CN1641197A

CN1641197A - 内燃机喷射控制器

Info

Publication number: CN1641197A
Application number: CNA2005100044513A
Authority: CN
Inventors: 定金伸治; 土屋富久; 生驹卓也
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2005-07-20
Anticipated expiration: 2025-01-13
Also published as: US7124737B2; DE602005024632D1; EP1555417A3; JP2005201083A; CN100340756C; EP1555417A2; US20050166896A1; EP1555417B1; JP4135642B2

Abstract

一种用于内燃机的喷射控制器抑制直接喷射阀的喷嘴孔上的沉积物堆积。喷射控制器(50)包括直接喷射阀(21)，用于把燃料喷入气缸，和进气通道喷射阀(22)，用于把燃料喷入进气通道。ECU(31)，连接到直接喷射阀和进气通道喷射阀，执行第一燃油喷射方式用于利用直接喷射阀喷射燃料，以及执行第二燃油喷射方式用于利用进气通道喷射阀喷射燃料。当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，ECU将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

Description

内燃机喷射控制器

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的喷射控制器，特别涉及一种用于设置有直接燃料喷射阀(direction fuel injection valve)和进气通道燃料喷射阀(intake passage fuel injection valve)的内燃机的喷射控制器，直接燃料喷射阀将燃料直接喷入气缸，进气通道燃料喷射阀将燃料喷入进气通道。

背景技术

通常，除了进气道喷射阀(port injection valve)将燃料喷入进气通道的进气口之外，某些内燃机还设置有直接喷射阀(缸内喷射阀)将燃料直接喷入气缸(例如，参考日本公开的专利公报No.2002-364409)。在这种内燃机内，燃料喷射随着发动机工况而灵活的转化，比如，燃料喷射仅仅由进气通道喷射阀完成，燃料喷射仅仅由直接喷射阀完成，和燃料喷射由这两种喷射阀完成。

直接喷射阀包括一个喷射燃料用的喷嘴孔。既然直接喷射阀是暴露在燃烧室的高温燃气之中，那么，沉积物很容易附着在直接喷射阀的喷嘴孔上。当直接喷射阀喷射燃料时，喷嘴孔由汽化的燃料冷却。然而，当直接喷射阀没有喷射燃料时，喷嘴孔没有由汽化的燃料所冷却，喷嘴孔的温度增加，导致沉积物堆积在喷嘴孔上。这些沉积物阻碍燃料从直接喷射阀的喷嘴孔喷射出来。结果，油雾的形状可能改变(微粒直径增加)，或者燃料喷射量可能降低，导致比需要的量少。在这种情况下，关心可能发生熄火和不充分燃烧。

日本公开的专利公报No.2002-364409描述的装置中，一些在进气道喷射阀喷射的燃料被分配到直接喷射阀，即使在使用进气道喷射阀的运转期间内。在这种情况下，喷嘴孔由汽化的燃料冷却，防止了沉积。

在上面所描述的将一些在进气道喷射阀喷射的燃料分配到直接喷射阀的方法中，当需要的燃料喷射量相对较少，被分配到直接喷射阀的那部分燃料喷射量也会相对较少。因此，不会获得足够的冷却效果，不能有效的阻止沉积。

当需要小燃料喷射量以及被分配到直接喷射阀的燃料下降到低于合适的最小数量(确保喷射量相对喷射阀的阀门打开时间呈线性关系的最小值)时，直接喷射阀不能正常喷射燃料。在这种情况下，关心可能发生熄火和不充分燃烧。

发明内容

本发明的一个目的是提供了一个用于内燃机的喷射控制器，这个控制器能理想的抑制直接喷射阀的喷嘴孔上沉积物的堆积。

本发明的一个方面是一种控制内燃机燃料喷射的控制器，该内燃机包括气缸和连接到气缸的进气通道。这个控制器包括直接喷射阀，用于把燃料喷入气缸，进气通道喷射阀把燃料喷入进气通道，连接到直接喷射阀和进气通道喷射阀的转换装置，执行一种利用直接喷射阀的第一燃料喷射方式和一种利用进气通道喷射阀的第二燃料喷射方式。当燃料即将以第二燃料喷射方式喷射时，在一个预定时期内，该转换装置将喷射方式从第二燃料喷射方式转换到第一燃料喷射方式。

