CN103608573B - 发动机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够将燃料消耗的恶化抑制为最小限度且适当地学习节流阀开度与吸入空气量的关系(开度‑空气量特性)的变化,能够实现防止发动机失速、转矩控制精度等的提高的发动机的控制装置。其具备学习开度‑空气量特性的特性变化量的学习单元;判断要否进行上述学习的要否学习判断单元;和判断需要上述学习时,在稳定运转状态,使上述学习单元执行上述学习的学习转移单元,上述要否学习判断单元,在稳定运转状态,求出特性存储单元中存储的与此时的节流阀的开度对应的吸入空气量与由空气流量传感器检测出的实际吸入空气量的偏离量,使用该偏离量和对其设定的阈值来判断是否进行上述学习。

Description

发动机的控制装置
技术领域
[0001] 本发明涉及发动机的控制装置,特别是发动机及其搭载车辆的运转状态满足规定条件时,进行使发动机暂时停止的怠速停止的学习发动机的节流阀的开度与吸入空气量的关系(以下称为开度-空气量特性)等发动机特性的变化的控制装置。
背景技术
[0002] 在机动车的技术领域中,已知出于改善燃料消耗和降低温室气体排放量等目的,当等待信号灯状态等发动机及其搭载车辆的状态满足规定条件时,进行使发动机暂时停止的怠速停止,之后,当驾驶员进行加速踏板操作时等重新起动的技术。
[0003] 此外,已知在具备电动机(电动发电机)和发动机双方作为行驶驱动源的混合动力车中,行驶时驾驶员要求驱动力是规定值以下,且不需要用于蓄电池充电的发电运转的情况下,使此前作为行驶驱动源的发动机停止,而后,当驾驶员要求驱动力是规定值以上(例如成为电动机产生转矩以上时),或判断为需要电池充电时,对发动机输出轴(曲轴)施加旋转力,使发动机重新起动。
[0004] S卩,以往的车辆中驾驶员不进行加速操作的情况下发动机也继续怠速运转,而进行怠速停止的包括混合动力车的车辆中为了改善燃料消耗、排气性能等,不进行不需要的怠速运转。
[0005] —般而言,怠速运转状态下,进行为了使发动机转速与目标发动机转速收敛一致而实行反馈控制、即所谓的怠速转速控制(ISC)。因为执行该怠速转速控制时,运转状态是稳定的,所以进行吸收发动机的个体差和经时劣化等的各种学习(例如参照下述专利文献I)。
[0006] 作为学习之一,有电子控制节流阀的开度(以下称为节流阀开度)与吸入空气量的关系(特性)的学习。
[0007] 详细而言,车载用发动机中具备的电子控制节流阀的控制系统中,通常,将预先通过实验等求出的节流阀开度与吸入空气量的关系(开度-空气量特性)在控制单元内的存储装置中例如以表或映射的形式存储,发动机运转时,基于加速操作量等设定目标吸入空气量,且使得实际吸入的空气量(由空气流量传感器检测出的吸入空气量)成为上述目标吸入空气量而以上述存储的开度-空气量特性为基准计算出此时要求的节流阀开度,以成为该计算出的节流阀开度的方式,使节流阀(的阀体)通过电动机等的致动器而旋转。
[0008]因为上述开度-空气量特性因包括电子控制节流阀的发动机的个体差和经时劣化等而不同/变化,所以,例如怠速运转时,利用空气流量传感器检测出的吸入空气量、目标吸入空气量等进行使节流阀开度增减的反馈控制等,学习开度-空气量特性的变化量(偏差),利用该学习所获得的特性变化量(学习值)对上述存储的开度-空气量特性进行修正。
[0009] 此外,因混入漏气等,胶质的异物等(以下称为沉积物)附着在吸气通路中的节流阀部分等,开度-空气量特性发生变化(一般是相对于节流阀开度,吸入空气量减少的方向),所以需要定期地进行上述特性变化量的学习来对开度-空气量特性进行修正。
[0010] 此外,在发动机转速和负载变化的过渡状态中,空气流量传感器的检测吸入空气量发生吸气管容积引起的相位滞后,所以出于确保与节流阀开度的相关关系的观点,上述学习一般在发动机处于稳定的运转状态时、即怠速运转时进行。
[0011] 此外,上述开度-空气量特性一般使用节流阀开度与吸入空气量的关系,但也有改为使用节流阀开度与吸气通路中的节流阀部分的有效通路截面积(以下称为节流阀开口面积)的关系的情况。
[0012] 然而,如上所述地进行怠速停止的车辆中,基本不存在怠速运转状态,所以不能确保上述学习的机会。
