內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 一直以來(lái)，實(shí)現(xiàn)了利用組裝于內(nèi)燃機(jī)的吸氣通路的氣流傳感器（airflow sensor) 實(shí)測(cè)被吸入到內(nèi)燃機(jī)的空氣量，并基于實(shí)測(cè)的吸入空氣量進(jìn)行燃料噴射量等的控制的內(nèi)燃 機(jī)的控制裝置。另外，實(shí)現(xiàn)了具備使向排氣通路排出的排氣的一部分向吸氣通路再循環(huán)并 且控制排氣再循環(huán)量的排氣再循環(huán)控制裝置的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。再有，實(shí)現(xiàn)了在吸排氣 閥具備可變閥機(jī)構(gòu)，并控制吸排氣閥的相位或者升程（lift)量的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
[0003] 在專利文獻(xiàn)1中，公開了具備基于補(bǔ)償氣流傳感器的檢測(cè)響應(yīng)延遲而得到的吸入 空氣量以及由節(jié)流閥下游側(cè)的吸氣壓傳感器檢測(cè)的吸氣壓變化量，運(yùn)算被吸入到氣筒內(nèi)的 第一空氣量的單元，基于未補(bǔ)償氣流傳感器的檢測(cè)響應(yīng)延遲而得到的吸入空氣量以及由節(jié) 流閥下游側(cè)的吸氣壓傳感器檢測(cè)的吸氣壓變化量，運(yùn)算被吸入到氣筒內(nèi)的第二空氣量的單 元，對(duì)應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，切換所述第一空氣量和第二空氣量，進(jìn)行燃料噴射控制等的 控制的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。根據(jù)該技術(shù)，由于氣流傳感器的檢測(cè)響應(yīng)延遲被補(bǔ)償，因而能夠 提高過(guò)渡時(shí)的控制精度。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005] 專利文獻(xiàn)
[0006] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2009-138590號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0008] 然而，在專利文獻(xiàn)1的技術(shù)中，由于排氣再循環(huán)量變化而產(chǎn)生的節(jié)流閥下游側(cè)的 吸氣壓的變化在被吸入到氣筒內(nèi)的空氣量的運(yùn)算中未被考慮，因此，被吸入到氣筒內(nèi)的空 氣量的運(yùn)算精度發(fā)生劣化。因此，存在在具備排氣再循環(huán)控制裝置的內(nèi)燃機(jī)中無(wú)法適用的 問(wèn)題。另外，基于由吸排氣閥的相位或者升程量變化而產(chǎn)生的節(jié)流閥下游側(cè)的吸氣壓的變 化來(lái)運(yùn)算被吸入到氣筒內(nèi)的空氣量的變化，因此，無(wú)法捕捉吸排氣閥的相位或者升程量急 劇變化時(shí)的氣筒內(nèi)的空氣量變化，從而存在控制精度發(fā)生劣化的問(wèn)題。
[0009] 本發(fā)明是有鑒于上述的問(wèn)題而悉心研究的結(jié)果，其目的在于，即使在排氣再循環(huán) 控制裝置或吸排氣閥具備可變閥機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中，也可以基于氣流傳感器和壓力傳感器來(lái) 精度良好地運(yùn)算被流入到氣筒內(nèi)的空氣量，并使用其來(lái)提高內(nèi)燃機(jī)控制的精度。
[0010] 解決問(wèn)題的技術(shù)手段
[0011] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的控制裝置是在節(jié)流閥的上游具備氣流傳感器并且在 節(jié)流閥的下游具備壓力傳感器的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，所述控制裝置具備：運(yùn)算單元，基于所 述壓力傳感器來(lái)運(yùn)算所述節(jié)流閥的通過(guò)流量，基于所述運(yùn)算后的節(jié)流閥通過(guò)流量來(lái)運(yùn)算節(jié) 流閥下游的壓力，基于所述運(yùn)算后的節(jié)流閥下游壓力，運(yùn)算流入到氣筒內(nèi)的吸氣量；以及修 正單元，基于由氣流傳感器檢測(cè)的節(jié)流閥通過(guò)流量來(lái)修正基于所述壓力傳感器運(yùn)算的節(jié)流 閥通過(guò)流量，所述修正的單元修正節(jié)流閥流量特性值和傳感器特性值，使得基于所述壓力 傳感器推定的節(jié)流閥通過(guò)流量與基于所述氣流傳感器檢測(cè)的節(jié)流閥通過(guò)流量的差異為規(guī) 定值以下。
