CN102301116B - 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。当内燃机起动时,促进初爆用的燃料的气化或者微粒化,由此能够抑制HC的排出。内燃机具备:燃料喷射阀,该燃料喷射阀朝进气口内喷射燃料;以及排气门,该排气门能够针对每个气缸以关闭的状态停止。当初爆前的气缸处于排气行程的情况下,使该气缸的排气门以关闭的状态停止。进而,针对在排气行程中排气门以关闭的状态停止的气缸的燃料喷射阀,使该燃料喷射阀以喷射正时比进气门的打开正时靠前或者喷射正时与进气门的打开正时重叠的方式喷射初爆用的燃料。
Description
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置,详细地说,涉及具备抑制将燃料喷射至进气口的气口喷射式的内燃机在起动时的HC的排出的功能的控制装置。
背景技术
作为用于抑制气口喷射式的内燃机在起动时的HC的排出的技术,例如公知有日本特开2008-291686号公报所记载的技术。该公报所记载的技术如下:对可变气门正正时构进行操作而使排气门的关闭正时比进气TDC更靠点火提前角侧,在排气门关闭之后,在进气TDC的附近打开进气门,并在打开进气门之前进行进气异步喷射。通过在比进气TDC更靠点火提前角侧的提前正时关闭排气门,能够将燃烧气体的一部分封入燃烧室内。进而,通过在借助进气异步喷射朝气口内喷射燃料之后、在进气TDC的附近打开进气门,能够借助从燃烧室内被朝进气口吹回的燃烧气体促进燃料的气化。
然而,日本特开2008-291686号公报所记载的技术中尚存改进的余地。在各气缸的起动的第1次循环、即初爆之前,在被朝进气口吹回的气体中并不含有燃烧气体。并且,内燃机起动时,进气口的负压小,特别是在初爆之前的情况下大致为大气压。因此,打开进气门时的进气口与燃烧室之间的压力差小,被吹回的气体量自身也不多。因此,在起动的第一次循环中存在喷射至进气口的初爆用的燃料未充分气化的可能性。
发明内容
本发明就是为了解决如上所述的课题而完成的,其目的在于提供一种在内燃机起动时能够促进初爆用的燃料的气化或者微粒化,由此,能够抑制HC的排出的内燃机的控制装置。
本发明所涉及的控制装置是具有燃料喷射阀和排气门的内燃机的控制装置,上述燃料喷射阀朝进气口内喷射燃料,上述排气门能够针对每个气缸以关闭的状态停止。本发明所涉及的控制装置的特征在于上述的致动器、即燃料喷射阀和排气门的起动时的控制的内容。
当初爆前的气缸处于排气行程的情况下,对排气门进行控制的机构使该气缸的排气门以关闭的状态停止。作为使排气门停止的正时,只要最迟在初爆前的排气行程之前停止即可,可以在从起动开始前使排气门停止,在从开始起动到初爆为止存在数个循环的情况下,也可以在即将发生初爆之前使排气门停止。打开该气缸的排气门的正时优选为初爆后紧接着进行的排气行程。其中,使排气门停止的机构并无限定。例如能够使用如下的机构:使凸轮与排气门分离的机构、将凸轮做成电动机驱动式而使凸轮的旋转停止的机构、将排气门自身做成电磁驱动式的机构。
对燃料喷射阀进行控制的机构使燃料喷射阀以喷射正时比进气门的打开正时提前或者喷射正时与进气门的打开正时重叠的方式喷射燃料。但是,燃料喷射的开始是存在条件的,燃料喷射的开始的条件是,气缸以排气门关闭的状态经过排气行程、即在排气行程中排气阀以关闭的状态停止。其中,虽然由燃料喷射阀喷射的燃料的种类并无限定,但本发明优选应用于使用在低温下难以气化的燃料,如重汽油、醇类燃料的内燃机。
根据本发明所涉及的控制装置,通过在排气行程中以关闭状态停止排气门,燃烧室内的气体由活塞压缩,当燃烧室内的压力增高时进气门打开。因此,当进气门打开时,尽管在初爆前并不存在燃烧气体,但会因进气口与燃烧室之间的压力差产生从燃烧室吹回进气口的气体。另一方面,由于初爆用的燃料以其喷射期间比进气门的打开正时提前或者与进气门的打开正时重叠的方式被喷射,因此,在进气门打开的正时,燃料朝向进气门成为雾状,或者成为液滴而积存在进气门的附近。因此,当进气门打开时,进气口内的燃料由被从燃烧室朝进气口吹回的气体吹飞而被搅拌,从而成为促进了气化的燃料蒸汽或进一步促进微粒化的雾状燃料。对于本发明所具有的针对燃料的气化或者微粒化的促进效果,越是难以气化的燃料、特别是在含有醇类的燃料中尤其显著。
并且,在本发明所涉及的控制装置中,也可以仅在满足特定条件的情况下使初爆前的气缸的排气门以关闭的状态停止。如果不满足条件的话,则像通常那样使排气门动作,该条件之一是使用含有醇类的燃料的情况下的条件,是燃料的醇类浓度在规定的基准浓度以上。由于醇类浓度越高则燃料越难以气化,因此,如果醇类浓度在基准浓度以上的话,则使初爆前的气缸的排气门以关闭状态停止而产生缸内气体的吹回。并且,又一条件是与燃料的性状无关的条件,是内燃机的水温在规定的基准温度以下。由于随着水温降低,进气口壁面的温度也降低,燃料变得难以气化,因此,如果水温在基准温度以下的话,则使初爆前的气缸的排气门以关闭状态停止而产生缸内气体的吹回。
在本发明的更优选的实施方式中,在初爆前的各气缸中,在从喷射初爆用的燃料被喷射起到经过1次或者多次循环数为止的期间,借助对点火进行控制的机构使该气缸的点火停止。并且,直到经过上述的使点火停止的循环数为止,在此期间借助对排气门进行控制的机构使该气缸的排气门以关闭状态停止。即,在喷射初爆用的燃料之后并不点火,而进行1次或者多次循环的关闭排气门的状态下的起动。通过使内燃机进行这种动作,反复执行使缸内被压缩的气体向进气口的吹回,促进初爆用的燃料的气化或者微粒化。
另外,认为会因某种原因而导致点火控制、排气门控制中某一控制产生缺陷。并且,认为点火控制与排气门控制之间的协调并未顺畅地进行。例如,可能存在尽管并未经过上述的使点火停止的循环数但排气门打开的情况。并且,可能存在尽管经过了上述的使点火停止的循环数但并未执行点火的情况。在产生前者的事态的情况下,在排气门误打开后紧接着来到的点火正时执行该气缸的点火。在产生后者的事态的情况下,直到执行点火为止继续使该气缸的排气门以关闭的状态停止。通过实施上述的对策,能够防止未燃烧气体直接被从内燃机排出。
在本发明的更优选的实施方式中,借助对燃料喷射阀进行控制的机构将初爆用燃料的喷射分成与上述的使点火停止的循环数对应的次数。进而,以各喷射的喷射正时与进气门的打开正时重叠的方式使该气缸的燃料喷射阀喷射燃料。即,针对反复执行的在缸内被压缩的气体内吹回向进气口,相应地以使被吹回的气体与喷射燃料碰撞的方式实施燃料喷射。通过使内燃机进行这种动作,从被吹回的高压的气体对燃料赋予的能量变大,能够进一步促进初爆用的燃料的气化或者微粒化。
并且,作为本发明的更优选的实施方式,如果从燃料喷射阀喷射的燃料是含有醇类的燃料的话,则也可以根据燃料的醇类浓度来变更使点火停止的循环数。进一步,在燃料的醇类浓度比规定的基准浓度低的情况下,也可以从各气缸的最初的循环开始点火。在该情况下,借助对排气门进行控制的机构从各气缸的最初的循环起使排气门打开。通过使内燃机进行这种动作,在使用含有醇类的燃料的情况下,能够通过促进燃料的气化或者微粒化的而很好地兼顾对HC排出的抑制、和内燃机的起动性。
