专利名称：发动机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及发动机的控制装置。
背景技术：
以往，对应于减速燃料过量供应(rich spike)的执行,来减小柴油节流阀的开度，控制缸内压，以使得缸内压变为与压缩端的缸内温度对应的预定的压力以下(例如，参照专利文献I)。另一方面，已知有通过使两个进气阀的相位不同，来提高气缸内的吸入空气的流动性，进行燃烧改善(例如，参照专利文献2)。在先技术文献专利文献 专利文献I :日本专利文献特开2010-24865号公报；专利文献2 :日本专利文献特开2009-144521号公报。
发明内容
发明所要解决的问题但是，即便是在进行了上述专利文献I那样的控制的情况下，在稀薄燃烧的压缩点火式(柴油式)的发动机中，也有时会在浓时排出大量的烟尘。另外，通常在通过被配置于离开气缸的位置的柴油节流阀来减小空气量的情况下，由于从柴油节流阀到气缸的容积，而有可能产生气体输送滞后，响应性恶化。并且，为了在燃料过量供应中进行浓燃烧，要求响应性好地创建浓状态，但是上述专利文献2的进气阀的相位控制未考虑浓燃烧的情况，认为在应用于燃料过量供应控制方面还有改良的余地。因此，本说明书公开的发动机的控制装置的课题是抑制烟尘的产生，提高浓燃烧的响应性。用于解决问题的单元为了解决上述课题，本说明书公开的发动机的控制装置包括第一相位改变单元，所述第一相位改变单元使第一进气阀的相位比第二进气阀的相位滞后；控制部，所述控制部为了使所述发动机的气缸内的空气量减小至目标值而成为浓燃烧，进行通过所述第一相位改变单元使所述第一进气阀的相位比所述第二进气阀的相位滞后的进气阀的相位控制，所述发动机是缸内燃料喷射式的发动机。通过将第一进气阀的相位滞后，存留在气缸内的空气量减少。由于气缸内的空气量减少，气缸内变为浓状态。另外，通过使气缸内的空气量减少，有效压缩比下降。因此，能够抑制烟尘的产生。另外，第一进气阀和第二进气阀的相位差在气缸内产生涡流。涡流能够改善燃烧性，抑制烟尘的产生。如上地，通过进气阀的相位控制而进行向气缸内的空气的导入，由此提高了浓燃烧(燃料过量供应)的响应性。即，由于向气缸内的空气的导入经由响应于循环的进气阀来进行，因此通过该进气阀的相位控制来控制空气的导入有助于控制性、响应性的提高。
本说明书公开的发动机的控制装置包括第一相位改变单元，所述第一相位改变单元使第一进气阀的相位比第二进气阀的相位滞后；节流阀，所述节流阀调整所述发动机的吸入空气量；以及控制部，使所述发动机的气缸内的空气量减小至目标值而成为浓燃烧，所述控制部进行通过所述第一相位改变单元使所述第一进气阀的相位比所述第二进气阀的相位滞后的进气阀的相位控制，并在通过所述第一相位改变单元进行进气阀的相位控制而无法将所述气缸内的空气量减小到所述目标值以下的情况下，所述控制部继所述进气阀的相位控制之后进行所述节流阀的节流控制，以通过所述节流阀使所述气缸内的空气量成为所述目标值以下，其中，所述发动机是缸内燃料喷射式的发动机。当即使进行进气阀的相位控制也无法将空气量减小至目标值以下时，初次由节流阀进行对空气量的控制。节流阀的节流控制只要进行由于进气阀的相位控制而不足的量的空气量的调整即可。因此，由于从节流阀向气缸内的气体输送滞后而引起的对响应性的影响变为最小限度。通过在节流阀的节流控制之前进行进气阀的相位控制，可以起到以下的效果。首先，能够通过涡流促进燃料喷雾的扩散，能够减少对气缸缸壁的燃料附着、由燃料引起的油稀释。由于减小有效压缩比而导致燃烧温度下降，排气温度也下降，因此产生延长 浓燃烧继续时间的余地。由此，能够缩短催化剂控制时间，改善燃油经济性。并且，节流阀的节流控制被抑制在最小限度，因此节流阀的下游侧的进气管的压力被维持得较高。