缸内喷射发动机的控制装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种缸内喷射发动机的控制装置，其在发动机启动时，即使在由于夹带的空气而发生了燃料压力的升压不良的情况下，也防止发动机变得不能启动。构成缸内喷射发动机的控制装置的ECU具有燃料喷射控制部，该燃料喷射控制部在发动机启动时，在燃料压力小于规定压力的情况下，执行以进气行程进行燃料喷射的空气排出控制。燃料喷射控制部在空气排出控制的执行中，与燃料压力大于或等于规定压力的情况相比，使喷射器的燃料喷射时间变长。另一方面，燃料喷射控制部在空气排出控制的执行中，在燃料箱内的燃料量大于或等于规定量、且从燃料喷射开始起的燃料喷射量的累计值(累计喷射量)大于或等于规定值的情况下，停止空气排出控制。
【专利说明】
缸内喷射发动机的控制装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及向发动机的气缸内直接喷射燃料的缸内喷射发动机的控制装置。
【背景技术】
[0002]近年来，缸内喷射发动机已被广泛实用化，S卩，通过向发动机的气缸内直接喷射燃料，从而例如能够实现填充效率或耐爆震性的提高。在上述缸内喷射发动机中，由于需要向压缩行程成为高压的燃烧室内直接喷射燃料，因此使用高压燃料栗对供给至喷射器的燃料的压力(以下也称为“燃料压力”)进行升压。
[0003]另外，在缸内喷射发动机中，在将发动机启动时，考虑到启动性或排气排放等而以向压缩行程喷射燃料的方式，对燃料喷射定时进行控制(例如，参照专利文献I)。
[0004]专利文献1:日本特开2007 — 71095号公报
[0005]然而，例如，在发动机制造时(车辆制造时)、以及高压燃料栗或燃料配管等燃料供给系统部件的更换时，有时在燃料供给系统中会混入空气。因此，在生产线末端(生产线检查工序)中将发动机启动的情况下、或在部件更换后将发动机启动时，由于夹带的空气而产生燃料压力的升压不良，可能发生发动机不能启动的状况。
【发明内容】
[0006]本发明就是为了消除上述问题而提出的，其目的在于提供一种缸内喷射发动机的控制装置，该缸内喷射发动机的控制装置在发动机启动时，即使在由于夹带的空气而发生了燃料压力的升压不良的情况下，也能够防止发动机变得不能启动。
[0007]本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置的特征在于，具有:燃料压力检测单元，其对供给至喷射器的燃料的压力进行检测，该喷射器将燃料喷射至发动机的缸内；以及燃料喷射控制单元，其在发动机启动时，在由燃料压力检测单元检测出的燃料压力小于规定压力的情况下，执行以发动机的进气行程进行燃料喷射的空气排出控制。
[0008]根据本发明所涉及的发动机的控制装置，在发动机启动时，在燃料压力小于规定压力的情况下，执行空气排出控制，以缸内压力比压缩行程低的进气行程进行燃料喷射。因此，即使在由于夹带的空气而使燃料压力没有升压至以压缩行程喷射燃料时所要求的程度为止的情况下(即，即使在产生了燃料压力的升压不良的情况下)，也能够将燃料喷射至缸内。其结果，在发动机启动时，即使在由于夹带的空气而产生了燃料压力的升压不良的情况下，也能够防止发动机变得不能启动。
[0009]另外，在本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置中，优选燃料喷射控制单元在空气排出控制的执行中，与燃料压力大于或等于规定压力的情况相比，使喷射器的燃料喷射时间变长。
[0010]这样，由于对因在燃料中混入空气而减少的燃料喷射量进行补充，因此能够防止空燃比变为稀空燃比而失火。另外，能够促进空气的排出(purge)，能够将空气尽早排出。
[0011]此外，在本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置中，优选在空气排出控制的执行中，燃料喷射控制单元进行在进气行程中的一段喷射(即，在一次开阀的期间喷射燃料，而不是分成多次喷射燃料)。
[0012]在本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置中，优选在发动机被曲轴启动而从初始启动转换至完全启动后，在燃料压力变得小于规定压力的情况下，燃料喷射控制单元执行空气排出控制。
