用于内燃机的控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及用于内燃机的控制装置。用于设置在车辆中的发动机的控制装置包括控制器。发动机包括进气门和可变气门机构。可变气门机构在维持进气门的气门打开时段的同时，改变打开/关闭时刻。控制器设定在发动机被启动时的进气门的关闭时刻的提前量，使得进气门的第一关闭时刻早于进气门的第二关闭时刻。第一关闭时刻是当内燃机的运行时段等于或小于预定时段的行程持续预定次数时的关闭时刻。第二关闭时刻是在连续行程的数目达到预定次数前的关闭时刻。所述行程是从车辆的起动到车辆停止的时段。
【专利说明】
用于内燃机的控制装置
技术领域
[0001]本公开涉及用于内燃机的控制装置，并且具体地涉及用于能够改变进气门的打开/关闭时刻的内燃机的控制装置。
【背景技术】
[0002]已知设置有可变气门机构(在下文中也称为VVT机构)的内燃机，在该内燃机中进气门的打开/关闭时刻改变。
[0003]日本专利申请公开N0.2013-139227(JP 2013-139227 A)描述了一种车辆，所述车辆执行压力降低控制以相对于进气侧VVT机构延迟内燃机的进气门的气门打开时刻作为提高内燃机的启动性的控制。用以提高启动性的压力降低控制也称为“起动压力降低控制”或“减压控制”。当发动机的进气门的气门打开时刻延迟时，有效压缩比降低，因此能够提高发动机的启动性。
【发明内容】
[0004]当压力降低控制通过与在JP2013-139227 A中描述的技术类似的进气侧VVT机构执行时，有效压缩比降低。因此，燃烧温度降低，因此火花塞的温度难于升高。特别地，在低温下，当车辆的运行在极短的运行时间内在不高于火花塞的自清洁温度的温度下重复地停止时，炭黑可能附着到火花塞。这导致失火等，这可能影响舒适的运行。在下文中，在本说明书中，在车辆的系统启动之后但在系统停止之前(从Ready-ON到Ready-OFF或从IG-ON到IG-0FF)的时段称为“行程”。此外，在极短的运行时间内终止车辆的运行称为“短行程”。
[0005]特别地，在混合动力车辆和插电式混合动力车辆的情况中，为提高燃料效率或为减小在发动机启动时的冲击，明显地延后进气门的关闭时刻的延迟过程通过进气侧VVT机构执行。另一方面，在混合动力车辆和插电式混合动力车辆的情况中，当执行发动机间歇运行等时，发动机的运行时间被缩短。结果，炭黑可能附着到火花塞，这可能导致失火。
[0006]本公开提供了一种用于内燃机的控制装置，所述控制装置能够降低例如内燃机的失火的故障。
[0007]本公开的一个示例方面提供了一种用于内燃机的控制装置，所述内燃机被设置在车辆中，所述内燃机包括进气门和可变气门机构，所述可变气门机构被构造成在维持所述进气门的气门打开时段的同时，改变所述进气门的打开时刻和关闭时刻，所述控制装置包括控制器。所述控制器被构造成设定在所述内燃机被启动时的所述进气门的关闭时刻的提前量，使得所述进气门的第一关闭时刻早于所述进气门的第二关闭时刻。所述第一关闭时刻是当所述内燃机的运行时段等于或小于预定时段的行程持续预定次数时的关闭时刻。所述第二关闭时刻是在连续行程的数目达到所述预定次数前的关闭时刻。所述行程是从所述车辆的起动到所述车辆的停止的时段。
[0008]在控制装置中，所述控制器可以被构造成在所述连续行程的数目达到所述预定次数前，将所述可变气门机构的提前量设定到最大延迟位置。
[0009]在包括可变气门机构的内燃机的情况中，内燃机运行以便实现低压缩和高膨胀比，因此提高了燃料效率。然而，当在低温下连续地重复短行程时促进了炭黑到火花塞的附着，这可能导致内燃机的失火。因此，在重复短行程的情况中，当执行该控制时，提高了内燃机的启动性并且也提高了燃烧温度。这导致附着到火花塞的炭黑被燃烧以清洁火花塞。
