專利名稱：在內(nèi)燃機中控制燃油噴射的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在包括多組燃油噴射閥的內(nèi)燃機中控制燃油噴射的設(shè)備和方法，其中每組燃油噴射閥對應(yīng)于單個氣缸并且向相應(yīng)單個氣缸的燃燒室供應(yīng)燃油。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，作為在內(nèi)燃機中控制燃油噴射的設(shè)備，已知日本早期公開專利申請No.3-185242中公開的設(shè)備。此公開的燃油噴射控制設(shè)備包括缸內(nèi)噴油器和端口噴油器，每個缸內(nèi)噴油器直接噴射燃油到一個燃燒室中，每個端口噴油器噴射燃油到一個進氣端口中。根據(jù)內(nèi)燃機的工作狀態(tài)，該設(shè)備在以下兩種噴油模式之間切換，即其中通過僅使用相應(yīng)缸內(nèi)噴油器和端口噴油器中的缸內(nèi)噴油器向每個燃燒室供應(yīng)燃油的噴油模式與其中通過使用相應(yīng)缸內(nèi)噴油器和端口噴油器兩者向每個燃燒室供應(yīng)燃油的另一種噴油模式。
此外，當(dāng)進行反饋控制以將內(nèi)燃機的實際空燃比控制成化學(xué)當(dāng)量空燃比時，燃油噴射控制設(shè)備學(xué)習(xí)空燃比學(xué)習(xí)值，以補償實際空燃比對于化學(xué)當(dāng)量空燃比的穩(wěn)態(tài)偏離。具體而言，該設(shè)備分別為其中通過僅使用相應(yīng)缸內(nèi)噴油器和端口噴油器中的缸內(nèi)噴油器向每個燃燒室供應(yīng)燃油的噴油模式和其中通過使用相應(yīng)缸內(nèi)噴油器和端口噴油器兩者向每個燃燒室供應(yīng)燃油的另一種噴油模式學(xué)習(xí)空燃比學(xué)習(xí)值。
此外，在此燃油噴射控制設(shè)備的燃油噴射模式包括其中通過僅使用相應(yīng)缸內(nèi)噴油器和端口噴油器中的缸內(nèi)噴油器向每個燃燒室供應(yīng)燃油的噴油模式的情況下，此設(shè)備與其他噴油模式不同地為此噴油模式學(xué)習(xí)空燃比學(xué)習(xí)值。
但是，在其中通過使用相應(yīng)缸內(nèi)噴油器和端口噴油器中的任一個來向每個燃燒室供應(yīng)燃油的噴油模式中，有時不滿足學(xué)習(xí)條件。在此噴油模式中，直到滿足學(xué)習(xí)條件才校正每個噴油器的燃油噴射量以補償實際空燃比對目標(biāo)空燃比的偏離。這可能使噴油控制性能下降。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是提供一種在內(nèi)燃機中控制燃油噴射的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法僅基于其中從至少兩個燃油噴射閥供應(yīng)燃油到燃燒室的噴油模式，來校正所述燃油噴射閥中至少一個的燃油噴射量，并且補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離。
為了實現(xiàn)上述和其他目的，并根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于內(nèi)燃機的燃油噴射控制設(shè)備。所述內(nèi)燃機包括氣缸和多個燃油噴射閥，所述多個燃油噴射閥用于供應(yīng)燃油到所述氣缸的燃燒室。所述設(shè)備包括切換部分、計算部分和校正部分。當(dāng)從所述燃油噴射閥中的至少兩個供應(yīng)燃油到所述燃燒室時，所述切換部分根據(jù)所述內(nèi)燃機的工作狀態(tài)來切換所述至少兩個燃油噴射閥中每一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎?。?dāng)從所述至少兩個燃油噴射閥供應(yīng)燃油到所述燃燒室以使得所述至少兩個燃油噴射閥中一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏A(yù)定值時，所述計算部分計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的校正值。所述預(yù)定值在多個不同數(shù)值之間切換，所述多個不同數(shù)值的數(shù)量等于所述燃油噴射閥的數(shù)量。所述校正部分基于所述數(shù)值和校正值來校正所述至少兩個燃油噴射閥中至少一個的燃油噴射量。所述校正值中的每一個都是由所述計算部分在所述預(yù)定值為所述數(shù)值中相對應(yīng)的一個時計算出的。
