內(nèi)燃機(jī)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(jī)的控制裝置，一邊適當(dāng)?shù)匾种飘惓Ｈ紵?，一邊使?nèi)燃機(jī)能夠發(fā)揮本來具有的輸出性能?？刂蒲b置對(duì)附帶有能夠變更進(jìn)氣門的開閥正時(shí)和/或閉閥正時(shí)來使氣缸的實(shí)際壓縮比變化的可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，其中，將氣缸的實(shí)際壓縮比高的狀況下的節(jié)氣門的開度的上限設(shè)定為比氣缸的實(shí)際壓縮比低的狀況下的節(jié)氣門的開度的上限高，在當(dāng)前的節(jié)氣門的開度超過應(yīng)有的上限且兩者之差擴(kuò)大到了規(guī)定程度以上時(shí)，執(zhí)行燃料噴射量的增量修正或燃料噴射的暫時(shí)停止。
【專利說明】
內(nèi)燃機(jī)的控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)附帶有能夠使進(jìn)氣門的開閥正時(shí)和/或閉閥正時(shí)變化的可變氣門正時(shí)(Variable Valve Timing)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制的控制裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]關(guān)于搭載于車輛等的內(nèi)燃機(jī)，具備能夠?qū)M(jìn)氣門的開閉正時(shí)進(jìn)行可變控制的VVT 機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)是公知的(例如，參照下述專利文獻(xiàn))。
[0003]作為可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的用途之一，可舉出米勒循環(huán)(阿特金森循環(huán))的實(shí)現(xiàn)。即， 通過將氣門正時(shí)設(shè)定成在比排氣上止點(diǎn)晚的正時(shí)打開進(jìn)氣門和/或在比進(jìn)氣下止點(diǎn)晚的正時(shí)關(guān)閉進(jìn)氣門，從而有效地使壓縮行程的行程長縮短為比膨脹行程的行程長短。使實(shí)際膨脹比比實(shí)際壓縮比大的米勒循環(huán)在能夠使排熱量減少而提高熱效率這一點(diǎn)上是有利的。
[0004]進(jìn)行米勒循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)具有氣缸的理論壓縮比(活塞位于下止點(diǎn)時(shí)的燃燒室容積與活塞位于上止點(diǎn)時(shí)的燃燒室容積之比)變高的傾向。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2014-125881號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的課題
[0009]隨著近來的高壓縮比化，在內(nèi)燃機(jī)的氣缸中引起早燃、嚴(yán)重爆震這樣的異常燃燒的風(fēng)險(xiǎn)正在升高。這種異常燃燒容易在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低且加速器開度大的低旋轉(zhuǎn)高負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中產(chǎn)生。
[0010]于是，可考慮設(shè)置如下的預(yù)防對(duì)策:對(duì)作為進(jìn)氣節(jié)流閥的節(jié)氣門的開度設(shè)置上限， 使得不會(huì)迀移到引起異常燃燒的風(fēng)險(xiǎn)高的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。氣缸的實(shí)際壓縮比受此時(shí)具體實(shí)現(xiàn)的進(jìn)氣門正時(shí)的影響。在使進(jìn)氣門正時(shí)大幅延遲了的情況下，異常燃燒的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低，所以即使縮小節(jié)氣門的開度也無助于異常燃燒的抑制，僅僅會(huì)不必要地抑制內(nèi)燃機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。因此，節(jié)氣門的開度的上限優(yōu)選根據(jù)VVT機(jī)構(gòu)具體實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前的進(jìn)氣門正時(shí)即氣缸的實(shí)際壓縮比來進(jìn)行調(diào)整。
