內(nèi)燃機的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機的控制裝置適用于如下的內(nèi)燃機中，該內(nèi)燃機具備被設(shè)置于排氣通道上的排氣處理裝置、和為了使被供給至排氣處理裝置的廢氣升溫而被設(shè)置在排氣處理裝置的上游側(cè)的排氣通道上的燃燒器裝置?？刂蒲b置在存在對燃燒器裝置的工作要求時，當被供給至燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度未超過預(yù)定的要求氧氣濃度時，執(zhí)行用于增加氧氣濃度的增加控制。確?；蛱钛a不足的氧氣濃度以便穩(wěn)定地確保燃燒器裝置的燃燒性能。
【專利說明】內(nèi)燃機的控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的控制裝置，尤其涉及一種在排氣通道中的排氣處理裝置的上游側(cè)設(shè)置了燃燒器裝置的內(nèi)燃機的控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在車輛用等的內(nèi)燃機的排氣通道中存在一種如下的情況，S卩，將燃燒器裝置設(shè)置于排氣處理裝置(催化劑等)的上游側(cè)處，利用在燃燒器裝置中生成的加熱氣體使排氣溫度上升，并對排氣處理裝置進行加熱從而促進排氣處理裝置的暖機。燃燒器裝置典型而言為，通過使被添加至排氣通道內(nèi)的燃料點火并燃燒，從而生成包含火焰的加熱氣體的裝置(例如參照專利文獻I)。
[0003]但是，在燃燒器裝置中，被供給于此的廢氣的氧氣濃度越高，則獲得的燃燒性能越高。相反地，在想要在燃燒器裝置中獲得一定程度以上的燃燒性能的情況下，供給氣體的氧氣濃度需要高于所需最低限度的氧氣濃度。特別是在供給氣體為低溫時這種傾向較為顯著。
[0004]一方面，近年來通過對內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的抑制而實現(xiàn)的耗油率改善不斷推進，并處于每單位時間內(nèi)的廢氣量(即排氣流量)降低的趨勢下。另一方面，由于由內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的降低而導致的摩擦力降低較小，而在自動式車輛中還存在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器τ/c的拉拽阻力，因此發(fā)動機負載與以前相比逐漸增大。
[0005]在這樣的狀況中，廢氣的氧氣濃度乃至供給至燃燒器裝置的氣體的氧氣濃度處于減少的趨勢下，尤其是在排氣溫度為低溫時，穩(wěn)定地確保一定程度以上的燃燒性能變得困難。
[0006]因此，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種能夠穩(wěn)定地確保燃燒器裝置的一定程度以上的燃燒性能的內(nèi)燃機的控制裝置。
[0007]在先技術(shù)文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2006-112401號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]根據(jù)本發(fā)明的一種方式，提供一種內(nèi)燃機的控制裝置，所述內(nèi)燃機具備被設(shè)置于排氣通道上的排氣處理裝置、和為了使被供給至所述排氣處理裝置的廢氣升溫而被設(shè)置在所述排氣處理裝置的上游側(cè)的排氣通道上的燃燒器裝置，所述內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于，在存在對所述燃燒器裝置的工作要求時，當被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度未超過預(yù)定的要求氧氣濃度時，執(zhí)行用于增加被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度的增加控制。
[0011]優(yōu)選為，所述增加控制包括，對通過所述內(nèi)燃機而被驅(qū)動的輔助機械的工作進行限制的第一控制。
[0012]優(yōu)選為，所述第一控制包括將所述輔助機械停止的控制。
[0013]優(yōu)選為，所述內(nèi)燃機具備被設(shè)置于所述燃燒器裝置的上游側(cè)的排氣通道上的渦輪增壓器，該渦輪增壓器具有被設(shè)置在汽輪機的入口部處的可變?nèi)~片，所述增加控制包括，對所述可變?nèi)~片的開度進行變更的第二控制。
