專利名稱：引擎控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及引擎的排氣性能診斷、控制裝置，尤其涉及診斷引擎啟動時的排氣惡化或者減少啟動時的排氣的控制裝置。
背景技術(shù)：
以地球環(huán)境問題為背景，對于汽車要求低排氣化。實時地監(jiān)視應(yīng)用環(huán)境中的排氣性能，在排氣性能惡化到一定程度之上時通知駕駛者，與這樣的診斷功能相關(guān)的技術(shù)開發(fā)目前正在進(jìn)行。通過高效率利用裝備在排氣管中的催化劑，能夠幾乎100%凈化HC、CO、NOx等排氣成分。由于催化劑在其溫度為20(T30(TC以上時活性化，發(fā)揮凈化性能，因此從引擎啟動時到催化劑活性化之間的排氣性能支配性地決定了引擎排氣性能。因此，實時地監(jiān)視引擎啟動時的排氣性能是重要的。引擎啟動時，HC性能尤其重要。在日本專利特開2007-170363號公報中，公開了根據(jù)怠速運轉(zhuǎn)中的引擎負(fù)載和引擎轉(zhuǎn)速之比，來診斷催化劑早期預(yù)熱控制方案是否異常的方案?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本專利特開2007-170363號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的課題如上所述，檢測到達(dá)催化劑活性化之前排出的HC量是重要的。為了使催化劑在早期活性化，如下技術(shù)較為普遍通過人為地推遲點火時刻，使得引擎的效率惡化，使排氣溫度上升。在怠速運轉(zhuǎn)時，由于引擎負(fù)載(吸入空氣量)意味著供給能量，引擎轉(zhuǎn)速意味著輸出，因此引擎轉(zhuǎn)速與吸入空氣量之比表示引擎效率。因此，如圖14所示，不管空燃比的富燃或貧燃，能夠從引擎轉(zhuǎn)速與吸入空氣量之比決定到達(dá)催化劑活性化的時間。在此，引擎效率指數(shù)為引擎轉(zhuǎn)速與吸入空氣量之比。另一方面，即使到達(dá)催化劑活性化的時間一定，到達(dá)催化劑活性化之前排出的HC量根據(jù)該期間從引擎排出的HC量而變化。圖15表示相對于引擎效率指數(shù)的HC排出量[g/s]。在此，HC排出量表示每Is從引擎排出的HC量[g]。HC排出量根據(jù)空燃比而變化。由于燃料性狀的差異、燃料噴射閥隨時間推移的變化等，即使燃料噴射信號一定，燃燒空燃比也會變化，因此從引擎排出的HC量也會變化。為了檢測到達(dá)催化劑活性化之前排出的HC量，不僅需要檢測到達(dá)催化劑活性化的時間，還需要檢測從引擎排出的HC量。用于解決課題的方案如圖1所示，本發(fā)明為一種引擎控制裝置，其特征在于，包括檢測引擎的效率的單元和檢測引擎的燃燒穩(wěn)定度的單元。圖16表示燃燒穩(wěn)定度相對于空燃比的關(guān)系。在此燃燒穩(wěn)定度表示引擎的角加速度的標(biāo)準(zhǔn)偏差。能量效率指數(shù)值按圖中所示每個范圍整理并表示。在等空燃比時，燃燒穩(wěn)定度變化是因為點火時刻變化。能量效率指數(shù)確定后，空燃比唯一地由燃燒穩(wěn)定度決定。因此，如果使用能量效率指數(shù)和燃燒穩(wěn)定度兩者，能夠得到空燃比，能夠唯一地決定如圖15所示的HC排出量。對于到達(dá)催化劑活性化之前的HC排出量[g]，如果利用到達(dá)催化劑活性化的時間[s]和該期間的HC排出量[g/s]的乘積來近似，則如圖15所示，能夠由能量效率指數(shù)和燃燒穩(wěn)定度(角加速度的標(biāo)準(zhǔn)偏差)唯一地決定。如上所述，能夠從引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度兩者定量地檢測出到達(dá)催化劑活性化之前的HC排出量。表示其最小結(jié)構(gòu)。此外，以如圖1所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖2所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置配備了根據(jù)上述引擎的效率和上述引擎的燃燒穩(wěn)定度，檢測引擎啟動時的HC排出量的單元。如上所述，根據(jù)引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度兩者，定量地檢測出到達(dá)催化劑活性化之前HC排出量。此外，以如圖1或圖2所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖3所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置配備了當(dāng)上述引擎效率和上述引擎燃燒穩(wěn)定度不在規(guī)定區(qū)域Al時進(jìn)行通知的單元。