CN1641198A - 内燃机的燃油喷射控制装置 - Google Patents

Abstract

内燃机(10)设有进气口喷射器(28)和缸内喷射器(22)。在开始进气口喷射之前，计算将被喷射的总燃油量(在喷射量计算正时)，进气口喷油量和缸内喷油量通过在它们之间合适地划分所述总量来进行计算。如果在喷射量计算正时之后检测到内燃机(10)运行负荷的改变，则通过增加或减少缸内喷油量，负荷改变反映在当前发动机循环中喷出的燃油量内。

Description

内燃机的燃油喷射控制装置

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的燃油喷射控制装置，更具体地涉及一种用于内燃机的燃油喷射控制装置，其设有将燃油喷入进气口的进气口喷射器和将燃油喷入气缸的缸内喷射器。

背景技术

如同传统的内燃机，包括将燃油喷入进气口的进气口喷射器和将燃油喷入气缸的缸内喷射器的内燃机是公知的，例如如日本特许公开专利2003-13784中披露的。在这种现有技术的在某些情况下运行的内燃机中，进气口喷射器进行的进气口喷射与缸内喷射器进行的缸内喷射结合，以便在将均匀的混合气引入气缸时，在火花塞附近形成富油层。根据该燃油喷射技术，能在气缸中产生稳定燃烧的同时，保持稀薄的混合气空燃比。在下文中，这种内燃机称为“双喷射器型内燃机”。

在同时进行进气口喷射和缸内喷射的双喷射器型内燃机中，它们之间的喷射比必须控制成合适的值。因而，按照惯例，就在进气口喷射开始之前，这种内燃机在预定的喷射量计算正时确定进气口喷油量和缸内喷油量，然后，内燃机接连驱动进气口喷射器和缸内喷射器，以便执行所确定的各自数量的进气口燃油喷射和缸内燃油喷射。根据该控制技术，能以合适的比例将燃油喷入进气口和气缸中，允许以稀薄的空气燃油混合气进行稳定燃烧。

包括上述文献，作为本发明的相关技术，申请人知道下面的文献。

[专利文献1]日本特许公开专利2003-13784

[专利文献2]日本特许公开专利11-182283

[专利文献3]日本特许公开专利5-231221

[专利文献4]日本特许公开专利11-303669

然而，在上述现有技术的内燃机中，在进气口喷射开始前，进气口喷油量和气缸喷油量对每个发动机循环才仅仅计算一次，因而，如果内燃机的负荷在计算之后改变或改变被检测到，则负荷改变没有反映在燃油喷射量上，直到下一个发动机循环为止。更具体地，在上述现有技术的内燃机中，在实际进气过程中，负荷(进气空气流)上的任何改变都没有反映在燃油喷射量中，负荷上的改变可能发生在计算燃油喷射量之后和就在进气口喷射(进气冲程)开始之前。

如果负荷改变没有反映在燃油喷射量中，则在内燃机转矩上没有发生大的改变，这意味着传统的双喷射器型内燃机在响应负荷改变方面留下了改进的空间。

发明内容

已经作出本发明来解决上述问题。本发明的目标是提供一种燃油喷射控制装置，其能使内燃机对负荷改变作出极好的响应。

上述目标由一种用于内燃机的燃油喷射控制装置实现。该控制装置包括运行负荷检测单元，用来检测内燃机的运行负荷，提供进气口喷射器用于进气口喷射，提供缸内喷射器用于缸内喷射。控制装置还包括燃油量计算单元，用来基于运行负荷，在预定的喷射量计算正时计算从进气口喷射器喷射的进气口喷油量和从缸内喷射器喷射的基准缸内喷油量。控制装置还包括进气口喷射控制单元，其在缸内喷射之前开始进气口喷射，以便从进气口喷射器喷射所述进气口喷油量。还提供了修正燃油量计算单元，如果在喷射量计算正时之后和反映限制正时之前检测到内燃机运行负荷的改变，则修正燃油量计算单元为内燃机运行负荷的改变计算燃油修正量，其中直到反映限制正时才从缸内喷射器喷射所述燃油量。还提供了缸内喷射控制单元，其在进气口喷射之后执行缸内喷射，以便从缸内喷射器喷射一燃油量，其中所述燃油量基于所述基准缸内喷射量和所述修正量来确定。

