Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания, имеющего первый механизм впрыска топлива (инжектор, установленный в цилиндре), осуществляющий впрыск топлива в цилиндр, и второй механизм впрыска топлива (инжектор, установленный во впускном коллекторе), осуществляющий впрыск топлива во впускной коллектор или во впускной канал, и относится, в частности, к методике определения момента впрыска с учетом соотношения впрыска топлива между первым и вторым механизмами впрыска топлива.

Уровень техники

Известен двигатель внутреннего сгорания, имеющий инжектор, установленный во впускном коллекторе, через который осуществляется впрыск топлива во впускной коллектор двигателя, и инжектор, установленный в цилиндре, осуществляющий впрыск топлива в камеру сгорания двигателя и выполненный с возможностью прекращения впрыска топлива через инжектор впускного коллектора, когда нагрузка двигателя меньше, чем заданное значение нагрузки, а также осуществляющий впрыск топлива через инжектор впускного коллектора, когда нагрузка двигателя больше, чем установленная нагрузка.

В таком двигателе внутреннего сгорания известна конфигурация переключения между сгоранием заряда топливной смеси с послойным распределением и гомогенным сгоранием в соответствии с режимом работы. При сгорании заряда топливной смеси с послойным распределением впрыск топлива осуществляют через инжектор, установленный в цилиндре, во время такта сжатия для локального формирования топливовоздушной смеси с послойным распределением вокруг свечи зажигания для сгорания обедненной топливной смеси. При гомогенном сгорании топливо распыляют в камере сгорания с образованием топливовоздушной смеси для сгорания топлива.

В публикации выложенной заявки на патент Японии №2001-020837 раскрыто устройство управления впрыском топлива для двигателя, который переключается между сгоранием заряда топливной смеси с послойным распределением и гомогенным сгоранием в соответствии с режимом работы и который имеет основной клапан впрыска топлива, осуществляющий впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания, и вторичный клапан впрыска топлива, осуществляющий впрыск топлива во впускной канал каждого цилиндра. Такое устройство управления впрыском топлива для двигателя характеризуется тем, что соотношение впрыска топлива между основным клапаном впрыска топлива и вторичным клапаном впрыска топлива устанавливается по-разному в зависимости от режима работы двигателя.

В соответствии с этим устройством управления впрыском топлива для двигателя сгорание с послойным распределением топлива выполняют, используя только основной клапан впрыска топлива, который осуществляет непосредственный впрыск топлива в камеру сгорания, в то время как гомогенное сгорание осуществляется с использованием как основного клапана впрыска топлива, так и вторичного клапана впрыска топлива (или, в некоторых случаях, при использовании только вторичного клапана впрыска топлива). Это позволяет поддерживать производительность основного клапана впрыска топлива на малом уровне даже в случае высокой мощности двигателя. Линейность характеристики длительности впрыска/количества впрыска основного клапана впрыска топлива в области низкой нагрузки, например на холостом ходу, улучшается, что в свою очередь улучшает точность управления количеством впрыскиваемого топлива. В соответствии с этим возможно поддерживать предпочтительное сгорание топливной смеси с послойным ее распределением и, таким образом, улучшить стабильность работы при низкой нагрузке, например на холостом ходу. При гомогенном сгорании одновременно используют как основной, так и вторичный клапаны впрыска топлива, в результате чего одновременно используется преимущество непосредственного впрыска топлива и преимущество впрыска во впускной канал. Благодаря этому также может поддерживаться предпочтительное гомогенное сгорание.

В устройстве управления впрыском топлива для двигателя, раскрытом в публикации выложенной заявки на патент Японии №2001-020837, сгорание с послойным распределением топливной смеси и гомогенное сгорание используют в соответствии с ситуацией, что усложняет управление зажиганием, управление впрыском и управление дроссельной заслонкой и требует применения программы управления, соответствующей используемым способам сгорания. В частности, после переключения между режимами сгорания такое управление требует значительных изменений, что затрудняет реализацию желательного управления (ухудшает эффективность использования топлива, характеристики, связанные с чистотой выхлопа) в переходном режиме. Кроме того, в области послойного сгорания топливной смеси, которое осуществляется при сгорании определенной смеси, трехкомпонентный катализатор не работает, и в этом случае требуется использовать катализатор обедненных NOx, что приводит к повышенным затратам.

