内燃机的控制装置制造方法及图纸

技术编号:13890911 阅读:60 留言:0更新日期:2016-10-24 09:25
本发明专利技术提供一种内燃机的控制装置,一边适当地抑制异常燃烧,一边使内燃机能够发挥本来具有的输出性能。控制装置对附带有能够变更进气门的开阀正时和/或闭阀正时来使气缸的实际压缩比变化的可变气门正时机构的内燃机进行控制,其中,将气缸的实际压缩比高的状况下的节气门的开度的上限设定为比气缸的实际压缩比低的状况下的节气门的开度的上限高,在当前的节气门的开度超过应有的上限且两者之差扩大到了规定程度以上时,执行燃料喷射量的增量修正或燃料喷射的暂时停止。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对附带有能够使进气门的开阀正时和/或闭阀正时变化的可变气门正时(Variable Valve Timing)机构的内燃机进行控制的控制装置。
技术介绍
关于搭载于车辆等的内燃机,具备能够对进气门的开闭正时进行可变控制的VVT机构的内燃机是公知的(例如,参照下述专利文献)。作为可变气门正时机构的用途之一,可举出米勒循环(阿特金森循环)的实现。即,通过将气门正时设定成在比排气上止点晚的正时打开进气门和/或在比进气下止点晚的正时关闭进气门,从而有效地使压缩行程的行程长缩短为比膨胀行程的行程长短。使实际膨胀比比实际压缩比大的米勒循环在能够使排热量减少而提高热效率这一点上是有利的。进行米勒循环运转的内燃机具有气缸的理论压缩比(活塞位于下止点时的燃烧室容积与活塞位于上止点时的燃烧室容积之比)变高的倾向。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2014-125881号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题随着近来的高压缩比化,在内燃机的气缸中引起早燃、严重爆震这样的异常燃烧的风险正在升高。这种异常燃烧容易在发动机转速低且加速器开度大的低旋转高负荷的运转区域中产生。于是,可考虑设置如下的预防对策:对作为进气节流阀的节气门的开度设置上限,使得不会迁移到引起异常燃烧的风险高的运转区域。气缸的实际压缩比受此时具体实现的进气门正时的影响。在使进气门正时大幅延迟了的情况下,异常燃烧的发生风险降低,所以即使缩小节气门的开度也无助于异常燃烧的抑制,仅仅会不必要地抑制内燃机的输出转矩。因此,节气门的开度的上限优选根据VVT机构具体实现的当前的进气门正时即气缸的实际压缩比来进行调整。在VVT机构发生了故障或者产生了其他的进气门正时发生骤变的现象的情况下,节气门的开度有时可能成为暂时地大幅超过应有的上限的状态。这样一来,在气缸中发生早燃等异常燃烧的可能性升高。而且,即使执行将节气门的开度限制至应有的上限的操作,在节气门的开度的缩小与实际流入气缸的进气量的减少之间也存在时滞。因此,直到气缸的实际压缩比降低为止,有可能会连续发生异常燃烧。本专利技术是首次着眼于以上情况而完成的专利技术,其预期的目的在于适当地抑制异常燃烧的连续发生。用于解决课题的技术方案在本专利技术中,构成了一种内燃机的控制装置,对附带有能够变更进气门的开阀正时和/或闭阀正时来使气缸的实际压缩比变化的可变气门正时机构的内燃机进行控制,其中,与气缸的实际压缩比低的状况下的节气门的开度的上限相比,将气缸的实际压缩比高的状况下的节气门的开度的上限设定得较高,在当前的节气门的开度超过应有的上限且当前的节气门的开度与应有的上限之差扩大到了规定程度以上时,执行燃料喷射量的增量修正或燃料喷射的暂时停止。更具体而言,优选,在当前的节气门的开度与应有的上限之差小于阈值的情况下执行燃料喷射量的增量修正,在当前的节气门的开度与应有的上限之差为阈值以上的情况下执行燃料喷射的暂时停止。专利技术效果根据本专利技术,能够适当地抑制气缸中的异常燃烧的连续发生。附图说明图1是示出本专利技术的一实施方式中的内燃机和控制装置的概略结构的图。图2是示出该实施方式的控制装置所设定的节气门开度的上限与发动机转速和进气门正时的关系的图。具体实施方式参照附图,对本专利技术的一实施方式进行说明。在图1中示出本实施方式中的车辆用内燃机的概要。本实施方式中的内燃机是火花点火式的4冲程汽油发动机,具备多个气缸1(在图1中示出了其中之一)。在各气缸1的进气口附近设置有喷射燃料的喷射器11。另外,在各气缸1的燃烧室的天顶部安装有火花塞12。火花塞12是接受由点火线圈产生的感应电压的施加而在中心电极与接地电极之间引起火花放电的部件。点火线圈与作为半导体开关元件的点火器一起一体地内置于线圈壳体。用于供给进气的进气通路3从外部取入空气并将其向各气缸1的进气口引导。在进气通路3上从上游起依次配置有空气滤清器31、电子节气门32、平衡罐(surge tank)33、进气歧管34。用于排出排气的排气通路4将在气缸1内通过使燃料燃烧而产生的排气从各气缸1的排气口向外部引导。在该排气通路4上配置有排
