專利名稱：發(fā)動機燃料噴射控制部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及用于發(fā)動機的燃料噴射控制部件。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于帶有設(shè)置在燃料供給通道中的蓄壓器部分以及和該蓄壓器部分連接的燃料噴射器的發(fā)動機的燃料噴射控制部件，該發(fā)動機配置成每次循環(huán)執(zhí)行多次燃料噴射。
背景技術(shù)：
已知把公用軌道作為燃料供給通道中的蓄壓器部分并且從蓄壓器部分向安裝在汽缸上的燃料噴射器供給燃料的發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)。一種已知的控制這種公用軌道型燃料供給系統(tǒng)的燃料噴射的方法是在用來形成發(fā)動機的輸出功率的主燃料噴射之前加上用來抑制氧化氮(NOx)的產(chǎn)生的先導(dǎo)燃料噴射。當(dāng)采用這種控制方法時，通常在執(zhí)行先導(dǎo)噴射前根據(jù)蓄壓器部分內(nèi)存在的壓力調(diào)整二次燃料噴射傳送的總噴射量。先導(dǎo)噴射是主噴射前在壓縮沖程期間執(zhí)行的少量噴射，并且用于通過減小預(yù)混合燃燒比來抑制NOx的產(chǎn)生。
日本專利公開公布2001-082223(段0022)中公開一種用于準(zhǔn)確控制公用軌道型燃料供給系統(tǒng)中的燃料噴射量的相關(guān)技術(shù)。該公布的技術(shù)配置成檢測燃料噴射前、后蓄壓器部分內(nèi)的壓力，然后根據(jù)檢測到的壓力之間的差計算實際燃料噴射量。它接著比較算出的燃料噴射量和根據(jù)發(fā)動機操作狀態(tài)確定的目標(biāo)燃料噴射量并且相應(yīng)地調(diào)整噴射器操作命令值。
鑒于上述，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開清楚地了解存在著對改進型燃料噴射控制部件的需求，本發(fā)明解決技術(shù)上的該需求以及本領(lǐng)域技術(shù)人員會從本公開清楚了解的其它需求。

發(fā)明內(nèi)容
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)執(zhí)行先導(dǎo)噴射前蓄壓器部分內(nèi)存在的壓力調(diào)整燃料噴射量的思想存在問題。公用軌道燃料噴射系統(tǒng)傳送的燃料噴射量主要是由噴射燃料時刻蓄壓器內(nèi)的壓力(即噴射壓力)以及燃料噴射器噴嘴開口面積決定的。如果先導(dǎo)噴射造成在蓄壓器部分內(nèi)出現(xiàn)壓力脈沖，該脈沖造成的壓力波動會和蓄壓器部分的內(nèi)部壓力疊加從而造成主噴射時刻的噴射壓力改變。從而，在實際總噴射量和根據(jù)執(zhí)行先導(dǎo)噴射前蓄壓器部分內(nèi)部存在的壓力設(shè)定的總噴射量之間會存在誤差。
同時，上述專利公布說明通過找到瞬時壓力的平均值計算燃料噴射之后蓄壓器部分內(nèi)部存在的壓力的思想，但這些瞬時壓力由于壓力脈動周期地增加和減少。通過該方法，利用平均值抵消壓力脈動造成的波動，從而算出的蓄壓器壓力對應(yīng)于壓力波動充分衰減后存在的靜態(tài)。結(jié)果是，在先導(dǎo)噴射引起的壓力脈沖造成的壓力波動大的時刻執(zhí)行主噴射的情況下，算出的蓄壓器壓力(靜態(tài)壓力)則不會和實際噴射壓力匹配，從而燃料噴射量的計算會是不準(zhǔn)確的。
本發(fā)明是鑒于上述問題設(shè)計的，并且從而基本上是和帶有公用軌道的或者在燃料供給通道中帶有蓄壓器部分的、并被配置成每次循環(huán)執(zhí)行多次燃料噴射的發(fā)動機相關(guān)聯(lián)的。本發(fā)明的一個目的是抑制因第一燃料噴射(例如先導(dǎo)噴射)在蓄壓器部分內(nèi)部出現(xiàn)的壓力脈沖效應(yīng)，從而準(zhǔn)確地控制燃料噴射量。
為了實現(xiàn)上面確定的目的以及本發(fā)明的其它目的，提供一種基本包括發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分和燃料噴射控制部分的發(fā)動機燃料噴射控制部件。該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分被配置成檢測發(fā)動機的發(fā)動機操作狀態(tài)。該燃料噴射控制部分被配置成控制和蓄壓器部分連接的燃料噴射器。該燃料噴射控制部分被配置成每次循環(huán)至少執(zhí)行二次燃料噴射，其中第一燃料噴射先于第二燃料噴射執(zhí)行，燃料噴射間隔發(fā)生在當(dāng)執(zhí)行第一燃料噴射時和當(dāng)執(zhí)行第二燃料噴射時之間。在根據(jù)該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的第一燃料噴射期間噴射燃料的第一燃料噴射量。在根據(jù)該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的第二燃料噴射期間噴射燃料的第二燃料噴射量。根據(jù)該燃料噴射間隔改變第二燃料噴射量。
