專利名稱：缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽油機(jī)的控制裝置，特別涉及適合于減少缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的粒子狀物質(zhì)、即PM(Particulate Matter)排出量的控制裝置。
背景技術(shù)：
缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)與吸氣口噴射式的汽油機(jī)相比，PM排出量較多而成為課題。作為其原因，可以列舉對(duì)缸內(nèi)直接噴射燃料所導(dǎo)致的對(duì)氣缸或活塞的燃料附著、和由于不充分的混合而產(chǎn)生的局部性的燃料過(guò)濃區(qū)域的存在。因此，作為缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的PM對(duì)策，減少燃料附著量或促進(jìn)燃料與空氣的混合是很有效的。作為抑制缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)中的PM排出量的技術(shù)，已知如下技術(shù)在PM排出量較大的冷機(jī)起動(dòng)時(shí)，通過(guò)使高溫的廢氣存在于燃燒室內(nèi)、即導(dǎo)入內(nèi)部EGR(EXhaust Gas Recirculation 廢氣再循環(huán))來(lái)促進(jìn)燃料的氣化，并抑制黑煙的排出。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 JP特開2002-327651號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題但是，PM并不僅僅在冷機(jī)起動(dòng)時(shí)被排出，也不能無(wú)視在發(fā)動(dòng)機(jī)完成暖機(jī)后排出的量。特別是在由于空氣與燃料的控制響應(yīng)性的差異而在缸內(nèi)的混合氣容易成為燃料過(guò)濃 (過(guò)剩)狀態(tài)的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，PM被大量排出。并且，在加速時(shí)，存在如下課題即使為了抑制 PM排出量而設(shè)定了各發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)備(氣門，燃料噴射，點(diǎn)火等)的參數(shù)，但由于響應(yīng)慢的參數(shù)而燃燒室過(guò)渡性地經(jīng)過(guò)與期望不同的狀態(tài)，因此，在此時(shí)PM排出量也增大。因此，為了減小在加速時(shí)排出的PM的量，需要充分考慮各設(shè)備的過(guò)渡響應(yīng)性。為了解決上述問(wèn)題點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種即使在缸內(nèi)的空燃比容易成為過(guò)剩的狀態(tài)的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠抑制PM排出量的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置。用于解決課題的技術(shù)手段為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的特征在于，在排氣閥具備可變閥機(jī)構(gòu)的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)中，具有判定車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，將所述排氣閥的閉閥時(shí)期早期化。根據(jù)這種構(gòu)成，在缸內(nèi)混合氣容易變得過(guò)剩的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)早關(guān)閉排氣閥來(lái)導(dǎo)入內(nèi)部EGR，促進(jìn)燃料的氣化，由此能夠減小PM的生成以及排出量。此外，作為本發(fā)明的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的其他形態(tài)，特征在于，在排氣閥具備可變閥機(jī)構(gòu)的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)中，具有判定車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，將所述排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，同時(shí)使燃料噴射壓力上升。通過(guò)這種構(gòu)成，即使在排氣閥控制的響應(yīng)速度較慢，內(nèi)部EGR量達(dá)到期望值(目標(biāo)值)為止需要數(shù)周期的情況下，通過(guò)在內(nèi)部EGR量達(dá)到期望值為止的期間中，使響應(yīng)速度較快的燃料壓力上升，來(lái)將燃料微?；⒋龠M(jìn)氣化，由此能夠抑制PM。并且，作為本發(fā)明的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的其他形態(tài)，特征在于，在排氣閥具備可變閥機(jī)構(gòu)的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)中，具有判定車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，將所述排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，同時(shí)使燃料噴射壓力上升，并且隨著所述排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化，使所述燃料噴射壓力的上升幅度減少。根據(jù)這種構(gòu)成，通過(guò)隨著內(nèi)部EGR接近期望值(目標(biāo)值)，而將燃料噴射壓力的上升幅度逐漸降低，能夠抑制PM排出量，同時(shí)將燃料噴射壓力的上升所導(dǎo)致的燃料泵驅(qū)動(dòng)力的上升抑制在最小限度，并提高車輛的燃油效率。并且，作為本發(fā)明的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的其他形態(tài)，特征在于，還具備直接或經(jīng)由齒輪與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸連接的電動(dòng)機(jī)，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，按照增加所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力在車輛的整體驅(qū)動(dòng)力中所占的比例的方式，來(lái)控制所述汽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)力或所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)這種構(gòu)成，即使在由于在加速時(shí)增加內(nèi)部EGR量而產(chǎn)生吸入空氣量的響應(yīng)延遲，且發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)下降的情況下，通過(guò)利用電動(dòng)機(jī)對(duì)車輛驅(qū)動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)進(jìn)行助推， 也能夠不損害車輛的加速性能地實(shí)現(xiàn)PM減小。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，即使在混合氣容易成為過(guò)濃(過(guò)剩)狀態(tài)的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也能夠?qū)⑷加托实膼夯种圃谧钚∠薅龋瑫r(shí)通過(guò)增加內(nèi)部EGR量來(lái)抑制PM排出量。
圖1是將本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)框圖。圖3是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門機(jī)構(gòu)的特性的說(shuō)明圖。圖4是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的燃料量以及空氣量的時(shí)序圖。圖5是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的、PM減少方法的基本原理的圖。圖6是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門以及燃料壓力控制內(nèi)容的流程圖。圖7是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門以及燃料壓力控制的時(shí)序圖。
圖8是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的排氣閥閉閥時(shí)期與燃料噴射壓力的關(guān)系的圖。圖9是將本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖10是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)框圖。圖11是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的、PM減小方法的基本原理的圖。圖12是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的EGR閥以及燃料壓力控制內(nèi)容的流程圖。圖13是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的EGR閥以及燃料壓力控制的時(shí)序圖。圖14是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的吸氣溫度與燃料噴射壓力的關(guān)系的圖。圖15是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門以及空燃比控制內(nèi)容的流程圖。圖16是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門以及空燃比控制的時(shí)序圖。圖17是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門控制內(nèi)容的流程圖。圖18是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門控制的時(shí)序圖。圖19是將本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的構(gòu)成圖。圖20是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)框圖。圖21是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門、燃料壓力、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力的控制內(nèi)容的流程圖。圖22是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門、燃料壓力、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力控制的時(shí)序圖。圖23是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的排氣閥閉閥時(shí)期與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例的關(guān)系的圖。符號(hào)說(shuō)明1氣流傳感器2 電控節(jié)氣門3缸內(nèi)直接噴射用噴射器4 火花塞5 可變閥門5a吸氣閥門可變裝置