如上所述，由于根據(jù)引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度兩者定量地檢測出到達(dá)催化劑活性化之前HC排出量，因此當(dāng)引擎的效率或者引擎的燃燒穩(wěn)定度離開區(qū)域Al時，認(rèn)為HC排出量在規(guī)定值之上(認(rèn)為排氣性能惡化)，配備了例如通知駕駛者的單元。此外，以如圖3所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖4所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置規(guī)定區(qū)域Al為，引擎啟動時的HC排出量在規(guī)定值之下的上述引擎的效率與上述引擎的燃燒穩(wěn)定度的范圍。HC排出量在規(guī)定值之下的引擎的效率與引擎的燃燒穩(wěn)定度所在范圍明確地記為Al。此外，以如圖f 4其中之一所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖5所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置根據(jù)怠速運轉(zhuǎn)時引擎轉(zhuǎn)速與引擎的吸氣量之比，求取上述引擎的效率。如上所述，在怠速運轉(zhuǎn)時，引擎的吸入空氣量意味著供給能量，引擎轉(zhuǎn)速意味著輸出，因此引擎轉(zhuǎn)速與吸入空氣量之比表示引擎的效率。此外，以如圖1飛其中之一所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖6所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置根據(jù)引擎的角加速度的離散程度求取上述引擎的燃燒穩(wěn)定度。燃燒穩(wěn)定度為缸內(nèi)壓力的再現(xiàn)性，因此能夠根據(jù)角加速度的離散程度間接地求取引擎的燃燒穩(wěn)定度。如上所述，離散程度可考慮采用標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差等。此外，以如圖1飛其中之一所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖7所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置配備控制引擎的單元，使得上述引擎的效率和上述引擎的燃燒穩(wěn)定度進(jìn)入規(guī)定區(qū)域A2。如上所述，由于到達(dá)催化劑活性化之前的HC排出量由引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度定量地決定，如果控制引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)使得引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定區(qū)域，則能夠定量地控制啟動時的HC排出量。此外，以如圖f 7其中之一所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖8所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置配備至少控制引擎的單元，其控制空燃比和點火時刻兩者的其中之一，使得上述引擎的效率和上述引擎的燃燒穩(wěn)定度進(jìn)入規(guī)定區(qū)域A2。如上面的說明所述，如果控制引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)使得引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定區(qū)域，則能夠定量地控制啟動時的HC排出量。將空燃比和點火時刻明確記為引擎的運轉(zhuǎn)參數(shù)。
此外，以如圖6或圖7其中之一所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖9所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置當(dāng)上述引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定值之上時，中止上述引擎的控制。如上面的說明所述，如果控制引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)使得引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定區(qū)域，則能夠定量地控制啟動時的HC排出量。但是，由于某些外部干擾，在控制引擎的效率到規(guī)定區(qū)域的過程中，引擎的燃燒穩(wěn)定度變成規(guī)定值之上時(變得不穩(wěn)定)，優(yōu)先確保引擎的穩(wěn)定性，中止引擎控制。