CN106523169B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机的控制装置，在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换时，使向缸内填充的空气量迅速接近理想燃烧运转下的要求空气量。在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换、且需要减少空气量Gair时，打开WGV48。在与此相伴的应答延迟期间τD'，控制排气可变气门机构30，以设定以排气上止点为结束点的开阀期间EX1和开阀期间EX2，且使开阀期间EX2与在排气上止点打开的进气门26的开阀期间IN重叠。在应答延迟期间τD'，控制燃料喷射阀20以喷射在理想要求空气量Gair_req下实现理论空燃比所需的燃料量。在应答延迟期间τD'，控制排气门28的作用角EX2以使空气量Gair接近要求空气量Gair_req。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，尤其涉及适合作为对在使用理论空燃比的理想燃烧运转与使用比理论空燃比大的稀空燃比的稀燃烧运转之间进行运转模式的切换的内燃机进行控制的装置的内燃机的控制装置。
背景技术
专利文献1公开了一种在理想燃烧运转与稀燃烧运转之间进行运转模式的切换的内燃机的控制装置。在该控制装置中，在从稀燃烧运转向理想燃烧运转切换的情况下在实际进气量与理想燃烧运转下的要求进气量的偏差为预定的阈值以上的期间中，喷射与实际进气量相应的量的燃料以获得理论空燃比，并且为了抑制与运转模式的切换相伴的转矩阶差的产生而进行点火正时正时的延迟。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-209903号公报
专利文献2：日本特开2009-174432号公报
专利文献3：日本特开2005-351145号公报
发明内容
发明要解决的问题
已知有通过调整废气旁通阀的开度能够调整增压压的内燃机，该内燃机具备涡轮增压器和开闭排气旁通通路的废气旁通阀，所述排气旁通通路绕过涡轮增压器的涡轮。根据具有这样的结构的内燃机，可以通过关闭废气旁通阀来提高增压压。以下是在由涡轮增压器进行增压的增压区域实施稀燃烧运转的状况下从稀燃烧运转向理想燃烧运转切换运转模式的情况下所设想的问题。在此，将在增压区域所进行的稀燃烧运转称为“增压稀燃烧运转”。
为了在理论空燃比下产生与比理论空燃比大的稀空燃比下所产生的转矩相同的转矩所必需的空气量，比在使用该稀空燃比的情况下所必需的量少。因此，在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换运转模式的情况下，为了抑制转矩阶差，除了一部分的情况以外，需要伴随运转模式的切换减少空气量。并且，在该技术方案下的切换中，为了减少空气量，需要打开废气旁通阀。这是因为在打开废气旁通阀时，增压压(压缩机的出口压)下降，作为其结果，因进气口压下降而缸内的空气量减少。然而，即使打开废气旁通阀，直至进气口压下降至为了使缸内的空气量变成切换后的理想燃烧运转下的要求空气量所需的值(要求进气口压)也需要时间。因此，在上述技术方案下的切换时，在伴随打开废气旁通阀而进气口压下降的进气口压下降期间中，缸内的空气量相对于要求空气量过剩。
在对上述这样的从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换应用了上述的专利文献1所记载的技术手段的情况下，在上述进气口压下降期间中，喷射与实际空气量相应的量的燃料以获得切换后的要求空燃比即理论空燃比。其结果，导致燃料经济性恶化。另外，专利文献1所记载的技术手段为了抑制转矩阶差，需要很大程度地依赖于点火正时的延迟。因此，在这一点上也会产生燃料经济性恶化，并且也会产生燃烧的恶化以及与此相伴的转矩变动。
另一方面，为了避免执行上述的点火正时的延迟，也可考虑：使进气口压下降期间中的燃料喷射量为能够在实际空气量下实现目标转矩的量。然而，若使用该技术手段，则进气口压下降期间中的空燃比会伴随着空气量的减少而向理论空燃比逐渐变化。从缸内排出的NOx排出量在比理论空燃比稍稀的空燃比域变多。因此，若使用该技术手段，则存在如下问题：因在空燃比的变化的过程中进行使用上述空燃比域的燃烧，NOx排出量增加。
根据以上所述，关于从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换，在满足转矩阶差的抑制、点火正时的延迟的避免(或至少抑制)以及NOx排出量的抑制这三个要求上的本质的问题是，由于与废气旁通阀的开放相伴的进气口压的应答延迟缸内的空气量未能迅速地接近要求空气量。
本发明是为解决上述那样的问题而做出的，其目的在于，提供一种内燃机的控制装置，以在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换时，使向缸内填充的空气的量迅速接近理想燃烧运转下的要求空气量。
用于解决问题的技术方案
本发明的内燃机的控制装置控制如下内燃机，所述内燃机具备：燃料喷射阀，其向内燃机供给燃料；涡轮增压器，其具备配置于进气通路的压缩机和配置于排气通路的涡轮；废气旁通阀，其对绕过所述涡轮的排气旁通通路进行开闭；进气口，其构成所述进气通路的一部分；排气口，其构成所述排气通路的一部分；以及气门装置，其对开闭所述进气口的进气门和开闭所述排气口的排气门进行驱动。其中，相对于一个汽缸具备一个或多个所述排气门。所述气门装置包括排气可变气门机构。所述排气可变气门机构能够设定第一开阀期间和第二开阀期间作为所述一个或多个排气门的开阀期间，且，能够变更所述第二开阀期间中的所述一个或全部的排气门的开阀特性，所述第一开阀期间是包括排气行程且以排气上止点为结束点的开阀期间，所述第二开阀期间是在接着该排气行程的进气行程中所述一个或多个排气门中的一个或全部开闭的开阀期间。所述控制装置具备废气旁通阀控制单元、排气门控制单元以及燃料喷射控制单元。废气旁通阀控制单元，在从增压稀燃烧运转向以理论空燃比进行燃烧的理想燃烧运转切换运转模式的情况下，且在切换后的所述理想燃烧运转下的要求空气量比切换前的所述增压稀燃烧运转下的要求空气量少的情况下，打开所述废气旁通阀，所述增压稀燃烧运转，是伴随由所述涡轮增压器实现的进气的增压而以比理论空燃比大的稀空燃比进行燃烧的运转。排气门控制单元，在伴随由所述废气旁通阀控制单元打开所述废气旁通阀而进气口压下降的进气口压下降期间中，控制所述排气可变气门机构，以设定所述第一开阀期间和所述第二开阀期间，且使所述第二开阀期间的至少一部分与在排气上止点以后的进气行程中打开的所述进气门的开阀期间重叠。燃料喷射控制单元，在所述进气口压下降期间中，控制所述燃料喷射阀，以喷射在所述运转模式的切换后的所述理想燃烧运转所要求的要求空气量下为实现理论空燃比所需的量的燃料。所述排气门控制单元，在所述进气口压下降期间中，控制在所述第二开阀期间中开闭的所述一个或全部的排气门的开阀特性，以使向缸内填充的空气的量接近所述要求空气量。
发明的效果
根据本发明，在需要减少缸内的空气量时进行从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换的情况下，在进气口压下降期间中，控制排气可变气门机构，以设定以排气上止点为结束点的第一开阀期间和排气门在进气行程中开闭的第二开阀期间，且使第二开阀期间的至少一部分与在排气上止点以后的进气行程中打开的进气门的开阀期间重叠。而且，在该进气口压下降期间中，控制在第二开阀期间开闭的排气门的开阀特性以使向缸内填充的空气的量接近在切换后的理想燃烧运转中所要求的要求空气量。由此，能够抑制在排气上止点附近的从进气口经由燃烧室的向排气口的气体(新气或混合气)的通气，并能够通过利用进气行程中的EGR气体的流入来使向缸内填充的空气的量迅速接近上述要求空气量。其结果，能够使运转模式迅速地从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换。
附图说明
图1是概略性地说明本发明的实施方式1的内燃机的系统结构的图。
图2是表示图1所示的排气可变气门机构的概略结构的图。
图3是表示NOx排出量与空燃比(A/F)的关系的图。
图4是表示进行理想燃烧运转和稀燃烧运转的内燃机的运转区域的图。
图5是表示节气门开度以及WGV开度与要求空气量Gair_req的关系的图。
图6是用于说明从在增压区域所进行的稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换时的问题的时序图。
图7是用于说明在本发明的实施方式1中从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换时所使用的排气门的两次打开控制的概要的图。
图8是表示伴随着排气门的两次打开控制而执行的从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换时的动作的时序图。
图9是在本发明的实施方式1中所执行的例程的流程图。
图10是用于说明CA50反馈控制的概要的图。
图11表示伴随着图9所示的例程的处理的执行而进行了从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换的情况下的动作的一例的时序图。
图12是表示本发明的实施方式2中的排气可变气门机构的概略结构的图。
图13是用于说明图12所示的排气可变气门机构所具有的两个驱动模式的图。
图14是用于说明在本发明的实施方式2中从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换时所使用的排气门的两次打开控制的概要的图。
具体实施方式
实施方式1.
