中的至少一个阀维持于闭阀停止状态。
背景技术
以往,例如在专利文献1中,公开了一种内燃机的空燃比控制装置,其具备能够执行将进气阀维持于闭阀停止状态的阀停止控制的阀停止机构。在该现有的控制装置中设定为,在从伴随有对进气阀的阀停止控制的气缸停止起重新开始燃料供给时,实施对附着于进气口的壁面上的燃料量进行了考虑的燃料喷射量的补正。
另外,作为与本发明相关的技术,包括上述的文献在内,申请人了解到了以下所记载的文献。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-27995号公报
专利文献2:日本特开2003-97319号公报
专利文献3:日本特开2002-339774号公报
专利文献4:日本特开平5-187286号公报
发明内容
发明所要解决的课题
如上述专利文献1中记载的现有技术所述,已知一种具备阀停止机构的内燃机,所述阀停止机构用于进气阀和排气阀中的至少一个阀。在具备这种阀停止机构的内燃机中,由于阀停止机构的响应延迟等原因,在从阀停止控制恢复时,进气阀或排气阀实际上恢复的循环有时会迟于实施燃料喷射的重新开始的循环。
例如,当在上述专利文献1记载的结构中产生了上述这种阀恢复的延迟时,在进气阀实际进行恢复的循环中,阀恢复被延迟了的循环中所喷射的燃料将与本次的恢复循环中所喷射的燃料一起被供给至缸内。如此,当从燃料切断的恢复时在阀恢复动作中产生了延迟时,将成为燃烧所需的氧气量在缸内不足的状态,从而可能发生失火。
本发明为,为了解决上述这种课题而实施的发明,其目的在于,提供一种内燃机的控制装置,所述内燃机的控制装置即使在从阀停止控制的恢复时出现了阀实际进行恢复的循环迟于燃料喷射的重新开始实际被实施的循环的情况下,也能够避免发生失火。
用于解决课题的方法
第一发明为一种内燃机的控制装置,其特征在于,具备:
燃料喷射阀,其向进气通道内或缸内喷射燃料;
阀停止机构,其能够将进气阀和排气阀中的至少一个阀的动作状态在阀工作状态和闭阀停止状态之间进行变更;
燃料切断执行单元,其在内燃机的运转中,于预定的执行条件成立时执行燃料切断;
阀停止执行单元,其在所述燃料切断的执行时,执行将所述至少一个阀的动作状态从所述阀工作状态变更为所述闭阀停止状态的阀停止控制;
燃料切断恢复要求检测单元,其对从所述燃料切断的恢复要求进行检测;
阀恢复执行单元,在检测到从所述燃料切断的恢复要求时,所述阀恢复执行单元以与燃料喷射的重新进行动作同步、或先于燃料喷射的重新进行动作的方式,执行从所述闭阀停止状态向所述阀工作状态的、所述至少一个阀的动作状态的阀恢复动作;
恢复时空燃比设定单元,其对恢复时初期循环中的缸内的目标空燃比进行设定,所述恢复时初期循环由从所述燃料切断的恢复时的最初的至少两次循环构成,
所述目标空燃比被设定为,使针对所述恢复时初期循环中的各个循环而对同一气缸分别喷射的燃料与空气的混合气的空燃比分别成为处于可燃范围内的值,并且所述目标空燃比被设定为,即使在针对所述恢复时初期循环而对同一气缸喷射的总计量的燃料假如在任意的一个循环中被供给至缸内的情况下,所述总计量的燃料与空气的混合气的空燃比也成为处于所述可燃范围内的值。
此外,第二发明的特征在于,在第一发明中,还具备:
阀恢复异常判断单元,其对所述阀恢复动作中是否产生了异常进行判断;
燃料喷射中止单元,其在所述恢复时初期循环经过之后,对由所述阀恢复异常判断单元判断为在所述阀恢复动作中产生了异常的气缸,中止燃料喷射。
此外,第三发明的特征在于,在第一或第二发明中,
所述内燃机的控制装置还具备催化剂温度取得单元,所述催化剂温度取得单元取得被配置于排气通道中的催化剂的温度,
