CN103890358B - 内燃机的燃料喷射控制装置 - Google Patents

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Abstract

在为了获得内燃机(1)中的要求燃料喷射量(Qfin)而自直喷式喷射器(7)和进气口喷射式喷射器(6)喷射燃料时，如下述这样地驱动直喷式喷射器(7)。即，在根据内燃机运转状态，设定了直喷式喷射器(7)中的在进气行程后期进行的燃料喷射，和在进气行程前期进行的燃料喷射中优先度高的燃料喷射中的目标燃料喷射量后，根据内燃机运转状态设定优先度低的燃料喷射中的目标燃料喷射量。并且，为了获得这样设定的所述各燃料喷射的目标燃料喷射量而驱动直喷式喷射器(7)。

Description

内燃机的燃料喷射控制装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机的燃料喷射控制装置。
背景技术
作为装设在汽车等车辆中的内燃机，公知具有将燃料喷射到缸内的直喷式喷射器，和朝向进气口喷射燃料的进气口喷射式喷射器的内燃机。在这样的内燃机中，为了获得根据内燃机运转状态求得的要求燃料喷射量，进行自直喷式喷射器和进气口喷射式喷射器中的至少一方进行的燃料喷射。当在此时驱动直喷式喷射器的情况下，为了经由该驱动获得上述要求燃料喷射量的至少一部分，自该直喷式喷射器喷射燃料。
另外，在专利文献1中说明了：在具有直喷式喷射器和进气口喷射式喷射器的内燃机中，在进行来自直喷式喷射器的燃料喷射时，当燃料喷射量超过能对排气中的烟度进行抑制的上限值地增多时，将超过该上限值的量的燃料量自进气口喷射式喷射器喷射。另外，在专利文献2中说明了：在进行利用直喷式喷射器进行的燃料喷射时，将该燃料喷射分割为在进气行程前期进行的燃料喷射和在进气行程后期进行的燃料喷射。顺便说一下，关于这样的利用直喷式喷射器进行的燃料喷射的分割，在按照规定的比率将应该自该直喷式喷射器喷射的燃料量分割为上述各燃料喷射的目标燃料喷射量后，为了获得上述目标燃料喷射量而驱动直喷式喷射器，从而实现上述利用直喷式喷射器进行的燃料喷射的分割。
这里，来自直喷式喷射器的在进气行程后期进行的燃料喷射、和在进气行程前期进行的燃料喷射分别如下述[1]和[2]所示，与良好的内燃机运转的实现有关。[1]关于在进气行程后期进行的燃料喷射，当活塞的移动速度变慢而使由该活塞的移动导致的缸内的气流减弱时，利用喷射燃料加强缸内的气流，有利于获得良好的燃料的燃烧。[2]关于在进气行程前期进行的燃料喷射，能使喷射燃料直接附着于活塞顶部，所以利用该燃料的气化热有利于活塞顶部的冷却，进而有利于抑制在内燃机发生爆震。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005–194965公报(第[0015]段)
专利文献2：日本特开2006–194098公报(第[0080]段～第[0086]段)
发明内容
发明要解决的问题
为了在具有直喷式喷射器的内燃机中获得良好的内燃机运转，优选的是，分别执行自该直喷式喷射器进行的在进气行程后期进行的燃料喷射，以及在进气行程前期进行的燃料喷射，从而尽可能地一并获得上述[1]和[2]所示的效果。并且，为了一并获得上述[1]和[2]所示的效果，分别将上述各燃料喷射中的燃料喷射量(目标燃料喷射量)根据届时的内燃机运转状态而调整为能获得上述[1]和[2]的效果的要求值变得重要。
但是，在如专利文献2那样地将利用直喷式喷射器进行的燃料喷射分割，从而实现在进气行程后期进行的燃料喷射以及在进气行程前期进行的燃料喷射的情况下，将上述各燃料喷射中的目标燃料喷射量分别设定为能获得上述[1]和[2]的效果的值(上述要求值)是困难的。
这与如下事项相关：按照规定的比率将自直喷式喷射器喷射的所有燃料的目标燃料喷射量分割，从而设定上述各燃料喷射中的目标燃料喷射量。即，当在如上述那样地设定各燃料喷射中的目标燃料喷射量的情况下，想要获得上述[1]和[2]的效果中的一个效果时，在用于获得该效果的燃料喷射中，为了将目标燃料喷射量设定为能获得该效果的值(上述要求值)，必须设定上述规定的比率。但是，在根据这样设定的比率决定与上述燃料喷射不同的燃料喷射中的目标燃料喷射量时，当为了获得上述目标燃料喷射量而进行了上述不同的燃料喷射时，可能不能获得上述[1]和[2]的效果中其余的效果。反倒是，从用于获得上述[1]和[2]的效果的上述各燃料喷射的目标燃料喷射量，依据内燃机运转状态以各种不同的倾向进行变化的关系出发，在如上述那样地设定了各燃料喷射中的目标燃料喷射量的情况下，各目标燃料喷射量中的一方成为不能获得效果的值的可能性较高。因此，不一定能获得该效果。
因而，在按照上述规定的比率将与自直喷式喷射器喷射的所有燃料有关的目标燃料喷射量分割，从而设定上述各燃料喷射的目标燃料喷射量的情况下，将上述目标燃料喷射量分别设定为能获得上述[1]和[2]的效果的值(上述要求值)变得困难。由此，分别一并获得上述[1]和[2]的效果也变得困难，相应地出现不再能够最大限度地调动内燃机的性能这一问题。
本发明是鉴于上述那样的实际情况而做成的，其目的在于提供一种能够将自直喷式喷射器喷射的燃料的量调节成适当的值，而最大限度地调动内燃机性能的内燃机的燃料喷射控制装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，根据本发明的内燃机的燃料喷射控制装置，在为了获得根据内燃机运转状态求得的要求燃料喷射量的至少一部分，而自能向内燃机的缸内喷射燃料的直喷式喷射器喷射燃料时，下述这样地驱动直喷式喷射器。即，将与来自直喷式喷射器的在进气行程后期进行的燃料喷射相关的目标燃料喷射量设定为与内燃机运转状态相对应的要求值。并且，进行进气行程后期的来自直喷式喷射器的目标燃料喷射量的燃料喷射。另外，当在进气行程后期自直喷式喷射器进行目标燃料喷射量的燃料喷射时，对于要求燃料喷射量的燃料中利用进气行程后期的来自直喷式喷射器的燃料喷射不能喷射全的量的燃料，在进气行程前期自直喷式喷射器喷射该燃料。
关于来自直喷式喷射器的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射，各燃料喷射中越是接近点火正时的燃料喷射，优先度越高。这是因为，上述各燃料喷射中越是接近内燃机的点火正时的燃料喷射，因燃料喷射量的不同而产生的对燃料的起燃的影响越大，出于该关系，上述各燃料喷射中越是接近内燃机的点火正时的燃料喷射，优先度越高。另外，根据上述的理由，上述各燃料喷射中距点火正时较远的燃料喷射、即在进气行程前期进行的燃料喷射的优先度较低。