[0013] 于是,已知有在行驶了规定距离时和进行了规定次数的KEYON时禁止怠速停止而进行上述学习的情况。但是,该情况下,在不需要学习的情况下也禁止怠速停止,可能导致燃料消耗恶化,或在沉积物附着易于增加的地区行驶时,学习频度不足,发生发动机失速和转矩偏差。
[0014] 为了避免这样的状况,专利文献I中,提出在非怠速运转状态中进行学习。
[0015] 现有技术文献
[0016] 专利文献
[0017] 专利文献I:日本特开2010-65529号公报
发明内容
[0018] 发明要解决的课题
[0019] 一般而言,混合动力车中以维持最佳燃料消耗线的方式控制发动机,所以在非怠速运转状态下也存在稳定运转状态。
[0020] 但是,上述专利文献I中没有提及上述稳定运转状态。所以,存在因非怠速运转时的过渡状态下也进行学习,导致学习精度降低的可能性。
[0021] 本发明鉴于上述情况,其目的在于,提供一种发动机的控制装置,其在发动机及其搭载车辆的状态满足规定条件时,进行使发动机暂时停止的怠速停止,并且学习节流阀开度与吸入空气量的关系(开度-空气量特性)等发动机特性的变化,能够将燃料消耗的恶化抑制为最小限度且提高学习精度,能够实现防止发动机失速、转矩控制精度等的提高。
[0022] 为了达成上述目的,本发明的发动机的控制装置包括:学习单元,其学习节流阀开度-空气量特性等发动机特性的特性变化量而对以前的特性进行修正;稳定运转状态判断单元,其在非怠速运转时判断是否为稳定运转状态;要否学习判断单元,当该单元判断为是上述稳定运转状态时,判断是否进行上述学习;和学习转移单元,当该判断单元判断为要进行上述学习时,转移至怠速运转状态等稳定运转状态使上述学习单元执行上述学习。
[0023] 发明效果
[0024] 一般而言,在怠速运转中学习的控制的情况下,不进行要否学习的判断,在成为自然的怠速运转状态的时刻总是进行学习,所以在基本不存在怠速运转的车辆中成为不能学习也不能进行要否学习的判断的状况。
[0025] 于是,如上所述地设置要否学习判断单元,在非怠速运转时的稳定运转状态下进行要否学习的判断,由此在基本不存在怠速运转状态的混合动力车中也能够判断要否学习。
[0026]由此,例如,混合动力车中,判断为需要学习的情况下,能够禁止怠速停止并转移至怠速运转而进行学习。即,能够将学习限定于必要的情况而转移至怠速运转,所以能够将燃料消耗的恶化抑制为最小限度,且提高学习精度,实现防止发动机失速、转矩控制精度等的提尚。
[0027]上述以外的课题、结构和效果根据以下实施方式阐明。
附图说明
[0028]图1是将本发明的发动机的控制装置的一个实施例与应用它的混合动力车用发动机共同表示的概要结构图。
[0029]图2是表示构成本发明的发动机的控制装置的主要部分的ECU周边的结构的图。
[0030]图3是用于说明目标节流阀开度的运算例的框图。
[0031]图4是表示目标转矩-节流阀开口面积(吸入空气量)_节流阀开度的关系的一例的相关图。
[0032]图5是表示本发明的第一实施例的进行开度-空气量特性的变化量的要否学习判断等时的处理流程的一例的流程图。
[0033]图6是表示图5的S106的偏离量计算的详细的处理流程例的流程图。
[0034]图7是用于说明开度-空气量特性的变化量的要否学习判断的图。
[0035]图8是表示开度-空气量特性的变化量的要否学习判断和学习修正的前后的各部分的趋势、变化的时序图。
[0036]图9是表示本发明的第二实施例的进行开度-空气量特性的变化量的要否学习判断等时的处理流程的一例的流程图。
[0037]图10是表示对每个节流阀开度表示进行要否学习判断的频度的曲线图。
具体实施方式
[0038] 以下,参照附图说明本发明的实施方式。
[0039]图1是将本发明的发动机的控制装置的一个实施例与应用它的混合动力车用发动机共同表示的概要结构图。
[0040]图示的发动机I是DOHC型的多气缸四冲程发动机,具备由缸盖2A和缸体2B构成的气缸2,在缸盖2A上配设有吸气阀32用的凸轮轴31和排气阀34用的凸轮轴33,在缸体2B中可滑动地嵌插有活塞5,在活塞5上方划分了具有规定形状的燃烧室(顶盖或顶部)的燃烧动作室3,面对该燃烧动作室3而设置有与由点火线圈等构成的点火单元23连接的火花塞22。