所述恢复时空燃比设定单元在所述催化剂的温度高于预定温度时,与所述催化剂的温度在所述预定温度以下时相比,将所述目标空燃比设定为较浓的值。
此外,第四发明的特征在于,在第一至第三发明中的任意一个发明中,
由所述恢复时空燃比设定单元所设定的、所述恢复时初期循环中的各个循环的所述目标空燃比为,与理论空燃比相比较稀的值。
此外,第五发明的特征在于,在第一至第四发明中的任意一个发明中,
所述阀恢复执行单元为,当检测到从所述燃料切断的恢复要求时,以与燃料喷射的重新进行动作同步的方式而执行所述阀恢复动作的单元,
自响应从所述燃料切断的恢复要求而实施所述阀恢复动作时的首次的循环起,开始进行由所述恢复时空燃比设定单元所设定的所述目标空燃比下的燃料喷射。
发明的效果
根据第一发明,即使在从燃料切断的恢复时的所述恢复时初期循环中的某个循环中所述至少一个阀的阀恢复动作假设没有正常进行的情况下,上述恢复时初期循环中的各循环中的缸内的空燃比也会成为可燃范围内的值。因此,能够避免在上述恢复时初期循环中发生失火的情况。
根据第二发明,在所述恢复时初期循环经过之后阀恢复动作仍没有被实施的情况下,则能够区分出是大致一个或数个循环程度上的阀恢复动作的延迟、还是阀粘连等非临时性的不良情况,从而采取与异常的程度相对应的对策。
根据第三发明,在催化剂的温度高于上述预定温度的情况下,由于通过燃烧而使缸内的氧气进一步被消耗,因此能够在阀恢复后的初期减少流入到催化剂中的氧气量。因此,根据本发明,能够在通过所述第一或第二发明来避免恢复时发生失火的同时,实现抑制催化剂的劣化。
根据第四发明,能够容易地将上述恢复时初期循环中的缸内的空燃比调节在可燃范围内。
根据第五发明,由于与使阀恢复动作先于燃料喷射的重新开始动作而实施的情况不同,其能够可靠地防止阀恢复时新气向催化剂中流入,因此能够实现对催化剂的劣化的抑制。
附图说明
图1为用于说明本发明的实施方式1的内燃机的结构的图。
图2为表示在随着从燃料切断的恢复要求而从阀停止控制恢复时的、某个气缸中的进气侧的动作的一个示例的图。
图3为用于对本发明的实施方式1中的阀恢复时的目标空燃比的控制进行说明的图。
图4为在本发明的实施方式1中执行的主程序的流程图。
图5为本发明的实施方式1中执行的子程序的流程图。
图6为本发明的实施方式2中执行的主程序的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
[系统结构的说明]
图1为,用于说明本发明的实施方式1的内燃机10的结构的图。本实施方式的系统具备火花点火式的内燃机(汽油发动机)10。在本实施方式中,作为一个示例,内燃机10采用具有#1至#4这四个气缸的直列四气缸型发动机。
在内燃机10的缸内,设置有活塞12。在内燃机10的缸内,于活塞12的顶部侧形成有燃烧室14。在燃烧室14上连通有进气通道16和排气通道18。
在进气通道16的入口附近设置有空气流量计20,所述空气流量计20输出对应于被吸入至进气通道16内的空气的流量的信号。在空气流量计20的下游设置有节气门22。节气门22为,能够独立于加速器开度而对节气门开度进行控制的电子控制式节气门。
在内燃机10所具备的气缸盖上,设置有用于向进气通道16的进气口喷射燃料的燃料喷射阀24。此外,在内燃机10所具备的气缸盖上,以从燃烧室14的顶部向燃烧室14内突出的方式而安装有火花塞26。在进气口和排气口上分别设置有,用于将燃烧室14和进气通道16、或将燃烧室14和排气通道18置于导通状态或切断状态的进气阀28和排气阀30。
