专利名称：内燃机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机的控制装置。
背景技术：
在曰本特开平11-36962号公报中公开了一种柴油机的燃料喷射控 制装置，为了可靠地防止在柴油机的加速时产生排气烟气，基于吸入 空气量和发动机转速设定燃料喷射量的最大值(上限值)。
此外，在日本特开2003-3871号公报中公开了一种带涡轮增压器 的内燃机的可变气门传动装置，在检测到加速状态的情况下，使排气 门的开启时期提前。根据该装置，由于在加速时使排气门开启时期提 前，因此流入涡轮增压器的排气涡轮的排气能量增大，能够较早地提 高增压器转速，能够提高加速性能。
专利文献l:日本特开平11-36962号公报 专利文献2:日本特开2003-3871号公报 专利文献3:日本特开2005-139965号公报 专利文献4:日本特开2004-278431号公报 专利文献5:日本特开2002-227630号公报
发明内容
然而，如上述以往的装置，在加速时提早排气门的开启时期的情 况下，由于在燃烧没有完全结束时排气门被开启而使燃烧中断，作为 未燃烧的燃料成分的HC或作为燃烧中途的成分的烟气(烟尘)的排出 量容易增加。这样的排放物的恶化是不能够根据吸入空气量进行预测 的性质。也就是说，在使排气门的开启时期较早的情况下，即使根据吸入空气量和发动机转速设定了燃料喷射量的上限值，有时也不能够 防止排放物的恶化。
本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于提供一种内燃机 的控制装置，能够有效地抑制在加速时因排气门开启时期的影响而引 起的排放物或燃耗的恶化。
第一发明为了达到上述目的，内燃机的控制装置的特征在于，具 备使排气门的至少开启时期可变的可变气门传动机构；基于排气门 开启时期设定燃料喷射量的上限值的喷射量上限值设定单元；以及将 燃料喷射量限制在所述上限值以下的限制单元。
第二发明是如第一发明所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述喷射量上限值设定单元按照如下方式设定所述上限值在排气门 开启时期为规定时期时所述上限值最大，排气门开启时期越早于所述 规定时期所述上限值越小，排气门开启时期越迟于所述规定时期所述 上限值越小。
此外，第三发明如第一或第二发明所述的内燃机的控制装置，其 特征在于，所述内燃机具备被排气能量驱动的增压器，所述喷射量上 限值设定单元基于排气门开启时期和发动机转速设定所述上限值。
此外，第四发明是如第三发明所述的内燃机的控制装置，其特征 在于，所述喷射量上限值设定单元具有基于排气门开启时期和发动机 转速决定所述上限值的映射，在所述映射中，所述上限值为最大的排 气门开启时期在低速区域处于比较早的时期，随着发动机转速从低速 区域向中速区域上升而向迟的方向转移，随着发动机转速从中速区域 进而向高速区域上升而向早的方向转移。
此外，第五发明是如第四发明所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述映射中，在低速区域中所述上限值为最大的排气门开启 时期早于在高速区域中所述上限值为最大的排气门开启时期。
此外，第六发明是如第三至第五发明中任一项所述的内燃机的控 制装置，其特征在于，具有排气门开启时期控制单元，该排气门开启 时期控制单元控制所述可变气门传动机构的动作，使得在所述内燃机 加速时，在低速区域中排气门开启时期比较早，随着发动机转速从低 速区域向中速区域上升而排气门开启时期变迟，随着发动机转速从中 速区域进而向高速区域上升而排气门开启时期变早。
此外，第七发明是如第六发明所述的内燃机的控制装置，其特征 在于，所述排气门开启时期控制单元使低速区域中的排气门开启时期 早于高速区域中的排气门开启时期。
发明效果
