CN108730053B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种内燃机的控制装置,在将使点火期间与燃料喷射期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活化的情况下,抑制循环间的燃烧变动。若判断为催化剂预热控制期间的燃烧变得不稳定,则在比通常时的点火靠TDC侧进行追加的点火。在第一对策例中,进行通常时的点火和喷射、并且在比通常时的点火期间(放电期间CP1)靠TDC侧设置追加的点火期间(放电期间CP2)(图7中段)。若判断为尽管进行了第一对策例但燃烧仍然为不稳定的状态,则进行第二对策例。在第二对策例中,进行通常时的点火和喷射、并且在比通常时的点火期间(放电期间CP1)靠TDC侧设置追加的点火期间(放电期间CP3)(图7下段)。

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。详细而言,涉及对具备向缸内喷射燃料的喷射器的火花点火式发动机进行控制的内燃机的控制装置。
背景技术
在专利文献1(日本特开2011-106377号公报)中公开了一种在燃烧室的上部具备向缸内喷射燃料的喷射器和使缸内的混合气着火的火花塞的发动机。喷射器具备多个喷孔。多个喷孔中的最接近火花塞的放电间隙的中心位置的喷孔的中心位置从放电间隙的中心位置离开特定的距离。
在专利文献1中还公开了一种从开始燃料喷射后的预定正时到该燃料喷射的结束正时为止,对火花塞施加高电压的发动机的控制方法。当进行这样的发动机控制时,点火期间与燃料喷射期间重叠。刚喷射后的燃料喷雾一边带走其周围的空气一边向喷射方向前进。因此,在燃料喷射期间,在燃料喷雾的周围形成低压部(夹带部位(entrainment))。因此,能够将在放电间隙产生的放电火花向低压部诱引,从而提高火花塞周边的混合气的着火性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-106377号公报
专利文献2:日本特开2009-024682号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1还举出了排气净化催化剂的活化来作为上述的发动机控制的应用例。虽然在专利文献1中未提及,但一般是通过将通常设定于压缩上止点(TDC)的附近的点火期间(也就是说,向火花塞施加高电压的期间)向比TDC靠延迟侧变更来进行排气净化催化剂的活化控制。
在将上述的发动机控制应用于一般的排气净化催化剂的活化控制的情况下,设定于比TDC靠延迟侧的点火期间与燃料喷射期间重叠。因此,根据这样的发动机控制,能够期待与专利文献1的发动机控制同样的效果。但是,由于活化控制在发动机起动时进行,所以燃烧容易变得不稳定。若在活化控制期间燃烧变得不稳定的循环变多,则循环间的燃烧变动变大,因此对驾驶性能造成影响。
本发明是鉴于上述的问题而完成的,其目的在于,在将使点火期间与燃料喷射期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活化的情况下,抑制循环间的燃烧变动。
用于解决问题的技术方案
本发明的内燃机的控制装置是对具备喷射器、火花塞以及排气净化催化剂的内燃机进行控制的装置。
所述喷射器设置于产生滚流的燃烧室的上部。所述喷射器从多个喷孔向缸内喷射燃料。
所述火花塞设置于所述燃烧室的上部。所述火花塞用放电火花对缸内的混合气进行点火。所述火花塞配置于所述燃烧室的上部的滚流的流动方向上的比所述喷射器靠下游侧的位置。所述火花塞位于从所述多个喷孔喷射的燃料喷雾中的最接近所述火花塞的燃料喷雾的下游侧的位置。所述火花塞位于比所述最接近火花塞的燃料喷雾的外轮廓面靠所述燃烧室的上部侧的位置。
所述排气净化催化剂对来自所述燃烧室的排气进行净化。
作为使所述排气净化催化剂活化的控制,
所述控制装置控制所述火花塞以使得在比压缩上止点靠延迟侧的点火期间产生放电火花,并且