[0010]在控制装置中，所述控制器可以被构造成当在所述车辆停止时在紧接的先前行程中的所述内燃机的运行时间等于或小于所述预定时段时，累加计数值，所述计数值计数所述连续行程的数目。控制器可以被构造成在如下条件中的至少任何一个条件成立时将所述计数值清零:在所述车辆起动时所述内燃机的冷却剂的冷却剂温度高于预定温度的条件；在所述车辆的每一次运行中所述内燃机的运行时段超过所述预定时段的条件;和在车辆运行结束时的所述冷却剂温度高于预定温度的条件。
[0011]当燃料在内燃机中在高温下燃烧时，附着到火花塞的炭黑也被一起燃烧，使得火花塞被清洁。如上所述，当检测到如下条件中的任何条件时估计到燃烧在高温下执行:在车辆起动时的冷却剂的冷却剂温度高的条件;每一次运行中内燃机的运行时间长的条件;和在车辆运行结束时的冷却剂的冷却剂温度高的条件。结果，也预期到火花塞被清洁。在该情况中，为了将可变气门机构重置到原始设定以提高燃料效率，控制装置将计数值清零。
[0012]在控制装置中，可变气门机构可以是电驱动机构。如果可变气门机构是液压类型，则被内燃机驱动的马达栗经常用于液压生成。然而，在该情况中，在内燃机启动时无液压压力出现，且难于自由地设定可变气门机构的提前量。如果可变气门机构是电驱动机构，则此问题不发生，并且提前量即使在内燃机启动时也可以被自由地设定。
[0013]车辆可包括马达，马达可以与内燃机一起用作为驱动源。车辆可以包括蓄电装置，所述蓄电装置被构造成将电力供给到马达，并且蓄电装置可以被构造成能够从车辆的外部充电。
[0014]在混合动力车辆和插电式混合动力车辆的情况中，与通常车辆相比，运行内燃机的频率降低，并且，即使内燃机启动，内燃机也经常立即停止。因此，容易出现导致炭黑附着到火花塞的短行程。考虑到该情况，以上构造对于混合动力车辆和插电式混合动力车辆是特别有效的。
[0015]本公开的另一个示例方面提供了一种用于内燃机的控制方法，所述内燃机被设置在车辆中，所述内燃机包括进气门和可变气门机构，所述可变气门机构被构造成在维持所述进气门的气门打开时段的同时，改变所述进气门的打开时刻和关闭时刻，所述控制方法包括:设定在所述内燃机启动时的所述进气门的关闭时刻的提前量，使得所述进气门的第一关闭时刻早于所述进气门的第二关闭时刻，所述第一关闭时刻是当所述内燃机的运行时段等于或小于预定时段的行程持续预定次数时的关闭时刻，所述第二关闭时刻是在连续行程的数目达到所述预定次数前的关闭时刻，所述行程是从所述车辆的起动到所述车辆的停止的时段。
[0016]根据以上构造，因为内燃机的火花塞保持清洁，所以能够降低例如内燃机失火的故障。
【附图说明】
[0017]将参考附图在下文中描述示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中:
[0018]图1是图示了根据实施例的混合动力车辆的基本构造的视图；
[0019]图2是图示了图1中图示的发动机的构造的视图；
[0020]图3是图示了气门位移量和曲柄角度之间的关系的视图，所述关系在电动VVT装置中实现；
[0021]图4是描述了清洁火花塞的第一过程的流程图，所述第一过程通过控制装置执行；
[0022]图5是描述了清洁火花塞的第二过程的流程图，所述第二过程通过控制装置执行；并且
[0023]图6是描述了清洁火花塞的第三过程的流程图，所述第三过程通过控制装置执行。
【具体实施方式】
[0024]下文参考附图详细描述实施例。注意到在附图中相同的或等价的部分具有相同的附图标号且其描述不重复。
[0025]图1是图示了根据本实施例的混合动力车辆的基本构造的视图。
[0026]现在参考图1，混合动力车辆(在下文中仅称为车辆)1包括发动机100、电动发电机MGl、MG2、动力分配装置4、减速器5、驱动轮6、蓄电装置10、入口 12、充电器11、电力控制单元(PCU)20、冷却剂温度传感器130和控制装置200。
[0027]车辆I能够通过从发动机100和电动发电机MG2中的至少一个输出驱动力来行进。发动机100由内燃机例如汽油发动机或柴油发动机构成。发动机100经由动力分配装置4将动力供给到驱动轮6和能够作为发电机运行的电动发电机MGl中的至少任一个。
