CN104975959A - 发动机转速控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机转速控制设备。所述发动机(10)被配置成对压缩用于空调的冷媒的压缩机进行驱动。所述转速控制设备包括电子控制单元(25)。所述电子控制单元(25)被配置成：(a)通过根据在怠速运行期间的转速和目标转速之间的偏差的反馈，来校正所述发动机(10)的扭矩；(b)在从所述压缩机(24)的驱动状态和所述压缩机(24)的停止状态之间的转变的开始起的预定时段中，(i)计算所述压缩机(24)的负载扭矩，以及(ii)通过根据在所述发动机(10)的转速和所述目标转速之间的偏差的反馈来校正计算出的负载扭矩，并且，根据被校正的负载扭矩来校正所述发动机的扭矩的要求值。

Description

发动机转速控制设备

技术领域

本发明涉及一种发动机转速控制设备，其通过反馈来校正发动机扭矩，以便怠速运行期间的发动机转速变得接近目标转速。

背景技术

已知日本专利申请公开No.2003-214231(JP-2003-214231 A)中描述的一种设备为上述控制设备。在该公开中描述的设备中，通过根据发动机转速与目标转速的偏差的反馈，校正根据发动机的运行状态计算的所需扭矩。因而，执行怠速运行期间的发动机转速反馈控制，即所谓的怠速控制(ISC)反馈。此外，当压缩用于空调的冷媒的压缩机运行时，获得对应于压缩机的驱动负载的扭矩(下面称为AC负载扭矩)，以进一步校正发动机的所需扭矩，由此抑制发动机的转速波动。

发明内容

在压缩机的驱动状态和压缩机的停止状态之间的转变过渡时段中，上述AC负载扭矩取决于冷媒的状态变化很大。因此，转变过渡时段中的实际AC负载扭矩可能与其预期值偏差很大。为了抑制转变过渡时段期间的这种AC负载扭矩变化导致的发动机的转速波动，需要提高发动机扭矩的反馈增益，以便能够迅速补偿对应于上述偏差的发动机扭矩。然而，在该情况下，在除了转变过渡时段之外的正常ISC反馈期间，反馈增益过大。结果，发生导致发动机熄火、发动机转速的空转等等的高反应性。

本发明提供一种发动机转速控制设备，其能够在压缩机的驱动状态和压缩机的停止状态之间转变的过渡时段中有利地抑制发动机的转速波动，不导致怠速运行期间的发动机转速的反馈控制的高反应性。

根据本发明的一方面，提供一种用于发动机的转速控制设备。该发动机被配置成对压缩用于空调的冷媒的压缩机进行驱动，所述转速控制设备的特征在于包括：电子控制单元，其被配置成：(a)通过根据在怠速运行期间的转速和目标转速之间的偏差的反馈，来校正所述发动机的扭矩；(b)在从所述压缩机的驱动状态和所述压缩机的停止状态之间的转变的开始起的预定时段中，(i)计算所述压缩机的负载扭矩，以及(ii)通过根据在所述发动机的转速和所述目标转速之间的偏差的反馈来校正计算出的负载扭矩，并且，根据被校正的负载扭矩来校正所述发动机的扭矩的要求值，其中所述转变的开始是在所述发动机的怠速稳定期间。

在根据本发明的上述方面的转速控制设备中，当在发动机怠速稳定期间在压缩机的驱动状态和压缩机的停止状态之间转变时，在从转变开始的预定时段内计算压缩机的负载扭矩，并且根据负载扭矩计算执行反馈校正之前的发动机的扭矩的要求值。此时，如果负载扭矩的计算值已经与其实际值偏差，发动机的转速就与目标转速偏差。然后，上述转变期间导致的发动机转速和目标转速之间的偏差大多数都被视为是上述负载扭矩的计算值偏差导致的。因而，当通过根据发动机的转速和目标转速之间的偏差的反馈而校正负载扭矩的计算值时，能够使负载扭矩的计算值接近于其实际值。

在本发明的上述方面，当负载扭矩取决于冷媒的状态而变化很大时，通过压缩机的驱动状态和压缩机的停止状态之间的转变过渡时段内的反馈，校正上述负载扭矩的计算值。因此，能够有利地抑制负载扭矩变化导致的转速波动。此外，因而仅通过转变过渡时段内的反馈校正负载扭矩的计算值，所以不影响正常时段期间的ISC反馈。此外，根据上述负载扭矩的计算值的反馈校正，仅能够直接补偿对应于负载扭矩中的变化影响的值。因此，能够通过反馈以高精确度校正发动机扭矩，以便抑制负载扭矩中的变化导致的发动机转速波动。

因而，能够在压缩机的驱动和压缩机的停止之间的转变过渡时段中有利地抑制发动机的转速波动，不导致怠速运行期间的发动机转速的反馈控制的高反应性。

顺便提及，实际AC负载扭矩不变为负。在本发明的上述方面中，电子控制单元可被配置成，将被校正的负载扭矩的下限设置为使得被校正的负载扭矩不变为负。在该情况下，抑制发动机转速NE由于错误反馈而过度下降，并且提高了发动机熄火的容限。

