專利名稱：內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如能夠適用作汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)的、具備增壓器以及廢氣旁通閥(WGV)的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有技術(shù)，例如公知有一種如專利文獻(xiàn)I (日本特開平10-159632號公報(bào))所公開那樣，成為利用燃料的動(dòng)態(tài)舉動(dòng)模型來對燃料噴射量進(jìn)行控制的構(gòu)成的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。在現(xiàn)有技術(shù)中，將附著于進(jìn)氣口等的壁面的燃料的比例、即壁面燃料附著率與附著的燃料殘留在壁面的比例、即壁面燃料殘留率可變地設(shè)定為動(dòng)態(tài)舉動(dòng)模型的參數(shù)，使用這些參數(shù)來對燃料噴射量進(jìn)行校正。其中，作為與本發(fā)明相關(guān)的文獻(xiàn)，除了上述文獻(xiàn)之外，申請人還知道以下記載的文 獻(xiàn)。專利文獻(xiàn)I :日本特開平10-159632號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-297930號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開平5-44527號公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開平1-200040號公報(bào)公知在帶增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中，為了兼顧增壓響應(yīng)性與油耗效率，而使WGV工作來適當(dāng)?shù)卣{(diào)整背壓的控制。但在現(xiàn)有技術(shù)中，若要執(zhí)行這樣的WGV控制，則存在空燃比的控制性易于惡化這一問題。即，當(dāng)執(zhí)行WGV控制時(shí)，在進(jìn)氣口逆流的廢氣的回吹量伴隨著背壓的變化而發(fā)生變化，在廢氣的回吹量與燃料的壁面附著量之間存在著較強(qiáng)的相關(guān)關(guān)系。在現(xiàn)有技術(shù)中，由于并未考慮背壓的變化(WGV的開度變化)，所以當(dāng)執(zhí)行WGV控制時(shí)，燃料的壁面附著量對應(yīng)于背壓的變化而變動(dòng)，空燃比有可能會(huì)發(fā)生失調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述那樣的課題而提出，本發(fā)明的目的在于，提供一種在執(zhí)行WGV控制的情況下，也能夠與WGV控制并行地穩(wěn)定地控制空燃比的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。第I發(fā)明的特征在于，具備燃料噴射閥，其向內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣中噴射燃料；增壓器，其具有設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的渦輪和設(shè)置于進(jìn)氣通路的壓縮機(jī)，利用排氣壓力對進(jìn)氣進(jìn)行增壓；廢氣旁通閥，其對繞過上述增壓器的渦輪而流動(dòng)的廢氣的量進(jìn)行調(diào)整；燃料附著量計(jì)算單元，其是計(jì)算出從上述燃料噴射閥噴射出的燃料中附著于內(nèi)燃機(jī)壁面的燃料的量、即壁面燃料附著量的單元，該燃料附著量計(jì)算單元取得上述廢氣旁通閥的開度或者與該開度對應(yīng)的指標(biāo)作為WGV參數(shù)，至少基于上述WGV參數(shù)來計(jì)算出上述壁面燃料附著量；以及燃料附著量反映單元，其使上述壁面燃料附著量反映于基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而設(shè)定的燃料噴射量。根據(jù)第2發(fā)明，上述燃料附著量計(jì)算單元構(gòu)成為上述廢氣旁通閥的開度越大則越增加上述壁面燃料附著量的計(jì)算值。
根據(jù)第3發(fā)明，上述燃料附著量計(jì)算單元具備基本計(jì)算單元，其基于內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載、內(nèi)燃機(jī)溫度以及上述負(fù)載的變化量中的至少一個(gè)參數(shù)，計(jì)算出上述壁面燃料附著量；和WGV對應(yīng)校正單元，其基于上述WGV參數(shù)對上述壁面燃料附著量進(jìn)行校正。第4發(fā)明具備校正執(zhí)行判定單元，該校正執(zhí)行判定單元僅在產(chǎn)生了使上述廢氣旁通閥的開度的變化比規(guī)定值大的請求的情況下，才由上述WGV對應(yīng)校正單元對上述壁面燃料附著量進(jìn)行校正。