本發(fā)明還提供了一種用于內(nèi)燃機的燃油噴射控制方法。所述內(nèi)燃機包括氣缸和多個燃油噴射閥，所述多個燃油噴射閥用于供應(yīng)燃油到所述氣缸的燃燒室。所述方法包括當(dāng)從所述燃油噴射閥中的至少兩個供應(yīng)燃油到所述燃燒室時，根據(jù)所述內(nèi)燃機的工作狀態(tài)來切換所述至少兩個燃油噴射閥中每一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎担划?dāng)從所述至少兩個燃油噴射閥供應(yīng)燃油到所述燃燒室以使得所述至少兩個燃油噴射閥中一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏A(yù)定值時，計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的校正值，其中所述預(yù)定值在多個不同數(shù)值之間切換，所述多個不同數(shù)值的數(shù)量等于所述燃油噴射閥的數(shù)量；以及基于所述數(shù)值和校正值來校正所述至少兩個燃油噴射閥中至少一個的燃油噴射量，其中所述校正值中的每一個都是由所述計算部分在所述預(yù)定值為所述數(shù)值中相對應(yīng)的一個時計算出的。
結(jié)合通過示例方式圖示本發(fā)明原理的附圖，從以下說明中本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點將變得清楚。


通過結(jié)合附圖參考對當(dāng)前優(yōu)選實施例的以下說明，本發(fā)明及其目的和優(yōu)點可以被最好地理解，附圖中圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的燃油噴射控制設(shè)備和該設(shè)備所應(yīng)用到的內(nèi)燃機的框圖；圖2是示出根據(jù)圖1的實施例，發(fā)動機的工作狀態(tài)和燃油噴射模式之間的關(guān)系的圖；圖3是示出根據(jù)圖1的實施例，發(fā)動機的工作狀態(tài)和端口噴油分配率Dp之間的關(guān)系的圖；和圖4和5是示出根據(jù)圖1實施例的燃油噴射控制過程的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將參照

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例。在此實施例中，本發(fā)明被應(yīng)用到汽車的汽油發(fā)動機11上。如圖1所示，作為內(nèi)燃機的發(fā)動機11包括氣缸12。活塞13被容納在每個氣缸12中以在氣缸12中往復(fù)運動。每個活塞13利用連桿14耦合到作為發(fā)動機11輸出軸的曲軸15。每個活塞13的往復(fù)運動通過相應(yīng)的連桿14轉(zhuǎn)換成曲軸15的旋轉(zhuǎn)。
在每個氣缸12中限定出燃燒室16?？諝馔ㄟ^進氣通道17和進氣端口18被供應(yīng)到每個氣缸12的燃燒室16。節(jié)氣門19位于進氣通道17中。節(jié)氣門19被打開和關(guān)閉來調(diào)節(jié)被供應(yīng)到燃燒室16的空氣的量(進氣量)。節(jié)氣門19的開度根據(jù)汽車駕駛員所操縱的加速踏板的下壓程度而進行調(diào)節(jié)。
為發(fā)動機11的每個氣缸12設(shè)置作為端口噴油器20的第一燃油噴射閥和作為缸內(nèi)噴油器21的第二燃油噴射閥。每個端口噴油器20向著相應(yīng)氣缸12的進氣端口18噴射燃油，由此向該氣缸12的燃燒室16供應(yīng)燃油。每個缸內(nèi)噴油器21直接噴射燃油到相應(yīng)氣缸12的燃燒室16中。
通過使用相應(yīng)端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21中的至少一個而被供應(yīng)到每個燃燒室16的燃油與供應(yīng)到燃燒室16的空氣混合?？諝馊加突旌蠚庥苫鸹ㄈ?3點火并燃燒。由此產(chǎn)生高溫高壓燃燒氣，并使相應(yīng)活塞13往復(fù)運動。于是，曲軸15被旋轉(zhuǎn)，并且產(chǎn)生發(fā)動機11的驅(qū)動力(輸出力矩)。在燃燒后，空氣燃油混合氣或者廢氣被排出到排氣通道24。具有三元催化劑的催化轉(zhuǎn)換器25位于排氣通道24中以凈化廢氣。