根据第一发明，在具备使排气门的至少开启时期可变的可变气门 传动机构的内燃机中，基于排气门开启时期设定燃料喷射量的上限值， 能够将燃料喷射量限制在该上限值以下。在内燃机加速时增加燃料喷 射量的情况下，排气门开启时期对排放物的影响很大。例如，在排气 门开启时期较早的情况下，在燃烧还没有完全结束时排气门开启。在 这种情况下，燃烧中途的气体流出至排气口，因此作为未燃烧的燃料 成分的HC、作为燃烧中途的成分的烟气的排出量容易增加。此外，在 排气门开启时期较迟的情况下，缸内的已燃烧的气体不易排出至排气 口，因此残留气体增大，有可能产生排放物恶化。因这些排气门开启 时期的影响而引起的排放物的恶化不能够根据空气量预测。根据第一 发明，通过基于排气门开启时期设定燃料喷射量的上限值，从而能够 可靠地防止在加速时产生不能够根据空气量进行预测的排放物的恶 化。
根据第二发明，按照下述方式设定喷射量上限值在排气门开启时期为规定时期时喷射量上限值最大，排气门开启时期越早于该规定 时期喷射量上限值越小，此外，排气门开启时期越迟于该规定时期喷 射量上限值越小。由此，能够根据排气门开启时期将喷射量上限值设 定为最佳，因此能够可靠地防止加速时的排放物的恶化。
根据第三发明，在具备被排气能量驱动的增压器的内燃机中，能 够基于排气门开启时期和发动机转速设定喷射量上限值。在带增压器 的内燃机中，由于即使排气门开启时期相同，因发动机转速不同而填 充效率、涡轮效率不同，因此空气量变化。特别是，由于涡轮效率的
变化较大，因此伴随着发动机转速的变化，用于防止排放物、燃耗的 恶化所需的喷射量上限值也变化。根据第三发明，由于在排气门开启 时期之外还以发动机转速为基础计算喷射量上限值，因此能够设定出 考虑了填充效率、涡轮效率变化的影响的喷射量上限值。因此，能够 更加可靠地防止排放物、燃料消耗量的恶化。
根据第四发明，在基于排气门开启时期和发动机转速决定喷射量 上限值的映射中，喷射量上限值为最大的排气门开启时期在低速区域 中处于较早的时期，随着发动机转速从低速区域向中速区域上升而向 迟的方向转移，随着发动机转速从中速区域进而向高速区域上升而向 早的方向转移。在低速区域中，若使排气门开启时期较早，则涡轮效 率、填充效率变高，能够增加空气量，因此能够不会产生排放物的恶 化地增大喷射量上限值。在中速区域中，若使排气门开启时期较迟， 则产生了HC、烟尘在缸内完全燃烧的时间方面的富余，因此变得不易 产生HC、烟气。因此，不会引起排放物恶化，能够增大喷射量上限值。 此外，能够回收更多的膨胀功，提高发动机转矩。在高速区域中，通 过使排气门开启时期早于中速区域，使得排气效率提高而残留气体量 变少，因此能够提高填充效率。因此，不会引起排放物恶化，能够增 大喷射量上限值。根据第四发明，鉴于以上现象，能够设定最佳的喷 射量上限值，因此能够实现加速性能、排放物、燃耗的平衡的最优化。根据第五发明，在上述映射中，在低速区域中喷射量上限值为最 大的排气门开启时期早于在高速区域中喷射量上限值为最大的排气门 开启时期。由此，能够使排气门开启时期及发动机转速与喷射量上限 值之间的关系更加适当，能够进一步提高加速性能、排放物、燃耗的 平衡。
根据第六发明，能够控制可变气门传动机构的动作，使得在内燃 机加速时，在低速区域中排气门开启时期比较早，随着发动机转速从 低速区域向中速区域上升而排气门开启时期变迟，随着发动机转速从 中速区域进而向高速区域上升而排气门开启时期变早。在低速区域中， 通过使排气门开启时期变早，涡轮效率、填充效率提高，能够增加空 气量。因此，能够不会引起排放物的恶化地增大喷射量上限值。在中
速区域中，通过使排气门开启时期变迟，产生了使HC、烟尘在缸内完 全燃烧的时间方面的富余，因此不易产生HC、烟气。因此，不会引起 排放物恶化，能够增大喷射量上限值。此外，通过排气门开启时期的 延迟，能够回收更多的膨胀功，因此能够提高发动机转矩。此外，在 高速区域中，通过使排气门开启时期早于中速区域，排气效率变高而 残留气体量变少，因此能够提高填充效率。因此，能够不会引起排放 物恶化地增大喷射量上限值。基于以上情况，根据第六发明，如上所 述那样控制加速时的排气门开启时期，从而能够在各转速区域中不会 引起排放物恶化地提高加速性能。
