內(nèi)燃機的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于，在執(zhí)行停止供油時，在將排氣凈化催化劑保持為適合的溫度的同時，提高燃燒性。發(fā)動機(10)具備可變氣門機構(gòu)(36、38)、壓縮比可變機構(gòu)(40)等。ECU(60)在停止供油被執(zhí)行時，執(zhí)行溫度平衡控制。在溫度平衡控制中，根據(jù)實際催化劑溫度(Ts)與目標(biāo)催化劑溫度(催化劑劣化溫度(T1)或活性降低溫度(T2))之間的大小關(guān)系以及水溫(Thw)與要求氣缸壁溫(Ty)之間的大小關(guān)系，而對排氣閥(34)的開閥特性進行控制。由此，能夠以使實際催化劑溫度(Ts)收斂于適合于催化劑(24、25)的工作的溫度區(qū)域(T1至T2)、且使水溫Thw接近于要求氣缸壁溫(Ty)的方式，平衡性良好地對雙方的溫度進行控制。
【專利說明】內(nèi)燃機的控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機的控制裝置，特別是涉及一種在停止供油過程中對閥正時進行控制的內(nèi)燃機的控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]作為現(xiàn)有技術(shù)，例如在專利文獻I (日本特開2009-79517號公報)中所公開的那樣，已知一種在停止供油過程中對閥正時進行控制的內(nèi)燃機的控制裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中，在停止供油過程中催化劑成為過冷狀態(tài)的狀況被預(yù)測出來的情況下，將排氣閥的開閥時刻或閉閥時刻向提前側(cè)控制。由此，在現(xiàn)有技術(shù)中采用了如下方式，即，在停止供油過程中，使燃燒室周圍的熱量高效地向流入到缸內(nèi)的空氣(新鮮空氣)進行傳遞，并通過使新鮮空氣的溫度上升從而抑制催化劑溫度的降低。
[0003]另外，作為與本發(fā)明相關(guān)的文獻， 申請人:認(rèn)為，包括上述的文獻在內(nèi)而具有如下文獻。
[0004]在先技術(shù)文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1:日本特開2009-79517號公報
[0007]專利文獻2:日本特開2006-342680號公報
[0008]專利文獻3:日本特開2007-132326號公報
[0009]專利文獻4:日本特開2000-87769號公報
[0010]專利文獻5:日本特開2007-16710號公報
[0011]專利文獻6:日本特開2006-97602號公報
[0012]專利文獻7:日本特開2012-7591號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的課題
[0014]但是，在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，采用通過在停止供油過程中對閥正時進行控制，從而以流入至缸內(nèi)的新鮮空氣為介質(zhì)而將燃燒室周圍的熱量傳遞給催化劑的結(jié)構(gòu)。然而，在燃燒室的壁面溫度較低的情況下，將不產(chǎn)生向新鮮空氣的熱傳導(dǎo)，而且通過缸內(nèi)的壓縮而被加熱的新鮮空氣的熱量也將被燃燒室的壁面吸收。在該情況下，在現(xiàn)有技術(shù)的控制中存在如下問題，即，由于新鮮空氣的溫度未上升，因為無法充分地抑制催化劑溫度的降低。另一方面，在將燃燒室周圍的熱量向新鮮空氣過度地傳遞的情況下，由于燃燒室的溫度會變得過低，因此在從停止供油的恢復(fù)時燃料在燃料室內(nèi)將難以氣化，從而存在燃燒性惡化的可能性。特別是，在使用醇燃料時，這些問題容易變得顯著。
[0015]本發(fā)明是為了解決上述這種課題而完成的發(fā)明，本發(fā)明的目的在于，提供一種在停止供油的執(zhí)行時，能夠在將排氣凈化催化劑保持于適當(dāng)?shù)臏囟鹊耐瑫r，提高燃燒性的內(nèi)燃機的控制裝置。
[0016]用于解決課題的方法
[0017]第一發(fā)明的特征在于，具備:排氣凈化催化劑，其對從內(nèi)燃機的氣缸被排出的廢氣進行凈化；
[0018]排氣閥正時可變機構(gòu)，其將排氣閥的開閥特性設(shè)定為可變；
[0019]催化劑溫度取得單元，其將所述排氣凈化催化劑的溫度作為實際催化劑溫度而進行檢測或推斷；
[0020]目標(biāo)催化劑溫度設(shè)定單元，其將適合于所述排氣凈化催化劑的工作的催化劑溫度作為目標(biāo)催化劑溫度而進行設(shè)定；
[0021]氣缸壁溫檢測單元，其對作為所述氣缸的壁面溫度的氣缸壁溫進行檢測；
[0022]要求氣缸壁溫計算單元，其對在從停止供油的恢復(fù)時被設(shè)為必需的氣缸壁溫作為要求氣缸壁溫而進行計算；
[0023]溫度平衡控制單元，其在停止供油被執(zhí)行時，根據(jù)所述實際催化劑溫度與所述目標(biāo)催化劑溫度的大小關(guān)系以及所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫的大小關(guān)系，通過所述排氣閥正時可變機構(gòu)來對所述排氣閥的開閥特性進行控制。
[0024]第二發(fā)明具備對燃料中的醇濃度進行檢測的醇濃度檢測單元，
[0025]所述要求氣缸壁溫計算單元采用了如下結(jié)構(gòu)，即，燃料中的乙醇濃度越高，則越將所述要求氣缸壁溫計算為較高的溫度。
[0026]根據(jù)第三發(fā)明，所述內(nèi)燃機的控制裝置采用了如下結(jié)構(gòu)，即，所述目標(biāo)催化劑溫度包括與所述排氣凈化催化劑活化的催化劑溫度范圍的下限值相對應(yīng)的、預(yù)定的活性降低溫度，
[0027]所述溫度平衡控制單元具備催化劑低溫與氣缸高溫時控制單元，所述催化劑低溫與氣缸高溫時控制單元在所述實際催化劑溫度與所述活性降低溫度相比而較低、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較高的情況下，將所述排氣閥的開閥正時設(shè)定于壓縮上止點的緊后處。
[0028]第四發(fā)明具備將進氣閥的開閥特性設(shè)定為可變的進氣閥正時可變機構(gòu)，
[0029]所述溫度平衡控制單元具備催化劑極低溫時控制單元，所述催化劑極低溫時控制單元在所述實際催化劑溫度和所述活性降低溫度的溫度差與預(yù)定的大溫度差判斷值相比而較大的情況下，通過所述進氣閥正時可變機構(gòu)而將所述進氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近。
[0030]第五發(fā)明具備能夠?qū)⑺鰵飧椎臋C械壓縮比設(shè)定為可變的壓縮比可變機構(gòu)，
