CN105008701B - 发动机的控制装置和控制方法 - Google Patents

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Abstract

发动机的控制装置包括调整机构和控制器。调整机构被配置成调整进气量。控制器被配置成将第一学习值保存在易失存储介质中，第一学习值是通过学习当发动机空转时的调整机构的操作量而获得。控制器被配置成根据第一学习值，控制调整机构。控制器被配置成将第二学习值保存在非易失存储介质中，第二学习值等于第一学习值。控制器被配置成在保存在易失存储介质中的学习值被清除后，使用第二学习值校正第一学习值。

Description

发动机的控制装置和控制方法
技术领域
本发明涉及发动机的控制装置和控制方法。
背景技术
已知通过节流阀调整安装在车辆上的发动机的进气量。发动机的持续使用可能在节流阀上形成沉淀物，即使节流阀开度保持相同，有时也会导致进气量减少。同时，已经开发了根据发动机失速次数或发动机转速，校正节流阀开度，并且存储得到的学习值，以防止永久性能降低的技术。
当为了车辆维护而移除或替换电池时，所存储的学习值可能被清除为初始值。在这种情况下，如果替换或清洁节流阀，能充分地获得所需空气量，然而，如果沉淀物仍然形成在节流阀上，则进气量将不足。
作为避免进气量不足的一种方法，日本专利申请公开No.2010-127212(JP 2010-127212A)公开了一种方法。根据该方法，如果清除学习值，则控制节流阀，使得当稍后起动发动机时，能避免进气量不足。
发明内容
节流阀开度的增加会避免失速但会导致过大的发动机转速。
本发明提供一种发动机的控制装置和控制方法，即使在清除学习值后，也能保持适当的进气量。
根据本发明的第一方面，一种发动机的控制装置包括调整机构和控制器。调整机构被配置成调整进气量。控制器被配置成将第一学习值保存在易失存储介质中。第一学习值是通过学习当发动机空转时的调整机构的操作量而获得。控制器被配置成根据第一学习值，控制调整机构。控制器被配置成将第二学习值保存在非易失存储介质中。第二学习值等于第一学习值。控制器被配置成在被保存在易失存储介质中的学习值被清除后，使用第二学习值，校正第一学习值。
即使移除电池和停止供电后，存储在非易失存储介质中的第二学习值也不被清除。因此，即使当存储在易失存储介质中的第一学习值被清除时，也能使用在非易失存储介质中存储的第二学习值来基于从学习结果获得的操作量操作调整机构。由此，即使在学习值被清除后，上述配置也能确保适当的进气量。
在控制装置中，在第一学习值被清除后，控制器可以被配置为停止更新第二学习值。这允许在非易失存储介质中的第二学习值保持在易失存储介质中的第一学习值被清除前的值。
在控制装置中，控制器可以被配置成，如果在第一学习值被清除后，调整机构的操作量是与第一学习值的初始值对应的操作量并且发动机的输出转矩小于预定值，则校正第一学习值。如果不能由被初始化成初始值的第一学习值适当地控制调整机构，这允许使用从学习结果获得的第二学习值，适当地控制调整机构。
在控制装置中，控制器被配置成，如果在第一学习值被清除后，调整机构的操作量是与第一学习值的初始值对应的操作量并且发动机未起动，则校正第一学习值。如果不能由被初始化成初始值的第一学习值适当地控制调整机构，这允许使用从学习结果获得的第二学习值，适当地控制调整机构。
在控制装置中，控制器可以被配置成通过将第二学习值和第一学习值之间的差加到第一学习值，校正第一学习值。这允许被清除的学习值回到被清除前的第一学习值。
根据本发明的第二方面，一种包括进气量调整机构的发动机的控制方法，控制方法包括：将第一学习值保存在易失存储介质中，第一学习值是通过学习当发动机空转时的调整机构的操作量而获得；根据第一学习值，控制调整机构；将第二学习值保存在非易失存储介质中，第二学习值等于第一学习值，并且在第一学习值被清除后，使用第二学习值，校正第一学习值。
附图说明
在下文中，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，相同数字表示相同的元件，并且其中：
图1是示出本发明的示例性实施例中的车辆的概图；
图2是示出在示例性实施例中，由动力分配机构建立的旋转数间的关联的共线图；
图3是示出示例性实施例中的发动机的概图；以及
图4是示出由示例性实施例中的EFI-ECU执行的处理的流程图。
具体实施方式
在下文中，将参考附图，描述本发明的示例性实施例。在下述描述中，相同的参考数字指定相同的部件。具有相同参考数字的部件具有相同的名称和相同的功能，因此，将不重复描述。