[0014]優(yōu)選為，所述第二控制包括，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于預(yù)定的無增壓區(qū)域內(nèi)且內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速為預(yù)定轉(zhuǎn)速以下時減小所述可變?nèi)~片的開度的控制。
[0015]優(yōu)選為，所述第二控制包括，在進氣壓不超過大氣壓的范圍內(nèi)減小所述可變?nèi)~片的開度的控制。
[0016]優(yōu)選為，所述第二控制包括，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于預(yù)定的無增壓區(qū)域內(nèi)且內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速時增大所述可變?nèi)~片的開度的控制。
[0017]優(yōu)選為，所述內(nèi)燃機被搭載于車輛上，該車輛具有經(jīng)由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器而與所述內(nèi)燃機連結(jié)的自動變速器，所述增加控制包括第三控制，所述第三控制為，在所述車輛的減速過程中對被供給至氣缸內(nèi)的燃料量進行增減而使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速進行增減的控制。
[0018]優(yōu)選為，所述內(nèi)燃機被搭載于車輛上，該車輛具有經(jīng)由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器而與所述內(nèi)燃機連結(jié)的自動變速器，所述增加控制包括第四控制，所述第四控制為，在所述車輛的減速過程中使所述自動變速器在與既定的換檔規(guī)律相比而較早的正時處減速的控制。
[0019]優(yōu)選為，所述內(nèi)燃機裝置具備能夠各自休止的第一氣缸組及第二氣缸組、和相對于各個氣缸組而被個別設(shè)置的所述排氣處理裝置及所述燃燒器裝置，所述控制裝置針對每個氣缸組而執(zhí)行有無對所述燃燒器裝置的工作要求的判斷、以及被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度是否超過所述要求氧氣濃度的判斷，所述增加控制包括第五控制，所述第五控制為，使被判斷為供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度未超過所述要求氧氣濃度的一方的氣缸組休止的控制。
[0020]優(yōu)選為，所述控制裝置能夠執(zhí)行所述燃燒器裝置的故障診斷，并且在所述故障診斷時，使通過所述內(nèi)燃機而被驅(qū)動的輔助機械停止。
[0021 ] 優(yōu)選為，所述控制裝置在判斷為被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度未超過所述要求氧氣濃度時，在執(zhí)行所述增加控制之前，增大被設(shè)置于進氣通道上的節(jié)氣門的開度，并在即使將所述節(jié)氣門開度增大至最大開度但被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度仍未超過所述要求氧氣濃度的情況下執(zhí)行所述增加控制。
[0022]根據(jù)本發(fā)明發(fā)揮如下的優(yōu)異效果，S卩，能夠穩(wěn)定地確保燃燒器裝置的一定程度以上的燃燒性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為表示本實施方式所涉及的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)的概要圖。
[0024]圖2為表示本實施方式所涉及的內(nèi)燃機的概要圖。
[0025]圖3為表示燃燒器裝置中的進入氣體溫度與燃燒率的關(guān)系的曲線圖。
[0026]圖4為表示在使車輛冷卻啟動并在EC模式下行駛的情況下的試驗結(jié)果的時序圖。
[0027]圖5為與燃燒器裝置的控制相關(guān)的程序的流程圖。
[0028]圖6為表示用于取得要求氧氣濃度的映射圖。
[0029]圖7為表示作為增加控制而執(zhí)行了第一控制的情況的示例的時序圖。
[0030]圖8為表示發(fā)動機轉(zhuǎn)速及缸內(nèi)噴射量和進氣壓之間的關(guān)系的映射圖。
[0031]圖9為表示不實施第三控制的情況的比較例的時序圖。
[0032]圖10為表示實施了第三控制的情況的示例的時序圖。
[0033]圖11為表示實施了第四控制的情況的示例的時序圖。
