專利名稱：內(nèi)燃機(jī)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)控制裝置。更具體地，本發(fā)明涉及用于基于內(nèi)燃機(jī)的空燃比校正內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量的發(fā)動機(jī)控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
在日本專利公開No.2000-220493中公開了進(jìn)氣量控制裝置的一個(gè)例子。在該公開中，進(jìn)氣量控制裝置被配置為以這樣一種方式校正進(jìn)氣控制量，即，當(dāng)將內(nèi)燃機(jī)的目標(biāo)空燃比設(shè)置為較稀的值時(shí)，那么隨著目標(biāo)空燃比變得更稀，進(jìn)氣量進(jìn)一步增加。
鑒于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開可以容易地理解，需要一種改進(jìn)的發(fā)動機(jī)控制裝置。本發(fā)明針對本領(lǐng)域中的這種需求以及其它需求，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開可以容易地理解這些需求。

發(fā)明內(nèi)容
在上述公開公開的技術(shù)中，已發(fā)現(xiàn)進(jìn)氣量控制裝置沒有被配置為為實(shí)際空燃比比目標(biāo)空燃比稀時(shí)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不足進(jìn)行補(bǔ)償。因此，例如，當(dāng)發(fā)動機(jī)由于燃油供應(yīng)系統(tǒng)或進(jìn)氣測量系統(tǒng)中的不良連接或其它一些問題而在實(shí)際空燃比比目標(biāo)空燃比稀的狀態(tài)下工作時(shí)，以及，當(dāng)以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式(例如，通過操作制動器停止發(fā)動機(jī))使發(fā)動機(jī)減速時(shí)，由于轉(zhuǎn)矩不足，發(fā)動機(jī)的怠速的反饋控制將不足以快到防止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變得異常低。在最壞的情況下，這種情況會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)失速。
如果預(yù)期會出現(xiàn)異?？杖急榷孪仍黾釉跍p速過程中供應(yīng)的進(jìn)氣量，那么在減速時(shí)空燃比正常的情況下，進(jìn)氣量將變得過剩，燃油效率將下降。
針對上述問題，構(gòu)思出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供在空燃比正常時(shí)可避免燃油效率惡化、在空燃比異常時(shí)可防止發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速變得異常低的內(nèi)燃機(jī)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種主要包括異?？杖急却_定部分和進(jìn)氣量補(bǔ)償部分的內(nèi)燃機(jī)控制裝置。該異?？杖急却_定部分被配置為檢測內(nèi)燃機(jī)的空燃比是否異常。進(jìn)氣量補(bǔ)償部分被配置為當(dāng)確定空燃比異常時(shí)將在減速過程中供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量校正為更大的量。
通過結(jié)合附圖公開本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳述，本發(fā)明的這些和其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯。


現(xiàn)在參照形成本原始公開的一部分的附圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例、具有為調(diào)節(jié)進(jìn)氣量配置或編程的發(fā)動機(jī)控制裝置或單元的內(nèi)燃機(jī)的簡化整體示意圖；圖2表示根據(jù)本發(fā)明、由控制裝置執(zhí)行的使用氧傳感器檢測空燃比是否異常稀并且在空燃比異常時(shí)將進(jìn)氣量校正為更大的量的進(jìn)氣量補(bǔ)償例程的流程圖；圖3是表示通過使用圖2的流程圖中所示的進(jìn)氣量補(bǔ)償例程控制進(jìn)氣量得到的各種控制特性的時(shí)間圖；圖4表示根據(jù)本發(fā)明、由控制裝置執(zhí)行的使用氧傳感器檢測空燃比是否異常稀并且在空燃比異常時(shí)將進(jìn)氣量校正為更大的量的進(jìn)氣量補(bǔ)償例程的流程圖；以及圖5表示通過使用圖4的流程圖中所示的進(jìn)氣量補(bǔ)償例程控制進(jìn)氣量得到的空燃比異常補(bǔ)償量的特性曲線。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照

本發(fā)明的選擇的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開可以容易地理解，提供本發(fā)明的各實(shí)施例的以下說明只是為了示例，其目的不在于限定由所附的權(quán)利要求書和它們的等同物規(guī)定的本發(fā)明。
