專(zhuān)利名稱(chēng)：發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及配置成在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后立即以濃空燃比運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)，然后開(kāi)始空燃比的反饋控制，使得空燃比朝著理論配比點(diǎn)快速收斂的空燃比控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，存在計(jì)算和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射量的許多發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)。例如，日本特許公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)No.9-177580和日本特許公開(kāi)專(zhuān)利公報(bào)No.10-110645公開(kāi)計(jì)算和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射量的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)。這些發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)把空燃比設(shè)置為在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后立即被加濃，之后隨著時(shí)間的過(guò)去逐漸降低，使得空燃比逐漸朝著理論配比值收斂。更具體地說(shuō)，利用目標(biāo)空燃比修正系數(shù)計(jì)算和控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油噴射量，目標(biāo)空燃比修正系數(shù)的組成值包括穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子被設(shè)置成使得在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后，立即使空燃比變濃，并且隨著時(shí)間的過(guò)去逐漸降低，使得空燃比逐漸朝著理論配比值收斂。穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子的計(jì)算包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償。此外，設(shè)置空燃比反饋修正系數(shù)，使得當(dāng)空燃比反饋控制條件被滿(mǎn)足時(shí)，根據(jù)來(lái)自空燃比傳感器的信號(hào)，空燃比朝著理論配比值收斂。
在這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)中，在確定空燃比傳感器有效之后，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子被設(shè)置為0，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子被降低以便達(dá)到0的數(shù)量(即，此時(shí)的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子的值)被加入空燃比反饋修正系數(shù)中，從而增大空燃比反饋修正系數(shù)的值。隨后，啟動(dòng)空氣燃油量反饋控制，之后把未燃燒燃油量補(bǔ)償值(未燃燒燃油量均衡值)加入目標(biāo)空燃比修正系數(shù)的計(jì)算中。未燃燒燃油量補(bǔ)償值用于確保使用重質(zhì)燃油時(shí)的穩(wěn)定性，并被設(shè)置成當(dāng)使用重質(zhì)燃油時(shí)，使等效比λ等于0。
鑒于上面所述，顯然需要一種改進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)。本發(fā)明解決了本領(lǐng)域中的這種需要以及根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)明顯的其它需要。

發(fā)明內(nèi)容
已發(fā)現(xiàn)在上述發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)中，設(shè)置穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子，以便在空燃比傳感器變得有效之前獲得濃空燃比，從而確保足夠的燃油量被提供給發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)空燃比傳感器變得有效，并且開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，利用空燃比反饋修正系數(shù)把等效比λ調(diào)整為1，但是該調(diào)整受空燃比反饋控制的增益限制。從而，如果當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子較大，那么在空燃比收斂于理論配比值之前，空燃比將一直較濃。
另外，由于從確保重質(zhì)燃油的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)設(shè)置在開(kāi)始空燃比反饋控制之后加入的未燃燒燃油量補(bǔ)償值，因此如果使用輕質(zhì)燃油，那么空燃比將變濃。從而，在利用空燃比反饋修正系數(shù)把等效比λ調(diào)整為1之前，排氣排放物將處于惡化狀態(tài)。
鑒于這些問(wèn)題，提出了本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能夠使空燃比快速收斂于理論配比點(diǎn)(值)的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)主要包括空燃比設(shè)置部分，空燃比傳感器檢測(cè)部分，目標(biāo)空燃比修正部分和空燃比反饋控制部分?？杖急仍O(shè)置部分被配置成根據(jù)至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件，設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比?？杖急葌鞲衅鳈z測(cè)部分被配置成確定空燃比傳感器的狀態(tài)。目標(biāo)空燃比修正部分被配置成至少根據(jù)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置目標(biāo)空燃比修正系數(shù)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子被設(shè)置成緊跟在發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)之后，使空燃比變濃，之后隨著時(shí)間的過(guò)去逐漸降低空燃比，從而逐漸收斂于理論配比值，同時(shí)當(dāng)確定空燃比傳感器有效時(shí)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子以比確定空燃比傳感器有效之前的先前降低速率高的速率降低?？杖急确答伩刂撇糠直慌渲贸僧?dāng)空燃比反饋控制條件被滿(mǎn)足時(shí)，根據(jù)來(lái)自空燃比傳感器的信號(hào)，設(shè)置使空燃比收斂于理論配比值的空燃比反饋修正系數(shù)，并且當(dāng)空燃比近似達(dá)到理論配比值時(shí)，開(kāi)始空燃比反饋控制。目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成當(dāng)開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，通過(guò)把根據(jù)此時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置的未燃燒燃油量補(bǔ)償值加入目標(biāo)空燃比修正系數(shù)中，同時(shí)把穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置為0，修正目標(biāo)空燃比修正系數(shù)。
結(jié)合附圖，根據(jù)公開(kāi)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的下述詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的這些及其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見(jiàn)。


現(xiàn)在參見(jiàn)構(gòu)成原始公開(kāi)內(nèi)容的一部分的附圖圖1是配有根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)的簡(jiǎn)化整體示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一優(yōu)選實(shí)施例，由發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)執(zhí)行的用于實(shí)現(xiàn)起動(dòng)后空燃比控制的步驟的控制例程的流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，由發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)執(zhí)行的用于確定空燃比傳感器是否有效的控制例程的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，由發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)執(zhí)行的用于確定是否應(yīng)啟動(dòng)λ控制的控制例程的流程圖；圖5是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的每個(gè)實(shí)施例的起動(dòng)后空燃比控制的第一時(shí)間圖；圖6是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的起動(dòng)后空燃比控制的第二時(shí)間圖；圖7是圖解說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的起動(dòng)后空燃比控制的第三時(shí)間圖；圖8是圖解說(shuō)明常規(guī)的起動(dòng)后空燃比控制的時(shí)間圖；圖9是表示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的起動(dòng)后空燃比控制的步驟的流程圖；圖10是圖解說(shuō)明其中根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)速度/負(fù)載補(bǔ)償量的情況的時(shí)間圖；圖11是圖解說(shuō)明其中根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)速度/負(fù)載補(bǔ)償量的情況的時(shí)間圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考附圖，說(shuō)明本發(fā)明的選擇實(shí)施例。根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例的下述說(shuō)明顯然只是用于舉例說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明由附加的權(quán)利要求及其等同限定。
首先參見(jiàn)圖1，圖1示意圖解說(shuō)明了配有根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)1。如圖1中所示，空氣通過(guò)空氣濾清器2進(jìn)入進(jìn)氣管3被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)1中，進(jìn)氣管3具有調(diào)節(jié)進(jìn)氣歧管5的氣流的電子節(jié)氣門(mén)4。進(jìn)氣歧管5把氣流分成幾股氣流，以便把進(jìn)氣傳送給發(fā)動(dòng)機(jī)1的每個(gè)氣缸的燃燒室。燃油噴射閥6設(shè)置在進(jìn)氣歧管5的每個(gè)通道(分路)中，使得每個(gè)氣缸具有一個(gè)燃油噴射閥6。把燃油噴射閥6布置成使得根據(jù)需要，它們直接面對(duì)相應(yīng)氣缸的燃燒室也是可接受的。
每個(gè)燃油噴射閥6是配置成當(dāng)其螺線管被通電時(shí)打開(kāi)，當(dāng)通電停止時(shí)關(guān)閉的電磁燃油噴射閥(噴射器)。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU)12控制節(jié)氣門(mén)4和燃油噴射閥6的操作，以便調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比。從而，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12發(fā)出電控節(jié)氣門(mén)4的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)，和電激勵(lì)螺線管并停止每個(gè)燃油噴射閥6的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)。燃油泵(未示出)對(duì)燃油加壓，加壓燃油被調(diào)壓器調(diào)節(jié)到規(guī)定壓力，并被傳遞給燃油噴射閥6。從而，驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)的脈沖寬度控制燃油噴射量。