根据第七发明，在加速时，能够使低速区域中的排气门开启时期 早于高速区域中的排气门开启时期。由此，能够使加速时的发动机转 速和排气门开启时期之间的关系更加适合，能够进一步提高加速性能、 排放物、燃耗的平衡。
图1是用于说明本发明实施方式一的系统结构的图。
图2是表示图1所示系统中的柴油机的一个气缸的剖面的图。图3是表示在本发明实施方式一中基于排气门开启时期设定的燃 料喷射量的上限值的映射的图。
图4是本发明实施方式一中执行的过程的流程图。
图5是在本发明实施方式二中基于排气门开启时期设定燃料喷射 量的上限值所使用的映射。
图6是表示在本发明的实施方式二中柴油机从低速区域向高速区 域加速时的排气门开启时期的变化的时序图。
标号说明 10柴油机
12喷射器
14共轨
18排气通路
20排气歧管
22排气口
24涡轮增压器
26催化剂
28吸气通路
34吸气歧管
35吸气口
36吸气节流阀
38空气流量计
40外部EGR通路
44 EGR阀
48油门开度传感器
50 ECU
52吸气门
54吸气可变气门传动机构 56排气门
58排气可变气门传动机构62曲轴角传感器
64活塞
具体实施例方式
以下参照
本发明的实施方式。另外，在各图中，对于共 同的要素标注相同的标号并省略重复的说明。
实施方式一 系统结构的说明
图1是用于说明本发明的实施方式一的系统结构的图。图1所示 的系统具备四冲程的柴油机10。柴油机IO搭载在车辆上，并作为车辆 的动力源。本实施方式的柴油机IO为串联四气缸型，但是本发明中的 柴油机的气缸数以及气缸配置不限于此。
以下，在本实施方式中，对将本发明适用于柴油机(压縮点火内 燃机)的控制的情况进行说明，但是本发明不限于柴油机的控制，能 够适用于汽油机(火花点火内燃机)等各种内燃机的控制。
柴油机10的各气缸上配置有将燃料直接喷射至缸内的喷射器12。 各气缸的喷射器12连接在共同的共轨14上。共轨14内贮存有通过供 给泵16加压后的高压燃料。并且，从共轨14内向各喷射器12供给燃料。
喷射器12能够在一个循环中在任意的时间向缸内喷射一次或多 次燃料。即，喷射器12在一个循环中除了执行作为主要的燃料喷射的 主喷射之外，还能够执行在主喷射之前的一次或多次的前导喷射、在 主喷射之后的后喷射(after injection)、后期喷射(post injection)等。
柴油机10的排气通路18被排气歧管20分歧，连接在各气缸的排 气口22 (参照图2)上。本实施方式的柴油机10具备涡轮增压器24。排气通路18连接在涡轮增压器24的排气涡轮24a上。
在排气涡轮24a的下游侧的排气通路18上设置有用于净化废气的 催化剂(排气净化装置)26。作为催化剂26，例如可以使用氧化催化 剂、贮存还原型或选择还原型的NOx催化剂、DPF (Diesel Particulate Filter:柴油机微粒过滤器)、DPNR (Diesel Particulate-NOx-Reduction system:柴油机微粒NOx减排系统)中的一个或者它们的组合。
柴油机10的吸气通路28的入口附近设置有空气净化器30。通过 空气净化器30而吸入的空气在涡轮增压器24的吸气压縮机24b中被 压縮之后，被中间冷却器32冷却。通过中间冷却器32的吸入空气由 吸气歧管34被分配而流入各气缸。
在中间冷却器32和吸气歧管34之间的吸气通路28上设置吸气节 流阀36。此外，在吸气通路28的空气净化器30的下游附近设置有检 测吸入空气量的空气流量计38。
在吸气通路28的吸气歧管34附近连接有外部EGR通路40的一 端。外部EGR通路40的另一端连接在排气通路18的排气歧管20附 近。在本系统中，能够通过该外部EGR通路40使废气(已燃烧的气 体)的一部分回流至吸气通路28，即能够进行外部EGR (Exhaust Gas Recirculation:废气再循环)。
