CN104975958A - 发动机转速控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机转速控制装置。提供一种用于发动机(10)的转速控制装置。该发动机(10)被配置成驱动压缩机(24)，并且包括火花塞(18)。该转速控制装置包括电子控制单元(25)。该电子控制单元(25)被配置成：(a)通过反馈，来校正发动机(10)的转矩，使得在怠速操作期间，发动机(10)的转速变得接近目标转速；以及(b)调整点火正时，使得与当开始第二切换时相比，使当开始第一切换时确保的储备转矩更大，第一切换是从压缩机(24)的停止状态到压缩机(24)的驱动状态的切换，第二切换是从压缩机(24)的驱动状态到压缩机(24)的停止状态的切换。

Description

发动机转速控制装置

技术领域

本发明涉及通过反馈校正发动机转矩以便在怠速操作期间的发动机转速变为接近目标转速的发动机转速控制装置。

背景技术

通常，已知在日本专利申请公开No.2003-214231(JP 2003-214231A)中描述的装置作为如上所述的控制装置。在该公开文献所述的装置中，根据发动机转速与目标转速的偏差，通过反馈，校正根据发动机的操作状态计算的要求转矩。由此，执行怠速操作期间的发动机转速的反馈控制，所谓的怠速控制(ISC)反馈。此外，当压缩用于空调的冷却介质的压缩机正在操作时，获得对应于压缩机的驱动负荷的转矩(在下文中，称为AC负荷转矩)来进一步校正发动机的要求转矩，由此抑制发动机的旋转波动。

发明内容

在压缩机的驱动及其停止之间的切换的过渡时段，AC负荷转矩大大改变，通常的ISC反馈不允许发动机转矩随时间响应。因此，不可能充分地抑制旋转波动。同样在这种情况下，如果相对于由于进入通道中的空气传递延迟，花费一定时间来改变发动机转矩的进入空气量，确保允许瞬时改变转矩的、基于点火正时的宽转矩调整范围，在切换过渡时段中，也能抑制发动机的旋转波动。

通过提前点火正时增加转矩，以及通过滞后点火正时减小转矩，执行基于点火正时的转矩调整。然而，点火正时仅能提前到通过用于最佳转矩最小提前(MBT)和轻度爆震(trace knock)点火正时确定的最适点火正时。这限制了由点火正时的提前导致的转矩的增加。因此，在使点火正时从最适点火正时滞后一定量来确保转矩增加，即，储备转矩后，开始通过点火正时的发动机转矩的反馈校正。

为加宽基于点火正时的转矩调整范围，可以增加储备转矩。然而，如果增加储备转矩，随着滞后的点火正时，反馈校正相应地推进。由此，由于点火正时滞后而导致的转矩效率降低，导致燃料经济性恶化。

本发明提供一种发动机转速控制装置，其在压缩机驱动和压缩机停止之间的切换的过渡时段，有利地抑制发动机的旋转波动。

提供根据本发明的一个方面的用于发动机的转速控制装置。该发动机被配置成驱动压缩用于空调的冷却介质的压缩机，并且包括火花塞。转速控制装置包括电子控制单元。该电子控制单元被配置成：(a)通过反馈，调整发动机的火花塞的点火正时，校正发动机的转矩，使得在怠速操作期间的发动机的转速变为接近目标转速；以及(b)调整点火正时，使得确保当开始第一切换时的储备转矩大于当开始第二切换时，第一切换是从压缩机的停止状态到压缩机的驱动状态的切换，第二切换是从压缩机的驱动状态到压缩机的停止状态的切换，储备转矩是由点火正时的提前导致的发动机的转矩增加的储备。储备转矩可以是当开始切换时的时间点的点火正时生成的发动机转矩与在最适点火正时生成的发动机转矩之间的差。最适点火正时可以是用于最佳转矩的最小提前和能避免发生爆震的点火正时的提前界限中的更滞后的一个。

从压缩机的驱动状态到压缩机的停止状态的切换的过渡时段中的压缩机的负荷转矩的变化小于从压缩机的停止状态到压缩机的驱动状态的切换的过渡时段中的负荷转矩的变化。根据本发明的上述方面，当根据那时的负荷转矩的变化程度，设定开始切换时确保的储备转矩。因此，能防止储备转矩变得过大，同时确保需要抑制由该变化导致的发动机的旋转波动的基于点火正时的转矩调整范围。因此，能更有利地抑制压缩机的驱动状态和压缩机的停止状态之间的切换的过渡时段的发动机的旋转波动。

另一方面，在从停止状态切换到驱动状态期间，已经冷却至液态的冷却介质可以累积在压缩机内。即，可以在压缩机内形成所谓的液池。在这种情况下，压缩机的负荷转矩不会上升直到移除累积在其中的液体冷却介质为止。因此，切换过渡时段中的负荷转矩的变化显著大。在这种情况下，开始从压缩机的停止状态切换到压缩机的驱动状态中，期望开始切换时确保的储备转矩在当压缩机内可能形成液池时大于当不可能在压缩机内形成液池时。在本发明的上述方面中，可以将电子控制单元配置成调整发动机的火花塞的点火正时，使得当从压缩机的停止状态切换到压缩机的驱动状态时确保的储备转矩在当在压缩机内存在形成液池的可能时变得大于当在压缩机内不存在形成液池的可能时。根据本发明的这一方面，当存在形成液池的可能时，即，当切换过渡时段的压缩机的负荷转矩的变化进一步增加时，确保更大的储备转矩。因此，即使当形成液池时，也能有利地抑制发动机的旋转波动。

