CN107429618B - 引擎控制装置 - Google Patents

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Abstract

利用本发明，提前点火的发生被进一步有效地抑制，而不使得输出显著减小。设置有第一燃料喷射阀(A)、第二喷射阀(B)、冷却水温度检测器(25)和喷射比确定器(21)，第一燃料喷射阀(A)使得相对大量的燃料被接收至缸的内周壁，第二喷射阀(B)使得相对小量的燃料被接收至缸的内周壁，冷却水温度检测器(25)用于检测引擎的冷却水的温度，喷射比确定器(21)用于基于冷却水的温度而确定燃料喷射量的比率。喷射量调整操作区域(R)被设定，在该喷射量调整操作区域(R)中，随着冷却水的温度相对下降，由第二燃料喷射阀(B)喷射的燃料量的比率增加。

Description

引擎控制装置
技术领域
本发明涉及一种引擎控制装置，其用于防止提前点火的发生。
背景技术
已知引擎，该引擎包括直接喷射阀和端口喷射阀，直接喷射阀被构造成将燃料直接地喷射至缸中，端口喷射阀被构造成将燃料喷射至进气端口中。
这种引擎包括控制设备，控制设备被构造成根据引擎的操作状态，以使燃料仅从直接喷射阀和端口喷射阀中的一个或者从这些阀两者被喷射。
特别地，在包括直接喷射阀的引擎中，易于发生提前点火，提前点火是燃料在由诸如火花塞的点火装置点火之前在缸中自发地点火的一种现象。如果发生提前点火，在燃烧室中，压力迅速增加，以使冲击波与活塞或者缸的内周碰撞。该碰撞进一步增加缸中的温度，以使引擎能够变成不能适当地作用。
特别地，在近来的高压缩比引擎中，压缩比越高，在引擎的低转速、高负载操作范围内，越可能发生低速的提前点火。在包括增压器的引擎的情况下，增压压力越高，在引擎的低转速、高负载操作范围内，越可能发生低速的提前点火。因此，必需采取对策以防止该现象。
作为发生提前点火的起因之一，据说，随着燃烧室的温度上升，积聚在燃烧室中的沉积物或者从缸的内周壁分散的润滑油的液滴点火，以使尾气自燃。
作为用于防止提前点火的方法，例如，存在用于降低空气燃料混合物的温度的方法，或者下方降低空气燃料混合物中的氧浓度的方法。作为用于降低空气燃料混合物的温度的方法，例如，存在用于通过废气门阀控制等而降低空气燃料混合物的增压压力的方法，或者用于通过由可变阀定时机构延迟进气阀而降低实际压缩比的方法。
下面标识的专利文献1和2公开了，作为在引擎的高转速、高负载操作范围内发生提前点火之后的措施，以逐步的方式施行空气燃料比的丰富、进气阀的闭合时间的延迟或者燃料的一部分的喷射时间的延迟等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本未经审查的专利申请公报No.2011-226473
专利文献2：日本未经审查的专利申请公报No.2011-214447
发明内容
本发明待解决的技术问题
依据操作条件而用于降低空气燃料混合物的温度的方法或者降低空气燃料混合物中的氧浓度的方法能够显著地劣化引擎输出。
专利文献1和2也公开了在引擎的高转速、高负载操作范围内发生提前点火之后的措施。然而，专利文献1和2中没有一个公开了预先防止提前点火的措施，特别地，防止在引擎的低转速、高负载操作范围内低速提前点火的措施。
本发明的目的是有效地防止提前点火的发生而不会显著地劣化引擎输出。
用于解决该问题的手段
为了实现以上目的，本发明提供一种引擎控制装置，该引擎控制装置用于控制包括缸的引擎，该引擎控制装置包含：第一燃料喷射阀；第二燃料喷射阀，第二燃料喷射阀设置在由第二燃料喷射阀喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量小于由第一燃料喷射阀喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量的这种位置；冷却水温检测器，冷却水温检测器用于检测用于冷却引擎的冷却水的温度；和喷射比确定器，喷射比确定器用于，基于由冷却水温检测器检测到的冷却水的温度，确定由第一燃料喷射阀喷射的燃料量和由第二燃料喷射阀喷射的燃料量之间的比率，其中，喷射比确定器存储喷射量调整操作范围，在该喷射量调整操作范围内，喷射比确定器被构造成，当冷却水的温度下降时，增加由第二燃料喷射阀喷射的燃料量对由第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的燃料总量的燃料喷射比。
喷射比确定器能够被构造成，随着施加于引擎的引擎负载增加，在喷射量调整操作范围内增加燃料喷射比。
喷射量调整操作范围能够是引擎的低转速、高负载操作范围。
引擎控制装置能够被构造成，以使随着冷却水的温度下降，在喷射量调整操作范围内，在燃料喷射比的增加下，引擎负载的阈值减小。
引擎控制装置能够被构造成，以使第一燃料喷射阀包含被构造成将燃料直接地喷射至燃烧室中的直接喷射阀，并且以使第二燃料喷射阀包含被构造成将燃料喷射至导向至燃烧室的进气通道中。
可替换地，引擎控制装置能够被构造成：以使第一燃料喷射阀包含横向侧直接喷射阀，该横向侧直接喷射阀安装至燃烧室的内周壁和在缸盖一侧的燃烧室的顶部的周缘部中的一个上，并且被构造成将燃料直接地喷射至燃烧室中；并且以使第二燃料喷射阀包含顶置直接喷射阀，该顶置直接喷射阀安装至在缸盖一侧的燃烧室的顶部的中心，并且被构造成将燃料直接地喷射至燃烧室中。
引擎控制装置能够进一步包含喷射时间确定器，该喷射时间确定器用于确定通过第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀的燃料喷射的时间；其中，喷射时间确定器存储喷射时间调整操作范围，在喷射时间调整操作范围内，喷射时间确定器被构造成，当在进气冲程期间喷射燃料时，随着冷却水的温度下降，使通过第一燃料喷射阀的燃料喷射的时间提早。
