專利名稱：內(nèi)燃機的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下進行降低未燃HC的排放量的HC減少控制的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，特別是涉及伴隨于HC減少控制的執(zhí)行的PM(微粒，粒狀物質(zhì))的排放量增大的抑制。
背景技術(shù)：
以往，對于火花點火式的內(nèi)燃機，已經(jīng)有在低溫起動時(冷機起動時)進行4吏點火時期比MBT(Minimum spark advance for Best Torque、獲得最大轉(zhuǎn)矩的點火時期)提前的控制(以下稱之為"過進角點火控制")的技術(shù)(例如，參照日本特開2000-240547號公報)。與點火時期被設(shè)定成MBT的情況(以下稱之為"MBT控制")相比，利用過進角點火控制，能夠通過燃燒室內(nèi)的溫度(峰值溫度)上升來促進冷卻水的溫度上升，提高發(fā)動機起動時的預(yù)熱性。
在低溫起動時，燃燒室內(nèi)的溫度(以下稱之為"氣缸內(nèi)溫度")較低。從而，在進氣門上游的進氣通路內(nèi)所噴射的燃料易于附著在燃燒室的壁面。這樣附著在燃燒室的壁面的燃料(以下稱之為"氣缸內(nèi)附著燃料，，)的大部分就可能未供于燃燒而作為未燃HC從燃燒室排出。此時，若設(shè)置于內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)的催化劑的溫度較低，則催化劑處于未激活狀態(tài)，上述未燃HC就可能無法在催化劑中被凈化，而排放到大氣中。
本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果在這樣的低溫起動時(且濃空燃比氣氛)執(zhí)行過進角點火控制，則從燃燒室排出的未燃HC的排放量將明顯減少(參照日本特愿2006-322336)。這被推定為基于以下理由。
即、若執(zhí)行了過進角點火控制，則與MBT控制的情況相比，壓縮/膨脹沖程中的燃燒室內(nèi)壓力(以下稱之為"氣缸內(nèi)壓力")的峰值增加，其結(jié)果，氣缸內(nèi)溫度的峰值增加(參照后述的圖3)。
在由于所謂的"起動增量"而被調(diào)整成稍微濃的空燃比的燃燒室內(nèi)氣氛下，若氣缸內(nèi)溫度的峰值如此增加了，則會促進處于不足傾向的氧氣和氣缸內(nèi)附著燃料之間的"部分氧化反應(yīng)"(不完全燃燒)。若進行了
這種部分氧化反應(yīng)，則基于氣缸內(nèi)附著燃料而產(chǎn)生的未燃HC被轉(zhuǎn)換成CO而從燃燒室排出。根據(jù)以上說明，如果在低溫起動時執(zhí)行過進角點火控制，則未燃HC的排放量將明顯減少。
進而，本申請人還發(fā)現(xiàn)，通過在低溫起動時除了過進角點火控制外，還進行以使得在進氣門上游的進氣通路內(nèi)(進氣口 )所噴射的全部的燃料的量在進氣門開閥期間內(nèi)被噴射的方式設(shè)定燃料噴射期間的控制(以下稱之為"進氣同步噴射控制")，未燃HC的排放量就會進一步減少。這被推定為基于以下理由。此外，下面將進氣門開閥期間內(nèi)的燃料噴射稱之為"進氣同步噴射"，將進氣門開閥之前的燃料噴射稱之為"進氣非同步噴射"。
在低溫起動時，除了氣缸內(nèi)溫度外進氣口的溫度也較低。從而，除了燃燒室的壁面外，所噴射的燃料還易于附著在進氣口的壁面。這樣附著在進氣口的壁面的燃料(以下稱之為"進氣口附著燃料")也可能未供于燃燒而作為未燃HC從燃燒室被排出。
在這里，若執(zhí)行了進氣同步噴射，則在進氣通路內(nèi)的空氣經(jīng)由進氣口流入燃燒室的狀態(tài)(即、存在空氣流動的狀態(tài))下噴射燃料。從而，與執(zhí)行進氣非同步噴射的情況相比，就能夠使進氣口附著燃料的量顯著減少。其結(jié)果，基于進氣口附著燃料而產(chǎn)生的未燃HC的排放量將顯著減少。
另一方面，由于執(zhí)行進氣同步噴射，氣缸內(nèi)附著燃料的量有增加的趨勢，其結(jié)果，基于氣缸內(nèi)附著燃料而產(chǎn)生的未燃HC的排放量就會增加。但是，上述"基于進氣口附著燃料而產(chǎn)生的未燃HC的排放量"的減少量顯著大于這種"基于氣缸內(nèi)附著燃料而產(chǎn)生的未燃HC的排放量"的增大量。根據(jù)以上說明，如果在低溫起動時除了過進角點火控制外還執(zhí)行進氣同步噴射控制，則整體上會使未燃HC的排放量進一步減少。
可是，如上述那樣，已經(jīng)清楚，若在空燃比稍微濃而氧氣不足的燃燒室內(nèi)氣氛下進行了氣缸內(nèi)附著燃料的上述部分氧化反應(yīng)(不完全燃燒)，則相反地，就會生成PM(由微粒、粒狀物質(zhì)、碳煙(Soot)和可溶性有機成分(SOF)等構(gòu)成)。從而，若通過過進角點火控制來促進了氣缸內(nèi)附著燃料的上述部分氧化反應(yīng)，則如上述那樣未燃HC的排放量顯著減少，另一方面，PM的排放量會增加。
PM的排放量如此增加的趨勢，在除了過進角點火控制外還執(zhí)行進氣同步噴射控制的情況下變得尤其明顯。這被推定為基于如下理由，即作為上述部分氧化反應(yīng)的對象的氣缸內(nèi)附著燃料的量因進氣同步噴射而增加，由此促進了部分氧化反應(yīng)。
以上，若執(zhí)行了過進角點火控制(以及進氣同步噴射控制)(以下亦稱之為"HC減少控制")，就會產(chǎn)生PM的排放量增大之類的問題。希望對伴隨于HC減少控制的執(zhí)行的PM排放量的增大進行抑制。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下進行HC減少控制的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，可以抑制伴隨于HC減少控制的執(zhí)行的PM排放量的增大。
本發(fā)明所涉及的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，具備判定單元，判定內(nèi)燃機是否處于規(guī)定的低溫起動狀態(tài)；HC減少單元，在判定為上述內(nèi)燃機處于上述規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的情況下，進行通過調(diào)整規(guī)定的內(nèi)燃機控制參數(shù)使上述內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的溫度上升來降低未燃HC的排放量的HC減少控制。
作為上述HC減少控制，例如可例舉，僅僅是上述過進角點火控制，或者是上述過進角點火控制和上述進氣同步噴射控制等。此外，在上述規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下，通常，為了抑制不產(chǎn)生火花的現(xiàn)象使燃燒穩(wěn)定，而將空燃比調(diào)整成比理論空燃比稍微濃的空燃比(所謂起動增量)。
