CN116498456A - 发动机的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供发动机的控制装置,能防止发动机启动时的燃烧恶化(提高燃烧稳定性),特别是例如在冷态启动时,在直到空燃比传感器激活为止的期间,能防止因燃料性状(重质燃料)引起的空燃比的稀薄化导致的燃烧恶化,提高燃烧稳定性。ECU(50)获取作为第一区域中的曲柄角速度的变化的第一曲柄角速度差,并获取作为第二区域中的曲柄角速度的变化的第二曲柄角速度差,第一区域包含与压缩行程和/或膨胀行程中的发动机扭矩的程度有相关性的旋转变化,第二区域包含与由压缩行程和/或膨胀行程中的空燃比引起的燃烧速度有相关性的旋转变化,在第一曲柄角速度差为第一阈值以下且第二曲柄角速度差为第二阈值以下时,对供给的燃料量进行增量校正。
Description
技术领域
本发明涉及发动机的控制装置。
背景技术
以往,在发动机启动时,通过对燃料量进行增量校正而进行喷射,从而确保启动性,在设置于排气系统的空燃比传感器激活后,基于空燃比传感器的检测结果,以使混合气体的空燃比与目标空燃比一致的方式进行反馈控制。
然而,在使用挥发性低的重质燃料的情况下,例如,在冷态启动时空燃比变得稀薄,燃烧状态恶化(变得不稳定),从而有可能产生因发动机扭矩降低引起的转速降低、因排出气体中包含的未燃物质增大引起的排放恶化等。特别是,在刚启动后(直到空燃比传感器激活为止的期间),由于无法利用空燃比传感器对空燃比进行检测,所以无法检测空燃比稀薄这一情况而进行反馈(例如燃料的增量校正等)。
在此,在专利文献1中公开了如下技术:若发动机启动,则观察发动机转速达到怠速转速为止的推移,若转速下降,则判断为是燃料性状难以气化的重质燃料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2004-308431号公报
发明内容
技术问题
然而,例如在由于进气系统(例如节气门等)、燃料系统(例如喷射器等)的异常而空燃比浓郁化(过浓)的情况下,也可能发生发动机转速的下降。因此,即使在空燃比变浓的情况下,在上述专利文献1的技术中,也有可能误判定为使用重质燃料。此外,若错误地判定燃料性状,则燃料被增量,有可能使燃烧状态进一步恶化。
本发明是为了消除上述问题点而完成的,其目的在于提供一种发动机的控制装置,其能够防止发动机启动时的燃烧恶化(提高燃烧稳定性),特别是,例如在冷态启动时,在直到空燃比传感器激活为止的期间,防止因燃料性状(重质燃料)引起的空燃比的稀薄化所导致的燃烧恶化,提高燃烧稳定性。
技术方案
本发明的一方式的发动机的控制装置具备:曲柄角传感器,其检测发动机的曲柄轴的旋转位置;以及控制单元,其基于由曲柄角传感器检测到的曲柄轴的旋转位置的时间变化,获取每恒定的曲柄轴转角之间的曲柄角速度,并且基于该曲柄角速度,控制向发动机供给的燃料量,该控制单元获取作为第一区域中的曲柄角速度的变化的第一曲柄角速度差,并且获取作为第二区域中的曲柄角速度的变化的第二曲柄角速度差,该第一区域包含与压缩行程和/或膨胀行程中的发动机扭矩的程度(燃烧的强度)具有相关性的旋转变化,该第二区域包含与由压缩行程和/或膨胀行程中的空燃比引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化,在第一曲柄角速度差为第一阈值以下且第二曲柄角速度差为第二阈值以下的情况下,该控制单元对供给的燃料量进行增量校正。
技术效果
根据本发明,能够防止发动机启动时的燃烧恶化(提高燃烧稳定性),特别是,例如在冷态启动时,在直到空燃比传感器激活为止的期间,能够防止因燃料性状(重质燃料)引起的空燃比的稀薄化而导致的燃烧恶化,提高燃烧稳定性。
附图说明
图1是表示实施方式的发动机的控制装置和应用了该控制装置的发动机的结构的图。
图2是用于说明获取第一曲柄角速度差和第二曲柄角速度差的区域(点火提前时)的图。
图3是用于说明获取第一曲柄角速度差和第二曲柄角速度差的区域(点火滞后时)的图。
图4是表示发动机的旋转变化与发动机扭矩之间的关系的图。
图5是表示λ(空气过剩率)与热释放时刻(熱発生タイミング)、曲柄角速度变化值之间的关系的图。
图6是表示由实施方式的发动机的控制装置进行的冷态启动处理的处理顺序的流程图(其一)。
