CN105358807A - 引擎的控制设备 - Google Patents

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Abstract

一种引擎的控制设备,所述引擎包括:燃料喷射控制部,该燃料喷射控制部用于根据引擎的工作状态控制从第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量,其中该第一燃料喷射阀将燃料喷射进入引擎的进气路径,该第二燃料喷射阀将燃料喷射进入引擎的燃烧室;和阀控制部,该阀控制部用于根据从第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量改变废气阀的打开/关闭状态。根据引擎的负载或速度的增加,燃料喷射控制部增加从第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量。随着从第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量增加,废气阀装置以打开方向、关闭方向和打开方向的顺序改变废气阀的打开/关闭状态。

Description

引擎的控制设备
技术领域
[0001] 本发明涉及一种引擎的控制设备,该控制设备配备有废气阀,该废气阀用于通过涡轮增压器调节增压。
背景技术
[0002] 迄今为止,配备有增压器例如涡轮增压器的引擎已经设置有用于构成增压器的涡轮的旁路的排气旁路通道,并且排气旁路通道设置有用于打开和关闭该排气旁路通道的废气阀。依据废气阀的开/关抑制增压的过度上升,从而确保增压的稳定性,并且防止损坏引擎或增压器本身。
[0003] 此外,近年来,根据引擎的工作状态主动地控制废气阀的开/关动作已经是惯例。例如,曾采用装备有增压器的引擎,其具有第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀,其中该第一燃料喷射阀(即端口喷射阀)用于将燃料喷到进气路径(进气口)中,该第二燃料喷射阀(即气缸喷射阀)用于将燃料喷射到燃烧室里,其中,根据引擎的工作状态,控制气缸喷射阀和端口喷射阀,并且废气阀(排气旁通阀)也合适地打开和关闭(例如见专利文献1)。
[0004] 下述专利文献1公开了一种例如当从同时使用增压的均匀贫油操作切换到不涉及增压的分层燃烧操作时打开排气旁通阀以及进气旁路阀的技术。
[0005] 现有技术文献:
[0006] 专利文献:
[0007]专利文献 1:JP-A-2005-214063
发明内容
[0008] 本发明要解决的问题:
[0009] 假设引擎处于具有小空气流量的低负载工作范围内的工作状态下的情形中,燃料从第二燃料喷射阀直接喷射到燃烧室里。在该情况下,燃料和进气混合得不充分。如此,燃烧效率下降,结果是燃料经济性可能变坏或废气可能受到不利影响。此外,燃料在活塞的顶面和气缸的内壁上沉积,因此可能导致问题,例如机油稀释(油稀释)或积炭形成。
[0010] 因此,利用上述具有第一燃料喷射阀(端口喷射阀)和第二燃料喷射阀(气缸喷射阀)的配备增压器的引擎,企图通过根据引擎的工作状态改变第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀的喷射量或喷射比改善燃烧稳定性等。
[0011]引擎的燃烧稳定性等可以通过根据引擎的工作状态合适地改变第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀的喷射量或喷射比改善。然而,该改善是不够的,还需要进一步的改善。
[0012] 在考虑了上述情况下完成本发明。本发明的目的是提供一种引擎的控制设备,该控制设备能够提高燃烧稳定性以及改善燃料经济性。
[0013] 本问题的解决方法:
[0014] 为了解决上述问题,本发明的第一方面是引擎的控制设备,该引擎具有:第一燃料喷射阀,该第一燃料喷射阀用于将燃料喷射到引擎的进气路径里;第二燃料喷射阀,该第二燃料喷射阀用于将燃料喷射到引擎的燃烧室里;增压器,该增压器用于为引擎的进气增压;和废气阀,该废气阀打开和关闭排气旁路通道,其中该排气旁路通道用于构成增压器的涡轮的旁路,本控制设备包括:燃料喷射控制部,该燃料喷射控制部用于根据引擎的工作状态控制从第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量;和阀控制部,该阀控制部用于根据从第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量改变废气阀的打开/关闭状态,其中,根据引擎的负载或速度的增加,燃料喷射控制部增加从第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量,并且阀控制部随着从第二燃料喷射阀喷射的喷射量增加以打开方向、关闭方向和打开方向的顺序改变废气阀的打开/关闭状态。
[0015] 本发明的第二方面是如第一方面的引擎的控制设备,其中,燃料喷射控制部根据引擎的工作范围改变从第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射比,并且阀控制部在第一工作范围内将废气阀设置在打开状态,其中在第一工作范围内,第一燃料喷射阀的喷射量大。
[0016] 本发明的第三方面是如第二方面的引擎的控制设备,其中,阀控制部:在第二燃料喷射阀的喷射量大的第二工作范围中,将废气阀设置在关闭状态;并且在第二工作范围中,在与第二燃料喷射阀的喷射比或喷射量的增加相符的预定定时,将废气阀设置在打开状
ίέτ ο
[0017] 本发明的第四方面是如第二或第三方面的引擎的控制设备,其中,燃料喷射控制部在第一工作范围内仅允许从第一燃料喷射阀喷射燃料,并且在燃料喷射控制部允许从第二燃料喷射阀喷射燃料的时候,阀控制部使废气阀进入关闭状态。
[0018] 本发明的第五内容是如第一至第四方面中任何一个的引擎的控制设备,其中,随着引擎的负载或速度增加,燃料喷射控制部逐渐地增加第二燃料喷射阀的喷射比或喷射量。
[0019] 本发明的效果:
[0020] 根据本发明,废气阀根据引擎的工作状态(引擎的负载或速度的增加)的变化以打开方向、关闭方向和打开方向的顺序变化。因此,根据引擎的工作状态而适当地调整了进气量。因此,优化了气缸内部的流动,从而能够提高燃烧稳定性。同样,能够抑制碰撞发生,并且能够改善燃料经济性。
附图说明
[0021]图1是根据本发明的实施例的装备有控制设备的引擎的示意图。
[0022]图2是根据本发明的实施例的指定燃料喷射控制的映射图的示例。
[0023] 图3是显示根据本发明的实施例的指定废气阀的开/关控制的示范性映射图的视图。
[0024] 图4是显示根据本发明的实施例的指定废气阀的开/关控制的另一个示范性映射图的视图。
[0025] 图5是显示根据本发明的实施例的控制废气阀的方法的流程图。
具体实施方式
[0026] 现在参考附图详细描写本发明的实施例。
[0027] 首先,提供对根据本发明的实施例的引擎10的整体结构的说明。如图1所示,组成引擎10的引擎主体11具有气缸盖12和气缸体13,并且活塞14容纳在气缸体13的内部。活塞14经由连接杆15与曲轴16连接。活塞14、气缸盖12和气缸体13构成燃烧室17。
[0028] 进气口 18形成在气缸盖12中,并且包含进气歧管19的进气管(进气路径)20与进气口 18连接。进气管20设置有用于检测进气压力的进气压力传感器(MAP传感器)21和用于检测进气温度的进气温度传感器22。进气阀23也设置在进气口 18的内部,并且用进气阀23打开和关闭进气口 18。S卩,进气阀23构造成跟随进气凸轮轴24的进气凸轮24a根据引擎旋转的旋转而动作,从而允许燃烧室17和进气口 18彼此连通或断开。进一步,排气口 25形成在气缸盖12内,并且包含排气歧管26的排气管(排气路径)27与排气口 25的内部连接。排气阀28设置在排气口 25中,并且与进气口 18中的进气阀23类似,排气阀28构造成跟随排气凸轮轴29的排气凸轮29a而动作,从而允许燃烧室17和排气口 25彼此连通或断开。
[0029] 此外,引擎主体11设置有例如靠近进气口 18的第一燃料喷射阀(进气路径喷射阀)30,该第一燃料喷射阀用于将燃料喷射进入进气管(进气路径)20内,并且还设置有第二燃料喷射阀(气缸喷射阀)31,该第二燃料喷射阀用于将燃料直接地喷射进入各气缸的燃烧室17内。虽然本结构未显示,来自安装在燃料箱(未显示)内部的低压供给栗的燃料经由低压输送管被供给至第一燃料喷射阀30,来自高压供给栗的燃料经由高压输送管被供给至第二燃料喷射阀31,所述高压供给栗对来自低压供给栗供给的燃料进一步加压。来自低压供给栗供给的燃料供给至高压输送管,并且通过高压供给栗加压到预定压力。气缸盖12还安装有用于各个气缸的火花塞32。