引擎控制装置能够被构造成，以使喷射时间调整操作范围是引擎的低转速、高负载操作范围，并且以使在喷射时间调整操作范围内，随着冷却水的温度下降，在第一燃料喷射阀的燃料喷射的时间被提早下，引擎负载的阈值减小。
可替换地，引擎控制装置能够进一步包含喷射时间确定器，喷射时间确定器用于确定通过第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀的燃料喷射的时间；其中，喷射时间确定器存储喷射时间调整操作范围，在喷射时间调整操作范围内，喷射时间确定器被构造成，当在压缩冲程期间喷射燃料时，随着冷却水的温度下降，延迟通过第一燃料喷射阀的燃料喷射的时间。
引擎控制装置能够被构造成，以使喷射时间调整操作范围是引擎的低转速、高负载操作范围，并且以使在喷射时间调整操作范围内，随着冷却水的温度下降，在第一燃料喷射阀的燃料喷射的时间被延迟下，引擎负载的阈值被减小。
本发明的效果
本发明提供第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀，第二燃料喷射阀设置在由第二燃料喷射阀喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量小于由第一燃料喷射阀喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量的这种位置。同样，喷射量调整操作范围被设定成，以使当冷却水的温度下降时，在喷射量调整操作范围内，增加由第二燃料喷射阀喷射的燃料量与由第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的燃料总量的燃料喷射比。因此，能够有效地防止提前点火的发生而不显著地劣化引擎输出。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的引擎的竖直截面图。
图2A是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图2B是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图2C是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图2D是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图2E是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图2F是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图3A是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图3B是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图3C是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图3D是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图3E是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图3F是图示根据本发明的引擎的控制的图表。
图4是根据本发明的另一实施例的引擎的竖直截面图。
具体实施方式
现在参考附图描述本发明的实施例。图1是图示根据本发明的一个实施例的引擎的缸的竖直截面图。
该实施例的引擎是用于汽车的四冲程汽油引擎。如图1所示，活塞2接收在引擎1的缸中。燃烧室3由缸的内周壁、在缸盖一侧的缸的顶部、活塞2的顶表面等限定。
引擎1进一步包括进气通道4、排气通道5和火花塞，经由进气通道4空气被吸附至缸的燃烧室3中，活塞2接收在缸中，排气通道5连接至燃烧室3，火花塞设置作为点火器15，点火器15从缸盖一侧沿着缸的中心轴线向下指向。
附图主要图示直接涉及本发明的组件和器具，未图示其他组件、器具等。虽然附图图示仅一个缸，但是引擎1能够是单缸引擎或者多缸引擎，即，引擎具有多个缸。
进气阀孔8由进气阀6打开和闭合，经由进气阀孔8，进气通道4开口至燃烧室3或者与燃烧室3连通。排气阀孔9由排气阀7打开和闭合，经由排气阀孔9，排气通道5开口至燃烧室3或者与燃烧室3连通。进气阀6和排气阀7经由相应的阀提升器连接至设置在缸盖一侧的凸轮轴，以使当凸轮轴旋转时，进气阀孔8和排气阀孔9分别由进气阀6和排气阀7以预定的时间间隔打开和闭合。
进气阀6和排气阀7的数目根据引擎1的预期使用和说明而适宜地确定。例如，引擎1能够包括，每个缸两个进气阀6和两个排气阀7，或者一个进气阀6和一个排气阀7。
激活引擎所必需的激活引擎进气阀6和排气阀7、点火器15以及其他设备由设置在电子控制单元(ECU)20中的控制器经由线缆控制。
引擎包括多个燃料喷射器。在实施例中，引擎1包括两个燃料喷射器，燃料喷射器包含第一燃料喷射阀A和第二燃料喷射阀B，第二燃料喷射阀B设置在由第二燃料喷射阀B喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量小于由第一燃料喷射阀A喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量的这种位置。
