专利名称：内燃机的控制器和控制方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的控制器和控制方法，更具体地，涉及控制用于调节内燃机的 输出的调节机构的技术。
背景技术：
传统地，在内燃机中通过调节进气量(充填在气缸中的空气量)、点火正时等来调 节输出。通过示例方式，通过节流阀、旋涡流控制阀、火花塞、进气阀、排气阀、改变进气歧管 的长度的ACIS (声控感应装置)等(以下这些机构也将被称为调节机构)来调节内燃机的 输出。根据由驾驶员所操作的加速踏板的打开位置(以下也被称为加速器位置)来控制调 节机构。例如，当加速器位置增大时将输出调节为增大。驾驶员操作加速踏板来增大或减小内燃机的输出。因此，可以将加速器位置转换 为代表内燃机的输出的参数(例如输出转矩或载荷)，并且可以通过根据该参数控制调节 机构来获得与驾驶员的要求匹配的输出。日本专利公开No. 11-236837公开了一种用于发动机的控制装置，其中根据发动 机的操作状态来设定目标载荷，并且基于该目标载荷确定与发动机的输出有关的控制参数 值。该控制装置包括检测加速器操作量或相应值的加速器操作传感器、检测发动机转速的 速度传感器、检测进气的密度状态的进气密度传感器以及目标载荷设定单元。目标载荷设 定单元基于加速器操作量和发动机转速之间的预定的对应关系、根据加速器操作传感器和 速度传感器的输出来计算虚拟体积效率，通过在考虑进气密度状态的基础上校正虚拟体积 效率、在假设用来维持预定的空气_燃料比的标准运行条件下计算作为与要求的发动机转 矩匹配的充填效率的虚拟充填效率，并且将对应于虚拟充填效率的值设定为目标载荷。在该公开的申请中所描述的控制装置中，计算了假定标准运行条件下与要求的发 动机转矩匹配的虚拟充填效率，并且计算相应的值作为目标载荷。具体地，由预定的对应关 系，根据加速器操作量和发动机转速计算虚拟体积效率，在考虑进气密度状态的基础上校 正该效率，从而计算虚拟充填效率。因此当进气密度状态由于进气温度或环境压力的变化 而改变时，相应地调节目标载荷。由此，根据进气密度状态适当地调节基于目标载荷确定的 控制参数值。内燃机的输出(载荷)根据节流打开位置的变化而变化，并且节流打开变大时输 出的变化量减小。因此，在节流打开位置较大的范围中，即使当内燃机的目标输出值仅微小 变化时，节流打开位置也会显著变化。因此，如果根据由日本专利公开No. 11-236837中描 述的控制装置所计算的目标载荷来控制节流阀，节流打开位置的变化量将会很大。这将可 能导致节流阀的振荡。在具有被设定为根据节流打开位置来操作的旋涡流控制阀的发动机 中，也可能有旋涡流控制阀的振荡。在任何一种情况下，内燃机的输出精度将降低。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于内燃机的控制器和控制方法，可以高精度控制内燃机的输出。 根据一个方面，本发明提供了一种用于内燃机的控制器，包括调节内燃机的输出 的调节机构和控制单元。所述控制单元计算所述内燃机的输出的目标值，检测所述内燃机 的输出轴转速，并且根据在所检测到的输出轴的速度下、所述内燃机的最大输出和所述目 标值之间的比率控制所述调节机构。通过这样的布置，计算内燃机的目标输出值。此外，检测输出轴转速。根据在检测 到的输出轴转速下的内燃机的最大输出和目标值之间的比率，控制调节内燃机的输出的调 节机构。最大输出相对于输出轴的速度被唯一确定。因此，最大输出和目标值之间的比率与 目标值成比例。因此，如果目标值变化较小量，最大输出和目标值之间的比率变化较小量。 相反，如果目标值变化较大量，最大输出和目标值之间的比率变化较大量。根据具有这样的 特性的比率控制调节机构。因此，可以稳定调节机构的功能。由此，可以用较高的精度控制 内燃机的输出。优选地，调节机构包括第一调节机构和第二调节机构。控制单元计算所述内燃机 的输出的第一目标值，通过校正所述第一目标值计算第二目标值，根据所述最大输出和所 述第一目标值之间的比率控制所述第一调节机构，并且根据所述最大输出和所述第二目标 值之间的比率控制所述第二调节机构。通过这样的布置，提供了第一调节机构和第二调节机构。