CN103797234A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

在发动机（1）中进行直喷与口喷射的燃料的分喷喷射时，当基于直喷压力求算的直喷喷射器（7）的燃料喷射时间（TAUD）小于最小值（TAUDmin）时，进行如下的分喷喷射。与以根据发动机运转状态求算的分喷比例（K）进行分喷喷射时相比以从直喷喷射器（7）的燃料喷射变多的分喷比例进行分喷喷射。由此，能够增多从直喷喷射器（7）喷射的燃料，而能够迅速地喷射并消耗与该喷射器（7）相连的高压燃料配管（33）中停滞的高温的燃料。其结果是，直喷压力迅速地降低，与此相伴，能够迅速地将实现与直喷指令值（QD）对应的量的燃料喷射时的直喷喷射器（7）的燃料喷射时间（TAUD）提高至上述最小值（TAUDmin）。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制装置。 

背景技术

如专利文献1所示，作为搭载于车辆的内燃机，具备向进气口喷射燃料的口喷射喷射器和向缸内喷射燃料的直喷喷射器的内燃机变得实用化。在该内燃机中，进行分喷喷射，该分喷喷射以根据内燃机运转状态求算的分喷比例将与基于内燃机运转状态确定的喷射量指令值对应的量的燃料分为从上述口喷射喷射器的喷射和从上述直喷喷射器的喷射而进行喷射。 

在该分喷喷射中，例如以如下方式进行从口喷射喷射器的燃料喷射及从直喷喷射器的燃料喷射。即，基于根据内燃机运转状态求算的分喷比例将上述喷射量指令值分为口喷射指令值和直喷指令值，从口喷射喷射器喷射与口喷射指令值对应的量的燃料，并且从直喷喷射器喷射与直喷指令值对应的量的燃料。 

从口喷射喷射器、直喷喷射器等喷射器喷射的燃料的量基于向喷射器供给的燃料的压力和该喷射器的开阀时间（燃料喷射时间）而确定。因此，在分喷喷射中的口喷射喷射器中，控制上述口喷射喷射器的燃料喷射时间，使得在此时向该喷射器供给的燃料的压力下喷射与上述口喷射量指令值对应的量的燃料。另外，在分喷喷射中的直喷喷射器中，控制该直喷喷射器的燃料喷射时间，使得在此时向该喷射器供给的燃料的压力下喷射与上述直喷指令值对应的量的燃料。 

专利文献1：日本特开2001-336439公报（第[0022]段、第[0042] 段、第[0044]段、第[0051]段、第[0052]段、图3、图5） 

发明内容

然而，在能够进行上述分喷喷射的内燃机中，可能产生如下状况：在仅来自口喷射喷射器的燃料喷射持续之后，开始上述分喷喷射而进行从直喷喷射器的燃料喷射。 

在此，在仅来自口喷射喷射器的燃料喷射持续时，不进行从直喷喷射器的燃料喷射，因此燃料在与该直喷喷射器相连的燃料供给系统中停滞。如此，当燃料在与直喷喷射器相连的燃料供给系统中停滞时，该燃料受到来自内燃机等的热而进行膨胀，因此向直喷喷射器供给的燃料的压力上升。 

因此，在开始上述分喷喷射而进行从直喷喷射器的燃料喷射时，当要使与直喷指令值对应的量的燃料从直喷喷射器喷射时，燃料的压力较高，因此不得不缩短燃料喷射时间。但是，当此时的燃料喷射时间小于取决于直喷喷射器的结构的最小值时，该燃料喷射时间成为上述最小值，因此从直喷喷射器喷射的燃料的量变得过多，这有可能给缸内的燃料的燃烧带来不良影响。 

本发明鉴于这种实际问题而作出，其目的在于提供一种内燃机的控制装置，即使在分喷喷射已开始时从直喷喷射器的燃料喷射变得过多，也能够迅速地消除该情况而抑制由上述燃料喷射的过多引起的缸内的燃料燃烧的恶化。 

为了实现上述目的，在本发明的内燃机的控制装置中，进行分喷喷射，该分喷喷射以根据内燃机运转状态求算的分喷比例将与喷射量指令值对应的量的燃料分为从口喷射喷射器的喷射和从直喷喷射器的喷射而进行喷射。在进行该分喷喷射时，向直喷喷射器供给的燃料的压力变高，基于该压力求算的直喷喷射器中的燃料喷射时间有时变得 小于取决于其结构的最小值。此外，当直喷喷射器中的燃料喷射量小于上述最小值时，该燃料喷射量被强制性地设为上述最小值，因此从直喷喷射器喷射的燃料的量变得过多，这有可能给缸内的燃料的燃烧带来不良影响。 

但是，在上述控制装置中，在进行分喷喷射时，当基于向直喷喷射器供给的燃料的压力求算的该直喷喷射器中的燃料喷射时间小于最小值时，与以上述分喷比例进行分喷喷射时相比以从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例进行分喷喷射。由此，能够增加从直喷喷射器喷射的燃料，而能够迅速地喷射并消耗与该喷射器相连的燃料供给系统中停滞的高温的燃料。其结果是，向直喷喷射器供给的燃料的压力迅速地降低，伴随于此，基于该压力求算的直喷喷射器中的燃料喷射时间迅速地提高至上述最小值。因此，即使在分喷喷射已开始时由于向直喷喷射器供给的燃料的压力的过度上升而使从该喷射器的燃料喷射变得过多，也能够迅速地消除该情况而抑制由上述燃料喷射的过多引起的缸内的燃料燃烧的恶化。 

