專利名稱：用于車輛的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于車輛的控制裝置，更具體地，涉及一種用于安裝 有內(nèi)燃機(jī)的車輛的控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)具有用于噴射燃料到氣缸中的第一 燃料噴射機(jī)構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)和用于噴射燃料到進(jìn)氣歧管和/或進(jìn)氣口中的 第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)。
背景技術(shù)：
已知一種燃料噴射裝置，該燃料噴射裝置設(shè)有用于噴射燃料到氣缸中 的缸內(nèi)噴射器和用于噴射燃料到進(jìn)氣口的進(jìn)氣歧管噴射器，并根據(jù)工作狀 態(tài)控制缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣歧管噴射器以通過進(jìn)氣歧管噴射和缸內(nèi)直噴的結(jié) 合噴射燃料(例如，日本專利未審定公報(bào)No. 07-103048，以下也稱作"專 利文獻(xiàn)l")。
通常，在以規(guī)定燃料壓力供給燃料到噴射器的燃料供給系統(tǒng)中，從燃 料箱向內(nèi)燃機(jī)延伸的一個(gè)燃料管路在內(nèi)燃機(jī)附近分支以供給燃料到進(jìn)氣歧
管噴射器和缸內(nèi)噴射器。然而，對(duì)于這樣的結(jié)構(gòu)，燃料管路在內(nèi)燃機(jī)附近 具有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并且從燃料箱供給的燃料可能承受來(lái)自內(nèi)燃機(jī)機(jī)體的大 量的熱。供給到進(jìn)氣歧管噴射器的燃料是通過使用低壓燃料泵從燃料箱泵 送的低壓燃料。這樣，已經(jīng)指出當(dāng)承受來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體的大量的熱時(shí)燃料 可能在燃料管路或供給燃料到進(jìn)氣歧管噴射器的分配管中部分汽化(蒸發(fā)， vaporize), 導(dǎo)致氣阻發(fā)生。
為了解決這種問題，例如，日本專利未審定公報(bào)No. 2004-278347 (以 下也稱作"專利文獻(xiàn)2")公開了一種燃料供給系統(tǒng)，其中燃料箱、低壓 燃料泵、燃料壓力調(diào)節(jié)器(壓力調(diào)節(jié)器)、進(jìn)氣歧管噴射器(低壓)分配
4管、高壓燃料泵、缸內(nèi)噴射器(高壓)分配管以及安全閥串聯(lián)布置。在設(shè) 有這種燃料供給系統(tǒng)的燃料噴射裝置中，可以通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)防止由于連 接到進(jìn)氣歧管噴射器的管子中產(chǎn)生的氣阻而引起的燃料噴射失效。
在專利文獻(xiàn)2公開的燃料噴射裝置中，進(jìn)氣歧管噴射器(低壓)分配 管布置在燃料壓力調(diào)節(jié)器的下游。因而，盡管在缸內(nèi)噴射器(高壓)分配 管的下游布置有用于釋放壓力的電磁安全閥，但是在車輛工作停止時(shí)很難 有意圖地釋放低壓分配管的燃料壓力。這導(dǎo)致很差的油密性(oil tightness )， 并且在車輛工作停止期間可能發(fā)生從進(jìn)氣歧管燃料噴射閥的燃料泄漏。在 發(fā)動(dòng)機(jī)下次啟動(dòng)時(shí)，這樣的燃料泄漏可能導(dǎo)致排放性能惡化。
在除內(nèi)燃機(jī)外還設(shè)有電動(dòng)機(jī)作為另 一驅(qū)動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛中，或 者在安裝有在車輛暫時(shí)停止時(shí)強(qiáng)制停止發(fā)動(dòng)機(jī)怠速的所謂經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)的 車輛(以下也筒稱為"經(jīng)濟(jì)運(yùn)行車輛")中，執(zhí)行"發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制"， 其中發(fā)動(dòng)機(jī)在滿足規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī)停止條件時(shí)暫時(shí)停止，并且響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī) 停止解除條件的滿足而重啟動(dòng)(再啟動(dòng))。
在進(jìn)行這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制的車輛中，發(fā)動(dòng)機(jī)停止有兩種情況 一種是伴隨車輛工作結(jié)束的停止；另 一種是假定發(fā)動(dòng)機(jī)將重啟動(dòng)的暫時(shí)停 止。在發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制而暫時(shí)停止的情況下，有必要在發(fā) 動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)時(shí)確保迅速啟動(dòng)能力；而在伴隨車輛工作結(jié)束的發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)， 有必要在下次開始車輛工作時(shí)防止由于油密性惡化引起的排放性能惡化。
此外，發(fā)動(dòng)^U啟動(dòng)也有兩種情況 一種是伴隨車輛工作開始的初始啟 動(dòng)；另一種是在發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作中暫時(shí)停止后的重啟動(dòng)。為了確保發(fā)動(dòng)機(jī) 的啟動(dòng)能力以及防止排放性能惡化，優(yōu)選對(duì)于各個(gè)情況設(shè)定最佳發(fā)動(dòng)機(jī)啟 動(dòng)條件。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于車輛的控制裝置， 所述車輛結(jié)合有具有用于噴射燃料到氣缸中的第一燃料噴射機(jī)構(gòu)(缸內(nèi)噴 射器)和用于噴射燃料到進(jìn)氣歧管和/或進(jìn)氣口中的第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)的內(nèi)燃機(jī)并且執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制，所述控制裝置確 保平滑的啟動(dòng)性能并且還防止在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)排放性能惡化。
本發(fā)明的另 一個(gè)目的是提供一種用于車輛的控制裝置，所述車輛結(jié)合 有具有缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣歧管噴射器的內(nèi)燃機(jī)并且還結(jié)合有除內(nèi)燃機(jī)外的 另一驅(qū)動(dòng)力源，所述控制裝置確保平滑的啟動(dòng)性能并且還防止在發(fā)動(dòng)機(jī)啟 動(dòng)時(shí)排放性能惡化。
根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的控制裝置用于這樣的車輛，所述車輛結(jié)合有 具有供給燃料到第 一燃料噴射裝置的第 一燃料供給系統(tǒng)和供給燃料到第二 燃料噴射裝置的第二燃料供給系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)，所述第 一燃料噴射裝置用于 噴射燃料到氣釭中，所述第二燃料噴射裝置用于噴射燃料到進(jìn)氣歧管中， 所述控制裝置包括燃料噴射控制部、間歇工作控制部以及第 一壓力釋放控 制部。所述燃料噴射控制部控制所述第一燃料噴射機(jī)構(gòu)和所述第二燃料噴 射機(jī)構(gòu)之間相對(duì)于總?cè)剂蠂娚淞康娜剂蠂娚渎?燃料噴射比率)。在所述 車輛的工作開始后當(dāng)滿足規(guī)定條件時(shí)，所述間歇工作控制部暫時(shí)自動(dòng)停止 所述內(nèi)燃機(jī)。所述第一壓力釋放控制部控制第一壓力釋放機(jī)構(gòu)，所述第一 壓力釋放機(jī)構(gòu)構(gòu)造成當(dāng)被致動(dòng)時(shí)將所述第 一燃料供給系統(tǒng)中的燃料引導(dǎo)至 壓力釋放路徑。當(dāng)所述間歇工作控制部使所述內(nèi)燃機(jī)處于自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)時(shí)， 所述第一壓力釋》文控制部禁止所述第一壓力釋放機(jī)構(gòu)的致動(dòng)。所述燃料噴 射控制部包括第 一啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制部，該第 一啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制部構(gòu)造 成當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)從所述自動(dòng)停止?fàn)顟B(tài)再啟動(dòng)時(shí)將從所述笫 一燃料噴射機(jī)構(gòu)
噴射出的燃料的量與所述總?cè)剂蠂娚淞康谋嚷试O(shè)定為接近100%。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，在結(jié)合有具有第一燃料噴射機(jī)構(gòu)(缸 內(nèi)噴射器)和第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)的內(nèi)燃機(jī)并且執(zhí)行發(fā)
在發(fā)動(dòng)機(jī)通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制而暫時(shí)停止后重啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，通過在 不致動(dòng)第 一壓力釋放機(jī)構(gòu)的情況下確保用于缸內(nèi)燃料噴射的第 一燃料供給 系統(tǒng)中所需水平的燃料壓力，總?cè)剂蠂娚淞康膸缀跞咳剂蠌牡?一燃料噴 射機(jī)構(gòu)(缸內(nèi)噴射器)噴射出。在車輛工作開始后的發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作中，且催化劑也已達(dá)到活性化溫度。因而，缸內(nèi)
燃料噴射不會(huì)引起排放性能惡化。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)通it^動(dòng)機(jī)間歇工作控 制而重啟動(dòng)時(shí)，可以迅速開始缸內(nèi)燃料噴射，以在不使排放性能惡化的情 況下確保車輛的啟動(dòng)能力。
優(yōu)選地，本發(fā)明的用于車輛的控制裝置還包括第二壓力釋放控制部。 該第二壓力釋放控制部控制第二壓力釋放機(jī)構(gòu)，所述第二壓力釋放機(jī)構(gòu)構(gòu) 造成當(dāng)被致動(dòng)時(shí)釋放所述第二燃料供給系統(tǒng)的燃料壓力。此外，響應(yīng)于所 述內(nèi)燃^U半隨所述車輛的工作結(jié)束而停止，所述第 一和第二壓力釋放控制 部分別致動(dòng)所述第一和第二壓力釋放機(jī)構(gòu)。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，在車輛工作結(jié)束時(shí)，在第一燃料供給 系統(tǒng)和第二燃料供給系統(tǒng)中，燃料壓力可以通過致動(dòng)壓力釋放機(jī)構(gòu)而降低。
第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(噴射器)的油密性惡化引起的燃料泄漏的發(fā)生。因此， 能夠防止在內(nèi)燃機(jī)下次啟動(dòng)時(shí)排放性能惡化。
還優(yōu)選地，在本發(fā)明的用于車輛的控制裝置中，在所述車輛的工作結(jié) 束時(shí)，在經(jīng)過設(shè)定為允許所述笫一燃料供給系統(tǒng)中的燃料溫度降低至規(guī)定 水平的規(guī)定時(shí)間后，所述第一壓力釋放控制部致動(dòng)所述第一壓力釋放機(jī)構(gòu)。
在上述用于車輛的控制裝置中，在車輛工作結(jié)束時(shí)，僅在供給高壓燃