首先，参照图1～图11，对本发明的实施方式1进行说明。
[实施方式1的系统的结构]
(系统整体的结构)
图1是用于概略性地说明本发明的实施方式1的内燃机10的系统结构的图。图1所示的内燃机10是火花点火式发动机(作为一例，汽油机)，搭载于车辆作为其动力源。内燃机10虽然此处作为一例是直列4汽缸型发动机，但作为本发明的对象的内燃机的汽缸数以及汽缸配置没有特别限定。
在内燃机10的各汽缸内，配置有在缸内往复移动的活塞12。由活塞12和汽缸盖10a所围成的空间为燃烧室14。在燃烧室14，连通有进气通路16的进气口16a和排气通路18的排气口18a。各汽缸具备直接向燃烧室14内喷射燃料的燃料喷射阀20和用于对燃烧室14内的混合气进行点火的火花塞22。作为向燃烧室14内供给燃料的燃料喷射阀，也可以代替燃料喷射阀20，或者与燃料喷射阀20一同使用向各进气口16a喷射燃料的燃料喷射阀。另外，各汽缸配置有用于检测缸内压的缸内压传感器24。
进气口16a由进气门26开闭，排气口18a由排气门28开闭。作为一例，内燃机10在各汽缸具备两个进气门26和两个排气门28。内燃机10具备用于开闭驱动进气门26和排气门28的气门装置。该气门装置包括：对进气门26进行开闭驱动的进气气门机构29和能够变更排气门28的开阀特性的排气可变气门机构30。关于排气可变气门机构30的具体的结构，参照图2在后面叙述。
在进气通路16的入口附近设置有空气滤清器32。在空气滤清器32设置有空气流量传感器34，该空气流量传感器34输出与进气通路16所引入的空气的流量相应的信号。在比空气滤清器32靠下游侧的进气通路16，为了对吸入空气进行增压配置有涡轮增压器36的压缩机36a。涡轮增压器36在排气通路18具备涡轮36b，该涡轮36b利用排出气体的排气能量来工作。压缩机36a，经由连结轴36c而与涡轮36b连结成一体，利用向涡轮36b输入的排出气体的排气能量而被旋转驱动。
在比压缩机36a靠下游侧的进气通路16，配置有开闭进气通路16的电子控制式的节气门38。比节气门38靠下游侧的进气通路16由向各汽缸分配吸入空气的进气歧管16b构成。在进气歧管16b的集合部(稳压箱)，配置有用于冷却被压缩机36a压缩了的吸入空气的空气冷却器40。在进气通路16中的压缩机36a与节气门38之间，配置有用于检测增压压(压缩机36a的出口压)的第一进气压力传感器42。另外，在进气歧管16b，配置有用于检测进气歧管压(进气口压)Pim的第二进气压力传感器44。
在排气通路18，连接有绕过涡轮36b的排气旁通通路46。在排气旁通通路46，配置有废气旁通阀(WGV)48作为开闭排气旁通通路46的旁通阀。WGV48的一例是电动式的，其构成为能够在预定的开度控制范围内调整成任意的开度。通过变更WGV48的开度，能够调整涡轮36b所回收的排气能量从而调整压缩机36a的驱动力。
另外，在比涡轮36b靠上游侧的排气通路18，配置有空燃比传感器50，该空燃比传感器50输出相对于排出气体的空燃比呈线性变化的信号。在比空燃比传感器50靠下游侧的排气通路18，配置有用于净化排出气体的排气净化装置。具体而言，作为一例，从排出气体的上游侧依次具备三元催化剂52和NSR催化剂(吸藏还原型NOx催化剂)54。
另外，本实施方式的系统具有用于检测搭载有内燃机10的车辆的加速器踏板的踩踏量(加速器开度)的加速器位置传感器56以及用于检测曲轴角度和发动机转速的曲轴角传感器58。除了这些传感器以外，在本系统也设置有其他的未图示的各种各样的传感器。
图1所示的系统具备电子控制单元(ECU)60。ECU60电连接有上述的各种传感器以及致动器。ECU60是进行图1所示的系统整体的控制的单元，以包括CPU和存储器的计算机为主体而构成。存储器存储有用于控制内燃机10的各种控制程序以及映射等。ECU60执行这些控制程序，基于来自这些传感器的信号来驱动这些致动器，由此控制内燃机10的运转。
(实施方式1的排气可变气门机构的结构)
图2是表示图1所示的排气可变气门机构30的概略结构的图。排气可变气门机构30是用电磁力驱动排气门28的类型的公知的机构。排气可变气门机构30具备：固定于排气门28的阀轴的电枢62和以使电枢62介于其间的状态相距预定距离而配置的一对电磁铁64及66。该预定距离相当于排气门28的最大提升量(一次的提升动作中的提升量的峰值)。
一对电磁铁64及66与电气驱动单元(EDU)68电连接。EDU68基于来自ECU60的指令，来控制电磁铁64及66的通电。另外，排气门28通过一对弹簧70及72而分别被向开阀方向以及闭阀方向施力。上述弹簧70以及72的弹力被调整为，在未进行电磁铁64及66的通电的状态下，能够使电枢62位于电磁铁64及66的大致中央。
根据具有上述结构的排气可变气门机构30，通过控制一对电磁铁64及66的通电，能够使电枢62在电磁铁64与电磁铁66之间往复移动，由此，能够开闭驱动排气门28。更具体而言，通过使电磁铁66为非通电并同时进行电磁铁64的通电，能够关闭排气门28，通过保持电磁铁64的通电能够维持闭阀状态。另一方面，通过使电磁铁64为非通电并同时进行电磁铁66的通电，能够打开排气门28，且通过保持电磁铁66的通电能够维持开阀状态。因此，通过任意地控制通电，能够将排气门28的打开时间以及关闭时间各自控制成任意的定时。作为其结果，能够连续地且自由地控制作用角(开阀期间的长短)，另外，可以将1燃烧循环中的排气门28的开阀期间设定成任意的次数。若进一步补充，则由排气可变气门机构30实现的排气门28的开阀特性的变更，例如是上述实施形态中的打开时间及关闭时间的一方或双方的变更以及与此伴随的作用角的变更中的至少一个。
[实施方式1的控制]
(理想燃烧运转与稀燃烧运转)
本实施方式的内燃机10，能够通过ECU60的控制而在理想燃烧运转与稀燃烧运转之间切换运转模式。此处所说的“理想燃烧运转”是指一边将混合气的空燃比控制成理论空燃比一边进行的运转。另一方面，“稀燃烧运转”是指一边将混合气的空燃比控制成比理论空燃比大的稀空燃比一边进行的运转。
图3是表示NOx排出量与空燃比(A/F)的关系的图。如图3所示,从燃烧室14排出的NOx的排出量具有如下特性：在比理论空燃比稍大的空燃比(16左右)处存在峰值，超过于此则随着空燃比变大而减少。因此，上述稀燃烧运转中的目标空燃比被设定成如图3中所示NOx排出量充分地变小的水平的值(即，比NOx排出量相对地变多的空燃比范围(16～20附近)内的值大的值)。只不过，作为本发明的控制对象的稀空燃比只要是比理论空燃比大的稀空燃比即可，不一定限定成与上述设定相伴的稀空燃比。
图4表示进行理想燃烧运转和稀燃烧运转的内燃机10的运转区域。内燃机10的运转区域能够在以发动机转矩和发动机转速为轴的二维平面上确定。在本实施方式中，作为一例，如图4所示，低负荷低旋转侧的运转区域被设为进行稀燃烧运转的稀燃烧区域。该稀燃烧区域以外的运转区域被设为进行理想燃烧运转的理想燃烧区域。除了执行浓脉冲时等例外的状况以外，内燃机10的运转模式基于如图4所示设定的运转区域而确定。