在本发明的上述方面，电子控制单元可被配置成，通过分别地针对与进气量的调节相关联的所述负载扭矩的第一要求值以及与点火定时的调节相关联的所述负载扭矩的第二要求值的反馈，来校正所述负载扭矩。电子控制单元可被配置成，对通过基于所述负载扭矩的所述第一要求值的反馈的校正量进行设置，以使得基于所述负载扭矩的所述第一要求值的该校正量不超过通过从通过反馈的所述负载扭矩的总校正量中减去预定的保留扭矩而获得的值。

根据本发明的该方面，在转变过渡时段内执行发动机扭矩控制，以便维持对应于点火定时提前导致的上述保留扭矩的发动机扭矩增大。因此，无论何时发生发动机扭矩突然下降，也可能通过点火定时提前而立即应对。结果，进一步提高了发动机熄火的容限。

在本发明的上述方面中，电子控制单元可被配置成基于在所述压缩机的上游的冷媒压力和所述压缩机的下游的冷媒压力之间的差，来计算所述负载扭矩。此外，在本发明的上述方面中，发动机的怠速稳定是指加速器操作量为零、所述发动机的冷却液的温度等于或高于指定值、并且除所述压缩机之外的辅助装置处于稳定运行的情况。

附图说明

下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的优点、特征以及技术和工业意义，其中相同标识符指示相同元件，并且其中：

图1是示意性示出根据本发明实施例的发动机转速控制设备的构造的视图；

图2是示意性示出作为转速控制设备所应用的发动机的附件的用于空调的可变容积式斜盘压缩机的构造的横截面图；

图3是示出在转速控制设备中执行的ISC反馈过程的流程的方框图；

图4是示出在转速控制设备中执行以计算AC控制扭矩的过程的流程的方框图；

图5是示出在转速控制设备中执行以校正未来扭矩和最新近扭矩的AC负载的过程的流程的方框图；

图6是示出在转速控制设备中进行保护处理后具有用于AC负载扭矩的空气量FB校正量和点火FB校正量的AC控制扭矩的校正范围的视图；

图7示出在转速控制设备中执行以设置初始保留扭矩和转变过渡控制的执行时段的处理程序的流程图；和

图8是示出在转速控制设备中，在其中形成液池的情况下从压缩机停止至压缩机驱动的转变过渡时段的控制模式的示例的时间图。

具体实施方式

下面将参考图1至8描述根据本发明一个实施例的发动机转速控制设备。如图1中所示，根据本发明的本实施例的转速控制设备所应用的发动机10配备有进气通道12，以导致被吸入发动机10的燃烧室11的进气空气流经，以及排气通道13，以导致通过在燃烧室11内燃烧产生的废气流经。进气通道12从上游侧依次具有：空气滤清器14，其净化进气空气；空气流量计15，以检测进气通道12内的进气空气的流量(进气空气量GA)；电控制气门16，其使得进气通道12内的进气空气的流动通道面积可变，以调节进气空气量GA；和喷油器17，其将燃料喷入进气空气内。此外，在燃烧室11内安装有火花塞18，以点燃吸入燃烧室11的进气空气以及从喷油器17喷入的燃料的混合物。此外，在排气通道13内安装有：空气-燃料比传感器19，其检测废气中的氧浓度，因此检测燃烧室11内燃烧的混合物的空气-燃料比；和催化装置20，以净化废气。

另一方面，在曲柄轴21上安装有曲柄角度传感器22，其检测作为发动机10的输出轴的曲柄轴21的旋转相位，并且因此检测其转速(发动机转速NE)。此外，压缩用于空调的冷媒的压缩机24通过卷绕传动机构23可驱动地联接至曲柄轴21。

这种发动机10受电子控制单元25控制。电子控制单元25配备有：中央处理单元(CPU)，其执行用于发动机控制的各种计算过程；只读存储器(ROM)，其中存储有控制程序和数据；随机存取存储器(RAM)，其临时存储CPU的计算结果，传感器的检测结果等等；和接口(I/O)，以将信号发送至外部/从外部接收信号。

用于检测发动机的运行状况的各种传感器，诸如上述空气流量计15、上述空气-燃料比传感器19、上述曲柄角度传感器22等等连接至电子控制单元25的I/O。连接至I/O的其它传感器包括：气门传感器26，其检测电控制气门16的开启程度；加速器踏板传感器28，其检测加速器踏板27的下踏量(加速器操作量ACCP)等等。此外，检测从压缩机24排出的冷媒的压力的冷媒压力传感器29，以及检测已经穿过蒸发器的冷媒的温度(蒸发后温度)的蒸发后温度传感器30也连接至I/O。

此外，用于使发动机10运行的各种致动器，诸如产生提供给上述电控制气门16、上述喷油器17和上述火花塞18等等的高压电的点火器31的驱动电路也连接至电子控制单元25的I/O。此外，车载网络的通信线路32连接至电子控制单元25的I/O。这种通信线路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被配置成斜盘式可变容积压缩机。也就是说，压缩机24具有可旋转和由压缩机24的壳体34可枢转地支撑的旋转轴35。该旋转轴35通过上述卷绕传动机构23可驱动地联接至发动机10的曲柄轴21。此外，曲柄箱34A以及与曲柄箱34A连通的汽缸36在壳体34内部形成。

斜盘37布置在曲柄箱34A内。斜盘37由旋转轴35整体可旋转并且可倾斜地支撑。此外，活塞38被以可在其中往复的方式布置在汽缸36内。然后，用于对冷媒加压的加压室39被活塞38限定在汽缸36内。

