專利名稱：用于內(nèi)燃機的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)燃機的控制裝置，其設(shè)置怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制和 爆震學(xué)習(xí)控制以使在安裝在混合動力車和其它類似汽車中的內(nèi)燃機中 的爆震最小化或被防止。
背景技術(shù)：
在近些年，考慮到環(huán)境保護(hù)論，需要減少安裝在汽車內(nèi)的內(nèi)燃機 (以下也稱為發(fā)動機)的排放物并且改善內(nèi)燃機的耗油率，作為滿足 這樣需求的汽車，實際應(yīng)用了在其中安裝有混合動力系統(tǒng)的混合動力 車。在混合動力車中，采用怠速停止控制以改善耗油率且減少排放物。 更確切地，如果混合動力車停在十字路口等待交通燈，并且同時也設(shè) 立了預(yù)定的條件，則切斷供應(yīng)到發(fā)動機燃燒室的燃料以停止發(fā)動機。
在另一方面，通過以下方法在怠速轉(zhuǎn)速中控制安裝在混合動力車
或類似汽車中的發(fā)動機在發(fā)動機的進(jìn)氣路徑上設(shè)置繞過節(jié)流閥的旁 路，并設(shè)置調(diào)整在所述旁路中的空氣流量的怠速控制閥(ISCV)以通 過反饋以角度控制ISCV,使實際怠速轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配。此外， 最近，還采用一種方法，在所述方法中既不設(shè)置旁路也不設(shè)置ISCV， 而是在發(fā)動機的進(jìn)氣路徑上設(shè)置電子控制節(jié)流閥，以角度調(diào)整所述節(jié) 流閥以控制怠速轉(zhuǎn)速，使實際怠速轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配。
在這樣的怠速轉(zhuǎn)速控制中，設(shè)置一種學(xué)習(xí)控制。更確切地，將相 應(yīng)于使實際怠速轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配的節(jié)流閥(或ISCV)的角度
的進(jìn)氣量作為ISC學(xué)習(xí)值(反饋控制值)學(xué)習(xí)，所述ISC學(xué)習(xí)值反過
來以節(jié)流閥角度反映。在下文中將這樣的學(xué)習(xí)控制也稱為ISC學(xué)習(xí)控 制。此外，如圖5所示，在ISC學(xué)習(xí)控制中，當(dāng)ISC學(xué)習(xí)值是初始學(xué) 習(xí)值時，以能使ISC學(xué)習(xí)速度(或量和頻率)增加的加速學(xué)習(xí)模式， 執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制，并且當(dāng)所述ISC學(xué)習(xí)值進(jìn)入到 一定程度的范圍內(nèi) 并因此穩(wěn)定時，關(guān)閉加速學(xué)習(xí)模式以轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)模式。
此外，在安裝在汽車內(nèi)的發(fā)動機中，通過最小化或防止爆震的爆 震控制系統(tǒng)(KCS)設(shè)置火花正時控制。通過KCS的火花正時控制設(shè) 置如下從來自爆震傳感器輸出的信號做出所述發(fā)動機是否發(fā)生爆震 的判斷，并且依照所述判斷結(jié)果，相對于參考火花正時引入點火延遲， 以用減小的速度燃燒空氣燃料混合物，以提供減小的、低最大燃燒壓 力，以使爆震最小化或被防止。如果判斷所述發(fā)動機沒有發(fā)生爆震， 則引入漸進(jìn)的點火提前角以控制從而優(yōu)化火花正時。值得注意的是無 論何時KCS施加火花正時控制以引入點火延遲，所述點火延遲量都被 作為KCS值學(xué)習(xí)。在下文中，將這樣的學(xué)習(xí)控制也稱為KCS學(xué)習(xí)控 制。值得注意的是點火延遲量是被學(xué)習(xí)以在發(fā)動機發(fā)生爆震時提供點 火延遲，和在發(fā)動機沒有發(fā)生爆震時提供漸進(jìn)的點火提前角的量。
在日本專利公開號為4-272439 (文件1 )、 5-044560 (文件2 )和 8-042434 (文件3)的文獻(xiàn)中描述了上述這樣的ISC學(xué)習(xí)控制和KCS 學(xué)習(xí)控制的相關(guān)技術(shù)。文件1描述了依照燃料特性檢測傳感器檢測的 重量，改變ISC控制的目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速。文件2描述了當(dāng)供給燃料顯著 改變汽油揮發(fā)性時，空燃比學(xué)習(xí)值更新速度增加，以立即防止在供給 燃料后空燃比過濃或過稀。文件3描述了從點火時假設(shè)的爆震控制值
判斷使用的燃料的特性(辛烷值)，和爆震學(xué)習(xí)值，并且依照所述判斷 設(shè)定用于在空轉(zhuǎn)時操作的參考火花正時。
如果在為其發(fā)動才幾i殳置了 ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué)習(xí)控制的混合動 力車中，輔助電池斷開端子、更換電池、更換電子控制器件(ECU) 等，即，如果中斷從輔助電池供應(yīng)到ECU的電力，在后文中也稱為"電 池脫離(battery clear )，，，則初始化存儲在ECU內(nèi)部存儲器的ISC學(xué)習(xí) 值和KCS學(xué)習(xí)值。
