CN102918241B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够抑制随着内燃机的起动而产生的未燃HC的排出的内燃机的控制装置。本发明的内燃机的控制装置包括：燃料供给控制机构，其在多气缸内燃机起动时，一开始仅向一部分气缸供给燃料，延迟开始对作为该一部分气缸之外的气缸的延迟气缸供给燃料；发动机排气HC量预测机构，其根据至少包括内燃机的代表温度的规定参数，计算延迟气缸开始转速与发动机排气HC量的预测值的关系，该延迟气缸开始转速是在延迟气缸最初燃烧的循环开始的正时的内燃机转速；目标转速计算机构，其根据该关系，计算作为延迟气缸开始转速的目标值的目标转速，燃料供给控制机构以使延迟气缸开始转速为目标转速附近的方式决定开始对延迟气缸供给燃料的正时。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制装置。

背景技术

在内燃机中自燃料喷射器喷射到进气口内的燃料虽然有一部分直接气化，但是其余部分暂时附着在进气口的壁面(也包括进气门，下同)上。附着在进气口处的燃料因进气管内的负压、来自进气口壁面的热量的作用等而气化，与自燃料喷射器新喷射的燃料中的气化部分一并形成混合气体。在稳态运转时，自燃料喷射器喷射而附着在进气口处的燃料的量、与已附着在进气口处的燃料发生气化的量是平衡的。因此，通过自燃料喷射器喷射与理论空燃比相当的燃料，能够使形成在缸内的混合气体的空燃比成为理论空燃比。

但是，在内燃机起动时，特别是在冷起动时，进气管内的温度、进气口壁面的温度较低，而且进气管内的负压也未产生。此外，从起动前附着在进气口处的燃料的量不多。因此，起动时自燃料喷射器喷射的燃料的大部分附着在进气口处。所以，为了在缸内形成能点火的浓度的混合气体，在起动时的至少最初的循环中需要供给比暖机结束后的稳态运转时的量多的燃料。另外，燃料供给以气缸为单位进行，因此，在具有许多个气缸的多气缸内燃机的情况下，向各气缸依次供给大量的燃料。但是，当供给大量的燃料时，相对应地有大量的未燃HC自缸内排出到排气通路中。虽然在排气通路中配置有用于净化排气的催化剂，但是在催化剂的温度变低的起动时，在催化剂的净化能力活化之前需要一定程度的时间。因而，想要至少在催化剂活化之前的期间尽可能地抑制自缸内排出未燃HC。减少在起动时产生的未燃HC的技术被定位为具有内燃机为动力的汽车中的重要课题之一。

作为对上述课题的回答，迄今为止提出了各种各样的技术。这些提案中的一个就是下述专利文献1公开的涉及多气缸内燃机的起动时的燃料供给的技术(以下称作现有技术)。亦如专利文献1所述，为了使多气缸内燃机起动，不必一定将燃料供给到所有的气缸中，即使停止向一部分的气缸中供给燃料，也能使内燃机起动。在停止向一部分的气缸中供给燃料而进行起动时，能够大幅减少起动时被排出的未燃HC。上述现有技术是基于上述那样的见解而做成的发明，根据起动时的气缸辨别结果，决定进行燃料供给的气缸和要停止燃料供给的气缸，按照该决定控制对各气缸进行的燃料供给。更详细而言，在上述现有技术中，依据起动时的水温决定气缸间的燃料供给的模式。依据水温的高低而准备多个燃料供给的模式，在与高水温相对应的模式中，将停止燃料供给的气缸数量设定为较多，在与低水温相对应的模式中，将停止燃料供给的气缸数量设定为较少。在起动结束后(内燃机转速高于400rpm的情况下)，对所有气缸供给燃料。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-338282号公报

专利文献2：日本特开2004-270471号公报

专利文献3：日本特开2007-285265号公报

发明内容

发明要解决的问题

在上述现有技术中，对于从起动一开始进行燃料供给的气缸，在其最初的燃料供给中供给大量的燃料。另一方面，在开始向停止了燃料供给的气缸中供给燃料的情况下，向该气缸(以下称作延迟气缸)供给的燃料供给量比一开始供给了燃料的气缸的最初的燃料供给量少。

之所以能够减少延迟气缸的最初的燃料供给量是根据下述理由。在延迟气缸中，在燃料供给开始前的期间内，进行不伴有燃烧的空压缩，该空压缩使缸内温度上升。另外，在延迟气缸中的燃料供给开始前的期间内，内燃机转速上升，因此随之在进气管内产生负压。由于这些原因，在进行延迟气缸的最初的燃料供给时，创造出促进燃料的气化的环境。因此，最初供给到延迟气缸中的燃料的量较少即可。所以，能够进一步减少未燃HC的排出。

在上述现有技术中，将内燃机转速高于规定值(400rpm)作为基准而判定起动结束，在起动结束了的情况下，开始向延迟气缸供给燃料，转变成全气缸运转。但是，根据本发明人的研究，在利用上述这样的方法决定对延迟气缸供给燃料的开始正时的情况下，不一定能够充分地减少未燃HC的排出量。即，上述现有技术有改进的余地。