活塞38在汽缸36内以往复方式移动，同时被斜盘37压紧，并且由此对引入加压室39的冷媒加压。此时，活塞38的往复运动的冲程取决于斜盘37的倾斜角φ而改变，所以使压缩机24的容量可变。顺便提及，下文将作为关于垂直于旋转轴35的轴线的平面的角描述斜盘37的倾斜角φ。

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侧之间的压力平衡而变化。也就是说，曲柄箱34A内的压力被施加至活塞38的曲柄箱34A侧，并且引入加压室39的压力被施加至活塞38的加压室39侧。当曲柄箱34A内的压力低时，活塞38从加压室39侧接收的力大于活塞38从曲柄箱34A侧接收的力。此时，由于活塞38的压紧，斜盘37的倾斜角φ变大。

另一方面，当曲柄箱34A内的压力高时，活塞38从曲柄箱34A侧接收的力大于活塞38从加压室39侧接收的力。此时，由于活塞38的压紧，斜盘37的倾斜角φ变小。顺便提及，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停止压缩冷媒的操作。此时，几乎不向压缩机24的旋转轴35的旋转施加负载。

在该情况下，其中与压缩机24的驱动相关联的发动机10的负载扭矩为“0”的状态，即压缩机24已经停止压缩冷媒的操作的状态被称为压缩机24的停止状态。此外，其中负载扭矩呈现正值，即其中压缩机24执行压缩冷媒的操作的状态被称为压缩机24的驱动状态。然后，从从压缩机24的停止状态转变为压缩机24的驱动状态到通过从“0”增大将负载扭矩收敛为稳定值的时段，以及，从从压缩机24的驱动状态转变为压缩机24的停止状态到通过减小将负载扭矩收敛为“0”的时段每个都被称为转变过渡时段。

顺便提及，通过电磁阀40调节曲柄箱34A内的压力。电磁阀40的运行受空调控制单元33控制。在配备压缩机24作为附件的发动机10中，在发动机10怠速运行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(下文称为ISC反馈)。根据所谓的扭矩需求方法在该发动机10中执行ISC反馈。

图3以方框图形式示出该ISC反馈过程的流程。电子控制单元25在上述控制循环上重复地执行附图中所示的一系列处理步骤。

当该过程开始时，首先计算作为发动机扭矩要求值的要求扭矩。在ISC反馈中，该要求扭矩经受对应于发动机转速NE与ISC目标转速NT的偏差(下文称为转速偏差ΔNE)的反馈校正。然后，通过要求扭矩计算未来扭矩和最新近扭矩。未来扭矩的意思是当在能够响应的范围内通过调节进气空气量而实现要求扭矩时的发动机扭矩。另一方面，最新近扭矩的意思是当在可调范围内，通过调节点火定时而补偿进气空气量响应滞后导致的未来扭矩与要求扭矩的偏差时的发动机扭矩。

然后，执行在未来扭矩和最新近扭矩上添加压缩机24的负载扭矩(AC负载扭矩)的AC负载校正。顺便提及，下文将描述此时进行的AC负载校正的细节。

之后，在AC负载校正后基于未来扭矩计算目标空气量。作为在假定点火定时为最佳点火定时时，确保对应于未来扭矩的发动机扭矩所需的进气空气量计算目标空气量。顺便提及，下列两个点火定时中延迟更多的一个是最佳点火定时，即作为产生发动机扭矩的效率最大化的点火定时的最佳扭矩的最小提前(MBT)，以及作为能够避免发生爆震的点火定时的提前限制的微弱爆震点火定时。然后，通过使用空气模型作为发动机10的进气系统的物理模型，作为目标气门开启度计算实现目标空气量所需的气门开启度。根据目标气门开启度执行对电控制气门16的驱动控制。

此外，作为未来扭矩和AC负载校正后最新近扭矩之间的比率计算扭矩效率。基于扭矩效率计算点火定时从最佳点火定时的延迟量(点火定时延迟量)。扭矩效率是实际产生的发动机扭矩与当假定点火定时为最佳点火定时时产生的发动机扭矩的比率。通过提前经实验等等获得的点火延迟量和扭矩效率之间的关系计算点火延迟量。然后，作为目标点火定时计算通过将点火延迟量添加至最佳点火定时获得的值。根据目标点火定时执行对点火器31的驱动控制。

顺便提及，通过对压缩机24上游的冷媒压力以及压缩机24下游的冷媒的压力之间的差(上下游压差)的估计，获得AC负载扭矩。通过上述冷媒压力传感器29的检测值获得压缩机24上游的冷媒压力。通过对蒸发后温度传感器30的检测值的估计，获得压缩机24下游的冷媒压力。

当压缩机24稳定运行时，能够相对高精确度地估计AC负载扭矩。然而，应注意，AC负载扭矩在压缩机24的驱动状态和压缩机24的停止状态之间的转变过渡时段中的升高或降低取决于冷媒的状态显著地变化。此时，估计AC负载扭矩的精确度不是非常高。顺便提及，上述转变过渡时段的意思是从压缩机24的停止状态过渡至其中压缩机24稳定运行的状态的时段，以及从其中压缩机24稳定运行的状态过渡至压缩机24的停止状态的时段。

