CN100547236C - 用于车辆的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于车辆的控制装置。在结合有具有缸内喷射器和进气歧管喷射器的内燃机并且执行发动机间歇工作控制的车辆中，在车辆工作结束时，通过电磁安全阀(210)的致动(开启)并通过低压燃料泵(180)工作的停止，高压分配管(130)和低压分配管(160)中的燃料压力降低。这防止在下次发动机启动时由于在工作停止期间喷射器(110，120)的油密性恶化产生的燃料泄漏而引起的排放性能恶化。当发动机通过发动机间歇工作控制而暂时停止时，在低压燃料泵(180)停止的同时，电磁安全阀(210)的致动(开启)被禁止。在暂时停止后发动机再启动时，压力确保在一定水平的高压分配管(130)中的燃料被喷射，以迅速启动发动机。

Description

用于车辆的控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的控制装置，更具体地，涉及一种用于安装有内燃机的车辆的控制装置，该内燃机具有用于喷射燃料到气缸中的第一燃料喷射机构(缸内喷射器)和用于喷射燃料到进气歧管和/或进气口中的第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)。
背景技术
已知一种燃料喷射装置，该燃料喷射装置设有用于喷射燃料到气缸中的缸内喷射器和用于喷射燃料到进气口的进气歧管喷射器，并根据工作状态控制缸内喷射器和进气歧管喷射器以通过进气歧管喷射和缸内直喷的结合喷射燃料(例如，日本专利未审定公报No.07-103048，以下也称作“专利文献1”)。
通常，在以规定燃料压力供给燃料到喷射器的燃料供给系统中，从燃料箱向内燃机延伸的一个燃料管路在内燃机附近分支以供给燃料到进气歧管喷射器和缸内喷射器。然而，对于这样的结构，燃料管路在内燃机附近具有复杂的结构，并且从燃料箱供给的燃料可能承受来自内燃机机体的大量的热。供给到进气歧管喷射器的燃料是通过使用低压燃料泵从燃料箱泵送的低压燃料。这样，已经指出当承受来自发动机机体的大量的热时燃料可能在燃料管路或供给燃料到进气歧管喷射器的分配管中部分汽化(蒸发，vaporize)，导致气阻发生。
为了解决这种问题，例如，日本专利未审定公报No.2004-278347(以下也称作“专利文献2”)公开了一种燃料供给系统，其中燃料箱、低压燃料泵、燃料压力调节器(压力调节器)、进气歧管喷射器(低压)分配管、高压燃料泵、缸内喷射器(高压)分配管以及安全阀串联布置。在设有这种燃料供给系统的燃料喷射装置中，可以通过简单的结构防止由于连接到进气歧管喷射器的管子中产生的气阻而引起的燃料喷射失效。
在专利文献2公开的燃料喷射装置中，进气歧管喷射器(低压)分配管布置在燃料压力调节器的下游。因而，尽管在缸内喷射器(高压)分配管的下游布置有用于释放压力的电磁安全阀，但是在车辆工作停止时很难有意图地释放低压分配管的燃料压力。这导致很差的油密性(oil tightness)，并且在车辆工作停止期间可能发生从进气歧管燃料喷射阀的燃料泄漏。在发动机下次启动时，这样的燃料泄漏可能导致排放性能恶化。
在除内燃机外还设有电动机作为另一驱动力源的混合动力车辆中，或者在安装有在车辆暂时停止时强制停止发动机怠速的所谓经济运行系统的车辆(以下也简称为“经济运行车辆”)中，执行“发动机间歇工作控制”，其中发动机在满足规定的发动机停止条件时暂时停止，并且响应于发动机停止解除条件的满足而重启动(再启动)。
在进行这样的发动机间歇工作控制的车辆中，发动机停止有两种情况：一种是伴随车辆工作结束的停止；另一种是假定发动机将重启动的暂时停止。在发动机根据发动机间歇工作控制而暂时停止的情况下，有必要在发动机重启动时确保迅速启动能力；而在伴随车辆工作结束的发动机停止时，有必要在下次开始车辆工作时防止由于油密性恶化引起的排放性能恶化。
此外，发动机启动也有两种情况：一种是伴随车辆工作开始的初始启动；另一种是在发动机间歇工作中暂时停止后的重启动。为了确保发动机的启动能力以及防止排放性能恶化，优选对于各个情况设定最佳发动机启动条件。
发明内容
鉴于以上所述，本发明的一个目的是提供一种用于车辆的控制装置，所述车辆结合有具有用于喷射燃料到气缸中的第一燃料喷射机构(缸内喷射器)和用于喷射燃料到进气歧管和/或进气口中的第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)的内燃机并且执行发动机间歇工作控制，所述控制装置确保平滑的启动性能并且还防止在发动机启动时排放性能恶化。
本发明的另一个目的是提供一种用于车辆的控制装置，所述车辆结合有具有缸内喷射器和进气歧管喷射器的内燃机并且还结合有除内燃机外的另一驱动力源，所述控制装置确保平滑的启动性能并且还防止在发动机启动时排放性能恶化。
根据本发明的用于车辆的控制装置用于这样的车辆，所述车辆结合有具有供给燃料到第一燃料喷射装置的第一燃料供给系统和供给燃料到第二燃料喷射装置的第二燃料供给系统的内燃机，所述第一燃料喷射装置用于喷射燃料到气缸中，所述第二燃料喷射装置用于喷射燃料到进气歧管中，所述控制装置包括燃料喷射控制部、间歇工作控制部以及第一压力释放控制部。所述燃料喷射控制部控制所述第一燃料喷射机构和所述第二燃料喷射机构之间相对于总燃料喷射量的燃料喷射率(燃料喷射比率)。在所述车辆的工作开始后当满足规定条件时，所述间歇工作控制部暂时自动停止所述内燃机。所述第一压力释放控制部控制第一压力释放机构，所述第一压力释放机构构造成当被致动时将所述第一燃料供给系统中的燃料引导至压力释放路径。当所述间歇工作控制部使所述内燃机处于自动停止状态时，所述第一压力释放控制部禁止所述第一压力释放机构的致动。所述燃料喷射控制部包括第一启动时刻喷射控制部，该第一启动时刻喷射控制部构造成当所述内燃机从所述自动停止状态再启动时将从所述第一燃料喷射机构喷射出的燃料的量与所述总燃料喷射量的比率设定为接近100％。
根据上述用于车辆的控制装置，在结合有具有第一燃料喷射机构(缸内喷射器)和第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)的内燃机并且执行发动机间歇工作控制以在发动机工作开始后暂时自动停止内燃机的车辆中，在发动机通过发动机间歇工作控制而暂时停止后重启动发动机时，通过在不致动第一压力释放机构的情况下确保用于缸内燃料喷射的第一燃料供给系统中所需水平的燃料压力，总燃料喷射量的几乎全部燃料从第一燃料喷射机构(缸内喷射器)喷射出。在车辆工作开始后的发动机间歇工作中，燃烧室中的温度已经上升，并且催化剂也已达到活性化温度。因而，缸内燃料喷射不会引起排放性能恶化。因此，在发动机通过发动机间歇工作控制而重启动时，可以迅速开始缸内燃料喷射，以在不使排放性能恶化的情况下确保车辆的启动能力。
