专利名称：车辆控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种车辆控制装置，该装置能够在减速期间停止向内燃机供应燃料。
背景技术：
通常，将装备有内燃机的车辆设计为执行停止向内燃机的燃料供应的燃料切断处理，以便提高燃料经济性。这种车辆被设计为使得在释放车辆的加速器踏板且车辆开始减速后，执行停止向内燃机燃料供应的燃料切断控制，直至内燃机的发动机转速降至预定值。随后，在发动机转速降至预定值后，车辆结束执行燃料切断处理并再次开始供应燃料，以便防止发动机发生停转。在执行燃料切断控制的车辆控制装置中，已知的一种控制装置，该控制装置根据在内燃机的排气管中设置的催化剂的温度，在执行燃料切断和不执行燃料切断之间进行切換，以便防止催化剂的性能劣化(例如參见日本专利申请公布No. 11-62664(JP-A-I1-62664))。日本专利申请公布No. 11-62664 (JP-A-11-62664)中描述的车辆控制装置被设计为在节气阀开度处于完全关闭且内燃机的转速大于或等于预定值时执行燃料切断控制。这里应注意的是，如果贫燃料的废气在高温状态下通过催化剂，则氧气的过度供应加速催化剂中钼(Pt)颗粒的增长。因此，降低催化剂中接触废气的Pt的总表面积，使得降低废气控制性能。因此，日本专利申请公布No. ll-62664(JP-A-ll-62664)中描述的车辆控制装置确定催化剂是否在执行燃料切断控制期间处于高温状态。当其确定催化剂处于高温状态时，即使在用于执行燃料切断控制的条件被满足，控制装置也禁止执行燃料切断控制。以此方式，控制装置防止催化剂暴露于贫废气，并且因此防止催化剂中Pt的表面积的減少，且因此保持废气排放控制性能。另ー方面，如果在内燃机正在预热时，在上述催化剂的高温状态期间禁止燃料切断控制，则会因于由发动机的润滑油的高粘性或燃料的低雾化导致的不稳定燃烧而发生不点火。如果未燃烧的燃料与废气一起被提供给催化剂并在其内被点燃，则催化剂性能很可能劣化。因此，日本专利申请公布No. 11-62664 (JP-A-11-62664)中描述的车辆控制装置即使催化剂处于高温状态中，也不能在内燃机预热期间禁止燃料切断控制。此外，通常与执行上述燃料切断控制的车辆控制装置相结合，因为在内燃机的预热状态期间(发动机正在预热的状态期间)燃烧不稳定，所以如果在发动机转速已经变低时结束燃料切断控制，则会增加发生发动机停转的可能性。因此，在预热状态期间，在结束燃料切断控制时的发动机转速被设定为高于结束预热后的转速，以便防止发生发动机停转。因此，当发动机正在预热时，燃料切断的持续时间变得较短，且因此与发动机已经预热时相比，会妨碍燃料经济性的提升。因此，为了实现提升的燃料经济性，建议通过采用其中在发动机预热期间结束燃料切断控制时的发动机转速被设定为低于现有技术中的转、速的构造，尽可能多地延迟燃料切断控制的结束。但是，日本专利申请公布No. 11-62664 (JP-A-11-62664)中描述的现有技术中的车辆控制装置没有被设计为使得在预热发动机期间结束燃料切断控制时的发动机转速被设定为低于现有技术中的转速。因此，如果以比现有技术中低的发动机转速来执行发动机预热期间的燃料切断控制，则可能的是，在再次开始燃料供应时，燃烧将不稳定，且发动机转速将不升高，且因此将发生诸如发动机停转等的缺陷。
发明内容
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供ー种车辆控制装置，其能够在不导致与发动机预热期间的燃料切断控制结合的发动机停转的情况下提高燃料经济性，并且能够防止燃料切断控制结束时的操控性能劣化。综上所述，根据本发明的ー个方面，提供ー种车辆控制装置，其安装在包含有进气流量调节机构的车辆内，所述进气流量调节机构设置在内燃机的进气通道上并对被吸入到所述内燃机中的进气量进行调节，且该车辆控制装置通过控制进气流量调节机构来调节进气量，且其包括冷却剂温度探測器，其探測内燃机的冷却剂温度；燃料供应停止装置，其在车辆减速期间的内燃机转速高于或等于预定值的情况下停止为内燃机供应燃料；进气量设定装置，其基于车辆的运转情况来设定进气量；控制装置，其控制进气流量调节机构，以便实现由进气量设定装置设定的进气量；以及下限值设定装置，其根据由冷却剂温度探測器探測的冷却剂温度来设定进气量的下限值，其中下限值设定装置将在由冷却剂温度探測器探測的冷却剂温度相对低时的进气量的下限值设定为高于在冷却剂温度相对高时的值，并且，在当已经通过所述燃料供应停止装置停止燃料供应同时由所述进气量设定装置设定的进气量小于由所述下限值设定装置设定的下限值时，所述控制装置控制所述进气流量调节机构，以使得进入内燃机的进气量变为等于下限值。