內(nèi)燃機的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的內(nèi)燃機(10)的控制裝置具備：渦輪增壓器(22)；配置在比渦輪(22b)靠下游側(cè)的排氣通路(16)上的排氣凈化催化劑(38)；及能夠?qū)@過渦輪(22b)的排氣旁通通路(40)進行開閉的WGV(42)。在催化劑預(yù)熱要求時，執(zhí)行打開WGV(42)且使點火時期延遲的催化劑預(yù)熱控制。在節(jié)流閥(30)對吸入空氣量的控制靈敏度高的情況下，在催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中使用節(jié)流閥(30)來控制吸入空氣量。在上述控制靈敏度低的情況下，在催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中使用WGV(42)來控制吸入空氣量。在使用了WGV(42)的吸入空氣量控制的執(zhí)行中，在將WGV開度向關(guān)閉側(cè)控制時，增大點火時期的延遲角量。
【專利說明】內(nèi)燃機的控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機的控制裝置，特別涉及帶增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置，該帶增壓器的內(nèi)燃機具備渦輪增壓器和對繞過該渦輪增壓器的渦輪的排氣旁通通路進行開閉的廢氣芳通閥。

【背景技術(shù)】
[0002]以往，例如專利文獻I中公開了一種具備對繞過渦輪的排氣旁通通路進行開閉的廢氣旁通閥的帶渦輪增壓器的內(nèi)燃機的控制裝置。在該以往的控制裝置中，在冷起動后，為了實現(xiàn)在渦輪的下游側(cè)配置的排氣凈化催化劑的預(yù)熱，進行如下的控制。即，上述控制裝置在冷起動后內(nèi)燃機處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)時，執(zhí)行打開廢氣旁通閥打開且使點火時期延遲的催化劑預(yù)熱控制(具體而言，相當(dāng)于專利文獻I中的“上游催化劑預(yù)熱處理”)。
[0003]然而，在高地上，大氣壓下降。伴隨于大氣壓的下降而空氣密度下降時，內(nèi)燃機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩下降。因此，在高地上，在上述的催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中為了確保維持上述空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速所需的吸入空氣量(要求吸入空氣量)，要求增大節(jié)流閥的開度。其結(jié)果是，節(jié)流閥的前后的進氣壓力之差減小。由于這樣的理由，在高地上，有時難以在催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中使用節(jié)流閥來進行上述要求吸入空氣量的調(diào)整。
[0004]另外，在點火時期延遲的情況下，排氣溫度升高，因此能夠增加對排氣凈化催化劑投入的排氣能量。然而，點火時期的延遲化會導(dǎo)致內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)矩的減少。因此，在高地上，在催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中難以使用節(jié)流閥來確保要求吸入空氣量時，在維持空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的情況優(yōu)先的情況下，難以使點火時期充分延遲。其結(jié)果是，難以較高地維持向排氣凈化催化劑的投入能量。這樣，在上述專利文獻I記載的催化劑預(yù)熱控制中，在大氣壓低的高地上，可能產(chǎn)生無法使排氣凈化催化劑充分預(yù)熱的狀況。
[0005]需要說明的是， 申請人:認識到了包含上述的文獻在內(nèi)的以下記載的文獻作為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的文獻。
[0006]在先技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2006-322427號公報
[0009]專利文獻2:日本特開2004-124745號公報
[0010]專利文獻3:日本特開2006-152821號公報
[0011]專利文獻4:日本特開2002-213247號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明為了解決上述那樣的課題而作出，目的在于提供一種在具備渦輪增壓器和對繞過該渦輪增壓器的渦輪的排氣旁通通路進行開閉的廢氣旁通閥的情況下，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保在渦輪的下游側(cè)配置的排氣凈化催化劑的預(yù)熱性能的內(nèi)燃機的控制裝置。
[0013]本發(fā)明的一方式在具備渦輪增壓器和配置在比該渦輪增壓器的渦輪靠下游側(cè)的排氣通路上的排氣凈化催化劑的內(nèi)燃機的控制裝置中，具備節(jié)流閥、點火裝置、排氣旁通通路、廢氣旁通閥、催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元、第一吸入空氣量控制單元、第二吸入空氣量控制單元、點火時期控制單元。
[0014]節(jié)流閥調(diào)整向所述內(nèi)燃機吸入的吸入空氣量。點火裝置為了對所述內(nèi)燃機的缸內(nèi)的混合氣點火而具備。排氣旁通通路在所述渦輪的上游側(cè)從所述排氣通路分支，并在所述渦輪與所述排氣凈化催化劑之間的部位再次與所述排氣通路匯合。廢氣旁通閥能夠?qū)λ雠艢馀酝ㄍ愤M行開閉。催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元在對所述排氣凈化催化劑進行預(yù)熱的催化劑預(yù)熱要求時，執(zhí)行打開所述廢氣旁通閥且使點火時期延遲的催化劑預(yù)熱控制。第一吸入空氣量控制單元在所述節(jié)流閥對吸入空氣量的控制靈敏度高的情況下，進行使用所述節(jié)流閥來控制吸入空氣量的第一吸入空氣量控制，以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到要求吸入空氣量。第二吸入空氣量控制單元在所述控制靈敏度低的情況下，進行使用所述廢氣旁通閥來控制吸入空氣量的第二吸入空氣量，以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到所述要求吸入空氣量。點火時期控制單元在所述第二吸入空氣量控制的執(zhí)行中所述廢氣旁通閥的開度被向關(guān)閉側(cè)控制時，增大點火時期的延遲角量。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的上述一方式，根據(jù)節(jié)流閥對吸入空氣量的控制靈敏度的高低，將2種吸入空氣量控制分開使用。由此，即使在上述控制靈敏度低的情況下，也能夠利用廢氣旁通閥來控制吸入空氣量。并且，在第二吸入空氣量控制的執(zhí)行中廢氣旁通閥的開度被向關(guān)閉側(cè)控制時，增大點火時期的延遲角量。由此，能夠彌補與關(guān)閉廢氣旁通閥相伴的向排氣凈化催化劑的投入能量的下降。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保在渦輪的下游側(cè)配置的排氣凈化催化劑的預(yù)熱性能。
