CN1432725A - 发动机气缸进气量的测量 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发动机气缸进气量的测量，其中发动机气缸进气量测量装置包括控制器，此控制器通过对流入进气歧管的空气的进气歧管流入空气量和流出进气歧管的空气的进气歧管流出空气量之间的平衡执行平衡计算，而从检测到的进气量计算发动机进气歧管中空气的进气歧管内空气量。在停止发动机的发动机停车过程中，控制器控制节流阀的风门开度为预定的停车模式开度，此开度大于发动机空转工作中的空转模式开度。

Description

发动机气缸进气量的测量
技术领域
本发明涉及一种根据由流入空气量和流出空气量之间平衡计算所确定的进气歧管内空气量来测量进入发动机气缸段的空气量的技术。具体地，本发明涉及此种适用于提高空气量测量准确度的发动机气缸进气量测量。
背景技术
美国专利US6328007 B1(对应于已出版的日本专利申请kokai2001-50091)提出在流入和流出空气量之间进行平衡计算以确定进气歧管内空气量的过程，并根据歧管内空气量和气缸容积计算发动机气缸进气量。由此计算的发动机气缸进气量用于计算燃油喷射量，以实现所需的空气燃油比。
发明内容
在发动机停车过程(包括空转停车控制的临时停车)中，继续平衡计算过程，以确定用作发动机下一次起动的初始值的气缸进气量，直至达到预定的最终发动机停车条件为止。在一个实例中，平衡计算继续进行到进气歧管内压力变得等于大气压为止。
然而，空气流量计的检测准确度通常在小流量区变低，并相应地在发动机停车过程中在歧管内空气量的平衡计算中产生误差。在发动机停车过程中，节流阀保持在维持发动机空转操作的最小设定上，从而空气以小流量进入进气歧管。这种流经节流阀的稀薄空气倾向于降低空气流量计的准确度，因而在平衡计算中产生误差。
而且，在设置有阀门重叠的发动机中，在排气上止点或其附近，发动机可停止在阀门重叠期内的位置上，其中，在所述阀门重叠期内进气阀和排气阀的开启时间重叠。在此情况下，空气也从排气侧吸入进气歧管内。这种排气侧的回流倾向于降低平衡计算的准确度。
在发动机停车过程中由歧管内空气量的平衡计算得到的最终值作为用于确定发动机下一次起动时燃油喷射量的歧管内空气量的初始值。从因此确定的受检测误差影响的歧管内空气量中，发动机控制系统不能准确地确定实现所需空气燃油比的燃油喷射量，从而使不需要的排放物增加，并且导致扭矩不足，使发动机起动操作的性能降低。
本发明的目的是提供在发动机停车(包括空转停车)过程中更加准确地测量发动机气缸进气量的装置和/或方法。
根据本发明，用于设置有节流阀的发动机的发动机气缸进气量测量装置包括：(i)进气量检测部分，用于检测吸入发动机进气系统中的空气的进气量；(ii)进气歧管内空气量计算部分，通过执行平衡计算来计算流入进气歧管的进气歧管流入空气量和流出进气歧管的空气的进气歧管流出空气量之间的平衡，从进气量计算发动机进气歧管中空气的进气歧管内空气量；(iii)气缸进气量计算部分，根据进气歧管内空气量计算进入发动机气缸段的空气的气缸进气量；以及，(iv)发动机停车模式风门控制部分，在停止发动机的发动机停车过程中，控制节流阀的风门开度为预定的停车模式开度，此开度大于发动机空转工作中的空转模式开度，其中，所述节流阀与驾驶员的加速器操作独立控制。
根据本发明，用于发动机的发动机气缸进气量测量方法包括：通过执行平衡计算来对进气歧管流入空气量和进气歧管流出空气量之间的平衡，从检测到的发动机进气量计算进气歧管内空气量，并且从进气歧管内空气量计算气缸进气量；以及在停止发动机的发动机停车过程中，控制节流阀的风门开度为预定的停车模式开度，此开度大于发动机空转工作中的空转模式开度。
从以下结合附图进行的描述中，本发明的其它目的和特征将变得容易理解。
附图说明
图1为示出根据本发明一个实施例的车辆控制系统的示意图。
图2为示出图1系统中发动机的进气歧管和气缸以及用于计算发动机气缸进气量的参数的示意图，。