從下面的詳細說明本領(lǐng)域技術(shù)人員會清楚本發(fā)明的這些以及其它目的、特征、方面和優(yōu)點，該詳細說明在連帶各附圖下公開本發(fā)明的各優(yōu)選實施例。


現(xiàn)參照構(gòu)成本原始公開的一部分的附圖圖1示意說明備有依據(jù)本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)的發(fā)動機；圖2是一個功能方塊圖，說明依據(jù)本發(fā)明的一實施例由ECU的燃料噴射控制部件執(zhí)行的控制處理；圖3是用于該發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)的周期時間修正量計算單元的功能方塊圖；圖4是構(gòu)成操作命令值的驅(qū)動脈沖圖；圖5是由依據(jù)本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)使用的基本修正量KQFbase設(shè)定映射圖；圖6是由依據(jù)本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)使用的振幅修正量KQFamp設(shè)定映射圖；圖7是由依據(jù)本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)使用的壓力修正量KQFpre設(shè)定映射圖；圖8是由依據(jù)本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)使用的溫度修正量KQFtmp設(shè)定映射圖；圖9(a)和9(b)是由依據(jù)本發(fā)明的一實施例的發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)使用的燃料噴射量誤差ERRQF-噴射間隔關(guān)系曲線；圖10是不同先導(dǎo)噴射量下的噴射量誤差-噴射間隔關(guān)系曲線；以及圖11(a)和11(b)是不同軌道壓力下噴射量誤差-噴射間隔關(guān)系曲線。
具體實施例方式
現(xiàn)參照附圖解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施例，從本公開本領(lǐng)域技術(shù)人員會清楚，對本發(fā)明的實施例的下述說明僅是出于示例提供的并且不具有限制由附后權(quán)利要求書及其等同物定義的本發(fā)明的目的。
先參照圖1，柴油車輛發(fā)動機1示成裝備有依據(jù)本發(fā)明的第一實施例的發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)。在該實施例中，發(fā)動機1是直接燃料噴射發(fā)動機。該發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)包括一個配置成充當(dāng)發(fā)動器控制器的電子控制單元(ECU)10。后面會更詳細地討論該電子控制單元10。
發(fā)動機1還裝有安裝在進氣通道11的入口部分的空氣濾清器(未示出)以去掉進氣中的灰塵和顆粒?？勺儑娮鞙u輪增壓器12操作上和柴油發(fā)動機1耦合。渦輪增壓器12包括安裝在空氣濾清器下游進氣通道11中的壓縮機部分12a以及安裝在歧管部分下游排氣通道13中的渦輪部分12b。壓縮機部分12a用來壓縮傳送到各汽缸的進氣。具體地，通過空氣濾清器的進氣由壓縮機部分12a壓縮并且饋送到平衡罐14中，在該罐中通過柴油發(fā)動機1的歧管部分把進氣分配到各個汽缸。渦輪部分12b由排氣驅(qū)動并且由此轉(zhuǎn)動壓縮機12a。電子控制單元10根據(jù)發(fā)動機的操作狀態(tài)、通過控制設(shè)置在渦輪部分12b上的可動葉片的角度來控制渦輪增壓器12的增壓壓力。
發(fā)動機1最好還裝備著一個具有多個燃料噴射噴嘴或噴射器21以及一個儲蓄器或公用軌道22的公用軌道燃料噴射部件。這些噴射器21(每個汽缸一個)安裝在發(fā)動機本體的汽缸頭上。在該公用軌道燃料噴射部件中，在燃料由高壓燃料泵(未示出)加壓后，通過一個高壓燃料供給管饋送燃料，從而把燃料積蓄在公用軌道22中。接著從該公用軌道22把燃料分配到各噴射器21中。通過來自電子控制單元10的信號控制各噴射器21。這樣，燃料從公用軌道22提供到各噴射器21并從噴射器21噴射到燃燒室中，根據(jù)發(fā)動機1的操作狀態(tài)把公用軌道22內(nèi)的燃料壓力(以下稱為“軌道壓力”)控制到規(guī)定壓力。
