專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備，更具體地說，本發(fā)明涉及一種能 夠執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射和缸內(nèi)燃料噴射兩者的發(fā)動(dòng)機(jī)控制設(shè)備。
背景技術(shù)：
公知所謂的雙燃料噴射器式發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有用于將燃料噴射到進(jìn)氣 通道內(nèi)的進(jìn)氣通道燃料噴射器和用于將燃料噴射到氣缸內(nèi)的缸內(nèi)燃料 噴射器。還公知在這種雙燃料噴射器式發(fā)動(dòng)機(jī)中，在兩個(gè)噴射器之間分 配一個(gè)噴射循環(huán)中的總噴射量，并且該燃料噴射量的分配比例才艮據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而改變。例如，在日本專利申請(qǐng)公開JP-A-2001-20837號(hào) 中描述了與此相關(guān)的技術(shù)。當(dāng)執(zhí)行空燃比控制以使空燃比接近于預(yù)定的目標(biāo)空燃比時(shí)，需要考 慮由發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)所決定的燃燒特性等因素進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?。?則，即使校正了燃料噴射量，空燃比仍可能相反地變得離目標(biāo)空燃比更 遠(yuǎn)。此外，雖然實(shí)際上各個(gè)缸之間存在一定程度的不同，但是優(yōu)選的是 所有缸內(nèi)的空燃比都與目標(biāo)空燃比相符。所述不同由例如噴射器制it誤 差等個(gè)體差異引起。而且，當(dāng)分開進(jìn)行噴射時(shí)，噴射燃料的噴射器的數(shù) 目增加，而每個(gè)噴射器的噴射量降低。由此，空燃比相對(duì)于目標(biāo)空燃比 偏離得更遠(yuǎn)，這是執(zhí)行準(zhǔn)確的空燃比控制所不希望的。發(fā)明內(nèi)容鑒于前述問題，本發(fā)明的第一方面涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，所 述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有用于執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射的進(jìn)氣通道燃料噴射器以 及用于執(zhí)行缸內(nèi)燃料噴射的缸內(nèi)燃料噴射器，所^C動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備的 特征在于，包括校正裝置，用于對(duì)燃料噴射量進(jìn)行選擇性地增量校正或減量校正以使空燃比接近預(yù)定的目標(biāo)空燃比；以及切換裝置，用于將 燃料噴射量的增量或減量分成將在兩個(gè)燃料噴射器之間進(jìn)行分配的分 配比例，并且當(dāng)通過校正裝置執(zhí)行校正時(shí)，使得燃料噴射器中的一個(gè)承 擔(dān)所述比例的較大部分，使得另 一個(gè)燃料噴射器承擔(dān)所述比例的較小部料噴射器。 " 、、 ，，，、- '"'、根據(jù)本發(fā)明的此第一方面，當(dāng)根據(jù)空燃比控制校正燃料噴射量時(shí)， 切換裝置切換承擔(dān)燃料噴射量的增量或減量的比例的較大部分的燃料 噴射器。由此，能夠執(zhí)行考慮了由發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定的燃燒特性等 因素的適當(dāng)校正，使得能夠以適當(dāng)?shù)姆绞綀?zhí)行燃料噴射量校正。在前述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在預(yù)定的分配噴射區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切換 裝置可以切換燃料噴射器。而且在前述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)發(fā)動(dòng);Mt需要缸內(nèi)混合氣均勻化的狀態(tài)下 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切換裝置可以在增量校正期間使進(jìn)氣通道燃料噴射器作為^4a 所述比例的較大部分的噴射器，并且在減量校正期間使缸內(nèi)燃料噴射器 作為承擔(dān)所述比例的較大部分的噴射器。另外在前述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)發(fā)動(dòng)^fr需要抑制缸內(nèi)燃料噴射器前端溫 度升高的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，切換裝置可以在增量校正期間使釭內(nèi)燃料噴射 器作為承扭所述比例的較大部分的噴射器，并且在減量校正期間使進(jìn)氣 通道燃料噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部分的噴射器。此外，本發(fā)明的第二方面涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，為每個(gè)氣釭 設(shè)置有用于執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射的進(jìn)氣燃料噴射器和用于執(zhí)行缸內(nèi) 燃料噴射的缸內(nèi)燃料噴射器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備的特征在于，包括 學(xué)習(xí)裝置，用于改變每個(gè)氣缸的進(jìn)氣通道燃料噴射器或缸內(nèi)燃料噴射器 的燃料噴射量，使得在發(fā)動(dòng)機(jī)的低栽荷側(cè)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)期間每個(gè)氣缸的空 燃比都與預(yù)定的目標(biāo)空燃比一致，并且當(dāng)所述空燃比與預(yù)定目標(biāo)空燃比 一致時(shí)學(xué)習(xí)用于每個(gè)氣釭的預(yù)定的校正系數(shù)。根據(jù)本發(fā)明的此第二方面，能夠?qū)W習(xí)最優(yōu)校正系數(shù)，使得空燃比不 會(huì)從目標(biāo)空燃比偏離。由此，可以抑制空燃比或是各個(gè)氣缸或各個(gè)燃料 噴射器之間的燃料噴射量的變化，并且從而增加空燃比控制的準(zhǔn)確度。在此，在前述結(jié)構(gòu)中，學(xué)習(xí)裝置可以學(xué)習(xí)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的校正系數(shù)，將通過這種學(xué)習(xí)獲得的用于每個(gè)氣缸的校正系數(shù)的學(xué)習(xí)值設(shè)定為 怠速區(qū)域的校正系數(shù)，并且基于怠速區(qū)域的校正系數(shù)和高栽荷區(qū)域的預(yù) 定校正系數(shù)內(nèi)插得出處于怠速區(qū)域和高載荷區(qū)域之間的載荷區(qū)域的校 正系數(shù)。因此，僅當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)執(zhí)行學(xué)習(xí)，這使得與針對(duì)所有載荷區(qū) 域執(zhí)行學(xué)習(xí)時(shí)相比可以更為簡(jiǎn)單并且顯著地縮短了學(xué)習(xí)時(shí)間。而且，在前述的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)學(xué)習(xí)用于缸內(nèi)燃料噴射器的校正系數(shù)時(shí)， 學(xué)習(xí)裝置可以學(xué)習(xí)用于多個(gè)燃料壓力中的每個(gè)燃料壓力的那些校正系 數(shù)。在缸內(nèi)燃料噴射期間，燃料壓力還可以引起空燃比的變化，因此， 以這種方式執(zhí)行關(guān)于多個(gè)燃料壓力中的每個(gè)燃料壓力的學(xué)習(xí)，這使得空 燃比控制在更大的范圍上更加準(zhǔn)確。從而，本發(fā)明在空燃比控制期間以適當(dāng)?shù)姆绞綀?zhí)行燃料噴射量校正 以及提高空燃比控制的準(zhǔn)確度方面顯示了極好的效果。