在外部EGR通路40的中途设置有用于冷却外部EGR气体的EGR 冷却器42。在外部EGR通路40的EGR冷却器42的下游设置有EGR 阀44。能够通过改变该EGR阀44的开度，调整通过外部EGR通路 40的废气量即外部EGR量。
此外，在本系统中，对于外部EGR量，除了通过EGR阀44的开 度之外，还能够通过吸气节流阀36的开度进行调整。若减小吸气节流阀36的开度而将吸气节流，则吸气压变小，因此与背压(排气压)之
间的差压变大。也就是说，外部EGR通路40的前后的差压变大。因 此，能够增加外部EGR量。
并且，本实施方式的系统还具有检测搭载有柴油机IO的车辆的
加速踏板的踏入量(油门开度)的油门开度传感器48、 ECU (Electronic Control Unit :电子控制单元)50以及检测车速的车速传感器68。在 ECU50上连接有上述各种传感器及致动器。ECU50基于各传感器的输 出，根据规定的程序使各致动器动作，由此控制柴油机IO的运转状态。
图2是表示图1所示的系统中的柴油机10的一个气缸的剖面的 图。以下进一步对柴油机10进行说明。如图2所示，在柴油机10的 曲轴60附近安装有检测曲轴60的旋转角度的曲轴角传感器62。该曲 轴角传感器62连接在ECU50上。能够由曲轴角传感器62检测发动机 转速(发动机旋转速度)。
此外，柴油机10具有可改变排气门56的开门特性的排气可变气 门传动机构58。该排气可变气门传动机构58只要能够使排气门56的 至少开启时期连续地或阶段性地变化即可，怎样的结构都可以，例如 能够使用接下来示例的结构。
(1) 通过使驱动排气门56的凸轮轴的相位变化，以作用角一定 的状态改变排气门56的开启时期及关闭时期的相位可变机构。
(2) 通过使摇动凸轮等介于排气门56和凸轮轴之间，使排气门 56的开启时期与作用角一起变化的作用角可变机构。
(3) 通过电气马达旋转驱动用于开启排气门56的凸轮，从而能 够在任意时期开闭排气门56的机构。(4)通过电磁力驱动排气门56而能够在任意时期开闭的机构(电
磁驱动阀)。
在图2的结构中，柴油机10还具备使吸气门52的开门特性可变 的吸气可变气门传动机构54。吸气可变气门传动机构54及排气可变气 门传动机构58分别连接在ECU50上。另外，在本发明中，也可以使 吸气门52的开门特性固定。也可以不具备吸气可变气门传动机构54， 通过一般的气门传动机构驱动吸气门52。
在柴油机10中，若气缸内的空燃比过浓，则将会产生废气中的烟 气增大等排放物恶化。因此，在增加燃料喷射量的加速时等，排放物 容易恶化。为了防止这样的排放物恶化，通常，在柴油机10中，根据 从空气流量计38的信号求出的气缸内的空气量，设定燃料喷射量的上 限值(算出)，并将来自喷射器12的燃料喷射量限制为该上限值以下。
此外，在具备排气可变气门传动装置58的本实施方式的柴油机 10中，根据装置运转区域将排气门56的开启时期(以下称为"排气门 开启时期")控制在最佳时期，或者为了实施催化剂26的再生处理等 控制排气门开启时期。
排气门开启时期较大地影响排放物。例如，在排气门开启时期被 提前的情况下，在燃烧没有完全结束时排气门56开启。在这种情况下， 由于燃烧中途的气体向排气口 22流出，因此作为未燃烧的燃料成分的 HC、作为燃烧中途的成分的烟气的排出量容易增加。此外，在排气门 开启时期被延迟的情况下，由于缸内的己燃烧的气体不易排出至排气 口 22，因此残留气体增加，存在排放物恶化的情况。此外，由于向排 气涡轮24a供给的排气能量降低，因此涡轮效率降低，存在排放物恶化 的情况。受到上述的排气门开启时期的影响而引起的排放物的恶化具有不 能够从空气量进行预测的性质。因此，在使排气门开启时期可变的柴 油机10中，仅通过根据空气量设定燃料喷射量的上限值，有时不能够 防止排放物的恶化。
因此，在本实施方式中，为了可靠地防止排气门开启时期的影响 而引起的排放物的恶化，基于排气门开启时期设定燃料喷射量的上限 值。图3是表示用于基于排气门开启时期设定燃料喷射量的上限值的 映射的图。
