專利名稱：雙噴射型內(nèi)燃機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，更具體而言，涉及一種雙噴射型內(nèi)燃 機(jī)，其包括用于將燃料噴射到氣缸內(nèi)部的缸內(nèi)噴射的噴射器和用于將燃料 噴射到進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣口的進(jìn)氣歧管噴射的噴射器，設(shè)置有用于學(xué)習(xí)背景 噪聲水平的學(xué)習(xí)裝置，該背景噪聲水平用作爆震判定時的基準(zhǔn)。
背景技術(shù)：
所謂雙噴射型內(nèi)燃機(jī)已知通常包括用于將燃料噴射到氣缸內(nèi)部的缸內(nèi) 噴射的噴射器和用于將燃料噴射到進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣口的進(jìn)氣歧管噴射的噴 射器，其中根據(jù)發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)切換和使用這些噴射器，以實現(xiàn)例如低 負(fù)載運行范圍中的層狀燃燒和高負(fù)載運行范圍中的均勻燃燒，或者根據(jù)運 行狀態(tài)從各個噴射器以規(guī)定的份額比率噴射燃料，來提高里程和輸出特 性。如所公知的，在許多內(nèi)燃機(jī)中，進(jìn)行爆震判定來判定是否存在爆震， 并執(zhí)行爆震控制，在爆震控制中根據(jù)判定結(jié)果調(diào)節(jié)點火時機(jī)等。通常，使 用爆震傳感器進(jìn)行爆震判定，爆震傳感器是安裝在氣缸體等上的振動傳感 器。然后基于預(yù)定時段(該預(yù)定時段被設(shè)定在每個氣缸的壓縮上止點附 近)期間來自爆震傳感器的輸出信號檢測是否存在爆震(例如，見日本專利早期公開No. 2004-251218)。爆震傳感器的輸出信號除了包括由爆震得到的信號之外，還包括來自 發(fā)動機(jī)自身振動的各種信號。這些信號被稱作背景噪聲，將背景噪聲水平 用作基準(zhǔn)來設(shè)定閥值，并在爆震判定中當(dāng)爆震傳感器的輸出值超過閥值 時，判定正在發(fā)生爆震。背景噪聲水平隨著發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)而改變。通常，發(fā)動機(jī)速度越高 以及發(fā)動機(jī)負(fù)載越高，背景噪聲水平變得越高。 因為背景噪聲水平水這發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)而改變，所以在發(fā)動機(jī)的規(guī) 定運行范圍中設(shè)定的背景噪聲水平的值在發(fā)動機(jī)的另一個運行范圍中并不 總是適用值。例如，當(dāng)使用低背景噪聲水平作為發(fā)動機(jī)低速范圍中的基準(zhǔn) 設(shè)定閥值，且發(fā)動機(jī)進(jìn)入高速運行狀態(tài)時，背景噪聲水平將升高，且傳感 器輸出值由于背景噪聲自身而超過閥值，導(dǎo)致作出正在發(fā)生爆震的錯誤判 定。因此，在這種情況下，需要新設(shè)定用于發(fā)動機(jī)的高速運行狀態(tài)的高背 景噪聲水平，并年設(shè)定用于高速范圍的高閥值。在發(fā)動機(jī)的特定運行范圍 中基于爆震傳感器的實際輸出信號學(xué)習(xí)背景噪聲被稱作"背景學(xué)習(xí)"。當(dāng) 在高速范圍中完成背景學(xué)習(xí)時，可以設(shè)定用于高速范圍的高背景噪聲水 平，并設(shè)定高閥值。但是，當(dāng)正在執(zhí)行背景學(xué)習(xí)時，來自爆震傳感器的信號被專門作為背 景噪聲處理，同時用于爆震判定的閥值尚未被確定，因此，不能進(jìn)行爆還 判定。所以，也不能根據(jù)爆震判定結(jié)果來執(zhí)行爆震控制來調(diào)節(jié)點火時機(jī) 等，因而可能發(fā)生爆震。如日本專利早期公開No. 2004-251218所揭示的，在缸內(nèi)噴射型內(nèi)燃 機(jī)中，在缸內(nèi)噴射器的噴射的啟動和結(jié)束時，噴射器的工作噪聲可以脅.加 在爆震傳感器的輸出信號上，形成背景噪聲的一部分。在背景學(xué)習(xí)期間， 在信號上疊加有噴射器工作噪聲的狀態(tài)是優(yōu)選的，這是因為其能夠進(jìn)行精 確的背景學(xué)習(xí)。發(fā)明內(nèi)容考慮到前述內(nèi)容進(jìn)行了本發(fā)明，且其目的是在背景學(xué)習(xí)期間抑制爆 震，并提供允許執(zhí)行精確的背景學(xué)習(xí)的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)。本發(fā)明的上述目的可以通過本發(fā)明的一個方面獲得，其提供了一種雙 噴射型內(nèi)燃機(jī)，包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射 器，所述雙噴射型內(nèi)燃機(jī)包括爆震傳感器；學(xué)習(xí)部分，其基于所述爆震 傳感器的輸出信號來學(xué)習(xí)背景噪聲水平；和爆震抑制控制部分，其在學(xué)習(xí) 所述背景噪聲水平時，通過控制所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器或者所述用亍 進(jìn)氣歧管噴射的噴射器的燃料噴射，來執(zhí)行爆震抑制控制。通過此不知，在背景噪聲水平的學(xué)習(xí)期間，執(zhí)行爆震抑制控制以控制 由用于缸內(nèi)噴射的噴射器或者用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器進(jìn)行的燃料噴 射，并因此可以在背景噪聲水平的學(xué)習(xí)期間有效地抑制爆震。優(yōu)選地，所述爆震抑制控制部分將所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器相對于 所述用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器的燃料噴射量的比率增大為大于由所述發(fā) 動機(jī)的運行狀態(tài)確定的燃料噴射量的基本比率。由缸內(nèi)噴射器進(jìn)行的缸內(nèi)噴射具有因為燃料蒸發(fā)時的汽化潛熱而降低 引入到氣缸中的空氣溫度的功能，該功能用于抑制爆震的發(fā)生。因此，將 缸內(nèi)噴射量的比率從噴射量的基本比率增大的方案適用于抑制爆震。優(yōu)選地，所述爆震抑制控制部分執(zhí)行其中由所述用于進(jìn)氣歧管噴射的 噴射器進(jìn)行燃料噴射的噴射時段的至少一部分與進(jìn)氣門的門打開時段重疊 的同步噴射。由于如上所述其中進(jìn)氣口噴射的噴射時段的至少一部分與進(jìn)氣門的門 打開時段重疊的同步噴射，進(jìn)氣口噴射燃料可以經(jīng)過進(jìn)氣歧管和進(jìn)氣l]中 進(jìn)氣的流動，被主動地引入到氣缸燃燒室內(nèi)。因此，可以獲得與缸內(nèi)噴射 相似的功能和效果，合適地抑制了爆震。優(yōu)選地，所述爆震抑制控制部分將所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器在壓縮 沖程中相對于在進(jìn)氣沖程中的燃料噴射的比率增大為大于由所述發(fā)動機(jī)的 運行狀態(tài)確定的燃料噴射量的基本比率。當(dāng)增大缸內(nèi)噴射在壓縮沖程中的燃料噴射量的比率時，可以在更靠近 燃燒時的時機(jī)進(jìn)行缸內(nèi)噴射，并因此可以促進(jìn)氣缸中混合空氣的擾動，并 可以提高燃燒率，抑制爆震。根據(jù)另一個方面，獲得上述目的的本法門提供了一種雙噴射型內(nèi)燃 機(jī)，包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器，所述雙噴 射型內(nèi)燃機(jī)包括爆震傳感器；學(xué)習(xí)部分，其基于所述爆震傳感器的輸出 信號來學(xué)習(xí)背景噪聲水平；和固定部分，其在學(xué)習(xí)所述背景噪聲水平時， 將由所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器進(jìn)行燃料噴射的開始時機(jī)或者結(jié)束時機(jī)回 定為由所述發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)確定的基本時機(jī)。當(dāng)在背景學(xué)習(xí)期間執(zhí)行執(zhí)行上述爆震抑制控制時，由缸內(nèi)噴射器進(jìn)行 的燃料噴射量從由發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)確定的基本值發(fā)生改變，結(jié)果，燃料 噴射的開始時機(jī)或者結(jié)束時機(jī)可能從基本時機(jī)發(fā)生改變。在另一方面，在 根據(jù)前述另一個方面的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)中，在背景噪聲水平的學(xué)習(xí)期間，在由發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)確定:基';'時機(jī)。、因此，如果^基;狀態(tài)下噴射器 的工作噪聲疊加在背景噪聲中，則可以在背景學(xué)期期間維持這種狀態(tài)，并 因此精確的背景學(xué)習(xí)成為可能。根據(jù)本發(fā)明，在雙噴射型內(nèi)燃機(jī)中，可以獲得背景學(xué)習(xí)期間更優(yōu)良的 抑制爆震的性能并實現(xiàn)精確的背景學(xué)習(xí)。結(jié)合附圖，從對本法門的以下詳細(xì)描述中，本發(fā)明的前述和其他s的、特征、方面和有點將變得清楚。