本发明是鉴于上述这点而做成的，目的在于提供一种能够抑制随着内燃机的起动而发生的未燃HC的排出的内燃机的控制装置。

用于解决问题的方案

为了达到上述目的，第1技术方案的内燃机的控制装置的特征在于，

该内燃机的控制装置包括：

燃料供给控制机构，其在多气缸内燃机起动时，一开始仅向一部分气缸供给燃料，延迟开始对作为该一部分气缸之外的气缸的延迟气缸进行的燃料供给；

代表温度获取机构，其获取上述内燃机的代表温度；

发动机排气HC量预测机构，其根据至少包括上述代表温度的规定的参数，计算延迟气缸开始转速与发动机排气HC量的预测值的关系，该延迟气缸开始转速是在上述延迟气缸最初燃烧的循环开始的正时的内燃机转速，该发动机排气HC量是内燃机起动时自上述内燃机排出的HC量；

目标转速计算机构，其根据由上述发动机排气HC量预测机构算得的关系，计算作为上述延迟气缸开始转速的目标值的目标转速，

上述燃料供给控制机构以使上述延迟气缸开始转速为上述目标转速附近的方式，决定开始对上述延迟气缸供给燃料的正时。

另外，第2技术方案在第1技术方案的基础上，其特征在于，在超过规定期限的情况下，上述燃料供给控制机构无论内燃机转速为多少，都强制性地开始对上述延迟气缸供给燃料。

另外，第3技术方案在第2技术方案的基础上，其特征在于，该内燃机的控制装置还具有燃烧数量修正机构，该燃烧数量修正机构根据上述规定的参数和上述目标转速，在上述期限内修正预定的整个上述内燃机中的燃烧的数量。

另外，第4技术方案在第1技术方案～第3技术方案中任意一项的基础上，其特征在于，该内燃机的控制装置还具有酒精浓度获取机构，该酒精浓度获取机构获取向上述内燃机供给的燃料的酒精浓度，上述规定的参数中含有上述酒精浓度。

另外，第5技术方案在第1技术方案～第4技术方案中任意一项的基础上，其特征在于，上述目标转速计算机构将在上述关系中上述发动机排气HC量的预测值的斜度骤变的部分的延迟气缸开始转速作为上述目标转速。

发明效果

采用第1技术方案，通过根据包括内燃机的代表温度的规定参数，控制开始对延迟气缸供给燃料的正时，能够在起动时可靠地减少自排气通路的末端(尾管)排出到大气中的未燃HC的量。

采用第2技术方案，能够可靠地防止在起动时内燃机的振动较大的状态长时间持续。

采用第3技术方案，能够更加可靠地实现下述两个效果：防止在起动时内燃机的振动较大的状态长时间持续；减少排出到大气中的未燃HC的量。

采用第4技术方案，在能够使用含酒精的燃料的内燃机中，在使用各种酒精浓度的燃料的情况下，都能可靠地获得上述效果。

采用第5技术方案，能够更加可靠地减少在起动时排出到大气中的未燃HC的量。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式1的系统结构的图。

图2是表示在内燃机起动时实施燃料喷射的气缸和不实施燃料喷射的气缸的一例的图。

图3是用于说明延迟期间的长度与随着内燃机起动而产生的未燃HC的排出量的关系的图。

图4是表示延迟期间的长度与延迟气缸开始转速的关系的图。

图5是表示内燃机起动时的累计尾部HC量与延迟期间的长度的关系的图。

图6是表示发动机排气HC量与延迟气缸开始转速的关系的图。

图7是用于说明开始对延迟气缸供给燃料的正时的图。

图8是在本发明的实施方式1中执行的程序的流程图。

图9是用于说明本发明的实施方式2中的起动时的燃料供给控制的图。

图10是在本发明的实施方式2中用于根据发动机冷却水温和目标转速α修正燃烧数量的图。

图11是用于说明本发明的实施方式3中的发动机的排气系统的结构的图。

图12是用于说明本发明的实施方式4中的发动机的排气系统的结构的图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式。另外，对于各图中共用的要素，标注相同的附图标记而省略重复的说明。

实施方式1

图1是用于说明本发明的实施方式1的系统结构的图。如图1所示，本实施方式的系统具有内燃机1(以下简称为发动机)。发动机1是具备8个气缸的V型8缸4冲程往复式发动机。在以下的说明中，将各气缸的编号表示为#1～#8。另外，该发动机1是在各气缸中具有火花塞(未图示)的火花点火式发动机。发动机1能够将100％汽油作为燃料而进行运转，另外，也能利用将汽油和酒精(乙醇和甲醇等)混合而成的含酒精燃料进行运转。另外，本发明中的发动机的气缸数量和气缸配置方式并不限定于V型8缸，例如也可以是直列6缸、V型6缸、V型10缸和V型12缸等。

各气缸和浪涌调整槽3利用进气支管4相连接。将浪涌调整槽3和各进气支管4总称为进气管。在各进气支管4中安装有燃料喷射器6。各燃料喷射器6向对应的气缸的进气口内喷射燃料。浪涌调整槽3借助进气管道7与空气滤清器(未图示)相连结。在进气管道7内配置有节气门8。另一方面，在发动机1的排气侧，在其每组设有排气歧管5。排气通路(未图示)与各排气歧管5相连接。在排气通路中配置有用于净化排气的排气净化催化剂(未图示)。

本实施方式的系统还包括各种传感器和ECU(Electronic ControlUnit，电子控制单元)10。作为传感器，设有检测浪涌调整槽3内的压力(进气管压力)的进气管压力传感器20、检测发动机1的冷却水温的水温传感器21、检测发动机1的曲轴的旋转角度的曲轴转角传感器22、气缸辨别传感器23、检测发动机1的吸入空气量的空气流量计24、和对供给到发动机1中的燃料的酒精浓度进行检测的燃料性质传感器25。这些各种传感器与ECU10电连接。ECU10根据来自各种传感器的信号，对具有燃料喷射器6的各种执行器的动作进行控制。另外，本实施方式的系统具有在发动机1起动时驱动发动机1的曲轴旋转的起动电动机等起动装置(未图示)。

