內(nèi)燃機的控制裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種內(nèi)燃機的控制裝置。本發(fā)明的目的在于，在具備向汽缸內(nèi)噴射燃料的第一燃料噴射閥、向進(jìn)氣通路內(nèi)噴射燃料的第二燃料噴射閥、以及在內(nèi)燃機處于冷態(tài)時使內(nèi)燃機中的冷卻水的循環(huán)停止的流量限制裝置的內(nèi)燃機中，抑制由冷卻水的流量限制被解除所引起的混合氣的空燃比變動。為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，在流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，使在每1循環(huán)中從第二燃料噴射閥噴射的燃料的量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量少，并且使在每1循環(huán)中從第一燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第一基本噴射量多，由此來減輕由壁面溫度的變動所引起的空燃比的變動。
【專利說明】
內(nèi)燃機的控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及具備向內(nèi)燃機的汽缸內(nèi)噴射燃料的第一燃料噴射閥和向進(jìn)氣通路內(nèi)噴射燃料的第二燃料噴射閥的內(nèi)燃機的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]作為搭載于車輛等的內(nèi)燃機，已知有具備向汽缸內(nèi)噴射燃料的第一燃料噴射閥和向進(jìn)氣口內(nèi)噴射燃料的第二燃料噴射閥的內(nèi)燃機。在這樣的內(nèi)燃機中，有人提出了根據(jù)內(nèi)燃機負(fù)荷、內(nèi)燃機旋轉(zhuǎn)速度、冷卻水溫度等來控制在每I循環(huán)中從第一燃料噴射閥噴射的燃料量與從第二燃料噴射閥噴射的燃料量的比率的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)I:日本特開2006-207453號公報
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2008-095532號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題
[0008]近年來，為了謀求促進(jìn)內(nèi)燃機的暖機，也有人提出了在內(nèi)燃機處于冷態(tài)時，進(jìn)行將在該內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定流量以下，或者使內(nèi)燃機中的冷卻水的循環(huán)停止的處理(以下，稱作“流量限制處理”)的技術(shù)。在這樣的技術(shù)中，若流量限制處理結(jié)束，則形成有溫度分布的冷卻水會開始循環(huán)，因此，有可能會導(dǎo)致在內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的溫度急速變動，或者從內(nèi)燃機向冷卻水放出的熱量急速變動。與此相伴，劃定進(jìn)氣通路的壁面(以下，稱作“通路壁面”)、進(jìn)氣門等的溫度(以下，統(tǒng)稱為“壁面溫度”)也有可能急速變動。在此，從第二燃料噴射閥噴射出的燃料中，附著于通路壁面和/或進(jìn)氣門的燃料會接受通路壁面和/或進(jìn)氣門的熱而蒸發(fā)。不過，此時的蒸發(fā)量依賴于壁面溫度。因而，在壁面溫度急速變動的狀況下，附著于通路壁面和/或進(jìn)氣門的燃料的蒸發(fā)量也變動。其結(jié)果，不從通路壁面和/或進(jìn)氣門蒸發(fā)而繼續(xù)附著的燃料的量(以下，稱作“壁面附著燃料量”)也有可能變動。若壁面附著燃料量變動，則從進(jìn)氣通路向汽缸內(nèi)導(dǎo)入的燃料量會變動，所以混合氣的空燃比也會隨之變動。其結(jié)果，排氣排放有可能會惡化，或者有可能會產(chǎn)生內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩變動。
[0009]本發(fā)明是鑒于如上的實際情況完成的，其目的在于，在具備向汽缸內(nèi)噴射燃料的第一燃料噴射閥、向進(jìn)氣通路內(nèi)噴射燃料的第二燃料噴射閥、以及在內(nèi)燃機處于冷態(tài)時執(zhí)行將在內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定流量以下或者使內(nèi)燃機中的冷卻水的循環(huán)停止的流量限制處理的流量限制裝置的內(nèi)燃機中，降低由所述流量限制處理結(jié)束所引起的空燃比的變動。
[0010]用于解決問題的手段
[0011 ]本發(fā)明中，為了解決上述問題，在具備向汽缸內(nèi)噴射燃料的第一燃料噴射閥、向進(jìn)氣通路內(nèi)噴射燃料的第二燃料噴射閥、以及在內(nèi)燃機處于冷態(tài)時執(zhí)行將在內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定流量以下或者使內(nèi)燃機中的冷卻水的循環(huán)停止的流量限制處理的流量限制裝置的內(nèi)燃機中，在流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，減少從第二燃料噴射閥噴射的燃料的量而使其比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的量少，由此來減輕由壁面溫度的變動所引起的空燃比的變動。