本发明的另一方面是一种控制内燃机中燃料喷射的方法，该内燃机包括一个气缸和一个连接到气缸的进气通道。该方法包括执行第一燃料喷射方式，利用直接喷射阀把燃料喷入气缸；执行第二燃料喷射方式，利用进气通道喷射阀把燃料喷入进气通道；和当燃料即将以第二燃料喷射方式喷射时，在一个预定时期内，将燃料喷射方式从第二燃料喷射方式转换到第一燃料喷射方式。

结合附图，本发明的其它方面和优势将会在接下来的说明中变得清楚，附图举例说明本发明的原理。

附图说明

通过参照本发明优选实施例的如下说明并结合附图，可以最好的理解本发明以及其目的和优势，附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的用于内燃机的喷射控制器的示意图；

图2是第一实施例的第一处理方式中控制程序的流程图；

图3是第二实施例的第二处理方式中控制程序的流程图；

图4是发动机运转时间和直接喷射阀的燃料喷射量下降率之间的关系曲线图；和

图5是第三实施例的第三处理方式中控制程序的流程图。

具体实施方式

(第一实施例)

参考图1和2，现在说明根据本发明第一实施例的用于内燃机10的喷射控制器50。

图1是第一实施例的喷射控制器50的示意图。

喷射控制器50设置有一个燃料供应系统20，用于为内燃机10提供燃料；一个控制系统30，用于控制燃料供应系统20的燃料喷射；和一个拥有各种类型传感器的检测系统40，用于为控制系统30提供检测信号(一些控制数据)。

在第一实施例中，内燃机10有四个气缸，从#1到#4。每个气缸都包括一个燃烧室11，燃烧室都与进气通道12相连。特别地，进气通道12有四个进气口12a，每个进气口与一个相应的燃烧室11连接，进气通道12还有与进气口12a相连接的稳压罐12b。

燃料供应系统20设置有四个直接喷射阀21和四个进气通道喷射阀22。其中，四个直接喷射阀对应于#1到#4气缸分布，直接把燃料喷入#1到#4气缸的燃烧室11内，四个进气道喷射阀对应于#1到#4气缸分布，把燃料喷入进气通道12内。第一实施例中的进气通道喷射阀22是进气道喷射阀，把燃料喷入到相应的进气口12a。另一种选择是，进气通道喷射阀22可以把燃料喷入稳压罐12b(通常指称作冷起动喷射器)。在下文中，进气通道喷射阀22被称作“进气道喷射阀22”。

储存在燃料箱23里面的燃料被分配给直接喷射阀21和进气道喷射阀22。也就是，燃料箱23中的燃料通过进给泵24供应给进气道喷射阀22。在被供给泵25增压到高压之后，由进给泵24抽送的燃料的一部分也会通过输送管道26供应给直接喷射阀21。

每个直接喷射阀21和进气道喷射阀22都设置有电磁螺线管(图中没有显示)，电磁线圈连接到控制系统30。控制系统30给每个螺线管提供驱动信号，用于设定相关喷射阀21和22的燃料喷射量和燃料喷射时间。

内燃机10为#1到#4每个气缸设置有火花塞13。火花塞13连接到一个点火装置14，该点火装置设有内置点火线圈(图中没有显示)，点火线圈连接到控制系统30。控制系统30给点火装置14提供点火信号来设定点火线圈的点火正时。

节气门15设置在位于稳压罐12b上游的进气通道12中，用于调节通过进气通道12进入每个燃烧室11的进气量。节气门电机16安装在节气门15上，由控制系统30控制。节气门电机16调节节气门15的开度。

控制系统30设置有一个电子控制单元(下文简称“ECU”)31，用于执行内燃机10内各种类型的运转控制，ECU31控制直接喷射阀21和进气道喷射阀22的电磁螺线管、点火装置14和节气门电机16。

ECU31包括一个计算部分32、一个存储部分33、一个输出部分34和一个输入部分35。计算部分用于执行算法程序；存储部分用于存储在执行程序过程中用到的各类控制程序和数据；输出部分用于输出控制信号给喷射阀21和22(电磁螺线管)；输入部分用于输入从各类传感器传来的检测信号。

起动器17连接到输出部分34，在内燃机10开始运转时驱动内燃机的曲轴(图中没有显示)，直到内燃机10能够自发的运转。当连接到ECU31的点火开关19被置于开始位置时，起动器17开始运转(转动曲柄)。