如果在這樣的"電池脫離，，之后，在空轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷時連接所述輔 助電池并且恢復(fù)所述發(fā)動機的運轉(zhuǎn)，則執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué)習(xí) 控制毫1問題，并且ISC學(xué)習(xí)值和KCS學(xué)習(xí)值從其缺省值(或初始值) 更新。然而，存在一種情況，在連接所述輔助電池后，發(fā)動^W口、在空 轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)，并且其在一段時間內(nèi)不帶負(fù)荷運轉(zhuǎn)。例如，如果將發(fā)動機 處于不良狀態(tài)或者經(jīng)受簡單的檢查的混合動力車送到汽車經(jīng)銷商處檢 查，斷開并重新連接所述輔助電池的端子>^人而恢復(fù)供應(yīng)電力，則汽車 經(jīng)銷商可能只在空轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)發(fā)動機進(jìn)行檢查。因此，在檢查之后，車 輛的使用者實際駕駛之前，所述發(fā)動機可以不帶負(fù)荷地運轉(zhuǎn)。在這樣 的情形下，進(jìn)行ISC學(xué)習(xí)控制的同時，不進(jìn)行KCS學(xué)習(xí)控制，并且在 這樣的條件下，當(dāng)發(fā)動機在空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)，不能令人 滿意地啟動，由于燃料量的增加而提供不良的耗油率。
此外，在設(shè)置有ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué)習(xí)控制的發(fā)動機中，進(jìn)氣 量也取決于KCS學(xué)習(xí)值而變化。因此，例如，如果將普通汽油轉(zhuǎn)換為 高辛烷汽油(反之亦然)，并且結(jié)果是當(dāng)前辛烷值變化從而KCS學(xué)習(xí) 值顯著變化，則在控制的ISC學(xué)習(xí)值和實際進(jìn)氣量之間將引入大的差
異，并因此引起不良的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。此外，如果KCS學(xué)習(xí)值顯著變化， 則ISC學(xué)習(xí)控制也被消極地影響，這將在下文中描述。
最初，如圖5所示，在加速學(xué)習(xí)模式中，并連接了輔助電池，ISC 學(xué)習(xí)控制從初始狀態(tài)執(zhí)行。然而，存在一種情況，在4丸行KCS學(xué)習(xí)控 制之前，可以穩(wěn)定ISC學(xué)習(xí)值，且可以關(guān)閉加速學(xué)習(xí)模式。如果因此 關(guān)閉所述加速學(xué)習(xí)模式，即，ISC學(xué)習(xí)量更新得少，且KCS學(xué)習(xí)值顯 著變化，則ISC學(xué)習(xí)控制不能立即跟隨，且在獲得最佳的、會聚的ISC 學(xué)習(xí)值之前，不利地需要很長一段時間(或者不利地需要多次執(zhí)行所 述學(xué)習(xí))。特別地，如果為了增加耗油率且減少排放物，當(dāng)設(shè)立了停止 發(fā)動機的條件時，混合動力車的發(fā)動機自動停止，即，如果在車輛中 引入怠速停止，并且由于上述理由，在完成怠速學(xué)習(xí)控制之前有很長 時間，則不利地減少了怠速停止具有的提高耗油率的作用。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機的控制裝置，包括 怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件，用于當(dāng)所述內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，學(xué)習(xí)進(jìn)氣量 以使實際怠速轉(zhuǎn)速和目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配；和爆震學(xué)習(xí)控制器件，用于 判斷所述內(nèi)燃機是否發(fā)生爆震，并且基于所述判斷結(jié)果，將火花正時 作為爆震學(xué)習(xí)值來學(xué)習(xí)。所述火花正時使爆震能最小化/被防止。所述 怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件的特征在于，所述器件包括設(shè)定其中的加速學(xué) 習(xí)模式以增加學(xué)習(xí)速度，所述構(gòu)件用于由所述爆震學(xué)習(xí)控制器件學(xué)習(xí) 的爆震學(xué)習(xí)值的變化量超過預(yù)定值時，以所述加速學(xué)習(xí)模式學(xué)習(xí)進(jìn)氣 量。
依照本發(fā)明，當(dāng)KCS學(xué)習(xí)值具有大的變化時，在使ISC學(xué)習(xí)能被 大量更新和快速執(zhí)行的加速學(xué)習(xí)模式中執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制(步驟 ST3-ST5和步驟ST9-ST11 )。因此，在使ISC學(xué)習(xí)能被快速執(zhí)行的加速 學(xué)習(xí)模式中執(zhí)行的ISC學(xué)習(xí)控制能立即跟隨KCS學(xué)習(xí)值的大的變化， 從而在減少的時間內(nèi)使ISC學(xué)習(xí)值會聚到最佳的ISC學(xué)習(xí)值。這能防 止內(nèi)燃機高速運轉(zhuǎn)，不令人滿意的啟動等。此外，這也使得在混合動 力車空轉(zhuǎn)時執(zhí)行的ISC學(xué)習(xí)控制在短時間內(nèi)完成，以使怠速停止而更 有效地提高耗油率。