考虑到这样的情况，将与直喷式喷射器中的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中在进气行程后期进行的燃料喷射相关的目标燃料喷射量，如上所述地优先设定为与内燃机运转状态相对应的要求值。因此，关于来自直喷式喷射器的上述各燃料喷射中优先度高的燃料喷射、即在进气行程后期进行的燃料喷射，为了能使目标燃料喷射量尽量成为能获得由该燃料喷射产生的效果的值(要求值)，而能够根据内燃机运转状态进行设定。通过在进气行程后期自直喷式喷射器喷射该目标燃料喷射量的燃料喷射，并且在进气行程前期自直喷式喷射器喷射要求燃料喷射量的燃料中利用在上述进气行程后期进行的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，能够尽可能地一并获得由上述各燃料喷射产生的各效果。并且，通过尽可能地一并获得由上述各燃料喷射产生的各效果，能够最大限度地调动内燃机性能。
这里，直喷式喷射器中的比在进气行程前期进行的燃料喷射的优先度高的燃料喷射、即在进气行程后期进行的燃料喷射具有如下这种特性。即，在进气行程后期的燃料喷射中，虽然能够相应地加强缸内的气流而促进燃料与空气的混合，但是假设当燃料喷射量超过目标燃料喷射量而过度地增多时，反而可能对燃料的燃烧产生不良影响。
因此，要求燃料喷射量的燃料中利用进气行程后期的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，利用比该燃料喷射的优先度低的进气行程前期的燃料喷射如上述那样地喷射。由此，能够抑制如下情况：为了获得要求燃料喷射量而使进气行程后期的燃料喷射中的燃料喷射量超过目标燃料喷射量地增多，而相应地对燃料的燃烧产生不良影响。另外，通过使进气行程后期的燃料喷射中的燃料喷射量为目标燃料喷射量，能够实现由该燃料喷射进行的缸内的气流的强化。
另外，本发明包括直喷式喷射器和进气口喷射式喷射器，上述直喷式喷射器能在内燃机中的进气行程后期和进气行程前期对该内燃机的缸内喷射燃料，上述进气口喷射式喷射器能朝内燃机的进气口喷射燃料。并且，在为了获得根据内燃机运转状态求得的要求燃料喷射量，而自直喷式喷射器和进气口喷射式喷射器喷射燃料时，如下述这样地驱动直喷式喷射器和进气口喷射式喷射器。
即，将直喷式喷射器中的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中优先度高的燃料喷射中的目标燃料喷射量，设定为与内燃机运转状态相对应的要求值，随后将优先度低的燃料喷射量中的目标燃料喷射量设定为与内燃机运转状态相对应的要求值。并且，为了获得这样设定的上述各燃料喷射的目标燃料喷射量，根据这些目标燃料喷射量进行在进气行程前期和进气行程后期进行的直喷式喷射器的驱动(燃料喷射)。
在该情况下，为了从来自直喷式喷射器的上述各燃料喷射中根据届时的内燃机运转状态而优先度高的燃料喷射开始到优先度低的燃料喷射，依次将该燃料喷射中的目标燃料喷射量尽可能地设定为能获得由该燃料喷射产生的效果的值(要求值)，根据内燃机运转状态进行设定。为了获得这样设定的各燃料喷射的目标燃料喷射量而驱动直喷式喷射器，从而能够一并获得由上述各燃料喷射产生的各效果，由此能够最大限度地调动内燃机性能。
另外，与来自直喷式喷射器的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射相关的各目标燃料喷射量的总值，也可能不满足上述要求燃料喷射量。在该情况下，利用来自直喷式喷射器的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射，不再能完全喷射要求燃料喷射量的燃料。但是，此时，将要求燃料喷射量的燃料中利用来自上述直喷式喷射器的各燃料喷射不能喷射完的量的燃料量，设定为来自进气口喷射式喷射器的燃料喷射中的目标燃料喷射量。并且，为了获得这样设定的目标燃料喷射量，进行基于该目标燃料喷射量的进气口喷射式喷射器的驱动。
这里，在来自直喷式喷射器的进气行程后期的燃料喷射中，虽然能够相应地加强缸内的气流而促进燃料与空气的混合，但是假设在燃料喷射量超过目标燃料喷射量而过度地增多时，反而可能对燃料的燃烧产生不良影响。另外，在来自直喷式喷射器的进气行程前期的燃料喷射中，虽然能够利用喷射燃料的气化热将活塞顶部冷却而抑制缸内的温度上升，进而能够抑制爆震的发生，但是假设在燃料喷射量超过目标燃料喷射量而过度地增多时，反而可能对燃料的燃烧产生不良影响。
考虑到上述情况，要求燃料喷射量的燃料中利用来自直喷式喷射器的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，利用来自进气口喷射式喷射器的燃料喷射进行喷射。因此，能够抑制如下情况：为了获得要求燃料喷射量，在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中，各燃料喷射量超过目标燃料喷射量而增多，相应地对燃料的燃烧产生不良影响。另外，通过使在进气行程后期进行的燃料喷射中的燃料喷射量为目标燃料喷射量，从而实现由该燃料喷射进行的缸内的气流的强化，并且通过使在进气行程前期进行的燃料喷射中的燃料喷射量为目标燃料喷射量，能够利用该燃料喷射将活塞顶部适度地冷却，而借助该冷却抑制爆震的发生。
另外，本发明在为了获得根据内燃机运转状态求得的要求燃料喷射量的至少一部分，而自能对内燃机的缸内喷射燃料的直喷式喷射器喷射燃料时，如下述这样地驱动直喷式喷射器。即，将直喷式喷射器中的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中优先度高的燃料喷射中的目标燃料喷射量，设定为与内燃机运转状态相对应的要求值，随后将优先度低的燃料喷射中的目标燃料喷射量设定为与内燃机运转状态相对应的要求值。并且，为了获得这样设定的上述各燃料喷射的目标燃料喷射量，根据这些目标燃料喷射量驱动直喷式喷射器。
在该情况下，为了从来自直喷式喷射器的上述各燃料喷射中根据届时的内燃机运转状态而优先度高的燃料喷射到优先度低的燃料喷射，依次使这些燃料喷射中的目标燃料喷射量尽可能地为能获得由该燃料喷射产生的效果的值(要求值)，根据内燃机运转状态进行设定。为了获得这样设定的各燃料喷射的目标燃料喷射量而驱动直喷式喷射器，从而能够尽可能地一并获得由上述各燃料喷射产生的各效果，相应地能够最大限度地调动内燃机性能。
