内燃机的控制装置及方法_2

文档序号:8287534阅读:来源:国知局
方式这样具有增压器21的发动机中进行减速运转时,由于节气阀4上游的进气压(增压压力)暂时较大幅度地增大,从而发生爆震等的倾向增大。
[0043]于是,在本实施方式中,进行减速运转时可变压缩比机构31工作而变更为高压缩比的情况下,进行使节气阀4上游的进气压减小的控制,抑制缸内压缩压力的上升,从而抑制爆震等。
[0044]图2表示E⑶41进行上述控制的流程图。
[0045]在步骤SI中,判断发动机I是否在减速运转中。例如,以节气阀开度传感器17所检测出的节气阀开度TVO的减小率Λ TVO在阈值Λ TVOl以上为减速判定的成立条件。或者,除了该条件之外,还可以以发动机转速NE或者车速在规定值以上为成立条件。
[0046]在步骤SI中判断为减速运转中时,进入步骤S2。
[0047]在步骤S2中,判断可变压缩比机构31的目标压缩比是否在阈值PRSL以上。
[0048]需要说明的是,在进行减速运转时,因为负荷比减速运转之前减小,目标压缩比增加,所以可变压缩比机构31以从不足阈值PRSL的状态向阈值PRSL以上增加的方式工作。
[0049]然后,在步骤S2的判断为“是”时,也就是在进行减速运转时可变压缩比机构31工作的情况下,进入步骤S3,使空气旁通阀11开阀。利用该空气旁通阀11的开阀,在压缩机22与节气阀4之间被增压的吸入空气的一部分返回到压缩机22的上游侧,使节气阀4上游(压缩机22与节气阀4之间)的进气压(增压压力)减小。
[0050]在步骤S4中,判断节气阀开度TVO的减小率Δ??0是否降低到阈值Δ TV02以下。[0051 ] 在步骤S4中,判断为节气阀开度TVO的减小率Δ TVO降低到阈值Δ TV02以下时,进入步骤S5。
[0052]在步骤S5中,判断从降低到阈值Δ??01以下起所经过的时间是否经过了规定时间t,在判断为经过了规定时间t时,使空气旁通阀11闭阀。即,在结束减速操作之后,涡轮23的惯性旋转结束,在经过了规定时间t后,使空气旁通阀11闭阀,其中规定时间t设定为即使空气旁通阀11闭阀也能够抑制节气阀4上游的进气压上升。
[0053]这样,在进行减速运转时,即使随着节气阀开度的减小而节气阀4上游的进气压(增压压力)上升,该部分的吸入空气也会经由开阀的空气旁通阀11返回到压缩机22的上游侧。
[0054]由此,节气阀4上游的进气压(增压压力)的上升受到抑制,从而能够抑制向气缸吸入的吸入压力及吸入空气量的增大。因此,如图3所示,即使在进行减速运转时随着可变压缩比机构31的目标压缩比的增加而压缩比增大,也能够抑制缸内空气的压缩压力的上升,从而抑制爆震等的发生。
[0055]另外,能够通过使可变压缩比机构31和正常一样工作来确保良好的燃料经济性。另外,由于使节气阀开度最大程度地减少也只达到目标开度而不会低于目标开度,因此还能够抑制吸入空气量的过度减小,从而也确保减速性能。
[0056]需要说明的是,即使是正常控制,空气旁通阀11由于能够抑制在进行减速运转时节气阀4上游压力的过度上升对部件等的影响,因此被开阀,但是在该正常控制中并没有考虑要抑制可变压缩比机构31的压缩比增加所带来的爆震等并且要确保减速性能等。因此,正常控制中的开阀条件除了节气阀的减小率之外,还有发动机转速等,但是并不包括可变压缩机构31的工作。
[0057]在上述实施方式中,即使在正常控制下空气旁通阀11不开阀的情况下,在可变压缩比机构工作而提高压缩比的条件下,通过使空气旁通阀11开阀,能够确保燃料经济性、减速性能的同时抑制爆震等。
