CN105121820A - 用于内燃发动机的控制装置 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃发动机的控制装置实施其中点火正时被延迟为预定的目标点火正时以使排气温度上升的升温处理，在所述控制装置中，在升温处理期间实际的点火正时在点火正时的延迟开始之后变成等于目标点火正时所需的时间段在起动转矩小时被延长，所述起动转矩是由所述内燃发动机在起动过程中产生的转矩。

Description

用于内燃发动机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于火花点火型内燃发动机的控制装置，更具体地涉及一种用于通过延迟点火正时来使配置在内燃发动机的排气系统中的部件升温的技术。

背景技术

在火花点火式内燃发动机中采用的常规技术中，通过在起动完成之后的快速怠速运转期间延迟点火正时来使排气温度上升，结果配置在排气系统中的部件(例如，排气净化催化剂等)的温度尽早上升。在另一种提出的技术(例如，参见日本专利申请公报No.2009-121255(JP2009-121255A))中，当点火正时从适合于起动内燃发动机的点火正时被延迟为适合于快速怠速运转的点火正时时，点火正时被分阶段或连续地延迟。

顺便说一下，当在燃料性质为重质或气缸的内部温度(缸内温度)极低的情况下延迟点火正时时，空燃混合物的燃烧状态可能变得不稳定。这种情况下，可能发生发动机转速和内燃发动机产生的转矩的下降。

在上述传统技术中，考虑了在点火正时延迟期间被吸入内燃发动机中的空气量，但未考虑燃料性质和气缸的内部温度，因此当点火正时被延迟时空燃混合物的燃烧状态可能变得不稳定。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于火花点火型内燃发动机的控制装置，该控制装置在抑制空燃混合物的燃烧状态的不稳定的同时通过延迟点火正时以使得排气温度上升来执行使排气升温的处理。

根据本发明，在实施其中点火正时被延迟为预定的目标点火正时以使排气升温的升温处理的用于火花点火型内燃发动机的控制装置中，在点火正时的延迟开始之后实际的点火正时变成等于目标点火正时所需的时间段在起动转矩小时被延长，所述起动转矩是内燃发动机在起动过程中产生的转矩。

根据本发明一方面的用于内燃发动机的控制装置包括：配置成执行排气升温处理的升温装置，所述排气升温处理是其中点火正时被延迟为预定的目标点火正时的处理；配置成取得起动转矩的取得单元，所述起动转矩是由所述内燃发动机在起动过程中产生的转矩；和控制器，所述控制器配置成，在所述升温处理的执行期间，使从点火正时的延迟开始的时点至实际的点火正时变成等于所述目标点火正时的时点的时间段在通过所述取得单元取得的起动转矩小时比在所述起动转矩大时长。

当在燃料性质为重质或缸内温度低的情况下点火正时被立即延迟为目标点火正时时，空燃混合物的燃烧状态可能变得不稳定。其可能的原因是：当燃料性质为重质或缸内温度低时，比在燃料性质为轻质或缸内温度高时更容易发生其中燃料未立即气化的气化延迟，结果是可能发生其中空燃混合物的空燃比升高超出预先设想的空燃比的稀偏离。

如果点火正时在空燃混合物的空燃比由于燃料气化延迟而稀时被延迟，则空燃混合物的燃烧状态变得不稳定。当空燃混合物的燃烧状态不稳定时，发动机转速和由内燃发动机产生的转矩可能下降，从而引起排气温度的下降。结果，内燃发动机的运转性能可能变差，从而使得更难使排气温度上升。

这里，起动转矩在燃料性质为重质时比在燃料性质为轻质时小。此外，起动转矩在内燃发动机的气缸的内部温度(缸内温度)低时比在缸内温度高时小。因此，起动转矩随着燃料性质变得越重和/或缸内温度变得越低而越小。