根据本发明的另一方面，提供一种车辆的控制方法，该车辆包括进气流量调节机构，所述进气流量调节机构设置在内燃机的进气通道上且其调节进入内燃机的进气量，且其通过控制进气流量调节机构来调节进气量，探測内燃机的冷却剂温度；在车辆减速期间内燃机的转速高于或等于预定值的情况下停止向内燃机供应燃料；基于车辆行驶情况来设定进气量；以及控制进气流量调节机构以便实现所设定的进气量，其中根据所探測的冷却剂温度来设定进气量的下限值，以及在冷却剂温度相对低时将进气量的下限值设定为高于冷却剂温度相对高时的值，且控制所述进气流量调节机构，以使得在当已经停止燃料供应同时进气量小于所设定的下限值时，被吸入内燃机中的进气量变为等于下限值。根据上述车辆控制装置和车辆控制方法，在发动机的预热期间(在该期间的冷却剂温度低)停止燃料供应时可以增加进入内燃机的进气量。因此，在发动机的预热期间，燃料确实可以在燃料供应再次开始时燃烧，在所述预热期间，存在由燃料的相对低的雾化或润滑油的相对高的粘性导致的不点火的高可能性。因此，虽然在发动机的预热期间的燃料切断控制结束时的发动机转速被设定为低于现有技术中的转速，但是确实可以在燃料切断控制结束时使发动机的转速高。因此，在不便发动机停转的情况下，与现有技术相比，可以更晚地重启燃料供应。因此，可以提升燃料经济性。
在车辆控制装置中，下限值设定装置可以设定另ー下限值，其用于在燃料供应已被燃料供应停止装置停止时使内燃机的燃烧室中的负压的绝对值小于或等于预定值，且可以在冷却剂温度处于其中另ー下限值大于根据冷却剂温度设定的下限值的冷却剂温度的范围内时，将另一下限值设定作为新的下限值。此外，在上述车辆控制方法中，可以设定在燃料供应已被停止时使内燃机的燃烧室中的负压的绝对值小于或等于预定值的另一下限值，且可以在冷却剂温度处于其中另ー下限值大于根据冷却剂温度设定的下限值的冷却剂温度的范围内时设定另ー下限值作为新的下限值。根据上述车辆控制装置和上述控制方法，不仅可以在发动机的预热期间防止发动机停转，还可以防止由于内燃机的负压导致的润滑内燃机的油进入燃烧室并在其中被消耗。此外，在上述车辆控制装置中，进气流量调节机构可以由节气阀构造，且控制装置可以控制节气阀的开度。根据上述车辆控制装置，可以在不使进气流量调节机构的结构变得复杂的情况下调节进气量。此外，即使将进气量的下限值设定得高，也能够通过增大节气阀开度而保证足够的进气量。此外，在上述车辆控制装置中，进气流量调节机构可以具有节气阀以及怠速控制阀，所述怠速控制阀在内燃机的怠速状态下启动，且控制装置可以控制节气阀的开度以及怠速控制阀的开度。根据上述车辆控制装置，即使将进气量的下限值设定得高，也能够通过増大节气阀开度来确保充足的进气量。根据本发明，可以提供车辆的控制装置，其能够在发动机的预热期间，在执行燃料切断控制时通过防止发动机停转而提升燃料经济性，且能够防止在燃料切断控制结束时的操控性劣化。
參考附图，在本发明的示例实施例的以下详细说明中，将说明本发明的特征、优点和技术以及エ业重要性，其中相同的附图标记表示相同的元件，且其中图I是示出根据本发明实施例的发动机及其外围设备的结构的一般结构图；图2是示出根据本发明实施例的车辆控制装置的一般结构图；图3是示出根据本发明实施例的进气量下限值映射的示意图；以及图4是示出根据本发明实施例的进气量控制的流程图。
具体实施例方式以下将參考图I至4来说明根据本发明实施例的车辆控制装置，首先将说明其结构。
如图I中所示，发动机2是安装在车辆I中的内燃机，其是经历一系列四冲程的四冲程循环汽油机，即在活塞2 (将在下文说明)的两个来回运动期间的进气冲程、压缩冲程、碰撞冲程以及排气冲程。顺便提及，虽然本实施例基于发动机2是直列四气缸汽油发动机的假设来进行说明，但是根据本发明的发动机并不限于此，而是也可以为其他各种类型的发动机中的任ー种，例如直列六气缸发动机、V型六气缸发动机、V型十二气缸发动机、臣ト式六气缸发动机等。发动机2具有发动机主体部3、燃料供应部4、进气部5以及排气部6。主要结合布置成直线的四个气缸中的一个气缸22来进行以下说明作为实例。发动机主体部3具有气缸体13，其通过发动机支架(未示出)固定到车体；气缸盖15，其固定到气缸体13的ー侧；盖罩18，其固定到气缸盖15 ；曲轴箱19，其固定到气缸体13的另ー侧；以及油盘20，其固定到曲轴箱19且其构造为能够存储润滑油。