[0012]詳細(xì)而言，本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置應(yīng)用于如下內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機具備:第一燃料噴射閥，其向內(nèi)燃機的汽缸內(nèi)噴射燃料;第二燃料噴射閥，其向內(nèi)燃機的進(jìn)氣通路內(nèi)噴射燃料；以及流量調(diào)整裝置，其在內(nèi)燃機處于冷態(tài)時，執(zhí)行將在該內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定流量以下或者使該內(nèi)燃機中的冷卻水的循環(huán)停止的處理即流量限制處理，所述控制裝置具備控制單元，該控制單元執(zhí)行通常噴射控制和水溫變動時噴射控制，所述通常噴射控制是如下控制:控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，以使得在每I循環(huán)中從所述第一燃料噴射閥噴射的燃料量成為與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第一基本噴射量，且在每I循環(huán)中從所述第二燃料噴射閥噴射的燃料量成為與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量;所述水溫變動時噴射控制是如下控制:在所述流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，以使得在每I循環(huán)中從所述第一燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第一基本噴射量多，且在每I循環(huán)中從所述第二燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量少。
[0013]根據(jù)這樣構(gòu)成的內(nèi)燃機的控制裝置，在所述流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，在每I循環(huán)中從第一燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第一基本噴射量多，且在每I循環(huán)中從第二燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量少。因而，在所述流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，即使產(chǎn)生由所述流量限制處理的結(jié)束所引起的壁面溫度的變動，壁面附著燃料量的變動也會變少，所以從進(jìn)氣通路流入汽缸內(nèi)的燃料量的變動也變少。其結(jié)果，能夠?qū)⒂伤隽髁肯拗铺幚淼慕Y(jié)束所引起的空燃比的變動抑制為小。
[0014]此外，若站在減小壁面附著燃料量的變動量的觀點來看，則也可以考慮采用考慮冷卻水的溫度來決定第一基本噴射量和第二基本噴射量的方法。然而，在如所述預(yù)定期間內(nèi)那樣冷卻水的溫度急速變動的狀況下，容易在冷卻水溫度與壁面溫度之間產(chǎn)生偏離。因而，即使考慮冷卻水溫度來決定第一基本噴射量和第二基本噴射量，第二基本噴射量也有可能不會成為與壁面溫度相符的量。其結(jié)果，有可能無法有效抑制由壁面溫度的變動所引起的壁面附著燃料量的變動，混合氣的空燃比有可能會變動。相對于此，本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置，在所述預(yù)定期間內(nèi)，由于使在每I循環(huán)中從第二燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量少，所以能夠更可靠地減小壁面附著燃料量的變動和空燃比的變動。
[0015]在此，所述控制單元也可以在所述流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，以使得在I循環(huán)中從所述第二燃料噴射閥噴射的燃料量成為預(yù)定燃料量以下。在此所說的“預(yù)定燃料量”是指在產(chǎn)生了由所述流量限制處理的結(jié)束所引起的壁面溫度的變動的情況下，即使從第二燃料噴射閥噴射該預(yù)定燃料量以下的燃料，混合氣的空燃比也會處于希望的范圍(例如，排氣凈化裝置能夠適當(dāng)凈化排氣的范圍(以下，稱作“凈化窗口”)的量，或者內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩變動處于不會給駕駛員帶來違和感的范圍(以下，稱作“變動容許范圍”))的量，預(yù)先通過利用了實驗等的匹配處理而求出。此外，所述預(yù)定燃料量也可以是零。
[0016]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在產(chǎn)生了由所述流量限制處理的結(jié)束所引起的壁面溫度的變動時，能夠抑制混合氣的空燃比從所述凈化窗口脫離，或者內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩變動從所述變動容許范圍脫離。其結(jié)果，能夠抑制排氣排放的惡化或者駕駛性能的惡化。