在本发明的一形态中，将来自直喷式喷射器的在进气行程前期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量，设定为内燃机负荷越大而越大的值。这里，在进气行程前期进行的燃料喷射中，能够借助喷射燃料的气化热将活塞顶部冷却，进而能够借助该冷却对内燃机中的爆震的发生进行抑制。另外，在内燃机中，存在能使输出扭矩为最大的点火正时(MBT)，希望不发生爆震地使点火正时提前至MBT。但是，出于内燃机负荷越大，缸内的温度越高而越容易发生爆震的关系，为了不使缸内的温度过度上升，而必须使内燃机的点火正时相对于MBT滞后，那样的点火正时的滞后妨碍该内燃机的输出扭矩的增大。在这一点上，在如上述那样地将在进气行程前期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量随着内燃机负荷的增大而设定为较大的值时，随着内燃机负荷的增大，由上述燃料喷射产生的活塞顶部的冷却被有效地进行。结果，缸内的温度不易上升，爆震不易发生，所以能使内燃机的点火正时朝向MBT而提前，能够借助该点火正时的提前使内燃机的输出扭矩增大。
附图说明
图1是表示应用了本发明的一实施方式的燃料喷射控制装置的内燃机整体的概略图。
图2是表示来自直喷式喷射器的燃料喷射形态的说明图。
图3是表示进气行程中的相对于直喷式喷射器的燃料喷射正时的变化的、缸内的未燃燃料量的变化的曲线图。
图4是表示来自直喷式喷射器的在进气行程前期进行的燃料喷射中的燃料喷射量，与使内燃机的点火正时提前至不会发生爆震的极限时的该点火正时(爆震极限点火正时)的关系的曲线图。
图5是表示相对于来自直喷式喷射器的在进气行程前期进行的燃料喷射存在以及不存在时的内燃机负荷的变化的、爆震极限点火正时的变化倾向的不同的曲线图。
图6是表示来自直喷式喷射器的各燃料喷射中的目标燃料喷射量、以及自进气口喷射式喷射器进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量的设定步骤的流程图。
图7是表示后期喷射期间的算出步骤的流程图。
图8是表示相对于内燃机转速和内燃机负荷的变化的、后期喷射期间的变化倾向的曲线图。
图9是表示前期喷射期间的算出步骤的流程图。
图10的(a)、(b)是表示相对于内燃机负荷的变化的最终点火正时E、I、MBT的变化形态、以及内燃机1中的燃料喷射形态的变化的曲线图。
图11是表示点火正时指令值的算出步骤的流程图。
具体实施方式
以下，参照图1～图11说明将本发明具体化为装设在汽车中的内燃机的燃料喷射控制装置的一实施方式。
在图1所示的内燃机1的进气通路2中设置有为了对吸入到燃烧室3内的空气的量(吸入空气量)进行调整而进行开闭动作的节气门4。依据由汽车的驾驶员进行踏下操作的加速踏板5的操作量(加速操作量)，调节该节气门4的开度(节气门开度)。另外，内燃机1包括自进气通路2向燃烧室3的进气口2a喷射燃料的进气口喷射式喷射器6，和将燃料喷射到燃烧室3内(缸内)的直喷式喷射器7。将蓄积在燃料箱8内的燃料供给到这些喷射器6、7中。
即，燃料箱8内的燃料在由供给泵9汲取上来后，经由低压燃料配管31供给到进气口喷射式喷射器6内。借助供给泵9的驱动控制将该低压燃料配管31内的燃料的压力调整为供给压，并且利用设置于该配管31的压力调节器32使上述压力不会过度上升。另外，被供给泵9汲取上来的低压燃料配管31内的燃料的一部分，在被高压燃料泵10加压为比上述供给压高的压力(以下称为直喷压)的状态后，经由高压燃料配管33供给到直喷式喷射器7中。
在内燃机1中，由自喷射器6、7喷射的燃料和在进气通路2中流动的空气构成的混合气体被填充到燃烧室3中，对该混合气体进行由火花塞12执行的点火。并且，当点火后的混合气体燃烧时，借助届时的燃烧能使活塞13往返移动，相应地使曲轴14旋转。另一方面，燃烧后的混合气体作为排气被送出到排气通路15中。另外，由随着接受来自曲轴14的旋转传递的进气凸轮轴25的旋转而进行开闭动作的进气门26，将上述燃烧室3与进气通路2之间连通或切断。另外，由随着接受来自曲轴14的旋转传递的排气凸轮轴27的旋转而进行开闭动作的排气门28，将上述燃烧室3与排气通路15之间连通或切断。
在内燃机1中设置有将进气凸轮轴25相对于曲轴14的相对旋转相位(进气门26的气门开闭正时)变更的气门开闭正时可变机构29，作为使进气门26的开闭特性可变的可变气门机构。利用该气门开闭正时可变机构29的驱动，在将进气门26的开阀期间(工作角)保持为恒定的状态下，使该进气门26的开阀正时及闭阀正时都提前或滞后。
接下来，说明本实施方式的燃料喷射控制装置的电气性结构。
燃料喷射控制装置具有进行内燃机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中设置有执行上述控制的各种运算处理的CPU、存储该控制所需的程序、数据的ROM、暂时存储CPU的运算结果等的RAM、以及用于与外部之间输入或输出信号的输入输出接口等。
以下所述的各种传感器等与电子控制装置16的输入接口相连接。
·检测加速操作量的加速位置传感器17。
·检测节气门开度的节气门开度传感器18。
·检测在进气通路2内通过的空气的量(内燃机1的吸入空气量)的空气流量计19。
·输出与曲轴14的旋转相对应的信号的曲柄位置传感器20。
·根据进气凸轮轴25的旋转输出与该凸轮轴25的旋转位置相对应的信号的凸轮位置传感器21。
·检测内燃机1的冷却水的温度的水温传感器22。
·检测低压燃料配管31内的燃料的压力(供给压)的第1压力传感器23。
·检测高压燃料配管33内的燃料的压力(直喷压)的第2压力传感器24。
·检测内燃机1内的爆震的发生的爆震传感器30。
另外，节气门4、进气口喷射式喷射器6、直喷式喷射器7、火花塞12和气门开闭正时可变机构29这样的各种设备的驱动回路等与电子控制装置16的输出接口相连接。
电子控制装置16根据自上述各种传感器等输入的信号把握内燃机转速、内燃机负荷这样的内燃机运转状态，根据把握到的该内燃机运转状态对节气门4、喷射器6、7、供给泵9、火花塞12和气门开闭正时可变机构29这样的各种设备的驱动回路输出指令信号。这样借助电子控制装置16实施内燃机1的节气门开度控制、燃料喷射控制、点火正时控制和进气门26的气门开闭正时控制等内燃机1的各种运转控制。另外，进行上述燃料喷射控制时的电子控制装置16作为用于驱动进气口喷射式喷射器6、直喷式喷射器7的驱动部而发挥功能。
顺便说一下，上述内燃机转速根据来自曲柄位置传感器20的检测信号而求得。另外，内燃机负荷根据与内燃机1的吸入空气量相对应的参数和上述内燃机转速算出。另外，作为与吸入空气量相对应的参数，可以举出根据来自空气流量计19的检测信号求得的内燃机1的吸入空气量的实际测量值、根据来自节气门开度传感器18的检测信号求得的节气门开度、以及根据来自加速位置传感器17的检测信号求得的加速操作量等。
