CN106567784A - 内燃机的控制装置及内燃机的控制方法 - Google Patents

内燃机的控制装置及内燃机的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明能在不受湿度影响的情况下，高精度地进行发动机输出的控制，高精度地控制驾驶员的要求转矩，并提高废气气体净化等发动机控制的精度。本发明包括运行状态检测器；进气歧管压力检测器(9)；空气湿度检测器(4)；空气温度检测器(3)；大气压检测器(17)；及基于各个检测器的检测结果控制发动机输出的控制器(20)，控制器根据湿度、温度、大气压生成内燃机吸入的空气的湿度信息，利用湿度信息对进气歧管压力检测器检测出的压力进行校正，从而计算出干燥空气分压，并将进气歧管压力检测器检测出的压力作为潮湿空气压力，根据控制要素，选择潮湿空气压力和干燥空气分压的某一个作为发动机输出控制使用的压力，由此控制发动机输出。

Description

内燃机的控制装置及内燃机的控制方法
技术领域
本发明涉及利用湿度对应用于内燃机的控制参数的计算的进气歧管压力进行校正的内燃机的控制装置及内燃机的控制方法。
背景技术
近年来，所谓的被称为“基于转矩的控制”的发动机的控制方法正不断普及，该控制方法使用发动机输出轴转矩作为来自驾驶员、车辆侧的驱动力的要求值，以该发动机输出轴转矩作为指标来控制发动机所产生的转矩。
该基于转矩的控制中，基于驾驶员所施加的加速踏板的操作量来决定发动机的目标转矩。并且，对节流器的开度进行控制，使能产生目标转矩的目标吸入空气流量被吸入至发动机。其结果是，通过根据实际的吸入空气流量来控制燃料喷射量及点火时期，从而将发动机的输出控制为目标转矩，由此实现驾驶员所要求的行驶性能。
为了实现上述那样与发动机的目标转矩相对应的目标吸入空气流量，在对与发动机的节流器连续设置的致动器进行驱动并控制节流开度的发动机的控制装置中，提出了如下所示的方法。即，将目标吸入空气流量、节流器前后的压力比、节流器的开口面积等应用于作为基本的限制式流量计的流量计算式，来求出节流器的目标开口面积。并且，是对与节流器连续设置的致动器进行控制的方法，使得成为达到该节流器的目标开口面积的节流开度。
为了进行作为发动机的控制要素的例如燃料喷射量、点火时期的控制，需要检测吸入至发动机的空气量。并且，作为上述检测方法，通常，被称为L叶特朗尼克(L-Jetronic)及D叶特朗尼克(D-Jetronic)的两种方式正得到普及。
此处，L叶特朗尼克方式是利用设置于进气路径的空气流量传感器对吸入的空气量进行检测的方式。D叶特朗尼克方式是根据节流阀下游的进气歧管压力和发动机转速等来推定吸入至气缸的空气量的方式。
D叶特朗尼克方式无需安装昂贵的空气流量传感器，因此较为廉价。并且，D叶特朗尼克方式由于利用紧接着气缸之前的压力来进行控制，从而也具有对运行状态的变化的响应性较为迅速的优点。
作为D叶特朗尼克方式中推定气缸吸入空气量的方法的具体例，存在有根据进气歧管的压力、体积效率、气缸体积及温度来计算吸入至气缸内的空气量的方法(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平08-303293号公报
专利文献2：日本专利第5328967号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，现有技术存在如下问题。
D叶特朗尼克方式虽然具有上述优点，但并不直接测量发动机控制中重要的空气量，而是进行推定，因此具有所推定的空气量会产生误差的问题。
一般而言，在使用发动机的环境中，发动机吸入的空气中含有以湿度来表示的水蒸气。并且，因气候条件等的不同，湿度即空气中所含有的水蒸气的量发生变化。此处，专利文献1所示的进气歧管的压力包含空气中所含有的水蒸气所承担的压力、即水蒸气分压。
汽油发动机中，利用提供给气缸的空气量来调整输出。并且，通过调整设置于通往气缸的进气路径的节流阀的开度来进行该空气量的调整。提供给气缸的空气中混合有汽油等燃料，对经活塞压缩后的该混合气体进行点火，因混合气体进行燃烧而产生的压力增加会成为发动机的输出。