用于檢測空氣燃油混合氣的實際空燃比的空燃比傳感器26位于排氣通道24處于催化轉(zhuǎn)換器25上游的部分中?？杖急葌鞲衅?6是線性空燃比傳感器，其輸出與實際空燃比成比例的基本線性的信號。當(dāng)實際空燃比等于作為目標(biāo)空燃比的化學(xué)當(dāng)量空燃比時，空燃比傳感器26所檢測到的空燃比AF被視為1.0。在實際空燃比與化學(xué)當(dāng)量空燃比相比變得更濃時，檢測到的空燃比AF成比例地變得大于1.0，并且在實際空燃比與化學(xué)當(dāng)量空燃比相比變得更稀時，檢測到的空燃比AF成比例地變得小于1.0。
發(fā)動機11由電子控制單元(ECU)30控制。電子控制單元30包括數(shù)字計算機，其具有中央處理單元(CPU)、存儲各種程序和圖的只讀存儲器(ROM)、能夠讀取和存儲各種數(shù)據(jù)的隨機訪問存儲器(RAM)以及用于在停止供電后存儲各種數(shù)據(jù)的備用RAM。電子控制單元30從用于檢測發(fā)動機11的工作狀態(tài)的各種傳感器接收檢測信號，這些傳感器包括空燃比傳感器26、曲軸轉(zhuǎn)角傳感器27和空氣流量計28。曲軸轉(zhuǎn)角傳感器27檢測作為曲軸15旋轉(zhuǎn)角度的曲軸轉(zhuǎn)角以及作為曲軸15轉(zhuǎn)速的發(fā)動機速度N?？諝饬髁坑?8檢測空氣量Q，其是通過進氣通道17的進氣的流率?；谶@些傳感器的檢測信號，電子控制單元30控制器發(fā)動機11的部件，例如端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21。
現(xiàn)在將說明由電子控制單元30進行的發(fā)動機11的燃油噴射控制。
圖2是示出根據(jù)本實施例，發(fā)動機11的工作狀態(tài)和燃油噴射模式之間的關(guān)系的圖。如圖2所示，根據(jù)發(fā)動機11的發(fā)動機速度N和負荷，燃油噴射模式在以下三種噴油模式之間切換其中通過僅使用相應(yīng)的端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21中的端口噴油器20將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式(端口噴油模式)，其中通過僅使用相應(yīng)的噴油器20、21中的缸內(nèi)噴油器21將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式(缸內(nèi)噴油模式)，和其中通過使用相應(yīng)的噴油器20、21兩者將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式(端口和缸內(nèi)噴油模式)。發(fā)動機11的負荷是例如通過發(fā)動機11每轉(zhuǎn)的進氣量所定義的量。發(fā)動機11每轉(zhuǎn)的進氣量由表達式Q/N表示。
如圖2所示，當(dāng)節(jié)氣門19的開度處于零到中等水平的范圍中時，即在低到中發(fā)動機負荷的工作范圍中時，幾乎與發(fā)動機速度N無關(guān)地將燃油噴射模式設(shè)置為端口噴油模式。在此情況下，通過相應(yīng)的端口噴油器20將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16。當(dāng)節(jié)氣門19處于全開或者基本上全開時，即處于發(fā)動機負荷的最大值(進氣流率的最大值)的工作范圍中時，燃油噴射模式被設(shè)置為缸內(nèi)噴油模式，其中通過相應(yīng)的缸內(nèi)噴油器21將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16。在上述范圍之間的發(fā)動機負荷的工作范圍中，燃油噴射模式被設(shè)置為端口和缸內(nèi)噴油模式，其中通過相應(yīng)的端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21兩者將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16。在端口噴油模式以及端口和缸內(nèi)噴油模式中，化學(xué)當(dāng)量空燃比被設(shè)置為目標(biāo)空燃比。在缸內(nèi)噴油模式中，發(fā)動機11的轉(zhuǎn)矩最大時的最大動力空燃比被設(shè)置為目標(biāo)空燃比。
