專利名稱:內(nèi)燃機的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的控制裝置。
背景技術(shù):
在內(nèi)燃機中自燃料噴射器噴射到進氣口內(nèi)的燃料雖然有一部分直接氣化,但是其余部分暫時附著在進氣口的壁面(也包括進氣門,下同)上。附著在進氣口處的燃料因進氣管內(nèi)的負壓、來自進氣口壁面的熱量的作用等而氣化,與自燃料噴射器新噴射的燃料中的氣化部分一并形成混合氣體。在穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時,自燃料噴射器噴射而附著在進氣口處的燃料的量、與已附著在進氣口處的燃料發(fā)生氣化的量是平衡的。因此,通過自燃料噴射器噴射與理論空燃比相當(dāng)?shù)娜剂?,能夠使形成在缸?nèi)的混合氣體的空燃比成為理論空燃比。但是,在內(nèi)燃機起動時,特別是在冷起動時,進氣管內(nèi)的溫度、進氣口壁面的溫度較低,而且進氣管內(nèi)的負壓也未產(chǎn)生。此外,從起動前附著在進氣口處的燃料的量不多。因此,起動時自燃料噴射器噴射的燃料的大部分附著在進氣口處。所以,為了在缸內(nèi)形成能點火的濃度的混合氣體,在起動時的至少最初的循環(huán)中需要供給比暖機結(jié)束后的穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)時的量多的燃料。另外,燃料供給以氣缸為單位進行,因此,在具有許多個氣缸的多氣缸內(nèi)燃機的情況下,向各氣缸依次供給大量的燃料。但是,當(dāng)供給大量的燃料時,相對應(yīng)地有大量的未燃HC自缸內(nèi)排出到排氣通路中。雖然在排氣通路中配置有用于凈化排氣的催化劑,但是在催化劑的溫度變低的起動時,在催化劑的凈化能力活化之前需要一定程度的時間。因而,想要至少在催化劑活化之前的期間盡可能地抑制自缸內(nèi)排出未燃HC。減少在起動時產(chǎn)生的未燃HC的技術(shù)被定位為具有內(nèi)燃機為動力的汽車中的重要課題之一。作為對上述課題的回答,迄今為止提出了各種各樣的技術(shù)。這些提案中的一個就是下述專利文獻I公開的涉及多氣缸內(nèi)燃機的起動時的燃料供給的技術(shù)(以下稱作現(xiàn)有技術(shù))。亦如專利文獻I所述,為了使多氣缸內(nèi)燃機起動,不必一定將燃料供給到所有的氣缸中,即使停止向一部分的氣缸中供給燃料,也能使內(nèi)燃機起動。在停止向一部分的氣缸中供給燃料而進行起動時,能夠大幅減少起動時被排出的未燃He。上述現(xiàn)有技術(shù)是基于上述那樣的見解而做成的發(fā)明,根據(jù)起動時的氣缸辨別結(jié)果,決定進行燃料供給的氣缸和要停止燃料供給的氣缸,按照該決定控制對各氣缸進行的燃料供給。更詳細而言,在上述現(xiàn)有技術(shù)中,依據(jù)起動時的水溫決定氣缸間的燃料供給的模式。依據(jù)水溫的高低而準(zhǔn)備多個燃料供給的模式,在與高水溫相對應(yīng)的模式中,將停止燃料供給的氣缸數(shù)量設(shè)定為較多,在與低水溫相對應(yīng)的模式中,將停止燃料供給的氣缸數(shù)量設(shè)定為較少。在起動結(jié)束后(內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速高于400rpm的情況下),對所有氣缸供給燃料。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開平8-338282號公報專利文獻2 :日本特開2004-270471號公報專利文獻3 日本特開2007-285265號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在上述現(xiàn)有技術(shù)中,對于從起動一開始進行燃料供給的氣缸,在其最初的燃料供給中供給大量的燃料。另一方面,在開始向停止了燃料供給的氣缸中供給燃料的情況下,向該氣缸(以下稱作延遲氣缸)供給的燃料供給量比一開始供給了燃料的氣缸的最初的燃料供給量少。之所以能夠減少延遲氣缸的最初的燃料供給量是根據(jù)下述理由。在延遲氣缸中,在燃料供給開始前的期間內(nèi),進行不伴有燃燒的空壓縮,該空壓縮使缸內(nèi)溫度上升。另外,在延遲氣缸中的燃料供給開始前的期間內(nèi),內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速上升,因此隨之在進氣管內(nèi)產(chǎn)生負壓。由于這些原因,在進行延遲氣缸的最初的燃料供給時,創(chuàng)造出促進燃料的氣化的環(huán)境。因此,最初供給到延遲氣缸中的燃料的量較少即可。所以,能夠進一步減少未燃HC的排出。在上述現(xiàn)有技術(shù)中,將內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速高于規(guī)定值(400rpm)作為基準(zhǔn)而判定起動結(jié)束,在起動結(jié)束了的情況下,開始向延遲氣缸供給燃料,轉(zhuǎn)變成全氣缸運轉(zhuǎn)。但是,根據(jù)本發(fā)明人的研究,在利用上述這樣的方法決定對延遲氣缸供給燃料的開始正時的情況下,不一定能夠充分地減少未燃HC的排出量。即,上述現(xiàn)有技術(shù)有改進的余地。本發(fā)明是鑒于上述這點而做成的,目的在于提供一種能夠抑制隨著內(nèi)燃機的起動而發(fā)生的未燃HC的排出的內(nèi)燃機的控制裝置。用于解決問題的方案為了達到上述目的,第I技術(shù)方案的內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于,該內(nèi)燃機的控制裝置包括燃料供給控制機構(gòu),其在多氣缸內(nèi)燃機起動時,一開始僅向一部分氣缸供給燃料,延遲開始對作為該一部分氣缸之外的氣缸的延遲氣缸進行的燃料供給;代表溫度獲取機構(gòu),其獲取上述內(nèi)燃機的代表溫度;發(fā)動機排氣HC量預(yù)測機構(gòu),其根據(jù)至少包括上述代表溫度的規(guī)定的參數(shù),計算延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速與發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值的關(guān)系,該延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速是在上述延遲氣缸最初燃燒的循環(huán)開始的正時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速,該發(fā)動機排氣HC量是內(nèi)燃機起動時自上述內(nèi)燃機排出的HC量;目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算機構(gòu),其根據(jù)由上述發(fā)動機排氣HC量預(yù)測機構(gòu)算得的關(guān)系,計算作為上述延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,上述燃料供給控制機構(gòu)以使上述延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速為上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近的方式,決定開始對上述延遲氣缸供給燃料的正時。