优选地，本发明的用于车辆的控制装置还包括第二压力释放控制部。该第二压力释放控制部控制第二压力释放机构，所述第二压力释放机构构造成当被致动时释放所述第二燃料供给系统的燃料压力。此外，响应于所述内燃机伴随所述车辆的工作结束而停止，所述第一和第二压力释放控制部分别致动所述第一和第二压力释放机构。
根据上述用于车辆的控制装置，在车辆工作结束时，在第一燃料供给系统和第二燃料供给系统中，燃料压力可以通过致动压力释放机构而降低。这可以防止在从车辆工作停止直到下次工作开始的时间段期间由于第一和第二燃料喷射机构(喷射器)的油密性恶化引起的燃料泄漏的发生。因此，能够防止在内燃机下次启动时排放性能恶化。
还优选地，在本发明的用于车辆的控制装置中，在所述车辆的工作结束时，在经过设定为允许所述第一燃料供给系统中的燃料温度降低至规定水平的规定时间后，所述第一压力释放控制部致动所述第一压力释放机构。
在上述用于车辆的控制装置中，在车辆工作结束时，仅在供给高压燃料的第一燃料供给系统中的燃料温度降低至规定水平后，燃料压力降低。这样，可以防止当在燃料温度仍然很高的情况下迅速释放压力时由于在减少的压力下沸腾而产生气阻。
优选地，根据本发明的用于车辆的控制装置还包括燃料泵控制部，所述燃料泵控制部构造成控制燃料泵，所述燃料泵用于确保所述第二燃料供给系统所需的燃料压力。每次当所述间歇工作控制部使所述内燃机自动停止时和当所述内燃机伴随所述车辆的工作结束而停止时，所述燃料泵控制部停止所述燃料泵的工作。
根据上述用于车辆的控制装置，伴随内燃机通过间歇工作控制而暂时停止，燃料泵被停止。这能够提高燃料效率。
还优选地，在根据本发明的用于车辆的控制装置中，所述燃料喷射控制部包括第二启动时刻喷射控制部。当所述内燃机伴随所述车辆的工作开始而启动时，所述第二启动时刻喷射控制部将从所述第二燃料喷射机构喷射出的燃料的量与所述总燃料喷射量的比率设定为接近100％。
根据上述用于车辆的控制装置，在内燃机伴随车辆的工作开始而启动时，所需燃料喷射量的几乎全部燃料从第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)喷射出。这样，当燃烧室的温度和催化剂的温度都很低时，通过喷射燃料到进气歧管和/或进气口而不是直接喷射燃料到气缸中，发动机被启动。因此，在不产生诸如由于在发动机冷机状态执行缸内燃料喷射而使内燃机的排放性能恶化或润滑性能恶化之类麻烦的情况下，发动机能够被启动。
尤其是，在上述结构中，除所述内燃机外所述车辆还结合有驱动力源，并且所述控制装置还包括驱动力比率控制部。该驱动力比率控制部根据工作状态控制由所述内燃机和由所述驱动力源产生的驱动力的比率。此外，当所述内燃机伴随所述车辆的工作开始而启动时和当所述第二燃料供给系统中的燃料压力低于所需水平时，所述驱动力比率控制部指示所述驱动力源产生与所述车辆总体所需的驱动力相对应的驱动力。
根据上述用于车辆的控制装置，在除内燃机外车辆还具有另一驱动力源(典型地，电动机)的结构中，当在发动机冷机状态供给燃料到第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)的第二燃料供给系统中的燃料压力没有达到所需压力水平时，车辆总体所需的驱动力通过使用所述另一驱动力源而提供。因此，可以确保车辆的迅速启动能力，而不会由于在发动机冷机状态进行缸内燃料喷射而产生麻烦。
根据上述用于车辆的控制装置，在发动机伴随车辆工作的开始而启动时，在燃料从第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)喷射出的情况下内燃机被启动，并且在供给燃料到第二燃料喷射机构的第二燃料供给系统中的燃料压力没有达到所需压力水平时，车辆所需的驱动力通过使用由另一驱动力源产生的驱动力而提供。结果，可以确保车辆的迅速启动能力，而不会由于在发动机冷机状态进行缸内燃料喷射而产生麻烦。
根据本发明另一结构的用于车辆的控制装置用于这样的车辆，所述车辆结合有内燃机和除所述内燃机外的驱动力源，所述内燃机具有供给燃料到第一燃料喷射机构的第一燃料供给系统和供给燃料到第二燃料喷射机构的第二燃料供给系统，所述第一燃料喷射机构喷射燃料到气缸中，所述第二燃料喷射机构喷射燃料到进气歧管中，所述控制装置包括驱动力比率控制部和燃料喷射控制部。所述驱动力比率控制部根据工作状态控制由所述内燃机和由所述驱动力源产生的驱动力的比率。所述燃料喷射控制部控制所述第一燃料喷射机构和所述第二燃料喷射机构之间相对于所述内燃机中的总燃料喷射量的燃料喷射率。所述燃料喷射控制部包括启动时刻喷射控制部，当所述内燃机伴随所述车辆的工作开始而启动时，该启动时刻喷射控制部将从所述第二燃料喷射机构喷射出的燃料的量与所述总燃料喷射量的比率设定为接近100％。此外，当所述第二燃料供给系统中的燃料压力低于所需水平时，所述驱动力比率控制部指示所述驱动力源产生与所述车辆总体所需的驱动力相对应的驱动力。
根据上述用于车辆的控制装置，在结合有能够实施缸内燃料喷射和进气歧管燃料喷射的内燃机以及除内燃机外的另一驱动力源(典型地，电动机)的车辆中，在内燃机伴随车辆的工作开始而启动时，在燃料从第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)喷射出的情况下内燃机被启动。此外，当供给燃料到第二燃料喷射机构的第二燃料供给系统中的燃料压力没有达到所需水平时，车辆所需的驱动力由通过所述另一驱动力源产生的驱动力而提供。结果，可以确保车辆的迅速启动能力，而不会由于在发动机冷机状态进行缸内燃料喷射而产生麻烦(典型地，排放性能恶化)。
优选地，根据本发明该另一结构的用于车辆的控制装置还包括燃料泵控制部。该燃料泵控制部控制用于确保所述第二燃料供给系统所需的燃料压力的燃料泵，并且在所述内燃机的启动指示产生前开始所述燃料泵的工作。
根据上述用于车辆的控制装置，燃料泵的工作在启动内燃机的指示发出之前开始。因而，尤其当发动机在发动机冷机状态伴随车辆的工作开始而启动时，可以确保从第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)喷射出的燃料在早期阶段达到所需水平的燃料压力，以允许发动机的快速启动。
还优选地，所述驱动力源是由二次电池供电的电动机，并且所述车辆还包括充电控制部，该充电控制部构造成用由所述电动机的再生制动产生的电力和由所述内燃机的驱动力产生的电力对所述二次电池充电。
根据上述用于车辆的控制装置，在除内燃机外还结合有电动机作为另一驱动力源的混合动力车辆中，在不产生排放性能恶化或其它问题的情况下，内燃机能够平滑地启动。
附图说明
图1是由根据本发明一实施例的控制装置控制的发动机系统的示意性结构图。
图2示出图1中所示的燃料供给系统的结构示例。
图3是示出发动机间歇工作控制的流程图。
图4是示出根据本发明该实施例的控制装置中在图2中所示的燃料供给系统中的压力释放控制的流程图。
