CN100458127C - 用于内燃机的燃料喷射控制装置 - Google Patents

用于内燃机的燃料喷射控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100458127C
CN100458127C CNB2006800003107A CN200680000310A CN100458127C CN 100458127 C CN100458127 C CN 100458127C CN B2006800003107 A CNB2006800003107 A CN B2006800003107A CN 200680000310 A CN200680000310 A CN 200680000310A CN 100458127 C CN100458127 C CN 100458127C
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
fuel injection
injection amount
angular acceleration
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006800003107A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1969115A (zh
Inventor
上田广一
佐多宏太
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN1969115A publication Critical patent/CN1969115A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100458127C publication Critical patent/CN100458127C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
    • F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2416—Interpolation techniques
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2441—Methods of calibrating or learning characterised by the learning conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1012—Engine speed gradient
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射控制装置。在内燃机启动时获得工作状况值。如果所获得的状况值是最佳值被限定的多个基准状况值中的一个，则该基准状况值的最佳值被设定为燃料喷射量。另一方面，如果所获得的状况值不是基准状况值，则通过使用基准状况值与最佳值之间的关系插值计算出的插入值被设定为燃料喷射量。然后用于根据该插入值进行燃料喷射的角加速度被确定以根据实际角加速度与目标角加速度之间的差修正该插入值，该角加速度是与内燃机的工作性能相关的物理量。

Description

用于内燃机的燃料喷射控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的燃料喷射控制装置，该控制装置根据预定的工作状况确定用于启动的燃料喷射量。
背景技术
内燃机的工作性能特性，例如转矩、燃料效率、排气排放质量随控制参数的值，例如燃料喷射量和点火正时发生很大的变化。因此，当要开发内燃机时，例如通过实机测试对控制参数值进行优化以获得最佳的工作性能特性。关于用于启动的燃料喷射量的设置的信息在未审定公开的日本专利申请No.2004-68621中已有记载。用于启动的燃料喷射量是确定例如启动性能和排气排放质量的重要的控制参数。在未审定公开的日本专利申请No.2004-68621中记载的技术在启动时刻执行对于第一周期的设置使得从第一气缸到随后的气缸的燃料喷射量顺次增加，并且执行对于第二和随后的周期的设置使得从第一气缸到随后的气缸的燃料喷射量顺次减少。还执行设置使得从第一周期开始的预定数量的周期中各个气缸的燃料喷射量顺次减少。
内燃机的工作性能特性不但随控制参数值变化而且随发动机温度和其它工作状况变化。当燃料喷射量固定时，内燃机的启动性能受例如发动机温度、进气温度以及电池电压的影响。不考虑工作状况的情况下恒定地获得理想启动性能的一个方法应当是精确地预先设定对应于各个工作状况值的最佳燃料喷射量。然而，这需要大量的人力来预先设定对应于所有的状况值的各个最佳值，从而在内燃机开发时需要大量的时间和成本。
发明内容
本发明为解决上述问题而作出。本发明的目的是提供一种内燃机控制装置，所述控制装置根据发动机温度和其它预定的工作状况确定用于启动的燃料喷射量，并且使得可在不必精确地为每个工作状况值预先设定最佳燃料喷射量的情况下根据工作状况值喷射最佳的燃料量。
上述目的通过根据本发明的第一方面的燃料喷射控制装置而实现。所述控制装置根据预定的工作状况确定用于启动的燃料喷射量。所述控制装置包括用于存储工作状况的状况值与通过使用与内燃机的工作性能相关的预定物理量作为索引(指标，index)而确定的最佳燃料喷射量之间的关系的存储单元。所述控制装置还包括用于获得当内燃机启动时的工作状况的状况值的状况值获得单元。此外，所述控制装置还设有燃料喷射量设置单元和插入值修正单元。当所获得的状况值是最佳值已预先确定的多个基准状况值之一时，所述燃料喷射量设置单元将为该基准状况值预先确定的最佳值设定为燃料喷射量，而当所获得的状况值不是基准状况值时，所述燃料喷射量设置单元将通过使用基准状况值与最佳值之间的关系插值计算出的插入值设定为燃料喷射量。当所获得的状况值不是基准状况值从而所述插入值被用作燃料喷射量时，所述插入值修正单元确定当燃料根据所述插入值而喷射时当前的所述预定物理量的值，并且根据所述预定物理量的目标值与所述预定物理量的实际值之间的差修正所述插入值。