控制單元10配置成控制每個噴射器21的噴嘴的打開和關(guān)閉以把燃料噴射到各發(fā)動機汽缸中。通過壓力調(diào)節(jié)器(未示出)可變地調(diào)整公用軌道22內(nèi)的燃料壓力，并在公用軌道22內(nèi)設(shè)置用來檢測燃料壓力的燃料壓力傳感器。把該燃料壓力傳感器配置成輸出表示公用軌道22內(nèi)的軌道壓力的、并且由控制單元10接收的燃料壓力信號。
在本實施例中，每次循環(huán)執(zhí)行二次燃料噴射先導(dǎo)或第一燃料噴射和主或第二燃料噴射。先導(dǎo)噴射是在主噴射之前于壓縮沖程期間執(zhí)行的小量噴射并且用于抑制NOx的產(chǎn)生。如后面解釋那樣，主噴射是根據(jù)發(fā)動機1的發(fā)動機操作狀態(tài)通常在上死點附近執(zhí)行的，并且用于形成發(fā)動機的輸出功率。利用本發(fā)明，設(shè)定第二燃料噴射量時要考慮第一和第二燃料噴射之間的時間(即，燃料噴射間隔)。因此，即使第一燃料噴射引起的壓力脈沖起到改變第二燃料噴射時刻的燃料噴射壓力的作用，也可以控制第二燃料噴射，從而噴射補償該壓力脈沖的影響的燃料量，并且可以準(zhǔn)確地控制燃料噴射量。
發(fā)動機1的排氣系統(tǒng)還包括一個NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32，其被配置成處理渦輪部分12b下游側(cè)上的排氣通道13中的NOx。該NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32配置成當(dāng)流入NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32的排氣的排氣空氣燃料比貧(其高于理想配比(stoichiometric)空氣燃料比)時吸收NOx。從而，流入NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32中的排氣的氧濃度下降。相反，當(dāng)排氣中的氧濃度下降從而流入NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32中的排氣具有比理想配比空氣燃料比低的富空氣燃料比時，該NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32則釋放吸收的NOx并且通過催化反應(yīng)清潔排氣從而進行凈化處理。換言之，在釋放捕集到的NOx期間，通過烴以及排氣中含有的其它去氧成分來清潔NOx。
發(fā)動機1的排氣系統(tǒng)還包括一個設(shè)置在渦輪部分12b和NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32的下游的柴油顆粒過濾器33以便后處理排氣。當(dāng)排氣通過柴油顆粒過濾器33時從排氣中去掉其中的顆粒。這樣，柴油顆粒過濾器33帶有用來過濾排氣并從排氣中去掉顆粒的多孔過濾元件。
在排氣通道13和進氣通道11(在本實施例中即平衡罐14)之間連接用來再循環(huán)排氣(EGR)的EGR管34。在EGR管34中安裝EGR控制閥35以控制再循環(huán)排氣的流率。根據(jù)EGR控制閥11的開度適當(dāng)量的排氣再循環(huán)到進氣通道2中，其中該閥11響應(yīng)來自電子控制單元21的EGR控制信號操作。EGR管34和EGR閥35構(gòu)成EGR部分或部件。
發(fā)動機1還帶有多個傳感器，包括但不限于，加速器傳感器51，曲柄角傳感器52，軌道壓力傳感器53，車速傳感器54，燃料溫度傳感器55，空氣燃料比傳感器56和壓力差傳感器57。加速器傳感器51配置成檢測司機壓下加速器的量。曲柄角傳感器52配置成檢測單位曲柄角和基準(zhǔn)曲柄角。軌道壓力傳感器53配置成檢測公用軌道22中的軌道壓力。車速傳感器54配置成檢測車輛的速度。燃料溫度傳感器55配置成檢測燃料箱內(nèi)的燃料溫度。空氣燃料比傳感器56配置成檢測排氣的空氣燃料比。壓力差傳感器57配置署成檢測柴油顆粒過濾器33二端間的壓力差。來自這些傳感器51-57的信號饋送到電子控制單元10。電子控制單元10根據(jù)從曲柄角傳感器52接收的信號計算發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。電子控制單元10根據(jù)諸如加速器壓下量和發(fā)動機速度的發(fā)動機操作條件來設(shè)定用于先導(dǎo)噴射以及主噴射的操作命令值，并對各噴射器21發(fā)送操作命令值。