另外,第2技術(shù)方案在第I技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,其特征在于,在超過規(guī)定期限的情況下,上述燃料供給控制機構(gòu)無論內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為多少,都強制性地開始對上述延遲氣缸供給燃料。另外,第3技術(shù)方案在第2技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,其特征在于,該內(nèi)燃機的控制裝置還具有燃燒數(shù)量修正機構(gòu),該燃燒數(shù)量修正機構(gòu)根據(jù)上述規(guī)定的參數(shù)和上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速,在上述期限內(nèi)修正預(yù)定的整個上述內(nèi)燃機中的燃燒的數(shù)量。另外,第4技術(shù)方案在第I技術(shù)方案 第3技術(shù)方案中任意一項的基礎(chǔ)上,其特征在于,該內(nèi)燃機的控制裝置還具有酒精濃度獲取機構(gòu),該酒精濃度獲取機構(gòu)獲取向上述內(nèi)燃機供給的燃料的酒精濃度,上述規(guī)定的參數(shù)中含有上述酒精濃度。另外,第5技術(shù)方案在第I技術(shù)方案 第4技術(shù)方案中任意一項的基礎(chǔ)上,其特征在于,上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算機構(gòu)將在上述關(guān)系中上述發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值的斜度驟變的部分的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速作為上述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。 發(fā)明效果采用第I技術(shù)方案,通過根據(jù)包括內(nèi)燃機的代表溫度的規(guī)定參數(shù),控制開始對延遲氣缸供給燃料的正時,能夠在起動時可靠地減少自排氣通路的末端(尾管)排出到大氣中的未燃HC的量。采用第2技術(shù)方案,能夠可靠地防止在起動時內(nèi)燃機的振動較大的狀態(tài)長時間持續(xù)。采用第3技術(shù)方案,能夠更加可靠地實現(xiàn)下述兩個效果防止在起動時內(nèi)燃機的振動較大的狀態(tài)長時間持續(xù);減少排出到大氣中的未燃HC的量。采用第4技術(shù)方案,在能夠使用含酒精的燃料的內(nèi)燃機中,在使用各種酒精濃度的燃料的情況下,都能可靠地獲得上述效果。采用第5技術(shù)方案,能夠更加可靠地減少在起動時排出到大氣中的未燃HC的量。
圖I是用于說明本發(fā)明的實施方式I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示在內(nèi)燃機起動時實施燃料噴射的氣缸和不實施燃料噴射的氣缸的一例的圖。圖3是用于說明延遲期間的長度與隨著內(nèi)燃機起動而產(chǎn)生的未燃HC的排出量的關(guān)系的圖。圖4是表示延遲期間的長度與延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖。圖5是表示內(nèi)燃機起動時的累計尾部HC量與延遲期間的長度的關(guān)系的圖。圖6是表不發(fā)動機排氣HC量與延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖。圖7是用于說明開始對延遲氣缸供給燃料的正時的圖。圖8是在本發(fā)明的實施方式I中執(zhí)行的程序的流程圖。圖9是用于說明本發(fā)明的實施方式2中的起動時的燃料供給控制的圖。圖10是在本發(fā)明的實施方式2中用于根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫和目標(biāo)轉(zhuǎn)速α修正燃燒數(shù)量的圖。圖11是用于說明本發(fā)明的實施方式3中的發(fā)動機的排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖12是用于說明本發(fā)明的實施方式4中的發(fā)動機的排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式下面,參照
本發(fā)明的實施方式。另外,對于各圖中共用的要素,標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記而省略重復(fù)的說明。實施方式I圖I是用于說明本發(fā)明的實施方式I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。如圖I所示,本實施方式CN 102918241 A
書
明
說
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的系統(tǒng)具有內(nèi)燃機I (以下簡稱為發(fā)動機)。發(fā)動機I是具備8個氣缸的V型8缸4沖程往復(fù)式發(fā)動機。在以下的說明中,將各氣缸的編號表示為#1 #8。另外,該發(fā)動機I是在各氣缸中具有火花塞(未圖示)的火花點火式發(fā)動機。發(fā)動機I能夠?qū)?00%汽油作為燃料而進行運轉(zhuǎn),另外,也能利用將汽油和酒精(乙醇和甲醇等)混合而成的含酒精燃料進行運轉(zhuǎn)。另外,本發(fā)明中的發(fā)動機的氣缸數(shù)量和氣缸配置方式并不限定于V型8缸,例如也可以 是直列6缸、V型6缸、V型10缸和V型12缸等。各氣缸和浪涌調(diào)整槽3利用進氣支管4相連接。將浪涌調(diào)整槽3和各進氣支管4總稱為進氣管。在各進氣支管4中安裝有燃料噴射器6。各燃料噴射器6向?qū)?yīng)的氣缸的進氣口內(nèi)噴射燃料。浪涌調(diào)整槽3借助進氣管道7與空氣濾清器(未圖示)相連結(jié)。在進氣管道7內(nèi)配置有節(jié)氣門8。另一方面,在發(fā)動機I的排氣側(cè),在其每組設(shè)有排氣歧管5。排氣通路(未圖示)與各排氣歧管5相連接。在排氣通路中配置有用于凈化排氣的排氣凈化催化劑(未圖示)。本實施方式的系統(tǒng)還包括各種傳感器和EOJ(Electronic ControlUnit,電子控制單元)10。作為傳感器,設(shè)有檢測浪涌調(diào)整槽3內(nèi)的壓力(進氣管壓力)的進氣管壓力傳感器20、檢測發(fā)動機I的冷卻水溫的水溫傳感器21、檢測發(fā)動機I的曲軸的旋轉(zhuǎn)角度的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器22、氣缸辨別傳感器23、檢測發(fā)動機I的吸入空氣量的空氣流量計24、和對供給到發(fā)動機I中的燃料的酒精濃度進行檢測的燃料性質(zhì)傳感器25。這些各種傳感器與ECUlO電連接。ECUlO根據(jù)來自各種傳感器的信號,對具有燃料噴射器6的各種執(zhí)行器的動作進行控制。另外,本實施方式的系統(tǒng)具有在發(fā)動機I起動時驅(qū)動發(fā)動機I的曲軸旋轉(zhuǎn)的起動電動機等起動裝置(未圖示)。在發(fā)動機I起動時,進氣口的溫度對自燃料噴射器6噴射的燃料的氣化的容易度有較大影響。進氣口的溫度通常與發(fā)動機冷卻水溫大致相同。因此,在本實施方式中,將利用水溫傳感器21檢測的發(fā)動機冷卻水溫用作發(fā)動機I的代表溫度。