圖i是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造。圖2示出了發(fā)動機(jī)的整個運行范圍中的各個范圍。圖3圖示了爆震判定的方法。圖4是表示爆震抑制控制的第一方案的時序圖。 圖5是表示爆震抑制控制的第三方案的時序圖。圖6表示內(nèi)燃機(jī)的運行，具體而言，表示門時段與缸內(nèi)噴射的開始和 結(jié)束時機(jī)之間的掛你。圖7是表示背景學(xué)習(xí)處理的一部分的流程圖，包括用于固定缸內(nèi)噴射 的開始時機(jī)或結(jié)束時機(jī)的裝置和步驟、用于在學(xué)習(xí)期間執(zhí)行爆震抑制控制 的裝置和步驟、以及用于獲得爆震傳感器輸出值的裝置和步驟。圖8是表示背景學(xué)習(xí)處理的一部分的流程圖，包括用于對門時段中獲 得的爆震傳感器輸出進(jìn)行峰值保持處理的裝置和步驟。圖9示出了爆震傳感器輸出信號的峰值保持值。圖10是表示背景學(xué)習(xí)處理的一部分的流程圖，其包括用于處理多個 峰值保持值以獲得背景水平學(xué)習(xí)值的裝置和步驟。
圖11表示范圍B中的各個背景學(xué)習(xí)區(qū)域的背景水平學(xué)習(xí)值。賊雄討以下將參考附圖描述本發(fā)明的實施例。 (1)基本構(gòu)造首先，參考圖1 ，其示出了根據(jù)本發(fā)明的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)的示意性構(gòu) 造，發(fā)動機(jī)1包括多個(本實施例中為四個)氣缸la，且每個氣缸la通 過相應(yīng)的進(jìn)氣支管2連接到共用的穩(wěn)壓罐3。穩(wěn)壓罐3通過進(jìn)氣管4連接 到空氣濾清器5，并在進(jìn)氣管4中布置了氣流計4a和由電動機(jī)6驅(qū)動的節(jié) 氣門7?；陔娮涌刂茊卧?0的輸出信號而與加速踏板10相獨立地控制 節(jié)氣門7的開度。每個氣缸la耦合到共用的排氣歧管8，歧管8耦合到三 元催化轉(zhuǎn)換器9。對于每個氣缸la，設(shè)置了未示出的進(jìn)氣口、排氣口、進(jìn)氣N和排氣 門，通過與發(fā)動機(jī)同步驅(qū)動的致動器或凸輪軸來驅(qū)動進(jìn)氣門和排氣門的打 開/關(guān)閉。此外，對于每個氣缸la,設(shè)置了未示出的火花塞、用于將燃料 噴射到氣缸中的缸內(nèi)噴射的噴射器11和用于將燃料噴射到進(jìn)氣歧管中的 進(jìn)氣歧管噴射的進(jìn)氣歧管噴射器12。基于電子控制單元30的輸出信號來 控制各個噴射器11和12。此外，用于缸內(nèi)噴射的噴射器ll連接到共用的 燃料輸送管13，燃料輸送管13通過允許朝向燃料輸送管13的流動的止回 閥14連接到發(fā)動機(jī)驅(qū)動的高壓燃料泵15。如圖1所示，高壓燃料泵15的排出側(cè)通過電磁溢流閥耦合到高壓燃 料泵15的吸入側(cè)，并且電磁溢流閥15a的開度越小，從高壓燃料泵15供 應(yīng)到燃料輸送管13的燃料量變得越大。當(dāng)電磁溢流閥15a完全打開時，從 高壓燃料泵15到燃料輸送管13的燃料輸送停止。注意，基于電子控制單 元30的輸出信號控制電磁溢流閥15a。每個用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器12連接到共用的燃料輸送管16，燃 料輸送管16和髙壓燃料泵15通過共用的燃料壓力調(diào)節(jié)器17連接到電機(jī)驅(qū) 動的低壓燃料泵18。此外，低壓燃料泵18通過燃料濾清器19連接到燃料 箱20。燃料壓力調(diào)節(jié)器17適用于當(dāng)從低壓燃料泵18排出的燃料變得高f預(yù)定的設(shè)定燃料壓力時，燃料壓力調(diào)節(jié)器17將從低壓燃料泵18排出的燃 料的一部分返回到燃料箱20，因此，防止供應(yīng)到用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射 器12的燃料壓力和供應(yīng)到髙壓燃料泵15的燃料壓力變得高于上述設(shè)定燃 料壓力。此外，如圖1所示，打開/關(guān)閉閥21設(shè)置在高壓燃料泵15和燃料 壓力調(diào)節(jié)器17之間。打開/關(guān)閉閥21是常開的，并當(dāng)其關(guān)閉時，從低壓燃 料泵18到高壓燃料泵15的燃料供應(yīng)停止。基于電子控制單元30的輸出信 號來控制打開/關(guān)閉閥21的打開和關(guān)閉。電子控制單元30由數(shù)字計算機(jī)實現(xiàn)，并包括ROM (只讀存儲器) 32、 RAM (隨機(jī)訪問存儲器)33、 CPU (微處理器)34、輸入端口 35和 輸出端口36，這些部件通過雙向總線31互相連接。氣流計4a產(chǎn)生與進(jìn)氣 量成比例的輸出電壓，且氣流計4a的輸出電壓通過AD轉(zhuǎn)換器37輸入到 輸入端口 35。產(chǎn)生與發(fā)動機(jī)冷卻劑的溫度成比例的輸出電壓的冷卻劑溫度 傳感器38附裝到發(fā)動機(jī)1，且冷卻劑溫度傳感器38的輸出電壓通過AI) 轉(zhuǎn)換器39輸入到輸入端口35。產(chǎn)生與燃料輸送管13中的燃料壓力成比例的輸出電壓的燃料壓力傳 感器40附裝到燃料輸送管13，且傳感器40的輸出電壓通過AD轉(zhuǎn)換器41 輸入到輸入端口 35。產(chǎn)生與排氣中的氧氣濃度成比例的輸出電壓的空燃比 傳感器42附裝到催化劑9上游側(cè)上的排氣歧管8，且空燃比傳感器42的 輸出電壓通過AD轉(zhuǎn)換器43輸入到輸入端口 35。本實施例的空燃比傳感 器是產(chǎn)生與發(fā)動機(jī)1中燃燒的空燃混合物的空燃比成比例的輸出電壓的全 范圍空燃比傳感器(線性空燃比傳感器)?？梢允褂靡蚤_關(guān)方式檢測發(fā)動 機(jī)中燃燒的空燃混合物的空燃比與理論空燃比相比是濃或是稀的02傳感 器來作為空燃比傳感器42。加速踏板IO連接到產(chǎn)生與加速踏板IO的按壓量成比例的輸出電壓的 加速器開度傳感器44，加速器開度傳感器44的輸出電壓通過AD轉(zhuǎn)換器 45輸入到輸入端口 35。在發(fā)動機(jī)的每次規(guī)定曲軸相位時產(chǎn)生輸出脈沖的 曲軸傳感器46連接到輸入端口 35。該脈沖信號傳遞到CPU 34，并基于該 脈沖信號，CPU計算發(fā)動機(jī)速度?；救剂蠂娚淞?、燃料噴射時機(jī)、點火 時機(jī)等的值事先被圖映射和存儲在電子控制單元30的ROM 32中，這些 值根據(jù)由曲軸傳感器46獲得的發(fā)動機(jī)速度和由加速器開度傳感器44獲得 的發(fā)動機(jī)負(fù)載來設(shè)定。此外，作為振動傳感器的爆震傳感器23布置在發(fā)動機(jī)的氣缸體中。 爆震傳感器23對于四個氣缸la是共用的，并位于串聯(lián)布置的四個氣缸中 的中間兩個氣缸la之間。爆震傳感器23產(chǎn)生與發(fā)動機(jī)的振動水平成比例 的輸出電壓，且爆震傳感器23的輸出電壓通過AD轉(zhuǎn)換器25輸入到輸入 端口 35。串聯(lián)布置的四個氣缸la從一端起分別稱作第一氣缸#1、第二氣 缸#2、第三氣缸#3和第四氣缸糾。 (2)基本控制將描述由電子控制單元30執(zhí)行的基本燃料噴射控制。電子控制單元 30的ROM 32存儲如圖2所示的三維圖，其實現(xiàn)確定基本燃料噴射量與發(fā) 動機(jī)1的速度和負(fù)載之間的關(guān)系。該圖的整個范圍，即發(fā)動機(jī)的整個運行 范圍分為三個范圍，即第一、第二和第三范圍R1、 R2和R3。