[0011]在VVT機(jī)構(gòu)發(fā)生了故障或者產(chǎn)生了其他的進(jìn)氣門正時(shí)發(fā)生驟變的現(xiàn)象的情況下， 節(jié)氣門的開度有時(shí)可能成為暫時(shí)地大幅超過應(yīng)有的上限的狀態(tài)。這樣一來，在氣缸中發(fā)生早燃等異常燃燒的可能性升高。而且，即使執(zhí)行將節(jié)氣門的開度限制至應(yīng)有的上限的操作， 在節(jié)氣門的開度的縮小與實(shí)際流入氣缸的進(jìn)氣量的減少之間也存在時(shí)滯。因此，直到氣缸的實(shí)際壓縮比降低為止，有可能會(huì)連續(xù)發(fā)生異常燃燒。
[0012]本發(fā)明是首次著眼于以上情況而完成的發(fā)明，其預(yù)期的目的在于適當(dāng)?shù)匾种飘惓Ｈ紵倪B續(xù)發(fā)生。
[0013]用于解決課題的技術(shù)方案
[0014]在本發(fā)明中，構(gòu)成了一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，對(duì)附帶有能夠變更進(jìn)氣門的開閥正時(shí)和/或閉閥正時(shí)來使氣缸的實(shí)際壓縮比變化的可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，其中，與氣缸的實(shí)際壓縮比低的狀況下的節(jié)氣門的開度的上限相比，將氣缸的實(shí)際壓縮比高的狀況下的節(jié)氣門的開度的上限設(shè)定得較高，在當(dāng)前的節(jié)氣門的開度超過應(yīng)有的上限且當(dāng)前的節(jié)氣門的開度與應(yīng)有的上限之差擴(kuò)大到了規(guī)定程度以上時(shí)，執(zhí)行燃料噴射量的增量修正或燃料噴射的暫時(shí)停止。
[0015]更具體而言，優(yōu)選，在當(dāng)前的節(jié)氣門的開度與應(yīng)有的上限之差小于閾值的情況下執(zhí)行燃料噴射量的增量修正，在當(dāng)前的節(jié)氣門的開度與應(yīng)有的上限之差為閾值以上的情況下執(zhí)行燃料噴射的暫時(shí)停止。
[0016]發(fā)明效果[〇〇17]根據(jù)本發(fā)明，能夠適當(dāng)?shù)匾种茪飧字械漠惓Ｈ紵倪B續(xù)發(fā)生?！靖綀D說明】[〇〇18]圖1是示出本發(fā)明的一實(shí)施方式中的內(nèi)燃機(jī)和控制裝置的概略結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖2是示出該實(shí)施方式的控制裝置所設(shè)定的節(jié)氣門開度的上限與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣門正時(shí)的關(guān)系的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]參照附圖，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。在圖1中示出本實(shí)施方式中的車輛用內(nèi)燃機(jī)的概要。本實(shí)施方式中的內(nèi)燃機(jī)是火花點(diǎn)火式的4沖程汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，具備多個(gè)氣缸1 (在圖1中示出了其中之一)。在各氣缸1的進(jìn)氣口附近設(shè)置有噴射燃料的噴射器11。另外，在各氣缸1的燃燒室的天頂部安裝有火花塞12?；鸹ㄈ?2是接受由點(diǎn)火線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電壓的施加而在中心電極與接地電極之間引起火花放電的部件。點(diǎn)火線圈與作為半導(dǎo)體開關(guān)元件的點(diǎn)火器一起一體地內(nèi)置于線圈殼體。
[0021]用于供給進(jìn)氣的進(jìn)氣通路3從外部取入空氣并將其向各氣缸1的進(jìn)氣口引導(dǎo)。在進(jìn)氣通路3上從上游起依次配置有空氣濾清器31、電子節(jié)氣門32、平衡罐(surge tank)33、進(jìn)氣歧管34。
[0022]用于排出排氣的排氣通路4將在氣缸1內(nèi)通過使燃料燃燒而產(chǎn)生的排氣從各氣缸1 的排氣口向外部引導(dǎo)。在該排氣通路4上配置有排氣歧管42和排氣凈化用的三元催化劑41。
