Устройство управления двигателем внутреннего сгорания (варианты)

Устройство управления двигателем внутреннего сгорания (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания, содержащему первое средство впрыска топлива (инжектор цилиндра) для впрыска топлива в цилиндр и второе средство впрыска топлива (инжектор впускного коллектора) для впрыска топлива во впускной коллектор или впускной канал. В частности, настоящее изобретение относится к способу устранения прилипания нагара на отверстии для впрыска первого средства впрыска топлива даже в случае неисправности в топливной системе, которая подает топливо в первое средство впрыска топлива.

Уровень техники

Хорошо известен двигатель внутреннего сгорания, содержащий инжектор впускного коллектора для впрыска топлива во впускной коллектор двигателя и инжектор цилиндра для впрыска топлива в камеру сгорания двигателя, в котором соотношение впрыска топлива инжектором впускного коллектора к инжектору цилиндра определяют с учетом частоты вращения двигателя и нагрузки двигателя.

В случае повреждения в процессе эксплуатации из-за неисправности инжектора цилиндра или топливной системы, которая подает топливо в инжектор цилиндра (далее по тексту именуемой топливной системой высокого давления), впрыск топлива инжектором цилиндра будет прекращаться.

С учетом принципа отказоустойчивости при упомянутом повреждении в процессе эксплуатации, возможность движения можно обеспечить блокировкой впрыска топлива из инжектора цилиндра и фиксирования режима сгорания на режиме равномерного сгорания для осуществления впрыска топлива только из инжектора впускного коллектора. Однако, в случае, если инжектор впускного коллектора установлен на использование вспомогательной функции инжектора цилиндра, то невозможно подавать топливо в объеме, соответствующем всасываемому воздуху в момент полного открытия дроссельного клапана, вследствие чего соотношение компонентов в топливной смеси в отказоустойчивом режиме становится обедненным. Данный случай может иметь место, когда крутящий момент не является достаточным из-за сбоя при сгорании.

В публикации выложенной заявки на патент Японии №2000-145516 раскрыто устройство управления двигателем, поддерживающее надлежащее соотношение компонентов топливной смеси для получения подходящей мощности привода, даже при управлении впрыском топлива только одним инжектором впускного коллектора в отказоустойчивом режиме, обусловленном повреждением инжектора цилиндра в процессе эксплуатации. Данное устройство управления двигателем содержит инжектор цилиндра, который впрыскивает топливо непосредственно в камеру сгорания, инжектор впускного коллектора, который впрыскивает топливо во впускную систему, и дроссельный клапан с электронным управлением. Когда целевой объем впрыска топлива, устанавливаемый на основании рабочего состояния двигателя, превышает заданный объем впрыска инжектора цилиндра, устройство управления двигателем компенсирует недостающий объем впрыском топлива из инжектора впускного коллектора. Данное устройство управления двигателем также содержит блок определения неисправности, определяющий неисправность инжектора цилиндра и топливной системы высокого давления, которая подает топливо в инжектор цилиндра, блок коррекции целевой подачи топлива, сравнивающий максимальный объем впрыска инжектора впускного коллектора, когда определена неисправность, с целевым объемом впрыска топлива для установления целевого объема впрыска топлива на уровне максимального объема впрыска, когда целевой объем впрыска топлива превышает максимальный объем впрыска, блок коррекции целевого объема всасываемого воздуха, вычисляющий целевой объем всасываемого воздуха по целевому объему впрыска топлива, установленному на уровне максимального объема впрыска, и целевое соотношение компонентов топливной смеси, и блок вычисления величины показания отверстия дросселя, вычисляющий величину показания отверстия дросселя для дроссельного клапана с электронным управлением на основании целевого объема всасываемого воздуха.

