者减少起动或停止运转的次数。此外，能够减少当执行催化剂加热控制时的燃料消耗量，或者能够抑制催化剂劣化等。
[0117]图7示出了本实施例中的第二运转控制的流程图。在步骤111，检测到发动机机体I的起动命令，而在步骤112，取得发动机冷却水的温度WT。接下来，在步骤120，取得排气净化催化剂20的温度CT。在本实施例中，温度传感器43被用于检测排气净化催化剂20的温度CT。
[0118]在步骤121，判断排气净化催化剂20的温度CT是否处于活化温度或者更高的温度。在步骤121，当排气净化催化剂20的温度CT处于活化温度或者更高的温度时，程序进行到步骤114。在这种情况下，起动发动机机体I而不执行催化剂加热控制。
[0119]在步骤121，当排气净化催化剂20的温度CT低于活化温度CTa时，程序进行到步骤113。在步骤113，判断发动机冷却水的温度WT是否在第一温度范围中。在步骤113，当发动机冷却水的温度WT没有在第一温度范围内时，程序进行到步骤114。
[0120]在步骤113，当发动机冷却水的温度WT在第一温度范围内时，程序进行到步骤122。在步骤122，判断排气净化催化剂20的温度CT是否处于半活化温度CTb或者更高的温度。也就是，在步骤122，判断排气净化催化剂20是否处于半活化状态。在步骤122，当排气净化催化剂20的温度CT处于半活化温度CTb或者更高的温度时，程序进行到步骤117。
[0121]在步骤117，选择第一催化剂加热控制。接下来，在步骤118，起动发动机机体，然后，在步骤119，执行选择的第一催化剂加热控制。
[0122]在步骤122，当排气净化催化剂20的温度CT低于半活化温度CTb时，程序进行到步骤115。
[0123]在步骤115，判断发动机冷却水的温度WT是否在第二温度范围中。在步骤115，当发动机冷却水的温度WT不在第二温度范围中时，程序进行到步骤117，在步骤117，选择第一催化剂加热控制。
[0124]在步骤115，当发动机冷却水的温度WT在第二温度范围中时，程序进行到步骤
116。在步骤116，选择第一催化剂加热控制和第二催化剂加热控制。在步骤118，起动发动机机体，然后在步骤119，执行选择的第一催化剂加热控制和第二催化剂加热控制。
[0125]这样，在本实施例中的第二运转控制中，能够取得排气净化催化剂20的温度，排气净化催化剂20的温度能够被用作限制催化剂加热控制的执行的依据，并且因此能够抑制催化剂加热控制的过度执行。
[0126]在本实施例的内燃机中，检测到发动机冷却水的温度，作为随同排气净化催化剂20的温度一起改变的部分的温度。与排气净化催化剂20的温度关联的部分的温度，即，相关温度，并不限于此。例如，可采用发动机机体的温度、从燃烧室流出的排气的温度或者其它与排气净化催化剂20的温度关联的任何部分的温度。
[0127]本实施例中的催化剂温度取得装置使用取得排气净化催化剂20的温度的温度传感器43，但是本发明并不限于此。催化剂温度取得装置能够使用取得催化剂温度的任何装置或者控制。例如，还能够检测出流入排气净化催化剂的排气的温度，作为排气净化催化剂的温度。可替换地，还能够利用发动机机体的运转状态作为估计排气净化催化剂的温度的依据。例如，能够利用发动机转速和进气量(或负载)作为估计排气净化催化剂的温度的变化率的依据，并使用估计的变化率作为估计排气净化催化剂的当前温度的依据。
[0128]本实施例中的间歇运转控制示出了当车辆停止时暂时停止燃料的燃烧的控制类型，但间歇运转控制并不限于这些。能够执行暂时停止燃料的燃烧的任何控制。
[0129]例如，在设置有由内燃机和电机组成的驱动源的混合动力车辆中，有时执行间歇运转。在混合动力车辆中，有时根据车辆的运转状态暂时停止内燃机的发动机机体的运转。例如，当车辆正在以低速行驶时，停止燃烧室中燃料的燃烧，并且电机被用于驱动车轴。此后，当要求的负载增加或者存储在电池中的电量减少时，再次起动发动机机体。本实施例中的运转控制也能够应用于这样的混合动力车辆中。
[0130]此外，本实施例中的运转控制能够应用于如下内燃机:所述内燃机不仅设置有将燃料喷射到燃烧室内部的燃料喷射器，还设置有将燃料喷射到发动机进气通道内的燃料喷射器。在这种情况下，当在燃烧室内执行均质燃烧时，燃料能够被喷射到发动机进气通道内。此外，在本实施例的运转控制中，燃料在燃烧循环的吸气行程中被喷射到气缸中，但是代替该燃料喷射，燃料能够被喷射到发动机进气通道内。