[0034]圖12為表示能夠應(yīng)用第五控制的內(nèi)燃機的概要圖。
[0035]圖13為表示實施了第五控制的情況的示例的時序圖。
[0036]圖14為表示在燃燒器裝置的工作中的進入催化劑氣體溫度上升的狀況的時序圖。

【具體實施方式】
[0037]以下，對本發(fā)明的適當?shù)膶嵤┓绞竭M行詳細說明。但是，本發(fā)明的實施方式不限于下述的各方式，必須注意，本發(fā)明包括通過專利權(quán)利要求書而被規(guī)定的本發(fā)明的思想中所包含的所有改變例和應(yīng)用例。實施方式所述的結(jié)構(gòu)要素的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對配置等，只要沒有特別地進行特定的記載，則并不表示將本發(fā)明的技術(shù)范圍僅限定于這些內(nèi)容的含義。
[0038]在以下的說明中，上游側(cè)又稱為“前”，下游側(cè)又稱為“后”。
[0039]圖1大致地圖示了本實施方式所涉及的車輛的驅(qū)動系統(tǒng)。本實施方式的車輛V(汽車)為一種自動式車輛，在被搭載于車輛V上的內(nèi)燃機(發(fā)動機)E的曲軸Cr上，連結(jié)有經(jīng)由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變器而能夠進行多級變速的自動變速器T/Μ。在自動變速器T/Μ的輸出軸上，經(jīng)由包括差動機構(gòu)的終減速裝置FD而連結(jié)有左右一對車輪W。
[0040]圖2圖示了發(fā)動機E的概要結(jié)構(gòu)。本實施方式的發(fā)動機E為多氣缸壓縮點火式內(nèi)燃機即柴油發(fā)動機。在包括氣缸體、氣缸蓋、活塞等的發(fā)動機主體I上連接有進氣通道2和排氣通道3。在進氣通道2的上游部處設(shè)置有空氣流量計4，通過該空氣流量計4而對每單位時間的吸入空氣量進行檢測。
[0041]發(fā)動機主體I具有多個氣缸(未圖不)，在各氣缸中設(shè)置有直接向缸內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥、即缸內(nèi)噴射閥6。另外，在各氣缸內(nèi)設(shè)置有進氣閥及排氣閥。
[0042]在發(fā)動機主體I上，設(shè)置有用于變更排氣閥的氣門正時的可變氣門正時機構(gòu)7?？勺儦忾T正時機構(gòu)7為，在將全部氣缸的排氣閥的作用角保持恒定的狀態(tài)下，對全部氣缸的排氣閥的開閉正時同時進行無級變更的機構(gòu)。
[0043]在排氣通道3的中途設(shè)置有可變?nèi)萘啃偷臏u輪增壓器5。渦輪增壓器5具有通過廢氣而被驅(qū)動的汽輪機5T、通過汽輪機5T而被驅(qū)動并使進氣壓上升的壓縮機5C。在汽輪機5T的入口部處，設(shè)置有多個用于將流入汽輪機5T的廢氣的流量設(shè)為可變的可變?nèi)~片(不圖示)、用于使這些可變?nèi)~片同時開閉的葉片作動器5A。在壓縮機5C的下游側(cè)的進氣通道2上設(shè)置有電子控制式的節(jié)氣門8。
[0044]在發(fā)動機E上還設(shè)置有EGR裝置9。EGR裝置9為用于執(zhí)行使排氣通道3內(nèi)的廢氣回流到進氣通道2中的EGR(外部EGR)的裝置。EGR裝置9具備連接排氣通道3和進氣通道2的EGR通道9A、和從EGR通道9A上游側(cè)起依次設(shè)置的EGR冷卻器9B以及EGR閥9C。
[0045]在汽輪機5T的下游側(cè)的排氣通道3上，分別從上游側(cè)依次直列設(shè)置有形成排氣處理裝置的氧化催化劑10以及NOx催化劑11。與NOx催化劑11相比靠下游側(cè)的排氣通道3的出口部經(jīng)由消音器(未圖示)而向大氣開放。
[0046]氧化催化劑10使HC、CO等的未燃燒成分與氧氣O2發(fā)生反應(yīng)而生成CO、CO2, H2O等。作為催化劑物質(zhì)例如可以使用Pt/Ce02、Mn/Ce02、Fe/Ce02、Ni/Ce02、Cu/Ce02等。
[0047]NOx催化劑11由例如吸留還原型NOx催化劑(NSR:N0X Storage Reduct1n)構(gòu)成。NOx催化劑11具有如下的功能，即，在流入其中的廢氣的空燃比高于化學計量比(理論空燃比，例如14.6)時吸留排氣中的NOx，而在廢氣的空燃比為化學計量比以下時釋放并還原吸留N0X。NOx催化劑11以如下方式而構(gòu)成，即，在由鋁Al2O3等的氧化物組成的基材表面負載作為催化劑成分的白金Pt這樣的貴金屬和NOx吸留成分。NOx吸留成分由例如選自鉀K、鈉Na、鋰L1、銫Cs這樣的堿金屬、鋇Ba、|丐Ca這樣的堿土類元素、鑭La、Y這樣的稀土類元素中的至少一種組成。此外NOx催化劑11也可以為，在供給尿素等的還原劑時能夠?qū)ε艢庵械腘Ox進行連續(xù)性的還原處理的選擇還原型NOx催化劑(SCR Selective CatalyticReduct1n)。
