CN106481474B - 用于内燃发动机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于内燃发动机的控制装置，该内燃发动机除能够执行按期喷射之外还能够执行附加喷射，该控制装置包括电子控制单元。电子控制单元构造成在压缩上止点之前的预定曲轴角度处计算点火正时。电子控制单元构造成在预定时间间隔处计算燃料的喷射量并且在预定曲轴角度处计算燃料的喷射量。电子控制单元构造成控制燃料喷射阀使得在按期喷射了在预定时间间隔处计算出的喷射量的燃料之后当在预定曲轴角度处计算出的所述喷射量由于计算出的点火正时的延迟而增加时，燃料喷射阀在点火之前以增加量附加地喷射燃料。

Description

用于内燃发动机的控制装置
技术领域
本发明涉及用于内燃发动机的控制装置。
背景技术
已知为执行转矩减小等而延迟点火正时的内燃发动机。在这种内燃发动机中，当点火正时延迟时，排气温度升高，使得存在布置在排气通路中的催化器会过热的可能性。鉴于此，已经提出了一种通过在延迟点火正时时增加燃料喷射量来抑制催化器过热的内燃发动机(参见例如日本专利申请公报No.2013-249792(JP 2013-249792 A))。在该内燃发动机中，当燃料喷射量增加时，可以通过燃料的汽化热来抑制排气和催化器的温度上升。
发明内容
本文中，在上述内燃发动机中，当在燃料被喷射之后需要延迟点火正时时，由于燃料的量的增加不会是及时的，因此有必要推迟点火延迟的执行以抑制催化器的过热。
本发明提供了一种用于内燃发动机的控制装置，该控制装置能够提早执行点火正时的延迟同时抑制催化器的过热。
根据本发明的一方面，提供了一种用于内燃发动机的控制装置。所述内燃发动机包括：将燃料直接喷射到燃烧室中的燃料喷射阀；设置在所述燃烧室中的点火装置；以及设置在排气通路中的催化器，并且，所述内燃发动机除能够执行按期喷射之外还能够执行附加喷射。所述控制装置包括电子控制单元。所述电子控制单元构造成在压缩上止点之前的预定曲轴角度处计算点火正时。所述电子控制单元构造成在预定时间间隔处计算燃料的喷射量并且在所述预定曲轴角度处计算燃料的喷射量。所述电子控制单元构造成控制所述燃料喷射阀使得：在按期喷射了在所述预定时间间隔处计算出的所述喷射量的燃料之后，当在所述预定曲轴角度处计算出的所述喷射量由于计算出的所述点火正时的延迟而增加时，所述燃料喷射阀在点火之前以增加量附加地喷射燃料。
通过该构型，由于点火正时和燃料喷射量在压缩上止点之前的预定曲轴角度处被计算，因此当点火正时被延迟时，根据延迟量增加的喷射量可以被计算出。然后，在点火之前仅附加地喷射相对于按期喷射时所喷射的燃料增加的量，使得可以提早执行点火正时的延迟同时抑制催化器的过热。也就是说，不用等到由于点火延迟而产生的增加量被反映在于预定的时间间隔处计算出的按期喷射的喷射量上，当需要点火正时的延迟时，由于点火延迟引起的增加量可以被附加地喷射，使得点火延迟可以被提早执行。
在上述方面中，所述电子控制单元可以构造成设定在一个周期内的燃料的喷射次数的上限。所述电子控制单元可以构造成：在当所述点火正时被延迟时所述喷射量增加的情况下，当所述内燃发动机的运转状态处于催化器过热预警范围内时，增加所述喷射次数的上限。催化器过热预警范围可以基于负载因数和旋转速度来确定。
通过该构型，在催化器过热预警范围内，可以提供能够执行附加喷射的状态。
在上述方面中，电子控制单元可以构造成：在当所述点火正时被延迟时所述喷射量增加的情况下，当所述内燃发动机的运转状态处于催化器过热预警范围内时，将附加喷射的正时设定至所述预定曲轴角度处。催化器过热预警范围可以基于负载因数和旋转速度来确定。
通过该构造，在催化器过热预警范围内，当在压缩上止点之前的预定曲轴角度处计算出的点火正时被延迟使得根据延迟量的喷射量被计算出时，由于延迟产生的增加量可以附加地被喷射。