6
5b排氣閥門可變裝置6 吸氣管7 氣缸頭8 排氣管9空燃比傳感器10 三效催化齊[J (three-way catalyst)11排氣溫度傳感器12燃燒室13曲柄角度傳感器14冷卻水溫度傳感器15吸氣溫度傳感器16加速器開度傳感器17高壓燃料泵18燃料壓力傳感器19 EGR 閥20 ECU20a 輸入電路20b 輸入輸出端口20c RAM20d ROM20e CPU20f 電控節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電路20g噴射器驅(qū)動(dòng)電路20h 點(diǎn)火輸出電路20 j可變閥門驅(qū)動(dòng)電路20k高壓燃料泵驅(qū)動(dòng)電路201 EGR閥驅(qū)動(dòng)電路20m 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路21 變速器22 電動(dòng)機(jī)23 電動(dòng)機(jī)用齒輪24減速齒輪25 車輪100 發(fā)動(dòng)機(jī)
具體實(shí)施例方式以下，利用圖1 圖8，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成以及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，利用圖1，對(duì)將本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于汽車用汽CN 102454502 A說(shuō)明書5/16 頁(yè)
油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示將本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)的構(gòu)成的系統(tǒng)構(gòu)成圖。發(fā)動(dòng)機(jī)100是實(shí)施火花點(diǎn)火式燃燒的汽車用的四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。在吸氣管6的各個(gè)適當(dāng)位置具備測(cè)量吸入空氣量的氣流傳感器1 ；調(diào)整吸氣管壓力的電控節(jié)氣門2 ；和作為吸入空氣溫度檢測(cè)器的一個(gè)形態(tài)，測(cè)量吸入空氣的溫度的吸氣溫度傳感器15。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)100中，每個(gè)氣缸都具備對(duì)各氣缸的燃燒室12中噴射燃料的燃料噴射裝置(以下， 稱作噴射器)3、和提供點(diǎn)火能量的火花塞4，并在氣缸頭7的適當(dāng)位置具備測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水的溫度的冷卻水溫度傳感器14。此外，在氣缸頭7的各個(gè)適當(dāng)位置具備可變閥門5，該可變閥門5由調(diào)整流入到缸內(nèi)的吸入氣體的吸氣閥門可變裝置如和調(diào)整從缸內(nèi)排出的廢氣的排氣閥門可變裝置恥構(gòu)成。通過(guò)調(diào)整可變閥門5，來(lái)調(diào)整第1個(gè)到第4個(gè)全部氣缸的吸氣量以及EGR量。此外，用于對(duì)燃料噴射裝置3提供高壓燃料的高壓燃料泵17通過(guò)燃料配管與燃料噴射裝置3連接。在燃料配管中具備用于測(cè)量燃料噴射壓力的燃料壓力傳感器 18。并且，在排氣管8的各個(gè)適當(dāng)位置具備對(duì)排氣進(jìn)行凈化的三效催化劑10 ；作為空燃比檢測(cè)器的一個(gè)形態(tài)，在三效催化劑10的上流側(cè)檢測(cè)排氣的空燃比的空燃比傳感器9 ； 和作為排氣溫度檢測(cè)器的一個(gè)形態(tài)，在三效催化劑10的上流側(cè)測(cè)量排氣溫度的排氣溫度傳感器11。此外，在曲柄軸上具備用于計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度的曲柄角度傳感器13。從氣流傳感器1、空燃比傳感器9、冷卻水溫度傳感器14、吸氣溫度傳感器15、排氣溫度傳感器11、曲柄角傳感器13、和燃料壓力傳感器18得到的信號(hào)被送往發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元 (E⑶)20。此外，從加速器開度傳感器16得到的信號(hào)被送往E⑶20。加速器開度傳感器16 對(duì)加速器踏板的踩踏量、即加速器開度進(jìn)行檢測(cè)。ECU20基于加速器開度傳感器16的輸出信號(hào)來(lái)運(yùn)算要求轉(zhuǎn)矩。即，加速器開度傳感器16作為檢測(cè)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩的要求轉(zhuǎn)矩檢測(cè)傳感器來(lái)使用。此外，ECU20基于曲柄角度傳感器13的輸出信號(hào)來(lái)運(yùn)算發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。ECU20基于從上述各種傳感器的輸出而得到的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，來(lái)最佳地對(duì)空氣流量、燃料噴射量、點(diǎn)火時(shí)期、燃料壓力等發(fā)動(dòng)機(jī)的主要運(yùn)轉(zhuǎn)量進(jìn)行運(yùn)算。由E⑶20運(yùn)算出的燃料噴射量被變換為開閥脈沖信號(hào)，并被送往噴射器3。此外， 按照在由ECU20運(yùn)算出的點(diǎn)火時(shí)期進(jìn)行點(diǎn)火的方式，將火花塞驅(qū)動(dòng)信號(hào)送往火花塞4。此外，由E⑶20運(yùn)算出的節(jié)氣門開度作為節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)信號(hào)被送往電控節(jié)氣門2。此外，由E⑶20 運(yùn)算出的可變閥門的運(yùn)轉(zhuǎn)量作為可變閥門驅(qū)動(dòng)信號(hào)被送往可變閥門5。此外，由ECU20運(yùn)算出的燃料壓力作為高壓燃料泵驅(qū)動(dòng)信號(hào)被送往高壓燃料泵17。對(duì)從吸氣管6經(jīng)由吸氣閥門而流入到燃燒室12內(nèi)的空氣而噴射燃料，形成混合氣?；旌蠚庠谝?guī)定的點(diǎn)火時(shí)期通過(guò)由火花塞4產(chǎn)生的火花而爆炸，利用其燃燒壓力按壓活塞從而成為發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。并且，爆炸后的廢氣經(jīng)由排氣管8被送入到三效催化劑10中， 排氣成分在三效催化劑10內(nèi)被凈化并排出到外部。接下來(lái)，利用圖2，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖2是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)框圖。
將氣流傳感器1、空燃比傳感器9、排氣溫度傳感器11、曲柄角傳感器13、冷卻水溫度傳感器14、吸氣溫度傳感器15、加速器開度傳感器16、燃料壓力傳感器18的輸出信號(hào)輸入到E⑶20的輸入電路20a。但是，輸入信號(hào)不限于此。輸入的各傳感器的輸入信號(hào)被送往輸入輸出端口 20b內(nèi)的輸入端口。送往輸入輸出端口 20b的值被保管于RAM20c中，并由 CPU20e進(jìn)行運(yùn)算處理。記述了運(yùn)算處理內(nèi)容的控制程序被預(yù)先寫入到R0M20d中。表示按照控制程序運(yùn)算出的各致動(dòng)器的運(yùn)轉(zhuǎn)量的值被保管于RAM20c中之后，被送往輸入輸出端口 20b內(nèi)的輸出端口，并經(jīng)由各驅(qū)動(dòng)電路被送往各致動(dòng)器。在本實(shí)施方式的情況下，作為驅(qū)動(dòng)電路，存在如下電路電子節(jié)氣門驅(qū)動(dòng)電路20f、噴射器驅(qū)動(dòng)電路20g、 點(diǎn)火輸出電路20h、可變閥門驅(qū)動(dòng)電路20 j、高壓燃料泵驅(qū)動(dòng)電路20k。各電路分別對(duì)電控節(jié)氣門2、噴射器3、火花塞4、可變閥門5、高壓燃料泵17進(jìn)行控制。雖然在本實(shí)施方式中，是在E⑶20內(nèi)具備上述驅(qū)動(dòng)電路的裝置，但不限于此，也可以是在E⑶20內(nèi)具備上述驅(qū)動(dòng)電路的任意一種的裝置。E⑶20通過(guò)可變閥門5來(lái)控制殘留在燃燒室內(nèi)的排氣的量(內(nèi)部EGR量)。特別是，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)進(jìn)行排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化來(lái)增加內(nèi)部EGR量，并抑制PM排出量。并且，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使燃料噴射壓力上升。此外，伴隨排氣閥的閉閥時(shí)期的提前而使燃料噴射壓力的上升幅度度降低。其結(jié)果，能夠抑制加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的PM排出量。接下來(lái)，利用圖3，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門的特性進(jìn)行說(shuō)明。圖3是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門機(jī)構(gòu)的特性的說(shuō)明圖。在本實(shí)施方式中，在吸氣閥門以及排氣閥門上具備相位的連續(xù)可變機(jī)構(gòu)， 能夠控制各閥門的開閥時(shí)期以及閉閥時(shí)期。接下來(lái)，利用圖4，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空氣量以及燃料量的變化進(jìn)行說(shuō)明。圖4表示了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空氣量以及燃料量的時(shí)序圖。圖中從上開始表示了車輛速度、加速器開度、吸氣量、燃料噴射脈沖寬度、實(shí)際空燃比的時(shí)間變化。首先，駕駛員通過(guò)踩踏加速器(加速器開度上升)來(lái)開始車輛的加速。通過(guò)隨之打開吸氣節(jié)氣門，來(lái)使吸氣量增加。此外，通過(guò)增大燃料噴射脈沖寬度，來(lái)使燃料噴射量增加。