当在启动时刻所获得的工作状况值不是最佳值已预先确定的基准状况值时，本发明的第一方面将通过使用基准状况值与最佳值之间的关系插值计算出的插入值设定为燃料喷射量。如果当燃料根据所述插入值进行喷射时当前预定物理量的实际值不同于其目标值，则根据它们之间的差修正所述插入值。因此，即使没有为状况值预先确定最佳值，也能够喷射最佳的燃料量以便获得内燃机的目标工作性能特性。换句话说，即使在没有为每个工作状况值预先设定最佳燃料喷射量时，本发明的第一方面也能够根据状况值喷射最佳的燃料量。
根据本发明的第二方面，根据本发明的第一方面的装置还可包括变化修正单元，所述变化修正单元确定当燃料根据由所述燃料喷射量设置单元设定的燃料喷射量而喷射时各个气缸的所述预定物理量的值，并且当多个气缸中的任意一个气缸中的预定物理量的实际值与目标值不同时，修正该受影响的气缸的控制参数从而使所述实际值接近所述目标值。
由于单元与单元的变化以及老化的影响，当任意一个气缸中的被用作最佳值索引的预定物理量的实际值与目标值存在差值时，本发明的第二方面以调整这种差值的方式修正该受影响的气缸的控制参数。因此，本发明的第二方面提供抵抗单元与单元的变化以及老化的健壮性。
根据本发明的第三方面，在根据本发明的第一或第二方面的控制装置中，所述预定物理量可以是所述内燃机的角加速度。
根据本发明的第四方面，在根据本发明的第二方面的控制装置中，所述控制参数可以是所述受影响的气缸的燃料喷射量。
根据本发明的第五方面，在根据本发明的第二或第四方面的控制装置中，所述控制参数可以是所述受影响的气缸的点火正时。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施例的典型的目标角加速度设置的图表；
图2是示出发动机温度为10℃的典型的最佳燃料喷射量设置的图表；
图3是示出发动机温度为25℃的典型的最佳燃料喷射量设置的图表；
图4示出根据发动机温度读出温度修正系数值的图谱(map)；
图5是示出由本发明一实施例执行的温度修正系数修正程序的流程图；
图6是示出在实际内燃机中角加速度变化过程(behavior)的图表；
图7是示出根据图6所示的实际角加速度变化过程而修正的最佳燃料喷射量设置的图表；
图8是示出由本发明一实施例执行的最佳值修正程序的流程图；
图9示出用于修正最佳燃料喷射量和点火正时的图谱；
图10是示出从图9所示的图谱中选择燃料喷射量和点火正时的最佳值的程序的流程图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的一实施例。
图1至图8示出根据本发明一实施例的内燃机控制装置。根据本实施例的内燃机控制装置实现为ECU(电子控制单元)。该ECU存储用于控制内燃机的数据。存储在ECU中的数据之一指示用于内燃机启动的燃料喷射量。ECU在内燃机启动时根据存储的燃料喷射量执行预定的喷射次数或周期的燃料喷射控制，然后切换到根据进气量执行的正常燃料喷射控制。
在内燃机开发阶段通过在实机上执行燃料喷射量优化程序确定存储在ECU中的启动燃料喷射量。内燃机的角加速度(曲轴角加速度)是与内燃机的工作性能特性相关的物理量。在本实施例中，角加速度被用作燃料喷射量优化的定量索引。更具体地，每个气缸的压缩TDC与通过将720°的角度除以气缸的数量获得的角度之间的区域(在四缸发动机的情况下在压缩TDC与BDC之间的区域)的平均角加速度被用作燃料喷射量优化的索引。假设本实施例对用于四缸发动机启动的燃料喷射量进行优化。当上述区域的平均角加速度被用作燃料喷射量优化的索引时，提供了以下优点。
当使用运动方程时，当内燃机中发生燃烧时在曲轴上产生的指示转矩“Ti”能够由以下的等式(1)和(2)计算出：
Ti＝J×(dω/dt)+Tf---(1)
Ti＝Tgas+Tinertia---(2)
等式(2)的右侧表示产生指示转矩“Ti”的转矩。等式(1)的右侧表示消耗指示转矩“Ti”的转矩。
在等式(1)的右侧，“J”表示由于空气燃料混合物燃烧而被驱动的驱动部件的惯性力矩；“dω/dt”表示曲轴角加速度，“Tf”表示驱动部分摩擦转矩。“J×(dω/dt)”表示由内燃机的角加速度产生的动态损失转矩。摩擦转矩“Tf”是由于各个配合件之间的机械摩擦，例如活塞和气缸内壁之间的摩擦产生的转矩。其包括由于由辅机引起的机械摩擦产生的转矩。在等式(2)的右侧，“Tgas”表示由气缸内气体压力产生的转矩；“Tinertia”表示由活塞等的往复运动的惯性质量产生的惯性转矩。由气缸内气体压力产生的转矩“Tgas”是由于喷射的燃料燃烧而产生的转矩。
当燃料从喷射器喷射并且在气缸中燃烧时，产生转矩以改变内燃机的角加速度。每次喷射后的角加速度变化决定内燃机启动后的转动变化过程(转速相对于时间的曲线)。因此，当角加速度被用作燃料喷射量优化的索引时，可以想像能够确定用于获得理想启动性能的燃料喷射量。
然而，从等式(1)和等式(2)中很容易得出，内燃机的角加速度“dω/dt”包括基于往复运动的惯性质量的惯性转矩“Tinertia”的影响。基于往复运动的惯性质量的惯性转矩“Tinertia”与燃料喷射量不相关并且由活塞或其它往复运动部件的惯性质量产生。因此，为了精确地确定用于获得理想启动性能的燃料喷射量，有必要从被用作索引的角加速度“dω/dt”中消除基于往复运动的惯性质量的惯性转矩“Tinertia”的影响。
当注意力集中在四缸发动机中TDC与BDC之间等于180°的曲柄转角的区域时，在这个区域内基于往复运动的惯性质量的惯性转矩“Tinertia”的平均值为0。因此，当在等式(1)和(2)中的转矩值作为TDC和BDC之间的区域的平均值被计算出时，基于往复运动的惯性质量的惯性转矩“Tinertia”能够计算为0。从而基于往复运动的惯性质量的惯性转矩“Tinertia”对指示转矩“Ti”的影响能够被消除。此外，对角加速度“dω/dt”的影响也能够被消除。换句话说，当在TDC与BDC之间的区域内的平均角加速度被用作燃料喷射量优化的索引时，可以消除基于往复运动的惯性质量的惯性转矩的影响并且能够精确地确定用于获得理想启动性能的燃料喷射量。
