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本发明公开了一种发动机废气清除设备，所述设备具有NOx收集催化转化器和用于根据发动机的运转状态控制进入空气节流阀及燃料喷射时限的控制单元。进入空气节流阀的开口程度被减小以便于进行高峰值控制。燃料喷射时限根据在高峰值控制期间在进入空气节流阀下游产生的增压压力被调节。由于在高峰值控制期间当增压压力改变时燃烧易于降级，因此当增压压力变得较大时燃料喷射时限被更提前。喷射时限的这种提前补偿了燃烧降级并且在改变为高峰值控制期间当调节节流阀的开口程度时防止扭矩波动的出现，从而改进发动机运转性能。

1.  一种发动机废气清除设备，所述设备包括：
NOx收集催化转化器，所述NOx收集催化转化器被设置在发动机的排气通道中以便于从发动机流出的废气中收集NOx；
进入空气调节装置，所述进入空气调节装置被设置在发动机的空气进入通道中以控制流入到发动机中的进入空气量；以及
控制单元，所述控制单元被构成得根据发动机的运转状态控制进入空气调节装置和燃料喷射时限，所述控制单元包括
高峰值控制区，所述高峰值控制区被构成得选择性地减小进入空气调节装置的开口程度以减小过量空气系数从而使得积聚在NOx收集催化转化器中的NOx被解除吸附，
气缸进入空气量确定区，所述气缸进入空气量确定区被构成得用于确定气缸进入空气量的代表值，
燃料喷射时限计算区，所述燃料喷射时限计算区被构成得用于根据发动机的操作状态计算燃料喷射时限，以及
燃料喷射时限调节区，所述燃料喷射时限调节区被构成得用于在高峰值控制期间根据气缸进入空气量的代表值调节燃料喷射时限。

2.  如权利要求1中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述气缸进入空气量确定区被构成得用于根据由进入空气调节装置进行高峰值控制期间出现的升压压力确定气缸进入空气量的代表值。

3.  如权利要求2中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限调节区被构成得用于根据进气通道压力和发动机转动速度使用喷射时限调节量的储存图确定喷射时限调节量。

4.  如权利要求2中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限计算区被构成得使用燃料喷射量和发动机转动速度的确定值作为发动机运转状态以确定燃料喷射时限。

5.  如权利要求2中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述气缸进入空气量确定区还被构成得用于使用压力传感器检测进气通道中的负压作为升压压力，并且使用已检测的升压压力确定气缸进入空气量的代表值。

6.  如权利要求5中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限调节区被构成得用于根据进气通道压力和发动机转动速度使用喷射时限调节量的储存图确定喷射时限调节量。

7.  如权利要求5中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限计算区被构成得使用燃料喷射量和发动机转动速度的确定值作为发动机运转状态确定燃料喷射时限。

8.  如权利要求1中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述气缸进入空气量确定区被构成得用于计算当进入空气调节装置被完全打开时的进气量与在高峰值控制期间的进气量的比率，并且用于使用所计算的比率确定气缸进入空气量的代表值。

9.  如权利要求8中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述气缸进入空气量确定区被构成得用于计算气缸进入空气量的代表值，作为新鲜进入空气量与EGR量的总量。

10.  如权利要求8中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限调节区被构成得用于根据进气通道压力和发动机转动速度使用喷射时限调节量的储存图确定喷射时限调节量。

11.  如权利要求8中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限计算区被构成得使用燃料喷射量和发动机转动速度的确定值作为发动机运转状态确定燃料喷射时限。

12.  如权利要求1中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限调节区被构成得用于根据进气通道压力和发动机转动速度使用喷射时限调节量的储存图确定喷射时限调节量。

13.  如权利要求1中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，
所述燃料喷射时限计算区被构成得使用燃料喷射量和发动机转动速度的确定值作为发动机运转状态确定燃料喷射时限。

