CN1938506A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

基于加速器开度PA检测加速要求(图5B的时刻t3)。在该加速要求为缓慢的加速要求时，将实际节气门开度TA设定为怠速开度TAO(图5E)，并发出进气气门正时VVT的延迟要求(图5D)。在实际VVT值到达失火界限值(燃烧保证VVT值L)的时刻t4，执行从F/C的恢复(图5A)。

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，特别涉及适于作为对内燃机进行控制的装置的内燃机的控制装置，其中该内燃机具备可以使在减速时的燃料切断期间被导入燃烧室内的排气再循环量可变的装置。
背景技术
以往，在例如专利文献1中，公开了具备可以将进气门的气门开闭正时(配气正时)控制为可变的机构、和可以将节气门的开度控制为可变的机构的发动机的吸入空气量控制装置。该技术在控制吸入空气量时，通过对上述气门开闭正时的控制进行响应性延迟校正、同时对节气门的开度控制也进行响应性延迟校正，从而避免与急速的加速踏板的操作相对应而产生的扭矩差。
另外，公知有下述的技术：如专利文献2所公开，在减速时的燃料切断期间，使排气回流至燃烧室内。配置在内燃机的排气通路上的催化剂具有下述的特征：由在高温环境下接受稀薄的气体的供给而容易劣化。根据专利文献2的技术，由于可以抑制在减速时的燃料切断期间高温且稀薄的气体被提供给催化剂，因此可以防止催化剂劣化。
另外，申请人确认了以下所记载的文献作为与本发明相关联的文献，其中包括上述的文献。
专利文献1：日本特开2001-159355号公报
专利文献2：日本特开平9-209844号公报
专利文献3：日本特开平10-9005号公报
专利文献4：日本特开平11-351044号公报
专利文献5：日本特开平11-107839号公报
专利文献6：日本特开2004-183615号公报
一般，在伴随着驾驶者的加速要求而从燃料切断恢复(强制恢复)时，通过由加速器开度PA、节气门开度TA等检测出加速要求，判定强制恢复条件成立，然后将节气门开度TA设为与加速器开度PA的要求相同的值，并再开始燃料喷射。
根据上述的专利文献1的系统，通过对进气门的气门开闭正时进行控制，可以改变气门重叠期间。如果在减速时的燃料切断期间气门重叠期间延长，则内部EGR量增加。即，根据上述的专利文献1的系统，通过使进气门的开启相位提前，在减速时的燃料切断期间，可以使排气再循环量增加。
但是，在专利文献1的系统中，如果伴随着从燃料切断强制恢复时产生向低负荷区域的加速要求(缓慢的加速要求)，在节气门开度TA逐渐打开的状况下直接再开始燃料喷射，则由于节气门开度TA较小，向燃烧室的新气体流入量不充分，而且由于排气再循环量的衰减不充分，因此会产生燃烧劣化或失火。
发明内容
本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种内燃机的控制装置，其可以防止在具备在减速时的燃料切断期间可以使排气再循环量可变的装置的内燃机中，在伴随着缓慢的加速的从燃料切断强制恢复时，产生燃烧劣化或失火。
为实现上述的目的，第1技术方案的内燃机的控制装置，包括在内燃机减速时进行燃料切断的燃料切断装置和控制排气再循环量的EGR控制装置，并可以通过所述EGR控制装置可变化地控制在减速时的燃料切断期间被导入燃烧室内的排气再环量，其特征在于：
包括：基于在减速时的燃料切断期间所检测出的加速要求，判定为从所述燃料切断的强制恢复条件成立的强制恢复条件判定装置；
判断基于所述加速要求的加速要求度的加速要求度判定装置；和
在由所述加速要求度判定装置判断为所述加速要求为向低负荷区域的加速要求时，对是否可进行燃烧再开始进行判定的可燃烧判定装置；
其中，所述EGR控制装置在所述强制恢复条件成立时使所述排气再循环量衰减；
所述内燃机的控制装置包括燃料喷射再开始执行装置，该燃料喷射再开始执行装置在由所述可燃烧判定装置判定为可以进行燃烧再开始时使燃料喷射再开始。
为实现上述的目的，第2技术方案的内燃机的控制装置，包括在内燃机减速时进行燃料切断的燃料切断装置和控制排气再循环量的EGR控制装置，并可以通过所述EGR控制装置可变化地控制在减速时的燃料切断期间被导入燃烧室内的排气再环量，其特征在于：
包括：基于在减速时的燃料切断期间所检测出的加速要求，判定为从所述燃料切断的强制恢复条件成立的强制恢复条件判定装置；
判断基于所述加速要求的加速要求度的加速要求度判定装置；和
在由所述加速要求度判定装置判断为所述加速要求为缓慢的加速要求时，对是否可进行燃烧再开始进行判定的可燃烧判定装置；
其中，所述EGR控制装置在所述强制恢复条件成立时使所述排气再循环量衰减；
所述内燃机的控制装置包括燃料喷射再开始执行装置，该燃料喷射再开始执行装置在由所述可燃烧判定装置判定为可以进行燃烧再开始时使燃料喷射再开始。
另外，第3技术方案如第1或第2技术方案所述，其特征在于：包括在判定为可以进行燃烧再开始之前，禁止节气门开度变得比怠速开度大的节气门开度扩大禁止装置。
