CN1580528A - 发动机燃料喷射控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种发动机燃料喷射控制装置，用于当过大的空燃比从稀到浓突然变化，例如当NOx收集催化转换器解进行吸附和还原处理时，减小由于燃料喷射定时偏离最佳值引起的力矩波动。当过大的空燃比变化一个大的量时，燃料喷射定时被调整，从而根据实际的过大的空燃比而变化，进行一个根据目标的过大的空燃比和实际的过大的空燃比的插值计算。在实际的过大的空燃比向着目标的过大的空燃比汇聚期间，燃料喷射定时根据实际的过大的空燃比而变化，并且能够因此适当地根据实际的过大的空燃比而设定。其结果是，通过抑制燃料喷射定时在过大的空燃比变化前后的目标值之间以阶梯方式快速改变的影响能够减小力矩波动。
Description
技术领域
本发明一般地涉及一种发动机燃料喷射控制装置。特别是，本发明涉及一种燃料喷射控制装置，进行燃料喷射定时，以减轻当过大的空燃比突然从稀到浓改变时由于燃料喷射的定时偏离最佳值引起的力矩波动。
背景技术
在内燃机例如柴油机中，一种废气循环系统(EGR系统)得到广泛地应用，其中一部分废气再循环，以降低燃烧温度，从而减少氮氧化物(NOx)的排放。一些用于柴油机的现有技术的排气系统，时常包括一个柴油微粒过滤器(DPF)和一个NOx收集催化转化器，它们设置在一个排气通道中。柴油微粒过滤器(DPF)收集废气中的微粒物质(PM)，当废气中的空气燃料比在一个小的范围内时，NOx收集催化转化器收集废气中的NOx，并且当废气中的空气燃料比在一个大的范围内时，除去收集的NOx。
因此，一个具有NOx收集催化转化器的发动机通常燃烧不好，并且在操作期间产生的NOx被收集在NOx吸收剂中。当已经积累一定量的NOx时，废气的过大的空燃比λ暂时改变为大值，从吸收剂中放出和还原NOx。再循环的废气的过大的空燃比λ的控制暂时将过大的空燃比λ的值改变成一个大值叫做“大峰值控制”。
柴油机一般操作的过大的空燃比λ大约是2到3，这相应于小的空气燃料比。在大峰值控制期间，过大的空燃比的值改变成大约0.8。大峰值控制通常以不规则的定时响应发动机操作状态，处理NOx收集催化转化器中积累的NOx。换言之，大峰值状态不响应驾驶员发出的要求。因此，如果从正常操作状态转为大峰值操作状态期间力矩波动，驾驶员会经历不舒服的感觉。因此在燃料输送量改变时，为了尽可能小地减小过大的空燃比λ的值，将大峰值控制设计成使进气通道中设置的节流阀的开口度减小，从而减小进气量。日本专利2003-129890中公开了一种柴油机，其根据发动机操作状态控制燃油喷射定时。
综上，本领域技术人员能够很明显地从此申请文件中看出，需要改进发动机燃料喷射控制装置。本发明强调本领域这一需要以及本领域技术人员从本申请文件中看出的其他需要。
发明内容
已经发现，决定最佳燃料喷射定时的一个因素是过大的空燃比，并且燃料喷射定时能够控制的精度大大影响发动机性能的多个方面，特别是在宽范围的过大的空燃比操作的发动机中作为一个改善排气和节约燃料的措施。
考虑发动机的操作情况，对于稀燃烧，在正常的稳定的状态操作期间，采用2或者更高的过大的空燃比，以及对于浓燃烧，在加速期间，采用大约是1的空燃比。在过大的空燃比快速变化时的短暂期间，最佳的燃料喷射定时大大改变。按照惯例，燃料喷射定时根据目标过大的空燃比而改变，但是这个方法存在在所述短暂期间燃料喷射定时偏离最佳的燃料喷射定时的可能性。此偏离由于根据发动机操作状态燃料喷射定时快速变化到目标值而发生，由于延迟与进气的输送相关，因此实际的过大的空燃比以延迟的方式变化。燃料喷射定时的误差造成力矩波动。
如果在汽车正在加速时发生这样的力矩波动，驾驶员有很小的机会注意，并且操作性能不会破坏。但是，当被设计的发动机控制到一个浓的过大的空燃比，以再生一个NOx收集催化转换器和/或一个废气的细微颗粒过滤器(DPF)时，该再生控制的进行是基于发动机的一个要求，而不是基于驾驶员的希望，并且还能够因此在稳定的状态下进行。当在稳定的状态下进行该再生控制时，由于燃料喷射定时变化造成的力矩波动很容易被驾驶员注意到。
