CN113915016B - 发动机装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机装置。发动机装置具备：包括缸内喷射阀和火花塞的发动机、净化装置以及控制装置。所述控制装置构成为在膨胀行程中进行来自所述缸内喷射阀的最后的燃料喷射，并构成为基于起动时水温、起动后时间、体积效率来设定膨胀行程喷射驱动时的所述最后的燃料喷射量。所述膨胀行程喷射驱动是通过与所述膨胀行程中的燃料喷射同步地通过所述火花塞进行点火而进行的控制。

Description

发动机装置

技术领域

本发明涉及发动机装置。

背景技术

作为这种发动机装置，提出了具备发动机的发动机装置，该发动机具有向燃烧室的内部喷射燃料的缸内喷射阀和设置在燃烧室的顶部附近的火花塞(例如，参照日本特开2018-131948)。在该发动机装置中，若在分层燃烧模式运转中检测到爆震产生，则使点火正时滞后，所述分层燃烧模式运转是如下模式：在压缩行程中从缸内喷射阀进行燃料喷射，在火花塞附近形成分层混合气体而进行分层燃烧。另外，在与点火正时相应的燃料喷射正时的滞后量比基准量小的情况下，在根据滞后量而滞后的喷射正时执行压缩行程中的燃料喷射。

在上述发动机装置中，一般而言，在对具有净化排气的催化剂的净化装置进行预热时，使点火正时滞后，将更多的热向净化装置侧供给，也有时选择膨胀行程作为点火正时。在该情况下，也考虑将由发动机的负荷率等确定的燃料喷射量的一多半在进气行程、压缩行程中分成一次或多次进行燃料喷射，在压缩行程、膨胀行程中进行最后的燃料喷射。另外，膨胀行程中的燃料喷射不仅在对净化装置进行预热时进行，有时也在发动机起动时等进行。在膨胀行程中的燃料喷射中，在喷射量过小时产生不会产生放电诱导的情况，在喷射量过大时产生不能完全燃烧的烟尘等微小粒子，因此，需要更适当地设定燃料喷射量。

发明内容

本发明提供一种在膨胀行程中进行燃料喷射的情况下的燃料喷射量更适当的发动机装置。

本发明的一个方案的发动机装置具备：发动机，所述发动机包括缸内喷射阀和火花塞，所述缸内喷射阀构成为向燃烧室呈喷雾状喷射燃料，所述火花塞构成为对从所述缸内喷射阀呈喷雾状喷射的燃料进行点火；净化装置，所述净化装置包括净化催化剂，所述净化催化剂构成为对所述发动机的排气进行净化；以及控制装置，所述控制装置构成为控制由所述缸内喷射阀进行的多次燃料喷射和由所述火花塞进行的点火。所述控制装置构成为在膨胀行程中进行来自所述缸内喷射阀的最后的燃料喷射，所述控制装置构成为，基于起动了所述发动机时的所述发动机的冷却水的温度即起动时水温、起动所述发动机之后的时间即起动后时间、在一个循环中实际吸入的空气的容积相对于所述发动机的每一个循环的行程容积之比即体积效率，来设定膨胀行程喷射驱动时的所述最后的燃料喷射量。所述膨胀行程喷射驱动是通过与所述膨胀行程中的燃料喷射同步地通过所述火花塞进行点火而进行的控制。

在本发明的一个方案的发动机装置中，在膨胀行程中进行来自缸内喷射阀的最后的燃料喷射，并且，与膨胀行程中的燃料喷射同步地通过火花塞进行点火的膨胀行程喷射驱动时的最后的燃料喷射量基于起动了发动机时的发动机的冷却水的温度即起动时水温、起动发动机之后的时间即起动后时间、在一个循环中实际吸入的空气的容积相对于发动机的每一个循环的行程容积之比即体积效率来设定。起动时水温反映起动了发动机时的缸内(气缸内)的温度(缸内温度的初始值)，起动后时间反映起动发动机以后的缸内的温度，体积效率反映吸入空气量，因此，通过基于它们来设定最后的燃料喷射量，从而能够使最后的燃料喷射量更适当。

