內(nèi)燃機(jī)噴射控制器的制作方法

內(nèi)燃機(jī)噴射控制器的制作方法

內(nèi)燃機(jī)噴射掌握器的制作方法專利名稱:內(nèi)燃機(jī)噴射掌握器的制作方法技術(shù)領(lǐng)域:本創(chuàng)造涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的噴射掌握器,特殊涉及一種用于設(shè)置有直接燃料噴射閥和進(jìn)氣通道燃料噴射閥的內(nèi)燃機(jī)的噴射掌握器,直接燃料噴射閥將燃料直接噴入氣缸,進(jìn)氣通道燃料噴射閥將燃料噴入進(jìn)氣通道。

背景技術(shù):通常,除了進(jìn)氣道噴射閥將燃料噴入進(jìn)氣通道的進(jìn)氣口之外,某些內(nèi)燃機(jī)還設(shè)置有直接噴射閥缸內(nèi)噴射閥將燃料直接噴入氣缸例如,-364409。

在這種內(nèi)燃機(jī)內(nèi),燃料噴射隨著發(fā)動機(jī)工況而敏捷的轉(zhuǎn)化,比如,燃料噴射僅僅由進(jìn)氣通道噴射閥完成,燃料噴射僅僅由直接噴射閥完成,和燃料噴射由這兩種噴射閥完成。

直接噴射閥包括一個噴射燃料用的噴嘴孔。

既然直接噴射閥是暴露在燃燒室的高溫燃?xì)庵?那么,沉積物很簡單附著在直接噴射閥的噴嘴孔上。

當(dāng)直接噴射閥噴射燃料時,噴嘴孔由汽化的燃料冷卻。

然而,當(dāng)直接噴射閥沒有噴射燃料時,噴嘴孔沒有由汽化的燃料所冷卻,噴嘴孔的溫度增加,導(dǎo)致沉積物積累在噴嘴孔上。

這些沉積物阻礙燃料從直接噴射閥的噴嘴孔噴射出來。

結(jié)果,油霧的外形可能轉(zhuǎn)變微粒直徑增加,或者燃料噴射量可能降低,導(dǎo)致比需要的量少。

在這種狀況下,關(guān)懷可能發(fā)生熄火和不充分燃燒。

-364409描述的裝置中,一些在進(jìn)氣道噴射閥噴射的燃料被安排到直接噴射閥,即使在使用進(jìn)氣道噴射閥的運(yùn)轉(zhuǎn)期間內(nèi)。

在這種狀況下,噴嘴孔由汽化的燃料冷卻,防止了沉積。

在上面所描述的將一些在進(jìn)氣道噴射閥噴射的燃料安排到直接噴射閥的方法中,當(dāng)需要的燃料噴射量相對較少,被安排到直接噴射閥的那部分燃料噴射量也會相對較少。

因此,不會獲得足夠的冷卻效果,不能有效的阻擋沉積。

當(dāng)需要小燃料噴射量以及被安排到直接噴射閥的燃料下降到低于合適的最小數(shù)量確保噴射量相對噴射閥的閥門打開時間呈線性關(guān)系的最小值時,直接噴射閥不能正常噴射燃料。

在這種狀況下,關(guān)懷可能發(fā)生熄火和不充分燃燒。

創(chuàng)造內(nèi)容本創(chuàng)造的一個目的是供應(yīng)了一個用于內(nèi)燃機(jī)的噴射掌握器,這個掌握器能抱負(fù)的抑制直接噴射閥的噴嘴孔上沉積物的積累。

本創(chuàng)造的一個方面是一種掌握內(nèi)燃機(jī)燃料噴射的掌握器,該內(nèi)燃機(jī)包括氣缸和連接到氣缸的進(jìn)氣通道。

這個掌握器包括直接噴射閥,用于把燃料噴入氣缸,進(jìn)氣通道噴射閥把燃料噴入進(jìn)氣通道,連接到直接噴射閥和進(jìn)氣通道噴射閥的轉(zhuǎn)換裝置,執(zhí)行一種利用直接噴射閥的第一燃料噴射方式和一種利用進(jìn)氣通道噴射閥的其次燃料噴射方式。