附图说明

下面，将参考附图，描述本发明的示例性实施例的特征、优点和技术及工业重要性，其中，相同的数字表示相同的元件，以及其中：

图1是示意性地示出根据本发明的本实施例的发动机转速控制装置的构造的图；

图2是示意性地示出用于提供为应用转速控制装置的发动机的配件的空调的可变容量型斜盘式压缩机的构造的截面图；

图3是示出在转速控制装置中执行的ISC反馈的处理的流程的框图；

图4是示出在转速控制装置中执行来计算AC控制转矩的处理的流程的框图；

图5是示出在转速控制装置中执行来校正未来转矩和最近转矩的AC负荷的处理的流程的框图；

图6是示出在转速控制装置中，在保护处理后，通过用于AC负荷转矩的空气量FB校正量和点火FB校正量的AC控制转矩的校正范围的图；

图7是示出在转速控制装置中执行来设定初始储备转矩和切换过渡控制的执行时段的处理的过程的流程图；以及

图8是示出在转速控制装置中，在形成液池的情况下，从压缩机的停止到压缩机的驱动的切换过渡时段的控制模式的例子的时序图。

具体实施方式

在下文中，参考图1至8，描述根据本发明的一个实施例的发动机转速控制装置。如图1所示，应用根据本发明的实施例的转速控制装置的发动机10具有用于使吸入发动机10的燃烧室11的进入空气从其流过的进入通道12，以及用于使通过燃烧室11中的燃烧生成的废气从其流过的排出通道13。进入通道12按从上游侧的顺序，具有净化进入的空气净化器14、用于检测进入通道12中的进入空气的流量(进入空气量GA)的空气流量计15、使进入通道12中的进入空气的流路面积改变来调整进入空气量GA的电子控制节气门16，以及将燃料喷射到进入空气中的喷射器17。此外，用于点燃吸入到燃烧室11中的进入空气和从喷射器17喷射的燃料的混合物的火花塞18被安装在燃烧室11中。此外，检测废气中的氧浓度，由此检测燃烧室11中燃烧的混合物的空燃比的空燃比传感器19，以及用于净化废气的催化剂设备20被安装在排出通道13中。

另一方面，检测作为发动机10的输出轴的曲轴21的旋转相位，由此检测其转速(发动机转速NE)的曲轴转角传感器22被安装在曲轴21上。此外，经卷绕传动机构23，使压缩用于空调的冷却介质的压缩机24驱动地耦接到曲轴21。

由电子控制单元25控制该发动机10。电子控制单元25具有：执行用于发动机控制的各种计算处理的中央处理单元(CPU)；存储控制程序和数据的只读存储器(ROM)；临时存储CPU的计算结果、传感器的检测结果等等的随机存取存储器(RAM)；以及用于向外部发送/从外部接收信号的接口(I/O)。

用于检测发动机的操作状况的各种传感器，诸如上述空气流量计15、上述的空燃比传感器19、上述的曲轴转角传感器22等等连接到电子控制单元25的I/O。连接到I/O的其他传感器包括检测电子控制节气门16的开度的节气门传感器26、检测加速器踏板27的下压量(加速器操作量ACCP)的加速器踏板传感器28等等。此外，检测从压缩机24排出的冷却介质的压力的冷却介质压力传感器29，以及检测已经通过蒸发器的冷却介质的温度(蒸发后温度)的蒸发后温度传感器30也连接到I/O。

此外，用于操作发动机10的各种致动器的驱动电路，诸如生成供应到上述电子控制节气门16、上述喷射器17和上述火花塞18等等的高压电流的点火器31也连接到电子控制单元25的I/O。此外，车载网络的通信线路32连接到电子控制单元25的I/O。该通信线路32使得能够与位于外部的空调控制单元33通信。

图2示出上述压缩机24的构造。如图所示，压缩机24配置为斜盘式可变容量压缩机。即，压缩机24具有由压缩机24的壳体34可旋转和可枢转支撑的旋转轴35。经上述卷绕传动机构23，该旋转轴35可驱动地耦接到发动机10的曲轴21。此外，在壳体34内形成曲柄箱34A和与曲柄箱34A的气缸36。

斜盘37设置在曲柄箱34A中。斜盘37由旋转轴35一体地可旋转和可倾动支撑。此外，以在其中可往复的方式，使活塞38设置在气缸36中。然后，通过气缸36内的活塞38，限定用于加压冷却介质的加压室39。

活塞38以往复方式在气缸36中移动，同时受斜盘37挤压，由此对引入加压室39中的冷却介质加压。此时活塞38的往复移动的冲程取决于斜盘37的倾斜角φ改变，因此，使压缩机24的容量改变。顺便提一下，在下文中，将斜盘37的倾斜角φ描述为相对于与旋转轴35的轴垂直的平面的角。

