专利名称：缸内喷射式汽油机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽油机的控制装置，特别涉及适合于减少缸内喷射式汽油机的粒子状物质、即PM(Particulate Matter)排出量的控制装置。
背景技术：
缸内喷射式汽油机与吸气口喷射式的汽油机相比，PM排出量较多而成为课题。作为其原因，可以列举对缸内直接喷射燃料所导致的对气缸或活塞的燃料附着、和由于不充分的混合而产生的局部性的燃料过浓区域的存在。因此，作为缸内喷射式汽油机的PM对策，减少燃料附着量或促进燃料与空气的混合是很有效的。作为抑制缸内喷射式汽油机中的PM排出量的技术，已知如下技术在PM排出量较大的冷机起动时，通过使高温的废气存在于燃烧室内、即导入内部EGR(EXhaust Gas Recirculation 废气再循环)来促进燃料的气化，并抑制黑烟的排出。在先技术文献专利文献专利文献1 JP特开2002-327651号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题但是，PM并不仅仅在冷机起动时被排出，也不能无视在发动机完成暖机后排出的量。特别是在由于空气与燃料的控制响应性的差异而在缸内的混合气容易成为燃料过浓 (过剩)状态的加速运转时，PM被大量排出。并且，在加速时，存在如下课题即使为了抑制 PM排出量而设定了各发动机设备(气门，燃料喷射，点火等)的参数，但由于响应慢的参数而燃烧室过渡性地经过与期望不同的状态，因此，在此时PM排出量也增大。因此，为了减小在加速时排出的PM的量，需要充分考虑各设备的过渡响应性。为了解决上述问题点，本发明的目的在于提供一种即使在缸内的空燃比容易成为过剩的状态的加速运转时，也能够抑制PM排出量的缸内喷射式汽油机的控制装置。用于解决课题的技术手段为了达成上述目的，本发明的缸内喷射式汽油机的控制装置的特征在于，在排气阀具备可变阀机构的缸内喷射式汽油机中，具有判定车辆的运转状态的运转状态判定单元，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，将所述排气阀的闭阀时期早期化。根据这种构成，在缸内混合气容易变得过剩的加速运转时，通过早关闭排气阀来导入内部EGR，促进燃料的气化，由此能够减小PM的生成以及排出量。此外，作为本发明的缸内喷射式汽油机的控制装置的其他形态，特征在于，在排气阀具备可变阀机构的缸内喷射式汽油机中，具有判定车辆的运转状态的运转状态判定单元，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，将所述排气阀的闭阀时期早期化，同时使燃料喷射压力上升。通过这种构成，即使在排气阀控制的响应速度较慢，内部EGR量达到期望值(目标值)为止需要数周期的情况下，通过在内部EGR量达到期望值为止的期间中，使响应速度较快的燃料压力上升，来将燃料微粒化，并促进气化，由此能够抑制PM。并且，作为本发明的缸内喷射式汽油机的控制装置的其他形态，特征在于，在排气阀具备可变阀机构的缸内喷射式汽油机中，具有判定车辆的运转状态的运转状态判定单元，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，将所述排气阀的闭阀时期早期化，同时使燃料喷射压力上升，并且随着所述排气阀的闭阀时期的早期化，使所述燃料喷射压力的上升幅度减少。根据这种构成，通过随着内部EGR接近期望值(目标值)，而将燃料喷射压力的上升幅度逐渐降低，能够抑制PM排出量，同时将燃料喷射压力的上升所导致的燃料泵驱动力的上升抑制在最小限度，并提高车辆的燃油效率。并且，作为本发明的缸内喷射式汽油机的控制装置的其他形态，特征在于，还具备直接或经由齿轮与所述发动机的输出轴连接的电动机，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，按照增加所述电动机的驱动力在车辆的整体驱动力中所占的比例的方式，来控制所述汽油机的驱动力或所述电动机的驱动力。根据这种构成，即使在由于在加速时增加内部EGR量而产生吸入空气量的响应延迟，且发动机的转矩响应下降的情况下，通过利用电动机对车辆驱动力(转矩)进行助推， 也能够不损害车辆的加速性能地实现PM减小。发明的效果根据本发明，即使在混合气容易成为过浓(过剩)状态的加速运转时，也能够将燃油效率的恶化抑制在最小限度，同时通过增加内部EGR量来抑制PM排出量。
图1是将本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于汽车用汽油发动机的系统的构成图。图2是表示本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成的系统框图。图3是本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门机构的特性的说明图。图4是本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的燃料量以及空气量的时序图。图5是表示本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的、PM减少方法的基本原理的图。图6是表示本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门以及燃料压力控制内容的流程图。图7是本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门以及燃料压力控制的时序图。
图8是表示本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的排气阀闭阀时期与燃料喷射压力的关系的图。图9是将本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于汽车用汽油发动机的系统的构成图。图10是表示本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成的系统框图。图11是表示本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的、PM减小方法的基本原理的图。图12是表示本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的EGR阀以及燃料压力控制内容的流程图。图13是本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的EGR阀以及燃料压力控制的时序图。图14是表示本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的吸气温度与燃料喷射压力的关系的图。图15是表示本发明的第3实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门以及空燃比控制内容的流程图。