第5發(fā)明具備進(jìn)氣壓力傳感器，該進(jìn)氣壓力傳感器在成為對內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)整的節(jié)氣閥的上游側(cè)并且成為上述增壓器的壓縮機(jī)的下游側(cè)的位置對進(jìn)氣壓力進(jìn)行檢測，上述燃料附著量計(jì)算單元使用上述進(jìn)氣壓力傳感器的輸出作為上述WGV參數(shù)。根據(jù)第I發(fā)明，能夠基于WGV開度等來計(jì)算壁面燃料附著量，并使其計(jì)算值追蹤實(shí)際的壁面燃料附著量準(zhǔn)確地變化。而且，能夠基于反映了壁面燃料附著量的燃料噴射量來執(zhí)行燃料噴射控制。由此，即使在執(zhí)行WGV控制的情況下，也能夠?qū)殡S著WGV開度而變化的廢氣的回吹量的狀態(tài)反映到壁面燃料附著量、即燃料噴射量中，可抑制由于回吹量的變 化而引起的空燃比的失調(diào)等。因此，可以考慮由WGV控制引起的廢氣的回吹量的變化來穩(wěn)定地控制空燃比。根據(jù)第2發(fā)明，WGV開度越大，燃料附著量計(jì)算單元可以使壁面燃料附著量的計(jì)算值越增大。即，由于WGV開度越大則增壓壓力越降低、進(jìn)氣的流速降低，噴射燃料越容易附著于壁面，所以能夠基于該特性準(zhǔn)確地計(jì)算出壁面燃料附著量。根據(jù)第3發(fā)明，基本計(jì)算單元基于內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載、內(nèi)燃機(jī)溫度以及負(fù)載變化量中的至少一個(gè)參數(shù)來計(jì)算壁面燃料附著量，WGV對應(yīng)校正單元能夠基于WGV參數(shù)對上述壁面燃料附著量進(jìn)行校正。因此，能夠?qū)?shí)際的燃料噴射量反映所有上述各參數(shù)的變化，可根據(jù)各個(gè)參數(shù)來準(zhǔn)確地控制噴射量。根據(jù)第4發(fā)明，校正執(zhí)行判定單元可以僅在產(chǎn)生了使WGV開度的變化比規(guī)定值大的請求的情況下，才利用WGV對應(yīng)校正單元對壁面燃料附著量進(jìn)行校正。S卩，在未產(chǎn)生上述請求的情況下，能夠停止基于WGV開度的壁面燃料附著量的校正。由此，由于能夠僅在WGV開度急劇變化而需要校正的情況下，才準(zhǔn)確地校正壁面燃料附著量，所以僅使WGV開度小幅度變化，就能夠避免壁面燃料附著量被過度校正。因此，可抑制壁面燃料附著量的偏差等而使控制穩(wěn)定。根據(jù)第5發(fā)明，燃料附著量計(jì)算單元能夠基于作為WGV參數(shù)的進(jìn)氣壓力傳感器的輸出(增壓壓力)，對壁面燃料附著量進(jìn)行校正。由此，能夠抑制由于排氣系統(tǒng)溫度變化等而導(dǎo)致的WGV開度的檢測誤差，從而提高壁面燃料附著量的校正精度。


圖I是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行說明的整體構(gòu)成圖。圖2是表示W(wǎng)GV開閥時(shí)與閉閥時(shí)增壓壓力發(fā)生變化的狀態(tài)的特性線圖。圖3是表示在WGV開閥時(shí)與開閥時(shí)排氣脈動(dòng)的峰值等發(fā)生變化的狀態(tài)的特性線圖。圖4是表示壁面燃料附著量相對于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載率的變化的特性的特性線圖。
圖5是表示使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)的負(fù)載率與基本壁面附著量之間的關(guān)系的特性數(shù)據(jù)。圖6是表示壁面燃料附著量相對于WGV開度的變化的特性的特性線圖。圖7是表示W(wǎng)GV開度與增壓壓力之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性線圖。
圖8是表示發(fā)動(dòng)機(jī)水溫與水溫校正系數(shù)之間的關(guān)系的特性線圖。圖9是表示負(fù)載率的變化量與負(fù)載率變化校正系數(shù)之間的關(guān)系的特性線圖。圖10是用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫來設(shè)定衰減校正系數(shù)的特性線圖。圖11是表示W(wǎng)GV開度急劇變化時(shí)的壁面燃料附著量、WGV校正系數(shù)等的狀態(tài)的時(shí)序圖。圖12是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I中由ECU執(zhí)行的控制的流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施方式I[實(shí)施方式I的構(gòu)成]下面，參照圖I至圖12對本發(fā)明的實(shí)施方式I進(jìn)行說明。圖I是用于對本發(fā)明的實(shí)施方式I的系統(tǒng)構(gòu)成進(jìn)行說明的整體構(gòu)成圖。本實(shí)施方式的系統(tǒng)具備作為多汽缸型內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)10。其中，圖I僅對搭載在發(fā)動(dòng)機(jī)10中的多個(gè)汽缸中的I個(gè)汽缸進(jìn)行了例示。