其结果是，能够改善EGR(Exhaust Gas Recirculation,排出气体再循环)的控制性。另外,可以认为节流阀的节流控制伴随着泵损的增大，由此导致转矩下降，对驾驶性能的影响大。另夕卜，难以估计泵损增大何种程度，因此也难以进行驾驶性能改善的控制。与此相对，在进气阀的相位控制中，通过打开进气孔，滞后关闭进气阀，来降低气缸内的空气量，因此能够抑制对泵损的影响。其结果是，能够改善转矩级差，也可缓和对驾驶性能的影响。本申请说明书公开的发动机的控制装置可以包括改变所述第二进气阀的相位的第二相位改变单元，所述控制部通过所述第一相位改变单元进行对所述第一进气阀的滞后控制，并通过所述第二相位改变单元进行使所述第二进气阀提前的提前控制。由于能够增大进气阀的相位差，因此能够加强涡流。其结果是，能够进一步抑制烟尘的产生。这里，吸入空气量越少，所述控制部越能够增大所述第二进气阀的提前量。吸入空气量越少，进气具有的惯性力越小。因此，其主旨是增大第一进气阀与第二进气阀之间的相位差来加强涡流。当所述发动机的排气压为预先确定的预定值以上时，所述控制部能够抑制所述节流阀的节流控制。如果抑制节流阀的节流控制，则节流阀下游的进气管的压力被保持得较高。其主旨是在不失火的范围内将进气管的压力保持得较高，将与排气压之差维持得较小，来维持EGR的控制性。所述发动机的排气压越大，所述控制部越能够增大所述节流阀的开度。当排气压大时，增大节流阀的开度来将节流阀下游侧的进气管的压力保持得较高。其主旨是与上述同样地维持EGR的控制性。当所述发动机处于高旋转且高负荷时，所述控制部能够抑制所述节流阀的节流控制。其主旨是在担心由于进行节流阀的节流控制而导致转矩下降时的驾驶性能恶化的运转状态时，抑制节流阀的节流控制，抑制驾驶性能恶化。
所述发动机越是高旋转且高负荷，所述控制部越能够增大所述节流阀的开度。其主旨是与上述同样地抑制由于节流阀的节流控制引起的驾驶性能恶化。排气的温度越高，本说明书公开的发动机的控制装置中的所述控制部越能够增大所述第一进气阀的相位的滞后量。控制部在不失火的范围内增大滞后量，降低排气温度。其主旨是通过浓燃烧继续时间的延长来缩短催化剂控制时间，实现燃油经济性的改善。尤其是，在具有增压器的情况下，为了保护增压器而存在温度的 制约，但是能够通过降低排气温度来延长浓燃烧继续时间。本说明书公开的发动机的控制装置还包括增压器，在所述增压器的增压大于目标增压的情况下，所述控制部能够增大所述第一进气阀的相位的滞后量。当增压(实际增压)大于目标增压时，通过增大滞后量，能够降低气缸内的空气量。这样的控制与通过节流阀的节流来调整空气量的情况相比，在控制性、响应性、泵损方面是有利的。本说明书公开的发动机的控制装置还包括改变排气阀的相位的第三相位改变单元，排气的温度越高，所述控制部越增大由所述第三相位改变单元改变的所述排气阀的滞后量。其主旨是通过降低排气损失，降低对增压器施加的工作量，来抑制增压上升。所述控制部在使浓燃烧状态结束时，在增大了所述节流阀的开度之后使所述滞后了的第一进气阀提前。当通过使其滞后而创建出浓燃烧状态的第一进气阀复原、即、使该第一进气阀提前时，在增大了节流阀的开度之后使该第一进气阀提前。如果先进行第一进气阀的提前，之后增大节流阀的开度，则有可能产生由于在被提前的阶段气体量急剧增大而引起的阻塞。通过抑制阻塞的产生，能够抑制泵损、耗油率恶化、驾驶性能恶化。所述控制部在使浓燃烧状态结束时，在增大了所述节流阀的开度之后使所述提前了的第二进气阀滞后。该控制是假定通过在进行第一进气阀的滞后并进行第二进气阀的提前而成为浓燃烧状态的情况的控制。与在上述中在增大了节流阀的开度之后使第一进气阀提前的情况相同，使第二进气阀滞后。由此，能够抑制阻塞产生，能够抑制泵损、燃油经济性恶化、驾驶性能恶化。发明效果根据本说明书公开的发动机的控制装置，能够抑制烟尘的产生，提高燃料过量供应的响应性。
