CN105317604A - 内燃发动机的燃料喷射系统 - Google Patents

Abstract

一种燃料喷射系统，其包括进气口喷射器(20)、缸内喷射器(30)和控制装置(50)。该控制装置(50)基于供给至缸内喷射器(30)的燃料的压力设定每次喷射行程的最大部分提升喷射的执行次数，并且将该执行次数设定在使得每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量小于等于目标量的喷射次数范围内。该控制装置(50)允许缸内喷射器(30)执行所述执行次数的最大部分提升喷射，并且允许进气口喷射器(20)以等于以下差额的量喷射燃料：在仅通过缸内喷射器(30)进行最大部分提升喷射的情况下与总喷射量相比的差额。

Description

内燃发动机的燃料喷射系统

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的燃料喷射系统。

背景技术

为了改善排气性能，期望能够通过减小每次喷射的最小喷射量来进行微量喷射并实现精确的燃料喷射控制。然而，如在日本专利申请公报No.2013-245576中描述的那样，在缩短喷射器通电时间以减小每次喷射的喷射量时，有可能因喷射器的针阀完全打开时引起的反弹动作而出现喷射量的不规则性。

相比之下，在如日本专利申请公报No.2013-104326中所描述的那样执行部分提升喷射时，可以在不引起反弹动作的情况下实现微量喷射，在该部分提升喷射期间，针阀没有达到完全打开状态。

发明内容

然而，在部分提升——在部分提升期间，在针阀达到完全打开状态之前终止通电——的情况下，针阀打开时段较短并且喷射量较小。因此，阀打开时段和阀打开速度的偏差极大地影响喷射量，并且喷射量可能变得不规则。

本发明提供了一种用于内燃发动机的燃料喷射系统，该燃料喷射系统能够利用部分提升喷射实现精确的燃料喷射控制。

用于内燃发动机的燃料喷射系统包括进气口喷射器、缸内喷射器和控制装置，该进气口喷射器将燃料喷射到进气口中，该缸内喷射器将燃料喷射到气缸中，该控制装置通过控制各个喷射器的通电来控制各个喷射器。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于内燃发动机的燃料喷射系统，该内燃发动机包括进气口喷射器和缸内喷射器，该进气口喷射器将燃料喷射到进气口中，该缸内喷射器将燃料喷射到气缸中，该缸内喷射器包括针阀，并且该缸内喷射器能够执行针阀不完全打开时的部分提升喷射，燃料喷射系统包括至少一个电子控制单元，该至少一个电子控制单元配置成：a)通过控制进气口喷射器和缸内喷射器的通电来控制进气口喷射器和缸内喷射器，b)基于供给至缸内喷射器的燃料的压力设定一个燃料喷射周期中执行最大部分提升喷射的次数，使得一个燃料喷射周期中的最大部分提升喷射的喷射量小于等于用于一个喷射周期的目标喷射量，最大部分提升喷射包括在部分提升喷射中，并且最大部分提升喷射为部分提升喷射中需要缸内喷射器的最长通电时间的喷射，c)使缸内喷射器执行所设定的次数的最大部分提升喷射，以及d)使进气口喷射器以与相对于目标喷射量的差额相等的量喷射燃料。

在部分提升喷射中——在该部分提升喷射期间，在针阀达到完全打开状态之前终止通电——喷射量的不规则性趋于随着通电时间的减小而增大。因此，即使在部分提升喷射期间，喷射量的不规则性随着通电时间的增大而减小。因此，当执行部分提升喷射中通电时间最长的最大部分提升喷射时，可以实现高精度的微量喷射，将喷射量的不规则性抑制到最小。

即使在通电时间固定时执行最大部分提升喷射的情况下，在供给至缸内喷射器的燃料的压力改变时，喷射量增大或减小。因此，期望的是，在单个喷射行程中执行多于一次的最大部分提升喷射的情况下，根据燃料压力适当地设定最大部分提升喷射的执行次数，使得燃料喷射量等于目标量。

根据上述构型，根据供给至缸内喷射器的燃料的压力来设定每次喷射行程的最大部分提升喷射的执行次数，并且执行次数设定在以下喷射次数的范围内：在该喷射次数下，最大部分提升喷射的喷射量小于等于目标量。因此，即使在供给至缸内喷射器的燃料的压力改变时，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量也小于等于目标量。允许进气口喷射器以等于以下差额的量喷射燃料：在仅通过缸内喷射器进行最大部分提升喷射的情况下与总喷射亮相比的差额。并且因此，可以抑制由于供给至缸内喷射器的燃料的压力的变化而引起的喷射量的过度增大，同时执行高精度的最大部分提升喷射。

也就是说，根据上述构型，即使在部分提升喷射期间，通过利用高精度最大部分提升喷射，也可以根据燃料压力来设定最大部分提升喷射的执行次数，并且可以执行与目标量相当的燃料喷射。因此，可以利用部分提升喷射来实现精确的燃料喷射控制。

电子控制单元可以配置成当通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出的燃料的量超过目标喷射量时，使进气口喷射器以目标喷射量喷射燃料。