[0041] 供燃料燃烧的空气从空气滤清器11通过由配置热线式等的空气流量传感器43和电子控制节流阀13的节流阀体(管状通路部分)12、集气室14、吸气歧管(多歧管)15、吸气口16等构成的吸气通路4,经过其下游端(吸气口 16端部)配置的吸气阀32被吸入各气缸的燃烧动作室3。此外,在吸气通路4的下游部分(吸气歧管15),对各个气缸相面对地设置向吸气口 16喷射燃料的燃料喷射阀21,且配设吸气压强传感器44。此外,在上述节流阀体12上安装有检测电子控制节流阀13的开度的节流阀(开度)传感器42。
[0042]另一方面,在曲轴7的一端安装固定有曲柄滑轮36,在用于使吸气阀32开闭的吸气凸轮轴31的一端外嵌固定有吸气凸轮滑轮37,在用于使排气阀34开闭的排气凸轮轴33的一端外嵌固定有排气凸轮滑轮38 ο在各滑轮36、37、38的外周部设置有齿,在各滑轮36、37、38上卷绕有正时皮带(省略图示),通过该同步带使曲轴7的旋转传递至吸气凸轮轴31和排气凸轮轴33。此外,曲柄凸轮滑轮36相对于吸气凸轮滑轮37和排气凸轮滑轮38的转速比是1:2。
[0043] 被吸入燃烧动作室3的空气与从燃料喷射阀21喷射的燃料的混合气体,通过火花塞22的火花点火而使其燃烧,其燃烧废气(排气)从燃烧动作室3经由排气阀34而通过由排气口、排气歧管、设置排气净化用催化剂(例如三效催化剂)48的排气管等构成的排气通路6向外部(大气中)排出。在排气通路6中比催化剂48靠近上游侧配置有氧浓度传感器(空燃比传感器)47。
[0044] 此外,对于各个气缸配备的燃料喷射阀21,将燃料箱内的燃料(汽油等)用具备通过曲轴7旋转驱动的燃料栗和燃压调节器等的燃料供给机构调节为规定燃压后供给,燃料喷射阀21通过从构成本实施例的发动机的控制装置的主要部分的发动机控制单元(以下称为ECU) 8供给的、具有与此时的运转状态相应的脉冲宽度(相当于开阀时间)的驱动脉冲信号而开阀驱动,向吸气口 16喷射与该开阀时间相应的量的燃料。
[0045] 此外,在发动机I中,配备有检测发动机冷却水温的水温传感器41、检测曲轴7 (上固定的有齿圆板)的旋转角度并输出表示曲轴7的旋转位置的角度信号的曲柄角传感器45,检测驱动吸气阀32的凸轮轴31 (上固定的有齿圆板35)的旋转角度并输出表示凸轮轴31的旋转位置的角度信号的凸轮角传感器46等,从它们获得的信号也对ECU8供给。
[0046] 本实施例的ECU8,其硬件自身广为人知,如图2所示,其主要部分由MPU8a、EP_R0M8b、RAM8c和包括A/D转换器的I/O用LSI8d等构成。
[0047] 对I/O用LSI8d的输入侧,供给来自包括曲柄角传感器45、凸轮角传感器46、水温传感器41、节流阀传感器42、空气流量传感器43、吸气管内压传感器44、空燃比传感器47的各种传感器类的信号。
[0048] 此外,本实施例的发动机的控制装置8适用的混合动力车中,除ECU8之外具有内置了微型计算机的综合控制单元(以下称为TCU) 9,从TCU9向ECU8,对要实现的目标转矩请求和使发动机暂时停止的怠速停止请求、禁止怠速停止的怠速停止禁止请求等通过CAN通信等单元间通信进行数据发送接收。
[0049] ECU8基于这些输入信号和单元间通信信号执行规定的运算处理,从I/O用LSISd输出作为该运算结果而计算的各种控制信号,向作为致动器的电子控制节流阀13、燃料喷射阀21、点火线圈23等供给规定的控制信号,执行节流阀开度控制、燃料喷射控制、点火时刻控制等。
[0050] 接着,对涉及节流阀13的开度-吸入空气量特性(开度-空气量特性)的变化量的学习的控制,参照图3的框图和图4的曲线图说明。
[0051]首先,根据包括基于驾驶员的加速操作的请求转矩和外部请求转矩的来自TCU9的请求转矩计算目标转矩(I)。基于计算出的目标转矩(I),计算根据发动机特性唯一地求出的作为驱动力请求量的节流阀开口面积(相当于吸入空气量)(2)。