图I是组装有实施例的发动机的控制装置的发动机的整体构成图；图2是实施例的发动机的简要构成图；图3是表示进气凸轮轴的一例的说明图；图4是详细示出发动机的进气系统的一例的框图；图5是表示发动机的进气阀及排气阀的配置的一例的说明图；图6是表示进气阀的相位变化的图；图7是表示在发动机的控制装置中进行的控制的一例的流程图；图8是表不排气的温度与进气阀的滞后量的关系的映射的一例；图9是表示增压与进气阀的滞后量的关系的映射的一例；图10是表示排气压与节流阀的开度的关系的映射的一例；
图11是表示发动机转速及发动机负荷与节流阀的开度的关系的映射的一例；图12是使浓燃烧状态结束时的流程图的一例；图13是表示实施例2的进气凸轮轴的一例的说明图；图14是表示吸入空气量与提前量的关系的映射的一例；图15是表示排气凸轮轴的一例的说明图；图16是表示排气的温度与排气阀的滞后量的关系的映射的一例。
具体实施例方式以下，参照附图来说明本发明的实施方式。但是，在附图中，各部分的尺寸、比率等存在没有与实际的尺寸、比率等完全一致地图示出的情况。另外，也存在根据图面而省略细 节描绘的情况。实施例I图I是组装有实施例的发动机的控制装置的发动机50的整体构成图。本实施例中的发动机50是压缩点火式的柴油发动机，但是只要是缸内燃料喷射式的发动机即可，也可以是汽油发动机。如图I所示，进气系统10包括空气流量计(A/C)ll、中冷器(I/C)12、以及进气歧管13。空气流量计11计测吸入空气量。中冷器12冷却增压器30压缩的进气。进气歧管13向发动机50的各气缸51a分配进气。排气系统20包括排气歧管21和催化剂22。排气歧管21将来自各气缸51a的排气在下游侧合流到一个排气通路中。催化剂22对排气进行净化。增压器30包括压缩部31和涡轮部32。增压器30是排气驱动式的可变容量型涡轮增压器，并且其压缩部31被设置在进气系统10中，涡轮部32被设置在排气系统20中。如图2所不,发动机50包括气缸体51、气缸盖52、活塞53、第一进气阀54A、第二进气阀B、排气阀55、燃料喷射阀56、以及进气侧VVT (Variable Valve Timing，可变气门正时)57。进气侧VVT 57如后面所述是使第一进气阀54A的相位比第二进气阀54B的相位滞后的第一相位改变单元的一例。在气缸体51中形成有气缸51a。活塞53被容纳在气缸51a内。气缸盖52被固定在气缸体51的上表面。燃烧室58作为被气缸体51、气缸盖52以及活塞53包围的空间而形成。在气缸盖52上形成有进气孔52a和排气孔52b。进气孔52a向燃烧室58引导进气，排气孔52b从燃烧室58排出气体。另外，在气缸盖52上设置有第一进气阀54A、第二进气阀54B以及排气阀55。第一进气阀54A、第二进气阀54B打开或关闭进气孔52a，排气阀55打开或关闭排气孔52b。图3是驱动第一进气阀54A和第二进气阀54B的进气凸轮轴100的说明图。进气凸轮轴100为内部轴101可自由旋转地嵌入到外部轴102内的二层构造。第一凸轮103被固定销104固定在内部轴101上。第一凸轮103变为从设置于外部轴102上的槽102a露到外部的状态。第一凸轮103通过内部轴101相对于外部轴102旋转，而能够改变相位。第二凸轮105通过压入而固定在外部轴102上。第一凸轮103驱动第一进气阀54A。第二凸轮105驱动第二进气阀54B。