参考图1，车辆包括发动机10、第一电动发电机11、第二电动发电机12、动力分配机构13、减速齿轮14和驱动电池15。该车辆的传动系包括发动机10、第一电动发电机11和第二电动发电机12。
车辆通过来自发动机10和第二电动发电机12中的至少一个的驱动力行驶。
经动力分配机构13，连接发动机10、第一电动发电机11和第二电动发电机12。由发动机10生成的动力由动力分配机构13分成两路。一个是用于经减速齿轮14驱动车辆的路径。另一个是用于通过驱动第一电动发电机11发电的路径。
第一电动发电机11是包括U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相AC旋转电机。第一电动发电机11通过由动力分配机构13分配的发动机10的动力发电。取决于车辆的行驶状态或驱动电池15的充电状态(SOC)，由第一电动发电机11产生的电力用于不同目的。例如，当车辆正在通常状态中行驶时，由第一电动发电机11产生的电力直接用作用于驱动第二电动发电机12的电力。另一方面，当驱动电池15的SOC低于预定值时，将由第一电动发电机11产生的电力存储在驱动电池15中。
当起动发动机10时，第一电动发电机11充当电动机并且启动发动机10。在启动期间，第一电动发电机11产生转矩来增加发动机转速。
第二电动发电机12是包括U相线圈、V相线圈和W相线圈的三相AC旋转电机。第二电动发电机12由在驱动电池15中储存的电力和由第一电动发电机11产生的电力中的至少一个驱动。
第二电动发电机12的驱动力经减速齿轮14传送到车轮。用这种方式，第二电动发电机12辅助发动机10驱动车辆或由从第二电动发电机12本身获得的驱动力驱动车辆。
在车辆的再生制动期间，经减速齿轮14，由车轮驱动的第二电动发电机12作为发电机操作。这允许第二电动发电机12操作为将制动能转换成电力的再生制动。由第二电动发电机12产生的电力储存在驱动电池15中。
动力分配机构13由包括太阳齿轮、小齿轮、齿轮架和环形齿轮的行星齿轮构成。小齿轮与太阳齿轮和环形齿轮接合。齿轮架支撑小齿轮，使得在其轴上旋转。太阳齿轮耦接到第一电动发电机11的旋转轴。齿轮架耦接到发动机10的曲轴。环形齿轮耦接到第二电动发电机12的旋转轴和减速齿轮14。
经由行星齿轮构成的动力分配机构13，耦接发动机10、第一电动机11和第二电动机12。该配置确立发动机10、第一电动发电机11和第二电动发电机12间的旋转数的关系，如由图2中的共线图中的直线所示。
回到图1，驱动电池15是由多个电池构成的电池组。驱动电池15由电池模块构成，在每一电池模块中，集成多个电池。多个电池模块串联连接。驱动电池15的例子是锂离子电池。充满电的驱动电池15的电压为约200V。
在该示例性实施例中，由电子燃料喷射(EFI)-电子控制单元(ECU)300控制发动机10。第一电动发电机11和第二电动发电机12受电动发电机(MG)-ECU 400控制。EFI-ECU 300和MG-ECU 400均以使得双向通信可能的方式连接到传动系管理器(PM)-ECU 500。
PM-ECU将有关发动机10的目标输出和目标转矩的命令信号输出到EFI-ECU 300。PM-ECU 500还将有关第一电动发电机11的发电和第二电动发电机12的驱动力的命令信号输出到MG-ECU 400。这意味着PM-ECU 500看作整体控制车辆的传动系的控制器。
参考图3，下述更详细地描述发动机10。尽管图3将直列四缸汽油发动机示为发动机10，但本发明不限于这种发动机，而是可以应用于各种发动机，诸如V6发动机或V8发动机。
发动机10是内燃机。如图3所示，发动机10包括四个气缸112。每一气缸112经相应的进入歧管20，连接到共用缓冲罐30。缓冲罐30经进入管道40连接到空气净化器50。
在进入管道40中提供由电动机60驱动的节流阀70。控制节流阀70，使得根据加速度位置的变化，改变节流阀开度TA。当发动机10空转时，由怠速控制(ISC)，控制节流阀开度，使得发动机转速变为等于目标怠速。根据发动机的驱动状态，校正空转时间节流阀开度TAISC。
例如，如果空转时间发动机转速低于阈值NE1，校正空转时间节流阀开度TAISC，使得其增加预定值。相反，如果空转时间发动机转速高于阈值NE2，校正空转时间节流阀开度TAISC，使得其减小预定值。
当满足预定学习条件时，计算空转时间节流阀开度TAISC的第一学习值EQG，或进气流量学习值。例如，如果空转时间节流阀开度TAISC变为高于阈值TAISC1，第一学习值EQG增加预定值。相反，如果空转时间节流阀开度TAISC变为小于阈值TAISC2，使第一学习值EQG减少预定值。以这种方式计算第一学习值EQG。用于校正空转时间节流阀开度TAISC的方法和用于计算第一学习值EQG的方法不限于上述。
