用于转矩需求型内燃机的控制单元和控制方法技术

ＥＣＵ执行包括以下步骤的程序：在ＩＳＣ学习控制开始时（在Ｓ１０００中为“是”），检测发动机转速ＮＥ和当前ＫＬ（Ｓ１０１０，Ｓ１０２０）；改变点火效率使得即使在节气门开度变化时ＮＥ和输出转矩也保持不变（Ｓ１０３０）；通过将ＩＳＣ目标转矩乘以点火效率来计算目标转矩（Ｓ１０４０）；基于目标转矩、ＮＥ和ＭＢＴ来计算目标ＫＬ（Ｓ１０５０）；基于目标ＫＬ来计算节气门开度（Ｓ１０６０）；基于ＮＥ、当前ＫＬ和目标转矩来计算目标点火正时（Ｓ１０７０）；并且使用计算得到的节气门开度、点火正时和燃料喷射量来控制发动机（Ｓ１０８０）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及用于内燃机的控制单元和控制方法，该控制单元和控制方法执行ISC (idle speed control,怠速控制)学习控制，更具体地而 言，本专利技术涉及对转矩需求型内燃机执行的ISC学习控制。
技术介绍
通常，对发动机执行怠速控制(ISC)。执行怠速控制以将发动机的 怠速转速维持在恒定转速。更具体地，形成空气通过其而旁路绕过发动机 的节气门的空气通道，并且由致动器调节该空气通道的流动通道面积以调 节空气(空气燃料混合物)的流率，由此控制怠速转速。怠速控制单元执 行反馈控制以使怠速转速更接近目标值。因而，发动机转速被维持成大致 恒定。在反馈控制中将发动机的怠速转速维持在恒定转速所需的空气流率取 决于诸如个体差异和随时间的变化之类的各种因素而变化。因而，执行用 于存储反馈结果的所谓学习控制。通常，将怠速运转时的空气流率的初始 学习值设定为足够高至可靠地避免发动机停机的值。当尚未完成学习控制 时，使用初始值执行怠速控制。日本专利申请公开No. 2006-177301 (JP-A-2006-177301)描述了一种 用于内燃机的怠速控制单元，其防止在怠速控制中的错误学习。该怠速控 制单元在发动机正在怠速运转时基于ISC校正量来调节进气量，以控制发 动机转速。ISC校正量包括用于将发动机转速调节到目标值的反馈项、当 内燃机是暖态时增大或者减小以将反馈项置于预定范围的ISC学习值、当 发动机较冷时增大或者减小的冷态时校正项、以及当发动机是冷态时和当 发动机是暖态时增大或者减小的冷/暖态时校正项。仅当内燃机是冷态时， 仅对冷态时校正项执行进气密度校正，使得冷态时校正项随着进气密度的减小而增大。利用这种用于内燃机的怠速控制单元，当内燃机是暖态时，调节ISC 学习值，使得反馈项落在预定范围内。当反馈项落在预定范围内时，完成了对ISC学习值的确定。当内燃机是暖态时，这样确定的ISC学习值是与 进气的密度(进气密度)相对应的值，并且基于ISC学习值将冷/暖态时校正项调节到与进气密度相对应的值。此调节补偿了由于进气密度的不同而 造成的进气量与适合值的偏差。当内燃机较冷时，仅对冷时校正项执行进 气密度校正，使得冷时校正项随着进气密度的减小而增大。此校正补偿了 由于进气密度的不同而造成的进气量与适合值的偏差。当内燃机是暖态时 不对冷/暖态时校正项执行进气密度校正。因而，可以在发动机是暖态时避 免对冷/暖态时校正项执行不必要的进气密度校正，并避免在进气密度校正的同时由于确定isc学习值而引起的对ISC学习值的错误学习。在ISC学习控制中，对表示"节气门开度和流率"之间的关系并被存 储在发动机ECU (电子控制单元)中的平均特性与表示"由节气门传感器 检测到的节气门开度和由气流计检测到的流率"之间的关系的当前特性之 间的差异进行学习。当前流量特性变化的方式(例如，在个体差异上的变 动)与平均流量特性变化的方式不同。表示当前特性的线平行地偏离表示 平均特性的线。此外，表示当前特性的线的斜率与表示平均特性的线的斜 率不同。因而，偏差取决于节气门开度而变化。因而，优选地在不同的节气门开度的情况下执行isc学习控制。然而，在稳定的怠速状态(节气门开度保持不变，因而发动机转速保持不变)下执行实际isc学习控制。即，(在怠速状态下)仅在相当小的节气门开度范围内执行学习控制。这是因为如果在稳定的怠速状态下节气门开度被改变，则发动机转速变化，这使得难以执行isc学习控制。这意味着只要在此稳定的怠速状态下仅改变节气门开度，则发动机转速度就发 生变化。然而，JP-A-2006-177301没有描述在稳定的怠速状态下通过有意改变 节气门开度来在更宽的范围内执行对节气门流量特性的学习控制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种，其适于ISC学习控制，使得可以在更宽的节气门开度范围内执行ISC学习控制。