[0052] 此外,根据目标转速和实际发动机转速计算加速OFF (关闭)时即所谓的怠速运转状态下的发动机转速保持量作为ISC控制空气量,与转矩请求量同样地计算相当于ISC的开口面积(3)。将运算出的驱动力请求量开口面积(2)和相当于ISC的开口面积(3)相加,作为当前的运转状态需要的节流阀开口面积(4)。该节流阀开口面积(4)相当于当前的运转状态所需要的吸入空气量。
[0053] 接着,因为吸入空气量与节流阀开口面积和节流阀开度具有相关关系,所以例如从预先在存储装置(EP_R0M8b)中存储的表示节流阀开度-节流阀开口面积特性(与上述的节流阀开度-吸入空气量特性同样称为开度-空气量特性)的映射中读取相当于目标节流阀开口面积⑷的节流阀开度,求出最终的目标节流阀开度(5),进行以成为求出的开度(5)的方式使节流阀(的阀体)13旋转的控制。
[0054] 然而,因沉积物附着等经年变化,即使使节流阀开度成为上述(5),也存在实际的节流阀开口面积(吸入空气量)不能成为上述(4),吸入空气量产生过量或不足,不能获得要求的转矩的情况。
[0055] 详细而言,上述预先在存储装置中存储的开度-空气量特性只是初始特性,因沉积物附着等经年变化,实际的开度-空气量特性从初始开度-空气量特性变化,该变化较大时,用初始开度-空气量特性求出的节流阀开度在结果上吸入空气量不足或过剩。换言之,例如,发生上述沉积物附着时,节流阀开口面积变窄,为了获得基于加速操作量等设定的目标吸入空气量需要使节流阀开度增大。
[0056] 此外,图3中在混合动力车中,发动机要实现的目标转矩由综合控制装置计算,所以计算目标转矩(I)时,使用来自综合控制装置的目标转矩请求代替加速踏板开度。
[0057]如上所述需要通过学习对沉积物附着等经年变化引起的开度-空气量特性变化进行修正,因为存在吸气管容积导致的相位滞后,上述开度-空气量特性(的变化)的学习,通常在运转状态稳定的怠速运转状态下进行。但是,如上所述,在具有怠速停止功能的车辆中,基本不存在怠速运转点,因此不能进行上述学习。
[0058] 于是,本第一实施例中,在非怠速运转时判断是否是稳定运转状态,且在稳定运转状态的情况下判断要否学习,需要学习的情况下,通过禁止怠速停止,生成学习用的怠速运转状态,学习ECU8的特性存储单元(EP-R0M8b)中存储的表示上述节流阀13的开度与吸入空气量的关系的开度-空气量特性的特性变化量,对上述特性存储单元中存储的以前的特性进行修正,ECU8用上述特性存储单元中存储的最新的开度-空气量特性控制上述节流阀13。
[0059] 以下,参照图5的流程图详细地说明。
[0060] 首先,在步骤S102(以下省略步骤)判断是否是稳定运转状态。此处用节流阀开度是否一定(有无开度变化)判断是否是稳定运转状态。节流阀开度一定时,即使存在一定量的空气的相位滞后也基本处于稳定状态。此外也可以追加发动机转速的变化是规定值以内、吸入空气量的变化是规定值以内、吸气压强的变化是规定值以内等条件。此外,因为预热运转和发电运转等也满足上述条件,所以能够包括在稳定运转状态中。即,非怠速运转时,上述节流阀的开度、发动机转速、实际吸入空气量中的至少一项持续规定时间以上而处于规定范围内的情况下,判断是稳定运转状态。
[0061] S102中判断不是稳定运转状态的情况下复原,进行等待直到成为稳定运转状态。开始稳定运转状态的情况下,前进至S104判断节流阀开度是否为规定值以下。一般而言沉积物附着引起的开度-空气量特性变化的影响在低节流阀开度下显著化,在高节流阀开度下基本没有影响。因此仅在节流阀开度较小的情况下执行以下的处理。该S104的判断所使用的阈值,根据混合动力车可以得到的频度的开度和开度-空气量特性变化的影响显著化的开度预先求出。
[0062] 节流阀开度是上述阈值(规定值)以下的情况下前进至S106求出开度-空气量特性的变化量。此处,作为开度-空气量特性变化量,计算出根据用节流阀传感器42检测出的节流阀开度求出的开口面积与根据用空气流量传感器43检测出的空气量求出的开口面积的偏差作为空气量偏离量。此外,详情参照图6在后文说明。
[0063] S108中,判断S106中计算出的空气量偏离量是否是规定值(阈值)以上。是规定值以上的情况下,认为空气量有偏差,即开度-空气量特性变化,前进至S110,对学习开始计数加一。是规定值以内的情况下,视为没有开度-空气量特性变化并复原。也可以构成在复原时,将学习开始计数清零,仅在空气量偏离量连续地持续规定值以上的状态时增加计数。此夕卜,关于判断有无开度-空气量特性变化的阈值用图7在后文说明。