參照附圖，才艮據(jù)下面優(yōu)選實(shí)施方式的描述，本發(fā)明的前述和/或其它 目的、特征以及優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，圖中相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件，并且圖中圖l是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的用于發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備 的系統(tǒng)平面圖；圖2是示出在壓縮沖程期間執(zhí)行的缸內(nèi)燃料噴射的截面圖；圖3是示出發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍和均勻的稀燃區(qū)域的圖；圖4是示出空燃比和所排放的NOx的量之間的關(guān)系的線圖；圖5是示出均勻的稀燃區(qū)域的每個(gè)區(qū)域A到D的圖；圖6A和6B是示出空燃比控制程序的流程圖；圖7是關(guān)于當(dāng)存在朝向稀側(cè)的偏離時(shí)校正系數(shù)K1的設(shè)定的圖；圖8是關(guān)于當(dāng)存在朝向濃側(cè)的偏離時(shí)校正系數(shù)K1的設(shè)定的圖；圖9是示出進(jìn)氣通道燃料噴射器的每個(gè)區(qū)域中的校正系數(shù)的圖表； 圖IO是示出缸內(nèi)燃料噴射器的每個(gè)區(qū)域中的校正系數(shù)的圖表； 圖11是示出關(guān)于缸內(nèi)燃料噴射器的校正系數(shù)的設(shè)定的另一模式的圖表；圖12是示出關(guān)于缸內(nèi)燃料噴射器的校正系數(shù)的設(shè)定的又一模式的 圖表；以及圖13是示出關(guān)于缸內(nèi)燃料噴射器的校正系數(shù)的設(shè)定的再一模式的圖表。
具體實(shí)施方式
在下面的描述和附圖中，將以示例性實(shí)施方式的方式更加詳細(xì)地描 述本發(fā)明。圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)。 圖中所示的發(fā)動(dòng)機(jī)1是所謂的雙燃料噴射器式發(fā)動(dòng)機(jī)。在此示例性實(shí)施 方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)具有四個(gè)氣缸(圖中僅示出一個(gè)氣釭)，但是并未對(duì)氣 缸的數(shù)目進(jìn)行特殊地限制。為每個(gè)氣缸設(shè)有缸內(nèi)燃料噴射器11和進(jìn)氣 燃料噴射器6。在此示例性實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)l使用汽油作為燃料， 但是也可以使用酒精或酒精與汽油的混合燃料、諸如CNG的氣體燃料、 或者其它燃料。從空氣濾清器抽進(jìn)的空氣(未圖示)經(jīng)由進(jìn)氣通道5分配到氣缸的 燃燒室。進(jìn)氣管路51、進(jìn)氣歧管52以及進(jìn)氣口 41從上游側(cè)以此順序限 定了進(jìn)氣通道5。進(jìn)氣歧管52包括位于上游測(cè)用作收集部分的穩(wěn)壓罐4 以及連接到氣釭的支管53，每個(gè)氣缸的進(jìn)氣口 4與一個(gè)支管53相連接。 進(jìn)氣管路51設(shè)置有空氣流量計(jì)2和電子控制的節(jié)氣門3。每個(gè)氣釭的進(jìn) 氣通道5中設(shè)置一個(gè)進(jìn)氣通道燃料噴射器6，具體設(shè)置成朝每個(gè)氣缸的 進(jìn)氣口 41的出口部分噴射燃料。從進(jìn)氣通道燃料噴射器6噴射的燃料 與空氣混合以在氣缸的燃燒室內(nèi)形成較為均勻的混合氣。進(jìn)氣通道燃料 噴射器6響應(yīng)于從用作控制裝置的電子控制單元(下面簡(jiǎn)稱為"ECU") 100輸出的ON信號(hào)(打開信號(hào))通過打開而噴射燃料，并且響應(yīng)于從 ECU 100輸出的OFF信號(hào)(關(guān)閉信號(hào))通過閉合而停止噴射燃料。此進(jìn)氣通道燃料噴射的噴射設(shè)定成或者在打開和閉合進(jìn)氣口 4的出口的進(jìn) 氣門42的打開正時(shí)之前發(fā)生，或者至少與進(jìn)氣門42的打開正時(shí)部分重 合。同時(shí)，為每個(gè)氣釭設(shè)置有一個(gè)電磁缸內(nèi)燃料噴射器11以將燃料直 接噴射到該氣釭的燃燒室內(nèi)。此示例性實(shí)施方式中的缸內(nèi)燃料噴射器11 在進(jìn)氣沖程和壓縮沖程中的一個(gè)沖程或者這兩個(gè)沖程執(zhí)行燃料噴射。如 圖2中所示，在壓縮沖程期間的燃料噴射的情況下，朝在氣釭內(nèi)升高的 活塞43頂部處的凹部44噴射燃料F。燃料和空氣在產(chǎn)生沿著凹部44 的內(nèi)表面巻起的翻滾狀流的過程中混合，并且在火花塞7附近產(chǎn)生相當(dāng) 濃的混合氣層。而且，盡管圖中未示，在進(jìn)氣沖程期間的燃料噴射的情 況下，類似于執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射時(shí)，在氣缸的燃燒室內(nèi)也形成了較 為均勻的混合氣。類似于進(jìn)氣通道噴射器6，缸內(nèi)燃料噴射器ll也響應(yīng) 于從ECU 100輸出的ON信號(hào)通過打開而噴射燃料，并且響應(yīng)于從ECU 輸出的OFF信號(hào)通過閉合而停止燃料噴射。由兩種燃料噴射模式(即，進(jìn)氣通道燃料噴射和缸內(nèi)燃料噴射)中 的一種或兩種在燃燒室內(nèi)形成的混合氣響應(yīng)于來自ECU 100的點(diǎn)火信 號(hào)由火花塞7點(diǎn)燃。由此，混合氣燃燒。然后，來自發(fā)動(dòng)機(jī)l的廢氣通 過排氣通道8排出。排氣通道8由排氣口 45、排氣歧管54、催化劑9 和排氣管55限定，其中，排氣口 45針對(duì)各氣缸形成在發(fā)動(dòng)機(jī)1的氣釭 蓋中，排氣歧管54連接到這些排氣口 45,催化劑9連接到排氣歧管54 的下游側(cè)并且用于凈化廢氣，排氣管55連接到催化劑9的下游側(cè)。排 氣門46用來打開和閉合排氣口 45的進(jìn)口。排氣歧管54包括用于各氣 缸的支管，每個(gè)氣釭的排氣口 45與一個(gè)支管連接，還包括位于支管的 下游側(cè)上的收集部分。來自燃料耀的燃料經(jīng)由燃料供給系統(tǒng)(未圖示)供給到每個(gè)進(jìn)氣通道燃料噴射器6和缸內(nèi)燃料噴射器11。高壓燃料通過高壓燃料泵供給到 缸內(nèi)燃料噴射器11。為缸內(nèi)燃料噴射供給的燃料的噴射壓力高于為進(jìn)氣 通道燃料噴射供給的燃料的噴射壓力。雖然在圖中未示出，高壓燃料從 輸送管路供給到每個(gè)氣缸，輸送管路是共用的燃料室。通過燃料壓力傳 感器檢測(cè)此高壓燃料的壓力(燃料壓力或噴射壓力)。進(jìn)氣門42和排氣門46分別由進(jìn)氣門凸輪軸12和排氣門凸輪軸13 驅(qū)動(dòng)而打開和閉合。為了使進(jìn)氣門42和排氣門46的打開和閉合正時(shí)可變，進(jìn)氣門凸輪軸12和排氣門凸輪軸13上分別適當(dāng)?shù)卦O(shè)置有可變氣門 正時(shí)M 14和15。這些可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)14和15響應(yīng)于來自ECU 10013。ECU 100包括微電腦，微電腦具有CPU、 ROM、 RAM、 A/D轉(zhuǎn)換 器以及輸A/輸出接口等。ECU 100從不同類型的傳感器接收輸入信號(hào)， 基于這些輸入信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的處理，并且控制缸內(nèi)燃料噴射器ll、進(jìn)氣 通道燃料噴射器6、火花塞7以及節(jié)氣門3的控制馬達(dá)19等。所述不同類型的傳感器中包括上述空氣流量計(jì)2。此空氣流量計(jì)2 將表示經(jīng)過空氣流量計(jì)2的進(jìn)氣流量的信號(hào)輸出到ECU 100。然后， ECU 100基于空氣流量計(jì)2的輸出值計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)上的載荷比。