火花塞7設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)1的每個(gè)氣缸的燃燒室中，用于產(chǎn)生點(diǎn)燃空氣-燃油混合氣，使空氣-燃油混合氣燃燒的火花。
來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)1的每個(gè)燃燒室的排氣通過(guò)排氣歧管8被排放。EGR通道9從排氣歧管8通向進(jìn)氣歧管5，使得一部分的排氣可通過(guò)EGR閥10被回流到進(jìn)氣歧管5。排氣凈化催化轉(zhuǎn)化器11在排氣歧管8的下游的某一位置被設(shè)置在排氣管中。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12最好包括具有如下所述通過(guò)調(diào)節(jié)節(jié)氣門(mén)4控制進(jìn)氣量，以及控制燃油噴射閥6的燃油噴射量的空燃比控制程序，以及操縱發(fā)動(dòng)機(jī)1的其它程序的微計(jì)算機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12最好包括其它常規(guī)組件，例如輸入接口電路，輸出接口電路，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器，存儲(chǔ)裝置，比如ROM(只讀存儲(chǔ)器)和RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12接收來(lái)自各個(gè)傳感器的輸入信號(hào)，并執(zhí)行計(jì)算機(jī)處理(后面說(shuō)明)以便控制節(jié)氣門(mén)4和/或燃油噴射閥6的操作，從而調(diào)節(jié)空燃比。根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12的精確結(jié)構(gòu)和算法顯然可以是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能的硬件和軟件的任意組合。換句話(huà)說(shuō)，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中使用的“裝置加功能”子句應(yīng)包括可被用于實(shí)現(xiàn)“裝置加功能”子句的功能的任何結(jié)構(gòu)或硬件和/或算法或軟件。
上面提及的各種傳感器包括(但不限于)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器13，空氣流量計(jì)14，節(jié)氣門(mén)傳感器15，冷卻液溫度傳感器16和空燃比傳感器(氧傳感器)17。曲軸轉(zhuǎn)角傳感器13被配置和安排成根據(jù)曲軸或凸輪軸的旋轉(zhuǎn)，檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)1的曲軸轉(zhuǎn)角，另外還檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne。空氣流量計(jì)14被配置和安排成檢測(cè)進(jìn)氣管3內(nèi)的進(jìn)氣量Qa。節(jié)氣門(mén)傳感器15被配置和安排成檢測(cè)節(jié)氣門(mén)4的開(kāi)度TVO(對(duì)于節(jié)氣門(mén)傳感器15來(lái)說(shuō)，為當(dāng)節(jié)氣門(mén)4被完全關(guān)閉時(shí)，打開(kāi)的怠速開(kāi)關(guān)也是可接受的)。冷卻液溫度傳感器16被配置和安排成檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)1的冷卻液的溫度TW?？杖急葌鞲衅?氧傳感器)17被安排在排氣歧管的集氣管部分中，被配置成發(fā)出指示空燃比是濃還是稀的信號(hào)。代替使用標(biāo)準(zhǔn)的氧傳感器作為空燃比傳感器17，使用能夠產(chǎn)生正比于空燃比的信號(hào)的寬量程空燃比傳感器也是可接受的。另外，空燃比傳感器17可配有當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)時(shí)，升高檢測(cè)元件的溫度，以便較早激活傳感器的內(nèi)部加熱元件。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12還接收來(lái)自啟動(dòng)開(kāi)關(guān)18的信號(hào)。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12主要形成本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)。從而，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12被配置成包含空燃比設(shè)置部分，空燃比傳感器檢測(cè)部分，目標(biāo)空燃比修正部分和空燃比反饋控制部分?？杖急仍O(shè)置部分被配置成根據(jù)至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件，設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)1的空燃比，例如，如下所述根據(jù)至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)工作條件，設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)1的基本燃油噴射量(基本噴射脈沖寬度)Tp。空燃比傳感器17檢測(cè)部分被配置成如下所述確定空燃比傳感器17的狀態(tài)。目標(biāo)空燃比修正部分被配置成至少根據(jù)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子(factor)KSTB，設(shè)置目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被設(shè)置成在發(fā)動(dòng)機(jī)1被起動(dòng)之后，立即使空燃比變濃，之后隨著時(shí)間的過(guò)去逐漸降低空燃比，從而逐漸收斂于理論配比值，同時(shí)如下所述，當(dāng)確定空燃比傳感器17有效(active)時(shí)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子以比在確定空燃比傳感器17有效之前的先前降低速率更高的速率降低?？杖急确答伩刂撇糠直慌渲贸僧?dāng)空燃比反饋控制條件被滿(mǎn)足時(shí)，根據(jù)來(lái)自空燃比傳感器17的信號(hào)，設(shè)置使空燃比朝著理論配比值收斂的空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA，并且當(dāng)空燃比近似達(dá)到理論配比值時(shí)，開(kāi)始空燃比反饋控制，如下所述。目標(biāo)空燃比修正部分還被進(jìn)一步配置成當(dāng)開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，通過(guò)把根據(jù)此時(shí)有效的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB設(shè)置的未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB加入目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA中，同時(shí)把穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB設(shè)置為0，修正目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA，如下所述。
借助本發(fā)明，能夠以考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能所允許的最大速度把等效比λ調(diào)整到1，而不受空燃比反饋控制的正常增益(即實(shí)際上在正常工作區(qū)中的增益)的限制。另外，雖然當(dāng)空燃比達(dá)到理論配比值時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB隨著燃油的性質(zhì)和狀態(tài)而變化，不過(guò)系統(tǒng)了解所述變化，并據(jù)此設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。從而，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB可被設(shè)置成考慮到燃油的性質(zhì)和狀態(tài)的最佳值，并且即使使用輕質(zhì)燃油，也能夠避免排氣排放物的惡化。
現(xiàn)在說(shuō)明發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)行的燃油噴射量Ti的計(jì)算。
首先，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12讀入空氣流量計(jì)14檢測(cè)的進(jìn)氣量Qa，和曲軸轉(zhuǎn)角傳感器13檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne，并利用下面所示的等式，計(jì)算與理論配比的空燃比對(duì)應(yīng)的基本燃油噴射量(基本噴射脈沖寬度)Tp。在下面的等式中，項(xiàng)K是常數(shù)。
Tp＝K×Qa/Ne發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12隨后讀入單獨(dú)設(shè)置的目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA和空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12隨后利用下面所示的等式計(jì)算最終燃油噴射量(噴射脈沖寬度)Ti。
Ti＝Tp×TFBYA×ALPHA目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA和空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的基準(zhǔn)值(與理論配比的空燃比對(duì)應(yīng)的值)都為1。
燃油噴射量(噴射脈沖寬度)Ti的計(jì)算還包括基于節(jié)氣門(mén)開(kāi)度TVO的瞬時(shí)補(bǔ)償，和基于電池電壓的無(wú)效噴射脈沖寬度的算術(shù)相加，不過(guò)為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，省略了這些因素。
一旦計(jì)算了燃油噴射量Ti，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12在與發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)同步的規(guī)定正時(shí)，把脈沖寬度與燃油噴射量Ti的值對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)發(fā)送給每個(gè)氣缸的燃油噴射閥6，從而進(jìn)行燃油噴射。
下面說(shuō)明目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA的設(shè)置。
通過(guò)把基本目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA0乘以補(bǔ)償系數(shù)THOS，計(jì)算目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA。
TFBYA＝TFBYA0×THOS基本目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA0是利用基本目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA0與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載(例如目標(biāo)扭矩)的曲線圖，分配給根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載確定的每個(gè)工作區(qū)的目標(biāo)空燃比。在標(biāo)準(zhǔn)(理論配比)工作區(qū)(除高轉(zhuǎn)速/高負(fù)載區(qū)之外的其它區(qū)域)中，基本目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA0等于1，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在理論配比的空燃比下運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，在高轉(zhuǎn)速/高負(fù)載(濃)工作區(qū)(KMR區(qū))中，TFBYA0大于1，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)在空燃比濃(rich)的條件運(yùn)轉(zhuǎn)。
利用下面所示的等式計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)THOS。基準(zhǔn)值為1，并且諸如穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB和未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB之類(lèi)的值被加入到基準(zhǔn)值中，以便計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)THOS以及根據(jù)需要計(jì)算其它因子(為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)未示出)。
THOS＝1+KSTB+KUB+...
穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被設(shè)置成使得在發(fā)動(dòng)機(jī)1被起動(dòng)之后，立即使空燃比變濃，并且之后隨著時(shí)間的過(guò)去，逐漸降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值?？扇〉氖?，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的計(jì)算被設(shè)置成補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載(例如目標(biāo)扭矩)。穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB使空燃比更濃的程度還取決于冷卻液溫度，即，冷卻液溫度越低，那么使空燃比越濃。
一旦穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被設(shè)置為0，就以這樣的方式設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，使得即使使用重質(zhì)燃油，也能夠確保穩(wěn)定性。在本實(shí)施例的一種應(yīng)用中，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB被設(shè)計(jì)成當(dāng)使用重質(zhì)燃油時(shí)，使λ等于1。
下面說(shuō)明空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的設(shè)置。
按照下述方式增大和降低空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA。當(dāng)空燃比反饋控制條件被滿(mǎn)足時(shí)(至少一個(gè)條件是空燃比傳感器17有效)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12開(kāi)始檢查來(lái)自空燃比傳感器17的輸出信號(hào)，確定空燃比是濃還是稀。如果達(dá)到濃-稀轉(zhuǎn)變點(diǎn)(即，如果當(dāng)前輸出值為稀，但是前一輸出值為濃)，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12使空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA增大被設(shè)為比較大的值的比例量(比例增益)P(即ALPHA＝ALPHA+P)。之后，只要空燃比繼續(xù)為稀，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12就把空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA增大一個(gè)很小的積分量(積分增益)I(即，ALPHA＝ALPHA+I)。
相反，如果達(dá)到稀-濃轉(zhuǎn)變點(diǎn)(即，如果當(dāng)前輸出值為濃，但是前一輸出值為稀)，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12使空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA降低被設(shè)為比較大的值的比例量(比例增益)P(即ALPHA＝ALPHA-P)。之后，只要空燃比繼續(xù)為濃，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12就把空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA降低一個(gè)很小的積分量(積分增益)I(即，ALPHA＝ALPHA-I)。
當(dāng)空燃比反饋控制條件未被滿(mǎn)足時(shí)，把空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA保持為基準(zhǔn)值1，或者保持在結(jié)束空燃比反饋控制時(shí)它所具有的最終值。
圖2是表示從起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后(即當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)從ON(接通)變到OFF(斷開(kāi)))立即開(kāi)始到開(kāi)始空燃比反饋控制為止的空燃比控制的步驟的流程圖。圖5是對(duì)應(yīng)于相同控制步驟的時(shí)間圖。
在步驟S1中，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比傳感器17是否有效。
根據(jù)圖3中所示的流程圖執(zhí)行活動(dòng)性確定。在步驟S101中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比傳感器17的輸出VO2是否等于或大于預(yù)定的濃活動(dòng)性水平SR#。如果步驟S101的結(jié)果為YES(“是”)，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元102進(jìn)入步驟S102，確定在條件VO2≥SR#持續(xù)被滿(mǎn)足的情況下，是否過(guò)去了預(yù)定量的時(shí)間T1#。如果步驟S102的結(jié)果為YES，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S103，確定自從啟動(dòng)開(kāi)關(guān)(ST/SW)變成OFF以來(lái)，是否已過(guò)去規(guī)定量的時(shí)間T2#。如果步驟S103的結(jié)果為YES，即，如果步驟S101-S103的確定結(jié)果都為YES，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S104，在步驟S104，活動(dòng)性檢測(cè)標(biāo)志F1被設(shè)置為1，指示空燃比傳感器17已被確定為有效。
從而，在步驟S1中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定活動(dòng)性檢測(cè)標(biāo)志F1是否為1。
在活動(dòng)性檢測(cè)標(biāo)志F1為0，即從起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后立即開(kāi)始一直到空燃比傳感器17被確定為有效的期間，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被設(shè)置成使空燃比加濃到與冷卻液溫度相符的程度(即，冷卻液溫度越低，那么使空燃比越濃)。在該初始濃空燃比設(shè)置之后，隨著時(shí)間的過(guò)去，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被逐漸降低，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值。由于目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA至少部分由穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB確定(因?yàn)镵UB＝0)，因此目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA按照相同的方式被調(diào)節(jié)，即，根據(jù)冷卻液溫度被設(shè)置成濃值，隨后使之逐漸收斂于理論配比值。在此期間，空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA被保持為基準(zhǔn)值1。
當(dāng)活動(dòng)性檢測(cè)標(biāo)志F1改變?yōu)?時(shí)，即，當(dāng)空燃比傳感器17被確定為有效時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S2。
在步驟S2中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12開(kāi)始以比在確定空燃比傳感器17有效之前，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更高的速率，降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB。更具體地說(shuō)，每單位時(shí)間，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被降低規(guī)定的減少量(DKSSTB#)(參見(jiàn)下面的等式)KSTB＝KSTB-DKSSTB#在步驟S3，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比反饋控制(λ控制)的啟動(dòng)條件是否被滿(mǎn)足。根據(jù)圖4的流程圖進(jìn)行關(guān)于空燃比反饋控制(λ控制)的條件是否被滿(mǎn)足的確定。在步驟S201，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比傳感器17的活動(dòng)性確定標(biāo)志F1的值是否為1。如果步驟S201的結(jié)果為YES，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S202，在步驟S202，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比傳感器17的輸出VO2是否已達(dá)到與理論配比的空燃比對(duì)應(yīng)的值SST#(VO2≤SST#)。
如果步驟S202的結(jié)果為YES，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比反饋控制(λ控制)的條件被滿(mǎn)足，并進(jìn)入步驟S204，在步驟S204，它把λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2設(shè)為1。如果步驟S202的結(jié)果為NO，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S203，確定自從確定空燃比傳感器17有效以來(lái)(即自從F1＝1以來(lái))，是否已過(guò)去規(guī)定量的時(shí)間T3#。這里同樣地，如果結(jié)果為YES，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比反饋控制(λ控制)的條件被滿(mǎn)足，并進(jìn)入步驟S204，在步驟S204，它把λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2設(shè)為1。
從而，在步驟S3中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2是否為1。
在λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2為0的期間，即從確定空燃比傳感器17有效的時(shí)刻開(kāi)始一直到啟動(dòng)空燃比反饋控制為止，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，直到它達(dá)到0為止，以比在確定空燃比傳感器17有效之前，降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更高的速率(DKSSTB#)執(zhí)行所述降低。由于目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA主要由穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB確定(因?yàn)镵UB＝0)，因此目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA按照相同的方式被降低。在此期間，空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA被保持在基準(zhǔn)值1。
當(dāng)λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2變成1時(shí)，即，當(dāng)空燃比反饋控制的啟動(dòng)條件被滿(mǎn)足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S4-S8，開(kāi)始空燃比反饋控制。
在步驟S4中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12學(xué)習(xí)當(dāng)前的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，將其保存為學(xué)習(xí)值KSTBLMD(KSTBLMD＝KSTB)。學(xué)習(xí)值KSTBLMD將被用作未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB的基本值。
在步驟S5，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12檢測(cè)當(dāng)前的冷卻液溫度TW，將其保存為λ控制啟動(dòng)冷卻液溫度TW0(TW0＝TW)。
