专利名称：对吸入内燃机内的空气量进行控制的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据漏气(blow-by gas)通路的泄漏来控制吸入空气量的装置。
背景技术：
已经公知的是在与内燃机(以下称为发动机)连接的吸入通路上设置的控制阀，由于长年使用而附着润滑油成分或燃烧生成物，从而被碳堵塞(积碳)。
在日本授权实用新型第2558153号公报中记载了一种方法，该方法根据设置在节流阀的旁路通路上的旁路阀的堵塞程度来校正吸入空气量。
根据该方法，在该旁路通路上还设置有用于通过接通/断开来增减吸入空气量的开闭阀。在第1目标发动机的转数下，学习开闭阀闭合时的旁路阀开度D1、和开闭阀开启时的旁路阀开度D2。如果在旁路阀开度固定在D2时闭合开闭阀，则发动机转数降低。之后，开启开闭阀，学习旁路阀开度D3。改写与旁路阀开度对应的吸气量特性，使在从D1变化到D2时和从D2变化到D3时，吸入空气量的变化相同。通过根据旁路阀的时效变化来改写吸气量特性，来提高控制吸入空气量的精度。
另一方面，通过使从发动机的燃烧室漏出到曲轴箱的漏气回流到吸气系统，可防止漏气排放到大气中。在日本特开2002-130035号公报中记载了一种方法，该方法对用于使漏气回流到吸气系统的通路进行检测，即对配管的泄漏(包含脱落、破损)进行检测。根据该方法，当在发动机内实际吸入的空气量和控制装置算出的所需的吸入空气量之间产生比规定值大的差时，判断为发生泄漏。
根据以往的方法，当由于漏气通路发生泄漏而使吸入空气量增大时，误判断为设置在吸入通路上的控制阀的堵塞解除，从而改写吸气量特性。结果，在修复了漏气通路的泄漏时，开始根据不合适的吸气量特性进行吸气量控制。这使发动机的运转状态不稳定。
并且，如果对泄漏的发生进行立即响应并改写吸气量特性，则判断为实际吸入到发动机内的空气量符合所需的吸入空气量，两者之间不产生差。因此，这种吸气量特性的立即改写可能会使泄漏检测变得困难。
因此，需要一种在检测出漏气通路泄漏的情况下，能禁止改写吸气量特性的控制装置。并且，需要一种能对吸气量特性的改写速度进行调整，以便能可靠地检测漏气通路泄漏的控制装置。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种对发动机的吸气量进行控制的装置。该控制装置具有设置在该发动机的吸气通路上的控制阀和控制单元。该控制单元根据用于对怠速运转中的发动机的转速进行反馈控制的反馈校正量，更新堵塞系数。该堵塞系数表示吸气通路的堵塞程度。控制单元根据该堵塞系数，算出控制阀的目标开度，并把该控制阀开度收敛到该目标开度。控制单元还在检测出连接在发动机和吸气通路之间的漏气通路泄漏时，禁止更新该堵塞系数。
根据本发明，在检测出从发动机到吸气通路的漏气通路泄漏时，禁止更新吸气通路的堵塞系数，因而，可防止由于误判定为吸气通路堵塞己解除而变更吸气量特性。因此，在修复了漏气通路的泄漏时，可根据合适的吸气量特性，开始进行吸气量控制。
根据本发明的一个实施方式，对堵塞系数进行更新，使该堵塞系数的本次值和该堵塞系数的上次值的差在规定范围内。
根据本发明，由于该堵塞系数的更新幅度被抑制在规定范围内，因而可防止吸气量特性瞬时大幅度变化。由于吸气量特性的改写速度被抑制，因而可准确地检测漏气通路的泄漏。
根据本发明的一个实施方式，对控制阀开度进行控制的控制量是根据反馈校正量来算出的。控制阀的目标开度是根据该控制量和堵塞系数来算出的。
根据本发明的一个实施方式，使反馈校正量平滑化，算出学习值。堵塞系数是根据该学习值来算出的。
图1是概略地示出根据本发明的一个实施例的内燃机和控制装置的图。
图2是根据本发明的一个实施例的吸气量控制装置的功能方框图。
图3是示出根据本发明的一个实施例的与吸气管堵塞对应的第1和第2学习值的时间变化的图。
图4是根据本发明的一个实施例的用于算出堵塞系数的对应关系图(map)。
图5是根据本发明的一个实施例的用于算出目标节流阀开度THICMD的对应关系图。
图6是根据本发明的一个实施例的第1学习值的算出过程的流程图。
图7是根据本发明的一个实施例的学习许可区域的判断过程的流程图。
图8是根据本发明的一个实施例的第2学习值的算出过程的流程图。
图9是根据本发明的一个实施例的堵塞系数的算出过程的流程图。
