[发明专利]内燃机的汽缸吸入空气量计算装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算作为被吸进内燃机汽缸内的新空气量的汽缸吸入空气量的汽缸吸入空气量计算装置。

背景技术

专利文献1公开了使用内燃机转速、进气压力和填充效率(体积效率)计算汽缸吸入空气量的装置。根据该装置，根据检测空燃比计算用于校正填充效率的变动的空燃比学习值，使用通过空燃比学习值校正的填充效率计算汽缸吸入空气量。

另外，在专利文献2公开的装置中，计算表示内燃机体积效率的体积效率相当值，使用体积效率相当值的本次计算值和前次计算值以及检测出的新空气量，计算汽缸吸入空气量。根据该装置，根据与内燃机转速对应的系数f(Ne)、与排气回流率对应的系数G(Regr)、进气压力以及大气压力计算出体积效率相当值。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-259630号公报

专利文献2：日本特许第4120524号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在专利文献1所公开的装置中，检索根据内燃机转速和进气压力所设定的映射表来计算填充效率，因此需要用于预先设定映射表的工时。另外，在具备变更进气阀(和排气阀)的动作特性(升程量、开关阀正时)的阀动机构的内燃机中，需要根据进气阀(和排气阀)的动作特性设置多个映射表，映射表设定工时变得极大。另外，为了应对与映射表设定时的内燃机运转状态不同的运转状态，需要校正映射表检索值(例如基于所述空燃比学习值的校正)。

在专利文献2所公开的装置中，系数f(Ne)和系数G(Regr)是使用预先设定的图表计算出来的，因此无法应对由于内燃机特性随时间变化而使得表的设定值成为不适宜的值的情况(或者需要其他校正)。而且还需要排气回流率的计算，存在运算处理变得复杂的课题。

本发明就是考虑到所述情况而完成的，其目的在于提供一种能在不使用映射表和图表的情况下计算汽缸吸入空气量，而且能够在不受到内燃机特性随时间变化的影响的情况下始终取得正确的汽缸吸入空气量的汽缸吸入空气量计算装置。

为了达成所述目的，本发明第一方面涉及的发明是一种内燃机的汽缸吸入空气量计算装置，其计算作为被吸进内燃机汽缸的新空气量的汽缸吸入空气量(GAIRCYLN)，其特征在于，具有：吸入空气流量取得单元，其取得吸入空气流量(GAIR、HGAIR)，该吸入空气流量是通过所述内燃机的进气通路的新空气的流量；进气压力检测单元，其检测所述内燃机的进气压力(PBA)；进气温度检测单元，其检测进气温度(TA)，该进气温度是被吸入所述内燃机的空气的温度；理论汽缸吸入空气量计算单元，其根据所述进气压力(PBA)和进气温度(TA)计算理论汽缸吸入空气量(GAIRSTD)；体积效率计算单元，其将所述汽缸吸入空气量的前次计算值(GAIRCYLN(k-1))除以所述理论汽缸吸入空气量(GAIRSTD)，从而计算所述内燃机的体积效率(ηv)；以及汽缸吸入空气量计算单元，其使用所述体积效率(ηv)、所述吸入空气流量(GAIR、HGAIR)以及所述汽缸吸入空气量的前次计算值(GAIRCYLN(k-1))，计算所述汽缸吸入空气量(GAIRCYLN)。

根据该结构，根据进气压力和进气温度计算理论汽缸吸入空气量，将汽缸吸入空气量的前次计算值除以理论汽缸吸入空气量，从而计算出体积效率，使用体积效率、吸入空气流量和汽缸吸入空气量的前次计算值，计算汽缸吸入空气量。因此能够在不使用映射表和图表的情况下计算汽缸吸入空气量，还由于使用检测参数更新体积效率，因此能在不受到内燃机特性随时间变化的影响的情况下始终取得正确的汽缸吸入空气量。

优选所述吸入空气流量取得单元使用吸入空气流量传感器(13)检测所述吸入空气流量(GAIR)。

根据该结构，使用由吸入空气流量传感器检测出的吸入空气流量计算汽缸吸入空气量。虽然使用进气压力和节气门开度也能估计出吸入空气流量，然而通过流量传感器直接进行检测，能够取得不包含估计误差在内的汽缸吸入空气量。

所述吸入空气流量取得单元也可以根据所述内燃机的节气门开度(TH)和所述进气压力(PBA)估计所述吸入空气流量(HGAIR)。