本发明涉及内燃机的控制装置。
背景技术:
以往,例如专利文献1中公开有如下技术:进行与进气口喷射阀的经年劣化有关的诊断,并采取与诊断结果相应的对策,所述进气口喷射阀向内燃机的进气口喷射燃料。在该现有技术中,具体而言,基于进气口喷射阀的开阀动作期间缸内的振动波形信号,检测进气口喷射阀实际开启的定时。接着,基于检测到的定时和对进气口喷射阀所供给的驱动脉冲信号的通电时间,来推定从进气口喷射阀实际喷射出的燃料量。接着,基于所推定的燃料量和预先求得的燃料量的初始值(进气口喷射阀的正常动作时的喷射燃料量)来算出变化率。并且,在所算出的变化率为阈值以上的情况下,判断为进气口喷射阀经年劣化,修正上述驱动脉冲信号的通电时间。
另外,专利文献2中公开有如下技术:基于缸内喷射阀的驱动期间的缸内压来修正缸内喷射阀的驱动时间,所述缸内喷射阀是向内燃机的缸内直接喷射燃料的喷射阀。在压缩行程中从缸内喷射阀喷射燃料的情况下,由于缸内压根据活塞的位置而变化,因此影响实际从缸内喷射阀所喷射的燃料量。因此,在该现有技术中,算出向缸内喷射阀供给的燃料的压力与缸内喷射阀的驱动时间的中间定时的缸内压之间的压差,并基于所算出的压差来延长或缩短该驱动时间。
现有技术文献
专利文献1日本特开2011-149364号公报
专利文献2日本特开平9-184437号公报
专利文献3日本特开2009-236107号公报
技术实现要素:
发明要解决的问题
另外,专利文献1的诊断方法也能够适用于专利文献2的缸内喷射阀。但是,与专利文献1中在缸内压大致恒定的进气行程中驱动进气口喷射阀相对,专利文献2中是在缸内压上升的压缩行程中驱动缸内喷射阀。因此,为了将专利文献1的诊断方法适用于专利文献2的缸内喷射阀,就必须从缸内的振动波形信号分离出起因于压力上升的信号和起因于燃料喷射的信号,不可避免诊断处理变得繁琐。另外,专利文献1的诊断,是在驱动脉冲信号的通电时间(即进气口喷射阀的驱动时间)在一定程度上得以确保的发动机预热完成后的怠速期间进行。因此,在缸内喷射阀的驱动时间被设定成极短的时间而喷射出微量的燃料的情况下,由燃料喷射引起的信号变弱,并且不能避免在该信号上叠加的噪音的影响。
本发明是考虑如上所述的问题而实现的。即,本发明的目的在于提供如下一种新的装置:其能够在压缩行程中从缸内喷射阀喷射出微量的燃料那样的情况下,进行是否准确地喷射出该微量的燃料的检验。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的,第1发明是一种内燃机的控制装置,其适用于如下内燃机,所述内燃机具备:缸内喷射阀,其被控制为作为在同一循环内的主喷射后所进行的副喷射在压缩行程中喷射微量的燃料;和火花塞,其被控制为在所述副喷射后进行点火,所述内燃机的控制装置的特征在于,具备:
缸内喷射阀控制单元,其在所述主喷射被设为非执行的循环中,控制所述缸内喷射阀以进行检验用喷射,所述检验用喷射是喷射出与所述副喷射相当的微量的燃料的喷射;和
喷射燃料量检验单元,其基于进行所述检验用喷射时的缸内空气量和所述内燃机的排出气体的空燃比来算出在所述检验用喷射中实际喷射出的实际燃料量,并且基于所算出的实际燃料量,来检验在所述副喷射中从所述缸内喷射阀喷射出的燃料量,
所述缸内喷射阀控制单元具备:
开阀时间设定单元,其设定所述检验用喷射中的所述缸内喷射阀的开阀时间,使其与所述副喷射中的所述缸内喷射阀的开阀时间相等;和
开阀开始定时控制单元,其控制所述检验用喷射中的开阀开始定时,使得该检验用喷射中的开阀开始定时的缸内压与所述副喷射中的所述缸内喷射阀的开阀开始定时的缸内压相等。
另外,第2发明的特征在于:在第1发明中,还具备点火定时控制单元,其对进行所述检验用喷射时的所述火花塞的点火定时进行控制,
所述缸内喷射阀控制单元,控制所述缸内喷射阀,作为所述检验用喷射,进行压缩上止点前的第一次的检验用喷射和与所述第一次的检验用喷射在同一循环内且在压缩上止点后的第二次检验用喷射,