此外，以如圖8其中之一所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖10所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置當(dāng)上述引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定值之上時，或者向富燃一側(cè)控制上述引擎的空燃比，或者向提前角一側(cè)控制引擎的點火時刻。如上面的說明所述，如果控制引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)使得引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定區(qū)域，則能夠定量地控制啟動時的HC排出量。但是，由于某些外部干擾，在控制引擎的效率到規(guī)定區(qū)域的過程中，弓丨擎的燃燒穩(wěn)定度變成規(guī)定值之上時(變得不穩(wěn)定)，以改善引擎的穩(wěn)定性為目的，為了使燃燒穩(wěn)定，向富燃一側(cè)控制空燃比，或者向提前角一側(cè)控制點火時刻。
此外，以如圖疒10其中之一所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖11所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置當(dāng)上述引擎燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定值以上時進(jìn)行通知。如上面的說明所述，如果控制引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)使得引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定區(qū)域，則能夠定量地控制啟動時的HC排出量。但是，由于某些外部干擾，在控制引擎的效率到規(guī)定區(qū)域的過程中，引擎的燃燒穩(wěn)定度變成規(guī)定值以上時(變得不穩(wěn)定)，由于不能將HC排出量控制在期望的值以內(nèi)，認(rèn)為啟動時的HC排出量惡化，配備了例如通知駕駛者的單元。此外，以如圖3或圖4所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖12所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置配備根據(jù)“引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)”或“關(guān)于排氣性能的單元的診斷結(jié)果”來改變規(guī)定區(qū)域Al的單元。如上所述，啟動時的HC排出量由引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度定量地決定。這是以引擎運轉(zhuǎn)條件、催化劑的起燃(light-off)性能等一定的情況下為前提。根據(jù)引擎運轉(zhuǎn)條件、催化劑的起燃性能等與關(guān)于排氣性能的單元的診斷結(jié)果，改變規(guī)定區(qū)域Al。此外，以如圖7或圖8所示的結(jié)構(gòu)為前提，如圖13所示，作為優(yōu)選的方式，為具有如下特征的引擎控制裝置配備根據(jù)“引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)”或“關(guān)于排氣性能的單元的診斷結(jié)果”來改變規(guī)定區(qū)域A2的單元。即，如上所述，啟動時的HC排出量由引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度定量地決定。這是以引擎運轉(zhuǎn)條件、催化劑的起燃(light-off)性能等一定的情況下為前提。根據(jù)引擎運轉(zhuǎn)條件、催化劑的起燃性能等關(guān)于排氣性能的單元的診斷結(jié)果，改變規(guī)定區(qū)域A2。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠從引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度定量地檢測出啟動時的HC排出量。因此，能夠以良好的精度檢測啟動時的HC排出量的惡化，能夠進(jìn)行通知。此外，通過控制引擎的效率和引擎的燃燒穩(wěn)定度，能夠定量地控制啟動時的HC排出量，實現(xiàn)穩(wěn)定的HC降低。


圖1是表示權(quán)利要求1中記載的引擎控制裝置的概念圖。
