太阳城集团

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用于内燃机的控制装置.pdf

摘要
申请专利号:

CN201380073793.3

申请日:

2013.12.27

公开号:

CN105026722A

公开日:

2015.11.04

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F02B 37/18申请日:20131227|||公开
IPC分类号: F02B37/18; F02B37/12 主分类号: F02B37/18
申请人: 三菱自动车工业株式会社
发明人: 三原法行
地址: 日本国东京都港区芝5丁目33番8号
优先权: 2013-040926 2013.03.01 JP
专利代理机构: 上海市华诚律师事务所31210 代理人: 彭里
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201380073793.3

授权太阳城集团号:

||||||

法律状态太阳城集团日:

2019.01.11|||2015.12.02|||2015.11.04

法律状态类型:

太阳城集团授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

在车辆处于稳定行驶状态或者处于缓慢加速状态的情况下,设置电动废气门阀(31)的开度,以致实际的空气流量变得最少。然后,反馈控制被应用于电子控制的节流阀(21)的开度,以使吸入空气的实际量生成对应于发动机负荷的发动机(1)的输出扭矩。当电子控制的节流阀(21)被完全打开时,在保持电子控制的节流阀(21)的开度的同时,反馈控制被应用于电动废气门阀(31)的开度,以使发动机(1)的输出扭矩对应于发动机负荷,或者吸入空气的实际量变成吸入空气的目标量。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于内燃机的控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
增压单元,所述增压单元包括涡轮和压缩机,所述涡轮被设置在安装在车辆上的所述内燃机的排气通道中,所述压缩机被设置在所述内燃机的进气通道中并且被所述涡轮驱动;
吸入空气量调整单元,所述吸入空气量调整单元被设置在所述进气通道中并且调整实际吸入空气的量;
吸入空气量检测单元,所述吸入空气量检测单元被设置在所述进气通道中,并且检测吸入空气的实际量;
废气门阀,所述废气门阀被设置在绕过所述涡轮的旁路通道中,并且调整流到所述旁路通道的废气的流量;
吸入空气目标量计算单元,所述吸入空气目标量计算单元基于施加到所述内燃机的负荷,来计算所述内燃机的吸入空气的目标量;以及
操作控制单元,所述操作控制单元响应于所述车辆的行驶状态和所述内燃机的操作状态,控制所述吸入空气量调整单元和所述废气门阀的开度,
其中,所述操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以便在通过随着施加到所述内燃机的所述负荷的增加而增加所述开度,所述吸入空气量调整单元的开度变成完全打开之后,所述内燃机的吸入空气的所述实际量变成所述目标量。

2.  如权利要求1所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,该操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以致在所述车辆以预定第一加速度以下行驶的同时,在随着施加到所述内燃机的所述负荷的增加而增加所述吸入空气量调整单元的开度之前,所述吸入空气的实际量变成最小。

3.  如权利要求2所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,在所述车辆以大于所述预定第一加速度的预定第二加速度以上行驶的同时,在随着施加到所述内燃机的所述负荷的增加而增加所述吸入空气量调整单元的开度之前,所述操作控制单元允许所述废气门阀朝向闭侧进行操作。

4.  如权利要求1到3中任一项所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,在施加到所述内燃机的所述负荷相当于所述内燃机的满负荷的情况下,所述操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以致所述吸入空气的实际量变成所述目标量。