當(dāng)燃料即將以其次燃料噴射方式噴射時,在一個預(yù)定時期內(nèi),該轉(zhuǎn)換裝置將噴射方式從其次燃料噴射方式轉(zhuǎn)換到第一燃料噴射方式。

本創(chuàng)造的另一方面是一種掌握內(nèi)燃機(jī)中燃料噴射的方法,該內(nèi)燃機(jī)包括一個氣缸和一個連接到氣缸的進(jìn)氣通道。

該方法包括執(zhí)行第一燃料噴射方式,利用直接噴射閥把燃料噴入氣缸;執(zhí)行其次燃料噴射方式,利用進(jìn)氣通道噴射閥把燃料噴入進(jìn)氣通道;和當(dāng)燃料即將以其次燃料噴射方式噴射時,在一個預(yù)定時期內(nèi),將燃料噴射方式從其次燃料噴射方式轉(zhuǎn)換到第一燃料噴射方式。

結(jié)合附圖,本創(chuàng)造的其它方面和優(yōu)勢將會在接下來的說明中變得清晰,附圖舉例說明本創(chuàng)造的原理。

通過參照本創(chuàng)造優(yōu)選實(shí)施例的如下說明并結(jié)合附圖,可以最好的理解本創(chuàng)造以及其目的和優(yōu)勢,附圖中圖1是依據(jù)本創(chuàng)造的第一實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)的噴射掌握器的示意圖;圖2是第一實(shí)施例的第一處理方式中掌握程序的流程圖;圖3是其次實(shí)施例的其次處理方式中掌握程序的流程圖;圖4是發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時間和直接噴射閥的燃料噴射量下降率之間的關(guān)系曲線圖;和圖5是第三實(shí)施例的第三處理方式中掌握程序的流程圖。

詳細(xì)實(shí)施例方式第一實(shí)施例參考圖1和2,現(xiàn)在說明依據(jù)本創(chuàng)造第一實(shí)施例的用于內(nèi)燃機(jī)10的噴射掌握器50。

圖1是第一實(shí)施例的噴射掌握器50的示意圖。

噴射掌握器50設(shè)置有一個燃料供應(yīng)系統(tǒng)20,用于為內(nèi)燃機(jī)10供應(yīng)燃料;一個掌握系統(tǒng)30,用于掌握燃料供應(yīng)系統(tǒng)20的燃料噴射;和一個擁有各種類型傳感器的檢測系統(tǒng)40,用于為掌握系統(tǒng)30供應(yīng)檢測信號一些掌握數(shù)據(jù)。

在第一實(shí)施例中,內(nèi)燃機(jī)10有四個氣缸,從#1到#4。

每個氣缸都包括一個燃燒室11,燃燒室都與進(jìn)氣通道12相連。

特殊地,進(jìn)氣通道12有四個進(jìn)氣口12,每個進(jìn)氣口與一個相應(yīng)的燃燒室11連接,進(jìn)氣通道12還有與進(jìn)氣口12相連接的穩(wěn)壓罐12。

燃料供應(yīng)系統(tǒng)20設(shè)置有四個直接噴射閥21和四個進(jìn)氣通道噴射閥22。

其中,四個直接噴射閥對應(yīng)于#1到#4氣缸分布,直接把燃料噴入#1到#4氣缸的燃燒室11內(nèi),四個進(jìn)氣道噴射閥對應(yīng)于#1到#4氣缸分布,把燃料噴入進(jìn)氣通道12內(nèi)。

