[发明专利]燃料喷射设备及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料喷射设备和用于燃料喷射设备的控制方法，所述燃料 喷射设备应用于配备有增压器的内燃机，并与为产生转矩而执行的燃料喷 射分开地在膨胀行程或排气行程期间执行来自燃料喷射阀的后喷射。

背景技术

配备有用于强制空气进入燃烧室的增压器的内燃机是公知的(见日本 专利申请公开No.4-191452(JP-A-191452)和日本专利申请公开No.2- 218921(JP-A-2-218921))。在直接将燃料喷射到其燃烧室中的类型的内 燃机中，通过根据发动机的运行状态控制燃料喷射阀的打开和关闭供应与 发动机的运行状态相适的燃料量。

此外，在内燃机中，包括用于净化排气的催化转化器、排气过滤器等 的排气净化设备设置在排气通路上。为了实现排气净化设备的功能的全部 性能，执行后喷射。此后喷射是在膨胀行程或排气行程期间执行的来自燃 料喷射阀的燃料喷射，并且与为产生转矩而执行的燃料喷射分开地执行。

此外，内燃机配备有用于检测进气通路中流动的空气量的传感器(例 如，进气量传感器、压力传感器等)。基于由该传感器检测到的空气量 (通路空气量)，执行与内燃机的运行相关的各种控制(例如，燃料喷射 阀打开-关闭控制等)。

在配备增压器的内燃机中，在急剧加速时通路空气量迅速增大。此 时，通过进气压力的升高来消耗通路空气量中增大的一部分。因此，在进 气通路中的空气压力(进气压力)升高到与发动机运行状态相适的压力之 前的时段期间，实际进入燃烧室的空气量(缸内空气量)的增大程度小于 前述通路空气量的增大程度，因此，在通路空气量与缸内空气量之间发生 偏差。

如果在不将此偏差考虑在内的情况下执行发动机控制，则以不基于缸 内空气量而是基于通道空气量的方式执行发动机控制，其中缸内空气量的 增加比较低，而通道空气量的增加程度比缸内空气量大。因此，例如，如 果从燃料喷射阀喷射基于通路空气量的燃料量，则不必要的大量燃料被供 应到内燃机中，并且燃烧室中的空燃比(＝空气量/燃料量)变为不必要的 浓燃料比率。

此外，如果在急剧加速期间执行后喷射，因为急剧加速自身是其中燃 烧室中的空燃比趋于成为浓燃料侧的空燃比的运行状态，并且通过后喷射 添加燃料，所以将容易导致排气中未燃烧的燃料成分的量的过度增大。

此外，如果在排气中的未燃烧燃料成分的量变为过大，则排气中未燃 烧燃料成分的量的一部分以未参加反应的方式通过排气净化设备，并排出 排气通路的外部，从而使排放性能劣化；例如，产生白烟等。

发明内容

本发明的目的是提供燃料喷射设备和用于该设备的方法，该设备能够 抑制由后喷射的执行所引起的排放性能的劣化。

本发明的第一方面是一种燃料喷射设备，所述燃料喷射设备应用于内 燃机，所述内燃机具有将燃料直接喷射到燃烧室中的燃料喷射阀、强制空 气进入所述燃烧室的增压器、以及设置在排气通路上的排气净化设备，并 且所述燃料喷射设备与用于产生转矩的燃料喷射分开地执行作为来自所述 燃料喷射阀的燃料喷射的后喷射，所述后喷射是在膨胀行程或排气行程期 间的燃料喷射，所述燃料喷射设备包括：转速传感器，其用于检测发动机 输出轴的转速；空气量传感器，其设置在进气通路上所述增压器的空气流 动方向的上游，并检测在所述进气通路中流动的空气量；压力传感器，其 设置在所述进气通路上所述增压器的所述空气流动方向的下游，并检测所 述进气通路内的空气压力；校正项计算装置，其用于基于由所述压力传感 器检测到的空气压力的变化率来计算校正项；设定装置，其用于基于所述 发动机输出轴的转速、所述空气量、所述校正项、以及在所述用于产生转 矩的燃料喷射中的燃料喷射量，来设定上限喷射量；以及限制装置，其用 于用所述上限喷射量来限制所述后喷射中的燃料喷射量。

在前述构造中，可以基于进气通路内的空气压力(进气压力)的变化 率，来计算与作为当内燃机急剧加速时在进气通路中流动的空气量(通路 空气量)的一部分并被消耗以升高进气压力的空气量相对应的值(校正 值)。此外，可以基于前述校正项、通路空气量和发动机输出轴的转速， 来具体确定实际进入燃烧室的空气量(缸内空气量)。因此，根据前述构 造，能够以基于前述缸内空气量和由用于产生转矩的燃料喷射所喷射的燃 料喷射量的方式精确地设定使得排气空燃比保持在预定比率以上的比率的 后喷射时的上限喷射量，并能够抑制由后喷射的执行所引起的排放性能的 劣化。