在此，在節(jié)氣門閥和燃燒室之間存在具有一定容積的吸氣管，通過(guò)該吸氣管來(lái)提供向燃燒室的吸氣。因此，向燃燒室的吸氣量對(duì)加速器開度(節(jié)氣門開度)的響應(yīng)延遲較大。另一方面，由于通過(guò)噴射器直接向缸內(nèi)噴射燃料，因此燃料噴射量能夠進(jìn)行每個(gè)周期的精密的控制且對(duì)加速器開度不產(chǎn)生響應(yīng)延遲。因此，在這兩者之間過(guò)渡時(shí)的響應(yīng)性產(chǎn)生差異，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)相對(duì)于吸氣量燃料噴射量先增加，并暫時(shí)性地經(jīng)過(guò)燃料過(guò)濃(過(guò)剩)的狀態(tài)。雖然通常對(duì)燃料噴射量進(jìn)行過(guò)渡校正控制，以使得即使在過(guò)渡時(shí)缸內(nèi)的空燃比也成為期望值，但由于難以正確地檢測(cè)過(guò)渡時(shí)的吸入空氣量，因此無(wú)法完全地控制為期望的空燃比( 理想配比(stoichiometry))，缸內(nèi)混合氣必然經(jīng)過(guò)過(guò)剩的狀態(tài)。如前所述， 若像這樣混合氣成為過(guò)剩的狀態(tài)，則成為PM生成的起源的附著燃料量和局部過(guò)剩區(qū)域增力口。因此需要進(jìn)行后述那樣的、用于加速時(shí)的PM排出量減小的控制。接下來(lái)，利用圖5 圖8，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門以及燃料噴射壓力的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，利用圖5，對(duì)與本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的PM排出量減小方法相關(guān)的基本原理進(jìn)行說(shuō)明。圖5是表示排氣閥的閉閥時(shí)期以及燃料噴射壓力、與PM排出量以及燃料消耗量之間的關(guān)系的圖。首先，對(duì)排氣閥的閉閥時(shí)期以及燃料噴射壓力、與PM排出量之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，而增加了內(nèi)部EGR量，且缸內(nèi)氣體的溫度上升。 通過(guò)缸內(nèi)氣體的高溫化，而促進(jìn)了噴射到缸內(nèi)的燃料的氣化，且減小了附著燃料量和局部過(guò)剩區(qū)域。因此，如圖5(左上)所示，通過(guò)將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化而減小了 PM排出量。此外，通過(guò)使燃料噴射壓力上升，噴射到缸內(nèi)的燃料將微粒化從而促進(jìn)了燃料的氣化，并減小了附著燃料量和局部過(guò)剩區(qū)域。因此，如圖(右上)所示，通過(guò)使燃料噴射壓力上升而減小了 PM排出量。接下來(lái)，對(duì)排氣閥的閉閥時(shí)期以及燃料噴射壓力、與燃料消耗量之間的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，從而內(nèi)部EGR量增加。由于內(nèi)部EGR量增加，從而同時(shí)發(fā)生燃油效率提高所帶來(lái)的“泵送損失(pumping loss)的減少”、和燃油效率惡化所帶來(lái)的“非活性氣體量的增加所導(dǎo)致的燃燒速度的下降”。通過(guò)前述2種效果相結(jié)合，排氣閥的閉閥時(shí)期和燃燒消耗量成為圖5 (左下)所示的關(guān)系。另一方面，使燃料噴射壓力上升，存在如下缺點(diǎn)由于需要使高壓燃料泵17的驅(qū)動(dòng)力增加，因此燃料消耗量相應(yīng)地增加。因此，燃料噴射壓力與燃料消耗量之間的關(guān)系成為圖5(右下)所示的關(guān)系。如上所述，排氣閥的關(guān)閉時(shí)期的早期化、以及燃料噴射壓力的上升，作為PM排出量的減小方法都有效，但若考慮到燃料消耗量(燃油效率)，則可以說(shuō)排氣閥關(guān)閉時(shí)期的早期化更為有利。接下來(lái)，利用圖6，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門 (排氣閥)以及燃料噴射壓力控制內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖6是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門以及燃料噴射壓力控制內(nèi)容的流程圖。圖6所示的控制內(nèi)容由ECU20以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。在步驟SlOl中，E⑶20讀入當(dāng)前的加速器開度傳感器16的值。接著，在步驟S102 中，基于當(dāng)前的加速器開度傳感器的值，來(lái)判定當(dāng)前的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以上的情況判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以下的情況判定為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或者減速運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然在前面示出了根據(jù)加速器開度來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的例子，但也可以根據(jù)車輛速度或吸氣管壓力來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。接下來(lái)，在步驟S103中，判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中，在不是加速運(yùn)轉(zhuǎn)中(即為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或者減速運(yùn)轉(zhuǎn))的情況下，進(jìn)入到步驟S104，讀入與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的信息(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、要求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等)。之后，進(jìn)入到步驟S105，ECU20 實(shí)施通?？刂?。通?？刂剖侵福冒l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等從預(yù)先規(guī)定的映射表等中讀出各設(shè)備(可變閥門以及高壓燃料泵)的控制值，并基于該值來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。
在步驟S103中，在判定為處于加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，進(jìn)入到步驟S106，為了增加內(nèi)部EGR量而實(shí)施排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化控制。此時(shí)，為了增加內(nèi)部EGR量，需要將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化至上死點(diǎn)之前。作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期由加速器開度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等決定。接下來(lái)，在步驟S107中，判定當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期是否達(dá)到了作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期。在步驟S107中，判定為排氣閥的閉閥時(shí)期還沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)值、即處于排氣閥控制的響應(yīng)延遲期間中的情況下，進(jìn)入到步驟S108，對(duì)用于補(bǔ)償內(nèi)部EGR的響應(yīng)延遲的、 燃料壓力上升幅度進(jìn)行運(yùn)算。燃料壓力上升幅度主要根據(jù)當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期(即當(dāng)前的內(nèi)部EGR量)來(lái)運(yùn)算。之后，進(jìn)入到步驟S109，基于前述的燃料壓力上升幅度來(lái)實(shí)施高燃料壓力控制。在步驟S107中，在判斷為排氣閥的閉閥時(shí)期已經(jīng)達(dá)到了目標(biāo)值的情況下，不實(shí)施一系列的燃料壓力上升控制而結(jié)束控制。接下來(lái)，利用圖7以及圖8，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門以及燃料噴射壓力控制內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖7表示了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門(排氣閥的閉閥時(shí)期)和燃料噴射壓力控制的時(shí)序圖。圖中從上開始，表示了車輛速度、加速器開度、實(shí)際空燃比、排氣閥閉閥時(shí)期、燃料噴射壓力、內(nèi)部EGR量的時(shí)間變化。在實(shí)施恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)施與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的通常的排氣閥控制以及燃料噴射壓力控制。之后，駕駛員通過(guò)踩踏加速器，從而加速器開度上升，車輛被加速。加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如前所述，難以將缸內(nèi)的空燃比保持固定，因此如圖示那樣，缸內(nèi)的實(shí)際空燃比轉(zhuǎn)移到過(guò)剩側(cè)。E⑶20若判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則開始加速運(yùn)轉(zhuǎn)用的可變閥門以及燃料噴射壓力控制。具體而言，通過(guò)使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化來(lái)使內(nèi)部EGR 量增加，即，使缸內(nèi)成為過(guò)剩的狀態(tài)，也促進(jìn)燃料的氣化并抑制PM的排出量。但是，可變閥門(排氣閥)控制存在響應(yīng)延遲，排氣閥的關(guān)閉時(shí)期、即內(nèi)部EGR量達(dá)到目標(biāo)值為止將花費(fèi)數(shù)周期 數(shù)百毫秒左右，需要對(duì)此期間的PM排出量進(jìn)行抑制的其他對(duì)策。因此，ECU20若判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則在使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化的同時(shí)，使燃料噴射壓力上升。