電子控制單元10最好包括一個帶有如后面討論那樣控制各燃料噴射器21的控制程序的微計算機。電子控制單元10還可以包括其它常見部分，例如輸入接口電路，輸出接口電路，以及諸如ROM(只讀存儲器)部件和RAM(隨機存取存儲器)部件的存儲部件。電子控制單元10的微計算機編程為控制各燃料噴射器21。存儲器電路存儲處理結(jié)果，各控制程序由處理器電路運行。電子控制單元10操作上按常規(guī)方式和各傳感器51-57耦合。電子控制單元10的內(nèi)部RAM存儲各操作標(biāo)志的狀態(tài)和各種控制數(shù)據(jù)。電子控制單元10的內(nèi)部ROM存儲各種需要的和/或期望的操作。從本公開本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，電子控制單元10的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)和算法可以是任何能完成本發(fā)明的各項功能的硬件軟件及其組合。換言之，說明書和權(quán)利要求書中使用的短語“裝置加功能”應(yīng)包括任何可用來完成該“裝置加功能用”短語的任務(wù)的結(jié)構(gòu)或硬件和/或算法或軟件。
在本實施例中，確定NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32和/或柴油顆粒過濾器33的操作狀態(tài)，并且根據(jù)這些確定的狀態(tài)改變控制燃料噴射的方式。更具體地，當(dāng)NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32中捕集的NOx量達到一個上限時，降低過量空氣比并對NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32提供去氧成分，以便再生NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32。同時，當(dāng)柴油顆粒過濾器33中積累的顆粒量達到一個上限時，延遲燃料噴射定時并把過量空氣比提高到一個略大于和理想配比空氣燃料比等同的值的值，以便再生柴油顆粒過濾器33。
在本實施例中，電子控制單元10起發(fā)動機1的燃料噴射控制部件的作用?，F(xiàn)在討論本實施例中采用的燃料噴射控制概念。在本實施例中，每個噴射器21每次循環(huán)執(zhí)行二次燃料噴射操作先導(dǎo)噴射和主噴射。如果先導(dǎo)噴射造成在公用軌道22內(nèi)部出現(xiàn)壓力脈沖，該脈沖造成的壓力波動會和軌道壓力重疊，從而造成在主噴射時的軌道壓力并且噴射壓力的改變。結(jié)果是，主燃料噴射量中將存在誤差。
由該壓力脈沖造成的主燃料噴射量誤差(以下稱為“噴射量誤差”)可以充分地用先導(dǎo)噴射結(jié)束和主噴射開始之間的時間量(以下稱為“燃料噴射間隔”)來表達。
圖9(a)和9(b)示出不同發(fā)動機速度下噴射量誤差ERRQF-燃料噴射間隔(分別按曲柄角和時間)的關(guān)系曲線。在圖9(a)中，實線A對應(yīng)高發(fā)動機速度而點劃線B對應(yīng)低發(fā)動機速度。如圖9(b)中所示，當(dāng)相對于時間畫出噴射量誤差ERRQF時，它可以和發(fā)動機速度無關(guān)地用單條曲線評估。
噴射量誤差ERRQF還隨先導(dǎo)噴射量變化而變化。圖10示出發(fā)動機速度固定時不同先導(dǎo)噴射量下噴射量誤差ERRQF-燃料噴射間隔的關(guān)系曲線。實線A對應(yīng)大先導(dǎo)噴射量而點劃線B對應(yīng)小先導(dǎo)噴射量。假定燃料噴射間隔相同，當(dāng)先導(dǎo)噴射量越大時燃料噴射量誤差ERRQF越大。
噴射量誤差還隨軌道壓力和燃料溫度改變而改變。圖11(a)和11(b)示出發(fā)動機速度固定時不同軌道壓力下噴射量誤差ERRQF-燃料噴射間隔的關(guān)系曲線。實線A對應(yīng)低軌道壓力而點劃線B對應(yīng)高軌道壓力。圖11(a)示出實際噴射量誤差ERRQF-燃料噴射間隔的關(guān)系曲線，圖11(b)示出相同曲線，但根據(jù)軌道壓力修正了噴射量誤差ERRQF的波動周期時間(周期)Cerr以便能用單條曲線相對于時間來評估噴射量誤差ERRQF。通過按軌道壓力越高時越加長波動周期時間的方式進行補償，可以匹配和不同軌道壓力對應(yīng)的噴射量誤差ERRQF曲線。盡管圖11(b)能利用單條曲線而與軌道壓力無關(guān)地相對于時間評估噴射量誤差ERRQF，必須記住，實際噴射量誤差ERRQF要小于從圖11(b)示出的曲線得到的值。此外，燃料溫度增加和軌道壓力增加具有對噴射量誤差ERRQF的波動周期類似的影響。從而，為了用單條曲線相對于時間進行評估，必須按燃料溫度越高時越加長波動周期時間的方式來補償波動周期時間。
現(xiàn)說明電子控制單元10的組成特征和操作。圖2示出電子控制單元10的燃料噴射控制部件的組成特征。基本噴射量計算部分101接收諸如加速器壓下量APO、發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne以及檢測到的NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32和柴油顆粒過濾器33的狀態(tài)的發(fā)動機操作條件。根據(jù)這些信息，基本噴射量計算部分101計算燃料噴射量的基本值或基本燃料噴射量，以下稱為“基本燃料噴射量Qf0”。換言之，在該基本噴射量計算部分101中，根據(jù)這些發(fā)動機操作條件，通過搜索預(yù)先存儲的映射圖確定基本燃料噴射量Qf0。
