專利名稱：內(nèi)燃機(jī)控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般而言涉及內(nèi)燃機(jī)控制設(shè)備，特別涉及除去形成在進(jìn)氣口中的堆積物。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)燃燒氣缸中的空氣燃油混合氣來獲得動力。氣缸設(shè)置有進(jìn)氣閥和排氣閥。在進(jìn)氣行程中當(dāng)開啟進(jìn)氣閥時，空氣(或空氣燃油混合氣)引入到氣缸中。在排氣行程中當(dāng)開啟排氣閥時，已經(jīng)燃燒的空氣燃油混合氣(或廢氣)排放到氣缸外面。為了允許內(nèi)燃機(jī)有效地將空氣引入到氣缸，進(jìn)氣閥在排氣行程中在活塞到達(dá)上死點之前稍微開啟，此時，廢氣會被吹回進(jìn)入進(jìn)氣管中。這使得廢氣中的顆粒物堆積在進(jìn)氣口處。必須去除該堆積物。
日本專利特開2003-129923號公報公開一種能夠減少和去除堆積物的燃油噴射裝置。如在該專利文獻(xiàn)中記載，燃油噴射裝置包括高壓燃油泵、控制器、為內(nèi)燃機(jī)的每一個氣缸配備一個的第一噴射閥、和允許燃油噴射進(jìn)入進(jìn)氣管的至少一個第二噴射閥。
如在該公報中所描述的，燃油噴射裝置允許燃油通過第二噴射閥暫時噴射進(jìn)入進(jìn)氣管以減少堆積物或去除所形成的堆積物。
燃油如何噴射進(jìn)入進(jìn)氣口受空氣如何流入進(jìn)氣口的影響。然而，在該公報中描述的燃油噴射裝置未能考慮空氣如何流入進(jìn)氣口，因此存在堆積去除效果弱化的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及提供改進(jìn)的堆積物去除效果的內(nèi)燃機(jī)控制設(shè)備。
本控制設(shè)備控制內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)至少具有將燃油噴入進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)，控制設(shè)備包括檢測在進(jìn)氣歧管中所形成的堆積物的信息的檢測器；控制器，如果關(guān)于堆積物的預(yù)定的條件得到滿足時，進(jìn)氣閥開啟，排氣閥關(guān)閉時，控制器控制進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)噴射。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉和進(jìn)氣閥開啟時，燃油噴入進(jìn)氣歧管中。當(dāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉時，進(jìn)氣歧管具有弱的空氣流。因而，所噴入的燃油能夠在圍繞進(jìn)氣閥的很大的范圍上碰撞進(jìn)氣歧管來允許堆積物在大范圍上去除。當(dāng)進(jìn)氣閥開啟時，進(jìn)氣歧管具有流向氣缸的強(qiáng)的空氣流?？諝饬髂軌驍y帶所噴射的燃油，使燃油有力地碰撞進(jìn)氣歧管，來充分地因而更有效地去除堆積物。
優(yōu)選地，在連續(xù)的排氣和進(jìn)氣行程中控制設(shè)備控制進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)施加控制來噴射燃油。
根據(jù)本發(fā)明，在連續(xù)的排氣和進(jìn)氣行程中，堆積物能夠去除，因而快速地去除。
優(yōu)選地，在排氣和進(jìn)氣行程中控制器控制進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)施加控制來噴射燃油。
根據(jù)本發(fā)明，在排氣和進(jìn)氣行程中堆積物能夠去除，因而快速地去除。
優(yōu)選地，本發(fā)明控制設(shè)備進(jìn)一步包括禁止器，當(dāng)進(jìn)氣閥和排氣閥都開啟時，禁止器禁止進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)噴射燃油。
根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)閥都開啟時或重疊時，進(jìn)氣歧管能夠接收回流的廢氣。因而，如果燃油在閥重疊的情況下噴入，所噴射的燃油被推回，在進(jìn)氣閥的附近，堆積物沒有有效地去除。因而，當(dāng)閥重疊時，進(jìn)氣歧管噴射裝置被禁止噴射燃油。因而，阻止了沒有必要的燃油噴射。
優(yōu)選地，內(nèi)燃機(jī)具有向氣缸噴射燃油的缸內(nèi)噴射機(jī)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明，氣缸能夠接收直接噴入的燃油。氣缸的內(nèi)部溫度能夠降低。這允許氣缸接收更多的空氣來更適合地燃燒空氣燃油混合氣。
根據(jù)本發(fā)明，能夠進(jìn)一步有效地去除堆積物。
優(yōu)選地，本發(fā)明進(jìn)一步包括用于如果預(yù)定的關(guān)于堆積物的條件得到滿足時，增加通過進(jìn)氣歧管噴射裝置噴射的燃油的比率的比率變更器。
根據(jù)本發(fā)明，堆積物能夠進(jìn)一步更有效地去除。
優(yōu)選地，進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)是進(jìn)氣歧管噴射器，缸內(nèi)噴射機(jī)構(gòu)是缸內(nèi)噴射器。
