专利名称：双燃料发动机的怠速转速控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种切换使用种类不同的第一燃料和第二燃料来进行运转的双燃料发动机，具体地说，涉及ー种控制该双燃料发动机的怠速转速的怠速转速控制装置。
背景技术：
以往，例如已知ー种切换使用汽油等液体燃料和压缩天然气(CNG)等气体燃料来进行运转的双燃料发动机。作为这种技术，例如在下述的专利文件I中，记载了控制发动机的怠速转速的技术。在此，在使用液体燃料进行发动机的运转的状态下，从液体燃料切换到气体燃料的情况下，与使用液体燃料的情况相比，吸气量減少，因为与发动机的压缩比的关系，所以气体燃料的燃烧性有可能恶化。特别在怠速运转时，有可能发动机转速降低而损害怠速稳 定性。因此，在专利文件I所记载的技术中，具备辨别单元，其辨别正在使用气体燃料或正在使用液体燃料；以及吸气量校正単元，其至少在怠速运转时，与使用液体燃料时的吸气量相比，使吸气量在使用气体燃料时増大。吸气量校正単元构成为打开设置在旁路通路上的电磁阀来増大吸气量。根据该结构，在怠速运转且使用气体燃料时，通过吸气量校正单元増大吸气量来増大发动机的填充效率，来保证良好的燃烧性。专利文件I :日本特开昭62-96742号公报专利文件2 日本特公平6-41734号公报
发明内容
_7] 发明要解决的问题但是，在专利文件I所记载的技术中，在从使用液体燃料切換到使用气体燃料的情况下，构成为只是将作为吸气量校正单兀的电磁阀一律打开而使吸气量一律増大。另外，在怠速运转时，一般容易受到发动机自身的摩擦阻抗、空气压缩机的动作状态、自动变速器的动作状态、动カ转向装置的动作状态和发电机(交流发电机)的动作状态等负荷变动的影响，有可能实际的发动机转速(怠速转速)降低该影响的量或者变得不稳定。因此，在专利文件I所记载的技术中，无法既配合切換后的使用燃料又配合与上述负荷变动地调节吸气量，难以稳定地控制怠速转速。另外，在专利文件I所记载的技术中，无法考虑到包括吸气量校正単元在内的吸气系统的结构的个体差异、随时间的变化来调节吸气量，从这个意义上也难以稳定地控制怠速转速。本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供ー种双燃料发动机的怠速转速控制装置，能够与种类不同的第一燃料和第二燃料的使用切换无关地，通过适当地调节怠速运转时的吸气量来稳定地控制怠速转速。用于解决问题的方案(I)为了达到上述目的，本发明的第一方式是ー种双燃料发动机的怠速转速控制装置，该双燃料发动机切換使用种类不同的第一燃料和第二燃料来进行运转，该怠速转速控制装置具备吸气量调节单元，其被设置在双燃料发动机的吸气通路中，用于在双燃料发动机怠速运转时调节吸气量；控制单元，其用于根据控制值控制吸气量调节单元以将双燃料发动机的怠速转速控制为目标怠速转速；以及校正単元，其用于在从使用第一燃料进行的怠速运转切換到使用第二燃料进行的怠速运转时，根据校正值校正控制值以配合第二燃料的使用地校正吸气量，该怠速转速控制装置还具备目标怠速转速计算单元，该目标怠速转速计算单元用于根据怠速运转时的双燃料发动机的负荷变动计算目标怠速转速，其中，校正单元根据计算出的目标怠速转速计算校正值。根据上述(I)的结构，在双燃料发动机怠速运转时，通过控制単元根据控制值控制吸气量调节单元以将怠速转速控制为目标怠速转速。在此，在从使用第一燃料进行的怠速运转切換到使用第二燃料进行的怠速运转时，通过校正単元根据校正值校正控制值以配合第二燃料的使用地校正吸气量。另外，通过目标怠速转速计算单元根据怠速运转时的双燃料发动机的负荷变动计算目标怠速转速。然后，通过校正単元根据计算出的上述目标怠速转速计算校正值。因而，在从使用第一燃料进行的怠速运转切換到使用第二燃料进行的怠速运转时，反映校正值地控制吸气量调节单元，适当地调节补充吸气量的多余量以及不 足量，能够抑制怠速转速的急剧变化。另外，根据目标怠速转速计算校正值，因此，根据双燃料发动机的负荷变动调节补充吸气量的多余量和不足量，能够抑制怠速转速的变动。(2)为了达到上述目的，在上述(I)的结构中，优选的是控制単元根据目标怠速转速与怠速转速之差计算反馈校正值，并且在反馈校正值为规定值以上、即目标怠速转速与怠速转速之差为规定值以下时，计算反馈校正值的值作为学习校正值，至少根据反馈校正值和学习校正值计算控制值。根据上述(2)的结构，除上述(I)的结构的作用之外，将构成控制值的反馈校正值反映到由控制单元对吸气量调节单元的控制中，以使怠速转速接近目标怠速转速。另外，在没有完成反馈校正值的计算就开始怠速运转时等，将构成控制值的学习校正值反映到由控制单元对吸气量调节单元的控制中，以使怠速转速接近目标怠速转速。