气缸体13中形成其中使冷却剂流动的水套14，使得通过与冷却剂的热交换使水套14冷却气缸体13。进气ロ 16和排气ロ 17形成在气缸盖15中。此外，气缸体13和气缸盖15限定气缸22 (实际上是四个气缸)。此外，发动机主体部3具有圆柱形活塞23，其被容纳在气缸体13中，以便在气缸22的轴方向上可滑动。气缸体13、气缸盖15以及活塞23 —起限定单斜面屋顶型燃烧室24。在活塞23的侧周表面部中形成多个活塞环槽。接触气缸体13的内周面的活塞环安装在各个活塞环槽中。因为活塞23与活塞环一起滑动接触气缸体13的内周面，所以活塞23在气缸22中沿其轴方向滑动时，燃烧室24基本上保持气密状态。此外，发动机主体部3具有曲轴箱19中容纳的曲轴26，其构成发动机2的输出轴，且连杆27连接活塞23和曲轴26。发动机主体部3构造为使得活塞23的往复运动通过连杆27转变为曲轴26的旋转运动。曲轴26具有曲柄轴颈，其由曲轴箱19旋转地支撑；多个曲臂,其从曲柄轴颈径向突起；曲柄销，其形成在预定的曲臂之间，以便以预定轴间距离平行于曲柄轴颈；以及平衡锤，其提供在曲柄销的径向相对侧处且分别与曲臂一体形成。连杆27具有形成为条状的杆体。杆体具有其中形成小轴承孔的小端部，以及在杆体的与小端部相对侧处具有其中形成大轴承孔的大端部。小端部被构造为使得附着至活塞23的活塞销旋转地插入到小轴承孔，且因此使小端部通过活塞销链接活塞23和连杆27。连杆27的大端部被构造为使曲柄销插入到大轴承孔中的情况下链接连杆27以及曲轴26。此外，发动机主体部3具有固定到气缸盖15的阀运行装置28、固定到盖罩18的点火装置35以及设置在气缸盖15附近的喷射器37。阀运行装置28由可变阀装置(例如VVT-i或可变阀定时智能系统)构造，其根据车辆I的行驶情况最优地控制各个进气阀29和排气阀30的开启/关闭时间。此外，阀运行装置28具有摇臂型进气阀29和排气阀30，且进气凸轮轴32和排气凸轮轴33被旋转支撑。阀运行装置28通过摇臂将进气凸轮轴32和排气凸轮轴33的旋转转化为进气阀29和排气阀30的往复运动。因此，阀运行装置28通过前后移动进气阀29和排气阀30、根据车辆I的行驶情况以最佳开启/关闭时间切换进气ロ 16和排气ロ 17与燃烧室24的连接状态。
进气凸轮轴32和排气凸轮轴33中的每个由固定到气缸盖15的凸轮轴箱(未示出)旋转支撑，且被构造为通过正时链(未示出)与曲轴26互锁地旋转。此外，进气凸轮轴32和排气凸轮轴33具有接触每个对应于进气阀29和排气阀30之一的摇臂的凸轮，且因此以凸轮的相应的ー个的每个预定旋转角度下推每个摇臂。上述活塞23、曲轴26、连杆27以及阀运行装置28被构造为通过从油盘20泵出并通过陀螺型[s2]油泵循环的油来润滑和冷却。
点火装置35具有火花塞36，其由主电极和地电极形成且其一部分突出到燃烧室24中。提供到点火装置35的点火线圈的电流由发动机控制装置80控制，使得点火装置35以最佳时间点燃燃料和空气混合物。喷射器37由端ロ点燃式燃料喷射装置构造，并且具有燃料喷射部，其中形成小燃料喷射孔且其一部分暴露于进气ロ 16的内部，且驱动部通过使用由发动机控制装置80控制的电磁阀来切換燃料喷射孔的开启/关闭状态。通过下述燃料泵42向喷射器37提供被加压至预定压カ的燃料。此外，当电磁阀通电时，喷射器37开启其燃料喷射孔并将处于雾化状态的加压燃料喷射到进气ロ 16。另ー方面，当电磁阀断电时，喷射器37关闭燃料喷射孔且因此停止喷射燃料。喷射器37并不限于端ロ点火式，而是也可以由直接将燃料喷射到燃烧室24中的气缸内喷射型燃料喷射装置构造，且还可以采用端ロ点火式燃料喷射装置和气缸内喷射型燃料喷射装置的组合。燃料供应部4具有其内部已进行了防锈处理的铁或树脂制燃料箱41以及容纳在燃料箱41中的周向流动型燃料泵42。燃料供应部4被设计为将已通过燃料泵42被加压至预定压力的燃料经由燃料输送管提供至喷射器37。顺便提及，在使用上述气缸内喷射型燃料喷射装置的情况下，燃料供应部4可以还具有将高压燃料提供至气缸内喷射型燃料喷射装置的高压燃料泵以及燃料泵42。进气部5具有进气管51，其一端连接至气缸盖15 ;空气滤清器52，其连接至进气管51的第二端；单阀型节气阀55，其提供在气缸盖15和空气滤清器52之间的进气通道中；以及节气阀传动机构56，其由通过发动机控制装置80控制的电控马达来构造。进气部5被构造为将空气引入到发动机主体部3中。顺便提及，根据本实施例的进气管51构成根据本发明的进气通道的实例。空气滤清器52具有连接到进气管51的第二端的滤清器盒53，以及滤清器芯54，其被容纳在滤清器盒53中并由无纺布制成。空气滤清器52被设计为将从车辆外部引入到进气部5的空气中的灰尘等移除。节气阀55具有圆盘形阀体以及固定到阀体的阀轴。节气阀55设计为使得阀体经由节气阀传动机构56并通过枢转阀轴而枢转，由此改变进气管51中的空气的通道横截面积。由此，节气阀55调节引入到发动机主体部3中的空气流量。顺便提及，根据本实施例的节气阀55构成根据本发明的进气流量调节机构的实例。排气部6具有一端侧连接至气缸盖15的排气管61以及催化转化器62。