首先參照圖1，其中，示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例裝備為調(diào)節(jié)進(jìn)氣量的內(nèi)燃機(jī)1的簡化整體示意圖。如圖1所示，內(nèi)燃機(jī)1優(yōu)選為具有操作節(jié)氣門3和多個(gè)燃油噴射閥4(一個(gè)氣缸有一個(gè))的節(jié)氣門電動機(jī)2的汽油發(fā)動機(jī)。如一般發(fā)動機(jī)那樣，進(jìn)氣通過節(jié)氣門3進(jìn)入發(fā)動機(jī)1，并且燃油從相應(yīng)的燃油噴射閥4噴入各氣缸的燃燒室。空氣和燃油在各氣缸的燃燒室中混合以形成空氣燃油混合物。由火花塞(未示出)對空氣燃油混合物進(jìn)行點(diǎn)火，并且得到的空氣燃油混合物的燃燒或爆炸使活塞4(一個(gè)氣缸有一個(gè))往復(fù)運(yùn)動，由此以常規(guī)的方式提供車輛用的驅(qū)動力。
內(nèi)燃機(jī)1還具有控制節(jié)氣門3(進(jìn)氣量)和燃油噴射閥4(燃油噴射量)的發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)或裝置11。如下所述，將發(fā)動機(jī)控制單元(ECU)11配置或編程為當(dāng)空燃比異常時(shí)將減速過程中供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量校正(revise)為更大的量。通過當(dāng)空燃比異常時(shí)將減速過程中供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量校正為更大的量，在以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式使車輛減速的情況下，可以對由于空燃比異常(即，由于空燃比向比目標(biāo)空燃比更稀的值偏離)而出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩減少的量進(jìn)行補(bǔ)償，并且可以防止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速變得異常低。由于僅當(dāng)空燃比異常時(shí)校正減速時(shí)供給發(fā)動機(jī)1的進(jìn)氣量，因此，空燃比正常時(shí)進(jìn)行的對于進(jìn)氣量的不必要校正不會影響燃油效率性能。
發(fā)動機(jī)控制單元11優(yōu)選包括具有如下所述控制節(jié)氣門3的進(jìn)氣量控制例程和控制燃油噴射閥4的燃油噴射量控制例程的內(nèi)置的微型計(jì)算機(jī)?？刂茊卧?1還可以包括諸如輸入接口電路、輸出接口電路、ROM(只讀存儲器)裝置和RAM(隨機(jī)存取存儲器)裝置等的存儲裝置的其它常規(guī)部件。存儲電路存儲處理結(jié)果和諸如用于操作節(jié)氣門3和燃油噴射閥4的控制例程。發(fā)動機(jī)控制單元11的內(nèi)部RAM存儲各種操作標(biāo)記(flag)的狀態(tài)和各種控制數(shù)據(jù)。發(fā)動機(jī)控制單元11的內(nèi)部ROM存儲用于控制節(jié)氣門3和燃油噴射閥4的各種操作的操作參數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開可以容易地理解，用于發(fā)動機(jī)控制單元11的精確結(jié)構(gòu)和算法可以是可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的各種功能的硬件和軟件的任意組合。換句話說，在說明書和權(quán)利要求書中使用的“裝置加功能”語句應(yīng)包括可以使用以實(shí)現(xiàn)“裝置加功能”語句的功能的任意結(jié)構(gòu)或硬件和/或算法或軟件。
控制單元11以常規(guī)方式與各種傳感器耦合，以接收來自各種傳感器的檢測信號。基于這些檢測信號，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置或編程為控制節(jié)氣門3和燃油噴射閥4。具體而言，基于這些檢測信號，發(fā)動機(jī)控制單元11計(jì)算用于節(jié)氣門電動機(jī)2和燃油噴射閥4的控制信號，然后發(fā)送這些控制信號以操作節(jié)氣門電動機(jī)2和燃油噴射閥4。
更具體地，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置為接收來自以下裝置或傳感器的各種輸入信號空氣流量計(jì)12、節(jié)氣門傳感器13、轉(zhuǎn)速傳感器14、冷卻液傳感器15、空檔開關(guān)(neutral switch)16、怠速開關(guān)17和車速傳感器18。傳感器12-18是本領(lǐng)域中公知的常規(guī)部件。由于傳感器12-18在本領(lǐng)域中是公知的，因此下面將不討論或不詳述這些結(jié)構(gòu)。并且，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本公開可以容易地理解，傳感器12-18可以是可用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的任意類型的傳感器、結(jié)構(gòu)和/編程(programming)。
