具有涡轮增压器的发动机的控制设备以及控制发动机的方法_3

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I的输出转矩(LI)开始增加之后增压压力的增加变得减慢的周期(周期tl、t2)期间,输出转矩(L3)初始增加至某种程度,并且一度停滞(即,仍几乎恒定)。因此,目标输出转矩(L2)从输出转矩(L3)偏离至较大侧。换句话说,目标输出转矩从发动机I的实际输出转矩偏离至较大侧,并且实际输出转矩的增加停滞(即,减慢或者停止)。在该情况下,电子控制单元21执行转矩限制操作,以便从发动机I的输出转矩开始急速增加的时间点(从周期t2至周期t3的过渡点)起限制输出转矩的增加率。结果,如图2B的周期t3的实线L3指示的,发动机I的输出转矩逐渐增加。因此,在输出转矩开始增加之后一度停滞之后(在周期t2之后),防止输出转矩从输出转矩的增加停滞的状态开始随着增压压力的急速增加而急速增加,由于输出转矩从其停滞状态急速增加,驾驶员不感觉奇怪或者不舒适。而且,紧接在发动机I的输出转矩开始增加(周期tl)之后,输出转矩以较高速率增加;因此,驾驶员不感觉输出转矩增加中的减慢。因此,当增压压力急速增加时,由于输出转矩从其停滞状态的急速增加,驾驶员不太可能或者不可能感觉奇怪或者不舒适,同时紧接在用于发动机I的输出转矩的要求值增加之后,驾驶员也不太可能或者不可能感觉输出转矩增加中的减慢。
[0039]电子控制单元21以如下方式执行转矩限制操作。基于例如增压压力、发动机速度、发动机负荷、废气闸阀9的开度命令值以及节流阀开度,电子控制单元21预测并且获得逐次最大转矩,作为在经过给定周期时间(例如,100ms)的时间点将实现的增压压力下能够从发动机I生成的转矩的最大值。举例来说,如此获得的逐次最大转矩会变化,如图2B的单点划线L4指示的。逐次最大转矩以与图2A的实线L3指示的输出转矩大致相同的方式变化,同时比相同转矩(L3)提前了上述指示的给定周期时间。当要求值随着驾驶员的加速器操作量增加而增加时,将图2A的实线L3指示的输出转矩朝向基于用于发动机I的输出转矩的要求值所设定的目标输出转矩(图2A的虚线L2)调整。电子控制单元21通过监控逐次最大转矩来查找发动机I的输出转矩开始急速增加的时间点(从周期t2至周期t3的过渡点),并且从该时间点起实施操作以限制发动机I的输出转矩的增加率。
[0040]为了通过转矩限制操作实现限制发动机I的输出转矩的增加率,如图2B的虚线L2指示的,电子控制单元21在Tl时刻将目标输出转矩降低至小于要求值的值(双点划线),然后以给定增加率逐渐增加目标输出转矩。优选的是,基于用于发动机I的输出转矩的要求值(LI)的大小,以及输出转矩的增加停滞的周期(图2的周期t2)的长度,可变地设定目标输出转矩的增加率。例如,当要求值较大时,可以增加目标输出转矩(L2)的增加率。这是因为如果当要求值较大时发动机I的输出转矩(L3)以过低增加率增加的话,驾驶员可能感觉输出转矩的增加中的减慢。而且,当上文指示的周期t2较长时,可以降低目标输出转矩(L2)的增加率。这是因为当周期t2较长时,在从周期t2过渡至周期t3的时间,由于发动机的输出转矩的急速增加使得驾驶员更可能感觉不舒适。
[0041]在如图2B的虚线L2指示的目标输出转矩如此改变的情况下,限制了朝向目标输出转矩调整的发动机I的输出转矩的增加率。结果,如图2B的实线L3指示的,输出转矩逐渐增加。为了调整发动机I的输出转矩(L3)至目标输出转矩(L2),根据目标输出转矩(L2)的改变而改变发动机I的节流阀6的开度,同时废气闸阀9的开度设定为正常时间值(在该情况下,废气闸阀9完全关闭)。更具体来说,如图2D的虚线指示的,在Tl时刻节流阀6的开度改变至较小侧一给定量之后,节流阀6的开度逐渐改变至较大侧。通过调节废气闸阀9和节流阀6的开度,调整发动机I的输出转矩至目标输出转矩。
[0042]图3是图示出用于实施转矩限制操作的转矩限制例程的流程图。转矩限制例程(是中断例程)周期性地以给定时间间隔实施,例如。
[0043]在图3的例程的步骤S101,电子控制单元21判定用于判定是否正在实施转矩限制操作的标记F是否为“0(未实施)”。如果在步骤SlOl做出肯定判断(是),S卩,如果标记F为0,那么电子控制单元21实施步骤S102-S104以便判定是否满足用于转矩限制操作的实施条件。