(3)为了达到上述目的，本发明的第二方式是ー种双燃料发动机的怠速转速控制装置，该双燃料发动机切換使用种类不同的第一燃料和第二燃料来进行运转，该怠速转速控制装置具备吸气量调节单元，其被设置在双燃料发动机的吸气通路中，用于在双燃料发动机怠速运转时调节吸气量；以及控制単元，其用于根据控制值控制吸气量调节单元以将双燃料发动机的怠速转速控制为目标怠速转速，该怠速转速控制装置还具备第一校正单元，在使用第一燃料进行怠速运转时，该第一校正単元校正控制值以配合第一燃料的使用地校正吸气量；以及第二校正単元，在使用第二燃料进行怠速运转时，该第二校正単元校正控制值以配合第二燃料的使用地校正吸气量，其中，控制单元根据目标怠速转速与怠速转速之差计算反馈校正值，至少根据反馈校正值计算控制值，第一校正単元在反馈校正值为规定值以上、即目标怠速转速与怠速转速之差为规定值以下时，计算反馈校正值的值作为第一学习校正值，井根据计算出的第一学习校正值来校正控制值，第二校正単元在反馈校正值为规定值以上、即目标怠速转速与怠速转速之差为规定值以下时，计算反馈校正值的值作为第二学习校正值，井根据计算出的第二学习校正值来校正控制值。根据上述(3)的结构，在双燃料发动机怠速运转时，通过控制值计算単元根据控制值控制吸气量调节单元以将怠速转速控制为目标怠速转速。在此，在使用第一燃料进行怠速运转时，通过第一校正単元校正上述控制值以配合该第一燃料的使用地校正吸气量。即，在反馈校正值为规定值以上、即目标怠速转速与怠速转速之差为规定值以下时，通过第一校正单元计算反馈校正值的值作为第一学习校正值，井根据该第一学习校正值来校正控制值。另ー方面，在使用第二燃料进行怠速运转时，通过第二校正単元校正上述控制值以配合该第二燃料的使用地校正吸气量。即，在反馈校正值为规定值以上、即目标怠速转速与怠速转速之差为规定值以下时，通过第二校正单元计算反馈校正值的值作为第二学习校正值，井根据该第二学习校正值来校正控制值。因而，在从使用第一燃料进行的怠速运转切換到使用第二燃料进行的怠速运转时，反映与第二燃料的使用相匹配的第二学习校正值地控制吸气量调节单元，适当地调节补充吸气量的多余量以及不足量，能够抑制怠速转速的急剧变化。(4)为了达到上述目的，在上述(3)的结构中，优选的是还具备第一下限值计算単元，在使用第一燃料进行怠速运转时，该第一下限值计算単元根据由第一校正単元计算出的第一学习校正值计算第二学习校正值的下限值；以及第二下限值计算単元，在使用第ニ燃料进行怠速运转时，该第二下限值计算単元根据由第二校正单元计算出的第二学习校正值计算第一学习校正值的下限值，其中，第一校正单元将由第二下限值计算单元计算出 的第一学习校正值的下限值作为下限来校正控制值，第二校正单元将由第一下限值计算单元计算出的第二学习校正值的下限值作为下限来校正控制值。根据上述(4)的结构，除上述(3)的结构的作用之外，在使用第一燃料进行怠速运转时，在通过第一校正单元计算出第一学习校正值时，通过第一下限值计算単元利用该第一学习校正值计算第二学习校正值的下限值。另ー方面，在使用第二燃料进行怠速运转吋，在通过第二校正单元计算出第二学习校正值时，通过第二下限值计算単元利用该第二学习校正值计算第一学习校正值的下限值。然后，在使用第一燃料进行怠速运转时，通过第一校正単元将计算出的第一学习校正值的下限值作为下限来校正控制值。另外，在使用第二燃料进行怠速运转时，通过第二校正単元将计算出的第二学习校正值的下限值作为下限来校正控制值。因而，例如在电池刚没电后，从使用第一燃料进行的怠速运转切換到使用第二燃料进行的怠速运转时，即使第二学习校正值的学习延迟，也能够通过利用进行了学习的第一学习校正值来计算第二学习校正值的下限值，将该下限值作为下限校正第二燃料相关的控制值，能够抑制控制值的降低。发明效果根据上述(I)的结构，与种类不同的第一燃料和第二燃料的使用切换无关地，能够适当地调节怠速运转时的吸气量，能够稳定地控制怠速转速。另外，与双燃料发动机的负荷变动无关地，能够高精度地将怠速转速控制为目标怠速转速。根据上述(2)的结构，除上述(I)的结构的效果之外，能够应对包括吸气通路和吸气量调节单元在内的吸气系统的机械性个体差异、随时间的变化等地，将怠速转速迅速地控制为目标怠速转速。根据上述(3)的结构，与种类不同的第一燃料和第二燃料的使用切换无关地，能够适当地调节怠速运转时的吸气量，能够稳定地控制怠速转速。另外，能够应对包括吸气通路和吸气量调节单元在内的吸气系统的机械性个体差异、随时间的变化等地，将怠速转速迅速地控制为目标怠速转速。根据上述(4)的结构，除上述(3)的结构的效果之外，在刚切换使用燃料之后，能够抑制吸气量的降低，能够防止怠速转速的降低。