[0013]例如，在距离喷射器较远的部位(例如低压燃料栗附近)混入了空气的情况下，SP使在曲轴启动时燃料被升压、发动机达到完全启动状态，在发动机刚转换至完全启动状态后也可能发生失速的状况。在这里，根据本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置，在发动机转换至完全启动状态后，在燃料压力小于规定压力的情况下，执行空气排出控制，以缸内压力低的进气行程进行燃料喷射。因此，在完全启动后，即使由于夹带的空气而发生燃料压力的升压不良，也能够将燃料喷射至缸内。由此，在发动机启动时，还能够防止从初始启动转换至完全启动后的发动机失速。
[0014]本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置优选还具有:燃料量检测单元，其对储存在燃料箱中的燃料的量进行检测；以及燃料喷射量累计单元，其对从燃料喷射开始起的燃料喷射量进行累计，在空气排出控制的执行中，在由燃料量检测单元检测出的燃料的量变得大于或等于规定量、且由燃料喷射量累计单元累计得到的燃料喷射量的累计值变得大于或等于规定值的情况下，燃料喷射控制单元将空气排出控制停止。
[0015]这样，在燃料量大于或等于规定量(例如不是低压燃料栗(进料栗)不能将燃料吸上来的状态(所谓的缺气状态))，且燃料喷射量的累计值大于或等于规定值的情况下，判断为混入燃料中的空气已被排出(purge)，能够将空气排出控制适当地停止(结束)。
[0016]此时，在本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置中，优选上述规定值与构成从低压燃料栗至所述喷射器为止的燃料供给系统的各部件及配管的容积相应地进行设定，该低压燃料栗将储存在燃料箱中的燃料吸上来。
[0017]这样，例如在燃料喷射量的累计值大于或等于构成从低压燃料栗至喷射器为止的燃料供给系统的各部件及配管的容积的情况下，能够判断为混入燃料中的空气已被完全排出(purge)ο
[0018]在本发明所涉及的缸内喷射发动机的控制装置中，优选在空气排出控制的执行中，在由燃料压力检测单元检测出的实际的燃料压力和燃料压力的目标值之间的偏差落在规定的公差内的状态持续了大于或等于规定时间的情况下，燃料喷射控制单元将空气排出控制停止。
[0019]这样，在实际的燃料压力(实际燃料压力)、和燃料压力的控制目标值(目标燃料压力)之间的偏差落在规定的公差内的状态(即正常地进行了升压的状态)持续了大于或等于规定时间的情况下，判断为混入燃料中的空气已被排出(purge)，能够将空气排出控制适当地停止(结束)。
[0020]发明的效果
[0021]根据本发明，在发动机启动时，即使在由于夹带的空气而发生燃料压力的升压不良的情况下，也能够防止发动机变得不能启动。
【附图说明】
[0022]图1是表示实施方式所涉及的缸内喷射发动机的控制装置、以及应用了该控制装置的缸内喷射发动机的结构的图。
[0023]图2是示意性地表示高压燃料栗的一个例子的纵剖视图。
[0024]图3是表示通过实施方式所涉及的缸内喷射发动机的控制装置而进行的空气排出控制(曲轴启动时空气排出控制执行判定处理)的处理步骤的流程图。
[0025]图4是表示通过实施方式所涉及的缸内喷射发动机的控制装置而进行的空气排出控制(完全启动后空气排出控制执行判定处理及停止判定处理)的处理步骤的流程图。
[0026]图5是表示通过实施方式所涉及的缸内喷射发动机的控制装置而进行的空气排出控制(完全启动后空气排出控制执行判定处理及停止判定处理)的处理步骤的流程图。
[0027]标号的说明
[0028]I缸内喷射发动机的控制装置
[0029]10发动机
[0030]12喷射器
[0031]38燃料压力传感器
[0032]39燃料计
[0033]50 ECU
[0034]51燃料喷射控制部
[0035]52燃料喷射量累计部
[0036]60高压燃料栗
[0037]61输送管
[0038]62高压燃料配管
[0039]63燃料箱
[0040]64进料栗
[0041 ] 65低压燃料配管
【具体实施方式】