圖2是表示權(quán)利要求2中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖3是表示權(quán)利要求3中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖4是表示權(quán)利要求4中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖5是表示權(quán)利要求5中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖6是表示權(quán)利要求6中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖7是表示權(quán)利要求7中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖8是表示權(quán)利要求8中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖9是表示權(quán)利要求9中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖10是表示權(quán)利要求10中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖11是表示權(quán)利要求11中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖12是表示權(quán)利要求12中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖13是表示權(quán)利要求13中記載的引擎控制裝置的概念圖。圖14是表示引擎的效率與催化劑活性化之前的時間的關(guān)系的圖。圖15是表示引擎的效率與HC排出量的關(guān)系的圖。圖16是表示空燃比與燃燒的穩(wěn)定度的關(guān)系的圖。圖17是表示引擎的效率、燃燒的穩(wěn)定度與催化劑活性化之前的HC排出量的關(guān)系的圖。圖18是表示實施例f 3中的引擎控制系統(tǒng)圖。圖19是表示實施例3中的控制單元的內(nèi)部的圖。圖20是表示實施例1中的控制整體的框圖。圖21是表示實施例1、3中的診斷許可部的框圖。圖22是表示實施例f 3中的效率指數(shù)運算部的框圖。圖23是表示實施例f 3中的不穩(wěn)定度指數(shù)運算部的框圖。圖24是表示實施例1、3中的異常判定部的框圖。圖25是表示實施例2中的控制整體的框圖。圖26是表示實施例2 3中的基本燃料噴射量運算部的框圖。圖27是表示實施例2 3中的控制許可部I的框圖。圖28是表示實施例2 3中的基本燃料噴射量修正值運算部的框圖。圖29是表示實施例2 3中的控制許可部2的框圖。圖30是表示實施例2中的點火時刻修正值運算部的框圖。圖31是表示實施例3中的控制整體的框圖。圖32是表示實施例3中的點火時刻修正值運算部的框圖。
具體實施例方式下面詳細(xì)說明發(fā)明的實施例。實施例1圖18是表示本實施例的系統(tǒng)圖。由多氣缸(在此為4氣缸)構(gòu)成的引擎9中，來自外部的空氣通過空氣凈化器1，經(jīng)過進(jìn)氣歧管4、收集器5流入氣缸內(nèi)。流入的空氣量由電子節(jié)流閥3調(diào)節(jié)。通過空氣流量傳感器2檢測流入空氣量。此外，通過進(jìn)氣溫度傳感器29檢測進(jìn)氣溫度。曲軸角傳感器15輸出曲軸的每10°旋轉(zhuǎn)角的信號以及每個燃燒周期的信號。水溫傳感器14檢測引擎的冷卻水溫度。此外，加速閥開度傳感器13檢測油門的踩下量，由此檢測駕駛者的請求轉(zhuǎn)矩。加速閥開度傳感器13、空氣流量傳感器2、進(jìn)氣溫度傳感器29、安裝在電子節(jié)流閥3上的節(jié)流閥開度傳感器17、曲軸角傳感器15、水溫傳感器14各自的信號發(fā)送到后述的控制單元16，從這些傳感器輸出獲得引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，最優(yōu)地運算空氣流量、燃料噴射量、點火時刻等引擎的主要操作量。在控制單元16內(nèi)計算的目標(biāo)空氣流量，從目標(biāo)節(jié)流閥開度轉(zhuǎn)換成電子節(jié)流閥驅(qū)動信號，發(fā)送到電子節(jié)流閥3。燃料噴射量轉(zhuǎn)換成閥開啟脈沖信號，發(fā)送到燃料噴射閥(噴油器)7。此外向火花塞8發(fā)送驅(qū)動信號，使得在控制單元16內(nèi)計算的點火時刻點火。
