内燃机的控制装置制造方法
【专利摘要】一种内燃机的控制装置，其搭载于车辆中，该内燃机的控制装置具备：节流阀，其设置在内燃机的进气通路中，能够变更进气通路的截面积；可变阀，其能够变更内燃机的进气阀的开闭定时；基本目标扭矩计算单元，其根据内燃机的运转状态计算内燃机的基本目标扭矩；减振目标扭矩计算单元，其根据车辆的振动分量，计算用于抑制车辆振动的内燃机的减振目标扭矩；以及气缸吸入空气量控制单元，其根据减振目标扭矩对节流阀以及可变阀中的一方进行控制，根据基本目标扭矩对节流阀以及可变阀中的另一方进行控制，而对气缸吸入空气量进行控制。
【专利说明】内燃机的控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及内燃机的控制装置。
【背景技术】
[0002]在JP2003-120343A中，作为现有的内燃机的控制装置，存在下述结构，即，对节流阀以及进气阀可变阀机构双方进行控制，调节吸入空气量，以达到基于内燃机的运转状态计算的目标扭矩。
【发明内容】
[0003]作为抑制车体振动的方法之一，存在将抑制车体振动的振动分量与目标扭矩重叠而使发动机扭矩周期性地变动，由此降低车体振动的方法。
[0004]然而，在上述现有的内燃机的控制装置的情况下，为了车体的减振控制，如果将能够抑制车体振动的振动分量与目标扭矩重叠并对节流阀以及进气阀可变阀机构双方进行控制，则用于车体减振的振动分量与节流阀以及进气阀可变阀机构双方的控制目标值重叠。
[0005]此处，在对节流阀进行控制以后，进气歧管内的进气密度(节流阀下游的进气密度)以规定的进气响应滞后发生变化。另一方面，进气阀关闭定时的气缸容积(以下，称为“气缸有效容积”)，在对进气阀可变阀机构进行控制的同时发生变化。
[0006]因此，如果用于车体减振的振动分量与节流阀以及进气阀可变阀机构双方的控制目标值重叠，则存在如下问题，即，因进气密度以及气缸有效容积的响应速度的差异而使与双方重叠的振动分量产生相位差，无法获得所期望的发动机扭矩变动，无法抑制车体振动。
[0007]本发明就是着眼于这种问题而提出的，其目的在于，通过适当地对节流阀以及进气阀可变阀机构进行控制，而获得所期望的发动机扭矩变动，抑制车体振动。
[0008]根据本发明的一种方式，提供搭载于车辆的内燃机的控制装置中，该内燃机的控制装置具备:节流阀，其在设置内燃机的进气通路中，能够变更进气通路的截面积；可变阀，其能够变更内燃机的进气阀的开闭定时；基本目标扭矩计算单元，其根据内燃机的运转状态，计算内燃机的基本目标扭矩；减振目标扭矩计算单元，其根据车辆的振动分量，计算用于抑制车辆振动的内燃机的减振目标扭矩；以及气缸吸入空气量控制单元，其根据减振目标扭矩对节流阀以及可变阀中的一方进行控制，根据基本目标扭矩对节流阀以及可变阀中的另一方进行控制，而对气缸吸入空气量进行控制。
[0009]以下，参照附图，对本发明的实施方式、本发明的优点进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的第I实施方式的车辆的减振控制装置的概略结构图。
[0011]图2是表示纵轴设为进气歧管内的进气密度、且横轴设为气缸有效容积时的气缸吸入空气量的各等量线的图。
[0012]图3是对本发明的第I实施方式的车体减振发动机控制进行说明的流程图。
[0013]图4是基于气缸吸入空气量计算气缸有效容积的表。
[0014]图5是基于气缸吸入空气量计算进气密度的表。
[0015]图6是基于目标气缸有效容积计算目标进气阀关闭定时的表。
[0016]图7是基于目标进气密度计算目标节流阀开度的表。
[0017]图8是表示本发明的第I实施方式的车体减振发动机控制的内容的框图。
[0018]图9是表示本发明的第I实施方式的车体减振发动机控制的内容的框图。
[0019]图10是对本发明的第I实施方式的车体减振发动机控制的动作进行说明的时序图。
[0020]图11是对本发明的第I实施方式的车体减振发动机控制的动作进行说明的时序图。
[0021]图12是对本发明的第I实施方式的车体减振发动机控制进行说明的流程图。
[0022]图13是对对比例的问题点进行说明的图。
【具体实施方式】
[0023](第I实施方式)
[0024]图1是本发明的第I实施方式的发动机控制装置100的概略结构图。
[0025]发动机控制装置100具备发动机1、进气装置2、排气装置3、控制器4。