在实际的优化程序中，每个周期的目标角加速度(在TDC与BDC之间的区域的目标角加速度值)首先设置为在图1中指示出的值。目标角加速度应当根据所需要的启动后的转动特性(例如，促进或抑制发动机转速的增加)而设定。目标角加速度能够为每次喷射以及每个周期设定。
在设置目标角加速度后，在每次喷射的基础上搜索获得目标角加速度的燃料喷射量。在这种情况下，发动机温度和其它工作状况值保持恒定。当使用如图2中所示的恒定状况值(例如，发动机温度为10°)确定了最佳燃料喷射量后，再使用如图3中所示的另一状况值(例如，发动机温度为25°)确定最佳燃料喷射量。然而，不是对工作状况下所有可能的状况值都执行该优化程序，而只是对多个预先选定的状况值(基准状况值)执行。
当对所有的基准状况值都完成优化程序时，根据优化的结果产生了一图谱。图4中的图谱示出了在25℃时获得的作为基准燃料喷射量的最佳值，以及基准燃料喷射量与在基准发动机温度(10℃，25℃，以及40℃)下所获得的最佳值之间的比率。当基准燃料喷射量乘以在图谱中示出的被用作温度修正系数的比率时，能够计算出对应于每个基准发动机温度的燃料喷射量。在本实施例中，ECU存储图4中示出的图谱以作为用于内燃机启动的燃料喷射量数据。
当内燃机启动时，ECU通过使用来自水温传感器的信号来测量发动机温度。如果测得的发动机温度与基准发动机温度之一相一致，ECU访问图谱并且根据该基准发动机温度读出温度修正系数值。ECU将基准燃料喷射量乘以读出的温度修正系数，并且将结果值设定为燃料喷射量。另一方面，如果测得的发动机温度不是基准发动机温度，则ECU计算由插值计算得到的插入值，并将其作为所测得的发动机温度的温度修正系数。如在图4中通过实线示出的，在发动机温度与温度修正系数在相邻的基准发动机温度之间呈线性关系的假设下，本实施例执行插值计算。然后将基准燃料喷射量乘以计算出的温度修正系数。下一步，将结果值设定为该发动机温度的燃料喷射量。
如上所述，当测得的发动机温度不是基准发动机温度时，燃料喷射量通过执行对温度修正系数的插值计算而确定。这使得可在无需精确地设定每个发动机温度的最佳燃料喷射量的情况下为发动机温度提供适当的燃料喷射量。换句话说，通过减小优化点的数量可减少进行优化所需的人力。
尽管可减少优化点的数量，但是当燃料根据由插值计算得到的燃料喷射量实际喷射时该燃料喷射量可能引起实际角加速度与目标角加速度不相同。原因是发动机温度与温度修正系数之间的实际关系并不总是线性的，尽管插值计算是在假设该关系为线性的情况下进行的。如果实际角加速度与目标角加速度不相同，就不能获得所需要的转动特性。在这种情况下，启动转动特性根据发动机温度的差异而变化。
为了防止启动转动特性根据发动机温度而变化，当发动机温度不是基准发动机温度时，ECU根据图5中的流程图修正温度修正系数。图5中的流程图示出ECU作为内燃机的燃料喷射控制装置时的温度修正系数的修正程序。当通过打开点火开关实行启动时，ECU测量发动机温度。只有当测得的发动机温度与任一基准发动机温度都不一致时，ECU才执行在图5中所示的修正程序。
在图5所示的程序中，执行第一步骤(步骤100)以判断所有气缸的第一周期中的膨胀冲程是否完成。一直处于备用状态直到所有气缸的膨胀冲程完成。当所有气缸的膨胀冲程完成后，流程前进至步骤102。在步骤102中，计算各个气缸的TDC与BDC之间的区域的平均角加速度。下一步，计算各个气缸的平均角加速度“α#1”，“α#2”，“α#3”，“α#4”的平均值(所有气缸的平均角加速度)“α1c”。
下一步，执行步骤104以检查在步骤102中计算出的所有气缸的平均角加速度“α1c”是否处在第一周期目标角加速度“αref1c”的容许偏差的范围之外。更具体地，通过判断由将所有气缸的平均角加速度“α1c”与目标角加速度“αref1c”之间的偏差除以目标角加速度“αref1c”获得的值的绝对值是否大于预定的判断标准值来执行该检查。如果获得的判断结果表示所有气缸的平均角加速度“α1c”在容许偏差的范围内，则程序终止而不对温度修正系数“K1(T)”进行修正。
另一方面，如果在步骤104中获得的判断结果表示所有气缸的平均角加速度“α1c”在容许偏差的范围之外，则程序执行步骤106。在步骤106中，如以下的等式(3)所示，温度修正系数“K1(T)”根据所有气缸的平均角加速度“α1c”与目标角加速度“αref1c”的偏差进行修正。在等式(3)中，右侧的“K1(T)old”表示未修正的温度修正系数，左侧的“K1(T)new”表示修正后的温度修正系数。
K1(T)new＝K1(T)old×{1-(α1c-αref1c)/αref1c}---(3)
如在图4中通过虚线所表示的，ECU将通过上述程序修正的温度修正系数学习为发动机温度的温度修正系数。下次建立相同的温度状况时，通过使用已学习的温度修正系数设定燃料喷射量。这确保即使当没有预先设定发动机温度的最佳值时也能够喷射最佳的燃料量以获得所需要的转动特性。换句话说，即使当没有精确地预先设定作为工作状况一部分的每个发动机温度的最佳燃料喷射量时，根据本实施例的内燃机控制装置也能够根据在启动时当前的发动机温度来喷射最佳的燃料量。
在本实施例中，当ECU存储图4中所示的图谱时，实现根据本发明的“存储单元”。此外，当ECU测量启动时的发动机温度时，实现根据本发明的“状况值获得单元”。此外，当ECU使用图4中所示的图谱设定适于发动机温度的燃料喷射量时，实现根据本发明的“燃料喷射量设置单元”。此外，当ECU执行图5中的程序时，实现根据本发明的“插入值修正单元”。
用于燃料喷射量优化的开发用发动机与大批量生产的发动机的结构相同。因此理论上，当获得理想转动特性的燃料喷射量被设定为开发用发动机的最佳值时，可获得大批量生产的发动机的理想转动特性。然而，内燃机的一个单元与另一个单元不同。因此，即使当最佳值被用作燃料喷射量时，不一定总能获得内燃机所有单元的理想转动特性。此外，由于老化，转动特性可能与理想转动特性不同。