將空氣流量計(jì)12配置和安排為在節(jié)氣門3的位置上游檢測發(fā)動機(jī)1的進(jìn)氣量。由此，由空氣流量計(jì)12檢測進(jìn)氣量，該空氣流量計(jì)將指示被傳輸?shù)桨l(fā)動機(jī)1的燃燒室的進(jìn)氣量的檢測信號輸出到發(fā)動機(jī)控制單元11。將節(jié)氣門傳感器13配置和安排為檢測節(jié)氣門3的開度。由此，由節(jié)氣門傳感器13檢測節(jié)氣門3的節(jié)氣門位置或開度，該節(jié)氣門傳感器將指示節(jié)氣門3的節(jié)氣門位置或開度的檢測信號輸出到發(fā)動機(jī)控制單元11。將轉(zhuǎn)速傳感器14配置和安排為例如通過發(fā)動機(jī)1的曲軸的曲柄轉(zhuǎn)角檢測發(fā)動機(jī)1的轉(zhuǎn)速。由此，由轉(zhuǎn)速傳感器14檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，該轉(zhuǎn)速傳感器將指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的檢測信號輸出到發(fā)動機(jī)控制單元11。將冷卻液傳感器15配置和安排為檢測發(fā)動機(jī)1中的冷卻液的溫度。由此，由冷卻液傳感器15檢測發(fā)動機(jī)1中的冷卻液的溫度，該冷卻液傳感器將指示發(fā)動機(jī)1中的冷卻液的溫度的檢測信號輸出到發(fā)動機(jī)控制單元11。將空檔開關(guān)16配置和安排為檢測與發(fā)動機(jī)1組合使用的變速器(圖中未示出)是否處于空檔位(neutral shiftposition)。由此，由空檔開關(guān)16檢測變速器的空檔位置或狀態(tài)，該空檔開關(guān)將指示變速器的空檔位置或狀態(tài)的檢測信號輸出到發(fā)動機(jī)控制單元11。將怠速開關(guān)17配置和安排為檢測發(fā)動機(jī)1是否處于怠速狀態(tài)(即，完全釋放油門(accelerator))。由此，由怠速開關(guān)17檢測發(fā)動機(jī)1的怠速狀態(tài)，該怠速開關(guān)將指示發(fā)動機(jī)1的怠速狀態(tài)的檢測信號輸出到發(fā)動機(jī)控制單元11。將車速傳感器18配置和安排為檢測安裝發(fā)動機(jī)1的車輛的行駛速度(車速)。由此，由車速傳感器18檢測車輛的行駛速度(車速)，該車速傳感器18將指示車輛的行駛速度(車速)的檢測信號發(fā)送到發(fā)動機(jī)控制單元11。
除了其它部件以外，發(fā)動機(jī)1的排氣系統(tǒng)優(yōu)選還包括排氣歧管19和在從排氣歧管19延伸的排氣通道21中設(shè)置的催化轉(zhuǎn)化器20。在排氣歧管19中或在催化轉(zhuǎn)化器20的位置上游位置的排氣通道21中設(shè)置氧傳感器22。將氧傳感器22配置和安排為基于催化轉(zhuǎn)化器20上游的排氣的氧氣濃度與理論或化學(xué)計(jì)量空燃比相比較檢測實(shí)際空燃比是濃還是稀。
作為用于檢測空燃比的傳感器或裝置，也可以使用可檢測寬范圍的空燃比的空燃比傳感器32，以代替指示稀濃狀態(tài)的氧傳感器22。當(dāng)設(shè)置空燃比傳感器32時(shí)，可以直接測量空燃比偏離目標(biāo)空燃比的量。結(jié)果，可以基于空燃比的偏離量以適當(dāng)?shù)牧啃Ｕ?增加)進(jìn)氣量。
發(fā)動機(jī)控制單元11還具有怠速控制部件或部分。將發(fā)動機(jī)控制單元11的怠速控制部分配置或編程為反饋控制節(jié)氣門3的開度(即，反饋控制在怠速的過程中供給發(fā)動機(jī)1的進(jìn)氣量)，使得，當(dāng)發(fā)動機(jī)1處于怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，將實(shí)際的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速與基于冷卻液溫度和其它因素設(shè)定的目標(biāo)怠速(idle speed)匹配。
發(fā)動機(jī)控制單元11還具有空燃比校正部件或部分。將發(fā)動機(jī)控制單元11的空燃比校正部分配置或編程為基于用氧傳感器22或空燃比傳感器32得到的檢測結(jié)果將實(shí)際的空燃比反饋控制到目標(biāo)空燃比(理論空燃比)。
更具體地，發(fā)動機(jī)控制單元11使用氧傳感器22的輸出，以確定實(shí)際的空燃比關(guān)于理論空燃比是濃還是稀。通過基于確定的結(jié)果(濃或稀)使用比例積分算法，發(fā)動機(jī)控制單元11計(jì)算空燃比反饋校正系數(shù)(默認(rèn)值＝1.0)。同時(shí)，發(fā)動機(jī)控制單元11學(xué)習(xí)基于多個(gè)發(fā)動機(jī)操作區(qū)域中的每一個(gè)需要的空燃比反饋校正系數(shù)的校正。發(fā)動機(jī)控制單元11以空燃比學(xué)習(xí)校正值的形式存儲所學(xué)習(xí)的內(nèi)容，然后，發(fā)動機(jī)控制單元11通過基于等于空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和的值校正燃油噴射量，將實(shí)際的空燃比與理論的空燃比匹配。
