專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，并且更具體地，涉及在設(shè)置有將 燃料噴入氣缸的第一燃料噴射機(jī)構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)和將燃料噴入進(jìn)氣歧管 和/或進(jìn)氣口的第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴 射比率設(shè)定控制。
背景技術(shù)：
在具有用于將燃料直接噴入相應(yīng)氣缸的燃燒室的缸內(nèi)噴射器和用于將 燃料噴入相應(yīng)氣缸的進(jìn)氣口的進(jìn)氣歧管噴射器的內(nèi)燃機(jī)中，公知一種在均 質(zhì)燃燒運(yùn)行期間，根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)控制兩種噴射器之間的燃料噴射比率的構(gòu)
造(例如，日本專利公開(kāi)No. 10-103118;以下也稱為專利文獻(xiàn)l)。尤其 是，專利文獻(xiàn)1提出了一種通過(guò)考慮直到相應(yīng)噴射器噴射的燃料引導(dǎo)到氣 缸所需的時(shí)間差，防止切換噴射器之間的燃料噴射比率時(shí)空燃比的波動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，在使用缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣歧管噴射器兩者的內(nèi)燃機(jī)中， 必需控制噴射器之間的燃料噴射比率。通常地，設(shè)定燃料噴射比率以獲得 良好內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的方式在所需發(fā)動(dòng)機(jī)輸出很小的怠速狀態(tài)和要求對(duì)應(yīng) 于加速器踏板的操縱的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的非怠速狀態(tài)之間是不同的。
因而，對(duì)于燃料噴射比率控制，對(duì)于怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)要求不 同的控制方法。當(dāng)頻繁發(fā)生怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)之間過(guò)渡時(shí)，燃料噴射 比率的設(shè)定值將頻繁地改變，這會(huì)由于空燃比的不穩(wěn)定性等而導(dǎo)致燃燒效 率惡化，由此導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變化。這樣的問(wèn)題在可能發(fā)生燃料附著的 發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下尤其明顯，其中燃料附著會(huì)干擾空燃比控制。
為了解決上述問(wèn)題而做出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用
于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，所述內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有用于將燃料噴入氣缸的第一燃料 噴射機(jī)構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)和用于將燃料噴射進(jìn)氣歧管的第二燃料噴射機(jī)構(gòu) (進(jìn)氣歧管噴射器)，所述控制設(shè)備能夠用根據(jù)怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)而 變化的控制方法來(lái)穩(wěn)定燃料噴射比率控制，由此防止了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變 化。
本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，所述內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有用于將 燃料噴入氣缸的第一燃料噴射機(jī)構(gòu)和用于將燃料噴射進(jìn)氣歧管的第二燃料 噴射機(jī)構(gòu)，所述控制設(shè)備包括狀態(tài)判定部分、第一燃料噴射比率控制部 分、第二燃料噴射比率控制部分、第一選擇部分和第二選擇部分。狀態(tài)判 定部分基于例如節(jié)流闊開(kāi)度判定所述內(nèi)燃機(jī)是處于怠速狀態(tài)還是處于非怠 速狀態(tài)。第一燃料噴射比率控制部分基于內(nèi)燃機(jī)的狀況(例如溫度)，對(duì) 應(yīng)于怠速狀態(tài)，相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)中所需的燃料噴射總量，來(lái)控制所述第一燃 料噴射裝置與所述第二燃料噴射裝置之間的燃料噴射比率。第二燃料噴射 比率控制部分基于內(nèi)燃機(jī)的狀況(例如，溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)速度、負(fù)載率、驅(qū) 動(dòng)請(qǐng)求(加速器下壓程度)、變速等)，對(duì)應(yīng)于非怠速狀態(tài)，來(lái)控制燃料 噴射比率。第一選擇部分在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下從非怠速狀態(tài)過(guò)渡到所述怠 速狀態(tài)之后的規(guī)定時(shí)段(過(guò)渡延遲時(shí)段)期間，固定地選擇第二燃料噴射 比率控制部分以設(shè)定所述燃料噴射比率。第二選擇部分在除了規(guī)定時(shí)段之 外的其他時(shí)段期間，根據(jù)狀態(tài)判定裝置的判定結(jié)果選擇第一和第二燃料噴 射比率控制部分中的一者來(lái)設(shè)定燃料噴射比率。