图3为说明图1发动机的阀门重叠的图形。
图4示出在阀门重叠过程中从排气侧流入进气侧的气体对歧管流入空气量Qa、气缸进气量Qc和进气歧管内空气量Cm的影响。
图5为示出实施例中发动机停车控制过程的流程图。
图6示出用于在实施例中设定发动机停车模式风门开度的图表。
图7示出用于实施例中的阀口开启面积计算。
图8为示出实施例的第一实例中用于产生风门开启许可的程序的流程图。
图9为示出实施例的第二实例中用于产生风门开启许可的程序的流程图。
具体实施方式
图1示出根据本发明一个实施例的车辆控制系统。此实例的动力系统是包括发动机1和第一(牵引)电动机(或电机/发电机)2的并联混合系统。
在此动力系统中，发动机1的曲轴通过粉末离合器3连接第一电机2的转轴。此动力单元产生的扭矩通过传动装置4和差速齿轮单元5传送到左右驱动轮6的左右驱动轴7。通过使粉末离合器3啮合和分开，此并联系统可以只通过电机/发电机2、或只通过发动机1、或通过发动机1并借助电机/发电机2来驱动车辆。
与第一电机/发电机2不同的第二(起动)电动机(或电机/发电机)8的转轴连接发动机1的曲轴。第二电机/发电机8用于起动发动机1并再生电力。第一电机/发电机2也能再生能源。电机/发电机2和8产生的电力通过各个变换器9和10(INV 1和INV 2)储存在电池11(BATT)中。相反，电池11通过变换器9和10向电机/发电机2和8供电。
图1的控制系统包括具有多个控制器的控制器段。车辆控制单元(或电子控制单元ECU)21作为上层(高级)控制器，用于向子系统的下层控制器发布命令，从而专门对车辆进行总体控制。在此实例中，因扭矩的普遍性，所以根据扭矩产生命令。车辆ECU 21向电机控制器31传送用于控制电机/发电机8的电机扭矩命令；向发动机控制器32传送用于控制发动机1的发动机扭矩命令；向离合器控制器33传送用于控制离合器3的离合器传输扭矩命令；向电机控制器34传送用于控制牵引电机/发电机2的电机扭矩命令；并且向传动装置控制器35传送用于控制传动装置4的传动装置扭矩命令(速比命令)。每个控制器31～35根据车辆ECU 21发出的扭矩命令来控制它所控制的系统。
此实例的控制系统的传感器(或输入)段包括以下输入器件。起动开关41产生表示车辆点火开关的开-关状态的开-关信号、以及车辆起动开关的开信号。加速器传感器42检测驾驶员的加速器输入或加速器踏板下降程度，并产生代表驾驶员命令的加速器位置信号。刹车传感器43检测刹车踏板下降程度或制动开关的开启。换档传感器44检测变速杆的当前位置。这些传感器的信号提供给车辆ECU 21。
从以下传感器向车辆ECU 21提供与各种工况有关的信息：车速传感器45检测车速VSP。电池传感器46(在此实例中，通过检测放电电流)检测电池11的充电状态(SOC)。电机转速传感器50检测第二电机/发电机8的转速(rpm)NM。这些传感器45、46和50连接到车辆ECU 21。从以下传感器向发动机控制器32提供与工况有关的信息。风门传感器47检测发动机1的风门开(度)TVO。空气流量计(或空气流量传感器)48检测发动机1的进气量Qa。(由空气流量传感器48检测的进气量Qa也称为风门过气量，用于区别后述的气缸进气量。)曲柄角传感器49检测发动机1的曲柄角。这些传感器47、48和49连接到发动机控制器32。
根据各个传感器的输入信息，车辆ECU 21计算扭矩命令。如果电池11的SOC为充足的水平，车辆ECU 21就在低车速运行中用牵引电机/发电机2作为原动机，分开离合器3并停止发动机1。当根据驾驶员的加速命令，车速VSP增加到预定的高速区时，车辆ECU 21通过起动发动机1和啮合离合器3而把动力源变换到发动机1。
在发动机1运行过程中，发动机控制器32总是确定进入发动机气缸的空气的气缸进气量，并计算相对于气缸进气量的燃油供应量(在此实例中为燃油喷射量)，此燃油供应量为达到命令所指示的发动机扭矩所需的数量。按以下方式计算气缸进气量和燃油喷射量。
