專利名稱：用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置和方法，具體 而言，涉及用于布置噴霧性質(zhì)不同的燃料噴射閥從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)中空氣 燃料混合物性質(zhì)的改善的技術(shù)。
背景技術(shù)：
日本特開(Kokai)專利申請(qǐng)公報(bào)No.2003-269222公開了一種燃料 噴射控制裝置，該裝置設(shè)置有位于進(jìn)氣道的上游側(cè)的噴射其尺寸相對(duì)大 的霧化顆粒燃料的第一燃料噴射閥和位于進(jìn)氣道的下游側(cè)的噴射其尺寸 相對(duì)小的霧化顆粒燃料的第二燃料噴射閥。因而，根據(jù)上述出版物的公 開，燃料噴射控制裝置按以下方式運(yùn)行，在發(fā)動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行時(shí)，即在發(fā) 動(dòng)機(jī)起動(dòng)(cranking)時(shí)，從該第二燃料噴射閥噴射呈小霧化顆粒尺寸狀 態(tài)的燃料，并在完成了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的開動(dòng)之后，基于進(jìn)氣管壓力、發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速等的參數(shù)，第二燃料噴射閥的燃料噴射轉(zhuǎn)換(changeover)成第一 燃料噴射閥的燃料噴射，以減小空氣燃料混合物的壁流量(wall flow mte)，由此改善內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗和排放性能。然而，根據(jù)上述出版物的上述控制裝置，當(dāng)?shù)诙剂蠂娚溟y的燃料 噴射轉(zhuǎn)換為第一燃料噴射閥的燃料噴射時(shí)，通過(guò)設(shè)置標(biāo)志而以O(shè)N/OFF 的方式控制用于執(zhí)行轉(zhuǎn)換的操作。因此，由于來(lái)自于第一燃料噴射閥的 燃料噴霧的汽化特性不同于第二燃料噴射閥的燃料噴霧的汽化特性，輸 出扭矩以及被噴射到內(nèi)燃機(jī)中的燃料空氣混合物的空燃比可能存在臺(tái)階 狀差異，結(jié)果，轉(zhuǎn)換時(shí)的可操作性或排放性能可能經(jīng)常會(huì)降低。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的一個(gè)目的是適當(dāng)?shù)乜刂旗F化性能互不相同
的燃料噴射閥，以防止當(dāng)轉(zhuǎn)換燃料噴射閥時(shí)出現(xiàn)臺(tái)階狀扭矩差異和步進(jìn) 的空燃比差異，由此，最終防止或抑制可操作性的降低或排放性能的降 低。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，采用以下設(shè)置(1)將具有預(yù)定 噴霧性質(zhì)的第一燃料噴射閥布置在進(jìn)氣口，而使具有不同噴霧性質(zhì)的第 二燃料噴射閥布置在第一燃料噴射閥的上游側(cè)，其中第二燃料噴射閥的 汽化特性高于第一燃料噴射閥的汽化特性，(2)執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的 檢測(cè)，同時(shí)基于檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)使控制單元設(shè)置燃料噴射量， 以控制燃料噴射閥根據(jù)所設(shè)置的燃料噴射量來(lái)執(zhí)行燃料噴射，以及(3) 當(dāng)檢測(cè)到兩個(gè)燃料噴射閥同時(shí)噴射燃料的狀態(tài)時(shí)，對(duì)這些燃料噴射閥分別分擔(dān)(share)的燃料噴射量進(jìn)行設(shè)置，從而最終根據(jù)所設(shè)置的燃料噴 射量來(lái)控制上述燃料噴射閥。本發(fā)明的其他方面和特征將從下面參照附圖的描述得到理解。


圖1是例示根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是表示燃料噴射閥的燃料噴射量(橫坐標(biāo))和燃料噴霧的平均 顆粒尺寸(縱坐標(biāo))之間的關(guān)系的曲線圖；圖3是第一實(shí)施方式中燃料噴射控制的流程圖的前階段；圖4是該第一實(shí)施方式中燃料噴射控制的流程圖的后階段；圖5是第二實(shí)施方式的燃料噴射控制的流程圖的前階段；圖6是該第二實(shí)施方式的燃料噴射控制的流程圖的后階段；圖7是第三實(shí)施方式中的燃料噴射控制的流程圖；圖8是第四實(shí)施方式中的燃料噴射控制的流程圖；圖9是第五實(shí)施方式中的燃料噴射控制的流程圖；圖IO是第六實(shí)施方式的燃料噴射控制的流程圖的前半階段；圖11是第六實(shí)施方式的燃料噴射控制的流程圖的后半階段；圖12是表示該第六實(shí)施方式的燃料噴射控制的時(shí)間順序的時(shí)間圖；圖13是第七實(shí)施方式的燃料噴射控制的流程圖的前半階段；
圖14是第七實(shí)施方式中燃料噴射控制的流程圖的后半階段；以及圖15是例示根據(jù)本發(fā)明的另一系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機(jī)的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個(gè)典型實(shí)施方式。參照?qǐng)D1， 一般由101表示的內(nèi)燃機(jī)設(shè)置有布置在進(jìn)氣口 102的上 游側(cè)的具有相對(duì)大的最大噴射量的第一燃料噴射閥103和布置在下游側(cè) 并靠近汽缸的位置處的具有相對(duì)小的最大噴射量的第二燃料噴射閥104。第一燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥104中的每一個(gè)均是通過(guò)由 于電磁線圈的磁吸力來(lái)抬起閥體而打開的電磁型燃料噴射閥。最大噴射 量小的第二燃料噴射閥104的噴嘴比最大噴射量大的第一燃料噴射閥103 的噴嘴小，因此促進(jìn)了燃料霧化，使得霧化顆粒尺寸小且燃料噴霧的汽 化特性高。圖2表示燃料噴射量與燃料噴霧的平均顆粒尺寸之間的關(guān)系。第一燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥104中的每一個(gè)均被驅(qū)動(dòng)以 在其中進(jìn)氣閥105被打開的進(jìn)氣沖程中打幵從而噴射燃料，且噴射的燃 料和空氣被吸入到燃燒室106中。燃燒室106中的空氣燃料混合物通過(guò)火花塞107的火花點(diǎn)火而燃燒， 且燃燒后的排放氣體經(jīng)由排氣閥108釋放出來(lái)。燃料箱109中的燃料(汽油)被燃料泵110抽取以分別被送到第一 燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥104。通過(guò)控制燃料泵110的釋放量， 燃料的供給壓力被控制在目標(biāo)壓力下。提供有此處包括了電子微計(jì)算機(jī)的控制單元(ECU) 120以基于從 用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)101的運(yùn)行狀態(tài)的各種傳感器輸入的檢測(cè)信號(hào)來(lái)控制第 一燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥104、火花塞107、燃料泵110等。作為各種傳感器，布置有用于對(duì)布置在發(fā)動(dòng)機(jī)101的進(jìn)氣通道中的 節(jié)流閥(圖中未示出)的開度TVO進(jìn)行檢測(cè)的油門傳感器121、用于檢 測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)101的進(jìn)氣量Qa的氣流計(jì)122、用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)101的冷卻水
