内燃机的控制装置及控制方法以及记录介质

文档序号:1461394 发布日期:2020-02-21 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 内燃机的控制装置及控制方法以及记录介质 (Control device and control method for internal combustion engine, and recording medium ) 是由 生田英二 野濑勇喜 池田悠人 明城启一 正源寺良行 安藤广和 于 2019-08-02 设计创作,主要内容包括:提供内燃机的控制装置及控制方法以及记录介质。控制装置在曲轴正在旋转的状况下使汽缸内的燃烧停止时,执行燃料导入处理。燃料导入处理从燃料喷射阀喷射燃料,并使该燃料保持未燃状态从汽缸内向排气通路流出。从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为燃料导入处理的执行条件成立的状态的定时下的排气再循环阀的开度是事先开度。阀控制部在燃料导入处理的执行中,使排气再循环阀的开度比事先开度小。(Provided are a control device and a control method for an internal combustion engine, and a recording medium. The control device executes the fuel introduction process when stopping combustion in the cylinder while the crankshaft is rotating. The fuel introduction process injects fuel from the fuel injection valve and causes the fuel to flow out of the cylinder into the exhaust passage while maintaining the unburned state. The opening degree of the exhaust gas recirculation valve at the timing of switching from the state in which the execution condition of the fuel introduction process is not satisfied to the state in which the execution condition of the fuel introduction process is satisfied is the preset opening degree. The valve control unit reduces the opening degree of the exhaust gas recirculation valve to a value smaller than a predetermined opening degree during execution of the fuel introduction process.)

内燃机的控制装置及控制方法以及记录介质

技术领域

本公开涉及内燃机的控制装置及控制方法。

背景技术

在美国专利申请公开第2014/0041362号说明书(US2014/041362A)中公开了一种以汽油为燃料的内燃机。在该内燃机的排气通路配置有净化排气的三元催化剂。在排气通路中的比三元催化剂靠下游部分配置有捕集颗粒物(PM)的颗粒捕集器。

在所述文献所记载的内燃机中,在因加速器操作被消除等而对内燃机的要求转矩减小的情况下,在向内燃机施加的负荷低时,有时会停止汽缸内的燃烧。在该燃烧停止期间,执行用于使颗粒捕集器再生的燃料导入处理。即,在燃料导入处理中,从燃料喷射阀喷射燃料,并使该燃料保持未燃状态从汽缸内向排气通路流出。并且,当燃料向三元催化剂导入后,通过该燃料的燃烧而三元催化剂的温度上升。于是,高温的气体向颗粒捕集器流入,因此颗粒捕集器的温度上升。其结果,捕集于颗粒捕集器的颗粒物燃烧。

发明内容

以下,对本公开的例子进行记载。

例1:一种内燃机的控制装置,其中,所述内燃机具备:三元催化剂,配置于排气通路并且净化排气;颗粒捕集器,配置于所述排气通路中的比所述三元催化剂靠下游部分,并且捕集排气中包含的颗粒物;排气再循环通路,从所述排气通路中的比所述颗粒捕集器靠上游部分延伸并连通于进气通路,使排气向所述进气通路再循环;及排气再循环阀,开闭所述排气再循环通路的流路,所述内燃机构成为,使包含从燃料喷射阀喷射出的燃料的混合气通过点火装置的火花放电而在汽缸内燃烧,

所述控制装置构成为,

在所述内燃机的曲轴正在旋转的状况下使所述汽缸内的燃烧停止时,执行燃料导入处理,所述燃料导入处理从所述燃料喷射阀喷射燃料并使该燃料保持未燃状态从所述汽缸内向所述排气通路流出,

所述控制装置具备控制所述排气再循环阀的开闭的阀控制部,

从所述燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为所述燃料导入处理的执行条件成立的状态的定时下的所述排气再循环阀的开度是“事先开度”,

所述阀控制部构成为,在所述燃料导入处理的执行中,使所述排气再循环阀的开度比所述事先开度小。

根据上述构成,在燃料导入处理的执行中,排气再循环阀的开度被限制。由此,能够抑制导入到排气通路的燃料、在三元催化剂中升温后的气体经由排气再循环通路而返回进气通路。因此,能够不使导入到排气通路的燃料、在三元催化剂中升温后的气体浪费而高效地将颗粒捕集器升温。

在所述文献那样的技术中,有时采用用于使排气向进气通路再循环的排气再循环装置。这样的排气再循环装置具备将排气通路中的比颗粒捕集器靠上游部分与进气通路连通的排气再循环通路。在具备这样的排气再循环装置的内燃机中,若进行上述的燃料导入处理,则流出到排气通路的燃料的一部分、升温后的气体的一部分向进气通路流出。由此,可能会无法将颗粒捕集器高效地升温。上述构成抑制这样的可能。

例2:所述阀控制部构成为,在所述燃料导入处理的执行中,使所述排气再循环阀的开度为“0”。

根据上述构成,经由排气再循环通路而返回进气通路的燃料、气体的量几乎为“0”。因此,能够迅速使颗粒捕集器升温至与来自燃料喷射阀的燃料喷射量相应的目标的目标温度。

例3:所述阀控制部构成为,在所述燃料导入处理的执行条件成立后,从在所述燃料导入处理中从所述燃料喷射阀喷射燃料之前的定时到所述燃料导入处理的执行中,使所述排气再循环阀的开度比所述事先开度小。

根据上述构成,在燃料导入处理开始的时间点,排气再循环阀的开度已经被限制。因此,也能够抑制在从开始将排气再循环阀的开度控制成小的开度起到排气再循环阀的开度的控制完成为止的期间燃料、高温的气体返回进气通路。

