用于內燃機的控制裝置和控制方法
【專利摘要】一種電子控制單元（100），其用作內燃機的控制裝置，該電子控制單元執(zhí)行用于控制內燃機（10）的扭矩的反饋控制，以便使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率（ΔNE）與發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率（ΔNEtrg）一致。電子控制單元（100）計算需要扭矩（Tid），所述需要扭矩是將發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩，并且在計算的需要扭矩增大時，增大反饋控制中的反饋增益（G）。
【專利說明】用于內燃機的控制裝置和控制方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種執(zhí)行反饋控制使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率與目標下降速率相一致的用于內燃機的控制裝置和控制方法。
【背景技術】
[0002]已知對內燃機的控制，其中，當加速器操作被釋放時，反饋控制對發(fā)動機旋轉速度的下降速率執(zhí)行反饋控制以使其與目標下降速率一致，由此在發(fā)動機旋轉速度隨著加速器操作的釋放而下降時穩(wěn)定發(fā)動機旋轉速度變化的行為。
[0003]為了適當?shù)貙Πl(fā)動機旋轉速度的下降速率執(zhí)行反饋控制以便使其與目標下降速率一致，有必要基干與目標下降速率的偏差適當?shù)乜刂苾热紮C的扭矩。為此目的，反饋增益需要被設定為適當?shù)闹怠?br> [0004]與此作為對照，日本專利申請公報N0.2000-073801 (JP2000-073801 A)描述了ー種用于內燃機的控制裝置。當發(fā)動機旋轉速度很可能下降時，如與當發(fā)動機旋轉速度不太可能下降時相比較，控制裝置増大反饋增益，由此抑制發(fā)動機旋轉速度的下降。
[0005]在JP 2000-073801 A中描述的發(fā)明g在執(zhí)行反饋控制，以便使得發(fā)動機旋轉速度自身與目標發(fā)動機旋轉速度一致。如與當發(fā)動機旋轉速度不太可能降低時相比較，當發(fā)動機旋轉速度很可能降低時，反饋增益増大的這種構造可以被應用于反饋控制。
[0006]附帶說一句，發(fā)動機旋轉速度的下降速率隨著作用于內燃機的輸出軸上的外部負載而改變，從而即使當在JP 2000-073801 A中描述的以上構造被應用于反饋控制時，也不能當外部負載改變時設定適當?shù)姆答佋鲆?。因此，可能難以適當?shù)匾种葡陆邓俾实钠睢?br> [0007]注意，這種問題不僅存在于在從加速器操作被釋放時到發(fā)動機旋轉速度達到怠速旋轉速度時的時期期間的反饋控制中，而且這種問題還通常存在于總體反饋控制中，該總體反饋控制對內燃機的扭矩執(zhí)行反饋控制以便使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率與發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明提供一種即使當外部負載改變時也能夠對發(fā)動機旋轉速度的下降速率適當?shù)貓?zhí)行反饋控制的用于內燃機的控制裝置和控制方法。
[0009]本發(fā)明的第一方面涉及ー種用于內燃機的控制裝置，該控制裝置包括控制單元，該控制單元執(zhí)行用于控制內燃機的扭矩的反饋控制，以便使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率與發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致。該控制単元計算需要扭矩，該需要扭矩是將發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩。在計算出的需要扭矩增大時，該控制単元増大反饋控制中的反饋增益。