如图6所示，在启动转动特性与理想转动特性不同的内燃机中，在特定的气缸中实际角加速度与目标角加速度之间存在差异。例如，如果该特定气缸的喷射器的流量比其它气缸的喷射器的流量低，则这样的角加速度差异可能发生在该特定气缸中。在这种情况下可以理解，如图7所示，当根据实际角加速度与目标角加速度之间的差值修正有不适当角加速度的特定气缸的燃料喷射量(最佳值)时，能够获得内燃机的理想转动特性。
因此，如果特定气缸的角加速度不适当，则ECU根据图8中的流程图修正该特定气缸的燃料喷射量(燃料喷射时间)的最佳值。图8中的流程图示出根据本实施例的ECU作为内燃机的燃料喷射控制装置执行的最佳值修正程序。当燃料喷射控制模式从基于最佳值的燃料喷射控制切换到基于进气量的正常燃料喷射控制后，执行图8中所示的修正程序。在这里假设在启动后的第一至第三周期期间，执行基于最佳值的燃料喷射控制。
在图8所示的程序中，执行第一步骤(步骤200)以判断任意气缸的修正执行标记是否打开。当执行基于最佳值的燃料喷射控制的同时，在单独气缸的基础上并且在单独周期的基础上，ECU测量角加速度(TDC与BDC之间的区域的平均角加速度)。然后ECU在单独气缸的基础上将测得的实际角加速度与目标角加速度相比较。如果在某个气缸中实际角加速度与目标角加速度之差在预定的可接受范围之外，则ECU打开那个气缸的修正执行标记。
如果在步骤200中获得的判断结果表示某特定气缸(气缸#n)的修正执行标记是打开的，则执行下一步骤(步骤202)以计算在单独周期的基础上该特定气缸的实际角加速度与目标角速度的偏差比例。然后，计算单独周期的偏差比例“αe#nc1”，“αe#nc2”，“αe#nc3”的平均值(平均偏差比例)“αe#n”。
在下一步骤(步骤204)中，在单独周期的基础上通过使用在步骤202中计算出的平均偏差比例“αe#n”修正特定气缸的最佳燃料喷射量。燃料喷射量由喷射工作时间，即燃料喷射时间决定。因此，在此假设对最佳燃料喷射量的燃料喷射时间(最佳喷射时间)进行修正。如以下的等式(4)所示对最佳喷射时间进行修正。在等式(4)中，右侧的“TAU#nold”表示特定气缸的未修正的最佳喷射时间，左侧的“TAU#nnew”表示修正后的最佳喷射时间。
TAU#nnew＝TAU#nold×(1-αe#n)---(4)
ECU通过使用上述等式(4)修正各单独周期的最佳喷射时间“TAU#nc1”、“TAU#nc2”、“TAU#nc3”，并且存储修正后的最佳喷射时间“TAU#nc1”、“TAU#nc2”、“TAU#nc3”。下次内燃机要启动时，根据当前学习的最佳喷射时间“TAU#nc1”、“TAU#nc2”、“TAU#nc3”执行特定气缸的燃料喷射控制。这调整了特定气缸的实际角加速度与目标角加速度之间由于单元与单元的变化以及老化而引起的差异。如上所述，根据本实施例的内燃机控制装置提供了抵抗单元与单元的变化以及老化的健壮性，并且保持了内燃机的理想转动特性。
在本实施例中，当ECU执行图8所示的程序时，实现根据本发明的“变化修正单元”。
虽然按照优选实施例对本发明进行了说明，但应当理解本发明并不限于该优选实施例，可以对本发明作出各种修改而不背离本发明的范围和精神。例如，可以对本发明的优选实施例作出以下修改。
在上述实施例中，温度修正系数是根据第一周期的所有气缸的平均角加速度与目标角加速度之间的差值进行修正的。可替换地，温度修正系数可以根据所有周期(第一至第三周期)的所有气缸的平均角加速度与目标角加速度之间的差值进行修正。此外，还可以在相同温度下在发动机启动预定次数后计算所有气缸的平均角加速度并且根据计算来修正温度修正系数，而不是在每次内燃机启动时计算所有气缸的平均角加速度并且根据每次计算来修正温度修正系数。
可以为每个周期或每个气缸设定温度修正系数。在这种情况下，测量每个周期或每个气缸的角加速度，并且与为每个周期或每个气缸设定的目标角加速度相比较。如果测得的角加速度在与目标角加速度的容许偏差的范围之外，则根据偏差的量来修正为每个周期或每个气缸设定的温度修正系数。
上述实施例根据发动机温度确定最佳燃料喷射量。最佳燃料喷射量还可以根据电池电压、进气温度以及其它工作状况来确定。在这种情况下，不必对所有的状况都确定最佳值。最佳值只是应当为预定的基准状况值确定。对于与基准状况值不同的状况值，适于该状况值的修正系数应当通过执行插值计算来确定。然后应当测量当燃料根据所确定的修正系数喷射时当前的角加速度。此外，修正系数应当根据实际角加速度与目标角加速度之间的差值进行修正。
上述实施例在单独气缸的基础上将实际角加速度与目标角加速度进行比较，并且修正实际角加速度与目标角加速度之间的差值在预定的可接受的范围之外的气缸的燃料喷射量(燃料喷射时间)。可替换地，可确定所有气缸的平均角加速度与目标角加速度之间的差值并且根据所确定的差值一致地修正所有气缸的燃料喷射量。
当在特定的气缸中发现角加速度差异时，上述实施例修正该特定气缸的燃料喷射量(燃料喷射时间)。然而，也可修正与该特定气缸的转矩相关的一些其它控制参数值。例如，当点火正时被修正时，该特定气缸的转矩发生变化以调整角加速度。
图9示出用于修正最佳燃料喷射量和点火正时的图谱。图9中所示的图谱限定了符合要求的排放区域，在该区域中排气排放质量保持在高水平。如在示出的符合要求的排放区域内由黑色圆圈所表示的，为燃料喷射量和点火正时(从TDC的提前角)限定了初始最佳值。燃料喷射量越大并且点火正时越早，角加速度越高。因此，通过从初始最佳值增加燃料喷射量或通过提早点火正时能够增加角加速度。相反地，通过从初始最佳值减小燃料喷射量或通过延迟点火正时能够减小角加速度。在图中，带有正数的白色圆圈(最佳点)表示使角加速度进行修正增加的燃料喷射量与点火正时的最佳值的组合。另一方面，带有负数的白色圆圈表示综合考虑了使角加速度进行修正减少的燃料喷射量与点火正时的最佳值的组合。当所选择的最佳点的数字值增加时，角加速度增加以降低排气排放质量。
图10是示出从图9所示的图谱中选择燃料喷射量和点火正时的最佳值的程序的流程图。在燃料喷射控制模式从基于最佳值的燃料喷射控制切换到基于进气量的正常燃料喷射控制后，在进行或执行基于最佳值的燃料喷射控制的同时，可以为每次喷射执行图10所示的程序。