例4:作为执行上述的各例1~例3所记载的各种处理的内燃机的控制方法而具体化。

例5:作为存储有使处理装置执行上述的各例1~例3所记载的各种处理的程序的非瞬时性的计算机可读的记录介质而具体化。

附图说明

图1是具备将本公开具体化的一实施方式的内燃机的控制装置的混合动力系统的概略图。

图2是图1的内燃机的概略图。

图3是表示图1的内燃机中的喷射阀控制处理所涉及的处理步骤的流程图。

图4是表示图1的内燃机中的阀控制处理所涉及的处理步骤的流程图。

图5是表示阀控制处理的变更例的流程图。

具体实施方式

以下,参照图1~图4来说明将本公开具体化的一实施方式的内燃机的控制装置。

首先,对混合动力车辆中的混合动力系统的概略构成进行说明。

如图1所示,混合动力车辆具备内燃机10、连接于内燃机10的曲轴14的动力分配统合机构40及连接于动力分配统合机构40的第1电动发电机71。在动力分配统合机构40,经由减速齿轮50而连结有第2电动发电机72,并且经由减速机构60及差速器61而连结有驱动轮62。

动力分配统合机构40是行星齿轮机构,动力分配统合机构40具有外齿齿轮的太阳轮41和与太阳轮41同轴配置的内齿齿轮的齿圈42。在太阳轮41与齿圈42之间配置有与太阳轮41及齿圈42双方啮合的多个小齿轮43。各小齿轮43以自转及公转自如的状态由齿轮架44支撑。在太阳轮41连结有第1电动发电机71。在齿轮架44连结有曲轴14。在齿圈42连接有齿圈轴45,在该齿圈轴45连结有减速齿轮50及减速机构60双方。

当内燃机10的输出转矩向齿轮架44输入后,该输出转矩被分配成太阳轮41分量和齿圈42分量。即,通过使内燃机10的输出转矩向第1电动发电机71输入,能够使第1电动发电机71发电。

另一方面,在使第1电动发电机71作为电动机发挥了功能的情况下,第1电动发电机71的输出转矩向太阳轮41输入。于是,输入到太阳轮41的第1电动发电机71的输出转矩被分配成齿轮架44分量和齿圈42分量。并且,通过第1电动发电机71的输出转矩经由齿轮架44而向曲轴14输入,能够使曲轴14旋转。在本实施方式中,将这样通过基于第1电动发电机71的驱动来使曲轴14旋转称作“拖动”。

减速齿轮50是行星齿轮机构,减速齿轮50具有连结有第2电动发电机72的外齿齿轮的太阳轮51和与太阳轮51同轴配置的内齿齿轮的齿圈52。在齿圈52连接有齿圈轴45。另外,在太阳轮51与齿圈52之间配置有与太阳轮51及齿圈52双方啮合的多个小齿轮53。各小齿轮53自转自如,但不能公转。

并且,在使车辆减速时,通过使第2电动发电机72作为发电机发挥功能,能够使车辆产生与第2电动发电机72的发电量相应的再生制动力。另外,在使第2电动发电机72作为电动机发挥了功能的情况下,第2电动发电机72的输出转矩经由减速齿轮50、齿圈轴45、减速机构60及差速器61而向驱动轮62输入。由此,能够使驱动轮62旋转,即能够使车辆行驶。

第1电动发电机71经由第1变换器75而与蓄电池77进行电力的授受。第2电动发电机72经由第2变换器76而与蓄电池77进行电力的授受。

如图2所示,在内燃机10的汽缸11内收容有往复运动的活塞12。活塞12经由连杆13而连结于曲轴14。在内燃机10的进气通路15配置有检测吸入空气量的空气流量计80。在进气通路15中的比空气流量计80靠下游部分设置有为了调整向汽缸11内的吸入空气量而开闭该进气通路15的流路的节气门16。另外,在内燃机10设置有向进气通路15中的比节气门16靠下游部分喷射燃料的燃料喷射阀17。在进气门18处于开阀时,经由进气通路15而向汽缸11导入燃料及空气。并且,在汽缸11内,包含经由进气通路15而导入的空气和从燃料喷射阀17喷射出的燃料的混合气通过基于点火装置19的火花放电而燃烧。并且,通过混合气的燃烧而在汽缸11内产生的排气在排气门20处于开阀时向排气通路21排出。在排气通路21设置有净化排气的三元催化剂22和配置于比三元催化剂22靠下游部分的颗粒捕集器23。颗粒捕集器23具有捕集在排气通路21中流通的排气中包含的颗粒物的功能。此外,在排气通路21中的比三元催化剂22靠上游处配置有检测在排气通路21中流动的气体中的氧浓度即混合气的空燃比的空燃比传感器81。

从排气通路21中的三元催化剂22与颗粒捕集器23之间延伸出了使排气向进气通路15再循环的排气再循环通路25。排气再循环通路25连接于进气通路15中的比节气门16靠上游部分。在排气再循环通路25的中途设置有开闭该排气再循环通路25的流路的排气再循环阀26。从排气通路21向进气通路15返回的气体的流量通过调整排气再循环阀26的开度来调整。此外,虽然省略图示,但排气再循环阀26具有驱动阀芯的致动器。在排气再循环阀26的附近配置有检测排气再循环阀26的开度的阀开度传感器27。

在内燃机10中,有时会在曲轴14正在旋转时停止汽缸11内的混合气的燃烧。将像这样在曲轴14正在旋转时停止汽缸11内的混合气的燃烧的期间称作“燃烧停止期间”。在燃烧停止期间中,活塞12同步于曲轴14的旋转而往复运动。由此,经由进气通路15而导入到汽缸11内的空气不用于燃烧而向排气通路21流出。