根据图3所示的映射，燃料喷射量上限值在排气门开启时期为规 定时期(标准的时期)时最大。并且，根据该映射，燃料喷射量上限 值被设定成随着排气门开启时期越早于上述规定时期而越变小，并且 随着排气门开启时期越迟于上述规定时期而越变小。因此，在排气门 开启时期被控制成早于标准的时期的情况下或者迟于标准的时期的情 况下，燃料喷射量被限制为比根据空气量决定的上限值小的值。结果， 即使在排气门开启时期变早或变迟时产生了加速请求而燃料喷射量增 加的情况下，也能够可靠地防止排放物的恶化。
图4是为了实现上述功能而在本实施方式中ECU50所执行的过程 的流程图。另外，本过程在每个规定时间内、或者与曲轴角同步地在 每个循环内反复执行。
根据图4所示的过程，首先，判别加速请求的程度是否大于规定 值(步骤100)。加速请求的程度能够根据由油门开度传感器48检测 出的加速踏板的踏入量或踏入速度进行判断。在上述步骤100中，在 判别为加速请求的程度比上述规定值小的情况下，能够判断为燃料喷 射量的增加达不到引起排放物的恶化的程度，因此没有必要执行以下 的处理。因此，在这种情况下，直接结束本过程的处理。另一方面，在上述步骤100中，在判别为加速请求的程度比上述 规定值大的情况下，接着取得排气门开启时期(步骤102)。排气门开
启时期能够通过设置在排气可变气门传动机构58上的传感器进行检
接着，基于曲轴角传感器62的信号取得发动机转速(步骤104)。
接着，基于在上述步骤102中取得的排气门开启时期和在上述步 骤104中取得的发动机转速，计算出喷射量上限值Q^x (步骤106)。 在ECU50中按照每个发动机转速分别存储图3所示的映射。在该步骤 106中，通过参照该映射，计算出喷射量上限值Qn^。
接着，判别上述步骤106中计算出的喷射量上限值Q皿是否小于 在其他过程的处理中根据空气量等决定的喷射量上限值Q full (步骤
108)。在该步骤108中，在判别为Q,比QfuU小的情况下，设定Qmax 为最终的喷射量上限值(步骤110)。另一方面，在判别为Q^x为Qfull
以上的情况下，设定Qfuu为最终的喷射量上限值(步骤112)。
若如上所述那样设定最终的喷射量上限值，则实施来自喷射器12 的喷射量的增加，执行加速(步骤114)。此时，来自喷射器12的燃 料喷射量(l个循环中喷射多次的情况下为总量)被限制为在该最终的 喷射量上限值以下。
根据以上说明的图4所示的过程的处理，能够基于排气门开启时 期设定燃料喷射量的上限值。因此，在柴油机10加速时，即使在排气 门开启时期提前或延迟的情况下，也能够可靠地防止产生不能够从空 气量进行预测的排放物的恶化。
此外，在上述的实施方式一中，ECU50分别通过执行上述步骤106的处理实现所述第一至第三发明中的"喷射量上限值设定单元"、通 过执行上述步骤110及114的处理实现所述第一发明中的"限制单元"。 此外，涡轮增压器24相当于所述第三发明中的"增压器"。
实施方式二
接着参照图5及图6说明本发明的实施方式二，以与上述实施方
式一的不同点为中心进行说明，对于同样的事项简化或者省略其说明。
图5是表示在本实施方式中用于基于排气门开启时期设定燃料喷 射量的上限值的映射(以下称为"喷射量上限值映射")的图。喷射 量上限值映射按照每个发动机转速设定。在图5中，实线是代表发动 机转速较低的低速区域的喷射量上限值映射，虚线是代表发动机转速 为中等程度的中速区域的喷射量上限值映射，点线是代表发动机转速 较高的高速区域的喷射量上限值映射。在图5中，喷射量上限值映射 在发动机转速从低速区域向中速区域上升时从实线所示形态向虚线所 示形态逐渐变化，进而在发动机转速从中速区域向高速区域上升时从 虚线所示形态向点线所示形态逐渐变化。
本实施方式的喷射量上限值映射如图5所示，在低速区域中，喷 射量上限值为最大的排气门开启时期为比较早的时期，在中速区域中， 喷射量上限值为最大的排气门开启时期为比较迟的时期，在高速区域 中，喷射量上限值为最大的排气门开启时期为低速区域时和中速区域 时的中间时期。