当供给至缸内喷射器的燃料的压力较高时，可能不存在下述喷射次数：在该喷射次数下，在单个喷射行程中最大部分提升喷射的喷射量小于等于目标量。在这种情况下，可以完全通过从进气口喷射器喷射与目标量相等的燃料量来供给与目标量相等的燃料量，如上文描述的构型中那样。

电子控制单元可以配置成将一个燃料喷射周期中执行最大部分提升喷射的次数设定成多个满足下述条件的次数中的最大次数，该条件为：一个燃料喷射周期中的最大部分提升喷射的喷射量小于等于目标喷射量。

根据上述构型，可以在最大部分提升喷射的喷射量不超过目标量的范围内，最大限度地执行最大部分提升喷射。因此，即使在部分提升喷射期间，可以通过最大限度地利用的高精度最大部分提升喷射来执行燃料喷射控制。

电子控制单元可以配置成a)基于发动机旋转速度来计算在一个燃料喷射周期中所能执行的最大部分提升喷射的多个次数，以及b)将在一个燃料喷射周期中执行最大部分提升喷射的次数设定成所计算出的次数中的一个次数。

适于燃料喷射的时段随着发动机旋转速度的增大而缩短。因此，在单个喷射行程中能够执行的最大部分提升喷射的次数减小。因此，当发动机旋转速度较高时，在适于燃料喷射的时段中，可能不能完全执行所设定次数的最大部分提升喷射。

相比之下，根据上述构型，最大部分提升喷射的执行次数设定在基于发动机旋转速度计算出的可行的执行次数的范围内。因此，可以抑制在适于燃料喷射的时段中所设定次数的最大部分提升喷射的不完全执行。

电子控制单元可以配置成将在一个燃料喷射周期中执行最大部分提升喷射的次数设定成所计算出的次数中的最大次数。

根据上述构型，在最大部分提升喷射的喷射量没有超过目标量的情况下，可以在基于发动机旋转速度计算出的可行的执行次数的范围内最大限度地执行最大部分提升喷射。因此，可以通过最大限度地利用的高精度的最大部分提升喷射来执行燃料喷射控制，同时，可以抑制在适于燃料喷射的时段中所设定次数的最大部分提升喷射的不完全执行。

附图说明

本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义将在下文参照附图进行描述，其中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1为示出了用于内燃发动机的燃料喷射系统的实施方式的构型的示意图；

图2为根据本实施方式的燃料喷射系统的缸内喷射器的截面图；

图3为示出了用于根据本实施方式的缸内喷射器的通电时间相对于喷射量和喷射量的不规则性的关系的曲线图，该曲线图分别示出了喷射量相对于通电时间变化的变化以及喷射量的不规则性相对于通电时间变化的变化；

图4为示出了在由根据本实施方式的燃料喷射系统的控制装置设定最大部分提升喷射的执行次数时所执行的一系列过程的流程的流程图；

图5为示出了当执行一次、两次以及三次最大部分提升喷射时造成的喷射量相对于燃料压力变化的变化的曲线图；

图6为示出了当设定最大部分提升喷射的执行次数时执行的一系列过程的改型示例的流程图；以及

图7为示出了当设定最大部分提升喷射的执行次数时执行的一系列过程的另一改型示例的流程图。

具体实施方式

下文将参照图1至图5对用于内燃发动机的燃料喷射系统的实施方式进行描述。如图1中所示，在内燃发动机的进气通道10中从上游侧依次设置了检测进气量的空气流量计11和调节进气量的节气门12。进气通道10在比设置有节气门12的部分更下游的一侧分叉并且通过进气口13连接至各个气缸的燃烧室14。

在各个气缸的各个进气口13中设置有用于将燃料喷射到进气口13中的进气口喷射器20。在各个气缸中设置有用于将燃料喷射到气缸中的缸内喷射器30。

泵送燃料的进料泵41设置在燃料喷射系统的燃料箱40中。进料泵41经由低压燃料通道42连接至低压燃料管43，该低压燃料管存储由进料泵41泵送的燃料。用于各个气缸的进气口喷射器20连接至低压燃料管43。

高压燃料通道44从低压燃料通道42的中部分叉。在高压燃料通道44中设置有高压燃料泵45，其将由进料泵41泵送的燃料进一步增压并排出。高压燃料通道44连接至高压燃料管46，该高压燃料管46存储由高压燃料泵45增压的燃料。用于各个气缸的缸内喷射器30连接至高压燃料管46。

高压燃料管46中设置有压力传感器47。该压力传感器47检测高压燃料管46中的燃料的压力，即供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp。

控制装置(电子控制单元)50为综合控制内燃发动机的控制装置，并且用作控制燃料喷射系统的控制装置。本发明可以通过利用多个控制装置来实施。来自传感器的检测信号输入到控制装置50中。传感器不仅包括空气流量计11和压力传感器47，而且还包括例如曲柄位置传感器48和水温传感器49，该曲柄位置传感器48输出曲柄角度信号，以计算发动机的旋转速度——该速度为曲轴的旋转速度，该水温传感器49检测用于内燃发动机的冷却剂的温度。控制装置50基于传感器的检测结果而通过驱动进气口喷射器20、缸内喷射器30、高压燃料泵45等执行各种类型的控制。

