專利名稱：在內(nèi)燃機(jī)中控制燃油噴射的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在內(nèi)燃機(jī)中控制燃油噴射的裝置和方法，該內(nèi)燃機(jī)具有用于將燃油噴射到燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于將燃油噴射到進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器。
背景技術(shù)：
已知設(shè)置有用于將燃油直接噴射到內(nèi)燃機(jī)燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于將燃油噴射到進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器的內(nèi)燃機(jī)(日本早期專利公開No.2001-73854)，所述進(jìn)氣系統(tǒng)例如進(jìn)氣端口或者氣室(surgetank)。
在此日本早期專利公開No.2001-73854所說(shuō)明的內(nèi)燃機(jī)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下的燃油噴射控制中，首先從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射燃油達(dá)預(yù)定時(shí)間段。然后，從缸內(nèi)噴油器噴射燃油。通過(guò)執(zhí)行這樣的燃油噴射控制，由噴射到進(jìn)氣系統(tǒng)中的燃油進(jìn)行初次燃燒，即燃燒室中空氣燃油混合氣的第一次燃燒。由此，因?yàn)樵诔醮稳紵笕紵覂?nèi)的溫度升高，促進(jìn)了從缸內(nèi)噴油器噴射的燃油的汽化。所以，根據(jù)日本早期專利公開No.2001-73854中說(shuō)明的在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下對(duì)燃油噴射的控制，就可以限制在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下從缸內(nèi)噴油器噴射的燃油作為未燃燒成分被排出。
當(dāng)噴射燃油到進(jìn)氣系統(tǒng)中時(shí)，噴射的燃油需要一段時(shí)間來(lái)流到燃燒室中。由于這個(gè)原因，在上述傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下燃燒室中空氣燃油混合氣的初次燃燒，即初次燃燒變遲，并存在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能變得惡化的可能性。
在此情況下，當(dāng)在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下將燃油直接噴射到燃燒室中時(shí)，可以縮短燃油噴射和初次燃燒之間所需的時(shí)間段，并確保令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能。但是，當(dāng)燃燒室內(nèi)的溫度與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)一樣低時(shí)，直接噴射到燃燒室內(nèi)的燃油容易粘附到燃燒室的內(nèi)壁和活塞，并存在粘附的燃油作為未燃燒成分被排出的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的目的是提供一種在設(shè)置有進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器和缸內(nèi)噴油器的內(nèi)燃機(jī)中控制燃油噴射的裝置，其能夠確保令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能，并抑制在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下未燃燒成分的排放。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其他目標(biāo)并根據(jù)本發(fā)明的目的，提供了一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的裝置。所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述內(nèi)燃機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器。所述裝置包括控制所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器的控制部分。在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，所述控制部分使得所述缸內(nèi)噴油器首先噴射燃油，然后從通過(guò)所述缸內(nèi)噴油器進(jìn)行燃油噴射切換到通過(guò)所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器進(jìn)行燃油噴射。
本發(fā)明提供了另一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的裝置。所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器。所述裝置包括控制所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器的控制部分。在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，所述控制部分使得所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射燃油。在從所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射的燃油到達(dá)所述燃燒室的時(shí)刻之后，所述控制部分使得所述缸內(nèi)噴油器停止噴射燃油。
本發(fā)明還提供了一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的方法。所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器。所述方法包括在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，使得所述缸內(nèi)噴油器首先噴射燃油；以及然后從通過(guò)所述缸內(nèi)噴油器進(jìn)行燃油噴射切換到通過(guò)所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器進(jìn)行燃油噴射。
本發(fā)明提供了另一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的方法。所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器。所述方法包括在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，使得所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射燃油；以及在從所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射的燃油到達(dá)所述燃燒室的時(shí)刻之后，使得所述缸內(nèi)噴油器停止噴射燃油。
結(jié)合通過(guò)示例方式圖示本發(fā)明原理的附圖，從以下說(shuō)明中本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變動(dòng)清楚。