吸入至气缸的空气量中进行燃烧的部分仅是去除空气中所包含的水蒸气以外的干燥空气。因此，具有如下问题：即使提供给气缸的潮湿空气量相同，也会因潮湿空气中所包含的湿度、即水蒸气量的不同，而导致发动机的输出产生误差。若说到D叶特朗尼克方式，则会产生因水蒸气分压而导致的误差。
与此相对，存在有使D叶特朗尼克方式中改变进气VVT、排气VVT时的进气空气量计算误差降低的方法(例如参照专利文献2)。然而，该专利文献2也没有针对湿度的校正，因此始终具有与湿度相对应的误差。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种内燃机的控制装置及内燃机的控制方法，能在不受湿度的影响的情况下，高精度地进行发动机输出的控制，能高精度地控制驾驶员的要求转矩，并提高废气气体净化等发动机控制的精度。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明所涉及的内燃机的控制装置包括：运行状态检测器，该运行状态检测器检测内燃机的运行状态；进气歧管压力检测器，该进气歧管压力检测器检测设置于内燃机的进气路径的节流阀的下游的进气歧管的压力；空气湿度检测器，该空气湿度检测器检测内燃机吸入的空气的湿度；空气温度检测器，该空气温度检测器检测空气的温度；大气压检测器，该大气压检测器检测内燃机的环境压力来作为大气压；以及控制器，该控制器基于各个检测器的检测结果来控制发动机输出，控制器根据由空气湿度检测器检测出的湿度、由空气温度检测器检测出的温度、及由大气压检测器检测出的大气压来生成内燃机吸入的空气的湿度信息，利用生成的湿度信息来对进气歧管压力检测器检测出的压力进行校正，从而计算出干燥空气分压，将进气歧管压力检测器检测出的压力作为潮湿空气压力，根据控制要素选择潮湿空气压力和干燥空气分压中的某一个作为发动机输出的控制所使用的压力，由此来控制发动机输出。
本发明所涉及的内燃机的控制方法在内燃机的控制装置中由控制器来执行，该内燃机的控制装置包括：运行状态检测器，该运行状态检测器检测内燃机的运行状态；进气歧管压力检测器，该进气歧管压力检测器检测设置于内燃机的进气路径的节流阀的下游的进气歧管的压力；空气湿度检测器，该空气湿度检测器检测内燃机吸入的空气的湿度；空气温度检测器，该空气温度检测器检测空气的温度；大气压检测器，该大气压检测器检测内燃机的环境压力来作为大气压；以及控制器，该控制器基于各个检测器的检测结果来控制发动机输出，控制器中执行如下步骤：根据由空气湿度检测器检测出的湿度、由空气温度检测器检测出的温度、及由大气压检测器检测出的大气压来生成内燃机吸入的空气的湿度信息的第1步骤；利用第1步骤中生成的湿度信息来对进气歧管压力检测器检测出的压力进行校正，从而计算出干燥空气分压的第2步骤；以及将进气歧管压力检测器检测出的压力作为潮湿空气压力，根据控制要素选择潮湿空气压力和干燥空气分压中的某一个作为发动机输出的控制所使用的压力，由此来控制发动机输出的第3步骤。
发明效果
根据本发明，包括如下结构：将进气歧管压力作为潮湿空气压力，利用湿度信息对受到湿度的影响的进气歧管压力进行校正，计算校正后的值作为干燥空气分压，并根据发动机控制要素将控制所使用的压力信息在潮湿空气压力和干燥空气分压之间适当地进行切换。其结果是，能获得一种内燃机的控制装置及内燃机的控制方法，能在不受湿度的影响的情况下，高精度地进行发动机输出的控制，能高精度地控制驾驶员的要求转矩，并提高废气气体净化等发动机控制的精度。
附图说明
图1是简要表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机控制装置的结构图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的ECU的简要结构的框图。
图3是表示本发明的实施方式1在某一运行状态下的转矩曲线的图。
图4是表示本发明的实施方式1在与之前的图3不同的某一运行状态下的转矩曲线、以及爆燃界限的图。
图5是表示本发明的实施方式1中由ECU所执行的内燃机的控制方法的一系列处理的流程图。
具体实施方式
下面，使用附图对本发明的内燃机的控制装置及内燃机的控制方法的优选实施方式进行说明。
实施方式1.
