内燃机的控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种内燃机的控制装置。本发明的目的在于，在具备向汽缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀、向进气通路内喷射燃料的第二燃料喷射阀、以及在内燃机处于冷态时使内燃机中的冷却水的循环停止的流量限制装置的内燃机中，抑制由冷却水的流量限制被解除所引起的混合气的空燃比变动。为了实现上述目的，在本发明中，在流量限制处理结束后的预定期间内，使在每1循环中从第二燃料喷射阀喷射的燃料的量比与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量少，并且使在每1循环中从第一燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第一基本喷射量多，由此来减轻由壁面温度的变动所引起的空燃比的变动。
【专利说明】
内燃机的控制装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及具备向内燃机的汽缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀和向进气通路内喷射燃料的第二燃料喷射阀的内燃机的控制装置。
【背景技术】
[0002]作为搭载于车辆等的内燃机，已知有具备向汽缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀和向进气口内喷射燃料的第二燃料喷射阀的内燃机。在这样的内燃机中，有人提出了根据内燃机负荷、内燃机旋转速度、冷却水温度等来控制在每I循环中从第一燃料喷射阀喷射的燃料量与从第二燃料喷射阀喷射的燃料量的比率的技术(例如，参照专利文献I)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献I:日本特开2006-207453号公报
[0006]专利文献2:日本特开2008-095532号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题
[0008]近年来，为了谋求促进内燃机的暖机，也有人提出了在内燃机处于冷态时，进行将在该内燃机中循环的冷却水的流量限制为预定流量以下，或者使内燃机中的冷却水的循环停止的处理(以下，称作“流量限制处理”)的技术。在这样的技术中，若流量限制处理结束，则形成有温度分布的冷却水会开始循环，因此，有可能会导致在内燃机中循环的冷却水的温度急速变动，或者从内燃机向冷却水放出的热量急速变动。与此相伴，划定进气通路的壁面(以下，称作“通路壁面”)、进气门等的温度(以下，统称为“壁面温度”)也有可能急速变动。在此，从第二燃料喷射阀喷射出的燃料中，附着于通路壁面和/或进气门的燃料会接受通路壁面和/或进气门的热而蒸发。不过，此时的蒸发量依赖于壁面温度。因而，在壁面温度急速变动的状况下，附着于通路壁面和/或进气门的燃料的蒸发量也变动。其结果，不从通路壁面和/或进气门蒸发而继续附着的燃料的量(以下，称作“壁面附着燃料量”)也有可能变动。若壁面附着燃料量变动，则从进气通路向汽缸内导入的燃料量会变动，所以混合气的空燃比也会随之变动。其结果，排气排放有可能会恶化，或者有可能会产生内燃机的转矩变动。
[0009]本发明是鉴于如上的实际情况完成的，其目的在于，在具备向汽缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀、向进气通路内喷射燃料的第二燃料喷射阀、以及在内燃机处于冷态时执行将在内燃机中循环的冷却水的流量限制为预定流量以下或者使内燃机中的冷却水的循环停止的流量限制处理的流量限制装置的内燃机中，降低由所述流量限制处理结束所引起的空燃比的变动。
[0010]用于解决问题的手段
[0011 ]本发明中，为了解决上述问题，在具备向汽缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀、向进气通路内喷射燃料的第二燃料喷射阀、以及在内燃机处于冷态时执行将在内燃机中循环的冷却水的流量限制为预定流量以下或者使内燃机中的冷却水的循环停止的流量限制处理的流量限制装置的内燃机中，在流量限制处理结束后的预定期间内，减少从第二燃料喷射阀喷射的燃料的量而使其比与内燃机的运转状态相应的量少，由此来减轻由壁面温度的变动所引起的空燃比的变动。