在本发明的一个方案的发动机装置中，也可以是，所述控制装置构成为将所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射量设定为，所述起动时水温越高则所述最后的燃料喷射量倾向于越多，所述起动后时间越长则所述最后的燃料喷射量倾向于越少，所述体积效率越大则所述最后的燃料喷射量倾向于越多。根据本发明的一个方案的发动机装置，起动时水温越高则最后的燃料喷射量倾向于越多，之所以这样是基于如下情况：起动时水温越高，则烟尘等微小粒子的产生越被抑制。起动后时间越长则最后的燃料喷射量倾向于越少，之所以这样是基于如下情况：起动后时间越长，则缸内越热。设定为体积效率越大则使最后的燃料喷射量倾向于越多，之所以这样是基于如下情况：为了在通过点火形成火种后在整个缸内使燃烧扩散，可认为体积效率越大则需要越大的火种。

在本发明的一个方案的发动机装置中，所述控制装置构成为对除所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射之外的燃料喷射进行控制，以使所述缸内喷射阀的开度成为全开，并且构成为对所述最后的燃料喷射进行控制，以使所述缸内喷射阀的开度成为半开。需要说明的是，半开是指不是全开，也包括开度为5％、10％、20％、50％等。

在本发明的一个方案的发动机装置中，所述控制装置构成为，对除所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射之外的燃料喷射量进行基于空燃比反馈控制的修正，对所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射量不进行基于所述空燃比反馈控制的修正。根据本发明的一个方案的发动机装置，由于最后的燃料喷射是为了对火花塞的点火进行放电诱导而进行的，因此，不需要对燃料喷射量进行基于空燃比反馈控制的修正。另一方面，由于需要对全燃料喷射量进行基于空燃比反馈控制的修正，因此，在除最后的燃料喷射之外的燃料喷射中进行基于空燃比反馈控制的修正。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点、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，其中，

图1是表示作为本发明的一实施例的发动机装置10的结构的概略的结构图。

图2是表示由ECU70执行的膨胀行程喷射预热燃料喷射量计算处理的一例的流程图。

图3是表示发动机12刚起动之后的起动时水温Tws、体积效率KL以及基本膨胀行程燃料喷射量Qendb的关系的一例的说明图。

图4是表示起动后时间Taft、体积效率KL以及基本膨胀行程燃料喷射量Qendb的关系的一例的说明图。

图5是表示三次燃料喷射中的曲轴转角处的燃料喷射正时和三次燃料喷射量的一例的说明图。

具体实施方式

接着，使用实施例对用于实施本发明的方式进行说明。

图1是表示作为本发明的一实施例的发动机装置10的结构的概略的结构图。如图所示，实施例的发动机装置10具备发动机12和对发动机12进行控制的电子控制单元(以下，称为“ECU”)70。需要说明的是，该发动机装置10搭载于仅使用来自发动机12的动力行驶的汽车、除了发动机12以外还具备电机的混合动力汽车、使用来自发动机12的动力进行工作的建筑设备等。在实施例中，假定将发动机装置10搭载于汽车的情况进行说明。需要说明的是，ECU70是控制装置的一例。

发动机12构成为使用汽油、轻油等燃料通过进气、压缩、膨胀、排气的4个行程来输出动力的内燃机。该发动机12具有向缸内喷射燃料的缸内喷射阀26和火花塞30。缸内喷射阀26配置在燃烧室29的顶部的大致中央，呈喷雾状喷射燃料。火花塞30以能够对从缸内喷射阀26呈喷雾状喷射的燃料进行点火的方式配置在缸内喷射阀26附近。发动机12将由空气滤清器22净化后的空气经由进气管25吸入燃烧室29，在进气行程、压缩行程中从缸内喷射阀26一次或多次喷射燃料，通过火花塞30的电火花使其爆发燃烧，将利用该能量而被压下的活塞32的往复运动转换为曲轴16的旋转运动。需要说明的是，发动机12是发动机的一例。

