CN106662031B

CN106662031B - 用于内燃机的控制系统

Info

Publication number: CN106662031B
Application number: CN201580041046.0A
Authority: CN
Inventors: 加藤雄一; 富松亮
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2015-07-15
Publication date: 2019-11-05
Anticipated expiration: 2035-07-15
Also published as: JP6007950B2; US10138839B2; WO2016017102A1; DE112015003554B4; CN106662031A; JP2016035232A; DE112015003554T5; US20170211500A1

Abstract

抑制了在具有EGR阀可能未完全关闭的异常的情况下的燃烧状态劣化。提供了一种被配置为在内燃机处于预定工作状态的情况下执行第一控制和第二控制中的至少一者的控制装置，在所述预定工作状态下，当内燃机转速等于或小于预定转速并且当内燃机负荷等于或小于预定负荷时，使所述ERG阀完全关闭，所述第一控制为在具有所述EGR阀未完全关闭的异常的情况下，与没有所述异常的情况相比，使得喷射到进气通路中的燃料量变小，并且使得喷射到气缸中的燃料量变大，所述第二控制为在具有所述EGR阀未完全关闭的异常的情况下，与没有所述异常的情况相比，使得喷射到气缸中的燃料的压力升高。

Description

用于内燃机的控制系统

技术领域

本发明涉及用于内燃机的控制系统。

背景技术

已知提供了一种用于将燃料喷射到内燃机的气缸中的缸内燃料喷射阀和一种用于将燃料喷射到内燃机的进气通路(进气端口)中的通路内燃料喷射阀，其中在检测到EGR气体的温度变高的异常的情况下，通过增加来自通路内燃料喷射阀的燃料喷射量来抑制树脂部件等的温度升高，或者通过增加来自缸内燃料喷射阀的燃料喷射量来抑制爆震的发生(例如，参考第一专利文献)。

引用列表

专利文献

[PTL 1]日本特开2010-270669号公报

发明内容

技术问题

在此，高压燃料从缸内燃料喷射阀喷射，因此，当从缸内燃料喷射阀喷射高压燃料时，发出响亮的操作声。当内燃机在怠速工作时，燃烧噪声等变得相对较小，而缸内燃料喷射阀的操作声变得相对较大，从而变得明显。为此，在内燃机的怠速工作期间，燃料可以从通路内燃料喷射阀喷射，而不从缸内燃料喷射阀喷射。

然而，在内燃机配备具有EGR阀的EGR装置的情况下，由于EGR阀卡住或异物嵌入EGR阀，EGR阀可能不会完全关闭。在内燃机的怠速工作时，为了抑制燃烧状态的劣化，使EGR阀完全关闭，但是如果此时EGR阀不能完全关闭，EGR气体便会流过EGR阀。此外，在内燃机的怠速工作时，进气通路侧的负压变大，这样，即使EGR阀稍微打开，也会有大量的EGR气体流过EGR阀。为此，可能导致燃烧状态劣化或者内燃机的转速下降。此外，在内燃机的怠速工作时，活塞的速度较慢，这样，空气和燃料的混合不能有效地进行，并且即使燃料喷射量增加，也可能导致燃烧状态劣化。

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的是，尽管内燃机处于使EGR阀完全关闭的工作状态，也要在具有EGR阀不能完全关闭的异常的情况下抑制燃烧状态的劣化。

问题的解决方案

为了实现上述目标，本发明涉及一种用于内燃机的控制系统，所述控制系统包括：

通路内燃料喷射阀，其被配置为将燃料喷射到所述内燃机的进气通路中；

缸内燃料喷射阀，其被配置为将燃料喷射到所述内燃机的气缸中；

EGR装置，其具有连接在所述内燃机的排气通路与所述进气通路之间的EGR通路，以及用于打开和关闭所述EGR通路的EGR阀；以及

控制装置，其被配置为在所述内燃机处于预定工作状态的情况下执行第一控制和第二控制中的至少一者，在所述预定工作状态下，当所述内燃机的转速等于或小于预定转速并且当所述内燃机的负荷等于或小于预定负荷时，使所述ERG阀完全关闭，所述第一控制为在具有所述EGR阀未完全关闭的异常的情况下，与没有所述异常的情况相比，使得从所述通路内燃料喷射阀喷射的燃料量变小，并且使得从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料量变大，所述第二控制为在具有所述EGR阀未完全关闭的异常的情况下，与没有所述异常的情况相比，使得从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力升高。