在本发明的一方式中，在上述分喷喷射执行期间，当在以根据内燃机运转状态求算的分喷比例进行分喷喷射的条件下基于向直喷喷射器供给的燃料的压力求算的该直喷喷射器的燃料喷射时间被提高至上述最小值时，切换为根据内燃机运转状态求算的分喷比例下的分喷喷射。在此，在与根据内燃机运转状态求算的分喷比例下的分喷喷射相比从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射执行期间，该分喷比例不会成为与内燃机运转状态对应的值，因此难以将缸内的燃料的燃烧设为最佳的状态。但是，在上述分喷喷射执行期间，当在以根据内燃机运转状态求算的分喷比例进行分喷喷射的条件下基于向直喷喷射器供给的燃料的压力求算的该直喷喷射器的燃料喷射时间提高至上述最小值时，如上述那样切换为根据内燃机运转状态求算的分喷比例下的分喷喷射。因此，在与根据内燃机运转状态求算的分喷比例下的分喷喷射相比从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分 喷喷射执行期间，能够抑制这样的分喷喷射无益地较长地进行而使缸内的燃料的燃烧不成为最佳的状态的情况。 

此外，可考虑，采用仅从直喷喷射器喷射燃料的分喷比例作为与根据内燃机运转状态求算的分喷比例下的分喷喷射相比从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例。 

另外，也可考虑，作为与根据内燃机运转状态求算的分喷比例下的分喷喷射相比从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射，进行第一分喷喷射及第二分喷喷射。在此，在第一分喷喷射中，将直喷喷射器的燃料喷射时间设定为上述最小值而进行从该直喷喷射器的燃料喷射，并且从口喷射喷射器喷射与喷射量指令值对应的量的燃料中的在从直喷喷射器的燃料喷射中未喷射完的量的燃料。另外，在第二分喷喷射中，当该口喷射喷射器的燃料喷射量多到必须将上述第一分喷喷射中的口喷射喷射器的燃料喷射时间设为小于取决于其结构的最小值的程度时，以仅从直喷喷射器喷射燃料的分喷比例进行分喷喷射。 

在本发明的一方式中，在进行从直喷喷射器的燃料喷射时，当向该直喷喷射器供给的燃料的压力为阈值以上时，通过喷射定时提前部而使直喷喷射器的燃料喷射时期提前，上述阈值是比根据内燃机运转状态确定的目标值高的值。在此，在向直喷喷射器供给的燃料的压力为上述阈值以上的较高的值时，从直喷喷射器喷射的燃料的贯彻力较强，因此该燃料难以在缸内分散而难以使燃料的燃烧良好。但是，如上述那样若在向直喷喷射器供给的燃料的压力为上述阈值以上时使直喷喷射器的燃料喷射定时提前，则从该喷射器喷射的燃料与内燃机的活塞的顶面碰撞。如此，当燃料与活塞的顶面碰撞时，该燃料在缸内分散，因此能够使该燃料的燃烧良好。 

在本发明的一方式中，在与根据内燃机运转状态求算的分喷比例 下的分喷喷射相比从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射被执行时，通过净化限制部限制气体从碳罐向内燃机的进气系统的流入。在内燃机中，当进行气体从碳罐向内燃机的进气系统的流入时，喷射量指令值减少与该气体所含的燃料成分对应的量，因此进行上述分喷喷射时的直喷喷射器的燃料喷射时间容易变得小于最小值。通过由上述净化限制部限制气体从碳罐向内燃机的进气系统的流入来抑制这样的情况。 

在本发明的一方式中，设为以下状态：使限制气体从碳罐向内燃机的进气系统流入的开始时刻相对于从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射的开始时刻相对提前。在此，即使开始限制气体从碳罐向内燃机的进气系统的流入，该情况反映到内燃机的运转中也需要时间。因此，假设使限制气体从碳罐向内燃机的进气系统流入的开始时刻与从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射的开始时刻一致，那么在直到该气体的流入限制反映到内燃机的运转中为止的期间，直喷喷射器中的燃料喷射时间容易变得小于最小值。但是，通过设为使限制气体从碳罐向内燃机的进气系统流入的开始时刻相对于从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射的开始时刻相对提前的状态，从而产生上述问题的情况被抑制。即，在气体的流入限制反映到内燃机的运转中之后，进行从直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射，因此产生直喷喷射器中的燃料喷射时间容易变得小于最小值这一上述问题的情况被抑制。 

附图说明

图1是表示适用本实施方式的控制装置的发动机整体的简图。 

图2是表示发动机运转区域中的口喷射区域、直喷区域及分喷区域的说明图。 

图3是表示喷射器中的燃料喷射时间与燃压的关系的说明图。 

图4是表示分喷喷射的详细执行步骤的流程图。 

图5是表示分喷喷射的详细执行步骤的流程图。 

图6的（a）～（d）是表示从口喷射切换为分喷喷射时的直喷压力、实际的分喷比例、提前量及标记相对于时间经过的变化方式的时序图。 

图7的（a）～（d）是表示从口喷射切换为分喷喷射时的直喷压力、实际的分喷比例、提前量及标记相对于时间经过的变化方式的时序图。 

图8的（a）～（d）是表示从口喷射切换为分喷喷射时的直喷压力、实际的分喷比例、提前量及标记相对于时间经过的变化方式的时序图。 

具体实施方式

以下，参照图1～图6，对将本发明具体化为汽车用发动机的控制装置的一实施方式进行说明。 

在图1所示的发动机1的进气通路2设有为了对吸入于燃烧室3的空气的量（吸入空气量）进行调节而进行开闭动作的节气门4。该节气门4的开度（节气门开度）根据由汽车的驾驶员进行踏下操作的加速踏板5的操作量（加速踏板操作量）来调节。另外，发动机1具备从进气通路2朝向燃烧室3的进气口2a喷射燃料的口喷射喷射器6和向燃烧室3内（缸内）喷射燃料的直喷喷射器7。向这些喷射器6、7供给蓄积于燃料罐8内的燃料。 