综上，提供一种用于发动机的发动机燃料喷射控制装置，其基本上包括一个过大的空燃比控制部分、一个燃料喷射定时控制部分、一个实际的过大的空燃比计算部分和一个燃料喷射定时调整部分。该过大的空燃比控制部分，用于将一个过大的空燃比控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的过大的空燃比。该燃料喷射定时控制部分，用于将燃料喷射定时控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的燃料喷射定时。该实际的过大的空燃比计算部分，用于计算发动机的一个实际的过大的空燃比。该燃料喷射定时调整部分，用于调整燃料喷射定时，以根据实际的过大的空燃比，得到一个调整的燃料喷射定时，当目标的过大的空燃比的调整量大于一个预定值时计算该实际的过大的空燃比。
通过下面结合附图对本发明的优选实施例所作的详细描述，本发明的这些和其他的目的、特性、特点和优点对本领域技术人员会更加明白。
附图说明
现在参见构成此原始申请文件一部分的附图。
图1是一个示意图，表示根据本发明的一个实施例的一个内燃机，例如一个柴油机的发动机燃料喷射控制装置或者系统；
图2是第一程序框图，表示为了决定什么时候NOx收集催化转化器恢复到最好状态，由根据本发明的发动机燃料喷射控制装置或者系统的控制单元进行的控制操作，；
图3是第二程序框图，表示为了使NOx收集催化转化器恢复到最好状态，由根据本发明的发动机燃料喷射控制装置或者系统的控制单元进行大峰值控制的控制操作；
图4是第三程序框图，表示当过大的空燃比快速改变时，由根据本发明的发动机燃料喷射控制装置或者系统的控制单元进行的燃料喷射定时调整控制的控制操作；
图5表示根据本发明的发动机燃料喷射控制装置或者系统采用的方法，当过大的空燃比快速改变时，进行燃料喷射定时的调整；
图6是第一小目标喷射定时图，相应于小操作提供一个小目标值；
图7是第二大目标喷射定时图，相应于发动机操作状态的大操作提供一个大目标值；
图8是第一过大的空燃比图，相应于发动机操作状态的小操作提供一个小目标值；
图9是第二过大的空燃比图，相应于发动机操作状态的大操作提供一个大目标值；
图10是一个程序框图，表示当过大的空燃比快速改变时，由根据本发明第二实施例的发动机燃料喷射控制装置或者系统的控制单元进行的燃料喷射定时调整控制的控制操作；
图11是一个程序框图，表示当过大的空燃比快速改变时，由根据本发明第三实施例的发动机燃料喷射控制装置或者系统的控制单元进行的燃料喷射定时调整控制的控制操作。
优选实施例的详细描述
现在参照附图对本发明选择的实施例进行描述。很明显，对于本领域技术人员来说，下面对本发明的实施例的描述只是说明性的，不是限定性的，本发明由权利要求和其等同物限定。
首先参见图1，图1表示根据本发明第一实施例的一种发动机燃料喷射控制装置或者系统，其用于内燃机例如增压柴油机1。根据本发明的发动机燃料喷射控制装置或者系统能够用于汽车和类似物上的其他的内燃机。
如图1所示，发动机1包括一个共轨(common rail)燃料喷射系统，其包括一个共轨2，若干个燃料喷射阀3，和一个高压燃料泵(未示出)，以便供给高压燃料。燃料泵(未示出)向共轨2供给燃料，高压燃料在那里积聚，并且当燃料喷射阀3打开时，高压燃料输送到燃烧室内侧。因此，燃料喷射阀3直接将燃料喷射到各汽缸相关的燃烧室(未示出)。
燃料喷射阀3构造和布置成，在主喷射或者在主喷射之后的一个后喷射之前进行导引喷射。通过改变共轨2的积聚压力，燃料喷射压力能够以各种方式进行控制。
具有一个压缩机4a的一个涡轮增压器(增压器)4，布置在进气系统的进气通道5中。压缩机4a用于使进气加压。压缩机4a由一个涡轮4b转动，涡轮4b由流经废气通道6的废气驱动。增压器4定位在发动机1的进气通道5中的空气流量计7的下游。增压器4优选是一个可变容积的增压器，一个可变的喷嘴设置在涡轮4b上。通过采用一个可变容积的增压器4，当发动机1在低速区操作时，可变的喷嘴能够收缩，以增加涡轮的效率。当发动机1在高速区操作时，增压器4的可变的喷嘴能够打开，以增加涡轮的能力。因此，这样的布置能够在宽范围的操作状态下得到高的增压效果。