另外，發(fā)動機(jī)控制單元11具有進(jìn)氣量補(bǔ)償(校正)部件或部分。將發(fā)動機(jī)控制單元11的進(jìn)氣量補(bǔ)償部分配置或編程為當(dāng)空燃比異常低時(shí)將進(jìn)氣量校正為更大的量，使得，即使以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式使車輛減速，發(fā)動機(jī)1也不會失速。現(xiàn)在將參照圖2中所示的流程圖說明該進(jìn)氣量補(bǔ)償部件或部分。
在圖2所示的流程圖的步驟S11中，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置和編程為從傳感器14-18和傳感器22讀取指示車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、氧傳感器的輸出、冷卻液溫度、怠速開關(guān)的狀態(tài)等的各種輸入信號。
在步驟S12中，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置和編程為確定是否滿足用于怠速反饋控制的條件。當(dāng)完全釋放油門踏板并且變速器處于空檔狀態(tài)或車速為指定速度或以下時(shí)，實(shí)施怠速的反饋控制。因此，由發(fā)動機(jī)控制單元11執(zhí)行的控制例程的步驟S12構(gòu)成確定是否滿足用于怠速反饋控制的條件的怠速反饋控制部分。
如果當(dāng)發(fā)動機(jī)1處于進(jìn)行怠速反饋控制的怠速狀態(tài)中時(shí)，由于空燃比偏離到比目標(biāo)空燃比更稀的值而使發(fā)動機(jī)1產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，并且轉(zhuǎn)矩的減小使發(fā)動機(jī)1的轉(zhuǎn)速降低，那么發(fā)動機(jī)控制單元11將進(jìn)行控制，以增加進(jìn)氣量，使得制止發(fā)動機(jī)1的轉(zhuǎn)速減小。結(jié)果，不需要單獨(dú)將進(jìn)氣量校正為更大的量。
因此，如果發(fā)動機(jī)控制單元11在步驟S12中確定，滿足用于怠速反饋控制的條件，那么發(fā)動機(jī)控制單元11終止例程，而不執(zhí)行任何后面的步驟。同時(shí)，如果發(fā)動機(jī)控制單元11在步驟S12中確定，不滿足用于怠速反饋控制的條件，那么發(fā)動機(jī)控制單元11前進(jìn)到步驟S13。
在步驟S13中，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置和編程為確定空燃比控制系統(tǒng)的自診斷的結(jié)果是否正常。使用圖2的控制例程的空燃比控制系統(tǒng)是包含氧傳感器22的系統(tǒng)，使用圖4的空燃比控制系統(tǒng)是包含空燃比傳感器32的系統(tǒng)。如果空燃比控制系統(tǒng)有問題，那么就不可能確定地空燃比是否異常稀。
如果發(fā)動機(jī)控制單元11在步驟S13中確定，空燃比控制系統(tǒng)的自診斷的結(jié)果異常，那么發(fā)動機(jī)控制單元11終止該例程，而不執(zhí)行任何后面的步驟。如果空燃比控制系統(tǒng)正常，那么發(fā)動機(jī)控制單元11前進(jìn)到步驟S14。
在步驟S14中，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置和編程為確定基于氧傳感器22的輸出計(jì)算的空燃比反饋校正系數(shù)(平均值)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和是否等于或大于閾值(例如，1.25)。該空燃比反饋校正系數(shù)(平均值)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和表示為達(dá)到目標(biāo)空燃比需要校正燃油噴射量的量。因此，由發(fā)動機(jī)控制單元11執(zhí)行的控制例程的步驟S14構(gòu)成校正燃油噴射量使得檢測的內(nèi)燃機(jī)的空燃比與目標(biāo)空燃比匹配的燃油噴射量校正部分。
在正常環(huán)境中，當(dāng)用氧傳感器22檢測的空燃比比目標(biāo)空燃比稀時(shí)，發(fā)動機(jī)控制單元11通過逐漸增加空燃比反饋校正系數(shù)，增加燃油噴射量，由此力求校正空燃比的較稀的狀態(tài)。同時(shí)，如果空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和等于或大于閾值，那么當(dāng)沒有基于空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值校正燃油噴射量時(shí)存在的基礎(chǔ)(base)空燃比會大大稀于目標(biāo)空燃比。
如果發(fā)動機(jī)控制單元11在步驟S14中確定，空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和等于或大于閾值，那么發(fā)動機(jī)控制單元11前進(jìn)到步驟S15，在該步驟S15中，發(fā)動機(jī)控制單元11確定空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和是否連續(xù)等于或大于閾值指定的時(shí)間量(例如，5秒)或更長的時(shí)間(參見圖3)。如果空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和連續(xù)等于或大于閾值指定的時(shí)間量或更長的時(shí)間，那么發(fā)動機(jī)控制單元11確定基礎(chǔ)空燃比連續(xù)非常稀，且空燃比異常稀。因此，由發(fā)動機(jī)控制單元11執(zhí)行的控制例程的步驟S15構(gòu)成被配置為檢測內(nèi)燃機(jī)的空燃比是否異常稀的異常稀空燃比確定部分。
