发动机控制装置以及发动机控制方法制造方法及图纸

发动机控制装置对缸内直接喷射燃料式火花点火发动机进行控制，该缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至缸内；以及火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火。在需要对安装于排气通路的废气净化催化剂进行暖机的情况下，发动机控制装置执行使得燃料喷射定时处于压缩进程中且使点火定时滞后的催化剂暖机运转，在催化剂暖机运转的执行过程中，根据活塞冠面温度而使阀重叠量增大，以使得活塞冠面温度升高。

Engine control device and engine control method

The engine control device of cylinder direct fuel injection spark ignition engine control, the cylinder direct injection spark ignition engine with fuel: fuel injection valve, the direct injection of fuel to the cylinder; and the spark plug, the mixed gas in the cylinder of spark ignition. The need for exhaust gas purification catalyst installed in the exhaust passage warming machine case, the engine control device performs the fuel injection timing in the compression process and the catalyst ignition timing delayed warm operation, in the implementation process of the catalyst warm-up operation, according to the piston crown surface temperature and the valve overlap increases. In order to make the piston crown surface temperature.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发动机控制装置以及发动机控制方法
本专利技术涉及对缸内直接喷射燃料式火花点火发动机进行控制的发动机控制装置以及发动机控制方法。
技术介绍
为了抑制发动机的冷机运转时的废气的恶化，日本特开2006-329144号公报公开了如下控制，即，根据内燃机启动时的运转状态而使阀重叠期间变化。该控制是在端口喷射式发动机中，在阀重叠期间中利用向进气端口吹回的已燃烧气体，促进附着于进气端口壁而液化的燃料的气化。进气端口因冷却水温而升温，因此如果随着内燃机启动之后的时间的经过而冷却水温升高，则进气端口的温度也升高。因此，在上述文献的控制中，随着冷却水温的升高而将阀重叠期间控制为逐渐缩短。
技术实现思路
但是，在直接向缸内喷射燃料的缸内直接喷射式火花点火发动机的情况下，在端口内未产生壁流，但有时与活塞冠面碰撞的燃料的一部分会液化。特别是在冷机运转时利用设置于活塞冠面的腔室而在火花塞周围形成分层混合气体、并在压缩上止点之后的点火定时执行分层燃烧的发动机中，有时在腔室中变为液态的燃料在该燃烧周期中并不燃烧而是逐渐蓄积。如果这样蓄积的液态燃料在此后的发动机运转中被燃烧火焰点火，则会导致废气微粒(PM：ParticulateMatter)的排出量(下面，也称为PN：ParticulateNumber)的增大。因此，为了抑制缸内直接喷射式火花点火发动机的冷机运转时的废气的恶化，需要抑制液态化燃料蓄积于活塞冠面。这样，在端口喷射式发动机和缸内直接喷射式火花点火发动机中，在冷机运转时应当升温的部位、升温的目的不同。因此，在上述文献的控制中，有可能无法获得抑制缸内直接喷射式火花点火发动机的冷机运转时的液态燃料的蓄积的效果、即无法抑制PN的增大。因此，本专利技术的目的在于，将缸内直接喷射式火花点火控制为能够抑制PN的增大。根据本专利技术的某个方式，提供一种发动机控制装置，对缸内直接喷射燃料式火花点火发动机进行控制，该缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至缸内；以及火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火。在需要对安装于排气通路的废气净化催化剂进行暖机的情况下，发动机控制装置执行使点火定时滞后的催化剂暖机运转。而且，发动机控制装置在催化剂暖机运转的执行过程中根据活塞冠面温度而使阀重叠量增大。附图说明图1是应用第1实施方式的发动机的概略结构图。图2是表示用于抑制PN的增加的控制流程的流程图。图3是第1实施方式的控制中使用的、对燃料喷射定时提前量进行设定的表。图4是表示执行第1实施方式的控制的情况下的燃料喷射定时的图。图5是第1实施方式的控制中使用的、对阀重叠期间的长度进行设定的表。图6是对用于实现根据图5的表而计算出的阀重叠期间的阀定时进行设定的表。图7是点火定时校正用的对应图。图8是执行第1实施方式的控制的情况下的时序图。图9是表示气缸壁面温度、阀重叠量以及燃烧稳定度的关系的对应图。图10是在第2实施方式的控制中使用的、设定阀重叠期间的长度的表。图11是设定用于实现根据图10的表而计算出的阀重叠期间的阀定时的表。图12是表示未设置缓冲期间的情况下的燃料喷射定时的图。