專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，尤其是涉及包括用于將燃料噴入氣缸的缸內(nèi)噴射器和用于將燃料噴入進(jìn)氣歧管或者進(jìn)氣口的進(jìn)氣口噴射器的所謂雙噴射型內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置。
背景技術(shù)：
所謂雙噴射型內(nèi)燃機(jī)從日本專利早期公開No.2001-020837中公知。該內(nèi)燃機(jī)包括用于將燃料噴入氣缸的缸內(nèi)噴射器和用于將燃料噴入進(jìn)氣歧管或者進(jìn)氣口的進(jìn)氣口噴射器。根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，在這些噴射器之間進(jìn)行切換使用以例如在低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域獲得分層進(jìn)氣燃燒，而在高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域獲得均勻燃燒，或者在同時(shí)使用這些噴射器時(shí)改變這些噴射器之間的燃料噴射比例以獲得均質(zhì)稀薄燃燒和均質(zhì)按化學(xué)計(jì)量燃燒，由此提高燃料經(jīng)濟(jì)性和輸出特性。
一般而言，對(duì)于燃料噴射型的內(nèi)燃機(jī)，為了允許根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行合適的燃燒，通過(guò)將對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)的各種修正提前值(或延遲值)加上根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)預(yù)先設(shè)定并存儲(chǔ)在例如圖表中的基本點(diǎn)火正時(shí)值，來(lái)確定最終點(diǎn)火正時(shí)?；谒_定的最終點(diǎn)火正時(shí)，進(jìn)行點(diǎn)火運(yùn)轉(zhuǎn)。
關(guān)于前述的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)，因?yàn)閲娚浞绞降牟煌?，即，取決于噴射方式是燃料從缸內(nèi)噴射器噴射的方式還是燃料從進(jìn)氣口噴射器噴射的方式，燃燒室中空燃混合物的溫度和燃料的混合狀態(tài)會(huì)變化。所造成的問(wèn)題是如果簡(jiǎn)單地基于根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定的點(diǎn)火正時(shí)值進(jìn)行點(diǎn)火運(yùn)轉(zhuǎn)，則點(diǎn)火正時(shí)是不合適的。
例如，當(dāng)燃料從缸內(nèi)噴射器噴射時(shí)，與燃料從進(jìn)氣口噴射器噴射的情況相比，燃料在燃燒室內(nèi)的分布可能是不均勻的。如果空燃混合物在燃料分布不均勻的狀態(tài)下點(diǎn)火，則在低燃料濃度部分中燃燒緩慢地進(jìn)行，因而，空燃混合物的燃燒速率趨于變慢。即使燃料分布不均勻，所噴射的燃料的潛熱使得氣缸內(nèi)空燃混合物的溫度降低，這導(dǎo)致了低的燃燒速率。因而，由于空燃混合物的燃燒速率依燃料噴射方式是缸內(nèi)噴射器的燃料噴射還是進(jìn)氣口噴射器的燃料噴射而變化，點(diǎn)火正時(shí)必須適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。否則，會(huì)發(fā)生諸如爆震的異常燃燒，或者輸出動(dòng)力不足。
進(jìn)一步，在噴射方式從缸內(nèi)噴射器的噴射或者從進(jìn)氣口噴射器的噴射切換或者這些噴射器之間的噴射比例變化的過(guò)渡運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，與在正常狀態(tài)下相比，噴射方式或者噴射比例的變化會(huì)導(dǎo)致不同的進(jìn)氣口壁溫和不同的氣缸內(nèi)壁溫度以及附在進(jìn)氣口壁、氣缸內(nèi)壁和活塞頂壁上的不同的燃料量。因而，燃燒室內(nèi)的空燃混合物的溫度和燃料混合狀態(tài)會(huì)改變。在這樣的狀態(tài)中，如果點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定成在穩(wěn)定狀態(tài)下確定的點(diǎn)火正時(shí)，則因?yàn)椴煌诤线m值的點(diǎn)火正時(shí)，例如會(huì)由于過(guò)度提前而發(fā)生爆震或者由于過(guò)度延遲而發(fā)生輸出動(dòng)力不足。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述傳統(tǒng)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器，且可以降低例如由于過(guò)度提前而發(fā)生爆震和由于過(guò)度延遲而發(fā)生輸出動(dòng)力不足的可能性。
在實(shí)現(xiàn)以上目的的本發(fā)明的一個(gè)方面中，用于包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器的內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置包括合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元，其用于根據(jù)從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例和從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)。
此處，優(yōu)選地，至少基于在從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例超過(guò)50％因而噴射主要是直接噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，和在從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例超過(guò)50％因而噴射主要是進(jìn)氣口噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元根據(jù)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)。
優(yōu)選地，當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化時(shí)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元選擇變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值和變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值中在延遲側(cè)上的一個(gè)，并在變化之后的至少預(yù)定的期間中將點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值。
優(yōu)選地，當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化使得從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例高于從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例時(shí)，在所述預(yù)定期間已經(jīng)經(jīng)過(guò)之后，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元通過(guò)以預(yù)定的速率向與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值提前點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
優(yōu)選地，當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化使得從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例低于從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例時(shí)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元通過(guò)使點(diǎn)火正時(shí)最多延遲預(yù)定的延遲限制量，并且之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
優(yōu)選地，當(dāng)噴射比例變化發(fā)生使得從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例高于從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例時(shí)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元將點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為相對(duì)于與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲預(yù)定延遲限制量的點(diǎn)火正時(shí)，此后通過(guò)以預(yù)定的速率向與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值提前所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