在此实例中，采用前述美国专利US 6328007 B1(≈已出版的日本专利申请kokai 2001-50091)中所公布的气缸进气量计算方法计算气缸进气量。此专利US 6328007 B1中与计算方法有关的内容，包括图1A、4、5、6和7及相关的解释在此引作参考。如图2所示，在进气歧管101中，压力为Pm[Pa]，容积为Vm[m3，常数]，空气质量(空气的质量)为Cm[g]，并且温度为Tm[k]。在发动机气缸段102中，压力为Pc[Pa]，容积为Vc[m3]，空气质量(空气的质量)为Cc[g]，并且温度为Tc[k]。缸内新风比为η[％]。此缸内新风比η随着进气阀103和排气阀103的阀门重叠时间而变化。缸内新风比η随着阀门重叠时间延长而减少，因而残余的燃烧废气(内部EGR气体)量增加。在此实例中，假设Pm＝Pc和Tm＝Tc。因而，在进气歧管101和发动机气缸段102之间，压力和温度保持不变。歧管容积Vm为常数。
首先，发动机控制器32从空气流量计48的输出计算风门过气量Qa[g/msec]。风门过气量Qa为通过节流阀105的空气流量。发动机控制器32进一步通过在每个预定的时间段Δt中对风门过气量Qa积分而计算流入进气歧管101中的空气的歧管进气量Qa(质量(g))。在此实例中，Qa[g]＝Qa·Δt。
另一方面，发动机控制器32根据进气阀103的关闭时间IVC计算进气阀关闭时的实际气缸容积Vc，并用缸内新风比η和发动机转速NE(由电机/发电机8的电机转速NM确定)乘以实际气缸容积Vc。接着，通过对此计算结果积分，发动机控制器32确定最终的气缸容积Vc＝Vc·η·NE·Δt。
然后，对于歧管内空气平衡计算，发动机控制器32通过对先前的歧管内空气量Cmn-1加上在上述过程中确定的歧管流入空气量Qa并减去从歧管101流入气缸段102中的空气的气缸进气量Qc，计算当前的歧管内空气量Cmn，其中，Cmn-1是歧管内空气量Cm的先前值。在此计算中，发动机控制器32使用在此程序先前执行过程中计算的先前值作为Ccn。即：
Cmn＝Cmn-1+Qa-Ccn                              …(1)
通过气缸容积Vc乘以歧管内空气量Cm并除以歧管容积Vm，计算气缸进气量Qc(＝气缸空气量Cc)。即：
Qc(＝Cc)＝Vc·Cm/Vm                            …(2)
从以下获得方程(2)。重新整理气体状态方程P·V＝C·R·T，得到C＝P·V/(R·T)。因此，对于气缸段102，Cc＝Pc·Vc/(R·Tc)。假设Pc＝Pm且Tc＝Tm，
Cc＝Pm·Vc/(R·Tm)                               …(3)
另一方面，重新整理气体状态方程P·V＝C·R·T，得到P/(R·T)＝C/V。因此，对于进气歧管101，
Pm/(R·Tm)＝Cm/Vm                                …(4)
用公式(4)代入公式(3)，得到：
Cc＝Vc·{Pm/(R·Tm)}＝Vc·Cm/Vm
因而，得到方程(2)。
以此方式，根据本实施例的控制系统可确定气缸进气量Qc。对于因此确定的气缸段空气量Qc，控制系统设定实现最佳空气燃油比的燃油喷射量。
如前所述，发动机1在低车速区内停车。在停止发动机1的发动机停车操作过程中，继续进行歧管内空气量Cm的平衡计算，直到进气歧管101内的压力变得等于大气压，以便使用在进气歧管101内压力变得等于大气压时计算的歧管内空气量Cm，作为用于计算发动机下一次起动时气缸进气量Qc的初始值。
在发动机停车操作过程中，歧管内空气量Cm的平衡计算按以下方式执行。如图3所示，本实施例的发动机1(在进气阀打开时间IVO和排气阀关闭时间EVC之间)设置有阀门重叠，在此重叠过程中，进气阀103和排气阀104在排气上止点附近的TDC区域中都打开。重叠过程中的最大阀升量Lmax(最大重叠阀升量)是在重叠过程中进气阀103的阀升量和排气阀104的阀升量中较小一个的最大值。在此情况下，从IVO到排气上止点，进气阀103的阀升量小于排气阀104的阀升量。从排气上止点到EVC，排气阀104的阀升量小于进气阀103的阀升量。
