CN111630260A - 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置 - Google Patents

内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置 Download PDF

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Abstract

在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的定时对进气阀及排气阀的阀定时进行切换。在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，在进气阀的实际的阀定时变为第2进气阀定时、且排气阀的实际的阀定时在变为第2排气阀定时之后经过了第1规定时间T1之后，对空燃比进行切换。由此，在运转状态切换时，能够可靠地使其点燃。

Description

内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置。
背景技术
例如，专利文献1中公开有如下技术，即，着眼于进气阀打开期间和排气阀打开期间重叠的阀重叠期间(阀重叠量)与内部EGR(残留气体)的关联而进行空燃比控制，抑制对空燃比进行切换时的燃烧稳定性降低。
在专利文献1中，在从利用空燃比为理论空燃比或比理论空燃比浓厚的混合气体进行燃烧向利用比理论空燃比稀薄的混合气体进行燃烧的稀薄燃烧控制切换时，直至实际的阀重叠量相对于稀薄燃烧时的阀重叠量的目标值以某种程度收敛为止而禁止稀薄燃烧。
然而，仅通过对阀重叠量的控制难以在对空燃比进行切换时抑制内部EGR(残留气体)，有可能产生如下状况，即，内部EGR根据情况的不同而增加，从而即使点火也难以将混合气体点燃。
即，关于对空燃比进行切换的燃烧模式的切换时的控制，在提高燃烧稳定性的方面还存在进一步改善的余地。
专利文献1：日本特开平11-280505号公报
发明内容
本发明的内燃机在运转状态从以规定的空燃比运转的第1运转区域切换为以比上述规定的空燃比稀薄的空燃比运转的第2运转区域时，在排气阀的实际的阀定时变为在上述第2运转区域设定的第2排气阀定时之后，对空燃比进行切换。
由此，在对运转状态进行切换时，能够可靠地使其点燃。因此，能够确保功能可靠性而不会失火，能够实现排气性能以及油耗性能的改善。
附图说明
图1是示意性地表示本发明所涉及的内燃机的概略结构的说明图。
图2是表示空燃比的计算所使用的对应图的概略的说明图。
图3是示意性地表示排气阀关闭时机与内部EGR的关联的说明图。
图4是对空燃比的切换进行说明的时序图。
图5是表示本发明所涉及的内燃机的控制流程的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图对本发明的一个实施例进行详细说明。
图1是示意性地表示本发明所涉及的内燃机1的概略结构的说明图。
内燃机1是具有利用多连杆式的活塞曲柄机构的可变压缩比机构2的4冲程循环的火花点火式内燃机，作为驱动源而搭载于汽车等车辆。
可变压缩比机构2例如利用日本特开2004-116434号公报等中记载的公知的多连杆式活塞曲柄机构。
内燃机1作为驱动源而搭载于汽车等车辆，具有进气通路3以及排气通路4。进气通路3经由进气阀5而与燃烧室6连接。排气通路4经由排气阀7而与燃烧室6连接。
另外，内燃机1具有：第1燃料喷射阀8，其将燃料直接喷射至燃烧室6内；以及第2燃料喷射阀9，其将燃料喷射至进气阀5上游侧的进气通路3内。
第1燃料喷射阀8能够实施在1个燃烧循环中进行多次燃料喷射的多阶段喷射。
在本实施例中，第2燃料喷射阀9例如在后述的第1运转区域A中，也在高转速高负荷的有限的运转区域内辅助性地喷射燃料。