一个进气节流阀8安装在进气通道5的内侧，布置在压缩机4a的下游。进气节流阀8用作一个进气调节装置，从而能够控制吸入到发动机1中的进气量。进气节流阀8例如是一个电子控制的节流阀，其使用一个分档器电机，打开度能够自由地改变。
排气通道6设置有一个废气循环(EGR)通道9，其从发动机1和涡轮4b之间分支。EGR通道9在进气节流阀8的下游与进气通道5相连。
排气系统设置有一个废气循环(EGR)控制阀10，安装在EGR通道9中。EGR阀10用于根据发动机操作状态控制废气循环量。EGR阀10采用一个分档器电机进行电子控制，使得EGR阀10的开口度调节循环到进气系统中的废气流速，即吸入到发动机1中的EGR量。EGR阀10优选是反馈(闭环)控制来调节EGR量，以此实现根据操作状态设定的EGR比。基本上，EGR比能够通过将一个目标进气量与实际进气量比较而反馈控制，进气量由空气流量计7测量和输出。
排气系统还设置有一个具有HC吸收作用的氧化催化转换器11，一个具有NOx收集作用的NOx收集催化转换器12，和一个废气微粒捕捉过滤器(DPF＝柴油颗粒过滤器)13，它们顺序设置在排气通道6中，在涡轮增压器4的涡轮4b的下游位置。
氧化催化转换器11具有当温度低时吸收废气HCs的特性，以及当温度高时释放HCs和CO的特性，并且在活跃状态时用于氧化HCs和CO。当过大的空燃比λ大于1，即空气燃料混合物小时，NOx收集催化转换器12吸收和收集废气中的NOx，并且当过大的空燃比λ大时，释放NOx。NOx收集催化转换器12在活跃的状态下还使NOx还原。颗粒过滤器13捕捉废气中的细微的颗粒(PM＝颗粒物质)，并且采取再生控制，捕捉的颗粒物质PM由升高废气温度而燃烧。
一个控制单元20用于控制本发明的废气清洁装置。特别是，控制单元20根据各种传感器(下面描述)的检测信号，确定和设定进气量Qa、燃料喷射量Qf和喷射时间IT，基于这些信号进行控制，其中各种传感器用于检测发动机1的操作状态。因此，控制单元20响应各种传感器(下面描述)的检测信号，还控制燃料喷射阀3的驱动，控制进气节流阀8和EGR阀10的开口度。
控制单元20是一个微计算机，包括一个中央处理单元(CPU)及其他的外部设备。控制单元20还可以包括其他的传统部件例如一个输入接口电路、一个输出接口电路、和存储装置例如一个ROM(只读存储器)装置和一个RAM(随机存取存储器)装置。控制单元20优选包括一个发动机控制程序，如下所述地控制各种部件。控制单元20从各种传感器(下面描述)收到检测发动机1的操作状态的输入信号，并且基于这些信号进行前面的控制。从此说明中本领域技术人员应当明白，控制单元20的精确的结构和运算法则能够是执行本发明的功能的任何硬件和软件的结合。换言之，“装置加功能”术语在本说明书中和权利要求书中应当包括用于执行“装置加功能”术语的功能的任何结构或者硬件和/或运算法则或软件。
在本发明中，如下面描述的，当过大的空燃比的变化量较大时，燃料喷射定时由控制单元20基于实际的过大的空燃比λr进行调整。结果是，燃料喷射定时能够控制到相对于实际的过大的空燃比λr最佳的定时。由于本发明，当实际的过大的空燃比λr向着目标的过大的空燃比λt会聚时的短暂期间，燃料喷射定时根据实际的过大的空燃比λr的改变而变化，并且因此能够相对于实际的过大的空燃比λr而适当地设置。其结果是，可以避免由于该短暂期间进气延迟造成的发动机运转中的力矩波动和恶化。
进气量Qa由空气流量计7测量，空气流量计7向控制单元20输出一个信号，控制单元20指示进气量Qa。控制单元20还可操作地连接到一个转速传感器14、一个加速器位置传感器15、一个发动机冷却液温度传感器16、一个导轨压力传感器17、若干个排气系统温度传感器21、22、23，和一个废气传感器或者氧气传感器24。转速传感器14被布置成检测发动机1的发动机转速Ne，并且向控制单元20输出一个信号，控制单元20指示发动机1的发动机转速Ne。加速器位置传感器15被布置成检测加速器位置APO，并且向控制单元20输出一个信号，控制单元20指示加速器位置APO。