14.  如权利要求1中所述的发动机废气清除设备，其特征在于，所述进入空气调节装置是节流阀。

15.  一种发动机废气清除设备，所述设备包括：
NOx收集装置，所述NOx收集装置用于从流入发动机排气通道中的废气中收集NOx；
进入空气调节装置，所述进入空气调节装置用于调节流入到发动机中的进入空气量；以及
控制单元，所述控制单元用于根据发动机的运转状态控制进入空气调节装置和燃料喷射时限，所述控制单元被构成得用于
选择性地减小进入空气调节装置的开口程度以减小过量空气系数从而使得积聚在NOx收集催化转化器中的NOx被解除吸附，
确定气缸进入空气量的代表值，
根据发动机的操作状态计算燃料喷射时限，以及
在高峰值控制期间根据气缸进入空气量的代表值调节燃料喷射时限。

16.  一种用于清除发动机废气的方法，所述方法包括：
从流入到发动机的废气通道中的废气中收集NOx；
调节流入到发动机中的进入空气量；
根据发动机的运转状态控制进入空气和燃料喷射时限；
选择性地减小流入发动机的进入空气量以减小过量空气系数从而使得积聚在NOx收集装置中的NOx被解除吸附；
确定气缸进入空气量的代表值；
根据发动机的操作状态计算燃料喷射时限；以及
在高峰值控制期间根据气缸进入空气量的代表值调节燃料喷射时限。