所述点火定时控制单元将所述点火定时延迟至所述第二次检验用喷射之后,
所述开阀时间设定单元,设定所述第一次检验用喷射中的所述缸内喷射阀的开阀时间,使其与所述副喷射中的所述缸内喷射阀的开阀时间相等,并且设定所述第二次检验用喷射中的所述缸内喷射阀的开阀时间,使其与所述副喷射中的所述缸内喷射阀的开阀时间相等,
所述开阀开始定时控制单元,控制所述第一次检验用喷射中的所述缸内喷射阀的开阀开始定时,使其与所述副喷射中的所述缸内喷射阀的开阀开始定时相等,并且控制所述第二次检验用喷射中的所述缸内喷射阀的开阀开始定时,使得该第二次检验用喷射中的所述缸内喷射阀的开阀开始定时的活塞位置与所述第一次检验用喷射中的开阀开始定时的活塞位置处于相等位置。
另外,第3发明的特征在于:在第1发明或第2发明中,所述副喷射以在所述内燃机的冷机时提高所述火花塞周边的混合气的成层度为目的而进行,所述缸内喷射阀控制单元控制所述缸内喷射阀以在所述内燃机的冷机时进行所述检验用喷射。
另外,第4发明的特征在于:在第1至3的任一发明中,所述内燃机还具备调节缸内空气量的调节单元,所述内燃机的控制装置还具备缸内空气减量单元,所述缸内空气减量单元控制所述调节单元,使得进行所述检验用喷射时的缸内空气量比进行所述主喷射和所述副喷射时的缸内空气量减少。
另外,第5发明的特征在于:在第1至4的任一发明中,所述的内燃机的控制装置,所述主喷射和所述副喷射是作为催化剂预热控制的一部分而进行的,所述催化剂预热控制在所述内燃机的冷机时提高所述火花塞周边的混合气的成层度而对净化所述内燃机的排出气体的催化剂进行预热,所述喷射燃料量检验单元具备:
差量算出单元,其算出所述检验用喷射中应从所述缸内喷射阀喷射出的理论上的燃料量与所述实际燃料量之间的差量;和
燃料增量单元,其在所述差量为阈值以上的情况下,根据所述差量来增加进行了所述检验用喷射的循环之后的所述主喷射中的燃料量。
另外,第6发明的特征在于:在第1至5的任一发明中,所述主喷射由所述缸内喷射阀进行。
另外,第7发明的特征在于:在第1至6的任一发明中,所述主喷射由所述进气口喷射阀进行。
发明的效果
根据第1发明,能够在使检验用喷射时的喷射条件(开阀时间和开阀开始定时)与副喷射时的喷射条件一致的基础上,基于由进行检验用喷射时的缸内空气量和内燃机的排出气体的空燃比算出的实际燃料量,来检验在副喷射中从缸内喷射阀喷射出的燃料量。因此,在压缩行程中从缸内喷射阀喷射出微量的燃料以作为同一循环内主喷射后进行的副喷射的内燃机中,能够进行该副喷射是否被准确执行的检验。
根据第2发明,由于能够在一个循环中进行2次检验用喷射,因此与在一个循环中只进行1次检验用喷射的情况相比,能够提高副喷射是否被准确执行的检验的精度。
根据第3发明,能够将检验用喷射时和副喷射时的关于内燃机的温度的条件一致。因此,能够提高副喷射是否被准确地执行的检验的精度。
根据第4发明,在进行检验用喷射的情况下,能够预先防止由于主喷射被设为非执行而使缸内的燃烧稳定性被破坏。
根据第5发明,在检验用喷射中应从缸内喷射阀喷射出的理论上的燃料量与实际燃料量之间的差量为阈值以上的情况下,能够在主喷射的燃料量上加上与该差量相应的燃料量。在差量为阈值以上的情况下,存在不能准确进行副喷射的可能性。在不能准确进行副喷射的情况下,存在火花塞周边的混合气的成层度未能提高、催化剂的预热需要花费时间的可能性。就这一点来看,若加上与差量相应的燃料量而使主喷射中的燃料量增加,则能够通过该燃料增量来修正上述成层度未能提高的状态,能够早期预热催化剂。
根据第6发明,在由缸内喷射阀进行主喷射的情况下,能够检验该主喷射后所进行的副喷射是否被准确地进行。
根据第7发明,在由进气口喷射阀进行主喷射的情况下,能够检验该主喷射后所进行的副喷射是否被准确地进行。