图16是本发明的第3实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门以及空燃比控制的时序图。图17是表示本发明的第4实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门控制内容的流程图。图18是本发明的第4实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门控制的时序图。图19是将本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于混合动力汽车用汽油发动机的系统的构成图。图20是表示本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成的系统框图。图21是表示本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门、燃料压力、电动机驱动力的控制内容的流程图。图22是本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的可变阀门、燃料压力、电动机驱动力控制的时序图。图23是表示本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的排气阀闭阀时期与电动机驱动力比例的关系的图。符号说明1气流传感器2 电控节气门3缸内直接喷射用喷射器4 火花塞5 可变阀门5a吸气阀门可变装置
6
5b排气阀门可变装置6 吸气管7 气缸头8 排气管9空燃比传感器10 三效催化齐[J (three-way catalyst)11排气温度传感器12燃烧室13曲柄角度传感器14冷却水温度传感器15吸气温度传感器16加速器开度传感器17高压燃料泵18燃料压力传感器19 EGR 阀20 ECU20a 输入电路20b 输入输出端口20c RAM20d ROM20e CPU20f 电控节气门驱动电路20g喷射器驱动电路20h 点火输出电路20 j可变阀门驱动电路20k高压燃料泵驱动电路201 EGR阀驱动电路20m 电动机驱动电路21 变速器22 电动机23 电动机用齿轮24减速齿轮25 车轮100 发动机
具体实施例方式以下，利用图1 图8，对本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成以及动作进行说明。首先，利用图1，对将本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于汽车用汽CN 102454502 A说明书5/16 页
油发动机的系统的构成进行说明。图1是表示将本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于汽车用汽油发动机的系统的构成的系统构成图。发动机100是实施火花点火式燃烧的汽车用的四缸汽油发动机。在吸气管6的各个适当位置具备测量吸入空气量的气流传感器1 ；调整吸气管压力的电控节气门2 ；和作为吸入空气温度检测器的一个形态，测量吸入空气的温度的吸气温度传感器15。此外，在发动机100中，每个气缸都具备对各气缸的燃烧室12中喷射燃料的燃料喷射装置(以下， 称作喷射器)3、和提供点火能量的火花塞4，并在气缸头7的适当位置具备测量发动机的冷却水的温度的冷却水温度传感器14。此外，在气缸头7的各个适当位置具备可变阀门5，该可变阀门5由调整流入到缸内的吸入气体的吸气阀门可变装置如和调整从缸内排出的废气的排气阀门可变装置恥构成。通过调整可变阀门5，来调整第1个到第4个全部气缸的吸气量以及EGR量。此外，用于对燃料喷射装置3提供高压燃料的高压燃料泵17通过燃料配管与燃料喷射装置3连接。在燃料配管中具备用于测量燃料喷射压力的燃料压力传感器 18。并且，在排气管8的各个适当位置具备对排气进行净化的三效催化剂10 ；作为空燃比检测器的一个形态，在三效催化剂10的上流侧检测排气的空燃比的空燃比传感器9 ； 和作为排气温度检测器的一个形态，在三效催化剂10的上流侧测量排气温度的排气温度传感器11。此外，在曲柄轴上具备用于计算旋转角度的曲柄角度传感器13。从气流传感器1、空燃比传感器9、冷却水温度传感器14、吸气温度传感器15、排气温度传感器11、曲柄角传感器13、和燃料压力传感器18得到的信号被送往发动机控制单元 (E⑶)20。此外，从加速器开度传感器16得到的信号被送往E⑶20。加速器开度传感器16 对加速器踏板的踩踏量、即加速器开度进行检测。ECU20基于加速器开度传感器16的输出信号来运算要求转矩。即，加速器开度传感器16作为检测对发动机的要求转矩的要求转矩检测传感器来使用。此外，ECU20基于曲柄角度传感器13的输出信号来运算发动机的旋转速度。ECU20基于从上述各种传感器的输出而得到的发动机的运转状态，来最佳地对空气流量、燃料喷射量、点火时期、燃料压力等发动机的主要运转量进行运算。由E⑶20运算出的燃料喷射量被变换为开阀脉冲信号，并被送往喷射器3。此外， 按照在由ECU20运算出的点火时期进行点火的方式，将火花塞驱动信号送往火花塞4。此外，由E⑶20运算出的节气门开度作为节气门驱动信号被送往电控节气门2。此外，由E⑶20 运算出的可变阀门的运转量作为可变阀门驱动信号被送往可变阀门5。此外，由ECU20运算出的燃料压力作为高压燃料泵驱动信号被送往高压燃料泵17。对从吸气管6经由吸气阀门而流入到燃烧室12内的空气而喷射燃料，形成混合气。混合气在规定的点火时期通过由火花塞4产生的火花而爆炸，利用其燃烧压力按压活塞从而成为发动机的驱动力。并且，爆炸后的废气经由排气管8被送入到三效催化剂10中， 排气成分在三效催化剂10内被净化并排出到外部。接下来，利用图2，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成进行说明。图2是表示本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成的系统框图。
将气流传感器1、空燃比传感器9、排气温度传感器11、曲柄角传感器13、冷却水温度传感器14、吸气温度传感器15、加速器开度传感器16、燃料压力传感器18的输出信号输入到E⑶20的输入电路20a。但是，输入信号不限于此。输入的各传感器的输入信号被送往输入输出端口 20b内的输入端口。送往输入输出端口 20b的值被保管于RAM20c中，并由 CPU20e进行运算处理。记述了运算处理内容的控制程序被预先写入到R0M20d中。表示按照控制程序运算出的各致动器的运转量的值被保管于RAM20c中之后，被送往输入输出端口 20b内的输出端口，并经由各驱动电路被送往各致动器。在本实施方式的情况下，作为驱动电路，存在如下电路电子节气门驱动电路20f、喷射器驱动电路20g、 点火输出电路20h、可变阀门驱动电路20 j、高压燃料泵驱动电路20k。各电路分别对电控节气门2、喷射器3、火花塞4、可变阀门5、高压燃料泵17进行控制。虽然在本实施方式中，是在E⑶20内具备上述驱动电路的装置，但不限于此，也可以是在E⑶20内具备上述驱动电路的任意一种的装置。E⑶20通过可变阀门5来控制残留在燃烧室内的排气的量(内部EGR量)。