即，燃料罐8内的燃料由供给泵9汲取之后经由低压燃料配管31而供给到口喷射喷射器6。该低压燃料配管31内的燃料的压力通过供给泵9的驱动控制而调节为供给压力，并且通过设于该配管31的调压器32而避免过度上升。另外，由供给泵9汲取的低压燃料配管31内的燃料的一部分由高压燃料泵10加压成与上述供给压力相比高压（以下，称为直喷压力）的状态之后，经由高压燃料配管33而供给到直喷喷射器7。 

在发动机1中，向燃烧室3填充由从喷射器6、7喷射的燃料和在进气通路2流动的空气构成的混合气，并对该混合气进行基于火花塞12的点火。而且，当点火后的混合气进行燃烧时，活塞13通过此时的 燃烧能量而进行往复移动，伴随于此，曲轴14进行旋转。另一方面，燃烧后的混合气作为排气向排气通路15送出。此外，上述燃烧室3与进气通路2之间通过进气门26而连通/截断，该进气门26伴随接收来自曲轴14的旋转传递的进气凸轮轴25的旋转而进行开闭动作。另外，上述燃烧室3与排气通路15之间通过排气门28而连通/截断，该排气门28伴随接收来自曲轴14的旋转传递的排气凸轮轴27的旋转而进行开闭动作。 

在搭载发动机1的汽车设有对在燃料罐8等产生的蒸发燃料进行处理的蒸发燃料处理装置。该装置具备设有对在燃料罐8产生的蒸发燃料进行吸附的活性炭等吸附材料的碳罐29，向该碳罐29导入大气并将吸附于上述吸附材料的蒸发燃料与该大气一起向进气通路2中的节气门4的下游送出。如此向进气通路2送出的包含蒸发燃料的空气（净化气体）在发动机1燃烧而被处理。另外，蒸发燃料处理装置还具备为了对上述净化气体的流量进行调节而进行开度控制的净化控制阀30，通过该净化控制阀30的开度控制来禁止或许可上述净化气体向进气通路2的流入。 

接着，对发动机1的控制装置中的电结构进行说明。 

该控制装置具备进行发动机1的各种运转控制的电子控制装置16。在该电子控制装置16设有执行上述控制的各种运算处理的CPU、存储有该控制所需的程序、数据的ROM、暂时存储CPU的运算结果等的RAM及用于与外部之间进行输入/输出信号的输入/输出口等。 

在电子控制装置16的输入口连接有以下所示的各种传感器等： 

加速踏板位置传感器17，检测加速踏板操作量； 

节气门位置传感器18，检测节气门开度； 

空气流量计19，检测通过进气通路2的空气的量（发动机1的吸入空气量）； 

曲轴位置传感器20，输出与曲轴14的旋转对应的信号； 

凸轮位置传感器21，基于进气凸轮轴25的旋转而输出与该轴27的旋转位置对应的信号； 

空燃比传感器22，输出与在排气通路15流动的废气中的氧气浓度对应的信号； 

第一压力传感器23，检测低压燃料配管31内的燃料的压力（供给压力）； 

第二压力传感器24，检测高压燃料配管33内的燃料的压力（直喷压力）。 

另外，在电子控制装置16的输出口连接有口喷射喷射器6、直喷喷射器7、供给泵9、高压燃料泵10、火花塞12及净化控制阀30各种设备的驱动电路等。 

而且，电子控制装置16基于从上述各种传感器等输入的信号来掌握发动机转速、发动机负载这类发动机运转状态，并基于该掌握的发动机运转状态而对喷射器6、7、供给泵9、火花塞12及净化控制阀30各种设备的驱动电路输出指令信号。这样一来，通过电子控制装置16来实施发动机1的燃料喷射控制、向喷射器6、7供给的燃料的压力（燃料压力）控制、发动机1的点火时期控制及净化控制阀30的开度控制等发动机1的各种运转控制。顺便说一下，上述发动机转速基于来自曲轴位置传感器20的检测信号来求算。另外，发动机负载根据与发动机1的吸入空气量对应的参数和上述发动机转速而算出。此外，作为与吸入空气量对应的参数，可以列举基于来自空气流量计19的检测信号求算的发动机1的吸入空气量的实测值、基于来自节气门位置传感器18的检测信号求算的节气门开度及基于来自加速踏板位置传感器17的检测信号求算的加速踏板踏下量等。 

作为发动机1的燃料喷射控制之一而进行的燃料喷射量控制通过以下方式实现：基于发动机转速及发动机负载的发动机运转状态来求 算喷射量指令值Qfin，并使与该喷射量指令值Qfin对应的量的燃料从口喷射喷射器6和直喷喷射器7的至少一方喷射。此外，上述喷射量指令值Qfin基于来自该空燃比传感器22的检测信号进行增减校正（空燃比反馈校正），使得来自空燃比传感器22的检测信号成为使燃烧室3内的混合气以理论空燃比燃烧时的值。即，在来自空燃比传感器22的检测信号为比使燃烧室3内的混合气以理论空燃比燃烧时的值靠浓侧的值时、即上述混合气的燃烧为富氧燃烧时，喷射量指令值Qfin进行减量校正，从而对向燃烧室3供给的燃料的量进行减量而使燃烧室3内的混合气的空燃比接近于理论空燃比。另一方面，在来自空燃比传感器22的检测信号为比使燃烧室3内的混合气以理论空燃比燃烧时的值靠稀侧的值时、即上述混合气的燃烧为稀薄燃烧时，喷射量指令值Qfin进行增量校正，从而对向燃烧室3供给的燃料的量进行增量而使燃烧室3内的混合气的空燃比接近于理论空燃比。顺便说一下，在净化气体从碳罐29向进气通路2流入时，燃烧室3内的混合气的空燃比由于该净化气体中的燃料成分而成为偏浓的值，因此通过上述的空燃比反馈校正来进行喷射量指令值Qfin的减量校正。 

