[發明專利]用于內燃機的控制設備

有效

• 申請號: 200580047792.7
• 申請日: 2005-12-27
• 公開（公告）號: CN101115917A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 渡邊剛
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/08
• 分類號: F02D41/08;F02D41/30;F02D41/40
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 王安武

技術領域

本發明涉及用于內燃機的控制設備，并且更具體地，涉及在設置有將燃料噴入氣缸的第一燃料噴射機構(缸內噴射器)和將燃料噴入進氣歧管和/或進氣口的第二燃料噴射機構(進氣歧管噴射器)的內燃機中的燃料噴射比率設定控制。

背景技術

在具有用于將燃料直接噴入相應氣缸的燃燒室的缸內噴射器和用于將燃料噴入相應氣缸的進氣口的進氣歧管噴射器的內燃機中，公知一種在均質燃燒運行期間，根據運行狀態控制兩種噴射器之間的燃料噴射比率的構造(例如，日本專利公開No.10-103118；以下也稱為專利文獻1)。尤其是，專利文獻1提出了一種通過考慮直到相應噴射器噴射的燃料引導到氣缸所需的時間差，防止切換噴射器之間的燃料噴射比率時空燃比的波動。

發明內容

如上所述，在使用缸內噴射器和進氣歧管噴射器兩者的內燃機中，必需控制噴射器之間的燃料噴射比率。通常地，設定燃料噴射比率以獲得良好內燃機運行狀態的方式在所需發動機輸出很小的怠速狀態和要求對應于加速器踏板的操縱的發動機輸出的非怠速狀態之間是不同的。

因而，對于燃料噴射比率控制，對于怠速狀態和非怠速狀態要求不同的控制方法。當頻繁發生怠速狀態和非怠速狀態之間過渡時，燃料噴射比率的設定值將頻繁地改變，這會由于空燃比的不穩定性等而導致燃燒效率惡化，由此導致發動機輸出的變化。這樣的問題在可能發生燃料附著的發動機冷機狀態下尤其明顯，其中燃料附著會干擾空燃比控制。

為了解決上述問題而做出本發明。本發明的一個目的是提供一種用于內燃機的控制設備，所述內燃機設置有用于將燃料噴入氣缸的第一燃料噴射機構(缸內噴射器)和用于將燃料噴射進氣歧管的第二燃料噴射機構(進氣歧管噴射器)，所述控制設備能夠用根據怠速狀態和非怠速狀態而變化的控制方法來穩定燃料噴射比率控制，由此防止了發動機輸出的變化。

本發明提供了一種用于內燃機的控制設備，所述內燃機設置有用于將燃料噴入氣缸的第一燃料噴射機構和用于將燃料噴射進氣歧管的第二燃料噴射機構，所述控制設備包括狀態判定部分、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。狀態判定部分基于例如節流閥開度判定所述內燃機是處于怠速狀態還是處于非怠速狀態。第一燃料噴射比率控制部分基于內燃機的狀況(例如溫度)，對應于怠速狀態，相對于內燃機中所需的燃料噴射總量，來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燃機的狀況(例如，溫度、發動機速度、負載率、驅動請求(加速器下壓程度)、變速等)，對應于非怠速狀態，來控制燃料噴射比率。第一選擇部分在發動機冷機狀態下從非怠速狀態過渡到所述怠速狀態之后的規定時段(過渡延遲時段)期間，固定地選擇第二燃料噴射比率控制部分以設定所述燃料噴射比率。第二選擇部分在除了規定時段之外的其他時段期間，根據狀態判定裝置的判定結果選擇第一和第二燃料噴射比率控制部分中的一者來設定燃料噴射比率。

根據上述用于內燃機的控制設備，根據怠速狀態和非怠速狀態下的不同控制方法執行燃料噴射比率控制(DI比率控制)。在可能發生干擾空燃比控制的燃料附著的發動機冷機狀態下，控制方法響應于怠速狀態和非怠速狀態之間的過渡頻繁地改變。這能夠防止燃料噴射比率在短時間內斷斷續續和不連續地變化，因而能夠防止不期望的情況(即，在發動機冷機狀態中燃料噴射比率(DI比率)不連續變化導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)。結果，可以防止空燃比控制性的惡化，由此防止了發動機輸出的變化。

優選地，在根據本發明的用于內燃機的控制設備中，第一燃料噴射比率控制部分設定燃料噴射比率，使得在發動機冷機狀態下從第二燃料噴射機構噴射所需燃料噴射總量。

根據上述的用于內燃機的控制設備，在不可能促進氣缸內的燃料的霧化，第一燃料噴射機構沒有執行缸內噴射。因而，可以防止由于燃料附著在氣缸內側(燃燒室的內側)而導致排氣排放性能的惡化，以及潤滑性能的惡化。

還優選地，在根據本發明的用于內燃機的控制設備中，基于在從非怠速狀態向怠速狀態過渡的時間點附著在所述進氣歧管中的燃料的預測量，以可變的方式設定規定時段的長度。在此情況下，尤其是，至少基于緊接在所述過渡時間點之前的節流閥開度來計算附著燃料的所述預測量。