并且,作为本发明的另外的优选的实施方式,可以根据内燃机的水温来变更使点火停止的循环数。进一步,在内燃机的水温比规定的基准水温高的情况下,也可以从各气缸的最初的循环起开始点火。在该情况下,借助对排气门进行控制的机构从各气缸的最初的循环起使排气门打开。通过使内燃机进行这种动作,在内燃机冷起动时,能够通过促进燃料的气化或者微粒化的而很好地兼顾对HC排出的抑制、和内燃机的起动性。
附图说明
图1是示出应用了作为本发明的实施方式1的控制装置的内燃机的结构的概要图。
图2是示出本发明的实施方式1所涉及的排气门停止机构的结构的剖视图。
图3是图2所示的排气门停止机构的第1摇臂的侧视图。
图4是图2所示的排气门停止机构的第2摇臂的侧视图。
图5是示出图2所示的排气门停止机构的排气门停止时的状态的剖视图。
图6是以流程图示出在本发明的实施方式1中执行的起动控制的图。
图7是示出本发明的实施方式1所涉及的进气门以及排气门的开闭正时和燃料喷射正时的图。
图8是示出在本发明的实施方式1中执行的起动控制的内容的曲轴角度线图。
图9是对相对于乙醇(ethanol)浓度以及起动时水温的排气门停止控制的实施/禁止的判定方法进行说明的图。
图10是以流程图示出在本发明的实施方式2中执行的起动控制的图。
图11是示出在本发明的实施方式3中执行的起动控制的内容的曲轴角度线图。
图12是对相对于乙醇浓度以及起动时水温的排气门停止循环数的设定进行说明的图。
图13是以流程图示出在本发明的实施方式3中执行的起动控制的图。
图14是示出在本发明的实施方式4中执行的起动控制的内容的曲轴角度线图。
图15是以流程图示出在本发明的实施方式4中执行的起动控制的图。
图16是示出在本发明的实施方式5中执行的起动控制的内容的曲轴角度线图。
图17是以流程图示出在本发明的实施方式5中执行的起动控制的图。
图18是对相对于起动时水温的起动时燃料增量的设定进行说明的图。
图19是以流程图示出在本发明的实施方式6中执行的起动控制的图。
图20是示出在本发明的实施方式7中执行的起动控制的内容的曲轴角度线图。
图21是以流程图示出在本发明的实施方式7中执行的起动控制的图。
图22是以流程图示出在本发明的实施方式8中执行的排气门控制的异常诊断的图。
图23是以流程图示出在本发明的实施方式8中执行的点火控制的异常诊断的图。
图24是以流程图示出在本发明的实施方式9中执行的起动控制的图。
具体实施方式
实施方式1.
以下,参照图1至图8的各图对本发明的实施方式1进行说明。
图1是示出应用了作为本发明的实施方式1的控制装置的内燃机(以下仅称为发动机)的结构的概要图。本实施方式所涉及的发动机是搭载于汽车等车辆的火花点火式的4行程1循环发动机。并且,虽然并未图示,但本实施方式所涉及的发动机是具备4个气缸的4缸发动机。在发动机的缸体6的内部,针对每个气缸配置有活塞8。从活塞8的上表面到气缸盖4的空间形成燃烧室10。在燃烧室10的顶部安装有火花塞16。并且,在气缸盖4形成有与燃烧室10连通的进气口36和排气口40。
在进气口36与燃烧室10的连接部设置有进气门12,该进气门12对进气口36与燃烧室10之间的连通状态进行控制。进气门12针对各气缸设置有2个。进气门12的驱动***具备借助使相对于曲轴的进气侧凸轮轴的相位变化而变更进气门12的开闭正时的进气门正时可变机构22。这种气门正时可变机构(VVT)的构造、动作已广泛公知,因此在本说明书中省略详细的说明。
在进气口36连接有进气管30。在进气管30配置有节气门32。进气管32在节气门32的下游针对每个气缸分支,并与各气缸的进气口36连接。在进气管30的与进气口36连接的连接部附近安装有燃料喷射阀34,该燃料喷射阀34从进气口36朝进气门12喷射燃料。作为燃料,除了汽油之外,能够使用乙醇等醇类(alcohol)、或者是醇类与汽油的混合燃料。
在排气口40与燃烧室10连接的连接部设置有排气门14,该排气门14对排气口40与燃烧室10之间的连通状态进行控制。排气门14针对各气缸设置有2个。排气门14的驱动***具备能够使排气门14以关闭状态停止的排气门停止机构24。每个气缸均具备该排气门停止机构24,本实施方式所涉及的发动机能够针对每个气缸使排气门14停止。关于排气门停止机构24的结构、动作,随后使用附图进行详细说明。
本实施方式所涉及的发动机作为控制装置具备ECU(ElectronicControl Unit,电子控制单元)50。在ECU 50的输出侧,除了连接有前面所述的进气门正时可变机构22、排气门停止机构24、燃料喷射阀34、节气门32、火花塞16之外,还连接有起动器20等各种设备。在ECU 50的输入侧连接有:曲轴角度传感器、水温传感器54、醇类浓度传感器56等各种传感器、起动开关58等各种开关。曲轴角度传感器52是输出与曲轴18的旋转角度对应的信号的传感器。水温传感器54是输出与发动机的冷却水温对应的信号的传感器。醇类浓度传感器56是输出与燃料中所含的醇类的浓度对应的信号的传感器。进而,起动开关58是从驾驶者接收对发动机的起动要求的开关。ECU 50基于上述传感器以及开关的各个输出根据规定的控制程序对各设备进行操作。
此处,图2以及图5分别是示出本实施方式所涉及的排气门停止机构24的结构的剖视图。如图2或者图5所示,排气门停止机构24具备:第1摇臂341;以及配置在第1摇臂341的两侧的一对第2摇臂342、343。上述的摇臂341、342、343能够以共通的摇臂轴344为中心摇动。摇臂轴344经由一对液压气门间隙调节器345被支承于气缸盖。
图3是第1摇臂341的侧视图。如该图所示,排气门停止机构24具有凸轮轴346。凸轮轴346经由正时链等与曲轴连结,以曲轴的二分之一的速度旋转。凸轮轴346具备凸轮347。另一方面,在第1摇臂341设置有辊348。第1摇臂341由受扭螺旋弹簧349朝图3中的逆时针方向施力。借助该作用力,辊348被压靠于凸轮347。借助这种结构,伴随着凸轮347的旋转,第1摇臂341摇动。
图4是第2摇臂342、343的侧视图。如该图所示,第2摇臂342、343的活动端分别抵接于2个排气门14的气门杆的端部。排气门14由气门弹簧350朝关闭方向施力。凸轮轴346在前面所述的凸轮347的两侧具备一对零升程凸轮(zero lift cam)351。零升程凸轮351成为具有与凸轮347的基圆相等的半径的正圆。在第2摇臂342、343分别设置有辊352。该辊352的外径与设置于第1摇臂341的辊348(图3所示)的外径相等。并且,摇臂轴344的中心与辊352的中心之间的距离等于摇臂轴344的中心与辊348的中心之间的距离。当排气门14关闭时,辊352与零升程凸轮351抵接。
排气门停止机构24能够通过切换第1摇臂341与第2摇臂342、343分离的状态和第1摇臂341与第2摇臂342、343连结的状态来切换排气门14的工作状态和停止状态。以下,对该切换的结构进行说明。