當(dāng)車輛減速時(shí)，中止空燃比反饋控制。并且，在車輛減速時(shí)存在的操作條件下，用于得到空燃比學(xué)習(xí)校正值的學(xué)習(xí)過程的進(jìn)展慢下來。結(jié)果，如果在前文中指定的空燃比異常的類型存在時(shí)以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式使車輛減速，那么發(fā)動機(jī)控制單元11將不能將減速時(shí)的空燃比(即，從為減速而切斷的燃油恢復(fù)之后立即生效的空燃比)完全校正到目標(biāo)空燃比，并且空燃比將向更稀的值偏離。
較稀的空燃比將導(dǎo)致發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩不足，并且轉(zhuǎn)矩不足將使發(fā)動機(jī)1的轉(zhuǎn)速的下降速度比怠速反饋控制可以允許的快。在最壞的情況下，這會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)1失速。
如果發(fā)動機(jī)控制單元11在步驟S15中確定，空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和連續(xù)等于或大于閾值指定的時(shí)間量或更長的時(shí)間，那么發(fā)動機(jī)控制單元11前進(jìn)到步驟S16，在該步驟S16中，為了車輛的可能出現(xiàn)的減速，事先增加發(fā)動機(jī)1的進(jìn)氣量(參見圖3)。
同時(shí)，如果空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和比閾值小，那么發(fā)動機(jī)11確定，即使車輛減速，空燃比也將不可能很大程度地偏向目標(biāo)空燃比的稀側(cè)，并終止該例程而不執(zhí)行任何后面的步驟。類似地，如果該和等于或大于閾值，但持續(xù)的時(shí)間量小于指定的時(shí)間量的時(shí)間量，那么發(fā)動機(jī)控制單元11確定基礎(chǔ)空燃比的偏離可能只是暫時(shí)的，并終止該例程，而不執(zhí)行步驟S16。
通過使用于控制節(jié)氣門開度的目標(biāo)空氣量增加固定的量(L/mm)，實(shí)現(xiàn)在步驟S16中執(zhí)行的將進(jìn)氣量校正到更大的值。因此，由發(fā)動機(jī)控制單元11執(zhí)行的控制例程的步驟S16構(gòu)成進(jìn)氣量補(bǔ)償部分，該進(jìn)氣量補(bǔ)償部分被配置為在確定空燃比異常稀時(shí)，則將減速之前和減速過程中供給內(nèi)燃機(jī)1的進(jìn)氣量校正為更大的量。
通過將怠速補(bǔ)償空氣量增加到基于油門位置和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算的目標(biāo)進(jìn)氣量，設(shè)置用于控制節(jié)氣門開度的目標(biāo)空氣量?；谂c實(shí)現(xiàn)目標(biāo)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速所需的空氣量對應(yīng)的所需量、與克服磨擦(基于冷卻液溫度和其它因素確定的磨擦)所需的空氣量對應(yīng)的所需量、與滿足空調(diào)和其它輔助裝置的負(fù)載要求所需的所需量、和用于當(dāng)滿足反饋控制的條件時(shí)將發(fā)動機(jī)速度控制到目標(biāo)怠速的反饋校正量，計(jì)算怠速補(bǔ)償空氣量。
當(dāng)發(fā)動機(jī)控制單元11前進(jìn)到步驟S16時(shí)，發(fā)動機(jī)控制單元11通過為目標(biāo)進(jìn)氣量增加固定的空燃比異常補(bǔ)償量，與空燃比正常時(shí)應(yīng)有的進(jìn)氣量相比增加進(jìn)氣量。
在沒有以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式使車輛減速時(shí)，雖然不必增加時(shí)氣量，但是，如果在檢測到車輛的減速后校正進(jìn)氣量，由于響應(yīng)的速度不足以防止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速異常偏離，因此為車輛的減速事先增加進(jìn)氣量。
如果在增加進(jìn)氣量后使車輛減速，那么，即使空燃比變稀，由增加的進(jìn)氣量產(chǎn)生的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的增加補(bǔ)償為由向更稀的空燃比偏離產(chǎn)生的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的減小。結(jié)果，當(dāng)使車輛減速時(shí)，可以防止發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速異常地下降，并避免發(fā)動機(jī)失速的發(fā)生。
另外，由于僅在確定空燃比為異常時(shí)增加進(jìn)氣量，因此當(dāng)空燃比正常時(shí)不會不必要地增加進(jìn)氣量。因此，可以避免由于不必要地增加進(jìn)氣量而降低燃油效率。