[0016]另外，本發(fā)明的上述一方式可以還具備進氣旁通通路，該進氣旁通通路在所述渦輪增壓器的壓縮機的上游側(cè)從進氣通路分支，在所述壓縮機與所述節(jié)流閥之間的部位再次與所述進氣通路匯合。并且，可以還具備空氣旁通閥，該空氣旁通閥能夠?qū)λ鲞M氣旁通通路進行開閉。并且，可以還具備空氣旁通閥控制單元，該空氣旁通閥控制單元在預(yù)測到由所述點火時期控制單元增大的點火時期的延遲角量成為規(guī)定值以上時，增大所述空氣旁通閥的開度。
[0017]通過打開空氣旁通閥，從缸內(nèi)排出的廢氣量減少。因此，能夠減少在排氣凈化催化劑的預(yù)熱中放出的排氣排放。因此，在通過點火時期的延遲來彌補向排氣凈化催化劑的投入能量時，能夠避免由點火時期的延遲角量的增大引起的燃燒惡化，且能夠抑制因點火時期的延遲角量的不足而在預(yù)熱中排氣排放性能發(fā)生惡化。
[0018]另外，本發(fā)明的上述一方式中的所述催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元可以在所述內(nèi)燃機的冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行所述催化劑預(yù)熱控制。并且，所述第一吸入空氣量控制單元可以在所述控制靈敏度高的情況下，控制所述節(jié)流閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量。并且，所述第二吸入空氣量控制單元可以在所述控制靈敏度低的情況下，控制所述廢氣旁通閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的所述規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量。
[0019]由此，在冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保在渦輪的下游側(cè)配置的排氣凈化催化劑的預(yù)熱性能。
[0020]本發(fā)明的另一方式在具備渦輪增壓器和配置在比該渦輪增壓器的渦輪靠下游側(cè)的排氣通路上的排氣凈化催化劑的內(nèi)燃機的控制裝置中，具備節(jié)流閥、點火裝置、排氣旁通通路、廢氣旁通閥、進氣旁通通路、空氣旁通閥、催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元、第一吸入空氣量控制單元、第二吸入空氣量控制單元、點火時期控制單元。
[0021]節(jié)流閥調(diào)整向所述內(nèi)燃機吸入的吸入空氣量。點火裝置為了對所述內(nèi)燃機的缸內(nèi)的混合氣點火而具備。排氣旁通通路在所述渦輪的上游側(cè)從所述排氣通路分支，在所述渦輪與所述排氣凈化催化劑之間的部位再次與所述排氣通路匯合。廢氣旁通閥能夠?qū)λ雠艢馀酝ㄍ愤M行開閉。進氣旁通通路在所述渦輪增壓器的壓縮機的上游側(cè)從進氣通路分支，在所述壓縮機與所述節(jié)流閥之間的部位再次與所述進氣通路匯合?？諝馀酝ㄩy能夠?qū)λ鲞M氣旁通通路進行開閉。催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元在對所述排氣凈化催化劑進行預(yù)熱的催化劑預(yù)熱要求時，執(zhí)行打開所述廢氣旁通閥且使點火時期延遲的催化劑預(yù)熱控制。第一吸入空氣量控制單元在所述節(jié)流閥對吸入空氣量的控制靈敏度高的情況下，進行使用所述節(jié)流閥來控制吸入空氣量的第一吸入空氣量控制，以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到要求吸入空氣量。第二吸入空氣量控制單元在所述控制靈敏度低的情況下，將所述廢氣旁通閥的開度向關(guān)閉側(cè)控制，且進行使用所述空氣旁通閥來控制吸入空氣量的第二吸入空氣量，以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到所述要求吸入空氣量。點火時期控制單元在所述第二吸入空氣量控制的執(zhí)行中，對應(yīng)于被向關(guān)閉側(cè)控制的所述廢氣旁通閥的開度，增大點火時期的延遲角量。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的上述另一方式，根據(jù)節(jié)流閥對吸入空氣量的控制靈敏度的高低，將2種吸入空氣量控制分開使用。由此，即使在上述控制靈敏度低的情況下，也能夠?qū)U氣旁通閥關(guān)閉且利用空氣旁通閥來控制吸入空氣量。并且，在第二吸入空氣量控制的執(zhí)行中，對應(yīng)于被向關(guān)閉側(cè)控制的廢氣旁通閥的開度，增大點火時期的延遲角量。由此，能夠彌補與關(guān)閉廢氣旁通閥相伴的向排氣凈化催化劑的投入能量的下降。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保在渦輪的下游側(cè)配置的排氣凈化催化劑的預(yù)熱性能。
[0023]另外，本發(fā)明的上述另一方式可以還具備空氣旁通閥控制單元，該空氣旁通閥控制單元在預(yù)測到由所述點火時期控制單元增大的點火時期的延遲角量成為規(guī)定值以上時，增大所述空氣旁通閥的開度。
[0024]通過打開空氣旁通閥，從缸內(nèi)排出的廢氣量減少。因此，能夠減少在排氣凈化催化劑的預(yù)熱中放出的排氣排放。因此，在通過點火時期的延遲來彌補向排氣凈化催化劑的投入能量時，能夠避免由點火時期的延遲角量的增大引起的燃燒惡化，且能夠抑制因點火時期的延遲角量的不足而在預(yù)熱中排氣排放性能發(fā)生惡化。
[0025]另外，本發(fā)明的上述另一方式中的所述催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元可以在所述內(nèi)燃機的冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行所述催化劑預(yù)熱控制。并且，所述第一吸入空氣量控制單元可以在所述控制靈敏度高的情況下，控制所述節(jié)流閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量。并且，所述第二吸入空氣量控制單元在所述控制靈敏度低的情況下，控制所述空氣旁通閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的所述規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量。
[0026]由此，在冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保在渦輪的下游側(cè)配置的排氣凈化催化劑的預(yù)熱性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式I的內(nèi)燃機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0028]圖2是在本發(fā)明的實施方式I中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0029]圖3是在本發(fā)明的實施方式2中執(zhí)行的例程的流程圖。
[0030]圖4是在本發(fā)明的實施方式3中執(zhí)行的例程的流程圖。

【具體實施方式】
[0031]實施方式1.