[0031]所述溫度平衡控制單元具備溫度上升單元，所述溫度上升單元在所述實際催化劑溫度與所述活性降低溫度相比而較低、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，通過所述壓縮比可變機構(gòu)而使機械壓縮比增加，并使所述氣缸內(nèi)的氣體溫度以及所述氣缸壁溫上升。
[0032]根據(jù)第六發(fā)明，所述溫度平衡控制單元具備溫度上升單元，所述溫度上升單元在所述實際催化劑溫度與所述活性降低溫度相比而較低、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，將所述進氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近，并使所述氣缸內(nèi)的氣體溫度以及所述氣缸壁溫上升。
[0033]第七發(fā)明具備缸內(nèi)溫度推斷單元，所述缸內(nèi)溫度推斷單元至少根據(jù)燃料中的乙醇濃度，而對壓縮上止點處的作為所述氣缸內(nèi)的溫度的缸內(nèi)溫度進行推斷，
[0034]所述溫度平衡控制單元具備氣缸壁溫上升單元，所述氣缸壁溫上升單元將所述排氣閥的開閥正時設(shè)定為所述氣缸壁溫與所述缸內(nèi)溫度相等的正時。
[0035]根據(jù)第八發(fā)明，所述內(nèi)燃機的控制裝置采用了如下結(jié)構(gòu)，S卩，所述目標(biāo)催化劑溫度包括與所述排氣凈化催化劑的劣化進展的催化劑溫度范圍的下限值相對應(yīng)的、預(yù)定的催化劑劣化溫度，
[0036]所述溫度平衡控制單元具備排氣溫度降低優(yōu)先單元，所述排氣溫度降低優(yōu)先單元在所述實際催化劑溫度成為所述催化劑劣化溫度以上、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較高的情況下，將所述排氣閥的開閥正時設(shè)定為所述氣缸壁溫與所述缸內(nèi)溫度相等的正時。
[0037]第九發(fā)明具備能夠?qū)⑺鰵飧椎臋C械壓縮比設(shè)定為可變的壓縮比可變機構(gòu)，
[0038]所述溫度平衡控制單元具備溫度調(diào)節(jié)單元，所述溫度調(diào)節(jié)單元在所述實際催化劑溫度成為所述催化劑劣化溫度以上、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，通過所述壓縮比可變機構(gòu)而使機械壓縮比增加，并使所述氣缸壁溫上升而使排氣溫度降低。
[0039]第十發(fā)明具備將進氣閥的開閥特性設(shè)定為可變的進氣閥正時可變機構(gòu)，
[0040]所述溫度平衡控制單元具備缸內(nèi)溫度上升單元，所述缸內(nèi)溫度上升單元在所述實際催化劑溫度成為所述催化劑劣化溫度以上、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，通過所述進氣閥正時可變機構(gòu)而將所述進氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近。
[0041]發(fā)明效果
[0042]根據(jù)第一發(fā)明，能夠以使實際催化劑溫度成為適合于排氣凈化催化劑的工作的溫度，并使氣缸壁溫接近要求氣缸壁溫的方式，平衡性良好地對雙方的溫度進行控制。因此，能夠在停止供油時，對催化劑因高溫而劣化、或催化劑成為低溫而使排氣排放惡化的情況進行抑制，而且，能夠?qū)τ捎跉飧妆跍剡^低而在停止供油后燃燒狀態(tài)發(fā)生惡化的情況進行抑制。
[0043]根據(jù)第二發(fā)明，在燃料中的醇濃度較高從而燃燒溫度或氣缸壁溫容易降低的情況下，能夠?qū)⒁髿飧妆跍赜嬎銥檩^高溫度，并根據(jù)該計算結(jié)果而使氣缸壁溫上升。因此，能夠根據(jù)燃料中的醇濃度而對氣缸壁溫適當(dāng)?shù)剡M行控制。
[0044]根據(jù)第三發(fā)明，在實際催化劑溫度與活性降低溫度相比而較低、且氣缸壁溫與要求氣缸壁溫相比而較高的情況下，即，在與氣缸壁溫的維持相比而欲使排氣溫度的上升優(yōu)先的情況下，能夠?qū)⑴艢忾y的開閥正時設(shè)定于壓縮上止點的緊后處。由此，能夠使向催化劑被供給的廢氣的溫度上升，并能夠使催化劑的暖機性提高。
[0045]根據(jù)第四發(fā)明，在實際催化劑溫度大幅度地低于活性降低溫度的情況下，能夠?qū)⑦M氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近。由此，能夠使壓縮上止點處的缸內(nèi)溫度上升，并提聞排氣溫度從而進一步使催化劑的暖機性提聞。
[0046]根據(jù)第五發(fā)明，在實際催化劑溫度與活性降低溫度相比而較低、且氣缸壁溫與要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，能夠通過壓縮比可變機構(gòu)而使機械壓縮比增加。由此，能夠使壓縮上止點處的缸內(nèi)溫度上升，并通過冷卻損失的增大來提高氣缸壁溫。此外，也能夠與缸內(nèi)氣體溫度一起使排氣溫度上升，從而使催化劑的暖機性提高。
[0047]根據(jù)第六發(fā)明，在實際催化劑溫度以及氣缸壁溫較低的情況下，能夠?qū)⑦M氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近，并使氣缸內(nèi)的氣體溫度以及氣缸壁溫上升。由此，能夠使催化劑的暖機性提聞。
[0048]根據(jù)第七發(fā)明，通過使排氣閥的開閥正時與氣缸壁溫和缸內(nèi)溫度相等的正時同步，從而能夠降低氣缸壁面一向缸內(nèi)氣體的吸熱量，并使氣缸壁溫上升。此時，由于缸內(nèi)溫度的推斷值反映了燃料中的醇濃度，因此在醇濃度較高的情況下，能夠使氣缸壁溫的上升量增加，并根據(jù)醇濃度而適當(dāng)?shù)乜刂茪飧妆跍亍?br> [0049]根據(jù)第八發(fā)明，在實際催化劑溫度成為催化劑劣化溫度以上、且氣缸壁溫與要求氣缸壁溫相比而較高的情況下，能夠?qū)⑴艢忾y的開閥正時提前至氣缸壁溫與缸內(nèi)溫度相等的正時。由此，能夠降低氣缸壁面一向缸內(nèi)氣體的吸熱量，并相對地降低缸內(nèi)氣體的溫度以及排氣溫度。其結(jié)果為，能夠使催化劑溫度降低，并抑制催化劑的劣化。
[0050]根據(jù)第九發(fā)明，在實際催化劑溫度成為催化劑劣化溫度以上、且氣缸壁溫與要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，能夠通過壓縮比可變機構(gòu)而使機械壓縮比增加，并使氣缸壁溫上升而使排氣溫度相對降低。由此，能夠保護催化劑免受高溫下的劣化的影響。