废气清除设备
技术领域
本发明通常涉及发动机废气清除设备。更具体地说，本发明涉及对于用于发动机的废气清除设备的改进，所述发动机在排气系统中装有NOx收集催化转化器。
背景技术
在内燃机(诸如柴油机)中，废气再循环系统(EGR系统)被广泛地使用，其中一部分废气被再循环以降低燃烧温度从而减少氧化氮(NOx)的排放。用于柴油机的一些现有排气系统通常包括设置在排气通道中的柴油机颗粒过滤器(DPF)和NOx收集催化转化器。柴油机粒过滤器(DPF)收集废气中的颗粒物质(PM)，而NOx收集催化转化器在废气中的空气-燃料比处于低范围时收集废气中的NOx并且当空气-燃料比处于高范围时净化所收集的NOx。
因此，具有NOx收集催化转化器的发动机通常在贫气燃烧的情况下运转并且在运转期间所产生的NOx被俘获在NOx吸附剂中。当已积聚了一定量的NOx时，废气的过量空气系数λ暂时改变为较高值以便于从吸附剂中吸附NOx和使之脱氧。对于被再循环的废气的过量空气系数λ的这种控制(即，暂时将过量空气系数λ的数值改变为较高值)被称为“高峰值控制(rich spike control)”。
柴油机通常在过量空气系数λ约为2到3的情况下运转，这对应于低空气-燃料比。在高峰值控制期间，过量空气系数λ的数值被改变为约0.8。通常在非规则时限下根据发动机运转状态执行高峰值控制以处理在NOx收集催化转化器中积聚的NOx。换句话说，高峰值控制并非是根据驾驶员所发出的命令而执行的。因此，如果在从正常运转状态转变为高峰值控制状态期间扭矩波动的话，驾驶员将经历不舒适的感觉。因此，为了减小过量空气系数λ的数值同时尽可能少地改变燃料输送量，将高峰值控制设计得通过减小设在进气通道中的节流阀的开口程度而减小进入空气量，如日本未审定公开专利文献No.2003-129890中所披露的。
考虑到上述原因，本领域普通技术人员应从该描述中明白的是，存在对于改进的发动机废气清除设备的需求。本发明致力于解决本领域中的该需求以及其他需求，本领域普通技术人员将从该描述中明白所述需求。
发明内容
已经披露了当减小进入空气节流阀的开口程度以便于执行高峰值控制时，节流阀下游的空气进入管中的负压(在下文中称之为“升压”)增加了。升压中的这种改变导致泵送损失、燃烧降级、以及发动机输出特性中的波动。更具体地说，由于进气量的减少导致有效压缩比和压缩最终温度下降并且导致滞燃期变大，因此峰值热发生延迟并且由于点火不良而导致燃烧波动。由于传统控制设计没有考虑升压中的改变的影响，因此这些传统控制设计在改变为高峰值控制期间会出现扭矩波动。
本发明涉及废气清除设备，所述废气清除设备具有NOx收集催化转化器并且被构成得当执行高峰值控制时减小进入空气节流阀的开口程度以便于使得NOx收集催化转化器中所收集的NOx脱氧。因此，本发明的特征在于一种发动机废气清除设备，所述发动机废气清除设备根据在高峰值控制期间吸入到气缸中的进入空气量调节燃料喷射时限。
考虑到前述问题，提供了用于发动机的发动机废气清除设备，所述设备主要包括NOx收集催化转化器、进入空气节流阀和控制单元。NOx收集催化转化器被设置在发动机的排气通道中以便于从发动机中流出的废气中收集NOx。进入空气节流阀被设置在发动机的空气进入通道中以控制流入到发动机中的进入空气量。控制单元被构成得根据发动机的运转状态控制进入空气节流阀和燃料喷射时限。所述控制单元包括高峰值控制区、气缸进入空气量确定区以及燃料喷射时限调节区。所述高峰值控制区被构成得选择性地减小进气节流阀的开口程度以减小过量空气系数从而使得积聚在NOx收集催化转化器中的NOx被解除吸附。所述气缸进入空气量确定区被构成得用于确定气缸进入空气量的代表值。所述燃料喷射时限计算区被构成得用于根据发动机的操作状态计算燃料喷射时限。所述燃料喷射时限调节区被构成得用于在高峰值控制期间使用助推器(boost)调节燃料喷射时限。
本领域普通技术人员将从以下的详细描述中明白本发明的这些和其他目的、特征和优点，所述详细描述结合附图披露了本发明的优选实施例。
附图说明
现在参照附图，所述附图构成基本描述的一部分：
图1是本发明一个实施例所涉及的用于内燃机(例如，柴油机)的废气清除设备或系统的简图；
图2是示出了为了确定何时更新(还原)NOx收集催化转化器而由本发明所涉及的废气清除设备或系统的控制单元所执行的控制操作的第一流程图；
