專(zhuān)利名稱(chēng)：控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法，更具體而言，涉及對(duì)被稱(chēng)為雙噴射式內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行控制的方法，所述雙噴射式內(nèi)燃機(jī)包括將燃料噴射到氣缸中的缸內(nèi)噴射器以及將燃料噴射到進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣口中的進(jìn)氣口噴射器。
背景技術(shù)：
通常，所謂的雙噴射式內(nèi)燃機(jī)是公知的(例如日本專(zhuān)利公開(kāi)No.2001-020837和05-231221等)，它包括將燃料噴射到氣缸中的缸內(nèi)噴射器以及將燃料噴射到進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣口中的進(jìn)氣口噴射器，在這樣的內(nèi)燃機(jī)中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)切換這些噴射器的使用，以便在低負(fù)荷運(yùn)行區(qū)域?qū)崿F(xiàn)分層進(jìn)氣燃燒而在高負(fù)荷運(yùn)行區(qū)域?qū)崿F(xiàn)均勻燃燒，并根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)以規(guī)定噴射比例噴射燃料，從而實(shí)現(xiàn)燃料效率特性和輸出特性的改善。
通常，在燃料噴射式內(nèi)燃機(jī)中，為了根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)獲得適當(dāng)?shù)娜紵枰獙⒏鶕?jù)發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的各種校正提前(或校正延遲)值被加到基本點(diǎn)火正時(shí)值以便計(jì)算最終點(diǎn)火正時(shí)，其中所述基本點(diǎn)火正時(shí)是對(duì)應(yīng)于運(yùn)行狀態(tài)預(yù)先設(shè)定的，并存儲(chǔ)在圖或類(lèi)似物中。根據(jù)該點(diǎn)火正時(shí)執(zhí)行點(diǎn)火并使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
在上述雙噴射式內(nèi)燃機(jī)中，由于下述兩種噴射方式之間的差別而存在燃燒室溫度的差異在一種噴射方式中，從缸內(nèi)噴射器噴射燃料；而在另一種噴射方式中，從進(jìn)氣口噴射器噴射燃料。具體而言，在從缸內(nèi)噴射器噴射燃料的缸內(nèi)噴射方式中，與進(jìn)氣口噴射方式相比，由于所噴射到氣缸中的燃料的汽化潛熱帶來(lái)的冷卻效果，燃燒室溫度降低了。因此，在缸內(nèi)噴射方式的正常運(yùn)行狀態(tài)下，適用于這種燃燒室溫度的合適的基本點(diǎn)火正時(shí)值是確定的。
同時(shí)，在噴射方式從進(jìn)氣口噴射器向缸內(nèi)噴射器切換、或者改變噴射比例的過(guò)渡工作狀態(tài)下，上述冷卻效果不是立刻顯示出來(lái)的，燃燒室溫度比正常運(yùn)行狀態(tài)下要高，在此情況下很可能出現(xiàn)爆震。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法，所述內(nèi)燃機(jī)包括進(jìn)氣口噴射器和缸內(nèi)噴射器，本方法能夠在噴射方式從進(jìn)氣口噴射向缸內(nèi)噴射進(jìn)行切換時(shí)，或者在改變噴射比例時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)爆震發(fā)生的抑制。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的控制內(nèi)燃機(jī)(包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器)中點(diǎn)火正時(shí)的方法的特征在于，當(dāng)來(lái)自缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器的燃料噴射比例發(fā)生改變，使得來(lái)自缸內(nèi)噴射器的燃料噴射比例增大時(shí)，在該改變之后的規(guī)定時(shí)間段對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行延遲校正。
這里，規(guī)定時(shí)間段優(yōu)選地設(shè)定為直到燃燒室中的溫度穩(wěn)定下來(lái)的時(shí)間段。
應(yīng)當(dāng)注意，在本說(shuō)明書(shū)中，除了另有明確說(shuō)明之處外，“燃料噴射比例的改變”涵蓋了在僅由缸內(nèi)噴射器噴射(即缸內(nèi)噴射比例為100％)和僅由進(jìn)氣口噴射器噴射(即缸內(nèi)噴射比例為0％)之間的改變，即在缸內(nèi)噴射100％與進(jìn)氣口噴射100％之間的噴射切換，也涵蓋了當(dāng)兩個(gè)噴射器同時(shí)以規(guī)定噴射比例噴射燃料時(shí)，來(lái)自這些噴射器的燃料噴射比例的改變。