进气阀28和排气阀30分别通过进气可变气门装置32和排气可变气门装置34而被驱动。进气可变气门装置32具有能够以气缸为单位而将进气阀28的动作状态在阀工作状态和闭阀停止状态之间进行变更的阀停止机构,同样,排气可变气门装置34具有能够以气缸为单位而将排气阀30的动作状态在阀工作状态和闭阀停止状态之间进行变更的阀停止机构。实现这种阀停止机构的具体的结构并不被特别的限定,例如可以通过如下结构来实现,即,能够利用切换销而使将凸轮的作用力向阀传递的摇臂的揺动动作停止的结构。以下,在本说明书中,将进气阀28或排气阀30的动作状态从阀工作状态切换至闭阀停止状态的控制称为“阀停止控制”。此外,将进气阀28或排气阀30的动作状态从闭阀停止状态切换至阀工作状态的动作称为“阀恢复动作”。
此外,在排气通道18上,配置有用于对废气进行净化的催化剂36。另外,在催化剂36的上游侧的排气通道18上,安装有用于对废气的空燃比进行检测的A/F传感器38。
图1所示的系统具备ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)40。在ECU40的输入端,除上述的空气流量计20以外,还连接有用于对内燃机10的运转状态进行检测的各种传感器,所述各种传感器包括:用于对发动机转数进行检测的曲轴转角传感器42、对进气压力(进气歧管压力)进行检测的进气压力传感器44、用于对催化剂36的温度进行检测的催化剂温度传感器46、和对车辆的加速踏板的开度进行检测的加速器开度传感器48等。此外,在ECU40的输出端连接有上述的各种部件的作动器。ECU40能够根据这些传感器输出而对内燃机10的运转状态进行控制。
[从阀停止控制的恢复时的课题]
图2为,表示随着从燃料切断的恢复要求而从阀停止控制恢复时的、某个气缸中的进气侧的动作的一个示例的图,横轴为曲轴转角的角度。另外,在图2中,用较细的虚线表示的进气阀28的上升曲线表示闭阀停止状态,而用较粗的虚线表示的进气阀28的上升曲线表示在阀恢复动作中产生了异常的情况,用实线表示的进气阀28的上升曲线表示阀工作状态。此外,图2中标注的符号“INJ”表示燃料喷射期间,“IGT”表示点火正时。此外,在后述的图3中也同样采取这种图示的方法。
图2图示了,当检测到伴随有进气阀28的阀恢复要求的、从燃料切断(F/C)的恢复要求时,在检测到该恢复要求后的首次的循环中,阀恢复动作没有被正常进行的实例。如图2所示的实例,由于阀停止机构的响应延迟等原因,从而在从对进气阀28的阀停止控制恢复时,进气阀28实际恢复的循环将会迟于实施燃料喷射的重新开始的循环。当产生了这种阀恢复的延迟时,针对产生了延迟的循环而喷射的燃料将会滞留于进气口处。其结果为,在进气阀28实际恢复的循环中,针对产生了延迟的循环而喷射的燃料将与针对本次的恢复循环而喷射的燃料一起被供给至缸内(燃烧室14内)。其结果为,缸内的空燃比将成为过浓,从而可能导致发生失火。此外,当发生这种失火时,废气排放将会恶化,并且流出到排气通道18中的过浓的未燃混合气有可能会对催化剂36造成负面影响。
此外,如果采用对于各个进气阀28而言具备用于检测进气阀28的上升动作的有无的上升传感器等的方式,则能够检测出阀恢复动作的异常。但是,当如本实施方式的燃料喷射阀24那样采取将燃料向进气口喷射燃料的方式时,如图2所示,需要使针对某个循环的燃料喷射先于相同循环的进气阀28的开闭动作而被实施。因此,在使阀恢复动作和燃料喷射的重新开始动作同步进行时,至少在首次的循环中,不能在燃料喷射正时之前检测出阀恢复动作的异常。此外,当具备能够直接向缸内喷射燃料的燃料喷射阀时,能够在进气阀的开闭动作的开始之后,进行针对于实施了该开闭动作的循环的燃料喷射。但是,当在某个循环中对在进气阀的开闭期间中有无阀恢复动作的异常进行判断,并且确认到该异常时,在同一循环中瞬间地进行如燃料喷射的中止或燃料喷射量的减量等的对策是比较困难的。此外,也存在因用于对阀恢复动作的异常进行检测的传感器自身的异常而导致错误地判断为阀恢复动作的异常的可能性,此外,发动机转数越升高则一个循环的所需时间越缩短。出于这些原因,也可以说上述对策是不易实现的。