控制所述喷射器以进行在比所述压缩上止点靠提前侧的第一喷射和在比所述压缩上止点靠延迟侧且喷射期间与所述点火期间的至少一部分重叠的第二喷射。
所述控制装置,在判定为与燃烧的稳定性相关的参数超过阈值的情况下,还控制所述火花塞以使得在对所述点火期间追加的追加点火期间也产生放电火花。
所述追加点火期间具有比所述点火期间靠提前侧且比所述压缩上止点靠延迟侧的结束曲轴角。
若控制火花塞以使得在追加点火期间产生放电火花,则在缸内的温度和压力比点火期间高的追加点火期间容易产生初期火焰。若在追加点火期间产生初期火焰,则火花塞的周围的温度上升。因此,在追加点火期间之后到来的点火期间,变得容易产生火焰。也就是说,在点火期间的混合气的着火性稳定化。
所述控制装置也可以将在所述追加点火期间产生放电火花时的所述点火期间固定于与不在所述追加点火期间产生放电火花时相同的预定的曲轴角区间。
在追加点火期间产生放电火花时,也可以将继该追加点火期间之后的点火期间进一步向延迟侧变更。但是,点火期间的向延迟侧的变更有使燃烧不稳定的倾向,可能会阻碍追加点火期间的效果。关于这一点,若将在追加点火期间产生放电火花时的点火正时固定于与在追加点火期间不产生放电火花时相同的预定的曲轴角区间,则能够得到追加点火期间的效果。
也可以是,所述控制装置在所述追加点火期间控制所述火花塞后,判定为所述参数超过所述阈值的情况下,延长所述追加点火期间。
若延长追加点火期间,则会提高追加点火期间的效果。
也可以是,所述参数偏离所述阈值的偏差量越大,则所述控制装置将所述追加点火期间设定成越长的期间。
若偏差量变得越大则将追加点火期间设定成越长的期间,则能够实现与当前状态相应的着火性的稳定化。
所述参数可以是发动机转速。
若基于发动机转速,则能够简化与燃烧的稳定化相关的判定。
发明效果
根据本发明涉及的内燃机的控制装置,能够在将使点火期间与燃料喷射期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活化的情况下,抑制循环间的燃烧变动。
附图说明
图1是说明本发明的实施方式的系统构成的图。
图2是表示图1所示的发动机10刚起动后的燃料喷射模式的一例的图。
图3是表示催化剂预热控制期间的喷射开始正时、喷射期间以及电极部的放电期间(点火期间)的图。
图4是说明基于膨胀行程喷射的诱引作用的图。
图5是说明催化剂预热控制期间的发动机转速的推移的图。
图6是说明在燃烧变得不稳定时的对策例的图。
图7是说明本发明的实施方式的催化剂预热控制的特征的图。
图8是说明放电期间CP3的设定方法的一例的图。
图9是表示在本发明的实施方式中由图1所示的ECU40所执行的处理的一例的流程图。
附图标记说明
10 内燃机(发动机)
12 汽缸
14 汽缸体
16 汽缸盖
18 活塞
20 燃烧室
22 进气口
24 排气口
30 喷射器
32 火花塞
34 电极部
36 喉部
40 ECU
42 缸内压力传感器
44 曲轴角传感器
46 温度传感器
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外,对在各图中共通的要素标注相同的标号并省略重复的说明。另外,本发明不被以下的实施方式所限定。
[系统构成的说明]
图1是说明本发明的实施方式的系统构成的图。如图1所示,本实施方式的系统具备搭载于车辆的内燃机(以下,也称为“发动机”)10。发动机10是四冲程一循环发动机,具有多个汽缸。但是,在图1中仅描绘出其中一个汽缸12。发动机10具有形成汽缸12的汽缸体14和配置于汽缸体14上的汽缸盖16。在汽缸12内配置有在其轴向(在本实施方式中为铅直方向)上往复运动的活塞18。发动机10的燃烧室20至少由汽缸体14的壁面、汽缸盖16的下表面以及活塞18的上表面划定。