Учитывая приведенное выше, также был разработан двигатель, в котором не используется послойное сгорание заряда топливной смеси и, таким образом, не требуется управление для переключения между послойным сгоранием заряда топливной смеси и гомогенным сгоранием, а также не требуется использование дорогостоящего катализатора обедненных NOx.

При управлении двигателем, в котором требуется обеспечить воспламенение топлива, когда охладитель имеет низкую температуру, вводят опережение зажигания для коррекции. Это связано с тем, что, когда охладитель имеет низкую температуру (хуже обеспечивается распыление), скорость сгорания ниже, и, таким образом, двигатель в меньшей степени подвержен детонации. Опережение зажигания может обеспечить увеличенный период времени между зажиганием и выхлопом, и несмотря на низкую скорость сгорания топливовоздушная смесь может сгорать в достаточной степени.

Однако в диапазоне, в котором инжекторы, установленные в цилиндре и во входном коллекторе соответственно, совместно участвуют во впрыске топлива, инжектор, установленный в цилиндре, осуществляет впрыск топлива непосредственно в камеру сгорания и внутренняя температура в камере сгорания может быть эффективно существенно понижена, в то время как инжектор во впускном коллекторе выполняет впрыск топлива во впускной коллектор, в результате чего внутренняя температура в камере сгорания снижается менее эффективно. Топливо, впрыскиваемое через инжектор, установленный в цилиндре, снижает внутреннюю температуру камеры сгорания до определенной степени, в то время как при использовании инжектора во впускном коллекторе это происходит в другой степени. Если разность температур в камере сгорания изменяется, изменяются характеристики, направленные на предотвращение детонации, при этом при снижении температуры внутри камеры сгорания улучшаются характеристики, направленные на устранение детонации. Если характеристики, направленные на снижение детонации, изменяются, то изменяется оптимальный момент зажигания. При этом, используя только температуру охладителя для расчета величины опережения зажигания, невозможно получить точное значение времени зажигания (или точную величину опережения зажигания). Следует отметить, что в упомянутой выше публикации №2001-020837 раскрыто то, что управление каждым инжектором осуществляют для обеспечения соотношения впрыска топлива, соответствующего режиму работы, представляющему интерес, и момент зажигания устанавливают соответствующим образом, при этом в упомянутой публикации не предложено решение описанной выше проблемы.

Краткое описание изобретения

Целью настоящего изобретения является создание устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, имеющего первый и второй механизмы впрыска топлива, которые соответственно совместно участвуют во впрыске топлива в цилиндр и во впускной коллектор соответственно, которое способно точно рассчитать момент времени зажигания.

Согласно одному объекту настоящего изобретения создано устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, имеющего первый механизм впрыска топлива, осуществляющий впрыск топлива в цилиндр, и второй механизм впрыска топлива, осуществляющий впрыск топлива во впускной коллектор. Устройство управления включает в себя контроллер, управляющий первым и вторым механизмами впрыска топлива, которые соответственно совместно участвуют во впрыске топлива в соотношении, рассчитанном на основе условий, требуемых для двигателя внутреннего сгорания, при этом соотношение включает в себя прекращение впрыска топлива одним из механизмов впрыска топлива; и контроллер времени зажигания, управляющий устройством зажигания для изменения времени зажигания. При этом контроллер времени зажигания управляет устройством зажигания на основе эталонного времени зажигания двигателя внутреннего сгорания, определенного по этому соотношению.