预定工作状态是使EGR阀完全关闭的工作状态，在此状态下，如果EGR阀打开，则燃烧状态恶化或可能劣化。相应地，预定转速和预定负荷分别是内燃机的转速和内燃机负荷，其中在打开EGR阀的情况下，燃烧状态恶化或者可能劣化。预定工作状态也可以是怠速工作状态或接近怠速工作状态的工作状态。在这种预定工作状态下，通过完全关闭EGR阀来抑制燃烧状态的劣化。然而，当内燃机处于预定工作状态时，排气通路与进气通路之间的压力差(压差)大，因此当发生EGR阀未完全关闭的异常时，即使EGR阀的开度较小，也可能有大量EGR气体流过，从而使得燃烧状态劣化。

在此，当使燃料从缸内燃料喷射阀喷射时，能够通过燃料的贯穿力促进气缸内的气体流动。其结果是，能够促进空气和燃料的混合，因此能够抑制燃烧状态的劣化。即，在燃料未从缸内燃料喷射阀喷射的情况下，通过从缸内燃料喷射阀喷射燃料，能够抑制燃烧状态的劣化。另外，在使燃料从缸内燃料喷射阀和通路内燃料喷射阀这两者喷射的情况下，通过增加从缸内燃料喷射阀喷射的燃料量，同时使从通路内燃料喷射阀喷射的燃料量减少如此增加的燃料量，能够抑制燃烧状态的劣化。此外，通过使从缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力升高，能够进一步促进气体流动，从而能够抑制燃烧状态的恶化。

另一方面，在EGR阀以正常方式完全关闭的情况下，能够通过减少来自缸内燃料喷射阀的燃料喷射量或者降低从缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力来降低噪声。

在此，需要指出，减少从通路内燃料喷射阀喷射的燃料量可以包括使燃料不从通路内燃料喷射阀喷射的情况。另外，增加从缸内燃料喷射阀喷射的燃料量可以包括其中不从缸内燃料喷射阀喷射燃料的状态改变为从缸内燃料喷射阀喷射燃料的状态的情况。

此外，即使在所述内燃机处于所述预定工作状态的情况下，并且即使在具有所述异常的情况下，当流入所述气缸的EGR气体量小于阈值时，所述控制装置可以既不执行所述第一控制也不执行所述第二控制。

所述EGR气体量的阈值可以被设定为燃烧状态劣化时的EGR气体量，或者燃烧状态可能劣化时的EGR气体量，或者燃烧状态的劣化超出允许范围时的EGR气体量。此外，所述EGR气体量的阈值也可以是比发生内燃机转速下降时的EGR气体量小一定余量的EGR气体量。在内燃机处于预定工作状态的情况下，即使EGR气体流入气缸，燃烧状态也不会劣化，或者如果劣化，燃烧状态也在允许范围内。在这种情况下，能够通过不增加从缸内燃料喷射阀喷射的燃料量，或者通过不使从缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力升高来降低噪声。

此外，在执行所述第一控制的情况下，所述控制装置也可以根据流入所述气缸的EGR气体的增加量，减少从所述通路内燃料喷射阀喷射的燃料量并且同时增加从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料量。

在此，在内燃机处于预定工作状态的情况下，流入气缸的EGR气体量越多，缸内的燃烧状态越容易劣化。与此相比，从缸内燃料喷射阀喷射的燃料量越多，改善燃烧状态的效果变得越大。相应地，EGR气体量越多，使得从缸内燃料喷射阀喷射的燃料量越多，从而能够根据燃烧状态的劣化程度执行燃料喷射。此外，能够抑制从缸内燃料喷射阀喷射超出必需的燃料量，从而能够降低噪声。

进一步地，在执行所述第二控制的情况下，所述控制装置还可以根据流入所述气缸的EGR气体的增加量，使得从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力升高。

在此，在内燃机处于预定工作状态的情况下，流入气缸的EGR气体量越多，缸内的燃烧状态越容易劣化。与此相比，从缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力越高，改善燃烧状态的效果变得越大。因此，EGR气体量越多，从缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力越高，从而能够根据燃烧状态的劣化程度执行燃料喷射。此外，能够抑制燃料的压力变得高于必要量，从而能够降低噪声。

本发明的有利效果

根据本发明，尽管内燃机处于使EGR阀完全关闭的工作状态，但是在具有EGR阀不能完全关闭的异常的情况下，也能够抑制燃烧状态的劣化。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的内燃机的示意性结构的视图；

图2是示出根据本发明的第一实施例的燃料喷射控制的流程的流程图；

图3是示出怠速工作时的EGR气体量与催化剂温度之间的关系的视图；

图4是示出根据本发明的第二实施例的燃料喷射控制的流程的流程图；

图5是示出根据本发明的第三实施例的燃料喷射控制的流程的流程图；

图6是示出高压燃料泵的示意性结构的视图；

图7是示出根据本发明的第四实施例的燃料喷射控制的流程的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图，基于优选实施例示例性地详细描述用于执行本发明的模式。但是，只要未做具体说明，实施例中描述的部件的尺寸、材料、形状、相对布置等等并非旨在将本发明的范围仅限于此。