图4是详细表示发动机50的进气系统10的框图。在进气系统10中沿空气的流动排列有空气流量计11、增压器30、中冷器12、节流阀60、进气歧管13、进气孔52a。并且，通过被进气侧VVT 57驱动的进气阀54A(54B)向气缸51a内导入空气。节流阀60调整吸入空气量。在节流阀60与进气歧管13之间、即节流阀60的下游侧连接有EGR管道61。在EGR管道61中配置有EGR阀62。另外，一旦节流阀60通过节流控制而被减小开度，则作为节流阀60的下游侧的以A表示的区域变为负压。另一方面，EGR管道61的比EGR阀62靠上游的一侧由于排气而变为高压。EGR阀62根据其上游侧与下游侧的压力差而进行开闭动作。如图5所示，进气孔52a具体地说包括从上游侧向燃烧室58分岔和开口的部分进气孔Ini、In2。排气孔52b包括从下游侧向燃烧室58分岔和开口的部分排气孔Exl、Ex2。并且，第一进气阀54A打开或关闭部分进气孔Inl，第二进气阀54B打开或关闭部分进气孔In2，两个排气阀55打开或关闭部分排气孔Exl、Ex2。部分进气孔Inl的流量系数小于部分进气孔In2的流量系数。具体地说，部分进气孔Inl的流路截面积小于部分进气孔In2的流路截面积。因此，第一进气阀54A的阀直 径小于第二进气阀54B的阀直径。如后面详述，在使第一进气阀54A比第二进气阀54B滞后的情况下，来自第二进气阀54B的空气先导入到气缸51a内。这样，通过使空气导入到气缸51a内的正时错开，能够产生涡流。并且，通过将滞后侧的第一进气阀54A设置在流量系数小的部分进气孔Inl侧，从而对空气向气缸51a内导入的势头设置差异，能够进一步加强涡流。加强涡流对烟尘的降低有效。如图2所示，在气缸盖52上设置有燃料喷射阀56。燃料喷射阀56向缸内直接喷射燃料。另外，在气缸盖52上设置有进气侧VVT 57。对进气侧VVT 57应用能够改变第一进气阀54A和第二进气阀54B中的第一进气阀54A的闭阀时期的装置。即，进气侧VVT57改变图3所示的内部轴101的相位。在发动机50中设置有各种传感器。具体地说，设置有例如空气流量计11、用于检测曲轴角度或发动机转速NE的曲轴角传感器71、用于检测发动机50的冷却水温的水温传感器72、以及用于检测缸内压PO的缸内压传感器73等。另外，在进气系统10中设置有用于检测增压P的增压传感器74、用于检测进气温度PO’的温度传感器75。另外，在进气侧VVT 57中设置有用于检测配气相位正时的配气相位正时传感器76。E⑶I是相当于控制部的电子控制装置，并包括由CPU、ROM、RAM等构成的微型计算机和输入输出电路。空气流量计11或前述的传感器71 76等各种传感器和开关类与ECU I电连接。另外，增压器30、燃料喷射阀56以及进气侧VVT 57等各种的控制对象被电连接。ROM是用于存储记述有CPU执行的各种处理的程序和映射数据等的构成。CPU基于存储在ROM中的程序根据需要利用RAM的临时存储区域的同时执行处理，由此能够通过ECU I在功能上实现各种控制单元、判定单元或检测单元等。E⑶I进行通过进气侧VVT 57使第一进气阀54A的相位比第二进气阀54B的相位滞后的进气阀的相位控制，以使发动机50的气缸内的空气量减少到目标值而成为浓燃烧。并且，在无法通过进气侧VVT 87进行进气阀的相位控制来将气缸51a内的空气量减少到目标值以下的情况下，采取以下的措施。即，继进气阀的相位控制之后通过节流阀60进行节流阀的节流控制，以使气缸51a内的空气量变为目标值以下。E⑶I进行使第一进气阀54A和第二进气阀54B中的第一进气阀54A的闭阀时期滞后的进气阀的相位控制。具体地说，如图6所示，在固定第二进气阀54B的配气相位正时的同时，一体地改变第一进气阀54A的开阀时期和闭阀时期，由此对第一进气阀54A的闭阀时期进行滞后控制。并且，由此，使第一进气阀54A的闭阀时期比第二进气阀54B的闭阀时期滞后。ECU I以进气侧VVT 57作为控制对象对第一进气阀54A的闭阀时期进行滞后控制。