[0051]根據(jù)第十發(fā)明，在實際催化劑溫度成為催化劑劣化溫度以上、且氣缸壁溫與要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，能夠?qū)⑦M氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近，并使實際壓縮比增加。由此，能夠使缸內(nèi)氣體溫度上升，并使催化劑的暖機性以及氣缸壁溫提聞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1為用于對本發(fā)明的實施方式一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行說明的結(jié)構(gòu)圖。
[0053]圖2為表示從停止供油的恢復(fù)時的各個控制參數(shù)的狀態(tài)的時序圖。
[0054]圖3為表示各個水溫以及醇濃度下的醇蒸餾比例的特性曲線圖。
[0055]圖4為表示燃料中的醇濃度與要求氣缸壁溫之間的關(guān)系的特性曲線圖。
[0056]圖5為表示燃料中的醇濃度與比熱之間的關(guān)系的特性曲線圖。
[0057]圖6為表示發(fā)動機的一次循環(huán)的P-V特性曲線圖。
[0058]圖7為表示本發(fā)明的實施方式一中的溫度平衡控制的流程圖。
[0059]圖8為表示在執(zhí)行了催化劑低溫與氣缸高溫時控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。
[0060]圖9為表示作用角擴大控制的內(nèi)容的說明圖。
[0061]圖10為表示在執(zhí)行了催化劑低溫時的氣缸壁溫上升控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。
[0062]圖11為表示在催化劑低溫時執(zhí)行了 IVC下止點控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。
[0063]圖12為表示在執(zhí)行了催化劑高溫時的氣缸壁溫上升控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。
[0064]圖13為表示在催化劑高溫時執(zhí)行了等Ga壓縮比增加控制與催化劑高溫時的氣缸壁溫上升控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。
[0065]圖14為表示在催化劑高溫時執(zhí)行了 IVC下止點控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。

【具體實施方式】
[0066]實施方式一
[0067][實施方式一的結(jié)構(gòu)]
[0068]以下，參照圖1至圖14而對本發(fā)明的實施方式一進行說明。圖1為，用于對本發(fā)明的實施方式一的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行說明的結(jié)構(gòu)圖。本實施方式的系統(tǒng)具備作為多氣缸型的內(nèi)燃機的發(fā)動機10。另外，雖然在圖1中僅例示了發(fā)動機10的一個氣缸，但本發(fā)明可應(yīng)用于包括單氣缸在內(nèi)的任意氣缸數(shù)的發(fā)動機中。此外，由于發(fā)動機10例如被搭載于FFV(Flexible-Fuel Vehicle:機動燃料車)等的車輛上，因此能夠使用包括乙醇等在內(nèi)的醇類燃料。
[0069]在發(fā)動機10的各個氣缸中，通過活塞12而劃分形成了燃燒室14，并且活塞12與發(fā)動機的曲軸16連結(jié)。此外，發(fā)動機10具備向各個氣缸內(nèi)抽吸吸入空氣的進氣通道18、和從各個氣缸中將廢氣排出的排氣通道20。在進氣通道18上，設(shè)置有根據(jù)加速器開度等而對吸入空氣量進行調(diào)節(jié)的電子控制式的節(jié)氣門22。在排氣通道20上，配置有對廢氣進行凈化的排氣凈化催化劑24、26。作為這些催化劑24、26，能夠使用三元催化劑。
[0070]此外，在各個氣缸中，設(shè)置有向燃燒室14內(nèi)噴射燃料的燃料噴射閥28、對缸內(nèi)的混合氣體進行點火的火花塞30、使進氣通道18相對于缸內(nèi)而進行開閉的進氣閥32、使排氣通道20相對于缸內(nèi)而進行開閉的排氣閥34。此外，發(fā)動機10具備將進氣閥32的開閥特性(開閉正時、相位等)設(shè)定為可變的作為進氣閥正時可變機構(gòu)的進氣可變氣門機構(gòu)36、將排氣閥34的開閥特性設(shè)定為可變的作為排氣閥正時可變機構(gòu)的排氣可變氣門機構(gòu)38。這些可變氣門機構(gòu)36、38通過如下機構(gòu)而被構(gòu)成，即，例如日本特開2007-132326號公報中所記載的擺動臂型的可變氣門機構(gòu)、或日本特開2000-87769號公報中所記載的VVT(VariableValve Timing system:可變氣門正時系統(tǒng))、又或日本特開2007-16710號公報中所記載的電磁驅(qū)動式的氣門機構(gòu)等。此外，作為可變氣門機構(gòu)36、38也可以使用例如日本特開2006-97602號公報所記載那種、能夠與閥的開閉正時一起使作用角變化的作用角可變型的可變氣門機構(gòu)。
[0071]此外，發(fā)動機10具備能夠?qū)⒏鱾€氣缸的機械壓縮比設(shè)定為可變的壓縮比可變機構(gòu)40。壓縮比可變機構(gòu)40具有例如日本特開2012-7591號公報中所記載的公知的構(gòu)成。如果具體敘述，則壓縮比可變機構(gòu)40通過使氣缸體與曲軸箱進行相對移動而使氣缸體與曲軸之間的距離變化，從而將各個氣缸的機械壓縮比，即，(上止點氣缸容積+行程容積)/上止點氣缸容積的值設(shè)為可變。另外，上文所述的進氣可變氣門機構(gòu)36與壓縮比可變機構(gòu)40并不是本發(fā)明中所必須具備的結(jié)構(gòu)，在后述的各個控制中，僅在需要的情況下搭載即可。
[0072]另一方面，本實施方式的系統(tǒng)具備:包括在發(fā)動機以及車輛的運轉(zhuǎn)中所需的各種傳感器在內(nèi)的傳感器系統(tǒng)、和用于對發(fā)動機10的運轉(zhuǎn)狀態(tài)進行控制的ECU (ElectronicControl Unit:電子控制單元)60。首先,如果對傳感器系統(tǒng)進行說明，則曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42為輸出與曲軸16的旋轉(zhuǎn)同步的信號的傳感器，空氣流量傳感器44對吸入空氣量進行檢測，水溫傳感器46對發(fā)動機冷卻水的水溫Thw進行檢測。在本實施方式中，作為與氣缸(燃燒室14)的壁面溫度(氣缸壁溫)相當(dāng)?shù)膮?shù)而采用水溫Thw，水溫傳感器46構(gòu)成了氣缸壁溫檢測單元。此外，主空燃比傳感器48在排氣凈化催化劑24的上游側(cè)將排氣空燃比作為連續(xù)的值而進行檢測。副O(jiān)2傳感器50在排氣凈化催化劑24、26之間對廢氣中的氧氣濃度進行檢測。