根據(jù)本發(fā)明中的控制包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器的內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法，對(duì)由缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器的燃料噴射比例進(jìn)行改變，使得來(lái)自缸內(nèi)噴射器的燃料噴射比例增大，在該改變之后的規(guī)定時(shí)間段對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行延遲校正，從而可以抑制不正常燃燒(例如爆震的發(fā)生)。
特別是，如果將規(guī)定時(shí)間段設(shè)定為直到燃燒室溫度變得穩(wěn)定的時(shí)間段，則在這種改變之后直到燃燒室溫度變得穩(wěn)定的規(guī)定時(shí)間段中對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行延遲校正。因此，可以更加可靠地抑制不正常燃燒(例如爆震的發(fā)生)。


圖1是示出內(nèi)燃機(jī)總體結(jié)構(gòu)的示意圖，在該內(nèi)燃機(jī)中執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的控制點(diǎn)火正時(shí)的方法。
圖2是示出內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)與當(dāng)時(shí)的燃料噴射比例之間示例性關(guān)系的圖。
圖3是示出在根據(jù)本發(fā)明的控制點(diǎn)火正時(shí)的方法中的處理過(guò)程的第一實(shí)施例的流程圖。
圖4是示出點(diǎn)火正時(shí)的延遲控制的方式的時(shí)序圖。
圖5是示出在根據(jù)本發(fā)明的控制點(diǎn)火正時(shí)的方法中的處理過(guò)程的第二實(shí)施例的流程圖。
圖6是示出點(diǎn)火正時(shí)的延遲控制的方式的時(shí)序圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖，說(shuō)明實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法的實(shí)施例。
首先參考圖1，圖1示出了其中采用根據(jù)本發(fā)明的控制點(diǎn)火正時(shí)的方法的內(nèi)燃機(jī)的總體結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)1以包括多個(gè)(例如4個(gè))氣缸1a的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的形式來(lái)實(shí)施。每個(gè)氣缸1a通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)氣歧管連接到進(jìn)氣管3，進(jìn)氣管3連接到空氣濾清器5，氣流計(jì)4插入在進(jìn)氣管3與空氣濾清器5之間。在進(jìn)氣管3中，設(shè)有由節(jié)流電機(jī)6(例如直流電機(jī))驅(qū)動(dòng)的節(jié)氣門(mén)7。同時(shí)，各個(gè)氣缸1a連接到共同的排氣歧管，排氣歧管連接到例如三元催化轉(zhuǎn)化器9。
用于將燃料噴射到氣缸中的缸內(nèi)噴射器11和用于將燃料噴射到進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣口中的進(jìn)氣口噴射器12附裝到各個(gè)氣缸1a。如下面將要說(shuō)明的，根據(jù)來(lái)自電子控制單元30的輸出信號(hào)來(lái)控制噴射器11和噴射器12。另外，每個(gè)缸內(nèi)噴射器11連接到與高壓泵相連的未示出的共用的燃料輸送管。同時(shí)，每個(gè)進(jìn)氣口噴射器12也類(lèi)似地連接到與低壓泵相連的未示出的共用的燃料輸送管。
此外，氣缸1a包括氣缸體13、頂表面中形成有凹部14a的活塞14、緊固到氣缸體13的氣缸蓋15、活塞14與氣缸體蓋15之間形成的燃燒室16、進(jìn)氣門(mén)17、排氣門(mén)18、進(jìn)氣口19、排氣口20、以及由未示出的點(diǎn)火器開(kāi)啟的火花塞21。進(jìn)氣口19形成為使得流入燃燒室16的空氣造成圍繞氣缸軸線的旋渦?；钊?4的頂表面上的凹部14a形成為在缸內(nèi)噴射器11這側(cè)從活塞14的周邊部分向中心部分延伸，并朝向火花塞21延伸。
電子控制單元(下文中也稱(chēng)為ECU)30由數(shù)字式計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，并包括通過(guò)雙向總線彼此相連的ROM(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器)、CPU(微處理器)、輸入/輸出端口等。氣流計(jì)4產(chǎn)生與進(jìn)氣量成比例的輸出電壓，該電壓經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換器輸出到ECU 30的輸入端口。另外，設(shè)有節(jié)門(mén)開(kāi)度位置傳感器8、水溫傳感器31、發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器32、油門(mén)下壓程度傳感器33、爆震傳感器34等，其中節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置傳感器8產(chǎn)生與節(jié)流門(mén)7的開(kāi)度位置成比例的輸出電壓，水溫傳感器31產(chǎn)生與冷卻水溫度成比例的輸出電壓，發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器32產(chǎn)生表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度的輸出脈沖，油門(mén)下壓程度傳感器33產(chǎn)生與油門(mén)踏板的下壓程度(下文中稱(chēng)為油門(mén)下壓程度)成比例的輸出電壓，爆震傳感器34布置在氣缸體13中并產(chǎn)生與每個(gè)氣缸中從燃燒室16傳遞到氣缸體13的振動(dòng)成比例的輸出電壓。來(lái)自這些元件的輸出電壓類(lèi)似地輸入到ECU 30。