溫度TW的水溫傳感器123、用于檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的轉(zhuǎn)速傳感器124、 用于檢測(cè)燃料壓力的燃料壓力傳感器125、用于檢測(cè)起動(dòng)器的ON/OFF 的起動(dòng)器開關(guān)126等。在這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，控制第一燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥 104，同時(shí)由基于上述各種檢測(cè)信號(hào)捕獲的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)確定是第一 燃料噴射閥103還是第二燃料噴射閥104執(zhí)行燃料噴射。從發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行開動(dòng)時(shí)起在完成了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的開動(dòng)之后，將執(zhí)行燃 料噴射的燃料噴射閥從第二燃料噴射閥104轉(zhuǎn)換到第一燃料噴射閥103。 下面將根據(jù)圖3和圖4中的流程圖描述第一實(shí)施方式中的這種燃料噴射 控制。當(dāng)起動(dòng)器開關(guān)(ST/SW) 126變成ON時(shí)，啟動(dòng)該流程圖。在步驟S1，判定起動(dòng)器開關(guān)126是否變成ON，即，發(fā)動(dòng)機(jī)是否處 于起動(dòng)運(yùn)行中。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于起動(dòng)運(yùn)行中，則控制過(guò)程進(jìn)行到步驟S2，在該 步驟S2中，基于水溫TW等計(jì)算用于起動(dòng)的燃料噴射量TP。在步驟S3，確定停止第一燃料噴射閥103的驅(qū)動(dòng)，且僅第二燃料噴 射閥104被驅(qū)動(dòng)以執(zhí)行燃料噴射(第二燃料噴射閥104的份額INJ2R= 1.0)。即，使得第二燃料噴射閥104的燃料噴射量TP2等于燃料噴射量 TP，并且第一燃料噴射閥103的燃料噴射量被設(shè)置為0。因而，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，燃料噴射量為TP的燃料被第二燃料噴射閥 104噴射，從而發(fā)動(dòng)機(jī)開始運(yùn)行。在步驟S1，當(dāng)判定起動(dòng)器開關(guān)126從ON變成OFF時(shí)，g卩，在通過(guò) 起動(dòng)完成而實(shí)現(xiàn)開動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行后的片刻之內(nèi)，第二燃料噴射閥104繼 續(xù)燃料噴射以確保發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性，此后，第二燃料噴射閥104的燃 料噴射轉(zhuǎn)換為第一燃料噴射閥103的燃料噴射。在開始該轉(zhuǎn)換控制之后，逐漸增大第一燃料噴射閥103的燃料噴射 量，同時(shí)逐漸減小第二燃料噴射閥104的燃料噴射量，使得燃料噴射最 終轉(zhuǎn)換為僅通過(guò)第一燃料噴射閥103進(jìn)行燃料噴射，同時(shí)將總?cè)剂蠂娚?量保持在所需的量。首先，在步驟S4，基于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度(冷卻水溫度TW)，根據(jù)起動(dòng)結(jié)
束之后經(jīng)過(guò)的時(shí)間(如下所述)，基于特性圖(如圖中所示)計(jì)算作為用于判定燃料噴射閥的轉(zhuǎn)換的開始時(shí)間的閾值的預(yù)定時(shí)間KIRTIM。該預(yù)定時(shí)間KIRTIM被設(shè)置為在完成起動(dòng)之后對(duì)于燃燒和發(fā)動(dòng)機(jī)旋 轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性而言充足的時(shí)間。在凍結(jié)溫度以下，由于燃燒和旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定 性所需的時(shí)間長(zhǎng)，預(yù)定時(shí)間KIRTIM被設(shè)置為固定在一個(gè)長(zhǎng)的時(shí)間，使 得第二燃料噴射閥104的燃料噴射的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。反之，在凍結(jié)溫度 以上，預(yù)定時(shí)間KIRTIM被設(shè)置為根據(jù)溫度上升而減小。在步驟S5，基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)計(jì)算燃料噴射量TP,此外，測(cè)量從 起動(dòng)器開關(guān)126變成OFF時(shí)起經(jīng)過(guò)的時(shí)間。具體而言，通過(guò)利用空燃比反饋校正系數(shù)等對(duì)基于由氣流計(jì)122檢 測(cè)到的進(jìn)氣量Qal和由轉(zhuǎn)速傳感器124檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne而計(jì)算出 的基本燃料噴射量TPO進(jìn)行校正，來(lái)計(jì)算燃料噴射量TP，其中該空燃比 反饋校正系數(shù)是基于來(lái)自空燃比傳感器(圖中未示出)的空燃比檢測(cè)值 而設(shè)置的。在步驟S6，判定經(jīng)過(guò)的時(shí)間是否達(dá)到預(yù)定時(shí)間KIRTIM。除了預(yù)定 時(shí)間KIRTIM以外，可以基于在起動(dòng)完成之后燃料噴射次數(shù)是否達(dá)到預(yù) 定次數(shù)來(lái)判定經(jīng)過(guò)的時(shí)間。直到經(jīng)過(guò)的時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間KIRTIM，控制過(guò)程才進(jìn)行到步驟S3, 在該步驟中，僅第二燃料噴射閥104繼續(xù)燃料噴射，并且當(dāng)判定經(jīng)過(guò)的 時(shí)間達(dá)到預(yù)定時(shí)間KIRTIM時(shí)，控制過(guò)程進(jìn)行到步驟S7和后續(xù)步驟，在 這些步驟中，燃料噴射開始從第二燃料噴射閥104轉(zhuǎn)換到第一燃料噴射 閥103。在步驟S7，基于特性圖(如圖中所示)來(lái)設(shè)置第二燃料噴射閥104 的份額INJ2R和第一燃料噴射閥103的份額INJ1R，其中INJ2R和INJ1R 是根據(jù)從轉(zhuǎn)換開始起經(jīng)過(guò)的時(shí)間的增加來(lái)設(shè)置。燃料噴射平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換，使得第二燃料噴射閥104的份額INJ2R從轉(zhuǎn) 換前的1.0逐漸減小到0，而第一燃料噴射閥103的份額INJ1T從0逐漸 增加達(dá)到1。在步驟S8，在燃料噴射從第二燃料噴射閥104轉(zhuǎn)換到第一燃料噴射閥103的過(guò)渡時(shí)間，對(duì)于基于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度(水溫TW)由各燃料噴射閥執(zhí) 行燃料噴射(可以稱為雙噴射時(shí)段)的情況，基于水溫TW從特性圖(如 圖中所示)計(jì)算用于校正各燃料噴射閥的噴射量的份額的份額校正系數(shù) TWhosei。份額校正系數(shù)TWhosei (3)被設(shè)置為，使得隨著其值變小，第一 燃料噴射閥103的份額變小而第二燃料噴射閥104的份額變大。在完成 預(yù)熱運(yùn)行(低于80°C)之前，由于水溫低致使燃燒變穩(wěn)定得慢，份額校 正系統(tǒng)tWhosei被設(shè)置得較小，使得雙燃料噴射時(shí)段較長(zhǎng)。在步驟S9，基于第二燃料噴射閥104的份額INJ2R和第一燃料噴射 閥103的份額INJ1R以及份額校正系數(shù)TWhosei，根據(jù)下面的公式計(jì)算 第二燃料噴射閥104的燃料噴射量TP2'和第一燃料噴射閥103的燃料噴 射量TP1'。TP2， = TP x (蘭2R-TWhosei)TP1， = TP x (麗lR+T戰(zhàn)osei)在上述公式中，假設(shè)INJ1R+INJ2R二1，保持TP二TP1，+TP2'。 