说明书

说明书用于内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及用于内燃机的控制装置,并且更加特别地涉及废气门阀的操作控制。
背景技术
迄今为止,内燃机已经设置有诸如涡轮增压器的增压器,以提高输出性能和燃料效率。在这种包含增压器的内燃机中,设置有增压压力调整装置,该增压压力调整装置用于调整被引入到内燃机的燃烧室中的吸入空气的压力或者增压压力。增压压力调整装置包括:旁路通道,该旁路通道被设置在排气管中,以使被引入到涡轮增压器的排气涡轮中的废气被允许绕行排气涡轮的下游;用于调整流到旁路通道的废气的流量的废气门阀;用于调整废气门阀的开度的正压式致动器;以及用于调整被导入致动器的空气的压力的压力控制阀。
在由正压式致动器调整废气门阀的开度的这种增压压力调整装置中,压力控制阀调整由涡轮增压器增压的一部分吸入空气的压力,以使废气门阀的开度被设置为目标增压压力,而且其压力已经被调整的空气被导入致动器。通过将其压力已经被调整的空气导入致动器中来控制要被引入发动机的燃烧室中的吸入空气的压力或者增压压力。
然而,在如上所述的由正压式致动器控制废气门阀的开度情况下,例如,如果在所需的增压压力低的情况下,废气门阀需要被完全地打开,那么不可能增加要导入致动器的空气的压力。因此,难以允许废气门阀被完全地打开。
因此,在专利文献1中,废气门阀由电动致动器所驱动,该电动致动器能够在不使用增压空气的情况下控制废气门阀的开度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第2006-274831号公报
发明内容
本发明要解决的问题
在如上所述的专利文献1中的用于具有涡轮增压器的内燃机的控制装置中,在诸如车辆的加速的过渡期间,基于目标增压压力和实际的增压压力之间的差来计算废气门阀的目标开度,以使电动致动器将废气门阀的开度调整到目标开度。
然而,如果类似的控制被施加到车辆以等速行驶的稳态行驶以及缓慢加速,那么依据目标增压压力,节流阀开度可以是小的并且增压压力可以是高的。结果,可能增加节流阀部分的压力损失。
因此,节流阀部分之内的泵气损失可能增加,导致燃料效率恶化。那不是较佳的。
已经做出本发明来解决如上所述的问题,并且本发明的目的是提供用于内燃机的控制装置,该控制装置能够允许车辆获得极好的加速性能以及极好的燃料效率。
解决问题的手段
为了获得上述的目的,根据权利要求1的用于内燃机的控制装置包含:增压单元,所述增压单元包括涡轮和压缩机,所述涡轮被设置在安装在车辆上的所述内燃机的排气通道中,所述压缩机被设置在所述内燃机的进气通道中并且被所述涡轮驱动;吸入空气量调整单元,所述吸入空气量调整单元被设置在所述进气通道中并且调整实际吸入空气的量;吸入空气量检测单元,所述吸入空气量检测单元被设置在所述进气通道中,并且检测吸入空气的实际量;废气门阀,所述废气门阀被设置在绕过所述涡轮的旁路通道中,并且调整流到所述旁路通道的废气的流量;吸入空气目标量计算单元,所述吸入空气目标量计算单元基于施加到所述内燃机的负荷,来计算所述内燃机的吸入空气的目标量;以及操作控制单元,所述操作控制单元响应于所述车辆的行驶状态和所述内燃机的操作状态,控制所述吸入空气量调整单元和所述废气门阀的开度,其中,所述操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以便在通过随着施加到所述内燃机的所述负荷增加而增加所述开度,所述吸入空气量调整单元的开度变成完全打开之后,所述内燃机的吸入空气的所述实际量变成所述目标量。
此外,在根据权利要求2的用于内燃机的控制装置中,权利要求1中的操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以致在所述车辆以预定第一加速度以下行驶的同时,在 随着施加到所述内燃机的所述负荷增加而增加所述吸入空气量调整单元的开度之前,所述吸入空气的实际量变成最小。