图7是表示由实施方式的发动机的控制装置进行的冷态启动处理的处理顺序的流程图(其二)。
符号说明
1:发动机的控制装置
10:发动机
10a:曲柄轴
11:进气歧管
12:喷射器
13:电子控制式节气门
14:空气流量计
17:火花塞
21:点火器内置型线圈
19:空燃比传感器(LAF传感器)
31:节气门开度传感器
32:凸轮角传感器
33:曲柄角传感器
33a:正时转子
34:水温传感器
35:油温传感器
36:加速踏板开度传感器
50:ECU
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选的实施方式进行详细说明。应予说明,在图中,对相同或相当的部分使用相同的符号。此外,在各图中,对相同要素标注相同符号并省略重复的说明。
首先,使用图1对实施方式的发动机的控制装置1的结构进行说明。
图1是表示发动机的控制装置1和应用了该控制装置1的发动机10的结构的图。
发动机10例如是水平对置四缸汽油发动机。此外,发动机10是向缸体内(缸内)直接喷射燃料的缸内喷射式的发动机。在发动机10中,从空气滤清器16吸入的空气被设置于进气管15的电子控制式节气门(以下,也简称为“节气门”)13节流,通过进气歧管11,被吸入到形成于发动机10的各气缸。在此,从空气滤清器16吸入的空气的量由配置于空气滤清器16与节气门13之间的空气流量计14检测。此外,在构成进气歧管11的收集部(稳压箱)的内部配设有检测进气歧管11内的压力(进气歧管压力)的真空传感器30。而且,在节气门13配设有检测该节气门13的开度的节气门开度传感器31。
在缸体盖中,针对每个气缸形成有进气端口22和排气端口23(在图1中仅示出了单排)。在各进气端口22、排气端口23分别设置有对该进气端口22、排气端口23进行开闭的进气阀24、排气阀25。在驱动进气阀24的进气凸轮轴与进气凸轮带轮之间配设有可变气门正时机构26,该可变气门正时机构26使进气凸轮带轮与进气凸轮轴相对转动而连续地改变进气凸轮轴相对于曲柄轴10a的旋转相位(位移角),从而使进气阀24的气门正时(开闭时刻)提前、滞后。通过该可变气门正时机构26,根据发动机运转状态可变地设定进气阀24的开闭时刻。
同样地,在排气凸轮轴与排气凸轮带轮之间配设有可变气门正时机构27,该可变气门正时机构27使排气凸轮带轮与排气凸轮轴相对转动而连续地改变排气凸轮轴相对于曲柄轴10a的旋转相位(位移角),从而使排气阀25的气门正时(开闭时刻)提前、滞后。通过该可变气门正时机构27,根据发动机运转状态可变地设定排气阀25的开闭时刻。
在发动机10的各气缸安装有向缸体内喷射燃料的喷射器12。喷射器12将由高压燃料泵(省略图示)加压后的燃料直接喷射到各气缸的燃烧室内。
此外,在各气缸的缸体盖安装有对混合气体点火的火花塞17和对该火花塞17施加高电压的点火器内置型线圈21。在发动机10的各气缸中,吸入的空气与由喷射器12喷射的燃料的混合气体被火花塞17点火而燃烧。燃烧后的排出气体通过排气管18排出。
在本实施方式中,作为排气管18,为了不干扰排气,采用了首先使一号缸体(#1)与二号缸体(#2)合流(集合),并使三号缸体(#3)与四号缸体(#4)合流(集合),之后集合成一个流路的4-2-1布局。应予说明,也可以例如采用4-1布局等来代替4-2-1布局。
在排气管18的集合部的下游且后述的排气净化催化剂20的上游安装有空燃比传感器19。作为空燃比传感器19,使用能够输出与排出气体中的氧浓度、未燃气体浓度相应的信号(即与混合气体的空燃比相应的信号)并能够线性地检测空燃比的线性空燃比传感器(LAF传感器)。
在空燃比传感器19的下游配设有排气净化催化剂20。排气净化催化剂20是三元催化剂,同时进行排出气体中的烃(HC)以及一氧化碳(CO)的氧化、氮氧化物(NOx)的还原,将排出气体中的有害气体成分净化成无害的二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)以及氮(N2)。