例如，控制装置50执行燃料喷射控制和用于缸内喷射的喷射压力控制。用于缸内喷射的喷射压力控制通过以下方式进行：基于由压力传感器47检测到的燃料压力fp而对高压燃料泵45的燃料排出量进行反馈调节，使得供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp变得与基于目前的发动机操作状态的目标燃料压力相等。

在燃料喷射控制期间对作为目标喷射量的总喷射量进行计算。随后，控制装置50控制进气口喷射器20和缸内喷射器30的通电，使所喷射的燃料的量与作为目标量的总喷射量相等。

接下来，将参照图2对缸内喷射器30的构型进行详细描述。如图2中所述，固定芯32固定在缸内喷射器30的壳体31中。可动芯33以能够沿图2中的竖向方向滑动的方式容置在壳体31中与固定芯32相邻的位置处。针阀36连接至可动芯33。针阀36响应于可动芯33的移位而沿图2的竖向方向移位。

如图2的下部所示，围绕针阀36的末端部的喷嘴本体37附接至壳体31的末端部。在喷嘴本体37的末端部中形成有细长缝形喷射孔38。

如图2中的下部所示，在针阀36与喷嘴本体37之间形成空间39。空间39与高压燃料管46连通。高压燃料管46中的高压燃料供给到空间39中。

弹簧34使可动芯33保持成朝向图2的下部偏置，即，使可动芯33沿远离固定芯32的方向偏置。线圈35设置在壳体31中固定芯32的外周部处。因此，线圈35的通电使缸内喷射器30中的固定芯32被磁化，并且可动芯33抵抗弹簧34的偏置力被拉向固定芯32。随后，针阀36与喷射孔38分离以被打开并且燃料通过喷射孔38喷射。如图2中所示，针阀36在可动芯33抵接固定芯32时处于完全打开状态。

当线圈35没有通电时，可动芯33由于弹簧34的偏置力而与固定芯32分离。因此，针阀36抵接喷嘴本体36，并且针阀36由于喷射孔38堵塞而关闭。也就是说，针阀36在针阀36抵接喷嘴本体37并且喷射孔38被堵塞时处于完全关闭状态。当针阀36堵塞喷射孔38并且处于如上文所述的完全关闭状态时，来自缸内喷射器30的燃料喷射停止。

对缸内喷射器30而言，喷射量随着通电时间的长度的增大而增大，如图3中所示，并且喷射量相对于通电时间的变化的变化率在从通电开始到针阀36达到完全打开状态的时刻(在图3中从0至Tmax)之间特别高。这是由于在通电开始之后，针阀36的提升量随着通电时间的推移而增大，直到针阀36完全打开为止。一旦通电时间超过Tmax并且针阀36保持完全打开状态，喷射量相对于通电时间的变化的变化率变得平缓。

如图3中所示，喷射量的不规则性随着通电时间减小以及喷射量减小而增大。此外，喷射量的不规则性在通电时间刚刚达到Tmax之后增大。这是由于可动芯33和固定芯32在针阀36完全打开时彼此抵接，可动芯33和固定芯32之间的碰撞导致针阀36的反弹动作，并且该反弹动作导致针阀36的提升量的脉动。

为了改善排气性能，期望的是能够通过减小每次喷射的最小喷射量来进行微量喷射从而实现精确的燃料喷射控制。然而，在缸内喷射器30的通电时间被缩短以减小每次喷射的喷射量时，有可能因缸内喷射器30的针阀36完全打开时引起的反弹动作而出现喷射量的不规则性。

相比之下，在执行部分提升喷射时，可以在不引起反弹动作的情况下实现微量喷射，在该部分提升喷射期间，针阀36没有达到完全打开状态。在部分提升喷射中——在该部分提升喷射期间，在针阀36达到完全打开状态之前终止通电——喷射量的不规则性趋于随着通电时间减小而增大，如图3中所示。因此，即使在部分提升喷射期间，喷射量的不规则性也会在通电时间的增大的情况下减小。因此，当执行部分提升喷射中通电时间最长的最大部分提升喷射时，可以实现高精度的微量喷射，喷射量的不规则性被抑制到最小。在该燃料喷射系统中执行部分提升喷射中通电时间最长的最大部分提升喷射。用于执行最大部分提升喷射的通电时间基于以下方面来设定：推算用于部分提升喷射中的最小的喷射量不规则性的通电时间——该通电时间基于先前进行的试验等的结果——以及所推算的通电时间。

即使在通电时间固定的情况下执行最大部分提升喷射时，来自缸内喷射器30的每次喷射的喷射量在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp改变时增大或减小。因此，期望的是，在单个喷射行程中执行了多于一次的最大部分提升喷射的情况下，根据燃料压力fp适当地设定最大部分提升喷射的执行次数，使得燃料喷射量与目标量相等。

在该燃料喷射系统中，单个喷射行程中的最大部分提升喷射的执行次数基于供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp设定。