在第一范圍Rl中，速度為全速且負(fù)載為低，并且僅由用于缸內(nèi)噴射 的噴射器11進(jìn)行缸內(nèi)噴射。在發(fā)動機(jī)的壓縮沖程中進(jìn)行缸內(nèi)噴射，從l iJ 進(jìn)行層狀燃燒。具體而言，在火花塞周圍形成相對濃的空燃混合物層，并 在周圍形成空氣層，由此在整個燃燒室中的平均空燃比可以比理論空燃比 稀的同時確保令人滿意的空燃混合物的點火，從而可以獲得提高的.i程。在第三范圍R3中，速度低至中速且負(fù)載為高，并且執(zhí)行由用于進(jìn)氣 歧管噴射的噴射器12進(jìn)行的進(jìn)氣口噴射和由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11進(jìn) 行的缸內(nèi)噴射兩者。這里在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中進(jìn)行缸內(nèi)噴 射。這導(dǎo)致特別用于高負(fù)載的均勻燃燒。具體而言，在進(jìn)氣門打開之前進(jìn) 行進(jìn)氣口噴射，隨后在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行缸內(nèi)噴射。因此，總?cè)剂蠂娚淞康?大部分燃料與取入的空氣一起在燃燒室內(nèi)形成充分均勻的空燃混合物。該 空燃混合物與壓縮沖程中由缸內(nèi)噴射引入的噴射燃料混合并被點燃。通過 缸內(nèi)噴射，由于燃料蒸發(fā)時的汽化潛熱，可以降低進(jìn)氣和空燃混合物的溫 度。因此，提高了進(jìn)氣填充效率，并增強(qiáng)了發(fā)動機(jī)輸出。此外，特別是因 為緊接著在點火之前在壓縮沖程中的缸內(nèi)噴射，也可以提高抗爆震性。第二范圍R2是不同于第一范圍Rl和第三范圍R3的范圍，其中執(zhí)行 由用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器12進(jìn)行的進(jìn)氣口噴射和由用于缸內(nèi)噴射的 噴射器11進(jìn)行的缸內(nèi)噴射兩者。這里，僅在發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣沖程進(jìn)行缸內(nèi) 噴射。這也實現(xiàn)了均勻燃燒。具體而言，在進(jìn)氣門打開之前進(jìn)行進(jìn)氣口噴 射，隨后在進(jìn)氣沖程中進(jìn)行缸內(nèi)噴射。于是，總?cè)剂蠂娚淞康娜剂吓c進(jìn)氣 一起在燃燒室內(nèi)形成充分均勻的空燃混合物，該空燃混合物在壓縮之后通 過點火而點燃。在第二范圍R2和第三范圍R3中，由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11和用 于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器12進(jìn)行的噴射量的比率，B卩，由用于缸內(nèi)噴射 的噴射器11和用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器12進(jìn)行的燃料噴射量相對于總 燃料噴射量的比率是對于每個發(fā)動機(jī)速度和負(fù)載實現(xiàn)確定的。此比率表示 為噴射份額比率a，并且噴射份額比率a表示從用于缸內(nèi)噴射的噴射器11噴射的燃料噴射量占總?cè)剂蠂娚淞康谋嚷?。例如，如果噴射份額比率a是 0.3 (30%)，則從用于缸內(nèi)噴射的噴射器11噴射的燃料的比率是總?cè)剂?噴射量的30%，并且從用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器12噴射的燃料的比率 是總?cè)剂蠂娚淞康?0% ( = l—a)。此外，在第三范圍R3中，對于每個速度和負(fù)載，分別亊先確定在進(jìn) 氣沖程和壓縮沖程中由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11噴射的燃料噴射鏡的比 率。該比率表示為缸內(nèi)噴射份額比率|3，缸內(nèi)噴射份額比率)3表示在壓縮 沖程中噴射的燃料噴射量占由用于缸內(nèi)噴射的缸內(nèi)噴射器11所噴射的總 燃料噴射量的比率。例如，如果缸內(nèi)噴射份額比率P是0.3 (30。％)，則 用于缸內(nèi)噴射的噴射器11在進(jìn)氣沖程中的燃料噴射比率是70% U_ |3)，并且用于缸內(nèi)噴射的噴射器11在壓縮沖程中的燃料噴射比率是30 %。噴射份額比率的值a和^是針對每個速度和負(fù)載事先確定的，并作為 圖存儲在ROM32中。雖然未示出，但是由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11和用于進(jìn)氣歧管噴射 的噴射器12進(jìn)行的噴射時機(jī)(表示噴射的開始時機(jī))也對于發(fā)動機(jī)的整 個運行范圍作為速度和負(fù)載的函數(shù)而事先確定，并作為圖存儲在ROM 32 中。
此外，特別對于由噴射器11進(jìn)行的缸內(nèi)噴射，還控制噴射壓力。具體而言，燃料輸送管13中的與噴射壓力相對應(yīng)的燃料壓力對于發(fā)動機(jī)的 整個運行范圍作為速度和負(fù)載的函數(shù)而事先確定，并作為圖存儲在ROM 32中。執(zhí)行反饋控制，使得由燃料壓力傳感器40檢測的實際燃料壓力與 根據(jù)圖計算的目標(biāo)燃料壓力匹配。此時，通過控制電磁溢流閥15a來升高 或降低實際燃料壓力。通過上述構(gòu)造，電磁控制單元30基于所檢測的速度和負(fù)載值并基于 上述多個圖，來確定由噴射器11和12進(jìn)行的燃料噴射的量和時機(jī)，并確 定燃料輸送管13中的目標(biāo)燃料壓力。計算與燃料噴射量相對應(yīng)的、對噴 射器11和12的通電時間，并通過將所計算的通電時間加到燃料噴射的時 機(jī)，來確定關(guān)閉噴射器11和12的閥的時機(jī)，即噴射的結(jié)束時機(jī)。在由噴射器11和12進(jìn)行噴射的時機(jī)之前，將實際燃料壓力預(yù)先設(shè)定 為以上述方式確定的目標(biāo)燃料壓力，并當(dāng)達(dá)到由噴射器11和12進(jìn)行噴肘 的時機(jī)時，將驅(qū)動信號輸出到噴射器11和12 (即，噴射器11和12打 開)，以打開噴射器ll和12的閥。將這樣的通電狀態(tài)，即，噴射器ll和 12的閥打開狀態(tài)維持到噴射結(jié)束時機(jī)，并當(dāng)達(dá)到噴射結(jié)朿時機(jī)時，停止對 噴射器11和12的驅(qū)動信號的輸出(即，噴射器11和12關(guān)閉)，使得噴 射器ll和12關(guān)閉。當(dāng)噴射器11和12打開時，每個噴射器11和12的電磁線圈被通電， 并通過由此產(chǎn)生的電磁吸引力，噴嘴針移動離開閥座。因此，噴射器11 和12的噴射口被打開，并開始噴射。當(dāng)噴射器11和12關(guān)閉時，電磁線閥 被斷點，使得噴嘴針回坐以抵靠閥座。因此，噴射口被關(guān)閉，并結(jié)朿噴 射。如下文將描述的，當(dāng)用于缸內(nèi)噴射的噴射器11打開和關(guān)閉時噴嘴針 鄰接或撞擊針止擋件將可能被爆震傳感器23檢測到，暫時地提高爆震傳 感器23的輸出信號水平。(3)爆震判定和爆震控制在根據(jù)本實施例的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)中，基于爆震傳感器23的輸出信 號進(jìn)行爆震判定，并根據(jù)判定結(jié)果，執(zhí)行爆震控制以調(diào)節(jié)點火時機(jī)等。這 將在以下進(jìn)行描述。當(dāng)在爆震判定中判定正在發(fā)生爆震時，作為爆震控制裝置的電子控制單元30將目標(biāo)點火時機(jī)延遲規(guī)定量。相反，當(dāng)判定未發(fā)生爆震時，電子 控制單元30逐漸地提前目標(biāo)點火時機(jī)。目標(biāo)點火時機(jī)由以每個氣缸的壓 縮上止點作為基準(zhǔn)的曲軸角來表示在每個氣缸中的點火時機(jī)。電子控制單 元30在由目標(biāo)點火時機(jī)表示的時機(jī)將打開的點火信號輸出到每個氣缸的 點火器，用于點火。于是，將點火時機(jī)調(diào)節(jié)未接近爆震發(fā)生的極限。接著將描述爆震判定。如圖2所示，發(fā)動機(jī)的整個運行范圍預(yù)先被分 為其中用于爆震判定的閥值被設(shè)定為相對低值的低噪聲范圍(此后稱作范 圍A)和其中用于爆震判定的閥值被設(shè)定為相對高值的高噪聲范圍(此后 稱作范圍B)。范圍B是其中發(fā)動機(jī)速度為高且發(fā)動機(jī)負(fù)載為高的陰影部 分。