每一气缸112耦接到共用排气歧管80，其耦接到三元催化转化器90。对每一气缸112，提供火花塞110和将燃料喷射到进入口和/或进入通道的喷射器120。基于来自电子燃料喷射(EFI)-ECU 300的输出信号，控制火花塞110和喷射器120。
每一喷射器120连接到输送管130，其经燃料压力调节器140，连接到电动驱动燃料泵150。燃料压力调节器140被配置成如果从燃料泵150排出的燃料的燃料压力变为高于预定燃料压力设定，使从燃料泵150排出的燃料的一部分回到燃料箱200。因此，该配置防止供应给喷射器120的燃料压力变为高于燃料压力设定。
在燃料箱200中插入连接到燃料泵150的管道210。燃料泵150经管道210，吸入在燃料箱200中储存的燃料。燃料泵150的旋转数越大，燃料的燃料吸入量变得越大。
由数字计算机构成的EFI-ECU 300包括时钟310、只读存储器(ROM)320、易失随机存取存储器(RAM)330、非易失RAM 332和中央处理单元(CPU)340。
ROM 320存储由EFI-ECU 300执行的程序。易失RAM 330例如存储空转时间节流阀开度TAISC的第一学习值EQG。非易失RAM 332例如存储更新到等于第一学习值EQG的值的第二学习值EQGDEP。除非被禁止，以一定间隔更新第二学习值EQGDEP，使得其值变得等于第一学习值EQG。
CPU 340执行在ROM 320中存储的程序，并且使用在RAM 330和RAM 332中存储的值，控制节流阀开度TA和燃料喷射量。
在该示例性实施例中，由辅助电池302为EFI-ECU 300供电。因此，当为了修理车辆，移除辅助电池302时，使在易失RAM 330中存储的第一学习值EQG清除为初始值。即，在这种情况下，重置第一学习值EQG。另一方面，不清除在非易失RAM 332中存储的第二学习值EQGDEP。
如果当清除第一学习值EQG时，替换或清洗节流阀70，因此，在节流阀70上不形成沉淀物，发动机10的进气量可能是适当的。
相反，如果当清除第一学习值EQG既不替换也不清洗节流阀70，并且沉淀物仍然形成在节流阀70上时，第一学习值EQG回到初始值。这可能导致发动机10的不足进气量。在该示例性实施例中，使用在非易失RAM 332中存储的第二学习值EQGDEP来校正清除后的第一学习值EQG。
参考图4，下文描述由EFI-ECU 300执行的处理。注意下述处理以预定间隔重复地执行。还注意到在起动发动机10后，执行下述处理。
在步骤100(在下文中，将步骤简写成S)，EFI-ECU 300确定第一学习值EQG是否被清除，和在第一学习值EQG被清除前是否在节流阀70上形成沉淀物。例如，如果满足下述四项：(1)第二学习值EQGDEP大于第一学习值EQG的初始值；(2)第一学习值EQG等于或大于第一学习值EQG的初始值；(3)未完成节流阀开度TAISC的学习，以及(4)剩余燃料量是预定值或更大，确定第一学习值EQG被清除并且确定在第一学习值EQG被清除前，在节流阀70上形成沉淀物。如果第一学习值EQG未改变达预定时间或更长，确定完成节流阀开度TAISC的学习。
如果第一学习值EQG未被清除(S100为否)或如果第一学习值EQG被清除，但在清除第一学习值EQG前，在节流阀70上未形成沉淀物(S100为否)，在S102，将第二学习值EQGDEP更新为等于第一学习值EQG的值。
另一方面，如果第一学习值EQG被清除并且在清除第一学习值EQG前，在节流阀70上形成沉淀物(S100为是)，在S104，禁止第二学习值EQGDEP的更新。在此之后，在S106，计算第一学习值EQG的校正量。例如，第一学习值EQG的校正量是第一学习值EQGDEP和第一学习值EQG之间的差(第二学习值EQGDEP-第一学习值EQG)。
在此之后，在S108，EFI-ECU 300确定发动机10的进气量是否不足。此时，因为清除第一学习值EQG，节流阀开度TAISC是对应于第一学习值EQG的初始值的值。即，在控制节流阀70时，基于第一学习值EQG的初始值，确定节流阀开度TAISC。
例如，如果第一电动发电机11的转矩为正值(发动机转速增加)，或如果发动机10的实际转矩小于预定值，确定进气量不足。第一电动发电机11的转矩如果为正，则表示第一电动发电机11辅助发动机10来保持发动机10的发动机的转速或启动发动机10，因为不能通过不足的进气量起动发动机10。使用已知技术，由节流阀开度和发动机转速，计算发动机10的实际转矩。
如果进气量不足(S108为是)，并且此外，进气量不足时间持续预定时间或更长(S110为是)，在S112，将上述在S106中计算的校正量加到第一学习值EQG。第一学习值EQG的校正方法不限于该方法。例如，可以通过一次使该值增加预定量，校正第一学习值EQG。如果进气量不足，重复S108和S110直到进气量不足时间变为预定时间或更长。