通過(guò)參考結(jié)合附圖對(duì)當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例的以下說(shuō)明，可以最好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1是圖示根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射控制裝置的示圖；圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)和燃油噴射模式之間的關(guān)系的曲線圖；圖3是示出根據(jù)第一實(shí)施例的燃油噴射控制的過(guò)程的流程圖；圖4是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下根據(jù)第一實(shí)施例的燃油噴射控制的過(guò)程的流程圖；圖5是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下根據(jù)第一實(shí)施例的燃油噴射控制的過(guò)程示例的時(shí)序圖；圖6是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下根據(jù)第二實(shí)施例的燃油噴射控制的過(guò)程的流程圖；和圖7是示出在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下根據(jù)第二實(shí)施例的燃油噴射控制的過(guò)程示例的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照?qǐng)D1至5說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)11的燃油噴射控制裝置。
圖1圖示了根據(jù)本實(shí)施例的燃油噴射控制裝置所應(yīng)用到的內(nèi)燃機(jī)11的構(gòu)造。
如圖1所示，此裝置構(gòu)造有作為核心部件的四缸四沖程內(nèi)燃機(jī)11。內(nèi)燃機(jī)11具有四個(gè)氣缸12，其被稱為第一缸#1至第四缸#4。在這些氣缸12(圖1中僅示出了其中一個(gè))的每一個(gè)中，設(shè)置有活塞13。每個(gè)活塞13通過(guò)連桿14耦合到作為內(nèi)燃機(jī)11的輸出軸的曲軸15，使得活塞13的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿14轉(zhuǎn)換成曲軸15的旋轉(zhuǎn)。
在每個(gè)氣缸12中，在活塞13上方界定出燃燒室16。為每個(gè)氣缸12設(shè)置暴露到燃燒室16的缸內(nèi)噴油器17。預(yù)定高壓下的燃油通過(guò)已知的燃油供應(yīng)機(jī)構(gòu)供應(yīng)到每個(gè)缸內(nèi)噴油器17。當(dāng)缸內(nèi)噴油器17被驅(qū)動(dòng)打開時(shí)，燃油直接噴射到燃燒室16中。
發(fā)動(dòng)機(jī)11包括火花塞18，每個(gè)都設(shè)置在氣缸12之一中。每個(gè)火花塞18將在相應(yīng)的燃燒室16中產(chǎn)生的空氣燃油混合氣點(diǎn)火。由設(shè)置在火花塞18之上的點(diǎn)火器19來(lái)調(diào)節(jié)通過(guò)每個(gè)火花塞18將空氣燃油混合氣點(diǎn)火的正時(shí)。
燃燒室16連接到進(jìn)氣通道20和排氣通道21。將一個(gè)燃燒室16與進(jìn)氣通道20相連接的每個(gè)部分形成進(jìn)氣端口20a。進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22位于進(jìn)氣通道20中，使得每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22對(duì)應(yīng)于一個(gè)氣缸12。每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22向著相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣端口20a將燃油噴射到進(jìn)氣通道20中。預(yù)定壓力下的燃油通過(guò)已知機(jī)構(gòu)供應(yīng)到每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22。由此，當(dāng)每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22被驅(qū)動(dòng)打開時(shí)，燃油被噴射到進(jìn)氣通道20中。此外，進(jìn)氣通道20設(shè)置有節(jié)氣門(未示出)，用于調(diào)節(jié)被抽入燃燒室16中的空氣的流率。進(jìn)氣通道20、進(jìn)氣端口20a形成內(nèi)燃機(jī)11的進(jìn)氣系統(tǒng)。
由電子控制單元(ECU)30執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)11的各種控制過(guò)程。雖然未示出，但ECU 30配置有用于執(zhí)行與發(fā)動(dòng)機(jī)控制相關(guān)的各種過(guò)程的中央處理單元(CPU)、用于存儲(chǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)控制所需的控制程序和信息的存儲(chǔ)器、用于缸內(nèi)噴油器17和進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的驅(qū)動(dòng)電路以及用于點(diǎn)火器19的驅(qū)動(dòng)電路。
ECU 30連接到檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)行狀態(tài)的各種傳感器。例如，由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31檢測(cè)曲軸15的相位角或曲軸轉(zhuǎn)角。基于檢測(cè)到的曲軸轉(zhuǎn)角計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE。此外，氣缸識(shí)別傳感器32檢測(cè)特定氣缸的活塞位于上止點(diǎn)，并且基于來(lái)自曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31和氣缸識(shí)別傳感器32的輸出信號(hào)，來(lái)確定表示曲軸15的位置的曲軸轉(zhuǎn)角。此外，由加速踏板傳感器33檢測(cè)加速踏板踩壓度ACCP。此外，ECU 30從用于檢測(cè)進(jìn)氣通道20內(nèi)的壓力(進(jìn)氣通道壓力Pin)的壓力傳感器34接收檢測(cè)信號(hào)?；趤?lái)自壓力傳感器34的檢測(cè)信號(hào)，計(jì)算進(jìn)氣的流率Qa。此外，ECU 30從發(fā)動(dòng)機(jī)控制所要求的傳感器接收檢測(cè)信號(hào)，例如用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑的溫度(冷卻劑溫度THW)的冷卻劑溫度傳感器35、用于檢測(cè)進(jìn)氣的溫度(進(jìn)氣溫度THA)的溫度傳感器36、和用于檢測(cè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的燃油壓力(燃油壓力P)的燃油壓力傳感器37。由此，ECU 30響應(yīng)于通過(guò)來(lái)自各種傳感器的那些檢測(cè)信號(hào)所獲得的內(nèi)燃機(jī)11的工作情況，來(lái)執(zhí)行各種發(fā)動(dòng)機(jī)控制，包括燃油噴射控制和點(diǎn)火正時(shí)控制。
現(xiàn)在將說(shuō)明正常操作期間在發(fā)動(dòng)機(jī)11中執(zhí)行的燃油噴射控制。
首先，圖2示出了根據(jù)本實(shí)施例的對(duì)燃油噴射的控制模式。如圖2所示，在本實(shí)施例中，基于內(nèi)燃機(jī)11的發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷L，判斷是否使用進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22和缸內(nèi)噴油器17中的任一個(gè)或者兩者。內(nèi)燃機(jī)11的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷L由例如內(nèi)燃機(jī)11每轉(zhuǎn)的進(jìn)氣量所定義。