在發(fā)動(dòng)機(jī)10的各汽缸中，利用活塞12形成了燃燒室14，活塞12與發(fā)動(dòng)機(jī)的曲柄軸16連結(jié)。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)10具備向各汽缸吸入進(jìn)氣的進(jìn)氣通路18，在進(jìn)氣通路18的下游側(cè)設(shè)有向各汽缸的燃燒室14內(nèi)(缸內(nèi))開口的進(jìn)氣口 20。另外，在進(jìn)氣通路18中設(shè)有對進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)整的電子控制式的節(jié)氣閥22。另一方面，發(fā)動(dòng)機(jī)10具備從各汽缸排出廢氣的排氣通路24，在排氣通路24中設(shè)有對廢氣進(jìn)行凈化的三維催化劑等催化劑26。另外，在各汽缸中設(shè)有向進(jìn)氣口 20內(nèi)的進(jìn)氣中噴射燃料的燃料噴射閥28、對缸內(nèi)的混合氣體進(jìn)行點(diǎn)火的火花塞30、使進(jìn)氣口 20開閉的進(jìn)氣閥32以及使排氣口開閉的排氣閥34。并且，發(fā)動(dòng)機(jī)10具備利用排氣壓力對進(jìn)氣進(jìn)行增壓的公知的增壓器36。增壓器36由在催化劑26的上游側(cè)設(shè)置于排氣通路24的渦輪36a、和設(shè)置于進(jìn)氣通路18的壓縮機(jī)36b構(gòu)成。在增壓器36工作時(shí)，通過渦輪36a受到排氣壓力而對壓縮機(jī)36b進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，使得壓縮機(jī)36b對進(jìn)氣進(jìn)行增壓。另外，在排氣通路24中設(shè)有繞過渦輪36a的旁路通路38、和對流過旁路通路38的廢氣的量進(jìn)行調(diào)整的廢氣旁通閥(WGV)40。旁路通路38在渦輪36a的上游側(cè)從排氣通路24分岔，在渦輪36a的下游側(cè)并且成為催化劑26的上游側(cè)位置與排氣通路24合流。接下來，對發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的系統(tǒng)具備包括傳感器50 58的傳感器系統(tǒng)、和對發(fā)動(dòng)機(jī)10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行控制的ECU (Electronic ControlUnit)60。首先，對傳感器系統(tǒng)進(jìn)行說明，曲柄角傳感器50輸出與曲柄軸16的旋轉(zhuǎn)同步的信號，空氣流量傳感器52對發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行檢測。作為發(fā)動(dòng)機(jī)的內(nèi)燃機(jī)溫度的一個(gè)例子，水溫傳感器54檢測發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水的溫度(發(fā)動(dòng)機(jī)水溫)。其中，在本實(shí)施方式中，例如也可以使用發(fā)動(dòng)機(jī)主體的溫度、潤滑油的油溫等作為內(nèi)燃機(jī)溫度。另外，加速傳感器56對駕駛員的加速操作量(加速開度)進(jìn)行檢測，進(jìn)氣壓力傳感器58對發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣壓力(增壓壓力)進(jìn)行檢測。進(jìn)氣壓力傳感器58在成為節(jié)氣閥22的上游側(cè)并且成為增壓器36的壓縮機(jī)36b的下游側(cè)的位置被設(shè)置于進(jìn)氣通路18。除了這些傳感器之外，傳感器系統(tǒng)還包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制所需的各種傳感器(在催化劑26的上游側(cè)檢測排氣空燃比的空燃比傳感器等)，各個(gè)傳感器與E⑶60的輸入側(cè)連接。另一方面，在E⑶60的輸出側(cè)還連接著包括節(jié)氣閥22、燃料噴射閥28、火花塞30、WGV40等在內(nèi)的各種致動(dòng)器。E⑶60由具備例如ROM、RAM、非易失性存儲(chǔ)器等存儲(chǔ)電路和輸入輸出端口的運(yùn)算處理裝置構(gòu)成。而且，ECU60基于由傳感器系統(tǒng)檢測出的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)信息來驅(qū)動(dòng)各致動(dòng)器，從而進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)控制。具體而言，基于曲柄角傳感器50的輸出來對內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)和曲柄角進(jìn)行檢測，基于由空氣流量傳感器52檢測出的進(jìn)氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載(負(fù)載率)。