[0073]催化劑溫度傳感器52構(gòu)成了將排氣凈化催化劑24的溫度作為實際催化劑溫度Ts而進行檢測的催化劑溫度取得單元。另外，在本發(fā)明中，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，不使用催化劑溫度傳感器52而根據(jù)可反映發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)(例如，吸入空氣量的累計值、排氣空燃比)而對實際催化劑溫度進行推斷的結(jié)構(gòu)。此外，醇濃度傳感器54構(gòu)成了對燃料中的醇濃度進行檢測的醇濃度檢測單元。而且，在傳感器系統(tǒng)中，包括對節(jié)氣門開度進行檢測的節(jié)氣門傳感器、對加速器開度進行檢測的加速器開度傳感器、對進氣溫度進行檢測的進氣溫度傳感器等。
[0074]E⑶60由具備ROM、RAM、非易失性存儲器等的存儲電路與輸入輸出電路的運算處理裝置構(gòu)成，并且在E⑶60的輸入側(cè)連接有上述的各種傳感器。在E⑶60的輸出側(cè)連接有包括節(jié)氣門22、燃料噴射閥28、火花塞30、可變氣門機構(gòu)36、38、壓縮比可變機構(gòu)40等在內(nèi)的各種作動器。而且，ECU60通過傳感器系統(tǒng)而對發(fā)動機的運轉(zhuǎn)信息進行檢測，并通過根據(jù)該檢測結(jié)果而對各個作動器進行驅(qū)動從而實施駕駛控制。具體而言，根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器42的輸出而對內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速與曲軸轉(zhuǎn)角進行檢測，根據(jù)通過空氣流量傳感器44所檢測出的吸入空氣量與所述內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速而對內(nèi)燃機負(fù)載進行計算。此外，根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角的檢測值來決定燃料噴射正時、點火正時等。而且，根據(jù)吸入空氣量、內(nèi)燃機負(fù)載等而對燃料噴射量進行計算，并對燃料噴射閥28進行驅(qū)動，且對火花塞30進行驅(qū)動。
[0075]此外，ECU60在例如發(fā)動機成為了減速狀態(tài)的情況下，執(zhí)行公知的停止供油，在發(fā)動機從減速狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧铀贍顟B(tài)的情況下，結(jié)束停止供油并恢復(fù)至通常的燃料噴射控制。E⑶60構(gòu)成了目標(biāo)催化劑溫度設(shè)定單元，所述目標(biāo)催化劑溫度設(shè)定單元將適合于排氣凈化催化劑24的工作的催化劑溫度作為目標(biāo)催化劑溫度而進行設(shè)定。如果詳細(xì)敘述，則在ECU60中預(yù)先存儲有如下溫度，即，與排氣凈化催化劑24的劣化進展的催化劑溫度范圍的下限值相對應(yīng)的預(yù)定的催化劑劣化溫度Tl、和與排氣凈化催化劑24活化的催化劑溫度范圍的下限值相對應(yīng)的預(yù)定的活性降低溫度T2。
[0076]在此，催化劑劣化溫度Tl例如被設(shè)定為800°C左右的高溫，活性降低溫度T2例如被設(shè)定為400°C左右的低溫。當(dāng)實際催化劑溫度Ts與催化劑劣化溫度Tl相比而變高時，催化劑24、25的劣化將有所進展。此外，當(dāng)實際催化劑溫度Ts與活性降低溫度T2相比而變低時，催化劑的排氣凈化能力將降低。因此，目標(biāo)催化劑溫度作為活性降低溫度T2以上、且催化劑劣化溫度Tl以下的溫度范圍而被設(shè)定，實際催化劑溫度Ts以收斂于該溫度范圍(Tl ^ Ts ^ T2)內(nèi)的方式而被控制。
[0077][實施方式一的特征]
[0078]在本實施方式中，其特征在于，在停止供油被執(zhí)行時，執(zhí)行溫度平衡控制。溫度平衡控制以實際催化劑溫度Ts以及氣缸壁溫(在本實施方式中為水溫Thw)接近于各個目標(biāo)溫度的方式，平衡性良好地對雙方的溫度進行控制。如果更具體地敘述，則溫度平衡控制是根據(jù)實際催化劑溫度Ts與目標(biāo)催化劑溫度(催化劑劣化溫度Tl或活性降低溫度T2)之間的大小關(guān)系、以及水溫Thw與要求氣缸壁溫Ty之間的大小關(guān)系，而對進氣閥32或排氣閥34的開閥特性進行控制的。溫度平衡控制的具體的處理將在后文敘述，首先，對在該控制中所使用的要求氣缸壁溫Ty與壓縮時缸內(nèi)溫度Th進行說明。
[0079](要求氣缸壁溫Ty)
[0080]要求氣缸壁溫Ty是指，與在從停止供油的恢復(fù)時被設(shè)為必需的氣缸壁溫(水溫Thw)的目標(biāo)值相對應(yīng)的溫度，如后述的圖4所示，其至少根據(jù)燃料中的醇濃度而被計算出。根據(jù)醇濃度而對要求氣缸壁溫Ty進行計算的理由如下。首先，要求氣缸壁溫Ty相當(dāng)于在從停止供油的恢復(fù)時能夠?qū)崿F(xiàn)與非醇燃料(汽油等)等同的排氣排放的氣缸壁溫。由于醇的沸點較高而難以氣化，因此特別是在冷啟動時(氣缸壁溫較低時)，NMOG(non-methaneorganic gas:非甲烷有機氣體)排放(廢氣中所包含的非甲烷有機氣體、碳?xì)浠衔锏鹊目偭?容易惡化。在該情況下，由于氣缸壁溫越低，噴射燃料越會附著于氣缸的壁面而形成液膜，因此排氣排放發(fā)生惡化。因此，要求氣缸壁溫Ty根據(jù)燃料中的醇濃度而被計算出來，且如圖2所示，燃料中的醇濃度越高，則越設(shè)定為較高溫度。
[0081]圖2為，表示從停止供油的恢復(fù)時的各個控制參數(shù)的狀態(tài)的時序圖。該圖中的實線表示在現(xiàn)有技術(shù)中的、燃料中的醇濃度較高的情況下的控制。此外，點劃線表示在本實施方式中的、燃料中的醇濃度較高的情況下的控制，虛線表示在本實施方式中的、醇濃度較低的情況下的控制。在本實施方式中，作為基本的想法，在從停止供油(F/C)的恢復(fù)時執(zhí)行圖2所示的控制。即，在從停止供油的恢復(fù)時，通過將氣缸壁溫(水溫Thw)保持為高溫，從而防止NMOG(HC)的惡化。此外，在燃料中的醇濃度增加的情況下，由于NMOG的惡化有所進展，因此將要求氣缸壁溫Ty設(shè)定得較高。
