專利名稱：用于車輛的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于安裝有內(nèi)燃機(jī)(下文中，也被稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)”)的車輛的控制 裝置，并且更特別地涉及這樣一種用于車輛的控制裝置其中，對布置在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道 中的催化劑進(jìn)行暖機(jī)控制。
背景技術(shù)：
安裝在車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)的示例包括口噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，燃料被從噴射器噴射到 進(jìn)氣通道或進(jìn)氣口中；以及缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，燃料被從噴射器直接地噴射到氣缸中 (到燃燒室中)。而且，已知一種所謂的雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)，該發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于缸內(nèi)噴射的噴 射器，其將燃料噴射到氣缸中(到燃燒室中)；以及用于進(jìn)氣口噴射的噴射器，其將燃料噴 射到進(jìn)氣通道或進(jìn)氣口中。在安裝在車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)中，竄缸混合氣(空氣和燃料的未燃混合氣，以及燃燒 氣體)通過活塞與氣缸的壁表面之間的間隙從燃燒室泄漏到曲軸箱中。由于含有大量的碳 氫化合物(HC)、油分(發(fā)動(dòng)機(jī)油霧)等，竄缸混合氣不能被排放到大氣中。由于這一原因， 發(fā)動(dòng)機(jī)裝備有竄缸混合氣減少裝置(PCV (曲軸箱強(qiáng)制通風(fēng))裝置)，該竄缸混合氣減少裝置 使已泄漏到曲軸箱中的竄缸混合氣通過竄缸混合氣通道返回到進(jìn)氣通道(例如，參見專利 文獻(xiàn)1)。同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣通道中布置有催化劑(例如，三元催化劑)，并且進(jìn)行用于 使催化劑的溫度在早期上升的催化劑暖機(jī)控制，所述催化劑去除從燃燒室排放出的廢氣中 包含的有害成分(HC、C0、N0x等)。例如，在安裝有缸內(nèi)直噴汽油發(fā)動(dòng)機(jī)(或雙噴射型發(fā)動(dòng) 機(jī))的車輛中，通過將燃料噴射正時(shí)設(shè)定為壓縮沖程的后一階段以使燃燒狀態(tài)成為分層燃 燒(或弱分層燃燒)此外使火花塞點(diǎn)火的點(diǎn)火正時(shí)延遲，來使從燃燒室排放出的廢氣的溫 度上升，從而促進(jìn)催化劑的暖機(jī)(例如，參見專利文獻(xiàn)2和3)。引用列表
專利文獻(xiàn)
PTL 1JP2006--299931A
PTL 2JP2006--274949A
PTL 3JP2006--258027A

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 然而，在安裝在車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)中，發(fā)生燃料混入發(fā)動(dòng)機(jī)油中的燃料稀釋。隨著發(fā) 動(dòng)機(jī)油的溫度上升，在發(fā)動(dòng)機(jī)油中積聚的稀釋燃料在曲軸箱中揮發(fā)(蒸發(fā))。揮發(fā)出的燃 料通過竄缸混合氣通道進(jìn)入進(jìn)氣通道，因此發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比變濃。盡管這種狀況即使從執(zhí)行 空燃比反饋控制(下文中，也被稱為“A/F反饋控制”)起發(fā)生也通常具有很小影響，但是存 在如下情況在缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)(或雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī))中進(jìn)行催化劑暖機(jī)控制時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。具體地，當(dāng)在缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)(或雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī))中進(jìn)行催化劑暖機(jī)控制時(shí)，如上所 述正在進(jìn)行分層燃燒(或弱分層燃燒)，因此，鑒于噴霧形成上的困難，不執(zhí)行A/F反饋控 制。由于這一原因，當(dāng)在進(jìn)行催化劑暖機(jī)控制時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比變濃時(shí)，存在驅(qū)動(dòng)性能和廢氣 排放惡化的情況。本發(fā)明是考慮到了這種狀況而實(shí)現(xiàn)的，并且本發(fā)明的目的在于在用于安裝有包 括將燃料直接地噴射到氣缸中的噴射器的缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)(或雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī))的汽車的 控制裝置中，實(shí)現(xiàn)能夠改善驅(qū)動(dòng)性能和廢氣排放的控制。問題的解決方案本發(fā)明的前提是一種適用于包括內(nèi)燃機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))、噴射器以及催化劑的車輛的 控制裝置，所述噴射器將燃料直接地噴射到所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中，所述催化劑布置在所 述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中，所述控制裝置對所述催化劑進(jìn)行暖機(jī)控制。而且，技術(shù)特征在于 這種用于車輛的控制裝置包括稀釋燃料量識別單元，其識別與由燃料稀釋的發(fā)動(dòng)機(jī)油中 包含的稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的值；油溫識別單元，其識別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度有關(guān)的 值；以及控制單元，在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，以與稀釋機(jī)油的所述燃料量有關(guān)的 值小于判定值或所述與發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度有關(guān)的所述值小于判定值為條件，所述控制單元執(zhí) 行催化劑暖機(jī)控制，并且即使在所述暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果與稀釋機(jī)油的 所述燃料量有關(guān)的值大于或等于判定值，而且與所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度有關(guān)的所述值大于或 等于判定值，則所述控制單元也禁止所述催化劑暖機(jī)控制。應(yīng)當(dāng)注意的是，在本發(fā)明中，與稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的值，除稀釋機(jī)油的燃料量 本身以外，可以為例如機(jī)油稀釋度(稀釋率)。而且，與發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度有關(guān)的值，除發(fā)動(dòng)機(jī) 油的溫度本身以外，可以為例如與發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫。在本發(fā)明中，可以采用如下構(gòu)造其中設(shè)置有空燃比傳感器以及判定單元，所述空 燃比傳感器布置在所述內(nèi)燃機(jī)的所述排氣通道中；所述判定單元判定所述空燃比傳感器是 否處于活性狀態(tài)，并且在已禁止所述催化劑暖機(jī)控制的情況下，以所述空燃比傳感器處于 所述活性狀態(tài)為條件，所述控制單元執(zhí)行空燃比反饋控制。在本發(fā)明中，暖機(jī)控制必要條件的一個(gè)示例為“從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起積分出的進(jìn)氣 體積小于判定值”。