檢測(cè)曲軸 23的角度的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器24也包括在所述不同類型的傳感器中。曲 軸轉(zhuǎn)角傳感器24以預(yù)定的曲軸轉(zhuǎn)角間隔輸出脈沖信號(hào)。ECU 100基于 此脈沖信號(hào)檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)l的實(shí)際曲軸轉(zhuǎn)角，并且根據(jù)其計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。所述不同類型的傳感器中還包括檢測(cè)加速器踏板的下壓量(即加速 器踏板開度)的加速器開度傳感器27、檢測(cè)節(jié)氣門3的打開量(即節(jié)氣 門開度)的節(jié)氣門位置傳感器28、檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液溫度(下面稱 為"發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度")的冷卻液溫度傳感器29以及檢測(cè)廢氣中的氧 氣濃度的空燃比傳感器30。ECU IOO控制節(jié)氣門3的開度。即，ECU IOO通?？刂乞?qū)動(dòng)馬達(dá) 19,使得節(jié)氣門位置傳感器28的輸出值與加速器開度傳感器27的輸出 值所對(duì)應(yīng)的值一致，從而使節(jié)氣門開度與加速器開度操作性地連動(dòng)。在此示例性實(shí)施方式中，設(shè)置有用于檢測(cè)每個(gè)氣缸內(nèi)的空燃比的裝 置。即，在每個(gè)氣缸的排氣歧管54的支管中設(shè)置有空燃比傳感器30。 這些空燃經(jīng)傳感器30檢測(cè)每個(gè)氣缸內(nèi)的空燃比，使得能夠針對(duì)每個(gè)氣 缸執(zhí)行適當(dāng)?shù)目杖急瓤刂?。但是，可替代地，可以為所有氣釭i殳置一個(gè) 共用的空燃比傳感器，并且使用此傳感器的輸出波動(dòng)檢測(cè)每個(gè)氣釭的空 燃比。接下來將描述根據(jù)此示例性實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制?；谒鶛z測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(即，此示例性實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷比)，ECU 100參照事先存儲(chǔ)的預(yù)定映射來計(jì)算基本燃料噴射量Q0。而且，類似地，基于所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和栽荷比，ECU 100 參照事先存儲(chǔ)的預(yù)定映射來計(jì)算噴射正時(shí)和點(diǎn)火正時(shí)。當(dāng)執(zhí)行釭內(nèi)燃料 噴射時(shí)，基于所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷比，ECU 100參照事先存儲(chǔ)的 預(yù)定映射來計(jì)算目標(biāo)燃料壓力，并且對(duì)燃料壓力進(jìn)行反饋控制使得所檢 測(cè)的燃料壓力達(dá)到目標(biāo)燃料壓力。而且，在此示例性實(shí)施方式中，設(shè)置有校正裝置以對(duì)燃料噴射量進(jìn) 行增量校正或減量校正，使得所檢測(cè)的空燃比達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)空燃比。 在此示例性實(shí)施方式中，由ECU 100形成校正裝置，其對(duì)燃料噴射量 執(zhí)行反饋控制，使得所檢測(cè)的空燃比X達(dá)到與每個(gè)氣缸內(nèi)的目標(biāo)空燃比 2X相一致。此外，在此示例性實(shí)施方式中，在一個(gè)氣缸內(nèi)、于一個(gè)噴射循環(huán)中 噴射的總?cè)剂蠂娚淞扛鶕?jù)預(yù)定的分配比例a在進(jìn)氣通道燃料噴射器6和 缸內(nèi)燃料噴射器11之間分配。ECU 100根據(jù)分配比例a設(shè)定從進(jìn)氣通 道燃料噴射器6噴射的燃料量(下面適當(dāng)時(shí)稱為"進(jìn)氣通道燃料噴射量") 和從釭內(nèi)燃料噴射器11噴射的燃料量(下面適當(dāng)時(shí)稱為"缸內(nèi)燃料噴射 量")。然后，根據(jù)這些燃料量控制燃料噴射器6和ll為ON或OFF。 分配比例a指的是釭內(nèi)燃料噴射量相對(duì)于總?cè)剂蠂娚淞康谋壤?，并且?有0到1之間的值——包含0和1。如果總?cè)剂蠂娚淞繛镼t,那么用axQt 表示缸內(nèi)燃料噴射量Qd，并且用(l-a) xQt表示進(jìn)氣通道燃料噴射量QP。ECU100基于下面的表達(dá)式計(jì)算在一個(gè)氣缸內(nèi)、于一個(gè)噴射循環(huán)中 噴射的燃料噴射量Qt。Qt=Q0xKlxK2... (1)在此，Q0是根據(jù)上述映射獲得的基本燃料噴射量。Kl是與燃料噴 射器器間的不同和個(gè)體差異相關(guān)的校正系數(shù)，并且是接近于l的值，這 將在下面詳細(xì)描述。K2是空燃比反饋校正系數(shù)。當(dāng)實(shí)際檢測(cè)的空燃比X 等于目標(biāo)空燃比2X時(shí)，K2的值為l。實(shí)際空燃比X超過目標(biāo)空燃比2X 越多(即，實(shí)際空燃比越向稀側(cè)偏離)，K2的值大于l得越多，并Jbf目 反地，實(shí)際空燃比k的值低于目標(biāo)空燃比越多(即，實(shí)際空燃比越 向濃側(cè)偏離)，K2的值小于l得越多。還能夠添加基于冷卻液溫度、進(jìn) 氣溫度、電池電壓等的校正。根據(jù)表達(dá)式(1)，能夠如下表示釭內(nèi)燃料噴射量Qd和進(jìn)氣通道燃料噴射量Qp。 Qd=axQ0xKlxK2... (2) Qp= (l-a) xQ0xKlxK2…(3)在此示例性實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)范 圍內(nèi)，如圖3中所示，發(fā)生振蕩的低到中等載荷且低到中轉(zhuǎn)速區(qū)域(即， 所謂的經(jīng)常性使用區(qū)域)被設(shè)定為均勻稀燃區(qū)域Z。在此均勻稀燃區(qū)域 Z中，在進(jìn)氣沖程期間根據(jù)進(jìn)氣通道燃料噴射和缸內(nèi)燃料噴射之一或兩 者執(zhí)行均勻燃燒，并且將目標(biāo)空燃比設(shè)定成遠(yuǎn)稀于化學(xué)計(jì)量空燃比的 值。在均勻稀燃區(qū)域Z之外的區(qū)域Y中，目標(biāo)空燃比祐j殳定成化學(xué)計(jì) 量空燃比或者濃于化學(xué)計(jì)量空燃比的值。燃料噴射模式包括壓縮沖程期 間的缸內(nèi)燃料噴射以實(shí)現(xiàn)分層充氣燃燒或半分層充氣燃燒。在除了低于圖中虛線的低載荷側(cè)上之外的均勻稀燃范圍Z中，執(zhí)行 分配噴射。本說明書中的分配噴射涉及在兩個(gè)燃料噴射器之間分配或劃 分的燃料噴射。在此分配噴射區(qū)域中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)上的載荷增高時(shí)分配比 例a逐漸降低。即，缸內(nèi)燃料噴射的噴射比例降低，并且進(jìn)氣通道燃料 噴射的噴射比例增加。在分配噴射區(qū)域之外的其它區(qū)域中，即，在低于 圖中虛線的低載荷區(qū)域中，分配比例a是l (100%),因此僅執(zhí)行釭內(nèi) 燃料噴射。圖中的均勻稀燃區(qū)域Z也可以被看作分配比例映射。在這種 情況下，映射被存儲(chǔ)在ECU 100中，該映射中固定了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及 載荷比與分配比例a之間的關(guān)系。圖4是示出空燃比(A/F)和所排放的NOx的量之間的關(guān)系的圖。 如圖中所示，所排放的NOx的量的"^值在稍大于化學(xué)計(jì)量空燃比10的 空燃比3d處，而后隨著空燃比增加而減小。在此示例性實(shí)施方式中， 當(dāng)發(fā)動(dòng)^4均勻稀燃區(qū)域Z中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，空燃比控制中的目標(biāo)空燃比是明 顯高于化學(xué)計(jì)量空燃比的空燃比X2,以《更顯著降低NOx。