關(guān)于本發(fā)明的一個(gè)方面中的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，對(duì)于包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器的內(nèi)燃機(jī)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元根據(jù)從缸內(nèi)噴射器的噴射和從進(jìn)氣口噴射器的噴射之間的燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)，因而進(jìn)行點(diǎn)火。因而，即使在燃燒室中空燃混合物的溫度和燃料混合狀態(tài)由于噴射方式和燃料噴射比例的不同而變化，也可以基于設(shè)定為與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)的點(diǎn)火正時(shí)值來(lái)進(jìn)行點(diǎn)火運(yùn)轉(zhuǎn)。因而，降低了由于過(guò)度提前而發(fā)生爆震和由于過(guò)度延遲而發(fā)生動(dòng)力輸出不足的可能性。
此處，根據(jù)這樣的方式其中至少基于在從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例超過(guò)50％因而噴射主要是直接噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，和在從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例超過(guò)50％因而噴射主要是進(jìn)氣口噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元根據(jù)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)值，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)的數(shù)量能夠得到降低，因而能夠應(yīng)用較小容量的存儲(chǔ)器。
根據(jù)這樣的方式其中當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化時(shí)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元選擇變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值和變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值中在延遲側(cè)上的一個(gè)，并在變化之后的至少預(yù)定的期間上將點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值，能夠確定地防止爆震的發(fā)生，并且輸出動(dòng)力沒(méi)有過(guò)大的變化，防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。
根據(jù)這樣的方式其中當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化使得從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例高于從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例時(shí)，在所述預(yù)定期間已經(jīng)經(jīng)過(guò)之后，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元通過(guò)以預(yù)定的速率向與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值提前所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定點(diǎn)火正時(shí)，沒(méi)有輸出動(dòng)力的過(guò)大變化，防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。
進(jìn)一步，根據(jù)這樣的方式其中當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化使得從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例低于從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例時(shí)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元通過(guò)使點(diǎn)火正時(shí)最多延遲預(yù)定的延遲限制量，并且之后以預(yù)定的速率向與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)，沒(méi)有輸出動(dòng)力的過(guò)大變化，防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。
而且，根據(jù)這樣的方式其中當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化使得從缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例高于從進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例時(shí)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元將點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為相對(duì)于與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲預(yù)定延遲限制量的點(diǎn)火正時(shí)，并且之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值提前點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)，以如上所述的方式，沒(méi)有輸出動(dòng)力的過(guò)大變化，防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。


圖1示意性示出根據(jù)本發(fā)明用于雙噴射型內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置的結(jié)構(gòu)。
圖2是圖1中示出的發(fā)動(dòng)機(jī)的側(cè)剖視圖。
圖3是示出根據(jù)本發(fā)明應(yīng)用到其中的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域或者條件設(shè)定的燃燒方式與缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器之間的燃料噴射比例之間關(guān)系示例的曲線圖。
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的示例性點(diǎn)火正時(shí)控制程序的流程圖。
圖5是存儲(chǔ)與用在本發(fā)明實(shí)施例中的噴射方式相關(guān)的基本點(diǎn)火正時(shí)值的圖表示例，其中(A)表示與100％直接噴射的噴射方式A相關(guān)的基本圖表A、(B)表示與100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B相關(guān)的基本圖表B。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一修改的示例性點(diǎn)火正時(shí)控制程序的流程圖。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的第一修改，當(dāng)噴射方式變化時(shí)在點(diǎn)火正時(shí)控制下如何改變點(diǎn)火正時(shí)的正時(shí)圖。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二修改的示例性點(diǎn)火正時(shí)控制程序的流程圖。
圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的第二修改，當(dāng)噴射方式變化時(shí)在點(diǎn)火正時(shí)控制下如何改變點(diǎn)火正時(shí)的正時(shí)圖。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三修改的示例性點(diǎn)火正時(shí)控制程序的流程圖。
圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的第三修改，當(dāng)噴射方式變化時(shí)在點(diǎn)火正時(shí)控制下如何改變點(diǎn)火正時(shí)的正時(shí)圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
參照?qǐng)D1，圖1示意性示出本發(fā)明的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置應(yīng)用到其中的雙噴射型內(nèi)燃機(jī)的結(jié)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)1包括四個(gè)氣缸1a。氣缸1a通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)氣歧管2分別連接到共用穩(wěn)壓箱3。穩(wěn)壓箱3通過(guò)進(jìn)氣管4連接到空氣流量計(jì)4a，空氣流量計(jì)4a連接到空氣凈化器5。在進(jìn)氣管4內(nèi)，設(shè)置由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)6驅(qū)動(dòng)的節(jié)流閥7。該節(jié)流閥7基本上根據(jù)加速器踏板10的下壓而開啟/關(guān)閉進(jìn)氣管4。氣缸1a連接到共用排氣歧管8，該排氣歧管8連接到三元催化轉(zhuǎn)換器9。