第一實(shí)施例中的進(jìn)氣通道噴射閥22是進(jìn)氣道噴射閥,把燃料噴入到相應(yīng)的進(jìn)氣口12。

另一種選擇是,進(jìn)氣通道噴射閥22可以把燃料噴入穩(wěn)壓罐12通常指稱作冷起動噴射器。

在下文中,進(jìn)氣通道噴射閥22被稱作“進(jìn)氣道噴射閥22”。

儲存在燃料箱23里面的燃料被安排給直接噴射閥21和進(jìn)氣道噴射閥22。

也就是,燃料箱23中的燃料通過進(jìn)給泵24供應(yīng)給進(jìn)氣道噴射閥22。

在被供應(yīng)泵25增壓到高壓之后,由進(jìn)給泵24抽送的燃料的一部分也會通過輸送管道26供應(yīng)給直接噴射閥21。

每個直接噴射閥21和進(jìn)氣道噴射閥22都設(shè)置有電磁螺線管圖中沒有顯示,電磁線圈連接到掌握系統(tǒng)30。

掌握系統(tǒng)30給每個螺線管供應(yīng)驅(qū)動信號,用于設(shè)定相關(guān)噴射閥21和22的燃料噴射量和燃料噴射時間。

內(nèi)燃機(jī)10為#1到#4每個氣缸設(shè)置有火花塞13。

火花塞13連接到一個點(diǎn)火裝置14,該點(diǎn)火裝置設(shè)有內(nèi)置點(diǎn)火線圈圖中沒有顯示,點(diǎn)火線圈連接到掌握系統(tǒng)30。

掌握系統(tǒng)30給點(diǎn)火裝置14供應(yīng)點(diǎn)火信號來設(shè)定點(diǎn)火線圈的點(diǎn)火正時。

節(jié)氣門15設(shè)置在位于穩(wěn)壓罐12上游的進(jìn)氣通道12中,用于調(diào)整通過進(jìn)氣通道12進(jìn)入每個燃燒室11的進(jìn)氣量。

節(jié)氣門電機(jī)16安裝在節(jié)氣門15上,由掌握系統(tǒng)30掌握。

節(jié)氣門電機(jī)16調(diào)整節(jié)氣門15的開度。

掌握系統(tǒng)30設(shè)置有一個電子掌握單元下文簡稱“”31,用于執(zhí)行內(nèi)燃機(jī)10內(nèi)各種類型的運(yùn)轉(zhuǎn)掌握,31掌握直接噴射閥21和進(jìn)氣道噴射閥22的電磁螺線管、點(diǎn)火裝置14和節(jié)氣門電機(jī)16。

31包括一個計(jì)算部分32、一個存儲部分33、一個輸出部分34和一個輸入部分35。

計(jì)算部分用于執(zhí)行算法程序;存儲部分用于存儲在執(zhí)行程序過程中用到的各類掌握程序和數(shù)據(jù);輸出部分用于輸出掌握信號給噴射閥21和22電磁螺線管;輸入部分用于輸入從各類傳感器傳來的檢測信號。

起動器17連接到輸出部分34,在內(nèi)燃機(jī)10開頭運(yùn)轉(zhuǎn)時驅(qū)動內(nèi)燃機(jī)的曲軸圖中沒有顯示,直到內(nèi)燃機(jī)10能夠自發(fā)的運(yùn)轉(zhuǎn)。

當(dāng)連接到31的點(diǎn)火開關(guān)19被置于開頭位置時,起動器17開頭運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動曲柄。

檢測系統(tǒng)40設(shè)置有一個加速度傳感器41、一個冷卻液溫度傳感器42、節(jié)氣門傳感器43、一個速度傳感器44和一個氣缸識別傳感器45。

加速度傳感器41設(shè)置在油門踏板18四周,檢測油門踏板所受到的下壓量油門開度。

冷卻液溫度傳感器42位于內(nèi)燃機(jī)10的水套圖中沒有顯示之中,檢測發(fā)動機(jī)冷卻液的溫度發(fā)動機(jī)冷卻液溫度。

節(jié)氣門傳感器43檢測節(jié)氣門15的開度節(jié)氣門開度。

傳感器41~43檢測到的信號在輸入部分35中經(jīng)過適當(dāng)?shù)哪M數(shù)字轉(zhuǎn)換之后,傳遞給計(jì)算部分32。

速度傳感器44位于曲軸圖中沒有顯示四周,產(chǎn)生與曲軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)全都的檢測信號,并把這些檢測信號傳遞給輸入部分35。

