发动机的控制设备制造技术

提供一种发动机的控制设备。在平原上的常压环境下，发动机的控制设备基于包括作为因子的充气效率Ec的Ec目标关闭相位角的特性来控制排气阀(10)的关闭正时。此外，在高海拔的低压环境下，发动机的控制设备使用包括作为因子的容积效率Ev的Ev目标关闭相位角，主要在中负载区域中执行提前角限制，并且使用对应于大气压Pa的延迟角限制量，主要在高负载区域中执行延迟角限制。因此，例如，在中负载区域和高负载区域之间的负载区域E中，通过基于延迟角限制量的延迟角限制，抑制由基于Ev目标关闭相位角的提前角限制导致的进气和排气重叠量的增加。这减小了重叠量，抑制了由在高海拔处的发动机1的排气压力降低引起的进气窜气。

Engine control equipment

【技术实现步骤摘要】
发动机的控制设备
本专利技术涉及一种发动机的控制设备，并且特别地，涉及一种防止进气窜气的控制设备以在高海拔低压环境下提供足够量的空气。
技术介绍
在高海拔低压环境下，减少的空气密度导致进入汽缸的空气大量减少，致使发动机输出减少。这不利地阻止了车辆响应于加速器的按压而适当地加速，从而降低了驾驶性能。此外，在这种情况下，当驾驶员超过必要地按压加速器时，由于注入过量燃料而产生的烟灰不利地沉积在进气端口等处。为了抑制这种降低的发动机输出和在高海拔处的烟灰沉积，例如，已经提出了日本专利公开No.2017-25770中的技术。当发动机处于高海拔低压环境下的高负载和低转速区域时，该技术可控地改变并增加进气和排气重叠量。这允许实现适当的发动机输出并且防止烟灰沉积。然而，如日本专利公开No.2017-25770中的技术那样，通过进气和排气重叠量的简单增加不能可靠地提供适当的发动机输出。此外，发动机输出不足不可避免地促使驾驶员超过必要地按压加速器。这不利地排除了防止由于注入过量燃料而导致的烟灰沉积。
技术实现思路
鉴于这些问题，本专利技术的目的是提供一种发动机的控制设备，该控制设备能够在高海拔的低压环境下抑制进气窜气并提供足够量的空气以抑制发动机输出降低。为了实现该目的，本专利技术的一个方面提供了一种用于发动机的控制设备，该发动机包括可变气门正时机构，该可变气门正时机构能够改变进气阀和排气阀中的至少一个的开启和关闭正时以调节进气和排气重叠量，控制设备包括：检测装置，其用于检测大气压；第一计算装置，其用于计算发动机的目标转矩；增加装置，其基于由第一计算装置计算出的目标转矩计算进气和排气重叠量，并且其基于由检测装置检测到的大气压，与常压环境下的重叠量相比在低压环境下增加重叠量；第二计算装置，其用于基于由检测装置检测到的大气压计算用于限制低压环境下的重叠量增加的增加限制量；限制装置，其用于基于由第二计算装置计算出的增加限制量限制由增加装置计算出的重叠量的增加；和驱动控制装置，其用于可控制地驱动可变气门正时机构以实现由限制装置的限制导致的重叠量。如上所述构造的发动机的控制设备基于目标转矩计算进气和排气重叠量，并且基于大气压，与常压环境下的重叠量相比，增加低压环境下的重叠量，从而提供足够量的空气进入汽缸。然后，根据基于大气压计算出的增加限制量来限制在低压环境下的重叠量的增加。这减少了重叠量以抑制进气窜气并且能够提供足够量的空气进入汽缸。在另一方面，优选地，可变气门正时机构能够改变进气阀的开启正时，第二计算装置计算进气阀的开启正时的提前角限制量作为增加限制量，从而当检测装置检测到的大气压降低时开启正时被延迟，并且限制装置基于由第二计算装置计算出的提前角限制量限制进气阀的开启正时的提前。如上所述构造的发动机的控制设备计算用于进气阀的开启正时的提前角限制量作为增加限制量，使得当大气压减小时开启正时被延迟，并且基于提前角限制量限制进气阀的开启正时的提前。这限制了进气和排气重叠量的增加。在又一方面，优选地，可变气门正时机构能够改变排气阀的关闭正时，第二计算装置计算排气阀的关闭正时的延迟角限制量作为增加限制量，从而在检测装置检测到的大气压降低时关闭正时被提前，并且限制装置根据由第二计算装置计算出的延迟角限制量限制排气阀的关闭正时的延迟。如上所述构造的发动机的控制设备计算排气阀的关闭正时的延迟角限制量作为增加限制量，从而在大气压降低时关闭正时被提前，并且基于延迟角限制量限制排气阀的关闭正时的延迟。这限制了进气和排气重叠量的增加。在又一方面，优选地，增加装置包括第一计算单元，其根据由第一计算装置计算出的目标转矩计算充气效率；第二计算单元，其根据充气效率和通过检测装置检测到的大气压计算容积效率；和第一设定单元，其将基于由第一计算单元计算出的充气效率的进气阀的开启正时和基于由第二计算单元计算出的容积效率的进气阀的开启正时中的一个设定为进气阀的开启正时，其中基于提前角限制量限制提前角。