[0028]发动机100能够通过由电动发电机MGl转动曲轴来启动。发动机100包括用于改变进气门的运行特征的电动可变气门正时(VVT)装置400。电动VVT装置400由控制装置200根据车辆的行进状态和发动机100的启动性来控制。
[0029]动力分配装置4被构造成将从发动机100生成的驱动力分为经由减速器5驱动驱动轮6的动力和驱动电动发电机MG I的动力。动力分配装置4例如由行星齿轮机构构成。在该情况中，例如电动发电机MGl被连接到行星齿轮机构的太阳轮，发动机100被连接到行星齿轮机构的行星架，并且驱动轮6经由电动发电机MG2和减速器5被连接到行星齿轮机构的齿圈。
[0030]电动发电机MGl、MG2是AC旋转电机，例如三相AC同步电动发电机。电动发电机MGl能够通过使用经由动力分配装置4从发动机100接收的动力来生成电力。例如，当蓄电装置10的荷电状态(SOC)达到下限控制值时，发动机100启动，使得电动发电机MGl生成电力。通过电动发电机MGl生成的电力的电压被PCU 20转换，并且然后临时储存在蓄电装置10中或被直接供给到电动发电机MG2。
[0031]电动发电机MG2通过使用储存在蓄电装置10中的电力和通过电动发电机MGl生成的电力中的至少一个产生驱动力。电动发电机MG2的驱动力经由减速器5传递到驱动轮6。
[0032]注意到，在车辆制动时，通过驱动轮6经由减速器5驱动电动发电机MG2，使得电动发电机MG2作为发电机运行。以此，电动发电机MG2作为再生制动运行，所述再生制动将制动能量转换为电力。通过电动发电机MG2生成的电力储存在蓄电装置10中。在要求制动力大于电动发电机MG2的再生制动的情况中，一起使用液压制动器(未示出)。
[0033]P⑶20是用于驱动电动发电机MGl、MG2的驱动装置。P⑶20包括用于驱动电动发电机MG1、MG2的逆变器，并且可以进一步包括用于在逆变器和蓄电装置10之间转换电压的转换器。
[0034]蓄电装置10是可充电的直流电源，并且由二次电池、例如镍氢电池或锂离子电池构成。通过电动发电机MGl、MG2生成的电力储存在蓄电装置10中。注意到的是大容量电容器能够用作蓄电装置10，并且任何电力缓冲器能够被用作蓄电装置10，只要所述电力缓冲器能够临时存储由电动发电机MG1、MG2生成的电力且能够将因此储存的电力供给到电动发电机MG2。此外，蓄电装置10设置有用于检测蓄电装置10的温度、电压和电流的传感器，并且传感器的检测值被输出到控制装置200。
[0035]车辆I优选地是插电式混合动力车辆。来自车辆外部的电源500的充电器电缆的连接器510能够被连接到入口 12。充电器11从车辆外部的电源500经由入口 12接收充电电力，并且将蓄电装置10充电。
[0036]控制装置200由单个或多个电子控制单元(ECU)构成。ECU包括作为存储装置的存储器210、中央处理单元(CPU)(未示出)、输入输出缓冲器等。存储器210被构造成以非易失性方式存储数据的至少部分。控制器200执行来自多种传感器的信号的输入(加速器开度ACC、车辆速度VSS等)和向每个装置的控制信号输出，并且也对于混合动力车辆I中的每个装置执行控制。主要地，控制装置200执行混合动力车辆I的行进控制和根据行进控制对于发动机100的控制(例如，VVT装置400等)。控制装置200的运行将在下文中描述。
[0037]然后将描述包括电动VVT装置400的发动机100的构造。图2是图示了在图1中图示的发动机100的构造的视图。
[0038]现在参考图2，向发动机100的进气量由节气门马达312驱动的节气门104调整。喷射器108将燃料喷射到进气口中。在进气口中，燃料与空气混合。当进气门118打开时，燃料/空气混合物被引入到气缸106中。注意到喷射器108可被提供为将燃料直接喷射到气缸106中的直接喷射喷射器。替代地，提供了用于口喷射和直接喷射的喷射器108。