以下描述的用于转矩需求型内燃机的控制单元的示例包括在需要实 现由包括发动机和传动系统在内的整个车辆所需的目标转矩的情况下、由 发动机控制系统实现对发动机所要求的转矩时使用的控制单元。本专利技术的第一方面涉及用于转矩需求型内燃机的控制单元。该控制单 元包括学习控制单元，其在所述内燃机的状态满足预定的ISC学习控制 开始条件时执行对节气门的流量特性的学习，所述节气门调节吸入所述内 燃机中的空气量；以及控制单元，其使用在至少所述内燃机的进气效率、 从所述内燃机输出的转矩和发动机转速之间建立的关系来执行转矩需求控 制。所述控制单元包括进气效率控制单元和点火正时控制单元，在所述节 气门的流量特性正被学习时，所述进气效率控制单元改变所述内燃机的所 述进气效率以改变所述节气门的开度，而在所述内燃机的进气效率正被改 变时，所述点火正时控制单元改变所述内燃机的点火正时，由此控制所述 内燃机的点火正时使得所述发动机转速保持不变。根据本专利技术的第一方面，例如，当内燃机进入稳定的怠速状态时，判 定为ISC学习控制开始条件得到满足，并且对节气门(其对吸入内燃机中 的空气量进行调节)的流量特性进行学习。此时，以可能的程度有意地改 变节气门开度。然而，如果节气门开度被改变了较大的量，则发动机转速 和从内燃机输出的转矩发生变化。结果，不能执行ISC学习控制。因而， 当节气门开度被改变时(当内燃机的进气效率被改变时)，改变内燃机的 点火正时。例如，当节气门开度增大了较大的量时，延迟点火正时以降低 点火效率。以此方式，即使节气门开度被改变，也可以使发动机转速和从 内燃机输出的转矩保持不变。在用于将节气门开度增大较大量的控制(用 于提高进气效率的控制)和用于延迟点火正时的控制(用于降低点火效率 的控制)中采用转矩需求控制。结果，可以提供适合于ISC学习控制的用 于转矩需求型内燃机的控制单元，这使得可以在更宽的节气门开度范围内执行ISC学习控制。本专利技术的第二方面涉及根据本专利技术第一方面的控制单元，其中，在所 述内燃机的所述进气效率被提高时，所述点火正时控制单元延迟所述点火 正时以降低与所述点火正时相对应的点火效率，直到所述点火效率达到限 制效率。根据本专利技术的第二方面，当节气门开度增大了较大量时(当内燃机的 进气效率提高时)，通过执行转矩需求控制来延迟点火正时。因而，点火 效率降低。结果，即使当节气门开度被改变时，发动机转速和从内燃机输 出的转矩也保持不变。本专利技术的第三方面涉及根据本专利技术第一方面的控制单元，其中，在与 所述点火正时相对应的点火效率达到限制效率之后，在所述内燃机的所述进气效率被降低时，所述点火正时控制单元将所述点火正时提前到isc学习控制开始时的点火正时以提高所述点火效率。根据本专利技术的第三方面，在节气门开度增大了较大的量并且点火效率 达到限制效率之后，在节气门开度被减小时(当内燃机的进气效率降低 时)通过执行转矩需求控制来提前点火正时以提高点火效率。因而，即使 当节气门开度被改变时，发动机转速和从内燃机输出的转矩也保持不变。本专利技术的第四方面涉及根据本专利技术第一至第三方面中任一方面的点火 正时控制单元，其中，所述点火正时控制单元使用实际进气效率来计算所 述点火正时。根据本专利技术的第四方面，在通过使用进气效率、从内燃机输出的转矩 和发动机转速之间建立的关系执行转矩需求控制来使点火正时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制单元，用于转矩需求型的内燃机，所述控制单元的特征在于包括：　学习控制单元，其在所述内燃机的状态满足预定的ＩＳＣ学习控制开始条件时执行对节气门的流量特性的学习，所述节气门调节吸入所述内燃机中的空气量；以及　控制单元，其使用在至少所述内燃机的进气效率、从所述内燃机输出的转矩和发动机转速之间建立的关系来执行转矩需求控制，　其中，所述控制单元包括进气效率控制单元和点火正时控制单元，在所述节气门的流量特性正被学习时，所述进气效率控制单元改变所述内燃机的所述进气效率以改变所述节气门的开度，而在所述内燃机的进气效率正被改变时，所述点火正时控制单元改变所述内燃机的点火正时，由此控制所述内燃机的点火正时使得所述发动机转速保持不变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤真洋，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]