图6是表示在本实施方式中柴油机10从低速区域向高速区域加速 时的排气门开启时期的变化的时序图。
在本实施方式中，在受到较大的加速请求而柴油机10加速(喷射 量增加)时，ECU50控制排气可变气门传动机构58，以使得排气门开 启时期沿着如下的线变化将在各发动机转速的喷射量上限值映射中喷射量上限值为最大的点连接而成的线。
艮P，如图6所示，当在低速区域中开始柴油机IO的加速时，首先， 排气门开启时期为比通常时早的时期。并且，随着发动机转速向中速 区域上升，排气门开启时期变迟。发动机转速进而向高速区域上升时， 排气门开启时期被再次提前。在高速区域中，排气门开启时期为早于 中速区域而迟于低速区域的时期。
在本实施方式中，通过在柴油机10加速时，如上所述那样控制 排气门开启时期，能够得到下述的效果。
(低速区域的情况)
在低速区域中， 一般废气流量较少，因此向排气涡轮24b供给的
排气能量较少，涡轮效率、填充效率较低，因此很难提高空气量。因 此，在本实施方式中，在加速刚刚开始之后的低速区域中，使排气门
开启时期比通常时早。由此，能够提高流入排气涡轮24b的废气的温 度及压力，因此能够增加向排气涡轮24b供给的排气能量。其结果， 能够使涡轮增压器24的转速较早地上升而提高涡轮效率及填充效率， 因此能够充分地提高空气量。
这样，在低速区域中，通过使排气门开启时期较早，能够期待空 气量增加，不会引起排放物恶化，能够喷射比较大量的燃料。因此， 在低速区域的喷射量上限值映射中，如图5所示，使得排气门开启时 期在比较早的时期时喷射量上限值最大。因此，在本实施方式中，在 加速时的低速区域中，通过使排气门开启时期为比较早的时期，能够 增大喷射量上限值。其结果，能够增大燃料喷射量的增量幅度，能够 提高发动机转矩。因此，能够不伴随排放物的恶化地提高低速区域中 的加速性能。
(中速区域的情况)在中速区域中，与高速区域相比，由于在将缸内的已燃烧的气体 可靠地排出至排气口 22方面时间充裕，因此即使排气门开启时期多少 有些延迟，残留气体量也不会增多得很大，因此填充效率的降低较小。 此外，在中速区域中，由于获得了充分的废气流量来驱动涡轮增压器 24，因此即使由于排气门开启时期的延迟使排气能量減少，涡轮效率、 填充效率的降低也较少。因此，在本实施方式中，加速时在中速区域
中，使排气门开启时期延迟而接近膨胀行程结束时(下死点)。由此， 由于能够到尽量接近膨張下死点的位置为止较高地维持缸内压，因此
能够通过活塞64回收更多的膨胀功，能够提高发动机转矩。
此外，在中速区域中延迟排气门开启时期时，产生了使HC、烟尘 在缸内完全燃烧的时间上的富余，因此，不易产生HC、烟气。因此， 不会引起排放物恶化，能够喷射比较大量的燃料。因此，在中速区域 的喷射量上限值映射中，如图5所示，使排气门开启时期在比较迟的 时期时喷射量上限值最大。因此，在本实施方式中，在加速时的中速 区域中，通过使排气门开启时期为比较迟的时期，能够增大喷射量上 限值。其结果，能够增大燃料喷射量的增量幅度，伴随上述膨胀功的 增大，能够充分地提高发动机转矩。因此，能够不伴随排放物的恶化 地提高中速区域中的加速性能。
(高速区域的情况) 在高速区域中，在排气门开启时期过迟时，残留气体量增大，填 充效率容易降低。因此，在本实施方式中，加速时在高速区域中，使
排气门开启时期比中速区域早。由此，排气效率提高，残留气体量变 少，因此能够提高填充效率。由此，能够不会引起排放物恶化地喷射 比较大量的燃料。因此，在高速区域中的喷射量上限值映射中，如图5 所示，使得排气门开启时期比中速区域早的时期时喷射量上限值最大。 因此，在本实施方式中，在加速时的高速区域中，通过使排气门开启 时期为早于中速区域的时期，能够增大喷射量上限值。其结果，能够 增大燃料喷射量的增量幅度，能够充分地提高发动机转矩。因此，能够不伴随排放物的恶化地提高高速区域中的加速性能。