如圖2所示，在本實(shí)施例中，在最大負(fù)荷(最大進(jìn)氣量)區(qū)域中，執(zhí)行其中通過(guò)缸內(nèi)噴油器17將燃油供應(yīng)到燃燒室16中的缸內(nèi)噴射，該最大負(fù)荷是在內(nèi)燃機(jī)11的每個(gè)速度下進(jìn)氣門都全開或者基本上全開時(shí)的負(fù)荷。在根據(jù)本實(shí)施例的缸內(nèi)噴射中，在相應(yīng)活塞13的進(jìn)氣沖程期間從每個(gè)缸內(nèi)噴油器17噴射燃油，并且燃燒模式基本上是均勻燃燒。此外，在內(nèi)燃機(jī)11的從低負(fù)荷到中負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)區(qū)域中，執(zhí)行其中通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22將燃油供應(yīng)到燃燒室16中的端口噴射，低負(fù)荷和中負(fù)荷是節(jié)氣門開度從全閉狀態(tài)改變到中等程度時(shí)的負(fù)荷。在這些區(qū)域之間的區(qū)域中，執(zhí)行其中通過(guò)缸內(nèi)噴油器17和進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22兩者將燃油供應(yīng)到燃燒室16中的端口和缸內(nèi)噴射。
在上述本實(shí)施例中，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)狀態(tài)來(lái)改變?nèi)加蛧娚淠Ｊ?，由此確保空氣燃油混合氣的均勻性并增大內(nèi)燃機(jī)11在高負(fù)荷區(qū)域中的輸出。
換言之，當(dāng)使用進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22時(shí)，與使用缸內(nèi)噴油器17時(shí)相比更容易促進(jìn)空氣燃油混合氣的均勻性。由于此原因，在從低負(fù)荷到中負(fù)荷的驅(qū)動(dòng)區(qū)域中，通過(guò)使用進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22可以確?？諝馊加突旌蠚獾木鶆蛐?。另一方面，當(dāng)通過(guò)使用缸內(nèi)噴油器17噴射燃油時(shí)，與通過(guò)使用進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射燃油時(shí)相比，更容易通過(guò)燃油的汽化潛熱來(lái)降低燃燒室16中空氣燃油混合氣的溫度。由于此原因，在高負(fù)荷驅(qū)動(dòng)區(qū)域中，通過(guò)使用缸內(nèi)噴油器17，增大進(jìn)氣對(duì)燃燒室16的填充系數(shù)，并增大發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D3說(shuō)明在發(fā)動(dòng)機(jī)11的正常操作期間燃油噴射控制的過(guò)程。圖3所示的處理由ECU 30以預(yù)定時(shí)間間隔重復(fù)執(zhí)行。
首先，在步驟S100，基于從加速踏板踩壓度ACCP計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷L、進(jìn)氣流率Qa和發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE，計(jì)算基本的燃油噴射量Qb。通過(guò)參考預(yù)先存儲(chǔ)在ECU 30的存儲(chǔ)器中的噴射量計(jì)算圖來(lái)計(jì)算燃油噴射量。
在步驟S110中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)來(lái)設(shè)置端口噴射率Rp和缸內(nèi)噴射率Rd，其中端口噴射率Rp是每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的燃油噴射量與供應(yīng)到相應(yīng)燃燒室16中的燃油總量的比率，缸內(nèi)噴射率Rd是每個(gè)缸內(nèi)噴油器17的燃油噴射量與供應(yīng)到相應(yīng)燃燒室16中的燃油總量的比率。在圖2所示的端口噴射區(qū)域中這些比率是Rp＝1和Rd＝0，而在缸內(nèi)噴射區(qū)域中是Rp＝0和Rd＝1。在端口和缸內(nèi)噴射區(qū)域中這些比率在滿足不等式0＜Rp＜1、0＜Rd＜1和等式Rp+Rd＝1的范圍內(nèi)變化。
在步驟S120中，基于端口噴射率Rp和基本燃油噴射量Qb從以下表達(dá)式(1)來(lái)計(jì)算由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行端口噴射的燃油噴射量Qp，即端口噴射量Qp。校正因子K是基于內(nèi)燃機(jī)11的冷卻劑溫度和空燃比的控制而設(shè)置的校正項(xiàng)。
Qp＝Rp×Qb×K (1)在步驟S130中，基于缸內(nèi)噴射率Rd和基本燃油噴射量Qb從以下表達(dá)式(2)來(lái)計(jì)算由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行缸內(nèi)噴射的燃油噴射量Qd，即缸內(nèi)噴射量Qd。校正因子K是基于內(nèi)燃機(jī)11的冷卻劑溫度和空燃比的控制而設(shè)置的校正項(xiàng)。
Qd＝Rd×Qb×K (1)如該表達(dá)式(2)所示，當(dāng)缸內(nèi)噴射率Rd變高時(shí)，缸內(nèi)噴射量Qd增大。
在步驟140中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷L計(jì)算進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的燃油噴射正時(shí)。通過(guò)用以氣缸12的壓縮上止點(diǎn)為參考的曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)表達(dá)每個(gè)氣缸12中從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22開始燃油噴射的正時(shí)，來(lái)獲得計(jì)算的燃油噴射正時(shí)。此外，基于計(jì)算的端口噴射量Qp和發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE，計(jì)算燃油噴射時(shí)間段，其是從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射與計(jì)算的端口噴射量Qp相對(duì)應(yīng)的量的燃油所要求的。與基本燃油噴射量Qb的情況一樣，通過(guò)參考預(yù)先存儲(chǔ)在ECU 30的存儲(chǔ)器中用于計(jì)算噴射正時(shí)和噴射時(shí)間段的計(jì)算圖，來(lái)計(jì)算此情況下的燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段。
在步驟150中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷L計(jì)算缸內(nèi)噴油器17的燃油噴射正時(shí)。同樣通過(guò)用以氣缸12的壓縮上止點(diǎn)為參考的曲軸轉(zhuǎn)角來(lái)表達(dá)每個(gè)氣缸12中從缸內(nèi)噴油器17開始燃油噴射的正時(shí)，來(lái)獲得計(jì)算的燃油噴射正時(shí)。同樣，基于計(jì)算的缸內(nèi)噴射量Qd和發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE，計(jì)算燃油噴射時(shí)間段，其是從缸內(nèi)噴油器17噴射與計(jì)算的缸內(nèi)噴射量Qd相對(duì)應(yīng)的量的燃油所要求的。與基本燃油噴射量Qb的情況一樣，通過(guò)參考預(yù)先存儲(chǔ)在ECU 30的存儲(chǔ)器中用于計(jì)算燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段的計(jì)算圖來(lái)計(jì)算此情況下的燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段。
在步驟S160中，基于為噴油器17、22中的每一組所計(jì)算的燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段，為每個(gè)氣缸12產(chǎn)生燃油噴射信號(hào)，并且該燃油噴射信號(hào)被分別輸出到對(duì)應(yīng)于每個(gè)氣缸12設(shè)置的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22和缸內(nèi)噴油器17。在輸出燃油噴射信號(hào)的時(shí)間段期間，從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22和缸內(nèi)噴油器17的每一個(gè)噴射燃油。于是，響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)以恰當(dāng)?shù)恼龝r(shí)噴射恰當(dāng)量的燃油到每個(gè)氣缸12的燃燒室16中。