氣缸識別傳感45位于凸輪軸圖中沒有顯示四周,產(chǎn)生與凸輪軸旋轉(zhuǎn)全都的檢測信號,并把這些檢測信號傳遞給輸入部分35。

輸入部分35調(diào)整傳感器44和45的檢測信號的波形,產(chǎn)生與曲軸或凸輪軸旋轉(zhuǎn)同步的脈沖信號。

這些脈沖信號被傳遞給計(jì)算部分32,計(jì)算部分32依據(jù)這些脈沖信號計(jì)算曲軸的旋轉(zhuǎn)速度發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)相位角曲柄轉(zhuǎn)角。

31依據(jù)加速度傳感器41和速度傳感器44傳出的檢測信號來檢測內(nèi)燃機(jī)10的工況。

31通過驅(qū)動直接噴射閥21和進(jìn)氣道噴射閥22兩者中的至少一個,依據(jù)發(fā)動機(jī)的工況轉(zhuǎn)換噴射閥21和22的燃料噴射方式。

特殊的,31執(zhí)行一種利用直接噴射閥21的第一燃油噴射方式和一種利用進(jìn)氣道噴射閥22的其次燃油噴射方式。

此外,31能夠同時使用直接噴射閥21和進(jìn)氣道噴射閥22噴射燃料。

在噴射掌握器50中,當(dāng)處于低的冷卻液溫度范圍內(nèi)間歇時間,此時難以汽化形成油霧,或者處于低速范圍內(nèi)尤其是空轉(zhuǎn)范圍,此時活塞的速度低,燃料僅僅由進(jìn)氣道噴射閥22噴射。

這是由于,在發(fā)動機(jī)處于低冷卻液溫度或低速范圍時直接噴射閥21噴射燃料,油霧的形成會受到不利的影響,因此,與進(jìn)氣道噴射閥22噴射燃料相比,燃燒遲緩,燃燒狀況惡化。

既然直接噴射閥21暴露在燃燒室11的高溫燃?xì)庵?那么,沉積物很簡單附著在每個噴射閥21的噴嘴孔21上。

尤其當(dāng)僅僅使用進(jìn)氣道噴射閥22噴射燃料時,沉積物在噴嘴孔上的積累更簡單發(fā)生。

這些沉積物阻礙噴嘴孔噴射燃料,降低了直接噴射閥21的燃料噴射量。

當(dāng)直接燃料噴射閥21的燃料噴射量低于某個適當(dāng)?shù)闹敌枰禃r,熄火和不充分燃燒就有可能發(fā)生。

31強(qiáng)制轉(zhuǎn)換燃油噴射方式,使得在進(jìn)氣道噴射閥22噴射燃料時期內(nèi),依據(jù)預(yù)定條件,在預(yù)定時期內(nèi)只有直接噴射閥21噴射燃料。

因而,沉積物在噴嘴孔21上的積累被抑制,已經(jīng)積累的沉積物被清除。

在第一實(shí)施例中,強(qiáng)制轉(zhuǎn)換燃油噴射方式特指轉(zhuǎn)換噴射閥,通常是直接噴射閥21。

參考圖2,用于為阻擋沉積而轉(zhuǎn)換燃油噴射方式的轉(zhuǎn)換掌握的細(xì)節(jié)說明如下。

在第一實(shí)施例中,對應(yīng)第一處理方式,31執(zhí)行一個掌握程序來轉(zhuǎn)換燃油噴射方式。

這個掌握程序存儲在31的存儲部分33。

圖2是一個描述第一處理方式的掌握程序的流程圖。

第一處理方式是設(shè)計(jì)用來防止沉積。

在這個方式中,在點(diǎn)火開關(guān)置于的位置之后,也就是說,在發(fā)動機(jī)起動之后,在一個預(yù)定的時期內(nèi),通過強(qiáng)制將噴射閥從進(jìn)氣道噴射閥22轉(zhuǎn)換到直接噴射閥21來完成防止沉積。

