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汽油动力机的控制装置

阅读：145发布：2021-02-23

IPRDB可以提供汽油动力机的控制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种汽油动力机的控制装置，该汽油动力机具备被内置于气孔式燃料喷射阀内并对该燃料喷射阀内的燃料进行加热的电气式加热器。电子控制装置在动力机冷态时，通过电气式加热器来使该燃料加热。另外电子控制装置在未通过电气式加热器而对燃料进行加热的情况下，以使动力机转速NE成为高于动力机热态时的怠速转速(第三预定值N3)的转速(第二预定值N2)的方式来对燃料喷射阀进行控制。在动力机冷态时实施了怠速运转之时，在通过电气式加热器而对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，以使动力机转速NE成为小于第二预定值N2的方式来对由燃料喷射阀喷射的燃料喷射量Q进行控制。，下面是汽油动力机的控制装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种汽油动力机的控制装置，其对具备电气式的加热装置的汽油动力机进行控制，所述加热装置在燃料供给系统中对与燃料喷射阀的喷孔相比靠上游侧的部位的燃料进行加热，其中，所述汽油机的控制装置在动力机冷态时通过所述加热装置而对该燃料进行加热。

2.如权利要求1所述的汽油动力机的控制装置，其中，

所述汽油动力机的控制装置在动力机冷态时实施了怠速运转之时，以如下方式对由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下的动力机转速，小于未通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下的动力机转速。

3.如权利要求2所述的汽油动力机的控制装置，其中，

所述加热装置通过从蓄电池被供给的电力而进行工作，

所述蓄电池被构成为，通过动力机驱动式的发电机所发出的电力来进行充电，所述汽油动力机的控制装置在动力机冷态时实施了怠速运转之时，以如下方式对由所述加热装置实施的加热方式和由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比汽油动力机的燃料消耗量变少。

4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的汽油动力机的控制装置，其中，在动力机冷态时开始或重新开始从所述燃料喷射阀的燃料喷射之时，以如下方式对所述燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下从所述燃料喷射阀被喷射的燃料量，在其他的动力机运转状态相同的条件下进行比较时，小于在未通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下从所述燃料喷射阀被喷射的燃料量。

5.如权利要求4所述的汽油动力机的控制装置，其中，

所述加热装置通过从蓄电池被供给的电力而进行工作，

所述蓄电池被构成为，通过动力机驱动式的发电机所发出的电力来进行充电，所述汽油动力机的控制装置在动力机冷态时开始或重新开始从所述燃料喷射阀的燃料喷射之时，以如下方式对由所述加热装置实施的加热方式和由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比汽油动力机的燃料消耗量变少。

6.如权利要求1至权利要求5中的任意一项所述的汽油动力机的控制装置，其中，汽油动力机具备向进气口内喷射燃料的气孔式燃料喷射阀和向气缸内直接喷射燃料的直喷式燃料喷射阀的双方，所述加热装置被构成为，对从所述气孔式燃料喷射阀以及直喷式燃料喷射阀中的任意一方的燃料喷射阀中被喷射的燃料进行加热，在通过所述加热装置而对从所述一方的燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比而增大从所述一方的燃料喷射阀被喷射的燃料的比例。

7.如权利要求1至权利要求6中的任意一项所述的汽油动力机的控制装置，其中，在动力机温度为预定温度以下时，判断为处于动力机冷态时。

说明书全文

汽油动力机的控制装置

技术领域

[0001] 本发明涉及到一种汽油动力机的控制装置。

背景技术

[0002] 一直以来，作为汽油动力机，存在具备向进气口内喷射燃料的气孔式燃料喷射阀的汽油动力机、具备向气缸内直接喷射燃料的直喷式燃料喷射阀的汽油动力机或者具备此双方的燃料喷射阀的汽油动力机。另外在专利文献1中记载了一种具备气孔式燃料喷射阀以及直喷式燃料喷射阀的双方的汽油动力机以及对其进行控制的控制装置。

[0003] 在汽油动力机的废气中包含粒状物质(以下称为PM)、一氧化碳、碳氢化合物之类的大气污染物质。因此，一直以来实施了对这种大气污染物质的排出量的限制，近年来对这些排出量的限制变得尤为严格。具体而言，在使用了该汽油动力机的试验中通过过滤器来收集废气中的PM，并对所收集的PM的质量进行计测。在此，要求所收集到的PM的质量为基准值以下。

[0004] 在先技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2009-216005号公报

发明内容

[0007] 本发明所要解决的问题

[0008] 但是，根据近年来的研究明确可知，废气中的PM中较大的粒子容易从人体被排出，相对于此，较小的粒子难以从人体被排出。然而，如前文所述，在采用根据废气中的PM的质量来对排出量进行限制的现有的方法的情况下，如废气中所包含的较大的粒子减少，则作为整体的PM的质量将成为上述基准值以下。因此，不能有效地对较小的PM的排出量进行限制。

[0009] 因此，提出了一种根据废气中的PM的粒子数、即所谓的PN来限制排出量的方法。具体而言，要求PM的粒子数为基准数以下。而且，预计该基准数处于将来会被设定得更小的趋势下。根据这种限制的方法，无论PM的粒径如何均能够适当地对废气中的PM的粒子数进行限制。

[0010] 但是，在现有的汽油动力机的控制装置中，在减少燃料消耗量的同时减少废气中的PM的粒子数本身存在极限。因此，需要如柴油动力机这样在排气通道中设置用于捕集PM的过滤器、即所谓的汽油颗粒物过滤器。