當(dāng)發(fā)動(dòng)M均勻稀燃區(qū)域Z之外的其它區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，目標(biāo)空燃比 被設(shè)定成化學(xué)計(jì)量空燃比(即化學(xué)計(jì)量控制)或者低于化學(xué)計(jì)量空燃 比X0的值(即濃控制)。因?yàn)榫鶆蛳∪紖^(qū)域Z中的目標(biāo)空燃比是這種高目標(biāo)空燃比X2,所以 燃料噴射量少于常規(guī)化學(xué)計(jì)量控制等情況下的燃料噴射量，并且尤其是 在低載荷側(cè)，其接近于燃料噴射器的最小燃料噴射量。在空燃比控制中，如果實(shí)際空燃比變得大于目標(biāo)空燃比X2，則意味著其處于稀側(cè)，因此對(duì) 燃料噴射量進(jìn)行增量校正。同樣，如果實(shí)際空燃比變得少于目標(biāo)空燃比 X2，則意味著其處于濃側(cè)，因此對(duì)燃料噴射量進(jìn)行減量校正。具體地， 與常規(guī)化學(xué)計(jì)量燃燒相比較，這種均勻稀燃使力矩波動(dòng)在空燃比處于稀 側(cè)上時(shí)明顯惡化，并且在空燃比濃時(shí)對(duì)所排放的NOx的量具有顯著的 不利影響。如圖5中所示，在此示例性實(shí)施方式中，均勻稀燃區(qū)域Z進(jìn)一步分 成被映射的多個(gè)區(qū)域A到D。當(dāng)執(zhí)行空燃比控制時(shí)，燃料噴射量的增量 校正或減量校正的模式在區(qū)域A到D之間切換。區(qū)域A是在均勻稀燃區(qū)域Z的低轉(zhuǎn)速、高載荷側(cè)上的區(qū)域，并且要 求氣釭內(nèi)的混合氣均勻。即，氣缸的燃燒室內(nèi)的燃料和空氣并不總是混 合得很充分，因此需^進(jìn)混合以確保氣釭內(nèi)混合氣的均勻。因此，在增量校正期間，使進(jìn)氣通道燃料噴射器6^a增加的燃料 量中的比例的較大部分，并且使缸內(nèi)燃料噴射器11承擔(dān)該比例的較小 部分。而且，在減量校正期間，使釭內(nèi)燃料噴射器11承擔(dān)減少的燃料 量中的比例的較大部分，并且使進(jìn)氣通道燃料噴射器6承擔(dān)該比例的較 小部分。這是因?yàn)樵谶M(jìn)氣沖程期間進(jìn)氣通道燃料噴射的噴射正時(shí)早于缸 內(nèi)燃料噴射，進(jìn)而有利于均勻化。具體地，在此示例性實(shí)施方式中，該比例的較大部分意味著100%， 并且該比例的較小部分意味著0%。例如，在增量校正期間，總增量都 從進(jìn)氣通道燃料噴射器6噴射，并且在減量校正期間，總減量都從缸內(nèi) 燃料噴射器11的噴射量中減去。但是，這種100%和0%的噴射分配僅 為一個(gè)示例。其它噴射劃分方法也是可以的。下面將詳細(xì)描述該校正的模式。例如，在增量校正期間，即，當(dāng)實(shí) 際空燃比高于目標(biāo)空燃比進(jìn)而處于稀側(cè)時(shí)，使用以上表達(dá)式(1)按 如下所示得到增量的燃料噴射量AQ+。AQ+=Q0xKlxK2-Q0xKlxl=Q0xKlx (K2畫l) ... (1)，(但是這里 K2>1)在此，進(jìn)氣通道燃料噴射器6承擔(dān)總增量AQ+，因此增量校正后的 缸內(nèi)燃料噴射量Qd以及進(jìn)氣通道燃料噴射量Qp如下。Qd=axQOxKlxl... (2)，Qp= (1-a) xQOxKlxl+QOxKlx (K2國(guó)l) ... (3)，當(dāng)使用預(yù)定載荷比P將此校正的模式一般化時(shí)，我們可以得到如下 結(jié)果。載荷比卩是0.5<3《1范圍內(nèi)的值。所分配的噴射的比例的較大 部分是P,并且該比例的較小部分是(l-p)。上面的表達(dá)式(2)，和(3)， 能夠?qū)懗扇缦滦问?。Qd=axQ0xKlxl+Q0xKlx (K2-l) x (l國(guó)p)…(2)，，Qp= (1-a) xQOxKlxl+QOxKlx (K2曙l) xp…(3)，，在此示例性實(shí)施方式中p=l。類似地，在減量校正期間，即，當(dāng)實(shí)際空燃比小于目標(biāo)空燃比M 進(jìn)而處于濃側(cè)時(shí)，使用以上表達(dá)式(1)按如下所示得到減量的燃料噴 射量AQ-。AQ-=Q0xKlxl-Q0xKlxK2=Q0xKlx (1國(guó)K2 )…(1)，，(但是這里 K2<1)缸內(nèi)燃料噴射器11承擔(dān)此減量AQ-的比例的較大部分，因此上面 的表達(dá)式(2)"和(3)"能夠?qū)懗扇缦滦问?。Qd=axQ0xKlxl-Q0xKlx (1畫K2 ) xp…(2)"，Qp= (1-a) xQ0xKlxl國(guó)Q0xKlx (1誦K2 ) x (l-卩)…(3)"，在此示例性實(shí)施方式中，在表達(dá)式(2)"，和(3)，"中p=l。接下來，示于圖5中的區(qū)域B是均勻稀燃區(qū)域Z的高轉(zhuǎn)速、高載荷 側(cè)上的區(qū)域，并且要求抑制缸內(nèi)燃料噴射器ll的前端的溫度增加。即， 在此區(qū)域中，氣缸中的溫度變得較高，并且因此，缸內(nèi)燃料噴射器11 的前端的溫度也升高。這會(huì)引起諸如附著到燃料噴射器的前端的沉淀物 等問題，因此必需抑制燃料噴射器的前端的溫度增加，以確保至少恒定 的缸內(nèi)燃料噴射量。因此，在增量校正期間，缸內(nèi)燃料噴射器11# 增量的比例的較大部分(即，在此示例性實(shí)施方式中為100%)，并且在 減少校正期間，進(jìn)氣通道燃料噴射器6承擔(dān)減量的比例的較大部分(即， 在此示例性實(shí)施方式中為100%)。這防止了缸內(nèi)燃料噴射器11的前端 的溫度過度地升高。增量校正后和減量校正后的缸內(nèi)燃料噴射量Qd和進(jìn)氣通道燃料噴射量Qp通過同樣的方法獲得。區(qū)域C是均勻稀燃區(qū)域Z的低載荷側(cè)上的區(qū)域。具體地，此區(qū)域的 大部分(即，低于虛線的部分)具有a=l (100%)的分配比例。在此 區(qū)域中，不執(zhí)行分配噴射。在此，使分配比例01=1的原因是燃料噴射 量的總量原;M艮小，因此如果進(jìn)行分割，則每一個(gè)燃料噴射器的燃料噴 射量將極小，可能低于最小燃料噴射量，這會(huì)導(dǎo)致較大的空燃比偏差或 不能進(jìn)行燃料噴射。而且，使所有的量都以缸內(nèi)燃料噴射進(jìn)行噴射而不 以進(jìn)氣通道燃料噴射進(jìn)行噴射的原因是如果停止缸內(nèi)燃料噴射，則缸 內(nèi)燃料噴射器11的前端的溫度會(huì)升高，如上所述這4^有問題的。在區(qū) 域C的大部分中，僅執(zhí)行釭內(nèi)燃料噴射。因此，僅用缸內(nèi)燃料噴射來校 正整個(gè)區(qū)域C的燃料噴射量。即，在增量校正期間，從缸內(nèi)燃料噴射器 ll噴射增量的燃料。在減量校正期間，從缸內(nèi)燃料噴射器ll的噴射量 減去減量的燃料。這樣，在最初僅從其中一個(gè)燃料噴射器執(zhí)行燃料噴射 的區(qū)域中，在校正期間，將不會(huì)突然從另一燃料噴射器噴射燃料。區(qū)域D是均勻稀燃區(qū)域Z的中等載荷側(cè)上的區(qū)域。在此區(qū)域中，將 不像區(qū)域C中那樣限制燃料噴射量的校正。而是，在此區(qū)域中，也使用 缸內(nèi)燃料噴射器11或進(jìn)氣通道燃料噴射器6執(zhí)行燃料噴射量的減量校 正或減量校正。在此示例性實(shí)施方式中，使用這兩個(gè)燃料噴射器執(zhí)行燃 料噴射量的增量校正或減量校正。現(xiàn)在將參照?qǐng)D6A和6B中的流程圖描述空燃比控制的具體細(xì)節(jié)。 ECU 100在每個(gè)氣釭的每個(gè)燃料噴射循環(huán)中執(zhí)行圖中所示的程序。而 且，當(dāng)發(fā)動(dòng)M轉(zhuǎn)于均勻稀燃區(qū)域Z中時(shí)也執(zhí)行圖中的程序。下文中， 措詞"步驟"將簡(jiǎn)寫為字母"S"。首先,ECU根據(jù)所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷比計(jì)算目標(biāo)空燃比(即， 目標(biāo)A/F)( S101 )。均勻稀燃區(qū)域Z中的目標(biāo)空燃比的映射存儲(chǔ)在ECU 100中。ECU100參照此映射計(jì)算與所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷比相對(duì) 應(yīng)的目標(biāo)空燃比。