根據(jù)上述用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，根據(jù)怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)下的不 同控制方法執(zhí)行燃料噴射比率控制(DI比率控制)。在可能發(fā)生干擾空燃 比控制的燃料附著的發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下，控制方法響應(yīng)于怠速狀態(tài)和非怠 速狀態(tài)之間的過(guò)渡頻繁地改變。這能夠防止燃料噴射比率在短時(shí)間內(nèi)斷斷 續(xù)續(xù)和不連續(xù)地變化，因而能夠防止不期望的情況(即，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀 態(tài)中燃料噴射比率(DI比率)不連續(xù)變化導(dǎo)致燃料附著在壁表面上的狀況 的變化，而燃料附著在壁表面上的狀況的變化使得難以有利控制空燃 比)。結(jié)果，可以防止空燃比控制性的惡化，由此防止了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變 化。
優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備中，第一燃料噴射比 率控制部分設(shè)定燃料噴射比率，使得在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下從第二燃料噴射 機(jī)構(gòu)噴射所需燃料噴射總量。
根據(jù)上述的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，在不可能促進(jìn)氣缸內(nèi)的燃料的霧 化，第一燃料噴射機(jī)構(gòu)沒(méi)有執(zhí)行缸內(nèi)噴射。因而，可以防止由于燃料附著 在氣缸內(nèi)側(cè)(燃燒室的內(nèi)側(cè))而導(dǎo)致排氣排放性能的惡化，以及潤(rùn)滑性能 的惡化。
還優(yōu)選地，在根據(jù)本發(fā)明的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備中，基于在從非怠 速狀態(tài)向怠速狀態(tài)過(guò)渡的時(shí)間點(diǎn)附著在所述進(jìn)氣歧管中的燃料的預(yù)測(cè)量， 以可變的方式設(shè)定規(guī)定時(shí)段的長(zhǎng)度。在此情況下，尤其是，至少基于緊接 在所述過(guò)渡時(shí)間點(diǎn)之前的節(jié)流閥開(kāi)度來(lái)計(jì)算附著燃料的所述預(yù)測(cè)量。
根據(jù)上述用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，通過(guò)考慮隨著過(guò)渡時(shí)附著燃料量變 大空燃比可能發(fā)生波動(dòng)的點(diǎn)，設(shè)定規(guī)定時(shí)段的長(zhǎng)度(過(guò)渡延遲時(shí)段)，其 中在所述規(guī)定時(shí)段，不管從非怠速狀態(tài)到怠速狀態(tài)的過(guò)渡如何燃料噴射比 率(DI比率)控制方法固定。結(jié)果，可以更可靠地防止燃料噴射比率(DI 比率)斷斷續(xù)續(xù)地變化，因而，防止了空燃比的控制性的變化(即，發(fā)動(dòng) 機(jī)輸出的變化)。
因而，本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)是在設(shè)置有用于將燃料噴入氣缸的第一燃料 噴射機(jī)構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)和用于將燃料噴入進(jìn)氣歧管的第二燃料噴射機(jī)構(gòu) (進(jìn)氣歧管噴射器)的內(nèi)燃機(jī)中，能夠通過(guò)針對(duì)怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)使 用不同的控制方法能夠尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)可靠地執(zhí)行燃料噴射比率 控制，使得能夠防止發(fā)動(dòng)機(jī)輸出變化。


圖1是由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (電子控制單元)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意構(gòu)造
圖，所述發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備。
圖2是圖示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備的DI 比率控制的概念圖。
圖3是圖示在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下模式切 換示例的波形圖。
圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備的DI 比率控制(模式選擇)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。在下面，附圖中相同或 者相應(yīng)的部分具有相同的參考標(biāo)號(hào)，并且在適合之處將不再重復(fù)詳細(xì)描 述。