用于將燃料噴入氣缸的缸內(nèi)噴射器11以及用于將燃料噴入進(jìn)氣口或者進(jìn)氣歧管的進(jìn)氣口噴射器12附裝到每一個(gè)氣缸1a。這些噴射器11、12每一個(gè)由電子控制單元30的輸出信號(hào)控制。缸內(nèi)噴射器11連接到共用燃料輸送管13，燃料輸送管13通過(guò)允許向燃料輸送管13流動(dòng)的止回閥14連接到發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的高壓燃料泵15。
如在圖1中所示，高壓燃料泵15的排出側(cè)通過(guò)電磁溢流閥15a連接到高壓燃料泵15的吸入側(cè)。隨著該電子溢流閥15a的開度變小，從高壓燃料泵15供應(yīng)到燃料輸送管13的燃料量增加。當(dāng)電磁溢流閥15a全開時(shí)，從高壓燃料泵15到燃料輸送管13的燃料供應(yīng)停止。此處，基于電子控制單元30的輸出信號(hào)控制電磁溢流閥15a。
進(jìn)氣口噴射器12連接到共用燃料輸送管16，燃料輸送管16和高壓燃料泵15通過(guò)共用燃料壓力調(diào)節(jié)器17連接到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式低壓燃料泵18。進(jìn)一步，低壓燃料泵18通過(guò)燃料濾清器19連接到燃料箱20。當(dāng)從低壓燃料泵18排出的燃料壓力變得高于預(yù)先確定的設(shè)定燃料壓力時(shí)，燃料壓力調(diào)節(jié)器17使從低壓燃料泵18排出的燃料的一部分回流到燃料箱20。以此方式，防止供應(yīng)到進(jìn)氣口噴射器12的燃料壓力和供應(yīng)到高壓燃料泵15的燃料壓力變得高于上述設(shè)定燃料壓力。而且，如在圖1中所示，開/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。在正常狀態(tài)下，開/閉閥21開啟。開/閉閥21關(guān)閉以停止從低壓燃料泵18到高壓燃料泵15的燃料供應(yīng)。基于電子控制單元30的輸出信號(hào)控制開/閉閥21的開啟/關(guān)閉。
圖2示出氣缸1a的側(cè)剖視圖。參照?qǐng)D2，氣缸1a包括氣缸體61、具有頂面(在其上形成凹部62a)的活塞62、緊固在氣缸體61上的氣缸蓋63、在活塞62和氣缸蓋63之間形成的燃燒室64、進(jìn)氣閥65、排氣閥66、進(jìn)氣口67、排氣口68、火花塞69和點(diǎn)火器70。進(jìn)氣口67形成為允許空氣流入燃燒室64以產(chǎn)生繞氣缸軸線的漩渦。凹部62a從缸內(nèi)噴射器11所在的活塞62的周邊部延伸到活塞62的中部，并且還在火花塞69下方向上延伸。發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器46產(chǎn)生表示作為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的曲軸的轉(zhuǎn)角并且因而表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度(即，發(fā)動(dòng)機(jī)rpm)的輸出脈沖。
電子控制單元30由數(shù)字計(jì)算機(jī)構(gòu)成，并且包括彼此通過(guò)雙向總線31連接的ROM(只讀存儲(chǔ)器)32、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)33和CPU(微處理器)34、以及輸入端口35和輸出端口36?？諝饬髁坑?jì)4a產(chǎn)生與進(jìn)氣量成比例的輸出電壓，空氣流量計(jì)4a的輸出電壓通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器37輸入到輸入端口35。產(chǎn)生與發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度成比例的輸出電壓的水溫傳感器38附裝到發(fā)動(dòng)機(jī)1，水溫傳感器38的輸出電壓通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器39輸入到輸入端口35。產(chǎn)生與燃料輸送管13內(nèi)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，燃料壓力傳感器40的輸出電壓通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器41輸入到輸入端口35。產(chǎn)生與排氣中的氧濃度成比例的輸出電壓的空/燃比傳感器42附裝到位于催化轉(zhuǎn)換器9上游的排氣歧管8，空/燃比傳感器42的輸出電壓通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器43輸入到輸入端口35。
加速器踏板10連接到產(chǎn)生與加速器踏板10的下壓程度成比例的輸出電壓的加速器下壓程度傳感器44，該加速器下壓程度傳感器44的輸出電壓通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器45輸入到輸入端口35。產(chǎn)生表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度的輸出脈沖的發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器46連接輸入端口35?；趶募铀倨飨聣撼潭葌鞲衅?4或者空氣流量計(jì)4a獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子和從發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器46獲得的發(fā)動(dòng)機(jī)速度，下述的根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)定的基本燃料噴射量和點(diǎn)火正時(shí)值以及例如基于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度的修正值制成圖表，并且預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元30的ROM 32中。
電子控制單元30的輸出端口36通過(guò)相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路47例如連接到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)6、各缸內(nèi)噴射器11、各進(jìn)氣口噴射器12和火花塞69的點(diǎn)火器70。
在本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)1中，例如，根據(jù)如圖3所示的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域或者條件圖表設(shè)定燃燒方式或者噴射方式，并且分別確定從缸內(nèi)噴射器11和進(jìn)氣口噴射器12噴射的比例α和β。此處，燃料噴射比例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?，而燃料噴射比例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?。此處，?β＝100％。在圖3中，直接噴射100％表示僅僅從缸內(nèi)噴射器11噴射的比例α設(shè)定為100％(即，β＝0％)的區(qū)域。同時(shí)，直接噴射0％表示僅僅從進(jìn)氣口噴射器12噴射的比例β設(shè)定為100％(即，α＝0％)的區(qū)域。而且，直接噴射40-80％意思是α設(shè)定為40-80％，β設(shè)定為60-20％，然而噴射比例α和β值可以根據(jù)所使用的發(fā)動(dòng)機(jī)1所需的運(yùn)轉(zhuǎn)條件適當(dāng)?shù)馗淖儭?br> 電子控制單元30執(zhí)行包括燃料噴射控制和點(diǎn)火正時(shí)控制的各種控制操作。參照?qǐng)D4所示的流程圖，描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例用于點(diǎn)火正時(shí)的合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定程序。例如每次曲柄角前進(jìn)預(yù)定角度時(shí)執(zhí)行合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定程序。在步驟S401，讀取從發(fā)動(dòng)機(jī)速度傳感器46的測(cè)量結(jié)果計(jì)算的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和基于由加速器下壓程度傳感器44檢測(cè)的加速器下壓程度得到的發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子來(lái)作為表示發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)。接著，在步驟S402，從預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元30的存儲(chǔ)器中的關(guān)于噴射方式A的基本圖表A中，獲得在前述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中的基本點(diǎn)火正時(shí)值。進(jìn)一步，在步驟S403，從預(yù)先存儲(chǔ)在電子控制單元30的存儲(chǔ)器中的關(guān)于噴射方式B的基本圖表B中，獲得在前述運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中的基本點(diǎn)火正時(shí)值。