料的第 一燃料供給系統(tǒng)中的燃料溫度降低至規(guī)定水平后，燃料壓力降低。 這樣，可以防止當(dāng)在燃料溫度仍然很高的情況下迅速釋放壓力時(shí)由于在減 少的壓力下沸騰而產(chǎn)生氣阻。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的用于車輛的控制裝置還包括燃料泵控制部，所 述燃料泵控制部構(gòu)造成控制燃料泵，所述燃料泵用于確保所述第二燃料供 給系統(tǒng)所需的燃料壓力。每次當(dāng)所述間歇工作控制部使所述內(nèi)燃機(jī)自動(dòng)停 止時(shí)和當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)伴隨所述車輛的工作結(jié)束而停止時(shí)，所述燃料泵控制 部停止所述燃料泵的工作。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，伴隨內(nèi)燃機(jī)通過間歇工作控制而暫時(shí) 停止，燃料泵被停止。這能夠提高燃料效率。還優(yōu)選地，在才艮據(jù)本發(fā)明的用于車輛的控制裝置中，所述燃料噴射控 制部包括第二啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制部。當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)伴隨所述車輛的工作開 始而啟動(dòng)時(shí)，所述第二啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制部將從所述第二燃料噴射機(jī)構(gòu)噴
射出的燃料的量與所述總?cè)剂蠂娚淞康谋嚷试O(shè)定為接近100%。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，在內(nèi)燃機(jī)伴隨車輛的工作開始而啟動(dòng) 時(shí)，所需燃料噴射量的幾乎全部燃料從第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射 器)噴射出。這樣，當(dāng)燃燒室的溫度和催化劑的溫度都很低時(shí)，通過噴射 燃料到進(jìn)氣歧管和/或進(jìn)氣口而不是直接噴射燃料到氣缸中，發(fā)動(dòng)機(jī)被啟 動(dòng)。因此，在不產(chǎn)生諸如由于在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)執(zhí)行缸內(nèi)燃料噴射而使內(nèi) 燃機(jī)的排放性能惡化或潤(rùn)滑性能惡化之類麻煩的情況下，發(fā)動(dòng)機(jī)能夠被啟 動(dòng)。
尤其是，在上述結(jié)構(gòu)中，除所述內(nèi)燃機(jī)外所述車輛還結(jié)合有驅(qū)動(dòng)力源， 并且所述控制裝置還包括驅(qū)動(dòng)力比率控制部。該驅(qū)動(dòng)力比率控制部根據(jù)工
當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)伴隨所述車輛的工作開始而啟動(dòng)時(shí)和當(dāng)所述第二燃料供給系 統(tǒng)中的燃料壓力^f氐于所需水平時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)力比率控制部指示所述驅(qū)動(dòng)力 源產(chǎn)生與所述車輛總體所需的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，在除內(nèi)燃機(jī)外車輛還具有另一驅(qū)動(dòng)力 源(典型地，電動(dòng)機(jī))的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)供給燃料到第二燃 料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)的第二燃料供給系統(tǒng)中的燃料壓力沒有達(dá) 到所需壓力水平時(shí)，車輛總體所需的驅(qū)動(dòng)力通過使用所述另一驅(qū)動(dòng)力源而 提供。因此，可以確保車輛的迅速啟動(dòng)能力，而不會(huì)由于在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀 態(tài)進(jìn)行缸內(nèi)燃料噴射而產(chǎn)生麻煩。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，在發(fā)動(dòng)機(jī)伴隨車輛工作的開始而啟動(dòng) 時(shí)，在燃料從第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)噴射出的情況下內(nèi)燃 機(jī)被啟動(dòng)，并且在供給燃料到第二燃料噴射機(jī)構(gòu)的第二燃料供給系統(tǒng)中的 燃料壓力沒有達(dá)到所需壓力水平時(shí)，車輛所需的驅(qū)動(dòng)力通過使用由另一驅(qū) 動(dòng)力源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力而提供。結(jié)果，可以確保車輛的迅速啟動(dòng)能力，而不會(huì)由于在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)進(jìn)行缸內(nèi)燃料噴射而產(chǎn)生麻煩。
根據(jù)本發(fā)明另一結(jié)構(gòu)的用于車輛的控制裝置用于這樣的車輛，所述車 輛結(jié)合有內(nèi)燃機(jī)和除所述內(nèi)燃機(jī)外的驅(qū)動(dòng)力源，所述內(nèi)燃機(jī)具有供給燃料 到第 一燃料噴射機(jī)構(gòu)的第 一燃料供給系統(tǒng)和供給燃料到第二燃料噴射^ 的第二燃料供給系統(tǒng)，所述笫一燃料噴射機(jī)構(gòu)噴射燃料到氣釭中，所述第
二燃料噴射機(jī)構(gòu)噴射燃料到進(jìn)氣歧管中，所述控制裝置包括驅(qū)動(dòng)力比率控 制部和燃料噴射控制部。所述驅(qū)動(dòng)力比率控制部才艮據(jù)工作狀態(tài)控制由所述
內(nèi)燃機(jī)和由所述驅(qū)動(dòng)力源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的比率。所述燃料噴射控制部控制
所述第一燃料噴射機(jī)構(gòu)和所述第二燃料噴射機(jī)構(gòu)之間相對(duì)于所述內(nèi)燃機(jī)中
的總?cè)剂蠂娚淞康娜剂蠂娚渎?。所述燃料噴射控制部包括啟?dòng)時(shí)刻噴射控
制部，當(dāng)所述內(nèi)燃;f幾伴隨所述車輛的工作開始而啟動(dòng)時(shí)，該啟動(dòng)時(shí)刻噴射 控制部將從所述第二燃料噴射機(jī)構(gòu)噴射出的燃料的量與所述總?cè)剂蠂娚淞?的比率設(shè)定為接近100%。此外，當(dāng)所述第二燃料供給系統(tǒng)中的燃料壓力 低于所需水平時(shí)，所述驅(qū)動(dòng)力比率控制部指示所述驅(qū)動(dòng)力源產(chǎn)生與所述車 輛總體所需的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，在結(jié)合有能夠?qū)嵤└變?nèi)燃料噴射和進(jìn) 氣歧管燃料噴射的內(nèi)燃機(jī)以及除內(nèi)燃機(jī)外的另一驅(qū)動(dòng)力源(典型地，電動(dòng) 機(jī))的車輛中，在內(nèi)燃機(jī)伴隨車輛的工作開始而啟動(dòng)時(shí)，在燃料從第二燃 料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)噴射出的情況下內(nèi)燃機(jī)被啟動(dòng)。此外，當(dāng) 供給燃料到第二燃料噴射機(jī)構(gòu)的第二燃料供給系統(tǒng)中的燃料壓力沒有達(dá)到 所需水平時(shí)，車輛所需的驅(qū)動(dòng)力由通過所述另 一驅(qū)動(dòng)力源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力而 提供。結(jié)果，可以確保車輛的迅速啟動(dòng)能力，而不會(huì)由于在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀 態(tài)進(jìn)行缸內(nèi)燃料噴射而產(chǎn)生麻煩(典型地，排放性能惡化)。
優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明該另一結(jié)構(gòu)的用于車輛的控制裝置還包括燃料泵 控制部。該燃料泵控制部控制用于確保所述第二燃料供給系統(tǒng)所需的燃料 壓力的燃料泵，并且在所述內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)指示產(chǎn)生前開始所述燃料泵的工 作。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，燃料泵的工作在啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)的指示發(fā)出之前開始。因而，尤其當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)伴隨車輛的工作開始 而啟動(dòng)時(shí)，可以確保從第二燃料噴射機(jī)構(gòu)(進(jìn)氣歧管噴射器)噴射出的燃 料在早期階段達(dá)到所需水平的燃料壓力，以允許發(fā)動(dòng)機(jī)的快速啟動(dòng)。
還優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)力源是由二次電池供電的電動(dòng)機(jī)，并且所述車輛 還包括充電控制部，該充電控制部構(gòu)造成用由所述電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)產(chǎn)生 的電力和由所述內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生的電力對(duì)所述二次電池充電。
根據(jù)上述用于車輛的控制裝置，在除內(nèi)燃機(jī)外還結(jié)合有電動(dòng)機(jī)作為另 一驅(qū)動(dòng)力源的混合動(dòng)力車輛中，在不產(chǎn)生排放性能惡化或其它問題的情況 下，內(nèi)燃機(jī)能夠平滑地啟動(dòng)。


圖1是由根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的控制裝置控制的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的示意性 結(jié)構(gòu)圖。
圖2示出圖1中所示的燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示例。 圖3是示出發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制的流程圖。
圖4是示出才艮據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的控制裝置中在圖2中所示的燃料供 給系統(tǒng)中的壓力釋^L控制的流程圖。
圖5和圖6是示出根據(jù)圖4所示的壓力釋放控制，燃料供給系統(tǒng)工作 的工作波形圖。
圖7是示出由才艮據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的控制裝置執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控
制的流程圖。
圖8是示出混合動(dòng)力車輛的示意性結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)圖。
圖9是示出在圖8所示的混合動(dòng)力車輛中發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制的流程圖。
圖IO示出圖1中所示的燃料供給系統(tǒng)的另一結(jié)構(gòu)示例。
圖11和圖12是示出圖10中所示的燃料供給系統(tǒng)工作的工作波形圖。
圖13和圖14示出圖1中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中DI比率設(shè)定脈鐠圖(分
別在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài))的第一示例。
圖15和圖16示出圖1中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中DI比率設(shè)定脈語(yǔ)圖(分別在發(fā)動(dòng)機(jī)暖機(jī)狀態(tài)和發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài))的第二示例。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中，相同或相應(yīng)的部 分標(biāo)以相同的參考符號(hào)，并且原則上將不再重復(fù)其詳細(xì)說明。