但需要注意的是,在本發(fā)明中,用作發(fā)動機I的代表溫度的溫度并不限定于發(fā)動機冷卻水溫。例如,也可以利用傳感器直接檢測進氣口溫度,將檢測到的該進氣口溫度用作發(fā)動機I的代表溫度。燃料性質(zhì)傳感器25設(shè)置在從燃料罐到燃料噴射器6為止的燃料供給路徑中的某一位置。燃料性質(zhì)傳感器25可以采用光學(xué)式、靜電電容式等公知的各種傳感器。在本實施方式中,利用該燃料性質(zhì)傳感器25直接檢測燃料的酒精濃度,但本發(fā)明中獲取燃料的酒精濃度的方法并不限定于采用燃料性質(zhì)傳感器25的方法。例如,也可以根據(jù)空燃比反饋控制中的學(xué)習(xí)值檢測(推測)燃料的酒精濃度。即,由于汽油和酒精中的理論空燃比的值不同,所以含酒精燃料的理論空燃比的值依據(jù)其酒精濃度而不同。因此,根據(jù)對設(shè)在發(fā)動機I的排氣通路中的空燃比傳感器(未圖示)的信號進行反饋而學(xué)習(xí)到的理論空燃比的值,能夠獲取燃料的酒精濃度。E⑶10在發(fā)動機I起動時,以如下方式進行控制一開始自燃料噴射器6僅對一部分氣缸供給燃料,延遲開始自燃料噴射器6對該一部分氣缸之外的氣缸(以下稱作“延遲氣缸”)供給燃料。圖2是表示在內(nèi)燃機起動時實施燃料噴射的氣缸和不實施燃料噴射的氣缸的一例的圖。如圖2所示,本實施方式的發(fā)動機I的點火順序為#1-#8-#7-#3-#6-#5-#4-#2。在圖2所示的例子中,從內(nèi)燃機起動的一開始(第I循環(huán))向#1、#4、#6、#7這4個氣缸噴射燃料。并且,將#2、#3、#5、#8這4個氣缸作為延遲氣缸。在圖2所示的例子中,通過以上
6述方式選擇延遲氣缸,在開始對延遲氣缸供給燃料之前的期間內(nèi),燃燒間隔也是等間隔的,因此能夠可靠地抑制振動,是理想的。但是,延遲氣缸的數(shù)量并不限定于4個。另外,可以根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫等的條件增減延遲氣缸的數(shù)量。在圖2所示的例子中,在內(nèi)燃機起動時的第I循環(huán)中,不實施#8、#3、#5、#2的燃料噴射(切斷噴射)。在第2循環(huán)中,不實施延遲氣缸中#8和#3的燃料噴射(切斷噴射),對#5和#2實施燃料噴射。即,在圖2所示的例子中,從第2循環(huán)的#5開始進行對延遲氣缸的燃料噴射,之后對所有氣缸實施燃料噴射。在以下的說明中,將開始進行對延遲氣缸的燃料噴射之前的期間稱作“延遲期間”。延遲期間見下述可以用循環(huán)數(shù)來表示。由于發(fā)動機I為8缸,因此可以用每1/8來計數(shù)循環(huán)數(shù)。在圖2所示的例子中,由于第2循環(huán)的對#5的燃料噴射是對延遲氣缸噴射燃料的開始,所以到#5前一個的氣缸的燃料噴射之前即第2循環(huán)的#6之前的期間相當(dāng)于延遲期間。第2循環(huán)的#6的點火順序在第2循環(huán)中為第5個。因而,在圖2所示的例子中,延遲期間是(1+5/8)循環(huán)。在本實施方式中,將所有延遲氣缸結(jié)束了 I次燃燒的時刻稱作發(fā)動機I的起動完成。即,在發(fā)動機I的所有氣缸結(jié)束了至少I次的燃燒的時刻,內(nèi)燃機的起動完成。最好是,在內(nèi)燃機的起動完成之前的期間內(nèi),以燃料噴射在進氣門打開前結(jié)束的方式控制對各氣缸的燃料噴射的正時。當(dāng)自燃料噴射器6噴射的燃料直接進入到氣缸內(nèi)時,燃料以未被充分地微粒化的狀態(tài)直至點火,未燃HC(未燃燃料成分)的排出量容易變多。相對于此,當(dāng)在進氣門打開前結(jié)束燃料噴射時,能夠可靠地防止自燃料噴射器6噴射的燃料直接進入到氣缸內(nèi)。因此,能夠使進入到氣缸內(nèi)的燃料可靠地微?;?,所以能夠減少未燃HC的排出量。為了減少隨著發(fā)動機I的起動而產(chǎn)生的向大氣中排出的未燃HC的排出量,本發(fā)明人進行了潛心研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)根據(jù)延遲氣缸開始最初的燃燒循環(huán)的正時(即延遲期間的長度)的不同,向大氣中排出的未燃HC的排出量有較大的變化。圖3是用于說明延遲期間的長度、與隨著發(fā)動機I的起動而產(chǎn)生的未燃HC排出量的關(guān)系的圖。另外,在圖3(也包括后述的圖4和圖5)中,延遲期間為零是指從內(nèi)燃機起動的一開始就向所有氣缸供給燃料的情況。圖3中的A所示的曲線表示在發(fā)動機I起動時,自發(fā)動機I排出的未燃HC的總量(以下稱作“發(fā)動機排氣HC量”)。該發(fā)動機排氣HC量是利用排氣凈化催化劑凈化前的HC量。在本實施方式中,發(fā)動機排氣HC量是指,在發(fā)動機I的起動結(jié)束前的期間,或從起動到經(jīng)過規(guī)定時間為止的期間,自發(fā)動機I排出的未燃HC的總量。如該曲線所示,延遲期間越長,發(fā)動機排氣HC量越少。這是因為下述理由。在延遲氣缸最初燃燒的循環(huán)開始的正時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速(以下稱作“延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速”),對發(fā)動機排氣HC量有較大影響。“延遲氣缸最初燃燒的循環(huán)開始的正時”用圖2所示的例子來說,相當(dāng)于第2循環(huán)的#5的進氣門打開的正時。延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速越高,在延遲氣缸的最初的燃燒循環(huán)的進氣行程中活塞速度越高,所以通過進氣門的空氣的流速(以下稱作“進氣門周邊流速”)變快。因此,附著在進氣口的壁面、進氣門處的燃料的氣化得到促進。另外,延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速越高,在延遲氣缸的最初的燃燒循環(huán)中由流入到氣缸內(nèi)的混合氣體形成的翻轉(zhuǎn)(縱向渦流)越強。由于上述那樣的原因,延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速越高,越是在開始燃燒的延遲氣缸中促進燃料的氣化,并且利用較強的翻轉(zhuǎn)改善燃燒,所以未燃HC排出量減少。由此,也能減少發(fā)動機排氣HC量。相反,延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速越低,自延遲氣缸排出的未燃HC越多,所以發(fā)動機排氣HC量也增加。