斜盘37的倾斜角φ取决于活塞38的曲柄箱34A侧和活塞38的加压室39侧之间的压力的平衡而改变。即，将曲柄箱34A中的压力施加到活塞38的曲柄箱34A侧，并且使引入到加压室39中的压力施加到活塞38的加压室39侧。当曲柄箱34A中的压力低时，由活塞38从加压室39侧受到的力大于由活塞38从曲柄箱34A侧受到的力。此时，由于活塞38的挤压，斜盘37的倾斜角φ变大。

另一方面，当曲柄箱34A中的压力高时，由活塞38从曲柄箱34A侧受到的力大于由活塞38从加压室39侧受到的力。此时，由于活塞38的挤压，斜盘37的倾斜角φ变小。顺便提一下，当斜盘37的倾斜角φ变为“0”时，活塞38的冲程也变为“0”，并且压缩机24停止加压冷却介质的操作。此时，几乎没有负荷施加在压缩机24的旋转轴35的旋转上。

这种情况下，与压缩机24的驱动有关的发动机10的负荷转矩为“0”的状态，即，压缩机24已经停止压缩冷却介质的操作的状态被称为压缩机24的停止状态。在此外，负荷转矩采取正值的状态，即，压缩机24执行压缩冷却介质的操作的状态被称为压缩机24的驱动状态。然后，从压缩机24的停止状态切换到压缩机24的驱动状态到负荷转矩通过从“0”增大而收敛到稳定值的时段，以及从压缩机24的驱动状态切换到压缩机24的停止状态到负荷转矩通过减量，收敛到“0”的时段分别被称为切换过渡时段。

顺便提一下，通过电磁阀40，调整曲柄箱34A中的压力。由空调控制单元33，控制电磁阀40的操作。在具有作为配件的压缩机24的发动机10中，在发动机10的怠速操作期间，执行用于使发动机转速NE接近目标转速(ISC目标转速NT)的反馈控制(在下文中，称为ISC反馈)。根据所谓的转矩需求方法，执行该发动机10中的ISC反馈。

图3以框图的形式示出该ISC反馈的处理的流程。以指定控制循环，由电子控制单元25重复地执行该图中所示的一系列处理步骤。

当开始该处理时，首先计算作为发动机转矩的要求值的要求转矩。在ISC反馈中，使该要求转矩经过对应于发动机转速NE与ISC目标转速NT的偏差(在下文中，称为转速偏差ΔNE)的反馈校正。然后，由要求转矩计算未来转矩和最近转矩。未来转矩是指通过在使能响应的范围内，通过调整进入空气量实现要求转矩时的发动机转矩。另一方面，最近转矩是指当通过在可调范围内调整点火正时，补偿由进入空气量的响应延时而产生的未来转矩与要求转矩的偏差时的发动机转矩。

接着，执行用于将压缩机24的负荷转矩(AC负荷转矩)加到未来转矩和最近转矩上的AC负荷校正。顺便提一下，稍后，将描述此时的AC负荷校正的细节。

接着，在AC负荷校正后，基于未来转矩计算目标空气量。当假定点火正时为最适点火正时时，目标空气量计算为确保对应于未来转矩的发动机转矩所需的进入空气量。顺便提一下，两个点火正时，即，作为最小化生成发动机转矩的效率的点火正时的最佳转矩最小提前(MBT)和作为能避免爆震发生的点火正时的提前界限的轻度爆震点火正时中的更滞后一个是最适点火正时。然后，通过将空气模型用作发动机10的进入系统的物理模型，将实现目标空气量所需的节气门开度计算为目标节气门开度。根据目标节气门开度，执行电子控制节气门16的驱动控制。

此外，将转矩效率计算为AC负荷校正后的未来转矩与最近转矩之间的比率。基于转矩效率，计算点火正时与最适点火正时的的滞后量(点火正时滞后量)。转矩效率是实际生成的发动机转矩与当假定点火正时为最适点火正时时生成的发动机转矩的比率。由通过实验等等提前获得的点火滞后量与转矩效率之间的关系，计算点火滞后量。然后，将通过使点火滞后量与最适点火正时相加获得的值计算为目标点火正时。根据目标点火正时，执行点火器31的驱动控制。

顺便提一下，通过压缩机24前的冷却介质的压力与压缩机24后的冷却介质的压力之间的差的估算(前后压差)，获得AC负荷转矩。由上述冷却介质压力传感器29的检测值，获得压缩机24上游的冷却介质压力。通过蒸发后温度传感器30的检测值的估算，获得压缩机24下游的冷却介质压力。

当压缩机24处于稳定操作时，能相对高精度地估算AC负荷转矩。然而，应注意到，在压缩机24的驱动状态与压缩机24的停止状态之间的切换过渡时段中的AC负荷转矩的上升或下降随冷却介质的状态而大大地改变。此时，估算AC负荷转矩的精度不是非常高。顺便提一下，上述切换过渡时段是指从压缩机24的停止状态到压缩机24处于稳定操作的状态的过渡的时段，以及压缩机24处于稳定操作的状态过渡到压缩机24的停止状态的过渡的时段。