从发动机12的燃烧室29向排气管33排出的排气经由具有对一氧化碳(CO)、烃(HC)、氮氧化物(NOx)的有害成分进行净化的净化催化剂(三元催化剂)34a的净化装置34向外部空气排出。需要说明的是，净化装置34是净化装置的一例。

虽未图示，但ECU70构成为以CPU为中心的微处理器，除了CPU之外，还具备存储处理程序的ROM、临时存储数据的RAM、输入输出端口。经由输入端口向ECU70输入来自对发动机12进行控制所需的各种传感器的信号。作为输入到ECU70的信号，例如，可以列举来自检测曲轴16的旋转位置的曲轴位置传感器40的曲轴转角θcr、来自检测发动机12的冷却水的温度的水温传感器42的冷却水温Tw、来自检测对进气门28进行开闭的进气凸轮轴的旋转位置以及对排气门31进行开闭的排气凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器44的凸轮角θci、θco。另外，还可以列举来自检测设置于进气管25的节气门24的位置的节气门位置传感器46的节气门开度TH、来自安装于进气管25的空气流量计48的吸入空气量Qa、来自安装于进气管25的温度传感器49的进气温度Ta、来自检测进气管25内的压力的进气压力传感器58的进气压力Pin。此外，还可以列举来自检测净化装置34的净化催化剂34a的温度的温度传感器34b的催化剂温度Tc、来自安装于排气管33的空燃比传感器35a的空燃比AF、来自安装于排气管33的氧传感器35b的氧信号O2、来自安装于气缸体并检测伴随着爆震的产生而产生的振动的爆震传感器59的爆震信号Ks。

从ECU70经由输出端口输出用于对发动机12进行控制的各种控制信号。作为从ECU70输出的信号，例如，也可以列举向调节节气门24的位置的节气门电机36输出的驱动控制信号、向缸内喷射阀26输出的驱动控制信号、向火花塞30输出的驱动控制信号。

ECU70基于来自曲轴位置传感器40的曲轴转角θcr，运算曲轴16的转速、即发动机12的转速Ne。另外，ECU70基于来自空气流量计48的吸入空气量Qa和发动机12的转速Ne，还运算作为发动机12的负荷的体积效率(在一个循环中实际吸入的空气的容积相对于发动机12的每一个循环的行程容积之比)KL。

在这样构成的发动机装置10中，ECU70以发动机12基于目标转速Ne*和目标转矩Te*进行运转的方式进行发动机12的吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制。在吸入空气量控制中，ECU70基于发动机12的目标转矩Te*来设定目标空气量Qa*，以吸入空气量Qa成为目标空气量Qa*的方式设定目标节气门开度TH*，以节气门24的节气门开度TH成为目标节气门开度TH*的方式控制节气门电机36。在燃料喷射控制中，ECU70基于发动机12的转速Ne和体积效率KL，以空燃比AF成为目标空燃比AF*(例如理论空燃比)的方式设定缸内喷射阀26的目标燃料喷射量Qfd*，以从缸内喷射阀26一次或多次喷射目标燃料喷射量Qfd*的燃料的方式控制缸内喷射阀26。需要说明的是，作为缸内喷射阀，多数情况下提升针阀来调整开度，在该情况下，全开被称为全提升，半开被称为部分提升。在点火控制中，ECU70基于发动机12的转速Ne和体积效率KL来设定目标点火正时Tp*，对火花塞30的点火进行控制。

