内燃机的燃油喷射控制设备的制作方法

内燃机的燃油喷射控制设备的制作方法

内燃机的燃油喷射掌握设备的制作方法专利名称:内燃机的燃油喷射掌握设备的制作方法技术领域:本创造涉及具有喷射掌握部分的内燃机的燃油喷射掌握设备,燃油喷射掌握设备用来掌握直接喷射器的燃油喷射模式和进气通道喷射器的燃油喷射模式。

背景技术:已知一种传统的内燃机-231221,它具有向进气通道喷射燃油的进气通道喷射器和直接向燃烧室喷射燃油的直接喷射器。

在这种内燃机中,例如通过进气通道喷射器进行燃油喷射而利用直接喷射器所喷出的燃油的汽化热来降低燃烧室内的温度来提高空气进气效率。

另外,已知一种汽化燃油处理单元-231758。

该单元包括燃油汲取机构,它汲取在内燃机油箱等供油系统中产生的汽化燃油。

在适当的定时把汲取的燃油释放到进气通道中。

假如在具有进气通道喷射器和直接喷射器的内燃机中执行汽化燃油处理单元执行的前述释放操作,可能会产生下述的问题。

更详细地说,直接喷射器喷出的燃油倾向于以不匀称的方式分布在燃烧室中。

也就是说,例如可能燃油在火花塞四周分布地相对较稠密,而在燃烧室的其余部分分布地相对较稀有。

但是,与直接喷射器喷出的燃油相比,进气通道喷射器喷出的燃油在最终供应给燃烧室前已经充分汽化。

因此与直接喷射器喷射燃油的状况相比,这种状况下的燃油分布倾向于变得相对较匀称。

换言之,在前述的内燃机中,直接喷射器喷出的燃油和进气通道喷射器喷出的燃油在燃烧室中以不同的方式分布。

假如在这种内燃机中执行释放,可以假设释放对内燃机燃烧状态的影响也依据操作哪个喷射器而不同。

但是,该问题还没有得到充分解决并且需要研制改进的燃油喷射掌握设备。

创造内容因此本创造的一个目的是给包括进气通道喷射器和直接喷射器的内燃机供应一种燃油喷射掌握设备,它能够抑制由于释放气造成的内燃机燃烧故障。

为了实现前述和其它目标并且依据本创造的目的,本创造给内燃机供应一种燃油喷射掌握设备。

内燃机包括一个直接把燃油喷入内燃机燃烧室的直接喷射器、一个把燃油喷入内燃机进气通道中的进气通道喷射器、和一个用来把包含汽化燃油的释放气释放到进气通道中的汽化燃油处理单元。

掌握设备包括一个探测部分和一个喷射掌握部分。

探测部分探测释放气中的汽化燃油量。

喷射掌握部分依据探测到的汽化燃油量转变直接喷射器和进气通道喷射器中至少一个喷射器的燃油喷射模式。

本创造给内燃机供应另一种燃油喷射掌握设备。

内燃机包括一个直接把燃油喷入内燃机燃烧室的直接喷射器、一个把燃油喷入内燃机进气通道中的进气通道喷射器、和一个用来把包含汽化燃油的释放气释放到进气通道中的汽化燃油处理单元。

掌握设备包括一个推断部分和一个喷射掌握部分。

推断部分推断是否满意使汽化燃油处理单元执行把释放气释放到进气通道中的条件。

在满意条件时喷射掌握部分转变直接喷射器和进气通道喷射器中至少一个喷射器的燃油喷射模式。

通过下面结合附图的描述,本创造的其它方面和优点将变得明显,下面的描述利用例子说明本创造的原理。

参考下面对目前优选实施例的描述并且结合附图可以最好地理解本创造以及它的目的和优点,在附图中图1的视图示意性地示出了燃油喷射掌握设备的结构;图2的流程图示出了依据本创造第一个实施例的燃油喷射掌握过程;和图3的流程图示出了依据本创造其次个实施例的燃油喷射掌握过程。