在燃烧停止期间,选择燃料切断处理和燃料导入处理中的某一方的处理来执行。燃料切断处理停止燃料喷射阀17的燃料喷射。燃料导入处理从燃料喷射阀17喷射燃料,并使该燃料保持未燃状态从汽缸11内向排气通路21流出。当执行燃料导入处理时,从燃料喷射阀17喷射出的燃料与空气一起在排气通路21中流通。并且,燃料向三元催化剂22导入。此时,在三元催化剂22的温度为活性化温度以上的情况下,当足以使燃料燃烧的量的氧存在于三元催化剂22时,在三元催化剂22中燃料燃烧。由此,三元催化剂22的温度上升。于是,高温的气体向颗粒捕集器23流入,因此颗粒捕集器23的温度上升。并且,在正向颗粒捕集器23供给氧的情况下,当颗粒捕集器23的温度成为燃烧可能温度以上时,捕集于颗粒捕集器23的颗粒物燃烧。

接着,参照图1及图2,对混合动力车辆的控制构成进行说明。

如图1所示,混合动力车辆的车辆控制装置100基于加速器开度ACC及车速VS来算出应该向齿圈轴45输出的转矩即要求转矩TQR。加速器开度ACC是车辆的驾驶员对加速器踏板AP的操作量,是由加速器开度传感器84检测到的值。车速VS是与车辆的移动速度对应的值,由车速传感器85检测。车辆控制装置100基于算出的要求转矩TQR来控制内燃机10及各电动发电机71、72。

车辆控制装置100具备控制内燃机10的内燃机控制单元110和控制各电动发电机71、72的马达控制单元120。内燃机控制单元110是本实施方式中的“内燃机的控制装置”的一例。在燃烧停止期间中执行燃料导入处理的情况下,由马达控制单元120为了进行拖动而控制第1电动发电机71的驱动。即,通过拖动的执行,能够控制燃烧停止期间中的曲轴14的转速。

如图2所示,对内燃机控制单元110输入由空燃比传感器81检测到的空燃比即空燃比检测值AF。另外,对内燃机控制单元110输入由空气流量计80检测到的吸入空气量即空气量检测值DR。另外,对内燃机控制单元110输入由曲轴角传感器82检测到的曲轴14的旋转位置即曲轴位置检测值θ。另外,对内燃机控制单元110输入由阀开度传感器27检测到的排气再循环阀26的开度即开度检测值PN。对内燃机控制单元110也输入来自安装于内燃机10的各种部位的其他传感器的检测值。

如图2所示,内燃机控制单元110具有控制点火装置19的点火控制部111、控制燃料喷射阀17的喷射阀控制部112及控制排气再循环阀26的开闭的阀控制部114作为功能部。

点火控制部111在火花放电的允许标志为ON的情况下,在活塞到达压缩上止点附近的定时使点火装置19进行火花放电。另一方面,点火控制部111在火花放电的允许标志为OFF的情况下,也就是说,在燃烧停止期间,不使点火装置19进行火花放电。

喷射阀控制部112执行在汽缸11内使燃料燃烧的燃料燃烧处理、上述燃料切断处理及上述燃料导入处理。喷射阀控制部112在执行各处理时,算出燃料喷射阀17的燃料喷射量的要求值QPR,基于该要求值QPR来控制燃料喷射阀17的驱动。喷射阀控制部112在各处理中算出与内燃机10的运转状态相应的燃料喷射量的要求值QPR。

此外,喷射阀控制部112在用于执行燃料导入处理的条件(以下称作“燃料导入处理的执行条件”)成立的状况下执行燃料导入处理。该执行条件在除了内燃机10的汽缸11内的燃烧停止条件成立(条件1)外还满足以下的2个条件时成立。该条件的一个(条件2)是判定为三元催化剂22的温度为规定温度以上。规定温度被设定为三元催化剂22的活性化温度或比活性化温度稍高的温度。上述条件的另一个(条件3)是颗粒捕集器23中的颗粒物的捕集量的推定值为判定捕集量以上。此外,内燃机10的汽缸11内的燃烧停止条件例如是对内燃机10的输出转矩的要求值为“0”以下。

阀控制部114基本上基于内燃机10的运转状态来控制排气再循环阀26的开度。具体而言,阀控制部114基于内燃机10的运转状态来算出排气再循环阀26的目标开度EGV。并且,阀控制部114以使排气再循环阀26的开度成为目标开度EGV的方式控制排气再循环阀26。即,向排气再循环阀26的致动器发送驱动信号。这些处理是阀控制部114基于内燃机10的运转状态来控制排气再循环阀26的开度的通常处理。

阀控制部114在从燃料导入处理的执行条件成立后且在燃料导入处理中从燃料喷射阀17喷射燃料之前的定时到燃料导入处理的执行结束为止的期间,通过与通常处理不同的限制处理来控制排气再循环阀26的开度。具体而言,以下,将从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态的定时下的排气再循环阀26的开度称作“事先开度”WGV。在上述限制处理中,阀控制部114以使排气再循环阀26的开度比事先开度WGV小的方式控制排气再循环阀26。

在此,对事先开度WGV进行说明。在内燃机10的汽缸11内的燃烧停止条件即输出转矩的要求值为“0”这一条件成立且节气门16的开度小的状况下,用于向内燃机10的汽缸11内导入进气的泵损失变大。由此,在对内燃机10的输出转矩的要求值被设为“0”的时间点,为了消除泵损失,排气再循环阀26的开度变大。另一方面,在燃烧停止条件成立后,到燃料导入处理的执行条件成立为止,内燃机10的曲轴14的旋转处于停止的状态。由此,在内燃机10中不会产生泵损失,也无需为了泵损失的消除而调整排气再循环阀26的开度。根据这些情况,燃烧停止条件成立后且直到燃料导入处理的执行条件成立为止的排气再循环阀26的开度被维持为对内燃机10的输出转矩的要求值为“0”时的开度,或者成为比其稍小的开度。因此,从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态时的排气再循环阀26的开度即事先开度WGV至少是正的值。