这里，E⑶I进行的滞后控制是使第一进气阀54A滞后关闭的意思上的滞后控制。因此，第一进气阀54A的闭阀时期与进气下止点相比被设定在滞后侧 。E⑶I把握通过各种传感器71 76获得的信息，并且基于由上述各种传感器71 76获得的信息来把握吸入空气量、排气压、发动机转速、负荷、排气的温度、增压等。另夕卜，ECU I把握用于成为浓燃烧的气缸内的空气量的目标值。接着，说明在以上的发动机50中由控制装置进行的控制的一例。图7是表示在发动机的控制装置中进行的控制(浓燃烧控制)的一例的流程图。以ECU I为主体进行该控制。首先，在步骤SI中进行进气阀的相位控制。具体地说，E⑶I通过向进气侧VVT 57发出指令，进行第一进气阀54A的滞后控制。首先，通过进行第一进气阀54A的滞后控制，与第一进气阀54A相比，先从第二进气阀54B导入空气，能够产生涡流。由于涡流的产生，能够改善燃烧，抑制烟尘的产生。另外，由于控制被配置于接近气缸51a的位置的第一进气阀54A，因此能够确保良好的响应性。如果最初控制节流阀60，则可不考虑活塞53的运动、燃烧的正时来调整空气量。与此相对，通过先进行进气阀的相位控制，能够调整循环的空气量。继步骤SI之后，在步骤S2中，通过步骤SI中的进气阀的相位控制来判断吸入空气量是否小于气缸51a内的目标空气量。当在步骤S2中判断为是时，前进到步骤S4。在步骤S4中，采用改变燃料的喷射规格等措施，进行浓燃烧。另一方面，当在步骤S2中判断为否时，前进到步骤S3。在步骤S3中，进行节流阀60的节流控制。即，在即使进行进气阀的相位控制也无法将空气量减小到目标值以下的情况下，初次由节流阀60进行空气量的控制。节流阀60的节流控制进行由于进气阀的相位控制而不足的量的调整。因此，能够将由于从节流阀60向气缸51a内输送气体的滞后导致的响应性的恶化抑制在最小限度。在步骤S3之后，进行步骤S4的处理。即，进行浓燃烧。这样,通过在节流阀的节流控制之前进行进气阀的相位控制，能够起到以下的效果。首先，能够通过涡流促进燃料喷雾的扩散。并且，能够减少燃料对气缸缸壁的附着、由燃料引起的油稀释。在浓燃烧时，气缸51a内的空气量减少。即，气缸51a内的气体的密度下降，因此燃料的喷雾的贯彻力增大。其结果是，容易产生燃料对气缸缸壁的附着、油的稀释。对于这样的情况，通过在节流阀的节流控制之前进行进气阀的相位控制，能够实现通过涡流的产生而促进喷雾的扩散。其结果是，能够抑制燃料对缸内缸壁的附着、油稀释。另外，由于有效压缩比降低而导致燃烧温度下降，排气温度也下降。因此，能够延长浓燃烧继续时间。由此，实现催化剂控制时间的缩短、改善燃油经济性。即，当进行浓燃烧时，排气的温度会上升。因此，尤其是在安装有增压器的情况下，有时为了保护增压器而受到温度的制约，但是即使在这样的情况下也能够继续浓燃烧。
另外，由于节流阀的节流控制被抑制到最小限度，因此能够将节流阀的下游侧(尤其是图4中以A表示的区域)的进气管的压力维持得较高。其结果是，能够改善EGR的控制性。即，EGR阀62根据其上游侧和下游侧的压力差而动作。因此，在图4中，如果以A表示的区域的压力由于节流阀60的节流而下降，EGR阀62的上游和下游的压力差变大，则控制性会恶化。即，只要EGR阀62稍稍打开，大量的EGR气体就会导入，EGR的控制性会恶化。一旦EGR的控制性恶化，则容易产生EGR气体过多或不足，这有时会导致排放的恶化。通过在节流阀的节流控制之前进行进气阀的相位控制，能够改善浓燃烧中和从浓燃烧恢复时的控制性。并且，节流阀的节流控制伴随着泵损的增大，由此有可能产生转矩的下降，驾驶性能的恶化。并且，难以估计泵损增大何种程度，因此也难以进行驾驶性能改善的控制。