附图说明
图1是用于说明实施方式1的控制装置的系统结构的模式图。
图2用于说明催化剂预热控制的图。
图3是表示喷射阀的驱动时间τ与喷射燃料量之间关系的图。
图4是用于说明实施方式1中的副喷射的检验方式的图。
图5是示出实际燃料量和理论燃料量的差量与燃料量的修正系数之间的关系的图。
图6是示出实施方式1中ECU40执行的副喷射的检验例程的流程图。
图7是用于说明实施方式2中的副喷射的检验方式的图。
图8是示出实施方式2中ECU40执行的副喷射的检验例程的流程图。
附图标记说明
10:发动机
14:燃烧室
22:节气门
26:进气口喷射阀
28:缸内喷射阀
30:火花塞
34:催化剂
36:A/F传感器
40:ECU
具体实施方式
以下,参照图1乃至图8,针对本发明的实施方式进行说明。此外,在各图中对共通的要素标注同一标号并省略重复的说明。另外,本发明不限于以下的实施方式。
实施方式1.
首先,参照图1至图6,对本发明的实施方式1进行说明。
实施方式1的结构
图1是用于说明实施方式1的控制装置的系统结构的模式图。如图1所示,实施方式1的系统具备搭载于车辆的内燃机(以下简称“发动机”。)10。发动机10是火花点火式的4冲程1循环的发动机,具有多个汽缸。在发动机10的各汽缸内设置有活塞12。在汽缸内的活塞12的顶部侧形成有燃烧室14。进气通路16和排气通路18与燃烧室14连通。
在进气通路16的入口附近配置有用于计测吸入空气量的空气流量计20。另外,在比空气流量计20靠下游的进气通路16中设置有电子控制式的节气门22。节气门22能够通过相应于加速器开度来调节开度,来调节缸内空气量。
进气通路16中连接于燃烧室14的部位即进气口16a,形成为能通过吸入空气的流动在燃烧室14内生成纵旋转的涡流,即,滚流。此外,滚流不限于通过如上所述的进气口16a的形状的选定来生成。即,例如,也可以是在进气通路具备滚流控制阀(TCV),通过控制TCV的开度来生成滚流,所述滚流控制阀(TCV)是使滚流的强度(滚流比)可变的控制阀。
进气口16a上设置有开闭该进气口16a的进气门24。发动机10的各汽缸上设置有向进气口16a喷射燃料的进气口喷射阀26和向燃烧室14内直接喷射燃料的缸内喷射阀28。另外,各汽缸设置有用于对混合气进行点火的点火装置(省略图示)的火花塞30。火花塞30配置于汽缸盖侧的燃烧室14的壁面的中央部。
排气通路18的排气口18a上设置有开闭该排气口18a的排气门32。另外,排气通路18上配置有用于净化排出气体的催化剂34。另外,在催化剂34的上游的排气通路18上安装有用于检测排出气体的空燃比的A/F传感器36。
进而,图1所示的系统具备ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)40。ECU40具备输入输出接口、存储器和运算处理装置(CPU)。将输入输出接口设置成用于从安装于发动机10或者车辆的各种传感器获取传感器信号,并且对用于控制发动机10的各种致动器输出操作信号。存储器中存储有用于控制发动机10的各种控制程序和映射等。CPU将控制程序等从存储器读出并执行,并基于所获取的传感器信号来生成各种致动器的操作信号。
ECU40获取信号的传感器,除了包括上述空气流量计20、A/F传感器36以外,还包括用于检测曲轴角和发动机旋转速度的曲轴角传感器、用于检测缸内压的缸内压传感器、用于检测发动机10的水温的水温传感器、用于检测节气门22的开度的节气门位置传感器等各种传感器。需ECU40输出操作信号的致动器包括上述节气门22、进气口喷射阀26、缸内喷射阀28以及上述点火装置。
(利用了滚流的燃烧控制)
如上所述,在发动机10中,通过事前选定进气口16a的形状,从而在燃烧室14内生成滚流。该滚流,如图1所示,是在进气侧上升、在排气侧下降的正滚流。此外,图1中示出的是在压缩上止点(压缩TDC)前50°CA附近的状态。