圖1示意性地示出一發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，該發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)設(shè)有由根據(jù)本 發(fā)明一實(shí)施例的用于車輛的控制裝置控制的內(nèi)燃機(jī)。盡管在圖1中示出的 是直列四缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，但本發(fā)明的應(yīng)用并不受所示發(fā)動(dòng)機(jī)的限制。
如圖1所示，發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))10包括四個(gè)氣缸112，其經(jīng)由對(duì)應(yīng)的 進(jìn)氣歧管20與公共的穩(wěn)壓室(氣室，surge tank) 30連接。穩(wěn)壓室30經(jīng) 由進(jìn)氣道40與空氣濾清器50連接。在進(jìn)氣道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)氣門70。節(jié)氣門70的開度基于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU(電 子控制單元)300的輸出信號(hào)被控制，而獨(dú)立于加速踏板100。氣缸112 與公共的排氣歧管80連接，該排氣歧管80繼而與三元催化轉(zhuǎn)換器卯連接。
每個(gè)氣缸112都具有用于噴射燃料到氣缸中的缸內(nèi)噴射器110和用于 噴射燃料到進(jìn)氣口和/或進(jìn)氣歧管中的進(jìn)氣歧管噴射器120。
噴射器IIO、 120基于發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300的輸出信號(hào)#:控制。缸內(nèi)噴射 器110與公共的燃料分配管(以下也稱為"高壓分配管")130連接，進(jìn) 氣歧管噴射器120與公共的燃料分配管(以下也稱為"低壓分配管，，)160 連接。通過燃料供給系統(tǒng)150執(zhí)行向分配管130、 160的燃料供給，這將在 下文中詳細(xì)說明。
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300由數(shù)字計(jì)算機(jī)構(gòu)成，其包括經(jīng)由雙向總線310相互連 接的ROM (只讀存儲(chǔ)器)320、 RAM (隨機(jī)讀取存儲(chǔ)器)330、 CPU (中 央處理單元)340、輸入端口 350、以及輸出端口 360。
空氣流量計(jì)42產(chǎn)生與進(jìn)氣量成比例的輸出電壓，并且空氣流量計(jì)42 的輸出電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器370輸入到輸入端口 350。在發(fā)動(dòng)機(jī)10上附裝 有冷卻劑溫度傳感器380,其產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度成比例的輸出電壓。 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。
高壓分配管130上附裝有燃料壓力傳感器400，其產(chǎn)生與高壓分配管 130中的燃料壓力成比例的輸出電壓。燃料壓力傳感器400的輸出電壓經(jīng) 由A/D轉(zhuǎn)換器410輸入到輸入端口 350。在三元催化轉(zhuǎn)換器90上游的排氣 歧管80上附裝有空燃比傳感器420。空燃比傳感器420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的輸出電壓經(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是全程空燃比傳感器 (線性空燃比傳感器)，其產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)10中燃燒的空氣燃料混合物的空 燃比成比例的輸出電壓。對(duì)于空燃比傳感器420，可以使用02傳感器，其 以開/關(guān)方式檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)10中燃燒的混合物的空燃比相對(duì)于理論空燃比是 濃還是稀。
加速踏板100與加速器下壓度傳感器440相連，該傳感器440產(chǎn)生與 加速踏板100的下壓度成比例的輸出電壓。加速器下壓度傳感器440的輸 出電壓經(jīng)由A/D轉(zhuǎn)換器450輸入到輸入端口 350。產(chǎn)生表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的 輸出脈沖的發(fā)動(dòng)才幾轉(zhuǎn)速傳感器460與輸入端口 350連接。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300 的ROM 320以脈i脊圖的形式預(yù)先存儲(chǔ)基于分別由上述加速器下壓度傳感 器440和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器460獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷率和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與工作 狀態(tài)相對(duì)應(yīng)設(shè)定的燃料噴射量的值，和基于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度的修正值。
發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300通過執(zhí)行預(yù)定程序基于各個(gè)傳感器的信號(hào)產(chǎn)生控制 發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的總體工作的各種控制信號(hào)。所述控制信號(hào)經(jīng)由輸出端口 360 和驅(qū)動(dòng)電路470傳送到構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的裝置和電路。
圖2詳細(xì)地示出了圖1中所示的燃料供給系統(tǒng)150的結(jié)構(gòu)。
在圖2中，除缸內(nèi)噴射器IIO、高壓分配管130、進(jìn)氣歧管噴射器120 以及低壓分配管160以外的部分對(duì)應(yīng)于圖1的燃料供給系統(tǒng)150。
存儲(chǔ)在燃料箱200中的燃料通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)類型的低壓燃料泵180以 規(guī)定壓力排出。低壓燃料泵180基于來(lái)自ECU 300#的輸出信號(hào)被控制。 這里，ECU 300#對(duì)應(yīng)于圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300中與燃料噴射器裝置的控制相關(guān)的功能部分。
低壓燃料泵180的排出側(cè)經(jīng)由燃料過濾器190和燃料管135與形成為 具有進(jìn)氣歧管噴射器120的管狀體的低壓分配管160相連。即，低壓分配 管160經(jīng)由上游側(cè)的燃料管135接收從低壓燃料泵180排出的燃料，并且 將燃料分配到進(jìn)氣歧管噴射器120從而噴射到內(nèi)燃機(jī)中。
低壓分配管160的下游側(cè)經(jīng)由燃料壓力調(diào)節(jié)器170與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)類型 的高壓燃料泵155的吸入側(cè)相連。燃料壓力調(diào)節(jié)器170構(gòu)成為，當(dāng)相應(yīng)燃 料的壓力變得比預(yù)設(shè)定壓力高時(shí)，將低壓分配管160的下游側(cè)的燃料引導(dǎo) 至燃料返回管220。這樣，低壓分配管160中的燃料壓力保持為不超過預(yù) 設(shè)定壓力。
高壓燃料泵155的排出側(cè)經(jīng)由允許朝向燃料管165流動(dòng)的單向閥140 與燃料管165連接。燃料管165與形成為具有缸內(nèi)噴射器110的管狀體的 高壓分配管130連接。
高壓燃料泵155的排出側(cè)還經(jīng)由電磁溢流閥156與高壓燃料泵155的 吸入側(cè)相連。隨著電磁溢流閥156的開度減小，從高壓燃料泵155供給到 燃料管165的燃料量增加。當(dāng)電磁溢流閥156完全打開時(shí)，從高壓燃料泵 155向燃料管165的燃料供給停止。電磁溢流閥156響應(yīng)于ECU300弁的輸 出信號(hào)被控制。
高壓分配管130在其上游側(cè)經(jīng)由燃料管165接收從高壓燃料泵155排 出的燃料，并且將燃料分配到缸內(nèi)噴射器110從而將其噴射到內(nèi)燃機(jī)中。 此外，在高壓分配管130的下游側(cè)設(shè)有電》茲安全閥210。電磁安全閥210 響應(yīng)于來(lái)自ECU 300#的控制信號(hào)而開啟，并且將高壓分配管130內(nèi)的燃 料引導(dǎo)至燃料返回管220。
這樣，在根據(jù)本實(shí)施例的燃料噴射系統(tǒng)中，與上述專利文獻(xiàn)2相同， 低壓分配管160與高壓分配管130串聯(lián)布置，并且低壓分配管160布置在 燃料壓力調(diào)節(jié)器170的上游。
這樣的結(jié)構(gòu)使得通過電磁安全閥210的致動(dòng)(開啟)而降低包括高壓 分配管130的高壓燃料供給系統(tǒng)中的燃料壓力成為可能。此外，通過低壓燃料泵180工作的停止，包括低壓分配管160的低壓燃料供給系統(tǒng)中的燃 料壓力降低。在圖2中示出的燃料供給系統(tǒng)中，包括高壓分配管130的高 壓燃料供給系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第一燃料供給系統(tǒng)"，包括低壓分配管 160的低壓燃料供給系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第二燃料供給系統(tǒng)"。此外， 電磁安全閥210對(duì)應(yīng)于"第一壓力釋放裝置"，低壓燃料泵180的停止指 示的發(fā)出對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第二壓力釋放裝置(手段)"。低壓燃料泵180 對(duì)應(yīng)于"燃料泵"，ECU300^的控制低壓燃料泵180工作的功能部分對(duì)應(yīng) 于本發(fā)明的"燃料泵控制裝置"。
在根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的車輛中，假設(shè)執(zhí)行在所謂的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行系統(tǒng)中 或在混合動(dòng)力車輛中常見的發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制，其中發(fā)動(dòng)機(jī)10每次當(dāng)滿 足預(yù)定的發(fā)動(dòng)機(jī)停止條件時(shí)暫時(shí)停止并且響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)停止條件的解除條 件的成立而自動(dòng)地重啟動(dòng)。
圖2中所示的間歇工作控制單元302#表示圖1的發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300中 與間歇工作控制相關(guān)的功能塊。間歇工作控制單元302#接收判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停 止條件和發(fā)動(dòng)機(jī)停止解除條件的成立所需的信號(hào)，并且產(chǎn)生發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng) 停止(暫時(shí)停止)指令和重啟動(dòng)指令。間歇工作控制單元302#對(duì)應(yīng)于本發(fā) 明的"間歇工作控制裝置"。
圖3是示出由間歇工作控制單元302#執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制的流 程圖。