图1是简要表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机控制装置的结构图。图1中，发动机1的进气系统的上游设有为了调整吸入空气量而能进行电控的电子控制节流器5。此外，为了测定电子控制节流器5的开度，而设有节流开度传感器6。
并且，设有测定节流器5下游的包含气室7及进气歧管8内的空间(以下称为进气歧管)的压力(以下称为进气歧管压力)的进气歧管压力传感器9、及测定进气歧管内的空气温度的进气歧管温度传感器18。
发动机的外部还设有用于检测发动机的环境压力即大气压的大气压传感器17、用于检测环境温度的温度传感器3、及用于检测环境湿度的湿度传感器4。另外，这些温度传感器3和湿度传感器4也可以设置于发动机的进气路径、进气歧管。
此外，环境压力、环境温度、环境湿度也可以采用利用通信等方法来获得空调等其他设备测量到的信息的方法。在将温度传感器3及湿度传感器4安装于进气歧管的情况下，由于测量相同部位的温度，因此能省略温度传感器3或进气歧管温度传感器18的任一个。
湿度传感器4一般是利用湿敏材料的电阻值来进行检测的电阻式湿度传感器、或利用传感器元件的静电电容来进行检测的静电电容式湿度传感器。并且，无论是哪种检测方式，湿度传感器4所检测到的湿度是相对湿度。此处，相对湿度表示空气的水蒸气分压相对于由该空气的温度所决定的饱和水蒸气压的比率，即使空气中的水蒸气分压相同，因温度不同，相对湿度也发生变化。
在进气歧管8及包含缸内的进气阀的附近设有用于喷射燃料的喷射器10，进气阀及排气阀分别设有用于使阀正时可变的进气VVT11及排气VVT12。并且，气缸盖设有用于驱动火花塞的点火线圈13，该火花塞使得在气缸内产生火花。
排气歧管14设有空燃比传感器15、未图示的催化剂。另外，关于进气VVT11和排气VVT12，存在有仅设置其中一个的情况，或者均不设置的情况。
来自检测曲柄角或发动机转速的曲柄角传感器16、上述各种传感器、及未图示的其他传感器的检测信号的信息、以及发动机的起动S/W即点火S/W(以下记为IG-S/W)等信息作为表示发动机1的运行状态的信息被输入至由微机、接口电路构成的电子控制装置(以下称为ECU：Electronic Control Unit)20。
相当于控制器的ECU20根据所输入的表示运行状态的各种数据计算目标转矩，并计算达到计算出的目标转矩的目标吸入空气流量。并且，ECU20利用后述的方法计算目标有效开口面积并求出目标节流开度，以达到目标吸入空气流量。
然后，ECU20控制电子控制节流器5的开度，以达到目标节流开度。同时，ECU20也计算出发送至包含喷射器10、进气VVT11、排气VVT12、点火线圈13在内的各种致动器的指示值。
接着，参照图2对本发明的实施方式1所涉及的发动机的控制装置的ECU20的结构进行详细说明。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的ECU20的简要结构的框图。
将由温度传感器3检测出的环境温度Thr、由湿度传感器4检测出的环境空气的相对湿度Hr、由大气压传感器17检测出的大气压Pa、由进气歧管压力传感器9检测出的进气歧管压力Pb分别作为表示运行状态的信息输入至ECU20。
ECU20构成为包括饱和水蒸气压计算部101、水蒸气分压计算部102、摩尔分数计算部103、干燥空气分压计算部104、燃料喷射量计算部105、点火时期计算部106、以及目标节流开度计算部107。