[0082]此外，要求氣缸壁溫Ty也能夠根據(jù)如下方法來進行設(shè)定。在燃料中的醇濃度較高的情況下，為了通過汽油成分的量(濃度)較少的燃料而確保轉(zhuǎn)矩，而需要增加燃料噴射量。因此，未燃燒狀態(tài)的醇將被更多地排放，從而NMOG排放將發(fā)生惡化。在該情況下，為了確保要求轉(zhuǎn)矩而使燃料噴射量增加的比例，能夠基于發(fā)動機的溫度(水溫或油溫)和燃料中的醇濃度并根據(jù)圖3所示的數(shù)據(jù)來進行計算。在此，圖3為，表示各個水溫以及醇濃度下的醇蒸餾比例的特性曲線圖。如該圖所示，在基于當(dāng)前的水溫以及醇濃度而根據(jù)圖3中的特性曲線所計算出的醇蒸餾比例與為了確保運轉(zhuǎn)性而被要求的蒸餾比例(圖3中所示的運轉(zhuǎn)性要求蒸餾比例)相比而較低的情況下，需要提高氣缸壁溫。根據(jù)這種想法，優(yōu)選為，要求氣缸壁溫Ty根據(jù)燃料中的醇濃度而例如如圖4那樣進行設(shè)定。圖4為，表示燃料中的醇濃度與要求氣缸壁溫的關(guān)系的特性曲線圖。因此，在本實施方式中，通過參照例如預(yù)先被存儲于ECU60中的圖4的數(shù)據(jù)，從而根據(jù)燃料中的醇濃度而對要求氣缸壁溫Ty進行計算。
[0083](壓縮時缸內(nèi)溫度Th)
[0084]壓縮時缸內(nèi)溫度Th是指，與壓縮上止點處的氣缸內(nèi)的氣體溫度相對應(yīng)的參數(shù)，其至少根據(jù)燃料中的醇濃度El而被推斷出。如果詳加敘述，則壓縮時缸內(nèi)溫度Th如下述(I)式所示的那樣根據(jù)如下參數(shù)而被計算出來，所述參數(shù)為，停止供油前非醇燃料推斷燃燒溫度T0、由非醇燃料EO與使用中的燃料之間的比熱差造成的燃燒溫度降低量AT、從氣缸壁面流向冷卻水的熱流量Qcw、由因閥正時引起的掃氣效率(剩余氣體比例)的變化所造成的比熱差Λ Cv。另外，非醇燃料EO是指醇濃度為零的汽油等。
[0085]Th = TO- Δ T-Qcw- Δ Cv...(]_)
[0086]在該式中，停止供油前非醇燃料推斷燃燒溫度TO表示在使用了非醇燃料EO的情況下的停止供油開始前的燃燒溫度，如果列舉一個示例，則根據(jù)輸入能量(吸入空氣量Ga、總?cè)剂蠂娚淞縂f等)、點火正時、水溫Thw等而進行計算。此外，燃燒溫度降低量AT表示在使用非醇燃料EO的情況下的燃燒溫度與使用當(dāng)前的醇燃料(醇濃度El)的情況下的燃燒溫度的差異。燃燒溫度降低量AT根據(jù)非醇燃料EO的比熱與使用燃料中的醇成分的比熱的差分(比熱差)、以及燃料中的醇濃度El而被計算。在此，雖然優(yōu)選為，在燃燒溫度降低量ΛΤ的計算處理中使用燃燒氣體的比熱，但由于燃燒氣體的比熱(氣體成分)會隨著運轉(zhuǎn)狀況而變化，因此難以對各個醇濃度下的燃燒氣體的比熱進行確定。因此，參考圖5并根據(jù)非醇燃料EO的比熱與使用燃料中的醇成分的比熱之間的比熱差、以及燃料中的醇濃度El而對燃燒溫度降低量AT進行計算。另外，圖5為，表示燃料中的醇濃度與比熱之間的關(guān)系的特性曲線圖。
[0087]此外，從氣缸壁面流向冷卻水的熱流量Qcw通過如下方法進行計算。圖6為，表示發(fā)動機的一次循環(huán)的P-V特性曲線圖。在該圖中，由于I —2為絕熱壓縮，因此下述(2)式成立。在該式中，分別為tl、t2表示缸內(nèi)溫度、V1、V2表示缸內(nèi)容積、k表示比熱比。
[0088]t2 = tl (V1/V2)卜1...(2)
[0089]根據(jù)上述⑵式，能夠求出停止供油時的壓縮上止點處的缸內(nèi)溫度。但是，實際上，由于受從缸內(nèi)氣體向氣缸壁面的熱傳遞、與缸內(nèi)的剩余氣體的比熱差的影響，因此根據(jù)該式來求出壓縮上止點處的缸內(nèi)溫度較為困難。因此，在本實施方式中，通過使用下述(3)式所示的關(guān)于熱傳遞的Woschni的式子等的實驗式來對熱傳遞率hg進行計算,從而求出從氣缸壁面流向冷卻水的熱流量Qcw。
[0090]hg = 3.26D-0.2 X P0.8 X T0 53X W0-8...(3)
[0091]其中，hg:空間平均瞬間熱傳遞率(W/m2K)
[0092]D:氣缸內(nèi)徑(m)
[0093]P:氣體壓力(kPa)
[0094]T:氣體溫度⑷
[0095]w:活塞平均速度(m/s)
[0096]此外，由于因閥正時而引起的掃氣效率(剩余氣體比例)的變化所造成的比熱差Δ Cv,是根據(jù)通過停止供油開始前的閥正時而被求出的剩余氣體比例而進行計算的。ECU60能夠根據(jù)以上參數(shù)而對壓縮時缸內(nèi)溫度Th進行推斷。
[0097][溫度平衡控制的具體處理]
[0098]接下來，參照圖7來對溫度平衡控制的具體處理進行說明。圖7為，表示本發(fā)明的實施方式一中的溫度平衡控制的流程圖。該圖所示的程序在發(fā)動機的運轉(zhuǎn)中被反復(fù)執(zhí)行。此外，在以下的說明中設(shè)為，“IV0”表示進氣閥32的開閥正時、“IVC”表示進氣閥32的閉閥正時、“EV0”表示排氣閥34的開閥正時、“EVC”表示排氣閥34的閉閥正時。上述IV0、IVC、EVO以及EVC經(jīng)由可變氣門機構(gòu)36、38而被E⑶60所控制。
[0099]在圖7所示的程序中，首先，在步驟100中，對燃料中的醇濃度El與發(fā)動機冷卻水的水溫Thw進行檢測。接下來，在步驟102中，在由于發(fā)動機的減速等而產(chǎn)成了 F/C要求的情況下，執(zhí)行停止供油。而且，在步驟104中，如前文所述的那樣，根據(jù)燃料中的醇濃度El等而對要求氣缸壁溫Ty與壓縮時缸內(nèi)溫度Th進行計算。
[0100]接下來，在步驟106中，對實際催化劑溫度Ts是否低于活性降低溫度T2進行判斷，并且在該判斷成立的情況下，在步驟108中，對水溫Thw是否高于要求氣缸壁溫Ty進行判斷。而且，在步驟106、108的判斷都成立的情況下，轉(zhuǎn)移至下文敘述的步驟110。此外，在步驟106的判斷不成立的情況下轉(zhuǎn)移至后述的步驟130，在步驟108的判斷不成立的情況下轉(zhuǎn)移至后述的步驟122。
[0101](步驟110?的控制)
[0102]在步驟110中，在實際催化劑溫度Ts與活性降低溫度T2相比而較低、且水溫Thw與要求氣缸壁溫Ty相比而較高的情況下，將EVO變更于壓縮上止點(壓縮TDC)的緊后處(催化劑低溫與氣缸高溫時控制)。圖8為，表示在執(zhí)行了催化劑低溫與氣缸高溫時控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。在該情況下，由于與氣缸壁溫的維持相比而欲優(yōu)先進行排氣溫度的上升，因此將EVO設(shè)定于壓縮上止點的緊后處(提前開啟排氣閥34)。由此，能夠使向催化劑24、25被供給的廢氣的溫度上升，從而使催化劑的暖機性提高。
[0103]此外，將EVO設(shè)為可變的控制能夠在醇燃料的使用時取得顯著的效果。如果詳細(xì)敘述，則由于醇燃料含氧，因此層流火焰的速度較快。其結(jié)果為，當(dāng)燃料中的醇濃度增加時，燃燒速度將提高，從而縮短燃燒溫度的上升與下降時間。因此，能夠根據(jù)燃料中的醇濃度而使EVO變化，從而應(yīng)對燃燒速度的變化。即，在例如欲降低冷卻損失并提高排氣溫度的情況下、或燃料中的醇濃度較高的情況下，能夠通過使EVO提前從而適當(dāng)?shù)貞?yīng)對。