以此方式根據(jù)發(fā)動機11的工作狀態(tài)來切換燃油噴射模式，以力圖確保空氣燃油混合氣的均勻性并且提高發(fā)動機11在高負荷范圍中的動力性能。即，在從低到中發(fā)動機負荷的工作范圍中，通過由相應(yīng)的端口噴油器20向每個燃燒室16供應(yīng)燃油來確保空氣燃油混合氣的均勻性。另一方面，在高發(fā)動機負荷的工作范圍中，通過由相應(yīng)的缸內(nèi)噴油器21向燃燒室16供應(yīng)燃油而提高了燃油對每個燃燒室16的填充系數(shù)。此外，通過將最大動力空燃比設(shè)置為目標(biāo)空燃比，提高了發(fā)動機11的動力性能。
圖3是示出發(fā)動機11的工作狀態(tài)和端口噴油分配率Dp之間的關(guān)系的圖。在其中通過使用相應(yīng)的端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21兩者將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式中，基于發(fā)動機速度N和空氣量Q來確定端口噴油分配率Dp(％)，其是端口噴油器20的燃油噴射量對噴油器20、21的總?cè)加蛧娚淞康谋戎担鐖D3所示。在圖3的圖中，端口噴油分配率Dp向著同心圓的中心而變大。用100-Dp來表示缸內(nèi)噴油分配率Dd(％)，其是每個缸內(nèi)噴油器21的燃油噴射量對噴油器20、21的總?cè)加蛧娚淞康谋戎怠?br> 現(xiàn)在將參照圖4和5的流程圖來說明根據(jù)本實施例的燃油噴射控制過程。當(dāng)執(zhí)行如圖4和5的流程圖所示的例程時，電子控制單元30用作切換部分、計算部分、校正部分和附加切換部分。
圖4是示出用于計算端口噴油量校正值X(其用于校正每個端口噴油器20的燃油噴射量)和缸內(nèi)噴油量校正值Y(其用于校正每個缸內(nèi)噴油器21的燃油噴射量)的例程。此例程由電子控制單元30在每個預(yù)定時間間隔以中斷方式重復(fù)地執(zhí)行。本實施例的發(fā)動機11根據(jù)空氣量Q而在不同范圍(校正范圍)之一中工作，并且分別為每個校正范圍執(zhí)行對噴油量校正值X、Y的計算。在每個校正范圍中，以下述方式計算噴油量校正值X、Y兩者。
當(dāng)圖4所示的例程開始時，在步驟S101電子控制單元30讀取第一分配率C、第二分配率D、第一校正值a和第二校正值b。在暖機完成后發(fā)動機11工作在穩(wěn)定狀態(tài)中的假設(shè)下，第一分配率C和第二分配率D以及第一校正值a和第二校正值b預(yù)先存儲在備用RAM中。
第一分配率C是在通過使用相應(yīng)的端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21兩者將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式下預(yù)定時間點處的端口噴油分配率Dp。第一校正值a是被計算來在該預(yù)定時間點處補償實際空燃比對于化學(xué)當(dāng)量空燃比的偏離的校正值。具體而言，如果在該預(yù)定時間點處檢測到的空燃比AF是1.01，則第一校正值a將是(1.0-1.01)×100＝-1。也就是說，當(dāng)在預(yù)定時間點處空燃比比目標(biāo)空燃比更濃時，即當(dāng)檢測到的空燃比AF大于1.0時，第一校正值a被計算為負值，以使得實際空燃比更稀以接近目標(biāo)空燃比。相反，當(dāng)在預(yù)定時間點處實際空燃比比目標(biāo)空燃比更稀時，即當(dāng)檢測到的空燃比AF小于1.0時，第一校正值a被計算為正值，以使得實際空燃比更濃以接近目標(biāo)空燃比。
第二分配率D是不同于第一分配率C的端口噴油分配率Dp。具體而言，第二分配率D是在通過使用相應(yīng)的端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21兩者將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式下，不同于上述預(yù)定時間點的預(yù)定時間點處的端口噴油分配率Dp。第二校正值b是被計算來在該預(yù)定的不同時間點處補償實際空燃比對于化學(xué)當(dāng)量空燃比的偏離的校正值。與第一校正值a的情況相同，當(dāng)在預(yù)定的不同時間點處實際空燃比比目標(biāo)空燃比更濃時，第二校正值b被計算為負值。當(dāng)在預(yù)定的不同時間點處實際空燃比比目標(biāo)空燃比更稀時，第二校正值b被計算為正值。