[0017]此外，在所述流量限制處理結(jié)束后的所述預(yù)定期間內(nèi)，根據(jù)內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，也可設(shè)想根據(jù)該運轉(zhuǎn)狀態(tài)而決定的第二基本噴射量為所述預(yù)定燃料量以下的情況。在這樣的情況下，所述控制單元也可以控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，以使得在每I循環(huán)中從第一燃料噴射閥噴射的燃料量成為與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第一基本噴射量，且在每I循環(huán)中從第二燃料噴射閥噴射的燃料量成為與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量。
[0018]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在所述流量限制處理結(jié)束后的所述預(yù)定期間內(nèi)，在所述第二基本噴射量為所述預(yù)定燃料量以下時，既能將在每I循環(huán)中從第一燃料噴射閥和第二燃料噴射閥各自噴射的燃料量設(shè)為適合內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃料量，又能抑制混合氣的空燃比從希望的范圍脫離。
[0019]在此，所述預(yù)定期間是可能產(chǎn)生與所述流量限制處理的結(jié)束相伴的壁面溫度的變動的期間。例如，在流量限制處理是停止冷卻水的循環(huán)的處理的情況下，在執(zhí)行該流量限制處理的期間，位于內(nèi)燃機內(nèi)的冷卻水成為高溫，而位于內(nèi)燃機外的冷卻水成為低溫，所以會形成冷卻水的溫度分布。若在形成了冷卻水的溫度分布的狀態(tài)下結(jié)束流量限制處理，則首先內(nèi)燃機內(nèi)的高溫的冷卻水會從該內(nèi)燃機流出，并且內(nèi)燃機外的低溫的冷卻水會流入內(nèi)燃機內(nèi)。接著，從內(nèi)燃機的流出的高溫的冷卻水再次流入內(nèi)燃機內(nèi)，內(nèi)燃機內(nèi)的低溫的冷卻水再次從內(nèi)燃機流出。若這樣的現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)，則壁面溫度會交替地反復(fù)下降和上升。之后，當(dāng)通過高溫的冷卻水與低溫的冷卻水彼此混合而冷卻水整體的溫度變得均勻時，壁面溫度的變動收斂。因而，所述預(yù)定期間可以定義為從流量限制處理結(jié)束時起到冷卻水整體的溫度變得均勻為止的期間。這樣的期間與水栗的做功量有關(guān)，所以也可以將從所述流量限制處理結(jié)束時起到水栗的做功量達(dá)到預(yù)定的做功量為止的期間設(shè)為預(yù)定期間。此外，在流量限制處理是將在內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定量(例如，少至不會妨礙內(nèi)燃機的暖機的程度的量)以下的處理的情況下，也會形成如前所述的冷卻水的溫度分布，所以可以將到該溫度分布消除(冷卻水整體的溫度變得均勻)為止的期間定義為預(yù)定期間。此外，在從所述流量限制處理結(jié)束之后且產(chǎn)生壁面溫度的變動之前，有可能產(chǎn)生稍微的時滯，因此，所述預(yù)定期間也可以是從所述流量限制處理結(jié)束后的所述時滯消除的時刻起到壁面溫度的變動收斂為止的期間。
[0020]發(fā)明效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明，在具備向汽缸內(nèi)噴射燃料的第一燃料噴射閥、向進(jìn)氣通路內(nèi)噴射燃料的第二燃料噴射閥、以及在內(nèi)燃機處于冷態(tài)時執(zhí)行將在內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定流量以下或者使內(nèi)燃機中的冷卻水的循環(huán)停止的流量限制處理的流量限制裝置的內(nèi)燃機中，能夠降低由所述流量限制處理結(jié)束所引起的空燃比的變動。
【附圖說明】
[0022]圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0023]圖2是示出應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0024]圖3是示出在流量限制處理結(jié)束后從第二燃料噴射閥噴射了第二基本噴射量的情況下的冷卻水溫度和空燃比的歷時變化的時間圖。
[0025]圖4是示出在流量限制處理結(jié)束后從第二燃料噴射閥噴射了預(yù)定燃料量以下的燃料的情況下的冷卻水溫度和空燃比的歷時變化的時間圖。
[0026]圖5是示出在決定燃料噴射量時由ECU執(zhí)行的處理例程的流程圖。
[0027]圖6是示出在流量限制處理結(jié)束后使從第二燃料噴射閥噴射的燃料量為零的情況下(僅從第一燃料噴射閥噴射燃料的情況下)的冷卻水溫度和空燃比的歷時變化的時間圖。
[0028]圖7是示出應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻系統(tǒng)的其他例子的圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，基于附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行說明。關(guān)于本實施方式所記載的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、相對配置等，只要沒有特別記載，就并非旨在將發(fā)明的技術(shù)范圍僅限定于此。