检测系统40设置有一个加速度传感器41、一个冷却液温度传感器42、节气门传感器43、一个速度传感器44和一个气缸识别传感器45。

加速度传感器41设置在油门踏板18附近，检测油门踏板所受到的下压量(油门开度)。冷却液温度传感器42位于内燃机10的水套(图中没有显示)之中，检测发动机冷却液的温度(发动机冷却液温度)。节气门传感器43检测节气门15的开度(节气门开度)。传感器41～43检测到的信号在输入部分35中经过适当的A/D(模拟/数字)转换之后，传递给计算部分32。

速度传感器44位于曲轴(图中没有显示)附近，产生与曲轴旋转圈数一致的检测信号，并把这些检测信号传递给输入部分35。气缸识别传感45位于凸轮轴(图中没有显示)附近，产生与凸轮轴旋转一致的检测信号，并把这些检测信号传递给输入部分35。输入部分35调整传感器44和45的检测信号的波形，产生与曲轴或凸轮轴旋转同步的脉冲信号。这些脉冲信号被传递给计算部分32，计算部分32依据这些脉冲信号计算曲轴的旋转速度(发动机转速)和旋转相位角(曲柄转角)。

ECU31依据加速度传感器41和速度传感器44传出的检测信号来检测内燃机10的工况。ECU31通过驱动直接喷射阀21和进气道喷射阀22两者中的至少一个，根据发动机的工况转换喷射阀21和22的燃料喷射方式。特别的，ECU31执行一种利用直接喷射阀21的第一燃油喷射方式和一种利用进气道喷射阀22的第二燃油喷射方式。此外，ECU31能够同时使用直接喷射阀21和进气道喷射阀22喷射燃料。

在喷射控制器50中，当处于低的冷却液温度范围内(间歇时间)，此时难以汽化形成油雾，或者处于低速范围内(尤其是空转范围)，此时活塞的速度低，燃料仅仅由进气道喷射阀22喷射。这是因为，在发动机处于低冷却液温度或低速范围时直接喷射阀21喷射燃料，油雾的形成会受到不利的影响，因此，与进气道喷射阀22喷射燃料相比，燃烧迟缓，燃烧状况恶化。

既然直接喷射阀21暴露在燃烧室11的高温燃气之中，那么，沉积物很容易附着在每个喷射阀21的喷嘴孔21a上。尤其当仅仅使用进气道喷射阀22喷射燃料时，沉积物在喷嘴孔上的堆积更容易发生。这些沉积物阻碍喷嘴孔喷射燃料，降低了直接喷射阀21的燃料喷射量。当直接燃料喷射阀21的燃料喷射量低于某个适当的值(需要值)时，熄火和不充分燃烧就有可能发生。

ECU31强制转换燃油喷射方式，使得在进气道喷射阀22喷射燃料时期内，依据预定条件，在预定时期内只有直接喷射阀21喷射燃料。因而，沉积物在喷嘴孔21a上的堆积被抑制，已经堆积的沉积物被清除。在第一实施例中，强制转换燃油喷射方式特指转换喷射阀，通常是直接喷射阀21。

参考图2，用于为阻止沉积而转换燃油喷射方式的转换控制的细节说明如下。

在第一实施例中，对应第一处理方式，ECU31执行一个控制程序来转换燃油喷射方式。这个控制程序存储在ECU31的存储部分33。

图2是一个描述第一处理方式的控制程序的流程图。第一处理方式是设计用来防止沉积。在这个方式中，在点火开关置于ON的位置之后，也就是说，在发动机起动之后，在一个预定的时期内，通过强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21来完成防止沉积。控制程序是由ECU31，比如，在达到一个预定的曲柄角时作为一个角度中断处理来执行的。尽管在图中没有显示，当点火开关19置于ON时，ECU31将方式控制标志exinjdp清零(exinjdp→“0”)，这在第一处理方式的控制中作为一个初始化处理。

当过程执行到这个作为中断处理的程序时，ECU31首先要确定方式控制标志exinjdp是否被置为“0”(步骤S110)。当此时方式控制标志exinjdp确定被置为“1”，ECU31终止程序。

当标志exinjdp确定被置为“0”(步骤S110：是)时，ECU31检测此时直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST(实际燃料喷射量)，同时，确定燃料喷射量QINJST是否达到了目标值(目标喷射量)，也就是说，确定喷射量QINJST是不是很低(步骤S120)。