圖1是由發(fā)動(dòng)機(jī)ECU (電子控制單元)控制的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意構(gòu)造 圖，其中發(fā)動(dòng)機(jī)ECU構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè) 備。盡管圖1示出了直列四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，但是本發(fā)明的應(yīng)用不限于所示 的發(fā)動(dòng)機(jī)。
如圖1中所示，發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))IO包括四個(gè)氣缸112，氣缸112經(jīng) 由相應(yīng)的進(jìn)氣歧管20連接到公共穩(wěn)壓箱30。穩(wěn)壓箱30經(jīng)由進(jìn)氣管道40 連接到空氣濾清器50。在進(jìn)氣管道40中，布置有空氣流量計(jì)42和由電動(dòng) 機(jī)60驅(qū)動(dòng)的節(jié)流閥70。節(jié)流閥70獨(dú)立于加速器踏板IOO具有基于發(fā)動(dòng)機(jī) ECU (電子控制單元)300的輸出信號(hào)控制的開(kāi)度。氣缸112連接到公共 排氣歧管80，公共排氣歧管80接著連接到三元催化轉(zhuǎn)換器90。
對(duì)于每一個(gè)氣缸112，設(shè)置用于將燃料噴射到氣缸的缸內(nèi)噴射器110 和用于將燃料噴射到進(jìn)氣口和/或進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣歧管噴射器120?；趤?lái) 自發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300的輸出信號(hào)控制噴射器110和120。
盡管在本發(fā)明中對(duì)具有分開(kāi)設(shè)置在兩個(gè)噴射器的內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行了說(shuō)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)可以具有能夠進(jìn)行缸內(nèi)噴 射和進(jìn)氣歧管噴射的一個(gè)噴射器。
如圖1所示，缸內(nèi)噴射器IIO連接到公共的燃料輸送管130。燃料輸 送管130經(jīng)由允許朝著燃料輸送管130的方向流動(dòng)的止回閥140連接到發(fā) 動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式高壓燃料泵150。高壓燃料泵150的排出側(cè)經(jīng)由電磁溢流閥 152連接到高壓燃料泵150的吸入側(cè)。隨著電磁溢流閥152的開(kāi)度變小，
從高壓燃料泵150供應(yīng)到燃料輸送管130的燃料量增大。當(dāng)電磁溢流閥
152全開(kāi)時(shí)，從高壓燃料泵150到燃料輸送管130的燃料供應(yīng)停止?；?發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300的輸出信號(hào)控制電磁溢流閥152。
進(jìn)氣歧管噴射器120連接到低壓側(cè)的公共燃料輸送管160。燃料輸送 管160和高壓燃料泵150經(jīng)由公共燃料壓力調(diào)節(jié)器170連接到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 式低壓燃料泵180。進(jìn)一步，低壓燃料泵180經(jīng)由燃料過(guò)濾器190連接到 燃料箱200。燃料壓力調(diào)節(jié)器170構(gòu)造成當(dāng)從低壓燃料泵180排出的燃料 壓力高于預(yù)設(shè)的燃料壓力時(shí)，使從低壓燃料泵180排出的燃料的一部分回 流到燃料箱200。這防止供應(yīng)到進(jìn)氣歧管噴射器120的燃料壓力和供應(yīng)到 高壓燃料泵150的燃料壓力變得高于上述預(yù)設(shè)的燃料壓力。
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300由數(shù)字計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并且包括經(jīng)由雙向總線310彼此 連接的ROM (只讀存儲(chǔ)器)320、 RAM (隨機(jī)存儲(chǔ)器)330、 CPU (中央 處理單元)340、輸入端口 350和輸出端口 360。
空氣流量計(jì)42產(chǎn)生與進(jìn)氣量成比例的輸出電壓，并且輸出電壓經(jīng)由 A/D轉(zhuǎn)換器370輸入到輸入端口 350。冷卻劑溫度傳感器380附裝到發(fā)動(dòng) 機(jī)10，并且產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度成比例的輸出電壓，并且冷卻劑溫度 傳感器380的輸出電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器390輸入到輸入端口 350。
燃料壓力傳感器400附裝到燃料輸送管130，并且產(chǎn)生與燃料輸送管 130內(nèi)的燃料壓力成比例的輸出電壓。燃料壓力傳感器的輸出電壓經(jīng)由 A/D轉(zhuǎn)換器410輸入到輸入端口 350。空燃比傳感器420附裝到位于三元 催化轉(zhuǎn)換器90上游的排氣歧管80?？杖急葌鞲衅?20產(chǎn)生與排氣中的氧 濃度成比例的輸出電壓，并且空燃比傳感器420輸出電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器 430輸入到輸入端口 350。
本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的空燃比傳感器420是全量程空燃比傳感器 (線性空燃比傳感器)，其產(chǎn)生與在發(fā)動(dòng)機(jī)10中燃燒的空氣燃料混合氣 的空燃比成比例的輸出電壓?？梢圆捎?2傳感器作為空燃比傳感器420， 該02傳感器以開(kāi)/關(guān)的方式檢測(cè)在發(fā)動(dòng)機(jī)10中燃燒的混合氣的空燃比相對(duì) 于理論空燃比是濃還是稀。