此外,在根据权利要求3的用于内燃机的控制装置中,在所述车辆以大于所述预定第一加速度预定第二加速度以上行驶的同时,在随着施加到所述内燃机的所述负荷增加而增加所述吸入空气量调整单元的开度之前,权利要求2中的操作控制单元允许所述废气门阀朝向闭侧进行操作。
此外,在根据权利要求4的用于内燃机的控制装置中,在施加到所述内燃机的所述负荷相当于所述内燃机的满负荷的情况下,权利要求1到3中任一项所述的操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以致所述吸入空气的实际量变成所述目标量。
本发明的有益的效果
根据权利要求1的发明,因为吸入空气量调整单元调整内燃机的吸入空气的实际量、或者输出扭矩,直到吸入空气量调整单元变成完全打开,所以有可能增加绕过增压单元的涡轮的废气的流量,并且通过吸入空气量调整单元,将由增压单元增压的空气量减少到目标量,来以及防止不必要的增压。结果,有可能减小由吸入空气量调整单元生成的负压的增加所导致的泵气损失,因此可以提高燃料效率。
此外,根据权利要求2的发明,在车辆以预定第一加速度以下行驶的同时,在设置废气门阀的开度以使吸入空气的实际量变成最少,即被设置为完全打开或者相当于完全打开之后,施加到内燃机的负荷增加的情况下,绕过增压单元的废气的流量被增加,同时通过随着负荷增加而增加吸入空气量调整单元的开度,内燃机的输出扭矩被增加。结果,内燃机的排气压力的提高被降低,因此有可能在没有使车辆的加速性能恶化的情况下,提高燃料效率。
进一步,根据权利要求3的发明,在车辆以大于预定第一加速度预定第二加速度以上行驶同时,在废气门阀朝向闭侧被操作之后,施加到内燃机的负荷增加的情况下,通过随着负荷增加而增加吸入空气量调整单元的开度,从内燃机排出的废气被主动地引入增压单元的涡轮。结果,有可能通过增加增压压力而增加吸入空气的实际量,以增加内燃机的输出扭矩,因此可以提高车辆的加速性能。
进一步,根据权利要求4的发明,在施加到内燃机的负荷相当于内燃机的满负荷的情况下,因为废气门阀的开度被调整,以使吸入空气的实际量变成目标量,所以有可 能防止增压单元由于冲击、超速等等而被损坏。
附图说明
图1是直喷汽油发动机的示意图,根据本发明的用于内燃机的控制装置适用于该直喷汽油发动机。
图2是由发动机控制单元进行的电子控制的节流阀和电动废气门阀的操作控制的控制流程图。
图3显示在车辆的稳态行驶或者缓慢加速期间的电子控制的节流阀和电动废气门阀的操作的实例。
图4显示在车辆的急剧加速期间的电子控制的节流阀和电动废气门阀的操作的实例。
图5是在车辆的稳态行驶或者缓慢加速期间的电动废气门阀的控制图。
图6按太阳城集团顺序显示在车辆的稳态行驶或者缓慢加速期间的电子控制的节流阀和电动废气门阀的操作的实例。
图7按太阳城集团顺序显示在车辆的急剧加速期间的电子控制的节流阀和电动废气门阀的操作的实例。
具体实施方式
在下文中,将基于附图描述本发明的实施例。
图1是直喷汽油发动机的示意图,用于内燃机的控制装置适用于该直喷汽油发动机(以下称为发动机1)(内燃机)。
如图1所示,发动机1是直喷式的四冲程直列四缸汽油发动机,其中,燃料从设置在汽缸盖3中的燃料喷射阀16喷射到燃烧室8中。图1显示发动机1的一个汽缸的纵切面。因为认为其他汽缸具有相同的结构,所以没有显示它们,并且对于它们没有重复的描述。
如图1所示,发动机1由汽缸体2组成,汽缸盖3被安装在汽缸体2上。
汽缸体2设置有汽缸2a。在汽缸2a中,活塞4被垂直可滑动地设置。活塞4经由连杆5被连接到曲柄轴6。此外,汽缸体2设置有检测发动机1的转动速度以及曲柄轴6的相位的曲柄角传感器7。由汽缸盖3、汽缸2a以及活塞4来限定燃烧室8。