目標(biāo)空燃比;1值X2，其明顯高于化學(xué)計(jì)量空燃比，如 上所述。接下來，ECU 100讀取要進(jìn)行控制的由氣釭的空燃比傳感器30所 檢測(cè)的實(shí)際空燃比(即，實(shí)際A/F)的值(S102)。然后，ECU 100將 此實(shí)際空燃比與實(shí)際目標(biāo)空燃比相比較，并且判定實(shí)際空燃比是否從目標(biāo)空燃比偏離了預(yù)定值或偏離得大于預(yù)定值(S103)。例如，此預(yù)定值 是約為0.2到0.3的值。如果判定實(shí)際空燃比沒有偏離，則程序的這次 循環(huán)結(jié)束。另一方面，如果判定實(shí)際空燃比有偏離，則參照?qǐng)D5中的映 射從區(qū)域A到D之中判定出所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷比(即，發(fā)動(dòng) 機(jī)的當(dāng)前操作狀態(tài))所處的區(qū)域(S104)。接下來，ECU 100判定空燃比是否處于目標(biāo)空燃比的稀側(cè)上 (S105)。如果判定空燃比處于稀側(cè)上，則接下來判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前是否 運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域A中(S106)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域A中，則 ECU 100將進(jìn)氣通道燃料噴射的燃料噴射量增加預(yù)定的量以使空燃比 從稀側(cè)返回(S107)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前沒有運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域A中，則判 定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前是否運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域B中(S108)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn) 于區(qū)域B中，則ECU IOO將缸內(nèi)燃料噴射的燃料噴射量增加預(yù)定的值 以使空燃比從稀側(cè)返回(S109)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前沒有運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域 B中，則判U動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域C中(SllO)。如果判定發(fā)動(dòng)M 轉(zhuǎn)于區(qū)域C中，則ECU IOO將缸內(nèi)燃料噴射的燃料噴射量增加預(yù)定的 量以使空燃比從稀側(cè)返回(Slll)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前沒有運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū) 域C中(即，如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域D中)，則ECU 100將進(jìn)氣通 道燃料噴射和缸內(nèi)燃料噴射兩者的燃料噴射量都增加預(yù)定的量以使空 燃比從稀側(cè)返回(S112)。在這種情況下，總增量在燃料噴射器之間以 怎樣的比例劃分是任意的。例如，兩種燃料噴射量的增量可以設(shè)定為相 等。另一方面，如果在步驟S105中判定空燃比沒有偏離向稀側(cè)，即， 如果判定空燃比偏離向濃側(cè)，則ECU 100判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前是否運(yùn)轉(zhuǎn)于 區(qū)域A中(S113 )。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域A中，則ECU 100將缸 內(nèi)燃料噴射的燃料噴射量降低預(yù)定的量以使空燃比從濃側(cè)返回(S114 )。 如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前沒有運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域A中，則接下來判定發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn) 轉(zhuǎn)于區(qū)域B中(S115)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域B中，則ECU 100 將進(jìn)氣通道燃料噴射的燃料噴射量降低預(yù)定的量以使空燃比從濃側(cè)返 回(S116)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前沒有運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域B中，則接下來判定 發(fā)動(dòng)機(jī)是否運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域C中(S117 )。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域C中， 則ECU 100將缸內(nèi)燃料噴射的燃料噴射量降低預(yù)定的量以使空燃比從 濃側(cè)返回(S118)。如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前沒有運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域C中(即，如果判定發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于區(qū)域D中)，則ECU 100將進(jìn)氣通道燃料噴射和缸 內(nèi)燃料噴射兩者的燃料噴射量均降低預(yù)定的量以使空燃比從濃側(cè)返回 (S119)。類似地，在這種情況下也是，總減量在燃料噴射器之間以怎 樣的比例劃分是任意的。例如，兩種燃料噴射量的減量可以設(shè)定為相等。接下來將描述與噴射器的個(gè)體差異等有關(guān)的校正系數(shù)K1?；旧?， 在各個(gè)燃料噴射器中都存在由制造誤差引起的不同或個(gè)體差異，即使是在噴射器同時(shí)接通時(shí)，這也會(huì)引起燃料噴射量的微妙不同。此外，燃料 噴射量中的這種不同往往使燃料噴射量增加較小，更具體地說，使得燃 料噴射量更接近噴射器的最小燃料噴射量。如上所述，在此示例性實(shí)施 方式中所執(zhí)行的均勻稀燃的情況下，燃料噴射量小于化學(xué)計(jì)量燃燒情況 下的燃料噴射量，并且在低載荷側(cè)，燃料噴射量更小。在這種情況下， 如果執(zhí)行分配噴射，則噴射器的燃料噴射量會(huì)變得更小。由此，此此示 例性實(shí)施方式中噴射量的不同和氣釭之間的空燃比偏差往往會(huì)增加。此 外，在對(duì)目標(biāo)空燃比設(shè)定得比通常高的稀燃進(jìn)行空燃比控制的情況下， 空燃比偏差會(huì)對(duì)NOx劣化和力矩波動(dòng)產(chǎn)生不利影響，因此僅允許空燃 比的小程度偏差。因此，必需比通常更大程度地抑制各氣缸或燃料噴射 器間的空燃比偏差，并且必需增加每個(gè)噴射器的空燃比精度。例如由于 氣缸之間進(jìn)氣路徑的長(zhǎng)度的不同所造成的氣流的不同也會(huì)引起各氣缸 間的空燃比偏差。鑒于這些考慮，校正系數(shù)K1是為抑制這種氣缸之間空燃比的偏差 所釆用的校正^。在此示例性實(shí)施方式中，針對(duì)每個(gè)燃料噴射器學(xué)習(xí) 并設(shè)定適當(dāng)?shù)男Ｕ禂?shù)Kl，并且校正系數(shù)Kl的值設(shè)定為使得根據(jù)傳送 到每個(gè)燃料噴射器的控制信號(hào)總是獲得所需的空燃比。下面將描述這種校正系數(shù)K1的學(xué)習(xí)和設(shè)定。圖7和8示出了燃料 噴射量和校正系數(shù)Kl之間的關(guān)系。