在图1的实施例中，第一燃料喷射阀A是被构造成将燃料直接地喷射至燃烧室3中的直接喷射阀11，第二燃料喷射阀B是被构造成将燃料喷射至进气通道4中的端口喷射阀12，进气通道4导向至燃烧室3或者与燃烧室3连通。
燃料由安装至燃料箱的泵从燃料箱馈送至第一燃料喷射阀A和第二燃料喷射阀B。将燃料馈送至第一燃料喷射阀A(直接喷射阀11)的泵是产生较高的燃料喷射压力的高压泵。通过打开和闭合安装至相应的燃料喷射阀的电磁阀，从燃料喷射阀的燃料喷射的时间和从燃料喷射阀喷射的燃料量被调整。
引擎1进一步包括冷却水温检测器25，冷却水温检测器25用于检测在冷却水通路中用于冷却引擎1的冷却水的温度。冷却水温检测器25设置在冷却水通路中，具体地，在散热器中或者在冷却水管中。电子控制单元20能够获得关于由冷却水温检测器25检测到的水温的信息。
如图1所示，电子控制单元20包括：喷射比确定器21，喷射比确定器21用于确定从第一燃料喷射阀A喷射的燃料量和从第二燃料喷射阀B喷射的燃料量之间的比率：喷射时间确定器22，喷射时间确定器22用于确定通过第一燃料喷射阀A和第二燃料喷射阀B中的每一个的燃料喷射时间；总喷射量确定器23，总喷射量确定器23用于确定每个燃烧周期喷射的燃料的总喷射量(如果引擎具有多于一个缸，则用于每个缸)；和操作状态判断器24，操作状态判断器24用于判断引擎1或者引擎1安装其上的车辆的操作状态。
操作状态判断器24获得关于用于引擎1的冷却水的温度、引擎1的转数、施加于引擎1的负载(下文简单地称之为“引擎负载”)等的信息，并且利用这种信息以控制引擎1。操作状态判断器24基于来自如曲柄角传感器的信息，获得关于引擎1的转数的信息，并且基于关于节流阀的打开程度的信息而获得关于引擎负载的信息，节流阀与加速器踏板、喷射燃料量、引擎的转数、车辆速度等同步地操作。
基于由冷却水温检测器25检测到的冷却水的温度，喷射比确定器21确定由第一燃料喷射阀A喷射的燃料量和由第二燃料喷射阀B喷射的燃料量之间的比率。
喷射比确定器21存储喷射量调整操作范围R，在喷射量调整操作范围R内，随着冷却水的温度下降，喷射比确定器21增加由第二燃料喷射阀B喷射的燃料量对喷射燃料的总量的比率。在该实施例中，为了防止低速提前点火，喷射量调整操作范围R被设定处于引擎的低转速、高负载操作范围(下文称之为“低速、高负载范围”)。然而，喷射量调整操作范围R应当考虑引擎1的预期使用和说明而被设定处于引擎1的最佳操作范围。
基于由操作状态判断器24获得的操作状态，喷射时间确定器22确定从相应的燃料喷射阀即第一燃料喷射阀A和第二燃料喷射阀B喷射燃料的时间。
基于由操作状态判断器24获得的操作状态，总喷射量确定器23确定每个燃烧周期必须由所有的燃料喷射阀即第一燃料喷射阀A和第二燃料喷射阀B喷射的燃料的总喷射量(如果引擎具有多于一个缸，则用于每个缸)。
涉及燃料喷射的正常控制由电子控制单元20的控制器基于操作状态施行。如果操作状态使得能够在引擎1中发生提前点火，则喷射比确定器21和喷射时间确定器22分别调整燃料喷射比和燃料喷射时间。
现在参考图2A至3F描述这种控制。
由喷射比确定器21施行的图2A至2F的控制包括喷射量调整操作范围R，如上所述，在喷射量调整操作范围R内，随着冷却水的温度下降，喷射比确定器21增加由第二燃料喷射阀B(端口喷射阀12)喷射的燃料量对由第一燃料喷射阀A和第二燃料喷射阀B两者喷射的燃料的总喷射量的比率。所示喷射量调整操作范围R是低速、高负载操作范围，具体地，图表中引擎负载高于值“a”的预定的低速操作范围；在该低速、高负载操作范围内，低速提前点火能够在引擎1中发生。
因为第二燃料喷射阀B设置在由第二燃料喷射阀B喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量小于由第一燃料喷射阀A喷射并且粘附至缸的内周壁的燃料量的这种位置，特别地如果操作状态使得提前点火能够发生，则通过增加由第二燃料喷射阀B喷射的燃料量比率能够减少粘附至缸的内周壁的燃料量，以使防止提前点火。此时，由于冷却水的温度越低提前点火越可能发生，在喷射量调整操作范围R内，随着冷却水的温度下降，喷射比确定器21以逐步的方式增加由第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比。因为在该实施例中第二燃料喷射阀B是端口喷射阀12，由该实施例的第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比率下文称之为“端口喷射比”。
图2A的控制被施行以使：
(i)即使在图表中引擎负载高于值“a”，如果冷却水的温度是90摄氏度以上，在正常操作状态下，端口喷射比即由图1的实施例的第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比率被维持处于喷射比“p”；
(ii)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，并且引擎负载高于值“a”，端口喷射比被移动至高于喷射比“p”的喷射比“q”；
(iii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，并且引擎负载高于值“a”，端口喷射比被移动至高于喷射比“q”的喷射比“r”；并且
(iv)如果水温低于70摄氏度但不低于60摄氏度，并且引擎负载高于值“a”，端口喷射比移动至最高的喷射比“s”。在图2A的控制示例中，以及在图2B-2F的控制示例中，如果水温下降到60摄氏度以下，端口喷射比能够被维持处于“s”，或者能够被移动至高于喷射比“s”的喷射比。