如以上说明所述，根据本实施方式，在柴油机10加速时，在低速 区域、中速区域、高速区域中的哪一个区域都能够不伴随排放物的恶 化地充分提高发动机转矩。因此，能够提高加速性能。因此，能够实 现加速性能、排放物、燃耗的平衡的最优化。
然而，在上述实施方式二中，如图5所示，基于排气门开启时期 和发动机转速设定喷射量上限值，但是也可以基于排气门开启时期和 涡轮效率或填充效率设定喷射量上限值。
此外，在上述的实施方式二中，图5所示的映射相当于所述第四
及第五发明中的"映射"。此外，ECU50控制排气可变气门传动机构 58，以使在柴油机IO加速时实现上述的排气门开启时期，由此实现所 述第六及第七发明中的"排气门开启时期控制单元"。
权利要求
1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具有使排气门的至少开启时期可变的可变气门传动机构；基于排气门开启时期设定燃料喷射量的上限值的喷射量上限值设定单元；以及将燃料喷射量限制在所述上限值以下的限制单元。
2. 如权利要求l所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述喷射量上限值设定单元按照如下方式设定所述上限值在排气门开启时期为规定时期时所述上限值最大，排气门开启时期越早于所述规定时期所述上限值越小，排气门开启时期越迟于所述规定时期所述上限值越小。
3. 如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述内燃机具有被排气能量驱动的增压器，所述喷射量上限值设定单元基于排气门开启时期和发动机转速设 定所述上限值。
4. 如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述喷射量上限值设定单元具有基于排气门开启时期和发动机转速决定所述上限值的映射，在所述映射中，所述上限值为最大的排气门开启时期在低速区域 处于比较早的时期，随着发动机转速从低速区域向中速区域上升而向迟的方向转移，随着发动机转速从中速区域进而向高速区域上升而向 早的方向转移。
5. 如权利要求4所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 在所述映射中，在低速区域中所述上限值为最大的排气门开启时期早于在高速区域中所述上限值为最大的排气门开启时期。
6. 如权利要求3至5中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，具有排气门开启时期控制单元，该排气门开启时期控制单元控制 所述可变气门传动机构的动作，使得在所述内燃机加速时，在低速区 域中排气门开启时期比较早，随着发动机转速从低速区域向中速区域 上升而排气门开启时期变迟，随着发动机转速从中速区域进而向高速 区域上升而排气门开启时期变早。
7. 如权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述排气门开启时期控制单元使低速区域中的排气门开启时期早于高速区域中的排气门开启时期。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机的控制装置，其目的在于有效地抑制在加速时因排气门开启时间的影响而引起的排放物或燃耗的恶化。基于内燃机的排气门开启时期设定燃料喷射量的上限值。在加速时增加燃料喷射量的情况下，将燃料喷射量限制在该上限值以下。喷射量上限值为最大的排气门开启时期在低速区域中为比较早的时期，随着发动机转速从低速区域向中速区域上升而向迟的方向转移，随着发动机转速从中速区域进而向高速区域上升而向早的方向转移。
文档编号F02D43/00GK101611220SQ20088000494
公开日2009年12月23日 申请日期2008年2月7日 优先权日2007年2月13日
发明者中谷好一郎, 久高良裕, 友田晃利, 古桥道雄, 小乡知由, 小野智幸, 石山忍 申请人:丰田自动车株式会社