用于内燃机的控制装置及用于内燃机的控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于内燃机的控制装置及用于内燃机的控制方法。用于内燃机的控制装置包括电子控制单元，该电子控制单元被构造成预测在内燃机的气缸的进气门和排气门两者都打开的重叠时段被设定为第一时段的情况中的第一进气量，预测在排气门的气门正时被提前的情形下所述重叠时段被设定为第二时段的情况中的第二进气量，其中所述第二时段比所述第一时段短，在所述第一进气量大于所述第二进气量的情况中，预测在所述重叠时段中将发生扫气，并且在所述第一进气量等于或小于所述第二进气量的情况中，预测将不会发生所述扫气。

【技术实现步骤摘要】
用于内燃机的控制装置及用于内燃机的控制方法
本专利技术涉及一种用于内燃机的控制装置和一种用于内燃机的控制方法。
技术介绍
在设置有涡轮增压器的内燃机中，由于涡轮增压器，进气压力可能变得高于排气压力，并且在重叠时段中可能发生空气从进气侧通过气缸的内部吹送到排气侧的所谓的扫气，在该重叠时段中进气门和排气门两者都是打开的(以下称为重叠时段)。例如，存在如下技术：设置检测气缸内的压力的气缸内压力传感器，基于气缸内压力传感器估计进气压力和排气压力，并且预测将在进气压力比排气压力大的情况下发生扫气(例如，参照日本未审专利申请公报No.2012-149552(JP2012-149552A))。
技术实现思路
然而，在设置气缸内压力传感器时，存在内燃机的制造成本的增大的可能性。因此，希望用与现有技术中的方法不同的方法准确地预测是否将发生扫气。本专利技术提供一种用于内燃机的控制装置和一种用于内燃机的控制方法，利用该控制装置和该控制方法，能够以与现有技术中的方法不同的方法准确地预测是否将发生扫气。本专利技术的第一方面涉及一种用于内燃机的控制装置。内燃机设置有涡轮增压器。控制装置包括电子控制单元。电子控制单元被构造成：预测在内燃机的气缸的进气门和排气门两者都打开的重叠时段被设定为第一时段的情况中作为被吸入内燃机中的空气量的第一进气量，预测在排气门的气门正时被提前的情形下所述重叠时段被设定为第二时段的情况中作为被吸入内燃机中的空气量的第二进气量，其中第二时段比第一时段短，在第一进气量大于第二进气量的情况中，预测在所述重叠时段中将发生扫气，在所述扫气中，空气从进气门侧通过气缸的内部吹送到排气门侧，并且在第一进气量等于或小于第二进气量的情况中，预测将不会发生所述扫气。表达“第一进气量大于第二进气量的情况”是指当重叠时段变长时进气量也增加的情况。在此，认为重叠时段中的进气量是作为引入气缸中的空气量的气缸内空气量与作为由于扫气而流动的空气的流量的扫气流量的总和。在此，即使在排气门的气门正时变化而使得重叠时段变化的情况下，也认为气缸内空气量不变。即使当排气门的气门正时改变并且重叠时段延长时，由于气缸内空气量不变，因此进气量的增加对应于扫气流量的增加。因此，在第一进气量大于第二进气量的情况下，能够预测将发生扫气。表达“第一进气量等于或小于第二进气量的情况”是指在重叠时段变得更长时进气量减少的情况，以及空气流在与扫气时的空气流动方向相反的方向上流动，即，在重叠时段期间产生内部排气再循环(EGR)的情况。因此，在第一进气量等于或小于第二进气量的情况下，能够预测将不会发生扫气。如上所述，能够用与现有技术中的方法不同的方法准确地预测是否将发生扫气。在根据本专利技术的第一方面的控制装置中，内燃机可以进一步设置有可变气门机构，该可变气门机构被构造成根据内燃机的运转状态改变重叠时段，并且电子控制单元可以被构造成：在电子控制单元预测将不会发生扫气的情况中将重叠时段限制为等于或低于上限值的值，并且在电子控制单元预测将发生扫气的情况中去除基于上限值的对于重叠时段的限制。本专利技术的第二方面涉及一种用于内燃机的控制方法。该内燃机设置有涡轮增压器。该控制方法包括：使电子控制单元预测在内燃机的气缸的进气门和排气门两者都打开的重叠时段被设定为第一时段的情况中作为被吸入内燃机中的空气量的第一进气量；使电子控制单元预测在排气门的气门正时被提前的情形下重叠时段被设定为第二时段的情况中作为被吸入内燃机中的空气量的第二进气量，其中第二时段比第一时段短；在第一进气量大于第二进气量的情况中，使电子控制单元预测在重叠时段中将发生扫气，在所述扫气中，空气进气门侧通过气缸的内部吹送到排气门侧；并且在第一进气量等于或小于第二进气量的情况中，使电子控制单元预测将不会发生扫气。在根据本专利技术的第二方面的控制方法中，内燃机可以进一步设置有可变气门机构，该可变气门机被构造成根据内燃机的运转状态改变重叠时段。所述控制方法可以进一步包括：在电子控制单元预测将不会发生扫气的情况中，使电子控制单元将重叠时段限制为等于或低于上限值的值；并且在电子控制单元预测将发生扫气的情况中，使电子控制单元去除基于上限值的对于重叠时段的限制。根据本专利技术的方面，能够提供一种用于内燃机的控制装置以及一种用于内燃机的控制方法，利用该控制装置和该控制方法，能够以与现有技术中的方法不同的方法准确地预测是否将发生扫气。附图说明下面将参照附图描述本专利技术的示例性实施例的特征、优点、以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：图1是发动机系统的示意构造视图；图2A是示出与曲柄角对应的进气门和排气门的气门正时的曲线图；图2B是示出在扫气期间空气流动的方式的说明图；图2C是示出在内部EGR期间排气流动的方式的说明图；图3是示出在进气压力与进气量之间的关系的曲线图；图4是示出由ECU执行的扫气预测控制的示例的流程图；并且图5是示出第一进气量和第二进气量以及扫气发生标志的时序图。具体实施方式图1是发动机系统1的示意构造图。发动机系统1包括发动机10的控制装置。作为控制装置，设置了排气可变气门正时(VVT)机构28、电子控制单元(ECU)40等等。发动机10是设置有涡轮增压器23的发动机。涡轮增压器23将在后面描述。发动机10在气缸体中设置有多个气缸11(图1中仅示出一个气缸)。设置在每个气缸11中的活塞12经由连接杆14连接到曲轴13，并且活塞12的往复运动经由连接杆14转换成曲轴13的旋转运动。气缸盖附接到气缸体的上部，并且在气缸盖和活塞12的上端之间形成燃烧室15，在燃烧室15中设置火花塞16。进气管19和排气管20分别连接到为每个燃烧室15设置的进气口17和排气口18。在进气管19中，空气流量计21、节气门22和涡轮增压器23的压缩机23A在从进气管19中的上游侧以该次序布置时被设置。节气门22被打开的程度通过节气门致动器24改变，使得吸入燃烧室15中的空气量被调节。进气管19在设置在节气门22的在进气流动方向上的下游的进气歧管中分支，并且进气管19经由进气管19分支的部分连接至每个燃烧室15。在进气管19中，设置相对于进气喷射燃料的喷射器25。排气管20设置有涡轮增压器23的排气涡轮23B，并且由于在每个气缸中的燃烧室15中的燃烧而产生的排气通过排气歧管被引入到涡轮增压器23的排气涡轮23B中。当排气涡轮23B通过引入的排气操作时，进气管19侧上的压缩机23A根据被操作的排气涡轮23B而操作，并且空气在进气管19侧上被压缩。由于空气压缩，进气管19中的压力即进气压力增加，并且由于压力，燃烧室15被足够地填充空气。排气管20设置有绕过排气涡轮23B的旁通路径33，并且旁通路径33设置有废气门阀34。废气门阀34具有调节涡轮增压器23的增压压力的功能。废气门阀34是例如包括能够打开和关闭的外部致动器的阀机构，诸如电驱动阀、真空泵操作负压调节阀等。涡轮增压器23是涡轮增压器。然而，代替涡轮增压器，可以提供增压器。发动机10设置有进气门26和排气门27，进气门26和排气门27分别打开和关闭进气口17和排气口18，进气口17和排气口18分别连接到进气管19和排气管20。进气门26和排气门27根据与曲轴13驱动联接的进气侧凸轮轴和排气侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于内燃机的控制装置，所述内燃机设置有涡轮增压器，所述控制装置的特征在于包括电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：预测在所述内燃机的气缸的进气门和排气门两者都打开的重叠时段被设定为第一时段的情况中作为被吸入所述内燃机中的空气量的第一进气量，预测在所述排气门的气门正时被提前的情形下所述重叠时段被设定为第二时段的情况中作为被吸入所述内燃机中的空气量的第二进气量，其中所述第二时段比所述第一时段短，在所述第一进气量大于所述第二进气量的情况中，预测在所述重叠时段中将发生扫气，在所述扫气中，空气从进气门侧通过所述气缸的内部吹送到排气门侧，并且在所述第一进气量等于或小于所述第二进气量的情况中，预测将不会发生所述扫气。