图2B的控制被施行以使如果冷却水的温度是90摄氏度以上，在正常操作状态下，不管引擎负载的值，端口喷射比即从图1的实施例的第二燃料喷射阀B喷射的燃料量比率被维持处于喷射比“p”。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，根据水温和引擎负载的值，端口喷射比被移动至高于喷射比“p”的喷射比“s”。具体地，如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度以上，当引擎负载超过相对大的“c”时，端口喷射比被移动至喷射比“s”，并且如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，当引擎负载超过值稍微小于值“c”的“b”时，端口喷射比被移动至喷射比“s”。如果水温下落到70摄氏度以下，当引擎负载超过为在范围R内最小值的值“a”时，端口喷射比被移动至喷射比“s”。也即，在该控制示例中，随着水温下降，在端口喷射比的增加下，引擎负载的阈值减小。
换言之，在该控制示例中：
(i)在引擎负载是“a”或者更小时，不管冷却水的温度，端口喷射比被维持处于喷射比“p”(初始值)；
(ii)如果引擎负载高于“a”但不高于“b”，则仅当水温下降到70摄氏度以下时，端口喷射比被提高至更高的喷射比“s”；
(iii)如果引擎负载高于“b”但不高于“c”，则仅当水温下降到80摄氏度以下时，端口喷射比被提高至更高的喷射比“s”；并且
(iv)如果引擎负载高于“c”，则仅当水温下降到90摄氏度以下时，端口喷射比被提高至更高的喷射比“s”。
图2C的控制被施行以使如果冷却水的温度是90摄氏度以上，在正常操作状态下，不管引擎负载的值，端口喷射比即由图1的实施例的第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比率被维持处于喷射比“p”。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，根据水温和引擎负载的值，端口喷射比分别被移动至高于“p”、“q”和“r”的喷射比“q”、“r”或者“s”。具体地：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则当引擎负载超过相对大的值“c”时，端口喷射比被移动至稍微高于喷射比“p”(初始值)的喷射比“q”；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则当引擎负载超过稍微小于值“c”的值“b”时，端口喷射比被移动至高于喷射比“q”的喷射比“r”；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，则当引擎负载超过为在范围R内最小值的值“a”时，端口喷射比被移动至最高的喷射比“s”。也即，随着水温下降，端口喷射比即由第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比率在该处被增加的引擎负载的阈值减小。
换言之，在该控制示例中：
(i)在引擎负载是“a”或者更小时，不管冷却水的温度，端口喷射比被维持处于喷射比“p”(初始值)；
(ii)如果引擎负载高于“a”但不高于“b”，则仅当水温下降到70摄氏度以下时，端口喷射比被提高至最高的喷射比“s”；
(iii)如果引擎负载高于“b”但不高于“c”，则当水温下降到70摄氏度以下时，端口喷射比被移动至喷射比“s”，并且当水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度时，端口喷射比被移动至喷射比“r”；并且
(iv)如果引擎负载超过值“c”，则当水温下降到70摄氏度以下时端口喷射比被移动至喷射比“s”，当水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度时端口喷射比被移动至喷射比“r”，并且当水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度时端口喷射比被移动至喷射比“q”。
图2D的控制被施行，以使即使在图表中引擎负载超过值“a”，如果是90摄氏度以上，则在正常操作状态下，端口喷射比即由第二燃料喷射阀喷射的燃料量的比率被维持处于喷射比“p”。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，根据水温和引擎负载的值，端口喷射比被逐渐地移动至更高的喷射比。具体地，随着引擎负载增加，端口喷射比被逐渐地增加以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则当引擎负载达到在范围R内的其上限时，端口喷射比被移动至稍微高于喷射比“p”(初始值)的喷射比“q”；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，端口喷射比被移动至高于喷射比“q”的喷射比“r”；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，端口喷射比被移动至最高的喷射比“s”。在图2D的控制示例以及图2E和2F的控制示例中，虽然喷射比被控制以使喷射比和喷射量调整操作范围R内的引擎负载之间的关系由直线即引擎负载在图表的水平轴线上且喷射比在图表的竖直轴线上的线性函数表示时，但是喷射比能够被控制以使该关系由诸如二次曲线的曲线表示。
