CN106050447A - 用于内燃机的控制设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于内燃机的控制设备。在用于内燃机的控制设备中，将被学习作为清除气体中的燃料的浓度的蒸气浓度学习值反映在用于燃料喷射量控制的喷射量指令值中。电子控制单元根据对清除气体流入到进气通路中的入口在第一入口和第一入口上游的第二入口之间进行切换的方式来改变将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中的反映模式，并且在从中间气体向气缸中的进入的开始到中间气体的进入的完成的时段中，以改变的反映模式执行反映。中间气体存在于当执行入口的切换时的第一入口和第二入口之间的进气通路的一部分中。

Description

用于内燃机的控制设备
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的控制设备。
背景技术
一些内燃机被构造使得燃料箱中产生的蒸发燃料通过蒸发燃料处理装置与空气一起流入进气通路作为清除气体。在这样的内燃机中，如果在执行燃料喷射量控制中不考虑清除气体中的燃料浓度，则喷射到发动机中的燃料的量(下文中，简单地称为“燃料喷射量”)偏离其适当值，并且这样的偏离对发动机中的空燃比有不利影响。就这点而言，流动进入进气通路的清除气体中的燃料浓度被学习作为蒸气浓度学习值，并且蒸气浓度学习值反映在用于内燃机的燃料喷射量控制的喷射量指令值中。以此方式，防止燃料喷射量由于清除气体流入到进气通路中而偏离其适当值。
另外，调整进入空气量的节流阀被设置在内燃机的进气通路中，并且利用节流阀下游的进气通路的部分中产生的负压力引起清除气体流入进气通路。然而，在带有涡轮增压器的内燃机中，不太可能产生这样的负压力，并且因而也通过泵引起清除气体流入节流阀下游的进气通路的部分。
在这种情况下，如在日本专利申请公开No.2007-332855(JP2007-332855 A)中所描述的，节流阀下游的进气通路的部分设置有第一入口，使用负压力引起清除气体通过该第一入口流入进气通路，然而节流阀上游的进气通路的部分设置有第二入口，使用泵引起清除气体通过该第二入口流入进气通路。例如，根据节流阀下游的进气通路的部分中产生的负压力的状态，清除气体流入进气通路的入口在第一入口和第二入口之间切换。
发明内容
当清除气体流入进气通路的入口在第一入口和第二入口之间切换时，通过进气通路进入到内燃机的气缸中的气体中的清除气体的量根据切换入口的方式(即，根据入口是从第一入口切换到第二入口还是从第二入口切换到第一入口)而变化。
更具体地，当清除气体流入进气通路的入口从第一入口切换到第二入口时，在执行切换时在第一入口和第二入口之间的进气通路的部分中存在的气体(下文中，称为“中间气体”)中不包含清除气体。在执行切换之后，气体继续进入内燃机的气缸中，同时清除气体流过第二入口进入中间气体所存在的位置的上游的进气通路的一部分。因而，当中间气体被吸入内燃机的气缸中时，中间气体中不包含清除气体。
在另一方面，当清除气体流入进气通路的入口从第二入口切换到第一入口时，在执行切换时，中间气体中包含清除气体。在执行切换之后，气体继续进入内燃机的气缸中，同时清除气体也流过第一入口进入与中间气体所存在的位置对应的进气通路的部分。因而，当中间气体被吸入内燃机的气缸中时，中间气体包含大量的清除气体。
如上所述，当在切换入口之后中间气体被吸入内燃机的气缸中时，中间气体中所包含的清除气体的量根据切换入口的方式而变化。因而，中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量也根据切换入口的方式而变化。
为此，当在入口被切换之后中间气体被吸入到内燃机的气缸中时，如果蒸气浓度学习值以统一的方式被反映在喷射量指令值中，而与切换入口的方式无关，则反映蒸气浓度学习值的喷射量指令值不是与待进入到气缸中的中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量对应的值。如果基于这样的喷射量指令值控制燃料喷射量，则燃料喷射量偏离其适当的值，并且这样的偏离对发动机中的空燃比施加不利的影响。
本发明提供用于内燃机的控制设备，该控制设备被构造成防止由于清除气体流入到进气通路中的入口在第一入口和第二入口之间的切换而导致的燃料喷射量偏离其适当值。
将根据本发明的方面的用于内燃机的控制设备应用到内燃机，所述内燃机被构造使得燃料箱中产生的蒸发燃料通过蒸发燃料处理装置与空气一起作为清除气体流入进气通路中。控制设备被构造成将被学习作为清除气体中的燃料的浓度的蒸气浓度学习值反映在用于内燃机的燃料喷射量控制的喷射量指令值中。控制设备包括切换单元，该切换单元将入口在第一入口和第二入口之间切换，其中所述清除气体通过所述入口流入所述进气通路中，所述第二入口设置在所述第一入口在所述进气通路中的上游。控制设备进一步包括改变单元，该改变单元被构造成根据其中通过切换单元切换入口的方式(根据入口被切换单元从第一入口切换到第二入口还是从第二入口切换到第一入口)而改变将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中的反映模式。在从气体向内燃机的气缸中的进入的开始至气体向内燃机的气缸中的进入完成的时段中，改变单元被构造成以改变的反映模式(改变后的反映模式)将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中。