[發明專利]內燃機的控制裝置

有效

• 申請號: 201380076620.7
• 申請日: 2013-05-14
• 公開（公告）號: CN105229287B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 田中聰
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/04
• 分類號: F02D41/04;F02D13/02;F02D21/08;F02D23/00;F02D45/00;F02P5/15
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 張謨煜,段承恩

技術領域

本發明涉及對內燃機的空氣量、燃料供給量、點火定時、以及EGR率進行綜合控制的控制裝置，上述內燃機構成為能夠將用于運轉的空燃比在至少2個空燃比之間進行切換。

背景技術

日本特開2002-303177號公報公開了涉及具備電子節氣門的內燃機中的節氣門控制的技術(以下，稱為現有技術)。在該現有技術的內燃機中，基于駕駛者的加速操作等運算通過內燃機的燃燒而應產生的要求轉矩，基于該要求轉矩運算目標缸內填充空氣量，基于該目標缸內填充空氣量和發動機旋轉速度運算目標進氣壓力。并且，基于目標缸內填充空氣量和目標進氣壓力運算目標節氣門開度，基于該目標節氣門開度控制節氣門的致動器。

另外，上述現有技術的內燃機具備用于使排氣的一部分向進氣側回流的EGR裝置。排氣回流量(EGR流量)成為進氣壓力的變動因素的參數。于是，在上述現有技術的內燃機中，使用EGR流量來修正目標進氣壓力。

另外，以往公知有能夠進行從基于理論空燃比的運轉向基于比理論空燃比稀的空燃比的運轉的切換、或者其逆切換這樣的空燃比的切換控制的內燃機。若著眼于這樣的內燃機的EGR控制，則伴隨著空燃比的切換，作為目標的EGR率(目標EGR率)也被切換。但是，在作為目標的EGR率被切換了的情況下，實際的EGR率(實際EGR率)也不立即變化。這是由于會產生調整EGR率的致動器(EGR閥)的響應延遲和/或從EGR閥至節氣門的EGR路徑的容積的量的響應延遲。若由于該響應延遲而使比目標EGR率高的EGR率的空氣被吸入至缸內，則有可能發生不發火和/或發動機失速。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-303177號公報

發明內容

本發明鑒于上述問題而做成，其課題在于，在構成為能夠將用于運轉的空燃比在至少2個空燃比之間切換的內燃機中，既根據駕駛員的要求使轉矩平滑地變化又響應良好地切換空燃比，并且響應良好地控制EGR率。

本發明可以應用于內燃機的控制裝置的構成。以下，對本發明所涉及的內燃機的控制裝置的概要進行說明。但是，如從以下所說明的本發明的內容可以明確得知，本發明可以應用于內燃機的控制方法的步驟順序，也可以應用于由控制裝置執行的程序的算法。

本發明所涉及的控制裝置以具有4個種類的致動器且構成為能夠選擇基于第1空燃比的運轉和基于比第1空燃比稀的第2空燃比的運轉的內燃機為控制對象。4個種類的致動器為：使空氣量變化的第1致動器、向缸內供給燃料的第2致動器、對缸內的混合氣點火的第3致動器、以及調整EGR率的第4致動器。第1致動器包括使節氣門、使進氣門的氣門定時變化的可變氣門定時機構，另外，如果內燃機是增壓發動機，第1致動器還包括使增壓器的增壓特性變化的增壓特性可變致動器，具體而言是可變噴嘴和/或廢氣旁通閥。第2致動器具體而言是噴射燃料的噴射器，包括向進氣口噴射燃料的進氣口噴射器和向缸內直接噴射燃料的缸內噴射器。第3致動器具體而言是點火裝置。第4致動器具體而言是EGR閥。本發明所涉及的控制裝置通過這4個種類的致動器的協調操作對內燃機的空氣量、燃料供給量、點火定時、以及EGR率進行綜合控制。

本發明所涉及的控制裝置可以利用計算機來具體實現。更詳細而言，可以利用具備存儲器和處理器的計算機構成本發明所涉及的控制裝置，上述存儲器存儲有記述了用于實現各種功能的處理的程序，上述處理器從該存儲器讀出程序并執行。本發明所涉及的控制裝置所具備的功能包括要求轉矩接收功能、目標空燃比切換功能、目標空氣量算出功能、假想空燃比變更功能、以及目標EGR率算出功能，作為用于確定上述4個種類的致動器的協調操作所使用的目標空氣量、目標空燃比以及目標EGR率的功能。

根據要求轉矩接收功能，接收針對內燃機的要求轉矩。要求轉矩基于響應于由駕駛員操作的加速器踏板的開度的信號來計算。在駕駛員對內燃機要求減速的情況下，得到根據駕駛員釋放加速器踏板的速度而減少的要求轉矩。在駕駛員對內燃機要求加速的情況下，得到根據駕駛員踩踏加速器踏板的速度而增大的要求轉矩。