在图10所示的程序中，执行第一步骤(步骤300)以在n次喷射后测量角加速度(在TDC与BDC之间的区域的平均角加速度)“α(n)”，然后将测量值“α(n)”与预定阈值“α1”相比较。该阈值“α1”是提供理想转动特性的角加速度“α(n)”的下限值并且为每次喷射预先确定。如果角加速度“α(n)”不大于阈值“α1”，则执行步骤304以判断索引“i(n)”是否等于最大值“imax”。索引“i(n)”与图9中的最佳值(白色圆圈)所附带的数字值相互关联。在图9中，最大值“imax”是3。如果索引“i(n)”等于最大值“imax”，则索引“i(n)”的值保持等于最大值“imax”。如果索引“i(n)”小于最大值“imax”，则执行下一步骤(步骤306)以将索引“i(n)”的值加上1。
如果在步骤300中得到的判断结果表明角加速度“α(n)”大于阈值“α1”，则执行下一步骤(步骤302)以将角加速度“α(n)”与预定阈值“αh”相比较。阈值“αh”是提供理想转动特性的角加速度“α(n)”的上限值。阈值“αh”大于阈值“α1”并且为每次喷射预先确定。如果角加速度“α(n)”不小于阈值“αh”，则执行步骤308以判断索引“i(n)”是否等于最小值“imin”。在图9中，最小值“imin”是-2。如果索引“i(n)”等于最小值“imin”，则索引“i(n)”的值保持等于最小值“imin”。如果索引“i(n)”大于最小值“imin”，则执行下一步骤(步骤310)以将索引“i(n)”的值减去1。
如果在步骤302中获得的判断结果表明角加速度“α(n)”小于阈值“αh”，即，在可接受的范围内，则保持索引“i(n)”的当前值。
根据当执行上述程序时所确定的索引“i(n)”的值，ECU从图9所示的图谱中选择燃料喷射量和点火正时的最佳值并且依照所选择的最佳值执行燃料喷射控制和点火正时控制。如上所述当除燃料喷射量外点火正时也被用作控制参数时，与只有燃料喷射量被用作控制参数的情况形成鲜明对比，符合要求的排放区域能够被有效地使用。这使得在减小排气排放质量的恶化度的同时能够对特定气缸的实际角加速度与目标角加速度之间的差值进行修正。

Claims (6)

1.一种用于内燃机的燃料喷射控制装置，所述控制装置根据预定的工作状况确定用于启动的燃料喷射量，所述控制装置包括：
存储装置，所述存储装置用于存储所述工作状况的状况值与通过使用与所述内燃机的工作性能相关的预定物理量作为索引确定的最佳燃料喷射量之间的关系；
状况值获得装置，所述状况值获得装置用于获得当所述内燃机启动时所述工作状况的状况值；
燃料喷射量设置装置，当所获得的状况值是已预先确定了最佳值的多个基准状况值中的一个时，所述燃料喷射量设置装置将为该基准状况值预先确定的最佳值设定为燃料喷射量，并且当所获得的状况值不是所述基准状况值时，所述燃料喷射量设置装置将通过使用所述基准状况值与所述最佳值之间的关系插值计算出的插入值设定为燃料喷射量；以及
插入值修正装置，当所获得的状况值不是所述基准状况值从而所述插入值被用作燃料喷射量时，所述插入值修正装置确定当燃料根据所述插入值而喷射时当前的所述预定物理量的值，并且根据所述预定物理量的目标值与所述预定物理量的实际值之间的差修正所述插入值。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射控制装置，其特征在于还包括：
变化修正装置，所述变化修正装置确定当燃料根据由所述燃料喷射量设置装置设定的燃料喷射量而喷射时各个气缸的所述预定物理量的值，并且当多个气缸中任意一个气缸中所述预定物理量的实际值与目标值不同时修正该受影响的气缸的控制参数从而使所述实际值接近所述目标值。
3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，所述预定物理量是所述内燃机的角加速度。
4.根据权利要求2所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，所述控制参数是所述受影响的气缸的燃料喷射量。
5.根据权利要求2所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，所述控制参数是所述受影响的气缸的点火正时。
6.根据权利要求2所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，所述控制参数是所述受影响的气缸的燃料喷射量和点火正时。
CNB2006800003107A 2005-03-30 2006-03-20 用于内燃机的燃料喷射控制装置 Expired - Fee Related CN100458127C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005098799A JP4123244B2 (ja) 2005-03-30 2005-03-30 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP098799/2005 2005-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1969115A CN1969115A (zh) 2007-05-23
CN100458127C true CN100458127C (zh) 2009-02-04

Family

ID=36588786

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006800003107A Expired - Fee Related CN100458127C (zh) 2005-03-30 2006-03-20 用于内燃机的燃料喷射控制装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7395146B2 (zh)
EP (1) EP1864010B1 (zh)
JP (1) JP4123244B2 (zh)
KR (1) KR20070061766A (zh)
CN (1) CN100458127C (zh)