參照?qǐng)D3，在步驟SIOO中，間歇工作控制單元302#判斷規(guī)定的發(fā)動(dòng)機(jī) 自動(dòng)停止條件是否滿足。如果不滿足(步驟SIOO中為"否")，則發(fā)動(dòng)機(jī) 的工作繼續(xù)，并且發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制例程終止。例如，當(dāng)車速=0并且加 速器下壓度=0的狀態(tài)持續(xù)預(yù)定的時(shí)間段并且三元催化轉(zhuǎn)換器卯溫度已經(jīng) 升高并因而被活性化時(shí)，上述發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止條件滿足。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止條件滿足(步驟SIOO中為"是，，)，則間歇工作 控制單元302#向發(fā)動(dòng)機(jī)10發(fā)出暫時(shí)停止指令(步驟SllO)，并且還向低 壓燃料泵180輸出停止指令(步驟S120 )。
發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止后，周期性地判斷發(fā)動(dòng)機(jī)停止解除條件是否滿足(步驟S130)。只要發(fā)動(dòng)機(jī)停止解除M沒有滿足(步驟S130中為"否，，)， 發(fā)動(dòng)4幾10和低壓燃料泵180就保持暫時(shí)停止。
如果發(fā)動(dòng)機(jī)停止解除條件滿足(步驟S130中為"是")，則間歇工作 控制單元302#向低壓燃料泵180發(fā)出重啟動(dòng)指令(步驟S140 )，并且還向 發(fā)動(dòng)機(jī)IO發(fā)出重啟動(dòng)指令(步驟S150)。當(dāng)上i4iL動(dòng)機(jī)自動(dòng)停止條件不 再成立時(shí)，典型地當(dāng)加速踏板被壓下并因而加速器下壓度共O時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī) 停止解除條件成立。
如上所述，在圖l和圖2所示的根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)中，發(fā) 動(dòng)機(jī)10的停止包括以下兩種情況對(duì)應(yīng)于通過關(guān)閉點(diǎn)火鑰匙車輛工作結(jié)束 的發(fā)動(dòng)機(jī)停止；和通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制假設(shè)其重啟動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停 止。
在根據(jù)間歇工作控制的發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止的情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)時(shí) 迅速重新開始燃料噴射非常重要。另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)伴隨車輛的工作結(jié) 束而停止的情況下，在車輛工作停止期間防止缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管 噴射器120的油密性惡化非常重要。因而，在本發(fā)明的實(shí)施例中，在圖2 所示的燃料供給系統(tǒng)中執(zhí)行將在下文中說明的壓力釋放控制。
參照?qǐng)D4，例如通過檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是 否停止(步驟S200)。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間(步驟S200中為"否")，不 需要壓力釋放控制。因而，壓力釋放控制例程終止，而不執(zhí)行低壓燃料供 給系統(tǒng)(低壓分配管160)或高壓燃料供給系統(tǒng)(高壓分配管130)的壓力 釋放。
另一方面，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)(步驟S200中為"是")，停止低壓燃料 泵180的工作(步驟S210 )。如結(jié)合圖2所說明的，這降低了包括低壓分 配管160的低壓燃料供給系統(tǒng)的燃料壓力。
在發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300進(jìn)一步判斷車輛是否繼續(xù)工作，以 將由發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制的發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止與伴隨車輛工作結(jié)束的發(fā)動(dòng)機(jī) 停止區(qū)別開(步驟S220)。
例如，如果點(diǎn)火鑰匙沒有關(guān)閉，則判定是車輛繼續(xù)工作的發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止。在發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止期間(步驟S220中為"是")，不允許(或禁止) 致動(dòng)(開啟)電磁安全閥210 (步驟S230)，從而迅速確保發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng) 所需的燃料壓力。
另一方面，如果點(diǎn)火鑰匙關(guān)閉，則認(rèn)為是伴隨車輛工作結(jié)束的發(fā)動(dòng)機(jī) 停止。在伴隨車輛工作結(jié)束的發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)(步驟S220中為"否")，允 許電磁安全閥210的致動(dòng)(步驟S240)，從而不會(huì)由于在車輛工作停止期 間噴射器110、 120的油密性的惡化引起的燃料泄漏導(dǎo)致在發(fā)動(dòng)機(jī)下次啟動(dòng) 時(shí)排放性能惡化。在伴隨車輛工作結(jié)束的發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，如果還滿足另一 規(guī)定條件，則包括高壓分配管130的高壓燃料供給系中的燃料壓力通過電 磁安全閥210的致動(dòng)而降低。這允許低壓燃料供給系統(tǒng)和高壓燃料供給系 統(tǒng)的燃料壓力的釋放，從而能夠防止在車輛工作停止期間油密性的惡化。
對(duì)于如圖4的壓力釋放控制，如圖5所示控制根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的 內(nèi)燃機(jī)的電磁安全閥210和低壓燃料泵180的工作。
參照?qǐng)D5,在對(duì)應(yīng)于點(diǎn)火鑰匙打開的車輛工作開始時(shí)，電磁安全閥210 從開啟狀態(tài)變化到關(guān)閉狀態(tài)。此外，低壓燃料泵180開始工作，并且低壓 燃料供給系統(tǒng)中的燃料壓力開始向所需水平上升。在車輛工作開始時(shí)，發(fā) 動(dòng)機(jī)10的啟動(dòng)定時(shí)設(shè)定在當(dāng)在低壓燃料供給系統(tǒng)中通過低壓燃料泵180 的工作確保所需水平的燃料壓力的時(shí)間點(diǎn)。
在根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制(圖3)的發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止時(shí)，低壓燃料 泵180的工作也停止。在無(wú)需進(jìn)行燃料噴射期間停止低壓燃料泵180的工 作能夠通過減少消耗的電力而改進(jìn)燃料效率。同時(shí)，電磁安全閥210保持 關(guān)閉，而不允許凈皮致動(dòng)。
在伴隨對(duì)應(yīng)于點(diǎn)火鑰匙關(guān)閉的車輛工作結(jié)束的發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)，低壓燃 料泵180的工作停止，并且電磁安全閥210被致動(dòng)并且同時(shí)開啟。從而， 低壓燃料系統(tǒng)(尤其是低壓分配管160)中以及高壓燃料供給系統(tǒng)(尤其 是高壓分配管130)中的燃料壓力降低，并且因而，防止了在車輛工作停 止期間油密性的惡化。
緊接在車輛工作結(jié)束之后，高壓分配管130中的燃料的溫度可能4艮高。如果在該狀態(tài)開啟電磁安全閥210以迅速降低壓力，則可能由于在減少的 壓力下沸騰而在燃料供給系統(tǒng)中發(fā)生氣阻。
因而，如圖6所示，在伴隨車輛工作停止的發(fā)動(dòng)機(jī)停止時(shí)致動(dòng)(開啟) 電磁安全閥210的定時(shí)可以設(shè)定在在車輛工作結(jié)束后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間Tp的 時(shí)間點(diǎn)。預(yù)定時(shí)間Tp設(shè)定為確保在高壓分配管130中的燃料溫度下降至 能夠防止在減少的壓力下發(fā)生沸騰的水平的時(shí)間段。
在圖2所示的燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，低壓分配管160布置在燃料壓 力調(diào)節(jié)器170的上游。因而，在發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止后重啟動(dòng)時(shí)難以保證低壓 分配管160中所需水平的燃料壓力，從而妨礙在發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)時(shí)從進(jìn)氣歧 管噴射器120的正常燃料噴射。同時(shí)，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止期間，電磁 安全閥210保持在關(guān)閉狀態(tài)，因此，用于將燃料分配到缸內(nèi)噴射器110的 高壓分配管130中的燃料壓力保持在所需水平。因此，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)重啟 動(dòng)時(shí)也能夠正常地執(zhí)行使用缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射。
考慮到以上幾點(diǎn)，在根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)中，執(zhí)行如圖7所 示的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制。
參照?qǐng)D7，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300判斷相關(guān)的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng) 是否是伴隨車輛工作開始的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。如果不是伴隨車輛工作開始的發(fā) 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，即，如果不是在打開點(diǎn)火鑰匙后的初始發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，則判定是 通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制的發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)。如上所述，在發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)時(shí)， 雖然低壓分配管160中的燃料壓力由于低壓燃料泵180停止而難以迅速升 高，但高壓分配管130中的燃料壓力由于電磁安全閥120保持關(guān)閉而維持 在一定水平。
因而，在發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)時(shí)(步驟S300中為"否")，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300 設(shè)定DI比率r接近100%,使得所需總?cè)剂蠂娚淞康膸缀跞咳剂隙冀?jīng)由 缸內(nèi)噴射器100噴射，然后開始轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄(起動(dòng)，cranking)(步驟S350 )。 在此，DI比率r是指從缸內(nèi)噴射器110噴射的燃料量與從缸內(nèi)噴射器110 和進(jìn)氣歧管噴射器120噴射的總?cè)剂狭恐取?br> 一般來(lái)說，在內(nèi)燃機(jī)的冷機(jī)狀態(tài)，不會(huì)促進(jìn)氣缸內(nèi)燃料的霧化，并且從缸內(nèi)噴射器110噴射的燃料傾向于大量附著在發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的上表面(活