根据该方面的用于内燃发动机的控制装置使从升温处理开始的时点(点火正时延迟的开始时点)至点火正时变成等于目标点火正时的时点的时间段(在下文中将称为“延迟时间段”)在起动转矩小时比在起动转矩大时长。根据该构型，当燃料性质为重质或缸内温度低时，点火正时被延迟为目标点火正时的时点被延迟。

当点火正时被延迟为目标点火正时的时点被延迟时，通过在延迟时间段进行的空燃混合物的燃烧来使缸内温度升高。因此，缸内温度在点火正时变成等于目标点火正时的时点较高。因此，当点火正时被延迟为目标点火正时时，燃料气化延迟和空燃混合物的稀偏离减小。结果，即使当点火正时被延迟为目标点火正时时，空燃混合物的燃烧状态也不容易变差。

另一方面，当燃料性质为轻质或缸内温度高时，点火正时被立即延迟为目标点火正时。当燃料性质为轻质或缸内温度高时，燃料容易气化，且因此即使点火正时被立即延迟为目标点火正时，空燃混合物的燃烧状态也不容易变差。

因此，当通过根据本发明的用于内燃发动机的控制装置基于使排气温度上升的目的而延迟点火正时时，能在抑制空燃混合物的燃烧状态的不稳定的同时使排气温度上升。特别地，当燃料性质为重质或缸内温度低时，能尽可能快地使排气温度上升。

在根据该方面的用于内燃发动机的控制装置中，所述控制器可在延长所述延迟时间段时连续地或分阶段地增加点火正时的延迟量。当连续地增加点火正时的延迟量时，控制器可随着起动转矩减小而减少单位时间的点火正时延迟量(延迟量增加速度)。此外，当分阶段地增加点火正时的延迟量时，控制器可随着起动转矩减小而减少每阶段的点火正时延迟量或延长每个阶段的延迟量被维持的时间段。

当根据上述方法连续地或分阶段地增加点火正时时，延迟时间段随着起动转矩减小而延长。此外，当连续地或分阶段地增加点火正时延迟量时，点火正时延迟量随着缸内温度上升而增加，且因此能在不使空燃混合物的燃烧状态不稳定的情况下增加点火正时延迟量。此外，通过连续地或分阶段地修改点火正时，能避免发动机转速和转矩的急剧变动。

注意，所述控制器可在连续地增加点火正时的延迟量时随着时间推移而成对数关系地增加点火正时的延迟量。此外，所述控制器可在分阶段地增加点火正时的延迟量时随着时间推移而减少每阶段的增加量。通过利用这些方法增加点火正时延迟量，能在抑制发动机转速和转矩的变动的同时延迟点火正时。

在根据该方面的用于内燃发动机的控制装置中，所述控制器可在所述起动转矩等于或超过阈值时立即将点火正时延迟为所述目标点火正时，并且在所述起动转矩小于所述阈值时，所述控制器可使所述延迟时间段随着所述起动转矩减小而稳步地延长。

这里，所述“阈值”是即使在点火正时被立即延迟为目标点火正时时也不会预期空燃混合物的燃烧状态变得不稳定的最小起动转矩，或通过将最小起动转矩加上一裕量而获得的值。可预先通过利用实验等的合适处理来确定该阈值。

根据上述构型，能避免延迟时间段被不必要地延长的状况(实际的点火正时变成等于目标点火正时的时点被不必要地延迟的状况)。换言之，能避免当即使点火正时被立即延迟为目标点火正时空燃混合物的燃烧状态也不会变得不稳定时延迟时间段被不必要地延长的状况。结果，能在最早的时点使排气温度上升。