从下面结合附图进行的详细说明，本发明的其它目标和另外的特征将是显而易见的。

附图说明

图1是说明本发明第一实施例的构造的图；

图2A到2D是说明用于本发明第一实施例中的燃油喷射模式的图；

图3是在本发明第一实施例中执行的喷射量计算程序的流程图；

图4是本发明第一实施例中执行的燃油喷射程序的流程图；

图5A到5C是时间图，用来说明在本发明第二实施例中怎样计算气缸喷油量；和

图6是流程图，用来说明在本发明第二实施例中代替图3中的步骤106所执行的处理顺序。

具体实施方式

第一实施例

[第一实施例的系统构造]

图1用来说明本发明第一实施例的构造。如图1中所示，该系统的实施例具有内燃机10，内燃机10与进气口12和排气口14连通。进气门16设置在进气口12和内燃机10的缸内空间之间，排气门18设置在排气门14和内燃机10的缸内空间之间。

另外，火花塞20和用来将喷射引导到气缸内的缸内喷射器(DInj)22设置在内燃机10上，火花塞20的尖端暴露在缸内空间的中间，缸内喷射器22的尖端指向缸内空间的中央。内燃机10的活塞24具有形成于其顶面上的空腔26，在预定正时从缸内喷射器22喷射的燃油由空腔26的壁反射，以在火花塞的尖端附近形成气体层。这样，缸内喷射器22仅仅在火花塞20附近产生浓混合气，使得能以较少量的燃油进行可靠稳定的运行，即，实现所谓的分层运行。

进气口喷射器28设置在进气口12，进气口喷射器28能将燃油喷射到进气口12中，将燃油喷射到进气口12中使得能将均匀的浓缩混合气引入气缸中。通过在特定工作范围内将进气口喷射器28的进气口燃油喷射和缸内喷射器22的缸内燃油喷射结合起来，本实施例的系统能以较少的燃油实现稳定的运行。

节气门30设置在进气口12的上游，吸入内燃机10中的空气量Ga依据节气门30的打开程度而增加或减少。由于节气门30与加速踏板32一道起作用，所以进气量Ga能通过操作加速器来调节。

如图1中所示，本实施例的系统设有ECU(电控单元)40，ECU40与曲柄转角传感器42、转数传感器44、空气流量计46和其它传感器相连，基于这些传感器的输出，ECU40能检测内燃机10的曲柄转角CA、转速NE、进气量Ga等等。ECU40还与上述缸内喷射器22和进气口喷射器28相连，基于通过各种传感器检测到的内燃机10的运行情况，ECU40能驱动这些喷射器22和28，以便获得合适的进气口喷油量和缸内喷油量。

[第一实施例中的燃油喷射模式]

在本实施例的系统中，根据内燃机10的运行情况，燃油喷射选自执行进气口喷射和缸内喷射(称为“进气口-缸内喷射”)的双燃油喷射、进气口单独燃油喷射等等。参考图2，下面描述在本系统实施例中使用的燃油喷射模式。

图2A用来说明当在喷射量计算正时要求进气口-缸内喷射，然后在进气口喷射期间检测到内燃机10的运行负荷(即，进气量Ga)的改变时发生的喷射模式。在图2A中，点“喷射量计算正时”是一个时间点，在该时间点，为内燃机10计算进气口喷油量和缸内喷油量。

在本实施例中，喷射量计算正时依据每个气缸而不同。气缸的喷射量计算正时是紧接在燃烧/膨胀冲程开始之前的预定时间点，在该时间点，ECU40依据内燃机10的运行情况计算燃油喷射量，并且进一步计算进气口喷油量和缸内喷油量，以便根据预定规则在进气口喷射和缸内喷射之间划分所计算的燃油喷射量。在下文中，在该正时计算的缸内喷油量特定地称为“基准缸内喷油量”。

在进气口单独喷射区域，零作为基准缸内喷油量而被获得。在图2A中，由于例子是进行进气口-缸内喷射的区域的模式，所以在喷射量计算正时，非零值作为基准缸内喷油量而被获得。

在本实施例的系统中，进气口喷射期如此确定，即它约略与进行燃烧/膨胀冲程和排气冲程的期间(从压缩的上止点到排气的上止点的360CA°期间)相符，如图2A中所示。依据内燃机10的运行情况，ECU40在进气口喷射期中设置合适的时间点作为进气口喷射时间，在该进气口喷射时间，如上述计算的燃油量从进气口喷射器28喷射。