所述气体是当通过切换单元执行清除气体流入进气通路中的入口的切换时在第一入口和第二入口之间的进气通路的部分中存在的气体。本发明的方面可以被限定如下。将用于内燃机的控制设备应用到内燃机，所述内燃机被构造使得燃料箱中产生的蒸发燃料通过蒸发燃料处理装置与空气一起流入进气通路中作为清除气体。控制设备被构造成将被学习作为清除气体中的燃料的浓度的蒸气浓度学习值反映在用于内燃机的燃料喷射量控制的喷射量指令值中。控制设备包括切换单元和电子控制单元。切换单元被构造成在第一入口和第二入口之间对清除气体流入到进气通路中的入口进行切换。第二入口设置在进气通路中的第一入口的上游。电子控制单元被构造成根据其中通过切换单元切换入口的方式(根据入口被切换单元从第一入口切换到第二入口还是从第二入口切换到第一入口)而改变将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中的反映模式。在从气体向内燃机的气缸中的进入的开始至气体向内燃机的气缸中的进入完成的时段中，电子控制单元被构造成以改变的反映模式将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中。所述气体是当通过切换单元执行清除气体流入进气通路中的入口的切换时在第一入口和第二入口之间的进气通路的部分中存在的气体。
在清除气体流入到进气通路中的入口在第一入口和第二入口之间切换之后，当在切换入口时在第一入口和第二入口之间的进气通路的部分中存在的气体(下文中，称为“中间气体”)被吸入到内燃机的气缸中时，中间气体中所包含的清除气体的量根据切换入口的方式而变化。因而，当中间气体被吸入到气缸中时中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量也根据切换入口的方式而变化。当中间气体被吸入到内燃机的气缸中时，如果蒸气浓度学习值被以统一的方式反映在喷射量指令值中，而与切换入口的方式无关，则基于喷射量指令值控制的燃料喷射量偏离其适当值。
利用前述构造，当在执行清除气体流入到进气通路中的入口的切换之后中间气体被吸入到内燃机的气缸中时，将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中的反映模式根据切换入口的方式而被改变。因而，根据其中已经反映蒸气浓度学习值的喷射量指令值控制的燃料喷射量不太可能偏离其适当值。换言之，如上所述，通过根据切换入口的方式而改变将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中的反映模式，能够以与中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量对应的反映模式将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中。因而，基于其中已经反映蒸气浓度学习值的喷射量指令值控制的燃料喷射量不太可能偏离其适当值。
当清除气体流入到进气通路中的入口被切换单元从第一入口切换到第二入口时，在从中间气体向内燃机的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机的气缸中的进入完成的时段中，改变单元可以被构造成将低于切换入口时的蒸气浓度学习值的蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中。
当清除气体流入到进气通路中的入口从第一入口切换到第二入口时，在执行切换时，清除气体中的燃料不包含在中间气体中。因而，气体继续进入内燃机的气缸中，同时清除气体流过第二入口进入中间气体所存在的位置的上游的进气通路的部分。因而，当中间气体被吸入到内燃机的气缸中时，清除气体中的燃料不包含在中间气体中。因此，在从中间气体向内燃机的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机的气缸中的进入完成的时段中，通过将低于切换入口时的蒸气浓度学习值的蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中，能够防止基于喷射量指令值控制的燃料喷射量偏离其适当值。
当清除气体流入到进气通路中的入口被切换单元从第二入口切换到第一入口时，在从中间气体向内燃机的气缸中的进入的开始至中间气体到内燃机的气缸中的进入完成的时段中，改变单元可以被构造成将高于切换入口时的蒸气浓度学习值的蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中。
当清除气体流入进气通路的入口从第二入口切换到第一入口时，在执行切换时，中间气体中包含清除气体。因而，气体继续进入内燃机的气缸中，同时清除气体也流过第一入口进入与中间气体所存在的位置对应的进气通路的部分。结果，当中间气体被吸入到内燃机的气缸中时，中间气体中所包含的清除气体的量增加，并且因而中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量也增加。因此，在从中间气体向内燃机的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机的气缸中的进入完成的时段中，通过将高于切换入口时的蒸气浓度学习值的蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值中，能够防止基于喷射量指令值控制的燃料喷射量偏离其适当值。