计算内燃机的输出的第 一目标值和作为第一目标值的校正值的第二目标值。根据最大输出和第一目标值之间的比 率控制第一调节机构。根据最大输出和第二目标值之间的比率控制第二调节机构。因此， 可以根据目标值的特性操作不同的调节机构。通过示例方式，可以将节流阀控制为使其根 据缓和变化的目标值打开/关闭，可以将火花塞控制为使点火时间根据急剧变化的目标值 改变。由此，可以用较高的精度使内燃机的实际输出与目标值匹配。更优选地，调节机构是节流阀。控制单元控制节流阀，使所述阀根据最大输出和目 标值之间的比率打开/关闭。通过这样的布置，可以稳定节流阀的操作。更优选地，调节机构是旋涡流控制阀。控制单元控制旋涡流控制阀，使所述阀根据 最大输出和目标值之间的比率打开/关闭。通过这样的布置，可以稳定旋涡流控制阀的操作。更优选地，调节机构是火花塞。控制单元控制火花塞，使点火正时根据最大输出和 目标值之间的比率改变。通过这样的布置，可以稳定火花塞的点火正时。更优选地，调节机构是进气阀和排气阀中的至少一者。控制单元控制进气阀和排 气阀中的至少一者，使相位根据最大输出和目标值之间的比率改变。通过这样的布置，可以稳定进气阀和排气阀中的至少一者的相位。更优选地，调节机构通过改变内燃机的进气歧管的长度来调节内燃机的输出。控 制单元控制调节机构，使进气歧管的长度根据最大输出和目标值之间的比率改变。通过这样的布置，可以稳定进气歧管的长度。
图1是示出发动机的示意图。图2示出了旋涡流控制阀和ACIS。图3示出了关闭状态下的ACIS阀。图4示出了打开状态下的ACIS阀。图5是E⑶的功能框图。图6是示出载荷因子KL的(第一)曲线图。图7是示出载荷因子KL的(第二)曲线图。图8是示出载荷因子KL的(第三)曲线图。图9示出了载荷因子KL的最大值KL (MAX)。图10是示出处理后的所需载荷因子的(第一)曲线图。图11是示出处理后的所需载荷因子的(第二)曲线图。图12是表示E⑶执行的程序的控制结构的(第一)流程图。图13是表示E⑶执行的程序的控制结构的(第二)流程图。图14示出了所需载荷因子和比率之间的关系。
具体实施例方式参照图1，将描述装有根据本发明的实施例的控制器的车辆的发动机。根据本实 施例的控制器通过图1所示的E⑶(电子控制单元)4000，例如执行存储在R0M(只读存储 器)4002中的程序来实现。E⑶4000可以分为多个E⑶。此外，E⑶4000执行的程序可以 记录在如CD (光盘)或DVD (数字多用途光盘)以及商用销售的记录介质上。作为驱动源的发动机1000安装在车辆上。发动机1000是V形8缸发动机，具有 “A”组1010和“B”组1012，每组包括四个气缸。这里，可以使用除V8外的任意其它发动机。空气从空气清洁器1020吸入发动机1000。通过节流阀1030调节吸入的空气量。 节流阀1030是电动机驱动的电子节流阀。空气通过进气歧管1032供应到气缸1040中。在气缸1040中(燃烧室)，空气与 燃料混合。燃料直接从喷射器1050喷射到气缸1040中。换言之，喷射器1050的喷射口设 置在气缸1040中。燃料在进气行程中喷射。燃料喷射正时不限于进气行程。此外，在本实施例中，发 动机1000被描述为有喷射器1050的喷射口(设置在气缸1040中)的直接喷射发动机。然 而，除了直接喷射(缸内)喷射器1050，可以提供端口喷射用的喷射器。或者，可以只提供 端口喷射用的喷射器。气缸1040中的空气-燃料混合物由火花塞1060点火并燃烧。燃烧后的空气-燃 料混合物(即废气)被三元催化剂1070净化，并且随后排放到车辆以外。空气_燃料混合 物燃烧以压下活塞1080，并且从而转动曲轴1090。在气缸1040的顶部处设置进气阀1100和排气阀1110。进气阀1100由进气凸轮 轴1120驱动。排气阀1110由排气凸轮轴1130驱动。进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130 通过诸如链和齿轮的部件结合，用来以相同的转速转动。此外，进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130的至少一者通过链、带等结合到曲轴1090。