[0104]另一方面，在催化劑低溫與氣缸高溫時控制的執(zhí)行條件成立的狀態(tài)下，在實際催化劑溫度Ts大幅度地低于活性降低溫度T2的情況下(Ts〈〈T2)，也可以進一步執(zhí)行下文所述的催化劑極低溫時控制。Ts?T2是否成立的判斷，可通過實際催化劑溫度Ts與活性降低溫度T2的溫度差是否大于預(yù)定的大溫度差判斷值而被實現(xiàn)。而且，在催化劑極低溫時控制中，如圖8所示，將IVC設(shè)定于進氣下止點的附近(提前關(guān)閉)，并將隨著閥正時而變化的實際壓縮比提高。由此，能夠使壓縮時的缸內(nèi)溫度Th上升，提高排氣溫度從而進一步提高催化劑的暖機性。
[0105]此外，在作為排氣可變氣門機構(gòu)38而例如使用作用角可變型的可變氣門機構(gòu)的情況下，由于圖7中的步驟112的判斷成立，因此可以在步驟114中執(zhí)行作用角擴大控制，從而通過作用角的擴大而將EVC變更于排氣上止點之后。圖9為，表示作用角擴大控制的內(nèi)容的說明圖。如該圖所示，當(dāng)通過催化劑低溫與氣缸高溫時控制而使EVO提前時，在排氣閥34的作用角固定的情況下，EVC也將提前。在該情況下，將產(chǎn)生進氣閥32與排氣閥34雙方均閉閥的期間(負(fù)重疊)而增加泵損失，從而運轉(zhuǎn)性將發(fā)生惡化。因此，在作用角擴大控制中，擴大排氣閥的作用角而使EVC延遲，從而確保正重疊期間。此外，在進氣閥的作用角也能夠擴大的狀態(tài)(采用作用角可變型的進氣可變氣門機構(gòu)36)下，在不會發(fā)生閥爆的情況下，也可以將IVO僅提前EVO的提前角量。
[0106]而且，在完成圖7中的步驟110?114之后，在步驟116中，對是否產(chǎn)生了從停止供油的恢復(fù)要求進行判斷，在該判斷成立的情況下，在步驟118中將壓縮比、閥正時、節(jié)氣門開度等變更為通常運轉(zhuǎn)狀態(tài)，并在步驟120中解除停止供油。此外，在步驟116的判斷不成立的情況下，則返回步驟106并執(zhí)行實際催化劑溫度Ts的判斷。
[0107](步驟122?的控制)
[0108]在步驟106的判斷成立而步驟108的判斷不成立的情況下，即，在實際催化劑溫度Ts與活性降低溫度T2相比而較低、且水溫Thw在要求氣缸壁溫Ty以下的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟122并對機械壓縮比是否可變進行判斷。在搭載有壓縮比可變機構(gòu)40的情況下，由于步驟122的判斷成立，因此在步驟124中，將執(zhí)行等Ga壓縮比增加控制。等Ga壓縮比增加控制為，在通過節(jié)氣門22等而將吸入空氣量保持為固定的狀態(tài)下，通過壓縮比可變機構(gòu)40而使機械壓縮比增加的控制。根據(jù)該控制，能夠通過壓縮比的增加而使壓縮時缸內(nèi)溫度Th上升，并通過冷卻損失的增大而提高氣缸壁溫。此外,能夠使排氣溫度也與缸內(nèi)氣體溫度一起上升，從而提高催化劑24、25的暖機性。
[0109]接下來，在步驟126中，執(zhí)行將EVO變更為Th ( Thw的正時的控制，即，執(zhí)行使EVO與如下正時同步的控制(催化劑低溫時的氣缸壁溫上升控制)，所述正時為，水溫Thw與壓縮時缸內(nèi)溫度Th成為相等的正時。圖10為，表示在執(zhí)行了催化劑低溫時的氣缸壁溫上升控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。在該圖中，壓縮上止點附近的斜線部表示在等Ga壓縮比增加控制下的缸內(nèi)氣體一向氣缸壁面的放熱區(qū)域，而位于現(xiàn)有的EVO的附近的斜線部則表示在不執(zhí)行氣缸壁溫上升控制的情況下的氣缸壁面一向缸內(nèi)氣體的吸熱區(qū)域。另外，IVC也可以設(shè)定為與現(xiàn)有的IVC相同。如圖10所示，根據(jù)催化劑低溫時的氣缸壁溫上升控制，通過使EVO與水溫Thw和缸內(nèi)溫度相等的正時同步，從而能夠降低氣缸壁面一向缸內(nèi)氣體的吸熱量，并使氣缸壁溫上升。此外，由于壓縮時缸內(nèi)溫度Th反映出了燃料中的醇濃度，因此在醇濃度較高的情況下，能夠使氣缸壁溫的上升量增加，并能夠根據(jù)醇濃度而適當(dāng)?shù)乜刂茪飧妆跍亍?br> [0110]此外，在步驟122的判斷不成立的情況下，即，在未搭載有壓縮比可變機構(gòu)40的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟128，并執(zhí)行將IVC設(shè)定于進氣下止點的附近的IVC下止點控制。圖11為，表示在催化劑低溫時執(zhí)行了 IVC下止點控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。在該圖中，壓縮上止點附近的斜線部表示在IVC下止點控制中的缸內(nèi)氣體一向氣缸壁面的放熱區(qū)域，而位于現(xiàn)有的EVO的附近的斜線部則表示在未執(zhí)行氣缸壁溫上升控制的情況下的氣缸壁面一向缸內(nèi)氣體的吸熱區(qū)域。根據(jù)IVC下止點控制，能夠使實際壓縮比增加，從而使缸內(nèi)氣體溫度上升。由此，能夠使催化劑的暖機性以及氣缸壁溫提高。此外，在IVC下止點控制的執(zhí)行時，如圖11所示，也可以執(zhí)行催化劑低溫時的氣缸壁溫上升控制(步驟126)。由此，能夠順利地使氣缸壁溫上升。
[0111]而且，IVC下止點控制能夠在醇燃料的使用時取得顯著的效果。如果詳細(xì)敘述，則由于在醇燃料燃燒時，與汽油的燃燒時等相比將大量地生成比熱較大的水，因此燃燒溫度將降低。此外，由于醇的汽化潛熱較大、發(fā)熱量較小，因此例如在維持與汽油等同的轉(zhuǎn)矩時需要大約1.5倍的燃料噴射量。其結(jié)果為，特別是在冷涼時噴射高濃度的醇燃料的情況下，由于伴隨著燃料噴射量的增加大量的未燃燃料將混入機油中，從而會使停止供油時的壓縮上止點處的缸內(nèi)溫度降低。因此，在使用醇濃度較高的燃料時，通過利用IVC下止點控制而使壓縮端溫度與實際壓縮比、缸內(nèi)溫度上升，從而能夠有效地抑制燃燒溫度(缸內(nèi)溫度)的降低。
[0112](步驟130?的控制)
[0113]另一方面，在圖7中，在步驟106的判斷不成立的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟130，并對實際催化劑溫度Ts是否高于催化劑劣化溫度Tl進行判斷。在該判斷成立的情況下，在步驟132中，對水溫Thw是否高于要求氣缸壁溫T進行判斷。而且，在步驟132的判斷成立的情況下，即，在實際催化劑溫度Ts與催化劑劣化溫度Tl相比而較高、且水溫Thw與要求氣缸壁溫Ty相比而較高的情況下，在步驟134中，執(zhí)行催化劑高溫時的氣缸壁溫上升控制。在該控制中，將EVO設(shè)定為水溫Thw與缸內(nèi)溫度相等的正時。圖12為，表示在執(zhí)行了催化劑高溫時的氣缸壁溫上升控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。在該圖中，壓縮上止點近傍的斜線部表示在現(xiàn)有的控制下的缸內(nèi)氣體一向氣缸壁面的放熱區(qū)域，而位于現(xiàn)有的EVO的附近的網(wǎng)線部則表示現(xiàn)有控制的EVO處的氣缸壁面一向缸內(nèi)氣體的吸熱區(qū)域。