特别是，在加速运转时，通过进行排气阀的闭阀时期的早期化来增加内部EGR量，并抑制PM排出量。并且，在加速运转时使燃料喷射压力上升。此外，伴随排气阀的闭阀时期的提前而使燃料喷射压力的上升幅度度降低。其结果，能够抑制加速运转时的PM排出量。接下来，利用图3，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门的特性进行说明。图3是本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门机构的特性的说明图。在本实施方式中，在吸气阀门以及排气阀门上具备相位的连续可变机构， 能够控制各阀门的开阀时期以及闭阀时期。接下来，利用图4，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的空气量以及燃料量的变化进行说明。图4表示了本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的空气量以及燃料量的时序图。图中从上开始表示了车辆速度、加速器开度、吸气量、燃料喷射脉冲宽度、实际空燃比的时间变化。首先，驾驶员通过踩踏加速器(加速器开度上升)来开始车辆的加速。通过随之打开吸气节气门，来使吸气量增加。此外，通过增大燃料喷射脉冲宽度，来使燃料喷射量增加。在此，在节气门阀和燃烧室之间存在具有一定容积的吸气管，通过该吸气管来提供向燃烧室的吸气。因此，向燃烧室的吸气量对加速器开度(节气门开度)的响应延迟较大。另一方面，由于通过喷射器直接向缸内喷射燃料，因此燃料喷射量能够进行每个周期的精密的控制且对加速器开度不产生响应延迟。因此，在这两者之间过渡时的响应性产生差异，在加速运转时相对于吸气量燃料喷射量先增加，并暂时性地经过燃料过浓(过剩)的状态。虽然通常对燃料喷射量进行过渡校正控制，以使得即使在过渡时缸内的空燃比也成为期望值，但由于难以正确地检测过渡时的吸入空气量，因此无法完全地控制为期望的空燃比( 理想配比(stoichiometry))，缸内混合气必然经过过剩的状态。如前所述， 若像这样混合气成为过剩的状态，则成为PM生成的起源的附着燃料量和局部过剩区域增力口。因此需要进行后述那样的、用于加速时的PM排出量减小的控制。接下来，利用图5 图8，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门以及燃料喷射压力的控制方法进行说明。首先，利用图5，对与本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的PM排出量减小方法相关的基本原理进行说明。图5是表示排气阀的闭阀时期以及燃料喷射压力、与PM排出量以及燃料消耗量之间的关系的图。首先，对排气阀的闭阀时期以及燃料喷射压力、与PM排出量之间的关系进行说明。通过使排气阀的闭阀时期早期化，而增加了内部EGR量，且缸内气体的温度上升。 通过缸内气体的高温化，而促进了喷射到缸内的燃料的气化，且减小了附着燃料量和局部过剩区域。因此，如图5(左上)所示，通过将排气阀的闭阀时期早期化而减小了 PM排出量。此外，通过使燃料喷射压力上升，喷射到缸内的燃料将微粒化从而促进了燃料的气化，并减小了附着燃料量和局部过剩区域。因此，如图(右上)所示，通过使燃料喷射压力上升而减小了 PM排出量。接下来，对排气阀的闭阀时期以及燃料喷射压力、与燃料消耗量之间的关系进行说明。通过使排气阀的闭阀时期早期化，从而内部EGR量增加。由于内部EGR量增加，从而同时发生燃油效率提高所带来的“泵送损失(pumping loss)的减少”、和燃油效率恶化所带来的“非活性气体量的增加所导致的燃烧速度的下降”。通过前述2种效果相结合，排气阀的闭阀时期和燃烧消耗量成为图5 (左下)所示的关系。另一方面，使燃料喷射压力上升，存在如下缺点由于需要使高压燃料泵17的驱动力增加，因此燃料消耗量相应地增加。因此，燃料喷射压力与燃料消耗量之间的关系成为图5(右下)所示的关系。如上所述，排气阀的关闭时期的早期化、以及燃料喷射压力的上升，作为PM排出量的减小方法都有效，但若考虑到燃料消耗量(燃油效率)，则可以说排气阀关闭时期的早期化更为有利。接下来，利用图6，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门 (排气阀)以及燃料喷射压力控制内容进行说明。图6是表示本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门以及燃料喷射压力控制内容的流程图。图6所示的控制内容由ECU20以规定的周期反复执行。在步骤SlOl中，E⑶20读入当前的加速器开度传感器16的值。接着，在步骤S102 中，基于当前的加速器开度传感器的值，来判定当前的车辆的运转状态。例如，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以上的情况判定为加速运转，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以下的情况判定为恒速运转或者减速运转。虽然在前面示出了根据加速器开度来判定车辆运转状态的例子，但也可以根据车辆速度或吸气管压力来判定车辆运转状态。接下来，在步骤S103中，判定当前车辆的运转状态是否为加速运转中，在不是加速运转中(即为恒速运转或者减速运转)的情况下，进入到步骤S104，读入与当前的发动机运转条件相关的信息(发动机转速、要求发动机转矩等)。之后，进入到步骤S105，ECU20 实施通常控制。通常控制是指，利用发动机转速和发动机转矩等从预先规定的映射表等中读出各设备(可变阀门以及高压燃料泵)的控制值，并基于该值来对设备进行控制。
在步骤S103中，在判定为处于加速运转中的情况下，进入到步骤S106，为了增加内部EGR量而实施排气阀的闭阀时期的早期化控制。此时，为了增加内部EGR量，需要将排气阀的闭阀时期早期化至上死点之前。作为目标的排气阀的闭阀时期由加速器开度以及发动机转速等决定。接下来，在步骤S107中，判定当前排气阀的闭阀时期是否达到了作为目标的排气阀的闭阀时期。在步骤S107中，判定为排气阀的闭阀时期还没有达到目标值、即处于排气阀控制的响应延迟期间中的情况下，进入到步骤S108，对用于补偿内部EGR的响应延迟的、 燃料压力上升幅度进行运算。燃料压力上升幅度主要根据当前排气阀的闭阀时期(即当前的内部EGR量)来运算。之后，进入到步骤S109，基于前述的燃料压力上升幅度来实施高燃料压力控制。在步骤S107中，在判断为排气阀的闭阀时期已经达到了目标值的情况下，不实施一系列的燃料压力上升控制而结束控制。接下来，利用图7以及图8，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的加速运转时的可变阀门以及燃料喷射压力控制内容进行详细的说明。图7表示了本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的可变阀门(排气阀的闭阀时期)和燃料喷射压力控制的时序图。图中从上开始，表示了车辆速度、加速器开度、实际空燃比、排气阀闭阀时期、燃料喷射压力、内部EGR量的时间变化。