[0011] 本发明的目的在于，提供一种即使未在排气通道上设置捕集粒状物质的过滤器的情况下，也能够适当地减少废气中的粒状物质的粒子数的汽油动力机的控制装置。

[0012] 用于解决本课题的方法

[0013] 为了达成上述目的，以本发明为依据的汽油动力机的控制装置，对具备如下的电气式的加热装置的汽油动力机进行控制，所述加热装置在燃料供给系统中对与燃料喷射阀的喷孔相比靠上游侧的部位的燃料进行加热。另外，控制装置在动力机冷态时通过所述加热装置而对该燃料进行加热。

[0014] 根据该结构，由于在动力机冷态时将从燃料喷射阀喷射被加热后的燃料，因此促进了喷射燃料的雾化。由此，对于向进气口内喷射燃料的燃料喷射阀而言，抑制了燃料附着于进气口的内壁上的情况，并且对于向气缸内直接喷射燃料的燃料喷射阀而言，抑制了燃料附着于气缸的内壁上的情况。由此，能够减少在气缸内开始进行燃烧之前所残留的燃料液滴的量，并能够提高燃料与空气的预混合程度。因此，在未于排气通道上设置收集粒状物质的过滤器的情况下，能够适当地减少废气中的粒状物质的粒子数。

[0015] 此时，优选采用如下这种方式，即，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，以如下方式对由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下的动力机转速，小于未通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下的动力机转速(非加热时怠速转速)。

[0016] 由于在动力机冷态时从燃料喷射阀被喷射的燃料的一部分将附着于进气口的内壁和气缸的内壁上，因此当与动力机热态时同样地设定燃料喷射量时被提供于燃烧的燃料将会不足，从而使动力机输出不足。另外，尤其是由于在实施了怠速运转之时动力机输出较低，因此当通过动力机输出而被驱动的辅助机械的负载较大时，存在动力机运转不稳定的可能性。因此，一直以来，从对这种动力机运转的不稳定化进行抑制的目的出发而设定为，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，与动力机热态时相比对燃料喷射量进行增量。具体而言，以使动力机转速成为高于动力机热态时的怠速转速的转速(上述非加热时怠速转速)的方式来对燃料喷射量进行控制。

[0017] 根据本发明，通过利用加热装置而对燃料进行加热，从而促进燃料的雾化。因此，即使不将动力机转速提高至上述非加热时怠速转速也能够抑制动力机运转的不稳定化。而且，根据上述结构，与通过加热装置而对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热并且使动力机转速成为非加热时怠速转速的方式来对燃料喷射量进行控制的结构相比，能够减少汽油动力机的燃料消耗量。因此，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，能够在抑制动力机运转的不稳定化的同时减少燃料消耗量。

[0018] 此时，优选采用如下这种方式，即，所述加热装置通过从蓄电池被供给的电力而进行工作，所述蓄电池被构成为，通过动力机驱动式的发电机所发出的电力来进行充电，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，以如下方式对由所述加热装置实施的加热方式和由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比汽油动力机的燃料消耗量变少。

[0019] 当通过来自蓄电池的电力而使加热装置工作并对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热时，蓄电池的充电状态将降低，伴随于此由动力机驱动式的发电机所产生的发电量将被增大。因此，存在动力机负载增大，反而使汽油动力机的燃料消耗量增大的可能性。

[0020] 关于这一点，根据上述结构，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，在通过加热装置而对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，通过对由加热装置实施的加热方式和由燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，从而与未进行加热的情况相比汽油动力机的燃料消耗量被减小。因此，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，能够在抑制动力机运转的不稳定化的同时适当地减少燃料消耗量。

[0021] 另外，优选采用如下这种方式，即，在动力机冷态时开始或重新开始从所述燃料喷射阀的燃料喷射之时，以如下方式对所述燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下从所述燃料喷射阀被喷射的燃料量，在其他的动力机运转状态相同的条件下进行比较时，小于在未通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下从所述燃料喷射阀被喷射的燃料量(非加热时燃料量)。

[0022] 由于在动力机冷态时开始或重新开始从燃料喷射阀的燃料喷射之时，该从燃料喷射阀被喷射的燃料的一部分将附着于进气口的内壁和气缸的内壁上，因此当与动力机热态时同样地设定燃料喷射量时，被提供于燃烧的燃料将会不足，从而使动力机输出不足。因此，一直以来，从抑制这种动力机输出不足的目的出发，在动力机冷态时开始或重新开始从燃料喷射阀的燃料喷射之时，与动力机热态时相比对燃料喷射量进行增量。具体而言，将燃料喷射量设为多于动力机热态时的燃料喷射量的量(上述非加热时燃料量)。

[0023] 根据本发明，在动力机冷态时，例如在从燃料切断的恢复之时等的重新开始从燃料喷射阀的燃料喷射之时，通过利用加热装置来对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热，从而促进了燃料的雾化。因此，即使不将燃料喷射量增大至上述非加热时燃料量也能够抑制动力机输出的不足。而且，与通过加热装置而对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热并且将燃料喷射量设为非加热时燃料量的结构相比，能够减少汽油动力机的燃料消耗量。因此，根据上述结构，在动力机冷态时开始或重新开始从燃料喷射阀的燃料喷射之时，能够在抑制动力机输出的不足的同时减少燃料消耗量。

[0024] 此时，优选采用如下这种方式，即，所述加热装置通过从蓄电池被供给的电力而进行工作，所述蓄电池被构成为，由动力机驱动式的发电机发出的电力来进行充电，在动力机冷态时开始或重新开始从所述燃料喷射阀的燃料喷射之时，以如下方式对由所述加热装置实施的加热方式和由所述燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，即，使通过所述加热装置而对从所述燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比汽油动力机的燃料消耗量变少。