图I是第一实施方式所涉及的表示双燃料发动机系统的概要结构图。图2是第一实施方式所涉及的表示IS C的处理内容的流程图。图3是第一实施方式所涉及的表示从使用汽油进行的怠速运转切換到使用CNG进行的怠速运转所伴随的各种參数的变化的时序图。图4是第二实施方式所涉及的表示IS C的处理内容的流程图。
图5是第二实施方式所涉及的表示从使用汽油进行的怠速运转切換到使用CNG进行的怠速运转所伴随的各种參数的变化的时序图。
具体实施例方式<第一实施方式>下面，參照附图详细说明对本发明的双燃料发动机的怠速转速控制装置进行了具体化的第一实施方式。在图I中，通过概要结构图示出包含本发明的怠速转速控制装置的双燃料发动机系统。多汽缸的发动机I使通过吸气通路2供给的燃料与空气的可燃混合气体在各汽缸的燃烧室3中爆炸、燃烧，使该燃烧后的废气从排气通路4排出。由此，发动机I使活塞5动作来使曲轴6转动，得到动カ。设置在吸气通路2的入ロ的空气净化器7对吸入该通路2的空气进行浄化。设置在吸气通路2的电子节流阀装置8相当于本发明的吸气量调节单元，进行动作以对流过该通路2而被吸入各汽缸的燃烧室3中的空气量(吸气量)QA进行调节。电子节流阀装置8通过致动器9使节流阀10开闭。针对电子节流阀装置8设置的节流阀传感器41检测节流阀10的开度(节流开度)TA，输出与该检测值相应的电信号。设置在吸气通路2的调压箱2a中的吸气压カ传感器42检测调压箱2a中的吸气压カPM，输出与该检测值相应的电信号。本实施方式的发动机I是使用作为气体燃料的压缩天然气(CNG)和作为液体燃料的汽油中的至少一方来进行运转的双燃料发动机，具备供给汽油的汽油供给装置11和供给CNG的CNG供给装置21。在本实施方式中，汽油相当于本发明的第一燃料，CNG相当于本发明的第二燃料。汽油供给装置11具备与各汽缸对应地设置的多个汽油喷射器12，以及向这些喷射器12供给汽油的汽油箱13和汽油管14。在汽油箱13中，设置有加压输送汽油的汽油泵15。通过这些喷射器12进行控制，来向各汽缸的吸气ロ喷射供给从汽油箱13通过汽油管14加压输送到各汽油喷射器12的汽油。CNG供给装置21具备与各汽缸对应地设置的多个CNG喷射器22，以及向这些喷射器22供给CNG的CNG储罐23和CNG管24。在CNG管24中，设置有CNG切断阀和调节器(均省略图示)。通过这些喷射器22进行控制，来向各汽缸的吸气ロ喷射供给从CNG储罐23通过CNG管24供给到各CNG喷射器22的CNG。
与各汽缸对应地设置在发动机I中的多个点火火花塞31受到从点火器32输出的高电压来进行点火动作。根据点火器32的高电压的输出定时来决定各点火火花塞31的点火时间。设置在排气通路4的催化转换器33内置有用于对从发动机I排出到排气通路4的排气进行浄化的三元催化器34。设置在排气通路4的氧气传感器43检测从发动机I排出到排气通路4的排气中的氧气浓度0x，输出与该检测值相应的电信号。设置在发动机I的转速传感器44检测曲轴6的转速，即发动机转速NE，输出与该检测值相应的电信号。设置在发动机I的水温传感器45检测流过发动机I的内部的冷却水的温度(冷却水温)THW,输出与该检测值相应的电信号。在本实施方式中，向电子控制装置(E⑶)50输入从节流阀传感器41、吸气压カ传感器42、氧气传感器43、转速传感器44和水温传感器45输出的各种信号。E⑶50根据这些输入信号控制各喷射器12、22和点火器32等，以执行包括空燃比控制在内的燃料喷射控制、点火时间控制、怠速转速控制(IS C)等。 在此，燃料喷射控制是指通过与发动机I的运转状态相应地控制各喷射器12、22，来控制燃料喷射量和燃料喷射时间。空燃比控制是指通过根据氧气传感器43的检测信号控制各喷射器12、22，来将发动机I的空燃比反馈控制为理论空燃比等规定的目标空燃比。点火时间控制是指通过与发动机I的运转状态相应地控制点火器32，来控制各点火火花塞31的点火时间。进ー步地，ISC是指在发动机I怠速运转时，控制电子节流阀装置8使得实际的发动机转速NE (怠速转速)为规定的目标怠速转速TNE。在本实施方式中，ECU 50使用汽油进行发动机I的启动和刚完成启动之后的怠速运转，然后，切換到使用CNG进行怠速运转。在本实施方式中，ECU 50相当于本发明的控制单元、校正単元和目标怠速转速计算单元。E⑶50具备由中央处理装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及备份RAM等构成的公知的结构。ROM预先存储有上述的各种控制相关的规定的控制程序。E⑶(CPU) 50依照这些控制程序执行上述各种控制等。此外，本实施方式的双燃料发动机系统具备公知的自动变速器、空气压缩机、动カ转向装置以及电源装置等设备(分别省略图示)。接着，參照图2所示的流程图详细说明E⑶50执行的各种控制中的ISC的处理内容。