阀控制部114在限制处理中,设定该限制处理专用的导入开度EGV1作为排气再循环阀26的目标开度EGV。在本实施方式中,考虑事先开度WGV至少是正的值,导入开度EGV1被设定为“0”。阀控制部114在限制处理中,以使排气再循环阀26的开度成为导入开度EGV1的方式控制排气再循环阀26。因此,在执行限制处理的期间,也就是说,从在燃料导入处理中喷射燃料之前的定时到燃料导入处理的执行中的期间,排气再循环阀26的开度比事先开度WGV小。此外,阀控制部114在允许限制处理的执行的标志即阀开度限制标志被设定为ON的情况下执行限制处理。

接着,关于喷射阀控制部112控制燃料喷射阀17的驱动的处理即喷射阀控制处理的步骤,使用图3进行说明。喷射阀控制部112在混合动力车辆的车辆控制装置100(内燃机控制单元110)起动的期间,每预定的控制周期(例如每数毫秒)执行以下的处理。此外,在混合动力车辆的车辆控制装置100起动的时间点,阀开度限制标志被设定为OFF。

喷射阀控制部112当开始喷射阀控制处理后,执行步骤S10的处理。在步骤S10中,喷射阀控制部112判定汽缸11内的混合气的燃烧停止条件是否成立。如上所述,汽缸11内的混合气的燃烧停止条件例如是对内燃机10的输出转矩的要求值为“0”以下。喷射阀控制部112在对内燃机10的输出转矩的要求值比“0”大的情况下,判定为汽缸11内的混合气的燃烧停止条件不成立(步骤S10:否)。在该情况下,喷射阀控制部112使处理进入步骤S200。此外,在处理进入到步骤S200的情况下,马达控制单元120若在该时间点正在执行拖动,则停止拖动。

在步骤S200中,喷射阀控制部112将火花放电的允许标志设定为ON,使处理进入步骤S210。然后,在步骤S210中,喷射阀控制部112将阀开度限制标志设定为OFF。之后,喷射阀控制部112使处理进入步骤S220。

在步骤S220中,喷射阀控制部112算出燃料喷射阀17的燃料喷射量的要求值QPR。喷射阀控制部112针对与对内燃机10的输出转矩的要求值相符的吸入空气量,以使空燃比检测值AF成为目标空燃比的方式算出要求值QPR。目标空燃比例如被设定为理论空燃比或理论空燃比附近的值。喷射阀控制部112在步骤S220的处理后使处理进入步骤S230。

在步骤S230中,喷射阀控制部112基于算出的要求值QPR来控制燃料喷射阀17的驱动。然后,喷射阀控制部112暂且结束一系列处理。此外,步骤S220及步骤S230的处理是使包含从燃料喷射阀17喷射出的燃料的混合气在内燃机10的汽缸11内燃烧的燃料燃烧处理。

另一方面,在步骤S10的判定中,在对内燃机10的输出转矩的要求值为“0”以下的情况下,喷射阀控制部112判定为汽缸11内的混合气的燃烧停止条件成立(步骤S10:是)。在该情况下,喷射阀控制部112使处理进入步骤S15。在步骤S15中,喷射阀控制部112将火花放电的允许标志设定为OFF,使处理进入步骤S20。此外,在火花放电的允许标志被设定为OFF的期间,内燃机10成为燃烧停止期间。

在步骤S20中,喷射阀控制部112判定燃料导入处理的执行条件是否成立。如上所述,用于该执行条件成立的条件的一个(条件2)是判定为三元催化剂22的温度为规定温度以上。三元催化剂22的温度能够基于内燃机10的运转状态来算出。另外,上述条件的另一个(条件3)是颗粒捕集器23中的颗粒物的捕集量的推定值为判定捕集量以上。当上述捕集量增加时,排气通路21中的三元催化剂22与颗粒捕集器23之间的部分与排气通路21中的比颗粒捕集器23靠下游部分的差压容易变大。于是,例如能够基于该差压来算出捕集量的推定值。

在步骤S20中喷射阀控制部112判定为上述的两个条件(条件2及条件3)中的任一方或双方不成立的情况下(步骤S20:否),使处理进入步骤S300。此外,在处理进入到步骤S300的情况下,马达控制单元120若在该时间点正在执行拖动,则停止拖动。

在步骤S300中,喷射阀控制部112将阀开度限制标志设定为OFF。之后,喷射阀控制部112使处理进入步骤S310。

在步骤S310中,喷射阀控制部112将燃料喷射阀17的燃料喷射量的要求值QPR设定为“0”。然后,喷射阀控制部112在接下来的步骤S320中,基于要求值QPR来控制燃料喷射阀17的驱动。也就是说,在该情况下,从燃料喷射阀17不喷射燃料。喷射阀控制部112当执行步骤S320的处理后,暂且结束一系列处理。这些步骤S310及步骤S320的处理是在内燃机10的曲轴14正在旋转的状况下使汽缸11内的燃烧停止且不将燃料向汽缸11内导入的“燃料切断处理”。

另一方面,在步骤S20中喷射阀控制部112判定为用于燃料导入处理的执行条件成立的2个条件(条件2及条件3)双方都成立的情况下(步骤S20:是),使处理进入步骤S30。此外,伴随于处理进入步骤S30,马达控制单元120执行拖动。

在步骤S30中,喷射阀控制部112判定阀开度限制标志是否为ON。喷射阀控制部112在判定为阀开度限制标志为OFF的情况下(步骤S30:否),使处理进入步骤S35而将阀开度限制标志设定为ON后,使处理进入步骤S40。另一方面,喷射阀控制部112在步骤S30中判定为阀开度限制标志为ON的情况下(步骤S30:是),使处理直接进入步骤S40。

