CN101535621B - 先导喷射控制方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种先导喷射控制方法以及其装置，避免发动机的瞬态响应时的先导喷射的级数变化，实现驾驶感觉、行进感觉的提高。在开始先导喷射时，判定在此之前的燃料喷射量Q是否超过上限值Qmax(S100)，在判定为超过上限值Qmax的情况下，先导喷射级数被固定为既定值(S102)，另一方面，在燃料喷射量Q被判定为没有超过上限值Qmax的情况下，判定燃料喷射量Q是否低于下限值Qmin(S104)，在燃料喷射量Q被判定为低于下限值Qmin的情况下，解除先导喷射级数的固定控制，开始基于图形确定的先导喷射级数的图形控制(S106)。

Description

先导喷射控制方法及其装置

技术领域

本发明与柴油内燃机的先导喷射控制相关，特别地涉及实现在发动机转速的瞬态响应时的扭矩变动的抑制等的技术。

背景技术

以往，在柴油内燃机中，为了实现燃烧的稳定、燃烧时的发动机振动的减少，将先导喷射多级地进行是被广泛公知的技术。进而，这样的先导多级喷射对低温时的失火防止、及燃料费改善也是有效的，被广泛地应用(例如，参照专利文献1等)。

通常先导多级喷射控制是如下的方法：与外部气温等的外部环境对应而准备多个图形，所述图形用于将燃料喷射量和发动机转速作为参数而确定先导喷射的级数，与先导喷射时的外部环境对应，选择某一个图形，并且从该时间的燃料喷射量和发动机转速确定先导多级喷射的级数，进行先导喷射。

但是，在像这样的所谓图形控制中，存在例如在迅速地踩下加速器等时发生的发动机转速的瞬态响应时先导喷射的级数变化，则产生发动机振动及扭矩变动的缺点。该缺点是从以往就知道的，但专门将重点放在燃烧时的发动机振动的减少、及在低温时失火防止等的先导多级喷射控制技术较多，期望充分考虑了上述缺点的先导多级喷射控制技术。

专利文献1：特开2003-269229号公报

发明内容

本发明是鉴于上述实际情况而提出的，其目的在于提供一种避免发动机的瞬态响应时的先导喷射的级数变化，进而能够实现驾驶感觉、行进感觉的提高的先导喷射控制方法及其装置。

根据本发明的第一方式，是一种先导喷射控制方法，控制在基于燃料喷射阀的燃料的主喷射之前进行的先导喷射的执行，

在燃料喷射量超过既定的上限值的情况下，以预先被确定的级数进行先导多级喷射，另一方面，在燃料喷射量低于既定的下限值的情况下，以通过既定的图形而求取的级数进行先导多级喷射，所述图形从发动机转速和燃料喷射量来确定先导喷射的级数。

根据本发明的第二方式，是一种燃料喷射控制装置，具有多个燃料喷射阀，并且具有控制该燃料喷射阀的动作的电子控制单元，能够进行基于上述燃料喷射阀的燃料的主喷射以及先导喷射，

上述电子控制单元，

从外部向其输入有发动机转速和发动机冷却水的水温，

另一方面，在基于上述燃料喷射阀的先导喷射时，判定直到此前的燃料喷射量是否超过既定的上限值，在判定为燃料喷射量超过既定的上限值的情况下，以预先被确定的级数进行先导多级喷射，另一方面在判定为燃料喷射量没有超过既定的上限值的情况下，判定燃料喷射量是否低于既定的下限值，在判定为燃料喷射量低于既定的下限值的情况下，通过预先被存储的从发动机转速和燃料喷射量来确定先导喷射的级数的既定的图形而确定先导喷射的级数，以该被确定的级数进行先导多级喷射。

根据本发明，在能够避免发动机转速瞬态地变化的情况下在易于发生先导喷射的级数的切换的区域中的先导喷射的级数的切换，所以实现能够抑制由意外的先导喷射级数的切换引起的发动机的振动产生及扭矩变动、能够实现驾驶感觉的提高的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的燃料喷射控制装置的构成例的构成图。

图2是表示利用图1所示的燃料喷射控制装置的电子控制单元执行的先导喷射控制处理的顺序的子程序流程图。

图3是说明从发动机转速和燃料喷射量确定先导喷射级数的图形的一例的说明图。

附图标记说明

1...柴油发动机

2-1至2-n...燃料喷射阀

3...共轨

4...高压泵

5...给料泵

6...燃料容器

11...电子控制单元

具体实施方式

以下，参照图1至图3说明本发明的实施方式。

另外，以下说明的部件、配置等不用来限定本发明，能够在本发明的主旨的范围内进行各种改变。

首先，参照图1说明使用本发明的实施方式的先导喷射控制方法的燃料喷射控制装置的构成例。

本发明的实施方式的燃料喷射控制装置特别地构成有共轨式燃料喷射控制装置。

该共轨式燃料喷射控制装置大致包括：向柴油发动机1的气缸喷射供给燃料的多个燃料喷射阀2-1至2-n、蓄积向燃料喷射阀2-1至2-n供给的高压燃料的共轨3、向共轨3压送高压燃料的高压泵4、从燃料容器6向高压泵4供给燃料的给料泵5、执行下述的先导喷射控制等的电子控制单元11。该构成本身与从以往被广泛公知的此种的燃料喷射控制装置的基本的构成是相同的。