在步驟S6，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12利用下面的等式，計(jì)算未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUBKUB＝KSTBLMD×KUBDTW×KUBICN換句話(huà)說(shuō)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)值的學(xué)習(xí)值KSTBLMD被乘以補(bǔ)償系數(shù)KUBDTW和KUBICN，以便設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。
利用下面的等式計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)KUBDTWKUBDTW＝(KBUZTW#-TW)/(KUBZTW#-TW0)在該等式中，項(xiàng)KBUZTW#是進(jìn)行未燃燒燃油的補(bǔ)償時(shí)的最大冷卻液溫度。
從而，當(dāng)最初開(kāi)始λ控制時(shí)，KUBDTW等于1，因?yàn)門(mén)W等于TW0。在開(kāi)始λ控制之后，隨著冷卻液溫度TW增大，KUBDTW降低，當(dāng)冷卻液溫度TW達(dá)到最大值KUBZTW#時(shí)，KUBDTW達(dá)到0。
補(bǔ)償系數(shù)KUBICN是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne和氣缸進(jìn)氣注入效率ITAC，利用圖MKUBIN的線性插值而獲得的值。
在步驟S7，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被無(wú)條件地設(shè)為0(KSTB＝0)。
從而，由于利用等式TFBYA＝TFBYA0×(1+KSTB+KUB+…)計(jì)算目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA，因此，只要TFBYA0為1，目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA就近似等于1+KUB(TFBYA≈1+KUB)。
在步驟S8，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12開(kāi)始空燃比反饋控制(λ控制)。更具體地說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12執(zhí)行比例和積分控制，以便增大和降低空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的設(shè)置值。
現(xiàn)在將對(duì)比圖8的時(shí)間圖中所示的常規(guī)起動(dòng)后空燃比控制(“起動(dòng)后”意味著在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后進(jìn)行的控制)，說(shuō)明本實(shí)施例中由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12執(zhí)行的控制例程(圖5)。
在常規(guī)的起動(dòng)后空燃比控制(圖8)中，在確定空燃比傳感器17有效之后，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被設(shè)為0，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被降低，以便達(dá)到0的數(shù)量(即，此時(shí)的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的值)被加入空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA中，從而增大ALPHA的值。之后，啟動(dòng)空燃比反饋控制(λ控制)，未燃燒燃油量補(bǔ)償值(未燃燒燃油量均衡值)KUB被新近加入到目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA的計(jì)算中。
空燃比朝著理論配比值的收斂受空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的變化影響。從而，由于空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的變化由積分增益I支配，因此如果由于其它區(qū)域的需求，積分增益不能被設(shè)置成足夠小，那么朝著理論配比值的收斂將變慢。
另外，由于從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能來(lái)看，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB被設(shè)置成適應(yīng)重質(zhì)燃油，因此如果使用輕質(zhì)燃油，那么空燃比將臨時(shí)漂移向加濃的值，直到反饋控制導(dǎo)致空燃比收斂為止。從而，存在排氣排放物未被充分減少的時(shí)候。
相反，就本實(shí)施例執(zhí)行的控制(圖5)來(lái)說(shuō)，在確定空燃比傳感器17有效之后，以比在確定空燃比傳感器17有效之前降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更高的速率降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，并且把空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA保持為基準(zhǔn)值(1)，直到空燃比達(dá)到理論配比值為止。在空燃比達(dá)到理論配比值的時(shí)候，啟動(dòng)空燃比反饋控制(λ控制)。另外，當(dāng)啟動(dòng)空燃比反饋控制時(shí)，根據(jù)此時(shí)有效(ineffect)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，并將其加入到目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA中。同時(shí)，把穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB設(shè)置為0。
從而，在從確定空燃比傳感器有效開(kāi)始一直到啟動(dòng)空燃比反饋控制為止的期間，空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA被保持為1，目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA(實(shí)際上穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB)被減小，直到λ等于1為止。從而，可快速使空燃比達(dá)到理論配比值，而與空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的增益無(wú)關(guān)。
另外，雖然當(dāng)空燃比達(dá)到理論配比值時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB根據(jù)燃油的性質(zhì)和狀態(tài)(重質(zhì)或輕質(zhì))而變化，不過(guò)系統(tǒng)了解所述變化，并據(jù)此設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。從而，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB可被設(shè)置成考慮到燃油的性質(zhì)和狀態(tài)的最佳值，即使使用輕質(zhì)燃油，也能夠避免排氣排放物的惡化。
圖6是圖解說(shuō)明其中當(dāng)確定空燃比傳感器17有效時(shí)，空燃比已達(dá)到理論配比值，并且與空燃比傳感器17有效的確定同時(shí)地開(kāi)始空燃比反饋控制的情況(即，其中與圖5中圖解說(shuō)明的情況相比，燃油更重(heavy)的情況)的時(shí)間圖。在這種情況下，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB被設(shè)置成較大值，因?yàn)楫?dāng)開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB較大。
圖7是圖解說(shuō)明其中當(dāng)在確定空燃比傳感器17有效之后空燃比達(dá)到理論配比值，并且開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB已為0的情況(即，其中與圖5中圖解說(shuō)明的情況相比，燃油更輕(light)的情況)的時(shí)間圖。在這種情況下，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB被設(shè)置為0，因?yàn)楫?dāng)開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB為0。從而，不存在對(duì)未燃燒燃油的補(bǔ)償。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，通過(guò)對(duì)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的學(xué)習(xí)值(它是未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB的基本值)應(yīng)用補(bǔ)償操作，設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，使得當(dāng)冷卻液溫度TW增大時(shí)，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB降低。從而，當(dāng)冷卻液溫度增大時(shí)，可按照恰當(dāng)?shù)姆绞浇档臀慈紵加土垦a(bǔ)償值KUB。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，能夠準(zhǔn)確地確定空燃比傳感器17是否有效，因?yàn)樗龃_定是根據(jù)空燃比傳感器17的輸出(VO2)和自起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)過(guò)去的時(shí)間量(T2#)做出的。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，如果在自確定空燃比傳感器17有效以來(lái)已過(guò)去規(guī)定的時(shí)間量(T3#)之后，空燃比傳感器17的輸出還沒(méi)有達(dá)到與理論配比的空燃比對(duì)應(yīng)的值(SST#)，那么開(kāi)始空燃比反饋控制，而不管空燃比。從而，即使由于某一原因，空燃比繼續(xù)較濃，也能夠可靠地開(kāi)始反饋控制，并通過(guò)反饋控制可使空燃比達(dá)到理論配比值。
從而，本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)被配置成在確定空燃比傳感器17有效之后，以比確定空燃比傳感器17有效之前降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更高的速率降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，之后，在空燃比達(dá)到理論配比值之后，開(kāi)始空燃比反饋控制。從而，可以考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)性能所允許的最大速度把等效比λ調(diào)節(jié)到1，而不受空燃比反饋控制的正常增益(即在正常工作區(qū)域中的有效增益)的限制。
另外，當(dāng)開(kāi)始空燃比反饋控制時(shí)，根據(jù)此時(shí)的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，并將其加入到目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA中，同時(shí)把穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB設(shè)為0。
另外，雖然當(dāng)空燃比達(dá)到理論配比值時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB根據(jù)燃油的性質(zhì)和狀態(tài)而變化，不過(guò)系統(tǒng)了解所述變化，并據(jù)此設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。從而，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB可被設(shè)置成考慮了燃油的性質(zhì)和狀態(tài)的最佳值，即使使用輕質(zhì)燃油，也能夠避免排氣排放物的惡化。