[0010]需要扭矩是如下扭矩，所述扭矩需要補償由由于內燃機內側的摩擦負載引起的內部負載和從內燃機的外側作用于內燃機上的外部負載消耗的扭矩，由此將發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度。因此，當需要扭矩是大的時，估計由內部負載和外部負載消耗的扭矩是大的，發(fā)動機旋轉速度趨向于下降，并且估計在扭矩不足的情形中發(fā)動機旋轉速度的下降速率也増大。
[0011]與此作為對照，利用上述構造，在需要扭矩增大時，反饋控制中的反饋增益増大。因此，當由內部負載和外部負載消耗的扭矩是大的并且在扭矩不足的情形中發(fā)動機旋轉速度的下降速率是高的時，通過反饋控制校正的扭矩的増大或者減小的敏感性進ー步増大。因此，即使當外部負載改變時，也能夠設定適當?shù)姆答佋鲆?，通過該反饋增益，由于外部負載的變化引起的發(fā)動機旋轉速度的下降速率的變化可以受到抑制。
[0012]S卩，根據(jù)以上方面，即使當外部負載改變時，發(fā)動機旋轉速度的下降速率也可以適當?shù)亟洑v反饋控制。
[0013]在以上方面中，控制單元可以將發(fā)動機旋轉速度被保持恒定的目標旋轉速度設定成為為了計算需要扭矩而獲取的發(fā)動機旋轉速度。另外，控制單元可以基于設定的目標旋轉速度、發(fā)動機溫度和使用內燃機的輸出驅動的輔助設備的操作狀態(tài)來計算需要扭矩。
[0014]在發(fā)動機溫度下降吋，潤滑油的粘度増大，從而在發(fā)動機溫度降低時，由于內燃機內側的摩擦負載引起的內部負載増大。進而，在發(fā)動機旋轉速度增大時，在發(fā)動機的構件的滑動部分處的滑動量増大，從而在發(fā)動機旋轉速度增大時，每單位時間由內部負載消耗的扭矩量増大。
[0015]另外，作用于內燃機上的外部負載基于使用內燃機的輸出驅動的輔助設備的操作狀態(tài)而改變。具體地，在被操作的輔助設備的數(shù)目增加時和在每個被操作的輔助設備的驅動量增加時，作用于內燃機上的外部負載増大。
[0016]因此，通過獲取設定旋轉速度、發(fā)動機溫度和使用內燃機的輸出驅動的輔助設備的操作狀態(tài)，能夠計算需要扭矩，該需要扭矩是將發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩。
[0017]即，在計算需要扭矩時獲取的發(fā)動機旋轉速度可以被選擇性地設定。在以上方面中，將發(fā)動機旋轉速度保持在怠速旋轉速度所需要的扭矩可以被計算作為需要扭曲。
[0018]在以上方面中，需要扭矩的計算可以與反饋控制并行地執(zhí)行。
[0019]在以上方面中，反饋控制可以是積分反饋，所述積分反饋對基于目標下降速率和實際下降速率之間的偏差和反饋增益計算出的下降速率的更新量進行積分，由此計算扭矩校正量。
[0020]在以上方面中，控制單元可以控制扭矩校正量，使得扭矩校正量并不超過預定上限和預定下限。
[0021]在以上方面中，當扭矩校正量大于預定上限吋，控制單元可以將預定上限設定為扭矩校正量。當扭矩校正量小于預定下限吋，控制單元可以將預定下限設定為扭矩校正量。
[0022]在以上方面中，控制單元可以從加速器操作被釋放時到發(fā)動機旋轉速度下降到怠速旋轉速度時執(zhí)行反饋控制。
[0023]本發(fā)明的第二方面涉及ー種用于內燃機的控制方法，其執(zhí)行用于控制內燃機的扭矩的反饋控制，以便使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率與發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致。該控制方法包括:計算需要扭矩，該需要扭矩是將發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩；和在計算出的需要扭矩增大時，増大反饋控制中的反饋增益。
[0024]利用以上構造，在當發(fā)動機旋轉速度達到怠速旋轉速度時之前，能夠穩(wěn)定加速器 操作的釋放導致的發(fā)動機旋轉速度變化的行為。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]將在下面參考附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術和工業(yè)意義，其中類似的附圖標記表示類似的元件，并且其中:
[0026]圖1是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的電子控制單元和內燃機之間的關系的概略視圖，該內燃機是電子控制單元控制的對象；
[0027]圖2是示出在反饋控制中的一系列過程的流程的流程圖；并且
[0028]圖3是示出用于設定反饋增益的一系列過程的流程的流程圖。
【具體實施方式】
[0029]在下文中，將參考圖1到圖3描述根據(jù)本發(fā)明的方面的、用于內燃機的控制裝置被應用于電子控制單元100的實施例，該電子控制單元100全面地控制安裝在車輛上的內燃機10。
[0030]如在圖1中所示，活塞12被以可滑動方式容納在內燃機10的汽缸11中的相應的一個汽缸中。曲軸14經由連桿13被聯(lián)接到每個活塞12。曲軸14是內燃機10的輸出軸。
[0031]活塞12以該方式被分別地容納在相應的汽缸11中，由此利用汽缸11的內周邊表面、活塞12的頂表面和汽缸蓋15的底表面限定燃燒室16。注意內燃機10是具有該多個汽缸11的多汽缸內燃機；然而，僅該多個汽缸11之一在圖1中示出。
[0032]火花塞20在面對容納在相應的汽缸11中的活塞12的位置處被安設在汽缸蓋15上。然后，進氣通路30和排氣通路40被連接到分別限定在汽缸11中的燃燒室16中的每個燃燒室。另外，如在圖1中所示，對于每個汽缸11，朝向相應的燃燒室16注射燃料的注射器19被一個接一個地設置在進氣通路30中。
[0033]如在圖1中所示，進氣閥17和排氣閥18被設置在汽缸蓋15上。每個進氣閥17打開或者關閉從而在進氣通路30和相應的燃燒室16之間提供或者中斷流體連通。每個排氣閥18打開或者關閉，以便提供或者中斷在排氣通路40和相應的燃燒室16之間的流體連通。注意進氣閥17被經由正時鏈(未示出)聯(lián)接到曲軸14的進氣凸輪軸打開或者關閉，而排氣閥18被經由正時鏈聯(lián)接到曲軸14的排氣凸輪軸打開或者關閉。
[0034]如在圖1中的左側處示出地，空氣濾清器31被設置在進氣通路30的最上游部分處。過濾器32被設置在空氣濾清器31內側。過濾器32捕獲在進氣空氣中包含的塵土和污垢。由此，通過空氣濾清器31移除了塵土和污垢的空氣經由進氣通路30被引入內燃機10的燃燒室16中。
[0035]調壓室33被設置于進氣通路30中的在空氣濾清器31的下游的一部分處。如在圖1中所示，在調壓室33處的一部分的流動通路截面面積大于進氣通路30的其它部分的流動通路截面面積。由此，通過空氣濾清器31引入的空氣通過調壓室33，由此均衡穿過進氣通路30的空氣的脈動。
[0036]另外，如在圖1中所示，節(jié)流閥35在進氣通路30中被設置于在空氣濾清器31的下游和調壓室33的上游的部分處。節(jié)流閥35被馬達34驅動，并且是節(jié)流開度Th的、節(jié)流閥35的開度受到控制。[0037]對節(jié)流閥35的開度的控制、用于控制每個注射器19的閥門打開持續(xù)時間Tf的燃料注射量控制和由例如使用火花塞20的點火定時控制執(zhí)行的扭矩控制由電子控制單元100執(zhí)行，該電子控制單元100全面地控制內燃機10。
[0038]電子控制單元100包括中央處理單元(CPU)、只讀存儲器(ROM)、隨機訪問存儲器(RAM)等。CPU執(zhí)行各種過程從而執(zhí)行關于扭矩控制的各種控制。ROM存儲計算程序、計算映射和各種數(shù)據(jù)。RAM暫時地存儲計算結果等。
[0039]各種傳感器被連接到電子控制單元100。各種傳感器包括加速器位置傳感器50、空氣流量計51、曲柄位置傳感器52、節(jié)流位置傳感器53、冷卻劑溫度傳感器54、凸輪位置傳感器55等。加速器位置傳感器50檢測加速器操作量ACCP，該加速器操作量ACCP示意駕駛員踩踏加速器踏板的量?？諝饬髁坑?1檢測通過空氣濾清器31被引入進氣通路30中的空氣的溫度Ta和是引入的空氣的質量的進氣空氣質量GA。曲柄位置傳感器52檢測曲軸14每單位時間的旋轉角度。節(jié)流位置傳感器53檢測是節(jié)流閥35的開度的節(jié)流開度Th。冷卻劑溫度傳感器54檢測是發(fā)動機冷卻劑的溫度的發(fā)動機冷卻劑溫度THW。凸輪位置傳感器55檢測進氣凸輪軸的旋轉角度。然后，電子控制單元100基于檢測到的曲軸14的旋轉角度來計算示意曲軸14每單位時間的旋轉速度的發(fā)動機旋轉速度NE。