在处理转移到本例程时，在步骤100中，E⑶50从各种传感器等41 45读入节流开度TA、吸气压カPM、发动机转速NE、冷却水温THW以及氧气浓度Ox等各种信号。在步骤110中，E⑶50计算各种校正值QK。在此，各种校正值QK综合地包括发动机I的暖机状态相关的校正值、发动机I的转速下降相关的校正值、电源装置的电カ负荷状态相关的校正值、自动变速器的ND范围状态相关的校正值、空气压缩机状态相关的校正值以及动カ转向装置状态相关的校正值等。ECU50根据冷却水温THW以及发动机转速NE的检测值等，通过參照规定的图来分别计算这些校正值。在步骤120中，E⑶50计算目标怠速转速TNE。E⑶50根据空气压缩机状态、电源装置的电カ负荷状态、自动变速器的ND范围状态等，通过參照规定的表来计算该目标怠速转速TNE。
在步骤130中，E⑶50计算需要吸气流量QN。E⑶50根据计算出的目标怠速转速TNE，通过參照规定的图来计算该需要吸气流量QN。在步骤140中，E⑶50计算反馈校正值QF。E⑶50将目标怠速转速TNE与怠速运转时的实际的发动机转速(怠速转速)NE之差作为參数，通过參照规定的图来计算该反馈校正值QF。在步骤150中，E⑶50计算学习校正值QG。在反馈校正值QF为规定值以上、即目标怠速转速TNE与怠速转速NE之差为规定值以下时，ECU 50计算反馈校正值QF的值作为学习校正值QG并进行更新。该学习校正值QG的值被调整为在后述的ISC流量QIC、QIG的计算中从反馈校正值QF中减去该学习校正值QG的值使得IS C流量QIC、QIG总体上相同。该学习校正值QG反映了包括吸气通路2和电子节流阀装置8在内的吸气系统的机械性个体差异、随时间的变化等。在步骤160中，E⑶50判断当前是否正在使用CNG进行CNG运转。在该判断结果 是肯定的情况下，ECU 50将处理转移到步骤170。在步骤170中，E⑶50计算CNG校正值QC以进行CNG运转。E⑶50根据目标怠速转速TNE，通过參照规定的图来计算该CNG校正值QC。在步骤180中，E⑶50计算用于CNG运转的最終的IS C流量QIC。E⑶50依照下面的计算式(I)计算该is C流量QIC。在计算式(I)中，“QB”表示规定的基础流量(常数)。QIC — QB+(QN-QB)+QK+QF+QG+QC ......(I)在步骤190中，E⑶50计算与CNG运转时的电子节流阀装置8有关的目标开度TATC。E⑶50根据计算出的ISC流量QIC，通过參照规定的图来计算该目标开度TATC。然后，在步骤200中，E⑶50根据CNG运转时的目标开度TATC控制电子节流阀装置8。由此，控制使用CNG进行怠速运转时的发动机转速NE。另ー方面，在步骤160的判断结果是否定的情况下，E⑶50将处理转移到步骤210，计算用于汽油运转的最終的ISC流量QIG。E⑶50依照下面的计算式(2)计算该ISC流量QIG。QIG — QB+ (QN-QB) +QK+QF+QG ......(2)在步骤220中，E⑶50计算与汽油运转时的电子节流阀装置8有关的目标开度TATG。ECU 50根据计算出的使用汽油时的ISC流量QIG，通过參照规定的图来计算该目标开度TATG。然后，在步骤230中，E⑶50根据汽油运转时的目标开度TATG控制电子节流阀装置8。由此，控制使用汽油进行怠速运转时的发动机转速NE。根据以上说明的本实施方式的怠速转速控制装置，在发动机I怠速运转时，通过ECU 50计算电子节流阀装置8相关的TATC、TATG以将怠速转速NE控制为目标怠速转速TNE。在此，ECU 50使用汽油进行发动机I的启动和刚完成启动之后的怠速运转，然后，切换到使用CNG进行怠速运转。并且，在使用汽油进行怠速运转时，通过ECU 50根据基础流量QB、需要流量QN、各种校正值QK、反馈校正值QF以及学习校正值QG计算用于汽油运转的ISC流量QIG。并且，通过由E⑶50根据从该ISC流量QIG换算出的目标开度TATG对电子节流阀装置8进行控制，从而调节吸气量以使用汽油进行怠速运转。
另ー方面，在从使用汽油进行的怠速运转切換到使用CNG进行的怠速运转时，通过ECU 50根据基础流量QB、需要流量QN、各种校正值QK、反馈校正值QF、学习校正值QG以及CNG校正值QC计算用于CNG运转的IS C流量QIC。并且，通过由E⑶50根据从该ISC流量QIC换算出的目标开度TATC对电子节流阀装置8进行控制，从而调节吸气量以使用CNG进行怠速运转。在此，用于CNG运转的IS C流量QIC与用于汽油运转的ISC流量QIG不同，该IS C流量QIC包含作为用于CNG运转的校正量的CNG校正值Q C。即，在从使用汽油进行的怠速运转切换到使用CNG进行的怠速运转时，通过ECU 50计算利用CNG校正值QC进行校正所得到的IS C流量QIC以配合CNG的使用地校正吸气量。因而，在从使用汽油进行的怠速运转切换到使用CNG进行的怠速运转吋，反映CNG校正值QC地控制电子节流阀装置8，适当地调节补充由于切換燃料造成的吸气量的多余量以及不足量，能够抑制怠速转速NE的急剧变化。其结果是，在切換燃料时，能够抑制发动机I的旋转冲击，在切換燃料后也能够稳定地控制怠速转速NE。因此，与汽油和CNG的使用切换无关地，能够适当地调节怠速运转时的吸气量，能够稳定地控制怠速转速NE。