另外，ECU60執(zhí)行基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載率、發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)狀態(tài)、有無加速操作等來計(jì)算燃料噴射量(基本燃料噴射量)的燃料噴射控制、和基于曲柄角等來計(jì)算點(diǎn)火時(shí)期的點(diǎn)火時(shí)期控制。而且，在各汽缸中，在燃料噴射時(shí)期到來了的時(shí)刻驅(qū)動(dòng)燃料噴射閥28，在點(diǎn)火時(shí)期到來了的時(shí)刻驅(qū)動(dòng)火花塞30。由此，能夠使缸內(nèi)的混合氣體燃燒，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)10 運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，ECU60執(zhí)行基于空燃比傳感器等的輸出來對燃料噴射量進(jìn)行校正，以使排氣空燃比與目標(biāo)空燃比相一致的空燃比控制；和基于進(jìn)氣壓力傳感器58的輸出等來使WGV40的開度(WGV開度)發(fā)生變化的WGV控制。其中，上述的燃料噴射控制、點(diǎn)火時(shí)期控制、空燃比控制以及WGV控制均是公知的控制。[實(shí)施方式I的特征]一般情況下，被噴射到進(jìn)氣口 20的燃料的一部分會(huì)附著于進(jìn)氣口 20的壁面、進(jìn)氣閥32等，該現(xiàn)象成為流入到缸內(nèi)的燃料量(空燃比)變動(dòng)的重要因素。特別是在WGV開度發(fā)生變化的情況下，如圖2所示，排氣壓力以及增壓壓力發(fā)生變化，或者如圖3所示，排氣脈動(dòng)的峰值等發(fā)生變化。這樣，當(dāng)排氣壓力的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，向進(jìn)氣口 20逆流的廢氣的回吹量會(huì)發(fā)生變化，與之相伴，由于附著于進(jìn)氣口 20的壁面的燃料量(以下稱為“壁面燃料附著量”)會(huì)發(fā)生變化，所以容易產(chǎn)生空燃比的失調(diào)。因此，在本實(shí)施方式中，特征在于執(zhí)行以下所述的WGV對應(yīng)控制。其中，圖2是表示在WGV開閥時(shí)與閉閥時(shí)增壓壓力發(fā)生變化的狀態(tài)的特性線圖，圖3是表示在WGV開閥時(shí)與閉閥時(shí)排氣脈動(dòng)的峰值等發(fā)生變化的狀態(tài)的特性線圖。(WGV對應(yīng)控制)在該控制中，取得WGV開度或者與該開度對應(yīng)的指標(biāo)作為WGV參數(shù)，至少基于WGV參數(shù)來計(jì)算壁面燃料附著量。然后，對由前述的燃料噴射控制設(shè)定的燃料噴射量反映壁面燃料附著量。具體而言，在WGV對應(yīng)控制中，首先算出成為壁面燃料附著量FMW的基礎(chǔ)(base)的基本壁面附著量FMWB。在基本壁面附著量FMWB中，反映了與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載率對應(yīng)變化的面燃料附著量的特性。(基本壁面附著量FMWB的計(jì)算)圖4是表示壁面燃料附著量相對于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速以及負(fù)載率的變化的特性的特性線圖。如該圖所示，存在著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高、負(fù)載率越大，則壁面燃料附著量越增加的特性。在ECU60中預(yù)先存儲(chǔ)有基于該特性而設(shè)定的二維數(shù)據(jù)映射。圖5是表示構(gòu)成上述二維數(shù)據(jù)映射的一部分的、使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速恒定時(shí)的負(fù)載率與基本壁面附著量之間的關(guān)系的特性數(shù)據(jù)。S卩，在ECU60中，按照各個(gè)不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速存儲(chǔ)了圖5所示的特性數(shù)據(jù)。因此，E⑶60通過基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與負(fù)載率并參照上述二維數(shù)據(jù)映射，能夠計(jì)算出基本壁面附著量FMWB。其中，基本壁面附著量FMWB被設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)的暖機(jī)結(jié)束的狀態(tài)下的基準(zhǔn)值。另外，在本實(shí)施方式中，通過利用以下所述的WGV校正系數(shù)Kv、水溫校正系數(shù)Kt、負(fù)載率變化校正系數(shù)Kdl等對如此計(jì)算出的基本壁面附著量FMWB進(jìn)行校正，來計(jì)算出最終的壁面燃料附著量FMW。(WGV校正系數(shù)Kv的計(jì)算)WGV校正系數(shù)Kv是用于基于WGV開度來校正基本壁面附著量FMWB的校正系數(shù)。這里，圖6表示了壁面燃料附著量相對于WGV開度的變化的特性。