[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对内燃机的空气量、燃料供给量、点火定时、以及EGR率进行综合控制的控制装置，上述内燃机构成为能够将用于运转的空燃比在至少2个空燃比之间进行切换。

背景技术

日本特开2002-303177号公报公开了涉及具备电子节气门的内燃机中的节气门控制的技术(以下，称为现有技术)。在该现有技术的内燃机中，基于驾驶者的加速操作等运算通过内燃机的燃烧而应产生的要求转矩，基于该要求转矩运算目标缸内填充空气量，基于该目标缸内填充空气量和发动机旋转速度运算目标进气压力。并且，基于目标缸内填充空气量和目标进气压力运算目标节气门开度，基于该目标节气门开度控制节气门的致动器。

另外，上述现有技术的内燃机具备用于使排气的一部分向进气侧回流的EGR装置。排气回流量(EGR流量)成为进气压力的变动因素的参数。于是，在上述现有技术的内燃机中，使用EGR流量来修正目标进气压力。

另外，以往公知有能够进行从基于理论空燃比的运转向基于比理论空燃比稀的空燃比的运转的切换、或者其逆切换这样的空燃比的切换控制的内燃机。若着眼于这样的内燃机的EGR控制，则伴随着空燃比的切换，作为目标的EGR率(目标EGR率)也被切换。但是，在作为目标的EGR率被切换了的情况下，实际的EGR率(实际EGR率)也不立即变化。这是由于会产生调整EGR率的致动器(EGR阀)的响应延迟和/或从EGR阀至节气门的EGR路径的容积的量的响应延迟。若由于该响应延迟而使比目标EGR率高的EGR率的空气被吸入至缸内，则有可能发生不发火和/或发动机失速。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-303177号公报

发明内容

本发明鉴于上述问题而做成，其课题在于，在构成为能够将用于运转的空燃比在至少2个空燃比之间切换的内燃机中，既根据驾驶员的要求使转矩平滑地变化又响应良好地切换空燃比，并且响应良好地控制EGR率。

本发明可以应用于内燃机的控制装置的构成。以下，对本发明所涉及的内燃机的控制装置的概要进行说明。但是，如从以下所说明的本发明的内容可以明确得知，本发明可以应用于内燃机的控制方法的步骤顺序，也可以应用于由控制装置执行的程序的算法。

本发明所涉及的控制装置以具有4个种类的致动器且构成为能够选择基于第1空燃比的运转和基于比第1空燃比稀的第2空燃比的运转的内燃机为控制对象。4个种类的致动器为：使空气量变化的第1致动器、向缸内供给燃料的第2致动器、对缸内的混合气点火的第3致动器、以及调整EGR率的第4致动器。第1致动器包括使节气门、使进气门的气门定时变化的可变气门定时机构，另外，如果内燃机是增压发动机，第1致动器还包括使增压器的增压特性变化的增压特性可变致动器，具体而言是可变喷嘴和/或废气旁通阀。第2致动器具体而言是喷射燃料的喷射器，包括向进气口喷射燃料的进气口喷射器和向缸内直接喷射燃料的缸内喷射器。第3致动器具体而言是点火装置。第4致动器具体而言是EGR阀。本发明所涉及的控制装置通过这4个种类的致动器的协调操作对内燃机的空气量、燃料供给量、点火定时、以及EGR率进行综合控制。

本发明所涉及的控制装置可以利用计算机来具体实现。更详细而言，可以利用具备存储器和处理器的计算机构成本发明所涉及的控制装置，上述存储器存储有记述了用于实现各种功能的处理的程序，上述处理器从该存储器读出程序并执行。本发明所涉及的控制装置所具备的功能包括要求转矩接收功能、目标空燃比切换功能、目标空气量算出功能、假想空燃比变更功能、以及目标EGR率算出功能，作为用于确定上述4个种类的致动器的协调操作所使用的目标空气量、目标空燃比以及目标EGR率的功能。

根据要求转矩接收功能，接收针对内燃机的要求转矩。要求转矩基于响应于由驾驶员操作的加速器踏板的开度的信号来计算。在驾驶员对内燃机要求减速的情况下，得到根据驾驶员释放加速器踏板的速度而减少的要求转矩。在驾驶员对内燃机要求加速的情况下，得到根据驾驶员踩踏加速器踏板的速度而增大的要求转矩。