[0039]气缸106中的燃料/空气混合物通过火花塞110被点燃且然后燃烧。在燃烧之后的燃料/空气混合物，即排气，被排放到排气通路。排气通路设置有排气控制设备，所述排气控制设备通过催化剂净化排气。排气控制设备包括催化剂112S(在下文中也称为S/C(开始催化)催化剂)和催化剂112U(在下文中也称为U/F(地板下面)催化剂)，所述催化剂112U布置在相对于S/C催化剂112S的下游侧。排气通过S/C催化剂112S和U/F催化剂112U净化，并且然后排放到车辆外。活塞114由于燃料/空气混合物的燃烧而被向下推动，使得曲轴116旋转。
[0040]气缸106的顶部设置有进气门118和排气门120。引入到气缸106中的空气的量和所述空气量的引入时刻由进气门118控制。从气缸106排出的排气的量和所述排气量的排出时刻由排气门120控制。进气门118由凸轮122驱动，并且排气门120由凸轮124驱动。
[0041 ] 进气门118的运行特征通过电动VVT装置400改变。电动VVT装置400包括凸轮轴、凸轮链轮和电动促动器(在此都未示出)。凸轮轴可旋转地设置在发动机100的气缸盖中，使得凸轮轴的旋转轴的方向平行于曲轴的旋转轴的方向。凸轮轴包括:排气侧凸轮轴，所述排气侧凸轮轴通过凸轮打开和关闭设置在各气缸中的排气门；和进气侧凸轮轴，所述进气侧凸轮轴通过凸轮打开和关闭设置在各气缸中的进气门。多个凸轮124以预定间隔固定到排气侧凸轮轴。多个凸轮122以预定间隔固定到进气侧凸轮轴。
[0042]凸轮链轮设置在进气侧和排气侧凸轮轴的各一端中。相同的正时链条缠绕在两个凸轮链轮上。正时链条也缠绕在设置在曲轴116中的正时转子(未示出)上。相应地，曲轴和凸轮轴经由正时链条彼此同步地旋转。
[0043]电动促动器设置在凸轮轴和凸轮链轮之间。电动促动器改变进气侧上的凸轮轴和凸轮链轮之间的旋转相位。基于从控制装置200传递的控制信号VVT控制电动促动器的运行。当电动促动器改变进气侧上的凸轮轴和凸轮链轮之间的旋转相位时，在进气门118中维持气门打开时段，并且气门打开时刻和与气门打开时刻相关的气门关闭时刻改变。
[0044]下文中将描述通过电动VVT装置400进行的进气门118的气门打开时刻的改变模式。注意，电动VVT装置400可改变排气门120的气门打开时刻而不是进气门118，或者除了进气门118之外，电动VVT装置400可改变排气门120的气门打开时刻。
[0045]指示了加速器开度ACC和车辆速度VSS的信号以及来自各种传感器例如冷却剂温度传感器130、凸轮角度传感器300、曲柄角度传感器302和节气门位置传感器306的信号被输入到控制装置200。
[0046]冷却剂温度传感器130检测流过发动机的冷却剂通道的冷却剂的温度，并且将其传递到控制装置200。凸轮角度传感器300输出指示凸轮的位置的信号。曲柄角度传感器302输出指示曲轴116的转速(发动机转速)的信号和指示曲轴116的旋转角度的信号。节气门位置传感器306输出指示节气门开度0th的信号。控制装置200基于来自这些传感器的信号来控制发动机100。
[0047]图3是图示了气门位移量和曲柄角度之间的关系的视图，所述关系在电动VVT装置400中实现。在图3中，垂直轴线指示了气门位移量，并且水平轴线指示了曲柄角度。
[0048]如在图3中所图示，在排气行程中，排气门120打开，并且在排气门120的移位量达到其峰值之后，排气门120关闭。在此之后，在进气行程中，进气门118打开，并且在进气门118的移位量达到其峰值之后，进气门118关闭。排气门120的气门位移量示出为波形EX，而进气门118的气门位移量示出为波形IN。
[0049]注意，气门位移量指示了进气门118从进气门118(或排气门120)关闭的状态开始的位移量。在进气门118的开度达到峰值时的气门位移量称为升程量，并且在进气门118打开后但在进气门118关闭前的曲柄角度称为工作角度。