(第一实施例)

图1是示出根据本发明的第一实施例的内燃机1的示意性结构的视图。此处需要指出，在本实施例中，为了以简洁明了的方式说明内燃机1，省略其一部分组件。内燃机1是汽油引擎。

进气管4通过形成在气缸的气缸盖10中的进气端口3连接到每个气缸2中的燃烧室。进气阀6被设置在进气端口3的燃烧室侧端。另一方面，排气管8通过形成在气缸的气缸盖10中的排气端口7连接到每个气缸2中的燃烧室。排气阀9被设置在排气端口7的燃烧室侧端。在此需要指出，在本实施例中，进气端口3或进气管4与本发明中的进气通路对应。

然后，通过连接杆14连接到内燃机1的曲柄轴13的活塞15在每个气缸2内往复运动。

此外，在进气管4的中间设置有用于调节流过进气管4的进气量(流量)的节流阀16。在位于节流阀16的上游位置处的进气管4上，安装有空气流量计93，该空气流量计93输出与在进气管4中流动的空气的流量对应的信号。被吸入内燃机1的进气量通过该空气流量计93计量或测量。

此外，内燃机1配备有EGR装置30，EGR装置30用于使流过排气管8内部的排气(以下称为EGR气体)的一部分再循环到进气通路4。该EGR装置30被构造为配备EGR通路31、EGR阀32和EGR冷却器33。EGR通路31用于连接在排气管8与位于节流阀16下游的进气管4之间。EGR气体通过该EGR通路31进行再循环。此外，通过调整EGR通路31的通道截面，EGR阀32调节流过EGR通路31的EGR气体量。EGR冷却器33被设置在比EGR阀32更靠近排气管8的位置处，从而在经过EGR冷却器33的EGR气体与内燃机1的冷却水之间进行热交换，借以降低EGR气体的温度。用于测量EGR阀32的开度的开度传感器34被安装在EGR阀32上。

在位于内燃机1附近的进气管4上，安装有用于沿着朝进气端口3的方向喷射燃料的通路内燃料喷射阀81。此外，在内燃机1上，安装有用于将燃料喷射到每个气缸2中的缸内燃料喷射阀82。进一步地，在内燃机1上，安装有用于在每个气缸2中产生电火花的火花塞83。

此外，在内燃机1中，与其组合地设置有ECU 90，该ECU 90是用于控制内燃机1的电子控制单元。该ECU 90配备存储各种程序和映射等的CPU、ROM和RAM，并且根据内燃机1的工作条件和/或驾驶员的要求来控制内燃机1。在此需要指出，在本实施例中，ECU 90与本发明中的控制装置对应。

在此，除了上述各种传感器之外，加速器开度传感器91和曲柄位置传感器92也被电连接到ECU 90。ECU 90从加速器开度传感器91接收与加速器开度对应的信号，并根据该信号计算内燃机1等所需的内燃机负荷。另外，ECU 90从曲柄位置传感器92接收与内燃机1的输出轴的旋转角度对应的信号，并且计算内燃机1的转速。

另一方面，EGR阀32、通路内燃料喷射阀81、缸内燃料喷射阀82和火花塞83通过电气配线被连接到ECU 90，以使得这些部件或元件由ECU90控制。

在此，如果在内燃机1的怠速工作时，以及在内燃机1的工作状态接近怠速工作时(即，在预定工作状态时)供应EGR气体，则内燃机1的燃烧状态可能劣化。为此，ECU90在预定工作状态时使EGR阀32完全关闭。即，在内燃机1处于预定工作状态的情况下，停止EGR气体的供应。预定工作状态是如下状态：内燃机的转速等于或小于预定转速；并且内燃机负荷等于或小于预定负荷。预定转速和预定负荷分别是内燃机的转速和内燃机负荷，其中燃烧状态在EGR阀打开时劣化或可能劣化。

进一步地，在尽管EGR阀32已经被控制为完全关闭，但是EGR阀32未完全关闭的情况下，ECU 90判定EGR阀32中发生异常。例如，可以将EGR阀32未完全关闭的异常视为EGR阀32由于卡住而未完全关闭的情况，或者EGR阀32由于异物的嵌入而未完全关闭的情况。可以基于开度传感器34的检测值来判定是否存在EGR阀32未完全关闭的异常，除此之外，还可以基于进气管4中进气的负压力、排气管8中排气的空燃比、位于比EGR阀32更靠近进气管4的位置处的EGR通路31中的EGR气体的温度、燃烧的变化等来做出这种判定。