接著，現(xiàn)在將說(shuō)明當(dāng)起動(dòng)(開動(dòng))發(fā)動(dòng)機(jī)11時(shí)的燃油噴射控制。圖4是示出在此燃油噴射控制中的過(guò)程的流程圖，并且示出了在分別對(duì)應(yīng)于第一缸#1至第四缸#4設(shè)置的缸內(nèi)噴油器17和進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22中與第n缸(n＝1至4)相對(duì)應(yīng)的缸內(nèi)噴油器17的噴射控制。
如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)(發(fā)動(dòng)機(jī)開動(dòng)狀態(tài))，且曲軸1 5的當(dāng)前相位角(即曲軸轉(zhuǎn)角)被確定，則ECU 30在每個(gè)預(yù)定時(shí)間段重復(fù)執(zhí)行此流程圖示出的處理。當(dāng)執(zhí)行此處理時(shí)，ECU 30用作控制部分。
當(dāng)此處理開始時(shí)，首先判斷對(duì)于第n缸的缸內(nèi)噴油器17，是否已經(jīng)完成發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下的第一次燃油噴射，即初次噴射(S200)。基于初次噴射標(biāo)志FFn是否為1來(lái)進(jìn)行此判斷。初次噴射標(biāo)志FFn是當(dāng)與每個(gè)缸內(nèi)噴油器17相關(guān)的各自的初次噴射完成時(shí)被設(shè)置為1的標(biāo)志，并且其初始值被設(shè)置為0。例如，當(dāng)來(lái)自與例如第一缸#1相對(duì)應(yīng)的單個(gè)缸內(nèi)噴油器17的初次噴射已經(jīng)完成時(shí)，就滿足FF1＝1。
當(dāng)確定與第n缸的缸內(nèi)噴油器17相關(guān)的初次噴射還沒(méi)有完成時(shí)(S200否)，即在初次噴射標(biāo)志FFn＝0的情況下，執(zhí)行由第n缸的缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射(缸內(nèi)噴射)(S210)。此時(shí)，缸內(nèi)噴射率Rd被設(shè)置為1而端口噴射率Rp被設(shè)置為0。通過(guò)參考與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的圖，設(shè)置基本燃油噴射量Qb、燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段，并且執(zhí)行如圖3所示的一系列燃油噴射控制。在本實(shí)施例中，該圖被配置成使得在相應(yīng)氣缸的進(jìn)氣沖程期間執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下每個(gè)缸內(nèi)噴油器17的燃油噴射。但是，該圖可以被配置成使得在例如壓縮沖程期間執(zhí)行該噴射。
然后初次噴射標(biāo)志FFn被設(shè)置為1(S220)，并且暫時(shí)中止本處理。
另一方面，當(dāng)在步驟S200中確定與第n缸的缸內(nèi)噴油器17相關(guān)的初次噴射已經(jīng)完成時(shí)(S200是)，即在初次噴射標(biāo)志FFn＝1的情況下，執(zhí)行由第n缸的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射(端口噴射)(S230)。此時(shí)，缸內(nèi)噴射率Rd被設(shè)置為0而端口噴射率Rp被設(shè)置為1。然后，通過(guò)參考與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的圖，設(shè)置基本燃油噴射量Qb、燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段，并且執(zhí)行如圖3所示的一系列燃油噴射控制。在本實(shí)施例中，該圖被配置成使得在相應(yīng)氣缸的排氣沖程期間執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的燃油噴射。但是，該圖可以被配置成使得在例如進(jìn)氣沖程期間執(zhí)行該噴射。
如上所述，本處理被執(zhí)行，由此在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下第n缸的燃油噴射中，僅對(duì)初次噴射執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射(缸內(nèi)噴射)，而在初次噴射后的燃油噴射中，將切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行燃油噴射(端口噴射)。
本處理被重復(fù)地執(zhí)行，由此在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下每個(gè)氣缸的燃油噴射中，僅在初次噴射中執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射(缸內(nèi)噴射)，而在初次噴射后的燃油噴射中，將切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行燃油噴射(端口噴射)。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D5的時(shí)序圖來(lái)說(shuō)明在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下燃油噴射控制的示例。圖5所示的曲軸計(jì)數(shù)器示出表示上述曲軸轉(zhuǎn)角的值，其隨著曲軸15的轉(zhuǎn)動(dòng)而遞增。此外，當(dāng)曲軸轉(zhuǎn)角被確定時(shí)，曲軸計(jì)數(shù)器被設(shè)置為與由此確定的曲軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的值。由此，當(dāng)曲軸15轉(zhuǎn)了兩轉(zhuǎn)時(shí)，曲軸計(jì)數(shù)器復(fù)位為0。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最初被起動(dòng)(開動(dòng))(時(shí)間t0)并且曲軸轉(zhuǎn)角被確定(時(shí)間t1)時(shí)，作為第一缸#1至第四缸#4的每一個(gè)中的初次燃油噴射，執(zhí)行由與每個(gè)氣缸相應(yīng)設(shè)置的缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射。在初次噴射之后的燃油噴射由與每個(gè)氣缸相應(yīng)設(shè)置的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22執(zhí)行。例如在第一缸#1中，僅在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下的初次燃油噴射中從與第一缸#1相對(duì)應(yīng)的缸內(nèi)噴油器17噴射燃油，而初次噴射后的燃油噴射由與第一缸#1相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22執(zhí)行。由此，對(duì)于第二缸#2至第四缸#4分別執(zhí)行以氣缸為單位的這種噴射。
根據(jù)上述在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下的燃油噴射控制，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)首先執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射，由此在燃油噴射后立即發(fā)生初次燃燒(時(shí)間t2)。此后，切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行燃油噴射，并且當(dāng)噴射到每個(gè)進(jìn)氣端口20a中的燃油到達(dá)燃燒室16時(shí)，以上述初次燃燒為觸發(fā)而發(fā)生初次燃燒之后空氣燃油混合氣的連續(xù)燃燒，即完全燃燒(complete explosion)(在t3時(shí)和之后的時(shí)間)。所以，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可以立即引起初次燃燒并接著完全燃燒，并且可以確保令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能。