在本实施例的系统中，正常的气缸喷射期如此确定，即它约略与进行进气冲程的期间(从排气的上止点到进气的下止点的180CA°期间)相符。依据内燃机10的运行情况，ECU40在正常的缸内喷射期中设置合适的时间点作为正常缸内喷射时间，在该正常缸内喷射时间，缸内喷射器22开始喷射如上述计算的基准缸内喷油量。

即使在喷射量计算正时之后，ECU40也能修正由正常缸内喷射喷出的燃油量，直到正常缸内喷射开始为止。在下文中，该修正的截止期限称为“限制正时”。在图2A的例子中，由于在限制正时之前检测到负荷改变，所以能根据负荷改变修正正常缸内喷射喷出的燃油量。由于在当前发动机循环内喷射的燃油总量中，发生于喷油量计算正时之后的负荷改变能得到响应，所以执行这种修正改进了内燃机10的响应，并使其空燃比控制更加精确。

因而，如图2A中所示，在本系统实施例中，如果内燃机10的运行负荷在喷油量计算正时和限制正时之间改变，则根据负荷改变将正的或负的修正量给予基准缸内喷油量。图2A中的“喷射量增加/减少修正”指出该修正正时的例子。由于以这种方式获得修正量，所以本实施例的系统能在保持高的空燃比控制精确性的同时，对可能发生于喷射燃油计算正时和限制正时之间的负荷改变表示出极好的响应。

因而，在喷射量计算正时确定的总燃油喷射量能通过修正由正常缸内喷射喷出的燃油量来增加或减少。根据图2A中所示的喷射模式，即使运行负荷在喷射量计算正时之后改变，也能根据当前发动机循环中的负荷改变来喷射合适的燃油量，而不管负荷改变是增加还是减小。图2A中所示的喷射模式对于负荷的增加和减小都是有效的。

图2B用来说明当在喷射量计算正时要求进气口-缸内喷射，然后在正常缸内喷射开始之后(在限制正时之后)检测到内燃机10的运行负荷增加时发生的喷射模式。在这种情况下，由于在限制正时之后检测到内燃机10的负荷改变，所以该改变不能反映在通过正常缸内喷射喷出的燃油量中。

然而，由于正常缸内喷射在进气冲程期间终止，所以留下了一些时间可以允许再次执行缸内喷射。如果利用这个时间再次执行缸内喷射，则在喷射量计算正时确定的、在当前发动机循环中喷出的总燃油量能得到正修正。

即，即使内燃机10的负荷在限制正时之后改变，只要该改变在这样一个时间被检测到，即从这个时间开始，另一次缸内喷射能在点火之前完成，则尽管不能在当前发动机循环中将总燃油喷射量修正到一个较小值，但能将总燃油喷射量修正到一个较高值。在下文中，执行另一次缸内喷射的截止期限称为“反映限制正时”。

因而，如果内燃机负荷的改变，或更具体地说，内燃机负荷的增加在限制正时和反映限制正时之间检测到，则本实施例的系统执行另一次燃油喷射，以便根据负荷的增加修正喷油量。在下文中，“附加缸内喷射”用来指出这种缸内喷射，即，根据在喷射量计算正时之后发生的负荷增加，为了修正燃油喷射量而进行的缸内喷射。

在图2B所示的例子中，在喷射量计算正时要求进气口-缸内喷射，然后在进气冲程期间检测到负荷增加。在这种情况下，由于在基准限制正时之前检测到负荷增加，所以ECU40能执行附加缸内喷射。图2B中的“喷射量增加修正”指出一个正时，在该正时，为了修正的目的而通过附加缸内喷射喷出的燃油量被设定，即，与负荷增加相应的燃油量被设定用来进行修正。

另外，在需要进气口-缸内喷射的发动机循环中，在压缩冲程期间的某个时期被确定为“附加缸内喷射期”，如图2B中所示。依据内燃机10的运行情况，ECU40在附加缸内喷射期中将一个合适的时间点设定为附加缸内喷射时间，在该附加缸内喷射时间，执行附加缸内喷射以喷射先前设定的燃油量。根据到目前为止描述的程序，如果内燃机10的负荷在限制正时和反映限制正时之间增加，则在当前发动机循环喷出的总燃油量中能反映出该负荷增加，因而，图2B中所示的喷射模式使得能在保持高度精确的空燃比控制的同时，实现对这种负荷增加的极好响应。