[实施方式1中的特征性的控制]
图3为,用于对本发明的实施方式1中的阀恢复时的目标空燃比的控制进行说明的图。
如图3所示,在本实施方式中设定为,当作为前提而提出了燃料切断的执行要求时,对全部气缸的进气阀28和排气阀30实施阀停止控制。而且设定为,当提出了伴随有这种阀停止控制的、从燃料切断的恢复要求时,使各气缸中的燃料喷射(和点火)的重新开始动作与阀恢复动作同步并以相同的循环而开始实施。
而且,如图3所示,在本实施方式中设定为,在随着阀恢复要求而从燃料切断恢复时的、最初的两次循环中,执行了使各气缸的缸内的目标空燃比与理论空燃比相比成为过稀的过稀恢复模式。在此,将该恢复开始时的最初的两次循环中所设定的目标空燃比,称为“恢复时目标空燃比”。
更具体而言,在该过稀恢复模式下,恢复时目标空燃比被设定为,满足以下的两个条件。即,恢复时目标空燃比被设定为,使针对上述两次循环中的各个循环而对同一气缸分别喷射的燃料和空气的混合气的空燃比分别成为处于可燃范围内的值。另外,恢复时目标空燃比被设定为,即使在针对上述两次循环而对同一气缸喷射的总计量的燃料假设在任意的一个循环(在图3所示的示例中,相当于燃料喷射的重新开始后的第二个循环)中被一次性地供给至缸内的情况下,也会成为处于可燃范围内的值。另外,此处所说的可燃范围是指,被供给至缸内的空气和燃料(此处为汽油)的混合气能够燃烧的、空燃比的范围。
在本实施方式的内燃机10这种将汽油作为燃料而使用的气口喷射式的内燃机中,运转时被供给至缸内的混合气的可燃范围虽然因内燃机的运转状态(阀正时和冷却水温度等)等而有所不同,然而在一般情况下,成为由8左右的过浓侧界限和18左右的过稀侧界限所规定的8~18左右的值。另外,此处所示的数值为,作为在内燃机10的实际运转时不发生失火而能够保证切实的燃烧的值而预先通过实验等所求出的值。
在混合气的可燃范围以空燃比为基准时在8~18左右的内燃机10中,当作为一个示例而进行列举时,优选将上述的恢复时目标空燃比设定为18。根据这种恢复时目标空燃比的设定,当在燃料喷射被重新开始的第一次的循环中阀恢复动作被正常进行时,被供给于缸内的混合气的空燃比将成为所述可燃范围内的值、即18。因此,在该第一次的循环中能够进行燃烧。而且,即使在上述第一次的循环中进气阀28的阀恢复动作没有被正常进行的情况下,但由于在第二次的循环中被供给至缸内的混合气的空燃比为,针对第一、第二次的两个循环而被喷射的总计量的燃料和空气的混合气的空燃比,从而为9,因此这也是上述可燃范围内的值。因此,即使在第一次的循环中的阀恢复动作中产生了异常的情况下,也能够进行第二次的循环中的燃烧。另外,当将用于第一、第二次的循环的目标空燃比设定为相同的值时,尽管为与理论空燃比相比而过稀的值,但15不属于本实施方式的恢复时目标空燃比。这是由于,当目标空燃比被设定为15时,如果在第一次的循环中在阀恢复动作中产生了异常,则第二次的循环中的缸内的空燃比将成为7.5,从而将超过所述可燃范围的过浓侧界限。
[实施方式1中的具体的处理]
图4为,表示为了实现本发明的实施方式1中的从燃料切断的恢复时的控制而由ECU40执行的控制程序的流程图。