[0058]在步骤S2中,可以判断目标压缩比的增加量是否在阈值以上。需要说明的是,虽然可以判断实际压缩比(或者其增加量)是否在阈值以上,但是通过使用目标压缩比(或者其增加量),能够更快速地判断可变压缩比机构31的工作,从而更快速地使节气阀上游的进气压减小,从而能够提高避免爆震的效果。
[0059]另外,在步骤S3中,可以取代空气旁通阀11,使废气旁通阀12开阀,减小涡轮23的转速,从而使节气阀4上游的进气压减小,但是通过利用空气旁通阀11的开阀,直接减小节气阀上游的进气压,能够响应性更好地避免爆震等。另外,可以并用空气旁通阀11的开阀和废气旁通阀12的开阀,例如目标压缩比(实际压缩比)在第一阈值以上时空气旁通阀11开阀,目标压缩比在比第一阈值大的第二阈值以上时,使废气旁通阀12也开阀。
[0060]需要说明的是,在正常控制下,当产生使吸入歧管内的进气压减小的要求时,废气旁通阀12开阀,但是与空气旁通阀11的正常控制同样地,不以可变压缩比机构31的工作为开阀的条件。因此,即使在正常控制下不开阀的情况下,以可变压缩比机构31工作而提高压缩比为条件,通过使废气旁通阀12开阀,能够确保减速性能的同时抑制爆震等。
[0061]如上所述的第一实施方式那样,在适用于附带增压器的发动机的情况下,通过抑制减速运转时节气阀4上游的增压压力的上升,能够得到更好的抑制爆震的效果。然而,通过适用于虽不具备增压器但具备在减速运转时也能够抑制进气压的上升的机构的装置,能够得到抑制爆震的效果。
[0062]例如,利用惯性增压(或共鸣增压,以下以惯性增压为代表)在低负荷时向缸内吸入具有高的正压力波(脉动压)的空气而具有高填充率的发动机具有可变压缩机构而对压缩比进行可变控制的情况下,在进行低负荷的减速运转时,压缩比的增加与吸入空气量的增加赶在一起,从而发生爆震的倾向增大。
[0063]于是,在这种发动机中,通过在减速运转时停止惯性增压,能够抑制进气压的增加,从而得到抑制爆震的效果。
[0064]以下说明适用于进行惯性增压且具有可变压缩比机构的发动机的第二实施方式。
[0065]图2表示该第二实施方式的发动机系统的概要。对与第一实施方式共同的结构,省略其说明。
[0066]发动机100在进气通路101上具有惯性增压机构110。
[0067]进气通路101从空气滤清器102经由节气阀103到达进气总管104,在从该进气总管104到进气口 105的部分配置有惯性增压机构110。
[0068]在惯性增压机构110中,从进气总管104到进气口 105的进气通路中位于通路切换阀113的上游侧的进气通路将通路长度长的第一通路111和通路长度短的第二通路112并联连接而构成,并且在第一通路111和第二通路112的分歧点具有选择性地使第一通路111和第二通路112开通而进行切换控制的通路切换阀113。
[0069]在正常控制中,根据来自E⑶120的指令,利用通路切换阀113在发动机100的低速低负荷域使通路长度长的第一通路111开通,从而进行适用于该低速低负荷域的惯性增压。另外,在高速高负荷域使通路长度短的第二通路112开通,从而进行适用于该高速高负荷域的惯性增压,或者进行不利用惯性增压的正常的进气。
[0070]在此,即使在进行低负荷的减速运转,当可变压缩比机构31工作而提高压缩比时,利用通路切换阀113使通路长度短的第二通路112开通。
[0071]图6表示本第二实施方式的控制流程图。
[0072]步骤Sll,S12与第一实施方式的步骤SI,S2相同,在减速运转中判断为可变压缩比机构31的目标压缩比在阈值PRSL以上时,进入步骤S13。
[0073]在步骤S13中,利用通路切换阀113选择第二
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