图3是示出了为了更新NOx收集催化转化器而由本发明所涉及的废气清除设备或系统的控制单元所执行的高峰值控制的控制操作的第二流程图；
图4是示出了为了更新NOx收集催化转化器而由本发明所涉及地废气清除设备或系统的控制单元所执行的燃料喷射时限调节控制的控制操作的第三流程图；以及
图5是提供了用在由本发明所涉及的废气清除设备或系统的控制单元所执行的燃料喷射时限助推器调节控制中的助推器基喷射时限调节量的图。
具体实施方式
下面将参照附图描述本发明的选定实施例。本领域普通技术人员应从该描述中明白的是，对于本发明实施例的以下描述仅是解释性的而非出于如所附权利要求及其等价物那样限制本发明的目的。
首先参照图1，其中示出了本发明第一实施例所涉及的用于内燃机(诸如增压柴油机1)的废气清除设备或系统。本发明所涉及的废气清除设备可适用于用在汽车等中的其他内燃机。
本质上，在本发明的废气清除设备或系统中，通常以这种方式调节燃料喷射时限，即，升压压力越大，燃料喷射时限就越提前(advanced)。如稍后所描述的，由于当执行高峰值控制时升压压力中的改变导致燃烧易于降级，因此由本发明的废气清除设备或系统进行所述调节。因此，即使在由于升压压力中的改变导致滞燃期变大的情况下，该调节也可将峰值热产生的时限保持得与正常时限相同。因此，当在改变为高峰值控制的期间调节节流阀的开口程度时，由于可避免扭矩波动的出现，因此可改进发动机操作性能。
如图1中所示的，发动机1包括有公用燃油油轨2的公用燃油油轨燃料喷射系统、多个燃料喷射阀3、以及高压燃料泵(未示出)以便于被供以加压燃料。燃料泵(未示出)将燃料泵送到公用燃油油轨2，加压燃料在公用燃油油轨2处积聚，并且当打开燃料喷射阀3时高压燃料被输送到燃烧室的内部。因此，燃料喷射阀3将燃料直接喷射到每个气缸的各个燃烧室(未示出)中。
燃料喷射阀3被构成和布置得在主喷射之前执行预喷射或在主喷射之后执行补充喷射。通过改变公用燃油油轨2的积聚压力，以可变的方式控制燃料喷射压力。
具有压缩机4a的涡轮增压器(增压器)4被布置在进气系统的进气通道5中。压缩机4a用于使得进入空气增压。由流过排气通道6的废气驱动的涡轮机4b使得压缩机4a转动。增压器4被布置在发动机1的进气通道5中的空气流量计7的下游。增压器4最好是具有设在涡轮机4b上的可变喷嘴的可变容量类型的增压器。通过使用可变容量类型的增压器4，当发动机1在低速区中运转时可收缩可变喷嘴以增加涡轮机效率。当发动机1在高速区中运转时可打开增压器4的可变喷嘴以增加涡轮机容量(capacity)。因此，这种布置可在大范围的运转状态下获得高增压效果。
进气节流阀8在压缩机4a的下游位置处被安装在进气通道5的内侧。进气节流阀8起到可控制吸入到发动机1中的进气量的作用。进气节流阀8例如是使用步进马达可自由地改变其开口程度的电子控制节流阀。
排气通道6装有从发动机1与涡轮机4b之间的位置分支的废气再循环(EGR)通道9。EGR通道9与进气节流阀8下游的进气通道5相连接。
排气系统装有安置于EGR通道9中的废气再循环(EGR)控制阀10。EGR控制阀10用于根据发动机运转状态控制废气再循环量。使用步进马达对EGR阀10进行电子控制以使得EGR阀10的开口程度调节再循环到进气系统的废气的流量，即，吸入到发动机1中的EGR量。对EGR阀10进行反馈(闭环)控制以便于以这种方式调节EGR量，即，根据运转状态获得EGR比率设定。
根据特定时间的发动机转动速度确定吸入到发动机本体1中的空气的流量，所述流量取决于燃料喷射量，并且等于来自于进气节流阀8上游的新鲜空气的流量(在下文中也简称之为“进气量”)与引入到进气节流阀8下游的再循环废气的流量(在下文中也简称之为“EGR量”)的总和。假定发动机运转状态不改变，总流量也不会改变，因此当EGR量增加时新鲜空气进气流量减少并且当EGR量减少时新鲜空气进气流量增加。新鲜空气进气流量也随进气节流阀8的开口程度而改变，当进气节流阀8完全打开时新鲜空气进气流量为最大值并且随着开口程度的变小而减少。
因此，一旦确定了目标EGR比率，根据燃料喷射量和进气节流阀的开口程度就确定了特定时间的目标进气量，即，目标新鲜空气进气流量。因此，当实际进气量小于目标进气量时EGR量较大，反之，当实际进气量大于目标进气量时EGR量较小。