根据内燃机转速和内燃机负荷这样的内燃机运转状态，求得作为整个内燃机1的要求燃料喷射量Qfin，为了获得该要求燃料喷射量Qfin而进行来自进气口喷射式喷射器6和直喷式喷射器7的燃料喷射，从而实现作为内燃机1的燃料喷射控制的一种而进行的燃料喷射量控制。另外，利用此时的直喷式喷射器7的驱动进行用于获得上述要求燃料喷射量Qfin的至少一部分的来自该直喷式喷射器7的燃料喷射。
作为来自直喷式喷射器7的燃料喷射，可以考虑进行内燃机1中的在进气行程后期进行的燃料喷射以及在进气行程前期进行的燃料喷射。在图2中表示这些各燃料喷射中的燃料喷射期间的一例。在该图所示的后期喷射期间d2内，进行在上述进气行程后期进行的燃料喷射，在前期喷射期间d3内，进行在上述进气行程前期进行的燃料喷射。关于这些后期喷射期间d2和前期喷射期间d3，从在各期间之间需要规定的间隔的关系等出发，存在根据那样的规定的间隔等决定的最大值。并且，来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射，分别与在“背景技术”部分所述的内容同样，如以下的[1]和[2]所示，与良好的内燃机运转的实现有关。
[1]在进气行程后期进行的燃料喷射，在活塞13的移动速度变慢而使由该活塞13的移动而产生的缸内的气流减弱时，利用喷射燃料加强缸内的气流而有利于获得良好的燃料的燃烧。这里，在图3中表示进气行程中的相对于直喷式喷射器7中的燃料喷射正时的变化的、缸内的未燃燃料量的变化。根据该图可知，当利用进气行程后期的燃料喷射加强缸内的气流时，缸内的燃料与空气的混合得到促进，燃料的燃烧良好地进行，所以缸内的未燃燃料量减少。
[2]在进气行程前期进行的燃料喷射能使喷射燃料直接附着于活塞13的顶部，所以利用该燃料的气化热有利于活塞13的顶部的冷却，进而有利于抑制内燃机1内的爆震的发生。这里，在图4中表示来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射中的燃料喷射量，与使内燃机1的点火正时提前至不会发生爆震的极限时的该点火正时(爆震极限点火正时)的关系。根据该图可知，上述进气行程前期的燃料喷射量越多，活塞13的顶部越被有效地冷却，由此爆震极限点火正时提前。另外，图5表示相对于来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射存在或不存在时的内燃机负荷的变化的、爆震极限点火正时的变化的倾向的不同。从该图中的来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射存在时的爆震极限点火正时(实现)，与不存在时爆震极限点火正时(双点划线)的比较可知，通过进行进气行程前期的燃料喷射，能够提前爆震极限点火正时。并且，通过这样提前爆震极限点火正时，在内燃机1的运转区域位于高负荷侧的区域内时，使爆震极限点火正时接近内燃机1中能使输出扭矩最大的点火正时(MBT)。另外，在图中用虚线表示该MBT。
接下来，说明本实施方式的燃料喷射控制装置的动作。
在该装置中，在为了获得内燃机1中的要求燃料喷射量Qfin而自直喷式喷射器7和进气口喷射式喷射器6喷射燃料时，如下述这样地驱动直喷式喷射器7和进气口喷射式喷射器6。即，将与来自直喷式喷射器7的在进气行程后期和进气行程前期进行的燃料喷射相关的目标燃料喷射量Qd2、Qd3，分别设定为与内燃机运转状态相对应的要求值。详细而言，将直喷式喷射器7中的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中优先度高的燃料喷射中的目标燃料喷射量设定为与内燃机运转状态相对应的要求值，随后将优先度低的燃料喷射量中的目标燃料喷射量设定为与内燃机运转状态相对应的要求值。并且，为了获得这样设定的上述各燃料喷射的目标燃料喷射量，根据这些目标燃料喷射量Qd2、Qd3驱动直喷式喷射器7。
在该情况下，为了从来自直喷式喷射器7的上述各燃料喷射中根据届时的内燃机运转状态而优先度高的燃料喷射开始，依次使该燃料喷射中的目标燃料喷射量尽可能地为能获得由该燃料喷射产生的效果的值(要求值)，根据内燃机运转状态进行设定。为了获得这样设定的各燃料喷射的目标燃料喷射量而驱动直喷式喷射器7，从而能够一并获得由上述各燃料喷射产生的各效果，由此能够最大限度地调动内燃机性能。
另外，与来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射相关的各目标燃料喷射量Qd2、Qd3的总值，也可能不满足上述要求燃料喷射量Qfin。在该情况下，利用来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射，不再能够完全喷射要求燃料喷射量Qfin的量的燃料。但是，此时，将要求燃料喷射量Qfin的量的燃料中利用来自上述直喷式喷射器7的各燃料喷射不能喷射完的量的燃料量，设定为来自进气口喷射式喷射器6的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qp。并且，为了获得这样设定的目标燃料喷射量Qp，进行基于该目标燃料喷射量Qp的进气口喷射式喷射器6的驱动。
这里，在来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射中，虽然能够相应地加强缸内的气流而促进燃料与空气的混合，但是假设在燃料喷射量超过目标燃料喷射量Qd2而过度地增多时，反而可能对燃料的燃烧产生不良影响。另外，在来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射中，虽然能够利用喷射燃料的气化热将活塞13的顶部冷却而抑制缸内的温度上升，进而抑制爆震的发生，但是假设在燃料喷射量超过目标燃料喷射量Qd3而过度地增多时，缸内的温度可能下降过多而对燃料的燃烧产生不良影响。
考虑到这种情况，要求燃料喷射量Qfin的量的燃料中利用来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，利用来自进气口喷射式喷射器6的燃料喷射进行喷射。因此，能够抑制如下情况：为了获得要求燃料喷射量Qfin，在进气行程后期的燃料喷射和进气行程前期的燃料喷射中，各燃料喷射量超过目标燃料喷射量而增多，这对燃料的燃烧产生不良影响。另外，能够将在进气行程后期进行的燃料喷射中的燃料喷射量设定为目标燃料喷射量Qd2，从而能够实现由该燃料喷射进行的缸内的气流的强化。而且，通过使在进气行程前期进行的燃料喷射中的燃料喷射量为目标燃料喷射量Qd3，能够利用该燃料喷射适度地冷却活塞13的顶部，借助该冷却对爆震的发生进行抑制。