圖4是表示延遲期間的長度與延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖。在圖4中,延遲期間的長度為零時的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速(200rpm)是指由起動裝置產(chǎn)生的曲軸的轉(zhuǎn)速。在延 遲期間內(nèi),除延遲氣缸以外的氣缸燃燒而產(chǎn)生的扭矩使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速持續(xù)上升。因此,如圖4所示,延遲期間越長,延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速越高。所以,如圖3中的A的曲線所示,延遲期間越長,發(fā)動機排氣HC量越少。相反,延遲期間越短,發(fā)動機排氣HC量越多。這樣,越延長延遲期間,越能減少發(fā)動機排氣HC量。但是,在延遲期間內(nèi),只有除延遲氣缸以外的氣缸在燃燒運轉(zhuǎn),所以與所有氣缸燃燒運轉(zhuǎn)的情況相比,供給到排氣凈化催化劑中的熱能減小。因此,延遲期間越長,排氣凈化催化劑的暖機越慢。當(dāng)排氣凈化催化劑的暖機較慢時,由排氣凈化催化劑凈化的HC的量下降,所以自排氣通路末端的尾管排出到大氣中的HC的量(以下稱作“尾部HC量”)增加。圖3中的B是表示由排氣凈化催化劑的暖機緩慢而產(chǎn)生的尾部HC量的增加幅度的傾向的曲線。如該曲線所示,有延遲期間越長,由排氣凈化催化劑的暖機的緩慢產(chǎn)生的尾部HC量的增加幅度越大的傾向。在抑制大氣污染的方面,尾部HC量比發(fā)動機排氣HC量重要。圖5是表不發(fā)動機I起動時(例如從內(nèi)燃機起動到經(jīng)過20秒的期間)的累計尾部HC量與延遲期間的長度的關(guān)系的圖。發(fā)動機I起動時的累計尾部HC量(以下簡稱為“累計尾部HC量”)與延遲期間的關(guān)系,根據(jù)基于圖3說明的理由而體現(xiàn)圖5那樣的傾向。即,在一定限度內(nèi),延遲期間越長,累計尾部HC量越少。這是受到由延長延遲期間而產(chǎn)生的發(fā)動機排氣HC量的下降的影響。但是,當(dāng)超過該限度地延長延遲期間時,累計尾部HC量反而增加。這是由延長延遲期間而產(chǎn)生的排氣凈化催化劑的暖機的緩慢的影響。這樣,在累計尾部HC量與延遲期間的關(guān)系中,存在使累計尾部HC量變?yōu)闃O小的那樣的延遲期間。在圖5所示的例子中,在延遲期間為I. 25循環(huán) I. 5循環(huán)時,累計尾部HC量極小,所以最佳的延遲期間是I. 25循環(huán) I. 5循環(huán)。但是,在內(nèi)燃機起動時的發(fā)動機冷卻水溫、燃料的酒精濃度等條件不同的情況下,燃料的氣化容易度不同,所以使累計尾部HC量為極小的那樣的最佳延遲期間是不同的值。在圖5所示的例子中,在延遲期間為1.25循環(huán) I. 5循環(huán)時累計尾部HC量為極小的理由可以見下述說明。在圖3中的A所示的發(fā)動機排氣HC量的曲線上,出現(xiàn)斜度驟變的點(以下稱作“斜度變化點”)。該斜度變化點的位置與累計尾部HC量為極小的位置大致一致。在到達斜度變化點以前的范圍,發(fā)動機排氣HC量的下降的斜度較陡,而在斜度變化點以后的范圍,發(fā)動機排氣HC量的下降的斜度變得較緩。因此,在到達斜度變化點以前的范圍,由延長延遲期間而產(chǎn)生的發(fā)動機排氣HC量的下降有較大影響。而在斜度變化點以后的范圍,由延長延遲期間而產(chǎn)生的發(fā)動機排氣HC量的下降的影響變小,由延長延遲期間而產(chǎn)生的排氣凈化催化劑的暖機的緩慢的影響相對較大。由于上述那樣的原因,在與斜度變化點大致相同的位置,累計尾部HC量為極小。在圖3中的A所示的發(fā)動機排氣HC量的曲線上出現(xiàn)斜度變化點的理由是因為,在圖4所示的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的曲線上出現(xiàn)斜度變化點。如上所述,延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速越高,發(fā)動機排氣HC量越減少,延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速越低,發(fā)動機排氣HC量越增加。因此,由于在圖4所示的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的曲線上出現(xiàn)斜度變化點,所以在圖3中的A所示的發(fā)動機排氣HC量的曲線上出現(xiàn)斜度變化點。在內(nèi)燃機起動時的發(fā)動機冷卻水溫、燃料的酒精濃度等條件不同的情況下,燃料的氣化容易度不同,所以在I次燃燒中產(chǎn)生的扭矩的大小不同。因此,內(nèi)燃機起動時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升的斜度也發(fā)生變化。由此,出現(xiàn)在圖4所示的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的曲線上的斜度變化點的位置,根據(jù)內(nèi)燃機起動時的發(fā)動機冷卻水溫、燃料的酒精濃度等條件的不同而不同。因而,出現(xiàn)在圖3中的A所示的發(fā)動機排氣HC量的曲線上的斜度變化點的位置,也根據(jù)內(nèi)燃機起動時的發(fā)動機冷卻水溫、燃料的酒精濃度等條件的不同而不同。但是,無論內(nèi)燃機起動時的發(fā)動機冷卻水溫、燃料的酒精濃度等條件如何,出現(xiàn)在圖3中的A所示的發(fā)動機排氣HC量的曲線上的斜度變化點的附近,都是在圖5那樣的累計尾部HC量的曲線上使累計尾部HC量極小的位置。圖6是表示發(fā)動機排氣HC量與延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖。在圖6所示的曲線上,也出現(xiàn)了與圖3中的A所示的發(fā)動機排氣HC量的曲線上的斜度變化點相對應(yīng)的斜度變化點。如圖6所示,將與該斜度變化點相對應(yīng)的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速設(shè)為a。在開始對延遲氣缸供給燃料時,若將延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速控制為α附近,則相當(dāng)于使延遲期間與在圖3的發(fā)動機排氣HC量的曲線的斜度變化點的位置一致,所以能夠使累計尾部HC量極小。因此,在本實施方式中,將上述α視作目標(biāo)轉(zhuǎn)速,在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上的正時使延遲氣缸開始最初的燃燒循環(huán)地,控制對延遲氣缸的燃料供給的開始。圖7是用于說明開始對延遲氣缸供給燃料的正時的圖。橫軸的“噴射切斷次數(shù)”表示對延遲氣缸進行的噴射切斷的次數(shù)。即,用圖2所示的例子來說,第I循環(huán)的#8是第I次噴射切斷,#3是第2次噴射切斷,#5是第3次噴射切斷,#2是第4次噴射切斷。并且,第2循環(huán)的#8是第5次噴射切斷,#3是第6次噴射切斷??v軸的“內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速”是指在與各次的噴射切斷相對應(yīng)的循環(huán)中進氣門打開的正時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速。在圖7所示的例子中,與第6次的噴射切斷相對應(yīng)的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上。因此,從這次開始停止進行延遲氣缸的噴射切斷,開始對延遲氣缸噴射燃料。即,用圖2所示的例子來說,在預(yù)定進行第6次的噴射切斷的#3以后,自燃料噴射器6對所有氣缸供給燃料。圖8是為了實現(xiàn)上述功能而在本實施方式中由ECUlO執(zhí)行的程序的流程圖。根據(jù)圖8所示的程序,首先判斷發(fā)動機I是否被要求起動(步驟100)。在發(fā)動機I被要求起動的情況下,首先分別獲取由水溫傳感器21檢測的發(fā)動機冷卻水溫的值、和由燃料性質(zhì)傳感器25檢測的燃料的酒精濃度的值(步驟102)。