在此，在内燃机1处于预定工作状态的情况下，节流阀16的开度小，因此节流阀16下游侧的进气管4的压力变低(即，负压变大)。然而，与EGR阀32完全关闭的情况相比，当EGR阀32打开时，EGR气体流入位于节流阀16下游的进气管4，此时进气管4中的压力变高(即，负压变小)。因此，与EGR阀32完全关闭时的进气管4内的压力相比，当存在大于预定压力的差异时，可以判定EGR阀32具有异常。EGR阀32完全关闭时的进气管4中的压力可以通过试验、仿真等预先获得。为了进行这种判定，在位于节流阀16下游的进气管4中设置用于检测进气管4中的压力的压力传感器。在此需要指出，EGR阀32的开度越大，位于节流阀16下游的进气管4中的压力变得越高(即，负压变得越小)。

另外，当发生EGR阀32未完全关闭的异常时，由于燃烧的变化，空燃比变化的宽度或范围变大。因此，与EGR阀32完全关闭时的空燃比的变化范围相比，当存在大于预定范围的差异时，可以判定EGR阀32具有异常。可以作为预定时间段内的空燃比的最大值与最小值之间的差值来获得空燃比的变化范围。EGR阀32完全关闭时的空燃比的变化范围可以通过试验、仿真等预先获得。为了执行这种判定，在排气管8中设置用于检测排气管8中的空燃比的空燃比传感器。此处需要指出，EGR阀32的开度越大，空燃比的变化范围变得越大。

此外，在EGR阀32完全关闭的情况下，EGR气体不会在比EGR阀32更靠近进气管4的一侧流到EGR通路31。另一方面，在发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，EGR气体在比进气管4更靠近EGR阀31的一侧流到EGR通路31。为此，与EGR阀32完全关闭的情况相比，在EGR阀32因存在异常而被打开的情况下，比EGR阀32更靠近进气管4一侧的EGR通路31的温度变得更高。因此，与EGR阀32完全关闭时的比EGR阀32更靠近进气管4一侧的EGR通路31的温度相比，当存在大于预定温度的差异时，可以判定EGR阀32具有异常。EGR阀32完全关闭时的比EGR阀32更靠近进气管4一侧的EGR通路31的温度可以通过试验、仿真等预先获得。为了进行这样的判定，在比EGR阀32更靠近进气管4一侧的EGR通路31中设置用于检测EGR通路31的温度的温度传感器。在此需要指出，EGR阀32的开度越大，比EGR阀32更靠近进气管4一侧的EGR通路31的温度变得越高。

进一步地，当发生EGR阀32未完全关闭的异常时，燃烧的变化变大。因此，与EGR阀32完全关闭时的燃烧的变化范围相比，当存在大于预定变化范围的燃烧差异时，可以判定EGR阀32具有异常。燃烧变化的差异也可以是内燃机1的转速变化的差异或者气缸2中的压力变化的差异。也就是说，内燃机1的转速因燃烧的变化而变化，因此与EGR完全关闭时的内燃机转速的变化范围相比，当存在大于预定变化范围的内燃机转速差异时，可以判定EGR阀32具有异常。可以作为预定时间段内的内燃机转速的最大值与最小值之间的差值来获得内燃机转速的变化范围。此外，气缸2内的压力因其中的燃烧变化而变化，因此，与EGR阀32完全关闭时的气缸2中的压力的变化范围相比，当存在大于预定变化范围的气缸压力差异时，可以判定EGR阀32具有异常。可以作为预定时间段内的气缸2中的压力的最大值与最小值之间的差值来获得气缸2中的压力的变化范围。EGR阀32完全关闭时的内燃机转速的变化范围或气缸2中的压力的变化范围可以通过试验、仿真等预先获得。内燃机转速可以由曲柄位置传感器92检测。此外，为了检测气缸2中的压力，在气缸2上安装压力传感器。

然后，在内燃机1处于预定工作状态时发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，ECU 90停止来自通路内燃料喷射阀81的燃料喷射，执行仅来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射。另一方面，当在内燃机1处于预定工作状态的情况下EGR阀32完全关闭时，ECU 90能够通过执行仅来自通路内燃料喷射阀81的燃料喷射来降低噪声。

在此，在内燃机1处于预定工作状态的情况下，位于节流阀16下游的进气管4中的压力低(负压大)，因此，当发生EGR阀32未完全关闭的异常时，即使EGR阀32的开度小，也有大量EGR气体流入气缸2。此外，内燃机1的转速越低，活塞15的速度变得越慢，因此气缸2中的气流小。当在这种状态下从通路内燃料喷射阀81喷射燃料时，气缸2中的燃烧状态可能劣化，并且排气中的有害物质可能增加。进一步地，内燃机1的转速也可能下降。