加速器踏板100與加速器踏板下壓程度傳感器440連接，加速器踏板
下壓程度傳感器440產(chǎn)生與加速器踏板100的下壓程度成比例的輸出電
壓，并且輸出電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器450輸入到輸入端口 350。發(fā)動(dòng)機(jī)速度 傳感器460產(chǎn)生表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度的輸出脈沖，并且連接到輸入端口 350。 發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300的ROM320以映射圖的形式預(yù)先存儲(chǔ)燃料噴射量(燃料噴 射總量)的值和基于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度的校正值，所述燃料噴射量的值對(duì) 應(yīng)于基于由上述加速器踏板下壓程度傳感器440和發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器460 分別獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載率和發(fā)動(dòng)機(jī)速度的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定。
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300通過(guò)執(zhí)行規(guī)定的程序基于來(lái)自各個(gè)傳感器的信號(hào)產(chǎn)生 用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的全部操作的各種控制信號(hào)?？刂菩盘?hào)經(jīng)由輸出端口 360和驅(qū)動(dòng)電路470傳輸?shù)綐?gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的裝置和電路。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)10中，針對(duì)每個(gè)氣缸112設(shè)置缸內(nèi)噴射 器110和進(jìn)氣歧管噴射器120。因而，必需控制缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧 管噴射器120相對(duì)于所需燃料噴射總量之間的燃料噴射比率。
以下，噴射器之間燃料噴射比率將表示為DI (直接噴射)比率r，該 比率r是缸內(nèi)噴射器110噴射的燃料量相對(duì)于所需燃料噴射總量的比率。 更具體地，"DI比率r二1005^"意思是僅僅缸內(nèi)噴射器110噴射燃料， "DI比率r=0% "意思是僅僅進(jìn)氣歧管噴射器120噴射燃料。"DI比率r 判％" 、 "DI比率r,100%"和"0%<DI比率r<100%"的每個(gè)意思是 使用缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120的兩者執(zhí)行燃料噴射。 一般而 言，缸內(nèi)噴射器110有助于輸出性能的增大，而進(jìn)氣歧管噴射器120有助 于空燃燃料混合氣的均質(zhì)性。
圖2是圖示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DI比率控制概念圖。
參照?qǐng)D2，在本發(fā)明用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備中，DI比率控制采取兩個(gè) 模式對(duì)應(yīng)于怠速狀態(tài)的模式#1;和對(duì)應(yīng)于非怠速狀態(tài)的模式#2。艮口， 通過(guò)模式#1和模式#2中不同的控制方法，進(jìn)行DI比率控制或者燃料噴 射比率控制。
在對(duì)應(yīng)于怠速狀態(tài)的模式#1中，幾乎不要求發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。因而，基 于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度狀況設(shè)定優(yōu)選的DI比率。
更具體地，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下，不可能促進(jìn)氣缸內(nèi)燃料的霧化，因
而缸內(nèi)噴射器噴射的燃料趨于大量附著在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的頂面(活塞頂面) 和氣缸的內(nèi)周面(氣缸內(nèi)周面)上。附著在活塞頂面上的燃料將在隨后的 發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程中逐漸霧化，造成不完全燃燒，這會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生黑煙或者增 加未燃成分，由此導(dǎo)致了排氣排放性能的惡化。進(jìn)一步，附著在氣缸內(nèi)周 面上的燃料將與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的潤(rùn)滑油混合，稀釋了潤(rùn)滑油，這會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑 性能的惡化。因而，優(yōu)選地，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下避免缸內(nèi)噴射器110噴 射燃料。