[0050]电动VVT装置400在升程量和工作角度被维持的状态下改变进气门118的气门打开时刻和气门关闭时刻。即，电动VVT装置400在波形被维持的状态下在实线和虚线之间以波形IN改变气门打开时刻。在本实施例中，在气门位移量根据波形IN(实线)改变的情况中曲柄角度CA(0)与进气门118的气门打开时刻对应，并且在气门位移量根据波形IN(虚线)改变的情况中曲柄角度CA(I)与进气门118的气门打开时刻对应。
[0051]在如下的描述中，如果气门打开时刻在从曲柄角度CA(O)至曲柄角度CA(I)的方向上改变，则表达为气门打开时刻“延迟”，并且如果气门打开时刻在从曲柄角度CA(I)至曲柄角度CA(0)的方向上改变，则表达为气门打开时刻“提前”。此外，在本实施例中，曲柄角度CA
(O)是最提前的气门打开时刻，并且曲柄角度CA(I)是最延迟的气门打开时刻。
[0052]注意，在本实施例中，图3例示了进气门118的气门位移量在最提前时刻的波形IN(实线)和进气门118的气门位移量在最延迟时刻的波形IN(虚线)。然而，电动VVT装置400的气门打开时刻的改变范围不限制于特别地在图3中图示的CA(O)和CA(I)之间的范围。
[0053]下文中将描述发动机的火花塞的清洁过程。在设置有在图1至图3中描述的电动VVT装置400的混合动力车辆或插电式混合动力车辆的情况中，为了提高燃料效率或为了降低发动机启动时的冲击，通过进气侧VVT机构执行将进气门的关闭时刻明显地延后的延迟过程。
[0054]然而，当通过进气侧VVT机构执行将进气门的关闭时刻明显地延后的延迟过程时，有效压缩比降低，使得燃烧温度降低，因此导致火花塞110的温度难以升高。特别地，当气缸中的燃烧在低于火花塞110的自清洁温度的温度下发生的短行程重复时，炭黑附着到火花塞110，使得可能发生失火等，这可能影响舒适的运行。
[0055]考虑到这种情况，在本实施例中，当炭黑到火花塞110的附着被促进时，执行使炭黑燃烧的过程。更具体地，控制装置200计数在促进炭黑到火花塞110的附着的环境下持续的短行程的次数，并且当计数值达到预定数目时，控制装置200在附着到火花塞110的炭黑被燃烧的条件下运行发动机。
[0056]图4是描述清洁火花塞的第一过程的流程图，所述第一过程由控制装置200执行。该过程从预定主程序调用，并且在车辆被起动时执行。
[0057]现在参考图2和图4，当流程图的过程开始时，在步骤SI中，控制装置200监测起动车辆的开关操作是否被执行，并且判定开关操作是否为IG-0N。例如，在开关操作在车辆未起动的状态中执行的情况中，判定开关操作为IG-ON(在起动车辆系统时)(步骤SI中为是)。此外，例如，在开关操作在车辆已经起动的状态中执行的情况中，判定开关操作为IG-OFF(在停止车辆系统时)(步骤SI中为否)。
[0058]系统起动开关被解释为按钮，但可以是钥匙开关。
[0059]当在步骤SI中判定开关操作为IG-ON时，过程前进到步骤S2。当在步骤SI中判定开关操作不为IG-ON时，过程前进到步骤S4然后返回。
[0060]在步骤S2中，控制装置200在IG-ON时从冷却剂温度传感器130获取发动机冷却剂温度，然后将其存储在存储器210中作为起动冷却剂温度ethwst。然后，在随后的步骤S3中，控制装置200执行车辆系统的剩下的起动过程。
[0061]图5是描述清洁火花塞的第二过程的流程图，所述第二过程由控制装置200执行。该过程从预定主程序调用，并且在车辆的运行结束时执行。
[0062]现在参考图2、图5，当流程图的过程开始时，在步骤Sll中，控制装置200监测用以起动车辆的开关操作是否执行，并且判定开关操作是否为IG-0FF。例如，在开关操作在车辆已经起动的状态中执行的情况中，判定开关操作为IG-OFF(在停止车辆系统时)(步骤Sll中为是)。此外，例如，在开关操作在车辆未起动的状态中执行的情况中，判定开关操作为IG-ON(在起动车辆系统时)(步骤S11中为否)。
[0063]当在步骤SII中判定开关操作为IG-OFF时，过程前进到步骤S12。当在步骤SI I中判定开关操作不为IG-OFF时，过程前进到步骤SI 8。