在上述方面中，所述电子控制单元可以构造成在于所述预定时间间隔处计算出的所述喷射量中包括由于所述点火正时的延迟而产生的所述增加量时，按期喷射包括所述增加量的燃料并且不执行附加喷射。
通过该构造，可以抑制喷射次数的增加。
根据本发明的方面，可以提早执行点火正时的延迟同时抑制催化器的过热。
附图说明
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优势以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且在附图中：
图1为示出应用了根据本发明的实施方式的电子控制单元(ECU)的内燃发动机的一个示例的示意性构成图；
图2为示出了ECU的构成的框图；
图3为用于判定内燃发动机的运转状态是否处于催化器过热预警范围内的映射；
图4为示出了内燃发动机中的燃料喷射方式及点火方式的一个示例的正时图；以及
图5为用于说明通过ECU设定燃料喷射量的程序的一个示例的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图来描述本发明的实施方式。在该实施方式中，将给出本发明应用于对安装在车辆上的内燃发动机进行控制的电子控制单元(ECU)的情况的描述。
首先，参照图1，将描述由ECU 100控制的内燃发动机1的示意性构成。
如图1所示，内燃发动机1包括气缸体10和安装在气缸体10上的气缸盖11。内燃发动机1例如是直喷式直列四缸汽油发动机。在图1中，仅示出了四个气缸中的一个气缸。
气缸体10中形成有四个缸膛10a，并且每个缸膛10a中均布置有往复运动的活塞12。曲轴13作为输出轴经由连接杆12a连接至活塞12。连接杆12a具有将活塞12的往复运动转换成曲轴13的旋转运动的功能。信号转子13a附接至曲轴13并且曲轴位置传感器116布置在信号转子13a附近。
在每个缸膛10a中在活塞12与气缸盖11之间形成燃烧室14。进气通路20和排气通路30连接至燃烧室14。用于过滤进入空气的空气滤清器21、用于调节进气量的节气门22等被布置在进气通路20中。节气门22通过节气门马达22a驱动。用于净化排气中的有害物质的三效催化器31等被布置在排气通路30中。
在气缸盖11中，布置有相应地建立或中断燃烧室14与进气通路20之间的连通的进气门15a，并且布置有相应地建立或中断燃烧室14与排气通路30之间的连通的排气门15b。另外，气缸盖11中布置有喷射器(燃料喷射阀)16和火花塞17，喷射器16相应地将燃料直接喷射到燃烧室14中。火花塞17的点火正时由点火器17a调节。
燃料被从燃料箱(未图示)供给至喷射器16，并且当燃料从喷射器16直接喷射到燃烧室14中时，在燃烧室14中形成空气和燃料的混合物。该空气-燃料混合物由火花塞17点着而燃烧/爆燃。活塞12通过在该事件中产生的燃烧气体而往复运动以引起曲轴13旋转，从而获得内燃发动机1的驱动力(输出转矩)。在内燃发动机1中，从喷射器16的燃料喷射可以在包括进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程的一个周期内执行多次。
接下来，将参照图2和图3描述控制内燃发动机1的ECU 100。
如图2所示，ECU 100包括CPU 101、ROM 102、RAM 103、备用RAM 104、输入接口105和输出接口106。ECU 100是点火正时计算单元和喷射量计算单元的一个示例，并且这些单元通过由CPU 101执行存储在ROM 102中的程序而实现。