[0114]根據(jù)催化劑高溫時的氣缸壁溫上升控制，通過使EVO提前至缸內(nèi)溫度Th =水溫的正時，從而能夠減小氣缸壁面一向缸內(nèi)氣體的吸熱量，并使廢氣的溫度降低。即，在本控制中，能夠使氣缸壁溫上升，并使缸內(nèi)氣體的溫度以及排氣溫度相對降低。其結(jié)果為，能夠使催化劑溫度下降，從而對催化劑的劣化進行抑制。此外，在作為排氣可變氣門機構(gòu)38而使用作用角可變型的可變氣門機構(gòu)的情況下，也可以在圖7中的步驟136、138中，通過實施與步驟112、114同樣的處理從而執(zhí)行作用角擴大控制。
[0115]此外，在步驟132的判斷不成立的情況下，在步驟140中，對機械壓縮比是否可變進行判斷。在搭載有壓縮比可變機構(gòu)40的情況下，由于步驟140的判斷成立，因此在步驟142中執(zhí)行等Ga壓縮比增加控制，在步驟144中與步驟134同樣地執(zhí)行催化劑高溫時的氣缸壁溫上升控制。圖13為，表示在催化劑高溫時、在執(zhí)行了等Ga壓縮比增加控制與催化劑高溫時的氣缸壁溫上升控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。如該圖所示，在步驟142中，在實際催化劑溫度Ts與催化劑劣化溫度Tl相比而較高、且水溫Thw與要求氣缸壁溫Ty相比而較低的情況下，通過壓縮比可變機構(gòu)40而使機械壓縮比增加，并使氣缸壁溫上升而使排氣溫度相對降低。此外，在步驟144中，使EVO與水溫Thw和缸內(nèi)溫度相等的正時同步。由此，如前文所述那樣，能夠使氣缸壁溫以及缸內(nèi)氣體溫度上升，并使排氣溫度相對下降，從而能夠保護催化劑24、25以免發(fā)生劣化。
[0116]此外，在步驟140的判斷不成立的情況下，轉(zhuǎn)移至步驟146并執(zhí)行IVC下止點控制。圖14為，表示在催化劑高溫時的、執(zhí)行了 IVC下止點控制的情況下的缸內(nèi)氣體溫度的變化的說明圖。即，在步驟146中，在實際催化劑溫度Ts與催化劑劣化溫度Tl相比而較高、且水溫Thw與要求氣缸壁溫Ty相比而較低的情況下，將IVC設(shè)定于進氣下止點的附近。根據(jù)該控制，能夠使實際壓縮比增加，并使缸內(nèi)氣體溫度上升。由此，能夠使催化劑的暖機性以及氣缸壁溫提高。
[0117]此外，在上文所說明的所有的控制的執(zhí)行中，均在步驟116中，實施從停止供油的恢復(fù)要求是否產(chǎn)生的判斷。而且，在該判斷成立的情況下，如前文所述那樣，首先，在步驟118中，在恢復(fù)為通常駕駛之后，在步驟120中解除停止供油。以此方式，根據(jù)溫度平衡控制，而以使實際催化劑溫度Ts收斂于適合于催化劑24、25的工作的溫度區(qū)域(Tl?T2)并使水溫Thw接近要求氣缸壁溫Ty的方式，平衡性良好地對雙方的溫度進行控制。因此，在停止供油時，能夠?qū)Υ呋瘎┮蚋邷囟踊⒒虼呋瘎┏蔀榈蜏囟古艢馀欧虐l(fā)生惡化的情況進行抑制，而且，能夠?qū)σ驓飧妆跍叵陆颠^低而在停止供油后燃燒狀態(tài)發(fā)生惡化的情況進行抑制。
[0118]另外，在上述實施方式一中，圖7中的步驟104表示技術(shù)方案I中的要求氣缸壁溫算出單元以及技術(shù)方案7中的缸內(nèi)溫度推斷單元的具體示例,步驟106?144表示技術(shù)方案I中的溫度平衡控制單元的具體示例。此外，步驟110表示技術(shù)方案3中的催化劑低溫與氣缸高溫時控制單元的具體示例，步驟124表示技術(shù)方案5中的溫度上升單元的具體示例，步驟126表示技術(shù)方案7中的氣缸壁溫上升單元的具體示例,步驟128表示技術(shù)方案6中的溫度上升單元的具體示例。此外，步驟134表示技術(shù)方案8中的排氣溫度降低優(yōu)先單元的具體示例，步驟142表示技術(shù)方案9中的溫度調(diào)節(jié)單元的具體示例，步驟146表示技術(shù)方案10中的缸內(nèi)溫度上升單元的具體示例。此外，圖8表示技術(shù)方案4中的催化劑極低溫時控制單元的具體示例。
[0119]此外，在上述實施方式一中，例示了對進氣閥32、排氣閥34、壓縮比可變機構(gòu)40等進行控制的情況。但是，本發(fā)明為至少對排氣閥34的開閥特性進行控制的發(fā)明，不一定需要實施進氣閥32或壓縮比可變機構(gòu)40的控制。此外，在實施方式一中，作為與氣缸壁溫相對應(yīng)的參數(shù)的一個示例而例示了水溫Thw。但是，本發(fā)明并不限定于此，作為氣缸壁溫也可以使用油溫等。
[0120]此外，在實施方式一中，例示了通過催化劑溫度傳感器52而對實際催化劑溫度Ts進行檢測的情況。但是，本發(fā)明并不限于此，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，即，例如不使用催化劑溫度傳感器52，而根據(jù)可反映發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)來對實際催化劑溫度進行推斷。具體而言，例如能夠根據(jù)吸入空氣量的累計值(累計吸入空氣量)與排氣空燃比而對輸入能量進行計算，進而根據(jù)輸入能量而對催化劑溫度進行推斷。作為實際催化劑溫度Ts也可以采用以此方式而計算出的催化劑溫度的推斷值。
[0121]符號說明
[0122]10發(fā)動機(內(nèi)燃機)
[0123]12 活塞
[0124]14燃燒室
[0125]16 曲軸
[0126]18進氣通道
[0127]20排氣通道
[0128]22節(jié)氣門
[0129]24，26 催化劑
[0130]28燃料噴射閥
[0131]30火花塞
[0132]32進氣閥
[0133]34排氣閥
[0134]36進氣可變氣門機構(gòu)(進氣閥正時可變機構(gòu))
[0135]38排氣可變氣門機構(gòu)(排氣閥正時可變機構(gòu))
[0136]40壓縮比可變機構(gòu)
[0137]42曲軸轉(zhuǎn)角傳感器
[0138]44空氣流量傳感器
[0139]46水溫傳感器(氣缸壁溫檢測單元)
[0140]48主空燃比傳感器
[0141]50副O(jiān)2傳感器
[0142]52催化劑溫度傳感器(催化劑溫度取得單元)
[0143]54醇濃度傳感器(醇濃度檢測單元)
[0144]60E⑶(目標(biāo)催化劑溫度設(shè)定單元)
[0145]Thw水溫(氣缸壁溫)
[0146]Ts實際催化劑溫度
[0147]Tl催化劑劣化溫度(目標(biāo)催化劑溫度)
[0148]T2活性降低溫度(目標(biāo)催化劑溫度)
[0149]Ty要求氣缸壁溫