除了上述的空气流量计14、空燃比传感器19、真空传感器30、节气门开度传感器31之外,在发动机10的凸轮轴附近还安装有用于进行发动机10的气缸判断的凸轮角传感器32。此外,在发动机10的曲柄轴10a附近安装有检测曲柄轴10a的旋转位置的曲柄角传感器33。在此,在曲柄轴10a的端部安装有例如以10°间隔形成有缺齿2齿的34齿的突起的正时转子33a,曲柄角传感器33通过检测有无正时转子33a的突起来检测曲柄轴10a的旋转位置。作为凸轮角传感器32和曲柄角传感器33,例如使用电磁拾取式的传感器等。
这些传感器与电子控制装置(以下称为“ECU”)50连接。并且,在ECU50还连接有检测发动机10的冷却水的温度的水温传感器34、检测润滑油的温度的油温传感器35、以及检测加速踏板的踩踏量即加速踏板的开度的加速踏板开度传感器36等各种传感器。
ECU50构成为具有进行运算的微处理器、存储用于使该微处理器执行各处理的程序等的EEPROM、存储运算结果等各种数据的RAM、通过电池保持其存储内容的备用RAM、以及输入输出I/F等。此外,ECU50具备驱动喷射器12的喷射器驱动器、输出点火信号的输出电路、以及驱动对电子控制式节气门13进行开闭的电动马达13a的马达驱动器等。
在ECU50中,根据凸轮角传感器32的输出来判断气缸,根据曲柄角传感器33的输出求出曲柄角速度和发动机转速(详细情况后述)。此外,在ECU50中,根据从上述各种传感器输入的检测信号,获取吸入空气量、进气管负压、加速踏板开度、混合气体的空燃比、以及发动机10的冷却水温、油温等各种信息。而且,ECU50基于获取到的这些各种信息,通过控制燃料喷射量、点火时期以及节气门13等各种设备来综合性地控制发动机10。
ECU50具有如下功能:防止发动机启动时的燃烧恶化(提高燃烧稳定性),特别是,例如在冷态启动时,在直到空燃比传感器19激活为止的期间,防止因燃料性状(重质燃料)引起的空燃比的稀薄化而导致的燃烧恶化,提高燃烧稳定性。在ECU50中,通过由微处理器执行存储于EEPROM的程序来实现该功能。ECU50相当于控制单元。
ECU50基于由曲柄角传感器33检测出的曲柄轴10a的旋转位置的时间变化,获取每恒定的曲柄轴转角(例如30℃A)间的曲柄角速度(发动机转速)。应予说明,在本说明书中,将曲柄角速度和发动机转速作为同义来处理。
ECU50获取作为第一区域(燃烧强度判定区域)中的曲柄角速度的变化的第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值),该第一区域包含与压缩行程和/或膨胀行程中的发动机扭矩的程度(燃烧的强度(强弱))具有相关性的旋转变化。此外,ECU50获取作为第二区域(λ影响判定区域)中的曲柄角速度的变化的第二曲柄角速度差(λ影响变化值),该第二区域包含与由压缩行程和/或膨胀行程中的空燃比(燃料性状)引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化。并且,ECU50在第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)为第一阈值以下且第二曲柄角速度差(λ影响变化值)为第二阈值以下的情况下,对供给的燃料量进行增量校正。应予说明,在后面叙述上述第一区域、第二区域、第一阈值、第二阈值的详细情况。
然而,即使在与空气过剩率λ=1时、即化学计量法(以下,称为化学计量)时相同的点火时刻对混合气体进行点火,混合气体的空燃比越稀薄,燃烧结束的时刻越晚(扭矩越难以输出),发动机旋转也越难以上升(即旋转变化越小)。因此,在ECU50中,通过获取能够捕捉发生了失火、燃烧速度降低时的旋转变化的、相对于发动机扭矩具有敏感度的区间中的曲柄角速度差以及检测因燃料引起(空燃比稀薄)而产生的燃烧速度的区间中的曲柄角速度差,从而判断燃烧是否弱(扭矩的输出弱)且该燃烧弱是由空燃比的稀薄而引起的。
在此,图4表示发动机10的旋转变化与发动机扭矩之间的关系。图4的横轴是扭矩(Nm),纵轴是曲柄角变化值(℃A)。如图4所示,曲柄角变化(旋转变化)与扭矩成比例关系。因此,第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)在相对于发动机扭矩具有敏感度的区间、例如燃烧开始前和燃烧完成时获取。
