本發明涉及內燃機的控制裝置。
背景技術:
以往,例如專利文獻1中公開有如下技術:進行與進氣口噴射閥的經年劣化有關的診斷,并采取與診斷結果相應的對策,所述進氣口噴射閥向內燃機的進氣口噴射燃料。在該現有技術中,具體而言,基于進氣口噴射閥的開閥動作期間缸內的振動波形信號,檢測進氣口噴射閥實際開啟的定時。接著,基于檢測到的定時和對進氣口噴射閥所供給的驅動脈沖信號的通電時間,來推定從進氣口噴射閥實際噴射出的燃料量。接著,基于所推定的燃料量和預先求得的燃料量的初始值(進氣口噴射閥的正常動作時的噴射燃料量)來算出變化率。并且,在所算出的變化率為閾值以上的情況下,判斷為進氣口噴射閥經年劣化,修正上述驅動脈沖信號的通電時間。
另外,專利文獻2中公開有如下技術:基于缸內噴射閥的驅動期間的缸內壓來修正缸內噴射閥的驅動時間,所述缸內噴射閥是向內燃機的缸內直接噴射燃料的噴射閥。在壓縮行程中從缸內噴射閥噴射燃料的情況下,由于缸內壓根據活塞的位置而變化,因此影響實際從缸內噴射閥所噴射的燃料量。因此,在該現有技術中,算出向缸內噴射閥供給的燃料的壓力與缸內噴射閥的驅動時間的中間定時的缸內壓之間的壓差,并基于所算出的壓差來延長或縮短該驅動時間。
現有技術文獻
專利文獻1日本特開2011-149364號公報
專利文獻2日本特開平9-184437號公報
專利文獻3日本特開2009-236107號公報
技術實現要素:
發明要解決的問題
另外,專利文獻1的診斷方法也能夠適用于專利文獻2的缸內噴射閥。但是,與專利文獻1中在缸內壓大致恒定的進氣行程中驅動進氣口噴射閥相對,專利文獻2中是在缸內壓上升的壓縮行程中驅動缸內噴射閥。因此,為了將專利文獻1的診斷方法適用于專利文獻2的缸內噴射閥,就必須從缸內的振動波形信號分離出起因于壓力上升的信號和起因于燃料噴射的信號,不可避免診斷處理變得繁瑣。另外,專利文獻1的診斷,是在驅動脈沖信號的通電時間(即進氣口噴射閥的驅動時間)在一定程度上得以確保的發動機預熱完成后的怠速期間進行。因此,在缸內噴射閥的驅動時間被設定成極短的時間而噴射出微量的燃料的情況下,由燃料噴射引起的信號變弱,并且不能避免在該信號上疊加的噪音的影響。
本發明是考慮如上所述的問題而實現的。即,本發明的目的在于提供如下一種新的裝置:其能夠在壓縮行程中從缸內噴射閥噴射出微量的燃料那樣的情況下,進行是否準確地噴射出該微量的燃料的檢驗。
用于解決問題的手段
為了達成上述目的,第1發明是一種內燃機的控制裝置,其適用于如下內燃機,所述內燃機具備:缸內噴射閥,其被控制為作為在同一循環內的主噴射后所進行的副噴射在壓縮行程中噴射微量的燃料;和火花塞,其被控制為在所述副噴射后進行點火,所述內燃機的控制裝置的特征在于,具備:
缸內噴射閥控制單元,其在所述主噴射被設為非執行的循環中,控制所述缸內噴射閥以進行檢驗用噴射,所述檢驗用噴射是噴射出與所述副噴射相當的微量的燃料的噴射;和
噴射燃料量檢驗單元,其基于進行所述檢驗用噴射時的缸內空氣量和所述內燃機的排出氣體的空燃比來算出在所述檢驗用噴射中實際噴射出的實際燃料量,并且基于所算出的實際燃料量,來檢驗在所述副噴射中從所述缸內噴射閥噴射出的燃料量,
所述缸內噴射閥控制單元具備:
開閥時間設定單元,其設定所述檢驗用噴射中的所述缸內噴射閥的開閥時間,使其與所述副噴射中的所述缸內噴射閥的開閥時間相等;和
開閥開始定時控制單元,其控制所述檢驗用噴射中的開閥開始定時,使得該檢驗用噴射中的開閥開始定時的缸內壓與所述副噴射中的所述缸內噴射閥的開閥開始定時的缸內壓相等。
另外,第2發明的特征在于:在第1發明中,還具備點火定時控制單元,其對進行所述檢驗用噴射時的所述火花塞的點火定時進行控制,
所述缸內噴射閥控制單元,控制所述缸內噴射閥,作為所述檢驗用噴射,進行壓縮上止點前的第一次的檢驗用噴射和與所述第一次的檢驗用噴射在同一循環內且在壓縮上止點后的第二次檢驗用噴射,
所述點火定時控制單元將所述點火定時延遲至所述第二次檢驗用噴射之后,
所述開閥時間設定單元,設定所述第一次檢驗用噴射中的所述缸內噴射閥的開閥時間,使其與所述副噴射中的所述缸內噴射閥的開閥時間相等,并且設定所述第二次檢驗用噴射中的所述缸內噴射閥的開閥時間,使其與所述副噴射中的所述缸內噴射閥的開閥時間相等,
所述開閥開始定時控制單元,控制所述第一次檢驗用噴射中的所述缸內噴射閥的開閥開始定時,使其與所述副噴射中的所述缸內噴射閥的開閥開始定時相等,并且控制所述第二次檢驗用噴射中的所述缸內噴射閥的開閥開始定時,使得該第二次檢驗用噴射中的所述缸內噴射閥的開閥開始定時的活塞位置與所述第一次檢驗用噴射中的開閥開始定時的活塞位置處于相等位置。
另外,第3發明的特征在于:在第1發明或第2發明中,所述副噴射以在所述內燃機的冷機時提高所述火花塞周邊的混合氣的成層度為目的而進行,所述缸內噴射閥控制單元控制所述缸內噴射閥以在所述內燃機的冷機時進行所述檢驗用噴射。
另外,第4發明的特征在于:在第1至3的任一發明中,所述內燃機還具備調節缸內空氣量的調節單元,所述內燃機的控制裝置還具備缸內空氣減量單元,所述缸內空氣減量單元控制所述調節單元,使得進行所述檢驗用噴射時的缸內空氣量比進行所述主噴射和所述副噴射時的缸內空氣量減少。
另外,第5發明的特征在于:在第1至4的任一發明中,所述的內燃機的控制裝置,所述主噴射和所述副噴射是作為催化劑預熱控制的一部分而進行的,所述催化劑預熱控制在所述內燃機的冷機時提高所述火花塞周邊的混合氣的成層度而對凈化所述內燃機的排出氣體的催化劑進行預熱,所述噴射燃料量檢驗單元具備:
差量算出單元,其算出所述檢驗用噴射中應從所述缸內噴射閥噴射出的理論上的燃料量與所述實際燃料量之間的差量;和
燃料增量單元,其在所述差量為閾值以上的情況下,根據所述差量來增加進行了所述檢驗用噴射的循環之后的所述主噴射中的燃料量。
另外,第6發明的特征在于:在第1至5的任一發明中,所述主噴射由所述缸內噴射閥進行。
另外,第7發明的特征在于:在第1至6的任一發明中,所述主噴射由所述進氣口噴射閥進行。
發明的效果
根據第1發明,能夠在使檢驗用噴射時的噴射條件(開閥時間和開閥開始定時)與副噴射時的噴射條件一致的基礎上,基于由進行檢驗用噴射時的缸內空氣量和內燃機的排出氣體的空燃比算出的實際燃料量,來檢驗在副噴射中從缸內噴射閥噴射出的燃料量。因此,在壓縮行程中從缸內噴射閥噴射出微量的燃料以作為同一循環內主噴射后進行的副噴射的內燃機中,能夠進行該副噴射是否被準確執行的檢驗。
根據第2發明,由于能夠在一個循環中進行2次檢驗用噴射,因此與在一個循環中只進行1次檢驗用噴射的情況相比,能夠提高副噴射是否被準確執行的檢驗的精度。
根據第3發明,能夠將檢驗用噴射時和副噴射時的關于內燃機的溫度的條件一致。因此,能夠提高副噴射是否被準確地執行的檢驗的精度。
根據第4發明,在進行檢驗用噴射的情況下,能夠預先防止由于主噴射被設為非執行而使缸內的燃燒穩定性被破壞。
根據第5發明,在檢驗用噴射中應從缸內噴射閥噴射出的理論上的燃料量與實際燃料量之間的差量為閾值以上的情況下,能夠在主噴射的燃料量上加上與該差量相應的燃料量。在差量為閾值以上的情況下,存在不能準確進行副噴射的可能性。在不能準確進行副噴射的情況下,存在火花塞周邊的混合氣的成層度未能提高、催化劑的預熱需要花費時間的可能性。就這一點來看,若加上與差量相應的燃料量而使主噴射中的燃料量增加,則能夠通過該燃料增量來修正上述成層度未能提高的狀態,能夠早期預熱催化劑。
根據第6發明,在由缸內噴射閥進行主噴射的情況下,能夠檢驗該主噴射后所進行的副噴射是否被準確地進行。
根據第7發明,在由進氣口噴射閥進行主噴射的情況下,能夠檢驗該主噴射后所進行的副噴射是否被準確地進行。
附圖說明
圖1是用于說明實施方式1的控制裝置的系統結構的模式圖。
圖2用于說明催化劑預熱控制的圖。
圖3是表示噴射閥的驅動時間τ與噴射燃料量之間關系的圖。
圖4是用于說明實施方式1中的副噴射的檢驗方式的圖。
圖5是示出實際燃料量和理論燃料量的差量與燃料量的修正系數之間的關系的圖。
圖6是示出實施方式1中ECU40執行的副噴射的檢驗例程的流程圖。
圖7是用于說明實施方式2中的副噴射的檢驗方式的圖。
圖8是示出實施方式2中ECU40執行的副噴射的檢驗例程的流程圖。
附圖標記說明
10:發動機
14:燃燒室
22:節氣門
26:進氣口噴射閥
28:缸內噴射閥
30:火花塞
34:催化劑
36:A/F傳感器
40:ECU
具體實施方式
以下,參照圖1乃至圖8,針對本發明的實施方式進行說明。此外,在各圖中對共通的要素標注同一標號并省略重復的說明。另外,本發明不限于以下的實施方式。
實施方式1.
首先,參照圖1至圖6,對本發明的實施方式1進行說明。
實施方式1的結構
圖1是用于說明實施方式1的控制裝置的系統結構的模式圖。如圖1所示,實施方式1的系統具備搭載于車輛的內燃機(以下簡稱“發動機”。)10。發動機10是火花點火式的4沖程1循環的發動機,具有多個汽缸。在發動機10的各汽缸內設置有活塞12。在汽缸內的活塞12的頂部側形成有燃燒室14。進氣通路16和排氣通路18與燃燒室14連通。
在進氣通路16的入口附近配置有用于計測吸入空氣量的空氣流量計20。另外,在比空氣流量計20靠下游的進氣通路16中設置有電子控制式的節氣門22。節氣門22能夠通過相應于加速器開度來調節開度,來調節缸內空氣量。
進氣通路16中連接于燃燒室14的部位即進氣口16a,形成為能通過吸入空氣的流動在燃燒室14內生成縱旋轉的渦流,即,滾流。此外,滾流不限于通過如上所述的進氣口16a的形狀的選定來生成。即,例如,也可以是在進氣通路具備滾流控制閥(TCV),通過控制TCV的開度來生成滾流,所述滾流控制閥(TCV)是使滾流的強度(滾流比)可變的控制閥。
進氣口16a上設置有開閉該進氣口16a的進氣門24。發動機10的各汽缸上設置有向進氣口16a噴射燃料的進氣口噴射閥26和向燃燒室14內直接噴射燃料的缸內噴射閥28。另外,各汽缸設置有用于對混合氣進行點火的點火裝置(省略圖示)的火花塞30。火花塞30配置于汽缸蓋側的燃燒室14的壁面的中央部。
排氣通路18的排氣口18a上設置有開閉該排氣口18a的排氣門32。另外,排氣通路18上配置有用于凈化排出氣體的催化劑34。另外,在催化劑34的上游的排氣通路18上安裝有用于檢測排出氣體的空燃比的A/F傳感器36。
進而,圖1所示的系統具備ECU(Electronic Control Unit:電子控制單元)40。ECU40具備輸入輸出接口、存儲器和運算處理裝置(CPU)。將輸入輸出接口設置成用于從安裝于發動機10或者車輛的各種傳感器獲取傳感器信號,并且對用于控制發動機10的各種致動器輸出操作信號。存儲器中存儲有用于控制發動機10的各種控制程序和映射等。CPU將控制程序等從存儲器讀出并執行,并基于所獲取的傳感器信號來生成各種致動器的操作信號。
ECU40獲取信號的傳感器,除了包括上述空氣流量計20、A/F傳感器36以外,還包括用于檢測曲軸角和發動機旋轉速度的曲軸角傳感器、用于檢測缸內壓的缸內壓傳感器、用于檢測發動機10的水溫的水溫傳感器、用于檢測節氣門22的開度的節氣門位置傳感器等各種傳感器。需ECU40輸出操作信號的致動器包括上述節氣門22、進氣口噴射閥26、缸內噴射閥28以及上述點火裝置。
(利用了滾流的燃燒控制)
如上所述,在發動機10中,通過事前選定進氣口16a的形狀,從而在燃燒室14內生成滾流。該滾流,如圖1所示,是在進氣側上升、在排氣側下降的正滾流。此外,圖1中示出的是在壓縮上止點(壓縮TDC)前50°CA附近的狀態。
在實施方式1中,為了在發動機10冷機啟動時謀求催化劑34的早期預熱,而進行利用了該滾流的燃燒控制(以下也稱為“催化劑預熱控制”)。催化劑預熱控制通過將燃料噴霧運送至火花塞30周邊的導氣運轉和火花塞30的點火定時的延遲控制來實現。
在導氣運轉中,在一個循環中應該噴射的燃料量由進氣口噴射閥26和缸內噴射閥28分擔。在導氣運轉中,具體而言,在一個循環中應該噴射的燃料量中,為在火花塞30的周邊生成與其外側相比燃料濃度高的可燃混合氣層所需的最低必要限度的量被分配給缸內噴射閥28,而將剩下的大半的量分配給進氣口噴射閥26。其結果是,在一個循環中,在進氣行程中進行來自進氣口噴射閥26的噴射(以下也成為“主噴射”。),燃料噴霧通過與滾流混合而生成均質的混合氣。另外,在其后的壓縮行程中(具體而言,壓縮TDC前50°CA附近),進行附隨于主噴射的來自缸內噴射閥28的噴射(以下也稱為“副噴射”。),從而通過滾流而被運送至火花塞30的周邊的均質混合氣的一部分成層化。
另外,火花塞30的點火定時的延遲控制是將點火定時相對于最適點火定時(MBT(Minimum spark advance for Best Torque))大幅度延遲的控制。在延遲控制中,具體而言,將點火定時延遲使得該點火定時成為比壓縮TDC靠后的定時。通過這樣將點火定時大幅度延遲,能夠提高排氣溫度從而促進催化劑34的預熱。此外,雖然若進行點火定時的延遲控制則一般著火會變得不穩定,但是通過由導氣運轉來提高火花塞30周邊的混合氣的成層度,能夠確保恒定的著火穩定性。
圖2是用于說明催化劑預熱控制的圖。如圖2所示,將燃料噴射分割成2次,最初的噴射與主噴射相當,第2次噴射與副噴射相當。另外,表示各噴射的方形的面積與噴射燃料量相當,在主噴射中噴射出比副噴射明顯多的燃料。另外,火花塞30的點火定時比壓縮TDC靠后(具體而言在壓縮TDC后10°~20°CA),伴隨著點火,缸內壓暫時上升。通過這種催化劑預熱控制,能夠不使缸內空燃比大幅濃化就將催化劑34預熱。因此,能夠一邊謀求耗油率降低一邊使冷機啟動后的燃燒穩定化。
(伴隨催化劑預熱控制的問題)
圖3是示出噴射閥(指進氣口噴射閥或者缸內噴射閥,下同)的驅動時間(開閥時間)τ與噴射燃料量之間的關系的圖。如圖3所示,若驅動時間τ變長,則相應程度地噴射出多的燃料。然而,在驅動時間τ極短的區域(i)中,驅動時間τ與噴射燃料量未顯示出線性關系。該非線性是由噴射閥的結構引起的,即使是在噴射閥的正常動作時也能被觀察到。盡管如此,由于即使是區域(i)的微量的燃料也能夠足以生成上述可燃混合氣層,因此在催化劑預熱控制中,將副噴射時的缸內噴射閥28的驅動時間τ設定在區域(i)的驅動時間τ這樣的噴射燃料量呈非線性關系的驅動時間(固定時間)。此外,比區域(i)靠左側的區域驅動時間τ過短而相當于完全沒有噴射燃料的區域。
然而,在發動機10中有時由未燃燃料、灰等產生沉積物。另外,若該沉積物附著、堆積在噴射閥的噴孔附近,則對來自噴射閥的燃料噴射產生影響。在此,在主噴射中驅動時間τ比較長。因此,即使進氣口噴射閥26的噴孔附近附著、堆積有沉積物,也罕有明顯阻礙上述均質混合氣的生成的情況。另一方面,如在圖2中所說明的那樣,在副噴射中驅動時間τ被設得極短。因此,若沉積物向缸內噴射閥28的噴孔附近附著、堆積,則有可能幾乎不能噴射圖3的區域(i)的微量燃料,致使不能生成上述的可燃混合氣層。因此,在實施方式1中,通過以下的技術手段,定期地檢驗在副噴射中是否能準確地噴射圖3的區域(i)的微量的燃料。
(副噴射的檢驗方法)
圖4是用于說明實施方式1中的副噴射的檢驗手段的圖。如圖4所示,在實施方式1中,在進行催化劑預熱控制的冷機啟動時的特定循環中,省略主噴射而進行相當于副噴射的檢驗用噴射。另外,將該檢驗用噴射的時間(即,缸內噴射閥28的開閥時間)設定成與圖3的區域(i)的驅動時間相等的時間。即,在檢驗用噴射中,進行與副噴射同樣的微量燃料的噴射。另外,在該特定循環中,一邊進行上述的火花塞30的點火定時的延遲控制,一邊減小節氣門22開度而使缸內空氣量減少。減少缸內空氣量的理由是為了預先防止因省略主噴射而有損缸內的燃燒穩定性。
另外,如圖4所示,在實施方式1中,控制檢驗用噴射的開始定時,使得檢驗用噴射的開始定時(即,缸內噴射閥28的開閥開始定時)的缸內壓與副噴射的開始定時的缸內壓相等。這樣,能夠通過在檢驗用噴射與副噴射之間使缸內噴射閥28的噴射條件(即,缸內噴射閥28的開閥時間和開閥開始定時)一致,來提高副噴射的檢驗精度。此外,由于在特定循環中減少缸內空氣量,因此壓縮行程中的缸內壓的變化率變緩。因此,在特定循環的壓縮行程中,與副噴射的開始定時的缸內壓相等的定時,比副噴射的開始定時靠延遲側。
副噴射的檢驗,是通過由在特定循環中從發動機10排出的排出氣體的空燃比和特定循環中的缸內空氣量來算出實際從缸內噴射閥28噴射出的燃料量(以下也稱為“實際燃料量”),并將所算出的實際燃料量與應該從缸內噴射閥28噴射出的理論上的燃料量(以下也稱為“理論燃料量”)相比較而進行的。該排出氣體的空燃比由A/F傳感器36的檢測值算出。另外,缸內空氣量由空氣流量計20的檢測值算出。另外,理論燃料量是與表示圖2中所說明的副噴射的方形的面積相當的燃料量(固定值)。
在實際燃料量和理論燃料量的差量(是指從理論燃料量減去了實際燃料量后得到的值,下同)為閾值以上的情況下,能夠判斷為圖3的區域(i)的微量燃料的噴射因沉積物的附著等而被阻礙,不能預期生成上述的可燃混合氣層。因此,在該差量為閾值以上的情況下,在特定循環之后的循環中,增加主噴射中的燃料量。圖5是示出實際燃料量和理論燃料量的差量與主噴射中的燃料量的修正系數之間的關系的圖。如圖5所示,在實際燃料量和理論燃料量的差量為閾值以上的情況下,該差量越大則修正系數的值也越大。若修正系數的值變大,則主噴射中的燃料量增加缸內空燃比濃化,但是能通過該燃料增量對不能生成上述的可燃混合氣層的狀態進行補償,從而使催化劑34早期預熱。
[具體的處理]
圖6是示出在實施方式1中ECU40執行的副噴射的檢驗例程的流程圖。此外,本例程在車輛的駕駛員進行了啟動操作的情況下,反復被執行。
在圖6所示的例程中,ECU40首先判定發動機10是否為冷機啟動時(步驟S10)。具體而言,ECU40判定發動機10的水溫是否低于預定溫度。在步驟S10中,發動機10的水溫從上述水溫傳感器取得。并且,在判定為發動機10的水溫低于預定溫度的情況下,ECU40進入步驟S12。另一方面,在判定為發動機10的水溫在預定溫度以上的情況下,ECU40退出本例程。此外,在判定為發動機10的水溫低于預定溫度的情況下,通過本例程以外的別的控制例程,來開始催化劑預熱控制。
在步驟S12中,ECU40判定副噴射的檢驗是否符合必要的時期。在步驟S12中,是否符合檢驗時期,是通過預定運轉條件下的發動機10的運轉時間的合計(以下也稱為“合計運轉時間”)是否超過預定時間來判定的,所述預定運轉條件是容易引起沉積物向噴射閥的附著、堆積的運轉條件。該預定運轉條件是根據發動機10的旋轉速度和負載而確定的預定區域內的運轉條件。在實施方式1中,合計運轉時間是由ECU40所測定的時間。在判定為合計運轉時間超過預定時間的情況下,ECU40進入步驟S14。另一方面,在判定為合計運轉時間未到預定時間的情況下,ECU40退出本例程。
此外,沉積物向噴射閥的附著、堆積,不僅與合計運轉時間相關,也與進氣口噴射閥26的驅動時間相關。因此,在步驟S12的判定中,也可以使用進氣口噴射閥26的驅動時間的合計代替合計運轉時間。
在步驟S14中,ECU40確定副噴射的開始定時的缸內壓。由于通過由上述別的控制例程開始催化劑預熱控制來進行副噴射,因此ECU40從上述缸內壓傳感器取得并確定副噴射的開始定時的缸內壓。
繼步驟S14之后,ECU40使節氣門22的開度變小(步驟S16),暫時停止主噴射的執行,進行檢驗用噴射(步驟S18)。在步驟S16中,節氣門22的開度是與檢驗用噴射相對應的預定開度。另外,在步驟S18中,ECU40控制進氣口噴射閥26以將主噴射設為非執行。此外,ECU40監控從上述缸內壓傳感器取得的缸內壓,并控制缸內噴射閥28以在該缸內壓變成與步驟S14中確定的缸內壓相等的定時開始檢驗用噴射。
此外,步驟S18的處理次數可以是1次,也可以是多次。也就是說,檢驗用噴射可以只在一個循環中進行,也可以連續在多個循環中進行。只不過,雖然在多個循環中連續進行檢驗用噴射能夠提高副噴射的檢驗精度,但由于暫時停止主噴射的執行,因此與進行主噴射的情況相比,催化劑34的預熱完成變遲。因此,為避免過度進行檢驗用噴射而優選例如連續在3~5個循環中進行。
繼步驟S18之后,ECU40判定實際燃料量和理論燃料量的差量是否為閾值以上(步驟S20)。在步驟S20中,ECU40算出實際燃料量。關于實際燃料量的算出方法,如前面已說明的那樣進行。另外,在步驟S18的處理次數達到多次的情況下,ECU40根據該處理次數算出所算出的實際燃料量的平均值。并且,在實際燃料量(或者其平均值)和理論燃料量的差量低于閾值的情況下,可判斷為能準確地進行副噴射。因此,ECU40將合計運轉時間復位(步驟S22),退出本例程。
另一方面,在步驟S20中,在實際燃料量和理論燃料量的差量為閾值以上的情況下,可判斷為不能預期生成上述的可燃混合氣層。因此,ECU40算出修正系數(步驟S24)。在步驟S24中,修正系數是根據圖5中所說明的關系來算出。通過乘上所算出的修正系數,下一循環以后的主噴射中的燃料量增加。
以上,根據圖6所示的例程,由于能夠使檢驗用噴射的噴射條件與副噴射時的噴射條件一致,因此能夠提高副噴射的檢驗精度。另外,在實際燃料量和理論燃料量的差量為閾值以上的情況下,能夠根據該差量增加下一循環以后的主噴射中的燃料量。因此,能通過該燃料增量對不能生成上述可燃混合氣層的狀態進行補償,使催化劑34早期預熱。
此外,在上述實施方式1中,分別通過由ECU40在圖6的步驟S18的處理中控制缸內噴射閥28進行檢驗用噴射來實現前述第1發明的“缸內噴射閥控制單元”,通過由ECU40執行步驟S20、S22、S24的處理來實現該發明的“噴射燃料量檢驗單元”。另外,分別通過由ECU40將檢驗用噴射的時間設定成與圖3的區域(i)的驅動時間相等的時間來實現該發明的“開閥時間設定單元”,通過由ECU40控制檢驗用噴射的開始定時使得檢驗用噴射的開始定時的缸內壓與副噴射的開始定時的缸內壓相等來實現該發明的“開閥開始定時控制單元”。
另外,在上述實施方式1中,節氣門22相當于前述第4發明的“調節單元”。另外,通過由ECU40執行圖6的步驟S16的處理來實現該發明的“缸內空氣減量單元”。
另外,在上述實施方式1中,通過由ECU40執行圖6的步驟S20的處理來實現前述第5發明的“差量算出單元”。另外,ECU40將由步驟S24的處理所算出的修正系數與下一循環以后的主噴射中的燃料量相乘,由此來實現該發明的“燃料增量單元”。
在上述實施方式1中,以具備進氣口噴射閥26和缸內噴射閥28的系統為前提。然而,上述實施方式1也可以適用于僅具備缸內噴射閥28的系統。在該情況下,只要將上述實施方式1中所說明的主噴射替換成進氣行程或者壓縮行程中的來自缸內噴射閥28的主噴射即可。此外,本變形例同樣能夠適用于后述的實施方式2。
另外,在上述實施方式1中,在冷機啟動時的特定循環中通過使節氣門22的開度變小而減少了缸內空氣量。但是,也可以通過變更進氣門24的上升量或閥門定時來減少缸內空氣量。此外,本變形例同樣能夠適用于后述的實施方式2。
實施方式2.
接著,參照圖7至圖8,對本發明的實施方式2進行說明。
此外,由于實施方式2的系統結構和/或進行催化劑預熱控制方面與上述實施方式1共通,因此省略這些說明。
(副噴射的檢驗方法)
圖7是用于說明實施方式2中的副噴射的檢驗方法的圖。如圖7所示,在實施方式2中,在特定循環中進行2次上述的檢驗用噴射。另外,這些檢驗用噴射的時間設定成與圖3的區域(i)的驅動時間相等。即,在實施方式2中,進行2次上述實施方式1中所說明的微量噴射。只不過,與上述實施方式1不同的是,在實施方式2中,在特定循環中不進行使節氣門22的開度減小而減少缸內空氣量的操作。另外,在實施方式2中,將火花塞30的點火定時延遲至第二次檢驗用噴射之后。
另外,如圖7所示,在實施方式2中,第一次和第二次的檢驗用噴射的開始定時,被設定成與副噴射的開始定時缸內壓相等的定時。具體而言,第一次檢驗用噴射的開始定時被設定成與副噴射的開始定時相等的定時,第二次檢驗用噴射的開始定時被設定成活塞位置變得與第一次檢驗用噴射中的活塞位置相等的定時。通過這樣使第一次和第二次的檢驗用噴射的噴射條件與副噴射的噴射條件一致,與上述實施方式1同樣,能夠提高副噴射的檢驗精度。另外,通過在特定循環中進行2次檢驗用噴射,與上述實施方式1相比能夠進一步提高副噴射的檢驗精度。
另外,副噴射的檢驗與上述實施方式1同樣,是通過將使用A/F傳感器36的檢測值和空氣流量計20的檢測值算出的實際燃料量與理論燃料量相比較而進行的。但是,在實施方式2中,由于使來自第一次檢驗用噴射的燃料和來自第二次檢驗用噴射的燃料同時燃燒,因此在算出實際燃料量時使用下式(1)進行換算以作為1次的燃料量。
實際燃料量=排出氣體的空燃比×2/缸內空氣量…(1)
此外,式(1)的排出氣體的空燃比由A/F傳感器36的檢測值算出。另外,缸內空氣量由空氣流量計20的檢測值算出。
實際燃料量與理論燃料量比較的結果,在實際燃料量和理論燃料量的差量為閾值以上的情況下,與上述實施方式1同樣,在特定循環以后的循環中,增加主噴射中的燃料量。因此,能夠得到與上述實施方式1同樣的效果。
[具體的處理]
圖8是示出在實施方式2中ECU40執行的副噴射的檢驗例程的流程圖。此外,本例程在車輛的駕駛員進行了啟動操作的情況下,反復被執行。
在圖8所示的例程中,ECU40首先進行步驟S30、S32的處理。步驟S30、S32的處理與圖6的步驟S10、S12的處理相同。
在步驟S34中,ECU40確定副噴射的開始定時的曲軸角和活塞位置變得與該開始定時的活塞位置相等的曲軸角。
繼步驟S34之后,ECU40暫時停止主噴射的執行,并進行2次檢驗用噴射(步驟S36)。在步驟S36中,ECU40控制進氣口噴射閥26以將主噴射設為非執行。此外,ECU40控制缸內噴射閥28以在步驟S34所確定的2個曲軸角開始檢驗用噴射。
此外,步驟S36的處理次數可以是1次,也可以是多次。也就是說,在將第一次檢驗用噴射和第二次檢驗用噴射設為1組的情況下,該組即可以只在一個循環中進行,也可以連續在多個循環中進行。只不過,在該組在多個循環中連續進行的情況下雖然能夠提高副噴射的檢驗精度,但與進行主噴射和副噴射雙方的情況相比,催化劑34的預熱完成變遲。因此,為避免過度進行該組優選例如連續在3~5個循環中進行。
繼步驟S36之后,ECU40進行步驟S38、S40、S42的處理。步驟S38、S40、S42的處理與圖6的步驟S20、S22、S24的處理相同。
以上,根據圖8所示的例程,能夠獲得與上述實施方式1同樣的效果。另外,通過在一個循環中進行2次檢驗用噴射,與上述實施方式1相比能夠進一步提高副噴射的檢驗精度。
此外,在上述實施方式2中,ECU40使火花塞30的點火定時延遲至第二次檢驗用噴射之后,由此實現前述第2發明的“點火定時控制單元”。