第二實(shí)施例現(xiàn)在參見(jiàn)圖9和10，說(shuō)明圖1中示意圖解說(shuō)明的發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12的備選控制程序。由于在第一和第二實(shí)施例之間，只是編程不同，因此第二實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的部分或步驟將被賦予與第一實(shí)施例的部分或步驟相同的附圖標(biāo)記。此外，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，第二實(shí)施例的與第一實(shí)施例相同的部分或步驟的說(shuō)明可被省略。換句話(huà)說(shuō)，除非另有說(shuō)明，否則第二實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)1和發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分12的剩余結(jié)構(gòu)部分與第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。
除了下面所述之外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)行的燃油噴射量Ti的計(jì)算和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)行的目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA的設(shè)置與第一實(shí)施例的相同。從而，除了下面所述之外，包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載(例如目標(biāo)扭矩)的補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的計(jì)算與第一實(shí)施例的相同。
下面說(shuō)明空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的設(shè)置。
圖9是表示從起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后(即，當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)從ON變成OFF時(shí))立即開(kāi)始直到啟動(dòng)空燃比反饋控制為止的空燃比控制的步驟的流程圖。圖5是對(duì)應(yīng)于相同控制步驟的時(shí)間圖。
在步驟S11中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12利用下面所示的等式計(jì)算基本值kstb?；局祂stb將被用于計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB?；局祂stb被設(shè)置成使得在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后，立即使空燃比變濃，之后，逐漸降低空燃比，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值。基本值kstb的計(jì)算包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償。
kstb＝(KSTBC+KAS)×KNE項(xiàng)KSTBC被設(shè)置成這樣的值，使得緊接在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后，空燃比濃，之后，逐漸降低空燃比，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值。
項(xiàng)KAS被逐漸降低，使得緊接在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后，KSTB的值從發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)它所具有的增大值收斂于KSTBC。
系數(shù)KNE是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載，修正kstb的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償系數(shù)或量值。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速時(shí)，系數(shù)KNE被設(shè)為1，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不在怠速時(shí)，系數(shù)KNE被設(shè)為大于1的值。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載越大，系數(shù)KNE就被設(shè)為更大的值。實(shí)踐中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量(KNE)被計(jì)算為KSTBC和KAS的一部分，不過(guò)這里為了便于理解，被表示成與KSTBC和KAS獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償系數(shù)KNE。
在步驟S13，如下面的等式中所示，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12通過(guò)把基本值kstb乘以縮減(reduction)系數(shù)DRTKSTB(這里DRTKSTB＝1)，計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB。(基本值kstb被設(shè)置成使得緊跟在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后，使空燃比變濃，之后，逐漸降低空燃比，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值?；局祂stb的計(jì)算包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償。)KSTB＝kstb×DRTKSTB這里，由于縮減系數(shù)DRTKSTB＝1，因此穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB等于基本值kstb。
在步驟S14，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比傳感器17是否有效。根據(jù)如上所述的圖3中所示的流程圖，進(jìn)行活動(dòng)性確定。從而，在步驟S14中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定活動(dòng)性檢測(cè)標(biāo)志F1是否為1。
如果步驟S14的結(jié)果為NO(“否”)，即，如果活動(dòng)性檢測(cè)標(biāo)志F1的值為0，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12返回步驟S1，并重復(fù)步驟S11-S13中的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的計(jì)算。
在從緊跟在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后一直到確定空燃比傳感器17有效為止的期間，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被設(shè)置成使空燃比加濃到與冷卻液溫度相符的程度(即，冷卻液溫度越低，那么使空燃比越濃)。在該初始濃空燃比設(shè)置之后，隨著時(shí)間的過(guò)去，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被逐漸降低，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值，同時(shí)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載修正穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB(即，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子的計(jì)算包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償)。由于目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA由穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB確定(因?yàn)镵UB＝0)，因此目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA按照相同的方式被設(shè)置，即，根據(jù)冷卻液溫度被設(shè)置成濃值，隨后使之逐漸收斂于理論配比值。在此期間，空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA被保持為基準(zhǔn)值1。
如果步驟S14的結(jié)果為YES，即，如果活動(dòng)性檢測(cè)標(biāo)志F1為1(即，如果空燃比傳感器17被確定為有效)，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S5。
在步驟S15，類(lèi)似于步驟S11，利用下面的等式計(jì)算基本值kstb，以便計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB。
kstb＝(KSTBC+KAS)×KNE在步驟S16，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12把縮減系數(shù)DRTKSTB降低規(guī)定值DKSTB#。由于每個(gè)規(guī)定量的時(shí)間執(zhí)行一次步驟S16，因此每單位時(shí)間，縮減系數(shù)DRTKSTB被遞增地減小(參見(jiàn)下面的等式)，直到它從1降低到0為止。
DRTKSTB＝DRTKSTB-DKSTB#在步驟S17，類(lèi)似于步驟S13，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12通過(guò)把基本值kstb乘以縮減系數(shù)DRTKSTB(它處在從1降低到0的過(guò)程中)，計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，如下面的等式中所示。
KSTB＝kstb×DRTKSTB由于在空燃比傳感器17被確定為有效之后，DRTKSTB的值逐漸從1(在傳感器被確定為有效之前的DRTKSTB的值)降低到0，因此與空燃比傳感器17被確定為有效之前相比，在空燃比傳感器17被確定為有效之后，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被降低的速率較大。
在步驟S18，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定空燃比反饋控制(λ控制)的啟動(dòng)條件是否被滿(mǎn)足。根據(jù)如上所述的圖4的流程圖，確定空燃比反饋控制(λ控制)的啟動(dòng)條件是否被滿(mǎn)足。從而，在步驟S18中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12確定λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2的值是否為1。
如果步驟S18的結(jié)果為否，即，如果λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2的值為0，那么發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12返回步驟S15，重復(fù)步驟S15-S17。
在從確定空燃比傳感器17有效的時(shí)候一直到開(kāi)始空燃比反饋控制的期間，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，直到它達(dá)到0為止，以比確定空燃比傳感器17有效之前，降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更大的速率進(jìn)行所述降低。由于目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA由穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB確定(因?yàn)镵UB＝0)，因此目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA按照相同的方式被降低。在此期間，空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA被保持為基準(zhǔn)值1。
當(dāng)步驟S18的結(jié)果變成YES時(shí)，即，當(dāng)λ控制啟動(dòng)標(biāo)志F2變?yōu)?時(shí)(即，當(dāng)空燃比反饋控制的開(kāi)始條件被滿(mǎn)足時(shí))，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)入步驟S19-S23，開(kāi)始空燃比反饋控制。
