[发明专利]用于内燃发动机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于火花点火型内燃发动机的控制装置，更具体地涉及一种用于通过延迟点火正时来使配置在内燃发动机的排气系统中的部件升温的技术。

背景技术

在火花点火式内燃发动机中采用的常规技术中，通过在起动完成之后的快速怠速运转期间延迟点火正时来使排气温度上升，结果配置在排气系统中的部件(例如，排气净化催化剂等)的温度尽早上升。在另一种提出的技术(例如，参见日本专利申请公报No.2009-121255(JP2009-121255A))中，当点火正时从适合于起动内燃发动机的点火正时被延迟为适合于快速怠速运转的点火正时时，点火正时被分阶段或连续地延迟。

顺便说一下，当在燃料性质为重质或气缸的内部温度(缸内温度)极低的情况下延迟点火正时时，空燃混合物的燃烧状态可能变得不稳定。这种情况下，可能发生发动机转速和内燃发动机产生的转矩的下降。

在上述传统技术中，考虑了在点火正时延迟期间被吸入内燃发动机中的空气量，但未考虑燃料性质和气缸的内部温度，因此当点火正时被延迟时空燃混合物的燃烧状态可能变得不稳定。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于火花点火型内燃发动机的控制装置，该控制装置在抑制空燃混合物的燃烧状态的不稳定的同时通过延迟点火正时以使得排气温度上升来执行使排气升温的处理。

根据本发明，在实施其中点火正时被延迟为预定的目标点火正时以使排气升温的升温处理的用于火花点火型内燃发动机的控制装置中，在点火正时的延迟开始之后实际的点火正时变成等于目标点火正时所需的时间段在起动转矩小时被延长，所述起动转矩是内燃发动机在起动过程中产生的转矩。

根据本发明一方面的用于内燃发动机的控制装置包括：配置成执行排气升温处理的升温装置，所述排气升温处理是其中点火正时被延迟为预定的目标点火正时的处理；配置成取得起动转矩的取得单元，所述起动转矩是由所述内燃发动机在起动过程中产生的转矩；和控制器，所述控制器配置成，在所述升温处理的执行期间，使从点火正时的延迟开始的时点至实际的点火正时变成等于所述目标点火正时的时点的时间段在通过所述取得单元取得的起动转矩小时比在所述起动转矩大时长。

当在燃料性质为重质或缸内温度低的情况下点火正时被立即延迟为目标点火正时时，空燃混合物的燃烧状态可能变得不稳定。其可能的原因是：当燃料性质为重质或缸内温度低时，比在燃料性质为轻质或缸内温度高时更容易发生其中燃料未立即气化的气化延迟，结果是可能发生其中空燃混合物的空燃比升高超出预先设想的空燃比的稀偏离。

如果点火正时在空燃混合物的空燃比由于燃料气化延迟而稀时被延迟，则空燃混合物的燃烧状态变得不稳定。当空燃混合物的燃烧状态不稳定时，发动机转速和由内燃发动机产生的转矩可能下降，从而引起排气温度的下降。结果，内燃发动机的运转性能可能变差，从而使得更难使排气温度上升。

这里，起动转矩在燃料性质为重质时比在燃料性质为轻质时小。此外，起动转矩在内燃发动机的气缸的内部温度(缸内温度)低时比在缸内温度高时小。因此，起动转矩随着燃料性质变得越重和/或缸内温度变得越低而越小。

根据该方面的用于内燃发动机的控制装置使从升温处理开始的时点(点火正时延迟的开始时点)至点火正时变成等于目标点火正时的时点的时间段(在下文中将称为“延迟时间段”)在起动转矩小时比在起动转矩大时长。根据该构型，当燃料性质为重质或缸内温度低时，点火正时被延迟为目标点火正时的时点被延迟。

当点火正时被延迟为目标点火正时的时点被延迟时，通过在延迟时间段进行的空燃混合物的燃烧来使缸内温度升高。因此，缸内温度在点火正时变成等于目标点火正时的时点较高。因此，当点火正时被延迟为目标点火正时时，燃料气化延迟和空燃混合物的稀偏离减小。结果，即使当点火正时被延迟为目标点火正时时，空燃混合物的燃烧状态也不容易变差。

另一方面，当燃料性质为轻质或缸内温度高时，点火正时被立即延迟为目标点火正时。当燃料性质为轻质或缸内温度高时，燃料容易气化，且因此即使点火正时被立即延迟为目标点火正时，空燃混合物的燃烧状态也不容易变差。

因此，当通过根据本发明的用于内燃发动机的控制装置基于使排气温度上升的目的而延迟点火正时时，能在抑制空燃混合物的燃烧状态的不稳定的同时使排气温度上升。特别地，当燃料性质为重质或缸内温度低时，能尽可能快地使排气温度上升。