在这个确定程序中，ECU31通过检测，比如，燃烧室11中空气-燃料混合物的空气-燃料混合比(A/F)经验值的改变(特别是反馈控制中燃料喷射量的修正值)来检测燃料喷射量QINJST，。

当燃料喷射量QINJST被确定等于目标值(步骤S120：是)，也就是说，当燃料喷射量QINJST被确定为不低时，ECU31在将方式控制标志exinjdp赋值(exinjdp→“1”)之后终止程序(步骤S130)。

当燃料喷射量QINJST被确定没有达到目标值(步骤S120：否)，也就是说，当确定沉积物已经降低了燃料喷射量QINJST时，ECU31强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21。然后，在一个预定时期内，燃料通过直接喷射阀21喷射(步骤S140)。

特别地，ECU31转换燃油喷射方式，使得对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21喷射燃料预定的周期(比如，一个周期)。采用这种方法，那些堆积在喷嘴孔21a的沉积物，也就是那些导致沉积(非固体沉积)的附着材料比如碳及其类似物，可能被喷射的力量冲走。结果，直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST恢复到目标值。ECU31在直接喷射阀21喷射燃料之后暂时终止程序。

其后，当过程再次执行到这个作为中断处理的程序(第一处理方式)时，ECU31在步骤S110中确定方式控制标志exinjdp是否被置为“0”。当在步骤S110中确定标志被置为“0”时，ECU31在步骤S120中确定燃料喷射量QINJST是否符合目标值。当ECU31确定燃料喷射量QINJST没有符合目标值时，喷射阀被强制从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21，后者用上面描述的同样方式在预定时期进行燃料喷射。

在第一处理方式中，当沉积物堆积在每个直接喷射阀21的喷嘴孔21a上时，ECU31强制将喷射阀转换为直接喷射阀21。因而，已经堆积在喷嘴孔21a上的沉积物被喷射的力量冲走和清除。此外，当直接喷射阀21进行燃料喷射时，燃料汽化的热量从喷嘴孔21a被排出，喷嘴孔21a被冷却。结果，防止了在喷嘴孔21a的沉积物的新堆积。

当点火开关19置于ON之后，发动机马上发动时，直接喷射阀21的喷嘴孔21a的温度和从直接喷射阀21喷出的燃料的温度比发动机正常运转时要低。实验已经证明，当喷嘴孔21a的温度和燃料温度低时(当发动机处于低温时)，冲走沉积物的作用增加。因而，优选的，在发动机起动时，喷嘴孔21a的温度和燃料温度较低时，进行防止沉积。

第一实施例的喷射控制器50有以下几个优点。

(1)ECU31检测直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST(实际燃料喷射量)。当燃料喷射量QINJST低于目标值(目标喷射量)时，ECU31强制从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21。从而，直接喷射阀21在预定的周期(当前例子中是一个周期)将燃料喷入#1到#4气缸。因此，堆积在喷嘴孔21a上的沉积物被喷射的力量冲走，燃料喷射量QINJST恢复到目标值。

(2)当与之关联的直接喷射阀21喷射燃料时，喷嘴孔21a被冷却。这抑制了新沉积物的堆积。

(3)当直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST较低时，在预定数目的周期内，ECU31强制转换到直接喷射阀21，直到燃料喷射量QINJST恢复到目标值。通过每个直接喷射阀21的燃油喷射容易导致空气-燃料混合物的不充分均匀。然而，既然在第一实施例中，转换控制受时间限制，直到燃料喷射量恢复到目标值，那么由直接喷射阀21喷射的燃料所导致的不利燃烧是非常微小的。

(4)既然ECU31在发动机起动时转换到直接喷射阀21，那么，由燃料喷射冲走沉积物是非常有效的，也就是说，取得了合适的防止沉积的效果。

第一实施例可以有如下所述的多种变化。

在第一实施例中，ECU31通过检测空气-燃料混合比经验值的改变来检测直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST。当燃料喷射量较低时，ECU31执行转换控制，转换到直接喷射阀21，直到燃料喷射量QINJST恢复到了目标值。另一种选择是，转换控制也可以在下面说明的条件下进行。如前所述，当喷嘴孔21a的温度和燃料的温度较低时，冲走沉积物的效果很好。因此，依据从检测喷嘴孔21a的温度和燃料温度的传感器传出的检测信号，当这些温度低于预定温度时，ECU31也可以进行转换控制。在这种情况下，在冲走沉积物效果好的同时也防止了沉积。这种情况下，可能用到直接检测喷嘴孔温度和燃料温度的传感器。另一种选择是，喷嘴孔温度和燃料温度也可以根据用冷却液温度传感器42检测到的冷却液温度来估计。

