[發明專利]帶增壓器的內燃機的控制裝置

有效

• 申請號: 201380077228.4
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN105264208B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 吉嵜聰;田中聰
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02D41/20
• 分類號: F02D41/20;F02D23/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 段承恩,楊光軍

技術領域

本發明涉及一種控制裝置，該控制裝置綜合控制帶增壓器的內燃機的空氣量、燃料供給量以及點火正時，該帶增壓器的內燃機構成為能夠使運轉所使用的空燃比在至少兩個空燃比之間進行切換。

背景技術

在日本特開2001-227399號公報中公開了一種關于能夠使內燃機的燃燒模式從分層燃燒模式向均質燃燒模式切換、或者從均質燃燒模式向分層燃燒模式切換的內燃機燃燒模式切換控制的技術(以下，現有技術)。在燃燒模式的切換前后，為了維持穩定的燃燒狀態而調整節氣門開度、EGR量等控制參數，但這些控制參數發生變化時，會產生轉矩變動。根據上述現有技術，在切換燃燒模式的前后，在調整成為轉矩變動原因的控制參數時，將由該調整量引起的轉矩變動量換算為不參與該調整的控制參數的變化量，且使該控制參數變化與該變化量相應的量。

另外，以往已知如下內燃機，該內燃機能夠進行從理論空燃比下的運轉向比理論空燃比稀的空燃比下的運轉的切換、或者其逆切換等的空燃比的切換控制。在上述現有技術中，公開了這樣的稀燃發動機的在稀運轉與理想配比·濃運轉之間進行切換時也能夠應用上述技術。

然而，在將上述現有技術應用于帶增壓器的稀燃發動機的情況下，并不一定能夠抑制空燃比的切換時的轉矩變動。即，例如在帶增壓器的發動機的減速時將空燃比從理論空燃比切換為比理論空燃比稀的空燃比的情況下，作為目標的空氣量被從與理論空燃比對應的量向與稀空燃比對應的量切換。然而，即使在切換了作為目標的空氣量的情況下，實際空氣量也不 會立即追隨該切換。其原因在于，除了作為調整空氣量的致動器的節氣門等的響應延遲以外，在帶增壓器的發動機中還會產生渦輪遲滯(Turbo-Lag)導致的響應延遲。在實際空氣量比目標空氣量小的期間，實際轉矩會比要求轉矩大，因此通過點火正時的延遲控制來實現要求轉矩而消除轉矩高低差。然而，在由于上述渦輪遲滯的影響而使到實現目標空氣量為止的期間變長時，會由于排氣系統的溫度上限等的制約而限制點火正時的延遲控制，其結果會產生轉矩高低差。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-227399號公報

發明內容

發明要解決的問題

本發明是鑒于上述問題而做成的，其課題在于，在構成為能夠將用于運轉的空燃比在至少兩個空燃比之間進行切換的帶增壓器的內燃機中，根據駕駛員的要求使轉矩平滑變化，并且響應良好地切換空燃比。

用于解決問題的手段

本發明能夠應用于內燃機的控制裝置的結構。以下，說明本發明的內燃機的控制裝置的概要。需要說明的是，根據以下說明的本發明的內容顯而易見，本發明能夠應用于內燃機的控制方法的步驟，也能夠應用于控制裝置所執行的程序的算法。

本發明的控制裝置以下述的帶增壓器的內燃機作為控制對象，所述帶增壓器的內燃機具有三種致動器，并構成為能夠選擇第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。三種致動器是指使空氣量變化的第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進行點火的第3致動器。第1致動器包括在增壓器的下游側的進氣通路使被吸入缸內的空氣的進氣特性發生變化的進氣特性可變致動器和使增壓器的增 壓特性發生變化的增壓特性可變致動器。具體而言，進氣特性可變致動器包括節氣門、使進氣門的閥正時發生變化的可變閥正時機構，增壓特性可變致動器包括可變噴嘴、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氣缸內直接噴射燃料的缸內噴射器。第3致動器具體地說是點火裝置。本發明的控制裝置根據這三種致動器的協調操作而綜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體化。更詳細而言，能夠通過計算機構成本發明的控制裝置，所述計算機具備：存儲器，其存儲有記載了用于實現各種功能的處理的程序；和處理器，其從該存儲器讀出程序并執行該程序。在本發明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以及參數值變更功能，來作為用于決定上述三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。

根據要求轉矩接收功能，接收針對內燃機的要求轉矩?；趯τ神{駛員操作的加速器踏板的開度進行響應的信號來計算要求轉矩。在駕駛員要求內燃機減速的情況下，可獲得與駕駛員關閉加速器踏板的速度相應地減少的要求轉矩。在駕駛員要求內燃機加速的情況下，可獲得與駕駛員打開加速器踏板的速度相應地增大的要求轉矩。