[0026]发动机I具备气缸体11以及气缸盖12。
[0027]气缸体11具备气缸部Ila以及曲轴箱部lib。
[0028]在气缸部Ila形成多个气缸110。在气缸110的内部收纳承受燃烧压力而在气缸110的内部进行往返运动的活塞111。
[0029]曲轴箱部Ilb形成于气缸部Ila的下方。曲轴箱部Ilb可自由旋转地支撑曲轴112。曲轴112借助连杆113将活塞111的往返运动变换为旋转运动。
[0030]气缸盖12安装在气缸体11的上面，与气缸110以及活塞111 一起形成燃烧室13的一部分。
[0031]在气缸盖12上形成进气口 120和排气口 121，并以面对燃烧室13的顶壁中央的方式设置点火栓122，其中，该进气口 120与进气装置2连接且在燃烧室13的顶壁上开口，该排气口 121与排气装置3连接且在燃烧室13的顶壁上开口。另外，在气缸盖12上设置:进气阀123，其对燃烧室13和进气口 120的开口进行开闭；以及排气阀124，其对燃烧室13和排气口 121的开口进行开闭。并且，在气缸盖12上设置:进气阀可变阀机构125，其对进气阀123进行开闭驱动，并且能够将其开闭定时设定为任意定时；以及排气阀可变阀机构126，其对排气阀124进行开闭驱动，并能够将其开闭定时设定为任意定时。
[0032]作为进气阀可变阀机构125,能够使用VVEL(Variable Valve Event & Lift)、VTC(Valve Timing Control)等，VVEL是能够使进气阀123的升程?工作角连续地扩大?缩小，并且能够使进气阀123的升程中心角连续地滞后.提前的可变阀机构，VTC是能够使进气阀123的升程中心角连续地滞后?提前的可变阀机构。对于排气阀可变阀机构126，也能够使用与进气阀可变阀机构125相同的可变阀机构。
[0033]进气装置2具备空气滤清器21、进气通路22、空气流量计23、电子控制式的节流阀24、进气歧管25、燃料喷射阀26。
[0034]空气滤清器21将包含在进气中的砂子等异物去除。
[0035]进气通路22将经由空气滤清器21流入进来的进气向进气歧管25导入。
[0036]空气流量计23对进气量进行检测。
[0037]节流阀24通过使进气通路22的通路段面积变化，对进气歧管25内的进气密度(进气压力)进行调整。利用节流阀致动器27对节流阀24进行开闭驱动，并利用节流传感器28检测该节流阀24的开度(以下，称作“节流阀开度”)。
[0038]进气歧管25与发动机I的进气口 120连接，将经由节流阀24流入进来的进气向各气缸110均等地分配而导入。
[0039]燃料喷射阀26根据发动机I的运转状态向进气口 120喷射燃料。
[0040]排气装置3具备排气歧管31、排气通路32、三元催化器33。
[0041]排气歧管31在对从各气缸110排出的排气进行汇集以后将其向排气通路32排出。
[0042]排气通路32将从排气歧管31排出的排气经由三元催化器33、消音器(未图示)而向外部大气排出。
[0043]三元催化器33将排气中的碳氢化合物、氮氧化物等有害物质去除。
[0044]控制器4由微型计算机构成，该微型计算机具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)。
[0045]向控制器4除了输入来自所述空气流量计23、节流传感器28的检测信号以外，还输入来自下述检测车辆的运转状态的各种传感器的检测信号，即，基于曲轴角检测发动机转速的发动机转速传感器41、检测作为发动机负载的加速踏板的踩踏量(以下，称作“加速器操作量”)的加速器行程传感器42以及检测在车辆行驶过程中所产生的车体俯仰方向的振动等基于车体簧上振动的振动分量(振动频率、振幅)的振动传感器43等。
[0046]作为降低基于车体簧上振动的方法，存在将能够降低基于车体簧上振动的振动分量与发动机扭矩重叠的方法。该方法将根据加速器操作量确定的基本目标发动机扭矩与根据基于车体簧上振动计算的车体减振用的减振扭矩重叠而得到扭矩作为最终的目标发动机扭矩而计算。并且，根据目标发动机扭矩计算目标气缸吸入空气量，对气缸吸入空气量进行调整以达到目标气缸吸入空气量。
[0047]此处，气缸吸入空气量可以想到在根据节流阀开度变化的进气歧管25内的进气密度(进气压力)上乘以根据进气阀关闭定时变化的气缸有效容积而得到的值。因此，在具备进气阀可变阀机构125的发动机中，如图2所示，考虑燃油效率、加速性能等，针对每个气缸吸入空气量，从各等量线中预先通过实验等将最佳的进气密度(目标节流阀开度)以及气缸有效容积(目标进气阀关闭定时)确定为I个适合点，由此能够提高燃油效率以及加速性能。