图5和图6是示出根据图4所示的压力释放控制，燃料供给系统工作的工作波形图。
图7是示出由根据本发明该实施例的控制装置执行的发动机启动时控制的流程图。
图8是示出混合动力车辆的示意性结构的简图。
图9是示出在图8所示的混合动力车辆中发动机启动时控制的流程图。
图10示出图1中所示的燃料供给系统的另一结构示例。
图11和图12是示出图10中所示的燃料供给系统工作的工作波形图。
图13和图14示出图1中所示的发动机系统中DI比率设定脉谱图(分别在发动机暖机状态和发动机冷机状态)的第一示例。
图15和图16示出图1中所示的发动机系统中DI比率设定脉谱图(分别在发动机暖机状态和发动机冷机状态)的第二示例。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的实施例。附图中，相同或相应的部分标以相同的参考符号，并且原则上将不再重复其详细说明。
图1示意性地示出一发动机系统的结构，该发动机系统设有由根据本发明一实施例的用于车辆的控制装置控制的内燃机。尽管在图1中示出的是直列四缸汽油发动机，但本发明的应用并不受所示发动机的限制。
如图1所示，发动机(内燃机)10包括四个气缸112，其经由对应的进气歧管20与公共的稳压室(气室，surge tank)30连接。稳压室30经由进气道40与空气滤清器50连接。在进气道40中，布置有空气流量计42和由电动机60驱动的节气门70。节气门70的开度基于发动机ECU(电子控制单元)300的输出信号被控制，而独立于加速踏板100。气缸112与公共的排气歧管80连接，该排气歧管80继而与三元催化转换器90连接。
每个气缸112都具有用于喷射燃料到气缸中的缸内喷射器110和用于喷射燃料到进气口和/或进气歧管中的进气歧管喷射器120。
喷射器110、120基于发动机ECU 300的输出信号被控制。缸内喷射器110与公共的燃料分配管(以下也称为“高压分配管”)130连接，进气歧管喷射器120与公共的燃料分配管(以下也称为“低压分配管”)160连接。通过燃料供给系统150执行向分配管130、160的燃料供给，这将在下文中详细说明。
发动机ECU 300由数字计算机构成，其包括经由双向总线310相互连接的ROM(只读存储器)320、RAM(随机读取存储器)330、CPU(中央处理单元)340、输入端口350、以及输出端口360。
空气流量计42产生与进气量成比例的输出电压，并且空气流量计42的输出电压经由A/D转换器370输入到输入端口350。在发动机10上附装有冷却剂温度传感器380，其产生与发动机冷却剂温度成比例的输出电压。冷却剂温度传感器380的输出电压经由A/D转换器390输入到输入端口350。
高压分配管130上附装有燃料压力传感器400，其产生与高压分配管130中的燃料压力成比例的输出电压。燃料压力传感器400的输出电压经由A/D转换器410输入到输入端口350。在三元催化转换器90上游的排气歧管80上附装有空燃比传感器420。空燃比传感器420产生与排气中的氧浓度成比例的输出电压，并且空燃比传感器420的输出电压经由A/D转换器430输入到输入端口350。
本实施例的发动机系统中的空燃比传感器420是全程空燃比传感器(线性空燃比传感器)，其产生与发动机10中燃烧的空气燃料混合物的空燃比成比例的输出电压。对于空燃比传感器420，可以使用O2传感器，其以开/关方式检测发动机10中燃烧的混合物的空燃比相对于理论空燃比是浓还是稀。
加速踏板100与加速器下压度传感器440相连，该传感器440产生与加速踏板100的下压度成比例的输出电压。加速器下压度传感器440的输出电压经由A/D转换器450输入到输入端口350。产生表示发动机转速的输出脉冲的发动机转速传感器460与输入端口350连接。发动机ECU 300的ROM 320以脉谱图的形式预先存储基于分别由上述加速器下压度传感器440和发动机转速传感器460获得的发动机负荷率和发动机转速与工作状态相对应设定的燃料喷射量的值，和基于发动机冷却剂温度的修正值。
发动机ECU 300通过执行预定程序基于各个传感器的信号产生控制发动机系统的总体工作的各种控制信号。所述控制信号经由输出端口360和驱动电路470传送到构成发动机系统的装置和电路。
图2详细地示出了图1中所示的燃料供给系统150的结构。
在图2中，除缸内喷射器110、高压分配管130、进气歧管喷射器120以及低压分配管160以外的部分对应于图1的燃料供给系统150。
存储在燃料箱200中的燃料通过电动机驱动类型的低压燃料泵180以规定压力排出。低压燃料泵180基于来自ECU 300#的输出信号被控制。这里，ECU 300#对应于图1的发动机ECU 300中与燃料喷射器装置的控制相关的功能部分。
低压燃料泵180的排出侧经由燃料过滤器190和燃料管135与形成为具有进气歧管喷射器120的管状体的低压分配管160相连。即，低压分配管160经由上游侧的燃料管135接收从低压燃料泵180排出的燃料，并且将燃料分配到进气歧管喷射器120从而喷射到内燃机中。
低压分配管160的下游侧经由燃料压力调节器170与发动机驱动类型的高压燃料泵155的吸入侧相连。燃料压力调节器170构成为，当相应燃料的压力变得比预设定压力高时，将低压分配管160的下游侧的燃料引导至燃料返回管220。这样，低压分配管160中的燃料压力保持为不超过预设定压力。
高压燃料泵155的排出侧经由允许朝向燃料管165流动的单向阀140与燃料管165连接。燃料管165与形成为具有缸内喷射器110的管状体的高压分配管130连接。
高压燃料泵155的排出侧还经由电磁溢流阀156与高压燃料泵155的吸入侧相连。随着电磁溢流阀156的开度减小，从高压燃料泵155供给到燃料管165的燃料量增加。当电磁溢流阀156完全打开时，从高压燃料泵155向燃料管165的燃料供给停止。电磁溢流阀156响应于ECU 300#的输出信号被控制。
高压分配管130在其上游侧经由燃料管165接收从高压燃料泵155排出的燃料，并且将燃料分配到缸内喷射器110从而将其喷射到内燃机中。此外，在高压分配管130的下游侧设有电磁安全阀210。电磁安全阀210响应于来自ECU 300#的控制信号而开启，并且将高压分配管130内的燃料引导至燃料返回管220。
这样，在根据本实施例的燃料喷射系统中，与上述专利文献2相同，低压分配管160与高压分配管130串联布置，并且低压分配管160布置在燃料压力调节器170的上游。
这样的结构使得通过电磁安全阀210的致动(开启)而降低包括高压分配管130的高压燃料供给系统中的燃料压力成为可能。此外，通过低压燃料泵180工作的停止，包括低压分配管160的低压燃料供给系统中的燃料压力降低。在图2中示出的燃料供给系统中，包括高压分配管130的高压燃料供给系统对应于本发明的“第一燃料供给系统”，包括低压分配管160的低压燃料供给系统对应于本发明的“第二燃料供给系统”。此外，电磁安全阀210对应于“第一压力释放装置”，低压燃料泵180的停止指示的发出对应于本发明的“第二压力释放装置(手段)”。低压燃料泵180对应于“燃料泵”，ECU 300#的控制低压燃料泵180工作的功能部分对应于本发明的“燃料泵控制装置”。