在实施恒速运转时，实施与发动机转速以及发动机转矩相应的通常的排气阀控制以及燃料喷射压力控制。之后，驾驶员通过踩踏加速器，从而加速器开度上升，车辆被加速。加速运转时，如前所述，难以将缸内的空燃比保持固定，因此如图示那样，缸内的实际空燃比转移到过剩侧。E⑶20若判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则开始加速运转用的可变阀门以及燃料喷射压力控制。具体而言，通过使排气阀的闭阀时期早期化来使内部EGR 量增加，即，使缸内成为过剩的状态，也促进燃料的气化并抑制PM的排出量。但是，可变阀门(排气阀)控制存在响应延迟，排气阀的关闭时期、即内部EGR量达到目标值为止将花费数周期 数百毫秒左右，需要对此期间的PM排出量进行抑制的其他对策。因此，ECU20若判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则在使排气阀的闭阀时期早期化的同时，使燃料喷射压力上升。燃料喷射压力被高压燃料泵控制，由于其控制响应较快，因此能够进行以周期为单位的高速控制。通过本控制，即使在加速初期时的排气阀(内部EGR量)的响应延迟期间中，通过利用燃料喷射压力的上升来将燃料微粒化并促进气化，也能够抑制PM排出量。并且，ECU20按照随着当前排气阀的闭阀时期接近目标值而使前述燃料压力上升幅度变小的方式对燃料压力进行控制。通过本控制，能够将用于抑制PM排出量的燃料压力的上升期间抑制在必要最小限度，能够减小高压燃料泵的驱动力的上升所导致的燃油效率恶化。图8表示了本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的排气阀的闭阀时期与燃料喷射压力之间的关系。针对各排气阀的闭阀时期(内部EGR 量)，为了使加速时的PM排出量成为期望值以下而设定了必要的燃料喷射压力(图中实线部)。因此，在内部EGR量较少(排气阀的闭阀时期较迟)时，由于缸内温度较低且燃料的气化特性较差，因此需要使燃料的压力大幅上升来使燃料微粒化，反之，在内部EGR量较多 (排气阀的闭阀时期较早)时，由于缸内温度较高且能够得到充分的燃料气化特性，因此不需要使燃料压力上升。在此，图中用箭头示出了从恒速运转转变为加速运转时的、排气阀闭阀时期以及燃料喷射压力的推移。恒速运转时排气阀的闭阀时期被设定于滞后角侧、燃料喷射压力被设定于低压侧。若进入到加速运转，则实施排气阀的闭阀时期的早期化以及燃料喷射压力的上升控制，但由于排气阀的响应延迟，起初燃料压力的上升幅度被设定为较大的状态，随着排气阀接近目标值，燃料压力的上升幅度逐渐减小。如上所述，根据本实施方式，在加速运转时，通过将排气阀的闭阀时期早期化，并且根据当前的排气阀闭阀时期使燃料喷射压力上升，从而能够改善加速运转中的燃料的气化特性，并将燃油效率的恶化抑制在最小限度，同时抑制PM排出量。接下来，利用图9到图14，对本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成以及动作进行说明。在图9中示出将本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于汽车用多缸汽油发动机的系统构成。取代图1所示的第1实施方式的系统构成中的可变阀门5，在本实施方式中，设置有排气管和吸气管之间的旁路通路，在该通路中，具备用于控制流入到吸气管的排气量的EGR阀19。此外，吸气温度传感器15的位置被变更至节气门阀的下流(节气门阀-吸气阀门之间的吸气管流路内)。图10是表示本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成的系统框图。虽与图2所示的、本发明的第1实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成基本相同，但在本实施方式中，特征在于取代可变阀门驱动电路20j而具备EGR阀驱动电路201。此外，关于本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的空气量以及燃料量(实际空燃比)的特征与图4相同。接下来，利用图11 图14，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的 EGR阀以及燃料喷射压力的控制方法进行说明。首先，利用图11对与本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的PM排出量减小方法相关的基本原理进行说明。图11是表示EGR阀的开度、与PM排出量以及燃料消耗量之间关系的图。通过增加EGR阀的开度而增加了从排气管流入到吸气管中的排气量(EGR量)，且缸内气体的温度上升。通过缸内气体的高温化，促进了喷射到缸内的燃料的气化，且减小了附着燃料量和局部过剩区域。因此，如图11(左)所示，通过增加EGR阀开度而减小了 PM排出量。通过增加EGR阀的开度，EGR量增加。由于EGR量增加，从而同时发生燃油效率提高所带来的“泵送损失的减少”、和燃油效率恶化所带来的“非活性气体量的增加所导致的燃烧速度的下降”。 通过前述两种效果相结合，排气阀的闭阀时期和燃烧消耗量成为图11(右)所示的关系。另外，本实施方式中的燃料喷射压力与PM排出量以及燃料消耗量之间的关系与图5所示的第一实施方式相同。接下来，利用图12，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的EGR阀以及燃料喷射压力控制内容进行说明。图12是表示本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的EGR阀以及燃料喷射压力的控制内容的流程图。图12所示的控制内容由ECU20以规定的周期反复执行。在步骤S201中，E⑶20读入当前的加速器开度传感器16的值。接着，在步骤S202 中，基于当前的加速器开度传感器的值，来判定当前车辆的运转状态。例如，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以上的情况判定为加速运转，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以下的情况判定为恒速运转或者减速运转。在前面示出了根据加速器开度来判定车辆运转状态的例子，但也可以根据车辆速度或吸气管压力来判定车辆运转状态。接下来，在步骤S203中，判定当前车辆的运转状态是否为加速运转中，在不是加速运转中(即为恒速运转或减速运转)的情况下，进入到步骤S204，读入与当前的发动机运转条件相关的信息(发动机转速，要求发动机转矩等)。之后，进入到步骤S205，ECU20实施通常控制。“通常控制”是指，利用发动机转速或发动机转矩等来从预先规定的映射表等中读出各设备(EGR阀以及高压燃料泵)的控制值，并基于该值来对设备进行控制。在步骤S203中，在判定为加速运转中的情况下，进入到步骤S206，为了增加EGR量而实施EGR阀的开阀控制。作为目标的EGR阀的开度由加速器开度以及发动机转速等来决定。