塞頂面)或氣缸的內(nèi)周面(氣缸內(nèi)表面(孔))。這樣附著的燃料，尤其 是附著在活塞頂面的燃料，將在隨后的發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中逐漸霧化，并且 以不完全燃燒狀態(tài)從氣缸排出。這將引起黑煙的產(chǎn)生、未燃成分的增加等， 導(dǎo)致排放性能惡化。此外，附著在氣缸內(nèi)表面的燃料將與作用在氣缸內(nèi)表 面用于潤(rùn)滑發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的潤(rùn)滑劑混合，從而損害內(nèi)燃機(jī)的潤(rùn)滑性能。
然而，在通過如圖3所示的發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)10的暫 時(shí)停止和重啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)IO內(nèi)或燃燒室中的溫度已升高。三元催化轉(zhuǎn)換 器90溫度也已升高并因而被活性化，從而缸內(nèi)燃料噴射產(chǎn)生上述不利效果 的可能性很小。因此，在如圖2所示的燃料供給系統(tǒng)中，通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇 工作控制進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)利用缸內(nèi)燃料噴射而實(shí)施，由此保證了迅速 啟動(dòng)性并且還防止了排放性能惡化。
在伴隨車輛工作開始的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的情況下(步驟S300中為"是")， 發(fā)動(dòng)機(jī)需要在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下被啟動(dòng)。因而，有必要避免如上所述的缸 內(nèi)燃料噴射的不便之處。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300設(shè)定DI比率r為接近0。/。 (例如，PFI (口燃料噴射)率接近100%)(步驟S320)，使得所需總 燃料噴射量的幾乎全部燃料將從進(jìn)氣歧管噴射器120噴射出，并且開始轉(zhuǎn) 動(dòng)曲柄(步驟S350)。用這樣的方式，可以防止在伴隨車輛工作開始的發(fā) 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)排放性能惡化。
圖7的流程圖中的步驟S310對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第 一啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制 裝置"并且步驟S320對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第二啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制裝置，，。此 外，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300的控制DI比率的功能部分對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"燃料噴 射控制裝置"。
下面將說明當(dāng)圖l和圖2所示的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)結(jié)合到混合動(dòng)力車輛中時(shí)
優(yōu)選的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制。
首先，將參照?qǐng)D8說明混合動(dòng)力車輛的示意性結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D8，混合動(dòng)力車輛500除發(fā)動(dòng)機(jī)540外還包括電池510;用于
轉(zhuǎn)換電力的電力控制單元(PCU) 520;電動(dòng)機(jī)530;動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)550;發(fā)電機(jī)560;減速器570;驅(qū)動(dòng)輪580a、 580b;以及控制混合動(dòng)力車輛500 的整個(gè)工作的混合動(dòng)力ECU590。
盡管在圖8中示出了僅前輪是驅(qū)動(dòng)輪的混合動(dòng)力車輛，但可以配備用 于驅(qū)動(dòng)后輪的另 一電動(dòng)機(jī)以實(shí)現(xiàn)4-WD混合動(dòng)力車輛。
電池510由可充電的二次電池(例如，鎳氫或鋰離子二次電池)構(gòu)成。 PCU 520包括用于將從電池510供給的直流(DC)電壓轉(zhuǎn)換為用于驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)530的交流(AC)電壓的逆變器(未示出)。該逆變器構(gòu)造成執(zhí)行兩 個(gè)方向的電力轉(zhuǎn)換，并且還具有將由電動(dòng)機(jī)530的再生制動(dòng)操作產(chǎn)生的電 力(AC電壓)和由發(fā)電機(jī)560產(chǎn)生的電力(AC電壓)轉(zhuǎn)換為用于對(duì)電池 510充電的DC電壓的功能。
此外，PCU 520還可以包括階躍升降轉(zhuǎn)換器(未示出)以執(zhí)行DC電 壓的電平轉(zhuǎn)換。配備這樣的階躍升降轉(zhuǎn)換器使得通過具有比電池510的供 給電壓高的電壓幅值的AC電壓驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)530成為可能，這樣能夠改進(jìn) 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)效率。
關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)540,可以應(yīng)用例如圖1所示的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)。動(dòng)力分割機(jī) 構(gòu)550能夠?qū)⒂砂l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力分割成兩個(gè)部分并且將其分配到用于 經(jīng)由減速器570傳遞至驅(qū)動(dòng)輪580a、 580b的路徑，和用于傳遞至發(fā)電機(jī) 560的路徑。發(fā)電機(jī)560由經(jīng)由動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)550傳遞的來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)540 的驅(qū)動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)，以產(chǎn)生電力。由發(fā)電機(jī)560產(chǎn)生的電力通過PCU520用 作電池510的充電電力，或用作電動(dòng)機(jī)530的驅(qū)動(dòng)電力。
電動(dòng)機(jī)530由從PCU 520供給的AC電壓轉(zhuǎn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)530的 驅(qū)動(dòng)力經(jīng)由減速器570傳遞至驅(qū)動(dòng)輪580a、 580b，以用作車輛驅(qū)動(dòng)力。也 就是說，電動(dòng)機(jī)530對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"另一驅(qū)動(dòng)力源"。在電動(dòng)機(jī)530隨 驅(qū)動(dòng)輪580a、 580b的減速而轉(zhuǎn)動(dòng)的再生制動(dòng)工作中，電動(dòng)機(jī)530起發(fā)電機(jī) 的作用。
混合動(dòng)力車輛中車輛工作的開始對(duì)應(yīng)于混合動(dòng)力系統(tǒng)的激活，即，被 識(shí)別為用于驅(qū)動(dòng)車輪的電源的電池510 ,皮連接至電動(dòng)機(jī)530以能夠通過電 動(dòng)機(jī)530而運(yùn)行的狀態(tài)。同時(shí)，混合動(dòng)力車輛中車輛工作的停止對(duì)應(yīng)于混合動(dòng)力系統(tǒng)的停止，即，作為用于驅(qū)動(dòng)車輪的高壓電源的電池510從電動(dòng) 才幾530脫離的狀態(tài)。
在低速開始移動(dòng)或驅(qū)動(dòng)或者在爬緩斜坡時(shí)在輕負(fù)荷時(shí)，混合動(dòng)力車輛 500以電動(dòng)才幾530的驅(qū)動(dòng)力運(yùn)行，而不是良動(dòng)才幾540的驅(qū)動(dòng)力，以避免發(fā) 動(dòng)機(jī)的低效率區(qū)域。這樣，除非需要暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)540的運(yùn)轉(zhuǎn)停止。 當(dāng)需要這樣的暖機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)540以怠速運(yùn)轉(zhuǎn)。
在通常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)540啟動(dòng)，并且從發(fā)動(dòng)機(jī)540輸出的驅(qū)動(dòng)力被 動(dòng)力分割機(jī)構(gòu)550分割為驅(qū)動(dòng)輪580a、 580b的驅(qū)動(dòng)力和用于在發(fā)電機(jī)560 中發(fā)電的驅(qū)動(dòng)力。由發(fā)電機(jī)560產(chǎn)生的電力用以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)530。因而， 在通常行駛期間，由電動(dòng)機(jī)530產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力輔助由發(fā)動(dòng)機(jī)540產(chǎn)生的驅(qū) 動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪580a、 580b?；旌蟿?dòng)力ECU 590控制通過動(dòng)力分割機(jī) 構(gòu)550的動(dòng)力分割比率，使得使總體效率最大。此外，在全加速時(shí)，從電 池510供給的電力還用于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)才幾530，從而用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪580a、580b 的力進(jìn)一步增加。
在減速和制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)530被驅(qū)動(dòng)輪580a、 580b轉(zhuǎn)動(dòng)和驅(qū)動(dòng)以產(chǎn)生 電力。由電動(dòng)機(jī)530的再生發(fā)電收集的電力通過PCU 520轉(zhuǎn)換為DC電壓， 并且用于對(duì)電池510充電。在車輛停止時(shí)，發(fā)動(dòng)才幾540自動(dòng)停止。
如上所迷，通過由發(fā)動(dòng)機(jī)540產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力和由使用電能作為源的電 動(dòng)機(jī)530產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的結(jié)合，即，通過根據(jù)車輛狀態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)540和 電動(dòng)機(jī)530的工作，混合動(dòng)力車輛500獲得改進(jìn)了燃料效率的車輛工作。 具體地，混合動(dòng)力ECU 5卯根據(jù)工作狀態(tài)控制由電動(dòng)機(jī)530和發(fā)動(dòng)機(jī)540 產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的比率。