进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130以曲轴1090的转速的一半的速度转动。进气阀1100使其相位(打开/关闭正时)受设置到进气凸轮轴1120的进气VVT 机构2000的控制。排气阀1110使其相位(打开/关闭正时)受设置到排气凸轮轴1130 的排气VVT机构3000的控制。 在本实施例中，进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130被VVT机构转动，以控制进气 阀1100和排气阀1110的各自的相位。这里，相位控制方法不限于上述的这种方法。进气VVT机构2000和排气VVT机构3000由电动机来操作。进气VVT机构2000 或排气VVT机构3000可以被液压操作。此外，已知的技术可以用于VVT装置，此处不对其 进行详细描述。此外，可以仅改变进气阀1100和排气阀1110中的一个的相位。表示曲轴1090的转速和曲轴转角的信号从曲轴转角传感器5000输入到E⑶ 4000。此外，表示进气凸轮轴1120和排气凸轮轴1130的各自的相位(相位旋转方向上的 凸轮轴位置)的信号从凸轮位置传感器5010输入到E⑶4000。此外，来自冷却剂温度传感器5020的表示发动机1000的水温(冷却剂温度)的 信号以及来自空气流量计5030的表示发动机1000的进气量(进入或吸入发动机1000中 的空气的量)的信号输入到E⑶4000。基于从传感器输入的这些信号以及存储在存储器中的映射图和程序(未图示)， ECU 4000例如控制节流打开位置、点火正时、燃料喷射正时、喷射的燃料量、进气阀1100的 相位、排气阀1110的相位，因此发动机1000在理想的操作状态下操作。参照图2，将继续描述发动机1000。在发动机1000中设置了旋涡流控制阀1200 和 ACIS 1300。旋涡流控制阀1200设置在连接到气缸1040的两个进气口中的一个处。当旋涡流 控制阀1200关闭时，通过另一个端口的空气的流速变得更快，并且由此增大了气缸1040中 的侧向的扰动流动。这促进了燃料的雾化。旋涡流控制阀1200通过电动机1202的驱动力 打开/关闭。ACIS 1300打开/关闭ACIS阀1302，以将进气歧管1032的长度在两级中切换。具 体地，进气歧管1032的有效长度在两级中切换。当ACIS阀1302关闭时，进气歧管1032的 有效长度变长，如图3中的斜线部分所表示。当ACIS阀1302打开时，进气歧管1032的有 效长度变得更短，如图4中的斜线部分所表示。参照图5，将描述E⑶4000的功能。以下描述的E⑶4000的功能可以通过硬件或 软件实现。E⑶4000包括第一转速检测单元4010、第一载荷因子计算单元4011、第二载荷因 子计算单元4012、第三载荷因子计算单元4013、第一估计单元4014、第一处理单元4021、第 二处理单元4022、第三处理单元4023、第一比率计算单元4031、第二比率计算单元4032、第 三比率计算单元4033、第一控制单元4041、第二控制单元4042、第三控制单元4043、第二转 速检测单元4050、第二估计单元4060、第四比率计算单元4062、第四控制单元4064和第五 控制单元4066。第一转速检测单元4010基于从曲轴转角传感器5000传递的信号检测当前的发动 机转速NE (操作状态)。第一载荷因子计算单元4011、第二载荷因子计算单元4012和第三载荷因子计算单元4013计算在当前的发动机转速NE下、驾驶员和安装在车辆上的系统(例如自动变速、 牵引力控制系统、稳定性控制系统或辅助机械)对气缸1000所需的载荷因子KL (气缸1040 中的空气充填效率)。以下，第一载荷因子计算单元4011、第二载荷因子计算单元4012和 第三载荷因子计算单元4013计算的载荷因子KL也将被分别称为载荷因子KL(I)、载荷因子 KL(2)和载荷因子KL(3)。