另一方面，当从缸内燃料喷射阀82喷射燃料时，气缸2内的气流由燃料的贯穿力推动，因此能够形成更好的混合物。结果，能够抑制燃烧状态的劣化。因此，能够减少排气中的有害物质，并且能够抑制内燃机转速的下降。因此，在内燃机1处于预定工作状态时发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，ECU90停止来自通路内燃料喷射阀81的燃料喷射，并且执行仅来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射，由此能够抑制燃烧状态的劣化以及内燃机转速的下降。

图2是示出根据本第一实施例的燃料喷射控制的流程或例程的流程图。该流程图中的例程由ECU 90按照每个预定的时间间隔执行。根据图2中的例程的控制与本发明中的第一控制对应。

在步骤S101，判定内燃机1是否处于预定工作状态。预定工作状态是其中EGR阀32完全关闭的工作状态并且被预先设定，使得在发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，燃烧状态可能劣化。在此需要指出，预定工作状态也可以是怠速工作状态。在步骤S101做出肯定判定的情况下，例程继续到步骤S102。另一方面，在步骤S101做出否定判定的情况下，该流程图或例程结束。在该流程图或例程结束的情况下，根据内燃机1的工作状态，使燃料从通路内燃料喷射阀81和缸内燃料喷射阀82中的至少一者被喷射。

在步骤S102，判定是否发生EGR阀32未完全关闭的异常。在此，在内燃机1处于预定工作状态的情况下，ECU 90操作EGR阀32，以使EGR阀32完全关闭。因此，在步骤S102，在EGR阀32打开的情况下，判定已发生EGR阀32未完全关闭的异常。可以基于开度传感器34的检测值而做出是否存在EGR阀32未完全关闭的异常的判定，除此之外，也可以基于进气管4中的进气的负压、排气管8中的排气的空燃比、位于比EGR阀32更靠近进气管4的位置处的EGR通路31中的EGR气体的温度、燃烧的变化等做出这种判定。在步骤S102做出肯定判定的情况下，例程继续到步骤S103，而在做出否定判定的情况下，例程继续到步骤S104。

在步骤S103，选择缸内燃料喷射阀82。因为执行仅来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射，所以能够促进气缸2中的气体流动。

另一方面，在步骤S104，选择通路内燃料喷射阀81。因此，执行仅来自通路内燃料喷射阀81的燃料喷射，从而能够降低噪声。

如上所述，根据本实施例，在内燃机1处于预定工作状态时发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，使燃料仅从缸内燃料喷射阀82喷射。为此，即使EGR气体流入气缸2中，也能够抑制其中的燃烧状态劣化。另一方面，在EGR阀32中没有异常的情况下，能够通过使燃料仅从通路内燃料喷射阀81喷射来降低噪声。

(第二实施例)

在第一实施例中，在已发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，使燃料仅从缸内燃料喷射阀82被喷射，而不考虑EGR阀32的开度。另一方面，即使在已经发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，如果异常处于可允许范围，则使燃料仅从通路内燃料喷射阀81被喷射。本第二实施例中的其它装置，部件等与第一实施例中的相同，因此省略其说明。

在此，即使已经发生EGR阀32未完全关闭的异常，如果燃烧状态没有劣化，则可以使燃料仅从通路内燃料喷射阀81被喷射，而不引起任何问题。另外，燃烧状态(如果已劣化)可能处于允许范围内。然后，通过在不产生问题的范围内选择通路内燃料喷射阀81，能够进一步减小噪声。

在此，图3是示出怠速工作时的EGR气体量与催化剂温度之间的关系的视图。催化剂例如是被设置在排气管8中的氧化催化剂或三元催化剂。在图3中，实线指示仅从缸内燃料喷射阀82喷射燃料的情况，虚线指示仅从通路内燃料喷射阀81喷射燃料的情况。

EGR气体量越多，燃烧状态变得越差，并且排气中的未燃烧燃料量增加得越多，因此催化剂温度变得越高。在本实施例中，当EGR气体量小于图3中的A指示的第一阈值时，从通路内燃料喷射阀81喷射燃料。在此，在EGR气体量等于或大于图3中B指示的第二阈值的情况下，当仅从通路内燃料喷射阀81喷射燃料时，内燃机1的转速下降。因此，当EGR气体量等于或大于图3中的A指示的第一阈值时(此时给出的余量大于EGR的量是图3中的B指示的第二阈值时给出的余量)，做出到缸内燃料喷射阀82的切换。