[0064] S112中,判断学习开始计数(偏离量超过阈值的累计次数)是否是规定值以上。这是因为在非怠速运转状态下判断偏离量的大小,为了防止误判断,多次检测开度-空气量特性的变化。
[0065] 学习开始计数是规定值以上的情况下,前进至S114,对TCU9发送怠速停止禁止请求。TCU9中,考虑电动机和发动机的状态,在没有发动机转矩请求的情况下转移至怠速运转状态。该怠速运转状态下,在SI 16进行所谓的怠速转速控制(ISC),求出开度-空气量特性的变化量(学习值),进行用特性变化量(学习值)对上述存储的开度-空气量特性进行修正的学习修正(该学习修正自身在该技术领域广为人知,所以省略详细的说明)。
[0066] 上述学习修正结束后,前进至SI 18,将学习开始计数清零,且在SI 20中对TCU9发送消息使其解除怠速停止禁止请求,并使发动机停止(IG开关OFF (断开))。
[0067] 接着,用图6的流程图说明图5的S104中进行的空气量偏离量的计算。
[0068] 本空气量偏离量计算是通过将空气量换算为开口面积信息的维度而进行的方法,但也可以换算为节流阀开度信息的维度和空气量信息的维度。
[0069] 在S202中,从节流阀传感器42检测出的节流阀开度TPOI中减去上一次的特性变化量的学习值TVOFQL (初始值为O),计算出修正节流阀开度TPOIQL。即,以没有进行学习的状态的节流阀开度为基准。
[0070] 在S204中,用开度-面积变换的表将上述修正节流阀开度TPOlQL变换为相当于节流阀开度的开口面积ATPOl。
[0071] 另一方面,在S208中读取用空气流量传感器43检测出的质量流量TP。然后在S210中,通过将质量流量TP与基准状态(标准状态)下的质量流量—体积流量变换系数TPQH相乘,计算出基准状态下的体积流量比TPQHO。
[0072] 在S212中,根据体积流量比TPQHO并根据体积流量比-开口面积/吸入容积对应变换表计算出相当于开口面积/吸入容积的ADNVQL。此外,体积流量比-开口面积/吸入容积对应变换表,具有当节流阀开口面积较小时,成为音速流且相对于开口面积增大体积流量成比例地增大,而随着开口面积增大接近饱和状态的特性。
[0073] 在S214中将相当于开口面积/吸入容积的ADNVQL与发动机排气量VOL和发动机转速NE相乘计算出相当于TP的开口面积TPA。
[0074] 在S216中,S206中求出的相当于节流阀的开口面积ATPO和S214中求出的相当于TP的开口面积TPA的差,计算出开口面积偏尚量Δ QAA。
[0075] 没有开度-空气量特性变化的情况下△ QAA大致为零,而开度-空气量特性变化越大Δ QAA的值越大。即△ QAA的值较大的情况下,能够认为开度-空气量特性较大地发生了变化。
[0076] 接着,用图7说明开度-空气量特性是否较大地发生了变化的判断(要否学习判断)。
[0077] 开口面积偏离量AQAA是规定值以上的情况下,能够判断开度-空气量特性较大地发生了变化,本实施例中构成为作为稳定运转状态,当节流阀开度变得一定后开始本开口面积偏离量运算,而节流阀开度变得一定成为稳定运转状态后因吸气系统的相位滞后,到空气量变得一定为止要耗费时间。其间,可能有因为受到之前运转状态的吸气系统的影响,开口面积偏离量波动,超过阈值,即使在原本开度-空气量特性没有那么大变化的情况下,也进行误判断的情况。另一方面,空气量成为一定的状态后开始运算的情况下,特性变化判断要耗费时间。
[0078]混合动力车虽然维持最佳燃料消耗线,但因为是非怠速运转状态,也存在稳定运转状态较短的可能性,需要较早地检测开度-空气量特性。于是,通过构成为转移至稳定运转状态后的判断用阈值较大,随着时间经过使阈值减小,同时实现有无特性变化(要否学习)的早期判断和避免误判断。此外,为了防止进一步的误判断,如图5的S108〜S112所示仅在多次检测出开度-空气量特性变化的情况下判断开度-空气量特性发生了变化。
[0079] 此外,根据节流阀开度,特性变化的影响不同,所以也可以在上述之外加上使阈值与节流阀开度相应地可变的结构。
