[发明专利]可变压缩比内燃机的控制装置以及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及能够对机械压缩比进行变更的可变压缩比内燃机，特别是涉及为了降低NOx排出量而对可变压缩比单元进行控制的控制装置以及控制方法。

背景技术

在内燃机的领域，当前已知各种形式的可变压缩比机构。例如，通过使活塞和气缸的相对位置关系发生变化而使机械压缩比可变的可变压缩比机构、利用辅助活塞·气缸使燃烧室的容积发生变化的形式的结构等广为人知。

另一方面，专利文献1中公开有如下技术，即，在排气净化催化剂的温度在燃料切断的过程中降低至小于或等于阈值的情况下，从燃料恢复起规定期间内，利用这种可变压缩比机构使机械压缩比降低。即，在燃料切断的过程中，催化剂中的氧吸藏量增加，但是，如果排气净化催化剂的温度因该燃料切断而过度降低，则在燃料恢复之后，吸藏的氧并不高效地减少，在该期间内，NOx的还原作用降低。在专利文献1的技术中，在排气净化催化剂的温度降低至小于或等于阈值时，通过降低机械压缩比而实现催化剂温度的早期升温，在燃料恢复之后，通过急速地消耗吸藏于催化剂中的氧而抑制NOx的增加。

在专利文献1中，在排气净化催化剂的温度小于或等于阈值时，通过机械压缩比的降低而实现催化剂温度的升温，但是，在燃料切断时间较短的情况下、怠速停止时间较短等的情况下，还能够想到如下状况，即，催化剂温度的降低幅度较小，另一方面，排气净化催化剂中的氧吸藏量变得足够多。在这种情况下，上述专利文献1的技术失去效果，在减少从内燃机排出的NOx这方面还存在改善的余地。

专利文献1：日本特开2009-250163号公报

发明内容

本发明所涉及的可变压缩比内燃机具有：可变压缩比单元，其能够对内燃机的机械压缩比进行变更；以及氧吸藏量获取单元，其求出在上述内燃机的排气系统中设置的排气净化催化剂的氧吸藏量，该可变压缩比内燃机的控制装置与上述氧吸藏量相对应地对上述机械压缩比进行变更。

例如，通过使机械压缩比降低并使燃烧温度降低，从而伴随于燃烧的NOx的生成量本身减少，从燃烧室流入到排气净化催化剂的NOx量减少。因此，以与受到氧吸藏量影响的排气净化催化剂的实际的NOx净化能力相对应的方式对机械压缩比进行变更，由此能够实现向外部排出的NOx排出量的降低。

根据本发明，在排气净化催化剂中的氧吸藏量较多且NOx净化能力较低时，通过机械压缩比的变更而抑制在燃烧室中产生的NOx，因此，向外部排出的NOx排出量降低。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的结构说明图。

图2是关于该实施例的压缩比控制的框图。

图3是表示该实施例的压缩比控制的流程图。

图4是用于说明该实施例的作用的时序图。

图5是表示冷却水温上升的情况下的作用的例子的时序图。

图6是表示伴随着燃料切断以及燃料恢复的情况下的作用的例子的时序图。

具体实施方式

图1是表示具备本发明所涉及的控制装置的可变压缩比内燃机1的系统结构的结构说明图。

内燃机1具备公知的可变压缩比机构2，该可变压缩比机构2通过多连杆式活塞曲柄机构的连杆几何形状的变更而使活塞上止点位置上下位移，为了连杆几何形状的变更即机械压缩比的变更，具备例如由电动机等构成的压缩比控制致动器3。

在该内燃机1的排气系统中例如安装由三元催化剂构成的排气净化催化剂4。另外，除了具备加速器踏板传感器5以及转速传感器6以外，还具备空气流量计7、水温传感器8以及空燃比传感器9等各种各样的传感器类，其中，作为内燃机1的运转条件，加速器踏板传感器5对由驾驶者操作的加速器踏板的开度(要求负荷tT)进行检测，转速传感器6对内燃机1的转速Ne进行检测，空气流量计7在进气通路中对吸入空气量Qa进行测量，水温传感器8对内燃机1的冷却水温进行检测，空燃比传感器9在排气通路的排气净化催化剂4上游侧对排气空燃比进行测量。这些传感器类的检测信号输入到发动机控制单元10，基于这些检测信号而对控制机械压缩比的压缩比控制致动器3进行驱动，以使得成为目标压缩比。