在发动机1起动时，进气口的温度对自燃料喷射器6喷射的燃料的气化的容易度有较大影响。进气口的温度通常与发动机冷却水温大致相同。因此，在本实施方式中，将利用水温传感器21检测的发动机冷却水温用作发动机1的代表温度。但需要注意的是，在本发明中，用作发动机1的代表温度的温度并不限定于发动机冷却水温。例如，也可以利用传感器直接检测进气口温度，将检测到的该进气口温度用作发动机1的代表温度。

燃料性质传感器25设置在从燃料罐到燃料喷射器6为止的燃料供给路径中的某一位置。燃料性质传感器25可以采用光学式、静电电容式等公知的各种传感器。在本实施方式中，利用该燃料性质传感器25直接检测燃料的酒精浓度，但本发明中获取燃料的酒精浓度的方法并不限定于采用燃料性质传感器25的方法。例如，也可以根据空燃比反馈控制中的学习值检测(推测)燃料的酒精浓度。即，由于汽油和酒精中的理论空燃比的值不同，所以含酒精燃料的理论空燃比的值依据其酒精浓度而不同。因此，根据对设在发动机1的排气通路中的空燃比传感器(未图示)的信号进行反馈而学习到的理论空燃比的值，能够获取燃料的酒精浓度。

ECU10在发动机1起动时，以如下方式进行控制：一开始自燃料喷射器6仅对一部分气缸供给燃料，延迟开始自燃料喷射器6对该一部分气缸之外的气缸(以下称作“延迟气缸”)供给燃料。图2是表示在内燃机起动时实施燃料喷射的气缸和不实施燃料喷射的气缸的一例的图。如图2所示，本实施方式的发动机1的点火顺序为#1-#8-#7-#3-#6-#5-#4-#2。在图2所示的例子中，从内燃机起动的一开始(第1循环)向#1、#4、#6、#7这4个气缸喷射燃料。并且，将#2、#3、#5、#8这4个气缸作为延迟气缸。在图2所示的例子中，通过以上述方式选择延迟气缸，在开始对延迟气缸供给燃料之前的期间内，燃烧间隔也是等间隔的，因此能够可靠地抑制振动，是理想的。但是，延迟气缸的数量并不限定于4个。另外，可以根据发动机冷却水温等的条件增减延迟气缸的数量。

在图2所示的例子中，在内燃机起动时的第1循环中，不实施#8、#3、#5、#2的燃料喷射(切断喷射)。在第2循环中，不实施延迟气缸中#8和#3的燃料喷射(切断喷射)，对#5和#2实施燃料喷射。即，在图2所示的例子中，从第2循环的#5开始进行对延迟气缸的燃料喷射，之后对所有气缸实施燃料喷射。在以下的说明中，将开始进行对延迟气缸的燃料喷射之前的期间称作“延迟期间”。延迟期间见下述可以用循环数来表示。由于发动机1为8缸，因此可以用每1/8来计数循环数。在图2所示的例子中，由于第2循环的对#5的燃料喷射是对延迟气缸喷射燃料的开始，所以到#5前一个的气缸的燃料喷射之前即第2循环的#6之前的期间相当于延迟期间。第2循环的#6的点火顺序在第2循环中为第5个。因而，在图2所示的例子中，延迟期间是(1+5/8)循环。

在本实施方式中，将所有延迟气缸结束了1次燃烧的时刻称作发动机1的起动完成。即，在发动机1的所有气缸结束了至少1次的燃烧的时刻，内燃机的起动完成。最好是，在内燃机的起动完成之前的期间内，以燃料喷射在进气门打开前结束的方式控制对各气缸的燃料喷射的正时。当自燃料喷射器6喷射的燃料直接进入到气缸内时，燃料以未被充分地微粒化的状态直至点火，未燃HC(未燃燃料成分)的排出量容易变多。相对于此，当在进气门打开前结束燃料喷射时，能够可靠地防止自燃料喷射器6喷射的燃料直接进入到气缸内。因此，能够使进入到气缸内的燃料可靠地微粒化，所以能够减少未燃HC的排出量。

为了减少随着发动机1的起动而产生的向大气中排出的未燃HC的排出量，本发明人进行了潜心研究，结果发现：根据延迟气缸开始最初的燃烧循环的正时(即延迟期间的长度)的不同，向大气中排出的未燃HC的排出量有较大的变化。

图3是用于说明延迟期间的长度、与随着发动机1的起动而产生的未燃HC排出量的关系的图。另外，在图3(也包括后述的图4和图5)中，延迟期间为零是指从内燃机起动的一开始就向所有气缸供给燃料的情况。图3中的A所示的曲线表示在发动机1起动时，自发动机1排出的未燃HC的总量(以下称作“发动机排气HC量”)。该发动机排气HC量是利用排气净化催化剂净化前的HC量。在本实施方式中，发动机排气HC量是指，在发动机1的起动结束前的期间，或从起动到经过规定时间为止的期间，自发动机1排出的未燃HC的总量。如该曲线所示，延迟期间越长，发动机排气HC量越少。这是因为下述理由。