如图2或者图5所示,第1摇臂341具有与辊348同心地设置的套筒353。第2摇臂342、343分别具有与辊352同心地设置的套筒354、355。在各套筒353、354、355中分别***有销357、356、358。销358的外侧的前端超过第2摇臂343的侧面而突出。该突出的销358的前端与致动器359的变位部件360抵接。致动器359能够根据ECU 50的指令使变位部件360沿图2、图5中的左右方向变位。另一方面,第2摇臂342的套筒354的外侧被封闭,在其中设置有弹簧361。该弹簧361朝图2、图5中的右方向推压销356。由此,销356、357、358被朝图2、图5中的右方向施力。
图2示出第1摇臂341与第2摇臂342、343分离的状态。在该分离状态,销356仅与第2摇臂342的套筒354卡合,而从邻接的套筒353脱离。并且,销357仅与第1摇臂341的套筒353卡合,而从邻接的套筒354、355脱离。进而,销358仅与第2摇臂343的套筒355卡合,而从邻接的套筒353脱离。因此,即便因凸轮347(参照图3)的旋转而第1摇臂341摇动,该摇动也不会朝第2摇臂342、343传递。进而,第2摇臂342、343的辊352与不具有凸轮峰部的零升程凸轮351(参照图4)接触。因此,即便凸轮轴346(参照图3、图4)旋转,第2摇臂342、343也不摇动,排气门14(参照图4)以关闭的状态停止。
在第1摇臂341与第2摇臂342、343分离的状态,当第1摇臂341的辊348与凸轮347的基圆接触时,销356、357、358的中心一致。此时,使致动器359工作,使销356、357、358在图2中朝左方向移动,由此能够切换至图5所示的连结状态。
在图5所示的状态,销357的一部分***于第2摇臂342的套筒354,销358的一部分***于第1摇臂341的套筒353。由此,第1摇臂341与第2摇臂342经由销357连结,第1摇臂341与第2摇臂343经由销358连结。因此,当借助凸轮347(参照图3)的旋转而第1摇臂341摇动时,第2摇臂342、343也随之摇动,因此,排气门14(参照图4)与凸轮轴346(参照图3、图4)的旋转同步地进行开闭动作。
当解除第1摇臂341与第2摇臂342、343之间的连结时,借助致动器359使变位部件360朝图5中的右方向变位。这样,销356、357、358借助弹簧361的作用力朝图5中的右方向变位。结果,能够切换至图2所示的分离状态、即排气门停止状态。这样,排气门停止机构24是能够通过对第2摇臂341与第2摇臂342、343连结的状态(图5所示的状态)和分离的状态(图2所示的状态)进行切换,而瞬时地切换使排气门14工作的状态和使排气门14关闭并停止的状态的机构。
以上说明了的排气门停止机构24在发动机的起动控制中使用。图6是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。发动机的起动控制与接通起动开关58而借助起动器20开始的发动机的起动同时执行。
根据图6的流程图,在最初的步骤S100中,基于从曲轴角度传感器52发出的信号判定最初到达爆发行程的气缸。此处,假定判定为第1气缸是最初爆发行程气缸。
在随后的步骤S102中,从最初爆发行程气缸开始按照点火顺序进行排气门停止控制。在排气门停止控制中,借助基于ECU 50的致动器359的操作切换至第1摇臂341与第2摇臂342、343分离的状态(图2所示的状态)。该操作在对象气缸进入排气行程之前、即排气门14开始打开之前进行。结果,排气门14即便是在排气行程也并不打开,而是保持关闭状态并停止。由于4气缸发动机的点火顺序是第1气缸、第3气缸、第4气缸而后第2气缸,因此排气门停止控制也按照该顺序针对每个气缸进行。
在随后的步骤S104中,从最初爆发行程气缸开始按照点火顺序、即第1气缸、第3气缸、第4气缸而后第2气缸的顺序进行初爆用燃料的进气异步喷射。如公知的那样,所谓进气异步喷射是指在进气门12打开之前实施的燃料喷射。在本实施方式中,假定以燃料喷射期间的结束正时与进气门12的打开正时重叠的方式进行初爆用燃料的进气异步喷射。从燃料喷射阀32喷射的燃料朝进气门12飞散,成为液滴而附着于进气口36的壁面、进气门12的伞部,或者是成为雾状而漂浮在进气口36内。
图7中以图表示以上的步骤S102、S104的处理的内容。图7中一并示出进气门12以及排气门14的开闭正时和燃料喷射期间。左侧的(A)示出排气门停止控制时的各正时,右侧的(B)示出通常的排气门控制时的各正时。所谓通常的排气门控制意味着不实施排气门停止控制,即使排气门14与曲轴18同步地开闭。图7中,IVO表示进气门12的打开正时,IVC表示进气门12的关闭正时,EVO表示排气门14的打开正时,EVC表示排气门14的关闭正时。并且,图中以黑圆弧示出的曲轴角的范围是基于进气异步喷射的燃料喷射期间。
在随后的步骤S106中,从最初爆发行程气缸开始按照点火顺序、即第1气缸、第3气缸、第4气缸而后第2气缸的顺序进行点火。点火正时在压缩上止点附近。
进而,在步骤S108中,在实施点火之后,按照第1气缸、第3气缸、第4气缸而后第2气缸的顺序解除排气门停止控制。当排气门停止控制被解除时,自动地进行通常的排气门控制。在通常的排气门控制中,借助基于ECU 50的致动器359的操作切换至第1摇臂341与第2摇臂342、343连结的状态(图5所示的状态)。该操作在点火之后,且在对象气缸进入排气行程之前、即在位于爆发行程的期间进行。
图8是以曲轴角度线图示出本实施方式所涉及的起动控制的内容的图。在该图中,以共通的横轴示出从起动的开始时刻开始的第1气缸的进气门12以及排气门14的各升程量、缸内压力的各变化、初爆用燃料的喷射期间以及点火正时。并且,关于排气门14的升程量和缸内压力,将不实施排气门停止控制的情况、即从最初就实施通常的排气门控制的情况作为比较例以虚线示出。
从图8可以看出,根据本实施方式所涉及的起动控制,在排气行程中排气门14以关闭的状态停止,由此,燃烧室10内的气体由活塞8压缩,且当燃烧室10内的压力(缸内压力)升高时进气门12打开。因此,当进气门12打开时,借助进气口36与燃烧室10之间的压力差,产生从燃烧室10吹向进气口36的气体的吹回。此时被吹回的气体的速度高,同时,因缸内的多变压缩而温度变高。在不实施排气门停止控制的情况下,如虚线所示排气行程中的缸内压力不会上升,因此无法产生这种吹回。
并且,根据本实施方式所涉及的起动控制,由于初爆用的燃料借助进气异步喷射而被喷射,因此,在进气门12打开的正时,燃料的大部分都成为液滴而积存于进气口36的进气门12附近,一部分燃料朝向进气门12成为雾状。进而,当进气门12打开时,如前面所述,会产生从燃烧室10吹向进气口36的吹回。进气口36内的初爆用燃料借助此时被吹回的高速高温的气体被吹飞而被搅拌,由此,进气口36内的初爆用燃料成为气化进一步发展的燃料蒸汽、或者是成为微粒化进一步发展的雾状燃料。
如以上所说明了的那样,根据本实施方式所涉及的控制装置,能够促进初爆用燃料的气化或者微粒化。因此,能够抑制起动时、特别是冷起动时的未燃烧HC的排出。并且,在作为燃料使用难以气化的重汽油的情况下、或者是使用醇类或者醇类混合汽油的情况下,在基于燃料的气化或者微粒化的促进而对未燃烧HC进行抑制这点上能够得到更显著的效果。
实施方式2.