[0044]更具体来说,在步骤S102,电子控制单元21判定目标输出转矩是否从实际发动机I的输出转矩偏离至较大侧而使得目标输出转矩和实际输出转矩之间的差超过给定水平。然后在步骤S103,电子控制单元21判定实际发动机I的输出转矩的增加是否停滞(即,减慢或者停止),以及在步骤S104,判定上述连续最大转矩是否急速增加。基于发动机操作状态(诸如发动机速度和发动机负荷),可以计算发动机I的实际输出转矩。如果在步骤S102-S104中的任何步骤做出否定判断(否),那么电子控制单元21就结束转矩限制例程。如果在所有这些步骤S102-S104都做出肯定判断(是),那么电子控制单元21判定出满足用于转矩限制操作的实施条件。在该情况下,控制进行到步骤S105。
[0045]在步骤S105,电子控制单元21实施转矩限制操作,并且在步骤S106,设定标记F为“1(实施)”。当标记F这样设定为“I”时,在步骤SlOl做出否定判断(否),控制直接进行至步骤S105,同时跳过步骤S102-S104。如果在步骤S105执行转矩限制操作,那么如图2B的虚线L2指示的,改变目标输出转矩以在Tl时刻降低,然后以给定增加率改变。根据目标输出转矩的改变,如图2D的虚线指示的,改变节流阀6的开度以在Tl时刻降低,然后以给定增加率改变。以这种方式,在周期t3限制了发动机I的输出转矩的增加率。然后,在如上所述实施步骤S105以及S106之后,控制进行到步骤S107。
[0046]在步骤S107,电子控制单元21判定发动机I的实际输出转矩是否达到要求值。当发动机I的实际输出转矩增加并且达到要求值时,或者当由于驾驶员的加速器操作的量降低导致用于发动机I的输出转矩的要求值降低而由此实际输出转矩达到降低的要求值时,在步骤S107做出肯定判断(是)。如果在步骤S107做出肯定判断(是),那么在步骤S108电子控制单元21结束转矩限制操作,并且在后续步骤S109,设定标记F为“O”。然后,电子控制单元21就结束转矩限制例程。如上所述,在转矩限制操作结束之后,基于对发动机I的输出转矩的要求值来设定目标输出转矩,并且朝向目标输出转矩调整发动机I的输出转矩。
[0047]另一方面,如果在步骤S107做出否定判断(否),那么控制进行到步骤S110。在步骤SI 10,电子控制单元21判定在转矩限制操作中正在限制发动机I的输出转矩的增加率的同时用于发动机I的输出转矩的要求值是否已经改变。如果在步骤SllO做出否定判断(否),那么电子控制单元21就结束转矩限制例程。如果在步骤SllO做出肯定判断(是),那么电子控制单元21进行至步骤Slll以基于对发动机I的输出转矩的要求值来改变目标输出转矩的增加率。
[0048]如果由于驾驶员的加速器操作的量增加使得要求值增加,同时在转矩限制操作中正在限制发动机I的输出转矩的增加率,那么这意味着驾驶员试图很快增加发动机I的输出转矩。另一方面,如果由于驾驶员的加速器操作的量降低使得要求值减小,同时正在限制输出转矩的增加率,那么这意味着驾驶员试图抑制发动机I的输出转矩。鉴于这些事实,在步骤S111,当要求值变得较大时电子控制单元21增加目标输出转矩的增加率,当要求值变得较小时降低目标输出转矩的增加率。因而如上所述能够根据要求值的改变通过改变目标输出转矩的增加率来满足驾驶员的请求。
[0049]根据上文详细描述的该实施例,获得以下效果。当随着驾驶员的加速器操作量的增加导致目标输出转矩从发动机I的实际输出转矩偏离至较大侧时,实际输出转矩的增加停滞,执行限制转矩操作以便从发动机I的输出转矩开始急速增加的时刻起限制输出转矩的增加率。以这种方式,在输出转矩在其开始增加之后一度停滞之后,随着增压压力急速增加,防止输出转矩从其停滞状态急速增加,由于输出转矩从其停滞状态急速增加,驾驶员不太可能或者不可能感觉奇怪或者不舒适。而且,紧跟在发动机I的输出转矩开始增加之后,不通过转矩限制操作限制输出转矩的增加率,输出转矩以较高增加率增加;因此,驾驶员将不感觉输出转矩增加中的减慢或者停滞。因此,当增压压力急速增加时由于输出转矩从其停滞状态急速增加,驾驶员不太可能或者不可能感觉奇怪或者不舒适,同时紧跟在对发动机I的输出转矩的要求值增加之后驾驶员也不太可能或者不可能感觉输出转矩增加中的减慢。
[0050]在上述转矩限制操作中通过控制节流阀6的开度来限制发动机I的输出转矩的增加率。更具体来说,通过转矩限制操作,通过在降低节流阀开度给定量之后逐渐增加发动机I的节流阀6的开度,能够限制发动机I的输出转矩的增加率,而无需将废气闸阀9的开度从其正常时间值起改变。在这方面,还可以通过增加废气闸阀9的开度来限制发动机I的输出转矩的增加率,从而降低增压压力。但是,在该情况下,难以用良好的响应性提高增压压力以便在限制操作结束或者取消之后增加输出
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