在根据本发明该实施例的车辆中，假设执行在所谓的经济运行系统中或在混合动力车辆中常见的发动机间歇工作控制，其中发动机10每次当满足预定的发动机停止条件时暂时停止并且响应于发动机停止条件的解除条件的成立而自动地重启动。
图2中所示的间歇工作控制单元302#表示图1的发动机ECU 300中与间歇工作控制相关的功能块。间歇工作控制单元302#接收判断发动机停止条件和发动机停止解除条件的成立所需的信号，并且产生发动机的自动停止(暂时停止)指令和重启动指令。间歇工作控制单元302#对应于本发明的“间歇工作控制装置”。
图3是示出由间歇工作控制单元302#执行的发动机间歇工作控制的流程图。
参照图3，在步骤S100中，间歇工作控制单元302#判断规定的发动机自动停止条件是否满足。如果不满足(步骤S100中为“否”)，则发动机的工作继续，并且发动机间歇工作控制例程终止。例如，当车速＝0并且加速器下压度＝0的状态持续预定的时间段并且三元催化转换器90温度已经升高并因而被活性化时，上述发动机自动停止条件满足。
如果发动机自动停止条件满足(步骤S100中为“是”)，则间歇工作控制单元302#向发动机10发出暂时停止指令(步骤S110)，并且还向低压燃料泵180输出停止指令(步骤S120)。
发动机暂时停止后，周期性地判断发动机停止解除条件是否满足(步骤S130)。只要发动机停止解除条件没有满足(步骤S130中为“否”)，发动机10和低压燃料泵180就保持暂时停止。
如果发动机停止解除条件满足(步骤S130中为“是”)，则间歇工作控制单元302#向低压燃料泵180发出重启动指令(步骤S140)，并且还向发动机10发出重启动指令(步骤S150)。当上述发动机自动停止条件不再成立时，典型地当加速踏板被压下并因而加速器下压度≠0时，发动机停止解除条件成立。
如上所述，在图1和图2所示的根据本发明该实施例的内燃机中，发动机10的停止包括以下两种情况：对应于通过关闭点火钥匙车辆工作结束的发动机停止；和通过发动机间歇工作控制假设其重启动的发动机暂时停止。
在根据间歇工作控制的发动机暂时停止的情况下，在发动机重启动时迅速重新开始燃料喷射非常重要。另一方面，在发动机伴随车辆的工作结束而停止的情况下，在车辆工作停止期间防止缸内喷射器110和进气歧管喷射器120的油密性恶化非常重要。因而，在本发明的实施例中，在图2所示的燃料供给系统中执行将在下文中说明的压力释放控制。
参照图4，例如通过检测发动机转速，发动机ECU 300判断发动机是否停止(步骤S200)。在发动机工作期间(步骤S200中为“否”)，不需要压力释放控制。因而，压力释放控制例程终止，而不执行低压燃料供给系统(低压分配管160)或高压燃料供给系统(高压分配管130)的压力释放。
另一方面，在发动机停止时(步骤S200中为“是”)，停止低压燃料泵180的工作(步骤S210)。如结合图2所说明的，这降低了包括低压分配管160的低压燃料供给系统的燃料压力。
在发动机停止时，发动机ECU 300进一步判断车辆是否继续工作，以将由发动机间歇工作控制的发动机暂时停止与伴随车辆工作结束的发动机停止区别开(步骤S220)。
例如，如果点火钥匙没有关闭，则判定是车辆继续工作的发动机暂时停止。在发动机暂时停止期间(步骤S220中为“是”)，不允许(或禁止)致动(开启)电磁安全阀210(步骤S230)，从而迅速确保发动机重启动所需的燃料压力。
另一方面，如果点火钥匙关闭，则认为是伴随车辆工作结束的发动机停止。在伴随车辆工作结束的发动机停止时(步骤S220中为“否”)，允许电磁安全阀210的致动(步骤S240)，从而不会由于在车辆工作停止期间喷射器110、120的油密性的恶化引起的燃料泄漏导致在发动机下次启动时排放性能恶化。在伴随车辆工作结束的发动机停止时，如果还满足另一规定条件，则包括高压分配管130的高压燃料供给系中的燃料压力通过电磁安全阀210的致动而降低。这允许低压燃料供给系统和高压燃料供给系统的燃料压力的释放，从而能够防止在车辆工作停止期间油密性的恶化。
对于如图4的压力释放控制，如图5所示控制根据本发明该实施例的内燃机的电磁安全阀210和低压燃料泵180的工作。
参照图5，在对应于点火钥匙打开的车辆工作开始时，电磁安全阀210从开启状态变化到关闭状态。此外，低压燃料泵180开始工作，并且低压燃料供给系统中的燃料压力开始向所需水平上升。在车辆工作开始时，发动机10的启动定时设定在当在低压燃料供给系统中通过低压燃料泵180的工作确保所需水平的燃料压力的时间点。
在根据发动机间歇工作控制(图3)的发动机暂时停止时，低压燃料泵180的工作也停止。在无需进行燃料喷射期间停止低压燃料泵180的工作能够通过减少消耗的电力而改进燃料效率。同时，电磁安全阀210保持关闭，而不允许被致动。
在伴随对应于点火钥匙关闭的车辆工作结束的发动机停止时，低压燃料泵180的工作停止，并且电磁安全阀210被致动并且同时开启。从而，低压燃料系统(尤其是低压分配管160)中以及高压燃料供给系统(尤其是高压分配管130)中的燃料压力降低，并且因而，防止了在车辆工作停止期间油密性的恶化。
紧接在车辆工作结束之后，高压分配管130中的燃料的温度可能很高。如果在该状态开启电磁安全阀210以迅速降低压力，则可能由于在减少的压力下沸腾而在燃料供给系统中发生气阻。
因而，如图6所示，在伴随车辆工作停止的发动机停止时致动(开启)电磁安全阀210的定时可以设定在在车辆工作结束后经过预定时间Tp的时间点。预定时间Tp设定为确保在高压分配管130中的燃料温度下降至能够防止在减少的压力下发生沸腾的水平的时间段。
在图2所示的燃料供给系统的结构中，低压分配管160布置在燃料压力调节器170的上游。因而，在发动机暂时停止后重启动时难以保证低压分配管160中所需水平的燃料压力，从而妨碍在发动机重启动时从进气歧管喷射器120的正常燃料喷射。同时，即使在发动机暂时停止期间，电磁安全阀210保持在关闭状态，因此，用于将燃料分配到缸内喷射器110的高压分配管130中的燃料压力保持在所需水平。因此，即使在发动机重启动时也能够正常地执行使用缸内喷射器110的燃料喷射。
考虑到以上几点，在根据本发明该实施例的内燃机中，执行如图7所示的发动机启动时控制。
参照图7，在发动机启动时，发动机ECU 300判断相关的发动机启动是否是伴随车辆工作开始的发动机启动。如果不是伴随车辆工作开始的发动机启动，即，如果不是在打开点火钥匙后的初始发动机启动，则判定是通过发动机间歇工作控制的发动机重启动。如上所述，在发动机重启动时，虽然低压分配管160中的燃料压力由于低压燃料泵180停止而难以迅速升高，但高压分配管130中的燃料压力由于电磁安全阀120保持关闭而维持在一定水平。