本發(fā)明所涉及的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于，具備容許值取得單元，取得與PM的排放量相當(dāng)?shù)闹档娜菰S值；和限制單元，基于上述PM排放量相當(dāng)容許值來進行限制上述HC減少控制的執(zhí)行的限制控制。
根據(jù)這一方案，由于基于PM排放量相當(dāng)容許值來限制HC減少控制的執(zhí)行，所以可以在PM的排放量不超過容許值的范圍內(nèi)執(zhí)行HC減
6少控制。即、能夠抑制伴隨于HC減少控制的執(zhí)行的PM排放量的增大。
具體而言，例如，在作為上述HC減少控制而僅僅執(zhí)行上述過進角 點火控制的情況下或同時執(zhí)行上述過進角點火控制和上述進氣同步噴 射控制等的情況下，作為上述限制控制，可以將上述點火時期距上述 MBT的提前量設(shè)定得小于基于上述過進角點火控制的提前量。
點火時期距MBT的提前量(以下也簡單地稱之為"提前量")越大， 則氣缸內(nèi)壓力的峰值(進而，氣缸內(nèi)溫度的峰值)越增加而越促進上述部 分氧化反應(yīng)。其結(jié)果，未燃HC的排放量減少，另一方面，PM的排放 量增加。換言之，如果減少提前量則能夠減少PM的排放量。
從而，在PM的排放量因基于過進角點火控制的提前量的增大而要 超過容許值的情況下，如果將提前量設(shè)定得較小，則可以抑制起因于氣 缸內(nèi)溫度的峰值的增加的上述部分氧化反應(yīng)的促進來抑制PM的排放 量超過容許值的情況。上述構(gòu)成就基于這種見解。
另外，例如在作為上述限制控制同時執(zhí)行上述過進角點火控制和上 述進氣同步噴射控制的情況下，作為上述限制控制，可以取代上述進氣
部分(或者全部的量)的方式設(shè)定上述燃料噴射期間。
若如上述那樣執(zhí)行了進氣同步噴射，則部分氧化反應(yīng)因作為上述部 分氧化反應(yīng)的對象的氣缸內(nèi)附著燃料量的增加而被促進，其結(jié)果，PM 的排放量增加。換言之，如果減少作為進氣同步噴射的對象的燃料的量， 則能夠減少PM的產(chǎn)生量。
從而，在PM的排放量因過進角點火控制+進氣同步噴射控制而要 超過容許值的情況下，如果通過將噴射燃料的一部分或者全部的量設(shè)為 進氣非同步噴射的對象而將作為進氣同步噴射的對象的燃料的量設(shè)定 得較小，就可抑制起因于氣缸內(nèi)附著燃料量的增加的上述部分氧化反應(yīng) 的促進來抑制PM的排放量超過容許值的情況。上述構(gòu)成基于這種見
在這種情況下，優(yōu)選，上述容許值取得單元構(gòu)成為，根據(jù)基于上述 過進角點火控制的距上述MBT的提前量，取得附著在上述燃燒室的壁面的氣缸內(nèi)附著燃料的量的容許值，作為上述PM排放量相當(dāng)容許值； 上述限制單元構(gòu)成為，基于在上述規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下執(zhí)行了上述進 氣同步噴射控制時預(yù)先取得的上述噴射燃料的量與上述氣缸內(nèi)附著燃 料量的關(guān)系、和上述所取得的氣缸內(nèi)附著燃料量容許值，來決定與上述 氣缸內(nèi)附著燃料量等于上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值時相對應(yīng)的上述 進氣門開閥期間內(nèi)所噴射的燃料的量，作為進氣同步噴射量容許值，并 在上述噴射燃料的全部的量大于上述進氣同步噴射量容許值的情況下， 以使得從上述噴射燃料的全部的量中扣除上述進氣同步噴射量容許值 后的量的燃料在上述進氣門開閥之前被噴射且與上述進氣同步噴射量 容許值相等的量的燃料在上述進氣門開閥期間內(nèi)被噴射的方式設(shè)定上 述燃料噴射期間。
如上述那樣，由于PM的生成起因于氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反 應(yīng)，所以氣缸內(nèi)附著燃料量越大則PM的排放量越大。從而，為了將 PM的排放量抑制于容許值以內(nèi)，將氣缸內(nèi)附著燃料的量抑制于某容許 值以內(nèi)即可。即，能夠使用氣缸內(nèi)附著燃料量的容許值作為上述PM排 放量相當(dāng)容許值。在這里，當(dāng)考慮到氣缸內(nèi)溫度越高(進而，提前量越 大)則氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)越被促進，則可基于提前量來決 定此氣缸內(nèi)附著燃料量的容許值，并且提前量越大則可以將此氣缸內(nèi)附 著燃料量的容許值決定成越小的值。
另一方面，能夠通過實驗、仿真等預(yù)先取得在低溫起動時執(zhí)行進氣 同步噴射控制(噴射燃料的全部的量成為進氣同步噴射的對象)情況下的 噴射燃料的量與氣缸內(nèi)附著燃料量的關(guān)系。從而，能夠基于這一關(guān)系和 上述氣缸內(nèi)附著燃料量的容許值，來決定與氣缸內(nèi)附著燃料量等于該容 許值時相對應(yīng)的作為進氣同步噴射的對象的燃料的量(=進氣同步噴射 量容許值)。
因而，在噴射燃料的全部的量超過上述進氣同步噴射量容許值的情 況下，通過取代上述進氣同步噴射控制，而如上述構(gòu)成那樣將從噴射燃 料的全部的量中扣除進氣同步噴射量容許值后的量的燃料設(shè)為進氣非 同步噴射的對象，并將與進氣同步噴射量容許值相等的量的燃料設(shè)為進 氣同步噴射的對象，可以抑制氣缸內(nèi)附著燃料從其容許值增加的情況， 并抑制PM的排放量超過容許值的情況。
8這樣，在基于提前量取得作為PM排放量相當(dāng)容許值的氣缸內(nèi)附著 燃料量容許值的情況下，具體而言，例如，可以根據(jù)基于上述內(nèi)燃機的 冷卻水的溫度所獲得的"與點火時期為MBT的情況(提前量=0)相對應(yīng) 的上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的基本值"，和基于提前量所獲得的"上 述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的第1修正值"取得上述氣缸內(nèi)附著燃料量 容許值。
在這里，例如上述冷卻水的溫度越高則越將上述氣缸內(nèi)附著燃料量 容許值的基本值設(shè)定為大的值。這是基于如下理由冷卻水的溫度越高， 則在氣缸內(nèi)附著燃料之中，因蒸發(fā)而供于燃燒的比例越大，在氣缸內(nèi)附 著燃料中，實際上成為上述部分氧化反應(yīng)的對象的比例越小(即，PM的 產(chǎn)生量越小)。
另外，例如以提前量越大則氣缸內(nèi)附著燃料量容許值越小的方式設(shè) 定上述第l修正值。這是基于如下理由提前量越大則氣缸內(nèi)溫度的峰 值越高而上述部分氧化反應(yīng)越被促進(即，PM的產(chǎn)生量越大)。