[0023]廢氣再循環(huán)(Exhaust Gas Recirculat1n)裝置2是實(shí)現(xiàn)所謂的高壓環(huán)EGR的裝置，以將排氣通路4中的催化劑41的上游側(cè)與進(jìn)氣通路3中的節(jié)氣門32的下游側(cè)連通的外部 EGR通路21、在EGR通路21上設(shè)置的EGR冷卻器22、以及對(duì)EGR通路21進(jìn)行開閉來控制在該EGR 通路21中流動(dòng)的EGR氣體的流量的EGR閥23為要素。EGR通路21的入口連接于排氣通路4中的排氣歧管42或者其下游的規(guī)定部位。EGR通路21的出口連接于進(jìn)氣通路3中的節(jié)氣門32的下游的規(guī)定部位，特別地，連接于平衡罐33。
[0024]本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)附隨有能夠?qū)Ω鳉飧?的進(jìn)氣門的開閉正時(shí)進(jìn)行可變控制的 VVT機(jī)構(gòu)6 ^VT機(jī)構(gòu)6是利用電動(dòng)機(jī)來使驅(qū)動(dòng)各氣缸1的進(jìn)氣門的進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)相位變化的已知的機(jī)構(gòu)(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)VVT)。眾所周知，內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣凸輪軸從作為內(nèi)燃機(jī)的輸出軸的曲軸接受旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的供給，從動(dòng)于曲軸而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在曲軸與進(jìn)氣凸輪軸之間介有用于傳遞旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的卷掛傳動(dòng)裝置(未圖示)。卷掛傳動(dòng)裝置以設(shè)置于曲軸側(cè)的曲軸鏈輪(或者滑輪)、設(shè)置于進(jìn)氣凸輪軸側(cè)的凸輪鏈輪(或者滑輪)、以及卷掛于這些鏈輪 (或者滑輪)的正時(shí)鏈條(或者皮帶)為要素。VVT機(jī)構(gòu)6通過使進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于凸輪鏈輪進(jìn)行相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)來使進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)相位變化，從而變更進(jìn)氣門的開閉正時(shí)。
[0025]本實(shí)施方式中的內(nèi)燃機(jī)能夠根據(jù)需要而使進(jìn)氣門的閉閥正時(shí)大幅晚于進(jìn)氣下止點(diǎn)(例如，晚55°CA(曲軸角度)以上)來進(jìn)行米勒循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)行米勒循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的進(jìn)氣門的開閥正時(shí)延遲至排氣上止點(diǎn)附近或從排氣上止點(diǎn)稍微(例如，5 °C A左右)延遲后的正時(shí)。 [〇〇26] 作為本實(shí)施方式的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的ECU(Electronic Control Unit)0是具有處理器、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口等的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。[〇〇27] ECU0的輸入接口被輸入從檢測車輛的實(shí)際車速的車速傳感器輸出的車速信號(hào)a、 從檢測曲軸的旋轉(zhuǎn)角度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)傳感器輸出的曲軸角信號(hào)b、從檢測加速器踏板的踩踏量或節(jié)氣門32的開度作為加速器開度(換言之，要求負(fù)荷)的傳感器輸出的加速器開度信號(hào)c、從檢測反映內(nèi)燃機(jī)的溫度的冷卻水溫的水溫傳感器輸出的冷卻水溫信號(hào)d、從檢測包含氣缸1的氣缸體的振動(dòng)的大小的振動(dòng)式的爆震傳感器輸出的振動(dòng)信號(hào)e、從檢測進(jìn)氣通路3(特別地，平衡罐33)內(nèi)的進(jìn)氣溫和進(jìn)氣壓的溫度/壓力傳感器輸出的進(jìn)氣溫/進(jìn)氣壓信號(hào)f、在進(jìn)氣凸輪軸的多個(gè)凸輪角下從凸輪角傳感器輸出的凸輪角信號(hào)g、檢測制動(dòng)器踏板正被踩踏這一情況或者檢測制動(dòng)器踏板的踩踏量的傳感器(制動(dòng)器開關(guān)、主缸壓傳感器等)輸出的制動(dòng)器信號(hào)h等。
