CN110242424B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置，利用能够选择气门持续打开模式的可变气门装置能够提高冷起动时内燃机的起动性。控制装置对具备燃料喷射阀(24)、点火装置(26)、能够切换进气门的基本开闭模式与气门持续打开模式的进气可变气门装置(30)的内燃机进行控制。控制装置在冷起动时执行冷起动控制。冷起动控制包括在曲轴转动开始后的预定数的循环中执行的起动性提高处理和在经过了该预定数的循环后执行的燃烧开始处理。在起动性提高处理中，在进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程中的至少膨胀行程和排气行程中选择气门持续打开模式且不伴有点火而进行燃料喷射。在燃烧开始处理中，在一个循环中连续选择基本开闭模式并进行点火。

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，更详细而言，涉及对具有能够选择使进气门保持打开状态的气门持续打开模式的可变气门装置的内燃机进行控制的控制装置。
背景技术
例如，专利文献1公开了具备用于对气缸内的压缩压进行释放的减压装置(也称为降压装置)的内燃机的控制装置。该控制装置为了抑制车身振动而在发动机停止过程及发动机起动过程中使减压装置工作。而且，该减压装置的例子是能够变更进气门的关闭时期的可变气门机构，减压装置的工作(减压功能)通过使进气门的关闭时期为滞后角来实现。
专利文献1：日本特开2014-047695号公报
发明内容
发明要解决的课题
已知有具备能够选择使进气门保持打开状态的气门持续打开模式的可变气门装置的内燃机。然而，内燃机通常有在冷起动时起动性下降的课题。因此，取代专利文献1记载那样的减压功能的实现，或者伴随于此为了提高冷起动时的起动性，可考虑利用具有上述结构的可变气门装置。
本发明鉴于上述那样的课题而作出，目的在于提供一种能够利用能够选择气门持续打开模式的可变气门装置来提高冷起动时内燃机的起动性的内燃机的控制装置。
用于解决课题的方案
本发明的内燃机的控制装置对内燃机进行控制，该内燃机具备燃料喷射阀、点火装置及可变气门装置，该可变气门装置能够切换在进气行程中进行进气用的进气门的基本开闭模式与使所述进气门保持打开的状态的气门持续打开模式。
所述控制装置在所述内燃机的冷起动时，执行冷起动控制。
所述冷起动控制包括：在曲轴转动开始后的预定数的循环中执行的起动性提高处理；及在经过了所述预定数的循环后执行的燃烧开始处理。
在所述起动性提高处理中，所述控制装置以在进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程中的至少膨胀行程和排气行程中选择所述气门持续打开模式的方式控制所述可变气门装置，并且不伴随所述点火装置的点火而进行基于所述燃料喷射阀的燃料喷射。
在所述燃烧开始处理中，所述控制装置以在一个循环中连续地选择所述基本开闭模式的方式控制所述可变气门装置，并进行所述点火装置的点火。
可以是，在所述起动性提高处理中选择所述气门持续打开模式的行程是压缩行程、膨胀行程及排气行程，或者是进气行程、压缩行程、膨胀行程及排气行程。
可以是，在所述起动性提高处理中选择所述气门持续打开模式的行程是膨胀行程及排气行程，或者是进气行程、膨胀行程及排气行程。
可以是，所述预定数的循环包括多个循环A。可以是，所述起动性提高处理中的所述燃料喷射在所述多个循环A中的最初循环中执行。并且，可以是，所述冷起动控制包括在所述多个循环A中的第二及以后的循环和进行所述燃烧开始处理的循环中的至少之一中进行追加的燃料喷射的第一追加燃料喷射处理。
可以是，所述预定数的循环包括多个循环A。可以是，所述起动性提高处理中的所述燃料喷射在所述多个循环A中的最初循环中执行。并且，可以是，所述冷起动控制包括在所述多个循环A中的第二及以后的循环和进行所述燃烧开始处理的循环中分别进行追加的燃料喷射的第二追加燃料喷射处理。
可以是，所述预定数的循环包括多个循环A。可以是，所述起动性提高处理中的所述燃料喷射在所述多个循环A中的最初循环中执行，并且，可以是，在将所述多个循环A中的第二及以后的循环和进行所述燃烧开始处理的循环称为多个循环B的情况下，所述控制装置包括在一个或多个循环C中分别进行追加的燃料喷射的第三追加燃料喷射处理，所述一个或多个循环C是所述多个循环B中的从后方起的一个或多个且相当于所述多个循环B的一部分。
可以是，所述内燃机的排气门在所述起动性提高处理的执行期间，为了在排气行程中进行排气而开闭。