冷却液温度传感器16被布置成检测发动机冷却液的温度Tw，并且向控制单元20输出一个信号，控制单元20指示发动机冷却液的温度。导轨压力传感器17被布置成检测公共导轨2内侧的燃料压力(燃料喷射压力)，并且向控制单元20输出一个信号，控制单元20指示公共导轨2内侧的燃料压力(燃料喷射压力)。温度传感器21、22和23被布置成分别检测氧化催化转换器11、NOx收集催化转换器12、和颗粒过滤器13的出口附近的废气的温度。温度传感器21、22和23被布置成分别向控制单元20发出输出信号，控制单元20指示氧化催化转换器11、NOx收集催化转换器12、和颗粒过滤器13的出口附近的废气的温度，废气传感器24被布置在排气通道6中，在涡轮4b的上游位置，用来检测空气燃料比或者废气的氧气浓度。废气传感器24被布置成向控制单元20发出输出信号，控制单元20指示空气燃料比或者废气的氧气浓度。
因此，控制单元20控制NOx收集催化转换器12和颗粒过滤器13的再生(regeneration)。控制单元20基于各传感器发送的检测信号设定燃料喷射量Qf和燃料喷射定时IT，并且控制燃料喷射阀3如何驱动。控制单元20还根据各种发动机的操作状态，控制进气节流阀8和EGR阀10的开口度。换言之，控制单元20控制燃料喷射阀3以调整由燃料喷射阀3输送的燃料喷射量Qf，控制燃料喷射阀3以调整燃料喷射阀3的喷射定时IT，并且控制进气节流阀8和EGR阀10以调整进气量Qa。控制单元20还根据各种发动机操作状态而被操作(例如加速器位置)。
控制单元20进一步控制NOx收集催化转换器12的再生。其作法是当吸收到NOx收集催化转换器12的全部NOx已经反应时确定一个规定值，并且当达到该规定值时，进行再生控制，使过大的空燃比λ转换为一个浓值，并且从而解吸附和还原该NOx。特别是，与本发明相关的是，控制单元20进行浓峰值控制，以再生(即解吸附NOx)NOx收集催化转换器12和燃料喷射定时控制。
控制装置20进一步控制再生颗粒过滤器13，其作法是，当收集在颗粒过滤器中13中的颗粒物质的量已经达到一个规定值时，进行再生控制，以提高废气温度，并且因此燃烧/去除颗粒物质。
如图2至4所示，其中示出了由控制单元20进行的过大的空燃比控制和燃料喷射定时控制的控制路线。与本发明有关，控制单元20执行过大的空燃比控制部分、燃料喷射定时控制部分、一个实际的过大的空燃比计算部分和一个燃料喷射定时调整部分的功能。特别是，控制单元20进行过大的空燃比控制作为浓峰值控制的一例，当发动机操作为稀燃烧时，用于暂时将过大的空燃比移动的一个浓值，并且因此解吸附和还原吸收在NOx收集催化转换器12中的NOx。
当发动机1根据某一预定的发动机操作状态，例如当发动机1在低负载、低速的状态，包括空转的操作时，图2至4的控制路线以一个规定的固定的时间间隔以周期的方式周期地进行。现在，讨论图2至4的控制单元20进行的浓峰值控制和燃料喷射定时控制的控制路线。
在步骤S11中，控制单元20读取来自图1中所示的各传感器发出的代表发动机操作状态包括但不限定于发动机转速Ne、加速器位置APO、燃料喷射量、和发动机冷却温度的各种信号。换言之，发动机操作状态，例如发动机1的负载状态和转速状态由控制单元20接收图1所示的各传感器的信号而确定。
在步骤S12中，控制单元20利用图1的传感器的信号计算NOx积聚(被吸附)在NOx收集催化转换器12中的量。有各种已知的方法计算NOx积聚的量。例如NOx量能够在表示操作状态的信号的基础上估计，例如发动机转速Ne、燃料喷射量Qf、和发动机冷却温度Tw，和/或NOx积聚量能够根据操作历史求NOx积聚量的积分来计算。
在步骤S13中，控制单元20将计算出的NOx积聚量与参考值NOx1比较。如果NOx积聚量等于或者小于NOx1，则控制单元20终止该路线的当前循环，不执行浓峰值控制。如果控制单元20确定NOx积聚量大于NOx1，则控制单元20前进到步骤S14，执行浓峰值控制路线。