[0064]在步骤S12中，控制装置200判定在车辆起动时(在IG-ON时)存储在存储器210中的起动冷却剂温度ethwst是否低于确定值。判定值是基于容易导致炭黑附着到火花塞110的温度提前确定的值。
[0065]当在步骤S12中判定起动冷却剂温度ethwst低于确定值(步骤S12中为是)时，过程前进到步骤S13。当在步骤S12中判定起动冷却剂温度ethwst不低于确定值(步骤S12中为否)时，过程前进到步骤S16。
[0066]在步骤S13中，控制装置200判定从车辆系统起动(IG-ON)到车辆系统停止(IG-0FF)的发动机运行时间ecast是否为预定值或更低。预定值与炭黑的燃烧相关地预先确定。如果发动机运行时间ecast长于预定值，则发动机达到足够高的温度，因此导致附着到火花塞110的炭黑在高温下燃烧。如果发动机运行时间ecast短于预定值，则附着到火花塞110的炭黑未被燃烧而是蓄积。
[0067]当在步骤SI3中判定发动机运行时间ecast等于或小于预定值(步骤SI 3中为是)时，过程前进到步骤S14。当在步骤SI3中判定发动机运行时间ecast不等于或小于预定值(步骤S13中为否)时，过程前进到步骤S16。
[0068]在步骤S14中，控制装置200判定在车辆系统停止(IG-OFF)时即当前点的冷却剂温度ethwed是否低于确定值。在短行程中，发动机可能停止而不使得发动机被充分地加热。确定值是基于容易地导致炭黑附着到火花塞110的温度预先确定的值，并且可与在步骤S12中使用的确定值相同或不同。
[0069]当在步骤S14中判定冷却剂温度ethwed低于确定值(步骤S14中为是)时，过程前进到步骤315。当在步骤314中判定冷却剂温度61:1^6(1不低于确定值(步骤314中为否)时，过程前进到步骤SI 6。
[0070]在步骤S15中，控制装置200判定促进炭黑到火花塞110的附着的短行程被执行，并且从存储器210读取短行程运行计数器的离散值，以累加离散值。然后，因此累加的离散值又被写入到存储器210中。
[0071]同时，在步骤S16中，控制装置200判定发动机在使得附着的炭黑燃烧且火花塞110被清洁的条件下运行，并且将短行程运行计数器的离散值清零，所述离散值被存储在存储器210中。
[0072]由于步骤S15或步骤S16中的过程，炭黑附着到火花塞110的进程的程度被以非易失性方式存储。随后，在步骤S17中执行车辆系统停止过程，并且控制在步骤S18中返回到主程序。
[0073]图6是描述清洁火花塞的第三过程的流程图，所述第三过程由控制装置200执行。该过程从预定主程序调用，并且在车辆运行期间执行。
[0074]现在参考图2、图6，最初在步骤S21中，控制装置200判定短行程运行计数器的离散值是否为预定值或更大。预定值被设定为小于促进炭黑到火花塞110的蓄积且影响发动机的运行的次数的值。
[0075]当在步骤S21中判定短行程运行计数器的离散值是预定值或更大(步骤S21中为是)时，过程前进到步骤S22。当在步骤S21中判定短行程运行计数器的离散值不是预定值或更大(步骤S21中为否)时，过程前进到步骤S24。
[0076]在步骤S22中，控制装置200判定促进炭黑到火花塞110的附着的短行程持续预定次数，并且开启短行程运行标志。
[0077]随后，在步骤S23中，控制装置200设定电动VVT装置400的提前量。该设定被执行使得在发动机启动时的提前量被设定为比通常时间更提前(最大延迟位置)而与通常时间不同。以此，因为在图3中的进气门关闭时刻接近下死点，所以在发动机气缸内侧被压缩的空气量增加，使得实际压缩比增加。即使在燃料在冷态的雾化差的情况中，如果实际压缩比增加，则燃料的雾化得以改进，使得燃料容易着火。因此，发动机的启动性也提高且在启动后的燃烧温度也升高，因此能够清洁附着到火花塞的炭黑等。