图10是根据本发明的一个实施例的目标节流阀开度的算出过程的流程图。
图11是根据本发明的一个实施例的漏气通路的泄漏检测过程的流程图。
图12是根据本发明的一个实施例的用于对吸气量控制的效果进行说明的图。
符号说明10发动机；17节流阀；25漏气通路；60ECU。
具体实施例方式
以下参照附图，对本发明的实施方式进行说明。图1是表示内燃机的怠速转数控制装置的整体结构的方框图。发动机10例如是4气缸汽车发动机。
在吸气管12内配置有节流阀14。节流阀14由致动器18根据来自电子控制装置(Electronic Control Unit，ECU)60的控制信号来驱动。ECU60根据来自未图示的加速踏板开度传感器的输出，把控制节流阀14开度的控制信号传送给致动器18。该方式被称为线传驱动(drive-by-wire)方式，其他方式还有把电线16与加速踏板连接并通过加速踏板直接控制节流阀的方式。通过控制节流阀开度来调整吸入发动机的空气量。
在节流阀14附近设置有节流阀开度传感器20，输出与节流阀开度θTH对应的信号。
在节流阀14和发动机10的吸气阀之间，针对每个气缸设置有燃料喷射阀24。燃料喷射阀24与燃料泵(未图示)连接，通过该燃料泵从燃料箱(未图示)接受燃料供给。根据来自ECU60的控制信号来驱动燃料喷射阀6。
在发动机10的曲轴箱(未图示)和吸气管12之间设置有配管，即漏气通路25。漏气通路25使漏出到发动机1的曲轴箱的漏气回流到吸气管12。在漏气通路25与曲轴箱连接的部分设置有PCV(曲轴箱强制通风Positive Crankcase Ventilation)阀26。
在吸气管12的节流阀14的下游配备有吸气管压力传感器32和吸气温度传感器34，分别输出表示吸气管内绝对压力PB和吸气温度TA的电信号。
发动机水温(Tw)传感器36安装在发动机10的气缸体的充满冷却水的气缸周壁。由发动机水温传感器检测出的发动机冷却水的温度被传送给ECU60。
在发动机10的凸轮轴或者曲轴的附近设置有气缸判别传感器(CYL)40，例如在第1气缸的规定曲柄角度位置输出气缸判别信号CYL。并且，配备有TDC传感器42和曲柄角传感器(CRK)44，前者在与各气缸的活塞上止点(TDC)位置相关联的规定曲柄角度位置上输出TDC信号，后者在比TDC信号周期短的曲柄角度(例如，30度)位置上输出CRK信号。
排气管46与发动机10连接。由燃烧产生的排出气体被催化剂装置50净化，并被排出到外部。在催化剂装置50的上游设置有广域空燃比(LAF)传感器52，输出表示排出气体中的氧浓度在从稀到浓的大范围内的信号。
在驱动汽车车轮的主动轴的附近配置有车速传感器54，主动轴每进行规定旋转，就输出信号。并且，在车辆上设置大气压传感器56，输出与大气压对应的信号。
这些传感器的输出被传送到ECU60。ECU60由微计算机来实现，并具有进行运算的处理器CPU60a；存储控制程序、各种数据和表的ROM60b；以及临时存储CPU60a的运算结果等的RAM60c。各种传感器的输出被输入到ECU60的输入接口60d。输入接口60d具有对输入信号进行整形并校正电压电平的电路；以及将其从模拟信号变换成数字信号的A/D变换器。
CPU60a使用计数器对来自曲柄角传感器44的CRK信号进行计数来检测发动机转数NE，并对来自车速传感器54的信号进行计数来检测车辆的行驶速度VP。CPU60a根据存储在ROM60b内的程序执行运算，并通过输出接口60e把驱动信号传送给燃料喷射阀24、节流阀14和致动器18等。
可选地，取代用电进行开闭驱动的上述节流阀14，可以使用机械式节流阀。在该情况下，在节流阀的旁路通路上设置根据来自ECU的控制信号被开闭驱动的电磁阀。通过控制电磁阀的开度，可调整发动机的吸入空气量。需要注意的是，吸气通路这一用语也包含这种旁路通路。
图2是根据本发明的一个实施方式的方框图。各个方框典型地由ECU60来实现。反馈控制部71实施控制节流阀开度的反馈控制，以便在怠速运转中使发动机转数收敛到目标转数。作为反馈控制，例如可使用PID控制。反馈控制部71算出用于控制节流阀开度的控制量ICMDTH。例如根据式(1)来进行该计算。
ICMDTH＝(IFB+ILOAD)×KIPA+IPA (1)
