实施方式中，要求第3转矩和要求第I转矩相当于本发明中的要求转矩。也可以将从要求第I转矩暂时除去转矩下降方向的脉冲成分所得到的转矩设为要求第3转矩。
[0099]本实施方式的发动机控制器100与实施方式I同样，由3个大运算单元120、140、160构成。大运算单元120除了与实施方式I共通的运算单元122、124、126、128之外，还具备运算单元130。作为针对发动机的控制用参数，运算单元130计算为了维持当前的发动机的运转状态或者实现预定的规定的运转状态所需的转矩中被分类成第3转矩的转矩。此处，将由运算单元130计算的转矩称作其他第3转矩。在图中，其他第3转矩记作“TQ3etc”。运算单元130仅在实际上需要那样的转矩的情况下输出有效值，在不需要那样的转矩的期间算出无效值。无效值被设定成比发动机可输出的最大图示转矩大的值。
[0100]本实施方式的大运算单元140除了与实施方式I共通的运算单元142、144、146之夕卜，还具备运算单元148。运算单元148构成为对第3转矩进行调解。对运算单元148输入要求第3转矩和其他第3转矩。运算单元148对其进行调解，将调解后的转矩作为最终决定的目标第3转矩而输出。在图中，最终决定的目标第3转矩记作“TQ3t”。作为运算单元148中的调解方法，使用最小值选择。因此，在没有从运算单元130输出有效值的情况下，从动力传动系统管理器200要求的要求第3转矩被算出为目标第3转矩。
[0101]本实施方式的大运算单元160将从大运算单元140输入的目标第I转矩、目标第2转矩以及目标第3转矩都作为针对发动机的转矩的目标值而进行处理。因而，本实施方式的大运算单元160取代实施方式I的运算单元162而具备运算单元182，取代实施方式I的运算单元164而具备运算单元184。
[0102]对运算单元182输入目标第I转矩和目标第3转矩，并且输入目标效率和假想空燃比。运算单元182相当于本发明中的目标空气量算出单元。运算单元182通过与实施方式I的运算单元162共通的方法，使用目标效率和假想空燃比，根据目标第I转矩倒推用于实现目标第I转矩的目标空气量(以下，目标第I空气量)。在图中，目标第I空气量记作“KLlt”。在本实施方式中，在由运算单元178进行的目标气门正时的计算中，使用目标第I
空气量。
[0103]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转矩倒推用于实现目标第3转矩的目标空气量(以下，目标第3空气量)。在图中，目标第3空气量记作“KL3t”。在目标第3空气量的计算中，目标效率和假想空燃比也被用作给出空气量向转矩的变换效率的参数。在目标第I空气量的计算中，若假想空燃比的值如实施方式I那样变更，则在目标第3空气量的计算中假想空燃比的值也同样地变更。
[0104]运算单元184通过与实施方式I的运算单元164共通的方法，根据目标第I空气量倒推目标进气管压力。在图中，目标进气管压力记作“Pmt”。目标进气管压力用于由运算单元166进行的目标节气门开度的计算。
[0105]另外，运算单元184与目标进气管压力的计算并行地，根据目标第3空气量倒推目标增压压力。在图中，目标增压压力记作“Pet”。在目标增压压力的计算中，首先，以与计算目标进气管压力的情况共通的方法，将目标第3空气量变换成进气管压力。然后，在将目标第3空气量变换而得到的进气管压力加上保留压力，算出其合计值而作为目标增压压力。保留压力是增压压力相对于进气管压力的最低限的余裕。此外，保留压力可以是固定值，但例如也可以与进气管压力连动地变化。
[0106]本实施方式的大运算单元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排气泄压阀开度的目标值的目标排气泄压阀开度。在图中，目标排气泄压阀开度记作“WGV”。在目标排气泄压阀开度的计算中，使用将增压压力与排气泄压阀开度相关联的映射或者模型。由运算单元186计算出的目标排气泄压阀开度被变换成驱动WGVlO的信号而经由E⑶的接口 115向WGVlO发送。运算单元186也相当于本发明中的第I致动器控制单元。此外，作为WGVlO的操作量，也可以不是排气泄压阀开度，而是驱动WGVlO的螺线管的占空比。
[0107]根据以上那样构成的E⑶，通过协调操作包括WGVlO的多个致动器2、4、6、8、10，能够在增压稀燃发动机中也达成根据驾驶员的要求而使转矩平滑地变化、同时高响应性地对空燃比进行切换这一课题。此外，发动机的运转区域由进气管压力和发动机转速特定。选择稀模式的稀模式区域被设定为低中旋转〃低中负荷域，其高负荷侧的一部分的区域与进气管压力比大气压力高的增压区域重叠。运转区域的设定被映射化而储存于ECU。ECU按照该映射执行运转模式的切换。
[0108][其他]
[0109]本发明不限定于上述的实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内各种变形地进行实施。例如，也可以采用以下那样的变形例。
[0110]在实施方式I中目标空气量的计算所使用的空燃比(假想空燃比)能够替换为当量比。当量比也是给出空气量向转矩的变换效率的参数，且符合与空燃比对应的参数。同样，也能够将空气过剩率用作给出空气量向转矩的变换效率的参数。
[0111]作为使吸入缸内的空气的量变化的第I致动器，还能够使用使进气门的提升量可变的可变提升量机构。可变提升量机构能够取代节气门而单独地使用，也能够与节气门、VVT等其他第I致动器并用。另外，VVT也可以省略。
[0112]作为使涡轮增压器的增压特性变化的增压特性可变致动器，还能使用可变喷嘴。另外，如果是存在通过电动马达进行的辅助的涡轮增压器，则也能够将该电动马达用作增压特性可变致动器。