在图4所示的程序中,首先,根据加速器开度传感器48等的输出来判断是否存在燃料切断(F/C)的执行要求(步骤100)。
其结果为,当判断为存在燃料切断的执行要求时,则执行燃料切断(步骤102),并对全部气缸的进气阀28和排气阀30执行阀停止控制(步骤104)。
接着,根据对加速踏板的踩下的有无的判断等,来判断是否存在伴随有进排气阀28、30的全阀恢复要求的、从燃料切断的恢复要求(步骤106)。其结果为,当判断为存在从上述燃料切断的恢复要求时,对与空燃比的控制相关的传感器(A/F传感器38、空气流量计20等)和作动器(燃料喷射阀24、火花塞26等)中是否存在异常进行判断(步骤108)。
当上述步骤108中的判断成立时,接下来,使与阀停止控制执行中的进排气阀28、30相关的阀恢复动作、和在上述的过稀恢复模式下的燃料喷射的重新开始同步地执行(步骤110)。
图5为,为了实现图4所示的程序的步骤110中的过稀恢复模式而由ECU40执行的子程序的流程图。
在图5所示的子程序中,首先,对在过稀恢复模式中被吸入各气缸内的空气量进行计算(步骤200)。对于本步骤200中的空气量,例如,能够通过根据当前的进气歧管压力和发动机转数等的检测值,并参照通过预先实验等而确定的图表(省略图示)而进行计算。
接着,根据与所述步骤200中计算出的空气量之间的关系,而计算出用于获得所述可燃范围的过稀侧界限的值(18)以作为恢复时目标空燃比的燃料喷射量(步骤202)。接着,以预定的燃料喷射期间而执行燃料喷射(步骤204)。
此外,在图4所示的程序中,在执行了所述步骤100的处理后,执行过稀循环数的计数(步骤112)。此处所说的过稀循环数是指,在上述过稀恢复模式中所进行的循环的次数。接着,对过稀循环数的计数值是否大于预定值α进行判断(步骤114)。在本实施方式中,如参照所述图3所说明的那样,过稀恢复模式在随着阀恢复要求而开始从燃料切断恢复时的最初的两次循环中执行。因此,本步骤114中的预定值α被设定为2。
在上述步骤114中,在能够判断为计数值>预定值α的条件不成立的情况下、即处于应继续执行过稀恢复模式的状况的情况下,再次执行图5所示的过稀恢复模式下的各处理(步骤116)。接着,对过稀循环数进行计数(步骤112)。
另一方面,在上述步骤114中,在判断为计数值>预定值α的条件成立的情况下,过稀恢复模式将被解除(步骤118)。由此,内燃机10的运转模式被切换为通常的运转模式。
接着,对是否存在阀恢复动作中产生了异常的气缸进行判断(步骤120)。阀恢复动作的异常判断例如能够通过以下的方法来执行。在正常地实施了阀恢复动作的气缸中,将实施在上述恢复时目标空燃比下的燃烧。其结果为,从该气缸将排出与所述恢复时目标空燃比相对应的过稀的废气。另一方面,在进气阀28的阀恢复动作中发生了异常的气缸中,将不会排出上述的过稀的废气。因此,通过考虑气体从各气缸到达A/F传感器38的时刻而对A/F传感器38的输出进行判断,从而能够确定阀恢复动作中发生了异常的气缸。
在上述步骤120中,在判断为存在阀恢复动作中发生了异常的气缸的情况下,内燃机10的运转模式被切换为阀异常回避行驶模式(步骤122)。具体而言,在该阀异常回避行驶模式下,对进气阀28未正常地恢复至阀工作状态的异常气缸,执行中止燃料喷射的处理。
根据以上说明的图4所示的程序,当与阀恢复动作的执行同步而执行从燃料切断的恢复时,对于最初的两次循环,执行上述过稀恢复模式。在过稀恢复模式中,根据参照上述图3而说明的恢复时目标空燃比的思想,而将恢复时目标空燃比设定为作为其一个示例的18。由此,即使在存在阀恢复动作不与燃料喷射同步而延迟一个循环的情况下,也能够将缸内的混合气的空燃比维持在可燃范围内。其结果为,即使在阀恢复动作中假如产生了一个循环的延迟的情况下,也能够避免产生失火的情况。此外,由于能够避免失火,因此能够实现防止废气排放的恶化、及防止过浓的未燃混合气流入催化剂36。