因此，在如上所述的切换过渡时段中，AC负荷转矩的估算值可以大大地偏离实际值，因此，ISC反馈的可控性可能恶化。为抑制由于该恶化导致的发动机转速NE波动，需要增加ISC反馈的反馈增益，使得能迅速地补偿对应于AC负荷转矩的估算值的偏差的发动机转矩。然而，在这种情况下，在除切换过渡时段外的正常时段期间，反馈增益在ISC反馈中变得过大。因此，过响应性发生，导致发动机熄火、发动机转速NE的空转等等。

由此，根据本发明的本实施例，在切换过渡时段中，即在从开始压缩机24的停止状态与压缩机24的驱动状态之间的切换的指定时段中，执行如下所述的切换过渡时段控制。

如上所述，在ISC反馈中，使作为发动机转矩的要求值的未来转矩和最近转矩经过用于执行对应于AC负荷转矩的校正的AC负荷校正。在切换过渡时段控制中，根据转速偏差ΔNE，通过反馈，校正用于该AC负荷校正的AC负荷转矩的计算值(在下文中，称为AC控制转矩)。与ISC反馈并行地执行该切换过渡时段控制的反馈校正。因此，在切换过渡时段控制的执行时段，发动机转矩对转速偏差ΔNE的响应性高。

顺便提一下，仅在切换过渡时段中执行切换过渡时段控制的反馈校正，因此，在正常时段期间，对ISC反馈无影响。此外，通过反馈校正，仅能直接补偿AC负荷转矩的变化的影响。因此，能高精度地执行用于抑制由AC负荷转矩的变化导致的发动机的旋转波动的发动机转矩的反馈校正。

仅在怠速稳定期间，即，在怠速操作期间，当除压缩机24的负荷转矩外的干扰对发动机转速NE有微弱影响时，才执行该切换过渡时段控制。在本发明的本实施例中，用于怠速稳定的确定条件由加速器操作量ACCP为“0”、冷却剂的温度等于或高于一定值，以及除压缩机24外的发动机配件处于稳定操作组成。

图4以框图的形式，示出与AC控制转矩的计算有关的处理的流程。以指定控制循环，由电子控制单元25重复地执行该图中所示的一系列处理步骤。

当开始本处理时，首先计算两个值，即估算AC负荷转矩和预测AC负荷转矩。基于冷却介质压力和蒸发后温度，计算估算AC负荷转矩。估算AC负荷转矩的值表示当冷却介质压力和蒸发后温度分别采取当前值同时压缩机24处于稳定操作时的AC负荷转矩。此外，由其最后值(最后控制循环的预测AC负荷转矩的计算值)、当前冷却介质压力和当前蒸发后压力，计算预测AC负荷转矩。更具体地说，通过在每一计算循环单独从当前冷却介质压力和当前蒸发后温度得到的AC负荷转矩的收敛值与预测AC负荷转矩的最后值之间的偏差，获得AC负荷转矩的变化率(到下一计算时段的AC负荷转矩的变化量)，并且积分由此获得的所有值，计算预测AC负荷转矩的值。

然后，由该估算的AC负荷转矩和该预测的AC负荷转矩，计算FB前AC控制转矩。以在切换过渡时段的初级中采取接近预测AC负荷转矩的值，并且当到达末级时收敛到所估算的AC负荷转矩的方式，计算FB前AC控制转矩的值。顺便提一下，FB前AC控制转矩是除在切换过渡时段期间之外，加到未来转矩和最近转矩上、作为对应于AC负荷转矩的量的校正量。

此外，在本处理中，基于转速偏差ΔNE，计算点火FB校正量。点火FB校正量表示与在AC控制转矩的反馈校正中通过点火正时的反馈调整而对转矩的校正对应的量。

接着，基于在此计算的点火FB校正量、转速偏差ΔNE以及初始储备转矩，计算空气量FB校正量。空气量FB校正量表示与在AC控制转矩的反馈校正中通过进入空气量的反馈调整而对转矩的校正对应的量。空气量FB校正量的值计算为通过从AC控制转矩的反馈校正的总量减去初始储备转矩和点火FB校正量获得的值。

顺便提一下，将切换过渡时段开始的点火正时设定为通过滞后基本点火正时获得的值，以便确保由提前导致的发动机转矩的增加(储备转矩)。从那一值开始切换过渡时段中的点火正时的反馈调整。此时，在切换过渡时段开始时确保的储备转矩是上述初始储备转矩。顺便提一下，稍后将详细地描述本发明的本实施例中设定初始储备转矩的模式。

接着，分别执行用于空气量FB校正量和点火FB校正量的上下限的保护处理。顺便提一下，稍后将描述在这种情况下的保护处理的细节。此后，通过从FB前AC控制转矩减去经过保护处理的空气量FB校正量，计算未来AC控制转矩。该未来AC控制转矩表示在点火正时被设定成最适点火正时的情况下，通过反馈调整对应于空气量FB校正量的进入空气量时的AC控制转矩。

接着，通过从空气量校正后AC控制转矩减去经过保护处理的点火FB校正量和初始储备转矩，计算最近AC控制转矩TQ。该最近AC控制转矩的值表示在通过进入空气量和点火正时两者的反馈调整后的AC控制转矩，即，在切换过渡时段中，在ISC反馈中实际生成的AC控制转矩。