先導(dǎo)噴射定時設(shè)定部分102根據(jù)發(fā)動機操作條件設(shè)定先導(dǎo)噴射的啟動定時(以下稱為“先導(dǎo)噴射定時PIT”)，并且主噴射定時設(shè)定部分103根據(jù)發(fā)動機操作條件設(shè)定主噴射啟動定時(以下稱為“主噴射定時MIT”)。通過參照事先存儲在電子控制單元10中的映射圖，以曲柄角為單位設(shè)定噴射定時PIT和MIT。通常，主噴射定時MIT設(shè)定為在上死點附近的曲柄角處出現(xiàn)，而先導(dǎo)噴射定時PIT設(shè)成在按規(guī)定量(例如30度)超前主噴射定時MIT的曲柄角處出現(xiàn)。當(dāng)NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32正在被再生時把主噴射定時MIT設(shè)成比額定定時較超前的定時，而當(dāng)正在再生柴油顆粒過濾器33時則設(shè)成比額定定時要延遲的定時。類似于主噴射定時MIT，在NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32或柴油顆粒過濾器33的再生期間先導(dǎo)噴射定時PIT也相對其額定定時被改變。
減法部分104計算先導(dǎo)噴射定時PIT和主噴射定時MIT之間的差DLTPITca。單位轉(zhuǎn)換部分105讀發(fā)動機轉(zhuǎn)速Ne并且把算出的差DLTPITca的單位從角度單位轉(zhuǎn)換成時間單位。減法部分106讀用于先導(dǎo)噴射的噴射器激勵時間TiPI，然后從轉(zhuǎn)換后的差DLTPITms減去該激勵時間TiPI以得到燃料噴射間隔DLT(圖4)。
DLT＝DLTPITms-TiPI(1)接著電子控制單元10根據(jù)發(fā)動機操作條件通過搜索預(yù)先存儲的映射圖計算先導(dǎo)噴射量QfPI，并且根據(jù)先導(dǎo)噴射量QfPI和軌道壓力Prail設(shè)定噴射器激勵時間TiPI。
基本修正量計算部分107根據(jù)燃料噴射間隔DLT計算基本修正量KQFbase?；拘拚縆QFbase是利用燃料噴射間隔DLT搜索圖5中示出的映射圖計算的。在本實施例中，基本修正量KQFbase考慮圖9(b)中示出的噴射量誤差ERRQF，并且取決于燃料噴射間隔DLT其值或者大于或者等于或小于1。此外，在本實施例中，燃料噴射間隔越短，基本修正量KQFbase偏離1的量(即，絕對值|KQFbase-1|)越大。
振幅修正量計算部分108讀先導(dǎo)噴射量QfPI并且根據(jù)該先導(dǎo)噴射量QfPI計算振幅修正量KQFamp。振幅修正量KQFamp是利用先導(dǎo)噴射量QfPI搜索圖6中示出的映射圖來計算的。先導(dǎo)噴射量QfPI越大，算出的振幅修正量KQFamp的值越大。周期時間修正量計算部分109讀軌道壓力Prail和燃料溫度Tf，并且根據(jù)軌道壓力Prail和燃料溫度Tf計算周期時間修正量KQFfre。
在本實施例中，周期時間修正量計算部分109包括壓力修正量計算部分109a、溫度修正量計算部分109b和乘法部分109c(圖3)。壓力修正量計算部分109a利用軌道壓力Prail搜索圖7中示出的表以便計算壓力修正量KQFpre。溫度修正量計算部分109b利用燃料溫度Tf搜索圖8中示出的映射圖以便計算溫度修正量KQFtmp。壓力修正量KQFpre被計算成軌道壓力越大壓力修正量KQFpre的值越小。溫度修正量KQFtmp被計算成燃料溫度越高溫度修正量KQFtmp的值越小。乘法部分109c計算壓力修正量KQFpre和溫度修正量KQFtmp的乘積從而計算周期時間修正量KQFfre。
減法部分110從基本修正量KQFbase減去基準(zhǔn)值1。乘法部分111用振幅修正量KQFamp乘該減后的修正量(即，KQFbase-1)，并且乘法部分112用周期時間修正量KQFfre乘以由乘法部分111算出的積。加法部分113對乘法部分112得到的修正量加1以便計算脈沖修正量KQFpul。找出在多個計算周期得到的脈沖修正量的平均值并且把該平均值用作為脈沖修正量KQFpul也是可接受的。在以下各式中，用KQFpulz表示上一個計算周期中得到的脈沖修正量。
KQFpul＝(KQFbase-1)×KQFamp×KQFfre+1(2.1)KQFpul＝(KQFpul+KQFpulz)/2 (2.2)加法部分114把空轉(zhuǎn)噴射量Qidle和基本噴射量Qf0相加。乘法部分115用脈沖修正量KQFpul乘以由加法部分114得到的噴射量(即，Qf0+Qidle)。
減法部分116從乘法部分115得到的噴射量減去空轉(zhuǎn)噴射量Qidle以便計算最終噴射量Qffin。