因此，在混合動(dòng)力車輛中，在車輛工作開始時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)540產(chǎn)生的驅(qū) 動(dòng)力并不是立即需要的。因而，可以執(zhí)行如下所述的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制， 以迅速增加低壓分配管160和高壓分配管130中的燃料壓力，為內(nèi)燃機(jī)的 運(yùn)轉(zhuǎn)開始做準(zhǔn)備。
參照?qǐng)D9，在混合動(dòng)力車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制中，通過執(zhí)行與圖7 中步驟S300類似的步驟S300,發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300判斷發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)于伴隨車輛工作開始的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)還是對(duì)應(yīng)于通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制進(jìn)行的 發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)。
在伴隨車輛工作開始的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的情況下(步驟S300中為"是")， 在發(fā)出發(fā)動(dòng)機(jī)10的啟動(dòng)指令之前，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300發(fā)出低壓燃料泵180 的激活指令(步驟S305)。
此外，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300執(zhí)行與圖7類似的步驟S320，以將DI比率r 設(shè)定為接近0%，使得通過經(jīng)由進(jìn)氣歧管噴射器120的燃料噴射執(zhí)行在發(fā) 動(dòng)才幾冷才幾狀態(tài)下的發(fā)動(dòng);f幾啟動(dòng)。
此外，在步驟S330中，發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300判斷在低壓燃料供給系統(tǒng)中
保證。如果是(步驟S330中為"是，，)，以在步驟S320中已經(jīng)設(shè)定的DI 比率(r 0%)開始轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄(步驟S350)。
如果低壓燃料供給系統(tǒng)中所需燃料壓力不能得到保證(步驟S330中為 "否，，)，則轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄進(jìn)行等待(步驟S360)。此外，在轉(zhuǎn)動(dòng)曲柄處于等 待的同時(shí)，如果車輛驅(qū)動(dòng)力要求通過加速踏板的下壓等而增加(步驟S340 中為"是")，則混合動(dòng)力ECU590設(shè)定輸出轉(zhuǎn)矩命令值，使得由電動(dòng)機(jī) (馬達(dá))530產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力對(duì)應(yīng)于要求驅(qū)動(dòng)力的增加而增加(步驟S345)。
在通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)時(shí)，執(zhí)行與圖7的步 驟S310類似的步驟S310,以將DI比率r設(shè)定為接近100 ，使得所需的 總?cè)剂蠂娚淞康膸缀跞咳剂蠌母變?nèi)噴射器110噴射出，然后開始轉(zhuǎn)動(dòng)曲 柄(步驟S350 )。
在混合動(dòng)力車輛中，在伴隨車輛工作開始的在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)下的發(fā) 動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)之前發(fā)出低壓燃料泵180的工作指示。這允許 更迅速地確保從進(jìn)氣歧管噴射器120噴射出的燃料所需水平的燃料壓力， 從而獲得平滑的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)。此外，在由于燃料壓力不足等使得發(fā)動(dòng)機(jī)啟 動(dòng)不能夠利用進(jìn)氣歧管噴射而進(jìn)行的時(shí)間段期間，可以使用由電動(dòng)機(jī)530 產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力以處理駕駛員所要求的車輛驅(qū)動(dòng)力的增加，從而能夠確保車 輛的啟動(dòng)能力。如上所述，圖2所示的燃料供給系統(tǒng)能夠釋放高壓燃料系統(tǒng)和低壓燃 料系統(tǒng)各個(gè)中的壓力，并且因此，可以應(yīng)用本發(fā)明該實(shí)施例中的壓力釋放
控制以;sjc動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制，以確保平滑的啟動(dòng)能力并且防止排放性能惡 化。
(燃料供給系統(tǒng)的其它結(jié)構(gòu)示例)
下面將說明根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的燃料供給系統(tǒng)的另 一結(jié)構(gòu) 示例。
參照?qǐng)D10，另一結(jié)構(gòu)示例的燃料供給系統(tǒng)與圖2所示的燃料供給系統(tǒng) 的不同之處在于，從低壓燃料泵180排出并且經(jīng)過燃料壓力調(diào)節(jié)器170的 燃料被引導(dǎo)至兩支路， 一支路通往低壓分配管160而另一支路通往高壓分 配管130。
從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)類型的低壓燃料泵180排出的燃料經(jīng)由燃料過濾器190 供給到燃料壓力調(diào)節(jié)器170。燃料壓力調(diào)節(jié)器170布置在低壓分配管160 的上游，并且構(gòu)造成當(dāng)從低壓燃料泵180排出的燃料的燃料壓力大于預(yù)設(shè) 定燃料壓力時(shí)使所排出的部分燃料返回到燃料箱200。這確保了燃料壓力 調(diào)節(jié)器170下游側(cè)的燃料壓力維持在該預(yù)設(shè)定燃料壓力或以下。
在燃料壓力調(diào)節(jié)器170的下游側(cè)，設(shè)有分支的燃料管135和136。從 低壓燃料泵180排出并且通過燃料壓力調(diào)節(jié)器170的燃料經(jīng)由燃料管135 分配至低壓分配管160。在從燃料壓力調(diào)節(jié)器170向低壓分配管160延伸 的燃料通路中，在燃料管135的某個(gè)位置設(shè)有電磁安全閥205。
當(dāng)燃料管135中的燃料壓力大于預(yù)定壓力時(shí)，電磁安全閥205形成用 于將燃料的一部分引導(dǎo)至燃料返回管220的通路。電磁安全閥205響應(yīng)于 來(lái)自ECU 300#的控制信號(hào)而被致動(dòng)(開啟)，以形成從燃料管135向燃 料返回管220延伸的通路，從而降低低壓分配管160和燃料管135中的燃 料壓力。
燃料管136與高壓燃料泵155的吸入側(cè)相連。在高壓燃料泵155的排 出側(cè)設(shè)有電磁溢流閥156。高壓燃料泵155的排出側(cè)經(jīng)由燃料管165與高 壓分配管130相連。此外，如圖2的結(jié)構(gòu)示例所示，在高壓分配管130的下游側(cè)，在管130 與燃料返回管220之間布置有電磁安全閥210。
在圖IO所示的燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，低壓燃料供給系統(tǒng)(尤其是， 低壓分配管160)的壓力不能通過停止低壓燃料泵180而釋放。因而，另 外提供了電磁安全閥205,用作低壓燃料供給系統(tǒng)的壓力釋放裝置。
在圖IO所示的燃料供給系統(tǒng)中，電磁安全閥205對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的"第 二壓力釋放裝置"。
在圖10所示的燃料供給系統(tǒng)中，通過使電磁安全閥205的致動(dòng)正時(shí)與 電磁安全閥210的致動(dòng)正時(shí)相同，執(zhí)行與圖4類似的壓力釋放控制。結(jié)果， 圖IO所示的燃料供給系統(tǒng)的工作如圖ll所示。
參照?qǐng)D11，如同圖5所示的情況，低壓燃料泵180與發(fā)動(dòng)機(jī)10的工 作時(shí)段同步工作。也就是說，在發(fā)動(dòng)機(jī)10暫時(shí)停止的同時(shí)，低壓燃料泵 180停止。
電》茲安全閥205和210以與圖5的電磁安全岡205相同的方式被控制， 以響應(yīng)于車輛工作的開始而被關(guān)閉，響應(yīng)于車輛工作的結(jié)束而被致動(dòng)(開 啟)。也就是說，在發(fā)動(dòng)機(jī)10暫時(shí)停止期間，電磁安全閥205和210的致 動(dòng)被禁止并且它們維持在關(guān)閉狀態(tài)。
這樣，在圖IO所示的燃料供給系統(tǒng)中，在車輛工作停止時(shí)，高壓分配 管130(高壓燃料供給系統(tǒng))中的燃料壓力通過電磁安全閥210的致動(dòng)(開 啟)而降低，并且布置在燃料壓力調(diào)節(jié)器170下游的低壓分配管160 (低 壓燃料供給系統(tǒng))中的燃料壓力通過電磁安全閥205的致動(dòng)(開啟)也充 分地降低。因此，如同在圖2所示的燃料噴射系統(tǒng)的情況中，可以抑制由 于在車輛工作停止期間缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120的油密性的 惡化引起的燃料泄漏，由此防止在車輛下次開始工作發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)排放性 能惡化。
能夠根據(jù)圖7或圖9 (混合動(dòng)力車輛)在設(shè)有具有圖10所示燃料供給 系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)(內(nèi)燃機(jī))的車輛中執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制。在圖10 所示的燃料噴射系統(tǒng)中，在通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)10暫時(shí)停止期間，電磁安全閥205和210都保持關(guān)閉，這樣可以維持在高壓燃料 供給系統(tǒng)(高壓分配管130)和低壓燃料供給系統(tǒng)(低壓分配管160)中的 所需燃料壓力。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)重啟動(dòng)時(shí)，缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴 射器120都準(zhǔn)備好噴射燃料。
考慮到上述這點(diǎn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)暫時(shí)停止后重啟動(dòng)時(shí)設(shè)定DI比率時(shí)(圖7 和圖9中的步驟S310) ， DI比率可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度而設(shè)定，而不是 被設(shè)定為接近100%。更具體地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度低時(shí)(在發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀 態(tài))，DI比率可以設(shè)定為接近0。/o以從進(jìn)氣歧管噴射器120噴射總?cè)剂蠂?射量的幾乎全部燃料，從而防止燃料附著在氣缸和活塞上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)充分 暖機(jī)時(shí)，DI比率可以對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)條件設(shè)定，以允許還從缸內(nèi)噴射器110 噴射燃料，以迅速確保所需動(dòng)力輸出?？商鎿Q地，可以根據(jù)狀況設(shè)定中間 范圍的DI比率。