[0028]曲軸角傳感器對(duì)固定于曲軸的軸端部而與曲軸一體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行傳感檢測(sensing)。在該轉(zhuǎn)子上沿著曲軸的旋轉(zhuǎn)方向每隔規(guī)定角度形成有齒或突起。典型地，曲軸每旋轉(zhuǎn)10°時(shí)，就配置齒或突起。曲軸角傳感器面對(duì)轉(zhuǎn)子的外周，在每檢測到各個(gè)齒或突起經(jīng)過該傳感器的附近這一情況時(shí)發(fā)送脈沖信號(hào)作為曲軸角信號(hào)b。不過，曲軸角傳感器并不是在曲軸旋轉(zhuǎn)一圈的期間輸出三十六次脈沖。曲軸的轉(zhuǎn)子的齒或突起有一部分是缺損的。缺齒部分分別對(duì)應(yīng)于曲軸的特定的旋轉(zhuǎn)相位角。并且，曲軸角信號(hào)b的脈沖列也因缺齒部分而有一部分缺損。基于該脈沖的缺損，能夠得知曲軸的絕對(duì)角度(姿勢)、即各氣缸1 的活塞的當(dāng)前位置。
[0029]另外，凸輪角傳感器對(duì)固定于進(jìn)氣凸輪軸的軸端部而與進(jìn)氣凸輪軸一體旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行傳感檢測。在該轉(zhuǎn)子上沿著進(jìn)氣凸輪軸的旋轉(zhuǎn)方向每隔規(guī)定角度形成有齒或突起。凸輪角傳感器面對(duì)轉(zhuǎn)子的外周，在每檢測到各個(gè)齒或突起經(jīng)過該傳感器的附近這一情況時(shí)發(fā)送脈沖信號(hào)作為凸輪角信號(hào)g。若同時(shí)參照曲軸角信號(hào)b和凸輪角信號(hào)g，則除了能夠判別而得知各氣缸1的當(dāng)前的行程之外，還會(huì)知曉VVT機(jī)構(gòu)6具體實(shí)現(xiàn)的當(dāng)前的進(jìn)氣門正時(shí)(的提前量)。
[0030]從ECU0的輸出接口對(duì)點(diǎn)火器輸出點(diǎn)火信號(hào)i，對(duì)噴射器11輸出燃料噴射信號(hào)j，對(duì)節(jié)氣門32輸出開度操作信號(hào)k，對(duì)EGR閥23輸出開度操作信號(hào)1，對(duì)VVT機(jī)構(gòu)6輸出進(jìn)氣門正時(shí)的控制信號(hào)n等。[〇〇31] ECU0的處理器對(duì)預(yù)先保存于存儲(chǔ)器的程序進(jìn)行解譯并執(zhí)行，運(yùn)算運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)來控制內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。E⑶0經(jīng)由輸入接口取得內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制所需的各種信息a、b、c、d、e、f、g、 h，得知發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并且推算向氣缸1填充的進(jìn)氣量。然后，基于該發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和進(jìn)氣量等， 決定所要求的燃料噴射量、燃料噴射正時(shí)(包括相對(duì)于一次燃燒的燃料噴射的次數(shù))、燃料噴射壓、點(diǎn)火正時(shí)、要求EGR率(或者EGR量)、以及進(jìn)氣門的開閉正時(shí)等各種運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)。ECUO 經(jīng)由輸出接口來施加與運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)對(duì)應(yīng)的各種控制信號(hào)1、j、k、1、n。