接下來對本發(fā)明的方案的原理進(jìn)行描述。首先，如上所述，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)油中積聚的稀釋燃料已在曲軸箱中揮發(fā)，則揮發(fā)的 燃料通過竄缸混合氣通道流入進(jìn)氣通道中。然而，如果稀釋機(jī)油的燃料量足夠小，則在曲軸 箱中揮發(fā)出的燃料量小，因此不會(huì)發(fā)生廢氣排放受到負(fù)面影響的狀況。而且，即使稀釋機(jī) 油的燃料量大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度低時(shí)(具體地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度小于燃料的揮發(fā)溫度 時(shí))，在曲軸箱中燃料不容易揮發(fā)(或不會(huì)發(fā)生燃料揮發(fā))，因此在這種情況下也不會(huì)發(fā)生 廢氣排放受到負(fù)面影響的狀況。著眼于這一點(diǎn)，在本發(fā)明中，在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果稀釋機(jī)油的 燃料量小于預(yù)定判定值，也就是說，如果稀釋機(jī)油的燃料量足夠小而不會(huì)對廢氣排放產(chǎn)生 負(fù)面影響，則執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制，從而促進(jìn)催化劑的暖機(jī)。而且，即使稀釋機(jī)油的燃料量 大，當(dāng)狀況為使得發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度小于預(yù)定判定值并且稀釋燃料不容易揮發(fā)時(shí)，也執(zhí)行催 化劑暖機(jī)控制，從而促進(jìn)催化劑的暖機(jī)。
相比之下，即使在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果稀釋機(jī)油的燃料量大于 或等于判定值，此外發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度大于或等于判定值，則存在發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比變濃并且對 廢氣排放產(chǎn)生負(fù)面影響的可能性，因此禁止催化劑暖機(jī)控制。這樣，如果稀釋機(jī)油的燃料量 大，則當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度處于高的區(qū)域(揮發(fā)溫度區(qū)域)時(shí)，禁止催化劑暖機(jī)控制，并且能 夠執(zhí)行A/F反饋控制，從而可以改善驅(qū)動(dòng)性能和廢氣排放。應(yīng)當(dāng)注意的是，即使利用與稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的其它值(例如，機(jī)油稀釋度 (稀釋率))來判定催化劑暖機(jī)控制的執(zhí)行/禁止，也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述效果類似的效果。而 且，即使利用與發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度有關(guān)的其它值(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)水溫)來判定催化劑暖機(jī)控制 的執(zhí)行/禁止，也能夠?qū)崿F(xiàn)與上述效果類似的效果。在本發(fā)明中，在判定催化劑暖機(jī)控制的執(zhí)行/禁止時(shí)利用發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度本身的 情況下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度小于燃料的揮發(fā)溫度被設(shè)定為用于執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制的條 件，則能夠在曲軸箱中稀釋燃料的揮發(fā)幾乎不發(fā)生的狀況下進(jìn)行催化劑暖機(jī)控制，從而更 有效地改善廢氣排放。這里，優(yōu)選地，將上述催化劑暖機(jī)控制的禁止限定在能夠預(yù)期廢氣排放的改善的 情況。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，有必要將催化劑暖機(jī)控制的禁止限定在空燃比傳感器是活性的并 且能夠執(zhí)行空燃比反饋控制的情況。鑒于此，在本發(fā)明中，在暖機(jī)控制必要條件成立的情況 下，只有空燃比傳感器處于活性狀態(tài)才進(jìn)行關(guān)于如下條件是否成立的判定，所述條件為與 稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的值小于判定值或與發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度有關(guān)的值小于揮發(fā)溫度。具體地，設(shè)置判定單元，所述判定單元判定布置在內(nèi)燃機(jī)的排氣通道中的空燃比 傳感器是否處于活性狀態(tài)，并且在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果空燃比傳感器處 于非活性狀態(tài)，則執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制。而且，在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果空 燃比傳感器處于活性狀態(tài)，則以與稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的值小于判定值或發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫 度有關(guān)的值小于判定值為條件，執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制。另一方面，在暖機(jī)控制必要條件成立 并且空燃比傳感器處于活性狀態(tài)的情況下，如果與稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的值大于或等于 判定值，此外與發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度有關(guān)的值大于或等于判定值，則禁止催化劑暖機(jī)控制。利用這種構(gòu)造能夠更有效地改善驅(qū)動(dòng)性能和廢氣排放。應(yīng)當(dāng)注意的是，在這種構(gòu) 造中，可以采用如下構(gòu)造其中，在由于例如暖機(jī)控制必要條件不成立而已禁止催化劑暖機(jī) 控制的情況下，以空燃比傳感器處于活性狀態(tài)為條件，執(zhí)行空燃比反饋控制。本發(fā)明的有益效果根據(jù)本發(fā)明，即使在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果稀釋機(jī)油的燃料量大 于或等于判定值，此外發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度大于或等于判定值，則禁止催化劑暖機(jī)控制，從而能 夠改善驅(qū)動(dòng)性能和廢氣排放。


圖1為示出了安裝在本發(fā)明適用的車輛中的缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)示例的示意 性構(gòu)造圖。圖2為示意性地示出了設(shè)置在圖1的缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中的竄缸混合氣流路、通道 等的構(gòu)造的圖。圖3為示出了由E⑶執(zhí)行的控制的一個(gè)示例的流程圖。