在本發(fā)明中，當(dāng)由爆震學(xué)習(xí)控制器件學(xué)習(xí)的爆震學(xué)習(xí)值的變化量 超過預(yù)定值時，可以依照所述爆震學(xué)習(xí)值校正進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值，并且 隨后可以以加速學(xué)習(xí)模式學(xué)習(xí)進(jìn)氣量。通過采用這樣的設(shè)置，能依照 KCS學(xué)習(xí)值校正ISC學(xué)習(xí)值，以使得進(jìn)氣量接近目標(biāo)值，并且在那樣 的條件下，能以加速學(xué)習(xí)模式執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制。因此所述ISC學(xué)習(xí) 值能在進(jìn)一步減少的時間內(nèi)會聚到最佳的ISC值。
此外，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機的控制裝置， 包括怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件，用于當(dāng)所述內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，學(xué)習(xí) 進(jìn)氣量以使實際怠速轉(zhuǎn)速和目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配；和爆震學(xué)習(xí)控制器件， 用于判斷所述內(nèi)燃機是否發(fā)生爆震，并且基于所述判斷結(jié)果，將火花 正時作為爆震學(xué)習(xí)值來學(xué)習(xí)。所述火花正時使爆震能最小化/被防止。 所述怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件的特征在于，如果由所述爆震學(xué)習(xí)控制器 件學(xué)習(xí)的爆震學(xué)習(xí)值的變化量超過預(yù)定值時，則所述器件依照所述爆 震學(xué)習(xí)值校正進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值。
本發(fā)明也使得ISC學(xué)習(xí)控制立即跟隨KCS學(xué)習(xí)值的大的變化。更 特別地，利用進(jìn)氣量取決KCS學(xué)習(xí)值變化的事實，并且依照進(jìn)氣量和
KCS學(xué)習(xí)值之間的關(guān)系，對所控制的ISC學(xué)習(xí)值進(jìn)行校正以解決ISC 學(xué)習(xí)值和實際的進(jìn)氣量之間的偏差，從而如果所述KCS學(xué)習(xí)值具有大 的變化，則ISC學(xué)習(xí)控制能立即跟隨，并且所述ISC學(xué)習(xí)值能在短時 間內(nèi)會聚到最佳的ISC學(xué)習(xí)值。
根據(jù)本發(fā)明，如果KCS學(xué)習(xí)值具有大的變化，則ISC學(xué)習(xí)控制能 立即跟隨,并且因此使ISC學(xué)習(xí)值能在短時間內(nèi)會聚到最佳的ISC學(xué)習(xí) 值。這使得例如在空轉(zhuǎn)的混合動力車中執(zhí)行的ISC學(xué)習(xí)控制能在短時
間內(nèi)完成，以使怠速能停止,而更有效地提高耗油率。


圖1示意性地示出本發(fā)明的用于內(nèi)燃機的控制裝置所應(yīng)用的混合 動力車的一個例子的配置。
圖2為示意性地示出安裝在圖1的混合動力車內(nèi)的發(fā)動機(或內(nèi) 燃機)的配置。
圖3為ECU提供的ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué)習(xí)控制的一個例子的 流程圖。
圖4為表示ISC學(xué)習(xí)值和KCS學(xué)習(xí)值如何變化的時間圖示。 圖5示出傳統(tǒng)ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué)習(xí)控制的缺點。
具體實施例方式
在下文中將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的實施例。
圖1示意性地示出本發(fā)明的用于內(nèi)燃機的控制裝置所應(yīng)用到的混 合動力車的一個例子的配置。
如圖1所示的混合動力車包括發(fā)動機1、電動機2、發(fā)電機3、動 力分配裝置4、逆變器5、 HV電池6、變換器7、輔助電池8、變速器 9和ECU100。
發(fā)動機1是如圖2所示的4氣缸汽油內(nèi)燃機，包括限定燃燒室la 和用作輸出軸的曲軸15的活塞lb?；钊鹟b通過連桿16連接到曲軸 15,通過連桿16將活塞lb的往復(fù)運動轉(zhuǎn)換為曲軸15的旋轉(zhuǎn)。
信號轉(zhuǎn)子17連接到曲軸15上。信號轉(zhuǎn)子17在圓周上具有多個突 起(或齒)17a。信號轉(zhuǎn)子17鄰接曲柄位置傳感器36,所述曲柄位置 傳感器36通過例如電》茲式傳感器實現(xiàn)，并且隨著曲軸15旋轉(zhuǎn)、相應(yīng)于 信號轉(zhuǎn)子17的突起17a產(chǎn)生脈沖信號(輸出脈沖)。
在發(fā)動機l中，燃燒室la在其中具有火花塞22。通過點火器23 的調(diào)整，對火花塞22進(jìn)行定時點火。ECU100控制點火器23將在稍后 描述。
發(fā)動機1具有氣缸體lc，其設(shè)置有4企測發(fā)動4幾的水溫的水溫傳感 器31,和爆震傳感器32。爆震傳感器32檢測傳輸?shù)桨l(fā)動機1的氣缸 體lc的發(fā)動機的振動。爆震傳感器32通過例如平直傳感器(flat sensor) (非共振爆震傳感器)實現(xiàn)，并且其在發(fā)動機的振動的寬頻范圍內(nèi)通 常具有平直的綺出特性。
在發(fā)動機1內(nèi)，燃燒室la連接到進(jìn)氣路徑11和排氣路徑12。在 進(jìn)氣路徑11和燃燒室la之間設(shè)置有進(jìn)氣閥13。驅(qū)動進(jìn)氣閥13開啟和 關(guān)閉以分別使得進(jìn)氣路徑11與燃燒室la連通和斷開。此外在排氣路 徑12和燃燒室la之間設(shè)置有排氣閥14。驅(qū)動排氣閥14開啟和關(guān)閉以 分別使得排氣^^徑12與燃燒室la連通和斷開。通過曲軸15的旋轉(zhuǎn)傳輸?shù)降拿總€進(jìn)氣凸輪軸和排氣凸輪軸的旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動進(jìn)氣閥13和排氣閥