气歧管42和排气净化用的三元催化剂41。废气再循环(Exhaust Gas Recirculation)装置2是实现所谓的高压环EGR的装置,以将排气通路4中的催化剂41的上游侧与进气通路3中的节气门32的下游侧连通的外部EGR通路21、在EGR通路21上设置的EGR冷却器22、以及对EGR通路21进行开闭来控制在该EGR通路21中流动的EGR气体的流量的EGR阀23为要素。EGR通路21的入口连接于排气通路4中的排气歧管42或者其下游的规定部位。EGR通路21的出口连接于进气通路3中的节气门32的下游的规定部位,特别地,连接于平衡罐33。本实施方式的内燃机附随有能够对各气缸1的进气门的开闭正时进行可变控制的VVT机构6。VVT机构6是利用电动机来使驱动各气缸1的进气门的进气凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化的已知的机构(电动机驱动VVT)。众所周知,内燃机的进气凸轮轴从作为内燃机的输出轴的曲轴接受旋转驱动力的供给,从动于曲轴而进行旋转。在曲轴与进气凸轮轴之间介有用于传递旋转驱动力的卷挂传动装置(未图示)。卷挂传动装置以设置于曲轴侧的曲轴链轮(或者滑轮)、设置于进气凸轮轴侧的凸轮链轮(或者滑轮)、以及卷挂于这些链轮(或者滑轮)的正时链条(或者皮带)为要素。VVT机构6通过使进气凸轮轴相对于凸轮链轮进行相对转动来使进气凸轮轴相对于曲轴的旋转相位变化,从而变更进气门的开闭正时。本实施方式中的内燃机能够根据需要而使进气门的闭阀正时大幅晚于进气下止点(例如,晚55℃A(曲轴角度)以上)来进行米勒循环运转。进行米勒循环运转时的进气门的开阀正时延迟至排气上止点附近或从排气上止点稍微(例如,5℃A左右)延迟后的正时。作为本实施方式的内燃机的控制装置的ECU(Electronic Control Unit)0是具有处理器、存储器、输入接口、输出接口等的微型计算机
系统。ECU0的输入接口被输入从检测车辆的实际车速的车速传感器输出的车速信号a、从检测曲轴的旋转角度和发动机转速的发动机旋转传感器输出的曲轴角信号b、从检测加速器踏板的踩踏量或节气门32的开度作为加速器开度(换言之,要求负荷)的传感器输出的加速器开度信号c、从检测反映内燃机的温度的冷却水温的水温传感器输出的冷却水温信号d、从检测包含气缸1的气缸体的振动的大小的振动式的爆震传感器输出的振动信号e、从检测进气通路3(特别地,平衡罐33)内的进气温和进气压的温度/压力传感器输出的进气温/进气压信号f、在进气凸轮轴的多个凸轮角下从凸轮角传感器输出的凸轮角信号g、检测制动器踏板正被踩踏这一情况或者检测制动器踏板的踩踏量的传感器(制动器开关、主缸压传感器等)输出的制动器信号h等。曲轴角传感器对固定于曲轴的轴端部而与曲轴一体旋转的转子的旋转角度进行传感检测(sensing)。在该转子上沿着曲轴的旋转方向每隔规定角度形成有齿或突起。典型地,曲轴每旋转10°时,就配置齿或突起。曲轴角传感器面对转子的外周,在每检测到各个齿或突起经过该传感器的附近这一情况时发送脉冲信号作为曲轴角信号b。不过,曲轴角传感器并不是在曲本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种内燃机的控制装置,对附带有可变气门正时机构的内燃机进行控制,所述可变气门正时机构能够通过变更进气门的开阀正时或闭阀正时来使气缸的实际压缩比变化,其中,与气缸的实际压缩比低的状况下的节气门的开度的上限相比,将气缸的实际压缩比高的状况下的节气门的开度的上限设定得较高,在当前的节气门的开度超过应有的上限且当前的节气门的开度与应有的上限之差扩大到了规定程度以上时,执行燃料喷射量的增量修正或燃料喷射的暂时停止。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.25 JP 2014-2632201.一种内燃机的控制装置,对附带有可变气门正时机构的内燃机进行控制,所述可变气门正时机构能够通过变更进气门的开阀正时或闭阀正时来使气缸的实际压缩比变化,其中,与气缸的实际压缩比低的状况下的节气门的开度的上限相比,将气缸的实际压缩比高的状况下的节气门的开度...

【专利技术属性】
技术研发人员:浅野守人五十部晋平山崎清崇
申请(专利权)人:丰田自动车株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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