在延迟气缸最初燃烧的循环开始的正时的内燃机转速(以下称作“延迟气缸开始转速”)，对发动机排气HC量有较大影响。“延迟气缸最初燃烧的循环开始的正时”用图2所示的例子来说，相当于第2循环的#5的进气门打开的正时。延迟气缸开始转速越高，在延迟气缸的最初的燃烧循环的进气行程中活塞速度越高，所以通过进气门的空气的流速(以下称作“进气门周边流速”)变快。因此，附着在进气口的壁面、进气门处的燃料的气化得到促进。另外，延迟气缸开始转速越高，在延迟气缸的最初的燃烧循环中由流入到气缸内的混合气体形成的翻转(纵向涡流)越强。由于上述那样的原因，延迟气缸开始转速越高，越是在开始燃烧的延迟气缸中促进燃料的气化，并且利用较强的翻转改善燃烧，所以未燃HC排出量减少。由此，也能减少发动机排气HC量。相反，延迟气缸开始转速越低，自延迟气缸排出的未燃HC越多，所以发动机排气HC量也增加。

图4是表示延迟期间的长度与延迟气缸开始转速的关系的图。在图4中，延迟期间的长度为零时的延迟气缸开始转速(200rpm)是指由起动装置产生的曲轴的转速。在延迟期间内，除延迟气缸以外的气缸燃烧而产生的扭矩使内燃机转速持续上升。因此，如图4所示，延迟期间越长，延迟气缸开始转速越高。所以，如图3中的A的曲线所示，延迟期间越长，发动机排气HC量越少。相反，延迟期间越短，发动机排气HC量越多。

这样，越延长延迟期间，越能减少发动机排气HC量。但是，在延迟期间内，只有除延迟气缸以外的气缸在燃烧运转，所以与所有气缸燃烧运转的情况相比，供给到排气净化催化剂中的热能减小。因此，延迟期间越长，排气净化催化剂的暖机越慢。当排气净化催化剂的暖机较慢时，由排气净化催化剂净化的HC的量下降，所以自排气通路末端的尾管排出到大气中的HC的量(以下称作“尾部HC量”)增加。图3中的B是表示由排气净化催化剂的暖机缓慢而产生的尾部HC量的增加幅度的倾向的曲线。如该曲线所示，有延迟期间越长，由排气净化催化剂的暖机的缓慢产生的尾部HC量的增加幅度越大的倾向。

在抑制大气污染的方面，尾部HC量比发动机排气HC量重要。图5是表示发动机1起动时(例如从内燃机起动到经过20秒的期间)的累计尾部HC量与延迟期间的长度的关系的图。发动机1起动时的累计尾部HC量(以下简称为“累计尾部HC量”)与延迟期间的关系，根据基于图3说明的理由而体现图5那样的倾向。即，在一定限度内，延迟期间越长，累计尾部HC量越少。这是受到由延长延迟期间而产生的发动机排气HC量的下降的影响。但是，当超过该限度地延长延迟期间时，累计尾部HC量反而增加。这是由延长延迟期间而产生的排气净化催化剂的暖机的缓慢的影响。这样，在累计尾部HC量与延迟期间的关系中，存在使累计尾部HC量变为极小的那样的延迟期间。

在图5所示的例子中，在延迟期间为1.25循环～1.5循环时，累计尾部HC量极小，所以最佳的延迟期间是1.25循环～1.5循环。但是，在内燃机起动时的发动机冷却水温、燃料的酒精浓度等条件不同的情况下，燃料的气化容易度不同，所以使累计尾部HC量为极小的那样的最佳延迟期间是不同的值。

在图5所示的例子中，在延迟期间为1.25循环～1.5循环时累计尾部HC量为极小的理由可以见下述说明。在图3中的A所示的发动机排气HC量的曲线上，出现斜度骤变的点(以下称作“斜度变化点”)。该斜度变化点的位置与累计尾部HC量为极小的位置大致一致。在到达斜度变化点以前的范围，发动机排气HC量的下降的斜度较陡，而在斜度变化点以后的范围，发动机排气HC量的下降的斜度变得较缓。因此，在到达斜度变化点以前的范围，由延长延迟期间而产生的发动机排气HC量的下降有较大影响。而在斜度变化点以后的范围，由延长延迟期间而产生的发动机排气HC量的下降的影响变小，由延长延迟期间而产生的排气净化催化剂的暖机的缓慢的影响相对较大。由于上述那样的原因，在与斜度变化点大致相同的位置，累计尾部HC量为极小。

在图3中的A所示的发动机排气HC量的曲线上出现斜度变化点的理由是因为，在图4所示的延迟气缸开始转速的曲线上出现斜度变化点。如上所述，延迟气缸开始转速越高，发动机排气HC量越减少，延迟气缸开始转速越低，发动机排气HC量越增加。因此，由于在图4所示的延迟气缸开始转速的曲线上出现斜度变化点，所以在图3中的A所示的发动机排气HC量的曲线上出现斜度变化点。在内燃机起动时的发动机冷却水温、燃料的酒精浓度等条件不同的情况下，燃料的气化容易度不同，所以在1次燃烧中产生的扭矩的大小不同。因此，内燃机起动时的内燃机转速的上升的斜度也发生变化。由此，出现在图4所示的延迟气缸开始转速的曲线上的斜度变化点的位置，根据内燃机起动时的发动机冷却水温、燃料的酒精浓度等条件的不同而不同。因而，出现在图3中的A所示的发动机排气HC量的曲线上的斜度变化点的位置，也根据内燃机起动时的发动机冷却水温、燃料的酒精浓度等条件的不同而不同。但是，无论内燃机起动时的发动机冷却水温、燃料的酒精浓度等条件如何，出现在图3中的A所示的发动机排气HC量的曲线上的斜度变化点的附近，都是在图5那样的累计尾部HC量的曲线上使累计尾部HC量极小的位置。