也可以將控制裝置配置為以等于空燃比異常補(bǔ)償量的量校正反饋校正量(積分量)并根據(jù)目標(biāo)怠速和實(shí)際怠速之間的差改變(增加或減少)空燃比異常補(bǔ)償量。通過采用這種配置，可以平穩(wěn)地改變進(jìn)氣量，使得，如果導(dǎo)致怠速的減速出現(xiàn)，在到達(dá)目標(biāo)怠速之前發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速不會急劇上升。
最好配置和編程發(fā)動機(jī)控制單元11，使得，如果在行程(trip)中(即，從打開點(diǎn)火開關(guān)到關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)的階段)即使檢測到一次空燃比異常，那么發(fā)動機(jī)1也會從此時(shí)起以基于空燃比異常補(bǔ)償量將進(jìn)氣量校正為更大的量的狀態(tài)連續(xù)工作。當(dāng)重新啟動發(fā)動機(jī)1時(shí)，其以沒有基于空燃比異常補(bǔ)償量將進(jìn)氣量校正為更大的量的狀態(tài)工作。
為了增加發(fā)動機(jī)失速的抗力，還可以將控制裝置配置為，當(dāng)檢測到空燃比異常時(shí)，將目標(biāo)怠速校正為更高的轉(zhuǎn)速并/或?qū)p速燃油切斷恢復(fù)轉(zhuǎn)速(即，重恢復(fù)燃油噴射時(shí)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)校正為更高的轉(zhuǎn)速。
另外，在具有在配置為旁路節(jié)氣門的旁路通道中設(shè)置的怠速控制閥的系統(tǒng)中，可以將控制裝置配置為，當(dāng)檢測到空燃比異常時(shí)，使供給發(fā)動機(jī)1的進(jìn)氣量增加怠速控制值。
在不執(zhí)行學(xué)習(xí)和存儲空燃比學(xué)習(xí)校正值的系統(tǒng)中，也可以只基于空燃比反饋校正系數(shù)檢測空燃比的異常。
作為檢測空燃比的裝置，也可以使用可檢測寬范圍的空燃比的空燃比傳感器32，以代替指示濃稀狀態(tài)的氧傳感器22。當(dāng)設(shè)置空燃比傳感器32時(shí)，可以直接測量空燃比從目標(biāo)空燃比的偏離度。結(jié)果，可以基于空燃比的偏離量，將進(jìn)氣量校正(增加)適當(dāng)?shù)牧俊?br> 圖4是表示用于檢測空燃比是否異常并且在將空燃比傳感器32用于檢測空燃比的情況下校正(增加)進(jìn)氣量的控制處理步驟的流程圖。
在圖4中所示的流程圖的步驟S21中，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置和編程為讀入來自傳感器14-18的各種信號以及從空燃比傳感器32輸出的信號。步驟S22和S23與圖2中所示的流程圖的步驟S12和S13相同。
在步驟S24中，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置和編程為確定由空燃比傳感器32檢測的空燃比和目標(biāo)空燃比之間的差是否等于或大于閾值，即，實(shí)際空燃比是否比目標(biāo)空燃比稀指定的量或更多。該差值表示需要校正的燃油噴射量的量。由此，由發(fā)動機(jī)控制單元11執(zhí)行的控制例程的步驟S24構(gòu)成燃油噴射量校正部分，該燃油噴射量校正部分校正燃油噴射量，使得內(nèi)燃機(jī)的檢測的空燃比與目標(biāo)空燃比匹配。
如果由空燃比傳感器32檢測的空燃比和目標(biāo)空燃比之間的差等于或大于閾值，那么發(fā)動機(jī)控制單元11前進(jìn)到步驟S25，在該步驟S25中，發(fā)動機(jī)控制單元11確定是否該差值連續(xù)等于或大于閾值指定的時(shí)間量或更長的時(shí)間。由此，由發(fā)動機(jī)控制單元11執(zhí)行的控制例程的步驟S25構(gòu)成異常稀空燃比確定部分，該異常稀空燃比確定部分被配置為檢測內(nèi)燃機(jī)的空燃比是否異常稀。
如果該差值連續(xù)等于或大于閾值指定的時(shí)間量或更長的時(shí)間，那么發(fā)動機(jī)控制單元11確定空燃比異常并前進(jìn)到步驟S26。
差值連續(xù)等于或大于閾值的時(shí)間達(dá)到指定的時(shí)間量或更長的時(shí)間的狀態(tài)是不能通過空燃比校正(例如，反饋校正和/或?qū)W習(xí)校正)將實(shí)際空燃比校正到目標(biāo)空燃比且實(shí)際空燃比比目標(biāo)空燃比稀的狀態(tài)。如果當(dāng)發(fā)動機(jī)在這種狀態(tài)下工作時(shí)以導(dǎo)致發(fā)動機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)的方式使車輛減速，那么發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速可能會由于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩不足而變得異常低。
在步驟S26中，將發(fā)動機(jī)控制單元11配置和編程為，通過基于檢測的空燃比和目標(biāo)空燃比之間的差以可變的方式設(shè)置空燃比異常補(bǔ)償量，將發(fā)動機(jī)1的進(jìn)氣量校正為更大的量。由此，由發(fā)動機(jī)控制單元11執(zhí)行的控制例程的步驟S16構(gòu)成進(jìn)氣量補(bǔ)償部分，該進(jìn)氣量補(bǔ)償部分被配置為，在確定空燃比異常稀時(shí)，則將在減速之前和減速過程中供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量校正為更大的量。