因此，在上述转变过渡时段中，AC负载扭矩的估计值可极大地偏差于实际值，所以ISC反馈的可控性可能退化。为了抑制发动机转速NE由于这种退化而波动，需要增加ISC反馈的反馈增益，以便能够即刻补偿对应于AC负载扭矩的估计值的偏差的发动机扭矩。然而，在该情况下，在除了转变过渡时段之外的正常时段期间，反馈增益在ISC反馈中变得过大。结果，发生高反应性，从而导致发动机熄火、发动机转速NE空转等等。

因而，根据本发明的本实施例，在转变过渡时段内，即在从压缩机24的停止状态和压缩机24的驱动状态之间的转变开始的指定时段内，执行下述转变过渡时段控制。

如上所述，在ISC反馈中，作为发动机扭矩的要求值的未来扭矩和最新近扭矩经受AC负载校正，以执行对应于AC负载扭矩的校正。在转变过渡时段控制中，通过根据转速偏差ΔNE的反馈，校正用于这种AC负载校正的AC负载扭矩的计算值(下面称为AC控制扭矩)。与ISC反馈平行地执行这种转变过渡时段控制的反馈校正。因此，在执行转变过渡时段控制期间，发动机扭矩对转速偏差ΔNE的响应性高。

顺便提及，仅在转变过渡时段中执行对转变过渡时段控制的反馈校正，因此，该反馈校正在正常时段期间不影响ISC反馈。此外，仅能够通过反馈校正直接补偿AC负载扭矩变化的影响。因此，能够高精确度地执行用于抑制AC负载扭矩变化导致的发动机转速波动的发动机扭矩的反馈校正。

过去，仅在怠速稳定性期间，也就是说在怠速运行期间，当扰动而非压缩机24的负载扭矩对发动机转速NE有弱影响时才执行这种转变过渡时段控制。在本发明的本实施例中，怠速稳定性的确定条件由下列条件组成，即加速器操作量ACCP为“0”，冷却液的温度等于或高于一定值，并且除了压缩机24之外的发动机附件都稳定运行。

图4示出方框图形式的与AC控制扭矩计算相关联的过程的流程。电子控制单元25在预定控制循环上重复地执行图中所示的一系列处理步骤。

当开始本过程时，首先计算两个值，即估计AC负载扭矩和预测AC负载扭矩。基于冷媒压力和蒸发后温度计算估计AC负载扭矩。估计AC负载扭矩的值代表在压缩机24稳定运行的同时，当冷媒压力和蒸发后温度分别呈现当前值时的AC负载扭矩。此外，通过其最后的值(最后的控制循环上的预测AC负载扭矩的计算值)、当前冷媒压力和当前蒸发后温度计算预测AC负载扭矩。更具体地，通过分别在每个计算循环中，从如由当前冷媒压力和当前蒸发后温度而掌握的AC负载扭矩的收敛值和预测AC负载扭矩的最后值之间的偏差，获得AC负载扭矩的变化率(AC负载扭矩至下一计算循环的变化量)，并且对由此获得的所有值积分，计算预测AC负载扭矩的值。

然后，通过该估计AC负载扭矩和该预测AC负载扭矩计算FB前AC控制扭矩。以这种方式计算FB前AC控制扭矩的值，以呈现接近于转变过渡时段的早期阶段中的预测AC负载扭矩的值，并且随着最终阶段临近，收敛于估计AC负载扭矩。顺便提及，FB前AC控制扭矩是作为对应于除了转变过渡时段期间之外的AC负载扭矩的量，而添加到未来扭矩和最新近扭矩上的校正量。

此外，在本过程中，基于转速偏差ΔNE计算点火FB校正量。点火FB校正量代表对应于通过在AC控制扭矩的反馈校正中的点火定时的反馈调节的扭矩校正的量。

然后，基于在本文中计算的点火FB校正量、转速偏差ΔNE和初始保留扭矩计算空气量FB校正量。空气量FB校正量代表对应于通过在AC控制扭矩的反馈校正中的进气空气量的反馈调节的扭矩校正的量。作为通过从AC控制扭矩的反馈校正的总量减去初始保留扭矩和点火FB校正量而获得的值，计算空气量FB校正量的值。

顺便提及，转变过渡时段开始时的点火定时被设置为通过延迟基本点火定时而获得的值，以便确保由于提前而增大发动机扭矩(保留扭矩)。点火定时在转变过渡时段内的反馈调节始于该值。在该情况下，在转变过渡时段开始时确保的保留扭矩是上述初始保留扭矩。顺便提及，下面将详细地描述在本发明的本实施例中设置初始保留扭矩的模式。

之后，分别执行空气量FB校正量和点火FB校正量的上限和下限的保护处理。顺便提及，下文将描述该情况下的保护处理的细节。此后，通过从FB前AC控制扭矩减去经过保护处理的空气量FB校正量，计算未来AC控制扭矩。这种未来AC控制扭矩的值代表当利用将点火定时设为最佳点火定通过反馈来调节对应于空气量FB校正量的进气空气量时的AC控制扭矩。

之后，通过从空气量校正后AC控制扭矩减去经过保护处理的点火FB校正量和初始保留扭矩，计算最新近AC控制扭矩TQ。这种最新近AC控制扭矩的值代表了在通过进气空气量和点火定时两者反馈调节后的AC控制扭矩，即在转变过渡时段中的ISC反馈中实际产生的AC控制扭矩。