接着，对这样构成的实施例的发动机装置10的动作、尤其是对净化装置34的净化催化剂(三元催化剂)34a进行急速预热时的动作进行说明。净化装置34的急速预热在催化剂温度Tc低于活性化的温度的规定温度以下的条件、加速器关闭的条件成立时进行。急速预热选择膨胀行程喷射预热和压缩行程喷射预热中的一方而进行，所述膨胀行程喷射预热是在进气行程、压缩行程中进行一次～三次燃料喷射、在膨胀行程中进行最终的燃料喷射并且与该膨胀行程中的燃料喷射同步地进行点火的预热，所述压缩行程喷射预热是在压缩行程中进行最终的燃料喷射并且在该压缩行程后的膨胀行程中进行点火的预热。根据发动机12起动时的水温Tw、换挡挡位等来进行选择。例如，在发动机12起动时的水温Tw不足规定温度(例如35度、45度等)时，为了更迅速地进行催化剂预热而使排放性能变好而选择膨胀行程喷射预热，在发动机12起动时的水温Tw为规定温度以上时，为了良好地保持排放性能而选择压缩行程喷射预热。另外，在换挡挡位为非行驶用挡位(N挡位、P挡位)时，与行驶用挡位(D挡位、R挡位)时相比，也有时以容易选择膨胀行程喷射预热的方式切换上述规定温度。需要说明的是，膨胀行程喷射预热是膨胀行程喷射驱动的一例。

在这样的急速预热中，以尽量使点火正时Tp滞后的方式进行控制。若使点火正时Tp滞后，则燃烧效率降低，因此，通过增加吸入空气量来维持发动机12的转速Ne。其结果是，燃烧气体量增加，排放成分的绝对量也增加，但催化剂预热被促进。需要说明的是，在压缩行程喷射预热中，一边良好地保持排放性能一边进行催化剂预热，因此，点火正时Tp的滞后量与膨胀行程喷射预热时相比变小。在膨胀行程喷射预热中，基于发动机12起动时的冷却水的温度(起动时水温)Tws和起动发动机12之后的时间(起动后时间)Tel来设定点火正时基值Tpb，从点火正时基值Tpb减去基于发动机12的转速Ne通过反馈控制获得的修正值Tpfb来设定目标点火正时Tp*。点火正时基值Tpb被设定为，起动时水温Tws越低，则倾向于越靠近提前侧(越高则越靠近滞后侧)，并且点火正时基值Tpb被设定为，起动后时间Tel越长，则倾向于越靠近滞后侧(越短则越靠近提前侧)。需要说明的是，点火正时基值Tpb也可以设定为，在换挡挡位SP为非行驶用挡位(N挡位、P挡位)时，与行驶用挡位(D挡位、R挡位)时相比处于滞后侧。点火正时的反馈控制是在消除发动机12的转速Ne与目标转速Ne*(例如1500rpm等)的差值的方向上使点火正时Tp提前或滞后的控制，由比例项和积分项构成。对于点火正时的反馈控制的修正值Tpfb而言，在发动机12的转速Ne比目标转速Ne*大时，设定向滞后侧修正的值，在发动机12的转速Ne比目标转速Ne*小时，设定向提前侧修正的值。在压缩行程喷射预热中，也能够与膨胀行程喷射预热同样地确定点火正时Tp，但如上所述，点火正时Tp的滞后量与膨胀行程喷射预热时相比变小。

接着，对膨胀行程喷射预热时的燃料喷射量进行说明。图2是表示在通过膨胀行程喷射预热对净化装置34进行急速预热时由ECU70执行的膨胀行程喷射预热燃料喷射量计算处理的一例的流程图。该膨胀行程喷射预热燃料喷射量计算处理每隔规定曲轴转角等反复执行。

当执行膨胀行程喷射预热燃料喷射量计算处理时，ECU70计算基本喷射量Qfb(步骤S100)，输入目标当量比ρ(步骤S110)，设定燃烧未贡献修正系数kun(步骤S120)。基本喷射量Qfb能够基于例如吸入空气量Qa作为成为化学计量空燃比的燃料喷射量来计算。目标当量比ρ表示为目标空燃比/理论空燃比，能够根据此时通过体积效率KL等对发动机12要求的功率等来输入设为浓侧(比值1大)或设为稀侧(比值1小)的值。目标当量比ρ能够与有助于燃烧的燃料喷射量相对于基本喷射量Qfb的比例即燃烧贡献修正系数kcon同义地使用。燃烧未贡献修正系数kun作为附着于发动机12的气缸的壁面、活塞的上表面且无助于燃烧的燃料量中的基本喷射量Qb的比例来计算。在实施例中，通过实验等预先求出燃烧未贡献修正系数kun与发动机12的冷却水的温度Tw、基本喷射量Qfb的关系，并作为燃烧未贡献修正系数设定用映射而存储，当给出冷却水温度Tw、基本喷射量Qfb时，根据映射导出对应的修正系数，由此进行设定。在实施例的燃烧未贡献修正系数设定用映射中，燃烧未贡献修正系数kun被设定为，冷却水温度Tw越高，则燃烧未贡献修正系数kun倾向于越小，基本喷射量Qfb越大，则燃烧未贡献修正系数kun倾向于越小。这是基于如下情况：发动机12的冷却水的温度Tw越高，则附着于气缸的壁面、活塞的上表面的燃料量越小，或不论基本喷射量Qfb如何，附着于气缸的壁面、活塞的上表面的燃料量都是固定的。