另外，第4技术方案如第3技术方案所述，其特征在于：在判定为可以进行燃烧再开始之前的期间中，在从检测出所述加速要求的时刻开始经过了规定时间或以上时，将节气门开度强制性地设置得比怠速开度大。
另外，第5技术方案如第1至第4技术方案中的任意一项所述，其特征在于，所述EGR控制装置包括下述装置中的至少一个：
驱动将进气门开启期间与排气门开启期间重叠的气门重叠期间设置成可变的可变气门正时机构，从而使内部排气再循环量增减的可变气门正时控制装置；和对设置在连通进气通路与排气通路的排气回流通路的途中的EGR控制阀的开度进行调整，从而使外部排气再循环量增减的EGR控制阀控制装置。
另外，第6技术方案如第5技术方案所述，其特征在于：所述可燃烧判定装置，基于所述可变气门正时机构的驱动量、所述EGR阀的开度中的至少一方，来判定是否可以进行燃烧再开始。
根据第1或第2技术方案，在由于产生向低负荷区域的加速要求(缓慢的加速要求)而进行从燃料切断的强制恢复时，在使排气再循环量衰减到可以再开始燃烧的程度之后，开始从该燃料切断的恢复，即再开始燃料喷射。因此，根据本发明，在减速时的燃料切断期间积极地使排气向燃烧室内再循环的内燃机中，在伴随着缓慢的加速的从燃料切断强制恢复时，可以防止燃烧劣化或失火的产生。
根据第3技术方案，在伴随着缓慢的加速的从燃料切断强制恢复时，在到再开始燃料喷射之前的时间内，可以抑制由于没有燃烧的新气体的流入而使设置在排气通路上的催化剂劣化的情况。
根据第4技术方案，在从燃料切断恢复时，可以防止相对于来自驾驶者的加速要求的响应的恶化，由此，可以防止驾驶性能的劣化。
根据第5技术方案，在可以再开始燃烧之前，在使内部排气再循环量或者外部排气再循环量衰减之后，开始从燃料切断的恢复，因此，在减速时的燃料切断期间积极地执行内部排气再循环或者外部排气再循环的内燃机中，在伴随着缓慢的加速的从燃料切断强制恢复时，可以防止燃烧劣化或失火的产生。
根据第6技术方案，可以防止因由可变气门正时控制装置及或EGR阀控制装置进行的排气再循环量的衰减动作的响应延迟所引起的燃烧劣化或失火的产生。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的结构的图；
图2是在本发明的实施方式1中所执行的例程的流程图；
图3是图2所示的例程中所参照的燃烧保证VVT值L的图；
图4A和图4B是用于说明基于加速器开度PA的节气门开度TA的变化和进气门开闭正时VVT的变化的关系的时间图；
图5A、图5B、图5C、图5D、图5E和图5F是用于说明伴随着图2所示的例程的处理的各要素的动作的时间图；
图6是用于说明本发明的实施方式1的变形例的结构的图；
图7是在本发明的实施方式2中所执行的例程的流程图；
图8是用于说明本发明的实施方式3的结构的图；
图9是在本发明的实施方式3中所执行的例程的流程图；
图10是在本发明的实施方式4中所执行的例程的流程图。
具体实施方式
实施方式1.
[系统结构的说明]
图1是用于说明本发明的实施方式1的结构的图。如图1所示，本实施方式的系统具备内燃机10。在内燃机10的缸内形成有燃烧室12。在燃烧室12上连通有进气通路14和排气通路16。
在进气通路14上，配置有节气门18。节气门18为基于加速器开度而由节气门电机驱动的电子控制式的阀门。在节气门18的附近，配置有用于检测出节气门开度TA的节气门位置传感器20。
内燃机10是具有多个气缸的多气缸式的发动机，图1表示其中的一个气缸的剖面。在内燃机10所具备的各个气缸上，设有与进气通路14相连通的进气口以及与排气通路16相连通的排气口。在进气口上，配置有用于向其内部喷射燃料的燃料喷射阀22。另外，在进气口以及排气口上，分别设有用于使燃烧室12与进气通路14或燃烧室12与排气通路16处于导通状态或断路(关闭)状态的进气门24以及排气门26。
进气门24以及排气门26分别由进气可变气门正时(VVT)机构28以及排气可变气门正时(VVT)机构30所驱动。可变气门正时机构28、30分别与曲轴的旋转同步地使进气门24以及排气门26开闭，并且可以改变它们的开启特性(开启时刻、作用角、升程量等)。
内燃机10在曲轴的附近具备曲轴转角传感器32。曲轴转角传感器32是在曲轴每旋转规定旋转角时，使Hi输出和Lo输出反转的传感器。根据曲轴转角传感器32的输出，可以检测曲轴的旋转位置、旋转速度，进而可以检测发动机转速NE等。另外，内燃机10在进气凸轮轴附近具备凸轮角传感器34。凸轮角传感器34是具有与曲轴转角传感器32相同的结构的传感器。根据凸轮角传感器34的输出，可以检测进气凸轮轴的旋转位置(提前角值)等。
在内燃机10的排气通路16上，串连配置有用于净化尾气的上游催化剂(SC)36以及下游催化剂(UF)38。另外，在上游催化剂36的上游，配置有用于在该位置检测出排气空燃比的空燃比传感器40。进而，在上游催化剂36和下游催化剂38之间，配置有产生与该位置的空燃比为富集或稀薄相对应的信号的氧气传感器42。