图2C用来说明一种喷射模式，如果在喷射量计算正时要求进气口单独喷射，然后在进气口喷射期间检测到内燃机10运行负荷的增加，则发生该喷射模式。如果内燃机10的负荷当在该正时改变时被检测到，则其改变不能反映在进气口喷油量中，然而，如果负荷改变是增加，则通过在进气口喷射之后执行附加缸内喷射，根据负荷增加修正燃油量是可能的。

图2C中的“喷射量增加修正”指出一个正时，在该正时，为了修正的目的根据检测到的负荷增加而喷出的燃油量被设定。也在图2C中的“辅助气缸喷射期”基本上与图2A中所示的正常缸内喷射期相同，即，如果在喷射量计算正时要求进气口单独喷射，然后在上述限制正时之前检测到负荷增加，则本实施例的系统设定一个附加缸内喷射期，其与图2A中所示的正常缸内喷射期相同。然后，根据内燃机10的运行情况，ECU40将附加缸内喷射期中一个合适的时间点设定为附加缸内喷射时间，并在该附加缸内喷射时间执行附加缸内喷射。

根据上述程序，如果在喷射量计算正时要求进气口单独喷射，然后在限制正时之前检测到负荷增加，则执行进气口喷射之后能执行缸内喷射，如要求进气口-缸内喷射那样。因而，图2C中所示的喷射模式使得能在负荷增加发生于要求进气口单独喷射的情况下，实现极好的响应和极好的空燃比控制精度。

图2D用来说明一种喷射模式，如果在喷射量计算正时要求进气口单独喷射，然后在进气冲程期间检测到内燃机10运行负荷的增加，即，在正常缸内喷射应该开始的正时之后检测到负荷增加，则发生该喷射模式。在这种情况下，在检测到负荷改变(增加)之后，立刻执行“喷射量增加修正”，如图2D中所示，即，依据负荷增加用于修正的燃油量被设定。

此外在这种情况下，在“喷射量增加修正”完成之后，持续到反映限制正时之前为止的一段时期被设定为“辅助气缸喷射期”。然后，根据内燃机10的运行情况，ECU40将附加缸内喷射期中一个合适的时间点设定为附加缸内喷射时间，并在该附加缸内喷射时间执行附加缸内喷射。

根据上述程序，如果在喷射量计算正时要求进气口单独喷射，然后在反映限制正时之前检测到负荷增加，则缸内喷射能补偿进气口喷射留下的燃油短缺。因而，与图2C中所示的喷射模式相似，图2D中的这个喷射模式使得能在负荷增加发生于要求进气口单独喷射的情况下，实现极好的响应和极好的空燃比控制精度。

[第一实施例中的实际处理]

通过执行图3和4中所示的程序，ECU40实现前述燃油喷射模式，下面将一步步地描述这些程序的细节。图3是喷射量计算程序的流程图，其由ECU40执行以便计算进气口喷射喷出的燃油量、正常缸内喷射喷出的燃油量和附加缸内喷射喷出的燃油量。

图3中所示的程序周期性地激活，例如，每隔1毫秒。如果该程序被激活，则首先基于单独传感器输出来检测内燃机10的运行情况，即发动机转速NE和发动机负荷(步骤100)。然后，检测内燃机10的当前循环中当前正时的位置，具体地说，检测内燃机10的当前曲柄角CA(步骤102)。

然后，基于检测到的曲柄角CA，判断当前正时是否早于喷射量计算正时(步骤104)。与执行附加缸内喷射的截止期限相应的曲柄角，即反映限制正时，被存储在ECU40中。与喷射量计算正时相应的曲柄角也存储在ECU40中。通过将这些曲柄角与当前曲柄角进行比较，该步骤104判断当前正时是否晚于反映限制正时而早于喷射量计算正时。如果条件为真，则判断结果是“在喷射量计算正时之前”。

如果上述步骤104中的判断结果是“在喷射量计算正时之前”，则计算适于当前运行情况的进气口喷油量和缸内喷油量(基准缸内喷油量)(步骤106)。在完成该步骤106的处理时，该激活的程序立即终止。如果重复上述处理，则基准进气口喷油量和基准缸内喷油量能作为各自的值来计算，这些值适合于在喷射量计算正时的当前运行情况。

如果在图3程序中的上述步骤104的判断结果不是“在喷射量计算正时之前”，则判断是否在喷射量计算正时要求进气口单独喷射(步骤108)。如果结果是所要求的喷射不是进气口单独喷射，则认为所要求的喷射是进气口-缸内喷射。在这种情况下，判断当前正时是否早于限制正时(步骤110)。