在实施方式1中,为了在发动机10冷机启动时谋求催化剂34的早期预热,而进行利用了该滚流的燃烧控制(以下也称为“催化剂预热控制”)。催化剂预热控制通过将燃料喷雾运送至火花塞30周边的导气运转和火花塞30的点火定时的延迟控制来实现。
在导气运转中,在一个循环中应该喷射的燃料量由进气口喷射阀26和缸内喷射阀28分担。在导气运转中,具体而言,在一个循环中应该喷射的燃料量中,为在火花塞30的周边生成与其外侧相比燃料浓度高的可燃混合气层所需的最低必要限度的量被分配给缸内喷射阀28,而将剩下的大半的量分配给进气口喷射阀26。其结果是,在一个循环中,在进气行程中进行来自进气口喷射阀26的喷射(以下也成为“主喷射”。),燃料喷雾通过与滚流混合而生成均质的混合气。另外,在其后的压缩行程中(具体而言,压缩TDC前50°CA附近),进行附随于主喷射的来自缸内喷射阀28的喷射(以下也称为“副喷射”。),从而通过滚流而被运送至火花塞30的周边的均质混合气的一部分成层化。
另外,火花塞30的点火定时的延迟控制是将点火定时相对于最适点火定时(MBT(Minimum spark advance for Best Torque))大幅度延迟的控制。在延迟控制中,具体而言,将点火定时延迟使得该点火定时成为比压缩TDC靠后的定时。通过这样将点火定时大幅度延迟,能够提高排气温度从而促进催化剂34的预热。此外,虽然若进行点火定时的延迟控制则一般着火会变得不稳定,但是通过由导气运转来提高火花塞30周边的混合气的成层度,能够确保恒定的着火稳定性。
图2是用于说明催化剂预热控制的图。如图2所示,将燃料喷射分割成2次,最初的喷射与主喷射相当,第2次喷射与副喷射相当。另外,表示各喷射的方形的面积与喷射燃料量相当,在主喷射中喷射出比副喷射明显多的燃料。另外,火花塞30的点火定时比压缩TDC靠后(具体而言在压缩TDC后10°~20°CA),伴随着点火,缸内压暂时上升。通过这种催化剂预热控制,能够不使缸内空燃比大幅浓化就将催化剂34预热。因此,能够一边谋求耗油率降低一边使冷机启动后的燃烧稳定化。
(伴随催化剂预热控制的问题)
图3是示出喷射阀(指进气口喷射阀或者缸内喷射阀,下同)的驱动时间(开阀时间)τ与喷射燃料量之间的关系的图。如图3所示,若驱动时间τ变长,则相应程度地喷射出多的燃料。然而,在驱动时间τ极短的区域(i)中,驱动时间τ与喷射燃料量未显示出线性关系。该非线性是由喷射阀的结构引起的,即使是在喷射阀的正常动作时也能被观察到。尽管如此,由于即使是区域(i)的微量的燃料也能够足以生成上述可燃混合气层,因此在催化剂预热控制中,将副喷射时的缸内喷射阀28的驱动时间τ设定在区域(i)的驱动时间τ这样的喷射燃料量呈非线性关系的驱动时间(固定时间)。此外,比区域(i)靠左侧的区域驱动时间τ过短而相当于完全没有喷射燃料的区域。
然而,在发动机10中有时由未燃燃料、灰等产生沉积物。另外,若该沉积物附着、堆积在喷射阀的喷孔附近,则对来自喷射阀的燃料喷射产生影响。在此,在主喷射中驱动时间τ比较长。因此,即使进气口喷射阀26的喷孔附近附着、堆积有沉积物,也罕有明显阻碍上述均质混合气的生成的情况。另一方面,如在图2中所说明的那样,在副喷射中驱动时间τ被设得极短。因此,若沉积物向缸内喷射阀28的喷孔附近附着、堆积,则有可能几乎不能喷射图3的区域(i)的微量燃料,致使不能生成上述的可燃混合气层。因此,在实施方式1中,通过以下的技术手段,定期地检验在副喷射中是否能准确地喷射图3的区域(i)的微量的燃料。
(副喷射的检验方法)