因此，通过将目标进气量与由空气流量计7测量并输出的实际进气量进行比较，可对EGR比率进行反馈控制。
废气系统还装有顺序布置在涡轮增压器4的涡轮机4b下游位置处的排气通道6中的具有HC吸附功能的氧化催化转换器11、具有NOx收集功能的NOx收集催化转化器12、以及废气微粒俘获过滤器(DPF＝柴油机颗粒过滤器)13。
氧化催化转换器11具有当温度较低时吸附废HCs以及当温度较高时释放HCs的特性并且当处于活性状态时用于使得HCs和CO氧化。当过量空气系数λ大于1时，即，当空气燃料混合较低时，NOx收集催化转化器12吸附或俘获包含在废气中的NOx，而当过量空气系数λ较高时释放NOx。当处于活性状态时NOx收集催化转化器12还用于使得NOx脱氧。废气微粒俘获过滤器13俘获包含在废气中的微粒(PM＝颗粒物质)并且所俘获的PM通过使用更新控制升高废气温度而被燃烧。
提供控制单元20以控制本发明的废气清除设备。具体地，控制单元20根据来自于用于检测发动机1的操作状态的各种传感器(如下所述)的检测信号确定并设定进气量Qa、燃料喷射量Qf以及喷射时限IT，并且根据这些信号执行所述控制。因此，控制单元20还根据来自于各种传感器(如下所述)的检测信号控制燃料喷射阀3的驱动、控制进气节流阀8和EGR阀10的开口程度。
控制单元20是由中央处理单元(CPU)和其他外围设备构成的微电脑。控制单元20还可包括其他传统部件，诸如输入接口电路、输出接口电路、以及诸如ROM(只读存储器)装置和RAM(随机存取存储器)装置的存储装置。控制单元20最好包括用于控制下述各种部件的发动机控制程序。控制单元20从用于检测发动机1的操作状态的各种传感器(如下所述)中接收输入信号并且根据这些信号执行前述控制。本领域普通技术人员从该描述中将明白的是，用于控制单元20的精确结构和运算法则可为执行本发明功能的硬件和软件的任意组合。换句话说，用在说明书和权利要求中的“方法加功能”条款应包括可用于执行本发明“方法加功能”条款的功能的任何结构或硬件和/或运算法则和软件。
由空气流量计7检测进气量Qa，所述空气流量计7向控制单元20输出表示进气量Qa的信号。控制单元20还与转动速度传感器14、加速器位置传感器15、发动机冷却剂温度传感器16、油轨压力传感器17、压力传感器18、多个排气系统温度传感器21、22和23、以及废气传感器或氧气传感器24可操作地连接。转动速度传感器14被构成和布置得用于检测发动机1的发动机转动速度Ne，并且向控制单元20输出表示发动机1的发动机转动速度Ne的信号。加速器位置传感器15被构成和布置得用于检测加速器位置APO，并且向控制单元20输出表示加速器位置APO的信号。
发动机冷却剂温度传感器16被构成和布置得用于检测发动机冷却剂的温度Tw，并且向控制单元20输出表示发动机冷却剂温度Tw的信号。油轨压力传感器17被构成和布置得用于检测公用燃油油轨2内部中的燃料压力(燃料喷射压力)，并且向控制单元20输出表示公用燃油油轨2内部中的燃料压力(燃料喷射压力)的信号。压力传感器18被构成和布置得用于检测进气节流阀8下游的进气通道5中的压力，并且向控制单元20输出表示进气节流阀8下游的进气通道5中压力的信号。温度传感器21、22和23被构成和布置得用于分别检测氧化催化转换器11、NOx收集催化转化器12和微粒过滤器13的出口附近的废气温度。温度传感器21、22和23被构成和布置得用于向控制单元20输出分别表示检测氧化催化转换器11出口附近的废气温度、NOx收集催化转化器12出口附近的废气温度和微粒过滤器13的出口附近的废气温度的信号。废气传感器24被构成和布置在涡轮机4b上游位置处的排气通道6中以检测废气的空气燃料比或氧浓度。废气传感器24被构成和布置得用于向控制单元20输出表示废气的空气燃料比或氧浓度的信号。
因此，控制单元20控制NOx收集催化转化器12和废气微粒俘获过滤器13的更新。换句话说，控制单元20控制由燃料喷射阀3输送的燃料喷射量Qf、燃料喷射阀3的喷射时限IT和进气量Qa。控制单元20还根据各种发动机运转状态(例如，加速器位置)运转。控制单元20还根据各种发动机运转状态控制进气节流阀8和EGR阀10的开口程度。控制单元20还通过以下步骤而控制NOx收集催化转化器12的更新，所述步骤即，确定何时吸附于NOx收集催化转化器12的总的NOx已达到预定值并且，当达到预定值时，执行更新控制以将过量空气系数λ改变为较高值从而解吸附NOx并使之脱氧。具体地，如本发明所述的，控制单元20执行高峰值控制以更新NOx收集催化转化器12(即，使NOx解吸附)以及燃料喷射时限控制。关于本发明，控制单元20执行高峰值控制区、升压检测区、燃料喷射时限计算区以及燃料喷射时限调节区的功能。