根据本发明的该方面，在通过延迟点火正时来执行用于使排气温度上升的处理的用于内燃发动机的控制装置中，能在抑制空燃混合物的燃烧状态的不稳定的同时使排气温度上升。

附图说明

下面将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：

图1是示出本发明适用的内燃发动机的构型的示意图；

图2是示出燃料性质、缸内温度和起动转矩之间的相关关系的视图；

图3是示出内燃发动机的起动转矩与延迟时间段之间的关系的视图；

图4是示出在升温处理期间连续地延迟点火正时的方法的时间图；

图5是示出内燃发动机的起动转矩与初始延迟量之间的关系的视图；

图6是示出在升温处理期间连续地延迟点火正时的另一方法的时间图；

图7是示出在升温处理的执行期间空燃混合物的空燃比、点火正时、内燃发动机的转矩、发动机转速和排气温度的时间变化的视图；

图8是示出根据第一实施例在实施升温处理时由电子控制单元(ECU)执行的处理程序的流程图；

图9是示出在升温处理期间分阶段地延迟点火正时的方法的时间图；

图10是示出在升温处理的执行期间发动机转速、点火正时、喷射比例和喷射正时的时间变化的视图；以及

图11是示出根据第二实施例在实施升温处理时由ECU执行的处理程序的流程图。

具体实施方式

下面将基于附图说明本发明的具体实施例。除非相反地提供具体说明，否则本发明的技术范围不限于各实施例中记载的构成部件的尺寸、材料、形状、相对配置等。

现在将基于图1至9说明本发明的第一实施例。图1是示出本发明适用的内燃发动机的构型的示意图。图1所示的内燃发动机1是具有多个气缸的火花点火型内燃发动机(汽油发动机)。注意，图1仅示出多个气缸中的一个气缸。

活塞3在内燃发动机1的各气缸2中被容纳成自由滑动。活塞3经由连杆4与图中未示出的输出轴(曲轴)联接。供燃料喷射到气缸2中的燃料喷射阀5和在气缸2中产生火花的火花塞6安装在各气缸2上。

气缸2的内部与进气口7和排气口8连通。进气口7在气缸2中的开口端由进气门9开闭。排气口8在气缸2中的开口端由排气门10开闭。进气门9和排气门10分别由图中未示出的进气凸轮和排气凸轮驱动开闭。

进气口7与进气通路70连通。节气门71配置在进气通路70中。空气流量计72配置在节气门71上游的进气通路70中。

排气口8与排气通路80连通。排气净化装置81配置在排气通路80中。三元催化剂、储存还原型NO_X催化剂、选择还原型NO_X催化剂和氧化催化剂中的至少一者收纳在排气净化装置81的管状外壳中。

ECU20附设于这样构成的内燃发动机1。ECU20是由中央处理单元(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、备用RAM等构成的电子控制单元。来自各种传感器如前述的空气流量计72、水温传感器11、曲柄位置传感器21、加速器位置传感器22和排气温度传感器82的检测信号输入ECU20中。

空气流量计72输出与流经进气通路70的进气的量(质量)相关的电信号。水温传感器11输出与循环通过内燃发动机1的冷却水的温度相关的电信号。曲柄位置传感器21输出与曲轴的旋转位置相关的信号。加速器位置传感器22输出与图中未示出的加速器踏板的操作量(加速器踏压量)相关的电信号。排气温度传感器82配置在排气净化装置81下游的排气通路80中，并且输出与从排气净化装置81流出的排气的温度相关的电信号。

ECU20与各种装置如燃料喷射阀5、火花塞6和节气门71电连接，并且基于来自上述各种传感器的输出信号来控制各种装置。例如，ECU20根据由曲柄位置传感器21、加速器位置传感器22、空气流量计72等的输出信号确定的内燃发动机1的运转状态来执行诸如燃料喷射控制之类的常规控制，以及用于在内燃发动机1的起动完成后使排气温度上升的升温处理。下面将说明根据本实施例执行升温处理的方法。

当对内燃发动机1执行冷起动时，排气净化装置81的温度低于排气净化装置81的活性化温度区域。在此情况下，必须使排气净化装置81的温度迅速上升以激活排气净化装置81的净化能力。同时，在常规方法中，通过在内燃发动机1的起动完成后将点火正时延迟为预定的目标点火正时来使排气温度上升。注意，这里，当在起转开始后内燃发动机1的发动机转速达到或超过固定转速时，判定为已达到“内燃发动机1的起动完成”。该固定转速在下文中将被称为起动判定转速。

