內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及控制方法，該內(nèi)燃機(jī)具備向進(jìn)氣口噴射燃料的進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥、以及向燃燒室噴射燃料的缸內(nèi)噴射用燃料噴射閥，該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置以及控制方法根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件進(jìn)行其中一方燃料噴射閥的噴射和停止的切換。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻(xiàn)I中記載了一種內(nèi)燃機(jī)，該內(nèi)燃機(jī)具備燃料噴射裝置，該燃料噴射裝置具備向進(jìn)氣口噴射燃料的進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥、以及向燃燒室內(nèi)直接噴射燃料的缸內(nèi)噴射用燃料噴射閥，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行切換而使用。在該專利文獻(xiàn)I中，將根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的負(fù)載和轉(zhuǎn)速確定的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域分為3個區(qū)域，S卩，低速低負(fù)載側(cè)的分層稀薄燃燒區(qū)域、中速中負(fù)載的均質(zhì)稀薄燃燒區(qū)域、以及高速高負(fù)載側(cè)的均質(zhì)按化學(xué)計量燃燒區(qū)域，在分層稀薄燃燒區(qū)域中進(jìn)行使用缸內(nèi)噴射用燃料噴射閥的缸內(nèi)噴射，在均質(zhì)稀薄燃燒區(qū)域中進(jìn)行使用進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥的進(jìn)氣口噴射，在均質(zhì)按化學(xué)計量燃燒區(qū)域中進(jìn)行使用這兩個燃料噴射閥的燃料噴射。
[0003]在此，專利文獻(xiàn)I涉及點(diǎn)火定時控制，該控制根據(jù)進(jìn)氣口噴射與缸內(nèi)噴射的燃料噴射量的比率，進(jìn)行點(diǎn)火定時的校正，在與噴射量比率的變更相伴隨的適當(dāng)點(diǎn)火定時的變化量大于或等于規(guī)定量時，對噴射量比率的變更幅度進(jìn)行限制。即，即使在目標(biāo)的噴射量比率例如從0%變化為100%的情況下，也階段性地進(jìn)行實際的噴射量比率的變更。
[0004]如上所述，在專利文獻(xiàn)I的技術(shù)中，例如，在通過來自一方燃料噴射閥的燃料噴射進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件的變化而開始進(jìn)行在此之前處于停止?fàn)顟B(tài)的另一方燃料噴射閥的燃料噴射時，從少量的燃料噴射起開始，從而使噴射量比率逐漸地變化。但是，對于響應(yīng)于驅(qū)動脈沖信號而進(jìn)行打開動作的燃料噴射閥，規(guī)定能夠由驅(qū)動脈沖信號測量的最小燃料噴射量，無法噴射比該最小燃料噴射量更少量的燃料。
[0005]因此，即使想要在一方燃料噴射閥的燃料噴射過程中從極少量起開始另一方燃料噴射閥的噴射，也無法避免與上述最小燃料噴射量相當(dāng)?shù)娜剂狭侩A梯式地增減。此外，由于在進(jìn)氣口噴射和缸內(nèi)噴射中，燃料到達(dá)燃燒室的輸送延遲存在差異，所以很難通過一方燃料噴射閥的噴射量抵消上述最小燃料噴射量的階梯式的增減。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006 - 57594號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明是一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，該內(nèi)燃機(jī)具備向進(jìn)氣口噴射燃料的進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥、以及向燃燒室噴射燃料的缸內(nèi)噴射用燃料噴射閥，將一方的燃料噴射閥作為主燃料噴射閥，將另一方的燃料噴射閥作為在特定的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件下輔助性地動作的副燃料噴射閥，根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件進(jìn)行所述副燃料噴射閥的噴射和停止的切換，在該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置中，在利用所述主燃料噴射閥的燃料噴射量得到的空燃比與理論空燃比相比更濃的條件下，進(jìn)行所述副燃料噴射閥的噴射和停止的切換。
[0008]例如，在利用主燃料噴射閥的燃料噴射進(jìn)行的內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中開始副燃料噴射閥的噴射時，如果利用主燃料噴射閥的燃料噴射量，使空燃比變得比理論空燃比更濃，則即使總?cè)剂狭坑捎诟比剂蠂娚溟y的噴射開始(例如上述的最小燃料噴射量的噴射開始)而增加，也幾乎不發(fā)生扭矩的增加。即，在空燃比已經(jīng)過濃的狀態(tài)下，產(chǎn)生的扭矩依賴于缸內(nèi)的空氣量，因而雖然利用總?cè)剂狭康脑黾邮箍杖急茸兊酶鼭?，由汽化熱產(chǎn)生的所謂燃料冷卻作用增大，但扭矩幾乎不增加。因此，不會給駕駛員帶來扭矩階差感。