在此,对步骤S30的判定成为否的状况及成为是的状况进行说明。在喷射阀控制处理中的上次的循环中步骤S20的判定为否且在本次的循环中步骤S20的判定成为了是的情况下,也就是说,在从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态的情况下,在该时间点阀开度限制标志为OFF。因此,在该情况下,步骤S30的判定成为否。若步骤S30的判定为否,则如上所述,处理进入步骤S35,阀开度限制标志被设为ON。当阀开度限制标志一旦被设为ON后,若在下次的循环中汽缸11内的燃烧停止条件依然成立(步骤S10:是)且燃料导入处理的执行条件依然成立(步骤S20:是),则在处理进入到步骤S30时该步骤S30的判定成为是。之后,只要汽缸11内的燃烧停止条件成立的状态及燃料导入处理的执行条件成立的状态持续,步骤S30的判定就持续成为是。当伴随于之后的时间的进展而汽缸11内的燃烧停止条件变得不成立或者燃料导入处理的执行条件变得不成立时,在步骤S210或步骤S300中阀开度限制标志成为OFF。因此,在汽缸11内的燃烧停止条件变得不成立或者燃料导入处理的执行条件变得不成立后,燃烧停止条件和燃料导入处理的执行条件双方成立而处理进入到步骤S30时,该步骤S30的判定成为否。如上所述,在该情况下,经由步骤S35而处理进入步骤S40。

在步骤S40中,喷射阀控制部112判定排气再循环阀26的开度是否为导入开度EGV1。具体而言,喷射阀控制部112将由阀开度传感器27检测的开度检测值PN与由阀控制部114设定的导入开度EGV1进行比较。如上所述,在本实施方式中,导入开度EGV1是“0”。喷射阀控制部112在开度检测值PN与导入开度EGV1不一致的情况下,判定为排气再循环阀26的开度未达到导入开度EGV1(步骤S40:否)。在该情况下,喷射阀控制部112使处理进入步骤S150。另一方面,在步骤S40中开度检测值PN与导入开度EGV1一致的情况下,喷射阀控制部112判定为排气再循环阀26的开度达到了导入开度EGV1(步骤S40:是)。在该情况下,喷射阀控制部112使处理进入步骤S50。

在此,对步骤S40的判定成为否的状况及成为是的状况进行说明。从伴随于由阀控制部114执行的限制处理而排气再循环阀26开始动作起,直到该排气再循环阀26移动至与导入开度EGV1相当的位置为止,会花费相应的时间。因此,在虽然伴随于在步骤S30或步骤S35中阀开度限制标志被设为ON而正在执行限制处理,但排气再循环阀26为动作中且排气再循环阀26的开度未达到导入开度EGV1的情况下,步骤S40的判定成为否。另一方面,在伴随于限制处理的执行而排气再循环阀26的开度达到了导入开度EGV1的情况下,步骤S40的判定成为是。

在步骤S40的判定成为否而步骤S150进入到处理的情况下,喷射阀控制部112将燃料喷射阀17中的燃料喷射量的要求值QPR设定为“0”。然后,喷射阀控制部112在接下来的步骤S160中,基于要求值QPR来控制燃料喷射阀17的驱动。也就是说,在该情况下,从燃料喷射阀17不喷射燃料。因此,在排气再循环阀26的开度未达到导入开度EGV1的状况下,从燃料喷射阀17不喷射燃料。喷射阀控制部112当执行步骤S160的处理后,暂且结束一系列处理。此外,步骤S150及步骤S160的处理是与上述的燃料切断处理相同的处理,但在执行着拖动这一点上,状况与执行步骤S310及步骤S320的处理的情况(不执行拖动的情况)不同。

另一方面,在步骤S40的判定成为是而处理进入到步骤S50的情况下,喷射阀控制部112算出用于燃料导入处理的燃料喷射量的要求值QPR。喷射阀控制部112基于内燃机10的运转状态来算出要求值QPR。此外,在燃料导入处理中用于使燃料保持未燃状态从汽缸11内向排气通路21流出的燃料喷射量比在燃料燃烧处理中在汽缸11内使混合气燃烧时的燃料喷射量少。因此,在步骤S50中算出的要求值QPR比在步骤S220中算出的要求值QPR小。喷射阀控制部112在步骤S50之后使处理进入步骤S60。

在步骤S60中,喷射阀控制部112基于算出的要求值QPR来控制燃料喷射阀17的驱动。如上所述,在处理进入步骤S50的情况下,排气再循环阀26的开度达到了导入开度EGV1。也就是说,在排气再循环阀26的开度达到了导入开度EGV1的状况下,从燃料喷射阀17喷射燃料。喷射阀控制部112当执行步骤S60的处理后,暂且结束一系列处理。此外,步骤S50及步骤S60的处理是在内燃机10的曲轴14正在旋转的状况下使汽缸11内的燃烧停止时从燃料喷射阀17喷射燃料并使该燃料保持未燃状态从汽缸11内向排气通路21流出的“燃料导入处理”。

接着,关于阀控制部114控制排气再循环阀26的开闭的处理即阀控制处理的步骤,使用图4进行说明。阀控制部114在混合动力车辆的车辆控制装置100(内燃机控制单元110)起动的期间,每预定的控制周期(例如每数毫秒)执行以下的处理。

阀控制部114当开始阀控制处理后,执行步骤S500的处理。在步骤S500中,阀控制部114判定由喷射阀控制部112设定的阀开度限制标志是否为ON。阀控制部114在判定为阀开度限制标志为OFF的情况下(步骤S500:否),使处理进入步骤S610。