圖4為示出了由E⑶執(zhí)行的控制的另一示例的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。實(shí)施例1圖1為示出了安裝在本發(fā)明的控制裝置適用的車輛中的缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的一 個(gè)示例的示意性構(gòu)造圖。圖2為示意性地示出了設(shè)置在缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10中的竄缸混合 氣流路、通道等的構(gòu)造的圖。本示例中的缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10包括燃料供給裝置12、多缸(在本示例中，直列四 氣缸)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14、連接至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的進(jìn)氣系統(tǒng)16A、連接至發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的排氣 系統(tǒng)16B、控制缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)的ECU(電子控制單元)18等。燃料供給裝置12將存儲(chǔ)在燃料罐M中的燃料(例如，汽油)供給到缸內(nèi)直噴發(fā) 動(dòng)機(jī)10。燃料供給裝置12由噴射器(燃料噴射閥)22、燃料罐M、低壓燃料泵26、高壓燃 料泵觀、燃料供給管道(未示出)等構(gòu)成。為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14中的每個(gè)氣缸各設(shè)置一個(gè)噴射器22。噴射器22為將燃料直接地 噴射到氣缸的燃燒室30中的閥，并且被供給通過低壓燃料泵沈和高壓燃料泵觀加壓的燃 料。噴射器22的燃料噴射量、噴射正時(shí)等由E⑶18控制。燃料(例如，汽油)被存儲(chǔ)在燃料罐M中。低壓燃料泵沈?qū)Υ鎯?chǔ)在燃料罐M中 的燃料進(jìn)行加壓。高壓燃料泵觀對通過低壓燃料泵26加壓的燃料進(jìn)一步進(jìn)行加壓。高壓 燃料泵觀由例如設(shè)置在可變氣門裝置32的進(jìn)氣凸輪軸34上的泵驅(qū)動(dòng)凸輪(未示出)來 驅(qū)動(dòng)。進(jìn)氣凸輪軸34連同缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸36的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。高壓燃料泵28設(shè)置有電磁旁通閥(未示出)，并且利用電磁旁通閥，調(diào)節(jié)將流入高 壓燃料泵觀中的燃料(通過低壓燃料泵26加壓的燃料)的流入量，而且調(diào)節(jié)從高壓燃料 泵觀排放出的燃料的壓力。高壓燃料泵觀的電磁旁通閥的驅(qū)動(dòng)由ECU 18控制。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14包括氣缸體38、曲軸箱39、氣缸蓋40、油底殼41、活塞42、連桿44、 曲軸36、火花塞46、可變氣門裝置32等。在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的每個(gè)氣缸中，燃燒室30由活塞42、氣缸體38以及氣缸蓋40形 成。在氣缸蓋40中形成有進(jìn)氣口 48和排氣口 50。進(jìn)氣口 48和排氣口 50分別經(jīng)由進(jìn)氣閥 54和排氣閥56連接至燃燒室30，稍后對進(jìn)氣閥M和排氣閥56進(jìn)行描述。而且，進(jìn)氣口 48 和排氣口 50分別連接至進(jìn)氣通道70和排氣通道84，稍后對進(jìn)氣通道70和排氣通道84進(jìn) 行描述?；钊?2經(jīng)由連桿44聯(lián)結(jié)至曲軸36，曲軸36為輸出軸?；钊?2的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(在 燃燒室30中由于混合氣(進(jìn)氣+燃料)的燃燒引起的往復(fù)運(yùn)動(dòng))通過連桿44被轉(zhuǎn)換為曲 軸36的轉(zhuǎn)動(dòng)。曲軸轉(zhuǎn)角由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器52來檢測，曲軸轉(zhuǎn)角為曲軸36的轉(zhuǎn)動(dòng)角度。來自曲 軸轉(zhuǎn)角傳感器52的輸出信號被輸入到ECU 18。ECU 18基于來自曲軸轉(zhuǎn)角傳感器52的輸 出信號來確定缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并且對于各氣缸進(jìn)行氣缸的判別。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14設(shè)置有爆震傳感器90，其檢測發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的爆震；油 溫傳感器92，其檢測發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度；以及水溫傳感器94，其檢測發(fā)動(dòng)機(jī)水溫(冷卻水溫度)。來自爆震傳感器90、油溫傳感器92以及水溫傳感器94的輸出信號被輸入到ECU 18。此外，為發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14中的每個(gè)氣缸各設(shè)置一個(gè)火花塞46。每個(gè)火花塞46根據(jù) 來自ECU 18的點(diǎn)火信號進(jìn)行點(diǎn)火，并且氣缸的燃燒室30中的混合氣由于火花塞46的點(diǎn)火 而點(diǎn)燃并爆發(fā)。對火花塞46的點(diǎn)火正時(shí)的調(diào)節(jié)(點(diǎn)火正時(shí)延遲、提前等)由ECU 18控制。曲軸箱39設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的氣缸體38的底側(cè)，并且存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)油的油底殼 41設(shè)置在曲軸箱39的底側(cè)。在缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)期間，存儲(chǔ)在油底殼41中的發(fā)動(dòng) 機(jī)油經(jīng)由去除雜質(zhì)的機(jī)油濾油器被油泵向上抽吸，然后通過機(jī)油濾清器凈化，之后被供給 到活塞42、曲軸36、連桿44等，并且用于例如潤滑及冷卻各部分。然后，在用于例如潤滑及 冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的各部分之后，以該方式供給的發(fā)動(dòng)機(jī)油被返回到油底殼41并且存儲(chǔ) 在其中，直到再次被油泵向上抽吸。發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的氣缸蓋40設(shè)置有可變氣門裝置32?？勺儦忾T裝置32開閉進(jìn)氣 閥討和排氣閥56。可變氣門裝置32由進(jìn)氣凸輪軸34、排氣凸輪軸58、進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60 等構(gòu)成。每個(gè)進(jìn)氣閥M布置在進(jìn)氣口 48和燃燒室30之間。進(jìn)氣閥M被驅(qū)動(dòng)以便通過進(jìn) 氣凸輪軸34的轉(zhuǎn)動(dòng)來開閉，并且使得進(jìn)氣口 48和燃燒室30通過進(jìn)氣閥M的開/閉驅(qū)動(dòng) 而相對于彼此連通或阻斷。而且，每個(gè)排氣閥56布置在排氣口 50與燃燒室30之間。排氣 閥56被驅(qū)動(dòng)以便通過排氣凸輪軸58來開閉，并且使得排氣口 50和燃燒室30通過排氣閥 56的開/閉驅(qū)動(dòng)相對于彼此連通或阻斷。進(jìn)氣凸輪軸34和排氣凸輪軸58經(jīng)由正時(shí)鏈等聯(lián)結(jié)至曲軸36，并且連同曲軸36的
轉(zhuǎn)動(dòng)一起轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60布置在進(jìn)氣凸輪軸34和曲軸36之間。進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60為 使進(jìn)氣凸輪軸34的轉(zhuǎn)動(dòng)相位相對于曲軸36連續(xù)變化的機(jī)構(gòu)。在進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60的內(nèi)部分別形成有提前角度室和延遲角度室(二者均未示 出)。來自可變氣門裝置32的控油閥的機(jī)油被供給到提前角度室和延遲角度室中的任一 個(gè)。當(dāng)機(jī)油被供給到進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60的提前角度室時(shí)，進(jìn)氣凸輪軸34相對于曲軸36的 轉(zhuǎn)動(dòng)相位沿提前角度方向變化。當(dāng)機(jī)油被供給到進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60的延遲角度室時(shí)，進(jìn)氣 凸輪軸；34相對于曲軸36的轉(zhuǎn)動(dòng)相位沿延遲角度方向變化。由于進(jìn)氣凸輪軸34的轉(zhuǎn)動(dòng)相 位以該方式變化，進(jìn)氣閥M的開/閉正時(shí)變化到提前角度側(cè)或延遲角度側(cè)。