排气部6被构造为将发动机主体部3中产生的废气排放至车辆外部。催化转化器62具有连接至排气管61的转换器盒63以及在转换器盒63中容纳的催化剂64。催化剂64由三元催化剂构成，其中氧化铝支座装载有诸如钼、铑、钯等的氧化还原催化剂。催化剂64通过有效率地去除有害物质而充分净化由空气-燃料混合物燃烧产生的废气，该有害物质例如是废气中包含的未燃烧的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)等。催化剂温度传感器71设置在催化转化器62附近，且探测催化剂64的温度并将温度输出至发动机控制装置80。车辆I还包括发动机控制装置80，其构成根据本发明的车辆控制装置。发动机控制装置80由公知的ECU (电子控制单元)构成，并控制发动机2的扭矩输出量值且还执行下述其他各种控制。 顺便提及，根据本实施例的发动机控制装置80构成根据本发明的冷却剂温度探测器、燃料供应停止装置、进气量设定装置、控制装置以及下限值设定装置的实例。图2中所示的冷却剂温度传感器75例如由热敏电阻构成，该热敏电阻的电阻根据温度而变化。因此，冷却剂温度传感器75被设计为使热敏电阻的电阻根据发动机2的冷却剂温度Tw而变化，且因此使得将根据冷却剂温度Tw变化的电压作为表示冷却剂温度Tw的信号被输出至发动机控制装置80。发动机控制装置80根据从冷却剂温度传感器75获取的电压量值来探測冷却剂温度Tw。因此，冷却剂温度传感器75和发动机控制装置80构成根据本发明的冷却剂温度探測器的实例。冷却剂温度传感器75连接至气缸体13的外壁表面，以便探測在水套14中流动的冷却剂的温度。如图2中所示，发动机控制装置80由包括通过双向总线87互连的CPU(中央处理器)81、RAM (随机存取存储器)82、ROM (只读存储器)83、EEPROM (电可擦除可编程只读存储器，注册商标)84、输入端ロ 85、输出端ロ 86等的微计算机构成。CPU 81通过根据预先存储在ROM 83中的程序和映射以及存储在EEPROM 84中的数据来执行信号处理而执行发动机2的输出控制等，同时使用RAM 82的暂时存储功能。从输出端ロ 86输出的信号经由A/D转换器被发送至节气阀传动机构56等。此外，发动机控制装置80基于从不同传感器输入的信号来控制节气阀55的开度、喷射器37的燃料喷射量和燃料喷射正时、火花塞36的点火正吋。车辆I还包括加速器运行量传感器72、车辆速度传感器74、发动机转速传感器76、用于探测变速杆78的运行位置的运行位置传感器77、节气阀开度传感器79等。加速器运行量传感器72例如由使用霍尔元件的电子位置传感器构成。当通过驾驶员操作加速器踏板吋，加速器运行量传感器72将表示加速器运行量Acc (其示出加速器踏板的位置)的信号输出至发动机控制装置80。发动机控制装置80控制节气阀55 (參见图I)的开度、喷射器37的燃料喷射正时以及火花塞36 (參见图I)的点火正吋，以便使发动机2产生与加速器运行量Acc匹配的扭矩。车辆速度传感器74将表示输出轴的转速Nout的信号输出至发动机控制装置80。基于该信号，发动机控制装置80计算车辆速度V。构成探测发动机2的发动机转速的装置的发动机转速传感器76基于曲轴26的旋转来探测发动机2的发动机转速Ne。运行位置传感器77探測变速杆78的位置，并将表示探测结果的信号发送至发动机控制装置80。基于来自运行位置传感器77的信号输入，发动机控制装置80确定变速杆78的位置。此外，车辆I包括变速器控制装置，其根据车辆速度V和加速器运行量Acc来控制自动变速器的传动比。发动机控制装置80经由车内局域网线从连接至发动机控制装置80的变速器控制装置来获取表示当前传动比的信号。节气阀开度传感器79例如由霍尔元件构成，该霍尔元件提供与节气阀55的节气阀开度匹配地输出电压(參见图I)。节气阀开度传感器79将表示节气阀55的节气阀开度的信号输出至发动机控制装置80。将參考图I至3来说明根据本发明实施例的发动机控制装置80的特征构造。当车辆I减速时，发动机控制装置80执行燃料切断控制。具体来说，如果从加速器运行量传感器72输入的信号是表示加速器运行量的闭合状态的信号以及从发动机转速传感器76输入的信号，并且表示发动机转速Ne处于其中可执行燃料切断操作的预定范围内，以及从变速器控制装置输入的当前传动比是允许执行燃料切断的传动比，则发动机控制装置80开 始燃料切断控制。因此，根据本实施例的发动机控制装置80构成根据本发明的燃料供应停止装置的实例。基于从发动机转速传感器76输入的信号，发动机控制装置80在发动机2的发动机转速Ne变成低于预定值时结束燃料切断控制。