饱和水蒸气压计算部101将环境温度Thr作为输入计算出饱和水蒸气压Ps。此处，饱和水蒸气压是指在某一温度下水蒸气变为饱和状态时的水蒸气的压力，作为温度的函数，众所周知例如利用下式(1)所示的特滕斯公式(Tetens's formula)来计算。另外，下式(1)中，T是温度[℃]，在饱和水蒸气压计算部101中，表示进气温度Thr。
【数学式1】
在ECU20的计算能力中，在担心因指数计算而对处理负载等造成影响的情况下，可以通过使用了温度的表格设定等来进行计算，以取代利用上式(1)进行的计算。
水蒸气分压计算部102将饱和水蒸气压Ps和相对湿度Hr作为输入，来计算水蒸气分压Pv。此处，水蒸气分压是指气体中包含的水蒸气所承担的压力，与饱和水蒸气压Ps之间的关系由下式(2)来表示。另外，下式(2)中，H是相对湿度[％RH]，在水蒸气分压计算部102中，表示相对湿度Hr。
【数学式2】
摩尔分数计算部103将大气压Pa和水蒸气分压Pv作为输入，来计算摩尔分数χv。此处，摩尔分数相当于表示水蒸气与潮湿空气的摩尔数的比的湿度信息，也就是物质量的比。摩尔分数χv是水蒸气和潮湿空气的物质量的比，但根据众所周知的道尔顿定律可知物质量的比等于压力的比，由此摩尔分数χv由下式(3)～(5)表示。
另外，下式(3)～(5)中，nv是水蒸气的物质量、nd是干燥空气的物质量、nw是潮湿空气的物质量、Mv是水蒸气的分子量、Md是干燥空气的分子量、mv是水蒸气的质量、md是干燥空气的质量。
【数学式3】
干燥空气分压计算部104将进气歧管压力Pb即潮湿空气压力Pw和相当于湿度信息的摩尔分数χv作为输入，来计算干燥空气分压Pd。发动机通过气缸内的空气和汽油的混合气体的燃烧来获得输出，但该燃烧由吸入至气缸内的干燥空气产生。因此，从吸入至气缸的空气量中去除水蒸气所对应的量后的部分是干燥空气量。
在利用节流阀5对吸入空气量进行限制的情况下，节流阀的下游成为比环境大气压要低的压力，吸入至该处的潮湿空气内的干燥空气量和水蒸气量的比率与通过节流阀前相同。因此，进气歧管压力中干燥空气所承担的压力根据上式(5)的关系由下式(6)来表示。此处，Pd是干燥空气分压。
【数学式4】
Pd＝(1-χv)×Pw (6)
L叶特朗尼克方式的燃料控制、点火控制一般而言是基于由空气流量传感器检测出的空气量、以及根据该空气量和发动机转速等计算出的发动机的填充效率，利用计算式或预先设定的映射来进行的。
另一方面，D叶特朗尼克方式中，存在有根据进气歧管压力和发动机转速并利用预先设定的映射进行计算的方法、或者例如根据专利文献1的计算式并利用进气歧管压力计算出吸入空气量，利用与L叶特朗尼克方式相同的方法来进行燃料控制、点火控制的方法。
以下的燃料喷射量计算部105及点火时期计算部106的说明中以利用根据进气歧管压力计算出的吸入空气量来进行控制的方法为例。而且，该情况下的吸入空气量Qvth例如利用下式(7)根据进气歧管压力而计算得到。此处，P是进气歧管的压力、Kv是体积效率校正系数、Vcyl是气缸容积、Tsgt是发动机的控制所使用的基准曲柄角度间的周期、R是气体常数，Tb是进气歧管的温度。
【数学式5】
例如，体积效率校正系数Kv是根据发动机旋转和进气歧管压力而计算得到的，将预先测量得到的结果作为映射来设定，表示在由发动机旋转和进气歧管压力所构成的各种运行条件下的体积效率的校正系数。
现有技术中，上式(7)中的进气歧管的压力使用了Pb，也就是说使用了作为潮湿空气压力的Pw，因此具有因湿度而产生的误差。与此相对，本实施方式1中，通过使用由上式(6)计算出的干燥空气分压Pd，能计算出干燥空气量Qd。其结果是，能消除因湿度而产生的误差。