接下来，将参照图4对关于设定最大部分提升喷射的执行次数的一系列过程进行描述。这一系列过程通过控制装置50来执行，作为燃料喷射控制的一部分。控制装置50在计算作为目标喷射量的总喷射量之后执行这一系列过程。

当开始该过程时，如图4中所示，控制装置50首先在步骤S100中计算燃料压力FP1、FP2和FP3中的每一者。燃料压力FP1、FP2和FP3为与三次喷射以内的每种喷射次数对应的、将通过最大部分提升喷射而喷射出与作为目标量的总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力。也就是说，对FP1、FP2、FP3进行计算，该FP1为通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力，该FP2为通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力，该FP3为通过执行三次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力。

每次最大部分提升喷射所喷射的燃料的量随着供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp的减小而减小。在单个喷射行程中通过最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量的情况下，随着单个喷射行程中最大部分提升喷射的执行次数增大，每次最大部分提升喷射所喷射的燃料量减小。因此，随着每次喷射行程的最大部分提升喷射的执行次数增大，喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力减小。因此，在FP1、FP2与FP3之中，FP1最高并且FP3最低。

接下来，在步骤S110中，控制装置50判定供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp是否超过通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP1。

在步骤S110中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp没有超过通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP1的情况下，过程进行至步骤S120(步骤S110：否)。

在步骤S120中，控制装置50判定供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp是否超过通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP2。

在步骤S120中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp没有超过通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP2的情况下，过程进行至步骤S130(步骤S120：否)。

在步骤S130中，控制装置50判定供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp是否超过通过执行三次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP3。

在在步骤S130中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp没有超过通过执行三次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP3的情况下，过程进行至步骤S140(步骤S130：否)。

在步骤S140中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成三次。在步骤S130中判定出供给至缸内喷射器30的燃料压力fp超过通过执行三次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP3的情况下，过程进行至步骤S150(步骤S130：是)。

在步骤S150中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成两次。也就是说，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过FP3而不超过FP2的情况下，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成两次。

在步骤S120中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP2的情况下，过程进行至步骤S160(步骤S120：是)。

在步骤S160中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成一次。也就是说，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过FP2而不超过FP1的情况下，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成一次。

在步骤S110中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP1的情况下，过程进行至步骤S170(步骤S110：是)。

在步骤S170中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成零次。在如上文所述那样设定最大部分提升喷射的执行次数时，过程进行至步骤S180。在步骤S180中，控制装置50对进气口喷射器20的喷射量Qpfi进行计算。

计算从总喷射量减去单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi而获得的差值，作为进气口喷射器20的喷射量Qpfi。例如，在最大部分提升喷射的执行次数设定成两次的情况下，计算从总喷射量减去在执行两次最大部分提升喷射时获得的喷射量的总和而获得的差值，作为进气口喷射器20的喷射量Qpfi。在最大部分提升喷射的执行次数设定成零次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi为“零”。因此，计算与总喷射量相等的值作为进气口喷射器20的喷射量Qpfi。

在如上文所述那样通过步骤S180计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi后，控制装置50暂时终止这一系列过程。随后，对经历喷射行程的气缸而言，执行缸内喷射器30的与所设定的执行次数对应的最大部分提升喷射，并且执行进气口喷射器20的与喷射量Qpfi对应的燃料喷射。

接下来，参照图5对根据本实施方式的燃料喷射系统的效果进行描述。图5中的实线示出了在最大部分提升喷射的执行次数为一次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi相对于燃料压力fp的变化的变化情况。图5中的实线X2示出了在最大部分提升喷射的次数为两次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi相对于燃料压力fp的变化的变化情况。图5中的实线X3示出了在最大部分提升喷射的执行次数为三次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi相对于燃料压力fp的变化的变化情况。在图5中，“q”表示喷射量的值，以及“p”表示供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp的值。“q”和“p”所附数字的差异示出了彼此大小不同的各个值。所附数字越大，值越大。

如图5中所示，在作为目标喷射量的总喷射量为“q2”时，通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与“q2”相同的燃料量所需的燃料压力FP1为“p5”。通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与“q2”相同的燃料量所需的燃料压力FP2为“p2”，并且通过执行三次最大部分提升喷射而喷射出与“q2”相同的燃料量所需的燃料压力FP3为“p1”。

也就是说，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p4”的情况下，在喷射次数为一次到三次之中，只有当执行一次喷射时，最大部分提升喷射的喷射量和总喷射量彼此相等时的燃料压力(FP1、FP2、FP3)大于等于供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp。

在这种情况下，供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过FP2而不超过FP1。因此，在参照图4描述的一系列过程中的步骤S120中作出肯定判定(步骤S120：是)。因此，在这种情况下，通过参照图4描述的一系列过程中的步骤S160，将最大部分提升喷射的执行次数设定成一次。

也就是说，根据上述构型，在从一次喷射至三次喷射的范围内将最大部分提升喷射的执行次数设定成：使得最大部分提升喷射的喷射量Qdi和总喷射量彼此相等时的燃料压力(FP1、FP2、FP3)大于等于燃料压力fp。