[0048]除了這些氧化催化劑10以及NOx催化劑11以外，還可以設(shè)置對排氣中的煤等的微粒(PM、顆粒物)進行捕集的微粒過濾器(DPF)。優(yōu)選為，DPF為負載有由貴金屬構(gòu)成的催化劑并將捕集到的微粒連續(xù)地進行氧化燃燒的連續(xù)再生式的構(gòu)件。優(yōu)選為，DPF至少被配置于氧化催化劑10的下游側(cè)。此外，發(fā)動機也可以為火花點火式內(nèi)燃機、即汽油發(fā)動機，此時優(yōu)選為，在排氣通道上設(shè)置三元催化劑。這些DPF及三元催化劑也相當于排氣處理裝置。
[0049]NOx催化劑11的下游側(cè)的排氣通道3上，設(shè)置有主要用于排氣制動的排氣閘門12。
[0050]在排氣通道3中，在汽輪機5T的下游側(cè)且氧化催化劑6的上游側(cè)設(shè)置有燃燒器裝置20。燃燒器裝置20為，用于使被供給至其下游側(cè)的氧化催化劑10及NOx催化劑11 (尤其是處于最上游位置的氧化催化劑10)中的廢氣升溫的裝置。燃燒器裝置20包括燃料添加閥21和作為點火裝置的加熱器或電熱塞22。
[0051]燃料添加閥21向排氣通道3內(nèi)噴射、供給或添加液體的燃料F。作為燃料F，雖然作為發(fā)動機用的燃料而通用輕油，但是也可以使用其他種類的燃料。燃料添加閥21大致朝向電熱塞22噴射燃料F，電熱塞22使從燃料添加閥21被噴射的燃料F或其與廢氣的混合氣體點燃或者燃燒。電熱塞22被配置于與燃料添加閥21相比靠下游側(cè)的位置處。
[0052]燃燒器裝置20也可以在電熱塞22緊后的位置處包含被配置于排氣通道3內(nèi)的小型氧化催化劑(未圖示)。
[0053]發(fā)動機E通過被搭載于車輛上的電子控制單元(以下稱為E⑶)100而被綜合地控制。ECU100以具備執(zhí)行發(fā)動機控制所涉及的各種運算處理的CPU、存儲該控制所需的計算機程序和數(shù)據(jù)的ROM、臨時存儲CPU的運算結(jié)果等的RAM、用于在與外部之間輸入輸出信號的輸入輸出端口等的方式而構(gòu)成。
[0054]在E⑶100上除了上述的空氣流量計4之外，還連接有對發(fā)動機的曲軸轉(zhuǎn)角進行檢測的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31和用于對加速器開度進行檢測的加速器開度傳感器32。
[0055]ECU100根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31的輸出而對發(fā)動機轉(zhuǎn)速(內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速)Ne進行計算。另外E⑶100根據(jù)空氣流量計4的輸出對吸入空氣量Ga進行計算。而且E⑶100根據(jù)計算出的吸入空氣量Ga而對發(fā)動機負載(內(nèi)燃機負載)進行計算。
[0056]在排氣通道3中，在汽輪機5T的下游側(cè)且燃燒器裝置20的上游側(cè)的位置處設(shè)置有上游排氣溫度傳感器33，在燃燒器裝置20的下游側(cè)且氧化催化劑10的上游側(cè)的位置處設(shè)置有下游排氣溫度傳感器34。這些排氣溫度傳感器33、34也與E⑶100連接。
[0057]E⑶100根據(jù)由各傳感器獲得的各檢測值而對上述的缸內(nèi)噴射閥6、節(jié)氣門8、葉片作動器5A、可變氣門正時機構(gòu)7、EGR閥9C、排氣閘門12以及燃燒器裝置20 (燃料添加閥21以及電熱塞22)進行控制。
[0058]除此之外，在發(fā)動機主體I上安裝有通過曲軸Cr而被驅(qū)動的多個輔助機械。即，在發(fā)動機主體I上分別安裝有作為輔助機械的空調(diào)(A/C)壓縮機41、水泵42以及交流發(fā)電機43。這些各個輔助機械經(jīng)由滑輪/皮帶機構(gòu)44而與曲軸Cr連接，并且通過曲軸Cr而被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。在這些構(gòu)件之中，A/C壓縮機41和交流發(fā)電機43的工作狀態(tài)通過E⑶100而被控制。
[0059]而且，本實施方式中的燃燒器裝置20主要是為了在發(fā)動機的冷卻啟動之后的暖機過程中使位于最上游的氧化催化劑10能夠盡快活化而被使用或工作的。另一方面，即使不在暖機過程中，在氧化催化劑6的溫度低于最小活化溫度且氧化催化劑6為未活化時，也為了使之活化而使燃燒器裝置20工作。