如果上述步骤110的判断结果是“在限制正时之前”，则内燃机10的负荷改变能反映在正常缸内喷射喷出的燃油量中，在这种情况下，首先根据在喷射量计算正时检测到的负荷判断当前负荷是否增加(步骤112)。实际上，如果节气门的打开显示了有意义的增加，则该步骤112判断负荷增加。如果认为负荷增加，则为了修正的目的，正常缸内喷射喷出的燃油量增加(步骤114)。

如果在上述步骤112没有认为任何负荷增加，则根据在喷射量计算正时检测到的负荷判断当前负荷是否减小(步骤116)。实际上，如果节气门的打开显示了有意义的减小，则该步骤116判断负荷增加。如果认为负荷减小，则为了修正的目的，正常缸内喷射喷出的燃油量减小(步骤118)。如果没有认为任何负荷减小，则该激活的程序立即终止。

如果在上述步骤108中判断在喷射量计算正时要求的喷射是进气口单独喷射，在上述步骤110中判断当前正时已经晚于限制正时，则判断是否需要附加缸内喷射。具体地说，根据在喷射量计算正时检测到的负荷(节气门打开程度)判断当前负荷(节气门打开程度)是否显示了有意义的增加(步骤120)。

如果由于上述判断认为了负荷增加，则为了修正的目的计算通过附加缸内喷射喷出的燃油量(步骤122)。如果在步骤120中没有认为负荷增加，则判断不需要执行附加缸内喷射。在这种情况下，该激活的程序被终止，不进行任何处理来增加喷出的燃油量。

根据到目前为止描述的喷射量计算程序，适于当前运行情况的进气口喷油量和基准缸内喷油量能在喷射量计算正时进行计算。另外，如果在要求进气口-缸内喷射的情况下在限制正时之前检测到负荷改变，则能为了修正的目的增加或减小通过正常缸内喷射喷出的燃油量(参考图2A)。同样，如果在限制正时之后检测到负荷增加，则能计算通过附加缸内喷射喷出的燃油量(参考图2B)。此外，在要求进气口单独喷射的情况下，修正的燃油喷射量能作为通过附加缸内喷射喷出的燃油量来计算，该修正的燃油喷射量与在喷射量计算正时之后检测到的负荷增加相匹配(参考图2C和图2D)。

图4是一个程序的流程图，该程序由ECU40执行，以便通过进气口喷射或缸内喷射来实际地喷射由图3的程序计算的燃油量。图4中所示的程序在每次其处理完成时就被重复激活。如果该程序被激活，则首先基于单独的传感器输出检测发动机转速NE和发动机负荷(步骤130)。

然后，基于发动机转速NE和发动机负荷，设定进气口喷射时间和正常缸内喷射时间(步骤132和134)。然后，基于当前曲柄角CA，判断进气口喷射时间是否来到(步骤136)。如果判断进气口喷射时间来到，则执行进气口喷射的处理(步骤138)。实际上，进气口喷射器28被驱动以便喷射由图3的程序计算的燃油量。

然后，判断是否要求正常缸内喷射(步骤140)。在该步骤140中，如果图3的程序将非零值设定为正常缸内喷射喷出的燃油量，即非零值在喷射量计算正时被计算为基准缸内喷油量，则判断不要求正常缸内喷射(参考前述步骤106)。

如果在前述步骤140中判断不要求正常缸内喷射，则程序跳过下面描述的步骤142和144。否则，基于当前曲柄角判断正常缸内喷射时间是否来到(步骤142)。

如果判断结果是正常缸内喷射时间已经来到，则执行处理以便从缸内喷射器22喷射正确的燃油量(步骤144)。实际上，缸内喷射器22被驱动，以便喷射由前述图3中所示的程序步骤106、114或118最后计算的燃油量。

然后，在图4所示的程序中，判断是否要求附加缸内喷射(步骤146)。在该步骤146中，如果附加缸内喷射喷出的燃油量被图3程序中的步骤122的处理计算，则认为要求附加缸内喷射。

如果认为附加缸内喷射的要求，则驱动缸内喷射器22，以便为了修正的目的喷射由上述步骤122计算的燃油量(步骤148)。同时，如果判断出没有认为附加缸内喷射的要求，则基于当前曲柄角判断当前正时是否早于反映限制正时(步骤150)。