图5以框图的形式，示出与上述AC负荷的校正有关的处理的流程。如该图所示，当要求切换过渡时段控制时，将未来AC控制转矩加到该未来转矩，并且将最近AC控制转矩加到最近转矩。相反，当不要求切换过渡时段时，将FB前AC控制转矩加到未来转矩和最近转矩的每一个。因此，在切换过渡时段中，通过调整进入空气量，校正对应于空气量FB校正量的发动机转矩，并且通过调整点火正时，校正对应于点火FB校正量和初始储备转矩的总和的发动机转矩。

现在，将描述上述空气量FB校正量和点火FB校正量的保护处理的细节。执行空气量FB校正量的保护处理，使得其下限是变量上限α，并且其上限是通过从FB前AC控制转矩减去初始储备转矩获得的值。变量上限α是FB前AC控制转矩与预期AC负荷转矩的变化范围的最大值的差，并且采取负值。另一方面，执行点火FB校正量的保护处理，使得其下限为“0”，并且其上限是未来AC控制转矩。

图6示出通过基于已经分别经过这些保护处理的空气量FB校正量和点火FB校正量执行的进入空气量调整和点火正时调整的AC控制转矩的校正范围。如该图所示，设定通过进入空气量调整的AC控制转矩的校正范围，使得根据上述保护处理的结果，其下限是初始储备转矩，并且其上限是FB校正前AC控制转矩与变量上限α的总和。此外，设定通过点火正时调整的AC控制转矩的校正范围，使得根据上述保护处理的结果，其下限为“0”，并且其上限是未来AC控制转矩。

在这种情况下，实际生成的AC控制转矩，即最近AC控制转矩的值能够采取的范围是等于或大于“0”并且等于或小于FB校正前AC控制转矩与变量上限α的总和的范围。FB校正前AC控制转矩与变量上限α的总和是预期AC负荷转矩的最大值，并且实际AC负荷转矩不采取负值。因此，作为上述保护处理的结果，能由最近AC控制转矩采取的范围仍然在能由实际AC负荷转矩采取的值的范围内。由此，避免发动机转速NE通过错误的反馈而空转或下降导致发动机熄火。

另一方面，当在切换过渡时段中不生成AC负荷转矩时，通过进入空气量和点火正时，校正发动机转矩，以便使实际生成的AC控制转矩，即，最近AC控制转矩降低到“0”。随时间流逝，通过对应于通过进入空气量的校正的值，逐步代替对应于通过点火正时校正的值。因此，如果不执行如上所述的下限保护，空气量FB校正量增加，直到仅通过对应于通过进入空气量校正的值使最近AC控制转矩变为“0”为止。由此，对应于通过点火正时校正的值，即，点火FB校正量和初始储备转矩的总和变为“0”。

在这种情况下，使点火正时提前到最适点火正时，并且点火正时的提前不会导致转矩增加。因此，在发动机10的负荷的突然出现的情况下，没有选择，仅能通过响应慢的进入空气量的调整来处理。因此，难以避免发动机转速NE下降，因此，发生发动机熄火。

关于这一点，根据上述保护处理，执行空气量FB校正量的下限保护，使得通过进入空气量调整的AC控制转矩的校正范围的下限变为初始储备转矩，并且由点火正时的提前导致的发动机转矩的增加仍然至少等于对应于初始储备转矩的值。因此，即使在负荷突然出现的情况下，也可以通过点火正时的提前在某种程度上立即处理。

此外，当通过点火正时调整获得的校正后AC控制转矩，即，最近AC控制转矩超出未来AC控制转矩时，使点火正时过分提前超过最适点火正时。就这一方面，根据上述保护处理，执行点火FB校正量的下限保护，使得最近AC控制转矩仍然等于或小于未来AC控制转矩，因此，能防止点火正时过分提前。

顺便提一下，当开始压缩机24的驱动时，需要调整曲柄箱34A的压力，使得斜盘37的倾斜角φ变为空调控制单元33所需的值，并且AC负荷转矩经过对应于压力的控制精度的变化。另一方面，如果充分提高曲柄箱34A中的压力并且在倾斜角减小的方向中，使斜盘37压向其倾动范围的末端，实现压缩机24的驱动停止。因此，AC负荷转矩的变化和其收敛所需的时段小于和短于当开始驱动时。由此，根据本发明的本实施例，在从压缩机24的停止状态到压缩机24的驱动状态的切换过渡时段中，将切换过渡时段控制的执行时段设定成长于在从压缩机24的驱动状态到压缩机24的停止状态的切换过渡时段中。此外，鉴于处理AC负荷转矩的变化，在从压缩机24的停止状态到压缩机24的驱动状态的切换过渡时段中，使初始储备转矩设定成长于在从压缩机24的驱动状态到压缩机24的停止状态的切换过渡时段中。