其次,参照图9以及图10对本发明的实施方式2进行说明。
作为本发明的实施方式2的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的起动控制具备特征。本实施方式所涉及的起动控制的特征在于,仅在满足某一条件的情况下实施前面所述的排气门停止控制,而在不满足该条件的情况下从最初开始就实施通常的排气门控制。该条件是与燃料中所含有的醇类(此处为乙醇)的浓度和起动时的发动机水温相关的条件。具体而言,根据图9所示的判定图来判定排气门停止控制的实施/禁止。在图9中,如果乙醇浓度与起动时水温之间的关系处于排气门停止控制的实施区域的话,则与实施方式1同样实施排气门停止控制。但是,如果乙醇浓度与起动时水温之间的关系处于排气门停止控制的禁止区域的话,则执行通常的排气门控制。
如图9所示,在本实施方式中,在假定起动时水温恒定的情况下,如果乙醇浓度在由此时的水温确定的基准浓度以上的话则实施排气门停止控制。这是因为,乙醇浓度越高则燃料越难以气化。并且,在假定乙醇浓度恒定的情况下,如果起动时水温在由此时的乙醇浓度确定的基准温度以下的话则实施排气门停止控制。这是因为,水温越低则进气口36的壁面的温度也越低,燃料难以气化。在本实施方式中,用于促进燃料的气化或者微粒化的排气门停止控制仅在燃料难以气化的环境下实施,而在燃料比较容易气化的环境下,优先考虑起动性而选择通常的排气门控制。
本实施方式所涉及的起动控制以实施方式1所涉及的起动控制作为基础。图10是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。对于图10的流程图所示的各处理中的与实施方式1共通的处理,分别赋予与实施方式1的处理相同的步骤编号。以下,对于与实施方式1共通的处理省略或者简化说明,对与实施方式1不同的处理进行重点说明。
根据图10的流程图,在最初的步骤200中,借助醇类浓度传感器56取得燃料的乙醇浓度。并且,借助水温传感器54取得起动时的发动机水温。另外,步骤S200的处理仅在初次实施,在第二次以后跳过。
在随后的步骤S202中,对在步骤S200中取得的乙醇浓度和起动时水温与图10所示的判定图进行对照,由此判定排气门停止控制的实施/禁止。在判定的结果为实施排气门停止控制的情况下,直接前进至步骤S206。另一方面,在判定的结果为禁止排气门停止控制的情况下,经步骤S204的处理前进至步骤S206。在步骤S204中,将表示排气门停止控制被禁止的排气门工作标记设为1。排气门工作的初始值为0,在直接前进至步骤S206的情况下排气门工作标记为0。
在随后的步骤S206中,判定排气门工作标记是否为0。该判定针对每个气缸进行。当在某一气缸的排气门工作标记为0的情况下,关于该气缸与实施方式1同样地进行步骤S100至S108的处理。借助该一系列的处理促进初爆用燃料的气化或者微粒化,抑制乙醇浓度高或者起动时水温低的状况下的未燃烧HC的排出。进而,从步骤S100至S108的处理完毕后的气缸开始依次利用最后的步骤S201将排气门工作标记设为1。
另一方面,在某一气缸的排气门工作标记为1的情况下,关于该气缸进行步骤S208的处理。在步骤S208中,进行通常的排气门控制,并且进行通常的燃料喷射正时控制和点火控制。即,当乙醇浓度比较低时、起动时水温比较高时,从初爆的阶段开始进行通常的发动机控制。
实施方式3.
其次,参照图11至图13的各图对本发明的实施方式3进行说明。
作为本发明的实施方式3的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的起动控制具备特征。本实施方式所涉及的起动控制的特征在于,在喷射初爆用的燃料之后,在该循环并不实施点火,而在进行1次或多次循环的使排气门14停止的状态的起动之后实施点火。从排气门停止控制朝向通常的排气门控制的转换在实施点火之后从点火完毕的气缸开始依次进行。
图11是以曲轴角度线图示出本实施方式所涉及的起动控制的内容的图。在该图中,在进行2次循环的使排气门14关闭的状态的起动之后实施点火。通过使发动机进行这种动作,反复进行在气缸内被压缩的气体的朝进气口36的吹回,从而进一步促进初爆用的燃料的气化或者微粒化。具体而言,喷射至进气口36的燃料借助来自燃烧室10的最初的吹回被吹飞并被搅拌。借助搅拌而气化或者微粒化被促进后的燃料在进气行程与进气口36内的气体一起被吸入燃烧室10,当下一次进气门12打开时,与高温高压的缸内气体一起被从燃烧室10朝进气口36吹回。由此,缸内气体中的燃料的进一步的气化或者微粒化进展,同时,残留在进气口36内的燃料的气化或者微粒化也被促进。
在使排气门14停止的状态进行起动的循环数(以下称为停止循环数)也可以固定成恒定的循环数。但是,在本实施方式所涉及的起动控制中,根据燃料中所含有的醇类(此处为乙醇)的浓度和起动时的发动机水温变更停止循环数。具体而言,根据图12所示的判定图来确定停止循环数。在图12中,如果乙醇浓度与起动时水温之间的关系处于N循环实施区域的话,则停止循环数为N。在该情况下,使排气门14停止的状态的起动被进行N循环,从燃烧室10朝向进气口36的吹回产生N次。如果乙醇浓度与起动时水温之间的关系处于排气门停止控制的禁止区域的话,则不进行使排气门14停止的状态的起动,实施通常的排气门控制。
如图12所示,在本实施方式中,在假定起动时水温恒定的情况下,随着乙醇浓度升高而停止循环数也增多。并且,在假定乙醇浓度恒定的情况下,随着起动时水温降低而停止循环数也增多。之所以这样根据乙醇浓度、起动时水温而变更停止循环数是因为:尽管单纯地增多停止循环数对于燃料的气化或者微粒化的促进是有利的,但对于发动机的快速起动这点是不利的。通过根据图12所示的判定图来确定停止循环数,能够很好地兼顾对冷起动时的由燃料的气化或者微粒化的促进所引起的HC的排出的抑制、和发动机的起动性。
本实施方式所涉及的起动控制以实施方式2所涉及的起动控制为基础。图13是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。对于图13的流程图所示的各处理中的与实施方式2共通的处理,分别赋予与实施方式2的处理相同的步骤编号。以下,对于与实施方式2共通的处理省略或者简化说明,对与实施方式2不同的处理进行重点说明。
根据图13的流程图,当步骤S202的判定的结果为实施排气门停止控制的情况下,经步骤S300的处理前进至步骤S206。在步骤S300中,对在步骤S200中取得的乙醇浓度和起动时水温与图12所示的判定图进行对照,由此来确定停止循环数。另外,步骤S300的处理仅在初次实施,在第二次以后跳过。
如果步骤S206的判定结果是排气门工作标记为0的话,则前进至步骤S100而进行步骤S100至S104的处理。进而,在本实施方式中,当在步骤S104中实施进气异步喷射之后,经步骤S302以及S304的处理前进至步骤S106。在步骤S302中,判定是否经过了在步骤S300中确定的停止循环数。如果尚未经过停止循环数的话,则经步骤S304再次返回步骤S300而进行判定。在步骤S304中,在停止点火的状态继续进行起动。
步骤S302以及步骤S304的处理反复进行直到经过了停止循环数。在此期间,反复进行在缸内被压缩的气体的朝向进气口36的吹回,促进在步骤S104中喷射的燃料的气化或者微粒化。进而,在经过停止循环数后前进至步骤S106,进行点火。在此之后立刻在步骤S108中解除排气门停止控制。
实施方式4.