[0030] 作为增压器的涡轮增压器33,设置在进气管20和排气管27之间的中间。涡轮增压器33具有涡轮33a和压缩机33b,并且涡轮33a和压缩机33b通过涡轮驱动轴33c联接在一起。当废气流本涡轮增压器33时,涡轮33a通过废气的流动而转,并且根据涡轮33a的旋转,压缩机33b旋转。通过压缩机33b的旋转而加压的空气(进气)被送出进入进气管20内,并且被供应到各个进气口 18。涡轮增压器33尺寸较小。
[0031] 中间冷却器34设置在压缩机33b的下游的进气管20的一部分中,并且节流阀35设置在中间冷却器34的下游。排气管27的上游侧和下游侧通过排气旁路通道36连接在一起,涡轮增压器33插入在排气管27的上游侧和下游侧之间。S卩,排气旁路通道36是用于构成涡轮增压器33的涡轮33a的旁路的通道。废气阀(WGV)37设置在排气旁路通道36内。废气阀37配备有阀体和用于驱动阀体的电动操作致动器,并且流过排气旁路通道36的废气量能够依靠阀体的开口调整。即,废气阀37构造成能够通过调整阀体的开度调整涡轮增压器33的增压。
[0032] 进气管20的上游侧和下游侧通过进气旁路通道38连接在一起,涡轮增压器33插入上游侧和下游侧之间。即,进气旁路通道38是用于构成涡轮增压器33的压缩机33b的旁路的通道。用于打开和关闭进气旁路通道38的进气旁通阀39设置在进气旁路通道38内。进气旁通阀39的结构没有限制,然而在本实施例中,如同废气阀37,进气旁通阀39配有阀体和致动器。
[0033] 三效催化器40,即排气净化催化器,插入在涡轮增压器33的下游侧上的排气管27的一部分中。用于检测在经过催化器之后的废气的02浓度的0 2传感器41设置在三效催化器40的出口侧上。用于检测在经过催化器之前的废气的空气-燃料比率(废气-燃料比率)的线性空气-燃料比率传感器(LAFS)42设置在三效催化器40的进口端上。
[0034] 引擎10还配备有电子控制单元(E⑶)50,并且EOT 50配备输入/输出设备、用于存储控制程序和控制映射图的存储设备、中央处理单元以及计时器和计算器。ECU 50根据来自各个的传感器的信息进行引擎10的综合控制。根据本实施例的引擎的控制设备包括该EOT 50,并且如下所述适当地控制废气阀37的开/关动作。
[0035] 以下是通过根据本实施例的引擎的控制设备控制废气阀的开/关动作的说明。
[0036] E⑶50配备有工作状态检测部51、燃料喷射控制部52和阀控制部53。工作状态检测部51例如根据来自不同的传感器的信息检测引擎10的工作状态,例如来自节气门位置传感器44和曲柄角传感器45的信息。
[0037] 燃料喷射控制部52根据引擎10的工作状态,也就是根据工作状态检测部51的检测结果,合适地控制从第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31喷射的燃料的喷射量。在本实施例中,燃料喷射控制部52合适地控制从第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31喷射的燃料的喷射量,并且还合适地改变从第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31喷射的燃料的喷射比。具体地,燃料喷射控制部52参照如图2所示的工作范围映射图,并且依靠引擎10的当前工作状态位于哪个的喷射区域(工作范围)内确定第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比。