此外，因?yàn)樵趫?zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射后，燃油噴射的模式切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射，所以當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，就盡可能抑制了由相應(yīng)缸內(nèi)噴油器17直接噴射到每個(gè)燃燒室16中的燃油粘附到燃燒室16的內(nèi)壁或活塞13上的故障的發(fā)生。此外，即使當(dāng)直接噴射到每個(gè)燃燒室16中的燃油粘附到燃燒室16的內(nèi)壁或活塞13上時(shí)，粘附的燃油也被上述完全燃燒所汽化，并且與噴射到進(jìn)氣端口20a中的燃油一起燃燒。因?yàn)槿缟纤霰M可能地抑制了燃油對(duì)燃燒室16的內(nèi)壁或活塞13的粘附，所以也抑制了在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下未燃燒成分的排放。
具體而言，在上述實(shí)施例中，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，僅在每個(gè)氣缸的初次燃油噴射中燃油被直接噴射到燃燒室16中。盡可能抑制上述在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下從缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射，由此抑制未燃燒成分的排放。此外，因?yàn)槿缟纤鲇筛變?nèi)噴油器17進(jìn)行燃油噴射的次數(shù)已經(jīng)被預(yù)先設(shè)置，所以可以容易地掌握從由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行燃油噴射切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行燃油噴射的正時(shí)。這允許噴射的模式被容易地切換。
本實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射，并且此后切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。由于此原因，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，初次燃燒立即發(fā)生。此后，切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射，由此以上述初次燃燒為觸發(fā)而發(fā)生初次燃燒之后空氣燃油混合氣的連續(xù)燃燒，即完全燃燒。根據(jù)上述實(shí)施例，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可以立即引起初次燃燒并接著完全燃燒，并且可以確保令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能。
(2)在執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射后，燃油噴射的模式切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。由于此原因，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，燃油對(duì)每個(gè)燃燒室16的內(nèi)壁或者每個(gè)活塞13的粘附可以被盡可能抑制。所以，在確保令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能的同時(shí)，可以令人滿意地抑制當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)未燃燒成分的排放。
(3)當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，作為每個(gè)氣缸中的初次燃油噴射，執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射，并將此初次燃油噴射后的燃油噴射切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。所以，可以盡可能地抑制當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)從缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行燃油噴射，并可以限制未燃燒成分的排放。此外，因?yàn)槿缟纤鲇筛變?nèi)噴油器17進(jìn)行燃油噴射的次數(shù)已經(jīng)被預(yù)先設(shè)置，所以可以容易地從由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。
現(xiàn)在將說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。下面將主要討論與第一實(shí)施例的區(qū)別。
在第一實(shí)施例中，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，僅在初次噴射中使得從缸內(nèi)噴油器17噴射燃油，并且在此初次噴射后，切換到由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。
另一方面，在本實(shí)施例中，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，首先執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17和進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的兩種燃油噴射。在從每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)相應(yīng)燃燒室16的時(shí)刻后，停止由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射。所以，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同在于當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的燃油噴射控制。
圖6是示出根據(jù)本實(shí)施例的燃油噴射控制的流程圖。
如果當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)是發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)，且曲軸15的當(dāng)前相位角(即曲軸轉(zhuǎn)角)已經(jīng)被確定，則ECU 30在每個(gè)預(yù)定時(shí)間段重復(fù)執(zhí)行此流程圖示出的處理。
當(dāng)本處理開始時(shí)，首先執(zhí)行由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射(端口噴射)和由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射(缸內(nèi)噴射)兩者(S300)。此時(shí)，缸內(nèi)噴射率Rd被設(shè)置為與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的起動(dòng)缸內(nèi)噴射率α(α＞0)，并且端口噴射率Rp也被設(shè)置為與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的起動(dòng)端口噴射率β(β＞0)。然后，通過(guò)參考與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的圖，設(shè)置基本燃油噴射量Qb、進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22和缸內(nèi)噴油器17的燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段，并且進(jìn)行如圖3所示的一系列燃油噴射控制。即使在本實(shí)施例中，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的燃油噴射也在相應(yīng)氣缸的排氣沖程期間進(jìn)行。而且，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)每個(gè)缸內(nèi)噴油器17的燃油噴射在相應(yīng)氣缸的進(jìn)氣沖程期間進(jìn)行。