(第二实施例)

现在参考图3和图4来说明依据本发明的第二实施例的内燃机10的燃料喷射控制器50，说明集中在与第一实施例不同的部分。

在第二实施例中，除了对应于第一实施例的第一处理方式的控制程序以外，ECU31执行一个对应于第二处理方式的控制程序来转换燃油喷射方式。这些控制程序存储在ECU31的存储部分33。

图3是一个描述第二处理方式的控制程序的流程图。第二处理方式是设计为，依据第一处理方式中的方式控制标志exinjdp，通过强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21，直到在点火开关19置于OFF之后发动机停止运转，用来防止沉积。这个控制程序是由ECU31，比如，当点火开关置于OFF时作为在一个预定曲柄角的角度中断处理来执行的。

当点火开关19置于OFF时，程序执行到如图3所示的作为中断处理的程序时。ECU31首先要确定方式控制标志exinjdp是否被置为“1”(步骤S210)。当方式控制标志exinjdp确定被置为“1”(步骤S210：是)时，ECU31终止程序。也就是说，当方式控制标志exinjdp被置为“1”时，ECU31已经通过第一处理方式完成了沉积物清除程序。换句话说，这个确定就是，燃料喷射量QINJST(实际燃料喷射量)已经达到目标值(目标燃料喷射量)。然后，既然通过第二处理方式防止沉积是不必要的，那么，ECU31终止该过程。

当方式控制标志exinjdp确定被置为“0”(步骤S210：是)时，ECU31强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21，同时，直接喷射阀21在预定时期内进行燃料喷射(步骤S220)。也就是说，当方式控制标志exinjdp被置为“0”，ECU31确定有沉积物已经堆积的可能性，从而，利用直接喷射阀21执行燃料喷射。

特别地，ECU31转换燃油喷射方式，使得对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21喷射燃料一个周期。采用这种方法，那些堆积在喷嘴孔21a的沉积物，也就是那些导致沉积(非固体沉积)的附着材料比如碳及其类似物，可以被喷射的力量冲走。结果，直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST恢复到了目标值。在直接喷射阀21采用这种方式进行燃料喷射之后，ECU31将方式控制标志exinjdp置为“1”，同时终止程序(步骤S230)。

在第二处理方式中，当点火开关19置于OFF之后，发动机停止运转时，ECU31强制将喷射阀转换到直接喷射阀21。因此，已经堆积在直接喷射阀21的各个喷嘴孔21a上的沉积物被除去。此外，当直接喷射阀21进行燃料喷射时，燃料汽化的热量从喷嘴孔21a被排出，喷嘴孔21a被冷却。结果，防止了在喷嘴孔21a的新的沉积物的堆积。

当发动机停止运转时，使用直接喷射阀21时的不利燃烧的影响可以忽略不计。因此，在发动机停止运转时，优选地进行这种防止沉积物堆积。

图4是在第一处理方式和第二处理方式中执行控制来转换燃油喷射方式时，发动机运转时间和直接喷射阀21的燃料喷射量下降率之间的关系曲线图。

如图4所示，随着发动机运转时间的变长，直接喷射阀21的燃料喷射量下降率逐渐上升。当点火开关在t1时刻置于OFF之后，ECU31执行第二处理方式。ECU31通过将喷射阀强制转换到直接喷射阀21来恢复喷射量下降率，直到发动机停止运转。

在发动机在t2时刻起动之后(点火开关19置于ON)，第一处理方式被执行，喷射阀被强制转换到直接喷射阀21。结果，在直接喷射阀21的喷嘴孔21a上已经堆积的沉积物被除去，从而恢复喷射量下降率。

除了第一实施例的优势之外，第二实施例的喷射控制器50有如下所述的优势。

(1)在点火开关19置于OFF之后，ECU31强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21。对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21喷射燃料一个周期，然后，发动机停止运转。已经堆积在直接喷射阀21的喷嘴孔21a的沉积物被喷射的力量冲走，直接喷射阀21的喷射量QINJST恢复到了目标值。