在图3中，通过时序图示出从使用汽油进行的怠速运转切換到使用CNG进行的怠速运转所伴随的各种參数的变化。在图3中，㈧表示使用燃料的不同，⑶表示没有CNG校正值QC的情况下的发动机转速NE的变化，(C)表示没有CNG校正值QC的情况下的IS C流量QIC相关的各校正项的变化。另外，(D)表示有CNG校正值QC的情况下的怠速转速NE的变化，(E)表示有CNG校正值QC的情况下的ISC流量QIC相关的各校正项的变化。在图3中，在时刻t 1，如(A)所示那样将燃料从汽油切换到CNG吋，以往，由于针对CNG的吸气量不足而燃烧性恶化，因此如(B)所示那样怠速转速NE从目标怠速转速TNE急剧降低，与此相伴，如(C)所示那样反馈校正值QF急剧变化。然后，如(C)所示那样，学习校正值QG逐渐增加，反馈校正值QF逐渐增加，与此相伴，如⑶所示那样怠速转速NE收敛于目标怠速转速TNE。与此相对，在图3中，在时刻tl，如(A)所示那样将燃料从汽油切换到CNG时，在本实施方式中，由于如(E)所示那样马上加上了 CNG校正值QC，对CNG补充该相应量的吸气量，从而能够抑制燃烧性的恶化。其结果是，如(D)所示那样，怠速转速NE只是从目标怠速转速TNE暂时稍微降低，几乎一直稳定地保持为目标怠速转速TNE。并且，由于如此将怠速转速NE保持为目标怠速转速TNE，因此如(E)所示那样，学习校正值QG也保持为固定。在本实施方式中，将构成ISC流量QIC、QIG的反馈校正值QF反映到E⑶50对电子节流阀装置8的控制中以使怠速转速NE接近目标怠速转速TNE。另外，在没有完成反馈校正值QF的计算就开始怠速运转吋，将构成IS C流量QIC、QIG的学习校正值QG反映到E⑶50对电子节流阀装置8的控制中以使怠速转速NE接近目标怠速转速TNE。因此，能够应对包括吸气通路2和电子节流阀装置8在内的吸气系统的机械性个体差异、随时间的变化等地，迅速并且适当地控制电子节流阀装置8，能够迅速地将怠速转速NE控制为目标怠速转速TNE。在本实施方式中，通过ECU 50根据怠速运转时的发动机I的负荷变动计算最佳的目标怠速转速TNE。然后，通过ECU 50计算与该计算出的目标怠速转速TNE相应的CNG校正值QC。因而，由于根据目标怠速转速TNE计算CNG校正值QC，因此能够与发动机I的负荷变动相应地调节补充吸气量的多余量以及不足量，能够抑制怠速转速NE的变动。因此，能够高精度地将怠速转速NE控制为目标怠速转速TNE。<第二实施方式>接着，參照附图详细说明对本发明的双燃料发动机的怠速转速控制装置进行了具体化的第二实施方式。在本实施方式中，在ISC的处理内容这一点上与第一实施方式不同。在图4中，通过流程图示出E⑶50执行的ISC的处理内容。在本实施方式中，E⑶50相当于本发明的控制单元、第一校正単元、第二校正単元、第一下限值计算单元以及第ニ下限值计算単元。在处理转移到本例程时，在步骤300中，E⑶50从各种传感器等4广45读入节流开度TA、吸气压カPM、发动机转速NE、冷却水温THW以及氧气浓度Ox等各种信号。在步骤310中，E⑶50计算各种校正值QK。在此，各种校正值QK综合地包括发动机I的暖机状态相关的校正值、发动机I的转速下降相关的校正值、电源装置的电カ负荷状 态相关的校正值、自动变速器的ND范围状态相关的校正值、空气压缩机状态相关的校正值以及动カ转向装置状态相关的校正值等。ECU50根据冷却水温THW以及发动机转速NE的检测值等，通过參照规定的图来分别计算这些校正值。在步骤320中，E⑶50计算目标怠速转速TNE。E⑶50根据空气压缩机状态、电源装置的电カ负荷状态以及自动变速器的ND范围状态等，通过參照规定的表来计算该目标怠速转速TNE。在步骤330中，E⑶50计算反馈校正值QF。E⑶50将目标怠速转速TNE与实际的怠速转速NE之差作为參数，通过參照规定的图来计算该反馈校正值QF。在步骤340中，E⑶50判断当前是否正在使用CNG进行CNG运转。在该判断结果是肯定的情况下，ECU 50将处理转移到步骤350。然后，在步骤350中，E⑶50计算用于CNG运转的CNG学习校正值QGC。E⑶50在反馈校正值QF为规定值以上、即目标怠速转速TNE与怠速转速NE之差为规定值以下吋，计算反馈校正值QF的值作为CNG学习校正值QGC并进行更新。