進而，在將上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的基本值決定成與上述點 火時期為上述MBT時且空燃比為理論空燃比時相對應(yīng)的值的情況下， 可以除了基于上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的基本值以及上述第1修正 值外，還根據(jù)基于上述空燃比所獲得的"上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值 的第2修正值"來取得上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值。
在這里，例如以空燃比從理論空燃比向濃空燃比方向的偏移量越大 則氣缸內(nèi)附著燃料量容許值越小的方式設(shè)定上述第2修正值。這是基于 如下理由空燃比從理論空燃比向濃空燃比方向的偏移量越大，則氣缸 內(nèi)附著燃料量越增加而上述部分氧化反應(yīng)越被促進(即，PM的產(chǎn)生量 越大)。


圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的實施方式所涉及的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝 置的內(nèi)燃機的概略圖。
放量以及PM排放量的關(guān)系的一例的曲線圖。圖3是表示壓縮/膨脹沖程中的氣缸內(nèi)壓力以及氣缸內(nèi)溫度相對于曲軸 角度的變化的曲線圖。
圖4是表示圖1所示的CPU執(zhí)行的用于執(zhí)行包含PM抑制處理的HC 減少控制的程序的流程圖。
圖5是表示圖1所示的CPU參照的規(guī)定發(fā)動機轉(zhuǎn)速和點火時期距MBT 的提前量的關(guān)系的表的曲線圖。
圖6是表示圖1所示的CPU參照的規(guī)定負(fù)栽率和點火時期距MBT的 提前量的關(guān)系的表的曲線圖。
圖7是表示圖1所示的CPU參照的規(guī)定冷卻水溫和點火時期距MBT 的提前量的關(guān)系的表的曲線圖。
圖8是表示圖1所示的CPU參照的規(guī)定冷卻水溫和氣缸內(nèi)附著燃料量 容^午值的基;^值的關(guān)系的表的曲線圖。
圖9是表示圖1所示的CPU參照的規(guī)定提前量和第1修正系數(shù)的關(guān)系 的表的曲線圖。
圖10是表示圖1所示的CPU參照的規(guī)定空燃比和第2修正系數(shù)的關(guān) 系的表的曲線圖。
圖11是表示圖1所示的CPU參照的規(guī)定氣缸內(nèi)附著燃料量容許值和與 進氣同步噴射量名L許值相當(dāng)?shù)膰娚淦鞯拈_閥時間的關(guān)系的表的曲線圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置的實施方式進行說明。
圖l表示將本發(fā)明的實施方式的控制裝置應(yīng)用于火花點火式多氣缸 (4氣缸)4循環(huán)內(nèi)燃機10中的系統(tǒng)的概略構(gòu)成。此內(nèi)燃機IO包括氣缸 體部20,包含氣缸體、氣缸體下殼體以及油底殼等；氣缸蓋部30,被 固定在氣缸體部20之上；進氣系統(tǒng)40，用于對氣缸體部20供給汽油混 合氣；以及排氣系統(tǒng)50，用于將來自氣缸體部20的廢氣排放到外部。氣缸體部20包括氣缸21、活塞22、連桿23以及曲軸24?；钊?2 在氣缸21內(nèi)進行往復(fù)運動，活塞22的往復(fù)運動經(jīng)由連桿23被傳遞到 曲軸24，由此使曲軸24旋轉(zhuǎn)。氣缸21和活塞22的頂部與氣缸蓋部30 一起形成燃燒室25。
氣缸蓋部30具備連通到燃燒室25的進氣口 31;使進氣口 31開 閉的進氣門32;對進氣門32進行開閉驅(qū)動的進氣門控制裝置33;連通 到燃燒室25的排氣口 34;使排氣口 34開閉的排氣門35;對排氣門35 進行驅(qū)動的排氣凸輪軸36;火花塞37;包含產(chǎn)生提供給火花塞37的高 電壓的點火線圏的點火器38;以及對進氣口 31內(nèi)噴射燃料的噴射器(燃 料噴射單元)39。
進氣門控制裝置33由使用油壓來調(diào)整/控制進氣凸輪軸與進氣凸輪 (未圖示)的相對旋轉(zhuǎn)角度(相位角度)的眾所周知的構(gòu)成之一而構(gòu)成，可 以調(diào)整進氣門32的開閥時刻VVT(開閉時刻)。
進氣系統(tǒng)40具備進氣管41,包含連通到進氣口 31并與進氣口 31—起形成進氣通路的進氣歧管；空氣過濾器42，被設(shè)置于進氣管41 的端部；節(jié)氣門43，處于進氣管41內(nèi)并使進氣通路的開口截面積可變； 以及節(jié)氣門致動器43a，由構(gòu)成節(jié)氣門驅(qū)動單元的DC電機組成。
排氣系統(tǒng)50具備連通到排氣口 34的排氣歧管51;被連接到排氣 歧管51的排氣管(exhaust pipe)52;被配設(shè)(安裝)于排氣管52的上游側(cè) 三元催化劑53 ;以及配設(shè)(安裝)于此第1催化劑53下游的排氣管52的 下流側(cè)三元催化劑54。排氣口 34、排氣歧管51以及排氣管52構(gòu)成排 氣通路。
另一方面，此系統(tǒng)具備熱線式氣流計61、節(jié)氣門位置傳感器62、 進氣凸輪旋轉(zhuǎn)角度傳感器63、曲軸位置傳感器64、水溫傳感器65、配 設(shè)于第l催化劑53上游的排氣通路的空燃比傳感器66以及油門開度傳
熱線式氣流計61對在進氣管41內(nèi)流動的進氣的每單位時間的質(zhì)量 流量進行檢測，并輸出表示質(zhì)量流量(進氣流量)Ga的信號。節(jié)氣門位置 傳感器62對節(jié)氣門43的開度進行檢測，并輸出表示節(jié)氣門開度TA的信號。進氣凸輪旋轉(zhuǎn)角度傳感器63對進氣凸輪的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測， 并輸出表示進氣門32的開閥時刻VVT的信號。曲軸位置傳感器64對 曲軸24的旋轉(zhuǎn)角度進行檢測，并輸出表示發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE的信號。水 溫傳感器65對冷卻水溫進行檢測，并輸出表示冷卻水溫THW的信號。
上游側(cè)空燃比傳感器66對第1催化劑53上游的空燃比進行檢測， 并分別輸出表示該空燃比的信號。油門開度傳感器67對由駕駛者所操 作的油門踏板81的操作量進行檢測，并輸出表示油門踏板81的操作量 Accp的信號。
電氣控制裝置70是由彼此用總線連接起來的CPU71、預(yù)先存儲了 CPU71執(zhí)行的例程(程序)、表(查找表、映射)以及常數(shù)等的ROM72、 RAM73、備份RAM74、以及包含AD轉(zhuǎn)換器的接口 75等組成的微型 計算機。接口 75與上述傳感器61~67連接，對CPU71供給來自傳感 器61 ~ 67的信號，并且根據(jù)CPU71的指示將驅(qū)動信號發(fā)送給進氣門控 制裝置33、點火器38、噴射器39以及節(jié)氣門致動器43a。
(HC減少控制)
接著，對上述那樣構(gòu)成的內(nèi)燃機IO的控制裝置(以下稱之為"本裝 置，，)所進行的降低未燃HC的排放量的控制(HC減少控制)簡單地進行 說明。此外，關(guān)于此HC減少控制，在日本特愿2006-322336中有詳細 記載。