14開啟和關(guān)閉。
進(jìn)氣路徑11設(shè)置有空氣濾清器26，熱線型氣流計33，合并入所 述熱線型氣流計33的進(jìn)氣溫度傳感器34，和調(diào)整發(fā)動機1的進(jìn)氣量的 電子控制節(jié)流閥24。節(jié)流閥電動機25驅(qū)動節(jié)流閥24。節(jié)流閥傳感器 37檢測節(jié)流閥24的角度。在發(fā)動機l內(nèi)，排氣路徑12設(shè)置有檢測排 放物中氧氣濃度的02傳感器、三元催化劑(ternary catalyst) 27等。
進(jìn)氣路徑11設(shè)置有燃料噴射器(噴油器)21，其通過燃料泵從燃 料罐接收預(yù)定壓力的燃料以將所述燃料噴射到進(jìn)氣路徑11中。所述噴 射的燃料與進(jìn)氣混合以提供空氣燃料混合物，所述混合物依次進(jìn)入到 發(fā)動機1的燃燒室la并由火花塞22點燃燃燒并爆炸。因為所述空氣 燃料混合物在燃燒室la內(nèi)燃燒且爆炸，活塞lb往復(fù)運動并且曲軸15 旋轉(zhuǎn)。ECU100控制上述發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)。
電動機2是具有由三相交流電旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生動力的轉(zhuǎn)子的交流電同 步電動機。電動機2由于其接收的通過逆變器5將HV電池6的直流 電力進(jìn)行轉(zhuǎn)換獲得的交流電力而旋轉(zhuǎn)。值得注意的是在減速和剎車中， 電動才幾2再生電力。
和電動機2 —樣，發(fā)電機3也是交流電同步電動機。在發(fā)動機1 產(chǎn)生的動力中，通過動力分配裝置4分配的動力驅(qū)動發(fā)電機3產(chǎn)生交 流電力，反過來所述逆變器5將所述交流電力轉(zhuǎn)換為直流電力，并且 乂人而對HV電池6充電。
ECU100控制驅(qū)動電動機2和發(fā)電機3。 ECU100從電動機2和發(fā) 電機3接收控制電動機2和發(fā)電機3所需的信號(例如，速度、施加 的電流等)以驅(qū)動它們，并輸出開關(guān)控制信號到逆變器5。
例如動力分配裝置4是構(gòu)造為內(nèi)嚙合齒輪連接到電動機2的旋轉(zhuǎn) 軸的行星齒輪，連接到發(fā)電機3的旋轉(zhuǎn)軸的太陽齒輪，和連接到發(fā)動 機1的輸出軸的托架(carrier),動力分配裝置4將發(fā)動機1的動力分 配給連接到驅(qū)動輪10的電動機2的旋轉(zhuǎn)軸和發(fā)電機3的旋轉(zhuǎn)軸。
HV電池6是高電壓電池，其構(gòu)造為例如預(yù)定數(shù)目的鎳金屬氫化物 電池組電池串聯(lián)。如先前所述，其由發(fā)電機3產(chǎn)生的電力充電。通過 ECU100監(jiān)控HV電池6。
逆變器5是提供HV電池6的直流電和電動機2、發(fā)電機3等的三 相交流電之間的轉(zhuǎn)換的電力轉(zhuǎn)換裝置。通過ECU100控制逆變器5。
輔助電池8將電力供應(yīng)給照明裝備、音頻裝備、空調(diào)的壓縮機和 ECU100等。通過ECU100監(jiān)控輔助電池8。值得注意的是當(dāng)>^人輔助電 池8供給的電力中斷時，ECU100將"電池脫離"歷史標(biāo)記設(shè)定為開啟。
變換器7是連接到與直流電連接的逆變器5的一側(cè)的DC-DC變換 器，以將高電壓的直流電向下變換為低電壓(例如12V)以對輔助電 池8充電。
變速器9是通過差動部分9a將動力分配裝置4分配到驅(qū)動輪10 的動力傳輸?shù)津?qū)動輪10的裝置。所述變速器9構(gòu)造為使得自動變速器 油液(ATF )在其中循環(huán)而用于潤滑。ECUlOO配備有CPU、 ROM、 RAM、備份RAM等。所述ROM 具有存儲在其中的各種類型的控制程序，在執(zhí)行所述各種類型的控制 程序中參考的設(shè)定表等。所迷CPU基于存儲在ROM內(nèi)的各種類型的 控制程序、設(shè)定表等執(zhí)行各種類型的操作程序。所述RAM是暫時存儲 在CPU執(zhí)行的操作結(jié)果、從每個傳感器接收的數(shù)據(jù)等的存儲器。所述 備份RAM是存儲當(dāng)例如發(fā)動機1停止時要被存儲的數(shù)據(jù)等的非易失性 存儲器。
ECUlOO連接到水溫傳感器31、爆震傳感器32、熱線型氣流計33、 進(jìn)氣溫度傳感器34、 02傳感器35、曲柄位置傳感器36和節(jié)流閥傳感 器37，此外連接到起動器開關(guān)41、檢測換檔桿操作位置的換檔傳感器 42、檢測加速器踏板位置的加速器踏板位置傳感器43、制動器傳感器 44、車速傳感器45等。
ECU100施加混合動力控制。更確切地，ECU100基于上述各種類 型的傳感器輸出的信號計算駕駛員所需的扭矩、必要的發(fā)動機輸出和 電動機扭矩等，并通過作為動力源的發(fā)動才幾1和電動才幾2的一個或兩 個驅(qū)動所述驅(qū)動輪10。例如在低發(fā)動機效率的范圍，諸如當(dāng)車輛驅(qū)動 停止或以低速行駛時，ECU100施加控制以停止發(fā)動機1 ，并且操作電 動機2以單獨提供動力來驅(qū)動驅(qū)動輪10。當(dāng)車輛正常行駛時，ECU100 施加控制以操作發(fā)動機1提供動力來驅(qū)動驅(qū)動輪10。此外，當(dāng)車輛以 節(jié)氣門全開加速或類似地以大負(fù)荷行駛時，ECU100施加控制以操作發(fā) 動機l提供動力，另外使得HV電池6供應(yīng)給電動機2電力，以使得 電動機2提供作為增加的輔助動力的動力。