根據(jù)由上述氣流計(jì)4或油門(mén)下壓程度傳感器33獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子而相應(yīng)設(shè)定的燃料噴射比例和燃料噴射量，由發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器32獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)速度、以及根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度針對(duì)前述項(xiàng)的校正值是預(yù)先建立對(duì)照關(guān)系并儲(chǔ)存在ECU 30的ROM中的。至于點(diǎn)火正時(shí)和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置，根據(jù)油門(mén)下壓程度傳感器33和發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器32獲得的油門(mén)下壓程度和發(fā)動(dòng)機(jī)速度的運(yùn)行區(qū)域而相應(yīng)設(shè)定的點(diǎn)火正時(shí)和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置的優(yōu)化值也是預(yù)先建立對(duì)照關(guān)系并儲(chǔ)存的。另外，ECU 30的輸出端口通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路連接到節(jié)氣門(mén)電機(jī)6、各個(gè)缸內(nèi)噴射器11、各個(gè)進(jìn)氣口噴射器12、和火花塞21的點(diǎn)火器。ECU 30根據(jù)通過(guò)這些不同傳感器的檢測(cè)信號(hào)所知的發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)行狀態(tài)，以各種方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制，例如燃料噴射控制或點(diǎn)火正時(shí)控制。
例如，在本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)1中，根據(jù)圖2所示運(yùn)行區(qū)域或狀態(tài)圖設(shè)定燃燒方式或噴射方式，并確定缸內(nèi)噴射器11和進(jìn)氣口噴射器12各自的噴射比例α和β。這里，缸內(nèi)噴射比例α表示從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料量占總?cè)剂蠂娚淞康谋壤M(jìn)氣口噴射比例β表示從進(jìn)氣口噴射器12噴射的燃料量占總?cè)剂蠂娚淞康谋壤?。這里，α+β＝100％。在圖2中，缸內(nèi)噴射100％表示將僅來(lái)自缸內(nèi)噴射器11的噴射比例設(shè)定在100％(即β＝0％)的區(qū)域。同時(shí)，缸內(nèi)噴射0％表示將僅來(lái)自進(jìn)氣口噴射器12的噴射比例設(shè)定在100％(即α＝0％)的區(qū)域。此外，缸內(nèi)噴射40-80％表示將α設(shè)定在40-80％而β設(shè)定在60-20％，不過(guò)比例α和比例β的值可以根據(jù)所用的發(fā)動(dòng)機(jī)1需要的運(yùn)行條件，而適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 如上所述，在本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)1中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)改變噴射方式，從而確保空燃混合物的均勻性并改善發(fā)動(dòng)機(jī)1在高負(fù)荷區(qū)域中的輸出。具體地說(shuō)，采用進(jìn)氣口噴射器12與采用缸內(nèi)噴射器11相比，容易提高空燃混合物的均勻性。因此，在從低負(fù)荷到中等負(fù)荷的運(yùn)行區(qū)域中，使用缸內(nèi)噴射器11和進(jìn)氣口噴射器12以獲得其間不同的燃料噴射比例，從而確?？杖蓟旌衔锏木鶆蛐圆⒏纳迫紵?。同時(shí)，在用缸內(nèi)噴射器11進(jìn)行燃料噴射時(shí)，由于汽化潛熱的原因，所以與使用進(jìn)氣口噴射器12進(jìn)行燃料噴射相比更容易降低空燃混合物的溫度和燃燒室溫度。因此，在高負(fù)荷運(yùn)行區(qū)域中使用缸內(nèi)噴射器11，以便增強(qiáng)供應(yīng)空氣的效率并提高發(fā)動(dòng)機(jī)輸出。