这里，IFB是反馈校正量(反馈增益)，在使用PID控制的情况下，该反馈校正量中包含比例增益、积分增益和微分增益。ILOAD是根据施加给发动机的电负荷、空调装置的压缩机负荷、动力转向负荷、自动变速器是否啮合(in-gear)而设定的负荷校正项。KIPA和IPA分别是根据大气压设定的校正系数和校正项。
学习值算出部73根据上述积分增益，算出第1学习值IXREFN和第2学习值IXREFDBW。
此处，参照图3，对这些学习值的时间变化的一例进行说明。虚线所示的第1学习值(IXREFN)是将上述积分增益(IAIN)平滑化所得的值。实线所示的第2学习值(IXREFDBW)是将第1学习值进一步平滑化所得的值。图3示出由于吸气管(包含节流阀)长年使用后的堵塞，使得第1学习值和第2学习值发生变化的状况。由于堵塞越严重，发动机的吸入空气量就越减少，因而第1和第2学习值增加。
这样，通过使用用于在怠速运转中对发动机转数进行反馈控制的积分增益IAIN来算出第2学习值，可以调查吸气管的堵塞是如何变化的。
回到图2，堵塞系数算出部74根据第2学习值IXREFDBW，算出堵塞系数KTHC。堵塞系数KTHC表示吸气管堵塞到何种程度。堵塞系数KTHC越大，表示堵塞越严重。在一个实施方式中，算出堵塞系数KTHC，使其与上次运转周期中算出的堵塞系数KTHC的差在规定范围内。
节流阀开度算出部72根据控制量ICMDTH和堵塞系数KTHC，算出目标节流阀开度THICMD。控制节流阀开度，使其收敛到目标节流阀开度THICMD。这样，节流阀被控制成与吸气管堵塞对应的开度。堵塞越严重，节流阀开度就越大，把所需的空气量吸入到发动机中。
泄漏检测部75检测漏气通路25的泄漏(包含破损、脱落)。该检测可使用任何合适的方法来进行。泄漏检测部75在检测出漏气通路25泄漏时，设定标志F_PCV。在设定了标志F_PCV时，堵塞系数算出部74禁止算出堵塞系数KTHC。
在漏气通路25发生泄漏时，吸入空气量增大。如果继续算出堵塞系数，则误判断为该吸入空气量的增大是由于堵塞解除而产生的。为了避免这种误判断，在检测出漏气通路25泄漏时，禁止算出堵塞系数KTHC。
参照图4，对堵塞系数KTHC的算出方法进行具体说明。图4是示出应该吸入到发动机内的空气量与应该设定的节流阀开度THICMD的对应关系图。需要注意的是，为便于说明，左右纵轴是相同的。
参照编号81表示吸气管未发生堵塞时的节流特性。随着吸气管堵塞变得严重，节流特性向箭头82的方向偏移。参照编号83表示节流阀被判断为处于可控制的极限的堵塞状态时的节流特性。
基准值IXREFBASE是预先决定的。基准值IXREFBASE典型地是根据可以判断为吸气管可能已发生堵塞的空气量来决定的。即，当发动机内应吸入的空气量超过该基准值IXREFBASE时，表示吸气管可能已发生堵塞。
基准值IXREFBASE中的节流阀开度的下限值是THX，将其称为基准下限值。基准值IXREFBASE中的节流阀开度的上限值是THMAX，将其称为基准上限值。堵塞系数KTHC取由基准下限值THX和基准上限值THMAX规定的范围内的值。在本实施例中，堵塞系数KTHC被规定为与基准下限值THX对应的堵塞系数KTHC的值是零，与基准上限值THMAX对应的堵塞系数KTHC的值是1。KTHC的值越大，表示吸气管堵塞越严重。
应该吸入到发动机内的空气量典型地是通过控制量ICMDTH来表示的。如上所述，控制量ICMDTH是根据包含积分增益的反馈校正量来算出的。然而，反映吸气管堵塞程度的是根据该积分增益算出的第2学习值。因此，为了算出堵塞系数，堵塞系数算出部74根据该第2学习值IXREFDBW，对该对应关系图进行参照。
根据节流特性81和83，算出与第2学习值IXREFDBW对应的上限值thdbwmax和下限值thdbwx。使用在上次运转循环中算出的堵塞系数KTHCLAST，算出与第2学习值IXREFDBW对应的节流阀开度位于上限值thdbwmax和下限值thdbwx之间的何处。结果，求出点85，算出与该点对应的节流阀开度值为thdbwcmd。
然后，为了算出本次运转循环的堵塞系数KTHC，调查节流阀开度thdbwcmd位于基准下限值THX和基准上限值THMAX之间的何处。如上所述，把堵塞系数KTHC规定为使基准值IXREFBASE中的节流特性81的值为零，使节流特性83的值为1.0。因此，通过基于基准上限值THMAX和基准下限值THX的比例计算，可算出与节流阀开度thdbwcmd对应的堵塞系数KTHC。详细的计算式在后面讲述。这样，算出具有由参照编号86所示的大小的KTHC。
下面，参照图5，对目标节流阀开度THICMD的算出方法进行说明。图5与图4所示的图相同。节流阀开度算出部72根据由反馈控制部71算出的控制量ICMDTH，对该对应关系图进行参照。
计算对节流阀开度进行实际控制的目标节流阀开度，不仅需要考虑堵塞，而且需要考虑其他要素。因此，如上述式(1)所示，根据考虑发动机负荷等来算出的控制量ICMDTH，对该对应关系图进行参照。
根据节流特性81和83，算出与控制量ICMDTH对应的上限值THICMDC和下限值THICMDX。使用由堵塞系数算出部74算出的堵塞系数KTHC，通过基于上限值THICMDC和下限值THICMDX的比例计算，可算出与该堵塞系数对应的目标节流阀开度THICMD。详细的计算式在后面讲述。
下面参照图6～图8，对第2学习值的算出过程进行说明。该过程每隔规定时间间隔执行一次。
在步骤S101中，执行判定车辆状态是否在学习许可区域内、即车辆状态是否适合于进行学习值算出的子例行程序。参照图7来说明该子例行程序。
在步骤S103中，判断表示某些装置故障的标志是否被设定为1。当该标志未被设定为1时，进入步骤S105。当该标志被设定为1时，把预先决定的默认值设定为第1学习值IXREFN(S117)，把决定学习值算出间隔的计数器设定为初始值(S119)，退出该例行程序。
在步骤S105中，判断学习许可标志是否被设定为1。学习许可标志是由在步骤S101中执行的子例行程序设定的标志。当学习许可标志被设定为1时，进入步骤S107。当学习许可标志未被设定为1时，把计数器设定为初始值(S119)，退出该例行程序。
在步骤S107中，使计数器的值减1(递减)。在步骤S109中，判断计数器的值是否达到零，当未达到零时，退出该例行程序。
再次进入该例行程序时，在步骤S109中，当计数器达到零时，把计数器设定为初始值(S111)，进入算出第1学习值的步骤S113。此处，根据式(2)来算出第1学习值IXREFN。
IXREFN＝IAIN×平滑化系数+IXREFN(n-1)×(1-平滑化系数)(2)如上所述，IAIN是PID反馈控制的积分增益。IXREFN(n-1)是在上次循环中算出的第1学习值。平滑化系数例如是0.7。在本实施方式中，使用平滑化系数求出学习值。然而，在其他实施方式中，也可以把积分增益IAIN的移动平均作为学习值。这样算出的学习值被存储在RAM60c(图1)内。
在步骤S115中，执行算出第2学习值的子例行程序(图8)。
参照图7，对在图6的步骤S101中执行的学习许可区域的判定过程进行说明。在步骤S121中，根据表示车辆运转模式的状态码来判断车辆是否处于对怠速转数进行反馈控制的模式。当该判断步骤的回答是“否”时，即是开环控制模式时，把学习许可标志设定为零(不许可)(S137)，退出该例行程序。当该判断步骤的回答是“是”时，进入步骤S123，判断表示从发动机起动起经过了规定时间的标志是否被设定为1。当该标志未被设定为1时，把学习许可标志设定为零(S137)，退出该例行程序。这样，由于在发动机刚起动后，发动机的状态不稳定，因而禁止学习。
当判断为从发动机起动起经过了规定时间时，进入步骤S125，判断吸气管压力PB是否大于规定值。吸气管压力PB反映发动机的负荷。吸气管压力PB大于规定值意味着发动机负荷大，不适合计算学习值，因而经过步骤S137，退出该例行程序。当吸气管压力PB小于等于规定值时，进入步骤S127，判断表压PBGA，即大气压PA和吸气管压力PB的差是否大于规定值。表压PBGA大于规定值意味着高负荷，不适合计算学习值，因而把学习许可标志设定为零(S137)，退出该例行程序。
当表压PBGA小于等于规定值时，进入步骤S129，判断发动机转数NE的变动是否大于规定值。当转数NE的变动大于规定值时，不适合计算学习值，因而把学习许可标志设定为零(S137)，退出该例行程序。当转数NE的变动小于等于规定值时，进入步骤S131，判断在本次循环中算出的发动机的目标转数NOBJ和在上次循环中算出的目标转数NOBJ的差是否大于规定值。目标转数NOBJ的偏差大意味着发动机旋转不稳定，不适合计算学习值，因而把学习许可标志设定为零(S137)，退出该例行程序。
当目标转数NOBJ的偏差小于等于规定值时，进入步骤S133，判断发动机水温TW是否低于规定值。当发动机水温TW小于等于规定值时，发动机不稳定，不适合计算学习值，因而把学习许可标志设定为零(S137)，退出该例行程序。当发动机水温TW大于等于规定值时，把学习许可标志设定为1(S135)，退出该例行程序。
下面参照图8，对在图6的步骤S115中执行的第2学习值的算出过程进行说明。在步骤S141中判断吸气管压力PB是否小于等于规定值。如上所述，吸气管压力PB表示发动机负荷，该值小意味着发动机负荷小。当吸气管压力PB小于等于规定值时，进入步骤S143，判断在图6的步骤S113中算出的第1学习值中，在步骤S149中更新的最大值和在步骤S151中更新的最小值的差是否小于等于规定值。这是因为，在由步骤S159设定的定时器决定的规定期间中的第1学习值的最大值和该规定期间中的第1学习值的最小值的差小于等于规定值的状态下，算出第2学习值。这样，可获得发动机的运转状态稳定的区域内的学习值。
当步骤143的回答是“否”时，进入步骤S157，把第1学习值的当前值设定为IXREFN最大值和IXREFN最小值。在步骤S159中，把定时器设定为规定值，退出该例行程序。步骤S159的定时器的作用在后面讲述。
然后在进入该例行程序时，由于在步骤S157中将IXREFN最大值和IXREFN最小值设定为相同值，因而S143的判断步骤的回答是“是”。因此，处理进入步骤S145，判断在图6的步骤S113中算出的第1学习值IXREFN是否大于在步骤S157中设定的IXREFN最大值，当大于时，用第1学习值的当前值替换IXREFN最大值(S149)。当该判断步骤的回答是“否”时，判断IXREFN当前值是否小于IXREFN最小值(S147)，当小于时，用IXREFN当前值替换IXREFN最小值(S151)。当结束这些最大值、最小值的更新处理时，判断在步骤S159中被设定为初始值的定时器是否为0，即，IXREFN最大值和IXREFN最小值的差小于等于规定值的状态是否在由定时器设定的期间持续(S153)。当定时器为0时，进入步骤S155，算出第2学习值。当定时器不为0时，退出该例行程序。
在步骤S155中，根据式(3)来算出第2学习值IXREFDBW。
IXREFDBW＝IXREFN×平滑化系数+IXREFDBW(n-1)×(1-平滑化系数)(3)平滑化系数例如是0.7，但也可以使用与第1学习值的平滑化系数不同的值。
下面，参照图9，对堵塞系数KTHC的算出过程进行说明。该例行程序按照规定时间间隔来执行。
在步骤S201中，调查标志F_KTHCINI的值。在运转循环(从发动机起动到停止)开始时，标志F_KTHCINI被初始化为零。因此，最初在执行该例行程序时，处理进入步骤S203，把当前堵塞系数KTHC保存为KTHCLAST。即，在上次运转循环中最后算出的堵塞系数被保存为KTHCLAST。
在步骤S205和S207中，根据基准值IXREFBASE，参照图4所示的图的节流特性83和81，求出节流阀开度的基准上限值THMAX和基准下限值THX。如上所述，在基准值IXREFBASE中，节流阀开度为THX时的堵塞系数KTHC的值是零，节流阀开度为THMAX时的堵塞系数KTHC的值是1。在步骤S209中，把标志F_KTHCINI设定为1，表示堵塞系数的初始处理结束。
然后在进入该例行程序时，由于标志F_KTHCINI的值是1，因而进入步骤S211，调查标志F_PCV的值。标志F_PCV是检测出漏气通路25(图1)泄漏时被设定为值1的标志。当标志F_PCV的值为1时，进入步骤S213，把在上次运转循环中算出的堵塞系数KTHCLAST设定为本次运转循环的堵塞系数KTHC。这样，当检测出漏气通路泄漏时，禁止堵塞系数KTHC的更新处理。
当步骤S211的判断步骤的回答是“否”时，实施步骤S215～S224所示的堵塞系数KTHC的更新处理。在步骤S215中，根据在图8的步骤S155中算出的第2学习值IXREFDBW，参照图4所示的图的节流特性83，求出上限值thdbwmax。同样，在步骤S217中，根据第2学习值IXREFDBW，参照图4所示的图的节流特性81，求出下限值thdbwx。