Qffin＝(Qf0+Qidle)×KQFpul-Qidle (3)這樣，電子控制單元10根據(jù)最終噴射量Qffin設(shè)定先導(dǎo)噴射量QfPI和主噴射量QfMI，根據(jù)軌道壓力Prail為所述兩次噴射設(shè)定噴射器激勵時間TiPI和TiMI，并且根據(jù)這些設(shè)定的噴射器激勵時間操作燃料噴射器21。
在本實施例中，公用軌道22形成燃料供給通道中的“蓄壓器部分。加速器傳感器51和曲柄角傳感器52構(gòu)成發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分。軌道壓力傳感器53構(gòu)成燃料溫度檢測部分。燃料溫度傳感器55構(gòu)成燃料溫度檢測部分。電子控制單元10的燃料噴射控制單元(圖2)構(gòu)成燃料噴射控制部分。更具體地，對于該燃料噴射控制單元，減法部分104、106和單位轉(zhuǎn)換部分105構(gòu)成燃料噴射間隔檢測部分?；緡娚淞坑嬎悴糠?01、基本修正量計算部分107、振幅修正量計算部分108、周期時間修正量計算部分109以及乘法部分111、112和115構(gòu)成燃料噴射量設(shè)定部分。
本發(fā)明提供以下效果。首先，當(dāng)把最終噴射量Qffin(或主噴射量QfMI)設(shè)為燃料噴射量時，在形成脈沖修正量KQFpul中考慮先導(dǎo)噴射結(jié)束和主噴射開始之間的時間量(即，燃料噴射間隔DLT)。由于當(dāng)燃料噴射間隔DLT越短時對主噴射量QfMI修正的量越大，所以先導(dǎo)噴射引起的壓力脈沖所造成的主噴射量中的誤差被抑制，并且可以更準(zhǔn)確地控制所述兩次噴射的總噴射量。在本實施例中，NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32和柴油顆粒過濾器33充當(dāng)排氣清潔部件，并且根據(jù)這些部件的操作狀態(tài)修改燃料噴射定時PIT和MIT。因此，利用本實施例，根據(jù)用于定義某給定發(fā)動機操作狀態(tài)的各個操作條件改變各噴射定時，從而抑制壓力脈沖對每一噴射定時的影響。結(jié)果是，可以準(zhǔn)確地控制燃料噴射量并且可以改進發(fā)動機的操作性能。此外，可以以良好的方式再生NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器32和柴油顆料過濾器33。
第二，由于振幅修正量KQFamp根據(jù)先導(dǎo)噴射量QfPI來計算并且用來修正脈沖修正量KQFpul，所以可以準(zhǔn)確地、與先導(dǎo)噴射量無關(guān)地控制燃料噴射量。第三，由于周期時間修正量KQFfre根據(jù)軌道壓力Prail和燃料溫度Tf來計算并且用來修正脈沖修正量KQFpul，所以可準(zhǔn)確地、與發(fā)動機操作狀態(tài)或行程環(huán)境無關(guān)地控制燃料噴射量。
盡管上面的實施例給出一個其中把從先導(dǎo)噴射結(jié)束到主噴射開始的時間量用作為燃料噴射間隔的例子，但是，把從先導(dǎo)噴射開始(即，先導(dǎo)噴射定時PIT)到主噴射開始(即，主噴射定時MIT)的時間量用作為燃料噴射間隔并且根據(jù)該燃料噴射間隔修正主噴射量(即總噴射量)也是可以接受的。
另外，盡管上面的實施例給出一個其中通過和基本噴射量KQFbase相乘把周期時間修正量KQFfre用作為脈沖修正量KQFpul的修正因子的例子，但是，使燃料噴射間隔DLT和周期時間修正量KQFfre相乘從而修正燃料噴射間隔DLT并且利用該修正后的燃料噴射間隔DLT搜索用于基本修正量KQFbase的表(圖5)也是可接收的。在這種情況下，把周期時間修正量KQFfre計算成當(dāng)軌道壓力Prail越高時或者當(dāng)燃料溫度Tf越高時它的值越大。
此外，雖然上述實施例給出了采用共同軌道的柴油發(fā)動機的例子，但是，本發(fā)明可應(yīng)用于用于汽油發(fā)動機的燃料噴射控制。
如本文中說明本發(fā)明所使用那樣，下述方向術(shù)語“向前、向后、上、下、垂直、水平、下面和橫向”以及其它類似方向術(shù)語是對裝備著本發(fā)明的車輛表示這些方向的。因此，當(dāng)用來說明本發(fā)明時，應(yīng)相對裝備著本發(fā)明的車輛解釋這些術(shù)語。本文中用來說明由構(gòu)件、部分、部件等完成的操作或功能的術(shù)語“檢測”包括本身不需要物理檢測的構(gòu)件、部分、部件等，而是包含判定或比較等等以完成該操作或功能。本文中用來說明構(gòu)件、部分或部件的一部分的術(shù)語“配置成”包括構(gòu)建成和/或編程成實現(xiàn)期望功能的硬件和/或軟件。此外，權(quán)利要求書中用“裝置加功能”表達的術(shù)語應(yīng)包括任何可以使用的以實現(xiàn)本發(fā)明的該部分的功能的結(jié)構(gòu)。本文中使用的諸如“基本”、“大約”和“接近”之類的程度術(shù)語意味著被修飾項的不會明顯改變最終結(jié)果的合理偏差量。例如，這些術(shù)語可以構(gòu)建成包括被修飾項至少±5％的偏差，如果該偏差不會否定該被修飾詞的意義的話。