接下来，在步骤S207中，从吸气温度传感器读入检测到的当前的吸气温度。在此， EGR量在EGR阀的开度发生变化之后，存在与旁路流路容积成正比的一定延迟地，发生变化，因此在加速运转时EGR阀的开度不一定表示EGR量。因为EGR量越多则吸气温度越上升，所以吸气温度作为加速时的EGR量的指标来使用。在步骤S208中，在判定为当前的吸气温度( EGR量)还没有达到目标值，即处于EGR的响应延迟期间中的情况下，进入到步骤S209，对用于补偿EGR的响应延迟的、燃料压力上升幅度进行运算。燃料压力上升幅度主要根据当前的吸气温度(即当前的EGR量) 来运算。之后，进入到步骤S210，基于前述的燃料压力上升幅度来实施高燃料压力控制。在步骤S208中，在判断为吸气温度已经达到了目标值的情况下，不实施一系列的燃料压力上升控制，而结束控制。接下来，在图13以及图14中，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的加速运转时的EGR阀以及燃料喷射压力控制内容进行详细的说明。图13表示了本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的EGR阀和燃料喷射压力控制的时序图。图中从上开始，示出了车辆速度、加速器开度、 实际空燃比、EGR阀开度、燃料喷射压力、吸气温度、EGR量的时间变化。在实施恒速运转时， 实施与发动机转速以及发动机转矩相应的通常的EGR阀控制以及燃料喷射压力控制。之后，驾驶员通过踩踏加速器，从而加速器开度上升，车辆被加速。如前所述，加速运转时难以将缸内的空燃比保持固定，因此如图示那样，缸内的实际空燃比转移到过剩侧。ECU20若判定加速器开度上升且进入了加速运转，则开始加速运转用的EGR阀以及燃料喷射压力控制。具体而言，通过使EGR阀的开度增加来使EGR量增加，即使在缸内变得过剩的状态下， 也促进燃料的气化从而抑制PM的排出量。但是，在EGR量的控制中存在与EGR旁路通路的容量成正比的响应延迟，EGR量(在此，将吸气温度传感器作为EGR量的指标)达到目标值为止将花费数十毫秒 数百毫秒左右，因此需要对此期间的PM排出量进行抑制的其他对策。因此，若E⑶20判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则在使EGR阀的开度增加的同时，使燃料喷射压力上升。燃料喷射压力通过高压燃料泵来控制，由于其控制响应较快， 因此能够进行以周期为单位的高速控制。通过本控制，即使在加速初期时的EGR量的响应延迟期间中，通过利用燃料喷射压力的上升来将燃料微粒化并促进气化，也能够抑制PM排出量。并且，E⑶20按照随着当前的吸气温度( EGR量)接近目标值而使前述的燃料压力上升幅度变小的方式，来对燃料压力进行控制。通过本控制，能够将用于抑制PM排出量的燃料压力的上升期间抑制在必要最小限度，并能够减小高压燃料泵的驱动力的上升所导致的燃油效率恶化。图14表示了本发明的第2实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的吸气温度与燃料喷射压力之间的关系。针对各吸气温度( EGR量)，设定了为了使加速时的PM排出量成为期望值以下所需要的燃料喷射压力(图中实线部)。因此，在EGR量较少(吸气温度较低)时，因为缸内温度较低且燃料的气化特性较差，所以需要使燃料的压力大幅上升来使燃料微粒化，反之在EGR量较多(吸气温度较高)时，因为缸内温度较高且能够得到充分的燃料气化特性，所以不需要使燃料压力上升。在此，图中用箭头示出了从恒速运转转换为加速运转时的、吸气温度以及燃料喷射压力的推移。恒速运转时吸气温度设定于较低的一侧(EGR阀开度较小的一侧)，燃料喷射压力设定于低压侧。若进入了加速运转，则实施EGR阀的开度的增加以及燃料喷射压力的上升控制，而由于吸气温度(EGR量) 的响应延迟，起初燃料压力的上升幅度被设定于较大的状态，随着吸气温度(EGR量)接近目标值，燃料压力的上升幅度逐渐变小。如上所述，根据本实施方式，在加速运转时，通过使EGR阀的开度增加，并且根据当前的吸气温度来使燃料喷射压力上升，从而能够改善加速运转中的燃料的气化特性，将燃油效率的恶化抑制在最小限度，同时抑制PM排出量。以下，对本发明的第3实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成以及动作进行说明。将本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于汽车用汽油发动机的系统构成与图1相同。关于本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成与图2相同。关于本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门的特性与图3相同。接下来，利用图15以及图16，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门(排气阀)以及空燃比(燃料喷射量)控制内容进行说明。图15是表示本发明的第3实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门以及空燃比控制内容的流程图。图15所示的控制内容由ECU20以规定的周期反复执行。在步骤S301中，E⑶20读入当前的加速器开度传感器16的值。接着，在步骤S302 中，基于当前的加速器开度传感器的值来判定当前车辆的运转状态。例如，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以上的情况判定为加速运转，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以下的情况判定为恒速运转或者减速运转。在前面示出了根据加速器开度来判定车辆运转状态的例子，但也可以根据车辆速度或吸气管压力来判定车辆运转状态。接下来，在步骤S303中，判定当前车辆的运转状态是否为加速运转中，在不是加速运转中(即为恒速运转或减速运转)的情况下，进入到步骤S304，读入与当前的发动机运转条件相关的信息(发动机转速、要求发动机转矩等)。之后，进入到步骤S305，ECU20实施通常控制。“通常控制”是指，利用发动机转速或发动机转矩等来从预先规定的映射表中读出各设备(可变阀门以及高压燃料泵)的控制值，并基于该控制值来对设备进行控制。在步骤S303中，在判定为加速运转中的情况下，进入到步骤S306，为了增加内部