图4是示出根据本第二实施例的燃料喷射控制的流程或例程的流程图。该流程图中的例程由ECU 90按照每个预定的时间间隔执行。对于其中执行与上述图2中的流程图相同的处理的步骤，附加相同的标号并省略其说明。根据图4中的例程的控制与本发明中的第一控制对应。

在该流程图中，当在步骤S102做出肯定判定时，例程继续到步骤S201。在步骤S201，判定流入气缸2的EGR气体量是否等于或大于第一阈值A。第一阈值A是图3中的A所示的EGR气体量。此处需要指出，流入气缸2中的EGR气体量可以被直接检测，但是备选地，也可以通过使用与EGR气体量相关的物理量来推定EGR气体量。此外，通过将与EGR气体量相关的物理量与阈值进行比较，可以判定EGR气体量是否等于或大于第一阈值A。

例如，EGR阀32的开度越大，EGR气体量变得越多，由开度传感器34检测到的EGR阀32的开度变得越大。因此，针对开度传感器34检测到的EGR阀32的开度设定阈值，并且在开度传感器34检测到的EGR阀32的开度等于或大于该阈值的情况下，能够判定EGR气体量等于或大于第一阈值A。在此需要指出，EGR阀32的开度与EGR气体量之间的关系能够通过试验、仿真等预先获得。

另外，例如，EGR阀32的开度越大，EGR气体量变得越多，位于节流阀16下游的进气管4中的压力变得越高(即，负压变得越小)。因此，针对进气管4中的压力设定阈值，并且在进气管4中的压力等于或大于该阈值的情况下，能够判定EGR气体量等于或大于第一阈值A。在此需要指出，进气管4中的压力与EGR气体量之间的关系能够通过试验、仿真等预先获得。

此外，例如，EGR阀32的开度越大，EGR气体量变得越多，燃烧的变化变得越大。因此，针对内燃机转速的变化范围或气缸2中的压力的变化范围设定阈值，并且在内燃机转速的变化范围或气缸2中的压力的变化范围等于或大于该阈值情况下，能够判定EGR气体量等于或大于第一阈值A。在此需要指出，内燃机转速的变化范围或气缸2中的压力的变化范围与EGR气体量之间的关系能够通过试验、仿真等预先获得。

进一步地，例如，EGR阀32的开度越大，EGR气体量变得越多，空燃比的变化变得越大。因此，针对空燃比的变化范围设定阈值，并且在空燃比的变化范围等于或大于该阈值情况下，能够判定EGR气体量等于或大于第一阈值A。在此需要指出，空燃比的变化范围与EGR气体量之间的关系能够通过试验、仿真等预先获得。

此外，例如，EGR阀32的开度越大，EGR气体量变得越多，位于比EGR阀32更靠近进气管4一侧的EGR通路31中的温度变得越高。因此，针对该温度设定阈值，并且在该温度等于或大于该阈值的情况下，能够判定EGR气体量等于或大于第一阈值A。在此需要指出，位于比EGR阀32更靠近进气管4一侧的EGR通路31中的温度与EGR气体量之间的关系能够通过试验、仿真等预先获得。

然后，在步骤S201做出肯定判定的情况下，例程继续到步骤S103，另一方面，在做出否定判定的情况下，例程继续到步骤S104。

如上所述，根据本第二实施例，当EGR气体量处于允许范围内时，使燃料从通路内燃料喷射阀81被喷射，从而能够进一步减小噪声，同时抑制内燃机转速的下降。

(第三实施例)

在第一实施例中，在内燃机1处于预定工作状态的情况下，使燃料从通路内燃料喷射阀81和缸内燃料喷射阀82中的至少一者被喷射。另一方面，在本第三实施例中，即使在内燃机1处于预定工作状态的情况下，也使燃料从通路内燃料喷射阀81和缸内燃料喷射阀82这两者被喷射。另外，在本实施例中，在内燃机1处于预定工作状态，并且EGR阀32具有异常的情况下，使从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量比在内燃机1处于预定工作状态并且EGR阀32没有异常的情况下增加得更多，从而使得从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量被减少如此增加的燃料量。本第三实施例中的其它装置、部件等与第一实施例中的相同，因此省略其说明。

在此，也可以考虑在内燃机1处于预定工作状态的情况下，使燃料从通路内燃料喷射阀81和缸内燃料喷射阀82这两者被喷射。在这种情况下，当EGR阀32具有异常时，能够通过增加来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量来促进气缸2中的气体流动，从而能够抑制内燃机1的转速下降。如果仅使来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量增加，则内燃机转矩将增大，因此，为了避免这种情况，使来自通路内喷射阀81的燃料喷射量减少。为了增加来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量，可以执行是否延长燃料喷射时间段和以及是否增加燃料喷射压力中的至少一者。