接着，如下式(1)所示，将作为目标当量比ρ与燃烧未贡献修正系数kun之和的燃料修正系数kf(kf＝ρ+kun)与基本喷射量Qfb相乘来计算基本燃料喷射量Qfd(步骤S130)。随着时间的经过而发动机12的冷却水的温度Tw上升，由此燃烧未贡献修正系数kun变小，因此，目标当量比ρ与燃烧未贡献修正系数kun之和具有作为减量修正系数的含义。但是，由于单独求出目标当量比ρ(燃烧贡献修正系数kcon)和燃烧未贡献修正系数kun，因此，在目标当量比ρ(燃烧贡献修正系数kcon)因行驶等而变化的情况下，与作为减量修正系数而根据映射求出的情况相比，燃烧贡献燃料量和燃烧未贡献燃料量之和与基本燃料喷射量Qfd的偏差变小。

Qfd＝Qfb×(ρ+kun)(1)

接着，输入空燃比反馈控制中的反馈修正系数kfb(步骤S140)，并且输入用于修正缸内喷射阀26的偏差的学习值kinj(步骤S150)。空燃比反馈控制是使目标空燃比AF*与来自空燃比传感器35a的空燃比AF的差值变小的控制，反馈修正系数kfb通过相对于差值(AF*-AF)的比例项和积分项来计算。基于目标空燃比AF*与来自空燃比传感器35a的空燃比AF的差值来计算学习值kinj。

接着，基于起动了发动机12时的冷却水的水温(起动时水温)Tws、从起动发动机12起经过的时间(起动后时间)Taft以及体积效率KL，来设定膨胀行程中的最后的燃料喷射时的基本膨胀行程燃料喷射量Qendb(步骤S160)。在实施例中，基本膨胀行程燃料喷射量Qendb通过实验等求出起动时水温Tws、起动后时间Taft、体积效率KL以及基本膨胀行程燃料喷射量Qendb的关系，并预先存储为基本膨胀行程燃料喷射量设定用映射，当给出起动时水温Tws、起动后时间Taft和体积效率KL时，根据映射导出对应的基本膨胀行程燃料喷射量Qendb，由此进行设定。图3是表示发动机12刚起动之后的起动时水温Tws、体积效率KL以及基本膨胀行程燃料喷射量Qendb的关系的一例的说明图，图4是表示起动后时间Taft、体积效率KL以及基本膨胀行程燃料喷射量Qendb的关系的一例的说明图。在实施例中，基本膨胀行程燃料喷射量Qendb被设定为，起动时水温Tws越高，则基本膨胀行程燃料喷射量Qendb倾向于越多，起动后时间Taft越长，则基本膨胀行程燃料喷射量Qendb倾向于越少，体积效率KL越大，则基本膨胀行程燃料喷射量Qendb倾向于越多。起动时水温Tws越高，则基本膨胀行程燃料喷射量Qendb倾向于越多，之所以这样是基于如下情况：起动时水温Tws越高，则废气中的烟尘等微小粒子的产生越被抑制。起动后时间Taft越长，则基本膨胀行程燃料喷射量Qendb倾向于越少，之所以这样是基于如下情况：起动后时间Taft越长，则缸内越热。设定为体积效率KL越大，则使基本膨胀行程燃料喷射量Qendb倾向于越多，之所以这样是基于如下情况：为了在通过点火形成火种后在整个缸内使燃烧扩散，可认为体积效率KL越大则需要越大的火种。需要说明的是，基本膨胀行程燃料喷射量Qendb可以是产生基于点火的放电诱导的程度的量(微量)，因此，与第一次至第N次燃料喷射量相比成为微量。