在燃烧室6内利用火花塞10对从第1燃料喷射阀8及第2燃料喷射阀9喷射的燃料进行点火。
另外，内燃机1形成为能够从作为驱动单元的电机11施加驱动力的结构。利用电机用电池12的电力能够对该电机11进行驱动，该电机11能够发电。
在与内燃机1连接的进气通路3设置有对进气中的异物进行捕集的空气滤清器13、对吸入空气量进行检测的空气流量计14、电动的第1节流阀15、以及位于第1节流阀15的上游侧的电动的第2节流阀16。
空气流量计14配置于第2节流阀16的上游侧。空气流量计14内置有温度传感器，能够对进气导入口的进气温度进行检测。
空气滤清器13配置于空气流量计14的上游侧。
第1节流阀15根据负荷而对内燃机1的吸入空气量进行控制。第2节流阀16对后述的压缩机22的上游侧的进气压力进行控制。
在与内燃机1连接的排气通路4设置有三元催化器等上游侧排气催化器17、三元催化器等下游侧排气催化器18、三元催化器等地板下催化器19、以及减弱排气声的消声用的消声器20。
下游侧排气催化器18配置于处于上游侧排气催化器17的下游侧且比地板下催化器19靠上游侧的位置。地板下催化器19配置于下游侧排气催化器18的下游侧。消声器20配置于地板下催化器19的下游侧。
另外，该内燃机1具有涡轮增压器21。
涡轮增压器21具有：压缩机22，其设置于进气通路3；以及涡轮23，其设置于排气通路4。压缩机22和涡轮23配置于同轴上，一体地旋转。压缩机22配置于处于第1节流阀15的上游侧且比第2节流阀16靠下游侧的位置。涡轮23配置为比上游侧排气催化器17靠上游侧。
在进气通路3、且在第1节流阀15的下游侧设置有中间冷却器24，该中间冷却器24对由压缩机22压缩(加压)的进气进行冷却，使填充效率变得良好。
中间冷却器24和中间冷却器用的散热器(中间冷却器用散热器)25以及电动泵26一起配置于中间冷却器用冷却路径(副冷却路径)27。可以对中间冷却器24供给由散热器25冷却的制冷剂(冷却水)。
中间冷却器用冷却路径27构成为使得制冷剂能够在路径内循环。中间冷却器用冷却路径27是相对于未图示的主冷却路径而独立的冷却路径，对内燃机1的气缸体28进行冷却的冷却水在主冷却路径循环。
散热器25使中间冷却器用冷却路径27内的制冷剂与外部空气进行热交换而对其冷却。
电动泵26进行驱动而使得制冷剂在散热器25与中间冷却器24之间沿箭头A方向循环。
绕过涡轮23而将涡轮23的上游侧和下游侧连接的排气旁通通路31与排气通路4连接。排气旁通通路31的下游侧端在比上游侧排气催化器17靠上游侧的位置与排气通路4连接。在排气旁通通路31配置有对排气旁通通路31内的排气流量进行控制的电动的废气门阀32。
另外，内燃机1能够实施将废气的一部分作为EGR气体而从排气通路4向进气通路3导入(回流)的排气回流(EGR)，具有从排气通路4分支而与进气通路3连接的EGR通路33。EGR通路33的一端在下游侧排气催化器18与地板下催化器19之间的位置与排气通路4连接，另一端在处于第2节流阀16的下游侧、且处于压缩机22的上游侧的位置与进气通路3连接。在该EGR通路33设置有对EGR通路33内的EGR气体流量进行调整(控制)的电动的EGR阀34、以及能够对EGR气体进行冷却的EGR冷却器35。
内燃机1作为发动机阀的动阀机构而具有：进气侧可变动阀机构38，其能够对进气阀5的阀定时(开闭时机)进行变更；以及排气侧可变动阀机构39，其能够对排气阀7的阀定时(开闭时机)进行变更。此外，在本说明书中，将进气阀5和排气阀7统称为发动机阀而使用。进气侧可变动阀机构38及排气侧可变动阀机构39例如由液压驱动，利用来自控制单元40的控制信号进行控制。即，控制单元40相当于对进气侧可变动阀机构38进行控制的进气侧可变动阀机构控制部(控制部)。另外，控制单元40相当于对排气侧可变动阀机构39进行控制的排气侧可变动阀机构控制部(控制部)。而且，能够利用控制单元40对进气阀5的阀定时及排气阀7的阀定时进行可变控制。