接着,在图5表示λ(空气过剩率)与热释放时刻以及曲柄角速度变化值之间的关系。图5的横轴是λ(空气过剩率),纵轴是任意的热释放区间中的曲柄角速度差值(℃A)以及曲柄角速度变化值(℃A)。如图5所示,燃烧速度与曲柄角速度变化具有相关性。即,示出越稀薄(λ>1)则热释放时刻越晚(燃烧速度越慢)的倾向,相对于此,曲柄角速度变化值成反比。因此,第二曲柄角速度差(λ影响变化值)在与空燃比存在相关的区间、例如燃烧开始而输出扭矩的时刻以及燃烧结束附近的时刻获取。
更具体而言,如图2、3所示,包含与发动机扭矩的程度(燃烧的强度)具有相关性的旋转变化的第一区域(燃烧强度判定区域)被设定为包含从混合气体的燃烧前(点火前)起到燃烧结束时为止的区域(例如120~150℃A左右的间隔)。并且,ECU50根据燃烧结束时的曲柄角速度(发动机转速)与燃烧前的曲柄角速度(发动机转速)之间的差值,获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)。
此外,如图2、3所示,包含与由空燃比(燃料性状)引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化的第二区域(λ影响判定区域)利用热释放时刻因空燃比而不同的情况,被设定为包含从混合气体的燃烧开始并输出扭矩的时刻起到燃烧大致结束的时刻、例如包含50%-90%燃烧点的区域(例如30~60℃A左右的间隔)。并且,ECU50根据燃烧大致结束的时刻(例如90%燃烧点)的曲柄角速度(发动机转速)与燃烧开始并输出扭矩的时刻(例如50%燃烧点)的曲柄角速度(发动机转速)之间的差值,获取第二曲柄角速度差(λ影响变化值)。
在此,图2是用于说明获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值)的区域(点火提前时)的图。此外,图3是用于说明获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值)的区域(点火滞后时)的图。应予说明,图2、3的横轴为曲柄角度(°CA),纵轴从上边起为缸内压、发动机转速(曲柄角速度)、曲柄角传感器输出值。
在此,第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)相对于点火时期不受较大的影响。另一方面,由于第二曲柄角速度差(λ影响变化值)着眼于燃烧本身(即,被点火时期左右),所以需要考虑因点火时期引起的着火延迟、燃烧开始时期等的影响。
因此,ECU50根据点火时期,使获取第二曲柄角速度差(λ影响变化值)且包含与由空燃比(燃料性状)引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化的第二区域(λ影响判定区域)可变(例如,参照图2(点火提前时)的λ影响判定区域和图3(点火滞后时(催化剂暖机时))的λ影响判定区域)。
如上所述,ECU50在第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)为第一阈值以下且第二曲柄角速度差(λ影响变化值)为第二阈值以下的情况下,对供给的燃料量进行增量校正。在此,空燃比越浓(λ<1),燃烧速度越上升,热释放越快,旋转上升越快。另一方面,空燃比越稀薄(λ>1),燃烧速度越降低,热释放时刻越晚,旋转上升越慢。因此,第一阈值和第二阈值分别以λ=1时的曲柄角速度差为基准而设定。
更具体而言,例如,相对于λ=1的情况,用于判定燃烧的强弱的第一阈值被设定为例如低20~50rpm左右的值。此外,相对于λ=1的情况,用于判定燃烧弱是否起因于空燃比稀薄的第二阈值被设定为例如5rpm左右的低值。此外,从防止误判定的角度出发,考虑摩擦,优选冷却水温、油温等越低(即,摩擦越大,发动机转速的上升越缓慢),第一阈值和/或第二阈值越小。应予说明,此时,优选的是,例如将确定了发动机转速、冷却水温(或油温)与第一阈值/第二阈值之间的关系的映射预先存储于EEPROM等,使用(检索)该映射来设定第一阈值/第二阈值。
应予说明,ECU50在第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)比第一阈值大的情况下(燃烧变强时)和/或第二曲柄角速度差(λ影响变化值)比第二阈值大的情况下(稀薄消除时),使燃料量的增量(校正)逐渐减少。
