内燃机的控制装置的制作方法

文档序号:15573951发布日期:2018-09-29 05:07阅读:217来源:国知局

本发明涉及内燃机的控制装置。



背景技术:

已知一种能够防止从压缩冲程到点火时的过程中的异常燃烧的缸内喷射型内燃机的控制装置(例如,参考专利文献1)。

在专利文献1中,记载了以下内容:“控制单元具有以根据包含人工操作以及发射条件的各种各样的条件对进气阀门的开闭时期进行提前和延迟的方式来进行变更控制的相位控制功能,另一方面,控制单元在被变更的进气阀门的打开期间分段进行燃料喷射,并且相对于进气阀门的关闭时期在预定时间前完成分段最后的燃料喷射的全量喷射,并且考虑最后喷射量的汽化所需的时间来设定所述预定时间。”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-174344号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

在专利文献1所公开的技术中,当在最终喷射结束时刻发生误差时,存在无法实现要求扭矩并失火的风险。

本发明的目的在于,提供一种即使在最终喷射结束时刻发生了误差时,也能够实现要求扭矩并避免失火的风险的内燃机的控制装置。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的,本发明具备:运算部,其对第2时刻进行运算,所述第2时刻比第1时刻进一步提前了从点火时刻起喷射到内燃机的气缸中的燃料的汽化所需的时间;判定部,其判定表示1个燃烧周期的最后的燃料喷射结束的时刻的最终喷射结束时刻是否超过所述第1时刻或所述第2时刻;以及第1控制部,其在判断为所述最终喷射结束时刻超过了所述第1时刻或所述第2时刻时,控制喷射器或点火装置,以便满足在所述1个燃烧周期中所需的燃料喷射量并且确保所述喷射到内燃机的气缸中的燃料进行汽化的时间。

发明效果

根据本发明,即使在最终喷射结束时刻产生了误差时,也能够实现要求扭矩并且避免失火的风险。通过以下的实施方式的说明,上述以外的问题、结构以及效果会变的更清楚。

附图说明

图1是用于说明基于比较例的喷射控制的图。

图2是表示基于比较例的内燃机的运转状态的一个例子的图。

图3是基于本发明的第1实施方式的内燃机的控制装置的结构图。

图4是用于说明图3所示的微型计算机的功能的框图。

图5是用于说明图4所示的有效喷射期间超过限制部的控制的一个例子的图。

图6是基于本发明的第2实施方式的内燃机的控制装置的结构图。

图7是图6所示的有效喷射期间超过预测部的流程图。

图8是用于说明图6所示的有效喷射期间超过预测部的动作的图。

图9是用于说明基于第1变形例的有效喷射期间超过预测部的动作的图。

图10是用于说明基于第2变形例的有效喷射期间超过限制部的动作的图。

图11是用于说明基于本发明的第3实施方式的有效喷射期间超过预测部的动作的图。

图12是用于说明基于第3变形例的有效喷射期间超过限制部的动作的图。

图13是用于说明基于第4变形例的有效喷射期间超过限制部的动作的图。

具体实施方式

以下,使用附图针对基于本发明的第1~第3实施方式的内燃机的控制装置的结构以及动作进行说明。此外,在各图中,相同符号表示相同部分。

(比较例)

首先,使用图1~图2,针对与基于第1~第3实施方式的内燃机的控制装置的比较例进行说明。

内燃机的控制装置出于防止排气性能的恶化和输出低下、避免失火的风险等目的,必须满足每个内燃机中成为不同的值的各种各样的燃烧条件。图1内的101是一般的单段喷射控制中的喷射脉冲信号的一个例子。

首先,在喷射控制的基准位置(t103)确定喷射开始时刻(109a),并在内燃机的曲柄转角到达喷射开始时刻时(t105),开始喷射动作(喷射脉冲信号(101)在t105从低变为高)。之后,根据内燃机的要求喷射量,计算喷射脉冲信号(101)成为高的期间即喷射脉冲宽度(110),并在喷射出运算出的喷射量的时刻(t111)结束喷射动作。