[0032][系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的說明]
[0033]圖1是用于說明本發(fā)明的實施方式I的內(nèi)燃機10的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。本實施方式的系統(tǒng)具備火花點火式的內(nèi)燃機(作為一例為汽油發(fā)動機)10。在內(nèi)燃機10的缸內(nèi)形成有燃燒室12。在燃燒室12連通有進氣通路14及排氣通路16。
[0034]在進氣通路14的入口附近安裝有空氣濾清器18。在空氣濾清器18的下游附近設(shè)有輸出與向進氣通路14吸入的空氣的流量對應(yīng)的信號的空氣流量計20。在空氣流量計20的下游設(shè)有渦輪增壓器22的壓縮機22a。壓縮機22a經(jīng)由連結(jié)軸(圖示省略)而與配置在排氣通路16上的渦輪22b —體地連結(jié)。而且，在進氣通路14上連接有用于繞過壓縮機22a的進氣旁通通路24。在進氣旁通通路24的中途配置有用于控制通過進氣旁通通路24的空氣的流量的空氣旁通閥(ABV) 26。
[0035]在壓縮機22a的下游設(shè)有對壓縮后的空氣進行冷卻的中間冷卻器28。在中間冷卻器28的下游設(shè)有電子控制式的節(jié)流閥30。在節(jié)流閥30的上游側(cè)且在壓縮機22a(及中間冷卻器28)的下游側(cè)的進氣通路14上安裝有檢測該部位的進氣壓力(節(jié)流閥上游壓)的節(jié)流閥上游壓傳感器31，在節(jié)流閥30的下游側(cè)的進氣通路14 (進氣岐管的集合部(平衡罐部))安裝有檢測該部位的進氣壓力(節(jié)流閥下游壓)的節(jié)流閥下游壓傳感器32。
[0036]另外，在內(nèi)燃機10的各氣缸分別設(shè)置有用于向缸內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥34和用于對混合氣點火的點火裝置36。
[0037]在比渦輪22b靠下游側(cè)的排氣通路16上配置有用于對廢氣進行凈化的排氣凈化催化劑(以下，簡稱為“催化劑”)38。而且，在排氣通路16上連接有排氣旁通通路40，該排氣旁通通路40構(gòu)成為在比渦輪22b靠上游側(cè)的部位從排氣通路16分支，在渦輪22b與催化劑38之間的部位再次與排氣通路16匯合。在排氣旁通通路40的中途設(shè)有能夠?qū)ε艢馀酝ㄍ?0進行開閉的廢氣旁通閥(WGV) 42。WGV42在此構(gòu)成為能夠通過電動馬達(圖示省略)調(diào)整成任意的開度。
[0038]另外，在催化劑38的上游側(cè)的排氣通路16上配置有相對于向催化劑38流入的廢氣的空燃比而發(fā)出大致線性的輸出的A/F傳感器44。在催化劑38的下游側(cè)的排氣通路16上配置有O2傳感器46，該O2傳感器46在從催化劑38流出來的廢氣相對于理論空燃比為高時產(chǎn)生高輸出，而且，在該廢氣相對于理論空燃比為低時產(chǎn)生低輸出。而且，在內(nèi)燃機10安裝有用于檢測發(fā)動機轉(zhuǎn)速或曲軸角度的曲軸角傳感器48。
[0039]此外，圖1所示的系統(tǒng)具備EQJ (Electronic Control Unit:電子控制單元)50。在E⑶50上除了連接有上述的空氣流量計20、節(jié)流閥上游壓傳感器31、節(jié)流閥下游壓傳感器32、A/F傳感器44、O2傳感器46及曲軸角傳感器48之外，還連接有用于檢測發(fā)動機冷卻水溫度的水溫傳感器52等用于檢測內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器。而且，在ECU50上連接有用于檢測搭載內(nèi)燃機10的車輛的油門踏板的開度(油門開度)的油門開度傳感器54。而且，在E⑶50上連接有用于控制上述的ABV26、節(jié)流閥30、燃料噴射閥34、點火裝置36及WGV42等的內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種促動器。ECU50基于上述的各種傳感器的輸出，按照規(guī)定的程序來使各種促動器工作，由此控制內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
[0040][實施方式I中的特征性的催化劑預(yù)熱控制]
[0041]在具有上述的結(jié)構(gòu)的內(nèi)燃機10中，在冷起動時等那樣催化劑38未達到規(guī)定的活性狀態(tài)的狀況下，執(zhí)行使催化劑38預(yù)熱的催化劑預(yù)熱控制以迅速地成為活性狀態(tài)。本實施方式的催化劑預(yù)熱控制基本上是打開WGV42且使點火時期延遲的控制。在打開WGV42時，與關(guān)閉WGV42時相比，由于渦輪22b對排氣能量的回收量減少，因此能夠增加對下游側(cè)的催化劑38投入的排氣能量。而且，在使點火時期延遲的情況下，排氣溫度升高，因此能夠增加對下游側(cè)的催化劑38投入的排氣能量。
[0042]另外，作為前提，在以冷狀態(tài)開始內(nèi)燃機10的起動時，為了促進包含催化劑38在內(nèi)的內(nèi)燃機10的預(yù)熱，內(nèi)燃機10被控制成以比通常的空轉(zhuǎn)狀態(tài)高的轉(zhuǎn)速(以下，將此時的發(fā)動機轉(zhuǎn)速稱為“高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速”)進行運轉(zhuǎn)的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)。本實施方式的催化劑預(yù)熱控制主要在上述的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行。但是，本催化劑預(yù)熱控制不是僅在高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行，在高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下伴隨于來自駕駛員的起步要求而以要求的負荷使內(nèi)燃機10運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下也能執(zhí)行。
[0043]在催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中，基本上是，使用節(jié)流閥30來控制吸入空氣量，以得到內(nèi)燃機10所要求的吸入空氣量(以下，稱為“要求吸入空氣量”)。更具體而言，若為內(nèi)燃機10處于高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)時，則使用節(jié)流閥30來控制吸入空氣量，以得到維持規(guī)定的高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速所需的吸入空氣量(相當(dāng)于這種情況的要求吸入空氣量)。根據(jù)以上那樣的催化劑預(yù)熱控制，通過向催化劑38投入的排氣能量的有意的增加，能夠?qū)崿F(xiàn)催化劑38的預(yù)熱促進。
[0044]然而，在高地上，大氣壓降低。伴隨于大氣壓的下降而空氣密度下降時，內(nèi)燃機10產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩下降。因此，在高地上，在(包含高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況)催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中為了確保要求吸入空氣量，要求增大節(jié)流閥30的開度。其結(jié)果是，節(jié)流閥30的前后的進氣壓力之差減小。根據(jù)這樣的理由，在高地上，在催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中難以使用節(jié)流閥30進行上述要求吸入空氣量的調(diào)整。