燃料噴射壓力被高壓燃料泵控制，由于其控制響應(yīng)較快，因此能夠進(jìn)行以周期為單位的高速控制。通過(guò)本控制，即使在加速初期時(shí)的排氣閥(內(nèi)部EGR量)的響應(yīng)延遲期間中，通過(guò)利用燃料噴射壓力的上升來(lái)將燃料微粒化并促進(jìn)氣化，也能夠抑制PM排出量。并且，ECU20按照隨著當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期接近目標(biāo)值而使前述燃料壓力上升幅度變小的方式對(duì)燃料壓力進(jìn)行控制。通過(guò)本控制，能夠?qū)⒂糜谝种芇M排出量的燃料壓力的上升期間抑制在必要最小限度，能夠減小高壓燃料泵的驅(qū)動(dòng)力的上升所導(dǎo)致的燃油效率惡化。圖8表示了本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的排氣閥的閉閥時(shí)期與燃料噴射壓力之間的關(guān)系。針對(duì)各排氣閥的閉閥時(shí)期(內(nèi)部EGR 量)，為了使加速時(shí)的PM排出量成為期望值以下而設(shè)定了必要的燃料噴射壓力(圖中實(shí)線部)。因此，在內(nèi)部EGR量較少(排氣閥的閉閥時(shí)期較遲)時(shí)，由于缸內(nèi)溫度較低且燃料的氣化特性較差，因此需要使燃料的壓力大幅上升來(lái)使燃料微?；粗?，在內(nèi)部EGR量較多 (排氣閥的閉閥時(shí)期較早)時(shí)，由于缸內(nèi)溫度較高且能夠得到充分的燃料氣化特性，因此不需要使燃料壓力上升。在此，圖中用箭頭示出了從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀龠\(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的、排氣閥閉閥時(shí)期以及燃料噴射壓力的推移。恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)排氣閥的閉閥時(shí)期被設(shè)定于滯后角側(cè)、燃料噴射壓力被設(shè)定于低壓側(cè)。若進(jìn)入到加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則實(shí)施排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化以及燃料噴射壓力的上升控制，但由于排氣閥的響應(yīng)延遲，起初燃料壓力的上升幅度被設(shè)定為較大的狀態(tài)，隨著排氣閥接近目標(biāo)值，燃料壓力的上升幅度逐漸減小。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，并且根據(jù)當(dāng)前的排氣閥閉閥時(shí)期使燃料噴射壓力上升，從而能夠改善加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的燃料的氣化特性，并將燃油效率的惡化抑制在最小限度，同時(shí)抑制PM排出量。接下來(lái)，利用圖9到圖14，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成以及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。在圖9中示出將本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于汽車用多缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成。取代圖1所示的第1實(shí)施方式的系統(tǒng)構(gòu)成中的可變閥門5，在本實(shí)施方式中，設(shè)置有排氣管和吸氣管之間的旁路通路，在該通路中，具備用于控制流入到吸氣管的排氣量的EGR閥19。此外，吸氣溫度傳感器15的位置被變更至節(jié)氣門閥的下流(節(jié)氣門閥-吸氣閥門之間的吸氣管流路內(nèi))。圖10是表示本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)框圖。雖與圖2所示的、本發(fā)明的第1實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成基本相同，但在本實(shí)施方式中，特征在于取代可變閥門驅(qū)動(dòng)電路20j而具備EGR閥驅(qū)動(dòng)電路201。此外，關(guān)于本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空氣量以及燃料量(實(shí)際空燃比)的特征與圖4相同。接下來(lái)，利用圖11 圖14，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的 EGR閥以及燃料噴射壓力的控制方法進(jìn)行說(shuō)明。首先，利用圖11對(duì)與本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的PM排出量減小方法相關(guān)的基本原理進(jìn)行說(shuō)明。圖11是表示EGR閥的開度、與PM排出量以及燃料消耗量之間關(guān)系的圖。通過(guò)增加EGR閥的開度而增加了從排氣管流入到吸氣管中的排氣量(EGR量)，且缸內(nèi)氣體的溫度上升。通過(guò)缸內(nèi)氣體的高溫化，促進(jìn)了噴射到缸內(nèi)的燃料的氣化，且減小了附著燃料量和局部過(guò)剩區(qū)域。因此，如圖11(左)所示，通過(guò)增加EGR閥開度而減小了 PM排出量。通過(guò)增加EGR閥的開度，EGR量增加。由于EGR量增加，從而同時(shí)發(fā)生燃油效率提高所帶來(lái)的“泵送損失的減少”、和燃油效率惡化所帶來(lái)的“非活性氣體量的增加所導(dǎo)致的燃燒速度的下降”。 通過(guò)前述兩種效果相結(jié)合，排氣閥的閉閥時(shí)期和燃燒消耗量成為圖11(右)所示的關(guān)系。另外，本實(shí)施方式中的燃料噴射壓力與PM排出量以及燃料消耗量之間的關(guān)系與圖5所示的第一實(shí)施方式相同。接下來(lái)，利用圖12，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的EGR閥以及燃料噴射壓力控制內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖12是表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的EGR閥以及燃料噴射壓力的控制內(nèi)容的流程圖。圖12所示的控制內(nèi)容由ECU20以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。在步驟S201中，E⑶20讀入當(dāng)前的加速器開度傳感器16的值。接著，在步驟S202 中，基于當(dāng)前的加速器開度傳感器的值，來(lái)判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以上的情況判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以下的情況判定為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或者減速運(yùn)轉(zhuǎn)。在前面示出了根據(jù)加速器開度來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的例子，但也可以根據(jù)車輛速度或吸氣管壓力來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。接下來(lái)，在步驟S203中，判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中，在不是加速運(yùn)轉(zhuǎn)中(即為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn))的情況下，進(jìn)入到步驟S204，讀入與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的信息(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，要求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等)。之后，進(jìn)入到步驟S205，ECU20實(shí)施通?？刂啤！巴ǔ？刂啤笔侵?，利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等來(lái)從預(yù)先規(guī)定的映射表等中讀出各設(shè)備(EGR閥以及高壓燃料泵)的控制值，并基于該值來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。在步驟S203中，在判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，進(jìn)入到步驟S206，為了增加EGR量而實(shí)施EGR閥的開閥控制。作為目標(biāo)的EGR閥的開度由加速器開度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等來(lái)決定。接下來(lái)，在步驟S207中，從吸氣溫度傳感器讀入檢測(cè)到的當(dāng)前的吸氣溫度。在此， EGR量在EGR閥的開度發(fā)生變化之后，存在與旁路流路容積成正比的一定延遲地，發(fā)生變化，因此在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)EGR閥的開度不一定表示EGR量。因?yàn)镋GR量越多則吸氣溫度越上升，所以吸氣溫度作為加速時(shí)的EGR量的指標(biāo)來(lái)使用。在步驟S208中，在判定為當(dāng)前的吸氣溫度( EGR量)還沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)值，即處于EGR的響應(yīng)延遲期間中的情況下，進(jìn)入到步驟S209，對(duì)用于補(bǔ)償EGR的響應(yīng)延遲的、燃料壓力上升幅度進(jìn)行運(yùn)算。燃料壓力上升幅度主要根據(jù)當(dāng)前的吸氣溫度(即當(dāng)前的EGR量) 來(lái)運(yùn)算。之后，進(jìn)入到步驟S210，基于前述的燃料壓力上升幅度來(lái)實(shí)施高燃料壓力控制。在步驟S208中，在判斷為吸氣溫度已經(jīng)達(dá)到了目標(biāo)值的情況下，不實(shí)施一系列的燃料壓力上升控制，而結(jié)束控制。接下來(lái)，在圖13以及圖14中，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的EGR閥以及燃料噴射壓力控制內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。圖13表示了本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的EGR閥和燃料噴射壓力控制的時(shí)序圖。圖中從上開始，示出了車輛速度、加速器開度、 實(shí)際空燃比、EGR閥開度、燃料噴射壓力、吸氣溫度、EGR量的時(shí)間變化。在實(shí)施恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， 實(shí)施與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的通常的EGR閥控制以及燃料噴射壓力控制。