顺便提及，对于根据本实施例的发动机控制装置80来说，在结束燃料切断控制时的发动机转速Ne被设定为低于现有技术中结束燃料切断控制时的发动机转速Ne，这是因为执行了下文详细说明的进气量控制，使得燃料切断控制比现有技术中结束得晩。此外，在结束燃料切断控制时的发动机转速Ne通过经验测量而被预先确定为不会发生发动机停转的值。在车辆I装备有包括锁止装置的扭矩转换器的情况下，锁止装置在执行燃料切断控制时设定为啮合状态或滑移啮合状态，以便延迟发动机2的发动机转速Ne的下降。在这种情况下，变速器控制装置根据当前传动比、在啮合状态和滑移状态之间切换锁止装置。此外，发动机控制装置80计算基础进气量Qabase，其表示在燃料切断控制期间进入燃烧室24的进气量的基础值。具体而言，发动机控制装置80在从发动机转速传感器76获取表示发动机转速Ne的信号后，參考其中发动机转速Ne和基础进气量Qabase彼此对应关联的基础进气量映射来计算基础进气量Qabase。基础进气量映射被限定为使得发动机转速Ne越高，则基础进气量Qabase越大。此外，发动机控制装置80根据附件扭矩来计算所需的额外进气量Qaadd。具体而言，发动机控制装置80的ROM 83预存储空调扭矩映射，其中与空调皮带轮的扭矩相应地关联空调的压缩机的占空比和转速。在获取压缩机的占空比和空调皮带轮的转速后，发动机控制装置80计算所需扭矩，以便根据空调扭矩映射来驱动空调。此外，发动机控制装置80计算所需附件扭矩，以便驱动冷却剂泵，冷却剂泵提供在包括水套14并形成在气缸体13中的冷却剂回路的入口侧。发动机控制装置80根据冷却剂泵的驱动状态将所产生的扭矩预存储在ROM 83中，作为冷却剂泵扭矩映射。根据冷却剂泵扭矩映射，发动机控制装置80计算所需扭矩，以便驱动冷却剂泵。此外，发动机控制装置80根据交流发电机的驱动状态将所产生的扭矩预存储在ROM 83中。根据交流发电机扭矩映射，发动机控制装置80计算所需扭矩，以便驱动交流发电机。
发动机控制装置80将其中对应关联的附件扭矩和额外进气量Qaadd的额外进气量映射预存储在ROM 83中。在计算所需附件扭矩的总量以便驱动上述附件后，发动机控制装置80根据存储在ROM 83中的额外进气量映射来获取额外进气量Qaadd。此外，发动机控制装置80通过将基础进气量Qabase与额外进气量Qaadd相加而计算目标进气量Qat。因此，根据本实 施例的发动机控制装置80构成基于车辆I的行驶情况而设定进气量的进气量设定装置的实例。此外，发动机控制装置80根据将在下文说明的进气量下限值映射来设定下限值进气量Qamin。根据本实施例的进气量下限值映射由对应关联的冷却剂温度Tw和进气量Qa的曲线图来表达，如图3中所示。在发动机2预热期间，即在冷却剂温度Tw较低的状态下，润滑气缸体13中的活塞23等的润滑油具有低温。因此，润滑油的粘性在预热期间高于预热结束后的粘性，使得在活塞23滑动时产生的摩擦力増加。在发动机预热期间，从喷射器37喷入进气ロ 16的燃料的雾化劣化，且在从端ロ点火式喷射器喷射燃料的情况下，会出现端ロ润湿现象，其中喷射的一部分燃料会沉积在进气ロ 16的壁表面上，因此使燃烧变得不稳定。因此，现有技术的发动机控制装置被设计为使得在发动机预热期间，在燃料切断控制结束时将发动机转速Ne设定为高于预热结束后的转速，以便在燃料切断控制结束时将燃料供应到燃烧室中时，更着重于防止由不点火导致的发动机停转而不是提升燃料经济性。另ー方面，在根据本实施例的发动机控制装置80中，燃料切断控制结束时的发动机转速Ne设定为低于现有技术中的转速，以便提高燃料经济性，且虽然采取这种设定，但即使在燃料切断控制结束时再次开始将燃料供应到燃烧室24中时，也通过根据进气量下限值映射而执行进气量控制来防止由于不点火导致的发动机停转的发生。S卩，在发动机2预热时，根据本实施例的发动机控制装置80使执行燃料切断控制期间的进气量Qa大于正常运行期间的进气量，以便防止由于不点火导致的发动机停转的发生。鉴于此，会发生从调节节气阀55的开度时到供应至燃烧室24的进气量变化时的响应延迟。但是在本实施例中，因为在燃料切断控制期间预先采用了最佳进气量，所以即使在燃料切断控制结束以及燃料再次提供进燃烧室24时，进气量Qa也是最佳值。因此，可以防止发动机停转的发生。发动机温度越低，即冷却剂温度Tw越低，燃烧室24中的燃烧变得更不稳定。因此，在进气量下限值映射中，被确定以防止发生发动机停转的进气量Qa的下限值被设定得越高，则冷却剂温度Tw越低,如图3中的实线91所示。此外，如果在车辆I行驶时，加速器运行量Acc进入闭合状态且在減速期间，节气阀55闭合，则会在节气阀55的下游侧的进气管51内以及进气ロ 16内(以下称为进气管内部)产生大的负压。如果大的负压产生在进气管内部内，则其影响将燃烧室24中的气缸压カ变为负压，使得所谓的油漂浮发生。油漂浮变为燃烧室24中的油消耗的原因。因此，出于抑制油消耗的考虑，希望避免在节气阀55的下游侧处的进气管51内以及进气ロ 16内产生过度负压。