[0032]作為進(jìn)氣節(jié)流閥的節(jié)氣門32通常根據(jù)駕駛員對(duì)加速器踏板的踩踏量來進(jìn)行操作。 即，加速器踏板的踩踏量越大，則越擴(kuò)大節(jié)氣門32的開度。然而，若在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低時(shí)，換言之，在各氣缸1的活塞的運(yùn)動(dòng)速度慢時(shí)大幅打開節(jié)氣門32,則可能會(huì)引起早燃、嚴(yán)重爆震這樣的異常燃燒。于是，本實(shí)施方式的ECU0對(duì)節(jié)氣門32的開度設(shè)置上限，不管加速器踏板的踩踏量多大都不使節(jié)氣門32打開到該上限開度以上，從而謀求防止異常燃燒的發(fā)生。[〇〇33]在圖2中例示ECU0所設(shè)定的節(jié)氣門32的開度的上限。基本上，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越降低， 則節(jié)氣門32的開度的上限越低。在圖2中，標(biāo)注有網(wǎng)點(diǎn)(上色:tone)的區(qū)域是產(chǎn)生早燃等異常燃燒的風(fēng)險(xiǎn)高的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。ECU0通過將節(jié)氣門32的開度抑制為上限以下的控制，來使得內(nèi)燃機(jī)的狀態(tài)不會(huì)迀移到這樣的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成為了一定程度以上的高旋轉(zhuǎn)的情況下，不容易發(fā)生早燃，所以撤銷節(jié)氣門32的開度的上限，或者將開度100%作為上限來操作節(jié)氣門32。
[0034]于是，在本實(shí)施方式中，根據(jù)當(dāng)前VVT機(jī)構(gòu)6具體實(shí)現(xiàn)的進(jìn)氣門的開閉正時(shí)來變更節(jié)氣門32的開度的上限。
[0035]在經(jīng)由VVT機(jī)構(gòu)6使進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)相位返回到了最延遲的位置時(shí)， 也就是說，在使進(jìn)氣門正時(shí)成為了最延遲的正時(shí)時(shí)，進(jìn)氣門在排氣上止點(diǎn)附近或者從排氣上止點(diǎn)稍微延遲的正時(shí)開閥，在從進(jìn)氣下止點(diǎn)大幅延遲的正時(shí)閉閥。并且，若經(jīng)由VVT機(jī)構(gòu)6 使進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)相位從最延遲的位置提前，則進(jìn)氣門的開閥正時(shí)變得比排氣上止點(diǎn)早，而且進(jìn)氣門的閉閥正時(shí)接近進(jìn)氣下止點(diǎn)。結(jié)果，向氣缸1填充的進(jìn)氣量(以及燃料噴射量)增加。[〇〇36]進(jìn)氣門正時(shí)從最延遲正時(shí)的提前量越小，則ECU0將節(jié)氣門32的開度的上限提升得越高(越緩和節(jié)氣門32的開度的制限)，將節(jié)氣門32的可動(dòng)范圍擴(kuò)張。圖2中，實(shí)線表示進(jìn)氣門正時(shí)的提前量大的情況下的節(jié)氣門32的開度的上限，點(diǎn)劃線表示進(jìn)氣門正時(shí)的提前量小的情況下的節(jié)氣門32的開度的上限。另外，虛線表示進(jìn)氣門正時(shí)的提前量為中等程度的情況下的節(jié)氣門32的開度的上限。節(jié)氣門32的開度的上限按照實(shí)線、虛線、點(diǎn)劃線的順序依次變高。[〇〇37]進(jìn)氣門正時(shí)的提前量越小，則進(jìn)氣門的閉閥正時(shí)越晚，氣缸1的實(shí)際壓縮比降低而向氣缸1填充的進(jìn)氣量變少。這意味著在該氣缸1中引起早燃等的風(fēng)險(xiǎn)降低。因此，ECU0隨著氣缸1的實(shí)際壓縮比的降低而提升節(jié)氣門32的開度的上限，使得即使在低中旋轉(zhuǎn)域中也能夠大幅擴(kuò)開節(jié)氣門32,從而發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)本來的輸出性能。[〇〇38]相反，若進(jìn)氣門正時(shí)的提前量變大，則進(jìn)氣門的閉閥正時(shí)變?cè)缍鴼飧?的實(shí)際壓縮比上升，向氣缸1填充的進(jìn)氣量變多。這意味著在該氣缸1中引起早燃等的風(fēng)險(xiǎn)增大。因此， ECU0隨著氣缸1的實(shí)際壓縮比的上升而降低節(jié)氣門32的開度的上限，限制低中旋轉(zhuǎn)域中的節(jié)氣門32的開度的擴(kuò)大，從而抑制早燃等的發(fā)生。
[0039]提升節(jié)氣門32的開度的上限時(shí)的每單位時(shí)間或者每單位發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)(氣缸1中的膨脹行程的次數(shù))的上限的變化量(上升量)優(yōu)選設(shè)定為略少。反過來，降低節(jié)氣門32的開度的上限時(shí)的每單位時(shí)間或者每單位發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的上限的變化量(下降量)優(yōu)選設(shè)定為比提升上限時(shí)的變化量(上升量)多。這樣，在提升節(jié)氣門32的開度的上限時(shí)緩慢地提升，而在降低時(shí)迅速地降低，對(duì)于異常燃燒的切實(shí)的防止是有效的。