此外,根据上述程序,当判断为在过稀恢复模式经过后阀恢复动作未被正常实施时,中止对阀恢复动作的异常发生气缸的燃料喷射。当在阀恢复动作的指令后经过了执行所述过稀恢复模式的过稀循环数后,进气阀28仍未恢复到阀工作状态时,则能够判断为产生了阀粘连等的非临时性的不良情况。如此,根据上述程序的处理,能够辨别出一个循环左右的阀恢复动作的延迟和阀粘连等的不良情况,由此,能够实施与异常的程度相对应的对策。此外,通过在恢复开始时执行上述这种的过稀恢复模式,从而能够利用其执行时间,而节省实施阀恢复动作的上述异常判断的时间。由此,能够使阀恢复动作的异常检测精度提高。
此外,在上述程序中,当检测到伴随有阀停止控制的、从燃料切断的恢复要求时,使阀恢复动作和燃料喷射(以及点火)的重新开始动作同步并以相同的循环而执行。由此,由于与使阀恢复动作先于燃料喷射的重新开始动作而实施的情况不同,而能够切实地防止阀恢复时新气向催化剂36中流入,因此能够实现对催化剂36的劣化的抑制。
另外,在上述的实施方式1中采用了如下方式,即,在从燃料切断的恢复时,在最初的两次循环中执行所述过稀恢复模式。但是,对于实施本发明中的特征性的目标空燃比的设定的恢复时初期循环,并不限定于被设置为上述的两次循环的示例。即,对于被供给至内燃机的缸内的混合气的空燃比的可燃范围,除已述的内燃机10的运转状态以外,例如也会根据内燃机的燃料喷射形式是气口喷射式还是缸内直接喷射式而发生变化。在上述的实施方式1中,示出了气口喷射式的内燃机10中的可燃范围的一个示例,然而当为缸内直接喷射式的内燃机时,作为一个示例,混合气的空燃比的可燃范围为8~24左右。因此,当为这种具有较宽的可燃范围的内燃机时,也可以将上述恢复时初期循环设定为三个循环。根据这种设定,即使在阀恢复动作假设延迟了一个循环的情况下,第二次的循环中的缸内的空燃比也将成为12,此外,即使在阀恢复动作假设延迟了两个循环的情况下,第三次的循环中的缸内的空燃比也将成为8。因此,在任意一种延迟的情况下均能够使缸内的空燃比成为上述可燃范围内的值。另外,上述恢复时初期循环的次数,根据可燃范围的宽度,当然也可以增加为四次、五次、甚至五次以上。
此外,在上述的实施方式1中,对将执行上述过稀恢复模式的两次循环中的目标空燃比设定为相同值(18)的示例进行了说明。但是,本发明中的恢复时初期循环中的目标空燃比的设定方法并不限定于此,例如,也可以将至少两次恢复时初期循环中的各个循环中的目标空燃比设定为不同的值。
此外,在上述的实施方式1中,以燃料切断的执行时对所有气缸的进排气阀28、30进行阀停止控制的结构为例进行了说明。但是,本发明的对象并不限定于此,也可以通过将内燃机的一部分气缸作为对象而实施伴随有阀停止控制的燃料切断,从而实施减缸运转。
此外,在上述的实施方式1中,以在燃料切断的执行时对进排气阀28、30实施阀停止控制的结构为例进行了说明。但是,本发明的对象并不限定于此,也可以为在燃料切断的执行时对进气阀和排气阀中的某一个阀实施阀停止控制的结构。
此外,在上述的实施方式1中采用了如下方式,即,在从燃料切断的恢复时,使阀恢复动作的执行和燃料喷射的重新开始动作同步实施。但是,本发明并非必须限定于使这些动作同步实施,也可以使阀恢复动作以例如一个或几个循环而先于燃料喷射的重新开始动作被实施。