图4是用于说明实施方式1中的副喷射的检验手段的图。如图4所示,在实施方式1中,在进行催化剂预热控制的冷机启动时的特定循环中,省略主喷射而进行相当于副喷射的检验用喷射。另外,将该检验用喷射的时间(即,缸内喷射阀28的开阀时间)设定成与图3的区域(i)的驱动时间相等的时间。即,在检验用喷射中,进行与副喷射同样的微量燃料的喷射。另外,在该特定循环中,一边进行上述的火花塞30的点火定时的延迟控制,一边减小节气门22开度而使缸内空气量减少。减少缸内空气量的理由是为了预先防止因省略主喷射而有损缸内的燃烧稳定性。
另外,如图4所示,在实施方式1中,控制检验用喷射的开始定时,使得检验用喷射的开始定时(即,缸内喷射阀28的开阀开始定时)的缸内压与副喷射的开始定时的缸内压相等。这样,能够通过在检验用喷射与副喷射之间使缸内喷射阀28的喷射条件(即,缸内喷射阀28的开阀时间和开阀开始定时)一致,来提高副喷射的检验精度。此外,由于在特定循环中减少缸内空气量,因此压缩行程中的缸内压的变化率变缓。因此,在特定循环的压缩行程中,与副喷射的开始定时的缸内压相等的定时,比副喷射的开始定时靠延迟侧。
副喷射的检验,是通过由在特定循环中从发动机10排出的排出气体的空燃比和特定循环中的缸内空气量来算出实际从缸内喷射阀28喷射出的燃料量(以下也称为“实际燃料量”),并将所算出的实际燃料量与应该从缸内喷射阀28喷射出的理论上的燃料量(以下也称为“理论燃料量”)相比较而进行的。该排出气体的空燃比由A/F传感器36的检测值算出。另外,缸内空气量由空气流量计20的检测值算出。另外,理论燃料量是与表示图2中所说明的副喷射的方形的面积相当的燃料量(固定值)。
在实际燃料量和理论燃料量的差量(是指从理论燃料量减去了实际燃料量后得到的值,下同)为阈值以上的情况下,能够判断为图3的区域(i)的微量燃料的喷射因沉积物的附着等而被阻碍,不能预期生成上述的可燃混合气层。因此,在该差量为阈值以上的情况下,在特定循环之后的循环中,增加主喷射中的燃料量。图5是示出实际燃料量和理论燃料量的差量与主喷射中的燃料量的修正系数之间的关系的图。如图5所示,在实际燃料量和理论燃料量的差量为阈值以上的情况下,该差量越大则修正系数的值也越大。若修正系数的值变大,则主喷射中的燃料量增加缸内空燃比浓化,但是能通过该燃料增量对不能生成上述的可燃混合气层的状态进行补偿,从而使催化剂34早期预热。
[具体的处理]
图6是示出在实施方式1中ECU40执行的副喷射的检验例程的流程图。此外,本例程在车辆的驾驶员进行了启动操作的情况下,反复被执行。
在图6所示的例程中,ECU40首先判定发动机10是否为冷机启动时(步骤S10)。具体而言,ECU40判定发动机10的水温是否低于预定温度。在步骤S10中,发动机10的水温从上述水温传感器取得。并且,在判定为发动机10的水温低于预定温度的情况下,ECU40进入步骤S12。另一方面,在判定为发动机10的水温在预定温度以上的情况下,ECU40退出本例程。此外,在判定为发动机10的水温低于预定温度的情况下,通过本例程以外的别的控制例程,来开始催化剂预热控制。
在步骤S12中,ECU40判定副喷射的检验是否符合必要的时期。在步骤S12中,是否符合检验时期,是通过预定运转条件下的发动机10的运转时间的合计(以下也称为“合计运转时间”)是否超过预定时间来判定的,所述预定运转条件是容易引起沉积物向喷射阀的附着、堆积的运转条件。该预定运转条件是根据发动机10的旋转速度和负载而确定的预定区域内的运转条件。在实施方式1中,合计运转时间是由ECU40所测定的时间。在判定为合计运转时间超过预定时间的情况下,ECU40进入步骤S14。另一方面,在判定为合计运转时间未到预定时间的情况下,ECU40退出本例程。
此外,沉积物向喷射阀的附着、堆积,不仅与合计运转时间相关,也与进气口喷射阀26的驱动时间相关。因此,在步骤S12的判定中,也可以使用进气口喷射阀26的驱动时间的合计代替合计运转时间。
在步骤S14中,ECU40确定副喷射的开始定时的缸内压。由于通过由上述别的控制例程开始催化剂预热控制来进行副喷射,因此ECU40从上述缸内压传感器取得并确定副喷射的开始定时的缸内压。
继步骤S14之后,ECU40使节气门22的开度变小(步骤S16),暂时停止主喷射的执行,进行检验用喷射(步骤S18)。在步骤S16中,节气门22的开度是与检验用喷射相对应的预定开度。另外,在步骤S18中,ECU40控制进气口喷射阀26以将主喷射设为非执行。此外,ECU40监控从上述缸内压传感器取得的缸内压,并控制缸内喷射阀28以在该缸内压变成与步骤S14中确定的缸内压相等的定时开始检验用喷射。
此外,步骤S18的处理次数可以是1次,也可以是多次。也就是说,检验用喷射可以只在一个循环中进行,也可以连续在多个循环中进行。只不过,虽然在多个循环中连续进行检验用喷射能够提高副喷射的检验精度,但由于暂时停止主喷射的执行,因此与进行主喷射的情况相比,催化剂34的预热完成变迟。因此,为避免过度进行检验用喷射而优选例如连续在3~5个循环中进行。
继步骤S18之后,ECU40判定实际燃料量和理论燃料量的差量是否为阈值以上(步骤S20)。在步骤S20中,ECU40算出实际燃料量。关于实际燃料量的算出方法,如前面已说明的那样进行。另外,在步骤S18的处理次数达到多次的情况下,ECU40根据该处理次数算出所算出的实际燃料量的平均值。并且,在实际燃料量(或者其平均值)和理论燃料量的差量低于阈值的情况下,可判断为能准确地进行副喷射。因此,ECU40将合计运转时间复位(步骤S22),退出本例程。
另一方面,在步骤S20中,在实际燃料量和理论燃料量的差量为阈值以上的情况下,可判断为不能预期生成上述的可燃混合气层。因此,ECU40算出修正系数(步骤S24)。在步骤S24中,修正系数是根据图5中所说明的关系来算出。通过乘上所算出的修正系数,下一循环以后的主喷射中的燃料量增加。
以上,根据图6所示的例程,由于能够使检验用喷射的喷射条件与副喷射时的喷射条件一致,因此能够提高副喷射的检验精度。另外,在实际燃料量和理论燃料量的差量为阈值以上的情况下,能够根据该差量增加下一循环以后的主喷射中的燃料量。因此,能通过该燃料增量对不能生成上述可燃混合气层的状态进行补偿,使催化剂34早期预热。
此外,在上述实施方式1中,分别通过由ECU40在图6的步骤S18的处理中控制缸内喷射阀28进行检验用喷射来实现前述第1发明的“缸内喷射阀控制单元”,通过由ECU40执行步骤S20、S22、S24的处理来实现该发明的“喷射燃料量检验单元”。另外,分别通过由ECU40将检验用喷射的时间设定成与图3的区域(i)的驱动时间相等的时间来实现该发明的“开阀时间设定单元”,通过由ECU40控制检验用喷射的开始定时使得检验用喷射的开始定时的缸内压与副喷射的开始定时的缸内压相等来实现该发明的“开阀开始定时控制单元”。
另外,在上述实施方式1中,节气门22相当于前述第4发明的“调节单元”。另外,通过由ECU40执行图6的步骤S16的处理来实现该发明的“缸内空气减量单元”。
另外,在上述实施方式1中,通过由ECU40执行图6的步骤S20的处理来实现前述第5发明的“差量算出单元”。另外,ECU40将由步骤S24的处理所算出的修正系数与下一循环以后的主喷射中的燃料量相乘,由此来实现该发明的“燃料增量单元”。
在上述实施方式1中,以具备进气口喷射阀26和缸内喷射阀28的系统为前提。然而,上述实施方式1也可以适用于仅具备缸内喷射阀28的系统。在该情况下,只要将上述实施方式1中所说明的主喷射替换成进气行程或者压缩行程中的来自缸内喷射阀28的主喷射即可。此外,本变形例同样能够适用于后述的实施方式2。
另外,在上述实施方式1中,在冷机启动时的特定循环中通过使节气门22的开度变小而减少了缸内空气量。但是,也可以通过变更进气门24的上升量或阀门定时来减少缸内空气量。此外,本变形例同样能够适用于后述的实施方式2。
实施方式2.