DE (1) DE602006007691D1 (zh)
WO (1) WO2006109542A1 (zh)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007005242A1 (de) * 2007-02-02 2008-08-07 Daimler Ag Verbrennungsmotor und Verfahren zum Steuern und/oder Regeln einer Kraftstoffeinspritzung beim Start des Verbrennungsmotors
US7628137B1 (en) 2008-01-07 2009-12-08 Mcalister Roy E Multifuel storage, metering and ignition system
US8561598B2 (en) 2008-01-07 2013-10-22 Mcalister Technologies, Llc Method and system of thermochemical regeneration to provide oxygenated fuel, for example, with fuel-cooled fuel injectors
US8413634B2 (en) 2008-01-07 2013-04-09 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters with conductive cable assemblies
US8387599B2 (en) 2008-01-07 2013-03-05 Mcalister Technologies, Llc Methods and systems for reducing the formation of oxides of nitrogen during combustion in engines
US8365700B2 (en) 2008-01-07 2013-02-05 Mcalister Technologies, Llc Shaping a fuel charge in a combustion chamber with multiple drivers and/or ionization control
WO2011071608A2 (en) 2009-12-07 2011-06-16 Mcalister Roy E Adaptive control system for fuel injectors and igniters
US8225768B2 (en) 2008-01-07 2012-07-24 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
WO2011025512A1 (en) 2009-08-27 2011-03-03 Mcallister Technologies, Llc Integrated fuel injectors and igniters and associated methods of use and manufacture
US8074625B2 (en) 2008-01-07 2011-12-13 Mcalister Technologies, Llc Fuel injector actuator assemblies and associated methods of use and manufacture
US8192852B2 (en) 2008-01-07 2012-06-05 Mcalister Technologies, Llc Ceramic insulator and methods of use and manufacture thereof
JP5718921B2 (ja) 2009-08-27 2015-05-13 マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー 複数のドライバ及び／又はイオン化制御を備える燃焼室における燃料給気の形状設定
EP2470768A4 (en) * 2009-08-27 2013-11-13 Mcalister Technologies Llc METHODS AND SYSTEMS FOR REDUCING FORMATION OF NITROGEN OXIDES DURING COMBUSTION IN AN ENGINE
SG181526A1 (en) 2009-12-07 2012-07-30 Mcalister Technologies Llc Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
US20110297753A1 (en) 2010-12-06 2011-12-08 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture
EP2534364A4 (en) 2010-02-13 2014-04-23 Mcalister Technologies Llc FUEL INJECTION GROUPS WITH ACOUSTIC POWER AMPLIFIERS AND METHOD FOR THEIR USE AND MANUFACTURE
EP2534347B1 (en) 2010-02-13 2016-05-04 McAlister, Roy Edward Methods and systems for adaptively cooling combustion chambers in engines
US8528519B2 (en) 2010-10-27 2013-09-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters suitable for large engine applications and associated methods of use and manufacture