在本實(shí)施例中，噴射方式A對(duì)應(yīng)于缸內(nèi)噴射器11的噴射比例(即，燃料噴射比例α)等于100％(α＝100％)(以下還稱為“100％直接噴射”)的情況，噴射方式B對(duì)應(yīng)于進(jìn)氣口噴射器12的噴射比例等于100％(β＝100％)(以下還稱為“100％進(jìn)氣口噴射”)的情況。分別與噴射方式A和噴射方式B相關(guān)聯(lián)的基本圖表A和基本圖表B的每一個(gè)是如圖5中的(A)和(B)所示具有表示負(fù)荷因子的豎軸和表示發(fā)動(dòng)機(jī)速度的水平軸的二維圖表，并且與運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的每個(gè)基本點(diǎn)火正時(shí)值被儲(chǔ)存。更具體地，在基本圖表A中，存儲(chǔ)100％直接噴射的基本點(diǎn)火正時(shí)值Dij的數(shù)據(jù)，并且在基本圖B中，存儲(chǔ)100％進(jìn)氣口噴射的基本點(diǎn)火正時(shí)值Pij的數(shù)據(jù)。此處，基本點(diǎn)火正時(shí)值Dij和Pij每一個(gè)由相對(duì)于上止點(diǎn)的曲柄角表示。
在上述步驟S402和S403之后，程序進(jìn)行到步驟S404，其中從圖3所示的圖表中，基于在步驟S401中讀取的發(fā)動(dòng)機(jī)速度和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷因子獲得在當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α和/或β。接著，在步驟S405，從上述的基本圖表A和基本圖表B，與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α和/或β相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值(D+P)ij通過(guò)在圖中設(shè)定的基本點(diǎn)火正時(shí)值Dij和Pij的插值來(lái)獲得。
因而，在電子控制單元30中，執(zhí)行上述步驟S401到S405的功能元件對(duì)應(yīng)于用于設(shè)定與缸內(nèi)噴射器11的噴射和進(jìn)氣口噴射器12的噴射之間的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)的合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置。
代替用在上述實(shí)施例中的100％直接噴射的基本圖表A和100％進(jìn)氣口噴射的基本圖表B，可以使用基本圖表A1和基本圖表B2?；緢D表A1存儲(chǔ)噴射主要是直接噴射的情況(具體地從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料噴射比例α超過(guò)50％)下的基本點(diǎn)火正時(shí)值?；緢D表B2存儲(chǔ)噴射主要是進(jìn)氣口噴射的情況(具體地，從進(jìn)氣口噴射器12噴射的燃料噴射比例超過(guò)50％)下的基本點(diǎn)火正時(shí)值?；蛘撸梢杂没緢D表A和基本圖表B2的組合或者基本圖表A1和基本圖表B的組合通過(guò)插值來(lái)確定與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α和/或β相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值。以此方式，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器32中的數(shù)據(jù)數(shù)量能夠得到減少，使得能夠?qū)⑹褂眯∪萘康拇鎯?chǔ)器。
此處，合適點(diǎn)火正時(shí)是指當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)1以預(yù)定的燃料噴射比例(包括α＝0或β＝0的情況)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行有利的點(diǎn)火和燃燒的點(diǎn)火正時(shí)。點(diǎn)火正時(shí)的具體值依所應(yīng)用的發(fā)動(dòng)機(jī)而不同。例如基于公知的發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻劑溫度和空燃比控制可以對(duì)合適點(diǎn)火正時(shí)進(jìn)行各種修正，因而，設(shè)定最終點(diǎn)火正時(shí)，并且允許進(jìn)行點(diǎn)火。由于這樣的修正是公知的，此處就不給出其詳細(xì)的描述。
因而，在本實(shí)施例中，即使在燃燒室64中的空燃混合物的溫度和燃料的混合狀態(tài)由于燃料噴射比例的不同而變化，也允許基于被設(shè)定為與該運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)處的點(diǎn)火正時(shí)值進(jìn)行燃燒。因而，能夠減小由于過(guò)度提前而發(fā)生爆震和由于過(guò)度延遲而發(fā)生輸出動(dòng)力不足的可能性。
參照?qǐng)D6中的流程圖，描述本發(fā)明實(shí)施例的第一修改。第一修改應(yīng)用到噴射方式根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化而變化的情況(例如，100％直接噴射的噴射方式A變至100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B或者相反)，或者應(yīng)用到噴射方式是A+B且一定噴射比例α(此處，從以上可見β＝100-α，因而在此處僅僅使用從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料噴射比例α)變至另一個(gè)燃料噴射比例α的情況。
控制開始，在步驟S601中，在上述實(shí)施例中的圖4的流程圖中所示的合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定程序之后，與燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值計(jì)算為與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2。在下面的步驟S602中，判定當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α是否不等于在步驟S601中用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1。即，當(dāng)它們彼此不相等，并且回答為“是”時(shí)，判定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)發(fā)生變化，即，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于過(guò)渡狀態(tài)，然后程序進(jìn)行到步驟S603。
相反，當(dāng)它們彼此相等，并且回答為“否”時(shí)，判定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)沒(méi)有變化的正常狀態(tài)，然后程序進(jìn)行到步驟S611，其中確定最終點(diǎn)火正時(shí)值是與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2，然后程序結(jié)束。此處，用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1是用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的臨時(shí)噴射比例，并且使用該臨時(shí)噴射比例，直到在預(yù)定的延遲之后點(diǎn)火正時(shí)被修正至目標(biāo)點(diǎn)火正時(shí)。當(dāng)點(diǎn)火正時(shí)接近目標(biāo)點(diǎn)火正時(shí)，α1設(shè)定為α(α1＝α)。
在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于過(guò)渡狀態(tài)時(shí)執(zhí)行的步驟S603中，確定與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1。在下面的步驟S604中，在與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1和與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2之間進(jìn)行比較，以判斷點(diǎn)火正時(shí)值中哪一個(gè)在延遲側(cè)。
相比較于與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1，當(dāng)與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2處于延遲側(cè)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S605，在步驟S605中判斷點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整計(jì)數(shù)器(fixing counter)的計(jì)數(shù)值是否超過(guò)預(yù)定的設(shè)定值。
當(dāng)燃料噴射比例如上所述變化時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整計(jì)數(shù)器用于選擇變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值和變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值中在延遲側(cè)上的一個(gè)點(diǎn)火正時(shí)值，并且在變化之后的至少預(yù)定的期間中，將點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值。作為計(jì)數(shù)器的設(shè)定值，可以使用與引起進(jìn)行十至二十次之間的任何次數(shù)點(diǎn)火相對(duì)應(yīng)的預(yù)定期間或經(jīng)過(guò)的時(shí)間段。