与此相对，在进气阀的相位控制中，通过打开进气孔52a,滞后关闭第一进气阀54A,来降低气缸内的空气量，因此能够抑制泵损的恶化。其结果是，也能够抑制驾驶性能的恶化。这样，通过进行进气阀的相位控制，并且在节流阀的节流控制之前进行进气阀的相位控制，能够得到各种效果。 这里，说明在步骤SI中能够考虑的各种事项。另外，为了便于说明，这些事项分别说明，但是也能够成为同时考虑多个事项的控制。《排气的温度》E⑶I在步骤SI中能够考虑发动机50的排气的温度。图8是表示排气的温度与进气阀的滞后量的关系的映射的一例。当由于进行浓燃烧而排气的温度变得过高时，不希望继续浓燃烧。尤其是，在具有增压器30的情况下，从保护增压器30的观点出发，有时会受到制约。因此，排气的温度越高，越增大第一进气阀54A的相位的滞后量。由此，能够降低有效压缩比，降低排气的温度。由此，能够实现增压器30的保护。这样，通过使排气的温度成为能够实现增压器30的保护的范围，能够在保护增压器30的同时延长浓燃烧继续时间。由此，能够缩短催化剂控制时间，有助于改善燃油经济性。《增压》E⑶I在步骤SI中能够考虑发动机50中的增压。图9是表示增压与进气阀的滞后量的关系的映射的一例。增压的变化伴随着由于所谓的增压滞后引起的响应滞后。因此，即使进行了增压的控制，实际增压也有时会超过目标增压。这样，在实际增压超过了目标增压的情况下，如果想要通过节流阀的节流来进行应对，则担心控制性、响应的恶化。因此，通过增加第一进气阀54A的滞后量，可减小伴随着增压的增加而增加的量的空气。由此，能够维持控制性、响应性。这样的控制在泵损方面也是有利的。接着，说明在节流阀的节流控制(步骤S3)中能够考虑的各种事项。另外，为了便于说明，这些事项分别说明，但是也可以成为同时考虑了多个事项的控制。《排气压》E⑶I在节流阀的节流控制(步骤S3)中能够考虑发动机50的排气压。图10是表示排气压与节流阀的开度的关系的映射的一例。发动机50的排气压越大，ECU I越增大节流阀60的开度。换言之，可减小节流阀60的节流量。并且，E⑶I在发动机50的排气压变为预先确定的预定值以上时，抑制节流阀的节流控制，并且可以说是禁止节流阀的节流控制。
在排气压高的情况下，如果增大节流阀60的节流，降低节流阀60的下游侧的压力，则EGR阀62的上游侧和下游侧的压力差越发变大。如果EGR阀62的上游侧和下游侧的压力差变大，则如上所述EGR的控制性会恶化。因此，当排气压大时，增大节流阀60的开度，较高地保持节流阀60的下游侧的进气管的压力。由此，维持EGR的控制性。当排气压高于阈值时，禁止节流控制，全部打开节流阀60。《发动机转速和发动机负荷》E⑶I在节流阀的节流控制(步骤S3)中能够考虑发动机50的转速和负荷。图11是表示发动机转速和发动机负荷与节流阀60的开度的关系的映射的一例。发动机50越是高旋转且越是高负荷，ECU I越增大节流阀60的开度，在发动机50是高旋转且高负荷时(当超过预先确定的阈值时)，抑制节流阀60的节流控制，并且可以说是禁止节流阀60的节流控制。
随着发动机处于高旋转且高负荷，由于进行节流阀的节流控制而导致转矩下降时的驾驶性能恶化变大。在这样的情况下，抑制节流阀的节流量，增大节流阀60的开度。当为转速和负荷比阈值高的区域时，禁止节流控制，全部打开节流阀60。由此，能够抑制驾驶性能恶化。接着，对使浓燃烧状态结束时的控制进行说明。ECU I当判断为使浓燃烧状态结束时，基于图12所示的流程图，结束浓燃烧状态(燃料过量供应)。首先，在步骤Sll中增大减小了的节流阀60的开度。之后，在步骤S12中将第一进气阀控制在提前侧。通过设为这样的顺序，能够抑制节流阀60中阻塞的产生。其结果是，能够抑制泵损、耗油率恶化、驾驶性能恶化。如以上说明的那样，根据实施例的发动机的控制装置，能够抑制烟尘的产生，提高浓燃烧的响应性。