CPU 101基于存储在ROM 102中的各种控制程序、映射等来执行计算处理。ROM 102中存储各种控制程序、在执行这些各种控制程序时所涉及的映射等。RAM 103是暂时存储CPU 101的计算的结果、各种传感器的检测结果等的存储器。备份RAM 104是存储在关闭点火时要保存的数据等的非易失性存储器。
用于检测内燃发动机1的冷却水温度的水温传感器110、用于检测进气量的空气流量计111、用于检测进气的温度的进气温度传感器112、用于检测排气中的氧气浓度的O2传感器113、用于检测加速器踏板的操作量(踩踏量)的加速器位置传感器114、用于检测节气门22的开度的节气门位置传感器115、用于检测曲轴13的旋转位置的曲轴位置传感器116等连接至输入接口105。
喷射器16、点火器17a、节气门马达22a等连接至输出接口106。
ECU 100构造成通过基于各种传感器的检测结果等来控制节气门开度(进气量)、燃料喷射量、点火正时等而控制内燃发动机1的运转状态。
内燃发动机1能够在一个周期内执行多次燃料喷射，并且在ECU 100中，根据内燃发动机1的每单位时间的旋转速度(下文中简称为“旋转速度”)来预先设定在一个周期内的燃料喷射的允许次数(上限)。具体地，在内燃发动机1的旋转速度增大时，在一个周期内的燃料喷射的允许次数减少。下面的表1中示出了内燃发动机1的旋转速度与燃料喷射的允许次数之间的关系的一个示例。应指出的是，允许次数是在一个周期内可以允许燃料喷射的次数而不是在一个周期内实际执行燃料喷射的次数。
表1
旋转速度(rpm) 0～899 900～1799 1800～3599 3600～
允许次数 4 3 2 1
在一个周期内执行多次燃料喷射的一个示例中，按期喷射在压缩上止点之前的300℃A(曲轴角度)的时间点执行，并且附加喷射在压缩上止点之前的150℃A至120℃A的时间点执行。该附加喷射用于利用在进气门15a关闭后确定的空气量来调节燃料喷射量。
本文中，存在例如在对安装在车辆上的变速器(未图示)进行换挡时ECU 100通过延迟点火正时来暂时减小内燃发动机1的输出转矩的情况。以此方式，当执行内燃发动机1的转矩减小时，可以在换挡时抑制换挡冲击。
然而，当内燃发动机1的点火正时被延迟时，排气温度升高，使得存在三效催化器31可能根据内燃发动机1的运转状态而过热的可能性。因此，ECU 100配置成在点火正时被延迟时，在内燃发动机1的运转状态处于催化器过热预警范围(催化器OT范围)内的情况下，增加燃料喷射量，以增加燃料的汽化热，从而抑制排气和三效催化器31的温度上升。即，催化器过热预警范围是在点火正时被延迟的情况下预测三效催化器31过热的范围，并且是在点火正时被延迟时增加燃料喷射量以抑制三效催化器31过热的范围。具体地，如图3所示，催化器过热预警范围是使用内燃发动机1的旋转速度和负载因数作为参数的映射中的高速和高负荷范围。
接下来，参照图3，将描述通过该实施方式的ECU 100的催化器过热抑制控制。
ECU 100构造成判定内燃发动机1的运转状态是否在催化器过热预警范围内。内燃发动机1的运转状态是否在催化器过热预警范围内是基于使用内燃发动机1的旋转速度和负载因数作为参数的映射(见图3)来判断的。负载因数是当前运转状态下的进入内燃发动机1中的进气量与进入内燃发动机1中的最大进气量的比率，并且例如是基于内燃发动机1的进气量和旋转速度来计算的。图3中示出的映射例如存储在ROM 102中。
然后，ECU 100构造成在内燃发动机1处于催化器过热预警范围内时将在一个周期内的燃料喷射的允许次数增加一次。例如，当内燃发动机1的旋转速度为3600rpm或更大时，在正常时间(不在催化器过热预警范围内)为一次的允许次数在催化器过热预警范围内被设定为两次。因此，即使当内燃发动机1的旋转速度较高(表1中的3600rpm或更大)时，在催化器过热预警范围内仍可以进行附加喷射。
