CN118030289A - 车辆用内燃机的控制方法以及装置 - Google Patents

Abstract

如果在进气温度较低时执行怠速停止，则因再启动时的燃料壁流的增加而导致PN变差。本发明涉及车辆用内燃机的控制方法以及装置，利用进气温度传感器对进气通路内的进气温度进行检测。在进气温度高于Tl的情况下，怠速停止许可水温为水温TWl，在进气温度小于或等于T2时，变为水温TW2。进气温度在Tl与T2之间以进气温度越低则使得怠速停止许可水温越高的方式连续地变化。在车辆的驾驶开始至驾驶结束的期间，基于与进气温度相应的怠速停止许可水温而进行怠速停止的禁止的判定。

Description

车辆用内燃机的控制方法以及装置

技术领域

本发明涉及如下车辆用内燃机的控制，即，在车辆停止时执行怠速停止，并且在冷却水温度小于或等于怠速停止许可水温的情况下禁止怠速停止。

背景技术

作为车辆用内燃机的油耗降低技术之一，已知在交叉路口等处的车辆停止时使内燃机的燃烧运转暂时自动停止的怠速停止。根据低水温时的再启动性、暖机性能等各种观点，通常在冷却水温度小于或等于某个怠速停止许可水温的情况下禁止该怠速停止。即，如果冷却水温度低于怠速停止许可水温，则即使车辆在交叉路口等处停止，也不执行怠速停止。

在专利文献1中公开了如下内容，即，在车辆的点火开关刚接通(ON)之后的外部大气温度、车室内温度较低的情况下，为了确保制热性能，将许可怠速停止控制的怠速停止开始冷却水温度设定得较高。如果冷却水温度大于或等于怠速停止开始冷却水温度，则许可标志变为接通，此后不考虑外部大气温度。

专利文献1：日本特开2001-263123号公报

在怠速停止之后的再启动时，为了启动而喷射较多的燃料。例如在端口喷射式的燃料喷射装置的情况下，如果与冷却水温度相关联的进气端口壁温较低，则附着的燃料保持液态而流入气缸内，产生将所谓“PN”作为参数而评价的排气颗粒性能变差的问题。这种再启动时的PN的优劣不仅受到冷却水温度的影响，还受到在进气端口内与燃料喷雾混合的新气体的温度即进气温度的大幅影响。进气温度越低，燃料的气化越无进展，壁流越增加，因此PN变差。

专利文献1是为了制热请求的判定而考虑外部大气温度的技术，并非为了抑制再启动时的PN而要掌握在进气端口流动的新气体的状态。特别地，在专利文献l的技术中，不过仅考虑了点火开关刚接通之后的外部大气温度，根本未考虑此后的车辆驾驶中的外部大气温度。

另外，在专利文献1中，利用配置于车辆的发动机室内的外部大气温度传感器测定外部大气温度，但例如在车库内停车的情况下，与点火开关刚接通之后的检测温度相比，行驶开始后实际取入至内燃机的空气的温度有可能为低温。在这种情况下，如果基于点火开关刚接通之后的检测温度而使得许可标志变为接通，则不会考虑实际的进气温度或者外部大气温度。

发明内容

本发明是一种车辆用内燃机的控制方法，在车辆停止时执行怠速停止，并且在冷却水温度小于或等于怠速停止许可水温的情况下禁止上述怠速停止，其中，对进气通路内的进气温度进行检测，以该进气温度越低则使得上述怠速停止许可水温越高的方式，根据上述进气温度而设定上述怠速停止许可水温，在车辆的驾驶开始至驾驶结束的期间，基于与上述进气温度相应的上述怠速停止许可水温而进行怠速停止的禁止的判定。

这里，考虑再启动时的PN性能而设定与进气温度对应地设定的怠速停止许可水温。即，在彼此对应的进气温度与冷却水温度的组合的基础上，设定为使得再启动时的PN处于容许等级内。

在本发明中，例如在车库内停车的车辆驶出的情况下，根据实际取入至进气系统的吸入空气的进气温度而设定怠速停止许可水温。因此，尽管进气温度较低也不执行怠速停止。

发明的效果

根据本发明，始终根据进气温度而设定怠速停止许可水温，在冷却水温度小于或等于该怠速停止许可水温的情况下禁止怠速停止，因此能避免产生PN恶化的条件下的再启动并抑制排气颗粒的排出。