在汽缸盖3中,火花塞9被设置为面对燃烧室8。此外,汽缸盖3设置有进气口3a,进气口3a从燃烧室8延伸到汽缸盖3的一个侧面。进一步,汽缸盖3设置有排气 口3b,排气口3b从燃烧室8延伸到汽缸盖3的另一个侧面。汽缸盖3包括进气阀10和排气阀11,进气阀10允许燃烧室8和进气口3a互相连通以及阻挡它们,排气阀11允许燃烧室8和排气口3b互相连通以及阻挡它们。此外,在汽缸盖3的上部,设置有具有驱动进气阀10的进气凸轮12的进气凸轮轴14。进一步,在汽缸盖3的上部,设置有具有用于驱动排气阀11的排气凸轮13的排气凸轮轴15。此外,在汽缸盖3的上部,设置有检测进气凸轮轴14和排气凸轮轴15中的每一个的相位的凸轮角传感器(未显示)。进气凸轮轴14和排气凸轮轴15包括可变凸轮相位机构(未显示),该可变凸轮相位机构改变进气凸轮12和排气凸轮13中的每一个的相位。有进气歧管(进气通道)17连接到汽缸盖3的一个侧面,该进气歧管17将吸入的空气分配到每个汽缸,以便与进气口3a连通。在连接进气歧管17的汽缸盖3的一侧上,燃料喷射阀16被设置为面对燃烧室8。
进气歧管17设置有缓冲罐17a。缓冲罐17a临时地存储吸入的空气。缓冲罐17a设置有检测吸入空气的压力的进气压力传感器18、和检测吸入空气的温度的进气温度传感器19。两个传感器都突出到缓冲罐17a中。此外,在进气歧管17的上游端,设置有进气管(进气通道)20和调整吸入空气量的电子控制的节流阀(进气量调整单元)21。电子控制的节流阀21包括检测节流阀的开度的节流阀位置传感器22。
在电子控制的节流阀21的上游侧上的进气管20中,空气净化器23、涡轮增压器(增压单元)24的压缩机壳体(压缩机)24a、和中间冷却器25被设置为经由进气管20被连接到进气歧管17。在涡轮增压器24的压缩机壳体24a和空气净化器23之间的进气管20中,设置有检测吸入空气的流量或者吸入空气量的气流传感器(吸入空气量检测单元)26、和检测新鲜空气的温度的吸入空气温度传感器27,以使传感器突出到进气管20中。空气净化器23去除从最上游吸入的新鲜空气中的污染。
涡轮增压器24被配置为通过使用由稍后描述的涡轮壳体24b喷射的废气来使它的涡轮转动,以通过使用与涡轮同轴设置的它的压缩机来压缩吸入空气。
中间冷却器25使得通过涡轮增压器24的压缩机被压缩而导致在高温下的新鲜空气冷却。
此外,旁路通道20a被设置为允许涡轮增压器24的压缩机壳体24a的上游侧上的进气管20和其下游侧上的进气管20互相连通。旁路通道20a被设置有旁路阀28,该旁路阀28调整流经旁路通道20a的吸入空气量。旁路通道20被配置为允许由涡轮增压器24的压缩机所压缩的吸入空气绕行压缩机壳体24a的上游。
另一方面,排气歧管(排气通道)29被连接到与连接进气歧管17的汽缸盖3的侧面相对的汽缸盖3的侧面,以便与排气口3b连通。在排气歧管29的下游端,连接有排气管(排气通道)30,以便与排气歧管29连通。此外,在排气管30的下游,设置有涡轮壳体(涡轮)24b,该涡轮壳体24b将废气喷射到涡轮增压器24中,以便与排气管30连通。进一步,旁路通道(对应于本发明的旁路通道)30a被设置为允许涡轮增压器24的涡轮壳体24b的上游侧上的排气管30和其下游侧上的排气管30互相连通。在旁路通道30a中,设置有电动废气门阀(对应于本发明的废气门阀)31。旁路通道30a被配置为允许流到涡轮增压器24的涡轮壳体中的废气绕行涡轮壳体24b的下游。
电动废气门阀31允许蝶形阀通过使用马达等等的电力而进行操作,以调整流到旁路通道30a中的废气的流量,也就是说,电动废气门阀31调整流到涡轮增压器24的涡轮壳体24b中的废气的流量。电动废气门阀31包括检测废气门的开度的位置传感器。
设置在涡轮增压器24的涡轮壳体24b的下游的排气管30包括三效催化剂32,三效催化剂32具有净化废气中的CO、HC和NOx的功能。在排气管30的三效催化剂32的上游侧上,检测流到三效催化剂32中的废气的氧浓度的空燃比传感器33被设置为突出到排气管30中。此外,在排气管30的三效催化剂32的下游侧上,检测穿过三效催化剂32的废气的氧浓度的O2传感器34被设置为突出到排气管30中。
在进气歧管17和排气歧管29中,设置使一部分废气返回到进气侧或者使废气再循环到进气侧的废气再循环通道35,以便允许歧管互相连通。废气再循环通道35经由废气再循环阀36被连接到设置在缓冲罐17a的上游的进气歧管17,废气再循环阀36调整返回到进气侧的废气量或者要再循环的废气的流量。此外,废气再循环通道35设置有废气再循环冷却器37,废气再循环冷却器37使得要引入到进气歧管17中的废气冷却。