[0038] 在本实施例中,燃料喷射控制部52根据引擎10的工作状态,对仅从第一燃料喷射阀30的燃料的喷射进行控制(以下简称“MPI喷射控制”),并且对以预定喷射比从第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31中每一个的燃料的喷射进行控制(以下简称“MPI+DI喷射控制”)。如图2所示,例如,基于引擎10的速度Ne和负载设定引擎10的工作范围。在本实施例中,设定两个区域,即第一喷射区域A和第二喷射区域B,第一喷射区域是在低旋转、低负载侧上的工作范围,第二喷射区域是在高旋转、高负载侧上的工作范围。如果引擎10的工作状态处于第一喷射区域A,则燃料喷射控制部52执行“MPI喷射控制”,而如果引擎10的工作状态处于第二喷射区域B,燃料喷射控制部52执行“MPI+DI喷射控制〃。
[0039] 在第一喷射区域A执行MPI喷射控制的第一理由是,首先,减少进气栗送损失。因为进气冷却效应,直接将燃料喷射进入气缸(即DI喷射)提高了容积效率,所以在低负载下,需要利用节流阀进一步减少进气的量,从而导致进气栗送损失增加。另一方面,端口喷射(MPI喷射)的进气冷却效应很低从而不会增加进气栗送损失。
[0040] 第二,燃烧稳定性将会保持良好。在第一喷射区域A包含的极低负载区域内,通过引擎10吸入的空气量很小从而实际压缩比低并且燃烧最低程度地稳定。在该区域内,内在的EGR增加以提高点火之前空气燃料混合物的温度,从而同时确保燃烧稳定性和栗送损失降低。然而,因为进气冷却效应,直接将燃料喷射进入气缸(DI喷射)降低了燃烧稳定性。另一方面,端口喷射(MPI喷射)能够保持燃烧稳定性良好,而不降低空气燃料混合物的温度。
[0041] 在第一喷射区域A中,如稍后将要描述的,废气阀37处于打开状态。因此,排气阻力低,并且由于排气阻力,内在的EGR最低程度地出现。然而,废气阀37处于打开状态,废气量小,并且涡轮33a不旋转。因此,增压不生效,其结果是在第一喷射区域A中进气管20内部的压力为负压。另一方面,排气管27的内部处于大气压力或正压下。如果阀重叠量增加,因此,废气经由气缸的内部从在正压下的排气管27朝向在负压下的进气管20反向地流动。即,利用阀重叠量的控制能够导致对内在的EGR的量的控制。
[0042] 在第一喷射区域A中执行MPI喷射控制的第三理由是减少了未燃烧燃料成分的排出量。在第一喷射区域A中,S卩低负载区域中,进气量小,因此气缸内部的流动也小,所以通过直接喷射(DI喷射)形成的空气燃料混合气会不足,并且未燃烧燃料成分的排出增加。另一方面,由于端口喷射(MPI喷射),在打开进气阀23时喷回到进气管20内的排气或在进气期间经由阀的窄隙的排气足以促进混合或蒸发,因此使未燃烧燃料能够减少。
[0043] 在第四方面,引擎10的效率将增加。直接喷射(DI喷射)需要高燃料压力,因此采取驱动燃料栗的工作。因此,由直接喷射供应的燃料的量的增加增加了燃料栗驱动工作。另一方面,由于端口喷射(MPI喷射),该工作是不必要的,因此引擎10的效率能够提高。
[0044]回到图2,从低旋转、低负载侧开始,在第二喷射区域B的内部设定多个区域(例如,B1至B3)。燃料喷射控制部52用下述方式适当地控制第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31,即使得引擎10的工作状态处于越高旋转、越高负载的喷射区域,第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射变得越高。S卩,在图2所示映射图的示例中,当引擎10的工作状态处于区域B3时,燃料喷射控制部52合适地控制第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31以使得第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比最高。在本实施例中,在第二喷射区域B的区域BUB2和B3的每一个中,第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比是恒定的,但是在第二喷射区域B的区域B1、B2和B3的每一个中,可以使得第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比在较高旋转、较高负载端更大。