Когда обнаруживается неисправность в инжекторе цилиндра и топливной системе высокого давления, которая подает топливо в инжектор цилиндра в данном устройстве управления двигателем, максимальный объем впрыска инжектора впускного коллектора сравнивается с целевым объемом впрыска топлива, который назначен с учетом рабочего состояния двигателя. Когда целевой объем впрыска топлива превышает максимальный объем впрыска, целевой объем впрыска топлива устанавливается на уровне максимального объема впрыска. Целевой объем всасываемого воздуха вычисляется по данному установленному целевому объему впрыска топлива и целевому соотношению компонентов топливной смеси. Величина показания отверстия дросселя вычисляется для дроссельного клапана с электронным управлением на основании вычисленного целевого объема всасываемого воздуха. Соответственно, когда обнаруживается неисправность в системе инжектора цилиндра, впрыск топлива из инжектора цилиндра будет прекращаться, и топливо должно впрыскиваться только из инжектора впускного коллектора. С учетом максимального объема впрыска на данном этапе и целевого соотношения компонентов топливной смеси, вычисляется целевой объем всасываемого воздуха. Величина показания отверстия дросселя для дроссельного клапана с электронным управлением вычисляется по целевому объему всасываемого воздуха. В отказоустойчивом режиме, обусловленном повреждением в системе инжектора цилиндра, отверстие дросселя будет открываться только до такой степени, которая соответствует целевому соотношению компонентов топливной смеси, независимо от степени нажатия на педаль акселератора. Следовательно, поддерживается надлежащее соотношение компонентов топливной смеси для получения подходящей приводной мощности.

Следует отметить, что устройство управления двигателем, описанное в публикации выложенной заявки на патент Японии №2000-145516, не допускает впрыск топлива из инжектора цилиндра, чтобы впрыск топлива осуществлялся только из инжектора впускного коллектора, когда имеет место неисправность в топливной системе высокого давления. Это создает проблему в том, что нагар будет быстро накапливаться на отверстии для впрыска инжектора цилиндра. По существу, инжектор цилиндра, который первоначально вышел из строя из-за повреждения (например, (1) даже если повреждение происходит в топливной системе высокого давления, или (2) повреждение происходит из-за одного из множества инжекторов цилиндра), будет, в конечном счете, неправильно функционировать из-за нагара, накопленного на отверстии для впрыска инжектора цилиндра.

В устройстве управления двигателем, описанном в публикации выложенной заявки на патент Японии №2000-145516, целевой объем впрыска топлива устанавливается на уровне максимального объема впрыска инжектора впускного коллектора, и топливо впрыскивается из инжектора впускного коллектора с максимальной интенсивностью впрыска. Поскольку в расчет не принято никаких мер по задерживанию накопления нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра, то инжектор цилиндра, который первоначально вышел из строя из-за повреждения, в конечном счете, будет неправильно функционировать из-за нагара, накопленного на отверстии для впрыска инжектора цилиндра.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является создание устройства управления двигателем внутреннего сгорания, в котором первый механизм впрыска топлива, который впрыскивает топливо в цилиндр, и второй механизм впрыска топлива, который впрыскивает топливо во впускной коллектор, совместно участвуют во впрыске топлива, что сдерживает дальнейшее повреждение первого механизма впрыска топлива, когда повреждение происходит на стороне первого механизма впрыска топлива, содержащей топливную систему подачи топлива к первому механизму впрыска топлива.

В соответствии с одним аспектом настоящего изобретения, устройство управления двигателем внутреннего сгорания управляет двигателем внутреннего сгорания, который содержит первый механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо в цилиндр, второй механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо во впускной коллектор, первый механизм подачи топлива, подающий топливо в первый механизм впрыска топлива, и второй механизм подачи топлива, подающий топливо в первый и второй механизмы впрыска топлива. Устройство управления содержит блок управления, управляющий первым и вторым механизмами впрыска топлива, так что первый и второй механизмы впрыска топлива совместно участвуют во впрыске топлива, включая состояние прекращения впрыска из какого-то одного из первого и второго механизмов впрыска топлива, первый блок определения неисправности, определяющий наличие неисправности в первом механизме подачи топлива, и второй блок определения неисправности, определяющий наличие неисправности в первом механизме впрыска топлива. Блок управления осуществляет управление так, что топливо впрыскивается из, по меньшей мере, первого механизма впрыска топлива с использованием второго механизма подачи топлива, когда первый блок определения неисправности определяет наличие неисправности в первом механизме подачи топлива, и второй блок определения неисправности не определяет наличие неисправности в первом механизме впрыска топлива.