在本实施例中，载荷因子KL用作为表示发动机1000的输出的值。可以用输出转 矩或驱动力代替载荷因子KL。载荷因子KL(I)根据具有发动机转速NE、加速器位置等作为参数的映射图来计 算，以具有如图6所示的特性。载荷因子KL(2)被计算为具有载荷因子缓和变化的特性，如 图7中的实线所示。载荷因子KL(3)被计算为具有载荷因子急剧变化的特性，如图8中的 实线所示。发动机1000最终需要的载荷因子(即发动机1000的目标输出值)设为采用载荷 因子KL(I)、⑵和KL(3)的一些处理的结果。第一估计单元4014估计目前的发动机转速NE (操作状态)下的载荷因子KL的最 大值KL (MAX)。图9示出了最大值KL (MAX)的示例。最大值KL (MAX)预先通过实验或模拟 来计算，并且存储在R0M4002中。第一处理单元4021使用载荷因子KL(I)处理所需的载荷因子。应注意在第一处 理单元4021中，载荷因子KL(I)直接设为所需的载荷因子。第二处理单元4022使用载荷因子KL(2)处理所需的载荷因子。在第二处理单元 4022处，第一处理单元4021处理(设定)的所需载荷因子减去或加上载荷因子KL(2)，从 而处理所需载荷因子。具体地，在第二处理单元4022处，通过校正第一处理单元4021设定 的所需载荷因子而获得的所需载荷因子被设定。通过第二处理单元4022处理所需载荷因 子，产生如图10中的实线所示的所需载荷因子。第三处理单元4023使用载荷因子KL(3)处理所需的载荷因子。在第三处理单元 4023处，第二处理单元4022处理(设定)的所需载荷因子减去或加上载荷因子KL (3)，从 而处理所需载荷因子。具体地，在第三处理单元4023处，通过校正第二处理单元4022设定 的所需载荷因子而获得的所需载荷因子被设定。通过第三处理单元4023处理所需载荷因 子，产生如图11中的实线所示的所需载荷因子。第一比率计算单元4031计算最大值KL(MAX)和第一处理单元4021处理的所需载 荷因子之间的比率。以下，最大值KL(MAX)和第一处理单元4021处理的所需载荷因子之间 的比率也将被称为比率(1)。通过用所需载荷因子除以最大值KL(MAX)，计算出比率(1)。第二比率计算单元4032计算最大值KL (MAX)和第二处理单元4022处理的所需载 荷因子之间的比率。以下，最大值KL(MAX)和第二处理单元4022处理的所需载荷因子之间 的比率也将被称为比率(2)。通过用所需载荷因子除以最大值KL(MAX)，计算出比率(2)。第三比率计算单元4033计算最大值KL (MAX)和第三处理单元4023处理的所需载 荷因子之间的比率。以下，最大值KL(MAX)和第三处理单元4023处理的所需载荷因子之间 的比率也将被称为比率(3)。通过用所需载荷因子除以最大值KL(MAX)，计算出比率(3)。第一控制单元4041控制节流阀1030，使其根据最大值KL(MAX)和第一处理单元 4021处理的所需载荷因子之间的比率⑴打开/关闭。例如，比率⑴越大，节流打开位置被调节为越大。第二控制单元4042控制旋涡流控制阀1200，使其根据最大值KL (MAX)和第一处理 单元4021处理的所需载荷因子之间的比率⑴打开/关闭。例如，旋涡流控制阀1200被控 制为使其在比率(1)大于阈值时打开，并且旋涡流控制阀1200在比率(1)小于阈值时关闭。第三控制单元4043控制火花塞1060，使 点火正时根据最大值KL (MAX)和第三处理 单元4023处理的所需载荷因子之间的比率(3)变化。例如，火花塞1060被控制为使其在 比率(3)小于阈值时延迟点火正时，并且当比率(3)变得更小时火花塞1060将点火正时延 迟到更晚。在节流阀1030、旋涡流控制阀1200和火花塞1060被调节以实现最终获得的所需 载荷因子后，基于从曲轴转角传感器5000传递的信号，第二转速检测单元4050检测发动机 转速NE。发动机转速NE可以被估计。在节流阀1030、旋涡流控制阀1200和火花塞1060被调节以实现最终获得的所需 载荷因子后，在发动机转速NE下，第二估计单元4060估计载荷因子KL的最大值KL(MAX)。第四比率计算单元4062计算第二估计单元4060获得最大值KL (MAX)和最终获得 的所需载荷因子之间的比率。以下，第四比率计算单元4062计算的比率也将被称为比率 (4)。通过用所需载荷因子除以最大值KL(MAX)，计算出比率(4)。第四控制单元4064控制进气阀1100，使其相位根据比率(4)改变。