接著,根據(jù)該獲取的發(fā)動機冷卻水溫和酒精濃度的值,計算發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值與延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的關(guān)系(步驟104)。在步驟104中計算的關(guān)系用圖6那樣的映射表示。由于越是在發(fā)動機冷卻水溫高的情況下,燃料越容易氣化,所以未燃HC的排出量減少。因此,越是在發(fā)動機冷卻水溫高的情況下,發(fā)動機排氣HC量越變少,所以上述映射的曲線有向下方過渡的傾向。相反,越是在發(fā)動機冷卻水溫低的情況下,發(fā)動機排氣HC量越多,所以上述映射的曲線有向上方過渡的傾向。另外,在低溫時,燃料的酒精濃度越高,燃料越難氣化,未燃HC的排出量越變多。因此,越是在酒精濃度高的情況下,發(fā)動機排氣HC量越變多,所以上述映射的曲線有向上方過渡的傾向。在ECUlO中預(yù)先存儲有與這些傾向相關(guān)的信息。在該步驟104中,根據(jù)這些信息和在步驟102中獲取的發(fā)動機冷卻水溫及酒精濃度的值,計算圖6那樣的發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值的映射(以下稱作“發(fā)動機排氣HC量預(yù)測映射”)。另外,越是在吸入空氣量多的情況下,發(fā)動機排氣HC量越少。這是因為越是在吸入空氣量多的情況下,進氣門周邊流速越快,越能使附著于進氣口的壁面、進氣門的燃料的氣化得到促進。在上述步驟104中,也可以考慮到這點地依據(jù)由進氣管壓力傳感器20或空氣流量計24檢測的吸入空氣量,進一步修正發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值的映射。在起動時的吸入空氣量每次基本恒定的情況下,可以不進行該修正。接著上述步驟104的處理,計算目標(biāo)轉(zhuǎn)速α (步驟106)。這里,將在上述步驟104中算得的發(fā)動機排氣HC量預(yù)測映射的斜度變化點處的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的值設(shè)定為目標(biāo)轉(zhuǎn)速α。作為指定斜度變化點的方法,例如可以在發(fā)動機排氣HC量預(yù)測映射中,將二階微分值最大的點指定為斜度變化點。接著,執(zhí)行發(fā)動機I的起動(步驟108)。在該步驟108中進行下述這樣的處理。首先,發(fā)動機I在起動裝置的作用下轉(zhuǎn)動曲軸。另外,根據(jù)氣缸辨別傳感器23的信號而辨別氣缸,利用燃料噴射器6對除了延遲氣缸以外的氣缸供給燃料。作為延遲氣缸的氣缸組可以預(yù)先決定,也可以根據(jù)氣缸辨別的結(jié)果來決定。在根據(jù)氣缸辨別的結(jié)果決定延遲氣缸的情況下,例如以如下方式進行較好。將氣缸辨別的結(jié)果中能夠最先燃燒的氣缸、和從該氣缸起在點火順序上氣缸相隔一個的那樣的氣缸作為燃料供給的對象,將除此之外的氣缸作為延遲氣缸。在執(zhí)行起動而在被噴射了燃料的氣缸中進行燃燒時,內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速持續(xù)上升。ECUlO以在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到在上述步驟106中算得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上的正時,開始進行延遲氣缸的最初的燃燒循環(huán)的方式開始對延遲氣缸供給燃料(步驟110)。更詳細而言,例如進行如下控制。首先,根據(jù)在步驟102中獲取的發(fā)動機冷卻水溫和酒精濃度的值,以如下方式計算用于預(yù)測起動時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升的圖7那樣的映射(以下稱作“內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速預(yù)測映射”)。越是在發(fā)動機冷卻水溫高的情況下,燃料越容易氣化,所以在氣缸內(nèi)燃燒的燃料的量變多。因此,在發(fā)動機冷卻水溫越高的情況下,在I次燃燒中產(chǎn)生的扭矩越大,所以內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升速度有變快的傾向。即,越是在發(fā)動機冷卻水溫高的情況下,越有內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速預(yù)測映射的傾斜變陡的傾向。相反,在發(fā)動機冷卻水溫越低的情況下,內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升速度越慢,所以內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速預(yù)測映射的傾斜有變緩的傾向。另外,在低溫時,燃料的酒精濃度越高,燃料越難氣化,在I次燃燒中產(chǎn)生的扭矩有變小的傾向。因此,越是在酒精濃度高的情況下,越有內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速預(yù)測映射的傾斜變緩的傾向。在ECUlO中預(yù)先存儲有與這些傾向相關(guān)的信息。根據(jù)該信息和在步驟102中獲取的發(fā)動機冷卻水溫及酒精濃度的值,計算內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速預(yù)測映射。接著,通過將在上述步驟106中算得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速α應(yīng)用到該算得的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速預(yù)測映射中,與圖7中的說明同樣地求得內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上的那樣的噴射切斷次數(shù)。并且,從內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上的那一次開始,停止進行延遲氣缸的噴射切斷,開始對延遲氣缸噴射燃料。即,在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上的那一次之后,對所有氣缸噴射燃料。利用上述那樣的控制,能夠在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上的情況下,使延遲氣缸立即開始最初的燃燒循環(huán)。由此,累計尾部HC量(B卩,因發(fā)動機I的起動而排出到大氣中的未燃HC的量)為極小值附近,所以能夠可靠地減少累計尾部HC量。另外,在步驟110中,也可以代替上述控制而以如下方式控制。在本實施方式中,在起動時,在進氣門打開前使來自燃料噴射器6的燃料噴射結(jié)束地進行控制。因此,將每個氣缸的進氣門打開前的規(guī)定的正時(例如,之前的循環(huán)的排氣行程的中途)設(shè)定為燃料噴射設(shè)置正時。需要在該燃料噴射設(shè)置正時之前決定是否對該氣缸執(zhí)行燃料噴射。在從燃料噴射設(shè)置正時到進氣門打開的期間,使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速上升的幅度的預(yù)測值為S。從燃料噴射設(shè)置正時到進氣門打開的期間是短暫的時間,該期間內(nèi)的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升幅度沒有那么大。因此,使δ的值為預(yù)先設(shè)定的固定值即可。但是,內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升速度如上所述受發(fā)動機冷卻水溫、燃料的酒精濃度的影響,因此,在進一步提高精度的情況下,可以依據(jù)它們的值修正S。在本控制中,在即將到達各延遲氣缸的燃料噴射設(shè)置正時之前,獲取由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器22檢測的實際的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE,判斷下述式子是否成立。