Согласно настоящему изобретению, отверстие для впрыска на передней стороне первого механизма впрыска топлива (инжектора цилиндра), определяемого как механизм впрыска топлива для впрыска топлива в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, находится внутри камеры сгорания. Приставание нагара увеличивается в области высоких температур и/или области высоких концентраций оксида азота (NOx). Невозможно впрыскивать требуемый объем топлива, если накоплен упомянутый нагар. Нагар накапливается быстро, если прекращается впрыск топлива из инжектора цилиндра. Напротив, быстрого накопления нагара не происходит, когда топливо впрыскивается из инжектора цилиндра. Топливо подается в упомянутый инжектор цилиндра из первого механизма подачи топлива, который представляет собой топливную систему, содержащую насос высокого давления, впрыскивающий топливо в такте сжатия, и второго механизма подачи топлива, определяемого как топливная система, содержащая подкачивающий насос, который подает топливо из топливного бака в насос высокого давления. Обычно, в случае ошибки в первом механизме подачи топлива, впрыск топлива из инжектора цилиндра блокируется, и топливо впрыскивается только из второго механизма впрыска топлива (инжектора впускного коллектора). Поэтому инжектор цилиндра, который первоначально вышел из строя из-за повреждения, в конечном счете будет неправильно функционировать из-за накопленного нагара, который блокирует отверстие для впрыска инжектора цилиндра. С учетом данной проблемы, блок управления согласно настоящему изобретению выполняет управление таким образом, что топливо впрыскивается в такте впуска, например, из первого механизма впрыска топлива с использованием второго механизма подачи топлива. Это позволяет обойти проблему накопления нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра, так как впрыск топлива из инжектора цилиндра не прекращается. Следовательно, в соответствии с настоящим изобретением, создано устройство управления двигателем внутреннего сгорания, в котором первый механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо в цилиндр, и второй механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо во впускной коллектор, совместно участвуют во впрыске топлива, что сдерживает дальнейшее повреждение первого механизма впрыска топлива, когда повреждение происходит на стороне первого механизма впрыска топлива, содержащей топливную систему подачи топлива в первый механизм впрыска топлива.

Предпочтительно, блок управления осуществляет управление со сдерживанием подачи топлива из первого механизма впрыска топлива, когда первый блок определения неисправности определяет наличие неисправности в первом механизме подачи топлива, и второй блок определения неисправности определяет наличие неисправности в первом механизме впрыска топлива.

Поскольку, в соответствии с настоящим изобретением, впрыск топлива из инжектора цилиндра не прекращается, пока не выполнено определение наличия неисправности в инжекторе цилиндра, то можно избежать накопления нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра.

Более предпочтительно, устройство управления дополнительно содержит регулировочный блок, регулирующий механизм (VVT) регулируемых фаз газораспределения, предусмотренный на двигателе внутреннего сгорания, чтобы перекрытие впускных клапанов и выпускных клапанов увеличивалось, когда первый блок определения неисправности определяет наличие неисправности в первом механизме подачи топлива, по сравнению со случаем, когда определено отсутствие неисправности в первом механизме подачи топлива.

В соответствии с настоящим изобретением, при увеличении перекрытия впускных клапанов и выпускных клапанов, внутренняя рециркуляция (EGR) отработавших газов усиливается со снижением температуры сгорания, чем подавляется образование NOx. Когда определено наличие неисправности в первом механизме подачи топлива, так что следует прекратить впрыск топлива из инжектора цилиндра, перекрытие клапанов увеличивается, как изложено выше, для усиления внутренней рециркуляции отработавших газов и снижения температуры сгорания, чем подавляется образование NOx. Снижением температуры сгорания и подавлением образования NOx можно сдержать накопление нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра.