范圍A是其余的范圍。范圍B與第二范圍的一部分和第三范圍的一-部 分重疊。以下，將假定發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)在范圍A中，來描述爆震判定。如圖3的左側(cè)所示，爆震傳感器23的輸出信號K被傳遞到電子控制 單元30，電子控制單元30將輸出信號K的大小，即輸出值與已經(jīng)事先存 儲在ROM 32中的爆震判定閥值THA進(jìn)行比較。當(dāng)爆震傳感器32的輸出 值超過閥值THA時(如圖中YA所示)，電子控制單元30判定正在發(fā)生 爆震。結(jié)果，執(zhí)行如上所述的點火時機(jī)延遲控制。僅對在門吋段(gate period)中存在的信號K進(jìn)行爆震判定，該門時段是發(fā)動機(jī)的曲軸相位的 規(guī)定范圍。通過將規(guī)定值MA加到范圍A的標(biāo)準(zhǔn)背景噪聲水平BGNLA來設(shè)定閥 值THA。這里，背景噪聲表示由除了爆震以外的其他因素(例如發(fā)動機(jī)氣 缸中的燃燒、動態(tài)閥門的振動和曲軸振動)導(dǎo)致的、從爆震傳感器23輸 出的信號。背景噪聲的大小被稱作背景噪聲水平。如上所述，背景噪聲水平隨著發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)而改變。通常，隨著 發(fā)動機(jī)速度變得更高以及發(fā)動機(jī)負(fù)載變得更高，背景噪聲水平趨于增大。如圖3的右側(cè)所示，范圍B預(yù)先設(shè)定為其中背景噪聲水平較高的范 圍。在范圍B中，背景噪聲水平BGNLB高于范圍A的水平BGNLA。因 此當(dāng)在范圍B中采用與范圍A相同的閥值THA時，即使未發(fā)生爆震，爆 震傳感器輸出值可能因為背景噪聲自身而超過閥值THA，可以導(dǎo)致正在發(fā) 生爆震的錯誤判定。換言之，范圍B趨向于發(fā)生這種錯誤判定。為了防止這種錯誤判定，在本實施例中，在其中背景噪聲水平趨于較高的范圍B中學(xué)習(xí)背景噪聲水平，并基于其結(jié)果，增大爆震判定閥值。具 體而言，當(dāng)發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行了從范圍A到范圍B的改變時，則執(zhí)行 用于判定背景噪聲水平BGNLB的背景學(xué)習(xí)持續(xù)規(guī)定時段。通過將規(guī)定值 MB加到以此方式獲得的背景噪聲水平BGNLB，來設(shè)定并存儲范圍B中 的爆震判定閥值THB，此后在范圍B中，基于新設(shè)定的閥值THB來進(jìn)行 爆震判定。當(dāng)爆震傳感器23的輸出值超過閥值THB時(如圖中的YB所 示)，電子控制單元30判定正在發(fā)生爆震。在此判定之后，以與上述相 同的方式執(zhí)行點火時機(jī)延遲控制。用于范圍B的增加值MB可以與用于范 圍A的增加值MA相同或不同。以此方式獲得的范圍B中的爆震判定閥值THB大于范圍A中的爆震 判定閥值THA，因此，可以防止由于背景噪聲自身導(dǎo)致的、正在發(fā)生爆麓 的錯誤判定。當(dāng)正在進(jìn)行背景學(xué)習(xí)時，爆震傳感器23的輸出信號被專門地作為背 景噪聲來處理，并且尚未確定爆震判定閥值。因此，在此時段，不能進(jìn)行爆震判定。所以，也不能進(jìn)行根據(jù)爆震判定的結(jié)果來調(diào)節(jié)點火時機(jī)的爆》i控制，結(jié)果存在爆震發(fā)生的可能。為了解決此問題，在本實施例中，設(shè)置了爆震抑制控制裝置用于執(zhí)行 爆震抑制控制，其在背景學(xué)習(xí)期間通過控制用于缸內(nèi)噴射的噴射器11或 用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器12來抑制爆震。以下將對其進(jìn)行說明。 (4)爆震抑制控制在這種爆震抑制控制的第一方案中，將用于缸內(nèi)噴射的噴射器11相 對于用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器12進(jìn)行的燃料噴射的比率從通過發(fā)動機(jī) 的運行狀態(tài)確定的基本噴射比率增大。具體而言，因為燃料蒸發(fā)時的汽化潛熱，由用于缸內(nèi)噴射的噴射器iio進(jìn)行的缸內(nèi)噴射具有降低氣缸中進(jìn)氣溫度的功能，從而由于所噴射燃料的滲透力而促進(jìn)了空燃混合物在氣缸內(nèi) 的分布，降低了氣缸內(nèi)空燃混合物在壓縮期間的溫度，并提高了燃燒率。 這些功能有效抑制了爆震，并因此，其中缸內(nèi)噴射的比率增大超過基木噴 制爆震。將參考圖4描述第一方案的示例。在所示示例中，在時間點tl，發(fā)動 機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行了從范圍A到范圍B的改變，并從時間點tl至t2，執(zhí) 行背景學(xué)習(xí)。在改變之前，總?cè)剂蠂娚淞縌t、進(jìn)氣口噴射量Qp和缸內(nèi)噴 射量Qd分別是20、 IO和IO。在改變之后，根據(jù)上述基本燃料噴射控制， 總?cè)剂蠂娚淞縌t、進(jìn)氣口噴射量Qp和缸內(nèi)噴射量Qd預(yù)期是50、 30和 20。但是，通過爆震抑制控制的第一方案，在學(xué)習(xí)時段缸內(nèi)噴射的比率從 缸內(nèi)噴射的基本比率增大，使得總?cè)剂蠂娚淞縌t、進(jìn)氣口噴射量Qp和缸 內(nèi)噴射量Qd分別是50、 15和35。至于噴射份額比率a (缸內(nèi)噴射的燃料 噴射量占總?cè)剂蠂娚淞康谋嚷?，雖然改變之后的初始預(yù)期值是30/50 = 60%，但是在學(xué)習(xí)期間該比率增大到35/50=70%。優(yōu)選地，在背景學(xué)習(xí)期間，缸內(nèi)噴射的比率被設(shè)定為100%，并且僅 執(zhí)行缸內(nèi)噴射。于是，可以充分利用上述爆震抑制效果，并可以充分程度 地抑制爆震的發(fā)生。其中進(jìn)行背景學(xué)習(xí)的范圍B包括其中進(jìn)行進(jìn)氣沖程的進(jìn)氣口噴射和缸 內(nèi)噴射的第二范圍R2、以及其中執(zhí)行進(jìn)氣和壓縮沖程的進(jìn)氣口噴射和缸 內(nèi)噴射的第三范圍R3。無論發(fā)動機(jī)的運行范圍進(jìn)入第二范圍R2和第三范 圍R3中的那個，都可以執(zhí)行第一方案的爆燃抑制控制。接著，在爆震抑制控制的第二方案中，執(zhí)行同步噴射，其中由用于進(jìn) 氣歧管噴射的噴射器12進(jìn)行的燃料噴射時段的至少一部分與進(jìn)氣門的打 開時段重疊。具體而言，通過這種同步噴射，因為燃料可以隨著由進(jìn)氣門 或進(jìn)氣口的打開而產(chǎn)生的進(jìn)氣的氣流而被運載，所以進(jìn)氣口噴射的燃料可 以被主動地引入到缸內(nèi)燃燒室，從而可以獲得與上述缸內(nèi)噴射相似的功能 和效果。如上所述，在本實施例中，當(dāng)在基本控制下進(jìn)行進(jìn)氣口噴射時，基本 噴射時段被確定為使得在進(jìn)氣門打開之前結(jié)束噴射(即，非同步噴射)。 相反，在第二方案中，在進(jìn)氣門打開的同時進(jìn)行進(jìn)氣口噴射。在進(jìn)氣門的 打幵已經(jīng)開始之后結(jié)束進(jìn)氣口噴射。因此，在背景學(xué)習(xí)期間通過這種同步 噴射，可以延遲噴射時段，并因為上述功能，可以比基本進(jìn)氣口噴射的情1況更好地抑制爆震。在爆震抑制控制的第三方案中，對于由缸內(nèi)噴射器11進(jìn)行的缸內(nèi)噴 射，將在壓縮沖程中的燃料噴射量對于進(jìn)氣沖程中的燃料噴射量的比率從 通過發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)確定的基本噴射量比率增大。具體而言，當(dāng)壓縮沖 程中的燃料噴射量的比率增大時，缸內(nèi)噴射變得可能在更接近燃燒的時機(jī) 的時機(jī)時發(fā)生，從而可以促進(jìn)空燃混合物在氣缸中的分布，可以提高燃燒 率并可以抑制爆震。爆震抑制控制的第三方案的前提在于在進(jìn)氣沖程和壓縮沖程兩者中進(jìn)行缸內(nèi)噴射，因此，在范圍B的與第三范圍R3重疊的部 分中執(zhí)行第三方案。將參考圖5描述第三方案的示例。在所示示例中，在時間點tl，發(fā)動 機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行了從范圍A到范圍B的改變，并在時間點tl和t2之間 的時段，執(zhí)行背景學(xué)習(xí)。在改變之前，總?cè)剂蠂娚淞縌t、進(jìn)氣沖程的進(jìn)氣 口噴射量Qp和缸內(nèi)噴射量Qdi、以及壓縮沖程的缸內(nèi)噴射量Qdc分別是 50、 25、 25和0。