理想燃烧区域和稀燃烧区域分别区分为自然进气区域和增压区域。在本说明书中，将进气歧管压Pim成为比大气压稍低的基准压以下的区域称为自然进气区域，将通过涡轮增压器36的增压而使进气歧管压Pim变成比上述基准压高的区域称为增压区域。此外，该基准压是与在将内燃机10作为自然进气内燃机的情况下节气门全开时可获得的进气歧管压Pim相当的压力值。
在本实施方式中，根据加速器开度来决定目标发动机输出，根据所决定的目标发动机输出来决定目标转矩和目标发动机转速。由目标转矩和目标发动机转速所确定的动作点是内燃机10的目标动作点，根据目标动作点位于哪个运转区域、或者目标动作点沿着怎样的路径移动来决定内燃机10的运转模式。
(发动机转矩控制)
在本实施方式的系统中作为前提所使用的发动机转矩控制如下所述。即，在按上述顺序基于加速器开度来决定目标转矩时，算出为了在当前的运转模式下的目标空燃比下实现目标转矩所需的要求空气量(向缸内填充的空气(新气)的量Gair的要求值)Gair_req。空气量(实际空气量)Gair的计算可以使用公知的空气模型来进行。点火正时基本上控制成与空燃比相应的MBT点火正时。
在内燃机10的情况下，空气量Gair可以使用节气门38和WGV48来调整。图5是表示节气门开度以及WGV开度与要求空气量Gair_req的关系的图。如图5所示，在要求空气量Gair_req少的区域，在WGV48以开度控制范围内的最大开度打开了的状态下，通过调整节气门38的开度来控制空气量Gair以获得要求空气量Gair_req。具体而言，要求空气量Gair_req越多，则节气门开度被控制成越大。
在要求了比在WGV开度为最大开度时使节气门开度为全开开度所能获得的空气量GairX多的空气量Gair_req的情况下，在使节气门开度为全开的状态下通过调整WGV的开度来控制进气歧管压Pim。具体而言，要求空气量Gair_req越多，则WGV开度被控制成越小。作为其结果，空气量Gair被控制为能够获得要求空气量Gair_req。此外，若目标空燃比在理论空燃比与稀空燃比之间变化，则在同一WGV开度下涡轮36b所回收的排气能量变化。因此，WGV开度与进气歧管压Pim的关系变化。因此，图5所示的关系按每个运转模式准备。
(从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换时的问题)
图6是用于说明从在增压区域所进行的稀燃烧运转(以下，仅称为“增压稀燃烧运转”)向理想燃烧运转的运转模式的切换时的问题的时序图。作为进行增压稀燃烧运转的运转区域，相当于图4所示的稀燃烧区域中的高负荷侧的区域(增压区域)。此外，图6所示的转矩控制技术手段是为了与本实施方式的技术手段进行比较而参照的公知的技术手段。另外，图6示出在运转模式的切换前后目标转矩未变化的情况下的动作来作为一例。
为了在理论空燃比下产生与稀燃烧运转时产生的转矩相同的转矩所需的空气量Gair，比该稀燃烧运转时所需的量少。因此，在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换的情况下，除了一部分的情况以外，为了抑制转矩阶差，需要伴随运转模式的切换减少空气量Gair。此外，作为此处所说的一部分的情况，例如，是从利用稀燃烧运转的自然进气区域内的产生低转矩的状态要求了利用理想燃烧运转的增压区域内的高转矩的情况。
为了在需要减少空气量Gair的状况下迅速地进行从稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换，需要使空气量(实际空气量)Gair迅速地减少至切换后的理想燃烧运转下的要求空气量Gair_req。只要是从利用自然进气区域的稀燃烧运转起的切换，就能够通过调整节气门38的开度来以高响应性使空气量Gair降低。与此相对，在增压区域，通过关闭WGV48提高增压压来提高进气歧管压Pim，由此，确保了比利用自然进气区域时所需的量多的要求空气量Gair_req。因此，在从增压稀燃烧运转向理想燃烧切换的情况下，应该减少的空气量Gair变多。并且，在该情况下，作为减少空气量Gair的动作，调整节气门38的开度的同时伴随有WGV48的开放。通过WGV48的开放增压压和进气歧管压Pim下降直至实际空气量Gair减少是需要时间的。因此，在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换时，实际进气歧管压Pim下降至理想燃烧运转下的要求进气歧管压(要求进气口压)Pim_req所需要的应答延迟期间(相当于本发明中的“进气口压下降期间”)τD变长，在该应答延迟期间τD中，实际空气量Gair相对于要求空气量Gair_req过剩。此外，切换前后的空燃比的差越大则应该减少的空气量Gair越多，因而此时应答延迟期间τD变得越长。
若尽管存在上述的应答延迟期间τD，仍响应运转模式的切换的要求立即使空燃比向理论空燃比切换，则如图6中作为燃烧循环CYL2的发动机转矩用虚线所示的那样，会产生比目标转矩高的发动机转矩，导致产生转矩阶差。为了避免该转矩阶差，也可考虑采用如下技术手段：将应答延迟期间τD中的燃料喷射量设定为在实际空气量Gair下满足目标转矩。然而，若使用该技术手段，则应答延迟期间τD中的空燃比就会随着实际空气量Gair的减少而从切换前的稀燃烧运转下的目标空燃比向理论空燃比缓缓变化。在内燃机10中，在该变化的过程中，进行使用NOx排出量多的空燃比域的燃烧。这与来自各汽缸的NOx排出量的增加有关。
另一方面，根据图6所示的公知的技术手段，在进行稀燃烧运转的燃烧循环CYL1中检测到向理想燃烧运转的切换要求时，在来得及进行燃料喷射量的切换的最近的汽缸燃烧循环即燃烧循环CYL2中，空燃比被迅速地切换成理论空燃比。在此基础上，为了在燃烧循环CYL2中不产生过剩的转矩(参照图6中的虚线)，执行点火正时的延迟。执行点火正时的延迟直至到达可获得与要求空气量Gair_req相当的实际空气量Gair的燃烧循环CYLn。根据该技术手段，虽然能够通过立即切换空燃比来避免NOx排出量的增加，但需要喷射与应答延迟期间τD中的实际空气量Gair相应的量的燃料以获得切换后的目标空燃比即理论空燃比，因而会导致燃料经济性恶化。另外，为了抑制转矩阶差需要很大程度地依赖于点火正时的延迟，所以导致燃料经济性的恶化、及燃烧的恶化以及与此相伴的转矩变动产生。
与从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换相关的本质的问题在于，若只打开WGV48不能使实际空气量Gair迅速地变化至理想燃烧运转下的要求空气量Gair_req。并且，在图6所示的公知的技术手段中，由于使用控制性优异的点火正时的控制来抑制由吸入空气的应答延迟引起的发动机转矩的增加，所以导致燃烧恶化等。因此可以说，只要在输出了切换的要求时能够使空气量Gair迅速地减少，就不必依赖于点火正时的延迟。更具体而言，能够避免点火正时的延迟，或者至少能够减少延迟量。另外，能够减少执行点火正时的延迟的循环的次数。