[0078]在VVT装置被液压压力驱动的情况中，液压栗在发动机不旋转的状态中不转动。因此，由于通过弹簧等导致的偏置力使得提前量处于最大延迟位置。在液压系统的情况中，如果液压栗被电驱动，则提前量能够在发动机启动时被调整。在本实施例中，因为设置了电动VVT装置400，所以提前量甚至能够在发动机启动时被自由地设定。
[0079]此外，在发动机启动之后的提前量方面，如果提前量被设定为比通常时间更提前，则附着到火花塞的炭黑等的清洁能够被促进。
[0080]在过程从步骤S21前进到步骤S24的情况中，控制装置200判定促进炭黑到火花塞110的附着的短行程的数目没有达到预定次数，并且关闭短行程标志。
[0081 ]随后，在步骤S25中，控制装置200设定电动VVT装置400的提前量。该设置被执行使得在发动机启动时的提前量被设定为在通常时间的提前量(最大延迟位置)。以此，因为图3中的进气门的关闭时刻相对于下死点被延迟，所以在发动机气缸内侧被压缩的空气量降低，使得实现了低压缩和高膨胀比，因此提高了燃料效率。
[0082]注意，在发动机启动后的提前量也类似于通常时间通过使用映射等基于发动机转速等被设定为最优值，因此提高了燃料效率。
[0083]如上所述，在本实施例中，当促进炭黑到火花塞的附着时，将炭黑燃烧以清洁火花塞。这能够限制例如内燃机的失火的故障的发生。
[0084]最后，参考图1、图2再次总结本实施例。本实施例的车辆I包括发动机100和控制装置200。发动机100包括进气门118和电动VVT装置400，所述电动VVT装置400在维持进气门118的气门打开时段的同时改变进气门118的打开时刻和关闭时刻。在发动机100的运行时间为预定时间或更短的行程(短行程)在从车辆I起动到车辆I停止的一个行程内持续预定次数的情况中，控制装置200设定提前量使得在发动机100启动时的进气门的关闭时刻(第一关闭时刻)比在连续的短行程达到预定次数前的关闭时刻(第二关闭时刻)早。
[0085]在连续的短行程的数目达到预定次数前，控制装置200将电动VVT装置400的提前量设定为最大延迟位置。
[0086]在发动机100包括电动VVT装置400的情况中，发动机100运行以便实现低压缩和高膨胀比，由此提高燃料效率。在该情况中，当短行程在低温下重复时，炭黑到火花塞110的附着被促进，这可能导致发动机100的失火。利用前述控制，发动机100的启动性提高并且燃烧温度也升高，因此导致附着的炭黑燃烧以清洁火花塞110。
[0087]优选地，控制装置200在车辆起动时的冷却剂的冷却剂温度、每一次运行的发动机100的运行时间和在车辆运行结束时冷却剂的冷却剂温度中的至少一个满足火花塞110的清洁条件(假定炭黑燃烧的条件)时清零计数值。更具体地，控制装置200在如下条件中的任意条件被满足时清零计数值:在车辆起动时冷却剂的冷却剂温度高于预定温度的条件;每一个行程的内燃机的运行时间超过预定时间的条件;和在车辆运行结束时冷却剂的冷却剂温度高于预定温度的条件。
[0088]当燃料在发动机100中在高温下燃烧时，附着到火花塞110的炭黑也被一起燃烧，使得火花塞110被清洁。如上所述，当如下条件中的任意条件被检测到时估计到燃烧在高温下执行:在车辆起动时冷却剂的冷却剂温度高的条件;每一次运行(一个行程)的内燃机100的运行时间长的条件;和在车辆运行结束时冷却剂的冷却剂温度高的条件。结果，预计火花塞110被清洁的条件。在该情况中，为了运行电动VVT装置400以提高燃料效率，控制装置200清零计数值。
[0089]优选地，电动VVT装置400是电驱动装置。如果电动VVT装置400是液压装置，则马达栗能够用于液压生成。然而，在使用由发动机100驱动的机械栗的构造中，在发动机100启动时不出现液压压力，并且电动VVT装置400的提前量不能被自由地设定。如果电动VVT装置400是电驱动的装置，则该问题不发生，并且提前量甚至能够在发动机100启动时也被自由设定。
[0090]优选地，与发动机100—起使用的电动发电机MG2进一步被设置为车辆的驱动源。更优选地，车辆进一步包括蓄电装置10，所述蓄电装置10向电动发电机MG2供给电力，并且蓄电装置10被构造成能够从车辆的外部充电。