此外，當(dāng)i殳立了停止所述發(fā)動機的條件時，ECU100施加怠速停止 控制以自動停止發(fā)動才幾1，并且如下所述執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué) 習(xí)控制
-ISC學(xué)習(xí)控制—
當(dāng)發(fā)動機1空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時設(shè)置ISC學(xué)習(xí)控制。更確切地，當(dāng)所述發(fā) 動機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，調(diào)整節(jié)流閥24的角度以通過反饋來控制引入到發(fā)動 機l的進(jìn)氣量，以使實際怠速轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配，并且也學(xué)習(xí) 所述進(jìn)氣量(即，節(jié)流閥24的角度)。
更確切地，水溫傳感器31輸出表示發(fā)動機當(dāng)前水溫的信號。依照 所述溫度，參考預(yù)置設(shè)定表計算目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速。此外，實際怠速轉(zhuǎn)速 (即，發(fā)動機轉(zhuǎn)速)從曲柄位置傳感器36輸出的信號讀出，并且用角 度控制節(jié)流閥24以通過反饋來控制引入到發(fā)動機1的進(jìn)氣量，以使實 際怠速轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配。此外，將對應(yīng)于節(jié)流閥24的角度的 進(jìn)氣量作為ISC值學(xué)習(xí)，并且從而儲存到RAM、備份RAM等。此外 在本實例中，設(shè)定有使得能大量更新ISC學(xué)習(xí)(或使得能獲得大的學(xué) 習(xí)量)的加速學(xué)習(xí)模式來快速執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)，和使得學(xué)習(xí)ISC僅以有 限量更新的正常學(xué)習(xí)模式來降低學(xué)習(xí)速度(或量和頻率)。
-KCS學(xué)習(xí)控制-
KCS學(xué)習(xí)控制能使發(fā)動機1的爆震最小化或被防止。更確切地， 從來自爆震傳感器32輸出的信號判斷發(fā)動機是否發(fā)生爆震，并且依照 所述判斷引入關(guān)于參考火花正時的點火延遲。此外，也學(xué)習(xí)所述點火 延遲量或KCS值。
更確切地，曲柄位置傳感器36輸出表示發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號，并且 熱線型氣流計33輸出表示進(jìn)氣量的信號。依照所述輸出信號，參考預(yù) 置設(shè)定表來計算參考火花正時。此外，將從爆震傳感器32接收的爆震 信號的峰值與爆震參考水平比較，以判斷發(fā)動機是否發(fā)生爆震。如果 判斷所述發(fā)動機發(fā)生爆震，則引入關(guān)于參考火花正時的點火延遲以減 小燃燒空氣燃料混合物的速度，來提供減小的、低的最大燃燒壓力， 使爆震最小化或被防止。此外，所述點火延遲量也被作為KCS值學(xué)習(xí)， 并且因此儲存在RAM、備份RAM等。值得注意的是點火延遲量是被 學(xué)習(xí)以在發(fā)動機爆震時提供點火延遲和在發(fā)動機沒有爆震時提供漸進(jìn) 的點火提前角的量。
如上所述，如果提供ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué)習(xí)控制的混合動力車 具有前述的"電池脫離"，并且在空轉(zhuǎn)和帶負(fù)荷時，隨后連接所述輔助 電池8并且發(fā)動機1恢復(fù)操作，則執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制和KCS學(xué)習(xí)控制 毫無問題，并且ISC學(xué)習(xí)值和KCS學(xué)習(xí)值從其缺省值(或初始值)更 新。
然而，如果在輔助電池8連接后，發(fā)動機只在空轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)，并且 其在一段時間并不帶負(fù)荷運轉(zhuǎn)，則ISC學(xué)習(xí)控制以輔助電池連接、以 加速學(xué)習(xí)模式單獨從初始狀態(tài)執(zhí)行。并且在KCS學(xué)習(xí)控制執(zhí)行之前， ISC學(xué)習(xí)值穩(wěn)定且關(guān)閉所述加速學(xué)習(xí)模式(參見圖5)。如果在這樣的 條件下，執(zhí)行KCS學(xué)習(xí)控制且KCS學(xué)習(xí)值顯著變化，則ISC學(xué)習(xí)控 制不能立即跟隨，且在獲得最優(yōu)的、會聚的ISC學(xué)習(xí)值之前，不利地 需要很長一段時間(或者不利地需要多次執(zhí)行所述學(xué)習(xí))。此外，如果 在執(zhí)行KCS學(xué)習(xí)控制時獲得的穩(wěn)定的KCS學(xué)習(xí)值隨著使用的燃料的 變化(即，辛烷值已經(jīng)改變)而顯著改變，ISC學(xué)習(xí)控制也不能立即跟隨，且在獲得最優(yōu)的、會聚的ISC學(xué)習(xí)值之前不利地需要很長一段時 間。
為處理這樣的缺點，本實例的特征在于，如果KCS學(xué)習(xí)值顯著變 化，則提供在加速學(xué)習(xí)模式中的ISC學(xué)習(xí)控制，以使得ISC學(xué)習(xí)控制 跟隨KCS學(xué)習(xí)值的變化?，F(xiàn)在將結(jié)合圖3的流程圖描述這樣的控制的 具體的例子。值得注意的是圖3的控制程序在每個預(yù)定時間、在ECU100 中重復(fù)。
