實施方式中，要求第3轉(zhuǎn)矩和要求第I轉(zhuǎn)矩相當于本發(fā)明中的要求轉(zhuǎn)矩。也可以將從要求第I轉(zhuǎn)矩暫時除去轉(zhuǎn)矩下降方向的脈沖成分所得到的轉(zhuǎn)矩設為要求第3轉(zhuǎn)矩。
[0099]本實施方式的發(fā)動機控制器100與實施方式I同樣，由3個大運算單元120、140、160構(gòu)成。大運算單元120除了與實施方式I共通的運算單元122、124、126、128之外，還具備運算單元130。作為針對發(fā)動機的控制用參數(shù)，運算單元130計算為了維持當前的發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)或者實現(xiàn)預定的規(guī)定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)所需的轉(zhuǎn)矩中被分類成第3轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)矩。此處，將由運算單元130計算的轉(zhuǎn)矩稱作其他第3轉(zhuǎn)矩。在圖中，其他第3轉(zhuǎn)矩記作“TQ3etc”。運算單元130僅在實際上需要那樣的轉(zhuǎn)矩的情況下輸出有效值，在不需要那樣的轉(zhuǎn)矩的期間算出無效值。無效值被設定成比發(fā)動機可輸出的最大圖示轉(zhuǎn)矩大的值。
[0100]本實施方式的大運算單元140除了與實施方式I共通的運算單元142、144、146之夕卜，還具備運算單元148。運算單元148構(gòu)成為對第3轉(zhuǎn)矩進行調(diào)解。對運算單元148輸入要求第3轉(zhuǎn)矩和其他第3轉(zhuǎn)矩。運算單元148對其進行調(diào)解，將調(diào)解后的轉(zhuǎn)矩作為最終決定的目標第3轉(zhuǎn)矩而輸出。在圖中，最終決定的目標第3轉(zhuǎn)矩記作“TQ3t”。作為運算單元148中的調(diào)解方法，使用最小值選擇。因此，在沒有從運算單元130輸出有效值的情況下，從動力傳動系統(tǒng)管理器200要求的要求第3轉(zhuǎn)矩被算出為目標第3轉(zhuǎn)矩。
[0101]本實施方式的大運算單元160將從大運算單元140輸入的目標第I轉(zhuǎn)矩、目標第2轉(zhuǎn)矩以及目標第3轉(zhuǎn)矩都作為針對發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩的目標值而進行處理。因而，本實施方式的大運算單元160取代實施方式I的運算單元162而具備運算單元182，取代實施方式I的運算單元164而具備運算單元184。
[0102]對運算單元182輸入目標第I轉(zhuǎn)矩和目標第3轉(zhuǎn)矩，并且輸入目標效率和假想空燃比。運算單元182相當于本發(fā)明中的目標空氣量算出單元。運算單元182通過與實施方式I的運算單元162共通的方法，使用目標效率和假想空燃比，根據(jù)目標第I轉(zhuǎn)矩倒推用于實現(xiàn)目標第I轉(zhuǎn)矩的目標空氣量(以下，目標第I空氣量)。在圖中，目標第I空氣量記作“KLlt”。在本實施方式中，在由運算單元178進行的目標氣門正時的計算中，使用目標第I
空氣量。
[0103]另外，與目標第I空氣量的計算并行地，運算單元182使用目標效率和假想空燃比，根據(jù)目標第3轉(zhuǎn)矩倒推用于實現(xiàn)目標第3轉(zhuǎn)矩的目標空氣量(以下，目標第3空氣量)。在圖中，目標第3空氣量記作“KL3t”。在目標第3空氣量的計算中，目標效率和假想空燃比也被用作給出空氣量向轉(zhuǎn)矩的變換效率的參數(shù)。在目標第I空氣量的計算中，若假想空燃比的值如實施方式I那樣變更，則在目標第3空氣量的計算中假想空燃比的值也同樣地變更。
[0104]運算單元184通過與實施方式I的運算單元164共通的方法，根據(jù)目標第I空氣量倒推目標進氣管壓力。在圖中，目標進氣管壓力記作“Pmt”。目標進氣管壓力用于由運算單元166進行的目標節(jié)氣門開度的計算。
[0105]另外，運算單元184與目標進氣管壓力的計算并行地，根據(jù)目標第3空氣量倒推目標增壓壓力。在圖中，目標增壓壓力記作“Pet”。在目標增壓壓力的計算中，首先，以與計算目標進氣管壓力的情況共通的方法，將目標第3空氣量變換成進氣管壓力。然后，在將目標第3空氣量變換而得到的進氣管壓力加上保留壓力，算出其合計值而作為目標增壓壓力。保留壓力是增壓壓力相對于進氣管壓力的最低限的余裕。此外，保留壓力可以是固定值，但例如也可以與進氣管壓力連動地變化。