[0040]在提升節(jié)氣門32的開度的上限時(shí)，可以基于對(duì)時(shí)刻t的進(jìn)氣門正時(shí)f(t)的時(shí)序進(jìn)行平滑處理(取移動(dòng)平均等)或者低通濾波處理而得到的時(shí)序f’(t)來決定節(jié)氣門32的開度的上限。在該情況下，f’(t)越延遲，則使節(jié)氣門32的開度的上限越高。與此相對(duì)，在降低節(jié)氣門32的開度的上限時(shí)，基于未經(jīng)過平滑處理或低通濾波處理的進(jìn)氣門正時(shí)f(t)來決定節(jié)氣門32的開度的上限。在該情況下，自不必說，f(t)越提前，則使節(jié)氣門32的開度的上限越低。
[0041]此外，在感知到VVT機(jī)構(gòu)6發(fā)生了某種故障(進(jìn)氣凸輪軸的旋轉(zhuǎn)相位在最提前的位置發(fā)生了粘連等)的情況下，立即將節(jié)氣門32的開度的上限降低至圖2中由實(shí)線表示的最低位。ECU0例如在通過控制信號(hào)n的輸入而向VVT機(jī)構(gòu)6指示的進(jìn)氣門正時(shí)與參照曲軸角信號(hào)b 和凸輪角信號(hào)g而得知的實(shí)際的進(jìn)氣門正時(shí)的偏差成為規(guī)定量以上的狀態(tài)持續(xù)了一定時(shí)間或者一定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)(氣缸1中的膨脹行程的次數(shù))時(shí)，判斷為VVT機(jī)構(gòu)6發(fā)生了故障。
[0042]也可以在感知到在氣缸1中發(fā)生了早燃等異常燃燒的情況下，也立即將節(jié)氣門32 的開度的上限降低至圖2中由實(shí)線表示的最低位。ECU0能夠參照振動(dòng)信號(hào)e來判定在氣缸1 中是否發(fā)生了異常燃燒。[〇〇43]另外，在因VVT機(jī)構(gòu)6的故障或者其他理由而導(dǎo)致進(jìn)氣門的開閉正時(shí)發(fā)生了驟變的情況和感知到異常燃燒的發(fā)生的情況等的情況下，有時(shí)當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度會(huì)成為暫時(shí)地大幅超過應(yīng)有的上限的狀態(tài)。例如，在當(dāng)前的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域處于圖2所示的點(diǎn)劃線上的點(diǎn)A或虛線上的點(diǎn)B時(shí)，若假設(shè)進(jìn)氣門正時(shí)急速地提前到了與實(shí)線相當(dāng)?shù)奶崆傲?，則與該進(jìn)氣門正時(shí)對(duì)應(yīng)的本來應(yīng)有的能夠避免引起異常燃燒的節(jié)氣門32的開度的上限會(huì)成為實(shí)線上的點(diǎn)A’或點(diǎn)B’。即，通過進(jìn)氣門正時(shí)急速地提前，會(huì)在當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度與應(yīng)有的其上限之間產(chǎn)生差A(yù) A或差A(yù) B。[〇〇44]當(dāng)然，在進(jìn)氣門正時(shí)這樣提前了時(shí)，會(huì)執(zhí)行將節(jié)氣門32的開度從點(diǎn)A縮小為點(diǎn)A’或者從點(diǎn)B縮小為點(diǎn)B’的操作，但在節(jié)氣門32的開度的縮小與實(shí)際流入氣缸1的進(jìn)氣量的減少之間存在時(shí)滯。因而，可能會(huì)連續(xù)發(fā)生異常燃燒，直到氣缸1的實(shí)際壓縮比實(shí)際降低為止。 [〇〇45]為了適當(dāng)?shù)匾种飘惓Ｈ紵倪B續(xù)發(fā)生，本實(shí)施方式的ECU0在當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度A或B超過應(yīng)有的上限A’或B’且兩者之差A(yù) A或A B擴(kuò)大到了規(guī)定程度以上時(shí)，與節(jié)氣門32 的開度的縮小同時(shí)，或者在節(jié)氣門32的開度的縮小之前，執(zhí)行燃料噴射量的增量修正或燃料噴射的暫時(shí)停止。