根據(jù)本發(fā)明，能夠從設(shè)置有缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣歧管噴射器以分別單獨分擔(dān)噴射燃油的內(nèi)燃機(jī)去除堆積物。
優(yōu)選地，堆積物的信息是堆積物的量，預(yù)定的條件是堆積物的量大于預(yù)定量。
從下面對本發(fā)明詳細(xì)的描述，結(jié)合附圖，本發(fā)明的前述和其它目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更明顯。


圖1是由本第一實施例的控制設(shè)備控制的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的(第一)示意配置圖。
圖2是由本第二實施例的控制設(shè)備控制的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的(第二)示意配置圖。
圖3示出所形成的堆積物。
圖4表示吹回進(jìn)入進(jìn)氣口的顆粒物的濃度與所形成的堆積物的量之間的關(guān)系。
圖5是由對應(yīng)于本第一實施例的控制設(shè)備的發(fā)動機(jī)ECU執(zhí)行的控制程序的流程圖。
圖6是表示閥工作時間和噴射時間之間的關(guān)系。
圖7是在進(jìn)氣閥關(guān)閉的情況下通過進(jìn)氣歧管噴射器噴射的燃油。
圖8示出在進(jìn)氣閥開啟和排氣閥關(guān)閉的情況下，通過進(jìn)氣歧管噴射器噴射的燃油。
圖9示出在進(jìn)氣閥和排氣閥開啟的情況下，通過進(jìn)氣歧管噴射器噴射的燃油。
圖10是表示堆積物的形成量如何變化的。
圖11是由對應(yīng)于本第二實施例的控制設(shè)備的發(fā)動機(jī)ECU執(zhí)行的控制程序的流程圖。
圖12是由對應(yīng)于本第二實施例的控制設(shè)備的發(fā)動機(jī)ECU執(zhí)行的控制程序的流程圖。
圖13是適合于應(yīng)用本控制設(shè)備的發(fā)動機(jī)DI比率圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。在下面描述中，相同的零件具有相同的參考符號，還具有相同的名稱和功能。因而，將不重復(fù)其詳細(xì)的描述。
第一實施例圖1是由構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明第一實施例的內(nèi)燃機(jī)控制設(shè)備的發(fā)動機(jī)ECU(電子控制單元)控制的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的示意配置圖。在圖1中，示出直列四氣缸汽油發(fā)動機(jī)，但是本發(fā)明的應(yīng)用不限于這樣的發(fā)動機(jī)。
如在圖1中所示，發(fā)動機(jī)10包括四個氣缸112，每一個氣缸經(jīng)由對應(yīng)的進(jìn)氣歧管20連接到共同的穩(wěn)壓箱30。穩(wěn)壓箱30經(jīng)由進(jìn)氣管40連接到空氣濾清器50。氣流計42布置在進(jìn)氣管40中，由電動機(jī)60驅(qū)動的節(jié)流閥70也布置在進(jìn)氣管40中。節(jié)流閥70基于從發(fā)動機(jī)ECU300輸出的信號獨立于加速器踏板100控制角度。每一個氣缸112連接到共同的排氣歧管80，該歧管80連接到三元催化轉(zhuǎn)化器90。
每一個氣缸112設(shè)置有用于將燃油噴射進(jìn)入氣缸的缸內(nèi)噴射器和用于將燃油噴射進(jìn)入進(jìn)氣口或/和進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣歧管噴射器120。噴射器110和120基于從發(fā)動機(jī)ECU300輸出的信號加以控制。進(jìn)一步地，每一個氣缸的缸內(nèi)噴射器110連接到共同的燃油分配管130。燃油分配管130經(jīng)由允許液流向著燃油分配管130的方向流動的止回閥140連接到發(fā)動機(jī)驅(qū)動式的高壓燃油泵150。在本實施例中，對具有兩個獨立設(shè)置的噴射器的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行說明，但是本發(fā)明不限于這樣的內(nèi)燃機(jī)。例如，內(nèi)燃機(jī)可以具有一個能夠進(jìn)行缸內(nèi)噴射以及進(jìn)氣歧管噴射的噴射器。
如在圖1中所示，高壓燃油泵150的排出側(cè)經(jīng)由電磁溢流閥152連接到高壓燃油泵150的吸入側(cè)。隨著電磁溢流閥152的開度變小，從高壓燃油泵152供應(yīng)到燃油分配管130的燃油的量增加。當(dāng)電磁溢流閥152完全打開時，從高壓燃油泵152供應(yīng)到燃油分配管130的燃油供應(yīng)停止。電磁溢流閥152基于發(fā)動機(jī)ECU300的輸出信號而加以控制。
每一個進(jìn)氣歧管噴射器120連接低壓側(cè)的共同的燃油分配管。燃油分配管160和高壓燃油泵150經(jīng)由共同的燃油壓力調(diào)節(jié)器170連接到電動機(jī)驅(qū)動式低壓燃油泵180。進(jìn)一步地，低壓燃油泵180經(jīng)由燃油濾清器190連接到燃油箱200。燃油壓力調(diào)節(jié)器170配置成當(dāng)從低壓燃油泵180排出的燃油壓力高于預(yù)設(shè)的燃油壓力時，將部分從低壓燃油泵180排出的燃油回流到燃油箱200。這防止供應(yīng)到進(jìn)氣歧管噴射器120的壓力和供應(yīng)到高壓燃油泵150的壓力變得高于上述預(yù)設(shè)燃油壓力。