接着，对发动机1的使用口喷射喷射器6、直喷喷射器7的燃料喷射进行说明。 

在发动机1中，在根据发动机转速及发动机负载划分出的每个发动机运转区域、即在图2所示的每个口喷射区域A1、直喷区域A2及分喷区域A3选择为了喷射燃料而使用的喷射器6、7。 

在图2中，发动机1的低旋转低负载区域成为仅从口喷射喷射器6喷射与喷射量指令值Qfin相当的燃料的口喷射区域A1。这是因为，在发动机1的低旋转低负载区域中，由于活塞13的移动速度变慢的关系而难以进行基于活塞13在燃烧室3内的移动的空气与燃料的混合，从而优选仅从口喷射喷射器6喷射燃料并在进气口2a内预先将该燃料与空气混合之后再吸入于燃烧室3。另外，在发动机1的低旋转低负载 区域中，该发动机1的噪音等级较小，因此假设进行从直喷喷射器7的燃料喷射时，该喷射器7的开阀时的噪音成为问题，为了避免这样的问题，也将发动机1的低旋转低负载区域设为口喷射区域。 

另外，发动机1的高旋转高负载区域成为仅从直喷喷射器7喷射与喷射量指令值Qfin相当的燃料的直喷区域A2。这是因为，在发动机1的高旋转高负载区域中，通过从直喷喷射器7喷射的燃料的气化潜热对活塞13进行冷却在提高发动机1的进气填充效率而提高该发动机1的输出方面优选。因此，对于直喷区域A2，设定为通过从直喷喷射器7向燃烧室3内的直接的燃料喷射而能够预计发动机1的输出提高的区域。此外，在图2中，发动机1的高负载运转区域与低负载运转区域之间的区域具有这些高负载区域与低负载区域这两方的特性，因此成为为了对应于这样的特性而进行从口喷射喷射器6与直喷喷射器7这两方的燃料喷射的分喷区域A3。 

在此，详细地说明上述分喷区域A3中的从口喷射喷射器6及直喷喷射器7的燃料喷射（分喷喷射）。在进行该分喷喷射时，以基于发动机转速、发动机负载这类发动机运转状态求算的分喷比例K，喷射量指令值Qfin被分为口喷射指令值QP与直喷指令值QD。如此分配的口喷射指令值QP与直喷指令值QD的合计值成为与上述喷射量指令值Qfin相等的值。而且，驱动口喷射喷射器6使得从口喷射喷射器6喷射与口喷射指令值QP对应的量的燃料，另一方面，驱动直喷喷射器7使得从直喷喷射器7喷射与直喷指令值QD对应的量的燃料。 

在上述分喷喷射中，基于口喷射喷射器6的与口喷射指令值QP相应的量的燃料喷射例如以如下方式实现。即，在由第一压力传感器23检测出的供给压力下，基于上述供给压力求算为了从口喷射喷射器6喷射口喷射指令值QP量的燃料所需的该喷射器6的燃料喷射时间TAUP。并且，使口喷射喷射器6开阀该燃料喷射时间TAUP，从而进行基于该喷射器6的与口喷射指令值QP相应的量的燃料喷射。另一方 面，基于直喷喷射器7的与直喷指令值QD相应的量的燃料喷射例如以如下方式实现。即，在由第二压力传感器24检测出的直喷压力下，基于上述直喷压力求算为了从直喷喷射器7喷射与直喷指令值QD相应的量的燃料所需的该喷射器7的燃料喷射时间TAUD。并且，使直喷喷射器7开阀该燃料喷射时间TAUD，从而进行基于该喷射器7的与直喷指令值QD相应的量的燃料喷射。 

在口喷射喷射器6、直喷喷射器7这类燃料喷射阀（喷射器）中，燃料喷射量、燃压及燃料喷射时间的关系成为如图3中实线所示那样的关系。该实线表示将燃料喷射量设为恒定的条件下的燃压与燃料喷射时间的组合，表示将燃料喷射量增加图中右上的程度的条件下的上述组合。另外，在喷射器由于其结构而存在燃料喷射时间的最小值。该最小值例如图3中虚线所示的那样发生变化。而且，当燃料喷射时间比该最小值短时，从喷射器的燃料喷射变得不稳定而无法准确地调节燃料喷射量。因此，在燃料喷射量控制等中对喷射器的燃料喷射时间进行调节时，进行下限保护以避免该燃料喷射时间变得不足上述最小值。顺便说一下，口喷射喷射器6中的燃料喷射时间的最小值TAUPmin根据口喷射压力而发生变化，直喷喷射器7中的燃料喷射时间的最小值TAUDmin根据直喷压力而发生变化。而且，这些口喷射喷射器6及直喷喷射器7中各自的上述最小值TAUPmin、TAUDmin相对于燃压（口喷射压力、直喷压力）的变化分别以不同的方式进行推移。 

接着，对与上述分喷喷射相关的问题及其对策进行说明。 

在发动机1中，在仅从口喷射喷射器6的燃料喷射持续之后，在开始分喷喷射而进行从直喷喷射器7的燃料喷射时，产生如下的问题。 

即，在仅从口喷射喷射器6的燃料喷射持续时，不进行从直喷喷射器7的燃料喷射，因此燃料在与该直喷喷射器7相连的高压燃料配管33中停滞。而且，该停滞的燃料受到来自发动机1等的热而进行膨 胀，因此向直喷喷射器7供给的燃料的压力（直喷压力）上升。在这样的条件下，在开始分喷喷射而进行从直喷喷射器7的燃料喷射时，当要使与直喷指令值QD对应的量的燃料从直喷喷射器7喷射时，如上述那样直喷压力较高，因此不得不缩短燃料喷射时间TAUD。但是，当此时的燃料喷射时间TAUD小于直喷喷射器7的最小值TAUDmin时，进行下限保护使得该燃料喷射时间TAUD成为上述最小值TAUDmin，因此从直喷喷射器7喷射的燃料的量变得过多，这有可能给燃烧室3内的混合气（燃料）的燃烧带来不良影响。 