如果判断当前正时早于反映限制正时，则再次执行上述步骤146的处理，这是由于在当前发动机循环中出现附加缸内喷射要求的可能性仍然存在。然后，如果在没有附加缸内喷射要求的情况下，反映限制正时到来，则步骤150产生否定判断，终止该激活的程序。

如到目前为止所述的，根据图4中所示的程序，如果要求执行正常缸内喷射，则进气口喷射后面能执行正常缸内喷射。根据图3的程序，当正常缸内喷射开始时，负荷改变反映在通过正常缸内喷射喷出的燃油量中，因而，本实施例的系统能实现图2A中所示的喷射模式。

而且，根据本实施例的系统，如果在进气口喷射和正常缸内喷射进行之后和反映限制正时来到之前检测到发动机负荷增加，则在图3中所示的步骤120计算与发动机负荷增加相匹配的修正燃油量。然后，如果修正燃油量被如上述地计算，则通过图4中所示的程序执行附加缸内喷射以喷射修正的燃油量。因而，本实施例的系统能实现图2B中所示的喷射模式。

此外，在本实施例的系统中，如果在喷油量计算正时要求进气口单独喷射，则根据图4中所示程序否定正常缸内喷射的需求。甚至在这种情况下，在进气口喷射之后，也能立即开始判断附加缸内喷射是否是必需的。如果在反映限制正时之前检测到发动机负荷增加，则为了修正的目的，与该增加相应的燃油量通过图3中的步骤120计算。在这种情况下，能执行附加缸内喷射以根据图4中所示程序喷射修正的燃油量。因而，本实施例的系统能实现图2C和2D中所示的喷射模式。

如到目前为止所述的，本实施例的系统能根据在喷射量计算正时获得的要求和检测到负荷改变的正时，选择地实现在图2A到图2D中所示的任一个合适的喷射模式，因此，本实施例的系统能实现一种内燃机10，其能对负荷改变表现出极好的响应，并能保持高精度的空燃比控制。

注意，在前述第一实施例中，当作为改变认为内燃机10的负荷时，将被喷射的燃油量以这样一种方式进行修正，以便不但改善对负荷改变的响应，而且改善空气燃油控制精度。然而，怎样修正喷油量不局限于该方式。例如，如果将更高的优先级给予响应的改善，则可以进行修正以便有意地形成更浓的空燃比。

第二实施例

下面参考图5和6描述本发明的第二实施例。在硬件构造方面，本实施例的系统与第一实施例相同。即，本实施例的系统设有缸内喷射器22和进气口喷射器28，它们与第一实施例中的相同。

[第二实施例的特性]

在内燃机10中，在从进气口喷射器28喷射燃油之后到燃油被引入气缸中为止，发生了某一输送延迟，因而，根据发动机负荷改变而增加或减少进气口喷油量并没有立即反映在从进气口12喷入气缸的燃油量中。因此，在响应负荷增加的过渡时期，从进气口12进入气缸的燃油量小于理想值。同样，在响应负荷减小的过渡时期，从进气口12进入气缸的燃油量大于理想值。

相反，从缸内喷射器22喷出的燃油被没有输送延迟地供给到气缸中，因而，当从进气口12喷入气缸的燃油量不足时，能增大缸内喷油量以便补偿不足。同样，当从进气口12喷入气缸的燃油量过多时，能减小缸内喷油量以便补偿过剩。利用缸内喷射器22的这个能力，总喷油量能在每个发动机循环中控制成理想值，甚至是在过渡时期中。

图5是用来说明缸内喷油量计算方法的正时图，该方法用来实现本实施例的上述能力。更具体地，图5A表示与负荷改变相应的总要求喷射量的波形，图5B表示与总要求喷射量的过渡相应的计算出的进气口喷射量的波形，图5C表示在总要求喷射量(虚线)的过渡之后发生的缸内喷射量的过渡，和包括一燃油量的缸内喷射量的过渡，该燃油量补偿燃油输送延迟(实线)的影响。

在总要求喷射量改变之后，从进气口12进入气缸的燃油量立即表现了最大的输送延迟影响，然后，在改变发生之后，输送延迟影响随着时间减小。因而，当总要求喷射量改变时，最大的补偿燃油量被给予缸内喷射量，然后，补偿燃油量随着时间逐渐减小，如本实施例的系统的图5C中所示。

[第二实施例中的实际处理]