盡管為了說明本發(fā)明只選擇了一些選定的實施例，從本公開本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不背離附后權(quán)利要求書定義的本發(fā)明的范圍下可以做出各種改變和修改。此外，上面對依據(jù)本發(fā)明的各實施例的說明僅是出于示意提供的，其不帶有限制通過附后權(quán)利要求書和其等同物定義的本發(fā)明的目的。本發(fā)明的范圍不受這些公開的實施例的限制。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機燃料噴射控制部件，包括發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分，其被配置成檢測發(fā)動機的發(fā)動機操作狀態(tài)；以及燃料噴射控制部分，其被配置成控制與蓄壓器部分連接的燃料噴射器，從而每次循環(huán)至少執(zhí)行二次燃料噴射，其中第一燃料噴射先于第二燃料噴射被執(zhí)行，燃料噴射間隔發(fā)生在當(dāng)執(zhí)行第一燃料噴射時和當(dāng)執(zhí)行第二燃料噴射時之間，在根據(jù)由該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的第一燃料噴射期間噴射第一燃料噴射量，以及在根據(jù)由該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的二燃料噴射期間噴射第二燃料噴射量，根據(jù)所述燃料噴射間隔改變第二燃料噴射量。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射控制部分包括一個被配置成檢測燃料噴射間隔的燃料噴射間隔檢測部分和一個被配置成設(shè)定第一和第二燃料噴射量的燃料噴射量設(shè)定部分，其中，根據(jù)由該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)首先把該第二燃料噴射量設(shè)定到基本燃料噴射量，并且接著根據(jù)已檢測出的燃料噴射間隔通過基本修正量把該基本燃料噴射量修正為修正后的燃料噴射量。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成修正第二燃料噴射量的基本燃料噴射量，從而使得燃料噴射間隔越短，基本修正量越大。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成根據(jù)第一噴射量調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量。
5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量，從而使得第一燃料噴射量越大，基本修正量越大。
6.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，還包括被配置成檢測蓄壓器部分內(nèi)部的燃料壓力的燃料壓力檢測部分；以及該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成根據(jù)檢測到的燃料壓力調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量，從而使得檢測到的燃料壓力越高，基本修正基量越小。
8.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，還包括被配置成檢測要噴射的燃料的燃料溫度的燃料溫度檢測部分；以及該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成根據(jù)已檢測到的燃料溫度調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量。
9.如權(quán)利要求8所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量，從而使得檢測到的燃料溫度越高，基本修正量越小。
10.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射間隔檢測部件還被配置成通過檢測第一燃料噴射結(jié)束的時刻和第二燃料噴射開始的時刻之間的時間量來檢測燃料噴射間隔。
11.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射控制部分還被配置成一旦檢測到NOx捕集催化轉(zhuǎn)換器在被再生以釋放捕集的NOx，則把第一和第二燃料噴射設(shè)置到比額定定時更超前的定時。