进气侧可变动阀机构38及排气侧可变动阀机构39可以是能够分别独立地对发动机阀(进气阀5或排气阀7)的打开时机及关闭时机进行变更的形式，也可以是同时使打开时机及关闭时机滞后或提前的形式。本实施例的进气侧可变动阀机构38及排气侧可变动阀机构39采用使得凸轮轴41、42相对于曲轴43的相位滞后或提前的后者的形式。另外，进气侧可变动阀机构38及排气侧可变动阀机构39并不限定于液压驱动的结构，也可以是基于电机等的电动驱动的结构。
利用作为进气阀定时检测部的进气侧凸轮轴位置传感器44对进气阀5的实际的阀定时进行检测。进气侧凸轮轴位置传感器44对进气侧凸轮轴41相对于曲轴43的相位进行检测。
利用作为排气阀定时检测部的排气侧凸轮轴位置传感器45对排气阀7的实际的阀定时进行检测。排气侧凸轮轴位置传感器45对排气侧凸轮轴42相对于曲轴43的相位进行检测。
这里，控制单元40是具有CPU、ROM、RAM以及输入输出接口的周知的电子计算机。
除了上述的空气流量计14、排气侧凸轮轴位置传感器45的检测信号(检测值)以外，能够对内燃机转速与曲轴43的转角角度一起进行检测的曲轴转角传感器46、对表示内燃机1的请求负荷状态的加速器踏板踩踏量(加速器开度APO)进行检测的加速器开度传感器47、对冷却水温度进行检测的水温传感器48、对发动机油的油温进行检测的油温传感器49、对进气的湿度进行检测的湿度传感器50等传感器类的检测信号(检测值)输入至控制单元40。
水温传感器48能够对在气缸体28内的水套61流动的冷却水温度进行检测。
控制单元40利用加速器开度传感器47的检测值对内燃机1的请求负荷(发动机负荷)进行计算。
另外，控制单元40能够对作为相对于将电力供给至火花塞10的车载的电池62的充电容量的充电余量的比率的SOC(State Of Charge)进行检测。即，控制单元40相当于电池SOC检测部。
而且，控制单元40基于各种传感器类的检测信号而将第1燃料喷射阀8、第2燃料喷射阀9的燃料喷射量以及燃料喷射时机、火花塞10的点火时机、火花塞10的点火能量、进气阀5的阀定时、排气阀7的阀定时、第1节流阀15的开度、第2节流阀16的开度、废气门阀32的开度、EGR阀34的开度、基于可变压缩比机构2的内燃机1的机械压缩比等控制为最佳。
另外，控制单元40根据运转状态而对内燃机1的空燃比进行控制。详细而言，如图2所示，在规定的第1运转区域A中将空燃比控制为理论空燃比，在低转速低负荷侧的规定的第2运转区域B中控制为比第1运转区域A稀薄的空燃比。
换言之，在除了内燃机1的运转状态处于低转速低负荷侧的第2运转区域B以外的区域(第1运转区域)，将目标空燃比设定为使得空气过剩率λ变为λ＝1。另外，在内燃机1的运转状态处于第2运转区域B时，将目标空燃比设定为使得空气过剩率λ例如达到λ＝2左右。
图2是存储于控制单元40的空燃比对应图，根据发动机负荷及发动机转速而分配空燃比。
在空燃比稀薄的运转区域内，进行这种空燃比控制的内燃机1的燃烧的稳健性较弱，如果考虑到环境变化、部件的波动、气缸间的波动等，则在过渡时需要严格的燃烧控制。
即使在不存在进气阀打开期间和排气阀打开期间重叠的阀重叠期间(阀重叠量)的情况下，如果排气阀关闭时机变为上止点之后的定时，则内部EGR(残留气体)变得过多，燃烧稳定性降低。
而且，在着眼于阀重叠量的目标值与阀重叠量的实际值的波动而实施过渡时的控制的情况下，阀重叠量的实际值中包含进气阀侧的动阀机构的波动以及排气阀侧的动阀机构的波动。因此，需要基于上述波动而设定余量，内部EGR(残留气体)有可能变得过多。