在改變之后，根據(jù)上述基本燃料噴射控制，總?cè)剂蠂娚?量Qt、進(jìn)氣沖程的進(jìn)氣口噴射量Qp和缸內(nèi)噴射量Qdi、以及壓縮沖程的 缸內(nèi)噴射量Qdc預(yù)期是100、 30、 50和20。但是，因為爆震抑制控制的第 三方案，壓縮沖程的缸內(nèi)噴射的比率從壓縮沖程的缸內(nèi)噴射的基本比率增 大，且總?cè)剂蠂娚淞縌t、進(jìn)氣沖程的進(jìn)氣口噴射量Qp和缸內(nèi)噴射量 Qdi、以及壓縮沖程的缸內(nèi)噴射量Qdc分別是100、 30、 40和30。至于缸 內(nèi)噴射份額比率|3 (對于缸內(nèi)噴射，在壓縮沖程中噴射的燃料噴射量占總 燃料噴射量的比率)，雖然改變之后的初始預(yù)期值是20/70=29%，但是 在學(xué)習(xí)期間該比率增大到30/70=43%。根據(jù)需要，可以選擇和組合第一至第三方案中的一者或兩者，或者更多。(5)固定缸內(nèi)噴射的開始時機(jī)或結(jié)束時機(jī) 通過上述爆震抑制控制，可以抑制背景學(xué)習(xí)期間的爆震。但是，注意 當(dāng)執(zhí)行這種爆震抑制控制時，缸內(nèi)噴射的燃料噴射量從基本值改變，可能 導(dǎo)致以下問題。具體而言，如先前所述，用于噴射燃料的噴射器被構(gòu)造成使得通過對電磁線圈通電，驅(qū)動噴嘴針移動離開閥座，使得閥打開并開始燃料噴射， 并通過對電磁線圈斷電，噴嘴針開始回坐抵靠閥座，并結(jié)束燃料噴射。在這樣的噴射器中，當(dāng)閥打開時，噴嘴針抵靠閥止擋體，并在此時通 過撞擊產(chǎn)生振動，當(dāng)閥關(guān)閉時，噴嘴針回坐抵靠閥座，并在此時通過撞擊 產(chǎn)生振動。在噴射器的閥打開和關(guān)閉時產(chǎn)生的這樣的振動可能作為噪聲疊 加在爆震傳感器的輸出信號上。特別是在如上所述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)中，用于缸內(nèi)噴射的噴射器11位于爆燃傳感器23附近，并在用于缸內(nèi)噴射的 噴射器11處產(chǎn)生的振動趨于通過氣缸體直接傳遞到爆震傳感器23，因 此，由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11的工作產(chǎn)生的噪聲的影響趨于比在進(jìn)氣 口噴射型內(nèi)燃機(jī)的情況更顯著。對于背景學(xué)習(xí)，目標(biāo)絕對是學(xué)習(xí)在正?；蚧緺顟B(tài)下的背景噪聲，因 此，當(dāng)在基本狀態(tài)下噴射器噪聲疊加在背景噪聲上時，對這樣的基本狀態(tài) 的學(xué)習(xí)是所期望的。當(dāng)在背景學(xué)習(xí)期間執(zhí)行上述爆震抑制控制時，由用于缸內(nèi)噴射的嗩射 器11執(zhí)行的燃料噴射量從基本值改變，結(jié)果，燃料噴射的開始時機(jī)或結(jié) 束時機(jī)將從其中執(zhí)行背景學(xué)習(xí)的門時段改變，由此在該門時段中的背景噪 聲水平將與基本值不同。在事先精確的背景學(xué)習(xí)中，這樣的現(xiàn)象是不優(yōu)選 的。因此，在根據(jù)本實施例的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)中，設(shè)置了用于在背景學(xué)習(xí) 期間固定由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11進(jìn)行的燃料噴射的開始時機(jī)或結(jié)束 時機(jī)。以下將對其進(jìn)行說明。圖6示出了根據(jù)本實施例的內(nèi)燃機(jī)的運行，其中橫軸表示曲軸角，其 表示從第一氣缸#1的進(jìn)氣上止點處的0°到720° 。從該圖的上部，以點 火順序示出了第一氣缸#1、第三氣缸#3、第四氣缸糾和第二氣缸弁2的沖 程的工作。這里，"進(jìn)氣"表示"進(jìn)氣沖程"，星標(biāo)表示點火時機(jī)。在圖的最上部，示出了由電子控制單元30產(chǎn)生的閘門信號的開/關(guān)狀 態(tài)。該閘門信號初始用于確定其中進(jìn)行爆震判定的時段，并在閘門信號為 開時通過參考爆震傳感器34的輸出信號來進(jìn)行爆震判定。此時段也被稱 作門時段，表示用于獲得爆震傳感器34的輸出值的閘門是打開的。在本 實施例中，在門時段獲得與背景學(xué)習(xí)相關(guān)的爆震傳感器34的輸出值。在本實施例中，參考電子控制單元30的ROM 32中事先存儲的圖來 完成對閘門信號的開時機(jī)和關(guān)時機(jī)的設(shè)定。該圖被界定為與發(fā)動機(jī)速度和 發(fā)動機(jī)負(fù)載相關(guān)的三維圖。但是，注意，閘門信號的開時機(jī)和關(guān)時機(jī)可以 被設(shè)定為恒定時機(jī)。在所示示例中，閘門信號的開時機(jī)和關(guān)時機(jī)被設(shè)定在 每個氣缸的點火時機(jī)之前和之后的時機(jī)，這是因為在每個氣缸點火時機(jī)附 近容易發(fā)生爆震。在該圖的第一氣缸那行示出了由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11執(zhí)行的缸 內(nèi)噴射的各種模式。在對每個氣缸執(zhí)行燃料噴射控制時，可以在其他氣缸 上觀察到相似的模式。這里，處于簡明的目的僅示出了第一氣缸弁l的模 式。這些模式全部都緊接著在發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)改變到范圍B之后的學(xué)習(xí) 時段中。這里，背景學(xué)習(xí)的執(zhí)行持續(xù)了與規(guī)定次數(shù)的點火相對應(yīng)的時段。 該次數(shù)例如是至少10次，在此情況下學(xué)習(xí)時段對應(yīng)于180° xio=1800° 的曲軸角范圍。因此，學(xué)習(xí)時段比圖l所示的時段更長。在圖中，"T"表示噴射時段，"S"表示噴射開始時機(jī)，"E"表示 噴射結(jié)束時機(jī)。在所示示例中，在進(jìn)氣沖程進(jìn)行第一氣缸#1的缸內(nèi)噴射， 其問題在于噴射開始時機(jī)S或噴射結(jié)束時機(jī)E是否落在為第四氣缸糾的點 火而打開的門時段Tg4內(nèi)或落在為第二氣缸#2的點火而打開的門時段Tg2 內(nèi)。將首先描述由Gl表示的第一方案。第一方案著眼于噴射開始時機(jī)S 和門時段Tg4之間的關(guān)系。這里，Tll表示根據(jù)基于發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)的 基本燃料噴射控制確定的噴射時段，且僅其噴射開始時機(jī)Sll落在門時段 Tg4內(nèi)。根據(jù)上述第一至第三方案的爆震抑制控制，有時可以增大一次缸 內(nèi)噴射的量，并在該情況下，也可以使噴射時段更長。在本實施例中，當(dāng)使噴射時段更長時，噴射開始時機(jī)S12被固定到與 基本噴射開始時機(jī)Sll相同的時機(jī)，而將初始未落在門時段Tg4內(nèi)的噴射 結(jié)束時機(jī)E12從基本噴射結(jié)束時段E11延遲，如從噴射時段T12可見。這 樣，在背景學(xué)習(xí)時，固定用于缸內(nèi)噴射的開始時機(jī)。相反，通過將噴射開始時機(jī)S13提前為早于基本噴射開始吋機(jī)Sll來