附图说明
以下将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示意性图示用于内燃机的控制设备的总体构造的图；并且
图2是图示用于对在喷射量指令值中反应蒸气浓度学习值的反映模式进行改变的过程的流程图。
具体实施方式
下文中，将参考图1和图2描述安装在诸如汽车的车辆上的内燃机的控制设备的实施例。如图1所示，内燃机1的进气通路2设置有节流阀4，节流阀4打开和关闭以调整被吸入到燃烧室(气缸)3中的空气的量(进入空气量)。基于由车辆驾驶员踩踏的加速器踏板5的操作量(加速器操作量)调整节流阀4的开度(节流阀开度)。
涡轮增压器7设置在内燃机1的进气通路2上在节流阀4的上游的位置处。涡轮增压器7将空气发送到进气通路2的下游侧。注意，涡轮增压器7可以是由从内燃机1排放的废气驱动的涡轮驱动推进感应装置。
内燃机1包括用于端口喷射的喷射器(燃料喷射阀)6。喷射器6向进气端口2a喷射燃料，进气通路2和燃烧室3在进气端口2a处相互连接。通过馈送泵18从燃料箱17抽取燃料，并且然后通过燃料管19将燃料供应到喷射器6。
然后，在内燃机1中，燃烧室3被由从喷射器6喷射的燃料和通过进气通路2供应的空气组成的空气-燃料混合物填充。当通过火花塞12点燃空气-燃料混合物时，空气-燃料混合物燃烧，并且通过燃烧释放的能量引起活塞13的往复运动。响应于活塞13的往复运动，曲轴14旋转。在燃烧之后，空气-燃料混合物作为废气被发送到排气通路15。
在设置有内燃机1的车辆中，设置有蒸发燃料处理装置，该蒸发燃料处理装置处理例如燃料箱17中产生的蒸发燃料(蒸气)。该蒸发燃料处理装置包括罐29，罐29设置有诸如活性炭的吸附剂，其吸附燃料箱17中产生的蒸发燃料。空气被引入到罐29中，并且被吸附到吸附剂的蒸发燃料被引起和空气一起流入进气通路2作为清除气体。通过内燃机1的燃烧室3中的燃烧来处理以此方式流入进气通路2的清除气体中的蒸发燃料。
接下来，将详细描述用于引起清除气体流入进气通路2的结构。清除管8连接到蒸发燃料处理装置的罐29，清除气体通过清除管8流入进气通路2。清除管8分支成第一分支管9和第二分支管10，第一分支管9连接到节流阀4的下游的部分，第二分支管10连接到涡轮增压器7的上游的进气通路2的部分。第一分支管9所连接到的进气通路2的部分用作第一入口9a，清除气体通过该第一入口9a从第一分支管9流入进气通路2。第二分支管10所连接到的进气通路2的部分用作第二入口10a，清除气体通过该第二入口10a从第二分支管10流入第一入口9a的上游的进气通路2的部分。
清除控制阀30设置在第一分支管9的中间部分处。控制清除控制阀30的开度以调整从第一分支管9(通过第一入口9a)流入进气通路2的清除气体的流量。开-关阀32和清除泵33设置在第二分支管10的中间部分处。开-关阀32打开以允许气体流过第二分支管10，并且关闭以中断气体流过第二分支管10。清除泵33被驱动以引起清除气体从第二分支管10(通过第二入口10a)流入进气通路2。清除控制阀30、开-关阀32和清除泵33起切换单元的作用，所述切换单元在第一入口9a和第二入口10a之间切换清除气体流入进气通路2的入口。
更具体地，当开-关阀32关闭，清除泵33停止，并且清除控制阀30打开时，清除气体流入进气通路2的入口被切换至第一入口9a。在另一方面，当清除控制阀30关闭，开-关阀32打开，并且清除泵33被驱动时，清除气体流入进气通路2的入口被切换至第二入口10a。换言之，通过清除控制阀30、开-关阀32和清除泵33的上述操作，清除气体流入进气通路2的入口在第一入口9a和第二入口10a之间切换。
接下来，将描述内燃机1的控制设备的电气构造。控制设备包括安装在车辆中的电子控制单元(ECU)21。电子控制单元21例如包括：中央处理单元(CPU)，其执行与内燃机1的各种操作控制相关的各种计算；只读存储器(ROM)，控制所必需的程序和数据存储在ROM中；随机存取存储器(RAM)，例如通过CPU所执行的计算的结果临时存储在RAM中；输入端口，其从外部装置接收信号；以及输出端口，其将信号输出到外部装置。
以下描述的各种传感器等连接到电子控制单元21的输入端口。各种传感器包括检测加速器操作量的加速度位置传感器22和检测节流阀开度的节流阀位置传感器23。
各种传感器进一步包括气流计24和曲柄位置传感器25，气流计24检测流过进气通路2的空气的量(进入到内燃机1中的空气的量)，曲柄位置传感器25输出与曲轴14的旋转对应的信号。
各种传感器进一步包括空燃比传感器31，空燃比传感器31输出与流过排气通路15的废气中的氧浓度对应的信号。另外，例如，用于驱动内燃机1和蒸发燃料处理装置的各种装置的驱动电路连接到电子控制单元21的输出端口。各种装置包括节流阀4、喷射器6、火花塞12、清除控制阀30、开-关阀32和清除泵33。
电子控制单元21基于从各种传感器等接收到的信号来获取发动机操作状态，诸如发动机速度和发动机负载。然后，基于所获取的发动机操作状态，电子控制单元21输出指令信号到例如节流阀4、喷射器6和火花塞12的驱动电路。以此方式，由电子控制单元21执行内燃机1的各种操作控制，例如内燃机1的节流阀开度控制、燃料喷射量控制、点火正时控制和清除控制。而且，基于发动机操作状态，电子控制单元21输出指令信号到例如清除控制阀30、开-关阀32和清除泵33的驱动电路。以此方式，由电子控制单元21执行蒸发燃料处理装置的各种操作控制，诸如流入进气通路2的清除气体的流量控制(清除控制)和清除气体流入进气通路2的入口的切换控制。
