内燃机的控制装置制造方法及图纸

一种内燃机的控制装置，在将使向火花塞施加高电压的期间与喷射器的燃料喷射的期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活性化的情况下，抑制循环间的燃烧变动。在催化剂预热控制中，在进气冲程进行喷射器(30)的第一次喷射，在比压缩上止点靠后的膨胀冲程进行比第一次喷射少量的第二次喷射。在催化剂预热控制中，由ECU(40)控制从火花塞(32)的点火期间的开始到第二次喷射的结束为止的间隔，使得第二次喷射的燃料喷雾与从包含第一次喷射的燃料喷雾的混合气产生的初始火焰接触。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的控制装置
本专利技术涉及内燃机的控制装置，详细的是，涉及应用于具备缸内喷射器的火花点火式内燃机的控制装置。
技术介绍
在专利文献1(日本特开2011-106377号公报)中公开了在燃烧室上部具备具有多个喷孔的喷射器和火花塞的内燃机。在该内燃机中，从火花塞的放电间隙的中心位置到喷射器的喷孔中的最接近火花塞的喷孔的中心位置为止的距离设定为特定的范围。另外，在该内燃机中，在开始燃料喷射经过了预定时间之后直到该燃料喷射的结束为止的整个期间，进行对火花塞施加高电压的控制。若进行上述的控制，则对火花塞施加高电压的期间与喷射器的燃料喷射的期间重叠。在此，向喷射器供给加压状态的燃料，因此，若进行喷射器的燃料喷射，则来自各喷孔的燃料喷雾的周围的空气被带走而形成低压部(夹卷(entrainment))。因此，若进行上述的控制，则产生于放电间隙的放电火花被上述的形成于最接近火花塞的喷孔的周围的低压部诱引(吸引)。由此，根据该内燃机，能够提高形成于火花塞的周边的混合气的着火性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-106377号公报专利文献2：日本特开2008-190511号公报专利文献3：日本特开2015-094339号公报专利文献4：日本特开2007-263065号公报专利文献5：日本特开2008-069713号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1进一步对排气净化催化剂的活性化进行介绍来作为上述的诱引作用的应用例。虽然在专利文献1中没有提及，但是该排气净化催化剂的活性化一般通过将通常设定在压缩上止点的附近的点火期间(即，向火花塞施加高电压的正时)变更为比该压缩上止点靠延迟侧来进行。若将上述的专利文献1的控制应用于一般的排气净化催化剂的活性化，则能够使设定于比压缩上止点靠延迟侧的点火期间与燃料喷射期间重叠，提高形成于火花塞的周边的混合气的着火性。然而，在着火环境因某种原因变化而偏离了所期望的范围的情况下，即使在上述的诱引作用下燃烧状态也有可能变得不稳定。而且，若在排气净化催化剂的活性化控制中的燃烧循环中，发生这样的事态的循环变多，则循环间的燃烧变动变大，因此对驾驶性能带来影响。本专利技术是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于，在将使向火花塞施加高电压的期间与喷射器的燃料喷射的期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活性化的情况下，抑制循环间的燃烧变动。用于解决问题的技术方案本专利技术的内燃机的控制装置是对具备喷射器、火花塞以及排气净化催化剂的内燃机进行控制的装置。所述喷射器构成为设置于燃烧室上部并从多个喷孔向缸内喷射燃料。所述火花塞构成为使用放电火花来对缸内的混合气进行点火，并且设置于从所述多个喷孔喷射的燃料的下游且比从所述多个喷孔喷射的燃料喷雾中的最接近的所述火花塞的燃料喷雾的外轮廓面靠上方的位置。所述排气净化催化剂构成为对来自所述燃烧室的排气进行净化。所述控制装置，作为使所述排气净化催化剂活性化的控制，对所述火花塞进行控制使得在比压缩上止点靠延迟侧的点火期间产生放电火花，并且对所述喷射器进行控制使得进行第1喷射和第2喷射，所述第1喷射比所述压缩上止点靠提前侧，所述第2喷射比所述压缩上止点靠延迟侧且喷射期间与所述点火期间的至少一部分重叠。本专利技术的内燃机的控制装置在判定为与循环间的燃烧变动相关联的参数超过阈值的情况下进一步对所述火花塞和所述喷射器进行控制，使得与判定为所述参数低于所述阈值的情况相比，从所述点火期间的开始正时到所述第2喷射的喷射期间的结束正时为止的间隔扩大。包含第1喷射中的燃料喷雾的混合气在点火期间使初始火焰产生。当进行了喷射期间与点火期间的至少一部分重叠的第2喷射时，至少初始火焰被诱引至形成于来自最接近火花塞的喷孔的燃料喷雾的周围的低压部。因此，当进行了第2喷射时，应当是，由第2喷射所喷射的燃料喷雾与被诱引的初始火焰接触，促进使初始火焰生长的燃烧。然而，在该接触不充分的情况下，使初始火焰生长的燃烧变得不稳定。若使初始火焰生长的燃烧变得不稳定的循环变多，则循环间的燃烧变动变大。关于这一点，在判定为与循环间的燃烧变动相关的参数超过阈值的情况下，若与判定为该参数低于该阈值的情况相比，扩大从点火期间的开始正时到第2喷射的喷射期间的结束正时为止的间隔，则从点火期间的开始到第2喷射的结束为止的间隔变长，等待第2喷射的开始直到初始火焰生长至某个程度为止。