目标第I空气量)。在图中，目标第I空气量记为“KLlt”。在本实施方式中，运算单元178的目标气门定时的计算使用目标第I空气量。
[0119]另外，与目标第I空气量的计算并行地，运算单元182使用目标效率和假想空燃比，根据目标第3转矩逆运算用于达成目标第3转矩的目标空气量(以下，称为目标第3空气量)。在图中，目标第3空气量记为“KL3t”。在目标第3空气量的计算中，目标效率以及假想空燃比也作为给出空气量向转矩的变换效率的参数使用。如果在目标第I空气量的计算中假想空燃比的值如实施方式I那样被变更，则在目标第3空气量的计算中假想空燃比的值也同样地被变更。
[0120]运算单元184利用与实施方式I所涉及的运算单元164相同的方法，根据目标第I空气量逆运算目标进气管压力。在图中，目标进气管压力记为“Pmt”。目标进气管压力用于运算单元166的目标节气门开度的计算。
[0121 ]另外，与目标进气管压力的计算并行地，运算单元184根据目标第3空气量逆运算目标增压压力。在图中，目标增压压力记为“Pet”。在目标增压压力的计算中，首先，利用与计算目标进气管压力的情况相同的方法，将目标第3空气量变换为进气管压力。然后，在变换目标第3空气量而得的进气管压力加上预留压力，其合计值作为目标增压压力算出。预留压力是对于进气管压力的增压压力的最低限的余裕量。此外，预留压力可以是固定值，也可以例如与进气管压力联动地变化。
[0122]本实施方式所涉及的大运算单元160还具备运算单元186。运算单元186基于目标增压压力算出作为废气旁通阀开度的目标值的目标废气旁通阀开度。在图中，目标废气旁通阀开度记为“WGV”。在目标废气旁通阀开度的计算中，使用将增压压力和废气旁通阀开度相关联的映射或者模型。由运算单元186计算出的目标废气旁通阀开度变换为驱动WGVlO的信号而经由E⑶的接口 115向WGVlO发送。运算单元186也与本发明的第I致动器控制单元相当。此外，作为WGVlO的操作量，也可以是驱动WGVlO的螺线管的占空比，而不是废气旁通阀开度。
[0123]根据如上构成的E⑶，通过对包含WGVlO的多个致动器2、4、6、8、10、12进行协调操作，在增压稀薄燃烧发动机中也能够达成如下课题，即，既根据驾驶员的要求使转矩平滑地变化又响应良好地切换空燃比，并且响应良好地控制EGR率。此外，图8中示出本实施方式中的运转区域的设定。运转区域由进气管压力和发动机转速确定。根据该图，在低中旋转/低中负载区域设定有选择稀空燃比模式的稀空燃比模式区域。根据该图可知，在加速时运转模式从化学计量空燃比模式向稀空燃比模式切换，在减速时运转模式从稀空燃比模式向化学计量空燃比模式切换。另外，根据该图还可以得知，在进气管压力比大气压力高的增压区域中也存在选择稀空燃比模式的区域。如该图所示那样的运转区域的设定被设为映射而存储于ECU中。ECU根据该映射执行运转模式的切换。
[0124][其他]
[0125]本发明并不局限于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内可以进行各种变形来实施。例如，也可以采用以下那样的变形例。
[0126]在实施方式I中用于目标空气量的计算的空燃比(假想空燃比)可以用当量比替换。当量比也是给出空气量向转矩的变换效率的参数，并且，符合与空燃比对应的参数。同样地，可以使用空气过剩率作为给出空气量向转矩的变换效率的参数。
[0127]作为用于目标空气量的计算的参数，也可以使用与点火定时对应的参数。由于点火定时比最佳点火定时越延迟，以同一空气量产生的转矩越降低，因此与点火定时对应的参数符合给出空气量向转矩的变换效率的参数。例如，按各点火定时准备用于目标空气量的计算的转矩-空气量变换映射，响应于运转模式的切换而变更用于映射的检索的点火定时的值即可。具体而言，在要求第I转矩正在减少的减速时，在要求第I转矩比基准值大的期间，将用于映射的检索的点火定时设为最佳点火定时，响应于要求转矩减少到基准值以下而将使用于映射的检索的点火定时设为比最佳点火定时延迟。在此情况下，用于映射的检索的空燃比设为目标空燃比。
[0128]作为使吸入至缸内的空气的量变化的第I致动器，也可以使用使进气门的升程量可变的可变升程量机构。可变升程量机构可以与节气门和/或VVT等其他的第I致动器并用。
[0129]作为使涡轮增压器的增压特性变化的第I致动器，也可以使用可变喷嘴。另外，如果是具有由电动机实现的辅助的涡轮增压器，则也可以将该电动机用作第3致动器。
[0130]在本发明的实施方式中，作为第2致动器的喷射器不局限于进气口喷射器。也可以使用向燃烧室内直接喷射燃料的缸内喷射器，也可以并用进气口喷射器和缸内喷射器双方。
[0131]第I空燃比不限定为理论空燃比。可以将比理论空燃比稀的空燃比设定为第I空燃比，将比第I空燃比更稀的空燃比设定为第2空燃比。
[0132]附图标记的说明
[0133]2节气门
[0134]4喷射器
[0135]6点火装置
[0136]8可变气门定时机构
[0137]10废气旁通阀
[0138]12 EGR 阀
[0139]100发动机控制器
[0140]105作为要求转矩接收单元的接口
[0141]200传动系管理器
[0142]162 ；182作为目标空气量算出单元的运算单元
[0143]164、166 ;178作为第I致动器控制单元的运算单元
[0144]174、176作为第2致动器控制单元的运算单元