在汽缸盖16形成有与燃烧室20连通的进气口22和排气口24各两个。在进气口22的与燃烧室20连通的开口部设置有进气门26,在排气口24的与燃烧室20连通的开口部设置有排气门28。另外,在汽缸盖16,从燃烧室20的上部的大致中央起以顶端面对燃烧室20的方式设置有喷射器30。喷射器30与由燃料箱、共轨(common-rail)、供给泵等构成的燃料供给系统连接。另外,在喷射器30的顶端呈放射状地形成有多个喷孔,当打开喷射器30时,燃料以高压状态从这些喷孔喷射。
另外,在汽缸盖16,在比设置有喷射器30的部位靠排气门28侧设置有火花塞32。火花塞32在顶端具备由中心电极和接地电极构成的电极部34。电极部34在比来自喷射器30的燃料喷雾的外轮廓面(以下,也称为“喷雾外轮廓面”)靠上方的范围(即,从喷雾外轮廓面到汽缸盖16的下表面为止的范围)突出地配置。更详细而言,电极部34在比从喷射器30的喷孔呈放射状地喷射出的燃料喷雾中的最接近火花塞32的燃料喷雾(以下,也称为“最接近火花塞的燃料喷雾”)的外轮廓面靠上方的范围突出地配置。此外,图1中所描绘的外轮廓线表示最接近火花塞的燃料喷雾的外轮廓面。
进气口22从进气通路侧的入口朝向燃烧室20大致笔直地延伸,在作为与燃烧室20连接的连接部分的喉部36处流路截面面积被减小。进气口22的这样的形状使得从进气口22供给到燃烧室20的进气产生滚流。滚流在燃烧室20内回旋。更详细而言,滚流在燃烧室20的上部从进气口22侧朝向排气口24侧行进,在排气口24侧从燃烧室20的上部朝向下部行进。另外,滚流在燃烧室20的下部从排气口24侧朝向进气口22侧行进,在进气口22侧从燃烧室20的下部朝向上方行进。在形成燃烧室20的下部的活塞18的上表面形成有用于保持滚流的凹部。
滚流的滚流比(滚流的角速度/发动机转速)TR被设定为3.5以上的高的值。其原因在于,发动机10是谋求高压缩比和在使用频率高的运转区域大量导入EGR气体的发动机。若压缩比高,则缸内的滚流减小,若向该状态的缸内大量导入EGR气体,则在上述运转区域的燃烧耐性下降。基于这样的原因,滚流比TR被设定成高的值。此外,滚流的生成不限于通过喉部36产生。例如,也可以将使滚流比TR可变的滚转控制阀(TCV)设置于进气口22等进气路径,通过控制所述滚转控制阀的开度来生成滚流。
另外,如图1所示,本实施方式的系统具备作为控制装置的ECU(ElectronicControl Unit:电子控制单元)40。ECU40具备RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)以及CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等。ECU40对搭载于车辆的各种传感器的信号进行读取处理。各种传感器至少包括:缸内压力传感器42,其检测燃烧室20内的气体的压力(缸内压力);曲轴角传感器44,其检测连接于活塞18的曲轴的旋转角度;以及温度传感器46,其检测发动机10的冷却水温度。ECU40对读取的各传感器的信号进行处理并按照预定的控制程序对各种致动器进行操作。由ECU40操作的致动器至少包括上述的喷射器30和火花塞32。
[ECU40进行的起动时控制]
在本实施方式中,作为图1所示的ECU40进行的发动机10刚冷起动后的控制,经过发动机10起动后的设定时间,进行促进排气净化催化剂的活化的控制(以下,也称为“催化剂预热控制”)。排气净化催化剂是设置于发动机的排气通路的催化剂,作为一例,可例举当处于活化状态下的催化剂的气氛接近化学计量比(理论空燃比)时净化排气中的氮氧化物(NOx)、烃(HC)以及一氧化碳(CO)的三元催化剂。基于发动机起动时的温度传感器46的检测值,由ECU40算出上述的设定时间。
参照图2、图3对催化剂预热控制进行说明。在图2中示出了发动机10刚冷起动后的燃料喷射模式的一例。如图2所示,在刚起动后,首先采用将进气行程下的喷射(以下,也称为“进气行程喷射”)与压缩行程下的喷射(以下,也称为“压缩行程喷射”)组合而得到的燃料喷射模式。之后,当发动机转速的暂时性的上升收敛时,为了开始催化剂预热控制而变更燃料喷射模式。具体而言,压缩行程喷射被切换成膨胀行程中的喷射(以下,也称为“膨胀行程喷射”)。也就是说,在催化剂预热控制中,采用将进气行程喷射与膨胀行程喷射组合而得到的燃料喷射模式。
