专利名称：内燃机控制装置的制作方法
技术领域：
另外，日本专利申请公开No.64-88153 ( JP-A-64-88153 ) 中公开的装置通过从检测到的缸内压力值计算汽缸内的发热值来检测 燃料特性，从而发现燃料的低位发热值。
0005另外，日本专利No.2907594的技术包括存储燃料中酒精 浓度、理论空燃比、和汽油的轻/重成分比之间的关系的存储装置，并 通过将检测到的酒精浓度和检测到的理论空燃比(理想空燃比)上的 数据与存储装置中存储的数据作比较来检测汽油的轻/重成分比。 根据本发明的一个方面，提供了一种内燃机控制装置，包括检测内燃机的废气的空燃比的空燃比传感器、以及控制燃料喷射量使得通过所述空燃比传感器检测到的空燃比接近目标理想空燃比的空燃比控制装置，所述控制装置还包括低位发热值计算装置，其计算燃料的低位发热值；以及目标理想空燃比设定装置，其基于所述低位发热值与理想空燃比之间的已知关系从计算出的低位发热值设定目标理想空燃比。 在下面的描述和附图
中，参考具体实施例对本发明进行更加详细的描述。 在该实施例中，执行控制燃料喷射量的空燃比反馈控制，使得空燃比接近目标理想空燃比。具体地，通过查找预设目标理想空
10燃比A/Ftgt与来自A/F传感器17的检测值之间的差异，并通过沿着差异接近零的方向将燃料喷射量变化对应于该差异的量，来执行空燃比反馈控制。另外，在实施例中，由于使用从来自缸内压力传感器的 检测值P获得的发热量来计算低位发热值Qind，所以可通过简单的结 构获得本发明预期的效果。
0046下面，描述本发明的第二实施例。第二实施例中具有基 于废气成分用于计算理想空燃比的装置的内燃机控制装置的特征在 于，包括基于理想空燃比用于计算低位发热值的装置。第二实施例的 机械结构基本类似于第一实施例，省略其详细描述。 在获得预定循环周期的02传感器输出和A/F传感器输出 之后，ECU 20将存储的多个循环周期的02传感器18的输出值标准 化为0至1的范围，l为最大值，0为最小值(S140)。
0050然后，使用在对应于02传感器18的输出值Oa的正时处 获得的由此标准化的02传感器18的输出值02i(i-l至k)和A/F传 感器17输出值AFj (i=l至k)， ECU 20计算加权平均理想空燃比 AFst，该AF"为与02|加权的AFi的加权平均，如下面的公式(2)。0051
- (2) 响应于有关燃料可燃性的确定(S180， S200)， ECU 20 转换发动机运转脉谱图(s190)。具体地，如果混合燃料使用标记的参 考显示正使用酒精混合燃料，那么从两种燃料喷射量脉镨图、燃料喷 射正时脉镨图和点火正时脉镨图选择用于酒精混合燃料的脉镨图，以 用于燃料喷射量、喷射正时和点火正时的控制。另一方面，如果标记 的参考显示正使用汽油燃料，那么选择用于汽油燃料的脉谱图用于相 同的控制。由于前述过程，如果低位发热值比rq小于阈值，那么选 择用于酒精混合燃料的控制脉谱图用于发动机控制。
0055步骤S150中计算出的加权平均理想空燃比AFst用作空 燃比反馈控制中的目标值；具体地，控制燃料喷射量，使得来自设在 排气通路中的A/F传感器17的检测值AF与目标值即理想空燃比AFst 匹配。
[0056如上所述，在第二实施例中，利用发热值与理想空燃比 之间的关系，能够从理想空燃比逆向地计算发热值；从而可提供用于 计算发热值的新型装置。因此，通过缸内压力传感器15的使用，能够 消除计算发热值的需求。另外，在实施例中，由于使用a/f传感器17 的输出与氧气浓度加权的加权平均替代其简单平均，所以即使在无法
14获得由于o2反馈控制产生的稳定理想点的状态期间，也具有能够计算
加权平均理想空燃比的优点。