在这里,当在排气阀的闭阀完成时刻(t104)以前设定了喷射开始时刻(t105)时,从燃料喷射阀(喷射器)喷射出的燃料不燃烧并排出排气管,担心排气性能的显著恶化。另一方面,当喷射结束时刻(t111)变为在点火时刻(t107)附近时,不能充分确保喷射燃料的汽化时间,几乎无法形成所期望的混合气形,或者最坏的情况是燃料附着在火花塞上,存在导致失火的可能。

因此,考虑燃料的汽化时间等,从点火时刻(t107)到对进角侧设置了预定期间的位置(t106)为止必须完成喷射动作。此外,在说明书中,将能够防止该从t104到t106为止的排气性能恶化和输出低下、避免失火风险的燃料喷射期间称为有效喷射期间(108),将t104称为有效喷射期间的开始位置,将t106称为有效喷射期间的结束位置。

进一步,近年,随着排气限制的加强,特别是新设置了针对颗粒物(pn:particulatenumber、pm:particulatematter)的限制限制。通过从燃料喷射阀喷射出的燃料附着在燃烧室内的活塞顶表面或气缸内径上而不燃烧由此生成该颗粒物(pn、pm)。

因此,如果能够减少附着燃料,则能够抑制颗粒物(pn、pm)。例如,通过在1个燃烧周期中进行多次喷射的多段喷射控制,将缩短从燃料喷射阀喷射出的燃料的喷雾长度(以下,称为穿透),并使喷射燃料不接触活塞顶表面或气缸内径。

图1内的102是在进行该多段喷射控制时的喷射脉冲信号的一个例子。

首先,与单段喷射同样地,在喷射控制的基准位置(t103)确定喷射开始时刻(109b),并在内燃机的曲柄转角到达喷射开始时刻时(t105)执行喷射。之后,根据基于分级比和内燃机的吸入空气量、共轨内的燃料压力、燃料喷射阀固有的常量所运算出的燃料喷射量等,来对每一次的喷射量(分段喷射量)进行运算。

在图1中,是3段喷射时的一个例子,并根据前述的分段喷射量运算来决定117a、117b、117c的期间,并决定每一次的喷射段数的喷射结束时刻(t112、t114、t116),但是在进行多段喷射控制时,必须在喷射动作间确保喷射间隔(118a、118b)。例如,当喷射间隔(118a、118b)较短,且燃料喷射阀的阀体在完成闭阀动作之前给出下一次的喷射指令时,下一次喷射的开阀动作会在前一次喷射的闭阀动作中产生,因此阀体动作不稳定,会引发喷射量不均匀。

同样地,在驱动缸内直喷式内燃机的燃料喷射阀时,通过电池电压与使电池电压升压的高电压来驱动燃料喷射阀,但是当高电压变为预定值以下时,产生升压动作,因此需要在完成该升压动作之前等待下一次喷射。如果,在完成升压动作之前进行了下一次喷射,则由于高电压的波动,燃料喷射阀的电流分布会波动,结果是燃料喷射阀的阀体动作也会发生波动,因此喷射量产生不均匀。

因此,在多段喷射控制中的第2段以后的喷射开始时刻(t113、t115)时,进行考虑了该喷射间隔(118a、118b)的运算。不言而喻,喷射段数越是增加,最终级喷射结束时刻(t116)越成为接近有效喷射期间的结束位置(t106)的倾向。

即使在单段喷射中,在高负载运转(吸入空气量较多)时,最终的喷射结束时刻(t111)也存在接近有效喷射期间的结束位置(t106)的情况。

图2从上开始表示节流阀开度(201)、内燃机的吸入空气量(202)、燃料喷射阀上游所具备的共轨内的燃料压力(203)、喷射脉冲宽度运算值(204)。图2内的节流阀(201a)在t205时刻从全开设为全闭,因此高压燃料泵的目标燃料压力变为低压方向,共轨内的燃料压力(203)急速下降,另一方面,吸入空气量(202)由于到此为止的惯性力的影响暂时(在图2中是到t208)不减少。

因此,喷射脉冲宽度运算值(204)首先由于燃料压力(203)降低,直到t207进行增加,并持续(t207中的喷射脉冲宽度运算值204)至吸入空气量(202)开始降低的t208,之后,根据吸入空气量(202)的降低行为而减少。由此,喷射脉冲宽度(110)暂时增加,并成为喷射结束时刻(t111)接近有效喷射期间的结束位置(t106)的倾向。

包括图1以及图2中列举的现象,在有效喷射期间(108)内全部完成燃料喷射动作是燃烧条件,但是原则上像这样的现象是以通过燃料类部件的性能来保证为前提,在以往的控制中,在持续喷射动作直到有效喷射期间的结束位置(t106)以后的情况下,一般是强制结束燃料喷射。

(第1实施方式)

图3是针对基于本发明的第1实施方式的内燃机的控制装置显示出基本结构例的图。

内燃机的控制装置被设置在ecm(enginecontrolmodule:301)中,从电池(303)提供的电池电压(312)经由保险丝(未图示)和继电器(未图示),被供给至ecm(301)。根据来自驱动ic(305)的指令,升压装置(304)将电池电压(312)升压到预先设定好的目标电压。通过在燃料喷射阀(308)的作动开始时施加由此生成出的高电压(313),从而燃料喷射阀(308)内的阀体可以得到超过由高燃料压力产生的强闭阀力的开阀力。

另外,微型计算机(302)根据内燃机的吸入空气量(314)、在燃料喷射阀(308)的上游侧所具备的共轨(未图示)内的燃料压力(315)、电池电压(312)等的内燃机的运转状态,计算燃料喷射阀(308)的驱动时间以及喷射的开始结束时刻,并将其作为喷射脉冲信号(317)按照每一个气缸输出给驱动ic(305),并且在从所述燃料压力(315)等中选择燃料喷射阀(308)以及高压燃料泵用螺线管(311)的驱动电流分布(318、319)的基础上,将与驱动电流分布(318、319)相对应的各电流控制参数输出给驱动ic(305)。

进一步地,在微型计算机(102)中,对于使用电动泵(未图示)从燃料箱(未图示)输送到高压燃料泵(未图示)的燃料,根据内燃机的运转状态等向驱动ic(305)输出作为控制信号的高压燃料泵的驱动信号(320),以便共轨内的所述燃料压力(315)成为所期望的压力。

为了驱动燃料喷射阀(308),具备燃料喷射装置驱动装置,在燃料喷射阀的上游侧为306,在下游侧为307,由此通过开关信号(321、322)来控制各个驱动装置(306、307)中具备的多个晶体管,从而来进行高精度的电流控制。同样地,即使是对于高压燃料泵用螺线管(311),也在上游侧具备309的驱动装置,在下游侧具备310的驱动装置,并通过开关信号(323、324)来控制各个驱动装置(309、310)中具备的多个晶体管,由此来进行电流控制。

接下来使用图4,针对本实施方式所涉及的微型计算机(102)的功能的一个例子进行说明。

图4是表示出图3内的微型计算机(302)内所具备的功能的图。首先,总喷射量运算部(401)根据内燃机的吸入空气量(314),进行1个燃烧周期中所需的总燃料喷射量(410)的运算。

在对应于多段喷射的控制装置的情况下,多段喷射信息运算部(402)根据代表旋转速度、水温、油温等的内燃机的运转信息(409),来计算多段喷射信息(411)。此外,作为在这里所说的多段喷射信息,列举该气缸的1个燃烧周期中的喷射段数、分级比、基本喷射时刻等。

之后,通过喷射脉冲宽度运算部(403),根据所述燃料压力(315)、总燃料喷射量(410)、多段喷射信息(411),来对燃料喷射阀的驱动时间(喷射脉冲宽度:412)进行运算。此外,在对应于多段喷射的控制装置中,按照喷射段数来计算分段喷射脉冲宽度。

另一方面,喷射时刻运算部(404)根据所述内燃机的运转信息(409),对燃料喷射阀(308)的驱动开始时刻进行运算,但是在图4中,以对应于多段喷射的控制装置为前提进行说明。

根据包含通过多段喷射信息运算部(402)运算出的基本喷射时刻的多段喷射信息(411)以及通过喷射脉冲宽度运算部(403)运算出的所述喷射脉冲宽度(412)、上述喷射间隔(118a、118b)的条件,来对确定喷射时刻(413)进行运算。此外,在对应多段喷射的控制装置中,按照喷射段数来对所述确定喷射时刻(413)进行运算,并将其作为喷射脉冲信号(317)输出至驱动ic(305)。

