准确预测发动机速度的发动机控制装置制造方法及图纸

公开了一种准确预测发动机速度的发动机控制装置。一种发动机控制装置，相关于发动机旋转脉动周期中的损失能量预测正常旋转范围中的发动机的速度，并且还相关于泵送损失分量和损失能量预测反向旋转范围中的发动机的速度，该损失能量是通过反转摩擦分量值的符号导出的，该摩擦分量是正常旋转范围中的损失能量的一部分并且由活塞在其冲程期间所经受的机械摩擦引起。泵送损失分量是发生在发动机的进气冲程中的能量损失。此计算提高在由燃料的燃烧的停止引起的发动机的速度下降的开始与发动机的旋转的停止期间预测将来发动机速度的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本公开总体上涉及可在机动车辆中使用的发动机控制装置，并且更具体地涉及这样一种发动机控制装置，该发动机控制装置被设计成在由发动机的燃料的燃烧的停止导致的发动机的速度下降的开始与发动机的回转的停止之间的时期内预测或计算内燃机的旋转速度。
技术介绍
已知一些用于机动车辆的发动机控制系统，这些发动机控制系统具有怠速停止(idle-stop)功能以监测驾驶员的操作(诸如用于启动或停止车辆的加速操作或制动操作)以自动停止或重启安装在车辆中的发动机。通常完成这种自动发动机停止与重启控制来降低发动机中的燃料消耗。日本专利第一公开No.2014-77399教示了一种自动发动机停止与重启系统，当在自动发动机停止模式中发动机的速度正在减小时作出发动机重启请求时，自动发动机停止与重启系统尽可能快地重启发动机而不需要等待发动机完全停止。具体地，当作出发动机重启请求时，自动发动机停止与重启系统工作以在移动发动机启动器的小齿轮并获得与连接到发动机的输出轴的环形齿轮的啮合所需要的时段的流逝之后预测发动机的速度并且然后控制发动机启动器的操作。上述公开还教示从发动机的正常旋转期间的能量损失计算发动机的反向旋转期间的能量损失来预测反向旋转范围中的发动机的速度。在反向旋转范围中的发动机的速度的预测中，正常旋转范围中的能量损失被分为摩擦分量和压缩分量。摩擦分量的正负号反转，同时压缩分量在发动机的所有冲程上的总和被假定为零。然而，预测发动机的速度中将压缩分量在发动机的所有冲程上的总和为零的假定导致预测发动机的速度中的准确度随着压缩分量的增加而减小的担忧。
减小的预测准确度可导致在由小齿轮与环形齿轮的啮合引起的噪声或小齿轮与环形齿轮的机械磨损方面被容许的发动机速度范围中的小齿轮与环形齿轮啮合故障，这将导致在重启发动机时增大这种噪声或过早的机械磨损。
技术实现思路
因此，目标是提供一种发动机控制装置，该发动机控制装置被设计成提高在由发动机中的燃料的燃烧的停止导致的发动机的速度下降的开始与发动机的回转的停止之间的时段内预测或计算发动机的速度的准确度。根据实施例的一个方面，提供了一种发动机控制装置，该发动机控制装置工作以在由发动机中的燃料的燃烧的停止导致的发动机的速度下降的开始与发动机的旋转的停止之间的时段中预测发动机的速度。该发动机控制装置包括：(a)第一计算器，与发动机旋转脉动周期中的最近一个中的损失能量相关地预测发动机在其正常旋转范围中的将来速度，每一个发动机旋转脉动周期对应于由发动机的汽缸的体积的增大与减小引起的发动机的速度变化的循环；(b)能量计算器，反转摩擦分量值的正号或负号，摩擦分量是正常旋转范围中的损失能量的一部分并且由发动机的活塞在其冲程期间所经受的机械摩擦引起，并且能量计算器与摩擦分量值和泵送损失分量值相关地计算发动机的反向旋转范围中的损失能量，其中，摩擦分量的符号已经被反转，泵送损失分量是在发动机的进气冲程中发生的能量损失；以及(c)第二计算器，基于由所述能量计算器导出的损失能量预测发动机的反向旋转范围中的发动机的将来速度。摩擦分量，即在由停止燃烧发动机中的燃料导致的发动机的速度下降的开始与发动机的旋转的停止之间在发动机中产生的损失能量之中由活塞将在其冲程期间经历的机械摩擦引起的分量，在发动机的正常旋转和反向旋转之间沿相反的方向作用。由发动机的汽缸中的压强变化引起的压缩分量可由泵送损失分量来表达，泵送损失分量是发生在发动机中的进气冲程期间的能量损失。本发动机控制装置是基于以上事实来设计的并且增强了计算发动机的反向旋转中的能量损失的准确度，这将导致预测反向旋转范围中的发动机的将来速度的准确度提高。附图说明根据下文给出的详细描述和本专利技术的优选实施例的附图，将更全面地理解本专利技术，然而，这些详细描述和附图不应将本专利技术限制到具体的实施例，而仅仅是出于说明和理解的目的。在附图中：图1是示出根据一个实施例的发动机控制装置的电路图；图2(a)是展示发动机的汽缸中的活塞从顶部止点到底部止点的冲程的截面图；图2(b)是展示发动机的汽缸中的活塞从底部止点到顶部止点的冲程的截面图；图2(c)是展示发动机的活塞的进气冲程期间的汽缸中的压强与汽缸的体积之间的关系的示图；图2(d)是展示发动机的活塞的压缩冲程期间的汽缸中的压强与汽缸的体积之间的关系的示图；图2(e)是展示发动机的活塞的膨胀冲程期间的汽缸中的压强与汽缸的体积之间的关系的示图；图2(f)是展示发动机的活塞的排气冲程期间的汽缸中的压强与汽缸的体积之间的关系的示图；图3是表示发动机的汽缸中的压强与发动机的曲轴的角位置之间的关系的曲线图；图4是由图1的发动机控制装置执行的速度预测程序的流程图；以及图5是使用图4的程序中预测的发动机的速度来控制启动器的操作的启动器控制程序的流程图。具体实施方式参见附图，其中相似的附图标记指若干示图中的相似部分，具体参见图1，示出了与四循环四汽缸发动机一起使用的实施例的发动机控制系统。发动机控制系统(还将在下面被称为发动机控制装置)由电子控制单元(ECU)来实施并且工作以执行燃料注入控制任务、点火定时控制任务以及自动发动机停止与