在低溫起動時，燃燒室內(nèi)的溫度(氣缸內(nèi)溫度)較低。從而，從噴射 器39向進氣口 31噴射的燃料易于附著在燃燒室25的壁面。這樣附著 在燃燒室25的壁面的燃料(氣缸內(nèi)附著燃料)的大部分可能未供于燃燒 而作為未燃HC從燃燒室25被排出。而且，在低溫起動時，三元催化 劑53、 54的溫度較低，三元催化劑53、 54處于未激活狀態(tài)。從而，如 上述那樣從燃燒室25排出的未燃HC就會無法在三元催化劑53、 54中 被凈化而被排放到大氣中。
本裝置為了在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)(后述)下降低未燃HC的排放量 (以下亦稱之為"HC排放量")，作為HC減少控制執(zhí)行過進角點火控 制以及進氣同步噴射控制。首先，對過進角點火控制進行說明。
12<過進角點火控制>
本申請人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過在低溫起動時(且濃空燃比氣氛)，執(zhí)行使
點火時期比MBT提前的控制(過進角點火控制)，末燃HC的排放量(以 下亦稱之為"HC排放量")將明顯減少。下面，參照圖2以及圖3對這 一情況進行說明。
圖2的上方的曲線圖表示低溫起動時且空燃比為濃空燃比情況下的 點火時期與HC排放量的關(guān)系的一例。如根據(jù)圖2的上方的曲線圖可明 白那樣，越是使點火時期提前則HC排放量越小。即，若與將點火時期 設(shè)為MBT的情況(MBT控制)相比執(zhí)行了過進角點火控制，則HC排放 量變小。這被推定為是基于以下理由。
圖3是表示壓縮/膨脹沖程中的氣缸內(nèi)壓力以及氣缸內(nèi)溫度相對于 曲軸角度的變化的曲線圖。如根據(jù)圖3的上方的曲線圖可明白那樣，越 是使點火時期提前(c — b — a)則氣缸內(nèi)壓力的峰值越是增加。這基于如下 理由越是使點火時期提前，則在壓縮上止點前燃燒的燃料量越是增加， 并增加與"由活塞22的上升動作(從下止點向上止點的動作)引起的升壓 作用"重疊的"由燃料燃燒引起的升壓作用"的程度。其結(jié)果，如根據(jù) 圖3的下方的曲線圖可明白那樣，越是使點火時期提前(c —b —a)則氣缸 內(nèi)溫度的峰值也伴隨于氣缸內(nèi)壓力的峰值的增加而增加。
另一方面，在低溫起動時，為了抑制不產(chǎn)生火花的現(xiàn)象使燃燒穩(wěn)定， 將空燃比調(diào)整成比理論空燃比稍微濃的空燃比(所謂起動增量)。這樣， 若在被調(diào)整成稍微濃的空燃比的燃燒室內(nèi)氣氛下氣缸內(nèi)溫度的峰值增 加了，則會促進處于不足傾向的氧氣和氣缸內(nèi)附著燃料之間的"部分氧 化反應(yīng)"(不完全燃燒)。
若進行了這種部分氧化反應(yīng)，則基于氣缸內(nèi)附著燃料而產(chǎn)生的未燃 HC就被轉(zhuǎn)換成CO從燃燒室25排出。根據(jù)以上說明，越是使點火時期 提前(進而，氣缸內(nèi)溫度的峰值越是增加)，則上述部分氧化反應(yīng)越是被 促進，HC排放量越小。
因此，本裝置在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下，作為HC減少控制之一執(zhí) 行過進角點火控制。關(guān)于過進角點火控制執(zhí)行過程中的點火時期距MBT的提前量的設(shè)定，在后面進行流程圖的說明之際一并說明。 <進氣同步噴射控制>
接著，對進氣同步噴射控制進行說明。本申請人還發(fā)現(xiàn)，在低溫起 動時，除上述過進角點火控制外，還進行以使得從噴射器39噴射的燃 料的全部的量在進氣門開閥期間內(nèi)被噴射的方式設(shè)定燃料噴射期間的 控制(進氣同步噴射控制)，由此，HC排放量進一步減少。這被推定為 是基于以下理由。此外，在下面，為了說明上方便，將進氣門開岡期間 內(nèi)的燃料噴射稱為"進氣同步噴射"，將進氣門開閥之前的燃料噴射稱 為"進氣非同步噴射"。
在低溫起動時，除氣缸內(nèi)溫度外，進氣口31的溫度也較低。因此， 除燃燒室25的壁面外，噴射燃料也易于附著在進氣口 31的壁面。這樣 附著在進氣口 31的壁面的燃料(進氣口附著燃料)也可能未供于燃燒而 作為未燃HC從燃燒室25被排出
在這里，在進氣非同步噴射中，在進氣門32已關(guān)閉的狀態(tài)(即、不 存在進氣氣流的狀態(tài))下噴射燃料，所以噴射燃料比較易于附著在進氣 口 31的壁面。相對于此，在進氣同步噴射中，在進氣門32已打開的狀 態(tài)(即、存在從進氣口 31向燃燒室25內(nèi)流動的進氣氣流的狀態(tài))下噴射 燃料，所以噴射燃料比較難以附著在進氣口 31的壁面。
從而，若執(zhí)行了進氣同步噴射，則與執(zhí)行進氣非同步噴射的情況相 比，能夠使進氣口附著燃料的量顯著減少。其結(jié)果，基于進氣口附著燃 料引起的HC排放量顯著減少。
另一方面，由于執(zhí)行進氣同步噴射，氣缸內(nèi)附著燃料量存在增加的 趨勢。其結(jié)果，基于氣缸內(nèi)附著燃料引起的HC排放量存在增加的趨勢。 但是，上述"基于進氣口附著燃料引起的HC排放量"的減少量明顯比 這種"基于氣缸內(nèi)附著燃料引起的HC排放量"的增大量大。
根據(jù)以上說明，如圖2的上方的曲線圖所示那樣，執(zhí)行進氣同步噴 射的情況(參照雙點劃線)，與執(zhí)行進氣非同步噴射的情況(參照單點劃線) 相比，在整體上，HC排放量進一步減少。因此，本裝置在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下，作為HC減少控制之一， 除過進角點火控制外原則上還執(zhí)行進氣同步噴射控制。在本例中，在進 氣同步噴射控制時，將燃料噴射期間的開始時期設(shè)定成與進氣門32的 開閥時(從關(guān)閉狀態(tài)變化成打開狀態(tài)的時間點)相等的時期。
(PM排出的抑制)
已經(jīng)說明了，在低溫起動時，若在稍微濃的空燃比的氣氛下通過過 進角點火控制使點火時期提前，則由于氣缸內(nèi)溫度的峰值的增加，而使 氣缸內(nèi)附著燃料的上述部分氧化反應(yīng)被促進，其結(jié)果，HC排放量減少。 但是，已經(jīng)清楚了，相反地，由于此氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)而 生成了 PM。
即，如圖2的下方的曲線圖所示那樣，若使點火時期提前，則由于 氣缸內(nèi)溫度的峰值的增加，而使氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)被促進 (部分氧化反應(yīng)量增加)，其結(jié)果，PM的排放量(以下亦簡單地稱之為"PM 排放量")增加。
而且，對于PM排放量，有如下的傾向與執(zhí)行進氣非同步噴射的 情況(參照單點劃線)相比，執(zhí)行進氣同步噴射的情況(參照雙點劃線)下 的PM排放量變大。這被推定為基于如下理由由于執(zhí)行進氣同步噴射， 作為上述部分氧化反應(yīng)的對象的氣缸內(nèi)附著燃料的量增加，由此，部分 氧化反應(yīng)更加被促進(部分氧化反應(yīng)量增加)。