之后，駕駛員通過(guò)踩踏加速器，從而加速器開度上升，車輛被加速。如前所述，加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難以將缸內(nèi)的空燃比保持固定，因此如圖示那樣，缸內(nèi)的實(shí)際空燃比轉(zhuǎn)移到過(guò)剩側(cè)。ECU20若判定加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則開始加速運(yùn)轉(zhuǎn)用的EGR閥以及燃料噴射壓力控制。具體而言，通過(guò)使EGR閥的開度增加來(lái)使EGR量增加，即使在缸內(nèi)變得過(guò)剩的狀態(tài)下， 也促進(jìn)燃料的氣化從而抑制PM的排出量。但是，在EGR量的控制中存在與EGR旁路通路的容量成正比的響應(yīng)延遲，EGR量(在此，將吸氣溫度傳感器作為EGR量的指標(biāo))達(dá)到目標(biāo)值為止將花費(fèi)數(shù)十毫秒 數(shù)百毫秒左右，因此需要對(duì)此期間的PM排出量進(jìn)行抑制的其他對(duì)策。因此，若E⑶20判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則在使EGR閥的開度增加的同時(shí)，使燃料噴射壓力上升。燃料噴射壓力通過(guò)高壓燃料泵來(lái)控制，由于其控制響應(yīng)較快， 因此能夠進(jìn)行以周期為單位的高速控制。通過(guò)本控制，即使在加速初期時(shí)的EGR量的響應(yīng)延遲期間中，通過(guò)利用燃料噴射壓力的上升來(lái)將燃料微?；⒋龠M(jìn)氣化，也能夠抑制PM排出量。并且，E⑶20按照隨著當(dāng)前的吸氣溫度( EGR量)接近目標(biāo)值而使前述的燃料壓力上升幅度變小的方式，來(lái)對(duì)燃料壓力進(jìn)行控制。通過(guò)本控制，能夠?qū)⒂糜谝种芇M排出量的燃料壓力的上升期間抑制在必要最小限度，并能夠減小高壓燃料泵的驅(qū)動(dòng)力的上升所導(dǎo)致的燃油效率惡化。圖14表示了本發(fā)明的第2實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的吸氣溫度與燃料噴射壓力之間的關(guān)系。針對(duì)各吸氣溫度( EGR量)，設(shè)定了為了使加速時(shí)的PM排出量成為期望值以下所需要的燃料噴射壓力(圖中實(shí)線部)。因此，在EGR量較少(吸氣溫度較低)時(shí)，因?yàn)楦變?nèi)溫度較低且燃料的氣化特性較差，所以需要使燃料的壓力大幅上升來(lái)使燃料微?；?，反之在EGR量較多(吸氣溫度較高)時(shí)，因?yàn)楦變?nèi)溫度較高且能夠得到充分的燃料氣化特性，所以不需要使燃料壓力上升。在此，圖中用箭頭示出了從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的、吸氣溫度以及燃料噴射壓力的推移。恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)吸氣溫度設(shè)定于較低的一側(cè)(EGR閥開度較小的一側(cè))，燃料噴射壓力設(shè)定于低壓側(cè)。若進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則實(shí)施EGR閥的開度的增加以及燃料噴射壓力的上升控制，而由于吸氣溫度(EGR量) 的響應(yīng)延遲，起初燃料壓力的上升幅度被設(shè)定于較大的狀態(tài)，隨著吸氣溫度(EGR量)接近目標(biāo)值，燃料壓力的上升幅度逐漸變小。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)使EGR閥的開度增加，并且根據(jù)當(dāng)前的吸氣溫度來(lái)使燃料噴射壓力上升，從而能夠改善加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的燃料的氣化特性，將燃油效率的惡化抑制在最小限度，同時(shí)抑制PM排出量。以下，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成以及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。將本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成與圖1相同。關(guān)于本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成與圖2相同。關(guān)于本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門的特性與圖3相同。接下來(lái)，利用圖15以及圖16，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門(排氣閥)以及空燃比(燃料噴射量)控制內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖15是表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門以及空燃比控制內(nèi)容的流程圖。圖15所示的控制內(nèi)容由ECU20以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。在步驟S301中，E⑶20讀入當(dāng)前的加速器開度傳感器16的值。接著，在步驟S302 中，基于當(dāng)前的加速器開度傳感器的值來(lái)判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以上的情況判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以下的情況判定為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或者減速運(yùn)轉(zhuǎn)。在前面示出了根據(jù)加速器開度來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的例子，但也可以根據(jù)車輛速度或吸氣管壓力來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。接下來(lái)，在步驟S303中，判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中，在不是加速運(yùn)轉(zhuǎn)中(即為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn))的情況下，進(jìn)入到步驟S304，讀入與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的信息(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、要求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等)。之后，進(jìn)入到步驟S305，ECU20實(shí)施通常控制。“通?？刂啤笔侵福冒l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等來(lái)從預(yù)先規(guī)定的映射表中讀出各設(shè)備(可變閥門以及高壓燃料泵)的控制值，并基于該控制值來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。在步驟S303中，在判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，進(jìn)入到步驟S306，為了增加內(nèi)部
14EGR量而實(shí)施排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化控制。此時(shí)，為了增加內(nèi)部EGR量，需要將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化至上死點(diǎn)之前。作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期由加速器開度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等決定。接下來(lái)，在步驟S307中，判定當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期是否達(dá)到了作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期。在步驟S307中，判定為排氣閥的閉閥時(shí)期還沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)值、即處于排氣閥控制的響應(yīng)延遲期間中的情況下，進(jìn)入到步驟S308，將用于對(duì)內(nèi)部EGR的響應(yīng)延遲進(jìn)行補(bǔ)償?shù)?、目?biāo)空燃比控制在稀薄側(cè)。此時(shí)的空燃比主要根據(jù)當(dāng)前的排氣閥的閉閥時(shí)期(即當(dāng)前的內(nèi)部EGR量)來(lái)運(yùn)算。之后，進(jìn)入到步驟S309，基于前述的目標(biāo)空燃比來(lái)實(shí)施稀薄燃燒控制。在步驟S307中，在判定為排氣閥的閉閥時(shí)期已經(jīng)達(dá)到了目標(biāo)值的情況下，不實(shí)施一系列的稀薄燃燒控制而結(jié)束控制。圖16表示了本發(fā)明的第3實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門(排氣閥的閉閥時(shí)期)和空燃比控制的時(shí)序圖。圖中從上開始，示出了車輛速度、加速器開度、實(shí)際空燃比、排氣閥閉閥時(shí)期、內(nèi)部EGR量的時(shí)間變化。在實(shí)施恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)施與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的通常的排氣閥控制以及空燃比控制(設(shè)定為理論混合比(両論比))。之后，駕駛員通過(guò)踩踏加速器，從而加速器開度上升，車輛被加速。 如前所述，加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難以將缸內(nèi)的空燃比保持固定，因此在想要將空燃比控制為理論混合比的情況下，缸內(nèi)的實(shí)際空燃比轉(zhuǎn)移到過(guò)剩側(cè)。E⑶20若判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則開始進(jìn)行加速運(yùn)轉(zhuǎn)用的可變閥門以及空燃比控制。具體而言，通過(guò)使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化來(lái)使內(nèi)部EGR量增加，促進(jìn)燃料的氣化從而抑制PM的排出量。但是，由于在可變閥門(排氣閥)控制中存在響應(yīng)延遲，在排氣閥的關(guān)閉時(shí)期、即內(nèi)部EGR量到達(dá)目標(biāo)值為止將花費(fèi)數(shù)周期 數(shù)百毫秒左右，所以需要抑制此期間的PM排出量的其他對(duì)策。