另外，在进气阀和排气阀的任一者的动阀机构设为液压驱动式的可变动阀机构的情况下，阀重叠量的变化根据外部空气温度环境而变得缓慢。因此，如果要利用阀重叠量对空燃比进行控制，则在运转状态从空气过剩率λ达到λ＝2左右的运转区域向空气过剩率λ达到λ＝1左右的运转区域变换的情况下，有时空气过剩率λ变为λ＝1与λ＝2的中间值的时间延长、NOx的排出量增大。
因此，本实施例是以比化学计量空燃比稀薄的空燃比进行燃烧(稀薄燃烧)的内燃机1，其中，能够抑制过渡时的燃烧不稳定而抑制排气性能变差，并且能够通过稀薄燃烧而实现减少油耗的可靠性的提高。
在第1运转区域(化学计量空燃比运转区域)A，第1燃料喷射阀8以规定的第1喷射模式(化学计量空燃比用喷射模式)直接将燃料喷射至气缸内，并且火花塞10以规定的第1点火模式(化学计量空燃比用点火模式)对气缸内的混合气体进行点火。
在第1喷射模式下，实施在1个燃烧循环中进行1次燃料喷射的单阶段喷射。
在第1运转区域A，在进气阀打开时机比上止点更靠滞后角侧的第1进气阀定时(化学计量空燃比用进气阀定时)对进气阀5进行控制。即，控制单元40相当于根据运转状态而对进气阀5的阀定时和空燃比进行切换的控制部。
在第1运转区域A，在排气阀关闭时机例如为上止点之后的10℃A左右的第1排气阀定时(化学计量空燃比用排气阀定时)对排气阀7进行控制。即，控制单元40相当于根据运转状态而对排气阀7的阀定时和空燃比进行切换的控制部。
在第2运转区域(稀薄运转区域)B，第1燃料喷射阀8以混合气体的均匀度高于第1喷射模式的规定的第2喷射模式(稀薄用喷射模式)直接将燃料喷射至气缸内，并且火花塞10以与第1点火模式相比点火能量得到强化的规定的第2点火模式(稀薄用点火模式)对气缸内的混合气体进行点火。
在第2喷射模式下，实施在1个燃烧循环中进行多次燃料喷射的多阶段喷射。
在第2点火模式下，供给至火花塞10的电力与第1点火模式时相比而增大，点火能量相对得到强化。
在第2运转区域B，在进气阀打开时机比上止点更靠提前角侧的第2进气阀定时(稀薄用进气阀定时)对进气阀5进行控制。
换言之，在第2运转区域B，在进气阀打开时机相对于上述第1进气阀定时而提前的第2进气阀定时对进气阀5进行控制。
在第2运转区域B，以使得内部EGR(残留气体)减少的方式在排气阀关闭时机变为上止点的第2排气阀定时(稀薄用排气阀定时)对排气阀7进行控制。
换言之，在第2运转区域B，在排气阀关闭时机与上述第1排气阀定时相比而提前的第2排气阀定时对排气阀7进行控制。
图3是示意性地表示排气阀关闭时机和内部EGR(残留气体)的关联的说明图。排气阀关闭时机在上止点之后越滞后，内部EGR(残留气体)越增加。
因此，可以将第1运转区域A的排气阀7的排气阀关闭时机设定为在上止点之后大于或等于10℃A而改善油耗。另外，即使将第2运转区域B的排气阀7的排气阀关闭时机设定为上止点至上止点之后的10℃A之间，也能够抑制燃烧变得不稳定。即，关于第2排气阀定时，可以将排气阀关闭时机设定于使得内部EGR(残留气体)不超过容许界限值L的范围。
在本实施例中，规定的稀薄燃烧前提条件的成立是用于将空燃比向上述稀薄的空燃比切换的前提条件。即，如果上述稀薄燃烧前提条件不成立，则即使运转状态处于第2运转区域B，空燃比也维持为上述规定的空燃比。
例如，在处于进气温度大于或等于规定温度、湿度大于或等于规定湿度、冷却水温度大于或等于规定温度等、且能够正常对可变动阀机构等装置进行驱动的状态时，判定为上述稀薄燃烧前提条件成立。
在内燃机1启动之后，每隔规定的恒定间隔而在控制单元40内实施上述稀薄燃烧前提条件是否成立的判定。因此，在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，利用上述稀薄燃烧前提条件的最新(最近)的判定结果而判定可否进行空燃比切换。