因此，能夠調(diào) 節(jié)進(jìn)氣閥M的提前角度量或延遲角度量。應(yīng)當(dāng)注意的是，在與進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60相對應(yīng)的兩個(gè)控油閥中的每一個(gè)的內(nèi)部 設(shè)置有滑閥，并且由于滑閥的運(yùn)動(dòng)，機(jī)油被選擇性地供給到進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60的提前角度 室和延遲角度室中的任一個(gè)。對兩個(gè)滑閥的位置的控制，也就是說，進(jìn)氣閥M的開/閉正 時(shí)由ECU 18控制。而且，可變氣門裝置32包括檢測進(jìn)氣凸輪軸34的轉(zhuǎn)動(dòng)位置的進(jìn)氣凸輪位置傳感 器62。來自進(jìn)氣凸輪位置傳感器62的輸出信號被輸入到ECU 18。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管本 示例中的可變氣門裝置32包括調(diào)節(jié)進(jìn)氣閥M的開/閉正時(shí)的進(jìn)氣閥正時(shí)機(jī)構(gòu)60，但是并 不限于此，而且可變氣門裝置32可以包括例如調(diào)節(jié)排氣閥56的開/閉正時(shí)的排氣閥正時(shí) 機(jī)構(gòu)。同時(shí)，進(jìn)氣系統(tǒng)16A用于抽吸來自外部的空氣，并且將吸入的空氣導(dǎo)向發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14中的每個(gè)氣缸的燃燒室30。進(jìn)氣系統(tǒng)16A包括空氣濾清器64、空氣流量計(jì)66、節(jié)流閥 68、進(jìn)氣通道70等，進(jìn)氣通道70為從空氣濾清器64到每個(gè)氣缸的進(jìn)氣口 48的連通通道?？諝鉃V清器64去除進(jìn)氣中包含的粉塵等，并且已去除粉塵等的空氣(清潔空氣) 經(jīng)由進(jìn)氣通道70和進(jìn)氣口 48被引入到每個(gè)氣缸的燃燒室30?？諝饬髁坑?jì)66檢測引入到 每個(gè)氣缸的燃燒室30的空氣的體積(進(jìn)氣體積)。來自空氣流量計(jì)66的輸出信號被輸入 至Ij ECU 18。節(jié)流閥68為調(diào)節(jié)每個(gè)氣缸的燃燒室30的進(jìn)氣體積的閥，并且由致動(dòng)器80驅(qū)動(dòng)， 致動(dòng)器80為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)等。節(jié)流閥68的節(jié)流閥開度能夠獨(dú)立于由駕駛員進(jìn)行的加速踏板 操作而被電子控制，并且節(jié)流閥開度的控制，也就是說，致動(dòng)器80的驅(qū)動(dòng)控制由ECU 18控 制。而且，排氣系統(tǒng)16B由廢氣凈化催化劑(三元催化劑)82、消音裝置(未示出)、排 氣通道84等構(gòu)成，排氣通道84為從每個(gè)氣缸的排氣口 50經(jīng)由廢氣凈化催化劑82等到消 音裝置的連通通道。廢氣凈化催化劑82去除經(jīng)由排氣通道84引入的廢氣中包含的有害物質(zhì)。已通過 廢氣凈化催化劑82去除有害物質(zhì)的廢氣經(jīng)由消音裝置等被排放到外部。而且，布置在位于廢氣凈化催化劑82的上游側(cè)(相對于廢氣流的上游側(cè))的排氣 通道84中的是空燃比傳感器(下文中，也被稱為“A/F傳感器”)86和溫度傳感器88，空燃 比傳感器86檢測排放到排氣通道84中的廢氣的空燃比(下文中，也被稱為“A/F”)，溫度 傳感器88檢測廢氣凈化催化劑82的催化劑床溫。來自A/F傳感器86和溫度傳感器88的 輸出信號被輸入到E⑶18。應(yīng)當(dāng)注意的是，盡管在本示例中廢氣凈化催化劑82的催化劑床溫由溫度傳感器 88直接檢測，但是并不限于此，如下構(gòu)造是可能的廢氣凈化催化劑82的至少上游側(cè)或下 游側(cè)的廢氣的溫度可以由溫度傳感器來檢測，并且基于檢測出的廢氣的溫度來估算廢氣凈 化催化劑82的催化劑床溫。在本示例中，如圖2所示，在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的氣缸體38和氣缸蓋40中形成竄缸 混合氣流路38a，并且已從燃燒室30泄漏到曲軸箱39中的竄缸混合氣通過竄缸混合氣流路 38a流入氣缸蓋室40a中。而且，氣缸蓋40連接至與氣缸蓋室40a相連通的竄缸混合氣通 道43。竄缸混合氣通道43的前端部與節(jié)流閥68的下游側(cè)(相對于進(jìn)氣流的下游側(cè))的進(jìn) 氣通道70相連通(參見圖1)。設(shè)置由這種竄缸混合氣流路38a、竄缸混合氣通道43等構(gòu)成的竄缸混合氣回流系 統(tǒng)使已從發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體14的燃燒室30泄漏到曲軸箱39中的竄缸混合氣能夠通過發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī) 體14中的竄缸混合氣流路38a、氣缸蓋室40a以及竄缸混合氣通道43返回到進(jìn)氣通道70， 從而使所述氣體能夠再次燃燒。-ECU-ECU 18包括進(jìn)行計(jì)算的CPU(中央處理單元)、存儲(chǔ)例如計(jì)算結(jié)果的各種信息的 RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、利用電池來保持存儲(chǔ)內(nèi)容的后備RAM、存儲(chǔ)各種控制程序和設(shè)定表 的ROM(只讀存儲(chǔ)器)等。ECU 18接收來自各種傳感器的輸出信號的輸入，各種傳感器聯(lián)接在安裝有缸內(nèi)直 噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的車輛中的各個(gè)位置處。具體地，ECU 18接收如下信號的輸入其指示由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器52檢測出的曲軸轉(zhuǎn)角、由空氣流量計(jì)66檢測出的進(jìn)氣體積、由加速踏板傳感器 8檢測出的加速器開度、由A/F傳感器86檢測出的空燃比(A/F)、由溫度傳感器88檢測出 的催化劑溫度、由爆震傳感器90檢測出的爆震、由油溫傳感器92檢測出的發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度 (下文中，也被稱為“發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度”)、由水溫傳感器94檢測出的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫等?；趤碜陨鲜龈鞣N傳感器的輸出信號，ECU 18對發(fā)動(dòng)機(jī)10執(zhí)行各種控制，所述控 制包括對缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的節(jié)流閥68的開度控制、燃料噴射量控制以及噴射正時(shí)控制 (對噴射器22的開/閉控制)等。此外，ECU 18執(zhí)行下文描述的“A/F反饋控制”、“用于估算稀釋機(jī)油的燃料量的處 理”、“用于判定A/F傳感器的活性狀態(tài)的處理”、“催化劑暖機(jī)控制”等。本發(fā)明的用于車輛的控制裝置通過由上述E⑶18執(zhí)行的程序來實(shí)現(xiàn)。-A/F反饋控制-下面描述由E⑶18執(zhí)行的A/F反饋控制。首先，在本示例中，由于布置在排氣通道84中進(jìn)行廢氣中的NOx的還原以及CO和 HC的氧化的廢氣凈化催化劑(三元催化劑)82，來自缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10中的燃料的燃燒之 后的廢氣被凈化，從而獲得無害的C02、H2O和N2。當(dāng)已進(jìn)行具有理論空燃比(例如，14. 7) 的混合氣的燃燒時(shí)，這種由催化劑進(jìn)行的廢氣的凈化，也就是說，NOx的還原以及CO和HC的 氧化在催化劑環(huán)境所具有的氧濃度下最有效地進(jìn)行。鑒于這一點(diǎn)，在本示例中，如果預(yù)定執(zhí) 行條件成立，則執(zhí)行A/F反饋控制，使得缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的實(shí)際空燃比變?yōu)槔碚摽杖急?。具體地，校正缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃料噴射量，以便減小目標(biāo)值(理論空燃比) 與通過來自布置在廢氣凈化催化劑82的上游側(cè)的排氣通道84中的A/F傳感器86的輸出 信號計(jì)算出的實(shí)際空燃比之間的偏差。換句話說，如果從來自A/F傳感器86的輸出信號獲 得的實(shí)際空燃比為在目標(biāo)值的濃側(cè)的值，則將燃料噴射量校正為更小的量。