其次,参照图14以及图15对本发明的实施方式4进行说明。
作为本发明的实施方式4的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的起动控制具备特征。本实施方式所涉及的起动控制的特征在于,在进行1次或者多次循环的使排气门14停止的状态的起动之后实施点火,并且,与使排气门14停止的循环数对应地分批喷射初爆用的燃料。各分批喷射的燃料的喷射正时是燃料喷射期间的结束正时与进气门12的打开正时重叠的正时。即,与反复进行在缸内被压缩的气体的朝向进气口36的吹回对应,以使被吹回的气体与所喷射的燃料碰撞的方式实施燃料喷射。从排气门停止控制朝向通常的排气门控制的转换在实施点火之后从点火完毕的气缸开始依次进行。
图14是以曲轴角度线图示出本实施方式所涉及的起动控制的内容的图。在该图中,在进行2次循环的关闭排气门14的状态的起动之后实施点火。并且,以使在各循环中产生的缸内气体的吹回与从燃料喷射阀34喷射的燃料碰撞的方式,与各循环的进气门12的打开正时对应地分批喷射燃料。通过使发动机进行这种动作,与在最初的循环喷射所有的燃料的情况相比较,能够增大从被吹回的高压的气体对燃料赋予的能量,能够进一步促进初爆用的燃料的气化或者微粒化。
在使排气门14停止的状态进行起动的停止循环数也可以固定为恒定的循环数。但是,在本实施方式所涉及的起动控制中,与实施方式2同样,根据前面所揭示的图12所示的判定图来确定停止循环数。进而,与所确定的停止循环数对应地对初爆用的燃料进行分批。例如,如果停止循环数为N的话则燃料也分成N批喷射。
能够使相对于总燃料喷射量的每次喷射的燃料喷射比例在各喷射之间均等。在图14所示的例子中,使第1循环的燃料喷射比例和第2循环的燃料喷射比例相等。但是,也可以根据喷射次序而使每次喷射的燃料喷射比例存在差异。例如,也可以增大第1循环的燃料喷射比例,且越是靠后的循环则越是缩小燃料喷射比例。通过这样做,能够兼顾使通过燃料直接与吹回碰撞而得到的气化的促进效果和通过将燃料反复卷入吹回而得到的气化的促进效果。
本实施方式所涉及的起动控制以实施方式3所涉及的起动控制为基础。图15是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。对于图15的流程图所示的各处理中的与实施方式3共通的处理,分别赋予与实施方式3的处理相同的步骤编号。以下,对于与实施方式3共通的处理省略或者简化说明,对与实施方式3不同的处理进行重点说明。
根据图15的流程图,当在步骤S102中实施排气门停止控制之后,首先进行步骤S400的处理。在步骤S400中,与在步骤S300中确定的停止循环数对应地计算每个循环的燃料喷射量。另外,步骤S400的处理仅在初次实施,在第二次以后跳过。
在随后的步骤S402中,从最初爆发行程气缸开始按照点火顺序根据在步骤S400中计算出的燃料喷射量进行燃料喷射。各气缸的燃料喷射的正时以使燃料喷射期间的结束正时与该气缸的进气门12的打开正时重叠的方式设定。
进而,经步骤S302以及S304的处理之后再次进行步骤S402的处理。该一系列的处理反复进行直到经过停止循环数。在此期间,朝每次打开进气门12时产生的缸内气体的吹回喷射燃料,促进燃料的气化或者微粒化。进而,在经过停止循环数之后前进至步骤S106,进行点火。在此之后立刻在步骤S108中解除排气门停止控制。
实施方式5.
其次,参照图16以及图17对本发明的实施方式5进行说明。
作为本发明的实施方式5的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
在实施方式3中,借助ECU 50使排气门控制和点火控制协调,由此,在进行1次或者多次循环的使排气门14停止的状态的起动之后实施点火。但是,如果在排气门控制与点火控制之间没有联系,则当在一方的控制中产生异常时,有着在发动机整体的控制中产生不良情况的忧虑。例如,当因排气门控制的异常而排气门14未停止而是打开的情况下,由于停止点火,因此在随后的排气行程中未燃烧气体被从燃烧室10朝排气口40排出。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的起动控制具备特征。本实施方式所涉及的起动控制的特征在于,在进行1次或者多次循环的使排气门14停止的状态的起动之后实施点火的情况下的故障保护。当尽管并未经过使点火停止的循环数、但在某一气缸中排气门14打开时,在紧接着的点火正时执行该气缸的点火。并且,排气门停止控制即刻中止,从排气门停止控制朝通常的排气门控制转换。通过将这种故障保护功能加入起动控制,能够防止因排气门14的误控制排出未燃烧气体。
图16是以曲轴角度线图示出本实施方式所涉及的起动控制的内容的图。在该图中示出如下情况:虽然如虚线所示预定在进行2次循环的使排气门14关闭的状态的起动之后实施点火,但从第1次循环开始排气门14就打开。在该情况下,立即朝通常的控制切换而在第1次循环的点火正时执行点火。在此处所提到的朝通常的控制的切换中,也包括从排气门停止控制朝向通常的排气门控制的切换。这是因为,在排气门停止控制自身有效的情况下,有着尽管在第1次循环排气门14打开、但在第2次循环排气门14关闭的可能性。在尽管执行了点火但排气门14并未打开的情况下,会招致内部EGR的增大从而对下次的燃烧造成不良影响。通过包括排气阀控制在内朝通常的控制切换,能够防止排气阀控制的异常波及发动机整体的不良情况。
另外,能够从致动器359的动作状态判定排气门14是否停止。该判定的正时只要在赶得上执行点火的正时之前即可。当在进行N次循环的使排气门14关闭的状态的起动之后实施点火的情况下,在从第1次循环直到第(N-1)次循环的每次循环中,在点火正时之前判定排气门14是否停止。
本实施方式所涉及的起动控制以实施方式3所涉及的起动控制为基础。图17是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。对于图17的流程图所示的各处理中的与实施方式3共通的处理,分别赋予与实施方式3的处理相同的步骤编号。并且,由于步骤S104之前的处理、步骤S106之后的处理与实施方式3共通,因此对此在流程图中省略表示。以下,对于与实施方式3共通的处理省略或者简化说明,对与实施方式3不同的处理进行重点说明。
根据图17的流程图,当在步骤S104中实施进气异步喷射之后,经步骤S500的处理前进至步骤S302。在步骤S500中,针对每个气缸判定在排气行程中排气门14实际上是否停止。如果排气门14无误地停止的话,则前进至步骤S302,在停止点火的状态继续起动直到经过停止循环数。
在步骤S500的判定结果为排气门14并未停止的情况下,实施步骤S502以及步骤S504的处理。在步骤S502中,中止排气门停止控制并将排气门工作标记设为1。可以仅针对排气门14未停止的气缸中止排气门停止控制,也可以针对所有的气缸都一律中止排气门停止控制。根据前者,在排气门14停止的其他的气缸中,能够借助继续进行起动而促进燃料的气化或者微粒化。根据后者,能够防止气缸之间的燃烧开始正时的偏差,能够确保良好的起动性。
在随后的步骤S504中,在排气门停止控制被中止的气缸中进行通常的排气门控制,并且进行通常的燃料喷射正时控制和点火控制。
实施方式6.
其次,参照图18以及图19对本发明的实施方式6进行说明。
作为本发明的实施方式6的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的起动控制具备特征。图18是示出起动时的水温与所需要的燃料增量之间的关系的曲线图。当发动机起动时,燃料的气化不充分,因此,需要供给比根据目标空燃比确定的燃料量多的燃料。水温越低则所需要的燃料增量越多。但是,在进行通常的排气门控制的情况和进行排气门停止控制的情况下存在差异,在能够促进燃料的气化或者微粒化的后者的情况下能够减少燃料增量。因此,在以实施排气门停止控制为前提的发动机中,能够将初爆用燃料的喷射量抑制得比通常低。
根据实施方式5,在因误控制而导致排气门14并未停止的情况下,立即转换至通常的控制并执行点火。在该情况下,能够防止未燃烧气体的排出,但是,由于燃料的气化或者微粒化不充分,因此对燃烧作出贡献的燃料不足。即,在实施排气门停止控制的情况下图18中以白圈示出的燃料增量应该是足够的,但是,由于变更成通常控制,因此需要以黑圈所示的燃料增量,燃料供给量缺少该差量。
本实施方式所涉及的起动控制是实施方式5所涉及的起动控制的进一步的改进。在本实施方式中,当尽管并未经过使点火停止的循环数、排气门14就已在某一气缸中打开时,在紧接着的进气行程之间执行追加的燃料喷射然后执行该气缸的点火。追加喷射的燃料的量是通常的排气门控制时的起动时燃料增量与排气门停止控制时的起动时燃料增量之间的差的量(图18中以箭头表示),根据起动时水温计算。通过将这种功能与故障保护功能一并加入起动控制,能够防止因燃料的供给不足而导致的起动性的恶化。
本实施方式所涉及的起动控制以实施方式5所涉及的起动控制为基础。图19是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。对于图19的流程图所示的各处理中的与实施方式5共通的处理,分别赋予与实施方式5的处理相同的步骤编号。以下,对于与实施方式5共通的处理省略或者简化说明,对与实施方式3不同的处理进行重点说明。
根据图19的流程图,当步骤S500的判定的结果为在某一气缸中排气门14并未停止的情况下,在步骤S502的处理后紧接着实施步骤S600的处理。但是,由于本实施方式以起动性作为课题,因此,即便是在一部分气缸中排气门14并未停止的情况下,也针对所有的气缸一律中止排气门停止控制。
在步骤S600中,在排气门14并未停止的气缸中实施追加的燃料喷射。对于正确地实施了排气门停止控制的气缸并不限于此。追加的燃料喷射的正时是直到该气缸的进气门12关闭为止的期间。即,追加的燃料喷射可以是进气同步喷射。如果步骤S600的处理的实施正时能够赶得上在步骤S104中实施的进气异步喷射的结束正时的话,则也可以通过将进气异步喷射的喷射期间延长与追加的燃料量对应的量来进行应对。在步骤S600的处理之后,接着实施步骤S504的处理
实施方式7.