图3表示浓峰值控制路线。在步骤S21中，控制单元20将L-R指示器设置在1，表示移动到浓燃烧，并且使计数器1的值初始化。计数器1是一个计数器，用于掌握浓峰值控制进行的时间量。L-R指示器的初始值被设定成零。
在步骤S22中，控制单元20控制减小进气节流阀8和EGR阀10的开口度，以将发动机1的过大的空燃比λ控制在低于理想的过大的空燃比的浓值。在一些情况下，为了满足达到目标的过大的空燃比λt的需要，进行一个后喷射，从而在燃烧冲程以后与排气冲程之间的时间段期间增加燃料。由于浓峰值控制带来的富集的过大的空燃比值，在发动机以稀燃烧采用大的过大的空燃比λ操作时、NOx收集催化转换器12中积聚的NOx从NOx吸附剂中解吸附，并且解吸附的NOx由在催化剂中发生的还原处理清洁(cleaned)。
在步骤S23中，控制单元20计数器1的值，在步骤S24中控制单元20确定是否计数器1的值大于一个参考值C1。参考值C1根据图2所示的处理路线中计算的NOx积聚量设定。浓峰值控制继续直到计数器1的值大于C1的值。当计数器1的值大于C1的值时，控制单元20前进到步骤S25，终止浓操作，并且使L-R指示器的值复位。然后，控制单元20进行这样的终止调整，即使NOx积聚量初始化并且返回到图2所示的路线。
现在参照图4描述燃料喷射定时控制。首先，在步骤S41中，基于发动机操作状态，控制单元20设定用于稀操作(即正常操作，其中过大的空燃比λ的值不控制到浓值，例如浓峰值控制)基本的目标喷射定时值ITL。基本的目标喷射定时值ITL的设定是通过例如搜索预先存储的图，其给出了基于燃料喷射量Qf和发动机转速Ne的基本的目标喷射定时值ITL。用于稀操作的基本的目标喷射定时值ITL由图6的喷射定时图提供。特别是图6的喷射定时图是第一的稀的目标喷射定时图，提供相应于稀的操作的稀的目标值。
控制单元20的步骤S42至S47构成燃料喷射定时调整部分的一部分，用于调整燃料喷射定时，以得到一个基于实际的过大的空燃比的调整的燃料喷射定时，该实际的过大的空燃比是当目标的过大的空燃比的调整量大于规定值时计算的。在步骤S42中，控制单元20检查L-R指示器的状态，确定浓峰值控制是否在进行中。如果L-R指示器是0，则发动机1是正常的稀的操作状态，并且控制单元20跳过步骤S43并且前进到步骤S47，输出稀操作的基本的目标喷射定时值ITL。
因此，在步骤S42中，控制单元20确定目标的过大的空燃比是否大于一个规定值，例如过大的空燃比λ大约为0.8的一个突变。例如，当发动机进入浓峰值控制状态，L-R指示器的值设定为1，因为过大的空燃比λ从2-3之间的稀值突然减小，例如减小到大约是0.8的浓值。
在步骤S43中，控制单元20设定一个基于发动机操作状态的用于浓操作的基本的目标喷射定时值ITR。用于浓操作的基本的目标喷射定时值ITR采用图7的图设定，采用与稀操作的基本的目标喷射定时值ITL设定相同的方式。换言之，图7的喷射定时图是第二的浓的目标喷射定时图，提供一个相应于发动机操作状态的浓操作的浓的目标值。用于浓操作的基本的目标的喷射定时值ITR比用于稀操作的基本的目标的喷射定时值ITL更先进。换言之，稀操作的图和浓操作的图是这样的，喷射定时在浓操作期间比稀操作期间更先进，以改善可燃性。
在步骤S44中，控制单元20读取过大的空燃比λ变化之前和之后的当前的实际的过大的空燃比λr值和目标的过大的空燃比λt值。换言之，有两个目标的过大的空燃比λt(一个用于稀操作，一个用于浓操作)，用于过大的空燃比控制。因此，各目标值通过搜索一个预先存储的图(图8和9)而得到，该图基于发动机操作状态(类似于基本的喷射定时采用一个图而找到)给出过大的空燃比λt。图8表示一个第一的稀的目标的过大的空燃比图，提供一个相应于发动机稀的操作状态的稀的目标值，图9表示一个第二的浓的目标的过大的空燃比图，提供一个相应于发动机浓的操作状态的浓的目标值。实际的过大的空燃比λr或者采用燃料空气比传感器24探测，或者基于发动机1的进气量和燃料喷射量的因素来计算。