[0030]圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖2是示出應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機的冷卻系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)的圖。圖1、2所示的內(nèi)燃機I是具有多個汽缸的4沖程.循環(huán)的火花點火式內(nèi)燃機(汽油發(fā)動機)。此外，在圖1中，僅圖示了多個汽缸中的一個汽缸。
[0031 ]在內(nèi)燃機I的汽缸體Ia形成有汽缸2。在汽缸2內(nèi)滑動自如地裝配有活塞3?；钊?經(jīng)由連桿4連結(jié)于未圖示的輸出軸(曲軸)。在內(nèi)燃機I的汽缸蓋Ib安裝有用于向汽缸2內(nèi)噴射燃料的第一燃料噴射閥5和用于對汽缸2內(nèi)的混合氣進(jìn)行點火的火花塞6。
[0032]在汽缸蓋Ib形成有用于向汽缸2導(dǎo)入新氣(空氣)的進(jìn)氣口 7和用于使已經(jīng)燃燒的氣體(排氣)從汽缸2內(nèi)流出的排氣口 8。另外，汽缸蓋Ib具備用于對進(jìn)氣口 7的開口端進(jìn)行開閉的進(jìn)氣門9和用于對排氣口 8的開口端進(jìn)行開閉的排氣門10。這些進(jìn)氣門9和排氣門10各自由未圖示的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪進(jìn)行驅(qū)動而開閉。
[0033]所述進(jìn)氣口7與進(jìn)氣管70內(nèi)的通路(進(jìn)氣通路)連通。在進(jìn)氣管70的中途配置有用于變更進(jìn)氣管70內(nèi)的通路截面積的節(jié)氣門71。在比節(jié)氣門71靠上游的進(jìn)氣管70配置有測定在進(jìn)氣管70內(nèi)流動的新氣(空氣)的量(吸入空氣量)的氣流計72。在比節(jié)氣門71靠下游的進(jìn)氣管70配置有用于朝向進(jìn)氣口 7噴射燃料的第二燃料噴射閥11。
[0034]所述排氣口8與排氣管80內(nèi)的通路(排氣通路)連通。在排氣管80配置有用于凈化排氣中的烴(HC)、一氧化碳(CO)以及氮氧化物(NOX)的排氣凈化裝置81。排氣凈化裝置81例如在筒狀的殼體內(nèi)收容三元催化劑和/或吸藏還原型催化劑(NSR(NOX StorageReduct1n)催化劑)等。
[0035]接著，如圖2所示，內(nèi)燃機I的冷卻系統(tǒng)具備形成于汽缸體Ia的汽缸體側(cè)冷卻水路10a和形成于汽缸蓋Ib的汽缸蓋側(cè)冷卻水路100b。汽缸體側(cè)冷卻水路10a配置成包圍汽缸2的周圍。汽缸蓋側(cè)冷卻水路10b配置成接近進(jìn)氣口 7和排氣口 8。
[0036]另外，冷卻系統(tǒng)具備由電動馬達(dá)驅(qū)動的水栗30。水栗30的排出口連接于輸送水路31。輸送水路31在其中途分支為第一輸送水路32和第二輸送水路33。第一輸送水路32連接于汽缸體側(cè)冷卻水路10a的入口，第二輸送水路33連接于汽缸蓋側(cè)冷卻水路10b的入口。另外，汽缸體側(cè)冷卻水路I OOa的出口連接于第一返回水路34。汽缸蓋側(cè)冷卻水路I OOb的出口連接于第二返回水路35。第一返回水路34和第二返回水路35彼此合流而形成一條返回水路36。返回水路36連接于水栗30的吸入口。在返回水路36的中途配置有用于在空氣與冷卻水之間進(jìn)行熱交換的散熱器200。進(jìn)而，在返回水路36的中途還設(shè)置有繞過所述散熱器200的旁通水路37。并且，在旁通水路37的出口與返回水路36的連接部設(shè)置有恒溫器38。恒溫器38是對散熱器200的出口與水栗30的吸入口之間的返回水路36的導(dǎo)通或切斷進(jìn)行切換的閥機構(gòu)。詳細(xì)而言，恒溫器38在冷卻水的溫度為預(yù)定的高溫判定用的閾值(例如，90°C)以下時，將散熱器200的出口與水栗30的吸入口之間的返回水路36切斷，并使繞過散熱器200的冷卻水的流動成立。并且，在冷卻水的溫度比所述高溫判定用的閾值高時，恒溫器38使散熱器200的出口與水栗30的吸入口之間的返回水路36導(dǎo)通，使經(jīng)由散熱器200的冷卻水的流動成立。此外，恒溫器38也可以構(gòu)成在冷卻水的溫度比所述高溫判定用的閾值高時將旁通水路37切斷。另外，恒溫器38既可以是根據(jù)冷卻水的溫度自動開閉的機械式的恒溫器，也可以是由E⑶20進(jìn)行開閉控制的電動式的恒溫器。
[0037]在如圖1、2所示那樣構(gòu)成的內(nèi)燃機I并設(shè)有ECU2(KECU20是由CPU(CentralProcessing Unit:中央處理器)、R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)、RAM(RandomAccess Memory:隨機存取存儲器)、備用RAM等構(gòu)成的電子控制單元。E⑶20除了被輸入前述氣流計72的輸出信號之外，還被輸入曲軸位置傳感器21、加速器位置傳感器22以及水溫傳感器23等各種傳感器的輸出信號。曲軸位置傳感器21輸出與曲軸的旋轉(zhuǎn)位置相關(guān)的信號。加速器位置傳感器22輸出與未圖不的加速器踏板的操作量(加速器開度)相關(guān)的電信號。水溫傳感器23設(shè)置于返回水路36的中途(參照圖2)，輸出與在該返回水路36中流動的冷卻水的溫度相關(guān)的電信號。