其次,参照图20以及图21对本发明的实施方式7进行说明。
作为本发明的实施方式7的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
如前面所述,如果在排气门控制与点火控制之间没有联系,则当在一方的控制中产生异常时,有着在发动机整体的控制中产生不良情况的忧虑。关于排气门控制的异常已在实施方式5中进行了叙述,但在点火控制中也有可能产生异常。例如考虑如下的情况:当在进行1次或者多次循环的使排气门14停止的状态的起动之后实施点火时,尽管最后的起动已经完毕,但因点火控制的异常而导致并未执行点火。在该情况下,由于在下一次的排气行程中排气门14打开,因此未燃烧气体直接被从发动机排出。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的起动控制具备特征。本实施方式所涉及的起动控制的特征在于实施排气门停止控制的情况下的故障保护、更详细地说是针对点火控制的异常的故障保护。当尽管使点火停止的最后的循环已经完毕、但在某一气缸中并未执行点火时,针对该气缸继续实施排气门停止控制。在该气缸中直到执行点火为止的期间都继续实施排气门停止控制,在此期间燃料喷射也中止。通过将这种故障保护功能加入起动控制,能够防止因点火控制的异常而导致排出未燃烧气体。
图21是以曲轴角度线图示出本实施方式所涉及的起动控制的内容的图。在该图中示出如下情况:虽然如虚线所示预定仅实施1次循环的排气门停止控制而在第2次循环打开排气门14,但在第1次循环的点火正时并未执行点火。在该情况下,如实线所示延长排气门停止控制,并且中止下一循环的燃料喷射。从排气门停止控制朝向通常的排气门控制的切换在无误地执行点火之后进行。并且,在无误地执行点火之后开始燃料喷射。能够根据对火花塞16供给的电流来判定是否执行了点火。并且,也能够根据曲轴角度传感器的信号的变化来进行判定。
本实施方式所涉及的起动控制以实施方式1所涉及的起动控制为基础。图21是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。对于图21的流程图所示的各处理中的与实施方式1共通的处理,分别赋予与实施方式1的处理相同的步骤编号。并且,由于步骤S106之前的处理与实施方式1共通,因此对此在流程图中省略表示。以下,对于与实施方式1共通的处理省略或者简化说明,对与实施方式1不同的处理进行重点说明。另外,虽然省略详细说明,但本实施方式所涉及的起动控制的特征、即相对于点火控制的异常的故障保护能够与实施方式2至6中的任一起动控制组合。
根据图21的流程图,当在步骤S106中进行点火之后,经步骤S700的处理之后前进至步骤S108。在步骤S700中,针对每个气缸判定实际上是否执行了点火。在实际上并未执行点火的情况下,经步骤S702之后再次返回步骤S700进行判定。在步骤S702中,使排气门14以关闭的状态停止,并且在中止燃料喷射的状态继续起动。
如果步骤S700的判定的结果是无误地执行了点火的话,则前进至步骤S108,解除该气缸的排气门停止控制。并且,在步骤S108中也解除燃料喷射的中止。
实施方式8.
其次,参照图22以及图23对本发明的实施方式8进行说明。
作为本发明的实施方式8的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的异常诊断具备特征。如前面所述,当发动机起动时,存在排气门控制、点火控制产生某种异常的情况。由于在实施方式5、实施方式7所涉及的起动控制中加入有故障保护功能,因此在异常为临时异常的情况下能够借此进行处理。但是,当异常为恒常的异常的情况下,需要实施发动机的维修等并非临时的某种处置。本实施方式所涉及的异常诊断是为了早期发现排气门控制、点火控制的异常,以促使车辆的驾驶者进行维修等适当的处置而实施的。
图22是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的排气门控制的异常诊断的内容的图。排气门控制的异常诊断在发动机起动时与实施方式5或者实施方式6的起动控制并行地执行。并且,排气门控制的异常诊断针对每个气缸进行。
根据图22的流程图,在最初的步骤S800中,判定是否在实施排气门停止控制的过程中。在未实施排气门停止控制的情况(例如因起动时水温、乙醇浓度的关系而排气门停止控制被禁止的情况)下,本程序结束。
如果是在实施排气门停止控制的过程中的话,则前进至步骤S802而进行随后的判定。在步骤S802中,判定排气门NG标记是否为0。排气门NG标记是在虽然实施了排气门停止控制但排气门14并未停止的情况下被设为1的标记。排气门NG标记的值在发动机停止后(点火开关关闭后)也被保持,且在发动机起动时读出保存于存储器的值。
排气门NG标记为0意味着至少到前次起动为止排气门14都正常停止。在该情况下,前进至步骤S804而进行随后的判定。在步骤S804中,判定在此次的起动中排气门14是否未正常停止。
如果步骤S804的判定的结果是此次排气门14未正常停止的话,则进行步骤S806的处理。在步骤S806中,排气门NG标记被设为1。该值即便是在发动机停止后也被保持。
当在前次的起动中排气门NG标记被设为1的情况下,此次的步骤S802的判定结果为否定判定(No)。在该情况下,前进至步骤S808而进行随后的判定。在步骤S808中,再次判定在此次的起动中排气门14是否未正常停止。即,判定排气门14未正常停止的事态是否发生多次。
如果步骤S808的判定的结果是此次排气门14也未正常停止的话,则进行步骤S810的处理。在步骤S810中,作出排气门控制产生异常的诊断结果。该诊断结果由维修用的标记的值反映,并且经由仪表板的警报灯等方法告知驾驶者。在步骤S808的判定结果为此次排气门14正常停止的情况下,诊断留待下次进行。
并且,当过去排气门14没有未停止、且此次排气门14也正常停止的情况、即步骤S804的结果为否定判定的情况下,前进至步骤S812而进行随后的判定。在步骤S812中,判定排气门14正常停止的状态是否继续一定里程(trip)。
如果步骤S812的判定的结果为排气门14继续一定里程都正常停止的话,则进行步骤S814的处理。在步骤S814中,作出排气门控制正常的诊断结果。该诊断结果由维修用的标记的值反映。当步骤S812的判定的结果为未达到一定里程数的情况下,诊断留待下次进行。
图23是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的点火控制的异常诊断的内容的图。点火控制的异常诊断在发动机起动时与实施方式7的起动控制并行地执行。并且,点火控制的异常诊断针对每个气缸进行。
根据图23的流程图,在最初的步骤S820中,判定是否在实施排气门停止控制的过程中。在未实施排气门停止控制的情况(例如因起动时水温、乙醇浓度的关系而排气门停止控制被禁止的情况)下,本程序结束。
如果是在实施排气门停止控制的过程中的话,则前进至步骤S822而进行随后的判定。在步骤S822中,判定点火NG标记是否为0。点火NG标记是在虽然点火的停止期间结果但也并未执行点火的情况下被设为1的标记。点火NG标记的值在发动机停止后也被保持,且在发动机起动时读出保存于存储器的值。
点火NG标记为0意味着至少直到前次起动为止点火都正常执行。在该情况下,前进至步骤S824而进行随后的判定。在步骤S824中,判定在此次的起动中点火是否未正常执行。
如果步骤S824的判定的结果是此次点火未正常执行的话,则进行步骤S826的处理。在步骤S826中,点火NG标记被设为1。该值即便是在发动机停止后也被保持。
当在前次的起动中点火NG标记被设为1的情况下,此次的步骤S822的判定结果为否定判定。在该情况下,前进至步骤S828而进行随后的判定。在步骤S828中,判定点火未正常执行的事态是否发生一定的循环数。
当步骤S828的判定的结果为点火未正常执行的循环数达到一定循环数的情况下,进行步骤S830的处理。在步骤S830中,作出点火控制产生异常的诊断结果。该诊断结果由维修用的标记的值反映,并且经由仪表板的警报灯等方法告知驾驶者。在步骤S828的判定的结果为未达到一定循环数的情况下,诊断留待下次进行。
并且,当过去没有点火未执行的情况、且此次点火也正常执行的情况下、即步骤S824的判定结果为否定判定的情况下,前进至步骤S832而进行随后的判定。在步骤S832中,判定点火正常执行的状态是否继续一定里程。
如果步骤S832的判定的结果为点火继续一定里程都正常执行的话,则进行步骤S834的处理。在步骤S834中,作出点火控制正常的诊断结果。该诊断结果由维修用的标记的值反映。当步骤S832的判定的结果为未达到一定里程数的情况下,诊断留待下次进行。
实施方式9.