更具體地，如圖5所示，以這樣一種方式設(shè)置空燃比異常補(bǔ)償量，即，其值隨檢測的空燃比和目標(biāo)空燃比之間的差增加而增加。換句話說，實(shí)際的空燃比到目標(biāo)的偏離(divergence)量越大，則設(shè)置的空燃比異常補(bǔ)償量的值越大。隨著空燃比變稀，得到的轉(zhuǎn)矩不足的大小增加，并且為補(bǔ)償轉(zhuǎn)矩不足需要增加的進(jìn)氣量的量增加。
通過以這樣一種方式設(shè)置空燃比異常補(bǔ)償量，即，使其根據(jù)空燃比偏離目標(biāo)空燃比的稀側(cè)的量變化，可以使進(jìn)氣量增加剛好足以補(bǔ)償由較稀的空燃比導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩不足的量。結(jié)果，可以增加對于發(fā)動機(jī)失速的抗力，并且可以保持發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速朝目標(biāo)怠速收斂的響應(yīng)速度。
在圖2的流程圖中所示的實(shí)施例中，雖然可以根據(jù)空燃比反饋校正系數(shù)和空燃比學(xué)習(xí)校正值的和改變空燃比異常補(bǔ)償量，但設(shè)置的空燃比異常補(bǔ)償量的精度比使用空燃比傳感器32時(shí)低。
也可以基于空燃比學(xué)習(xí)校正值和根據(jù)由空燃比傳感器32檢測的空燃比設(shè)置的空燃比反饋校正系數(shù)檢測空燃比的異常。
這里使用以說明上述實(shí)施例的方向術(shù)語“向前、向后、之上、之下、垂直、水平、下面和橫向”以及其它任何類似的方向術(shù)語指的是關(guān)于裝備了本發(fā)明的車輛的方向。因此，應(yīng)將使用以說明本發(fā)明的這些術(shù)語解釋為相對于裝備了本發(fā)明的車輛。這里使用以說明由部件、部分、裝置等實(shí)現(xiàn)的動作或功能的術(shù)語“檢測”包含不需要物理檢測的部件、部分、裝置等，但更包含實(shí)現(xiàn)動作或功能的確定或計(jì)算。這里使用以說明裝置的部件或部分的術(shù)語“配置”包含構(gòu)成和/或編程以用于實(shí)現(xiàn)所需的功能的硬件和/或軟件。并且，在權(quán)利要求中表述為“裝置加功能”的術(shù)語應(yīng)包含可使用以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明該部分的功能的任何結(jié)構(gòu)。這里使用的“基本上”、“大約”和“大致”等的程度術(shù)語意思是改變的術(shù)語的偏離的合理量，使得最終結(jié)果沒有顯著的改變。例如，可將這些術(shù)語解釋為包含改變的術(shù)語的至少±5％的偏離量，如果該偏離量不會否定其改變的詞語的意思。
僅選擇了選擇的實(shí)施例以說明本發(fā)明，但本技術(shù)領(lǐng)域人員可以容易地理解，在不背離由所附的權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的范圍的情況下，這里可以進(jìn)行各種變化和修改。并且，上述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的說明僅是用于說明，其目的不在于限定由所附的權(quán)利要求書和它們的等同物限定的本發(fā)明。因此，本發(fā)明的范圍不限于公開的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)控制裝置(11)，包括異常稀空燃比確定部分(S15或S25)，被配置為檢測內(nèi)燃機(jī)(1)的空燃比是否異常；和進(jìn)氣量補(bǔ)償部分(S16或S26)，被配置為在確定空燃比異常時(shí)，將減速過程中供給內(nèi)燃機(jī)(1)的進(jìn)氣量校正為更大的量。
2.權(quán)利要求1中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置(11)，還包括燃油噴射量校正部分(S14或S24)，被配置為校正燃油噴射量從而使得檢測的內(nèi)燃機(jī)(1)的空燃比與目標(biāo)空燃比相一致；并且所述異常稀空燃比確定部分(S15或S25)進(jìn)一步被配置為，根據(jù)與所述目標(biāo)空燃比相一致所需要的燃油噴射量的校正量，檢測空燃比是否異常。
3.權(quán)利要求1中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置(11)，還包括空燃比傳感器(32)，被配置和安排為檢測內(nèi)燃機(jī)(1)的空燃比；并且所述異常稀空燃比確定部分(S25)進(jìn)一步被配置為，基于所述目標(biāo)空燃比和由空燃比傳感器(32)檢測的空燃比之間的差，檢測空燃比是否異常。
4.權(quán)利要求3中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，將作為供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量增加量的空燃比異常補(bǔ)償量設(shè)置成隨著所述目標(biāo)空燃比和由所述傳感器檢測出的空燃比之間的差而變化。