在图3中示出了催化剂预热控制期间的喷射开始正时、喷射期间以及电极部的放电期间(点火期间)。如图3所示,进气行程喷射在曲轴角CA1(作为一例,BTDC300~280°)开始。电极部的放电期间CP被设定在比TDC靠延迟侧。将放电期间CP设定在比TDC靠延迟侧是为了使排气温度上升。在该放电期间CP进行膨胀行程喷射。更详细而言,放电期间CP是从曲轴角CA2(作为一例,ATDC20~35°)到曲轴角CA3为止的期间。膨胀行程喷射在比曲轴角CA2靠延迟侧的曲轴角CA4开始,并且在比曲轴角CA3靠提前侧的曲轴角CA5结束。
在图3中,在从曲轴角CA2到曲轴角CA4之间存在间隔IT。但是,间隔IT可以是零。也就是说,曲轴角CA2与曲轴角CA4也可以一致。另外,间隔IT也可以是负值。也就是说,曲轴角CA4也可以位于比曲轴角CA2靠提前侧。曲轴角CA2与曲轴角CA4之间的关系在曲轴角CA3与曲轴角CA5之间也适用。即,曲轴角CA3与曲轴角CA5也可以一致。曲轴角CA5也可以位于比曲轴角CA3靠提前侧。只要膨胀行程喷射的喷射期间的至少一部分与放电期间CP重叠即可,可以变更曲轴角CA2、CA3、CA4、CA5。其原因在于,若膨胀行程喷射的喷射期间的至少一部分与放电期间CP重叠,则能够得到后述的诱引作用。
[催化剂预热控制期间的燃料喷射量]
在催化剂预热控制期间的各循环中,通过ECU40以使得缸内空燃比A/F保持为恒定(作为一例,A/F=14.3)的方式算出从喷射器30喷射的总喷射量(也就是说,在进气行程喷射中的喷射量和在膨胀行程喷射中的喷射量的总和)。通过将缸内空燃比A/F保持为恒定,能够抑制以缸内空燃比A/F的变动为起因的循环间的燃烧变动的增大。但是,在膨胀行程喷射中的喷射量被固定为考虑了膨胀行程喷射引起的燃烧变动和排放(emission)的量(作为一例,3~5mm3/st左右)。从总喷射量减去相当于在膨胀行程喷射中的喷射量的固定量而剩下的喷射量为在进气行程喷射中的喷射量。
[活用了诱引作用的催化剂预热控制及其问题点]
图4是说明基于膨胀行程喷射的诱引作用的图。此外,为了方便说明,在图4中仅示出从喷射器30所具有的多个喷孔喷射出的燃料喷雾中的最接近火花塞32的燃料喷雾。
在图4的上段描绘出进气行程喷射期间的缸内状态。如该上段所示,在燃烧室20内产生滚流。进气行程喷射的燃料喷雾沿该滚流的流动方向在燃烧室20内回旋。在燃烧室20内回旋的燃料喷雾与燃烧室20内的进气混合而形成混合气。
在图4的中段描绘出在电极部34的放电期间中即将进行膨胀行程喷射前的缸内状态。如该中段所示,在电极部34的放电期间,由在电极部34所产生的放电火花50产生初期火焰52。放电火花50和存在于电极部34的周围的混合气有助于初期火焰52的产生。该混合气由来于进气行程喷射的燃料喷雾。
在图4的下段描绘出刚进行膨胀行程喷射之后的缸内状态。当进行膨胀行程喷射时,在燃料喷雾的周围形成低压部。因此,放电火花50和初期火焰52被向与滚流的流动方向相反的方向诱引。如此一来,如图4的下段所示,放电火花50和初期火焰52与膨胀行程喷射的燃料喷雾接触,并将该燃料喷雾卷入而成长。与诱引相伴的初期火焰52的成长持续到膨胀行程喷射结束为止。从膨胀行程喷射开始到放电期间结束为止,放电火花50和初期火焰52这两方都被诱引。另一方面,从放电期间结束到膨胀行程喷射结束为止,仅初期火焰52被诱引。这是因为放电火花50在放电期间结束后消失。
这样一来,只要初期火焰52至少在膨胀行程喷射结束之前产生便会引起与诱引相伴的初期火焰52的成长。也就是说,若膨胀行程喷射的喷射期间的至少一部分与放电期间重叠,则能够将初期火焰52向膨胀行程喷射的燃料喷雾诱引而使其成长。伴随诱引而成长了的初期火焰52将燃烧室20内的残留的混合气卷入而扩大。该残留的混合气是由来于进气行程喷射的燃料喷雾且对初期火焰的生成没有贡献的混合气。