在上述稀薄燃烧前提条件成立的状态下而运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，如果规定的稀薄燃烧许可条件成立，则判断为能够实施稀薄燃烧的状态而将空燃比向上述稀薄的空燃比切换。
例如，如果进气阀5的实际的阀定时变为第2进气阀定时、且排气阀7的实际的阀定时变为第2排气阀定时，则判定为上述稀薄燃烧许可条件成立。在控制单元40内实施该判定。
在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，进气阀5的阀定时在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的定时开始向第2进气阀定时变化。
在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，排气阀7的阀定时在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的定时开始向第2排气阀定时变化。
而且，如果处于上述稀薄燃烧前提条件成立的状态，则在进气阀5的实际的阀定时变为第2进气阀定时、且排气阀7的实际的阀定时变为第2排气阀定时之后经过了第1规定时间T1之后，将空燃比向上述稀薄的空燃比切换。
在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，如果进气阀5的实际的阀定时从第1进气阀定时切换为第2进气阀定时、且排气阀7的实际的阀定时从第1排气阀定时切换为第2排气阀定时，则喷射模式从第1喷射模式切换为第2喷射模式。
在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，如果进气阀5的实际的阀定时变为第2进气阀定时、且排气阀7的实际的阀定时变为第2排气阀定时，则点火模式从第1点火模式切换为第2点火模式。
在运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的情况下，在空燃比切换为化学计量空燃比之后经过了第2规定时间T2之后，将进气阀5的阀定时切换为第1进气阀定时，将排气阀7的阀定时切换为第1排气阀定时，将第2喷射模式切换为第1喷射模式，并且将第2点火模式切换为第1点火模式。
在进气阀5的阀定时变为第2进气阀定时、且排气阀7的阀定时变为第2排气阀定时的定时对第1规定时间T1进行计算。即，在进气阀5及排气阀7这两者的阀定时变为稀薄用的阀定时的定时对第1规定时间T1进行计算。
例如，根据进气阀5及排气阀7这两者的阀定时变为稀薄用的阀定时的定时的内燃机转速及负荷，确定该第1规定时间T1。
在运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时对第2规定时间T2进行计算。该第2规定时间T2是在运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时计算出的喷射模式的切换延迟时间T2i、点火模式的切换延迟时间T2e、进气阀5的阀定时的切换延迟时间T2v、以及排气阀7的阀定时的切换延迟时间T2w中的最大值。例如分别根据运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时的内燃机转速及负荷，确定各延迟时间T2i、T2e、T2v、T2w。此外，延迟时间T2i、T2e、T2v、T2w比运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时起直至空燃比切换为化学计量空燃比为止的时间更长。
图4是对空燃比的切换进行说明的时序图。图4示出了运转状态从第2运转区域B变化为第1运转区域A、然后运转状态从第1运转区域A变化为第2运转区域B的情况。