基于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度的校正不限于此，并且如果由于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低從而步驟S7中所示的INJ2R和INJ1R的傾向(inclination)被校正得較小，雙燃料噴射時(shí)段可以延長(zhǎng)。為了簡(jiǎn)單起見，可以有以下實(shí)施方式，其中過(guò)程在此時(shí)終止，且TP1'和TP2'被直接用作TP1和TP2以驅(qū)動(dòng)第一燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥104。然而，對(duì)于電磁驅(qū)動(dòng)型的燃料噴射閥，在小于預(yù)定噴射量區(qū)域的小 噴射量區(qū)域內(nèi)，噴射脈沖寬度(ON時(shí)間)和噴射量之間的線性降低，因 而不能獲得穩(wěn)定的噴射量特性。因此，在本實(shí)施方式的流程圖中，抑制 了其中不能獲得穩(wěn)定的噴射量特性的小噴射量區(qū)域內(nèi)的燃料噴射。在步驟SIO，判定計(jì)算出的TPl，是否大于等于下限噴射量TPlmin， 其中在該下限噴射量TPlmin能夠保持第一燃料噴射閥103的穩(wěn)定的噴射 量特性(相對(duì)于ON時(shí)間的噴射量的線性)。當(dāng)在緊隨轉(zhuǎn)換開始之后判定計(jì)算出的TP1'小于下限噴射量TPlmin
時(shí)，控制過(guò)程進(jìn)行到歩驟S3，其中在步驟S3中，僅第二燃料噴射閥104 的燃料噴射繼續(xù)(判定執(zhí)行燃料噴射的燃料噴射閥僅是第二燃料噴射閥 104)。作為第一燃料噴射閥103的份額隨著時(shí)間的過(guò)去而增加的結(jié)果，當(dāng) 判定在步驟S7計(jì)算出的TP1'大于等于TPlmin時(shí)，控制過(guò)程進(jìn)行到步驟 Sll，在該步驟中，判定計(jì)算出的TP2'是否大于等于下限噴射量TP2min， 其中在該下限噴射量TP2min能夠保持第二燃料噴射閥104的穩(wěn)定的噴射 量特性。然后，在保持TP2'大于等于TP2min的同時(shí)，控制過(guò)程進(jìn)行到其中 TP1'和TP2'用作TP1和TP2的步驟S12,并且第一燃料噴射閥103和第 二燃料噴射閥104被驅(qū)動(dòng)以執(zhí)行各自的燃料噴射(確定執(zhí)行燃料噴射的 燃料噴射閥是第一燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥104)。作為第二燃料噴射閥104的份額隨著時(shí)間進(jìn)一步過(guò)去而減小的結(jié) 果，當(dāng)在步驟Sll中判定TP2'小于TP2min時(shí)，控制過(guò)程進(jìn)行到步驟S13， 在該步驟中，倘若TP2二0，則停止第二燃料噴射閥104的燃料噴射，并 且倘若TP1二TP，則僅由第一燃料噴射閥103執(zhí)行燃料噴射(確定執(zhí)行 燃料噴射的燃料噴射閥僅為第一燃料噴射閥103)。因此，該結(jié)構(gòu)使得，當(dāng)燃料噴射從第二燃料噴射閥104轉(zhuǎn)換到第一 燃料噴射閥103時(shí)，設(shè)置雙噴射時(shí)段，并且在該雙噴射時(shí)段期間，在逐 漸改變各燃料噴射閥的份額的同時(shí)，平穩(wěn)地轉(zhuǎn)換燃料噴射。因此，可以 防止由于霧化性能差異導(dǎo)致的扭矩差異和空燃比差異，因此，能夠抑制 可操作性的降低或排放性能的降低。此外，在起動(dòng)時(shí)和在起動(dòng)完成之后直到經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間KIRTIM使 得燃燒和旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定的一個(gè)時(shí)段期間，僅由具有合適的燃料汽化特性的第 二燃料噴射閥104執(zhí)行燃料噴射。因此，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度(水溫TW)設(shè)置預(yù)定時(shí)間KIRTIM，并且使 用份額校正系數(shù)TWhosei來(lái)設(shè)置份額，使得根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)溫度而引起的汽 化特性能夠執(zhí)行更加合適的轉(zhuǎn)換控制。具體地說(shuō)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度(水溫等)較低時(shí)，燃燒和旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定
所需的時(shí)間增加。因此，預(yù)定時(shí)間KIRTIM被設(shè)置得較大，在完成起動(dòng)之后，第二燃料噴射閥104的燃料噴射持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間，此后，燃料噴射 開始轉(zhuǎn)換到第一噴射閥103,使得能夠確保燃燒和旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。此外，由于發(fā)動(dòng)機(jī)溫度較低從而燃燒也難以穩(wěn)定，因此，通過(guò)利用份額校正系數(shù)Twhosei對(duì)份額進(jìn)行校正來(lái)延長(zhǎng)雙噴射時(shí)段，使得能夠保持燃燒的穩(wěn)定 性。然而，為簡(jiǎn)單起見，預(yù)定時(shí)間KIRTM可以設(shè)置為固定值或者可以 省略利用份額校正系數(shù)TWhosei的校正。此外，使得各燃料噴射閥在大于等于下限噴射量TPlmin和TP2min 的其中能夠保持穩(wěn)定的噴射量特性(相對(duì)于ON時(shí)間的噴射量的線性) 的區(qū)域中執(zhí)行燃料噴射。因此，總是能夠高精確度地控制燃料噴射量， 并進(jìn)一步改善可操作性、排放性能等。第二燃料噴射閥104布置在離汽缸更近的位置處的進(jìn)氣口 102上。 因此，當(dāng)在其中進(jìn)氣閥105打開的進(jìn)氣沖程中噴射燃料時(shí)，因?yàn)榇蟛糠?被促進(jìn)汽化的燃料直接流入燃燒室108，而避免了附著到進(jìn)氣口 102或進(jìn) 氣闊105上，能夠足以減少多余的燃料噴射量。因而，可以在確保良好的開動(dòng)性能的同時(shí)改善燃料消耗，并降低了 未燃燒燃料的排放量。在以上述方式獲得穩(wěn)定的燃燒和穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)之后，燃料噴射轉(zhuǎn)換到 第一燃料噴射閥103，由此確保所需的燃料噴射量。圖5和6示出了與圖3的流程圖相比結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化的第二實(shí)施方 式的流程圖，該結(jié)構(gòu)中，在其中不能獲得穩(wěn)定的噴射量特性的小噴射量 區(qū)域中禁止燃料噴射。在圖5的步驟S7'，第一燃料噴射閥103的份額INJ1R和第二燃料 噴射閥104的份額INJ2R分別被設(shè)置為保持大于等于能夠確保穩(wěn)定噴射 量的下限份額INJlRmin和INJ2Rmin。順便提及，考慮步驟S9中利用份 額校正系數(shù)TWhosei的校正來(lái)設(shè)置份額INJlR和INJ2R。此外，與圖3 的步驟S7不同，從燃料噴射的轉(zhuǎn)換開始時(shí)間起由第一燃料噴射閥103執(zhí) 行分擔(dān)的燃料噴射。因此，用于在步驟S5中判定起動(dòng)完成之后經(jīng)過(guò)的時(shí)