[0045]另外，在使點火時期延遲的情況下，排氣溫度升高，因此能夠增加對催化劑38投入的排氣能量。然而，點火時期的延遲化會導(dǎo)致內(nèi)燃機10的轉(zhuǎn)矩的減少。因此，在高地上，在催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中難以使用節(jié)流閥30來確保要求吸入空氣量時，在優(yōu)先確保內(nèi)燃機10的要求轉(zhuǎn)矩(在高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，維持高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速)的情況下，難以使點火時期充分延遲。其結(jié)果是，難以較高地維持向催化劑38的投入能量。
[0046]因此，在本實施方式中，為了能夠與大氣壓的高低無關(guān)地(即，無論是平地還是高地)良好地確保催化劑38的預(yù)熱性能，除了上述的催化劑預(yù)熱控制中的基本的控制之外，還根據(jù)需要進行如下的控制。
[0047]具體而言，在進行催化劑預(yù)熱控制的情況下，首先，嘗試了上述的基本的控制(即，打開WGV42，且使點火時期延遲，并使用節(jié)流閥30來控制吸入空氣量以得到要求吸入空氣量)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)在大氣壓的影響下空氣密度低的狀況，在達到節(jié)流閥30對吸入空氣量的調(diào)整困難的狀態(tài)(具體而言，在節(jié)流閥30的前后的進氣壓力之差為規(guī)定值以下的狀態(tài))時，以該狀態(tài)下的開度將節(jié)流閥開度固定。在此基礎(chǔ)上，利用WGV42的開度調(diào)整來控制吸入空氣量以得到要求吸入空氣量。并且，這種情況下，為了彌補與WGV42的關(guān)閉相伴的向催化劑38的投入能量的下降量，而增大點火時期的延遲角量。
[0048]而且，在本實施方式的催化劑預(yù)熱控制中，在使用了 WGV42的吸入空氣量的調(diào)整中，在進行點火時期的延遲直至設(shè)想到由點火時期的延遲引起的燃燒惡化的情況下，以燃燒惡化抑制的觀點的極限的延遲角量將點火時期固定，且以滿足下述(3)式的關(guān)系的方式設(shè)定WGV開度。
[0049]圖2是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式I的催化劑預(yù)熱控制而ECU50執(zhí)行的控制例程的流程圖。需要說明的是，本例程隨著內(nèi)燃機10的起動而開始，每規(guī)定的控制周期反復(fù)執(zhí)行。
[0050]在圖2所示的例程中，首先，判定是否存在對催化劑38進行預(yù)熱的催化劑預(yù)熱要求(步驟100)。具體而言，基于發(fā)動機冷卻水溫度是否為規(guī)定值以下，能夠判斷內(nèi)燃機10是否處于冷起動后的未預(yù)熱狀態(tài)。在本步驟100中，在內(nèi)燃機10處于未預(yù)熱狀態(tài)的情況下，在規(guī)定的催化劑預(yù)熱完成條件不成立時，判定為存在催化劑預(yù)熱要求。需要說明的是，催化劑預(yù)熱完成條件的成立的有無例如可以基于內(nèi)燃機10的起動后的吸入空氣量的累計值是否達到用于判斷催化劑預(yù)熱的有無的規(guī)定值(預(yù)先通過實驗等而設(shè)定的值)進行判斷。
[0051]在上述步驟100中判定為存在催化劑預(yù)熱要求時，依次執(zhí)行步驟102及104的處理。在步驟102中，為了催化劑38的預(yù)熱促進而打開WGV42。具體而言，這種情況下的WGV開度相對于未進行催化劑預(yù)熱控制時的同一運轉(zhuǎn)狀態(tài)(由吸入空氣量和發(fā)動機轉(zhuǎn)速規(guī)定)下的WGV開度而打開規(guī)定開度。作為這樣的WGV開度的調(diào)整，包含從全閉狀態(tài)起打開成規(guī)定開度的方式、將已經(jīng)打開的WGV42的開度再打開規(guī)定開度的方式。
[0052]在步驟104中，為了催化劑38的預(yù)熱促進而使點火時期延遲。具體而言，這種情況下的點火時期相對于未進行催化劑預(yù)熱控制時的同一運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的基本點火時期而延遲規(guī)定量。需要說明的是，這種情況下的點火時期的延遲角量根據(jù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如，根據(jù)是空轉(zhuǎn)狀態(tài)還是內(nèi)燃機10產(chǎn)生車輛行駛用的轉(zhuǎn)矩的狀態(tài))而設(shè)為不同的值。
[0053]接下來，使用上述的節(jié)流閥上游壓傳感器31及節(jié)流閥下游壓傳感器32，分別檢測節(jié)流閥上游壓及節(jié)流閥下游壓(步驟106)。
[0054]接下來，判定通過節(jié)流閥30的調(diào)整是否能夠確保當(dāng)前的要求吸入空氣量(步驟108)。具體而言，判定在上述步驟106中取得的節(jié)流閥上游壓與節(jié)流閥下游壓的差壓是否不為規(guī)定值以下。在節(jié)流閥上游壓與節(jié)流閥下游壓的差壓為規(guī)定值以下(大致相等)的狀態(tài)下，難以進行基于節(jié)流閥30的吸入空氣量的調(diào)整。換言之，在此狀態(tài)下，節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度降低。本步驟108中的差壓的規(guī)定值是作為用于判斷節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度是處于高狀態(tài)還是處于低狀態(tài)的閾值而預(yù)先設(shè)定的值。
[0055]在上述步驟108中的判定成立時，S卩，由于上述差壓不是上述規(guī)定值以下而判斷為節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度處于高狀態(tài)時，執(zhí)行步驟110的處理。
[0056]當(dāng)打開WGV42時(WGV開度增大時)，向渦輪22b供給的排氣能量減少，因此渦輪轉(zhuǎn)速下降。其結(jié)果是，在同一節(jié)流閥開度條件下，節(jié)流閥上游壓下降。因此，在打開WGV42時(WGV開度增大時)，為了維持同一吸入空氣量，需要增大節(jié)流閥開度。而且，當(dāng)使點火時期延遲時，內(nèi)燃機10的轉(zhuǎn)矩下降。因此，為了維持與點火時期的延遲前相同的轉(zhuǎn)矩(若為高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)，則為了維持同一高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速)所需的吸入空氣量增多。因此，需要通過增大節(jié)流閥開度來增加吸入空氣量。接受到這樣的要求，在步驟110中，將節(jié)流閥開度設(shè)定為步驟102及104中的進行了 WGV開度和點火時期的控制的狀況下用于得到當(dāng)前的要求吸入空氣量的值。
[0057]另一方面，在上述步驟108中的判定不成立時，即，因上述差壓為上述規(guī)定值以下而判斷為處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)時，依次執(zhí)行步驟112以后的處理。在步驟112中，節(jié)流閥開度設(shè)定為上述差壓(節(jié)流閥30的前后的進氣壓力差)成為上述規(guī)定值以下時的開度。
[0058]接下來，WGV開度設(shè)定為在上述步驟112中設(shè)定的節(jié)流閥開度下能得到當(dāng)前的要求吸入空氣量的開度(步驟114)。具體而言，基于ECU50具備的與運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(yīng)的映射(圖示省略)，能夠取得WGV開度的變化量與增壓壓力的變化量的關(guān)系，根據(jù)增壓壓力的變化量能夠取得吸入空氣量的變化量。因此，基于上述的映射的關(guān)系，能夠算出為了得到要求吸入空氣量所需的WGV開度。接下來，通過上述步驟114的處理，判定WGV開度是否被變更為關(guān)閉側(cè)的開度(步驟116)。其結(jié)果是，在本步驟116的判定成立時，接下來，判定是否能夠進行規(guī)定值以上的點火時期的延遲，換言之，判定是否不會達到燃燒穩(wěn)定的點火時期的極限值(步驟118)。