Более предпочтительно, устройство управления дополнительно содержит регулировочный блок, регулирующий угол опережения зажигания так, что, когда первый блок определения неисправности определяет наличие неисправности в первом механизме подачи топлива, угол опережения зажигания уменьшается по сравнению со случаем, когда определено отсутствие неисправности в первом механизме подачи топлива.

В соответствии с настоящим изобретением, уменьшают угол опережения зажигания и снижают температуру сгорания для подавления образования NOx. Уменьшением угла опережения зажигания по сравнению со случаем, когда угол опережения зажигания установлен вблизи минимального опережения зажигания для максимального крутящего момента (MBT), причем в данном случае давление сгорания является максимальным, и температура сгорания также высока, снижают давление сгорания и температуру сгорания, что обеспечивает подавление образования NOx. Таким снижением температуры сгорания и подавлением NOx можно сдержать накопление нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра.

Предпочтительно, устройство управления дополнительно содержит ограничительный блок, ограничивающий мощность двигателя внутреннего сгорания, так что нагар не накапливается на отверстии для впрыска первого механизма впрыска топлива.

Когда в первом механизме впрыска топлива в соответствии с настоящим изобретением имеет место неисправность, то мощность двигателя внутреннего сгорания ограничивается, чтобы вызвать снижение температуры на передней стороне инжектора цилиндра (температуры сгорания) и подавить образование NOx во избежание накопления нагара на инжекторе цилиндра. Поэтому можно сдержать накопление нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра. Даже в случае, когда впрыск топлива из инжектора цилиндра прекращен с переходом в состояние, в котором нагар может накапливаться, впрыск топлива из инжектора впускного коллектора сдерживается так, что нагар не накапливается на отверстии для впрыска инжектора цилиндра. Проблему забивания нагаром отверстия для впрыска инжектора цилиндра можно обойти даже после работы в режиме, в котором мощность двигателя внутреннего сгорания ограничена.

Предпочтительно, ограничительный блок изменяет характер ограничения мощности двигателя внутреннего сгорания при переходе, прямом и обратном, от случая прекращения впрыска топлива из первого механизма впрыска топлива к случаю осуществления впрыска топлива из первого механизма впрыска топлива с использованием второго механизма подачи топлива для ограничения мощности двигателя внутреннего сгорания.

В соответствии с настоящим изобретением, в режиме блокировки впрыска топлива, в котором возможно накопление нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра, мощность двигателя внутреннего сгорания, например, ограничивается в сторону большей строгости, чем в случае, когда впрыск топлива не прекращается. Мощность двигателя внутреннего сгорания ограничивается даже в состоянии, в котором очень вероятно накопление нагара на отверстии для впрыска. Таким образом предотвращается накопление нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра.

Предпочтительно, ограничительный блок изменяет характер ограничения мощности двигателя внутреннего сгорания в сторону большей строгости, когда подача топлива из первого механизма впрыска топлива прекращается, чем в случае, когда впрыск топлива осуществляется из первого механизма впрыска топлива с использованием второго механизма подачи топлива, для ограничения мощности двигателя внутреннего сгорания.

В соответствии с настоящим изобретением, в режиме блокировки впрыска топлива, в котором нагар будет накапливаться быстрее на отверстии для впрыска инжектора цилиндра, мощность двигателя внутреннего сгорания дополнительно ограничивается по сравнению со случаем, в котором впрыск топлива не прекращается. Мощность двигателя внутреннего сгорания сдерживается даже в состоянии, в котором весьма вероятно накопление нагара на отверстии для впуска. Таким образом предотвращается накопление нагара на отверстии для впрыска инжектора цилиндра.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, устройство управления двигателем внутреннего сгорания управляет двигателем внутреннего сгорания, содержащим первый механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо в цилиндр, и второй механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо во впускной коллектор. Устройство управления содержит блок управления впрыском, управляющий первым и вторым механизмами впрыска топлива таким образом, что первый и второй механизмы впрыска топлива совместно участвуют во впрыске топлива, включая состояние прекращения впрыска из одного из первого и второго механизмов впрыска топлива, измерительный блок, определяющий, что первый механизм впрыска топлива не может работать надлежащим образом, и блок управления, управляющий двигателем внутреннего сгорания так, что температура в цилиндре двигателя внутреннего сгорания снижается, когда первый механизм впрыска топлива не может работать надлежащим образом.