被噴射的燃料與來自進(jìn)氣歧管的空氣混合，流入引擎9的氣缸內(nèi)，形成混合氣。混合氣在規(guī)定的點火時刻由火花塞8產(chǎn)生的火花而爆發(fā)，通過其燃燒壓力推下活塞，成為引擎的動力。爆發(fā)后的排氣經(jīng)過排氣歧管10送入三元催化劑11中。通過排氣再循環(huán)管18，將排氣的一部分回流到進(jìn)氣側(cè)。回流量由排氣回流量調(diào)整閥19控制。催化劑上游空燃比傳感器12安裝在引擎9與三元催化劑11之間。催化劑下游O2傳感器20安裝在三元催化劑11的下游。圖19表不控制單兀16的內(nèi)部。向控制單兀16輸入空氣流量傳感器2、催化劑上游傳感器12、加速閥開度傳感器13、水溫傳感器14、引擎轉(zhuǎn)速傳感器15、節(jié)流閥開度傳感器17、催化劑下游O2傳感器20、進(jìn)氣溫度傳感器29、車速傳感器30等傳感器輸出值，在經(jīng)過輸入電路24進(jìn)行除噪等信號處理后，發(fā)送到輸入輸出端口 25。輸入端口的值被保持在RAM23中，在CPU21內(nèi)進(jìn)行運算處理。描述運算處理的內(nèi)容的控制程序預(yù)先被寫入R0M22中。根據(jù)控制程序運算后的表示各致動器動作量的值保存在RAM23中后，發(fā)送到輸入輸出端口 25?；鸹ㄈ膭幼餍盘栐O(shè)定為在點火輸出電路內(nèi)的一次側(cè)線圈導(dǎo)通時變成0N，非導(dǎo)通時為OFF的0N/0FF信號。點火時刻為從ON變化到OFF時。在輸出端口設(shè)置的火花塞用信號在點火輸出電路26中放大到燃燒所需的足夠能量，供給到火花塞。此外，燃料噴射閥的驅(qū)動信號被設(shè)為開閥時0N、閉閥時OFF的0N/0FF信號、在燃料噴射閥驅(qū)動電路27中放大到足夠開啟燃料噴射閥的能量，發(fā)送到燃料噴射閥7。實現(xiàn)電子節(jié)流閥3的目標(biāo)開度的驅(qū)動信號經(jīng)過電子節(jié)流閥驅(qū)動電路28，發(fā)送到電子節(jié)流閥3。下面針對寫入R0M22中的控制程序進(jìn)行說明。圖20是表示控制整體的框圖，由以下的運算部構(gòu)成。 診斷許可部(圖21) 效率指數(shù)運算部(圖22) 不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖23) 異常判定部(圖24)在“診斷許可部”中，計算允許診斷的標(biāo)志(flag) (fp_diag)。在“效率指數(shù)運算部”中，計算作為引擎轉(zhuǎn)速(Ne)與吸入空氣量(Qa)之比的引擎效率指數(shù)(Ind_ita)。在“不穩(wěn)定度指數(shù)運算部”中，計算意味燃燒的不穩(wěn)定度的角加速度的離散程度，即不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)。在“異常判定部”中，從效率指數(shù)(Ind_ita)和不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)兩者的值判定啟動時的HC排出量是否在規(guī)定值之下，在啟動時的HC排出量在規(guī)定值之上的情況下，令異常標(biāo)志(f_MIL)為I。下面說明各運算部的細(xì)節(jié)?！丛\斷許可部(圖21)>本運算部中，計算診斷許可標(biāo)志(fp_diag)。具體如圖21所示,fpdiag的初始值為O。當(dāng)轉(zhuǎn)速(Ne)從0開始，到Ne > K0_Ne,并經(jīng)過了規(guī)定的時間TO時,使fp_diag=l。即，從引擎停止?fàn)顟B(tài)開始，啟動并經(jīng)過規(guī)定時間后，允許診斷。<效率指數(shù)運算部(圖22) >本運算部中計算效率指數(shù)(Ind_ita)。具體如圖22所示。將引擎轉(zhuǎn)速(Ne)與吸入空氣量(Qa)之比作為引擎效率指數(shù)(Ind_ita)。<不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖23) >本運算部中，計算不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)。具體地如圖23所示。
在每個燃燒周期，計算引擎轉(zhuǎn)速(Ne)的差分，為d_Ne。 計算d_Ne的絕對值,為abs_d_Ne。 計算abs_d_Ne的加權(quán)移動平均值,為不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_ita)。加權(quán)移動平均處理的權(quán)重系數(shù)根據(jù)診斷時必要的響應(yīng)性決定。<異常判定部(圖24) >本運算部中，計算異常標(biāo)記(f_MIL)。具體地如圖24所示。 當(dāng)診斷許可標(biāo)志(fp_diag)為0時，使異常標(biāo)記(f_MIL)為O。 當(dāng)診斷許可標(biāo)志(fp_diag)為I時，當(dāng)“效率指數(shù)(Ind_ita)在K0_ita以下”且“不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)在K0_sta以上”時，令f_MIL為O。除此之外，令f_MIL為I。如圖17所示，K0_ita和K0_sta由與認(rèn)為是異常水平的啟動時的HC排出量相當(dāng)?shù)男手笖?shù)和不穩(wěn)定度指數(shù)決定。在圖17中，等HC排出量線為曲線，但為了安裝方便，可如本實施例用直線近似。根據(jù)要求的精度，也可以近似曲線。