(实施方式1的控制的概要)
根据内燃机10所具备的排气可变气门机构30，如上所述，能够使排气门28的作用角以高的自由度进行变更，另外，也能够将1燃烧循环中的排气门28的开阀期间以任意的次数进行设定。于是，在本实施方式中，在伴随从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换而产生的进气歧管压Pim的应答延迟期间τD中，为了迅速地减少空气量Gair而利用排气可变气门机构30来执行排气门28的两次打开控制。以下，参照图7，更详细地对排气门28的开阀特性的控制进行说明。
图7是用于说明在本发明的实施方式1中从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换时所使用的排气门28的两次打开控制的概要的图。在本实施方式中的排气门28的两次打开控制中，连续的排气行程以及进气行程中的排气门28的动作如下面所述。即，如图7所示，排气门28的第一次的开闭动作是用于将缸内的排出气体向排气通路18排出的通常的开闭动作，排气门28在膨胀行程中的打开时间EVO1打开后，在设定于排气上止点(TDC)的关闭时间EVC1被关闭。将该开闭动作的开阀期间(作用角)称为EX1。
在图7所示的例子中，进气门26在设为与EVC1相同的排气上止点的打开时间IVO被打开后，在进气行程中被关闭。只不过，进行排气门28的两次打开控制时的进气门26的关闭时间IVC并非必须在进气行程中，也可以在压缩行程中。
排气门28的第二次的开闭动作是在接着该排气行程的进气行程中的进气门26的开阀期间IN中执行。在这样的技术方案中排气门28在1燃烧循环中被两次开闭驱动。在此，将设于进气门26的开阀期间IN中的排气门28的打开时间以及关闭时间分别称为EVO2以及EVC2，将该开阀期间(作用角)称为EX2。此外，排气行程是从膨胀下止点到排气上止点为止的曲轴角期间，进气行程是从排气上止点到进气下止点为止的曲轴角期间。即，排气上止点是排气行程的结束点也是进气行程的开始点。此外，在本实施方式中，使相对于同一汽缸配置的两个排气门28的双方在开阀期间EX1以及开阀期间EX2开闭。
根据图7所示的进气门26和排气门28的阀定时，在第一次的排气门28的开阀期间EX1与进气门26的开阀期间IN之间未设有阀重叠期间OL1。由此，在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换中，能够防止在排气上止点附近进气(新气)经由燃烧室14从进气口16a朝向排气口18a通气。由此，能够抑制因通气引起的缸内的空气量Gair的偏差，进而抑制排气排放的恶化。此外，在与本实施方式的内燃机10不同、具备向进气口16a喷射燃料的燃料喷射阀的情况下，作为通气对象的气体为空气与燃料的混合气。即使在该通气的情况下，通过上述控制，也能够抑制因通气引起的空气量Gair的偏差，进而抑制通气对排气系的坏影响。
另外，根据图7所示的阀定时，在第二次的排气门28的开阀期间EX2与进气门26的开阀期间IN之间设有阀重叠期间OL2。若在使活塞12移位以扩大缸内容积的期间即进气行程中设有这样的阀重叠期间OL2，则不仅从进气口16a向缸内流入空气(新气)，也从排气口18a向缸内流入排出气体作为EGR气体。更具体而言，在未设有开阀期间EX2的情况下，在进气行程中流入缸内的气体只有空气。与此相对，通过以在与开阀期间IN之间具有阀重叠期间OL2的实施方式设置开阀期间EX2，由此能够以与EGR气体的流入量相应的程度抑制空气向缸内的流入。因此，与未设有开阀期间EX2的情况相比，能够减少向缸内填充的空气的量Gair。并且，通过增减排气门28的作用角EX2，能够调整向缸内填充的EGR气体的量Gegr，作为其结果，能够调整空气量Gair。另外，在图7所示的阀定时的一例中，通过在固定了关闭时间EVC2的状态下调整打开时间EVO2，从而增减排气门28的作用角EX2。
图8是表示伴随上述的排气门28的两次打开控制而执行的从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换时的动作的时序图。此外，图8示出了在运转模式的切换前后目标转矩没有变化的情况下的动作来作为一例。
与排气门28的两次打开控制相伴的本实施方式的控制以如下所述的技术方案来执行。即，在燃烧循环CYL1中检测到从增压稀燃烧运转向理想燃烧的切换要求的情况下，在燃料喷射量的切换以及排气门28的两次打开控制的开始的双方都来得及进行的最近的汽缸的燃烧循环即燃烧循环CYL2'中，空燃比被迅速地切换为理论空燃比，并且开始排气门28的两次打开控制。燃烧循环CYL2'中的排气门28的作用角EX2，被调整成如下值：该值是用于通过由EGR气体的导入实现的对空气导入的限制来使实际空气量Gair接近切换后的理想燃烧运转下的要求空气量Gair_req的值。此外，以下，将切换后的理想燃烧运转下的要求空气量Gair_req仅简略成“理想要求空气量Gair_req”。
如图8所示，向缸内分别填充的空气量Gair和EGR气体量Gegr之和是合计的缸内填充气体量Gtotal。进行用于燃烧循环CYL2'的排气门28的作用角EX2的上述调整，相当于通过EGR气体的流入来限制假设没有设置开阀期间EX2时应该向缸内填充的空气的流入。因此，利用EGR气体的流入，可以使实际空气量Gair减少至与理想要求空气量Gair_req相当的量。在此基础上，喷射为了使燃烧循环CYL2'的空燃比在理想要求空气量Gair_req下实现理论空燃比所需的量的燃料。其结果，如图8所示，即使在燃烧循环CYL2'中立即将空燃比切换成理论空燃比的情况下，也能够抑制超过目标转矩的过剩的发动机转矩产生。
另外，在与WGV48的开放相伴的进气歧管压Pim的应答延迟期间τD’(即，随着时间经过实际进气歧管压Pim向要求进气歧管压Pim_req下降的期间，相当于本发明中的“进气口压下降期间”)中，为了限制空气向缸内的流入所需的EGR气体量Gegr，随着时间经过(燃烧循环的经过)而越来越减少。于是，在本实施方式的控制中，在应答延迟期间τD’中，以一边能够维持实际空气量Gair与理想要求空气量Gair_req相当，一边随着燃烧循环的经过而减少EGR气体量Gegr的方式，使排气门28的作用角EX2越来越减小。然后，在实进气歧管压Pim达到了要求进气歧管压Pim_req的燃烧循环CYLn'中，结束排气门28的两次打开控制。
(实施方式1的具体的处理)
图9示出为了实现本发明的实施方式1中的运转模式的切换控制而由ECU60执行的例程的流程图。本例程每当预定的起动定时到来就被执行。以下所说明的处理包括利用了燃烧分析结果(后述的CA50)的控制，所述燃烧分析结果利用了由缸内压传感器24检测的缸内压。因此，在此，上述起动定时作为一例是燃烧结束后的定时即排气门28的打开时间EVO1。