因而，在发动机重启动时(步骤S300中为“否”)，发动机ECU 300设定DI比率r接近100％，使得所需总燃料喷射量的几乎全部燃料都经由缸内喷射器100喷射，然后开始转动曲柄(起动，cranking)(步骤S350)。在此，DI比率r是指从缸内喷射器110喷射的燃料量与从缸内喷射器110和进气歧管喷射器120喷射的总燃料量之比。
一般来说，在内燃机的冷机状态，不会促进气缸内燃料的雾化，并且从缸内喷射器110喷射的燃料倾向于大量附着在发动机活塞的上表面(活塞顶面)或气缸的内周面(气缸内表面(孔))。这样附着的燃料，尤其是附着在活塞顶面的燃料，将在随后的发动机燃烧过程中逐渐雾化，并且以不完全燃烧状态从气缸排出。这将引起黑烟的产生、未燃成分的增加等，导致排放性能恶化。此外，附着在气缸内表面的燃料将与作用在气缸内表面用于润滑发动机活塞的润滑剂混合，从而损害内燃机的润滑性能。
然而，在通过如图3所示的发动机间歇工作控制进行的发动机10的暂时停止和重启动时，发动机10内或燃烧室中的温度已升高。三元催化转换器90温度也已升高并因而被活性化，从而缸内燃料喷射产生上述不利效果的可能性很小。因此，在如图2所示的燃料供给系统中，通过发动机间歇工作控制进行的发动机重启动利用缸内燃料喷射而实施，由此保证了迅速启动性并且还防止了排放性能恶化。
在伴随车辆工作开始的发动机启动的情况下(步骤S300中为“是”)，发动机需要在发动机冷机状态下被启动。因而，有必要避免如上所述的缸内燃料喷射的不便之处。因此，发动机ECU 300设定DI比率r为接近0％(例如，PFI(口燃料喷射)率接近100％)(步骤S320)，使得所需总燃料喷射量的几乎全部燃料将从进气歧管喷射器120喷射出，并且开始转动曲柄(步骤S350)。用这样的方式，可以防止在伴随车辆工作开始的发动机启动时排放性能恶化。
图7的流程图中的步骤S310对应于本发明的“第一启动时刻喷射控制装置”并且步骤S320对应于本发明的“第二启动时刻喷射控制装置”。此外，发动机ECU 300的控制DI比率的功能部分对应于本发明的“燃料喷射控制装置”。
下面将说明当图1和图2所示的发动机系统结合到混合动力车辆中时优选的发动机启动时控制。
首先，将参照图8说明混合动力车辆的示意性结构。
参照图8，混合动力车辆500除发动机540外还包括：电池510；用于转换电力的电力控制单元(PCU)520；电动机530；动力分割机构550；发电机560；减速器570；驱动轮580a、580b；以及控制混合动力车辆500的整个工作的混合动力ECU 590。
尽管在图8中示出了仅前轮是驱动轮的混合动力车辆，但可以配备用于驱动后轮的另一电动机以实现4-WD混合动力车辆。
电池510由可充电的二次电池(例如，镍氢或锂离子二次电池)构成。PCU 520包括用于将从电池510供给的直流(DC)电压转换为用于驱动电动机530的交流(AC)电压的逆变器(未示出)。该逆变器构造成执行两个方向的电力转换，并且还具有将由电动机530的再生制动操作产生的电力(AC电压)和由发电机560产生的电力(AC电压)转换为用于对电池510充电的DC电压的功能。
此外，PCU 520还可以包括阶跃升降转换器(未示出)以执行DC电压的电平转换。配备这样的阶跃升降转换器使得通过具有比电池510的供给电压高的电压幅值的AC电压驱动电动机530成为可能，这样能够改进电动机驱动效率。
关于发动机540，可以应用例如图1所示的发动机系统。动力分割机构550能够将由发动机产生的驱动力分割成两个部分并且将其分配到用于经由减速器570传递至驱动轮580a、580b的路径，和用于传递至发电机560的路径。发电机560由经由动力分割机构550传递的来自发动机540的驱动力而转动，以产生电力。由发电机560产生的电力通过PCU 520用作电池510的充电电力，或用作电动机530的驱动电力。
电动机530由从PCU 520供给的AC电压转动和驱动。电动机530的驱动力经由减速器570传递至驱动轮580a、580b，以用作车辆驱动力。也就是说，电动机530对应于本发明的“另一驱动力源”。在电动机530随驱动轮580a、580b的减速而转动的再生制动工作中，电动机530起发电机的作用。
混合动力车辆中车辆工作的开始对应于混合动力系统的激活，即，被识别为用于驱动车轮的电源的电池510被连接至电动机530以能够通过电动机530而运行的状态。同时，混合动力车辆中车辆工作的停止对应于混合动力系统的停止，即，作为用于驱动车轮的高压电源的电池510从电动机530脱离的状态。
在低速开始移动或驱动或者在爬缓斜坡时在轻负荷时，混合动力车辆500以电动机530的驱动力运行，而不是发动机540的驱动力，以避免发动机的低效率区域。这样，除非需要暖机运转，发动机540的运转停止。当需要这样的暖机运转时，发动机540以怠速运转。
在通常行驶时，发动机540启动，并且从发动机540输出的驱动力被动力分割机构550分割为驱动轮580a、580b的驱动力和用于在发电机560中发电的驱动力。由发电机560产生的电力用以驱动电动机530。因而，在通常行驶期间，由电动机530产生的驱动力辅助由发动机540产生的驱动力以驱动驱动轮580a、580b。混合动力ECU 590控制通过动力分割机构550的动力分割比率，使得使总体效率最大。此外，在全加速时，从电池510供给的电力还用于驱动电动机530，从而用于驱动驱动轮580a、580b的力进一步增加。
在减速和制动时，电动机530被驱动轮580a、580b转动和驱动以产生电力。由电动机530的再生发电收集的电力通过PCU 520转换为DC电压，并且用于对电池510充电。在车辆停止时，发动机540自动停止。
如上所述，通过由发动机540产生的驱动力和由使用电能作为源的电动机530产生的驱动力的结合，即，通过根据车辆状态控制发动机540和电动机530的工作，混合动力车辆500获得改进了燃料效率的车辆工作。具体地，混合动力ECU 590根据工作状态控制由电动机530和发动机540产生的驱动力的比率。
因此，在混合动力车辆中，在车辆工作开始时由发动机540产生的驱动力并不是立即需要的。因而，可以执行如下所述的发动机启动时控制，以迅速增加低压分配管160和高压分配管130中的燃料压力，为内燃机的运转开始做准备。
参照图9，在混合动力车辆的发动机启动时控制中，通过执行与图7中步骤S300类似的步骤S300，发动机ECU 300判断发动机启动对应于伴随车辆工作开始的发动机启动还是对应于通过发动机间歇工作控制进行的发动机重启动。
在伴随车辆工作开始的发动机启动的情况下(步骤S300中为“是”)，在发出发动机10的启动指令之前，发动机ECU 300发出低压燃料泵180的激活指令(步骤S305)。