若這樣進行了 HC減少控制(過進角點火控制+進氣同步噴射控制)， 則相反地，PM排放量增大。這就需要抑制PM排放量的增大以使此PM 排放量不超過規(guī)定的容許值(PM容許量，參照圖2的下方的曲線圖)。 為了抑制PM排放量的增大，對氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)進行抑 制即可(使部分氧化反應(yīng)量減少即可)。
作為用于抑制氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)的一方法，可以考慮 對氣缸內(nèi)附著燃料量的增大進行抑制。為此，對作為進氣同步噴射的對 象的燃料的量進行限制即可。
因此，本裝置在PM排放量因過進角點火控制+進氣同步噴射控制 而要超過PM容許量的情況下(在圖2中對應(yīng)于點火時期比點A提前的區(qū)域)，取代進氣同步噴射控制(即，將噴射燃料的全部的量設(shè)為進氣同
步噴射的對象的控制)，而進行如下處理將噴射燃料的一部分從是進 氣同步噴射的對象變更為是進氣非同步噴射的對象，將作為進氣同步噴 射的對象的燃料的量設(shè)定得較小。以下，將這樣的處理稱之為"PM抑 制處理"。
通過執(zhí)行這種PM抑制處理，如圖2中實線所示那樣，即便在點火 時期比點A提前的情況下，也能夠?qū)M排放量抑制到PM容許量(參 照圖2的下方的曲線圖)。此外，通過執(zhí)行PM抑制處理，與進氣同步 噴射控制執(zhí)行時相比，HC排放量稍微增大(參照圖2的上方的曲線圖)。 這是基于如下理由雖然通過PM抑制處理而使氣缸內(nèi)附著燃料量減少 并且進氣口附著燃料量增加，但是，"基于進氣口附著燃料引起的HC 排放量"的增大量比"基于氣缸內(nèi)附著燃料引起的HC排放量"的減少 量明顯大。
以下，參照圖4所示的流程圖"^兌明與包含PM抑制處理的HC減少 控制有關(guān)的CPU71的實際動作。
(實際動作)
CPU71僅僅在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)已成立的期間，每當(dāng)排氣沖程中 的規(guī)定時刻到來時，對每個氣缸反復(fù)執(zhí)行圖4所示的用于執(zhí)行包含PM 抑制處理的HC減少控制的程序。
對于規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的開始條件，在本例中，是在內(nèi)燃機剛剛 起動以后，冷卻水溫THW小于等于規(guī)定值且發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE已超過第 1旋轉(zhuǎn)速度的時間點(與所謂完爆相對應(yīng))成立。此外，還可以將發(fā)動機 轉(zhuǎn)速NE超過比第1旋轉(zhuǎn)速度大的第2旋轉(zhuǎn)速度的情況設(shè)為條件。據(jù)此， 就能夠可靠地抑制伴隨于過進角點火控制內(nèi)燃機反向旋轉(zhuǎn)的事態(tài)的發(fā) 生。
另外，對于規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的結(jié)束條件，在本例中，在從內(nèi)燃 機起動起的進氣流量Ga的累計值i:Ga超過規(guī)定值的時間點成立。這 樣，判定規(guī)定的低溫起動狀態(tài)是否成立的單元與上述"判定單元"相對 應(yīng)。在內(nèi)燃機剛剛起動以后且規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的開始條件成立前
的階段，例如，僅僅基于冷卻水溫THW來決定火花塞37的點火時期、 燃料噴射開始時刻(噴射器39的開岡開始時期)、以及燃料噴射量(噴射 器39的開閥時間)。
若規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的開始條件成立了 ，則CPU71進入步驟405， 對于作為燃料噴射的對象的氣缸(燃料噴射氣缸)，分別地從水溫傳感器 65取得冷卻水溫THW，從曲軸位置傳感器64取得發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE,根 據(jù)從空氣流量計61所獲得的進氣流量Ga和發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE取得負(fù)載率 KL'
接下來，CPU71進入步驟410，基于上述所取得的負(fù)載率KL以及 冷卻水溫THW和以KL、 THW為參數(shù)的表MapTAUins，來決定噴射 器39的指示開閥時間TAUins(相當(dāng)于上述"噴射燃料的全部的量")。 據(jù)此，負(fù)載率KL越大則將指示開閥時間TAUins設(shè)定成越大的值，冷 卻水溫THW越低則將指示開閥時間TAUinsi殳定成越大的值。
這里，在決定指示開閥時間TAUins之際，負(fù)載率KL用來計算將 空燃比設(shè)為理論空燃比所需要的燃料量，冷卻水溫THW用來計算為了 將空燃比^1為濃空燃比而應(yīng)當(dāng)追加的燃料量(所謂起動增量部分)。冷卻 水溫THW越低則起動增量部分被設(shè)定成越大的值(即、空燃比被設(shè)為更 濃的空燃比)。
接下來，CPU71進入步驟415，基于上述所取得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE 以及負(fù)載率KL和以NE、 KL為參數(shù)的表MapMBT來決定MBT，接 下來在步驟420中，基于上述所取得的發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE、負(fù)栽率KL以 及冷卻水溫THW和以NE、 KL、 THW為參數(shù)的表MapADV來決定點 火時期距MBT的提前量ADV。
據(jù)此，利用圖5~圖7所示的特性來決定提前量ADV。即，如圖5 所示那樣，發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE越小則將提前量ADV設(shè)定成越小的值。這 是基于如下理由發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE越小則氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反 應(yīng)可以進行下去的時間越長，所以能夠使點火時期推遲。
另外，如圖6所示那樣，負(fù)載率KL越大則將提前量ADV設(shè)定成
17越小的值。這是基于如下理由負(fù)載率KL越大則駕駛者越易于察覺到 過進角點火控制所引起的內(nèi)燃機輸出轉(zhuǎn)矩的降低。
另外，如圖7所示那樣，冷卻水溫THW越低則將提前量ADV設(shè) 定成越大的值。這是基于如下理由冷卻水溫THW越低，如上述那樣 空燃比越被設(shè)成更濃的空燃比而使氣缸內(nèi)附著燃料量增大。