首先，對(duì)根據(jù)本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)1中的點(diǎn)火正時(shí)控制進(jìn)行說(shuō)明。ECU30執(zhí)行爆震判定來(lái)根據(jù)上述爆震傳感器34的檢測(cè)結(jié)果判定各個(gè)氣缸中是否已經(jīng)發(fā)生了爆震，ECU 30還根據(jù)判定結(jié)果施加爆震控制來(lái)調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，施加預(yù)熱特性控制來(lái)根據(jù)冷卻水的溫度適當(dāng)?shù)靥崆盎蜓舆t預(yù)熱，或在過(guò)渡期間施加調(diào)整和控制。
在爆震控制下，如果爆震判定中判定為已經(jīng)發(fā)生了爆震，則將最終點(diǎn)火正時(shí)延遲一段規(guī)定量。如果判定為沒(méi)有發(fā)生爆震，則將最終點(diǎn)火正時(shí)逐步提前。最終點(diǎn)火正時(shí)由相對(duì)于各個(gè)氣缸的上止點(diǎn)的曲軸轉(zhuǎn)角(BTDC)來(lái)表示，并基本根據(jù)如下所示的等式來(lái)計(jì)算。
最終點(diǎn)火正時(shí)＝基本點(diǎn)火正時(shí)±各種校正量應(yīng)當(dāng)注意，基本點(diǎn)火正時(shí)表示下述點(diǎn)火正時(shí)，該點(diǎn)火正時(shí)是在發(fā)動(dòng)機(jī)處于正常運(yùn)行狀態(tài)(不發(fā)生爆震等)的前提下針對(duì)每種噴射方式(例如進(jìn)氣口噴射、缸內(nèi)噴射以及兩者并存)所確定的、可以獲得最大的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的點(diǎn)火正時(shí)?；军c(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的二維圖，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)由諸如發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子之類(lèi)的參數(shù)表示。ECU 30向各個(gè)氣缸的火花塞21的點(diǎn)火器輸出點(diǎn)火信號(hào)，該點(diǎn)火信號(hào)通過(guò)以上述方式計(jì)算所得的最終點(diǎn)火正時(shí)所表示的時(shí)刻開(kāi)啟，從而執(zhí)行點(diǎn)火。
在本說(shuō)明書(shū)中，燃料噴射比例的改變涵蓋了噴射方式改變(即在缸內(nèi)噴射與進(jìn)氣口噴射兩種方式之間的切換，以及由這些噴射器的燃料噴射比例的改變)。對(duì)于燃料噴射比例，如上所述，缸內(nèi)噴射比例α+進(jìn)氣口噴射比例β＝100％，β＝100-α。因此，下面將只使用表示缸內(nèi)噴射器11的燃料噴射比例的缸內(nèi)噴射比例α來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
(第一實(shí)施例)參考圖3的流程圖，首先將說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法的第一實(shí)施例的點(diǎn)火正時(shí)控制過(guò)程。例如在曲軸轉(zhuǎn)角每次前進(jìn)一個(gè)規(guī)定角度時(shí)執(zhí)行此例程。
首先，在控制開(kāi)始時(shí)，在步驟S301計(jì)算缸內(nèi)噴射占總?cè)剂蠂娚涞谋壤痢８唧w地說(shuō)，根據(jù)氣流計(jì)4或油門(mén)下壓程度傳感器33獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子，并根據(jù)由來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器32的計(jì)算值表示的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(它們用作代表運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù))，通過(guò)圖或通過(guò)運(yùn)算來(lái)計(jì)算與當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)對(duì)應(yīng)的缸內(nèi)噴射比例α(在圖3中用“ekdi”表示)。
在下一步驟S302，根據(jù)缸內(nèi)噴射比例α判定是否已經(jīng)在噴射器之間進(jìn)行了切換。具體而言，根據(jù)先前的噴射方式是否曾是進(jìn)氣口噴射以及當(dāng)前的噴射方式是否為缸內(nèi)噴射，來(lái)判定是否已進(jìn)行了從僅由進(jìn)氣口噴射器12進(jìn)行噴射(即缸內(nèi)噴射比例α＝0％)到僅由缸內(nèi)噴射器11進(jìn)行噴射(即缸內(nèi)噴射比例α＝100％)的改變，即是否已進(jìn)行了從進(jìn)氣口噴射到缸內(nèi)噴射的切換。
在改變噴射方式之后——即進(jìn)行了從進(jìn)氣口噴射向缸內(nèi)噴射的切換之后——的第一次例程周期中，處理前進(jìn)到步驟S303，在這步將點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”設(shè)定為ON。在下一步驟S304，將燃燒室溫度穩(wěn)定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值“ecartdinj”復(fù)位到0。