这种油漂浮和冷却剂温度之间的关系的紧密程度小于发动机停转的发生和冷却剂温度之间的关系的紧密程度。因此，在根据本实施例的进气量下限值映射中，在不考虑冷却剂温度Tw的情况下，设定用于抑制油漂浮的进气量的常数值Qanp，如虚线92所示。此外，如图3中的箭头形标尺93所示，在燃料切断控制期间的进气量Qa越大，则燃料切断控制结束之前和之后之间的扭矩步进越大，且车辆I的操控性变得越差。因此，定性地，进气量Qa优选尽可能小，只要不发生发动机停转即可。在本实施例中，由实线91和虚线92表示的进气量Qa的下限值设定为使得操控性将不劣化。此外，进气量的下限值随 冷却剂温度Tw变高而减小，且因此降低发动机停转发生的可能性。因此，可进ー步提升操控性。即，在进气量Qa处于虚线92之上的范围中，实线91被限定为使防止发动机停转的发生和提升操控性达到良好的平衡。在该实施例中，发动机控制装置80确定如上计算的目标进气量Qat是否处于由通过实线91和虚线92表示的下限值限定的可设定范围94中。如果目标进气量Qat没有处于设定范围94内，则发动机控制装置80执行防护处理，该防护处理将所计算的目标进气量Qat替换为由实线91和虚线92表示的、与由冷却剂温度传感器75探測的冷却剂温度Tw相对应的下限值之一。S卩，发动机控制装置80被构造为在所探測的冷却剂温度相对低时将进气量的下限值设定为高于所探測的冷却剂温度相对高时的值。此外，根据本实施例的虚线92构成根据本发明的进气量的另ー下限值。即，根据本实施例的发动机控制装置80具有如下构造其中设定进气量的另ー下限值，以用于在燃料供应停止时使内燃机的燃烧室中的负压的绝对值小于或等于预定值，且在冷却剂温度处于其中另ー下限值大于根据冷却剂温度设定的下限值的冷却剂温度的范围中吋，将该另一下限值设定为进气量的新下限值。因此，根据本实施例的发动机控制装置80构成根据本发明的下限值设定装置的实例。此外，发动机控制装置80通过控制节气阀传动机构56而调节节气阀55的开度，使得实际进气量Qa等于目标进气量Qat。具体而言，发动机控制装置80将节气阀开度映射存储在ROM中，在该节气阀开度映射中，目标进气量Qat和节气阀开度对应地彼此关联。当目标进气量Qat已被设定时，发动机控制装置80根据节气阀开度映射来获取节气阀开度。随后，发动机控制装置80控制节气阀传动机构以便达到节气阀的开度。因此，根据本实施例的发动机控制装置80构成根据本发明的控制装置的实例。此外，在车辆I装备进气量传感器的情况下，发动机控制装置80可以执行反馈控制，使得使通过进气量传感器探測的进气量，即实际进气量变得接近于目标进气量Qat。接下来，将參考图4说明操作。顺便提及，以下说明的过程通过预存储在ROM 83中的程序来实现，并通过CPU 81以预定时间间隔执行。如图4中所示，首先，发动机控制装置80确定是否正在执行燃料切断控制(步骤SlD0发动机控制装置80在由加速器运行量传感器72探測的加速器运行量Acc的完全闭合状态的情况下执行燃料切断控制，且其中发动机转速Ne高于或等于预定值。在执行燃料切断控制期间，发动机控制装置80在EEPROM 84中建立示出燃料切断控制的执行的标记，并基于该标记来确定是否正在执行燃料切断控制。如果确定燃料切断控制正在被执行(步骤Sll中为是)，则发动机控制装置80进行至步骤S12。另ー方面，如果确定燃料切断控制没有被执行(步骤Sll中为否)，则发动机控制装置80进行至返回步骤。如果步骤Sll中的决定为是，则过程进行至步骤12，其中发动机控制装置80计算基础进气量Qabase。具体而言，发动机控制装置80从发动机转速传感器76获取表示发动机转速Ne的信号，并基于存储在ROM 83中的基础进气量映射、由发动机转速Ne来计算基础进气量Qabase。随后，发动机控制装置80计算与附件扭矩匹配的额外进气量Qaadd (步骤S13)。具体而言，发动机控制装置80获取表示空调压缩机、冷却剂泵和交流发电机的驱动状态的信号，且随后基于空调扭矩映射、冷却剂泵扭矩映射和交流发电机扭矩映射从中计算附件扭矩。随后，根据额外进气量映射，发动机控制装置80计算与附件扭矩相对应的额外进气