另外,在上述的实施方式1中,进气可变气门装置32和排气可变气门装置34所具备的阀停止机构相当于所述第一发明中的“阀停止机构”,同时,ECU40通过执行上述步骤100的处理而实现了所述第一发明中的“燃料切断执行单元”,通过执行上述步骤104的处理而实现了所述第一发明中的“阀停止执行单元”,通过执行上述步骤106的处理而实现了所述第一发明中的“燃料切断恢复要求检测单元”,通过执行上述步骤110的处理而实现了所述第一发明中的“阀恢复执行单元”,通过执行上述步骤110中的过稀恢复模式而实现了所述第一发明中的“恢复时空燃比设定单元”。
此外,ECU40通过执行上述步骤120的处理而实现了所述第二发明中的“阀恢复异常判断单元”,通过执行上述步骤122的处理而实现了所述第二发明中的“燃料喷射中止单元”。
实施方式2.
接着,参照图6,对本发明的实施方式2进行说明。
本实施方式的系统可以通过使用图1所示的硬件结构并使ECU40执行后述的图6所示的程序而取代图4所示的程序来实现。
本实施方式的控制在根据催化剂36的温度的高低而使过稀恢复模式中的恢复时目标空燃比不同这一点上具有特征。更具体而言,当催化剂36的温度高于预定温度时,与其在该预定温度以下的情况相比,将恢复时目标空燃比在满足内燃机10中的空燃比的上述可燃范围的范围内,设定为较浓的值。
图6为,表示为了实现上述的功能而在本实施方式2中由ECU40所执行的控制程序的流程图。另外,图6中,对于与实施方式1中的图4所示的步骤相同的步骤,标注相同的符号并省略或简略其说明。
在图6所示的程序中,当在所述步骤106中判断为,存在伴随有进排气阀28、30的恢复要求的、从燃料切断的恢复要求时,在执行了上述步骤108的处理后,取得催化剂36的温度(步骤300)。另外,催化剂36的温度例如可以根据内燃机10的运转记录而进行推断,以取代通过温度传感器而进行的检测。
接着,执行对阀停止控制执行中的进排气阀28、30的阀恢复动作、和在上述的过稀恢复模式下的燃料喷射的重新开始(步骤302)。更具体而言,本程序中的过稀恢复模式在以下的几点上,与上述图4所示的程序中的过稀恢复模式不同。即,在本程序中的过稀恢复模式中,对催化剂36的温度是否高于预定温度进行判断。此处所说的预定温度为,作为用于判断是否处于因新气向催化剂36中的流入而有可能造成该催化剂36的劣化的状况的阈值而被预先设定的值。在本步骤302中,根据该判断结果,当催化剂36的温度高于上述预定温度时,与其在该预定温度以下的情况相比,将过稀恢复模式中的恢复时目标空燃比在满足内燃机10中的空燃比的上述可燃范围的范围内,设定为较浓的值。举例而言,如果在催化剂36的温度在所述预定温度以下的情况下所设定的恢复时目标空燃比为18,则在催化剂36的温度高于所述预定温度的情况下所设定的恢复时目标空燃比例如被设定为17。另外,在上述步骤114中判断为计数值>预定值α的条件不成立时所执行的步骤304的处理中也同样进行基于这种催化剂36的温度的、恢复时目标空燃比的变更。
如以上说明所述,根据图6所示的程序,当催化剂36的温度高于上述预定温度时,与其在该预定温度以下的情况相比,在过稀恢复模式下的恢复时目标空燃比在满足内燃机10中的空燃比的上述可燃范围的范围内,被设定为较浓的值。根据这种设定,在催化剂36处于高温的情况下,由于通过燃烧而使缸内的氧气进一步被消耗,因此能够在阀恢复后的初期减少流入到催化剂36中的氧气量。因此,根据所述程序的处理,能够通过执行上述过稀恢复模式来避免恢复时发生失火,并且能够实现对催化剂36的劣化的抑制。
另外,在上述的实施方式2中,ECU40通过执行上述步骤300的处理从而实现了所述第三发明中的“催化剂温度取得单元”。