接著，讀入表示當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的各個(gè)參數(shù)(S310)。發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE、進(jìn)氣通道壓力Pin、進(jìn)氣溫度THA、冷卻劑溫度THW和燃油壓力P被讀入，并且基于這些參數(shù)來(lái)判斷端口噴射的燃油是否已經(jīng)被引入氣缸中，即從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油是否已經(jīng)到達(dá)相應(yīng)燃燒室16(S320)。
通常，從每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)相應(yīng)燃燒室16的時(shí)刻隨進(jìn)氣的流速和燃油的汽化狀態(tài)而不同。例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE變高時(shí)，或者當(dāng)進(jìn)氣通道壓力Pin變低時(shí)，進(jìn)氣的流速變快，并且上述時(shí)刻被提前。此外，因?yàn)楫?dāng)進(jìn)氣溫度THA、冷卻劑溫度THW或者燃油壓力P變高時(shí)，燃油的汽化得到促進(jìn)，所以可燃燒濃度的空氣燃油混合氣到達(dá)燃燒室16的時(shí)刻也被提前。由此，在本實(shí)施例中，通過(guò)參考基于表示發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的那些參數(shù)中每一個(gè)的圖，計(jì)算與該時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的曲軸轉(zhuǎn)角。由此，判斷由曲軸轉(zhuǎn)角傳感器31檢測(cè)到的當(dāng)前實(shí)際曲軸轉(zhuǎn)角是否已經(jīng)達(dá)到計(jì)算的曲軸轉(zhuǎn)角，由此判斷從每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油是否已經(jīng)到達(dá)相應(yīng)的燃燒室16。
當(dāng)確定端口噴射的燃油還沒(méi)有被引入氣缸中時(shí)(S320否)，本處理被暫時(shí)中止。此后，執(zhí)行從步驟S300到步驟S320的處理，并且在端口噴射的燃油被引入氣缸中之前，執(zhí)行缸內(nèi)噴射和端口噴射兩者。
另一方面，當(dāng)確定端口噴射的燃油已經(jīng)被引入氣缸中時(shí)(S320是)，在此判斷之后停止缸內(nèi)噴射(S340)。此時(shí)，缸內(nèi)噴射率Rd被設(shè)置為0，而端口噴射率Rp被設(shè)置為1。然后，通過(guò)參考與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的圖，設(shè)置基本燃油噴射量Qb、燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段，并且進(jìn)行如圖3所示的一系列燃油噴射控制，由此僅繼續(xù)進(jìn)行端口噴射。然后，本處理暫時(shí)中止。
現(xiàn)在將參照?qǐng)D7的時(shí)序圖說(shuō)明在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下燃油噴射控制的示例。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)最初被起動(dòng)(開動(dòng))(時(shí)間t0)并且曲軸轉(zhuǎn)角被確定(時(shí)間t1)時(shí)，根據(jù)如上所述設(shè)置的燃油噴射正時(shí)和燃油噴射時(shí)間段，從與第一缸#1至第四缸#4的每一個(gè)相應(yīng)設(shè)置的缸內(nèi)噴油器17和進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22來(lái)執(zhí)行燃油噴射。然后，當(dāng)從每個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)相應(yīng)燃燒室16時(shí)，停止由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行燃油噴射。在圖7的此示例中，在第一缸#1和第三缸#3中進(jìn)行缸內(nèi)噴射后，在確定曲軸轉(zhuǎn)角后首先噴射到進(jìn)氣端口20a之一中的燃油，即從與第三缸#3相對(duì)應(yīng)的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)相應(yīng)燃燒室16。此后，對(duì)全部氣缸停止缸內(nèi)噴射。由此，在第四缸#4和第二缸#2中的缸內(nèi)噴射根本沒(méi)有執(zhí)行。
根據(jù)以上述方式執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下的燃油噴射控制，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射，由此在燃油噴射后立即發(fā)生初次燃燒(時(shí)間t2)。此后，當(dāng)噴射到進(jìn)氣端口20a中的燃油到達(dá)燃燒室16時(shí)，以此初次燃燒為觸發(fā)而發(fā)生完全燃燒(在t3時(shí)和之后的時(shí)間)。在本實(shí)施例中，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，提前執(zhí)行由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。由于此原因，噴射到每個(gè)進(jìn)氣端口20a中的燃油在比第一實(shí)施例中更早的時(shí)刻到達(dá)相應(yīng)的燃燒室16，使得從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)到完全燃燒的時(shí)間段被縮短。所以，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)可以使初次燃燒和完全燃燒立即發(fā)生，并且進(jìn)一步確保了令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能。
本實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)。
(1)當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，執(zhí)行由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射和由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射兩者，并且在從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)燃燒室16的時(shí)刻之后，停止由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射。由于此原因，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)立即發(fā)生初次燃燒。此后，當(dāng)噴射到進(jìn)氣端口20a中的燃油到達(dá)燃燒室16時(shí)，由此以初次燃燒為觸發(fā)而發(fā)生完全燃燒。在此情況下，在上述實(shí)施例中，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，提前執(zhí)行由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。由于此原因，噴射到進(jìn)氣端口20a中的燃油在比第一實(shí)施例中更早的時(shí)刻到達(dá)燃燒室16，使得從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)到完全燃燒的時(shí)間段被縮短。所以，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)可以使初次燃燒和完全燃燒立即發(fā)生，并且進(jìn)一步確保了令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能。