通过前进方向曲轴扭矩和后退方向曲轴扭矩之间的平衡，确定发动机1的停止位置。一般地，六缸发动机停止在压缩冲程中上止点之前曲柄角60°位置附近，四缸发动机停止在压缩冲程中90°BTDC的曲柄角位置附近。然而，在一些情况下，发动机可超过标准的停止位置，并停止在阀门重叠期内。在此情况下，在发动机停车操作过程中进行平衡计算时，空气从排气系统流入进气歧管101。图4示出在此情况下歧管流入空气量Qa、气缸进气量Qc和歧管内空气量Cm随时间的变化。
当发动机1在重叠期内停止时，空气也从排气侧吸入进气歧管101中。因此，从(由空气流量计48检测的)风门过气量计算的歧管流入空气量Qa变得小于实际进入到进气歧管101内的空气的实际歧管流入空气量Qa′。结果，从此歧管流入空气量Qa计算的歧管内空气量Cm变得小于实际存在于进气歧管101中的空气的实际歧管内空气量Cm。
在发动机停车过程中，节流阀105一般保持在维持空转操作的小开度上。空气流量计48的准确度通常在低流量区内下降。从而，在发动机停车过程中在歧管内空气量Cm的平衡计算中，对通过节流阀105的空气量的检测准确度趋向于变得更低，并在计算结果中产生误差。
图5以流程图的形式示出根据本实施例的发动机停车控制过程，本实施例设计得解决上述问题。图5的控制过程由发动机控制器32执行。
在S1(步骤1)中，发动机控制器32检查是否发出发动机停车命令。在此实施例中，发动机控制器32确定当选择电机/发电机2低速运行模式时或当车辆ECU 21的发动机扭矩命令变得等于或小于零时，是否有发动机停车命令。当有发动机停车命令时，发动机控制器32从S1前进到S2，而当发动机控制器32判断没有发动机停车命令时前进到S5。代表S1中YES的信号用作第一条件信号。
在S2中，发动机控制器32检查是否允许节流阀105的开度增加(得到风门开启许可)。在此实例中，步骤S2检查风门开启许可标记F，并判定在风门开启许可标记F设定为1时获得风门开启许可，后面结合图8和9描述风门开启许可标记F。当允许风门开启时，发动机控制器32前进到S3，否则前进到S5。代表S2中YES的信号用作第二条件信号。
在S3中，发动机控制器32计算节流阀105的停车开度TVMANI(或停车模式(或停车状态)风门开度)。此停车模式风门开度TVMANI是专门在发动机停车过程中设置的节流阀105的开度。在此实例中，停车模式风门开度TVMANI按以下方式根据风门过气量(空气流量计48的输出)确定，如图6所示。
首先，通过基于空气流量计48输出的平衡计算而计算歧管内空气量Cm，并使用因此确定的歧管内空气量Cm作为用于改变风门过气量的替代特性，控制器32从图表中根据歧管内空气量Cm的当前值确定停车状态风门开度TVMANI的值。在图6实例中，从获得节流阀开启许可的时刻t0到歧管内空气量Cm达到预定值Cms1的时刻t1，停车模式风门开度TVMANI设定为预定值TVMANI1(TVMANI＝TVMANI1)(在此实例中，在得到风门开启许可之前维持风门开度)。在歧管内空气量Cm变得大于或等于Cms1之后和在Cm达到Cms2的时刻t2之前(Cms1＜Cms2)，停车模式风门开度TVMANI设定为预定值TVMANI2(TVMANI＝TVMANI2)在图6实例中，TVMANI2大于TVMANI1。当Cm大于或等于Cms2时，停车模式风门开度TVMANI设定为与全关开度对应的预定值TVMANI3(TVMANI＝TVMANI3)。在图6实例中，TVMANI3小于TVMANI1。
第二预定值TVMANI2根据分配比例P(＝Cms/Cma)按以下方式确定。Cms是从得到节流阀开启许可直到进气歧管101内压力变得等于大气压之前进入进气歧管101内的空气的空气量(如图4所示)；分配比例P是空气量Cms和进气歧管101内总空气量Cma的比值Cms/Cma。