因此，可避免被诱引的初始火焰和放电火花与由第2喷射所喷射的燃料喷雾的接触不充分的状况。也可以是，在所述参数超过所述阈值的情况下，所述控制装置根据所述参数与所述阈值的偏离量来变更所述间隔的扩大量。在判定为与循环间的燃烧变动相关联的参数超过阈值的情况下，若根据该参数与该阈值的偏离量变更间隔的扩大量，则能够使被诱引的初始火焰与由第2喷射所喷射的燃料喷雾切实且充分地接触。也可以将所述第2喷射的结束正时设为比所述点火期间的结束正时靠提前侧。在第2喷射的结束正时处于比点火期间的结束正时靠延迟侧的情况下，仅初始火焰被诱引至上述低压部。与此相对，在第2喷射的结束正时处于比点火期间的结束正时靠提前侧的情况下，初始火焰和放电火花这两者都被诱引至上述低压部。这样一来，由第2喷射所喷射的燃料喷雾与被诱引的初始火焰和放电火花这两者接触。因此，在从点火期间的结束正时观察而第2喷射的结束正时处于提前侧的情况下，与第2喷射的结束正时处于延迟侧的情况相比，能够进一步促进使初始火焰生长的燃烧。所述参数可以是曲轴旋转预定角度为止所需要的时间的偏差，或者是从所述点火期间的开始正时到燃烧质量比例达到预定比例为止的曲轴转角期间的偏差。在与循环间的燃烧变动相关联的参数是曲轴旋转预定角度为止所需要的时间的偏差，或者是从点火期间的开始正时到燃烧质量比例达到预定比例为止的曲轴转角期间的偏差的情况下，可高精度地检测循环间的燃烧变动。专利技术的效果根据本专利技术的内燃机的控制装置，在将使向火花塞施加高电压的期间与喷射器的燃料喷射的期间重叠的控制应用于排气净化催化剂的活性化的情况下，能够抑制循环间的燃烧变动。附图说明图1是说明本专利技术的实施方式的系统构成的图。图2是说明催化剂预热控制的概要的图。图3是说明膨胀冲程喷射的图。图4是说明基于膨胀冲程喷射的放电火花和初始火焰的诱引作用的图。图5是示出了从点火期间开始到膨胀冲程喷射结束的间隔(点火开始-喷射结束间隔)与燃烧变动率的关系的图。图6是示出了基本适合值映射的一例的图。图7是示出了内燃机的冷起动时的火花塞32的点火正时(更准确的是，点火期间的开始正时)和发动机冷却水温的变迁的图。图8是说明初始火焰的生长速度变慢了的情况下的缸内状态的图。图9是说明喷雾外轮廓面与电极部34之间的距离扩大了的情况下的缸内状态的图。图10是说明提前点火正时的情况下的问题的图。图11是说明从点火期间的开始到膨胀冲程喷射的结束为止的间隔的修正方法的图。图12是向从点火期间的开始到膨胀冲程喷射的结束为止的间隔扩大的方向修正了基本适合值的情况下的缸内状态的图。图13是向从点火期间的开始到膨胀冲程喷射的结束为止的间隔扩大的方向修正了基本适合值的情况下的效果的图。图14是表示在本专利技术的实施方式中ECU40所执行的处理的一例的流程图。图15是表示内燃机的冷起动时的Gat30和该Gat30的偏差σ的变迁的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的控制装置，控制内燃机，该内燃机具备：喷射器，其设置于燃烧室上部，从多个喷孔向缸内喷射燃料；火花塞，其使用放电火花来对缸内的混合气进行点火，设置于从所述多个喷孔喷射的燃料的下游且比从所述多个喷孔喷射出的燃料喷雾中的最接近所述火花塞的燃料喷雾的外轮廓面靠上方的位置；以及排气净化催化剂，其净化来自所述燃烧室的排气，所述控制装置的特征在于，所述控制装置，作为使所述排气净化催化剂活性化的控制，对所述火花塞进行控制使得在比压缩上止点靠延迟侧的点火期间产生放电火花，并且对所述喷射器进行控制使得进行第1喷射和第2喷射，所述第1喷射比所述压缩上止点靠提前侧，所述第2喷射比所述压缩上止点靠延迟侧且喷射期间与所述点火期间的至少一部分重叠，所述控制装置，在判定为与循环间的燃烧变动相关联的参数超过阈值的情况下进一步对所述火花塞和所述喷射器进行控制，使得与判定为所述参数低于所述阈值的情况相比，从所述点火期间的开始正时到所述第2喷射的喷射期间的结束正时为止的间隔扩大。

【技术特征摘要】
2016.07.05 JP 2016-133436;2017.02.28 JP 2017-035821.一种内燃机的控制装置，控制内燃机，该内燃机具备：喷射器，其设置于燃烧室上部，从多个喷孔向缸内喷射燃料；火花塞，其使用放电火花来对缸内的混合气进行点火，设置于从所述多个喷孔喷射的燃料的下游且比从所述多个喷孔喷射出的燃料喷雾中的最接近所述火花塞的燃料喷雾的外轮廓面靠上方的位置；以及排气净化催化剂，其净化来自所述燃烧室的排气，所述控制装置的特征在于，所述控制装置，作为使所述排气净化催化剂活性化的控制，对所述火花塞进行控制使得在比压缩上止点靠延迟侧的点火期间产生放电火花，并且对所述喷射器进行控制使得进行第1喷射和第2喷射，所述第1喷射比所述压缩上止点靠提前侧，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：冢本翔太，铃木宏太朗，
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