[0042]下面，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。此外，图中对相同或相当的部分使用同一标号。另外，在各图中，对同一要素标注同一标号而省略重复的说明。
[0043]首先，使用图1，对实施方式所涉及的缸内喷射发动机的控制装置1、以及应用了该控制装置I的缸内喷射发动机10的结构进行说明。图1是表示缸内喷射发动机的控制装置1、以及应用了该控制装置I的缸内喷射发动机(以下也简称为“发动机” HO的结构的图。
[0044]发动机10例如是水平对置型的4气缸汽油发动机。另外，发动机10是向气缸内(缸内)直接喷射燃料的缸内喷射式的发动机。在发动机10中，通过设置于进气管15处的电子控制式节流阀(以下也简称为“节流阀”)13，减少从空气滤清器16吸入的空气，空气通过进气歧管11被吸入形成于气缸10的各气缸中。在这里，从空气滤清器16吸入的空气的量(被发动机10吸入的空气量)由配置于空气滤清器16和节流阀13之间的空气流量计14进行检测。另夕卜，在构成进气歧管11的集气部(稳压罐)的内部，配置有对进气歧管11内的压力进行检测的真空传感器30。并且，在节流阀13处配置有对该节流阀13的开度进行检测的节流阀开度传感器31。
[0045]在气缸盖处，针对每个气缸形成有进气口 22和排气口 23(在图1中仅示出一组)。在各进气口 22、排气口 23处，分别设置有对该进气口 22、排气口 23进行开闭的进气阀24、排气阀25。在驱动进气阀24的进气凸轮轴28和进气凸轮带轮之间，配置有可变气门正时机构26，该可变气门正时机构26使进气凸轮带轮和进气凸轮轴28进行相对转动，对进气凸轮轴28相对于曲轴1a的旋转相位(位移角)连续地进行变更，而将进气阀24的气门正时(开闭定时)设为提前/延迟角。通过该可变气门正时机构26，进气阀24的开闭定时可与发动机运转状态相应地进行设定。
[0046]同样，在排气凸轮轴29和排气凸轮带轮之间设置有可变气门正时机构27，该可变气门正时机构27使排气凸轮带轮和排气凸轮轴29进行相对转动，对排气凸轮轴29相对于曲轴1a的旋转相位(位移角)连续地进行变更，而将排气阀25的气门正时(开闭定时)设为提前/延迟角。通过该可变气门正时机构27，排气阀25的开闭定时可与发动机运转状态相应地进行设定。
[0047]在发动机10的各气缸处，安装有将燃料喷射至气缸内的喷射器12。喷射器12将由高压燃料栗60进行加压后的燃料向各气缸的燃料室内直接进行喷射。
[0048]喷射器12与输送管(共轨)61连接。输送管61将从高压燃料栗60通过高压燃料配管62而加压输送来的燃料分配至各喷射器12。高压燃料栗60将从燃料箱63被进料栗(低压燃料栗)64吸上来的、通过低压燃料配管65进行供给的燃料与运转状态相应地升压至高压(例如8?13MPa)，并向输送管61供给。此外，在本实施方式中，作为高压燃料栗60，使用由发动机1的凸轮轴28进行驱动的形式的结构。
[0049]在这里，使用图2，说明高压燃料栗60的结构。高压燃料栗60主要具有栗驱动凸轮601、提升部602、柱塞603、对吸入阀605进行控制的电磁阀606、以及喷出阀607而构成。栗驱动凸轮601由发动机10的凸轮轴28的旋转动力进行驱动，使提升部602及柱塞603进行往返运动。在柱塞603下降时，吸入阀605打开，燃料流入加压室604中。在柱塞603上升时，吸入阀605闭合，加压室604内的燃料被压缩。由于其压力，喷出阀7打开，高压燃料被喷出。
[0050]此外，如图2所示，栗驱动凸轮601具有沿凸轮轴28的旋转方向等间隔地形成的3个凸轮高部。在这里，由于凸轮轴28在曲轴1a旋转2周的期间旋转I周，因此相对于曲轴1a旋转2周，柱塞603进行3次往返，燃料从高压燃料栗60喷出。
[0051 ]上述吸入阀605是能够由电磁阀606对闭阀动作进行电气控制的构造。在柱塞603下降时流入加压室604中的燃料，在柱塞603上升时，如果吸入阀605保持开阀，则被向吸入侧返送，如果吸入阀605闭阀，则在加压室604内被加压并喷出。通过在柱塞603上升时对吸入阀605被闭阀的定时进行控制，对被向吸入侧返送的燃料和被加压的燃料的比例进行改变，从而能够对高压喷出的流量进行控制。此外，电磁阀606与后述的发动机控制装置(以下称为“ECU” ) 50连接，由该E⑶50对驱动进行控制。