圖7示出相對(duì)于傳送到燃料噴射器 的信號(hào)的燃料噴射量小于所設(shè)計(jì)的燃料噴射量的情況，即空燃比偏向稀 側(cè)的情況。相反地，圖8示出相對(duì)于傳送到燃料噴射器的信號(hào)的燃料噴 射量大于所設(shè)計(jì)的燃料噴射量的情況，即空燃比偏向濃側(cè)的情況。這些 關(guān)系關(guān)于校正系數(shù)K1-1的軸線對(duì)稱。下面的描述將以圖7中所示的偏 向稀側(cè)的情況為中心進(jìn)行。在圖7中，虛線表示當(dāng)所檢測(cè)的實(shí)際空燃比總是與目標(biāo)空燃比一致 時(shí)校正系數(shù)Kl相對(duì)于燃料噴射量的改變。如圖中所示，校正系數(shù)Kl越大，從而增量校正量的燃料增加，燃料噴射量越小(即進(jìn)一步向低載荷側(cè))。具體地，靠近怠速燃料噴射量Qi，相對(duì)于傳送到燃料噴射器的 信號(hào)的燃料噴射量的偏差非常大，因此校正系數(shù)的值也很大。相反，當(dāng) 燃料噴射量大時(shí)，燃料噴射量的偏差小，使得在高載荷側(cè)將校正系數(shù) Kl幾乎視為1。下面將參照?qǐng)D7描述4吏用這種特性來判定此示例性實(shí)施方式中的校 正系數(shù)K1的方法。首先，將發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍分成多個(gè)區(qū)域，例如怠速 區(qū)域、低栽荷區(qū)域、中等載荷區(qū)域以及高載荷區(qū)域，并將它們儲(chǔ)存在 ECU 100中。怠速區(qū)域是等于或小于Ql的區(qū)域，其中Ql稍高于怠速 燃料噴射量Qi。低、中等以及高載荷區(qū)域?qū)?yīng)于當(dāng)將燃料噴射量變得大 于Ql并且等于或小于最大載荷期間的Q4的區(qū)域分成三份時(shí)所建立的 區(qū)域。燃料噴射量Q為Ql < Q《Q2的區(qū)域是低栽荷區(qū)域。燃料噴射 量Q為Q2 < Q《Q3的區(qū)域是中等載荷區(qū)域。燃料噴射量Q為Q3 < Q 的區(qū)域是高載荷區(qū)域。高載荷區(qū)域的校正系數(shù)Klhp預(yù)先設(shè)定為1并且 存儲(chǔ)在ECU 100中。首先，描述用于每個(gè)氣釭的進(jìn)氣通道燃料噴射器6的校正系數(shù)Kl 的設(shè)定。在發(fā)動(dòng)機(jī)已完成預(yù)熱并且穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)于低載荷側(cè)(即，在此示 例性實(shí)施方式中當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí))之后的預(yù)定的正時(shí)，不論圖 3中的映射如何，ECU100都將燃料噴射切換成僅僅為進(jìn)氣通道燃料噴 射。然后，ECU100通過改變每個(gè)氣釭中的校正系數(shù)K1改變每個(gè)氣釭 的燃料噴射量，使得每個(gè)氣缸內(nèi)的實(shí)際空燃比與相應(yīng)的預(yù)定目標(biāo)空燃比 一致。ECU 100還學(xué)習(xí)此時(shí)所獲得的用于每個(gè)氣缸的校正系數(shù)Klip并 且將它們存儲(chǔ)為用于每個(gè)氣釭的進(jìn)氣通道燃料噴射器6的怠速區(qū)域的校 正系數(shù)。接下來，ECU 100基于怠速區(qū)域的校正系數(shù)Klip和高載荷區(qū)域的 校正系數(shù)Klhp (=1)內(nèi)插得出用于低載荷區(qū)域和中等載荷區(qū)域的校正 系數(shù)。內(nèi)插的方法是任意的，但是在此示例性實(shí)施方式中，如下計(jì)算低 載荷區(qū)域的校正系數(shù)Kllp和中等載荷區(qū)域的校正系數(shù)Klmp 。Kllp=l+ ((Klip-l) /n)…(4)Klmp=l+ ((Klip國(guó)l) /2n)…(5 )在此，n是內(nèi)插常數(shù)，并且是等于或大于2的整數(shù)，并且更優(yōu)選地為約4到8的整數(shù)，包括4和8。然后，ECU 100存儲(chǔ)所計(jì)算出的校正系數(shù)Kllp和Klmp。從而， ECU 100設(shè)定并且存儲(chǔ)從怠速區(qū)域到高載荷區(qū)域的所有校正系數(shù)Kl。 用于每個(gè)區(qū)域的校正系數(shù)K1如圖9中所示。此后，這些校正系數(shù)K1 用于燃料噴射控制中。例如，當(dāng)在低載荷區(qū)域中執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射 時(shí)，Kllp被用作該區(qū)域的校正系數(shù)Kl。在例如每次發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)或每次 ECU 100初始化的預(yù)定更新更時(shí)，更新校正系數(shù)Kl(高載荷區(qū)域除外)。 這使得可以響應(yīng)于燃料噴射器隨時(shí)間流逝而產(chǎn)生的劣化等。上述的情況是空燃比偏離向稀側(cè)的情況，但是每個(gè)區(qū)域的校正系數(shù) Kl都才艮據(jù)與空燃比偏離向濃側(cè)的情況類似的過程，沒定，如圖8中所示。 上面的表達(dá)式(4.)和(5)也用于內(nèi)插。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可以針對(duì)所有進(jìn)氣通道燃料噴射器6以及所有運(yùn)轉(zhuǎn) 區(qū)域設(shè)定使得空燃比不會(huì)從目標(biāo)空燃比偏離的最優(yōu)校正系數(shù)K1。因此， 可以抑制各氣釭或燃料噴射器間的空燃比或燃料噴射量的不同，進(jìn)而增 加空燃比控制的精度。具體地，可以在均勻稀燃區(qū)域優(yōu)選地執(zhí)行空燃比 控制。而且，僅在低載荷側(cè)(在本示例性實(shí)施方式中在怠速區(qū)域中)進(jìn)行 學(xué)習(xí)使得與針對(duì)所有載荷區(qū)域或燃料噴射量進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)相比簡(jiǎn)單得多 并且顯著地縮短了學(xué)習(xí)時(shí)間。接下來將針對(duì)每個(gè)氣缸的缸內(nèi)燃料噴射器11描述校正系數(shù)Kl的設(shè) 定。在缸內(nèi)燃料噴射的情況下，才艮據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)控制燃料壓力。 因此，在這種情況下，燃料壓力也引起空燃比和燃料噴射量的不同。因 此，在此示例性實(shí)施方式中，ECU100針對(duì)多個(gè)燃料壓力中的每個(gè)燃料 壓力設(shè)定并且存儲(chǔ)每個(gè)區(qū)域的校正系數(shù)Kl。然后，在其后的燃料噴射 控制期間，通it^目對(duì)于燃料壓力的內(nèi)插而確定將用于缸內(nèi)燃料噴射的校 正系數(shù)K1。圖10是用于計(jì)算校正系數(shù)K1的映射，并且示出用于每個(gè)燃料壓力 的校正系數(shù)K1的值。在此，Pl、 P2、 P3以及P4濕一預(yù)定的燃料壓力， 并且P1是用于極低壓的值，P2是用于低壓的值，P3是用于中壓的值， 并且P4是用于高壓的值。當(dāng)設(shè)定或更新在更新正時(shí)執(zhí)行的校正系數(shù)時(shí)， ECU 100首先將燃料壓力固定在Pl處。通過類似于上述的方法(即，數(shù)Kl ，計(jì)算低和中等載荷區(qū)域的校正系數(shù)Kl, 并且將高載荷區(qū)域的校正系數(shù)K1設(shè)定為1，如上所述)，在此狀態(tài)下， ECU分別設(shè)定并且存儲(chǔ)怠速區(qū)域、低載荷區(qū)域以及中等載荷區(qū)域的校 正系數(shù)Klidl、 Klldl、 Klmdl。接下來，ECU 100將燃料壓力固定在 P2并且在此狀態(tài)下以類似的方法分別設(shè)定和存儲(chǔ)怠速區(qū)域、低載荷區(qū) 域和中等載荷區(qū)域的校正系數(shù)Klid2、 Klld2、 Klmd2。然后，ECU 100 以燃料壓力P3和P4執(zhí)行類似的操作，從而獲得圖10中所示的映射。在其后的燃料噴射控制中，當(dāng)執(zhí)行釭內(nèi)燃料噴射時(shí)，ECU 100確定 對(duì)應(yīng)于所檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和載荷比的區(qū)域，并且讀取所檢測(cè)的燃料壓 力。