详细实施例方式现在描述本创造的第一个实施例。

第一个实施例的内燃机10具有气缸17在图1中只示出了一个。

如图1所示,内燃机活塞14容纳在每个气缸17中并且在其中往复运动。

每个活塞14的顶表面和相应气缸17的内壁18限定了燃烧室12。

进气通道11和排气通道13连接到燃烧室12。

节流阀26位于进气通道11中并且调整供应给燃烧室12的进气量。

在第一个实施例的内燃机10中,每个气缸17设有两个喷射器,一个直接向燃烧室12喷射燃油气缸中喷射燃油的直接喷射器20和一个进气通道喷射器20。

进气通道喷射器20把燃油喷入进气通道11在节流阀26下游的部分中进气通道11更靠近燃烧室12的部分,该部分在燃烧室12的外部。

直接喷射器20喷出的燃油和经过处于打开状态的进气阀21引入燃烧室12中的空气混合,并且产生空气-燃油混合物。

进气通道喷射器20喷出的燃油在通过处于打开状态的进气阀21供应给燃烧室12之前就已经与进气通道11中的进气混合并且由此形成空气-燃油混合物。

当火花塞22点燃空气-燃油混合物时它们爆炸燃烧并且从燃烧室12经过处于打开状态的排气阀23排出到排气通道13。

在排气通道13中使用了具有排气净化功能的催扮装置27。

每组直接喷射器20和进气通道喷射器20分别连接输送管24和输送管24。

每个输送管24、24把预定压力的燃油供应给相应组的喷射器20、20。

给进气通道喷射器20供应燃油的输送管24由油箱92经过供油泵25供应预定压力的燃油。

给直接喷射器20供应燃油的输送管24被供应经过高压油泵28的具有预定压力比输送管24的压力高的燃油。

高压油泵28进一步压缩已经由供油泵25压缩过的燃油。

在第一个实施例中,供应汽化燃油处理单元90把油箱92中产生的汽化燃油释放到进气通道11中。

汽化燃油处理单元90包括保持汲取汽化燃油的活性炭的罐91、连接罐91和油箱92的引入通道93,和连接罐91和进气通道11在节流阀26下游的部分的释放通道94。

在释放通道94中设有流量掌握阀47来掌握从罐91引导到进气通道11的汽化燃油释放气的量。

电子掌握单元50掌握释放气的流淌,或者执行释放掌握过程。

50执行对内燃机10的全部各种掌握过程,包括空气-燃油比率掌握过程和燃油喷射掌握过程。

50包括算法部分、驱动电路、用于存储从每个掌握过程的计算中得到的结果以及用于这类计算中的函数图的存储器52。

换言之,50形成燃油喷射掌握部分来分别掌握直接喷射器20的燃油喷射量和进气通道喷射器20的燃油喷射量。

内燃机10还包括用于探测内燃机10的运行条件的各种传感器。

例如,进气量传感器42放置在进气通道11中节流阀26的上游位置处来探测进气量。

内燃机转速传感器43布置在内燃机10的输出轴未示出四周来探测内燃机10的转速。

加速器踏板传感器44设在加速器踏板60四周来探测加速器踏板60的踩下程度。

冷却剂温度传感器45固定到气缸座未示出上来探测内燃机冷却剂的温度。

另外,氧气传感器46安装在排气通道13中催扮装置27的上游处来探测与排气氧气浓度对应的空气-燃油比率。

传感器42到46的探测结果送到50。

这样依据内燃机10的运行条件,50依据探测结果执行掌握过程。

另外,50依据以前述方式探测到的空气-燃油比率能够探测释放气中的汽化燃油浓度下面简洁地称之为汽化燃油浓度。

在示出的实施例中,50探测作为与释放气中所含燃油量相关的量的汽化燃油浓度。

换言之,50形成探测部分来探测释放气中的燃油量。

一旦汽化燃油处理单元90开头释放操作,50开头探测与空气-燃油比率对应的汽化燃油浓度。

依据在预定时间内得到的探测结果,50就猎取汽化燃油浓度。

猎取的值写入存储器52。

下面参考图2解释掌握直接喷射器20喷射燃油和释放的过程。

在第一个实施例中,直接喷射器20喷射燃油的主要目的是通过冷却燃烧室12提高空气进气效率,而冷却是利用直接喷射器20喷入燃烧室12中的燃油的汽化热来实现的。

图2的流程图给出了50以预定时间间隔反复执行的掌握过程。

首先在步骤100推断是否满意开头释放的条件释放条件。

更详细地说,在示出的实施例中,50推断是否满意下面这些条件冷却剂温度传感器45探测到的内燃机冷却剂温度是否等于或大于预定值、当前是否不禁止喷射器20和20喷射燃油或内燃机10当前是否不处于“断油”状态、和是否内燃机10的运行条件已经在肯定时间周期内保持基本不变。