[0012]详细而言，本发明的内燃机的控制装置应用于如下内燃机，该内燃机具备:第一燃料喷射阀，其向内燃机的汽缸内喷射燃料;第二燃料喷射阀，其向内燃机的进气通路内喷射燃料；以及流量调整装置，其在内燃机处于冷态时，执行将在该内燃机中循环的冷却水的流量限制为预定流量以下或者使该内燃机中的冷却水的循环停止的处理即流量限制处理，所述控制装置具备控制单元，该控制单元执行通常喷射控制和水温变动时喷射控制，所述通常喷射控制是如下控制:控制所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀，以使得在每I循环中从所述第一燃料喷射阀喷射的燃料量成为与内燃机的运转状态相应的第一基本喷射量，且在每I循环中从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量成为与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量;所述水温变动时喷射控制是如下控制:在所述流量限制处理结束后的预定期间内，控制所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀，以使得在每I循环中从所述第一燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第一基本喷射量多，且在每I循环中从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量少。
[0013]根据这样构成的内燃机的控制装置，在所述流量限制处理结束后的预定期间内，在每I循环中从第一燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第一基本喷射量多，且在每I循环中从第二燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量少。因而，在所述流量限制处理结束后的预定期间内，即使产生由所述流量限制处理的结束所引起的壁面温度的变动，壁面附着燃料量的变动也会变少，所以从进气通路流入汽缸内的燃料量的变动也变少。其结果，能够将由所述流量限制处理的结束所引起的空燃比的变动抑制为小。
[0014]此外，若站在减小壁面附着燃料量的变动量的观点来看，则也可以考虑采用考虑冷却水的温度来决定第一基本喷射量和第二基本喷射量的方法。然而，在如所述预定期间内那样冷却水的温度急速变动的状况下，容易在冷却水温度与壁面温度之间产生偏离。因而，即使考虑冷却水温度来决定第一基本喷射量和第二基本喷射量，第二基本喷射量也有可能不会成为与壁面温度相符的量。其结果，有可能无法有效抑制由壁面温度的变动所引起的壁面附着燃料量的变动，混合气的空燃比有可能会变动。相对于此，本发明的内燃机的控制装置，在所述预定期间内，由于使在每I循环中从第二燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量少，所以能够更可靠地减小壁面附着燃料量的变动和空燃比的变动。
[0015]在此，所述控制单元也可以在所述流量限制处理结束后的预定期间内，控制所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀，以使得在I循环中从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量成为预定燃料量以下。在此所说的“预定燃料量”是指在产生了由所述流量限制处理的结束所引起的壁面温度的变动的情况下，即使从第二燃料喷射阀喷射该预定燃料量以下的燃料，混合气的空燃比也会处于希望的范围(例如，排气净化装置能够适当净化排气的范围(以下，称作“净化窗口”)的量，或者内燃机的转矩变动处于不会给驾驶员带来违和感的范围(以下，称作“变动容许范围”))的量，预先通过利用了实验等的匹配处理而求出。此外，所述预定燃料量也可以是零。
[0016]根据这样的结构，在产生了由所述流量限制处理的结束所引起的壁面温度的变动时，能够抑制混合气的空燃比从所述净化窗口脱离，或者内燃机的转矩变动从所述变动容许范围脱离。其结果，能够抑制排气排放的恶化或者驾驶性能的恶化。