具体地，进气 VVT机构2000被调节为根据比率(4)而改变相位。例如，根据使用比率(4)作为参数的映 射图确定相位。排气阀1110的相位可以根据比率⑷改变。第五控制单元4066控制ACIS 1300，使进气歧管1032的长度根据比率(4)改变。 具体地，ACIS阀1302被控制为根据比率(4)打开和关闭。例如，通过控制，在比率(4)大 于阈值时ACIS阀1302关闭，并且在比率(4)小于阈值时ACIS阀1302打开。参照图12和图13，将描述E⑶4000执行的程序的控制结构。以下描述的程序以 预定的周期反复执行。在步骤(以下简化表示为“S”)100处，基于从曲轴转角传感器5000传递的信号， ECU 4000检测当前的发动机转速NE (操作状态)。在S102处，E⑶4000计算驾驶员和安装在车辆上的系统对发动机1000所需的载 荷因子 KL(I)、KL (2)和 KL (3)。在S104处，E⑶4000估计当前的发动机转速NE下的载荷因子KL的最大值 KL(MAX)ο在SllO处，E⑶4000使用载荷因子KL⑴处理所需的载荷因子。在Sl 12处，E⑶4000计算最大值KL(MAX)和使用载荷因子KL⑴处理的所需载 荷因子之间的比率(1)。在Sl 14处，E⑶4000控制节流阀1030，使阀根据最大值KL (MAX)和使用载荷因子 KL(I)处理的所需载荷因子之间的比率(1)打开/关闭。在S116处，E⑶4000控制旋涡流控制阀1200，使阀根据最大值KL (MAX)和使用载 荷因子KL⑴处理的所需载荷因子之间的比率⑴打开/关闭。在S120处，E⑶4000使用载荷因子KL(2)处理所需的载荷因子。在S122处，E⑶4000计算最大值KL(MAX)和使用载荷因子KL (2)处理的所需载荷因子之间的比率(2)。
在S130处，E⑶4000使用载荷因子KL(3)处理所需的载荷因子。在S132处，E⑶4000计算最大值KL(MAX)和使用载荷因子KL (3)处理的所需载 荷因子之间的比率(3)。在S134处，E⑶4000控制火花塞1060，使点火正时根据最大值KL (MAX)和使用载 荷因子KL(3)处理的所需载荷因子之间的比率(3)改变。在S140处，在节流阀1030、旋涡流控制阀1200和火花塞1060被调节以实现最终
获得的所需载荷因子后，基于从曲轴转角传感器5000传递的信号，ECU 4000检测发动机转 速NE。在S142处，在节流阀1030、旋涡流控制阀1200和火花塞1060被调节以实现 最终获得的所需载荷因子后，在发动机转速NE下，ECU 4000估计载荷因子KL的最大值 KL(MAX)ο在S144处，ECU 4000计算S142处估计出的最大值KL(MAX)和最终获得的所需载 荷因子之间的比率。在S146处，E⑶4000控制进气阀1100，使其相位根据比率(4)改变。在S148处，E⑶4000控制ACIS 1300，使进气歧管1032的长度根据比率⑷改变。基于上述结构和流程图，将描述根据本实施例的作为控制器的ECU4000的操作。当发动机1000操作时，检测当前的发动机转速NE(SlOO)。计算驾驶员和安装在车 辆上的系统对发动机1000所需的载荷因子KL(I)、KL(2)和KL(3)(S102)。此外，估计当前 的发动机转速NE下的载荷因子KL的最大值KL(MAX) (S104)。使用载荷因子KL⑴处理所需的载荷因子(SllO)。计算最大值KL(MAX)和使用载 荷因子KL(I)处理的所需载荷因子之间的比率(1) (S112)。如上述图6所示，载荷因子KL⑴的变化频率低。因此，载荷因子KL⑴可以被认 为是发动机1000定常地实现的载荷因子KL。优选的是通过控制节流阀1030和旋涡流控制 阀1200来实现这样的载荷因子KL(I)。因此，控制节流阀1030，使阀根据比率(1)打开/关闭(S 114)。此外，控制旋涡 流控制阀1200，使阀根据比率(1)打开/关闭(S116)。使用载荷因子KL⑵进一步处理所需的载荷因子(S120)。计算最大值KL (MAX)和 使用载荷因子KL(2)处理的所需载荷因子之间的比率(2) (S122)。此后，使用载荷因子KL(3)进一步处理所需的载荷因子(S130)。