如果在上述步驟S302判定為噴射方式并未改變，則處理前進(jìn)到步驟S305，在這步將燃燒室溫度穩(wěn)定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值“ecartdinj”加1。在下一步驟S306，判定計(jì)數(shù)值“ecartdinj”是否超過(guò)了規(guī)定值。對(duì)于每一個(gè)氣缸，該規(guī)定值例如設(shè)定為大約10次點(diǎn)火。如果計(jì)數(shù)值“ecartdinj”并未超過(guò)該規(guī)定值，則本過(guò)程前進(jìn)到步驟S308，步驟S308將在后面進(jìn)行說(shuō)明。因此，對(duì)于噴射方式改變之后緊接著的規(guī)定時(shí)間段(由上述規(guī)定值確定)，在步驟S303被設(shè)定為ON的點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”維持在ON狀態(tài)，并執(zhí)行點(diǎn)火延遲控制，后面會(huì)對(duì)點(diǎn)火延遲控制進(jìn)行說(shuō)明。
如果在步驟S306判定為計(jì)數(shù)值“ecartdinj”已經(jīng)超過(guò)了該規(guī)定值，則處理前進(jìn)到步驟S307。在此將點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”設(shè)定為OFF，并如后面將要說(shuō)明的那樣結(jié)束此例程。
在上述步驟S304之后，或者如果在上述步驟S306判定為計(jì)數(shù)值“ecartdinj”并未超過(guò)規(guī)定值，或者如果在步驟S307之后，處理都會(huì)前進(jìn)到步驟S308，并判定點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”被設(shè)定為ON還是OFF。如果點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”為ON，則處理前進(jìn)到步驟S309，在這步計(jì)算噴射方式切換校正量“eartdinj”。噴射方式切換校正量“eartdinj”是根據(jù)油門(mén)下壓程度傳感器33獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子以及表示來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器32的計(jì)算值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(它們用作表示運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù))利用圖計(jì)算出的，所述圖由實(shí)驗(yàn)等方式預(yù)先獲得并以與噴射方式的切換或改變之后的運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的值的形式儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。在下一步驟S310，在基本點(diǎn)火正時(shí)值上反映出噴射方式切換校正量“eartdinj”。即，設(shè)定由基本點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”減去噴射方式切換校正量“eartdinj”所得的新的點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”，其中基本點(diǎn)火正時(shí)值根據(jù)在噴射方式之間進(jìn)行切換之后缸內(nèi)噴射方式下的正常工作狀態(tài)而預(yù)先設(shè)定，并儲(chǔ)存在圖等中。由此，使用根據(jù)上述點(diǎn)火正時(shí)控制過(guò)程設(shè)定的新的點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”執(zhí)行點(diǎn)火并使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
這里將參考圖4的時(shí)序圖，將對(duì)在上述噴射方式之間進(jìn)行切換之后如何施加規(guī)定時(shí)間段的點(diǎn)火延遲控制進(jìn)行進(jìn)一步討論。圖4示出了在時(shí)刻t0從進(jìn)氣口噴射到缸內(nèi)噴射的示例性噴射方式切換。
由圖4可以清楚地看到，在時(shí)刻t0從進(jìn)氣口噴射向缸內(nèi)噴射進(jìn)行切換時(shí)，燃燒室中的溫度開(kāi)始下降，并且在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間段(t0到t1)之后，溫度穩(wěn)定在與缸內(nèi)噴射對(duì)應(yīng)的溫度處。這里，溫度差用ΔT1表示。對(duì)于點(diǎn)火正時(shí)，在進(jìn)氣口噴射期間點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定在“Ignp”。在向缸內(nèi)噴射進(jìn)行切換時(shí)，請(qǐng)求點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定在“Ignd”(與上述基本點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”對(duì)應(yīng))。但是在本實(shí)施例中，對(duì)于直到燃燒室中的溫度穩(wěn)定下來(lái)這段規(guī)定時(shí)間段(t0到t1)，點(diǎn)火正時(shí)被設(shè)定為比請(qǐng)求點(diǎn)火正時(shí)“Ignd”延遲了上述噴射方式切換校正量“eartdinj”的點(diǎn)火正時(shí)。因此，由于在切換之后到燃燒室中的溫度穩(wěn)定下來(lái)這段規(guī)定時(shí)間段(t0到t1)對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行了延遲校正，所以可以抑制不正常燃燒(例如爆震的發(fā)生)。