此外，ECU 100构造成在增大燃料喷射的允许次数之后判定同一气缸上次的喷射次数是否比正常时间的允许次数大，并且构造成根据肯定判断使允许次数回复至初始值。例如，当在内燃发动机1的旋转速度在催化器过热预警范围中为3600rpm或更大时允许次数增加一次之后在预定的气缸中执行了两次燃料喷射时，允许次数在预定气缸的下一个周期中回复至一次。应指出的是，从预定气缸喷射燃料两次的时间点至允许次数回复至一次的时间点允许次数保持增加，从而使得其他气缸可以各自喷射燃料两次。也就是说，ECU 100构造成防止在同一气缸中重复地执行超过在正常时间的允许次数的燃料喷射。
此外，ECU 100构造成在内燃发动机1处于催化器过热预警范围内时将附加喷射的喷射开始正时设定至在压缩上止点之前的90℃A。压缩上止点之前的90℃A是每个气缸中的点火正时被最终计算出的正时，并且是本发明的“预定曲轴角度”的一个示例。也就是说，附加喷射的在正常时间是压缩上止点之前的150℃A至120℃A的喷射开始正时在催化器过热预警范围内延迟至压缩上止点之前的90℃A。
另一方面，ECU 100构造成以预定的时间间隔计算一个周期内的燃料喷射量。该预定的时间间隔为预先设定的时间间隔并且例如是8ms。燃料喷射量通过将增加值加至提供化学计量混合气的基础值来计算。增加值通过加和基础增加值和校正增加值来计算。基础增加值基于内燃发动机1的旋转速度和负载因数等来计算，而校正增加值基于点火正时延迟量等来计算。
ECU 100构造成在每个气缸中在压缩上止点之前的90℃A处计算气缸的点火正时并且计算一个周期内的燃料喷射量。
本文中，在内燃发动机1的运转状态在各个计算正时处相同的情况下，在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量以及在压缩上止点之前的90℃A处计算出的燃料喷射量变成相同值。另一方面，在内燃发动机1的运转状态在各个计算正时处彼此不同的情况下，在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量以及在压缩上止点之前的90℃A处计算出的燃料喷射量变成不同值，这是因为计算出的是与相应的运转状态对应的燃料喷射量。也就是说，由于计算正时不同，因此计算出的燃料喷射量的值在内燃发动机1的运转状态彼此不同时变得彼此不同。
例如，当不需要点火延迟时，对于在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量和在压缩上止点之前的90℃A处计算出的燃料喷射量，因点火延迟而产生的校正增加值为零。另一方面，当需要点火延迟使得在压缩上止点之前的90℃A处计算出的点火正时被延迟时，包括基于点火延迟的校正增加值的燃料喷射量在该时间点(在压缩上止点之前的90℃A处)被计算出。因此，当点火正时被延迟时，根据延迟量增加的燃料喷射量可以立刻被计算出。此后，在需要点火延迟的状态下，在预定时间间隔的控制周期到来时，计算包括基于点火延迟的校正增加值的燃料喷射量。
接下来，参照图4，将给出当在催化器过热预警范围内点火正时被延迟时的控制的一个示例的描述。在下文中，将给出下述情况的描述：在第一气缸#1、第三气缸#3、第四气缸#4和第二气缸#2按此顺序点燃的过程中，点火正时在内燃发动机1的运转状态落入催化器过热预警范围内之后延迟。稍后将描述当喷射燃料时设定燃料喷射量的程序的细节。
首先，在图4中的时间t1，在预定时间间隔(例如8ms)的控制周期到来时计算在一个周期内的燃料喷射量。在此事件中，内燃发动机1的运转状态在正常时间并且另外点火正时不延迟。因此，计算出的燃料喷射量的增加值只是基础增加值并且基于点火延迟的校正增加值为零。