ECU 90基于空气流量计93检测到的进气量来计算要供应给内燃机1的燃料总量(下文中称为燃料喷射总量)。燃料喷射总量是来自通路内喷射阀81的燃料喷射量和来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量的总和。然后，ECU 90将燃料喷射总量分为从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量和从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量。下面将EGR阀32正常情况下的从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量与从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量的比率称为正常时喷射比，此外，将发生EGR阀32未完全关闭异常的情况下的从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量与从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量的比率称为异常时喷射比。正常时喷射比已被预先设定。异常时喷射比通过以下方式设定：即，与正常时喷射比相比，来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量变大，并且来自通路内喷射阀81的燃料喷射量变小。无论选择异常时喷射比和正常时喷射比中的哪一个，燃料喷射总量均相同。异常时喷射比和正常时喷射比的最优值分别能够通过试验、仿真等获得。

图5是示出根据本第三实施例的燃料喷射控制的流程或例程的流程图。该流程图中的例程由ECU 90按照每个预定的时间间隔执行。对于其中执行与上述图2和4中的流程图相同的处理的步骤，附加相同的标号并省略其说明。根据图5中的例程的控制与本发明中的第一控制对应。

在该流程图中，当在步骤S201做出肯定判定时，例程继续到步骤S301。在步骤S301，将从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量与从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量的比率设定为异常时喷射比。另一方面，在步骤S102做出否定判定的情况下，或者在步骤S201做出否定判定的情况下，例程继续到步骤S302。在步骤S302，将从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量与从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量的比率设定为正常时喷射比。

在此需要指出，在图5所示的流程图中，也可以省略步骤S201。在这种情况下，在步骤S102做出肯定判定的情况下，例程继续到步骤S301，另一方面，在做出否定判定的情况下，例程继续到步骤S302。

以此方式，根据本第三实施例，在发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，使得来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量相对于燃料喷射总量的比率增大，从而能够抑制燃烧状态的劣化。另一方面，在EGR阀32正常的情况下，使得来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量相对于燃料喷射总量的比率变得相对较低，从而能够降低噪声。

在此需要指出，在本实施例中，在步骤S301，从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量与从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量的比率可以根据流入气缸2的EGR气体量而改变。在这种情况下，流入气缸2的EGR气体量越大，使得从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料量越大，并且使得从通路内燃料喷射阀81喷射的燃料量越小。也就是说，流入气缸2的EGR气体量越大，使得来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量相对于燃料喷射总量的比率也越高。即使在这种情况下，也可以省略步骤S201。流入气缸2的EGR气体量越多，缸内的燃烧状态越容易劣化，因此通过根据流入气缸2的EGR气体量使得来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量相对于燃料喷射总量的比率变高，能够抑制燃烧状态的劣化。此外，通过根据流入气缸2的EGR气体的减少量而减少来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量，能够降低噪声。流入气缸2的EGR气体量与异常时喷射比之间的关系能够通过试验、仿真等预先获得。

(第四实施例)

在本第四实施例中，在内燃机1处于预定工作状态的情况下，燃料从通路内燃料喷射阀81和缸内燃料喷射阀82这两者被喷射。另外，在本实施例中，在发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，使缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力增加。在这种情况下，来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量可以保持不变，或者来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量相对于燃料喷射总量的比率可以变高。通过增加缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力，促进了气缸2中的气体流动，从而甚至在不增加燃料喷射量的情况下也能够抑制气缸中的燃烧状态劣化。另外，可以在增加来自缸内燃料喷射阀82的燃料喷射量的同时，增加缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力。在此需要指出，在本第四实施例中，在内燃机1处于预定工作状态的情况下，可以仅从缸内燃料喷射阀82喷射燃料。

可以通过使用公知的高压燃料泵来改变缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力。图6是示出高压燃料泵50的示意性构造的视图。在高压燃料泵50中形成用于给燃料加压的加压室51。入口侧燃料通路52和出口侧燃料通路53被连接到加压室51。从低压燃料泵输送的燃料流过入口侧燃料通路52。缸内燃料喷射阀82被连接到出口侧燃料通路53的下游侧部分。在图6中，燃料沿箭头方向流动。

在加压室51的入口侧设置有电磁溢流阀54，该电磁溢流阀54通过来自ECU 90的信号而被驱动以打开和关闭。另外，加压室51配备柱塞55，柱塞55被驱动以在凸轮的作用下上下移动。燃料通过柱塞55的向下运动而被吸入加压室51，并且加压室51中的燃料通过柱塞55的向上运动而被加压。当电磁溢流阀54在柱塞55上升时打开，燃料流回到入口侧燃料通路52，以使燃料的喷射压力不变高。在柱塞55上升的过程中，燃料的加压从电磁溢流阀54关闭的时点开始。然后，通过在柱塞55上升的过程中调节关闭电磁溢流阀54的时机，能够调节燃料的喷射压力。例如，关闭电磁溢流阀54的时机越早，燃料的喷射压力变得越高。在此需要指出，也可以通过其它机构来调节燃料的喷射压力。