另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)狀態(tài)下，如果僅僅進(jìn)氣歧管噴射器執(zhí)行燃料 噴射，則缸內(nèi)噴射器將經(jīng)常暴露于高溫燃燒氣體中，并且不能夠獲得通過(guò) 噴射燃料的氣化的冷卻效果。對(duì)于缸內(nèi)噴射器的尖端暴露于高溫中，可能 發(fā)生燃料附著在噴射孔中。因而，優(yōu)選地在暖機(jī)狀態(tài)中經(jīng)由缸內(nèi)噴射器
iio執(zhí)行燃料噴射。
因而，在模式弁l中，根據(jù)由冷卻劑溫度傳感器380測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)冷 卻劑溫度控制燃料噴射。在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)狀態(tài)下，DI比率r設(shè)定為100%， 并且僅僅執(zhí)行缸內(nèi)噴射。在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下，DI比率r設(shè)定為0%，并 且僅僅執(zhí)行進(jìn)氣歧管噴射(進(jìn)氣口噴射)。
相比之下，在對(duì)應(yīng)于非怠速狀態(tài)的模式#2中，根據(jù)預(yù)備來(lái)反映發(fā)動(dòng) 機(jī)溫度和其它發(fā)動(dòng)機(jī)狀況(發(fā)動(dòng)機(jī)速度、負(fù)載率和其它)的映射圖設(shè)定DI 比率r，以獲得良好的燃燒狀態(tài)。
此處，例如，基于節(jié)流閥79的打開(kāi)程度(節(jié)流閥開(kāi)度)和基準(zhǔn)開(kāi)度 來(lái)判斷怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)。基準(zhǔn)開(kāi)度設(shè)定的值通過(guò)將規(guī)定值加上"怠 速開(kāi)度"獲得，其中怠速開(kāi)度對(duì)應(yīng)于在加速器下壓程度=0的狀態(tài)下維持 目標(biāo)怠速發(fā)動(dòng)機(jī)速度所需的節(jié)流閥開(kāi)度。目標(biāo)怠速發(fā)動(dòng)機(jī)速度根據(jù)冷卻劑 溫度、空氣調(diào)節(jié)負(fù)荷、電氣負(fù)荷和其它設(shè)定為不同值，因而上述怠速開(kāi)度 也根據(jù)這些情況而變化。
如上所述，使用怠速模式和非怠速模式中不同控制模式執(zhí)行根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例的DI比率控制。這意味著DI比率設(shè)定值基本上在模式#1和模 式#2之間過(guò)渡時(shí)不連續(xù)。因而，在短時(shí)間內(nèi)模式弁1和#2之間頻繁的過(guò) 渡將導(dǎo)致DI比率設(shè)定值斷斷續(xù)續(xù)的變化。
在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下，在氣缸和進(jìn)氣歧管中可能發(fā)生噴射器110、 120 噴射的燃料附著在壁表面上。因而，如果DI比率設(shè)置值斷斷續(xù)續(xù)變化， 則燃料附著在壁表面上的狀況相應(yīng)地改變，在此情況下空燃比可能變化。 即，在模式#1 (怠速狀態(tài))中僅僅執(zhí)行進(jìn)氣口噴射的發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)
下，如果在短時(shí)間內(nèi)模式弁1和DI比率r可以設(shè)定為超過(guò)0%的模式#2 (非怠速狀態(tài))之間的過(guò)渡頻繁發(fā)生，則由于進(jìn)氣歧管中燃料附著狀況的 變化而難以對(duì)空燃比進(jìn)行有利的控制。鑒于以上所述，在本實(shí)施例中，在 發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)中設(shè)定的DI比率控制模式中設(shè)置過(guò)渡延遲時(shí)段，且現(xiàn)在 對(duì)其進(jìn)行描述。
圖3示出了在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的DI比率控制中在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài) 下模式切換的示例。
參照?qǐng)D3，在時(shí)刻t0，節(jié)流閥開(kāi)度變成大于基準(zhǔn)開(kāi)度，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10 從怠速怠速狀態(tài)切換到非怠速狀態(tài)。響應(yīng)于此，DI比率控制從對(duì)應(yīng)于怠速 狀態(tài)的模式#1變到模式#2。盡管在模式#1中在時(shí)刻tO之前僅僅執(zhí)行進(jìn) 氣口噴射，在t0之后，進(jìn)行缸內(nèi)噴射和進(jìn)氣口噴射是可行的。
在時(shí)刻tl，節(jié)流閥開(kāi)度變成小于基準(zhǔn)開(kāi)度，并且發(fā)動(dòng)機(jī)10再次從非 怠速狀態(tài)切換到怠速狀態(tài)。然而，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下，DI比率設(shè)定模式 的過(guò)渡沒(méi)有緊接在非怠速狀態(tài)過(guò)渡到怠速狀態(tài)之后。具體地，從非怠速狀 態(tài)過(guò)渡到怠速狀態(tài)之后的規(guī)定時(shí)段期間(即，在從時(shí)刻tl到規(guī)定過(guò)渡延遲 時(shí)段AT經(jīng)過(guò)的時(shí)刻t2的時(shí)段期間)，沒(méi)有進(jìn)行DI比率設(shè)定模式過(guò)渡， 且DI比率控制模式固定為模式弁2。