该CNG学习校正值QGC的值被调整为在后述的ISC流量QIC的计算中从反馈校正值QF中减去该CNG学习校正值QGC的值使得ISC流量QIC总体上相同。该CNG学习校正值QGC反映了包括吸气通路2和电子节流阀装置8在内的吸气系统的机械性个体差异、随时间的变化等。然后，在步骤360中，E⑶50判断已经学习的用于汽油运转的汽油学习校正值QGG是否小于上述计算出的CNG学习校正值QGC与系数α的相乘結果。在该判断结果是肯定的情况下，在步骤370中，E⑶50将CNG学习校正值QGC与系数α的相乘结果设定为汽油学习校正值QGG，将处理转移到步骤380。另ー方面，在步骤360的判断结果是否定的情况下，E⑶50将处理直接转移到步骤380。上述步骤360、370的处理是事先利用CNG学习校正值QGC来计算汽油学习校正值QGG的下限值的。在该学习校正值QGG的学习由于某种理由而没有进行或者延迟进行的情况下，在开始汽油运转时应急地參照该汽油学习校正值QGG的下限值，由此能够抑制汽油运转时的怠速转速NE的降低。在本实施方式中，在已经学习的汽油学习校正值QGG小于CNG学习校正值QGC与系数α的相乘结果的情况下，将该学习校正值QGC与系数α的相乘结果更新为汽油学习校正值QGG的下限值来进行学习。在从步骤360或步骤370转移来的步骤380中，E⑶50计算用于CNG运转的最终的IS C流量QIC。E⑶50依照下面的计算式(3)计算该ISC流量QIC。QIC — (QK+QF)+QGC ......(3)然后，在步骤390中，E⑶50计算与CNG运转时的电子节流阀装置8有关的目标开度TATC。E⑶50根据计算出的ISC流量QIC，通过參照规定的图来计算该目标开度TATC。然后，在步骤400中，E⑶50根据CNG运转时的目标开度TATC控制电子节流阀装置8。由此，控制CNG运转时的怠速转速NE。另ー方面，在步骤340的判断结果是否定的情况下，E⑶50将处理转移到步骤410。然后，在步骤410中，E⑶50计算汽油学习校正值QGG。E⑶50计算用于汽油运转的汽油学习校正值QGG。E⑶50在反馈校正值QF为规定值以上、即目标怠速转速TNE与怠 速转速NE之差为规定值以下吋，计算反馈校正值QF的值作为汽油学习校正值QGG并进行更新。该汽油学习校正值QGG的值被调整为在后述的IS C流量QIG的计算中从反馈校正值QF中减去该CNG学习校正值QGC的值使得IS C流量QIG总体上相同的。该汽油学习校正值QGG反映了包括吸气通路2和电子节流阀装置8在内的吸气系统的机械性个体差异、随时间的变化等。然后，在步骤420中，E⑶50判断CNG学习校正值QGC是否小于汽油学习校正值QGG与系数β (在本实施方式中，“ α〈β”)的相乘結果。在该判断结果是肯定的情况下，在步骤430中，E⑶50将汽油学习校正值QGG与系数β的相乘结果设定为CNG学习校正值QGC，将处理转移到步骤440。另ー方面，在步骤420的判断结果是否定的情况下，E⑶50将处理直接转移到步骤440。上述步骤420、430的处理參照步骤360、370的处理，是事先利用汽油学习校正值QGG来计算CNG学习校正值QGC的下限值的。在该学习校正值QGC的学习由于某种理由而没有进行或者延迟进行的情况下，在从汽油运转切換到CNG运转时，应急地參照该CNG学习校正值QGC的下限值，由此能够抑制CNG运转时的怠速转速NE的降低。在本实施方式中，在已经学习的CNG学习校正值QGC小于汽油学习校正值QGG与系数β的相乘结果的情况下，将该汽油学习校正值QGG与系数β的相乘结果更新为用于CNG运转的学习校正值QGC的下限值来进行学习。在从步骤420或步骤430转移来的步骤440中，E⑶50计算用于汽油运转的最终的ISC流量QIG。ECU 50依照下面的计算式(4)计算该ISC流量QIG。QIG — (QK+QF) +QGG ......(4)然后，在步骤450中，E⑶50计算与汽油运转时的电子节流阀装置8有关的目标开度TATG。E⑶50根据计算出的IS C流量QIG，通过參照规定的图来计算该目标开度TATG。然后，在步骤460中，E⑶50根据汽油运转时的目标开度TATG控制电子节流阀装置8。由此，控制汽油运转时的怠速转速NE。根据以上说明的本实施方式的怠速转速控制装置，在发动机I怠速运转时，通过ECU 50计算电子节流阀装置8相关的TATC、TATG以将怠速转速NE控制为目标怠速转速TNE0在此，ECU 50使用汽油进行发动机I的启动和刚完成启动之后的怠速运转，然后，切換到使用CNG进行怠速运转。并且，在使用汽油进行怠速运转时，通过ECU 50根据各种校正值QK、反馈校正值QF以及汽油学习校正值QGG计算用于汽油运转的IS C流量QIG。在此，在使用汽油进行怠速运转时，利用汽油学习校正值QGG进行校正以配合该汽油的使用地校正吸气量，由此，通过E⑶50计算出IS C流量QIG。