В соответствии с настоящим изобретением, отверстие для впрыска на передней стороне первого механизма впрыска топлива (инжектора цилиндра), определяемого как механизм впрыска топлива для впрыска топлива в цилиндр двигателя внутреннего сгорания, расположено внутри камеры сгорания. Приставание нагара увеличивается в области высоких температур. Требуемый объем топлива впрыскивать невозможно, если накоплен упомянутый нагар. Когда впрыск топлива из инжектора цилиндра блокируется и температура в цилиндре высока, нагар будет быстро накапливаться и, тем самым, ускорять отказ самого инжектора цилиндра. Когда ошибка происходит в системе впрыска инжектора цилиндра или в топливной системе инжектора цилиндра, впрыск топлива из инжектора цилиндра блокируется или топливо впрыскивается под давлением подкачки. И то и другое соответствуют случаю, когда инжектор цилиндра не может работать надлежащим образом. В данном случае охлаждение топливом не осуществляется, поскольку топливо не впрыскивается из инжектора цилиндра. Поэтому инжектор цилиндра, который первоначально вышел из строя из-за повреждения, в конечном счете будет неправильно функционировать из-за накопленного нагара, который блокирует отверстие для впрыска инжектора цилиндра, или из-за высокой температуры. В данном случае блок управления управляет двигателем внутреннего сгорания так, что температура в цилиндре двигателя внутреннего сгорания снижена. Поэтому обход проблемы достижения инжектором цилиндра исключительно высокой температуры возможен даже в случае, когда впрыск топлива из инжектора цилиндра прекращен, или в случае, когда впрыск можно осуществлять только под давлением подкачки. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением создано устройство управления двигателем внутреннего сгорания, в котором первый механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо в цилиндр, и второй механизм впрыска топлива, впрыскивающий топливо во впускной коллектор, совместно участвуют во впрыске топлива со сдерживанием дальнейшего повреждения первого механизм впрыска топлива.

В предпочтительном варианте блок управления управляет двигателем внутреннего сгорания так, что температура в цилиндре двигателя внутреннего сгорания снижается, на основании температуры первого механизма впрыска топлива.

В соответствии с настоящим изобретением, вычисляется (оценивается и измеряется) температура первого механизм впрыска топлива (инжектора цилиндра) и осуществляется управление двигателем внутреннего сгорания так, чтобы температура в цилиндре снижалась во избежание чрезмерного повышения температуры (во избежание превышения порогового значения). Таким образом сдерживается дальнейшее повреждение инжектора цилиндра.

Предпочтительно, температура первого механизма впрыска топлива вычисляется с учетом частоты вращения двигателя и объема всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания.

В соответствии с настоящим изобретением, температура инжектора цилиндра вычисляется как более высокая, когда частота вращения двигателя и объем всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания имеют большие значения, и вычисляется как менее высокая, когда частота вращения двигателя и объем всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания имеют меньшие значения.

Предпочтительно, температура первого механизм впрыска топлива вычисляется по температуре, вычисленной с учетом частоты вращения двигателя и объема всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания, и коэффициента изменения температуры.

В соответствии с настоящим изобретением, базовая температура инжектора цилиндра вычисляется с учетом частоты вращения двигателя и объема всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания. Температура инжектора цилиндра вычисляется с учетом коэффициента изменения температуры, который является причиной снижения или повышения температуры.