在步驟ST1，判斷"電池脫離，，歷史標(biāo)記是否被設(shè)定為開啟。如 果所述判斷結(jié)果是否定的，則控制進(jìn)行到步驟ST9。如果在步驟ST1 的所述判斷是肯定的，則控制進(jìn)行到步驟ST2以禁止ISC學(xué)習(xí)控制， 直到執(zhí)行KCS學(xué)習(xí)控制，且提供其變化edlkcs等于或大于預(yù)定參考值' 的KCS學(xué)習(xí)值。
然后，在發(fā)動機1首先帶負(fù)荷運轉(zhuǎn)時，將輔助電池8連接后，執(zhí) 行KCS學(xué)習(xí)控制以學(xué)習(xí)KCS值。如果所述KCS學(xué)習(xí)值發(fā)生變化，且 其變化edlkcs達(dá)到等于或大于預(yù)定參考值的值(即，如果在步驟ST3 中做出肯定的判斷)，則控制進(jìn)行到步驟ST4，并且當(dāng)發(fā)動機l空轉(zhuǎn)運 轉(zhuǎn)時，以加速學(xué)習(xí)的模式執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制(步驟ST5)。
下文中將更詳細(xì)地描述步驟ST1-ST5。最初，在"電池脫離，，后， 連接輔助電池8和恢復(fù)發(fā)動機1的運轉(zhuǎn)。如果這樣做所述發(fā)動機只在 空轉(zhuǎn)時運轉(zhuǎn)而帶負(fù)荷時不運轉(zhuǎn)，則如圖4所示，不執(zhí)行KCS學(xué)習(xí)控制 且將缺省值保持為當(dāng)前的KCS學(xué)習(xí)值。因此當(dāng)KCS學(xué)習(xí)控制沒有執(zhí) 行時，在步驟ST2中禁止ISC學(xué)習(xí)控制，以防止進(jìn)行ISC學(xué)習(xí)控制。
然后，如果發(fā)動機1首先帶負(fù)荷地運轉(zhuǎn)且執(zhí)行KCS學(xué)習(xí)控制，則 KCS學(xué)習(xí)值從缺省值發(fā)生顯著變化，且變化edlkcs達(dá)到等于或大于預(yù) 定參考值的值。因此如果KCS學(xué)習(xí)值具有等于或大于預(yù)定參考值的變 化edlkcs，則以加速學(xué)習(xí)模式執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制(步驟ST4和步驟ST5 )。 這使得ISC學(xué)習(xí)控制立即跟隨KCS學(xué)習(xí)值的大的變化，并且如圖4所 示，在比如圖2的鏈?zhǔn)诫p虛線所表示的施加傳統(tǒng)控制時短的時間內(nèi)(或 者有利的執(zhí)行所述學(xué)習(xí)的頻率低)，ISC學(xué)習(xí)值會聚到最佳的學(xué)習(xí)值。
當(dāng)在加速學(xué)習(xí)模式中ISC學(xué)習(xí)控制達(dá)到穩(wěn)定的ISC學(xué)習(xí)值時，當(dāng) 前的ISC學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)換到正常學(xué)習(xí)模式，并且在那個模式中，執(zhí)行ISC 學(xué)習(xí)控制(步驟ST6和步驟ST7 )。值得注意的是在步驟ST6中，ISC 學(xué)習(xí)值是否穩(wěn)定是通過所述ISC學(xué)習(xí)值是否具有在預(yù)定范圍內(nèi)的變化 判斷的。其后，在步驟ST8中，所述"電池脫離"歷史標(biāo)記被設(shè)定為 關(guān)閉且控制進(jìn)行到步驟ST9。
通過"電池脫離"后執(zhí)行的上述過程，以正常學(xué)習(xí)模式執(zhí)行ISC 學(xué)習(xí)控制，并且也順序重復(fù)執(zhí)行KCS學(xué)習(xí)控制。這使得ISC學(xué)習(xí)值和 KCS學(xué)習(xí)值以穩(wěn)定的方式轉(zhuǎn)變。
如果在這樣的條件下使用的燃料變化，即，將普通汽油轉(zhuǎn)換為高 辛烷汽油(反之亦然)，則當(dāng)前的辛烷值變化，因此所述KCS學(xué)習(xí)值 顯著變化且提供變化edlkcs達(dá)到等于或大于預(yù)定參考值的值。如果所 述KCS學(xué)習(xí)值因此提供達(dá)到等于或大于預(yù)定參考值的值(即，如果在 步驟ST9中做出肯定的判斷)，那么當(dāng)發(fā)動機l空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，以加速學(xué) 習(xí)模式執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制(步驟ST10和ST11 )。因此如果辛烷值變化 且因此KCS學(xué)習(xí)值發(fā)生顯著變化，則能以加速學(xué)習(xí)模式執(zhí)行ISC學(xué)習(xí) 控制以立即跟隨KCS學(xué)習(xí)值的顯著變化，并且如圖4所示，在比鏈?zhǔn)?br> 雙虛線所表示的施加傳統(tǒng)控制時短的時間內(nèi)(或者有利的執(zhí)行所述學(xué) 習(xí)的頻率低)，使得ISC學(xué)習(xí)值會聚到最佳的學(xué)習(xí)值。
之后，當(dāng)在加速學(xué)習(xí)模式中的ISC學(xué)習(xí)控制達(dá)到穩(wěn)定的ISC學(xué)習(xí) 值時，當(dāng)前的ISC學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)換到正常學(xué)習(xí)模式，在那個模式中執(zhí)行 ISC學(xué)習(xí)控制(步驟ST12和ST13 )。