如图7所示，进气或排气阀103或104的阀口开启面积Av1用以下方程(5)由阀103或104的阀升量L确定。 Av 1 = 2 × π × ( r 2 - a 2 ) - - - ( 5 )
A＝r-L×sinθ·cosθ
由此确定的阀口开启面积Av1乘以进气或排气阀103或104的数量n(在此实例中，有两个进气阀和两个排气阀，数量n就为2)。即Av1＝n×Av1
选择进气侧阀口开启面积和排气侧阀口开启面积中较小的一个，并重新设定为Av1。运用方程(6)，从由此确定的阀口开启面积Av1、上述分配比例P和误差E确定风门开启面积Ath。停车模式开度TVMANI2设定得等于实现由此确定的Ath的节流阀105开度。在此实例中，方程(6)中的Av1是最大值。然而，当L＝Lmax时，不一定就得到Av1的最大值。Av1的最大值取决于进气阀和排气阀103和104的直径以及阀的数量n。
Ath＝(P/E-1)×Av1                                 (6)
E＝Av1/(Av1+Ath)×P
误差E可设定为所希望的值。优选地，误差E设定成这样的值，以便获得Cm，从而借助根据下一次起动中歧管内空气量Cm计算的燃油喷射量来设定在预定的允许范围内的空气-燃油比。
回到图5，在S4中，发动机控制器32设定目标风门开度φ为停车模式开度TVMANI。另一方面，当发动机1在工作时或者当尽管产生停车命令但还未得到节流阀开启许可时，目标风门开度φ在S5中设定为正常模式开度TDTVO。
通过以此方式把节流阀105的开度在与空转操作相应的开度上增加发动机停车工作时的预定开度，本实施例的控制系统增加通过节流阀105的空气流量，从而保持空气流量计48的检测准确度，以便准确地计算歧管内空气量Cm。而且，风门的空气阻力减小，通过节流阀105流入进气歧管101的空气量增加。因此，此控制系统可相对减少从排气侧吸入的空气量，并减轻排气侧回流成分对歧管内空气量Cm计算的不利影响。
此控制系统随着歧管内空气量Cm的增加而打开节流阀105，而不是为响应节流阀开启许可而突然打开节流阀。因而，此控制系统可减小节流阀105的流量突变时节流阀105附近流动所产生的噪声(吸入噪声)。在举例说明的实例中，通过用歧管内空气量Cm替换风门过气量而设定停车模式风门开度TVMANI。然而，有可能根据风门过气量或其它一些随与歧管内空气量Cm相似的风门过气量变化的工作参数，如进气压力PB，来确定停车模式风门开度TVMANI，由此减小吸入噪声。
在上述实例中，停车模式风门开度TVMANI是可变的。然而，使用固定值作为TVMANI是可选的。在此情况下，有可能设定停车模式风门开度TVMANI等于由方程(6)用适当的误差E值确定的值。可替换地，有可能使用相对于发动机1停车时的曲柄角而固定的值，并且有可能设定TVMANI以便它在发动机停车时根据实际阀口开启面积Av1而变化。
在另一实例中，停车状态开度TVMANI设定得使风门开启面积Ath变得大于阀口开启面积Av1。在此情况下，此系统也可提供希望的效果。
在本实施例中，当产生发动机停车命令和节流阀开启许可时，控制系统布置得不加区别地打开节流阀105到预定的开度，以便保护空气流量计48的准确度不因排气侧空气回流和各种其它因素而下降。然而，为专门减轻排气侧回流的不利影响，可选的是：只有当发动机1停止在发动机阀门重叠期内的某个位置时，才打开节流阀105。在此情况下，除了判断步骤S1和S2之外，还进一步设置以下步骤：例如通过检查所检测的曲柄角，检查发动机1是否在重叠期内停止。只有在S1的第一条件、S2的第二条件和阀门重叠的附加步骤的第三条件都满足时，才打开节流阀105。
图8示出本实施例用于产生节流阀开启许可(和对在图5的S2中读取的标记F进行设置或重置)的程序路线。