顺便说一下，当内燃发动机1中使用的燃料具有重质特性或气缸2的内部温度(缸内温度)极低时，从燃料喷射阀5喷射的燃料可能不会立即气化，结果是，空燃混合物的空燃比可能变稀。在包括缸内喷射型燃料喷射阀5的内燃发动机1中，当在压缩冲程期间燃料从燃料喷射阀5喷射时(即，当执行压缩冲程喷射时)，该现象特别突出地发生。从燃料喷射阀5喷射的燃料未立即气化的状况称为气化延迟。此外，空燃混合物的空燃比变稀的状况称为稀偏离。

因此，在内燃发动机1中使用的燃料具有重质特性或缸内温度极低的情况下，当利用内燃发动机1的起动完成作为触发机制来将点火正时立即延迟为目标点火正时或执行压缩冲程喷射时，空燃混合物的燃烧状态可能变得不稳定。当空燃混合物的燃烧状态变得不稳定时，可能发生发动机转速和转矩的下降，从而引起排气温度的下降。

另一方面，在根据本实施例的升温处理中，在点火正时的延迟开始之后实际的点火正时变成等于目标点火正时所需的时间段(延迟时间段)在燃料性质为重质或缸内温度极低时被延长。更具体地，当燃料性质为重质或缸内温度低时，通过逐渐地将实际的点火正时从起动完成时的目标点火延迟为适合于升温处理的目标点火正时来延迟实际的点火正时变成等于目标点火正时的时点。

燃料性质的重质性和缸内温度与内燃发动机1的起动转矩相关。这里，“起动转矩”是在内燃发动机1的起动过程(例如发动机转速从起转转速上升到起动判定转速的起动时间段)中由内燃发动机1产生的转矩。

图2是示出了燃料性质、缸内温度和起动转矩之间的相关关系的视图。在图2中，内燃发动机1的起动转矩具有随着燃料性质的重质性增加而减小的倾向。此外，内燃发动机1的起动转矩具有随着缸内温度降低而减小的倾向。因此，当内燃发动机1的起动转矩小时，可认为燃料性质为重质的和/或可认为缸内温度低。

因此，在根据本实施例的升温处理中，当内燃发动机1的起动转矩小于一阈值时，逐渐地延迟点火正时，而当内燃发动机1的起动转矩等于或超过该阈值时，点火正时立即延迟为目标点火正时。这里，“阈值”是即使在点火正时被立即延迟为目标点火正时时也能判定为空燃混合物的燃烧状态不会变得不稳定的最小起动转矩，或通过将最小起动转矩加上一裕量而获得的值。预先通过利用实验等的合适处理来确定该阈值。

注意，内燃发动机1的起动转矩与在起动时间段的至少一部分中发动机转速的上升速度相关。因此，通过预先通过实验确定发动机转速的上升速度与起动转矩之间的相关关系，能利用发动机转速的上升速度作为参数来确定驱动转矩。内燃发动机1的起动转矩还与起动完成时的指示转矩相关。因此，借助于预先通过实验确定起动完成时的指示转矩与起动转矩之间的相关关系，能利用起动完成时的指示转矩作为参数来确定起动转矩。注意，利用常规方法，例如由缸内压力传感器的测量值来计算指示转矩，可确定指示转矩。

通过在内燃发动机1的起动转矩小于阈值时延长延迟时间段，在延迟时间段期间缸内温度上升。换言之，通过在延迟时间段期间从空燃混合物产生的燃烧热来使缸内温度逐渐地上升。当点火正时变成等于目标点火正时时，缸内温度足够高以消除燃料气化延迟。因此，当点火正时变成等于目标点火正时时，空燃混合物的空燃混合物的燃烧状态不容易变差。结果，能避免发动机转速和转矩的下降，因此能在抑制内燃发动机1的运转性能下降的同时使排气温度上升。