[0046]使混合氣的空燃比濃化的燃料噴射量的增量會(huì)帶來由燃料的氣化熱(潛熱)引起的氣缸1的燃燒室內(nèi)溫度的下降，會(huì)使引起早燃等異常燃燒的風(fēng)險(xiǎn)降低。另外，自不必說，中斷燃料噴射的燃料切斷有助于避免異常燃燒。
[0047]關(guān)于對(duì)內(nèi)燃機(jī)所輸出的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的影響，燃料噴射的暫時(shí)停止當(dāng)然比燃料噴射量的增量修正大。于是，優(yōu)選將當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度A或B與應(yīng)有的其上限A’或B’之間的差A(yù) A或A B與閾值進(jìn)行比較，在該差A(yù) A或A B小于閾值的情況下選擇燃料噴射量的增量修正，在為閾值以上的情況下選擇燃料噴射的暫時(shí)停止。如參照?qǐng)D2所示的例子所述那樣，在當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度為點(diǎn)A而與應(yīng)有的其上限A’之差A(yù) A比較大的狀況下，執(zhí)行暫時(shí)停止燃料噴射的燃料切斷。與此相對(duì)，在當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度為點(diǎn)B而與應(yīng)有的其上限B’之差 A B比較小的狀況下，執(zhí)行使空燃比濃化的燃料噴射量的增量修正。
[0048]除此以外，也可考慮將當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度A或B、換言之發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷自身與閾值進(jìn)行比較，在該開度A或B小于閾值的情況下選擇燃料噴射量的增量修正，在為閾值以上的情況下選擇燃料噴射的暫時(shí)停止。雖然不能否定燃料切斷會(huì)招致發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的不穩(wěn)定化和/或發(fā)動(dòng)機(jī)失速的可能性，但可以僅在當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為閾值以上的情況下執(zhí)行燃料切斷，否則就不執(zhí)行燃料切斷而是執(zhí)行燃料噴射量的增量修正。[〇〇49]在與進(jìn)氣門正時(shí)的驟變相伴的燃料噴射量的增量修正或燃料噴射停止之后，在節(jié)氣門32的開度A或B縮小至應(yīng)有的大小A ’或B ’的時(shí)刻，或者在從該時(shí)刻經(jīng)過了一定的時(shí)間或一定的旋轉(zhuǎn)次數(shù)后的時(shí)刻，結(jié)束燃料噴射量的增量修正，或者使停止的燃料噴射再次開始。
[0050]在本實(shí)施方式中，構(gòu)成了一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置0,其對(duì)附帶有能夠變更進(jìn)氣門的開閉正時(shí)來使氣缸1的實(shí)際壓縮比變化的VVT機(jī)構(gòu)6的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，其中，將氣缸1的實(shí)際壓縮比高的狀況下的節(jié)氣門32的開度的上限設(shè)定為比氣缸1的實(shí)際壓縮比低的狀況下的節(jié)氣門32的開度的上限高，在當(dāng)前的節(jié)氣門32的開度超過應(yīng)有的上限且兩者之差擴(kuò)大到了規(guī)定程度以上時(shí)，執(zhí)行燃料噴射量的增量修正或燃料噴射的暫時(shí)停止。[0051 ]根據(jù)本實(shí)施方式，能夠適當(dāng)?shù)匾种茪飧?中的異常燃燒的連續(xù)發(fā)生。因而，能夠盡量提高節(jié)氣門32的開度的上限，使內(nèi)燃機(jī)最大限度地發(fā)揮本來具有的輸出性能，謀求車輛的加速性能的提尚。
[0052]此外，本發(fā)明不限于以上詳述的實(shí)施方式。特別是，用于使內(nèi)燃機(jī)的各氣缸1的進(jìn)氣門的開閥正時(shí)和/或閉閥正時(shí)變化的VVT機(jī)構(gòu)6的具體形態(tài)是任意的，不限定于唯一。除了使進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)相位提前/延遲的機(jī)構(gòu)以外，還已知有準(zhǔn)備多個(gè)對(duì)進(jìn)氣門進(jìn)行開閥驅(qū)動(dòng)的凸輪并適當(dāng)分開使用這些凸輪的機(jī)構(gòu)、經(jīng)由電動(dòng)機(jī)使搖桿的杠桿比(lever rat1n)變化的機(jī)構(gòu)、將進(jìn)氣門設(shè)為電磁閥的機(jī)構(gòu)等，可以從這些機(jī)構(gòu)中選擇機(jī)構(gòu)來采用。
