[發明專利]內燃機的控制裝置

在審

• 申請號: 201380078119.4
• 申請日: 2013-07-09
• 公開（公告）號: CN105378249A
• 公開（公告）日: 2016-03-02
• 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: F02D21/08
• 分類號: F02D21/08;F02D43/00;F02D45/00;F02D13/02;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

技術領域

本發明涉及對構成為能夠將運轉所使用的空燃比在至少2個空燃比之 間進行切換的內燃機的空氣量、燃料供給量、點火正時以及EGR率進行 統合控制的控制裝置。

背景技術

在日本特開2002-339778號公報中，公開了一種與能夠將內燃機的燃 燒方式從理論空燃比下的理想配比燃燒向稀空燃比下的稀燃燒切換或者從 稀燃燒向理想配比燃燒切換的內燃機中的燃燒方式的切換控制相關的技術 (以下稱作現有技術)。在該現有技術的內燃機中，若燃燒形態從理想配比 燃燒向稀燃燒切換，則在該時刻將EGR(ExhaustGasRecirculation：廢 氣再循環)率從與理想配比燃燒對應的值向與稀燃燒對應的值切換。

作為內燃機的燃燒方式從理想配比燃燒向稀燃燒切換的運轉條件的例 子，可舉出從怠速運轉等極低負荷的理想配比燃燒區域朝向低負荷的稀燃 燒區域而加速的情況。在將上述現有技術應用于這樣的空燃比的切換條件 的情況下，在空燃比從理論空燃比向稀空燃比切換的時刻，EGR率從與理 想配比燃燒對應的值向與稀燃燒對應的值切換。然而，即使在隨著空燃比 的切換而切換了EGR率的情況下，實際的EGR率也不會立即變化。這是 因為，會產生調整EGR率的致動器即EGR閥的響應延遲和/或從EGR閥 到節氣門的EGR路徑的容積量的響應延遲。其結果，在上述現有技術中， 可能會產生如下問題：在加速時剛切換空燃比后，實際的EGR率不足而 招致燃燒惡化。

作為該問題的解決方案，例如可考慮在空燃比的切換之前對EGR率 進行切換。具體而言，在加速時將空燃比從進行理想配比燃燒的理論空燃 比切換為進行稀燃燒的稀空燃比的情況下，可考慮在空燃比的切換之前將 EGR率的目標值從與理論空燃比對應的值切換為與稀空燃比對應的值。根 據該解決方案的EGR控制，由于在空燃比成為稀空燃比之前將EGR率切 換為與稀空燃比對應的目標值，所以對于改善EGR率的響應延遲具有一 定的效果。

然而，在上述解決方案的EGR控制中，存在盡管EGR率的目標值是 與稀空燃比對應的值，卻在進行理想配比燃燒的期間。理想配比燃燒與稀 燃燒相比，排氣中的新氣的比例(新氣率)較低。因此，在考慮了新氣率 的基礎上算出與稀空燃比對應的EGR率的情況下，擔心在上述期間EGR 率會過多而產生由燃燒惡化引起的轉矩變動。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-339778號公報

發明內容

本發明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于，在構成為能夠在至少 2個空燃比之間切換運轉所使用的空燃比的內燃機中，在根據駕駛員的要 求使轉矩向增大方向變化的同時，響應性好地切換空燃比，并且抑制EGR 率過多。

本發明能夠應用于內燃機的控制裝置的結構。以下，對本發明的內燃 機的控制裝置的概要進行說明。不過，根據以下說明的本發明的內容可知， 本發明既能應用于內燃機的控制方法的步驟，也能應用于由控制裝置執行 的程序的算法。

本發明的控制裝置將如下的內燃機作為控制對象，該內燃機具有調整 EGR率的EGR閥，且構成為能夠選擇理論空燃比附近的第1空燃比下的 第1運轉和比第1空燃比稀的第2空燃比下的第2運轉，在第1運轉時， 將使用第1空燃比算出的目標第1空氣量作為目標空氣量來控制吸入空氣 量，在第2運轉時，將使用第2空燃比算出的目標第2空氣量作為目標空 氣量來控制吸入空氣量。控制裝置在第1運轉時將EGR閥的開度控制成 第1開度，在第2運轉時將EGR閥的開度控制成比第1開度大的第2開 度，在從第1運轉向第2運轉切換的期間即從目標空氣量成為目標第2空 氣量起到實際空氣量成為目標第2吸入空氣量為止的期間，將空燃比控制 成第1空燃比，使點火正時延遲，并且將EGR閥的開度控制成比第1開 度大且比第2開度小的第3開度。此外，在本發明的控制裝置所進行的EGR 閥的開度控制中，優選，考慮排氣所包含的未燃的空氣的比例即新氣率。 具體而言，控制裝置進行控制，以使得：內燃機在第2空燃比下運轉時的 新氣率相對于內燃機在第1空燃比下運轉時的新氣率的比例越大，則第2 開度與第3開度之差越大。