単 Qcicidd ο接下来，发动机控制装置80通过利用下述表达式(I)从步骤S12中计算的基础进气量Qabase以及步骤S13中计算的与附件扭矩匹配的额外进气量Qaadd来计算目标进气量 Qat Qat=Qabase+kX Qaadd (I)其中k是通过经验测量而预先确定的系数。随后，发动机控制装置80获取冷却剂温度Tw (步骤S15)。具体而言，发动机控制装置80基于从冷却剂温度传感器75输入的信号来输入获取冷却剂温度Tw。接下来，发动机控制装置80设定下限进气量Qamin (步骤S16)。具体而言，根据存储在ROM 83中的进气量下限值映射，发动机控制装置80将与步骤S15中获取的冷却剂温度Tw相对应的进气量的下限值设定为下限进气量Qamin。接下来，发动机控制装置80确定目标进气量Qat是否大于或等于下限进气量Qamin (步骤S 17)。如果确定目标进气量Qat大于或等于下限进气量Qamin (步骤S 17中为是)，则发动机控制装置80进行至步骤S19。另ー方面，如果确定目标进气量Qat小于下限进气量Qamin (步骤S17中为否)，则发动机控制装置80进行至步骤S18。在步骤S 18中，发动机控制装置80相对于目标进气量Qat执行防护过程。Qat — Qamin (2)接下来，为了使实际进气量Qa等于目标进气量Qat，发动机控制装置80根据上述节气阀开度映射来设定节气阀的开度，并控制节气阀传动机构56，以便实现节气阀开度的设定(步骤S19)。如上所述，在车辆I减速时停止向发动机供应燃料的车辆I中，根据本实施例的发动机控制装置80能够在发动机预热期间的停止燃料供应时提高供应到燃烧室24中的进气量Qa。因为此，发动机控制装置80确实能够在发动机预热期间再次开始燃料供应时(在此期间存在由相对低的燃料雾化或相对高的润滑油粘性导致的不点火的高可能性)实现燃料的燃烧。因此，虽然在发动机预热期间的燃料切断控制结束时的发动机转速被设定为高于现有技术中的转速，但确实能够在燃料切断控制结束时使发动机转速较高。因此，与现有技术相比，可以在不会导致发动机停转的情况下延迟燃料供应的重启。结果，能够提升燃料经济性。此外，在发动机预热结束后，进气量的下限值被设定为低于预热期间的下限值，使得能够减少燃料供应重启时产生的扭矩步进以及防止操控性劣化。
此外，发动机控制装置80不仅能够防止发动机预热期间发生发动机停转，而且也能够防止润滑活塞23等的油进入燃烧室以及由于内燃机的负压而导致在其中被消耗。在发动机控制装置80在执行进气量控制的期间，通过控制节气阀55的开度使实际进气量Qa接近目标进气量Qat的情况下进行上述说明。但是，还可以采用车辆I的进气部分5装备有ISC (怠速控制)旁路通道的构造，以用于当发动机2的运行状态处于怠速状态时调节提供至发动机2的气流量，以及其中，发动机控制装置80执行节气阀55的开度的调节以及流过ISC旁路通道的气流量的调节。在这种情况下，ISC旁路通道提供有ISC阀门，其用于调节气流量，且驱动ISC阀门以便通过ISC阀门致动器改变ISC旁路通道中的气流量，该ISC阀门致动器由发动机控制装置80控制。 在这种情况下，例如在冷却剂温度Tw高时调节ISC阀门的开度，且在冷却剂温度Tw低时调节节气阀55的开度，使得仅通过流过ISC旁路通道的气流量不能实现目标进气量Qat。顺便提及，因为通常提供ISC旁路通道用于在发动机的怠速期间控制发动机转速Ne，所以ISC旁路通道不足以传送所需的进气量，以便紧接在燃料切断控制结束之后且在发动机正在预热以及发动机转速低的状态下，如结合该实施例在上文所说明的那样维持燃烧。但是，如果ISC旁路通道能够传送所需的进气量以便在发动机以低发动机转速进行预热期间、紧接在燃料切断控制结束之后維持燃烧，则发动机控制装置80可以调节ISC阀门的开度，而不是调节节气阀55的开度。此外，图3中的进气量下限值映射中的实线91被限定成使得进气量的下限值随冷却剂温度Tw的降低而连续升高的情况进行上述说明。但是，实线91还可以被限定为提供两个下限值的设定，其中在冷却剂温度Tw高于或等于预定值时选择下限值中的较小的一个，以及在冷却剂温度Tw低于预定值时选择较大的下限值。在这种情况下，基干与冷却剂温度Tw有关的燃料雾化和润滑油的粘性的状态，通过经验測量来预先确定预定值。此外，实线91还可以被确定为不仅限定两个下限值，而且还可以限定随冷却剤温度Tw的下降而以升序选择的三个或多个下限值。此外，虽然上述说明结合车辆I装备有自动变速器结构进行说明，但是本发明并不不限于这种结构，而是车辆I可以具有手动变速器或连续可变变速器。此外，车辆I还可以为由发动机和电动机驱动的混合动カ车辆。在这种情况下，与车辆I装备有自动变速器的情况相比，用于燃料切断控制开始的情况改变。然而，虽然本实施例的发动机控制装置中的燃料切断控制结束时的发动机转速低于现有技术中的发动机控制装置中的燃料切断控制结束时的发动机转速，但是其仍然可以防止发动机停转的发生并提升燃料经济性。此外，虽然根据上述说明，进气量下限值映射由实线91和虚线92来限定，但本发明并不限于这种设计。例如，进气量下限值映射可以仅由实线91来限定。在这种情况下，虽然与进气量下限值映射由实线91和虚线92限定的情况相比有増加由于油漂浮导致的油消耗的可能性，但是如上述实施例一祥可以提高燃料经济性。如上所述，本发明的车辆控制装置能够在不导致发动机停转的情况下实现通过发动机的预热期间执行燃料切断控制而提升燃料经济性的效果，且能够防止在燃料切断控制结束时操控性劣化，且有利于车辆控制装置在减速期间停止向内燃机供应燃料。