使噴射時段更長，如由噴射時段T13所示。如圖所示，在該情況下，噴射 開始時機(jī)S13將在門時段Tg4之外，并且背景噪聲水平可能與基本狀態(tài)下 不同。如上所述，當(dāng)根據(jù)爆燃抑制控制所要求的使噴射時段更長，且基本噴 射開始時機(jī)落在門時段內(nèi)時，在使該時段更長之后維持這樣的狀態(tài)。即使 在使該時段更長之后，噴射開始時機(jī)固定為保持不變。于是，可以獲得包 括了在噴射開始時機(jī)時產(chǎn)生的噴射器噪聲(其與基本狀態(tài)中的情況相同) 的背景噪聲。于是，精確的背景學(xué)習(xí)成為可能。接著，將描述由G2表示的第二方案。第二方案著眼于噴射結(jié)束時機(jī) E和門時段Tg2之間的關(guān)系。這里，T21表示根據(jù)基于發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài) 的基本燃料噴射控制確定的噴射時段，且僅其噴射結(jié)束時機(jī)E21落在門吋 段Tg2內(nèi)。根據(jù)上述第一至第三方案的爆震抑制控制，有時可以增大一次 缸內(nèi)噴射的量，并在該情況下，必須也使噴射時段更長。在本實施例中，當(dāng)使噴射時段更長時，噴射結(jié)束時機(jī)E22被固定到與 基本噴射結(jié)束時機(jī)E21相同的時機(jī)，而將初始未落在門時段Tg2內(nèi)的噴射 開始時機(jī)S22從基本噴射開始時段S21提前，如從噴射時段T22可見。這 樣，在背景學(xué)習(xí)時，固定用于缸內(nèi)噴射的開始時機(jī)。相反，通過將噴射結(jié)束時機(jī)E23延遲為晚于基本噴射結(jié)束時機(jī)E21來 使噴射時段更長，如由噴射時段T23所示。如圖所示，噴射結(jié)束時機(jī)K23 將在門時段Tg2之外，并且背景噪聲水平可能與基本狀態(tài)下不同。如上所述，當(dāng)根據(jù)爆燃抑制控制所要求的使噴射時段更長，且基本噴 射結(jié)束時機(jī)落在門時段內(nèi)時，在使該時段更長之后維持這樣的狀態(tài)。即使 在使該時段更長之后，噴射結(jié)束時機(jī)固定為保持不變。于是，可以獲得包 括了在噴射結(jié)束時機(jī)時產(chǎn)生的噴射器噪聲(其與基本狀態(tài)中的情況相同) 的背景噪聲。于是，精確的背景學(xué)習(xí)成為可能。接著，將描述由G3表示的第三方案。第三方案著眼于噴射開始時機(jī) S和門時段Tg4之間的關(guān)系，以及噴射結(jié)束時機(jī)E和門時段Tg2之間的關(guān) 系。這里，T31表示根據(jù)基于發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)的基本燃料噴射控制確定 的噴射時段。噴射開始時機(jī)S31落在門時段Tg4內(nèi)，噴射結(jié)束時機(jī)E31落 在門時段Tg2內(nèi)。此時，基于上述第一和第二方案相同的構(gòu)想，噴射開始時機(jī)S31和噴 射結(jié)束時機(jī)E31必須分別保持在門時段Tg4和Tg2內(nèi)。因此，在第三方案 中，當(dāng)將根據(jù)爆震抑制控制所要求的使缸內(nèi)噴射量更大時，將噴射開始時 機(jī)和噴射結(jié)束時機(jī)保持在基本時機(jī)處，即，噴射開始時機(jī)和噴射結(jié)束時機(jī) 保持在門時段內(nèi)，且提高由用于缸內(nèi)噴射的噴射器11噴射的燃料的燃料 壓力，使得在部改變噴射時段的情況下增大缸內(nèi)噴射的量。如上所述，基于發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)，用于缸內(nèi)噴射的噴射器11的燃 料壓力(即，燃料輸送管13中的壓力)在反饋控制下與圖上的值匹配。 因此，通過將這樣確定的基本目標(biāo)燃料壓力改變到更高值，即，可以在相 同的噴射時段內(nèi)獲得相當(dāng)?shù)娜剂蠂娚淞康闹担梢詫崿F(xiàn)在部改變噴射開始 時機(jī)S31和噴射結(jié)束時機(jī)E31的情況下增大缸內(nèi)噴射量的爆震抑制控制。在第一方案Gl和第二方案G2中，不固定的噴射結(jié)束時機(jī)E或噴射 開始時機(jī)S有時達(dá)到預(yù)設(shè)安全值，并變得不能進(jìn)一步延遲或提前結(jié)束時機(jī) 或開始時機(jī)。在此情況下，也通過提高燃料壓力，來在有限的時段內(nèi)獲得 期望的缸內(nèi)噴射量。 (6)背景學(xué)習(xí)接著，將參考圖7至圖11描述根據(jù)本實施例的背景學(xué)習(xí)處理。首 先，將描述圖7的主處理。此處理與發(fā)動機(jī)的點火時機(jī)同步執(zhí)行(即，在 每個18(T的曲軸周期)。當(dāng)此處理開始時，首先在S101，判定發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)是否在范圍B 中。通過檢查由曲軸傳感器46獲得的發(fā)動機(jī)速度和由加速器開度傳感器 44獲得的發(fā)動機(jī)負(fù)載是否在圖2的范圍的范圍B中，來完成此判定。當(dāng)判定運行狀態(tài)不在范圍B中時，即，運行狀態(tài)在范圍A中時 (S101:"否")，在S102中學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的值被設(shè)定為0，分別 在S103、 S104和S105中根據(jù)基本控制將噴射開始時機(jī)、噴射結(jié)束時機(jī)和 燃料輸送管13中的目標(biāo)燃料壓力設(shè)定為基本值，在S106結(jié)束爆震抑制控 制的執(zhí)行，并且處理結(jié)束。當(dāng)判定運行狀態(tài)在范圍B中時(S101:"是")，則在S107，判定
先前的背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA是否與當(dāng)前的背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA不同。背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA表示范圍B中更小的區(qū)域，由上述門時段是否僅 包括缸內(nèi)噴射的噴射開始時機(jī)、僅包括噴射結(jié)束時機(jī)、包括上述兩者時 機(jī)、或者不包括這些時機(jī)中的任一個來區(qū)分。例如，當(dāng)僅包括噴射開始時 機(jī)時，背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA是B1。將先前背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA和當(dāng)前背 景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA進(jìn)行比較來判定該區(qū)域是否以及改變，并為每個背景學(xué) 習(xí)區(qū)域AREA設(shè)定背景噪聲水平(見圖11)。背景噪聲趨于根據(jù)門時段 中所包括的背景噪聲產(chǎn)生的因素(例如噴射的開始和結(jié)束)的數(shù)量而改 變。通過為每個區(qū)域設(shè)定背景噪聲水平，可以對各個區(qū)域設(shè)定精確的水平 并對各個區(qū)域執(zhí)行精確的爆震判定。在S107中，當(dāng)判定先前背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA與當(dāng)前背景學(xué)習(xí)區(qū)域 AREA不同時(即，該區(qū)域已經(jīng)改變)(S107:"是")，在S108中將 學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG設(shè)定為初始值n，接著流程進(jìn)行到S109。另一方而， 如果在S107中判定先前背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA與當(dāng)前背景學(xué)習(xí)區(qū)域ARKA 相同(即，該區(qū)域沒有改變)(S107:"否")，流程直接進(jìn)行到S109。學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的初始值界定了在門時段中獲得爆震傳感器23的 輸出值的次數(shù)，如上所述，至少10被設(shè)定為該值。如將在下文描述的， 通過對于每個背景學(xué)習(xí)區(qū)域的與初始值n相等的次數(shù)，來獲得數(shù)據(jù)，并基于該數(shù)據(jù)，設(shè)定背景噪聲水平。在S109中，判定學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的值是否為0， BP，是否已經(jīng)完 成了背景學(xué)習(xí)。如果完成(S109:"是")，則流程進(jìn)行到S103，如果未 完成(S109:"否")，則流程進(jìn)行到S110。在S110中，判定由發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)(速度和負(fù)載)確定的缸內(nèi)噴 射的基本噴射開始時機(jī)是否在門時段內(nèi)。如果判定其在該時段內(nèi)(S110: "是")，則流程進(jìn)行到Slll并判定基本噴射結(jié)束時機(jī)是否在門時段內(nèi)。如果判定其在該時段之外(Slll:"否")，則表示僅基本噴射開始時機(jī)在門時段內(nèi)，則流程進(jìn)行到S112，在S112中固定缸內(nèi)噴射的噴射開 始時機(jī)，并在S113中，確定將背景學(xué)習(xí)區(qū)域設(shè)定為AREA-B1。