在S11中，发动机控制器32检查发动机停车命令是否发出。此判断步骤可按与步骤S1相同的方式执行。在有发动机停车命令的情况下，发动机控制器32前进到S12。否则，控制器32前进到S16。
在S12中，控制器32读取由基于节流阀过气量的平衡计算所计算得到的歧管内空气量Cm。在S13中，控制器32计算歧管内空气量Cm的变化ΔCm。在此实例中，变化ΔCm是每一个控制周期的变化率{ΔCm＝(Cmn-Cmn-1)/T}(Cmn是歧管内空气量Cm的当前值，Cmn-1是在前一周期中确定的歧管内空气量的先前值，而T是执行此程序的循环时间)。
在S14中，控制器32检查计算到的歧管内空气量Cm的变化(变化率)ΔCm是否等于或大于预定值DCMLMT。值DCMLMT是当发动机1停车时将要得到的变化的估计值。当ΔCm等于或大于DCMLMT时，控制器32假设发动机临近停车，并前进到S15。当ΔCm小于DCMLMT时，控制器32假设发动机1还在旋转，并前进到S16。
控制器32在S15设定节流阀开启许可标记F为1，以允许节流阀的开启操作，并且在S16中重置节流阀开启许可标记F为零，以禁止节流阀105的开启操作或设置节流阀105为正常模式开度。
通过以此方式在发动机1停车之后发出节流阀开启允许，此控制系统防止节流阀105在发动机停车之前打开，从而防止大量的空气吸入到气缸段102中，大量空气的吸入会因压缩反应力的增加和发动机1停车过程中振动的增加而使发动机曲轴回旋(反转)。
所述判断根据歧管内空气量Cm进行，从而，本实施例不需要特别的辅助设备。然而，有可能使用压力传感器以检测用于此判断的进气压力PB。在此情况下，压力传感器设置在进气通道中(在进气歧管101的壁内)。控制器32用预定值与进气压力PB的变化ΔPB进行比较，并且当ΔPB变得大于预定值时产生节流阀开启许可，其中，变化ΔPB是每一个控制周期的变化率。在此情况下，根据进气歧管压力PB的变化确定增加风门开度的时间。
在图8实例中，节流阀105在发动机停车之后打开。图9示出另一实例，它布置得在发动机停车之前转速变低时打开节流阀105。步骤S11、S15和S16基本与图8中相应的步骤相同，在此省略重复解释。
当在S11确认产生发动机停车命令时，控制器32在S11之后的S21中读取发动机转速NE。在此实例中，发动机转速NE是由电机/发电机8的电机转速NM确定的。在S21之后的S22中，控制器32比较发动机转速NE和预定的速度值NESTP，以检查发动机1是否减速到预定的低速区(包括停车状态)。当发动机转速NE低于或等于NESTP时，控制器32前进到S15。当NE仍然高于NESTP时，控制器32前进到S16。
当预定的速度值NESTP在S22中设定得等于零以允许在发动机停车时打开节流阀105时，希望使用准确的发动机转速检测系统，以便能准确地检测低至0[rpm]的发动机转速NE，或者即使在非常低的转速区域内也能准确地检测发动机转速NE。此实例使用日本专利申请2001-058579(2002年9月11日出版，kokai号2002-257841)中公开的发动机转速检测装置。
此发动机转速检测装置布置得根据曲柄角基准位置信号REF计算第一发动机转速NE1。而且，此发动机转速检测装置根据REF信号发生后所经历的时间和两个连续REF信号之间的间隔计算第二发动机转速NE2。此装置比较第一和第二发动机转速NE1和NE2，并且设置最终发动机转速NE等于第一和第二发动机转速NE1和NE2中更低的一个转速。以此方式，系统可准确地检测发动机1的停车。已出版的日本专利申请kokai号2002-257841公布的内容在此引作参考。
在上述实例中，当选择电机/发电机2低速运行时，产生发动机停车命令。然而，根据应用本发明的控制系统，可在不同的其它时刻产生发动机停车命令，并且，根据本发明的发动机进气量测量装置可响应这些不同的发动机停车命令。例如，有可能把点火开关断开或判断空转停车(例如，当空转开关打开且此时车速等于或低于预定速度值时)，视为发动机停车命令。发动机停车包括临时的空转停车。当产生此种发动机停车命令时，气缸进气量测量装置通过继续进行平衡计算直至达到预定的最终条件为止(在图示实例中，直至进气歧管内压力变得等于大气压为止)而确定最终的歧管内空气量，并且使用因此确定的最终值计算发动机下一次起动时的气缸进气量Qc。