間的預(yù)定時(shí)間KIRTIM可以設(shè)置得更長(zhǎng)。因此，步驟S7'中計(jì)算出的噴射量TP1和TP2可以直接使用，從而 后面的判定不是必要的。此外，在上述系統(tǒng)中，在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，第一燃料噴射閥103和第 二燃料噴射闊104 —起使用。將根據(jù)圖7的流程圖描述在第三實(shí)施方式 中發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)的燃料噴射控制。在步驟S21，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處于加速狀態(tài)。具體而言，基于油門 開度TVO的變化率ATVO (單位時(shí)間的改變量)和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，例如燃 料噴射量TP的變化率ATP、進(jìn)氣流量Q的變化率AQ、節(jié)流閥下游的進(jìn) 氣壓力Pa的變化率APa等，是否大于等于其判定值(>0)來(lái)做出這種判 定。當(dāng)判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于加速狀態(tài)時(shí)，該過(guò)程進(jìn)行到步驟S22，在該步驟 中判定是否需要增加燃料噴射量。這里，除了根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的燃 料噴射之前的要求，燃料噴射量增加的要求還包括燃料噴射過(guò)程中的中 斷要求。在步驟S21，當(dāng)判定發(fā)動(dòng)機(jī)不處于加速狀態(tài)，或者在步驟S22中， 當(dāng)判定不需要增加燃料噴射量時(shí)，該過(guò)程進(jìn)行到步驟S23，在該步驟中僅 由第一燃料噴射閥103執(zhí)行燃料噴射(TP1=TP)。在步驟S22，當(dāng)判定需要增加燃料噴射量時(shí)，控制過(guò)程進(jìn)行到步驟 24，在該步驟中，判定增加量TPAC是否大于等于下限噴射量TP2min, 其中在該下限噴射量TP2min能夠保持第二燃料噴射閥104的穩(wěn)定噴射量 特性。在步驟S24，當(dāng)判定增加量TPAC小于下限噴射量TP2min時(shí)，因?yàn)?不能穩(wěn)定執(zhí)行第二燃料噴射閥104的增加量TPC的噴射，控制過(guò)程進(jìn)行 到步驟S25，在該步驟中，僅由第一燃料噴射闊103來(lái)噴射通過(guò)將增加量 TPAC與基本噴射量TPO相加而獲得的總的所需的燃料量(TP1=TP0 + TPAC)。此外，在步驟S24，當(dāng)判定增加量TPAC大于等于下限噴射量TP2min 時(shí)，該過(guò)程進(jìn)行到步驟S26，在該步驟中，由第一燃料噴射閥103噴射基
本噴射量TPO并且由第二燃料噴射閥104噴射增加量TPAC (TP1 =TPO， TP2=TPAC)。因而，在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，增加量TPAC基本由第二燃料噴射閥104 噴射，使得增加量TPAC在被充分汽化的同時(shí)被弓I入和供給到燃燒室106。 另一方面，不需要增加第一燃料噴射閥103的噴射量，因此，可以抑制 由于燃料附著到進(jìn)氣口 102、進(jìn)氣閥105等而導(dǎo)致的壁流，因而，可以減 小增加量，從而可以改善燃料消耗，此外，可以減小由于壁流而導(dǎo)致的 未燃燒燃料的排放量，由此改善了排放性能。此外，當(dāng)增加量TPAC小于其中由第二燃料噴射閥104不能穩(wěn)定地 進(jìn)行增加量的噴射的下限噴射量TP2min時(shí)，禁止第二燃料噴射閥104的 噴射，并且僅由第一燃料噴射閥103執(zhí)行燃料噴射。因此，能夠可靠地 噴射所需的燃料量，由此確保發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性能。在本實(shí)施方式中，這種結(jié)構(gòu)使得，當(dāng)增加量TPAC小于下限噴射量 TP2min時(shí)，僅由第一燃料噴射閥103執(zhí)行燃料噴射。然而，如圖8的第 四實(shí)施方式所示，可以應(yīng)用修改的實(shí)施方式，其中當(dāng)增加量TPAC小于 下限噴射量TP2min時(shí)，在步驟S25'，由第二燃料噴射閥104噴射下限噴 射量TP2min的燃料量，并由第一噴射閥103噴射從總的所需噴射量TP 減去下限噴射量TP2min而獲得的燃料量(TP1 = TP-TP2mki ， TP2=TP2min)。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化，如圖9的第五實(shí)施方式所示，可以應(yīng)用修改的實(shí) 施方式，其中當(dāng)需要增加燃料噴射量時(shí)，在步驟S31，由第二燃料噴射閥 104噴射大于等于下限噴射量TP2min的給定的固定燃料量TP20，并由 第一燃料噴射閥103噴射剩余的燃料噴射量(TP1-TP-TP20，TP2-TP20)。接下來(lái)，基于圖10和11的流程圖，給出第六實(shí)施方式的描述。在 本實(shí)施方式中，根據(jù)針對(duì)第一燃料噴射閥103和第二燃料噴射閥104中 每一個(gè)的計(jì)算時(shí)機(jī)的進(jìn)氣量的變化量，設(shè)置要由第二燃料噴射閥104噴 射的增加量TPAC，同時(shí)控制在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)第一燃料噴射閥103和第二 燃料噴射閥104的噴射量和噴射時(shí)機(jī)。在步驟S100和SlOl，類似于步驟S21和S22，判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否處 于加速狀態(tài)，并判定是否需要增加燃料噴射量。然后，當(dāng)判定發(fā)動(dòng)機(jī)不處于加速狀態(tài)或者當(dāng)判定不需要增加燃料噴 射量時(shí)，控制過(guò)程進(jìn)行到步驟S102，在該步驟中，利用基于來(lái)自空燃比 傳感器(圖中未示出)的空燃比檢測(cè)值而設(shè)置的空燃比反饋校正系數(shù)，來(lái)校正基于由氣流計(jì)122在該時(shí)間檢測(cè)到的進(jìn)氣量Qal和由轉(zhuǎn)速傳感器 124在該時(shí)間檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne而計(jì)算出的基本噴射量TPO，以計(jì) 算燃料噴射量TP，并且計(jì)算出的燃料噴射量TP被設(shè)置為第一燃料噴射 閥i03的燃料噴射量TP1。在步驟S103，燃料噴射量TP1被轉(zhuǎn)換成噴射脈沖寬度，并基于該噴 射脈沖寬度設(shè)置第一燃料噴射閥103的噴射時(shí)機(jī)。該噴射時(shí)機(jī)被設(shè)置為，使燃料例如在排氣沖程中噴射，從而能夠使 得從第一燃料噴射閥103噴射的燃料噴霧與進(jìn)氣閥105頭的后側(cè)撞擊， 其中該進(jìn)氣閥105頭的溫度由于內(nèi)燃機(jī)的燃燒變高，由此使用閥熱促進(jìn) 燃料汽化。此外，由于預(yù)先確定了噴射時(shí)機(jī)、噴射終止時(shí)機(jī)，因此噴射開始時(shí) 機(jī)被設(shè)置為在噴射終止時(shí)機(jī)的基礎(chǔ)上根據(jù)噴射脈沖寬度而變化。然而，第一燃料噴射閥103的噴射時(shí)機(jī)不限于排氣沖程，并且可以 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行條件而變化。此外，其噴射時(shí)機(jī)可以被設(shè)置為，使得噴 射終止時(shí)機(jī)在噴射開始時(shí)機(jī)的基礎(chǔ)上根據(jù)噴射脈沖寬度而變化。在步驟SIOO，當(dāng)判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于加速狀態(tài)并且在步驟SlOl，判定 需要增加燃料噴射量時(shí)，該過(guò)程進(jìn)行到步驟S104，在該步驟中，判定增 加量的前一值"前一 TPAC"(稍后描述)是否為0，并且當(dāng)判定前一 TPAC =0時(shí)，在步驟S105，類似于如上所述的步驟S102，計(jì)算并設(shè)置第一燃 料噴射閥103的噴射量TP1。另一方面，在步驟S106，當(dāng)判定TPAC不為0時(shí)，燃料噴射量TP 與增加量的前一值(前一 TPAC)相加，以設(shè)置為最終的燃料噴射量TP1 ， 并且在步驟S107，已經(jīng)加到燃料噴射量TP上的增加量的前一值(前一 TPAC)被復(fù)位為0。然后，在步驟S108,類似于上述步驟103，設(shè)置第一燃料噴射閥103