如果在S110中判定基本噴射開始時機(jī)未在門時段內(nèi)(S110: "否")并在S116中判定基本噴射結(jié)束時機(jī)在門時段內(nèi)(S116: "是")，則表示僅基本噴射結(jié)束時機(jī)在門時段內(nèi)，并因此在S117中固定缸內(nèi)噴射的噴射結(jié)束時機(jī)，并在S118中，將背景學(xué)習(xí)區(qū)域設(shè)定為AREA=B2。此外，如果在S110中判定基本噴射開始時機(jī)在門時段內(nèi)(S110:"是")并在Sill中判定基本噴射結(jié)束時機(jī)在門時段內(nèi)(Sill-"是")，則表示基本噴射開始時機(jī)和基本噴射結(jié)束時機(jī)兩者都在門時段內(nèi)，并因此，在SI 14中將目標(biāo)燃料壓力改變?yōu)楦咧?，并在SI 15中將背 景學(xué)習(xí)區(qū)域設(shè)定為AREA=B3。如果在S110判定基本噴射開始時機(jī)未在門時段內(nèi)(S110:"否") 并在S116判定基本噴射結(jié)束時機(jī)未在門時段內(nèi)(S116:"否")，則表 示基本噴射開始時機(jī)和基本噴射結(jié)束時機(jī)均未在門時段內(nèi)，并因此，在 S119，將背景學(xué)習(xí)區(qū)域設(shè)定為AREA-BO。當(dāng)以此方式在S113、 S118、 S115和S119中設(shè)定了背景學(xué)習(xí)區(qū)域 AREA時，在S120將學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的值增加1。然后，在S121，執(zhí) 行上述爆震抑制控制，并在S122，獲得與背景學(xué)習(xí)相關(guān)的爆震傳感器23 的輸出值。將假定一種實際狀況來描述上述處理。為了描述簡明，這里假定在學(xué) 習(xí)時段期間背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA不改變。當(dāng)發(fā)動機(jī)在范圍A中運行時，其在S101中是"否"，由此執(zhí)行S102 至S106,并執(zhí)行基本燃料噴射控制。當(dāng)發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行了從此狀態(tài) 到范圍B的改變時，在S101中變成"是"，并在S107中判定背景學(xué)習(xí)區(qū) 域AREA是否已經(jīng)改變。當(dāng)?shù)谝淮螆?zhí)行S107時，答案是"是"，由此在 S108中將學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG設(shè)定為初始值n (例如10)，此后，流程經(jīng) 過S109至S110。如果假定發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)在改變到范圍B之后使得僅基本缸內(nèi)噴射 開始時機(jī)在門時段內(nèi)，則流程順利的進(jìn)行到SllO、 Slll、 S112、 S113， 將噴射開始時機(jī)固定，在S120中將學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG增加1，在S121 中執(zhí)行爆燃抑制控制下的燃料噴射，并在S122獲得爆燃傳感器輸出值。 當(dāng)?shù)谝淮蔚奶幚硗瓿蓵r，經(jīng)過了第一時段(180°的曲軸角)，并開 始第二次的處理，因為不存在區(qū)域改變，所以S107:"否"。然后，學(xué)習(xí) 計數(shù)器CKCSG的值被保持為(n—l)。通過與上次相同的路徑，流程到 達(dá)S120，將學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的值再減l成為(n—2)。此后，處理進(jìn) 行到S122，第二次的處理結(jié)束。最終，處理重復(fù)了與學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的初始值n相同的次數(shù)，并 當(dāng)計數(shù)值=0時，在S109中的答案變成"是"，并繼續(xù)正常燃料噴射控 制。于是，對于特定的背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA，其中學(xué)習(xí)計數(shù)器的值從初始 值n達(dá)到O的時段是學(xué)習(xí)時段。當(dāng)在對于特定背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA的學(xué)習(xí)時段中背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA 發(fā)生改變時，S107的答案將是S107:"是"，且學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG返回 到初始值n，由此重新執(zhí)行用于所改變的區(qū)域的處理。但是，注意，時機(jī) 學(xué)習(xí)時段短至約1秒或更短，因此，不容易發(fā)生在學(xué)習(xí)時段期間背景學(xué)習(xí) 區(qū)域AREA改變的情況。以下將描述S122中獲得的爆震傳感器輸出值的處理。圖8是表示這種處理的流程圖。此處理也由電子控制單元30與圖7所 示的處理同步執(zhí)行(即，在與180°的曲軸角相對應(yīng)的周期)。首先，在S201，設(shè)定閘門信號的開時機(jī)和關(guān)時機(jī)。如先前所述，基于 發(fā)動機(jī)速度和發(fā)動機(jī)負(fù)載，參考事先存儲的圖來實現(xiàn)該設(shè)定。以此方式設(shè)定門時段，并當(dāng)其達(dá)到閘門信號的開時機(jī)時，在S202將 閘門信號打開，并打開閘門。接著，流程進(jìn)行到S203,在S203中進(jìn)行對 爆震傳感器23的輸出信號的峰值保持。執(zhí)行峰值保持，直到在S204中其 到達(dá)閘門信號的關(guān)時機(jī)，即，直到閘門關(guān)閉。如圖9所示，以這樣的方式進(jìn)行峰值保持，使得在閘門信號打開之后 每次爆震傳感器34的輸出值達(dá)到最大值時，就更新該值。這樣，當(dāng)閘門 信號關(guān)閉時，對于剛剛結(jié)束的門時段可以得到一個峰值保持值VKPEAK。 這樣得到的峰值保持值VKPEAK存儲在S205中的電子控制單元30的 RAM 33中。然后處理結(jié)束。將參考圖10的流程圖描述使用峰值保持值VKPEAK來設(shè)定背景水平學(xué)習(xí)值的處理。此處理也由電子控制單元70與圖7和8所示的處理同步執(zhí) 行(即，在與180°的曲軸角相對應(yīng)的周期)。通過圖7和8的處理，對于特定的背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA，存儲了 n個 峰值保持值VKPEAK。因此，在圖IO的處理中，采用其中建立n個峰值 保持值VKPEAK的分布的方法，并且其中值被用作背景水平學(xué)習(xí)值。首先，在S301中，判定學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的值是否為0。這是為了 判定通過圖8的處理是否已經(jīng)存儲了 n個峰值保持值VKPEAK。如果判定 學(xué)習(xí)計數(shù)器CKCSG的值為0，則在S302讀取存儲在RAM 33中的n個峰 值保持值VKPEAK。在S303中，讀取的n個峰值保持值VKPEAK每個都受到對數(shù)代換以 得到n個對數(shù)代換值LVpk，并建立這些對數(shù)代換值LVpk的如圖11的 (a)所示的分布DS。在S304中，將分布DS的中值Vm取作背景學(xué)習(xí) 值，并存儲在RAM33中。于是，處理結(jié)束，且同時，背景學(xué)習(xí)結(jié)朿。當(dāng)以此方式執(zhí)行背景學(xué)習(xí)時，其接著為背景學(xué)習(xí)區(qū)域AREA = B0、 Bl、 B2和B3中的每個設(shè)定背景水平學(xué)習(xí)值Vm，如圖11的(a)至(d) 所示。因此，可以根據(jù)門時段內(nèi)引起背景噪聲的因素(缸內(nèi)噴射的開始和 結(jié)束)的數(shù)量，來各個地設(shè)定優(yōu)選的背景噪聲水平。背景水平學(xué)習(xí)值對應(yīng)于如圖3所示的背景噪聲水平BGNLB，并通過 將規(guī)定值MB加到背景水平學(xué)習(xí)值Vm，可以為范圍B中的各個區(qū)域 (AREA=B0、 Bl、 B2、 B3)設(shè)定爆震判定閾值THB，此后可以基于爆 震判定閥值THB進(jìn)行爆震判定。在圖11的(a)至(d)中，橫軸是對 數(shù)，因此，在實際灶神判定中，使用經(jīng)過對數(shù)代換的爆震判定閥值THB， 并通過爆震判定閥值THB與對數(shù)代換的爆震傳感器輸出值之間的比較來 進(jìn)行爆震判定。當(dāng)在正常運行期間發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)進(jìn)行了從范圍A到范圍B的改變 時，不能預(yù)測運行將進(jìn)入范圍B的哪個區(qū)域(AREA = B0、 Bl、 B2、 B3)。在本實施例中，當(dāng)學(xué)習(xí)之后發(fā)動機(jī)的實際運行狀態(tài)進(jìn)行了到范圍B 的改變時，通過在學(xué)習(xí)時使用的相同方法來識別其中在改變之后發(fā)動機(jī)的 運行狀態(tài)所處的區(qū)域(AREA=B0、 Bl、 B2、 B3)，并基于與該區(qū)域相對