图2E的控制被施行，以使如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则不管引擎负载的值，在正常操作状态下，端口喷射比即由图1的实施例的第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比率被维持处于喷射比“p”(初始值)。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，则根据水温和引擎负载的值，端口喷射比被移动至更高的喷射比。具体地，端口喷射比被控制，以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则引擎负载超过相对大的值“c”之后，随着引擎负载增加，端口喷射比开始逐渐地增加；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则引擎负载超过稍微小于值“c”的值“b”之后，随着引擎负载增加，端口喷射比开始逐渐地增加；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，则引擎负载超过为在范围R内的最小值的值“a”之后，随着引擎负载增加，端口喷射比开始逐渐地增加。也即，在该控制示例中，随着水温下降，端口喷射比开始逐渐地增加时，引擎负载的阈值被减小。在图2E的控制中，不管冷却水的温度(如果其不低于60摄氏度并且低于90摄氏度)，当引擎负载达到在范围R内的其上限时，端口喷射比被移动至喷射比“s”。
换言之，在该控制示例中：
(i)在引擎负载是“a”或者更小时，不管冷却水的温度，端口喷射比被维持处于喷射比“p”(初始值)；
(ii)在引擎负载高于“a”但不高于“b”时，仅当水温低于70摄氏度时，随着引擎负载增加，端口喷射比逐渐地增加；
(iii)在引擎负载高于“b”但不高于“c”时，仅当水温低于80摄氏度时，随着引擎负载增加，端口喷射比逐渐地增加；并且
(iv)在引擎负载高于“c”时，仅当水温低于90摄氏度时，随着引擎负载增加，端口喷射比逐渐地增加。
图2F的控制被施行，以使如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则不管引擎负载的值，在正常操作状态下，端口喷射比即由图1的实施例的第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比率被维持处于喷射比“p”(初始值)。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，则根据水温和引擎负载的值，端口喷射比被移动至更高的喷射比。具体地，端口喷射比被控制，以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则引擎负载超过相对大的值“c”之后，随着引擎负载增加，端口喷射比开始逐渐地增加；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，引擎负载超过稍微小于值“c”的值“b”之后，随着引擎负载增加，端口喷射比开始逐渐地增加；
(iii)如果水温低于70摄氏度，则引擎负载超过为在范围R内的最小值的值“a”之后，随着引擎负载增加，端口喷射比开始逐渐地增加。也即，在该控制示例中，随着水温下降，端口喷射比即由第二燃料喷射阀B喷射的燃料量的比率开始增加时，引擎负载的阈值被减小。
同样，随着引擎负载增加，端口喷射比逐渐地增加，以使：
(i)如果冷却水的温度低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则当引擎负载达到在范围R内的其上限时，端口喷射比移动至稍微高于喷射比“p”(初始值)的喷射比“q”；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，端口喷射比移动至高于喷射比“q”的喷射比“r”；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，端口喷射比移动至最高的喷射比“s”。
在以上实施例中，如上所述，作为燃料喷射器中的一个的第一燃料喷射阀A是安装至燃烧室3的内周壁或者安装至在缸盖一侧的燃烧室3的顶部的周缘部直接喷射阀11，即被构造成将燃料直接地喷射至缸的燃烧室3中的阀(该阀下文称之为“横向侧直接喷射阀”)；同时作为燃料喷射器中另一个的第二燃料喷射阀B是被构造成将燃料喷射至进气通道4中的端口喷射阀12。图4示出第二燃料喷射阀B是安装至在缸盖一侧的燃烧室3的顶部的中心并且向下即朝向活塞2的头部指向的顶置直接喷射阀13。点火器15未在图4中图示。
即，在图4中，如在图1的实施例中，第一燃料喷射阀A是安装至燃烧室3的内周壁或者安装至在缸盖一侧的燃烧室3的顶部的周缘部的横向侧直接喷射阀11；同时第二燃料喷射阀B是安装至在缸盖一侧的燃烧室3的顶部的中心的顶置直接喷射阀13。
因为在图4的实施例中，顶置直接喷射阀13被用作第二燃料喷射阀B代替图1的实施例的端口喷射阀，在图4的实施例中，图2A至2F的控制被施行，以使随着冷却水的温度下降，由顶置直接喷射阀13喷射的燃料量对由所有的燃料喷射阀(喷射阀11和13)喷射的燃料的总量的比率增加。(该比率下文称之为“中心喷射比”。)即，在图4的实施例中，除了因为端口喷射阀12端口喷射阀12被替换为顶置直接喷射阀13，在图表的竖直轴线上，代替端口喷射比，中心喷射比被控制之外，图2A至2F的控制也以如上所述的相同方式被施行。因此，不重复图2A-2F的描述。