图6是表示发动机排气HC量与延迟气缸开始转速的关系的图。在图6所示的曲线上，也出现了与图3中的A所示的发动机排气HC量的曲线上的斜度变化点相对应的斜度变化点。如图6所示，将与该斜度变化点相对应的延迟气缸开始转速设为α。在开始对延迟气缸供给燃料时，若将延迟气缸开始转速控制为α附近，则相当于使延迟期间与在图3的发动机排气HC量的曲线的斜度变化点的位置一致，所以能够使累计尾部HC量极小。因此，在本实施方式中，将上述α视作目标转速，在内燃机转速达到目标转速α以上的正时使延迟气缸开始最初的燃烧循环地，控制对延迟气缸的燃料供给的开始。

图7是用于说明开始对延迟气缸供给燃料的正时的图。横轴的“喷射切断次数”表示对延迟气缸进行的喷射切断的次数。即，用图2所示的例子来说，第1循环的#8是第1次喷射切断，#3是第2次喷射切断，#5是第3次喷射切断，#2是第4次喷射切断。并且，第2循环的#8是第5次喷射切断，#3是第6次喷射切断。纵轴的“内燃机转速”是指在与各次的喷射切断相对应的循环中进气门打开的正时的内燃机转速。在图7所示的例子中，与第6次的喷射切断相对应的内燃机转速为目标转速α以上。因此，从这次开始停止进行延迟气缸的喷射切断，开始对延迟气缸喷射燃料。即，用图2所示的例子来说，在预定进行第6次的喷射切断的#3以后，自燃料喷射器6对所有气缸供给燃料。

图8是为了实现上述功能而在本实施方式中由ECU10执行的程序的流程图。根据图8所示的程序，首先判断发动机1是否被要求起动(步骤100)。在发动机1被要求起动的情况下，首先分别获取由水温传感器21检测的发动机冷却水温的值、和由燃料性质传感器25检测的燃料的酒精浓度的值(步骤102)。接着，根据该获取的发动机冷却水温和酒精浓度的值，计算发动机排气HC量的预测值与延迟气缸开始转速的关系(步骤104)。

在步骤104中计算的关系用图6那样的映射表示。由于越是在发动机冷却水温高的情况下，燃料越容易气化，所以未燃HC的排出量减少。因此，越是在发动机冷却水温高的情况下，发动机排气HC量越变少，所以上述映射的曲线有向下方过渡的倾向。相反，越是在发动机冷却水温低的情况下，发动机排气HC量越多，所以上述映射的曲线有向上方过渡的倾向。另外，在低温时，燃料的酒精浓度越高，燃料越难气化，未燃HC的排出量越变多。因此，越是在酒精浓度高的情况下，发动机排气HC量越变多，所以上述映射的曲线有向上方过渡的倾向。在ECU10中预先存储有与这些倾向相关的信息。在该步骤104中，根据这些信息和在步骤102中获取的发动机冷却水温及酒精浓度的值，计算图6那样的发动机排气HC量的预测值的映射(以下称作“发动机排气HC量预测映射”)。

另外，越是在吸入空气量多的情况下，发动机排气HC量越少。这是因为：越是在吸入空气量多的情况下，进气门周边流速越快，越能使附着于进气口的壁面、进气门的燃料的气化得到促进。在上述步骤104中，也可以考虑到这点地依据由进气管压力传感器20或空气流量计24检测的吸入空气量，进一步修正发动机排气HC量的预测值的映射。在起动时的吸入空气量每次基本恒定的情况下，可以不进行该修正。

接着上述步骤104的处理，计算目标转速α(步骤106)。这里，将在上述步骤104中算得的发动机排气HC量预测映射的斜度变化点处的延迟气缸开始转速的值设定为目标转速α。作为指定斜度变化点的方法，例如可以在发动机排气HC量预测映射中，将二阶微分值最大的点指定为斜度变化点。

接着，执行发动机1的起动(步骤108)。在该步骤108中进行下述这样的处理。首先，发动机1在起动装置的作用下转动曲轴。另外，根据气缸辨别传感器23的信号而辨别气缸，利用燃料喷射器6对除了延迟气缸以外的气缸供给燃料。作为延迟气缸的气缸组可以预先决定，也可以根据气缸辨别的结果来决定。在根据气缸辨别的结果决定延迟气缸的情况下，例如以如下方式进行较好。将气缸辨别的结果中能够最先燃烧的气缸、和从该气缸起在点火顺序上气缸相隔一个的那样的气缸作为燃料供给的对象，将除此之外的气缸作为延迟气缸。