В соответствии с настоящим изобретением для диапазона, в котором работает первый механизм впрыска топлива (например, инжектор в цилиндре) и второй механизм впрыска топлива (например, инжектор во впускном коллекторе) соответственно, совместно участвующие во впрыске топлива, топливо, впрыскиваемое через инжектор, установленный в цилиндре, понижает внутреннюю температуру в камере сгорания. Если внутренняя температура в камере сгорания будет понижена, улучшаются характеристики, направленные на предотвращение детонации, и время зажигания можно выставить с опережением. В отличие от этого впрыск топлива через инжектор, установленный во впускном коллекторе, понижает внутреннюю температуру в камере сгорания в меньшей степени, чем при использовании инжектора, установленного в цилиндре. Таким образом, в двигателе внутреннего сгорания, имеющем два механизма впрыска топлива, которые соответственно совместно участвуют во впрыске топлива и в разной степени понижают внутреннюю температуру камеры сгорания соответственно, обеспечивается возможность точной установки времени зажигания. В результате устройство управления, которое может точно рассчитывать момент времени зажигания, может быть использовано для двигателя внутреннего сгорания, имеющего первый и второй механизмы впрыска топлива соответственно, совместно участвующие во впрыске топлива в цилиндр и во впускной коллектор соответственно, которые выполнены в виде двух типов механизма впрыска топлива, которые по-разному осуществляют впрыск топлива.

Согласно другому объекту настоящего изобретения создано устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, имеющего первый механизм впрыска топлива, который осуществляет впрыск топлива в цилиндр, и второй механизм впрыска топлива, который осуществляет впрыск топлива во впускной коллектор. Устройство управления включает в себя контроллер, управляющий первым и вторым механизмами впрыска топлива для соответствующего распределения степени совместного участия во впрыске топлива в соотношении, рассчитанном на основе условия, требуемого для двигателя внутреннего сгорания, причем данное соотношение включает в себя прекращение впрыска топлива одним из механизмов впрыска топлива; накопитель, в котором сохраняются значения эталонного времени зажигания; и контроллер времени зажигания, использующий эталонное время зажигания для управления устройством зажигания. В накопителе сохраняются значения эталонного времени зажигания, рассчитанные на основе указанного соотношения.

В соответствии с настоящим изобретением в накопителе сохраняется эталонное время зажигания, позволяющее выставить время зажигания с большим опережением, когда впрыск большей пропорции топлива осуществляется через инжектор, установленный в цилиндре, позволяющий в большей степени снизить внутреннюю температуру камеры сгорания (включая впрыск топлива только через инжектор, установленный в цилиндре), чем когда впрыск большей пропорции топлива осуществляется через инжектор во впускном коллекторе, который в меньшей степени понижает внутреннюю температуру камеры сгорания (включая впрыск топлива только через инжектор во впускном коллекторе). Таким образом, в двигателе внутреннего сгорания, имеющем два механизма впрыска топлива, которые соответственно совместно участвуют во впрыске топлива и в различной степени уменьшают внутреннюю температуру камеры сгорания соответственно, можно обеспечить точную установку времени зажигания. В результате можно создать устройство управления, которое рассчитывает точный момент времени зажигания, для двигателя внутреннего сгорания, имеющего первый и второй механизмы впрыска топлива соответственно, совместно участвующие во впрыске топлива, для впрыска топлива в цилиндр и во впускной коллектор соответственно, которые выполнены с использованием двух типов механизма впрыска топлива, которые по-разному осуществляют впрыск топлива.

Предпочтительно эталонное время зажигания, предварительно рассчитанное на основе данного соотношения, сохраняется в накопителе в форме карты.

В соответствии с настоящим изобретением значения эталонного времени зажигания могут быть определены по значениям, сохраненным в виде карты, на основе соотношения впрыска топлива через инжектор в цилиндре и инжектор во впускном коллекторе.

Также предпочтительно в накопителе сохранены эталонные значения времени зажигания, разделенные на первую карту, применяемую, когда впрыск топлива осуществляет только первый механизм впрыска топлива, вторую карту, применяемую, когда впрыск топлива осуществляет только второй механизм впрыска топлива, и третью карту, используемую, когда впрыск топлива осуществляют первый и второй механизмы впрыска топлива.