NE ^ α - δ · · · (I)在上述式(I)不成立的情況下,可以預(yù)測到在該延遲氣缸的進氣門打開的正時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速未達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α。因此,在該情況下,暫緩向該延遲氣缸噴射燃料。即,還未開始對延遲氣缸供給燃料。相對于此,在上述式(I)成立的情況下,可以預(yù)測到在該延遲氣缸的進氣門打開的正時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上。因此,在該情況下,執(zhí)行向該延遲氣缸的燃料噴射。即,開始對延遲氣缸供給燃料。在上述那樣的控制中,可以根據(jù)實際檢測到的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速NE,決定是否開始對延遲氣缸供給燃料。因此,能夠以更高的精度實現(xiàn)在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到了目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上的情況下,使延遲氣缸立即開始最初的燃燒循環(huán)。另外,在本實施方式中,將開始轉(zhuǎn)速控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上,但是在本發(fā)明中不必一定以上述方式控制。例如,也可以使開始轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速α的差比規(guī)定的基準(zhǔn)值小地,控制對延遲氣缸進行的燃料供給的開始正時。在這樣的情況下,開始轉(zhuǎn)速可以低于目標(biāo)轉(zhuǎn)速α。另外,在上述實施方式I中,上述第I技術(shù)方案中的“代表溫度獲取機構(gòu)”由水溫傳感器21實現(xiàn),上述第4技術(shù)方案中的“酒精濃度獲取機構(gòu)”由燃料性質(zhì)傳感器25實現(xiàn),另外,上述第I技術(shù)方案中的“燃料供給控制機構(gòu)”通過ECUlO執(zhí)行圖8的程序的處理而實現(xiàn),上述第I技術(shù)方案中的“發(fā)動機排氣HC量預(yù)測機構(gòu)”通過ECUlO執(zhí)行上述步驟104的處理而實現(xiàn),上述第I技術(shù)方案和上述第5技術(shù)方案中的“目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算機構(gòu)”通過E⑶10執(zhí)行上述步驟106的處理而實現(xiàn)。實施方式2接下來,參照圖9和圖10說明本發(fā)明的實施方式2,以與上述實施方式I的不同點為中心進行說明,簡化或省略與上述實施方式I相同的事項的說明。在上述實施方式I的控制中,由于將開始轉(zhuǎn)速控制為目標(biāo)轉(zhuǎn)速α以上,所以,越是在內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升速度慢的情況下,延遲期間越長。在延遲期間內(nèi),只有一部分氣缸燃燒,所以,與全氣缸運轉(zhuǎn)的情況相比,燃燒間隔延長。結(jié)果,與所有氣缸運轉(zhuǎn)的情況相比,轉(zhuǎn)動變化增大,容易發(fā)生發(fā)動機I的振動。因此,當(dāng)延遲期間變得過長時,振動較大的狀態(tài)長時間持續(xù),這是不理想的。因此,在本實施方式中,預(yù)先設(shè)定開始對延遲氣缸供給燃料的期限(以下稱作“開始期限”),在超過該開始期限的情況下,不管內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為多少,都強制性地開始對延遲氣缸供給燃料。圖9是用于說明本實施方式中的起動時的燃料供給控制的圖。開始期限用循環(huán)數(shù)來設(shè)定。在圖9所示的例子中,將開始期限設(shè)定為(1+5/8)循環(huán)。第2循環(huán)的#5超過該開始期限。因此,在本例的情況下,在第2循環(huán)的#5之后,不管內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為多少,都強制性地開始對延遲氣缸供給燃料,進行全氣缸運轉(zhuǎn)。在本實施方式中,ECUlO進行上述實施方式I的圖8的程序的控制,并且在到達開始期限之前未開始對延遲氣缸供給燃料的情況下,以在開始期限之后強制性地開始對延遲氣缸供給燃料的方式進行控制。利用這樣的控制,由CN 102918241 A
書
明
說
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于在開始期限之后強制性地進行全氣缸運轉(zhuǎn),所以能夠在起動時可靠地防止發(fā)動機I的振動較大的狀態(tài)長時間持續(xù)。但是,在根據(jù)開始期限強制性地開始對延遲氣缸供給燃料的情況下,由于開始轉(zhuǎn)速還未到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α,因此在延遲氣缸的最初的燃燒循環(huán)中產(chǎn)生的未燃HC量增加。結(jié)果, 起動時的累計尾部HC量增加。因此,盡量避免根據(jù)開始期限強制性地開始對延遲氣缸供給燃料的那樣的事態(tài)發(fā)生是理想的。為了實現(xiàn)該理想,在本實施方式中,可以一并進行如下控制。如上所述,在起動時的發(fā)動機冷卻水溫較低的情況下、燃料的酒精濃度較高的情況下,內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升速度有變慢的傾向。另外,即使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升速度相同,在目標(biāo)轉(zhuǎn)速α較高的情況下,內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α之前也耗費時間。在這些情況下,可以預(yù)測到在達到開始期限之前內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達不到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α的可能性較高。因此,在這些情況下,通過在開始期限內(nèi)增加預(yù)定的整個發(fā)動機I的燃燒的數(shù)量(以下稱作“燃燒數(shù)量”),能夠促進內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升。