接下来，将详细描述由电子控制单元21执行的内燃机1的燃料喷射量控制。执行内燃机1的燃料喷射量控制，以执行来自喷射器6的燃料喷射，使得以内燃机1中所需要的量供应燃料。基于以下指出的公式(1)所计算的喷射量指令值Qfin，通过驱动喷射器6实施燃料喷射量控制，使得喷射器6以与喷射量指令值Qfin对应的量喷射燃料。
Qfin＝Qbase·(FAF·KG(i)-PGR·B(k)) 公式(1)
在公式(1)中，Qfin代表喷射量指令值，Qbase代表基本燃料喷射量，FAF代表反馈修正系数，KG(i)代表空燃比学习值，PGR代表目标清除率，并且B(k)代表蒸气浓度学习值。接下来，将分别详细描述公式(1)中使用的基本燃料喷射量Qbase、反馈修正系数FAF、空燃比学习值KG(i)、目标清除率PGR和蒸气浓度学习值B(k)。
首先，将描述基本燃料喷射量Qbase。基本燃料喷射量Qbase是代表用于将燃烧室3中的空气-燃料混合物的空燃比带到目标空燃比(例如，化学计量空燃比)的理论燃料喷射量的值。基于发动机的速度和发动机负载来计算基本燃料喷射量Qbase。注意，基于来自曲柄位置传感器25的检测信号获得发动机速度。从与进入到内燃机1的空气的量对应的参数和发动机速度计算发动机负载。进入空气压力、节流阀开度、加速器踩踏量等可以用作与进入空气量对应的参数。
接下来，将描述反馈修正系数FAF。反馈修正系数FAF是用于将燃烧室3中的空气-燃料混合物的空燃比带到更接近化学计量空燃比的燃料喷射量反馈修正(空燃比反馈控制)所用的值。根据来自空燃比传感器31的检测信号指示比当在燃烧室3中燃烧具有化学计量空燃比的空气-燃料混合物时所展现的值稀薄还是浓稠的值，反馈修正系数FAF关于“1.0”增大或减小。更具体地，当来自空燃比传感器31的检测信号是比当在燃烧室3中燃烧具有化学计量空燃比的空气-燃料混合物时所展现的值浓稠的值时，反馈修正系数FAF被减小到低于“1.0”，由此修正燃料喷射量，使得燃料喷射量减小。在另一方面，当来自空燃比传感器31的检测信号是比当在燃烧室3中燃烧具有化学计量空燃比的空气-燃料混合物时所展现的值稀薄的值时，即，当空气-燃料混合物的燃烧是稀薄燃烧时，反馈修正系数FAF被增大到超过“1.0”，由此修正燃料喷射量，使得燃料喷射量增大。通过以此方式基于反馈修正系数FAF修正燃料喷射量，内燃机1的燃烧室3中的空气-燃料混合物的空燃比被带到更接近于化学计量空燃比。
接下来，将描述空燃比学习值KG(i)。在一些燃料喷射量区域中，由于喷射器6的结构导致燃料喷射量中的变化关于喷射器6的阀打开时间指令值中的变化的线性度恶化，导致燃料喷射量从其适当值的稳定偏离。空燃比学习值KG(i)是用于对这样的燃料喷射量从其适当值的稳定偏离进行补偿的值。
通过在空燃比反馈控制期间执行的学习过程，空燃比学习值KG(i)被增大或减小以修正燃料喷射量，使得反馈修正系数FAF的平均值FAFAV收敛在(落入)“1.0”附近的规定范围内。换言之，当平均值FAFAV超过规定范围的上限时，空燃比学习值KG(i)被逐渐增大，然而当平均值FAFAV低于规定范围的下限时，空燃比学习值KG(i)被逐渐减小。通过基于平均值FAFAV增大或减小空燃比学习值KG(i)，平均值FAFAV收敛在规定的范围内。一旦平均值FAFAV收敛在规定的范围内，空燃比学习值KG(i)的学习过程完成。学习过程完成后阀空燃比学习值KG(i)是允许对喷射器6的燃料喷射量从其适当值的稳定偏离进行补偿的值。
注意，针对基于燃料喷射量通过分割获得的多个学习区域i(i＝0、1、2、3、4...)中的每一个设定空燃比学习值KG(i)。与包括该时刻的燃料喷射量的学习区域i对应的空燃比学习值KG(i)用作公式(1)中的空燃比学习值KG(i)。
接下来，将描述目标清除率PGR。目标清除率PGR是清除率的目标值。清除率是指示清除气体的量与进入到内燃机1的空气的量的比的值。例如，基于反馈修正系数FAF的最新值计算清除率。例如，当反馈修正系数FAF较低时，目标清除率PGR被设定成较高的值。这是因为，当反馈修正系数FAF低时，不太可能发生燃烧的恶化，即使大量的清除气体流入进气通路2，也不太可能发生燃烧的恶化，并且因而，能对被吸附到罐29的吸附剂的大量的蒸发燃料进行处理。
接下来，将描述蒸气浓度学习值B(k)。当执行空燃比反馈控制和清除控制时，基于由于清除气体流入进气通路2导致的反馈修正系数FAF的变化，蒸气浓度学习值B(k)被学习作为与清除气体中的蒸发燃料的浓度对应的值。根据以下指示的带有规定时段的公式(2)执行蒸气浓度学习值B(k)的这种学习。
B(k)＝B(k-1)+(FAF-1)/PGR 公式(2)
在公式(2)中，B(k)代表最新的蒸气浓度学习值，B(k-1)代表恰好前一个蒸气浓度学习值，FAF代表反馈修正系数，并且PGR代表目标清除率。通过公式(2)计算的最新的蒸气浓度学习值B(k)被用作为公式(1)中的项“PGR·B(k)”。该项被用于以与流入进气通路2的清除气体中所包含的燃料的量对应的量减小待从喷射器6喷射的燃料的量。因而，当通过清除控制引起清除气体流入进气通路2时，通过项“PGR·B(k)”对燃料喷射量(即，喷射到内燃机1中的燃料的量)进行修正，以减少由于清除气体流入进气通路2导致的空燃比的波动。