在步驟S605中，當(dāng)確定計(jì)數(shù)值沒(méi)有超過(guò)預(yù)定設(shè)定值時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S613，其中點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整計(jì)數(shù)器的值進(jìn)行計(jì)數(shù)，程序進(jìn)行到S611。在步驟S611，如上所述，最終點(diǎn)火正時(shí)值設(shè)定為與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2，然后該程序結(jié)束。
相反，當(dāng)在步驟S604中確定相比較于與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1，與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2位于提前側(cè)時(shí)，換言之，相比較于與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2，當(dāng)與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1在延遲側(cè)時(shí)，即回答為“否”時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S612。在步驟S612中，使得當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α等于用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1。接著在步驟S614，最終點(diǎn)火正時(shí)值設(shè)定為與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1。然后程序結(jié)束。
在上述步驟S605中，當(dāng)確定計(jì)數(shù)值超過(guò)預(yù)定設(shè)定值時(shí)，即從燃料噴射比例變化時(shí)起已經(jīng)經(jīng)過(guò)預(yù)定的期間時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S606以執(zhí)行點(diǎn)火正時(shí)的設(shè)定程序，此時(shí)，在燃料噴射比例改變之后，將點(diǎn)火正時(shí)向與當(dāng)前燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1提前。具體地，在步驟S606，用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1由下面的公式確定用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1＝用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1+(當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例α-用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1)×因子該因子可以是常數(shù)值、根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度變化的二次曲線值或者與進(jìn)氣量成比例的線性值。
在隨后的步驟S607中，在以預(yù)定的速率將點(diǎn)火正時(shí)向與當(dāng)前燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1提前時(shí)，進(jìn)行用于結(jié)束設(shè)定點(diǎn)火正時(shí)的程序的判斷。具體地，判斷當(dāng)前燃料噴射比例α和用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1之間的差的絕對(duì)值是否小于預(yù)定值。當(dāng)差的絕對(duì)值不小于預(yù)定值時(shí)，即當(dāng)回答是“否”時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S610，其中確定與用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2。然后程序進(jìn)行到步驟S611，其中該合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2如上所述設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)。
然而，當(dāng)在步驟S607中確定當(dāng)前燃料噴射比例α和用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1之間的差的絕對(duì)值小于預(yù)定值時(shí)，即回答為“是”時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S608，其中使當(dāng)前燃料噴射比例α和用于計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)的燃料噴射比例α1彼此相等，用于在以預(yù)定的速率將點(diǎn)火正時(shí)向與當(dāng)前燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1提前的同時(shí)，結(jié)束設(shè)定點(diǎn)火正時(shí)的程序。然后，在步驟S609，點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值清零。
在執(zhí)行步驟S609之后的步驟S610和S611中，代替在圖6中所示和在以上描述的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2，計(jì)算被設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值的與當(dāng)前燃料噴射比例α相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1。注意，盡管不同地表示點(diǎn)火正時(shí)，但是它們被認(rèn)為是實(shí)質(zhì)相同的點(diǎn)火正時(shí)值。
為了根據(jù)上述的圖6中的流程圖的控制程序易于理解本實(shí)施例的第一修改，參照?qǐng)D7的正時(shí)圖描述隨著噴射方式根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化而改變時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)如何在其控制下變化。在圖7中，左半部示出在時(shí)刻t1從100％進(jìn)氣口噴射(燃料噴射比例α為0)的噴射方式B切換至100％直接噴射的噴射方式A以及在時(shí)刻t2從噴射方式A切換到100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B的示例。在圖7中，右半部示出在時(shí)刻t3從噴射比例αL(噴射方式(A+B)的較低直接噴射比例的情況)切換到另一個(gè)燃料噴射比例αU(具有較高的直接噴射比例)然后在時(shí)刻t4返回到燃料噴射比例αL的示例。
例如，當(dāng)燃料噴射比例α在時(shí)刻t1從0％變至100％時(shí)，在該變化后至少預(yù)定的期間(t5-t1)中，在該變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2被選擇為相對(duì)于該變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)SA1處于延遲側(cè)上的點(diǎn)火正時(shí)值，所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值SA2設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值。因而，能夠確定地防止由于過(guò)度提前而發(fā)生爆震。
相反，例如，當(dāng)燃料噴射比例α在時(shí)刻t2從100％變至0％時(shí)，變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2被選擇為相對(duì)于變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1處于延遲側(cè)上的點(diǎn)火正時(shí)值，所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值SA2設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值。在這情況下，選擇了延遲側(cè)的點(diǎn)火正時(shí)值SA2，因而避免輸出動(dòng)力的過(guò)度變化因而防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。
進(jìn)一步，例如，當(dāng)燃料噴射比例在時(shí)刻t3從αL％變化至αU％時(shí)，在該變化之后的至少預(yù)定期間(t6-t3)，變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2選擇為相對(duì)于變化后的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1在延遲側(cè)上的點(diǎn)火正時(shí)值，并且合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2被設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值。同樣在這種情況下，確定地防止了由于過(guò)度提前而發(fā)生爆震。