[0131 ] 在以上控制中，在不改变功能和动作的范围内能够适当地改变步骤的顺序。
[0132] 在以上的附图中，相同的或等同的零件被指定相同的附图标记。值得注意地是以上实施例是说明性的则并不限定本发明。此外，在实施例中，包括在权利要求书中示出的实施例的改变例。
【主权项】
1.一种内燃机，包括: 气缸燃料喷射器，其向燃烧室的内部喷射燃料； 排气净化催化剂，其布置在发动机排气通道中； 二次空气供给装置，其在所述排气净化催化剂的上流侧向所述发动机排气通道供给空气; 相关温度取得装置，其取得相关温度，所述相关温度为与所述排气净化催化剂的温度关联的部分的温度；以及控制装置；其中 所述控制装置被形成以便执行促使所述排气净化催化剂的温度上升的第一催化剂加热控制以及第二催化剂加热控制， 所述第一催化剂加热控制包括:在压缩行程中从所述气缸燃料喷射器喷射燃料以使点火装置周围的燃料浓度上升的控制，以及延迟点火正时以使从所述燃烧室流出的排气的温度上升的控制， 所述第二催化剂加热控制包括:向所述发动机排气通道供给空气以使包括在所述排气中的成分氧化以及使所述排气的所述温度上升的控制， 执行所述第一催化剂加热控制所处的所述相关温度的第一温度范围以及执行所述第二催化剂加热控制所处的所述相关温度的第二温度范围都被预设在所述控制装置中，并且所述第二温度范围被设定以便包括在所述第一温度范围内，并且所述第一催化剂加热控制的执行范围被设定得比所述第二催化剂加热控制的执行范围宽。
2.如权利要求1所述的内燃机，其中 所述控制装置被形成以便执行在所述内燃机的运转期间暂时地停止所述燃烧室中的燃料燃烧的间歇运转控制，并且， 当利用间歇运转控制来停止，然后再次启动所述燃烧室中的燃烧时，如果所述相关温度低于所述第一温度范围的上限，则所述控制装置执行所述第一催化剂加热控制而不执行所述第二催化剂加热控制。
3.如权利要求2所述的内燃机，其中 预设执行间歇运转所处的所述相关温度的下限，并且 执行间歇运转控制所处的所述相关温度的所述下限被设定得高于所述第二温度范围的上限。
4.如权利要求1所述的内燃机，其中 所述相关温度为发动机冷却水的温度， 所述相关温度取得装置包括检测所述发动机冷却水的温度的温度检测器，并且所述第一温度范围的下限被设定得低于所述第二温度范围的下限，而所述第一温度范围的上限被设定得高于所述第二温度范围的上限。
5.如权利要求1所述的内燃机，进一步包括取得所述排气净化催化剂的温度的催化剂温度取得装置，其中 所述排气净化催化剂变为活化所处的活化温度被预设在所述控制装置中，并且当所述排气净化催化剂处于所述活化温度或更高温度下时，所述控制装置禁止所述第一催化剂加热控制以及第二催化剂加热控制。
6.如权利要求1所述的内燃机，进一步包括取得所述排气净化催化剂的温度的催化剂温度取得装置，其中 所述排气净化催化剂变为活化所处的活化温度以及比所述活化温度低并且能够使预定的净化率实现的半活化温度都被预设在所述控制装置中，并且 当所述相关温度处于所述第一温度范围内并且所述排气净化催化剂的所述温度小于所述活化温度且不小于所述半活化温度时，所述控制装置执行所述第一催化剂加热控制而不执行所述第二催化剂加热控制。
【专利摘要】一种内燃机，其设置有将燃料向气缸内喷射的燃料喷射器、排气净化催化剂，以及向发动机排气通道供给空气的二次空气供给装置。第一催化剂加热控制执行分层燃烧以延迟点火正时，而第二催化剂加热控制向发动机排气通道供给空气。设定执行第一催化剂加热控制所处的发动机冷却水的第一温度范围以及执行第二催化剂加热控制所处的发动机冷却水的第二温度范围。第二温度范围被设定以便包括在第一温度范围内。
【IPC分类】F02D37-02, F02D41-02, F02D41-30, F02D41-14
【公开号】CN104704221
【申请号】CN201480002658
【发明人】金子真也, 内田大辅
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年4月24日
【公告号】US20150218989, WO2014196122A1