[0025] 当通过来自蓄电池的电力而使加热装置工作并对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热时，蓄电池的充电状态将降低，伴随于此由动力机驱动式的发电机产生的发电量将被增大。因此，存在动力机负载增大，并发而使汽油动力机的燃料消耗量增大的可能性。

[0026] 关于这一点，根据上述结构，在动力机冷态时开始或重新开始从燃料喷射阀的燃料喷射之时，在通过加热装置而对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，通过对由加热装置实施的加热方式和由燃料喷射阀喷射的燃料喷射量进行控制，从而与未进行加热的情况相比，汽油动力机的燃料消耗量将被减少。因此，在动力机冷态时开始或重新开始燃料喷射之时，能够在抑制动力机输出的不足的同时，适当地减少燃料消耗量。

[0027] 另外，优选采用如下这种方式，即，汽油动力机具备向进气口内喷射燃料的气孔式燃料喷射阀和向气缸内直接喷射燃料的直喷式燃料喷射阀的双方，所述加热装置被构成为，对从所述气孔式燃料喷射阀以及直喷式燃料喷射阀中的任意一方的燃料喷射阀中被喷射的燃料进行加热，在通过所述加热装置而对从所述一方的燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比增大从所述一方的燃料喷射阀被喷射的燃料的比例。

[0028] 存在一种具备向进气口内喷射燃料的气孔式燃料喷射阀和向气缸内直接喷射燃料的直喷式燃料喷射阀的双方的汽油动力机。另外在这种汽油动力机中，认为加热装置被设为对从其中任意一方的燃料喷射阀所喷射的燃料进行加热。在这种情况下，根据上述结构，在通过加热装置而对从其一方的燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比，从该一方的燃料喷射阀被喷射的燃料的比例被设为较大。因此，从该双方的燃料喷射阀被喷射的燃料中的、通过加热装置而被加热从而促进雾化的燃料的比例被设为较大，未被加热从而难以促进雾化的燃料的比例被设为较小。由此，例如在仅在气孔式燃料喷射阀的中设置有加热装置的结构中，虽然从该气孔式燃料喷射阀被喷射的燃料量被设为较多，但是由于燃料的雾化被促进，因此能够使附着于进气口的内壁上的燃料量减少。另一方面，虽然从直喷式燃料喷射阀被喷射的燃料未被加热从而难以促进燃料的雾化，但是由于该喷射量被设为较少，因此能够使附着于气缸的内壁上的燃料量减少。因此，能够使附着于进气口的内壁以及气缸的内壁上的燃料的总量减少，从而能够切实地减少废气中的粒状物质的粒子数。

[0029] 另外，优选为如下的这种方式，即，在动力机温度为预定温度以下时，判断为处于动力机冷态时。

附图说明

[0030] 图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的汽油动力机的控制装置、动力机以及对其进行控制的电子控制装置的概要结构的概要图。

[0031] 图2为表示该第一实施方式中的电气式加热器的通电控制的执行顺序的流程图。

[0032] 图3为表示该第一实施方式中的怠速转速控制的执行顺序的流程图。

[0033] 图4为用于对该第一实施方式中的作用进行说明的时序图，且为合并表示动力机的暖机状态、电气式加热器的通电状态、动力机转速、燃料消耗量的推移的时序图。

[0034] 图5为表示本发明的第二实施方式所涉及的汽油动力机的控制装置、电气式加热器的通电控制的执行顺序的流程图。

[0035] 图6为表示该第二实施方式中的燃料切断恢复控制的执行顺序的流程图。

[0036] 图7为用于对该第二实施方式中的作用进行说明的时序图，且为合并表示动力机的暖机状态、燃料切断的执行状态、向电气式加热器的通电状态、燃料喷射阀内的燃料的温度的推移的时序图。

[0037] 图8为用于对该第二实施方式中的作用进行说明的时序图，且为合并表示动力机的暖机状态、燃料切断的执行状态、燃料喷射量、燃料消耗量的推移的时序图。

[0038] 图9为表示本发明的第三实施方式所涉及的汽油动力机的控制装置、动力机以及对其进行控制的电子控制装置的概要结构的概要图。

[0039] 图10为表示该实施方式中的分配比率设定处理的执行顺序的流程图。

具体实施方式

[0040] 以下，参照图1～图4对将本发明具体化了的第一实施方式进行说明。另外，本实施方式的汽油动力机为车辆驱动用的水冷式的多气缸汽油动力机(以下称作动力机)。

[0041] 图1图示了本实施方式的动力机以及对其进行控制的电子控制装置50的概要结构。另外，图1图示了一个气缸11的截面结构。

[0042] 如图1所示，在气缸11中以能够进行往复移动的方式而设置有活塞12。在该活塞12上连结有曲轴16，且被构成为，曲轴16随着活塞12的往复移动而被旋转驱动。另外，通过气缸11的内壁与活塞12的顶面而划分有燃烧室14。在该燃烧室14中露出有火花塞15。

[0043] 另外，在气缸11上连接有进气通道20以及排气通道30。在进气通道20上设置有对节气门22进行收纳的节气门主体21。该节气门22通过节气门电机23而被进行开闭驱动。另外，进气通道20经由进气口24而被连接于气缸11。

[0044] 在动力机上设置有供给燃料的燃料供给系统17。该燃料供给系统17具备贮存燃料的燃料罐17a、将该燃料罐17a内的燃料罐(原文有误应为燃料)抽吸并喷出的燃料泵17b、对该被喷出的燃料进行加压输送的供给通道17c以及将该被加压输送的燃料从喷孔
18a喷射至进气口2内的燃料喷射阀18。另外，在燃料喷射阀18中内置有对该燃料喷射阀
18的内部的燃料、换而言之为对在包括燃料喷射阀18的燃料供给系统17中与喷孔18a相比靠上游侧的部位的燃料进行加热的电气式加热器19。该电气式加热器19通过从蓄电池
42被供给的电力而进行工作。

