专利名称：用于内燃机具有燃料喷射量切换功能的燃料喷射控制设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射控制设备，其可根据内燃机的负载状况对喷射工作的喷射量进行控制。
背景技术：
通常，在某些现有的喷射系统中，为了对发动机进行控制，要根据内燃机(即发动机)的转速以及进气压力的变化来对燃料喷射量进行控制。
按照专利文件JP-A-280995(第2到3页)的内容，通过利用一进气压力传感器的输出信号对一台两缸内燃机每个气缸的燃料喷射量精确地进行处理，就能降低排放，并改善发动机总体驱动性能(下文中被称为“驱动性”)。在该文件中，利用发动机转速、以及大气压力与进气终了压力之间的差值作为参数来对燃料喷射量进行处理，但是，在某一特定区间内—即当节气门的节流开度很小时(下文称之为“区间”)，排放却会增加，而驱动性则会降低。本文中，进气终了压力(intake bottompressure)在发动机进气冲程的终了附近—即下死点附近测得的。即使进气流率在整个进气冲程中都发生变化，进气终了压力的变化也是非常微小的。因而，进气流率的变化将不能反映到燃料的喷射量上。结果就是，就会出现稀薄的空/燃比，从而使排放增大，而使驱动性降低。另外，在节气门开度很小的情况下，在紧随进气冲程的压缩冲程中、或者在膨胀(燃烧)冲程期间，进气压力的变化要比进气终了压力的变化显著得多。
发明内容
为了解决上述的问题，本发明的实施方式涉及一种用于内燃机的燃料喷射控制设备，其可使发动机的排放降低，并能改善驱动性。在负载状况发生变化的一个区间内，该设备可根据发动机转速和进气压力精确地处理燃料喷射量。所述的区间包括发动机节气门的开度基本上被关闭的工况。
一发动机转速检测装置对发动机的转速进行检测。一进气压力检测装置对进气道的压力进行检测，所述进气道位于节气门的下游位置。一发动机控制装置利用燃料喷射量来对发动机的工作状况进行控制，而对其中燃料喷射量的处理是基于第一映射表和第二映射表进行的，两映射表之间是根据内燃机的负载状况进行切换的。一第一映射表存储装置存储着一个第一映射表，该映射表是以发动机转速和进气终了压力作为参数确定的。一第二映射表存储装置存储了一个第二映射表，该映射表是以发动机转速和进气平均压力为参数确定的。一进气终了压力处理装置对进气终了压力进行处理，该压力是进气压力在内燃机每一燃烧循环内的最小值。一进气平均压力处理装置对进气平均压力进行处理，该压力是进气压力在内燃机每一燃烧循环的预定时期内的平均值。
所述的预定时期至少包括一压缩冲程或一膨胀(燃烧)冲程。也就是说，当对燃料喷射量进行处理时，可在第一映射表和第二映射表之间进行切换，因而能精确地处理燃料喷射量。在发动机负载状况发生变化的区间内，燃料喷射量是正确的。第一映射表对应于发动机从中等载荷到高负荷的区间，而第二映射表则对应于发动机在小负荷时的工作区间。因而，可降低排放，并能改善驱动性。
从下文参照附图所作的详细描述，可对本发明上述的、以及其它的目的、特征和优点有更清楚的理解，在附图中图1是对一内燃机所作的局部剖视图，并绘出了各个外周装置的示意图，表示了根据本发明一实施方式的内燃机燃料供应控制设备；图2中的流程图表示了进气终了压力的处理程序，该程序由一ECU中的CPU执行，其中的ECU被用在根据本发明一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中；图3中的流程图表示了由一ECU中的CPU执行的进气平均压力处理程序，其中的ECU被用在根据一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中；图4中的图线表示了与图2、图3所示流程图相对应的、各个传感器信号和各个控制量的状况；图5中的流程图表示了由一ECU中的CPU执行的、计算燃料喷射量基准值的处理程序，其中的ECU被用在根据一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中；图6中的流程图表示了由一ECU中的CPU执行的燃料喷射量基准值处理程序的第一种变型形式，其中的ECU被用在根据一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中；图7中的流程图表示了由一ECU中的CPU执行的燃料喷射量基准值处理程序的第二种变型形式，其中的ECU被用在根据一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中；以及图8中的流程图表示了由一ECU中的CPU执行的燃料喷射量基准值处理程序的第三种变型形式，其中的ECU被用在根据一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中。