如由实线X1所示出的，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p4”的情况下，当执行一次最大部分提升喷射时获得的喷射量为“q1”。因此，该“q1”变成通过缸内喷射器30在单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi。

通过参照图4描述的一系列过程中的步骤S180，计算从作为总喷射量的“q2”减去作为最大部分提升喷射的喷射量Qdi的“q1”而获得的差值，作为进气口喷射器20的喷射量Qpfi。

以此方式，在总喷射量为“q2”并且供给至缸内喷射器30的燃料压力fp为“p4”的情况下，最大部分提升喷射的执行次数设定成一次。以等于以下差额的量从进气口喷射器20喷射燃料：在通过缸内喷射器30进行的最大部分提升喷射的情况下与总喷射量相比的差额。

如由实线X2所示出的，在供给至缸内喷射器30的燃料压力fp为“p4”时、最大部分提升喷射的执行次数设定成两次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi为“q4”。如由实线X3示出的，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p4”时、最大部分提升的执行次数设定成三次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量为“q7”。

也就是说，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p4”时、最大部分提升喷射的执行次数设定成两次或三次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi超过作为总喷射量的“q2”。

相比之下，当根据供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp如上文所述地设定最大部分提升喷射的执行次数时，单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于作为目标量的总喷射量。随后，以等于以下差额的量从进气口喷射器20喷射燃料：在通过缸内喷射器30进行最大部分提升喷射的情况下与总喷射量相比的差额。因此，可以抑制喷射量的过度增大。

接下来，将对总喷射量为“q6”并且供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力为“p6”的情况进行描述。在这种情况下，通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与“q6”相同的燃料量所需的燃料压力FP2为“p7”，如由实线X2所示。此外，通过执行三次最大部分提升喷射而喷射出与“q6”相同的燃料量所需的燃料压力FP3为“p3”，如由实线X3所示。

也就是说，在这种情况下，允许燃料压力(FP1、FP2、FP3)——该燃料压力(FP1、FP2、FP3)下最大部分提升喷射的喷射量Qdi和总喷射量彼此相等——大于等于供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp的喷射次数中的最大喷射次数为两次。

在这种情况下，供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过FP3而不超过FP2。因此，在参照图4描述的一系列过程中的步骤S130中作出肯定判定(步骤S130:是)。因此，在这种情况下，通过参照图4描述的一系列过程中的步骤S150而将最大部分提升喷射的执行次数设定成两次。

也就是说，根据上述构型，最大部分提升喷射的执行次数设定成以下喷射次数范围内的最大喷射次数：在该喷射次数范围内，最大部分提升喷射的喷射量Qdi与总喷射量彼此相等时的燃料压力(FP1、FP2、FP3)大于等于燃料压力fp。

如由实线X2所示出的，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p6”的情况下，在执行两次最大部分提升喷射时获得的喷射量为“q5”。因此，该“q5”成为缸内喷射器30在单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi。

通过参照图4描述的一系列过程中的步骤S180，计算从作为总喷射量的“q6”减去作为最大部分提升喷射的喷射量Qdi的“q5”获得的差值，作为进气口喷射器20的喷射量Qpfi。

以此方式，在总喷射量为“q6”并且供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p6”的情况下，最大部分提升喷射的执行次数设定成两次。以等于以下差额的量从进气口喷射器20喷射燃料：在仅通过缸内喷射器30进行最大部分提升喷射的情况下与总喷射量相比的差额。

如由实线X3所示，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p6”时、最大部分提升喷射设定成三次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi为“q8”。

也就是说，在供给至缸内喷射器30的燃料压力fp为“p6”时、最大部分提升喷射的执行次数设定成三次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi超过作为目标喷射量的“q6”。

相比之下，当根据供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp如上文所述地设定最大部分提升喷射的执行次数时，单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量。随后，以等于以下差额的量从进气口喷射器20喷射燃料：在仅通过缸内喷射器30进行最大部分提升喷射的情况下与总喷射量相比的差额。因此，可以抑制喷射量的过度增大。

如由实线X1所示出的，在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp为“p6”时、最大部分提升喷射的执行次数设定成一次的情况下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi为“q3”。因此，即使在这种情况下，由于单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于总喷射量，所以可以抑制喷射量的过度增大。然而，虽然在单个喷射行程中最大部分提升喷射可以执行两次，但在这种情况下，在单个喷射行程中最大部分提升喷射仅执行一次，并且因此，没有最大限度地利用高精度的最大部分提升喷射。

相比之下，当如上文所示地设定最大部分提升喷射的执行次数时，可以以在不超过总喷射量的范围内的最大限度地执行最大部分提升喷射。因此，可以执行燃料喷射控制，使得即使在部分提升喷射期间，也可以最大限度地利用高精度的最大部分提升喷射。

当供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp较高时，可能不存在下述喷射次数：在该喷射次数下，在单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi与总喷射量彼此相等时的喷射压力大于等于供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp。也就是说，可能不存在下述喷射次数：在该喷射次数下，在单个喷射行程中的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量。

例如，在总喷射量为“q2”并且供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过“p5”的情况下，即使最大部分提升喷射的执行次数设定成一次，最大部分提升喷射的喷射量Qdi仍超过作为总喷射量的“q2”，如由实线X1所示出的。