應(yīng)的背景水平學(xué)習(xí)值Vm設(shè)定的爆震判定閥值THB被選擇并用于爆震判 定。因此，無論運行進(jìn)入哪個區(qū)域，都可以在每個區(qū)域中執(zhí)行精確的爆震 判定。在以上實施例中，在發(fā)動機(jī)的整個運行范圍中，其中背景噪聲相對較 高并因此爆震判定閥值也應(yīng)該設(shè)定為相對高值的范圍被選擇作為其中進(jìn)行 背景學(xué)習(xí)的范圍B。但是，可以選擇其中缸內(nèi)噴射的基本開始時機(jī)或結(jié)束 時機(jī)總是在門時段內(nèi)的范圍來作為范圍B。這樣做的原因是噴射開始時機(jī) 或結(jié)束時機(jī)與門時段之間的匹配是引起更高背景噪聲的一個因素。在此情 況下，范圍B被分為區(qū)域B1、 B2和B3，并因此三個值被設(shè)定作為背景學(xué) 習(xí)值。本發(fā)明的各種其他實施例是可能的。例如，在以上實施例中，對于多 個(n)傳感器輸出值的峰值保持值VKPEAK中的每個，計算對數(shù)代換值 LVpk，并將對數(shù)代換值LVpk的分布的中值Vm用作背景噪聲水平學(xué)習(xí) 值。但是，可以更簡單地使用多個傳感器輸出值的平均值作為背景噪聲水 平學(xué)習(xí)值。
權(quán)利要求
1.一種雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器，所述雙噴射型內(nèi)燃機(jī)包括爆震傳感器；學(xué)習(xí)部分，其基于所述爆震傳感器的輸出信號來學(xué)習(xí)背景噪聲水平；和爆震抑制控制部分，其在學(xué)習(xí)所述背景噪聲水平時，通過控制所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器或者所述用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器的燃料噴射，來執(zhí)行爆震抑制控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，其中 所述爆震抑制控制部分將所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器相對于所述用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器的燃料噴射量的比率增大為大于由所述發(fā)動機(jī)的運 行狀態(tài)確定的燃料噴射量的基本比率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，其中 所述爆震抑制控制部分執(zhí)行其中由所述用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器進(jìn)行燃料噴射的噴射時段的至少一部分與進(jìn)氣門的氣門打開吋段重疊的同步 噴射。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，其中對于在進(jìn)氣沖程中的燃;斗噴射的比率增大為^于由所述發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài) 確定的燃料噴射量的基本比率。
5. —種雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣歧管 噴射的噴射器，所述雙噴射型內(nèi)燃機(jī)包括爆震傳感器；學(xué)習(xí)部分，其基于所述爆震傳感器的輸出信號來學(xué)習(xí)背景噪聲水平；和固定部分，其在學(xué)習(xí)所述背景噪聲水平時，將由所述用于缸內(nèi)噴射的 噴射器進(jìn)行燃料噴射的開始時機(jī)或者結(jié)束時機(jī)固定為由所述發(fā)動機(jī)的運行　狀態(tài)確定的基本時機(jī)。.
6. —種雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器，所述雙噴射型內(nèi)燃機(jī)包括 爆震傳感器；學(xué)習(xí)裝置，其用于基于所述爆震傳感器的輸出信號來學(xué)習(xí)背景噪盧水 平；和爆震抑制控制裝置，其用于在學(xué)習(xí)所述背景噪聲水平時，通過控制所 述用于缸內(nèi)噴射的噴射器或者所述用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器的燃料噴 射，來執(zhí)行爆震抑制控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，其中 所述爆震抑制控制裝置將所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器相對于所述用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器的燃料噴射量的比率增大為大于由所述發(fā)動機(jī)的運 行狀態(tài)確定的燃料噴射量的基本比率。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，其中 所述爆震抑制控制裝置執(zhí)行其中由所述用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器進(jìn)行燃料噴射的噴射時段的至少一部分與進(jìn)氣門的氣門打開吋段革:疊的同歩 噴射。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，其中 所述爆震抑制控制裝置將所述用于缸內(nèi)噴射的噴射器在壓縮沖程中相對于在進(jìn)氣沖程中的燃料噴射的比率增大為大于由所述發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài) 確定的燃料噴射量的基本比率。
10. —種雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣歧 管噴射的噴射器，所述雙噴射型內(nèi)燃機(jī)包括爆震傳感器；學(xué)習(xí)裝置，其用于基于所述爆震傳感器的輸出信號來學(xué)習(xí)背景噪盧水 平；和固定裝置，其用于在學(xué)習(xí)所述背景噪聲水平時，將由所述用于缸內(nèi)噴 射的噴射器進(jìn)行燃料噴射的開始時機(jī)或者結(jié)束時機(jī)固定為由所述發(fā)動機(jī)的 運行狀態(tài)確定的基本時機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，包括用于缸內(nèi)噴射的噴射器和用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器，該雙噴射型內(nèi)燃機(jī)包括學(xué)習(xí)裝置，其用于基于爆震傳感器的輸出信號來學(xué)習(xí)背景噪聲水平；和爆震抑制控制裝置(S121)，其用于在學(xué)習(xí)背景噪聲水平時，通過控制用于缸內(nèi)噴射的噴射器或者用于進(jìn)氣歧管噴射的噴射器的燃料噴射，來執(zhí)行爆震抑制控制?？蛇x地，該發(fā)動機(jī)包括固定裝置(S112、S117)，其在學(xué)習(xí)背景噪聲水平時，將由用于缸內(nèi)噴射的噴射器進(jìn)行燃料噴射的開始時機(jī)或者結(jié)束時機(jī)固定為由發(fā)動機(jī)的運行狀態(tài)確定的基本時機(jī)。
文檔編號F02P5/152GK101151446SQ20058004593
公開日2008年3月26日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月4日
發(fā)明者宮下茂樹 申請人:豐田自動車株式會社