在执行起动而在被喷射了燃料的气缸中进行燃烧时，内燃机转速持续上升。ECU10以在内燃机转速达到在上述步骤106中算得的目标转速α以上的正时，开始进行延迟气缸的最初的燃烧循环的方式开始对延迟气缸供给燃料(步骤110)。更详细而言，例如进行如下控制。首先，根据在步骤102中获取的发动机冷却水温和酒精浓度的值，以如下方式计算用于预测起动时的内燃机转速的上升的图7那样的映射(以下称作“内燃机转速预测映射”)。越是在发动机冷却水温高的情况下，燃料越容易气化，所以在气缸内燃烧的燃料的量变多。因此，在发动机冷却水温越高的情况下，在1次燃烧中产生的扭矩越大，所以内燃机转速的上升速度有变快的倾向。即，越是在发动机冷却水温高的情况下，越有内燃机转速预测映射的倾斜变陡的倾向。相反，在发动机冷却水温越低的情况下，内燃机转速的上升速度越慢，所以内燃机转速预测映射的倾斜有变缓的倾向。另外，在低温时，燃料的酒精浓度越高，燃料越难气化，在1次燃烧中产生的扭矩有变小的倾向。因此，越是在酒精浓度高的情况下，越有内燃机转速预测映射的倾斜变缓的倾向。在ECU10中预先存储有与这些倾向相关的信息。根据该信息和在步骤102中获取的发动机冷却水温及酒精浓度的值，计算内燃机转速预测映射。接着，通过将在上述步骤106中算得的目标转速α应用到该算得的内燃机转速预测映射中，与图7中的说明同样地求得内燃机转速达到目标转速α以上的那样的喷射切断次数。并且，从内燃机转速达到目标转速α以上的那一次开始，停止进行延迟气缸的喷射切断，开始对延迟气缸喷射燃料。即，在内燃机转速达到目标转速α以上的那一次之后，对所有气缸喷射燃料。利用上述那样的控制，能够在内燃机转速达到目标转速α以上的情况下，使延迟气缸立即开始最初的燃烧循环。由此，累计尾部HC量(即，因发动机1的起动而排出到大气中的未燃HC的量)为极小值附近，所以能够可靠地减少累计尾部HC量。

另外，在步骤110中，也可以代替上述控制而以如下方式控制。在本实施方式中，在起动时，在进气门打开前使来自燃料喷射器6的燃料喷射结束地进行控制。因此，将每个气缸的进气门打开前的规定的正时(例如，之前的循环的排气行程的中途)设定为燃料喷射设置正时。需要在该燃料喷射设置正时之前决定是否对该气缸执行燃料喷射。在从燃料喷射设置正时到进气门打开的期间，使内燃机转速上升的幅度的预测值为δ。从燃料喷射设置正时到进气门打开的期间是短暂的时间，该期间内的内燃机转速的上升幅度没有那么大。因此，使δ的值为预先设定的固定值即可。但是，内燃机转速的上升速度如上所述受发动机冷却水温、燃料的酒精浓度的影响，因此，在进一步提高精度的情况下，可以依据它们的值修正δ。在本控制中，在即将到达各延迟气缸的燃料喷射设置正时之前，获取由曲轴转角传感器22检测的实际的内燃机转速NE，判断下述式子是否成立。

NE≥α-δ ···(1)

在上述式(1)不成立的情况下，可以预测到在该延迟气缸的进气门打开的正时的内燃机转速未达到目标转速α。因此，在该情况下，暂缓向该延迟气缸喷射燃料。即，还未开始对延迟气缸供给燃料。相对于此，在上述式(1)成立的情况下，可以预测到在该延迟气缸的进气门打开的正时的内燃机转速达到目标转速α以上。因此，在该情况下，执行向该延迟气缸的燃料喷射。即，开始对延迟气缸供给燃料。在上述那样的控制中，可以根据实际检测到的内燃机转速NE，决定是否开始对延迟气缸供给燃料。因此，能够以更高的精度实现在内燃机转速达到了目标转速α以上的情况下，使延迟气缸立即开始最初的燃烧循环。

另外，在本实施方式中，将开始转速控制为目标转速α以上，但是在本发明中不必一定以上述方式控制。例如，也可以使开始转速与目标转速α的差比规定的基准值小地，控制对延迟气缸进行的燃料供给的开始正时。在这样的情况下，开始转速可以低于目标转速α。

另外，在上述实施方式1中，上述第1技术方案中的“代表温度获取机构”由水温传感器21实现，上述第4技术方案中的“酒精浓度获取机构”由燃料性质传感器25实现，另外，上述第1技术方案中的“燃料供给控制机构”通过ECU10执行图8的程序的处理而实现，上述第1技术方案中的“发动机排气HC量预测机构”通过ECU10执行上述步骤104的处理而实现，上述第1技术方案和上述第5技术方案中的“目标转速计算机构”通过ECU10执行上述步骤106的处理而实现。

实施方式2

接下来，参照图9和图10说明本发明的实施方式2，以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明，简化或省略与上述实施方式1相同的事项的说明。

在上述实施方式1的控制中，由于将开始转速控制为目标转速α以上，所以，越是在内燃机转速的上升速度慢的情况下，延迟期间越长。在延迟期间内，只有一部分气缸燃烧，所以，与全气缸运转的情况相比，燃烧间隔延长。结果，与所有气缸运转的情况相比，转动变化增大，容易发生发动机1的振动。因此，当延迟期间变得过长时，振动较大的状态长时间持续，这是不理想的。因此，在本实施方式中，预先设定开始对延迟气缸供给燃料的期限(以下称作“开始期限”)，在超过该开始期限的情况下，不管内燃机转速为多少，都强制性地开始对延迟气缸供给燃料。