更详细而言,ECU50在第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)为第一阈值以下且第二曲柄角速度差(λ影响变化值)为第二阈值以下的情况下,在每个周期中进行燃料的增量校正(增大),在第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)大于第一阈值的情况下(燃烧变强时)和/或第二曲柄角速度差(λ影响变化值)大于第二阈值的情况下(稀薄消除时),为了避免急剧的变化,使燃料量的增量(校正)逐渐减少。
应予说明,ECU50也可以在发动机10开始启动后,在经过了预定周期的情况下减少增量校正。此外,ECU50也可以在超过成为基准的λ=1时的旋转变化的情况下,结束增量校正。
特别是,ECU50针对发动机10的每个气缸,获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值)。并且,ECU50针对发动机10的每个气缸判定燃烧状态,执行供给的燃料量的增量校正。
此外,特别是,ECU50在发动机10的冷态启动时(例如冷却水温度或油温为预定温度以下的情况),在空燃比传感器19未激活时(空燃比反馈开始前),获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值),执行供给的燃料量的增量校正。另一方面,ECU50在空燃比传感器19激活后(空燃比反馈开始后),结束第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值)的获取以及供给的燃料量的增量校正。应予说明,根据冷却水温、油温等是否使燃料量增量的区分例如可以通过在程序上设置判断是否需要执行校正处理的条件分支(条件句)来进行,也可以不设置这样的条件分支(即,虽然执行该处理),而是例如通过在比上述映射(数据)的预定温度高的区域(网格点)加入未进行校正的值(例如作为第一阈值/第二阈值为零)来进行。
接着,参照图6、7对发动机的控制装置1的动作进行说明。在此,图6、7是表示由发动机的控制装置1进行的冷态启动处理的处理顺序的流程图。本处理在ECU50中在预定的时刻反复执行。
在步骤S100中,开始发动机10的曲柄轴转动,例如每隔30℃A间获取曲柄角速度(发动机转速)。
接着,在步骤S102中,进行是否为冷态启动时(冷却水温度是否为预定温度以下)的判断。在此,在是冷态启动时的情况下,处理转移到步骤S104。另一方面,在不是冷态启动时的情况下,暂时退出本处理。
在步骤S104中,针对每个气缸进行是否为燃烧强度判定区域(第一区域)开始的曲柄角位置的判断。在此,在是燃烧强度判定区域开始的曲柄角位置的情况下,在步骤S105中,在获取并存储第一曲柄角速度(发动机转速)之后,处理转移到步骤S106。另一方面,在不是燃烧强度判定区域开始的曲柄角位置的情况下,处理转移到步骤S106。
在步骤S106中,针对每个气缸进行曲柄轴10a的旋转位置是否为λ影响判定区域(第二区域)开始的曲柄角位置的判断。在此,在是λ影响判定区域开始的曲柄角位置的情况下,在步骤S107中,在获取并存储第二曲柄角速度(发动机转速)之后,处理转移到步骤S108。另一方面,在不是λ影响判定区域开始的曲柄角位置的情况下,处理转移到步骤S108。
在步骤S108中,针对每个气缸进行曲柄轴10a的旋转位置是否为λ影响判定区域结束的曲柄角位置的判断。在此,在是λ影响判定区域结束的曲柄角位置的情况下,在步骤S109中,在获取并存储第三曲柄角速度(发动机转速)之后,处理转移到步骤S110。另一方面,在不是λ影响判定区域结束的曲柄角位置的情况下,处理转移到步骤S110。
在步骤S110中,针对每个气缸进行曲柄轴10a的旋转位置是否为燃烧强度判定区域结束的曲柄角位置的判断。在此,在是燃烧强度判定区域结束的曲柄角位置的情况下,在步骤S111中,在获取并存储第四曲柄角速度(发动机转速)之后,处理转移到步骤S112。另一方面,在不是燃烧强度判定区域结束的曲柄角位置的情况下,暂时退出本处理。
在步骤S112中,针对每个气缸,从第四曲柄角速度减去第一曲柄角速度(求出差值)而获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)。