(2)在從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)燃燒室16的時(shí)刻后，由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射被停止。所以，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，可以盡可能抑制由缸內(nèi)噴油器17直接噴射到燃燒室16中的燃油粘附到燃燒室16的內(nèi)壁或活塞13上的故障的發(fā)生。此外，即使當(dāng)直接噴射到每個(gè)燃燒室16中的燃油粘附到燃燒室16的內(nèi)壁或活塞13上時(shí)，粘附的燃油也被上述完全燃燒可靠地汽化，并且與噴射到進(jìn)氣端口20a中的燃油一起燃燒。在此情況下，在上述實(shí)施例中，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)下提前執(zhí)行由進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。由于此原因，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后噴射到進(jìn)氣端口20a中的燃油在更早的時(shí)刻到達(dá)燃燒室16，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后還在更早的時(shí)刻停止缸內(nèi)噴油器17的燃油噴射。所以，即使當(dāng)在具有多個(gè)氣缸的內(nèi)燃機(jī)11中起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射，在完成缸內(nèi)噴射到全部氣缸中之前停止缸內(nèi)噴射。所以，可以在確保令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能的同時(shí)更可靠地抑制在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下未燃燒成分的排放。
(3)從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)燃燒室16的時(shí)刻隨進(jìn)氣的流速和燃油的汽化狀態(tài)而不同。所以，可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)來(lái)計(jì)算該時(shí)刻，發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)例如是發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE、進(jìn)氣通道壓力Pin(其與進(jìn)氣流速有關(guān))、進(jìn)氣溫度THA、冷卻劑溫度THW和燃油壓力P(其與燃油的汽化狀態(tài)有關(guān))。由此，在上述實(shí)施例中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)來(lái)計(jì)算從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)燃燒室16的時(shí)刻，由此可以可靠地計(jì)算該時(shí)刻。所以，可以可靠地停止由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射。
上述實(shí)施例可以進(jìn)行如下修改。
在第一實(shí)施例中，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，僅對(duì)內(nèi)燃機(jī)11的每個(gè)氣缸的初次燃油噴射執(zhí)行由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射。另一方面，當(dāng)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，執(zhí)行由與每個(gè)氣缸相應(yīng)設(shè)置的缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射，即缸內(nèi)噴射。對(duì)于缸內(nèi)噴油器17，可以測(cè)量從每個(gè)缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的連續(xù)燃油噴射的次數(shù)，并且當(dāng)此次數(shù)達(dá)到預(yù)定值(例如兩次)時(shí)，由缸內(nèi)噴油器17進(jìn)行的燃油噴射可以被切換到由相應(yīng)的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22進(jìn)行的燃油噴射。此配置也提供了與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。
在第二實(shí)施例中，基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度NE、進(jìn)氣通道壓力Pin、進(jìn)氣溫度THA、冷卻劑溫度THW和燃油壓力P來(lái)計(jì)算從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)燃燒室16的時(shí)刻。當(dāng)進(jìn)氣流率Qa增大時(shí)，其流速變快，并且該時(shí)刻變成比從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22噴射的燃油到達(dá)燃燒室16的時(shí)刻更早的時(shí)刻。進(jìn)氣流率Qa可以增加到每一個(gè)上述參數(shù)。此外，可以通過(guò)使用至少那些參數(shù)中的任何一個(gè)來(lái)計(jì)算該時(shí)刻。另一方面，利用當(dāng)執(zhí)行從進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的第一次燃油噴射的時(shí)間作為起始點(diǎn)，可以基于從起始點(diǎn)經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)測(cè)量該時(shí)刻。
本發(fā)明可以被應(yīng)用到其中作為燃油噴射模式僅執(zhí)行端口噴射和缸內(nèi)噴射的內(nèi)燃機(jī)。此外，本發(fā)明可以被應(yīng)用到其中執(zhí)行使用缸內(nèi)噴油器17的分層充氣燃燒的內(nèi)燃機(jī)。
如上所述，缸內(nèi)噴射率Rd和端口噴射率Rp被改變，以使得它們的和變?yōu)?。換言之，缸內(nèi)噴射率Rd和端口噴射率Rp之間存在負(fù)相關(guān)。所以，在上述實(shí)施例和其修改的每一個(gè)中，基于缸內(nèi)噴射量Rd而設(shè)置的每個(gè)數(shù)值可以基于端口噴射率Rp而設(shè)置。反之，基于端口噴射量Rp而設(shè)置的每個(gè)數(shù)值也可以基于缸內(nèi)噴射率Rd而設(shè)置。
缸內(nèi)噴油器17和進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22的燃油噴射量不需要基于例如缸內(nèi)噴射率Rd和端口噴射率Rp的噴射率來(lái)確定，而可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)被直接確定。
雖然在上述實(shí)施例的每一個(gè)中，基于進(jìn)氣通道壓力Pin來(lái)計(jì)算進(jìn)氣流率Qa，但進(jìn)氣量也可以通過(guò)使用空氣流量計(jì)來(lái)檢測(cè)。