接著，CPU71進入步驟425，基于上述所取得的冷卻水溫THW和 以THW為參數(shù)的表MapWETlim，來決定氣缸內(nèi)附著燃料量容許值 WETlim的基本值WETlimbase。此基本值WETlimbase是與點火時期 為MBT的情況(ADV4)且空燃比為理論空燃比(理論配比)的情況相對 應(yīng)的氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETIim。
在這里，氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETIim與上述"PM排放量相 當(dāng)容許值，，相對應(yīng)。即，如上述那樣，氣缸內(nèi)附著燃料量越大則PM排 放量越大。從而，為了將PM排放量抑制到PM容許量以內(nèi)，將氣缸內(nèi) 附著燃料量抑制到某容許值以內(nèi)即可。根據(jù)以上說明，能夠使用氣缸內(nèi) 附著燃料量容許值WETlim作為上述"PM排放量相當(dāng)容許值"。
利用圖8所示的特性來決定氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的基本值 WETlimbase。即，冷卻水溫THW越高則將基本值WETlimbase i殳定 成越大的值。這是基于如下理由冷卻水溫THW越高，則在氣缸內(nèi)附 著燃料之中，進行蒸發(fā)以供于燃燒的比例越大，在氣缸內(nèi)附著燃料中， 實際成為部分氧化反應(yīng)的對象的比例則越小(即、PM產(chǎn)生量越小)。
接下來，CPU71進入步驟430，基于上述所決定的提前量ADV和 以ADV為參數(shù)的表Mapoc，來決定第l修正系數(shù)oc(與上述"第1修正 值"相對應(yīng))，第1修正系數(shù)oc是為了根據(jù)基本值WETlimbase來修正 氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim而與基本值WETlimbase相乘的系 數(shù)。
利用圖9所示的特性來決定此第l修正系數(shù)oc。即，第l修正系數(shù) oc在提前量ADV為"0"時被設(shè)定為"1"，并且提前量ADV越大則被 設(shè)定成越小的值。這是基于如下理由提前量ADV越大，則氣缸內(nèi)溫 度的峰值越大，而氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)越被促進(即，PM產(chǎn)生量越大)。
接下來，CPU71進入步驟435,基于空燃比A/F和以A/F為參數(shù)的 表MapP來決定第2修正系數(shù)P(與上述"第2修正值"相對應(yīng))，該 第2修正系數(shù)P是為了根據(jù)基本值WETIimbase來修正氣缸內(nèi)附著燃料 量容許值WETlim而與基本值WETlimbase相乘的系數(shù)。作為空燃比 A/F，使用與在上述所決定的指示開閥時間TAUins的決定之際被考慮 的起動增量部分相應(yīng)從理論空燃比(理論配比)向濃空燃比方向進行了偏 移后的值。
利用圖10所示的特性來決定此第2修正系數(shù)P 。即，第2修正系 數(shù)P在空燃比A/F為理論配比時為"1"，空燃比A/F從理論配比向濃空 燃比方向的偏移量越大則被設(shè)定成越小的值。這是基于如下理由空燃 比A/F從理論配比向濃空燃比方向的偏移量越大，則氣缸內(nèi)附著燃料量 越增加而氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)越被促進(即，PM的產(chǎn)生量越大)。
接著，CPU71進入步驟440,通過在氣缸內(nèi)附著燃料量容許值 WETlim的基本值WETlimbase上乘以第1、第2修正系數(shù)a 、 P來決 定氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim。據(jù)此，提前量ADV越是從"0" 增大、空燃比A/F從理論配比向濃空燃比方向的偏移量越大，則將氣缸 內(nèi)附著燃料量容許值WETlim設(shè)定成相對于基本值WETlimbase越向小 的方向修正后的值。
接下來，CPU71進入步驟445,基于上述所決定的氣缸內(nèi)附著燃料 量容許值WETlim以及冷卻7JC溫THW和以WETlim、 THW為參數(shù)的 表MapTAUlim來決定容許開閥時間TAUlim。容許開閥時間TAUlim 是在上述規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下執(zhí)行進氣同步噴射控制時與對應(yīng)于氣 缸內(nèi)附著燃料量與上述所決定的氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim相 等的情況的噴射燃料的量(=上述"進氣同步噴射量容許值")相當(dāng)?shù)膰娚?器39的開閥時間。
利用圖11所示的特性來決定容許開岡時間TAUlim。此特性表示在 及冷卻水溫和氣缸內(nèi)附著燃料量之間的5關(guān)系。能夠通過實驗:5真等預(yù)先取得此關(guān)系。據(jù)此，氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim越大，冷卻水 溫THW越高則將容許開閥時間TAUIim設(shè)定成越長的時間。
接著，CPU71進入步驟450，將開閥時間偏差A(yù)TAU決定為從指示 開閥時間TAUins中減去容許開閥時間TAUlim所獲得的時間。接下來， CPU71進入步驟455，判定開閥時間偏差A(yù)TAU是否為正。首先，對 判定為"否"的情況(ATAU^O)進行說明。
在此情況下，噴射燃料的全部的量對應(yīng)于上述進氣同步噴射量容許 值以下的情況。這就意味著，即便將噴射燃料的全部的量設(shè)為進氣同步 噴射的對象，氣缸內(nèi)附著燃料量也小于等于氣缸內(nèi)附著燃料量容許值 WETlim，從而，PM排放量不超過PM容許量。
在此情況下，CPU71進入步驟460，將噴射器39的開閥期間的開 始期間INJs設(shè)定成與進氣門32的開閥時期IVO相同的時期，并結(jié)束 本程序的處理。即，將噴射燃料的全部的量設(shè)為進氣同步噴射的對象。 據(jù)此，就能夠在PM排放量不超過PM容許量的范圍內(nèi)盡量降低HC排 放量。
接著，對在步驟455中判定為"是"的情況(厶TAUX))進行說明。 在此情況下，噴射燃料的全部的量對應(yīng)于比上述進氣同步噴射量容許值 大的情況。這就意味著，若將噴射燃料的全部的量設(shè)為進氣同步噴射的 對象，則氣缸內(nèi)附著燃料量超過氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim， PM 排放量超過PM容許量。
在此情況下，CPU71進入步驟465，將噴射器39的開閥期間的開 始時期INJs設(shè)定成比進氣門32的開閥時期IVO提前了開閥時間偏差 ATAU的時期，并結(jié)束本程序的處理。即，從噴射燃料的全部的量扣除 上述進氣同步噴射量容許值后的量的燃料被設(shè)為進氣非同步噴射的對 象，與進氣同步噴射量容許值相等的量的燃料被設(shè)為進氣同步噴射的對 象。據(jù)此，可以將PM排放量維持于PM容許量的同時盡量降低HC排 放量。