此外，由于在延迟时间段期间缸内温度逐渐地上升，所以即使在点火正时延迟量逐渐地增加时，空燃混合物的燃烧状态也不容易变差。结果，能在避免发动机转速和转矩下降的同时使排气温度逐渐地上升。

因此，通过利用上述方法执行升温处理，即使在燃料性质为重质或缸内温度极低时，也能在抑制内燃发动机1的运转性能下降的同时使排气温度尽可能快地上升。

顺便说一下，当内燃发动机1的起动转矩小于阈值时，燃料气化延迟可随着起动转矩减小而稳定地延长。为了解决该问题，在根据本实施例的升温处理中，如图3所示，当内燃发动机1的起动转矩小于阈值时，延迟时间段随着起动转矩减小而稳步地延长。通过以此方式修改延迟时间段的长度，能在更可靠地抑制空燃混合物的燃烧状态变差的同时使排气温度上升。

注意，从早期激活排气净化装置81的净化能力的观点看，优选地使在延迟时间段期间点火正时的延迟量最大化。因此，如图4所示，可在升温处理开始的时点以预定量延迟点火正时，且此后可逐渐地增加点火正时延迟量。此时使用的预定量是能避免空燃混合物的燃烧状态变差的最大延迟量(在下文中将该预定量称为“初始延迟量”)。

初始延迟量随着燃料性质的重质性增加和/或缸内温度降低而减少。因此，如图5所示，当起动转矩小于阈值时，初始延迟量随着起动转矩越小而被设定为稳步地减小的值。注意，当内燃发动机1的起动转矩显著小于阈值时，空燃混合物的燃烧状态变得不稳定的可能性更高，因此初始延迟量被设定为零。此外，当内燃发动机1的起动转矩等于或超过阈值时，初始延迟量被设定成等于内燃发动机1的起动完成时的点火正时与目标点火正时之差，以使得点火正时被立即延迟为目标点火正时。

顺便说一下，在图4所示的示例中，点火正时延迟量随着时间的经过而成比例地增加，但点火正时延迟量可相对于时间的经过成对数关系地增加。在此情况下，如图6所示，点火正时相对于时间的经过成指数关系地延迟。这里，在延迟时间段期间空燃混合物的稀偏离倾向于相对于时间的经过成对数关系地减小(空燃混合物的空燃比倾向于成对数关系地减小)。因此，通过以上述方式修改点火正时延迟量和点火正时，能在避免发动机转速和转矩下降的同时使点火正时延迟量最大化。

图7示出在升温处理执行期间空燃混合物的空燃比、点火正时、内燃发动机1的转矩、发动机转速和排气温度的时间变化。图7中的实线示出在当起动转矩小于阈值时延迟时间段被延长超过零的情况下的时间变化。图7中的点划线示出在当起动转矩小于阈值时点火正时被立即延迟为目标点火正时的情况下的时间变化。

在内燃发动机1的起动转矩小于阈值的情况下，当利用内燃发动机1的起动完成(升温处理的开始)作为触发机制立即将点火正时延迟为目标点火正时时，空燃混合物的燃烧状态变得不稳定。当空燃混合物的燃烧状态变得不稳定时，内燃发动机1的发动机转速和转矩下降，并且更难使缸内温度和排气温度上升。此外，当无法轻易地使缸内温度上升时，更难消除空燃比的稀偏离。

另一方面，当在内燃发动机1的起动转矩小于阈值的情况下延迟时间段被延长超过零且在延迟时间段期间点火正时逐渐地变化时，空燃混合物的燃烧状态更容易变得稳定。当空燃混合物的燃烧状态稳定时，内燃发动机的发动机转速和转矩不太可能下降，因此缸内温度和排气温度更容易上升。此外，当缸内温度上升时，空燃比的稀偏离减小。

因此，当利用根据本实施例的方法实施升温处理时，即使在燃料性质为重质或缸内温度低时，也能在抑制内燃发动机1的运转性能下降的同时使排气温度尽可能快地上升。结果，能迅速激活排气净化装置81的净化能力。