(2)在相应的直接喷射阀21采用与第一实施例相同的方式进行燃料喷射时，各个喷嘴孔21a被冷却。因此，在发动机停止运转时，新的沉积被抑制。

(3)当发动机停止运转时，使用直接喷射阀21时的不利燃烧的影响可以忽略不计。既然，当发动机停止运转时，ECU31转换到直接喷射阀21，那么防止沉积是以最理想的方式完成的。

第二实施例可以做如下所述的修改。

在第二实施例中，第二处理方式的程序被链接到第一处理方式的方式控制标志exinjdp。另一种选择是，在点火开关19置于OFF时，ECU31也可以执行第二处理方式的转换控制而不考虑标志exinjdp的值。当发动机停止运转时，防止沉积物堆积被执行，不利燃烧可以忽略不计。

(第三实施例)

现在参考图5来说明依据本发明的第三实施例的内燃机10的燃料喷射控制器50，说明集中与第一实施例和第二实施例不同的部分。

在第三实施例中，ECU31执行一个对应于第三处理方式的控制程序来转换燃油喷射方式。这些控制程序存储在ECU31的存储部分33。

图5是一个描述第三处理方式的控制程序的流程图。在第三处理方式中，当发动机处于进气道喷射阀22持续喷射燃料的运转状态时，ECU31估测各个直接喷射阀21的喷嘴孔21a的沉积量。根据这个估计，在预定时间间隔内，ECU31通过强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21来防止沉积。通过将ECU31作为一个角度中断处理，比如，在预定的曲柄角，这个控制程序被执行。

在第三实施例中，ECU31依据内燃机10的工况参数(发动机运转状态)来估测沉积物堆积量，而工况参数是与沉积物堆积量相关的。

特别的，ECU31获取内燃机10的工况参数，依据这些计算出来的工况参数估测在喷嘴孔21a上每单位时间内收集的附着沉积物数量。然后，ECU31将估测的附着沉积物数量输入计数器(图中没有显示)，并记录总和作为沉积物堆积量。

用来估测沉积物堆积量的工况参数是一个与喷嘴孔21a的温度和发动机燃烧工况相关的量。可用作工况参数的参数实例包括：速度传感器44检测到的发动机转速、加速度传感器41或者速度传感器44检测到的发动机载荷、冷却液温度传感器42检测到的冷却液温度以及类似的参数。在估测沉积物堆积量时，可以采用分开使用这些参数的方法，联合使用这些参数的方法，或者根据与沉积物堆积的相关程度确定各个参数权重的方法。

在第三处理方式的控制程序中，ECU31依据沉积物堆积量的估测值来完成转换到直接喷射阀21的转换控制。

特别的，当程序进行到这个作为中断处理的程序时，ECU31要确定用上述方法估测的沉积物堆积量，也就是计数器的计数值ecinjdp，是否超过了预定的阈值p1(步骤S310)。

当确定了计数值ecinjdp超过了阈值p1，也就是，满足了条件ecinjdp)p1(步骤S310：是)时，ECU31强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21，以便采用直接喷射阀21进行燃油喷射(步骤S320)。

在第三实施例中，ECU31转换燃油喷射方式，使得对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21在预定的周期(例如，一个周期)内喷射燃料。通过启动上述采用直接喷射阀21的燃油喷射，堆积在每个喷嘴孔21a的沉积物和附着材料，例如那些导致沉积(非固体沉积)的碳及其类似物，被喷射的力量冲走。采用这种方法，直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST恢复到了目标值。

在直接喷射阀21进行燃料喷射之后，ECU31检测直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST，以确定燃料喷射量QINJST是否已经恢复到了目标值(步骤S330)。

在与第一处理方式采用相同的方式，ECU31通过检测，比如，在燃烧室11中形成的空气-燃料混合物的空气-燃料混合比的经验值的改变来检测燃料喷射量QINJST。

当确定燃料喷射量QINJST已经恢复到目标值(步骤S330：是)时，ECU31将计数器的计数值ecinjdp清零(ecinjdp＝“0”)，并终止程序(步骤S340)。然而，当确定燃料喷射量QINJST还没有恢复到目标值(步骤S330：否)时，ECU31返回到步骤S320，使对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21再喷射燃料一个周期。其后，ECU31在步骤S330中再次检测燃料喷射量QINJST，以便确定燃料喷射量QINJST是否已经恢复到了目标值。燃料喷射量QINJST通过步骤S320到S330的控制循环恢复到目标值。