[0045] 根据来自第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31的喷射量,阀控制部53控制设置在排气旁路通道36中的废气阀37的开/关动作。在本实施例中,随着第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比增加,阀控制部53控制废气阀37的打开/关闭状态。具体地,根据第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加,阀控制部53以打开方向、关闭方向和打开方向的顺序改变废气阀37的打开/关闭状态。
[0046] 如果第一燃料喷射阀30的喷射量或喷射比高于第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比,例如,阀控制部53使废气阀37进入打开状态(控制其沿着打开方向动作)。另一方面,如果第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比高于第一燃料喷射阀30的喷射量或喷射比,则阀控制部使废气阀37进入关闭状态(控制其在关闭方向上动作),并且在相同区域内以预定定时将废气阀37置于打开状态(控制其在打开方向上行动),其中该预定定时与第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加相符。通过如此调整废气阀37的打开/关闭状态(开口),适当地控制经由涡轮增压器33的增压。
[0047] 应当注意,“打开状态”不一定仅指废气阀37在完全打开状态,废气阀37可以在稍微关闭状态。换句话说,“打开状态”指的是废气阀37的开度(阀开口高度)相对大的状态,并且例如指的是开度范围相对于对应于全开状态的开度为等于或大于50%的状态。全开表示废气阀37的开度的设定范围的最大值。假定,例如,如果开度由阀开口高度表示,能够在0至10_的固有的阀开口高度使用废气阀37。即使在该情况下,如果实际采用的阀开口高度为0至8mm,全开表示在8mm的位置。类似的,关闭状态不一定仅表示完全关闭的状态,稍微打开的状态是允许的。
[0048] 如上所述,第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比基于工作范围映射图(见图2)确定。类似地,废气阀37的打开/关闭状态也基于预定工作范围映射图(见图3)确定。用于确定废气阀37的开/关动作的工作范围映射图基于用于确定喷射量或喷射比(图2)的工作范围图像设定,如图3所示的示例,设定两个范围,即在低旋转、低负载侧上的第一工作范围C和在高旋转、高负载侧上的第二工作范围D。
[0049] 第一工作范围C是第一燃料喷射阀30的喷射量或喷射比高的工作范围,在本实施例中,第一工作范围C包含上述第一喷射区域A和上述第二喷射区域B的一部分(例如,区域B1)。第二工作范围D是其中第一燃料喷射阀30的喷射量或喷射比低(第二燃料喷射阀31的喷射比高)的工作范围,在本实施例中,第二工作范围D包含上述第二喷射区域B的一部分(区域B2、B3)。
[0050] 阀控制部53参照该工作范围映射图(图3),当根据工作状态检测部51的检测结果确定引擎10的工作状态在第一工作范围C内时,也就是在第一喷射区域A或区域B1时,将废气阀37置于打开状态。当确定引擎10的工作状态在包含在第二工作范围D内的区域B2时,阀控制部53设置废气阀37在关闭状态。进一步,当确定引擎10的工作状态在包含在第二工作范围D内的区域B3时,阀控制部53设置废气阀37在打开状态。
[0051] 如上所述,根据第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31的喷射比,以打开方向、关闭方向和打开方向的顺序改变废气阀37的打开/关闭状态。这样一来,能够使得进气和燃料良好地混合,提高燃烧稳定性,抑制碰撞的发生,并且改善燃料经济性。
[0052] 在第一燃料喷射阀30的喷射比高的低负载、低旋转侧上的第一工作范围C中,例如,废气阀37被设置在打开状态。因此,在涡轮增压器33的涡轮33a上的驱动负载减小,并且栗送损失能够减少。从而,引擎10的输出功率和燃料经济性能够改善。