另一方面，如果 從來自A/F傳感器86的輸出信號獲得的實(shí)際空燃比為在目標(biāo)值的稀側(cè)的值，則將燃料噴射 量校正為更大的量。通過以該方式將燃料噴射量校正為更大或更小的量，控制缸內(nèi)直噴發(fā) 動(dòng)機(jī)10的實(shí)際空燃比，使其變?yōu)槔碚摽杖急取?用于估算稀釋機(jī)油的燃料量的處理-首先，在缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)從噴射器噴射出的燃料未被充分地霧化時(shí)(例如， 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷時(shí))，大量的燃料附著到氣缸的內(nèi)周面上，并且所述燃料與發(fā)動(dòng)機(jī)油混合，由此 發(fā)動(dòng)機(jī)油變?yōu)橛扇剂舷♂?。在本示例中，為了減小這種稀釋燃料的影響(稍后進(jìn)行詳細(xì)的 描述)，在ECU 18中估算稀釋機(jī)油的燃料量。具體地，考慮到稀釋機(jī)油的燃料量根據(jù)與發(fā)動(dòng)機(jī)水溫相關(guān)的氣缸溫度而變化的事 實(shí)，在ECU 18中，基于來自水溫傳感器94的輸出信號來獲得發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫， 并且基于起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，通過參照設(shè)定表等來估算稀釋機(jī)油的燃料量。估算處理中 所使用的設(shè)定表為例如，考慮到氣缸溫度(發(fā)動(dòng)機(jī)水溫)降低時(shí)附著到氣缸的內(nèi)周面上的 燃料量(與發(fā)動(dòng)機(jī)油相混合的燃料量)增加的事實(shí)，通過設(shè)定通過實(shí)驗(yàn)、模擬計(jì)算等適合的 值而獲得的設(shè)定表。應(yīng)當(dāng)注意的是，在這種用于估算稀釋機(jī)油的燃料量的處理時(shí)，如下構(gòu)造是可能的 基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫來估算稀釋燃料的蒸發(fā)量(揮發(fā)量)，并且利用估算出的蒸發(fā)量來校正估 算出的稀釋機(jī)油的燃料量。這樣能夠更精確地估算稀釋機(jī)油的燃料量。
而且，在包括執(zhí)行用于順序地存儲(chǔ)和更新基于從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)到停止為止的一個(gè)行 程(trip)中缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)歷史而估算出的稀釋機(jī)油的燃料量(當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī) 停止時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)油中積聚的燃料量)的處理的功能的情況下，如下構(gòu)造是可能的其中，在 用于估算稀釋機(jī)油的燃料量的處理中反映出最新的存儲(chǔ)值(所存儲(chǔ)的稀釋機(jī)油的燃料量 的值)。應(yīng)當(dāng)注意的是，另一種估算方法的一個(gè)示例為如下估算處理其中，基于進(jìn)氣體積 (或燃料噴射量)的積分值以及從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)起經(jīng)過的時(shí)間，通過參照設(shè)定表等來估算機(jī) 油稀釋量(例如，參見JP 2006-183539A中公開的稀釋燃料估算處理)。-用于判定A/F傳感器的活性狀態(tài)的處理-E⑶18判定A/F傳感器86是否處于活性狀態(tài)。例如，在這一判定中能夠采用在JP 2004-132840A中提供的方法。具體地，將A/F傳感器86的固體電解質(zhì)元件的電阻值(導(dǎo) 納與元件溫度相關(guān)的值)與預(yù)定活性判定值(例如，導(dǎo)納目標(biāo)值的40% )相比較，并且如 果該導(dǎo)納已達(dá)到活性判定值，則判定出A/F傳感器86處于活性狀態(tài)。相比之下，如果導(dǎo)納 還未達(dá)到活性判定值，則判定出A/F傳感器86為非活性狀態(tài)。應(yīng)當(dāng)注意的是，A/F傳感器86是否處于活性狀態(tài)可以例如通過如下方式來判定 通過由來自空氣流量計(jì)66的輸出信號計(jì)算出的進(jìn)氣體積的積分值(廢氣溫度的積分值) 來估算A/F傳感器86的元件溫度，并且將元件溫度與判定值相比較。-催化劑暖機(jī)控制-在本示例中，ECU 18執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制以實(shí)現(xiàn)布置在排氣通道84中的廢氣凈 化催化劑82的早期暖機(jī)。具體地，在起動(dòng)缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10時(shí)(例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷時(shí))，通過將燃料噴射正 時(shí)設(shè)定在壓縮沖程中以使燃燒狀態(tài)為分層燃燒(或弱分層燃燒)，而且通過延遲由火花塞 46執(zhí)行的點(diǎn)火的點(diǎn)火正時(shí)來使從燃燒室30排放出的廢氣的溫度上升。執(zhí)行這種催化劑暖 機(jī)控制能夠促進(jìn)廢氣凈化催化劑82的暖機(jī)。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)執(zhí)行這種催化劑暖機(jī)控制 時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減小，因此同時(shí)進(jìn)行如下控制其中，通過控制節(jié)流閥68的開度來增加 進(jìn)氣體積，以便補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩的減小。這里，如上所述，在缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)從噴射器噴射出的燃料未被充分地霧化 時(shí)(例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷時(shí))，大量的燃料附著到氣缸的內(nèi)周面上，并且所述燃料與發(fā)動(dòng)機(jī)油 混合，由此發(fā)動(dòng)機(jī)油變得由燃料稀釋。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度上升，在曲軸箱中在發(fā)動(dòng)機(jī)油中 積聚的稀釋燃料揮發(fā)(蒸發(fā))。揮發(fā)出的燃料通過竄缸混合氣通道等進(jìn)入進(jìn)氣通道，因此發(fā) 動(dòng)機(jī)空燃比(燃燒室30中的混合氣的空燃比)變濃。盡管這種狀況即使從執(zhí)行A/F反饋控制起發(fā)生也通常具有很小影響，但是存在如 下情況在缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)中進(jìn)行催化劑暖機(jī)控制時(shí)會(huì)出現(xiàn)問題。具體地，當(dāng)在缸內(nèi)直噴發(fā) 動(dòng)機(jī)中進(jìn)行催化劑暖機(jī)控制時(shí)，如上所述正在進(jìn)行分層燃燒(或者弱分層燃燒)，因此，鑒 于在噴霧形成上的困難，不執(zhí)行A/F反饋控制。由于這一原因，當(dāng)在進(jìn)行催化劑暖機(jī)控制時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比變濃時(shí)，存在駕駛性能和廢氣排放惡化的情況。考慮到這一點(diǎn)，本示例中的技術(shù)特征在于如果例如缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的發(fā)動(dòng)機(jī) 空燃比變濃的條件成立，則通過禁止催化劑暖機(jī)控制來改善駕駛性能和廢氣排放。下面結(jié)合圖3中的流程圖來描述包括這種禁止控制的催化劑暖機(jī)控制的一個(gè)示例。在E⑶18中以預(yù)定周期重復(fù)地執(zhí)行圖3中的控制例程。應(yīng)當(dāng)注意的是，在執(zhí)行圖 3中的控制例程時(shí)，ECU 18接連地執(zhí)行以上描述的“用于估算稀釋機(jī)油的燃料量的處理”、 "A/F傳感器的活性狀態(tài)的判定”等。圖3中的控制例程與缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)一起開始，并且首先在步驟SlO 中，基于來自空氣流量計(jì)66的輸出信號來計(jì)算從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起積分出的進(jìn)氣體積，并且 進(jìn)行關(guān)于積分出的進(jìn)氣體積是否小于判定值α的判定。