在下一步驟S102，電子控制單元30求解以下聯(lián)立方程組來計算端口噴油量校正值X和缸內(nèi)噴油量校正值Y。
X×C+Y×(100-C)＝aX×D+Y×(100-D)＝b通過求解聯(lián)立方程組來計算噴油量校正值X、Y的原因在于，第一校正值a和第二校正值b中的每一個都等于將端口噴油分配率Dp乘以端口噴油量校正值X獲得的值和將缸內(nèi)噴油分配率Dd乘以缸內(nèi)噴油量校正值Y獲得的值的和，即，校正值a和b中的每一個都等于端口噴油器20校正后的燃油噴射量和缸內(nèi)噴油器21校正后的燃油噴射量的和。第一校正值a和第二校正值b中的每一個都不是通過從1.0減去在預(yù)定時間點或者預(yù)定的不同時間點處檢測到的空燃比AF而獲得的值，而是通過將該減去結(jié)果乘以100獲得的值。進行該乘法以將該聯(lián)立方程組中的數(shù)位與按照百分數(shù)表達的第一分配率C和第二分配率D對齊。如從以上聯(lián)立方程組清楚可見，當(dāng)噴油量校正值X、Y具有更大的正值時，第一校正值a和第二校正值b變成更大的正值。所以，使得空燃比更濃以接近目標(biāo)空燃比。另一方面，當(dāng)噴油量校正值X、Y具有更大的負值時，第一校正值a和第二校正值b變成更大的負值。所以，使得空燃比更稀以接近目標(biāo)空燃比。
電子控制單元30在將所計算的噴油量校正值X、Y與執(zhí)行當(dāng)前例程期間的校正范圍相關(guān)聯(lián)的同時，將值X、Y存儲在備用RAM中，然后結(jié)束當(dāng)前例程。
圖5是示出使用噴油量校正值X、Y來控制燃油噴射的例程的流程圖。此例程由電子控制單元30在每個預(yù)定的曲軸轉(zhuǎn)角下以中斷方式重復(fù)地執(zhí)行。
當(dāng)圖5的例程開始時，在步驟S201電子控制單元30讀取例如空氣量Q和發(fā)動機速度N的各種數(shù)據(jù)。在下一步驟S202，電子控制單元30基于空氣量Q和發(fā)動機速度N計算基本噴油量Qb。所計算出的基本噴油量Qb根據(jù)燃油噴射模式而具有不同的設(shè)置。就是說，當(dāng)電子控制單元30使用圖2的圖來確定所獲得的發(fā)動機速度N和發(fā)動機負荷(Q/N)對應(yīng)于端口噴油模式或者端口和缸內(nèi)噴油模式時，電子控制單元30基于化學(xué)當(dāng)量空燃比來計算基本燃油噴射量Qb。另一方面，當(dāng)確定發(fā)動機速度N和發(fā)動機負荷(Q/N)對應(yīng)于缸內(nèi)噴油模式時，電子控制單元30基于最大動力空燃比來計算基本燃油噴射量Qb。
接著，電子控制單元30基于圖2和3的圖來計算所要設(shè)置的噴油分配率Dp、Dd。具體而言，當(dāng)電子控制單元30使用圖2的圖來確定所獲得的發(fā)動機速度N和發(fā)動機負荷(Q/N)對應(yīng)于端口噴油模式時，電子控制單元30將端口噴油分配率Dp設(shè)置成100并將缸內(nèi)噴油分配率Dd設(shè)置成0。另一方面，當(dāng)確定發(fā)動機速度N和發(fā)動機負荷(Q/N)對應(yīng)于缸內(nèi)噴油模式時，電子控制單元30將端口噴油分配率Dp設(shè)置成0并將缸內(nèi)噴油分配率Dd設(shè)置成100。此外，當(dāng)確定發(fā)動機速度N和發(fā)動機負荷(Q/N)對應(yīng)于端口和缸內(nèi)噴油模式時，電子控制單元30使用圖3的圖基于所獲得的發(fā)動機速度N和空氣量Q來計算噴油分配率Dp、Dd(Dp和Dd都大于0而小于100)。
在下一步驟S204，電子控制單元30基于以下方程式計算每個端口噴油器20的最終端口噴油量Qp和每個缸內(nèi)噴油器21的最終缸內(nèi)噴油量Qd。
Qp＝Dp/100×Qb×(1+X)×K1Qd＝Dd/100×Qb×(1+Y)×K1在上述方程式中噴油分配率Dp、Dd被除以100，以將按照百分數(shù)表達的噴油分配率Dp、Dd轉(zhuǎn)換成與1.0相適應(yīng)的比值。方程式中的K1是例如基于發(fā)動機11的冷卻液溫度而設(shè)置的校正因子。