[0060]在燃燒器裝置20的工作時，燃料添加閥21和電熱塞22被接通，從燃料添加閥21被添加的燃料F或其與廢氣的混合氣體通過電熱塞22而被點火并燃燒。由此而生成包括火焰的加熱氣體，并通過該加熱氣體而使廢氣升溫。升溫后的廢氣被供給至氧化催化劑6從而促進氧化催化劑6的活化?？梢栽谘趸呋瘎?已活化的同時使燃燒器裝置20停止。
[0061]此外，在燃燒器裝置20中設(shè)置有小型氧化催化劑的情況下，小型氧化催化劑接受添加燃料的供給而發(fā)熱，從而有助于排氣升溫。而且，小型氧化催化劑具有如下功能，即，將添加燃料F重整，并將該被重整后的添加燃料輸送至氧化催化劑6而幫助氧化催化劑6的活化。
[0062]另外如上所述，在燃燒器裝置20中，被供給于此的廢氣(也稱為進入燃燒器氣體)的氧氣濃度(也稱為O2濃度)越高，則能夠獲得的燃燒性能越高。相反地，在為了在燃燒器裝置中獲得一定程度以上的燃燒性能時，供給氣體的氧氣濃度需要高于所需最低限度的氧氣濃度。特別是在供給氣體的溫度為低溫時這種趨勢較為顯著。
[0063]在此，由于添加燃料或其混合氣體通過電熱塞22而被點燃，因此進入燃燒器氣體能夠視為被供給至電熱塞22的發(fā)熱部的廢氣。
[0064]一方面，近年來通過對內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的抑制而實現(xiàn)的耗油率改善不斷推進，并處于每單位時間內(nèi)的廢氣量(即排氣流量)降低的趨勢下。另一方面，由于由內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的降低而導致的摩擦力降低較小，而在本實施方式的這種自動式車輛中還存在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器T/C的拉拽阻力，因此發(fā)動機負載與以前相比逐漸增大。
[0065]當發(fā)動機負載增大時，被供給至氣缸內(nèi)的燃料量、具體而言為從缸內(nèi)噴射閥6被噴射的燃料量(以下，稱為缸內(nèi)噴射量)將增加，從而廢氣的空燃比將過濃化。因此在這樣的狀況中，廢氣的氧氣濃度乃至進入燃燒器氣體的氧氣濃度處于減少的趨勢下，從而尤其是在排氣溫度較低時，穩(wěn)定地確保一定程度以上的燃燒性能變得困難。
[0066]以下，對這點更加詳細地進行說明。圖3為表示燃燒器裝置20中的進入氣體溫度和燃燒率的關(guān)系的試驗結(jié)果。在這里所說的燃燒率(％)是指，實際燃燒時所產(chǎn)生的CO2量相對于假定為添加燃料完全燃燒時所產(chǎn)生的CO2量的比例。
[0067]圖中線a表不在燃燒器裝置進入氣體的O2濃度為16%時的關(guān)系,線b表不燃燒器裝置進入氣體的O2濃度為更高的18%時的關(guān)系，由此可知，在相同的氣體溫度下O2濃度越高則燃燒率越升高，且燃燒器裝置20的燃燒性能越升高。
[0068]另外，在氣體溫度為150°C以下的較低的區(qū)域中，隨著氣體溫度的降低而燃燒率變低。另一方面，關(guān)于燃燒器裝置20的燃燒性能，確保為例如60 (%)以上的燃燒率較為理想。此時，在進入燃燒器氣體的O2濃度為16%時，需要大約140°C以上的氣體溫度，而在進入燃燒器氣體的O2濃度為18%時，需要大約100°C以上的氣體溫度。
[0069]圖4圖示了在使車輛冷卻啟動并在EC模式下行駛的情況下的試驗結(jié)果。O(S)的時間點為發(fā)動機啟動時或模式開始時，圖示的示例表示發(fā)動機啟動之后的固定期間。線c表示進入燃燒器氣體溫度，線d表示進入燃燒器氣體O2濃度，線e表示車速。
[0070]在想要在燃燒器裝置20的工作時獲得一定程度以上的燃燒性能的情況下，進入燃燒器氣體的O2濃度最低也需要為15%。另一方面，根據(jù)圖示的結(jié)果，在超過模式中的第一個波峰Π之后的怠速期間和在超過模式中的第二個波峰f2之后的怠速期間中，進入燃燒器氣體溫度處于100°C附近的低溫下，從而成為了只能確保進入燃燒器氣體O2濃度為15%?16%而沒有富余的狀況。
[0071]在此基礎(chǔ)上，當輔助機械類部件的使用增加、或由于更低溫的溫度條件而導致摩擦力增加、或由于車輛剛剛出廠而摩擦力增加等的不利條件疊加時，將會增加對發(fā)動機的負載，并使廢氣進一步過濃化，從而存在變得無法確保所需的進入燃燒器氣體的O2濃度的可能性。
[0072]因此，本實施方式為了解決這樣的課題而采取了如下的方式，S卩，在進入燃燒器氣體O2濃度不足時執(zhí)行用于增加該濃度的增加控制。更加具體而言，本實施方式所涉及的內(nèi)燃機的控制裝置采取如下的方式，即，在存在對燃燒器裝置20的工作要求時，當進入燃燒器氣體O2濃度未超過預(yù)定的要求氧氣濃度時，執(zhí)行用于增加進入燃燒器氣體O2濃度的增加控制。