在这种情况下，供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过“p5”——P5为通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP1。因此，在参照图4描述的一系列过程中的步骤S110中作出肯定判定(步骤S110：是)。在这种情况下，通过参照图4描述的一系列过程中的步骤S170，而将最大部分提升喷射的执行次数设定成零次。也就是说，不执行最大部分提升喷射。

由于通过步骤S180而计算与总喷射量相等的值作为进气口喷射器20的喷射量Qpfi，所以与总喷射量相同的燃料量完全从进气口喷射器20喷射。

也就是说，根据上述构型，在不存在以下喷射次数的情况下，与总喷射量相同的燃料量完全从进气口喷射器20喷射，其中在所述喷射次数下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi与总喷射量彼此相等时的燃料压力(FP1、FP2、FP3)大于等于供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp。总之，在不存在一喷射次数——在该喷射次数下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量——情况下，与总喷射量相同的燃料量完全从进气口喷射器20喷射。

通过上述实施方式实现了以下效果。(1)每次喷射行程的最大部分提升喷射的执行次数根据供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp来设定，并且执行次数设定在以下喷射次数的范围内：在该喷射次数下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi与总喷射量彼此相等时的燃料压力大于等于供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp。因此，即使在供给至缸内喷射器30的燃料压力fp改变时，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi也不超过总喷射量。允许进气口喷射器20以等于以下差额的量喷射燃料：在仅通过缸内喷射器30进行最大部分提升喷射的情况下与总喷射量相比的差额，并且因此，可以抑制由于供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp的变化而造成的喷射量过度增大，同时执行高精度的最大部分提升喷射。

也就是说，根据上述构型，最大部分提升喷射的执行次数根据燃料压力设定，并且执行次数设定在以下喷射次数的范围内：在该喷射次数下，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量。因此，通过利用高精度的最大部分提升喷射，即使在部分提升喷射期间，也可以执行与目标量相当的燃料的喷射。因此，可以利用部分提升喷射实现精确的燃料喷射控制。

(2)在供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp较高的情况下，可能不存在下述喷射次数：在该喷射次数下，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量。然而根据该构型，在这种情况下，与总喷射量相同的燃料量完全由进气口喷射器20喷射，并且因此，即使在燃料压力fp较高的情况下也可以供给与总喷射量相同的燃料量。

(3)将使得每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量的喷射次数中的最大喷射次数设定成执行次数。因此，可以在不超过总喷射量的范围内最大限度地执行最大部分提升喷射，并且因此，即使在部分提升喷射期间，也可以通过最大限度地利用高精度的最大部分提升喷射来执行燃料喷射控制。

上述实施方式可以以下文所示的适当的改型方式来实施。可以仅在满足预定条件的情况下执行利用最大部分提升喷射的燃料喷射控制。在这种情况下，在满足预定条件的情况下，可以如上述实施方式那样执行用于设定最大部分提升喷射的执行次数的过程。

以上已经描述了将以下喷射次数中的最大喷射次数设定成执行次数的构型作为示例：在这些喷射次数中，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于目标量。然而，最大喷射次数不一定必须等于执行次数。

例如，当最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于目标量时的喷射次数为两次和一次时，可以将执行次数设定成一次。当执行次数设定在使得最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于目标量的喷射次数的范围内时，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于作为目标喷射量的总喷射量。因此，可以抑制喷射量的过度增大，并且可以实现与上述实施方式的效果(1)类似的效果。

然而，期望的是如上文所述的实施方式那样施用该构型，将满足条件的喷射次数中的最大喷射次数设定成执行次数，从而使高精度的最大部分提升喷射的执行次数最大化、最大限度地利用高精度的最大部分提升喷射，并实现精确的燃料喷射控制。

可以适当地改变与设定执行次数相关的过程的细节，只要能够将每次喷射行程的最大部分提升喷射的执行次数设定在以下喷射次数范围内即可：该喷射次数下，最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于目标量。

例如，也可以参照二维映射来设定执行次数，如图5中的实线X1、X2和X3所示，该二维映射使用燃料压力fp和总喷射量作为变量，并且反映每种喷射次数下的喷射量的变化相对于燃料压力fp的变化的关系。

例如，二维映射可以制成为：对于位于图5中的实线X1与X2之间的区域，将执行次数设定成一次，对于位于图5中的实线X2与X3之间的区域，将执行次数设定成两次，使得可以实现与上述实施方式的结果类似的结果。当采用参照二维映射设定执行次数的构型时，能够实现与上述实施方式的效果类似的效果。

作为上述实施方式的示例，已经描述了执行次数设定在零到三次的范围内的构型。然而，可以适当地改变执行次数的选项。例如，也可以采用以下构型：将喷射次数设定成与一次、三次和五次中符合条件的执行次数。

与上述实施方式的技术观点类似的技术观点也可以适用于以下情况：能够选择超过三次喷射次数的情况，以及执行次数设定在零至两次的范围内的情况。在执行次数设定在零至两次的范围内的情况下，例如，可以执行图6中示出的一系列过程来代替参照图4已经描述的一系列过程。

当开始该过程时，控制装置50首先对燃料压力FP1、FP2进行计算，该燃料压力FP1为通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力，该燃料压力FP2为通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力。该计算在图6中所示的步骤S105中执行。

接下来，控制装置50在步骤S110中判定供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp是否超过通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP1.