在图9所示的例程中，ECU60首先进入步骤100，判定是否存在从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换要求。具体而言，如上所述，内燃机10的目标动作点基于目标转矩和目标发动机转速而确定，所述目标转矩和目标发动机转速基于加速器开度而确定。在本步骤100中，使用加速器位置传感器56来检测最新的加速器开度。然后，在确认到基于加速器开度的目标动作点从增压稀燃烧区域向理想燃烧区域移动了的情况下，判定为存在上述切换要求。另外，对于在自目标动作点从增压稀燃烧区域向理想燃烧区域移动后到实际的动作点到达目标动作点为止的期间，也判定为存在上述切换要求。在步骤100的判定不成立的情况下，ECU60迅速地结束本次的处理循环。
在步骤100的判定成立的情况下，ECU60进入步骤102。在步骤102中，算出理想要求空气量Gair_req，将其作为为了在理论空燃比下实现切换后的理想燃烧运转中的目标转矩所需的值。
接着，ECU60进入步骤104，判定是否由步骤100的处理检测到的切换要求是否是使切换后的理想要求空气量Gair_req变得比切换前的要求空气量Gair_req少的实施方式下的切换要求。其结果，ECU60在本判定不成立的情况下迅速地结束本次的处理循环。另一方面，在接着步骤100的判定步骤104的判定成立了的情况下，ECU60判断为存在作为本例程的控制对象的切换要求，进入步骤106。
在步骤106中，判定由第二进气压力传感器44检测的实际进气歧管压Pim是否达到了切换后的理想燃烧运转中的要求进气歧管压Pim_req。要求进气歧管压Pim_req，作为为了在与理想要求空气量Gair_req对应的要求节气门开度下实现理想要求空气量Gair_req而必需的值而被算出。此外，要求节气门开度本身例如可以参照图5所示的关系来算出。
在步骤106中判定为Pim还未达到Pim_req的情况下，ECU60进入步骤108，判定本例程的本次的处理循环是否是步骤104的判定成立后(即，作为控制对象的切换要求的检测后)的初次的处理循环。
在步骤108中判定为是初次的处理循环的情况下，ECU60进入步骤110。在步骤110中，为了使进气歧管压Pim下降，而执行WGV48的开阀指示。在所要求的理想燃烧区域属于自然进气区域的情况下，选择最大开度作为要求WGV开度。在所要求的理想燃烧区域属于增压区域的情况下，选择在使节气门38为全开开度的状态下能够实现理想要求空气量Gair_req的开度作为要求WGV开度。在本步骤110的开阀指示发出时，WGV48被立即驱动以获得要求WGV开度。
接着，ECU60进入步骤112。在步骤112中，判定所要求的理想燃烧区域是否属于自然进气区域。其结果，ECU60在本判定成立的情况下进入步骤114，在本判定不成立的情况下进入步骤116。
在步骤114中，执行关闭节气门38的指示以使其成为与理想要求空气量Gair_req对应的要求节气门开度。在该闭阀指示发出时，节气门38被立即驱动以获得要求节气门开度。在步骤116中，目标空燃比向理论空燃比变更。
接着，ECU60进入步骤118，算出排气门28的两次打开控制所使用的排气门28的要求作用角EX2_req。如上所述，除了在开阀期间EX1的通常的开闭以外，在进气行程中以与开阀期间IN重叠形态设有开阀期间(作用角)EX2，由此能够获得如下作用：通过EGR气体从排气口18a向缸内的流入来阻碍空气从进气口16a的流入。将为了利用该作用使空气量Gair减少至理想要求空气量Gair_req所需的作用角EX2称为要求作用角EX2_req。这样的要求作用角EX2_req与进气歧管压Pim、涡轮36b的上游侧的排气压力即排气歧管压(＝排气口压力)Pem、发动机转速以及理想要求空气量Gair_req的关系预先通过实验等确定，在ECU60存储有确定了这样的关系的映射。
此外，如上所述预先设定的要求作用角EX2_req，不限于如图7所示的一例那样，以通过固定关闭时间EVC2并调整打开时间EVO2来变更作用角EX2的方式来设定。即，要求作用角EX2_req只要满足如下条件即可，该条件是要求作用角EX2_req被确定为为了利用EGR气体的上述作用使空气量Gair减少至理想要求空气量Gair_req所需的作用角EX2的条件，进而，也并非必须如上述一例那样使开阀期间EX2的全部与开阀期间IN重叠，只要开阀期间EX2的至少一部分与开阀期间IN重叠即可。因此，要求作用角EX2_req，例如，与上述一例相反，可以利用固定打开时间EVO2并调整关闭时间EVC2的技术手段来设定，进而，也可以使用在满足上述条件的范围内自由地调整打开时间EVO2和关闭时间EVC2的双方的技术手段来设定。
在本步骤118中，基于如上所述规定了进气歧管压Pim、排气歧管压Pem、发动机转速以及理想要求空气量Gair_req与要求作用角EX2_req的关系的映射，来算出与当前的进气歧管压Pim、排气歧管压Pem、发动机转速以及理想要求空气量Gair_req对应的要求作用角EX2_req。此处所使用的进气歧管压Pim以及发动机转速可以使用第二进气压力传感器44以及曲轴角传感器58而分别取得。理想要求空气量Gair_req可以使用步骤102中所算出的值。排气歧管压Pem，例如，可以利用公知的技术手段，基于由第一进气压力传感器42检测的增压压、由空气流量传感器34检测的吸入空气流量以及涡轮下游压力来推定，也可以另外配备传感器来检测。此外，涡轮下游压力，例如，可以利用公知的技术手段，基于由空气流量传感器34检测的吸入空气流量来推定。
接着，ECU60进入步骤120，执行与排气门28的两次打开控制有关的指示，更具体而言，执行基于如上所述算出的要求作用角EX2_req的进气行程中的要求排气门28开闭的指示和将排气门28的关闭时间EVC1控制为排气上止点的指示。该指示迅速地反映于在起动了本次的处理循环时打开时间EVO1到来了的汽缸A。其结果，排气可变气门机构30驱动汽缸A的排气门28以使关闭时间EVC1成为排气上止点，并且在接着该关闭时间EVC1的具有进气行程的燃烧循环A中根据要求作用角EX2_req来开闭驱动汽缸A的排气门28。由此，执行排气门28的两次打开控制。关于开阀期间EX1与开阀期间IN的阀重叠期间OL1，根据上述两次打开控制，在切换前的增压稀燃烧运转时设有阀重叠期间OL1的情况下，将该阀重叠期间OL1解除成零。另外，在切换前没有设置阀重叠期间OL1的情况(关闭时间EVC1已被设定于排气上止点的情况)下，维持该阀重叠期间OL1为零的状态。
接着，ECU60进入步骤122，以为了在理想要求空气量Gair_req下实现当前的目标空燃比即理论空燃比所需的量，来指示燃烧循环A中的燃料喷射量。其结果，燃料喷射阀20在预定的喷射定时以按照上述指示的量来执行燃料喷射。