В соответствии с настоящим изобретением инжектор, установленный в цилиндре, соответствующий одному примеру первого механизма впрыска топлива, и инжектор, установленный во впускном коллекторе, соответствующий одному примеру второго механизма впрыска топлива, которые в разной степени уменьшают температуру в камере сгорания соответственно, когда они выполняют впрыск топлива соответственно, совместно участвуют во впрыске топлива, и эталонное время зажигания сохранено в карте, разделенной на первую карту, применяемую, когда впрыск топлива выполняет только инжектор, установленный в цилиндре, вторую карту, применяемую, когда впрыск топлива выполняет только инжектор, установленный во впускном коллекторе, и третью карту применяемую, когда впрыск топлива выполняют инжектор, установленный в цилиндре, и инжектор, установленный во впускном коллекторе. Карта может быть выбрана в соответствии с соотношением впрыска топлива между инжектором, установленным в цилиндре, и инжектором во впускном коллекторе, для определения сохраненного эталонного времени зажигания.

Также предпочтительно первая карта обеспечивает эталонное время зажигания, установленное с опережением зажигания.

В соответствии с предпочтительным вариантом выполнения первая карта применяется, когда впрыск топлива выполняет только первый механизм впрыска топлива (например, инжектор, установленный в цилиндре), при этом топливо, впрыскиваемое через него, в большой степени понижает температуру в камере сгорания, и улучшается характеристика подавления детонации. В соответствии с этим эталонное время зажигания может быть установлено с большим опережением.

Также предпочтительно вторая карта обеспечивает эталонное время зажигания, установленное с задержкой зажигания.

В соответствии с настоящим изобретением вторая карта применяется, когда впрыск топлива выполняет только первый механизм впрыска топлива (например, инжектор, установленный во впускном коллекторе), причем когда топливо впрыскивается через него, температура в камере сгорания уменьшает в меньшей степени и характеристика подавления детонации не улучшается. В соответствии с этим эталонное время зажигания установлено с меньшим опережением.

Также предпочтительно третья карта обеспечивает эталонное время зажигания, установленное так, что обеспечивается опережение зажигания, когда доля первого механизма впрыска топлива увеличена.

В соответствии с настоящим изобретением, когда первый механизм впрыска топлива (например, инжектор, установленный в цилиндре), который может в большой степени понижать внутреннюю температуру камеры сгорания при впрыске через него топлива, имеет большее соотношение впрыска топлива, характеристика подавления детонации может быть лучше, чем когда второй механизм впрыска топлива (например, инжектор, установленный во впускном коллекторе), который в меньшей степени понижает внутреннюю температуру камеры сгорания в результате впрыска топлива через него, имеет большее соотношение впрыска топлива. При этом эталонное время зажигания может быть установлено с опережением. Таким образом, двигатель внутреннего сгорания, имеющий два механизма впрыска топлива, которые соответственно совместно участвуют во впрыске топлива и формируют топливовоздушные смеси, имеющие разные состояния соответственно при впрыске топлива через них, позволяет обеспечить точную установку времени зажигания.

Также предпочтительно третья карта обеспечивает эталонное время зажигания, установленное так, что обеспечивается задержка зажигания, когда увеличивается соотношение второго механизма впрыска топлива.

В соответствии с настоящим изобретением, когда второй механизм впрыска топлива (например, инжектор, установленный во впускном коллекторе), который в меньшей степени уменьшает температуру в камере сгорания при впрыске топлива через него, имеет большую долю впрыска топлива, характеристика подавления детонации улучшается в меньшей степени, чем когда первый механизм впрыска топлива (например, инжектор, установленный в цилиндре), который может в большей степени понизить температуру в камере сгорания при впрыске топлива через него, имеет большую долю впрыска топлива. В соответствии с этим, эталонное время зажигания установлено с большей задержкой. Таким образом, двигатель внутреннего сгорания, имеющий два механизма впрыска топлива, которые соответственно совместно участвуют во впрыске топлива и образуют топливовоздушную смесь, имеющую разные состояния соответственно при впрыске топлива через них, позволяет обеспечить точную установку времени зажигания.

Также предпочтительно первый механизм впрыска топлива представляет собой инжектор, установленный в цилиндре, а второй механизм впрыска топлива представляет собой инжектор, установленный во впускном коллекторе.

