专利名称：直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于直接燃油喷射火花点火发动机的控制装置。更具体地说，本发明涉及一种适合于用以在冷起动等期间或当有必要预热设置在排气道中用于排气净化的催化剂时的控制装置。
第2000-145510号日本特许公开专利申请公开了直接燃油喷射火花点火发动机的一个示例，其中在冷起动期间可不激活三元催化剂并且在进气行程喷射的均匀燃烧的情况下可排出HC，而HC不减少。因此，在该种直接燃油喷射火花点火发动机中，当发动机的温度被检测并且所检测的温度低于规定温度时，空/燃比被调整到稀于压缩行程中的理论配比空燃比，并喷射出燃油。
在冷起动期间通过执行压缩行程喷射的层状燃烧，可禁止燃油附着到气缸壁上并且可降低HC的排出量。此外，还增加了排气温度，因此可加速预热催化剂。
鉴于上述的描述，本领域的技术人员将显而易见地可以看出有必要对该控制进行改进。本发明致力于解决对本领域的技术人员来说是显而易见的这种需要以及其它的需要。
发明内容
然而，已发现在高海拔下、其它低压力环境下和外界空气温度较高的环境下，吸入空气密度较低。因此，在这些情况下，可吸入的实际空气量被降低，致使很难实现稳定燃烧。换句话说，在这些情况下，由于当进行层状燃烧时不能产生所需的发动机转矩，因此出现发动机起动方面的困难。甚至当发动机可被起动时，在发动机预热期间也很难保持稳定的层状燃烧，并且例如当发动机起动后辅助负荷增加时，由于发动机转矩不足，出现可操作性方面的恶化。
鉴于上述缺点，本发明的一个目的是当需要预热催化剂时，根据环境条件执行最佳燃烧控制。
鉴于上述情况，提供了一种直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其基本上包括环境条件确定部分、催化剂条件确定部分和燃烧控制部分。环境条件确定部分被配置用于确定不利于压缩行程喷射的层状燃烧的低进气密度条件。
催化剂条件确定部分被配置用于确定设置在发动机排气道中、用于排气净化的催化剂的状态。燃烧控制部分被配置用于控制燃烧模式，使得当确定预热催化剂时，从起动时起执行压缩行程喷射的层状燃烧模式，并且使得当确定在低空气密度条件下预热催化剂时，禁止压缩行程喷射的层状燃烧并执行进气行程喷射的燃烧模式。
从下列结合附图和所公开的优选实施例对本发明的详细描述中，对于本领域的技术人员来说，本发明的上述的和其它的目的、特征、方面和优点将变得显而易见。
现在将参照附图(其为原始公开的一部分)图1是说明根据本发明的第一实施例的用于内燃机的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置的发动机系统的示意图；图2是说明由根据本发明的第一实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置的控制单元所执行的从起动到预热期间的控制操作的流程图；图3是说明由根据本发明的第一实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置的控制单元所执行的环境条件确定子例程的控制操作的第一环境条件确定流程图；图4是说明空气密度和冷却液温度之间的关系以根据本发明的第一实施例确定空气密度标准值的第一示意图；图5是说明由根据本发明的第二实施例的直接燃油喷射火花点火发动机控制装置的控制单元所执行的环境条件确定子例程的控制操作的第二环境条件确定流程图；图6是说明空气密度和冷却液温度之间的关系以根据本发明的第二实施例确定空气密度标准值的第二示意图；图7是说明由根据本发明的第三实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置的控制单元所执行的环境条件确定子例程的控制操作的第三环境条件确定的流程图；图8是说明空气密度和冷却液温度之间的关系以根据本发明的第三实施例确定空气密度标准值的第三示意图。
具体实施例方式
现在参照附图将对本发明的所选实施例进行说明。本领域的技术人员将显而易见地看出，以下对本发明的实施例的描述仅是用于说明，而非用于限制由后附的权利要求和其等同所限定的本发明。
第一实施例首先参照图1。图1示意性地说明了装有根据本发明的第一实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置的直接燃油喷射/火花点火发动机1。该发动机1具有将电子控制节气门(throttle valve)3安装在其中的进气道2。电子控制节气门3被配置用于控制发动机1的进气道2的吸入空气量。进气道2以流体方式与发动机1的多个燃烧室4(仅示出了1个)相连。每一燃烧室4均包括火花塞5和燃油喷射阀6。火花塞5和燃油喷射阀6以常规方式被安装在燃烧室4中。发动机1也具有以流体方式与每一燃烧室4相连的排气道7。排气道7包括具有催化剂地催化转化器8用于以常规方式进行排气净化。
发动机控制单元或ECU 20控制发动机以进行如下所述的燃油空气混合物的控制燃烧。发动机控制单元20为包括中央处理单元(CPU)和其它外围设备的微型计算机。发动机控制单元20也可包括其它的传统部件，如输入接口电路、输出接口电路和诸如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置之类的存储装置。发动机控制单元20最好包括发动机控制程序，其控制上述的各种部件。发动机控制单元20从用于检测发动机1的工作状态的各种传感器(如下所述)中接收输入信号，并且根据这些信号执行发动机控制。从该描述中本领域的技术人员将很容易地看出。发动机控制单元20的精确结构和算法可以是执行本发明功能的任何硬件和软件的组合。换句话说，如在说明书和权利要求中所使用的“装置加功能”项应包括可被用于执行“装置加功能”项中的功能的任何结构或硬件和/或算法或软件。
通过根据来自发动机控制单元20的信号所操作的步进电动机和其它装置，电子控制节气门3的开度被控制。
燃油喷射阀6被配置以通过螺线管(该螺线管根据发动机控制单元20所输出的喷射脉冲信号被激励)与进气行程和压缩行程期间的发动机转速同步被打开，并且以规定的压力被加压的燃油被喷射。因此，通过燃烧室4所喷射的燃油被分配，以在进气行程喷射的情况下形成均匀的空/燃混合物和在压缩行程喷射的情况下在火花塞5的周围形成层状空/燃混合物。根据来自发动机控制单元20的点火信号，空/燃混合物由火花塞5被点火并且被燃烧(均匀燃烧模式、层状燃烧模式或双喷射燃烧模式)。
在本发明中，如下所述，发动机控制单元20根据不利于压缩行程喷射的层状燃烧的低进气密度条件的确定调整直接燃油喷射正时和点火正时，以改变燃烧模式。更具体地说，发动机控制单元20控制直接燃油喷射正时和点火正时，使得当确定催化剂被预热时从起动时起执行压缩行程喷射的层状燃烧，并且使得当确定在低空气密度条件下催化剂被预热时，禁止压缩行程喷射的层状燃烧，并执行进气行程喷射的燃烧。
在压缩行程喷射的层状燃烧的情况下，空气的利用率较低，所以如果没有吸入足够的空气，不能产生转矩，但在进气行程喷射的均匀燃烧的情况下或在进气行程喷射的双(分离)喷射燃烧(在单燃烧周期中的进气行程喷射和压缩行程喷射(弱层状燃烧))的情况下，空气的利用率增加，所以使用这些类型的燃烧甚至当空气较稀时也可产生转矩。因此，通过禁止压缩行程喷射的层状燃烧，可保持起动特性并可防止可操作性被降低，并且使喷油器的至少一部分执行进气行程喷射的燃烧。
从下列加速踏板传感器21、离合器角度传感器22、加热空气流量传感器23、节气门传感器24、发动机冷却液温度传感器25、大气压力传感器26和外界空气温度传感器27中，发动机控制单元20接收输入信号。发动机控制单元20根据这些信号执行发动机控制，该发动机控制包括但不限于吸入空气量Qa、点火正时、燃油喷射量和燃油喷射正时。
加速踏板传感器21检测加速器开度APO，加速踏板传感器21将表示加速踏板压下量的信号输出到发动机控制单元20。离合器角度传感器22检测发动机转速Ne，离合器角度传感器22将表示发动机转速Ne的信号输出到发动机控制单元20。加热空气流量传感器23检测吸入空气量Qa，加热空气流量传感器23将表示吸入空气量Qa的信号输出到发动机控制单元20。节气门传感器24检测节气门开度(throttleopening)TVO，节气门传感器24将表示节气门开度TVO的信号输出到发动机控制单元20。发动机冷却液温度传感器25检测发动机冷却液温度Tw，发动机冷却液温度传感器25将表示发动机冷却液温度Tw的信号输出到发动机控制单元20。大气压力传感器26检测大气压力Patm，大气压力传感器26将表示大气压力Patm的信号输出到发动机控制单元20。外界空气温度传感器27检测外界空气温度(吸入空气温度)，外界空气温度传感器27将表示吸入空气温度Tatm的信号输出到发动机控制单元20。
发动机控制单元20被配置以根据由这些输入信号所检测的发动机工作条件选择所选择的燃烧模式(均匀燃烧、层状燃烧或双喷射燃烧)，并且因此控制电子控制节气门3的开度、燃油喷射阀6的燃油喷射正时和燃油喷射量以及火花塞5的点火正时。在正常的工作条件下(在完成预热后)，以大约30-40的A/F比执行极稀的层状燃烧(稀层状燃烧)。稀均匀燃烧(A/F＝20-30)和理论均匀燃烧被包括作为均匀燃烧模式。
当需要预热催化转化器8中的催化剂时，本发明需要根据环境条件执行最佳燃烧控制。根据图2中的流程图，发动机控制单元20执行像从起动到预热期间的该种类型的控制。
下面将说明图2中的从发动机起动到预热期间的控制流程图。
在步骤S1中，在起动时，环境条件被确定并且标志被设置以禁止在低空气密度条件下的层状燃烧(层状起动)。因此，步骤1构成环境条件确定部分，该环境条件确定部分被配置以确定对压缩行程喷射的层状燃烧具有不利影响的低进气密度条件。更具体地说，根据图3中所示的环境条件确定子例程，执行该步骤S1。
参照图3的流程图，在步骤S11中，大气压力传感器26检测大气压力Patm。当没有设置大气压力传感器26时，根据节气门开度TVO和吸入空气量Qa确定(学习)大气压力Patm，在发动机的运转/停止之前将其存储，并且在起动时读出学习值。例如，根据实际吸入空气量Qa相对于基本目标吸入空气量Qm(其在节气门完全关闭时的怠速工作条件下被事先确定)的比率，可执行该学习。
在步骤S12中，外界空气温度传感器27检测外界空气温度Tatm。在步骤S13中，根据大气压力Patm和外界空气温度Tatm，计算空气密度ρatm。
在步骤S14中，水温传感器25检测冷却液温度Tw。在步骤S15中，参照如图4的曲线图或示图，根据冷却液温度Tw设置空气密度标准值ρst(层状燃烧所需要的空气密度)。该曲线图或示图被配置使得随着冷却液温度Tw的降低，空气密度标准值ρst增加。这是因为发动机温度越低，则摩擦损失越高并且所需的空气量越大，所以层状燃烧所需的空气密度增加。在图4中，空气密度标准值ρst的特征曲线被表示为冷却液温度Tw的线性函数。然而，为了简化，这里只示出了空气密度标准值ρst和冷却液温度Tw之间关系的一般特征曲线。
在步骤S16中，将在步骤S13中所计算的空气密度ρatm与在步骤S15中所设置的空气密度标准值ρst相比较以确定是否ρatm＜ρst(空气密度等于或低于标准值的情况)。因此，当该确定为“否”(即ρatm＞ρst)时，处理进到步骤S17，层状禁止标志设置为0，允许层状起动，相反，当确定结果为“是”(即ρatm＜ρst)时，处理进到步骤S18，将层状禁止标志设置为1，禁止层状起动。因此，结束图3中的子例程，并且过程返回到图2的主例程中的步骤S2。
在步骤S2中，发动机控制单元20确定催化转化器8是否被激活。因此，步骤S2构成催化剂条件确定部分，该催化剂条件确定部分被配置以确定在发动机1的排气道7中所设置的、用于排气净化的催化剂的状态。具体地说，当有催化剂温度传感器时，检测催化剂温度。当没有催化剂温度传感器时，根据冷却液温度Tw估计催化剂温度。或者，根据起动时的冷却液温度和起动后的吸入空气量的合计值，估计催化剂的温度。然后确定所检测或所估计的催化剂温度是等于还是大于规定的激活温度。
当催化剂被激活时，处理进到步骤S6，变为正常控制，并且结束该预热期间的控制。根据正常控制中的工作条件，执行上述的稀层状燃烧、稀均匀燃烧、理论均匀燃烧等。
当催化剂未被激活时，处理进到步骤S3。
在步骤S3中，确定在步骤S1中设置的层状禁止标志值(图3中的子例程)，并且当层状禁止标志为0时，处理进到步骤S4，并且从起动时起执行压缩行程喷射的层状燃烧。
在层状燃烧模式下，空/燃比被置为大约理论配比空燃比(最好稍稀于理论配比空燃比)(A/F＝15-16)，在后来的压缩行程的喷射中，燃油被喷射以在火花塞周围形成层状的浓空燃混合物，并且执行层状燃烧。此时，点火正时(根据冷却液温度Tw设置的基本点火正时也被向滞后校正(延迟的层状燃烧)。
在低空气密度条件下，当层状禁止标志为1时，处理进到步骤S6。在步骤S6中，从起动时起执行具有进气行程喷射的均匀燃烧模式或者从起动时起执行具有进气行程喷射和压缩行程喷射的双喷射燃烧模式。
在均匀燃烧下，空/燃比被设置为理论配比，在进气行程燃油被喷射，以通过燃烧室形成均匀的空/燃混合物，并且进行均匀燃烧。点火正时此时也向滞后校正(延迟的均匀燃烧)。
在双喷射燃烧中，燃油喷射被分成2个独立的喷射(即一个发生在进气行程喷射中，一个发生在压缩行程喷射中)，空/燃比被设置为基本上为理论配比或略稀(A/F＝15-16)，以在火花塞周围形成相对较浓的空燃混合物，并在其外围形成相对较稀的空燃混合物。换句话说，双喷射燃烧进行弱层状燃烧。点火正时此时也被向滞后校正(延迟的双喷射燃烧)。
在步骤S4或S6之后，处理返回到步骤S2，并且在起动后以及预热期间继续进行控制，即直到催化剂被激活为止。通过预热期间的控制，催化转化器8被激活，于是处理从步骤S2进到步骤S6并且变为正常控制。因此，步骤S3-S6构成燃烧控制部分。该燃烧控制部分被配置用于控制直接燃油喷射正时和点火正时，使得当确定催化剂被预热时从起动时起进行压缩行程喷射的层状燃烧，并且使得当确定在低空气密度条件下催化剂被预热时，禁止压缩行程喷射的层状燃烧并执行进气行程喷射的燃烧。
通过将浓空燃混合物集中在火花塞周围，冷起动状态下的层状燃烧提高了燃烧的稳定性。较少的燃油附着于燃烧室的壁上，因此可降低从发动机排出的HC的水平。尽管存在鲁棒性较低的缺点，但提高了燃烧的稳定性，因此可延迟点火正时同等的量，并且可获得增加的排气温度以加速预热催化剂。
然而，在低空气密度的条件下，降低了可被吸入的实际空气量，所以当试图进行层状燃烧操作时，不能吸入足够的空气量，导致由于不能产生所需的发动机转矩和不能获得稳定的燃烧所引起的不良起动特性。甚至当发动机可被起动时，在发动机预热期间也很难保持稳定的层状燃烧；例如在发动机起动后，辅助负荷增加时，由于不充分的发动机转矩出现可操作方面的恶化。
因此，从出现时起通过禁止压缩行程喷射的层状燃烧，可保持起动特性和避免对可操作性的不利影响，并且在低空气密度的条件下使进气行程喷射的均匀燃烧被执行。这是因为在进气行程喷射的均匀燃烧的情况下，增加了空气的利用率，所以甚至当空气较稀时，使用该种类型的燃烧也可产生转矩。在均匀燃烧情况下的HC排出量大于在层状燃烧情况下的HC排出量，但通过尽可能地延迟点火正时可获得增加的排气温度以加速预热催化剂。
第二实施例下面参照图5和图6将说明根据本发明的第二实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置。本发明的第二实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置被用于装有如图1中所示的直接燃油喷射/火花塞点火发动机1的车辆中。换句话说，除了在步骤S1中所使用的发动机控制单元20的不同过程以外，第二实施例与第一实施例基本相同。鉴于第一实施例和第二实施例之间的相似性，这里与第一实施例的部分相同的第二实施例的部分将使用与第一实施例部分相同的标号。而且，为了简化，对与第一实施例部分相同的第二实施例部分的说明将被省略。换句话说，除非另有说明，第二实施例的其它配置与第一实施例的配置相同。
图5示出了在步骤S1中所使用的第二实施例的环境条件确定子例程。
在步骤S21中，大气压力传感器26检测大气压力Patm。如果不使用大气压力传感器26，也可采用这样一种配置，由此读取学习值作为上述的大气压力Patm。
在步骤S22中，水温传感器25检测冷却液温度Tw。在步骤S23中，参照如图6中的曲线图或示图，根据冷却液温度Tw设置大气压力标准值Pst(层状燃烧所需要的大气压力)。该曲线图或示图被配置，使得随着冷却液温度Tw的降低，大气压力标准值Pst增加。这是因为发动机温度越低，摩擦损失越高并且层状燃烧所需要的大气压力越大。在图6中，大气压力标准值Pst的特征曲线被表示为冷却液温度Tw的线性函数。然而，为了简化，这里只示出了大气压力标准值Pst和冷却液温度Tw之间关系的一般特征曲线。
在步骤S24中，将在步骤S21中所计算的空气密度Patm与在步骤S23中所设置的大气压力标准值Pst相比较，以确定是否Patm＜Pst(大气压力等于或低于标准值的情况)。因此，当该确定为“否”(即Patm＞Pst)时，处理进到步骤S25，并且层状禁止标志等于0，允许层状起动。相反，当确定结果为“是”(即Patm＜Pst)时，处理进到步骤S26，并且层状禁止标志等于1，禁止层状起动。
因此，通过将低空气密度条件设置成大气压力等于或低于标准值的条件，可以相同的方式进行控制。
第三实施例下面参照图5和图6将说明根据本发明的第三实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置。本发明的第三实施例的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置被用于装有如图1中所示的直接燃油喷射/火花塞点火发动机1的车辆中。换句话说，除了步骤S1中所使用的发动机控制单元20的不同过程以外，第三实施例与第一实施例基本相同。鉴于第一实施例和第三实施例之间的相似性，这里与第一实施例的部分相同的第三实施例的部分将使用与第一实施例部分相同的标号。而且，为了简化，对与第一实施例部分相同的第三实施例部分的说明将被省略。换句话说，除非另有说明，第三实施例的其它配置与第一实施例的配置相同。
图5示出了在步骤S1中所使用的第三实施例的环境条件确定子例程。
在步骤S31中，外界空气温度传感器27检测外界空气温度Tatm。
在步骤S32中，水温传感器25检测冷却液温度Tw。然后在步骤S33中，参照如图8中的曲线图或示图，根据冷却液温度Tw，设置外界空气温度标准值(层状燃烧所需的外界空气温度)Tst。该曲线图或示图被配置，使得随着冷却液温度Tw的降低，外界空气温度标准值Tst降低。这是因为发动机的温度越低，摩擦损失越高，并且层状燃烧所需的空气量越大，所以层状燃烧所需的外界空气温度降低。在图6中，外界空气温度标准值Tst的特征曲线被表示为冷却液温度Tw的线性函数。然而为了简化，这里只示出了在外界空气温度标准值Tst和冷却液温度Tw之间关系的一般特征曲线。
在步骤S34中，将在步骤S31中所检测的外界空气温度Tatm与在步骤S33中所设置的外界空气温度标准值Tst相比较，以确定是否Tatm＞Tst(外界空气温度等于或大于标准值的情况)。因此，当该确定为“否”(即Tatm＜Tst)时，处理进到步骤S35，并且层状禁止标志等于0，允许层状起动。相反，当确定结果为“是”(即Tatm＞Tst)时，处理进到步骤S36，并且层状禁止标志等于1，禁止层状起动。
因此，通过将低空气密度条件设置成外界空气温度等于或大于标准值的条件，可以相同的方式进行控制。
上述的示例被配置，使得当在低空气密度的条件下需要预热催化剂时，禁止压缩行程喷射的层状燃烧并进行进气行程喷射的燃烧。但也可采用这样一种配置，即禁止压缩行程喷射的层状燃烧并进行具有进气行程喷射和压缩行程喷射的双喷射燃烧(弱层状燃烧)。
在双喷射燃烧中，空/燃比被设置为理论配比或较稀空燃比(A/F＝15-16)。在双喷射燃烧中，喷射为在进气行程喷射和压缩行程喷射之间分割的喷射，进气行程喷射和压缩行程喷射被执行，以在火花塞周围形成相对浓的空燃混合物并在其外围形成相对稀的空燃混合物，从而进行弱层状燃烧。点火正时此时(延迟双喷射燃烧)也被向滞后校正。
双喷射燃烧的空气利用率低于均匀燃烧的空气利用率，但优于层状燃烧的空气利用率。因此，可比在低空气密度的条件下的层状燃烧产生更多的转矩。
因为在冷起动状态下的双喷射燃烧在火花塞周围形成了相对浓的空燃混合物和在其外围形成了相对稀的空燃混合物，尽管就燃油对燃烧室壁的附着而言，HC的降低效果次于层状燃烧，但这些效果优于均匀燃烧。燃油通过燃烧室，所以可稳定燃烧并且通过点火正时延迟可增加排气温度。
这里所使用的描述装置的部件、部分或零件的术语“配置”包括硬件和/或软件，该硬件和/或软件被构成和/或被编程以执行所需功能。而且，在权利要求中被表示为“装置加功能”的术语应包括可被用于执行本发明各部分功能的任何装置。这里所使用的“基本上”、“大约”和“大致”这些表示程度的术语表示所修改术语的合理偏离量，使得不显著改变最终结果。例如，如果该偏离不否定其修改词的意思，可把这些术语看作包括对修改术语的±5％的偏离。
该专利申请要求第2003-367853号日本专利申请的优先权。第2003-367853号日本专利申请的整个内容以参照的方式被包含在这里。
尽管以上仅选择所选实施例对本发明进行了说明，但本领域的技术人员从所公开的内容清楚地理解在不脱离如后附的权利要求所限定的本发明范围的情况下，可对本发明进行各种变化和修改。此外，根据本发明的实施例的上述描述只是用于说明，而非用于限制由后附的权利要求和其它等同所限定的本发明。因此，本发明的范围不限于上述所公开的实施例。
权利要求
1.一种直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，包括环境条件确定部分，被配置成确定不利于压缩行程喷射的层状燃烧的低进气密度条件；催化剂条件确定部分，被配置成确定设置在发动机排气道中、用于排气净化的催化剂的状态；燃烧控制部分，被配置成控制燃烧模式，使得当确定预热催化剂时，从起动时起执行压缩行程喷射的层状燃烧模式，并且使得当确定在低空气密度条件下预热催化剂时，禁止压缩行程喷射的层状燃烧并执行进气行程喷射的燃烧模式。
2.如权利要求1中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中燃烧控制部分还被配置成以均匀燃烧方式执行进气行程喷射的燃烧模式。
3.如权利要求2中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成通过确定进气密度是否等于或低于标准值来确定低进气密度条件，该进气密度根据大气压力和外界空气温度被计算。
4.如权利要求2中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据大气压力等于或低于标准值的条件确定低进气密度条件。
5.如权利要求2中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据外界空气温度等于或高于标准值的条件确定低进气密度条件。
6.如权利要求1中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中燃油控制部分还被配置成以双喷射燃烧方式执行进气行程喷射的燃烧模式，其中一个燃油喷射为进气行程喷射，另一个燃油喷射为压缩行程喷射。
7.如权利要求6中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成通过确定进气密度是否等于或低于标准值来确定低进气密度条件，进气密度根据大气压力和外界空气温度被计算。
8.如权利要求6中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据大气压力等于或低于标准值的条件来确定低进气密度条件。
9.如权利要求6中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据外界空气温度等于或高于标准值的条件来确定低进气密度条件。
10.如权利要求1中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成通过确定进气密度是否等于或低于标准值来确定低进气密度条件，进气密度根据大气压力和外界空气温度被计算。
11.如权利要求10中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据发动机节气门开度和发动机停止运转之前吸入空气量来确定大气压力。
12.如权利要求10中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据发动机温度设置标准值。
13.如权利要求1中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据大气压力等于或低于标准值的条件来确定低进气密度条件。
14.如权利要求13中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据发动机温度设置标准值。
15.如权利要求13中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据发动机节气门开度和发动机停止运转之前吸入空气量来确定大气压力。
16.如权利要求15中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据发动机温度设置标准值。
17.如权利要求1中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据外界空气温度等于或高于标准值的条件来确定低进气密度条件。
18.如权利要求17中所述的直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，其中环境条件确定部分还被配置成根据发动机温度设置标准值。
19.一种直接燃油喷射/火花点火发动机控制装置，包括环境条件确定装置，用于确定不利于压缩行程喷射的层状燃烧的低进气密度条件；催化剂条件确定装置，用于确定设置在发动机排气道中、用于排气净化的催化剂的状态；燃烧控制装置，用于控制燃烧模式，使得当确定预热催化剂时，从起动时起执行压缩行程喷射的层状燃烧模式，并且使得当确定在低空气密度条件下预热催化剂时，禁止压缩行程喷射的层状燃烧并执行进气行程喷射的燃烧模式。
20.一种控制在直接燃油喷射/火花点火发动机中的燃烧的方法，包括确定不利于压缩行程喷射的层状燃烧的低进气密度条件；确定设置在发动机排气道中、用于排气净化的催化剂的状态；控制燃烧模式，使得当确定预热催化剂时，从起动时起执行压缩行程喷射的层状燃烧模式，并且使得当确定在低空气密度条件下预热催化剂时，禁止压缩行程喷射的层状燃烧并执行进气行程喷射的燃烧模式。
全文摘要
一种发动机控制装置被配置以当需要预热用于排气净化的催化剂时，根据环境条件执行最佳燃烧。当需要预热催化剂时，该发动机控制装置在起动时执行压缩行程喷射的层状燃烧。然而，在低空气密度的条件下，禁止压缩行程喷射的层状燃烧，执行进气行程喷射的均匀燃烧或执行进气行程喷射和压缩行程喷射的双喷射燃烧。因此，发动机控制装置保持起动特性并且防止了对发动机可操作性的不利影响。
文档编号F02D41/02GK1611756SQ20041008801
公开日2005年5月4日 申请日期2004年10月28日 优先权日2003年10月28日
发明者赤木三泰, 菊池勉, 入矢祐一, 石井仁, 福住雅洋, 内山克昭, 祐谷昌彦, 米谷孝雄, 富田全幸 申请人:日产自动车株式会社