[0091]在混合动力车辆和插电式混合动力车辆的情况中，与通常车辆相比，运行发动机100的频率降低。因此，导致炭黑到火花塞110的附着的短行程容易出现。考虑到该情况，在混合动力车辆和插电式混合动力车辆的情况中，在本实施例中描述的控制特别地有效。
[0092]注意，本实施例例示了使用发动机和电动发电机作为驱动力源的混合动力车辆。然而，本实施例不限制于此，并且本发明能够被应用于设置有具有VVT机构的发动机的车辆。
[0093]应考虑到的是在此所述的实施例在所有方面仅是示例且不是限制性的。本发明的范围通过权利要求示出而不通过以上实施例的描述示出，并且本发明的范围意图于包括在与权利要求等价的意义和范围内进行的每种变型。
【主权项】
1.一种用于内燃机的控制装置，所述内燃机被设置在车辆中，所述内燃机包括进气门和可变气门机构，所述可变气门机构被构造成在维持所述进气门的气门打开时段的同时，改变所述进气门的打开时刻和关闭时刻，所述控制装置的特征在于包括: 控制器，所述控制器被构造成设定在所述内燃机被启动时的所述进气门的关闭时刻的提前量，使得所述进气门的第一关闭时刻早于所述进气门的第二关闭时刻，所述第一关闭时刻是当所述内燃机的运行时段等于或小于预定时段的行程持续预定次数时的关闭时刻，所述第二关闭时刻是在连续行程的数目达到所述预定次数前的关闭时刻，所述行程是从所述车辆的起动到所述车辆的停止的时段。2.根据权利要求1所述的控制装置，其中 所述控制器被构造成在所述连续行程的数目达到所述预定次数前，将所述可变气门机构的提前量设定到最大延迟位置。3.根据权利要求1或2所述的控制装置，其中 所述控制器被构造成当在所述车辆停止时在紧接的先前行程中的所述内燃机的运行时间等于或小于所述预定时段时，累加计数值，所述计数值计数所述连续行驶的数目，并且 所述控制器被构造成在如下条件中的至少任何一个条件成立时将所述计数值清零: 在所述车辆起动时所述内燃机的冷却剂的冷却剂温度高于预定温度的条件； 在所述车辆的每一次运行中所述内燃机的运行时段超过所述预定时段的条件;和 在车辆运行结束时的所述冷却剂温度高于预定温度的条件。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的控制装置，其中，所述可变气门机构是电驱动机构。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的控制装置，其中，所述车辆包括马达，所述马达与所述内燃机一起用作驱动源。6.根据权利要求5所述的控制装置，其中 所述车辆包括蓄电装置，所述蓄电装置被构造成将电力供给到所述马达，并且 所述蓄电装置被构造成能够从所述车辆的外部充电。7.—种用于内燃机的控制方法，所述内燃机被设置在车辆中，所述内燃机包括进气门和可变气门机构，所述可变气门机构被构造成在维持所述进气门的气门打开时段的同时，改变所述进气门的打开时刻和关闭时刻，所述控制方法的特征在于包括: 设定在所述内燃机启动时的所述进气门的关闭时刻的提前量，使得所述进气门的第一关闭时刻早于所述进气门的第二关闭时刻，所述第一关闭时刻是当所述内燃机的运行时段等于或小于预定时段的行程持续预定次数时的关闭时刻，所述第二关闭时刻是在连续行程的数目达到所述预定次数前的关闭时刻，所述行程是从所述车辆的起动到所述车辆的停止的时段。
【文档编号】F02D13/02GK106050439SQ201610200933
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月31日 公开号201610200933.4, CN 106050439 A, CN 106050439A, CN 201610200933, CN-A-106050439, CN106050439 A, CN106050439A, CN201610200933, CN201610200933.4
【发明人】加藤寿一
【申请人】丰田自动车株式会社