如該圖所示，存在著WGV開度越大、即增壓壓力越小，則壁面燃料附著量越增加的特性。該特性是由于WGV開度越大則增壓壓力越降低、進(jìn)氣的流速越減少，噴射燃料越容易附著于壁面而產(chǎn)生的。上述特性例如作為表示W(wǎng)GV開度與WGV校正系數(shù)Kv之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)映射而預(yù)先存儲(chǔ)在ECU60中。 E⑶60通過基于WGV開度并參照上述數(shù)據(jù)映射，來計(jì)算WGV開度越大則越增加的特性的WGV校正系數(shù)Kv。因此，能夠基于針對WGV開度的特性，準(zhǔn)確地計(jì)算出壁面燃料附著量FMW。其中，作為檢測WGV開度的方法，已知有利用例如開度傳感器等直接檢測WGV40的開度的方法、基于在WGV40的流出口附近配置的排氣壓力傳感器、排氣溫度傳感器的輸出來檢測WGV開度的方法等。另外，也可以使用利用通過前述的WGV控制而設(shè)定的WGV40的開度目標(biāo)值作為WGV開度的方法；例如日本特開2010-185302號公報(bào)所記載那樣，將驅(qū)動(dòng)WGV40的負(fù)壓致動(dòng)器被供給的負(fù)壓大小作為WGV開度而使用。另外，在本實(shí)施方式中，例示了基于WGV開度來計(jì)算WGV校正系數(shù)Kv的情況，但本發(fā)明并不局限于此，也可以取得與WGV開度對應(yīng)的各種指標(biāo)作為WGV參數(shù)，基于該指標(biāo)來計(jì)算WGV校正系數(shù)Kv的構(gòu)成。作為這樣的指標(biāo)的例子，有前述的排氣壓力傳感器或排氣溫度傳感器的輸出、負(fù)壓致動(dòng)器被供給的負(fù)壓大小、進(jìn)氣壓力傳感器58的輸出(增壓壓力)等。特別是在取代WGV開度而基于增壓壓力計(jì)算出WGV校正系數(shù)Kv的情況下，能夠抑制由于排氣系統(tǒng)的溫度變化等而導(dǎo)致的WGV開度的檢測誤差，可以提高WGV校正系數(shù)Kv (壁面燃料附著量FMW)的計(jì)算精度。該情況下，壓縮機(jī)36b的出口側(cè)的增壓壓力的絕對值(abs.)如圖7所示，具有WGV開度越大則越減少的特性。因此，WGV校正系數(shù)Kv的特性只要設(shè)定成增壓壓力越小壁面燃料附著量FMW的計(jì)算值越增加即可。其中，圖7是表示W(wǎng)GV開度與增壓壓力之間的關(guān)系的一個(gè)例子的特性線圖。另外，更詳細(xì)而言，WGV開度與增壓壓力之間的關(guān)系還根據(jù)進(jìn)氣量(或者節(jié)氣門開度)而發(fā)生變化。因此，也可以采用根據(jù)增壓壓力與進(jìn)氣量來計(jì)算WGV校正系數(shù)Kv的構(gòu)成。根據(jù)該構(gòu)成，能夠更加提高WGV校正系數(shù)Kv的計(jì)算精度。(水溫校正系數(shù)Kt的計(jì)算)水溫校正系數(shù)Kt是用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫對基本壁面附著量FMWB進(jìn)行校正的校正系數(shù)。這里，圖8是表示發(fā)動(dòng)機(jī)水溫與水溫校正系數(shù)之間的關(guān)系的特性線圖，該圖所示的特性被作為數(shù)據(jù)映射而預(yù)先存儲(chǔ)在ECU60中。ECU60能夠基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫并參照上述數(shù)據(jù)映射，計(jì)算出水溫校正系數(shù)Kt。由于在發(fā)動(dòng)機(jī)水溫等內(nèi)燃機(jī)溫度上升的情況下，噴射燃料易于蒸發(fā)，所以存在壁面燃料附著量減少的特性。圖8所示的數(shù)據(jù)反映了該特性，水溫校正系數(shù)Kt被設(shè)定成發(fā)動(dòng)機(jī)水溫越高則越減少，例如在發(fā)動(dòng)機(jī)水溫> 70°C的完全暖機(jī)狀態(tài)下被設(shè)定為零。(負(fù)載率變化校正系數(shù)Kdl的計(jì)算)負(fù)載率變化校正系數(shù)Kdl是用于基于負(fù)載率的變化量對基本壁面附著量FMWB進(jìn)行校正的校正系數(shù)。其中，負(fù)載率的變化量被定義為從基于例如加速開度等而設(shè)定的負(fù)載率的目標(biāo)值減去了當(dāng)前的負(fù)載率所得到的差值。圖9是表示負(fù)載率的變化量與負(fù)載率變化校正系數(shù)之間的關(guān)系的特性線圖，該圖所示的特性作為數(shù)據(jù)映射被預(yù)先存儲(chǔ)在ECU60中。在發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)載率大幅變化的情況下，由于壁面燃料附著量也大幅變化，所以需要大幅校正基本壁面附著量FMWB。圖9所示的數(shù)據(jù)反映了該點(diǎn)，負(fù)載率變化校正系數(shù)Kdl被設(shè)定為負(fù)載率的變化量越大則越增加。ECU60計(jì)算出負(fù)載率的變化量，通過基于該變化量并參照上述數(shù)據(jù)映射，能夠計(jì)算出負(fù)載率變化校正系數(shù)Kdl。(壁面燃料附著量FMW的計(jì)算)