图1所示的系统具备ECU(Electronic Control Unit：电子控制装置)50。在ECU50上，除了上述的各种传感器，还连接有用于检测加速器开度PA的加速位置传感器52等上述的各种致动器。ECU50可以基于这些传感器的输出来控制内燃机10的运行状态。
[催化剂劣化抑制控制的概要]
如上述那样构成的本实施方式的系统，当在内燃机10的运行中节气门开度TA被设为怠速开度TAO时，执行停止燃料的喷射的处理、即燃料切断(F/C)。在内燃机10的运行中，F/C是通过使节气门开度TA急速地关闭而开始的。因此，在F/C开始后，形成了进气管压力PM容易过大地负压化的状态。此时，如果进气管压力PM过大地负压化，则在内燃机10中会产生燃料量上升(oild ascent)、燃料消耗量增加的状况。
但是，进气管压力PM的负压化可以通过使节气门开度TA增大而回避。因此，如果在F/C开始后，将节气门开度TA保持为比基本的怠速开度TAO大的开度，就可以防止进气管压力PM过大地负压化，即可以防止燃料量上升的产生。但是，由于在F/C执行期间没有进行燃料喷射，因此流入催化剂(上游催化剂36以及下游催化剂38)的气体极端地偏稀薄。而且，如果在高温的催化剂中流入稀薄的气体，催化剂的劣化容易进行。因此，如果在F/C开始后打开节气门开度TA而使稀薄气体的流通量增加，虽然会防止燃料消耗量的增加，但会促进上游催化剂36以及下游催化剂38的劣化。
根据图1所示的系统，通过由进气可变气门正时机构28将进气门24的开启相位向提前角方向移动(更具体地说是将气门开启定时提前)，可以延长气门重叠期间，即进气门24与排气门26同时处于开启状态的时间延长。而且，在进气管压力PM处于负压状况下的减速时的F/C执行期间，如果气门重叠期间延长，则在进气门24开启后逆流入进气通路14的已燃气体量，即内部EGR量增加。
进气管压力PM，在节气门18的下游的气体量越多时越接近大气压。而且，该气体量为通过了节气门18的新气体的量与气门重叠期间中所产生的内部EGR气体量的和。因此，如果内部EGR量充分地多，不论节气门开度TA如何地小，进气管压力PM也不会过度地负压化。
如上述所说明，根据图1所示的系统，如果在充分地产生了气门重叠的状态下充分地减小节气门开度TA，则可以产生充分的内部EGR量，并且可以一边防止燃料量上升的产生，一边有效抑制上游催化剂36以及下游催化剂38的劣化进行。下面，将这样的控制、即通过在减速时的F/C期间将EGR气体导入燃烧室12内来抑制催化剂36、38的劣化的控制称作“F/C期间的催化剂劣化抑制控制”。
[实施方式1的特征部分]
一般，在伴随着驾驶者的加速要求而从F/C恢复(强制恢复)时，通过由加速器开度PA、节气门开度TA等检测出加速要求，判定从F/C的强制恢复条件成立。然后，在这样的强制恢复条件成立后，使节气门开度TA增大到与来自加速踏板的要求相一致的值，并再开始燃料喷射。
另外，在执行上述的F/C期间的催化剂劣化抑制控制时，伴随着从F/C的强制恢复条件的成立，进气可变气门正时机构28的提前角值返回到根据内燃机10的运行状态所设定的设定值，其中，所述进气可变气门正时机构28将进气门24的开启相位(下面有时称作“进气气门正时VVT”)控制在提前角侧以使F/C执行期间的EGR率(再循环排气率)增大。由于可变气门正时机构28、30通常由液压进行驱动，因此其响应性比节气门18好。因此，在强制恢复条件成立后，在节气门开度TA增大到与来自加速踏板的要求相同的值时，在由进气可变气门正时机构28进行的进气气门正时VVT的控制中，对节气门的开度的控制会产生响应延迟。
在从F/C强制恢复时，有时产生来自驾驶者的向低负荷区域的加速要求(下面称作“缓慢的加速要求”)。在缓慢的加速要求的情况下，由于节气门18被逐步打开，其开启量比较小，因此在从F/C恢复时导入燃烧室12内的新气体的量比较少。因此，如果当在从F/C强制恢复时有缓慢的加速要求时再开始燃料喷射，则流向燃烧室12的新气体流入量以及内部EGR量的衰减不充分，因此会产生燃烧劣化或失火。
更具体地说，在执行上述的F/C期间的催化剂劣化抑制控制时，在F/C期间新气体与内部EGR气体的混合气体往来于燃烧室12与进气通路14之间。因此，从F/C恢复后的初次的燃烧进行得非常良好。但是，由于初次的燃烧所产生的已燃气体，往来于燃烧室12与进气通路14之间的气体中的已燃气体比例增大。其结果，在从恢复后的第2次以后到进气气门正时VVT的提前角值返回到通常燃烧运行时的设定值之前的燃烧中，这样的已燃气体比例较高的气体会被再次吸入燃烧室12内(回流)，因此会产生燃烧劣化或失火。
因此，在本实施方式的系统中，当在从在F/C期间执行上述催化剂劣化抑制控制的状态强制恢复时被要求缓慢的加速的情况下，在进气可变气门正时机构28的驱动量返回到判断为可以燃烧的区域之前，禁止从F/C恢复，即禁止燃料喷射的再开始。
接下来，参照图2以及图3，对实施方式1的具体的处理进行说明。