计算最大值 KL(MAX)和使用载荷因子KL(3)处理的所需载荷因子之间的比率(3) (S132)。如上述图8所示，载荷因子KL(3)改变较快。因此，载荷因子KL(3)可以被认为是 发动机1000暂时地实现的载荷因子KL。优选的是通过改变点火正时来实现这样的载荷因 子KL⑶。因此控制火花塞1060，使点火正时根据比率(3)改变(S134)。通过控制使用处理过程中获得的所需载荷因子调节发动机1000的输出的调节机 构(如节流阀1030)，可以操作适于所需载荷因子KL的特征的调节机构。因此，可以实现具 有更高精度的所需载荷因子KL。此外，在节流阀1030、旋涡流控制阀1200和火花塞1060被调节以实现最终获得的所需载荷因子后，检测发动机转速NE(S140)。此外，在节流阀1030、旋涡流控制阀1200和 火花塞1060被调节以实现最终获得的所需载荷因子后，在发动机转速NE下，估计载荷因子 KL 的最大值 KL(MAX) (S142)。然后，计算所估计的最大值KL(MAX)和最终获得的所需载荷因子之间的比率(4) (S144)。控制进气阀1100，使其相位根据比率(4)改变(S146)。控制ACIS 1300，使进气歧 管1032的长度根据比率(4)改变(S148)。 载荷因子KL的最大值KL(MAX)相对于发动机转速NE被唯一确定。因此，最大值 KL(MAX)和所需载荷因子之间的比率与所需载荷因子成比例，如图14所示。因此，如果所需 载荷因子变化较小量，最大值KL(MAX)和所需载荷因子之间的比率变化较小量。相反，如果 所需载荷因子变化较大量，最大值KL (MAX)和所需载荷因子之间的比率变化较大量。根据 具有这样的特性的比率控制用于调节发动机1000的输出的节流阀1030等。因此，可以稳 定节流阀1030等的操作。由此，可以用较高的精度控制内燃机的输出。如上所述，在根据本实施例的控制器中，根据发动机载荷因子的最大值KL(MAX) 和发动机所需载荷因子之间的比率来控制调节发动机的输出的节流阀等。因此，可以稳定 节流阀等的操作。由此，可以用较高的精度控制内燃机的输出。当计算载荷因子的最大值KL(MAX)和所需载荷因子之间的比率时，可以将增压器 引起的载荷(转矩)降低、停止供油、气缸不激活或点火正时考虑在内。此外，如果载荷因子KL如以上图8所示增大或减小，可以仅使用增大的载荷因子 和减小的载荷因子中的一者来计算载荷因子的最大值KL(MAX)和所需载荷因子之间的比率。此外，还可以使用每次处理所需载荷时计算的多个比率中的一个来判断调节发动 机1000的输出的调节机构是否将被打开，并且使用另一个比率判断其是否将被关闭。例 如，可以使用多个比率中的任一个判断旋涡流控制阀1200是否将被关闭，可以使用比率中 的另一个判断其是否将被打开。此外，可以根据通过多个比率相加或相减获得的值来控制调节发动机1000的输 出的调节机构。这里所述的实施例仅是示例，不应该理解为限制性的。在适当考虑实施例所记载 的描述的基础上，通过权利要求中的每一项来确定本发明的范围，其包括权利要求的语句 的含义以及所等同的范围内的变形。
权利要求
一种用于内燃机的控制器，所述控制器包括调节所述内燃机的输出的调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)，以及控制单元(4000)；其中所述控制单元(4000)计算所述内燃机(1000)的输出的目标值，检测所述内燃机(1000)的输出轴转速，并且根据在所检测到的输出轴转速下的所述内燃机(1000)的最大输出和所述目标值之间的比率控制所述调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)。
2.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制器，其中所述调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)包括第一调节机构(1030，1200)和 第二调节机构(1060)；并且 所述控制单元(4000)计算所述内燃机(1000)的输出的第一目标值， 通过校正所述第一目标值计算第二目标值，根据所述最大输出和所述第一目标值之间的比率控制所述第一调节机构(1030， 1200)，并且根据所述最大输出和所述第二目标值之间的比率控制所述第二调节机构(1060)。