因此， ECU20若判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，同時(shí)按照使燃燒室內(nèi)的實(shí)際空燃比比理論混合比更位于稀薄側(cè)的方式對(duì)燃料噴射量進(jìn)行控制。燃料噴射量因?yàn)榭刂祈憫?yīng)較快，所以能夠進(jìn)行以周期為單位的高速控制。通過(guò)本控制，即使在加速初期時(shí)的排氣閥(內(nèi)部EGR量)的響應(yīng)延遲期間中，也能夠通過(guò)實(shí)施稀薄燃燒來(lái)抑制 PM排出量。并且，ECU20按照隨著當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期接近目標(biāo)值而使前述加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空燃比接近理論混合比的方式進(jìn)行控制。通過(guò)本控制，能夠?qū)⒂糜谝种芇M排出量的稀薄燃燒期間抑制在必要最小限度，并能夠抑制催化劑性能下降所導(dǎo)致的排氣惡化。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，并且根據(jù)當(dāng)前的排氣閥閉閥時(shí)期來(lái)使空燃比稀薄化，能夠改善加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的燃料的氣化特性，并將排氣的惡化抑制在最小限度，同時(shí)抑制PM排出量。以下，對(duì)本發(fā)明的第4實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成以及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。將本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成與圖1相同。關(guān)于本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成與圖2相同。關(guān)于本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門的特性與圖3相同。接下來(lái)，利用圖17以及圖18，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門(排氣閥以及吸氣閥)控制內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖17是表示本發(fā)明的第4實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門控制內(nèi)容的流程圖。圖17所示的控制內(nèi)容由ECU20以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。在步驟S401中，E⑶20讀入當(dāng)前的加速器開度傳感器16的值。接著，在步驟S402 中，基于當(dāng)前的加速器開度傳感器的值，來(lái)判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以上的情況判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以下的情況判定為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或者減速運(yùn)轉(zhuǎn)。上面示出了根據(jù)加速器開度來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的例子，但也可以根據(jù)車輛速度或吸氣管壓力來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。接下來(lái)，在步驟S403中，判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中，在不是加速運(yùn)轉(zhuǎn)中(即為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn))的情況下，進(jìn)入到步驟S404，讀入與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的信息(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、要求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等)。之后，進(jìn)入到步驟S405，ECU20實(shí)施通?？刂啤！巴ǔ？刂啤笔侵福冒l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等從預(yù)先規(guī)定的映射表等中讀出各設(shè)備(吸排氣可變閥門)的控制值，并基于該值來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。在步驟S403中，在判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，進(jìn)入到步驟S406，為了增加內(nèi)部 EGR量而實(shí)施排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化控制。此時(shí)，為了增加內(nèi)部EGR量，需要將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化至上死點(diǎn)之前。作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期由加速器開度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等決定。接下來(lái)，在步驟S407中，為了減小吸氣回流量而實(shí)施吸氣閥的閉閥時(shí)期的早期化控制。作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期由加速器開度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等決定。圖18表示了本發(fā)明的第4實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門(排氣閥以及吸氣閥閉閥時(shí)期)的時(shí)序圖。圖中從上開始，示出了車輛速度、 加速器開度、實(shí)際空燃比、排氣閥閉閥時(shí)期、吸氣閥閉閥時(shí)期、吸氣回流量、當(dāng)前周期的燃料噴射比例、內(nèi)部EGR量的時(shí)間變化。在實(shí)施恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)施與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的通常的排氣閥控制以及吸氣閥控制。之后，駕駛員通過(guò)踩踏加速器，從而加速器開度上升，車輛被加速。如前所述，加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難以將缸內(nèi)的空燃比保持固定，因此在想要將空燃比控制于理論混合比的情況下，缸內(nèi)的實(shí)際空燃比轉(zhuǎn)移到過(guò)剩側(cè)。E⑶20若判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則開始進(jìn)行加速運(yùn)轉(zhuǎn)用的可變閥門控制。具體而言，通過(guò)使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化來(lái)使內(nèi)部EGR量增加，促進(jìn)燃料的氣化從而抑制PM的排出量。但是，在可變閥門(排氣閥)控制中存在響應(yīng)延遲，在排氣閥的關(guān)閉時(shí)期、即內(nèi)部EGR量達(dá)到目標(biāo)值為止將花費(fèi)數(shù)周期 數(shù)百毫秒左右，因此需要抑制此期間的PM排出量的其他對(duì)策。 因此，若ECU20判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則在使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化的同時(shí)，使吸氣閥的閉閥時(shí)期早期化。在此，關(guān)于本實(shí)施例中的吸氣閥控制進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。在通?？刂茣r(shí)(加速時(shí)以外)，吸氣閥被設(shè)定于下死點(diǎn)后(ABDC 40°左右)。因此，一度吸入到燃燒室中的氣體(空氣和燃料的混合氣)中的一部分在吸氣閥關(guān)閉之前再次向吸氣管噴出(吸氣回流)。被回流的氣體使用于下一個(gè)周期的燃燒。因此，在當(dāng)前周期噴射出的燃料的一部分成為用于在下一周期中使用的燃料。即，“當(dāng)前周期的使用于燃燒的燃料量”可以用“前一周期的回流部分所包含的燃料” + “當(dāng)前周期的燃料噴射量”-“當(dāng)前周期的回流部分所包含的燃料”來(lái)表示。在穩(wěn)定狀態(tài)(吸氣閉閥時(shí)期為固定狀態(tài))下，“前一周期的回流部分所包含的燃料”和“當(dāng)前周期的回流部分所包含的燃料”等同，因此“當(dāng)前周期的使用于燃燒的燃料量”= “當(dāng)前周期的燃料噴射量”。因此，在本實(shí)施例中，在加速時(shí)、特別是加速初期，為了將“當(dāng)前周期的燃料噴射量”盡可能地減小，而在加速初期將吸氣閥的閉閥時(shí)期早期化。在吸氣閥的閉閥時(shí)期早期化的過(guò)程中，“前一周期的回流部分所包含的燃料”大于“當(dāng)前周期的回流部分所包含的燃料”，因此能夠相應(yīng)地減小“當(dāng)前周期的燃料噴射量”。若將“當(dāng)前周期的使用于燃燒的燃料量”中“在當(dāng)前周期噴射的燃料”所占的比例定義為“當(dāng)前周期的燃料噴射量比例”，則如圖18所示，“當(dāng)前周期的燃料噴射量比例與吸氣閥的閉閥時(shí)期的變化的傾斜度成比例。通過(guò)本控制，即使在加速初期時(shí)的排氣閥(內(nèi)部EGR量)的響應(yīng)延遲期間中，通過(guò)減少燃燒所需的當(dāng)前周期的燃料噴射量，減小附著燃料量，改善混合氣的均質(zhì)性，也能夠抑制PM排出量。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，并且使吸氣閥的閉閥時(shí)期早期化，來(lái)減小加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的附著燃料量，并改善混合氣的均質(zhì)性， 由此能夠不損害燃油效率性能地抑制PM排出量。以下，利用圖19 圖23，對(duì)本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成以及動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。首先，利用圖19，對(duì)將本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖19是表示將本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置應(yīng)用于混合動(dòng)力汽車用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的系統(tǒng)構(gòu)成的系統(tǒng)構(gòu)成圖。