如果即使在校正第一学习值EQG后，进气量仍然不足(S114为是)，并且进气量不足时间持续预定时间或更长(S116为是)，考虑由于除沉淀物以外的因素发生发动机10的故障。在这种情况下，在S118，接通故障指示灯(未示出)。可以使用两种不同的故障指示灯，一种用于第一电动发电机11的转矩为正的情形，另一种用于发动机10的实际转矩低于预定值的情形。如果在S108和S114保留充足的进气量，立即终止处理。
在此公开的实施例将在任何方面仅视为示例性而不是限制。本发明的范围不是由上述说明书限定，而是由附加权利要求书限定，意图本发明的范围包括落在与附加权利要求等效的含义和范围内的所有改进。

Claims (8)

1.一种用于发动机(10)的控制装置，包括：
调整机构(70)，所述调整机构被配置成调整进气量；以及
控制器(500)，所述控制器(500)被配置成将第一学习值保存在易失存储介质(330)中，所述第一学习值是通过学习当所述发动机(10)空转时的所述调整机构(70)的操作量而获得，
所述控制器(500)被配置成根据所述第一学习值，控制所述调整机构(70)，其特征在于
所述控制器(500)被配置成
将第二学习值保存在非易失存储介质(332)中，所述第二学习值等于所述第一学习值，
在所述第一学习值被清除后，使用所述第二学习值校正所述第一学习值，
如果在所述第一学习值被清除后，所述调整机构(70)的操作量是与所述第一学习值的初始值对应的操作量并且所述发动机(10)的输出转矩小于预定值，则使用所述第二学习值校正所述第一学习值，并且
当所述控制器的供电被停止并且在所述易失存储介质中保存的所述第一学习值被清除时，所述控制器被配置成从所述非易失存储介质恢复所述第二学习值，该第二学习值等于被清除之前的所述第一学习值。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于
所述控制器(500)被配置成在所述第一学习值被清除后，停止更新所述第二学习值。
3.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于
所述控制器(500)被配置成，如果在所述第一学习值被清除后，所述调整机构(70)的操作量是与所述第一学习值的初始值对应的操作量并且所述发动机(10)未起动，则使用所述第二学习值校正所述第一学习值。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于
所述控制器(500)被配置成通过将所述第二学习值和所述第一学习值之间的差加到所述第一学习值，来校正所述第一学习值。
5.一种用于发动机(10)的控制方法，所述发动机(10)包括进气量调整机构(70)，所述发动机被配置成通过使用控制器(500)来被控制，所述控制器包括易失存储介质(330)和非易失存储介质(332)，所述控制方法包括：
将第一学习值保存在所述易失存储介质(330)中，所述第一学习值是通过学习当所述发动机空转时的所述调整机构的操作量而获得；
根据所述第一学习值，控制所述调整机构(70)；
其特征在于
将第二学习值保存在所述非易失存储介质(332)中，所述第二学习值等于所述第一学习值；
在所述第一学习值被清除后，使用所述第二学习值校正所述第一学习值；
如果在所述第一学习值被清除后，所述调整机构(70)的操作量是与所述第一学习值的初始值对应的操作量并且所述发动机(10)的输出转矩小于预定值，则使用所述第二学习值校正所述第一学习值；并且
当所述控制器的供电被停止并且在所述易失存储介质中保存的所述第一学习值被清除时，从所述非易失存储介质恢复所述第二学习值，该第二学习值等于被清除之前的所述第一学习值。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于
在所述第一学习值被清除后，停止更新所述第二学习值。
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于
如果在所述第一学习值被清除后，所述调整机构(70)的操作量是与所述第一学习值的初始值对应的操作量并且所述发动机(10)未起动，则使用所述第二学习值校正所述第一学习值。
8.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于
通过将所述第二学习值和所述第一学习值之间的差加到所述第一学习值，来校正所述第一学习值。
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