[0150]Th壓縮時缸內(nèi)溫度(缸內(nèi)溫度)
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，具備: 排氣凈化催化劑，其對從內(nèi)燃機的氣缸被排出的廢氣進行凈化； 排氣閥正時可變機構(gòu)，其將排氣閥的開閥特性設(shè)定為可變； 催化劑溫度取得單元，其將所述排氣凈化催化劑的溫度作為實際催化劑溫度而進行檢測或推斷； 目標(biāo)催化劑溫度設(shè)定單元，其將適合于所述排氣凈化催化劑的工作的催化劑溫度作為目標(biāo)催化劑溫度而進行設(shè)定； 氣缸壁溫檢測單元，其對作為所述氣缸的壁面溫度的氣缸壁溫進行檢測； 要求氣缸壁溫計算單元，其對在從停止供油的恢復(fù)時被設(shè)為必需的氣缸壁溫作為要求氣缸壁溫而進行計算； 溫度平衡控制單元，其在停止供油被執(zhí)行時，根據(jù)所述實際催化劑溫度與所述目標(biāo)催化劑溫度的大小關(guān)系以及所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫的大小關(guān)系，通過所述排氣閥正時可變機構(gòu)來對所述排氣閥的開閥特性進行控制。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 具備對燃料中的醇濃度進行檢測的醇濃度檢測單元， 所述要求氣缸壁溫計算單元采用了如下結(jié)構(gòu)，即，燃料中的醇濃度越高，則越將所述要求氣缸壁溫計算為較高的溫度。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 所述內(nèi)燃機的控制裝置采用了如下結(jié)構(gòu)，即，所述目標(biāo)催化劑溫度包括與所述排氣凈化催化劑活化的催化劑溫度范圍的下限值相對應(yīng)的、預(yù)定的活性降低溫度， 所述溫度平衡控制單元具備催化劑低溫與氣缸高溫時控制單元，所述催化劑低溫與氣缸高溫時控制單元在所述實際催化劑溫度與所述活性降低溫度相比而較低、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較高的情況下，將所述排氣閥的開閥正時設(shè)定于壓縮上止點的緊后處。
4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 具備將進氣閥的開閥特性設(shè)定為可變的進氣閥正時可變機構(gòu)， 所述溫度平衡控制單元具備催化劑極低溫時控制單元，所述催化劑極低溫時控制單元在所述實際催化劑溫度和所述活性降低溫度的溫度差與預(yù)定的大溫度差判斷值相比而較大的情況下，通過所述進氣閥正時可變機構(gòu)而將所述進氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近。
5.如權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 具備能夠?qū)⑺鰵飧椎臋C械壓縮比設(shè)定為可變的壓縮比可變機構(gòu)， 所述溫度平衡控制單元具備溫度上升單元，所述溫度上升單元在所述實際催化劑溫度與所述活性降低溫度相比而較低、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，通過所述壓縮比可變機構(gòu)而使機械壓縮比增加，并使所述氣缸內(nèi)的氣體溫度以及所述氣缸壁溫上升。
6.如權(quán)利要求1至4中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 所述溫度平衡控制單元具備溫度上升單元，所述溫度上升單元在所述實際催化劑溫度與所述活性降低溫度相比而較低、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，將所述進氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近，并使所述氣缸內(nèi)的氣體溫度以及所述氣缸壁溫上升。
7.如權(quán)利要求5或6所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 具備缸內(nèi)溫度推斷單元，所述缸內(nèi)溫度推斷單元至少根據(jù)燃料中的醇濃度，而對壓縮上止點處的作為所述氣缸內(nèi)的溫度的缸內(nèi)溫度進行推斷， 所述溫度平衡控制單元具備氣缸壁溫上升單元，所述氣缸壁溫上升單元將所述排氣閥的開閥正時設(shè)定為所述氣缸壁溫與所述缸內(nèi)溫度相等的正時。
8.如權(quán)利要求1至7中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 所述內(nèi)燃機的控制裝置采用了如下結(jié)構(gòu)，即，所述目標(biāo)催化劑溫度包括與所述排氣凈化催化劑的劣化進展的催化劑溫度范圍的下限值相對應(yīng)的、預(yù)定的催化劑劣化溫度， 所述溫度平衡控制單元具備排氣溫度降低優(yōu)先單元，所述排氣溫度降低優(yōu)先單元在所述實際催化劑溫度成為所述催化劑劣化溫度以上、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較高的情況下，將所述排氣閥的開閥正時設(shè)定為所述氣缸壁溫與所述缸內(nèi)溫度相等的正時。
9.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 具備能夠?qū)⑺鰵飧椎臋C械壓縮比設(shè)定為可變的壓縮比可變機構(gòu)， 所述溫度平衡控制單元具備溫度調(diào)節(jié)單元，所述溫度調(diào)節(jié)單元在所述實際催化劑溫度成為所述催化劑劣化溫度以上、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，通過所述壓縮比可變機構(gòu)而使機械壓縮比增加，并使所述氣缸壁溫上升而使排氣溫度降低。
10.如權(quán)利要求1至8中的任意一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其中， 具備將進氣閥的開閥特性設(shè)定為可變的進氣閥正時可變機構(gòu)， 所述溫度平衡控制單元具備缸內(nèi)溫度上升單元，所述缸內(nèi)溫度上升單元在所述實際催化劑溫度成為所述催化劑劣化溫度以上、且所述氣缸壁溫與所述要求氣缸壁溫相比而較低的情況下，通過所述進氣閥正時可變機構(gòu)而將所述進氣閥的閉閥正時設(shè)定于進氣下止點的附近。
【文檔編號】F02D19/08GK104204471SQ201280071688
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月22日
【發(fā)明者】松田和久, 森田晃司, 藤原孝彥, 塚越崇博 申請人:豐田自動車株式會社