进一步,设置有发动机控制单元50,发动机控制单元50是用于进行包含发动机1的操作控制的全面控制的控制装置,而且包括输入输出装置、存储装置(诸如ROM,RAM和非易失RAM)、中央处理单元(CPU)等等。
在发动机控制单元50的输入侧上,电连接有诸如曲柄角传感器7、进气压力传感器18、吸入空气温度传感器19和27、节流阀位置传感器22、气流传感器26、空燃比传感器33、O2传感器34和检测作为油门踏板38的操纵量的加速器开度的加速器位置传感器39的传感器,和诸如旁路阀28、电动废气门阀31、废气再循环阀36的各种装置,以及诸如检测车辆的速度的车速传感器(未显示)的各种传感器。因此,由以上传感器检 测的太阳城集团被输入到发动机控制单元50中。
另一方面,在发动机控制单元50的输出侧上,电连接有如上所述的各种装置,诸如火花塞9、燃料喷射阀16、电子控制的节流阀21、旁路阀28、电动废气门阀31和废气再循环阀36。上述的各种装置接收基于由各种传感器检测的太阳城集团计算出的各个太阳城集团,诸如点火时刻、燃料喷射量、燃料喷射时刻、节流阀开度、旁路阀开度、废气门阀开度、和废气再循环阀开度。
发动机控制单元50被配置为基于由加速器位置传感器39供给的加速器开度来计算吸入空气的目标量,并且基于由进气压力传感器18、吸入空气温度传感器19和27、以及气流传感器26供给的吸入空气的压力(增压压力)、吸入空气的温度、吸入空气量、和新鲜的吸入空气的温度,来计算要引入燃烧室8的吸入空气的实际量。基于吸入空气的实际量和发动机转速,由发动机控制单元50计算发动机1的实际扭矩。此外,基于吸入空气的目标量,由发动机控制单元50计算发动机1的目标扭矩。
此外,发动机控制单元50基于发动机1的操作状态和车辆的行驶状态以及驾驶员的请求,进行电子控制的节流阀21和电动废气门阀31的操作控制。
在下文中,将描述如上配置的由根据本发明的用于内燃机的控制装置的发动机控制单元50进行的电子控制的节流阀21和电动废气门阀31的操作控制。
图2是由发动机控制单元50进行的电子控制的节流阀21和电动废气门阀31的操作控制的控制流程图。图3显示在车辆的稳态行驶或者缓慢加速(以预定第一加速度以下行驶)期间的电子控制的节流阀21和电动废气门阀31的操作的实例。图4显示在车辆的急剧加速(以大于预定第一加速度的预定第二加速度以上行驶)期间的电子控制的节流阀和电动废气门阀的操作的实例。图3和图4中的每个图的纵轴显示发动机负荷(对应于施加到本发明的内燃机的负荷),或者施加到发动机1的负荷。图3和4中的节流阀开度显示电子控制的节流阀21的开度,并且废气门阀开度显示电动废气门阀31的开度,而且纵轴显示发动机负荷。此外,图3和图4中的每个图的柱状图中的描述“完全打开”和“完全闭合”显示每个阀的开度。进一步,图3中的从没有负荷到预定负荷的范围之内的节流阀的柱;图3中的从预定负荷到满负荷的范围之内的废气门阀的柱;以及图4中的从没有负荷到满负荷的范围之内的节流阀的柱的以下说明,显示电子控制的节流阀21或者电动废气门阀31各自的开度根据发动机负荷而变化。也就是说,在图3中的电子控制的节流阀21的情况下,例如,如果发动机负荷从没有负荷变化到预定负荷,那么电子控制 的节流阀21的开度从完全闭合变成完全打开。图3和图4显示了在车辆的稳态行驶、缓慢加速、或者急剧加速期间处于发动机负荷的电子控制的节流阀21或者电动废气门阀31的开度。
图5是在车辆的稳态行驶或者缓慢加速期间的电动废气门阀31的控制图。在图5中,横轴显示发动机转速,并且纵轴显示发动机负荷。此外,在图5中,描述“完全闭合”、“50%开度”、和“完全打开”显示电动废气门阀31的开度。进一步,图5的阴影区域显示电动废气门阀31的开度根据发动机负荷或者发动机转速变化的区域,或者与从图3中的预定负荷到满负荷的范围相对应的范围。图5表示根据发动机转速和发动机负荷的电动废气门阀31的开度。