[0053] 具体地,在本实施例中,第一工作范围C(第一喷射区域A)分配为MPI喷射,并且废气阀37在打开状态。因此,由于进气冷却效应的栗送损失和由于增压的进气栗送损失都能够得到抑制。随后,与第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加相符,废气阀37从打开状态改变为关闭状态(关闭方向),然后到打开状态(打开方向)。因此,通过从第二燃料喷射阀31喷射的燃料的蒸发热冷却燃烧室17的内部以提高燃烧效率,同时抑制了增压通过涡轮增压器33而的过度上升。同样,还减少了排气阻力以降低栗送损失。因此,能够确保燃料经济性得到改善。
[0054] 此外,如果阻止了增压过度增加,能够阻止流入燃烧室17的空气变得过度湍急。因此,从第二燃料喷射阀31喷射的燃料能够与燃烧室17内部的进气很好地混合,从而燃烧稳定性能够提高,并且能够抑制由于燃料燃烧残留而冒烟。
[0055] 上述情况倾向于在采用装备有涡轮的涡轮增压器33相对于引擎10的活塞排量的尺寸小时显著地出现。
[0056] 通常,涡轮增压器的涡轮的尺寸设置成与引擎的活塞排量相符。也就是说,涡轮的喷管直径和尺寸设定成与穿过排气口的废气的量匹配。因此,在采用这种涡轮增压器时,造成两个问题。其中一个问题是涡轮滞后,即直到增压开始的反应延迟。另一个问题是用于在引擎冷起动之后改善废气的催化器的预热延迟。也就是说,在引擎冷起动以后,催化器需要预热以及早活化。然而,即使燃料喷射的定时延迟催化器预热以便增加供应到催化器的热量,热也被涡轮增压器的涡轮吸收以延迟预热。
[0057] 近年来,可采用装备有相对于引擎的活塞排量尺寸小的涡轮的涡轮增压器的引擎解决上述问题。利用该引擎,即使当低速旋转时,涡轮有效率地旋转,并且增压令人满意地升高,所以能够减少涡轮滞后。此外,通过利用与活塞排量相比尺寸较小的涡轮,能够使涡轮的热容量低,并且减少在催化器预热期间涡轮的热损失量,因此及早活化催化器。
[0058] 然而,对于具有这样的涡轮增压器的引擎,穿过涡轮的废气量相对于涡轮尺寸是大的。因此,和具有与引擎的活塞排量相符的涡轮尺寸的引擎10相比,排出废气的工作增加。不仅效率变差,而且排气压力增加以至于阻塞仍在后续冲程中的燃气(即内在的EGR)。具体地,这样的引擎使得进气量随着增压的进展而增加。因此,与传统的涡轮引擎相比,早期的增压升高,并且早期的废气量也增加。此外,在许多区域内,穿过涡轮的废气量和涡轮尺寸相比变得过多。在这样的区域内,涡轮转速过快,并且涡轮的效率降低。降低的涡轮机效率使得不能进入涡轮的废气转换成排气阻力,因此增加了内在的EGR。
[0059] 当涡轮转速过快时,与涡轮共轴布置的压缩机也易于喘振,使得增压不稳定。也就是说,与传统的涡轮引擎比较,因为喘振导致增压不稳定的区域增加。进一步,随着增压的增加,供应到气缸中的进气的压力上升。在经由活塞压缩后,在点火之前气缸内部的温度大大地升高,使得碰撞可能性更大。在采用装备有相对于活塞排量尺寸小的涡轮的涡轮增压器的引擎中,特别地,因为涡轮反应的改善,与传统的涡轮引擎相比,碰撞倾向于在较低速度时出现。因此,产生更多不能设定适当的点火定时的区域。
[0060] 为了解决该问题,设想了利用从第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量的增加产生的蒸发热,并且采用该热降低气缸内部的温度,从而避免碰撞。然而,在该情况下,喷射量太大,使得燃料经济性变坏,并且出现下述问题,例如冒烟和在气缸内部沉积的燃料量增加。
[0061] 如上所述,根据本发明,根据与负载或引擎速度增加有关的第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加,调整废气阀37的开度的量。这样一来,能够减少排气压力或内在的EGR量从而避免碰撞可能出现的情况。也就是说,第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加不超过与负载或引擎速度增加有关的第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加。因此,能够避免碰撞易于出现的情况。此外,能够设定适当的点火定时,所以能够防止输出性能和燃料经济性变坏。本发明的特征是显著的,特别是在采用和活塞排量相比尺寸小的涡轮的涡轮增压器的引擎中。