图13是表示燃料喷射定时的其他实施例的图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是应用本实施方式的缸内直接喷射燃料式火花点火发动机(下面，也称为“发动机”)1的燃烧室周围的概略结构图。此外，图1仅示出一个气缸，但本实施方式也能够应用于多气缸发动机。发动机1的气缸体1B具有气缸2。活塞3以能够往返移动的方式收纳于气缸2。活塞3经由连杆12与未图示的曲轴连结，因曲轴旋转而进行往返移动。另外，活塞3在冠面3A(下面，也称为活塞冠面3A)具有后述的腔室10。发动机1的气缸盖1A具有凹状的燃烧室11。燃烧室11构成为所谓的屋顶型(pent-rooftype)，在进气侧的倾斜面配置有一对进气阀6，在排气侧的倾斜面配置有一对排气阀7。而且，在由上述一对进气阀6以及一对排气阀7包围的燃烧室11的大致中心位置，火花塞8配置为沿着缸体2的轴线。另外，在气缸盖1A的夹于一对进气阀6之间的位置，燃料喷射阀9配置为面对燃烧室11。后文中对从燃料喷射阀9喷射的燃料喷雾的指向性进行叙述。进气阀6以及排气阀7由未图示的可变动阀机构驱动。可变动阀机构只要能够使进气阀6以及排气阀7的阀定时、即开阀定时以及闭阀定时以使得进气阀6以及排气阀7均产生开阀的阀重叠期间的方式变化即可。此外，开阀定时是指开始进行开阀动作的定时，闭阀定时是指结束闭阀动作的定时。在本实施方式中，采用使对进气阀6进行驱动的凸轮轴以及对排气阀7进行驱动的凸轮轴的、相对于曲轴的旋转相位变化的公知的可变动阀机构。此外，也可以使用不仅能使旋转相位变化，而且还能使进气阀以及排气阀的工作角变化的公知的可变动阀机构。在排气通路5的废气流下游侧安装有用于对发动机1的废气进行净化的废气净化催化剂。废气净化催化剂例如是三元催化剂。如上所述，活塞3在活塞冠面3A具有腔室10。腔室10在活塞冠面3A设置于偏向进气侧的位置。而且，将燃料喷射阀9配置为，如果在活塞3处于上止点附近时喷射燃料，则使得燃料喷雾指向该腔室10。与腔室10碰撞的燃料喷雾沿着腔室10的壁面向上翻卷而形成为朝向火花塞8的方向的形状。由控制器100根据发动机1的运转状态而对发动机1的燃料喷射量、燃料喷射定时以及点火时机等进行控制。此外，燃料喷射定时是指开始喷射燃料的定时。另外，为了执行上述控制，发动机1具有曲轴转角传感器、冷却水温传感器、对吸入空气量进行检测的空气流量计等各种检测装置。下面，对控制器100所执行的发动机1启动时的控制进行说明。在本实施方式中，进行分为2次而喷射每1个燃烧周期中所需的燃料量的所谓2阶段喷射。废气净化催化剂在比活性化温度低的温度下无法发挥充分的净化性能。因此，在废气净化催化剂的温度比活性化温度低的冷机启动时，需要使废气净化催化剂尽快升温。因此，在废气净化催化剂在刚冷启动之后的怠速状态下处于非活性状态的情况下，控制器100为了使废气净化催化剂尽快实现活性化而执行超滞后分层燃烧。此外，超滞后分层燃烧本身是公知的(参照日本特开2008-25535号公报)。在超滞后分层燃烧中，控制器100将点火定时设定为膨胀行程的前半段的、例如压缩上止点之后15-30deg。另外，控制器100将第1次的燃料喷射定时设定于进气行程的前半段，将第2次的燃料喷射定时设定为压缩行程的后半段的、燃料喷雾在点火定时之前能到达火花塞8的周围的定时，例如压缩上止点之前50-60deg。这里，对第1次的喷射燃料量和第2次的喷射燃料量进行说明。在上述的超滞后分层燃烧中排出的废气的空燃比是均质化学计量(理论空燃比)。与通常的喷射燃料量设定方法相同，控制器100对以每1个燃烧周期的吸入空气量能够完全燃烧的燃料量(下面，也称为总燃料量)进行计算。将该总燃烧量中的一部分、例如50-90重量％设为第1次的喷射量，并将剩余部分设为第2次的喷射量。如果如上述所示设定喷射燃料量，则在第1次的喷射燃料中喷射的燃料喷雾不会与腔室10碰撞，而是在缸体2内扩散，与空气混合而在燃烧室11的整个区域形成与均质化学计量相比而稀薄的均质混合气体。而且，在第2次的喷射燃料中喷射的燃料喷雾与腔室10碰撞而向上翻卷，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机控制装置，其对缸内直接喷射燃料式火花点火发动机进行控制，该缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至缸内；以及火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火，其中，在需要对安装于排气通路的废气净化催化剂进行暖机的情况下，所述发动机控制装置执行使点火定时滞后的催化剂暖机运转，在所述催化剂暖机运转的执行过程中，根据活塞冠面温度而使阀重叠量增大。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种发动机控制装置，其对缸内直接喷射燃料式火花点火发动机进行控制，该缸内直接喷射燃料式火花点火发动机具有：燃料喷射阀，其将燃料直接喷射至缸内；以及火花塞，其对缸内的混合气体进行火花点火，其中，在需要对安装于排气通路的废气净化催化剂进行暖机的情况下，所述发动机控制装置执行使点火定时滞后的催化剂暖机运转，在所述催化剂暖机运转的执行过程中，根据活塞冠面温度而使阀重叠量增大。2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其中，将所述阀重叠量的增大量限制于能够使所述缸内直接喷射燃料式火花点火发动机稳定地燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：露木毅，今冈佳宏，井上尊雄，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP