[發明專利]內燃機的控制裝置

有效

• 申請號: 201380076805.8
• 申請日: 2013-05-24
• 公開（公告）號: CN105247194B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 田中聰;吉嵜聰;齋藤佑輔;森口龍太郎;足立憲保;松本陽介;高木直也
• 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;F02D23/00;F02D43/00;F02P5/15
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;楊光軍

用于實現要求轉矩的目標空氣量使用假想空燃比而根據要求轉矩倒推。在滿足了將運轉模式從第1空燃比下的運轉向第2空燃比下的運轉切換的條件時，響應于此而將假想空燃比從第1空燃比變更為第2空燃比。然后，在假想空燃比從第1空燃比向第2空燃比變更后，隔開時間，將目標空燃比從第1空燃比切換成第1空燃比與第2空燃比的中間的第3空燃比。在將目標空燃比暫時保持為第3空燃比后，從第3空燃比向第2空燃比進行切換。

技術領域

本發明涉及統合控制構成為能夠將用于運轉的空燃比在至少2個空燃 比之間進行切換的內燃機的空氣量、燃料供給量以及點火正時的控制裝置。

背景技術

在日本特開平11-22609號公報中，公開了涉及能夠將內燃機的燃燒方 式從分層燃燒向均質燃燒切換或者從均質燃燒向分層燃燒切換的內燃機的 燃燒方式的切換控制的技術(以下，現有技術)。分層燃燒中的空燃比比 均質燃燒中的空燃比稀，所以在燃燒方式的切換時伴隨空燃比的切換。作 為空燃比的切換方法，眾所周知有以不產生轉矩階差的方式使空燃比逐漸 變化的方法。但是，在該眾所周知的方法中，盡管轉矩的階差得到緩和，但無法得到所期望的轉矩，另外，存在因使用本來非意圖的空燃比而招致 排放的惡化這一問題。上述現有技術作為針對該問題的解決辦法而被提出。

根據上述現有技術，在從均質燃燒向分層燃燒的切換時，在階段性地 切換目標當量比前僅目標空氣量被階段性地切換。詳細而言，僅使目標空 氣量階段性地增大而預先使空氣量增大，在實際的空氣量達到目標空氣量 的時刻，使目標當量比階段性地減少。即，在空氣量延遲于目標空氣量而 增大的期間，維持燃燒方式切換前的目標當量比。但是，若以燃燒方式切 換前的目標當量比決定燃料量，則燃料量相對于將轉矩保持為一定所需要 的量成為過剩。因而，在上述現有技術中，通過點火正時的延遲來修正該 燃料量的過剩量，由此避免燃燒方式切換前的轉矩的增大。

但是，點火正時的延遲伴隨失火的可能。失火會招致駕駛性能的惡化 和/或排氣性能的惡化。失火能夠通過對點火正時的延遲設置限制來防止， 但不能避免由燃料量的過剩引起的轉矩的增大。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-22609號公報

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，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，不產生轉矩的變動 地切換空燃比。

本發明能夠應用于內燃機的控制裝置的構成。以下，對本發明的內燃 機的控制裝置的概要進行說明。但是，由以下所說明的本發明的內容可知， 本發明能夠應用于內燃機的控制方法的步驟，也能夠應用于由控制裝置執 行的程序的算法。

本發明的控制裝置具有3種致動器，以構成為能夠選擇第1空燃比下 的運轉和比第1空燃比稀的第2空燃比下的運轉的內燃機為控制對象。3 種致動器是使空氣量變化的第1致動器、向缸內供給燃料的第2致動器以 及對缸內的混合氣體進行點火的第3致動器。第1致動器例如包括節氣門、 使進氣門的氣門正時變化的可變氣門正時機構，并且，若內燃機是增壓發 動機，則使增壓器的增壓特性變化的增壓特性可變致動器、具體而言可變 噴嘴和/或排氣泄壓閥等也包含于第1致動器。第2致動器具體而言是噴射 燃料的噴射器，例如，包括向進氣口噴射燃料的端口噴射器和直接向氣缸 內噴射燃料的缸內噴射器。第3致動器具體而言是點火裝置。本發明的控 制裝置通過這3種致動器的協調操作來統合控制內燃機的空氣量、燃料供 給量以及點火正時。

本發明的控制裝置能夠通過計算機而具現化。更詳細而言，能夠通過 具備存儲有記述了用于實現各種功能的處理的程序的存儲器和從該存儲器 讀取程序而執行的處理器的計算機來構成本發明的控制裝置。本發明的控 制裝置所具備的功能中，作為用于決定上述3種致動器的協調操作所使用 的目標空氣量以及目標空燃比的功能，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以及假想空燃比變更功能。