[0038]另外，E⑶20與第一燃料噴射閥5、火花塞6、第二燃料噴射閥11以及節(jié)氣門71等各種設(shè)備電連接，基于前述各種傳感器的輸出信號來控制各種設(shè)備。例如，ECU20將基于曲軸位置傳感器21的輸出信號運算的旋轉(zhuǎn)速度、基于加速器位置傳感器22的輸出信號運算的負(fù)荷、以及由氣流計72測定的吸入空氣量等作為參數(shù)，來運算在每I循環(huán)中從第一燃料噴射閥5噴射的燃料量(第一基本噴射量)和在每I循環(huán)中從第二燃料噴射閥11噴射的燃料量(第二基本噴射量)。然后，ECU20按照該第一基本噴射量和第二基本噴射量分別控制第一燃料噴射閥5和第二燃料噴射閥11(相當(dāng)于本發(fā)明的“通常噴射控制”)。
[0039]另外，ECU20在從內(nèi)燃機I冷啟動(啟動時的冷卻水溫度為冷啟動判定用的閾值(例如，40°C)以下)到冷卻水溫度上升至暖機判定用的閾值(例如，70°C)以上為止的期間(可認(rèn)為內(nèi)燃機I處于冷態(tài)的期間)內(nèi)，執(zhí)行使水栗30停止來使汽缸體側(cè)冷卻水路10a和汽缸蓋側(cè)冷卻水路10b中的冷卻水的循環(huán)停止的處理(流量限制處理)ο在該情況下，從內(nèi)燃機I經(jīng)由冷卻水放出的熱量減少，所以能夠促進(jìn)內(nèi)燃機I的暖機。然后，當(dāng)冷卻水溫度比所述暖機判定用的閾值高時，ECU20通過使水栗30工作來使所述流量限制處理結(jié)束。通過ECU20這樣控制水栗30，可實現(xiàn)本發(fā)明的“流量調(diào)整裝置”。
[0040]另外，在執(zhí)行所述流量限制處理的期間，停留于內(nèi)燃機I的內(nèi)部的水路(例如，汽缸體側(cè)冷卻水路100a、汽缸蓋側(cè)冷卻水路100b)的冷卻水接受內(nèi)燃機I的熱而成為高溫，而停留于內(nèi)燃機I的外部的水路(例如，返回水路36、旁通水路37)的冷卻水則保持低溫。因而，當(dāng)所述流量限制處理結(jié)束后，從內(nèi)燃機I的外部的水路向內(nèi)部的水路流入低溫的冷卻水，同時從內(nèi)燃機I的內(nèi)部的水路向外部的水路流出高溫的冷卻水。之后，從內(nèi)燃機I的內(nèi)部的水路流出到外部的水路的高溫的冷卻水再次流入內(nèi)燃機I的內(nèi)部的水路，同時從內(nèi)燃機I的外部的水路流入內(nèi)部的水路的低溫的冷卻水再次流入內(nèi)燃機I的外部的水路。這樣的現(xiàn)象一直反復(fù)出現(xiàn)到高溫的冷卻水與低溫的冷卻水均勻混合而冷卻水整體的溫度均勻化為止。因而，在從所述流量限制處理結(jié)束到冷卻水整體的溫度均勻化為止的期間(相當(dāng)于本發(fā)明的預(yù)定期間)中，在內(nèi)燃機I的內(nèi)部的水路中流通的冷卻水的溫度會反復(fù)變動。
[0041]在此，在圖3中示出所述流量限制處理結(jié)束后的冷卻水的溫度與混合氣的空燃比的歷時變化。圖3中的“栗工作標(biāo)志”是在水栗30的停止期間被設(shè)為非激活(off)、在水栗30的工作期間被設(shè)為激活(on)的標(biāo)志。另外，圖3中的“第二噴射量”表示從第二燃料噴射閥11實際噴射的燃料量。在圖3中，當(dāng)流量限制處理結(jié)束后(圖3中的tl)，使水栗30工作。若使水栗30工作，則如上所述，由于低溫的冷卻水與高溫的冷卻水交替地流入內(nèi)燃機I的內(nèi)部的水路，所以冷卻水溫度會交替地反復(fù)下降和上升。如前所述，這樣的冷卻水的變動一直反復(fù)出現(xiàn)直到高溫的冷卻水與低溫的冷卻水均勻混合為止(圖3中的t2)。并且，在產(chǎn)生冷卻水的變動的期間(從圖3中的11到t2的期間)中，隨著冷卻水溫度的變動，進(jìn)氣口 7的壁面和/或進(jìn)氣門9的溫度(壁面溫度)也變動。因而，在產(chǎn)生冷卻水的變動的期間內(nèi)，附著于進(jìn)氣口 7的壁面和/或進(jìn)氣門9的燃料量(壁面附著燃料量)也會變動。若壁面附著燃料量變動，則從進(jìn)氣口 7內(nèi)向汽缸2內(nèi)流入的燃料的量也變動，所以混合氣的空燃比有可能會從適合排氣凈化裝置81對排氣的凈化的范圍(凈化窗)脫離，內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)矩變動有可能會從不給駕駛員帶來違和感的范圍(變動容許范圍)脫離。其結(jié)果，有可能會招致與所述流量限制處理的結(jié)束相伴的排氣排放的惡化、駕駛性的惡化等。對于這樣的問題，雖然也可考慮基于水溫傳感器23的測定值來修正第一基本噴射量和第二基本噴射量的方法，但在冷卻水溫度急速變動的狀況下，水溫傳感器23的測定值與壁面溫度之間有可能會產(chǎn)生偏離，所以從第二燃料噴射閥11實際噴射的燃料量有可能不會成為與該燃料噴射正時的壁面溫度相符的量。