可以是，所述冷起动时与所述内燃机的温度相关的温度相关值越低，则所述预定数的循环越多。
发明效果
根据本发明，在冷起动时，在点火开始之前，在预定数的循环中，执行利用至少以膨胀行程及排气行程为对象的气门持续打开模式的起动性提高处理。由此，利用气缸内的混合气的一部分向进气口的吹回(气体流动)，能够促进燃料与空气的混合。而且，在从起动性提高处理执行期间选择的气门持续打开模式的对象中排除压缩行程的情况下，除了通过气体流动促进混合气的气化之外，也能实现通过压缩行程中的混合气的压缩使混合气的温度上升来促进混合气的气化。这样，根据本发明，能够利用能够选择气门持续打开模式的可变气门装置来提高冷起动时的内燃机的起动性。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1的***的结构例的图。
图2是用于说明图1所示的进气可变气门装置的具体的结构的一例的图。
图3是用于说明图1所示的进气可变气门装置的具体的结构的一例的图。
图4是通过进气可变气门装置实现的气门升程曲线。
图5是用于说明本发明的实施方式1的起动性提高处理、燃烧开始处理及追加燃料喷射处理的概要的图。
图6是表示本发明的实施方式1的与冷起动控制相关的处理的例程的流程图。
图7是用于说明本发明的实施方式2的起动性提高处理、燃烧开始处理及追加燃料喷射处理的概要的图。
图8是表示本发明的实施方式2的与冷起动控制相关的处理的例程的流程图。
附图标记说明
10 内燃机
12 活塞
14 燃烧室
16a 进气口
18 排气通路
24 燃料喷射阀
26 点火装置
28 进气门
30 进气可变气门装置
32 排气门
48 促动器
54 曲轴角传感器
56 水温传感器
60 控制装置。
具体实施方式
在以下说明的各实施方式中，对于在各图中共用的要素，标注同一附图标记而省略或简化重复的说明。而且，在以下所示的实施方式中提及各要素的个数、数量、量、范围等的数目的情况下，除了特别明示的情况、在原理上明确地确定为该数目的情况下，该提及的数目没有限定本发明。而且，在以下所示的实施方式中说明的结构、步骤等除了特别明示的情况、明确地在原理上确定于此的情况之外，未必非要限定本发明。
1.实施方式1
首先，参照图1～图6，说明本发明的实施方式1。
1-1.***的结构例
图1是用于说明本发明的实施方式1的***的结构例的图。图1所示的***具备火花点火式的内燃机10。内燃机10例如搭载于车辆。内燃机10作为一例是串列4气缸型发动机，但是内燃机10的气缸数及气缸配置没有特别限定。
在内燃机10的气缸内设有活塞12。在气缸内的活塞12的顶部侧形成有燃烧室14。在燃烧室14连通有进气通路16及排气通路18。在进气通路16的入口附近设有输出与向进气通路16取入的空气的流量相应的信号的气流传感器20。在比气流传感器20靠下游侧的进气通路16配置有电子控制式的节气门22。
另外，内燃机10具备燃料喷射阀24和点火装置26(仅图示火花塞26a)。燃料喷射阀24配置于各气缸，作为一例而向燃烧室14内(气缸内)直接喷射燃料。点火装置26使用配置于各气缸的火花塞26a，对气缸内的混合气进行点火。需要说明的是，可以取代燃料喷射阀24或者与之一起设置向进气通路16的进气口16a喷射燃料的燃料喷射阀。
进气通路16的气缸侧的端部由进气门28开闭。进气门28由参照图2后述的进气可变气门装置30进行开闭驱动。而且，排气通路18的气缸侧的端部由排气门32开闭。排气门32由排气可变气门装置34以在排气行程中排气的方式进行开闭驱动。
此外，内燃机10具备输出与曲轴角相应的信号的曲轴角传感器54和输出与对内燃机10进行冷却的发动机冷却水的温度相应的信号的水温传感器56。
1-1-1.进气可变气门装置
进气可变气门装置30能够切换“基本开闭模式”与“气门持续打开模式”。更具体而言，进气可变气门装置30能够在1个循环中的任意的定时选择这些驱动模式中的1个驱动模式。基本开闭模式是在进气行程中进行进气用的进气门28的一般的驱动模式。更详细而言，基本开闭模式中的进气门28的打开时期设定为进气行程或排气行程，其关闭时期设定为进气行程或压缩行程。气门持续打开模式是进气门28保持打开的状态(换言之，使进气门28不关闭)的驱动模式。
图2及图3是用于说明图1所示的进气可变气门装置30的具体的结构的一例的图。需要说明的是，图2及图3示出在内燃机10的各气缸设置的结构。如图2所示，进气可变气门装置30具备进气凸轮轴33、固定于该进气凸轮轴33的进气凸轮35、将进气凸轮35的按压力向进气门28传递的摇臂36、对摇臂36的非气门侧的端部进行支承的液压式间隙调节器(HLA)38。进气门28由气门弹簧40向关闭方向(即，将摇臂36压起的方向)施力。