图2是为了实现上述的功能，在本实施方式中ECU50所执行的例程的流程图。另外，本例程在减速时的F/C执行期间，每隔规定的时间周期性地执行。在图2所示的例程中，首先判断是否有F/C恢复要求(步骤100)。具体地说，基于加速器开度PA判别驾驶者是否蹬踏加速踏板。其结果，在判定为没有F/C恢复要求时，继续执行F/C(步骤102)。
另一方面，在上述步骤100中，在确认为具有F/C恢复要求时，即在确认为从F/C的强制恢复条件成立时，节气门开度TA被设定为怠速开度TAO(步骤104)，同时通过由进气可变气门正时(VVT)机构28将进气门开闭正时VVT设为延迟角，执行使内部EGR衰减的处理(步骤106)。具体地说，在确认为具有F/C恢复要求的时刻，立即使进气门开闭正时VVT的提前角值返回到与内燃机10的运行状态相对应的通常燃烧运行时的设定值。在本实施方式的系统中，由于执行了上述催化剂劣化抑制控制，因此节气门开度TA基本维持为全闭，以使得在F/C执行期间可以更可靠地抑制新气体向催化剂36、38流入。根据上述步骤104以及步骤106的处理，在确认为具有从F/C恢复的要求时，通过将响应性比进气可变气门正时机构28好的节气门18的节气门开度TA设定为怠速开度TAO，在将进气门开闭正时VVT设为延迟角时，可以抑制进气管压力PM过度地负压化。
接下来，判断加速器开度PA是否小于规定的低负荷区域角度PAO(步骤108)。具体地说，在步骤108中，根据加速踏板的蹬踏情况判断加速要求度，即判断来自驾驶者的加速要求是否要求缓慢的加速。在这里，将加速器开度PA的变化量(蹬踏量)与判定阈值即低负荷区域角度PAO相比较，但加速要求度的判定方法并不仅限于此，也可以代替加速器开度PA的变化量，或者与加速器开度PA一起基于加速器开度PA的变化率(蹬踏速度)进行判定。
在上述步骤108中，在判定为加速器开度PA比低负荷区域角度PAO小时，即在判定为是缓慢的加速要求时，接下来获取进气门开闭正时VVT的实际值即实际VVT值(步骤110)。实际VVT值是通过上述的凸轮角传感器34、在每个规定的处理循环中所检测的。
接下来，判别实际VVT值是否通过了可恢复点(步骤112)。具体地说，在本步骤112中，判别在从F/C恢复后实际VVT值是否延迟到可以进行燃烧的值L。为了可以进行这样的判定，如图3所示，ECU50储存有根据发动机转速NE与要求负荷率KL的关系(与内燃机10的运行状态的关系)来确定燃烧保证VVT值L的图。
在图3中，燃烧保证VVT值L表示进气门开闭正时VVT的提前角值。在内燃机10中，发动机转速NE越高，以及要求负荷率KL越高，则失火界限越高。因此，在图3所示的图中，发动机转速NE越高，以及要求负荷率KL越高，则将满足失火界限的进气门开闭正时VVT的提前角值即燃烧保证VVT值L设定得越大。另外，在本步骤112中，所谓判断实际VVT值是否延迟到燃烧保证VVT值L，意思是判断燃烧室12内的EGR率是否衰减到可以燃烧的值。
在上述步骤112中，在没有判定为实际VVT值L到达燃烧保证VVT值L(可恢复点)时，马上结束此次的处理循环；另一方面，在确认为实际VVT值L到达燃烧保证VVT值L时，接下来，判别节气门开度TA是否打开到必要最低开度TA1(步骤114)。具体地说，在本步骤114中，在实际VVT值到达燃烧保证VVT值L时，为了实现迅速从F/C的恢复，判定节气门开度TA是否打开得不小于用于可以不会产生最低限失火地再开始燃料喷射的开度TA1。另外，该必要最低开度TA1是参照通过与内燃机10的运行状态(发动机转速NE等)的关系所确定的未示出的图而计算出来的。
节气门开度TA通过上述步骤104的处理被设为怠速开度TAO。因此，在本步骤114中，实际上是比较该怠速开度TAO与必要最低开度TA1的大小。然后，在怠速开度TAO为必要最低开度TA1或以上时，即通过设为怠速开度TAO而使必要的开度TA1满足燃料喷射再开始时，本步骤114的判定成立，因此进入步骤116；另一方面，在怠速开度TAO比必要最低开度TA1小，即判定为怠速开度TAO没有使必要的开度TA1满足燃料喷射再开始时，节气门开度TA被设定为必要最低开度TA1(步骤118)。
在上述步骤114中，在判定为节气门开度TA打开到必要最低开度TA1时，执行从F/C的恢复(步骤116)。具体地说，再开始燃料喷射。
另一方面，在上述步骤108中，在判定为不是缓慢的加速要求时，节气门开度TA打开到基于加速器开度PA的所要求的值(步骤120)，接下来，执行从F/C的恢复(步骤116)。
如上所述，根据图2所示的例程，在进气门开闭正时VVT延迟到可以再开始燃烧的值之前，从F/C的恢复、即燃烧喷射的再开始被禁止。即，根据上述例程，在内部EGR充分衰减到可以再开始燃烧之后，执行从F/C恢复的处理。因此，根据本实施方式的系统，在执行上述的F/C期间的催化剂劣化抑制控制时，可以防止在伴随着缓慢的加速从F/C强制恢复时产生燃烧劣化或失火。