[0017]此外，在所述流量限制处理结束后的所述预定期间内，根据内燃机的运转状态，也可设想根据该运转状态而决定的第二基本喷射量为所述预定燃料量以下的情况。在这样的情况下，所述控制单元也可以控制所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀，以使得在每I循环中从第一燃料喷射阀喷射的燃料量成为与内燃机的运转状态相应的第一基本喷射量，且在每I循环中从第二燃料喷射阀喷射的燃料量成为与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量。
[0018]根据这样的结构，在所述流量限制处理结束后的所述预定期间内，在所述第二基本喷射量为所述预定燃料量以下时，既能将在每I循环中从第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀各自喷射的燃料量设为适合内燃机的运转状态的燃料量，又能抑制混合气的空燃比从希望的范围脱离。
[0019]在此，所述预定期间是可能产生与所述流量限制处理的结束相伴的壁面温度的变动的期间。例如，在流量限制处理是停止冷却水的循环的处理的情况下，在执行该流量限制处理的期间，位于内燃机内的冷却水成为高温，而位于内燃机外的冷却水成为低温，所以会形成冷却水的温度分布。若在形成了冷却水的温度分布的状态下结束流量限制处理，则首先内燃机内的高温的冷却水会从该内燃机流出，并且内燃机外的低温的冷却水会流入内燃机内。接着，从内燃机的流出的高温的冷却水再次流入内燃机内，内燃机内的低温的冷却水再次从内燃机流出。若这样的现象反复出现，则壁面温度会交替地反复下降和上升。之后，当通过高温的冷却水与低温的冷却水彼此混合而冷却水整体的温度变得均匀时，壁面温度的变动收敛。因而，所述预定期间可以定义为从流量限制处理结束时起到冷却水整体的温度变得均匀为止的期间。这样的期间与水栗的做功量有关，所以也可以将从所述流量限制处理结束时起到水栗的做功量达到预定的做功量为止的期间设为预定期间。此外，在流量限制处理是将在内燃机中循环的冷却水的流量限制为预定量(例如，少至不会妨碍内燃机的暖机的程度的量)以下的处理的情况下，也会形成如前所述的冷却水的温度分布，所以可以将到该温度分布消除(冷却水整体的温度变得均匀)为止的期间定义为预定期间。此外，在从所述流量限制处理结束之后且产生壁面温度的变动之前，有可能产生稍微的时滞，因此，所述预定期间也可以是从所述流量限制处理结束后的所述时滞消除的时刻起到壁面温度的变动收敛为止的期间。
[0020]发明效果
[0021]根据本发明，在具备向汽缸内喷射燃料的第一燃料喷射阀、向进气通路内喷射燃料的第二燃料喷射阀、以及在内燃机处于冷态时执行将在内燃机中循环的冷却水的流量限制为预定流量以下或者使内燃机中的冷却水的循环停止的流量限制处理的流量限制装置的内燃机中，能够降低由所述流量限制处理结束所引起的空燃比的变动。
【附图说明】
[0022]图1是示出应用本发明的内燃机的概略结构的图。
[0023]图2是示出应用本发明的内燃机的冷却系统的概略结构的图。
[0024]图3是示出在流量限制处理结束后从第二燃料喷射阀喷射了第二基本喷射量的情况下的冷却水温度和空燃比的历时变化的时间图。
[0025]图4是示出在流量限制处理结束后从第二燃料喷射阀喷射了预定燃料量以下的燃料的情况下的冷却水温度和空燃比的历时变化的时间图。
[0026]图5是示出在决定燃料喷射量时由ECU执行的处理例程的流程图。
[0027]图6是示出在流量限制处理结束后使从第二燃料喷射阀喷射的燃料量为零的情况下(仅从第一燃料喷射阀喷射燃料的情况下)的冷却水温度和空燃比的历时变化的时间图。
[0028]图7是示出应用本发明的内燃机的冷却系统的其他例子的图。
【具体实施方式】
[0029]以下，基于附图，对本发明的【具体实施方式】进行说明。关于本实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、相对配置等，只要没有特别记载，就并非旨在将发明的技术范围仅限定于此。
[0030]图1是示出应用本发明的内燃机的概略结构的图。图2是示出应用本发明的内燃机的冷却系统的概略结构的图。图1、2所示的内燃机I是具有多个汽缸的4冲程.循环的火花点火式内燃机(汽油发动机)。此外，在图1中，仅图示了多个汽缸中的一个汽缸。