接下来，将详细描述由电子控制单元21执行的清除控制。当满足所有诸如以下条件的条件时执行清除控制，所述以下条件包括：内燃机1不遭受燃料供应中断过程，空燃比反馈控制正在被执行以及已经完成当前学期区域i中的空燃比学习值KG(i)的学习。然后，通过基于目标清除率PGR的清除控制阀30的开度控制，或者通过基于目标清除率PGR的清除泵33的排放流量控制，执行在清除控制中流入进气通路2的清除气体的流量的调整。
具体地，当第一入口9a被用作清除气体流入进气通路2的入口时，通过基于目标清除率PGR的清除控制阀30的开度控制来调整通过第一入口9a流入进气通路2的清除气体的流量。这时，当目标清除率PGR的值较高时，清除控制阀30被控制成打开较大的量，并且因而，通过第一入口9a流入进气通路2的清除气体的流量增大。
在另一方面，当第二入口10a被用作清除气体流入进气通路2的入口时，通过基于目标清除率PGR的清除泵33的排放流量控制来调整通过第二入口10a流入进气通路2的清除气体的流量。这时，当目标清除率PGR的值较高时，清除泵33被控制成被驱动以便增大清除泵33的排放流量，并且因而，通过第二入口10a流入进气通路2的清除气体的流量增大。
当清除气体通过清除控制从罐29流入进气通路2时，清除气体中的燃料成分导致燃烧室3中的空气-燃料混合物的空燃比变成较浓稠的值，并且因而通过空燃比反馈控制修正喷射量指令值Qfin以使其减小。因此，喷射量指令值Qfin(已经通过空燃比反馈控制修正该喷射量指令值Qfin以使其减小)是在考虑从罐29流入内燃机1的进气通路2的蒸发燃料的情况下确定的值，使得以内燃机1中所需的量供应燃料。
接下来，将描述当清除气体流入进气通路2的入口在第一入口9a和第二渠口10a之间切换时出现的问题。当在清除气体正流入进气通路2的同时清除气体流入进气通路2的入口在第一入口9a和第二入口10a之间切换时，待通过进气通路2进入到内燃机1的气缸(燃烧室3)的气体中的清除气体的量根据切换入口的方式(即，根据入口是从第一入口9a切换到第二入口10a还是从第二入口10a切换到第一入口9a)而变化。
更具体地，当清除气体流入进气通路2的入口从第一入口9a切换到第二入口10a时，在执行切换时在第一入口9a和第二入口10a之间的进气通路2的部分中存在的气体(下文中，称为“中间气体”)中不包含清除气体。在执行切换之后，气体继续被吸入内燃机1的气缸中，同时清除气体流过第二入口10a进入中间气体所存在的位置的上游的进气通路2的部分。因而，当中间气体被吸入内燃机1的气缸时，中间气体不包含清除气体。
在另一方面，当清除气体流入进气通路2的入口从第二入口10a切换到第一入口9a时，在执行切换时，中间气体中包含清除气体。在执行切换之后，气体继续被吸入内燃机1的气缸中，同时清除气体也流过第一入口9a进入与中间气体所存在的位置对应的进气通路2的部分。因而，当中间气体被吸入内燃机1的气缸时，中间气体包含大量的清除气体。
如上所述，当在入口被切换之后中间气体被吸入内燃机1的气缸中时，中间气体中所包含的清除气体的量根据切换入口的方式(即，根据入口是从第一入口9a切换到第二入口10a还是从第二入口10a切换到第一入口9a)而变化。因而，中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量也根据切换入口的方式而变化。
因而，当在入口被切换之后中间气体被吸入到内燃机1的气缸中时，如果蒸气浓度学习值B(k)以统一的方式被反映在喷射量指令值Qfin中，而与切换入口的方式无关，则反映蒸气浓度学习值B(k)的喷射量指令值Qfin不是与待吸入到气缸中的中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量对应的值。如果根据这样的喷射量指令值Qfin控制内燃机1的燃料喷射量，则燃料喷射量偏离其适当的值，并且这样的偏离对内燃机1中的空燃比施加不利的影响。
为了解决该问题，当清除气体流入进气通路2的入口被切换时，在从当切换时的中间气体开始被吸入内燃机1的气缸中直到当中间气体完全被吸入到内燃机1的气缸中的时段中，电子控制单元21以根据切换入口的方式(即，根据入口是从第一入口9a切换到第二入口10a还是从第二入口10a切换到第一入口9a)而改变(设定)的反映模式将蒸气浓度学习值反映在喷射量指令值Qfin中。这使得能够以与中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量对应的反映模式将蒸气浓度学习值B(k)反映在喷射量指令值Qfin中，即使待吸入到气缸中的中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量根据切换入口的方式而变化也是如此。结果，基于反映蒸气浓度学习值B(k)的喷射量指令值Qfin控制的燃料喷射量不太可能偏离其适当值。
接下来，将详细描述对将蒸气浓度学习值B(k)反映在喷射量指令值Qfin中的反映模式进行改变(设定)的方式。图2是图示用于改变反映模式的反映模式改变例程的流程图。当计时器以规定的时间间隔中断时，电子控制单元21周期性地执行反映模式改变例程。
作为例程的步骤101(S101)中的过程，电子控制单元21确定标志F是否是“0”。根据用于改变反映模式的改变过程是停止还是在执行，标志F被设定成“0(停止)”或“1(在执行)”。当标志F是“0”时，电子控制单元21确定改变过程停止，并且行进到S102。