[0059]在上述步驟118中的判定成立時，點火時期的延遲角量增加(步驟120)。當(dāng)關(guān)閉WGV42時(當(dāng)減小WGV開度時)，對下游側(cè)的催化劑38投入的排氣能量減少。因此，在本步驟120中，為了彌補將WGV42向關(guān)閉側(cè)控制所引起的向催化劑38的投入能量的下降量，而增加點火時期的延遲角量。
[0060]更具體而言，在本步驟120中，以成為滿足如下的⑴式的關(guān)系的值(在高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，除了滿足(I)式之外還同時滿足(2)式的關(guān)系的值)的方式，按照在上述步驟114中設(shè)定的與WGV開度的關(guān)系來決定點火時期的延遲角量。
[0061]Δ Gal X Δ Qsa = AQcl...(I)
[0062]Δ Gal = Δ Ga2...(2)
[0063]其中，在上述(I)式中，AGal是以在上述步驟114中設(shè)定的開度將WGV42關(guān)閉由此增加的進氣量。AQsa是以成為在本步驟120中設(shè)定的值的方式增大點火時期的延遲角量時增加的每單位進氣量的能量。AQcl是以在上述步驟114中設(shè)定的開度將WGV42關(guān)閉而減少的向催化劑38的投入能量。而且，在上述(2)式中，ΛGa2是以成為在本步驟120中設(shè)定的值的方式增大點火時期的延遲角量的狀態(tài)下維持規(guī)定的高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速所需的進氣增加量。
[0064]上述的AGal、Λ Qsa、Λ Qcl及Λ Ga2例如可以按照如下那樣的手法分別算出。即，關(guān)于AGal的算出，在預(yù)先通過實驗等求出WGV開度的變化量與伴隨于WGV開度的該變化的增壓壓力的變化量之間的關(guān)系(例如，映射)之后，存儲于ECU50。然后，ECU50基于這樣的關(guān)系，算出與WGV開度的從當(dāng)前時刻的WGV開度向在上述步驟114中設(shè)定的值變化的變化量相對的增壓壓力的變化量。在此基礎(chǔ)上，ECU50基于算出的增壓壓力的變化量，算出進氣增加量Λ Gal。
[0065]關(guān)于AQsa的算出，在預(yù)先通過實驗等求出點火時期的向延遲側(cè)的變化量與伴隨于該變化量的點火時期的延遲的排氣溫度的變化量ΛΤ之間的關(guān)系(例如，映射)之后，存儲于E⑶50。Λ Qsa可通過將利用這樣的關(guān)系而算出的排氣溫度的變化量Λ T乘以每單位質(zhì)量的廢氣的比熱c而算出。而且，關(guān)于AQcl的算出，在預(yù)先通過實驗等求出WGV開度的變化量與伴隨WGV開度的該變化的向催化劑38的投入能量的減少量之間的關(guān)系(例如，映射)的基礎(chǔ)上，存儲于E⑶50。AQcl可通過利用這樣的關(guān)系而算出。而且，關(guān)于AGa2的算出，在預(yù)先通過實驗等求出點火時期的向延遲側(cè)的變化量與在以該變化量使點火時期延遲的狀態(tài)下維持規(guī)定的高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速所需的進氣增加量之間的關(guān)系(例如，映射)的基礎(chǔ)上，存儲于E⑶50。AGa2可通過利用這樣的關(guān)系而算出。
[0066]另一方面，在上述步驟118中的判定不成立時，即，能夠判斷為會達到燃燒惡化抑制的觀點中的點火時期的極限值時，將本次的點火時期的延遲角量設(shè)定為燃燒穩(wěn)定的極限值(步驟122)。在ECU50中，按照與內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)之間的關(guān)系，將這樣的點火時期的延遲角量的極限值存儲作為映射。
[0067]接下來，設(shè)定為滿足以下的條件的WGV開度(步驟124)。更具體而言，在本步驟124中，以成為滿足如下的(3)式的關(guān)系的值的方式，按照在上述步驟122中設(shè)定的與點火時期的極限延遲角量的關(guān)系來決定WGV開度。
[0068]Δ Ga3 X Qsa = Δ Qc2...(3)
[0069]其中，在上述(3)式中，Λ Ga3是以成為在本步驟124中設(shè)定的值的方式將WGV開度關(guān)閉時增加的進氣量。Qsa是在上述步驟122中設(shè)定的點火時期的極限延遲角量下的每單位進氣量的能量。AQC2是以成為在本步驟124中設(shè)定的值的方式將WGV開度關(guān)閉時減少的向催化劑38的投入能量。
[0070]AGa3例如可通過對于AGal而上述的手法算出。Qsa例如可基于按照該Qsa與點火時期的極限延遲角量的關(guān)系而預(yù)先確定該Qsa的映射算出。AQc2例如可通過對于AQcl而上述的手法算出。在執(zhí)行本步驟124的處理時，取代在上述步驟114中設(shè)定的WGV開度，使用本步驟124中設(shè)定的WGV開度。
[0071]根據(jù)以上說明的圖2所示的例程，在作出催化劑預(yù)熱要求時處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度高的狀態(tài)的情況下(車輛存在于大氣壓相對高的平地上的情況下)，打開WGV42，并使點火時期延遲。并且，這種情況下的吸入空氣量的調(diào)整使用節(jié)流閥30進行。另一方面，在作出催化劑預(yù)熱要求時處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)的情況下(車輛存在于大氣壓相對低的高地上的情況下)，在以該狀態(tài)的值將節(jié)流閥開度固定的基礎(chǔ)上，通過WGV的開度調(diào)整來調(diào)整吸入空氣量。并且，這種情況下，為了彌補伴隨WGV42關(guān)閉的向催化劑38的投入能量的下降量，而增大點火時期的延遲角量。
[0072]由此，即使在大氣壓低的高地上，也能夠以得到要求吸入空氣量的方式確保吸入空氣量的控制性，并能夠?qū)⑾虼呋瘎?8的投入能量確保為與平地同等。更具體而言，若是冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況，則即使在高地上，也能夠維持規(guī)定的高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，并能夠?qū)⑾虼呋瘎?8的投入能量確保為與平地同等。如以上那樣，根據(jù)本實施方式的催化劑預(yù)熱控制，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保催化劑38的預(yù)熱性能。
[0073]另外，根據(jù)上述例程，在作出催化劑預(yù)熱要求時處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)的情況下，以滿足上述(I)式(在高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，以滿足上述
(I)及(2)式)的關(guān)系的方式，設(shè)定WGV開度及點火時期的延遲角量。即，通過利用上述(I)式的關(guān)系，考慮將WGV42關(guān)閉引起的進氣增加量AGal、增大點火時期的延遲角量引起的每單位進氣量的能量的增加量AQsa、及將WGV42關(guān)閉引起的催化劑投入能量的減少量AQcl之間的關(guān)系，來設(shè)定WGV開度及點火時期的延遲角量。而且，在高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況下，除了上述(I)式之外還利用上述(2)式的關(guān)系，由此，考慮上述AGal與在增大點火時期的延遲角量的狀態(tài)下維持規(guī)定的高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速所需的進氣增加量AGa〗之間的關(guān)系，來設(shè)定WGV開度及點火時期的延遲角量。由此，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地將向催化劑38的投入能量確保為同等，并能夠保證內(nèi)燃機10的運轉(zhuǎn)性能。