[0031 ]在内燃机I的汽缸体Ia形成有汽缸2。在汽缸2内滑动自如地装配有活塞3。活塞3经由连杆4连结于未图示的输出轴(曲轴)。在内燃机I的汽缸盖Ib安装有用于向汽缸2内喷射燃料的第一燃料喷射阀5和用于对汽缸2内的混合气进行点火的火花塞6。
[0032]在汽缸盖Ib形成有用于向汽缸2导入新气(空气)的进气口 7和用于使已经燃烧的气体(排气)从汽缸2内流出的排气口 8。另外，汽缸盖Ib具备用于对进气口 7的开口端进行开闭的进气门9和用于对排气口 8的开口端进行开闭的排气门10。这些进气门9和排气门10各自由未图示的进气凸轮和排气凸轮进行驱动而开闭。
[0033]所述进气口7与进气管70内的通路(进气通路)连通。在进气管70的中途配置有用于变更进气管70内的通路截面积的节气门71。在比节气门71靠上游的进气管70配置有测定在进气管70内流动的新气(空气)的量(吸入空气量)的气流计72。在比节气门71靠下游的进气管70配置有用于朝向进气口 7喷射燃料的第二燃料喷射阀11。
[0034]所述排气口8与排气管80内的通路(排气通路)连通。在排气管80配置有用于净化排气中的烃(HC)、一氧化碳(CO)以及氮氧化物(NOX)的排气净化装置81。排气净化装置81例如在筒状的壳体内收容三元催化剂和/或吸藏还原型催化剂(NSR(NOX StorageReduct1n)催化剂)等。
[0035]接着，如图2所示，内燃机I的冷却系统具备形成于汽缸体Ia的汽缸体侧冷却水路10a和形成于汽缸盖Ib的汽缸盖侧冷却水路100b。汽缸体侧冷却水路10a配置成包围汽缸2的周围。汽缸盖侧冷却水路10b配置成接近进气口 7和排气口 8。
[0036]另外，冷却系统具备由电动马达驱动的水栗30。水栗30的排出口连接于输送水路31。输送水路31在其中途分支为第一输送水路32和第二输送水路33。第一输送水路32连接于汽缸体侧冷却水路10a的入口，第二输送水路33连接于汽缸盖侧冷却水路10b的入口。另外，汽缸体侧冷却水路I OOa的出口连接于第一返回水路34。汽缸盖侧冷却水路I OOb的出口连接于第二返回水路35。第一返回水路34和第二返回水路35彼此合流而形成一条返回水路36。返回水路36连接于水栗30的吸入口。在返回水路36的中途配置有用于在空气与冷却水之间进行热交换的散热器200。进而，在返回水路36的中途还设置有绕过所述散热器200的旁通水路37。并且，在旁通水路37的出口与返回水路36的连接部设置有恒温器38。恒温器38是对散热器200的出口与水栗30的吸入口之间的返回水路36的导通或切断进行切换的阀机构。详细而言，恒温器38在冷却水的温度为预定的高温判定用的阈值(例如，90°C)以下时，将散热器200的出口与水栗30的吸入口之间的返回水路36切断，并使绕过散热器200的冷却水的流动成立。并且，在冷却水的温度比所述高温判定用的阈值高时，恒温器38使散热器200的出口与水栗30的吸入口之间的返回水路36导通，使经由散热器200的冷却水的流动成立。此外，恒温器38也可以构成在冷却水的温度比所述高温判定用的阈值高时将旁通水路37切断。另外，恒温器38既可以是根据冷却水的温度自动开闭的机械式的恒温器，也可以是由E⑶20进行开闭控制的电动式的恒温器。
[0037]在如图1、2所示那样构成的内燃机I并设有ECU2(KECU20是由CPU(CentralProcessing Unit:中央处理器)、R0M(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)、备用RAM等构成的电子控制单元。E⑶20除了被输入前述气流计72的输出信号之外，还被输入曲轴位置传感器21、加速器位置传感器22以及水温传感器23等各种传感器的输出信号。曲轴位置传感器21输出与曲轴的旋转位置相关的信号。加速器位置传感器22输出与未图不的加速器踏板的操作量(加速器开度)相关的电信号。水温传感器23设置于返回水路36的中途(参照图2)，输出与在该返回水路36中流动的冷却水的温度相关的电信号。