图3对应每1个气缸示出与2个(一例)进气门28对应的2个摇臂36和2个HLA38。进气可变气门装置30为了实现气门持续打开模式而如图3所示具备HLA支架42、滑动件44、HLA升降机46及促动器48。
更详细而言，HLA支架42固定于气缸盖50，并形成为有底圆筒状，将HLA38收容成能够升降。滑动件44由促动器48驱动，由此沿气缸列方向(图3的左右方向)进行往复移动。滑动件44具备用于将滑动件44的往复运动转换成HLA48的升降运动(图3的上下方向的往复运动)的凸轮面44a。HLA升降机46介于HLA38的底面与滑动件44的凸轮面44a之间。促动器48为例如电动式。
HLA38通过其本来的功能(伸缩动作)，以始终消除进气凸轮35与摇臂36的间隙的方式工作。而且，通过使用促动器48调整滑动件44的位置，能够利用HLA38，与进气凸轮35向摇臂36的按压力的施加无关地使进气门28保持打开的状态。具体而言，在凸轮面44a位于图3中的实线所示的位置的状态下，进气门28按照通常那样进行开闭动作(基本开闭模式)。相对于此，当驱动促动器48以使凸轮面44a移动到虚线所示的位置时，通过凸轮面44a的作用，HLA38经由HLA升降机46向摇臂36侧升降。当得到这样HLA38升降的状态时，与进气凸轮35向摇臂36的按压力的施加无关，能够使进气门28保持打开的状态(气门持续打开模式)。
图4是通过进气可变气门装置30实现的气门升程曲线。在图4所示的一例中，基本开闭模式(虚线)下的进气门28在进气上止点附近打开，在压缩行程中关闭。需要说明的是，在图4所示的一例中，排气门32在排气行程期间打开，在进气上止点附近关闭。
另一方面，在HLA38如上所述升降的气门持续打开模式(实线)的执行期间，如图4所示，在进气行程中的基于进气凸轮35的按压力的进气门28的升降期间的前后，维持进气门28不关闭而以某升降量L打开的状态。补充来说，气门持续打开模式在进气行程中通过进气凸轮35的按压力而进气门28的升降量变化的方面与基本开闭模式同样，但是未受到进气凸轮35的按压力的期间中的进气门28的升降量保持为升降量L。需要说明的是，本发明的“可变气门装置”只要在气门持续打开模式下能够使进气门保持打开的状态即可，未必要求非要能够将进气门的升降量保持为恒定值。
根据如以上那样构成的进气可变气门装置30，通过在1个循环中的任意的定时控制促动器48，能够在基本开闭模式与气门持续打开模式之间切换驱动模式。而且，进气可变气门装置30按照各气缸具备促动器48，因此能够按照各气缸进行驱动模式的切换。
1-1-2.控制装置
本实施方式的***具备用于控制内燃机10的控制装置60。控制装置60是具有至少1个处理器、至少1个存储器、输入输出接口的ECU(Electronic Control Unit)。输入输出接口从搭载于内燃机10的各种传感器取入传感器信号，并且对于用于控制内燃机10的运转的各种促动器输出操作信号。上述的各种传感器包括气流传感器20、曲轴角传感器54及水温传感器56。控制装置60能够使用来自曲轴角传感器54的信号来算出发动机旋转速度NE。而且，上述的各种促动器包括上述的节气门22、燃料喷射阀24、点火装置26及进气可变气门装置30(促动器48)。
在控制装置60的存储器存储有内燃机10的控制用的各种程序、各种数据(包括映射)。存储于存储器的程序由处理器执行，由此实现控制装置60的各种功能。例如，基于燃料喷射阀24、点火装置26及进气可变气门装置30的操作的后述的冷起动控制是通过执行程序而实现的功能之一。需要说明的是，控制装置60可以由多个ECU构成。
1-2.冷起动控制
在内燃机中，通常，在冷起动时存在起动性下降的课题。因此，在本实施方式中，控制装置60在冷起动时，取代在非冷起动时进行的“通常的起动处理”而执行“起动性提高处理”、“燃烧开始处理”、“追加燃料喷射处理”。图5是用于说明本发明的实施方式1的起动性提高处理、燃烧开始处理及追加燃料喷射处理的概要的图。图5表示发动机起动过程的各种动作。图5所示的动作在各气缸中进行。
需要说明的是，在“通常的起动处理”中，为了在曲轴转动开始后快速地开始燃烧(初爆)，而在各气缸中从曲轴转动开始后的初次循环起执行预定量的燃料喷射及点火。而且，“发动机起动过程”是从曲轴转动开始至燃料喷射和点火这双者开始为止的期间。
1-2-1.起动性提高处理(促进燃料与空气的混合)