此外，可以根據(jù)引擎運轉(zhuǎn)條件進(jìn)行變更。也可以根據(jù)催化劑的起燃(light-off)性能的變化(劣化)進(jìn)行變更。具體地，根據(jù)催化劑的起燃性能的劣化，增大K0_ita或者減小K0_sta。也可以同時改變兩個參數(shù)。實施例2在實施例1中，從引擎的效率和引擎的穩(wěn)定度診斷啟動時的HC排出量。實施例2根據(jù)引擎效率和引擎穩(wěn)定度控制引擎，使得啟動時的HC排出量為規(guī)定值。圖18是表示本實施例的系統(tǒng)圖，由于與實施例1相同，不詳述。圖19表示控制單元16的內(nèi)部，由于與實施例1相同，不詳述。下面，針對寫入圖19中的R0M22的控制程序進(jìn)行說明。圖25是表示控制整體的框圖，由以下的運算部構(gòu)成。 基本燃料噴射量運算部(圖26) 控制許可部I (圖27) 不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖23) 基本燃料噴射量修正值運算部(圖28) 控制許可部2 (圖29) 效率指數(shù)運算部(圖22) 點火時刻修正值運算部(圖30)“基本燃料噴射量運算部”中，計算基本燃料噴射量TpO?！翱刂圃S可部I”中，在啟動后，根據(jù)不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)，計算允許用于使空燃比貧燃化的控制的標(biāo)志(fp_contl)。“不穩(wěn)定度指數(shù)運算部”中，計算意味燃燒的不穩(wěn)定度的角加速度的離散程度，即不穩(wěn)定度指數(shù)(IncLsta)?！盎救剂蠂娚淞啃拚颠\算部”中，計算用于使空燃比貧燃化的基本燃料噴射量修正值(F_hos)?！翱刂圃S可部2”中，在將空燃比貧燃化后，根據(jù)效率指數(shù)(Ind_ita),計算允許用于使點火時刻延遲的控制的標(biāo)志(fp_cont2)。在“效率指數(shù)運算部”中，計算作為引擎轉(zhuǎn)速(Ne)與吸入空氣量(Qa)之比的引擎效率指數(shù)(Ind_ita)?！包c火時刻修正值運算部”中，計算用于使點火時刻延遲的點火時刻修正值(AdV_hos)。下面說明各運算部的細(xì)節(jié)。
<基本燃料噴射量運算部(圖26) >
本運算部中，計算基本燃料噴射量(TpO )。具體地，利用如圖26所示的公式進(jìn)行計算。在此，Cyl表不氣缸數(shù)。KO根據(jù)噴油器的規(guī)格(燃料噴射脈寬與燃料噴射量的關(guān)系)來決定。
〈控制許可部I (圖27) >
本運算部中，計算控制許可標(biāo)志l(fp_contl)。具體如圖27所示。fp_contl的初始值為O。當(dāng)轉(zhuǎn)速(Ne)從O開始，到Ne > Kl_Ne，并經(jīng)過了規(guī)定時間Tl時，使fp_contl=l。即，從引擎停止?fàn)顟B(tài)開始，啟動并經(jīng)過規(guī)定時間后，開始空燃比貧燃化。
<不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖23) >
本運算部中，計算不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)。具體如圖23所示，由于與實施例1相同，不詳述。
<基本燃料噴射量修正值運算部(圖28) >
本運算部中，計算基本燃料噴射量修正值(F_hos)。具體如圖28所示。
fp_contl=0 時，使 F_hos 為1. O。
fp_contl=l 時,將 F_hos 每次減少 K1_F,直到 ind_sta ^ Kl_sta。
fp_contl=l 且 fp_cont2=l 時，F(xiàn)_hos 維持上次的值。
Kl_sta為相對于目標(biāo)空燃比的不穩(wěn)定度指數(shù)值。此外，可以根據(jù)引擎的運轉(zhuǎn)條件進(jìn)行變更。也可以根據(jù)催化劑的起燃性能的變化(劣化)進(jìn)行變更。具體地，對應(yīng)催化劑的起燃性能的劣化，增大Kl_sta。
K1_F是決定貧燃化速度的值，考慮引擎的響應(yīng)性等來決定。
〈控制許可部2 (圖29) >
本運算部中，計算控制許可標(biāo)志2 (fp_cont2)。具體如圖29所示。
fp_contl=l 且 ind_sta ^ Kl_sta 時，使 fp_cont2=l。
除此之外，使fp_cont2=0。
如上所述，Kl_sta為相對于目標(biāo)空燃比的不穩(wěn)定度指數(shù)。
<不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖22) >
本運算部中計算效率指數(shù)(Ind_ita)。具體如圖22所示，由于與實施例1相同，不詳述。
<點火時刻修正值運算部(圖30) >
本運算部中，計算點火時刻修正值(Adv_hos)。具體如圖30所示。
fp_cont2=0 時，使 Adv_hos=0。