發(fā)動機(jī)ECU300由數(shù)字計算機(jī)構(gòu)成，并且包括經(jīng)由雙向總線310互相連接的ROM(只讀存儲器)320、RAM(隨機(jī)存取存儲器)340、CPU(中央處理器)340、輸入口350和輸出口360。
氣流計42產(chǎn)生與進(jìn)氣量成比例的輸出電壓，輸出電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器370輸出到進(jìn)氣口350。冷卻劑溫度傳感器380附著于發(fā)動機(jī)10，并且產(chǎn)生與發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度成比例的輸出電壓，該電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器390輸出到輸入口350。
燃油壓力傳感器400附著于燃油分配管130，并且產(chǎn)生與燃油分配管130內(nèi)的壓力成比例的輸出電壓，該電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器410輸出到輸出口350?？杖急葌鞲衅?20附著于位于三元催化轉(zhuǎn)化器90的上游的排氣歧管80?？杖急葌鞲衅?20產(chǎn)生與廢氣內(nèi)的氧濃度成比例的輸出電壓，該電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器輸出到輸出350。
本實施例的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的空燃比傳感器420是產(chǎn)生與在發(fā)動機(jī)10中燃燒的空氣燃油混合氣的空燃比成比例的輸出電壓的滿量程空燃比傳感器(線性空燃比傳感器)?？梢圆捎肙2傳感器作為空燃比傳感器420，其可以以開/關(guān)的方式檢測在發(fā)動機(jī)10中燃燒的空氣燃油混合氣的空燃比相對于理論空燃比是否充足或缺乏。
加速器踏板100與產(chǎn)生與加速器踏板100的下壓程度成比例的輸出電壓的加速器踏板位置傳感器440相連接，該電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器450輸出到輸出口350。進(jìn)一步地，產(chǎn)生表示發(fā)動機(jī)速度的輸出脈沖的發(fā)動機(jī)速度傳感器460連接到輸入口350。發(fā)動機(jī)ECU300的ROM320以圖的形式預(yù)先存儲基于由上述加速器踏板位置傳感器440和發(fā)動機(jī)速度傳感器460獲得的發(fā)動機(jī)負(fù)荷系數(shù)和發(fā)動機(jī)速度與運行狀態(tài)相關(guān)聯(lián)設(shè)定的燃油噴射量的值和基于發(fā)動機(jī)冷卻劑溫度而設(shè)定的校正值。
而且，節(jié)流閥70的角度(或節(jié)流閥開度)由節(jié)流閥位置傳感器470檢測。節(jié)流閥位置傳感器470輸出經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器480輸出到輸入口350的電壓。
參照圖2，將進(jìn)一步描述發(fā)動機(jī)100。進(jìn)氣管40接收通過曲柄箱強(qiáng)制通風(fēng)(PCV)閥210而回流的竄氣。此外，通過廢氣循環(huán)(EGR)閥212，廢氣部分地回流。
回流到進(jìn)氣管40的竄氣量由PCV閥210基于發(fā)動機(jī)速度NE和發(fā)動機(jī)10的負(fù)載等進(jìn)行控制。類似地，回流到進(jìn)氣管40的廢氣量基于發(fā)動機(jī)速度NE、發(fā)動機(jī)10的負(fù)載等由EGR閥212進(jìn)行控制。回流到進(jìn)氣管40的竄氣和廢氣量可以通過公知的一般技術(shù)確定。
氣缸112具有設(shè)置有進(jìn)氣閥220和排氣閥222的頂部。進(jìn)氣閥220和排氣閥222定時開啟和關(guān)閉。進(jìn)氣閥220和排氣閥222的開啟和關(guān)閉定時由構(gòu)造成凸輪的可變閥定時機(jī)構(gòu)224控制?？勺冮y定時機(jī)構(gòu)224由發(fā)動機(jī)ECU200控制。可以確定進(jìn)氣閥220和排氣閥222是如何定時開啟和關(guān)閉的，即，可變定時機(jī)構(gòu)224可以由公知的一般技術(shù)加以控制。
為了有效地將控制引入到氣缸中，進(jìn)氣閥220能夠在活塞到達(dá)上死點之前稍微開啟，此時，如在圖3中所示，廢氣吹回到進(jìn)氣口。當(dāng)廢氣吹回到進(jìn)氣口時，回流到進(jìn)氣口的竄氣中的油充當(dāng)粘合劑，在廢氣中存在的顆粒物因而堆積在進(jìn)氣口處。如在圖4中示出，被吹回的廢氣的顆粒物的濃度越高，堆積物的量越多。本實施例允許進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃油來允許減少堆積物和去除所形成的堆積物。
參照圖5，本發(fā)明實施例提供執(zhí)行具有如以下描述的控制配置的程序控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU300。
在步驟S100，發(fā)動機(jī)ECU300響應(yīng)于分別從發(fā)動機(jī)速度傳感器460、節(jié)流閥位置傳感器470和空流計42接收的信號來分別檢測發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA和進(jìn)氣量GA。