另一方面，在步骤108中判定为本次的处理循环不是检测到切换要求后的初次的处理循环的情况下，ECU60在执行了步骤124的处理后，进入步骤118。在步骤124中，执行CA50反馈控制。通过利用缸内压传感器24和曲轴角传感器58，能够取得与曲轴角同步的缸内压数据。通过使用该缸内压数据和热力学第一定律，能够算出每预定曲轴角度的缸内的热释放量Q的数据。然后，可以使用算出的热释放量Q的数据，根据以下的式(1)来算出任意的曲轴角度θ下的燃烧质量比例MFB。利用这样的技术手段，如后述的图10所示，能够取得相对于曲轴角度θ的MFB的数据的波形。
[式1]
其中，在上述式(1)中，θmin是燃烧开始点，θmax是燃烧结束点。
图10是用于说明CA50反馈控制的概要的图。CA50是MFB为50％时的曲轴角度，即，燃烧重心点，可以使用如上所述取得的MFB的数据来取得。图10中所示的虚线表示未向缸内导入EGR气体的情况下的MFB数据的波形。另一方面，点划线表示在进行向缸内的EGR气体的导入的同时、使用与虚线的波形的燃烧相同的点火正时SA1进行了燃烧的情况下的MFB数据的波形。此外，图10所示的燃烧是将切换后的运转模式即理想燃烧运转作为对象的燃烧。
如将图10中的虚线与点划线进行比较可知，在进行了EGR气体的导入的情况下，燃烧变得缓慢，所以与未导入EGR气体的情况下的着火延迟期间(SA1-θmin1)以及燃烧期间(θmin1-θmax1)相比，着火延迟期间(SA1-θmin2)以及燃烧期间(θmin2-θmax2)分别变长。其结果，导入EGR气体的情况下的CA50_2与不导入EGR气体的情况下的CA50_1相比为延迟侧的值。
在理想燃烧运转中，在不导入EGR气体的条件下，设定点火正时SA1以获得作为燃烧重心点的CA50_1，该燃烧重心点是内燃机10能够进行最有效率的燃烧的点。即，点火正时SA1相当于理想燃烧下的MBT点火正时。因此，若在存在EGR气体的导入时点火正时仍为SA1，则如上所述产生CA50的偏差。CA50反馈控制是为了消除这样的CA50的偏差而调整点火正时SA的反馈控制。
具体而言，理想燃烧运转时的目标CA50，作为在未导入EGR气体的条件下内燃机10能够进行最有效率的燃烧的燃烧重心点，以与空气量Gair和发动机转速相应的值来设定。并且，在本反馈控制中，控制点火正时SA以使基于MFB数据算出的CA50(实际CA50)与目标CA50之差消失，所述MFB数据利用缸内压传感器24来取得。在将上述反馈控制应用于图10所示的例子的情况下，为了消除相当于实际CA50的CA50_2与相当于目标CA50的CA50_1之差，点火正时从SA1向SA2提前。由此，点火正时SA接近与EGR气体的导入相伴的条件下的MBT点火正时。因此，如图10中实线所示，能够包括燃烧重心点CA50地使燃烧接近不导入EGR气体的情况下的燃烧。其结果，能够抑制与排气门28的两次打开控制相伴的燃烧的恶化、以及转矩变动。另外，通过抑制燃烧的恶化，能够更高精度地抑制在运转模式的切换前后的转矩阶差。
在本例程中，在作为控制对象的切换要求的检测后按每各汽缸的燃烧循环反复执行步骤124以及118～122的处理的过程中，在实际进气歧管压Pim达到了要求进气歧管压Pim_req的情况下，ECU60结束包括用于排气门28的两次打开控制的指示在内的、针对本次的切换要求应该进行的处理。
图11是示出伴随着执行图9所示的例程的处理而进行了从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的运转模式的切换的情况下的动作的一例的时序图。在该时序图，示出了空燃比(A/F)、目标转矩、缸内的空气量(新气量)Gair、进气行程中的排气门28的作用角(开阀期间)EX2、作用角EX2下的向缸内填充的排出气体(EGR气体)的量Gegr、进气歧管压(稳压箱压)Pim、WGV开度以及节气门开度的变化。图11例示了运转模式的切换的前后的目标转矩恒定而进行从增压稀燃烧区域向理想燃烧区域内的自然进气区域的切换时的动作。
在图11中所示的时刻T0检测到运转模式的切换要求时，目标空燃比从增压稀燃烧运转下的稀空燃比向理论空燃比变更。另外，为了通过降低增压压来降低进气歧管压Pim，将WGV开度控制成最大开度。进而，控制节气门开度以成为实现理想要求空气量Gair_req的开度。其结果，实际进气歧管压Pim如图11所示那样下降。
图11中所示的时刻T1相当于实际进气歧管压Pim达到了理想燃烧运转下的要求进气歧管压Pim_req的定时。因此，作为时刻T1与时刻T0之差而确定的时间(T0-T1)相当于上述的应答延迟期间(进气口压下降期间)τD’。因进气歧管压Pim的应答延迟，如果是在未执行本实施方式的排气门28的两次打开控制的情况下，则关于向缸内填充的空气量Gair的应答延迟，如图11中虚线所示也在应答延迟期间τD’中产生。
与此相对，根据本实施方式的排气门28的两次打开控制，从检测到切换要求的时刻T0之后进气行程到来的循环到应答延迟期间τD’即将经过之前的循环为止，利用将缸内的空气量Gair设为理想要求空气量Gair_req的作用角(开阀期间)EX2来在进气行程中开闭排气门28。进而，该作用角EX2，伴随着应答延迟期间τD’中的实际进气歧管压Pim的下降，以满足空气量Gair是要求空气量Gair_req为条件逐渐减小。与此相伴，关于向缸内填充的EGR气体的量Gegr，也同样，以初次的燃烧循环中的值为峰值，随着实际Pim的下降而逐渐减少。
其后，在时刻T1实际Pim达到了要求Pim_req的情况下，停止使用作用角EX2，利用排气门28的两次打开使导入的EGR气体的量Gegr成为零。另外，在应答延迟期间τD’中，将燃料喷射量控制成为了在理想要求空气量Gair_req下实现理论空燃比所必需的量，由此，响应切换要求，而将实际空燃比立即控制成理论空燃比。
如以上所说明，根据本实施方式的控制，不设置开阀期间EX1与开阀期间IN的阀重叠期间OL1，且在进气行程中以与开阀期间IN重叠的方式设定开阀期间EX2。由此，能够抑制在排气上止点附近空气(新气)从进气口16a穿过燃烧室14而向排气口18a通气，另外，能够通过利用进气行程中的EGR气体的流入使向缸内填充的空气的量Gair迅速地(以燃烧循环单位)减少至理想要求空气量Gair_req。由此，即使在检测到从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换的要求的同时立即将空燃比切换成理论空燃比的情况下，也能够不依赖于点火正时的延迟地抑制发动机转矩产生阶差。另外，由于阶段式地从在增压稀燃烧运转时作为目标的稀空燃比向理论空燃比切换，所以可避免伴随切换而使用NOx排出量多的空燃比域的情形。因此，根据本实施方式的控制，能够抑制NOx排出量的增加的同时切换运转模式。
此外，在上述实施方式1中，开阀期间EX1以及开阀期间EX2分别相当于本发明中的“第一开阀期间”以及“第二开阀期间”。另外，ECU60通过执行步骤110的处理来实现本发明中的“废气旁通阀控制单元”，ECU60通过执行步骤118以及120的处理来实现本发明中的“排气门控制单元”，另外，ECU60通过执行步骤122的处理来实现本发明中的“燃料喷射控制单元”。
实施方式2.