14EGR量而实施排气阀的闭阀时期的早期化控制。此时，为了增加内部EGR量，需要将排气阀的闭阀时期早期化至上死点之前。作为目标的排气阀的闭阀时期由加速器开度以及发动机转速等决定。接下来，在步骤S307中，判定当前排气阀的闭阀时期是否达到了作为目标的排气阀的闭阀时期。在步骤S307中，判定为排气阀的闭阀时期还没有达到目标值、即处于排气阀控制的响应延迟期间中的情况下，进入到步骤S308，将用于对内部EGR的响应延迟进行补偿的、目标空燃比控制在稀薄侧。此时的空燃比主要根据当前的排气阀的闭阀时期(即当前的内部EGR量)来运算。之后，进入到步骤S309，基于前述的目标空燃比来实施稀薄燃烧控制。在步骤S307中，在判定为排气阀的闭阀时期已经达到了目标值的情况下，不实施一系列的稀薄燃烧控制而结束控制。图16表示了本发明的第3实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的可变阀门(排气阀的闭阀时期)和空燃比控制的时序图。图中从上开始，示出了车辆速度、加速器开度、实际空燃比、排气阀闭阀时期、内部EGR量的时间变化。在实施恒速运转时，实施与发动机转速以及发动机转矩相应的通常的排气阀控制以及空燃比控制(设定为理论混合比(両論比))。之后，驾驶员通过踩踏加速器，从而加速器开度上升，车辆被加速。 如前所述，加速运转时难以将缸内的空燃比保持固定，因此在想要将空燃比控制为理论混合比的情况下，缸内的实际空燃比转移到过剩侧。E⑶20若判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则开始进行加速运转用的可变阀门以及空燃比控制。具体而言，通过使排气阀的闭阀时期早期化来使内部EGR量增加，促进燃料的气化从而抑制PM的排出量。但是，由于在可变阀门(排气阀)控制中存在响应延迟，在排气阀的关闭时期、即内部EGR量到达目标值为止将花费数周期 数百毫秒左右，所以需要抑制此期间的PM排出量的其他对策。因此， ECU20若判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则使排气阀的闭阀时期早期化，同时按照使燃烧室内的实际空燃比比理论混合比更位于稀薄侧的方式对燃料喷射量进行控制。燃料喷射量因为控制响应较快，所以能够进行以周期为单位的高速控制。通过本控制，即使在加速初期时的排气阀(内部EGR量)的响应延迟期间中，也能够通过实施稀薄燃烧来抑制 PM排出量。并且，ECU20按照随着当前排气阀的闭阀时期接近目标值而使前述加速运转时的空燃比接近理论混合比的方式进行控制。通过本控制，能够将用于抑制PM排出量的稀薄燃烧期间抑制在必要最小限度，并能够抑制催化剂性能下降所导致的排气恶化。如上所述，根据本实施方式，在加速运转时，通过将排气阀的闭阀时期早期化，并且根据当前的排气阀闭阀时期来使空燃比稀薄化，能够改善加速运转中的燃料的气化特性，并将排气的恶化抑制在最小限度，同时抑制PM排出量。以下，对本发明的第4实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成以及动作进行说明。将本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于汽车用汽油发动机的系统构成与图1相同。关于本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成与图2相同。关于本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门的特性与图3相同。接下来，利用图17以及图18，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门(排气阀以及吸气阀)控制内容进行说明。图17是表示本发明的第4实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门控制内容的流程图。图17所示的控制内容由ECU20以规定的周期反复执行。在步骤S401中，E⑶20读入当前的加速器开度传感器16的值。接着，在步骤S402 中，基于当前的加速器开度传感器的值，来判定当前车辆的运转状态。例如，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以上的情况判定为加速运转，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以下的情况判定为恒速运转或者减速运转。上面示出了根据加速器开度来判定车辆运转状态的例子，但也可以根据车辆速度或吸气管压力来判定车辆运转状态。接下来，在步骤S403中，判定当前车辆的运转状态是否为加速运转中，在不是加速运转中(即为恒速运转或减速运转)的情况下，进入到步骤S404，读入与当前的发动机运转条件相关的信息(发动机转速、要求发动机转矩等)。之后，进入到步骤S405，ECU20实施通常控制。“通常控制”是指，利用发动机转速或发动机转矩等从预先规定的映射表等中读出各设备(吸排气可变阀门)的控制值，并基于该值来对设备进行控制。在步骤S403中，在判定为加速运转中的情况下，进入到步骤S406，为了增加内部 EGR量而实施排气阀的闭阀时期的早期化控制。此时，为了增加内部EGR量，需要将排气阀的闭阀时期早期化至上死点之前。作为目标的排气阀的闭阀时期由加速器开度以及发动机转速等决定。接下来，在步骤S407中，为了减小吸气回流量而实施吸气阀的闭阀时期的早期化控制。作为目标的排气阀的闭阀时期由加速器开度以及发动机转速等决定。图18表示了本发明的第4实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的可变阀门(排气阀以及吸气阀闭阀时期)的时序图。图中从上开始，示出了车辆速度、 加速器开度、实际空燃比、排气阀闭阀时期、吸气阀闭阀时期、吸气回流量、当前周期的燃料喷射比例、内部EGR量的时间变化。在实施恒速运转时，实施与发动机转速以及发动机转矩相应的通常的排气阀控制以及吸气阀控制。之后，驾驶员通过踩踏加速器，从而加速器开度上升，车辆被加速。如前所述，加速运转时难以将缸内的空燃比保持固定，因此在想要将空燃比控制于理论混合比的情况下，缸内的实际空燃比转移到过剩侧。E⑶20若判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则开始进行加速运转用的可变阀门控制。具体而言，通过使排气阀的闭阀时期早期化来使内部EGR量增加，促进燃料的气化从而抑制PM的排出量。但是，在可变阀门(排气阀)控制中存在响应延迟，在排气阀的关闭时期、即内部EGR量达到目标值为止将花费数周期 数百毫秒左右，因此需要抑制此期间的PM排出量的其他对策。 因此，若ECU20判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则在使排气阀的闭阀时期早期化的同时，使吸气阀的闭阀时期早期化。在此，关于本实施例中的吸气阀控制进行详细的说明。在通常控制时(加速时以外)，吸气阀被设定于下死点后(ABDC 40°左右)。因此，一度吸入到燃烧室中的气体(空气和燃料的混合气)中的一部分在吸气阀关闭之前再次向吸气管喷出(吸气回流)。被回流的气体使用于下一个周期的燃烧。因此，在当前周期喷射出的燃料的一部分成为用于在下一周期中使用的燃料。即，“当前周期的使用于燃烧的燃料量”可以用“前一周期的回流部分所包含的燃料” + “当前周期的燃料喷射量”-“当前周期的回流部分所包含的燃料”来表示。在稳定状态(吸气闭阀时期为固定状态)下，“前一周期的回流部分所包含的燃料”和“当前周期的回流部分所包含的燃料”等同，因此“当前周期的使用于燃烧的燃料量”= “当前周期的燃料喷射量”。