当确定计数值ecinjdp还没有超过阈值p1(步骤S310：否)，ECU31再次依据内燃机10的工况参数获取计数器计数值ecinjdp。特别的，依据工况参数估测堆积在喷嘴孔21a上的沉积物的附着量，以此确定一个附加值eicinjdp(步骤S350)。然后，ECU31通过附加值eicinjdp和当前计数值ecinjdp相加，计算出一个新的计数值ecinjdp(步骤S360)。其后，ECU31暂时终止程序。

当程序再次运行到这个作为中断处理的程序(第三处理方式)时，ECU31确定在步骤S360中计算的计数值ecinjdp是否超过了步骤S310中的阈值p1。当ECU31确定计数值ecinjdp超过了阈值p1，喷射阀被强制转换到直接喷射阀21，以便如上所述的采用直接喷射阀21进行燃料喷射。

在第三处理方式中，当进气道喷射阀22持续喷射燃料，并且沉积物堆积量的估测值(计数值ecinjdp)超过了阈值p1时，喷射阀被强制从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21。因此，堆积在各个直接喷射阀21的喷嘴孔21a上的沉积物被喷射的力量冲走。此外，当直接喷射阀21喷射燃料时，燃料汽化的热量从喷嘴孔21a被冲走，喷嘴孔21a被冷却。结果，在喷嘴孔21a的新的沉积物的堆积被阻止。

除了第一和第二实施例的优势之外，第三实施例的喷射控制器50有如下所述的优势。

(1)当进气道喷射阀22持续喷射燃料时，ECU31估测直接喷射阀21的喷嘴孔21a上的沉积物堆积量，并记录下这些估测值作为计数值ecinjdp。当计数值ecinjdp超过了阈值p1时，ECU31强制将喷射阀从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21，使得对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21在预定的周期(在当前例子中，一个周期)进行燃料喷射。因此，堆积在直接喷射阀21的各个喷嘴孔21a上的沉积物被喷射的力量冲走，下降的燃料喷射量QINJST恢复到了目标值。

(2)通过对应的直接喷射阀21进行燃料喷射，各个喷嘴孔21a被冷却。因此，当发动机停止运转时，阻止了新的沉积物的堆积。

(3)ECU31依据内燃机10的工况参数估测沉积物堆积量。然后，ECU31依据估测值(计数值ecinjdp)转换到直接喷射阀21。因此，ECU31根据当前发动机工况进行最理想的防止沉积。

(4)当进气道喷射阀22在发动机运转期间喷射燃料时，ECU31在预定的周期内强制转换到直接喷射阀21，直到直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST恢复到了目标值。因此，由直接喷射阀21喷射燃料导致的不利燃烧的影响显著下降。

本发明可以实施于许多其他具体的形式中而不脱离本发明的精髓或范围，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。特别的，要了解本发明可以实施于以下形式中。

(a-1)在第一实施例中，当直接喷射阀21的燃料喷射量QINJST(实际燃料喷射量)小于一个目标值(目标喷射量)时，ECU31强制转换到直接喷射阀21。另一种选择是，ECU31也可以在预定的时间间隔内周期性的强制转换喷射阀而不考虑这些条件。在这种情况下，ECU31每隔几分钟就进行一次转换，或者每隔几个周期就进行一次转换。采用这种方式，由直接喷射阀21正常喷射燃料可能导致的不利燃烧的影响显著下降，防止沉积物堆积是以一种最理想的方式完成的。

(a-2)在第三实施例中，ECU31估测直接喷射阀21的喷嘴孔21a上的沉积物堆积量。当估测的堆积量(计数值ecinjdp)超过了阈值p1，ECU31强制转换到直接喷射阀21。另一种选择是，ECU31也可以采用与修改(a-1)中描述的同样的方式，在预定的时间间隔内周期性的强制转换喷射阀而不考虑这些条件。

(a-3)在第一、第二和第三实施例中，当强制从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21时，ECU31同时转换对应于#1到#4气缸的所有直接喷射阀21。另一种选择是，ECU31也可以在同一时间仅仅转换一个或者有限的几个(这里是四个)直接喷射阀21。也就是说，ECU31可以轮流使用直接喷射阀21喷射燃料。采用这种方式，由直接喷射阀21正常的喷射燃料导致的不利燃烧的影响显著下降，防止沉积是以一种最理想的方式完成的。既然仅仅只有几个(比如，一个)直接喷射阀21喷射燃料，那么，转矩不会受到影响。