US8091528B2 (en) 2010-12-06 2012-01-10 Mcalister Technologies, Llc Integrated fuel injector igniters having force generating assemblies for injecting and igniting fuel and associated methods of use and manufacture
WO2012112615A1 (en) 2011-02-14 2012-08-23 Mcalister Technologies, Llc Torque multiplier engines
US8683988B2 (en) 2011-08-12 2014-04-01 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for improved engine cooling and energy generation
US8919377B2 (en) 2011-08-12 2014-12-30 Mcalister Technologies, Llc Acoustically actuated flow valve assembly including a plurality of reed valves
US9169814B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Systems, methods, and devices with enhanced lorentz thrust
US8752524B2 (en) 2012-11-02 2014-06-17 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced thrust
US9169821B2 (en) 2012-11-02 2015-10-27 Mcalister Technologies, Llc Fuel injection systems with enhanced corona burst
US9200561B2 (en) 2012-11-12 2015-12-01 Mcalister Technologies, Llc Chemical fuel conditioning and activation
US9115325B2 (en) 2012-11-12 2015-08-25 Mcalister Technologies, Llc Systems and methods for utilizing alcohol fuels
US9194337B2 (en) 2013-03-14 2015-11-24 Advanced Green Innovations, LLC High pressure direct injected gaseous fuel system and retrofit kit incorporating the same
CN104295387B (zh) * 2014-08-14 2016-06-08 吉林大学 一种基于指示转矩的质调节式发动机起动控制方法
CN113482784B (zh) * 2021-08-25 2022-08-23 潍柴动力股份有限公司 一种发动机起动扭矩确定方法及相关设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6053647A (ja) * 1983-09-05 1985-03-27 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 電子制御燃料噴射式内燃機関の始動時の学習制御装置
US4711217A (en) * 1985-03-18 1987-12-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply control method for internal combustion engines at low temperature
EP0889224A2 (de) * 1997-07-04 1999-01-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Verfahren zum Zumessen einer Kraftstoffmenge im Startfall einer Brennkraftmaschine
DE10338058A1 (de) * 2003-06-03 2004-12-23 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1496229A2 (en) * 2003-07-10 2005-01-12 Nissan Motor Co., Ltd. Start-up control of direct injection engine

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3577770B2 (ja) * 1995-03-15 2004-10-13 日産自動車株式会社 エンジンの空燃比制御装置
JPH09209805A (ja) 1996-02-07 1997-08-12 Fuji Heavy Ind Ltd 筒内直噴エンジンのアイドル回転数制御装置
JP3894389B2 (ja) 1997-12-17 2007-03-22 株式会社デンソー 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP3454182B2 (ja) * 1999-04-06 2003-10-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2003138961A (ja) 2001-10-29 2003-05-14 Mitsubishi Electric Corp 内燃機関の始動制御装置