(第二實(shí)施例)參考圖5的流程圖，下面將對(duì)根據(jù)本發(fā)明的控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法的第二實(shí)施例的點(diǎn)火正時(shí)控制過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。此例程也在曲軸轉(zhuǎn)角每次前進(jìn)一個(gè)規(guī)定角度時(shí)執(zhí)行。第二實(shí)施例與上述第一實(shí)施例的不同之處在于，在第一實(shí)施例中，點(diǎn)火正時(shí)延遲控制是根據(jù)噴射方式的改變(即從進(jìn)氣口噴射向缸內(nèi)噴射的切換)來(lái)進(jìn)行的，而在第二實(shí)施例中，是根據(jù)燃料噴射比例的改變及其改變前后之間的差是否超過(guò)規(guī)定值來(lái)進(jìn)行的。
在第二實(shí)施例中，在控制開(kāi)始時(shí)，在步驟S501以類(lèi)似于第一實(shí)施例的方式，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子和發(fā)動(dòng)機(jī)速度(它們用作代表運(yùn)行狀態(tài)的參數(shù))，通過(guò)圖或通過(guò)運(yùn)算，來(lái)計(jì)算缸內(nèi)噴射占總?cè)剂蠂娚涞谋壤?圖5中用“ekdi”表示)。在下一步驟S502，計(jì)算缸內(nèi)噴射比例變更量“edlkdi”。這個(gè)量是作為步驟S501計(jì)算的缸內(nèi)噴射比例“ekdi”與先前的缸內(nèi)噴射比例之間的差而計(jì)算的。在下一步驟S503，判定計(jì)算出的變更量“edlkdi”是否超過(guò)了規(guī)定值“A”。具體而言，判定缸內(nèi)噴射比例是否已經(jīng)發(fā)生了超過(guò)規(guī)定值“A”(例如50％)的明顯改變。
如果變更量“edlkdi”已經(jīng)超過(guò)了規(guī)定值“A”，則處理前進(jìn)到步驟S504，且點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”設(shè)定為ON。在下一步驟S505，將燃燒室溫度穩(wěn)定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值“ecartdinj”復(fù)位為0。
如果在第一個(gè)或下一個(gè)例程周期中在上述步驟S503判定變更量“edlkdi”并未超過(guò)規(guī)定值，則處理前進(jìn)到步驟S506，在此步將燃燒室溫度穩(wěn)定計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值“ecartdinj”加1。在下一步驟S507，判定計(jì)數(shù)值“ecartdinj”是否超過(guò)了規(guī)定值。與前面的實(shí)施例一樣，對(duì)于每一個(gè)氣缸，這個(gè)規(guī)定值例如設(shè)定為大約10次點(diǎn)火。如果計(jì)數(shù)值“ecartdinj”并未超過(guò)規(guī)定值，則處理前進(jìn)到步驟S509，步驟S509將在后面進(jìn)行說(shuō)明。因此，對(duì)于燃料噴射比例改變之后緊接著的規(guī)定時(shí)間段(由上述規(guī)定值確定)，在步驟S504設(shè)定為ON的點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”維持在ON狀態(tài)，并執(zhí)行點(diǎn)火延遲控制，后面會(huì)對(duì)點(diǎn)火延遲控制進(jìn)行說(shuō)明。
如果在步驟S507判定計(jì)數(shù)值“ecartdinj”已經(jīng)超過(guò)了規(guī)定值，則處理前進(jìn)到步驟S508。在此將點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”設(shè)定為OFF，并像后面將要說(shuō)明的那樣結(jié)束此例程。
在步驟S505之后，或者在上述步驟S507判定計(jì)數(shù)值“ecartdinj”并未超過(guò)規(guī)定值，或者在步驟S508之后，處理都會(huì)前進(jìn)到步驟S509，并判定點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”被設(shè)定為ON還是OFF。如果點(diǎn)火延遲控制請(qǐng)求標(biāo)記“exartdinj”為ON，則處理前進(jìn)到步驟S510，在這步計(jì)算噴射比例改變校正量“ceartdinj”。噴射比例改變校正量“ceartdinj”是根據(jù)油門(mén)下壓程度傳感器33獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子以及表示來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器32的計(jì)算值的發(fā)動(dòng)機(jī)速度(它們用作表示運(yùn)行狀態(tài)的各種參數(shù))利用圖計(jì)算出的，所述圖由實(shí)驗(yàn)等方式預(yù)先獲得并以與缸內(nèi)噴射比例改變之后的運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的值的形式儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器中。