另外，在图2所示的例程中，在伴随着缓慢的加速从F/C的强制恢复条件成立时，并不是直接缓慢打开节气门18，而是在进气门开闭正时VVT延迟到可以再开始燃烧的值之前，将节气门开度TA维持为怠速开度TAO。因此，根据本实施方式的系统，可以防止在燃烧喷射的再开始之前，没有燃烧的新气体流入催化剂36、38，可以抑制这些催化剂36、38劣化。
并且，图2所示的例程处理，将进气门开闭正时VVT可以再开始燃烧的时刻设为从F/C恢复的时刻，由此在下述的状况下具有优异的效果。下面，参照图4以及图5具体说明。图4是用于说明基于加速器开度PA的节气门开度TA的变化和进气门开闭正时VVT的变化的关系的时间图。更具体地说，图4A表示进气门开闭正时VVT的变化，图4B表示基于加速器开度PA的节气门开度TA的变化。
节气门开度TA，由从ECU50发出的指令基于由加速位置传感器54检测出的加速器开度PA的变化来控制。如图4A所示，在节气门18的开度控制中，通常给予规定的滞后作用(下面简称为“滞后”)，用于对基于加速器开度PA的ECU50的指令设置不灵敏区。其结果，在出现非常缓慢地蹬踏加速踏板那样的缓慢的加速要求时，如图4B所示，会产生下述状况：与实际VVT值到达燃烧保证VVT值L的时刻t1相比，蹬踏加速踏板直到节气门开度TA的滞后量的时刻t2较长(较晚)。
在上述的情况下，如果使用将节气门开度TA变为规定值的时刻设为从F/C恢复处理的开始时刻的方法，则即使进气门开闭正时VVT延迟到可以避免失火的值，在超过节气门开度TA的滞后之前，也无法从F/C恢复。其结果，在检测到缓慢的加速要求的时刻节气门开度TA被设为怠速开度TAO，因此在超过节气门开度TA的滞后之前，由于没有燃烧的新气体的流入，使催化剂36、38劣化。
图5是用于说明伴随着图2所示的例程的各要素的动作的时间图。更具体地说，图5A是表示F/C执行的成立与否的波形，图5B是表示加速踏板是否位于怠速位置的波形，图5C是表示节气门18是否位于怠速位置的波形。另外，图5D是以与失火界限值的关系来表示伴随着F/C的目标VVT值以及实际VVT值的变化例的图，图5E表示伴随着F/C的实际加速器开度PA(缓慢的加速时的开度)以及实际节气门开度TA的变化例，图5F表示进气管压力PM的变化例。另外，在图5中用虚线表示的波形表示图2所示例程的方法相对于基于节气门开度TA判断从F/C恢复开始的方法的不同点。
根据上述的图2所示的例程的处理，在基于加速器开度PA检测出加速要求时(时刻t3)(参照图5B)，实际节气门开度TA被设为怠速开度TAO(参照图5E)，发出进气门开闭正时VVT的延迟角要求(参照图5D)。然后，在实际VVT值到达失火界限值(燃烧保证VVT值L)的时刻t4，执行从F/C的恢复。此时，在到达时刻t4之前，基于加速器开度PA的节气门开度TA的打开要求如图5E中以单点划线所示的波形那样被阻断。
如图5A以及图5B所示，在基于节气门开度TA判断从F/C恢复开始的方法中，在实际加速器开度PA超过节气门开度TA的滞后的时刻t5，节气门18的怠速判定变为停止(OFF)，执行从F/C的恢复。与此相对，在图2所示的例程的方法中，如图5A中以虚线所示的波形那样，将时刻t4设为从F/C恢复的时刻。另外，如图5E中以虚线所示的波形那样，在时刻t4，为了确保已述的必要最低开度TA1，节气门开度TA被打开，因此伴随于此，如图5C中以虚线所示的波形那样，在该时刻t4，节气门18的怠速判定变为停止(OFF)。
根据基于节气门开度TA判断从F/C的恢复开始的方法，如图5所示，从检测出缓慢的加速要求的时刻t3到节气门18的怠速判定变为停止的时刻t5的期间(t5-t3)成为恢复等待时间，但根据图2所示的例程的方法，恢复等待时间为从时刻t3到实际VVT值到达失火界限值的时刻t4的期间(t4-t3)。因此，根据本实施方式的系统，由于在从时刻t4到时刻t5的期间、即从开始执行从F/C恢复到实际加速器开度PA超过节气门开度TA的滞后量的期间(在节气门开度TA的控制中产生延迟的期间)内，使提供给燃烧室12的新气体燃烧，所以可以提高催化剂36、38的劣化抑制效果。
而且，在上述的实施方式1中，通过使进气可变气门正时机构28的状态变化而使气门重叠期间变化，其结果使内部EGR量变化，但使内部EGR量变化的方法并不限定于这样的方法。例如也可以通过使排气可变气门正时机构30的状态变化而使气门重叠期间变化，其结果使内部EGR量变化。
另外，使内部EGR量变化的方法也并不局限于使气门重叠期间增减的方法。例如，在将排气门26的关闭时间设定为排气上止点以前的曲轴转角区域时，通过使该关闭时间前后推移，在排气行程中封闭在燃烧室12内的残留气体量增减。因此，也可以通过在排气上止点以前的曲轴转角区域对排气门26的关闭时间进行调整来使内部EGR量增减。
另外，在上述的实施方式1中，表示了对在图1所示的硬件使用了图2所示的例程的处理的例子，但本发明所使用的硬件的结构并不限定于此，也可以使用例如下面的图6所示的硬件结构。