JP3991809B2 (ja) 2002-08-01 2007-10-17 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の始動時燃料噴射装置
JP4259109B2 (ja) * 2002-12-20 2009-04-30 日産自動車株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6053647A (ja) * 1983-09-05 1985-03-27 Japan Electronic Control Syst Co Ltd 電子制御燃料噴射式内燃機関の始動時の学習制御装置
US4711217A (en) * 1985-03-18 1987-12-08 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel supply control method for internal combustion engines at low temperature
EP0889224A2 (de) * 1997-07-04 1999-01-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft, Patentabteilung AJ-3 Verfahren zum Zumessen einer Kraftstoffmenge im Startfall einer Brennkraftmaschine
DE10338058A1 (de) * 2003-06-03 2004-12-23 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1496229A2 (en) * 2003-07-10 2005-01-12 Nissan Motor Co., Ltd. Start-up control of direct injection engine

Also Published As

Publication number Publication date
US20080103672A1 (en) 2008-05-01
KR20070061766A (ko) 2007-06-14
WO2006109542A1 (en) 2006-10-19
JP2006275005A (ja) 2006-10-12
EP1864010B1 (en) 2009-07-08
DE602006007691D1 (de) 2009-08-20
CN1969115A (zh) 2007-05-23
EP1864010A1 (en) 2007-12-12
JP4123244B2 (ja) 2008-07-23
US7395146B2 (en) 2008-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100458127C (zh) 用于内燃机的燃料喷射控制装置
KR101028132B1 (ko) 내연기관의 정지위치제어장치
US8010277B2 (en) Fuel injection controller and diagnosis method of fuel supply system
CN102312743B (zh) 用于停止-起动和混合动力电动车的汽缸空气质量预测系统
CN100497911C (zh) 发动机的燃料喷射控制系统
CA2571042A1 (en) Engine operation without cam sensor
JP2008106764A (ja) 内燃機関の制御のためのシステムおよび方法
EP1284349A2 (en) Fuel injection control for start-up of internal combustion engine
CN101952579B (zh) 用于生成内燃发动机运行循环同步信号的方法
CN101451473B (zh) 运行内燃机的方法和用于内燃机的控制或调节装置
US6947826B2 (en) Method for compensating injection quality in each individual cylinder in internal combustion engines
KR102524941B1 (ko) 내연 기관의 유입 밸브 및/또는 배출 밸브를 위한 밸브 제어 변수를 적응시키기 위한 방법 및 장치
JP4631775B2 (ja) 内燃機関の停止位置制御装置
JP2006275004A (ja) 燃料噴射量の適合方法及び内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2007107405A (ja) 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP6372552B2 (ja) 圧縮着火式エンジンの制御方法および制御装置
JP7448461B2 (ja) 火花点火式多気筒内燃機関の制御方法および制御装置
CN101566118B (zh) 通过转矩平稳化提高空转质量
JP6372551B2 (ja) エンジンの制御方法および制御装置
JP6414584B2 (ja) 圧縮着火式エンジンの制御方法および制御装置
JP2003035169A (ja) 筒内噴射式内燃機関の制御装置
CN101008359A (zh) 用于在起动过程中计算气缸充气量的方法
JPH0886239A (ja) ディーゼルエンジンの燃料性状検出装置および噴射時期制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090204

Termination date: 20160320