在步骤S219中，使用在上次运转循环中算出的堵塞系数KTHCLAST，根据式(4)算出与第2学习值IXREFDBW对应的节流阀开度thdbwcmd。如参照图4所说明的那样，与点85对应的节流阀开度thdbwcmd根据式(4)来算出。
节流阀开度thdbwcmd＝KTHCLAST×thdbwmax+(1-KTHCLAST)×thdbwx(4)在步骤S221中，如式(5)所示，通过算出节流阀开度thdbwcmd位于基准上限值THMAX和基准下限值THX之间的何处，算出暂定堵塞系数kthctmp。
暂定堵塞系数kthctmp＝(thdbwcmd-THX)/(THMAX-THX) (5)第2学习值IXREFDBW越大，暂定节流阀开度thdbwcmd越大，因而暂定堵塞系数kthctmp也越大。
在步骤S223中，针对在上次运转循环中算出的堵塞系数KTHCLAST，设定容许更新的范围。具体地说，通过将在上次运转循环中算出的堵塞系数KTHCLAST与规定值相加，算出该容许范围的上限值ktchmax，通过从该堵塞系数KTHCLAST中减去规定值，算出该容许范围的下限值kthcmin。
在步骤S224中，用更新容许范围限制暂定堵塞系数kthctmp。当暂定堵塞系数kthctmp超过上限值kthcmax时，堵塞系数KTHC被设定为该上限值kthcmax。并且，当暂定堵塞系数kthctmp低于下限值kthcmin时，堵塞系数KTHC被设定为该下限值kthcmin。这样来限制堵塞系数KTHC的更新幅度。
参照图10，对目标节流阀开度THICMD的算出过程进行说明。该例行程序按照规定时间间隔来执行。
在步骤S231中，根据上述式(1)，算出控制量ICMDTH。在步骤S233和S235中，根据控制量ICMDTH，参照图5所示的图的节流特性83和81，算出与控制量ICMDTH对应的上限值THICMDC和下限值THICMDX。
在步骤S237中，如式(6)所示，使用在上次运转循环中算出的堵塞系数KTHCLAST，对上限值THICMDC和下限值THICMDX进行比例计算。这样，算出目标节流阀开度THICMD。
目标节流阀开度THICMD＝KTHCLAST×THICMDC+(1-KTHCLAST)×THICMDX(6)此处，使用在上次运转循环中算出的堵塞系数KTHCLAST是因为，在本次运转循环中，堵塞系数KTHC的更新是按照规定时间间隔来执行的，其值还未确定。并且，由于吸气管堵塞在短期间不会变动，因而使用在上次运转循环中算出的堵塞系数，也能算出合适的目标节流阀开度。
参照图11，对漏气通路的泄漏检测过程进行说明。该例行程序按照规定时间间隔来执行。
在步骤S301中，调查用于检测漏气通路异常的条件是否成立。该条件例如可包含发动机的运转状态稳定。发动机的运转状态可根据发动机水温、车速、空燃比等参数来判断。
在步骤S303中，根据式(7)来算出发动机1的总吸入空气量QTOTAL。
QTOTAL＝TIM×2NE×KC/σA(7)其中，KC＝KTQ×σG×14.7σA＝[1.293/(1+0.00367TA)]×(PA/PAO)这里，TIM是基本燃料喷射时间，KC是把燃料喷射时间TIM变换成吸入空气量的系数，σA表示空气密度。KTQ是把燃料喷射时间变换成燃料量(体积)的系数，σG表示燃料密度，14.7表示理论空燃比。TA是由吸气温度传感器34(图1)检测的吸气温度，PA表示由大气压传感器56(图1)检测的大气压，PAO表示基准大气压(＝101.3kPa)。
在步骤S305中，根据式(8)，算出通过节流阀14吸入发动机10内的空气量QBP。
QBP＝ICMDTH×KIQ (8)KIQ是用于把控制量ICMDTH变换成空气量的系数。
在步骤S307中，通过从总吸入空气量QTOTAL中减去节流阀吸气量QBP，算出与由于漏气通路25的脱落等而吸入的空气量对应的泄漏空气量QL。
在步骤S309中，根据表压PBG来检索规定的图，算出泄漏判定阈值QTH。该图被设定成，表压PBG越高(即发动机负荷越高)，泄漏判定阈值QTH就越减少。
在步骤S311中，当QL＞QTH时，判断为有泄漏，把标志F_PCV设定为1(S315)。当QL≤QTH时，判定为无泄漏，把标志F_PCV设定为零(S313)。
图11所示的漏气通路的泄漏检测处理是一个例子。如上所述，可以使用其他合适的方法来检测漏气通路的泄漏。
参照图12，对根据本发明的一个实施方式的漏气通路发生泄漏时的吸气量控制效果进行说明。