在步驟S19，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12把當(dāng)前的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB除以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償系數(shù)KNE，以便從當(dāng)前的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB中消除基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的修正，并把所得到的值(KSTB/KNE)保存為學(xué)習(xí)值KSTBLMD(KSTBLMD＝KSTB/KNE)。學(xué)習(xí)值KSTBLMD將被用作未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB的基本值。
在步驟S20，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12檢測(cè)當(dāng)前的冷卻液溫度TW，并將其保存為λ控制啟動(dòng)冷卻液溫度TW0(TW0＝TW)。
在步驟S21，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12利用下面的等式，計(jì)算未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUBKUB＝KSTBLMD×KUBDTW×KUBICN換句話(huà)說(shuō)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子的學(xué)習(xí)值KSTBLMD被乘以補(bǔ)償系數(shù)KUBDTW和KUBICN，以便設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。
利用下面的等式計(jì)算補(bǔ)償系數(shù)KUBDTWKUBDTW＝(KBUZTW#-TW)/(KUBZTW#-TW0)項(xiàng)KBUZTW#是進(jìn)行未燃燒燃油的補(bǔ)償時(shí)的最大冷卻液溫度。
從而，當(dāng)最初開(kāi)始λ控制時(shí)，KUBDTW等于1，因?yàn)門(mén)W等于TW0。在開(kāi)始λ控制之后，隨著冷卻液溫度TW增大，項(xiàng)KUBDTW降低，當(dāng)冷卻液溫度TW達(dá)到最大值KUBZTW#時(shí)，項(xiàng)KUBDTW達(dá)到0。
補(bǔ)償系數(shù)KUBICN是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne和氣缸進(jìn)氣注入效率ITAC，利用圖MKUBIN的線性插值而獲得的值。
在步驟S22，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被無(wú)條件地設(shè)為0(KSTB＝0)。
從而，由于利用等式TFBYA＝TFBYA0×(1+KSTB+KUB+...)計(jì)算目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA，因此，只要TFBYA0為1，TFBYA就近似等于1+KUB(TFBYA≈1+KUB)。
在步驟S23，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12開(kāi)始空燃比反饋控制(λ控制)。更具體地說(shuō)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12執(zhí)行比例和積分控制，以便增大和降低空燃比反饋修正系數(shù)ALPHA的設(shè)置值。
本實(shí)施例執(zhí)行的基本控制與圖5的時(shí)間圖所示的第一實(shí)施例相同，圖5的時(shí)間圖可與圖8的時(shí)間圖中所示的常規(guī)起動(dòng)后空燃比控制相比較。
圖10是圖解說(shuō)明其中根據(jù)第二實(shí)施例執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量的時(shí)間圖。
當(dāng)開(kāi)始空燃比反饋控制(λ控制)時(shí)，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被用于設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。但是，由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量(對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償)被包含在穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的計(jì)算中，因此如果當(dāng)開(kāi)始λ控制時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被學(xué)習(xí)(保存)并原樣使用，那么計(jì)算的未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB將比所需的更大，對(duì)于空燃比反饋控制來(lái)說(shuō)，收斂到理論配比的空燃比需要更長(zhǎng)的時(shí)間。從而，空燃比將長(zhǎng)時(shí)間較濃。
于是，在本發(fā)明的第二實(shí)施例中，根據(jù)通過(guò)從緊接在開(kāi)始空燃比反饋控制之前的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB中除去發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量而獲得的值(KSTB/KNE)，設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。從而，能夠防止其中由于因根據(jù)包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償?shù)牟徽_學(xué)習(xí)值來(lái)設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，引起未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB過(guò)大，因此空燃比變濃的情形。
就第二實(shí)施例來(lái)說(shuō)，通過(guò)確定通過(guò)從穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB中除去基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的修正而獲得的初始值(KSTB/KNE)，并且隨后對(duì)該初始值應(yīng)用補(bǔ)償操作，設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，使得當(dāng)冷卻液溫度增大時(shí)，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB降低。從而，當(dāng)冷卻液溫度增大時(shí)，可按照恰當(dāng)?shù)姆绞浇档臀慈紵加土垦a(bǔ)償值KUB。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，通過(guò)把縮減系數(shù)DRTKSTB乘以值kstb，計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，值kstb被這樣設(shè)置，使得緊跟在發(fā)動(dòng)機(jī)1被起動(dòng)之后，使空燃比變濃，之后空燃比逐漸被降低，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值，值kstb的計(jì)算包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償。在空燃比傳感器17被確定為有效之前，縮減系數(shù)DRTKSTB被設(shè)為1，并在空燃比傳感器17被確定為有效之后，以恒定的速率從1降低到0。從而，即使在穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB正被降低的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)載發(fā)生變化，也能夠在仍然實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的降低(縮減)的同時(shí)，補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)載的變化。
換句話(huà)說(shuō)，在確定空燃比傳感器17有效之后，當(dāng)以比確定空燃比傳感器17有效之前，降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更大的速率降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的期間，如果系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成通過(guò)從等于確定空燃比傳感器17有效時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的初始值中反復(fù)(遞增)減去規(guī)定值，來(lái)實(shí)現(xiàn)在此期間的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的降低，那么不能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償。即，就這樣的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在確定空燃比傳感器17有效之后，不能再考慮發(fā)動(dòng)機(jī)1的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的變化。但是，就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，因?yàn)樵诳杖急葌鞲衅?7被確定為有效之前和之后，按照相同的方式計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子的基本值kstb，并通過(guò)把基本值kstb乘以縮減系數(shù)DRTKSTB來(lái)計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，因此在空燃比傳感器17被確定為有效之前和之后，都能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量。從而，能夠恰當(dāng)?shù)亟档头€(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，同時(shí)還補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，能夠準(zhǔn)確地確定空燃比傳感器17是否有效，因?yàn)樗龃_定是基于空燃比傳感器17的輸出(VO2)和自起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)過(guò)去的時(shí)間量(T2#)做出的。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，如果在自確定空燃比傳感器17有效以來(lái)已過(guò)去規(guī)定的時(shí)間量(T3#)之后，空燃比傳感器17的輸出還沒(méi)有達(dá)到與理論配比的空燃比對(duì)應(yīng)的值(SST#)，那么開(kāi)始空燃比反饋控制，而不管空燃比。從而，即使由于某一原因，空燃比繼續(xù)較濃，也能夠可靠地開(kāi)始反饋控制，并通過(guò)反饋控制可使空燃比達(dá)到理論配比值。
第三實(shí)施例現(xiàn)在參見(jiàn)圖11，說(shuō)明圖1中示意圖解說(shuō)明的發(fā)動(dòng)機(jī)1的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12的備選控制程序。由于在第一、第二和第三實(shí)施例之間，只是編程不同，因此第三實(shí)施例的與第一和/或第二實(shí)施例相同的部分或步驟將被賦予與第一實(shí)施例的部分或步驟相同的附圖標(biāo)記。此外，為了簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，第三實(shí)施例的與第一和/或第二實(shí)施例相同的部分或步驟的說(shuō)明可被省略。換句話(huà)說(shuō)，除非另有說(shuō)明，否則第三實(shí)施例中的發(fā)動(dòng)機(jī)1和發(fā)動(dòng)機(jī)控制部分12的剩余結(jié)構(gòu)部分與第一和/或第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)相同。
除了下面所述之外，發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)行的燃油噴射量Ti的計(jì)算和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元12進(jìn)行的目標(biāo)空燃比修正系數(shù)TFBYA的設(shè)置與第二實(shí)施例的相同。從而，除了下面所述之外，包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載(例如目標(biāo)扭矩)的補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的計(jì)算與第二實(shí)施例的相同。