另一方面，如果在低温环境中，长时间停止压缩机24，可能使压缩机24内的冷却介质冷却而被液化并累积在曲柄箱34A内。即，形成所谓的液池。当形成液池时，AC负荷转矩很难增加，直到从曲柄箱34A移除液化的冷却介质为止。因此，当在从压缩机24的停止状态到压缩机24的驱动状态的切换过渡时段中，形成液池时，AC负荷转矩的收敛花费很长时间。此外，AC控制转矩与实际AC负荷转矩还存在非常大的偏差。由此，根据本发明的本实施例，当在从压缩机24的停止状态到压缩机24的驱动状态的切换过渡时段中，存在形成液池的可能性时，与当在从压缩机24的停止状态到压缩机24的驱动状态的切换过渡时段中不存在形成液池的可能性时相比，使切换过渡时段控制的执行时段设定成更长并且使初始储备转矩设定成更大。

图7示出设定切换过渡时段控制和初始储备转矩的执行时段的过程的流程图。当要求压缩机24的驱动状态和压缩机24的停止状态之间的切换时，由电子控制单元25执行该处理。在本例程中，首先在步骤S700确定是否已经要求从压缩机24的驱动状态到压缩机24的停止状态的切换。如果在此已经要求从驱动状态到停止状态的切换(S700为是)，该处理进行到步骤S701。然后，在步骤S701，将相对小值R1设定为初始储备转矩，并且将相对短时间T1设定为切换过渡时段控制的执行时段。

另一方面，如果还未要求从驱动状态到停止状态的切换(S700为否)，该处理进行到步骤S702。然后，在步骤S702确定是否存在形成液池的可能性。能例如基于外部空气温度和从压缩机24的最后停止的经过时间，当外部空气温度低于指定值并且经过时间长于指定时间时，确定存在形成液池的可能性，实现有关形成液池的可能性的确定。

在此应注意到，如果确定不存在形成液池的可能性(S702为否)，该处理进行到步骤S703。在步骤S703，将大于上述值R1的值R2设定为初始储备转矩，并且将长于上述时间T1的时间T2设定为切换过渡时段控制的执行时段。另一方面，如果确定存在形成液池的可能性(S702为是)，处理进行到步骤S704。在步骤S704，将长于上述值R2的值R3设定为初始储备转矩，并且将长于上述时间T2的时间T3设定为切换过渡时段控制的执行时段。

顺便提一下，当要求压缩机24的驱动状态和压缩机24的停止状态之间的切换时，将切换过渡时段控制的上述需求视作ON(有需求)。然后，只要在本例程中设定的执行时段经过那一时间点时，则将切换过渡时段控制的上述需求设定为OFF(无需求)。

接着，将描述根据本发明的本实施例的上述发动机转速控制装置的操作。如上所述，通过根据本发明的本实施例的发动机转速控制装置，将压缩机24的负荷转矩计算为FB前AC控制转矩，并且通常基于AC控制转矩(FB前AC控制转矩)，校正对应于负荷转矩的发动机转矩。另一方面，在压缩机24的切换过渡时段中，基于根据发动机转速NE与ISC目标转速NT的偏差(转速偏差ΔNE)，通过反馈，校正FB前AC控制转矩获得的未来AC控制转矩和最近AC控制转矩，校正发动机转矩。

通过作为除ISC反馈外的反馈的反馈，校正该FB前AC控制转矩。然后，仅在切换过渡时段中，由实际发动机转矩反映FB前AC控制转矩的反馈校正，并且将该影响的范围限定到对应于AC负荷转矩的范围。因此，不管将该FB前AC控制转矩的反馈校正的反馈增益设定成多大，除在切换过渡时段中外，ISC反馈的响应性不会变得过大。因此，如果将FB前AC控制转矩的反馈校正的反馈增益设定成足够大的值，那么能有利地抑制切换过渡时段期间，由AC负荷转矩的变化导致的发动机的旋转波动，而不会导致正常ISC反馈的过响应性。

图8示出根据本发明的本实施例的发动机转速控制装置的控制模式的例子。在该图中，示出了当形成液池时的时刻t1，要求开始驱动压缩机24的控制例子。顺便提一下，在该时刻，由存在形成液池的可能性的环境预测。将该初始储备转矩设定成大值(R3)，并且将切换过渡时段控制的执行时段设定成长时间(T3)。

作为AC负荷转矩的估算值的FB前AC控制转矩变化如下。即，当开始驱动压缩机24时，按对应于初始储备转矩的值，逐步增加FB前AC控制转矩。此后，FB前AC控制转矩逐渐增加，并且最后收敛到某一值。相反，由于液池，即使在开始驱动后，此时的实际AC负荷转矩很难增加，并且已经远离FB前AC控制转矩。

此时，根据本发明的本实施例，只要要求开始驱动压缩机24，执行切换过渡时段控制，并且开始对应于转速偏差ΔNE的AC控制转矩的反馈校正。然而，应注意到，由于在开始驱动压缩机24后，转速偏差ΔNE不会立即增加，因此，空气量FB校正量仍然接近“0”，并且未来AC控制转矩随FB前AC控制转矩改变。另一方面，当开始驱动时，最近AC控制转矩比FB前AC控制转矩小对应于初始储备转矩的值。因此，紧接在开始驱动后，点火FB校正量暂时采取使得增加该转矩的值(提前点火正时)。