在步骤S610中,阀控制部114基于内燃机10的运转状态来算出排气再循环阀26的目标开度EGV。具体而言,阀控制部114存储有规定内燃机转速NE、内燃机负荷KL及排气再循环阀26的开度的关系性的映射。阀控制部114参照该映射,算出与基于曲轴位置检测值θ算出的当前的内燃机转速NE和基于曲轴位置检测值θ及空气量检测值DR算出的当前的内燃机负荷KL对应的排气再循环阀26的开度作为目标开度EGV。之后,阀控制部114使处理进入步骤S620。

在步骤S620中,阀控制部114以使排气再循环阀26的开度成为目标开度EGV的方式控制排气再循环阀26。阀控制部114当执行步骤S620的处理后,暂且结束一系列处理。此外,步骤S610及步骤S620的处理是基于内燃机10的运转状态来控制排气再循环阀26的开度的通常处理。

另一方面,在步骤S500中阀控制部114判定为阀开度限制标志为ON的情况下(步骤S500:是),使处理进入步骤S510。

在步骤S510中,阀控制部114将排气再循环阀26的目标开度EGV设定为导入开度EGV1即“0”。然后,在接下来的步骤S520中,阀控制部114以使排气再循环阀26的开度成为目标开度EGV的方式控制排气再循环阀26。之后,阀控制部114暂且结束一系列处理。此外,步骤S510及步骤S520的处理是用于使排气再循环阀26的开度比事先开度WGV小的限制处理。

接着,对本实施方式的作用及效果进行说明。

在上述的构成中,当燃料导入处理的执行条件成立后,由阀控制部114执行限制处理,限制排气再循环阀26的开度。具体而言,当燃料导入处理的执行条件成立后,反复进行阀控制处理中的步骤S510及步骤S520的处理,以使排气再循环阀26的开度成为“0”的方式控制该排气再循环阀26。然后,在排气再循环阀26的开度达到了“0”后,燃料导入处理开始。排气再循环阀26的开度在燃料导入处理的执行中即喷射阀控制处理中的步骤S50及步骤S60的处理反复进行的整个期间中被控制成“0”。然后,当燃料导入处理结束后,即,当喷射阀控制处理中的步骤S50及步骤S60的处理反复进行的期间结束后,使排气再循环阀26的开度为“0”的控制被解除。

在此,假设在燃料导入处理的执行中不限制排气再循环阀26的开度,排气再循环阀26的开度保持相应地大的状态。在该情况下,伴随于燃料导入处理中的燃料喷射而在三元催化剂22中升温后的气体会经由排气再循环通路25而返回进气通路15。若像这样升温后的气体返回进气通路15,则颗粒捕集器23的升温会与返回到进气通路15的气体的热量相应地延迟。

关于这一点,若像上述那样在燃料导入处理的执行中限制排气再循环阀26的开度,则能够抑制在三元催化剂22中升温后的气体经由排气再循环通路25而返回进气通路15。尤其是,在本实施方式中,在燃料导入处理的执行中,使排气再循环阀26的开度成为“0”。由此,经由排气再循环通路25而返回进气通路15的气体的量为大致“0”。因此,能够使在三元催化剂22中升温后的气体几乎没有浪费地到达颗粒捕集器23。

而且,在本实施方式中,在燃料导入处理的执行中的整个期间限制排气再循环阀26的开度。也就是说,在为了使颗粒捕集器23上升而持续燃料喷射的全部期间,使在三元催化剂22中升温后的气体几乎没有浪费地到达颗粒捕集器23。若像这样在用于使颗粒捕集器23升温的目标的期间使大致按照目标的热到达颗粒捕集器23,则颗粒捕集器23的温度不会从目标的温度大幅偏离。

从以使排气再循环阀26的开度变小的方式开始控制该排气再循环阀26起,直到该排气再循环阀26的开度达到目标开度EGV即“0”为止,会相应地花费时间。由此,在假设在开始燃料导入处理的定时开始了限制处理的情况下,也就是说,在开始燃料导入处理的定时阀控制处理中的步骤S500的判定从否切换为是,之后步骤S510及步骤S520的处理反复进行的情况下,在从开始该限制处理到排气再循环阀26的开度达到“0”为止的期间,也会向三元催化剂22导入燃料而在该三元催化剂22中产生升温,升温后的气体有可能经由排气再循环通路25而返回进气通路15。关于这一点,在上述构成中,在开始了燃料导入处理的时间点,排气再循环阀26的开度已经成为了“0”。由此,在排气再循环阀26进行动作的期间,几乎不会出现颗粒捕集器23升温用的高温气体返回进气通路15的情况。

此外,本实施方式能够如以下这样变更而实施。本实施方式及以下的变更例能够在技术上不矛盾的范围内互相组合而实施。

·在限制处理中作为排气再循环阀26的目标开度EGV而确定的导入开度EGV1只要比切换为燃料导入处理的执行条件成立的状态的定时的排气再循环阀26的开度即事先开度WGV小即可,也可以不是“0”。即使排气再循环阀26的开度不是“0”,只要以使该排气再循环阀26的开度变小的方式进行限制,就能够不少地抑制在三元催化剂22中升温后的气体经由排气再循环通路25而返回进气通路15。

在此,说明在将导入开度EGV1设定为“0”以外的值的情况下阀控制部114执行的处理的例子。在该情况下,每当从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态时,阀控制部114存储切换为该执行条件成立的状态的定时下的排气再循环阀26的开度。具体而言,阀控制部114在喷射阀控制部112执行的喷射阀控制处理的上次的循环中的步骤S20的判定为否且本次的循环中的步骤S20的判定成为了是的情况下,在该时间点将由阀开度传感器27检测的开度检测值PN存储为事先开度WGV。每当从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态时,阀控制部114利用本次的事先开度WGV来覆盖过去的事先开度WGV。因此,阀控制部114存储的事先开度WGV始终为最新的事先开度WGV。