虽然，在图2A-2F的控制中，预定了每个具有10摄氏度的宽度的多个温度范围，并且在引擎在喷射量调整操作范围R内时，随着冷却水的温度从温度范围中的一个下降至另一个温度范围，由第二燃料喷射阀B的燃料喷射比以逐步的方式增加，但是，温度范围的宽度并不局限于10摄氏度，并且能够是例如5摄氏度或者4摄氏度。同样，这种温度范围可能不被设定，从而喷射比不根据冷却水的温度而逐步地增加和减小。
图3A至3F示出通过第二燃料喷射阀B(端口喷射阀12或者顶置直接喷射阀13)的燃料喷射的时间如何由喷射时间确定器22控制。除了图2A至2F的以上控制以外，图3A至3F的控制被施行。
如图3A至3F所示，喷射时间确定器22存储喷射时间调整操作范围T，在喷射时间调整操作范围T内，当在活塞2的每个燃烧周期的进气冲程期间喷射燃料时，随着冷却水的温度下降，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射的时间被提早。这是由于进气冲程的阶段越早，缸的内周壁的越大部分由活塞2遮蔽，从而通过如上所述在进气冲程期间使燃料喷射的时间提早，能够减少粘附至缸的内周壁的燃料量，因而避免提前点火。
同样，当在活塞2的每个燃烧周期的压缩冲程期间喷射燃料时，随着冷却水的温度下降，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射时间被延迟。这是由于压缩冲程的阶段越晚，缸的内周壁的越大部分由活塞2遮蔽，从而通过如上所述在压缩冲程期间延迟燃料喷射时间，能够减少粘附至缸的内周壁的燃料量，因而避免提前点火。
图3A的控制被施行，以使当在进气冲程期间喷射燃料时，即使在图表中引擎负载超过值“a”，如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则在正常操作状态下，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射时间被维持处于喷射时间“t”(初始值)。另一方面，如果水温低于90摄氏度，则通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射时间根据水温和引擎负载的值被提早。具体地，随着引擎负载增加，燃料喷射时间逐渐地被提早，以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则当引擎负载达到在范围T内的其上限时，燃料喷射的时间被提早至稍微早于喷射时间“t”(初始值)的喷射时间“u”；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，燃料喷射的时间被提早至早于喷射时间“u”的喷射时间“v”；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，燃料喷射的时间被提早至最早的喷射时间“w”。在3A的控制示例中，以及在图3B-3F的控制示例中，虽然燃料喷射的时间被控制以使燃料喷射时间和引擎负载之间的关系由直线即引擎负载在图表的水平轴线上并且燃料喷射时间在图表的竖直轴线上(在图表中燃料喷射时间向上提早)的线性函数表示，但是，燃料喷射时间能够被控制以使该关系由诸如二次曲线的曲线表示。
图3B的控制被施行，以使当在进气冲程期间喷射燃料时，如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则不管引擎负载的值，在正常操作状态下，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射的时间被维持处于喷射时间“t”(初始值)。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，燃料喷射的时间根据水温和引擎负载的值被提早。具体地，燃料喷射的时间被控制以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则引擎负载超过相对大的值“c”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间开始逐渐地提早；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则引擎负载超过稍微小于值“c”的值“b”之后，随着引擎负载的增加，燃料喷射的时间开始逐渐地提早；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，引擎负载超过为在范围T内的最小值的值“a”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间开始逐渐地提早。也即，随着水温下降，燃料喷射时间逐渐地提早时，引擎负载的下限值减小。在图3B的控制中，不管冷却水的温度(如果其不低于60摄氏度并且低于90摄氏度)，当引擎负载在范围T内达到其上限时，燃料喷射的时间被提早至喷射时间“w”。
图3C的控制被施行，以使当在进气冲程期间喷射燃料时，如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则不管引擎负载的值，在正常操作状态下，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射的时间被维持处于喷射时间“t”(初始值)。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，燃料喷射时间根据水温和引擎负载的值被提早。具体地，燃料喷射时间被控制以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则引擎负载超过相对大的值“c”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间逐渐地提早；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则引擎负载超过稍微小于值“c”的值“b”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间逐渐地提早；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，引擎负载超过为在范围T内的最小值的值“a”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间逐渐地提早。