[0113]在本发明的实施中，作为第2致动器的喷射器，不限定于端口喷射器。能够使用向燃烧室内直接喷射燃料的缸内喷射器，还能够使用端口喷射器和缸内喷射器的双方。
[0114]第I空燃比不限定于理论空燃比。也能够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。
[0115]符号说明
[0116]2节气门
[0117]4喷射器
[0118]6点火装置
[0119]8可变气门正时机构
[0120]10排气泄压阀
[0121]100发动机控制器
[0122]105作为要求转矩接收单元的接口
[0123]200动力传动系统管理器
[0124]162 ；182作为目标空气量算出单元的运算单元
[0125]164，166 ；178作为第I致动器控制单元的运算单元
[0126]174，176作为第2致动器控制单元的运算单元
[0127]168，170，172作为第3致动器控制单元的运算单元
[0128]404作为假想空燃比变更单元的运算单元
[0129]406，408，410，412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致动器以及对缸内的混合气体进行点火的第3致动器，构成为能够选择在第I空燃比下的运转和在比所述第I空燃比稀的第2空燃比下的运转， 所述内燃机的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，其基于假想空燃比，根据所述要求转矩倒推用于实现所述要求转矩的目标空气量； 假想空燃比变更单元，其在满足了将运转模式从在所述第I空燃比下的运转向在所述第2空燃比下的运转切换的条件时，响应于此而将所述假想空燃比从所述第I空燃比变更为所述第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空燃比向所述第2空燃比变更后，将目标空燃比从所述第I空燃比向所述第2空燃比切换； 第I致动器控制单元，其基于所述目标空气量来决定所述第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来决定燃料供给量，按照所述燃料供给量操作所述第2致动器；以及 第3致动器控制单元，其基于根据所述第I致动器的操作量和所述目标空燃比推定的转矩和所述要求转矩，来决定用于实现所述要求转矩的点火正时，按照所述点火正时操作所述第3致动器， 所述目标空燃比切换单元构成为: 计算空燃比效率，所述空燃比效率被定义成所述要求转矩相对于在理论空燃比和最佳点火正时下能够由根据所述第I致动器的操作量推定的空气量实现的转矩的比例， 在从所述第I空燃比到所述第2空燃比的范围内，根据所述空燃比效率使所述目标空燃比变化。2.根据权利要求1中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构成为: 在所述假想空燃比从所述第I空燃比向所述第2空燃比变更之后，到点火正时达到延迟界限为止，将所述目标空燃比维持成所述第I空燃比， 在点火正时达到了延迟界限时，响应于此而将所述目标空燃比从所述第I空燃比切换成与所述空燃比效率相应的空燃比。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构成为， 在根据所述第I致动器的操作量推定的空气量达到了在所述第I空燃比与所述第2空燃比的中间的第3空燃比下能够实现所述要求转矩的空气量时，响应于此而将根据所述空燃比效率而变化的所述目标空燃比暂时固定成所述第3空燃比， 在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的差成为了阈值以下时，响应于此而将所述目标空燃比从所述第3空燃比向所述第2空燃比切换。4.根据权利要求1?3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来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。5.根据权利要求1?4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正时变化的可变气门正时机构， 所述第I致动器控制单元基于所述目标空气量来决定目标气门正时，按照所述目标气门正时操作所述可变气门正时机构。6.根据权利要求1?5中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述内燃机是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来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】用于实现要求转矩的目标空气量使用假想空燃比而根据要求转矩倒推。在满足了将运转模式从第1空燃比下的运转向第2空燃比下的运转切换的条件时，响应于此而将假想空燃比从第1空燃比变更为第2空燃比。然后，在假想空燃比从第1空燃比向第2空燃比变更后，目标空燃比在从第1空燃比到第2空燃比的范围内根据空燃比效率而变化。空燃比效率根据要求转矩相对于在理论空燃比和最佳点火正时下能够由当前的推定空气量实现的转矩的比例而算出。
【IPC分类】F02B37/18, F02P5/145, F02D41/02
【公开号】CN105229286
【申请号】CN201380076804
【发明人】松本阳介, 田中聪, 吉嵜聪, 斋藤佑辅, 高木直也, 足立宪保, 森口龙太郎
【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24日
【公告号】DE112013007108T5, US20160123250, WO2014188601A1