用于內燃發動機的控制系統的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及用于內燃發動機的控制系統。
【背景技術】
[0002]通常，控制系統用于減少內燃發動機的栗送損失，例如日本公開特許公報N0.2001-164970中公開的控制系統。
[0003]公報’ 970中公開的控制系統具有檢測車輛正在行進時燃料供給是否停止的檢測器，以及檢測排氣系統的催化劑溫度的檢測器。
[0004]當燃料供給停止并且催化劑溫度高于預定值時，內燃發動機的吸入空氣量增大。
[0005]通過進行該過程來減少栗送損失，并且能夠增大與內燃發動機連接的發電機在重新發電期間的發電量。
[0006]在公報’ 970中公開的控制系統中，在催化劑溫度高于預定值的情況下，進行用于減少栗送損失的控制，而在催化劑溫度低于預定值的情況下，沒有進行用于減少栗送損失的控制。
[0007]因而，盡管能夠抑制催化劑溫度下降，但減少栗送損失的效果有限。
【發明內容】
[0008]鑒于上面提出的問題做出了本發明，本發明的目的在于提供一種能夠抑制催化劑溫度下降同時還能夠減少內燃發動機的栗送損失的控制系統。
[0009]在根據第一方面的用于內燃發動機的控制系統中，控制系統包括進氣門、排氣門以及在燃料燃燒后對排出的氣體進行凈化的排氣凈化催化劑。
[0010]在沒有供給燃料的燃料切斷期間，進氣門的關閉正時被控制至比燃料供給時的正時更好后的滯后角側并且被控制至比進氣行程的下止點處的正時更靠后的滯后角側，排氣門的打開正時被控制至比燃料供給時的正時更靠前的提前角側并且被控制至比膨脹行程的下止點處的正時更靠前的提前角側。
[0011]因為通過將進氣門的關閉正時控制至比燃料供給時的正時的更靠后滯后角側而使壓縮行程中倒流到進氣管中的吸入空氣的量增大，所以吸入空氣的量減少。
[0012]由此，流動到排氣凈化器中的排出的氣體的量也會減少。
[0013]另一方面，在隨后的膨脹行程期間，因為由于吸入空氣量的減少而造成空氣的量相對于氣缸的容積來說不充足，所以氣缸內部的壓力變為負壓，并且栗送損失增大。
[0014]在上述構型中，相對于進氣門的關閉正時的滯后角，排氣門被控制至比燃料供給時的正時更靠前的提前角側并且被控制至比膨脹行程中的下止點處的正時更靠前的提前角側。
[0015]因此，在膨脹行程中排氣門較早地處于打開狀態，因此能夠減小膨脹行程中氣缸中的負壓。
[0016]因此，在抑制催化劑溫度由于在燃料未燃燒時排出的氣體(空氣)流動到排氣凈化催化劑中而下降的同時，能夠減少栗送損失。
[0017]在根據第二方面的用于內燃發動機的控制系統中，控制系統包括進氣門、排氣門以及在燃料燃燒后對排出的氣體進行凈化的排氣凈化催化劑。
[0018]在沒有供給燃料的燃料切斷期間，通過將進氣門的關閉正時控制至比燃料供給時的正時更靠后的滯后角側并且控制至比進氣行程的下止點處的正時更靠后的滯后角側而使在膨脹行程期間氣缸中產生的負壓被通過控制排氣門的打開正時而得以減小。
[0019]通過將排氣門的關閉正時控制為比燃料供給時的正時更靠前的提前角側而使排氣行程的后半程中的排出氣體被封閉在氣缸中，從而能夠減少流動到排氣管中的排出的氣體。
[0020]另一方面，這時，通過將排出的氣體封閉在氣缸內部而使空氣被壓縮，因而栗送損失增大。
[0021]在上述構型中，相對于將排氣門的關閉正時控制至提前角側，通過將進氣門的打開正時控制至滯后角側，使在進氣行程期間在氣缸中的壓縮空氣能夠被用于使氣缸的容積膨脹。
[0022]因此，在抑制催化劑溫度由于排出的氣體流動到排氣管中而下降的同時，能夠減少栗送損失。
【附圖說明】
[0023]在附圖中:
[0024]圖1示出了根據實施方式的用于內燃發動機的控制系統的示意圖；
[0025]圖2示出了燃料切斷期間節氣門開度角設定為5.5度的情況下的空氣循環；
[0026]圖3示出了燃料切斷期間節氣門開度角設定為80度的情況下的空氣循環；
[0027]圖4示出了氣門正時圖；
[0028]圖5示出了燃料切斷期間僅對進氣門進行滯后角控制的情況下的空氣循環；
[0029]圖6示出了燃料切斷期間僅對排氣門進行提前角控制的情況下的空氣循環；
[0030]圖7示出了燃料切斷期間對進氣門進行滯后角控制并且對排氣門進行提前角控制的情況下的空氣循環；
[0031]圖8示出了進行根據實施方式的控制的情況下的排氣流量和栗送損失；
[0032]圖9A和圖9B不出了可變排氣門系統的不意圖；
[0033]圖10示出了對在第二實施方式中的控制期間進氣門和排氣門中的每一者的中心相位進行描述的圖表；
[0034]圖11示出了圖表，其示出了第二實施方式中的進氣門與排氣門的氣門提升量與相位之間的關系；
[0035]圖12示出了流程圖，其示出了在第二實施方式中內燃發動機被停止時的一系列處理；
[0036]圖13示出了流程圖，其示出了在第二實施方式中內燃發動機被起動時的一系列處理；