在步骤S45至S46中，控制单元20找到基于浓的和稀的目标的过大的空燃比λt和实际的过大的空燃比λr在步骤S44中得到的到过大的空燃比偏差R_Lambda，并且利用过大的空燃比偏差R_Lambda计算燃料喷射定时命令值IT和基本的目标燃料喷射定时值ITL和ITR。
现在参照图5对计算命令值IT的方法的一个例子进行说明。首先，过大的空燃比偏差R_Lambda作为La与L1和L2的比值而被找到，La代表实际的过大的空燃比λr，L1和L2分别代表稀的目标的过大的空燃比λt和浓的过大的空燃比λt。命令值IT采用这个比值插入在稀操作的基本的目标喷射定时值ITL和浓操作的基本的目标喷射定时值ITR之间而被找到。此方法用计算公式表示如下：
过大的空燃比λ偏差：R_Lambda＝(La-L2)/(L1-L2)
喷射定时命令值：IT＝(ITL-ITR)R_Lambda+ITR
通过采用插入法(interpolation)修正燃料喷射定时，燃料喷射定时命令值IT、能够在实际的过大的空燃比λr从稀目标值到浓目标值变化期间、根据实际的过大的空燃比λr的变化而变化。结果是，燃料喷射定时能够相对于实际的过大的空燃比λr的响应延迟而被适当地设定，过大的空燃比λr的响应延迟由在目标的过大的空燃比λt值变化时发生的进气输送延迟引起。因此，燃料喷射定时的突然变化能够抑制，力矩波动能够减轻。
图10表示在过大的空燃比λ突然变化时修改燃料喷射定时的第二种方法。在此方法中，燃料喷射定时跟随实际的过大的空燃比λr进行，采用一个第一顺序延迟过滤器修改基本的目标燃料喷射定时。
在步骤S61中，控制单元20通过搜索一个预先储存的图，得到基于发动机操作状态的基本的目标燃料喷射定时值ITo。在步骤S62中，控制单元20检查L-R指示的状态。如果L-R指示的值是0，则控制单元20前进到步骤S66，并且输出基本的目标燃料喷射定时值ITo作为喷射定时命令值IT。
如果L-R指示的值是1，则控制单元20在步骤S63中读取目标的过大的空燃比λt和实际的过大的空燃比λr，并且在步骤S64中，基于目标的过大的空燃比λt和实际的过大的空燃比λr之间的差dLambda设定第一顺序延迟处理的增益G，即时间常数。增益G的设定例如是通过搜索一个预先储存图，其基于差值dLambda给出增益G。
在步骤S65中，执行第一顺序延迟处理，采用增益G和系数K的乘积作为时间常数，来调整基本的目标燃料喷射定时值ITo。在步骤S66中，控制单元20输出该调整结果，作为喷射定时命令值IT。系数K是一个调整系数，由发动机进气系统的输送延迟特性决定，并且例如通过搜索一个预先储存图而设定，该图基于进气量和发动机转速给出系数K。
通过执行上面描述的处理，燃料喷射定时能够根据一个适当的特性而变化，该特性反映实际的过大的空燃比和在该短暂的期间的发动机的进气特性。
图11表示在过大的空燃比λ突然变化时修改燃料喷射定时的第三种方法。在此方法中，燃料喷射定时跟随实际的过大的空燃比λr进行，采用前面的控制值消除基本的目标燃料喷射定时的变化率。步骤S71，S72和S76与步骤S61，S62和S66相同。当L-R指示的值是0时，通过搜索一个预先储存图而得到基本的目标燃料喷射定时值ITo，并且作为喷射定时命令值IT输出。
如果L-R指示的值是1，则控制单元20在步骤S73中读取目标的过大的空燃比λt和实际的过大的空燃比λr，并且在步骤S74中，基于目标的过大的空燃比λt和实际的过大的空燃比λr之间的差dLambda设定一个调整系数G(G≤1)。调整系数G的设定例如是通过搜索一个预先储存图，其基于差值dLambda给出系数G。
在步骤S75中，控制单元20计算调整的燃料喷射定时值IT，用调整系数G(用实际的过大的空燃比λr确定)乘以当前循环的目标的喷射定时值ITo与前一个循环的喷射定时命令值ITz之间的差值，再加上前一个循环的喷射定时命令值ITz的结果。此调整由下式表示：
IT←G(ITo-ITz)+ITz