雖然進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22分別被設(shè)置在進(jìn)氣端口20a中，但進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22也可以用安裝在氣室上的噴油器代替，該氣室例如設(shè)置在進(jìn)氣通道20的路徑中?；蛘?，進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22可以用僅在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下噴射燃油到進(jìn)氣通道20中的“冷起動(dòng)噴油器”代替。簡(jiǎn)言之，進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器22可以用噴射燃油到內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣系統(tǒng)中的任何類型的噴油器代替。
雖然內(nèi)燃機(jī)11是四缸內(nèi)燃機(jī)，但本發(fā)明可以基于類似原理被應(yīng)用到具有除此以外的其他缸數(shù)的內(nèi)燃機(jī)。
所以，本示例和實(shí)施例應(yīng)當(dāng)被視為舉例說(shuō)明性的而非限制性的，并且本發(fā)明不限于此處給出的細(xì)節(jié)，而可以在所附權(quán)利要求的范圍和等價(jià)方案內(nèi)被修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器，所述裝置的特征在于包括控制所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器的控制部分，其中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，所述控制部分使得所述缸內(nèi)噴油器首先噴射燃油，然后從通過(guò)所述缸內(nèi)噴油器進(jìn)行燃油噴射切換到通過(guò)所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器進(jìn)行燃油噴射。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，所述控制部分使得所述缸內(nèi)噴油器對(duì)所述燃燒室僅進(jìn)行初次噴射，并且在所述初次噴射后使得所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器進(jìn)行燃油噴射。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制部分測(cè)量從所述缸內(nèi)噴油器進(jìn)行連續(xù)燃油噴射的次數(shù)，并且當(dāng)所述次數(shù)達(dá)到預(yù)定值時(shí)，所述控制部分切換到通過(guò)所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器進(jìn)行燃油噴射。
4.一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器，所述裝置的特征在于包括控制所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器的控制部分，其中，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，所述控制部分使得所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射燃油，并且，在從所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射的燃油到達(dá)所述燃燒室的時(shí)刻之后，所述控制部分使得所述缸內(nèi)噴油器停止噴射燃油。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述控制部分基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)來(lái)確定從所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射的燃油到達(dá)所述燃燒室的所述時(shí)刻。
6.如權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述燃燒室是多個(gè)燃燒室中的一個(gè)，所述缸內(nèi)噴油器是每個(gè)都與所述多個(gè)燃燒室中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)缸內(nèi)噴油器中的一個(gè)，并且所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器是每個(gè)都與所述多個(gè)燃燒室中的一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器中的一個(gè)，并且其中，在從所述多個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器中首先噴射燃油的一個(gè)進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射的燃油到達(dá)相應(yīng)的燃燒室后，所述控制部分使得全部所述缸內(nèi)噴油器停止噴射燃油。
7.一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器，所述方法的特征在于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述起動(dòng)狀態(tài)下，使得所述缸內(nèi)噴油器首先噴射燃油；以及然后從通過(guò)所述缸內(nèi)噴油器進(jìn)行燃油噴射切換到通過(guò)所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器進(jìn)行燃油噴射。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述起動(dòng)狀態(tài)下，所述缸內(nèi)噴油器對(duì)所述燃燒室僅進(jìn)行初次噴射。
9.一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射的方法，所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括用于噴射燃油到所述發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與所述燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器，所述方法的特征在于在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的所述起動(dòng)狀態(tài)下，使得所述缸內(nèi)噴油器和所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射燃油；以及在從所述進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器噴射的燃油到達(dá)所述燃燒室的時(shí)刻之后，使得所述缸內(nèi)噴油器停止噴射燃油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于在起動(dòng)狀態(tài)下控制內(nèi)燃機(jī)的燃油噴射的裝置和方法，所述內(nèi)燃機(jī)包括用于噴射燃油到發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室中的缸內(nèi)噴油器和用于噴射燃油到與燃燒室連接的進(jìn)氣系統(tǒng)中的進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器。在發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)狀態(tài)下，電子控制單元(ECU)使得所述缸內(nèi)噴油器僅進(jìn)行對(duì)燃燒室的初次噴射，并且在初次噴射后使得進(jìn)氣系統(tǒng)噴油器進(jìn)行燃油噴射。結(jié)果，確保了令人滿意的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能，并且在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)狀態(tài)下抑制了未燃燒成分的排放。
文檔編號(hào)F02M69/04GK1690393SQ20051006626
公開日2005年11月2日 申請(qǐng)日期2005年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月23日
發(fā)明者定金伸治, 米澤幸一 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社