并且,阀控制部114除了反复进行上述的处理之外,还取代在上述的实施方式中说明的阀控制处理(参照图4)而反复执行接着说明的阀控制处理(参照图5)。图5的阀控制处理是对在上述的实施方式中说明的图4的阀控制处理追加步骤S502、步骤S504、步骤S506、步骤S530、步骤S630的各处理而得到的阀控制处理。此外,在该阀控制处理中,使用要求算出导入开度EGV1的标志即重置标志。在混合动力车辆的车辆控制装置100起动的时间点,重置标志被设定为ON。

如图5所示,在该阀控制处理中,阀控制部114在步骤S500中判定为阀开度限制标志为OFF的情况下(步骤S500:否),在步骤S610及步骤S620中基于内燃机10的运转状态来控制排气再循环阀26的开度。然后,阀控制部114使处理进入步骤S630。在步骤S630中,阀控制部114将重置标志设定为ON。之后,阀控制部114暂且结束一系列处理。

另一方面,阀控制部114在步骤S500中判定为阀开度限制标志为ON的情况下(步骤S500:是),在步骤S502中判定重置标志是否为ON。阀控制部114在判定为重置标志为ON的情况下(步骤S502:是),使处理进入步骤S504。另一方面,阀控制部114在判定为重置标志为OFF的情况下(步骤S502:否),使处理进入步骤S506。

在此,对步骤S502的判定成为是的状况及成为否的状况进行说明。作为步骤S502的判定成为是的状况,例如可考虑在阀控制处理中的上次的循环中步骤S500的判定为否且在本次的循环中步骤S500的判定成为了是的状况。该状况是从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态后阀开度限制标志首次成为了ON的状况(图3的喷射阀控制处理的步骤S35)。此外,当在阀开度控制标志为ON(步骤S500:是)的状态下处理进展时,在之后说明的步骤S530中重置标志成为OFF。当重置标志一旦被设为OFF后,若在下次的循环中阀开度限制标志为ON的状态(燃料导入处理的执行条件成立的状态)依然持续(步骤S500:是),则在处理进入到步骤S502时该步骤S502的判定成为否。之后,只要阀开度限制标志为ON的状态持续,步骤S502的判定就持续成为否。

在步骤S502的判定成为是而处理进入到步骤S504的情况下,阀控制部114作为比事先开度WGV小的值而算出导入开度EGV1。阀控制部114在步骤S504之后使处理进入步骤S510。

另一方面,在步骤S502的判定成为否而处理进入到步骤S506的情况下,阀控制部114设定上次的导入开度EGV1作为导入开度EGV1。阀控制部114在步骤S506之后使处理进入步骤S510。

根据步骤S502、步骤S504、步骤S506的处理,在从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态时,暂且算出导入开度EGV1(步骤S504)。并且,之后,在燃料导入处理的执行条件成立的期间,维持一定的导入开度EGV1(步骤S506)。

当处理进入步骤S510后,阀控制部114通过该步骤S510及步骤S520,以使排气再循环阀26的开度成为导入开度EGV1的方式控制排气再循环阀26。然后,在步骤S530中,阀控制部114将重置标志设定为OFF,暂且结束一系列处理。此外,在上述的图5的阀控制处理中,步骤S502、步骤S504、步骤S506、步骤S510及步骤S520的处理是限制处理。

每当从燃料导入处理的执行条件不成立的状态切换为该执行条件成立的状态时,事先开度WGV有可能变动。根据上述的阀控制处理,能够配合这样的事先开度WGV的变动而每次在步骤S504中变更导入开度EGV1。

·在上述图5的变更例所示的阀控制处理中,在燃料导入处理的执行条件成立的状态持续的期间,导入开度EGV1为一定的值。但是,在燃料导入处理的执行条件成立的状态持续的期间,也可以变更导入开度EGV1。在该情况下,在图5所示的处理的流程中,废止重置标志所涉及的处理即步骤S502、步骤S530、步骤S630,并且废止步骤S506。并且,每当在步骤S500中阀开度限制标志是否为ON的判定成为是时,在步骤S504中重新算出导入开度EGV1即可。

·限制排气再循环阀26的开度的期间只要是包括燃料导入处理的执行中的期间即可。具体而言,开始限制排气再循环阀26的开度的定时不限于上述实施方式的例子。例如,也可以在燃料导入处理开始的同时,开始减小排气再循环阀26的开度。另外,也可以在燃料导入处理的开始之后开始减小排气再循环阀26的开度。而且,结束排气再循环阀26的开度的限制的定时也不限于上述实施方式的例子。例如,也可以在燃料导入处理的执行中的中途的定时结束排气再循环阀26的开度的限制。在燃料导入处理的执行中,哪怕在稍微的期间中限制排气再循环阀26的开度,关于该期间,也能够抑制在三元催化剂22中升温后的气体返回进气通路15。

·也可以从燃料导入处理的执行中起,直到在燃料导入处理的结束后经过预定时间为止,限制排气再循环阀26的开度。直到在三元催化剂22中升温后的气体到达位于比三元催化剂22靠下游处的排气再循环通路25的流入口(排气通路21中的连接有排气再循环通路25的部位)、颗粒捕集器23为止,有可能存在同三元催化剂22与比三元催化剂22靠下游的部位的距离相应的时间延迟。因此,在燃料导入处理结束后,在三元催化剂22中升温后的气体有时也会向比三元催化剂22靠下游处流动。由此,若在燃料导入处理结束后也限制排气再循环阀26的开度,则能够抑制在燃料导入处理结束后从三元催化剂22向下游流动的高温气体经由排气再循环通路25而返回进气通路15。