[0052]返回图1，在各气缸的气缸盖处，安装有对混合气体进行点火的火花塞17、以及对该火花塞17施加高电压的点火器内置型线圈21。在发动机10的各气缸中，吸入的空气和由喷射器12喷射的燃料的混合气体被火花塞17点火而燃烧。燃烧后的排气气体通过排气管18而排出。
[0053]在排气管18处安装有空燃比传感器19A，该空燃比传感器19A输出与排气气体中的氧浓度相应的信号。作为空燃比传感器19A，使用能够对排气空燃比线性地进行检测的线性空燃比传感器(LAF传感器)。此外，作为空燃比传感器19A，也可以使用对排气空燃比断续式地进行检测的O2传感器。
[0054]另外，在空燃比传感器19A的下游配置有排气净化催化剂(CAT)20。排气净化催化剂20是三元催化剂，同时进行排气气体中的碳化氢(HC)及一氧化碳(CO)的氧化、和氮氧化物(NOx)的还原，将排气气体中的有害气体成分净化为无害的二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)及氮气(N2)。在空燃比传感器19A的下游设置有对排气空燃比断续式地进行检测的后(CAT后)02传感器19B。
[0055]除了上述空气流量计14、LAF传感器19A、02传感器19B、真空传感器30、节流阀开度传感器31以外，在发动机10的凸轮轴28附近，安装有用于进行发动机10的气缸判别的凸轮角传感器32。在这里，凸轮角传感器32输出表不凸轮轴28的旋转位置的电信号，并且还输出表示与凸轮轴28的旋转相伴而进行旋转的高压燃料栗60的栗驱动凸轮601的旋转位置的电信号。
[0056]另外，在发动机10的曲轴1a附近，安装有对曲轴1a的旋转位置进行检测的曲轴转角传感器33。在这里，在曲轴1a的端部，例如安装有2齿缺齿的34齿的凸起以10°间隔形成的正时转子33a，曲轴转角传感器33通过对有无正时转子33a的凸起进行检测，从而对曲轴1a的旋转位置进行检测。作为凸轮角传感器32及曲轴转角传感器33，例如能够使用电磁拾取式的传感器等。
[0057]这些传感器与ECU 50连接。另外，水温传感器34、油温传感器35、加速器开度传感器36、以及进气温度传感器37等各种传感器也与ECU 50连接，该水温传感器34对发动机10的冷却水的温度进行检测，该油温传感器35对润滑油的温度进行检测，该加速器开度传感器36对加速器踏板的踏入量即加速器踏板的开度(操作量)进行检测，该进气温度传感器37对吸入空气温度进行检测。并且，例如燃料压力传感器38、以及燃料计39与ECU 50连接，该燃料压力传感器38安装于输送管61处，对供给至喷射器12的燃料的压力(由高压燃料栗60进行升压后的燃料压力)进行检测，该燃料计39对储存在燃料箱63中的燃料的量(燃料水平)进行检测。燃料压力传感器38相当于权利要求书中记载的燃料压力检测单元，燃料计39相当于权利要求书中记载的燃料量检测单元。此外，作为燃料计39，例如能够使用将臂部接在漂浮于燃料箱63中的浮子处、将该浮子的位置(即燃料量)作为电阻的变化而进行检测的形式的结构。另外，作为燃料计39，也可以使用电容式的传感器等。
[0058]E⑶50具有下述部件等而构成，S卩:微处理器，其进行运算;R0M，其存储用于使该微处理器执行各处理的程序等;RAM，其存储运算结果等各种数据;备份RAM，其由12V电池对该存储内容进行保持；以及输入输出I/F。另外，E⑶50具有下述部件等，即:喷射器驱动器，其驱动喷射器12;输出电路，其输出点火信号；以及电动机驱动器，其驱动对电子控制式节流阀13进行开闭的电动电动机13a。并且，E⑶50还具有驱动器等，该驱动器驱动构成高压燃料栗60的电磁阀606。
[0059]在ECU50中，根据凸轮角传感器32的输出而对气缸进行判别，根据曲轴转角传感器33的输出而求出发动机转速。另外，在ECU 50中，基于从上述各种传感器输入的检测信号，对吸入空气量、进气管负压、加速器踏板开度、混合气的空燃比、吸入空气温度、以及发动机10的水温或油温等各种信息进行获取。然后，ECU 50基于所获取到的这些各种信息，通过对燃料喷射量或燃料喷射时机、点火时机、以及节流阀13等各种设备进行控制，从而对发动机10综合地进行控制。