此外，发动机ECU 300执行与图7类似的步骤S320，以将DI比率r设定为接近0％，使得通过经由进气歧管喷射器120的燃料喷射执行在发动机冷机状态下的发动机启动。
此外，在步骤S330中，发动机ECU 300判断在低压燃料供给系统中所需水平的燃料压力是否通过在步骤S305中低压燃料泵180的激活而得到保证。如果是(步骤S330中为“是”)，以在步骤S320中已经设定的DI比率(r≈0％)开始转动曲柄(步骤S350)。
如果低压燃料供给系统中所需燃料压力不能得到保证(步骤S330中为“否”)，则转动曲柄进行等待(步骤S360)。此外，在转动曲柄处于等待的同时，如果车辆驱动力要求通过加速踏板的下压等而增加(步骤S340中为“是”)，则混合动力ECU 590设定输出转矩命令值，使得由电动机(马达)530产生的驱动力对应于要求驱动力的增加而增加(步骤S345)。
在通过发动机间歇工作控制进行的发动机重启动时，执行与图7的步骤S310类似的步骤S310，以将DI比率r设定为接近100％，使得所需的总燃料喷射量的几乎全部燃料从缸内喷射器110喷射出，然后开始转动曲柄(步骤S350)。
在混合动力车辆中，在伴随车辆工作开始的在发动机冷机状态下的发动机启动时，在发动机启动之前发出低压燃料泵180的工作指示。这允许更迅速地确保从进气歧管喷射器120喷射出的燃料所需水平的燃料压力，从而获得平滑的发动机启动。此外，在由于燃料压力不足等使得发动机启动不能够利用进气歧管喷射而进行的时间段期间，可以使用由电动机530产生的驱动力以处理驾驶员所要求的车辆驱动力的增加，从而能够确保车辆的启动能力。
如上所述，图2所示的燃料供给系统能够释放高压燃料系统和低压燃料系统各个中的压力，并且因此，可以应用本发明该实施例中的压力释放控制以及发动机启动时控制，以确保平滑的启动能力并且防止排放性能恶化。
(燃料供给系统的其它结构示例)
下面将说明根据本发明该实施例的内燃机的燃料供给系统的另一结构示例。
参照图10，另一结构示例的燃料供给系统与图2所示的燃料供给系统的不同之处在于，从低压燃料泵180排出并且经过燃料压力调节器170的燃料被引导至两支路，一支路通往低压分配管160而另一支路通往高压分配管130。
从电动机驱动类型的低压燃料泵180排出的燃料经由燃料过滤器190供给到燃料压力调节器170。燃料压力调节器170布置在低压分配管160的上游，并且构造成当从低压燃料泵180排出的燃料的燃料压力大于预设定燃料压力时使所排出的部分燃料返回到燃料箱200。这确保了燃料压力调节器170下游侧的燃料压力维持在该预设定燃料压力或以下。
在燃料压力调节器170的下游侧，设有分支的燃料管135和136。从低压燃料泵180排出并且通过燃料压力调节器170的燃料经由燃料管135分配至低压分配管160。在从燃料压力调节器170向低压分配管160延伸的燃料通路中，在燃料管135的某个位置设有电磁安全阀205。
当燃料管135中的燃料压力大于预定压力时，电磁安全阀205形成用于将燃料的一部分引导至燃料返回管220的通路。电磁安全阀205响应于来自ECU 300#的控制信号而被致动(开启)，以形成从燃料管135向燃料返回管220延伸的通路，从而降低低压分配管160和燃料管135中的燃料压力。
燃料管136与高压燃料泵155的吸入侧相连。在高压燃料泵155的排出侧设有电磁溢流阀156。高压燃料泵155的排出侧经由燃料管165与高压分配管130相连。
此外，如图2的结构示例所示，在高压分配管130的下游侧，在管130与燃料返回管220之间布置有电磁安全阀210。
在图10所示的燃料供给系统的结构中，低压燃料供给系统(尤其是，低压分配管160)的压力不能通过停止低压燃料泵180而释放。因而，另外提供了电磁安全阀205，用作低压燃料供给系统的压力释放装置。
在图10所示的燃料供给系统中，电磁安全阀205对应于本发明的“第二压力释放装置”。
在图10所示的燃料供给系统中，通过使电磁安全阀205的致动正时与电磁安全阀210的致动正时相同，执行与图4类似的压力释放控制。结果，图10所示的燃料供给系统的工作如图11所示。
参照图11，如同图5所示的情况，低压燃料泵180与发动机10的工作时段同步工作。也就是说，在发动机10暂时停止的同时，低压燃料泵180停止。
电磁安全阀205和210以与图5的电磁安全阀205相同的方式被控制，以响应于车辆工作的开始而被关闭，响应于车辆工作的结束而被致动(开启)。也就是说，在发动机10暂时停止期间，电磁安全阀205和210的致动被禁止并且它们维持在关闭状态。
这样，在图10所示的燃料供给系统中，在车辆工作停止时，高压分配管130(高压燃料供给系统)中的燃料压力通过电磁安全阀210的致动(开启)而降低，并且布置在燃料压力调节器170下游的低压分配管160(低压燃料供给系统)中的燃料压力通过电磁安全阀205的致动(开启)也充分地降低。因此，如同在图2所示的燃料喷射系统的情况中，可以抑制由于在车辆工作停止期间缸内喷射器110和进气歧管喷射器120的油密性的恶化引起的燃料泄漏，由此防止在车辆下次开始工作发动机启动时排放性能恶化。
能够根据图7或图9(混合动力车辆)在设有具有图10所示燃料供给系统的发动机系统(内燃机)的车辆中执行发动机启动时控制。在图10所示的燃料喷射系统中，在通过发动机间歇工作控制进行的发动机10暂时停止期间，电磁安全阀205和210都保持关闭，这样可以维持在高压燃料供给系统(高压分配管130)和低压燃料供给系统(低压分配管160)中的所需燃料压力。因此，在发动机重启动时，缸内喷射器110和进气歧管喷射器120都准备好喷射燃料。
考虑到上述这点，在发动机暂时停止后重启动时设定DI比率时(图7和图9中的步骤S310)，DI比率可以根据发动机的温度而设定，而不是被设定为接近100％。更具体地，当发动机的温度低时(在发动机冷机状态)，DI比率可以设定为接近0％以从进气歧管喷射器120喷射总燃料喷射量的几乎全部燃料，从而防止燃料附着在气缸和活塞上。当发动机充分暖机时，DI比率可以对应于发动机条件设定，以允许还从缸内喷射器110喷射燃料，以迅速确保所需动力输出。可替换地，可以根据状况设定中间范围的DI比率。
此外，如图12所示，同样在图10所示的燃料供给系统中，在伴随车辆工作结束发动机停止时，电磁安全阀205，210的致动(开启)正时可以设定在车辆工作结束后经过预定时间Tp的时间点，从而防止当压力迅速降低而燃料温度仍然很高时发生气阻。
如上所述，同样在图10的燃料供给系统中，可以释放高压燃料系统和低压燃料系统中的燃料压力，从而能够通过应用本发明该实施例的压力释放控制和发动机启动时控制确保平滑的启动能力并且防止排放性能恶化。
(通常工作时优选的DI比率设定)
下面将说明根据本发明该实施例的内燃机在通常工作中优选的设定DI比率的第一示例。