在S102，發(fā)動機(jī)ECU300基于發(fā)動機(jī)速度NE和節(jié)流閥角度THA估計進(jìn)氣量GAINI。進(jìn)氣量GAINI根據(jù)存儲在存儲器(未示出)中的圖估計。
在S104，發(fā)動機(jī)ECU300判定所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA是否大于預(yù)定的偏差ΔGA(0)。更具體地，所檢測的進(jìn)氣量GA與所估計的進(jìn)氣量GAINI相比較，間接地判定進(jìn)氣口是否在其中形成在超過預(yù)定量的堆積物。
如果GAINI的量減去GA量大于偏差ΔGA(0)(在S104中的“是”)，程序進(jìn)行到S106。否則(在S 104中的“否”)，程序進(jìn)行到S108。
在S106，發(fā)動機(jī)ECU300控制進(jìn)氣歧管噴射器120分別在排氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥220關(guān)閉時和/或在進(jìn)氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥220開啟和排氣閥222關(guān)閉時噴射燃油以清除堆積物。這在連續(xù)的排氣和進(jìn)氣行程中完成。隨后，程序返回到S100。
在S108，發(fā)動機(jī)ECU300施加控制來提供正常噴射。更具體地，分別在排氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥和排氣閥220和222都開啟(或重疊)時或在進(jìn)氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥220開啟和排氣閥222關(guān)閉時，進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃油。
根據(jù)上述配置和流程圖，本實施例提供如以下工作的控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU300。
當(dāng)發(fā)動機(jī)10在運轉(zhuǎn)時，檢測發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA和進(jìn)氣量GA(S100)，從發(fā)動機(jī)速度NE和節(jié)流閥角度THA，估計進(jìn)氣量GAINI(S102)。
如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA大于預(yù)定偏差ΔGA(0)(在S104中的“是”)，進(jìn)氣口被認(rèn)為在其中形成具有大于預(yù)定量的量的堆積物，因而，進(jìn)氣口具有減少的橫截面。
因而，如在圖6中由實線指示，分別在進(jìn)氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥220關(guān)閉時和在進(jìn)氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥220開啟和排氣閥222關(guān)閉時，控制進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃油以清除堆積物(S106)。
在排氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥220關(guān)閉和進(jìn)氣歧管噴射器120同時噴射燃油時，如在圖7中示出，所噴射的燃油碰撞進(jìn)氣閥220的較大面積。因而，堆積物被去除。
在進(jìn)氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥220開啟和排氣閥222關(guān)閉時，和進(jìn)氣歧管噴射器120同時噴射燃油時，所噴射的燃油由進(jìn)氣流攜帶，因而有力地碰撞進(jìn)氣閥220的燃燒部分、進(jìn)氣口的閥座等，如在圖8中示出。堆積物能夠更有效地清除。
如果在排氣行程當(dāng)排氣閥220和222都開啟(或重疊)，和進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃油時，如在圖9中所示，所噴射的燃油被吹回到進(jìn)氣口的廢氣推回到上游。噴射到進(jìn)氣口附近的燃油沒有碰撞，堆積物沒有有效地清除。因而，在本實施例中，當(dāng)閥都開啟或重疊，進(jìn)氣歧管噴射器120禁止噴射燃油。注意，如果在進(jìn)氣口上游形成的堆積物被去除，則當(dāng)閥都開啟或重疊時可以控制進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃油。
如在圖10中由實線指示，控制清除堆積物允許具有小于其它量(如由虛線指示)的量的堆積物。氣缸112能夠使空氣有效地引入以防止動力惡化，因而使燃油經(jīng)濟(jì)性惡化。
當(dāng)進(jìn)行清除堆積物控制，因而去除堆積物時，如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測進(jìn)氣量GA不大于偏差ΔGA(0)(在S104中的“否”)，則中止堆積物的去除控制，進(jìn)行正常的噴射。