下面将参照图8说明用于执行根据本实施例的升温处理的步骤。图8示出由ECU20执行以实施升温处理的处理程序。该处理程序被预先存储在ECU20的ROM中，并利用内燃发动机1中的起动完成作为触发机制来执行。

在图8的处理程序中，首先，ECU20在S101的处理中判定内燃发动机1的起动是否完成。更具体地，当由曲柄位置传感器21的测量值计算出的发动机转速已达到或超过预定值时，ECU20判定为内燃发动机1的起动完成。当在S101的处理中做出否定的判定时，ECU20终止当前处理程序的执行。另一方面，当在S101的处理中做出肯定的判定时，ECU20移至S102的处理。

在S102的处理中，ECU20首先取得排气净化装置81的温度Tcat。更具体地，ECU20读取排气温度传感器82的测量值作为排气净化装置81的温度的代替值。注意，当温度传感器安装在排气净化装置81上以便测量排气净化装置81的温度时，ECU20读取温度传感器的测量值作为排气净化装置81的温度Tcat。接下来，ECU20判定排气净化装置81的温度Tcat是否低于预定温度Tcat。预定温度Tact是排气净化装置81的净化能力被激活的最低温度，其值通过实验预先确定。

当在S102的处理中做出否定的判定(Tcat≥Tact)时，ECU20终止当前程序的执行。另一方面，当在S102的处理中做出肯定的判定(Tcat＜Tact)时，ECU20移至S103的处理。

在S103的处理中，ECU20取得内燃发动机1在当前起动过程中产生的转矩(起动转矩)Trq。在此假定ECU20将内燃发动机1的起动时间段期间的发动机转速的历史存储在RAM等中。ECU20由发动机转速的历史来计算发动机转速的增加率，并利用该计算结果作为参数来计算起动转矩Trq。注意，当缸内压力传感器安装在内燃发动机1上时，ECU20可由缸内压力传感器在内燃发动机1的起动完成时的测量值来计算指示转矩，并利用该计算结果作为参数来计算起动转矩Trq。通过使ECU20以此方式执行S103的处理，实现了根据本发明的取得单元。

在S104的处理中，ECU20基于在S103的处理中计算出的起动转矩Trq和例如图5中所示的相关关系来计算初始延迟量。当此时起动转矩Trq等于或超过阈值时，初始延迟量被确定为使得点火正时变成等于目标点火正时。另一方面，当起动转矩Trq小于阈值时，初始延迟量随着起动转矩Trq减小而稳步地减少。注意，图5所示的起动转矩Trq与初始延迟量之间的相关关系可呈脉谱图或关系式的形式被存储在ECU20的ROM中。当基于例如图5所示的相关关系确定初始延迟量且起动转矩Trq等于或超过阈值时，点火正时在升温处理开始的时点被立即延迟为目标点火正时。另一方面，当起动转矩Trq小于阈值时，初始延迟量随着起动转矩Trq减小而稳步地减少，因此点火正时未被立即延迟为目标点火正时。

在S105的处理中，ECU20基于在S103的处理中计算出的起动转矩Trq和例如图3中所示的相关关系计算延迟时间段的长度。当此时起动转矩Trq等于或超过阈值时，延迟时间段被设定为零。另一方面，当起动转矩Trq小于阈值时，延迟时间段随着起动转矩Trq减小而被稳步地延长。注意，图3所示的起动转矩Trq与延迟时间段的长度之间的相关关系可呈脉谱图或关系式的形式被存储在ECU20的ROM中。