掌握程序是由31,比如,在達(dá)到一個預(yù)定的曲柄角時作為一個角度中斷處理來執(zhí)行的。

盡管在圖中沒有顯示,當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)19置于時,31將方式掌握標(biāo)志清零→“0”,這在第一處理方式的掌握中作為一個初始化處理。

當(dāng)過程執(zhí)行到這個作為中斷處理的程序時,31首先要確定方式掌握標(biāo)志是否被置為“0”步驟110。

當(dāng)此時方式掌握標(biāo)志確定被置為“1”,31終止程序。

當(dāng)標(biāo)志確定被置為“0”步驟110是時,31檢測此時直接噴射閥21的燃料噴射量實(shí)際燃料噴射量,同時,確定燃料噴射量是否達(dá)到了目標(biāo)值目標(biāo)噴射量,也就是說,確定噴射量是不是很低步驟120。

在這個確定程序中,31通過檢測,比如,燃燒室11中空氣-燃料混合物的空氣-燃料混合比閱歷值的轉(zhuǎn)變特殊是反饋掌握中燃料噴射量的修正值來檢測燃料噴射量,。

當(dāng)燃料噴射量被確定等于目標(biāo)值步驟120是,也就是說,當(dāng)燃料噴射量被確定為不低時,31在將方式掌握標(biāo)志賦值→“1”之后終止程序步驟130。

當(dāng)燃料噴射量被確定沒有達(dá)到目標(biāo)值步驟120否,也就是說,當(dāng)確定沉積物已經(jīng)降低了燃料噴射量時,31強(qiáng)制將噴射閥從進(jìn)氣道噴射閥22轉(zhuǎn)換到直接噴射閥21。

然后,在一個預(yù)定時期內(nèi),燃料通過直接噴射閥21噴射步驟140。

特殊地,31轉(zhuǎn)換燃油噴射方式,使得對應(yīng)于#1到#4氣缸的直接噴射閥21噴射燃料預(yù)定的周期比如,一個周期。

采納這種方法,那些積累在噴嘴孔21的沉積物,也就是那些導(dǎo)致沉積非固體沉積的附著材料比如碳及其類似物,可能被噴射的力氣沖走。

結(jié)果,直接噴射閥21的燃料噴射量恢復(fù)到目標(biāo)值。

31在直接噴射閥21噴射燃料之后臨時終止程序。

其后,當(dāng)過程再次執(zhí)行到這個作為中斷處理的程序第一處理方式時,31在步驟110中確定方式掌握標(biāo)志是否被置為“0”。

當(dāng)在步驟110中確定標(biāo)志被置為“0”時,31在步驟120中確定燃料噴射量是否符合目標(biāo)值。

當(dāng)31確定燃料噴射量沒有符合目標(biāo)值時,噴射閥被強(qiáng)制從進(jìn)氣道噴射閥22轉(zhuǎn)換到直接噴射閥21,后者用上面描述的同樣方式在預(yù)定時期進(jìn)行燃料噴射。

在第一處理方式中,當(dāng)沉積物積累在每個直接噴射閥21的噴嘴孔21上時,31強(qiáng)制將噴射閥轉(zhuǎn)換為直接噴射閥21。

因而,已經(jīng)積累在噴嘴孔21上的沉積物被噴射的力氣沖走和清除。

此外,當(dāng)直接噴射閥21進(jìn)行燃料噴射時,燃料汽化的熱量從噴嘴孔21被排出,噴嘴孔21被冷卻。

結(jié)果,防止了在噴嘴孔21的沉積物的新積累。

當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)19置于之后,發(fā)動機(jī)立刻發(fā)動時,直接噴射閥21的噴嘴孔21的溫度和從直接噴射閥21噴出的燃料的溫度比發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時要低。