作为这样的问题的对策，在进行上述分喷喷射时，当基于直喷压力求算的直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD小于最小值TAUDmin时，进行如下的分喷喷射。 

即，与以根据发动机运转状态求算的分喷比例K进行分喷喷射时相比以从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例进行分喷喷射。由此，能够增加从直喷喷射器7喷射的燃料，而能够迅速地喷射并消耗与该喷射器7相连的高压燃料配管33中停滞的高温的燃料。其结果是，直喷压力迅速地降低，伴随于此，能够迅速地将实现与直喷指令值QD对应的量的燃料喷射时的直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD提高至上述最小值TAUDmin。因此，即使在分喷喷射已开始时由于直喷压力的过度上升而使从直喷喷射器7的燃料喷射变得过多，也能够迅速地消除该情况而抑制由上述燃料喷射的过多引起的缸内的燃料燃烧的恶化。 

作为与根据发动机运转状态求算的分喷比例K下的分喷喷射相比从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射，在本实施方式中进行第一分喷喷射及第二分喷喷射。第一分喷喷射将直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD设定为最小值TAUDmin而进行从该喷射器7的燃料喷射，并且从口喷射喷射器6喷射与喷射量指令值Qfin对应的量的燃料中的在从上述直喷喷射器7的燃料喷射中未喷射完的量 的燃料。另一方面，在该口喷射喷射器6的燃料喷射量（口喷射指令值QP）多到必须将上述第一分喷喷射中的口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP设为小于最小值TAUPmin的程度时，第二分喷喷射以仅从直喷喷射器7喷射燃料的分喷比例进行分喷喷射。此外，电子控制装置16作为用于进行这些第一分喷喷射及第二分喷喷射的喷射控制部而发挥功能。 

接着，参照表示喷射控制例程的图4及图5的流程图，对本实施方式中的分喷喷射的详细执行步骤进行说明。在发动机运转状态处于分喷区域A3时，该喷射控制例程通过电子控制装置16例如以每规定时间的时间中断周期性地执行。 

在该例程中，首先，基于发动机转速及发动机负载这类发动机运转状态，求算喷射量指令值Qfin及分喷比例K（图4的S101）。如此求算的分喷比例K是根据发动机转速及发动机负载而例如在“0～1.0”的范围可变的值。并且，利用喷射量指令值Qfin及分喷比例K，算出直喷指令值QD及口喷射指令值QP（S102）。详细而言，将上述分喷比例K与喷射量指令值Qfin相乘，并将通过该相乘而得到的值作为直喷指令值QD。另外，将从“1”减去上述分喷比例K而得到的值（“1－K”）与喷射量指令值Qfin相乘，并将通过该相乘而得到的值作为口喷射指令值QP。 

当算出直喷指令值QD及口喷射指令值QP时，算出直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUP、口喷射喷射器6中的燃料喷射时间TAUD（S103）。详细而言，基于直喷压力及直喷指令值QD，算出用于从直喷喷射器7喷射与该直喷指令值QD对应的量的燃料的该喷射器7中的燃料喷射时间TAUD。另外，基于口喷射压力及口喷射指令值QP，算出用于从口喷射喷射器6喷射与该口喷射指令值QP对应的量的燃料的该喷射器6中的燃料喷射时间TAUP。 

在喷射控制例程中，S104～S107的处理用于：在处于分喷喷射执行期间且直喷压力较高时为了使从直喷喷射器7喷射的燃料与活塞13的顶面碰撞并由此使上述燃料在缸内分散而使直喷喷射器7中的燃料喷射定时提前。进行这些S104～S107的处理时的电子控制装置16作为喷射定时提前部而发挥功能。 

在这一连串的处理中，首先，判断直喷压力与其目标值的差压ΔP是否为规定值C以上（S104）。上述目标值是根据发动机转速及发动机负载这类发动机运转状态而作为直喷压力的最佳值可变地设定的值。因此，在S104中的判断中，判断直喷压力是否为将上述目标值与上述规定值C相加而得到的阈值以上的值。在S104中，若为肯定判定，则上述燃料喷射定时的提前量A设定为比“0”大的值（S105），若为否定判定，则上述提前量A设定为“0”（S106）。并且，将上述提前量A与基于发动机转速及发动机负载这类发动机运转状态求算的基本喷射定时Abase相加，而求算直喷喷射器7的喷射定时指令值Afin（S107）。 

基于该喷射定时指令值Afin对直喷喷射器7中的燃料喷射定时进行控制，从而在处于分喷喷射执行期间且直喷压力为上述阈值以上的较高的值时，使直喷喷射器7中的燃料喷射定时提前。在此，在如上述那样直喷压力为较高的值时，从直喷喷射器7喷射的燃料的贯彻力较强，因此该燃料难以在缸内分散而难以使燃料的燃烧良好。但是，在直喷压力为较高的值时，当使直喷喷射器7中的燃料喷射定时如上述那样提前时，从该喷射器7喷射的燃料与活塞13的顶面碰撞，因此该燃料在缸内分散。如此，燃料在缸内分散，从而该燃料的燃烧良好。 

在喷射控制例程中，图5的S108以后的处理用于执行上述第一分喷喷射及上述第二分喷喷射。在这一连串的处理中，判断直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD是否为最小值TAUDmin以上（S108）、判断口喷射喷射器6中的燃料喷射时间TAUP是否为最小值TAUPmin以 上（S115）。此外，上述最小值TAUDmin利用基于直喷压力求算的值，上述最小值TAUPmin利用基于口喷射压力求算的值。若在S108与S115中均为肯定判定，则用于决定是否对净化气体从碳罐29向进气通路2的流入进行限制的标记F设定为“0（无限制）”（S116）。之后，直喷喷射器7开阀燃料喷射时间TAUD而从直喷喷射器7喷射与直喷指令值QD对应的量的燃料，并且口喷射喷射器6开阀燃料喷射时间TAUP而从口喷射喷射器6喷射与口喷射指令值QP对应的量的燃料。 