因此，在本实施例中，在加速时、特别是加速初期，为了将“当前周期的燃料喷射量”尽可能地减小，而在加速初期将吸气阀的闭阀时期早期化。在吸气阀的闭阀时期早期化的过程中，“前一周期的回流部分所包含的燃料”大于“当前周期的回流部分所包含的燃料”，因此能够相应地减小“当前周期的燃料喷射量”。若将“当前周期的使用于燃烧的燃料量”中“在当前周期喷射的燃料”所占的比例定义为“当前周期的燃料喷射量比例”，则如图18所示，“当前周期的燃料喷射量比例与吸气阀的闭阀时期的变化的倾斜度成比例。通过本控制，即使在加速初期时的排气阀(内部EGR量)的响应延迟期间中，通过减少燃烧所需的当前周期的燃料喷射量，减小附着燃料量，改善混合气的均质性，也能够抑制PM排出量。如上所述，根据本实施方式，在加速运转时，通过将排气阀的闭阀时期早期化，并且使吸气阀的闭阀时期早期化，来减小加速运转中的附着燃料量，并改善混合气的均质性， 由此能够不损害燃油效率性能地抑制PM排出量。以下，利用图19 图23，对本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成以及动作进行说明。首先，利用图19，对将本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于混合动力汽车用汽油发动机的系统构成进行说明。图19是表示将本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置应用于混合动力汽车用汽油发动机的系统构成的系统构成图。在图1所示的第1实施方式中的系统的基础上，在发动机的输出轴上连接有变速器21，并且在变速器的输出轴上经由电动机用齿轮23连接有电动机22。此外，变速器的输出轴经由减速齿轮M与车轮25连接。E⑶20 根据车辆的运转状态来对电动机驱动力进行运算。运算出的电动机驱动力作为电动机驱动信号被送往电动机22。接下来，利用图20，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成进行说明。图20是表示本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的构成的系统框图。在图2所示的第1实施方式中的构成的基础上，在本实施方式的情况下，作为驱动电路具备电动机驱动电路20m。电动机驱动电路20m控制电动机22。E⑶20通过电动机22以及发动机100来产生车辆的驱动所需的驱动力。特别是， 在加速运转时，在通过进行排气阀的闭阀时期的早期化来增加内部EGR量时，通过使电动机驱动力增加来补偿伴随内部EGR增加的发动机驱动力的减少。关于本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门的特性与图3相同。本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的加速运转时的空气量以及燃料量的特性与图4相同。与本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的PM排出量减小方法相关的基本原理与图5相同。接下来，利用图21，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门、 燃料喷射压力、电动机驱动力(电动机驱动力比例)控制内容进行说明。图21是表示本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置中的可变阀门、燃料喷射压力、电动机驱动力(电动机驱动力比例)的控制内容的流程图。图21所示的控制内容由ECU20以规定的周期反复执行。在步骤S501中，E⑶20读入当前的加速器开度传感器16的值。接着，在步骤S502 中，基于当前的加速器开度传感器的值，来判定当前车辆的运转状态。例如，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以上的情况判定为加速运转，将当前的加速器开度为规定的加速器开度以下的情况判定为恒速运转或减速运转。上面示出了根据加速器开度来判定车辆运转状态的例子，但也可以根据车辆速度或吸气管压力来判定车辆运转状态。接下来，在步骤S503中，判定当前车辆的运转状态是否为加速运转中，在不是加速运转中(即为恒速运转或减速运转)的情况下，进入到步骤S504，读入与当前的发动机运转条件相关的信息(发动机转速、要求发动机转矩等)。之后，进入到步骤S505，ECU20实施通常控制。“通常控制”是指，利用发动机转速或发动机转矩等从预先规定的映射表等中读出各设备(可变阀门以及高压燃料泵)的控制值，并基于该控制值来对设备进行控制。在步骤S503中，在判定为加速运转中的情况下，进入到步骤S506，为了增加内部 EGR量而实施排气阀的闭阀时期的早期化控制。此时，为了增加内部EGR量，需要将排气阀的闭阀时期早期化至上死点之前。作为目标的排气阀的闭阀时期由加速器开度以及发动机转速等决定。之后，进入到步骤S507，计算用于对伴随内部EGR增加的发动机驱动力的减少进行补偿的电动机驱动力的比例。电动机驱动力比例主要根据当前排气阀的闭阀时期(即当前的内部EGR量)来运算。之后，进入到步骤S508，基于前述的电动机驱动力比例来实施电动机驱动助推(assist)控制。接着，在步骤S509中，判定当前的排气阀的闭阀时期是否达到了作为目标的排气阀的闭阀时期。在步骤S509中，在判定为排气阀的闭阀时期还没有达到目标值、即处于排气阀控制的响应延迟期间中的情况下，进入到步骤S510，对用于补偿内部EGR的响应延迟的、燃料压力上升幅度进行运算。燃料压力上升幅度主要根据当前排气阀的闭阀时期(即当前的内部EGR量)来运算。之后，进入到步骤S511，基于前述的燃料压力上升幅度来实施高燃料压力控制。在步骤S509中，在判定为排气阀的闭阀时期已经达到目标值的情况下，不实施一系列的燃料压力上升控制而结束控制。接下来，利用图22以及图23，对本实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的加速运转时的可变阀门以及燃料喷射压力控制内容进行详细说明。图22表示了本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的可变阀门、燃料喷射压力、电动机驱动控制的时序图。图中从上开始，示出了车辆速度、 加速器开度、实际空燃比、排气阀闭阀时期、燃料喷射压力、内部EGR量、电动机驱动力比例的时间变化。在实施恒速运转时，实施与发动机转速以及发动机转矩相应的通常的排气阀控制以及燃料喷射压力控制。之后，驾驶员通过踩踏加速器，从而加速器开度上升，车辆被加速。如前所述，加速运转时难以将缸内的空燃比保持固定，因此如图示那样，缸内的实际空燃比转移到过剩侧。E⑶20若判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则开始进行加速运转用的可变阀门以及燃料喷射压力控制。具体而言，通过使排气阀的闭阀时期早期化来使内部EGR量增加，则即使在缸内变得过剩的状态下，也促进燃料的气化从而抑制PM的排出量。但是，由于在可变阀门(排气阀)控制中存在响应延迟，在排气阀的关闭时期、即内部 EGR量达到目标值为止将花费数周期 数百毫秒左右，因此需要抑制此期间的PM排出量的