[0048]图2是表示横轴设为气缸有效容积、且纵轴设为进气歧管25内的进气密度时的气缸吸入空气量的各等量线的图。
[0049]例如，在要将气缸吸入空气量调整为Qexl时，即，在目标气缸吸入空气量较小时(发动机低负载时)，在气缸吸入空气量达到Qexl的等量线A中，将进气密度较高的点作为I个适合点。也就是说，通过增大节流阀开度，使进气歧管25内的进气压力接近大气压。由此，能够降低发动机低负载时的泵损失，因此，能够提高燃油效率。
[0050]另一方面，在要将气缸吸入空气量调整为Qex2时，即，在目标气缸吸入空气量较大时(发动机高负载时)，在气缸吸入空气量达到Qex2的等量线B中，将气缸有效容积较大的点作为I个适合点。由此，由于能够提高发动机高负载时的填充效率，因此能够提高加速性能。
[0051]然而，已知如果为了降低基于车体簧上振动，基于将减振扭矩与基本目标发动机扭矩重叠而得到的目标发动机扭矩，计算目标气缸吸入空气量，并控制为预先作为I个合适点而确定出的进气密度以及气缸有效容积，以达到该目标气缸吸入空气量，则会产生无法获得所期望的减振效果的问题。
[0052]图13是对该问题点进行说明的图。
[0053]根据基于车体簧上振动计算的车体减振用的减振扭矩，由于用于抵消基于车体簧上振动，因此周期性地增减。因此，减振扭矩与基本目标发动机扭矩相加而得到的目标发动机扭矩也周期性地增减。其结果，如图13(A)所示，根据目标发动机扭矩计算的目标气缸吸入空气量也周期性地增减。
[0054]于是，如果基于该目标气缸吸入空气量并根据图2所示的对应图设定目标气缸有效容积以及目标进气密度，则如图13(B)以及图13(C)所示，目标气缸有效容积以及目标进气密度分别周期性地增减。也就是说，使基于车体簧上振动降低的振动分量与目标气缸有效容积以及目标进气密度分别重叠。
[0055]此处，气缸有效容积在利用进气阀可变阀机构125对进气阀关闭定时进行变更的同时变化。因此，如图13(B)所示，以使气缸有效容积达到目标气缸有效容积的方式，对进气阀可变阀机构125进行控制的同时，实际气缸有效容积向目标气缸有效容积变化。
[0056]另一方面，进气歧管25内的进气密度，在变更节流阀开度后以规定的响应滞后变化。因此，如图13(C)所示，以使进气密度成为目标进气密度的方式，对节流阀24进行控制起经过规定时间后，实际进气密度向目标进气密度变化。
[0057]如上所述，由于气缸有效容积的变化速度和进气密度的变化速度之间存在差异，因此，如果使将基于车体簧上振动降低的振动分量与目标气缸有效容积以及目标进气密度分别重叠，则如图13(D)所示，导致相对于目标气缸吸入空气量的变动，实际气缸吸入空气量的变动增大。其结果，实际的发动机扭矩变动与作为目标的发动机扭矩变动相比更大，即，与能够获得减振效果的发动机扭矩变动相比更大，无法获得所期望的减振效果。
[0058]因此，在本实施方式中，仅使气缸有效容积或进气密度中的一方周期性地增减。也就是说，使基于车体簧上振动降低的振动分量仅与目标气缸有效容积或目标进气密度中的一方重叠。以下，对基于本实施方式的车体减振发动机控制进行说明。
[0059]图3是对基于本实施方式的车体减振发动机控制进行说明的流程图。
[0060]在步骤SI中，控制器4读入上述各种传感器的检测值。
[0061]在步骤S2中，控制器4基于加速器操作量计算基本目标发动机扭矩。加速器操作量越大，基本目标发动机扭矩越大。
[0062]在步骤S3中，控制器4以基于车体簧上振动为基础，计算具有能够将基于车体簧上振动抵消的振动分量(振动频率、振幅)的减振扭矩。减振扭矩伴随有周期性变动。
[0063]在步骤S4中，控制器4将减振扭矩与基本目标发动机扭矩相加，计算减振目标发动机扭矩。
[0064]在步骤S5中，控制器4基于基本目标发动机扭矩计算基本目标气缸吸入空气量。基本目标气缸吸入空气量是为了使发动机扭矩达到基本目标发动机扭矩而所需的气缸吸入空气量。
[0065]在步骤S6中，控制器4基于减振目标发动机扭矩计算减振目标气缸吸入空气量。减振目标气缸吸入空气量是为了使发动机扭矩达到减振目标发动机扭矩而所需的气缸吸入空气量。