图5示出方框图形式的与上述AC负载校正相关联的过程的流程。如图所示，当要求转变过渡时段控制时，将未来AC控制扭矩添加到未来扭矩上，并且将最新近AC控制扭矩添加到最新近扭矩上。相反，当不需要转变过渡时段控制时，将FB前AC控制扭矩添加到未来扭矩和最新近扭矩两者每个之上。因而，在转变过渡时段中，通过调节进气空气量校正对应于空气量FB校正量的发动机扭矩，并且通过调节点火定时校正对应于点火FB校正量和初始保留扭矩的和的发动机扭矩。

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，以便其下限为变量上限α，并且其上限是通过从FB前AC控制扭矩减去初始保留扭矩获得的值。变量上限α是FB前AC控制扭矩与预期AC负载扭矩的变量范围的最大值的差，并且呈负值。另一方面，执行点火FB校正量的保护处理，以便其下限为“0”，并且其上限为未来AC控制扭矩。

图6示出经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校正量执行的进气空气量调节和点火定时调节的AC控制扭矩的校正范围。如图所示，经进气空气量调节的AC控制扭矩的校正范围被设置成其下限为初始保留扭矩，并且其上限为作为上述保护处理的结果的FB前校正AC控制扭矩和变量上限α的和。此外，经点火定时调节的AC控制扭矩的校正范围被设置成，其下限为“0”，并且其上限为作为上述保护处理结果的未来AC控制扭矩。

在该情况下，实际产生的AC控制扭矩的值能够呈现的范围，即最新近AC控制扭矩处于下列范围内，其等于或大于“0”并且等于或小于FB前校正AC控制扭矩和变量上限α的和。FB前校正AC控制扭矩和变量上限α的和为预期AC负载扭矩的最大值，并且实际AC负载扭矩不呈负值。因此，作为上述保护处理的结果，最新近AC控制扭矩能够呈现的范围保持在实际AC负载扭矩能够呈现的值的范围内。因而，避免了发动机转速NE由于错误反馈而空转或降低进而导致发动机熄火。

另一方面，当在转变过渡时段中不产生AC负载扭矩时，通过进气空气量和点火定时两者校正发动机扭矩，以便将实际产生的AC控制扭矩，即最新近AC控制扭矩降为“0”。随着时间的过去，对应于通过点火定时校正的值逐渐被对应于通过进气空气量校正的值代替。因而，如果不执行上述下限保护，空气量FB校正量就仅通过对应于经进气空气量校正的值而增大，直到最新近AC控制扭矩变为“0”。因而，对应于通过点火定时校正的值，即点火FB校正量和初始保留扭矩的和变为“0”。

在该情况下，点火定时被提前至最佳点火定时，并且扭矩不因为点火定时提前而增大。因此，在突然出现发动机10负载的情况下，没有其它选择，仅能够通过响应缓慢的进气空气量调节而应对。结果，难以避免发动机转速NE下降，以及因此发生的发动机熄火。

在这方面，根据上述保护处理，执行空气量FB校正量的下限保护，使得通过调节进气空气量的AC控制扭矩的校正范围的下限变为初始保留扭矩，并且点火定时提前导致的发动机扭矩增大保持至少等于对应于初始保留扭矩的值。因此，即使在突然出现负载的情况下，也可能通过使点火定时提前而在一定程度上立即加以应对。

此外，当通过调节点火定时获得的校正后AC控制扭矩，即最新近AC控制扭矩超过未来AC控制扭矩时，点火定时就过于提前得超过最佳点火定时。在这方面，根据上述保护处理，执行点火FB校正量的下限保护，使得最新近AC控制扭矩保持等于或小于未来AC控制扭矩，以便抑制点火定时被过度提前。

顺便提及，当开始驱动压缩机24时，需要调节曲柄箱34A内的压力，以便斜盘37的倾斜角φ变为空调控制单元33要求的值，并且AC负载扭矩经历对应于压力的控制精确度的变化。另一方面，如果曲柄箱34A内的压力充分升高，并且斜盘37在倾斜角减小的方向中压在其可倾斜范围的末端上，就实现了停止驱动压缩机24。因此，AC负载扭矩的变化及其收敛所需的时段比开始驱动时更小并且更短。因而，根据本发明的本实施例，与从压缩机24的驱动状态至压缩机24的停止状态的转变过渡时段中相比，在从压缩机24的停止状态至压缩机24的驱动状态的转变过渡时段中，转变过渡时段的执行时段被设置地更长。此外，为了应对AC负载扭矩的变化，与从压缩机24的驱动状态至压缩机24的停止状态的转变过渡时段中相比，在从压缩机24的停止状态至压缩机24的驱动状态的转变过渡时段中，初始保留扭矩被设置地更大。

另一方面，如果压缩机24在低温环境下长时间停止，压缩机24内部的冷媒就可能被冷却从而液化，并且积聚在曲柄箱34A内部。也就是说，形成所谓的液池。当形成液池时，AC负载扭矩难以增大，直到从曲柄箱34A移除液化的冷媒。因此，当在从压缩机24的停止状态至压缩机24的驱动状态的转变过渡时段中形成液池时，AC负载扭矩的收敛就耗费非常长的时间。此外，AC控制扭矩与实际AC负载扭矩也存在非常大的偏差。因而，根据本发明的本实施例，当在从压缩机24的停止状态至压缩机24的驱动状态的转变过渡时段中存在形成液池的可能性时，与在从压缩机24的停止状态至压缩机24的驱动状态的转变过渡时段中不存在形成液池的可能性时相比，转变过渡时段控制的执行时段就被设置地更长，并且初始保留扭矩被设置地更大。