图9是用于说明本实施方式中的起动时的燃料供给控制的图。开始期限用循环数来设定。在图9所示的例子中，将开始期限设定为(1+5/8)循环。第2循环的#5超过该开始期限。因此，在本例的情况下，在第2循环的#5之后，不管内燃机转速为多少，都强制性地开始对延迟气缸供给燃料，进行全气缸运转。在本实施方式中，ECU10进行上述实施方式1的图8的程序的控制，并且在到达开始期限之前未开始对延迟气缸供给燃料的情况下，以在开始期限之后强制性地开始对延迟气缸供给燃料的方式进行控制。利用这样的控制，由于在开始期限之后强制性地进行全气缸运转，所以能够在起动时可靠地防止发动机1的振动较大的状态长时间持续。

但是，在根据开始期限强制性地开始对延迟气缸供给燃料的情况下，由于开始转速还未到目标转速α，因此在延迟气缸的最初的燃烧循环中产生的未燃HC量增加。结果，起动时的累计尾部HC量增加。因此，尽量避免根据开始期限强制性地开始对延迟气缸供给燃料的那样的事态发生是理想的。为了实现该理想，在本实施方式中，可以一并进行如下控制。

如上所述，在起动时的发动机冷却水温较低的情况下、燃料的酒精浓度较高的情况下，内燃机转速的上升速度有变慢的倾向。另外，即使内燃机转速的上升速度相同，在目标转速α较高的情况下，内燃机转速达到目标转速α之前也耗费时间。在这些情况下，可以预测到在达到开始期限之前内燃机转速达不到目标转速α的可能性较高。因此，在这些情况下，通过在开始期限内增加预定的整个发动机1的燃烧的数量(以下称作“燃烧数量”)，能够促进内燃机转速的上升。

图10是用于根据发动机冷却水温和目标转速α修正气缸燃烧数量的映射。在图10所示的映射中，设定有增加2个燃烧数量的区域、增加1个燃烧数量的区域、不增减燃烧数量的区域和减少1个燃烧数量的区域。在本实施方式中，当在图8的步骤108中执行发动机1的起动的情况下，通过将在步骤102中获取的发动机冷却水温和在步骤106中算得的目标转速α应用到图10所示的映射中，修正燃烧数量。例如在发动机冷却水温为0℃且目标转速α是图10中所示的值的情况下，由这两个条件限定的点A在增加1个燃烧数量的区域。因此，在该情况下，决定增加1个燃烧数量。在图9所示的例子的情况下，通常预定在到达开始期限之前进行7次燃烧(○的数量)和6次喷射切断。在增加1个燃烧数量的情况下，可以将这6次喷射切断中的任意一次改为执行燃料喷射。在以上述那样的方式增加开始期限内的燃烧数量的情况下，可以将预定的多次喷射切断中的任一次改为执行燃料喷射，但是最好从预定的多次喷射切断中的最后一次喷射切断开始按顺序改为执行燃料喷射。用图9所示的例子来说，在增加1个燃烧数量的情况下，最好将第2循环的#3的喷射切断改为执行燃料喷射。如上所述，在气缸进行燃烧的情况下，内燃机转速越高，进气门周边流速越快，且翻转越强，所以燃料的气化、燃烧的改善得到促进，减少未燃HC的排出量。因此，在增加开始期限内的燃烧数量的情况下，当尽量靠后追加了气缸燃烧时，所追加的燃烧时的内燃机转速提高，所以能够减少由追加的燃烧而产生的未燃HC的排出量。

根据图10所示的映射，越是在发动机冷却水温越低的情况下，越可以增加燃烧数量，另外，越是在目标转速α高的情况下，越可以增加燃烧数量。因此，在发动机冷却水温较低的情况下、目标转速α较高的情况下，由于能够促进内燃机转速的上升，所以即使在这些情况下，也能在达到开始期限之前使内燃机转速达到目标转速α。因此，能够可靠地减少起动时的累计尾部HC量。

另外，根据图10所示的映射，可以在发动机冷却水温较高的情况下、目标转速α较低的情况下，减少燃烧数量。在发动机冷却水温较高的情况下、目标转速α较低的情况下，可以预测到内燃机转速达到目标转速α之前所需的时间短，到达开始期限之前较充裕。在上述那样的情况下，可以判断为即使减少燃烧数量，也能在达到开始期限之前使内燃机转速达到目标转速α。因此，在上述那样的情况下，通过减少燃烧数量，能够进一步减少起动时的累计尾部HC量。

以上说明了根据发动机冷却水温和目标转速α修正燃烧数量的情况，但也可以根据燃料的酒精浓度来进一步修正燃烧数量。即，在酒精浓度较高的情况下，可以将燃烧数量修正为比酒精浓度较低的情况下的燃烧数量多。

在上述实施方式2中，上述第3技术方案中的“燃烧数量修正机构”是由ECU10通过根据图10所示的映射修正燃烧数量来实现。

实施方式3

接下来，参照图11说明本发明的实施方式3，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，简化或省略与上述实施方式相同的事项的说明。

图11是用于说明本实施方式的发动机1的排气系统的结构的图。如图11所示，在本实施方式中，在图中左侧的组中，#1和#7共用排气歧管51，#3和#5共用排气歧管52。排气歧管51、52与排气净化催化剂31相连接。在右侧的组中，#2和#8共用排气歧管53，#4和#6共用排气歧管54。排气歧管53、54与排气净化催化剂32相连接。在比较了各排气歧管51～54的表面积(外表面积)的情况下，排气歧管54的表面积最小，接着排气歧管51的表面积较小。