其次,参照图24对本发明的实施方式9进行说明。
作为本发明的实施方式9的控制装置与实施方式1同样应用于图1所示的结构的发动机。因此,在以下的说明中,与实施方式1相同以图1所示的发动机为前提进行说明。
本实施方式在由ECU 50执行的发动机的起动控制具备特征。在实施方式1至7中,从最初爆发行程气缸开始依次使排气门14停止,并以最初爆发行程气缸为基准实施此后的控制。但是,根据排气门停止机构24的响应性能的差异,在最初爆发行程气缸中未必能够使排气门14停止。在本实施方式所涉及的起动控制中,从最初爆发行程气缸开始依次确认是否已实际使排气门14停止,并以最初能够使排气门14停止的气缸为基准实施此后的控制。
本实施方式所涉及的起动控制以实施方式1所涉及的起动控制为基础。图24是以流程图示出在本实施方式中借助ECU 50执行的起动控制的内容的图。对于图24的流程图所示的各处理中的与实施方式1共通的处理,分别赋予与实施方式1的处理相同的步骤编号。以下,对于与实施方式1共通的处理省略或者简化说明,对与实施方式1不同的处理进行重点说明。另外,虽然省略详细说明,但本实施方式的特征、即以最初能够使排气门14停止的气缸为基准的起动控制能够与实施方式2至7中的任一起动控制组合。
根据图24的流程图,当在步骤S102中从最初爆发行程气缸开始按照点火顺序依次进行排气门停止控制之后,首先,进行步骤S900的判定。在步骤S900中,判定最初爆发行程气缸的排气门14的停止是否赶得上该气缸的排气行程。此处,假定第1气缸(在图中以#1表示)为最初爆发行程气缸,且按照第3气缸(#3)、第4气缸(#4)进而第2气缸(#2)的顺序进行点火。
如果在第1气缸中排气门14的停止赶得上该气缸的排气行程的话,则依次进行步骤S104至S108的处理。即,在步骤S104中从第1气缸开始按顺序实施进气异步喷射,在步骤S106中从第1气缸开始按顺序实施压缩上止点附近的点火,在步骤S108中从第1气缸开始按顺序实施排气门停止控制的解除。
当步骤S900的判定的结果为第1气缸的排气门14的停止赶不上该气缸的排气行程的情况下,进行步骤S902的处理。在步骤S902中,禁止第1气缸的燃料喷射。进而,在随后的步骤S904中,判定第3气缸的排气门14的停止是否赶得上该气缸的排气行程。
如果在第3气缸中排气门14的停止赶得上该气缸的排气行程的话,则依次进行步骤S906至S910的处理。即,在步骤S906中从第3气缸开始按顺序实施进气异步喷射,在步骤S908中从第3气缸开始按顺序实施压缩上止点附近的点火,在步骤S910中从第3气缸开始按顺序实施排气门停止控制的解除。
当步骤S904的判定的结果为第3气缸的排气门14的停止赶不上该气缸的排气行程的情况下,进行步骤S912的处理。在步骤S912中,禁止第3气缸的燃料喷射。进而,在随后的步骤S914中,判定第4气缸的排气门14的停止是否赶得上该气缸的排气行程。
如果在第4气缸中排气门14的停止赶得上该气缸的排气行程的话,则依次进行步骤S916至S920的处理。即,在步骤S916中从第4气缸开始按顺序实施进气异步喷射,在步骤S918中从第4气缸开始按顺序实施压缩上止点附近的点火,在步骤S920中从第4气缸开始按顺序实施排气门停止控制的解除。
当步骤S914的判定的结果为第4气缸的排气门14的停止赶不上该气缸的排气行程的情况下,进行步骤S922的处理。在步骤S922中,禁止第4气缸的燃料喷射。进而,在随后的步骤S924中,判定第2气缸的排气门14的停止是否赶得上该气缸的排气行程。
如果在第2气缸中排气门14的停止赶得上该气缸的排气行程的话,则依次进行步骤S926至S930的处理。即,在步骤S926中从第2气缸开始按顺序实施进气异步喷射,在步骤S928中从第2气缸开始按顺序实施压缩上止点附近的点火,在步骤S930中从第2气缸开始按顺序实施排气门停止控制的解除。
当步骤S924的判定的结果为第2气缸的排气门14的停止也赶不上该气缸的排气行程的情况下,进行步骤S932以及步骤S934的处理。在步骤S932中,排气门停止控制中止,在步骤S934中,进行通常的排气门控制,并且进行通常的燃料喷射正时控制和点火控制。即,当在任意气缸中排气门14的停止都赶不上最初的排气行程的情况下,优先考虑发动机的起动性而切换至通常的控制。
其他.