参照编号91表示吸气管有堵塞时的节流阀开度的变化，参照编号92表示吸气管无堵塞时的节流阀开度的变化。当吸气管发生堵塞时，吸入空气量减少，因而节流阀开度被控制在增加的方向。
从时间t1到时间t2，如参照编号91所示，控制节流阀开度，在时间t2，认为漏气通路25发生脱落。
参照编号93表示根据以往方法的节流阀开度的变化。由于漏气通路25发生脱落，因而吸入空气量急剧增大。由于该吸入空气量的增大而误判断为堵塞解除。结果，堵塞系数KTHC的值减小，因而节流阀开度减小。
在这种状态下修复了漏气通路25的脱落时，尽管堵塞实际未解除，然而节流阀开度被设定成参考编号93所示的小值。这导致吸气量不足，使发动机的运转状态不稳定。
根据本发明，当检测出漏气通路25的脱落时，禁止更新堵塞系数。由于不更新堵塞系数，因而节流阀开度如参照编号94所示的那样变化。当修复了漏气通路25的脱落时，可根据合适的节流阀开度来实施吸气量控制。
如参照图11所示的一例进行的说明那样，典型地，当发动机内实际吸入的空气量(在图11的例子中，为QTOTAL)和所需的空气量(在图11的例子中，为QBP)之间产生差时，判断为漏气通路发生泄漏。另一方面，控制装置通过使用堵塞系数，控制节流阀，使实际吸入的空气量与所需吸入空气量一致。
但是，如果对漏气通路发生泄漏立即作出响应并更新堵塞系数，则控制装置误判断为堵塞解除。结果，控制装置，如参照编号93那样瞬时大幅度地变更节流阀开度，使其符合实际增大的吸入空气量。控制装置通过该节流阀开度的变更，判断为实际吸入的空气量符合所需空气量，因而无法辨别该吸入空气量的增大是由泄漏引起的。因此，尽管漏气通路发生脱落，却可能判断为无泄漏。
根据本发明，如图9的步骤S224所示，堵塞系数KTHC的更新幅度被抑制。通过抑制堵塞系数KTHC的更新幅度，即使堵塞系数被更新，也能如参照编号95所示的那样改变节流阀开度。即，随着吸入空气量的增大，更新堵塞系数KTHC使其减少，然而由于该更新量被抑制，因而节流阀开度的减少量也被抑制。因此，在发生脱落时，发动机的实际吸入空气量增大，但不一定为了符合该吸入空气量的增大部分而必须变更节流阀开度。结果，实际吸入发动机内的空气量和所需的吸入空气量之间产生差，可准确地检测出发生泄漏。
本发明也能应用于以曲柄轴为垂直方向的船外机等船舶推进机用发动机。
权利要求
1.一种控制装置，对发动机的吸气量进行控制，该控制装置具有设置在上述发动机的吸气通路上的控制阀以及控制单元，该控制单元如下构成根据用于对怠速运转中的上述发动机的转数进行反馈控制的反馈校正量，更新表示上述发动机的吸气通路的堵塞程度的堵塞系数；根据上述堵塞系数，算出上述控制阀的目标开度；使上述控制阀开度收敛到上述目标开度，控制上述发动机的吸气量；当检测出连接在上述发动机和上述吸气通路之间的漏气通路泄漏时，禁止更新上述堵塞系数。
2.根据权利要求1所述的控制装置，上述控制单元还构成为更新上述堵塞系数，使该堵塞系数的本次值和上述堵塞系数的上次值的差在规定范围内。
3.根据权利要求1所述的控制装置，上述控制单元还构成为根据上述反馈校正量，算出用于控制上述控制阀开度的控制量；根据上述控制量和上述堵塞系数，算出上述控制阀的目标开度。
4.根据权利要求3所述的控制装置，上述控制单元还构成为根据上述控制量，参照表示上述吸气管未堵塞时的上述吸气量和上述控制阀开度之间的关系的第1特性，求出与该控制量对应的第1开度；根据上述控制量，参照表示处于可控制上述吸气量的最大堵塞状态时的上述吸气量和上述控制阀开度之间的关系的第2特性，求出与该控制量对应的第2开度；针对由上述第1开度和上述第2开度规定的范围，采用上述堵塞系数，算出与上述控制量对应的控制阀开度作为上述目标开度。
5.根据权利要求1所述的控制装置，上述控制单元还构成为将上述反馈校正量平滑化，算出学习值；根据上述学习值，算出上述堵塞系数的本次值。
6.根据权利要求5所述的控制装置，上述控制单元还构成为根据上述学习值，参照表示上述吸气管未堵塞时的上述吸气量和上述控制阀开度之间的关系的第1特性，求出与该学习值对应的第1开度；根据上述学习值，参照表示处于可控制上述吸气量的最大堵塞状态时的上述吸气量和上述控制阀开度之间的关系的第2特性，求出与该学习值对应的第2开度；针对由上述第1开度和上述第2开度规定的范围，采用上述堵塞系数的上次值，算出与上述学习值对应的开度；根据规定的基准吸气量，参照上述第1特性和第2特性，求出与该基准吸气量对应的第1基准开度和第2基准开度；根据与上述学习值对应的上述开度相对于由上述第1基准开度和上述第2基准开度规定的范围的比例，算出上述堵塞系数的本次值。
