[发明专利]用于内燃机的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于内燃机的控制设备，具体而言，涉及包括用于将燃料直接喷射到气缸中的机构的内燃机的起动时控制。

背景技术

从提高发动机性能的角度，采用允许进气门和排气门的打开/关闭正时可变的可变气门正时(VVT)机构。基于这种VVT机构，提出了一种控制，其在混合动力车辆中，通过在发动机的启动时延迟进气门的气门正时而降低有效压缩比(以下也称为“起动时减压控制”)，其中该混合动力车辆的发动机包括缸内喷射器(缸内喷射阀)并且间歇工作(例如，日本专利公开No.2000-64874，以下称为专利文献1)。起动时减压控制的优点是发动机的初始爆发扭矩得到降低，以抑制发动机振动，并减小起动阻力(cranking resistance)，确保了平滑的起动能力。

还公开了抑制燃烧波动增大的技术，用于缸内喷射型内燃机。在实施其中进气门的关闭正时被设定在比活塞进气冲程下止点延迟的一侧的进气门延迟关闭控制(即，艾金森(Atkinson)循环)中，相比未执行艾金森循环时的情况，由燃料喷射阀进行的燃料喷射压力被设定为更高，或者燃料喷射时间更提前，从而抑制燃烧波动的增大(例如，日本专利公开No.2004-52551，以下称为专利文献2)。

此外，提出了一种内燃机，其包括将燃料直接喷射到气缸中(喷射到燃烧室中)的主燃料喷射阀(缸内喷射器)和将燃料喷射到进气歧管中的辅助燃料喷射阀(进气歧管喷射器)  (例如，日本专利公开No.2001-73854，以下称为专利文献3)。在这种内燃机中，在根据发动机的冷却剂温度确定的、从起动时起的预定时段内，禁止由主燃料喷射阀(缸内喷射器)进行的燃料喷射。因而，减少了发动机起动时未燃成分的排放，抑制了燃料消耗的浪费。

如在专利文献1和专利文献2中，在使包括缸内喷射器的内燃机起动时由VVT机构执行减压控制的缺点是尽管抑制了波动使得发动机平滑起动，但是在气缸中压缩末端的压力和温度将减小。从缸内喷射器喷射的燃料的汽化将变得不充分，产生了由于燃烧劣化而引起的排气排放增加的问题。

尽管专利文献3涉及针对在包括缸内喷射器和进气歧管喷射器两者的发动机起动时的排气排放的措施，但是其完全没有提及用于改善在基于VVT机构进行的起动时减压控制期间的排气排放物水平的措施。

发明内容

考虑到上述情况，本发明的目的是在至少包括用于将燃料直接喷射到气缸中的燃料喷射机构的内燃机中，防止在为了平滑起动而基于进气门控制(例如，VVT机构)进行的起动时减压控制期间排气排放物水平的劣化。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于内燃机的控制设备，该内燃机包括第一燃料喷射机构，并且至少允许进气门控制，该进气门控制用于控制通过进气门进入燃烧室的进气量。该控制设备包括起动部分、起动时减压部分、减压取消部分、判定部分和起动时燃料喷射控制部分。第一燃料喷射机构被构造成将燃料喷射到燃烧室中。起动部分被构造成起动内燃机。起动时减压部分设定作为进气门控制的初始值的进气量，使得在内燃机起动时燃烧室被减压。在内燃机起动之后，减压取消部分从初始值逐渐改变进气量，以将内燃机中的压力增大为超过起动时的压力。判定部分判定燃烧室中的压缩状态是否已经达到预定的标准状态。在内燃机起动时，起动时燃料喷射控制部分在判定部分判定燃烧室中的压缩状态已经达到标准状态的时间之前，禁止由第一燃料喷射机构进行的燃料喷射，然后在所述时间之后允许由第一燃料喷射机构进行的燃料喷射。

在上述用于内燃机的控制设备中，通过进气门控制(例如，延迟进气门关闭正时)进行燃烧室中的减压控制，以减轻起动内燃机时的振动(冲击)，并且在燃烧室中的压缩状态从起动时的压力减小状态返回到通常水平的标准状态之前，设置禁止由第一燃料喷射机构进行的燃料喷射的时段(即，缸内燃料喷射禁止时段)。由于在通过燃烧室中的减压使缸内喷射的燃料汽化被劣化的时段期间能够禁止缸内燃料喷射，所以能够抑在根据进气门控制进行起动时减压控制期间排气排放物水平的劣化。

优选地，在本发明的用于内燃机的控制设备中，内燃机还包括构造成将燃料喷射到进气歧管中的第二燃料喷射机构。在判定部分判定燃烧室中的压缩状态已经达到标准状态的时间之前，起动时燃料喷射控制部分禁止由第一燃料喷射机构进行的燃料喷射，并且指示由第二燃料喷射机构进行燃料喷射。