如上所述构造的发动机的控制设备将基于充气效率的进气阀的开启正时和基于容积效率的进气阀的开启正时中的一个设定为进气阀的开启正时。在另一方面，优选地，增加装置包括第一计算单元，其根据由第一计算装置计算出的目标转矩计算充气效率；第二计算单元，其根据充气效率和通过检测装置检测到的大气压计算容积效率；和第二设定单元，其将基于由第一计算单元计算出的充气效率的排气阀的关闭正时和基于由第二计算单元计算出的容积效率的排气阀的关闭正时中的一个设定为排气阀的关闭正时，其中基于延迟角限制量限制延迟角。如上所述构造的发动机的控制设备将基于充气效率的排气阀的关闭正时和基于容积效率的排气阀的关闭正时中的一个设定为排气阀的关闭正时。在另一方面，优选地，发动机包括增压装置。在如上所述构造的发动机的控制设备中，增压装置的增压增加了进气歧管压力，并且因此可能引起进气窜气，但即使在这种情况下，也可以产生预期的有利效果。如上所述，根据本专利技术的方面的发动机控制设备能够在高海拔的低压环境下抑制进气窜气并且提供足够量的空气以抑制发动机输出的减少。附图说明图1是图示应用了本专利技术的控制设备的发动机的整体构造的示图；图2是被构造成计算进气开启正时的ECU的控制方框图；图3是被构造成计算排气关闭正时的ECU的控制方框图；图4是图示用于基于大气压计算进气阀的提前角限制量的控制图的示图；图5是图示用于基于大气压计算排气阀的延迟角限制量的控制图的示图；图6是图示通过ECU执行的进气开启正时控制程序的流程图；图7是图示通过ECU执行的排气关闭正时控制程序的流程图；图8是图示进气开启正时被限制的特性图；和图9是图示排气关闭正时被限制的特性图。具体实施方式将描述一个实施例，其中本专利技术体现在用于增压汽油发动机(以下称为发动机)的控制设备中。图1是表示应用了本专利技术的控制设备的发动机的整体构造的图。发动机安装在未示出的车辆中作为行驶动力源。活塞4分别设置在形成于发动机1的汽缸体2中的相应的一个汽缸3中。每个活塞4随着曲轴5的旋转而滑过汽缸3。曲轴5的旋转传递到设置在汽缸盖6上的进气凸轮轴7和排气凸轮轴8。凸轮轴7和8与曲轴5同步地被旋转地驱动。进气阀9随着进气凸轮轴7旋转而被驱动以在预定的时刻打开或关闭进气口11。排气阀10随着排气凸轮轴8的旋转而被驱动以在预定的时刻打开或关闭排气口12。可变气门正时机构(VVT机构)13、14分别连接到进气凸轮轴7和排气凸轮轴8。VVT机构13、14因此可选地改变进气凸轮轴7和排气凸轮轴8相对于曲轴5的相位，从而改变进气阀9和排气阀10的开启和关闭正时。这使得能够调节进气和排气重叠量。普通的缓冲罐17通过进气歧管16连接到汽缸的进气口11。进气通道18的下端连接到缓冲罐17。进气通道18设置有从上游侧依次布置的空气净化器19、涡轮增压器20的压缩机(增压装置)、中间冷却器21和节气门22。此外，排气通道24的上端经由排气歧管23连接到汽缸的排气口12。排气通道24设置有涡轮增压器20的涡轮和未示出的催化装置和消声器。进气歧管16设置有对应于各个汽缸的喷射器25。通过未示出的燃料泵向每个喷射器25供应燃料(汽油)。火花塞27各自设置在发动机1的相应汽缸中以面向汽缸内部。每个火花塞27通过点火器28的驱动而点火。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发动机的控制设备，所述发动机包括可变气门正时机构，所述可变气门正时机构能够改变进气阀和排气阀中的至少一个的开启和关闭正时，以调节进气和排气重叠量，其特征在于，所述控制设备包括：检测装置，所述检测装置用于检测大气压；第一计算装置，所述第一计算装置用于计算所述发动机的目标转矩；增加装置，所述增加装置用于基于由所述第一计算装置计算出的所述目标转矩计算所述进气和排气重叠量，并且基于通过所述检测装置检测到的大气压，与在常压环境下的重叠量相比增加低压环境下的所述重叠量；第二计算装置，所述第二计算装置用于基于通过所述检测装置检测到的所述大气压，计算用于限制所述低压环境下的所述重叠量增加的增加限制量；限制装置，所述限制装置用于基于由所述第二计算装置计算出的所述增加限制量，限制由所述增加装置增加的所述重叠量的增加；和驱动控制装置，所述驱动控制装置用于可控制地驱动所述可变气门正时机构，以实现由所述限制装置的限制导致的所述重叠量。