[0060]特别地，E⑶50具有下述功能，S卩，在发动机启动时，即使在由于夹带的空气而发生了燃料压力的升压不良的情况下，也防止发动机10变得不能启动。为此，ECU 50在功能结构中具有燃料喷射控制部51、以及燃料喷射量累计部52。在ECU 50中，通过由微处理器执行存储在ROM中的程序，从而实现燃料喷射控制部51、以及燃料喷射量累计部52的各功能。[0061 ]燃料喷射控制部51在发动机10被曲轴启动而启动时，在由燃料压力传感器38检测出的燃料压力小于规定压力的情况(升压不良的情况)下，执行以缸内压力低的发动机10的进气行程进行燃料喷射的空气排出控制。即，燃料喷射控制部51作为权利要求书中记载的燃料喷射控制单元起作用。此外，燃料喷射控制部51在发动机启动时，在燃料压力大于或等于规定压力的情况(正常地正在升压的情况)下，执行通常模式的燃料喷射控制、即在压缩行程中的燃料喷射。
[0062]燃料喷射控制部51在空气排出控制的执行中，为了防止空燃比的稀空燃比化，并且促进混入的空气的排出(purge)，与燃料压力大于或等于规定压力的情况(即通常控制的情况)相比，以使燃料喷射时间变长的方式进行喷射器12的驱动控制。另外，此时，优选燃料喷射控制部51在进气行程中进行一段喷射(即，在一次开阀时喷射燃料，而不是分成多次喷射燃料)。
[0063]另外，燃料喷射控制部51即使在发动机10被曲轴启动、从初始启动转换至完全启动后，在燃料压力小于规定压力的情况下，也执行上述空气排出控制。由此，能够防止完全启动后发动机10失速。
[0064]燃料喷射量累计部52对从开始曲轴启动、开始由喷射器12进行的燃料喷射起的燃料喷射量进行累计而计算出累计喷射量。即，燃料喷射量累计部52作为权利要求书中记载的燃料喷射量累计单元起作用。更具体地说，燃料喷射量累计部52基于施加于喷射器12的喷射脉冲宽度(即喷射器12的开阀时间)、燃料压力、以及燃料喷射次数等，对累计喷射量进行计算。此外，由燃料喷射量累计部52计算出的累计喷射量被输出至上述的燃料喷射控制部51。
[0065]燃料喷射控制部51在执行空气排出控制时，在由燃料计39检测出的燃料的量(即储存在燃料箱63中的燃料量)大于或等于规定量(S卩，不是进料栗64不能将燃料吸上来的状态(所谓的缺气状态))、且由燃料喷射量累计部52计算出的累计喷射量大于或等于规定值的情况下，判断为空气已被排出(purge)，将空气排出控制停止(结束)，以后执行通常模式的燃料喷射控制、即在压缩行程中的燃料喷射。
[0066]在这里，优选上述规定值与构成从进料栗(低压燃料栗)64至喷射器12为止的燃料供给系统的各部件及配管、即进料栗64、低压燃料配管65、高压燃料栗60、高压燃料配管62、输送管61、以及喷射器12等的容积(以下也称为“燃料配管容积”)相应地进行设定，该进给管(低压燃料栗)64将驻留在燃料箱63中的燃料吸上来。
[0067]另外，燃料喷射控制部51在正在执行空气排出控制时，在由燃料压力传感器38检测出的实际的燃料压力(以下也称为“实际燃料压力”)、和基于发动机运转状态而设定的燃料压力的控制目标值(以下也称为“目标燃料压力”)之间的偏差落在规定的公差(即高压燃料栗60的燃料压力反馈的控制公差)内的状态持续了大于或等于规定时间(例如十几秒左右)的情况下，将空气排出控制停止(结束)，以后执行通常模式的燃料喷射控制、即在压缩行程中的燃料喷射。
[0068]下面，同时使用图3?图5，说明缸内喷射发动机的控制装置I的动作。图3是表示通过缸内喷射发动机的控制装置I而进行的空气排出控制(曲轴启动时空气排出控制执行判定处理)的处理步骤的流程图。图4是表示通过缸内喷射发动机的控制装置I而进行的空气排出控制(完全启动后空气排出控制执行判定处理及停止判定处理(基于累计喷射量和燃料配管容积的停止判定))的处理步骤的流程图。另外，图5是表示通过缸内喷射发动机的控制装置I而进行的空气排出控制(完全启动后空气排出控制执行判定处理及停止判定处理(基于高压燃料栗60的燃料压力控制状态的停止判定))的处理步骤的流程图。此外，这些处理在E⑶50中在规定的定时重复执行。
[0069]首先，参照图3，说明通过缸内喷射发动机的控制装置I而进行的空气排出控制(曲轴启动时空气排出控制执行判定处理)。