在时刻t1的定时，内燃机1的运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A。此外，在时刻t1之前，判定为上述稀薄燃烧前提条件成立。
关于空燃比的切换指令(空燃比模式指令)，在时刻t1的定时发出从稀薄空燃比向化学计量空燃比的切换指令。因此，在时刻t1的定时开始对内燃机1的空燃比进行切换。时刻t2是在时刻t1的定时开始了切换的空燃比的切换结束的定时。
关于进气阀5，在从时刻t1的定时起经过了第2规定时间T2的时刻t3的定时开始从第2进气阀定时向第1进气阀定时切换。
这样，在空燃比从稀薄空燃比向化学计量空燃比切换时，直至空燃比切换为化学计量空燃比为止，将进气阀5的阀定时维持为第2进气阀定时。
由此，在对内燃机1的运转状态进行切换而将空燃比从稀薄空燃比切换为化学计量空燃比的情况下，能够减小进气阀打开时机和排气阀打开时机的阀重叠量，能够抑制内部EGR(残留气体)、且实施稳定的稀薄燃烧。
关于排气阀7，在从时刻t1的定时起经过了第2规定时间T2的时刻t3的定时，开始从第2排气阀定时向第1排气阀定时切换。
这样，在空燃比从稀薄空燃比切换为化学计量空燃比时，直至空燃比切换为化学计量空燃比为止，维持内部EGR(残留气体)较少的第2排气阀定时。
由此，在对内燃机1的运转状态进行切换而将空燃比从稀薄空燃比切换为化学计量空燃比的情况下，能够可靠地使其点燃。因此，在将空燃比从稀薄空燃比切换为化学计量空燃比时，能够确保功能可靠性而不会失火，能够实现排气性能以及油耗性能的改善。
关于第1燃料喷射阀8，在从时刻t1的定时起经过了第2规定时间T2的时刻t3的定时，将喷射模式从第2喷射模式切换为第1喷射模式。
关于火花塞10，在从时刻t1的定时起经过了第2规定时间T2的时刻t3的定时，将点火模式从第2点火模式切换为第1点火模式。
这样，在将空燃比从稀薄空燃比切换为化学计量空燃比时，直至空燃比切换为化学计量空燃比为止，维持混合气体的均匀度相对较高的第2喷射模式，并且维持点火能量得到强化的第2点火模式。
由此，在对内燃机1的运转状态进行切换而将空燃比从稀薄空燃比切换为化学计量空燃比的情况下，能够可靠地使其点燃。因此，在将空燃比从稀薄空燃比切换为化学计量空燃比时，能够确保功能可靠性而不会失火，能够实现排气性能以及油耗性能的改善。
在时刻t4的定时，内燃机1的运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B。
进气阀5在时刻t4的定时开始从第1进气阀定时向第2进气阀定时切换。
由此，在对内燃机1的运转状态进行切换而将空燃比从化学计量空燃比切换为稀薄空燃比的情况下，能够减小进气阀打开时机和排气阀打开时机的阀重叠量，能够抑制内部EGR(残留气体)、且实施稳定的稀薄燃烧。
排气阀7在时刻t4的定时开始从第1排气阀定时向第2排气阀定时切换。
这样，在空燃比从化学计量空燃比向稀薄空燃比切换时，在开始空燃比的切换之前，在内部EGR(残留气体)较少的第2排气阀定时对阀定时进行切换。
由此，在对内燃机1的运转状态进行切换而将空燃比从化学计量空燃比切换为稀薄空燃比的情况下，能够可靠地使其点燃。因此，在将空燃比从化学计量空燃比向稀薄空燃比切换时，能够确保功能可靠性而不会失火，能够实现排气性能以及油耗性能的改善。
时刻t5是进气阀5变为第2进气阀定时、且排气阀7变为第2排气阀定时的定时。此外，在时刻t5，上述稀薄燃烧前提条件的最新(最近)的判定结果为条件成立。
关于空燃比的切换指令(空燃比模式指令)，在从时刻t5起经过了第1规定时间T1的时刻t6的定时，发出从化学计量空燃比向稀薄空燃比的切换指令。因此，在时刻t6的定时开始对内燃机1的空燃比的切换。时刻t7是在时刻t6的定时开始切换的空燃比的切换结束的定时。
关于第1燃料喷射阀8，在时刻t5的定时将喷射模式从第1喷射模式切换为第2喷射模式。