起动性提高处理在曲轴转动开始后的预定数的循环中执行。在图5所示的一例中，起动性提高处理在曲轴转动刚开始之后的2个循环中执行。
在本实施方式的起动性提高处理中，控制装置60以如图5所示在进气行程、压缩行程、膨胀行程及排气行程中(即，在1个循环中连续)选择气门持续打开模式的方式控制可变气门装置30。此外，在起动性提高处理中，控制装置60不伴有点火装置26的点火而进行基于燃料喷射阀24的燃料喷射。在图5所示的一例中，该燃料喷射在起动性提高处理的对象循环中的最初循环中进行。
更详细而言，起动性提高处理的对象循环中的最初循环中的燃料喷射以与上述的通常的起动处理相同的量(即，在初次循环伴有点火的情况下为了产生初爆所需的量)执行。而且，在图5所示的例子中，起动性提高处理的执行用的从基本开闭模式向气门持续打开模式的切换在曲轴转动开始后的初次循环的进气行程中执行。
在起动性提高处理的执行期间，通过向气门持续打开模式的切换，在进气门28保持打开的状态下迎来压缩行程。其结果是，气缸内的混合气(空气与燃料)在压缩行程中向进气口16a吹回。通过这样吹回时的气体流动，能促进燃料的气化及燃料与空气(新气)的混合。
另外，在起动性提高处理的执行期间，即使在膨胀行程中，进气门28也保持打开的状态。因此，在压缩行程中向进气口16a吹回的燃料和空气在膨胀行程中再次从进气口16a向气缸内吸入。通过这样向气缸内再吸入时的气体流动，能进一步促进燃料的气化和燃料与空气(新气)的混合。
此外，在起动性提高处理的执行期间，即使在排气行程中，进气门28也保持打开的状态。另一方面，排气门32按照通常那样开闭。因此，在排气行程中，气缸内的混合气(燃料和空气)的一部分向排气通路18排出，其剩余部分向进气口16a吹回。这样，在起动性提高处理的执行期间，1个循环中的向进气口16a的混合气的吹回进行2次。
1-2-2.燃烧开始处理
燃烧开始处理在成为起动性提高处理的对象的预定数的循环经过了后执行。在图5所示的一例中，燃烧开始处理在起动性提高处理的对象循环中的最后循环的下一循环中执行。
在燃烧开始处理中，如图5所示，控制装置60以(在1个循环中连续)选择基本开闭模式的方式控制可变气门装置30，并进行点火装置26的点火。即，在通过起动性提高处理的执行(促进燃料与空气的混合)而提高了起动性的基础上进行点火。由此，在冷起动时，能够使初爆更容易地产生。然后，进行内燃机10的通常运转。
1-2-3.追加燃料喷射处理
如图5所示，追加燃料喷射处理在起动性提高处理的对象循环中的第二循环及以后的循环(在图5所示的例子中仅第二循环)和进行燃烧开始处理的循环中执行。该追加喷射在本实施方式中以如下的两个目的执行。上述目的之一是为了维持初爆用的良好的空燃比，而补充在上次循环的排气行程中向排气通路18排出的混合气包含的燃料量相当的燃料。而且，另1个目的是同样为了维持良好的空燃比，而补充以曲轴转动使发动机旋转速度NE上升为起因伴随着循环的经过而增加的新气量所对应的量的燃料。
需要说明的是，在本实施方式中进行的追加燃料喷射处理相当于本发明的“第一追加燃料喷射处理”及“第二追加燃料喷射处理”的各自的一例。而且，在取代上述排气可变气门装置34而具备能够使排气门32以气门关闭状态停止的排气可变气门装置，且在起动性提高处理的执行期间使排气门32以气门关闭状态停止的另一例中，不需要在上述的前者的目的下进行的追加燃料喷射处理。而且，在将考虑了起动性提高处理的对象循环的经过期间的发动机旋转速度NE的上升的量的燃料在起动性提高处理的对象循环的例如最初循环中汇总喷射的另一例中，不需要在上述的后者的目的下进行的追加燃料喷射处理。根据以上的情况，使本发明的追加燃料喷射处理伴随于起动性提高处理的情况并非必须。
1-2-4.与冷起动控制相关的控制装置的处理
图6是表示本发明的实施方式1的与冷起动控制相关的处理的例程的流程图。控制装置60按照内燃机10的各气缸且各循环(720deg)反复执行本例程的处理。
在图6所示的例程中，控制装置60首先判定是否为内燃机10的起动时(步骤S100)。该判定是否满足是基于例如发动机旋转速度NE是否小于预定的阈值(例如，400rpm)进行的。
在步骤S100的判定结果为否定的情况下，控制装置60执行步骤S102～S108的处理。在步骤S102中，控制装置60将计数值Cdbf重置为0。计数值Cdbf相当于进行起动性提高处理的循环数。在步骤S104中，控制装置60以选择基本开闭模式的方式控制进气可变气门装置30。在起动性提高处理的执行期间反复处理并进入步骤S104的情况下，维持基本开闭模式。