另外,驱动电流设定部(405)根据所述燃料压力(315),决定燃料喷射阀(308)的驱动电流分布(318)以及高压燃料泵用螺线管(311)的驱动电流分布(319),并将该信息输出至驱动ic(305)。

hpp控制值运算部(408)根据内燃机的吸入空气量(314)、所述内燃机的运转信息(409)等来对高压燃料泵用螺线管(311)的驱动指令值进行运算,并且在所述燃料压力(315)与目标燃料压力中,进行所谓反馈控制。

点火控制指令值运算部(415)根据内燃机的吸入空气量(314)、所述燃料压力(315)、所述内燃机的运转信息(409)等,进行预定运算,计算点火时刻,并且用点火时刻除以点火线圈所需的通电时间,来一并计算通电开始时刻,并输出点火信号(416)。

作为本实施方式的特征,具备有效喷射期间超过限制部(406)。当有效喷射期间超过限制部(406)根据所述喷射脉冲宽度(412)、所述确定喷射时刻(413)以及所述燃料压力(315)、所述内燃机的运转信息(409)、内燃机的吸入空气量(314),在判断出最终喷射结束时刻(图1内t111或者t116)超过所述有效喷射期间的结束位置(t106)时,向多段喷射信息运算部(402)、喷射时刻运算部(404)、hpp控制值运算部(408)输出控制指令变更值(414)。

多段喷射信息运算部402、喷射时刻运算部404、hpp控制值运算部408)分别根据控制指令变更值(414),满足内燃机的要求喷射量,并且在所述有效喷射期间内完成燃料喷射。另外,作为其他方法,有效喷射期间超过限制部(406)向点火控制指令值运算部(415)输出控制指令变更值(414),点火控制指令值运算部(415)将点火时刻向滞后角侧变更等方法也是有效的。此外,针对详细的控制方法会在后面进行描述。

接下来,使用图5来说明使用了所述有效喷射期间超过限制部(406)的控制的一个例子。

从图5内的上部表示单段喷射控制时的喷射脉冲信号(501)、多段喷射控制时的喷射脉冲信号(502)、校正前点火信号(503a)、校正后点火信号(503b)。校正前点火信号(503a)表示根据所述内燃机的运转信息(409)等通过预定运算求出的点火时刻。

首先,在图5的例子中,在单段喷射时,在到达喷射开始时刻的时刻(t504),在确定了喷射脉冲宽度(501a)的情况下,在该时刻(t504),最终喷射结束时刻(t505)超过了有效喷射期间的结束位置(t106)。由此,所述有效喷射期间超过限制部(406)进行控制,以使点火时刻(t506)延迟,并在t507进行点火。

换言之,当判定出最终喷射结束时刻(t505)超过t106(第1时刻)时,微型计算机(302)作为控制点火装置的第1控制部来发挥作用,以便满足在1个燃烧周期中所需的燃料喷射量并且确保所述喷射到内燃机的气缸中的燃料进行汽化的时间。在本实施方式中,作为第1控制部的微型计算机(302)使点火时刻(t506)延迟。

由此,在所述有效喷射期间(108)内无法结束喷射,但是能够确保从喷射结束时刻(t505)到点火时刻(t507)的充足时间,因此喷射燃料可以汽化,并可以避免失火的可能性。

进一步地,为了满足在1个燃烧周期中所要求的燃料喷射量,即使在最终喷射结束时刻产生了误差时,也能够实现要求扭矩。

另外,即使在多段喷射控制中,在多段喷射控制时的喷射脉冲信号(502)中,在每一次的喷射动作的喷射开始时刻(t508、t510、t512)以及喷射结束时刻(t509、t511、t513)中的某一个中,在知道最终喷射结束时刻(t505)超过有效喷射期间的结束位置(t106)的时刻,进行上述处理,由此能够得到与单段喷射控制同样的效果。

此外,知道最终喷射结束时刻(t505)超过有效喷射期间的结束位置(t106)的时刻并不限定于上述时刻,例如,即使在喷射执行中(t504~t505或者t508~t505)确定的情况下,只要最终喷射结束时刻(t505)不超过点火时刻(t507),就能够得到同样的效果。

如以上说明所述,根据本实施方式,即使在最终喷射结束时刻产生了误差时,也能够实现要求扭矩并且避免失火的风险。

(第2实施方式)

接下来使用图6对其他的实施方式进行说明。

图6是针对基于本发明的第2实施方式的内燃机的控制装置示出了基本结构的图。相对于图4中所说明的结构,图6中具备有效喷射期间超过预测部(601)。

在图4的结构中,在知道最终喷射结束时刻(t505)超过有效喷射期间的结束位置(t106)的时刻,触发基于所述有效喷射期间超过限制部(406)的控制指令变更值(414)。但是,当在有效喷射期间(108)内想要完成燃料喷射时,如果不提前做出判定,则即使触发控制指令变更值(414),控制本身也可能会来不及。

因此,有效喷射期间超过预测部(601)在最初的喷射开始时刻以前,判定该喷射动作是否超过有效喷射期间(108)。

图7是有效喷射期间超过预测部(601)的流程图。

首先,在s701中判定是否是预测时刻(开始预测的时刻)。该预测时刻越早进行预测,基于有效喷射期间超过限制部(406)的抑制方法越多,并且可以预见效果,但是定性的预测精度将会恶化。在本发明的实施方式中,针对这一点,定义为初始喷射开始时刻之前。当是预测时刻(s701:是)时,前进至s702,当条件不成立时(s701:否)不做任何处理。

接下来,在s702中取得预测时刻的时刻的喷射控制信息,具体而言,所述喷射脉冲宽度(412)、所述燃料压力(315)、所述内燃机的运转信息(409)、内燃机的吸入空气量(314)是预测时刻的时间点的最新信息。

接下来在s703中,根据在s702取得到的喷射控制信息来对该气缸的1个燃烧周期中的最终喷射结束时刻进行运算。此外,虽然上述内容已经描述了运算方法,但是例如在预定期间中保存内燃机的旋转速度的基础上,通过预测加减速,能够提高运算精度。

换言之,微型计算机(302)作为预测部来发挥作用,其在开始1个燃烧周期的最初的燃料喷射的时刻之前,预测最终喷射结束时刻。作为预测部,微型计算机(302)使用图11,如后所述,可以根据内燃机的旋转速度来预测最终喷射结束时刻。

之后,在s704中,判定在s703中运算出的最终喷射结束时刻是否超过了预先设定好的有效喷射期间的结束位置(t106)。当条件不成立时(s704:否)不做任何处理,当条件成立时(s704:是)前进至s705。在s705中,将包含控制指令变更值(414)的超过限制指令输出至有效喷射期间超过限制部(406)。

例如,如果是设定控制标志等,并通过有效喷射期间超过限制部(406)来进行特定的限制方法的方法,则也可以是在设为控制指令变更值(414)时,在按控制部来赋予id(标识符)的基础上,输出控制指令变更值(414)的方法。

接下来使用图8,进行有效喷射期间超过预测部(601)的详细说明。

图8从上表示时刻job运算结果(801)、喷射时刻预测结果(802)、超过限制指令(803)。首先,在喷射控制的基准位置(t103)确定喷射开始时刻(804),但是在本实施方式中,在该时刻(t103)进行s701的处理。

t104~t106是上述有效喷射期间(108)。在时刻job运算结果(801)中,还包含用于在图4中所说明的燃料喷射控制、高压燃料泵的螺线管控制、点火控制等中的各控制参数运算、基于传感器等的输入处理。另外,由于是基于时刻间隔(预定周期)的处理,因此例如在t807、t808更新运算值。在801a、801b、801c,保持分别更新过的运算值。在图7的s702中取得的喷射控制信息在图8的例子中成为801a。

接下来针对喷射时刻预测结果(802),在图8中示意性地使用喷射脉冲信号来进行表示,但是只要根据801a的喷射控制信息来计算喷射开始时刻(t805)、喷射结束时刻(t806)即可。另外,在图8中,由于假设了单段喷射,因此就t806而言,最终喷射结束时刻的预测值成为t806。