的噴射時(shí)機(jī)。在步驟S109，判定是否已經(jīng)到了用于讀取進(jìn)氣量的預(yù)定時(shí)機(jī)，其中 該時(shí)機(jī)被設(shè)置為在第一燃料噴射閥103的燃料噴射之后給定的經(jīng)過(guò)時(shí)間，并且當(dāng)判定已經(jīng)到了進(jìn)氣量的預(yù)定讀取時(shí)機(jī)時(shí)，在步驟SllO中計(jì)算進(jìn)氣 量Qa2。進(jìn)氣量Qa2被用于計(jì)算稍后描述的增加量TPAC的噴射量，并且被 如下設(shè)置以在進(jìn)氣沖程中噴射增加量TPAC。圖12是示出進(jìn)氣量Qa2的讀取時(shí)機(jī)的時(shí)間圖。一般而言，進(jìn)行設(shè)置以計(jì)算基于時(shí)機(jī)tl讀取的進(jìn)氣量Qal的燃料噴 射量，此外，基于當(dāng)判定發(fā)動(dòng)機(jī)處于加速狀態(tài)時(shí)的進(jìn)氣量來(lái)計(jì)算增加量， 從而將基于進(jìn)氣量Qal計(jì)算出的燃料噴射量以及增加量的噴射量相加以 在排氣沖程中噴射。然而，根據(jù)該設(shè)置，因?yàn)閺膰娚鋾r(shí)起到空氣燃料混合物被實(shí)際吸入 到燃燒室中要花費(fèi)時(shí)間，不能與由于在該時(shí)間期間發(fā)動(dòng)機(jī)加速而引起的 進(jìn)氣量的增加對(duì)應(yīng)地設(shè)置燃料增加量。因此，存在這樣的可能性，即增 加量變得不足，導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)加速不足和空燃比降低。此外，通常使用單個(gè)燃料噴射閥來(lái)控制燃料噴射量，因此，需要使 用能夠應(yīng)對(duì)高轉(zhuǎn)速和高負(fù)荷時(shí)間的大容量燃料噴射閥。然而，在燃料噴 射終止之后需要增加燃料噴射量的情況下，如果僅噴射該增加量，則由 于在低噴射量區(qū)域中的控制精度(control resolution)低，變得很難以高 精確度僅噴射增加量。因此，需要將基于進(jìn)氣量Qal的燃料噴射量與增 加量相加，由此進(jìn)行噴射。與上面相反，在本實(shí)施方式中，預(yù)先設(shè)置第二燃料噴射閥104的噴 射時(shí)機(jī)(例如噴射終止時(shí)機(jī))以在進(jìn)氣沖程中噴射增加量TPAC。然后，在預(yù)定時(shí)間之前讀取進(jìn)氣量Qa2，該預(yù)定時(shí)間是預(yù)先設(shè)置為 基于噴射時(shí)機(jī)來(lái)計(jì)算噴射和設(shè)置噴射脈沖量所必需的時(shí)間。結(jié)果，可以使用在接近噴射時(shí)機(jī)的狀態(tài)中的進(jìn)氣量來(lái)設(shè)置增加量的 噴射量，從而能夠使噴射量的計(jì)算時(shí)機(jī)和噴射時(shí)機(jī)之間的偏差成為由于 計(jì)算延遲而導(dǎo)致的程度那樣小的偏差，因而，能夠盡可能最小化由于計(jì)
算時(shí)機(jī)和噴射時(shí)機(jī)之間的偏差導(dǎo)致的噴射量的偏差。然后，作為能夠使 燃料噴射量的偏差最小化的結(jié)果，可以有利地保持加速性能和排放性能。此外，使用最大噴射量小且在低噴射區(qū)域的控制精度高的第二燃料 噴射閥104來(lái)噴射增加量的燃料噴射量，因此，能夠高精確度地噴射增 加量的燃料噴射量。順便提及，對(duì)于進(jìn)氣沖程中的噴射時(shí)機(jī)，活塞在進(jìn)氣沖程的開始時(shí) 下降不多，且燃燒室中的負(fù)壓力沒(méi)有充分地發(fā)展，因此，進(jìn)入到燃燒室 中的進(jìn)氣量的流速低。即使以這種狀態(tài)噴射燃料，也可能不能促進(jìn)充分 汽化。此外，在進(jìn)氣沖程的后一半，盡管燃燒室中的負(fù)壓得到發(fā)展，也有可能在增加量的噴射終止之前進(jìn)氣閥105就關(guān)閉。此外，有可能的是， 由于直到空氣燃料混合物被引入到燃燒室中從而被點(diǎn)火為止的時(shí)間短， 燃燒室中的空氣燃料混合物的流動(dòng)性不足，從而不能改善可燃性。因此，在本實(shí)施方式中，將噴射增加量的第二燃料噴射閥104的噴 射終止時(shí)機(jī)設(shè)置在進(jìn)氣上止點(diǎn)之后90°附近(或者在進(jìn)氣閥開始打開之后 約120°)，從而使得燃燒室中的空氣燃料混和物的流動(dòng)性充分，同時(shí)促進(jìn) 由于燃燒室中的負(fù)壓的發(fā)展而導(dǎo)致的汽化，結(jié)果，可以改善可燃性。在步驟Slll，基于讀取的進(jìn)氣量Qa2和在步驟S105中用于對(duì)第一 燃料噴射閥103的噴射量進(jìn)行計(jì)算的進(jìn)氣量Qal之間的偏差來(lái)設(shè)置增加 量TPAC。TPAC = (Qa2 —Qal) X常數(shù)在上述公式中，該常數(shù)是用于將進(jìn)氣量轉(zhuǎn)換成噴射量的轉(zhuǎn)換常數(shù)， 并被預(yù)先設(shè)置。因而，通過(guò)基于進(jìn)氣量之間的偏差計(jì)算增加量TPAC，可以根據(jù)由于 發(fā)動(dòng)機(jī)的加速而改變的進(jìn)氣量狀態(tài)來(lái)設(shè)置燃料噴射量。在步驟S112，判定計(jì)算出的TPAC是否大于等于能夠保持第二燃料 噴射閥104的穩(wěn)定噴射量特性的下限噴射量TP2min。當(dāng)增加量TPAC小于下限噴射量TP2min時(shí)，即使增加量TPAC由第 二燃料噴射閥104噴射，也不能高精確度地執(zhí)行燃料噴射，因此，在步
驟S114,增加量TPAC作為"前一 TPAC"被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。此處，在步驟S106，存儲(chǔ)的"前一 TPAC，，值被加到燃料噴射量TP上，以被設(shè)置為第一燃料噴射閥103的噴射量TP1。艮口，在下一噴射時(shí)機(jī)，由第一燃料噴射閥103噴射"前一TPAC"。如果沒(méi)有噴射增加量TPAC，則燃料噴射量由于增加量TPAC而變得更稀薄 (leaning),因此，在第一燃料噴射閥103的下一噴射時(shí)機(jī)，噴射增加量TPAC。在這種情況下，因?yàn)樵黾恿縏PAC可以與燃料噴射量TP —起噴射，可以高精確度地執(zhí)行燃料噴射，此外，由于燃料不足可以得到補(bǔ)充，燃 料稀薄可以恢復(fù)，從而使得空燃比的變化或功率減小被抑制為僅是暫時(shí)的。另一方面，當(dāng)判定增加量TPAC大于等于下限噴射量TP2min時(shí)，該 過(guò)程進(jìn)行到步驟S113，該步驟中，增加量TPAC被設(shè)置為第二燃料噴射 閥104的噴射量TP2，此外，如上所述，噴射時(shí)機(jī)被設(shè)置為使得在進(jìn)氣 沖程中的預(yù)定時(shí)機(jī)執(zhí)行燃料噴射。在步驟S115，判定是否到了第一燃料噴射閥103的噴射開始時(shí)機(jī)， 如果判定已經(jīng)到了該噴射開始時(shí)機(jī)(YES)，則控制過(guò)程進(jìn)行到步驟S119， 在該步驟中，開始燃料噴射。在步驟S116，判定是否已經(jīng)到了第二燃料噴射閥104的噴射開始時(shí) 機(jī)，如果判定已經(jīng)到了該噴射開始時(shí)機(jī)(YES)，則控制過(guò)程進(jìn)行到步驟 S117，該步驟中，開始燃料噴射，接下來(lái)，在步驟S118，將第二燃料噴 射閥104的噴射量復(fù)位。因而，由第一燃料噴射閥103在排氣沖程中噴射基于發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀 態(tài)的基本噴射量，并且由第二燃料噴射閥104在進(jìn)氣沖程中噴射增加量 TPAC的噴射量。因此，可以執(zhí)行燃料的增加以應(yīng)對(duì)在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)進(jìn)氣 量的變化，此外，由于霧化顆粒尺寸小，第二燃料噴射閥104的燃料噴 霧的汽化特性高，并且低噴射量區(qū)域中的控制精度也高，從而即使該增 加量小也可以高精確度地執(zhí)行燃料噴射。因而，可以進(jìn)一步有利地改善 加速性能和排放性能。