fp_cont2=l 時，將 Adv_hos 每次增加 Kl_Adv,直到 ind_ita ^ Kl_ita。
如圖17所示，Kl_ita是對應(yīng)目標(biāo)HC排出量的能量效率指數(shù)。此外,可以根據(jù)引擎運轉(zhuǎn)條件進(jìn)行變更。也可以根據(jù)催化劑的起燃性能的變化(劣化)進(jìn)行變更。具體地，根據(jù)催化劑的起燃性能的劣化，減小Kl_ita。
實施例3
在實施例2中，根據(jù)引擎的效率和引擎的穩(wěn)定度控制引擎，使得啟動時的HC排出量為規(guī)定值。在實施例3中，相對于實施例2，延遲點火時刻時，在引擎的穩(wěn)定度惡化程度在規(guī)定值之外時，即使引擎效率未達(dá)到目標(biāo)值，也中止點火時刻的延遲，為確保穩(wěn)定性而使點火時刻提前。此外，平行地實施啟動時的HC排出量的診斷。
圖18是表不本實施例的系統(tǒng)圖，由于與實施例1相同，不詳述。圖19表不控制單元16的內(nèi)部，由于與實施例1相同，不詳述。下面對寫入圖19中的R0M22中的控制程序進(jìn)行說明。圖31是表示控制整體的框圖，由以下的運算部構(gòu)成。
基本燃料噴射量運算部(圖26)
控制許可部I (圖27)
不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖23)
基本燃料噴射量修正值運算部(圖28)
控制許可部2 (圖29)
效率指數(shù)運算部(圖22)
點火時刻修正值運算部(圖32)
診斷許可部(圖21)
異常判定部(圖24)
“基本燃料噴射量運算部”中，計算基本燃料噴射量ΤρΟ?！翱刂圃S可部1”中，在啟動后，根據(jù)不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)，計算允許用于使空燃比貧燃化的控制的標(biāo)志(fp_contl)。“不穩(wěn)定度指數(shù)運算部”中，計算意味燃燒的不穩(wěn)定度的角加速度的離散程度，即不穩(wěn)定度指數(shù)(IrnLsta)?！盎救剂蠂娚淞啃拚颠\算部”中，計算用于使空燃比貧燃化的基本燃料噴射量修正值(F_hos)。“控制許可部2”中，在將空燃比貧燃化后，根據(jù)效率指數(shù) (Ind_ita)計算允許用于使點火時刻延遲的控制的標(biāo)志(fp_cont2)。在“效率指數(shù)運算部” 中，計算作為引擎轉(zhuǎn)速(Ne)與吸入空氣量(Qa)之比的引擎效率指數(shù)(Ind_ita)?！包c火時刻修正值運算部”中，計算用于使點火時刻延遲的點火時刻修正值(Adv_hos )。在“診斷許可部”中，計算允許診斷的標(biāo)志(fp_diag)。在“異常判定部”中，從效率指數(shù)(Ind_ita)和不穩(wěn)定度指數(shù)(IncLsta)兩者的值判定啟動時的HC排出量是否在規(guī)定值以下，在啟動時的 HC排出量在規(guī)定值以上的情況下，令異常標(biāo)志(f_MIL)為I。下面說明各運算部的細(xì)節(jié)。
<基本燃料噴射量運算部(圖26) >
本運算部中，計算基本燃料噴射量(ΤρΟ)。具體如圖26所示。由于與實施例2相同，不詳述。
〈控制許可部I(圖27) >
本運算部中，計算控制許可標(biāo)志l(fp_contl)。具體如圖27所示。由于與實施例 2相同，不詳述。
<不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖23) >
本運算部中，計算不穩(wěn)定度指數(shù)(Ind_sta)。具體如圖23所示，由于與實施例1相同，不詳述。
<基本燃料噴射量修正值運算部(圖28) >
本運算部中，計算基本燃料噴射量修正值(F_hos)。具體如圖28所示。由于與實施例2相同，不詳述。
〈控制許可部2(圖29) >
本運算部中，計算控制許可標(biāo)志2(fp_cont2)。具體如圖29所示。由于與實施例 2相同，不詳述。
<不穩(wěn)定度指數(shù)運算部(圖22) >
本運算部中計算效率指數(shù)(Ind_ita)。具體如圖22所示，由于與實施例1相同，不詳述。
<點火時刻修正值運算部(圖32) >
本運算部中，計算點火時刻修正值(Adv_hos)。具體如圖32所示。
· fp_cont2=0 時，使 Adv_hos=0。
*fp_cont2=l 時,在 ind_sta < Kl_sta 時,將 Adv_hos 每次增加 Kl_Adv,直到 ind_ ita ^ Kl_ita。
在ind_sta > Kl_sta 時,將 Adv_hos 每次減少 K2_Adv,直到 ind_sta ^ Kl_sta。
如圖17所示，Kl_ita是對應(yīng)目標(biāo)HC排出量的不穩(wěn)定度指數(shù)。此外，可以根據(jù)引擎運轉(zhuǎn)條件進(jìn)行變更。也可以根據(jù)催化劑的起燃性能的變化(劣化)進(jìn)行變更。具體地，根據(jù)催化劑的起燃性能的劣化減小Kl_ita。