而且，當(dāng)在步驟460或者465中i殳定的開閥期間的開始時期INJs 到來時，CPU71對上述燃料噴射氣缸的噴射器39進行以在步驟410中
20決定的指示開閥時間TAUins維持開閥狀態(tài)的指示。另外，之后，當(dāng)從 在步驟415中決定的MBT提前了在步驟420中決定的提前量ADV后 得到的時期到來時，對上述燃料噴射氣缸的火花塞37進行點火指示。
據(jù)此，當(dāng)在步驟455中判定為"否"的情況下(即，噴射燃料的全 部的量小于等于上述進氣同步噴射量容許值的情況下)，除過進角點火 控制外還執(zhí)行進氣同步噴射控制。另 一方面，當(dāng)在步驟455中判定為"是" 的情況下(即，噴射燃料的全部的量超過上述進氣同步噴射量容許值的 情況下)，繼續(xù)進行過進角點火控制，同時，取代進氣同步噴射控制而 執(zhí)行上述"PM抑制處理"(即，將噴射燃料的一部分設(shè)為進氣非同步噴 射的對象，將剩余的燃料設(shè)為進氣同步噴射的對象的處理)。
僅僅限于上述規(guī)定的低溫起動狀態(tài)成立時執(zhí)行以上所說明的處 理。從而，若上述"規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的結(jié)束條件"成立了，本裝置 則開始/執(zhí)行通常的燃料噴射控制以及通常的點火時期控制。在通常的 燃料噴射控制中，例如將噴射燃料的全部的量設(shè)為進氣非同步噴射的對 象，且調(diào)整噴射燃料量以使空燃比與理論配比一致。另外，在通常的點 火時期控制中，例如執(zhí)行MBT控制(即，將點火時期設(shè)為MBT的控制)。
進而，也可以在"規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的結(jié)束條件，，成立的時間 點且三元催化劑53、 54的溫度(特別是三元催化劑53的溫度)尚未達到 與催化劑的激活狀態(tài)相對應(yīng)的溫度的情況下，使點火時期比MBT滯后 規(guī)定的短期間。據(jù)此，大量未燃HC流入催化劑接受作為發(fā)熱反應(yīng)的氧 化反應(yīng)，由此可以對催化劑有意識地進行加熱。
在上述實施方式中，圖4的步驟415、 420、 460對應(yīng)于上述HC 減少單元，圖4的步驟425、 430、 435、 440對應(yīng)于上述容許值取得單 元，圖4的步驟455、 465對應(yīng)于上述限制單元。
如以上所說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置的實施方 式，原則上，在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)(濃空燃比氣氛)下執(zhí)行使點火時期 比MBT提前的過進角點火控制，且執(zhí)行將噴射燃料的全部的量設(shè)為進 氣同步噴射的對象的進氣同步噴射控制。據(jù)此，氣缸內(nèi)溫度的峰值增加， 且進氣口附著燃料量減少，由此，未燃HC的排放量可以被降低。另一 方面，在PM排放量超過PM容許量的情況下，取代進氣同步噴射控制而執(zhí)行PM抑制處理(將噴射燃料的一部分設(shè)為進氣非同步噴射的對象， 將剩余的燃料設(shè)為進氣同步噴射的對象的處理)。據(jù)此，氣缸內(nèi)附著燃 料量減少，作為PM生成原因的氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)被抑 制。其結(jié)果，PM排放量減少，可以將PM排放量抑制到PM容許量。
本發(fā)明并不限定于上述實施方式，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)釆用各 種各樣的變形例。例如，雖然在上述實施方式中，在PM排放量超過 PM容許量的情況下，繼續(xù)進行過進角點火控制，同時，取代進氣同步 噴射控制而執(zhí)行將噴射燃料的一部分設(shè)為進氣非同步噴射的對象并將 剩余的燃料設(shè)為進氣同步噴射的對象的處理，但是，也可以是繼續(xù)進行 進氣同步噴射控制，同時，執(zhí)行將點火時期距MBT的提前量設(shè)定得小 于基于過進角點火控制的提前量ADV(參照圖4的步驟420)的處理。
據(jù)此，通過抑制氣缸內(nèi)溫度的峰值的增加使氣缸內(nèi)附著燃料的部 分氧化反應(yīng)被抑制。其結(jié)果，能夠抑制PM的排放量超過PM容許量的 情況。在此情況下，例如以容許開閥時間TAUlim與指示開閥時間 TAUins相一致的方式，基于指示開閥時間TAUins、冷卻水溫THW以 及表TAUlim(參照圖ll)來求解氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETIim'，并 基于"WETIim'=WETIimbase oc' . P"之關(guān)系、基本值WETIimbase 以及第2修正系數(shù)P來求解第l修正系數(shù)a，。而且，可以將點火時期 距MBT的提前量決定成根據(jù)此第1修正系數(shù)oc ，和表Map a (參照圖9) 所獲得的提前量ADV'。
另外，還可以在PM排放量超過PM容許量的情況下，進行將噴 射燃料的一部分設(shè)為進氣非同步噴射的對象而將剩余的燃料設(shè)為進氣 同步噴射的對象的處理，并且也執(zhí)行將點火時期距MBT的提前量設(shè)定 得小于基于過進角點火控制的提前量ADV的處理。
另外，雖然在上述實施方式中，作為HC減少控制執(zhí)行過進角點 火控制和進氣同步噴射控制，但也可以僅僅執(zhí)行過進角點火控制。在此 情況下，在PM排放量超過PM容許量的情況下，可以執(zhí)行將點火時期 距MBT的提前量設(shè)定得小于基于過進角點火控制的提前量ADV的處 理。
另外，雖然在上述實施方式中，在執(zhí)行PM抑制處理(將噴射燃料的一部分設(shè)為進氣非同步噴射的對象而將剩余的燃料設(shè)為進氣同步噴
射的對象的處理)之際，涉及進氣門32的開閥時期的前后連續(xù)地噴射作
是，也可以將作為進氣非同步噴射的對象的燃料和作為進氣同步噴射的 對象的燃料分開進行噴射(分割噴射)。在此情況下，例如將進氣非同步 噴射的開閥期間的結(jié)束時期設(shè)定成在進氣門32的開岡時期之前，將進 氣同步噴射的開閥期間的開始時期設(shè)定成與進氣門32的開岡時期相同 的時期或者在其之后。
另外，雖然在上述實施方式中，基于發(fā)動機轉(zhuǎn)速NE、負(fù)載率KL 以及冷卻水溫THW來決定提前量ADV(參照圖4的步驟420),但是， 也可以取代冷卻水溫THW而使用在步驟410中基于冷卻水溫THW計 算出的燃料的起動增量部分來決定提前量ADV。
同樣，雖然基于空燃比A/F來決定第2修正系數(shù)P(參照圖4的步 驟435)，但是，也可以取代空燃比A/F而使用在步驟410中基于冷卻水 溫THW計算出的燃料的起動增量部分來決定第2修正系數(shù)P 。