[0040]電子控制單元100加載從這些不同的傳感器50到55檢測到的信號，并且執(zhí)行與扭矩控制相關聯(lián)的各種控制。例如，電子控制單元100基于加速器操作量ACCP來計算需要扭矩以改變節(jié)流開度Th并且基于由空氣流量計51檢測到的進氣空氣質量GA控制在內燃機10中的燃料注射量和點火定時，由此產生對于需要扭矩而言適當?shù)呐ぞ亍?br> [0041]另外，電子控制單元100執(zhí)行用于控制內燃機10的扭矩的反饋控制以，以便使得從駕駛員釋放對于加速器踏板的踩踏時到發(fā)動機旋轉速度NE達到怠速旋轉速度時的發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率與發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致。注意，在該實施例中，是發(fā)動機旋轉速度NE每單位時間的變化的變化量ANE受到控制從而與目標變化量ANEtrg —致，由此執(zhí)行反饋控制。
[0042]在該反饋控制中，內燃機10的扭矩基于使用內燃機10的驅動力驅動的輔助設備諸如空調單元200和交流發(fā)電機300的操作狀態(tài)增大或者減小。由此，內燃機10的扭矩受到控制，從而抑制由于輔助設備的操作狀態(tài)的變化導致的外部負載的波動引起的變化量A NE的波動并且使得變化量A NE與目標變化量A NEtrg 一致。
[0043]為了執(zhí)行這種反饋控制，除了各種傳感器50到55，各種輔助設備被連接到電子控制單元100從而能夠獲取各種輔助設備的操作狀態(tài)。例如，如由圖1中的虛線示意地，聯(lián)接到曲軸14的空調單元200被連接到電子控制單元100，并且示意空調單元200是否操作的信號被輸入到電子控制單元100。
[0044]注意，空調單元200被構造成通過當空調單元200不操作時釋放布置在壓縮機和曲軸14之間的離合器來減小作用于內燃機10上的外部負載。然后，在根據(jù)本實施例的電子控制單元100中，基于空調單元200是否操作估計作用于內燃機10上的外部負載。即，當空調單元200操作時，電子控制單元100估計至少與空調單元200的驅動負載對應的外部負載作用于內燃機10上；而當空調單元200不操作時，電子控制單元100估計與空調單元200的驅動負載對應的外部負載并不作用于內燃機10上。
[0045]另外，如由圖1中的虛線示意地，聯(lián)接到曲軸14的交流發(fā)電機300被連接到電子控制單元100。電子控制單元100調節(jié)供應到交流發(fā)電機300的場電流的幅值，由此控制由交流發(fā)電機300產生的電力的量。因此，大的場電流被供應到交流發(fā)電機300，并且在產生的電力的量增大時，作用于內燃機10上的外部負載增大。然后，電子控制單元100基于供應到交流發(fā)電機300的場電流的幅度估計由于交流發(fā)電機300引起的外部負載。具體地，在場電流增大時，電子控制單元100估計與交流發(fā)電機300的驅動負載對應的外部負載增大。
[0046]在反饋控制中，電子控制單元100使用基于在實際變化量A NE和目標變化量A NEtrg之間的偏差D計算出的扭矩校正量T校正為了實現(xiàn)目標變化量A NEtrg而被設定的基本扭矩。由此，電子控制單元100控制內燃機10的扭矩，以便使得變化量ANE與目標變化量ANEtrg —致并且使得發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率與發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致。注意通過調節(jié)節(jié)流開度Th、調節(jié)燃料注射量、調節(jié)點火定時等改變扭矩。
[0047]在下文中，將參考圖2和圖3描述根據(jù)本實施例的反饋控制的細節(jié)。首先，將參考示出根據(jù)反饋控制的一系列過程的流程的圖2描述反饋控制。當在發(fā)動機操作期間加速器踏板的踩踏被釋放時，圖2所示程序被電子控制單元100以預定控制間隔反復地執(zhí)行。