在步骤S110中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp没有超过通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP1的情况下，过程进行至步骤S120(步骤S110：否)。

在步骤S120中，控制装置50判定供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp是否超过通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP2。

在步骤S120中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp没有超过通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP2的情况下，过程进行至步骤S150(步骤S120：否)。

在步骤S150中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成两次。在步骤S120中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过通过执行两次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP2的情况下，过程进行至步骤S160(步骤S120：是)。

在步骤S160中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成一次。在步骤S110中判定出供给至缸内喷射器30的燃料的燃料压力fp超过通过执行一次最大部分提升喷射而喷射出与总喷射量相同的燃料量所需的燃料压力FP1的情况下，过程进行至步骤S170(步骤S110：是)。

在步骤S170中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定成零次。如上文所述地设定了最大部分提升喷射的执行次数后，过程进行至步骤S180。在步骤S180中，控制装置50计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi。

通过如上文所述的步骤S180计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi后，由控制装置50暂时终止这一系列过程。随后，对经历喷射行程的气缸而言，执行缸内喷射器30的对应于所设定的执行次数的最大部分提升喷射，并且执行进气口喷射器20的对应于喷射量Qpfi的燃料喷射。

当采用上述构型时，可以根据燃料压力fp将最大部分提升喷射的执行次数设定在零至两次的范围内，并且即使在部分提升喷射期间，也可以利用高精度的最大部分提升喷射来执行燃料喷射控制。

适于各个气缸的燃料喷射的时段随着发动机旋转速度的增大而缩短。因此，在单个喷射行程中能够执行的最大部分提升喷射的次数减小。因此，当发动机速度较大时，在适于燃料喷射的时段中可能不能完全执行设定次数的最大部分提升喷射。

期望的是，基于发动机旋转速度来计算在单个喷射行程期间能够执行的缸内喷射器30的最大部分提升喷射的次数，并且将执行次数设定在所计算出的可行的执行次数的范围内，从而抑制在适于燃料喷射的时段中所设定次数的最大部分提升喷射的不完全执行。

当例如通过执行图7中示出的一系列过程来设定最大部分提升喷射的执行次数时，可以实现上述构型。当开始这一系列过程时，控制装置50在首先步骤S200中基于发动机旋转速度来计算在适于燃料喷射的时段中所能够执行的最大部分提升喷射的次数。具体地，基于发动机旋转速度来计算适于燃料喷射的时段的长度，并且基于单次最大部分提升喷射的通电时间的长度和各个最大部分提升喷射之间所需的间隔长度来计算在所计算出的时段中所能够执行的最大部分提升喷射的次数。随后，在通过步骤S200计算能够执行的喷射次数之后，该过程进行到步骤S210。

在步骤S210中，控制装置50将最大部分提升喷射的执行次数设定在能够执行的喷射次数的范围内。本文中，控制装置50将喷射次数设定在使得每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量的喷射次数的范围内，并且设定在能够执行的喷射次数的范围内，作为执行次数。在通过步骤S210设定执行次数之后，该过程进行至步骤S220。

在步骤S220中，控制装置50根据上文所述的实施方式计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi。也就是说，计算从总喷射量减去每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi而获得的差值，作为进气口喷射器20的喷射量Qpfi。

在如上文所述的步骤S220计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi之后，由控制装置50暂时终止这一系列过程。随后，对经历喷射行程的气缸而言，执行缸内喷射器30的对应于所设定的执行次数的最大部分提升喷射，并且执行进气口喷射器20的对应于喷射量Qpfi的燃料喷射。

当采用上述构型时，最大部分提升喷射的执行次数被设定在基于发动机旋转速度而计算出的能够执行的次数的范围内。因此，可以抑制在适于燃料喷射的时段中所设定次数的最大部分提升喷射的不完全执行。

可以采用下述方法来作为在步骤S210和步骤S220中设定最大部分提升喷射的执行次数和计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi的具体方法的示例：在该方法中，与设定执行次数和计算喷射量Qpfi相关的过程的细节根据能够执行的喷射次数而变化。

例如，在能够执行三次喷射的情况下，通过执行参照图4描述的一系列过程来设定最大部分提升喷射的执行次数并且计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi。在能够执行两次喷射的情况下，通过执行参照图6描述的一系列过程来设定最大部分提升的执行次数并且计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi。

当采用上述构型时，将以下喷射次数中的、处于可行的执行次数范围内的最大喷射次数作为执行次数：在该喷射次数下，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量。

因此，在喷射量没有超过目标量的情况下，在基于发动机旋转速度计算出的可行的执行次数的范围内，最大限度地执行最大部分提升喷射。因此，可以通过最大限度地利用的高精度的最大部分提升喷射来执行燃料喷射控制，同时可以抑制在适于燃料喷射的时段中设定次数的最大部分提升喷射的不完全执行。