【技术特征摘要】
2017.04.28 JP 2017-0891851.一种用于内燃机的控制装置，所述内燃机设置有涡轮增压器，所述控制装置的特征在于包括电子控制单元，所述电子控制单元被构造成：预测在所述内燃机的气缸的进气门和排气门两者都打开的重叠时段被设定为第一时段的情况中作为被吸入所述内燃机中的空气量的第一进气量，预测在所述排气门的气门正时被提前的情形下所述重叠时段被设定为第二时段的情况中作为被吸入所述内燃机中的空气量的第二进气量，其中所述第二时段比所述第一时段短，在所述第一进气量大于所述第二进气量的情况中，预测在所述重叠时段中将发生扫气，在所述扫气中，空气从进气门侧通过所述气缸的内部吹送到排气门侧，并且在所述第一进气量等于或小于所述第二进气量的情况中，预测将不会发生所述扫气。2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于：所述内燃机进一步设置有可变气门机构，所述可变气门机构被构造成根据所述内燃机的运转状态改变所述重叠时段；并且所述电子控制单元被构造成：在所述电子控制单元预测将不会发生所述扫气的情况中，将所述重叠时段限制为等于或低于上限值的值，并且在所述电子控制单元预测将发生所述扫气的情况中，去除基于所述上限值的对于所...

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