[发明专利]用于控制内燃机的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于控制内燃机的系统及方法。

背景技术

近年来，已经在内燃机中使用了使一部分排气再循环至进气系统的排气再循环(EGR)装置以提高燃料经济性并减少排气中包含的氧化氮(NOx)的量。

如果被EGR装置再循环的排气(EGR气体)的量不足，则燃料经济性不会得到提高，并且不能充分地减小NOx的量。另一方面，如果EGR气体的量过大，则发动机的性能会受到影响。例如，燃烧会变的不稳定，由此导致不点火(misfire)。

通常情况下，当内燃机减速时，执行使节气门完全关闭并使燃料喷射停止的燃料切断控制，以抑制对燃料的浪费并抑制设置在排气系统中的催化剂的温度的升高。

当用于减速运转的燃料切断控制停止使得发动机的正常运转可以恢复时，设置在排气系统中的空燃比传感器的温度已经降低，并且空燃比传感器已经失去其活性，由此不能立即重新开始对空燃比的反馈控制。因此，使用规定燃料喷射量来重新开始燃料喷射直至空燃比传感器能够正常工作。在很多情况下，根据在燃料切断控制停止时由气流计检测到的进气量来确定上述“规定量”。

现在，考虑EGR气体在燃料切断控制停止以恢复正常运转的时点的效果。如果在燃料切断控制开始时由上述EGR装置执行EGR，则即使在燃料切断控制停止时一些EGR气体可能仍然未被清除而是残留在进气系统中。由此，当燃料切断控制停止时，实际导入气缸的新鲜空气量小于由气流计检测到的空气量。因此，空燃比会变得过浓(rich)，这会导致诸如不点火等不稳定燃烧情况。

可导入气缸的EGR气体的量的极限值随着内燃机的负荷的增大或转速的提高而增大。换言之，当燃料切断控制停止以恢复正常运转时以及当内燃机在低负荷低转速下运转时，可导入气缸的EGR气体的量的极限值较小。因此，如果当燃料切断控制停止时残留在进气系统内的EGR气体的量超过极限值，则燃料会变得不稳定。

研发出了一种与残留在进气系统内的EGR气体相关的技术以解决在减速过程中燃料被切断时残留在混合动力车辆(HV)的排气系统中的EGR气体不能被催化剂净化的问题。在此技术中，电动机与发动机之间的离合器啮合以对发动机进行带动，并且节气门在减速过程中完全打开以将残留EGR气体供应至用于净化的催化剂(参见日本专利申请公开号2002-256919(JP-A-2002-256919))。

尽管可以有效地清除残留EGR气体，但该技术并不适用于非HV的其他车辆。此外，因为节气门在减速过程中完全打开，故减速感被弱化，这成为另一个缺点。

其他提出的现有技术包括下述技术，通过在内燃机的运转从EGR导入区域改变为非EGR导入区域时使进气绕过中冷器来抑制将要吸入的进气量因残留在中冷器中的EGR气体而减小(参见日本专利申请公开号6-257518(JP-A-6-257518))。

发明内容

本发明提供了下述技术，其能够在内燃机的进气系统中存在EGR气体的情况下在燃料切断控制开始时提供充分的减速感，并能够在燃料切断控制停止以恢复正常运转时抑制诸如不点火的不稳定燃料情况。

本发明的第一方面涉及一种内燃机，其中当内燃机的燃料切断控制停止以恢复正常运转时在预定时段期间喷射规定量的燃料直至空燃比传感器具备活性。其特征在于根据燃料切断控制停止时存在于进气系统内的EGR气体的量(以下有时也被称为“残留EGR气体量”)来改变上述规定量。

更具体而言，本发明的第一方面包括：EGR组件，其包括将所述内燃机的排气通路及进气通路连通的EGR通路以及对通过所述EGR通路的排气的量进行控制的EGR阀，所述EGR组件使所述排气的一部分作为EGR气体再循环至所述进气通路；燃料切断控制部分，当所述内燃机正在减速时，所述燃料切断控制部分执行使所述内燃机中的燃料喷射停止的燃料切断控制；以及减速解除燃料喷射控制部分，当所述内燃机停止减速并且所述燃料切断控制停止时，所述减速解除燃料喷射控制部分在所述燃料切断控制停止之后在预定时段期间喷射规定量的燃料，使得在所述内燃机的进气系统中存在的EGR气体量较大时的所述规定量等于或小于在所述EGR气体量较小时的所述规定量。

这里，当内燃机的燃料切断控制停止时，设置在内燃机的排气系统内的空燃比传感器的活性已经丧失，因此难以通过基于空燃比的反馈控制来确定燃料喷射量。因此，通过减速解除燃料喷射控制部分来喷射规定量的燃料，直至空燃比传感器被激活。