[0066]在步骤S7中，参照预先通过实验等确定的对应图，根据发动机转速以及加速器操作量(发动机负载)，控制器4计算进气响应滞后振动频率此处，进气响应滞后振动频率是在将变更节流阀开度时的进气密度变化的响应滞后时间常数设为T时，由以下公式⑴定义的值。
[0067]fair = 1/T...(I)
[0068]在步骤S8中，控制器4对基于车体簧上振动的振动频率fb()dy是否小于进气响应滞后振动频率进行判定。如果基于车体簧上振动的振动频率fbMly小于进气响应滞后振动频率f&，则应该使振动分量仅与进气密度重叠，控制器4进行步骤S9及之后的处理。另一方面，如果基于车体簧上振动的振动频率fb()dy大于或等于进气响应滞后振动频率则应该使振动分量仅与气缸有效容积重叠，进行步骤Sll及之后的处理。
[0069]此外，基于以下理由，如上所述地根据基于车体簧上振动的振动频率fbMly，切换使振动分量与进气密度重叠，或与气缸有效容积重叠。
[0070]即使进气密度发生变化，气缸有效容积也不变化，但如果气缸有效容积发生变化，则进气密度即使微小也会变化。
[0071]此处，在基于车体簧上振动的振动频率fbMly大于或等于进气响应滞后振动频率时，用于降低基于车体簧上振动的减振扭矩的振动频率相对地增大，减振扭矩周期性地迅速变动。因此，即便通过使振动分量与气缸有效容积重叠而使气缸有效容积周期性地变动，在进气密度与气缸有效容积的变化相应地变化之前，气缸有效容积也周期性地迅速变动，因此，进气密度几乎不变动。
[0072]另外，由于减振扭矩周期性地迅速变动，因此，与使振动分量和以规定的响应滞后变动的进气密度重叠相比，使振动分量和无响应滞后地变动的气缸有效容积重叠，能够迅速地使产生的基于车体簧上振动降低。
[0073]另一方面，在基于车体簧上振动的振动频率fbmly小于进气响应滞后振动频率时，用于降低基于车体簧上振动的减振扭矩的振动频率相对地减小，减振扭矩的周期性变动变得缓慢。因此，如果使振动分量与气缸有效容积重叠，则气缸有效容积的周期性变动也变得缓慢，因此，导致在气缸容积周期性地变动时，进气密度也与气缸有效容积的变化相应地变化。于是，伴随着气缸有效容积的周期性变动，进气密度周期性地变动，导致气缸有效容积以及进气密度双方周期性地变动。其结果，无法获得所期望的发动机扭矩变动，无法获得所期望的减振效果。
[0074]因此，在基于车体簧上振动的振动频率fbMly大于或等于进气响应滞后振动频率fair时，使振动分量与气缸有效容积重叠，在基于车体簧上振动的振动频率fbMly小于进气响应滞后振动频率时，使振动分量与进气密度重叠。
[0075]在步骤S9中，控制器4参照图4的表并基于基本目标气缸吸入空气量，计算目标气缸有效容积。图4的表是参照图2的对应图说明的，对于针对每个气缸吸入空气量作为I个适合点而确定的气缸有效容积，通过横轴取为气缸吸入空气量进行绘制所得的表。
[0076]在步骤SlO中，控制器4参照图5的表并基于减振目标气缸吸入空气量计算目标进气密度。图4的表是对于参照图2的对应图说明的、针对每个气缸吸入空气量作为I个适合点而确定的进气密度，通过横轴取为气缸吸入空气量进行绘制而得到的表。
[0077]在步骤SI I中，控制器4参照图5的表并基于基本目标气缸吸入空气量，计算目标进气密度。
[0078]在步骤S12中，控制器4参照图4的表并基于减振目标气缸吸入空气量，计算目标气缸有效容积。
[0079]在步骤S13中，控制器4参照图6的表并基于目标气缸有效容积，计算目标进气阀关闭定时。并且，对进气阀可变阀机构125进行控制，以使进气阀关闭定时达到目标进气阀关闭定时。
[0080]在步骤S14中，控制器4参照图7的表并基于目标进气密度，计算目标节流阀开度。并且，对节流阀24进行控制，以使节流阀开度达到目标节流阀开度。
[0081]图8是表示基于车体簧上振动的振动频率fbmly小于进气响应滞后振动频率时的车体减振发动机控制的内容的框图。
[0082]向基本目标发动机扭矩计算部51输入由加速行程传感器检测出的加速器操作量。基本目标发动机扭矩计算部51基于加速器操作量计算基本目标发动机扭矩。
[0083]在基本目标气缸吸入空气量计算部52中，计算基本目标发动机扭矩。基本目标气缸吸入空气量计算部52基于基本目标发动机扭矩，计算基本目标气缸吸入空气量。
[0084]在目标气缸有效容积计算部53中，输入基本目标气缸吸入空气量。目标气缸有效容积计算部53基于基本目标气缸吸入空气量计算目标气缸有效容积。