В соответствии с настоящим изобретением может быть создано устройство управления, которое позволяет рассчитывать точную величину опережения зажигания для двигателя внутреннего сгорания, имеющего первый и второй механизмы впрыска топлива, выполненные в форме инжектора, установленного в цилиндре, и инжектора, установленного во впускном коллекторе соответственно отдельно друг от друга, и которые совместно выполняют впрыск топлива, когда впрыскиваемое топливо разделяется между ними, в холодном состоянии и в переходный период от холодного состояния к горячему состоянию.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схема устройства системы двигателя, управляемого с помощью устройства управления в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения;

Фиг.2 - блок-схема (1) последовательности операций программы, выполняемой электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя;

Фиг.3 - пример карты для разделенного впрыска;

Фиг.4 - иллюстрация изменения режима работы двигателя;

Фиг.5 - блок-схема (2) последовательности операций программы, выполняемой электронным блоком управления двигателя;

Фиг.6 - диаграмма (1), представляющая карту отношения непосредственного впрыска (НВ) для горячего состояния двигателя, в котором соответственно применяется настоящее устройство управления;

Фиг.7 - схема (1), представляющая карту отношения НВ для холодного состояния двигателя, в котором соответственно применяется настоящее устройство управления;

Фиг.8 - схема (2), представляющая карту отношения НВ для горячего состояния двигателя, в котором соответственно применяется настоящее устройство управления; и

Фиг.9 - схема (2), представляющая карту отношения НВ для холодного состояния двигателя, в котором соответственно применяется настоящее устройство управления.

Наилучшие варианты осуществления изобретения

Далее настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи. На чертежах идентичные элементы обозначены одинаковыми ссылочными позициями. При этом они также имеют идентичное название и функцию.

Следует отметить, что дальнейшее описание представлено в отношении времени зажигания в холодном состоянии, хотя затем делается ссылка и на другое состояние, отличное от холодного состояния (поскольку внутренняя температура в камере сгорания уменьшается, улучшается детонационная характеристика и обеспечивается соответствующее опережение времени зажигания).

Следует отметить, что хотя следующее описание представлено исключительно в отношении опережения зажигания в холодном состоянии, настоящее изобретение не ограничивается таким опережением. Настоящее изобретение также включает в себя первоначальный ввод опережения зажигания с последующей задержкой зажигания и ввод задержки зажигания относительно эталонного времени зажигания. Кроме того, может быть установлена обратная взаимозависимость между меньшей степенью опережения зажигания для большей доли топлива, впрыскиваемого через инжектор, установленный в цилиндре, и значительно большей степенью опережения зажигания при большем соотношении топлива, впрыскиваемого через инжектор, установленный во впускном коллекторе. Например, если характеристика инжектора 100, установленного в цилиндре, работающего в качестве отдельного инжектора, и характеристика инжектора 120, установленного во впускном коллекторе, работающего в качестве отдельного инжектора, способствует меньшей степени распыления топлива, впрыскиваемого через инжектор 100, установленный в цилиндре, чем при впрыске топлива через инжектор 120, установленный во впускном коллекторе, при одной и той же температуре охладителя двигателя THW может быть уставлено обратное соотношение опережения зажигания в зависимости от соотношения впрыска топлива, как описано выше.

На Фиг.1 схематично представлена схема системы двигателя, управляемой с помощью электронного блока управления (ЭБУ) двигателя, в котором воплощено устройство управления двигателем внутреннего сгорания в соответствии с вариантом выполнения настоящего изобретения. На Фиг.1 представлен рядный 4-цилиндровый бензиновый двигатель, хотя применение настоящего изобретения не ограничено таким двигателем.

Как показано на Фиг.1, двигатель 10 включает в себя четыре цилиндра 112, каждый из которых соединен через соответствующий впускной коллектор 20 с общим сглаживающим ресивером 30. Сглаживающий ресивер 30 соединен через впускной канал 40 с воздушным фильтром 50. Измеритель 42 потока воздуха установлен во впускном канале 40, и дроссельная заслонка 70, привод которой осуществляется от электродвигателя 60, также размещена во впускном канале 40. Степенью открывания дроссельной заслонки 70 управляют на основе выходного сигнала электронного блока 300 управления двигателя независимо от педали 100 акселератора. Каждый цилиндр 112 соединен с общим выпускным коллектором 80, который соединен с трехкомпонентным каталитическим преобразователем 90.