图6是用于说明上述的变形例的结构的图。另外，在图6中，对于与上述图1所示的构成要素相同的要素，标以相同的标号并省略其说明或简略说明。图6所示的内燃机60的系统，除了作为用于执行内部EGR量控制的结构的进气可变气门正时(VVT)机构28以及排气可变气门正时(VVT)机构30，作为用于执行外部EGR量控制的结构，还具有连通进气通路14与排气通路16的排气回流通路64。并且，在排气回流通路64的途中，具备排气回流阀(EGR阀)66。通过适当调整该EGR阀66的开度，可以经由进气通路14使所需量的排气向燃烧室12内回流。在排气回流通路64上，还具备通过发动机冷却水冷却在进气通路14中回流的排气的排气冷却器(EGR冷却器)68。本发明也可以通过使用上述的图6所示的硬件、使ECU62执行图2的例程的处理来实现。
另外，在上述的实施方式1中，ECU50分别通过在内燃机减速时执行F/C来实现上述第1技术方案的“燃料切断装置”，通过驱动进气可变气门正时机构28从而控制内部EGR量来实现上述第1技术方案的“EGR控制装置”，通过执行上述步骤100的处理来实现上述第1技术方案的“强制恢复条件判定装置”，通过执行上述步骤108的处理来实现上述第1技术方案的“加速要求度判定装置”，通过执行上述步骤110、112以及114的处理来实现上述第1技术方案的“可燃烧判定装置”，通过执行上述步骤116的处理来实现上述第1技术方案的“燃料喷射再开始执行装置”。
另外，在上述的实施方式1中，ECU50通过驱动进气可变气门正时机构28从而控制内部EGR量来实现上述第4技术方案的“可变气门正时控制装置”。
实施方式2.
接下来，参照图7对本发明的实施方式2进行说明。
本实施方式的系统通过使用图1所示的硬件结构、在ECU50中代替图2的例程执行图7的例程而实现。
在本实施方式的系统中，在进气门开闭正时VVT延迟到燃烧保证VVT值L之前，即使在从F/C的强制恢复条件成立时，为了抑制燃烧劣化等的产生，也禁止从F/C恢复。但是，在驾驶者发出加速要求时，如果一直不再开始燃烧，则相对于加速要求的响应性就会恶化。因此，在本实施方式的系统中，在从检测到加速要求开始经过规定时间或以上时，即使在进气门开闭正时VVT到达燃烧保证VVT值L之前，也强制性地将节气门开度TA打开得比怠速开度TAO大，进行从F/C的恢复。
接下来，参照图7，对实施方式2的具体的处理进行说明。
图7是为了实现上述的功能，在本实施方式中ECU50所执行的例程的流程图。另外，本例程是每隔规定时间周期执行的例程。另外，在图7中，对于与实施方式1中的图2所示的步骤相同的步骤，标以相同的标号并省略其说明或简略说明。
在图7所示的例程中，首先判别是否处于减速时的F/C期间(步骤200)。其结果，在判别为处于F/C期间时，判别是否具有节气门开度TA的打开要求(步骤202)。更具体地说，在这里，基于加速器开度PA判别驾驶者是否对加速踏板进行蹬踏。
在上述步骤202中，在判断为具有节气门开度TA的打开要求时，即确认了从F/C的强制恢复条件成立时，将节气门开度TA设定为怠速开度TAO(步骤204)，并为了使F/C期间所进行的内部EGR衰减，开始使进气门开闭正时VVT的提前角值返回到与内燃机10的运行状态相对应的设定值的处理(步骤206)。
接下来，判断驾驶者发出的加速要求是不是缓慢的加速要求(步骤108)。其结果，在判定为是缓慢的加速时，获取燃烧保证VVT值L(步骤208)。燃烧保证VVT值L可以通过参照上述的图3所示的图来获得。
接下来，判别燃烧保证VVT值L获得计数值是否小于规定值X(步骤210)。规定值X是为了防止相对于加速要求的响应的恶化，作为燃烧保证VVT值L的获取次数的界限值而设定的。接下来，在燃烧保证VVT值L获得计数值没有超过规定值X时，判别实际VVT值是否比燃烧保证VVT值L小(步骤212)。
在上述步骤212中，在确认为实际VVT值小于燃烧保证VVT值L时，执行从F/C的恢复，并将燃烧保证VVT值L获得计数值设定为0(步骤214)。具体地说，将节气门开度TA打开到基于加速器开度PA的值，并再开始燃料喷射。
另一方面，在上述步骤210中，在判定为燃烧保证VVT值L获得计数值大于规定值X时，即从加速要求开始经过了规定时间或以上时，将节气门开度TA强制性地设为比怠速开度TAO大的开度(步骤216)，并再开始燃料喷射(步骤214)。
如上所述，根据图7所示的例程，在执行上述的F/C期间的催化剂劣化抑制控制的情况下，在伴随着缓慢的加速的从F/C强制恢复时，可以防止燃烧劣化或失火的产生，并可以防止相对于来自驾驶者的加速要求的响应的恶化，由此，可以防止驾驶性能的恶化。
但是，在上述的实施方式2中，表示了对图1所示的硬件使用了图7所示的例程的处理的例子，但本发明并不限定于此，与实施方式1相同，也可以通过使用上述图6所示的硬件结构，使ECU62执行图7所示的例程的处理来实现。
另外，在上述的实施方式2中，ECU50在执行上述步骤108、208以及212的处理并判定为可以进行燃烧再开始时，通过执行上述214的处理实现上述第2技术方案的“节气门开度扩大禁止装置”。
实施方式3.