[0085]向目标进气阀关闭定时计算部54输入目标气缸有效容积。目标进气阀关闭定时计算部54基于目标气缸有效容积，计算目标进气阀关闭定时。并且，对进气阀可变阀机构125进行控制，以使进气阀关闭定时达到该目标进气阀关闭定时。
[0086]向减振扭矩计算部55输入由振动传感器43检测出的基于车体簧上振动的振动分量(振动频率以及振幅)。减振扭矩计算部55基于基于车体簧上振动的振动分量，计算与基本目标发动机扭矩重叠的减振扭矩。
[0087]向减振目标气缸吸入空气量计算部56输入基本目标发动机扭矩和减振扭矩。减振目标气缸吸入空气量计算部56基于使减振扭矩与基本目标发动机扭矩重叠而得到的减振目标发动机扭矩，计算减振目标气缸吸入空气量。
[0088]向目标进气密度计算部57输入减振目标气缸吸入空气量。目标进气密度计算部57基于减振目标气缸吸入空气量，计算目标进气密度。
[0089]向目标节流阀开度计算部58输入目标进气密度。目标节流阀开度计算部58基于目标进气密度，计算目标节流阀开度。并且，对节流阀24进行控制，以使节流阀开度达到该目标节流阀开度。
[0090]图9是表示基于车体簧上振动的振动频率fb()dy大于或等于进气响应滞后振动频率fair时的车体减振发动机控制的内容的框图。
[0091]如图9所示，在基于车体簧上振动的振动频率fb()dy大于或等于进气响应滞后振动频率fair时，将减振目标气缸吸入空气量输入到目标气缸有效容积计算部53，基于减振目标气缸吸入空气量计算目标气缸有效容积。并且，将基本目标气缸吸入空气量输入到目标进气密度计算部57，基于基本目标气缸吸入空气量计算目标进气密度。
[0092]图10是对加速器操作量为恒定的常量时，基于车体簧上振动的振动频率fb()dy小于进气响应滞后振动频率时的车体减振发动机控制的动作进行说明的时序图。
[0093]在基于车体簧上振动的振动频率fbMly小于进气响应滞后振动频率时，对气缸有效容积进行控制，以使得达到基于基本目标气缸吸入空气量计算的目标气缸有效容积。基本目标气缸吸入空气量是根据加速器操作量而变化的值。因此，如图10(A)所示，在加速器操作量为恒定常量时，基本目标气缸吸入空气量也恒定，基于基本目标气缸吸入空气量计算的目标气缸有效容积也恒定。
[0094]另一方面，进气密度被控制为，达到基于减振目标气缸吸入空气量计算的目标进气密度。减振目标气缸吸入空气量，是基于使作为用于降低基于车体簧上振动的振动分量而周期性地变动的减振扭矩、与基本目标发动机扭矩重叠而得到的减振目标发动机扭矩而计算的。因此，如图10(B)所示，基于减振目标气缸吸入空气量计算的目标进气密度也周期性地变动，相对于目标进气密度，实际进气密度以规定的响应滞后周期性地变动。
[0095]如上所述，在基于车体簧上振动的振动频率fbMly小于进气响应滞后振动频率时，基于基本目标气缸吸入空气量计算目标气缸有效容积，基于减振目标气缸吸入空气量计算目标进气密度。由此，能够以将气缸有效容积控制为恒定的状态，仅使进气密度周期性地变动。
[0096]因而，如图10(C)所示，对实际进气密度乘以实际气缸有效容积而得到的实际气缸吸入空气量的变动，不会比减振目标气缸吸入空气量的变动大。因此，能够获得所期望的发动机扭矩变动，能够获得所期望的减振效果。
[0097]另外，在基于车体簧上振动的振动频率fb()dy小于进气响应滞后振动频率时,通过仅使进气密度周期性地变动，伴随着气缸有效容积的周期性的变动而进气密度周期性地变动，能够防止气缸有效容积以及进气密度双方周期性地变动。因而，能够更可靠地获得所期望的减振效果。
[0098]图11是对加速器操作量为恒定常量时，基于车体簧上振动的振动频率fb()dy大于或等于进气响应滞后振动频率时的车体减振发动机控制的动作进行说明的时序图。
[0099]在基于车体簧上振动的振动频率fbMly大于或等于进气响应滞后振动频率时，气缸有效容积被控制为使其达到基于减振目标气缸吸入空气量计算的目标气缸有效容积。因此，如图1l(A)所示，目标气缸有效容积周期性地变动，与此同时，实际气缸有效容积几乎不滞后且周期性地变动。
[0100]另一方面，进气密度被控制为使其达到基于基本目标气缸吸入空气量计算的目标进气密度。因此，如图1l(B)所示，在加速器操作量为恒定常量时，目标进气密度以及实际进气密度恒定。
