[發明專利]用于內燃發動機的控制裝置

在審

• 申請號: 201480018286.4
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN105121820A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 橋本晉;三谷信一
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/02
• 分類號: F02D41/02;F02P5/15
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 張魯濱;馬江立

技術領域

本發明涉及一種用于火花點火型內燃發動機的控制裝置，更具體地涉及一種用于通過延遲點火正時來使配置在內燃發動機的排氣系統中的部件升溫的技術。

背景技術

在火花點火式內燃發動機中采用的常規技術中，通過在起動完成之后的快速怠速運轉期間延遲點火正時來使排氣溫度上升，結果配置在排氣系統中的部件(例如，排氣凈化催化劑等)的溫度盡早上升。在另一種提出的技術(例如，參見日本專利申請公報No.2009-121255(JP2009-121255A))中，當點火正時從適合于起動內燃發動機的點火正時被延遲為適合于快速怠速運轉的點火正時時，點火正時被分階段或連續地延遲。

順便說一下，當在燃料性質為重質或氣缸的內部溫度(缸內溫度)極低的情況下延遲點火正時時，空燃混合物的燃燒狀態可能變得不穩定。這種情況下，可能發生發動機轉速和內燃發動機產生的轉矩的下降。

在上述傳統技術中，考慮了在點火正時延遲期間被吸入內燃發動機中的空氣量，但未考慮燃料性質和氣缸的內部溫度，因此當點火正時被延遲時空燃混合物的燃燒狀態可能變得不穩定。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種用于火花點火型內燃發動機的控制裝置，該控制裝置在抑制空燃混合物的燃燒狀態的不穩定的同時通過延遲點火正時以使得排氣溫度上升來執行使排氣升溫的處理。

根據本發明，在實施其中點火正時被延遲為預定的目標點火正時以使排氣升溫的升溫處理的用于火花點火型內燃發動機的控制裝置中，在點火正時的延遲開始之后實際的點火正時變成等于目標點火正時所需的時間段在起動轉矩小時被延長，所述起動轉矩是內燃發動機在起動過程中產生的轉矩。

根據本發明一方面的用于內燃發動機的控制裝置包括：配置成執行排氣升溫處理的升溫裝置，所述排氣升溫處理是其中點火正時被延遲為預定的目標點火正時的處理；配置成取得起動轉矩的取得單元，所述起動轉矩是由所述內燃發動機在起動過程中產生的轉矩；和控制器，所述控制器配置成，在所述升溫處理的執行期間，使從點火正時的延遲開始的時點至實際的點火正時變成等于所述目標點火正時的時點的時間段在通過所述取得單元取得的起動轉矩小時比在所述起動轉矩大時長。

當在燃料性質為重質或缸內溫度低的情況下點火正時被立即延遲為目標點火正時時，空燃混合物的燃燒狀態可能變得不穩定。其可能的原因是：當燃料性質為重質或缸內溫度低時，比在燃料性質為輕質或缸內溫度高時更容易發生其中燃料未立即氣化的氣化延遲，結果是可能發生其中空燃混合物的空燃比升高超出預先設想的空燃比的稀偏離。

如果點火正時在空燃混合物的空燃比由于燃料氣化延遲而稀時被延遲，則空燃混合物的燃燒狀態變得不穩定。當空燃混合物的燃燒狀態不穩定時，發動機轉速和由內燃發動機產生的轉矩可能下降，從而引起排氣溫度的下降。結果，內燃發動機的運轉性能可能變差，從而使得更難使排氣溫度上升。

這里，起動轉矩在燃料性質為重質時比在燃料性質為輕質時小。此外，起動轉矩在內燃發動機的氣缸的內部溫度(缸內溫度)低時比在缸內溫度高時小。因此，起動轉矩隨著燃料性質變得越重和/或缸內溫度變得越低而越小。

根據該方面的用于內燃發動機的控制裝置使從升溫處理開始的時點(點火正時延遲的開始時點)至點火正時變成等于目標點火正時的時點的時間段(在下文中將稱為“延遲時間段”)在起動轉矩小時比在起動轉矩大時長。根據該構型，當燃料性質為重質或缸內溫度低時，點火正時被延遲為目標點火正時的時點被延遲。

當點火正時被延遲為目標點火正時的時點被延遲時，通過在延遲時間段進行的空燃混合物的燃燒來使缸內溫度升高。因此，缸內溫度在點火正時變成等于目標點火正時的時點較高。因此，當點火正時被延遲為目標點火正時時，燃料氣化延遲和空燃混合物的稀偏離減小。結果，即使當點火正時被延遲為目標點火正時時，空燃混合物的燃燒狀態也不容易變差。

另一方面，當燃料性質為輕質或缸內溫度高時，點火正時被立即延遲為目標點火正時。當燃料性質為輕質或缸內溫度高時，燃料容易氣化，且因此即使點火正時被立即延遲為目標點火正時，空燃混合物的燃燒狀態也不容易變差。

因此，當通過根據本發明的用于內燃發動機的控制裝置基于使排氣溫度上升的目的而延遲點火正時時，能在抑制空燃混合物的燃燒狀態的不穩定的同時使排氣溫度上升。特別地，當燃料性質為重質或缸內溫度低時，能盡可能快地使排氣溫度上升。