1其他对策。因此，E⑶20若判定为加速器开度上升且进入了加速运转，则在使排气阀的闭阀时期早期化的同时，使燃料喷射压力上升。燃料喷射压力通过高压燃料泵来控制，因为其控制响应较快，所以能够进行以周期为单位的高速控制。通过本控制，即使在加速初期时的排气阀(内部EGR量)的响应延迟期间中，通过利用燃料喷射压力的上升使燃料微粒化并促进气化，也能够抑制PM排出量。并且，ECU20按照随着当前排气阀的闭阀时期接近目标值而使前述燃料压力上升幅度变小的方式对燃料压力进行控制。通过本控制，能够将用于抑制 PM排出量的燃料压力的上升期间抑制成必要最小限度，能够减小高压燃料泵的驱动力的上升所导致的燃油效率恶化。另一方面，若在加速时将排气阀闭阀时期早期化(增加内部EGR)，则由于排气被大量导入到燃烧室内，因此新吸气量减少从而发动机转矩(驱动力)下降，有可能导致车辆加速时的响应的恶化。因此，ECU20在加速运转时通过电动机驱动力来补偿发动机转矩的下降。如图所示，根据排气阀的闭阀时期的早期化来提高电动机驱动力比例(电动机驱动力相对于车辆的整体驱动力的比例)。图23表示了本发明的第5实施方式的缸内喷射式汽油机的控制装置的、加速运转时的排气阀的闭阀时期与电动机驱动力比例之间的关系。针对各排气阀的闭阀时期(内部 EGR量)，为了产生加速时所需的车辆驱动力而设定了需要的电动机驱动力比例(图中实线部)。因此，在内部EGR量较少(排气阀的闭阀时期较迟)时，因为新吸气量较多，发动机转矩的下降较少，所以降低电动机的驱动力，反之，在内部EGR量较多(排气阀的闭阀时期较早)时，因为新吸气量较少，发动机转矩的下降较显著，所以提高电动机的驱动力，来补偿发动机转矩的下降。如上所述，根据本实施方式，在加速运转时，将排气阀的闭阀时期早期化，并且根据当前的排气阀闭阀时期来使燃料喷射压力上升，并且根据当前的排气阀闭阀时期来决定电动机驱动力比例，由此能够在抑制加速运转中的PM排出量的同时，提高加速时的车辆响应。
权利要求
1.一种缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，所述缸内喷射式汽油机在排气阀具备可变阀机构，所述缸内喷射式汽油机的控制装置具有判定车辆的运转状态的运转状态判定单元，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，将所述排气阀的闭阀时期早期化。
2.根据权利要求1所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，将所述排气阀的闭阀时期早期化，同时使燃料喷射压力上升。
3.根据权利要求2所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，基于所述排气阀的闭阀时期来决定在判定为已转变成加速运转的情况下的所述燃料喷射压力的上升幅度。
4.根据权利要求3所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，随着所述排气阀的闭阀时期的早期化，使所述燃料喷射压力的上升幅度减少。
5.一种缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，所述缸内喷射式汽油机在吸气管和排气管之间具备排气旁路通路，并在所述通路中具备用于控制流入到吸气管的排气流量的EGR控制阀，所述缸内喷射式汽油机的控制装置具有判定车辆的运转状态的运转状态判定单元，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，使所述EGR控制阀的开度增加。
6.根据权利要求5所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，使EGR控制阀的开度增加，同时使燃料喷射压力上升。
7.根据权利要求6所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，还具备吸气温度检测单元，所述吸气温度检测单元推定所吸入到燃烧室内的气体的温度，基于由所述吸气温度检测单元推定出的吸气温度来决定在判定为已转变成加速运转的情况下的所述燃料喷射压力的上升幅度。
8.根据权利要求7所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，随着所述吸气温度的高温化，使所述燃料喷射压力的上升幅度减少。
9.根据权利要求1或5所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，所述运转状态判定单元基于由加速器开度传感器、车辆速度传感器、加速度传感器、吸气流量传感器、吸气管压力传感器得到的信号中的至少一个信号来判定车辆运转状态。
10.根据权利要求1所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，使缸内混合气的空燃比比理论混合比更稀薄。
11.根据权利要求10所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，基于所述排气阀的闭阀时期来决定在判定为已转变成加速运转的情况下的空燃比。
12.根据权利要求1所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，还在吸气阀具备可变阀机构，在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，将所述吸气阀的闭阀时期早期化。
13.根据权利要求1 12中任意一项所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，还具备电动机，所述电动机直接或经由齿轮与所述发动机的输出轴连接， 在通过所述运转状态判定单元判定为所述车辆从恒速运转或减速运转转变成了加速运转的情况下，按照使所述电动机的驱动力在车辆的整体驱动力中所占的比例增加的方式，来控制所述汽油机的驱动力或所述电动机的驱动力。
14.根据权利要求13所述的缸内喷射式汽油机的控制装置，其特征在于，基于所述排气阀的闭阀时期或所述吸气温度来决定所述电动机的驱动力在所述车辆的整体驱动力中所占的比例。
全文摘要
本发明的目的在于，在缸内喷射式汽油机中，即使在缸内的混合气容易成为过浓(过剩)状态的加速运转时，也将燃油效率恶化抑制在最小限度，同时抑制PM排出量。为此，在缸内喷射式汽油机中，在加速运转时，通过将排气闭阀时期早期化来增加内部EGR，同时使燃料喷射压力上升。此时，基于当前的排气闭阀时期来决定燃料喷射压力的上升幅度。
文档编号F02D41/30GK102454502SQ201110324078
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者冈本多加志, 助川义宽, 木原裕介, 熊野贤吾 申请人:日立汽车系统株式会社