接下来，参照表示喷射量算出例程的图6的流程图，说明利用直喷式喷射器7进行的各燃料喷射的目标燃料喷射量Qd2、Qd3和利用进气口喷射式喷射器6进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qp的算出。借助电子控制装置16以每隔规定的曲轴转角中断角度的方式，周期地执行该喷射量算出例程。
在该例程中，首先根据内燃机转速和内燃机负荷这样的内燃机运转状态，求得内燃机1的要求燃料喷射量Qfin(S101)，随后执行接下来的(A)～(C)的处理。(A)用于设定来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qd2的处理(S102～S106)。(B)用于设定在进气行程前期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qd3的处理(S107～S112)。(C)用于设定来自进气口喷射式喷射器6的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qp的处理(S113、S114)。
并且，上述(A)～(C)的处理按照(A)、(B)、(C)的顺序进行。实施此时的处理的电子控制装置16作为进行目标燃料喷射量Qd2、Qd3、Qp的设定的设定部而发挥功能。另外，与利用直喷式喷射器7进行的各燃料喷射相关的上述(A)、(B)的处理按照上述顺序进行是因为，上述各燃料喷射中越是接近内燃机1的点火正时的燃料喷射，由燃料喷射量的不同而产生的对燃料的起燃的影响越大，出于该关系，上述各燃料喷射中越是接近内燃机1的点火正时的燃料喷射，优先度越高。
以下，详细说明上述(A)～(C)的处理。
在上述(A)的处理中，首先根据直喷压和内燃机转速及内燃机负荷这样的内燃机运转状态，算出用于使直喷式喷射器7中的在进气行程后期进行的燃料喷射量为对于届时的内燃机运转状态来说最适合的值(上述要求值)的后期喷射期间d2(S102)。然后，使上述后期喷射期间d2与直喷压相乘，从而算出目标燃料喷射量Qd2(S103)。随后，判断目标燃料喷射量Qd2是否为要求燃料喷射量Qfin以下(S104)。这里，当进行肯定判定时，维持在S103中算得的目标燃料喷射量Qd2(S105)。另一方面，当进行否定判定时，将上述目标燃料喷射量Qd2置换为要求燃料喷射量Qfin(S106)。
在上述(B)的处理中，首先算出从要求燃料喷射量Qfin中减掉在上述(A)的处理中设定的目标燃料喷射量Qd2后得到的值即余量Q1(S107)。随后，算出用于使直喷式喷射器7中的在进气行程前期进行的燃料喷射量为对于届时的内燃机运转状态来说最适合的值(上述要求值)的前期喷射期间d3(S108)。然后，使上述前期喷射期间d3与直喷压相乘，从而算出目标燃料喷射量Qd3(S109)。随后，判断目标燃料喷射量Qd3是否为余量Q1以下(S110)。这里，当进行肯定判定时，维持在S109中算得的目标燃料喷射量Qd3(S111)。而在进行否定判定时，将上述目标燃料喷射量Qd3置换为余量Q1(S112)。
在上述(C)的处理中，首先算出从余量Q1中减掉在上述(B)的处理中设定的目标燃料喷射量Qd3后得到的值即余量Q2(S113)，将该余量Q2设定为利用进气口喷射式喷射器6进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qp(S114)。
接下来，参照表示后期喷射期间算出例程的图7的流程图，详细说明喷射量算出例程中的S102(图6)的后期喷射期间d2的算出。每次进入上述S102，借助电子控制装置16执行该后期喷射期间算出例程。
在该例程中，根据内燃机转速和内燃机负荷，参照映射而算出后期喷射期间d2(S301)。为了能利用喷射出的燃料强化缸内的气流，并且尽可能使喷射的燃料的量减小，例如如图8所示，内燃机负荷越大，且内燃机转速越高，这样算得的后期喷射期间d2成为越大的值。此外，将该后期喷射期间d2保护为不会超过该最大值而增大。
接下来，参照表示前期喷射期间算出例程的图9的流程图，详细说明喷射量算出例程中的S108(图6)的前期喷射期间d3的算出。每次进入上述S108，借助电子控制装置16执行该前期喷射期间算出例程。
根据MBT、最终点火正时E、最终点火正时I和最大值α，使用下述算式“d3＝α·(MBT–E)/(I–E)……(1)”进行该例程中的前期喷射期间d3的算出。该算式(1)中的MBT是内燃机1中能使输出扭矩成为最大的点火正时。上述最终点火正时E是不进行来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射的状况下的内燃机1的点火正时的最佳值。上述最终点火正时I是最大限度地进行上述进气行程前期的燃料喷射而抑制了内燃机1中的爆震的状况下的该内燃机1的点火正时的最佳值。这些最终点火正时E、I相对于内燃机负荷的变化例如如图10的(a)所示地进行变化。另外，上述最大值α是最大限度地进行了上述进气行程前期的燃料喷射时的燃料喷射期间。
在前期喷射期间算出例程中的算出前期喷射期间d3的处理(S401～S407)中，首先根据内燃机转速和内燃机负荷算出上述MBT(S401)。随后，根据内燃机转速和内燃机负荷这样的内燃机运转状态，算出不进行来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射的状况下的内燃机1的点火正时的基准值即基本点火正时(S402)。此外，对该基本点火正时施加基于内燃机1内的爆震的有无的修正(KCS修正)、基于内燃机1的冷却水的温度的修正以及基于进气门26的气门开闭正时的修正等各种修正，从而算出上述最终点火正时E(S403)。另外，也根据内燃机转速和内燃机负荷这样的内燃机运转状态，算出在最大限度地进行来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射而向提前侧提高了内燃机1的爆震极限的状况下的该内燃机1的点火正时的基准值即基本点火正时(S404)。此外，对该基本点火正时施加KCS修正、基于内燃机1的冷却水的温度的修正以及基于进气门26的气门开闭正时的修正等各种修正，从而算出上述最终点火正时I(S405)。在如上述那样地算出了最终点火正时E和最终点火正时I后，根据内燃机转速和内燃机负荷这样的内燃机运转状态，算出上述最大值α(S406)。并且，根据MBT、最终点火正时E、最终点火正时I和最大值α，使用算式(1)算出前期喷射期间d3(S407)。