关于火花塞10，在时刻t5的定时将点火模式从第1点火模式切换为第2点火模式。
这样，在空燃比从化学计量空燃比切换为稀薄空燃比时，在开始空燃比的切换之前，将喷射模式切换为混合气体的均匀度相对较高的第2喷射模式，并且将点火模式切换为点火能量得到强化的第2点火模式。
由此，在对内燃机1的运转状态进行切换而将空燃比从化学计量空燃比切换为稀薄空燃比的情况下，能够可靠地使其点燃。因此，在将空燃比从化学计量空燃比向稀薄空燃比切换时，能够确保功能可靠性而不会失火，能够实现排气性能以及油耗性能的改善。
图5是表示上述内燃机1的控制流程的流程图。
在步骤S1中，判定上述稀薄燃烧前提条件是否成立。在步骤S1中判定为上述稀薄燃烧前提条件成立的情况下进入S2。
如果步骤S1中判定为上述稀薄燃烧前提条件不成立，则设为不可实施稀薄燃烧而结束此次的流程。如果在步骤S1中判定为不可实施稀薄燃烧，则无论运转状态如何都对内燃机1实施将空燃比设为理论空燃比的运转。
在步骤S2中，判定内燃机1的运转状态是否从第1运转区域A切换为第2运转区域B。在步骤S2中判定为内燃机1的运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，进入步骤S3。在步骤S2中判定为内燃机1的运转状态未从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，进入步骤S9。
在步骤S3中对阀定时进行变更。即，在步骤S3中，将进气阀5的阀定时以及排气阀7的阀定时分别变更为稀薄用的阀定时。
在步骤S4中，判定上述稀薄燃烧许可条件是否成立。在步骤S4中判定为上述稀薄燃烧许可条件成立的情况下，进入步骤S5。在步骤S4中判定为上述稀薄燃烧许可条件不成立的情况下，进入步骤S3。
在步骤S5中，开始对喷射模式、点火模式以及阀定时进行变更。
在步骤S6中，在进气阀5及排气阀7的阀定时切换为稀薄用的阀定时的定时对第1规定时间T1进行计算。
在步骤S7中，判定在进气阀5及排气阀7的阀定时切换为稀薄用的阀定时之后是否经过了第1规定时间T1。如果在步骤S7中判定为切换为稀薄用的阀定时之后经过了第1规定时间T1，则进入步骤S8。
在步骤S8中，从空燃比的化学计量空燃比切换为稀薄空燃比。
在步骤S9中，判定内燃机1的运转状态是否从第2运转区域B切换为第1运转区域A。在步骤S9中判定为内燃机1的运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的情况下，进入步骤S10。在步骤S9中判定为内燃机1的运转状态未从第2运转区域B切换为第1运转区域A的情况下，内燃机1的运转状态未变化而结束此次的流程。
在步骤S10中，在运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时，开始对空燃比的切换。
在步骤S11中，在运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时，对点火模式的切换延迟时间T2e进行计算。
在步骤S12中，在运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时，对喷射模式的切换延迟时间T2i进行计算。
在步骤S13中，在运转状态从第2运转区域B切换为第1运转区域A的定时，对进气阀5的阀定时的切换延迟时间T2v以及排气阀7的阀定时的切换延迟时间T2w进行计算。
在步骤S14中，将点火模式的切换延迟时间T2e、喷射模式的切换延迟时间T2i以及阀定时的切换延迟时间T2v、T2w中的最长的时间设为第2规定时间T2。
如果在步骤S15中判定为在运转状态切换之后经过了第2规定时间T2，则进入步骤S16。
在步骤S16中，在运转状态切换之后经过了第2规定时间T2的定时，开始对喷射模式、点火模式、进气阀5的阀定时以及排气阀7的阀定时的变更。