因而，本實施例提供當(dāng)堆積物具有增加的量，所檢測的進(jìn)氣量GA小于所估計的進(jìn)氣量GAINI時施加控制的控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU。這樣，在排氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉時和在進(jìn)氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥開啟時進(jìn)氣歧管噴射器噴射燃油。這允許所噴射的燃油碰撞進(jìn)氣口，使得堆積物減少，并且除去已形成的堆積物。
第二實施例參照圖11，將描述本發(fā)明第二實施例。在第一實施例中，堆積物通過受控清除而被去除。在本實施例中，除了對堆積物進(jìn)行受控清除，進(jìn)氣歧管噴射器提供增加的噴射量。其余部分與第一實施例相同。在功能上也相同。
參照圖11，本實施例提供執(zhí)行如下面描述的具有控制配置的程序的控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU300。與第一實施例中所描述的程序步驟相同的步驟都相同地標(biāo)號。
在S200，發(fā)動機(jī)ECU300使計數(shù)器C加1。通過計數(shù)器C，發(fā)動機(jī)ECU300間接地計算從堆積物被受控清除以來已經(jīng)經(jīng)過的時間段。
在S202，發(fā)動機(jī)ECU300判定計數(shù)器C是否大于預(yù)定值C(0)來判定從堆積物被受控清除以來已經(jīng)經(jīng)過的時間段是否超過預(yù)定的時間。如果計數(shù)器C大于C(0)(在S202中的“是”)，該程序進(jìn)行到S204。否則(在S202中的“否”)，程序返回到S100。
在S204，發(fā)動機(jī)ECU300減少直噴比，該噴射比是通過缸內(nèi)噴射器110所噴射的燃油在通過缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣歧管噴射器110和120所噴射的燃油總量中的比率。更具體地，發(fā)動機(jī)ECU300允許進(jìn)氣歧管噴射器120提供以增加的噴射量。在S206，發(fā)動機(jī)ECU300重新設(shè)定計數(shù)器C。
根據(jù)上述配置和流程圖，本實施例提供按照下面描述的進(jìn)行工作的控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU300。
在缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃油的工作中，檢測發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA和進(jìn)氣量GA(S100)，從發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA來估計進(jìn)氣量GAINI。
如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA大于預(yù)定偏差ΔGA(0)(在S104中“是”)，進(jìn)氣口被認(rèn)為具有在其中形成具有大于預(yù)定量的量的堆積物，因而，進(jìn)氣口具有減少的橫截面。
因而，進(jìn)行堆積物受控清除(S106)，計數(shù)器C增加1(S200)。如果計數(shù)器C不大于C(0)(在S202中的“否”)，那么能夠說明由于堆積物被受控清除，一段短的時間已經(jīng)過去。在該情況下，重復(fù)S100-S200。
如果計數(shù)器C大于C(0)(在S202中“是”)，那么能夠說明由于堆積物被受控清除，一段短的時間已經(jīng)過去。在該情況下，減少直噴比(S204)來允許進(jìn)氣歧管噴射器120提供增量噴射以更有效地去除堆積物。
堆積物因而被去除，如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA不大于預(yù)定的偏差ΔGA(0)(在S104中的“否”)，則再次提供正常的噴射控制，并且計數(shù)器C被重新設(shè)定。
因而，本實施例提供一種控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU，當(dāng)計數(shù)器C大于C(0)，即，從堆積物被受控清除以來長于預(yù)定的時間的時間段已經(jīng)經(jīng)過時，控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU減少直噴比來允許進(jìn)氣歧管噴射器提供增量噴射。堆積物能夠更有效地被去除。
第三實施例參照圖12，將描述本發(fā)明第三實施例。在第一實施例中，堆積物通過受控清除而被去除。在本實施例中，除了對堆積物受控清除，進(jìn)氣歧管噴射器提供增量噴射。其余部分與第一實施例相同。在功能上也相同。
參照圖12，本實施例提供控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU300執(zhí)行如下面描述的具有控制配置的程序。與第一實施例中所描述的程序步驟相同的任何步驟都相同地標(biāo)號。
在S300，發(fā)動機(jī)ECU300判定所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA是否大于預(yù)定偏差ΔGA(1)。如果是(在S300中“是”)，則程序進(jìn)行到S302。否則(在S300中的“否”)，程序進(jìn)行到S108。