而且，雖然在上述實施方式中，通過在氣缸內(nèi)附著燃料量容許值 WETlim的基本值WETlimbase上乘以第1 、第2修正系數(shù)oc 、 P來決 定氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim，但是，也可以分別求解具有與第 1、第2修正系數(shù)oc、 p相當(dāng)?shù)娜剂狭康乃降牡?、第2修正值Y、 n， 并通過在氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim的基本值WETlimbase上加 上第1、第2修正值y 、 ti來決定氣缸內(nèi)附著燃料量容許值WETlim。
2權(quán)利要求
1.一種火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，具備判定單元，判定內(nèi)燃機是否處于規(guī)定的低溫起動狀態(tài)；HC減少單元，在判定為上述內(nèi)燃機處于上述規(guī)定的低溫起動狀態(tài)的情況下，進行通過調(diào)整規(guī)定的內(nèi)燃機控制參數(shù)使上述內(nèi)燃機的燃燒室內(nèi)的溫度上升來減少未燃HC的排放量的HC減少控制；容許值取得單元，取得與PM的排放量相當(dāng)?shù)闹档娜菰S值；和限制單元，基于上述PM排放量相當(dāng)容許值來進行限制上述HC減少控制的執(zhí)行的限制控制。
2. 按照權(quán)利要求1所記載的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，上述HC減少單元構(gòu)成為，進行過進角點火控制來作為上述HC減 少控制，該過進角點火控制是將點火時期設(shè)定成比獲得最大轉(zhuǎn)矩的點火 時期亦即MBT提前的時期的控制。
3. 按照權(quán)利要求2所記載的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，上述HC減少單元構(gòu)成為，除了上述過進角點火控制外還進行進氣 同步噴射控制來作為上述HC減少控制，該進氣同步噴射控制是以使得 在進氣門上游的進氣通路內(nèi)噴射的燃料的全部的量在上述進氣門開岡 的期間內(nèi)被噴射的方式設(shè)定燃料噴射期間的控制。
4. 按照權(quán)利要求3所記載的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，上述限制單元構(gòu)成為，取代上述進氣同步噴射控制而以使得在上述 進氣門開閥之前噴射上述噴射燃料的 一部分的方式設(shè)定上述燃料噴射 期間，來作為上述限制控制。
5. 按照權(quán)利要求4所記載的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，上述容許值取得單元構(gòu)成為，根據(jù)基于上述過進角點火控制的距上 述MBT的提前量，取得附著在上述燃燒室的壁面的氣缸內(nèi)附著燃料的 量的容許值，作為上述PM排放量相當(dāng)容許值；上述限制單元構(gòu)成為，基于在上述規(guī)定的低溫起動狀態(tài)下執(zhí)行了上 述進氣同步噴射控制時預(yù)先取得的上述噴射燃料的量與上述氣缸內(nèi)附 著燃料量的關(guān)系、和上述所取得的氣缸內(nèi)附著燃料量容許值，來決定與 上述氣缸內(nèi)附著燃料量等于上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值時相對應(yīng)的上述進氣門開閥期間內(nèi)所噴射的燃料的量，作為進氣同步噴射量容許 值，并在上述噴射燃料的全部的量大于上述進氣同步噴射量容許值的情 況下，以使得從上述噴射燃料的全部的量中扣除上述進氣同步噴射量容 許值后的量的燃料在上述進氣門開閥之前被噴射且與上述進氣同步噴 射量容許值相等的量的燃料在上述進氣門開岡期間內(nèi)被噴射的方式設(shè) 定上述燃料噴射期間。
6. 按照權(quán)利要求5所記載的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，上述容許值取得單元構(gòu)成為，基于上述內(nèi)燃機的冷卻水的溫度來決 定與上述點火時期為上述MBT的情況相對應(yīng)的上述氣缸內(nèi)附著燃料量 容許值的基本值，并且，根據(jù)基于上述過進角點火控制的距上述MBT 的提前量來決定上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的第l修正值，基于上述 氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的基本值和上述第l修正值來取得上述氣缸內(nèi) 附著燃料量容許值。
7. 按照權(quán)利要求6所記載的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，上述容許值取得單元構(gòu)成為，將上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的基 本值決定成與上述點火時期為上述MBT的情況且空燃比為理論空燃比 的情況相對應(yīng)的值，并且，基于上述空燃比來決定上述氣缸內(nèi)附著燃料 量容許值的第2修正值，基于上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許值的基本值、 上述第l修正值和上述第2修正值來取得上述氣缸內(nèi)附著燃料量容許 值。
8. 按照權(quán)利要求2所記栽的火花點火式內(nèi)燃機的控制裝置，其中，上述限制單元構(gòu)成為，將上述點火時期距上述MBT的提前量設(shè)定 得小于基于上述過進角點火控制的提前量，來作為上述限制控制。
全文摘要
本發(fā)明在規(guī)定的低溫起動狀態(tài)(濃空燃比氣氛)下原則上執(zhí)行使點火時期比MBT提前的過進角點火控制、且執(zhí)行將噴射燃料的全部的量設(shè)為進氣同步噴射的對象的進氣同步噴射控制。據(jù)此，由于氣缸內(nèi)溫度的峰值增加、且進氣口附著燃料量減少，所以未燃HC的排放量得以降低。但是，在PM排放量要超過PM容許量的情況下，取代進氣同步噴射控制而執(zhí)行將噴射燃料的一部分設(shè)為進氣非同步噴射的對象并且將剩余的燃料設(shè)為進氣同步噴射的對象的處理。由此，氣缸內(nèi)附著燃料量減少，作為PM生成原因的氣缸內(nèi)附著燃料的部分氧化反應(yīng)被抑制。其結(jié)果，能夠使PM排放量減少，并將PM排放量抑制到PM容許量。
文檔編號F02P5/15GK101668943SQ20088001357
公開日2010年3月10日 申請日期2008年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月26日
發(fā)明者中山裕介, 森田晃司 申請人:豐田自動車株式會社