[0073]由此，能夠確?；蛱钛a相對于要求氧氣濃度而言不足的進入燃燒器氣體O2濃度，從而能夠穩(wěn)定地確保燃燒器裝置的一定程度以上的燃燒性能。
[0074]增加控制具體而言包括后述的第一?第五控制中的至少一種。在執(zhí)行增加控制的情況下，既可以選擇性地執(zhí)行第一?第五控制中的任意一種，也可以組合執(zhí)行第一?第五控制中的兩種以上的控制?；蛘?，還可以將第一?第五控制中的兩種以上的控制附加優(yōu)先順序而執(zhí)行。
[0075]在此，本申請中所說的“增加控制”中不包括，通過節(jié)氣門8的開度增大以及EGR閥9C的開度減少中的至少一方而增大吸入空氣量，從而使進入燃燒器氣體O2濃度增加的控制。另外，在本申請中所說的“增加控制”中當然不包括直接將氧氣(二次空氣)導入排氣通道中的控制。
[0076]圖5圖示了與燃燒器裝置的控制相關(guān)的程序的流程。該程序通過ECU100而每隔預(yù)定的運算周期被重復(fù)執(zhí)行。
[0077]在步驟SlOl中，對有無對燃燒器裝置20的工作要求進行判斷。即，E⑶100將通過另行檢測或推斷而取得的氧化催化劑10的催化劑溫度與預(yù)定的最小活化溫度作比較，如果催化劑溫度低于最小活化溫度則判斷為具有工作要求，如果催化劑溫度在最小活化溫度以上則判斷為沒有工作要求。此外，由于燃燒器裝置20是為了對未活化的氧化催化劑10進行暖機以使之活化從而進行工作的裝置，因此對燃燒器裝置20的工作要求也可以換稱為對氧化催化劑10的暖機要求。
[0078]雖然氧化催化劑10的催化劑溫度可以直接通過被設(shè)置于氧化催化劑10中的溫度傳感器而進行檢測，但是在本實施方式中采取了如下的方式，即，根據(jù)由下游排氣溫度傳感器34獲得檢測溫度以及發(fā)動機運轉(zhuǎn)狀態(tài)等而進行推斷。
[0079]當在步驟SlOl中判斷為沒有工作要求時，進入步驟S109并將燃燒器裝置20設(shè)為非工作(關(guān)閉)。另一方面，當在步驟SlOl中判斷為具有工作要求時，并不立即使燃燒器裝置20工作(開啟)，而是經(jīng)過步驟S102以后的處理而確保了所需的進入燃燒器氣體O2濃度之后使燃燒器裝置20工作。
[0080]在步驟S102中，作為所需最低限度的燃燒室進入氣體O2濃度而從預(yù)定的映射圖(也可以是函數(shù)。以下同樣)中取得被預(yù)先規(guī)定的要求氧氣濃度ct。
[0081]要求氧氣濃度Ct從例如圖6所示的映射圖中，根據(jù)進入燃燒器氣體溫度Tin而取得。進入燃燒器氣體溫度Tin通過上游排氣溫度傳感器33而被檢測出。如圖所示，進入燃燒器氣體溫度Tin越低則要求氧氣濃度Ct越升高。例如，進入燃燒器氣體溫度Tin為100°C時的要求氧氣濃度Ct為18%，進入燃燒器氣體溫度Tin為300°C時的要求氧氣濃度Ct為16 %。根據(jù)圖3的特性，通過這樣規(guī)定要求氧氣濃度Ct從而能夠確保60 %以上的這種足夠的燃燒率。
[0082]接下來，在步驟S103中，通過E⑶100而推斷出進入燃燒器氣體的實際的氧氣濃度、即實際氧氣濃度Cr。該實際氧氣濃度Cr的推斷按照以下公式(I)來進行。
[0083][數(shù)1]

【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置，所述內(nèi)燃機具備被設(shè)置于排氣通道上的排氣處理裝置、和為了使被供給至所述排氣處理裝置的廢氣升溫而被設(shè)置在所述排氣處理裝置的上游側(cè)的排氣通道上的燃燒器裝置， 所述內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于， 在存在對所述燃燒器裝置的工作 要求時，當被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度未超過預(yù)定的要求氧氣濃度時，執(zhí)行用于增加被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度的增加控制。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述增加控制包括，對通過所述內(nèi)燃機而被驅(qū)動的輔助機械的工作進行限制的第一控制。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述第一控制包括將所述輔助機械停止的控制。