[0042]于是，在本實施方式中，從所述流量限制處理結(jié)束到經(jīng)過預(yù)定期間為止，控制第一燃料噴射閥5和第二燃料噴射閥11，以使得從第二燃料噴射閥11噴射的燃料量比根據(jù)內(nèi)燃機I的運轉(zhuǎn)狀態(tài)而決定的第二基本噴射量少，且從第一燃料噴射閥5噴射的燃料量比根據(jù)內(nèi)燃機I的運轉(zhuǎn)狀態(tài)而決定的第一基本噴射量多(水溫變動時噴射控制)。詳細(xì)而言，ECU20在所述預(yù)定期間內(nèi)將從第二基本噴射量噴射的燃料量限制為預(yù)定燃料量以下。并且，通過使從第一燃料噴射閥5噴射的燃料量增加來彌補從第二燃料噴射閥11噴射的燃料量的減少量。如前所述，在此所說的“預(yù)定期間”是在所述流量限制處理結(jié)束后直到冷卻水整體的溫度均勻化為止所需的期間。在所述流量限制處理結(jié)束后直到冷卻水整體的溫度均勻化為止所需的期間與水栗30的做功量(驅(qū)動電流的累計值)有關(guān)，所以也可以在所述流量限制處理結(jié)束后的水栗30的做功量達(dá)到了預(yù)定的做功量的時刻判定為經(jīng)過了所述預(yù)定期間。該情況下的預(yù)定的做功量預(yù)先通過實驗而求出。此外，也可以預(yù)先通過實驗求出在所述流量限制處理結(jié)束后直到冷卻水整體的溫度均勻化為止所需的最大的時間(以下，稱作“最大所需時間”)，并在從所述流量限制處理結(jié)束起的經(jīng)過時間達(dá)到了所述最大所需時間的時刻視為經(jīng)過了所述預(yù)定期間。另外，“預(yù)定燃料量”是可認(rèn)為即使在所述預(yù)定期間內(nèi)從第二燃料噴射閥11噴射該預(yù)定燃料量以下的燃料，混合氣的空燃比也會處于所述凈化窗內(nèi)的燃料量，預(yù)先通過利用了實驗等的匹配作業(yè)而求出。這樣，若將在所述預(yù)定期間內(nèi)從第二燃料噴射閥11噴射的燃料量限制為所述預(yù)定燃料量以下，則如圖4所示，即使在產(chǎn)生了冷卻水溫度的變動的情況下，也能夠使混合氣的空燃比處于所述凈化窗內(nèi)。其結(jié)果，能夠抑制由所述流量限制處理的結(jié)束所引起的排氣排放的惡化。此外，“預(yù)定燃料量”也可以是內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)矩變動處于不會給駕駛員帶來違和感的范圍(變動容許范圍)的量。若這樣確定預(yù)定燃料量，則即使在產(chǎn)生了與所述流量限制處理的結(jié)束相伴的冷卻水的溫度變動的情況下，也能夠使內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)矩變動處于所述變動容許范圍內(nèi)。其結(jié)果，能夠抑制由所述流量限制處理的結(jié)束所引起的駕駛性的惡化。另外，“預(yù)定燃料量”也可以設(shè)為可認(rèn)為即使在所述預(yù)定期間內(nèi)從第二燃料噴射閥11噴射該預(yù)定燃料量以下的燃料，混合氣的空燃比也會處于所述凈化窗內(nèi)的燃料量的最大值，或者可以設(shè)為可認(rèn)為內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)矩變動會處于所述變動容許范圍的燃料量的最大值。在該情況下，既能抑制與所述流量限制處理的結(jié)束相伴的排氣排放的惡化和/或駕駛性的惡化，又能使從第一燃料噴射閥5和第二燃料噴射閥11噴射的燃料量分別盡量接近第一基本噴射量和第二基本噴射量。此外，通過ECU20適當(dāng)執(zhí)行前述的通常噴射控制和水溫變動時噴射控制，可實現(xiàn)本發(fā)明的“控制單元”。
[0043]以下，沿著圖5，對水溫變動時噴射控制的執(zhí)行步驟進(jìn)行說明。圖5是以所述流量限制處理的結(jié)束為觸發(fā)點而由ECU20執(zhí)行的處理例程，預(yù)先存儲于ECU20的ROM。
[0044]在圖5的處理例程中，ECT20首先在SlOl的處理中，將基于曲軸位置傳感器21的輸出信號運算的旋轉(zhuǎn)速度、基于加速器位置傳感器22的輸出信號運算的負(fù)荷、以及由氣流計72測定的吸入空氣量等作為參數(shù)，運算第一基本噴射量Qinjbs I和第二基本噴射量Qinjbs2。此時，可以將以旋轉(zhuǎn)速度、負(fù)荷以及吸入空氣量為自變量而導(dǎo)出第一基本噴射量Qinjbsl和第二基本噴射量Qinjbs2的映射預(yù)先存儲于ECU20的ROM。另外，也可以將以旋轉(zhuǎn)速度、負(fù)荷以及吸入空氣量為自變量而導(dǎo)出第一基本噴射量Qinjbsl與第二基本噴射量Qinjbs2的比率的映射預(yù)先存儲于ECU20的R0M，并根據(jù)在每I循環(huán)中向汽缸2內(nèi)供給的總?cè)剂狭亢退霰嚷蕘磉\算第一基本噴射量Qinjbsl和第二基本噴射量Qinjbs2。在該情況下，在每I循環(huán)中向汽缸2內(nèi)供給的總?cè)剂狭炕趦?nèi)燃機I的要求轉(zhuǎn)矩來運算。
[0045]在S102的處理中，ECT20判定在所述SlOl的處理中算出的第二基本噴射量Qinjbs2是否比預(yù)定燃料量Qinjthre大。如前所述，預(yù)定燃料量Qinjthre是可認(rèn)為即使在所述預(yù)定期間內(nèi)從第二燃料噴射閥11噴射該預(yù)定燃料量Qinjthre以下的燃料，混合氣的空燃比也會處于所述凈化窗內(nèi)的燃料量，或者是可認(rèn)為內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)矩變動會處于所述變動容許范圍的量。在該S102的處理中判定為肯定的情況下(Qinjbs2>Qinjthre)，ECU20進(jìn)入S103的處理。另一方面，在該S102的處理中判定為否定的情況下(Qinjbs2彡Qinjthre)，ECU20進(jìn)入S104的處理。