在S302，發(fā)動機(jī)ECU300判定所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA是否大于預(yù)定偏差ΔGA(2)。如果是(在S302中“是”)，則程序進(jìn)行到S304。否則(在S302中的“否”)，程序進(jìn)行到S106。
在S304，發(fā)動機(jī)ECU300減少直噴比，直噴比是通過缸內(nèi)噴射器110所噴射的燃油在通過缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣歧管噴射器110和120所噴射的燃油總量中的比。更具體地，發(fā)動機(jī)ECU300允許增加進(jìn)氣歧管噴射器120提供的噴射量。
根據(jù)上述配置和流程圖，本實施例提供按照下面描述進(jìn)行工作的控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU300。
在缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃油的工作中，檢測發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA和進(jìn)氣量GA(S100)，從發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA，估計進(jìn)氣量GAINI(S120)。
如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA大于預(yù)定偏差ΔGA(1)(在S300中“是”)，進(jìn)氣口被認(rèn)為在進(jìn)氣口中形成比預(yù)定量多的堆積物，因而，進(jìn)氣口具有減少的橫截面。
而且，如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA還大于預(yù)定偏差ΔGA(2)(在S302中“是”)，進(jìn)氣口被認(rèn)為在進(jìn)氣口中形成過量的堆積物。
在該情況下，減少直噴比(S304)，受控清除堆積物(S106)。因而，堆積物能夠更有效地去除，因而，能夠被受控清除。
相比之下，如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA不大于ΔGA(2)(在S302中的“否”)，則不認(rèn)為在進(jìn)氣口中形成了過量的堆積物。在該情況下，不減小直噴比及堆積物被受控清除(S106)。
堆積物由此被去除，且如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA不大于ΔGA(1)(在S300中的“否”)，則再次提供受控正常噴射控制(S108)。
因而，本實施例提供一種如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GA還大于預(yù)定偏差ΔGA(2)，減少直噴比和允許提供增量噴射的氣歧管噴射器的控制設(shè)備或發(fā)動機(jī)ECU來清除堆積物。換言之，取決于所形成的堆積物的量減少直噴比。因而，該堆積物能夠更有效地去除。
其它實施例在第一實施例中，如果所檢測的進(jìn)氣量GA小于所估計的進(jìn)氣量GAINI，則堆積物被受控清除。或者，如果回流的竄氣具有大于預(yù)定的量，則堆積物可以被受控清除。而且，可以累加回流的竄氣超過預(yù)定的量時間、回流的竄氣超過預(yù)定的量的頻率和/或等，如果堆積超過預(yù)定的時間、頻率和/或等，堆積物可以被受控清除。而且，可以累加回流的竄氣量，如果累加值超過預(yù)定的量，堆積物可以被受控清除。
而且，如果所提供的廢氣循環(huán)量大于預(yù)定的量，則堆積物可以被受控清除。而且，可以累加所提供的廢氣循環(huán)量大于預(yù)定的量的時間、所提供的廢氣循環(huán)量大于預(yù)定的量的頻率和/或等，如果累加值超過預(yù)定的時間、頻率和/或等，堆積物可以被受控清除。而且，可以累加廢氣循環(huán)量，如果堆積超過預(yù)定的量，堆積物可以被受控清除。
而且，如果發(fā)動機(jī)10的負(fù)荷小于預(yù)定的負(fù)荷，即，進(jìn)氣壓力小于預(yù)定時，堆積物可以被受控清除。而且，可以累加發(fā)動機(jī)10的負(fù)荷小于預(yù)定的負(fù)荷(或，進(jìn)氣壓力小于預(yù)定壓力)的時間、發(fā)動機(jī)10的負(fù)荷小于預(yù)定的負(fù)荷的頻率和/或等，如果累加值超過預(yù)定的時間、頻率和/或等，堆積物可以被受控清除。
而且，如果進(jìn)氣閥220和排氣閥222重疊的時間超過預(yù)定的時間，則堆積物可以被受控清除。而且，可以累加重疊的時間超過預(yù)定時間的時間、閥重疊的頻率和/或等，如果累加值超過預(yù)定的時間、頻率和/或等，則堆積物可以被受控清除。而且，閥重疊的時間可以一起累加，如果累加值大于預(yù)定的值，則堆積物可以被受控清除。
而且，建立與回流的竄氣量、廢氣循環(huán)量、發(fā)動機(jī)10的負(fù)荷、進(jìn)氣壓力、閥的重疊時間等關(guān)聯(lián)的預(yù)定工況的時間、建立這些工況的頻率等可以進(jìn)行累加，如果累加值超過預(yù)定時間、頻率和/或等，堆積物可以被受控清除。
適合于應(yīng)用本控制設(shè)備的發(fā)動機(jī)此處將描述適合于應(yīng)用本實施例的控制設(shè)備的發(fā)動機(jī)。參照圖13，描述作為與發(fā)動機(jī)10的運行狀態(tài)相關(guān)的信息的表示缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120之間的燃油噴射比的圖。此處，兩個噴射器之間的燃油噴射比還將表示為從缸內(nèi)發(fā)動機(jī)110噴射的燃油的量在所噴射燃油的總量的比率(稱為“缸內(nèi)噴射器110的燃油噴射比”或“DI(直接噴射)比(r)”。圖存儲在發(fā)動機(jī)ECU300的ROM320中。