步驟SlO為用于判定催化劑暖機(jī)控制有必要的條件(暖機(jī)控制必要條件)是否成 立的步驟，并且如果積分出的進(jìn)氣體積小于判定值α (步驟SlO中為肯定判定(是))，則判 定出暖機(jī)控制必要條件成立，并且處理進(jìn)行至步驟S12。如果積分出的進(jìn)氣體積大于或等于 判定值α?xí)r(步驟SlO中為否定判定(否))，則判定出暖機(jī)控制必要條件不成立，并且禁 止催化劑暖機(jī)控制(步驟S18)。之后，處理進(jìn)行至步驟S20。這里，考慮到怠速運(yùn)轉(zhuǎn)期間的進(jìn)氣體積、完成催化劑暖機(jī)所需的時(shí)間等，將在步 驟SlO的判定中所使用的判定值α設(shè)定為通過實(shí)驗(yàn)、模擬計(jì)算等適合的值(例如，α = 200g)。應(yīng)當(dāng)注意的是，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫來可變地設(shè)定判定值a。在步驟S12中，進(jìn)行關(guān)于估算出的稀釋機(jī)油的燃料量是否小于判定值β的判定， 而且進(jìn)行關(guān)于通過來自油溫傳感器92的輸出信號獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度是否小于揮發(fā)溫度 Y的判定，上述估算出的稀釋機(jī)油的燃料量是通過上述用于估算稀釋機(jī)油的燃料量的處理 估算出的。如果判定結(jié)果為估算出的稀釋機(jī)油的燃料量小于判定值β或發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度小 于揮發(fā)溫度Y (如果步驟S12的判定結(jié)果為肯定判定(是))，則執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制(步 驟S14)。在執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制的情況下，如上所述，通過將燃料噴射正時(shí)設(shè)定在壓縮沖程 中并且延遲由火花塞46進(jìn)行點(diǎn)火的點(diǎn)火正時(shí)來使廢氣溫度上升，而且通過控制節(jié)流閥68 的開度來增加進(jìn)氣體積以便補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩的減小。之后，在步驟S16中，禁止A/F反饋控制，然 后處理返回。另一方面，如果步驟S12的判定結(jié)果為否定判定(否)時(shí)，也就是說，如果估算出 的稀釋機(jī)油的燃料量大于或等于判定值β，此外發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度大于或等于揮發(fā)溫度Y，則 禁止催化劑暖機(jī)控制(步驟S18)。之后，處理進(jìn)行至步驟S20。在步驟S20中，進(jìn)行關(guān)于A/F傳感器86是否處于活性狀態(tài)的判定。如果步驟S20 的判定結(jié)果為肯定判定(是)(如果A/F傳感器86處于活性狀態(tài))，則執(zhí)行A/F反饋控制 (步驟S22)。之后，處理返回。相反地，如果步驟S20的判定結(jié)果為否定判定(否)(如果 A/F傳感器86處于非活性狀態(tài))，則禁止A/F反饋控制(步驟S16)。之后，處理返回。從缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)時(shí)起到其停止為止，重復(fù)地執(zhí)行上述一系列控制。這里，在上述步驟S12的判定處理中，對估算出的稀釋機(jī)油的燃料量設(shè)定的判定 值β為基于通過實(shí)驗(yàn)、模擬計(jì)算等獲得的即使在判定時(shí)在發(fā)動(dòng)機(jī)油中積聚的稀釋燃料揮 發(fā)(蒸發(fā))時(shí)對廢氣排放也不會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響的值(稀釋燃料量)的結(jié)果適合的值。而且， 對發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度設(shè)定的揮發(fā)溫度Y為基于所使用的燃料類型適合的值(例如，在汽油的情 況下，Y = 400C )。< 效果 >如上所述，根據(jù)本示例，在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下(在積分出的進(jìn)氣體積小于判定值α的情況下)，如果估算出的稀釋機(jī)油的燃料量小(如果小于判定值β)，或 者即使稀釋機(jī)油的燃料量大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度小于燃料的揮發(fā)溫度Y時(shí)，也為使得廢氣排 放不會(huì)受到負(fù)面影響的狀況，因此執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制。相比之下，即使在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果稀釋機(jī)油的燃料量大于 或等于判定值β，此外發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度大于或等于揮發(fā)溫度Y，則發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比變濃，并 且存在負(fù)面地影響廢氣排放的可能，因此禁止催化劑暖機(jī)控制。換句話說，在估算出的稀 釋機(jī)油的燃料量大的情況下，如果發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度處于高區(qū)域(揮發(fā)溫度區(qū)域)，則禁止催化 劑暖機(jī)控制，從而使得返回到通常噴射的狀態(tài)，在通常噴射的狀態(tài)下，能夠執(zhí)行A/F反饋控 制，因此改善了驅(qū)動(dòng)性能和廢氣排放。實(shí)施例2下面結(jié)合圖4對本發(fā)明的另一實(shí)施例進(jìn)行描述。圖4為示出了由ECU 18執(zhí)行的 控制的另一示例的流程圖。本示例的特征在于在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，也就是說，在積分出的進(jìn) 氣體積小于判定值α的情況下，只有已判定出A/F傳感器86處于活性狀態(tài)，才進(jìn)行關(guān)于 條件“估算出的稀釋機(jī)油的燃料量小于預(yù)定值，或發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度小于預(yù)定值”是否成立的判 定，并且上述構(gòu)造的其它方案類似于上述“實(shí)施例1”。下面通過圖4中的各步驟來描述本示例中的控制。應(yīng)當(dāng)注意的是，在執(zhí)行圖4中 的控制例程時(shí)，E⑶18接連地執(zhí)行上文已描述的“用于估算稀釋機(jī)油的燃料量的處理”、“A/ F傳感器的活性狀態(tài)的判定”等。圖4中的控制例程與缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10的起動(dòng)一起開始，首先在步驟S30中，進(jìn) 行關(guān)于積分出的進(jìn)氣體積是否小于判定值α的判定。步驟S30中的判定處理類似于上述 “實(shí)施例1”的步驟SlO中的處理，因此其詳細(xì)的描述已被省略。如果步驟S30的判定結(jié)果為否定判定(否)(如果積分出的進(jìn)氣體積大于或等于 判定值α )，則判定出暖機(jī)控制必要條件不成立，并且禁止催化劑暖機(jī)控制(步驟S40)。之 后，處理進(jìn)行至步驟S42。另一方面，如果步驟S30的判定結(jié)果為肯定判定(是)(如果積 分出的進(jìn)氣體積小于判定值α )，則判定出暖機(jī)控制必要條件成立，并且處理進(jìn)行至步驟 S32。在步驟S32中，進(jìn)行關(guān)于A/F傳感器86是否處于活性狀態(tài)的判定。如果步驟S32 的判定結(jié)果為否定判定(否)(如果A/F傳感器86處于非活性狀態(tài))，則處理進(jìn)行至步驟 S36。如果步驟S32的判定結(jié)果為肯定判定(是)(如果A/F傳感器86處于活性狀態(tài))，則 處理進(jìn)行至步驟S34。在步驟S34中，進(jìn)行關(guān)于估算出的稀釋機(jī)油的燃料量是否小于判定值β或發(fā)動(dòng)機(jī) 油溫度是否小于揮發(fā)溫度Y的判定。步驟S34中的判定處理類似于上述“實(shí)施例1”的步驟 S12中的處理，因此其詳細(xì)的描述已被省略。如果步驟S34的判定結(jié)果為肯定判定(是)， 則處理進(jìn)行至步驟S36。