[0045] 另外，设置有动力机驱动式的各种辅助机械和各种电动装置。作为动力机驱动式的各种辅助机械，例如设置有通过曲轴16的旋转而被驱动从而进行发电的发电机41。由发电机41产生的电力被充电至蓄电池42。

[0046] 这种动力机的各种控制通过作为控制部的电子控制装置50而被执行。电子控制装置50以具备实施各种控制所涉及的运算处理的中央运算处理装置(CPU)、存储了各种控制用的计算机程序和数据的只读存储器(ROM)、临时性地存储运算处理的结果等的随机存取存储器(RAM)等的方式而被构成。而且，电子控制装置50读取各种传感器的检测信号，并执行各种运算处理，且根据该结果来综合地控制动力机。

[0047] 作为各种传感器，连接有对动力机转速NE进行检测的动力机转速传感器51、对作为加速踏板的操作量的加速器操作量ACCP进行检测的加速器操作量传感器52、对作为动力机冷态水的温度的冷态水温THW进行检测的水温传感器53以及对作为节气门22的开度的节气门开度TA进行检测的节气门传感器54等。

[0048] 电子控制装置50根据从各种传感器输出的信号来执行各种运算，并且根据该运算结果来执行动力机的各种控制。

[0049] 具体而言，电子控制装置50实施对节气门22的开度进行控制的节气门控制、对由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量以及燃料喷射正时进行控制的燃料喷射控制、对由火花塞15实施的点火正时进行控制的点火正时控制等。另外，电子控制装置50执行在怠速运转时将动力机转速NE维持为预定的目标转速Ntrg的怠速转速控制。

[0050] 另外，电子控制装置50执行电气式加热器19的通电控制。

[0051] 图2图示了本实施方式中的电气式加热器19的通电控制的执行顺序。另外，该一系列的处理在动力机运转中通过电子控制装置50每隔预定期间而被重复执行。

[0052] 如图2所示，在该一系列的处理中，首先对动力机是否为冷态状态进行判断(步骤S1)。在此，例如在冷态水温THW为预定温度(例如70℃)以下时判断为动力机为冷态状态。其结果为，在判断为动力机为冷态状态的情况下(步骤S1：“是”)，接下来，进入步骤S2，执行向电气式加热器19的通电，并暂时结束此一系列的处理。另一方面，在判断为动力机不为冷态状态、即为热态状态的情况下(步骤S1：“否”)，接下来，进入步骤S3，停止向电气式加热器19的通电(在已经停止通电的情况下继续该停止)，并暂时结束此一系列的处理。

[0053] 另外，电子控制装置50通过以下的方式来执行怠速转速控制。

[0054] 即，由于在动力机冷态时从燃料喷射阀18被喷射的燃料的一部分将附着于进气口24的内壁上，因此当与动力机热态时同样地设定燃料喷射量时被提供于燃烧的燃料将会不足，从而使动力机输出不足。另外，尤其是，由于在实施了怠速运转之时动力机输出较低，因此当通过动力机输出而被驱动的辅助机械的负载较大时，动力机运转有可能不稳定。因此，在本实施方式中，从抑制这种动力机运转的不稳定化的目的出发，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，与动力机热态时相比对燃料喷射量进行增量。

[0055] 具体而言，电子控制装置50被构成为，在未通过电气式加热器19而对燃料进行加热的情况下，以使动力机转速NE成为高于动力机热态时的怠速转速(第三预定值N3)的转速(第二预定值N2)的方式来对从燃料喷射阀18的燃料喷射方式进行控制。另外，该第二预定值N2在非加热时相当于怠速转速。

[0056] 而且，电子控制装置50被构成为，在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，以使动力机转速NE成为小于第二预定值N2的第一预定值N1的方式来对由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量进行控制。

[0057] 但是，当通过来自蓄电池42的电力而使电气式加热器19工作时，蓄电池42的充电状态将降低，伴随于此由发电机41产生的发电量将被增大。因此，存在动力机负载增大，反而使汽油动力机的燃料消耗量增大的可能性。

[0058] 因此，在本实施方式中，电子控制装置50被构成为，以在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比动力机的燃料消耗量变少的方式来对由电气式加热器19实施的加热方式和由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量进行控制。

[0059] 图3图示了本实施方式中的怠速转速控制的执行顺序。另外，此一系列的处理在怠速运转中通过电子控制装置50每隔预定期间而被重复执行。

[0060] 如图3所示，在该一系列的处理中，首先对动力机是否为冷态状态进行判断(步骤S11)。在此，在动力机不为冷态状态而为热态状态的情况下(步骤S11：“否”)，接下来，进入步骤S12，将目标转速Ntrg设定为第三预定值N3，接下来，进入步骤S15。

[0061] 另一方面，在步骤S11中动力机为冷态状态的情况下(步骤S11：“是”)，接下来，进入步骤S13，对燃料喷射阀18内的燃料是否已被加热进行判断。具体而言，在已执行对电气式加热器19的通电的情况下，判断为燃料喷射阀18内的燃料已被加热。

[0062] 其结果为，在判断为燃料已被加热的情况下(步骤S13：“是”)，接下来，将目标转速Ntrg设定为大于上述第三预定值N3的第一预定值N1(＞N3)，接下来，进入步骤S15。