在接下來的處理中，基于通過上述方法而求出的基本壁面附著量FMWB、WGV補(bǔ)正系數(shù)Kv、水溫校正系數(shù)Kt以及負(fù)載率變化校正系數(shù)Kdl，利用下述(I)式來計(jì)算出最終的壁面燃料附著量FMW。FMW = FMWBXKvXKt XKdRFMWtm X (I-QTRN) (I)在上述⑴式中，F(xiàn)MWmi是在前次的運(yùn)算周期中計(jì)算出的FMW的值(前次值)。另夕卜，QTRN是對壁面燃料附著量FMW的最新值調(diào)整反映前次值的程度的衰減校正系數(shù)，基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫而設(shè)定。圖10是用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)水溫來設(shè)定衰減校正系數(shù)QTRN的特性線圖，該圖所示的特性作為數(shù)據(jù)映射被預(yù)先存儲(chǔ)在ECU601中。如圖10所示，衰減校正系數(shù)QTRN被設(shè)定為發(fā)動(dòng)機(jī)水溫越高則越減少，在完全緩機(jī)狀態(tài)下被設(shè)定為零。因此，壁面燃料附著量FMW被設(shè)定成在發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)具有高響應(yīng)性而發(fā)生變化，隨著暖機(jī)狀態(tài)接近而緩慢地變化。(向燃料噴射量的反映)在接下來的處理中，基于通過前述的燃料噴射控制而設(shè)定的基本燃料噴射量ETAUbase、通過前述的空燃比控制而設(shè)定的空燃比校正量FAF以及壁面燃料附著量FMWjlJ用下述(2)式來計(jì)算出最終的燃料噴射量ETAUout。ETAUout = ETAUbase+FMW+FAF (2)這樣，在WGV對應(yīng)控制中，基于由作為WGV開度或者與該開度對應(yīng)的指標(biāo)的WGV參數(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、反映了進(jìn)氣量的負(fù)載率、內(nèi)燃機(jī)溫度(發(fā)動(dòng)機(jī)水溫)、負(fù)載率的變化量構(gòu)成的多個(gè)參數(shù)，計(jì)算出壁面燃料附著量FMW。然后，計(jì)算出的壁面燃料附著量FMW被反映到最終的燃料噴射量ETAUout中，從燃料噴射閥28噴射出與燃料噴射量ETAUout對應(yīng)的量的燃料。因此，能夠?qū)?shí)際的燃料噴射量全部反映上述各參數(shù)的變化，可根據(jù)各個(gè)參數(shù)來準(zhǔn)確地控制噴射量。此外，在本實(shí)施方式中，例示了基于上述的多個(gè)參數(shù)來計(jì)算出壁面燃料附著量FMW的情況。但在本發(fā)明中，無需使用除了 WGV參數(shù)之外的所有其他參數(shù)。即，本發(fā)明只要根據(jù)需要來選擇發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載率、內(nèi)燃機(jī)溫度以及負(fù)載率的變化量中的至少一個(gè)參數(shù)，并基于選擇出的參數(shù)和WGV參數(shù)來計(jì)算壁面燃料附著量FMW即可。(與WGV開度對應(yīng)的校正的執(zhí)行條件)在上述說明中，基于WGV校正系數(shù)Kv等對壁面燃料附著量FMW進(jìn)行校正。該情況下，也可以采用在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中總是執(zhí)行基于WGV參數(shù)對壁面燃料附著量FMW的校正處理的結(jié)構(gòu)，或者還可以采用僅在產(chǎn)生了通過WGV控制來使WGV開度急劇變化的請求(急劇變化請求)時(shí)執(zhí)行的構(gòu)成。具體而言，在本發(fā)明中，可以在產(chǎn)生了 WGV開度的急劇變化請求的情況下，通過前述的計(jì)算方法來計(jì)算WGV校正系數(shù)Kv,而在未產(chǎn)生急劇變化請求的情況下，不執(zhí)行基于WGV校正系數(shù)Kv的校正(或者使WGV校正系數(shù)Kv = I)地計(jì)算出壁面燃料附著量FMW。這里，WGV開度的急劇變化請求例如在加速時(shí)或者減速時(shí)等，當(dāng)需要使WGV開度(急劇)變得比規(guī)定值大時(shí)產(chǎn)生，上述規(guī)定值根據(jù)例如全開時(shí)與全閉時(shí)的開度差等而恰當(dāng)設(shè)定。而且，E⑶60例如在通過WGV控制而被控制的WGV開度的變化量為上述規(guī)定值以上的情況下，判定為產(chǎn)生了急劇變化請求。另外，在本發(fā)明中，也可以在WGV開度從全開變到全閉(或者全閉變到全開)的情況下，判斷為產(chǎn)生了 WGV開度的急劇變化請求。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠僅在使WGV開度急劇變化而需要校正的情況下，基于WGV參數(shù)來準(zhǔn)確地校正壁面燃料附著量FMW。即，僅通過使WGV開度小幅變化，就能夠避免壁面燃料附著量FMW被過度校正。因此，可抑制壁面燃料附著量FMW的偏差等而使控制穩(wěn)定。