[0101]如上所述，在基于车体簧上振动的振动频率fb()dy大于或等于进气响应滞后振动频率f &时，基于基本目标气缸吸入空气量计算目标进气密度，基于减振目标气缸吸入空气量计算目标气缸有效容积。由此，能够以将进气密度控制为恒定的状态，仅使气缸有效容积周期性地变动。
[0102]因而，如图1l(C)所示，对实际进气密度乘以实际气缸有效容积而得到的实际气缸吸入空气量的变动，不会比减振目标气缸吸入空气量的变动大。因此，能够获得所期望的发动机扭矩变动，能够获得所期望的减振效果。
[0103]另外，在基于车体簧上振动的振动频率fbMly大于或等于进气响应滞后振动频率时，减振目标气缸吸入空气量周期性地迅速变动，但使振动分量仅与无响应滞后地变动的气缸有效容积重叠，从而能够使产生的基于车体簧上振动迅速地降低。
[0104](第2实施方式)
[0105]下面，参照图12对本发明的第2实施方式进行说明。本实施方式基于校正的减振目标气缸吸入空气量计算目标气缸容积或目标进气密度，这一点与第I实施方式不同。以下，以该不同点为中心进行说明。此外，在以下所示的各实施方式中，对于起到与上述第I实施方式相同的功能的部分，使用相同的标号并适当省略重复的说明。
[0106]如第I实施方式所示，例如，在基于基本目标气缸吸入空气量计算目标气缸容积，且基于减振目标气缸吸入空气量计算目标进气密度的情况下，仅进气密度周期性地变动。因此，能够抑制因进气密度的响应滞后，而在实际的发动机扭矩变动和作为目标的发动机扭矩变动之间广生偏差。
[0107]然而，将基于基本目标气缸吸入空气量计算的目标气缸容积和基于减振目标气缸吸入空气量计算的目标进气密度相乘而得到的气缸吸入空气量(推定气缸吸入空气量)，不会成为减振目标气缸吸入空气量。因此，虽然不会成为因进气密度的响应滞后而产生的偏差值，但是，在实际的发动机扭矩变动和作为目标的发动机扭矩变动之间多少都会产生偏差。
[0108]因此，在本实施方式中，基于校正的减振目标气缸吸入空气量对目标气缸容积或者目标进气密度进行校正，以使得不产生上述偏差。以下，对该基于本实施方式的车体减振发动机控制进行说明。
[0109]图12是对基于本实施方式的车体减振发动机控制进行说明的流程图。
[0110]在步骤S21中，控制器4参照图2的对应图并基于减振目标气缸吸入空气量，计算预先作为I个适合点而确定出的减振目标气缸有效容积以及减振目标进气密度。
[0111]在步骤S22中，控制器4计算目标气缸有效容积与减振目标进气密度相乘而得到的气缸吸入空气量(推定气缸吸入空气量)、和减振目标气缸吸入空气量的差值(以下，称为“第I差值吸入空气量”。)。由于第I差值吸入空气量是将目标气缸有效容积基于基本目标气缸吸入空气量计算，而不是基于减振目标气缸吸入空气量计算，从而在实际的气缸吸入空气量和减振目标气缸吸入空气量之间产生的吸入空气量的偏差值。
[0112]在步骤S23中，控制器4基于减振目标气缸吸入空气量与第I差值吸入空气量相加而得到的第I校正减振目标气缸吸入空气量，计算目标进气密度。
[0113]在步骤S24中，控制器4计算目标进气密度与减振目标气缸有效容积相乘而得到的气缸吸入空气量(推定气缸吸入空气量)、和减振目标气缸吸入空气量的差值(以下，称为“第2差值吸入空气量”)。由于第2差值气缸吸入空气量是将目标进气密度基于基本目标气缸吸入空气量计算，而不是基于减振目标气缸吸入空气量计算，从而在实际的气缸吸入空气量和减振目标气缸吸入空气量之间产生的吸入空气量的偏差值。
[0114]在步骤S25中，控制器4基于减振目标气缸吸入空气量与第2差值吸入空气量相加而得到的第2校正减振目标气缸吸入空气量，计算目标气缸有效容积。
[0115]如上所述，在基于车体簧上振动的振动频率fbMly小于进气响应滞后振动频率时，基于基本目标气缸吸入空气量计算目标气缸有效容积，基于减振目标气缸吸入空气量与第I差值吸入空气量相加而得到的第I校正减振目标气缸吸入空气量，计算目标进气密度。
[0116]如上所述，由于第I差值吸入空气量是将目标气缸有效容积基于基本目标气缸吸入空气量计算，而不是基于减振目标气缸吸入空气量计算，从而在实际的气缸吸入空气量和减振目标气缸吸入空气量之间产生的吸入空气量的偏差值。
[0117]因此，基于减振目标气缸吸入空气量与该第I差值吸入空气量相加而得到的第I校正减振目标气缸吸入空气量，计算目标进气密度，由此能够使该偏差值消失。