[0048]在電子控制單元100啟動該程序時，電子控制單元100首先如在圖2中所示在步驟SlOO中計算在發(fā)動機旋轉速度NE的目標變化量ANEtrg和實際變化量ANE之間的偏差D。注意，這里，目標變化量A NEtrg被從變化量A NE減去，并且該差值的絕對值被設為偏差D。然后，該過程前進到步驟S110，并且加載通過圖3所示過程設定的反饋增益G。注意將在以后參考圖3描述用于設定反饋增益G的一系列過程。
[0049]在反饋增益G被加載時，電子控制單元100在步驟S120中基于偏差D和反饋增益G計算扭矩校正量T的更新量AT。具體地，電子控制單元100將偏差D乘以反饋增益G，并且將乘積設定成為更新量AT。
[0050]在更新量A T被如此計算時，電子控制單元100在步驟S130中更新扭矩校正量T。具體地，電子控制單元100將更新量AT添加到為了在最后控制間隔中校正扭矩而使用的扭矩校正量T，由此更新扭矩校正量T。然后，在步驟S140中，電子控制單元100確定更新的扭矩校正量T是否小于或者等于上限值。
[0051]當在步驟S140中確定扭矩校正量T小于或者等于上限值時(在步驟S140中是)，該過程前進到步驟S150，并且電子控制單元100確定扭矩校正量T是否大于或者等于下限值。
[0052]當在步驟S150中確定扭矩校正量T大于或者等于下限值時(在步驟S150中是)，該過程前進到步驟S160，并且電子控制單元100使用在步驟S130中更新的扭矩校正量T校正扭矩。具體地，電子控制單元100將扭矩校正量T添加到基本扭矩以計算目標扭矩，并且控制扭矩以便獲得目標扭矩，從而由此校正扭矩。
[0053]在另一方面，當在步驟S140中確定扭矩校正量T大于上限值時(在步驟S140中否)，該過程前進到步驟S145，并且電子控制單元100將上限值設定成為新的扭矩校正量T。即，電子控制單元100將扭矩校正量T設定為等于上限值的值。以該方式，在電子控制單元100將扭矩校正量T設定為等于上限值的值時，該過程前進到步驟S160，并且電子控制單元100使用扭矩校正量T校正扭矩。
[0054]另外，當在步驟S150中確定扭矩校正量T小于下限值時(在步驟S150中否)，該過程前進到步驟S155，并且電子控制單元100將下限值設定為新的扭矩校正量T。S卩，電子控制單元100將扭矩校正量T設定為等于下限值的值。在電子控制單元100將扭矩校正量T設定為等于下限值的值時，該過程前進到步驟S160，并且電子控制單元100使用扭矩校正量T校正扭矩。
[0055]即，根據(jù)本實施例的反饋控制提供用于扭矩校正量T的上限和下限以控制扭矩校正量，使得扭矩校正量T并不變成大于上限值的值或者小于下限值的值。
[0056]注意，根據(jù)本實施例的反饋控制將下限值設定為“O”。即，在根據(jù)本實施例的反饋控制中，扭矩校正量T不被設定為負值。
[0057]在使用如此設定的扭矩校正量T校正扭矩時，電子控制單元100 —次地結束該程序。
[0058]接著，將參考圖3描述設定在以上反饋控制中使用的反饋增益G的過程。當在發(fā)動機操作期間釋放對于加速器踏板的踩踏時，圖3所示程序以及與上述反饋控制相關聯(lián)的程序被電子控制單元100以預定控制間隔反復地執(zhí)行。圖3所示程序可以與參考圖2描述的反饋控制相關聯(lián)的程序并行地執(zhí)行。
[0059]在電子控制單元100啟動該程序時，電子控制單元100首先如在圖3中所示在步驟S200中計算需要怠速扭矩Tid。需要怠速扭矩Tid是示意將發(fā)動機旋轉速度NE保持在怠速旋轉速度所需要的扭矩的值。這里，電子控制單元100對內燃機10的內部負載和作用于內燃機10上的外部負載加以考慮地計算需要怠速扭矩Tid。
[0060]具體地，電子控制單元100首先獲取發(fā)動機冷卻劑溫度THW作為用于估計發(fā)動機溫度的值，并且估計內燃機10的內部負載，即，由于潤滑油的摩擦和粘度引起的摩擦負載。然后，基于摩擦負載和發(fā)動機旋轉速度NE估計由內部負載消耗的扭矩。另外，電子控制單元100基于在各種輔助設備的操作狀態(tài)的基礎上估計的外部負載計算驅動各種輔助設備所需要的扭矩，并且將驅動輔助設備所需要的扭矩添加到由內部負載消耗的扭矩，由此計算需要怠速扭矩Tid。