参照图13和图14，现在将说明表示缸内喷射器110与进气歧管喷射器120之间的燃料喷射率的脉谱图，所述燃料喷射率作为与发动机10的工作状态相关的信息。在此，两个喷射器之间的燃料喷射率也表示为从缸内喷射器110喷射出的燃料量与所喷射的总燃料量的比率，其被称作“缸内喷射器110的燃料喷射率”或“DI(直接喷射)比率(r)”。脉谱图被存储在发动机ECU 300的ROM 320中。图13是用于发动机10的热机状态的脉谱图，图14是用于发动机10的冷机状态的脉谱图。
在图13和图14所示的脉谱图中，横轴表示发动机10的转速而纵轴表示负荷率，缸内喷射器110的燃料喷射率，或DI比率r，用百分比表示。
如图13和图14所示，为由发动机10的转速和负荷率确定的每个工作区域设定DI比率r。“DI比率r＝100％”表示仅使用缸内喷射器110执行燃料喷射的区域，“DI比率r＝0％”表示仅使用进气歧管喷射器120执行燃料喷射的区域。“DI比率r≠0％”，“DI比率r≠100％”以及“0％＜DI比率r＜100％”各表示既使用缸内喷射器110又使用进气歧管喷射器120执行燃料喷射的区域。通常，缸内喷射器110有助于输出性能的增加，而进气歧管喷射器120有助于空气燃料混合物的均匀性。根据发动机10的转速和负荷率适当地选择具有不同特性的这两种喷射器，从而在发动机10的通常工作状态中(除诸如怠速下催化剂暖机状态的异常工作状态外的状态)仅进行均质燃烧。
此外，如图13和图14所示，在用于发动机热机状态的脉谱图中和用于发动机冷机状态的脉谱图中，单独限定缸内喷射器110和进气歧管喷射器120之间的燃料喷射率，或DI比率r。所述脉谱图构造成，随着发动机10温度的变化，表示缸内喷射器110和进气歧管喷射器120不同的控制区域。当检测到的发动机10的温度等于或高于预定温度阈值时，选择图13中所示的用于热机状态的脉谱图；否则，选择图14所示的用于冷机状态的脉谱图。基于选择的脉谱图并根据发动机10的转速和负荷率，控制缸内喷射器110和进气歧管喷射器120中一个或全部。
现在将详细说明在图13和图14中设定的发动机10的转速和负荷率。在图13中，NE(1)设定为2500rpm至2700rpm，KL(1)设定为30％至50％，KL(2)设定为60％至90％。在图14中，NE(3)设定为2900rpm至3100rpm。也就是说，NE(1)＜NE(3)。图13中的NE(2)以及图14中的KL(3)和KL(4)也适当地设定。
当比较图13和图14时，图14中所示用于冷机状态的脉谱图的NE(3)大于图13中所示用于热机状态的脉谱图的NE(1)。这表明，由于发动机10的温度降低，进气歧管喷射器120的控制区域扩大至包括更高发动机转速的区域。也就是说，在发动机10是冷机状态的情况下，沉积物不太可能堆积在缸内喷射器110的喷射口中(即使燃料不从缸内喷射器110喷射出)。因而，可以扩大使用进气歧管喷射器120执行燃料喷射的区域，由此改进均质性。
当比较图13和图14时，“DI比率r＝100％”在用于热机状态的脉谱图中保持在发动机10的转速为NE(1)或更大的区域内，在用于冷机状态的脉谱图中保持在发动机转速为NE(3)或更大的区域内。对于负荷率而言，“DI比率r＝100％”在用于热机状态的脉谱图中保持在负荷率为KL(2)或更大的区域内，在用于冷机状态的脉谱图中保持在负荷率为KL(4)或更大的区域内。这意味着在预定的高发动机转速区域内以及在预定高发动机负荷区域内仅使用缸内喷射器110。也就是说，在高转速区域或高负荷区域内，即使仅使用缸内喷射器110执行燃料喷射，发动机10的转速和负荷很高，确保充分的进气量，从而仅使用缸内喷射器110非常可能获得均质的空气燃料混合物。以这种方式，从缸内喷射器110喷射出的燃料在包含汽化潜热的燃烧室内雾化(或，从燃烧室吸热)。因而，在压缩结束时空气燃料混合物的温度降低，由此改进了抗爆性能。此外，由于燃烧室内的温度降低，进气效率提高，引起高动力输出。
在图13所示用于热机状态的脉谱图中，当负荷率为KL(1)或更小时也仅使用缸内喷射器110执行燃料喷射。这表明当发动机10的温度高时，在预定的低负荷区域内仅使用缸内喷射器110。当发动机10在热机状态时，沉积物很可能堆积在缸内喷射器110的喷射口中。然而，当使用缸内喷射器110执行燃料喷射时，可以降低喷射口的温度，由此防止沉积物的堆积。此外，在确保其最小燃料喷射量的同时可以防止缸内喷射器110的阻塞。因而，在有关的区域内仅使用缸内喷射器110。
当比较图13和图14时，仅在图14所示用于冷机状态的脉谱图中存在“DI比率r＝0％”的区域。这表明当发动机10的温度低时在预定的低负荷区域(KL(3)或更小)内仅使用进气歧管喷射器120执行燃料喷射。当发动机10处于冷机状态并且负荷低且进气量小时，燃料的雾化不容易发生。在这样的区域，用来自缸内喷射器110的燃料喷射很难确保良好的燃烧。此外，尤其在低负荷和低转速区域内，使用缸内喷射器110的高动力输出没有必要。因此，在相关区域内仅使用进气歧管喷射器120执行燃料喷射，而不是使用缸内喷射器110。
此外，在除通常工作外的工作中，即，在发动机10怠速时催化剂暖机状态中(异常工作状态)，控制缸内喷射器110以执行分层燃烧。通过在催化剂暖机工作过程中引起分层燃烧，促进了催化剂暖机，并且因此改进排气排放。
下面将说明根据本发明该实施例的内燃机在通常工作中的DI比率的第二示例。
参照图15和图16，将说明表示缸内喷射器110与进气歧管喷射器120之间的燃料喷射率的脉谱图，所述燃料喷射率作为与发动机10的工作状态相关的信息。所述脉谱图被存储在发动机ECU 300的ROM 320中。图15是用于发动机10的热机状态的脉谱图，图16是用于发动机10的冷机状态的脉谱图。
图15和16与图13和14在以下几点不同。“DI比率r＝100％”在用于热机状态的脉谱图中保持在发动机10的转速等与或大于NE(1)的区域内，在用于冷机状态的脉谱图中保持在发动机转速为NE(3)或更大的区域内。此外，除低转速区域外，“DI比率r＝100％”在用于热机状态的脉谱图中保持在负荷率为KL(2)或更大的区域内，在用于冷机的脉谱图中保持在负荷率为KL(4)或更大的区域内。这意味着在发动机转速处于预定高水平的区域内仅使用缸内喷射器110执行燃料喷射，在发动机负荷处于预定高水平的区域内通常仅使用缸内喷射器110执行燃料喷射。然而，在低转速和高负荷区域内，通过从缸内喷射器110喷射出的燃料形成的空气燃料混合物的混合不好，并且燃烧室内这样不均质的空气燃料混合物可能导致不稳定燃烧。因而，随着发动机转速的增加从而不太可能发生这样的问题，缸内喷射器110的燃料喷射率增加；而随着发动机负荷的增加从而可能发生这样的问题，缸内喷射器110的燃料喷射率降低。在图15和图16中用十字箭头示出了缸内喷射器110的燃料喷射率，或DI比率r的这些变化。以这种方式，能够抑制由于不稳定燃烧引起的发动机输出转矩的变化。注意这些措施大致相当于随着发动机状态向预定低转速区域的移动降低缸内喷射器110的燃料喷射率，或随着发动机状态向预定低负荷区域的移动增加缸内喷射器110的燃料喷射率的措施。此外，除相关区域(在图15和图16中用十字箭头表示)外，在仅使用缸内喷射器110执行燃料喷射的区域中(在高转速侧或低负荷侧)，即使当仅使用缸内喷射器110执行燃料喷射时也很容易获得均质的空气燃料混合物。在这种情况下，从缸内喷射器110喷射出的燃料在包含汽化潜热的燃烧室内雾化(通过从燃烧室吸热)。因此，在压缩侧空气燃料混合物的温度降低，并且因此改进了抗爆性能。此外，随着燃烧室温度的降低，进气效率提高，引起高动力输出。