在步骤S106中，控制装置60将燃料喷射减量标志设为关闭(OFF)。在本实施方式中，控制装置60除了满足预定的燃料截止执行条件的情况之外，还按照各循环执行燃料喷射。在燃料喷射减量标志为关闭的情况下，不进行与上述的追加燃料喷射处理关联的燃料喷射量的减量。
在步骤S108中，控制装置60将点火停止标志设为关闭。在本实施方式中，控制装置60除了点火停止标志为打开(ON)的情况之外，还按照各循环执行点火。因此，在处理进入步骤S108的情况下，点火装置26的点火不停止。
另一方面，在步骤S100的判定结果为肯定的情况下，控制装置60接下来判定是否为低温时(步骤S110)。该判定是否满足是基于例如通过水温传感器56检测的发动机冷却水的温度是否小于预定的阈值(例如，-20℃)进行的。
在步骤S110的判定结果为否定的情况下，控制装置60执行上述的步骤S102～S108的处理。另一方面，在步骤S110的判定结果为肯定的情况下，即，本次的发动机起动为冷起动的情况下，处理进入步骤S112。
在步骤S112中，控制装置60判定计数值Cdbf是否为预定的阈值Knd以下。阈值Knd为1以上的任意的整数(例如，1～10)。作为一例，在本实施方式中，阈值Knd根据冷起动时的内燃机10的温度来变更。更具体而言，在此，作为与冷起动时的内燃机10的温度相关的“温度相关值”的一例，使用发动机冷却水温度。并且，发动机冷却水温度越低，则阈值Knd设定得越大。需要说明的是，阈值Knd可以是固定值。而且，上述温度相关值的其他例中的1个是发动机润滑油温度。
在步骤S112的判定结果为肯定的情况下(Cdbf≤Knd)，控制装置60执行与起动性提高处理相关的步骤S114～S124的处理。在步骤S114中，控制装置60将计数值Cdbf加1。因此，计数值Cdbf对应每个循环增加1。
在步骤S116中，控制装置60以选择气门持续打开模式的方式控制进气可变气门装置30。在起动性提高处理的执行期间反复处理并进入步骤S116的情况下，维持气门持续打开模式。在步骤S118中，判定计数值Cdbf是否比2小。
在步骤S118的判定结果为肯定的情况下(Cdbf＝1)(即，在进行起动性提高处理的最初循环中)，处理进入步骤S120。在步骤S120中，控制装置60将燃料喷射减量标志设为关闭。其结果是，该循环中的燃料喷射阀24的燃料喷射量未与追加燃料喷射处理关联地减少。即，在该循环中，该循环用的基本喷射量(通过上述的通常的起动处理而规定的量)未修正而使用。
另一方面，在步骤S118的判定结果为否定的情况下(Cdbf≥2)(即，在成为起动性提高处理的对象的循环中的第二循环及以后的循环中)，处理进入步骤S122。在步骤S122中，控制装置60将燃料喷射减量标志设为打开。其结果是，该循环中的燃料喷射阀24的燃料喷射量以成为符合追加燃料喷射处理的量的方式减少。具体而言，该循环中的燃料喷射相当于追加燃料喷射处理的燃料喷射，从该循环用的基本喷射量减去预定的减量值而得到的值作为追加燃料喷射处理的燃料喷射量来使用。上述的减量值是以满足上述的2个目的的方式事先决定的值(例如，上述基本喷射量的一半左右的值)。
在步骤S120或S122的处理之后，处理进入步骤S124。在步骤S124中，控制装置60将点火停止标志设为打开。其结果是，在成为起动性提高处理的对象的循环中，使点火装置26的点火停止。
另一方面，在步骤S112的判定结果为否定的情况下(Cdbf>Knd)，起动性提高处理结束，处理进入步骤S104。因此，进行起动性提高处理的“预定数的循环”成为与阈值Knd相等的次数的循环。并且，步骤S112的判定结果首次成为否定的循环是起动性提高处理的对象循环中的最后循环的下一循环，即，相当于进行燃烧开始处理的循环。
根据本例程的处理，在进行燃烧开始处理的循环中，通过步骤S104的处理而切换为基本开闭模式，并且由于点火停止标志成为关闭而点火开始。需要说明的是，与图5所示的例子同样，为了在进行燃烧开始处理的循环中执行追加燃料喷射处理，可以在冷起动时步骤S112的判定结果首次成为否定的情况下，以使燃料喷射减量标志成为打开的方式变更图6所示的例程的处理。
1-3.与冷起动控制相关的效果
根据以上说明的本实施方式的冷起动控制，在点火开始之前，在预定数的循环中执行起动性提高处理。在起动性提高处理中，在1个循环中每当活塞12上升时(即，在压缩行程和排气行程中)将气缸内的混合气的一部分向进气口16a吹回。由此，能够促进燃料与空气(新气)的混合，包括喷射燃料的气化促进。并且，在为了这样提高起动性而形成了良好的混合气之后，通过燃烧开始处理开始点火。因此，能够有效地提高冷起动时的起动性。