[實(shí)施方式I的作用效果]接下來，參照圖11對本實(shí)施方式的作用效果進(jìn)行說明。圖11是表示W(wǎng)GV開度急劇變化時(shí)的壁面燃料附著量、WGV校正系數(shù)等的狀態(tài)的時(shí)序圖。圖11中的實(shí)線表示了通過例如加速時(shí)的WGV控制而使WGV從全開急劇變化到全閉的情況，虛線表示了上述WGV控制未被執(zhí)行時(shí)的情況。首先，當(dāng)執(zhí)行急加速等加速操作時(shí)，壁面燃料附著量伴隨著負(fù)載率的上升而暫時(shí)增加。但當(dāng)通過WGV控制使WGV急劇閉閥時(shí)，由于增壓壓力以及進(jìn)氣溫度上升，所以附著于壁面的燃料的氣化量增加，壁面燃料附著量轉(zhuǎn)為減少。此時(shí)，在WGV對應(yīng)控制中，如圖11中的最下部所示，最初對應(yīng)于負(fù)載率的上升使WGV校正系數(shù)Kv增加，但隨著增壓壓力以及進(jìn)氣溫度增加，與此對應(yīng)使WGV校正系數(shù)Kv減少。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，能夠基于WGV開度來計(jì)算WGV校正系數(shù)Kv，追蹤實(shí)際的壁面燃料附著量而使基于該WGV校正系數(shù)Kv等計(jì)算出的壁面燃料附著量FMW準(zhǔn)確地變化。而且，能夠基于反映了壁面燃料附著量FMW的燃料噴射量ETAUout來執(zhí)行燃料噴射控制。由此，即使在執(zhí)行WGV控制的情況下，也能夠?qū)殡S著WGV開度而變化的廢氣的回吹量的狀態(tài)反映到壁面燃料附著量FMW、即燃料噴射量ETAUout中，可抑制由于回吹量的變化而導(dǎo)致的空燃比的失調(diào)等。因此，可以考慮由WGV控制引起的廢氣的回吹量的變化，來穩(wěn)定地控制空燃比。[用于實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式I的具體處理]接下來，參照圖12，對用于實(shí)現(xiàn)上述控制的具體處理進(jìn)行說明。圖12是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I中由ECU執(zhí)行的控制的流程圖。設(shè)該圖所示的程序在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)中反復(fù)執(zhí)行。在圖12所示的程序中，首先在步驟100中讀入當(dāng)前的負(fù)載率，并且基于加速開度等來設(shè)定目標(biāo)負(fù)載率。然后，在步驟102中，計(jì)算出當(dāng)前的負(fù)載率與目標(biāo)負(fù)載率的差值(變化量)。另外，在步驟104中，通過前述的方法計(jì)算出基本壁面附著量FMWB，在步驟106中，計(jì)算出除了 WGV校正系數(shù)Kv之外的各校正系數(shù)(水溫校正系數(shù)Kt、負(fù)載率變化校正系數(shù)Kdl、衰減校正系數(shù)QTRN等)。接下來，在步驟108中，通過將當(dāng)前的負(fù)載率和目標(biāo)負(fù)載率進(jìn)行比較，來判定是否存在加速請求。具體而言，在目標(biāo)負(fù)載率大于當(dāng)前負(fù)載率的情況下，判定為產(chǎn)生了加速請求。另外，在步驟Iio中，基于產(chǎn)生加速請求，來判定是否產(chǎn)生了前述的WGV開度的急劇變化請求。舉出一個(gè)具體例，在步驟110中，例如判定是否存在使WGV開度從全開一全閉急劇變化的請求。然后，在步驟108、110的判定均成立的情況下，判斷為在加速時(shí)產(chǎn)生了 WGV開度的急劇變化請求，并在步驟112中，通過前述的計(jì)算方法基于WGV開度來計(jì)算出WGV校正系數(shù)Kv。另一方面，由于當(dāng)在步驟108、110的任意一個(gè)中判定不成立時(shí)，例如不是極端的急加速，所以判斷為不需要基于WGV校正系數(shù)Kv對壁面燃料附著量FMW的校正處理。該情況下，在步驟114中，將WGV校正系數(shù)Kv設(shè)定為與校正無關(guān)的狀態(tài)(Kv= I)。接下來，在步驟116中基于基本壁面附著量FMWB、各校正系數(shù)Kv、Kt、Kdl、QTRN等，利用上述(I)式來計(jì)算出壁面燃料附著量FMW。然后，在步驟118中基于上述(2)式，將計(jì)算出的壁面燃料附著量FMW反映到燃料噴射量ETAUout中，并結(jié)束本程序。
此外，在上述實(shí)施方式I中，圖12中的步驟104、106、112、114、116表示了權(quán)利要求I 4中的燃料附著量計(jì)算單元的具體例子。其中，步驟104、106表示了權(quán)利要求3中的基本計(jì)算單元的具體例子，步驟112表示了 WGV對應(yīng)校正單元的具體例子。另外，步驟118表示了權(quán)利要求I中燃料附著量反映單元的具體例子，步驟108、110表示了權(quán)利要求4中的校正執(zhí)行判定單元的具體例子。另外，在實(shí)施方式I中，列舉進(jìn)氣口噴射型的發(fā)動(dòng)機(jī)10為例進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于進(jìn)氣口噴射型的內(nèi)燃機(jī)。即，本發(fā)明也可以用于通過燃料噴射閥對缸內(nèi)直接噴射燃料的缸內(nèi)噴射型的內(nèi)燃機(jī)。該情況下，只要通過與實(shí)施方式I幾乎相同的方法來計(jì)算在缸內(nèi)的壁面附著的噴射燃料的量作為壁面燃料附著量即可。附圖標(biāo)記說明10...發(fā)動(dòng)機(jī)；12...活塞；14...燃燒室；16...曲柄軸；18...進(jìn)