图7是示出根据本第四实施例的燃料喷射控制的流程或例程的流程图。该流程图中的例程由ECU 90按照每个预定的时间间隔执行。对于其中执行与上述图2、4和5中的流程图相同的处理的步骤，附加相同的标号并省略其说明。根据图7中的例程的控制与本发明中的第二控制对应。

在该流程图中，当在步骤S201做出肯定判定时，例程继续到步骤S401。在步骤S401，将缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力设定为异常时喷射压力。异常时喷射压力与下述的正常时喷射压力相比较高，并且是在发生EGR阀32未完全关闭的异常时设定的压力。另一方面，在步骤S102做出否定判定的情况下，或者在步骤S201做出否定判定的情况下，例程继续到步骤S402。在步骤S402，将缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力设定为正常时喷射压力。正常时喷射压力低于异常时喷射压力，并且是在EGR阀32正常时设定的压力。此处需要指出，异常时喷射压力和正常时喷射压力的最优值分别已经通过试验、仿真等预先获得。

在此需要指出，在图7所示的流程图中，也可以省略步骤S201。在这种情况下，在步骤S102做出肯定判定的情况下，例程继续到步骤S401，另一方面，在做出否定判定的情况下，例程继续到步骤S402。

以此方式，根据本第四实施例，在发生EGR阀32未完全关闭的异常的情况下，使缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力变高，从而能够抑制燃烧状态的劣化。另一方面，在EGR阀32正常的情况下，使缸内燃料喷射阀82中的燃料喷射压力变得相对较低，从而能够降低噪声。

在本第四实施例中，在步骤S401，异常时喷射压力可以根据流入气缸2的EGR气体量而改变。在这种情况下，流入气缸2的EGR气体量越大，使得异常时喷射压力也越高。即使在这种情况下，也能够省略步骤S201。流入气缸2的EGR气体量越多，气缸中的燃烧状态越容易劣化，因此通过根据流入气缸2的EGR气体量的增加量而增加从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料压力，能够抑制燃烧状态的劣化。此外，通过根据流入气缸2的EGR气体的减少量而降低从缸内燃料喷射阀82喷射的燃料的喷射压力，能够降低噪声。流入气缸2的EGR气体量与异常时喷射压力之间的关系能够通过试验、仿真等预先获得。

参考标号列表

1 内燃机

2 气缸(多个)

3 进气端口

4 进气管

5 进气阀

7 排气端口

8 排气管

9 排气阀

16 节流阀

30 EGR装置

31 EGR通路

32 EGR阀

33 EGR冷却器

34 开度传感器

81 通路内燃料喷射阀

82 缸内燃料喷射阀

83 火花塞

90 ECU

91 加速器开度传感器

92 曲柄位置传感器

93 空气流量计

Claims

1.一种用于内燃机的控制系统，包括：

控制装置，其被配置为在所述内燃机处于预定工作状态的情况下执行第一控制和第二控制中的至少一者，在所述预定工作状态下，当所述内燃机的转速等于或小于预定转速并且当所述内燃机的负荷等于或小于预定负荷时，使所述EGR阀完全关闭，

所述用于内燃机的控制系统的特征在于，所述第一控制为在具有所述EGR阀未完全关闭的异常的情况下，与没有所述异常的情况相比，使得从所述通路内燃料喷射阀喷射的燃料量变小，并且使得从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料量变大，所述第二控制为在具有所述EGR阀未完全关闭的异常的情况下，与没有所述异常的情况相比，使得从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力升高。

2.如权利要求1所述的用于内燃机的控制系统，其中

即使在所述内燃机处于所述预定工作状态的情况下，并且即使在具有所述异常的情况下，当流入所述气缸的EGR气体量小于阈值时，所述控制装置既不执行所述第一控制也不执行所述第二控制。

3.如权利要求1所述的用于内燃机的控制系统，其中

在执行所述第一控制的情况下，所述控制装置根据流入所述气缸的EGR气体的增加量，减少从所述通路内燃料喷射阀喷射的燃料量并且同时增加从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料量。

4.如权利要求1所述的用于内燃机的控制系统，其中

在执行所述第二控制的情况下，所述控制装置根据流入所述气缸的EGR气体的增加量，使得从所述缸内燃料喷射阀喷射的燃料的压力升高。