在该构成中，燃料容器6的燃料被给料泵5向高压泵4抽起，抽起的燃料作为高压燃料被高压泵4向共轨3压送。另外，省略了图示但设置有配管以使共轨3的剩余燃料返回燃料容器6。

燃料喷射阀2-1至2-n被设置在柴油发动机1的每个气缸上，分别从共轨3接受高压燃料的供给，通过基于电子控制单元11的喷射控制，进行先导喷射及主喷射。

电子控制单元11例如构成为：以具有公知、周知的构成的微型计算机(未图示)为中心，具有RAM及ROM等的存储元件(未图示)，并且将用于驱动燃料喷射阀2-1至2-n的驱动电路(未图示)作为主要构成元件。

为了供发动机动作控制及喷射控制而向该电子控制单元11输入检测信号，所述检测信号是检测发动机转速的旋转传感器12、检测加速器开度的加速器开度传感器13、检测外部温度的外部温度传感器14、检测柴油发动机1的冷却水的温度的水温传感器15等的各种传感器的检测信号。

在图2中，示出了表示由该电子控制单元11执行的先导喷射控制处理的顺序的子程序流程图，以下参照该图说明本发明的实施方式的先导喷射控制处理。

首先，描述本发明的实施方式的先导喷射控制处理的概略，该先导喷射控制是根据既定的条件而分开使用将先导喷射的级数固定为既定值的控制、和使用预先设定并存储的图形而从发动机转速和燃料喷射量确定先导喷射的级数的所谓图形控制，从而进行先导多级喷射。

以下，参照图2，具体地进行说明。

首先，在开始基于电子控制单元11的处理和进行先导喷射时，判定到此之前的燃料喷射量Q是否超过预先被确定的上限值Qmax(参照图2的步骤S100)。另外，在图2中，将该处理方便地记录为“喷射量上限检查”。

在电子控制单元11中，执行相对于图2所示的子程序处理而为主程序的、用于燃料喷射阀2-1至2-n的燃料喷射控制的既定的程序，在该程序执行中，掌握燃料喷射量，因此步骤S100的燃料喷射量通用该数据即可。

此外，在此，燃料喷射量Q的上限值Qmax不是被固定的值，与发动机转速及发动机冷却水的水温等预先被确定的条件对应，利用既定的算式依次计算出最合适值，可以说是动态地确定的值。

在步骤S100中，在判定为燃料喷射量Q超过上限值Qmax的情况(YES的情况)下，向下述的步骤S102的处理前进，另一方面，在判定为燃料喷射量Q没有超过上限值Qmax的情况(NO的情况)下，向下述的步骤S104的处理前进。

在步骤S102中，开始先导喷射级数的固定控制。即，在电子控制单元11的既定的存储区域中，存储在燃料喷射量Q超过上限值Qmax的情况下的先导多级喷射的级数，此后，以该级数进行基于燃料喷射阀2-1至2-n的先导多级喷射。

这样，存储于电子控制单元11的既定的存储区域的、相对于超过上限值Qmax的燃料喷射量Q的先导多级喷射的级数的相关关系，为平台，在本发明的实施方式中，存储在电子控制单元11的既定的存储区域。

另一方面，在步骤S104中，判定燃料喷射量Q是否低于下限值Qmin。在此，燃料喷射量Q的下限值Qmin从确保动作的稳定性等的观点看具有相对于之前的上限值Qmax的所谓滞后的意义，优选考虑各个车辆的动作的稳定性的不同等而基于实验结果及模拟结果等确定其具体的值。

在步骤S104中，在判定为燃料喷射量Q低于下限值Qmin的情况(YES的情况)下，解除在之前的步骤S102中所述的先导多级喷射的级数固定控制(参照图2的步骤S106)。

即，在此之后，基于存储于电子控制单元11的既定的存储区域的图形确定先导多级喷射的级数。

在图3中表示本发明的实施方式的先导级数的图形的例子，以下说明该图。

图3所示的图形是从发动机转速和燃料喷射量求取先导喷射级数的图形，图形中的各个数值是先导喷射的级数。该图形中的各个数值仅仅是一例，具体的值应当考虑柴油发动机1的规模及车体规模等，并且从失火防止等的观点，分别基于实验及模拟等的结果设定适当的值。

此外，在图3中，用实线表示的曲线表示之前的上限值Qmax的变化例，用虚线表示的曲线表示之前的下限值Qmin的变化例。

参照该图，再次说明之前的步骤S102，则步骤S102的执行是以燃料喷射量Q超过上限值Qmax为前提的。即，以图3所示的例而言，以燃料喷射量Q超过表示燃料喷射量Q的上限值Qmax的实线的曲线为前提。并且，在该情况下，先导喷射的级数被固定为“1”。在图3中，标记有附图标记A的“1”的数值表示通过步骤S102的执行而进行的固定控制的先导喷射的级数。