[0106]本實施方式的大運算單元160還具備運算單元186。運算單元186基于目標增壓壓力算出作為排氣泄壓閥開度的目標值的目標排氣泄壓閥開度。在圖中，目標排氣泄壓閥開度記作“WGV”。在目標排氣泄壓閥開度的計算中，使用將增壓壓力與排氣泄壓閥開度相關(guān)聯(lián)的映射或者模型。由運算單元186計算出的目標排氣泄壓閥開度被變換成驅(qū)動WGVlO的信號而經(jīng)由E⑶的接口 115向WGVlO發(fā)送。運算單元186也相當于本發(fā)明中的第I致動器控制單元。此外，作為WGVlO的操作量，也可以不是排氣泄壓閥開度，而是驅(qū)動WGVlO的螺線管的占空比。
[0107]根據(jù)以上那樣構(gòu)成的E⑶，通過協(xié)調(diào)操作包括WGVlO的多個致動器2、4、6、8、10，能夠在增壓稀燃發(fā)動機中也達成根據(jù)駕駛員的要求而使轉(zhuǎn)矩平滑地變化、同時高響應性地對空燃比進行切換這一課題。此外，發(fā)動機的運轉(zhuǎn)區(qū)域由進氣管壓力和發(fā)動機轉(zhuǎn)速特定。選擇稀模式的稀模式區(qū)域被設定為低中旋轉(zhuǎn)〃低中負荷域，其高負荷側(cè)的一部分的區(qū)域與進氣管壓力比大氣壓力高的增壓區(qū)域重疊。運轉(zhuǎn)區(qū)域的設定被映射化而儲存于ECU。ECU按照該映射執(zhí)行運轉(zhuǎn)模式的切換。
[0108][其他]
[0109]本發(fā)明不限定于上述的實施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)各種變形地進行實施。例如，也可以采用以下那樣的變形例。
[0110]在實施方式I中目標空氣量的計算所使用的空燃比(假想空燃比)能夠替換為當量比。當量比也是給出空氣量向轉(zhuǎn)矩的變換效率的參數(shù)，且符合與空燃比對應的參數(shù)。同樣，也能夠?qū)⒖諝膺^剩率用作給出空氣量向轉(zhuǎn)矩的變換效率的參數(shù)。
[0111]作為使吸入缸內(nèi)的空氣的量變化的第I致動器，還能夠使用使進氣門的提升量可變的可變提升量機構(gòu)?？勺兲嵘繖C構(gòu)能夠取代節(jié)氣門而單獨地使用，也能夠與節(jié)氣門、VVT等其他第I致動器并用。另外，VVT也可以省略。
[0112]作為使渦輪增壓器的增壓特性變化的增壓特性可變致動器，還能使用可變噴嘴。另外，如果是存在通過電動馬達進行的輔助的渦輪增壓器，則也能夠?qū)⒃撾妱玉R達用作增壓特性可變致動器。
[0113]在本發(fā)明的實施中，作為第2致動器的噴射器，不限定于端口噴射器。能夠使用向燃燒室內(nèi)直接噴射燃料的缸內(nèi)噴射器，還能夠使用端口噴射器和缸內(nèi)噴射器的雙方。
[0114]第I空燃比不限定于理論空燃比。也能夠?qū)⒈壤碚摽杖急认〉目杖急仍O定為第I空燃比，將比第I空燃比更稀的空燃比設定為第2空燃比。
[0115]符號說明
[0116]2節(jié)氣門
[0117]4噴射器
[0118]6點火裝置
[0119]8可變氣門正時機構(gòu)
[0120]10排氣泄壓閥
[0121]100發(fā)動機控制器
[0122]105作為要求轉(zhuǎn)矩接收單元的接口
[0123]200動力傳動系統(tǒng)管理器
[0124]162 ；182作為目標空氣量算出單元的運算單元
[0125]164，166 ；178作為第I致動器控制單元的運算單元
[0126]174，176作為第2致動器控制單元的運算單元
[0127]168，170，172作為第3致動器控制單元的運算單元
[0128]404作為假想空燃比變更單元的運算單元
[0129]406，408，410，412作為目標空燃比切換單元的運算單元
【主權(quán)項】
1.一種內(nèi)燃機的控制裝置，所述內(nèi)燃機具有使吸入缸內(nèi)的空氣的量變化的第I致動器、向缸內(nèi)供給燃料的第2致動器以及對缸內(nèi)的混合氣體進行點火的第3致動器，構(gòu)成為能夠選擇在第I空燃比下的運轉(zhuǎn)和在比所述第I空燃比稀的第2空燃比下的運轉(zhuǎn)， 所述內(nèi)燃機的控制裝置的特征在于，具備: 要求轉(zhuǎn)矩接收單元，其接收要求轉(zhuǎn)矩； 目標空氣量算出單元，其基于假想空燃比，根據(jù)所述要求轉(zhuǎn)矩倒推用于實現(xiàn)所述要求轉(zhuǎn)矩的目標空氣量； 假想空燃比變更單元，其在滿足了將運轉(zhuǎn)模式從在所述第I空燃比下的運轉(zhuǎn)向在所述第2空燃比下的運轉(zhuǎn)切換的條件時，響應于此而將所述假想空燃比從所述第I空燃比變更為所述第2空燃比； 