并且，通过由E⑶50根据从该IS C流量QIG换算出的目标开度TATG对电子节流阀装置8进行控制，从而调节吸气量以使用汽油进行怠速运转。另ー方面，在从使用汽油进行的怠速运转切換到使用CNG进行的怠速运转时，通过ECU 50根据各种校正值QK、反馈校正值QF以及CNG学习校正值QGC计算用于CNG运转的ISC流量QIC。并且，通过由E⑶50根据从该ISC流量QIC换算出的目标开度TATC对电子节流阀装置8进行控制，从而调节吸气量以使用CNG进行怠速运转。在此，在使用CNG进行怠速运转时，利用CNG学习校正值QGC进行校正以配合该CNG的使用地校正吸气量，由此，通过E⑶50计算出ISC流量QIC。因而，在从使用汽油进行的怠速运转切换到使用CNG进行的怠速运转时，反映与CNG的使用相匹配的校正地控制电子节流阀装置8，适当地调节补充吸气量的多余量以及不足量，能够抑制怠速转速NE的急剧变化。因此，在切換燃料吋，能够抑制发动机I的旋转冲击，在切換燃料后也能够稳定地控制怠速转速NE。因此，与汽油和CNG的使用切换无关地，能够适当地调节怠速运转时的吸气量，能够稳定地控制怠速转速NE。 在图5中，通过时序图示出从使用汽油进行的怠速运转切換到使用CNG进行的怠速运转所伴随的各种參数的变化。在图5中，(A)表示使用燃料的不同，(B)表示有学习校正值QG的情况下的发动机转速NE的变化，(C)表示有学习校正值QG的情况下的ISC流量QIC相关的各校正项的变化。另外，(D)表示有汽油学习校正值QGG和CNG学习校正值QGC的情况下的怠速转速NE的变化，(E)表示有上述学习校正值QGG、QGC的情况下的IS C流量QIC相关的各校正项的变化。在图5中，在时刻tl，如(A)所示那样将燃料从汽油切换到CNG吋，以往，由于针对CNG的吸气量不足而燃烧性恶化，因此如(B)所示那样，怠速转速NE从目标怠速转速TNE急剧降低，与此相伴，如(C)所示那样，反馈校正值QF急剧变化。然后，如(C)所示那样，学习校正值QG逐渐增加，反馈校正值QF逐渐增加，与此相伴，如⑶所示那样，怠速转速NE收敛于目标怠速转速TNE。与此相对，在图5中，在时刻t 1，如(A)所示那样将燃料从汽油切换到CNG时，在本实施方式中，与此同时，如(E)所示那样从汽油运转时的学习校正值QGG切换到CNG运转时的学习校正值QGC，对CNG补充该相应量的吸气量，从而能够抑制燃烧性的恶化。其结果是，如(D)所示那样，怠速转速NE只是从目标怠速转速TNE暂时稍微降低，几乎一直稳定地保持为目标怠速转速TNE。并且，由于如此将怠速转速NE保持为目标怠速转速TNE，因此如(E)所示那样，反馈校正值QF也保持为固定。在本实施方式中，将构成ISC流量QIC、QIG的反馈校正值QF反映到E⑶50对电子节流阀装置8的控制中以使怠速转速NE接近目标怠速转速TNE。因此，能够迅速地使怠速转速NE接近目标怠速转速TNE。另外，在本实施方式中，在没有完成反馈校正值QF的计算就开始怠速运转或者从使用汽油进行的怠速运转切换到使用CNG进行的怠速运转时，将校正ISC流量QIC、QIG的各学习校正值QGC、QGG反映到ECU 50对电子节流阀装置8的控制中以使怠速转速NE接近目标怠速转速TNE。因此，能够应对包括吸气通路2和电子节流阀装置8在内的吸气系统的机械性个体差异、随时间的变化等地，迅速地控制电子节流阀装置8，能够迅速地将怠速转速NE控制为目标怠速转速TNE。在本实施方式中，在使用汽油进行怠速运转时，在计算出汽油学习校正值QGG时利用该计算出的汽油学习校正值QGG计算另一方的CNG学习校正值QGC的下限值。另一方面，在使用CNG进行怠速运转时，在计算出CNG学习校正值QGC时利用该计算出的CNG学习校正值QGC计算另一方的汽油学习校正值QGG的下限值。因而，例如在电池刚没电之后，在从使用汽油进行的怠速运转切换到使用CNG进行的怠速运转吋，即使CNG学习校正值QGC的学习延迟，通过利用进行了学习的汽油学习校正值QGG，也能够计算CNG学习校正值QGC的下限值，将该下限值作为下限校正CNG相关的ISC流量QIC，能够抑制ISC流量QIC的降低。因此，即使在刚切换到CNG运转之后，CNG相关的ISC流量QIC也不会过分变少，能够抑制吸气量的降低，能够防止怠速转速NE的降低。此外，本发明并不限于上述各实施方式，也能够在不脱离本发明的主g的范围内 适当地变更结构的一部分来实施。(I)在上述第一实施方式中，根据计算出的目标怠速转速TNE来计算CNG校正值QC，但也能够将该CNG校正值设为预定的固定值。(2)在上述第ー实施方式中，构成为通过对各种校正值等08、0队01(、0 、06、0(进行加法、减法运算，来计算CNG相关的ISC流量QIC和汽油相关的ISC流量QIG，但并不限于此。