在燃料导入处理结束后直到经过预定时间为止限制排气再循环阀26的开度的情况下,结束该排气再循环阀26的开度的限制的定时由能够判定为在三元催化剂22中升温后的气体在燃料导入处理结束后全部到达了排气再循环通路25的流入口的指标来规定即可。作为这样的指标,例如可考虑使用从燃料导入处理结束的时间点起的吸入空气量的累计值(以下,称作结束后累计值)。例如基于排气通路21中的从三元催化剂22的下游端到排气再循环通路25的流入口为止的容积,将位于三元催化剂22的气体到达排气再循环通路25的流入口所需的吸入空气量作为“规定值”而预先算出。并且,在结束后累计值达到了规定值时结束排气再循环阀26的开度的限制即可。

·在上述实施方式中,当排气再循环阀26的开度达到导入开度EGV1后(步骤S40:是),立即开始燃料导入处理中的燃料喷射(步骤S50、步骤S60)。但是,也可以在排气再循环阀26的开度达到了导入开度EGV1后,在维持作为导入开度EGV1的排气再循环阀26的开度的状态下进一步经过某种程度的时间后,开始燃料喷射。例如,通过实验等预先确定被认为足以供排气再循环阀26的开度到达导入开度EGV1的规定时间。并且,在从开始限制处理起经过了上述规定时间时,可以开始燃料喷射。在该情况下,排气再循环阀26的开度到达导入开度EGV1的时间越短,则从排气再循环阀26的开度达到导入开度EGV1的时间点到燃料喷射开始为止的期间越长。

·作为排气再循环阀26的类型,存在在不控制该排气再循环阀26的情况下该排气再循环阀26的开度根据在排气通路21中流动的气体的压力而变更的类型。在采用了这样的类型的排气再循环阀26的情况下,在内燃机10的汽缸11内的燃烧停止条件成立的状况下且阀开度控制标志为OFF的状况下,也可以不控制排气再循环阀26。在此,虽说是燃烧停止条件成立的状况下,但难以认为完全没有在排气通路21中流动的气体。在采用了如上所述的类型的排气再循环阀26的情况下,若存在在排气通路21中流动的气体,则通过在该排气通路21中流动的气体的压力而排气再循环阀26的开度变得比“0”大。因此,事先开度WGV至少成为正的值。此外,在不控制排气再循环阀26的情况下,如上所述,排气再循环阀26的开度根据气体的压力而变化,因此事先开度WGV难以确定为一定的开度。即使在这样的情况下,若使用在图5中说明的阀控制处理,则也能够配合事先开度WGV的变动而在步骤S504中变更导入开度EGV1。

·在内燃机10的汽缸11内的燃烧停止条件成立的状况下且阀开度控制标志为OFF的状况下,也可以以使排气再循环阀26的开度成为比“0”大的预定开度的方式控制该排气再循环阀26。即使在构成为这样的情况下,事先开度WGV也成为正的值。

·也可以使排气再循环通路25的流入口的位置为排气通路21中的比三元催化剂22靠上游部分。在采用了这样的构成的情况下,若在包括燃料导入处理的执行中的期间限制排气再循环阀26的开度,则能够抑制从燃料喷射阀17喷射出的燃料在到达三元催化剂22之前经由排气再循环通路25而返回进气通路15。

·在上述实施方式中,在燃料导入处理的执行中,不使点火装置19进行火花放电。但是,在燃料导入处理的执行中,也可以在汽缸11内混合气不燃烧的正时使点火装置19进行火花放电。例如,在活塞12位于下止点附近时进行了火花放电的情况下,在进行了火花放电的汽缸11内混合气不燃烧。由此,在燃料导入处理的执行中,即使进行火花放电,也能够使从燃料喷射阀17喷射出的燃料保持未燃状态从汽缸11内向排气通路21流出。

·应用内燃机的控制装置的内燃机也可以具备向汽缸11内直接喷射燃料的燃料喷射阀即缸内喷射阀。在该情况下,在燃料导入处理的执行中,也可以从缸内喷射阀向汽缸11内喷射燃料,并使该燃料保持未燃状态向排气通路21流出。由此,能够使未燃的燃料向三元催化剂22导入。

·混合动力车辆的系统只要能够通过马达的驱动来控制曲轴14的转速即可,也可以是与如图1所示的系统不同的别的系统。

·也可以将内燃机的控制装置具体化为以搭载于不具备内燃机以外的其他动力源的车辆的内燃机为控制对象的装置。即使在搭载于这样的车辆的内燃机中,在曲轴14正在通过惯性而旋转的状况下,有时也会停止汽缸内的混合气的燃烧。在这样的燃烧停止期间中,当燃料导入处理的执行条件成立时,执行燃料导入处理。

·控制装置(燃内燃机控制单元)能够由具备CPU和ROM且执行软件处理的构成来实现,但不限于该构成。例如,也可以具备对在上述实施方式中软件处理的至少一部分进行硬件处理的专用的硬件电路(例如ASIC等)。即,控制装置是以下的(a)~(c)的任一构成即可。(a)具备按照程序来执行上述处理的全部的处理装置和存储程序的ROM等程序保存装置(包括非瞬时性的计算机可读的记录介质)。(b)具备按照程序来执行上述处理的一部分的处理装置及程序保存装置和执行剩余的处理的专用的硬件电路。(c)具备执行上述处理的全部的专用的硬件电路。在此,具备处理装置及程序保存装置的软件处理电路、专用的硬件电路也可以是多个。即,上述处理由具备1个或多个软件处理电路及1个或多个专用的硬件电路的至少一方的处理电路执行即可。

20页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:内燃机的控制装置及控制方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!