相反，例如，當(dāng)燃料噴射比例在時(shí)刻t4從αU％變化至αL％時(shí)，變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA2被選擇為相對(duì)于該變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1在延遲側(cè)上的點(diǎn)火正時(shí)值，所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值SA2設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值。同樣在這種情況下，因此選擇了延遲側(cè)上的點(diǎn)火正時(shí)值SA2，使得避免輸出動(dòng)力的過(guò)度變化，因而防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。
在上述圖7所示的正時(shí)圖中，當(dāng)從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料噴射比例α變得高于從進(jìn)氣口噴射器12噴射的燃料噴射比例時(shí)，即當(dāng)在時(shí)刻t1和時(shí)刻t3進(jìn)行變化時(shí)，在預(yù)定期間(t5-t1)或者預(yù)定的期間(t6-t3)已經(jīng)經(jīng)過(guò)之后，點(diǎn)火正時(shí)被以預(yù)定速率(其大小由上述因子確定)向與變化之后的燃料噴射比例α或者燃料噴射比例αU相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SA1提前，并且以過(guò)渡的方式設(shè)定合適點(diǎn)火正時(shí)。輸出動(dòng)力沒(méi)有過(guò)大的變化，該方式防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。
關(guān)于本發(fā)明實(shí)施例的第二修改，參照?qǐng)D8的流程圖和圖9的正時(shí)圖進(jìn)行描述。第二修改應(yīng)用到噴射方式根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化而變化(例如，進(jìn)行從100％直接噴射的噴射方式A到100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B的變化，或者當(dāng)噴射方式是(A+B)時(shí)，進(jìn)行從缸內(nèi)噴射器11噴射的較高燃料噴射比例到較低燃料噴射比例的變化)的情況。
控制開始，在步驟S801中，在上述實(shí)施例中的圖4的流程圖中所示的合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定程序之后，計(jì)算與變化之后的當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn。在步驟S802，計(jì)算與變化之前的在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp。在下面的步驟S803中，判斷與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn和與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp中的哪一個(gè)更大/更小，具體地，哪一個(gè)點(diǎn)火正時(shí)值在延遲側(cè)。注意，當(dāng)提前量較小時(shí)，即，當(dāng)其更靠近延遲側(cè)時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)值較小。當(dāng)確定與變化之后的當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn在延遲側(cè)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S804，其中延遲側(cè)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn臨時(shí)設(shè)置為最終點(diǎn)火正時(shí)值。當(dāng)與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp在延遲側(cè)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S805，其中在延遲側(cè)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp臨時(shí)設(shè)置為最終點(diǎn)火正時(shí)值。
然后，在步驟S806，判斷與變化之后的噴射方式或者變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值是否被選擇。當(dāng)判斷為“否”時(shí)，該程序結(jié)束。換言之，還使用步驟S805中臨時(shí)設(shè)置為最終點(diǎn)火正時(shí)值的與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp使運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)。相反，當(dāng)與變化之后的噴射方式或者變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn被選擇時(shí)，即判斷為“是”時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S807，其中判斷延遲量D是否超過(guò)作為延遲限制量的延遲保護(hù)值L。具體地，延遲量D是與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp和與當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn之間的差，并且進(jìn)行關(guān)于該延遲量或者差是否超過(guò)預(yù)定大小的延遲保護(hù)值L的判斷。該延遲保護(hù)值L設(shè)定用于例如防止由于當(dāng)延遲量D過(guò)大地超過(guò)理想量時(shí)發(fā)生的發(fā)動(dòng)機(jī)1的輸出動(dòng)力急劇降低而引起的轉(zhuǎn)矩沖擊或者異常燃燒的目的。從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)看，如在圖9中所示，可以隨著發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化，根據(jù)噴射方式的切換和燃料噴射比例的變化方式適當(dāng)?shù)卦O(shè)定延遲量。
在步驟S807，當(dāng)確定延遲量D小于延遲保護(hù)值L時(shí)，諸如上述轉(zhuǎn)矩沖擊的問(wèn)題不會(huì)發(fā)生。因而，程序結(jié)束。換言之，使用與當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn(其在步驟S804中被臨時(shí)地設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值)執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)。相反，當(dāng)在S807中判定延遲量D大于延遲保護(hù)量L時(shí)，即，判斷為“否”時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S808。在步驟S808中，通過(guò)從與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp減去延遲保護(hù)值L而確定的點(diǎn)火正時(shí)值來(lái)設(shè)定最終點(diǎn)火正時(shí)值，然后程序結(jié)束。
在圖9的正時(shí)圖中，如圖7的正時(shí)圖，左半部示出在時(shí)刻t1從100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B(燃料噴射比例α為0％)切換至100％直接噴射的噴射方式A，以及在時(shí)刻t2從噴射方式A切換到100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B的示例。右半部示出在時(shí)刻t3從燃料噴射比例αL(在噴射方式(A+B)下具有較低的直接噴射比例)變化到另一個(gè)燃料噴射比例αU(具有較高的直接噴射比例)然后在時(shí)刻t4噴射比例返回到燃料噴射比例αL的示例。
此處，當(dāng)燃料噴射比例α在時(shí)刻t1從0％變化到100％以及燃料噴射比例在時(shí)刻t3從αL％變化到αU％時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)以與在圖7中的正時(shí)圖所示實(shí)施例的最后修改相同的方式在其控制下變化，其描述在此處不再重復(fù)。
本實(shí)施例的修改應(yīng)用到例如在時(shí)刻t2燃料噴射比例α從100％變化到0％和例如在時(shí)刻t4燃料噴射比例從αU％變化到αL％時(shí)的情況，即燃料噴射比例變化使得從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料噴射比例α低于從進(jìn)氣口噴射器12噴射的燃料噴射比例的情況。更具體地，當(dāng)在時(shí)刻t2或者時(shí)刻t4進(jìn)行變化時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)被延遲最多是預(yù)定延遲限制量的延遲保護(hù)值L，在變化之后的至少預(yù)定期間(t7-t2)或者(t8-t4)中，點(diǎn)火正時(shí)被設(shè)定為以預(yù)定的速率向變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn延遲。