接着，参照图12～图14，对本发明的实施方式2进行说明。
[实施方式2的系统结构]
(系统整体的结构)
实施方式2的系统，如后所述，除了将排气可变气门机构30置换成排气可变气门机构80这一点以外，是与上述实施方式1的系统同样地构成的系统。
(实施方式2的排气可变气门机构的结构)
在上述实施方式1中，对于为了实现排气门28的上述两次打开控制而使用了具有图2所示的结构的排气可变气门机构30的例子进行了说明。然而，作为本发明的对象的排气可变气门机构的具体的结构，只要是如下结构即可，没有特别的限制，该结构是：作为同一汽缸所具备的一个或多个的排气门的开阀期间能够设定第一开阀期间和第二开阀期间、且能够变更第二开阀期间中的上述一个或全部的排气门的开阀特性的结构，所述第一开阀期间是包括排气行程且以排气上止点为结束点的开阀期间，所述第二开阀期间是在接着该排气行程的进气行程中上述一个或多个排气门中的一个或全部进行开闭的开阀期间。在本实施方式中，作为排气可变气门机构30的替代机构的一例，内燃机10所具备的气门装置，包括具有以下所说明的结构的排气可变气门机构80。
图12是表示本发明的实施方式2中的排气可变气门机构80的概略结构的图。排气可变气门机构80是利用电动机88来驱动凸轮轴86的类型的公知的机构，所述凸轮轴86固定有驱动排气门82的凸轮84。在具备4个汽缸(#1～#4)的内燃机10中，以#1→#3→#4→#2的爆发顺序来进行燃烧。排气可变气门机构80，更具体而言，由驱动汽缸#2以及汽缸#3所具备的排气门82的排气可变气门机构80a和驱动汽缸#1以及汽缸#4所具备的排气门82的排气可变气门机构80b构成。
凸轮轴86由固定有汽缸#2以及汽缸#3用的凸轮84的凸轮轴86a和固定有汽缸#1以及汽缸#4用的凸轮84的凸轮轴86b构成。凸轮轴86a配置于汽缸#2以及汽缸#3的上部，凸轮轴86b以分割成两个的状态配置于汽缸#1以及汽缸#4的上部。分割成两个的凸轮轴86b经由插通于中空的凸轮轴86a内的连结部件(未图示)连结而构成为一体地旋转。利用这样的结构，凸轮轴86a与凸轮轴86b能够彼此独立地旋转。
排气可变气门机构80a所具备的电动机88a的驱动力经由齿轮90和齿轮92向凸轮轴86a传递，排气可变气门机构80b所具备的电动机88b的驱动力经由齿轮94向凸轮轴86b传递。电动机88a以及88b各自内装有用于检测该旋转位置(旋转角度)的旋转角检测传感器。并且，电动机88a以及88b与ECU60电连接，这些转速和旋转角度由ECU60控制。通过由ECU60控制电动机88a以及88b的转速和旋转角度，能够分别控制凸轮84的转速和旋转角度。另外，各汽缸的排气门82被弹簧(未图示)向凸轮84侧施力。并且，来自凸轮84的按压力经由气门提升器96向排气门82传递。
图13是用于说明图12所示的排气可变气门机构80所具有的两个驱动模式的图。排气可变气门机构80，作为凸轮84的驱动模式具备正转驱动模式和摆动驱动模式。正转驱动模式是通过使电动机88向一方向连续旋转，如图13所示来使凸轮84向一方向连续旋转的模式。摆动驱动模式是在凸轮84开始推压气门提升器96后凸轮84的凸轮尖的顶点P与气门提升器96接触前，切换电动机88的旋转方向而如图13所示使凸轮84往复运动的模式。
根据正转驱动模式，能够以可获得与凸轮84的凸轮尖高度相当的最大提升量(更具体而言，排气门82的一次的提升中可得到的提升量的峰值即最大提升量的最大值)的提升曲线来驱动排气门82。然后，通过变更电动机88的转速来变更凸轮84的转速，能够在使最大提升量恒定为其最大值的同时变更作用角。
根据摆动驱动模式，通过控制凸轮84的转速并且控制电动机88的旋转角度来控制凸轮84摆动的角度范围，能够变更排气门82的作用角和最大提升量。进而，在使用摆动驱动模式时，使凸轮84的旋转角度暂时保持在达到最大提升量时的角度、且控制电动机88以变更该保持时间，或者，使凸轮84摆动的角度范围恒定的同时变更凸轮84的转速，由此能够在使最大提升量恒定的同时调整作用角。进而，通过适当地变更凸轮84的转速和摆动角度范围，也能够在使作用角恒定的同时调整最大提升量。如以上所述，根据摆动驱动模式，能够变更排气门82的作用角以及最大提升量中的至少一方。
然后，由于电动机88的转速和旋转角度能够基于来自ECU60的指令以高的自由度进行控制，所以ECU60能够以高的自由度控制凸轮84的转速和旋转角度。因此，根据排气可变气门机构80，通过任意地控制通电，能够将排气门82的打开时间以及关闭时间分别控制成任意的定时。作为其结果，能够连续地且自由地控制排气门82的作用角(开阀期间的长短)，另外，能够与作用角一起，或者代替作用角，连续地且自由地变更最大提升量。另外，通过任意地设定电动机88的通电定时，也能够将1燃烧循环中的排气门82的开阀期间以任意的次数进行设定。若进一步补充，则由排气可变气门机构80实现的排气门82的开阀特性的变更，例如是上述实施形态下的打开时间以及关闭时间的一方或双方的变更(并且，与此相伴的作用角的变更)、以及最大提升量的变更中的至少一个。
[实施方式2的控制]
(实施方式2的控制的概要)
在本实施方式的排气门82的两次打开控制中，第一次的开阀期间EX1的结束点也设于排气上止点，且也在进气行程中以与进气门26的开阀期间IN重叠的方式来设定第二次的开阀期间EX2。根据排气可变气门机构80，开阀期间EX1可以使用上述的正转驱动模式来设定，开阀期间EX2可以使用摆动驱动模式或正转驱动模式来设定。
图14是用于说明在本发明的实施方式2中从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转的切换时所使用的排气门82的两次打开控制的概要的图。在图14所示的一例中，开阀期间EX2使用摆动驱动模式来设定。更具体而言，以在使关闭时间EVC2恒定的同时变更打开时间EVO2的实施形态，变更作用角EX2，与该作用角EX2的变更联动地变更最大提升量。此外，在本实施方式中，使相对于同一汽缸配置的两个排气门82的双方在开阀期间EX1和开阀期间EX2开闭。
(实施方式2的具体的处理)
在上述的实施方式1的控制中，在应答延迟期间τD’(进气口压下降期间)中为了使空气量Gair接近理想要求空气量Gair_req而进行的与开阀期间EX2有关的排气门28的开阀特性的控制，相当于排气门28的作用角EX2的控制。与此相对，在图14所示的控制例的情况下，作为与开阀期间EX2有关的排气门82的开阀特性的控制，在控制排气门82的作用角EX2的同时还控制最大提升量。因此，与本实施方式中的排气门的两次打开控制相伴的运转模式的切换时的具体的处理，虽然基本上可以与上述实施方式1的图9所示的例程的处理同样，但需要代替步骤118中的要求作用角EX2_req的算出处理，而进行如下处理：根据事先确定了的映射来算出排气门82的要求作用角EX2_req和要求最大提升量。
在上述的实施方式1以及2中，对于针对同一汽缸配置的两个排气门28或排气门82的双方在开阀期间EX1以及开阀期间EX2被开闭的例子进行了说明。然而，在相当于本发明中的第二开阀期间的开阀期间EX2中被开闭驱动的排气门，不限于对同一汽缸配置多个的排气门中的全部，也可以是配置的多个排气门中的任一个。只不过，在该情况下，需要利用一个排气门的作用角等的开阀特性的控制来导入EGR气体调整空气量Gair。因此，为了使空气减少一定量所需的开阀特性的调整量，例如，若是作用角，与将全部的排气门作为控制对象的情况相比需要增大。另外，对同一汽缸所具备的排气门的个数不限于如排气门28或82那样的两个，也可以是一个、或三个以上。
另外，在上述的实施方式1以及2中，进行的说明所针对的例子是，为了在执行排气门28或82的两次打开控制时使开阀期间EX1与开阀期间IN的阀重叠期间OL1为零而使进气门26在排气上止点打开，在此前提下，将排气门28或82的关闭时间EVC1控制在排气上止点的例子进行了说明。然而，为了使阀重叠期间OL1为零的控制不限于由排气门28或82的关闭时间EVC1的控制来实现。即，也可以是具备能够变更进气门26的打开时间IVO的进气可变气门机构，取代关闭时间EVC1的控制、或者与此同时进行打开时间IVO的控制，由此使阀重叠期间OL1为零。另外，根据作为本发明的对象的内燃机所具备的排气可变气门机构的结构，也可以不将关闭时间EVC1设为可变的对象而设为固定的对象。另外，用于抑制排气上止点附近的进气的通气的阀重叠期间OL1的调整不限于将其控制为零，例如，也可以将关闭时间EVC1设在排气上止点，同时使进气门26在比排气上止点迟的定时在进气行程打开，由此设定所谓的负的阀重叠期间OL1。并且，该负的阀重叠期间OL1可以在执行排气门的两次打开控制时使用可变气门机构来设定，也可以不设为可变的对象。
附图标记说明
10：内燃机；
12：活塞；
14：燃烧室；
16：进气通路；
16a：进气口；
18：排气通路；
18a：排气口；
20：燃料喷射阀；
22：火花塞；
24：缸内压传感器；
26：进气门；
28、82：排气门；
29：进气气门机构；
30、80(80a、80b)：排气可变气门机构；
34：空气流量传感器；
36：涡轮增压器；
36a：压缩机；
36b：涡轮；
38：节气门；
42：第一进气压力传感器；
44：第二进气压力传感器；
46：排气旁通通路；
48：废气旁通阀(WGV)；
50：空燃比传感器；
56：加速器位置传感器；
58：曲轴角传感器；
60：电子控制单元(ECU)；
62：电枢；
64、66：电磁铁；
68：电气驱动单元(EDU)；
70、72：弹簧；
84：凸轮；
86(86a、86b)：凸轮轴；
88(88a、88b)：电动机。

Claims (3)

1.一种内燃机的控制装置，控制如下内燃机，
所述内燃机具备：
燃料喷射阀，其向内燃机供给燃料；
涡轮增压器，其具备配置于进气通路的压缩机和配置于排气通路的涡轮；
废气旁通阀，其对绕过所述涡轮的排气旁通通路进行开闭；
进气口，其构成所述进气通路的一部分；
排气口，其构成所述排气通路的一部分；以及
气门装置，其对开闭所述进气口的进气门和开闭所述排气口的排气门进行驱动，
相对于一个汽缸具备一个或多个所述排气门，
所述气门装置包括排气可变气门机构，
所述控制装置的特征在于，
所述排气可变气门机构能够设定第一开阀期间和第二开阀期间作为所述一个或多个排气门的开阀期间，且能够变更所述第二开阀期间中的所述一个或全部的排气门的开阀特性，所述第一开阀期间是包括排气行程且以排气上止点为结束点的开阀期间，所述第二开阀期间是在接着所述排气行程的进气行程中所述一个或多个排气门中的一个或全部的排气门开闭的开阀期间，
所述控制装置具备：
废气旁通阀控制单元，在将运转模式从增压稀燃烧运转向理想燃烧运转切换、且切换后的所述理想燃烧运转下的要求空气量比切换前的所述增压稀燃烧运转下的要求空气量少的情况下，打开所述废气旁通阀，所述增压稀燃烧运转是伴随由所述涡轮增压器实现的进气的增压而以比理论空燃比大的稀空燃比进行燃烧的运转，所述理想燃烧运转是以理论空燃比进行燃烧的运转；
排气门控制单元，在伴随由所述废气旁通阀控制单元打开所述废气旁通阀而进气口压下降的进气口压下降期间中，控制所述排气可变气门机构，以设定所述第一开阀期间和所述第二开阀期间，且使所述第二开阀期间的至少一部分与在排气上止点以后的进气行程中打开的所述进气门的开阀期间重叠；以及