然后，在时间t2(第一气缸#1的压缩上止点之前的300℃A处)，在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量被按期喷射在第一气缸#1中。即，在时间t1计算出的喷射量的燃料被喷射。
此后，在时间t3，当内燃发动机1的运转状态落在催化器过热预警范围内时，在每个气缸中的附加喷射的喷射开始正时延迟。例如，在第一气缸#1中，在正常时间下为时间t4(在压缩上止点之前的150℃A至120℃A处)的附加喷射的喷射开始正时被延迟至时间t7(在压缩上止点之前的90℃A处)。此外，在一个周期内的燃料喷射的允许次数增加一次。内燃发动机1是否在催化器过热预警范围内是基于内燃发动机1的旋转速度和负载因数来判定的。
在时间t5，在预定时间间隔的控制周期到来时计算一个周期内的燃料喷射量。在此事件中，和在时间t1一样，计算出的燃料喷射量的增加值只是基础增加值并且由于点火延迟产生的校正增加值是零。
然后，在时间t6(在第三气缸#3的压缩上止点之前的300℃A出)，在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量被按期喷射在第三气缸#3中。即，在时间t5计算出的喷射量的燃料被喷射。
然后，在时间t7(在第一气缸#1的压缩上止点之前的90℃A处)，第一气缸#1的点火正时被计算出。在此事件中，由于为了转矩下降而需要点火延迟，因此延迟的点火正时被计算出。此外，在一个周期内的燃料喷射量被计算出。在这种情况下计算出的燃料喷射量的增加值除了基础增加值之外还包括由于点火延迟产生的校正增加值。也就是说，当点火正时在压缩上止点之前的90℃A处被延迟时，增加与点火延迟对应的校正增加值的燃料喷射量被计算出。由于附加喷射的喷射开始正时被延迟至压缩上止点之前的90℃A处，因此在时间t7处计算出的燃料喷射量与在时间t2处按期喷射的燃料喷射量之间相差的量(由于点火延迟产生的增加量)被附加地喷射。
此后，在时间t8，点火在第一气缸#1中执行。该点火正时是在时间t7处计算出的点火正时，并且因而是延迟的点火正时。点燃的混合物包含在时间t2处按期喷射的燃料以及在时间t7处附加喷射的燃料。即，在该混合物中的燃料包括由于点火延迟的增加量。
然后，在时间t9，在预定时间间隔的控制周期到来时计算一个周期内的燃料喷射量。在此事件中，由于需要点火延迟，因此计算出的燃料喷射量的增加值除了基础增加值外还包括由于点火延迟产生的校正增加值。即，在每个预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量处于反映由于点火延迟引起的增加量的状态。
然后，在时间t10(在第四气缸#4的压缩上止点之前的300℃A处)，在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量被按期喷射在第四气缸#4中。也就是说，在时间t9处计算出的并且包括由于点火延迟引起的增加量的喷射量的燃料被喷射。
然后，在时间t11(在第三气缸#3的压缩上止点之前的90℃A处)，第三气缸#3的点火正时被计算出。在此事件中，由于需要点火延迟，因此延迟的点火正时被计算出。此外，在一个周期内的燃料喷射量被计算出。在此事件中计算出的燃料喷射量的增加值除了基础增加值外还包括由于点火延迟产生的校正增加值。即，增加了与点火延迟对应的校正增加值的燃料喷射量被计算出。由于附加喷射的喷射开始正时被延迟至在压缩上止点之前的90℃A处，因此在时间t11处计算出的燃料喷射量与在时间t6处按期喷射的燃料喷射量之间相差的量(由于点火延迟增加的量)被附加地喷射。
此后，在时间t12，点火在第三气缸#3中执行。该点火正时是在时间t11处计算出的点火正时，并且因而是延迟的点火正时。点燃的混合物包含在时间t6处按期喷射的燃料以及在时间t11处附加喷射的燃料。即，在该混合物中的燃料包括由于点火延迟而得到的增加量。