图6按太阳城集团顺序显示在车辆的稳态行驶或者缓慢加速期间的电子控制的节流阀21和电动废气门阀31的操作的实例。图7按太阳城集团顺序显示在车辆的急剧加速期间的电子控制的节流阀21和电动废气门阀31的操作的实例。图6和图7中的每一个图的上面部分显示增压压力,或者由进气压力传感器18检测的进气压力,而且其下面部分显示开度。在图6和图7中的每一个图的下面部分,实线、虚线、以及双点划线分别表示电动废气门阀31的开度、电子控制的节流阀21的开度、以及加速踏板38的操纵量或者加速器开度。在图6和7中,为了使得每条线的重叠部分清楚,描述每条线,以使线彼此移位,诸如图7中的电子控制的节流阀21的开度和加速器开度。
如图2所示,在步骤S10中,判定是否有加速请求。具体地,判定驾驶员是否操作加速踏板38,以使加速器开度每单位太阳城集团的增加量变成预定量以上,以快速地使车辆加速。如果判定结果是真的(是),也就是说,驾驶员操作加速踏板38以使加速器开度每单位太阳城集团中的增加量变成预定量以上,用于请求加速,以便快速地使车辆加速,如图7所示,那么处理进行到步骤S12。相反地,如果判定结果是假的(否),也就是说,驾驶员没有操作加速踏板38以使加速器开度每单位太阳城集团中的增加量变成预定量以上,以便快速地使车辆加速,或者没有加速请求,如图6所示,那么处理进行到步骤S16。尽管通过使用加速器开度每单位太阳城集团中的增加量来判定加速请求,但是所需扭矩在每单位太阳城集团中的增加量同样是可用的。
在步骤S12中,进行急剧加速期间的阀控制。具体地,如图4和7所示,电动废气门阀31被完全闭合,而不管发动机负荷。然后,反馈控制被应用于电子控制的节流阀21的开度,以使吸入空气的实际量生成对应于发动机负荷的发动机1的输出扭矩。在 电子控制的节流阀21被完全打开、以及施加到发动机1的负荷相当于发动机1的满负荷、并且吸入空气的实际量超过吸入空气的目标量的情况下,反馈控制被应用于电动废气门阀31的开度,以使吸入空气的实际量变成吸入空气的目标量,然后处理进行到步骤S14。尽管电动废气门阀31不管发动机负荷被完全闭合,但是如果满足驾驶员的加速请求的输出扭矩可以被生成,那么电动废气门阀31可以被操作为闭侧,而不是完全闭合。
在高速和高负荷期间,因为每单位太阳城集团的吸入空气量大,所以排出的废气量(废气的流量)同样变大。因此,涡轮增压器24的涡轮的转速变高,并且与涡轮同轴的压缩机的转速变高。因此,压缩机壳体24a中的吸入空气的计算出的流速超过声速,以导致压缩机壳体24a之内的广泛的压力波动和冲击波出现的冲击状态。如果压缩机落在冲击状态中,那么增压压力不能提高并且压缩机可能被损坏。因此,在施加到发动机1的发动机负荷相当于发动机1的满负荷的情况下,反馈控制被应用于电动废气门阀31的开度,以使吸入空气的实际量变成吸入空气的目标量,然后电动废气门阀31被适当地打开以调整涡轮的转速,以使压缩机没有落在冲击状态中,借此,可以防止涡轮增压器24由于超速等等而被损坏。
在步骤S14中,判定加速请求是否结束。具体地,判定借助于驾驶员的加速踏板38的操纵量、或者加速器开度是否小于预定值。也就是说,在当前的判定中,判定驾驶员的加速请求是否丢失。如果判定结果是真的(是),也就是说,加速踏板38被操作为允许加速器开度小于预定值,以使加速请求结束,当前的程序被返回。相反地,如果判定结果是假的(否),也就是说,加速踏板38被操作为允许加速器开度等于或大于预定值,那么判定加速请求持续,然后处理返回到步骤S12。
在步骤S16中,进行在稳态行驶和缓慢加速期间的阀控制。具体地,如图3、5和6所示,首先,电动废气门阀31被完全打开,或者被设置在涡轮增压器24没有进行增压的开度、或者实际的空气流量变得最少的开度。然后,反馈控制被应用于电子控制的节流阀21,以使其开度允许吸入空气的实际量生成对应于发动机负荷的发动机1的输出扭矩。当电子控制的节流阀21被完全打开时,在保持电子控制的节流阀21的开度的同时,基于图6的图,反馈控制被应用于电动废气门阀31的开度,以使发动机1的输出扭矩对应于发动机负荷,或者吸入空气的实际量变成吸入空气的目标量。因此,就像车辆的急剧加速期间的情况,在电子控制的节流阀21被完全打开、以及施加到发动机1的负荷相当于发动机1的满负荷、并且吸入空气的实际量超过吸入空气的目标量的情况下,电动废气门阀 31的开度被调整,以使吸入空气的实际量变成吸入空气的目标量,然后当前的程序被返回。