在過(guò)渡延遲時(shí)段AT結(jié)束的時(shí)刻t2，基于該時(shí)間點(diǎn)的節(jié)流閥開(kāi)度再次 判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10是在怠速狀態(tài)還是在非怠速狀態(tài)。如果在該時(shí)間點(diǎn)節(jié)流閥 開(kāi)度小于基準(zhǔn)開(kāi)度(怠速狀態(tài))，則DI比率控制模式回到模式弁3。
相反，如果在從時(shí)刻tl到時(shí)刻t2的時(shí)段期間節(jié)流閥開(kāi)度再次變成等 于或者大于基準(zhǔn)開(kāi)度(非怠速狀態(tài))，并且在時(shí)刻t2保持非怠速狀態(tài)(由 圖3中虛線所示)，則即使在時(shí)刻t2之后DI比率控制模式保持為模式弁 2。
利用這樣的DI比率控制，可以防止在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下在短時(shí)間內(nèi)
由于怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)之間頻繁反復(fù)過(guò)渡和與此相對(duì)應(yīng)的DI比率控
制模式頻繁切換而引起DI比率r斷斷續(xù)續(xù)和不連續(xù)的變化。因而，防止空
燃比的控制性的惡化，由此防止了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變化。
在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)狀態(tài)下，不可能發(fā)生燃料附著。進(jìn)一步，在怠速運(yùn)行過(guò)
程中，需要積極地進(jìn)行缸內(nèi)噴射以防止缸內(nèi)噴射器110的堵塞。因而，在
發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)狀態(tài)下，緊接著響應(yīng)于怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)之間的過(guò)渡，執(zhí)
行DI比率控制模式設(shè)定，而沒(méi)有設(shè)置如上所述的過(guò)渡延遲時(shí)段。
圖4是圖示根據(jù)本發(fā)明用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備的DI比率控制(模式
選擇)的流程圖。通過(guò)啟動(dòng)預(yù)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300中的程序執(zhí)行根據(jù)圖4
中的流程圖的DI比率設(shè)定模式選擇。
參照?qǐng)D4，根據(jù)本實(shí)施例的DI比率控制，基于節(jié)流閥開(kāi)度，或者更具
體地通過(guò)比較節(jié)流閥開(kāi)度和基準(zhǔn)開(kāi)度之間的比較判斷發(fā)動(dòng)機(jī)10是否在怠
速狀態(tài)還是在非怠速狀態(tài)(步驟S100)。進(jìn)一步，基于冷卻劑溫度傳感器
380所測(cè)量的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度判斷是否在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)(步驟
S110)。
在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)狀態(tài)(在步驟S110中否)中，根據(jù)在步驟S100確定的 狀態(tài)選擇DI比率控制模式。即，根據(jù)怠速狀態(tài)中的模式#1設(shè)定DI比 率，同時(shí)根據(jù)非怠速狀態(tài)中的模式弁2選擇DI比率(步驟S200)，然后 DI比率控制模式設(shè)定結(jié)束。
另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)(在步驟S110中是)中，判斷是否在 圖3所示的過(guò)渡延遲時(shí)段AT期間(步驟S120)。
如果不在過(guò)渡延遲時(shí)段AT期間(在步驟S120中的否)，則基于步驟 S100的判斷來(lái)判斷非怠速狀態(tài)是否過(guò)渡到怠速狀態(tài)(步驟S130)。艮P， 判斷是否在圖3中的時(shí)刻tl節(jié)流閥開(kāi)度是否發(fā)生變化。
如果非怠速狀態(tài)沒(méi)有過(guò)渡到怠速狀態(tài)(步驟S130中的否)，則根據(jù) 步驟S100中的判斷的狀態(tài)選擇DI比率控制模式，并且結(jié)束DI比率控制 的模式設(shè)定。
另一方面，如果非怠速狀態(tài)過(guò)渡到怠速狀態(tài)(在步驟S130中的 是)，則設(shè)定過(guò)渡延遲時(shí)段的長(zhǎng)度(步驟135)，并且開(kāi)始過(guò)渡延遲時(shí)段
△T。用于檢測(cè)AT經(jīng)過(guò)的計(jì)數(shù)值歸零(計(jì)數(shù)值=0)(步驟S140)。此 時(shí)，盡管過(guò)渡到怠速狀態(tài)，但是對(duì)于DI比率控制，固定地選擇對(duì)應(yīng)于非 怠速狀態(tài)的模式#2 (步驟S210)，并且DI比率控制的模式設(shè)定結(jié)束。
當(dāng)過(guò)渡延遲開(kāi)始時(shí)，步驟S120中的判斷是"是"，并且每次增加計(jì) 數(shù)值(步驟S150)。通過(guò)比較計(jì)數(shù)值和規(guī)定值判斷過(guò)渡延遲時(shí)段AT是否 已經(jīng)經(jīng)過(guò)(步驟S160)。對(duì)于計(jì)數(shù)值，除了時(shí)間之外，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn) 火次數(shù)等。