В каждом цилиндре 112 установлен инжектор 110, который осуществляет впрыск топлива в цилиндр, и инжектор 120 во впускном коллекторе, который осуществляет впрыск топлива во впускной канал и/или во впускной коллектор. Инжекторами 110 и 120 управляют на основе выходных сигналов электронного блока 300 управления двигателя. Кроме того, инжектор 110, установленный в каждом цилиндре, соединен с общей трубкой 130 подачи топлива. Трубка 130 подачи топлива соединена с топливным 150 насосом высокого давления с приводом от двигателя через обратный клапан 140, который обеспечивает поток в направлении к трубке 130 подачи топлива. В настоящем варианте выполнения поясняется двигатель внутреннего сгорания, имеющий два выполненных отдельно инжектора, хотя настоящее изобретение не ограничивается таким двигателем внутреннего сгорания. Например, двигатель внутреннего сгорания может иметь один инжектор, который осуществляет как впрыск в цилиндр, так и впрыск во впускной коллектор.

Как показано на Фиг.1, выходная сторона топливного насоса 150 высокого давления соединена через электромагнитный перепускной клапан 152 с входной стороной топливного насоса 150 высокого давления. Когда электромагнитный перепускной клапан 152 открыт в малой степени, количество топлива, подаваемого от топливного насоса 150 высокого давления в трубку 130 подачи топлива, увеличивается. Когда электромагнитный перепускной клапан 152 полностью открыт, подача топлива от насоса 150 топлива высокого давления в трубку 130 подачи топлива прекращается. Электромагнитным перепускным клапаном 152 управляют на основе выходного сигнала электронного блока 300 управления двигателя.

Каждый инжектор 120 во впускном коллекторе соединен с общей трубкой 160 подачи топлива на стороне низкого давления. Трубка 160 подачи топлива и топливный насос 150 высокого давления соединены через общий регулятор 170 давления топлива с насосом 180 топлива низкого давления с приводом от электродвигателя. Кроме того, топливный насос 180 низкого давления соединен через топливный фильтр 190 с топливным баком 200. Регулятор 170 давления топлива установлен так, что он возвращает часть топлива, выходящего из топливного насоса 180 низкого давления, обратно в топливный бак 200, когда давление топлива, выходящего из топливного насоса 180 низкого давления, выше, чем заданное давление топлива. Это предотвращает превышение давления топлива, подаваемого в инжектор 120 впускного коллектора, и давления топлива, подаваемого в топливный насос 150 высокого давления, заданного давления топлива.

Электронный блок 300 управления двигателя выполнен в виде цифрового компьютера и включает в себя ПЗУ (постоянное запоминающее устройство) 320, ОЗУ (оперативное запоминающее устройство) 330, ЦПУ (центральное процессорное устройство) 340, входной порт 350 и выходной порт 360, которые соединены друг с другом через двунаправленную шину 310.

Измеритель 42 потока воздуха генерирует выходное напряжение, которое пропорционально количеству всасываемого воздуха, и это выходное напряжение поступает через А/Ц (аналогово-цифровой) преобразователь 370 во входной порт 350. Датчик 380 температуры охладителя установлен на двигателе 10 и генерирует выходное напряжение, пропорциональное температуре охладителя двигателя, которое поступает через А/Ц преобразователь 390 во входной порт 350.

Датчик 400 давления топлива установлен в трубке 130 подачи топлива и генерирует выходное напряжение, пропорциональное давлению топлива в трубке 130 подачи топлива, которое передают через А/Ц преобразователь 410 во входной порт 350. Датчик 420 соотношения воздух-топливо установлен в выпускном коллекторе 80, который установлен перед трехкомпонентным каталитическим преобразователем 90. Датчик 420 соотношения воздух-топливо генерирует выходное напряжение, пропорциональное концентрации кислорода в выхлопных газах, которое передают через А/Ц преобразователь 430 во входной порт 350.

Датчик 420 соотношения воздух-топливо системы двигателя в соответствии с настоящим двигателем представляет собой датчик соотношения воздух-топливо полного диапазона (линейный датчик соотношения воздух-топливо), который генерирует выходное напряжение, пропорциональное соотношению воздух-топливо для топливовоздушной смеси, сгораемой в двигателе 10. В качестве датчика 420 соотношения воздух-топливо можно использовать датчик O_z, который детектирует в режиме включено/выключено, является ли воздушно-топливная смесь, сжигаемая в двигателе 10, обогащенной или обедненной относительно теоретического соотношения воздух-топливо.