因此，如在本例的控制，如果KCS學(xué)習(xí)值提供大的變化edlkcs， 則能以使得ISC學(xué)習(xí)快速執(zhí)行的加速學(xué)習(xí)模式執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制。因 此ISC學(xué)習(xí)控制能立即跟隨KCS學(xué)習(xí)值的大的變化，并且因此使得ISC 學(xué)習(xí)值在減少的時間內(nèi)會聚到最佳的學(xué)習(xí)值。這使得在混合動力車空 轉(zhuǎn)時執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制能在短時間內(nèi)完成，以使得怠速停止而更有效 地才是高耗油率。
-其它實施例-
在上述實例中，當(dāng)KCS學(xué)習(xí)值提供等于或大于預(yù)定參考值的變化 edlkcs時，轉(zhuǎn)換當(dāng)前的ISC學(xué)習(xí)模式以用增加的速度執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)。 可選地，當(dāng)KCS學(xué)習(xí)值提供等于或大于預(yù)定參考值的變化edlkcs時， 可以施加依照所述KCS學(xué)習(xí)值修正進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值的這樣的控制。
更確切地，能如下說明這樣的方法利用進(jìn)氣量依賴KCS學(xué)習(xí)值 而變化的事實，并且依照進(jìn)氣量和KCS學(xué)習(xí)值之間的關(guān)系，校正的、 解決控制的ISC學(xué)習(xí)值和實際的進(jìn)氣量之間偏差的ISC學(xué)習(xí)值，通過 實驗和計算等以先前經(jīng)驗為主獲得，以設(shè)定表的形式提供，并且儲存
在諸如ECU100的ROM中。如果所述KCS學(xué)習(xí)值4是供等于或大于預(yù) 定參考值的變化edlkcs,則參考上述校正值設(shè)定表以計算反過來用于校 正所述ISC學(xué)習(xí)值的校正值。值得注意的是如上所述，本實例能以如
圖3的流程圖所表示，通過用參考校正值設(shè)定表替換步驟ST5-ST7 和ST11 - ST13，以計算校正值和使用校正值校正ISC學(xué)習(xí)值。
此外，可以將這樣的校正過程和上述ISC學(xué)習(xí)模式轉(zhuǎn)換過程合并 在一起，且當(dāng)KCS學(xué)習(xí)值提供等于或大于預(yù)定參考值的變化edlkcs時， 可以依照所述KCS學(xué)習(xí)值校正進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值，且可以在加速學(xué)習(xí)模 式中執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制。在以加速學(xué)習(xí)模式執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制之前， 如上所述的這樣的學(xué)習(xí)控制使得能依照KCS學(xué)習(xí)值修正ISC學(xué)習(xí)值， 以使得進(jìn)氣量接近控制的目標(biāo)值。因此所述ISC學(xué)習(xí)值能在進(jìn)一步減 少的時間內(nèi)會聚到最佳值。
雖然在上述實例中，設(shè)置有分離的電動機和分離的發(fā)電機的混合 動力車的例子應(yīng)用于本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明還適 用于控制安裝在具有其中設(shè)置有具有電動機和發(fā)電機功能的電動發(fā)電 機的混合動力車內(nèi)的發(fā)動機。
雖然在上述實例中，控制安裝在混合動力車內(nèi)的發(fā)動機的例子應(yīng) 用本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明還適用于安裝在設(shè)置有 怠速停止控制的經(jīng)濟行駛車輛內(nèi)的發(fā)動機，和安裝在沒有設(shè)置怠速停 止控制的普通車輛內(nèi)的發(fā)動機。
雖然在上述實例中，經(jīng)過ISC學(xué)習(xí)控制的發(fā)動機的例子應(yīng)用于本 發(fā)明，所述ISC學(xué)習(xí)控制通過用角度調(diào)整節(jié)流電動才幾(throttle motor) 驅(qū)動的電子控制節(jié)流閥，但是本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明還適用于 設(shè)置有繞過節(jié)流閥的旁路和調(diào)整在所述旁路中的空氣流量的ISCV的 發(fā)動機，通過反饋以角度控制所述ISCV，以使得怠速轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速 專爭速匹配。
雖然在上述實例中，控制4氣缸發(fā)動機的例子應(yīng)用于本發(fā)明，但
是本發(fā)明并不局限于此。本發(fā)明還適用于例如控制6氣缸汽油發(fā)動機 和其它具有任何個數(shù)的氣缸的多氣缸汽油發(fā)動機。此外本發(fā)明也適用 于控制V型多氣缸汽油發(fā)動機，縱向放置的多氣缸汽油發(fā)動機等。此 外本發(fā)明并不局限于汽油發(fā)動機，而是還適用于控制諸如使用液化石 油氣(LPG)、液化天然氣(LNG)和其它類型燃料的火花點火式發(fā)動 才幾，和控制氣釭內(nèi)直才矣噴射的發(fā)動才幾(in-cylinder direct injection engine )。
的。本發(fā)明的范圍通過權(quán)利要求限定，而不是上面所描述的，并且本 發(fā)明的范圍意圖包括在與所述權(quán)利要求等價的范圍和意義內(nèi)的任何修 改。
權(quán)利要求