7.根据权利要求6所述的控制装置，上述基准吸气量被设定为如下的吸气量在超过该吸气量时，可判断为上述吸气管具有已发生堵塞的可能性。
8.根据权利要求5所述的控制装置，上述控制单元还构成为将上述反馈校正量内所含的积分增益平滑化；将上述作了平滑化的积分增益平滑化，算出上述学习值。
9.一种控制方法，控制发动机的吸气量，该控制方法包含以下步骤(a)当检测出连接在上述发动机和该发动机的吸气通路之间的漏气通路泄漏时，根据用于对怠速运转中的上述发动机的转数进行反馈控制的反馈校正量，更新表示该吸气通路的堵塞程度的堵塞系数；(b)当检测出上述漏气通路泄漏时，维持上述堵塞系数；(c)根据上述堵塞系数，算出设置在上述吸气通路上的控制阀的目标开度；以及(d)控制上述控制阀开度，使其收敛到上述目标开度。
10.根据权利要求9所述的方法，上述步骤(a)还包含以下步骤更新该堵塞系数，使上述堵塞系数的本次值和上述堵塞系数的上次值的差在规定范围内。
11.根据权利要求9所述的方法，上述步骤(c)还包含以下步骤(c-1)根据上述反馈校正量，算出用于控制上述控制阀的开度的控制量；以及(c-2)根据上述控制量和上述堵塞系数，算出上述控制阀的目标开度。
12.根据权利要求11所述的方法，上述步骤(c-2)还包含以下步骤根据上述控制量，参照表示上述吸气管未堵塞时的上述吸气量和上述控制阀的开度之间的关系的第1特性，求出与该控制量对应的第1开度；根据上述控制量，参照表示处于可控制上述吸气量的最大堵塞状态时的上述吸气量和上述控制阀的开度之间的关系的第2特性，求出与该控制量对应的第2开度；以及针对由上述第1开度和上述第2开度规定的范围，采用上述堵塞系数，算出与上述控制量对应的控制阀开度作为上述目标开度。
13.根据权利要求9所述的控制方法，上述步骤(a)还包含以下步骤(a-1)将上述反馈校正量平滑化，算出学习值；以及(a-2)根据上述学习值，算出上述堵塞系数的本次值。
14.根据权利要求13所述的控制方法，上述步骤(a-2)还包含以下步骤根据上述学习值，参照表示上述吸气管未堵塞时的上述吸气量和上述控制阀的开度之间的关系的第1特性，求出与该学习值对应的第1开度；根据上述学习值，参照表示处于可控制上述吸气量的最大堵塞状态时的上述吸气量和上述控制阀的开度之间的关系的第2特性，求出与该学习值对应的第2开度；针对由上述第1开度和上述第2开度规定的范围，采用上述堵塞系数的上次值，算出与上述学习值对应的开度；根据规定的基准吸气量，参照上述第1特性和第2特性，求出与该基准吸气量对应的第1基准开度和第2基准开度；以及根据与上述学习值对应的上述开度相对于由上述第1基准开度和上述第2基准开度规定的范围的比例，算出上述堵塞系数的本次值。
15.根据权利要求14所述的控制方法，上述基准吸气量被设定为如下的吸气量在超过该吸气量时，可判断为上述吸气管具有已发生堵塞的可能性。
16.根据权利要求13所述的控制方法，上述步骤(a-1)还包含以下步骤将上述反馈校正量内所含的积分增益平滑化；以及将上述作了平滑化的积分增益进行平滑化，并算出上述学习值。
全文摘要
本发明提供一种对吸入内燃机内的空气量进行控制的装置。在检测出漏气通路泄漏时，禁止进行吸气管的堵塞学习，在修复了该泄漏时，在合适状态下开始吸气量的控制。控制内燃机吸入空气量的装置具有用于对被吸入内燃机内的空气量进行调节的控制阀。控制装置根据用于对怠速运转中的内燃机的转数进行反馈控制的反馈校正量，算出表示内燃机的吸气管堵塞程度的堵塞系数。控制装置根据该堵塞系数来设定上述控制阀的开度，并按照该设定的控制阀的开度对控制阀进行控制。当检测出从内燃机连接到吸气管的漏气通路泄漏时，禁止算出堵塞系数。由于不更新堵塞系数，因而可防止把由泄漏导致的吸气量增大误判断为堵塞解除。
文档编号F02D41/14GK1590741SQ200410074070
公开日2005年3月9日 申请日期2004年9月2日 优先权日2003年9月3日
发明者丰岛弘和, 尾家直树, 长岛正明, 高木康雄 申请人:本田技研工业株式会社