作为S102中的过程，电子控制单元21确定清除气体流入进气通路2的入口是否被切换，即，入口是否在第一入口9a和第二入口10a之间切换。当电子控制单元21在S102中作出否定判断时，电子控制单元21终止反映模式改变例程。在另一方面，当电子控制单元21在S102中作出肯定判断时，电子控制单元21行进到S103。作为S103中的过程，电子控制单元21以当前蒸气浓度学习值B(k)替代存储值B1，并且作为S104中的过程，将标志F设定成“1(在执行)”。注意，存储值B1代表当执行入口的切换时的蒸气浓度学习值。然后，电子控制单元21行进到S105中的过程和用于执行改变过程的以下步骤。
当标志F被设定成“1”时，在下一次执行的S101中的过程中，电子控制单元21作出否定判断，并且因而电子控制单元21跳过S102至S104中的过程而直接行进到S105。当标志F被设定成“1”并且电子控制单元21执行S105中的过程和用于执行改变过程的以下步骤时，根据公式(2)的蒸气浓度学习值B(k)的学习停止。
作为改变过程，首先，电子控制单元21在S105中计算累积空气量ΣGA。累积空气量ΣGA是通过从当执行入口的切换时的初始值“0”累积吸入内燃机1的气缸中的空气的量而获得的值，并且通过以下指示的公式(3)计算。
当前ΣGA←恰好前一个ΣGA+增量ΔGA 公式(3)
在公式(3)中，增量ΔGA代表在反映模式改变例程的执行时段中被吸入气缸中的空气的量，并且通过空气流量计24获得。如从公式(3)能理解的，通过将增量ΔGA添加到恰好前一个例程中执行的S105中的过程中所计算的累积空气量ΣGA获得当前执行的S105中的过程中所计算的累积空气量ΣGA。
反映模式改变例程中的S106和S107中的过程被执行，以确定当前时刻是否在从中间气体向内燃机1的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机1的气缸中的进入的完成的时段内。中间气体意味着当执行入口的切换时在第一入口9a和第二入口10a之间的进气通路2的部分中存在的气体。作为S106中的过程，电子控制单元21确定累积空气量ΣGA是否大于第一空气量A1。作为S107中的过程，电子控制单元21确定累积空气量ΣGA是否小于第二空气量A2。
第一空气量A1是燃烧室3的入口(进气端口2a)和进气通路2中的第一入口9a之间存在的空气的量，并且是基于内燃机1的种类确定的固定值。第二空气量A2是燃烧室3的入口和进气通路2中的第二入口10a之间存在的空气的量，并且像第一空气量A1一样，是基于内燃机1的种类确定的固定值。
因而，在累积空气量ΣGA小于第一空气量A1时，中间气体尚未开始被吸入到内燃机1的气缸中。在这种情况下，电子控制单元21在S106中作出否定判断并且行进到S108。作为S108中的过程，电子控制单元21用指示切换入口时的蒸气浓度学习值的存储值B1替代用于根据公式(1)计算喷射量指令值Qfin的蒸气浓度学习值B(k)。这时，实际上，切换入口时学习的蒸气浓度学习值B(k)被用于根据公式(1)计算喷射量指令值Qfin。在执行S108中的过程之后，电子控制单元21结束反映模式改变例程。
当累积空气量ΣGA大于第二空气量A2(S107：否)时，中间气体向内燃机1的气缸中的进入已经完成。因而，当电子控制单元21在S106和S107中都作出肯定判断时，当前时刻在从中间气体向内燃机1的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成的时段内。在这种情况下，电子控制单元21行进到S109。
作为S109中的过程，电子控制单元21确定入口的切换是否从第一入口9a被切换到第二入口10a。当电子控制单元21在S109中作出肯定判断时，电子控制单元21行进到S110。执行S110和S111中的过程以将低于切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)的蒸气浓度学习值B(k)反映在喷射量指令值Qfin中。
作为S110中的过程，电子控制单元21用“0”替代与喷射量指令值Qfin的计算相关的计算值B2，并且作为S111中的过程，电子控制单元21用计算值B2替代用于根据公式(1)计算喷射量指令值Qfin的蒸气浓度学习值B(k)。注意，计算值B2代表在中间气体的进入期间用于计算喷射量指令值Qfin的蒸气浓度学习值。通过基于被计算值B2(在这种情况下，“0”)所替代的蒸气浓度学习值B(k)由公式(1)计算喷射量指令值Qfin，被使得低于切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)的蒸气浓度学习值B(k)被反映在喷射量指令值Qfin中。换言之，小于所存储的值B1的蒸气浓度学习值B(k)被反映在喷射量指令值Qfin中。然后，电子控制单元21结束反应模式改变例程。
在另一方面，当入口的切换是从第二入口10a切换到第一入口9a时，电子控制单元21在S109中做出否定判断，并且电子控制单元21行进到S112。执行S112和S113中的过程以将高于切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)的蒸气浓度学习值B(k)反映在喷射量指令值Qfin中。