[0046]在S103的處理中，ECT20將預(yù)定燃料量Qinjthre設(shè)定為第二燃料噴射閥11的目標(biāo)燃料噴射量Qin j2。并且，ECU20將第二基本噴射量Qin jbs2與預(yù)定燃料量Qinjthre的差量(0；[11此82-(>)；[11]_1:11代)和第一基本噴射量(>)；[11此81相加而得到的燃料量((>)；[11於81 + ((>)；[11於82-Qinjthre))設(shè)定為第一燃料噴射閥5的目標(biāo)燃料噴射量Qinjl。
[0047]另一方面，在S104的處理中，ECT20將第二基本噴射量Qinjbs2設(shè)定為第二燃料噴射閥11的目標(biāo)燃料噴射量Qinj2，并且將第一基本噴射量Qinjbsl設(shè)定為第一燃料噴射閥5的目標(biāo)燃料噴射量Qinjl。
[0048]ECU20在執(zhí)行完所述S103或所述S104的處理后，進(jìn)入S105的處理。在S105的處理中，ECU20按照在所述S103或所述S104的處理中設(shè)定的目標(biāo)燃料噴射量Qinjl、Qinj2，控制第一燃料噴射閥5和第二燃料噴射閥11 ο在該情況下，由于從第二燃料噴射閥11噴射的燃料量成為所述預(yù)定燃料量Qinjthre以下，所以即使在產(chǎn)生了與流量限制處理的結(jié)束相伴的壁面溫度的變動的狀況下，也能使混合氣的空燃比處于所述凈化窗內(nèi)，或者能夠使內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)矩變動處于所述變動容許范圍內(nèi)。
[0049]E⑶20在執(zhí)行完所述S105的處理后，進(jìn)入S106的處理。在S106的處理中，E⑶20判定從所述流量限制處理結(jié)束的時刻起是否經(jīng)過了預(yù)定期間。具體而言，如前所述，若所述流量限制處理結(jié)束后的水栗30的做功量為預(yù)定的做功量以上，則ECU20可以判定為從所述流量限制處理結(jié)束起經(jīng)過了預(yù)定期間。另外，若所述流量限制處理結(jié)束后的經(jīng)過時間為所述最大所需時間以上，則ECU20可以判定為從所述流量限制處理結(jié)束起經(jīng)過了預(yù)定期間。在該S106的處理中判定為否定的情況下，E⑶20再次執(zhí)行SlOl以后的處理。另一方面，在該S106的處理中判定為肯定的情況下，ECU20結(jié)束本處理例程。在該情況下，在下次以后的循環(huán)中執(zhí)行所述通常噴射控制，所以在每I循環(huán)中從第一燃料噴射閥5和第二燃料噴射閥11噴射的燃料量(目標(biāo)燃料噴射量)分別被設(shè)定為第一基本噴射量Qinjbsl和第二基本噴射量Qinjbs2。
[0050]如以上所述，通過ECU20按照圖5的處理例程控制第一燃料噴射閥5和第二燃料噴射閥11，可實現(xiàn)本發(fā)明的“控制單元”。其結(jié)果，在所述流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，即使產(chǎn)生由所述流量限制處理的結(jié)束所引起的壁面溫度的變動，也能夠抑制混合氣的空燃比從所述凈化窗脫離、或者內(nèi)燃機I的轉(zhuǎn)矩變動從所述變動容許范圍脫離。其結(jié)果，能夠抑制由所述流量限制處理的結(jié)束所引起的排氣排放的惡化或者駕駛性的惡化。
[0051]此外，在本實施方式中，雖然對在所述預(yù)定期間內(nèi)的每I循環(huán)中從所述第二燃料噴射閥11噴射的燃料量設(shè)為預(yù)定燃料量Qin j thre以下的例子進(jìn)行了敘述，但如圖6所示，也可以將在所述預(yù)定期間內(nèi)從第二燃料噴射閥11噴射的燃料量設(shè)為零，而僅從第一燃料噴射閥5噴射燃料。在該情況下，不會產(chǎn)生與所述流量限制處理的結(jié)束相伴的壁面附著燃料量的變動，所以能夠更切實地減小空燃比的變動。
[0052]另外，在本實施方式中，雖然對通過使水栗30的工作停止的方法來進(jìn)行流量限制處理的例子進(jìn)行了敘述，但也可以通過減小每單位時間的水栗30的做功量或者使水栗30間歇工作的方法，即將每單位時間在內(nèi)燃機I中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定量(例如，少至不會妨礙內(nèi)燃機的暖機的程度的量)以下的方法，來進(jìn)行流量限制處理。在通過這樣的方法進(jìn)行了流量限制處理的情況下，也會形成如前述的圖3所述的冷卻水的溫度分布，所以將直到該溫度分布消除(冷卻水整體的溫度變得均勻)為止的期間設(shè)定為預(yù)定期間，將該預(yù)定期間內(nèi)的第二燃料噴射閥11的燃料噴射量限制為所述預(yù)定燃料量以下即可。
[0053]〈其他實施方式〉
[0054]在前述的實施方式中，雖然對將本發(fā)明應(yīng)用于通過限制電動式的水栗30的工作的方法來進(jìn)行流量限制處理的內(nèi)燃機的例子進(jìn)行了敘述，但也可以將本發(fā)明應(yīng)用于通過使冷卻水繞過內(nèi)燃機I而循環(huán)的方法來進(jìn)行流量限制處理的內(nèi)燃機。