[0074]而且，根據(jù)上述例程，在進行點火時期的延遲直至設(shè)想到點火時期的延遲引起的燃燒惡化的情況(上述步驟118的判定不成立的情況)下，在點火時期以極限的延遲角量固定的狀態(tài)下，以滿足上述(3)式的關(guān)系的方式設(shè)定WGV開度。即，通過利用上述(3)式的關(guān)系，考慮將WGV42關(guān)閉引起的進氣增加量AGa3、在設(shè)定的點火時期的極限延遲角量下的每單位進氣量的能量的增加量Qsa、及將WGV42關(guān)閉引起的催化劑投入能量的減少量Λ Qc2之間的關(guān)系，來設(shè)定WGV開度。由此，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地、不損害燃燒穩(wěn)定性地、良好地確保向催化劑38的投入能量。
[0075]另外，在上述的實施方式I中，在進行點火時期的延遲直至設(shè)想到點火時期的延遲引起的燃燒惡化的情況(在上述步驟118的判定不成立的情況)下，在點火時期以極限的延遲角量固定的狀態(tài)下，以滿足上述(3)式的關(guān)系的方式設(shè)定WGV開度。然而，在這樣的情況進行的基礎(chǔ)上優(yōu)選的WGV開度的設(shè)定手法并不局限于上述的情況，例如，也可以是以下那樣的情況。
[0076]即，在進行點火時期的延遲直至設(shè)想到點火時期的延遲引起的燃燒惡化的情況下，在點火時期以極限的延遲角量固定的狀態(tài)下，可以一邊將WGV開度打開，一邊進行吸入空氣量的調(diào)整。更具體而言，以成為滿足如下的(4)式的關(guān)系的值的方式，按照與在上述步驟122中設(shè)定的點火時期的極限延遲角量的關(guān)系來決定WGV開度。
[0077]AGa4XQsa = Δ Qc3...(4)
[0078]其中，在上述(4)式中，ΛGa4是以成為這種情況下設(shè)定的值的方式打開WGV開度時減少的進氣量。Qsa是上述那樣的值。Λ Qc3是以成為這種情況下設(shè)定的值的方式打開WGV開度時增加的向催化劑38的投入能量。需要說明的是，AGa4例如可通過與對于AGal上述的手法相同的手法算出。AQC3例如可通過與對于AQcl上述的手法相同的手法算出。
[0079]根據(jù)這樣的手法，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地、不會損害燃燒穩(wěn)定性地、良好地確保向催化劑38的投入能量。而且，根據(jù)本手法，因打開WGV42而吸入空氣量減少，因此若為高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)，則高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降，但是從各氣缸內(nèi)排出的廢氣量減少。因此，在催化劑38的預(yù)熱中能夠減少排氣排放。因此，在通過點火時期的延遲來彌補向催化劑38的投入能量時，能夠抑制因點火時期的延遲角量的不足而在預(yù)熱中排氣排放性能惡化的情況。
[0080]需要說明的是，在上述的實施方式I中，E⑶50通過執(zhí)行上述步驟102及104的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述一方式中的“催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元”，E⑶50通過在上述步驟108的判定成立時執(zhí)行上述步驟110的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述一方式中的“第一吸入空氣量控制單元”，E⑶50通過在上述步驟108的判定不成立時執(zhí)行上述步驟114的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述一方式中的“第二吸入空氣量控制單元”，E⑶50通過在上述步驟116及118的判定成立時執(zhí)行上述步驟120的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述一方式中的“點火時期控制單元”。
[0081]實施方式2.
[0082]接下來，參照圖3，說明本發(fā)明的實施方式2。
[0083]本實施方式的系統(tǒng)可通過使用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)，取代圖2所示的例程而使ECU50執(zhí)行后述的圖3所示的例程來實現(xiàn)。
[0084]在上述的實施方式I中，在作出催化劑預(yù)熱要求時節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的情況下，在將節(jié)流閥開度保持為恒定的狀態(tài)下，通過WGV42的開度調(diào)整來調(diào)整吸入空氣量。相對于此，在本實施方式的催化劑預(yù)熱控制中，在作出催化劑預(yù)熱要求時處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)的情況下，以該狀態(tài)的開度使節(jié)流閥開度恒定，并使WGV42為全閉。在此基礎(chǔ)上，在這種情況下，利用ABV26的開度調(diào)整來調(diào)整吸入空氣量，以得到要求吸入空氣量。而且，在這種情況下，為了彌補伴隨于WGV42為全閉的向催化劑38的投入能量的下降量，也增大點火時期的延遲角量。
[0085]此外，在本實施方式的催化劑預(yù)熱控制中，在使用了 ABV26的吸入空氣量的調(diào)整中預(yù)測到點火時期的延遲角量成為規(guī)定值以上時，將點火時期的延遲角量固定，并將ABV26的開度設(shè)定為打開側(cè)的開度。
[0086]圖3是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式2中的催化劑預(yù)熱控制而ECU50執(zhí)行的控制例程的流程圖。需要說明的是，在圖3中，對于與實施方式I中的圖2所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注同一標(biāo)號而省略或簡化其說明。
[0087]在圖3所示的例程中，與上述圖2所示的例程同樣，也在步驟108的判定不成立的情況下(即，處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)的情況下)，將節(jié)流閥開度設(shè)定為上述差壓(節(jié)流閥30的前后的進氣壓力差)成為上述步驟108中的規(guī)定值以下時的開度。
[0088]在此基礎(chǔ)上，在圖3所示的例程中，接下來，將WGV開度設(shè)定為全閉(步驟200)。接下來，將ABV開度設(shè)定為在上述步驟112及200中設(shè)定的節(jié)流閥開度及WGV開度下能得到當(dāng)前的要求吸入空氣量的開度(步驟202)。在進行增壓的狀態(tài)下，當(dāng)打開ABV26時，在壓縮機22a的下游側(cè)流動的進氣的一部分經(jīng)由進氣旁通通路24而返回壓縮機22a的上游側(cè)。由此，增壓壓力下降。因此，通過將ABV開度調(diào)整成打開側(cè)的開度，增壓壓力下降，因此能夠減少吸入空氣量，反之，通過將ABV開度調(diào)整成關(guān)閉側(cè)的開度，增壓壓力升高，因此能夠增加吸入空氣量。具體而言，基于ECU50具備的與運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(yīng)的映射(圖示省略)，能夠取得ABV開度的變化量與增壓壓力的變化量之間的關(guān)系，根據(jù)增壓壓力的變化量能夠取得吸入空氣量的變化量。因此，基于上述的映射的關(guān)系，能夠算出為了得到要求吸入空氣量所需的ABV開度。
[0089] 接下來，判定是否預(yù)測到點火時期的延遲角量成為規(guī)定值以上(步驟204)。在本實施方式的催化劑預(yù)熱控制中，在節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀況下如上述步驟200那樣將WGV開度設(shè)定為全閉的情況下，為了彌補伴隨于此的向催化劑38的投入能量的下降量，通過后述的步驟206的處理，點火時期的延遲角量逐漸(每次規(guī)定量)增大。作為本步驟204中的規(guī)定值的一例，在此，使用燃燒惡化抑制的觀點中的點火時期的延遲角量的極限值。即，在本步驟204中，當(dāng)將上述目的的點火時期的延遲進一步進行規(guī)定量時，判斷點火時期的延遲角量是否達到燃燒惡化抑制的觀點中的極限延遲角量。