[0062]另一方面,在第二燃料喷射阀31的喷射比高的工作范围D (区域B2)中,引擎负载或速度增加。因此,使废气阀37进入关闭状态以提高涡轮增压器33的增压效果。因此,气缸内部的空气量(流量)也增加,并且从第二燃料喷射阀31直接喷射进入气缸的燃料与进气令人满意地混合。也能够抑制在活塞顶面或气缸内壁上燃料的沉积,并且防止油的稀释或积炭的形成。
[0063] 此外,废气阀37在高负载、高旋转侧上的区域B3中处于打开状态,从而能够抑制所谓的喘振。也就是说,区域B3是喘振出现的区域。经由在该区域内打开废气阀37,能够抑制喘振发生。
[0064] 本实施例图解第一工作范围C包括第一喷射区域A和一部分第二喷射区域B (例如区域B1)的示例。然而,如图4所示,第一工作范围C可以与第一喷射区域A重合,并且第二工作范围D可以与第二喷射区域B重合。换句话说,在废气阀37设置在打开状态的第一工作范围C中,燃料可以仅从第一燃料喷射阀30喷射。在该情况下,当燃料喷射控制部52从第二燃料喷射阀31喷射燃料,就是当引擎10的工作状态从第一工作范围C转换到第二工作范围D时,废气阀37优选地设置在关闭状态。
[0065] 通过这样的程序,能够使在第二工作范围D中的涡轮增压器33的增压效果更好。在燃料从第二燃料喷射阀31喷射到气缸中的第二工作范围D中,引擎负载或速度增加。该状态适合于通过涡轮增压器33执行增压。从而,当工作范围转到第二工作范围D时,废气阀37已经设置在关闭状态。如此,能够在早期提高涡轮增压器33的增压效果。
[0066] 接下来,参考图5的流程图描述控制废气阀的开/关动作的示例。
[0067] 如图5所示,在步骤S1检测引擎10的工作状态。具体地,基于来自各个传感器的信息检测引擎10的工作状态以获得引擎10的速度和负载,所述传感器例如是水温传感器43、节气门位置传感器44和曲柄角传感器45。然后,在步骤S2,确定引擎10的工作状态是否处于第一工作范围C内。如果确定引擎10的工作状态处于第一工作范围C内(步骤S2:是),则程序进行到步骤S3,其中,在步骤S3中将废气阀37设置在打开状态。另一方面,如果确定引擎10的工作状态不处于第一工作范围C (步骤S2:否)内,则程序进行到步骤S4,在步骤S4中,进一步确定引擎10的工作状态是否处于第二工作范围D所包括的区域B2内。如果确定引擎10的工作状态处于区域B2内(步骤S4:是),则程序进行到步骤S5,在步骤S5,将废气阀37设置在关闭状态(受控在关闭方向上动作)。如果在步骤S4中确定引擎10的工作状态不处于区域B2内,即如果确定引擎10的工作状态处于区域B3(步骤S4:否)内,则程序进行到步骤S3,在步骤S3中,将废气阀37设置在打开状态(控制在开口方向上动作)。
[0068] 如上所述,在本实施例中,根据来自第一燃料喷射阀30和第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比,合适地控制废气阀37的开/关动作。具体地,根据第二燃料喷射阀31的量或喷射比的增加,废气阀37的打开/关闭状态以打开状态、关闭方向和打开状态的顺序改变。这样一来,优化了气缸内部的流量,从而进气和燃料能够很好地混合,并且能够提高燃烧稳定性。同样,能够抑制碰撞,并且能够改善燃料经济性。
[0069] 如上所述,参照一个实施例描述了本发明,但是不言而喻的是本发明不受到该实施例的限制。
[0070]例如,在上述实施例中,阀控制部53将废气阀37的开度在每个工作范围内设定为几乎恒定的。然而,当燃料喷射控制部52逐渐地增加第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比,并且引擎10的工作状态处于区域B3(见图3)中时,阀控制部53例如可以随着第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加逐渐地增加废气阀37的开度。类似地,当燃料喷射控制部52逐渐地增加第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比,并且引擎10的工作状态处于区域B1 (见图3)中时,阀控制部53可以例如随着第二燃料喷射阀31的喷射量或喷射比的增加逐渐地减小废气阀37的开口。这些方法能够抑制增压的突然变化,并且改善引擎10的燃烧稳定性。
[0071] 此外,在上述实施例中,仅图解本引擎的结构,但是不必说,本发明能够应用于例如配备有电动马达的混合动力型车辆的引擎。