因而，直到從開(kāi)始過(guò)渡延遲時(shí)段起規(guī)定時(shí)段AT已經(jīng)經(jīng)過(guò)(步驟S160 中的否)，執(zhí)行步驟S21Q，并且DI比率設(shè)定固定為對(duì)應(yīng)于非怠速狀態(tài)的 模式#2。然后結(jié)束了用于DI比率控制的模式設(shè)定。
另一方面，當(dāng)規(guī)定時(shí)段AT從開(kāi)始過(guò)渡延遲時(shí)段起經(jīng)過(guò)了時(shí)(步驟 S160中的是)，過(guò)渡延遲時(shí)段結(jié)束(步驟S170)，然后執(zhí)行步驟S200。 因而，DI比率控制模式根據(jù)步驟S100中的判斷(即，基于時(shí)間點(diǎn)的節(jié)流 閥的開(kāi)度)設(shè)定為怠速狀態(tài)下的模式#1，并且設(shè)定為非怠速狀態(tài)下的模式 #2，然后用于DI比率控制的模式設(shè)定結(jié)束。
根據(jù)上述流程圖的用于DI比率控制的模式選擇實(shí)現(xiàn)了圖2和圖3所 示的DI比率設(shè)定模式。結(jié)果，在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)中，可以防 止在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下DI比率r由于DI比率控制模式響應(yīng)于怠速狀態(tài)和 非怠速狀態(tài)之間的過(guò)渡而頻繁切換而在短時(shí)間內(nèi)斷斷續(xù)續(xù)和不連續(xù)的變 化。因而，可以防止空燃比的控制性的惡化，因而防止了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出變 化。
對(duì)于過(guò)渡延遲時(shí)段AT的設(shè)定(步驟S135)，除了設(shè)定上述規(guī)定固定 值之外，可以采用根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)狀況的可變?cè)O(shè)定。例如，通過(guò)考慮這樣的事 實(shí)(即，隨著過(guò)渡延遲時(shí)段開(kāi)始時(shí)附著在進(jìn)氣歧管上的燃料量變大，更可 能發(fā)生空燃比的波動(dòng))可以確定過(guò)渡延遲時(shí)段的長(zhǎng)度。具體地，進(jìn)氣量9 節(jié)流閥開(kāi)度)、發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷、燃料噴射量、發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度和其它可以 用作用于預(yù)測(cè)附著的燃料量的參數(shù)，并且可以根據(jù)這些預(yù)測(cè)參數(shù)確定過(guò)渡 延遲時(shí)段的長(zhǎng)度。在此情況下，例如可以預(yù)先存儲(chǔ)用于相對(duì)于預(yù)測(cè)參數(shù)確 定過(guò)渡馬延遲時(shí)段(AT)的長(zhǎng)度的表格，并且可以基于此確定過(guò)渡延遲
時(shí)段的長(zhǎng)度。
在上述實(shí)施例的構(gòu)造中，缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120分別 對(duì)應(yīng)于本發(fā)明"第一噴射裝置"和"第二噴射裝置"。進(jìn)一步，在DI比
率控制中，模式弁l (圖2)和模式#2 (圖2)分別對(duì)應(yīng)于本發(fā)明"第一 燃料噴射比率控制裝置"和"第二燃料噴射比率控制裝置"。
而且，在圖4所示的流程圖中，步驟S100對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"狀態(tài)判 斷裝置"，并且步驟S210和步驟S200分別對(duì)應(yīng)于本發(fā)明"第一選擇裝 置"和"第二選擇裝置"。
應(yīng)該理解到，此處公開(kāi)的實(shí)施例在各個(gè)方面是圖示性的和非限制性 的。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求書的條款限定，并且意在包括與權(quán)利要求書 的條款等同的范圍和意義內(nèi)的任何修改。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明可應(yīng)用到安裝到汽車等的內(nèi)燃機(jī)中的燃料噴射控制。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)(10)的控制設(shè)備(300)，所述內(nèi)燃機(jī)具有用于將燃料噴入氣缸的第一燃料噴射裝置(110)和用于將燃料噴入進(jìn)氣歧管(20)的第二燃料噴射裝置(120)，所述控制設(shè)備包括狀態(tài)判定裝置(S100)，用于判定所述內(nèi)燃機(jī)是處于怠速狀態(tài)還是處于非怠速狀態(tài)；第一燃料噴射比率控制裝置(#1)，用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的狀況，對(duì)應(yīng)于所述怠速狀態(tài)，相對(duì)于所述內(nèi)燃機(jī)中所需的燃料噴射總量，來(lái)控制所述第一燃料噴射裝置與所述第二燃料噴射裝置之間的燃料噴射比率(r)，第二燃料噴射比率控制裝置(#2)，用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的狀況，對(duì)應(yīng)于所述非怠速狀態(tài)，來(lái)控制所述燃料噴射比率；第一選擇裝置(S210)，用于在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)期間從所述非怠速狀態(tài)過(guò)渡到所述怠速狀態(tài)之后的規(guī)定時(shí)段(ΔT)期間，選擇所述第二燃料噴射比率控制裝置以設(shè)定所述燃料噴射比率；和第二選擇裝置(S200)，用于在除了所述規(guī)定時(shí)段之外的其他時(shí)段期間，根據(jù)所述狀態(tài)判定裝置的判定結(jié)果選擇所述第一和第二燃料噴射比率控制裝置中的一者來(lái)設(shè)定所述燃料噴射比率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，其中，所述第一燃 