[0090]在上述步驟204的判定不成立的情況下，即，在能夠判斷為相對于極限延遲角量而點火時期的延遲角量還有富余量的情況下，使點火時期延遲規(guī)定量(步驟206)。需要說明的是，本步驟206的處理中的點火時期的延遲角量的最終的目標(biāo)值是與WGV42對應(yīng)的值。具體而言，在本實施方式的情況下，為了彌補因在上述步驟200中使WGV42全閉而下降的向催化劑38的投入能量所需的點火時期的延遲角量與之相當(dāng)。另一方面，在上述步驟204的判定成立的情況下，即，在進行本次規(guī)定量的點火時期的延遲時判定為達到極限延遲角量的情況下，以當(dāng)前的延遲角量將點火時期固定(步驟208)。在此基礎(chǔ)上，以打開規(guī)定開度的方式設(shè)定ABV開度(步驟210)。
[0091]根據(jù)以上說明的圖3所示的例程，在作出催化劑預(yù)熱要求時處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度高的狀態(tài)的情況下，執(zhí)行與上述圖2所示的例程同樣的控制。另一方面，在作出催化劑預(yù)熱要求時處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)的情況下，將節(jié)流閥開度固定，且將WGV開度設(shè)定為全閉，在此基礎(chǔ)上，通過ABV26的開度調(diào)整來調(diào)整吸入空氣量。并且，這種情況下，為了彌補伴隨于WGV42關(guān)閉的向催化劑38的投入能量的下降量，而增大點火時期的延遲角量。
[0092]根據(jù)通過上述例程實現(xiàn)的本實施方式的催化劑預(yù)熱控制，也能夠與大氣壓的高低無關(guān)地，以得到要求吸入空氣量的方式確保吸入空氣量的控制性，并將向催化劑38的投入能量確保為同等。更具體而言，若為冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)的情況，則能夠與大氣壓的高低無關(guān)地，維持規(guī)定的高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，并將向催化劑38的投入能量確保為同等。因此，根據(jù)本催化劑預(yù)熱控制，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保催化劑38的預(yù)熱性能。
[0093]另外，在使用WGV的開口部面積大的渦輪增壓器的情況下，如上述的實施方式I的手法那樣使用WGV開度來控制吸入空氣量時，通過WGV的空氣流量的控制分辨能力降低。因此，因增壓壓力的控制性不良而可能難以進行吸入空氣量的調(diào)整。相對于此，如本實施方式的手法那樣在節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低時，使用ABV26來調(diào)整吸入空氣量，由此能夠與大氣壓的高低無關(guān)地，高精度地調(diào)整吸入空氣量，并將向催化劑38的投入能量確保為同等。
[0094]另外，根據(jù)上述例程，在預(yù)測到用于彌補WGV開度為全閉引起的向催化劑38的投入能量的下降的點火時期的延遲角量成為規(guī)定值以上的情況下，在以本預(yù)測時的延遲角量將點火時期固定的基礎(chǔ)上，打開ABV26。若假設(shè)如上述那樣將WGV42關(guān)閉(在本實施方式中為全閉)時未能確保充分的點火時期的延遲角量，則催化劑38的預(yù)熱性能下降，催化劑38的凈化能力可能會下降。相對于此，根據(jù)這樣的本例程的處理，通過打開ABV26而吸入空氣量減少，因此若為高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)，則高速空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下降，但是從各氣缸內(nèi)排出的廢氣量減少。因此，能夠減少在催化劑38的預(yù)熱中放出的排氣排放。因此，在通過點火時期的延遲來彌補向催化劑38的投入能量時，能夠抑制因點火時期的延遲角量的不足而在預(yù)熱中排氣排放性能惡化的情況。
[0095]此外，根據(jù)上述例程，在事先預(yù)測到向燃燒惡化抑制的觀點中的點火時期的極限延遲角量的到達的基礎(chǔ)上，執(zhí)行ABV26的控制。由此，能夠更可靠地避免點火時期的延遲角量的增大引起的燃燒惡化，并能夠抑制因點火時期的延遲角量的不足而在預(yù)熱中排氣排放性能惡化的情況。
[0096]然而，在上述的實施方式2中，在節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)的情況下，將WGV42控制為全閉。然而，在這樣的情況下控制的WGV開度只要是關(guān)閉側(cè)的開度即可，不必局限于全閉，例如，可以是全閉附近的規(guī)定開度。
[0097]需要說明的是，在上述的實施方式2中，E⑶50通過執(zhí)行上述步驟102及104的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述另一方式中的“催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元”，E⑶50通過在上述步驟108的判定成立時執(zhí)行上述步驟110的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述另一方式中的“第一吸入空氣量控制單元”，E⑶50通過在上述步驟108的判定不成立時執(zhí)行上述步驟200及202的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述另一方式中的“第二吸入空氣量控制單元”，E⑶50通過在上述步驟204的判定不成立時執(zhí)行上述步驟206的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述另一方式中的“點火時期控制單元”。
[0098]另外，在上述的實施方式2中，E⑶50通過在上述步驟204的判定成立時執(zhí)行上述步驟210的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述另一方式中的“空氣旁通閥控制單元”。
[0099]實施方式3.
[0100]本實施方式的系統(tǒng)可通過使用圖1所示的硬件結(jié)構(gòu)，取代圖2所示的例程，使ECU50執(zhí)行后述的圖4所示的例程來實現(xiàn)。
[0101]圖4是表示為了實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式3中的催化劑預(yù)熱控制而ECU50執(zhí)行的控制例程的流程圖。需要說明的是，在圖4中，對于與實施方式I及2中的圖2及3所示的步驟相同的步驟，標(biāo)注同一標(biāo)號而省略或簡化其說明。
[0102]如圖4所示，本例程的處理是將圖2所示的例程和圖3所示的例程組合后的處理。即，在作出催化劑預(yù)熱要求時節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度高的狀態(tài)下執(zhí)行的處理與上述圖2及3所示的例程相同。另一方面，在作出催化劑預(yù)熱要求時處于節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度低的狀態(tài)的情況下，與上述圖2所示的例程同樣，在將節(jié)流閥開度保持為恒定的狀態(tài)下，通過WGV42的開度調(diào)整來調(diào)整吸入空氣量。
[0103]在此基礎(chǔ)上，在本實施方式的催化劑預(yù)熱控制中，在使用了 WGV42的吸入空氣量的調(diào)整中未預(yù)測到點火時期的延遲角量達到燃燒惡化抑制的觀點中的點火時期的延遲角量的極限值的情況下，以將WGV開度向關(guān)閉側(cè)控制為條件(步驟116)來增加點火時期的延遲角量(步驟120)。另一方面，在上述的預(yù)測成立的情況下，在通過上述步驟208的處理將點火時期的延遲角量固定的基礎(chǔ)上，通過上述步驟210的處理而將ABV26的開度設(shè)定為打開側(cè)的開度。
[0104]根據(jù)通過以上說明的圖4所示的例程而實現(xiàn)的本實施方式的催化劑預(yù)熱控制，能夠與大氣壓的高低無關(guān)地良好地確保催化劑38的預(yù)熱性能。并且，根據(jù)本催化劑預(yù)熱控制中的ABV26的控制，也能夠在通過點火時期的延遲來彌補因WGV42關(guān)閉而減少的向催化劑38的投入能量時抑制因點火時期的延遲角量的不足而排氣排放性能惡化的情況。