重启任务。如图1所示，启动器设备10被设计为小齿轮推动类型发动机启动器并且包括小齿轮11、电动机12和电磁致动器13。电动机12工作以旋转小齿轮11。电磁致动器13作为电驱动致动器工作以沿其轴向推动小齿轮11。电动机12经由电动机激励继电器15连接至电池16。当电动机激励继电器15的开关设备闭合时，电池16向电动机12递送电力。电动机激励继电器15具有连接至电动机驱动继电器14的线圈，电动机驱动继电器14响应于电信号而断开或闭合。电动机激励继电器15的开关设备在闭合信号输入到电动机驱动继电器14时闭合，由此从电池16向电动机12供应电力。电磁致动器13包括柱塞(plunger)17和线圈18。柱塞17将驱动力(即，转矩)经由杠杆传送到小齿轮11。当被激励时，线圈18工作以沿其轴向移动柱塞17。电磁致动器13经由小齿轮驱动继电器19电连接至电池16。小齿轮驱动继电器19响应于电信号而断开或闭合，此电信号与输出到电动机驱动继电器14的电信号不同。换而言之，由电动机12获得的小齿轮11的旋转和由电磁致动器13获得的小齿轮11的推力被彼此独立地控制。小齿轮11设置在一位置处，在该位置处，当小齿轮11被移动时，小齿轮11的齿与耦合到发动机20的输出轴(即，曲轴22)的环形齿轮21啮合。具体地，当电磁致动器13未被激励时，小齿轮11被设置成与环形齿轮21不接触。当小齿轮驱动继电器19在小齿轮11与环形齿轮21不接触时接通或闭合时，电磁致动器13由电池16供应电力并且沿其轴向吸引柱塞17，由此朝向环形齿轮21推动小齿轮11。这使得排列在小齿轮11的外边缘上的每一个齿进入排列在环形齿轮21的外边缘上的相邻两个齿之间，以在小齿轮11与环形齿轮21之间建立机械啮合。当在小齿轮11与环形齿轮21啮合时激励电动机12时，将使得环形齿轮21被小齿轮11旋转以在发动机20上施加初始转矩，由此转动发动机20的曲柄发动机控制系统还包括曲柄角传感器23，以发动机20的给定曲柄角的间隔输出矩形信号。曲柄角传感器23配备有脉冲星(pulsar)(即，旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机控制装置，工作以在由发动机中的燃料的燃烧的停止导致的所述发动机的速度下降的开始与所述发动机的旋转的停止之间的时段中预测所述发动机的速度，所述发动机控制装置包括：第一计算器，相关于发动机旋转脉动周期中的最近一个中的损失能量预测所述发动机在其正常旋转范围中的将来速度，每一个发动机旋转脉动周期对应于由所述发动机的汽缸的体积的增大与减小引起的发动机的速度变化的循环；能量计算器，反转摩擦分量值的正号或负号，所述摩擦分量是所述正常旋转范围中的损失能量的一部分并且由所述发动机的活塞在其冲程期间所经受的机械摩擦引起，并且所述能量计算器相关于所述摩擦分量值和泵送损失分量值计算所述发动机的反向旋转范围中的损失能量，其中，所述摩擦分量的符号已经被反转，所述泵送损失分量是发生在所述发动机的进气冲程中的能量损失；以及第二计算器，基于由所述能量计算器导出的损失能量预测所述发动机的反向旋转范围中的发动机的将来速度。

【技术特征摘要】
2015.04.17 JP 2015-0849121.一种发动机控制装置，工作以在由发动机中的燃料的燃烧的停止导致的所述发动机的速度下降的开始与所述发动机的旋转的停止之间的时段中预测所述发动机的速度，所述发动机控制装置包括：第一计算器，相关于发动机旋转脉动周期中的最近一个中的损失能量预测所述发动机在其正常旋转范围中的将来速度，每一个发动机旋转脉动周期对应于由所述发动机的汽缸的体积的增大与减小引起的发动机的速度变化的循环；能量计算器，反转摩擦分量值的正号或负号，所述摩擦分量是所述正常旋转范围中的损失能量的一部分并且由所述发动机的活塞在其冲程期间所经受的机械摩擦引起，并且所述能量计算器相关于所述摩擦分量值和泵送损失分量值计算所述发动机的反向旋转范围中的损失能量，其中，所述摩擦分量的符号已经被反转，所述泵送损失分量是发生在所述发动机的进气冲程中的能量损失；以及第二计算器，基于由所述能量计算器导出的损失能量预测所述发动机的反向旋转范围中的发动机的将来速度。2.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷泽智弘，川津信介，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本;JP