在步驟S36中，執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制，然后在步驟S38中禁止A/F反饋控制，之后 處理返回。應(yīng)當(dāng)注意的是，在步驟S36中執(zhí)行的催化劑暖機(jī)控制類似于上述“實(shí)施例1”的 步驟S14中的處理，因此其詳細(xì)的描述已被省略。另一方面，如果步驟S34的判定結(jié)果為否定判定(否)(如果估算出的稀釋機(jī)油的燃料量大于或等于設(shè)定值β，此外發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度大于或等于揮發(fā)溫度Y)，則禁止催化劑 暖機(jī)控制(步驟S40)。之后，處理進(jìn)行至步驟S42。在步驟S42中，進(jìn)行關(guān)于A/F傳感器86是否處于活性狀態(tài)的判定。如果步驟S42 的判定結(jié)果為肯定判定(是)(如果A/F傳感器86處于活性狀態(tài))，則執(zhí)行A/F反饋控制 (步驟S44)。之后，處理返回。另一方面，如果步驟S42中的判定結(jié)果為否定判定(否)(如 果A/F傳感器86處于非活性狀態(tài))，則禁止A/F反饋控制(步驟S38)。之后，處理返回。從缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)10起動(dòng)時(shí)起到其停止為止，重復(fù)地執(zhí)行上述一系列控制?！葱Ч蹈鶕?jù)本示例，實(shí)現(xiàn)了除類似于上述“實(shí)施例1 ”中的效果以外的下列效果。在本示例中，在積分出的進(jìn)氣體積小于判定值α的情況下(在暖機(jī)控制必要條件 成立的情況下)，只有已判定出A/F傳感器86處于活性狀態(tài)，才進(jìn)行關(guān)于條件“估算出的稀 釋機(jī)油的燃料量小于判定值β，或發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度小于揮發(fā)溫度Y”是否成立的判定。換句 話說，催化劑暖機(jī)控制的禁止局限于A/F傳感器86是活性的并且能夠執(zhí)行A/F反饋控制的 狀態(tài)。由于這一原因，通過禁止催化劑暖機(jī)控制進(jìn)一步改善了廢氣排放。-其它實(shí)施例_盡管在上述示例中暖機(jī)控制必要條件為“從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起積分出的進(jìn)氣體積小 于判定值α ”，但是本發(fā)明不限于此。例如，暖機(jī)控制必要條件可以為“通過來自水溫傳感器 94的輸出信號獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫小于預(yù)定判定值”，或“通過來自油溫傳感 器92的輸出信號獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的油溫小于預(yù)定判定值”。盡管在上述示例中在圖3的步驟S12和圖4的步驟S34中進(jìn)行關(guān)于估算出的稀釋 機(jī)油的燃料量是否小于預(yù)定值(小于揮發(fā)溫度)的判定，但是本發(fā)明不限于此。例如，可以 通過估算作為與稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的值的機(jī)油稀釋度(稀釋率)，并且判定估算出的 機(jī)油稀釋度是否小于預(yù)定值(例如，5% )，來控制催化劑暖機(jī)控制的執(zhí)行/禁止。而且，稀 釋機(jī)油的燃料量或機(jī)油稀釋度可以為如上所述的估算值，或者可以為已利用已知的測量裝 置(例如，利用濃度計(jì)、粘度計(jì)等的裝置)測量出的測量值等。應(yīng)當(dāng)注意的是，與稀釋機(jī)油的燃料量有關(guān)的參數(shù)的一個(gè)示例為空燃比(A/F)學(xué)習(xí) 值，并且利用該值，例如，A/F高負(fù)荷學(xué)習(xí)值與A/F低負(fù)荷學(xué)習(xí)值之間的偏差可以用作用于 判定催化劑暖機(jī)控制的執(zhí)行/禁止的條件。盡管在上述示例中在圖3的步驟S12和圖4的步驟S34中進(jìn)行關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度 是否小于揮發(fā)溫度、(判定值)的判定，但可以通過識別來自水溫傳感器94的輸出信號的 作為與發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度有關(guān)的值的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫，并且判定發(fā)動(dòng)機(jī)水溫是否小于預(yù)定判定值， 來控制催化劑暖機(jī)控制的執(zhí)行/禁止。而且，除由油溫傳感器92檢測出的油溫檢測值以外，發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度可以為例如通 過發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)水溫估算出的估算發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度，或者通過發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)積分出 的進(jìn)氣體積和發(fā)動(dòng)機(jī)水溫而估算出的估算發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度。應(yīng)當(dāng)注意的是，與發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度(稀釋燃料的揮發(fā))有關(guān)的參數(shù)的一個(gè)示例為空 燃比，并且利用該空燃比，例如，可以通過判定由來自A/F傳感器86的輸出信號獲得的空燃 比是否為濃(例如，空燃比是否小于或等于“10”)來控制催化劑暖機(jī)控制的執(zhí)行/禁止。盡管本發(fā)明適用于安裝有缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的控制的示例已經(jīng)以上述示例的形式給出，但是本發(fā)明不限于此，而且本發(fā)明適用于安裝有所謂的雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)的車 輛的控制，雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣口噴射的噴射器，用于 缸內(nèi)噴射的噴射器將燃料直接地噴射到氣缸中(到燃燒室中)，用于進(jìn)氣口噴射的噴射器 將燃料噴射到進(jìn)氣通道或進(jìn)氣口中。下面對此進(jìn)行描述。首先，同樣在雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷時(shí)，用于促進(jìn)催化劑的暖機(jī)的催 化劑暖機(jī)控制通過使從燃燒室排放出的廢氣的溫度上升來進(jìn)行，所述溫度上升為將用于缸 內(nèi)噴射的噴射器的燃料噴射正時(shí)設(shè)定在壓縮沖程中以使燃燒狀態(tài)為分層燃燒(或弱分層 燃燒)而且使由火花塞執(zhí)行的點(diǎn)火的點(diǎn)火正時(shí)延遲的結(jié)果，因此出現(xiàn)了與上述缸內(nèi)直噴發(fā) 動(dòng)機(jī)的問題類似的問題，也就是說，當(dāng)由于與發(fā)動(dòng)機(jī)油混合的稀釋燃料的揮發(fā)而執(zhí)行催化 劑暖機(jī)控制時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比變濃時(shí)，存在如下問題即存在驅(qū)動(dòng)性能和廢氣排放惡化的情 況。為了解決上述問題，在同樣安裝有雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛中執(zhí)行與上述“實(shí)施例 1”的控制類似的控制。具體地，在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下(在積分出的進(jìn)氣體積 小于判定值α的情況下)，如果估算出的稀釋機(jī)油的燃料量小(如果小于判定值β)，或者 即使稀釋機(jī)油的燃料量大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油溫度小于燃料的揮發(fā)溫度Y時(shí)，執(zhí)行催化劑暖機(jī)控 制，從而促進(jìn)催化劑的暖機(jī)。相比之下，執(zhí)行如下控制即使在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果稀釋機(jī)油 的燃料量大于或等于判定值β而且發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度大于或等于揮發(fā)溫度Y，則也禁止催 化劑暖機(jī)控制，從而改善驅(qū)動(dòng)性能和廢氣排放。