实施例2接着，参照图13、图14来说明实施例2。实施例2与实施例I不同之处在于实施例2具有相当于改变第二进气阀54B的相位的第二相位改变单元的进气侧VVT 157。进气侧VVT157如图13所示被安装到外部轴102上。由此，进气侧VVT 157改变通过被压入到外部轴102的第二凸轮105被驱动的第二进气阀54B的相位。E⑶I通过进气侧VVT 57进行对第一进气阀54A的滞后控制，并进行通过进气侧VVT 157使第二进气阀54B提前的提前控制。通过这样扩大相位差，能够加强涡流，其结果是能够进一步抑制烟尘的产生。在如上地提前第二进气阀54B的情况下，吸入空气量越少，E⑶I越增大第二进气阀54B的提前量。图14是表示吸入空气量与第二进气阀54B的提前量的关系的映射的一例。在向气缸51a内的吸入空气量少的情况下，进气具有的惯性力变小。因此，增大第一进气阀与第二进气阀之间的相位差来加强涡流。其结果是，能够抑制烟尘的产生。在如上地进行了第二进气阀54B的提前控制的情况下，E⑶I在结束浓燃烧状态时增大节流阀60的开度之后，使提前了的第二进气阀64B滞后，成为原来的状态。具体地说，在图12所示的步骤Sll中，与第一进气阀54A的提前一起进行第二进气阀54B的滞后而结束浓燃烧状态。通过如上地提前第二进气阀54B，能够进一步地抑制烟尘的产生。
实施例3接着，参照图15、图16说明实施例3。实施例3与实施例I不同之处在于具有相当于改变排气阀55的相位的第三相位改变单元的排气侧VVT 207。排气侧VVT 207如图15所示被安装到压入有驱动排气阀55的排气凸轮201的排气凸轮轴200上。排气侧VVT207的构成与进气侧VVT 57相同，因此省略其详细说明。图16是表示排气的温度与排气阀55的滞后量的关系的映射的一例。排气的温度越高，E⑶I越增大基于排气侧VVT 207的排气阀55的滞后量。通过降低排气损失，降低对增压器30施加的工作量，可以抑制增压上升。通过抑制增压上升，能够降低导入到气缸51a内的空气量。这样，由于抑制增压的上升而降低空气量与节流阀的节流的情况相比，在控制性、响应性、泵损方面有利。上述实施例只是用于实施本发明的例子，本发明不限于此，这些实施例的各种变形处于本发明的范围内，并且在本发明的范围内能够实施其他各种实施例根据上述记载是显而易见的。符号说明 I ...ECU30…增压器50…发动机54A…第一进气阀54B…第二进气阀55…排气阀57，157...进气侧 VVT60…节流阀61... EGR 管道62...EGR 阀100…进气凸轮轴200…排气凸轮轴207…排气侧VVT
权利要求
1.一种发动机的控制装置，所述发动机是缸内燃料喷射式的发动机， 所述控制装置包括 第一相位改变单元，所述第一相位改变单元使第一进气阀的相位比第二进气阀的相位滞后；以及 节流阀，所述节流阀调整所述发动机的吸入空气量； 控制部，为了使所述发动机的气缸内的空气量减小至目标值而成为浓燃烧，所述控制部进行通过所述第一相位改变单元使所述第一进气阀的相位比所述第二进气阀的相位滞后的进气阀的相位控制，并在通过所述第一相位改变单元进行进气阀的相位控制而无法将所述气缸内的空气量减小到所述目标值以下的情况下，所述控制部继所述进气阀的相位控制之后进行所述节流阀的节流控制，以通过所述节流阀使所述气缸内的空气量成为所述目标值以下。
2.如权利要求I所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制装置包括改变所述第二进气阀的相位的第二相位改变单元， 所述控制部通过所述第一相位改变单元进行对所述第一进气阀的滞后控制，并通过所述第二相位改变单元进行使所述第二进气阀提前的提前控制。