根據(jù)本實(shí)施例的修改，沒(méi)有輸出動(dòng)力的過(guò)度減少，能夠防止轉(zhuǎn)矩沖擊。
現(xiàn)在參照?qǐng)D10中的流程圖和圖11的正時(shí)圖，描述本發(fā)明實(shí)施例的第三修改。盡管本實(shí)施例的第二修改應(yīng)用到噴射方式根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化而變化(例如，100％直接噴射的噴射方式A變化到100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B，或者在噴射方式(A+B)中，從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料噴射比例較高的狀態(tài)變化到該燃料噴射比例較低的狀態(tài))的情況，第三修改可以應(yīng)用到例如100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B變化到100％直接噴射的噴射方式A的情況，或者從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料噴射比例較低的狀態(tài)變化到該噴射比例較高的狀態(tài)的情況。
控制開始，在步驟S1001，在上述實(shí)施例中的圖4的流程圖中的設(shè)定合適點(diǎn)火正時(shí)值的程序之后，計(jì)算與變化之后的當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn。隨后，在步驟S1002，計(jì)算與變化之前的在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp。在下面的步驟S1003中，判斷與當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn和與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp中的哪一個(gè)更大/更小，即哪一個(gè)正時(shí)值在延遲側(cè)。再次要注意，當(dāng)提前量越小時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)值越小，點(diǎn)火正時(shí)值在延遲側(cè)。當(dāng)此處確定與變化之后的當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn在延遲側(cè)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S1004，其中延遲側(cè)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn臨時(shí)設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值。當(dāng)與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp在延遲側(cè)時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S1005，其中在延遲側(cè)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp也臨時(shí)設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值。
接著，在步驟S1006，判斷是否選擇了與變化之前的噴射方式或者燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值。如果判斷為“否”，則該程序結(jié)束。換言之，還使用在步驟S1005中臨時(shí)設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值的與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp使運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)。相反，當(dāng)選擇了與變化之前的噴射方式或者燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值Sap時(shí)，即判斷為“是”，程序進(jìn)行到步驟S1007，其中判斷與當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn和與在前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAp之間的差(即，相對(duì)于與當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn的延遲量D)是否沒(méi)有超過(guò)作為延遲限制量的延遲保護(hù)值L。更具體地，判斷該延遲量D是否沒(méi)有超過(guò)預(yù)定大小的延遲保護(hù)值L。如在前修改中所描述，延遲保護(hù)值L設(shè)定成防止由于當(dāng)延遲量D過(guò)度地大于理想量時(shí)造成的發(fā)動(dòng)機(jī)1輸出動(dòng)力急劇降低而引起的轉(zhuǎn)矩沖擊和異常燃燒。鑒于此，如在圖11中所示，延遲保護(hù)值L的大小可以根據(jù)噴射方式的切換和根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)1的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的變化而變化的燃料噴射比例來(lái)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
在步驟S1007，當(dāng)確定延遲量D小于延遲保護(hù)值L時(shí)，諸如上述的轉(zhuǎn)矩沖擊的問(wèn)題不會(huì)發(fā)生。接著，該程序結(jié)束。換言之，使用在步驟S1004中臨時(shí)設(shè)定為最終點(diǎn)火正時(shí)值的與當(dāng)前燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn作為最終點(diǎn)火正時(shí)值執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)。相反，當(dāng)在步驟S1007中確定延遲量D大于延遲保護(hù)值L時(shí)，即判斷為“否”時(shí)，程序進(jìn)行到步驟S1008。在步驟S1008中，最終點(diǎn)火正時(shí)值通過(guò)從與噴射方式變化之后的當(dāng)前噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn減去延遲保護(hù)值L來(lái)確定。接著，該程序結(jié)束。
如同在圖7和圖9中的正時(shí)圖，在圖11的正時(shí)圖中，左半部示出在時(shí)刻t1從100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B(燃料噴射比例α為0％)切換到100％直接噴射的噴射方式A并且在時(shí)刻t2從噴射方式A切換到100％進(jìn)氣口噴射的噴射方式B的示例。右半部示出在時(shí)刻t3燃料噴射比例αL(在噴射方式(A+B)下，具有較低的直接噴射比例)變化到燃料噴射比例αU(在噴射方式(A+B)下，具有較高的直接噴射比例)、并且在時(shí)刻t4燃料噴射比例返回至燃料噴射比例αL的示例。
此處，當(dāng)燃料噴射比例α在時(shí)刻t2從100％變化到0％和燃料噴射比例在時(shí)刻t4從αU％變化到αL％時(shí)，點(diǎn)火正時(shí)在其控制下變化，這與在圖7的正時(shí)圖中所示實(shí)施例的前述修改一樣，在此處不再重復(fù)其描述。本修改應(yīng)用到燃料噴射比例α例如在時(shí)刻t1從0％變化到100％和燃料噴射比例例如在時(shí)刻t3從αL％變化到αU％的情況，換言之，燃料噴射比例變化使得從缸內(nèi)噴射器11噴射的燃料噴射比例α高于從進(jìn)氣口噴射器12噴射的燃料噴射比例。更具體地，當(dāng)在時(shí)刻t1或者時(shí)刻t3進(jìn)行變化時(shí)，將點(diǎn)火延遲提前到延遲了延遲保護(hù)值L的點(diǎn)火正時(shí)，該延遲保護(hù)值L是相對(duì)于與變化之后的燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn的預(yù)定延遲限制量。在變化之后的至少預(yù)定期間(t9-t1)或者(t10-t3)，通過(guò)以預(yù)定的速率向變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值SAn提前來(lái)設(shè)定點(diǎn)火正時(shí)。
根據(jù)本修改，如同上述實(shí)施例和修改，輸出動(dòng)力沒(méi)有過(guò)度降低，防止了轉(zhuǎn)矩沖擊。