在S106的处理中，ECU20基于在S104和S105的处理中确定的初始延迟量和延迟时间段的长度来开始延迟点火正时。当此时起动转矩Trq等于或超过阈值时，点火正时被立即延迟为目标点火正时。当起动转矩Trq等于或超过阈值时，燃料气化延迟不容易发生，因此即使点火正时被立即延迟为目标点火正时，空燃混合物的燃烧状态也不容易变得不稳定。结果，能在内燃发动机1的运转性能不下降的状态下使排气温度上升。另一方面，当起动转矩Trq小于阈值时，点火正时在延迟时间段经过之后被延迟为目标点火正时，而不是被立即延迟为目标点火正时。在延迟时间段期间，缸内温度逐渐地上升且燃料气化延迟逐渐地缩短。因此，通过逐渐地延迟点火正时，能在不导致空燃混合物的燃烧状态不稳定的情况下使排气温度上升。注意，当在延迟时间段期间点火正时延迟量相对于时间的经过成对数关系地增加时，单位时间的延迟量应当在延迟时间段的初始阶段增加且在延迟时间段的最终阶段减少。

通过使ECU20执行S104至S106的处理，实现了根据本发明的升温装置和控制器。结果，即使在燃料性质为重质或缸内温度极低时，也能在内燃发动机1的运转性能不下降的情况下使排气净化装置81的温度尽可能快地上升。

在上述实施例中，说明了当逐渐地增加点火正时延迟量时连续地增加点火正时延迟量的示例。然而，如图9所示，可分阶段增加点火正时延迟量。此时，能通过随着时间经过而延长各阶段的延迟量被维持的时间段(图9中的a)或随着时间经过而减少每阶段的延迟量增加量(图9中的b)来相对于时间的经过成对数关系地增加点火正时延迟量。

此外，在上述实施例中，说明了本发明应用于具有将燃料喷射到气缸内的燃料喷射阀的内燃发动机的示例，但本发明也可应用于具有将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀的内燃发动机。

接下来，将基于图10和11说明本发明的第二实施例。这里，将说明与第一实施例不同的构型，而省略对相同构型的说明。

在上述第一实施例中，根据内燃发动机1的起动转矩的大小来修改延迟时间段的长度和初始延迟量。另一方面，在第二实施例中，除延迟时间段的长度和初始延迟量外，还根据内燃发动机1的起动转矩的大小来修改压缩冲程喷射的正时和燃料喷射量。

当在内燃发动机1的起动完成之后执行压缩冲程喷射或连同进气冲程期间的燃料喷射(进气冲程喷射)一起执行压缩冲程喷射的情况下燃料性质为重质或缸内温度低时，在压缩冲程中喷射的燃料中发生气化延迟。结果，火花塞6周围的燃料浓度容易下降。当点火正时在这些状况下被延迟时，火花塞6周围的燃料浓度可能更进一步地下降。

因此，在根据本实施例的升温处理中，如图10中通过实线所示，当内燃发动机1的起动转矩小于阈值时，压缩冲程喷射的喷射正时也被延迟，和/或在压缩冲程喷射中喷射的燃料相对于进气冲程喷射的比例增大。换言之，当内燃发动机1的起动转矩小于阈值时，延迟时间段被设置在点火正时的延迟开始的时点与实际的点火正时变成等于目标点火正时的时点之间。当内燃发动机1的起动转矩小于阈值时，延迟量和喷射比例优选地随着内燃发动机1的起动转矩减小而稳步地增大。通过以此方式修改压缩冲程喷射的喷射量和/或压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的比例，能抑制火花塞6周围的燃料浓度的下降。结果，燃料的可燃性提高，并且空燃混合物的燃烧状态被更进一步地稳定。

顺便说一下，即使在内燃发动机1的起动转矩等于或超过阈值时，如果在燃料具备一定程度的重质性或缸内温度偏低的情况下点火正时被立即延迟为目标点火正时，则火花塞6周围的燃料浓度在目标点火正时可能不会足够高。

因此，在根据本实施例的升温处理中，如图10中的点划线所示，当内燃发动机1的起动转矩等于或超过阈值但小于适当值时，点火正时被立即延迟为目标点火正时，并且压缩冲程喷射的喷射正时被延迟和/或压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例增大。这里，“适当值”是当点火正时被立即延迟为目标点火正时时即使压缩冲程喷射的点火正时被设定为预设的喷射正时且压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例被设定为预设的喷射比例也预期火花塞6周围的燃料浓度足够高的最小起动转矩，或通过将该最小起动转矩加上一裕量而获得的值。注意，喷射正时延迟量和喷射比例增加量优选地被设定为随着内燃发动机1的起动转矩减小而稳步地增大。