[0080]图7中,实线表示没有开度-空气量特性变化的情况的△ QAA,点划线表示具有ETC特性变化的情况的A QAA。虚线表示判断有无开度-空气量特性变化的阈值,虚线内存在ΔQAA时,表示没有开度-空气量特性变化。如上所述,将该阈值设定为随着时间经过而减小。
[0081] 在时间点Tl节流阀开度变得固定,转移至稳定运转状态,开始开口面积偏离量运算。开始后,因吸气系统的相位滞后而较大地波动,逐渐向规定值收敛。如实线所示没有开度-空气量特性变化的情况下,转移至稳定运转状态后A QAA也较大地波动,但是因为此时阈值设定得较大,所以不至于误判断。开度-空气量特性变化(要否学习判断)的最终判断,在脱离稳定运转状态的时间点T2进行。
[0082] 当然,稳定运转状态持续得越长,即时间点Tl至T2为止的时间越长,误检测的可能性越低,所以也可以与稳定运转状态的持续时间相应地进行开度-空气量特性变化检测的加权。例如,也可以构成为稳定运转状态持续时间越长,使图5的SllO中的学习开始计数的增加量不固定为1,而是增大。
[0083] 接着用图8的时序图,说明本实施例的各部分的趋势、变化。
[0084]图8中为了简单而设有无开度-空气量特性变化判断用的阈值为常数(在AQAA的时序图中记载)。
[0085] 在非怠速运转状态下运转,因为在时间点Tl成为稳定运转状态,所以从该时刻起开始开度-空气量特性变化的检测,在时间点T2成为非稳定运转状态的时刻执行最终的开度-空气量特性变化判断。因为开口面积偏离量A QAA比有无开度-空气量特性变化(要否学习)判断用阈值更大、即判断开度-空气量特性有变化,所以对学习开始计数加一。同样地在非怠速运转状态下的稳定运转状态(时间点T3〜T4、时间点T5〜T6)执行开度-空气量特性变化判断,在时间点T6因学习开始计数超过学习开始判断阈值(次数),发出怠速停止禁止请求。接收到怠速停止(Ι/S)禁止请求,T⑶在能够转移至怠速运转的时刻(Τ7)成为怠速运转状态。在该时刻执行开度-空气量特性变化量的学习,在学习修正结束(Τ8)的同时通过将怠速停止禁止请求清除而转移至怠速停止。之后,在时间点T9〜TlO,成为稳定运转状态,因为空气量学习已结束,即已经对开度-空气量特性正确地修正,所以A QAA的值减小。
[0086] 如上所述,本第一实施例中,活用在非怠速运转时也存在稳定运转状态的混合动力车的特征,在非怠速运转时的稳定运转状态下进行开度-空气量特性是否有较大变化的判断(要否学习判断),需要学习的情况下转移至怠速运转状态进行特性变化量的学习。因此,仅在需要学习的情况下进行学习,能够同时实现燃料消耗和学习精度的改善。
[0087] 更详细而言,一般在怠速运转状态下学习的情况下,不进行要否学习的判断,在成为自然的怠速运转状态的时刻总是学习,所以在几乎不存在怠速运转的车辆中成为不能学习也不能进行要否学习的判断的状况。
[0088] 于是,如上所述,通过在非怠速运转时的稳定运转状态下进行要否学习的判断,在几乎不存在怠速运转状态的车辆中也能够可靠地判断要否学习。
[0089]由此,例如,在混合动力车中,判断需要学习的情况下,能够禁止怠速停止并转移至怠速运转进行学习。即,能够限于需要学习的情况,转移至怠速运转,所以能够使燃料消耗的恶化抑制为最小限度。
[0090] 此外,为了判断要否学习,通过计算出作为开度-空气量特性的例如以映射的形式存储的与此时的节流阀开度对应的吸入空气量与空气流量传感器所检测出的实际吸入空气量的偏离量,当该偏离量超过规定值(阈值)的情况下转移至学习,限于需要的情况进行学习,能够使燃料消耗恶化为最小限度。此外,因为在发动机的稳定运转状态、即空气量稳定的状态下进行要否学习判断,所以要否判断的精度较高,能够在确实需要时进行学习。
[0091] 进而,关于要否学习判断,没有吸入空气量的变动的状态能够精度良好地进行判断。于是,通过将空气量变动较少的状态作为稳定运转状态,在该状态下进行要否学习判断,能够防止误判断。