[0009]在從利用主燃料噴射閥和副燃料噴射閥這兩者進(jìn)行燃料噴射的狀態(tài)起，使副燃料噴射閥的噴射停止的情況下，也是同樣的，如果由主燃料噴射閥的燃料噴射量產(chǎn)生的空燃比(換言之，副燃料噴射閥停止后的空燃比)是比理論空燃比濃的空燃比，則例如即使階梯式地減少與副燃料噴射閥的最小燃料噴射量相當(dāng)?shù)娜剂狭?，扭矩也幾乎不會減少。因此，不會給駕駛員帶來扭矩階差感。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，副燃料噴射閥的噴射的開始或停止時的扭矩的增減得到抑制，不會給駕駛員帶來與切換相伴的扭矩階差感。
【附圖說明】
[0011]圖1是表示本發(fā)明的一個實施例所涉及的控制裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0012]圖2是表示實施例的內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域中的進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥的噴射和停止的切換線的特性圖。
[0013]圖3是說明與橫穿切換線相伴的切換的時序圖。
[0014]圖4是說明與理論空燃比區(qū)域中的進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥的切換要求相伴的切換的時序圖。
【具體實施方式】
[0015]下面，基于附圖，對本發(fā)明的一個實施例詳細(xì)進(jìn)行說明。
[0016]圖1表示本發(fā)明所適用的汽車用內(nèi)燃機(jī)I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。該內(nèi)燃機(jī)I是具備可變壓縮比機(jī)構(gòu)2的4沖程循環(huán)的帶有渦輪增壓器的火花點(diǎn)火式內(nèi)燃機(jī)，該可變壓縮比機(jī)構(gòu)2例如利用了多連桿式活塞曲軸機(jī)構(gòu)，在燃燒室3的頂壁面上，配置有一對進(jìn)氣閥4以及一對排氣閥5，并且在由上述進(jìn)氣閥4以及排氣閥5所包圍的中央部配置有火花塞6。
[0017]在由上述進(jìn)氣閥4開閉的進(jìn)氣口 7的下方，配置有向燃燒室3內(nèi)直接噴射燃料的缸內(nèi)噴射用燃料噴射閥8。另外，在進(jìn)氣口 7中，配置有朝向該進(jìn)氣口 7內(nèi)噴射燃料的進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥41。這些缸內(nèi)噴射用燃料噴射閥8以及進(jìn)氣口噴射用燃料噴射閥41均是通過施加驅(qū)動脈沖信號而開閉的電磁式或壓電式的噴射閥，噴射與驅(qū)動脈沖信號的脈沖寬度實質(zhì)上成正比的量的燃料。
[0018]在與上述進(jìn)氣口 7連接的進(jìn)氣通路18的集氣部18a的上游側(cè)，安裝有通過來自發(fā)動機(jī)控制器9的控制信號對開度進(jìn)行控制的電子控制型節(jié)流閥19，在該節(jié)流閥19的上游側(cè)，配置有渦輪增壓器的壓縮機(jī)20。在該壓縮機(jī)20的上游側(cè)，配置有對進(jìn)入空氣量進(jìn)行檢測的空氣流量計10。
[0019]另外，在與排氣口11連接的排氣通路12中，安裝有由三元催化劑構(gòu)成的催化劑裝置13，在該催化劑裝置13的上游側(cè)，配置有檢測空燃比的空燃比傳感器14。
[0020]在上述發(fā)動機(jī)控制器9中，除了輸入有上述空氣流量計10、空燃比傳感器14的檢測信號以外，還輸入有用于檢測內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的曲軸角傳感器15、檢測冷卻水溫度的水溫傳感器16、檢測由駕駛員操作的加速器踏板的踩踏量的加速器開度傳感器17等傳感器類部件的檢測信號。發(fā)動機(jī)控制器9基于這些檢測信號，最佳地控制燃料噴射閥8、41的燃料噴射量以及噴射定時、火花塞6的點(diǎn)火定時、節(jié)流閥19的開度等。
[0021]另一方面，可變壓縮比機(jī)構(gòu)2利用了公知的多連桿式活塞曲軸機(jī)構(gòu)，以下述部件作為主體而構(gòu)成:以自由旋轉(zhuǎn)的方式支撐在曲軸21的曲軸銷21a上的下連桿22 ;將該下連桿22的一端部的上部銷23和活塞24的活塞銷24a彼此連結(jié)的上連桿25 ;—端與下連桿22的另一端部的控制銷26連結(jié)的控制連桿27 ;以及以可擺動的方式支撐該控制連桿27的另一端的控制軸28。上述曲軸21以及上述控制軸28在氣缸體29下部的曲軸箱內(nèi)經(jīng)由未圖示的軸承構(gòu)造以自由旋轉(zhuǎn)的方式被支撐。上述控制軸28具有位置隨著該控制軸28的轉(zhuǎn)動而發(fā)生變化的偏心軸部28a，詳細(xì)地說，上述控制連桿27的端部以能夠旋轉(zhuǎn)的方式與該偏心軸部28a嵌合。在上述可變壓縮比機(jī)構(gòu)2中，活塞24的上止點(diǎn)位置隨著控制軸28的轉(zhuǎn)動而上下地位移，因此機(jī)械壓縮比發(fā)生變化。
[0022]另外，作為對上述可變壓縮比機(jī)構(gòu)2的壓縮比進(jìn)行可變控制的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，