在图7的s704中,判定预测出的最终喷射结束时刻(t806)是否超过有效喷射期间的结束位置(t106),但是由于在图8的例子中,能够预测条件成立(s704:是)的状态,因此在t103设置超过限制指令(803)。通过这些处理,可以在进行喷射动作之前,判定最终喷射结束时刻(t806)是否超过有效喷射期间(108)。

但是,由于最终喷射结束时刻(t806)是预测值,因此由于从预测出的时刻(t103)起,所述燃料压力(315)、所述内燃机的运转信息(409)、内燃机的吸入空气量(314)等发生变化,从而在预测值与控制实效值之间可能产生背离。使用图9针对解决该问题的实施方式进行说明。

(第1变形例)

图9描述了即使产生对于有效喷射期间超过预测部(601)的预测结果的误差,也能够进行合适的判定的方法。

图9从上开始表示时刻job运算结果(801)、喷射时刻预测结果1(901a)、喷射时刻预测结果2(901b)。本结构基本上与图8所说明的内容重复,因此仅说明存在差异的点。首先,作为特征点,设定从有效喷射期间的结束位置(t106)向进角侧移动了预定期间(904)对应的量的位置(t902),并将其定义为喷射超过警告位置。

换言之,微型计算机(302)作为运算部发挥作用,其计算t902(第2时刻),所述t902比t106(第1时刻)进一步提前了从点火时刻起喷射到内燃机的气缸中的燃料的汽化所需的时间。

另外,针对预定期间(904),例如在掌握了旋转速度的上升或者下降的倾角的基础上,通过反映旋转误差量的方法等来进行设定。

另外,当根据在t103中预测出的喷射时刻预测结果1(901a),判定出最终喷射结束时刻(t806)超过了有效喷射期间的结束位置(t106)时,与图8的处理同样地,将包含控制指令变更值(414)的超过限制指令(803)输出至有效喷射期间超过限制部(406)。

另一方面,作为在t103中预测出的结果,像喷射时刻预测结果2(901b)那样,在最终喷射结束时刻(t903)超过喷射超过警告位置(t902)、并且未超过有效喷射期间的结束位置(t106)时,将超过警告用限制指令输出至有效喷射期间超过限制部(406)。

换言之,微型计算机(302)作为判定部发挥作用,其判定表示1个燃烧周期的最后的燃料喷射结束的时刻的最终喷射结束时刻(t903)是否超过t106(第1时刻)或t902(第2时刻)。

此外,在本实施方式中,将超过警告用限制指令与超过限制指令(803)作为单独的指令来进行处理,但是即使是在设为相同内容时或者使用其中某一个时,本发明的实施方式的效果是相同的。

根据本变形例,即使在预测出的最终喷射结束时刻中产生了误差时,也能够实现要求扭矩并且避免失火的风险。

(第2变形例)

使用图10,说明本实施方式的有效喷射期间超过限制部(406)。

图10是在图2中所说明的时序图。从上开始是节流阀开度(201)、内燃机的吸入空气量(202)、在燃料喷射阀上游具备的共轨内的燃料压力(203)、喷射脉冲宽度运算值(204)。另外,针对图2的问题,由于已经进行了描述,在此省略说明。

首先,在t200中,内燃机的吸入空气量(202)在预先设定出的预定值(1004)以上。在t205中节流阀开度为关闭方向,由于要求喷射量减少来控制目标燃料压力下降,从t206开始燃料压力(203)下降。另一方面,喷射脉冲宽度运算值(204)由于基于燃料压力(203)的校正而增加,最终喷射结束时刻(t806或t903)超过喷射超过警告位置(t902)或有效喷射期间(108),并将超过警告用限制指令或超过限制指令(803)输入给有效喷射期间超过限制部(406)。

有效喷射期间超过限制部(406)直到内燃机的吸入空气量(202)变为预定值(1004)以下为止不改变目标燃料压力,或者作为超过警告用限制指令或超过限制指令(803)向点火控制指令值运算部(415)发出指令,以便提高目标燃料压力。此外,从图10的t206到t1002的期间中的虚线(1001)表示直到内燃机的吸入空气量(202)变为预定值(1004)以下为止不改变目标燃料压力的例子。

换言之,微型计算机(302)作为第2控制部发挥作用,其从节流阀(201a)变为全闭的时刻(t205)到内燃机的吸入空气量变为预定值(1004)以下的时刻(t1002),将节流阀(201a)为全闭时的目标燃料压力以上的值设定为目标燃料压力,并控制高压燃料泵,以使燃料压力与目标燃料压力一致。