圖10是用于根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫和目標(biāo)轉(zhuǎn)速α修正氣缸燃燒數(shù)量的映射。在圖10所示的映射中,設(shè)定有增加2個燃燒數(shù)量的區(qū)域、增加I個燃燒數(shù)量的區(qū)域、不增減燃燒數(shù)量的區(qū)域和減少I個燃燒數(shù)量的區(qū)域。在本實施方式中,當(dāng)在圖8的步驟108中執(zhí)行發(fā)動機I的起動的情況下,通過將在步驟102中獲取的發(fā)動機冷卻水溫和在步驟106中算得的目標(biāo)轉(zhuǎn)速α應(yīng)用到圖10所示的映射中,修正燃燒數(shù)量。例如在發(fā)動機冷卻水溫為0°C且目標(biāo)轉(zhuǎn)速α是圖10中所示的值的情況下,由這兩個條件限定的點A在增加I個燃燒數(shù)量的區(qū)域。因此,在該情況下,決定增加I個燃燒數(shù)量。在圖9所示的例子的情況下,通常預(yù)定在到達開始期限之前進行7次燃燒(〇的數(shù)量)和6次噴射切斷。在增加I個燃燒數(shù)量的情況下,可以將這6次噴射切斷中的任意一次改為執(zhí)行燃料噴射。在以上述那樣的方式增加開始期限內(nèi)的燃燒數(shù)量的情況下,可以將預(yù)定的多次噴射切斷中的任一次改為執(zhí)行燃料噴射,但是最好從預(yù)定的多次噴射切斷中的最后一次噴射切斷開始按順序改為執(zhí)行燃料噴射。用圖9所示的例子來說,在增加I個燃燒數(shù)量的情況下,最好將第2循環(huán)的#3的噴射切斷改為執(zhí)行燃料噴射。如上所述,在氣缸進行燃燒的情況下,內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速越高,進氣門周邊流速越快,且翻轉(zhuǎn)越強,所以燃料的氣化、燃燒的改善得到促進,減少未燃HC的排出量。因此,在增加開始期限內(nèi)的燃燒數(shù)量的情況下,當(dāng)盡量靠后追加了氣缸燃燒時,所追加的燃燒時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速提高,所以能夠減少由追加的燃燒而產(chǎn)生的未燃HC的排出量。根據(jù)圖10所示的映射,越是在發(fā)動機冷卻水溫越低的情況下,越可以增加燃燒數(shù)量,另外,越是在目標(biāo)轉(zhuǎn)速α高的情況下,越可以增加燃燒數(shù)量。因此,在發(fā)動機冷卻水溫較低的情況下、目標(biāo)轉(zhuǎn)速α較高的情況下,由于能夠促進內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的上升,所以即使在這些情況下,也能在達到開始期限之前使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α。因此,能夠可靠地減少起動時的累計尾部HC量。另外,根據(jù)圖10所示的映射,可以在發(fā)動機冷卻水溫較高的情況下、目標(biāo)轉(zhuǎn)速α較低的情況下,減少燃燒數(shù)量。在發(fā)動機冷卻水溫較高的情況下、目標(biāo)轉(zhuǎn)速α較低的情況下,可以預(yù)測到內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α之前所需的時間短,到達開始期限之前較充裕。在上述那樣的情況下,可以判斷為即使減少燃燒數(shù)量,也能在達到開始期限之前使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速達到目標(biāo)轉(zhuǎn)速α。因此,在上述那樣的情況下,通過減少燃燒數(shù)量,能夠進一步減少
12起動時的累計尾部HC量。以上說明了根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫和目標(biāo)轉(zhuǎn)速α修正燃燒數(shù)量的情況,但也可以根據(jù)燃料的酒精濃度來進一步修正燃燒數(shù)量。即,在酒精濃度較高的情況下,可以將燃燒數(shù)量修正為比酒精濃度較低的情況下的燃燒數(shù)量多。在上述實施方式2中,上述第3技術(shù)方案中的“燃燒數(shù)量修正機構(gòu)”是由E⑶10通過根據(jù)圖10所示的映射修正燃燒數(shù)量來實現(xiàn)。實施方式3接下來,參照圖11說明本發(fā)明的實施方式3,以與上述實施方式的不同點為中心進行說明,簡化或省略與上述實施方式相同的事項的說明。圖11是用于說明本實施方式的發(fā)動機I的排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。如圖11所示,在本實施方式中,在圖中左側(cè)的組中,#1和#7共用排氣歧管51,#3和#5共用排氣歧管52。排氣歧管51、52與排氣凈化催化劑31相連接。在右側(cè)的組中,#2和#8共用排氣歧管53,#4和#6共用排氣歧管54。排氣歧管53、54與排氣凈化催化劑32相連接。在比較了各排氣歧管51 54的表面積(外表面積)的情況下,排氣歧管54的表面積最小,接著排氣歧管51的表面積較小。在本實施方式的發(fā)動機I中,與圖2所示的例子同樣地將#2、#3、#5、#8作為延遲氣缸,從起動的一開始對#1、#4、#6、#7供給燃料。即,在延遲期間內(nèi),只有#1、#4、#6、#7燃燒。在延遲期間內(nèi),自不燃燒的延遲氣缸的排氣閥排出空氣。在延遲期間內(nèi),左側(cè)組中燃燒的#1和#7的排氣(已燃氣體)經(jīng)過排氣歧管51而輸送到排氣凈化催化劑31中。相對于此,自不燃燒的#3和#5排出的空氣經(jīng)過排氣歧管52而輸送到排氣凈化催化劑31中。另外,在右側(cè)組中,燃燒的#4和#6的排氣(已燃氣體)經(jīng)過排氣歧管54而輸送到排氣凈化催化劑32中,自不燃燒的#2和#8排出的空氣經(jīng)過排氣歧管53而輸送到排氣凈化催化劑32中。這樣,能夠防止高溫的已燃氣體與低溫的空氣混合。因此,能夠在已燃氣體通過排氣歧管51 54的期間內(nèi)使HC高效地氧化(再燃),因此能夠使高溫的氣體流入到排氣凈化催化劑31、32中。另外,在本實施方式中,高溫的已燃氣體在表面積小的排氣歧管51、54中通過,空氣在表面積大的排氣歧管52、53中通過。因此,能夠減少來自高溫的已燃氣體所通過的排氣歧管51、54的散熱,將已燃氣體的溫度維持為較高。根據(jù)上述說明,在本實施方式中,能夠促進排氣凈化催化劑31、32的暖機。結(jié)果,能夠進一步減少起動時的累計尾部HC量。實施方式4接下來,參照圖12說明本發(fā)明的實施方式4,以與上述實施方式的不同點為中心進行說明,簡化或省略與上述實施方式相同的事項的說明。圖12是用于說明本實施方式的發(fā)動機I的排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。如圖12所示,在本實施方式中,在圖中左側(cè)的組中,#1和#3共用排氣歧管55,#5和#7共用排氣歧管56。排氣歧管55、56與排氣凈化催化劑31相連接。在右側(cè)的組中,#2和#4共用排氣歧管57,#6和#8共用排氣歧管58。排氣歧管57、58與排氣凈化催化劑32相連接。在比較了各排氣歧管55 58的表面積(外表面積)的情況下,排氣歧管58的表面積最小,接著排氣歧管56的表面積較小。在本實施方式的發(fā)動機I中,將#1、#2、#3、#4作為延遲氣缸,從起動的一開始對#5、#6、#7、#8供給燃料。