Педаль 100 акселератора соединена с датчиком 440 положения педали акселератора, который генерирует выходное напряжение, пропорциональное степени нажатия на педаль 100 акселератора, и которое передают через А/Ц преобразователь 450 во входной порт 350. Кроме того, датчик 460 скорости двигателя, генерирующий выходные импульсы, представляющие скорость двигателя, соединен с входным портом 350. В ПЗУ 320 электронного блока 300 управления двигателя заранее сохранены в форме карт значения количества впрыскиваемого топлива, которые установлены в соответствии с режимами работы, основанными на коэффициенте нагрузки двигателя и скорости двигателя, полученными с помощью описанного выше датчика 440 положения педали акселератора и датчика 460 скорости двигателя, и на основе значения коррекции для них, установленного по температуре охладителя двигателя.

Как показано на блок-схеме последовательности операций, представленной на Фиг.2, электронный блок 300 управления двигателя согласно Фиг.1 выполняет программу, имеющую структуру, обеспечивающую такое управление, как описано ниже.

На этапе S100 электронный блок 300 управления двигателя использует карту, как показано на Фиг.3, для расчета соотношения впрыска инжектора 110, установленного в цилиндре. Ниже это соотношение называется "отношением r НВ", где 0≤r≤1. Карта, используемая для расчета соотношения, будет описана далее.

На этапе S100 электронный блок 300 управления двигателя определяет, равно ли отношение r НВ 1, 0 или больше 0 и меньше 1. Если отношение r НВ равно 1 (r=1,0 на этапе S110), обработка переходит на этап S120. Если отношение r НВ равно 0 (r=0 на этапе S110), обработка переходит на этапе S130. Если отношение г НВ больше чем 0 и меньше чем 1 (0<r<1 на этапе S110), обработка переходит на этап S140.

На этапе 3120 электронный блок 300 управления двигателя рассчитывает величину опережения зажигания в холодном состоянии, которая соответствует опережению зажигания с коррекцией в холодном состоянии, когда впрыск топлива осуществляется только через инжектор 110, установленный в цилиндре. Это осуществляется, например, путем использования функции f(1) для расчета величины опережения зажигания в холодном состоянии = f(1)(THW). Следует отметить, что "THW" представляет собой температуру охладителя двигателя 10, детектируемую с помощью датчика 380 температуры охладителя.

На этапе S130 электронный блок 300 управления двигателя рассчитывает величину опережения зажигания в холодном состоянии, которая соответствует опережению зажигания с коррекцией для холодного состояния, когда впрыск топлива осуществляется только через инжектор 120 во впускном коллекторе. Это выполняется, например, путем использования функции f(2), по которой рассчитывают величину опережения зажигания в холодном состоянии = f(2)(THW).

На этапе S140 электронный блок 300 управления двигателя рассчитывает величину опережения зажигания в холодном состоянии, соответствующую величине опережения зажигания с коррекцией для холодного состояния, когда впрыск топлива осуществляется одновременно с участием инжекторов 110 и 120, установленных в цилиндре и во впускном коллекторе соответственно, при впрыске топлива. Это осуществляется, например, путем использования функции f(3) для расчета величины опережения зажигания в холодном состоянии = f(3)(THW, r). Следует отметить, что "r" представляет отношение НВ.

На этапе S150 электронный блок 300 управления двигателя рассчитывает момент зажигания, например, используя функцию g для расчета момента зажигания = g (величина опережения зажигания в холодном состоянии).

Теперь рассмотрим Фиг.3 для описания соотношения впрыска топлива (0 ≤ отношение r HB≤1) для инжектора 110, установленного в цилиндре при скорости NE двигателя и коэффициенте KL загрузки двигателя 10, используемых в качестве параметров.