[0063] 另外，例如由于蓄电池42的充电状态较低等的理由而未实施对电气式加热器19的通电，从而在步骤S13中判断为燃料未被加热的情况下(步骤S13：“否”)，接下来，将目标转速Ntrg设定为大于上述第一预定值N1的第二预定值N2(＞N1)，接下来，进入步骤S15。

[0064] 在步骤S15中，根据实际动力机转速NE与上述所设定的目标转速Ntrg的偏差，以使动力机转速NE成为目标转速Ntrg的方式来对燃料喷射量Q进行设定，并暂时结束此一系列的处理。

[0065] 接下来，对本实施方式的作用进行说明。

[0066] 在动力机冷态时被加热后的燃料从燃料喷射阀18被喷射。因此，促进了燃料的雾化，并且抑制了燃料附着于进气口24的内壁上的情况。由此，能够减少在气缸11内开始燃烧之前所残留的燃料液滴的量，并能够提高燃料与空气的预混合程度。因此，适当地减少了废气中的PM的粒子数、即所谓的PN。

[0067] 在此，参照图4对随着本实施方式的怠速转速控制的执行而产生的各参数的推移的一个例子进行说明。另外，在图4中，项目(a)表示动力机的暖机状态的推移，项目(b)表示电气式加热器19的通电状态的推移，项目(c)表示动力机转速NE的推移；项目(d)表示动力机的燃料消耗量S的推移。另外，在图中用实线来表示通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热时的各参数的推移，用单点划线来表示未被加热时的各参数的推移。

[0068] 如项目(a)、(b)所示，在动力机冷态时实施了怠速运转之时(t0～t1期间)，通过执行对电气式加热器19的通电从而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热。此时，如在项目(c)中用实线所示，动力机转速NE被设为第一预定值N1。另外，如项目(d)所示，燃料消耗量S1变成少于未通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下的燃料消耗量S2。

[0069] 之后，当在时刻t2暖机结束且动力机成为热态状态时，停止对电气式加热器19的通电。另外伴随于此，动力机转速NE被设为第三预定值N3。

[0070] 在以这样的方式在动力机冷态时实施了怠速运转之时，通过利用电气式加热器19而对燃料进行加热从而促进燃料的雾化。因此，即使不将动力机转速NE提高至上述第二预定值N2(非加热时怠速转速)，也能够抑制动力机运转的不稳定化。另外，与通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热并且以使动力机转速NE成为第二预定值N2的方式来对从燃料喷射阀18被喷射的燃料量进行控制的结构相比，能够减少燃料消耗量S。

[0071] 另外，根据本实施方式，在通过电气式加热器19而对燃料进行加热的情况下，通过对由电热式加热器19实施的加热方式和由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量Q进行控制，从而使动力机的燃料消耗量S与未进行加热的情况相比而被减少。

[0072] 根据以上所说明的本实施方式所涉及的汽油动力机的控制装置，能够获得以下所示的效果。

[0073] (1)电子控制装置50对具备内置于燃料喷射阀内并对该燃料喷射阀18内部的燃料进行加热的电气式加热器19的汽油动力机进行控制。另外，在动力机冷态时通过电气式加热器19来对该燃料进行加热。根据这种结构，即使在未在排气通道30上设置收集PM的过滤器的情况下，也能够适当地减少废气中的PM的粒子数、即所谓的PN。

[0074] (2)在动力机冷态时实施了怠速运转之时，在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，以使动力机转速NE小于第二预定值N2的方式来对由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量Q进行控制。根据这种结构，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，能够在抑制动力机运转的不稳定化的同时减少燃料消耗量S。

[0075] (3)电气式加热器19通过从蓄电池42被供给的电力而进行工作。蓄电池42被构成为，将由发电机41产生的电力进行充电。在动力机冷态时实施了怠速运转之时，以在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比使汽油动力机的燃料消耗量S变少的方式，来对由电热式加热器19实施的加热方式和由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量Q进行控制。根据这种结构，在动力机冷态时实施了怠速运转之时，能够在抑制动力运转的不稳定化的同时适当地减少燃料消耗量S。

[0076] 接下来，参照图5～图8对本发明的第二实施方式进行说明。另外，本实施方式的柴油动力机及其控制装置的结构与之前的第一实施方式的结构相同(参照图1)。

[0077] 在本实施方式中设定为，通过电子控制装置50，在动力机运转中预定的燃料切断执行条件成立时停止由燃料喷射阀18实施的燃料喷射并执行所谓的燃料切断。另外，当在燃料切断的执行中预定的恢复条件成立时，执行重新开始由燃料喷射阀18实施的燃料喷射的燃料切断恢复控制。另外，上述预定的燃料切断条件通过在例如动力机转速NE为预定的转速以上的情况下将加速器操作量ACCP设为最小(操作量为零)而成立。另外，上述预定的恢复条件通过在例如燃料切断的执行中使加速器操作量ACCP增大、或者动力机转速NE成为低于上述预定的转速的恢复转速以下而成立。

[0078] 在图5中图示了本实施方式中的电气式加热器19的通电控制的执行顺序。另外，此一系列的处理在动力机运转中通过电子控制装置50每隔预定期间而被重复执行。

[0079] 如图5所示，在此一系列的处理中，首先对动力机是否为冷态状态进行判断(步骤S101)。在此，在判断为动力机不为冷态状态、即为热态状态的情况下(步骤S101：“否”)，接下来，进入步骤S102，停止对电气式加热器19的通电(在已经停止通电的情况下继续该停止)，并暂时结束该一系列的处理。