在步骤S76中，控制单元20输出喷射定时命令值IT的调整结果。此方法采用一个基于实际的过大的空燃比λr的调整系数，以减小目标燃料喷射定时的变化率，从而实现与实际的过大的空燃比λr的变化相配的燃料喷射定时变化特性。
前面描述的实施例是根据执行浓峰值控制时、为了再生一个NOx收集催化转换器、产生的过大的空燃比的变化、修正燃料喷射定时的例子。然而，本发明不限定于这样的例子，并且能够有效地应用到涉及操作状态的任何场合，其中过大的空燃比快速变化，例如废气被控制到高的温度以产生一个DPF的操作状态。
术语“构造成”在这里用于描述一个装置一个部件、部分或者局部，包括硬件和/或软件，其构造成和/或被编程为执行所需的功能。另外，权利要求中的术语“装置加功能”应当包括任何能够用于执行本发明的部分功能的结构。这里采用的程度术语例如“基本上”、“大约”和“约”表示改进项的一个合理的量的偏差，使得结果变化不大。例如这些术语能够包括一个改进项的至少为±5％的偏差，如果此偏差不会否定改进的词的意义。
此申请要求日本专利申请2003-283787的优先权。日本专利申请2003-283787的全部公开内容在此引入供参考。
只选择选定的实施例来描述本发明，本领域技术人员应当明白，不离开由权利要求限定的本发明的范围能够作出各种变化和改进。而且，前面根据本发明描述的实施例只是描述性的，不用于限定本发明，本发明由附上的权利要求及其等同物限定。因此，本发明的范围不限定于公开的实施例。
Claims (17)
1.一种用于发动机的发动机燃料喷射控制装置，包括：
一个过大的空燃比控制部分，用于将一个过大的空燃比控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的过大的空燃比；
一种燃料喷射定时控制部分，用于将燃料喷射定时控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的燃料喷射定时；
一个实际的过大的空燃比计算部分，用于计算发动机的一个实际的过大的空燃比；和
一个燃料喷射定时调整部分，用于调整燃料喷射定时，以根据实际的过大的空燃比，得到一个调整的燃料喷射定时，该实际的过大的空燃比是当目标的过大的空燃比的调整量大于一个预定值时计算的。
2.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，过大的空燃比控制部分用于探测作为该发动机操作状态的一个燃料喷射量和一个发动机转速，并且采用一个图来设置该目标的过大的空燃比，以便提供相应于探测到的燃料喷射量和发动机转速的目标的过大的空燃比。
3.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时调整部分用于根据实际的过大的空燃比与目标的过大的空燃比调整之前的目标的过大的空燃比和目标的过大的空燃比调整之后的目标的过大的空燃比的比值而插入，从而调整燃料喷射定时。
4.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时调整部分用于采用一个第一命令延迟过滤器来调整燃料喷射定时，所述第一命令延迟过滤器具有采用实际的过大的空燃比确定的一个时间常数。
5.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时调整部分通过将目标喷射定时的当前值与燃料喷射定时命令的前值之间的差乘以一个调整系数再在一个得出的乘积上加上该前值，从而得到调整的燃料喷射定时，上述调整系数用实际的过大的空燃比确定。
6.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，当进行浓峰值控制以再生一个设置在发动机排气系统中的NOx收集催化转换器时，燃料喷射定时调整部分调整燃料喷射定时。
7.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，当进行废气温度提高控制以再生一个设置在发动机排气系统中的废气细微颗粒过滤器时，燃料喷射定时调整部分用于调整燃料喷射定时。