[0055]圖7是示出內(nèi)燃機I的冷卻系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)例的圖。在圖7中，對與前述圖2同樣的構(gòu)成要素標(biāo)注有同一標(biāo)號。在圖7中，輸送水路31和返回水路36通過用于繞過內(nèi)燃機1的汽缸體側(cè)冷卻水路l〇〇a和汽缸蓋側(cè)冷卻水路100b的旁通水路40而連接。并且，在旁通水路40 與輸送水路31的連接部位設(shè)置有用于對輸送水路31的導(dǎo)通和切斷進(jìn)行切換的恒溫器41。該恒溫器41在冷卻水的溫度為前述的暖機判定用的閾值以下時，將輸送水路31切斷，使繞過內(nèi)燃機1的汽缸體側(cè)冷卻水路l〇〇a和汽缸蓋側(cè)冷卻水路100b的冷卻水的流動成立。并且，恒溫器41在冷卻水的溫度比前述的暖機判定用的閾值高時，使輸送水路31導(dǎo)通，使經(jīng)由內(nèi)燃機1的汽缸體側(cè)冷卻水路l〇〇a和汽缸蓋側(cè)冷卻水路100b的冷卻水的流動成立。恒溫器41也可以構(gòu)成為在冷卻水的溫度比前述的暖機判定用的閾值高時將旁通水路40切斷。另外，恒溫器41既可以是根據(jù)冷卻水的溫度自動開閉的機械式的恒溫器，也可以是由ECU20進(jìn)行開閉控制的電動式的恒溫器。[〇〇56]根據(jù)這樣構(gòu)成的冷卻系統(tǒng)，通過由恒溫器41將輸送水路31切斷，能夠使汽缸體側(cè)冷卻水路100a和汽缸蓋側(cè)冷卻水路100b中的冷卻水的循環(huán)停止，所以即使水栗30是利用內(nèi)燃機1的動力而驅(qū)動的機械式的栗，也能夠執(zhí)行流量限制處理。并且，在流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，若通過與前述實施方式同樣的步驟來控制第一燃料噴射閥5和第二燃料噴射閥11，則即使產(chǎn)生由流量限制處理的結(jié)束所引起的壁面溫度的變動，也能抑制混合氣的空燃比從凈化窗脫離或者內(nèi)燃機1的轉(zhuǎn)矩變動從所述變動容許范圍脫離。[〇〇57] 標(biāo)號說明[〇〇58]1:內(nèi)燃機，2:汽缸，5:第一燃料噴射閥，7:進(jìn)氣口，11:第二燃料噴射閥，30:水栗，31:輸送水路，32:第一輸送水路，33:第二輸送水路，34:第一返回水路，35:第二返回水路， 36:返回水路，37:旁通水路，38:恒溫器，40:旁通水路，41:恒溫器，70:進(jìn)氣管，81:排氣凈化裝置，100a:汽缸體側(cè)冷卻水路，100b:汽缸蓋側(cè)冷卻水路。
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置，應(yīng)用于如下的內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機具備:第一燃料噴射閥，其向內(nèi)燃機的汽缸內(nèi)噴射燃料;第二燃料噴射閥，其向內(nèi)燃機的進(jìn)氣通路內(nèi)噴射燃料；以及流量調(diào)整裝置，其在內(nèi)燃機處于冷態(tài)時，執(zhí)行將在該內(nèi)燃機中循環(huán)的冷卻水的流量限制為預(yù)定流量以下或者使該內(nèi)燃機中的冷卻水的循環(huán)停止的處理即流量限制處理，其中， 所述控制裝置具備控制單元，該控制單元執(zhí)行: 通常噴射控制，控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，以使得在每I循環(huán)中從所述第一燃料噴射閥噴射的燃料量成為與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第一基本噴射量，且在每I循環(huán)中從所述第二燃料噴射閥噴射的燃料量成為與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量;和 水溫變動時噴射控制，在所述流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，以使得在每I循環(huán)中從所述第一燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第一基本噴射量多，且在每I循環(huán)中從所述第二燃料噴射閥噴射的燃料量比與內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)相應(yīng)的第二基本噴射量少。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置， 所述控制單元，在所述流量限制處理結(jié)束后的預(yù)定期間內(nèi)，控制所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥，以使得在每I循環(huán)中從所述第二燃料噴射閥噴射的燃料量成為預(yù)定燃料量以下。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的控制裝置， 所述預(yù)定期間是從流量限制處理結(jié)束時起到冷卻水整體的溫度變得均勻為止所需的期間。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的控制裝置， 內(nèi)燃機還具備用于使冷卻水循環(huán)的水栗，所述預(yù)定期間是從所述流量限制處理結(jié)束時起到所述水栗的做功量達(dá)到預(yù)定做功量為止的期間。
【文檔編號】F01P7/16GK106089394SQ201610265519
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年4月26日 公開號201610265519.1, CN 106089394 A, CN 106089394A, CN 201610265519, CN-A-106089394, CN106089394 A, CN106089394A, CN201610265519, CN201610265519.1
【發(fā)明人】冢越崇博
【申請人】豐田自動車株式會社