然后，在时间t13，在预定时间间隔的控制周期到来时计算在一个周期内的燃料喷射量。在此事件中，由于需要点火延迟，因此和在时间t9一样，计算出的燃料喷射量的增加值除了基础增加值外还包括由于点火延迟而产生的校正增加值。
然后，在时间t14(在第二气缸#2的压缩上止点之前的300℃A处)，在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量被按期喷射在第二气缸#2中。也就是说，在时间t13处计算出的并且包括由于点火延迟而产生的增加量的喷射量的燃料被喷射。
然后，在时间t15(在第四气缸#4的压缩上止点之前的90℃A处)，计算第四气缸#4的点火正时。在此事件中，由于需要点火延迟，因此延迟的点火正时被计算出。此外，在一个周期内的燃料喷射量被计算出。在此事件中计算出的燃料喷射量的增加值除了基础增加值外还包括由于点火延迟而引起的校正增加值。此处，在第四气缸#4中，因为由于点火延迟引起的增加量在时间t10处的按期喷射时被喷射，不执行附加喷射。
此后，在时间t16，点火在第四气缸#4中执行。该点火正时是在时间t15处计算出的点火正时，并且因而是延迟的点火正时。点燃的混合物包含在时间t10处按期喷射的燃料(包括由于点火延迟引起的增加量的燃料)。
然后，在时间t17(在第二气缸#2的压缩上止点之前的90℃A处)，计算第二气缸#2的点火正时。在此事件中，由于需要点火延迟，因此延迟的点火正时被计算出。此外，在一个周期内的燃料喷射量被计算出。在此事件中计算出的燃料喷射量的增加值除了基础增加值外还包括由于点火延迟产生的校正增加值。此时，在第二气缸#2中，因为由于点火延迟产生的增加量在时间t14处的按期喷射时被喷射，因此不执行附加喷射。
此后，在时间t18，点火在第二气缸#2中执行。该点火正时是在时间t17处计算出的点火正时，并且因而是延迟的点火正时。点燃的混合物包含在时间t14处按期喷射的燃料(包括由于点火延迟产生的增加量的燃料)。
接下来，参照图5，将给出通过该实施方式的ECU 100设定燃料喷射量的程序的一个示例的描述。如上所述，该实施方式的ECU 100构造成以预定的时间间隔(例如，8ms)计算在一个周期内的燃料喷射量并且构造成在每个气缸中的压缩上止点之前的90℃A处计算在一个周期内的燃料喷射量。在内燃发动机1的运转状态处于催化器过热预警范围内时重复地执行下面的流程。通过ECU 100来执行下面的步骤。
首先，在图5中的步骤S1处，判定是否为执行燃料喷射的正时。例如，当曲轴角度为每个气缸的压缩上止点之前的300℃A或90℃A时，判定为执行燃料喷射的正时。如果为执行燃料喷射的正时，则流程进行至步骤S2，而如果不是执行燃料喷射的正时，则流程进行至RETURN(返回)。
然后，在步骤S2处，选出以预定的时间间隔(例如，8ms)计算出的燃料喷射量以及在压缩上止点之前的90℃A处计算出的燃料喷射量中的较大的一者。如果在步骤S1处为压缩上止点之前的90℃A，则选择在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量以及在该时间点(压缩上止点之前的90℃A处)计算出的燃料喷射量中的较大的一者。另一方面，如果在步骤S1处为压缩上止点之前的300℃A，则选择在预定的时间间隔处计算出的燃料喷射量以及在另一气缸的压缩上止点之前的90℃A处计算出的燃料喷射量中的较大的一者。
例如，当为第四气缸#4的压缩上止点之前的90℃A(在图4中的时间t15)时，选出在预定的时间间隔处(时间t13)计算出的燃料喷射量和在该时间点(时间t15)计算出的燃料喷射量中的较大的一者。另一方面，当为第四气缸#4的压缩上止点之前的300℃A(时间t10)时，选出在预定的时间间隔处(时间t9)计算出的燃料喷射量和在第一气缸#1的压缩上止点之前的90℃A处(时间t7)计算出的燃料喷射量中的较大的一者。