此外，由于在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)踩下加速器踏板而使得進(jìn)氣壓力變?yōu)楦?接近大氣壓，燃燒室中的負(fù)壓降低并且進(jìn)氣流速降低，使得燃料難以霧 化。然而，第二燃料噴射閥104噴射的燃料具有小的顆粒尺寸，因此， 可以使燃料霧化由此防止燃料汽化的惡化。而且，由于第二燃料噴射閥104布置在接近汽缸的一側(cè)，可以無(wú)延遲地將燃料導(dǎo)入燃燒室中，從而能夠使燃燒室中的空氣燃料混合物狀態(tài) 變得有利。此外，當(dāng)增加量TPAC極小且小于第二燃料噴射閥104的下限噴射 量TP2min時(shí)，增加量TPAC的值被存儲(chǔ)以保持為"前一 TPAC"，并在要 進(jìn)行噴射的下一噴射時(shí)機(jī)被加到第一燃料噴射閥103的噴射量上。因此， 可以恢復(fù)作為第二燃料噴射閥104不噴射燃料的結(jié)果而引起的空燃比稀 薄或功率減小。順便提及，在步驟S112，判定增加量TPAC是否大于等于第二燃料 噴射閥104的下限噴射量TP2min。然而，如步驟S112'所示，可以基于 進(jìn)氣量Qa2和用于對(duì)第一燃料噴射閥103的噴射量進(jìn)行計(jì)算的進(jìn)氣量 Qal (在步驟S105中獲得)之間的偏差是否大于等于預(yù)定值來(lái)判定增加 量TPAC，以代替步驟S112中的該過(guò)程。在這種情況下，由于增加量被設(shè)置為與所述偏差成比例，可以將預(yù) 定值設(shè)置與下限噴射量TP2min相等的偏差。接下來(lái)，提供對(duì)第七實(shí)施方式的描述，其中，根據(jù)圖13和圖14的 流程圖，依照加速狀態(tài)高精確度地適當(dāng)設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)的增加量。第七實(shí)施方式與第六實(shí)施方式的不同之處在于，基于本次的進(jìn)氣量 檢測(cè)值和前一次的進(jìn)氣量檢測(cè)值之間的偏差，在氣流計(jì)122的每個(gè)采樣 周期(例如10ms)，計(jì)算增加量TPAC，以與從第一燃料噴射閥103的噴 射時(shí)機(jī)設(shè)置時(shí)間到其第二噴射時(shí)機(jī)設(shè)置時(shí)間的增加量相累積，并且其累 積值被設(shè)置為第二燃料噴射閥104的噴射量。注意，類似于第六實(shí)施方式，在本實(shí)施方式中，當(dāng)累積值小于第二 燃料噴射閥104的下限噴射量TP2min時(shí)，該增加量被設(shè)置為在下一燃 燒時(shí)間第一燃料噴射閥103的噴射量。
下面，僅描述與實(shí)施方式六的步驟不同的步驟。在步驟S200和S201,當(dāng)判定在加速狀態(tài)需要增加燃料噴射量時(shí)， 該過(guò)程進(jìn)行到步驟S204,在該步驟中，判定TP相加標(biāo)志是否為1。該TP相加標(biāo)志是其中在稍后描述的加上增加量作為第一燃料噴射 閥103的噴射量TP1情況下設(shè)置的標(biāo)志，并且通過(guò)設(shè)置該標(biāo)志為1，執(zhí) 行加法處理。然后，當(dāng)TP相加標(biāo)志為1時(shí)，在步驟S206， TPAC的累積值被加到 燃料噴射量TP上，由此設(shè)置噴射量TP1，此外，TPAC的累積值復(fù)位， 并且進(jìn)一步地，在步驟S207中，TP相加標(biāo)志復(fù)位。另一方面，當(dāng)TP相加標(biāo)志二O時(shí)，不需要加上作為增加量的TPAC 的累積值，因此，在步驟S205，通過(guò)利用諸如空燃比反饋校正系數(shù)等的 校正系數(shù)對(duì)基本燃料噴射量TPO進(jìn)行校正，來(lái)計(jì)算噴射量TP，以設(shè)置為 第一燃料噴射閥103的噴射量TP1，其中該基本燃料噴射量TP0是基于 由氣流計(jì)122檢測(cè)到的進(jìn)氣量Qal和由轉(zhuǎn)速傳感器124檢測(cè)到的發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速而計(jì)算出的。然后，在設(shè)置了燃料噴射量TP1之后，在步驟S208，設(shè)置第一燃料 噴射閥103的噴射時(shí)機(jī)。類似于第六實(shí)施方式，該噴射時(shí)機(jī)在排氣沖程 中設(shè)置。此后，在步驟S209，基于本次檢測(cè)到的進(jìn)氣量Qa和前一次檢測(cè)到 的進(jìn)氣量來(lái)計(jì)算增加量TPAC。 TPAC = (Qa - Qa—i) X常數(shù)在步驟S210，判定是否為第二燃料噴射閥104的噴射時(shí)機(jī)設(shè)置時(shí)機(jī)， 即"預(yù)定時(shí)間之前的時(shí)機(jī)，該預(yù)定時(shí)間先前被設(shè)置為自第二噴射時(shí)機(jī)用于 計(jì)算噴射量和設(shè)置噴射脈沖所必需的時(shí)間"，并且如果該判定為NO，則 在步驟S211，增加量TPAC被加到前一次的累積值上，并且更新該累積 值，直到噴射時(shí)機(jī)設(shè)置時(shí)機(jī)為止。另一方面，上述判定為YES，在步驟S212，判定直到該時(shí)刻TPAC 的累積值是否小于第二燃料噴射閥104的下限噴射量TP2min，并且當(dāng) TPAC的累積值小于該下限噴射量TP2min時(shí)，在步驟S213, TP相加標(biāo)
志1被設(shè)置為1。結(jié)果，當(dāng)累積值小于第二燃料噴射閥104的下限噴射量TP2min時(shí)， 在步驟S206，可以將TPAC的累積值設(shè)置為在下一燃燒時(shí)間第一噴射閥 103的噴射量的一部分。另一方面，當(dāng)累積值大于等于第二燃料噴射閥104的下限噴射量 TP2min時(shí)，在步驟S214，累積值被設(shè)置為第二燃料噴射閥104的噴射量 TP2，并且噴射時(shí)機(jī)被設(shè)置在進(jìn)氣沖程中。然后，在步驟S217，噴射量為TP2的燃料由第二燃料噴射閥104噴 射，此后，在步驟S218，噴射量TP2和TPAC的累積值被復(fù)位。順便提及，類似于第六實(shí)施方式，在步驟S212中，可以判定增加量 TPAC是否大于等于第二燃料噴射閥104的下限噴射量TP2min。然而， 另選地，如虛線框內(nèi)的步驟S212'所示，可以基于進(jìn)氣量Qa2與用于對(duì)第 一噴射閥103的在步驟S205中獲得的噴射量進(jìn)行計(jì)算的進(jìn)氣量Qal之間 的偏差是否大于等于預(yù)定值來(lái)判定增加量TPAC。在這種情況下，添加與 第六實(shí)施方式的步驟S109和S110中的過(guò)程類似的過(guò)程(圖13中的步驟 S220和步驟S221)。為了在駕駛員的加速操作中無(wú)延遲地實(shí)現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)的車輛加 速響應(yīng)性，可以使用進(jìn)氣沖程的前一半的進(jìn)氣量Qa的檢測(cè)值。然而，如 果燃料在進(jìn)氣沖程的前一半噴射，則存在的問(wèn)題是用于加熱以使燃料汽 化的時(shí)間不足，從而，燃料沒(méi)有被充分汽化。另一方面，在本實(shí)施方式 中，因?yàn)榈诙剂蠂娚溟y104的燃料噴霧具有小的顆粒尺寸，燃料甚至 能夠在短時(shí)間內(nèi)被充分汽化，因此，可以有利地解決上述問(wèn)題。此外，如圖15所示，包括上述每個(gè)實(shí)施方式的本發(fā)明可以應(yīng)用于其 中第二燃料噴射閥104附接到燃燒室106由此直接噴射燃料到燃燒室106 的系統(tǒng)，并且在每個(gè)實(shí)施方式中可以實(shí)現(xiàn)相同的功能和相同的效果。此 外，由于霧化燃料從第二燃料噴射閥104噴射到燃燒室，因此抑制了壁 流，并且可以改善在燃料噴射閥轉(zhuǎn)換時(shí)和加速時(shí)的燃料消耗和排放性能。此處通過(guò)引用將2007年9月20日提交的日本專利申請(qǐng) No.2007-243909的全部?jī)?nèi)容合并于此，并要求其優(yōu)先權(quán)。