最終端口噴油量Qp在端口噴油量校正值X具有更大的正值時增大，并且在端口噴油量校正值X具有更大的負值時減小。最終缸內(nèi)噴油量Qd在缸內(nèi)噴油量校正值Y具有更大的正值時增大，并且在缸內(nèi)噴油量校正值Y具有更大的負值時減小。這樣，基本燃油噴射量Qb被校正來補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比(目標(biāo)空燃比在端口噴油模式以及端口和缸內(nèi)噴油模式下為化學(xué)當(dāng)量空燃比，而在缸內(nèi)噴油模式下為最大動力空燃比)的偏離，從而計算出最終端口噴油量Qp和最終缸內(nèi)噴油量Qd。
在下一步驟S205，電子控制單元30驅(qū)動端口噴油器20，以使得每個端口噴油器20噴射與最終端口噴油量Qp相對應(yīng)的量的燃油。電子控制單元30還驅(qū)動缸內(nèi)噴油器21，以使得每個缸內(nèi)噴油器21噴射與最終缸內(nèi)噴油量Qd相對應(yīng)的量的燃油。所以，從相應(yīng)的端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21中的至少一個供應(yīng)燃油到發(fā)動機11的每個燃燒室16。此后，電子控制單元30結(jié)束當(dāng)前例程。
本實施例具有以下優(yōu)點。
(1)根據(jù)本實施例，不僅在通過使用相應(yīng)噴油器20、21中之一將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式(端口噴油模式或缸內(nèi)噴油模式)中，而且在通過使用相應(yīng)的噴油器20、21兩者將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的噴油模式(端口和缸內(nèi)噴油模式)中，都校正噴油器20、21的燃油噴射量。所以，即使在端口噴油模式或者缸內(nèi)噴油模式中幾乎不滿足校正噴油器20或者噴油器21的燃油噴射量的條件，也基于在端口和缸內(nèi)噴油模式中校正的結(jié)果來校正從每個噴油器20、21的燃油噴射量。于是，根據(jù)本實施例，僅基于端口和缸內(nèi)噴油模式來校正每個噴油器20、21的燃油噴射量。具體而言，在端口噴油模式中，每個端口噴油器20的燃油噴射量被校正來補償實際空燃比對于化學(xué)當(dāng)量空燃比的偏離。在缸內(nèi)噴油模式中，每個缸內(nèi)噴油器21的燃油噴射量被校正來補償實際空燃比對于最大動力空燃比的偏離。結(jié)果，提高了噴油控制性能。
(2)根據(jù)本實施例，在通過僅使用相應(yīng)的端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21中的一個將燃油供應(yīng)到每個燃燒室16的燃油噴射模式中，可以省略燃油噴射量的學(xué)習(xí)校正，該學(xué)習(xí)校正例如日本早期公開專利申請No.3-185242中公開的學(xué)習(xí)校正。這減小了電子控制單元30的計算負荷。
此優(yōu)選實施例可以如下進行修改。
在根據(jù)第一分配率C由噴油器20、21進行的燃油噴射和根據(jù)第二分配率D(D≠C)由噴油器20、21進行的燃油噴射之間的切換，即在相同校正范圍中端口噴油分配率Dp的切換不需要基于發(fā)動機11的工作狀態(tài)來執(zhí)行，而可以與發(fā)動機11的工作狀態(tài)無關(guān)地強制進行。與基于工作狀態(tài)的切換相比，強制切換使得更頻繁地計算噴油量校正量X、Y。這增大了噴油量校正的機會，其進一步提高了噴油控制性能。例如，當(dāng)在相同校正范圍中在一定端口噴油分配率Dp下的燃油噴射持續(xù)超過預(yù)定時間段時，可以滿足強制切換端口噴油分配率Dp的條件。
發(fā)動機11可以根據(jù)除了空氣量Q外的發(fā)動機11工作狀態(tài)而在任何不同范圍(校正范圍)內(nèi)工作?；蛘?，發(fā)動機11可以總是在相同校正范圍中工作而不管工作狀態(tài)如何。也就是說，校正范圍的數(shù)量不需要為復(fù)數(shù)。
可以用真空傳感器(空氣壓力傳感器)代替空氣流量計28來檢測空氣量Q。不用空氣量Q，可以使用節(jié)氣門19的開度或者加速踏板的下壓程度來執(zhí)行燃油噴射控制。
圖2僅示出了表示發(fā)動機11的工作狀態(tài)和燃油噴射模式之間關(guān)系的圖的示例。燃油噴射模式可以包括例如當(dāng)發(fā)動機負荷低時進行層狀燃燒的缸內(nèi)噴油模式。