在下一步驟S511，在基本點(diǎn)火正時(shí)值上反映出噴射比例改變校正量“ceartdinj”。即，設(shè)定由基本點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”減去噴射比例改變校正量“ceartdinj”所得的新的點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”，其中基本點(diǎn)火正時(shí)值根據(jù)噴射比例改變之后缸內(nèi)噴射方式下的正常工作狀態(tài)而預(yù)先設(shè)定，并儲(chǔ)存在圖等中。由此，使用根據(jù)上述點(diǎn)火正時(shí)控制過(guò)程設(shè)定的新的點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”執(zhí)行點(diǎn)火，并使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行。
這里將參考圖6的時(shí)序圖，對(duì)上述噴射比例改變之后如何施加規(guī)定時(shí)間段的點(diǎn)火延遲控制進(jìn)行進(jìn)一步討論。圖6示出了在時(shí)刻t0從缸內(nèi)噴射比例α1到α2的示例性噴射比例改變(α2＞α1，α2-α1＞A)。
由圖6可以清楚地看到，在時(shí)刻t0缸內(nèi)噴射比例改變到更大的噴射比例α2時(shí)，直接噴射到燃燒室中的燃料比例也增大，燃燒室中的溫度開(kāi)始下降。在經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間段(t0到t2)之后，溫度穩(wěn)定在與該缸內(nèi)噴射比例對(duì)應(yīng)的溫度處。這里，溫度差用ΔT2表示。對(duì)于點(diǎn)火正時(shí)，在缸內(nèi)噴射比例設(shè)定在α1時(shí)點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定在“Ignα1”。在缸內(nèi)噴射比例改變?yōu)棣?時(shí)，請(qǐng)求點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定在“Ignα2”(與上述基本點(diǎn)火正時(shí)值“eabsef”對(duì)應(yīng))。但是在本實(shí)施例中，對(duì)于直到燃燒室中的溫度穩(wěn)定下來(lái)這段規(guī)定時(shí)間段(t0到t2)，點(diǎn)火正時(shí)被設(shè)定為比請(qǐng)求點(diǎn)火正時(shí)“Ignα2”延遲了上述噴射比例改變校正量“ceartdinj”的點(diǎn)火正時(shí)。因此，由于在改變之后直到燃燒室中的溫度穩(wěn)定下來(lái)這段規(guī)定時(shí)間段(t0到t2)對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行了延遲校正，所以可以抑制不正常燃燒(例如爆震的發(fā)生)。
盡管已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明和圖示，但是可以清楚理解的是，它們僅僅是圖解和舉例，不應(yīng)認(rèn)為是限制性的，本發(fā)明的精神和范圍僅由所附權(quán)利要求的條款來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法，所述內(nèi)燃機(jī)包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器；在所述方法中當(dāng)來(lái)自所述缸內(nèi)噴射器和所述進(jìn)氣口噴射器的燃料噴射比例發(fā)生改變，使得來(lái)自所述缸內(nèi)噴射器的燃料噴射比例增大時(shí)，在該改變之后的規(guī)定時(shí)間段對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行延遲校正。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制內(nèi)燃機(jī)中點(diǎn)火正時(shí)的方法，其中，將所述規(guī)定時(shí)間段設(shè)定為直到燃燒室中的溫度變得穩(wěn)定的時(shí)間段。
全文摘要
一種內(nèi)燃機(jī)包括向?qū)⑷剂蠂娚涞綒飧字械母變?nèi)噴射器(11)和將燃料噴射到進(jìn)氣口中的進(jìn)氣口噴射器(12)。在該內(nèi)燃機(jī)中，當(dāng)缸內(nèi)噴射器(11)和進(jìn)氣口噴射器(12)之間的燃料噴射比例發(fā)生改變，使得來(lái)自缸內(nèi)噴射器(11)的燃料噴射比例增大時(shí)，在該改變之后的規(guī)定時(shí)間段對(duì)點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行延遲校正。
文檔編號(hào)F02D37/02GK1989327SQ200580025019
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者出村隆行, 永田哲治 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社