此外，当内燃发动机1的起动转矩等于或超过适当值时，如图10中的实线所示，点火正时被立即延迟为目标点火正时，同时压缩冲程喷射的喷射正时和压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例被设定为相应的预设值。

通过利用上述方法设定压缩冲程喷射的喷射正时和压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例，当点火正时被立即延迟为目标点火正时时，能更可靠地稳定空燃混合物的燃烧状态。

下面将参照图11说明用于执行根据本实施例的升温处理的步骤。图11示出由ECU20执行以实施升温处理的处理程序。在图11所示的处理程序中，与第一实施例的处理程序(参见图8)相同的处理已被分配相同的附图标记。

在图11的处理程序中，ECU20在执行S106的处理之后执行S201和S202的处理。在S201的处理中，ECU20判定内燃发动机1的起动转矩Trq是否小于适当值Trqthr。当在S201中做出肯定的判定(Trq＜Trqthr)时，ECU20移至S202的处理。

在S202的处理中，ECU20延迟压缩冲程喷射的喷射正时和/或增大压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例。此时，延迟量和喷射比例增加量被设定为随着起动转矩Trq减小而增大。通过以此方式修改压缩冲程喷射的喷射正时和/或压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例，当点火正时被延迟时，能提高空燃混合物的可燃性。结果，能更进一步地提高空燃混合物的燃烧稳定性。

注意，当在S201的处理中做出否定的判定(Trq≥Trqthr)时，ECU20跳过S202的处理并移至S107的处理。在此情况下，压缩冲程喷射的喷射正时和/或压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例被设定在相应的预设值。

根据第二实施例，当在升温处理期间延迟点火正时时，能更进一步地稳定空燃混合物的燃烧状态。结果，能在更加可靠地抑制内燃发动机1的运转性能的下降的同时更加可靠地使排气温度上升。

注意，在本实施例中，说明了在其中燃料喷射阀配置在气缸中的火花点火型内燃发动机中实施升温处理的示例。然而，在升温处理在具有将燃料喷射到气缸内的燃料喷射阀和将燃料喷射到进气口内的燃料喷射阀两者的内燃发动机中被实施的情况下，代替增大压缩冲程喷射相对于进气冲程喷射的喷射比例，可修改在压缩冲程喷射中喷射的燃料量相对于喷射到进气口中的燃料量的比例。

Claims (5)

1.一种用于内燃发动机的控制装置，包括：

配置成执行排气升温处理的升温装置，所述排气升温处理是其中点火正时被延迟为预定的目标点火正时的处理；

配置成取得起动转矩的取得单元，所述起动转矩是由所述内燃发动机在起动过程中产生的转矩；和

控制器，所述控制器配置成，在所述升温处理的执行期间，使从点火正时的延迟开始的时点至实际的点火正时变成等于所述目标点火正时的时点的时间段在通过所述取得单元取得的起动转矩小时比在所述起动转矩大时长。

2.根据权利要求1所述的用于内燃发动机的控制装置，其中，所述控制器配置成在延长所述时间段时连续地增加点火正时的延迟量。

3.根据权利要求2所述的用于内燃发动机的控制装置，其中，所述控制器配置成在连续地增加点火正时的延迟量时相对于时间的经过成对数关系地增加点火正时的延迟量。

4.根据权利要求1所述的用于内燃发动机的控制装置，其中，所述取得单元配置成基于所述内燃发动机的转速的增加率来计算所述起动转矩。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的用于内燃发动机的控制装置，其中，所述控制器配置成在所述起动转矩等于或超过阈值时立即将点火正时延迟为所述目标点火正时，并且配置成在所述起动转矩小于所述阈值时使所述时间段随着所述起动转矩减小而稳步地延长。