接下来，参照图8以及图9对本发明的实施方式3进行说明。
图8是用于说明本发明的实施方式3的结构的图。另外，在图8中，对于与上述图1所示的构成要素相同的要素，标以相同的标号并省略其说明或简略说明。
图8所示的内燃机70的系统，除了具备排气回流通路64、排气回流阀(EGR阀)66以及排气冷却器(EGR冷却器)68，并且通过图未示的各自的气门传动机构对进气门24以及排气门26分别进行开闭驱动以得到各自的气门开启特性的方面以外，具有与图1所示的系统相同的结构。
在执行上述外部EGR控制的本实施方式的系统中，当在F/C期间、在从执行上述催化剂劣化抑制控制的状态强制恢复时要求了缓慢的加速时，如果在由EGR阀66的开度调整产生的外部EGR量的衰减不充分的状况下再开始燃料喷射，则与执行内部EGR控制的情况相同，会产生燃烧劣化或失火。因此，在本实施方式中，在要求了这样的缓慢的加速时，在EGR阀66的开度返回到判断为可以燃烧的区域之前，禁止从F/C恢复。
接下来，参照图9，对本发明的实施方式3的具体的处理进行说明。
图9是在本实施方式中ECU72执行的例程的流程图。另外，本例程在减速时的F/C执行期间，每隔规定的时间周期性地执行。另外，在图9中，对于与实施方式1的图2所示的步骤相同的步骤，标以相同的标号并省略其说明或简略说明。
在图9所示的例程中，在确认为具有F/C恢复要求时(步骤100)，节气门开度TA被设定为怠速开度TAO(步骤104)，同时为了使F/C期间所执行的外部EGR衰减，开始用于使EGR阀66的开度返回到与内燃机70的运行状态相对应的设定值的处理(步骤300)。
接下来，在判定为由驾驶者发出的加速要求是缓慢的加速时(步骤108)，获取EGR阀66的开度的实际值即实际EGR阀开度(步骤302)。接下来，判别实际EGR阀开度是否通过了可恢复点(步骤304)。具体地说，在本步骤304中，判别在F/C恢复后实际EGR阀开度是否减小到可以燃烧的值M。燃烧保证EGR阀开度M，与上述的燃烧保证VVT值L同样，根据发动机转速NE与要求负荷率KL的关系(与内燃机70的运行状态的关系)来确定，ECU72可以通过参照与上述的图3类似的图来获取这样的燃烧保证EGR阀开度M。
在上述步骤304中，在确认为实际EGR阀开度到达了燃烧保证EGR阀开度M时，接下来，判别节气门开度TA是否打开到必要最低开度TA2(步骤306)。另外，该必要最低开度TA2与上述的必要最低开度TA1相同，是参照通过与内燃机70的运行状态(发动机转速NE等)的关系所确定的未示出的图来计算出来的。
在上述步骤306中，在节气门开度TA没有打开到必要最低开度TA2时，将节气门开度TA控制为必要最低开度TA2(步骤308)，另一方面，在确认为节气门开度TA打开到必要最低开度TA2时，执行从F/C的恢复(步骤116)。
如上所述，根据图9所示的例程，在EGR阀66的开度移动到可以再开始燃烧的值之前，从F/C的恢复、即燃烧喷射的再开始被禁止。因此，根据本实施方式的系统，在通过外部EGR控制执行上述的F/C期间的催化剂劣化抑制控制时，可以防止产生燃烧劣化或失火。
另外，在图9所示的例程中，在伴随着缓慢的加速从F/C的强制恢复条件成立时，并不是直接缓慢打开节气门18，而是在EGR阀66的开度延迟到可以再开始燃烧的值之前，将节气门开度TA维持为怠速开度TAO。因此，根据本实施方式的系统，可以防止在燃烧喷射的再开始之前，没有燃烧的新气体流入催化剂36、38，可以抑制这些催化剂36、38劣化。
另外，在上述的实施方式3中，表示了对在图8所示的硬件使用了图9所示的例程的处理的例子，但本发明并不限定此，例如也可以通过使用上述的图6所示的硬件、使ECU62执行图9的例程的处理来实现。
另外，在上述的实施方式3中，ECU72通过调整EGR控制阀66的开度、使外部EGR量增减来实现上述第4技术方案的“EGR阀控制装置”。
实施方式4.
