[发明专利]用于内燃引擎的控制单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃引擎的控制单元，该内燃引擎包括直接喷射阀(气缸喷射阀)和端口喷射阀，该直接喷射阀将燃料直接喷射入气缸，该端口喷射阀将燃料喷射入气缸的进气口。

背景技术

一些传统的引擎(内燃引擎)具有气缸喷射(直接喷射(DI))和端口喷射两种并行模式。引擎在空气燃料混合物在其中浓度均匀分布的气缸内实现均匀燃烧，在包含以分层的形式集中在火花塞周围的稠密空气燃料混合物的气缸内实现分层燃烧。

典型的燃料喷射控制主要涉及，在均匀燃烧期间的端口喷射和在分层燃烧期间的直接喷射。依据引擎的运转状态和其上的载荷选择恰当的燃料喷射模式能够在保持引擎的输出和燃烧稳定性的同时提高燃料经济性。

在一些引擎中，进气阀的打开时期与排气阀的打开时期重叠，以改进从气缸清除排气的效率和进气的效率。特别地，包括涡轮增压器的引擎能够通过增加阀重叠(重叠时期)提高填充效率(charging efficiency)和引擎输出，该涡轮增压器在引擎的进气和排气系统中。这样促使开发技术以改变引擎的进气及排气阀的打开和闭合的时刻，从而控制响应参数诸如引擎负载的阀重叠。

然而，增加的阀重叠导致更频繁的窜漏，即从进气通道导入的进气直接流进排气通道。则在将燃料喷射入进气系统的端口喷射模式中的引擎使得燃料气流通过气缸流到排气通道。该现象可能损害引擎输出和环境性能。

为了解决上述问题，已经公开了通过调节端口喷射的燃料体积以防止燃料窜漏的技术。例如，专利文献1公开了一种控制，该控制判定当前运转状态是否导致燃料的窜漏并根据判定的结果阻止端口喷射。该判定根据进气压力、排气压力和引擎转数(引擎转速)。基于该判定的控制能够调节由阀重叠引起的燃料窜漏。

相关技术：

专利文献：

专利文献1：日本专利公报No.2005-133632

发明内容

技术问题：

遗憾地是，专利文献1公开的控制阻止端口喷射；从而，在导致燃料窜漏的运转状态下，燃料供给仅依赖于直接喷射。因此，在涉及均匀燃烧的运转状态下，该控制是不适用的，并且不能防止燃料窜漏。

更进一步，在对引擎控制的限制下，对端口喷射的调节并不总是可用的。例如，在直接喷射和端口喷射并行执行期间，直接喷射的燃料量有时下降。具体的，直接喷射的燃料量根据燃料压力改变，如果燃料压力由于某种原因下降，则该燃料量下降。由于沉积物堆积在直接喷射阀的出口周围(喷孔周围)，燃料喷射量也会下降。虽然增加对燃料喷射量的控制指令值通常能够确保实际喷射量，但是喷射时期被限制，从而有时不会使得实际喷射量增加。

当直接喷射的燃料量因为上述理由而下降时，喷射量的减量需要通过端口喷射弥补。这需要增加端口喷射，这样妨碍对燃料窜漏的调节。

本发明考虑到上述问题，本发明的目的是提供一种用于内燃引擎的控制单元，该控制单元调节燃料窜漏，从而提高引擎输出和环境性能。

本发明的另一个目的是提供从以下实施方式的说明的描述中的个别特征中而不是常规技术中获得的有益效果。

解决方案：

(1)为内燃引擎设计的根据本发明的控制单元，该引擎包括直接喷射器(直接喷射阀)和端口喷射器(端口喷射阀)，该直接喷射器将燃料直接喷入气缸，该端口喷射器将燃料喷入气缸的进气口。

控制单元包括：喷射量计算器，该喷射量计算器计算直接喷射量，该直接喷射量表示直接喷射器喷射的燃料量；端口喷射控制器，该端口喷射控制器控制端口喷射量，该端口喷射量表示端口喷射器喷射的燃料量；重叠时期控制器，该重叠时期控制器控制气缸的进气阀和排气阀同时被打开的重叠时期；变换器，该变换器基于直接喷射量改变端口喷射量和重叠时期。

(2)在一个较优实施方式中，当直接喷射量下降时，变换器增加相当于直接喷射量的减量的端口喷射量，并且减少重叠时期。

(3)在一个较优实施方式中，随着端口喷射量增加，变换器减少重叠时期。

(4)在一个较优实施方式中，控制单元进一步包括涡轮增压检测器，该涡轮增压检测器检测引擎的涡轮增压器的运行状态。在这种情况下，如果涡轮增压检测器检测到涡轮增压器在运行，则变换器改变端口喷射量和重叠时期。

(5)在一个较优实施方式中，当引擎的转数下降时，变换器减少重叠时期。

(6)在一个较优实施方式中，在直接喷射量减少时，变换器延迟打开端口喷射器。

(7)在一个较优实施方式中，当引擎的转数下降时，变换器增加端口喷射器打开的延迟。

有益效果：