4.如權(quán)利要求1至3中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機具備被設(shè)置于所述燃燒器裝置的上游側(cè)的排氣通道上的渦輪增壓器，該渦輪增壓器具有被設(shè)置在汽輪機的入口部處的可變?nèi)~片， 所述增加控制包括，對所述可變?nèi)~片的開度進行變更的第二控制。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述第二控制包括，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于預(yù)定的無增壓區(qū)域內(nèi)且內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速在預(yù)定轉(zhuǎn)速以下時減小所述可變?nèi)~片的開度的控制。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述第二控制包括，在進氣壓不超過大氣壓的范圍內(nèi)減小所述可變?nèi)~片的開度的控制。
7.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述第二控制包括，在所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)處于預(yù)定的無增壓區(qū)域內(nèi)且內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速大于預(yù)定轉(zhuǎn)速時增大所述可變?nèi)~片的開度的控制。
8.如權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機被搭載于車輛上，該車輛具有經(jīng)由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器而與所述內(nèi)燃機連結(jié)的自動變速器， 所述增加控制包括第三控制，所述第三控制為，在所述車輛的減速過程中對被供給至氣缸內(nèi)的燃料量進行增減而使內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速進行增減的控制。
9.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機被搭載于車輛上，該車輛具有經(jīng)由轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器而與所述內(nèi)燃機連結(jié)的自動變速器， 所述增加控制包括第四控制，所述第四控制為，在所述車輛的減速過程中使所述自動變速器在與既定的換檔規(guī)律相比而較早的正時處減速的控制。
10.如權(quán)利要求1至9中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機裝置具備能夠各自休止的第一氣缸組及第二氣缸組、和相對于各個氣缸組而被個別設(shè)置的所述排氣處理裝置及所述燃燒器裝置， 所述控制裝置針對每個氣缸組而執(zhí)行有無對所述燃燒器裝置的工作要求的判斷、以及被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度是否超過所述要求氧氣濃度的判斷， 所述增加控制包括第五控制，所述第五控制為，使被判斷為供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度未超過所述要求氧氣濃度的一方的氣缸組休止的控制。
11.如權(quán)利要求1至10中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述控制裝置能夠執(zhí)行所述燃燒器裝置的故障診斷，并且在該故障診斷時，使通過所述內(nèi)燃機而被驅(qū)動的輔助機械停止。
12.如權(quán)利要求1至11中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述控制裝置在判斷為被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度未超過所述要求氧氣濃度時，在執(zhí)行所述增加控制之前，增大被設(shè)置于進氣通道上的節(jié)氣門的開度，并在即使將該節(jié)氣門開度增大至最大開度但被供給至所述燃燒器裝置的廢氣的氧氣濃度仍未超過所述要求氧氣濃度 的情況下執(zhí)行所述增加控制。
【文檔編號】F01N3/20GK104053874SQ201280065211
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月27日
【發(fā)明者】森島彰紀, 辻本健一 申請人:豐田自動車株式會社