[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对构成为能够将运转所使用的空燃比在至少2个空燃比之 间进行切换的内燃机的空气量、燃料供给量、点火正时以及EGR率进行 统合控制的控制装置。

背景技术

在日本特开2002-339778号公报中，公开了一种与能够将内燃机的燃 烧方式从理论空燃比下的理想配比燃烧向稀空燃比下的稀燃烧切换或者从 稀燃烧向理想配比燃烧切换的内燃机中的燃烧方式的切换控制相关的技术 (以下称作现有技术)。在该现有技术的内燃机中，若燃烧形态从理想配比 燃烧向稀燃烧切换，则在该时刻将EGR(ExhaustGasRecirculation：废 气再循环)率从与理想配比燃烧对应的值向与稀燃烧对应的值切换。

作为内燃机的燃烧方式从理想配比燃烧向稀燃烧切换的运转条件的例 子，可举出从怠速运转等极低负荷的理想配比燃烧区域朝向低负荷的稀燃 烧区域而加速的情况。在将上述现有技术应用于这样的空燃比的切换条件 的情况下，在空燃比从理论空燃比向稀空燃比切换的时刻，EGR率从与理 想配比燃烧对应的值向与稀燃烧对应的值切换。然而，即使在随着空燃比 的切换而切换了EGR率的情况下，实际的EGR率也不会立即变化。这是 因为，会产生调整EGR率的致动器即EGR阀的响应延迟和/或从EGR阀 到节气门的EGR路径的容积量的响应延迟。其结果，在上述现有技术中， 可能会产生如下问题：在加速时刚切换空燃比后，实际的EGR率不足而 招致燃烧恶化。

作为该问题的解决方案，例如可考虑在空燃比的切换之前对EGR率 进行切换。具体而言，在加速时将空燃比从进行理想配比燃烧的理论空燃 比切换为进行稀燃烧的稀空燃比的情况下，可考虑在空燃比的切换之前将 EGR率的目标值从与理论空燃比对应的值切换为与稀空燃比对应的值。根 据该解决方案的EGR控制，由于在空燃比成为稀空燃比之前将EGR率切 换为与稀空燃比对应的目标值，所以对于改善EGR率的响应延迟具有一 定的效果。

然而，在上述解决方案的EGR控制中，存在尽管EGR率的目标值是 与稀空燃比对应的值，却在进行理想配比燃烧的期间。理想配比燃烧与稀 燃烧相比，排气中的新气的比例(新气率)较低。因此，在考虑了新气率 的基础上算出与稀空燃比对应的EGR率的情况下，担心在上述期间EGR 率会过多而产生由燃烧恶化引起的转矩变动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-339778号公报

发明内容

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，在构成为能够在至少 2个空燃比之间切换运转所使用的空燃比的内燃机中，在根据驾驶员的要 求使转矩向增大方向变化的同时，响应性好地切换空燃比，并且抑制EGR 率过多。

本发明能够应用于内燃机的控制装置的结构。以下，对本发明的内燃 机的控制装置的概要进行说明。不过，根据以下说明的本发明的内容可知， 本发明既能应用于内燃机的控制方法的步骤，也能应用于由控制装置执行 的程序的算法。

本发明的控制装置将如下的内燃机作为控制对象，该内燃机具有调整 EGR率的EGR阀，且构成为能够选择理论空燃比附近的第1空燃比下的 第1运转和比第1空燃比稀的第2空燃比下的第2运转，在第1运转时， 将使用第1空燃比算出的目标第1空气量作为目标空气量来控制吸入空气 量，在第2运转时，将使用第2空燃比算出的目标第2空气量作为目标空 气量来控制吸入空气量。控制装置在第1运转时将EGR阀的开度控制成 第1开度，在第2运转时将EGR阀的开度控制成比第1开度大的第2开 度，在从第1运转向第2运转切换的期间即从目标空气量成为目标第2空 气量起到实际空气量成为目标第2吸入空气量为止的期间，将空燃比控制 成第1空燃比，使点火正时延迟，并且将EGR阀的开度控制成比第1开 度大且比第2开度小的第3开度。此外，在本发明的控制装置所进行的EGR 阀的开度控制中，优选，考虑排气所包含的未燃的空气的比例即新气率。 具体而言，控制装置进行控制，以使得：内燃机在第2空燃比下运转时的 新气率相对于内燃机在第1空燃比下运转时的新气率的比例越大，则第2 开度与第3开度之差越大。