除该方法之外，可以基于能够执行的喷射次数来设定执行次数的上限值，并且用该上限值来限制最大部分提升喷射的执行次数。也就是说，当在喷射次数——在该喷射次数下，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量——的范围内选择的执行次数超过上限值的情况下，执行次数更新成与上限值相等的值。随后，基于更新成与上限值相等的值的执行次数来计算进气口喷射器20的喷射量Qpfi，并且，基于更新后的执行次数和喷射量Qpfi来执行燃料喷射控制。即使在这种情况下，也可以实现下述构型：在该构型中，最大部分提升喷射的执行次数设定在基于发动机的旋转速度计算出的能够执行的喷射次数的范围内。

上文描述了这样的示例：在该示例中，将以下喷射次数中的、处于可行的执行次数范围内的最大喷射次数作为执行次数：在该喷射次数下，每次喷射行程的最大部分提升喷射的喷射量Qdi小于等于总喷射量。然而，能够执行的喷射次数中的最大次数不一定必须等于执行次数。

例如，当能够执行的喷射次数为三次时，执行次数可以限制成最多两次。然而，期望的是施用下述构型：在该构型中，将如上述那样将满足条件的喷射次数中的、能够执行的喷射次数中的最大次数设定成执行次数，从而使高精度的最大部分提升喷射的执行次数最大化、最大限度地利用高精度最大部分提升喷射、并且实现精确的燃料喷射控制。

当采用下述构型时，可以抑制在适于燃料喷射的时段中所设定次数的最大部分提升喷射的不完全执行：在该构型中，与发动机旋转速度较低时相比，当发动机旋转速度较高时，减少通过缸内喷射器30进行的最大部分提升喷射的执行次数。

也就是说，即使在不执行基于发动机旋转速度计算能够执行的喷射次数的过程时，也可以抑制在适于燃料喷射的时段中所设定次数的最大部分提升喷射的不完全执行。

例如，也可以采用下述构型：在该构型中，当发动机旋转速度在阈值以上时，通过执行参照图6描述的一系列过程而将最大部分提升喷射的执行次数设定在0至两次的范围内，并且当发动机的旋转速度在阈值以下时，通过执行参照图4描述的一系列过程而将最大部分提升喷射的执行次数设定在0至三次的范围内。在这种情况下，对于要通过参照图4描述的一系列过程设定的执行次数而言，当阈值的大小设定在可以执行的喷射次数为至少三次的发动机旋转速度范围内时，可以抑制在适于燃料喷射的时段中所设定的执行次数的最大部分提升喷射的不完全执行。

Claims (5)

1.一种用于内燃发动机的燃料喷射系统，所述内燃发动机包括：

进气口喷射器(20)，所述进气口喷射器将燃料喷射到进气口中；以及

缸内喷射器(30)，所述缸内喷射器将燃料喷射到气缸中，

所述缸内喷射器包括针阀(36)，并且所述缸内喷射器能够执行所述针阀不完全打开时的部分提升喷射，

所述燃料喷射系统包括：

至少一个电子控制单元(50)，所述至少一个电子控制单元配置成：

a)通过控制所述进气口喷射器和所述缸内喷射器的通电来控制所述进气口喷射器和所述缸内喷射器，

b)基于供给至所述缸内喷射器的燃料的压力来设定一个燃料喷射周期中执行最大部分提升喷射的次数，使得一个燃料喷射周期中的所述最大部分提升喷射的喷射量小于等于一个喷射周期的目标喷射量，所述最大部分提升喷射包括在所述部分提升喷射中，并且所述最大部分提升喷射为所述部分提升喷射中的需要所述缸内喷射器的最长通电时间的喷射，

c)使所述缸内喷射器执行所设定的次数的所述最大部分提升喷射，以及

d)使所述进气口喷射器以与相对于所述目标喷射量的差额相等的量喷射燃料。

2.根据权利要求1所述的燃料喷射系统，

其中，所述电子控制单元配置成当通过执行一次所述最大部分提升喷射而喷射出的燃料的量超过所述目标喷射量时，使所述进气口喷射器以所述目标喷射量喷射燃料。

3.根据权利要求1或2所述的燃料喷射系统，

其中，所述电子控制单元配置成将在一个燃料喷射周期中执行所述最大部分提升喷射的次数设定成多个满足下述条件的次数中的最大次数，所述条件为：一个燃料喷射周期中的所述最大部分提升喷射的喷射量小于等于所述目标喷射量。

4.根据权利要求1或2所述的燃料喷射系统，

其中，所述电子控制单元配置成：

a)基于发动机旋转速度来计算在一个燃料喷射周期中所能执行的所述最大部分提升喷射的多个次数，以及

b)将在一个燃料喷射周期中执行所述最大部分提升喷射的次数设定成所计算出的次数中的一个次数。

5.根据权利要求4所述的燃料喷射系统，

其中，所述电子控制单元配置成将在一个燃料喷射周期中执行所述最大部分提升喷射的次数设定成所计算出的次数中的最大次数。