此外，在S116的处理中标记F设定为“0”的情况下，不限制净化气体从碳罐29向进气通路2的流入。另一方面，在S108的处理中判断为直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD小于最小值TAUDmin时，标记F设定为“1（有限制）”（S109）。在如此将标记F设定为“1”的情况下，限制净化气体从碳罐29向进气通路2的流入。详细而言，净化控制阀30闭阀，从而禁止净化气体从碳罐29向进气通路2的流入。顺便说一下，也能够取代如此禁止净化气体从碳罐29向进气通路2的流入，而减小净化控制阀30的开度来对从碳罐29向进气通路2流入的净化气体进行减量，从而对净化气体从碳罐29向进气通路2的流入进行限制。在如上述那样对净化气体从碳罐29向进气通路2的流入进行限制时，电子控制装置16作为净化控制部而发挥功能。 

在S109的处理中标记F设定为“1”之后，直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD设定为最小值TAUDmin，从而上述燃料喷射时间TAUD通过该最小值TAUDmin进行下限保护（S110）。而且，重新计算在成为最小值TAUDmin的上述燃料喷射时间TAUD进行从直喷喷射器7的燃料喷射时的口喷射指令值QP及口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP（S111）。详细而言，基于上述燃料喷射时间TAUD（最小值TAUDmin）及此时的直喷压力算出从直喷喷射器7喷射的燃料的量作为直喷指令值QD，将从喷射量指令值Qfin减去该直喷指令值QD而得到的值设为口喷射指令值QP。而且，基于该口喷射指令值QP及此时的供给压力，算出用于从口喷射喷射器6喷射与上述口喷射指令 值QP对应的量的燃料的燃料喷射时间TAUP。 

在进行了口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP的上述重新计算之后，判断该燃料喷射时间TAUP是否为最小值TAUPmin以上，若在此为肯定判定，则执行S117的处理。另一方面，当判断为燃料喷射时间TAUP小于最小值TAUPmin时，燃料喷射时间TAUP设定为“0”（S113）。而且，作为直喷指令值QD及直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD的重新计算，将此时的喷射量指令值Qfin设为直喷指令值QD，并且算出为了从直喷喷射器7喷射与该直喷指令值QD（喷射量指令值Qfin）对应的量的燃料所需的燃料喷射时间TAUD（S114）。之后，执行S117的处理。此外，上述S113及S114的处理在S115中作出否定判定时也执行。 

在喷射控制例程中，在执行S110～S112的处理之后，在由S112作出肯定判定而执行了S117的处理的情况下，进行上述的第一分喷喷射。另一方面，在执行S110～S112的处理之后，在由S112作出否定判定而执行了S113、S114及S117的处理的情况下，进行上述的第二分喷喷射。 

接着，参照图6的时序图，对本实施方式中的分喷喷射的作用进行说明。 

在发动机1中，当仅从口喷射喷射器6的燃料喷射持续时，图6（a）所示的直喷压力成为较高的值。在这样的状态下，假设以根据发动机运转状态求算的分喷比例进行分喷喷射，那么为了使与直喷指令值QD对应的量的燃料从直喷喷射器7喷射，可能必须将直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD设为小于最小值TAUDmin。 

在这样的状况下，在切换为分喷喷射时，首先为了进行第一分喷喷射，直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD设定为最小值TAUDmin。 而且，为了从口喷射喷射器6喷射与喷射量指令值Qfin对应的量的燃料中的在上述燃料喷射时间TAUD（最小值TAUDmin）下的从直喷喷射器7的燃料喷射中未喷射完的量的燃料，算出该口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP。但是，该口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP也可能小于最小值TAUPmin。 

在如此口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP小于最小值TAUPmin的情况下，取代第一分喷喷射而进行第二分喷喷射。即，上述燃料喷射时间TAUP（口喷射指令值QP）设定为“0”而停止从口喷射喷射器6的燃料喷射，并且直喷指令值QD设定为喷射量指令值Qfin而从直喷喷射器7喷射与该直喷指令值QD（喷射量指令值Qfin）对应的量的燃料。由此，实现以仅从直喷喷射器7喷射燃料的分喷比例（“1.0”）进行分喷喷射的上述第二分喷喷射。当如此开始第二分喷喷射时（时刻T1），如图6（b）所示，发动机1中的实际的分喷比例从“0”向“1.0”发生变化。 

另外，在上述第二分喷喷射执行期间，当假设进行第一分喷喷射时的口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP成为最小值TAUPmin以上时，取代第二分喷喷射而执行上述第一分喷喷射。当如此进行第一分喷喷射时（时刻T2），如图6（b）所示，发动机1中的实际的分喷比例从“1.0”变化为偏“0”的值。此时的实际的分喷比例基于将直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD设为最小值TAUDmin的状态下的直喷指令值QD和根据发动机运转状态求算的喷射量指令值Qfin而可变。此时的实际的分喷比例也成为与根据发动机运转状态求算的分喷比例K下的分喷喷射相比直喷喷射器7中的燃料喷射量增多的值。 

如上所述，通过进行第二分喷喷射、第一分喷喷射，而迅速地从直喷喷射器7喷射并消耗与直喷喷射器7相连的高压燃料配管33内停滞的高温高压的燃料。其结果是，直喷压力如图6（a）所示那样迅速地降低，伴随于此，能够迅速地将用于实现与直喷指令值QD对应的量 的燃料喷射的直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD、即基于直喷压力求算的燃料喷射时间TAUD提高至上述最小值TAUDmin。而且，当基于直喷压力求算的该直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD提高至最小值TAUDmin时，切换为根据发动机运转状态求算的分喷比例K下的分喷喷射（时刻T3）。 