3.如权利要求2所述的发动机的控制装置，其中， 吸入空气量越少，所述控制部越增大所述第二进气阀的提前量。
4.如权利要求I至3中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 当所述发动机的排气压为预先确定的预定值以上时，所述控制部抑制所述节流阀的节流控制。
5.如权利要求I至4中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 所述发动机的排气压越大，所述控制部越增大所述节流阀的开度。
6.如权利要求I至5中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 当所述发动机处于高旋转且高负荷时，所述控制部抑制所述节流阀的节流控制。
7.如权利要求I至6中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 所述发动机越是高旋转且高负荷，所述控制部越增大所述节流阀的开度。
8.如权利要求I至7中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 排气的温度越高，所述控制部越增大所述第一进气阀的相位的滞后量。
9.如权利要求I至8中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制装置还包括增压器， 在所述增压器的增压大于目标增压的情况下，所述控制部增大所述第一进气阀的相位的滞后量。
10.如权利要求8或9所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制装置还包括改变排气阀的相位的第三相位改变单元， 排气的温度越高，所述控制部越增大由所述第三相位改变单元改变的所述排气阀的滞后量。
11.如权利要求I至10中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部在使浓燃烧状态结束时，在增大了所述节流阀的开度之后使所述滞后了的第一进气阀提前。
12.如权利要求2至10中任一项所述的发动机的控制装置，其中， 所述控制部在使浓燃烧状态结束时，在增大了所述节流阀的开度之后使所述提前了的第二进气阀滞后。
13.一种发动机的控制装置，所述发动机是缸内燃料喷射式的发动机， 所述控制装置包括 第一相位改变单元，所述第一相位改变单元使第一进气阀的相位比第二进气阀的相位滞后; 控制部，所述控制部为了使所述发动机的气缸内的空气量减小至目标值而成为浓燃烧，进行通过所述第一相位改变单元使所述第一进气阀的相位比所述第二进气阀的相位滞后的进气阀的相位控制。
全文摘要
一种发动机的控制装置，所述发动机是缸内燃料喷射式的发动机，所述控制装置包括第一相位改变单元，所述第一相位改变单元使第一进气阀的相位比第二进气阀的相位滞后；节流阀，所述节流阀调整所述发动机的吸入空气量；以及控制部，为了使所述发动机的气缸内的空气量减小至目标值而成为浓燃烧，所述控制部进行通过所述第一相位改变单元使所述第一进气阀的相位比所述第二进气阀的相位滞后的进气阀的相位控制，并在通过所述第一相位改变单元进行进气阀的相位控制而无法将所述气缸内的空气量减小到所述目标值以下的情况下，所述控制部继所述进气阀的相位控制之后进行所述节流阀的节流控制，以通过所述节流阀使所述气缸内的空气量成为所述目标值以下。
文档编号F02D13/02GK102782288SQ20108006503
公开日2012年11月14日 申请日期2010年11月8日 优先权日2010年11月8日
发明者伊藤胜广, 小乡知由, 小川孝, 岩田一康 申请人:丰田自动车株式会社