符号说明
10 内燃机
14 燃烧室
16 进气通道
18 排气通道
22 节气门
24 燃料喷射阀
26 火花塞
28 进气阀
30 排气阀
32 进气可变气门装置
34 排气可变气门装置
36 催化剂
38 A/F传感器
40 ECU(Electronic Control Unit)
42 曲轴转角传感器
44 进气压力传感器
46 催化剂温度传感器
48 加速器开度传感器
Claims (5)
1.一种内燃机的控制装置,其特征在于,具备:
燃料喷射阀,其向进气通道内或缸内喷射燃料;
阀停止机构,其能够将进气阀和排气阀中的至少一个阀的动作状态在阀工作状态和闭阀停止状态之间进行变更;
燃料切断执行单元,其在内燃机的运转中,于预定的执行条件成立时执行燃料切断;
阀停止执行单元,其在所述燃料切断的执行时,执行将所述至少一个阀的动作状态从所述阀工作状态变更为所述闭阀停止状态的阀停止控制;
燃料切断恢复要求检测单元,其对从所述燃料切断的恢复要求进行检测;
阀恢复执行单元,在检测到从所述燃料切断的恢复要求时,所述阀恢复执行单元以与燃料喷射的重新进行动作同步、或先于燃料喷射的重新进行动作的方式,执行从所述闭阀停止状态向所述阀工作状态的、所述至少一个阀的动作状态的阀恢复动作;
恢复时空燃比设定单元,其对恢复时初期循环中的缸内的目标空燃比进行设定,所述恢复时初期循环由从所述燃料切断的恢复时的最初的至少两次循环构成,
所述目标空燃比被设定为,使针对所述恢复时初期循环中的各个循环而对同一气缸分别喷射的燃料与空气的混合气的空燃比分别成为处于可燃范围内的值,并且所述目标空燃比被设定为,即使在针对所述恢复时初期循环而对同一气缸喷射的总计量的燃料假如在任意的一个循环中被供给至缸内的情况下,所述总计量的燃料与空气的混合气的空燃比也成为处于所述可燃范围内的值。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,还具备:
阀恢复异常判断单元,其对所述阀恢复动作中是否产生了异常进行判断;
燃料喷射中止单元,其在所述恢复时初期循环经过之后,对由所述阀恢复异常判断单元判断为在所述阀恢复动作中产生了异常的气缸,中止燃料喷射。
3.如权利要求1或权利要求2所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述内燃机的控制装置还具备催化剂温度取得单元,所述催化剂温度取得单元取得被配置于排气通道中的催化剂的温度,
所述恢复时空燃比设定单元在所述催化剂的温度高于预定温度时,与所述催化剂的温度在所述预定温度以下时相比,将所述目标空燃比设定为较浓的值。
4.如权利要求1或权利要求2所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
由所述恢复时空燃比设定单元所设定的、所述恢复时初期循环中的各个循环的所述目标空燃比为,与理论空燃比相比较稀的值。
5.如权利要求1或权利要求2所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述阀恢复执行单元为,当检测到从所述燃料切断的恢复要求时,以与燃料喷射的重新进行动作同步的方式而执行所述阀恢复动作的单元,
自响应从所述燃料切断的恢复要求而实施所述阀恢复动作时的首次的循环起,开始进行由所述恢复时空燃比设定单元所设定的所述目标空燃比下的燃料喷射。
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