附图说明

图1是概略地表示一个实施例的内燃机的结构的说明图。

图2是怠速停止控制的功能框图。

图3是一个实施例的怠速停止控制的流程图。

图4是表示相对于进气温度的怠速停止许可水温的特性的特性图。

图5是初次启动时的进气温度与冷却水温度产生偏差时的进气温度校正的说明图。

具体实施方式

图1表示能够进行怠速停止控制的车辆用内燃机1的系统结构。该内燃机1是如下通常的内燃机，即，搭载于车辆的发动机室内，经由未图示的变速器而对车辆的驱动轮进行驱动，且是4冲程循环的火花点火式内燃机的所谓汽油内燃机。如图所示，在燃烧室3的顶棚壁面配置有一对进气阀4以及一对排气阀5，并且在由上述进气阀4及排气阀5包围的中央部配置有火花塞6。并未进行图示，但进气阀4及排气阀5的动阀机构可以是具有能够对阀定时进行可变控制的可变阀定时机构的结构。

在由上述进气阀4进行开闭的进气端口15配置有朝向进气阀4侧喷射燃料的燃料喷射阀16。燃料喷射阀16为如下结构，即，经由螺线管或者压电元件等使阀体进行打开动作而进行燃料喷射，燃料喷射量基本上与燃料喷射时间(喷射脉冲宽度)成正比例。火花塞6的点火时机、以及燃料喷射阀16的燃料的喷射时机及喷射量由发动机控制器8控制。

在与上述进气端口15连接的进气通路14的总管部18上游侧配置有利用来自发动机控制器8的控制信号对开度进行控制的电子控制型节流阀19。在节流阀19的上游侧配置有对吸入空气量进行检测的空气流量计20，并且在更上游侧配置有空气滤清器22。这里，空气流量计20是内置有进气温度传感器(为了方便，标注标号21)的热线式空气流量计，能够利用附属的进气温度传感器21对进气通路14内的进气温度进行检测。此外，可以与空气流量计20不同地设置进气温度传感器21。

在与排气端口17连接的排气通路25夹设有由三元催化剂构成的催化剂装置26，在其上游侧配置有对空燃比进行检测的空燃比传感器28。

另外，内燃机1构成为使得冷却水在气缸盖9以及气缸体10的水套11内流动，对该冷却水的温度进行检测的水温传感器12设置于气缸体10等适当的位置。

除了上述空气流量计20、进气温度传感器21、空燃比传感器28、水温传感器12以外，对内燃机旋转速度进行检测的曲轴转角传感器32等多个传感器类的检测信号也输入至上述发动机控制器8。并且，表示驾驶者操作的加速器踏板的开度的加速器踏板开度信号、表示制动器踏板的踩踏操作的制动器开关信号、车速信号、来自空调装置的启动请求信号、电池电压信号等各种信号直接或者经由其他控制器间接地输入至发动机控制器8。发动机控制器8基于上述输入信号而将内燃机1控制为最佳。

发动机控制器8在车辆在交叉路口等处停止时、即怠速停止条件成立时执行怠速停止，使内燃机1停止。而且，此后在再启动条件成立时，经由未图示的起步电机(或者电动发电机)进行内燃机1的再启动。怠速停止条件例如为车速基本为0、制动器开关接通、冷却水温度高于怠速停止许可水温、电池电压大于或等于规定等级等几个条件(要素)的AND条件。再启动条件为制动器开关断开、来自空调装置的启动请求、电池电压降低、冷却水温度小于或等于怠速停止许可水温之类的几个条件(要素)的OR条件。

在这里，根据进气温度传感器21检测出的进气温度而设定怠速停止许可水温。而且，发动机控制器8在车辆的驾驶开始至驾驶结束的期间，基于根据该进气温度设定的怠速停止许可水温而进行怠速停止的禁止的判定。