此外，在分喷喷射执行期间，当直喷压力为上述阈值（“规定值C+目标值”）以上的较高的值时，用于使直喷喷射器7的燃料喷射定时提前的提前量A如图6（c）所示那样成为比“0”大的值（时刻T1）。由此，分喷喷射执行中的直喷喷射器7的燃料喷射定时提前与提前量A相应的量。作为该提前量A，例如采用基于直喷压力与目标值的差压ΔP而以伴随该差压ΔP的减少而逐渐变小的方式可变地设定的值。因此，如图6（a）所示，若直喷压力降低时上述差压ΔP减少，则提前量A例如如图6（c）所示那样逐渐变小。 

另外，在时刻T1中，在与以对应于发动机运转状态的分喷比例K进行分喷喷射时相比进行直喷喷射器7中的燃料喷射量变多的分喷比例下的分喷喷射（在本例中为第二分喷喷射）时，如图6（d）所示，标记F从“0（无限制）”切换为“1（有限制）”。由此，在上述分喷喷射执行期间，限制净化气体从碳罐29向进气通路2的流入。而且，在时刻T3，当上述直喷喷射器7中的燃料喷射量变多的分喷喷射结束而伴随于此开始根据发动机运转状态求算的上述分喷比例K下的分喷喷射时，标记F从“1（有限制）”切换为“0（无限制）”。由此，解除净化气体从碳罐29向进气通路2的流入。 

根据以上详细说明的本实施方式，得到以下所示的效果。 

（1）在进行发动机1中的分喷喷射时，当基于直喷压力求算的直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD小于最小值TAUDmin时，与以根据发动机运转状态求算的分喷比例K进行分喷喷射时相比以从直喷喷 射器7的燃料喷射变多的分喷比例进行分喷喷射。 

作为从上述直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射，具体而言，进行如下的第一分喷喷射、第二分喷喷射。该第一分喷喷射将直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD设定为最小值TAUDmin而进行从该喷射器7的燃料喷射，并且从口喷射喷射器6喷射与喷射量指令值Qfin对应的量的燃料中的在从上述直喷喷射器7的燃料喷射中未喷射完的量的燃料。另一方面，在该口喷射喷射器6的燃料喷射量（口喷射指令值QP）多到必须将上述第一分喷喷射中的口喷射喷射器6的燃料喷射时间TAUP设为小于最小值TAUPmin的程度时，第二分喷喷射以仅从直喷喷射器7喷射燃料的分喷比例进行分喷喷射。 

通过进行上述第一分喷喷射、上述第二分喷喷射，能够增加从直喷喷射器7喷射的燃料，而能够迅速地喷射并消耗与该喷射器7相连的高压燃料配管33中停滞的高温的燃料。其结果是，向直喷喷射器7供给的燃料的压力迅速地降低，伴随于此，能够迅速地将该喷射器7的燃料喷射时间TAUD提高至上述最小值TAUDmin。因此，即使在发动机1中的分喷喷射已开始时由于直喷压力的过度上升而使从直喷喷射器7的燃料喷射变得过多，也能够迅速地消除该情况而抑制由上述燃料喷射的过多引起的缸内的燃料燃烧的恶化。 

（2）在上述第一分喷喷射、上述第二分喷喷射执行期间，它们的分喷比例不会成为与发动机运转状态对应的值（分喷比例K），因此难以将缸内的燃料的燃烧设为最佳的状态。但是，在上述分喷喷射执行期间，当在以根据发动机运转状态求算的分喷比例K进行分喷喷射的条件下基于直喷压力求算的该直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD提高至最小值TAUDmin时，切换为根据发动机运转状态求算的分喷比例K下的分喷喷射。因此，在与根据发动机运转状态求算的分喷比例K下的分喷喷射相比从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射执行期间，能够抑制这样的分喷喷射无益地较长地进行而使 缸内的燃料的燃烧不成为最佳的状态的情况。 

（3）在分喷喷射执行期间，在进行从直喷喷射器7的燃料喷射时，当直喷压力为阈值（“规定值C+目标值”）以上时，使直喷喷射器7的燃料喷射定时提前，上述阈值设为比根据发动机运转状态所确定的目标值高的值。在此，在直喷压力为上述阈值以上的较高的值时，从直喷喷射器7喷射的燃料的贯彻力较强，因此该燃料难以在缸内分散而难以使燃料的燃烧良好。但是，若在上直喷压力为上述阈值以上时使直喷喷射器7的燃料喷射定时提前，则从该直喷喷射器7喷射的燃料与发动机1的活塞13的顶面碰撞，因此该燃料在缸内分散。如此，燃料在缸内分散，从而该燃料的燃烧良好。 

（4）在进行上述第一分喷喷射、上述第二分喷喷射时，限制净化气体从碳罐29向发动机1的进气通路2流入。在发动机1中，当进行净化气体从碳罐29向进气通路2的流入时，喷射量指令值Qfin减少与该气体中所含的燃料成分对应的量，因此进行上述第一分喷喷射、上述第二分喷喷射时的直喷喷射器7的燃料喷射时间TAUD容易变得小于最小值TAUDmin。通过限制净化气体从上述碳罐29向进气通路2的流入来抑制这样的情况。 

此外，上述实施方式例如也能够以如下那样进行变更。 

也可以使限制净化气体从碳罐29向发动机1的进气通路2流入的开始时刻相对于从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射（第一分喷喷射、第二分喷喷射）的开始时刻相对提前。 