由此,燃料压力(203)成为像1001的虚线那样的行为,持续该行为直到内燃机的吸入空气量(202)变为预先设定出的预定值(1004)以下的t1002为止。

喷射脉冲宽度运算值(204)由于燃料压力不降低而变为1003示出的虚线那样的行为。由于抑制喷射脉冲宽度的增大并且维持燃料压力,因此还能够满足内燃机所需的喷射量。

另外,在另一场景中,当需要进一步缩短脉冲宽度时,通过提高燃料压力可以缩短脉冲宽度。

根据本变形例,能够防止节流阀(201a)变为全闭的时刻(t205)之后的稀薄燃烧。

如以上说明所述,根据第2实施方式,即使在最终喷射结束时刻产生了误差时,也能够实现要求扭矩并且避免失火的风险。

(第3实施方式)

使用图11,说明本发明的第3实施方式。

1101、1103针对内燃机的旋转速度,将横轴表示为时间,1102、1104针对与各个喷射控制有关的各位置,将横轴表示为时间。

首先,1101表示是恒定的旋转速度的情况,1101a表示通过时刻处理(例如每10ms),来运算内燃机的旋转速度的时刻。

另外,在1102上表示出的喷射控制基准位置(t103)、有效喷射期间的开始位置(t104)、有效喷射期间的结束位置(t106)以及喷射超过警告位置(t902)原本是根据内燃机的曲柄转角而决定的,但是由于内燃机的旋转速度恒定,因此即使经过一段时间,其位置关系也不变。因此,例如,即使根据喷射控制基准位置(t103)来预测有效喷射期间的结束位置(t106)以及喷射超过警告位置(t902),理论上也不会产生误差。

但是,如1103所示,当从t1105开始旋转速度发生了变化(在图中是上升)时,如果根据由1103a的时刻处理计算出的旋转速度,预测存在于1104上的喷射控制基准位置(t103)、有效喷射期间的开始位置(t104)、有效喷射期间的结束位置(t106),则会产生误差。

因此,与通过1103b的时刻处理计算出的旋转速度一起,例如根据上次、上上次计算出的旋转速度与本次计算出的旋转速度的差,进行预测未来的旋转速度等的处理,并预测1104上的喷射控制基准位置(t103)、有效喷射期间的开始位置(t104)、有效喷射期间的结束位置(t106)以及喷射超过警告位置(t902)。

当然,由于旋转速度发生变化(在图中是上升),因此在图中,喷射控制基准位置(t103)、有效喷射期间的开始位置(t104)、有效喷射期间的结束位置(t106)以及喷射超过警告位置(t902)随时间而变短。相反地,当旋转速度降低时,随时间而变长,因此优选通过代表上述校正的运算,来对该位置进行预测。当然,关于在图9中示出的设置在有效喷射期间的结束位置(t106)与喷射超过警告位置(t902)中的预定期间(904),通过考虑由这些误差引起的间隙,能够更有效地获得本发明的实施方式的效果。

(第3变形例)

由此,进行图12的说明。图12示出了对该气缸进行3次喷射(3段喷射)时的喷射时刻,1201表示通过正常运算计算出的喷射时刻。

根据t103时刻的喷射控制信息,预测从t1203开始初次喷射,并直到最终喷射结束时刻(t1204)为止执行总计3次的喷射。另外,由于通过s704的处理,预测1201的最终喷射结束时刻(t1204)超过喷射超过警告位置(t902),因此有效喷射期间超过限制部(406)根据控制指令变更值(414)使初次喷射开始时刻提前1207a的量。其结果是,由于以后的喷射时刻也提前1207a相对应的量,因此成为像1202那样的喷射脉冲信号。

换言之,微型计算机(302)作为第1控制部发挥作用,其当判定为最终喷射结束时刻(t1204)超过t902(第2时刻)时,控制喷射器,以便满足在1个燃烧周期中所需的燃料喷射量并且确保喷射到内燃机的气缸中的燃料进行汽化的时间。

由此,即使在最终喷射结束时刻产生了误差时,也能够实现要求扭矩并且避免失火的风险。

在本实施方式中,当作为第1控制部的微型计算机(302)判定为最终喷射结束时刻(t1204)超过t902(第2时刻)时,使开始1个燃烧周期的最初的燃料喷射的时刻提前。

由此,最终喷射结束时刻成为t1206,不会超过喷射超过警告位置(t902)。通过预先改变喷射方式,可以在有效喷射期间(108)内进行全部的喷射。

(第4变形例)

接下来,使用图13,针对有效喷射期间超过限制部(406)的控制指令变更值(414)说明其他的方法。

1301与图12内的1201是相同的含义,因此省略详细说明,但是根据t103时刻的喷射控制信息,能够预测最终喷射结束时刻(t1305)超过喷射超过警告位置(t902)。

因此,有效喷射期间超过限制部(406)作为控制指令变更值(414),输出指令以便缩短喷射间隔(1306),并将喷射间隔设为1302上的1307。由此,最终喷射结束时刻成为t1308,因此不会超过喷射超过警告位置(t902)。

换言之,微型计算机(302)作为第1控制部发挥作用,其当在多段喷射控制中,判定出最终喷射结束时刻(t1305)超过t902(第2时刻)时,缩短每1个燃烧周期的喷射间隔。

但是,由于该方法基于燃料喷射阀的特性、控制装置的特性,能够缩短喷射间隔(1306)的宽度有限,因此可以像1303那样,通过使用控制指令变更值(414)来减少喷射次数(在图中是从3次喷射减少为2次喷射),并减少喷射间隔(t1309)本身,从而将最终喷射结束时刻设为t1310,且不会超过喷射超过警告位置(t902)。

换言之,微型计算机(302)可以作为第1控制部发挥作用,其当在多段喷射控制中,判定出最终喷射结束时刻(t1305)超过t902(第2时刻)时,减少每1个燃烧周期的喷射次数。

此外,优选这些方法能够根据内燃机的运转状态等,考虑基于控制指令变更值(414)的对其他性能的影响,来进行选择。

另外,在图12、图13的说明中,作为最终喷射结束时刻(t1204、t1305)超过了喷射超过警告位置(t902)的情况进行了说明,但是无论其能否超过有效喷射期间的结束位置(t106),都能够得到一定的效果。

如以上说明所述,根据第3实施方式,即使在最终喷射结束时刻产生了误差时,也能够实现要求扭矩并且避免失火的风险。

此外,本发明并不限定于上述实施方式,还包含各种各样的变形例。例如,上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细地说明的,并不限定于必须具备所说明的全部的结构。另外,可以将某实施方式的结构的一部分替换为其他的实施方式的结构,另外,也可以在某实施方式的结构中添加其他的实施方式的结构。另外,可以针对各实施方式的结构的一部分,添加、删除、置换其他的结构。

在上述第1实施方式中,作为第1控制部的微型计算机(302)如图5所示,使用有效喷射期间的结束位置即t106(第1时刻)来进行判定,但是也可以如图9所示,使用喷射超过警告位置即t902(第2时刻)来进行判定。

另外,上述各结构、功能等的一部分或全部例如可以通过在集成电路中进行设计等,用硬件来实现。另外,上述各结构、功能等可以通过处理器(微型计算机)分析并执行实现功能的程序,用软件来实现。实现各功能的程序、表格、文件等的信息能够存储在存储器、硬盘、ssd(solidstatedrive:固态驱动器)等的记录装置、或者ic卡、sd卡、dvd等的记录介质中。

符号说明

314…吸入空气量

315…燃料压力

317…喷射脉冲信号(每个气缸)

318…燃料喷射阀的驱动电流分布

319…高压燃料泵的驱动电流分布

320…高压燃料泵的驱动信号

401…总喷射量运算部

402…多段喷射信息运算部

403…喷射脉冲宽度运算部

404…喷射时刻运算部

405…驱动电流设定部

406…有效喷射期间超过限制部

407…脉冲信号生成部

408…hpp控制值运算部

409…内燃机的运转信息

410…总燃料喷射量

411…多段喷射信息

412…喷射脉冲宽度

413…确定喷射时刻

414…控制指令变更值

415…点火控制指令值运算部

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