当微粒过滤器13中俘获的颗粒物质的量已达到预定量时，控制单元20还通过执行更新控制以升高废气温度从而燃烧/去除颗粒物质而控制微粒过滤器13的更新。
如图2和图3中所示的，控制单元20执行高峰值控制以更新或解吸附收集在NOx收集催化转化器12中的NOx以及燃料时限控制。当控制单元20执行控制程序时气缸进气量改变以便于执行高峰值控制和燃料时限控制。在高峰值控制(稀操作到高操作)期间，气缸中的进入空气的压力和温度降低。换句话说，在高峰值控制期间气缸进气量减少以使得在稀操作和高操作之间出现压力差。该压力差为升压压力。另外，在高峰值控制(稀操作到高操作)期间，由于在气缸进气量减少的情况下燃烧变得更困难，因此控制单元20提前了燃料喷射时间。
在本发明中，控制单元20执行高峰值控制、升压压力(气缸进气量的代表值)检测、燃料喷射时限计算和燃料喷射调节的功能。因此，控制单元20构成高峰值控制区、升压检测区、燃料喷射时限计算区以及燃料喷射时限调节区。
图2和图3的流程图示出了由控制单元20执行的控制程序从而执行这些功能。当发动机1根据某些预定发动机操作状态运转时，例如，当发动机1在包括空转的低负载、低速状态中运转时，在指定的固定时间间隔下以循环的方式周期性地执行图2和图3的这些控制程序。现在，将描述用于由控制单元20执行高峰值控制的图2和图3的控制程序。
在步骤S11中，控制单元20从图1中所示的各个传感器中读入表示包括(但不局限于)发动机转动速度Ne、加速器位置APO、燃料喷射量、以及发动机冷却剂的温度的发动机运转状态的各种信号。换句话说，通过控制单元20从图1中所示的各个传感器中接收信号而确定发动机1的发动机运转状态，例如，负载状态和转动速度状态。
在步骤S12中，控制单元20使用来自于图1传感器的这些信号计算积聚(吸附)在NOx收集催化转化器12中的NOx量。存在计算NOx积聚量的各种已知方法。例如，可根据表示诸如发动机转动速度Ne、燃料喷射量Qf、以及冷却剂温度Tw的运转状态的信号估计NOx量和/或可通过根据运转历史数据求NOx量的积分而计算NOx积聚量。
在步骤S13中，控制单元20比较所计算的NOx积聚量与参考值NOx1。如果NOx积聚量等于或小于NOx1的话，那么控制单元20在没有执行高峰值控制的情况下结束程序的当前循环。如果控制单元20确定NOx积聚量大于NOx1的话，那么控制单元20继续前进到步骤S14。在步骤S14，控制单元20将sp标记设定为数值1，以指示高峰值控制在进行中。接着，在步骤S15，控制单元20执行高峰值控制程序。
图3示出了步骤S15的高峰值控制程序。在步骤S21，控制单元20执行控制以减小进气节流阀8和EGR阀10的开口程度，从而将发动机1的过量空气系数λ控制为按化学式计算的过量空气系数之下的较高值。在某些情况中，为了满足获得目标过量空气系数λt的需要，执行补充燃料喷射以便于在燃烧冲程晚期和排气冲程之间的周期期间增加燃料。由于来自于高峰值控制的浓化的过量空气系数值，导致在发动机使用大过量空气系数λ在贫气燃烧下运转时积聚在NOx收集催化转化器12中的NOx从NOx吸附剂中被解吸附，并且所解吸附的NOx通过在催化剂中进行的脱氧处理被清除。
在步骤S22，控制单元20确定自开始高峰值控制以来已经过的时间t是否已达到参考值t峰值。参考值t峰值确立了将执行高峰值控制的时间量。因此，根据NOx积聚量预先设定参考值t峰值。控制单元20继续执行步骤S21的高峰值控制直到经过时间计时器的时间值t超过了参考值t峰值。当时间值t超过了参考值t峰值时，控制单元20结束步骤S23中的高峰值控制并且在步骤S24，将sp标记设定为0。然后，控制单元20复位经过时间计时器的时间值t并返回到图2中所示的程序。尽管在图3中已省略，但是高峰值控制程序还包括用于诸如初始化经过时间计时器的时间值t、在每一次执行控制回路时增加数值t、以及在高峰值处理已结束之后初始化NOx积聚量等的工艺步骤。