[00571 下面，描述本发明的第三实施例。尽管第二实施例的控 制装置基于理想空燃比计算低位发热值，但是第三实施例的控制装置 利用与低位发热值计算(步骤S110至S160)相关的部分基本相同的 过程，另外，基于根据理想空燃比计算出的低位发热值的值(低位发 热值比RQ1)与根据缸内压力计算出的低位发热值的值(低位发热值 比RQ2)之间的比较诊断缸内压力检测系统。这里的缸内压力检测系 统包括缸内压力传感器15和从传感器至ECU 20的传输路径，以及用 来执行使用检测到的缸内压力值确定燃料特性的 一 系列过程的程序和 各种参考值。第三实施例的机械结构与第一实施例的基本相同，故省 略其描述。
0058下面描述第三实施例中的控制。参考图6， ECU20首先 基于理想空燃比计算低位发热值的值(低位发热值比RQ1) (S210)。 该步骤S210的过程与前面第二实施例的步骤S110至S160的过程基 本相同。
[0059然后，ECU20基于缸内压力(S220)计算低位发热值的 值(低位发热值比RQ2)(S220)。该步骤S220的过程与第一实施例的 步骤S10至S30的过程基本相同。
[0060然后，ECU20确定在预定范围内基于缸内压力计算出的 低位发热值比Rg2与基于理想空燃比计算出的低位发热值比R^是否 相匹配(S230)。如果做出肯定的确定，那么ECU20确定缸内压力检 测系统正常，并重新设置预定缸内压力检测系统异常标记(S240)。另 外，如果在步骤S230中做出否定的确定，那么ECU20确定缸内压力 检测系统异常，并设定缸内压力检测系统异常标记(S250)。在使用检 测到的缸内压力值或者使用通过利用检测到的缸内压力值进行计算的 结果的另 一控制期间参考缸内压力检测系统异常标记。在已经设定所 述标记的情形下，中止使用检测到的缸内压力值或者通过利用同样的 检测值而执行的计算结果的控制，或者预定替代值用于检测到的缸内压力值或通过利用检测到的缸内压力值执行的计算结果。
0061如上所述，在第三实施例中，能够诊断缸内压力检测系 统。虽然上面结合诊断缸内压力检测系统的构造描述第三实施例，但 是该构造还可被在预定范围内在低位发热值比RQ2与低位发热值比 RQ1不匹配的情形下确定空燃比检测系统异常的构造来替代。这里的 空燃比检测系统包括A/F传感器17、从A/F传感器17至ECU 20的 传输路径以及用于执行使用空燃比检测值计算理想空燃比的 一 系列过 程的程序和各种参考值。 .
[0062另外，还可采用如下构造，其中如果在预定范围内低位 发热值比R。2与低位发热值比RQi不匹配，那么通过确定两个系统异 常来执行有关缸内压力检测系统和空燃比检测系统的诊断。另外，还 可采用如下构造，其中参考借助其它诊断装置(例如，布置在燃料系 统中从燃料折射率确定其粘度和比重的燃料特性传感器，和通过比较 从来自燃料特性传感器的检测值计算出的低位发热值与从缸内压力计 算出的低位发热值来诊断缸内压力检测系统的处理程序)执行的有关 缸内压力检测系统和/或空燃比检测系统的诊断结果，通过使用大量决 策逻辑来确定缸内压力检测系统和空燃比检测系统中的任意一个是否 异常。
0063顺带地，虽然结合前面的实施例在一定程度上描述了本 发明，但是应当理解，在不脱离所附专利权利要求中描述的本发明的 实质和范围的情况下，可以多种方式等对本发明进行变化和修改。即， 本发明包括落在专利权利要求范围内并落在权利要求中所述等效物的 范围和要点内的变型和修改。例如，至于从A/F传感器17的检测值 查找理想空燃比的技术可为除了结合前面实施例所示那些以外的各种 技术。另外，虽然在前面的实施例中将本发明应用于能够使用汽油-酒精混合燃料的车辆内燃机上，但是本发明还可应用于使用单一一种 或多种其它类型燃料的内燃机上，还可应用于配备有各种内燃机作为 驱动源的混合动力车辆上。
权利要求