[0145]168、170、172作为第3致动器控制单元的运算单元
[0146]192、196作为目标EGR率算出单元的运算单元
[0147]194作为第4致动器控制单元的运算单元
[0148]404作为参数值变更单元的运算单元
[0149]406作为目标空燃比切换单元的运算单元
【主权项】
1.一种内燃机的控制装置，所述内燃机具有使吸入到缸内的空气的量变化的第I致动器、向缸内供给燃料的第2致动器、对缸内的混合气点火的第3致动器以及调整EGR率的第4致动器，构成为能够选择基于第I空燃比的运转和基于比所述第I空燃比稀的第2空燃比的运转，所述控制装置的特征在于，具备: 要求转矩接收单元，其接收要求转矩； 目标空气量算出单元，其使用作为与空燃比对应的参数的假想空燃比根据所述要求转矩逆运算用于达成所述要求转矩的目标空气量； 假想空燃比变更单元，其响应于所述要求转矩减少到基准值以下而将所述假想空燃比从所述第I空燃比切换为所述第2空燃比； 目标空燃比切换单元，其在所述假想空燃比从所述第I空燃比变更为了所述第2空燃比后，将目标空燃比从所述第I空燃比切换为所述第2空燃比； 目标EGR率算出单元，其使用所述假想空燃比算出目标EGR率； 第I致动器控制单元，其基于所述目标空气量决定所述第I致动器的操作量，按照所述操作量操作所述第I致动器； 第2致动器控制单元，其基于所述目标空燃比决定燃料供给量，按照所述燃料供给量操作所述第2致动器； 第3致动器控制单元，其基于根据所述第I致动器的操作量以及所述目标空燃比推定的转矩和所述要求转矩，决定用于达成所述要求转矩的点火定时，按照所述点火定时操作所述第3致动器；以及 第4致动器控制单元，其基于所述目标EGR率决定所述第4致动器的操作量，按照所述操作量操作所述第4致动器。2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述目标EGR率算出单元包括: 第I目标值算出单元，其使用所述假想空燃比算出EGR率的第I目标值； 第2目标值算出单元，其使用所述目标空燃比算出EGR率的第2目标值；以及选择单元，其对所述第I目标值和所述第2目标值进行比较，选择较小的一方作为所述目标EGR率。3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述目标空燃比切换单元，在所述假想空燃比从所述第I空燃比变更为了所述第2空燃比后，所述目标空气量与根据所述第I致动器的操作量推定的空气量之差成为阈值以下后，将所述目标空燃比从所述第I空燃比切换为所述第2空燃比。4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述目标空燃比切换单元，在所述假想空燃比从所述第I空燃比变更为了所述第2空燃比后，经过了一定时间后，将所述目标空燃比从所述第I空燃比切换为所述第2空燃比。5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述第4致动器包括EGR阀， 所述第4致动器控制单元基于所述目标EGR率决定目标EGR阀开度，按照所述目标EGR阀开度操作所述EGR阀。6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述第I致动器包括节气门， 所述第I致动器控制单元基于根据所述目标空气量算出的目标进气管压力决定目标节气门开度，按照所述目标节气门开度操作所述节气门。7.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述第I致动器包括使进气门的气门定时变化的可变气门定时机构， 所述第I致动器控制单元基于所述目标空气量决定目标气门定时，按照所述目标气门定时操作所述可变气门定时机构。8.根据权利要求1至7中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述内燃机为具备增压器的增压发动机， 所述第I致动器包括使所述增压器的增压特性变化的增压特性可变致动器， 所述第I致动器控制单元基于根据所述目标空气量算出的目标增压压力决定所述增压特性可变致动器的操作量，按照所述操作量操作所述增压特性可变致动器。
【专利摘要】响应于要求转矩减少至基准值以下，将用于达成要求转矩的目标空气量的计算所使用的假想空燃比的值从第1空燃比变更为比第1空燃比稀的第2空燃比。使用假想空燃比根据要求转矩逆运算目标空气量。并且，在假想空燃比的值从第1空燃比变更为第2空燃比之后，将目标空燃比从第1空燃比切换为第2空燃比。目标EGR率使用假想空燃比而算出。优选目标EGR率通过在EGR率的第1目标值与EGR率的第2目标值之间选择最小值确定，EGR率的第1目标值使用假想空燃比算出，EGR率的第2目标值使用目标空燃比算出。
【IPC分类】F02D23/00, F02D45/00, F02D21/08, F02D41/04, F02D13/02, F02P5/15
【公开号】CN105229287
【申请号】CN201380076620
【发明人】田中聪
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2013年5月14日
【公告号】DE112013007079T5, US20160090929, WO2014184871A1