[0037]圖14示出了對在第三實施方式中的控制期間進氣閥與排氣閥中的每一者的中心相位進行描述的圖表；以及
[0038]圖15為示出了在第三實施方式中的一系列處理的流程圖。
【具體實施方式】
[0039]<第一實施方式>
[0040]參照附圖，下文中將描述本發明的實施方式。
[0041]該實施方式提供了一種使用四沖程發動機即內燃發動機的控制系統，并且假定所述用于內燃發動機的控制系統安裝在車輛上。
[0042]圖1示出了用于內燃發動機的控制系統的整體示意構型。
[0043]內燃發動機10的進氣口和排氣口分別連接有進氣管11和排氣管12。
[0044]在進氣管11中設置有節氣門Ila和電磁驅動式噴射器11b，其中，節氣門Ila基于加速踏板(未示出)的操作量被電子地控制，來自燃料供給系統(未示出)的高壓燃料供給至噴射器lib。
[0045]另一方面，排氣管12中設置有排氣凈化器12a。
[0046]節氣門傳感器31檢測節氣門Ila的開度角(節氣門開度角)，并且節氣門傳感器31還對節氣門完全關閉進行檢測。
[0047]另外，節氣門開度角用相對于進氣管11的豎向方向的角度來表示。
[0048]換言之，O度表示節氣門完全關閉，而90度表示節氣門完全打開。
[0049]噴射器Ilb通電時將燃料噴射到進氣管11中。
[0050]排氣凈化器12a中設置有排氣凈化催化劑，排氣凈化器12a在燃料燃燒后通過氧化和/或減少經由排氣管12排放的排出的氣體對排出的氣體進行凈化。
[0051]另外，當催化劑溫度低于最佳溫度時，則排出的氣體在排氣凈化催化劑中的氧化效率和還原效率下降。
[0052]S卩，當催化劑溫度低于最佳溫度時，則對排出的氣體的凈化進行得不充分。
[0053]氣缸15形成在氣缸體14中，氣缸15內設置有在氣缸15的軸向方向上做往復運動的活塞16。
[0054]活塞16通過連桿17連接至曲軸(未示出)。
[0055]在圖1中，活塞16上方設置有由氣缸15和氣缸蓋18分隔且形成的燃燒室19，燃燒室19通過進氣門20和排氣門21分別與進氣管11和排氣管12連通。
[0056]氣缸蓋18中設置有火花塞24。
[0057]火花塞24借助由點火器(未示出)供給的用于點火的高壓電流點火。
[0058]另外，盡管假定噴射器Ilb設置在進氣管11中，但可以構造成將噴射器Ilb設置至氣缸蓋18，并且將燃料直接噴射到燃燒室19中。
[0059]曲軸設置有用于檢測曲軸(未示出)的旋轉位置的曲軸角度傳感器34。
[0060]此外，曲軸連接至發電機，假定發電機在沒有供給燃料的燃料切斷期間進行電力再生。
[0061]曲軸通過正時帶或類似物(未示出)連接有用于在預定正時打開和關閉進氣門20的進氣凸輪軸22和用于在預定正時打開和關閉排氣門21的排氣凸輪軸23。
[0062]進氣凸輪軸22設置有用于檢測進氣凸輪軸22的相位的進氣凸輪軸相位傳感器32，排氣凸輪軸23設置有用于檢測排氣凸輪軸23的相位的排氣凸輪軸相位傳感器33。
[0063]進氣凸輪軸22上設置有可變進氣門系統41，排氣凸輪軸23上設置有可變排氣門系統42。
[0064]可變進氣門系統41和可變排氣門系統42通過調節進氣凸輪軸22和排氣凸輪軸23的中心相位而相應地改變進氣凸輪軸22、排氣凸輪軸23與曲軸之間的相對旋轉相位。
[0065]換言之，可變進氣門系統41和可變排氣門系統42能夠稱為是中心相位改變系統。
[0066]根據可變進氣門系統41和可變排氣門系統42的控制量，進氣凸輪軸22和排氣凸輪軸23轉動至相對于曲軸的滯后角側或者提前角側，并且根據進氣凸輪軸22和排氣凸輪軸23的旋轉，進氣門20和排氣門21的打開正時和關閉正時轉變至滯后角側或者提前角側。
[0067]用于內燃發動機的控制系統具有控制單元50。上述各種傳感器的檢測信號輸入到控制器50中，并且基于檢測到的信號對發動機工況比如進氣量、節氣門開度角或者發動機轉速進行檢測。
[0068]另外，控制單元50對噴射器Ilb噴射的燃料、節氣門Ila的開度、火花塞24的點火正時、可變進氣門系統41打開和關閉進氣門20的正時、可變排氣門系統42打開和關閉排氣門21的正時以及類似物進行控制。
[0069]圖2示出了在沒有噴射燃料的燃料切斷期間節氣門開度角設定為5.5度即基本上完全關閉的情況下的空氣循環。
[0070]因為節氣門開度角很小，所以在進氣行程期間吸入空氣量減少，從而氣缸15內的壓力相對于大氣壓(10kPa)變為負壓。
[0071]因此，進氣門20的動量增大，從而栗送損失增大。
[0072]圖3示出了在沒有噴射燃料的燃料切斷期間節氣門開度角設定為84度即基本上完全打開的情況下的空氣循環。
[0073]因為節氣門開度角很大，所以氣缸15的內部與外部之間的壓差減小。
[0074]因而，進氣門20的動量的增加變小，因此，栗送損失會降低。
[0075]另一方面，因為吸入的空氣的量增大，所以排放的空氣的量同樣增大。
[0076]同時，在燃料切斷期間從燃燒室19排放至排氣管12的為溫度低于燃料燃燒所產生的排出的氣體的空氣。
[0077]