上述解释提供了用于NOx收集催化转化器12的更新的高峰值控制的概述。为了抑制可能伴随这种高峰值控制的燃烧降级和扭矩波动，本发明执行控制以根据升压压力修正燃料喷射时限。下面将参照图4中的流程图详细地描述这种燃料喷射时限调节控制。
与图2和图3中所示的程序相似，由控制单元20执行的图4中所示的控制程序用于调节燃料喷射时限。在步骤S31，控制单元20确定基本燃料喷射时限IT。该工艺包括使用预置图，所述预置图根据燃料喷射量Qf和发动机转动速度Ne提供了基本燃料喷射时限IT。燃料喷射量Qf是由燃料喷射控制系统所计算的数值并且发动机转动速度Ne是由转动速度传感器14测量的数值。用于燃料喷射量Qf和发动机转动速度Ne的数值都由控制单元20读入。
在步骤S32，控制单元20检查sp标记。如以上所述的，sp标记指示高峰值控制是否在进行中。当sp标记的数值为0时，高峰值控制未在进行中并且在没有根据进入空气的升压压力调节基本燃料喷射时限IT的情况下基本燃料喷射时限IT作为喷射时限命令值IT-sol被输出。尽管从图中省略了，但是如果需要的话在直到基本燃料喷射时限IT作为命令值IT-sol被最终输出的周期期间根据过量空气系数λ、EGR比率以及冷却剂温度的值调节基本燃料喷射时限IT。
在步骤S32中，当发现sp标记为1时，那么高峰值控制在进行中并且控制单元20继续前进到步骤S33以执行用于根据确定气缸吸入空气量的代表值而调节燃料喷射时限的工艺。
在步骤S33中，控制单元20最好参考预置图，所述预置图根据发动机转动速度Ne和升压压力给出喷射时限预先调节量KIT-升压，所述升压压力表示吸入到气缸中的吸入空气量。换句话说，升压压力是气缸吸入空气量的代表值的一个示例。因此，由控制单元20在步骤S33中所执行的控制操作构成了气缸吸入空气量确定区，所述气缸吸入空气量确定区被构成得用于确定气缸吸入空气量的代表值。
可通过几种不同的方式确定升压压力。通过计算大气压力和由节流阀8下游的吸入空气管中的吸入空气压力传感器18所测得的压力之间的差异或通过计算节流阀8被完全打开时的吸入空气量与节流阀8被收缩时的吸入空气量的比率而建立升压压力。如图1中所示的，如果发动机1被构成得执行EGR的话，总吸入空气量将为吸入空气量与EGR量的总和。使用吸入空气压力传感器18允许直接检测升压压力，但是节流阀8开口程度中的改变与吸入空气量中的实际改变之间的反应延迟易于导致误差的产生。相反，由于吸入空气量的比率是根据节流阀8和EGR阀10的开口程度计算的，因此在没有受到反应延迟的影响的情况下可获得高精确度的升压压力值。
图5示出了提供预先调节量KIT-升压的图的一个示例。KIT-升压特性如图5中所示的，即，随着发动机转动速度Ne减小并且随着增压压力(负压)增加提前量就越大。然而，图中所示的KIT-升压特性仅仅是一般特性并且更精确的KIT-升压特性取决于发动机特性和在执行高峰值控制时的运转状态。因此，为了简单起见，在图5中KIT-升压特性被示为线性函数。将根据以示例为基础的研究而获得实际KIT-升压特性。
在步骤S34中，控制单元20将预先调节量KIT-升压与基本燃料喷射时限IT相加并且将所得到的总和设定为喷射时限命令值IT-sol。在步骤S35，控制单元20输出调节的命令值IT-sol。
词语“构成”用在文中描述包括硬件和/或软件的装置的部件、区域或部分，所述硬件和/或软件被构成和/或编程序以执行期望功能。而且，在权利要求中以“方法加功能”形式表示的词语应包括可用于执行本发明部分的功能的任何结构。文中所使用的诸如“基本上”、“大约”和“近似于”等程度词语表示所修饰的词语偏差的适当量，以使得最终结果不会明显改变。例如，如果该偏差没有否定其所修饰的词语的本义，这些词语可被解释成包括所修饰词语的至少±5％的偏差。
本申请要求日本专利申请No.2003-282954的优先权。在这里合并参考日本专利申请No.2003-282954的全部内容。
虽然只是选择选定的实施例来描述本发明，但是本领域普通技术人员应该从所述描述中明白的是，在不脱离所附权利要求所限定的本发明的范围的情况下可作出各种改变和修正。此外，本发明所涉及的实施例的前述描述仅是用于进行解释，而不是如出于如所附权利要求及其等价物那样限制本发明的目的。因此，本发明的范围不局限于所述实施例。