因而，在仅利用图形确定先导喷射级数的以往的方式中，例如，若采用图3作为例子，则在某个时刻，发动机转速作为Na、燃料喷射量为Qa的情况下，先导喷射级数选择“2”，而被执行，但是在其期间，若发动机转速变化为Nb，则作为喷射级数选择“1”，导致先导喷射级数被切换。但是，在像由于临时地踏下加速器(未图示)等，发动机转速瞬态地增加的情况下，不希望先导喷射级数变化，但是在以往方式中，不能避免该变化。

例如，在图3所示的图形中，先导级数在“2”和“1”的边界附近，在发动机转速瞬态地变化、与此相伴按照图3的图形先导喷射级数切换的情况下，临时地发生柴油发动机1的振动产生、扭矩变动，有时使驾驶者感到驾驶感觉及行进感觉的降低。

相对于此，在本发明的实施方式中，在发生像如上述的例的先导喷射级数的切换的图形的先导喷射级数的边界部分上，在燃料喷射量Q超过上限值Qmax的情况下，固定为既定的先导喷射级数，所以能够避免意外的先导喷射级数的变化，进行稳定的先导喷射。

此外，在执行步骤S106的情况下，即，若以图3所示的例而言，在燃料喷射量Q低于用虚线表示的曲线的状态，换言之，燃料喷射量Q低于下限值Qmin的状态下，从该时间的发动机转速和燃料喷射量以按照图3所示的图形确定的级数进行先导喷射。

再次，若回到图2的说明，在步骤S104中，在判定为燃料喷射量Q没有低于下限值Qmin的情况(NO的情况)下，即，换言之，燃料喷射量Q超过下限值Qmin，且低于上限值Qmax的情况下，维持以最近地被选择的级数进行先导喷射的状态。

即，该子程序处理是以被未图示的主程序确定的既定的周期反复执行的，但是在最近的该子程序处理的执行时燃料喷射量Q超过上限值Qmax、在接着的子程序处理时燃料喷射量Q低于上限值Qmax且高于下限值Qmin、在步骤S104中判定为NO的情况下，维持固定控制(参照图2的步骤S102)。

另一方面，例如，在最近的该子程序处理的执行时燃料喷射量Q低于下限值Qmin、在解除先导级数的固定控制(参照图2的步骤S106)的状态下在接着的子程序处理时判定为燃料喷射量Q没有低于下限值Qmin(参照图2的步骤S104)的情况下，维持解除先导级数的固定控制的状态，换言之，维持进行基于图形的先导级数的控制的状态。

这样，在燃料喷射量为既定以下时，进行基于图形的先导级数的控制，由此，能够在期望的场所(奇异点)进行考虑到失火等特定的状态的先导喷射级数的设定，能够实现在固定控制中不能对应的在奇异点的顺利的喷射控制。

另外，在上述的构成例中，说明了共轨式燃料喷射控制装置的先导喷射控制，但是燃料喷射控制装置的构成，不限定于共轨式，本发明也同样地适用于其他的构成的燃料喷射控制装置。

工业实用性

如上所述，本发明的燃料喷射控制装置能够避免意外的先导喷射级数的切换，能够确保稳定的燃料喷射控制，因此特别地适用于具备先导喷射功能的燃料喷射控制装置。

Claims (4)

1.一种先导喷射控制方法，控制在基于燃料喷射阀的燃料的主喷射之前进行的先导喷射的执行，其特征在于，

一方面，在燃料喷射量超过既定的上限值的情况下，以预先确定的级数进行先导多级喷射，另一方面，在燃料喷射量低于既定的下限值的情况下，以利用既定的图形而求取的级数进行先导多级喷射，所述图形从发动机转速和燃料喷射量确定先导喷射的级数。

2.如权利要求1所述的先导喷射控制方法，其特征在于，既定的上限值至少基于发动机转速和发动机冷却水的温度而被依次设定。

3.一种燃料喷射控制装置，具有多个燃料喷射阀，并且具有控制该燃料喷射阀的动作的电子控制单元，能够进行基于上述燃料喷射阀的燃料的主喷射以及先导喷射，其特征在于，

上述电子控制单元，

从外部向该电子控制单元输入发动机转速和发动机冷却水的水温，

一方面，在基于上述燃料喷射阀的先导喷射时，判定在此之前的燃料喷射量是否超过既定的上限值，在判定为燃料喷射量超过既定的上限值的情况下，以预先被确定的级数进行先导多级喷射，另一方面在判定为燃料喷射量没有超过既定的上限值的情况下，判定燃料喷射量是否低于既定的下限值，在判定为燃料喷射量低于既定的下限值的情况下，通过预先被存储的从发动机转速和燃料喷射量确定先导喷射的级数的既定的图形而确定先导喷射的级数，以该被确定的级数进行先导多级喷射。

4.如权利要求3所述的燃料喷射控制装置，其特征在于，电子控制单元构成为至少基于发动机转速和发动机冷却水的温度而依次设定既定的上限值。

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