在本发明的图示实施例中，对控制器段(32等)编程，从由平衡计算得到的检测进气量计算发动机进气歧管中空气的进气歧管内空气量，并根据进气歧管内空气量计算进入气缸段内的空气的气缸进气量。对控制器进一步编程，在停止发动机的发动机停车过程中控制停车控制模式中节流阀的风门开启，以增加风门开度到大于空转模式水平的水平。因此，气缸进气量测量装置可准确地检测气缸进气量，从而在发动机下一次起动中避免增加不需要的排放物并避免扭矩不足。
在发动机设置有阀门重叠的情况下，即使在发动机停止在阀门重叠期内的位置时，与从排气侧进入进气歧管的空气量相比，根据本实施例的气缸进气量测量装置通过增加从进气侧吸入的空气量，也可提高测量的准确度。进而，在发动机停止在阀门重叠期内的情况下，所述测量装置可设置停车模式风门开度为某个开度，此开度是根据在阀门重叠过程中从排气侧吸入发动机进气歧管的空气的最大空气量而确定的，从而提高测量的准确度。
在图5实例中，步骤S1与停车命令检查部分对应，当发动机停车的预定车辆条件满足时产生第一条件信号。步骤S2与条件判别部分对应，当允许停车模式风门控制的预定发动机工作条件满足时产生第二条件信号。步骤S5与正常模式风门设置部分对应，当缺少第一和第二条件信号中的至少一个时，控制节流阀的风门开度为正常模式开度。步骤S3和S4与停车模式风门确定部分对应，当第一和第二条件信号都存在时，控制节流阀的风门开度为停车模式开度。步骤S3与变化部分对应，根据代表通过节流阀的空气流量的参数而确定停车模式风门开度；步骤S4与设定部分对应，设定停车模式风门控制的目标风门开度等于由所述变化部分确定的停车模式风门开度。
本申请基于2002年1月18日在日本提交的先前日本专利申请2002-010289。在先的日本专利申请2002-010289的全部内容在此引作参考。
尽管在上面已根据本发明的某些实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于上述实施例。根据以上描述，本领域技术人员可对上述实施例作出变更和改变。本发明的范围由后附权利要求定义。

Claims (15)

1.一种用于设置有节流阀的发动机的发动机气缸进气量测量装置，所述节流阀与驾驶员的加速器操作独立控制，所述发动机气缸进气量测量装置包括：
进气量检测部分，用于检测吸入发动机进气系统中的空气的进气量；
进气歧管内空气量计算部分，通过执行平衡计算来计算流入进气歧管的空气的进气歧管流入空气量和流出进气歧管的空气的进气歧管流出空气量之间的平衡，从进气量计算发动机进气歧管中空气的进气歧管内空气量；
气缸进气量计算部分，根据进气歧管内空气量计算进入发动机气缸段的空气的气缸进气量；以及
发动机停车模式风门控制部分，在停止发动机的发动机停车过程中，控制节流阀的风门开度为预定的停车模式开度，此开度大于发动机空转工作中的空转模式开度。
2.如权利要求1所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，所述发动机气缸进气量测量装置用于设置有阀门重叠的发动机；并且其中，当发动机停止在阀门重叠期内的位置上时，发动机停车模式风门控制部分控制节流阀的风门开度为停车模式开度，此开度设置风门部分的风门开启面积的值比发动机进气侧的进气口开启面积和发动机排气侧的排气口开启面积中较小的一个面积更大。
3.如权利要求2所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，使得在发动机停止在阀门重叠期内的情况下，设置停车模式开度为根据发动机停车之后流入发动机进气歧管的空气的总空气量而确定的开度。