同样，随着引擎负载增加，燃料喷射的时间逐渐地被提早，以使：
(i)如果冷却水的温度低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则当引擎负载在范围T内达到其上限时，燃料喷射的时间被提早至稍微早于喷射时间“t”(初始值)的喷射时间“u”；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，燃料喷射的时间被提早至早于喷射时间“u”的喷射时间“v”；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，燃料喷射的时间被提早至最早的喷射时间“w”。
图3D的控制被施行，以使当在压缩冲程期间喷射燃料时，即使在图表中引擎负载超过值“a”，如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则在正常操作状态下，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射的时间被维持处于喷射时间t’(初始值)。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，燃料喷射的时间根据水温和引擎负载的值被延迟。具体地，随着引擎负载增加，燃料喷射的时间逐渐地被延迟以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则当引擎负载在范围T内达到其上限时，燃料喷射的时间被延迟至稍微晚于喷射时间t’(初始值)的喷射时间u’；
(ii)如果水温下降低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则燃料喷射的时间被延迟至晚于喷射时间u’的喷射时间v’；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，燃料喷射时间被延迟至最晚的喷射时间w’。
图3E的控制被施行，以使当在压缩冲程期间喷射燃料时，如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则不管引擎负载的值，在正常操作状态下，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射时间被维持处于喷射时间t’(初始值)。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，燃料喷射的时间根据水温和引擎负载的值被延迟。具体地，燃料喷射时间被控制以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则引擎负载超过相对大的值“c”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间的时间开始逐渐地延迟；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则引擎负载超过稍微小于值“c”的值“b”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射的时间开始逐渐地延迟；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，引擎负载超过为在范围T内的最小值的值“a”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间开始逐渐地延迟。也即，随着水温下降，燃料喷射时间开始延迟时，引擎负载的阈值被减小。在图3E的控制中，不管冷却水的温度(如果其不低于60摄氏度并且低于90摄氏度)，当引擎负载在范围T内达到其上限时，燃料喷射时间被延迟至喷射时间w’。
图3E的控制被施行，以使当在压缩步骤期间喷射燃料时，如果冷却水的温度是90摄氏度以上，则不管引擎负载的值，在正常操作状态下，通过第一燃料喷射阀A的燃料喷射的时间被维持处于喷射时间t’(初始值)。另一方面，如果水温下降到90摄氏度以下，燃料喷射时间根据水温和引擎负载的值被延迟。具体地，燃料喷射时间被控制以使：
(i)如果水温低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则引擎负载超过相对大的值“c”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间开始逐渐地延迟；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则引擎负载超过稍微小于值“c”的值“b”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间开始逐渐地延迟；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，引擎负载超过为在范围T内的最小值的值“a”之后，随着引擎负载增加，燃料喷射时间开始逐渐地增加。
