[发明专利]用于内燃发动机的控制系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及用于内燃发动机的控制系统，在该控制系统中可以基于对进气通道中的进气量的测量来估计从进气通道进入排气通道的新鲜空气漏出量。

背景技术

用于减少气缸内的残留气体量的常规技术有效地利用由于气门重叠而产生的扫气效应，其中，根据估计出的从进气通道进入排气通道的新鲜空气漏出量来控制气门重叠量。基于由设置在排气通道中的空气燃料比传感器检测到的氧气浓度来估计新鲜空气漏出量。

然而，在常规系统中，当基于排气通道中的氧气浓度来估计从进气通道进入排气通道的新鲜空气漏出量时，氧气浓度可能会随着燃料喷射量而变化。另外，在富含燃料的废气与漏出的空气起反应的情况下，氧气浓度可能会受到在排气通道中发生的所谓后燃现象的影响。因此，存在不能够始终以足够精度估计新鲜空气漏出量的问题。应当注意到：作为选择，新鲜空气漏出量在下文中也可以被称为扫气量。

发明内容

在本文中描述了一种能够精确地估计新鲜空气漏出量的内燃发动机。通过将气缸容积乘以缸内进气密度来计算缸内空气质量。利用缸内空气质量、发动机转速和每个运转周期内的进气气缸数来计算缸内进气收集量。通过从由空气流量计检测到的进气量中减去缸内进气收集量，可以得到估计扫气量。

因此，本发明的一个方面在于：在内燃发动机中估计从进气通道进入排气通道的新鲜空气漏出量，该新鲜空气漏出量与由质量流量检测装置检测到的进气量以及基于气缸容积和缸内进气密度计算出的缸内进气收集量之间的差值对应。

根据本发明，可以通过质量流量检测装置的实际测量(尽管是间接的)来测得进入排气通道的新鲜空气漏出量，并且可以在不受燃料喷射量和/或排气通道内废气混合物后燃的影响的情况下估计出该新鲜空气漏出量。

在一个实施例中描述了一种用于直接喷射式四冲程内燃发动机的控制系统，所述内燃发动机具有至少一个气缸、向所述气缸供给空气的进气通道、以及从所述气缸排出废气的排气通道。所述控制系统包括空气质量流量计和控制单元，所述空气质量流量计构造为检测所述气缸上游的空气质量流量。所述控制单元构造为这样：检测所述气缸内的进气密度；基于气缸容积和检测到的进气密度来计算缸内进气收集量；以及估计所述缸内进气收集量和由所述空气质量流量计检测到的进气量之间的差值，所估计出的差值是表示从所述进气通道进入所述排气通道的新鲜空气漏出量的估计扫气量。

在另一个实施例中描述了一种用于直接喷射式四冲程内燃发动机的控制方法，所述内燃发动机具有至少一个气缸、向所述气缸供给空气的进气通道、以及从所述气缸排出废气的排气通道。所述控制方法包括：检测所述气缸上游的空气质量流量；检测所述气缸内的进气密度；基于气缸容积和检测到的进气密度来计算缸内进气收集量；以及估计所述缸内进气收集量和检测到的进气量之间的差值，所估计出的差值是表示从所述进气通道进入所述排气通道的新鲜空气漏出量的估计扫气量。

在又一个实施例中描述了一种用于内燃发动机的控制系统。所述控制系统包括：缸内进气密度检测装置，其构造为检测气缸内的进气密度；缸内进气收集量计算装置，其构造为基于气缸容积和所述进气密度来计算缸内进气收集量；空气质量流量计，其构造为检测所述气缸上游的空气质量流量；以及估计扫气量计算装置，其构造为估计所述缸内进气收集量和由所述空气质量流量计检测到的进气量之间的差值作为表示从进气通道进入排气通道的新鲜空气漏出量的估计扫气量。

附图说明

本文中所包含的构成申请文件的一部分的附图示出了本发明的目前优选的实施例，并且与上文中给出的一般描述和下文中给出的具体描述一起用于解释本发明的技术特征。

图1是示意性示出应用本发明的实施例的内燃发动机的总体视图。

图2是解释用于获得在计算基本扫气量或基本漏出量时使用的扫气率的算术运算的框图。

图3是示出用于估计扫气量的算术运算的框图。

图4是示出用于判断是否出现系统故障的算术运算的框图。

图5是示出用于确定目标变换角的算术运算的框图。

图6是示出用于判断是否对空气燃料比进行补偿或调整的算术运算的框图。

图7是示出用于判断是否对扫气误差进行补偿或调整的算术运算的框图。

具体实施方式

在下文中，参照附图对根据本发明的实施例进行说明。