【技术特征摘要】
2018.03.26 JP 2018-0582721.一种发动机的控制设备，所述发动机包括可变气门正时机构，所述可变气门正时机构能够改变进气阀和排气阀中的至少一个的开启和关闭正时，以调节进气和排气重叠量，其特征在于，所述控制设备包括：检测装置，所述检测装置用于检测大气压；第一计算装置，所述第一计算装置用于计算所述发动机的目标转矩；增加装置，所述增加装置用于基于由所述第一计算装置计算出的所述目标转矩计算所述进气和排气重叠量，并且基于通过所述检测装置检测到的大气压，与在常压环境下的重叠量相比增加低压环境下的所述重叠量；第二计算装置，所述第二计算装置用于基于通过所述检测装置检测到的所述大气压，计算用于限制所述低压环境下的所述重叠量增加的增加限制量；限制装置，所述限制装置用于基于由所述第二计算装置计算出的所述增加限制量，限制由所述增加装置增加的所述重叠量的增加；和驱动控制装置，所述驱动控制装置用于可控制地驱动所述可变气门正时机构，以实现由所述限制装置的限制导致的所述重叠量。2.如权利要求1所述的发动机的控制设备，其特征在于，所述可变气门正时机构能够改变所述进气阀的开启正时；所述第二计算装置计算所述进气阀的所述开启正时的提前角限制量作为所述增加限制量，以使得当所述检测装置检测到的所述大气压减小时，所述开启正时被延迟；并且所述限制装置基于由所述第二计算装置计算出的所述提前角限制量限制所述进气阀的所述开启正时的提前。3.如权利要求1或2所述的发动机的控制设备，其特征在于，所述可变气门正时机构能...

【专利技术属性】
技术研发人员：板野良辅，宫田敏行，户田仁司，
申请(专利权)人：三菱自动车工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP