CN105579691B - 发动机的燃料喷射控制装置及发动机的燃料喷射控制方法 - Google Patents

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Abstract

发动机的燃料喷射控制装置具有:燃料喷射阀,其对应于目标脉冲宽度,将燃料向进气通路内喷射;进气流量检测部,其检测向发动机供给的进气流量;进气压力检测部,其检测进气通路内的进气的压力;燃料压力检测部,其检测供给至燃料喷射阀的燃料的压力;以及压力控制部,其对应于发动机运转状态而控制燃料压力。并且,燃料喷射控制装置具有:要求脉冲宽度计算部,其基于由进气流量检测部检测出的进气流量、由燃料压力检测部检测出的燃料压力、及该燃料压力与由进气压力检测部检测出的进气压力之间的压差,计算要求脉冲宽度;校正后要求脉冲宽度计算部,其在以比预先设定的流量低的流量喷射燃料的情况下,对应于压差而校正要求脉冲宽度,计算校正后要求脉冲宽度;以及目标脉冲宽度设定部,其基于校正后要求脉冲宽度,设定目标脉冲宽度。

Description

发动机的燃料喷射控制装置及发动机的燃料喷射控制方法
技术领域
本发明涉及到一种发动机的燃料喷射控制装置及发动机的燃料喷射控制方法。
背景技术
在JP1996-100695A中公开了一种发动机的燃料喷射控制装置,其对向进气通路内喷射燃料的燃料喷射阀的动作进行控制。在该燃料喷射控制装置中,考虑到进气通路内的进气压力会影响到燃料喷射阀的燃料喷射量,根据燃料压力与进气压力之间的压差,计算有效喷射时间和无效喷射时间,根据这些有效喷射时间和无效喷射时间,设定燃料喷射阀的喷射时间。
发明内容
发动机中搭载的燃料喷射阀,被控制为按照目标脉冲宽度进行开阀,该目标脉冲宽度规定开阀时间,目标脉冲宽度与从燃料喷射阀喷射的燃料流量基本上处于线性比例的关系。即,如果目标脉冲宽度较大,则从燃料喷射阀喷射的燃料流量也较大。
在JP1996-100695A中,虽然考虑到按照燃料压力与进气压力之间的压差设定目标脉冲宽度,但没有特别地考虑在使用了燃压可变***的情况下的影响,该燃压可变***主动地使燃料压力可变。在上述燃料喷射控制装置中,不能按照发动机的运转状态进行最优的燃料喷射,特别是在燃料喷射阀的燃料喷射流量较低的区域,存在燃料消耗性能或排气性能恶化的可能性。
本发明的目的在于提供一种发动机的燃料喷射控制装置,其可以对应于发动机的运转状态而实现最优的燃料喷射。
根据本发明的一个方式,提供一种控制燃料的喷射量的发动机的燃料喷射控制装置。燃料喷射控制装置具有:燃料喷射阀,其对应于目标脉冲宽度,将燃料向进气通路内喷射;进气流量检测部,其检测向所述发动机内供给的进气供给量;进气压力检测部,检测所述进气通路内的进气的压力;燃料压力检测部,其检测向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力;以及压力控制部,其对应于发动机运转状态,控制燃料压力。此外,还具有:要求脉冲宽度计算部,其基于由所述进气流量检测部检测出的进气流量、由所述燃料压力检测部检测出的燃料压力、及该燃料压力与由所述进气压力检测部检测出的进气压力之间的压差,计算要求脉冲宽度;校正后要求脉冲宽度计算部,其在以比预先设定的流量低的流量喷射燃料的情况下,对应于所述压差而校正要求脉冲宽度,计算校正后要求脉冲宽度;以及目标脉冲宽度设定部,其基于所述校正后要求脉冲宽度而设定目标脉冲宽度。
附图说明
图1是本发明的实施方式的发动机的燃料喷射控制装置的结构概要图。
图2是表示发动机运转状态与燃料压力之间的关系的图。
图3是表示进行燃料喷射阀的目标脉冲宽度的设定的控制器的结构的框图。
图4是表示燃料压力与燃压基准系数之间的关系的图。
图5是表示燃料压力和进气压力的压差与压差校正系数之间的关系的图。
图6是表示蓄电池电压与无效脉冲宽度之间的关系的图。
图7是表示目标脉冲宽度与燃料喷射流量之间的关系的图。
图8是表示燃料压力和进气压力的压差与第1校正系数之间关系的图。
图9是表示燃料压力和进气压力的压差与第2校正系数之间的关系的图。
图10是表示燃料压力和进气压力的压差与最小脉冲宽度之间的关系的图。
具体实施方式
下面,参照图1至图10,对本发明的实施方式的发动机1的燃料喷射控制装置100进行说明。
如图1所示,燃料喷射控制装置100具有发动机1和控制该发动机1的控制器90。
发动机1例如是在车辆上搭载的直列4气缸内燃机。发动机1具有气缸体10和固定在气缸体10上部的气缸盖20。
在气缸体10形成气缸12,在该气缸12中可自由滑动地收容活塞11。由活塞11的顶面、气缸12的壁面、气缸盖20的下表面形成燃烧室13。如果在燃烧室13内混合气体燃烧,则活塞11受到由燃烧产生的燃烧压力而沿气缸12上下移动。
在气缸盖20上形成与燃烧室13连通的进气口30及排气口40。相对于一个燃烧室13,设置2个进气口30和2个排气口40。
在进气口30处设置进气阀31。进气阀31由可变气门机构32的摆动凸轮驱动,对应于活塞11的上下移动而对进气口30进行开闭。可变气门机构32构成为,可以变更进气阀31的升程量或动作角等气门特性。
在排气口40处设置排气阀41。排气阀41由可变气门机构42的摆动凸轮驱动,对应活塞11的上下移动而对排气口40进行开闭。可变气门机构42构成为,可以变更排气阀41的升程或动作角等气门特性。
在进气口30和排气口40之间的气缸盖20上设置火花塞21。火花塞21在发动机1的各个气缸中设置1个。该火花塞21在规定的定时对燃烧室13内的混合气体进行点火。
在进气口30上连接着进气歧管51,该进气歧管51将进气向发动机1的各个气缸分配。并且,在该进气歧管51的上游端连接进气管52,该进气管52内流过从外部吸入的进气。这些进气歧管51和进气管52作为将进气向发动机1引导的进气通路起作用。在进气歧管51中设置有检测该进气歧管51(进气通路)内的进气压力的进气压力传感器55(进气压力检测部)。
在进气管52中设置有节气门53。该节气门53通过使进气管52的进气流通面积变化,从而调整导入至燃烧室13的进气量。另外,在与节气门53相比下游的进气管52中设置空气流量计54。空气流量计54(进气流量检测部)检测经过节气门53而供给至发动机1的进气的流量。
在排气口40上连接着排气歧管61。该排气歧管61使从发动机1的各个气缸排出的排气集中。在该排气歧管61的下游连接排气管62。这些排气歧管61和排气管62作为将从发动机1排出的排气向外部引导的排气通路起作用。
在排气管62中,从上游开始依次设置空燃比传感器63以及催化转化器64。空燃比传感器63检测在排气管62内流通的排气中的氧浓度。催化转化器64具有三元催化剂,对排气中的碳化氢、一氧化碳、氮氧化物进行净化。
由燃料供给装置70向发动机1供给燃料。燃料供给装置70具有:多个燃料喷射阀71;1根燃料配管72,其与各燃料喷射阀71连接;供给管路73,其将燃料配管72和燃料箱75连通;以及燃料泵74,其将燃料箱75内的燃料吸入并加压输送。
燃料喷射阀71针对发动机1的每个气缸而设置在进气歧管51中。也就是说,在进气歧管51的各个分支管上,各设置一个燃料喷射阀71。燃料喷射阀71在规定的定时,将与发动机运转状态对应量的燃料向进气歧管51内喷射。供给至燃料喷射阀71的燃料储存在燃料箱75中。
储存在燃料箱75中的燃料,由设置在燃料箱75内的燃料泵74加压输送。从燃料泵74喷出的燃料通过供给管路73导入到燃料配管72,从燃料配管72供给至各个燃料喷射阀71。
燃料泵74作为可变容量型泵而构成,其对应于发动机的运转状态而可以变更燃料喷出容量。在发动机1中,通过控制燃料泵74的喷出容量,可以自由设定供给至燃料喷射阀71的燃料压力。这样,燃料泵74作为对应于发动机运转状态而控制燃料压力的压力控制部起作用。在燃料配管72中设置燃料压力传感器76(燃料压力检测部),其用于检测该燃料配管72内的燃料压力、即供给至燃料喷射阀71的燃料的压力。
此外,在燃料供给装置70的供给管路73中也可以设置过滤器,其去除所通过的燃料中含有的异物。
燃料喷射阀71的目标脉冲宽度以及喷射定时、火花塞21的点火定时、节气门53的开度、进气阀31以及排气阀41的气门特性、及燃料泵74的喷出容量等由控制器90控制。控制器90由具有中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、以及输入输出接口(I/O接口)的1个微型计算机构成。控制器90也可以由多个微型计算机构成。
控制器90除了输入空气流量计54、进气压力传感器55、空燃比传感器63、及燃料压力传感器76的检测信号之外,还输入蓄电池电压传感器91、曲轴角传感器92、及加速器踏板传感器93的检测信号。
蓄电池电压传感器91是检测在车辆中搭载的蓄电池(省略图示)的电压的传感器。蓄电池的电力是为了驱动燃料喷射阀71或燃料泵74等发动机1附带的电气部件而使用的。
曲轴角传感器92是针对规定曲轴角度而生成曲轴角度信号的传感器。该曲轴角度信号作为代表发动机1的发动机转速的信号而使用。此外,加速器踏板传感器93是检测在车辆中搭载的加速器踏板的踏入量的传感器。加速器踏板的踏入量作为代表发动机1的发动机负载的信号而使用。这些曲轴角传感器92以及加速器踏板传感器93作为检测发动机1的运转状态的运转状态检测部而起作用。
在上述的发动机1中,对应于发动机的运转状态而控制燃料泵74的喷出容量,变更供给至燃料喷射阀71的燃料的压力。图2是表示发动机运转状态和燃料压力之间的关系的运转对应图。
如图2所示,发动机转速以及负载越高,燃料压力设定得越大。也就是说,在运转区域A中燃料压力设定为最小,在运转区域E中燃料压力设定为最大。在发动机1中,在运转区域A至E内,燃料压力在数百kPa的范围内变更。
在本实施方式的发动机1中,与当前已知的在进气通路中喷射燃料的类型的发动机相比,运转区域C至E中的燃料压力设定得较高。通过这样在高发动机转速及高负载时提高燃料压力,从而可以促进燃料的微粒化,且可以无喷出残留地喷射规定量的燃料。其结果,可以实现对应于发动机运转状态的适当的燃料喷射,可以提高燃料消耗性能和排气性能。
在如上所述在进气歧管51内喷射燃料的发动机1中,已知供给至燃料喷射阀71的燃料压力以及进气歧管51内的进气压力,会对燃料喷射阀71的燃料喷射量产生影响。也就是说,如果燃料喷射阀71内的燃料压力与进气歧管51内的进气压力之间的压差增大,则处于容易从燃料喷射阀71喷射燃料的环境,反之,如果压差小,则成为燃料喷射阀71难以喷射燃料的环境。
在本实施方式中构成为,考虑燃料喷射阀71内的燃料压力与进气歧管51内的进气压力之间的压差,发动机1的燃料喷射控制装置100执行对于发动机运转状态来说最佳的燃料喷射。
参照图3,对执行燃料喷射阀71的目标脉冲宽度的设定处理的控制器90的结构进行说明。目标脉冲宽度是规定燃料喷射阀71的开阀时间的控制参数,目标脉冲宽度越大,从燃料喷射阀71喷射的燃料的流量(喷射量)越大。
如图3所示,控制器90具有:有效脉冲宽度计算部210,其计算有效脉冲宽度Te;无效脉冲宽度计算部220,其计算无效脉冲宽度Ts;要求脉冲宽度计算部230,其基于有效脉冲宽度Te计算要求脉冲宽度CTI;脉冲校正部240,其对要求脉冲宽度CTI进行校正而计算校正后要求脉冲宽度CTI′;以及目标脉冲宽度设定部250,其基于校正后要求脉冲宽度CTI′而设定目标脉冲宽度CTIF。
有效脉冲宽度计算部基于进气流量、燃料压力、及燃料压力与进气压力之间的压差,计算有效脉冲宽度Te。有效脉冲宽度Te是规定燃料喷射阀71实际开阀的时间的参数。有效脉冲宽度计算部210由各种计算部211~217构成。
有效脉冲宽度计算部210中的基本脉冲宽度计算部211,基于由空气流量计54检测出的进气流量Q,计算基本脉冲宽度Tp。
乘法部212通过将基本脉冲宽度Tp、目标当量比TTFBYA、及考虑了燃料箱75内的蒸发燃料的脉冲宽度校正系数Ceva分别相乘,从而计算第1基本脉冲宽度Tp1。
加法部213在第一基本脉冲宽度Tp1上加上考虑了车辆加速时等的过渡运转状态的脉冲宽度校正系数Ct,计算第2基本脉冲宽度Tp2。第2基本脉冲宽度Tp2在后述的乘法部217中使用。
并且,在有效脉冲宽度计算部210中,由燃压基准系数计算部214、压差校正系数计算部215、以及乘法部216,计算考虑了作用于燃料喷射阀71的压力状态、即燃料压力与进气压力的压差的脉冲宽度校正系数Cfp。
燃压基准系数计算部214基于由燃料压力传感器76检测出的燃料压力Pf,计算燃压基准系数MK。燃压基准系数计算部214参照图4的燃压基准系数计算对应图决定燃压基准系数MK。该燃压基准系数计算对应图存储于控制器90的ROM中。
如图4所示,燃料压力Pf越大,燃压基准系数MK设定得越小。这样设定是因为,燃料压力Pf越高,从燃料喷射阀71喷射的燃料流量越大,因此与燃料压力较低时相比,针对同样进气量所需的脉冲宽度(燃料喷射时间)越短。
如图3所示,压差校正系数计算部215基于压差△P计算压差校正系数Cp。压差△P由控制器90所具有的压差计算部260计算出。压差计算部260基于由燃料压力传感器76检测出的燃料压力Pf、和由进气压力传感器55检测出的进气压力Pm而计算出。此外,在燃料压力传感器76等的压力值是表压的情况下,压差△P基于由在发动机1中另设的大气压传感器检测出的大气压、燃料压力Pf、及进气压力Pm而计算出。
压差校正系数计算部215参照图5的压差校正系数计算对应图,决定压差校正系数Cp。压差校正系数计算对应图存储于控制器90的ROM中。
如图5所示,作为由压差校正系数计算部215计算出的压差校正系数Cp,压差△P越大,被设定的越小。这样设定是因为,压差△P越大,越容易从燃料喷射阀71喷射燃料,燃料喷射流量越大,因此与压差较小时相比,针对同样进气量所需的脉冲宽度(燃料喷射时间)越短。
如图3所示,乘法部216通过将燃压基准系数MK、压差校正系数Cp、以及作为各个燃料喷射阀71的固有值而预先设定的恒定值mMK分别相乘,计算考虑了作用于燃料喷射阀71的压力状态的脉冲宽度校正系数Cfp。
乘法部217通过将由加法部213计算出的第2基本脉冲宽度Tp2、由乘法部216计算出的脉冲宽度校正系数Cfp、及脉冲宽度校正系数Cλ分别相乘,从而计算有效脉冲宽度Te,该脉冲宽度校正系数Cλ对应于空燃比反馈控制***的控制状态而确定,该空燃比反馈控制***基于空燃比传感器63的检测值而执行。
如上所述,有效脉冲宽度计算部210将由进气流量Q计算出的基本脉冲宽度Tp通过各种校正系数进行校正而计算出有效脉冲宽度Te。在仅考虑作用于燃料喷射阀71的压力状态的情况下,有效脉冲宽度计算部210也可以构成为,通过将基础脉冲宽度Tp、基于燃料压力Pf而计算出的燃压基准系数MK、基于压差△P而计算出的压差校正系数Cp分别相乘,从而计算有效脉冲宽度Te。
控制器90的无效脉冲宽度220基于由压差计算部260计算出的压差△P和由蓄电池电压传感器91检测出的蓄电池电压Vb,计算无效脉冲宽度Ts。无效脉冲宽度Ts是表示从向燃料喷射阀71施加开阀信号开始直至实际上燃料喷射阀71开阀为止的响应延迟的参数。
无效脉冲宽度计算部220参照图6的无效脉冲宽度计算对应图,决定无效脉冲宽度Ts。该无效脉冲宽度计算对应图存储于控制器90的ROM中。
如图6所示,表示蓄电池电压Vb与无效脉冲宽度Ts之间的关系的特性线,针对每个压差△P而确定。如各条特性线所示,蓄电池电压Vb越小,无效脉冲宽度Ts设定得越大。此外,在蓄电池电压相同的情况下,压差△P越大,无效脉冲宽度Ts设定得越大。
这样计算出的无效脉冲宽度Ts,与由有效脉冲宽度计算部210计算出的有效脉冲宽度Te一起,输出至图3的要求脉冲宽度计算部230。
要求脉冲宽度计算部230通过将有效脉冲宽度Te与无效脉冲宽度Ts相加,从而计算要求脉冲宽度CTI。这样计算出的要求脉冲宽度CTI,在后述的目标脉冲宽度设定部250以及脉冲校正部240中使用。此外,要求脉冲宽度计算部230也可以构成为,在无效脉冲宽度Ts非常小的情况等无效脉冲宽度Ts可以忽略的情况下,直接将有效脉冲宽度Te作为要求脉冲宽度而计算。
下面,对控制器90的脉冲校正部240进行说明。
脉冲校正部240是在从燃料喷射阀71喷射的燃料的流量比基准流量低的低流量区域中执行脉冲宽度校正的单元。此外,基准流量对应于燃料喷射阀71而决定,是由实验等而预先决定的值。
参照图7,对由控制器90执行的低流量区域中的脉冲校正的概念进行说明。
如图7的线L1所示,燃料喷射阀71被控制为,对应于脉冲宽度进行开阀,脉冲宽度与从燃料喷射阀71喷射的燃料流量基本上呈线性比例的关系。然而,在脉冲宽度(例如要求脉冲宽度)比基准值小而燃料流量比基准流量低的低流量区域,脉冲宽度与燃料流量的关系从由L1的虚线部分示出的线性关系,变为L1的实线部分示出的非线性的关系。在这样的区域中,即使例如为了获得燃料流量Q1而将脉冲宽度设为CTI,从燃料喷射阀71喷射的燃料流量也会成为与Q1不同的流量。为了使从燃料喷射阀71喷射的燃料的流量成为Q1,必须将脉冲宽度由CTI校正为CTI′。
当前已知如上所述燃料喷射阀71具有非线性区域,但之前没有考虑压差的影响、特别是由燃料压力的可变带来的影响。也就是说,现有技术公开了燃料压力与进气压力的压差会对燃料喷射阀71的脉冲宽度造成影响,进而影响到燃料的喷射量,燃料压力与进气压力的压差在有效脉冲宽度的校正中使用。但是,燃料压力与进气压力的压差并未应用于从燃料喷射阀71喷射的燃料的流量的非线性区域的校正中。
由于进气压力的变动幅度是从大气压直至真空状态为止的100kPa左右。所以只要不使燃料压力主动地可变,压差的变动范围大概为100kPa以内。这样与从燃料喷射阀71喷射的燃料流量的高低相比而压差的影响小,压差的影响并未当作问题来看待。
但是,本实施方式的发动机1,在运转区域范围内,燃料压力会在数百kPa的范围内变更,因此与燃料压力的变动相伴的压差的变动较大,其影响无法忽略。因此,在进行与所喷射的燃料的流量对应的校正的同时,进行基于燃料压力与进气压力之间的压差的校正。
由该脉冲宽度校正进行的校正后脉冲宽度的计算,基于穿过燃料流量Q1并且与非线性区域内中的L1的曲线部分相切的切线L2执行。在这里,使线L1为由y=ax+b表示的线,使线L2为由y=cx+d表示的线。该情况下,用于获得燃料流量Q1的校正后脉冲宽度CTI′,可以使用校正前的脉冲宽度CTI而通过下式(1)求出。
[式1]
(1)式中的右边第1项的系数相当于由图3的脉冲校正部240计算出的第1校正系数HOSA,右边第2项的系数相当于由图3的脉冲校正部240计算出的第2校正系数HOSB。这样在低流量区域,执行使用第1校正系数HOSA以及第2校正系数HOSB的脉冲宽度校正。
如图3所示,脉冲校正部240由低流量区域校正系数计算部241和校正后要求脉冲宽度计算部242构成。
低流量区域校正系数计算部241基于由压差计算部260计算出的压差△P,计算上述第1校正系数HOSA及第2校正系数HOSB。在本实施方式中,燃料压力对应于运转状态而在数百kPa的范围内变更,并且进气压力也对应于运转状态而变化,因此考虑燃料压力与进气压力之间的压差△P而决定第1校正系数HOSA及第2校正系数HOSB。
低流量区域校正系数计算部241参照图8的第1校正系数计算对应图,计算第1校正系数HOSA。该第1校正系数计算对应图存储于控制器90的ROM中。
如图8所示,上述压差△P越大,第1校正系数HOSA设定得越小。图8例示出第1校正系数计算对应图,也可以使用除图8所示特性之外的第1校正系数计算对应图。第1校正系数计算对应图是预先通过实验等而使得对于每个发动机1来说适合的对应图。
并且,低流量区域校正系数计算部241参照图9的第2校正系数计算对应图,计算第2校正系数HOSB。该第2校正系数计算对应图存储于控制器90的ROM中。
如图9所示,上述压差△P越大,第2校正系数HOSB设定得越大。图9例示出第2校正系数计算对应图,也可以使用除图9所示特性之外的第2校正系数计算对应图。第2校正系数计算对应图是预先通过实验等而使得对于每个发动机1来说适合的对应图。
如图3所示,脉冲校正部240的校正后要求脉冲宽度计算部242,基于如上所述计算出的第1校正系数HOSA及第2校正系数HOSB、及由要求脉冲宽度计算部230计算出的要求脉冲宽度CTI,计算校正后要求脉冲宽度CTI′。也就是说,校正后要求脉冲宽度计算部242与上述式(1)相同地,在要求脉冲宽度CTI上乘以第一校正系数HOSA,在所得值上加上第2校正系数HOSB,从而计算校正后要求脉冲宽度CTI′。
这样,在本实施方式中,在包含作用于燃烧喷射阀71的压力状态、即燃料压力与进气压力的压差△P的基础上,执行低流量区域中的脉冲宽度校正。
控制器90还具备最小脉冲宽度计算部270,其对应于上述压差△P,计算可对燃料喷射阀71设定的最小脉冲宽度Tmin。
最小脉冲宽度计算部270参照图10的最小脉冲宽度计算对应图,决定最小脉冲宽度Tmin。该最小脉冲宽度计算对应图存储于控制器90的ROM中。图10例示出最小脉冲宽度计算对应图,也可以使用除图10所示特性之外的最小脉冲宽度计算对应图。此外,在控制器90中,也可以省略最小脉冲宽度计算部270。
如图3所示,目标脉冲宽度设定部250基于由校正后要求脉冲宽度计算部242计算出的校正后要求脉冲宽度CTI′、由要求脉冲宽度计算部230计算出的要求脉冲宽度CTI、及由最小脉冲宽度计算部270计算出的最小脉冲宽度Tmin,设定目标脉冲宽度CTIF。更具体地说,目标脉冲宽度设定部250将校正后要求脉冲宽度CTI′、要求脉冲宽度CTI、及最小脉冲宽度Tmin中的最大值设为目标脉冲宽度CTIF。
利用如上所述设定的目标脉冲宽度CTIF控制燃料喷射阀71,将燃料向进气歧管51内供给。
如上所述,控制器90的目标脉冲宽度设定部250,基于要求脉冲宽度CTI及校正后要求脉冲宽度CTI′等,设定目标脉冲宽度CTIF。但是,在低流量区域以外的区域,低流量区域校正系数计算部241将第1校正系数HOSA输出为“1”,将第2校正系数HOSB输出为“0”的情况下,目标脉冲宽度设定部250也可以仅基于校正后要求脉冲宽度CTI′设定目标脉冲宽度CTIF。
根据上述的发动机1的燃料喷射控制装置100,可以实现以下所示的效果。
发动机1的燃料喷射控制装置100具有:燃料喷射阀71,其对应于目标脉冲宽度而将燃料向进气通路内喷射;燃料泵74,其对应于发动机运转状态,控制供给至燃料喷射阀71的燃料压力。在燃料喷射控制装置100中,要求脉冲宽度计算部230基于进气流量、供给至燃料喷射阀71的燃料的压力、以及燃料压力与进气歧管51内的进气压力的压差,计算要求脉冲宽度,校正后要求脉冲宽度计算部242在与预先确定的基准流量相比的低流量喷射燃料的情况下,对应于上述压差而校正要求脉冲宽度,计算校正后要求脉冲宽度。并且,燃料喷射控制装置100的目标脉冲宽度设计部250,基于校正后要求脉冲宽度设定目标脉冲要求宽度。更具体地说,目标脉冲要求宽度计算部250将校正后要求脉冲宽度和校正前的要求脉冲宽度中较大的一个设定为目标脉冲宽度。
如上所述,是以本实施方式的发动机1是向进气通路喷射燃料的发动机为前提,由于供给至燃油喷射阀71的燃油压力对应于发动机运转状态而由燃料泵74控制,因此可以实现对应于发动机运转状态的适当的燃料喷射。并且,因为考虑作用于燃料喷射阀71的压力状态、即燃料压力与进气压力的压差,执行低流量区域中的脉冲宽度校正,因此即使在燃料压力或进气压力发生变动的情况下,也可以执行最优的燃料喷射控制,可以防止低流量区域内的燃料消耗性能或排气性能的恶化。
在向进气通路中喷射燃料的发动机1中,发动机运转状态越是处于高发动机转速及高负载,供给至燃料喷射阀71的燃料压力越高。因此,即使在发动机高转速及高负载时,也可以促进燃料的微粒化,并且无喷出残留地喷射规定量的燃料。其结果,可以对应于发动机运转状态,实现更加适当的燃料喷射。
燃料喷射控制装置100还具有低流量区域校正系数计算部241,其基于压差计算用于校正要求脉冲宽度的第1校正系数和第2校正系数。校正后要求脉冲宽度计算部242通过在要求脉冲宽度上乘以第1校正系数,并将所得值与第2校正系数相加,从而计算校正后要求脉冲宽度。通过这样使用2个校正系数,可以简单且高精度地校正要求脉冲宽度。
燃料喷射控制装置100的要求脉冲宽度计算部230,通过将基于进气流量、燃料压力及压差计算出的有效脉冲宽度,与基于压差及蓄电池电压计算出的无效脉冲宽度相加,从而计算要求脉冲宽度。在这样的有效脉冲宽度及无效脉冲宽度的计算中,也可以通过考虑供给至燃料喷射阀71的燃料的压力与进气歧管51内的进气压力的压差,从而与发动机运转状态对应而实现更加适当的燃料喷射。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式只不过是表示本发明的适用例的一部分,并不是将本发明的技术范围限定于上述实施方式的具体结构。

Claims (5)

1.一种发动机的燃料喷射控制装置,其控制燃料的喷射量,其中,
该发动机的燃料喷射控制装置具有:
燃料喷射阀,其对应于目标脉冲宽度,将燃料向进气通路内喷射;
进气流量检测部,其检测向所述发动机供给的进气流量;
进气压力检测部,其检测所述进气通路内的进气的压力;
燃料压力检测部,其检测向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力;
压力控制部,其对应于发动机运转状态,控制燃料压力;
要求脉冲宽度计算部,其基于由所述进气流量检测部检测出的进气流量、由所述燃料压力检测部检测出的燃料压力、及该燃料压力与由所述进气压力检测部检测出的进气压力之间的压差,计算要求脉冲宽度;
校正后要求脉冲宽度计算部,其在以比预先确定的流量低的流量喷射燃料的情况下,对应于所述压差而校正所述要求脉冲宽度,计算校正后要求脉冲宽度;
目标脉冲宽度设定部,其基于所述校正后要求脉冲宽度,设定目标脉冲宽度;以及
校正系数计算部,其基于所述压差,计算用于校正所述要求脉冲宽度的第1校正系数及第2校正系数,
所述校正后要求脉冲宽度计算部,通过在所述要求脉冲宽度上乘以所述第1校正系数,并在所得值上加上所述第2校正系数,从而计算所述校正后要求脉冲宽度。
2.根据权利要求1所述的发动机的燃料喷射控制装置,其中,
所述要求脉冲宽度计算部,通过将基于所述进气流量、所述燃料压力、及所述压差而计算出的有效脉冲宽度,与基于所述压差及蓄电池电压而计算出的无效脉冲宽度相加,从而计算所述要求脉冲宽度。
3.根据权利要求1所述的发动机的燃料喷射控制装置,其中,
所述目标脉冲宽度设定部,将所述校正后要求脉冲宽度及所述要求脉冲宽度中较大的一方设定为目标脉冲宽度。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的发动机的燃料喷射控制装置,其中,
所述压力控制部构成为,发动机运转状态越是处于高转速及高负载,越提高燃料压力。
5.一种发动机的燃料喷射控制方法,该发动机具有对应于目标脉冲宽度而将燃料向进气通路内喷射的燃料喷射阀,该燃料喷射控制方法对燃料的喷射量进行控制,其中
该方法具有下述工序:
进气流量检测工序,在该工序中,检测向所述发动机供给的进气流量;
进气压力检测工序,在该工序中,检测所述进气通路内的进气的压力;
燃料压力检测工序,在该工序中,检测向所述燃料喷射阀供给的燃料的压力;
压力控制工序,在该工序中,对应于发动机运转状态,控制燃料压力;
要求脉冲宽度计算工序,在该工序中,对应于由所述进气流量检测工序检测出的进气流量、由所述燃料压力检测工序检测出的燃料压力、及该燃料压力与由所述进气压力检测工序检测出的进气压力之间的压差,计算要求脉冲宽度;
校正后要求脉冲宽度计算工序,在该工序中,在以与预先确定的流量相比较低的流量喷射燃料的情况下,对应于所述压差而对所述要求脉冲宽度进行校正,计算校正后要求脉冲宽度;
目标脉冲宽度设定工序,在该工序中,基于所述校正后要求脉冲宽度,设定目标脉冲宽度;以及
校正系数计算工序,在该工序中,基于所述压差,计算用于校正所述要求脉冲宽度的第1校正系数及第2校正系数,
在所述校正后要求脉冲宽度计算工序中,通过在所述要求脉冲宽度上乘以所述第1校正系数,并在所得值上加上所述第2校正系数,从而计算所述校正后要求脉冲宽度。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6037020B2 (ja) * 2013-09-09 2016-11-30 日産自動車株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置及びエンジンの燃料噴射制御方法
JP6658592B2 (ja) 2017-02-13 2020-03-04 トヨタ自動車株式会社 燃料噴射制御装置
US10859027B2 (en) * 2017-10-03 2020-12-08 Polaris Industries Inc. Method and system for controlling an engine
KR102406014B1 (ko) * 2017-12-27 2022-06-08 현대자동차주식회사 Gdi 인젝터 정적유량 편차 보정 방법 및 그 시스템
US10545042B2 (en) * 2018-06-25 2020-01-28 Komatsu Ltd. Fuel consumption measurement system of work vehicle and fuel consumption measurement method of work vehicle
JP2023087244A (ja) * 2021-12-13 2023-06-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関システム
CN116085134B (zh) * 2023-02-24 2024-06-04 一汽解放汽车有限公司 发动机燃料喷射控制方法、装置、设备、介质和产品

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19804677A1 (de) * 1998-02-06 1999-08-12 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
CN1576552A (zh) * 2003-07-08 2005-02-09 日产自动车株式会社 汽缸内燃料喷射火花点火式内燃发动机的起动控制
CN101089378A (zh) * 2006-06-12 2007-12-19 日产自动车株式会社 发动机的燃料供给方法及发动机的燃料供给装置
CN101400887A (zh) * 2006-03-10 2009-04-01 西港能源有限公司 对直接喷射到内燃机燃烧室中的气体燃料进行精确计量的方法
CN102269069A (zh) * 2010-06-01 2011-12-07 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于低量燃料喷射的控制***和方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5949739U (ja) 1982-09-24 1984-04-02 日本電子機器株式会社 内燃機関の電子制御燃料噴射装置
JP3194670B2 (ja) * 1994-06-30 2001-07-30 三菱電機株式会社 内燃機関の電子制御装置
JP3189143B2 (ja) * 1994-09-19 2001-07-16 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の燃料供給装置
JP3521504B2 (ja) 1994-09-30 2004-04-19 マツダ株式会社 エンジンの燃料供給制御装置
JP3154038B2 (ja) * 1995-01-06 2001-04-09 株式会社ユニシアジェックス 内燃機関の吸気圧力推定装置及び燃料供給装置
JPH08193538A (ja) * 1995-01-18 1996-07-30 Nippondenso Co Ltd 内燃機関の燃料制御装置
JPH09209803A (ja) 1996-02-06 1997-08-12 Unisia Jecs Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3559890B2 (ja) 1998-06-01 2004-09-02 日産自動車株式会社 燃料噴射弁の選別方法
JP2001152992A (ja) * 1999-11-30 2001-06-05 Unisia Jecs Corp エンジンの燃料圧力制御装置
JP3829035B2 (ja) * 1999-11-30 2006-10-04 株式会社日立製作所 エンジンの燃料圧力制御装置
DE60236305D1 (de) * 2001-07-12 2010-06-17 Yamaha Motor Co Ltd Viertaktmotorsteuervorrichtung und -steuerverfahren
JP2003049686A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射量制御装置
JP2003286879A (ja) * 2002-03-27 2003-10-10 Mazda Motor Corp ディーゼルエンジンの燃焼制御装置
JP3786262B2 (ja) * 2002-04-16 2006-06-14 三菱電機株式会社 自動車用燃料供給装置
JP2006329110A (ja) * 2005-05-27 2006-12-07 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN101285426B (zh) * 2007-04-09 2010-10-06 山东申普汽车控制技术有限公司 组合脉谱对发动机怠速控制的方法
JP4905291B2 (ja) * 2007-08-09 2012-03-28 日産自動車株式会社 空燃比制御装置
JP5387431B2 (ja) * 2010-02-04 2014-01-15 スズキ株式会社 車両用エンジンのガス燃料噴射制御装置
JP5727395B2 (ja) * 2012-01-16 2015-06-03 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置
JP6037020B2 (ja) * 2013-09-09 2016-11-30 日産自動車株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置及びエンジンの燃料噴射制御方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19804677A1 (de) * 1998-02-06 1999-08-12 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
CN1576552A (zh) * 2003-07-08 2005-02-09 日产自动车株式会社 汽缸内燃料喷射火花点火式内燃发动机的起动控制
CN101400887A (zh) * 2006-03-10 2009-04-01 西港能源有限公司 对直接喷射到内燃机燃烧室中的气体燃料进行精确计量的方法
CN101089378A (zh) * 2006-06-12 2007-12-19 日产自动车株式会社 发动机的燃料供给方法及发动机的燃料供给装置
CN102269069A (zh) * 2010-06-01 2011-12-07 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于低量燃料喷射的控制***和方法

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Publication number Publication date
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