12.如權(quán)利要求1所述的燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射控制部分還被配置成一旦檢測出柴油顆粒過濾器正在被再生，則把第一和第二燃料噴射設(shè)置到比額定定時更滯后的定時。
13.如權(quán)利要求3所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成根據(jù)第一噴射量調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量。
14.如權(quán)利要求13所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量，從而使得第一燃料噴射量越大，基本修正量越大。
15.如權(quán)利要求14所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，還包括被配置成檢測蓄壓器部分內(nèi)部的燃料壓力的燃料壓力檢測部分；以及該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成根據(jù)已檢測到的燃料壓力調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量。
16.如權(quán)利要求15所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量，從而使得檢測到的燃料壓力越高，基本修正量越小。
17.如權(quán)利要求16所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，還包括被配置成檢測要噴射的燃料的燃料溫度的燃料溫度檢測部分；以及該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成根據(jù)已檢測到的燃料溫度調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量。
18.如權(quán)利要求17所述的發(fā)動機燃料噴射控制部件，其中該燃料噴射量設(shè)定部分還被配置成調(diào)整第二燃料噴射量的修正的燃料噴射量，從而使得檢測到的燃料溫度越高，基本修正量越小。
19.一種發(fā)動機燃料噴射控制部件，包括用于檢測發(fā)動機的發(fā)動機操作狀態(tài)的發(fā)動機操作狀態(tài)檢測裝置；以及用于控制與蓄壓器部分連接的燃料噴射器的燃料噴射控制部分，從而每次循環(huán)至少執(zhí)行二次燃料噴射，其中第一燃料噴射先于第二燃料噴射被執(zhí)行，燃料噴射間隔發(fā)生在當(dāng)執(zhí)行第一燃料噴射時和當(dāng)執(zhí)行第二燃料噴射時之間，在根據(jù)由該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的第一燃料噴射期間噴射第一燃料噴射量，以及在根據(jù)由該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的第二燃料噴射期間噴射第二燃料噴射量，根據(jù)所述燃料噴射間隔改變第二燃料噴射量。
20.一種控制發(fā)動機中的燃料噴射的方法，包括檢測發(fā)動機的發(fā)動機操作狀態(tài)；以及控制與蓄壓器部分連接的燃料噴射器，從而每次循環(huán)至少執(zhí)行二次燃料噴射，其中第一燃料噴射先于第二燃料噴射被執(zhí)行，燃料噴射間隔發(fā)生在當(dāng)執(zhí)行第一燃料噴射時和當(dāng)執(zhí)行第二燃料噴射時之間，在根據(jù)由發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的第一燃料噴射期間噴射第一燃料噴射量，以及在根據(jù)由該發(fā)動機操作狀態(tài)檢測部分檢測的發(fā)動機操作狀態(tài)設(shè)定的第二燃料噴射期間噴射第二燃料噴射量，根據(jù)所述燃料噴射間隔改變該第二燃料噴射量。
全文摘要
一種燃料噴射控制部件，其被配置成抑制由于第一燃料噴射在發(fā)動機的蓄壓器內(nèi)部出現(xiàn)的壓力脈動現(xiàn)象，從而在配置成每次循環(huán)執(zhí)行多次燃料噴射的發(fā)動機中準(zhǔn)確地控制燃料噴射量。當(dāng)設(shè)定在第一噴射后執(zhí)行的第二噴射的燃料噴射量時，檢測燃料噴射間隔并且根據(jù)該燃料噴射間隔修正燃料噴射量。從第一噴射(例如先導(dǎo)噴射)結(jié)束到第二噴射(例如主噴射)開始的時間量充當(dāng)該燃料噴射間隔。
文檔編號F01N3/24GK1661221SQ20051005216
公開日2005年8月31日 申請日期2005年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月27日
發(fā)明者白河曉 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社