内燃机的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及内燃机的控制装置，目的在于谋求控制的简单化，并且适当地调停多个要求从而进行高性能的控制。具备：基于各自的目的对内燃机输出各种要求的排放控制部（５２）、燃料消耗控制部（５４）、怠速稳定性控制部（５６）；对来自这些控制部的要求进行调停的效率调停部（５６）；基于效率调停部（５６）的调停结果，决定对设置于内燃机的多个致动器的指令值的致动器指令值计算部（６０）。上述要求，是与表示要求转矩对基准转矩的比率的转矩效率相关的要求，其中基准转矩是在多个致动器的动作点为最佳时获得的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及内燃机的控制装置。
技术介绍
在内燃机的控制中，谋求满足排放性能、燃料消耗性能(燃料经济性，fuel consumption capability)、怠速稳定性等各种性能。因此，以往，是 由用于满足这些性能的各控制逻辑，分别提出对节气门(阀)、点火装置、 燃料喷射装置等的内燃机的各致动器的要求。因此，在决定对各致动器的 指令值时，需要将由各控制逻辑提出的要求对每个致动器进行调停 (mediate,调和)，因而导致控制复杂化。另外，在变更控制逻辑时，需要發汪对全部致动器的依存关系进行。 反之，在变更致动器时，需要重新修正对该致动器提出要求的全部的控制 逻辑。因此，在内燃机的控制装置的开发方面花费大量的时间和工夫。在日本特表2000-512713号公报中，公开了以下的技术，即，在内燃 机的控制装置中，在除了基于加速踏板开度的驾驶员的要求转矩以外，还 基于根据驱动滑动控制和变速器控制、行驶动态特性控制等的转矩要求来 设定节气门开度和点火正时、燃料喷射量等控制值的情况下，是基于转矩 值来^殳定进气量和点火正时，并且考虑点火角效率来^1定点火正时。专利文献1:日本特表2000-512713号^JNIL如上所述，在上述以往的技术中，提出了点火角效率的概念。这是对 于最佳点火正时的效率，只不过是致动器量(点火正时)的表达的改变。 即，不能考虑点火装置以外的致动器。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述的问题点所完成的，目的在于提供一种能够谋求控 制的简单化，并且适当地调停多个要求从而进行高性能的控制的内燃机的 控制装置。为了实现上述目的，第一专利技术是一种内燃机的控制装置，其特征在于，具备多个要求输出单元，该多个要求输出单元基于各自的目的分别对内燃 机输出要求；调停单元，该调停单元对来自上述多个要求输出单元的要求进行调 停5和致动器指令值决定单元，该致动器指令值决定单元基于上述调停单元 的调停的结果，决定对设置于上述内燃机的多个致动器(actuator)的指 令值，上述要求，是与表示要求转矩对基准转矩的比率的转矩效率相关的要 求，其中基准转矩是在上述多个致动器的动作点为最佳时获得的。 另外，第二专利技术是在第一专利技术的基础上，其特征在于， 在上述多个要求输出单元中包括以降低燃料消耗为目的而输出要求 的燃料消耗控制单元、以减少排放物(emission)为目的而输出要求的排 放控制单元、以提高怠速稳定性为目的而输出要求的怠速稳定性控制单元 中的至少一方。另外，第三专利技术是在第一或第二专利技术的基础上，其特征在于， 在上述多个致动器中包括可改变点火正时的点火装置、可改变进气门和/或排气门的打开特性的可变气门装置中的至少一方。另外，第四专利技术是在第一至第三专利技术中的任意一项的基础上，其特征在于，上述调停单元基于从上述各要求输出单元输出的要求的历史的积分 值进行调停。另外，第五专利技术是在第四专利技术的基础上，其特征在于，在上述多个要求输出单元中包括输出与转矩效率的平均的容许降低 量相关的值的单元，和输出与转矩效率的要求降低量相关的值的单元， 上述调停单元包括第一调停单元，该第一调停单元在上述要求降低量小于上述容许降低 量的情况下，使上述要求降低量维持原样地反映于转矩效率的调停结果； 和第二调停单元，该第二调停单元在上述要求降低量大于上述容许降低 量的情况下，在调停结果的转矩效率降低量的历史的积分值不超过上述容 许降低量的历史的积分值的范围内，使上迷要求降低量反映于转矩效率的 调停结果。根据第 一专利技术，能够对从多个要求输出单元输出的与转矩效率相关的要求进行调停，并基于该调停结果，决定对内燃机的多个致动器的指令值。因此，无需将来自多个要求输出单元的要求对每个致动器进行调停，而是 能够作为与转矩效率相关的要求的调停而统一进行。因此，能够使控制简单化，从而实现缩短开发期间，降低开发成本。此外，即使在改变内燃机 的性能目标(燃料消耗性能、排放性能等目标)的情况下，也验汪到调停 单元的调停结果为止即可，而无需發汪到致动器指令值为止。另外，即使 在某个致动器被改变为规格不同的装置的情况下，也无需重新修正M求 输出单元的要求的内容，只要重新修正致动器指令值决定单元等就能够解 决。