[0061]在電子控制單元100以該方式計算需要怠速扭矩Tid時，該過程前進到步驟S210，并且電子控制單元100基于計算出的需要怠速扭矩Tid確定反饋增益G。這里，在需要怠速扭矩Tid增大時，電子控制單元100將反饋增益G設定為更大的值。
[0062]以該方式，在電子控制單元100基于需要怠速扭矩Tid設定反饋增益G時，電子控制單元100 —次地結束該程序。
[0063]需要怠速扭矩Tid是如下扭矩，該扭矩需要補償由由于內燃機內側的摩擦負載引起的內部負載和從內燃機10外側作用于內燃機10上的外部負載消耗的扭矩，由此將發(fā)動機旋轉速度NE保持在怠速旋轉速度。因此，當需要怠速扭矩Tid是大的時，估計由內部負載和外部負載消耗的扭矩是大的，發(fā)動機旋轉速度NE趨向于下降，并且估計在扭矩不足的情形中發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率也增大。
[0064]與此作為對照，在以上實施例中，在需要怠速扭矩Tid增大時，反饋控制中的反饋增益G增大。因此，當由內部負載和外部負載消耗的扭矩是大的并且在扭矩不足的情形中發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率是高的時，通過反饋控制校正的扭矩的增大或者減小的敏感性進一步增大。
[0065]根據(jù)上述實施例，可以獲得以下有利的效果。[0066]( I)在以上實施例中，如上所述，在需要怠速扭矩Tid增大時，反饋增益G增大，從而當在扭矩不足的情形中發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率增大時，反饋控制的敏感性進一步增大。因此，即使當外部負載改變時，也能夠設定適當?shù)姆答佋鲆鍳，由于該反饋增益G，由于外部負載的變化引起的發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率的變化可以受到抑制。即，即使當外部負載改變時，發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率也可以適當?shù)亟洑v反饋控制。
[0067](2)在發(fā)動機溫度下降時，潤滑油的粘度增大，從而在發(fā)動機溫度下降時，由于內燃機內側的摩擦負載引起的內部負載增大。進而，在發(fā)動機旋轉速度NE增大時，在發(fā)動機的構件的滑動部分處的滑動量增大，從而在發(fā)動機旋轉速度NE增大時，每單位時間由內部負載消耗的扭矩量增大。
[0068]另外，作用于內燃機10上的外部負載基于使用內燃機10的輸出驅動的輔助設備的操作狀態(tài)而改變。具體地，在被操作的輔助設備的數(shù)目增加時和在每個被操作的輔助設備的驅動量增加時，作用于內燃機10上的外部負載增大。
[0069]因此，在以上實施例的情形中，通過獲取怠速旋轉速度、發(fā)動機冷卻劑溫度THW和使用內燃機10的輸出驅動的輔助設備的操作狀態(tài)，能夠計算將發(fā)動機旋轉速度NE保持在怠速旋轉速度所需要的需要怠速扭矩Tid。
[0070](3)當執(zhí)行上述反饋控制時，在當發(fā)動機旋轉速度NE達到怠速旋轉速度時之前由加速器操作的釋放導致的發(fā)動機旋轉速度NE的變化的行為可以被穩(wěn)定。
[0071](4)當使用內燃機10的驅動力驅動的空調單元200操作時，作用于內燃機10上的外部負載以驅動空調單元200所需要的驅動力的量增大。與此作為對照，在以上實施例中，基于空調單元200是否操作估計作用于內燃機10上的外部負載的幅值。因此，通過獲知空調單元200是否操作，能夠估計作用于內燃機10上的外部負載的幅度。
[0072](5)當大的場電流被供應到交流發(fā)電機300時,與當供應小的場電流時相比，由交流發(fā)電機300產生的電力的量增大，從而驅動交流發(fā)電機300所需要的驅動力也增大。與此作為對照，在以上實施例中，基于被供應到交流發(fā)電機300的場電流的幅度估計作用于內燃機10上的外部負載的幅值。因此，通過獲取被供應到交流發(fā)電機300的場電流的幅值，能夠估計作用于內燃機10上的外部負載的幅值。
[0073]注意，上述實施例可以在適當時被修改或者可以在以下實施例中實現(xiàn)。