[0070]在步骤SI00中，起动机(省略图示)起动，开始曲轴启动。由此，发动机1被驱动而进行旋转，燃料由高压燃料栗60进行升压。
[0071]然后，在步骤S102中，进行燃料压力是否大于或等于规定压力的判断。在这里，在燃料压力大于或等于规定压力的情况(即正常地进行了升压的情况)下，处理转移至步骤S104。另一方面，在燃料压力小于规定压力时(即升压不良时)，处理转移至步骤S106。
[0072]在步骤S104中，执行在通常的压缩行程中的燃料喷射，发动机10启动。然后，暂时跳出本处理。
[0073]另一方面，在步骤S106中，执行空气排出控制。即，在缸内压力低的进气行程中喷射燃料。此外，此时，通过扩大施加于喷射器12的燃料喷射脉冲宽度，从而使喷射器12的燃料喷射时间比通常时(燃料压力大于或等于规定压力时)长，能够实现防止空燃比的稀空燃比化，并促进空气排出。由此，发动机1启动。然后，暂时跳出本处理。
[0074]下面，参照图4，说明通过缸内喷射发动机的控制装置I而进行的空气排出控制(完全启动后空气排出控制执行判定处理及停止判定处理(基于累计喷射量和燃料配管容积的停止判定))。此外，本处理在发动机1被曲轴启动、初始启动而转换至完全启动后执行。
[0075]在步骤S200中，进行燃料压力是否大于或等于规定压力的判断。在这里，在燃料压力大于或等于规定压力(即正常地进行了升压的情况)下，处理转移至步骤S202。另一方面，在燃料压力小于规定压力时(即升压不良时)，处理转移至步骤S204。
[0076]在步骤S202中，执行通常模式的燃料喷射、即在压缩行程中的燃料喷射。然后，暂时跳出本处理。
[0077]在步骤S204中，进行燃料箱63的燃料量(燃料水平)是否大于或等于规定量的判断。在这里，在燃料量大于或等于规定量的情况下，处理转移至S206 ο另一方面，在燃料量小于规定量时(即所谓的缺气状态时)，处理转移至上述的步骤S202，在执行了通常模式的燃料喷射、即在压缩行程中的燃料喷射后，暂时跳出本处理。
[0078]在步骤S206中，执行空气排出控制。即，在缸内压力低的进气行程中喷射燃料。此外，此时，通过扩大施加于喷射器12的燃料喷射脉冲宽度，从而使喷射器12的燃料喷射时间比通常时(燃料压力大于或等于规定压力时)长。
[0079]然后，在步骤S208中，对燃料喷射量进行累计而计算出从燃料喷射开始起的累计喷射量。此外，关于累计喷射量的计算方法如上述所示，因此在这里省略详细的说明。
[0080]然后，在步骤S210中，进行在步骤S208中计算出的累计喷射量是否大于或等于燃料配管容积(即空气是否已完全排出)的判断。在这里，在累计喷射量小于燃料配管容积的情况下，处理转移至步骤S206，直至累计喷射量变得大于或等于燃料配管容积为止，重复执行上述的步骤S206?S210的处理(空气排出控制)。
[0081]另一方面，在累计喷射量大于或等于燃料配管容积时(即判断为空气已被完全排出时)，处理转移至上述的步骤S202，执行通常模式的燃料喷射、即在压缩行程中的燃料喷射(即，空气排出控制结束)。
[0082]然后，参照图5，说明通过缸内喷射发动机的控制装置I而进行的空气排出控制(完全启动后空气排出控制执行判定处理及停止判定处理(基于高压燃料栗60的燃料压力控制状态的停止判定))。此外，本处理也在发动机10被曲轴启动、初始启动而转换至完全启动后执行。
[0083]在步骤S300中，进行燃料压力是否大于或等于规定压力的判断。在这里，在燃料压力大于或等于规定压力的情况(即正常地进行了升压的情况)下，处理转移至步骤S302。另一方面，在燃料压力小于规定压力时(即升压不良时)，处理转移至步骤S304。
[0084]在步骤S302中，执行通常模式的燃料喷射、即在压缩行程中的燃料喷射。然后，暂时跳出本处理。
[0085]在步骤S304中，执行空气排出控制。即，执行发动机10的进气行程中的一段喷射。此外，此时，通过扩大施加于喷射器12的燃料喷射脉冲宽度，从而使喷射器12的燃料喷射时间比通常时(燃料压力大于或等于规定压力时)长。