此外，与进气阀的打开时机相比，排气阀7的关闭时机对内部EGR(残留气体)造成的影响更大。因此，在运转状态从第1运转区域A切换为第2运转区域B的情况下，即使在排气阀7的实际的阀定时从第1排气阀定时切换为第2排气阀定时的定时之后，经过了第1规定时间T1的定时将空燃比从化学计量空燃比切换为稀薄空燃比，也能够相对地减少过渡时的内部EGR(残留气体)。
进气阀5的阀定时、排气阀7的阀定时有时因环境的影响、可动部件的劣化、磨损等而产生波动。即，如果实际的阀定时与阀定时的目标值之间产生偏离，则有可能不许可稀薄燃烧。因此，可以适当地实施对阀定时的校正学习，对随时间的劣化等所导致的阀定时的波动进行校正。例如，只要在水温、外部空气温度大于或等于规定温度等的恒定的学习条件成立时实施阀定时的校正学习即可。
另外，还可以将进气阀侧的动阀机构设为通常的直动式的动阀机构。在该情况下，进气阀5的升降动作角、升降中心角的相位始终恒定。
此外，上述实施例涉及内燃机1的控制方法以及内燃机1的控制装置。

Claims (7)

1.一种内燃机的控制方法，其中，
在以规定的空燃比进行运转的第1运转区域，将排气阀的阀定时设定为第1排气阀定时，
在以比规定的空燃比稀薄的空燃比进行运转的第2运转区域，将上述排气阀的阀定时设定为比上述第1排气阀定时提前的第2排气阀定时，
在运转状态从上述第1运转区域切换为上述第2运转区域时，在上述排气阀的实际的阀定时变为上述第2排气阀定时之后对空燃比进行切换。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制方法，其中，
在上述第1运转区域，将进气阀的阀定时设定为第1进气阀定时，
在上述第2运转区域，将上述进气阀的阀定时设定为比上述第1进气阀定时提前的第2进气阀定时，
在运转状态从上述第1运转区域切换为上述第2运转区域时，进一步在上述进气阀的实际的阀定时变为上述第2进气阀定时之后对空燃比进行切换。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制方法，其中，
上述第2进气阀定时的进气阀打开时机设定为，与上止点相比处于提前角侧的定时。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制方法，其中，
上述第2排气阀定时的排气阀关闭时机设定为从上止点起直至上止点之后小于或等于10°CA的范围。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制方法，其中，
在运转状态从上述第2运转区域切换为上述第1运转区域时，在将空燃比切换为上述规定的空燃比之后，将上述排气阀的阀定时切换为上述第1排气阀定时。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制方法，其中，
在运转状态从上述第2运转区域切换为上述第1运转区域时，在将空燃比切换为上述规定的空燃比之后，将上述排气阀的阀定时切换为上述第1排气阀定时，将进气阀的阀定时切换为在上述第1运转区域设定的第1进气阀定时。
7.一种内燃机的控制装置，其具有：
排气侧可变动阀机构，其能够对排气阀的阀定时进行变更；
排气阀定时检测部，其能够对上述排气阀的阀定时进行检测；以及
控制部，其根据运转状态而对上述排气阀的阀定时和空燃比进行切换，
在运转状态从以规定的空燃比进行运转的第1运转区域切换为以比规定的空燃比稀薄的空燃比进行运转的第2运转区域时，在上述排气阀的实际的阀定时变为在上述第2运转区域设定的第2排气阀定时之后，上述控制部对空燃比进行切换。
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