8.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，过大的空燃比控制部分通过调整安装在进气通道中用于调整进气量的节流阀的开口度来控制过大的空燃比。
9.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，过大的空燃比控制部分通过采用一个第一过大的空燃比的图和一个第二过大的空燃比的图来控制过大的空燃比，其中第一过大的空燃比的图提供一个对应于发动机操作状态用于稀的操作的稀的目标值，第二过大的空燃比的图提供一个对应于发动机操作状态用于浓的操作的浓的目标值。
10.如权利要求9的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时控制部分用于控制燃料喷射定时，采用第一喷射定时图提供一个对应于稀的操作的稀的目标值，以及采用第二喷射定时图提供一个对应于发动机操作状态的浓的操作的浓的目标值。
11.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时控制部分用于控制燃料喷射定时，采用第一喷射定时图提供一个对应于稀的操作的稀的目标值，以及采用第二喷射定时图提供一个对应于发动机操作状态的浓的操作的浓的目标值。
12.如权利要求3的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，过大的空燃比控制部分通过采用一个第一过大的空燃比图和一个第二过大的空燃比图来控制过大的空燃比，其中第一过大的空燃比图提供一个对应于发动机操作状态用于稀的操作的稀的目标值，第二过大的空燃比图提供一个对应于发动机操作状态用于浓的操作的浓的目标值。
13.如权利要求12的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时控制部分用于控制燃料喷射定时，采用第一喷射定时图提供一个对应于稀的操作的稀的目标值，以及采用第二喷射定时图提供一个对应于发动机操作状态的浓的操作的浓的目标值。
14.如权利要求3的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时控制部分用于控制燃料喷射定时，采用第一喷射定时图提供一个对应于稀的操作的稀的目标值，以及采用第二喷射定时图提供一个对应于发动机操作状态的浓的操作的浓的目标值。
15.如权利要求1的发动机燃料喷射控制装置，其特征在于，燃料喷射定时控制部分用于根据一个喷射阀开启定时和一个燃料喷射阀开启时间长短来设定燃料喷射定时和燃料喷射量。
16.一种用于发动机的发动机燃料喷射控制装置，包括：
过大的空燃比控制装置，用于将一个过大的空燃比控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的过大的空燃比；
燃料喷射定时控制装置，用于将燃料喷射定时控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的燃料喷射定时；
实际的过大的空燃比计算装置，用于计算发动机的一个实际的过大的空燃比；和
燃料喷射定时调整装置，用于调整燃料喷射定时，以根据实际的过大的空燃比，得到一个调整的燃料喷射定时，该实际的过大的空燃比是当目标的过大的空燃比的调整量大于一个预定值时计算的。
17.一种用于发动机的燃料喷射系统的控制方法，包括：
将一个过大的空燃比控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的过大的空燃比；
将燃料喷射定时控制到一个根据该发动机的发动机操作状态决定的目标的燃料喷射定时；
计算发动机的一个实际的过大的空燃比；和
调整燃料喷射定时，以根据实际的过大的空燃比，得到一个调整的燃料喷射定时，上述实际的过大的空燃比是当目标的过大的空燃比的调整量大于一个预定值时计算的。
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