在圖13中所示的圖中，水平軸表示發(fā)動機(jī)10的發(fā)動機(jī)速度，垂直軸表示負(fù)荷系數(shù)，缸內(nèi)噴射器110的燃油噴射比或DI比R用百分比表示?！癉I比率r＝100％”表示僅僅缸內(nèi)噴射器110噴射燃油的范圍，“0％＜DI比率r＜100％”表示缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120分別共同分擔(dān)噴射燃油的范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制設(shè)備，用于內(nèi)燃機(jī)，所述內(nèi)燃機(jī)至少具有將燃油噴入進(jìn)氣歧管(20)的進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)(120)，所述控制設(shè)備包括檢測器(300)，檢測在所述進(jìn)氣歧管(20)中形成的堆積物的信息；以及控制器(300)，如果關(guān)于所述堆積物的預(yù)定的條件得到滿足，當(dāng)進(jìn)氣閥(220)關(guān)閉及所述進(jìn)氣閥(220)開啟時，所述控制器(300)控制所述進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)(120)以噴射所述燃油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，在連續(xù)的排氣和進(jìn)氣行程中，所述控制器(300)控制所述進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)(120)來施加控制以噴射所述燃油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，在排氣和進(jìn)氣行程中，所述控制器(300)控制所述進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)(120)來施加控制以噴射所述燃油。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括禁止器(300)，當(dāng)所述進(jìn)氣閥和排氣閥(220和222)都開啟時，所述禁止器(300)禁止所述進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)(120)噴射所述燃油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，所述內(nèi)燃機(jī)還具有向氣缸噴射所述燃油的缸內(nèi)噴射機(jī)構(gòu)(110)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括比率變更器(300)，如果所述預(yù)定的關(guān)于所述堆積物的條件得到滿足，則所述比率變更器(300)增加通過所述進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)(120)噴射的所述燃油的比率。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的控制設(shè)備，其中，所述進(jìn)氣歧管噴射機(jī)構(gòu)(120)是進(jìn)氣歧管噴射器，所述缸內(nèi)噴射機(jī)構(gòu)(110)是缸內(nèi)噴射器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中所述堆積物的所述信息是所述堆積物的量；且所述預(yù)定的條件是所述堆積物的所述量大于預(yù)定的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括中斷器(300)，如果受控噴射所減少的所述堆積物的所述量小于所述預(yù)定的量，則所述中斷器(300)中斷所述受控噴射。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括空氣檢測器(42)，檢測進(jìn)入所述內(nèi)燃機(jī)(10)的空氣量；角度檢測器(470)，檢測調(diào)節(jié)進(jìn)入到所述內(nèi)燃機(jī)(10)中的所述空氣量的節(jié)流閥(70)的角度；及估算器(300)，基于所述節(jié)流閥(70)的所述角度對進(jìn)入到所述內(nèi)燃機(jī)(10)中的所述空氣量進(jìn)行估計，其中所述檢測器(300)將所檢測的空氣量和所估計的空氣量進(jìn)行比較來檢測所述堆積物的所述量。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制設(shè)備，其中，所述堆積物的所述信息是以下至少一個從所述內(nèi)燃機(jī)(10)的曲柄箱引入氣缸的竄氣量；回流進(jìn)入所述氣缸的廢氣量；所述內(nèi)燃機(jī)(10)的負(fù)荷；進(jìn)入所述內(nèi)燃機(jī)(10)的氣壓；以及所述進(jìn)氣閥(220)和排氣閥(222)均開啟的時間。