Kl_Adv和K2_Adv分別是決定延遲化速度和提前角速度的值,考慮引擎的響應(yīng)性來決定。
〈診斷許可部(圖21)>
本運算部中，計算診斷許可標(biāo)志(fp_diag)。具體如圖21所示，由于與實施例1相同，不詳述。
〈異常判定部(圖24)>
本運算部中，計算異常標(biāo)記(f_MIL)。具體地如圖24所示，由于與實施例1相同， 不詳述。
符號說明
I空氣凈化器
2空氣流量傳感器
3電子節(jié)流閥
4進(jìn)氣歧管
5收集器
6油門
7燃料噴射閥
8火花塞
9引擎
10排氣歧管
11三元催化劑
12催化劑上游空燃比傳感器
13加速閥開度傳感器
14水溫傳感器
15引擎轉(zhuǎn)速傳感器
16控制單元
17節(jié)流閥開度傳感器
18排氣再循環(huán)管
19排氣回流量調(diào)節(jié)閥
20催化劑下游O2傳感器
21安裝在控制單元內(nèi)的CPU
22安裝在控制單元內(nèi)的ROM
23安裝在控制單元內(nèi)的RAM
24安裝在控制單元內(nèi)的各種傳感器的輸入電路
25輸入各種傳感器信號、輸出致動器動作信號的端口
26在合適時刻向火花塞輸出驅(qū)動信號的點火輸出電路
27向燃料噴射閥輸出合適的脈沖的燃料噴射閥驅(qū)動電路
28電子節(jié)流閥驅(qū)動電路
29進(jìn)氣溫度傳感器
權(quán)利要求
1.一種引擎控制裝置，其特征在于，包括檢測引擎的效率的單元；和檢測引擎的燃燒穩(wěn)定度的單元。
2.如權(quán)利要求1所述的引擎控制裝置，其特征在于，包括根據(jù)所述引擎的效率和所述引擎的燃燒穩(wěn)定度，檢測引擎啟動時的HC排出量的單元。
3.如權(quán)利要求1所述的引擎控制裝置，其特征在于，包括在所述引擎的效率和所述引擎的燃燒穩(wěn)定度不在規(guī)定區(qū)域Al時進(jìn)行通知的單元。
4.如權(quán)利要求3所述的引擎控制裝置，其特征在于規(guī)定區(qū)域Al為，引擎啟動時的HC排出量在規(guī)定值以下的所述引擎的效率和所述引擎的燃燒穩(wěn)定度的范圍。
5.如權(quán)利要求1所述的引擎控制裝置，其特征在于根據(jù)怠速運轉(zhuǎn)時引擎轉(zhuǎn)速與引擎的吸氣量之比求取所述引擎的效率。
6.如權(quán)利要求1所述的引擎控制裝置，其特征在于根據(jù)引擎的角加速度的離散程度求取所述引擎的燃燒穩(wěn)定度。
7.如權(quán)利要求1所述的引擎控制裝置，其特征在于，包括控制引擎，使得所述引擎的效率和所述引擎的燃燒穩(wěn)定度進(jìn)入規(guī)定區(qū)域A2的單元。
8.如權(quán)利要求7所述的引擎控制裝置，其特征在于，包括至少控制引擎的空燃比或點火時刻，使得所述引擎的效率和所述引擎的燃燒穩(wěn)定度進(jìn)入規(guī)定區(qū)域A2的單元。
9.如權(quán)利要求7所述的引擎控制裝置，其特征在于當(dāng)所述引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定值以上時，中止所述引擎的控制。
10.如權(quán)利要求8所述的引擎控制裝置，其特征在于當(dāng)所述引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定值以上時，將所述引擎的空燃比控制為富燃一側(cè)，或者將引擎的點火時刻控制為提前角一側(cè)。
11.如權(quán)利要求7所述的引擎控制裝置，其特征在于當(dāng)所述引擎的燃燒穩(wěn)定度在規(guī)定值以上時進(jìn)行通知。
12.如權(quán)利要求3所述的引擎控制裝置，其特征在于，包括根據(jù)“引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)”或“關(guān)于排氣性能的單元的診斷結(jié)果”來改變規(guī)定區(qū)域Al的單元。
13.如權(quán)利要求7所述的引擎控制裝置，其特征在于，包括根據(jù)“引擎的運轉(zhuǎn)狀態(tài)”或“關(guān)于排氣性能的單元的診斷結(jié)果”來改變規(guī)定區(qū)域A2的單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及引擎的排氣性能診斷、控制裝置，尤其涉及診斷引擎啟動時的排氣惡化或者減少啟動時的排氣的控制裝置。診斷引擎啟動時的HC排出量。本發(fā)明的目的為配備檢測引擎的效率的單元和檢測引擎的燃燒穩(wěn)定度的單元，根據(jù)上述引擎的效率和上述引擎的燃燒穩(wěn)定度，檢測引擎啟動時的到達(dá)催化劑活性化之前的HC排出量。
文檔編號F02D41/16GK103003557SQ20118003453
公開日2013年3月27日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月14日
發(fā)明者中川慎二, 沼田明人, 福地榮作 申請人:日立汽車系統(tǒng)株式會社