在圖1所示的第1實(shí)施方式中的系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，在發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上連接有變速器21，并且在變速器的輸出軸上經(jīng)由電動(dòng)機(jī)用齒輪23連接有電動(dòng)機(jī)22。此外，變速器的輸出軸經(jīng)由減速齒輪M與車輪25連接。E⑶20 根據(jù)車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)對(duì)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行運(yùn)算。運(yùn)算出的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力作為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)被送往電動(dòng)機(jī)22。接下來(lái)，利用圖20，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成進(jìn)行說(shuō)明。圖20是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的構(gòu)成的系統(tǒng)框圖。在圖2所示的第1實(shí)施方式中的構(gòu)成的基礎(chǔ)上，在本實(shí)施方式的情況下，作為驅(qū)動(dòng)電路具備電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路20m。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路20m控制電動(dòng)機(jī)22。E⑶20通過(guò)電動(dòng)機(jī)22以及發(fā)動(dòng)機(jī)100來(lái)產(chǎn)生車輛的驅(qū)動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)力。特別是， 在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，在通過(guò)進(jìn)行排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化來(lái)增加內(nèi)部EGR量時(shí)，通過(guò)使電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力增加來(lái)補(bǔ)償伴隨內(nèi)部EGR增加的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力的減少。關(guān)于本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門的特性與圖3相同。本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的空氣量以及燃料量的特性與圖4相同。與本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的PM排出量減小方法相關(guān)的基本原理與圖5相同。接下來(lái)，利用圖21，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門、 燃料噴射壓力、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例)控制內(nèi)容進(jìn)行說(shuō)明。圖21是表示本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置中的可變閥門、燃料噴射壓力、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例)的控制內(nèi)容的流程圖。圖21所示的控制內(nèi)容由ECU20以規(guī)定的周期反復(fù)執(zhí)行。在步驟S501中，E⑶20讀入當(dāng)前的加速器開度傳感器16的值。接著，在步驟S502 中，基于當(dāng)前的加速器開度傳感器的值，來(lái)判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。例如，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以上的情況判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)，將當(dāng)前的加速器開度為規(guī)定的加速器開度以下的情況判定為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)。上面示出了根據(jù)加速器開度來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的例子，但也可以根據(jù)車輛速度或吸氣管壓力來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。接下來(lái)，在步驟S503中，判定當(dāng)前車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中，在不是加速運(yùn)轉(zhuǎn)中(即為恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn))的情況下，進(jìn)入到步驟S504，讀入與當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件相關(guān)的信息(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、要求發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等)。之后，進(jìn)入到步驟S505，ECU20實(shí)施通常控制?！巴ǔ？刂啤笔侵?，利用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速或發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩等從預(yù)先規(guī)定的映射表等中讀出各設(shè)備(可變閥門以及高壓燃料泵)的控制值，并基于該控制值來(lái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制。在步驟S503中，在判定為加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的情況下，進(jìn)入到步驟S506，為了增加內(nèi)部 EGR量而實(shí)施排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化控制。此時(shí)，為了增加內(nèi)部EGR量，需要將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化至上死點(diǎn)之前。作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期由加速器開度以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等決定。之后，進(jìn)入到步驟S507，計(jì)算用于對(duì)伴隨內(nèi)部EGR增加的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力的減少進(jìn)行補(bǔ)償?shù)碾妱?dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力的比例。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例主要根據(jù)當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期(即當(dāng)前的內(nèi)部EGR量)來(lái)運(yùn)算。之后，進(jìn)入到步驟S508，基于前述的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例來(lái)實(shí)施電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)助推(assist)控制。接著，在步驟S509中，判定當(dāng)前的排氣閥的閉閥時(shí)期是否達(dá)到了作為目標(biāo)的排氣閥的閉閥時(shí)期。在步驟S509中，在判定為排氣閥的閉閥時(shí)期還沒(méi)有達(dá)到目標(biāo)值、即處于排氣閥控制的響應(yīng)延遲期間中的情況下，進(jìn)入到步驟S510，對(duì)用于補(bǔ)償內(nèi)部EGR的響應(yīng)延遲的、燃料壓力上升幅度進(jìn)行運(yùn)算。燃料壓力上升幅度主要根據(jù)當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期(即當(dāng)前的內(nèi)部EGR量)來(lái)運(yùn)算。之后，進(jìn)入到步驟S511，基于前述的燃料壓力上升幅度來(lái)實(shí)施高燃料壓力控制。在步驟S509中，在判定為排氣閥的閉閥時(shí)期已經(jīng)達(dá)到目標(biāo)值的情況下，不實(shí)施一系列的燃料壓力上升控制而結(jié)束控制。接下來(lái)，利用圖22以及圖23，對(duì)本實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門以及燃料噴射壓力控制內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖22表示了本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的可變閥門、燃料噴射壓力、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的時(shí)序圖。圖中從上開始，示出了車輛速度、 加速器開度、實(shí)際空燃比、排氣閥閉閥時(shí)期、燃料噴射壓力、內(nèi)部EGR量、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例的時(shí)間變化。在實(shí)施恒速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，實(shí)施與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩相應(yīng)的通常的排氣閥控制以及燃料噴射壓力控制。之后，駕駛員通過(guò)踩踏加速器，從而加速器開度上升，車輛被加速。如前所述，加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)難以將缸內(nèi)的空燃比保持固定，因此如圖示那樣，缸內(nèi)的實(shí)際空燃比轉(zhuǎn)移到過(guò)剩側(cè)。E⑶20若判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則開始進(jìn)行加速運(yùn)轉(zhuǎn)用的可變閥門以及燃料噴射壓力控制。具體而言，通過(guò)使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化來(lái)使內(nèi)部EGR量增加，則即使在缸內(nèi)變得過(guò)剩的狀態(tài)下，也促進(jìn)燃料的氣化從而抑制PM的排出量。但是，由于在可變閥門(排氣閥)控制中存在響應(yīng)延遲，在排氣閥的關(guān)閉時(shí)期、即內(nèi)部 EGR量達(dá)到目標(biāo)值為止將花費(fèi)數(shù)周期 數(shù)百毫秒左右，因此需要抑制此期間的PM排出量的