[0080] 另一方面，在判断为动力机为冷态状态的情况下，(步骤S101：“是”)，接下来，进入步骤S103，对是否为燃料切断的执行中进行判断。在此，在不为燃料切断的执行中的情况下(步骤S103：“否”)，进入步骤S104，执行对电气式加热器19的通电，并暂时结束该一系列的处理。

[0081] 另一方面，在步骤S103中，在处于燃料切断的执行中的情况下(步骤S102：“否”)，接下来，进入步骤S105，并对自开始实施燃料切断起的经过时间Δt是否为第一预定时间Δt1(在本实施方式中5秒)以上进行判断。其结果为，在上述经过时间Δt小于第一预定时间Δt1的情况下(步骤S105：“否”)，接下来，进入步骤S104，执行对电气式加热器19的通电，并暂时结束该一系列的处理。

[0082] 另一方面，在上述经过时间Δt为第一预定时间Δt1以上的情况下(步骤S105：“是”)，接下来，执行保温处理，并暂时结束该一系列的处理。在该保温处理中反复执行如下的这种处理，即，首先，在第二预定时间Δt2(在本实施方式中为10秒)期间停止对电气式加热器19的通电，之后，在第三预定时间Δt3(在本实施方式中为1秒)期间执行对电气式加热器19的通电。

[0083] 另外，电子控制装置50通过以下的方式来执行燃料切断恢复控制。

[0084] 即，在动力机冷态时恢复从燃料喷射阀18的燃料喷射时，由于从该燃料喷射阀18被喷射的燃料的一部分将附着于进气口24的内壁上，因此当与动力机热态时同样地设定燃料喷射量时，被供给至燃烧的燃料将会不足，从而使动力机输出不足。因此，在本实施方式中，从抑制这种动力机输出不足的目的出发，在动力机冷态时恢复从燃料喷射阀18的燃料喷射时，与动力机热态时相比对该燃料喷射量进行增量。

[0085] 具体而言，在未通过电气式加热器19而对燃料进行加热的情况下，以如下的方式来对燃料喷射量进行控制，即，在其他的动力机运转状态相同的条件下进行比较时，使燃料喷射量成为多于在动力机热态时的燃料喷射量(第三预定量Q3)的第二预定量Q2。另外，该第二预定量Q2相当于非加热时燃料量。

[0086] 而且，在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，以如下的方式来对燃料喷射量进行控制，即，在其他的动力机运转状态相同的条件下进行比较时，使燃料喷射量成为小于第二预定量Q2的第一预定量Q1。

[0087] 但是，如前文所述，当通过来自蓄电池42的电力而使电气式加热器19工作时，蓄电池42的充电状态将降低，伴随于此由发电机41产生的发电量将被增大。因此，存在动力机负载增大，反而使汽油动力机的燃料消耗量S增大的可能性。

[0088] 因此，在本实施方式中，以在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比使动力机的燃料消耗量S变少的方式，来对由电热式加热器19实施的加热方式和由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量Q进行控制。

[0089] 在图6中图示了本实施方式中的燃料切断恢复控制的执行顺序。另外，此一系列的处理在燃料切断的执行中通过电子控制装置50每隔预定期间而被重复执行。

[0090] 如图6所示，在此一系列的处理中，首先，对预定的恢复条件是否成立进行判断(步骤S111)。在此，在预定的恢复条件不成立的情况下(步骤S111：“否”)，应当继续实施燃料切断的执行从而暂时结束该一系列的处理。

[0091] 另一方面，在预定的恢复条件成立的情况下(步骤S111：“是”)，接下来，进入步骤S112，对动力机是否为冷态状态进行判断。在此，在动力机不为冷态状态的情况下(步骤S112：“否”)，将目标燃料喷射量Qtrg设定为第三预定量Q3，接下来，进入步骤S116。

[0092] 另一方面，在动力机为冷态的情况下(步骤S112：“是”)，接下来，进入步骤S114，对燃料喷射阀18内的燃料是否已被加热进行判断。

[0093] 其结果为，在判断为燃料已被加热的情况下(步骤S114：“是”)，接下来，进入步骤S115，将目标燃料喷射量Qtrg设定为第一预定量Q1。而且，接下来，进入步骤S116。

[0094] 另外，在例如由于蓄电池42的充电状态较低等的理由而未实施对电气式加热器19的通电，从而在步骤S114中判断为燃料未被加热的情况下(步骤S114：“否”)，接下来，进入步骤S117，将目标燃料喷射量Qtrg设定为大于第一预定量Q1的第二预定量Q2。而且，接下来，进入步骤S116。

[0095] 在步骤S116中，根据上述所设定的目标燃料喷射量Qtrg来驱动燃料喷射阀18，并暂时结束该一系列的处理。

[0096] 在此，参照图7对随着本实施方式的电气式加热器19的通电控制的执行而产生的各参数的推移的一个例子进行说明。另外，在图7中，项目(a)表示动力机的暖机状态的推移，项目(b)表示燃料切断的执行状态的推移，项目(c)表示对电气式加热器19的通电状态的推移，项目(d)表示燃料喷射阀18内的燃料的温度TF的推移。

[0097] 如项目(a)、(b)所示，在动力机为冷态状态，且执行了对电气式加热器19的通电的状态下的时刻t11处，预定的燃料切断执行条件成立，伴随于此燃料切断被执行。之后，如项目(c)所示，在到时刻t12之前，即，在从时刻t11起的经过时间Δt成为第一预定时间Δt1之前，继续实施对电气式加热器19的通电。由此，如项目(d)所示，燃料喷射阀18内的燃料的温度TF逐渐上升。