3.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制器，其中 所述调节机构(1030)是节流阀(1030)；并且所述控制单元(4000)控制所述节流阀(1030)，使得所述阀根据所述最大输出和所述 目标值之间的比率打开/关闭。
4.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制器，其中 所述调节机构(1200)是旋涡流控制阀(1200)；并且所述控制单元(4000)控制所述旋涡流控制阀(1200)，使得所述阀根据所述最大输出 和所述目标值之间的比率打开/关闭。
5.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制器，其中 所述调节机构(1060)是火花塞(1060)；并且所述控制单元(4000)控制所述火花塞(1060)，使得点火正时根据所述最大输出和所 述目标值之间的比率改变。
6.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制器，其中所述调节机构(1100,1110)是进气阀(1100)和排气阀(1110)中的至少一者；并且 所述控制单元(4000)控制所述进气阀(1100)和所述排气阀(1110)中的至少一者，使 得相位根据所述最大输出和所述目标值之间的比率改变。
7.根据权利要求1所述的用于内燃机的控制器，其中所述调节机构(1302)通过改变所述内燃机(1000)的进气歧管(1032)的长度来调节 所述内燃机(1000)的输出；并且所述控制单元(4000)控制所述调节机构(1302)，使得所述进气歧管的长度根据所述 最大输出和所述目标值之间的比率改变。
8.一种用于控制内燃机(1000)的方法，所述内燃机具有用于调节内燃机的输出的调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)，所述方法包括以下步骤 计算所述内燃机(1000)的输出的目标值， 检测所述内燃机(1000)的输出轴转速，以及根据在所检测到的输出轴转速下的所述内燃机(1000)的最大输出和所述目标值之间 的比率控制所述调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)。
9.根据权利要求8所述的用于控制内燃机的方法，其中所述调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)包括第一调节机构(1030，1200)和 第二调节机构(1060)；并且所述计算所述内燃机(1000)的输出的目标值的步骤包括以下步骤 计算所述内燃机(1000)的输出的第一目标值， 通过校正所述第一目标值计算第二目标值；并且所述控制所述调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)的步骤包括以下步骤 根据所述最大输出和所述第一目标值之间的比率控制所述第一调节机构(1030， 1200)，以及根据所述最大输出和所述第二目标值之间的比率控制所述第二调节机构(1060)。
10.根据权利要求8所述的用于控制内燃机的方法，其中 所述调节机构(1030)是节流阀(1030)；并且所述控制所述调节机构(1030)的步骤包括以下步骤，控制所述节流阀(1030)，使得所述阀根据所述最大输出和所述目标值之间的比率打开/关闭。
11.根据权利要求8所述的用于控制内燃机的方法，其中 所述调节机构(1200)是旋涡流控制阀(1200)；并且所述控制所述调节机构(1200)的步骤包括以下步骤，控制所述旋涡流控制阀(1200)使得所述阀根据所述最大输出和所述目标值之间的比 率打开/关闭。
12.根据权利要求8所述的用于控制内燃机的方法，其中 所述调节机构(1060)是火花塞(1060)；并且所述控制所述调节机构(1060)的步骤包括以下步骤，控制所述火花塞(1060)使得点火正时根据所述最大输出和所述目标值之间的比率改变。