4.如权利要求2所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，使得在发动机停止在阀门重叠期内的情况下，设置停车模式开度为根据阀门重叠过程中阀口开启面积较小一个的最大值而确定的开度。
5.如权利要求1-4中任一项所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，在发动机停车之后把风门开度的控制初始化为发动机停车模式开度。
6.如权利要求1-4中任一项所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，在根据发动机转速而确定的时刻把风门开度的控制初始化为发动机停车模式开度。
7.如权利要求1-4中任一项所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，在根据进气歧管中进气歧管压力的变化而确定的时刻把风门开度的控制初始化为发动机停车模式开度。
8.如权利要求1-4中任一项所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，在根据歧管内空气量的变化而确定的时刻把风门开度的控制初始化为发动机停车模式开度，所述歧管内空气量的变化由歧管内空气量计算部分计算。
9.如权利要求1-4中任一项所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，根据代表通过节流阀的空气的风门过气量的参数，使风门开度向停车模式风门开度方向增加。
10.如权利要求9所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，根据歧管内空气量的增加，使风门开度向停车模式风门开度方向增加。
11.如权利要求9所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置发动机停车模式风门控制部分，根据风门过气量的增加，使风门开度向停车模式风门开度方向增加。
12.如权利要求1所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，发动机停车模式风门控制部分包括：
停车命令检查部分，当发动机停车的预定车辆条件满足时，产生第一条件信号；
条件判别部分，当允许停车模式风门控制的预定发动机工作条件满足时，产生第二条件信号；
正常模式风门设置部分，当第一和第二条件信号中至少一个缺少时，控制节流阀的风门开度为正常模式开度；以及
停车模式风门确定部分，当第一和第二条件信号两个都存在时，控制节流阀的风门开度为停车模式开度。
13.如权利要求12所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，停车模式风门确定部分包括变化部分和设置部分，变化部分根据代表通过节流阀的空气流量的参数确定停车模式风门开度，设置部分设置停车模式风门控制的目标风门开度等于由变化部分确定的停车模式风门开度。
14.如权利要求1所述的发动机气缸进气量测量装置，其中，配置进气歧管内空气量计算部分，在停止发动机的发动机停车命令发出之后继续进行确定最终空气量的平衡计算，直至达到预定的最终条件为止；配置发动机停车模式风门控制部分，在发动机停车命令之后在发动机停车过程中控制节流阀的风门开度为停车模式开度。
15.一种用于设置有节流阀的发动机的发动机气缸进气量测量方法，所述节流阀与驾驶员加速器操作独立控制，所述发动机气缸进气量测量方法包括：
通过执行平衡计算来计算进气歧管流入空气量和进气歧管流出空气量之间的平衡，从检测到的发动机进气量计算进气歧管内空气量，并且从进气歧管内空气量计算气缸进气量；以及
在停止发动机的发动机停车过程中，控制节流阀的风门开度为预定的停车模式开度，此开度大于发动机空转工作中的空转模式开度。
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