[0038]另外，E⑶20与第一燃料喷射阀5、火花塞6、第二燃料喷射阀11以及节气门71等各种设备电连接，基于前述各种传感器的输出信号来控制各种设备。例如，ECU20将基于曲轴位置传感器21的输出信号运算的旋转速度、基于加速器位置传感器22的输出信号运算的负荷、以及由气流计72测定的吸入空气量等作为参数，来运算在每I循环中从第一燃料喷射阀5喷射的燃料量(第一基本喷射量)和在每I循环中从第二燃料喷射阀11喷射的燃料量(第二基本喷射量)。然后，ECU20按照该第一基本喷射量和第二基本喷射量分别控制第一燃料喷射阀5和第二燃料喷射阀11(相当于本发明的“通常喷射控制”)。
[0039]另外，ECU20在从内燃机I冷启动(启动时的冷却水温度为冷启动判定用的阈值(例如，40°C)以下)到冷却水温度上升至暖机判定用的阈值(例如，70°C)以上为止的期间(可认为内燃机I处于冷态的期间)内，执行使水栗30停止来使汽缸体侧冷却水路10a和汽缸盖侧冷却水路10b中的冷却水的循环停止的处理(流量限制处理)ο在该情况下，从内燃机I经由冷却水放出的热量减少，所以能够促进内燃机I的暖机。然后，当冷却水温度比所述暖机判定用的阈值高时，ECU20通过使水栗30工作来使所述流量限制处理结束。通过ECU20这样控制水栗30，可实现本发明的“流量调整装置”。
[0040]另外，在执行所述流量限制处理的期间，停留于内燃机I的内部的水路(例如，汽缸体侧冷却水路100a、汽缸盖侧冷却水路100b)的冷却水接受内燃机I的热而成为高温，而停留于内燃机I的外部的水路(例如，返回水路36、旁通水路37)的冷却水则保持低温。因而，当所述流量限制处理结束后，从内燃机I的外部的水路向内部的水路流入低温的冷却水，同时从内燃机I的内部的水路向外部的水路流出高温的冷却水。之后，从内燃机I的内部的水路流出到外部的水路的高温的冷却水再次流入内燃机I的内部的水路，同时从内燃机I的外部的水路流入内部的水路的低温的冷却水再次流入内燃机I的外部的水路。这样的现象一直反复出现到高温的冷却水与低温的冷却水均匀混合而冷却水整体的温度均匀化为止。因而，在从所述流量限制处理结束到冷却水整体的温度均匀化为止的期间(相当于本发明的预定期间)中，在内燃机I的内部的水路中流通的冷却水的温度会反复变动。
[0041]在此，在图3中示出所述流量限制处理结束后的冷却水的温度与混合气的空燃比的历时变化。图3中的“栗工作标志”是在水栗30的停止期间被设为非激活(off)、在水栗30的工作期间被设为激活(on)的标志。另外，图3中的“第二喷射量”表示从第二燃料喷射阀11实际喷射的燃料量。在图3中，当流量限制处理结束后(图3中的tl)，使水栗30工作。若使水栗30工作，则如上所述，由于低温的冷却水与高温的冷却水交替地流入内燃机I的内部的水路，所以冷却水温度会交替地反复下降和上升。如前所述，这样的冷却水的变动一直反复出现直到高温的冷却水与低温的冷却水均匀混合为止(图3中的t2)。并且，在产生冷却水的变动的期间(从图3中的11到t2的期间)中，随着冷却水温度的变动，进气口 7的壁面和/或进气门9的温度(壁面温度)也变动。因而，在产生冷却水的变动的期间内，附着于进气口 7的壁面和/或进气门9的燃料量(壁面附着燃料量)也会变动。若壁面附着燃料量变动，则从进气口 7内向汽缸2内流入的燃料的量也变动，所以混合气的空燃比有可能会从适合排气净化装置81对排气的净化的范围(净化窗)脱离，内燃机I的转矩变动有可能会从不给驾驶员带来违和感的范围(变动容许范围)脱离。其结果，有可能会招致与所述流量限制处理的结束相伴的排气排放的恶化、驾驶性的恶化等。对于这样的问题，虽然也可考虑基于水温传感器23的测定值来修正第一基本喷射量和第二基本喷射量的方法，但在冷却水温度急速变动的状况下，水温传感器23的测定值与壁面温度之间有可能会产生偏离，所以从第二燃料喷射阀11实际喷射的燃料量有可能不会成为与该燃料喷射正时的壁面温度相符的量。
[0042]于是，在本实施方式中，从所述流量限制处理结束到经过预定期间为止，控制第一燃料喷射阀5和第二燃料喷射阀11，以使得从第二燃料喷射阀11喷射的燃料量比根据内燃机I的运转状态而决定的第二基本喷射量少，且从第一燃料喷射阀5喷射的燃料量比根据内燃机I的运转状态而决定的第一基本喷射量多(水温变动时喷射控制)。详细而言，ECU20在所述预定期间内将从第二基本喷射量喷射的燃料量限制为预定燃料量以下。并且，通过使从第一燃料喷射阀5喷射的燃料量增加来弥补从第二燃料喷射阀11喷射的燃料量的减少量。如前所述，在此所说的“预定期间”是在所述流量限制处理结束后直到冷却水整体的温度均匀化为止所需的期间。