当开始驱动后经过一定时间长度，由于实际AC负荷转矩和FB前AC控制转矩之间的偏差，发动机转速NE上升。因此，为了使最近AC控制转矩降低为在本控制中实际生成的AC控制转矩，反馈校正开始起作用。然后，作为结果，已经临时上升的发动机转速NE向ISC目标转速NT下降。顺便提一下，在该反馈校正正好开始起作用的阶段，空气量FB校正量仅与进入空气量的响应一致地逐步地改变。因此，主要通过点火FB校正量执行该校正。随时间流逝，逐步由对应于通过空气量FB校正量的AC控制转矩的值替代对应于通过点火FB校正量的AC控制转矩的校正的值。然后，经过一段时间，点火FB校正量下降到接近“0”的值，与通过实际AC负荷转矩的情形相同，并且由空气量FB校正量，补偿对应于必要反馈校正的大部分值。

顺便提一下，即使在AC控制转矩的各个值已经基本上收敛到恒定值的阶段，由于空气量FB校正量的上保护，对应于初始储备转矩的差保持在未来AC控制转矩和最近AC控制转矩之间。由此，保持确保为处理发动机负荷的突然出现，由点火正时的提前导致的转矩增加的状态。顺便提一下，在从其开始经过上述时间T3时，结束切换过渡时段。

顺便提一下，根据本发明的本实施例，FB前AC控制转矩等于压缩机24的负荷转矩的计算值。此外，未来AC控制转矩和最近AC控制转矩采取根据发动机10的转速和目标转速之间的偏差，通过反馈，校正负荷转矩的计算值获得的值。此外，在那些值外，未来AC控制转矩对应于与进入空气量的调整有关的负荷转矩的要求值，并且最近AC控制转矩对应于与点火正时的调整有关的负荷转矩的要求值。然后，空气量FB校正量对应于基于与进入空气量的调整有关的负荷转矩的要求值的反馈校正量，而空气量FB校正量、点火FB校正量和初始储备转矩的总和对应于负荷转矩的反馈校正的总量。

通过根据上述本发明的本实施例的发动机转速控制装置，实现下述效果。(1)根据本发明的本实施例的发动机转速控制装置根据发动机转速NE和ISC目标转速NT之间的偏差(转速偏差ΔNE)通过反馈，校正在驱动压缩用于空调的冷却介质的压缩机的发动机10的怠速操作期间的发动机转矩。然后，当在发动机10的怠速稳定期间，进行压缩机24的驱动状态和压缩机24的停止状态之间的切换时，在从切换开始的指定时间内，执行切换过渡时段控制。在切换过渡时段控制中，根据转速偏差ΔNE，通过反馈，校正作为用于上述发动机转矩的反馈校正的压缩机24的负荷转矩的计算值的FB前AC控制转矩。仅在切换过渡时段中执行FB前AC控制转矩的反馈校正，因此，在正常时段期间，对ISC反馈无影响。此外，FB前AC控制转矩的反馈校正使得可以直接补偿仅对应于AC负荷转矩的变化的影响的值。因此，能高精度地执行用于抑制由AC负荷转矩的变化导致的发动机10的旋转波动的发动机转矩的反馈校正。因此，能有利地抑制压缩机的驱动和压缩机的停止之间的切换过渡时段中的发动机的旋转波动，而不会导致在怠速操作期间，发动机转速的反馈控制的过响应。

(2)设定下限，使得通过点火FB校正量的下限保护，作为FB前AC控制转矩的反馈后校正值的最近AC控制转矩不会采取负值。因此，抑制发动机转速NE通过错误反馈而过分下降，因此，提高发动机熄火的容限。

(3)在切换过渡时段控制中，执行AC负荷转矩的计算值的反馈校正(FB前AC控制转矩)，区分作为与进入空气量的调整有关的负荷转矩的要求值的未来AC控制转矩和与点火正时的调整有关的负荷转矩的要求值的最近AC控制转矩。然后，使作为分配到未来AC控制转矩的反馈校正的值的空气量FB校正量经过上限保护，使得其值不超出通过从反馈校正的总量减去初始储备转矩获得的值。因此，执行切换过渡时段中的发动机转矩控制，使得保持由点火正时的提前导致的、对应于初始储备转矩的发动机转矩的增加。因此，不管何时发生发动机转矩的突然减小，也可以通过提前点火正时立即处理。因此，进一步增强发动机熄火的容限。

(4)使当开始从压缩机24的停止状态切换到压缩机24的驱动状态时确保的储备转矩设定成大于当开始使压缩机的驱动状态切换成压缩机的停止状态时确保的储备转矩。此外，即使在从压缩机24的停止状态切换到压缩机24的驱动状态期间，与当不存在形成液池的可能性时相比，当存在形成液池的可能性时，使当开始切换时确保的储备转矩设定成更大。在本发明的本实施例中，根据那时的负荷转矩的变化程度，设定当开始切换时确保的储备转矩，即，初始储备转矩。因此，能防止储备转矩变得过大，同时确保抑制由变化引起的发动机的旋转波动所需的通过点火正时的转矩调整的范围。因此，当在切换过渡时段中，有利地抑制由AC负荷转矩的变化导致的发动机10的旋转波动的同时，能抑制燃料经济性由于其折衷而恶化。