补充来说，在实施方式1的气门持续打开模式的例子中，气门持续打开模式的对象包含压缩行程。因此，在该例子中，进气可变气门装置30也作为将各气缸的压缩行程中的缸内压(即，压缩压)释放的减压装置发挥功能。因此，伴随着这样的减压功能产生的振动噪音的降低效果，能够实现冷起动时的起动性提高。需要说明的是，补充来说，在实施方式1的起动性提高处理中，也可以说是在减压装置的工作期间进行燃料喷射。而且，上述计数值Cdbf也相当于减压装置的工作次数。
另外，根据本实施方式的冷起动控制，在成为起动性提高处理的对象的多个循环A中的第二及以后的循环中，执行上述的追加燃料喷射处理。由此，能够补充以发动机旋转速度NE的上升为起因随着循环的经过而增加的新气量所对应的量的燃料。而且，在起动性提高处理的执行期间排气门32按照通常开闭的内燃机10中，也能够补充向排气通路18排出的混合气包含的燃料的量相当的燃料。这些情况如图5所示的例子中的第三循环那样，在进行燃烧开始处理的循环中实施追加燃料喷射处理的情况也同样。
此外，追加燃料喷射处理可以在某确定的1个循环中以将追加量的燃料汇总喷射的方式执行。相对于此，本实施方式的追加燃料喷射处理根据图6所示的例程的处理，如果是阈值Knd成为3以上的例子，则在成为起动性提高处理的对象的多个循环A中的第二及以后的多个循环的“各自”中执行。由此，追加量的燃料在多个循环中分割喷射，因此与将追加量的燃料在某特定的1个循环中汇总喷射的例子相比，能够更有效地进行喷射的燃料与空气的混合。
另外，根据本实施方式的冷起动控制，冷起动时的内燃机10的温度(例如，发动机冷却水温度)越低，则用于决定进行起动性提高处理的循环数的阈值Knd设定得越大。因此，内燃机10的温度越低，则进行起动性提高处理的预定数的循环越多。该循环数越多，则可以说更能促进燃料与空气的混合。因此，根据这样的设定，按照冷起动时的内燃机10的温度，能更适当地提高起动性地进行起动性提高处理。
1-4.起动性提高处理的其他的例子
在上述的实施方式1中，列举了在起动性提高处理中选择气门持续打开模式的行程为进气行程、压缩行程、膨胀行程及排气行程这全部的行程的例子。然而，在如实施方式1那样压缩行程与膨胀行程及排气行程一起成为气门持续打开模式的对象的起动性提高处理的其他的例子中，可以仅在进气行程以外的压缩行程、膨胀行程及排气行程中选择气门持续打开模式。即，关于进气行程，可以选择基本开闭模式。
2.实施方式2
接下来，参照图7及图8，说明本发明的实施方式2。在以下的说明中，作为实施方式2的***的结构的一例，使用图1～3所示的结构。
2-1.冷起动控制
本实施方式的冷起动控制主要是在起动性提高处理中从选择气门持续打开模式的行程中除去压缩行程这一点与实施方式1的冷起动控制不同。图7是用于说明本发明的实施方式2的起动性提高处理、燃烧开始处理及追加燃料喷射处理的概要的图。以下，以图7所示的例子相对于图5所示的例子的差异点为中心进行说明。需要说明的是，在本实施方式的说明中，将压缩上止点(膨胀上止点)设为0deg。
2-1-1.起动性提高处理(通过气体流动及温度上升来促进燃料与空气的混合)
在本实施方式的起动性提高处理中，如图7所示，控制装置60以在除了压缩行程之外的各行程(即，进气行程、膨胀行程及排气行程)中选择气门持续打开模式的方式控制可变气门装置30。
其结果是，在压缩行程中，选择基本开闭模式，因此按照通常那样进行气缸内的混合气的压缩。由此，对于气缸内的气体施加能量，缸内压及缸内气体温度上升。因此，能够对燃烧室14的壁进行预热，促进向气缸内填充的喷射燃料及附着于燃烧室14的壁面的燃料的气化。
另外，在起动性提高处理的执行期间，在压缩上止点的附近，从基本开闭模式切换为气门持续打开模式。由此，在压缩行程中被加压后的混合气从气缸内朝向进气口16a以高速吹回。其结果是，吹回的混合气中的燃料与空气的混合被进一步促进，且混合气的运动能量的一部分也有助于进气口16a的壁的温度上升。
在之后的膨胀行程的后期，伴随着活塞12的下降，向进气口16a吹回的混合气向气缸内再次吸入。通过此时的气体流动，能进一步促进混合气中的燃料与空气的混合。
此外，与实施方式1的起动性提高处理同样，在本实施方式的起动性提高处理的执行期间，也是在排气行程中进气门28保持打开的状态。因此，与实施方式1同样，能够增加每1个循环的向进气口16a的混合气的吹回的机会。
另外，图7中的各种温度的波形示意性地示出气缸内及进气口16a内的各自的混合气温度以及燃烧室壁温随着伴有起动性提高处理的执行的循环的经过而上升的情况。
2-1-2.与冷起动控制相关的控制装置的处理