接着,在步骤S114中,针对每个气缸,从第三曲柄角速度减去第二曲柄角速度(求出差值)而获取第二曲柄角速度差(λ影响变化值)。
接着,在步骤S116中,针对每个气缸进行第一曲柄角速度差是否为第一阈值以下(即,燃烧是否弱)的判断。在此,在第一曲柄角速度差为第一阈值以下的情况下,处理转移到步骤S118。另一方面,在第一曲柄角速度差大于第一阈值的情况下(燃烧强的情况下),处理进入步骤S122。
在步骤S118中,针对每个气缸进行第二曲柄角速度差是否为第二阈值以下(即,空燃比是否稀薄)的判断。在此,在第二曲柄角速度差为第二阈值以下的情况下,处理转移到步骤S120。另一方面,在第二曲柄角速度差比第二阈值大的情况(不是稀薄的情况)下,处理转移到步骤S122。
在步骤S120中,针对每个气缸对燃料量进行增量校正。然后,暂时退出本处理。
在步骤S122中,针对每个气缸逐渐减少燃料量(增量校正量)。然后,暂时退出本处理。
以上,如详细说明的那样,根据本实施方式,获取作为第一区域(燃烧强度判定区域)中的曲柄角速度的变化的第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值),该第一区域包含与压缩行程和/或膨胀行程中的发动机扭矩的程度(燃烧的强度)具有相关性的旋转变化,并且获取作为第二区域(λ影响判定区域)中的曲柄角速度的变化的第二曲柄角速度差(λ影响变化值),该第二区域包含与由压缩行程和/或膨胀行程中的空燃比(燃料性状)引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化,在第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)为第一阈值以下且第二曲柄角速度差(λ影响变化值)为第二阈值以下的情况下,对供给的燃料量进行增量校正。即,在判断为燃烧弱(基于燃烧的扭矩的程度弱)且燃烧弱是由空燃比稀薄引起的情况下,对燃料量进行增量校正,消除空燃比的稀薄(接近理论空燃比)。因此,能够防止误检测,改善燃烧状态。其结果是,能够防止发动机启动时的燃烧恶化(提高燃烧稳定性)。
此外,以往,冷态启动时的燃料量(增量校正量)成为即使在最坏条件下也不发生失火的设定(即,如果不是最坏条件则为多余的设定),但根据本实施方式,能够减少冷态启动时的燃料量(增量校正量),能够改善排放等。
根据本实施方式,包含与发动机扭矩的程度(燃烧的强度)具有相关性的旋转变化的第一区域(燃烧强度判定区域)被设定为包含从燃烧前到燃烧结束时为止的区域,包含与由空燃比(燃料性状)引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化的第二区域(λ影响判定区域)被设定为包含从混合气体的燃烧开始并输出扭矩的时刻起到燃烧大致结束的时刻(例如,质量燃烧比例为50%~90%的区域)。因此,能够准确地进行燃烧是否弱(强弱)的判断、以及燃烧弱是否起因于空燃比的稀薄的判断。
根据本实施方式,针对发动机10的每个气缸,获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值),针对发动机10的每个气缸,执行供给的燃料量的增量校正。因此,能够针对每个气缸(也包括气缸间的空燃比偏差等)实施最佳的校正,能够针对每个气缸改善燃烧。而且,能够将排放、油耗的恶化抑制在最小限度。
特别是,根据本实施方式,根据点火时期,使获取第二曲柄角速度差(λ影响变化值)的且与由空燃比(燃料性状)引起的燃烧速度具有相关性的第二区域(λ影响判定区域)可变。因此,能够更准确地判断空燃比的稀薄化,能够防止误判断。
此外,特别是根据本实施方式,在发动机10的冷态启动时(例如在冷却水温度为预定温度以下的启动时),在空燃比传感器19未激活时(空燃比反馈开始前),获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值),执行供给的燃料量的增量校正,在空燃比传感器19激活后(空燃比反馈开始后),结束第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)和第二曲柄角速度差(λ影响变化值)的获取以及供给的燃料量的增量校正。因此,特别是在冷态启动时,在空燃比传感器19未激活时(空燃比反馈开始前),即,在设想燃烧最恶化的状态下,能够改善燃烧(提高燃烧稳定性)。