盡管僅選擇了所選的實(shí)施方式來(lái)例示和描述本發(fā)明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù) 人員來(lái)說(shuō)根據(jù)本公開顯而易見的是，可以在此做出各種改變和修改，而 不偏離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍。而且，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的上述描述僅是出于例示的目的而 提供，而不是對(duì)由所附權(quán)利要求及其等同物所限定的本發(fā)明加以限制。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置，其中能夠表現(xiàn)出預(yù)定噴霧性質(zhì)的第一燃料噴射閥布置在進(jìn)氣口處，并且能夠表現(xiàn)出具有比所述第一燃料噴射閥的汽化特性更高汽化特性的噴霧性質(zhì)的第二燃料噴射閥布置在所述第一燃料噴射閥的進(jìn)氣流下游側(cè)處，其特征在于結(jié)合地包括運(yùn)行條件檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；以及控制裝置，其用于基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)控制燃料噴射量的設(shè)置，基于所述燃料噴射量來(lái)控制這些燃料噴射閥中每一個(gè)的運(yùn)行以執(zhí)行燃料噴射，并且當(dāng)檢測(cè)到這些燃料噴射閥要同時(shí)執(zhí)行燃料噴射時(shí)，控制要由這些燃料噴射閥分擔(dān)的所述燃料噴射量的設(shè)置，由此，最終基于已經(jīng)確定的這些燃料噴射量來(lái)控制這些燃料噴射閥。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制裝置包括 燃料噴射閥確定裝置，其用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的所述運(yùn)行狀態(tài)，確定這些燃料噴射閥中要執(zhí)行燃料噴射的至少一個(gè)燃料噴射閥；雙噴射時(shí)段設(shè)置裝置，當(dāng)基于所述燃料噴射閥確定裝置做出的確定 來(lái)轉(zhuǎn)換要執(zhí)行燃料噴射的燃料噴射閥時(shí)，該雙噴射時(shí)段設(shè)置裝置設(shè)置雙 噴射時(shí)段，其中在所述雙噴射時(shí)段期間由所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥二者將燃料噴射執(zhí)行達(dá)預(yù)定時(shí)段；燃料噴射量設(shè)置裝置，其用于基于所述內(nèi)燃機(jī)的所述運(yùn)行狀態(tài)來(lái)設(shè) 置燃料噴射量，并且在所述雙噴射時(shí)段期間，進(jìn)一步設(shè)置要由各燃料噴 射閥分擔(dān)的所述燃料噴射量；以及燃料噴射控制裝置，其基于已經(jīng)設(shè)置的所述燃料噴射量來(lái)控制這些 燃料噴射閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中，在所述雙噴射時(shí)段期間，所 述燃料噴射量設(shè)置裝置以如下趨勢(shì)改變各燃料噴射閥的所述燃料噴射量 的份額，該趨勢(shì)即逐漸減小基于轉(zhuǎn)換而要停止燃料噴射的燃料噴射闊的 所述燃料噴射量，并逐漸增大要開始燃料噴射的燃料噴射閥的所述燃料 噴射量，由此來(lái)設(shè)置所述燃料噴射量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中，所述燃料噴射量設(shè)置裝置對(duì)在所述雙噴射時(shí)段期間各燃料噴射閥的所述燃料噴射量的所述份額進(jìn)行 設(shè)置，由此使得內(nèi)燃機(jī)溫度越低，所述雙噴射時(shí)段越長(zhǎng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述閥確定 裝置以如下方式確定這些燃料噴射閥中要執(zhí)行燃料噴射的所述至少一個(gè) 燃料噴射閥，該方式為在起動(dòng)時(shí)僅由所述第二燃料噴射閥執(zhí)行燃料噴射， 并且從起動(dòng)完成時(shí)起經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之后，開始轉(zhuǎn)換到由所述第一燃料噴 射閥執(zhí)行燃料噴射。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中，發(fā)動(dòng)機(jī)溫度越低，所述閥確定裝置將所述預(yù)定時(shí)間設(shè)置為延長(zhǎng)得更長(zhǎng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述閥確定 裝置以如下方式確定這些燃料噴射閥中要執(zhí)行燃料噴射的所述至少一個(gè) 燃料噴射閥，該方式為在大于等于噴射量下限的區(qū)域中由所述第一燃料 噴射閥和所述第二燃料噴射閥分別執(zhí)行燃料噴射，其中在所述噴射量下 限處，保持各燃料噴射閥的燃料噴射量相對(duì)于各燃料噴射閥的閥打開時(shí) 間的線性特性。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述控制裝置包括 加速狀態(tài)檢測(cè)裝置，其基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)加速狀態(tài)；燃料噴射量設(shè)置裝置，其基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)設(shè)置所述燃料 噴射量，并且當(dāng)檢測(cè)到所述加速狀態(tài)時(shí)，將所設(shè)置的燃料噴射量的主要 部分設(shè)置為所述第一燃料噴射閥的所述燃料噴射量，同時(shí)將用于加速的 增加量校正部分設(shè)置為所述第二燃料噴射閥的所述燃料噴射量；以及燃料噴射控制裝置，其基于已經(jīng)被確定的這些燃料噴射量來(lái)控制這 些燃料噴射閥中的每一個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述燃料噴射量設(shè)置裝置基 于計(jì)算所述第一燃料噴射閥的所述燃料噴射量時(shí)的進(jìn)氣量和比上述時(shí)間 稍遲的計(jì)算所述第二燃料噴射閥的噴射量時(shí)的進(jìn)氣量之間的偏差，來(lái)設(shè) 置當(dāng)檢測(cè)到加速狀態(tài)時(shí)要由所述第二燃料噴射閥噴射的燃料噴射量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中，所述燃料噴射量設(shè)置裝置 基于最新檢測(cè)到的進(jìn)氣量和前一次檢測(cè)到的進(jìn)氣量之間的偏差來(lái)計(jì)算用 于加速的所述增加量校正部分，并且累積從計(jì)算所述第一燃料噴射閥的 所述噴射量時(shí)開始直到比上述時(shí)間稍遲的當(dāng)計(jì)算所述第二燃料噴射閥的 噴射量時(shí)為止在進(jìn)氣量的每個(gè)周期性檢測(cè)時(shí)間計(jì)算出的所述增加量校正 部分，由此將該累積值設(shè)置為所述第二燃料噴射閥的所述燃料噴射量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至10中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，當(dāng)所述第二燃料噴射閥的設(shè)置燃料噴射量小于其中保持所述燃料噴射量相對(duì)于閥 打開時(shí)間的線性特性的下限噴射量時(shí)，所述燃料噴射量設(shè)置裝置將所述 第二燃料噴射閥的所述燃料噴射量加到所述第一燃料噴射閥的下一次計(jì) 算出的所述燃料噴射量上，由此將所述相加后的燃料噴射量設(shè)置為所述 第一燃料噴射閥的下一次燃料噴射量。
12. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述第二 燃料噴射閥布置在進(jìn)氣閥附近的所述進(jìn)氣口處，以經(jīng)由所述進(jìn)氣閥執(zhí)行 在進(jìn)氣沖程期間的燃料噴射。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l至ll中任意一項(xiàng)所述的裝置，其中，所述第二 燃料噴射閥被布置為能夠直接將燃料噴射到燃燒室中。