即，也能够构成为通过对各种校正值进行乘法运算，来计算CNG相关的ISC流量QIC和汽油相关的IS C流量QIG。(3)在上述第二实施方式中，构成为通过对各种校正值等QK、QF、QGC、QGG进行加法运算，来计算CNG相关的ISC流量QIC和汽油相关的ISC流量QIG，但并不限于此。即，也能够构成为通过对各种校正值等QK、QF、QGC、QGG进行乘法运算，来计算CNG相关的ISC流量QIC和汽油相关的IS C流量QIG。本发明能够用于双燃料发动机。附图标记说明I :发动机；2 :吸气通路；8 :电子节流阀装置；11 :汽油供给装置；12 :汽油喷射器；21 :CNG供给装置；22 =CNG喷射器；50 :ECU。
权利要求
1.ー种双燃料发动机的怠速转速控制装置，该双燃料发动机切換使用种类不同的第一燃料和第二燃料来进行运转，该怠速转速控制装置具备吸气量调节单元，其被设置在上述双燃料发动机的吸气通路中，用于在上述双燃料发动机怠速运转时调节吸气量；控制单元，其用于根据控制值控制上述吸气量调节单元以将上述双燃料发动机的怠速转速控制为目标怠速转速；以及校正単元，其用于在从使用上述第一燃料进行的怠速运转切換到使用上述第二燃料进行的怠速运转时，根据校正值校正上述控制值以配合上述第二燃料的使用地校正上述吸气量，该怠速转速控制装置的特征在于，还具备目标怠速转速计算单元，该目标怠速转速计算单元用于根据上述怠速运转时的上述双燃料发动机的负荷变动计算上述目标怠速转速，其中，上述校正単元根据计算出的上述目标怠速转速计算上述校正值。
2.根据权利要求I所述的双燃料发动机的怠速转速控制装置，其特征在干，上述控制单元根据上述目标怠速转速与上述怠速转速之差计算反馈校正值，并且在上述反馈校正值为规定值以上、且上述目标怠速转速与上述怠速转速之差为规定值以下吋，计算上述反馈校正值的值作为学习校正值，至少根据上述反馈校正值和上述学习校正值计算上述控制值。
3.ー种双燃料发动机的怠速转速控制装置，该双燃料发动机切換使用种类不同的第一燃料和第二燃料来进行运转，该怠速转速控制装置具备吸气量调节单元，其被设置在上述双燃料发动机的吸气通路中，用于在上述双燃料发动机怠速运转时调节吸气量；以及控制单元，其用于根据控制值控制上述吸气量调节单元以将上述双燃料发动机的怠速转速控制为目标怠速转速，该怠速转速控制装置的特征在干，还具备第一校正単元，在使用上述第一燃料进行怠速运转时，该第一校正単元校正上述控制值以配合上述第一燃料的使用地校正上述吸气量；以及第二校正単元，在使用上述第二燃料进行怠速运转时，该第二校正単元校正上述控制值以配合上述第二燃料的使用地校正上述吸气量，其中，上述控制单元根据上述目标怠速转速与上述怠速转速之差计算反馈校正值，至少根据上述反馈校正值计算上述控制值，上述第一校正単元在上述反馈校正值为规定值以上、且上述目标怠速转速与上述怠速转速之差为规定值以下时，计算上述反馈校正值的值作为第一学习校正值，井根据计算出的上述第一学习校正值来校正上述控制值，上述第二校正単元在上述反馈校正值为规定值以上、且上述目标怠速转速与上述怠速转速之差为规定值以下时，计算上述反馈校正值的值作为第二学习校正值，井根据计算出的上述第二学习校正值来校正上述控制值。
4.根据权利要求3所述的双燃料发动机的怠速转速控制装置，其特征在干，还具备第一下限值计算単元，在使用上述第一燃料进行怠速运转时，该第一下限值计算単元根据由上述第一校正单元计算出的第一学习校正值计算上述第二学习校正值的下限值；以及 第二下限值计算単元，在使用上述第二燃料进行怠速运转时，该第二下限值计算単元根据由上述第二校正单元计算出的上述第二学习校正值计算上述第一学习校正值的下限值，其中，上述第一校正单元将由上述第二下限值计算单元计算出的上述第一学习校正值的下限值作为下限来校正上述控制值，上述第二校正单元将由上述第一下限值计算单元计算出的第二学习校正值的下限值作为下限来校正上述控制值。
全文摘要
在双燃料发动机的吸气通路中设置有在怠速运转时调节吸气量的电子节流阀装置。电子控制装置(ECU)根据控制值控制电子节流阀装置以将怠速转速控制为目标怠速转速。在从使用汽油进行的怠速运转切换到使用CNG进行的怠速运转时，ECU根据校正值对计算出的控制值进行校正以配合CNG的使用地校正吸气量。然后，ECU根据该校正后的控制值控制电子节流阀装置，从而调节吸气量。
文档编号F02D19/06GK102822478SQ20118001597
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月28日 优先权日2010年4月1日
发明者白泽宏哲, 菰田孝夫, 筒井大辅 申请人:爱三工业株式会社, 丰田自动车株式会社