[0118]另外，在基于车体簧上振动的振动频率fbMly大于或等于进气响应滞后振动频率时，基于基本目标气缸吸入空气量计算目标进气密度，基于减振目标气缸吸入空气量与第2差值吸入空气量相加而得到的第2校正减振目标气缸吸入空气量，计算目标气缸有效容积。
[0119]如上所述，第2差值气缸吸入空气量是由于将目标进气密度基于基本目标气缸吸入空气量计算而不是基于减振目标气缸吸入空气量计算，从而在实际的气缸吸入空气量和减振目标气缸吸入空气量之间产生的吸入空气量的偏差值。
[0120]因此，基于减振目标气缸吸入空气量与该第2差值吸入空气量相加而得到的第2校正减振目标气缸吸入空气量，计算目标气缸有效容积，由此能够使偏差值消失。
[0121]如上，根据本实施方式，除了能够获得与第I实施方式相同的效果以外，还能够使实际的发动机扭矩变动更加接近作为目标的发动机扭矩变动。因而，与第I实施方式相比，能够更进一步降低车体振动。
[0122]以上虽然对本发明的实施方式进行了说明，但是上述实施方式只是示出本发明的应用例的一部分，其主旨并非将本发明的技术范围限定为上述实施方式的具体结构。
[0123]在上述实施方式中，利用振动传感器43检测基于车体簧上振动的振动分量，但例如也可以基于由车轮速度传感器检测出的各车轮的车轮速度，根据各车轮速度的变化计算施加于车轮的前后方向的扰动，根据该前后方向的扰动推定基于车体簧上振动的振动分量。
[0124]另外，在上述实施方式中，根据发动机的运转状态计算进气响应滞后振动频率f&，但是，但不限定于发动机I的运转状态，也可以构成为在进气响应滞后振动频率相对于基于车体簧上振动的振动频率fbMly足够大的情况等下，无需计算进气响应滞后振动频率而使振动分量仅与气缸有效容积重叠。
[0125]另外，在上述实施方式中，基于基本目标气缸吸入空气量以及减振目标气缸吸入空气量，计算目标节流阀开度以及目标空气密度，但也可以根据基本目标发动机扭矩以及减振目标发动机扭矩，直接计算目标节流阀开度以及目标空气密度。
[0126]另外，作为权利要求书所记载内容之外的本发明的观点的代表性的结构，能够举出如下结构。
[0127](I) 一种内燃机的控制装置，其搭载于车辆中，该内燃机控制装置具备:进气密度控制装置，其对所述内燃机的进气歧管内的进气密度进行控制；气缸有效容积控制装置，其对所述内燃机的气缸有效容积进行控制；基本目标扭矩计算单元，其根据所述内燃机的运转状态，计算所述内燃机的基本目标扭矩；振动分量检测单元，其对所述车辆的振动分量进行检测；减振目标扭矩计算单元，其根据所述车辆的振动分量，计算用于抑制车辆振动的所述内燃机的减振目标扭矩；以及气缸吸入空气量控制单元，其根据所述减振目标扭矩对所述进气密度控制装置或者所述气缸有效容积控制装置中的一方进行控制，根据所述基本目标扭矩对所述进气密度控制装置或者所述气缸有效容积控制装置中的另一方进行控制，而对气缸吸入空气量进行控制。
[0128](2)在上述(I)所记载的内燃机的控制装置中，所述气缸吸入空气量控制单元具备:基于所述基本目标扭矩计算基本目标气缸吸入空气量的单元；基于所述减振目标扭矩计算减振目标气缸吸入空气量的单元；以及基于所述减振目标气缸吸入空气量，计算所述进气密度控制装置或者所述气缸有效容积控制装置中的一方的控制目标值，基于所述基本目标气缸吸入空气量，计算所述进气密度控制装置或者所述气缸有效容积控制装置中的另一方的控制目标值的单元。
[0129](3)在上述(2)所记载的内燃机的控制装置中，该内燃机的控制装置具备控制目标值校正单元，该控制目标值校正单元基于将所述进气密度控制装置以及所述气缸有效容积控制装置分别控制为所述控制目标值时能够得到的推定气缸吸入空气量、和所述减振目标气缸吸入空气量的差值吸入空气量，对基于所述减振目标气缸吸入空气量计算的一方的控制目标值进行校正。
[0130](4)在上述(I)至(3)中任I项所记载的内燃机的控制装置中，所述气缸吸入空气量控制单元，基于所述车辆的振动分量和所述进气歧管内的进气密度的响应特性，判定根据所述减振目标扭矩控制所述进气密度控制装置或气缸有效容积控制装置中的哪一个。
[0131](5)在上述(4)所记载的内燃机的控制装置中，所述气缸吸入空气量控制单元，在所述车辆的振动分量即车辆振动的振动频率小于由所述进气歧管内的进气密度的响应滞后的时间常数的倒数表示的进气响应滞后振动频率时，根据所述减振目标扭矩，对所述进气密度控制装置进行控制，根据所述基本目标扭矩，对所述气缸有效容积控制装置进行控制。