图7示出设置转变过渡时段控制的执行时段和初始保留扭矩的过程的流程图。当需要在压缩机24的驱动状态和压缩机24的停止状态之间转变时，由电子控制单元25执行该过程。在本例程中，首先在步骤S700中确定是否已经要求从压缩机24的驱动状态转变至压缩机24的停止状态。如果这里已经要求从驱动状态转变至停止状态(S700中为是)，该过程就继续至步骤S701。然后在步骤S701中，将相对小的值R1设置为初始保留扭矩，并且将相对短的时间T1设置为转变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转变至停止状态(S700中为否)，该过程就继续至步骤S702。然后在步骤S702中确定是否存在形成液池的可能性。能够通过例如基于外部空气温度，以及从压缩机24最后停止流逝的时间加以确定，做出对形成液池的可能性的确定，当外部空气温度低于预定值，并且流逝时间比预定值更长时，就存在形成液池的可能性。

这里应注意，如果确定了不存在形成液池的可能性(S702中为否)，过程就继续至步骤S703。在步骤703中，将大于上述值R1的值R2设置为初始保留扭矩，并且将比上述时间T1更长的时间T2设置为转变过渡时段控制的执行时段。另一方面，如果确定了存在形成液池的可能性(S702中为是)，过程就继续至步骤S704。在步骤S704中，将大于上述值R2的值R3设置为初始保留扭矩，并且将比上述时间T2更长的时间T3设置为转变过渡时段控制的执行时段。

顺便提及，当要求在压缩机24的驱动状态和压缩机24的停止状态之间转变时，就将转变过渡时段控制的上述要求视为ON(存在要求)。然后，一旦在本程序中设置的执行时段超过该时间点，就将转变过渡时段控制的上述要求视为OFF(不存在要求)。

之后，将描述根据本发明的本实施例的上述发动机转速控制设备的操作。如上所述，通过根据本发明的本实施例的发动机转速控制设备，作为FB前AC控制扭矩计算压缩机24的负载扭矩，并且通常基于AC控制扭矩(FB前AC控制扭矩)校正对应于负载扭矩的发动机扭矩。另一方面，在压缩机24的转变过渡时段中，基于未来AC控制扭矩和最新近AC控制扭矩校正发动机扭矩，通过经根据发动机转速NE与ISC目标转速NT的偏差(转速偏差ΔNE)的反馈校正FB前AC控制扭矩而获得未来AC控制扭矩和最新近AC控制扭矩。

通过作为除了ISC反馈之外的反馈的反馈校正这种FB前AC控制扭矩。然后，FB前AC控制扭矩的反馈校正由仅在转变过渡时段内的实际发动机扭矩反映，并且其影响范围限于对应于AC负载扭矩的范围。因此，无论这种FB前AC控制扭矩的反馈校正的反馈增益被设置地有多大，除了转变过渡时段内之外的ISC反馈的响应性都不变得过量。因此，如果FB前AC控制扭矩的反馈校正的反馈增益被设置为充分大的值，就能够有利地抑制转变过渡期间的AC负载扭矩变化导致的发动机转速波动，而不导致正常ISC反馈的高反应性。

图8示出根据本发明的本实施例的发动机转速控制设备的控制模式的示例。在附图中，示出其中在形成液池的时间t1时要求开始驱动压缩机24的控制示例。顺便提及，此时根据情况预测存在形成液池的可能性。将初始保留扭矩设为大值(R3)，并且将转变过渡时段控制的执行时段设为长时间(T3)。

作为AC负载扭矩估计值的FB前AC控制扭矩如下地变化。也就是说，当开始驱动压缩机24时，FB前AC控制扭矩步进增加的值对应于初始保留扭矩。之后，FB前AC控制扭矩逐渐增大，并且在一段时间内收敛为一定值。相反，由于液池，即使开始驱动之后，实际AC负载扭矩此时也难以增大，并且已经与从FB前AC控制扭矩偏差很大。

此时，根据本发明的本实施例，一旦要求开始驱动压缩机24，就执行转变过渡时段控制，并且开始对应于转速偏差ΔNE的AC控制扭矩的反馈校正。然而，应注意，由于在开始驱动压缩机24后转速偏差ΔNE不立即增大，所以空气量FB校正量仍接近于“0”，并且未来AC控制扭矩随FB前AC控制扭矩变化。另一方面，当开始驱动时，最新近AC控制扭矩小于FB前AC控制扭矩的值对应于初始保留扭矩。因此，紧接在开始驱动之后，点火FB校正量临时呈现诸如增大扭矩的值(以使点火定时提前)。

当在驱动开始后流逝了特定时间长度时，由于实际AC负载扭矩和FB前AC控制扭矩之间的偏差，发动机转速NE升高。因此，为了降低作为在当前控制中实际产生的AC控制扭矩的最新近AC控制扭矩，反馈校正开始起作用。然后，作为其结果，已经临时升高的发动机转速NE朝着ISC目标转速NT下降。顺便提及，在其中这种反馈校正已经刚开始起作用的阶段，空气量FB校正量仅能够符合进气空气量的响应逐渐地变化。因此，主要通过点火FB校正量执行校正。随着时间的过去，对应于通过点火FB校正量校正AC控制扭矩的值逐渐被对应于通过空气量FB校正量的AC控制扭矩的值代替。然后，在一段时间内，与实际AC负载扭矩的情况相同，点火FB校正量减小至接近于“0”的值，并且通过空气量FB校正量补偿对应于必需的反馈校正的大部分值。