在所述流量限制处理结束后直到冷却水整体的温度均匀化为止所需的期间与水栗30的做功量(驱动电流的累计值)有关，所以也可以在所述流量限制处理结束后的水栗30的做功量达到了预定的做功量的时刻判定为经过了所述预定期间。该情况下的预定的做功量预先通过实验而求出。此外，也可以预先通过实验求出在所述流量限制处理结束后直到冷却水整体的温度均匀化为止所需的最大的时间(以下，称作“最大所需时间”)，并在从所述流量限制处理结束起的经过时间达到了所述最大所需时间的时刻视为经过了所述预定期间。另外，“预定燃料量”是可认为即使在所述预定期间内从第二燃料喷射阀11喷射该预定燃料量以下的燃料，混合气的空燃比也会处于所述净化窗内的燃料量，预先通过利用了实验等的匹配作业而求出。这样，若将在所述预定期间内从第二燃料喷射阀11喷射的燃料量限制为所述预定燃料量以下，则如图4所示，即使在产生了冷却水温度的变动的情况下，也能够使混合气的空燃比处于所述净化窗内。其结果，能够抑制由所述流量限制处理的结束所引起的排气排放的恶化。此外，“预定燃料量”也可以是内燃机I的转矩变动处于不会给驾驶员带来违和感的范围(变动容许范围)的量。若这样确定预定燃料量，则即使在产生了与所述流量限制处理的结束相伴的冷却水的温度变动的情况下，也能够使内燃机I的转矩变动处于所述变动容许范围内。其结果，能够抑制由所述流量限制处理的结束所引起的驾驶性的恶化。另外，“预定燃料量”也可以设为可认为即使在所述预定期间内从第二燃料喷射阀11喷射该预定燃料量以下的燃料，混合气的空燃比也会处于所述净化窗内的燃料量的最大值，或者可以设为可认为内燃机I的转矩变动会处于所述变动容许范围的燃料量的最大值。在该情况下，既能抑制与所述流量限制处理的结束相伴的排气排放的恶化和/或驾驶性的恶化，又能使从第一燃料喷射阀5和第二燃料喷射阀11喷射的燃料量分别尽量接近第一基本喷射量和第二基本喷射量。此外，通过ECU20适当执行前述的通常喷射控制和水温变动时喷射控制，可实现本发明的“控制单元”。
[0043]以下，沿着图5，对水温变动时喷射控制的执行步骤进行说明。图5是以所述流量限制处理的结束为触发点而由ECU20执行的处理例程，预先存储于ECU20的ROM。
[0044]在图5的处理例程中，ECT20首先在SlOl的处理中，将基于曲轴位置传感器21的输出信号运算的旋转速度、基于加速器位置传感器22的输出信号运算的负荷、以及由气流计72测定的吸入空气量等作为参数，运算第一基本喷射量Qinjbs I和第二基本喷射量Qinjbs2。此时，可以将以旋转速度、负荷以及吸入空气量为自变量而导出第一基本喷射量Qinjbsl和第二基本喷射量Qinjbs2的映射预先存储于ECU20的ROM。另外，也可以将以旋转速度、负荷以及吸入空气量为自变量而导出第一基本喷射量Qinjbsl与第二基本喷射量Qinjbs2的比率的映射预先存储于ECU20的R0M，并根据在每I循环中向汽缸2内供给的总燃料量和所述比率来运算第一基本喷射量Qinjbsl和第二基本喷射量Qinjbs2。在该情况下，在每I循环中向汽缸2内供给的总燃料量基于内燃机I的要求转矩来运算。
[0045]在S102的处理中，ECT20判定在所述SlOl的处理中算出的第二基本喷射量Qinjbs2是否比预定燃料量Qinjthre大。如前所述，预定燃料量Qinjthre是可认为即使在所述预定期间内从第二燃料喷射阀11喷射该预定燃料量Qinjthre以下的燃料，混合气的空燃比也会处于所述净化窗内的燃料量，或者是可认为内燃机I的转矩变动会处于所述变动容许范围的量。在该S102的处理中判定为肯定的情况下(Qinjbs2>Qinjthre)，ECU20进入S103的处理。另一方面，在该S102的处理中判定为否定的情况下(Qinjbs2彡Qinjthre)，ECU20进入S104的处理。
[0046]在S103的处理中，ECT20将预定燃料量Qinjthre设定为第二燃料喷射阀11的目标燃料喷射量Qin j2。并且，ECU20将第二基本喷射量Qin jbs2与预定燃料量Qinjthre的差量(0；[11此82-(>)；[11]_1:11代)和第一基本喷射量(>)；[11此81相加而得到的燃料量((>)；[11於81 + ((>)；[11於82-Qinjthre))设定为第一燃料喷射阀5的目标燃料喷射量Qinjl。