此外，如圖12所示，同樣在圖IO所示的燃料供給系統(tǒng)中，在伴隨車 輛工作結(jié)束發(fā)動(dòng)才幾停止時(shí)，電磁安全閥205， 210的致動(dòng)(開啟)正時(shí)可以 設(shè)定在車輛工作結(jié)束后經(jīng)過預(yù)定時(shí)間Tp的時(shí)間點(diǎn)，從而防止當(dāng)壓力迅速 降低而燃料溫度仍然很高時(shí)發(fā)生氣阻。
如上所述，同樣在圖IO的燃料供給系統(tǒng)中，可以釋放高壓燃料系統(tǒng)和 低壓燃料系統(tǒng)中的燃料壓力，從而能夠通過應(yīng)用本發(fā)明該實(shí)施例的壓力釋 放控制和發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)控制確保平滑的啟動(dòng)能力并且防止排放性能惡化。 (通常工作時(shí)優(yōu)選的DI比率設(shè)定)
DI比率的第一示例。
參照?qǐng)D13和圖14,現(xiàn)在將說明表示缸內(nèi)噴射器110與進(jìn)氣歧管噴射 器120之間的燃料噴射率的脈語(yǔ)圖，所述燃料噴射率作為與發(fā)動(dòng)機(jī)10的工 作狀態(tài)相關(guān)的信息。在此，兩個(gè)噴射器之間的燃料噴射率也表示為從缸內(nèi) 噴射器110噴射出的燃料量與所噴射的總?cè)剂狭康谋嚷?，其被稱作"缸內(nèi) 噴射器110的燃料噴射率"或"DI (直接噴射)比率(r)，，。脈鐠圖被存 儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU 300的ROM 320中。圖13是用于發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱機(jī)狀態(tài)的脈鐠圖，圖14是用于發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷機(jī)狀態(tài)的脈鐠圖。
在圖13和圖14所示的脈鐠圖中，橫軸表示發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速而縱軸表 示負(fù)荷率，缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射率，或DI比率r，用百分比表示。
如圖13和圖14所示，為由發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率確定的每個(gè)工作 區(qū)域設(shè)定DI比率r。 "DI比率r=100%，，表示僅使用缸內(nèi)噴射器110執(zhí)行 燃料噴射的區(qū)域，"DI比率r=0%，，表示僅使用進(jìn)氣歧管噴射器120執(zhí)行 燃料噴射的區(qū)域。"DI比率r^=0%，， ， "DI比率r*100%"以及"0%<DI 比率r<100%"各表示既使用缸內(nèi)噴射器110又使用進(jìn)氣歧管噴射器120 執(zhí)行燃料噴射的區(qū)域。通常，缸內(nèi)噴射器IIO有助于輸出性能的增加，而 進(jìn)氣歧管噴射器120有助于空氣燃料混合物的均勻性。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn) 速和負(fù)荷率適當(dāng)?shù)剡x擇具有不同特性的這兩種噴射器，從而在發(fā)動(dòng)機(jī)10 的通常工作狀態(tài)中(除諸如怠速下催化劑暖機(jī)狀態(tài)的異常工作狀態(tài)外的狀 態(tài))僅進(jìn)行均質(zhì)燃燒。
此外，如圖13和圖14所示，在用于發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)狀態(tài)的脈譜圖中和用 于發(fā)動(dòng)機(jī)冷機(jī)狀態(tài)的脈鐠圖中，單獨(dú)限定缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射 器120之間的燃料噴射率，或DI比率r。所述脈譜圖構(gòu)造成，隨著發(fā)動(dòng)機(jī) 10溫度的變化，表示缸內(nèi)噴射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120不同的控制區(qū) 域。當(dāng)檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度等于或高于預(yù)定溫度閾值時(shí)，選擇圖13 中所示的用于熱機(jī)狀態(tài)的脈譜圖；否則，選擇圖14所示的用于冷機(jī)狀態(tài)的 脈諳圖?；谶x擇的脈語(yǔ)圖并根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率，控制缸內(nèi)噴 射器110和進(jìn)氣歧管噴射器120中一個(gè)或全部。
現(xiàn)在將詳細(xì)說明在圖13和圖14中設(shè)定的發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速和負(fù)荷率。 在圖13中，NE (1)設(shè)定為2500rpm至2700rpm, KL (1)設(shè)定為30% 至50%, KL(2)設(shè)定為60%至90%。在圖14中，NE(3)設(shè)定為2900rpm 至3100rpm。也就是說，NE (1) <NE ( 3 )。圖13中的NE ( 2 )以及圖 14中的KL (3)和KL (4)也適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
當(dāng)比較圖13和圖14時(shí)，圖14中所示用于冷機(jī)狀態(tài)的脈鐠圖的NE(3) 大于圖13中所示用于熱機(jī)狀態(tài)的脈傳圖的NE (1)。這表明，由于發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度降低，進(jìn)氣歧管噴射器120的控制區(qū)域擴(kuò)大至包括更高發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速的區(qū)域。也就是說，在發(fā)動(dòng)機(jī)10是冷機(jī)狀態(tài)的情況下，沉積物不太可 能堆積在缸內(nèi)噴射器110的噴射口中(即使燃料不從缸內(nèi)噴射器110噴射 出)。因而，可以擴(kuò)大使用進(jìn)氣歧管噴射器120執(zhí)行燃料噴射的區(qū)域，由 此改進(jìn)均質(zhì)性。
當(dāng)比較圖13和圖14時(shí)，"DI比率r=100% ，，在用于熱機(jī)狀態(tài)的脈 諳圖中保持在發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速為NE (1)或更大的區(qū)域內(nèi)，在用于冷機(jī) 狀態(tài)的脈謙圖中保持在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為NE (3)或更大的區(qū)域內(nèi)。對(duì)于負(fù)荷 率而言，"DI比率r=100%，，在用于熱機(jī)狀態(tài)的脈譜圖中保持在負(fù)荷率為 KL ( 2 )或更大的區(qū)域內(nèi)，在用于冷機(jī)狀態(tài)的脈^普?qǐng)D中保持在負(fù)荷率為KL (4 )或更大的區(qū)域內(nèi)。這意味著在預(yù)定的高發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)以及在預(yù)定 高發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷區(qū)域內(nèi)僅使用缸內(nèi)噴射器110。也就是說，在高轉(zhuǎn)速區(qū)域或 高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)，即使僅使用缸內(nèi)噴射器110執(zhí)行燃料噴射，發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn) 速和負(fù)荷很高，確保充分的進(jìn)氣量，從而僅使用缸內(nèi)噴射器110非常可能 獲得均質(zhì)的空氣燃料混合物。以這種方式，從缸內(nèi)噴射器110噴射出的燃 料在包含汽化潛熱的燃燒室內(nèi)霧化(或，從燃燒室吸熱)。因而，在壓縮 結(jié)束時(shí)空氣燃料混合物的溫度降低，由此改進(jìn)了抗爆性能。此外，由于燃 燒室內(nèi)的溫度降低，進(jìn)氣效率提高，引起高動(dòng)力輸出。
在圖13所示用于熱機(jī)狀態(tài)的脈鐠圖中，當(dāng)負(fù)荷率為KL (1)或更小 時(shí)也僅4吏用缸內(nèi)噴射器110執(zhí)行燃料噴射。這表明當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度高時(shí)， 在預(yù)定的低負(fù)荷區(qū)域內(nèi)僅使用缸內(nèi)噴射器IIO。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10在熱機(jī)狀態(tài)時(shí)， 沉積物很可能堆積在缸內(nèi)噴射器110的噴射口中。然而，當(dāng)使用缸內(nèi)噴射 器110執(zhí)行燃料噴射時(shí)，可以降低噴射口的溫度，由此防止沉積物的堆積。 此外，在確保其最小燃料噴射量的同時(shí)可以防止缸內(nèi)噴射器110的阻塞。 因而，在有關(guān)的區(qū)域內(nèi)僅使用缸內(nèi)噴射器IIO。
當(dāng)比較圖13和圖14時(shí)，僅在圖14所示用于冷機(jī)狀態(tài)的脈語(yǔ)圖中存在 "DI比率r=0%"的區(qū)域。這表明當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10的溫度低時(shí)在預(yù)定的低負(fù) 荷區(qū)域(KL (3)或更小)內(nèi)僅使用進(jìn)氣歧管噴射器120執(zhí)行燃料噴射。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)10處于冷機(jī)狀態(tài)并且負(fù)荷低且進(jìn)氣量小時(shí)，燃料的霧化不容易發(fā) 生。在這樣的區(qū)域，用來(lái)自缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射很難確保良好的燃 燒。此外，尤其在低負(fù)荷和低轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)，使用缸內(nèi)噴射器110的高動(dòng)力 輸出沒有必要。因此，在相關(guān)區(qū)域內(nèi)僅使用進(jìn)氣歧管噴射器120執(zhí)行燃料 噴射，而不是使用缸內(nèi)噴射器IIO。
此外，在除通常工作外的工作中，即，在發(fā)動(dòng)機(jī)10怠速時(shí)催化劑暖機(jī) 狀態(tài)中(異常工作狀態(tài))，控制缸內(nèi)噴射器110以執(zhí)行分層燃燒。通過在 催化劑暖機(jī)工作過程中引起分層燃燒，促進(jìn)了催化劑暖機(jī)，并且因此改進(jìn) 排氣排放。
下面將說明根據(jù)本發(fā)明該實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)在通常工作中的DI比率的 第二示例。
參照?qǐng)D15和圖16,將說明表示缸內(nèi)噴射器110與進(jìn)氣歧管噴射器120 之間的燃料噴射率的脈i普?qǐng)D，所述燃料噴射率作為與發(fā)動(dòng)機(jī)10的工作狀態(tài) 相關(guān)的信息。所述脈鐠圖被存儲(chǔ)在發(fā)動(dòng)機(jī)ECU300的ROM320中。圖15 是用于發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱機(jī)狀態(tài)的脈譜圖，圖16是用于發(fā)動(dòng)機(jī)10的冷機(jī)狀態(tài) 的脈謙圖。