試驗(yàn)已經(jīng)證明,當(dāng)噴嘴孔21的溫度和燃料溫度低時當(dāng)發(fā)動機(jī)處于低溫時,沖走沉積物的作用增加。

因而,優(yōu)選的,在發(fā)動機(jī)起動時,噴嘴孔21的溫度和燃料溫度較低時,進(jìn)行防止沉積。

第一實(shí)施例的噴射掌握器50有以下幾個優(yōu)點(diǎn)。

131檢測直接噴射閥21的燃料噴射量實(shí)際燃料噴射量。

當(dāng)燃料噴射量低于目標(biāo)值目標(biāo)噴射量時,31強(qiáng)制從進(jìn)氣道噴射閥22轉(zhuǎn)換到直接噴射閥21。

從而,直接噴射閥21在預(yù)定的周期當(dāng)前例子中是一個周期將燃料噴入#1到#4氣缸。

因此,積累在噴嘴孔21上的沉積物被噴射的力氣沖走,燃料噴射量恢復(fù)到目標(biāo)值。

2當(dāng)與之關(guān)聯(lián)的直接噴射閥21噴射燃料時,噴嘴孔21被冷卻。

這抑制了新沉積物的積累。

3當(dāng)直接噴射閥21的燃料噴射量較低時,在預(yù)定數(shù)目的周期內(nèi),31強(qiáng)制轉(zhuǎn)換到直接噴射閥21,直到燃料噴射量恢復(fù)到目標(biāo)值。

通過每個直接噴射閥21的燃油噴射簡單導(dǎo)致空氣-燃料混合物的不充分勻稱。

然而,既然在第一實(shí)施例中,轉(zhuǎn)換掌握受時間限制,直到燃料噴射量恢復(fù)到目標(biāo)值,那么由直接噴射閥21噴射的燃料所導(dǎo)致的不利燃燒是特別微小的。

4既然31在發(fā)動機(jī)起動時轉(zhuǎn)換到直接噴射閥21,那么,由燃料噴射沖走沉積物是特別有效的,也就是說,取得了合適的防止沉積的效果。

第一實(shí)施例可以有如下所述的多種變化。

在第一實(shí)施例中,31通過檢測空氣-燃料混合比閱歷值的轉(zhuǎn)變來檢測直接噴射閥21的燃料噴射量。

當(dāng)燃料噴射量較低時,31執(zhí)行轉(zhuǎn)換掌握,轉(zhuǎn)換到直接噴射閥21,直到燃料噴射量恢復(fù)到了目標(biāo)值。

另一種選擇是,轉(zhuǎn)換掌握也可以在下面說明的條件下進(jìn)行。

如前所述,當(dāng)噴嘴孔21的溫度和燃料的溫度較低時,沖走沉積物的效果很好。

因此,依據(jù)從檢測噴嘴孔21的溫度和燃料溫度的傳感器傳出的檢測信號,當(dāng)這些溫度低于預(yù)定溫度時,31也可以進(jìn)行轉(zhuǎn)換掌握。

在這種狀況下,在沖走沉積物效果好的同時也防止了沉積。

這種狀況下,可能用到直接檢測噴嘴孔溫度和燃料溫度的傳感器。

另一種選擇是,噴嘴孔溫度和燃料溫度也可以依據(jù)用冷卻液溫度傳感器42檢測到的冷卻液溫度來估量。

其次實(shí)施例現(xiàn)在參考圖3和圖4來說明依據(jù)本創(chuàng)造的其次實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)10的燃料噴射掌握器50,說明集中在與第一實(shí)施例不同的部分。

在其次實(shí)施例中,除了對應(yīng)于第一實(shí)施例的第一處理方式的掌握程序以外,31執(zhí)行一個對應(yīng)于其次處理方式的掌握程序來轉(zhuǎn)換燃油噴射方式。

這些掌握程序存儲在31的存儲部分33。

圖3是一個描述其次