[0098] 而且，在时刻t12处对电气式加热器19的通电被停止，且这种通电停止状态被持续至时刻t13为止，即，持续到从时刻t12起的经过时间Δt成为第二预定时间Δt2为止。而且，在时刻t13处，对电气式加热器19的通电以达到时刻t14之前的第三预定时间Δt3期间而被执行。另外，此后，只要燃料切断被持续实施，则从时刻t12起到时刻t14为止的处理、即图5的步骤S106的处理(保温处理)就将被反复执行。通过执行这种保温处理，从而在燃料切断的执行中燃料喷射阀18内的燃料的温度TF将被维持在预定的范围内。

[0099] 接下来，参照图8对随着本实施方式的燃料切断恢复控制的执行而产生的各参数的推移的一个例子进行说明。另外，在图8中，项目(a)表示动力机的暖机状态的推移，项目(b)表示燃料切断的执行状态的推移，项目(c)表示燃料喷射量Q的推移，项目(d)表示燃料消耗量S的推移。另外，在图中用实线表示在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下的各参数的推移，用单点划线表示在未进行加热的情况下的各参数的推移。另外，用双点划线表示动力机为热态状态时的各参数的推移。

[0100] 如项目(a)、(b)所示，在动力机为冷态状态的时刻t21处预定的恢复条件成立，伴随于此为了停止燃料切断的执行而进行恢复从而重新开始进行由燃料喷射阀18实施的燃料喷射。此时，如项目(c)中用实线所示，燃料喷射量Q被设为第一预定量Q1。另外，如项目(d)所示，燃料消耗量S1少于在未通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下的燃料消耗量S2。

[0101] 在为了以这种方式在动力机冷态时从燃料切断中恢复而重新开始从燃料喷射阀18的燃料喷射时，通过利用电气式加热器19而对燃料进行加热，从而促进了燃料的雾化。
因此，即使不将燃料喷射量Q增大至上述第二预定量Q2(非加热时燃料量)，也能够抑制动力机输出的不足。而且，与通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热并且将燃料喷射量Q设为第二预定量Q2的结构相比，能够减少动力机的燃料消耗量S。

[0102] 另外，根据本实施方式，在通过电气式加热器19而对燃料进行加热的情况下，通过对由电热式加热器19实施的加热方式和由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量Q进行控制，从而与未进行加热的情况相比，使动力机的燃料消耗量S被减少。

[0103] 根据以上所说明的本实施方式所涉及的汽油动力机的控制装置，除了之前的第一实施方式的效果(1)～(3)以外，还能够获得以下所示的新效果(4)、(5)。

[0104] (4)在动力机冷态时重新开始从燃料喷射阀18的燃料喷射之时，以在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与在其他的动力机运转状态相同的条件下进行比较时使从燃料喷射阀18被喷射的燃料量小于第二预定量Q2的方式，来对燃料喷射量进行控制。根据这种结构，在动力机冷态时重新开始从燃料喷射阀18的燃料喷射之时，能够在抑制动力机输出的不足的同时减少燃料消耗量S。

[0105] (5)在动力机冷态时重新开始从燃料喷射阀18的燃料喷射之时，以在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比使汽油动力机的燃料消耗量S变少的方式，来对由电热式加热器19实施的加热方式和由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量Q进行控制。根据这种结构，在动力机冷态时重新开始燃料喷射之时，能够在抑制动力机输出的不足的同时适当地减少燃料消耗量。

[0106] 接下来，参照图9以及图10对本发明的第三实施方式进行说明。

[0107] 图9图示了本实施方式的动力机以及对其进行控制的电子控制装置50的概要结构。另外，图9图示了一个气缸11的剖面结构。

[0108] 如图9所示，本实施方式的动力机基本上具备与之前的第一、二实施方式的动力机相同的结构。但是，本实施方式的动力机除了向进气口24内喷射燃料的燃料喷射阀(以下为气孔式燃料喷射阀18)以外，还具备向气缸11内直接喷射燃料的燃料喷射阀(以下为直喷式燃料喷射阀68)。另外，电气式加热器19仅被内置于气孔式燃料喷射阀18内，而未被内置于直喷式燃料喷射阀68内。

[0109] 具体而言，在供给通道17c中，第二供给通道67c从燃料泵17b的下游侧的部位分支，该第二供给通道67c被连接于直喷式燃料喷射阀68。另外，在第二供给通道67c的中途设置有，用于对被燃料泵17b进行了加压的燃料进一步进行加压的高圧燃料泵67b。

[0110] 电子控制装置50根据吸入空气量GA和废气的空燃比AF等的动力机运转状态来对燃料喷射量Q进行设定。另外，根据该动力机转速NE和动力机负载KL等的动力机运转状态来对从各燃料喷射阀18、68被喷射的燃料的分配比率(孔比率Rp、直喷比率Rd(＝1－Rp))进行设定，并通过将上述燃料喷射量Q乘以各自的分配比率从而计算出应该从各燃料喷射阀18、68喷射的燃料量。

[0111] 接下来，参照图10对电子控制装置50所执行的本实施方式中的分配比率设定处理进行说明。

[0112] 如图10所示，在此一系列的处理中，首先对气孔式燃料喷射阀18内的燃料是否已被加热进行判断(步骤S201)。在此，在已对燃料进行加热的情况下(步骤S201：“是”)，接下来，进入步骤S202，参照第一映射图对分配比率进行设定，并暂时结束该一系列的处理。

[0113] 另一方面，在未对燃料进行加热的情况下(步骤S201：“否”)，接下来，进入步骤S203，参照第二映射图对分配比率进行设定，并暂时结束该一系列的处理。