然后，在步骤S3处，判定是否为附加喷射。例如，当曲轴角度为压缩上止点之前的90℃A时，判定为附加喷射。如果不是附加喷射，即，如果是按期喷射，则流程进行至步骤S4，而如果是附加喷射，则流程进行至步骤S5。
然后，在步骤S4处，喷射器16通过ECU 100控制成使得执行按期喷射(例如，图4中的时间t6、时间t10和时间t14)。具体地，在步骤S2处选择的燃料喷射量的燃料被喷射。之后，流程进行至返回步骤。
另一方面，在附加喷射的情况下(步骤S3：是)，在步骤S5处判定在按期喷射时是否包括了由于点火延迟产生的增加量。例如，当在步骤S2处选择的燃料喷射量大于在按期喷射时的燃料喷射量时，判定在按期喷射时不包括由于点火延迟而产生的增加量。如果在按期喷射时不包括由于点火延迟而产生的增加量，则流程进行至步骤S6，而如果在按期喷射时包括了由于点火延迟而产生的增加量，则流程进行至步骤S7。
然后，在步骤S6处，喷射器16通过ECU 100控制成使得由于点火延迟而产生的增加量被附加地喷射(例如，图4中的时间t7和时间t11)。由于点火延迟而产生的增加量为在步骤S2处选择的燃料喷射量与按期喷射时的燃料喷射量之间相差的量。之后，流程进行至返回步骤。
在步骤S7处，不执行附加喷射(例如，图4中的时间t15和时间t17)。之后，流程进行至返回步骤。
如上所述，在该实施方式中，控制装置构造成在压缩上止点之前的90℃A处计算点火正时，在预定的时间间隔处计算燃料喷射量，并且在压缩上止点之前的90℃A处计算燃料喷射量。控制装置还构造成：在于预定时间间隔处计算出的喷射量的燃料被按期喷射之后，当在压缩上止点之前的90℃A处计算出的燃料喷射量由于点火正时的延迟而增加同时内燃发动机1的运转状态处于催化器过热预警范围内时，增加量的燃料在点火之前被附加地喷射。
通过该构造，由于在压缩上止点之前的90℃A处计算点火正时和燃料喷射量，因此当点火正时被延迟时，根据延迟量而增加的喷射量可以被计算出。也就是说，在点火正时被最后确定之后，可以计算考虑点火正时的延迟量的燃料喷射量。然后，在点火之前仅附加地喷射相对于按期喷射时喷射的燃料增加的量，使得可以提早执行点火正时的延迟，同时抑制三效催化器31的过热。也就是说，不用等到由于点火延迟而增加的量被反映在于预定的时间间隔处计算出的用于按期喷射的喷射量上，当需要点火正时的延迟时，由于点火延迟增加的量可以被附加地喷射，使得点火延迟可以被提早执行。
在该实施方式中，当内燃发动机1的运转状态处于催化器过热预警范围内时，燃料喷射的允许次数增加从而使得即使在内燃发动机1的旋转速度较高(例如，3600rpm或更大)时，仍能够执行附加喷射。
在该实施方式中，当内燃发动机1的运转状态处于催化器过热预警范围内时，附加喷射的正时被延迟至压缩上止点之前的90℃A，使得当在压缩上止点之前的90℃A处计算出的点火正时被延迟并且根据延迟量的喷射量被计算出时，由于延迟而增加的量可以被附加地喷射。
在该实施方式中，当在预定的时间间隔处计算出的喷射量包括由于点火正时延迟而增加的量时，包括增加量的燃料被按期喷射并且不执行附加喷射，从而抑制喷射次数的增加。
在该实施方式中，在增加燃料喷射的允许次数之后，当上次同一气缸的喷射次数大于正常时间的允许次数时允许次数返回至初始值。因此，可以防止超过正常时间的允许次数的燃料喷射在同一气缸中被重复地执行。这使得可以抑制喷射器16的控制装置(EDU)的过热。
此时公开的实施方式在所有方面作为示例并且绝不是用于限制性解释的基础。因此，本发明的技术范围不应仅通过上述实施方式来解读而是基于权利要求的描述来限定。此外，本发明的技术范围包括在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化。