[0072] 字母或数字的注解:
[0073] 10 引擎
[0074] 11 引擎主体
[0075] 12 气缸盖
[0076] 13 气缸体
[0077] 14 活塞
[0078] 15 连接杆
[0079] 16 曲轴
[0080] 17 燃烧室
[0081] 18 进气口
[0082] 19 进气歧管
[0083] 20 进气管
[0084] 21 进气压力传感器
[0085] 22 进气温度传感器
[0086] 23 进气阀
[0087] 24 进气凸轮轴
[0088] 24a进气凸轮
[0089] 25 排气口
[0090] 26 排气歧管
[0091] 27 排气管
[0092] 28 排气阀
[0093] 29 排气凸轮轴
[0094] 29a排气凸轮
[0095] 30 第一燃料喷射阀
[0096] 31 第二燃料喷射阀
[0097] 32 火花塞
[0098] 33 涡轮增压器
[0099] 33a 涡轮
[0100] 33b压缩机
[0101] 33c涡轮驱动轴
[0102] 34 中间冷却器
[0103] 35 节气阀
[0104] 36 排气旁路通道
[0105] 37 废气阀
[0106] 38 进气旁路通道
[0107] 39 进气旁通阀
[0108] 40 三效催化器
[0109] 41 02 传感器
[0110] 42 线性空气-燃料比率传感器(LAFS)
[0111] 43 水温传感器
[0112] 44 节气门位置传感器
[0113] 45 曲柄角传感器
[0114] 50 ECU
[0115] 51 工作状态检测部
[0116] 52 燃料喷射控制部
[0117] 53 阀控制部

Claims (5)

1.一种引擎的控制设备,所述引擎具有: 第一燃料喷射阀,所述第一燃料喷射阀用于将燃料喷射进入所述引擎的进气路径; 第二燃料喷射阀,所述第二燃料喷射阀用于将燃料喷射进入所述引擎的燃烧室; 增压器,所述增压器用于为所述引擎的进气增压;和 废气阀,所述废气阀用于打开和关闭用于构成所述增压器的涡轮的旁路的排气旁路通道; 其特征在于,所述控制设备包括: 燃料喷射控制部,所述燃料喷射控制部用于根据所述引擎的工作状态控制从所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量;和 阀控制部,所述阀控制部用于根据从所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量改变所述废气阀的打开/关闭状态; 其中,所述燃料喷射控制部根据所述引擎的负载或速度的增加,增加从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量;并且 随着从所述第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射量增加,所述阀控制部以打开方向、关闭方向和打开方向的顺序改变所述废气阀的打开/关闭状态。
2.如权利要求1所述的引擎的控制设备,其特征在于, 所述燃料喷射控制部根据所述引擎的工作范围改变从所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀喷射的燃料的喷射比;并且 在所述第一燃料喷射阀的喷射量大的第一工作范围中,所述阀控制部将所述废气阀设置在打开状态。
3.如权利要求2所述的引擎的控制设备,其特征在于, 所述阀控制部: 在所述第二燃料喷射阀的喷射量大的第二工作范围中,将所述废气阀设置在关闭状态;并且 在所述第二工作范围中,在与所述第二燃料喷射阀的喷射比或喷射量的增加相符的预定定时,将所述废气阀设置在打开状态。
4.如权利要求2或3所述的引擎的控制设备,其特征在于, 在所述第一工作范围中,所述燃料喷射控制部仅允许从所述第一燃料喷射阀喷射燃料;并且 当所述燃料喷射控制部允许从所述第二燃料喷射阀喷射燃料时,所述阀控制部使所述废气阀进入关闭状态。
5.如权利要求1至4中任一项所述的引擎的控制设备,其特征在于,随着所述引擎的负载或速度增加,所述燃料喷射控制部逐渐地增加所述第二燃料喷射阀的喷射比或喷射量。
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