顺便提及，即使是在其中AC控制扭矩的相应值已经基本收敛为恒定值的阶段，由于空气量FB校正量的上保护，对应于初始保留扭矩的差也保持在未来AC控制扭矩和最新近AC控制扭矩之间。因而保持下列状态，其中确保为了应对发动机负载突然出现而提前点火定时导致的扭矩增大。顺便提及，一旦从其开始流逝了上述时间T3，转变过渡时段控制就终止。

顺便提及，根据上述本发明的本实施例，FB前AC控制扭矩等于压缩机24的负载扭矩的计算值。此外，未来AC控制扭矩和最新近AC控制扭矩呈现下列值，其通过经根据发动机10的转速和目标转速之间的偏差的反馈校正负载扭矩的计算值获得。此外，除这些值之外，未来AC控制扭矩对应于与进气空气量调节相关联的第一负载扭矩的要求值，并且最新近AC控制扭矩对应于与点火定时调节相关联的第二负载扭矩的要求值。然后，空气量FB校正量对应于基于与进气空气量调节相关联的第一负载扭矩的要求值的反馈校正量，并且空气量FB校正量、点火FB校正量和初始保留扭矩的和对应于负载扭矩的反馈校正总量。

通过根据上述本发明的本实施例的发动机转速控制设备，能够实现下列效果。(1)根据本发明的本实施例的发动机转速控制设备通过根据发动机转速NE和ISC目标转速NT之间的偏差(转速偏差ΔNE)的反馈，在驱动压缩用于空调的冷媒的压缩机24的发动机10怠速运行期间校正发动机扭矩。然后，当在发动机10怠速稳定期间在压缩机24的驱动状态和压缩机24的停止状态之间转变时，对从转变开始的预定时间执行转变过渡时段控制。在转变过渡时段控制中，通过根据转速偏差ΔNE的反馈，校正用于上述发动机扭矩的反馈校正的，作为压缩机24的负载扭矩的计算值的FB前AC控制扭矩。仅在转变过渡时段中执行对FB前AC控制扭矩的反馈校正，并且因此不在正常时段期间影响ISC反馈。此外，FB前AC控制扭矩的反馈校正使得可能仅直接补偿对应于AC负载扭矩中的变化影响的值。因此，能够高精确度地执行用于抑制AC负载扭矩中的变化导致的发动机10的转速波动的发动机扭矩反馈校正。因而，能够有利地抑制压缩机驱动和压缩机停止之间的转变过渡时段中的发动机转速波动，而不在怠速运行期间导致发动机转速反馈控制的高反应性。

(2)下限被设置成通过点火FB校正量的下限保护，作为FB前AC控制扭矩的反馈后校正值的最新近AC控制扭矩不呈现负值。因此，约束发动机转速NE不由于错误反馈而过度降低，所以提高了发动机熄火的容限。

(3)在转变过渡时段控制中，执行AC负载扭矩(FB前AC负载扭矩)的计算值的反馈校正，在作为与进气空气量调节相关联的负载扭矩的要求值的未来AC控制扭矩和作为与点火定时调节相关联的负载扭矩的要求值的最新近AC控制扭矩之间做出区别。然后，作为分配给未来AC控制扭矩的反馈校正值的空气量FB校正量经受上限保护，以便其值不超过通过从反馈校正的总量减去初始保留扭矩获得的值。结果，在转变过渡时段中执行发动机扭矩控制，以便保持点火定时提前导致的对应于初始保留扭矩的发动机扭矩增加。因此，只要发生发动机扭矩的突然降低，就能够通过点火定时提前立即加以应对。结果，进一步提高了发动机熄火的容限。

(4)当开始从压缩机24的停止状态转变为压缩机24的驱动状态时确保的保留扭矩被设置成，大于当开始从压缩机的驱动状态转变为压缩机的停止状态时确保的保留扭矩。此外，即使是在从压缩机24的停止状态转变为压缩机24的驱动状态期间，当开始转变时确保的保留扭矩被设置成，当存在形成液池的可能性时比不存在形成液池的可能性时更大。在本发明的该实施例中，根据此时的负载扭矩的变化程度，设置当转变开始时确保的保留扭矩，即初始保留扭矩。因此，能够防止保留扭矩变得过大，同时通过抑制变化导致的发动机转速波动所需的点火定时确保扭矩调节范围。因而，在有利地抑制转变过渡时段中的AC负载扭矩变化导致的发动机10转速波动的同时，作为对其矛盾的结果，能够约束燃料经济性不退化。