1、一種用于內(nèi)燃機的控制裝置，包括怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件，用于當(dāng)所述內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，學(xué)習(xí)進(jìn)氣量以使實際怠速轉(zhuǎn)速和目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配；和爆震學(xué)習(xí)控制器件，用于判斷所述內(nèi)燃機是否發(fā)生爆震，并且基于所述判斷結(jié)果，將火花正時作為爆震學(xué)習(xí)值來學(xué)習(xí)，所述火花正時使爆震能最小化/被防止，其中所述怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件包括其中設(shè)定有加速學(xué)習(xí)模式以增加學(xué)習(xí)速度的構(gòu)件，所述構(gòu)件用于由所述爆震學(xué)習(xí)控制器件學(xué)習(xí)的爆震學(xué)習(xí)值的變化量超過預(yù)定值時，以所述加速學(xué)習(xí)模式學(xué)習(xí)進(jìn)氣量。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機的控制裝置，其中所述怠速轉(zhuǎn)速 學(xué)習(xí)控制器件包括用于由所述爆震學(xué)習(xí)控制器件學(xué)習(xí)的爆震學(xué)習(xí)值的 變化量超過預(yù)定值時，依照爆震學(xué)習(xí)值校正進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值，然后以 所述加速學(xué)習(xí)模式學(xué)習(xí)進(jìn)氣量的構(gòu)件。
3、 一種用于內(nèi)燃機的控制裝置，包括怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件，用于當(dāng)所述內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，學(xué)習(xí)進(jìn) 氣量以使實際怠速轉(zhuǎn)速和目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速匹配；和爆震學(xué)習(xí)控制器件，用于判斷所述內(nèi)燃機是否發(fā)生爆震，并且基 于所述判斷結(jié)果，將火花正時作為爆震學(xué)習(xí)值來學(xué)習(xí)，所述火花正時 使爆震能最小化A皮防止，其中所述怠速轉(zhuǎn)速學(xué)習(xí)控制器件包括用于由 所述爆震學(xué)習(xí)控制器件學(xué)習(xí)的爆震學(xué)習(xí)值的變化量超過預(yù)定值時，依 照爆震學(xué)習(xí)值校正進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值的構(gòu)件。
4、 一種用于內(nèi)燃機的控制裝置，其中所述控制裝置 當(dāng)所述內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，學(xué)習(xí)進(jìn)氣量以使實際怠速轉(zhuǎn)速和目標(biāo) 怠速轉(zhuǎn)速匹配，判斷所述內(nèi)燃機是否發(fā)生爆震，并且基于所述判斷結(jié)果，將火花 正時作為爆震學(xué)習(xí)值來學(xué)習(xí)，所述火花正時使爆震能最小化/被防止，并且當(dāng)學(xué)習(xí)所述進(jìn)氣量時，如果所述爆震學(xué)習(xí)值的變化量超過預(yù)定值， 則以增加學(xué)習(xí)速度的加速學(xué)習(xí)模式學(xué)習(xí)所述進(jìn)氣量。
5、 如權(quán)利要求4所述的用于內(nèi)燃機的控制裝置，其中當(dāng)學(xué)習(xí)所述 進(jìn)氣量時，如果所述爆震學(xué)習(xí)值的變化量超過預(yù)定值，則依照所述爆 震學(xué)習(xí)值校正所述進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值，然后在所述加速學(xué)習(xí)模式中學(xué)習(xí) 所述進(jìn)氣量。
6、 一種用于內(nèi)燃機的控制裝置，其中所述控制裝置當(dāng)所述內(nèi)燃機空轉(zhuǎn)運轉(zhuǎn)時，學(xué)習(xí)進(jìn)氣量以使實際怠速速度和目標(biāo) 怠速速度匹配，判斷所述內(nèi)燃機是否發(fā)生爆震，并且基于所述判斷結(jié)果將火花正 時作為爆震學(xué)習(xí)值來學(xué)習(xí)，所述火花正時使爆震能最小化/被防止，并 且當(dāng)學(xué)習(xí)所述進(jìn)氣量時，如果所述爆震學(xué)習(xí)值的變化量超過預(yù)定 值，，則依照所述爆震學(xué)習(xí)值校正所述進(jìn)氣量的學(xué)習(xí)值。
全文摘要
當(dāng)KCS學(xué)習(xí)值具有大的變化時，在使ISC學(xué)習(xí)能被大量更新和快速執(zhí)行的加速學(xué)習(xí)模式中執(zhí)行ISC學(xué)習(xí)控制(步驟ST3-ST5和步驟ST9-ST11)。因此，在使ISC學(xué)習(xí)能被快速執(zhí)行的加速學(xué)習(xí)模式中執(zhí)行的ISC學(xué)習(xí)控制能立即跟隨KCS學(xué)習(xí)值的大的變化，從而在減少的時間內(nèi)使ISC學(xué)習(xí)值會聚到最佳的ISC學(xué)習(xí)值。這使得在混合動力車空轉(zhuǎn)時執(zhí)行的ISC學(xué)習(xí)控制在短時間內(nèi)完成，以使怠速停止而更有效地增強耗油率。
文檔編號F02D41/18GK101099036SQ20068000169
公開日2008年1月2日 申請日期2006年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者原田佑公, 清水泰生, 渡邊秀人 申請人:豐田自動車株式會社