圖9是表示從起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)1之后(即，當(dāng)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)從ON變成OFF時(shí))立即開(kāi)始直到啟動(dòng)空燃比反饋控制為止的空燃比控制的步驟的流程圖。圖5是對(duì)應(yīng)于相同控制步驟的時(shí)間圖。
可按照與第一和第二實(shí)施例相同的方式，比較圖5的時(shí)間圖所示的本實(shí)施例執(zhí)行的基本控制和圖8的時(shí)間圖中所示的常規(guī)起動(dòng)后空燃比控制。
另外，在以比確定空燃比傳感器17有效之前，降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更高的速率降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的期間，其值隨著時(shí)間的過(guò)去而降低的縮減系數(shù)DRTKSTB被乘以穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，并且繼續(xù)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的計(jì)算，以便包括發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償量。從而，即使在穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB正被降低的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)載發(fā)生變化，也能夠在仍然實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的降低(縮減)的同時(shí)，補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和/或負(fù)載的變化。
換句話(huà)說(shuō)，在確定空燃比傳感器17有效之后，當(dāng)以比確定空燃比傳感器17有效之前，降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的速率更大的速率降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的期間，如果系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成通過(guò)從等于確定空燃比傳感器17有效時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的初始值中反復(fù)(遞增)減去規(guī)定值，來(lái)實(shí)現(xiàn)在此期間的穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的降低，那么不能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償。即，就這樣的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在確定空燃比傳感器17有效之后，不能再考慮發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的變化。但是，就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，因?yàn)樵诳杖急葌鞲衅?7被確定為有效之前和之后，按照相同的方式計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子的基本值kstb，并通過(guò)把基本值kstb乘以縮減系數(shù)DRTKSTB來(lái)計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，因此在空燃比傳感器17被確定為有效之前和之后，都能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量。從而，能夠恰當(dāng)?shù)亟档头€(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，同時(shí)還補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載。
圖11是圖解說(shuō)明其中在穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB正被減小的期間，根據(jù)第三實(shí)施例執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量(對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Ne的增大的補(bǔ)償)的情況的時(shí)間圖。
在這種情況下，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB的基本值kstb包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量，通過(guò)把縮減系數(shù)DRTKSTB乘以基本值kstb，計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB。從而，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB能夠被可靠地降低，同時(shí)被修正以補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，通過(guò)把縮減系數(shù)DRTKSTB乘以值kstb，計(jì)算穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB，值kstb被這樣設(shè)置，使得緊跟在發(fā)動(dòng)機(jī)1被起動(dòng)之后，使空燃比變濃，之后空燃比逐漸被降低，使得空燃比逐漸收斂于理論配比值，值kstb的計(jì)算包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償。在空燃比傳感器17被確定為有效之前，縮減系數(shù)DRTKSTB被設(shè)為1，并在空燃比傳感器17被確定為有效之后，以恒定的速率從1降低到0。從而，僅僅通過(guò)改變縮減系數(shù)DRTKSTB，就能實(shí)現(xiàn)在空燃比傳感器17被確定為有效之前和在空燃比傳感器17被確定為有效之后所需的不同控制方案。
本實(shí)施例通過(guò)根據(jù)通過(guò)從穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB中除去基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的修正而獲得的值(KSTB/KNE)，計(jì)算未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，獲得有利的效果。即，當(dāng)開(kāi)始空燃比控制(λ控制)時(shí)，如果此時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB被學(xué)習(xí)(保存)并被原樣(即，包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量)用于計(jì)算未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，那么計(jì)算的未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB將比所需的更大，對(duì)于空燃比反饋控制來(lái)說(shuō)，收斂到理論配比的空燃比需要更長(zhǎng)的時(shí)間。從而，空燃比將長(zhǎng)時(shí)間較濃。于是，在本實(shí)施例中，根據(jù)通過(guò)從穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB中除去發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量而獲得的值(KSTB/KNE)，設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB。從而，能夠防止其中由于因根據(jù)包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和負(fù)載的補(bǔ)償?shù)牟徽_學(xué)習(xí)值來(lái)設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，引起未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB過(guò)大，因此空燃比變濃的情形。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，通過(guò)確定通過(guò)從穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子KSTB中除去基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的修正而獲得的初始值(KSTB/KNE)，并且隨后對(duì)該初始值應(yīng)用補(bǔ)償操作，設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB，使得隨著冷卻液溫度的增大，未燃燒燃油量補(bǔ)償值KUB降低。從而，當(dāng)冷卻液溫度增大時(shí)，可按照恰當(dāng)?shù)姆绞浇档臀慈紵加土垦a(bǔ)償值KUB。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，能夠準(zhǔn)確地確定空燃比傳感器17是否有效，因?yàn)樗龃_定是基于空燃比傳感器17的輸出(VO2)和自起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)過(guò)去的時(shí)間量(T2#)做出的。
就本實(shí)施例來(lái)說(shuō)，如果在自確定空燃比傳感器17有效以來(lái)已過(guò)去規(guī)定的時(shí)間量(T3#)之后，空燃比傳感器17的輸出還沒(méi)有達(dá)到與理論配比的空燃比對(duì)應(yīng)的值(SST#)，那么開(kāi)始空燃比反饋控制，而不管空燃比。從而，即使由于某一原因，空燃比繼續(xù)較濃，也能夠可靠地開(kāi)始反饋控制，并通過(guò)反饋控制可使空燃比達(dá)到理論配比值。
如同這里用于描述上述實(shí)施例的，下述方向術(shù)語(yǔ)“向前，向后，上面，向下，垂直，水平，下面和橫向”以及任何其它類(lèi)似的方向術(shù)語(yǔ)指的是配備本發(fā)明的車(chē)輛的方向。因此，應(yīng)相對(duì)于配備本發(fā)明的車(chē)輛解釋這里用于描述本發(fā)明的這些術(shù)語(yǔ)。這里用于描述某一組件，部分，裝置等執(zhí)行的操作或功能的術(shù)語(yǔ)“檢測(cè)”包括不需要物理檢測(cè)的組件，部分，裝置等，而是包括執(zhí)行所述操作或功能的確定、測(cè)量、建模、預(yù)測(cè)或計(jì)算等。這里使用的術(shù)語(yǔ)“配置成”描述包括構(gòu)成和/或編程為實(shí)現(xiàn)所需功能的硬件和/或軟件的設(shè)備的組件、部件或部分。此外，權(quán)利要求中表示成“裝置加功能”的術(shù)語(yǔ)應(yīng)包括可被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的該部分的功能的任何結(jié)構(gòu)。這里使用的程度術(shù)語(yǔ)，比如“充分地”，“大約”和“近似地”意味著修飾術(shù)語(yǔ)的合理偏離量，使得不會(huì)顯著改變最終結(jié)果。例如，這些術(shù)語(yǔ)可被解釋成包括修飾術(shù)語(yǔ)的至少±5％的偏離，如果該偏離不會(huì)否定它所修飾的詞語(yǔ)的含義。