由此,能夠與實施方式3同樣地防止高溫的已燃氣體與低溫的空氣混合。因此,能夠在已燃氣體通過排氣歧管56、58的期間使HC高效地氧化(再燃),所以能夠使高溫的氣體流入到排氣凈化催化劑31、32中。另外,高溫的已燃氣體在表面積小的排氣歧管56、58中通過,空氣在表面積大的排氣歧管55、57中通過。因此,能夠減少來自高溫的已燃氣體所通過的排氣歧管56、58的散熱,將已燃氣體的溫度維持為較高。由于上述那樣的原因,能夠與實施方式3同樣地促進排氣凈化催化劑31、32的暖機。結(jié)果,能夠進一 步減少起動時的累計尾部HC量。在圖11所示的實施方式3中,排氣歧管51、53與不相鄰的兩個氣缸相連接。相對于此,在本實施方式中,各排氣歧管55 58均與相鄰的兩個氣缸相連接。因此,能夠簡化各排氣歧管55 58的處理,做成容易制造的形狀。但是在本實施方式中,在延遲期間內(nèi),#5、#6、#7、#8是燃燒氣缸,所以燃燒間隔不是等間隔的。因此,在減少延遲期間內(nèi)的振動的方面,實施方式3的結(jié)構(gòu)較優(yōu)異。附圖標(biāo)記說明I、內(nèi)燃機;3、浪涌調(diào)整槽;4、進氣支管;5、排氣歧管;6、燃料噴射器;7、進氣管道;
8、節(jié)氣門;10、E⑶;20、進氣管壓力傳感器;21、水溫傳感器;22、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器;23、氣缸辨別傳感器;24、空氣流量計;25、燃料性質(zhì)傳感器;31、32、排氣凈化催化劑;51、52、53、54、55、56、57、58、排氣歧管。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置,其特征在于,該內(nèi)燃機的控制裝置具有燃料供給控制機構(gòu),該燃料供給控制機構(gòu)在多氣缸內(nèi)燃機起動時,一開始僅對一部分氣缸供給燃料,延遲開始對作為該一部分氣缸之外的氣缸的延遲氣缸供給燃料;代表溫度獲取機構(gòu),該代表溫度獲取機構(gòu)獲取所述內(nèi)燃機的代表溫度;發(fā)動機排氣HC量預(yù)測機構(gòu),該發(fā)動機排氣HC量預(yù)測機構(gòu)根據(jù)至少包括所述代表溫度的規(guī)定的參數(shù),計算延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速與發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值的關(guān)系,該延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速是在所述延遲氣缸最初燃燒的循環(huán)開始的正時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速,該發(fā)動機排氣HC量是內(nèi)燃機起動時從所述內(nèi)燃機排出的HC量;目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算機構(gòu),該目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算機構(gòu)根據(jù)由所述發(fā)動機排氣HC量預(yù)測機構(gòu)計算出的關(guān)系,計算作為所述延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值的目標(biāo)轉(zhuǎn)速;所述燃料供給控制機構(gòu)決定開始對所述延遲氣缸供給燃料的正時,以使所述延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速成為所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機的控制裝置,其特征在于,在超過規(guī)定的期限的情況下,所述燃料供給控制機構(gòu)無論內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速如何都強制性地開始對所述延遲氣缸供給燃料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的控制裝置,其特征在于,該內(nèi)燃機的控制裝置還具有燃燒數(shù)量修正機構(gòu),該燃燒數(shù)量修正機構(gòu)根據(jù)所述規(guī)定的參數(shù)和所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速,在所述期限內(nèi)修正預(yù)定的整個所述內(nèi)燃機中的燃燒的數(shù)量。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置,其特征在于,該內(nèi)燃機的控制裝置還具有酒精濃度獲取機構(gòu),該酒精濃度獲取機構(gòu)獲取向所述內(nèi)燃機供給的燃料的酒精濃度,所述規(guī)定的參數(shù)中包括所述酒精濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置,其特征在于,所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算機構(gòu)將在所述關(guān)系中所述發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值的斜度驟變的部分的延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速作為所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠抑制隨著內(nèi)燃機的起動而產(chǎn)生的未燃HC的排出的內(nèi)燃機的控制裝置。本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置包括燃料供給控制機構(gòu),其在多氣缸內(nèi)燃機起動時,一開始僅向一部分氣缸供給燃料,延遲開始對作為該一部分氣缸之外的氣缸的延遲氣缸供給燃料;發(fā)動機排氣HC量預(yù)測機構(gòu),其根據(jù)至少包括內(nèi)燃機的代表溫度的規(guī)定參數(shù),計算延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速與發(fā)動機排氣HC量的預(yù)測值的關(guān)系,該延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速是在延遲氣缸最初燃燒的循環(huán)開始的正時的內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速;目標(biāo)轉(zhuǎn)速計算機構(gòu),其根據(jù)該關(guān)系,計算作為延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值的目標(biāo)轉(zhuǎn)速,燃料供給控制機構(gòu)以使延遲氣缸開始轉(zhuǎn)速為目標(biāo)轉(zhuǎn)速附近的方式?jīng)Q定開始對延遲氣缸供給燃料的正時。
文檔編號F02D45/00GK102918241SQ20108006708
公開日2013年2月6日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者麻生纮司, 田中比呂志 申請人:豐田自動車株式會社