图6是流程图，表示本实施例中ECU40为了实现上述能力而执行的处理的流程。这些处理流程将代替图3的程序中步骤106的处理，即，如果图3程序中的步骤104判断当前正时是“在喷射量计算正时之前”，则执行该处理程序。

在图6所示的处理程序中，首先基于运行情况计算总要求喷射量，然后进气口喷油量Q_P和基准缸内喷油量Q_DB通过以预定比例在它们之间划分所要求的量来进行计算(步骤160)。然后，判断该总要求喷射量是否远大于先前通过程序计算的总要求喷射量(辨别增加量是否超过预定值)(步骤162)。

如果判断总要求喷射量表现出这种大的增加，则要求上升标记开启以表明发动机负荷的急剧增加，同时要求下降标记关闭(步骤164)。另外，补偿计数器C归零，以便与过渡期的开始相关联(步骤166)。

相反，如果前述步骤162导致否定判断，则判断该总要求喷射量是否远小于先前通过程序计算的总要求喷射量(辨别下降是否超过预定值)(步骤168)。如果判断总要求喷射量表现出这种大的下降，则要求下降标记开启以表明发动机负荷的急剧下降，同时要求上升标记关闭(步骤170)。由于该时间点也是过渡期的开始时间，所以执行前述步骤166的处理以便使补偿计数器C归零。

如果通过前述步骤168判断总要求喷射量没有表现出急剧下降，则处理进入步骤172，同时保持要求上升标记的状态、要求下降标记的状态和补偿计数器C的计数值。在步骤172中，补偿计数器C增加。通过到目前为止所述的程序，自总要求喷射量发生急剧变化以后经过的时间由补偿计数器C测量。

然后，在图6中，计算输送延迟补偿值△Q_(c)以便为输送延迟影响补偿进气口喷射燃油(步骤174)。输送延迟补偿值△Q_(c)是总要求喷射量的改变数量和补偿计数器C的计数值的函数。实际上，当补偿计数器C的计数值是“1”时，即当通过步骤162或168在总要求喷射量中检测到急剧变化之后，ECU40立即基于在总要求喷射量中检测到的改变数量计算输送延迟补偿值△Q_(c)的初始值，当要求量改变得越大时，△Q_(c)的初始值被设定得越大。

另外，如果补偿计数器C的计数值大于“1”，则ECU40通过用衰减系数k乘前述初始值来计算输送延迟补偿值△Q_(c)，衰减系数k起初为“1.0”，每次补偿计数器C增加，它几乎以定比减小，直到它到达“0”为止。因而，在总要求喷射量表现出急剧变化之后，输送延迟补偿值△Q_(c)逐渐减小到“0”。

在计算输送延迟补偿值△Q_(c)之后，判断要求上升标记是否开启(步骤176)。如果要求上升标记开启，则判断输送延迟影响使得进入气缸的燃油量不足。因而，在这种情况下，通过将输送延迟补偿值△Q_(c)与基准缸内喷射量Q_DB相加来获得由正常缸内喷射喷出的燃油量Q_D(步骤178)。

如果步骤176的上述处理结果表明要求上升标记没有开启，则判断输送延迟影响使得进入气缸的燃油量过多，因而，在这种情况下，通过用基准缸内喷射量Q_DB减去输送延迟补偿值△Q_(c)来获得由正常缸内喷射喷出的燃油量Q_D(步骤179)。

在本实施例的系统中，根据图6的程序获得的值被作为进气口喷射喷出的燃油量(进气口喷油量)和正常缸内喷射喷出的燃油量(基准缸内喷油量)来处理(看图3)。然后，如到目前为止所述，通过图6的处理程序来改变基准缸内喷油量，以便补偿进气口喷出的燃油的输送延迟，即，修正的基准缸内喷油量与图5C中所示的实现相符。因而，除了第一实施例的能力之外，本系统实施例能有效地防止由燃油输送延迟引起的喷射量控制精度的恶化。

上面描述的本发明的主要好处总结如下：

根据本发明的第一方面，在设有进气口喷射器和缸内喷射器的内燃机中，如果内燃机的运行负荷在喷射量计算正时之后改变，则能计算与改变相应的修正燃油量。通过将修正量反映到气缸喷射量中，负荷改变能迅速反映在喷油量中，因而，本发明能提高内燃机的响应。

根据本发明的第二方面，如果在喷射量计算正时之后和限制正时之前检测到内燃机运行负荷的改变，其中直到限制正时为止，正常缸内喷射喷出的燃油量都能进行改变，则能增加或减少通过正常气缸喷射喷出的燃油量。在这种情况下，运行负荷的增加和减小能反映在燃油喷射量中。