另外，通过控制转矩效率能够控制排气能量，因此对于排放性能，能 够通过排气能量进行控制。因此，使以物理模型为基础的控制的应用变得 容易，因而能够进行高性能的控制。根据第二专利技术，能够进行满足对燃料消耗性能、排放性能、怠速稳定 性等各种性能的要求的高性能的控制。根据第三专利技术，以根据点火正时、进气门或排气门的打开特性而变化 的转矩效率为基础，从而能够进行高性能的控制。根据第四专利技术，基于从M求输出单元输出的要求的历史的积分值进 行调停，由此能够计算出更适当的调停结果。根据第五专利技术，在具有输出与转矩效率的平均的容许降低量相关的值 的要求输出单元(例如，燃料消耗控制部等)、和输出与转矩效率的要求 降低量相关的值的要求输出单元(例如，排放控制部、怠速稳定性控制部 等)的情况下，在转矩效率降低量的时间平均值满足容许降低量的范围内， 能够满足要求降低量。因此，例如能够改善排放性能和怠速稳定性，并且 能够可靠地实现作为目标的燃料消耗性能，并能够执行更高性能的控制。附图说明图l是用于说明本专利技术的实施方式l的系统构成的图； 图2是表示ECU的一部分的功能的框图3是表示在本专利技术的实施方式2中与从各控制部输出的转矩效率相 关的要求的图4是表示效率调停部调停了图3所示的M求的调停结果的图。 符号说明10-内燃机，12-活塞，16-进气通路；18-排气通路；26-催化剂，32-进气门，34-进气可变气门装置(variable valve operating system )，36-排气门，38-排气可变气门装置，50-ECU。具体实施方式 实施方式1 (系统构成的说明) 图1是用于说明本专利技术的实施方式1的内燃机系统的构成的图。图1 表示的构成具备内燃机10。内燃机10的气缸数以及气缸配置未作特殊限 定。在内燃机10的各气缸内设有活塞12。在各气缸上连通有进气通路16 和排气通路18。在进气通路16上设有节气门20。在节气门20附近，设有检测节气门 开度TA的节气门位置传感器22。另外，在排气通路18上配置有用于净 化排气的催化剂26。在内燃机10的各气缸上，设有向进气口内喷射燃料的燃料喷射器28,7和用于对燃烧室内的混合气进^f亍点火的火花塞30。另外在本专利技术中，不限 于图示的进气口燃料喷射式内燃机，也能够适用于缸内直接喷射式内燃 机，或同时使用进气口燃料喷射和缸内直接喷射的内燃机。内燃机10还具备可改变进气门32的打开特性的进气可变气门装置 34，和可改变排气门36的打开特性的排气可变气门装置38。进气可变气 门装置34和排气可变气门装置38的具体的机构未作特别限定，能够用公 知的各种机构。在内燃机IO的曲轴24附近，设有用于检测曲轴24的旋转角度(曲轴 转角)的曲轴转角传感器42。另外，在加速踏板附近，设置有检测加速踏 板开度的加速踏板位置传感器44。图1表示的系统，具备ECU (Electronic Control Unit) 50。在ECU50 上分别电连接有上述的节气门位置传感器22、曲轴转角传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的控制装置，其特征在于，具备：　多个要求输出单元，该多个要求输出单元基于各自的目的分别对内燃机输出要求；　调停单元，该调停单元对来自上述多个要求输出单元的要求进行调停；和　致动器指令值决定单元，该致动器指令值决定 单元基于上述调停单元的调停的结果，决定对设置于上述内燃机的多个致动器的指令值，　上述要求是与表示要求转矩对基准转矩的比率的转矩效率相关的要求，其中基准转矩是在上述多个致动器的动作点为最佳时所获得的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-8-21 215035/20071.一种内燃机的控制装置，其特征在于，具备多个要求输出单元，该多个要求输出单元基于各自的目的分别对内燃机输出要求；调停单元，该调停单元对来自上述多个要求输出单元的要求进行调停；和致动器指令值决定单元，该致动器指令值决定单元基于上述调停单元的调停的结果，决定对设置于上述内燃机的多个致动器的指令值，上述要求是与表示要求转矩对基准转矩的比率的转矩效率相关的要求，其中基准转矩是在上述多个致动器的动作点为最佳时所获得的。2. 根据权利要求l所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 在上述多个要求输出单元中包括以降低燃料消耗为目的而输出要求的燃料消耗控制单元、以减少排放物为目的而输出要求的排放控制单元、 以提高怠速稳定性为目的而输出要求的怠速稳定性控制单元中的至少一 方。3. 根据权利要求1或2所述的内燃机的控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中宏幸，
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]