燃料喷射量计算部105将干燥空气分压Pd及各种运行信息作为输入，来计算燃料喷射量即喷射器10的驱动量，并进行输出。已知有如下常用技术：发动机控制下的喷射器10的燃料喷射量基于运行状态下作为目标的空气质量和燃料质量的比(以下记为A/F)和运行中的吸入空气量来计算得到。
因此，本实施方式1中，采用有助于燃烧的干燥空气量Qd作为为了计算该燃料喷射量而使用的空气量，由此能计算出用于实现目标A/F的最优燃料量。
发动机的排气路径一般安装有以净化废气气体为目的的催化剂，A/F处于理想配比即14.7的燃烧状态适于利用催化剂所进行的废气气体净化。由于通过利用干燥空气量来计算燃料量能准确地实现A/F，因此能抑制因湿度的影响而产生的燃料量即A/F的偏离，能改善废气气体的恶化。
点火时期计算部106将干燥空气量Qd及摩尔分数χv作为输入，计算出点火时期、也就是点火线圈13的驱动定时，并进行输出。已知有如下的常用技术：发动机控制下的点火线圈13及火花塞的点火时期基于发动机转速和填充效率来计算得到。这里，在点火时期计算部106内预先测量各发动机转速和填充效率下的最优点火时期，并作为映射进行存储。
此处的最优点火时期一般是指相对于MBT(Minimum advance for the BestTorque：最佳转矩最小提前角)或不会发生爆燃的界限点火时期这两个点火时期成为延迟角侧的点火时期。本实施方式1中，关于点火时期计算所使用的填充效率也利用有助于燃烧的干燥空气量Qd来进行计算，由此能计算出该运行状态下的最优点火时期。
图3是表示本发明的实施方式1的某一运行状态下的转矩曲线的图。此处所描述的转矩曲线是表示在将发动机的运行状态下的发动机转速、节流开度即吸入空气量、A/F及根据发动机的系统结构而不同的进气阀的动作定时、排气阀的动作定时等全部设为固定的状态下，仅使点火时期改变时的点火时期和发动机所产生的转矩之间的关系的曲线。
在向上凸的转矩曲线中，将转矩成为最大的点火时期称为上述的MBT。例如，图3所示的实线的转矩曲线C_dry是在某一发动机转速及填充效率下吸入至发动机的空气是干燥空气的状态下测量得到的曲线。此时的MBT是SA_dry，MBT时发动机产生的转矩是Trq_dry。
维持吸入至发动机的空气的质量流量固定，使空气湿度上升，在高湿度的吸入空气下测量转矩曲线而得到的是虚线所示的C_wet。此时的MBT是SA_wet，MBT时发动机产生的转矩是Trq_wet。
如图3所示，与干燥空气时相比，因高湿度化而导致输出转矩下降，MBT发生角度提前。这是由于因湿度增加而导致吸入至发动机的干燥空气量减少，可确认到高湿度空气时的转矩曲线C_wet示出与在干燥空气下的运行中关闭节流阀并使吸入空气量减少的情况相同的特性。
也就是说，点火时期计算所使用的填充效率基于干燥空气量来进行计算，由此能利用正确的发动机输出特性下的点火时期来进行控制。
若在干燥空气下进行点火时期映射的测量及设定，则在不进行湿度校正的现有控制中，即使高湿度运行时为C_wet的特性，点火时期也被计算作为SA_dry。因此，在相对于此时的发动机特性中的MBT的延迟角侧进行点火。
其结果导致发生与图3所示的Trq_loss相对应的转矩损失，导致燃料消耗的恶化。与此相对，本实施方式1中，利用湿度校正，以干燥空气量下的填充效率来计算点火时期。由此，能实现MBT即SA_wet下的点火，与现有控制相比，还具有能改善燃料消耗的效果。
图4是表示本发明的实施方式1在与之前的图3不同的某一运行状态下的转矩曲线、以及爆燃界限的图。干燥空气中，若使点火时期角度提前至BLD_dry，则会发生在考虑了发动机的性能和耐久性时无法容许的级别的爆燃现象。即，BLD_dry表示爆燃界限的点火时期，此时的发动机所发生的转矩为Trq_k_dry。