1.一种内燃机控制装置，包括检测内燃机(1)的废气的空燃比的空燃比传感器(17)、以及控制燃料喷射量使得通过所述空燃比传感器(17)检测到的空燃比接近目标理想空燃比的空燃比控制装置，其特征在于还包括低位发热值计算装置，其计算燃料的低位发热值；以及目标理想空燃比设定装置，其基于所述低位发热值与理想空燃比之间的已知关系从计算出的低位发热值设定目标理想空燃比。
2. 如权利要求l所述的控制装置，其特征在于还包括 缸内压力传感器(15)，其检测所述内燃机(1)的汽缸内的压力，其中所述低位发热值计算装置具有基于压力的低位发热值计算装置， 该基于压力的低位发热值计算装置通过使用基于由所述缸内压力传感 器(15)检测到的缸内压力值计算出的发热量来计算低位发热值。
3. 如权利要求l所述的控制装置，其特征在于还包括 理想空燃比计算装置，其基于通过所述空燃比传感器(17)检测到的空燃比检测值计算所述理想空燃比，其中所述低位发热值计算装置具有基于空燃比的低位发热值计算装 置，该基于空燃比的低位发热值计算装置基于燃料的低位发热值与所 述理想空燃比之间的已知关系从由所述理想空燃比计算装置计算出的 理想空燃比计算所述低位发热值。
4. 如权利要求3所述的控制装置，其特征在于还包括 02传感器(18)，其检测所述内燃机(1)的废气中的氧气浓度，其中所述基于空燃比的低位发热值计算装置基于加权平均理想空燃比 来计算所述低位发热值，所述加权平均理想空燃比是通过将由所述空 燃比传感器(17 )检测到的空燃比与所述02传感器(18 )的输出值加 权而计算出的。
5. 如权利要求3或4所述的控制装置，其特征在于还包括 诊断装置，其基于由所述基于空燃比的低位发热值计算装置计算出的低位发热值与由所述基于压力的低位发热值计算装置计算出的低 位发热值之间的比较来诊断所述基于空燃比的低位发热值计算装置和 所述基于压力的低位发热值计算装置中的至少一个。
6. —种内燃机控制装置，包括检测内燃机(1)的废气的空燃比 的空燃比传感器(17)、以及基于由所述空燃比传感器(17)检测到的 空燃比检测值计算理想空燃比的理想空燃比计算装置，其特征在于还 包括基于空燃比的低位发热值计算装置，其基于燃料的低位发热值与 所述理想空燃比之间的已知关系从由所述理想空燃比计算装置计算出 的理想空燃比计算所述低位发热值。
7. 如权利要求6所述的控制装置，其特征在于还包括 02传感器(18)，其检测所述内燃机(1)的废气中的氧气浓度，其中所述基于空燃比的低位发热值计算装置基于加权平均理想空燃比 来计算所述低位发热值，所述加权平均理想空燃比是通过将由所述空 燃比传感器(17)检测到的空燃比与所述02传感器(18)的输出值加 权而计算出的。
8. 如权利要求6或7所述的控制装置，其特征在于还包括 缸内压力传感器(15)，其检测所述'内燃机(1)的汽缸内的压力； 基于压力的低位发热值计算装置，其基于检测到的缸内压力值来计算低位发热值；以及诊断装置，其基于由所述基于空燃比的低位发热值计算装置计算 出的低位发热值与由所述基于压力的低位发热值计算装置计算出的低 位发热值之间的比较来诊断所述基于空燃比的低位发热值计算装置和 所述基于压力的低位发热值计算装置中的至少一个。
全文摘要
在内燃机控制装置中，具有检测内燃机的废气的空燃比的空燃比传感器、以及控制燃料喷射量使得通过所述空燃比传感器检测到的空燃比接近目标理想空燃比的空燃比控制装置，所述控制装置还包括计算燃料的低位发热值的装置、以及基于所述低位发热值与理想空燃比之间的已知关系(图2)从计算出的低位发热值设定目标理想空燃比的装置。变得能够利用所述热值与所述理想空燃比之间的关系根据燃料特性执行空燃比控制。
文档编号F02D19/06GK101675229SQ200880000756
公开日2010年3月17日 申请日期2008年4月30日 优先权日2007年5月1日
发明者守谷荣记 申请人:丰田自动车株式会社