[0105]需要說明的是，在上述的實施方式3中，E⑶50通過在上述步驟204的判定成立時執(zhí)行上述步驟210的處理而實現(xiàn)了本發(fā)明的上述一方式中的“空氣旁通閥控制單元”。
[0106]另外，在上述的實施方式I至3中，基于節(jié)流閥上游壓與節(jié)流閥下游壓的差壓是否不為規(guī)定值以下，來判斷節(jié)流閥30對吸入空氣量的控制靈敏度是處于高的狀態(tài)還是處于低的狀態(tài)。然而，這樣的控制靈敏度的高低的判斷并不限定為上述的手法。即，例如，在具備大氣壓傳感器的基礎(chǔ)上，可以根據(jù)由該大氣壓傳感器檢測到的大氣壓來判斷上述控制靈敏度的高低。
[0107]標(biāo)號說明
[0108]10內(nèi)燃機
[0109]12燃燒室
[0110]14進氣通路
[0111]16排氣通路
[0112]18空氣濾清器
[0113]20空氣流量計
[0114]22渦輪增壓器
[0115]22a渦輪增壓器的壓縮機
[0116]22b渦輪增壓器的渦輪
[0117]24進氣旁通通路
[0118]26空氣旁通閥(ABV)
[0119]28中間冷卻器
[0120]30節(jié)流閥
[0121]31節(jié)流閥上游壓傳感器
[0122]32節(jié)流閥下游壓傳感器
[0123]34燃料噴射閥
[0124]36點火裝置
[0125]38排氣凈化催化劑
[0126]40排氣旁通通路
[0127]42廢氣旁通閥(WGV)
[0128]44A/F 傳感器
[0129]46 O2 傳感器
[0130]48曲軸角傳感器
[0131]50 ECU (Electronic Control Unit:電子控制單兀)
[0132]52水溫傳感器
[0133]54油門開度傳感器
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置，該內(nèi)燃機具備渦輪增壓器和配置在比該渦輪增壓器的渦輪靠下游側(cè)的排氣通路上的排氣凈化催化劑， 所述內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于，具備: 節(jié)流閥，調(diào)整向所述內(nèi)燃機吸入的吸入空氣量； 點火裝置，用于對所述內(nèi)燃機的缸內(nèi)的混合氣點火； 排氣旁通通路，在所述渦輪的上游側(cè)從所述排氣通路分支，并在所述渦輪與所述排氣凈化催化劑之間的部位再次與所述排氣通路匯合； 廢氣旁通閥，能夠?qū)λ雠艢馀酝ㄍ愤M行開閉； 催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元，在對所述排氣凈化催化劑進行預(yù)熱的催化劑預(yù)熱要求時，執(zhí)行打開所述廢氣旁通閥且使點火時期延遲的催化劑預(yù)熱控制； 第一吸入空氣量控制單元，在所述節(jié)流閥對吸入空氣量的控制靈敏度高的情況下，進行使用所述節(jié)流閥來控制吸入空氣量的第一吸入空氣量控制，以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到要求吸入空氣量； 第二吸入空氣量控制單元，在所述控制靈敏度低的情況下，進行使用所述廢氣旁通閥來控制吸入空氣量的第二吸入空氣量，以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到所述要求吸入空氣量；以及 點火時期控制單元，在所述第二吸入空氣量控制的執(zhí)行中所述廢氣旁通閥的開度被向關(guān)閉側(cè)控制時，增大點火時期的延遲角量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，還具備: 進氣旁通通路，在所述渦輪增壓器的壓縮機的上游側(cè)從進氣通路分支，并在所述壓縮機與所述節(jié)流閥之間的部位再次與所述進氣通路匯合； 空氣旁通閥，能夠?qū)λ鲞M氣旁通通路進行開閉；以及 空氣旁通閥控制單元，在預(yù)測到由所述點火時期控制單元增大的點火時期的延遲角量成為規(guī)定值以上時，增大所述空氣旁通閥的開度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元在所述內(nèi)燃機的冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行所述催化劑預(yù)熱控制， 所述第一吸入空氣量控制單元在所述控制靈敏度高的情況下，控制所述節(jié)流閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量， 所述第二吸入空氣量控制單元在所述控制靈敏度低的情況下，控制所述廢氣旁通閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的所述規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量。
4.一種內(nèi)燃機的控制裝置，該內(nèi)燃機具備渦輪增壓器和配置在比該渦輪增壓器的渦輪靠下游側(cè)的排氣通路上的排氣凈化催化劑， 所述內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于，具備: 節(jié)流閥，調(diào)整向所述內(nèi)燃機吸入的吸入空氣量； 點火裝置，用于對所述內(nèi)燃機的缸內(nèi)的混合氣點火； 排氣旁通通路，在所述渦輪的上游側(cè)從所述排氣通路分支，并在所述渦輪與所述排氣凈化催化劑之間的部位再次與所述排氣通路匯合； 廢氣旁通閥，能夠?qū)λ雠艢馀酝ㄍ愤M行開閉；進氣旁通通路，在所述渦輪增壓器的壓縮機的上游側(cè)從進氣通路分支，并在所述壓縮機與所述節(jié)流閥之間的部位再次與所述進氣通路匯合； 空氣旁通閥，能夠?qū)λ鲞M氣旁通通路進行開閉； 催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元，在對所述排氣凈化催化劑進行預(yù)熱的催化劑預(yù)熱要求時，執(zhí)行打開所述廢氣旁通閥且使點火時期延遲的催化劑預(yù)熱控制； 第一吸入空氣量控制單元 ，在所述節(jié)流閥對吸入空氣量的控制靈敏度高的情況下，進行使用所述節(jié)流閥來控制吸入空氣量的第一吸入空氣量，以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到要求吸入空氣量； 第二吸入空氣量控制單元，在所述控制靈敏度低的情況下，將所述廢氣旁通閥的開度向關(guān)閉側(cè)控制，且進行使用所述空氣旁通閥來控制吸入空氣量的第二吸入空氣量以在所述催化劑預(yù)熱控制的執(zhí)行中得到所述要求吸入空氣量； 點火時期控制單元，在所述第二吸入空氣量控制的執(zhí)行中，對應(yīng)于被向關(guān)閉側(cè)控制的所述廢氣旁通閥的開度，增大點火時期的延遲角量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 還具備空氣旁通閥控制單元，該空氣旁通閥控制單元在預(yù)測到由所述點火時期控制單元增大的點火時期的延遲角量成為規(guī)定值以上時，增大所述空氣旁通閥的開度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述催化劑預(yù)熱執(zhí)行單元在所述內(nèi)燃機的冷起動后的高速空轉(zhuǎn)狀態(tài)下執(zhí)行所述催化劑預(yù)熱控制， 所述第一吸入空氣量控制單元在所述控制靈敏度高的情況下，控制所述節(jié)流閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量， 所述第二吸入空氣量控制單元在所述控制靈敏度低的情況下，控制所述空氣旁通閥以得到將發(fā)動機轉(zhuǎn)速維持為所述高速空轉(zhuǎn)時的所述規(guī)定轉(zhuǎn)速所需的所述要求吸入空氣量。
【文檔編號】F01N3/20GK104053888SQ201280066919
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2012年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月11日
【發(fā)明者】角岡卓 申請人:豐田自動車株式會社