而且，在同樣安裝有雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的情況下，與上述“實(shí)施例2”類似，催 化劑暖機(jī)控制的禁止可以局限于A/F傳感器86是活性的并且能夠執(zhí)行A/F反饋控制的狀 態(tài)。盡管本發(fā)明適用于安裝有直列式發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的控制的示例以上述示例的形式 給出，但是本發(fā)明不限于此，而且本發(fā)明適用于安裝有V型發(fā)動(dòng)機(jī)、臥式對置氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)等 的車輛的控制。而且，對發(fā)動(dòng)機(jī)規(guī)格例如氣缸數(shù)不存在特定的限制。此外，本發(fā)明還適用于 各種車輛例如FR(前置發(fā)動(dòng)機(jī)后輪驅(qū)動(dòng))車輛、FF(前置發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng))車輛以及四輪 驅(qū)動(dòng)車輛的控制。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明適用于安裝有包括將燃料直接地噴射到氣缸中的噴射器的缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng) 機(jī)或雙噴射型發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛的控制，更特別地適用于對車輛的如下控制對布置在發(fā)動(dòng)機(jī) 的排氣通道中的催化劑進(jìn)行暖機(jī)控制。附圖標(biāo)記列表10缸內(nèi)直噴發(fā)動(dòng)機(jī)14發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體18 ECU22噴射器38氣缸體38a竄缸混合氣流路39曲軸箱
40氣缸蓋40a氣缸蓋室43竄缸混合氣通道46火花塞66空氣流量計(jì)70進(jìn)氣通道82廢氣凈化催化劑(三元催化劑)84排氣通道86 A/F傳感器(空燃比傳感器)92油溫傳感器94水溫傳感器
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的控制裝置，所述控制裝置適用于包括內(nèi)燃機(jī)、噴射器以及催化劑的 車輛，所述噴射器將燃料直接地噴射到所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中，所述催化劑布置在所述內(nèi) 燃機(jī)的排氣通道中，所述控制裝置對所述催化劑進(jìn)行暖機(jī)控制，并且所述控制裝置包括稀釋燃料量識別單元，其識別與由燃料稀釋的發(fā)動(dòng)機(jī)油中包含的稀釋機(jī)油的燃料量有 關(guān)的值；油溫識別單元，其識別與所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度有關(guān)的值；以及控制單元，在暖機(jī)控 制必要條件成立的情況下，以與稀釋機(jī)油所述燃料量有關(guān)的所述值小于判定值或與所述發(fā) 動(dòng)機(jī)油的所述溫度有關(guān)的所述值小于判定值為條件，所述控制單元執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制， 并且即使在所述暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果與稀釋機(jī)油的所述燃料量有關(guān)的所 述值大于或等于所述判定值，而且與所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的所述溫度有關(guān)的所述值大于或等于所 述判定值，則所述控制單元禁止所述催化劑暖機(jī)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的控制裝置，包括空燃比傳感器，其布置在所述內(nèi)燃機(jī)的所述排氣通道中；以及判定單元，其判定所述空 燃比傳感器是否處于活性狀態(tài)，其中，在已禁止所述催化劑暖機(jī)控制的情況下，以所述空燃比傳感器處于所述活性狀 態(tài)為條件，所述控制單元執(zhí)行空燃比反饋控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的控制裝置，包括空燃比傳感器，其布置在所述內(nèi)燃機(jī)的所述排氣通道中；以及判定單元，其判定所述空 燃比傳感器是否處于活性狀態(tài)，其中，在所述暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，以所述空燃比傳感器處于所述活性狀 態(tài)為條件，所述控制單元判定與稀釋機(jī)油的所述燃料量有關(guān)的所述值小于所述判定值或與 所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的所述溫度有關(guān)的所述值小于所述判定值的條件是否成立。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于車輛的控制裝置，其中，在所述暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果所述空燃比傳感器處于非活性狀 態(tài)，則所述控制單元執(zhí)行所述催化劑暖機(jī)控制，在所述暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如 果所述空燃比傳感器處于所述活性狀態(tài)，則以與稀釋機(jī)油的所述燃料量有關(guān)的所述值小于 所述判定值或與所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的所述溫度有關(guān)的所述值小于所述判定值為條件，所述控制 單元執(zhí)行所述催化劑暖機(jī)控制，并且在所述暖機(jī)控制必要條件成立并且所述空燃比傳感器處于所述活性狀態(tài)的情況下， 如果與稀釋機(jī)油的所述燃料量有關(guān)的所述值大于或等于所述判定值，而且與所述發(fā)動(dòng)機(jī)油 的所述溫度有關(guān)的所述值大于或等于所述判定值，則所述控制單元禁止所述催化劑暖機(jī)控 制。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用于車輛的控制裝置，其中，在已禁止所述催化劑暖機(jī)控制的情況下，以所述空燃比傳感器處于所述活性狀 態(tài)為條件，所述控制單元執(zhí)行空燃比反饋控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的用于車輛的控制裝置，其中，所述暖機(jī)控制必要條件為“從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起的積分算出的進(jìn)氣體積小于判定值”。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的用于車輛的控制裝置，其中，在利用所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的所述溫度本身來判定所述催化劑暖機(jī)控制的執(zhí)行/禁止的情況下，對所述發(fā)動(dòng)機(jī)油的所述溫度設(shè)定的判定值為“燃料揮發(fā)溫度”。
全文摘要
在安裝有包括將燃料直接地噴射到氣缸中的噴射器的發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛中，在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果稀釋機(jī)油的燃料量小，或者即使稀釋機(jī)油的燃料量大，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度小于燃料揮發(fā)溫度時(shí)，執(zhí)行催化劑暖機(jī)控制。相比之下，即使在暖機(jī)控制必要條件成立的情況下，如果稀釋機(jī)油的燃料量大于或等于判定值，此外發(fā)動(dòng)機(jī)油的溫度大于或等于燃料揮發(fā)溫度，則存在對廢氣排放產(chǎn)生負(fù)面影響的可能性，因此禁止催化劑暖機(jī)控制。
文檔編號F02D41/14GK102084109SQ200980124160
公開日2011年6月1日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月24日
發(fā)明者廣渡誠治 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社