[发明专利]用于增压式内燃机的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于增压式内燃机的控制系统。

背景技术

通常，在增压式内燃机中，在排气通路中催化剂的上游处布置有涡轮增压器涡轮机，因此内燃机从排气口到催化剂的排气通路的长度变得比自然吸气式内燃机的长。此外，由于排气通路的长度增大和涡轮增压器的存在，所以排气系统的热容量增大，并且热辐射表面积增大。因此，在增压式内燃机中，来自内燃机的排气的温度降低，直至到达催化剂为止。尤其是，在内燃机冷起动后，使催化剂暖机(也就是说，使催化剂的温度升高至活性化温度)需要时间，所以易于发生排气排放恶化。

此外，已知一种处理该问题的方法，该方法提供用于绕过涡轮增压器涡轮机的排气旁通通路和打开/关闭该排气旁通通路的排气旁通阀，当催化剂应当暖机时，使排气绕过涡轮增压器涡轮机，以便将高温排气供给到催化剂(例如，见日本专利公报(A)No.2001-107722)。

发明内容

然而，当排气以这种方式绕过涡轮增压器涡轮机时，排气到达催化剂之前的滞留时间缩短，所以排气的后燃(更具体地，排气中所包含的碳氢化合物在排气通路内的燃烧)不充分，到达催化剂的排气中碳氢化合物(HC)的量变大，结果导致排放恶化。

本发明是考虑到上述问题而作出的，并且本发明的目的是提供一种使排气绕过涡轮增压器涡轮机以促进催化剂暖机的用于增压式内燃机的控制系统，该用于增压式内燃机的控制系统能够抑制排放恶化，同时促进催化剂早期暖机。

作为用于解决上述问题的手段，本发明提供一种如权利要求书中所述的用于增压式内燃机的控制系统。

在本发明的第一方面中，提供一种用于增压式内燃机的控制系统，所述内燃机设有主排气通路、排气旁通通路和排气旁通阀，所述主排气通路从所述内燃机的排气口延伸通过涡轮增压器涡轮机并且进一步通过催化剂，以向外侧空气开放，所述排气旁通通路通过在所述涡轮机上游侧从所述主排气通路分支并且在所述涡轮机下游侧在到达所述催化剂之前与所述主排气通路合并而绕过所述涡轮增压器涡轮机，所述排气旁通阀设置在所述排气旁通通路处，所述用于增压式内燃机的控制系统根据发动机暖机状态和催化剂暖机状态中的至少一者控制点火定时，直至所述内燃机机体的暖机和所述催化剂的暖机完成，并且所述控制系统还基于对所述点火定时的控制而控制所述排气旁通阀的开度。

此外，在本发明的第二方面中，提供本发明的第一方面，其中当所述内燃机的点火定时被延迟(推迟，retard)到预定点火定时或被延迟得更多时，所述排气旁通阀被打开以使所述催化剂暖机。

当上述排气旁通阀打开时，高温排气被供给到催化剂，使得催化剂的温度升高，但由于排气到达催化剂之前的滞留时间被缩短，所以排气的后燃不充分，到达催化剂的排气中碳氢化合物(HC)的量增大，结果在某些情况下导致排放恶化。另一方面，如果点火定时被延迟，则排气的温度升高并且后燃被促进，所以随着点火定时被延迟，由于排气旁通阀的打开/关闭状态所引起的到达催化剂的排气中碳氢化合物(HC)的量差别变小。当点火定时被延迟到某个点火定时或被延迟得更多时，碳氢化合物(HC)的量不受排气旁通阀的打开/关闭状态的影响。然而，通常，如果内燃机的点火定时被延迟，则燃烧变得不稳定。此外，如果内燃机尚未被暖机，则点火定时的延迟易于造成失火并且易于造成燃烧恶化。

从上文可知，根据本发明的第一和第二方面，可以抑制燃烧恶化，抑制排放恶化，并且促进催化剂早期暖机。此外，尤其在本发明的第二方面中，如果上述预定点火定时被设定为等于或延迟于使碳氢化合物(HC)的量不再受排气旁通阀的打开/关闭状态影响的点火定时，则排放的这种恶化能够被可靠地抑制。也就是说，在这种情况下，即使上述排气旁通阀被打开并且到达催化剂的排气的滞留时间被缩短，排气的后燃也是充分的，到达催化剂的排气中的碳氢化合物(HC)的量不会变大，结果不再发生上述排放恶化。

根据本发明的第三方面，提供一种用于增压式内燃机的控制系统，所述内燃机设有主排气通路、排气旁通通路和排气旁通阀，所述主排气通路从所述内燃机的排气口延伸通过涡轮增压器涡轮机并且进一步通过催化剂，以向外侧空气开放，所述排气旁通通路通过在所述涡轮机上游侧从所述主排气通路分支并且在所述涡轮机下游侧在到达所述催化剂之前与所述主排气通路合并而绕过所述涡轮增压器涡轮机，所述排气旁通阀通过打开和关闭而打开和关闭所述排气旁通通路，在所述内燃机起动后，当所述内燃机的点火定时被延迟到预定点火定时或被延迟得更多时，所述用于增压式内燃机的控制系统打开所述排气旁通阀以使所述催化剂暖机。