燃料喷射控制单元，在所述进气口压下降期间中，控制所述燃料喷射阀，以使其喷射为了在要求空气量下实现理论空燃比所需的量的燃料，所述要求空气量是在所述运转模式的切换后的所述理想燃烧运转中所要求的要求空气量，
所述排气门控制单元，在所述进气口压下降期间中，控制在所述第二开阀期间中开闭的所述一个或全部的排气门的开阀特性以使向缸内填充的空气的量接近所述要求空气量。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述开阀特性的控制是通过变更所述排气门的打开正时及关闭正时的一方或双方来进行的。
3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述排气可变气门机构是用电动机对固定有驱动所述排气门的凸轮的凸轮轴进行驱动的机构，
所述开阀特性的控制，是在控制所述排气门的作用角即所述排气门的开阀期间的长度的同时控制该排气门的最大提升量的控制。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6350304B2 (ja) * 2015-01-26 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 リーンバーンエンジン
JP6680601B2 (ja) * 2016-04-14 2020-04-15 サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 車両用空気調和装置
JP6647160B2 (ja) * 2016-07-05 2020-02-14 本田技研工業株式会社 車両の制御装置
JP6589939B2 (ja) * 2017-06-06 2019-10-16 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP6763488B2 (ja) * 2017-11-29 2020-09-30 日産自動車株式会社 車両用内燃機関の制御方法および制御装置
JP6763489B2 (ja) * 2017-11-29 2020-09-30 日産自動車株式会社 車両用内燃機関の制御方法および制御装置
CN111788378B (zh) * 2017-12-22 2022-12-30 日产自动车株式会社 内燃机及其控制方法
CN111630260B (zh) * 2018-01-16 2022-11-18 日产自动车株式会社 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置
US11441497B2 (en) * 2018-01-23 2022-09-13 Nissan Motor Co., Ltd. Internal combustion engine control method and internal combustion engine control device
JP6834996B2 (ja) * 2018-01-25 2021-02-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP7431512B2 (ja) * 2019-05-23 2024-02-15 日立Astemo株式会社 内燃機関制御装置
US10954869B1 (en) * 2020-02-18 2021-03-23 Ford Global Technologies, Llc System and method to reduce engine hydrocarbon emissions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10274069A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Mazda Motor Corp 機械式過給機付筒内噴射式エンジン
JP2007218143A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Denso Corp 過給機付き内燃機関の制御装置
JP2008121539A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Toyota Motor Corp 内燃機関
CN102099557A (zh) * 2008-07-18 2011-06-15 丰田自动车株式会社 用于涡轮增压内燃发动机的控制单元
CN103299050A (zh) * 2011-01-24 2013-09-11 丰田自动车株式会社 带增压器的内燃机的控制装置

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002276418A (ja) * 2001-03-23 2002-09-25 Hitachi Ltd ターボ過給機付き筒内噴射エンジン及びその制御方法
JP4482848B2 (ja) * 2001-06-07 2010-06-16 マツダ株式会社 ターボ過給機付きエンジンの排気浄化装置
JP4277279B2 (ja) * 2004-06-09 2009-06-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置および制御方法
US7275514B2 (en) * 2005-04-28 2007-10-02 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of HCCI and SI combustion control for a direct injection internal combustion engine
DE102006033024A1 (de) * 2006-07-17 2008-01-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
DE102006034806A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine
JP4253339B2 (ja) * 2006-09-21 2009-04-08 株式会社日立製作所 内燃機関の制御装置
JP4375387B2 (ja) * 2006-11-10 2009-12-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP4858398B2 (ja) * 2007-10-15 2012-01-18 株式会社豊田自動織機 予混合圧縮着火機関
JP2009156148A (ja) * 2007-12-26 2009-07-16 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
US20090173062A1 (en) * 2008-01-04 2009-07-09 Caterpillar Inc. Engine system having valve actuated filter regeneration
JP2009174432A (ja) * 2008-01-24 2009-08-06 Mazda Motor Corp エンジンの吸排気制御方法及び吸排気制御装置
JP2009209848A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Toyota Motor Corp 内燃機関およびその制御装置
JP2009209903A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の制御装置
JP5310097B2 (ja) * 2009-03-02 2013-10-09 日産自動車株式会社 内燃機関の燃焼制御装置
EP2698518B1 (en) * 2011-04-13 2017-05-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Internal combustion engine control apparatus
US9140199B2 (en) * 2011-11-17 2015-09-22 Robert Bosch Gmbh Combustion mode switching with a turbocharged/supercharged engine
WO2014038108A1 (ja) * 2012-09-07 2014-03-13 マツダ株式会社 火花点火式エンジン
JP5967064B2 (ja) * 2013-12-13 2016-08-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2015117604A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6252167B2 (ja) * 2013-12-26 2017-12-27 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6225699B2 (ja) * 2013-12-26 2017-11-08 マツダ株式会社 直噴エンジンの制御装置
JP2015124738A (ja) * 2013-12-27 2015-07-06 マツダ株式会社 直噴エンジンの制御装置
JP6213507B2 (ja) * 2015-03-19 2017-10-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP6319255B2 (ja) * 2015-09-30 2018-05-09 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
JP6414143B2 (ja) * 2016-06-16 2018-10-31 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10274069A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Mazda Motor Corp 機械式過給機付筒内噴射式エンジン
JP2007218143A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Denso Corp 過給機付き内燃機関の制御装置
JP2008121539A (ja) * 2006-11-10 2008-05-29 Toyota Motor Corp 内燃機関
CN102099557A (zh) * 2008-07-18 2011-06-15 丰田自动车株式会社 用于涡轮增压内燃发动机的控制单元
CN103299050A (zh) * 2011-01-24 2013-09-11 丰田自动车株式会社 带增压器的内燃机的控制装置

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