作为S112中的过程，电子控制单元21使所存储的值B1加倍并且用加倍后的存储值替代计算值B2，并且作为S111中的过程，电子控制单元21用计算值B2替代用于根据公式(1)计算喷射量指令值Qfin的蒸气浓度学习值B(k)。通过基于被计算值B2(在这种情况下，所存储的值B1的两倍)所替代的蒸气浓度学习值B(k)由公式(1)计算喷射量指令值Qfin，被使得高于切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)的蒸气浓度学习值B(k)被反映在喷射量指令值Qfin中。换言之，高于所存储的值B1的蒸气浓度学习值B(k)被反映在喷射量指令值Qfin中。
如上所述，在清除气体流入进气通路2中的入口被切换之后，在从中间气体向内燃机1的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成的时段中，蒸气浓度学习值B(k)被以根据切换入口的方式而改变(设定)的反映模式反映在喷射量指令值Qfin中。这使得能够以与中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量对应的反映模式将蒸气浓度学习值B(k)反映在喷射量指令值Qfin中，即使吸入到气缸中的中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量根据切换入口的方式而变化也是如此。
当中间气体向内燃机1的气缸中的进入被完成时，累积空气量ΣGA变得大于第二空气量A2，并且因而电子控制单元21在S107中作出否定判断。在这种情况下，电子控制单元21行进到S113。作为S113中的过程，电子控制单元21用所存储的值B1替代用于根据公式(1)计算喷射量指令值Qfin的蒸气浓度学习值B(k)。而且，作为S114中的过程，电子控制单元21将标志F设定成“0(停止)”，并且作为S115中的过程，接着将累积空气量ΣGA设定成初始值“0”。在这种情况下，实际上，切换入口时学习的蒸气浓度学习值B(k)被用于根据公式(1)计算喷射量指令值Qfin。然后，电子控制单元21结束反映模式改变例程。
接下来，将描述内燃机1的控制设备的操作。在清除气体流入进气通路2中的入口被切换之后，在从当中间气体在切换时开始被吸入到内燃机1的气缸中时直至当中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成时的时段中，蒸气浓度学习值B(k)被以根据切换入口的方式而改变的反映模式反映在喷射量指令值Qfin中。
更具体地，当清除气体流入进气通路2的入口从第一入口9a切换到第二入口10a时，切换入口时的中间气体不包含清除气体中的燃料。因而，气体继续进入内燃机1的气缸中，同时清除气体流过第二入口10a进入中间气体所存在的位置的上游的进气通路2的部分。因而，当中间气体被吸入到内燃机1的气缸中时，清除气体中燃料不包含在中间气体中。在这种情况下，在中间气体开始被吸入到内燃机1的气缸中至中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成的时段中，使用被“0”所替代的蒸气浓度学习值B(k)计算喷射量指令值Qfin。结果，低于切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)的蒸气浓度学习值B(k)被反映在喷射量指令值Qfin中。在该示例中，用“0”替代蒸气浓度学习值B(k)，这获得与当蒸气浓度学习值B(k)在喷射量指令值Qfin中的反映被停止时相同的状态。
在另一方面，当清除气体流入进气通路2的入口从第二入口10a切换到第一入口9a时，在执行切换时，中间气体中包含清除气体中的燃料。因而，气体继续被吸入到内燃机1的气缸中，同时清除气体也流过第一入口9a进入与中间气体所存在的位置对应的进气通路2的部分。结果，当中间气体被吸入到气缸中时，中间气体中所包含的清除气体的量被增加(加倍)，并且因而中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量也被增加(加倍)。在这种情况下，在从中间气体开始被吸入到内燃机1的气缸中至中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成的时段中，使用加倍后的蒸气浓度学习值B(k)计算喷射量指令值Qfin。结果，高于切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)的蒸气浓度学习值B(k)被反映在喷射量指令值Qfin中。
如上所述，在从中间气体向内燃机1的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成的时段中，蒸气浓度学习值B(k)被以根据切换入口的方式而改变的反映模式反映在喷射量指令值Qfin中。这使得能够以与中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量对应的反映模式将蒸气浓度学习值B(k)反映在喷射量指令值Qfin中，即使进入到气缸中的中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量根据切换入口的方式而变化也是如此。结果，当基于其中已经反映蒸气浓度学习值B(k)的喷射量指令值Qfin控制燃料喷射量时，能够防止燃料喷射量偏离其适当值。