可是,在图1所示的系统中,在由于某些要因而缸内环境偏离了期望的范围的情况下,催化剂预热控制期间的燃烧可能会变得不稳定。例如,当因火花塞的更换而从汽缸盖的突出量减少时,诱引初期火焰等的最接近火花塞的燃料喷雾的外轮廓面与电极部之间的距离会扩大。在沉积物堆积于喷射器的喷孔从而喷雾角变化时也同样,最接近火花塞的燃料喷雾的外轮廓面与电极部之间的距离也会扩大。当最接近火花塞的燃料喷雾的外轮廓面与电极部之间的距离扩大时,燃烧容易变得不稳定。另外,在滚流强的情况(即,滚流比TR较高的情况)下、使用了低挥发性的重质燃料的情况下,燃烧也容易变得不稳定。
图5是说明催化剂预热控制期间的发动机转速的推移的图。图5所示的虚线表示燃烧稳定时的发动机转速的推移,实线表示燃烧不稳定时的发动机转速的推移。对两者进行比较可知,在燃烧稳定时发动机转速大致恒定,与此相对,在燃烧不稳定时发动机转速持续降低。因此,在开始催化剂预热控制后检测出发动机转速的降低的情况下,能够判断为燃烧变得不稳定。
假设使放电期间向TDC侧提前,则能够恢复燃烧的稳定性。图6是说明燃烧变得不稳定时的对策例的图。图6的上段所示的曲轴角CA1~CA5与在图3中所说明的相同。图6的下段相当于燃烧变得不稳定时的对策例。在该对策例中,使放电期间CP1向提前侧变更。变更后的放电期间CP2成为从曲轴角CA6(作为一例,ATDC5~20°)到曲轴角CA7为止的期间。
在放电期间CP的变更前后间隔IT不变更。其原因在于,若同时进行放电期间CP的提前和间隔IT的变更,则会出现膨胀行程喷射的喷射期间不与变更后的放电期间CP2重叠的情况。在膨胀行程喷射的喷射期间不与放电期间CP2重叠的情况下,则根本无法进行初期火焰的诱引。为了避免这种情况,在使放电期间CP向提前侧变更时,同样也对膨胀行程喷射的喷射期间进行变更。但是,若变更膨胀行程喷射的喷射期间,则该喷射期间部接近TDC,所以附着于活塞的顶面的燃料量变多。如此一来,作为排放限制的对象之一的PN(Particulate Number:颗粒数)会增加。
[本实施方式的催化剂预热控制的特征]
因此,在本实施方式中,若判断为催化剂预热控制期间的燃烧变得不稳定,则在比放电期间CP1靠TDC侧进行追加的点火。图7是说明本发明的实施方式的催化剂预热控制的特征的图。图7的上段所示的曲轴角CA1~CA5与在图3中所说明的相同。图7的中段相当于本实施方式的催化剂预热控制下的第一对策例。在该第一对策例中,进行通常时的点火和喷射,并且在比通常时的点火期间(放电期间CP1)靠TDC侧设置追加的点火期间(放电期间CP2)。放电期间CP2被设定成与放电期间CP1相同的长度。
放电期间CP2的缸内的温度(或压力)比放电期间CP1的缸内的温度(或压力)高。因此,当设置放电期间CP2时比较容易产生初期火焰。若在放电期间CP2产生初期火焰,则电极部的周围的温度上升。因此,能够使在放电期间CP1的混合气的着火性稳定化。也就是说,能够恢复燃烧的稳定性。
此外,在图7中放电期间CP2与放电期间CP1被设为相同的长度。但是,只要能够产生初期火焰即可,所以能够任意地变更放电期间CP2的长度。另外,在图7中放电期间CP2设定于比TDC靠延迟侧。但是,只要能够在比放电期间CP1缸内温度高的条件下产生初期火焰即可,所以放电期间CP2的开始曲轴角CA6也可以位于比TDC靠提前侧。但是,当放电期间CP2全部都位于比TDC靠提前侧时,燃烧反而变得不稳定。因此,不将放电期间CP2的结束曲轴角CA7设定于比TDC靠提前侧。
图7的下段相当于本实施方式的催化剂预热控制中的第二对策例。第二对策例在判断为尽管实施了图7的中段所示的第一对策例但燃烧仍然为不稳定的状态的情况下进行。在第二对策例中,进行通常时的点火和喷射,并且在比通常时的点火期间(放电期间CP1)靠TDC侧设置追加的点火期间(放电期间CP3)。放电期间CP3被设定成比放电期间CP2长的期间。放电期间CP3成为从曲轴角CA8(作为一例,TDC~ATDC15°)到曲轴角CA7为止的期间。