然后，ECU 100通過內(nèi)插而獲得對(duì)應(yīng)于燃料壓力的校正系數(shù)K1。 例如，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在怠速區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)并且所檢測(cè)的燃料壓力P是恰好在 Pl和P2之間的值時(shí)，ECU 100設(shè)定Klidl和Klid2的和除以2所得的 商為校正系數(shù)K1。因此，由于確定校正系數(shù)K1時(shí)也考慮到了燃料壓力，能夠適當(dāng)?shù)?抑制缸內(nèi)噴射的空燃比的變化。在此示例性實(shí)施方式中，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)范圍被分成多個(gè)載荷區(qū)域， 并且在每個(gè)栽荷區(qū)域中使用相同的校正系數(shù)K1的值。但是，可替代地， 類似于在此示例性實(shí)施方式中的缸內(nèi)燃料噴射的燃料壓力，還可以為燃 料噴射量提供多個(gè)格點(diǎn)，并且在實(shí)際燃料噴射控制期間可以內(nèi)插得到燃 料噴射量格點(diǎn)之間的校正系數(shù)。此內(nèi)插法可以應(yīng)用于進(jìn)氣通道燃料噴射 或缸內(nèi)燃料噴射。接下來將描述與缸內(nèi)燃料噴射的校正系數(shù)K1的學(xué)習(xí)和設(shè)定有關(guān)的 另一模式。如圖10中所示，在此示例性實(shí)施方式中，針對(duì)每個(gè)燃料壓力P1到 P4僅學(xué)習(xí)怠速區(qū)域的校正系數(shù)K1，并且除高載荷區(qū)域外，通it^其余 的低載荷和中等載荷區(qū)域中通過內(nèi)插法計(jì)算校正系數(shù)Kl。與之不同地， 如圖11中所示，可以針對(duì)每個(gè)燃料壓力Pl到P4在低載荷和中等載荷 區(qū)域中進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，雖然總學(xué)習(xí)時(shí)間增加，但是能夠在更廣的范圍 上取得準(zhǔn)確的校正系數(shù)，因此進(jìn)一步地提高了空燃比控制的精度。在圖12中所示的模式的情況下，學(xué)習(xí)用于極低燃料壓力Pl的怠速 區(qū)域的校正系數(shù)、用于低燃料壓力P2的低栽荷區(qū)域的校正系數(shù)以于中等燃料壓力P3的中等載荷區(qū)域的校正系數(shù)(即，在圖中學(xué)習(xí)是對(duì) 角狀的)，并且內(nèi)插得到除高載荷區(qū)域的校正系數(shù)之外的其余校正系數(shù)。 因此，怠速區(qū)域中的學(xué)習(xí)不是統(tǒng)一的。而是以可能在每個(gè)栽荷區(qū)域中重 復(fù)使用的燃料壓力進(jìn)行學(xué)習(xí)，因此這將更為實(shí)用。在圖13中所示的模式下，僅僅用于極低燃料壓力Pl的怠速區(qū)域的 校正系lbi學(xué)習(xí)值。除高載荷區(qū)域的校正系數(shù)外，其余的校正系數(shù)都通 過內(nèi)插得到。這是最簡(jiǎn)單的方法，并且顯著地降低了學(xué)習(xí)時(shí)間。通過前述可以了解，在此示例性實(shí)施方式中，ECU100用作校正裝 置、切換裝置以及學(xué)習(xí)裝置。盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式，但是本發(fā)明并不限于該 示例性實(shí)施方式，即，也能采用各種其它的示例性實(shí)施方式。例如，在 前述示例性實(shí)施方式中，執(zhí)行增量校正和減量校正的燃料噴射器在均勻 稀燃區(qū)域內(nèi)切換。但是，可替代地，此切換也能在均勻稀燃區(qū)域之外的 其它區(qū)域中執(zhí)行。雖然本發(fā)明的描述是參照其示例性實(shí)施方式進(jìn)行的，但是應(yīng)當(dāng)了解 本發(fā)明并不局限于這些示例性實(shí)施方式或配置。相反，本發(fā)明意在覆蓋 各種變型和等同的裝置。另外，雖然示例性實(shí)施方式的各種元件以示例 性各種組合和配置示出，但是包括更多、更少或者僅包括單個(gè)元件的其 它組合和配置也在本發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，所述發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置有用于執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射的進(jìn)氣通道燃料噴射器，以及用于執(zhí)行缸內(nèi)燃料噴射的缸內(nèi)燃料噴射器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備的特征在于，包括校正裝置，用于對(duì)燃料噴射量進(jìn)行選擇性地增量校正或減量校正以使空燃比接近預(yù)定的目標(biāo)空燃比；以及切換裝置，用于將燃料噴射量的增量或減量分成將在所述兩個(gè)燃料噴射器之間進(jìn)行分配的分配比例，并且當(dāng)通過所述校正裝置執(zhí)行校正時(shí)，使得所述燃料噴射器中的一個(gè)承擔(dān)所述比例的較大部分，使得另一個(gè)燃料噴射器承擔(dān)所述比例的較小部分，并且根據(jù)所述發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)切換承擔(dān)所述比例的較大部分的燃料噴射器。
2. 如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī) 在預(yù)定的分配噴射區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述切換裝置切換所述燃料噴射器。
3. 如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī) 在需要釭內(nèi)混合氣均勻化的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述切換裝置在增量校正期 間使所述進(jìn)氣通道燃噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部分的噴射器， 而在減量校正期間使所述缸內(nèi)燃料噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部 分的噴射器。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在需 要抑制所述缸內(nèi)燃料噴射器前端溫度升高的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述切換裝 置在增量校正期間使所述缸內(nèi)燃料噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部 分的噴射器，而在減量校正期間使所述進(jìn)氣通道燃料噴射器作為承擔(dān)所 述比例的較大部分的噴射器。
5. —種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，所述發(fā)動(dòng)機(jī)為每個(gè)氣釭設(shè)置有用于執(zhí) 行進(jìn)氣通道燃料噴射的進(jìn)氣通道燃料噴射器和用于執(zhí)行缸內(nèi)燃料噴射 的缸內(nèi)燃料噴射器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備的特征在于，包括學(xué)習(xí)裝置，用于改變每個(gè)氣缸的所述進(jìn)氣通道燃料噴射器或所述釭內(nèi)燃料噴射器的燃料噴射量，使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的低載荷側(cè)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn) 期間每個(gè)氣釭的空燃比與預(yù)定的目標(biāo)空燃比一致，并且當(dāng)所述空燃比與 所述預(yù)定的目標(biāo)空燃比一致時(shí)學(xué)習(xí)用于每個(gè)氣釭的預(yù)定的校正系數(shù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，所述學(xué)習(xí)裝置 在所iiiL動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)學(xué)習(xí)所述校正系數(shù)，將通過所述學(xué)習(xí)獲得的用 于每個(gè)氣缸的校正系數(shù)的學(xué)習(xí)值設(shè)定為怠速區(qū)域的校正系數(shù)，并JLS^于 所述怠速區(qū)域的校正系數(shù)和高載荷區(qū)域的預(yù)定校正系數(shù)內(nèi)插得出處于 所述怠速區(qū)域和所述高載荷區(qū)域之間的載荷區(qū)域的校正系數(shù)。