Предпочтительно, коэффициент изменения температуры представляет собой температурную поправку, вычисляемую с учетом, по меньшей мере, одной из величины перекрытия впускных клапанов и выпускных клапанов и величины уменьшения угла опережения зажигания.

В соответствии с настоящим изобретением, внутренняя рециркуляция отработавших газов усиливается для снижения температуры сгорания, когда перекрытие впускных клапанов и выпускных клапанов является достаточно большим. Температура сгорания снижается также в случае, когда уменьшен угол опережения зажигания. С учетом коэффициента изменения температуры, который является причиной снижения температуры, вычисляется температура инжектора цилиндра.

Предпочтительно, блок управления управляет двигателем внутреннего сгорания так, что температура в цилиндре двигателя внутреннего сгорания снижается посредством ограничения объема всасываемого воздуха в двигатель внутреннего сгорания.

Посредством ограничения объема всасываемого воздуха в двигатель внутреннего сгорания можно ограничить мощность двигателя внутреннего сгорания, чтобы обеспечивать снижение температуры в цилиндре.

Предпочтительно, блок управления управляет двигателем внутреннего сгорания так, что температура в цилиндре двигателя внутреннего сгорания снижается посредством ограничения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания.

В соответствии с настоящим изобретением, мощность двигателя внутреннего сгорания ограничивается посредством ограничения частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, что обеспечивает снижение температуры в цилиндре.

Предпочтительно, устройство управления обеспечивает снижение температуры двигателя внутреннего сгорания посредством блока управления, когда температура первого механизма впрыска топлива выше заданной температуры.

В соответствии с настоящим изобретением, температуру в цилиндре двигателя внутреннего сгорания можно снижать, когда температура инжектора цилиндра является высокой.

Предпочтительно, первый механизм впрыска топлива представляет собой инжектор цилиндра, а второй механизм впрыска топлива представляет собой инжектор впускного коллектора.

В двигателе внутреннего сгорания, в котором инжектор цилиндра, определяемый как первый механизм впрыска топлива, и инжектор впускного коллектора, определяемый как второй механизм впрыска топлива, совместно участвуют во впрыске топлива, впрыск топлива из инжектора цилиндра не прекращается даже в случае, когда отказывает первый механизм подачи топлива (например, насос высокого давления), который подает топливо в инжектор цилиндра, или когда отказывает один из множества инжекторов цилиндра. Таким образом может быть получено устройство управления двигателем внутреннего сгорания, сдерживающее дальнейшее повреждение инжектора цилиндра.

Вышеописанные и другие цели, признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из нижеследующего подробного описания настоящего изобретения, приведенного со ссылками на прилагаемые чертежи.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - принципиальная схема, показывающая конфигурацию системы двигателя, управляемого устройством управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.2 - блок-схема структуры управляющей логики программы, исполняемой электронным блоком (ECU) управления двигателя, который представляет собой устройство управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг.3 - иллюстрация взаимосвязи между моментом впрыска топлива и объемом впрыска.

Фиг.4 - иллюстрация взаимосвязи между частотой вращения двигателя и потребным объемом впрыска.

Фиг.5 - карта DI-отношений, соответствующая прогретому состоянию двигателя, для которого устройство управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения применено надлежащим образом.

Фиг.6 - карта DI-отношений, соответствующая холодному состоянию двигателя, для которого устройство управления двигателем в соответствии с настоящим изобретением применено надлежащим образом.

Фиг.7 - карта DI-отношений, соответствующая прогретому состоянию двигателя, для которого устройство управления в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения применено надлежащим образом.

Фиг.8 - карта DI-отношений, соответствующая холодному состоянию двигателя, для которого устройство управления двигателем в соответствии с настоящим изобретением применено надлежащим образом.

Фиг.9 - блок-схема структуры управляющей логики программы, исполняемой электронным блоком (ECU) управления двигателем в качестве устройства управления согласно модифицированному варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг.10 - иллюстрация диапазона допустимых температур инжектора цилиндра согласно модифицированному варианту осуществления настоящего изобретения.