当在S407中算出了前期喷射期间d3时，将该前期喷射期间d3保护为不会超过该最大值地增大。随后，判断上述前期喷射期间d3是否小于“0”(S408)。这里，当进行肯定判定时，将前期喷射期间d3设定为“0”(S409)。顺便说一下，如图10的(a)所示，在本例中，当在内燃机1的低负荷运转区域内最终点火正时E成为比MBT提前(大)的值时，使用算式(1)算得的前期喷射期间d3小于“0”。在这样的时候，借助S408、S409的处理将前期喷射期间d3设定为“0”。
接下来，参照图10说明相对于内燃机负荷的变化的、内燃机1中的燃料喷射形态的变化的一例。
在图10的(b)中，在区域AR2内，进行来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射，在区域AR3内，进行来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射。另外，在区域AR4内，进行来自进气口喷射式喷射器6的燃料喷射。根据该图可知，上述区域AR2遍布内燃机负荷的整个变化范围存在。另外，上述区域AR3存在于内燃机负荷变得比规定值KL1大的负荷区域，即，最终点火正时E成为比MBT滞后(小)的值的负荷区域。
当内燃机负荷为最小值时，进行来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的目标燃料喷射量Qd2量的燃料喷射，由此获得要求燃料喷射量Qfin。随后，当内燃机负荷变得比最小值大时，在该内燃机负荷达到规定值KL1之前，进行来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的目标燃料喷射量Qd2量的燃料喷射，以及来自进气口喷射式喷射器6的目标燃料喷射量Qp量的燃料喷射，由此获得要求燃料喷射量Qfin。
并且，当内燃机负荷变得比规定值KL1大时，在该内燃机负荷达到规定值KL2之前，进行来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的目标燃料喷射量Qd2量的燃料喷射，以及在进气行程前期进行的目标燃料喷射量Qd3量的燃料喷射，另一方面，也进行来自进气口喷射式喷射器6的目标燃料喷射量Qp量的燃料喷射。利用这些燃料喷射获得要求燃料喷射量Qfin。此外，当内燃机负荷变得比规定值KL2大时，进行来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的目标燃料喷射量Qd2量的燃料喷射，以及在进气行程前期进行的目标燃料喷射量Qd3量的燃料喷射，利用这些燃料喷射获得要求燃料喷射量Qfin。
如图10的(b)所示，在本例中，将来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qd3，设定为内燃机负荷越大而越大的值。由此，即使随着内燃机负荷的增大，缸内的温度升高而存在容易发生内燃机1内的爆震的倾向，也能利用随着上述内燃机负荷的增大而发生的上述目标燃料喷射量Qd3的增大，利用该目标燃料喷射量Qd3量的在进气行程前期进行的燃料喷射，有效地进行活塞13的顶部的冷却。结果，缸内的温度不易上升，爆震不易发生，所以能使内燃机1的点火正时朝向MBT提前，能够借助该点火正时的提前使内燃机1的输出扭矩增大。
接下来，参照表示点火正时算出例程的图11的流程图，说明用在内燃机1的点火正时控制中的点火正时指令值K的算出。借助电子控制装置16例如以每隔规定的曲轴转角中断角度的方式，周期地执行该点火正时算出例程。
在该例程中，首先与前期喷射期间算出例程(图9)的S401、S403、S405、S406同样地算出MBT、最终点火正时E、最终点火正时I和最大值α(S501)。根据这样算得的最终点火正时E、最终点火正时I、最大值α和在前期喷射期间算出例程的S407中算得的前期喷射期间d3，使用下述算式“K＝E+(I–E)·(d3/α)……(3)”算出上述点火正时指令值K(S502)。随后，判断算得的点火正时指令值K是否是比上述MBT提前(大)的值(S503)。这里，当进行肯定判定时，将点火正时指令值K置换为MBT(S504)，当进行否定判定时，维持点火正时指令值K(S505)。
采用以上详细说明的本实施方式，能够获得以下所述的效果。
(1)在为了获得内燃机1中的要求燃料喷射量Qfin而自直喷式喷射器7和进气口喷射式喷射器6喷射燃料时，以如下方式驱动直喷式喷射器7。即，在将直喷式喷射器7中的在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中优先度高的燃料喷射中的目标燃料喷射量设定为与内燃机运转状态相对应的要求值后，将优先度低的燃料喷射中的目标燃料喷射量设定为与内燃机运转状态相对应的要求值。并且，为了获得这样设定的上述各燃料喷射的目标燃料喷射量，驱动直喷式喷射器7。在该情况下，从来自直喷式喷射器7的上述各燃料喷射中根据届时的内燃机运转状态而优先度高的燃料喷射开始，依次为了使该燃料喷射中的目标燃料喷射量尽可能地成为能获得由该燃料喷射产生的效果的值(上述要求值)，而根据内燃机运转状态进行设定。为了获得这样设定的各燃料喷射的目标燃料喷射量Qd2、Qd3，驱动直喷式喷射器7，从而能够一并获得由上述各燃料喷射产生的各效果，由此能够最大限度地调动内燃机性能。(2)在上述目标燃料喷射量Qd2、Qd3的总值小于要求燃料喷射量Qfin时，将相差的量的燃料量设定为来自进气口喷射式喷射器6的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qp。并且，为了获得这样设定的目标燃料喷射量Qp，根据该目标燃料喷射量Qp驱动进气口喷射式喷射器6。由此，要求燃料喷射量Qfin量的燃料中利用在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，利用来自进气口喷射式喷射器6的燃料喷射进行喷射。因此，能够抑制如下情况：为了获得要求燃料喷射量Qfin，在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中，各燃料喷射量超过目标燃料喷射量而增多，这对燃料的燃烧产生不良影响。另外，通过将在进气行程后期进行的燃料喷射中的燃料喷射量设定为目标燃料喷射量Qd2，能够实现由该燃料喷射产生的缸内的气流的强化。而且，通过使在进气行程前期进行的燃料喷射中的燃料喷射量为目标燃料喷射量Qd3，能够利用该燃料喷射适度地冷却活塞13的顶部，借助该冷却能够抑制爆震的发生。