图2表示怠速停止控制的功能框图。图示的各部分由硬件或软件实现，如图所示，包含进气温度运算部51、水温运算部52、怠速停止控制部53以及怠速停止状态管理部54。进气温度运算部51基于进气温度传感器21的检测信号而求出进气温度，将该进气温度的值输出至怠速停止控制部53。在一个实施例中，如后所述，有时在进气温度运算部51中对进气温度的检测值施加校正，在该情况下，将校正后的进气温度输出。水温运算部52基于水温传感器12的检测信号而求出冷却水温度并输出至怠速停止控制部53。怠速停止状态管理部54包含：自动停止部54a，其进行怠速停止即内燃机1的自动停止；以及自动启动部54b，其进行内燃机1的自动再启动。

怠速停止控制部53包含：驱动条件部55，其对怠速停止状态管理部54指示怠速停止的执行/禁止以及怠速停止后的再启动，判定与制动器操作等驾驶者的操作关联的条件；以及系统条件部56，其包含水温条件判定部56a，对多个系统上的条件进行判定。水温条件判定部56a基于从进气温度运算部51输入的进气温度信号而设定怠速停止许可水温，对从水温运算部52输入的冷却水温度与该怠速停止许可水温进行对比，在冷却水温度小于或等于怠速停止许可水温的情况下，对怠速停止状态管理部54指示禁止怠速停止。

例如预先在发动机控制器8内以将进气温度设为参数的表的形式给出与进气温度相应的怠速停止许可水温的值。图4是表示相对于进气温度的怠速停止许可水温的特性的特性图。在图示例子中，在进气温度高于温度Tl的情况下，怠速停止许可水温为水温TWl，在进气温度小于或等于低于温度Tl的温度T2时，怠速停止许可水温变为高于水温TWl的水温TW2。进气温度在Tl与T2之间以进气温度越低则怠速停止许可水温水温越高的方式连续地变化。如前所述，关于上述进气温度与怠速停止许可水温的关系，考虑再启动时的PN性能而设定为使得再启动时的PN处于容许等级内。

即，怠速停止后的再启动时的PN的优劣不仅受到冷却水温度的影响，还受到在进气端口15内与燃料喷雾混合的新气体的温度即进气温度的大幅影响。进气温度越低，燃料的气化越无进展，壁流越增加，因此PN变差。在上述实施例中，在进气温度较低时将怠速停止许可水温设定得较高而抑制怠速停止的执行，因此能抑制来自内燃机1的排气颗粒的排出。

另外，在上述实施例中，始终监视进气温度，与驾驶中的进气温度对应地对怠速停止许可水温进行可变设定。例如，在车库中停车的车辆要向外部驶出的情况下，根据行驶开始后实际取入至进气系统的吸入空气的进气温度而设定怠速停止许可水温。因此，尽管进气温度较低也不执行怠速停止。

在这里，作为上述进气温度，基本上利用由进气温度传感器21检测出的值，但在本实施例中，对内燃机1的初次启动时(换言之，车辆的点火开关接通时)的进气温度与冷却水温度进行对比，在两者以大于或等于规定温度的值产生偏差时，向抵消该偏差的方向对进气温度进行校正，利用该校正后的进气温度设定怠速停止许可水温。

图5是纵轴设为初次启动时检测出的进气温度且横轴设为初次启动时检测出的冷却水温度的说明图。斜线L1表示初次启动时的进气温度与冷却水温度彼此相等的特性线。例如，如果内燃机1放置足够时间，则进气温度与冷却水温度会变得平衡而变为彼此大致相等的温度。与线Ll平行的线L2以及线L3表示相对于与冷却水温度相等的进气温度而设定土△T的容许范围的情况下的特性线。如果初次启动时的进气温度处于线L2～线L3的范围内，则初次启动时的进气温度与冷却水温度的偏差处于容许范围内，直接利用刚进行初次启动之后由进气温度传感器21检测出的进气温度的值而进行怠速停止许可水温的设定。

与此相对，例如由点P1例示的那样，在初次启动时的进气温度以大于或等于容许范围(△T)的值而高于冷却水温度的情况下，对检测值加上规定的校正量(-TH)，计算出由点P1'表示的校正后的进气温度。相反，如由点P2例示的那样，在初次启动时的进气温度低于线L3的情况下，对检测值加上规定的校正量(+TH)，求出由点P2'表示的校正后的进气温度。