当设定基本膨胀行程燃料喷射量Qendb时，将学习值kinj与基本膨胀行程燃料喷射量Qendb相乘来设定膨胀行程燃料喷射量Qend(步骤S170)。通过将学习值kinj与基本膨胀行程燃料喷射量Qendb相乘，能够抑制缸内喷射阀26的偏差。需要说明的是，由于膨胀行程燃料喷射量Qend基于基本膨胀行程燃料喷射量Qendb进行计算，因此，膨胀行程燃料喷射量Qend被设定为，起动时水温Tws越高，则膨胀行程燃料喷射量Qend倾向于越多，起动后时间Taft越长，则膨胀行程燃料喷射量Qend倾向于越少，体积效率KL越大，则膨胀行程燃料喷射量Qend倾向于越多。

接着，设定除最后的燃料喷射之外的第一次至第N次燃料喷射中的燃料喷射量Qn(步骤S180)。第一次至第N次燃料喷射量Qn可以通过如下计算而求出：从将空燃比反馈控制的修正值kfb与基本燃料喷射量Qfd相乘而得到的值中减去基本膨胀行程燃料喷射量Qendb，并将由此而得到的值乘以分割比例kn和学习值kinj而求出。分割比例kn是从第一次的分割比例k1至第N次的分割比例kn的总和为值1的值，通过起动时水温Tws、起动后时间Taft、换挡挡位SP进行调整。在实施例中，对分割比例kn而言，通过实验等预先确定起动时水温Tws、起动后时间Taft、换挡挡位SP、各分割比例kn的关系并存储为分割比例设定用映射，当给出起动时水温Tws、起动后时间Taft、换挡挡位SP时，根据映射导出对应的各分割比例而使用。现在，在三次燃料喷射中，考虑如下情况：将第三次燃料喷射作为膨胀行程中的最后的燃料喷射，将第一次燃料喷射作为进气行程中期的燃料喷射，将第二次燃料喷射作为压缩行程初期的燃料喷射。图5表示三次燃料喷射中的曲轴转角处的燃料喷射正时和三次燃料喷射量的一例。在图中，阴影部分相当于第一次、第二次、最后的燃料喷射量。在图中，示出各燃料喷射量Q1、Q2、Qend除以用于抑制缸内喷射阀26的偏差的学习值kinj而得到的值。在该情况下，在实施例中，第一次的分割比例k1被设定为起动时水温Tws越低则倾向于越大，且被设定为起动后时间Taft越长则倾向于越小，并且被设定为，在换挡挡位SP为行驶用挡位(D挡位、R挡位)时，与非行驶用挡位(N挡位、P挡位)相比，倾向于变大。设定为起动时水温Tws越低，则第一次的分割比例k1倾向于越大，之所以这样是基于如下情况：起动时水温Tws越低，则燃料越容易附着于气缸的壁面、活塞的上表面，因此，与在压缩行程中进行燃料喷射的情况相比，能够抑制燃料的附着。设定为起动后时间Taft越长则第一次的分割比例k1倾向于越小，之所以这样是基于如下情况：起动后时间Taft越长，则缸内的温度越上升，由此，即便在压缩行程中的燃料喷射中燃料的附着也变少。设定为在换挡挡位SP为行驶用挡位(D挡位、R挡位)时，与非行驶用挡位(N挡位、P挡位)相比第一次的分割比例k1倾向于变大，之所以这样是基于如下情况：在换挡挡位SP为行驶用挡位(D挡位、R挡位)时，与非行驶用挡位(N挡位、P挡位)相比，体积效率KL大，因此，使空气与燃料的混合气体更浓并且更均匀。针对第一次至第N次燃料喷射量考虑空燃比反馈控制的修正系数kfb，在最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量)Qend中不考虑空燃比反馈控制的修正系数kfb，之所以这样是基于如下情况：最后的燃料喷射是为了对火花塞30的点火进行放电诱导而进行的，因此，不需要对燃料喷射量进行空燃比反馈控制。通过针对第一次至第N次燃料喷射量考虑空燃比反馈控制的修正系数kfb，能够将来自空燃比传感器35a的空燃比AF设为目标空燃比AF*。当然，通过用学习值kinj对第一次至第N次燃料喷射量Qn进行修正，能够抑制缸内喷射阀26的偏差。