同样，随着引擎负载增加，燃料喷射时间逐渐地被延迟，以使：
(i)如果冷却水的温度低于90摄氏度但不低于80摄氏度，则当引擎负载达到在范围T内的其上限时，燃料喷射时间被延迟至稍微晚于喷射时间t’(初始值)的喷射时间u’；
(ii)如果水温低于80摄氏度但不低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，燃料喷射的时间被延迟至晚于喷射时间u’的喷射时间v’；并且
(iii)如果水温低于70摄氏度，则当引擎负载达到其上限时，燃料喷射的时间被延迟至最晚的喷射时间w’。
虽然在喷射时间调整操作范围T内预定了每个具有10摄氏度的宽度的多个温度范围从而随着冷却水的温度从一个温度范围中下降至另一个温度范围，由第一燃料喷射阀A的燃料喷射时间以逐步的方式被提早或者延迟，但是温度范围的宽度并不局限于10摄氏度，并且能够是例如5摄氏度或者4摄氏度。同样，能够不设定这种温度范围，从而燃料喷射的时间不根据冷却水的温度而逐步地被提早或者延迟。
虽然在以上实施例中本发明被应用于用于汽车的四冲程汽油引擎，但是本发明能够被应用于其中会发生提前点火出现的任何不同类型的引擎。
附图标记的描述
1：缸
2：活塞
3：燃烧室
4：进气通道
5：排气通道
6：进气阀
7：排气阀
8：进气阀孔
9：排气阀孔
10：增压器
11：直接喷射阀(横向侧直接喷射阀)
12：端口喷射阀
13：直接喷射阀(顶置直接喷射阀)
15：点火器
20：电子控制单元(ECU)
21：喷射比确定器
22：喷射时间确定器
23：总喷射量确定器
24：操作状态判断器
25：冷却水温度检测器
A：第一燃料喷射阀
B：第二燃料喷射

Claims (7)

1.一种引擎控制装置，所述引擎控制装置用于控制包括缸的引擎，其特征在于，所述引擎控制装置包含：
第一燃料喷射阀；
第二燃料喷射阀，所述第二燃料喷射阀被设置在由所述第二燃料喷射阀喷射并且粘附至所述缸的内周壁的燃料量小于由所述第一燃料喷射阀喷射并且粘附至所述缸的所述内周壁的燃料量的位置；
冷却水温度检测器，所述冷却水温度检测器用于检测用于冷却所述引擎的冷却水的温度；和
喷射比确定器，所述喷射比确定器用于基于由所述冷却水温度检测器检测到的所述冷却水的所述温度，确定由所述第一燃料喷射阀喷射的燃料量和由所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量之间的比率；
其中，所述喷射比确定器存储喷射量调整操作范围，在所述喷射量调整操作范围内，所述喷射比确定器被构造成，当所述冷却水的所述温度下降时，增加由所述第二燃料喷射阀喷射的燃料量对于由所述第一燃料喷射阀和第二燃料喷射阀喷射的总燃料量的燃料喷射比，
所述喷射比确定器被构造成，随着施加于所述引擎的引擎负载增加，在所述喷射量调整操作范围内逐渐增加所述燃料喷射比，
所述喷射量调整操作范围是所述引擎的低转速、高负载操作范围，
随着所述冷却水的所述温度下降，在所述喷射量调整操作范围内，增加所述燃料喷射比时的所述引擎负载的阈值被减小。
2.如权利要求1所述的引擎控制装置，其特征在于，所述第一燃料喷射阀包含直接喷射阀，所述直接喷射阀被构造成将燃料直接喷射至燃烧室中；并且
其中，所述第二燃料喷射阀包含端口喷射阀，所述端口喷射阀被构造成将燃料喷射至进气通道中，所述进气通道导向至所述燃烧室。
3.如权利要求1所述的引擎控制装置，其特征在于，所述第一燃料喷射阀包含横向侧直接喷射阀，所述横向侧直接喷射阀被安装至燃烧室的内周壁和所述燃烧室在缸盖一侧的顶部的周缘部中的一个，并且被构造成将燃料直接喷射至所述燃烧室中；并且
其中，所述第二燃料喷射阀包含顶置直接喷射阀，所述顶置直接喷射阀被安装至所述燃烧室在所述缸盖一侧的所述顶部的中心，并且被构造成将燃料直接喷射至所述燃烧室中。
4.如权利要求1所述的引擎控制装置，其特征在于，进一步包含喷射时间确定器，所述喷射时间确定器用于确定通过所述第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀的燃料喷射时间；
其中，所述喷射时间确定器存储喷射时间调整操作范围，在所述喷射时间调整操作范围内，所述喷射时间确定器被构造成，当在进气冲程期间喷射燃料时，随着所述冷却水的所述温度下降，使通过所述第一燃料喷射阀的燃料喷射时间提早。
5.如权利要求4所述的引擎控制装置，其特征在于，所述喷射时间调整操作范围是所述引擎的低转速、高负载操作范围；并且
其中，在所述喷射时间调整操作范围内，随着所述冷却水的所述温度下降，在通过所述第一燃料喷射阀的所述燃料喷射时间提早时的所述引擎负载的阈值被减小。
6.如权利要求1所述的引擎控制装置，其特征在于，进一步包含喷射时间确定器，所述喷射时间确定器用于确定通过第一燃料喷射阀和所述第二燃料喷射阀的燃料喷射时间；
其中，所述喷射时间确定器存储喷射时间调整操作范围，在所述喷射时间调整操作范围内，所述喷射时间确定器被构造成，当在压缩冲程期间喷射燃料时，随着所述冷却水的所述温度下降，延迟通过所述第一燃料喷射阀的所述燃料喷射时间。
7.如权利要求6所述的引擎控制装置，其特征在于，所述喷射时间调整操作范围是所述引擎的低转速、高负载操作范围；并且
其中，在所述喷射时间调整操作范围内，随着所述冷却水的温度下降，在通过所述第一燃料喷射阀的所述燃料喷射时间延迟时的所述引擎负载的阈值被减小。
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