При малой скорости двигателя и при большой нагрузке топливо, впрыскиваемое через инжектор 110, установленный в цилиндре, недостаточно смешивается с воздухом и в камере сгорания проявляется тенденция неоднородности топливовоздушной смеси, что, таким образом, приводит к нестабильному сгоранию. В соответствии с этим для этого диапазона, отношение r НВ уменьшают для увеличения соотношения впрыска (1-r), выполняемого через инжектор 120, установленный во впускном коллекторе, для достаточного перемешивания топливовоздушной смеси, прежде чем она поступит в камеру сгорания.

В диапазоне высокой скорости и низкой нагрузки топливовоздушная смесь, впрыскиваемая через инжектор 110, установленный в цилиндре, очень быстро гомогенизируется. В соответствии с этим отношение r НВ увеличивают. Топливо, впрыскиваемое через инжектор 110, установленный в цилиндре, испаряется в камере сгорания, на что затрачивается латентное тепло испарения (тепло поглощается из камеры сгорания). В соответствии с этим на стороне сжатия температура топливовоздушной смеси понижается, что обеспечивает улучшенную характеристику подавления детонации. Кроме того, поскольку температура в камере сгорания понижается, обеспечивается улучшенная эффективность всасывания и можно ожидать увеличения выходной мощности. Кроме того, конец инжектора 110, установленного в цилиндре, может быть открыт внутрь камеры сгорания, охлаждаемой топливом, в результате чего предотвращается прилипание отложений на его отверстии впрыска.

Основываясь на описанной выше конфигурации, блок-схема последовательности операций двигателя 10 в соответствии с настоящим вариантом выполнения работает, как описано ниже. Следует отметить, что в следующем описании выражение "если температура двигателя охладителя изменяется" и другое аналогичное выражение обозначают период перехода от холодного состояния в горячее состояние.

Отношение НВ не изменяется, и температура охладителя двигателя изменяется

Когда двигатель 10 запускают, температура охладителя повышается. Более конкретно, как показано на Фиг.4, температура охладителя повышается от температуры ТН(1), которая соответствует точке А, до температуры ТН(2), которая соответствует точке В. Когда рассчитывают отношение НВ (S100) и определяют, что отношение г НВ не изменилось (например, r=0,7), принимают решение, что его значение больше 0 и меньше 1 (0<r<1,0 на этапе S110) и соответственно используют функцию f(3) для расчета величины опережения зажигания в холодном состоянии f(3) (THW, r) (S140).

На Фиг.4 для точки А в соответствии с f(3)(TH(1), r), в которой r=0,7, рассчитывают величину опережения зажигания в холодном состоянии как опережение зажигания для коррекции (1). При величине опережения зажигания в холодном состоянии, установленной как опережение зажигания для коррекции (1), двигатель 10 работает и температура THW повышается от ТН(1) до ТН(2), достигая точки В. В точке В в соответствии с f(3) (TH(2), r), в которой r=0,7, рассчитывают величину опережения зажигания в холодном состоянии как опережение зажигания для коррекции (2). Другими словами, величина опережения зажигания для коррекции уменьшается от величины опережения для коррекции (1) до величины опережения зажигания для коррекции (2) путем изменения степени опережения зажигания для коррекции, которая обеспечивается с опережением зажигания для коррекции (1) минус опережение зажигания для коррекции (2).

Отношение НВ изменяется без изменения температуры охладителя двигателя

При запуске двигателя 10 температура охладителя может не изменяться в зависимости от условий окружающей среды транспортного средства (в частности, температуры). В таком случае режим работы двигателя 10 изменяется и отношение r НВ уменьшается от 0,7, например, на Фиг.4, в то время как поддерживается температура ТН(1), соответствующая точке А, при этом достигается точка С, в которой разрешено отношение r НВ, меньшее, чем 0,7 (или, может быть, наоборот). Отношение НВ рассчитывают (S100), если будет определено, что отношение r НВ изменилось (например, от 0,7 до 0,5), определяют, что отношение r НВ все еще больше 0 и меньше 1 (0<r<1,0 на этапе S110), и используют функцию f(3) для расчета величины опережения зажигания в холодном состоянии f(3) (THW, r) (S140).

На Фиг.4 для точки А в соответствии с f(3) (TH(1), r), в которой r=0,7, рассчитывают