当这样设定最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)、第一次至第N次燃料喷射量Qn时，关于第一次至第N次燃料喷射，在所设定的燃料喷射开始正时(在进气行程、压缩行程中设定的燃料喷射开始正时)将缸内喷射阀26全开(全提升)，在经过与燃料喷射量Qn相应的时间时将缸内喷射阀26关闭。将缸内喷射阀26全开(全提升)来进行第一次至第N次燃料喷射，之所以这样是基于如下情况：需要准确地喷射一定程度的量的燃料。最后的燃料喷射(膨胀行程中的燃料喷射)与火花塞30的点火正时同步地，即，以产生放电诱导的方式在比点火正时稍早的正时(作为曲轴转角例如提前2度、3度的正时)将缸内喷射阀26半开(部分提升)，在经过与最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)相应的时间时将缸内喷射阀26关闭。在最后的燃料喷射(膨胀行程中的燃料喷射)中将缸内喷射阀26半开(部分提升)来进行燃料喷射，之所以这样是基于如下情况：最后的燃料喷射是为了进行放电诱导而进行的燃料喷射，优选以尽量减小燃料的粒子地进行喷雾的方式进行。需要说明的是，半开(部分提升)是指不是全开，也包括开度为5％、10％、20％等。在将缸内喷射阀26半开(部分提升)而进行燃料喷射时，在实施例中，以成为通过实验等预先确定的开度的方式打开缸内喷射阀26。

在以上说明的实施例的发动机装置10中，在利用膨胀行程喷射预热对净化装置34进行预热时，基于起动时水温Tws、起动后时间Taft以及体积效率KL来设定最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)。起动时水温Tws反映起动了发动机12时的缸内(气缸内)的温度(缸内温度的初始值)，起动后时间Taft反映起动发动机12以后的缸内的温度，体积效率KL反映吸入空气量Qa，因此，通过基于它们来设定最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)，从而能够使最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)更适当。另外，通过将最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)设定为，起动时水温Tws越高，则最后的燃料喷射量倾向于越多，起动后时间Taft越长，则最后的燃料喷射量倾向于越少，体积效率KL越大，则最后的燃料喷射量倾向于越多，从而能够使最后的燃料喷射量更适当。

在实施例的发动机装置10中，对于第一次至第N次燃料喷射，将缸内喷射阀26全开(全提升)来进行燃料喷射。由此，能够更准确地进行第一次至第N次燃料喷射。对于最后的燃料喷射(膨胀行程中的燃料喷射)，将缸内喷射阀26半开(部分提升)来进行燃料喷射。由此，能够进行基于微量的微粒的燃料喷射，能够更可靠地产生放电诱导。

在实施例的发动机装置10中，对于最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)，不进行基于空燃比反馈控制的修正，而进行基于用于抑制缸内喷射阀26的偏差的学习值kinj的修正。由此，能够将最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)设为更适当的喷射量。另一方面，对于除最后的燃料喷射(膨胀行程中的燃料喷射)之外的第一次至第N次燃料喷射中的燃料喷射量Qn，进行基于空燃比反馈控制的修正，并且进行基于用于抑制缸内喷射阀26的偏差的学习值kinj的修正。由此，能够将来自空燃比传感器35a的空燃比AF设为目标空燃比AF*，并且能够使第一次至第N次燃料喷射中的燃料喷射量Qn更适当。