(5)与从压缩机24的驱动状态至压缩机24的停止状态的转变过渡时段相比，在从压缩机24的停止状态至压缩机24的驱动状态的转变过渡时段中，为了使发动机扭矩对转速偏差ΔNE的响应性高于正常时段期间的ISC反馈而执行的转变过渡时段控制的执行时段被设置地更长。此外，即使是在从压缩机24的停止状态转变至压缩机24的驱动状态期间，转变过渡时段控制的执行时段也被设置成当存在形成液池的可能性时，比当不存在形成液池的可能性时更长。在本发明的该实施例中，转变过渡时段控制的执行时段根据此时的AC负载扭矩的收敛性质而变化。因此，在有利地抑制转变过渡时段中AC负载扭矩导致的发动机10的转速波动的同时，作为对其矛盾的结果，能够约束高反应性的发生。

顺便提及，也能够按下文变型后执行本发明的上述实施例。在本发明的上述实施例中，通过从压缩机24先前停止的流逝时间以及外部空气温度确定是否存在形成液池的可能性。然而，可以以其它模式做出确定。例如，也可能通过紧接在开始转变后的发动机转速NE的变化，确定是否已经产生了AC负载扭矩，并且由此确定存在/不存在上述可能性。

在本发明的上述实施例中，当加速器操作量ACCP为“0”，发动机10的冷却液温度等于或高于一定值，并且除了压缩机24之外的附件稳定运行时，假定发动机10怠速稳定。可适当地改变怠速稳定期间的这种确定条件。例如，当发动机转速NE的波动范围被限定在预定时段的预定范围内时，确定发动机10怠速稳定。

在本发明的上述实施例中，通过压缩机24上游的冷媒的压力以及压缩机24下游的冷媒的压力之间的差的估计，计算压缩机24的负载扭矩。然而，可根据其它方法计算压缩机24的负载扭矩。在本发明的上述实施例中，取决于是否存在形成液池的可能性，而改变初始保留扭矩在从停止状态至驱动状态的转变过渡时段内的幅值，以及转变过渡时段控制的执行时段的长度。然而，这些值中的一个或两个可不取决于是否存在形成液池的可能性而改变。

在本发明的上述实施例中，取决于过渡时段是否与从停止状态至驱动状态的转变或者从驱动状态至停止状态的转变相关联而改变初始保留扭矩的幅值。然而，这些值中的一个或两个可不改变。

在本发明的上述实施例中，变化作为由进气空气量校正导致的对应于AC控制扭矩的发动机扭矩调节量的空气量FB校正量的值不超过通过从FB前AC控制扭矩减去初始保留扭矩获得的值。在其中也为了补偿除了压缩机24等等之外的那些负载扭矩而对AC控制扭矩做出反馈校正的情况下，可允许空气量FB校正量超过通过从FB前AC控制扭矩减去初始保留扭矩而获得的值。

在本发明的上述实施例中，获得两个值，即未来AC控制扭矩和最新近AC控制扭矩，作为通过校正作为经反馈的AC负载扭矩的计算值的AC控制扭矩而获得的值。通过利用这两个值校正ISC反馈的未来扭矩和最新近扭矩，在转换过渡时段中执行AC控制扭矩的反馈校正。作为替代，可利用通过经反馈校正AC控制扭矩获得的值，更简单地校正ISC反馈的所需扭矩。同样在该情况下，作为除了ISC反馈之外的反馈，在转变过渡时段中执行AC控制扭矩的反馈校正。因此，能够在转变过渡时段中仅做出AC控制扭矩的反馈校正，从而较早地响应，而不影响正常ISC反馈。

Claims (5)

1.一种用于发动机(10)的转速控制设备，所述发动机(10)被配置成对压缩用于空调的冷媒的压缩机(24)进行驱动，所述转速控制设备的特征在于包括：

电子控制单元(25)，所述电子控制单元(25)被配置成：

(a)通过根据在怠速运行期间的转速和目标转速之间的偏差的反馈，来校正所述发动机(10)的扭矩；

(b)在从所述压缩机(24)的驱动状态和所述压缩机(24)的停止状态之间的转变的开始起的预定时段中，(i)计算所述压缩机(24)的负载扭矩，以及(ii)通过根据在所述发动机(10)的转速和所述目标转速之间的偏差的反馈来校正计算出的负载扭矩，并且，根据被校正的负载扭矩来校正所述发动机的扭矩的要求值，其中所述转变的开始是在所述发动机(10)的怠速稳定期间。

2.根据权利要求1所述的转速控制设备，其中，

所述电子控制单元(25)被配置成，将被校正的负载扭矩的下限设置为使得被校正的负载扭矩不变为负。

3.根据权利要求1或2所述的转速控制设备，其中，

所述电子控制单元(25)被配置成，通过分别地针对与进气量的调节相关联的所述负载扭矩的第一要求值以及与点火定时的调节相关联的所述负载扭矩的第二要求值的反馈，来校正所述负载扭矩，以及

所述电子控制单元(25)被配置成，对通过基于所述负载扭矩的所述第一要求值的反馈的校正量进行设置，以使得基于所述负载扭矩的所述第一要求值的该校正量不超过通过从通过反馈的所述负载扭矩的总校正量中减去预定的保留扭矩而获得的值。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的转速控制设备，其中，

所述电子控制单元(25)被配置成，基于在所述压缩机(24)的上游的冷媒压力和所述压缩机(24)的下游的冷媒压力之间的差，来计算所述负载扭矩。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的转速控制设备，其中，

所述发动机(10)的怠速稳定是指加速器操作量为零、所述发动机(10)的冷却液的温度等于或高于指定值、并且除所述压缩机(24)之外的辅助装置处于稳定运行的情况。