[0074]在上述實施例中，基于空調單元200是否操作估計作用于內燃機10上的外部負載的幅值；替代地，可以在適當時修改估計作用于內燃機10上的外部負載的幅值的方法。
[0075]例如，在用于內燃機的控制裝置被安裝在配備有具有可變排量壓縮機的空調單元的車輛上的情形中，可以基于壓縮機的排量估計外部負載的幅值。
[0076]另外，在上述實施例中，基于被供應到交流發(fā)電機300的場電流的幅值估計由交流發(fā)電機300引起的外部負載的幅值。與此作為對照，在用于安裝在在曲軸14和交流發(fā)電機300之間配備有離合器的車輛上的內燃機的控制裝置中，可以基于離合器的接合狀態(tài)估計外部負載的幅值。
[0077]S卩，在配備有離合器并且向或者從交流發(fā)電機300接合或者脫離曲軸14的車輛中，作用于內燃機10上的外部負載的幅值基于離合器的接合狀態(tài)改變。因此，適用的是，離合器的接合狀態(tài)受到監(jiān)視，并且然后基于離合器的接合狀態(tài)估計外部負載的幅值。
[0078]另外,在由交流發(fā)電機300產生的電力的量增大時，交流發(fā)電機300的驅動負載增大。因此，還適用的是，由交流發(fā)電機300產生的電力的量受到監(jiān)視并且然后基于由交流發(fā)電機300產生的電力的量估計外部負載。
[0079]進而，當由交流發(fā)電機300產生的電力的量基于功耗的幅值受到控制時，功耗的幅值可以受到監(jiān)視以基于功耗的幅值估計外部負載。
[0080]注意，功耗的幅值基于車輛的車燈是否點亮、是否使用音頻等而改變，從而可以基于車輛的車燈是否點亮、是否使用音頻等來估計外部負載的幅值。
[0081]是保持怠速旋轉速度所需要的扭矩的需要怠速扭矩Tid被計算作為被用作在扭矩不足的情形中示意發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率的指標的需要扭矩，并且基于需要怠速扭矩Tid設定反饋增益G。與此作為對照，當將發(fā)動機旋轉速度NE保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩被計算作為需要扭矩時，可以基于需要扭矩估計在扭矩不足的情形中發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率。因此，在計算反饋增益G時獲取的需要扭矩不限于需要怠速扭矩Tid。即，在計算需要扭矩時獲取的發(fā)動機旋轉速度NE可以被選擇性地設定。例如，適用的是，計算將發(fā)動機旋轉速度NE保持在高于怠速旋轉速度3000rpm (旋轉數(shù)每分鐘)所需要的扭矩并且基于需要扭矩設定反饋增益G。
[0082]在以上實施例中，從釋放加速器操作時到發(fā)動機旋轉速度NE達到怠速旋轉速度時執(zhí)行反饋控制；然而，根據(jù)本發(fā)明的方面的反饋控制不限于當不執(zhí)行加速器操作時執(zhí)行的這種控制。即，本發(fā)明的方面可以被應用于用于當加速器操作量ACCP減小時對發(fā)動機旋轉速度NE的下降速率執(zhí)行反饋控制的反饋控制。
[0083]在上述實施例中，本發(fā)明的方面被示意為電子控制單元100，該電子控制單元100控制配備有節(jié)流閥35的內燃機10并且通過改變節(jié)流開度Th來調節(jié)進氣空氣質量GA ;然而，可以在適當時修改用于調節(jié)進氣空氣質量GA的構造。例如，適用的是，設置繞過設置在進氣通路30中的節(jié)流閥35的旁通通路并且在旁通通路中設置用于調節(jié)進氣空氣質量GA的怠速速度控制閥。然后，本發(fā)明的方面可以被應用于改變怠速速度控制閥的開度由此在加速器操作釋放時增大或者減小進氣空氣質量GA的內燃機。利用以上構造，即使當節(jié)流閥35關閉時，怠速速度控制閥的開度也被改變，由此能夠調節(jié)進氣空氣質量GA。
[0084]另外，除了以上之外，本發(fā)明的方面可以例如被應用于如下內燃機，在該內燃機中設置了用于改變每個進氣閥17的提升和持續(xù)時間以調節(jié)進氣空氣質量GA的機構，并且每個進氣閥17的提升和持續(xù)時間被改變，由此調節(jié)進氣空氣質量GA。