5.權(quán)利要求1中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，當(dāng)確定空燃比至少在指定的時(shí)間內(nèi)保持異常稀的狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)氣量校正為更大的量。
6.權(quán)利要求2中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，還包括傳感器(32)，被配置和安排為檢測指示內(nèi)燃機(jī)(1)的空燃比的內(nèi)燃機(jī)的工作條件；并且所述異常稀空燃比確定部分(S25)進(jìn)一步被配置為，基于所述目標(biāo)空燃比和基于由傳感器(32)的檢測的工作條件確定的空燃比之間的差，檢測空燃比是否異常。
7.權(quán)利要求6中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述傳感器被配置和安排為檢測內(nèi)燃機(jī)的空燃比的空燃比傳感器。
8.權(quán)利要求7中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，將作為供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量增加量的空燃比異常補(bǔ)償量設(shè)置成隨著所述目標(biāo)空燃比和由所述傳感器檢測出的空燃比之間的差而變化。
9.權(quán)利要求8中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，當(dāng)確定空燃比至少在指定的時(shí)間內(nèi)保持異常稀的狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)氣量校正為更大的量。
10.權(quán)利要求2中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，當(dāng)確定空燃比至少在指定的時(shí)間內(nèi)保持異常稀的狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)氣量校正為更大的量。
11.權(quán)利要求3中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，當(dāng)確定空燃比至少在指定的時(shí)間內(nèi)保持異常稀的狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)氣量校正為更大的量。
12.權(quán)利要求4中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，當(dāng)確定空燃比至少在指定的時(shí)間內(nèi)保持異常稀的狀態(tài)時(shí)，將進(jìn)氣量校正為更大的量。
13.權(quán)利要求1中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置(11)，還包括怠速反饋控制部分(S12或S22)，被配置為確定空燃比的怠速反饋控制的條件是否滿足；并且所述進(jìn)氣量補(bǔ)償部分(S16或S26)進(jìn)一步被配置為，在確定怠速反饋控制的條件未滿足時(shí)校正供給內(nèi)燃機(jī)(1)的進(jìn)氣量。
14.權(quán)利要求1中所述的內(nèi)燃機(jī)控制裝置，其中，進(jìn)氣量補(bǔ)償部分進(jìn)一步被配置為，在內(nèi)燃機(jī)到達(dá)怠速之前，校正供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量。
15.一種內(nèi)燃機(jī)的控制方法，包括以下步驟檢測內(nèi)燃機(jī)的空燃比是否異常稀；和在確定空燃比異常稀時(shí)，將減速過程中供給內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量校正為更大的量。
全文摘要
提供一種內(nèi)燃機(jī)控制裝置。發(fā)動機(jī)控制裝置被配置為防止車輛發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速由于異常的空燃比而在減速過程中變得異常低。當(dāng)不滿足發(fā)動機(jī)怠速的反饋控制的條件并且空燃比控制系統(tǒng)的自診斷結(jié)果正常時(shí)，控制裝置確定空燃比是否處于異常稀狀態(tài)。然后控制裝置確定異常稀空燃比狀態(tài)是否在沒有中斷的情況下持續(xù)指定的時(shí)間量或更長的時(shí)間。如果是，控制裝置計(jì)算空燃比異常補(bǔ)償量，例如，將空燃比異常補(bǔ)償值增加到怠速補(bǔ)償空氣量，以增加進(jìn)氣量，并為由較稀的空燃比狀態(tài)導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩不足進(jìn)行補(bǔ)償。
文檔編號F02D41/12GK1724859SQ200510087470
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月23日
發(fā)明者坂口重幸, 中原洋一郎 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社