在本实施方式的发动机1中，与图2所示的例子同样地将#2、#3、#5、#8作为延迟气缸，从起动的一开始对#1、#4、#6、#7供给燃料。即，在延迟期间内，只有#1、#4、#6、#7燃烧。在延迟期间内，自不燃烧的延迟气缸的排气阀排出空气。在延迟期间内，左侧组中燃烧的#1和#7的排气(已燃气体)经过排气歧管51而输送到排气净化催化剂31中。相对于此，自不燃烧的#3和#5排出的空气经过排气歧管52而输送到排气净化催化剂31中。另外，在右侧组中，燃烧的#4和#6的排气(已燃气体)经过排气歧管54而输送到排气净化催化剂32中，自不燃烧的#2和#8排出的空气经过排气歧管53而输送到排气净化催化剂32中。这样，能够防止高温的已燃气体与低温的空气混合。因此，能够在已燃气体通过排气歧管51～54的期间内使HC高效地氧化(再燃)，因此能够使高温的气体流入到排气净化催化剂31、32中。另外，在本实施方式中，高温的已燃气体在表面积小的排气歧管51、54中通过，空气在表面积大的排气歧管52、53中通过。因此，能够减少来自高温的已燃气体所通过的排气歧管51、54的散热，将已燃气体的温度维持为较高。根据上述说明，在本实施方式中，能够促进排气净化催化剂31、32的暖机。结果，能够进一步减少起动时的累计尾部HC量。

实施方式4

接下来，参照图12说明本发明的实施方式4，以与上述实施方式的不同点为中心进行说明，简化或省略与上述实施方式相同的事项的说明。

图12是用于说明本实施方式的发动机1的排气系统的结构的图。如图12所示，在本实施方式中，在图中左侧的组中，#1和#3共用排气歧管55，#5和#7共用排气歧管56。排气歧管55、56与排气净化催化剂31相连接。在右侧的组中，#2和#4共用排气歧管57，#6和#8共用排气歧管58。排气歧管57、58与排气净化催化剂32相连接。在比较了各排气歧管55～58的表面积(外表面积)的情况下，排气歧管58的表面积最小，接着排气歧管56的表面积较小。

在本实施方式的发动机1中，将#1、#2、#3、#4作为延迟气缸，从起动的一开始对#5、#6、#7、#8供给燃料。由此，能够与实施方式3同样地防止高温的已燃气体与低温的空气混合。因此，能够在已燃气体通过排气歧管56、58的期间使HC高效地氧化(再燃)，所以能够使高温的气体流入到排气净化催化剂31、32中。另外，高温的已燃气体在表面积小的排气歧管56、58中通过，空气在表面积大的排气歧管55、57中通过。因此，能够减少来自高温的已燃气体所通过的排气歧管56、58的散热，将已燃气体的温度维持为较高。由于上述那样的原因，能够与实施方式3同样地促进排气净化催化剂31、32的暖机。结果，能够进一步减少起动时的累计尾部HC量。

在图11所示的实施方式3中，排气歧管51、53与不相邻的两个气缸相连接。相对于此，在本实施方式中，各排气歧管55～58均与相邻的两个气缸相连接。因此，能够简化各排气歧管55～58的处理，做成容易制造的形状。但是在本实施方式中，在延迟期间内，#5、#6、#7、#8是燃烧气缸，所以燃烧间隔不是等间隔的。因此，在减少延迟期间内的振动的方面，实施方式3的结构较优异。

附图标记说明

1、内燃机；3、浪涌调整槽；4、进气支管；5、排气歧管；6、燃料喷射器；7、进气管道；8、节气门；10、ECU；20、进气管压力传感器；21、水温传感器；22、曲轴转角传感器；23、气缸辨别传感器；24、空气流量计；25、燃料性质传感器；31、32、排气净化催化剂；51、52、53、54、55、56、57、58、排气歧管。

Claims (5)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，该内燃机的控制装置具有：

燃料供给控制机构，该燃料供给控制机构在多气缸内燃机起动时，一开始仅对一部分气缸供给燃料，延迟开始对作为该一部分气缸之外的气缸的延迟气缸供给燃料；

代表温度获取机构，该代表温度获取机构获取所述内燃机的代表温度；

发动机排气HC量预测机构，该发动机排气HC量预测机构根据至少包括所述代表温度的规定的参数，计算延迟气缸开始转速与发动机排气HC量的预测值的关系，该延迟气缸开始转速是在所述延迟气缸最初燃烧的循环开始的正时的内燃机转速，该发动机排气HC量是内燃机起动时从所述内燃机排出的HC量；

目标转速计算机构，该目标转速计算机构根据由所述发动机排气HC量预测机构计算出的关系，计算作为所述延迟气缸开始转速的目标值的目标转速；

所述燃料供给控制机构决定开始对所述延迟气缸供给燃料的正时，以使所述延迟气缸开始转速成为所述目标转速附近。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

在超过规定的期限的情况下，所述燃料供给控制机构无论内燃机转速如何都强制性地开始对所述延迟气缸供给燃料。

3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

该内燃机的控制装置还具有燃烧次数修正机构，该燃烧次数修正机构根据所述规定的参数和所述目标转速，在所述期限内修正预定的整个所述内燃机中的燃烧的次数。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

该内燃机的控制装置还具有酒精浓度获取机构，该酒精浓度获取机构获取向所述内燃机供给的燃料的酒精浓度，

所述规定的参数中包括所述酒精浓度。

5.根据权利要求1～3中任意一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述目标转速计算机构将在所述关系中所述发动机排气HC量的预测值的斜度骤变的部分的延迟气缸开始转速作为所述目标转速。

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