(5)与在压缩机24的驱动状态到压缩机24的停止状态的切换过渡时段中相比，在压缩机24的停止状态到压缩机24的驱动状态的切换过渡时段中，使发动机转矩对转速偏差ΔNE的响应性高于在正常时段期间的ISC反馈而执行的切换过渡时段控制的执行时段设定成更长。此外，即使在从压缩机24的停止状态到压缩机24的驱动状态的切换期间，与当不存在形成液池的可能性时相比，当存在形成液池的可能性时，使切换过渡时段控制的执行时段设定成更长。在本发明的本实施例中，根据那时AC负荷转矩的收敛特性，改变切换过渡时段控制的执行时段。因此，当在切换过渡时段中，有利地抑制由AC负荷转矩的变化导致的发动机10的旋转波动的同时，也能抑制作为其折衷的过响应发生。

顺便提一下，该发明的上述实施例也能够在改进后执行如下。在该发明的上述实施例中，由从压缩机24的前一停止的经过时间和外部空气温度，确定是否存在形成液池的可能性。然而，也可以以其他模式进行该确定。例如，也可以由在切换开始后紧接的发动机转速NE的变化，确定是否已经产生AC负荷转矩，由此确定上述可能性的存在与否。

在该发明的上述实施例中，当加速器操作量ACCP为“0”、发动机10的冷却剂的温度等于或高于某一值，并且除压缩机24外的配件均处于稳定操作时，假定发动机10处于怠速稳定。可以适当地改变怠速稳定期间的确定条件。例如，当在指定期间内，发动机转速NE的波动范围限定在指定范围内时，确定发动机10处于怠速稳定。

在本发明的上述实施例中，通过从压缩机24前的冷却介质的压力和压缩机24后的冷却介质的压力之间的差的估算，计算压缩机24的负荷转矩。然而，可以根据其他方法，计算压缩机24的负荷转矩。在该发明的上述实施例中，取决于是否存在形成液池的可能性，改变在从停止状态到驱动状态的切换过渡时段中的初始储备转矩的大小和该切换过渡时段控制的执行时段的长度。然而，取决于是否存在形成液池的可能性，可以不改变那些值的一个或全部。

在本发明的上述实施例中，取决于过渡时段是与从停止状态到驱动状态的切换还是从驱动状态到停止状态的切换有关，改变初始储备转矩的大小和切换过渡时段控制的执行时段的长度。然而，可以不改变那些值的一个或全部。

在本发明的上述实施例中，保护作为对应于由进入空气量的校正引起的AC控制转矩的发动机转矩的调整量的空气量FB校正量的值，以便不超出通过从FB前AC控制转矩减去初始储备转矩获得的值。在以补偿除压缩机24等等外的负荷转矩而进行AC控制转矩的反馈校正的情况下，可以允许空气量FB校正量超出通过从FB前AC控制转矩减去初始储备转矩获得的值。

在本发明的上述实施例中，获得两个值，即未来AC控制转矩和最近AC控制转矩，作为通过反馈，将AC控制转矩校正为AC负荷转矩的计算值而获得的值。通过那两个值校正ISC反馈的未来转矩和最近转矩，执行切换过渡时段中的AC控制转矩的反馈校正。相反，可以通过反馈，校正AC控制转矩获得的值，更简单地校正ISC反馈的要求转矩。同样在这种情况下，执行切换过渡时段中的AC控制转矩的反馈校正，作为除ISC反馈外的反馈。因此，仅使切换过渡时段中的AC控制转矩的反馈校正早响应，而不影响正常ISC反馈。

Claims (3)

1.一种用于发动机(10)的转速控制装置，所述发动机(10)被配置成驱动压缩用于空调的冷却介质的压缩机(24)，并且所述发动机(10)包括火花塞(18)，所述转速控制装置的特征在于包括：

电子控制单元(25)，所述电子控制单元(25)被配置成：

(a)通过反馈，调整所述发动机(10)的所述火花塞(18)的点火正时，来校正所述发动机(10)的转矩，使得在怠速操作期间，所述发动机(10)的转速变得接近目标转速；以及

(b)调整所述点火正时，使得与当开始第二切换时相比，使当开始第一切换时确保的储备转矩更大，所述第一切换是从所述压缩机(24)的停止状态到所述压缩机(24)的驱动状态的切换，所述第二切换是从所述压缩机(24)的驱动状态到所述压缩机(24)的停止状态的切换，所述储备转矩是由所述点火正时的提前引起的所述发动机(10)的转矩的增加的储备。

2.根据权利要求1所述的转速控制装置，其中，

所述储备转矩是在开始所述切换时在所述点火正时生成的所述发动机(10)的转矩与在最适点火正时生成的发动机转矩之间的差，以及

所述最适点火正时是用于最佳转矩的最小提前与避免发生爆震的所述点火正时的提前界限中的更滞后的一个。

3.根据权利要求1或2所述的转速控制装置，其中，

所述电子控制单元(25)被配置成当开始从所述压缩机(24)的停止状态到所述压缩机(24)的驱动状态的切换时，调整所述点火正时，使得与当在所述压缩机内不存在形成液池的可能性时相比，当在所述压缩机内存在形成所述液池的可能性时，所述储备转矩更大。