料噴射比率控制裝置(#1)設(shè)定所述燃料噴射比率，使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷 機(jī)狀態(tài)下從所述第二燃料噴射裝置(120)噴射所述所需燃料噴射總量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，其中，基于在 從所述非怠速狀態(tài)向所述怠速狀態(tài)過(guò)渡的時(shí)間點(diǎn)附著在所述進(jìn)氣歧管(20)中的所述燃料的預(yù)測(cè)量，以可變的方式設(shè)定所述規(guī)定時(shí)段的長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，其中，至少基于緊 接在所述過(guò)渡時(shí)間點(diǎn)之前的節(jié)流閥開(kāi)度來(lái)計(jì)算所述附著燃料的所述預(yù)測(cè)
5. —種用于內(nèi)燃機(jī)(10)的控制設(shè)備(300)，所述內(nèi)燃機(jī)具有用于將燃料噴入氣缸的第一燃料噴射機(jī)構(gòu)(110)和用于將燃料噴入進(jìn)氣歧管 (20)的第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(120)，所述控制設(shè)備包括狀態(tài)判定部分(S100)，用于判定所述內(nèi)燃機(jī)是處于怠速狀態(tài)還是處 于非怠速狀態(tài)；第一燃料噴射比率控制部分(#1)，用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的狀況，對(duì) 應(yīng)于所述怠速狀態(tài)，相對(duì)于所述內(nèi)燃機(jī)中所需的燃料噴射總量，來(lái)控制所 述第一燃料噴射機(jī)構(gòu)與所述第二燃料噴射機(jī)構(gòu)之間的燃料噴射比率(r)，第二燃料噴射比率控制部分(#2)，用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的狀況，對(duì) 應(yīng)于所述非怠速狀態(tài)，來(lái)控制所述燃料噴射比率；第一選擇部分(S210),用于在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)時(shí)從所述非怠速狀態(tài) 過(guò)渡到所述怠速狀態(tài)之后的規(guī)定時(shí)段(AT)期間，選擇所述第二燃料噴 射比率控制部分以設(shè)定所述燃料噴射比率；和第二選擇部分(S200)，用于在除了所述規(guī)定時(shí)段以外的其他時(shí)段期 間，根據(jù)所述狀態(tài)判定部分的判定結(jié)果選擇所述第一和第二燃料噴射比率 控制部分中的一者來(lái)設(shè)定所述燃料噴射比率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，其中，所述第一燃 料噴射比率控制部分(#1)設(shè)定所述燃料噴射比率，使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)冷 機(jī)狀態(tài)下從所述第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(120)噴射所述所需燃料噴射總量。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，其中，基于在 從所述非怠速狀態(tài)向所述怠速狀態(tài)過(guò)渡的時(shí)間點(diǎn)附著在所述進(jìn)氣歧管(20)中的所述燃料的預(yù)測(cè)量，以可變的方式設(shè)定所述規(guī)定時(shí)段的長(zhǎng)度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于內(nèi)燃機(jī)的控制設(shè)備，其中，至少基于緊 接在所述過(guò)渡時(shí)間點(diǎn)之前的節(jié)流閥開(kāi)度來(lái)計(jì)算所述附著燃料的所述預(yù)測(cè)
全文摘要
基于節(jié)流閥開(kāi)度判斷內(nèi)燃機(jī)是在怠速狀態(tài)還是在非怠速狀態(tài)。根據(jù)怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)下不同控制模式(#1、#2)執(zhí)行用于控制缸內(nèi)噴射和進(jìn)氣口噴射之間燃料噴射比率(DI比率)的DI比率控制。在基本上根據(jù)怠速狀態(tài)和非怠速狀態(tài)之間的過(guò)渡切換DI比率控制模式的同時(shí)，在可能發(fā)生干擾空燃比控制的燃料附著的冷機(jī)狀態(tài)下，在從非怠速狀態(tài)向怠速狀態(tài)過(guò)渡時(shí)設(shè)置過(guò)渡延遲時(shí)段(DT)。在過(guò)渡延遲時(shí)段，不管怠速和非怠速狀態(tài)之間的過(guò)渡如何，控制模式固定。本發(fā)明防止了DI比率斷斷續(xù)續(xù)變化，因而防止了發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的變化。
文檔編號(hào)F02D41/30GK101115917SQ20058004779
公開(kāi)日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月4日
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