12.一種控制設(shè)備，用于具有進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)的內(nèi)燃機(jī)，所述進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)用于將燃油至少噴入到進(jìn)氣歧管(20)，包括檢測裝置(300)，檢測在所述進(jìn)氣歧管(20)中形成的堆積物的信息；及控制裝置(300)，如果預(yù)定的關(guān)于所述堆積物的條件得到滿足，當(dāng)進(jìn)氣閥(220)關(guān)閉及所述進(jìn)氣閥(220)開啟時，所述控制裝置(300)用于控制所述進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)以噴射所述燃油。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制設(shè)備，其中，所述控制裝置(300)包括用于在連續(xù)的排氣和進(jìn)氣行程中，控制所述進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)來施加控制以噴射所述燃油的裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制設(shè)備，其中，所述控制裝置(300)包括用于在排氣和進(jìn)氣行程中，控制所述進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)來施加控制以噴射所述燃油的裝置。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括用于當(dāng)所述進(jìn)氣閥和排氣閥(220和222)均開啟時，禁止所述進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)噴射所述燃油的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制設(shè)備，其中，所述內(nèi)燃機(jī)還具有用于向所述氣缸內(nèi)噴射所述燃油的缸內(nèi)噴射裝置(110)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括如果所述預(yù)定的關(guān)于所述堆積物的條件得到滿足時，用于增加通過所述進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)噴射的所述燃油的比率的裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的控制設(shè)備，其中，所述進(jìn)氣歧管噴射裝置(120)是進(jìn)氣歧管噴射器，所述缸內(nèi)噴射裝置(110)是缸內(nèi)噴射器。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制設(shè)備，其中所述堆積物的所述信息是所述堆積物的量；所述預(yù)定的條件是所述堆積物的所述量大于預(yù)定的量。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括如果受控噴射所減少的所述堆積物的所述量小于所述預(yù)定的量，用于中斷所述受控噴射的裝置(300)。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的控制設(shè)備，進(jìn)一步包括用于檢測進(jìn)入所述內(nèi)燃機(jī)(10)的空氣量的裝置(42)；用于檢測調(diào)節(jié)進(jìn)入到所述內(nèi)燃機(jī)(10)中的所述空氣量的節(jié)流閥(70)的角度的裝置(470)；及用于基于所述節(jié)流閥(70)的所述角度對進(jìn)入到所述內(nèi)燃機(jī)(10)中的所述空氣量進(jìn)行估計的裝置(300)，其中所述檢測裝置(300)包括將所檢測的空氣量和所估計的空氣量進(jìn)行比較來檢測所述堆積物的所述量的裝置。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制設(shè)備，其中，所述堆積物的所述信息是以下至少一個從所述內(nèi)燃機(jī)(10)的曲柄箱引入到氣缸的竄氣的量；回流進(jìn)入所述氣缸的廢氣量；所述內(nèi)燃機(jī)(10)的負(fù)荷；進(jìn)入所述內(nèi)燃機(jī)(10)的氣壓；以及所述進(jìn)氣閥(220)和排氣閥(222)均開啟的時間。
全文摘要
發(fā)動機(jī)ECU執(zhí)行的程序包括以下步驟檢測發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA和進(jìn)氣量GA(S100)；從發(fā)動機(jī)速度NE、節(jié)流閥角度THA估計進(jìn)氣量GAINI(S102)；如果所估計的進(jìn)氣量GAINI減去所檢測的進(jìn)氣量GD大于預(yù)定的偏差值DGA(0)(在S104中的“是”)，那么在排氣行程中當(dāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉時和在進(jìn)氣行程中所述進(jìn)氣閥開啟和排氣閥關(guān)閉時，使進(jìn)氣歧管噴射器噴油對堆積物進(jìn)行受控清除(S106)。
文檔編號F02D41/00GK1950597SQ20058001432
公開日2007年4月18日 申請日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月13日
發(fā)明者馬崎政俊, 中島樹志, 佐藤文一, 大谷元希 申請人:株式會社日本自動車部品綜合研究所, 豐田自動車株式會社