(a-4)和修改(a-1)和(a-2)一样，当依据预定时间间隔控制周期性的(每隔几分钟或每隔几个周期)转换时，ECU31也可以每次顺序的转换仅仅几个喷射阀，这样可以采用与修改(a-3)中同样的方式轮流使用喷射阀喷射燃料。

在第一和第三实施例中，当强制从进气道喷射阀22转换到直接喷射阀21时，ECU31控制对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21喷射燃料一个周期。另一种选择是，对应于#1到#4气缸的直接喷射阀21也可以喷射燃料两个周期。还有一种选择是，在不发生不利燃烧的范围内，喷射燃料多于两个周期。

直接喷射阀21的燃料喷射可以在一个固定的时期内进行。

本发明的喷射控制器仅需要至少一种对应于第一到第三处理方式的控制程序。

当前的例子和实施例被认为是解释性但没有限制性的，本发明不受这里给定的细节的限制，但是可以在所附的权利要求书的范围内和等价条件下进行修改。

Claims

1.一种用于在内燃机(10)内控制燃料喷射的控制器(50)，该内燃机包括气缸(#1，#2，#3，#4)和连接到气缸的进气通道(12)，该控制器包含用于把燃料喷入气缸的直接喷射阀(21)、用于把燃料喷入进气通道的进气通道喷射阀(22)和连接到直接喷射阀和进气通道喷射阀的转换装置，用于执行利用直接喷射阀的第一燃油喷射方式和利用进气通道喷射阀的第二燃油喷射方式，其特征在于：

当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，所述转换装置将喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

2.如权利要求1的控制器，其特征在于：

直接喷射阀包括一个喷嘴孔(21a)用于燃料喷射；并且

如果直接喷射阀的喷嘴孔的温度或者燃料温度低于或等于一个预定温度，当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，转换装置将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

3.如权利要求1或2的控制器，其特征在于：转换装置连接到一个点火开关(19)，如果点火开关(19)被置于ON，当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，转换装置将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

4.如权利要求1或2的控制器，其特征在于：转换装置连接到一个点火开关(19)，在点火开关(19)被置于OFF之后，直到发动机停止运转，当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，转换装置将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

5.如权利要求1或2的控制器，其特征在于，进一步包括：

一个检测装置(31)，用于检测直接喷射阀的燃料喷射量是否小于目标喷射量，其中，如果直接喷射阀的燃料喷射量小于目标喷射量，当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，转换装置将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

6.如权利要求1或2的控制器，其特征在于：当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，转换装置周期性的将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

7.如权利要求1或2的控制器，其特征在于：

气缸是在发动机内多个气缸中的一个；

直接喷射阀是分别对应于多个气缸的多个直接喷射阀中的一个；和

在直接喷射阀轮流进行燃料喷射期间，当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，转换装置在多个直接喷射阀的几个中将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

8.如权利要求1的控制器，其特征在于：

直接喷射阀包括一个喷射燃料的喷嘴孔(21a)；控制器还包含：

一个估测装置(31)，用于依据发动机的工况参数来估测直接喷射阀的喷嘴孔上的沉积物堆积量，其中，如果估测的沉积物堆积量超过了一个预定值，当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，转换装置将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。

9.如权利要求8的控制器，其特征在于：估测装置通过加上依据发动机工况参数得到的每单位时间内喷嘴孔上的沉积物堆积量来估测沉积物堆积量。

10.如权利要求8或9的控制器，其特征在于：发动机工况参数对应于发动机转速、发动机载荷和冷却液温度中的至少一项。

11.一个用于控制内燃机(10)内燃料喷射的方法，该内燃机包括气缸(#1，#2，#3，#4)和连接到气缸的进气通道(12)，该方法包括，执行第一燃油喷射方式用于利用直接喷射阀(21)把燃料喷入气缸，以及执行第二燃油喷射方式用于利用进气通道喷射阀(22)把燃料喷入进气通道，其特征在于：

当燃料即将采用第二燃油喷射方式喷射时，在一个预定时期内，将燃油喷射方式从第二燃油喷射方式转换到第一燃油喷射方式。