爆燃界限是与MBT相比角度延迟的延迟角侧的点火时期，点火时期映射中设定有作为延迟角侧的爆燃界限值，或者将发动机或环境条件的偏差等考虑在内的更靠延迟角侧的值。一般而言，可确认到在发动机的高负载运行区域中，在与MBT相比角度延迟的延迟角侧成为爆燃界限的倾向。
在高湿度的吸入空气状态下进行同样的测量的情况下，因水蒸气而导致缸内的燃烧速度变慢，由此爆燃界限的点火时期变化为提前角侧即BLD_wet，此时发动机所产生的转矩上升至Trq_k_wet。
也就是说，若是爆燃界限而非MBT被设定到点火时期映射的运行状态，则在高湿度运行时，可能使点火时期进一步角度提前。通过使点火时期进一步角度提前，能改善燃料消耗。
即使在利用干燥空气量来进行高湿度时的点火时期的计算的情况下，若是爆燃界限被设定到点火时期映射的运行状态，则能进一步使角度提前。由此，通过利用湿度信息计算提前角侧的校正值，对根据映射计算出的点火时期进行校正，从而也具有能进一步改善燃料消耗的效果。
该校正值即提前角量伴随高湿度化而变大。因此，可以将湿度信息、例如摩尔分数χv和提前角量的关系预先作为映射进行存储，利用该映射来计算提前角量。此外，在发动机的特性上，爆燃界限被设定到点火时期映射的状态为高负载运行状态。由此，可以仅在高负载区域进行基于该湿度的提前角量的校正。
回到图2的说明，目标节流开度计算部107将进气歧管压力Pb、即潮湿空气压力Pw及摩尔分数χv作为输入，计算用于实现目标吸入空气量的目标节流开度，并进行输出。
发动机控制中由节流器5所决定的空气量如上所述，例如根据所输入的各种数据计算目标转矩，计算达到计算出的目标转矩的目标吸入空气流量，计算达到目标吸入空气流量的目标有效开口面积，然后求出目标节流开度。利用下式(8)来表示吸入空气量和有效开口面积之间的关系。
此处，吸入空气量Qvth为体积流量、α0为吸入空气的音速、Sth为节流器的有效开口面积、κ为吸入空气的比热比，Pup为节流阀的上游压力。本发明中，大气压力Pdwn是节流阀的下游压力，是进气歧管压力。
【数学式6】
若针对有效开口面积Sth来整理上式(8)，则获得下式(9)。此处，σ为根据压力比Pdwn/Pup而变化的无量纲流量，在压力比Pdwn/Pup为临界压力比(在空气的情况下，约相当于0.528的值)以下时，临界压力比时的无量纲流量σ的值为由下式(10)所表示的固定值。
【数学式7】
在根据有效开口面积计算节流器的开度时，可以基于节流阀部的形状，使用基于物理计算式的模型，也可以基于计算及实测结果将预先测量到的值作为映射来进行存储，并利用该映射来计算。
根据目标转矩而计算出的目标吸入空气量需要利用有助于燃烧的干燥空气来进行计算。另一方面，节流开度计算所使用的空气量需要利用通过该节流器的总空气量、即潮湿空气量来进行计算。上式(8)所示的流量Qvth为体积流量，摩尔数的比与体积比相同。由此，能利用下式(11)根据干燥空气的体积流量Qvd和摩尔分数χv计算出潮湿空气的体积流量Qvw。
【数学式8】
由此，能在不对环境的湿度状态产生影响的情况下准确地计算出用于实现目标转矩的空气量。另外，众所周知，空气的质量流量和体积流量的转换能利用空气的密度来进行。
由此，通过利用控制要素在干燥空气分压和潮湿空气压力之间适当切换使用的压力，从而能抑制废气气体的恶化，提高燃料消耗，并能高精度地进行发动机输出转矩的控制。
接着，使用流程图对本实施方式1的一系列的控制处理进行说明。图5是表示本发明的实施方式1的ECU20所执行的内燃机的控制方法的一系列处理的流程图。位于ECU20内的运算处理装置通过执行存储于存储装置中的软件(程序)，从而按每一个固定的运算周期反复执行图5所示的流程图的处理。