14. 一種對(duì)內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射閥的燃料噴射進(jìn)行控制的方法，其中 能夠表現(xiàn)出預(yù)定噴霧性質(zhì)的第一燃料噴射閥布置在進(jìn)氣口處，并且能夠 表現(xiàn)出具有比所述第一燃料噴射閥的汽化特性更高汽化特性的噴霧性質(zhì) 的第二燃料噴射閥布置在所述第一燃料噴射閥的進(jìn)氣流下游側(cè)處，該方法包括以下步驟檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)；以及 基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)設(shè)置燃料噴射量；基于已經(jīng)設(shè)置的所述燃料噴射量對(duì)這些燃料噴射閥中的每一個(gè)進(jìn)行 控制以執(zhí)行燃料噴射；以及當(dāng)檢測(cè)到應(yīng)當(dāng)由這些燃料噴射閥同時(shí)執(zhí)行燃料噴射的情況時(shí)，分別 設(shè)置要由各燃料噴射閥分擔(dān)的所述燃料噴射量，由此基于已經(jīng)確定的這 些燃料噴射量來(lái)控制這些燃料噴射閥中的每一個(gè)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中控制這些燃料噴射閥中的每一個(gè)的步驟包括以下步驟基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，確定這些燃料噴射閥中要執(zhí)行燃料噴射 的至少一個(gè)燃料噴射閥；當(dāng)已經(jīng)被確定要執(zhí)行燃料噴射的燃料噴射閥轉(zhuǎn)換到這些燃料噴射閥 中不同的一個(gè)時(shí)，設(shè)置雙噴射時(shí)段，其中在所述雙噴射時(shí)段期間由這兩個(gè)燃料噴射閥將燃料噴射執(zhí)行達(dá)預(yù)定時(shí)段；基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)設(shè)置燃料噴射量，并且在所述雙噴射時(shí)段期間，設(shè)置要由各燃料噴射閥分擔(dān)的所述燃料噴射量；以及基于已經(jīng)設(shè)置的這些燃料噴射量來(lái)控制這些燃料噴射閥中的每一個(gè)。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述設(shè)置所述燃料噴射量 的步驟通過(guò)以如下方式改變這些燃料噴射閥中每一個(gè)的燃料噴射量的份 額來(lái)執(zhí)行所述燃料噴射量的設(shè)置，該方式為，在所述雙噴射時(shí)段期間， 基于由于所述確定步驟引起的轉(zhuǎn)換而要停止的燃料噴射閥的燃料噴射量 逐漸減小，而要開始燃料噴射的燃料噴射閥的所述燃料噴射量逐漸增大。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中所述設(shè)置所述燃料噴射量的 步驟對(duì)在所述雙噴射時(shí)段期間各燃料噴射閥的所述燃料噴射量的所述份 額進(jìn)行設(shè)置，由此使得發(fā)動(dòng)機(jī)溫度越低，所述雙噴射時(shí)段越長(zhǎng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15至17中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，確定燃 料噴射閥的步驟按以下方式確定要執(zhí)行燃料噴射的燃料噴射閥，該方式 為，在起動(dòng)時(shí)僅由所述第二燃料噴射閥執(zhí)行燃料噴射，并且從內(nèi)燃機(jī)的 起動(dòng)完成時(shí)起經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間之后，開始轉(zhuǎn)換到所述第一燃料噴射閥的燃 料噴射。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，確定燃料噴射閥的步驟隨 著發(fā)動(dòng)機(jī)溫度越低而將所述預(yù)定時(shí)間設(shè)置為延長(zhǎng)得更長(zhǎng)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14至19其中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，確定 燃料噴射閥的步驟以如下方式確定這些燃料噴射閥中要執(zhí)行燃料噴射的 所述至少一個(gè)燃料噴射閥，該方式為在大于等于噴射量下限的區(qū)域中由所述第一燃料噴射閥和所述第二燃料噴射閥分別執(zhí)行燃料噴射，其中在 所述噴射量下限處，保持各燃料噴射閥的燃料噴射量相對(duì)于各燃料噴射 閥的閥打開時(shí)間的線性特性。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中，控制這些燃料噴射閥中的每一個(gè)的步驟包括以下步驟基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)加速狀態(tài)；基于所述發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)以如下方式來(lái)設(shè)置所述燃料噴射量，該方 式為當(dāng)檢測(cè)到所述加速狀態(tài)時(shí)，將所設(shè)置的燃料噴射量的主要部分設(shè)置 為所述第一燃料噴射閥的所述燃料噴射量，而將用于加速的增加量校正部分設(shè)置為所述第二燃料噴射闊的所述燃料噴射量；以及基于已經(jīng)設(shè)置的這些燃料噴射量來(lái)控制這些燃料噴射閥中的每一個(gè)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，設(shè)置燃料噴射量的步驟基 于計(jì)算所述第一燃料噴射閥的所述燃料噴射量時(shí)的進(jìn)氣量和比上述時(shí)間 稍遲的當(dāng)計(jì)算所述第二燃料噴射閥的燃料噴射量時(shí)的進(jìn)氣量之間的偏 差，來(lái)設(shè)置當(dāng)檢測(cè)到所述加速狀態(tài)時(shí)要由所述第二燃料噴射閥噴射的燃 料噴射量。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，設(shè)置燃料噴射量的步驟基 于最新檢測(cè)到的進(jìn)氣量和前一次檢測(cè)到的進(jìn)氣量之間的偏差來(lái)計(jì)算用于 加速的逐次的增加量校正部分，并且累積從計(jì)算所述第一燃料噴射閥的 所述噴射量時(shí)開始直到比上述時(shí)間稍遲的當(dāng)計(jì)算所述第二燃料噴射閥的 噴射量時(shí)為止的這些增加量校正部分，由此將該累積值設(shè)置為所述第二 燃料噴射閥的所述燃料噴射量。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21至23中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，當(dāng)所述 第二燃料噴射閥的設(shè)置燃料噴射量小于其中保持所述燃料噴射量相對(duì)于 閥打開時(shí)間的線性特性的下限噴射量時(shí)，設(shè)置燃料噴射量的步驟將所述 第二燃料噴射閥的所述燃料噴射量加到所述第一燃料噴射閥的下一次計(jì) 算出的所述燃料噴射量上，由此將所述相加后的燃料噴射量設(shè)置為所述 第一燃料噴射閥的下一次燃料噴射量。
25. 根據(jù)權(quán)利要求14至24中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第 二燃料噴射閥布置在進(jìn)氣閥附近的所述進(jìn)氣口處，以經(jīng)由所述進(jìn)氣閥執(zhí) 行在進(jìn)氣沖程期間的燃料噴射。
26. 根據(jù)權(quán)利要求14至24中任意一項(xiàng)所述的方法，其中，所述第 二燃料噴射閥被布置為能夠直接將燃料噴射到燃燒室中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于控制內(nèi)燃機(jī)的燃料噴射的裝置和方法。第一燃料噴射閥布置在進(jìn)氣口處，此外能夠表現(xiàn)出具有比所述第一燃料噴射閥的汽化特性更高汽化特性的噴霧性質(zhì)的第二燃料噴射閥布置在所述第一燃料噴射閥的進(jìn)氣流下游側(cè)處，在起動(dòng)時(shí)由所述第二燃料噴射閥執(zhí)行燃料噴射，并且從起動(dòng)完成時(shí)起已經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間之后，所述第一燃料噴射閥的份額逐漸增加由此將燃料噴射轉(zhuǎn)換到所述第一燃料噴射閥的燃料噴射。此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，由所述第一燃料噴射閥噴射主燃料噴射量，并且由所述第二燃料噴射閥噴射等于加速用增加量的燃料噴射量，由此最終改善燃料消耗和排氣性能。
文檔編號(hào)F02D41/06GK101392711SQ20081014918
公開日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月20日
發(fā)明者大崎正信, 永野正美 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所