[0012] 發(fā)明的效果
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，基于壓力傳感器來(lái)運(yùn)算節(jié)流閥的通過(guò)流量，基于運(yùn)算后的節(jié)流閥通 過(guò)流量運(yùn)算節(jié)流閥下游的壓力，基于運(yùn)算后的節(jié)流閥下游壓力，運(yùn)算被吸入到氣筒內(nèi)的空 氣量。能夠適當(dāng)?shù)乜紤]由于排氣再循環(huán)量變化而產(chǎn)生的節(jié)流閥下游側(cè)的吸氣壓的變化對(duì)節(jié) 流閥通過(guò)流量的影響，因此，能夠防止內(nèi)燃機(jī)的控制精度的劣化。再有，由于能夠適當(dāng)?shù)乜?慮吸排氣閥的相位或者升程急劇變化時(shí)的節(jié)流閥通過(guò)流量的變化，因此，能夠防止內(nèi)燃機(jī) 的控制精度的劣化。另外，由于基于氣流傳感器和壓力傳感器來(lái)依次修正由于隨時(shí)間劣化 的影響而變化的氣流傳感器的響應(yīng)特性或節(jié)流閥的流量特性，因此，能夠精度良好地運(yùn)算 被吸入到氣筒內(nèi)的空氣量，并且能夠提高內(nèi)燃機(jī)的控制精度。
【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0015] 圖2是說(shuō)明對(duì)旋轉(zhuǎn)速度和負(fù)載的EGR控制的方法的圖。
[0016] 圖3是說(shuō)明由圖2中的旋轉(zhuǎn)速度一定得到的相對(duì)于負(fù)載方向的變化（A - B)的節(jié) 流閥開度、EGR閥開度、吸排氣閥相位的設(shè)定方法、基于其變化的吸氣壓力和EGR率的變化 的圖。
[0017] 圖4是說(shuō)明使用基于氣流傳感器的檢測(cè)值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的空氣量來(lái)控制 內(nèi)燃機(jī)的方法的流程的圖。
[0018] 圖5是說(shuō)明使用基于壓力傳感器的檢測(cè)值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的空氣量來(lái)控制 內(nèi)燃機(jī)的方法的流程的圖。
[0019] 圖6是說(shuō)明使用基于氣流傳感器的檢測(cè)值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的第一空氣量以 及基于壓力傳感器的檢測(cè)值運(yùn)算的流入到氣筒內(nèi)的第二空氣量來(lái)控制內(nèi)燃機(jī)的方法的流 程的圖。
[0020] 圖7是說(shuō)明本發(fā)明中所執(zhí)行的內(nèi)燃機(jī)的控制方法的流程的圖。
[0021] 圖8是說(shuō)明在計(jì)量空氣以及EGR中所需要的吸氣管內(nèi)流動(dòng)的模型的圖。
[0022] 圖9是說(shuō)明基于氣流傳感器和壓力傳感器來(lái)控制燃料噴射以及點(diǎn)火時(shí)刻的框圖 的圖。
[0023] 圖10是說(shuō)明基于壓力傳感器的檢測(cè)值運(yùn)算節(jié)流閥通過(guò)空氣量，并由氣流傳感器 修正所述運(yùn)算后的節(jié)流閥通過(guò)空氣量的框圖的圖。
[0024] 圖11是說(shuō)明由于空氣計(jì)量方法的不同、從低負(fù)載狀態(tài)增加節(jié)流閥開度的加速條 件下的、節(jié)流閥通過(guò)流量的檢測(cè)值或者運(yùn)算值的與真值的差異的圖。
[0025] 圖12是說(shuō)明由于空氣計(jì)量方法的不同、從低負(fù)載狀態(tài)增加節(jié)流閥開度的加速條 件下的、吸氣壓力的檢測(cè)值或者運(yùn)算值的與真值的差異的圖。
[0026] 圖13是說(shuō)明由于空氣計(jì)量方法的不同、從低負(fù)載狀態(tài)增加節(jié)流閥開度的加速條 件下的、流入到氣筒內(nèi)的空氣量的檢測(cè)值或者運(yùn)算值的與真值的差異、以及因差異而產(chǎn)生 的排氣空燃比的行為的差異的圖。
[0027] 圖14是說(shuō)明由于空氣計(jì)量方法的不同、從高負(fù)載狀態(tài)減少節(jié)流閥開度的減速條 件下的、節(jié)流閥通過(guò)流量的檢測(cè)值或者運(yùn)算值的差異的圖。