首先，步骤S501中，ECU20进行饱和水蒸气压计算部101和水蒸气分压计算部102的处理。具体而言，通过饱和水蒸气压计算部101的处理，根据进气温度Tafs计算出饱和水蒸气压Ps，通过水蒸气分压计算部102的处理根据相对湿度Hafs和饱和水蒸气压Ps计算出水蒸气分压Pv。
接着，在步骤S502中，ECU20进行摩尔分数计算部103的处理。具体而言，通过摩尔分数计算部103的处理，根据大气压Pa和水蒸气分压Pv计算出相当于湿度信息的摩尔分数χv。
接着，在步骤S503中，ECU20进行干燥空气分压计算部104的处理。具体而言，通过干燥空气分压计算部104的处理根据进气歧管压力传感器Pb和摩尔分数χv计算出干燥空气分压Pd。
接着，步骤S504中，ECU20进行燃料喷射量计算部105、点火时期计算部106、及目标节流开度计算部107的处理。具体而言，通过燃料喷射量计算部105的处理，根据干燥空气分压Pd计算出燃料喷射量，通过点火时期计算部106的处理，根据干燥空气分压Pd、或干燥空气分压Pd和摩尔分数χv计算出点火时期，通过目标节流开度计算部107的处理，根据潮湿空气压力Pw和摩尔分数χv计算出目标节流开度。
如上所述，根据实施方式1所涉及的内燃机的控制装置，包括如下结构：进行受到湿度的影响的潮湿空气压力的校正，根据校正后的潮湿空气压力计算出干燥空气分压，根据发动机控制的要素将使用的压力切换成潮湿空气压力和干燥空气分压中的某一个。
更具体而言，包括切换使用压力的结构，使得在计算燃料喷射量和点火时期时，采用干燥空气分压，在计算目标节流开度时，采用潮湿空气压力。并且，关于点火时期，包括如下结构：利用湿度信息，在湿度较高时将点火时期向提前角侧进行校正。
其结果是，能实现一种内燃机的控制装置及内燃机的控制方法，能抑制废气气体的恶化，还能提高燃料消耗，并能高精度地进行发动机输出转矩的控制。

Claims (10)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括：
运行状态检测器，该运行状态检测器检测内燃机的运行状态；
进气歧管压力检测器，该进气歧管压力检测器检测设置于所述内燃机的进气路径的节流阀的下游的进气歧管的压力；
空气湿度检测器，该空气湿度检测器检测所述内燃机吸入的空气的湿度；
空气温度检测器，该空气温度检测器检测所述空气的温度；
大气压检测器，该大气压检测器检测所述内燃机的环境压力来作为大气压；以及
控制器，该控制器基于各个检测器的检测结果来控制发动机输出，
所述控制器进行下述控制，
根据由所述空气湿度检测器检测出的所述湿度、由所述空气温度检测器检测出的所述温度、及由所述大气压检测器检测出的所述大气压来生成所述内燃机吸入的所述空气的湿度信息，
利用生成的所述湿度信息来对所述进气歧管压力检测器检测出的所述压力进行校正，从而计算出干燥空气分压，
将所述进气歧管压力检测器检测出的所述压力作为潮湿空气压力，通过根据控制要素选择所述潮湿空气压力和所述干燥空气分压中的某一个作为所述发动机输出的控制所使用的压力，由此来对所述发动机输出进行控制。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述空气湿度检测器检测所述湿度来作为相对湿度，
所述控制器基于所述相对湿度计算出用所述大气压和水蒸气分压的比来表示的摩尔分数，将计算得到的所述摩尔分数作为所述湿度信息。