圖3僅示出了基于發(fā)動機11的工作狀態(tài)獲取端口噴油分配率Dp的圖的示例?？梢愿鶕?jù)諸如燃油消耗率之類的其他因子來調(diào)節(jié)此圖。
用于供應(yīng)燃油到每個氣缸12的燃燒室16的第一噴油閥和第二噴油閥不需要是端口噴油器20和缸內(nèi)噴油器21。例如，可以使用噴射燃油到每個氣缸12的進氣通道17中的燃油噴射閥，如噴射燃油到發(fā)動機11的氣室(surge tank)中的燃油噴射閥。第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥可以用于相同目的。
供應(yīng)燃油到每個氣缸12的燃燒室16的燃油噴射閥的數(shù)量不需要為兩個，而可以是三個或者更多。在此情況下，在通過使用三個或更多燃油噴射閥中至少兩個來供應(yīng)燃油到每個燃燒室的噴油模式中，計算數(shù)量等于燃油噴射閥的數(shù)量的校正值來補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離。然后，使用所計算出的校正值，以與上述實施例示出的方式一樣求解數(shù)量等于燃油噴射閥數(shù)量的聯(lián)立方程組。這樣，獲得了每個都對應(yīng)于一個燃油噴射閥的噴油量校正值。用于供應(yīng)燃油到每個燃燒室16的燃油噴射閥可以被用于不同目的或者用于相同目的。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機的燃油噴射控制設(shè)備，所述內(nèi)燃機包括氣缸和多個燃油噴射閥，所述多個燃油噴射閥用于供應(yīng)燃油到所述氣缸的燃燒室，所述設(shè)備的特征在于包括切換部分，其中，當(dāng)從所述燃油噴射閥中的至少兩個供應(yīng)燃油到所述燃燒室時，所述切換部分根據(jù)所述內(nèi)燃機的工作狀態(tài)來切換所述至少兩個燃油噴射閥中每一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎?；計算部分，其中，?dāng)從所述至少兩個燃油噴射閥供應(yīng)燃油到所述燃燒室以使得所述至少兩個燃油噴射閥中一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏A(yù)定值時，所述計算部分計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的校正值，其中所述預(yù)定值在多個不同數(shù)值之間切換，所述多個不同數(shù)值的數(shù)量等于所述燃油噴射閥的數(shù)量；和校正部分，所述校正部分基于所述數(shù)值和校正值來校正所述至少兩個燃油噴射閥中至少一個的燃油噴射量，其中所述校正值中的每一個都是在所述預(yù)定值為所述數(shù)值中相對應(yīng)的一個時由所述計算部分計算出的。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述燃油噴射閥包括第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥，其中，當(dāng)從所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥供應(yīng)燃油到所述燃燒室時，所述切換部分根據(jù)所述內(nèi)燃機的工作狀態(tài)來切換所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥中每一個的燃油噴射量對所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎?，其中，?dāng)從所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥供應(yīng)燃油到所述燃燒室以使得所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥中一個的燃油噴射量對所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏谝活A(yù)定值時，所述計算部分計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的第一校正值，其中，當(dāng)從所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥供應(yīng)燃油到所述燃燒室以使得所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥中所述一個的燃油噴射量對所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏煌谒龅谝活A(yù)定值的第二預(yù)定值時，所述計算部分計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的第二校正值，并且其中所述校正部分基于所述第一預(yù)定值和第二預(yù)定值以及所述第一校正值和第二校正值來校正所述第一燃油噴射閥和第二燃油噴射閥中至少一個的燃油噴射量。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，通過求解以下聯(lián)立方程組來計算由所述校正部分用于校正所述第一燃油噴射閥的燃油噴射量的噴油量校正值X和由所述校正部分用于校正所述第二燃油噴射閥的燃油噴射量的噴油量校正值Y，在所述聯(lián)立方程組中所述第一預(yù)定值、所述第二預(yù)定值、所述第一校正值和所述第二校正值分別用C、D、a和b表示X×C+Y×(100-C)＝aX×D+Y×(100-D)＝b
4.如權(quán)利要求1至3中任一項所述的設(shè)備，其特征在于還包括附加切換部分，其中，當(dāng)從所述燃油噴射閥中的至少兩個供應(yīng)燃油到所述燃燒室時，所述附加切換部分與所述內(nèi)燃機的工作狀態(tài)無關(guān)地來強制切換所述至少兩個燃油噴射閥中每一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎怠?br> 5.一種用于內(nèi)燃機的燃油噴射控制方法，所述內(nèi)燃機包括氣缸和多個燃油噴射閥，所述多個燃油噴射閥用于供應(yīng)燃油到所述氣缸的燃燒室，所述方法的特征在于當(dāng)從所述燃油噴射閥中的至少兩個供應(yīng)燃油到所述燃燒室時，根據(jù)所述內(nèi)燃機的工作狀態(tài)來切換所述至少兩個燃油噴射閥中每一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎?；?dāng)從所述至少兩個燃油噴射閥供應(yīng)燃油到所述燃燒室以使得所述至少兩個燃油噴射閥中一個的燃油噴射量對所述至少兩個燃油噴射閥的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏A(yù)定值時，計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的校正值，其中所述預(yù)定值在多個不同數(shù)值之間切換，所述多個不同數(shù)值的數(shù)量等于所述燃油噴射閥的數(shù)量；以及基于所述數(shù)值和校正值來校正所述至少兩個燃油噴射閥中至少一個的燃油噴射量，其中所述校正值中的每一個都是在所述預(yù)定值為所述數(shù)值中相對應(yīng)的一個時由所述計算步驟計算出的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在內(nèi)燃機中控制燃油噴射的設(shè)備和方法。當(dāng)從相應(yīng)的端口噴油器和缸內(nèi)噴油器供應(yīng)燃油到每個燃燒室以使得端口噴油器的燃油噴射量對相應(yīng)的端口噴油器和缸內(nèi)噴油器的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏谝环峙渎蕰r，電子控制單元計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的第一校正值。當(dāng)從相應(yīng)多個噴油器供應(yīng)燃油到每個燃燒室以使得端口噴油器的燃油噴射量對相應(yīng)多個噴油器的總?cè)加蛧娚淞康谋戎到咏诙峙渎蕰r，電子控制單元還計算用于補償實際空燃比對于目標(biāo)空燃比的偏離的第二校正值。此外，電磁控制閥基于第一分配率和第二分配率以及第一校正值和第二校正值來校正所述噴油器中每一個的燃油噴射量。
文檔編號F02D45/00GK1690395SQ20051006821
公開日2005年11月2日 申請日期2005年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者大森讓 申請人:豐田自動車株式會社