[0085]基于發(fā)動機冷卻劑溫度THW估計發(fā)動機溫度；替代地，可以在適當時修改檢測發(fā)動機溫度的方法。例如，適用的是，替代發(fā)動機冷卻劑溫度THW地基于潤滑油的溫度估計發(fā)動機溫度或者設置直接檢測發(fā)動機溫度的傳感器。另外，還適用的是，基于與內燃機10中的燃燒熱相關的進氣空氣質量GA的累積值等估計發(fā)動機溫度。
【權利要求】
1.一種用于內燃機的控制裝置，所述控制裝置包括控制單元(100)，所述控制單元執(zhí)行用于控制所述內燃機的扭矩的反饋控制，以便使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率與所述發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致，所述控制裝置的特征在于: 所述控制単元(100)計算需要扭矩，所述需要扭矩是將所述發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩，并且 在計算出的需要扭矩增大時，所述控制単元(100)增大所述反饋控制中的反饋增益。
2.根據(jù)權利要求1所述的控制裝置，其中: 所述控制単元(100)將所述發(fā)動機旋轉速度被保持恒定的目標旋轉速度設定成為為了計算所述需要扭矩而獲取的發(fā)動機旋轉速度；并且 所述控制単元(100)基于設定的目標旋轉速度、發(fā)動機溫度和使用所述內燃機的輸出驅動的輔助設備(200)的操作狀態(tài)來計算所述需要扭矩。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的控制裝置，其中，將所述發(fā)動機旋轉速度保持在怠速旋轉速度所需要的扭矩被計算作為所述需要扭矩。
4.根據(jù)權利要求3所述的控制裝置，其中，所述需要扭矩的計算與所述反饋控制被并行地執(zhí)行。
5.根據(jù)權利要求1至4中的任一項所述的控制裝置，其中，所述反饋控制是積分反饋，所述積分反饋對基于所述目標下降速率和實際下降速率之間的偏差和所述反饋増益計算出的下降速率的更新量進行積分，由此計算扭矩校正量。
6.根據(jù)權利要求5所述的控制裝置，其中，所述控制単元(100)控制所述扭矩校正量，使得所述扭矩校正量不超過預定上限和預定下限。
7.根據(jù)權利要求6所述的控制裝置，其中: 當所述扭矩校正量大于所述預定上限時，所述控制単元(100)將所述預定上限設定成為所述扭矩校正量；并且 當所述扭矩校正量小于所述預定下限吋，所述控制単元(100)將所述預定下限設定成為所述扭矩校正量。
8.根據(jù)權利要求1至7中的任一項所述的控制裝置，其中，所述控制単元(100)從加速器操作被釋放時到所述發(fā)動機旋轉速度下降到怠速旋轉速度時執(zhí)行所述反饋控制。
9.一種用于內燃機的控制裝置，包括: 控制單元，所述控制單元執(zhí)行用于控制所述內燃機的扭矩的反饋控制，以便使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率與所述發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致，其中: 所述控制単元計算需要扭矩，所述需要扭矩是將所述發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩，并且 在計算出的需要扭矩增大時，所述控制單元增大所述反饋控制中的反饋增益。
10.一種用于內燃機的控制方法，所述控制方法執(zhí)行用于控制所述內燃機的扭矩的反饋控制，以便使得發(fā)動機旋轉速度的下降速率與所述發(fā)動機旋轉速度的目標下降速率一致，所述控制方法的特征在于包括: 計算需要扭矩，所述需要扭矩是將所述發(fā)動機旋轉速度保持在恒定旋轉速度所需要的扭矩；和 在計算出的需要扭矩增大時，增大所述反饋控制中的反饋增益。
【文檔編號】F02D41/14GK103492692SQ201280018899
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月17日 優(yōu)先權日:2011年4月19日
【發(fā)明者】伊藤真洋 申請人:豐田自動車株式會社