接下来，参照图10对本发明的实施方式4进行说明。
本实施方式的系统通过使用图8所示的硬件结构、在ECU72中代替图9的例程执行图10的例程而实现。
图10是在本实施方式中ECU72所执行的例程的流程图。另外，本例程是每隔规定时间周期执行的例程。另外，在图10中，对于与实施方式2中的图9所示的步骤相同的步骤，标以相同的标号并省略其说明或简略说明。
在图10所示的例程中，在确认为在减速时的F/C期间强制恢复条件成立时(步骤202)，将节气门开度TA设定为怠速开度TAO(步骤204)，并为了使F/C期间所进行的外部EGR衰减，开始使EGR阀66的开度返回到与内燃机70的运行状态相对应的设定值的处理(步骤400)。
接下来，在判定为驾驶者发出的加速要求是缓慢的加速要求(步骤108)时，获取燃烧保证EGR阀开度M(步骤402)。燃烧保证EGR阀开度M，与上述步骤304的情况相同，可以通过参照与上述的图3类似的图来获取。
接下来，在燃烧保证EGR阀开度M获得计数值没有超过规定值X时(步骤404)，接下来，判别实际EGR阀开度是否比燃烧保证EGR阀开度M小(步骤406)。其结果，在确认为实际EGR阀开度小于燃烧保证EGR阀开度M时，执行从F/C的恢复，并将燃烧保证EGR阀开度M获得计数值重置为0(步骤408)。具体地说，将节气门开度TA打开到基于加速器开度PA的值，并再开始燃料喷射。
另一方面，在上述步骤404中，在判定为燃烧保证EGR阀开度M获得计数值大于规定值X时，即从加速要求开始经过了规定时间时，将节气门开度TA强制性地设为比怠速开度TAO大的开度(步骤216)，并再开始燃料喷射(步骤408)。
如上所述，根据图10所示的例程，在通过外部EGR控制执行上述的F/C期间的催化剂劣化抑制控制的情况下，在伴随着缓慢的加速的从F/C强制恢复时，可以防止燃烧劣化或失火的产生，并可以防止相对于来自驾驶者的加速要求的响应的恶化，由此，可以防止驾驶性能的劣化。
但是，在上述的实施方式4中，表示了对在图8所示的硬件使用了图10所示的例程的处理的例子，但本发明并不限定于此，例如也可以通过使用上述图6所示的硬件结构，使ECU62执行图10所示的例程的处理来实现。

Claims (6)

1.一种内燃机的控制装置，它包括在内燃机减速时进行燃料切断的燃料切断装置和控制排气再循环量的EGR控制装置，并可以通过所述EGR控制装置可变化地控制在减速时的燃料切断期间被导入燃烧室内的排气再环量，其特征在于：
包括：基于在减速时的燃料切断期间所检测出的加速要求，判定为从所述燃料切断的强制恢复条件成立的强制恢复条件判定装置；
判断基于所述加速要求的加速要求度的加速要求度判定装置；和
在由所述加速要求度判定装置判断为所述加速要求为向低负荷区域的加速要求时，对是否可进行燃烧再开始进行判定的可燃烧判定装置；
其中，所述EGR控制装置在所述强制恢复条件成立时使所述排气再循环量衰减；
所述内燃机的控制装置包括燃料喷射再开始执行装置，该燃料喷射再开始执行装置在由所述可燃烧判定装置判定为可以进行燃烧再开始时使燃料喷射再开始。
2.一种内燃机的控制装置，它包括在内燃机减速时进行燃料切断的燃料切断装置和控制排气再循环量的EGR控制装置，并可以通过所述EGR控制装置可变化地控制在减速时的燃料切断期间被导入燃烧室内的排气再环量，其特征在于：
包括：基于在减速时的燃料切断期间所检测出的加速要求，判定为从所述燃料切断的强制恢复条件成立的强制恢复条件判定装置；
判断基于所述加速要求的加速要求度的加速要求度判定装置；和
在由所述加速要求度判定装置判断为所述加速要求为缓慢的加速要求时，对是否可进行燃烧再开始进行判定的可燃烧判定装置；
其中，所述EGR控制装置在所述强制恢复条件成立时使所述排气再循环量衰减；
所述内燃机的控制装置包括燃料喷射再开始执行装置，该燃料喷射再开始执行装置在由所述可燃烧判定装置判定为可以进行燃烧再开始时使燃料喷射再开始。
3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于：包括在判定为可以进行燃烧再开始之前，禁止节气门开度变得比怠速开度大的节气门开度扩大禁止装置。
4.如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于：在判定为可以进行燃烧再开始之前的期间中，在从检测出所述加速要求的时刻开始经过了规定时间或以上时，将节气门开度强制性地设置得比怠速开度大。
5.如权利要求1～4中的任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述EGR控制装置包括下述装置中的至少一个：
驱动将进气门开启期间与排气门开启期间重叠的气门重叠期间设置成可变的可变气门正时机构，从而使内部排气再循环量增减的可变气门正时控制装置；和对设置在连通进气通路与排气通路的排气回流通路的途中的EGR控制阀的开度进行调整，从而使外部排气再循环量增减的EGR控制阀控制装置。
6.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于：所述可燃烧判定装置，基于所述可变气门正时机构的驱动量、所述EGR控制阀的开度中的至少一方，来判定是否可以进行燃烧再开始。
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