[0086]然后，在步骤S306中，进行实际燃料压力是否大于或等于从目标燃料压力中减去规定的公差所得到的值、且小于或等于将规定的公差与目标燃料压力相加所得到的值的判断，即实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差是否落在规定的公差内的判断。在这里，在实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差落在规定的公差内的情况(即正常地进行了升压的情况)下，处理转移至步骤S312。另一方面，在实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差没有落在规定的公差内的情况下，处理转移至步骤S308。
[0087]在步骤S308中，进行是否设置有经验标志(在后面详述)的判断。在这里，在设置有经验标志的情况下，在步骤S310中，在对从实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差落在规定的公差内起的经过时间进行计数的计数器的值被清零(设置为零)后，处理转移至步骤S304，再次执行上述的步骤S304及其以后的处理。另一方面，在没有设置经验标志的情况下，处理直接(不使计数器值清零)转移至步骤S304，再次执行上述的步骤S304及其以后的处理。
[0088]另一方面，在步骤S312中，对从实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差落在规定的公差内起的经过时间进行计数的计数器的值被进行递增(即，与I相加)。然后，在后续的步骤S314中，将表示计数器值已被累加的经验标志设置为“I”。
[0089]然后，在步骤S316中，进行计数值是否大于或等于规定值(S卩，实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差落在规定的公差内的状态(即正常地进行了升压的状态)是否维持了大于或等于规定时间)的判断。在这里，在计数值大于或等于规定值的情况下，处理转移至步骤S318。另一方面，在计数值小于规定值的情况下，处理转移至步骤S304，再次执行上述的步骤S304及其以后的处理。
[0090]然后，在步骤S318中，对从实际燃料压力和目标燃料压力之间的偏差落在规定的公差内起的经过时间进行计数的计数器的值被清零(设置为“O”)，并且表示计数器值已被累加的经验标志被重置(设置为“O”)。然后，处理转移至上述的步骤S302，执行通常模式的燃料喷射、即在压缩行程中的燃料喷射(即，空气排出控制结束)。
[0091]以上，如详细说明所述，根据本实施方式，在发动机启动时，在燃料压力小于规定压力的情况下，执行空气排出控制，以缸内压力比压缩行程低的进气行程进行燃料喷射。因此，即使在由于夹带的空气而使燃料压力未升压至以压缩行程喷射燃料时所要求的程度为止的状况下(即，即使在发生了燃料压力的升压不良的情况下)，也能够将燃料喷射至缸内。其结果，在发动机启动时，即使在由于夹带的空气而发生了燃料压力的升压不良的情况下，也能够防止发动机10变得不能启动。
[0092]根据本实施方式，在空气排出控制的执行中，与通常控制时相比，喷射器12的燃料喷射时间变长。由此，由于对因在燃料中混入空气而减少的燃料喷射量进行补充，因此能够防止空燃比变为稀空燃比而失火。另外，能够促进空气的排出(purge)，能够将空气尽早排出。
[0093]另外，根据本实施方式，在发动机10转换至完全启动后，即使在燃料压力小于规定压力的情况下，也执行空气排出控制，以发动机10的进气行程进行燃料喷射。因此，在完全启动后，即使由于夹带的空气而发生了燃料压力的升压不良，也能够将燃料喷射至缸内。由此，在发动机启动时，还能够防止从初始启动转换至完全启动后的发动机失速。
[0094]根据本实施方式，在空气排出控制的执行中，在燃料箱63内的燃料量变得大于或等于规定量(不是所谓的缺气状态)、且燃料喷射量的累计值(累计喷射量)变得大于或等于规定值的情况下，判断为混入燃料中的空气已被排出(purge)，能够将空气排出控制适当地停止(结束)。
[0095]此外，此时，上述规定值与构成从进料栗64至喷射器12为止的燃料供给系统的各部件及配管的容积(燃料配管容积)相应地进行设定。因此，能够对混入燃料中的空气是否已被完全排出(purge)可靠地进行判断。