[0114] 这些映射图为根据动力机转速NE和动力机负载KL而规定了分配比率的二维映射图。在此，相同的动力机转速NE以及相同的动力机负载KL中的气孔式燃料喷射阀18的分配比率Rp的大小被设为，与第二映射图相比，第一映射图的分配比率Rp较大。即，在通过电气式加热器19而对从气孔式燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比，从该燃料喷射阀18被喷射的燃料的比例被设定得较大。

[0115] 接下来，对本实施方式的作用进行说明。

[0116] 从气孔式燃料喷射阀18被喷射的燃料、即通过电气式加热器19被进行加热从而促进了雾化的燃料的比例被设定得较大。另外，从直喷式燃料喷射阀68被喷射的燃料、即未被进行加热从而难以促进雾化的燃料的比例被设定得较小。由此，虽然从气孔式燃料喷射阀18被喷射的燃料量被设定得较多，但是由于燃料的雾化受到促进，因此附着于进气口24的内壁上的燃料量将变少。

[0117] 另一方面，虽然从喷式燃料喷射阀68被喷射的燃料未被进行加热从而难以燃料的雾化难以受到促进，但是由于该喷射量被设定得较少，因此附着于气缸11的内壁上的燃料量也将变少。

[0118] 根据以上所说明的本实施方式所涉及的汽油动力机的控制装置，能够获得以下所示的效果。

[0119] (6)动力机被设为，具备向进气口24内喷射燃料的气孔式燃料喷射阀18和向气缸11内直接喷射燃料的直喷式燃料喷射阀68的双方的结构。另外，电气式加热器19被设为，仅对从气孔式燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的结构。而且，在通过电气式加热器19而对从气孔式燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比从该燃料喷射阀18被喷射的燃料的比例被设定得较大。根据这种结构，能够使附着于进气口24的内壁以及气缸11的内壁上的燃料的总量变少，从而能够适当地减少废气中的PM的粒子数(PN)。

[0120] 另外，本发明所涉及的汽油动力机的控制装置并不限定于在上述实施方式中所例示的结构，也能够作为对其进行了适当变更的例如如下这种方式来进行实施。

[0121] ·对动力机是否为冷态状态进行判断的方式并不限定于在上述各实施方式中所例示的方式，也能够根据动力机的润滑油的温度和进气温来进行判断。

[0122] ·在上述各实施方式中设定为，在执行了对电气式加热器19的通电的情况下，判断为燃料喷射阀18内的燃料已被加热(参照例如图3的步骤S11的处理)。代替于此，也可以设定为，具备对燃料喷射阀内的温度进行检测的传感器，并且根据该传感器的检测结果来判断该燃料喷射阀内的燃料是否已被加热。在这种情况下，能够更加准确地对燃料喷射阀内的燃料是否已被加热进行判断。

[0123] ·虽然在上述第一、二实施方式中，对仅具备气孔式燃料喷射阀18的动力机应用了本发明，但是代替于此，也可以对仅具备直喷式燃料喷射阀的动力机应用本发明。在这种情况下，只要挪用在上述第一、二实施方式中所例示的电气式加热器19的通电控制、怠速转速控制、以及燃料切断恢复控制即可。

[0124] ·虽然在上述第三实施方式中，对于在具备气孔式燃料喷射阀18和直喷式燃料喷射阀68的双方的动力机中，仅在气孔式燃料喷射阀18中内置有电气式加热器19的结构进行了例示。但是，本发明并不限定于此，也能够采用仅在直喷式燃料喷射阀中内置有电气式加热器的结构。另外，也能够采用在气孔式燃料喷射阀以及直喷式燃料喷射阀的双方中均内置有电气式加热器的结构。

[0125] ·优选为，如上述第一、二实施方式那样，以在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比使汽油动力机的燃料消耗量S变少的方式，来对由电热式加热器19实施的加热方式和由燃料喷射阀18喷射的燃料喷射量Q进行控制。但是，本发明也包括，在通过电气式加热器19而对从燃料喷射阀18被喷射的燃料进行加热的情况下，与未进行加热的情况相比使汽油动力机的燃料消耗量S变多的方式。

[0126] ·虽然在上述各实施方式中，对电气式加热器19被内置于燃料喷射阀18内的结构进行了例示，但是本发明所涉及的加热装置并不限于此。此外例如，也可以为对向燃料喷射阀供给燃料的配管进行加热的结构。总而言之，只要是在燃料供给系统中对与燃料喷射阀的喷孔相比靠上游侧的部位的燃料进行加热的电气式的加热装置即可。

[0127] ·本发明能够具体化为，作为车辆的驱动源除了汽油动力机以外还具备电动机的混合动力车辆用的汽油动力机的控制装置。在这种情况下，只要在EV行驶时为了启动动力机而开始实施燃料喷射之时应用本发明即可。即，在动力机冷态时开始实施从燃料喷射阀的燃料喷射之时，在通过加热装置而对从燃料喷射阀被喷射的燃料进行加热的情况下，如果其他的动力机运转状态相同，则将从燃料喷射阀被喷射的燃料量设为小于非加热时燃料量即可。

[0128] 符号说明

[0129] 11…气缸；12…活塞；14…燃烧室；15…火花塞；16…曲轴；17…燃料供给系统；17a…燃料罐；17b…燃料泵；17c…供给通道；18…燃料喷射阀；18a…喷孔；19…电气式加热器；20…进气通道；21…节气门主体；22…节气门；23…节气门电机；24…进气口；30…排气通道；41…发电机；42…蓄电池；50…电子控制装置；51…动力机转速传感器；52…加速器操作量传感器；53…水温传感器；54…节气门传感器；67b…高圧燃料泵；67c…第二供给通道；68…燃料喷射阀。

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安装在自行车上的汽油机装置-专利编号CN106347569A	2020-05-13	489
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