如以上所详述的实施例产生以下有利效果。(1)即使待进入到气缸中的中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量根据其中清除气体流入到进气通路2中的入口在第一入口9a和第二入口10a之间切换的切换方式(即，根据入口从第一入口9a切换到第二入口10a还是从第一入口10a切换到第一入口9a)而变化，也能够将蒸气浓度学习值B(k)以与中间气体中所包含的清除气体中的燃料的量对应的反映模式反映在喷射量指令值Qfin中。结果，当根据其中已经反映蒸气浓度学习值B(k)的喷射量指令值Qfin控制燃料喷射量时，能够防止燃料喷射量偏离其适当值。
(2)当清除气体流入进气通路2的入口从第一入口9a切换到第二入口10a时，进入到内燃机1的气缸中的中间气体不包含清除气体中的燃料。在这种情况下，在从中间气体向内燃机1的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成的时段中，使用被调整成“0”的计算值B2所替代的蒸气浓度学习值B(k)在公式(1)中计算喷射量指令值Qfin。这获得与当在切换入口时所学习的蒸气浓度学习值B(k)在喷射量指令值Qfin中的反映被停止时相同的状态。结果，能够防止基于喷射量指令值Qfin控制的燃料喷射量偏离其适当值。
(3)当清除气体流入进气通路2的入口从第二入口10a切换到第一入口9a时，进入到内燃机1的气缸中的中间气体包含双倍量的清除气体。在这种情况下，在从中间气体向内燃机1的气缸中的进入的开始至中间气体向内燃机1的气缸中的进入完成的时段中，使用被调整成所存储的值的两倍的计算值B2所替代的蒸气浓度学习值B(k)在公式(1)中计算喷射量指令值Qfin。换言之，在切换入口时所学习的蒸气浓度学习值B(k)被加倍，并且加倍后的蒸气浓度学习值B(k)被反映在喷射量指令值Qfin中。结果，能够防止基于喷射量指令值Qfin控制的燃料喷射量偏离其适当值。
前述实施例可以例如按以下修改。当清除气体流入到进气通路2中的入口从第一入口9a切换到第二入口10a时，用于喷射量指令值Qfin的计算的蒸气浓度学习值B(k)(计算值B2)不必设定成“0”。例如，蒸气浓度学习值B(k)(计算值B2)可以仅从切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)(计算值B2)减小(从所存储的值B1减小)。
当清除气体流入到进气通路2中的入口从第二入口10a切换到第一入口9a时，用于喷射量指令值Qfin的计算的蒸气浓度学习值B(k)不必加倍。例如，蒸气浓度学习值B(k)(计算值B2)可以仅从切换入口时的蒸气浓度学习值B(k)(计算值B2)增大(从所存储的值B1增大)。
可以使用清除泵的驱动，而不是使用节流阀4的下游的进气通路2的部分中产生的负压力，来引起清除气体从第一分支管9(通过第一入口9a)流入到进气通路2中。在这种情况下，第一入口9a的位置可以被改变到第二入口10a下游的并且除节流阀4的下游的进气通路2的部分之外的进气通路2的部分中的位置。结果，在选择第一入口9a的位置中可以获得更高的灵活度。
作为其中清除管8分支成都与进气通路2连接的第一分支管9和第二分支管10的构造的替代，可以采用其中两个单独的清除管被连接到与第一入口9a对应的进气通路2的部分和与第二入口10a对应的进气通路2的部分的构造。在这种情况下，这些清除管单独地连接到罐29。

Claims (3)

1.一种用于内燃机的控制设备，所述内燃机被构造成使得燃料箱中产生的蒸发燃料通过蒸发燃料处理装置与空气一起作为清除气体流入进气通路中，并且所述控制设备被构造成在用于所述内燃机的燃料喷射量控制的喷射量指令值中反映被学习作为所述清除气体中的燃料的浓度的蒸气浓度学习值，所述控制设备包括：
切换单元，所述切换单元被构造成将入口在第一入口和第二入口之间切换，其中所述清除气体通过所述入口流入所述进气通路中，所述第二入口设置在所述第一入口在所述进气通路中的上游；以及
电子控制单元，所述电子控制单元被构造成根据由所述切换单元切换所述入口的方式来改变在所述喷射量指令值中反映所述蒸气浓度学习值的反映模式，并且所述电子控制单元被构造成在从气体向所述内燃机的气缸中的进入的开始到所述气体向所述内燃机的气缸中的进入的完成的时段中以改变的反映模式在所述喷射量指令值中反映所述蒸气浓度学习值，所述气体是当由所述切换单元执行所述清除气体流入所述进气通路中的所述入口的切换时所述进气通路的在所述第一入口和所述第二入口之间的一部分中存在的气体。
2.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述电子控制单元被构造成当所述清除气体流入所述进气通路中的所述入口被所述切换单元从所述第一入口切换到所述第二入口时，在从所述气体向所述内燃机的气缸中的进入的开始到所述气体向所述内燃机的气缸中的进入的完成的时段中，在所述喷射量指令值中反映比切换所述入口时的蒸气浓度学习值低的蒸气浓度学习值，所述气体是当执行所述入口的切换时所述进气通路的在所述第一入口和所述第二入口之间的所述一部分中存在的气体。
3.根据权利要求1所述的控制设备，其中，所述电子控制单元被构造成当所述清除气体流入所述进气通路中的所述入口被所述切换单元从所述第二入口切换到所述第一入口时，在从所述气体向所述内燃机的气缸中的进入的开始到所述气体向所述内燃机的气缸中的进入的完成的时段中，在所述喷射量指令值中反映比切换所述入口时的蒸气浓度学习值高的蒸气浓度学习值，所述气体是当执行所述入口的切换时所述进气通路的在所述第一入口和所述第二入口之间的所述一部分中存在的气体。
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