(3)来自直喷式喷射器7的在进气行程前期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qd3设定为内燃机负荷越大而越大的值。由此，即使随着内燃机负荷的增大，缸内的温度升高而存在容易发生内燃机1内的爆震的倾向，也能利用随着上述内燃机负荷的增大而发生的上述目标燃料喷射量Qd3的增大，利用该目标燃料喷射量Qd3量的在进气行程前期进行的燃料喷射，有效地进行活塞13的顶部的冷却。结果，缸内的温度不易上升，爆震不易发生，所以能使内燃机1的点火正时朝向MBT提前，能够借助该点火正时的提前使内燃机1的输出扭矩增大。
另外，上述实施方式例如也可以如下述那样地变更。
·可以依据内燃机1的运转状态等，适当地变更来自直喷式喷射器7的各燃料喷射的优先度。
·也可以将本发明应用在不具有进气口喷射式喷射器6的内燃机中。在该情况下也是，在进行了来自直喷式喷射器7的各燃料喷射、即在进气行程后期进行的燃料喷射和在进气行程前期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qd2、Qd3的设定中的、在上述进气行程后期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qd2的设定后，进行在上述进气行程前期进行的燃料喷射中的目标燃料喷射量Qd3的设定。另外，在该情况下，在各目标燃料喷射量Qd2、Qd3的总值小于要求燃料喷射量Qfin时，优选的是，利用在进气行程前期进行的燃料喷射，自直喷式喷射器7喷射该相差的量的燃料量。利用这种在进气行程前期进行的来自直喷式喷射器7的燃料喷射，借助在进气行程前期进行的来自直喷式喷射器7的燃料喷射，将要求燃料喷射量Qfin量的燃料中利用来自直喷式喷射器7的在进气行程后期进行的燃料喷射不能喷射完的量的燃料喷射到缸内。
通过这样进行来自直喷式喷射器7的燃料喷射，能够抑制如下情况：为了获得要求燃料喷射量Qfin而使在进气行程后期进行的燃料喷射中的燃料喷射量超过目标燃料喷射量Qd2而增多，这对燃料的燃烧产生不良影响。另外，通过使在进气行程后期进行的燃料喷射中的燃料喷射量为目标燃料喷射量Qd2，能够实现由该燃料喷射产生的缸内的气流的强化。
另外，关于这样的直喷式喷射器7的燃料喷射形态，也可以在如上述实施方式那样具有直喷式喷射器7和进气口喷射式喷射器6的内燃机1中采用。
附图标记说明
1、内燃机；2、进气通路；2a、进气口；3、燃烧室；4、节气门；5、加速踏板；6、进气口喷射式喷射器；7、直喷式喷射器；8、燃料箱；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、加速位置传感器；18、节气门开度传感器；19、空气流量计；20、曲柄位置传感器；21、凸轮位置传感器；22、水温传感器；23、第1压力传感器；24、第2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、气门开闭正时可变机构；30、爆震传感器；31、低压燃料配管；32、压力调节器；33、高压燃料配管。

Claims (3)

1.一种内燃机的燃料喷射控制装置，所述内燃机具有能在内燃机的进气行程后期和进气行程前期向该内燃机的缸内喷射燃料的直喷式喷射器，所述内燃机的燃料喷射控制装置为了获得根据内燃机运转状态求得的与来自所述直喷式喷射器的燃料喷射相关的要求燃料喷射量，进行来自所述直喷式喷射器的燃料喷射，其特征在于，
与来自所述直喷式喷射器的在所述进气行程后期的燃料喷射相关的目标燃料喷射量被设定为与内燃机运转状态相对应的要求值，
当所述要求燃料喷射量为与来自所述直喷式喷射器的在进气行程后期的燃料喷射相关的目标燃料喷射量以下时，在所述进气行程后期从所述直喷式喷射器喷射与所述要求燃料喷射量相当的量的燃料，
当所述要求燃料喷射量超过与来自所述直喷式喷射器的在进气行程后期的燃料喷射相关的目标燃料喷射量时，在所述进气行程后期从所述直喷式喷射器喷射与在进气行程后期的来自所述直喷式喷射器的燃料喷射相关的目标燃料喷射量的燃料，并且，将所述要求燃料喷射量的燃料中的、由在所述进气行程后期的来自所述直喷式喷射器的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，在所述进气行程前期自所述直喷式喷射器喷射。
2.一种内燃机的燃料喷射控制装置，所述内燃机具有直喷式喷射器和进气口喷射式喷射器，所述直喷式喷射器能在内燃机的进气行程后期和进气行程前期向该内燃机的缸内喷射燃料，所述进气口喷射式喷射器能朝内燃机的进气口喷射燃料，所述内燃机的燃料喷射控制装置为了获得根据内燃机运转状态求得的要求燃料喷射量，进行来自所述直喷式喷射器和所述进气口喷射式喷射器的燃料喷射，其特征在于，
将与来自所述直喷式喷射器的在所述进气行程后期和所述进气行程前期的燃料喷射相关的目标燃料喷射量分别设定为与内燃机运转状态相对应的要求值，
在所述要求燃料喷射量为与来自所述直喷式喷射器的在所述进气行程后期的燃料喷射相关的目标燃料喷射量以下时，将相当于所述要求燃料喷射量的燃料，在所述进气行程后期自所述直喷式喷射器喷射，
在所述要求燃料喷射量超过与来自所述直喷式喷射器的在所述进气行程后期的燃料喷射相关的目标燃料喷射量，且为与来自所述直喷式喷射器的在所述进气行程后期和所述进气行程前期的燃料喷射相关的各目标燃料喷射量的总值以下时，将与在所述进气行程后期的来自所述直喷式喷射器的燃料喷射相关的目标燃料喷射量的燃料，在所述进气行程后期自所述直喷式喷射器喷射，并且，将所述要求燃料喷射量的燃料中的、由在所述进气行程后期的来自所述直喷式喷射器的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，在所述进气行程前期自所述直喷式喷射器喷射，
在所述要求燃料喷射量超过与来自所述直喷式喷射器的在所述进气行程后期和所述进气行程前期的燃料喷射相关的各目标燃料喷射量的总值时，将与在所述进气行程后期和所述进气行程前期的来自所述直喷式喷射器的燃料喷射相关的各目标燃料喷射量的燃料，分别在所述进气行程后期和所述进气行程前期自所述直喷式喷射器喷射，并且，将所述要求燃料喷射量的燃料中的、由在所述进气行程后期和所述进气行程前期的来自所述直喷式喷射器的燃料喷射不能喷射完的量的燃料，自所述进气口喷射式喷射器喷射。
3.根据权利要求2所述的内燃机的燃料喷射控制装置，其中，
在所述进气行程前期的燃料喷射中的目标燃料喷射量被设定为内燃机负荷越增大则越大的值。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015200455B4 (de) * 2015-01-14 2018-01-25 Ford Global Technologies, Llc Motor, Kraftfahrzeug, Einspritzverfahren