以上,对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限于上述实施方式,能够进行各种变形。例如,获取第一曲柄角速度差(燃烧影响变化值)的第一区域(燃烧强度判定区域)和获取第二曲柄角速度差(λ影响变化值)的第二区域(λ影响判定区域)不限于上述实施方式。例如,各区域能够根据条件等任意地前后排列。
在上述实施方式中,在第一曲柄角速度差为第一阈值以下且第二曲柄角速度差为第二阈值以下的情况下,对燃料量进行了调节(增量),但也可以代替燃料量或在燃料量的基础上,对点火时期(点火时刻)、燃料喷射时期(燃料喷射时刻)进行调节。
在上述实施方式中,作为发动机10以四缸发动机为例进行了说明,但本发明也能够应用于除四缸以外的发动机。此外,在上述实施方式中,以将本发明应用于缸内喷射式的发动机的情况为例进行了说明,但本发明也能够应用于端口喷射式的发动机和组合了缸内喷射和端口喷射的发动机。
Claims (7)
1.一种发动机的控制装置,其特征在于,具备:
曲柄角传感器,其检测发动机的曲柄轴的旋转位置;以及
控制单元,其基于由所述曲柄角传感器检测到的曲柄轴的旋转位置的时间变化,获取每恒定的曲柄轴转角之间的曲柄角速度,并且基于该曲柄角速度,控制向所述发动机供给的燃料量,
所述控制单元获取作为第一区域中的所述曲柄角速度的变化的第一曲柄角速度差,所述第一区域包含与压缩行程和/或膨胀行程中的发动机扭矩的程度具有相关性的旋转变化,
所述控制单元获取作为第二区域中的所述曲柄角速度的变化的第二曲柄角速度差,所述第二区域包含与由压缩行程和/或膨胀行程中的空燃比引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化,
在所述第一曲柄角速度差为第一阈值以下且所述第二曲柄角速度差为第二阈值以下的情况下,所述控制单元对供给的燃料量进行增量校正。
2.根据权利要求1所述的发动机的控制装置,其特征在于,
包含与发动机扭矩的程度具有相关性的旋转变化的所述第一区域被设定为包含从混合气体的燃烧前起到燃烧结束时为止的区域,
包含与由空燃比引起的燃烧速度具有相关性的旋转变化的所述第二区域被设定为包含从混合气体的燃烧开始并输出扭矩的时刻起到燃烧大致结束的时刻为止的区域。
3.根据权利要求1所述的发动机的控制装置,其特征在于,
所述控制单元针对所述发动机的每个气缸,获取所述第一曲柄角速度差和所述第二曲柄角速度差,并针对所述发动机的每个气缸,执行供给的燃料量的增量校正。
4.根据权利要求2所述的发动机的控制装置,其特征在于,
所述控制单元针对所述发动机的每个气缸,获取所述第一曲柄角速度差和所述第二曲柄角速度差,并针对所述发动机的每个气缸,执行供给的燃料量的增量校正。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的发动机的控制装置,其特征在于,
所述控制单元根据点火时期,使与由所述空燃比引起的燃烧速度具有相关性的区域可变。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的发动机的控制装置,其特征在于,
所述控制单元在所述发动机的冷态启动时,在空燃比传感器未激活时,获取所述第一曲柄角速度差和所述第二曲柄角速度差,执行供给的燃料量的5增量校正,
所述控制单元在所述空燃比传感器激活后,结束所述第一曲柄角速度差和所述第二曲柄角速度差的获取以及供给的燃料量的增量校正。
7.根据权利要求5所述的发动机的控制装置,其特征在于,
所述控制单元在所述发动机的冷态启动时,在空燃比传感器未激活时,0获取所述第一曲柄角速度差和所述第二曲柄角速度差,执行供给的燃料量的增量校正,
所述控制单元在所述空燃比传感器激活后,结束所述第一曲柄角速度差和所述第二曲柄角速度差的获取以及供给的燃料量的增量校正。
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