盡管本發(fā)明已經(jīng)詳細(xì)描述和圖示，但是應(yīng)當(dāng)清楚地理解到該描述僅僅是通過(guò)圖示和示例的方式，而不是通過(guò)限制的方式，本發(fā)明的精神和范圍僅僅由權(quán)利要求的條款來(lái)限制。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，所述內(nèi)燃機(jī)包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器，所述點(diǎn)火正時(shí)控制裝置包括合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元，用于根據(jù)從所述缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例和從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)，其中，至少基于在從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例超過(guò)50％因而所述噴射主要是直接噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，和在從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例超過(guò)50％因而所述噴射主要是進(jìn)氣口噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元根據(jù)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的所述燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例高于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元將所述點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為相對(duì)于與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲預(yù)定延遲限制量的點(diǎn)火正時(shí)，之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值提前所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化時(shí)，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元選擇所述變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值和所述變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值中在延遲側(cè)上的一個(gè)，并且在所述變化之后的至少預(yù)定期間中將所述點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例低于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元通過(guò)使所述點(diǎn)火正時(shí)最多延遲預(yù)定的延遲限制量，并且之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例高于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，在所述預(yù)定期間已經(jīng)經(jīng)過(guò)之后，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值提前所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例低于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定單元通過(guò)使所述點(diǎn)火正時(shí)最多延遲預(yù)定的延遲限制量，并且之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
7.一種用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，所述內(nèi)燃機(jī)包括缸內(nèi)噴射器和進(jìn)氣口噴射器，所述點(diǎn)火正時(shí)控制裝置包括合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置，用于根據(jù)從所述缸內(nèi)噴射器噴射的燃料噴射比例和從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)，其中，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置包括用于設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)的裝置，至少基于在從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例超過(guò)50％因而所述噴射主要是直接噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，和在從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例超過(guò)50％因而所述噴射主要是進(jìn)氣口噴射的情況下的基本點(diǎn)火正時(shí)值，所述用于設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)的裝置根據(jù)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的所述燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適的點(diǎn)火正時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置包括這樣的裝置當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例高于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，所述裝置將所述點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為相對(duì)于與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲預(yù)定延遲限制量的點(diǎn)火正時(shí)，并且之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值提前所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置包括這樣的裝置當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化時(shí)，所述裝置選擇所述變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值和所述變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值中在延遲側(cè)上的一個(gè)，并且在所述變化之后的至少預(yù)定期間中將所述點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為所選擇的點(diǎn)火正時(shí)值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置包括這樣的裝置當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例低于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，所述裝置通過(guò)使所述點(diǎn)火正時(shí)最多延遲預(yù)定的延遲限制量，并且之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置包括這樣的裝置當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例高于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，在所述預(yù)定期間已經(jīng)經(jīng)過(guò)之后，所述裝置通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值提前所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的用于內(nèi)燃機(jī)的點(diǎn)火正時(shí)控制裝置，其中，所述合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置包括這樣的裝置當(dāng)所述燃料噴射比例發(fā)生變化使得從所述缸內(nèi)噴射器噴射的所述燃料噴射比例低于從所述進(jìn)氣口噴射器噴射的所述燃料噴射比例時(shí)，所述裝置通過(guò)使所述點(diǎn)火正時(shí)最多延遲預(yù)定的延遲限制量，并且之后通過(guò)以預(yù)定的速率向與所述變化之后的所述燃料噴射比例相關(guān)的所述合適點(diǎn)火正時(shí)值延遲所述點(diǎn)火正時(shí)來(lái)設(shè)定所述點(diǎn)火正時(shí)。
全文摘要
對(duì)于包括缸內(nèi)噴射器(11)和進(jìn)氣口噴射器(12)的內(nèi)燃機(jī)，設(shè)置合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置，用于根據(jù)從缸內(nèi)噴射器噴射和從進(jìn)氣口噴射器噴射之間的燃料噴射比例來(lái)設(shè)定合適點(diǎn)火正時(shí)。當(dāng)燃料噴射比例發(fā)生變化時(shí)，合適點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定裝置選擇變化之前的合適點(diǎn)火正時(shí)值和變化之后的合適點(diǎn)火正時(shí)值中在延遲側(cè)上的一個(gè)，并且在變化之后的至少預(yù)定的期間中將點(diǎn)火正時(shí)設(shè)定為所選擇的合適點(diǎn)火正時(shí)值。
文檔編號(hào)F02D41/24GK1993548SQ20058002584
公開日2007年7月4日 申請(qǐng)日期2005年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月30日
發(fā)明者宮下茂樹, 田中比呂志, 北東宏之 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社