3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制要素是燃料喷射量的情况下，所述控制器使用所述干燥空气分压来计算所述燃料喷射量。
4.如权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制要素是燃料喷射量的情况下，所述控制器使用所述干燥空气分压来计算所述燃料喷射量。
5.如权利要求1至4的任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制要素是点火时期的情况下，所述控制器使用所述干燥空气分压来计算所述点火时期。
6.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述湿度信息比预先决定的阈值要高的情况下，所述控制器将所述点火时期向提前角侧进行校正。
7.如权利要求1至4的任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制要素是为了调整吸入空气量而能够电气性地进行开度的调整的电子控制节流器的目标节流开度的情况下，所述控制器利用所述湿度信息对用于实现所述内燃机的要求转矩的目标吸入空气量进行校正，利用通过所述湿度信息进行校正后的所述目标吸入空气量和所述潮湿空气压力来计算所述目标节流开度。
8.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制要素是为了调整吸入空气量而能够电气性地进行开度的调整的电子控制节流器的目标节流开度的情况下，所述控制器利用所述湿度信息对用于实现所述内燃机的要求转矩的目标吸入空气量进行校正，利用通过所述湿度信息进行校正后的所述目标吸入空气量和所述潮湿空气压力来计算所述目标节流开度。
9.如权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述控制要素是为了调整吸入空气量而能够电气性地进行开度的调整的电子控制节流器的目标节流开度的情况下，所述控制器利用所述湿度信息对用于实现所述内燃机的要求转矩的目标吸入空气量进行校正，利用通过所述湿度信息进行校正后的所述目标吸入空气量和所述潮湿空气压力来计算所述目标节流开度。
10.一种内燃机的控制方法，该内燃机的控制方法由内燃机的控制装置中的控制器来执行，该内燃机的控制装置包括：
运行状态检测器，该运行状态检测器检测内燃机的运行状态；
进气歧管压力检测器，该进气歧管压力检测器检测设置于所述内燃机的进气路径的节流阀的下游的进气歧管的压力；
空气湿度检测器，该空气湿度检测器检测所述内燃机吸入的空气的湿度；
空气温度检测器，该空气温度检测器检测所述空气的温度；
大气压检测器，该大气压检测器检测所述内燃机的环境压力来作为大气压；以及
所述控制器，该控制器基于各个检测器的检测结果来控制发动机输出，
所述控制器中执行如下步骤：
根据由所述空气湿度检测器检测出的所述湿度、由所述空气温度检测器检测出的所述温度、及由所述大气压检测器检测出的所述大气压来生成所述内燃机吸入的所述空气的湿度信息的第1步骤；
利用所述第1步骤中生成的所述湿度信息来对所述进气歧管压力检测器检测出的所述压力进行校正，由此计算出干燥空气分压的第2步骤；以及
将所述进气歧管压力检测器检测出的所述压力作为潮湿空气压力，根据控制要素选择所述潮湿空气压力和所述干燥空气分压中的某一个作为所述发动机输出的控制所使用的压力，由此控制所述发动机输出的第3步骤。
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