点火能量与放电期间成正比,所以在放电期间CP3产生的点火能量比放电期间CP2中的点火能量大(例如,放电期间CP2:80mJ、放电期间CP3:200mJ)。因此,当设置放电期间CP3时,与设置放电期间CP2时相比,电极部的周围的温度上升至更高温度。因此,能够可靠地使放电期间CP1中的混合气的着火性稳定化。也就是说,能够高几率地恢复燃烧的稳定性。
图8是说明放电期间CP3的设定方法的一例的图。放电期间CP3被设定为,在发动机转速的偏差量比阈值大的情况下,该偏差量越大则放电期间CP3越长。算出开始催化剂预热控制时的发动机转速和与燃烧的稳定相关的判定时的发动机转速的差来作为偏差量。此外,与偏差量进行比较的阈值是用于判断上述的第一对策例可否实施的值。
[具体的处理]
图9是表示在本发明的实施方式中由图1所示的ECU40所执行的处理的一例的流程图。此外,该图所示的例程在发动机起动后,在各汽缸中按每循环反复执行。
在图9所示的例程中,ECU判定是否选择了执行催化剂预热控制的运转模式(以下,也称为“催化剂预热模式”)(步骤S10)。例如,在由图1所示的温度传感器46检测出的冷却水温度为预定值以上的情况下选择催化剂预热模式。在步骤S10的判定结果为否定的情况下,ECU跳出本例程。
在步骤S10的判定结果为肯定的情况下,ECU判定发动机转速的偏差量是否比阈值大(步骤S12)。在步骤S12的判定结果为否定的情况下,ECU跳出本例程。
另一方面,在步骤S12的判定结果为肯定的情况下,能够判断为燃烧变得不稳定。因此,在步骤S12的判定结果为肯定的情况下,ECU控制火花塞使其进行追加的点火(步骤S14)。本步骤S14的处理的追加的点火与作为第一对策例所说明的相同。
继步骤S14之后,ECU判定发动机转速的偏差量是否比阈值大(步骤S16)。在步骤S16的判定结果为否定的情况下,能够判断为通过步骤S14的处理的追加的点火而燃烧稳定化了。因此,在步骤S16的判定结果为否定的情况下,ECU跳出本例程。
另一方面,在步骤S16的判定结果为肯定的情况下,能够判断为尽管进行了基于步骤S14的处理的追加的点火但燃烧仍然为不稳定的状态。因此,在步骤S16的判定结果为肯定的情况下,控制火花塞以使得追加的放电期间延长(步骤S18)。基于本步骤S18的处理的点火的追加与作为第二对策例所说明的相同。
以上,根据图9所示的例程,能够在判断为催化剂预热控制期间的燃烧变得不稳定时,进行追加的点火。因此,能够恢复燃烧的稳定性。另外,在判断为即使利用追加的点火但燃烧也仍然为不稳定的状态时,能够延长进行追加的点火的期间来提高点火能量。因此,能够高几率地恢复燃烧的稳定性。
其他实施方式
在上述实施方式中,图1所示的滚流以在排气口24侧从燃烧室20的上部朝向下部行进并且在进气口22侧从燃烧室20的下部朝向上方行进的方式回旋。但是,该滚流也可以向反方向,即以在进气口22侧从燃烧室20的上部朝向下方行进并且在排气口24侧从燃烧室20的下部朝向上部行进的方式回旋。但是,在该情况下,需要将火花塞32的配置部位从排气门28侧变更至进气门26侧。若这样变更火花塞32的配置部位,则火花塞32会在滚流的流动方向上位于喷射器30的下游侧,所以能够实现基于膨胀行程喷射的初期火焰等的诱引。
另外,在上述实施方式中,如在图2中所说明的那样,采用将进气行程喷射与膨胀行程喷射组组合的模式来作为催化剂预热控制期间的燃料喷射模式。但是,也可以与刚起动后的燃料喷射模式同样,采用将压缩行程喷射与膨胀行程喷射组组合的模式来作为催化剂预热控制期间的燃料喷射模式。另外,进气行程喷射的次数可以不是一次,可以将进气行程喷射分割成两次以上来进行。可以是,分割后的喷射的一部分在进气行程中进行,剩下的喷射在压缩行程中进行。像这样,与膨胀行程喷射(第二喷射)组合的燃料喷射(第一喷射)的喷射正时和喷射次数可以进行各种变形。