DE102015213894A1 (de) * 2015-07-23 2017-01-26 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Einbringen von Kraftstoff in einen Brennraum einer Brennkraftmaschine mit Saugrohreinspritzung und Direkteinspritzung
US10227945B2 (en) * 2016-09-26 2019-03-12 Ethanol Boosting Systems, Llc Gasoline particulate reduction using optimized port fuel injection plus direct injection
JP7004132B2 (ja) * 2017-04-28 2022-01-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3518366B2 (ja) * 1997-11-26 2004-04-12 マツダ株式会社 エンジンの制御装置
JP2000045840A (ja) * 1998-07-23 2000-02-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
US6085718A (en) * 1998-09-29 2000-07-11 Mazda Motor Corporation Control system for a direct injection-spark ignition engine
US6257197B1 (en) * 1998-09-29 2001-07-10 Mazda Motor Corporation Control system for a direct injection-spark ignition engine
US6116208A (en) * 1998-09-29 2000-09-12 Mazda Motor Corporation Control system for a direct injection-spark ignition engine
US6513320B1 (en) * 1998-09-29 2003-02-04 Mazda Motor Corporation Control system for a direct injection-spark ignition engine
JP4186344B2 (ja) 1999-09-30 2008-11-26 マツダ株式会社 火花点火式直噴エンジンの制御装置
JP3744328B2 (ja) * 2000-09-08 2006-02-08 トヨタ自動車株式会社 筒内燃料噴射式火花点火機関の燃料噴射制御装置
JP2002349335A (ja) * 2001-03-21 2002-12-04 Mazda Motor Corp 筒内噴射式エンジンの制御装置
JP2003193894A (ja) 2001-12-27 2003-07-09 Mazda Motor Corp エンジンの燃料噴射タイミング制御装置
JP4178386B2 (ja) 2002-03-28 2008-11-12 株式会社デンソー 内燃機関のノッキング抑制制御装置
JP2005194965A (ja) 2004-01-08 2005-07-21 Toyota Motor Corp エンジンの燃料噴射制御装置
JP4244198B2 (ja) * 2004-03-15 2009-03-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃料噴射制御方法
JP2006194098A (ja) 2005-01-11 2006-07-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の燃料噴射制御装置
JP4422677B2 (ja) * 2005-12-28 2010-02-24 株式会社日立製作所 筒内噴射式内燃機関および燃料噴射方法
CN101495740B (zh) * 2006-07-27 2012-02-15 丰田自动车株式会社 缸内喷射式火花点火内燃发动机的控制设备和控制方法
US7287509B1 (en) * 2006-08-11 2007-10-30 Ford Global Technologies Llc Direct injection alcohol engine with variable injection timing
JP4297160B2 (ja) * 2006-12-22 2009-07-15 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
EP1953375A1 (en) * 2007-01-30 2008-08-06 Mazda Motor Corporation Method and computer program product of operating an internal combustion engine as well as engine operating system
JP4872832B2 (ja) * 2007-07-02 2012-02-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2009191663A (ja) * 2008-02-12 2009-08-27 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の燃料噴射制御装置
DE102008001606B4 (de) * 2008-05-07 2019-11-21 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP5372728B2 (ja) * 2009-12-25 2013-12-18 日立オートモティブシステムズ株式会社 筒内噴射式内燃機関の制御装置
US8447496B2 (en) * 2010-09-17 2013-05-21 Ford Global Technologies, Llc Fuel-based injection control

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