[發明專利]內燃機的控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201910712363.0
• 申請日: 2019-08-02
• 公開（公告）號: CN110821701B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 野瀨勇喜;池田悠人;橋之口纮史;鈴木建光;生田英二;正源寺良行;安藤廣和
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D43/00
• 分類號: F02D43/00;F01N3/10;F01N3/023;F01N3/035;F01N13/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

提供一種內燃機的控制裝置及方法。內燃機的控制裝置具備燃料導入處理部，所述燃料導入處理部構成為，實施使包含由燃料噴射閥噴射出的燃料的混合氣不在汽缸中燃燒而向排氣通路導入的燃料導入處理。燃料導入處理部構成為，在燃料導入處理的實施中進行如下處理：判定處理，判定有無排氣通路中的比三元催化劑裝置靠上游處的混合氣的燃燒即后著火的發生；和停止處理，在該判定處理中判定為發生了后著火時停止燃料導入處理。

技術領域

本公開涉及在排氣通路設置有三元催化劑裝置的火花點火式的內燃機的控制裝置及控制方法。

背景技術

火花點火式的內燃機通過利用火花塞的火花對導入到汽缸內的空氣與燃料的混合氣進行點火來進行燃燒。此時，混合氣中的一部分燃料的燃燒變得不完全，有時會生成碳質的顆粒物(以下，記為PM)。

美國專利申請公開第2014/0041362號公開了一種車載用的火花點火式內燃機，該內燃機具備設置于排氣通路的三元催化劑裝置和設置于該排氣通路中的比三元催化劑裝置靠下游處的PM捕集用的捕集器。在這樣的內燃機中，通過將在汽缸內生成的PM向捕集器捕集，能夠抑制該PM向外氣的放出。由于捕集到的PM會逐漸在捕集器堆積，所以若放任該堆積不管，則最終可能會因堆積的PM而捕集器堵塞。

對此，上述內燃機在車輛的慣性行駛中通過實施用于將三元催化劑裝置升溫的燃料導入處理，從而使堆積于捕集器的PM燃燒而凈化。在燃料導入處理中，通過在停止了火花塞的火花的狀態下實施燃料噴射，從而使混合氣不在汽缸內燃燒而向排氣通路導入。此時的導入到排氣通路的未燃的混合氣向三元催化劑裝置流入而在該三元催化劑裝置內燃燒。當通過因該燃燒產生的熱而三元催化劑裝置的溫度被提高后，從該三元催化劑裝置流出而向捕集器流入的氣體的溫度也變高。然后，當接受高溫的氣體的熱而捕集器的溫度上升為PM的著火點以上時，堆積于該捕集器的PM燃燒而被凈化。

在內燃機的燃燒運轉中，由設置于排氣通路的空燃比傳感器檢測在汽缸內燃燒的混合氣的空燃比，并且根據該空燃比的檢測結果進行修正燃料噴射量的空燃比反饋控制。并且，通過空燃比反饋控制來補償燃料噴射閥的燃料噴射量所產生的偏差。與此相對，在停止汽缸內的燃燒的燃料導入處理中，不能進行空燃比反饋控制，因此實際上燃料噴射閥所噴射的燃料的量(實際噴射量)有可能偏離控制裝置所指示的量(指示噴射量)。并且，其結果，若實際噴射量比指示噴射量多，向排氣通路導入的未燃的混合氣的燃料濃度變濃，則有時會發生在向三元催化劑裝置流入之前混合氣在排氣通路內燃燒的所謂的后著火。若持續發生這樣的后著火，則催化劑表面會暴露于高溫下而三元催化劑裝置會劣化。而且，伴隨持續的后著火的發生會產生令人不快的燃燒音。

發明內容

第1方案提供一種構成為控制內燃機的控制裝置。內燃機具備：燃料噴射閥；汽缸，被導入包含由燃料噴射閥噴射出的燃料的混合氣；點火裝置，利用火花對導入到汽缸的混合氣進行點火；排氣通路，供從汽缸內排出的氣體流動；及三元催化劑裝置，設置于排氣通路。該內燃機的控制裝置具備燃料導入處理部，所述燃料導入處理部實施使包含燃料噴射閥噴射出的燃料的混合氣不在汽缸中燃燒而向排氣通路導入的燃料導入處理。燃料導入處理部構成為，在燃料導入處理的實施中進行如下處理：判定處理，判定有無排氣通路中的比三元催化劑裝置靠上游處的混合氣的燃燒即后著火的發生；和停止處理，在該判定處理中判定為發生了后著火時停止燃料導入處理。

在上述內燃機的控制裝置中，若在燃料導入處理的實施中發生后著火，則在該時間點下停止燃料導入處理，停止未燃的混合氣向排氣通路的導入。因而，即使在燃料導入處理中發生后著火，該后著火也難以持續。

在燃料導入處理的實施中，含有大量氧的未燃的混合氣向排氣通路中的比三元催化劑裝置靠上游處流動。若此時發生后著火，則混合氣中的氧因燃燒而被消耗。因而，在排氣通路中的比三元催化劑裝置靠上游處設置有空燃比傳感器的情況下，若在燃料導入處理的實施中發生后著火，則空燃比傳感器的空燃比檢測值向濃側發生變化。因此，上述判定處理能夠通過在設置于排氣通路中的比三元催化劑裝置靠上游處的空燃比傳感器的空燃比檢測值為比規定的判定值濃的值的情況下判定為發生了后著火來實施。