[0096]另外，根据本实施方式，在实际燃料压力和目标燃料压力落在规定的公差内的状态(即正常地进行了升压的状态)持续大于或等于规定时间的情况下，判断为混入燃料中的空气已被排出，能够将空气排出控制适当地停止(结束)。
[0097]以上，说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式而能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，作为空气排出控制的停止判定处理，说明了2种方式、SP基于累计喷射量和燃料配管容积的停止判定方法(参照图4的流程图)、和基于高压燃料栗60的燃料压力控制状态的停止判定方法(参照图5的流程图)，但也可以设为仅执行2种方式中的任I个的结构。
[0098]另外，在上述实施方式中，使用计数器对从实际燃料压力和目标压力之间的偏差落在规定的公差内起的经过时间进行计数，但也可以取代计数器而使用计时器。
[0099]另外，在上述实施方式中，以具有形成了3个凸轮高部的栗驱动凸轮601的高压燃料栗60为例进行了说明，但栗驱动凸轮601的凸轮高部的数量不限于3个。
【主权项】
1.一种缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于，具有: 燃料压力检测单元，其对供给至喷射器的燃料的压力进行检测，该喷射器将燃料喷射至发动机的缸内；以及 燃料喷射控制单元，其在发动机启动时，在由所述燃料压力检测单元检测出的燃料压力小于规定压力的情况下，执行所述发动机的进气行程进行燃料喷射的空气排出控制。2.根据权利要求1所述的缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于， 所述燃料喷射控制单元在所述空气排出控制的执行中，与所述燃料压力大于或等于所述规定压力的情况相比，使所述喷射器的燃料喷射时间变长。3.根据权利要求1所述的缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于， 所述燃料喷射控制单元在所述空气排出控制的执行中，进行在所述进气行程中的一段喷射。4.根据权利要求2所述的缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于， 所述燃料喷射控制单元在所述空气排出控制的执行中，进行在所述进气行程中的一段喷射。5.根据权利要求1至4中任一项所述的缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于， 所述燃料喷射控制单元在所述发动机被曲轴启动而从初始启动转换至完全启动后，在所述燃料压力变得小于所述规定压力的情况下，执行所述空气排出控制。6.根据权利要求1至4中任一项所述的缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于，还具有: 燃料量检测单元，其对储存在燃料箱中的燃料的量进行检测；以及 燃料喷射量累计单元，其对从燃料喷射开始起的燃料喷射量进行累计， 所述燃料喷射控制单元在所述空气排出控制的执行中，在由所述燃料量检测单元检测出的燃料的量变得大于或等于规定量、且由所述燃料喷射量累计单元累计得到的燃料喷射量的累计值变得大于或等于规定值的情况下，将所述空气排出控制停止。7.根据权利要求6所述的缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于， 所述规定值与构成从低压燃料栗至所述喷射器为止的燃料供给系统的各部件及配管的容积相应地进行设定，该低压燃料栗将储存在所述燃料箱中的燃料吸上来。8.根据权利要求1至4中任一项所述的缸内喷射发动机的控制装置，其特征在于， 所述燃料喷射控制单元在所述空气排出控制的执行中，在由所述燃料压力检测单元检测出的实际的燃料压力和燃料压力的目标值之间的偏差落在规定的公差内的状态持续了大于或等于规定时间的情况下，将所述空气排出控制停止。
【文档编号】F02D41/40GK105986918SQ201610140001
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】滑川贵隆
【申请人】富士重工业株式会社