权利要求
1.ー种车辆控制装置，其安装在包含有进气流量调节机构的车辆内，所述进气流量调节机构设置在内燃机的进气通道上并对被吸入到所述内燃机中的进气量进行调节，所述车辆控制装置通过控制所述进气流量调节机构来调节所述进气量，其特征在于包括 冷却剂温度探測器，所述冷却剂温度探測器探测所述内燃机的冷却剂温度； 燃料供应停止装置，在所述车辆減速期间所述内燃机的发动机转速大于或等于预定值的情况下，所述燃料供应停止装置停止向所述内燃机供应燃料； 进气量设定装置，所述进气量设定装置基于所述车辆的行驶情况来设定所述进气量；控制装置，所述控制装置控制所述进气流量调节机构，以使得实现由所述进气量设定装置设定的进气量；以及 下限值设定装置，所述下限值设定装置根据由所述冷却剂温度探測器探測的冷却剂温度来设定所述进气量的下限值，其中， 所述下限值设定装置将当由所述冷却剂温度探測器探測的冷却剂温度相对低时的所述进气量的下限值设定为高于当所述冷却剂温度相对高时的下限值，并且，在当已经通过所述燃料供应停止装置停止燃料供应同时由所述进气量设定装置设定的进气量小于由所述下限值设定装置设定的下限值时，所述控制装置控制所述进气流量调节机构，以使得被吸入所述内燃机中的进气量变为等于所述下限值。
2.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其特征在干， 所述下限值设定装置设定另一下限值，其用以使得在当已经通过所述燃料供应停止装置停止燃料供应时的所述内燃机的燃烧室中的负压的绝对值小于或等于预定值，并且，在所述冷却剂温度处于其中所述另ー下限值高于根据所述冷却剂温度设定的所述下限值的冷却剂温度的范围内时，所述下限值设定装置将所述另ー下限值设定作为新的下限值。
3.根据权利要求I或2所述的车辆控制装置，其特征在干， 所述进气流量调节机构由节气阀构成，并且所述控制装置控制所述节气阀的开度。
4.根据权利要求I或2所述的车辆控制装置，其特征在干， 所述进气流量调节机构具有节气阀以及在所述内燃机的怠速状态时启动的怠速控制阀，并且所述控制装置控制所述节气阀的开度和所述怠速控制阀的开度。
5.ー种用于车辆的控制方法，所述车辆包括设置在内燃机的进气通道上并对被吸入到所述内燃机中的进气量进行调节的进气流量调节机构，所述控制方法通过控制所述进气流量调节机构来调节所述进气量，其特征在于包括 探测所述内燃机的冷却剂温度； 在所述车辆減速期间所述内燃机的发动机转速大于或等于预定值的情况下，停止向所述内燃机供应燃料； 基于所述车辆的行驶情况来设定所述进气量；以及 控制所述进气流量调节机构以使得实现所设定的所述进气量，其中， 根据所探測的冷却剂温度来设定所述进气量的下限值，并且将当所述冷却剂温度相对低时的所述进气量的下限值设定为高于当所述冷却剂温度相对高时的下限值，并且控制所述进气流量调节机构，以使得在当已经停止所述燃料供应同时所述进气量小于所设定的下限值时，被吸入所述内燃机中的进气量变为等于所述下限值。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在干，设定另一下限值，其用以使得在当已经停止燃料供应时的所述内燃机的燃烧室中的负压的绝对值小于或等于预 定值，并且，在所述冷却剂温度处于其中所述另ー下限值高于根据所述冷却剂温度设定的下限值的冷却剂温度的范围内时，将所述另ー下限值设定作为新的下限值。
全文摘要
一种发动机控制装置，其在执行燃料切断控制时从基础进气量(Qabase)以及与附件扭矩匹配的额外进气量(Qaadd)(步骤S14)来计算目标进气量(Qat)。接下来，发动机控制装置获取冷却剂温度(Tw)(步骤S15)，且随后设定下限进气量(Qamin)(步骤S16)。当目标进气量(Qat)小于下限进气量(Qamin)时(步骤S17中为否)，发动机控制装置将目标进气量(Qat)更新为下限进气量(Qamin)(步骤S18)，并调节节气阀的开度使得实际进气量(Qa)变为等于目标进气量(Qat)(步骤S19)。
文档编号F02D41/12GK102652217SQ201080056494
公开日2012年8月29日 申请日期2010年12月9日 优先权日2009年12月14日
发明者桥本雅之 申请人:丰田自动车株式会社