具体实施例方式
如图1所示，发动机1是一台仅具有一个气缸的内燃机(单缸发动机)。空气被从一空气滤清器3输送向发动机1的进气道2。在进气道2的中游部位设置了一个节气门11。按照驾驶员的要求，加速踏板(图中未示出)等机构的动作将会开启和关闭节气门11，从而可对流向进气道2的空气的流动速率进行控制。燃料被从一喷射器(燃料喷射阀)5喷射到进气中。燃料喷射阀5被设置在发动机1的进气道2中，并靠近一进气口4。燃料是被一燃料泵从燃料箱(图中未示出)加压输送来的。燃料的压力由一压力调节器进行控制。预定量的喷入燃料与预定量的进气形成空/燃混合物。随后，空/燃混合物通过进气门6而输送到燃烧室中。
节气门11被设置在进气道2的中游位置。在节气门11上设置一个节气门开度传感器21，用于检测节气门的开度TA，该数值对应于对加速踏板或类似机构的踩踏程度。节气门开度传感器21包括一怠速开关(图中未示出)，用于检测当节气门11几乎被完全关闭时的状况。在节气门11的下游设置了一个进气压力传感器22，用于检测进气道2中的进气压力PM。在发动机1上还设置了一个水温传感器23，用于检测冷却水的温度THW。在靠近发动机1曲轴13的位置处设置了一个曲轴转角传感器24，用于检测随着曲轴13转动而变化的曲轴转角[℃A]。基于由曲轴转角传感器24检测到的曲轴转角值而算出发动机1的转速NE。
设置了一个火花塞或点火塞14，并使其指向发动机1燃烧室7的内部点火塞14由一点火线圈/点火器15提供高压电，从而可引燃燃烧室7的混合气而使其燃烧。对点火塞14的加电是根据一点火信号来进行的，点火信号与曲轴转角传感器24检测到的曲轴转角同步。点火信号是由一ECU(电子控制单元)30产生的。这样，燃烧室7内的混合气就会发生燃烧(膨胀)，从而就获得了驱动动力。燃烧后的废气被从一排气门8、经一排气总管而引流到一排气道9中。随后，废气被排放到外界的大气中。
ECU30包括一CPU31、一ROM32、一RAM33、一B/U(后备)RAM34、一I/O电路35、以及总线36。CPU31作为一中央处理单元，用于执行各种数学运算。ROM32存储了控制程序和控制数据。RAM33储存着各种数据或类似信息。总线36在内部将ECU30上述的各个器件连接起来。ECU30从节气门开度传感器21读取节气门开度TA、从进气压力传感器22读取进气压力PM、从水温传感器23读取冷却水温度THW、从曲轴转角传感器24读取发动机转速NE，如此等等。ECU30基于上述的各种传感器信号而向喷射器5、点火塞14、点火线圈/点火器15等装置发出控制信号。对喷射器5的控制是基于燃料喷射时间和喷射量来进行的。而对点火塞14和点火线圈/点火器15的控制则是基于点火时间进行的。
下面将基于图2所示的流程图、结合图4对进气终了压力的处理程序进行描述。进气终了压力是指内燃机每一燃烧循环中最小的进气压力值。该程序是由ECU30中的CPU31来执行的，ECU30被用在根据本发明一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中。此处，图4是一图表或一时序图，其表示了与图2、3所示处理程序(下文将进行描述)相对应的、各种传感器信号和各种控制量的情况。如图4所示，根据凸轮转角传感器(图中未示出)发出的凸轮转角信号、以及曲轴转角传感器24产生的曲轴转角信号而测量出发动机的各个冲程—即进气冲程、压缩冲程、膨胀冲程(燃烧冲程)以及排气冲程。图中三角形指针的位置代表了发动机1气缸中的最大压缩位置或TDC(上死点)。该进气终了压力处理程序由CPU31按照一定的间隔反复执行。
如图2所示，在步骤S101中，将当前进气压力PM存储起来。然后，程序进行到步骤S102，在该步骤中，判断是否满足一个关系式曲轴转角的计数值NNUM是否等于一个预定的数值α。如图4所示，例如，“7”就是所述的预定数值α(见图2)，该数值代表了膨胀冲程(燃烧冲程)完成时的时刻点。曲轴转角信号计数NNUM代表了曲轴转角的位置。例如，与由凸轮转角传感器(图中未示出)产生的凸轮转角信号相对应，在一个曲轴转角基准位置上，曲轴转角信号的计数NNUM被设定为“0”。由设置在发动机1曲轴13处的曲轴转角传感器24检测到该曲轴转角基准位置。一个燃烧循环是由四个冲程或周期构成的(即进气→压缩→膨胀(燃烧)→排气)，该循环等于720[℃A](曲轴转角)。每隔30[℃A]产生一个曲轴转角信号，并使曲轴转角位置步进加一，因而，对应于一个燃烧循环，曲轴转角位置从0变到23。递增的计数过程是反复进行的，从而当曲轴转角计数超过23时，曲轴转角位置就被复位到0。
在步骤S102中关系式的判断结果为肯定的情况下(即曲轴转角计数NNUM等于预定数值α，在图4中为t0时刻和t2时刻)，程序转到步骤S103。在步骤S103中，将进气终了压力初始化为一个预定的最大值。在另一方面，在步骤S102中关系式判断结果为否定的情况下(曲轴转角信号计数NNUM是除预定数值α之外的其它数值时)，跳过步骤S103。
然后，程序进行到步骤S104，在该步骤中，判断一个关系式是否成立即进气终了压力PMB是否大于当前压力PM。在步骤S104中该关系式的判断结果为肯定的情况下(即进气终了压力PMB大于当前进气压力PM的情况下)，程序进行到步骤S105。在步骤S105中，用当前压力PM取代进气终了压力PMB，然后再返回到程序的开头。
在另一方面，在步骤S104中关系式的判断结果为否定的情况下(即进气终了压力PWB等于或小于当前进气压力PM的情况下)，步骤S105被跳过，因此，进气终了压力PMB不会被当前压力PM取代。随后，程序终止。
如图4所示，在发动机1-在该实施方式中为一单缸发动机(也包括多缸发动机)中使用了一套用于检测进气压力的检测系统。在进气冲程中，进气压力PM变为了负值，随后，在进气冲程完成之后，由于空气从节气门11的开口流入到进气道2中，所以该压力会逐渐地增大，并接近于大气压力。进气终了压力处理程序一次接一次地替换进气终了压力。将在时刻t1(见图4)时测得的进气终了压力PMB作为本次燃烧循环(720[℃A])内最终的进气终了压力PMB[kPa千帕]。
下面将基于图3所示的流程图、结合图4对进气平均压力PMAV的处理程序进行描述。进气平均压力是在内燃机每一燃烧循环中一预定时期内的压力平均值，该预定时期至少包括一压缩冲程或一膨胀冲程。该程序是由ECU30中的CPU31来执行的，该ECU被用在根据本发明一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中。在发动机1每一燃烧循环的预定时期内，进气平均压力的处理程序由CPU31按照一定的间隔反复执行。所述的预定时期至少包括一压缩冲程和一膨胀(燃烧)冲程。
如图3所示，在步骤S201中对一关系式进行判断，该关系式是指曲轴转角信号计数NNUM是否等于或大于一个预定数值β(在图4中，其例如为“19”，该数值代表了压缩冲程的起始时刻)。在步骤S201中关系式的判断结果为否定的情况下(即曲轴转角计数NNUM小于预定数值β的情况下)，程序进行到步骤S204。在步骤S204中判断一个关系式是否成立即曲轴转角计数NNUM是否小于另一个预定数值γ(在图4中，例如为“7”，其代表了膨胀(燃烧)冲程的结束时刻)。在步骤S204中关系式的判断结果为否定(即曲轴转角计数NNUM等于或大于预定数值γ)的情况下，程序转到步骤S208。在步骤S208中判断一个关系式是否成立曲轴转角计数NNUM是否等于预定数值γ。在步骤S208中关系式的判断结果为否定(即曲轴转角计数NNUM大于预定数值γ)的情况下，程序转到步骤S202。在步骤S202中，进气压力的计数总和C被复位成“0”。然后，程序进行到步骤S203，在该步骤中，进气压力的总和值PMSM被复位成“0”，随后，程序终止。