假如任何一个条件不满意,就表示不满意释放条件。

50形成推断部分来推断是否满意了释放条件。

设定和内燃机冷却剂温度以及内燃机运行条件相关的两个条件是为了保证只有在内燃机10运行在相对稳定的燃烧状态时才允许释放操作。

设定和喷射器20、20相关的条件是为了假如不需要给内燃机10这样供应燃油的话就避开通过释放操作供应不必要的燃油。

假如步骤100的推断结果是否定的,或者推断出不满意释放条件,就结束掌握过程。

但是,在步骤100的推断结果是确定的状况下,掌握过程前进到步骤110。

然后推断汽化燃油浓度是否未知。

在示出的实施例中,假如已经猎取了汽化燃油浓度或对汽化燃油浓度的计算已经完成,那么就表示已知汽化燃油浓度。

假如没有猎取前述的浓度,就表示还没有把猎取的值存储在存储器52中并且汽化燃油浓度是未知的。

换言之,在步骤110,推断获得汽化燃油浓度的过程是否已经完成。

假如步骤110的推断结果是确定的,或者推断出汽化燃油浓度是未知的,50就在步骤120禁止直接喷射器20喷射燃油,即禁止气缸中的燃油喷射。

更详细地说,只要汽化燃油浓度未知,就不行能精确地确定为了给内燃机10供应适合内燃机10运行条件的燃油量而必需由喷射器20、20喷出的燃油量。

也就是说,例如假如所进行的燃油喷射与适合内燃机10在非释放状态下的运行条件的燃油量全都而在该状态下执行释放操作,燃烧室12中的空气-燃油比率就相应地增高。

在该状态下,假如汽化燃油浓度相对较高,每个直接喷射器20的燃油喷射可能过度增加相应火花塞22四周的空气-燃油比率,与燃烧室12其余部分的空气-燃油比率相比,火花塞22四周的空气-燃油比率倾向于相对较高。