13.根据权利要求8所述的用于控制内燃机的方法，其中所述调节机构(1100,1110)是进气阀(1100)和排气阀(1110)中的至少一者；并且 所述控制所述调节机构的步骤包括以下步骤，控制所述进气阀(1100)和所述排气阀(1110)中的至少一者使得相位根据所述最大输 出和所述目标值之间的比率改变。
14.根据权利要求8所述的用于控制内燃机的方法，其中所述调节机构(1302)通过改变所述内燃机(1000)的进气歧管(1032)的长度来调节 所述内燃机(1000)的输出；并且所述控制所述调节机构(1302)的步骤包括以下步骤，控制所述调节机构(1302)使得所述进气歧管的长度根据所述最大输出和所述目标值 之间的比率改变。
15.一种用于内燃机的控制器，所述控制器包括调节内燃机的输出的调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)， 计算装置(4000)，用于计算所述内燃机(1000)的输出的目标值， 用于检测所述内燃机(1000)的输出轴转速的装置(4000)，以及 控制装置(4000)，其根据在所检测到的输出轴转速下的所述内燃机(1000)的最大输 出和所述目标值之间的比率控制所述调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)。
16.根据权利要求15所述的用于内燃机的控制器，其中所述调节机构(1030，1060，1100，1110，1200，1302)包括第一调节机构(1030，1200)和 第二调节机构(1060)；并且所述计算装置(4000)包括计算所述内燃机(1000)的输出的第一目标值的装置，以及 通过校正所述第一目标值计算第二目标值的装置，并且 所述控制装置(4000)包括根据所述最大输出和所述第一目标值之间的比率控制所述第一调节机构(1030,1200) 的装置，以及根据所述最大输出和所述第二目标值之间的比率控制所述第二调节机构(1060)的装置。
17.根据权利要求15所述的用于内燃机的控制器，其中 所述调节机构(1030)是节流阀(1030)；并且所述控制装置(4000)包括用于控制所述节流阀(1030)使得所述阀根据所述最大输出 和所述目标值之间的比率打开/关闭的装置。
18.根据权利要求15所述的用于内燃机的控制器，其中 所述调节机构(1200)是旋涡流控制阀(1200)；并且所述控制装置(4000)包括用于控制所述旋涡流控制阀(1200)使得所述阀根据所述最 大输出和所述目标值之间的比率打开/关闭的装置。
19.根据权利要求15所述的用于内燃机的控制器，其中 所述调节机构(1060)是火花塞(1060)；并且所述控制装置(4000)包括用于控制所述火花塞(1060)使得点火正时根据所述最大输 出和所述目标值之间的比率改变的装置。
20.根据权利要求15所述的用于内燃机的控制器，其中所述调节机构(1100,1110)是进气阀(1100)和排气阀(1110)中的至少一者；并且 所述控制装置(4000)包括用于控制所述进气阀(1100)和所述排气阀(1110)中的至 少一者使得相位根据所述最大输出和所述目标值之间的比率改变的装置。
21.根据权利要求15所述的用于内燃机的控制器，其中所述调节机构(1302)通过改变所述内燃机(1000)的进气歧管(1032)的长度来调节 所述内燃机(1000)的输出；并且所述控制装置(4000)包括用于控制所述调节机构(1302)使得所述进气歧管的长度根据所述最大输出和所述目标值之间的比率改变的装置。
全文摘要
在当前的发动机转速NE下，ECU根据载荷因子的最大值KL(MAX)和驾驶员、安装在车辆上的系统对发动机所需的载荷因子之间的比率控制调节发动机的输出的调节机构，例如节流阀、旋涡流控制阀、火花塞、进气阀、改变进气歧管的长度的ACIS(声控感应装置)等。
文档编号F02B31/08GK101965442SQ200880023708
公开日2011年2月2日 申请日期2008年7月7日 优先权日2007年7月10日
发明者河合利元, 河合秀明 申请人:丰田自动车株式会社