[0053]在使進(jìn)氣凸輪軸相對(duì)于曲軸的旋轉(zhuǎn)相位提前/延遲的形態(tài)的VVT機(jī)構(gòu)6中，進(jìn)氣門的開閥正時(shí)和閉閥正時(shí)同步地變化，但在將其以外的形態(tài)的VVT機(jī)構(gòu)6安裝于內(nèi)燃機(jī)的情況下，能夠使進(jìn)氣門的開閥正時(shí)和閉閥正時(shí)非同步地變化，或者僅使開閥正時(shí)或閉閥正時(shí)變化。因此，進(jìn)氣門的開閥正時(shí)從最延遲正時(shí)的提前量和相同的進(jìn)氣門的閉閥正時(shí)從最延遲正時(shí)的提前量有時(shí)不同。[〇〇54]即使僅使進(jìn)氣門的閉閥正時(shí)提前/延遲，也能夠?qū)ο驓飧?的燃燒室填充的進(jìn)氣量進(jìn)行增量/減量。另外，若是能夠使進(jìn)氣門的開閥正時(shí)大幅晚于排氣上止點(diǎn)而進(jìn)行米勒循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)，則通過僅使進(jìn)氣門的開閥正時(shí)提前/延遲，能夠?qū)ο驓飧?的燃燒室填充的進(jìn)氣量進(jìn)行增量/減量。在這些情況下，也與上述實(shí)施方式同樣地根據(jù)進(jìn)氣門的開閥正時(shí)或閉閥正時(shí)(的提前量)來調(diào)整節(jié)氣門32的開度的上限即可。即，氣缸1的實(shí)際壓縮比越低，則越提高節(jié)氣門32的開度的上限。
[0055]另外，檢測早燃等異常燃燒的單元不限于振動(dòng)式的爆震傳感器。例如，也可以檢測在氣缸1的燃燒室內(nèi)燃料燃燒時(shí)在火花塞12的電極中流動(dòng)的離子電流，參照該離子電流信號(hào)的波形來判定是否發(fā)生了異常燃燒。
[0056]其他各部分的具體結(jié)構(gòu)能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變形。[〇〇57] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0058]本發(fā)明能夠應(yīng)用于搭載于車輛等的內(nèi)燃機(jī)的控制。[〇〇59] 標(biāo)號(hào)說明
[0060]0…控制裝置(ECU)
[0061]卜?氣缸
[0062]11…噴射器
[0063]32…節(jié)氣門
[0064]6…可變氣門正時(shí)(VVT)機(jī)構(gòu)
[0065]b…曲軸角信號(hào)[0〇66]c…加速器開度信號(hào)
[0067]e…振動(dòng)信號(hào)[〇〇68] g…凸輪角信號(hào) [〇〇69]k…開度操作信號(hào)
[0070]n…進(jìn)氣門正時(shí)的控制信號(hào)
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，對(duì)附帶有可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，所述可變 氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)能夠通過變更進(jìn)氣門的開閥正時(shí)或閉閥正時(shí)來使氣缸的實(shí)際壓縮比變化，其中，與氣缸的實(shí)際壓縮比低的狀況下的節(jié)氣門的開度的上限相比，將氣缸的實(shí)際壓縮比高 的狀況下的節(jié)氣門的開度的上限設(shè)定得較高，在當(dāng)前的節(jié)氣門的開度超過應(yīng)有的上限且當(dāng)前的節(jié)氣門的開度與應(yīng)有的上限之差擴(kuò) 大到了規(guī)定程度以上時(shí)，執(zhí)行燃料噴射量的增量修正或燃料噴射的暫時(shí)停止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，在當(dāng)前的節(jié)氣門的開度與應(yīng)有的上限之差小于閾值的情況下執(zhí)行燃料噴射量的增量 修正，在當(dāng)前的節(jié)氣門的開度與應(yīng)有的上限之差為閾值以上的情況下執(zhí)行燃料噴射的暫時(shí)停止。
【文檔編號(hào)】F02D41/32GK106030081SQ201580010203
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年12月25日
【發(fā)明人】淺野守人, 五十部晉平, 山崎清崇
【申請(qǐng)人】豐田自動(dòng)車株式會(huì)社