图8是表示本发明的实施方式2的与冷起动控制相关的处理的例程的流程图。控制装置60将本例程的处理按照各气缸且在0deg(压缩上止点)、180deg、360deg及540deg的各定时反复执行。需要说明的是，关于图8所示的例程中的步骤S100～S112及S118～S124的处理，如实施方式1中已述那样。
在图8所示的例程中，控制装置60在步骤S112的判定结果为肯定的情况下(Cdbf≤Knd)，取代图6所示的例程的步骤S114及S116的处理而执行步骤S200～S208的处理。即，在图8所示的例程中，与起动性提高处理相关的处理的一部分与图6所示的例程不同。
具体而言，在步骤S200中，判定本例程的处理的执行对象的气缸的当前的活塞位置是否处于0deg(压缩上止点)。其结果是，在该判定结果为肯定的情况下，处理进入步骤S202。在步骤S202中，控制装置60以选择气门持续打开模式的方式控制进气可变气门装置30。接下来，在步骤S204中，控制装置60将计数值Cdbf加1。通过该处理，计数值Cdbf每720deg(每1个循环)增加1。然后，处理进入步骤S118。
另一方面，在步骤S200的判定结果为否定的情况下，处理进入步骤S206。在步骤S206中，控制装置60判定当前的活塞位置是否处于540deg(进气下止点)。其结果是，在该判定结果为肯定的情况下，处理进入步骤S208。在步骤S208中，控制装置60以选择基本开闭模式的方式控制进气可变气门装置30。然后，处理进入步骤S118。
另外，在步骤S206的判定结果为否定的情况下，即，当前的活塞位置处于180deg(膨胀下止点)或360deg(排气上止点)的情况下，处理直接进入步骤S118。
2-2.与冷起动控制相关的效果
如以上说明所述，根据本实施方式的起动性提高处理，在压缩行程中进气门28不保持打开的状态(即，进行混合气的压缩)，在膨胀行程及排气行程中进气门28保持打开的状态。由此，除了通过混合气的流动来促进燃料与空气的混合之外，也能实现通过混合气的温度上升来促进混合气的气化。由此，能够更有效地提高冷起动时的起动性。
2-3.与实施方式2相关的变形例
2-3-1.追加燃料喷射处理的其他的例子(相当于本发明的“第三追加燃料喷射处理”)
实施方式2的与起动性提高处理组合的追加燃料喷射处理例如可以如下执行。即，成为起动性提高处理的对象的预定数的循环包括多个循环A，与图7所示的例子同样，可以在燃料喷射成为起动性提高处理的对象的多个循环A中的最初循环中执行。并且，在将该多个循环A中的第二及以后的循环和进行燃烧开始处理的循环称为“多个循环B”的情况下，追加的燃料喷射可以在“1个或多个循环C”的各循环中(在图7所示的例子中，在曲轴转动开始后的第三循环中)进行，所述“1个或多个循环C”是多个循环B中的从后方起的1个或多个且相当于该多个循环B的一部分。根据这样的例子，对于起动性提高处理的初期循环不伴有追加的燃料喷射，由此没有以追加的燃料喷射引起的燃料的气化为起因的气体温度的下降，有效地使缸内气体温度上升。并且，在使缸内气体温度上升的基础上，在之后的循环中，为了维持初爆用的良好的空燃比而进行追加的燃料喷射。
2-3-2.进行基于起动性提高处理的燃料喷射的循环的其他的例子
在上述的实施方式2中，在成为起动性提高处理的对象的多个循环A中的最初循环中，执行基于起动性提高处理的燃料喷射，在上述多个循环A的第二及以后的循环中，执行了基于追加燃料喷射处理的燃料喷射。然而，实施方式2的进行基于起动性提高处理(从气门持续打开模式的对象中排除压缩行程的例子)的燃料喷射的循环可以为第二及以后的循环而取代最初循环。具体而言，在起动性提高处理中组合有上述“第三追加燃料喷射处理”的例子中，也可以在进行该追加燃料喷射处理的上述“1个或多个循环C”的前1个的循环中，执行基于起动性提高处理的燃料喷射。根据这样的例子，不仅是基于追加燃料喷射处理的燃料喷射，而且关于基于起动性提高处理的燃料喷射，也在与进行燃烧开始处理(点火开始)的循环接近的多个循环中集中执行。由此，在比基于起动性提高处理的燃料喷射先使缸内气体温度上升的基础上，进行该燃料喷射。
2-3-3.起动性提高处理的其他的例子
在上述的实施方式2中，列举了在起动性提高处理中选择气门持续打开模式的行程为进气行程、膨胀行程及排气行程的例子。然而，如实施方式2那样不包含压缩行程而膨胀行程及排气行程成为气门持续打开模式的对象的起动性提高处理的其他的例子可以将进气行程也排除而仅为膨胀行程及排气行程。即，关于进气行程，可以与压缩行程一起选择基本开闭模式。因此，从气门持续打开模式向基本开闭模式切换的定时可以为360deg(排气上止点)。