[0092]因吸气系统的相位滞后或空气流量传感器的响应延迟等,刚转移至稳定运转状态后,存在空气量较大地波动的可能性,所以使特性变化判断的判断阈值为常数的情况下,可能进行误判断。另一方面,从吸入空气量充分稳定起开始判断的情况下,到判断结束为止要耗费时间,且根据情况可能在判断结束前脱离发动机稳定运转状态,不能进行判断。为了在有限的发动机稳定运转状态下较早地判断,优选判断从刚转移至稳定运转状态后开始。于是,如上述实施例所示,构成为使阈值随时间经过而变化,例如,随着时间的经过使阈值变得严格时,能够防止刚转移至稳定运转状态后的误判断。
[0093] —般而言,因沉积物附着、堵塞等引起的开度-空气量特性的变化,当节流阀开度越低(小)时越易于受到影响,节流阀开度越高(大)时越不易受到影响。所以,如上述实施例所述地使阈值与节流阀开度相应地变化进行判断。高节流阀开度下产生稳定运转状态时,通过使阈值变得严格、即用较少的偏离量就能够判断特性较大地变化,从而在高节流阀开度下也能够检测特性变化(判断需要学习)。
[0094] 此外,如上所述在高节流阀开度下使阈值变得严格的情况下,易发生误判断。于是,如上述实施例所示,通过多次进行判断能够避免误判断。
[0095] 此外,特性变化判断单元判断特性发生了变化的情况下,如果禁止怠速停止,则在要转移至怠速停止的情况(发动机及其搭载车辆满足进行怠速停止的条件的状态)下,也能够继续怠速运转状态,像之前一样进行学习。
[0096]图9表不与图5所不的第一实施例不同的第二实施例的流程图。
[0097] 此处,表示稳定运转状态的节流阀开度较大,且空气量偏离量停留在阈值附近而不能判断开度-空气量特性较大地变化的情况下,与TCU进行协调,在下一次成为稳定运转状态时使其成为低节流阀开度判断有无特性变化的情况。
[0098] 图中S302至S320是与图5基本相同的内容,仅说明不同的部分。
[0099]图5中在S104中判断节流阀开度是否是规定值以下,而本次节流阀开度的判断在S330中进行。此外,在S318中,除了现有的学习开始计数的清零处理,还追加了低节流阀开度设定计数的清零处理。第二实施例中,具备在自然的节流阀开度下进行要否学习判断的第一要否判断单元,和使节流阀开度从自然开度强制地减小进行要否学习判断的第二要否判断单元。
[0100] S308中空气量偏离量是规定值以下的情况下,前进至S330。在S330中判断节流阀开度是否是规定以上。受到沉积物的影响的低节流阀开度的情况下,视为S308中的判断是正确的,原样返回开始。高节流阀开度的情况下,前进至S332,再次根据空气量偏离量判断有无特性变化。在S332中判断空气量偏离量是否是阈值附近,是比S308中的阈值小α的“规定值一α”以上的情况下,认为发生开度-空气量特性变化的可能性较高,前进至S334,对低节流阀开度设定计数加I。在S332中判断为NO (否)的情况下复原,此时,也可以将低节流阀开度设定计数清零。该情况下,构成为仅在S332状态连续成立时能够执行S334以后的处理。
[0101] 之后,在S336中,判断低节流阀开度计数是否是规定值以上。是规定值以上的情况下,对TCU通知下一次稳定运转时成为低节流阀开度并复原。在下一次稳定运转时,成为低节流阀开度,执行S302以下的处理。低节流阀开度下的稳定运转状态的情况下,因为主动地使节流阀成为低开度,所以误判断的可能性较低。因此,也可以在S308中判断为YES(是)的情况下,忽略S310、S312,前进至S314,禁止怠速停止,转移至学习。此外,在低节流阀开度下S308处理判断为NO (否)的情况下,因为没有特性变化,所以将低节流阀开度设定计数清零的同时,撤消下一次稳定运转时的低节流阀开度请求。
[0102]图10是表示每当进行开度-空气量特性是否较大地变化的判断(要否学习判断)时存储此时的节流阀开度,对各个节流阀开度表示进行了上述要否学习判断的频度(次数)的曲线图。
[0103] 在易于受到沉积物附着的影响的低节流阀开度区域中频度是O〜少的情况下,对于该频度是O〜少的节流阀开度区域强制地生成上述稳定运转状态(下一次稳定运转状态时成为低节流阀开度)。下一次运转时控制为在低节流阀开度下成为稳定运转状态,在该时亥IjECU进行有无特性变化的判断(要否学习判断)。由此,在低节流阀开度的分布较少的运转情况下,也能够可靠地判断特性变化(要否学习)。