另外,在上述实施方式中,基于发动机转速的偏差量与阈值的比较来进行与燃烧的稳定性有关的判定。但是,也可以基于发动机转速的循环间变动与阈值的比较来进行与上述判定同样的判定。也可以基于根据缸内压力算出的发热量的循环间变动与阈值的比较来进行与上述判定同样的判定。也可以基于根据缸内压力算出的循环间变动与阈值的比较来进行与上述判定同样的判定。像这样,只要是与燃烧的稳定性有关的参数即可,能够基于与另行设定的阈值的比较来进行与上述判定同样的判定。
另外,在上述实施方式中,不变更与膨胀行程喷射的喷射期间的一部分重叠的放电期间CP(图7的放电期间CP1)地设置了追加的放电期间(图7的放电期间CP2、CP3)。但是,也可以在设置追加的放电期间时,将放电期间CP向延迟侧变更。但是,放电期间CP的向延迟侧的变更存在使燃烧变得不稳定的倾向。因此,优选在设置追加的放电期间时不变更放电期间CP。此外,除了会引起在图6中所说明的燃料附着的问题以外,放电期间CP的向提前侧的变更还会减少向排气净化催化剂投入的能量,所以不优选。
另外,在上述实施方式中,在判断为即使利用追加的点火但燃烧也仍然为不稳定的状态时,根据偏差量来延长进行追加的点火的期间(图7的放电期间CP3)。但是,也可以是,从初次判定为燃烧不稳定的阶段起,就根据偏差量来延长进行追加的点火的期间(图7的放电期间CP2)。

Claims (7)

1.一种控制内燃机的内燃机的控制装置,所述内燃机具备:
喷射器,其设置于产生滚流的燃烧室的上部,从多个喷孔向缸内喷射燃料;
火花塞,其设置于所述燃烧室的上部并用放电火花对缸内的混合气进行点火,所述火花塞配置于所述燃烧室的上部的滚流的流动方向上的比所述喷射器靠下游侧的位置,且位于从所述多个喷孔喷射的燃料喷雾中最接近所述火花塞的燃料喷雾的下游侧的位置,并且位于比所述最接近火花塞的燃料喷雾的外轮廓面靠所述燃烧室的上部侧的位置;以及
排气净化催化剂,其对来自所述燃烧室的排气进行净化,
所述内燃机的控制装置的特征在于,
作为使所述排气净化催化剂活化的控制,所述控制装置控制所述火花塞以使得在比压缩上止点靠延迟侧的点火期间产生放电火花,并且控制所述喷射器以进行在比所述压缩上止点靠提前侧的第一喷射和在比所述压缩上止点靠延迟侧且喷射期间与所述点火期间的至少一部分重叠的第二喷射,
所述控制装置,在判定为与燃烧的稳定性相关的参数超过阈值的情况下,还对所述火花塞进行控制以使得在对所述点火期间追加的追加点火期间也产生放电火花,所述追加点火期间具有比所述点火期间靠提前侧且比所述压缩上止点靠延迟侧的结束曲轴角。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述控制装置将在所述追加点火期间产生放电火花时的所述点火期间固定于与不在所述追加点火期间产生放电火花时相同的预定的曲轴角区间。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述控制装置在所述追加点火期间控制所述火花塞后,判定为所述参数超过所述阈值的情况下,延长所述追加点火期间。
4.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述控制装置在所述追加点火期间控制所述火花塞后,判定为所述参数超过所述阈值的情况下,延长所述追加点火期间。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述参数偏离所述阈值的偏差量越大,则所述控制装置将所述追加点火期间设定成越长的期间。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述参数是发动机转速。
7.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述参数是发动机转速。
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