[0132](6)在上述(4)所记载的内燃机的控制装置中，所述气缸吸入空气量控制单元，在所述车辆的振动分量即车辆振动的振动频率大于或等于由所述进气歧管内的进气密度的响应滞后的时间常数的倒数表示的进气响应滞后振动频率时，根据所述减振目标扭矩，对所述气缸有效容积控制装置进行控制，根据所述基本目标扭矩，对所述进气密度控制装置进行控制。
[0133](7)在上述⑴至(6)中任I项所记载的内燃机的控制装置中，所述减振目标扭矩计算单元基于所述车辆的振动分量，计算具有将该车辆的振动分量抵消的振动分量的减振扭矩，将所述减振扭矩与所述基本目标扭矩重叠而计算所述减振目标扭矩。
[0134](8)在上述⑴至(7)中任I项所记载的内燃机的控制装置中，所述进气密度控制装置是节流阀，所述气缸有效容积控制装置是进气阀的可变阀机构。
[0135]本申请基于2012年6月14日向日本特许厅申请的特愿2012-135165号而主张优先权，通过参照将该申请的全部内容引入本说明书中。
【权利要求】
1.一种内燃机的控制装置，其搭载于车辆中， 该内燃机的控制装置具备: 节流阀，其设置在所述内燃机的进气通路中，能够变更所述进气通路的截面积； 可变阀，其能够变更所述内燃机的进气阀的开闭定时； 基本目标扭矩计算单元，其根据所述内燃机的运转状态，计算所述内燃机的基本目标扭矩； 减振目标扭矩计算单元，其根据车辆的振动分量，计算用于抑制车辆振动的所述内燃机的减振目标扭矩；以及 气缸吸入空气量控制单元，其根据所述减振目标扭矩，对所述节流阀以及所述可变阀中的一方进行控制，根据所述基本目标扭矩对所述节流阀以及所述可变阀中的另一方进行控制，而对气缸吸入空气量进行控制。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其中， 所述气缸吸入空气量控制单元具备: 基于所述基本目标扭矩，计算基本目标气缸吸入空气量的单元； 基于所述减振目标扭矩，计算减振目标气缸吸入空气量的单元；以及基于所述减振目标气缸吸入空气量，计算所述节流阀或所述可变阀中的一方的控制目标值，基于所述基本目标气缸吸入空气量，计算所述节流阀或者所述可变阀中的另一方的控制目标值的单元。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置， 该内燃机的控制装置具备控制目标值校正单元，该控制目标值校正单元基于将所述节流阀以及所述可变阀分别控制为所述控制目标值时能够得到的推定气缸吸入空气量、和所述减振目标气缸吸入空气量的差值吸入空气量，对基于所述减振目标气缸吸入空气量计算的一方的控制目标值进行校正。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述气缸吸入空气量控制单元基于所述车辆的振动分量和所述进气歧管内的进气密度的响应特性，判定根据所述减振目标扭矩控制所述节流阀或者可变阀中的哪一个。
5.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中， 所述气缸吸入空气量控制单元在所述车辆的振动分量即车辆振动的振动频率小于由所述进气歧管内的进气密度的响应滞后的时间常数的倒数表示的进气响应滞后振动频率时，根据所述减振目标扭矩，对所述节流阀进行控制，根据所述基本目标扭矩，对所述可变阀进行控制。
6.根据权利要求4所述的内燃机的控制装置，其中， 所述气缸吸入空气量控制单元在所述车辆的振动分量即车辆振动的振动频率大于或等于由所述进气歧管内的进气密度的响应滞后的时间常数的倒数表示的进气响应滞后振动频率时，根据所述减振目标扭矩，对所述可变阀进行控制，根据所述基本目标扭矩，对所述节流阀进行控制。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的内燃机的控制装置，其中， 所述减振目标扭矩计算单元， 基于所述车辆的振动分量计算具有将该车辆的振动分量抵消的振动分量的减振扭矩，通过将所述减振扭矩与所述基本目标扭矩重叠而计算所述减振目标扭矩。
【文档编号】F02D13/02GK104364502SQ201380031192
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2013年5月1日 优先权日:2012年6月14日
【发明者】小野里直哉, 入山正浩, 吉野太容, 荒井胜博, 铃木健儿 申请人:日产自动车株式会社