7. 如權(quán)利要求5或6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，當(dāng)學(xué)習(xí)用 于所述缸內(nèi)燃料噴射器的校正系數(shù)時(shí)，所述學(xué)習(xí)裝置學(xué)習(xí)用于多個(gè)燃料 壓力中的每個(gè)燃料壓力的校正系數(shù)。
8. —種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，包括用于執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射的進(jìn)氣通道燃料噴射器； 用于執(zhí)行缸內(nèi)燃料噴射的缸內(nèi)燃料噴射器；校正部分，其對(duì)燃料噴射量進(jìn)行選擇性地增量校正或減量校正以使 空燃比接近預(yù)定的目標(biāo)空燃比；以及切換部分，其用于將燃料噴射量的增量或減量分成將在所述兩個(gè)燃 料噴射器之間進(jìn)行分配的分配比例，并且當(dāng)通過所述校正部分執(zhí)行校正 時(shí)，使得所述燃料噴射器中的一個(gè)承擔(dān)所述比例的較大部分，使得另一 個(gè)燃料噴射器承擔(dān)所述比例的較小部分，并且根據(jù)所iOL動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀 態(tài)切換承擔(dān)所述比例的較大部分的燃料噴射器。
9. 如權(quán)利要求8所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī) 在預(yù)定的分配噴射區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述切換部分切換所述燃料噴射器。
10. 如權(quán)利要求9所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī) 在需要缸內(nèi)混合氣均勻化的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述切換部分在增量校正期 間使所述進(jìn)氣通道燃料噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部分的噴射器， 并且在減量校正期間使所述缸內(nèi)燃料噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部分的噴射器。
11. 如權(quán)利要求9所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在需JM^制所述缸內(nèi)燃料噴射器前端溫度升高的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述切換部分在 增量校正期間使所述缸內(nèi)燃料噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部分的 噴射器，并且在減量校正期間使所述進(jìn)氣通道燃料噴射器作為承擔(dān)所述 比例的較大部分的噴射器。
12. 如權(quán)利要求10所述的控制設(shè)備，其中，當(dāng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)在需要 抑制所述釭內(nèi)燃料噴射器前端溫度升高的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，所述切換部分 在增量校正期間使所述缸內(nèi)燃料噴射器作為承擔(dān)所述比例的較大部分 的噴射器，并且在減量校正期間使所述進(jìn)氣通道燃料噴射器作為承擔(dān)所 述比例的較大部分的噴射器。
13. —種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，包括用于執(zhí)行進(jìn)氣通道燃料噴射的進(jìn)氣通道燃料噴射器；用于執(zhí)行缸內(nèi)燃料噴射的缸內(nèi)燃料噴射器；以及學(xué)習(xí)部分，其改變每個(gè)氣缸的所述進(jìn)氣通道燃料噴射器或所述釭內(nèi) 燃料噴射器的燃料噴射量，使得在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的低栽荷側(cè)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)期 間每個(gè)氣釭的空燃比與預(yù)定的目標(biāo)空燃比一致，并且當(dāng)所述空燃比與所 述預(yù)定的目標(biāo)空燃比一致時(shí)學(xué)習(xí)用于每個(gè)氣缸的預(yù)定校正系數(shù)。
14. 如權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，所述學(xué)習(xí)部 分在所iOC動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)學(xué)習(xí)所述校正系數(shù)，將通過所述學(xué)習(xí)獲得的 用于每個(gè)氣缸的校正系數(shù)的學(xué)習(xí)值設(shè)定為怠速區(qū)域的校正系數(shù)，并且基 于所述怠速區(qū)域的校正系數(shù)和高載荷區(qū)域的預(yù)定校正系數(shù)內(nèi)插位于所 述怠速區(qū)域和所述高載荷區(qū)域之間的載荷區(qū)域中的校正系數(shù)。
15. 如權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，當(dāng)學(xué)習(xí)用于 所述缸內(nèi)燃料噴射器的校正系數(shù)時(shí)，所述學(xué)習(xí)部分學(xué)習(xí)用于多個(gè)燃料壓 力中的每個(gè)燃料壓力的校正系數(shù)。16.如權(quán)利要求14所述的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其中，當(dāng)學(xué)習(xí)用于 所述釭內(nèi)燃料噴射器的校正系數(shù)時(shí)，所述學(xué)習(xí)部分學(xué)習(xí)用于多個(gè)燃料壓 力中的每個(gè)燃料壓力的校正系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備，其包括進(jìn)氣通道燃料噴射器和缸內(nèi)燃料噴射器，所述發(fā)動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備的特征在于，進(jìn)一步包括校正裝置，用于對(duì)燃料噴射量進(jìn)行選擇性地增量校正或減量校正以使空燃比接近預(yù)定的目標(biāo)空燃比；以及切換裝置，用于將燃料噴射量的增量或減量分成將在這兩個(gè)燃料噴射器之間進(jìn)行分配的分配比例，并且當(dāng)通過校正裝置執(zhí)行校正時(shí)，使得燃料噴射器中的一個(gè)承擔(dān)所述比例的較大部分，使得另一個(gè)燃料噴射器承擔(dān)所述比例的較小部分，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)切換承擔(dān)所述比例的較大部分的燃料噴射器。
文檔編號(hào)F02D45/00GK101243250SQ200680030518
公開日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2006年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月23日
發(fā)明者金子真也 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社