氣通路；20...進(jìn)氣口 ；22...節(jié)氣閥；24...排氣通路；26...催化劑；28...燃料噴射閥；30.火花塞；32.進(jìn)氣閥；34.排氣閥；36.增壓器；36a.渦輪；36b.壓縮機(jī)；38...旁通通路；40...廢氣旁通閥；50...曲柄角傳感器；52...空氣流量傳感器；54...水溫傳感器；56...加速傳感器；58...進(jìn)氣壓力傳感器；60. . . E⑶。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，具備 燃料噴射閥，其向內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣中噴射燃料； 增壓器，其具有設(shè)置于內(nèi)燃機(jī)的排氣通路的渦輪和設(shè)置于進(jìn)氣通路的壓縮機(jī)，利用排氣壓力對進(jìn)氣進(jìn)行增壓； 廢氣旁通閥，其對繞過上述增壓器的渦輪而流動(dòng)的廢氣的量進(jìn)行調(diào)整； 燃料附著量計(jì)算單元，其是計(jì)算從上述燃料噴射閥噴射出的燃料中附著于內(nèi)燃機(jī)的壁面的燃料的量、即壁面燃料附著量的單元，該燃料附著量計(jì)算單元取得上述廢氣旁通閥的開度或者與該開度對應(yīng)的指標(biāo)作為WGV參數(shù)，至少基于上述WGV參數(shù)來計(jì)算出上述壁面燃料附著量；以及 燃料附著量反映單元，其使上述壁面燃料附著量反映于基于內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而設(shè)定的燃料噴射量。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 上述燃料附著量計(jì)算單元構(gòu)成為上述廢氣旁通閥的開度越大則越增加上述壁面燃料附著量的計(jì)算值。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 上述燃料附著量計(jì)算單元具備 基本計(jì)算單元，其基于內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載、內(nèi)燃機(jī)溫度以及上述負(fù)載的變化量中的至少一個(gè)參數(shù)來計(jì)算上述壁面燃料附著量；和 WGV對應(yīng)校正單元，其基于上述WGV參數(shù)對上述壁面燃料附著量進(jìn)行校正。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 具備校正執(zhí)行判定單元，該校正執(zhí)行判定單元僅在產(chǎn)生了使上述廢氣旁通閥的開度的變化比規(guī)定值大的請求的情況下，才由上述WGV對應(yīng)校正單元對上述壁面燃料附著量進(jìn)行校正。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 具備進(jìn)氣壓力傳感器，該進(jìn)氣壓力傳感器在成為對內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣量進(jìn)行調(diào)整的節(jié)氣閥的上游側(cè)并且成為上述增壓器的壓縮機(jī)的下游側(cè)的位置對進(jìn)氣壓力進(jìn)行檢測， 上述燃料附著量計(jì)算單元使用上述進(jìn)氣壓力傳感器的輸出作為上述WGV參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，即使在執(zhí)行WGV控制的情況下也能夠與WGV控制并行穩(wěn)定地控制空燃比。發(fā)動(dòng)機(jī)(10)具備增壓器(36)、廢氣旁通閥(WGV)(40)等。ECU(60)基于包括WGV(40)的開度或者與該開度對應(yīng)的指標(biāo)在內(nèi)的多個(gè)參數(shù)，計(jì)算附著于進(jìn)氣口(20)的壁面的燃料的量、即壁面燃料附著量(FMW)。而且，將計(jì)算出的壁面燃料附著量(FMW)反映到燃料噴射量(ETAUout)中。由此，即使在執(zhí)行WGV控制的情況下，也能夠?qū)殡S著WGV開度而變化的廢氣的回吹量的狀態(tài)反映到壁面燃料附著量、即燃料噴射量中，可抑制因回吹量的變化而導(dǎo)致的空燃比的失調(diào)等。
文檔編號F02D41/04GK102822482SQ20118000366
公開日2012年12月12日 申請日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者井上政廣 申請人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社