目標空燃比切換單元，其在所述假想空燃比從所述第I空燃比向所述第2空燃比變更后，將目標空燃比從所述第I空燃比向所述第2空燃比切換； 第I致動器控制單元，其基于所述目標空氣量來決定所述第I致動器的操作量，按照所述操作量操作所述第I致動器； 第2致動器控制單元，其基于所述目標空燃比來決定燃料供給量，按照所述燃料供給量操作所述第2致動器；以及 第3致動器控制單元，其基于根據(jù)所述第I致動器的操作量和所述目標空燃比推定的轉(zhuǎn)矩和所述要求轉(zhuǎn)矩，來決定用于實現(xiàn)所述要求轉(zhuǎn)矩的點火正時，按照所述點火正時操作所述第3致動器， 所述目標空燃比切換單元構(gòu)成為: 計算空燃比效率，所述空燃比效率被定義成所述要求轉(zhuǎn)矩相對于在理論空燃比和最佳點火正時下能夠由根據(jù)所述第I致動器的操作量推定的空氣量實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩的比例， 在從所述第I空燃比到所述第2空燃比的范圍內(nèi)，根據(jù)所述空燃比效率使所述目標空燃比變化。2.根據(jù)權(quán)利要求1中的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述目標空燃比切換單元構(gòu)成為: 在所述假想空燃比從所述第I空燃比向所述第2空燃比變更之后，到點火正時達到延遲界限為止，將所述目標空燃比維持成所述第I空燃比， 在點火正時達到了延遲界限時，響應于此而將所述目標空燃比從所述第I空燃比切換成與所述空燃比效率相應的空燃比。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述目標空燃比切換單元構(gòu)成為， 在根據(jù)所述第I致動器的操作量推定的空氣量達到了在所述第I空燃比與所述第2空燃比的中間的第3空燃比下能夠?qū)崿F(xiàn)所述要求轉(zhuǎn)矩的空氣量時，響應于此而將根據(jù)所述空燃比效率而變化的所述目標空燃比暫時固定成所述第3空燃比， 在所述目標空氣量與根據(jù)所述第I致動器的操作量推定的空氣量的差成為了閾值以下時，響應于此而將所述目標空燃比從所述第3空燃比向所述第2空燃比切換。4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述第I致動器包括節(jié)氣門， 所述第I致動器控制單元基于根據(jù)所述目標空氣量算出的目標進氣管壓力來決定目標節(jié)氣門開度，按照所述目標節(jié)氣門開度操作所述節(jié)氣門。5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述第I致動器包括使進氣門的氣門正時變化的可變氣門正時機構(gòu)， 所述第I致動器控制單元基于所述目標空氣量來決定目標氣門正時，按照所述目標氣門正時操作所述可變氣門正時機構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述內(nèi)燃機是具備增壓器的增壓發(fā)動機， 所述第I致動器包括使所述增壓器的增壓特性變化的增壓特性可變致動器， 所述第I致動器控制單元基于根據(jù)所述目標空氣量算出的目標增壓壓力來決定所述增壓特性可變致動器的操作量，按照所述操作量操作所述增壓特性可變致動器。
【專利摘要】用于實現(xiàn)要求轉(zhuǎn)矩的目標空氣量使用假想空燃比而根據(jù)要求轉(zhuǎn)矩倒推。在滿足了將運轉(zhuǎn)模式從第1空燃比下的運轉(zhuǎn)向第2空燃比下的運轉(zhuǎn)切換的條件時，響應于此而將假想空燃比從第1空燃比變更為第2空燃比。然后，在假想空燃比從第1空燃比向第2空燃比變更后，目標空燃比在從第1空燃比到第2空燃比的范圍內(nèi)根據(jù)空燃比效率而變化。空燃比效率根據(jù)要求轉(zhuǎn)矩相對于在理論空燃比和最佳點火正時下能夠由當前的推定空氣量實現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩的比例而算出。
【IPC分類】F02B37/18, F02P5/145, F02D41/02
【公開號】CN105229286
【申請?zhí)枴緾N201380076804
【發(fā)明人】松本陽介, 田中聰, 吉嵜聰, 齋藤佑輔, 高木直也, 足立憲保, 森口龍?zhí)?
【申請人】豐田自動車株式會社
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2013年5月24日
【公告號】DE112013007108T5, US20160123250, WO2014188601A1