Наилучшие способы осуществления настоящего изобретения

Ниже приведено описание вариантов осуществления настоящего изобретения со ссылками на чертежи. Одинаковые компоненты имеют одинаковые ссылочные позиции, и их назначения и функции также идентичны. Поэтому подробное описание таких компонентов не повторяется.

На фиг.1 приведена принципиальная схема конфигурации системы двигателя, управляемой электронным блоком управления (ECU) двигателя, определяемым как устройство управления двигателем внутреннего сгорания в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Хотя показанным двигателем является однорядный 4-цилиндровый бензиновый двигатель, настоящее изобретение не ограничено данным двигателем.

Как показано на фиг.1, двигатель 10 содержит четыре цилиндра 112, каждый из которых соединен с общим сглаживающим ресивером 30 через соответствующий впускной коллектор 20. Сглаживающий ресивер 30 соединен через впускной канал 40 с воздушным фильтром 50. Измеритель 42 расхода воздуха расположен во впускном канале 40, и дроссельный клапан 70, приводимый в действие электродвигателем 60, также расположен во впускном канале 40. Дроссельный клапан 70 характеризуется собственной степенью открытия, регулируемой на основании выходного сигнала от электронного блока 300 управления двигателя, независимо от педали 100 акселератора. Каждый цилиндр 112 соединен с общим выпускным коллектором 80, который соединен с трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором 90 отработавших газов.

Каждый цилиндр 112 снабжен инжектором 110 цилиндра для впрыска топлива в цилиндр и инжектором 120 впускного коллектора для впрыска топлива во впускной канал и/или впускной коллектор. Инжекторы 110 и 120 управляются на основании выходных сигналов от электронного блока 300 управления двигателя. Кроме того, инжектор 110 цилиндра каждого цилиндра соединен с общим топливоподводящим трубопроводом 130. Топливоподводящий трубопровод 130 соединен с топливным насосом 150 высокого давления с приводом от двигателя через контрольный клапан 140, который допускает течение в направлении к топливоподводящему трубопроводу 130. Хотя в настоящем варианте осуществления даны пояснения к двигателю внутреннего сгорания с двумя отдельно оборудованными инжекторами, настоящее изобретение не ограничено данным двигателем внутреннего сгорания. Например, двигатель внутреннего сгорания может содержать один инжектор, который способен осуществлять как впрыск в цилиндр, так и впрыск во впускной коллектор.

Как показано на фиг.1, нагнетательная сторона топливного насоса 150 высокого давления соединена через электромагнитный перепускной клапан 152 с всасывающей стороной топливного насоса 150 высокого давления. Когда степень открытия электромагнитного перепускного клапана 152 невелика, то объем топлива, подаваемый из топливного насоса 150 высокого давления в топливоподводящий трубопровод 130, возрастает. Когда электромагнитный перепускной клапан 152 полностью открыт, то подача топлива из топливного насоса 150 высокого давления в топливоподводящий трубопровод 130 прекращается. Электромагнитный перепускной клапан 152 управляется на основании выходного сигнала от электронного блока 300 управления двигателя.

В частности, момент закрытия, в течение такта сжатия, электромагнитного перепускного клапана 152, установленного на стороне всасывающего отверстия топливного насоса 150 высокого давления, который прилагает давление к топливу посредством вертикально действующего плунжера насоса через кулачок, закрепленный на распределительном валу, назначается с управлением при обратной связи через электронный блок 300 управления двигателя с использованием датчика 400 давления топлива, установленного на топливоподводящем трубопроводе 130, посредством чего регулируется давление топлива в топливоподводящем трубопроводе 130 (давление топлива). Другими словами, путем управления электромагнитным перепускным клапаном 152 через электронный блок 300 управления двигателя осуществляется управление объемом и давлением топлива, подаваемого из топливного насоса 150 высокого давления в топливоподводящий трубопровод 130.