[0028] 圖15是說(shuō)明由于空氣計(jì)量方法的不同、從高負(fù)載狀態(tài)減少節(jié)流閥開度的減速條 件下的、吸氣壓力的檢測(cè)值或者運(yùn)算值的與真值的差異的圖。
[0029] 圖16是說(shuō)明由于空氣計(jì)量方法的不同、從高負(fù)載狀態(tài)減少節(jié)流閥開度的減速條 件下的、流入到氣筒內(nèi)的空氣量的檢測(cè)值或者運(yùn)算值的與真值的差異、以及因差異而產(chǎn)生 的排氣空燃比的行為的差異的圖。
[0030] 圖17是說(shuō)明由本發(fā)明的空氣計(jì)量方法③、對(duì)于運(yùn)算或者檢測(cè)的節(jié)流閥流量、吸氣 壓力、氣筒流入空氣量的各個(gè)、基于氣流傳感器修正由于節(jié)流閥的污損而產(chǎn)生的節(jié)流閥的 流量特性的變化的情況和不修正的情況下的與真值的差異的圖。
[0031] 圖18是說(shuō)明具備從向排氣通路排出的排氣的一部分渦輪機(jī)下游部向壓縮機(jī)上游 部的吸氣通路再循環(huán)并且控制排氣再循環(huán)量的排氣再循環(huán)控制裝置的實(shí)施方式2的系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)的圖。
[0032] 圖19是說(shuō)明在實(shí)施方式2的系統(tǒng)中對(duì)旋轉(zhuǎn)速度以及負(fù)載的EGR控制的方法的圖。
[0033] 圖20是說(shuō)明在實(shí)施方式2的系統(tǒng)中基于氣流傳感器和壓力傳感器控制燃料噴射 以及點(diǎn)火時(shí)刻中所需要的筒內(nèi)吸入空氣量的框圖的圖。
[0034] 圖21是說(shuō)明在實(shí)施方式2的系統(tǒng)中基于壓力傳感器的檢測(cè)值運(yùn)算負(fù)壓閥通過(guò)空 氣量并由氣流傳感器修正所述運(yùn)算后的負(fù)壓閥通過(guò)空氣量的框圖的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 以下，基于附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0036] 圖1是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式1的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。本實(shí)施方式的系統(tǒng)具備內(nèi)燃機(jī) 1。在內(nèi)燃機(jī)1連通有吸氣流路以及排氣流路。在吸氣流路組裝有氣流傳感器2以及內(nèi)置 于氣流傳感器2的吸氣溫度傳感器。在氣流傳感器2的下游，配備有用于縮小吸氣流路并 控制流入到氣缸的吸入空氣量的節(jié)流閥3。節(jié)流閥3是能夠與風(fēng)門踏板（throttle pedal) 踏量獨(dú)立地控制閥開度的電子控制式節(jié)流閥。在節(jié)流閥3的下游連通有吸氣歧管4。在吸 氣歧管4組裝有吸氣壓力傳感器5。在吸氣歧管4的下游，配置有通過(guò)在吸氣中產(chǎn)生偏流來(lái) 強(qiáng)化氣缸內(nèi)流動(dòng)的紊亂的流動(dòng)強(qiáng)化閥6。在氣筒內(nèi)配置有將燃料直接噴射到氣筒內(nèi)的燃料 噴射閥7。內(nèi)燃機(jī)1在吸氣閥8以及排氣閥10分別具備使閥開閉的相位連續(xù)地變化的可 變閥機(jī)構(gòu)。在可變閥機(jī)構(gòu)，用于檢測(cè)閥的開閉相位的傳感器9以及11分別組裝于吸氣閥8 以及排氣閥10。在氣缸頭部組裝有使電極部露出于氣缸內(nèi)，并由電火花點(diǎn)燃可燃混合氣的 火花塞12。再有，在氣缸塊組裝有檢測(cè)爆震的產(chǎn)生的爆震傳感器13。在曲柄軸組裝有曲柄 角度傳感器14?；趶那嵌葌鞲衅?4輸出的信號(hào)，能夠檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)1的旋轉(zhuǎn)速度。在 排氣流路組裝有空燃比傳感器15,基于空燃比傳感器檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行反饋控制以使從燃料噴 射閥7供給的燃料噴射量成為目標(biāo)空燃比。在空燃比傳感器15的下游，設(shè)置有排氣凈化催 化劑16, 一氧化碳、氮氧化物以及未燃烴等的有害排出氣體成分通過(guò)催化劑反應(yīng)而被凈化。 在排氣凈化催化劑16的下游，組裝有檢測(cè)排氣凈化催化劑通過(guò)后的排氣的氧的有無(wú)的氧 傳感器17。連通有從排氣凈化催化劑16的下游對(duì)排氣進(jìn)行分流并向吸氣歧管4使排氣回 流的EGR管18。在EGR管18配備有用