[发明专利]内燃机的控制装置及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及在燃烧室的内部，使燃料和空气的混合气体燃烧而产生动力的内燃机的控制装置及控制方法。

背景技术

一直以来，作为内燃机的燃料喷射方法，熟知的方法是先预测需向燃烧室供给的燃料量，并向燃烧室供给预测量的燃料之后，在进气门关闭前，再次预测需向燃烧室供给的燃料量后，求出燃料的缺少量，并再次向燃烧室供给缺少量的燃料(例如，参照日本特开平1-285640号公报)。在该方法中，需向燃烧室供给的燃料量是利用基于各种参数计算出的进气管压力和内燃机转速来预测的。

但是，如上述现有示例所示，即使利用基于各种参数计算出的进气管压力和内燃机转速，也很难精确地预测出需向燃烧室供给的燃料量。因此，即使采用现有的方法，也会出现燃烧室中的混合气体的空燃比偏离目标值的现象。

发明内容

因此，本发明的目的在于，提供一种精确地求出所需燃料量，能够使燃烧室中的空燃比很好地接近目标值的内燃机的控制装置及控制方法。

本发明的内燃机的控制装置，是具有向燃烧室供给燃料的喷油器和可以改变进气门及排气门中的至少一个的开启特性的气门机构，在所述燃烧室的内部通过燃料和空气的混合气体燃烧而产生动力的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：缸内压力检测单元，用于检测所述燃烧室中的缸内压力；预计空气量推测单元，用于推测符合对所述内燃机要求的预计空气量；进气量计算单元，在压缩行程中且在燃烧开始前的预定正时、基于由所述缸内压力检测单元检测出的缸内压力、所述进气门和所述排气门的气门重叠时的进气压力、和所述气门重叠时的排气压力，计算吸入到所述燃烧室的空气量；燃料喷射控制单元，根据由所述预计空气量推测单元推测出的所述预计空气量，从所述喷油器喷出使所述燃烧室中的混合气体的空燃比大于等于目标值而确定的初始喷射量的燃料，并且，基于所述初始喷射量和利用所述进气量计算单元计算出的空气量，从所述喷油器喷出使所述燃烧室中的混合气体的空燃比与目标值一致而确定的补充喷射量的燃料，所述气门重叠时的排气压力基于在所述气门重叠前或开始时由所述缸内压力检测单元检测出的缸内压力来进行推测。

本发明的另一实施方式为，是具有向燃烧室供给燃料的喷油器和可改变进气门及排气门中的至少一个的开启特性的气门机构，在所述燃烧室的内部使燃料和空气的混合气体燃烧而产生动力的内燃机的控制装置，其特征在于，包括：缸内压力检测单元，用于检测所述燃烧室的缸内压力；预计空气量推测单元，推测符合对所述内燃机要求的预计空气量；进气量计算单元，其基于在压缩行程中且在燃烧开始前的预定正时由所述缸内压力检测单元检测出的缸内压力、所述进气门和所述排气门的气门重叠时的进气压力、和所述气门重叠时的排气压力，计算吸入到所述燃烧室的空气量；燃料喷射控制单元，根据由所述预计空气量推测单元推测出的所述预计空气量，从所述喷油器喷出使所述燃烧室中的混合气体的空燃比大于等于目标值而确定的初始喷射量的燃料，并且，基于所述初始喷射量和由所述进气量计算单元计算出的空气量，从所述喷油器喷出使所述燃烧室中的混合气体的空燃比与目标值一致而确定的补充喷射量的燃料，在所述气门重叠时的进气压力与在所述气门重叠前或者开始时检测出的缸内压力的比值大于预定值之前，将该缸内压力当作所述气门重叠时的排气压力，而另一方面，当所述气门重叠时的进气压力与在所述气门重叠前或者开始时检测出的缸内压力的比值大于预定值时，则基于所述气门重叠时的进气压力和所述预定值，来确定所述气门重叠时的排气压力。

本发明的内燃机的控制方法，是具有向燃烧室供给燃料的喷油器和可以改变进气门及排气门中的至少一个的开启特性的气门机构，在所述燃烧室的内部通过燃料和空气的混合气体燃烧而产生动力的内燃机的控制方法，其特征在于，包括：

(a)推测符合对所述内燃机要求的预计空气量的步骤；

(b)根据所述预计空气量，从所述喷油器喷出使所述燃烧室中的混合气体的空燃比大于等于目标值而确定的初始喷射量的燃料的步骤；

(c)基于压缩行程中且在燃烧开始前的预定正时的所述燃烧室内的缸内压力、所述进气门和所述排气门的气门重叠时的进气压力、和根据在所述气门重叠前或开始时检测出的缸内压力而推测的所述气门重叠时的排气压力，计算吸入到所述燃烧室的空气量的步骤；

(d)基于所述初始喷射量和在步骤(c)中计算出的空气量，从所述喷油器喷出使所述燃烧室中的混合气体的空燃比与目标值一致而确定的补充喷射量的燃料的步骤。