以上对本发明的实施方式进行了说明,但是,本发明并不限定于上述的实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形而实施。例如,可以按照以下方式变形而实施。
在上述的实施方式中,通过在起动开始之后对排气门停止机构24进行操作而使排气门14停止,但是,也可以在起动开始之前使排气门14停止。即,也可以在发动机停止时对排气门停止机构24进行操作而使排气门14停止。
在上述的实施方式中,使用图2至图5所示的构造的排气门停止机构24,但是,只要是能够将凸轮和排气门14分离的机构就能够使排气门14以关闭的状态停止。即,排气门停止机构的构造并不局限于图2至图5所示的构造。并且,作为使排气门14以关闭的状态停止的手段,也可以将凸轮做成电动机驱动式,通过使凸轮的旋转停止而使排气门14停止。或者,也可以将排气门14做成电磁驱动式,借助螺线管的操作使排气门14停止。
标号说明
10:燃烧室;12:进气门;14:排气门;16:火花塞;18:曲轴;20:起动器;22:进气门正时可变机构;24:排气门停止机构;30:进气管;32:节气门;34:燃料喷射阀;36:进气口;40:排气口;50:ECU;52:曲轴角度传感器;54:水温传感器;56:醇类浓度传感器;58:起动开关。
Claims (10)
1.一种内燃机的控制装置,该内燃机具备:燃料喷射阀,该燃料喷射阀朝进气口内喷射燃料;以及排气门,该排气门能够针对每个气缸以关闭的状态停止,
所述内燃机的控制装置的特征在于,具备:
排气门控制机构,当初爆前的气缸处于排气行程时,该排气门控制机构使该气缸的排气门以关闭的状态停止;
燃料喷射阀控制机构,针对在排气行程中排气门以关闭的状态停止的气缸的燃料喷射阀,该燃料喷射阀控制机构使该燃料喷射阀以喷射正时比进气门的打开正时提前或与之重叠的方式喷射初爆用的燃料;以及
点火控制机构,在初爆前的各气缸中,在从喷射初爆用的燃料起直到经过1次或多次循环数为止的期间,该点火控制机构使该气缸的点火停止,
在直到经过使点火停止的循环数为止的期间,所述排气门控制机构使该气缸的排气门以关闭的状态停止,
当尚未经过所述的使点火停止的循环数、而该气缸的排气门就已打开时,所述点火控制机构在紧接着到来的点火正时执行对该气缸的点火。
2.一种内燃机的控制装置,该内燃机具备:燃料喷射阀,该燃料喷射阀朝进气口内喷射燃料;以及排气门,该排气门能够针对每个气缸以关闭的状态停止,
所述内燃机的控制装置的特征在于,具备:
排气门控制机构,当初爆前的气缸处于排气行程时,该排气门控制机构使该气缸的排气门以关闭的状态停止;
燃料喷射阀控制机构,针对在排气行程中排气门以关闭的状态停止的气缸的燃料喷射阀,该燃料喷射阀控制机构使该燃料喷射阀以喷射正时比进气门的打开正时提前或与之重叠的方式喷射初爆用的燃料;以及
点火控制机构,在初爆前的各气缸中,在从喷射初爆用的燃料起直到经过1次或多次循环数为止的期间,该点火控制机构使该气缸的点火停止,
在直到经过使点火停止的循环数为止的期间,所述排气门控制机构使该气缸的排气门以关闭的状态停止,
所述燃料喷射阀控制机构将初爆用燃料的喷射分成与所述的使点火停止的循环数对应的次数,并以各喷射的喷射正时与进气门的打开正时重叠的方式使该气缸的燃料喷射阀喷射燃料。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
从所述燃料喷射阀喷射的燃料是含有醇类的燃料。
4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
当燃料的醇类浓度在规定的基准浓度以上时,所述排气门控制机构使初爆前的气缸的排气门以关闭的状态停止。
5.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
从所述燃料喷射阀喷射的燃料是含有醇类的燃料,
所述点火控制机构根据燃料的醇类浓度来变更所述的使点火停止的循环数。
6.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
当燃料的醇类浓度比规定的基准浓度低时,所述点火控制机构从各气缸的最初的循环起开始点火,
当燃料的醇类浓度在规定的基准浓度以下时,所述排气门控制机构从各气缸的最初的循环起使排气门打开。
7.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
当内燃机的水温在规定的基准温度以下时,所述排气门控制机构使初爆前的气缸的排气门以关闭的状态停止。
8.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述点火控制机构根据内燃机的水温来变更所述的使点火停止的循环数。
9.根据权利要求8所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
当内燃机的水温比规定的基准温度高时,所述点火控制机构从各气缸的最初的循环起开始点火,
当内燃机的水温比规定的基准温度高时,所述排气门控制机构从各气缸的最初的循环起使该气缸的排气门打开。
10.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置,其特征在于,
所述排气门控制机构在初爆后紧接着进行的排气行程中使该气缸的排气门打开。
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CA2896505A1 (en) | 2013-01-08 | 2014-07-17 | Volcano Corporation | Method for focused acoustic computed tomography (fact) |
JP6044457B2 (ja) * | 2013-05-30 | 2016-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の燃料噴射制御装置 |
US9988997B2 (en) * | 2014-10-22 | 2018-06-05 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for engine temperature control |
JP2017078344A (ja) * | 2015-10-19 | 2017-04-27 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
WO2018058015A1 (en) | 2016-09-26 | 2018-03-29 | Ethanol Boosting Systems, Llc | Gasoline particulate reduction using optimized port fuel injection plus direct injection |
CN106555682A (zh) * | 2016-11-16 | 2017-04-05 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种降低柴油机启动工况有害排放的可变气门控制方法 |
JP6658594B2 (ja) * | 2017-02-14 | 2020-03-04 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US10215114B2 (en) * | 2017-03-01 | 2019-02-26 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for vehicle propulsion system control |
CN112483270B (zh) * | 2020-11-25 | 2022-11-29 | 潍柴动力股份有限公司 | 发动机气缸的控制方法、装置和发动机 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61164014A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-24 | Nissan Motor Co Ltd | デイ−ゼル機関の排気浄化装置 |
JPH0347434A (ja) * | 1989-07-15 | 1991-02-28 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃料供給制御装置 |
JP2005240559A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
CN1926318A (zh) * | 2004-03-02 | 2007-03-07 | 丰田自动车株式会社 | 气门正时控制装置 |
JP2007321712A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | 可変動弁機構の診断装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10009180C2 (de) * | 2000-02-26 | 2002-04-25 | Daimler Chrysler Ag | Verfahren zur Erzeugung eines homogenen Gemischs für selbstzündende Brennkraftmaschinen und zur Steuerung des Verbrennungsprozesses |
JP4168766B2 (ja) * | 2003-01-31 | 2008-10-22 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮自着火運転が可能なエンジン |
JP4325492B2 (ja) * | 2003-06-17 | 2009-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | 可変動弁の制御装置及び方法 |
JP2005042564A (ja) * | 2003-07-23 | 2005-02-17 | Daihatsu Motor Co Ltd | 筒内燃料噴射式内燃機関の始動方法 |
US7194993B2 (en) * | 2004-03-19 | 2007-03-27 | Ford Global Technologies, Llc | Starting an engine with valves that may be deactivated |
JP4315068B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2009-08-19 | トヨタ自動車株式会社 | 可動弁機構を備えた内燃機関の制御装置 |
US8763582B2 (en) * | 2005-05-12 | 2014-07-01 | Ford Global Technologies, Llc | Engine starting for engine having adjustable valve operation and port fuel injection |
JP2007016710A (ja) * | 2005-07-08 | 2007-01-25 | Hitachi Ltd | 内燃機関の動弁制御システム |
JP4483759B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2010-06-16 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP4289364B2 (ja) * | 2005-12-05 | 2009-07-01 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP4742939B2 (ja) * | 2006-03-29 | 2011-08-10 | いすゞ自動車株式会社 | エンジンの動弁装置 |
JP2007303348A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP4811160B2 (ja) * | 2006-07-13 | 2011-11-09 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の始動装置 |
JP4697183B2 (ja) | 2007-05-23 | 2011-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2009041529A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
BRPI0705394B1 (pt) * | 2007-11-08 | 2018-11-13 | Delphi Tech Inc | método para partida a frio de motores abastecidos com álcool e sistema para partida a frio de motores abastecidos com álcool |
WO2009096947A1 (en) * | 2008-01-29 | 2009-08-06 | Mack Trucks, Inc. | Method for starting an engine, and an engine |
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2009
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61164014A (ja) * | 1985-01-14 | 1986-07-24 | Nissan Motor Co Ltd | デイ−ゼル機関の排気浄化装置 |
JPH0347434A (ja) * | 1989-07-15 | 1991-02-28 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の燃料供給制御装置 |
JP2005240559A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-09-08 | Hitachi Ltd | 内燃機関の制御装置 |
CN1926318A (zh) * | 2004-03-02 | 2007-03-07 | 丰田自动车株式会社 | 气门正时控制装置 |
JP2007321712A (ja) * | 2006-06-02 | 2007-12-13 | Hitachi Ltd | 可変動弁機構の診断装置 |
Also Published As
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---|---|
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