[0104] 此外,即使并不存在稳定运转状态的运转情况下,通过在持续规定时间而不存在稳定运转状态的情况下,强制地生成稳定运转状态,能够进行特性变化(要否学习)判断。此时,如果在生成稳定运转状态时,也同时进行低节流阀开度请求,则能够在一次稳定运转状态下可靠地进行特性变化判断。
[0105] 此外,本实施例中,在非怠速运转时的稳定运转状态下进行要否学习判断,需要学习的情况下,禁止怠速停止并对开度-空气量特性的变化量进行学习,从而提高学习精度,但是因禁止怠速停止而产生对燃料消耗的反作用。
[0106] 为了抑制对燃料消耗的反作用,也可以在稳定运转状态下进行学习。该情况下构成为将吸气系统的变动原因(VTC、净化、EGR等)全部排除或考虑这些进行学习。
[0107] 符号说明
[0108] I 发动机
[0109] 4 吸气通路
[0110] 8 ECU (发动机控制单元)
[0111] 13 电子控制节流阀(ETC)
[0112] 21 燃料喷射阀
[0113] 22 火花塞
[0114] 23 点火线圈
[0115] 32 吸气阀
[0116] 34 排气阀
[0117] 42 节流阀传感器
[0118] 43 空气流量传感器
[0119] 45 曲柄角传感器
[0120] 46 凸轮角传感器

Claims (5)

1.一种混合动力车用的发动机的控制装置,搭载了具有电子控制节流阀的发动机和电动机两者作为行驶用驱动源,该发动机的控制装置的特征在于,包括: 学习单元,其学习特性存储单元中存储的表示所述节流阀的开度与空气流量传感器检测出的吸入空气量的关系的开度-空气量特性的特性变化量,对所述特性存储单元中存储的以前的特性进行修正; 稳定运转状态判断单元,其在非怠速运转时判断是否为稳定运转状态; 要否学习判断单元,当所述稳定运转状态判断单元判断为所述稳定运转状态时,判断是否进行所述学习; 学习转移单元,当所述要否学习判断单元判断为要进行所述学习时,在所述稳定运转状态使所述学习单元执行所述学习修正;和 节流阀控制单元,其用所述特性存储单元中存储的最新的开度-空气量特性控制所述节流阀, 所述要否学习判断单元,在所述稳定运转状态,求出所述特性存储单元中存储的与此时的节流阀的开度对应的吸入空气量与实际吸入空气量的偏尚量,使用该偏尚量和对其设定的阈值来判断是否进行所述学习, 并且,所述要否学习判断单元使所述偏离量的阈值随时间的经过而变化。
2.—种混合动力车用的发动机的控制装置,搭载了具有电子控制节流阀的发动机和电动机两者作为行驶用驱动源,该发动机的控制装置的特征在于,包括: 学习单元,其学习特性存储单元中存储的表示所述节流阀的开度与空气流量传感器检测出的吸入空气量的关系的开度-空气量特性的特性变化量,对所述特性存储单元中存储的以前的特性进行修正; 稳定运转状态判断单元,其在非怠速运转时判断是否为稳定运转状态; 要否学习判断单元,当所述稳定运转状态判断单元判断为所述稳定运转状态时,判断是否进行所述学习; 学习转移单元,当所述要否学习判断单元判断为要进行所述学习时,在所述稳定运转状态使所述学习单元执行所述学习修正;和 节流阀控制单元,其用所述特性存储单元中存储的最新的开度-空气量特性控制所述节流阀, 所述要否学习判断单元,在所述稳定运转状态,求出所述特性存储单元中存储的与此时的节流阀的开度对应的吸入空气量与实际吸入空气量的偏尚量,使用该偏1¾量和对其设定的阈值来判断是否进行所述学习, 并且,所述要否学习判断单元使所述偏离量的阈值根据所述节流阀的开度而变化。
3.如权利要求1或2所述的发动机的控制装置,其特征在于: 所述稳定运转状态判断单元,在非怠速运转时,在所述节流阀的开度、发动机转速和实际吸入空气量中的至少一项处于规定范围内的时间持续规定时间以上的情况下,判断为是稳定运转状态。
4.如权利要求1或2所述的发动机的控制装置,其特征在于: 所述要否学习判断单元,对所述偏离量超过所述阈值的次数进行计数,并在其累计次数超过要否判断用次数的情况下,判断为要进行所述学习。
5.如权利要求1或2所述的发动机的控制装置,其特征在于: 所述学习转移单元,即使是所述发动机及其搭载车辆满足进行怠速停止的条件的状态,当所述要否学习判断单元判断要进行所述学习时,也禁止所述怠速停止。
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