具体而言，如图7所示，可考虑为，在时刻T1标记F从“0（无限制）”切换为“1（有限制）”之后，经过规定的延迟时间（T1～Ta）之后使从上述直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射开始。此外，在图7中，（a）～（d）分别与图6同样地表示直喷压力、 实际的分喷比例、提前量A及标记F相对于时间经过的变化方式。另外，也考虑为，在图8中，根据发动机运转状态等预测从上述直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射开始的时刻T1，并在比该预测出的时刻T1提前（T0）将标记F从“0（无限制）”切换为“1（有限制）”。此外，在图8中，（a）～（d）分别与图6同样地表示直喷压力、实际的分喷比例、提前量A及标记F相对于时间经过的变化方式。 

即使开始限制净化气体从碳罐29向发动机1的进气通路2的流入，该情况反映到发动机1的运转中也需要时间。因此，假设限制净化气体从碳罐29向发动机1的进气通路2流入的开始时刻与从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射的开始时刻一致，可能产生如下的问题。即，在直到上述净化气体的流入限制反映到发动机1的运转中为止的期间，由于该净化气体中的燃料成分而容易使直喷喷射器7中的燃料喷射时间TAUD变得小于最小值TAUDmin。但是，通过设为以下状态：使限制净化气体从碳罐29向发动机1的进气通路2流入的开始时刻相对于从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射的开始时刻相对提前，从而抑制产生上述的问题。 

此外，在使限制净化气体从碳罐29向发动机1的进气通路2流入的开始时刻相对于从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射的开始时刻相对提前时，电子控制装置16作为时刻控制部而发挥功能。 

也可以设为，作为与根据发动机运转状态求算的分喷比例K下的分喷喷射相比从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射，仅进行第一分喷喷射与第二分喷喷射的任一方。顺便说一下，在仅进行第二分喷喷射的情况下，成为以下状态：作为与根据发动机运转状态求算的分喷比例K下的分喷喷射相比从直喷喷射器7的燃料喷射变多的分喷比例，采用仅从直喷喷射器7喷射燃料的分喷比例 （“1.0”）。 

对于进行分喷喷射时的净化气体从碳罐29向进气通路2流入的限制，不一定需要进行。 

对于进行分喷喷射时的直喷喷射器7的燃料喷射定时的提前，不一定需要进行。 

附图标记说明 

1    发动机 

2    进气通路 

2a   进气口 

3    燃烧室 

4    节气门 

5    加速踏板 

6    口喷射喷射器 

7    直喷喷射器 

8    燃料罐 

9    供给泵 

10   高压燃料泵 

12   火花塞 

13   活塞 

14   曲轴 

15   排气通路 

16   电子控制装置 

17   加速踏板位置传感器 

18   节气门位置传感器 

19   空气流量计 

20   曲轴位置传感器 

21   凸轮位置传感器 

22   空燃比传感器 

23   第一压力传感器 

24   第二压力传感器 

25   进气凸轮轴 

26   进气门 

27   排气凸轮轴 

28   排气门 

29   碳罐 

30   净化控制阀 

31   低压燃料配管 

32   调压器 

33   高压燃料配管 。

Claims (7)

1.一种内燃机的控制装置，适用于具备向进气口喷射燃料的口喷射喷射器和向缸内喷射燃料的直喷喷射器的内燃机，并进行分喷喷射，所述分喷喷射以根据内燃机运转状态所求算的分喷比例将与喷射量指令值对应的量的燃料分为从所述口喷射喷射器的喷射和从所述直喷喷射器的喷射而进行喷射，

所述内燃机的控制装置的特征在于，

具备喷射控制部，在进行所述分喷喷射时，当基于向所述直喷喷射器供给的燃料的压力所求算的该直喷喷射器的燃料喷射时间小于最小值时，与以根据所述内燃机运转状态所求出的分喷比例进行分喷喷射时相比，所述喷射控制部以从所述直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例进行所述分喷喷射。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

在与根据内燃机运转状态所求出的分喷比例下的分喷喷射相比从所述直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射执行期间，当在以根据内燃机运转状态所求出的分喷比例进行分喷喷射的条件下基于向所述直喷喷射器供给的燃料的压力所求算的该直喷喷射器的燃料喷射时间被提高至所述最小值时，所述喷射控制部切换为根据内燃机运转状态所求出的分喷比例下的分喷喷射。

3.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

所述喷射控制部采用仅从所述直喷喷射器喷射燃料的分喷比例作为与根据内燃机运转状态所求出的分喷比例下的分喷喷射相比从所述直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例。

4.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中，

作为与根据内燃机运转状态所求出的分喷比例下的分喷喷射相比从所述直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射，所述喷射控制部能够进行第一分喷喷射及第二分喷喷射，

所述第一分喷喷射将所述直喷喷射器的燃料喷射时间设定为所述最小值而进行从该直喷喷射器的燃料喷射，并且从所述口喷射喷射器喷射与所述喷射量指令值对应的量的燃料中的、在从所述直喷喷射器的燃料喷射中未喷射完的量的燃料，

所述第二分喷喷射在该口喷射喷射器的燃料喷射量多到必须将所述第一分喷喷射中的所述口喷射喷射器的燃料喷射时间设为小于最小值的程度时，以仅从所述直喷喷射器喷射燃料的分喷比例进行分喷喷射。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

还具备喷射定时提前部，在进行从所述直喷喷射器的燃料喷射时，当向所述直喷喷射器供给的燃料的压力为阈值以上时，所述喷射定时提前部使所述直喷喷射器的燃料喷射定时提前，所述阈值设为比根据内燃机运转状态所确定的目标值高的值。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

还具备净化限制部，在与根据内燃机运转状态所求出的分喷比例下的分喷喷射相比从所述直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射被执行时，所述净化限制部限制气体从碳罐向内燃机的进气系统流入。

7.根据权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

还具备时刻控制部，所述时刻控制部对所述喷射控制部及所述净化限制部进行控制，以成为限制气体从碳罐向内燃机的进气系统流入的开始时刻相对于从所述直喷喷射器的燃料喷射变多的分喷比例下的分喷喷射的开始时刻被相对提前的状态。

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