接着,参照图7至图8,对本发明的实施方式2进行说明。
此外,由于实施方式2的系统结构和/或进行催化剂预热控制方面与上述实施方式1共通,因此省略这些说明。
(副喷射的检验方法)
图7是用于说明实施方式2中的副喷射的检验方法的图。如图7所示,在实施方式2中,在特定循环中进行2次上述的检验用喷射。另外,这些检验用喷射的时间设定成与图3的区域(i)的驱动时间相等。即,在实施方式2中,进行2次上述实施方式1中所说明的微量喷射。只不过,与上述实施方式1不同的是,在实施方式2中,在特定循环中不进行使节气门22的开度减小而减少缸内空气量的操作。另外,在实施方式2中,将火花塞30的点火定时延迟至第二次检验用喷射之后。
另外,如图7所示,在实施方式2中,第一次和第二次的检验用喷射的开始定时,被设定成与副喷射的开始定时缸内压相等的定时。具体而言,第一次检验用喷射的开始定时被设定成与副喷射的开始定时相等的定时,第二次检验用喷射的开始定时被设定成活塞位置变得与第一次检验用喷射中的活塞位置相等的定时。通过这样使第一次和第二次的检验用喷射的喷射条件与副喷射的喷射条件一致,与上述实施方式1同样,能够提高副喷射的检验精度。另外,通过在特定循环中进行2次检验用喷射,与上述实施方式1相比能够进一步提高副喷射的检验精度。
另外,副喷射的检验与上述实施方式1同样,是通过将使用A/F传感器36的检测值和空气流量计20的检测值算出的实际燃料量与理论燃料量相比较而进行的。但是,在实施方式2中,由于使来自第一次检验用喷射的燃料和来自第二次检验用喷射的燃料同时燃烧,因此在算出实际燃料量时使用下式(1)进行换算以作为1次的燃料量。
实际燃料量=排出气体的空燃比×2/缸内空气量…(1)
此外,式(1)的排出气体的空燃比由A/F传感器36的检测值算出。另外,缸内空气量由空气流量计20的检测值算出。
实际燃料量与理论燃料量比较的结果,在实际燃料量和理论燃料量的差量为阈值以上的情况下,与上述实施方式1同样,在特定循环以后的循环中,增加主喷射中的燃料量。因此,能够得到与上述实施方式1同样的效果。
[具体的处理]
图8是示出在实施方式2中ECU40执行的副喷射的检验例程的流程图。此外,本例程在车辆的驾驶员进行了启动操作的情况下,反复被执行。
在图8所示的例程中,ECU40首先进行步骤S30、S32的处理。步骤S30、S32的处理与图6的步骤S10、S12的处理相同。
在步骤S34中,ECU40确定副喷射的开始定时的曲轴角和活塞位置变得与该开始定时的活塞位置相等的曲轴角。
继步骤S34之后,ECU40暂时停止主喷射的执行,并进行2次检验用喷射(步骤S36)。在步骤S36中,ECU40控制进气口喷射阀26以将主喷射设为非执行。此外,ECU40控制缸内喷射阀28以在步骤S34所确定的2个曲轴角开始检验用喷射。
此外,步骤S36的处理次数可以是1次,也可以是多次。也就是说,在将第一次检验用喷射和第二次检验用喷射设为1组的情况下,该组即可以只在一个循环中进行,也可以连续在多个循环中进行。只不过,在该组在多个循环中连续进行的情况下虽然能够提高副喷射的检验精度,但与进行主喷射和副喷射双方的情况相比,催化剂34的预热完成变迟。因此,为避免过度进行该组优选例如连续在3~5个循环中进行。
继步骤S36之后,ECU40进行步骤S38、S40、S42的处理。步骤S38、S40、S42的处理与图6的步骤S20、S22、S24的处理相同。
以上,根据图8所示的例程,能够获得与上述实施方式1同样的效果。另外,通过在一个循环中进行2次检验用喷射,与上述实施方式1相比能够进一步提高副喷射的检验精度。
此外,在上述实施方式2中,ECU40使火花塞30的点火定时延迟至第二次检验用喷射之后,由此实现前述第2发明的“点火定时控制单元”。