[发明专利]内燃机控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置，所述内燃机包括用于将燃料喷射到气缸中的第一燃料喷射机构(缸内喷射器)以及用于将燃料喷射到进气歧管或进气端口中的第二燃料喷射机构(进气歧管喷射器)，具体而言，本发明涉及对均匀燃烧中何时从第二燃料喷射机构喷射燃料进行判定的技术。

背景技术

已知这样一种内燃机，它设有用于将燃料喷射到内燃机进气歧管中的进气歧管喷射器以及用于持续将燃料喷射到其燃烧室中的缸内喷射器，其中，当内燃机的载荷低于预设载荷时停止从进气歧管喷射器喷射燃料，并在内燃机载荷高于预设载荷时允许从进气歧管喷射器喷射燃料。

另外，在内燃机中，还已知一种根据其工作状态在层状燃烧和均匀燃烧之间进行的内燃机切换。这里，层状燃烧指这样的燃烧：在压缩冲程中从缸内喷射器喷射燃料，从而在火花塞周围形成浓的分层空气-燃料混合物，由此实现燃料的稀燃(lean combustion)。同时，均匀燃烧指燃料以下述方式燃烧：燃料扩散在燃烧室中形成均匀的空气-燃料混合物。

日本专利公开No.2001-20837公开了一种发动机燃料喷射控制装置，发动机根据工作状态在层状燃烧与均匀燃烧之间进行切换，并具有用于将燃料直接喷射到燃烧室中的主燃料喷射阀以及用于将燃料喷射到各个气缸进气端口中的辅助燃料喷射阀。发动机的燃料喷射控制装置根据工作状态在层状燃烧与均匀燃烧之间的切换包括由主燃料喷射阀将燃料直接喷射到燃烧室中以及由辅助燃料喷射阀将燃料喷射到各个气缸的进气端口中，并且根据发动机工作状态来可变地设定主燃料喷射阀和辅助燃料喷射阀之间的燃料喷射量比率。

根据这种发动机燃料喷射控制装置，只通过从主燃料喷射阀将燃料直接喷射到燃烧室中来执行层状燃烧，并且，既使用主燃料喷射阀又使用辅助燃料喷射阀(在某些情况下，只使用辅助燃料喷射阀)来执行均匀燃烧，使得即使在高输出的发动机中，主燃料喷射阀的容量也可以较小。因此，增强了低载荷区域中(例如怠速时)主燃料喷射阀的喷射周期-喷射量特性的线性度，由于改善了喷射量控制的精度，可以保持满意的层状燃烧，并提高了低载荷工作时(例如怠速中)的稳定性。在均匀燃烧中既使用主燃料喷射阀又使用辅助燃料喷射阀，利用了直接燃料喷射的优点和进气端口喷射的优点，从而也保持了满意的均匀燃烧。

在日本专利公开No.2001-20387公开的发动机燃料喷射控制装置中，层状燃烧和均匀燃烧是根据情况而适当选择的。因此，对于点火、喷射和节气的控制变的较为复杂，并需要适于每种燃烧模式的控制程序。特别是在燃烧模式之间进行切换时，需要对这种控制进行显著的改变，因此难以在过渡的时候执行优良的控制(燃料效率、排气净化性能)。另外，由于在执行稀燃的情况下三元催化剂在层状燃烧区域不起作用，所以需要使用稀的NOx催化剂，因此造成了成本增加。

考虑到这些情况，已经开发了一种发动机，它既不需要对层状燃烧与均匀燃烧之间的切换进行控制，又不需要昂贵的稀NOx催化剂，而是在正常工作期间，在所有区域(除了异常状态，即快速催化剂预热)而不仅是在层状燃烧时执行均匀燃烧。

但是在这样的发动机中，发动机速度较低且负载较高的区域均匀性较低，转矩波动可能变大。另外，如果在进气冲程中从进气歧管喷射器喷射燃料并将其以液态引入燃烧室中，则缸内喷射器的喷射孔中会积累沉积物。日本专利公开No.2001-20837的公开内容仅仅记载了对从辅助燃料喷射阀将燃料喷射到进气端口中的喷射比率进行设定，使之在执行均匀燃烧的区域中随着发动机输出(发动机速度、载荷)的增大而增大，而日本专利公开No.2001-20837并没有解决上述问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而作出的，本发明的一个目的是提供一种内燃机控制装置，它能够解决由层状燃烧和均匀燃烧的结合所带来的问题、均匀性问题、以及内燃机中缸内喷射器的沉积问题，在所述内燃机中，从将燃料喷射到气缸中的第一燃料喷射机构以及将燃料喷射到进气歧管中的第二燃料喷射机构以二者之间的规定比率来喷射燃料。

根据本发明的一种内燃机控制装置对内燃机进行控制，该内燃机包括将燃料喷射到气缸中的第一燃料喷射机构以及将燃料喷射到进气歧管中的第二燃料喷射机构。该控制装置包括判定单元和控制单元，判定单元判定该内燃机是否处于正常工作状态，控制单元根据与内燃机的工作状态有关的信息，对第一燃料喷射机构和第二燃料喷射机构进行控制，使得如果判定为内燃机处于正常工作状态，则只进行均匀燃烧。该控制单元对燃料喷射进行控制，使得在进气阀关闭期间从第二燃料喷射机构喷射燃料。