1其他對(duì)策。因此，E⑶20若判定為加速器開度上升且進(jìn)入了加速運(yùn)轉(zhuǎn)，則在使排氣閥的閉閥時(shí)期早期化的同時(shí)，使燃料噴射壓力上升。燃料噴射壓力通過(guò)高壓燃料泵來(lái)控制，因?yàn)槠淇刂祈憫?yīng)較快，所以能夠進(jìn)行以周期為單位的高速控制。通過(guò)本控制，即使在加速初期時(shí)的排氣閥(內(nèi)部EGR量)的響應(yīng)延遲期間中，通過(guò)利用燃料噴射壓力的上升使燃料微粒化并促進(jìn)氣化，也能夠抑制PM排出量。并且，ECU20按照隨著當(dāng)前排氣閥的閉閥時(shí)期接近目標(biāo)值而使前述燃料壓力上升幅度變小的方式對(duì)燃料壓力進(jìn)行控制。通過(guò)本控制，能夠?qū)⒂糜谝种?PM排出量的燃料壓力的上升期間抑制成必要最小限度，能夠減小高壓燃料泵的驅(qū)動(dòng)力的上升所導(dǎo)致的燃油效率惡化。另一方面，若在加速時(shí)將排氣閥閉閥時(shí)期早期化(增加內(nèi)部EGR)，則由于排氣被大量導(dǎo)入到燃燒室內(nèi)，因此新吸氣量減少?gòu)亩l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩(驅(qū)動(dòng)力)下降，有可能導(dǎo)致車輛加速時(shí)的響應(yīng)的惡化。因此，ECU20在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來(lái)補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的下降。如圖所示，根據(jù)排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化來(lái)提高電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例(電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力相對(duì)于車輛的整體驅(qū)動(dòng)力的比例)。圖23表示了本發(fā)明的第5實(shí)施方式的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置的、加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的排氣閥的閉閥時(shí)期與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例之間的關(guān)系。針對(duì)各排氣閥的閉閥時(shí)期(內(nèi)部 EGR量)，為了產(chǎn)生加速時(shí)所需的車輛驅(qū)動(dòng)力而設(shè)定了需要的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例(圖中實(shí)線部)。因此，在內(nèi)部EGR量較少(排氣閥的閉閥時(shí)期較遲)時(shí)，因?yàn)樾挛鼩饬枯^多，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的下降較少，所以降低電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，反之，在內(nèi)部EGR量較多(排氣閥的閉閥時(shí)期較早)時(shí)，因?yàn)樾挛鼩饬枯^少，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的下降較顯著，所以提高電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力，來(lái)補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的下降。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，并且根據(jù)當(dāng)前的排氣閥閉閥時(shí)期來(lái)使燃料噴射壓力上升，并且根據(jù)當(dāng)前的排氣閥閉閥時(shí)期來(lái)決定電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力比例，由此能夠在抑制加速運(yùn)轉(zhuǎn)中的PM排出量的同時(shí)，提高加速時(shí)的車輛響應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)在排氣閥具備可變閥機(jī)構(gòu)，所述缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置具有判定車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，將所述排氣閥的閉閥時(shí)期早期化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，將所述排氣閥的閉閥時(shí)期早期化，同時(shí)使燃料噴射壓力上升。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，基于所述排氣閥的閉閥時(shí)期來(lái)決定在判定為已轉(zhuǎn)變成加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的所述燃料噴射壓力的上升幅度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，隨著所述排氣閥的閉閥時(shí)期的早期化，使所述燃料噴射壓力的上升幅度減少。
5.一種缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)在吸氣管和排氣管之間具備排氣旁路通路，并在所述通路中具備用于控制流入到吸氣管的排氣流量的EGR控制閥，所述缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置具有判定車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，使所述EGR控制閥的開度增加。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，使EGR控制閥的開度增加，同時(shí)使燃料噴射壓力上升。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，還具備吸氣溫度檢測(cè)單元，所述吸氣溫度檢測(cè)單元推定所吸入到燃燒室內(nèi)的氣體的溫度，基于由所述吸氣溫度檢測(cè)單元推定出的吸氣溫度來(lái)決定在判定為已轉(zhuǎn)變成加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的所述燃料噴射壓力的上升幅度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，隨著所述吸氣溫度的高溫化，使所述燃料噴射壓力的上升幅度減少。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元基于由加速器開度傳感器、車輛速度傳感器、加速度傳感器、吸氣流量傳感器、吸氣管壓力傳感器得到的信號(hào)中的至少一個(gè)信號(hào)來(lái)判定車輛運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，使缸內(nèi)混合氣的空燃比比理論混合比更稀薄。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，基于所述排氣閥的閉閥時(shí)期來(lái)決定在判定為已轉(zhuǎn)變成加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的空燃比。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，還在吸氣閥具備可變閥機(jī)構(gòu)，在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，將所述吸氣閥的閉閥時(shí)期早期化。
13.根據(jù)權(quán)利要求1 12中任意一項(xiàng)所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，還具備電動(dòng)機(jī)，所述電動(dòng)機(jī)直接或經(jīng)由齒輪與所述發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸連接， 在通過(guò)所述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判定單元判定為所述車輛從恒速運(yùn)轉(zhuǎn)或減速運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變成了加速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，按照使所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力在車輛的整體驅(qū)動(dòng)力中所占的比例增加的方式，來(lái)控制所述汽油機(jī)的驅(qū)動(dòng)力或所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)的控制裝置，其特征在于，基于所述排氣閥的閉閥時(shí)期或所述吸氣溫度來(lái)決定所述電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力在所述車輛的整體驅(qū)動(dòng)力中所占的比例。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，在缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)中，即使在缸內(nèi)的混合氣容易成為過(guò)濃(過(guò)剩)狀態(tài)的加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，也將燃油效率惡化抑制在最小限度，同時(shí)抑制PM排出量。為此，在缸內(nèi)噴射式汽油機(jī)中，在加速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)將排氣閉閥時(shí)期早期化來(lái)增加內(nèi)部EGR，同時(shí)使燃料噴射壓力上升。此時(shí)，基于當(dāng)前的排氣閉閥時(shí)期來(lái)決定燃料噴射壓力的上升幅度。
文檔編號(hào)F02D41/30GK102454502SQ201110324078
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者岡本多加志, 助川義寬, 木原裕介, 熊野賢吾 申請(qǐng)人:日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社