在另一方面，在步骤S204中关系式的判断结果为肯定(即曲轴转角计数NNUM小于预定值γ)的情况下，程序进行到步骤S205。在步骤S205中，当前检测到的进气压力PM被加到进气压力总和值PMSMO上，其中的PMSMO是指前一次处理的累积值，从而在该步骤S205中就算出了进气压力总和PMSM。
在另一方面，在步骤S201中关系式的判断结果为肯定(即曲轴转角信号计数NNUM大于/等于预定数值β)的情况下，程序也进入到步骤S205。当前检测到的进气压力PM被加到进气压力总和值PMSMO上，其中的PMSMO是指前一次处理的累积值，从而就在步骤S205中就算出了进气压力的总和值PMSM。
从曲轴转角信号计数NNUM大于/等于预定数值β到等于/小于预定数值γ的这一区间被限定在一个曲轴转角范围内，在该实施方式中，此范围处于进气冲程、压缩冲程、以及膨胀(燃烧)冲程中。该区间对应于发动机1每一燃烧循环内的所述预定时期。该预定时期至少包括压缩冲程和膨胀(燃烧)冲程。而后，程序进行到步骤S206中，在该步骤中，进气压力的计数总和C递增加1。然后，程序结束。
在另一方面，如果步骤S208中关系式的判断结果是肯定的(即曲轴转角信号计数NNUM等于预定值γ)，则程序进入到步骤S207中。在该步骤中，将步骤S205算得的进气压力总和值PMSM除以步骤S206获得的计数总和C，从而就算出了进气平均压力PMAV。随后，程序结束。
下面将基于图5所示的流程图对计算燃料喷射量基准值TP的处理程序进行描述。该程序是由ECU30中的CPU31来执行的，该ECU被用在根据本发明一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中。在发动机1的每一燃烧循环中，由一CPU31按照预定的间隔反复地执行该燃料喷射量基准值处理程序。
如图5所示，在步骤S301中，将发动机转速NE存储起来。然后，程序转到步骤S302，在该步骤中，将进气终了压力PMB存储起来。进气终了压力PMB是按照上述图2所示的程序算得的。然后，程序进行到步骤S303，在该步骤中，进气平均压力PMAV被存储起来。如上文所述那样，进气平均压力PMAV是按照图3所示的程序进行处理的。而后，程序进行到步骤S304，在该步骤中，对一关系式进行判断，该关系式例如为判断进气终了压力PMB是否等于/小于一个预定值δ。在步骤S304中关系式的判断结果为肯定(即进气终了压力PMB等于或小于预定值δ)的情况下，就可判定发动机1的工况处于、或接近于怠速转速，因而，程序转向步骤S305。在步骤S305中，利用存储在ROM32中的一个映射表，基于发动机转速NE和进气平均压力PMAV而获得基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。其中的发动机转速NE是在步骤S301中储存起来的，进气平均压力PMAV是在步骤S303中存储起来的。
在另一方面，在步骤S304中关系式的判断结果为否定(即进气终了压力PMB大于预定值δ)的情况下，判定发动机1的工况远离怠速转速附近。随后，程序进行到步骤S306。在步骤S306中，利用存储在ROM32中的另一个映射表，基于发动机转速NE和进气终了压力PMB而算出基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。发动机转速NE是在步骤S301中储存起来的，在步骤S302中存储了进气终了压力PMB。对按照这一程序得到的燃料喷射量基准值TP执行各种已知的补偿运算，从而获得最终的燃料喷射量TAU。利用最终的燃料喷射量TAU向发动机1的喷射器5输送定量的燃料。
这种内燃机燃料喷射控制设备包括曲轴转角传感器24、进气压力传感器22、进气终了压力处理装置、进气平均压力处理装置、ECU30的ROM32、以及发动机控制装置。曲轴转角传感器24是发动机转速的检测装置，用于检测出发动机1的转速。进气压力传感器22作为进气压力的检测装置，用于检测出进气道2中的进气压力PM，进气道2被设置在发动机1节气门11的下游位置。
进气终了压力处理装置是由ECU30中的CPU31实现的，其用于对进气终了压力PMB进行运算，该压力是发动机1每次燃烧循环中的最小进气压力。进气平均压力处理装置也是由ECU30中的CPU31实现的，用于对进气平均压力PMAV进行处理，其中的PMAV是发动机1每一燃烧循环内预定时期内进气压力的平均值。该预定时期至少包括压缩冲程或膨胀(燃烧)冲程。
ECU30中的ROM32是第一映射表存储装置和第二映射表存储装置。第一映射表存储装置中存储着第一映射表，该映射表被用来以发动机转速NE和进气终了压力PMB为参数计算燃料喷射量的基准值TP，利用该数值向发动机1输送燃料。第二映射表存储装置中存储着第二映射表，该映射表被用来以发动机转速NE和进气平均压力PMAV为参数计算燃料喷射量的基准值TP，利用该数值向发动机1输送燃料。所述的发动机控制装置是由ECU30中的CPU31来担当的，用于利用最终的燃料喷射量TAU对发动机1的工作状况执行控制。
最终的燃料喷射量TAU是通过对基准喷射量TP执行各种类型的补偿而获得的。燃料喷射量的基准值TP是从第一、第二映射表中之一查得的，可根据发动机1的负载状况而在两映射表之间进行切换。另外，发动机1是一台单缸发动机。
当在处理燃料基准喷射量TP时，通过在第一映射表与第二映射表之间进行切换，利用发动机转速NE和进气压力PM，就能精确地得到用于向发动机1输送燃料的最终燃料喷射量TAU。这样来对喷射量TP进行处理就能使得用于向发动机1输送燃料的最终喷射量TAU在发动机1负载状况发生变化的区间内是正确的。因而可降低排放，并改善驱动性。在第二映射表中，发动机转速NE和进气平均压力PMAV被作为参变量。在第一映射表中，以发动机转速NE和进气终了压力PMB作为参数。在发动机1为单缸发动机的情况下，进气压力的变化状况往往很明显，因而能精确地对进气终了压力PMB和进气平均压力PMAV进行处理。
在该实施方式中，发动机控制装置是由内燃机燃料喷射控制设备中ECU30的CPU31来担当的。随着发动机1负载状况的变化，发动机控制装置利用存储在ROM32中的第二映射表和第一映射表来运算燃料基准喷射量TP。如果进气终了压力等于或小于预定值δ，则就使用第二映射表，如果进气终了压力PMB大于预定值δ，则就使用第一映射表。
也就是说，在发动机1负荷很小的区间内(即进气终了压力PMB等于/小于预定值δ)，使用第二映射表。如果发动机1处于中等负荷和高负荷的区间内(即进气终了压力PMB大于预定值δ)，则就使用第一映射表。在第二映射表中，发动机转速NE和进气平均压力PMAV被作为参量。在第一映射表中，以发动机转速NE和进气终了压力PMB作为参数。这样就可以计算出用于向发动机1输送燃料的燃料喷射量基准值TP。利用发动机转速NE和进气压力PM，可精确地计算出用于向发动机1供应燃料的最终燃料喷射量TAU，从而使最终喷射量TAU在发动机1负载状况发生变化的区间内是正确的。这样，可降低排放、并改善驱动性。
下面将基于图6所示的流程图对处理燃料喷射量基准值TP的第一种改型程序进行描述。该程序由ECU30中的CPU31执行，该ECU用在根据本发明一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中。在每一次燃烧循环中，CPU31按照一定的间隔反复地执行该燃料基准喷射量处理程序。
如图6所示，在步骤S401中，将发动机转速NE存储起来。然后，程序进行到步骤S402，在该步骤中，将进气终了压力PMB存储起来，而进气终了压力PMB是在图2所示的程序中算得的。然后，程序进行到步骤S403，在该步骤中，进气平均压力PMAV被存储起来，其中的进气平均压力PMAV是在图3所示的程序中获得的。而后，程序进行到步骤S404，在该步骤中，对一关系式进行判断，该关系式即是判断步骤S403所存储的进气平均压力PMAV是否等于/小于一个预定值ε。在步骤S404中关系式的判断结果为肯定的情况下—也就是进气平均压力PMAV等于或小于预定值ε(即判定发动机1的工况处于怠速转速附近)的情况下，程序转向步骤S405。在步骤S405中，利用预存在ROM32中的映射表，基于步骤S401中储存的发动机转速NE、以及步骤S403中存储的进气平均压力PMAV而查出基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。