如上所述,在用于根据本发明的内燃机的控制装置中,在车辆处于稳定行驶状态或者处于缓慢加速状态的情况下,也就是说,处于车辆以预定第一加速度以下行驶的情况下,电动废气门阀31被完全打开,或者被设置在涡轮增压器24没有进行增压的开度、或者实际的空气流量变成最少的开度。然后,反馈控制被应用于电子控制的节流阀21,以使其开度允许吸入空气的实际量生成对应于发动机负荷的发动机1的输出扭矩。当电子控制的节流阀21被完全打开时,在保持电子控制的节流阀21的开度的同时,基于图6的图,反馈控制被应用于电动废气门阀31的开度,以使发动机1的输出扭矩对应于发动机负荷,或者吸入空气的实际量变成吸入空气的目标量。此外,在车辆处于急剧加速状态的情况下,也就是说,处于车辆以大于预定第一加速度的预定第二加速度以上行驶的情况下,电动废气门阀31被完全闭合,而不管发动机负荷。然后,反馈控制被应用于电子控制的节流阀21,以使其开度允许吸入空气的实际量生成对应于发动机负荷的发动机1的输出扭矩。在电子控制的节流阀21被完全打开、以及施加到发动机1的负荷相当于发动机1的满负荷、并且吸入空气的实际量超过吸入空气的目标量的情况下,反馈控制被应用于电动废气门阀31的开度,以使吸入空气的实际量变成吸入空气的目标量。
因此,直到电子控制的节流阀21变成完全打开,通过使用电子控制的节流阀21调整发动机1的吸入空气的实际量或者输出扭矩,有可能增加绕过涡轮增压器24的涡轮壳体24b的废气的流量。结果,随着流到通过闭合电动废气门阀31所导致的流到涡轮增压器24的涡轮壳体24b中的废气的流量的增加,有可能减小排气压力的提高,以致在没有使车辆的加速性能恶化的情况下,车辆的燃料效率可以被改进。
此外,在本发明中,直到电子控制的节流阀21变成完全打开,电动废气门阀31维持完全打开或者完全打开区域。结果,涡轮增压器24的涡轮的转动被减少,以使与涡轮同轴设置的压缩机的转动被降低从而使得增压压力能够降低。如果通过节流电子控制的节流阀21(电子控制的节流阀21的开度被降低),由涡轮增压器24增压的空气被调整到空气的目标量,那么出现在电子控制的节流阀21的负压增加,以使泵气损失出现,以进行不必要的增压,然而,本发明可以防止这个问题。
进一步,在车辆处于稳定行驶状态或者处于缓慢加速状态的情况下,也就是说,在车辆正以预定第一加速度以下行驶的情况下,如果在电动废气门阀31被设置在吸入空气的 实际量变成最少的开度、或者设置为完全打开或者相当于完全打开之后,施加到发动机1的发动机负荷增加,那么随着发动机负荷增加,电子控制的节流阀21的开度被增加,以在增加发动机1的输出扭矩的同时,增加旁路涡轮增压器24的废气的流量。结果,发动机1的排气压力的提高被降低,因此有可能在没有使车辆的加速性能恶化的情况下,提高车辆的燃料效率。
此外,在车辆处于急剧加速状态的情况下,也就是说,处于车辆以大于预定第一加速度的预定第二加速度以上行驶的情况下,电动废气门阀31被完全闭合。然后,如果施加到发动机1的发动机负荷增加,那么电子控制的节流阀21的开度随着发动机负荷增加而变化,以使从发动机1排出的废气被主动地引入涡轮增压器24的涡轮壳体24b中,以增加增压压力。结果,吸入空气的实际量被增加,以使得发动机1的输出扭矩能够被增加,因此可以提高车辆的加速性能。
本发明的方面不局限于如上所述的实施例。
例如,在当前的实施例中,发动机1是直喷汽油发动机,其中,燃料从燃料喷射阀16被喷入燃烧室8中。然而,发动机1并不局限于这个类型。不用说,其中燃料被喷入进气口3a的气口喷射式汽油发动机当然是可用的。
此外,尽管当前的实例使用由马达等等驱动的蝶形类型的电动废气门阀31,但是例如,可以通过使用多个隔膜式的驱动器等等来进行本发明的控制。
参考符号的说明
1 发动机(内燃机)
17 进气歧管(进气通道)
20 进气管(进气通道)
21 电子控制的节流阀(吸入空气量调整单元)