在结合图13至16说明的发动机10中，通过将缸内喷射器110的燃料喷射正时设定在进气冲程获得均质燃烧，而通过将其设定在压缩冲程实现分层燃烧。也就是说，当缸内喷射器110的燃料喷射正时设定在压缩冲程时，可以在火花塞周围局部地建立浓的空气燃料混合物，从而总体上点燃燃烧室中稀的空气燃料混合物以实现分层燃烧。即使缸内喷射器110的燃料喷射正时设定在进气冲程时，如果可以在火花塞周围局部地提供浓的空气燃料混合物则也可以实现分层燃烧。
在此使用的分层燃烧既包括分层燃烧又包括半分层燃烧。在半分层燃烧中，进气歧管喷射器120在进气冲程喷射燃料以在整个燃烧室中产生稀的均质空气燃料混合物，然后缸内喷射器110在压缩冲程喷射燃料以在火花塞周围局部地产生浓的空气燃料混合物，从而改进燃烧状态。出于以下原因，在催化剂暖机工作中优选采用这样的半分层燃烧。在催化剂暖机工作中，有必要相当大程度延迟点火正时并且维持有利的燃烧状态(怠速状态)，从而使高温燃烧气体到达催化剂。此外，需要供给一定量的燃料。如果采用分层燃烧以满足这些需求，则燃料的量将不够。如果采用均质燃烧，则与分层燃烧的情况相比，为了维持有利燃烧延迟量很小。为此，尽管可以采用分层燃烧或半分层燃烧，但在催化剂暖机工作时优选采用上述半分层燃烧。
此外，在结合图13至16说明的发动机中，在对应于几乎整个区域的基本区域(这里，基本区域指除仅在催化剂暖机状态中利用在进气冲程中从进气歧管喷射器120的燃料喷射和在压缩冲程中从缸内喷射器110的燃料喷射执行半分层燃烧的区域外的区域)，缸内喷射器110的燃料喷射正时设定在进气冲程。然而，出于以下原因，为了稳定燃烧缸内喷射器110的燃料喷射正时可以暂时设定在压缩冲程。
当缸内喷射器110的燃料喷射正时设定在压缩冲程时，当气缸中的温度较高时通过喷射的燃料冷却空气燃料混合物。这改进了冷却效果，并且因此改进了抗爆性能。此外，当缸内喷射器110的燃料喷射正时设定在压缩冲程时，从燃料喷射到点火的时间短，这确保了所喷射燃料的强穿透性，从而燃烧速度增加。抗爆性能的改进和燃烧速度的增加能够防止燃烧变动，并且因此改进了燃烧稳定性。
此外，在后怠速状态(当怠速开关关闭并且加速踏板被下压时)，可以使用图13或图15所示的用于热机状态的DI比率脉谱图(即，可以使用缸内喷射器110)，而不考虑发动机10的温度(即，在发动机10的热机状态和冷机状态都是如此)。
应当理解，在此公开的实施例在每个方面都是示意性而非限制性的。本发明的范围由权利要求的款项而不是以上的说明来限定，并且意在包括与权利要求的款项相当的范围和意义内的任何修改。
工业应用
本发明可应用于设有发动机的车辆以及设有发动机和发电机的混合动力车辆。

Claims (6)

1.一种用于车辆的控制装置，所述车辆结合有具有供给燃料到第一燃料喷射装置(110)的第一燃料供给系统和供给燃料到第二燃料喷射装置(120)的第二燃料供给系统的内燃机，所述第一燃料喷射装置(110)用于喷射燃料到气缸中，所述第二燃料喷射装置(120)用于喷射燃料到进气口和/或进气歧管中，所述控制装置包括：
燃料喷射控制装置(300)，该燃料喷射控制装置(300)用于控制所述第一燃料喷射装置和所述第二燃料喷射装置之间相对于总燃料喷射量的燃料喷射率；
间歇工作控制装置(302#)，在所述车辆的工作开始后当满足规定条件时，该间歇工作控制装置(302#)暂时自动停止所述内燃机；和
用于控制第一压力释放装置(210)的第一压力释放控制装置(300#)，所述第一压力释放装置(210)构造成当被致动时将所述第一燃料供给系统中的燃料引导至压力释放路径；其中
当所述间歇工作控制装置使所述内燃机处于自动停止状态时，所述第一压力释放控制装置禁止所述第一压力释放装置的致动，且
所述燃料喷射控制装置包括第一启动时刻喷射控制装置(S310)，当所述内燃机从所述自动停止状态再启动时，该第一启动时刻喷射控制装置(S310)将从所述第一燃料喷射装置喷射出的燃料的量与所述总燃料喷射量的比率设定为接近100％。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的控制装置，还包括用于控制第二压力释放装置(205)的第二压力释放控制装置(300#)，所述第二压力释放装置(205)构造成当被致动时释放所述第二燃料供给系统的燃料压力，其中
响应于所述内燃机伴随所述车辆的工作结束而停止，所述第一和第二压力释放控制装置分别致动所述第一和第二压力释放装置。
3.根据权利要求2所述的用于车辆的控制装置，其中在所述车辆的工作结束时，在经过设定为允许所述第一燃料供给系统中的燃料温度降低至规定水平的规定时间后，所述第一压力释放控制装置(300#)致动所述第一压力释放装置(210)。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的控制装置，还包括用于控制燃料泵(180)的燃料泵控制装置(S210)，所述燃料泵(180)用于确保所述第二燃料供给系统所需的燃料压力，其中
每次当所述间歇工作控制装置使所述内燃机自动停止时和当所述内燃机伴随所述车辆的工作结束而停止时，所述燃料泵控制装置停止所述燃料泵的工作。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的控制装置，其中所述燃料喷射控制装置(300)包括第二启动时刻喷射控制装置(S320)，当所述内燃机伴随所述车辆的工作开始而启动时，该第二启动时刻喷射控制装置(S320)将从所述第二燃料喷射装置(120)喷射出的燃料的量与所述总燃料喷射量的比率设定为接近100％。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的控制装置，其中除所述内燃机(540)外所述车辆还结合有驱动力源(530)，
所述控制装置还包括驱动力比率控制装置(590)，该驱动力比率控制装置(590)用于根据工作状态控制由所述内燃机和由所述驱动力源产生的驱动力的比率，其中
所述驱动力比率控制装置包括当所述内燃机伴随所述车辆的工作开始而启动时和当所述第二燃料供给系统中的燃料压力低于所需水平时，指示所述驱动力源产生与所述车辆总体所需的驱动力相对应的驱动力的装置(S345)。
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