此外，在一个实施例中，为了简化控制，将校正量TH设定为略微大于容许范围△T的固定值。因此，校正后的进气温度有可能会偏离线Ll。为了使校正后的进气温度处于线L1上，可以赋予与初次启动时的进气温度与冷却水温度的差值相等的校正量TH。

例如，在短距离行驶后切断、且立即再次启动的情况下，内燃机1刚初次启动直后的进气温度会高于外部大气温度。此时，冷却水温度保持接近外部大气温度的状态。因此，两者产生偏差。对这种偏差进行上述校正而使得校正后的进气温度变为接近外部大气温度的温度。在夏季使在车库停车的车辆开始行驶的情况下，有时也同样地仅检测出较高的进气温度，通过进行上述校正，能够获得接近外部大气温度的校正后的进气温度。

因此，在如上所述那样初次启动时的进气温度与冷却水温度的偏差较大的情况下进行进气温度的校正，由此能够在刚进行初次启动之后获得适当的怠速停止许可水温。

图3是表示在发动机控制器8中执行的怠速停止控制的处理流程的流程图。首先，在步骤1中，判定是否处于刚进行初次启动之后。如果在车辆的点火开关接通之后经过了适当的时间，则进入步骤2，直接利用由进气温度传感器21检测出的进气温度的值而设定怠速停止许可水温。

如果处于刚进行初次启动之后，则进入步骤3，判定启动时的冷却水温度与进气温度之间是否存在规定的偏差。例如如果不存在大于上述容许范围(土△T)的偏差，则从步骤3进入步骤2，直接利用由进气温度传感器21检测出的进气温度的值而设定怠速停止许可水温。

在大幅偏离容许范围(土△T)的情况下，从步骤3进入步骤4，对检测出的进气温度的值加上规定的校正量(土TH)。即，进行规定量的偏置校正，获得校正后的进气温度。而且，在步骤5中，根据校正后的进气温度而设定怠速停止许可水温。

以上对本发明的一个实施例详细进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例，可以进行各种变更。

此外，本发明还能够应用于向气缸内喷射燃料的气缸内直接喷射式内燃机，端口喷射式内燃机的与再启动时的PN相关的进气温度的影响较大，因此如上述实施例那样应用于端口喷射式内燃机更加有益。

标号的说明

1…内燃机

8…发动机控制器

12…水温传感器

15…进气端口

16…燃料喷射阀

21…进气温度传感器

Claims (4)

1.一种车辆用内燃机的控制方法，在车辆停止时执行怠速停止，并且在冷却水温度小于或等于怠速停止许可水温的情况下禁止上述怠速停止，其中，

对进气通路内的进气温度进行检测，

以该进气温度越低则使得上述怠速停止许可水温越高的方式，根据上述进气温度而设定上述怠速停止许可水温，

在从车辆的驾驶开始至驾驶结束的期间，基于与上述进气温度相应的上述怠速停止许可水温而进行怠速停止的禁止的判定。

2.根据权利要求1所述的车辆用内燃机的控制方法，其中，

对内燃机的初次启动时的进气温度与冷却水温度进行对比，

在两者以大于或等于规定温度的值而产生偏差时，将检测出的进气温度向抵消偏差的方向进行校正，利用该校正后的进气温度而设定上述怠速停止许可水温。

3.根据权利要求1所述的车辆用内燃机的控制方法，其中，

上述内燃机为端口喷射式内燃机。

4.一种车辆用内燃机的控制装置，其在车辆停止时执行怠速停止，并且在冷却水温度小于或等于怠速停止许可水温的情况下禁止上述怠速停止，其中，

具有对进气通路内的进气温度进行检测的进气温度传感器，

该控制装置以上述进气温度越低则使得上述怠速停止许可水温越高的方式，根据上述进气温度而设定上述怠速停止许可水温，

在车辆的驾驶开始至驾驶结束的期间，基于与上述进气温度相应的上述怠速停止许可水温而进行怠速停止的禁止的判定。