[0047]另一方面，在S104的处理中，ECT20将第二基本喷射量Qinjbs2设定为第二燃料喷射阀11的目标燃料喷射量Qinj2，并且将第一基本喷射量Qinjbsl设定为第一燃料喷射阀5的目标燃料喷射量Qinjl。
[0048]ECU20在执行完所述S103或所述S104的处理后，进入S105的处理。在S105的处理中，ECU20按照在所述S103或所述S104的处理中设定的目标燃料喷射量Qinjl、Qinj2，控制第一燃料喷射阀5和第二燃料喷射阀11 ο在该情况下，由于从第二燃料喷射阀11喷射的燃料量成为所述预定燃料量Qinjthre以下，所以即使在产生了与流量限制处理的结束相伴的壁面温度的变动的状况下，也能使混合气的空燃比处于所述净化窗内，或者能够使内燃机I的转矩变动处于所述变动容许范围内。
[0049]E⑶20在执行完所述S105的处理后，进入S106的处理。在S106的处理中，E⑶20判定从所述流量限制处理结束的时刻起是否经过了预定期间。具体而言，如前所述，若所述流量限制处理结束后的水栗30的做功量为预定的做功量以上，则ECU20可以判定为从所述流量限制处理结束起经过了预定期间。另外，若所述流量限制处理结束后的经过时间为所述最大所需时间以上，则ECU20可以判定为从所述流量限制处理结束起经过了预定期间。在该S106的处理中判定为否定的情况下，E⑶20再次执行SlOl以后的处理。另一方面，在该S106的处理中判定为肯定的情况下，ECU20结束本处理例程。在该情况下，在下次以后的循环中执行所述通常喷射控制，所以在每I循环中从第一燃料喷射阀5和第二燃料喷射阀11喷射的燃料量(目标燃料喷射量)分别被设定为第一基本喷射量Qinjbsl和第二基本喷射量Qinjbs2。
[0050]如以上所述，通过ECU20按照图5的处理例程控制第一燃料喷射阀5和第二燃料喷射阀11，可实现本发明的“控制单元”。其结果，在所述流量限制处理结束后的预定期间内，即使产生由所述流量限制处理的结束所引起的壁面温度的变动，也能够抑制混合气的空燃比从所述净化窗脱离、或者内燃机I的转矩变动从所述变动容许范围脱离。其结果，能够抑制由所述流量限制处理的结束所引起的排气排放的恶化或者驾驶性的恶化。
[0051]此外，在本实施方式中，虽然对在所述预定期间内的每I循环中从所述第二燃料喷射阀11喷射的燃料量设为预定燃料量Qin j thre以下的例子进行了叙述，但如图6所示，也可以将在所述预定期间内从第二燃料喷射阀11喷射的燃料量设为零，而仅从第一燃料喷射阀5喷射燃料。在该情况下，不会产生与所述流量限制处理的结束相伴的壁面附着燃料量的变动，所以能够更切实地减小空燃比的变动。
[0052]另外，在本实施方式中，虽然对通过使水栗30的工作停止的方法来进行流量限制处理的例子进行了叙述，但也可以通过减小每单位时间的水栗30的做功量或者使水栗30间歇工作的方法，即将每单位时间在内燃机I中循环的冷却水的流量限制为预定量(例如，少至不会妨碍内燃机的暖机的程度的量)以下的方法，来进行流量限制处理。在通过这样的方法进行了流量限制处理的情况下，也会形成如前述的图3所述的冷却水的温度分布，所以将直到该温度分布消除(冷却水整体的温度变得均匀)为止的期间设定为预定期间，将该预定期间内的第二燃料喷射阀11的燃料喷射量限制为所述预定燃料量以下即可。
[0053]〈其他实施方式〉
[0054]在前述的实施方式中，虽然对将本发明应用于通过限制电动式的水栗30的工作的方法来进行流量限制处理的内燃机的例子进行了叙述，但也可以将本发明应用于通过使冷却水绕过内燃机I而循环的方法来进行流量限制处理的内燃机。
[0055]图7是示出内燃机I的冷却系统的其他结构例的图。在图7中，对与前述图2同样的构成要素标注有同一标号。在图7中，输送水路31和返回水路36通过用于绕过内燃机1的汽缸体侧冷却水路l〇〇a和汽缸盖侧冷却水路100b的旁通水路40而连接。并且，在旁通水路40 与输送水路31的连接部位设置有用于对输送水路31的导通和切断进行切换的恒温器41。该恒温器41在冷却水的温度为前述的暖机判定用的阈值以下时，将输送水路31切断，使绕过内燃机1的汽缸体侧冷却水路l〇〇a和汽缸盖侧冷却水路100b的冷却水的流动成立。并且，恒温器41在冷却水的温度比前述的暖机判定用的阈值高时，使输送水路31导通，使经由内燃机1的汽缸体侧冷却水路l〇〇a和汽缸盖侧冷却水路100b的冷却水的流动成立。恒温器41也可以构成为在冷却水的温度比前述的暖机判定用的阈值高时将旁通水路40切断。