24 涡轮增压器(增压单元)
24a 压缩机壳体(压缩机)
24b 涡轮壳体(涡轮)
26 气流传感器(吸入空气量检测单元)
29 排气歧管(排气通道)
30 排气管(排气通道)
30a 旁路通道
31 电动废气门阀(废气门阀)
50 ECU(吸入空气的目标量计算单元,操作控制单元)。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于内燃机的控制装置,其特征在于,所述控制装置包括:
增压单元,所述增压单元包括涡轮和压缩机,所述涡轮被设置在安装在车辆上的所述内燃机的排气通道中,所述压缩机被设置在所述内燃机的进气通道中并且被所述涡轮驱动;
吸入空气量调整单元,所述吸入空气量调整单元被设置在所述进气通道中,并且调整吸入空气的实际量;
废气门阀,所述废气门阀被设置在旁路所述涡轮的旁路通道中,并且调整流到所述旁路通道的废气的流量;
吸入空气目标量计算单元,所述吸入空气目标量计算单元基于施加到所述内燃机的负荷,来计算所述内燃机的吸入空气的目标量;以及
操作控制单元,所述操作控制单元响应于所述车辆的行驶状态和所述内燃机的操作状态,控制所述吸入空气量调整单元和所述废气门阀的开度,
其中,在所述车辆以预定第一加速度以下行驶的同时,所述操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以便在通过随着施加到所述内燃机的所述负荷的增加而增加所述开度,所述吸入空气量调整单元的开度变成完全打开之后,所述内燃机的吸入空气的所述实际量变成所述目标量,以及
其中,在所述车辆以大于所述预定第一加速度的预定第二加速度以上行驶的同时,在随着施加到所述内燃机的所述负荷的增加而增加所述吸入空气量调整单元的开度之前,所述操作控制单元允许所述废气门阀朝向闭侧进行操作。
2.如权利要求1所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,所述操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以致在所述车辆以预定第一加速度以下行驶的同时,在随着施加到所述内燃机的所述负荷增加而增加所述吸入空气量调整单元的开度之前,所述吸入空气的所述实际量变成最小。
3.如权利要求2所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,所述吸入空气量调整单元是节流阀,并且其中,在所述车辆以所述预定第一加速度以下行驶的同时,所述操作控制单元调整所述节流阀,以使所述节流阀的开度允许吸入空气的所述实际量变成吸入空气的所述目标量,并且其中,在保持所述节流阀的所述开度的同时,所述操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以致在完全打开所述节流阀之后,所述内燃机的吸入空气的所述实际量变成吸入空气的所述目标量。
4.如权利要求3所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,在所述车辆以所述预定第二加速度以上行驶的同时,所述操作控制单元允许所述废气门阀被完全闭合,而不管所述负载,并且调整所述节流阀的开度,以致吸入空气的所述实际量变成吸入空气的所述目标量。
5.如权利要求4所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,所述预定第一加速度以下是缓慢加速度状态,并且所述预定第二加速度以上是急剧加速状态,并且其中,所述操作控制单元基于加速器开度每单位太阳城集团的变化,而在所述缓慢加速度状态和所述急剧加速状态之间进行区分。
6.如权利要求5所述的用于内燃机的控制装置,其特征在于,在施加到所述内燃机的所述负荷相当于所述内燃机的满负荷的情况下,所述操作控制单元调整所述废气门阀的开度,以致吸入空气的所述实际量变成所述目标量。

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