Каждый инжектор 120 впускного коллектора соединен с общим топливоподводящим трубопроводом 160 на стороне низкого давления. Топливоподводящий трубопровод 160 и топливный насос 150 высокого давления подсоединены к топливному насосу 180 низкого давления с приводом от электродвигателя через общий регулятор 170 давления топлива. Топливный насос 180 низкого давления соединен с топливным баком 200 через топливный фильтр 190. Когда давление топлива для топлива, выталкиваемого из топливного насоса 180 низкого давления, становится выше, чем заданное установочное давление топлива, регулятор 170 давления топлива возвращает часть топлива, выдаваемого топливным насосом 180 низкого давления, в топливный бак 200. Соответственно, давление топлива, подаваемого в инжектор 120 впускного коллектора, и давление топлива, подаваемого в топливный насос 150 высокого давления, не допускаются до превышения установочного давления топлива.

Электронный блок 300 управления двигателя базируется на цифровом компьютере и содержит ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) 320, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) 330, ЦП (центральный процессор) 340, порт 350 ввода и порт 360 вывода, соединенные между собой через двунаправленную шину 310.

Измеритель 42 расхода воздуха формирует выходное напряжение, пропорциональное всасываемому воздуху. Выходное напряжение из измерителя 42 расхода воздуха подается в порт 350 ввода через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 370. Датчик 380 температуры охлаждающей жидкости, вырабатывающий выходное напряжение, пропорциональное температуре охлаждающей жидкости двигателя, установлен на двигателе 10. Выходное напряжение из датчика 380 температуры охлаждающей жидкости подается в порт 350 ввода через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 390.

Датчик 400 давления топлива, вырабатывающий выходное напряжение, пропорциональное давлению топлива в топливоподводящем трубопроводе 130 высокого давления, установлен на топливоподводящем трубопроводе 130 высокого давления. Выходное напряжение из датчика 400 давления топлива подается в порт 350 ввода через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 410. Датчик 420 контроля соотношения компонентов топливной смеси, вырабатывающий выходное напряжение, пропорциональное концентрации кислорода в отработанных газах, установлен на выпускном коллекторе 80 перед 3-компонентным каталитическим нейтрализатором 90 отработавших газов. Выходное напряжение из датчика 420 контроля соотношения компонентов топливной смеси подается в порт 350 ввода через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 430.

Датчик 420 контроля соотношения компонентов топливной смеси в системе двигателя в соответствии с настоящим вариантом осуществления представляет собой широкодиапазонный датчик контроля соотношения компонентов топливной смеси (линейный датчик состава топливной смеси), вырабатывающий выходное напряжение, пропорциональное соотношению компонентов топливной смеси в воздушно-топливной смеси, сжигаемой в двигателе 10. Датчик 420 контроля соотношения компонентов топливной смеси может представлять собой датчик O₂, который определяет, является ли соотношение компонентов топливной смеси в воздушно-топливной смеси, сжигаемой в двигателе 10, богатым или бедным по отношению к стехиометрическому составу в двухпозиционном смысле.

Датчик 440 положения педали акселератора, вырабатывающий выходное напряжение, пропорциональное положению педали для педали 100 акселератора, установлен на педали 100 акселератора. Выходное напряжение из датчика 440 положения педали акселератора подается в порт 350 ввода через аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 450. Датчик 460 частоты вращения, формирующий выходной импульс, представляющий частоту вращения двигателя, подсоединен к порту ввода 350. ПЗУ 320 в электронном блоке 300 управления двигателя хранит величину объема впрыска топлива, назначаемую в соответствии с рабочим состоянием, поправочную величину, основанную на температуре охлаждающей жидкости двигателя, и т.п., которые заранее отражены в многомерной регулировочной характеристике на основании коэффициента загрузки двигателя и частоты вращения двигателя, получаемых посредством упомянутых датчика 440 положения педали акселератора и датчика 460 частоты вращения.

Фильтрационный контейнер 230, который представляет собой емкост