根据本发明的第三方面，如果在限制正时之后检测到内燃机运行负荷的增加，其中直到限制正时为止，正常缸内喷射喷出的燃油量都能进行改变，则能在正常气缸喷射之后执行气缸喷射，以便喷射与增加相应的修正燃油量。因而，本发明能提高加速时的响应。

根据本发明第四方面，即使零在喷射量计算正时被计算为基准气缸喷射量和随后检测到内燃机运行负荷的增加，也能执行气缸喷射以喷出与增加相应的修正燃油量。因而，本发明能提高加速时的响应。

根据本发明第五方面，从进气口实际进入气缸的燃油量与理想数量的偏差能基于内燃机的负荷改变来进行估计，能增加或减少基准气缸喷射量以便消除该偏差。在这种情况下，通过从缸内喷射器喷出的燃油量，由输送延迟引起的从进气口进入气缸的燃油量误差能得到补偿。因而，本发明能精确地控制过渡时期的喷射量。

此外，本发明不局限于这些实施例，而是在不背离本发明范围的情况下，可以作出各种改变和变化。

Claims (5)

1.一种用于内燃机的燃油喷射控制装置，包括：

运行负荷检测单元，用来检测内燃机的运行负荷；

用于进气口喷射的进气口喷射器；

用于缸内喷射的缸内喷射器；

燃油量计算装置，用来基于运行负荷，在预定的喷射量计算正时计算从进气口喷射器喷射的进气口喷油量和从缸内喷射器喷射的基准缸内喷油量；

进气口喷射控制装置，其在缸内喷射之前开始进气口喷射，以便从进气口喷射器喷射所述进气口喷油量；

修正燃油量计算装置，如果在喷射量计算正时之后和反映限制正时之前检测到内燃机运行负荷的改变，则该修正燃油量计算单元为内燃机运行负荷的改变而计算燃油修正量，其中直到反映限制正时才从缸内喷射器喷射所述燃油量；和

缸内喷射控制装置，其在进气口喷射之后执行缸内喷射，以便从缸内喷射器喷射一燃油量，其中所述燃油量基于所述基准缸内喷射量和所述修正量来确定。

2.如权利要求1所述的用于内燃机的燃油喷射控制装置，其特征在于

所述缸内喷射控制装置包括正常缸内喷射装置，如果非零值被计算为所述基准缸内喷射量，则该正常缸内喷射装置在预定正时开始正常缸内喷射，以便喷射所述基准缸内喷油量；和

所述修正燃油量计算装置包括正常缸内喷射量修正装置，如果在限制正时之前检测到所述改变，其中直到限制正时为止，通过正常缸内喷射喷出的燃油量能被改变，则该正常缸内喷射量修正装置通过与内燃机运行负荷的改变相应的燃油修正量，增加或减少通过正常缸内喷射喷出的燃油量。

3.如权利要求1或2所述的用于内燃机的燃油喷射控制装置，其特征在于

所述缸内喷射控制装置包括正常缸内喷射装置，如果非零值被计算为所述基准缸内喷射量，则该正常缸内喷射装置在预定正时开始正常缸内喷射，以便喷射所述基准缸内喷油量；和

所述修正燃油量计算装置包括缸内喷射量增加装置，如果在限制正时之后检测到内燃机运行负荷的增加，其中直到限制正时为止，通过正常缸内喷射喷出的燃油量能被改变，则该缸内喷射量增加装置执行附加缸内喷射，以便喷射与内燃机运行负荷的增加相应的修正燃油量。

4.如权利要求1或2中任一个所述的用于内燃机的燃油喷射控制装置，其特征在于所述缸内喷射控制装置包括附加缸内喷射装置，如果在零被计算为基准缸内喷射量之后检测到内燃机运行负荷的增加，则该附加缸内喷射装置在进气口喷射之后执行缸内喷射，以便喷射与内燃机运行负荷的增加相应的修正燃油量。

5.如权利要求1或2中任一个所述的用于内燃机的燃油喷射控制装置，其特征在于所述燃油量计算装置包括：

进气口燃油偏差估计装置，其基于内燃机负荷的改变，估计从进气口实际进入气缸的燃油量与应该从进气口进入气缸的理想燃油量的偏差；和

基准量修正装置，其增加或减少基准缸内喷射量以便补偿所述偏差。

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