雖然選擇了精選的實(shí)施例來(lái)圖解說(shuō)明本發(fā)明，不過(guò)根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離附加權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，顯然能夠做出各種改變和修改。此外，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前述說(shuō)明只是例證性的，而不是對(duì)由附加權(quán)利要求及其等同限定的本發(fā)明的限制。從而，本發(fā)明的范圍并不局限于公開(kāi)的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，包括空燃比設(shè)置部分，被配置成根據(jù)至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件，設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比；空燃比傳感器檢測(cè)部分，被配置成確定空燃比傳感器的狀態(tài)；目標(biāo)空燃比修正部分，被配置成至少根據(jù)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置目標(biāo)空燃比修正系數(shù)，所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子被設(shè)置成緊跟在發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)之后，使空燃比變濃，之后隨著時(shí)間的過(guò)去逐漸降低空燃比，從而逐漸收斂于理論配比值，同時(shí)當(dāng)確定所述空燃比傳感器有效時(shí)，所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子以比確定所述空燃比傳感器有效之前的先前降低速率高的速率降低；和空燃比反饋控制部分，被配置成當(dāng)空燃比反饋控制條件被滿(mǎn)足時(shí)，根據(jù)來(lái)自所述空燃比傳感器的信號(hào)，設(shè)置使空燃比收斂于理論配比值的空燃比反饋修正系數(shù)，并且當(dāng)所述空燃比近似達(dá)到所述理論配比值時(shí)，開(kāi)始空燃比反饋控制，所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成當(dāng)開(kāi)始所述空燃比反饋控制時(shí)，通過(guò)把根據(jù)此時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置的未燃燒燃油量補(bǔ)償值加入所述目標(biāo)空燃比修正系數(shù)中，同時(shí)把所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置為0，修正所述目標(biāo)空燃比修正系數(shù)。
2.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成把所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值設(shè)置成通過(guò)對(duì)所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子的學(xué)習(xí)值應(yīng)用補(bǔ)償操作而獲得的值，使得隨著冷卻液溫度TW的增大，所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值降低。
3.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述空燃比傳感器檢測(cè)部分還被配置成根據(jù)所述空燃比傳感器的輸出和自從起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)過(guò)去的時(shí)間量，確定所述空燃比傳感器是否有效。
4.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成在自確定所述空燃比傳感器有效以來(lái)過(guò)去規(guī)定的時(shí)間量之后，啟動(dòng)所述空燃比反饋控制，而不考慮空燃比。
5.按照權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成通過(guò)利用補(bǔ)償發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量，計(jì)算所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子。
6.按照權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成根據(jù)通過(guò)從所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子中除去所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量而獲得的量值，設(shè)置所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值。
7.按照權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成通過(guò)確定通過(guò)從所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子中除去所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量而獲得的初始值，隨后對(duì)所述初始值應(yīng)用補(bǔ)償操作，使得當(dāng)冷卻液溫度增大時(shí)所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值降低，來(lái)設(shè)置所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值。
8.按照權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成通過(guò)把縮減系數(shù)乘以包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量的計(jì)算值，計(jì)算所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子，同時(shí)在所述空燃比傳感器被確定為有效之前，所述縮減系數(shù)被設(shè)為1，在所述空燃比傳感器被確定為有效之后，所述縮減系數(shù)以恒定的速率從1降低到0。
9.按照權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述空燃比傳感器檢測(cè)部分還被配置成根據(jù)所述空燃比傳感器的輸出和自從起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)過(guò)去的時(shí)間量，確定所述空燃比傳感器是否有效。
10.按照權(quán)利要求6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述空燃比反饋控制部分還被配置成在自確定所述空燃比傳感器有效以來(lái)過(guò)去規(guī)定的時(shí)間量之后，啟動(dòng)所述空燃比反饋控制，而不考慮空燃比。
11.按照權(quán)利要求5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成使用當(dāng)確定所述空燃比傳感器有效時(shí)，其值隨著時(shí)間的過(guò)去而降低的縮減系數(shù)來(lái)計(jì)算所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子，使得所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子以比確定所述空燃比傳感器有效之前使用的降低速率高的速率降低。
12.按照權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成通過(guò)把所述縮減系數(shù)乘以包括所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量的計(jì)算值，計(jì)算所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子，同時(shí)在所述空燃比傳感器被確定為有效之前，所述縮減系數(shù)被設(shè)為1，在所述空燃比傳感器被確定為有效之后，所述縮減系數(shù)以恒定的速率從1降低到0。
13.按照權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成通過(guò)從所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子中除去所述轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量，設(shè)置所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值。
14.按照權(quán)利要求13所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述目標(biāo)空燃比修正部分還被配置成通過(guò)確定通過(guò)從所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子中除去所述發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速/負(fù)載補(bǔ)償量而獲得的初始值，隨后對(duì)所述初始值應(yīng)用補(bǔ)償操作，使得當(dāng)冷卻液溫度增大時(shí)所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值降低，來(lái)設(shè)置所述未燃燒燃油量補(bǔ)償值。
15.按照權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中所述空燃比傳感器檢測(cè)部分還被配置成根據(jù)所述空燃比傳感器的輸出和自從起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)以來(lái)過(guò)去的時(shí)間量，確定所述空燃比傳感器是否有效。
16.按照權(quán)利要求11所述的發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)，其中空燃比反饋控制部分還被配置成在自確定所述空燃比傳感器有效以來(lái)過(guò)去規(guī)定的時(shí)間量之后，啟動(dòng)所述空燃比反饋控制，而不考慮空燃比。
17.一種控制發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比的方法，包括根據(jù)至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)條件，設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的空燃比；確定空燃比傳感器的狀態(tài)；至少根據(jù)穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置目標(biāo)空燃比修正系數(shù)，所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子被設(shè)置成緊跟在所述發(fā)動(dòng)機(jī)被起動(dòng)之后，使空燃比變濃，之后隨著時(shí)間的過(guò)去逐漸降低所述空燃比，從而逐漸收斂于理論配比值，同時(shí)當(dāng)確定所述空燃比傳感器有效時(shí)，所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子以比確定所述空燃比傳感器有效之前的先前降低速率高的速率降低；當(dāng)空燃比反饋控制條件被滿(mǎn)足時(shí)，根據(jù)來(lái)自所述空燃比傳感器的信號(hào)，設(shè)置使空燃比收斂于理論配比值的空燃比反饋修正系數(shù)，并且當(dāng)所述空燃比近似達(dá)到所述理論配比值時(shí)，開(kāi)始空燃比反饋控制；和當(dāng)開(kāi)始所述空燃比反饋控制時(shí)，通過(guò)把根據(jù)此時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置的未燃燒燃油量補(bǔ)償值加入所述目標(biāo)空燃比修正系數(shù)中，同時(shí)把所述穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置為0，修正所述目標(biāo)空燃比修正系數(shù)。
全文摘要
發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比控制系統(tǒng)被配置成在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)之后立即使用濃空燃比，使得空燃比快速收斂于理論配比值，之后開(kāi)始空燃比反饋控制。當(dāng)確定空燃比傳感器有效時(shí)，以比確定空燃比傳感器有效之前使用的速率高的速率降低穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子，穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子是目標(biāo)空燃比修正系數(shù)的分量。當(dāng)空燃比對(duì)應(yīng)于理論配比的空燃比時(shí)，啟動(dòng)空燃比反饋控制。在啟動(dòng)空燃比反饋控制之后，根據(jù)此時(shí)的有效穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)置未燃燒燃油量補(bǔ)償值，并把未燃燒燃油量補(bǔ)償值加入目標(biāo)空燃比修正系數(shù)中，同時(shí)把穩(wěn)定燃油量增長(zhǎng)因子設(shè)為0。
文檔編號(hào)F02D41/06GK1755084SQ20051010695
公開(kāi)日2006年4月5日 申請(qǐng)日期2005年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月29日
發(fā)明者加藤浩志 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車(chē)株式會(huì)社