例如，在该实施方式中，示出了设置有将燃料直接喷射到燃烧室14中的喷射器16的示例。然而，本发明不限于此。除将燃料直接喷射到燃烧室中的喷射器之外，还可以设置执行端口喷射的喷射器。
在该实施方式中，示出了内燃发动机1是直列四缸汽油发动机的示例。然而，本发明不限于此。内燃发动机可以具有任何数目的气缸，并且可以是V型发动机或水平对置发动机。另外，内燃发动机的燃料可以是不同于汽油的其他燃料。
在该实施方式中，在压缩上止点之前的90℃A被示出为预定曲轴角度的一个示例。然而，本发明不限于此。预定曲轴角度可以是不同于压缩上止点之前的90℃A的其他值。
在该实施方式中，8ms被示出为预定时间间隔的一个示例。然而，本发明不限于此。预定时间间隔可以是其他值，比如16ms。
在该实施方式中，示出了按期喷射在压缩上止点之前的300℃A处执行的示例。然而，本发明不限于此。按期喷射可以在不同于压缩上止点之前的300℃A处的其他正时执行。
在该实施方式中，示出了基于内燃发动机1的旋转速度和负载因数来判定是否处于催化器过热预警范围内的示例。然而，本发明不限于此。可以基于诸如排气温度之类的其他参数来判定是否处于催化器过热预警范围内。
本发明能够适用于内燃发动机的控制装置，该控制装置对构造成延迟点火正时以执行转矩减小等的内燃发动机进行控制。

Claims (6)

1.一种用于内燃发动机的控制装置，所述内燃发动机包括：将燃料直接喷射到燃烧室中的燃料喷射阀；设置在所述燃烧室中的点火装置；以及设置在排气通路中的催化器，并且，所述内燃发动机除能够执行按期喷射之外还能够执行附加喷射，所述控制装置的特征在于包括：
电子控制单元，所述电子控制单元构造成：
i)在压缩上止点之前的预定曲轴角度处计算点火正时；
ii)在预定时间间隔处计算燃料的喷射量并且在所述预定曲轴角度处计算燃料的喷射量；以及
iii)控制所述燃料喷射阀使得：在按期喷射了在所述预定时间间隔处计算出的所述喷射量的燃料之后，当在所述预定曲轴角度处计算出的所述喷射量由于计算出的所述点火正时的延迟而增加时，所述燃料喷射阀在点火之前以增加量附加地喷射燃料。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述电子控制单元构造成：
i)设定在一个周期内的燃料的喷射次数的上限；以及
ii)在当所述点火正时被延迟时所述喷射量增加的情况下，当所述内燃发动机的运转状态处于催化器过热预警范围内时，增加所述喷射次数的上限。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其中，
所述电子控制单元构造成：在当所述点火正时被延迟时所述喷射量增加的情况下，当所述内燃发动机的运转状态处于催化器过热预警范围内时，将附加喷射的正时设定至所述预定曲轴角度处。
4.根据权利要求2所述的控制装置，其中，
所述电子控制单元构造成：在当所述点火正时被延迟时所述喷射量增加的情况下，当所述内燃发动机的运转状态处于催化器过热预警范围内时，将附加喷射的正时设定至所述预定曲轴角度处。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的控制装置，其中，所述电子控制单元构造成：在于所述预定时间间隔处计算出的所述喷射量中包括由于所述点火正时的延迟而产生的所述增加量时，按期喷射包括所述增加量的燃料并且不执行附加喷射。
6.根据权利要求2-4中任一项所述的控制装置，其中，基于负载因数和旋转速度确定所述催化器过热预警范围。
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