另外，恒温器41既可以是根据冷却水的温度自动开闭的机械式的恒温器，也可以是由ECU20进行开闭控制的电动式的恒温器。[〇〇56]根据这样构成的冷却系统，通过由恒温器41将输送水路31切断，能够使汽缸体侧冷却水路100a和汽缸盖侧冷却水路100b中的冷却水的循环停止，所以即使水栗30是利用内燃机1的动力而驱动的机械式的栗，也能够执行流量限制处理。并且，在流量限制处理结束后的预定期间内，若通过与前述实施方式同样的步骤来控制第一燃料喷射阀5和第二燃料喷射阀11，则即使产生由流量限制处理的结束所引起的壁面温度的变动，也能抑制混合气的空燃比从净化窗脱离或者内燃机1的转矩变动从所述变动容许范围脱离。[〇〇57] 标号说明[〇〇58]1:内燃机，2:汽缸，5:第一燃料喷射阀，7:进气口，11:第二燃料喷射阀，30:水栗，31:输送水路，32:第一输送水路，33:第二输送水路，34:第一返回水路，35:第二返回水路， 36:返回水路，37:旁通水路，38:恒温器，40:旁通水路，41:恒温器，70:进气管，81:排气净化装置，100a:汽缸体侧冷却水路，100b:汽缸盖侧冷却水路。
【主权项】
1.一种内燃机的控制装置，应用于如下的内燃机，该内燃机具备:第一燃料喷射阀，其向内燃机的汽缸内喷射燃料;第二燃料喷射阀，其向内燃机的进气通路内喷射燃料；以及流量调整装置，其在内燃机处于冷态时，执行将在该内燃机中循环的冷却水的流量限制为预定流量以下或者使该内燃机中的冷却水的循环停止的处理即流量限制处理，其中， 所述控制装置具备控制单元，该控制单元执行: 通常喷射控制，控制所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀，以使得在每I循环中从所述第一燃料喷射阀喷射的燃料量成为与内燃机的运转状态相应的第一基本喷射量，且在每I循环中从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量成为与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量;和 水温变动时喷射控制，在所述流量限制处理结束后的预定期间内，控制所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀，以使得在每I循环中从所述第一燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第一基本喷射量多，且在每I循环中从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量比与内燃机的运转状态相应的第二基本喷射量少。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置， 所述控制单元，在所述流量限制处理结束后的预定期间内，控制所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀，以使得在每I循环中从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量成为预定燃料量以下。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置， 所述预定期间是从流量限制处理结束时起到冷却水整体的温度变得均匀为止所需的期间。4.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置， 内燃机还具备用于使冷却水循环的水栗，所述预定期间是从所述流量限制处理结束时起到所述水栗的做功量达到预定做功量为止的期间。
【文档编号】F01P7/16GK106089394SQ201610265519
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月26日 公开号201610265519.1, CN 106089394 A, CN 106089394A, CN 201610265519, CN-A-106089394, CN106089394 A, CN106089394A, CN201610265519, CN201610265519.1
【发明人】冢越崇博
【申请人】丰田自动车株式会社