圖15和16與圖13和14在以下幾點(diǎn)不同。"DI比率r=100%，，在用 于熱機(jī)狀態(tài)的脈鐠圖中保持在發(fā)動(dòng)機(jī)10的轉(zhuǎn)速等與或大于NE (1)的區(qū) 域內(nèi)，在用于冷機(jī)狀態(tài)的脈i昝圖中保持在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為NE ( 3 )或更大的 區(qū)域內(nèi)。此外，除低轉(zhuǎn)速區(qū)域外，"01比率^100%"在用于熱機(jī)狀態(tài)的 脈"i普?qǐng)D中保持在負(fù)荷率為KL (2)或更大的區(qū)域內(nèi)，在用于冷機(jī)的脈鐠圖 中保持在負(fù)荷率為KL (4)或更大的區(qū)域內(nèi)。這意味著在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速處于 預(yù)定高水平的區(qū)域內(nèi)僅使用缸內(nèi)噴射器IIO執(zhí)行燃料噴射，在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷 處于預(yù)定高水平的區(qū)域內(nèi)通常僅使用缸內(nèi)噴射器110執(zhí)行燃料噴射。然而， 在低轉(zhuǎn)速和高負(fù)荷區(qū)域內(nèi)，通過從缸內(nèi)噴射器110噴射出的燃料形成的空 氣燃料混合物的混合不好，并且燃燒室內(nèi)這樣不均質(zhì)的空氣燃料混合物可 能導(dǎo)致不穩(wěn)定燃燒。因而，隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的增加從而不太可能發(fā)生這樣 的問題，缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射率增加；而隨著發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的增加從而可能發(fā)生這樣的問題，缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射率降低。在圖15和圖 16中用十字箭頭示出了缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射率，或DI比率r的這 些變化。以這種方式，能夠抑制由于不穩(wěn)定燃燒引起的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的 變化。注意這些措施大致相當(dāng)于隨著發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)向預(yù)定低轉(zhuǎn)速區(qū)域的移動(dòng) 降低缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射率，或隨著發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)向預(yù)定低負(fù)荷區(qū)域 的移動(dòng)增加缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射率的措施。此外，除相關(guān)區(qū)域(在 圖15和圖16中用十字箭頭表示)夕卜，在僅使用缸內(nèi)噴射器110執(zhí)行燃料 噴射的區(qū)域中(在高轉(zhuǎn)速側(cè)或低負(fù)荷側(cè))，即使當(dāng)僅使用缸內(nèi)噴射器110 執(zhí)行燃料噴射時(shí)也很容易獲得均質(zhì)的空氣燃料混合物。在這種情況下，從 缸內(nèi)噴射器110噴射出的燃料在包含汽化潛熱的燃燒室內(nèi)霧化(通過從燃 燒室吸熱)。因此，在壓縮側(cè)空氣燃料混合物的溫度降低，并且因此改進(jìn) 了抗爆性能。此外，隨著燃燒室溫度的降低，進(jìn)氣效率提高，引起高動(dòng)力 輸出。
在結(jié)合圖13至16說明的發(fā)動(dòng)機(jī)10中，通過將缸內(nèi)噴射器110的燃料 噴射正時(shí)設(shè)定在進(jìn)氣沖程獲得均質(zhì)燃燒，而通過將其設(shè)定在壓縮沖程實(shí)現(xiàn) 分層燃燒。也就是說，當(dāng)缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射正時(shí)設(shè)定在壓縮沖程 時(shí)，可以在火花塞周圍局部地建立濃的空氣燃料混合物，從而總體上點(diǎn)燃 燃燒室中稀的空氣燃料混合物以實(shí)現(xiàn)分層燃燒。即使缸內(nèi)噴射器110的燃 料噴射正時(shí)設(shè)定在進(jìn)氣沖程時(shí)，如果可以在火花塞周圍局部地提供濃的空 氣燃料混合物則也可以實(shí)現(xiàn)分層燃燒。
在此使用的分層燃燒既包括分層燃燒又包括半分層燃燒。在半分層燃 燒中，進(jìn)氣歧管噴射器120在進(jìn)氣沖程噴射燃料以在整個(gè)燃燒室中產(chǎn)生稀 的均質(zhì)空氣燃料混合物，然后缸內(nèi)噴射器110在壓縮沖程噴射燃料以在火 花塞周圍局部地產(chǎn)生濃的空氣燃料混合物，從而改進(jìn)燃燒狀態(tài)。出于以下 原因，在催化劑暖機(jī)工作中優(yōu)選采用這樣的半分層燃燒。在催化劑暖機(jī)工 作中，有必要相當(dāng)大程度延遲點(diǎn)火正時(shí)并且維持有利的燃燒狀態(tài)(怠速狀 態(tài))，從而使高溫燃燒氣體到達(dá)催化劑。此外，需要供給一定量的燃料。 如果采用分層燃燒以滿足這些需求，則燃料的量將不夠。如果采用均質(zhì)燃燒，則與分層燃燒的情況相比，為了維持有利燃燒延遲量很小。為此，盡 管可以采用分層燃燒或半分層燃燒，但在催化劑暖機(jī)工作時(shí)優(yōu)選采用上述 半分層燃燒。
此外，在結(jié)合圖13至16說明的發(fā)動(dòng)機(jī)中，在對(duì)應(yīng)于幾乎整個(gè)區(qū)域的 基本區(qū)域(這里，基本區(qū)域指除僅在催化劑暖機(jī)狀態(tài)中利用在進(jìn)氣沖程中 從進(jìn)氣歧管噴射器120的燃料噴射和在壓縮沖程中從缸內(nèi)噴射器110的燃 料噴射執(zhí)行半分層燃燒的區(qū)域外的區(qū)域)，缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射正 時(shí)設(shè)定在進(jìn)氣沖程。然而，出于以下原因，為了穩(wěn)定燃燒缸內(nèi)噴射器110 的燃料噴射正時(shí)可以暫時(shí)設(shè)定在壓縮沖程。
當(dāng)缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射正時(shí)設(shè)定在壓縮沖程時(shí)，當(dāng)氣缸中的溫 度較高時(shí)通過噴射的燃料冷卻空氣燃料混合物。這改進(jìn)了冷卻效果，并且 因此改進(jìn)了抗爆性能。此外，當(dāng)缸內(nèi)噴射器110的燃料噴射正時(shí)設(shè)定在壓 縮沖程時(shí)，從燃料噴射到點(diǎn)火的時(shí)間短，這確保了所噴射燃料的強(qiáng)穿透性， 從而燃燒速度增力口。抗爆性能的改進(jìn)和燃燒速度的增加能夠防止燃燒變動(dòng)， 并且因此改進(jìn)了燃燒穩(wěn)定性。
此外，在后怠速狀態(tài)(當(dāng)?shù)∷匍_關(guān)關(guān)閉并且加速踏板被下壓時(shí))，可 以使用圖13或圖15所示的用于熱機(jī)狀態(tài)的DI比率脈i普?qǐng)D(即，可以使 用缸內(nèi)噴射器110)，而不考慮發(fā)動(dòng)機(jī)IO的溫度(即，在發(fā)動(dòng)機(jī)10的熱 機(jī)狀態(tài)和冷機(jī)狀態(tài)都是如此)。
應(yīng)當(dāng)理解，在此公開的實(shí)施例在每個(gè)方面都是示意性而非限制性的。 本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的款項(xiàng)而不是以上的說明來(lái)限定，并且意在包括 與權(quán)利要求的款項(xiàng)相當(dāng)?shù)姆秶鸵饬x內(nèi)的任何修改。
工業(yè)應(yīng)用
本發(fā)明可應(yīng)用于設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)的車輛以及設(shè)有發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的混合動(dòng) 力車輛。
權(quán)利要求
1. 一種用于車輛的控制裝置，所述車輛結(jié)合有內(nèi)燃機(jī)(540)和除所述內(nèi)燃機(jī)外的驅(qū)動(dòng)力源(530)，所述內(nèi)燃機(jī)(540)具有供給燃料到第一燃料噴射裝置(110)的第一燃料供給系統(tǒng)和供給燃料到第二燃料噴射裝置(120)的第二燃料供給系統(tǒng)，所述第一燃料噴射裝置(110)噴射燃料到氣缸中，所述第二燃料噴射裝置(120)噴射燃料到進(jìn)氣口和/或進(jìn)氣歧管中，所述控制裝置包括驅(qū)動(dòng)力比率控制裝置(590)，該驅(qū)動(dòng)力比率控制裝置(590)用于根據(jù)工作狀態(tài)控制由所述內(nèi)燃機(jī)和由所述驅(qū)動(dòng)力源產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力的比率；和燃料噴射控制裝置(300)，該燃料噴射控制裝置(300)用于控制所述第一燃料噴射裝置和所述第二燃料噴射裝置之間相對(duì)于所述內(nèi)燃機(jī)中的總?cè)剂蠂娚淞康娜剂蠂娚渎?；其中所述燃料噴射控制裝置包括啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制裝置(S320)，當(dāng)所述內(nèi)燃機(jī)伴隨所述車輛的工作開始而啟動(dòng)時(shí)，該啟動(dòng)時(shí)刻噴射控制裝置(S320)將從所述第二燃料噴射裝置噴射出的燃料的量與所述總?cè)剂蠂娚淞康谋嚷试O(shè)定為接近100％；且所述驅(qū)動(dòng)力比率控制裝置包括當(dāng)所述第二燃料供給系統(tǒng)中的燃料壓力低于所需水平時(shí)，指示所述驅(qū)動(dòng)力源產(chǎn)生與所述車輛總體所需的驅(qū)動(dòng)力相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力的裝置(S345)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于車輛的控制裝置，還包括用于控制燃 料泵(180)的燃料泵控制裝置(300#)，所述燃料泵(180)用于確保所 述第二燃料供給系統(tǒng)所需的燃料壓力，其中所述燃料泵控制裝置包括在所述內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)指示產(chǎn)生前用于開始所 述燃料泵的工作的裝置(S305)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于車輛的控制裝置，其中 所述驅(qū)動(dòng)力源(530)是由二次電池供電的電動(dòng)機(jī)，且 所述車輛還包括充電控制裝置(590)，該充電控制裝置(5卯)用由所述電動(dòng)機(jī)的再生制動(dòng)產(chǎn)生的電力和由所述內(nèi)燃機(jī)的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生的電力對(duì) 所述二次電池充電。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于車輛的控制裝置。在結(jié)合有具有缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣歧管噴射器的內(nèi)燃機(jī)并且執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制的車輛中，在車輛工作結(jié)束時(shí)，通過電磁安全閥(210)的致動(dòng)(開啟)并通過低壓燃料泵(180)工作的停止，高壓分配管(130)和低壓分配管(160)中的燃料壓力降低。這防止在下次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)由于在工作停止期間噴射器(110，120)的油密性惡化產(chǎn)生的燃料泄漏而引起的排放性能惡化。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)通過發(fā)動(dòng)機(jī)間歇工作控制而暫時(shí)停止時(shí)，在低壓燃料泵(180)停止的同時(shí)，電磁安全閥(210)的致動(dòng)(開啟)被禁止。在暫時(shí)停止后發(fā)動(dòng)機(jī)再啟動(dòng)時(shí)，壓力確保在一定水平的高壓分配管(130)中的燃料被噴射，以迅速啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
文檔編號(hào)B60W10/18GK101532443SQ20091013710
公開日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2006年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月18日
發(fā)明者井上敏夫, 山口勝?gòu)? 戶祭衛(wèi), 福井啟太, 長(zhǎng)谷川景子 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社