这样就增加了发生空气-燃油比率过高而点不着火的可能性。

在第一个实施例中,由于在步骤120中禁止气缸中喷射燃油,就能够抑制由于释放气而引起的火花塞22四周的空气-燃油比率过高。

以这种方式来避开如空气-燃油比率过高而点不着火等内燃机燃烧故障。

在该阶段只要内燃机燃烧不消失故障,可以增加进气通道喷射器20的燃油喷射量来补偿直接喷射器20燃油喷射量的削减。

但是,这种进气通道喷射器20的燃油喷射量增加不肯定必需执行。

随后在步骤130执行释放操作。

也就是说,只有在禁止气缸中喷射燃油并且每个燃烧室12中的燃油分布变得相对较匀称时才进行释放操作。

这样避开释放操作引起内燃机燃烧故障。

更详细地说,执行释放操作预定时间,该时间对应于流量掌握阀47保持在打开状态的时间。

释放操作后,执行前述猎取汽化燃油浓度的步骤。

在该阶段,假如猎取的汽化燃油浓度值已经存储在存储器52中140,就在步骤150推断猎取值是否高于预定值。

反之,假如步骤140的推断结果是确定的,过程返回步骤120。

假如在相对较短的时间内完成了对汽化燃油浓度的猎取,那么可以从过程中略去步骤140,并且过程直接从执行释放的步骤130前进到步骤150,而不会引起任何问题。

另外,假如步骤110的推断是否定的,与其中步骤140的推断结果是否定的状况一样,过程前进到步骤150。

假如步骤150的推断结果是确定的,或者推断出汽化燃油浓度比预定值高释放气中的燃油量大于预定值,过程返回到步骤120。

换言之,禁止气缸中喷射燃油以避开释放气引起内燃机燃烧故障。

反之,假如步骤150的推断结果是否定的,那就表示释放气对内燃机燃烧的影响最小。

因此在步骤160,允许气缸中喷射燃油。

在该状态下,直接喷射器20的燃油喷射量和进气通道喷射器20的燃油喷射量对应于不论是否引入前述汽化燃油浓度的释放气内燃机燃烧都能保持在稳定状态的值。

随后在步骤170执行释放。

第一个实施例具有下述优点。

1释放气影响内燃机10中的空气-燃油比率并且由此影响内燃机10的燃烧状态。

在第一个实施例中,转变每个直接喷射器20的燃油喷射量与相应进气通道喷射器20的燃油喷射量之比使之与释放气中燃油量全都。

从而抑制释放气对内燃机10的前述影响,并且有利地保持内燃机燃烧状态。

2在第一个实施例中,探测作为与释放气中燃油量相关的量的汽化燃油浓度。

由于汽化燃油处理单元90的燃油汲取部分汲取的燃油量是变化的,释放气对内燃机燃烧的不利影响会很严峻。

但是,在示出的实施例中,探测汽化燃油浓度并且转变喷射器20和20之间的燃油喷射量比率使之与探测结果全都。

这样就有效地抑制释放气的不利影响。

3在第一个实施例中,只有探测到的汽化燃油浓度比预定值高时,才转变燃油喷射量比率以削减直接喷射器20的燃油喷射量。

以这种方式抑制内燃机燃烧故障。

另外,假如释放气的影响最小,可以进行掌握燃油喷射量使之适合于正常的内燃机燃烧状态。

4在第一个实施例中,依据在预定时间内得到的探测结果执行对汽化燃油浓度的猎取。

另外,当这种猎取未完成时,转变燃油喷射量比率。

更详细地说,假如未完成汽化燃油浓度猎取并且汽化燃油浓度未知,就表示释放气对内燃机燃烧状态的不利影响程度也是未知的。

因此在第一个实施例中,通过转变这种状态下的燃油喷射量比率,进一步牢靠地抑制释放气的影响。

5与进气通道喷射器20喷出的燃油相比,直接喷射器20喷出的燃油没有充分汽化。

因此每个直接喷射器20喷出的燃油倾向于在燃烧室12中以不匀称的方式分布。

但是,在第一个实施例中,由于转变燃油喷射量比率使得与直接喷射器20对应的部分削减,避开消失由于不匀称的燃油分布引起在燃烧室12有限区域内形成过高的燃油浓度。

因此也抑制不完全燃烧导致的排气性质恶化。

作为第一个实施例的另一种实施方法,假如例如释放气中的探测燃油量超过预定量,可以转变燃油喷射量比率使得与进气通道喷射器20对应的部分削减。

在这种状况下,通过避开进气通道喷射器20的燃油喷射量和释放气中燃油量的总和或者从进气通道11馈送到燃烧室12的总燃油量变得过大能够抑制释放气的不利影响。

但是,在这种状况下,假如释放气中燃油量的探测结果猎取的值等不是足够牢靠,例如假如探测结果超过实际燃油量,可以把进气通道喷射器20的燃油喷射量设定为一个相对较小的值,使得从进气通道11馈送给燃烧室12的实际总燃油量过度减小。

与直接喷射器20直接喷入燃烧室12的燃油相比,从进气通道11馈送给燃烧室12的燃油充分汽化。

因此,为了稳定内燃机的燃烧,盼望避开从进气通道11馈送给燃烧室12的总燃油量过度减小。

但是,在示出的实施例中,转变燃油喷射量比率使得与直接喷射器20对应的部分减小。

因此,尽管允许进气通道喷射器20喷射足够量的燃油,并且这些燃油充分汽化,还是抑制了在每个燃烧室12中形成燃油浓度过高的有限区域。

从而有效地抑制由于不完全燃烧造成的排气性质的恶化。

6在第一个实施例中,当要转变燃油喷射量比率时,暂停直接喷射器20喷射燃油相应的燃油喷射量设定为零。

以这种方式快速校正不匀称的燃油分布。

7在确定汽化燃油浓度是否未知步骤110前,推断是否满意释放条件步骤100。

假如不满意条件,不转变燃油喷射量比率。

如上所述,引入到燃烧室12中的释放气影响内燃机10的燃烧状态。

但是,在第一个实施例中,由于只有满意释放条件时才转变燃油喷射量比率,牢靠地避开了燃油喷射量比率变化的影响,否则释放操作会导致这种影响。

从而有利地保持内燃机10的燃烧。

在本创造的其次个实施例中,与第一个实施例不同,假如满意释放条件,那么不论汽化燃油浓度是否未知都禁止气缸中喷射燃油。

更详细地说,如图3的流程图所示,在步骤200推断是否满意释放条件。

该推断对应于第一个实施例的步骤100的推断。

在其次个实施例中,假如步骤200的推断结果是确定的,过程前进到步骤210并且禁止气缸中喷射燃油。

步骤210对应于第一个实施例中的步骤120。

因此,假如这时进行气缸中喷射燃油,直接喷射器20的燃油喷射量改为零,从而转变直接喷射器20和进气通道喷射器20之间的燃油喷射量比率。

完成步骤210后,过程结束。

反之,假如步骤20