在另一方面，在步骤S404中关系式的判断结果为否定—也就是说进气平均压力PMAV大于预定值ε(即判定发动机1的工况远离怠速转速附近)的情况下，程序转到步骤S406。在步骤S406中，利用预存在ROM32中的映射表，基于步骤S401中存入的发动机转速NE、以及步骤S402中存入的进气终了压力PMB而算出基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。对燃料喷射量基准值TP执行各种已知的补偿运算。这样就获得了最终的燃料喷射量TAU，利用该数值向发动机1的喷射器5输送定量的燃料。
在该实施方式中，发动机控制装置是由内燃机燃料喷射控制设备中ECU30的CPU31来担当的。随着发动机1负载状况的变化，发动机控制装置利用存储在ROM32中的第二映射表和第一映射表来运算燃料基准喷射量TP。如果进气平均压力PMAV等于或小于预定值ε，则就采用第二映射表，如果进气平均压力PMAV大于预定值ε，则就使用第一映射表。
也就是说，在发动机1负荷很小的区间内(即进气平均压力PMAV等于/小于预定值ε)，使用第二映射表。如果发动机1处于中等负荷和高负荷的区间内(即进气平均压力PMAV大于预定值ε)，则就使用第一映射表。在第二映射表中，发动机转速NE和进气平均压力PMAV被作为参变量。在第一映射表中，则以发动机转速NE和进气终了压力PMB作为参数。这样就可计算出用来向发动机1输送燃料的燃料喷射量基准值TP。利用发动机转速NE和进气压力PM，可精确地计算出用于向发动机1供应燃料的最终燃料喷射量TAU，从而使最终喷射量TAU在发动机1负载状况发生变化的区间内都是正确的。因而，可降低排放，并提高驱动性。
下面将基于图7所示的流程图对处理燃料喷射量基准值TP的第二种改型程序进行描述。该程序由ECU30中的CPU31执行，该ECU用在根据本发明一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中。在发动机的每一次燃烧循环中，CPU31按照一定的间隔反复地执行该燃料基准喷射量处理程序。
如图7所示，在步骤S501中，发动机转速NE被存储起来。然后，程序进行到步骤S502，在该步骤中，将节气门开度TA存储起来。然后，程序进行到步骤S503，在该步骤中，进气终了压力PMB被存储起来。进气终了压力PMB是在图2所示的程序中获得的。而后，程序进行到步骤S504，在该步骤中，进气平均压力PMAV被存储起来。进气平均压力PMAV是由图3中的程序得出的。然后，程序进行到步骤S505，在该步骤中，对一关系式进行判断，即判断在步骤S502中存入的节气门开度TA是否等于/小于一个预定值ζ。在步骤S505中关系式的判断结果为肯定的情况下—也就是节气门开度TA等于或小于预定值ζ(即判定发动机1的工况处于怠速转速附近)的情况下，程序转向步骤S506。在步骤S506中，利用预存在ROM32中的映射表，基于步骤S501中储存的发动机转速NE、以及步骤S504中存储的进气平均压力PMAV而查出基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。
作为备选方案，在步骤S505中关系式的判断结果为否定—也就是说节气门开度TA大于预定值ζ(即判定发动机1的工况远离怠速转速附近)的情况下，程序转到步骤S507。在步骤S507中，利用预存在ROM32中的映射表，基于步骤S501中存入的发动机转速NE、以及步骤S503中存入的进气终了压力PMB而算出基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。对燃料喷射量基准值TP执行各种已知的补偿运算。这样就获得了最终的燃料喷射量TAU，利用该数值向发动机1的喷射器5输送定量的燃料。
该内燃机燃料喷射控制设备以节气门开度传感器21作为节气门开度的检测装置，用于对节气门11的开度TA进行检测，在该改型中，发动机控制装置由ECU30中的CPU31充当。随着发动机1负载状况的变化，发动机控制装置利用存储在ROM32中的第二映射表和第一映射表来运算燃料基准喷射量TP。如果节气门开度TA等于或小于预定值ζ，则就采用第二映射表，如果节气门开度TA大于预定值ζ，则就使用第一映射表。
也就是说，在发动机1负荷很小的区间内(即当节气门开度TA等于/小于预定值ζ时)，使用第二映射表。如果发动机1处于中等负荷和高负荷的区间内(即当节气门开度TA大于预定值ζ时)，则就使用第一映射表。在第二映射表中，发动机转速NE和进气平均压力PMAV被作为参变量。在第一映射表中，则以发动机转速NE和进气终了压力PMB作为参数。这样就可计算出用来向发动机1输送燃料的燃料喷射量基准值TP。利用发动机转速NE和进气压力PM，可精确地计算出用于向发动机1供应燃料的最终燃料喷射量TAU，从而使最终喷射量TAU在发动机1负载状况发生变化的区间内都是正确的。因而，可降低排放，并提高驱动性。
下面将基于图8所示的流程图对处理燃料喷射量基准值TP的第三种改型程序进行描述。该程序由ECU30中的CPU31执行，该ECU用在根据本发明一实施方式的内燃机燃料喷射控制设备中。在发动机的每一次燃烧循环中，CPU31按照一定的间隔反复地执行该燃料基准喷射量处理程序。
如图8所示，在步骤S601中，发动机转速NE被存储起来。然后，程序进行到步骤S602，在该步骤中，进气终了压力PMB被存储起来。进气终了压力PMB是在图2所示的程序中获得的。而后，程序进行到步骤S603，在该步骤中，进气平均压力PMAV被存储起来。进气平均压力PMAV是由图3中的程序得出的。然后，程序进行到步骤S604，在该步骤中，对一关系式进行判断，即判断怠速开关SW的状态是否为ON。在步骤S604中关系式的判断结果为肯定的情况下(即判定发动机1的工况处于怠速转速)的情况下，程序转向步骤S605。在步骤S605中，利用预存在ROM32中的映射表，基于步骤S601中储存的发动机转速NE、以及步骤S603中存储的进气平均压力PMAV而查出基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。
在另一方面，在步骤S604中关系式的判断结果为否定—也就是说怠速开关处于OFF状态(即判定发动机1的工况远离怠速转速)的情况下，程序转到步骤S606。在步骤S606中，利用预存在ROM32中的映射表，基于步骤S601中存入的发动机转速NE、以及步骤S602中存入的进气终了压力PMB而算出基准燃料喷射量TP。随后，程序结束。对燃料喷射量基准值TP执行各种已知的补偿运算。这样就获得了最终的燃料喷射量TAU，利用该数值向发动机1的喷射器5输送定量的燃料。
该内燃机燃料喷射控制设备将怠速开关SW(图中未示出)作为怠速检测装置，用于检测节气门11是否处于接近于完全闭合的状态，在该改型中，发动机控制装置由ECU30中的CPU31充当。随着发动机1负载状况的变化，发动机控制装置利用存储在ROM32中的第二映射表和第一映射表来运算燃料基准喷射量TP。如果怠速开关处于ON状态(即节气门11接近于完全关闭)，则就采用第二映射表，如果怠速开关处于OFF状态(即节气门11远离完全闭合状态)，则就使用第一映射表。
也就是说，在发动机1负荷很小的区间内(即当怠速开关的状态为ON时)，使用第二映射表。如果发动机1处于中等负荷和高负荷的区间内(即当怠速开关的状态为OFF时)，则就使用第一映射表。在第二映射表中，发动机转速NE和进气平均压力PMAV被作为参变量。在第一映射表中，则以发动机转速NE和进气终了压力PMB作为参数。这样就可计算出用来向发动机1输送燃料的燃料喷射量基准值TP。利用发动机转速NE和进气压力PM，可精确地计算出用于向发动机1供应燃料的最终燃料喷射量TAU，从而使最终喷射量TAU在发动机1负载状况发生变化的区间内都是正确的。因而，可降低排放，并提高驱动性。
本文中，是针对单缸发动机的情况来展开对上述实施方式和改型方式的描述的。但是，本发明的应用并不仅限于上述的情况。在独立自然吸气型多缸发动机的情况中，可以预计能获得类似的功能和效果，其中，在这种发动机中，各个气缸独立地吸入空气。也就是说，进气压力在发动机每一燃烧循环内的变化易于清楚地显现出来。这样，就能精确地获得进气终了压力和进气平均压力。
在本文中，对上述实施方式和上述改型的描述是在这样的情况下进行基于特定时间间隔内、或每隔一定时间间隔的进气压力PM而获得进气终了压力PMB。但是，本发明的应用并不仅限于上述的情况。可以在曲轴转角传感器24每次产生曲轴转角信号时都处理进气终了压力PMB。可利用ECU30中的一个峰值保持电路来对进气终了压力PMB进行处理。类似地，在不悖离本发明涉及思想的前提下，可对上述实施方式作各种形式的改动和替换。
权利要求
1.一种用于内燃机的燃料喷射控制设备，该燃料喷射控制设备包括用于对内燃机的转速进行检测的装置；用于对进气道的压力进行检测的装置，所述进气道位于内燃机一节气门的下游位置；用于处理进气终了压力的装置，进气终了压力是进气压力在内燃机每一燃烧循环内的最小值；用于对进气平均压力进行处理的装置，该压力是进气压力在内燃机每一燃烧循环的一预定时期内的平均值，所述预定时期至少包括压缩冲程或膨胀冲程；用于存储一第一映射表的装置，该映射表被用来对喷射到内燃机中的燃料量进行处理，其中，第一映射表的存储装置将发动机转速和进气终了压力作为第一映射表的参数；用于存储一第二映射表的装置，该映射表被用来对喷射到内燃机中的燃料量进行处理，其中，第二映射表的存储装置将发动机转速和进气平均压力作为第二映射表的参数；以及利用燃料喷射量来对发动机的工作状况进行控制的装置，对燃料喷射量的处理是基于第一映射表和第二映射表二者之一进行的，可根据内燃机的负载状况在两映射表之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的、用于内燃机的燃料喷射控制设备，其特征在于当进气终了压力等于或小于一预定值时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第二映射表来处理燃料喷射量；当进气终了压力大于所述预定值时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第一映射表来处理燃料喷射量。
3.根据权利要求1所述的、用于内燃机的燃料喷射控制设备，其特征在于当进气平均压力等于或小于一预定值时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第二映射表来处理燃料喷射量；当进气平均压力大于所述预定值时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第一映射表来处理燃料喷射量。
4.根据权利要求1所述的、用于内燃机的燃料喷射控制设备，其还包括用于检测节气门开度的装置，其中，当节气门开度等于或小于一预定值时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第二映射表来处理燃料喷射量；当节气门开度大于所述预定值时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第一映射表来处理燃料喷射量。
5.根据权利要求1所述的、用于内燃机的燃料喷射控制设备，其还包括用于检测怠速工况的装置，在该工况中，节气门接近于完全关闭的状态，其中当怠速检测装置检测到节气门接近于完全关闭时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第二映射表来处理燃料喷射量；当怠速检测装置检测到节气门远离完全闭合状态时，发动机控制装置基于内燃机的负载状况、采用第一映射表来处理燃料喷射量。
6.根据权利要求1所述的、用于内燃机的燃料喷射控制设备，其特征在于所述内燃机具有至少一个吸入空气的气缸
全文摘要
本发明公开了一种内燃机燃料喷射控制设备。将一进气终了压力PMB与一预定值δ进行比较，从而在一第一映射表与一第二映射表之间进行切换，用以对燃料基准喷射量TP进行处理。预定值δ被用来判定发动机的负载。在第一映射表中，发动机转速NE和进气终了压力PMB被作为参变量。在第二映射表中，发动机转速NE和进气平均压力PMAV被作为参数。这样，利用发动机转速和进气压力，可精确地计算出最终燃料喷射量，以便于使最终喷射量在发动机负载状况发生变化的区间内都是正确的。因而，可降低排放，并提高驱动性。
文档编号F02D41/00GK1517536SQ20031011317
公开日2004年8月4日 申请日期2003年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者大河内康宏, 小林文朗, 道明正尚, 尚, 朗 申请人:株式会社电装