另外，以上说明的各实施方式记载的例子及其他的各变形例除了明示的组合以外还可以在可能的范围内适当组合，而且，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变形。

Claims (12)

1.一种内燃机的控制装置，对内燃机进行控制，该内燃机具备燃料喷射阀、点火装置及可变气门装置，该可变气门装置能够切换在进气行程中进行进气用的进气门的基本开闭模式与使所述进气门保持打开的状态的气门持续打开模式，所述内燃机的控制装置的特征在于，
所述控制装置在所述内燃机的冷起动时，执行冷起动控制，
所述冷起动控制包括：
在曲轴转动开始后的预定数的循环中执行的起动性提高处理；及
在经过了所述预定数的循环后执行的燃烧开始处理，
在所述起动性提高处理中，所述控制装置以在进气行程、压缩行程、膨胀行程和排气行程中的至少膨胀行程和排气行程中选择所述气门持续打开模式的方式控制所述可变气门装置，并且不伴随所述点火装置的点火而进行基于所述燃料喷射阀的燃料喷射，
在所述燃烧开始处理中，所述控制装置以在一个循环中连续地选择所述基本开闭模式的方式控制所述可变气门装置，并进行所述点火装置的点火。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述起动性提高处理中选择所述气门持续打开模式的行程是压缩行程、膨胀行程及排气行程，或者是进气行程、压缩行程、膨胀行程及排气行程。
3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述起动性提高处理中选择所述气门持续打开模式的行程是膨胀行程及排气行程，或者是进气行程、膨胀行程及排气行程。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述预定数的循环包括多个循环A，
所述起动性提高处理中的所述燃料喷射在所述多个循环A中的最初循环中执行，
所述冷起动控制包括在所述多个循环A中的第二及以后的循环和进行所述燃烧开始处理的循环中的至少之一中进行追加的燃料喷射的追加燃料喷射处理。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述预定数的循环包括多个循环A，
所述起动性提高处理中的所述燃料喷射在所述多个循环A中的最初循环中执行，
所述冷起动控制包括在所述多个循环A中的第二及以后的循环和进行所述燃烧开始处理的循环中分别进行追加的燃料喷射的追加燃料喷射处理。
6.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述预定数的循环包括多个循环A，
所述起动性提高处理中的所述燃料喷射在所述多个循环A中的最初循环中执行，
在将所述多个循环A中的第二及以后的循环和进行所述燃烧开始处理的循环称为多个循环B的情况下，所述控制装置包括在一个或多个循环C中分别进行追加的燃料喷射的追加燃料喷射处理，所述一个或多个循环C是所述多个循环B中的从后方起的一个或多个且相当于所述多个循环B的一部分。
7.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机的排气门在所述起动性提高处理的执行期间，为了在排气行程中进行排气而开闭。
8.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机的排气门在所述起动性提高处理的执行期间，为了在排气行程中进行排气而开闭。
9.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述内燃机的排气门在所述起动性提高处理的执行期间，为了在排气行程中进行排气而开闭。
10.根据权利要求1～3、6～9中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述冷起动时与所述内燃机的温度相关的温度相关值越低，则所述预定数的循环越多。
11.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述冷起动时与所述内燃机的温度相关的温度相关值越低，则所述预定数的循环越多。
12.根据权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述冷起动时与所述内燃机的温度相关的温度相关值越低，则所述预定数的循环越多。
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