在实施例的发动机装置10中，在基于来自空燃比传感器35a的空燃比AF而需要进行第一次至第N次燃料喷射量的增量修正的情况下，也对最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)进行增补修正。在该情况下，最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)中的增量修正量被设定为，起动时水温Tws越高则上述增量修正量倾向于越多，起动后时间Taft越长则上述增量修正量倾向于越少，体积效率KL越大则上述增量修正量倾向于越多。需要说明的是，即便在基于来自空燃比传感器35a的空燃比AF而需要进行燃料喷射量的增量修正的情况下，也可以不对最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)进行增补修正。

在实施例的发动机装置10中，在利用膨胀行程喷射预热对净化装置34进行预热时，基于起动时水温Tws、起动后时间Taft以及体积效率KL来设定最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)。但是，在利用膨胀行程喷射预热对净化装置34进行预热的情况以外的情况下，例如，在发动机12的起动时等在压缩行程中进行最后的燃料喷射的情况下，也可以基于起动时水温Tws、起动后时间Taft以及体积效率KL来设定最后的燃料喷射量(膨胀行程燃料喷射量Qend)。

实施例的发动机装置10可以搭载于例如在后段具备自动变速器的汽车，或者与输出行驶用的动力的电机一起搭载于混合动力汽车。

需要说明的是，实施例的主要要素与用于解决课题的方案一栏所记载的发明的主要要素的对应关系是用于具体说明实施例用于实施用于解决课题的方案一栏所记载的发明的方式的一例，因此，并不限定用于解决课题的方案一栏所记载的发明的要素。即，关于用于解决课题的方案一栏所记载的发明的解释应该基于该栏的记载来进行，实施例只不过是用于解决课题的方案一栏所记载的发明的具体的一例。

以上，使用实施例对用于实施本发明的方式进行了说明，但本发明并不限于这样的实施例，在不脱离本发明的要点的范围内，当然能够以各种方式来实施。

本发明可以用于发动机装置的制造产业等。

Claims (3)

1.一种发动机装置，其特征在于，所述发动机装置包括：

发动机，所述发动机包括缸内喷射阀和火花塞，所述缸内喷射阀构成为向燃烧室呈喷雾状喷射燃料，所述火花塞构成为对从所述缸内喷射阀呈喷雾状喷射的燃料进行点火；

净化装置，所述净化装置包括净化催化剂，所述净化催化剂构成为对所述发动机的排气进行净化；以及

控制装置，所述控制装置构成为控制由所述缸内喷射阀进行的多次燃料喷射和由所述火花塞进行的点火，

所述控制装置构成为在膨胀行程中进行来自所述缸内喷射阀的最后的燃料喷射，

所述控制装置构成为，基于起动了所述发动机时的所述发动机的冷却水的温度即起动时水温、起动所述发动机之后的时间即起动后时间、在一个循环中实际吸入的空气的容积相对于所述发动机的每一个循环的行程容积之比即体积效率，来设定膨胀行程喷射驱动时的所述最后的燃料喷射量，所述膨胀行程喷射驱动是与所述火花塞的点火正时同步地即以产生放电诱导的方式在比点火正时早的正时进行所述膨胀行程中的燃料喷射的控制，

所述控制装置构成为将所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射量设定为，所述起动时水温越高则所述最后的燃料喷射量倾向于越多，所述起动后时间越长则所述最后的燃料喷射量倾向于越少，所述体积效率越大则所述最后的燃料喷射量倾向于越多。

2.如权利要求1所述的发动机装置，其特征在于，

所述控制装置构成为对除所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射之外的燃料喷射进行控制，以使所述缸内喷射阀的开度成为全开，并且构成为对所述最后的燃料喷射进行控制，以使所述缸内喷射阀的开度成为半开。

3.如权利要求1或2所述的发动机装置，其特征在于，

所述控制装置构成为，对除所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射之外的燃料喷射量进行基于空燃比反馈控制的修正，对所述膨胀行程喷射驱动中的所述最后的燃料喷射量不进行基于所述空燃比反馈控制的修正。