發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過反饋校正發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩以便在怠速操作期間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變?yōu)榻咏繕?biāo)轉(zhuǎn)速的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，已知在日本專利申請公開N0.2003-214231 (JP 2003-214231 A)中描述的裝置作為如上所述的控制裝置。在該公開文獻(xiàn)所述的裝置中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)轉(zhuǎn)速的偏差，通過反饋，校正根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)計(jì)算的要求轉(zhuǎn)矩。由此，執(zhí)行怠速操作期間的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的反饋控制，所謂的怠速控制(ISC)反饋。此外，當(dāng)壓縮用于空調(diào)的冷卻介質(zhì)的壓縮機(jī)正在操作時(shí)，獲得對(duì)應(yīng)于壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)負(fù)荷的轉(zhuǎn)矩(在下文中，稱為AC負(fù)荷轉(zhuǎn)矩)來進(jìn)一步校正發(fā)動(dòng)機(jī)的要求轉(zhuǎn)矩，由此抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]在壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)及其停止之間的切換的過渡時(shí)段，AC負(fù)荷轉(zhuǎn)矩大大改變，通常的ISC反饋不允許發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間響應(yīng)。因此，不可能充分地抑制旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。同樣在這種情況下，如果相對(duì)于由于進(jìn)入通道中的空氣傳遞延遲，花費(fèi)一定時(shí)間來改變發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的進(jìn)入空氣量，確保允許瞬時(shí)改變轉(zhuǎn)矩的、基于點(diǎn)火正時(shí)的寬轉(zhuǎn)矩調(diào)整范圍，在切換過渡時(shí)段中，也能抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。
[0004]通過提前點(diǎn)火正時(shí)增加轉(zhuǎn)矩，以及通過滯后點(diǎn)火正時(shí)減小轉(zhuǎn)矩，執(zhí)行基于點(diǎn)火正時(shí)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整。然而，點(diǎn)火正時(shí)僅能提前到通過用于最佳轉(zhuǎn)矩最小提前(MBT)和輕度爆震(trace knock)點(diǎn)火正時(shí)確定的最適點(diǎn)火正時(shí)。這限制了由點(diǎn)火正時(shí)的提前導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩的增加。因此，在使點(diǎn)火正時(shí)從最適點(diǎn)火正時(shí)滯后一定量來確保轉(zhuǎn)矩增加，即，儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩后，開始通過點(diǎn)火正時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的反饋校正。
[0005]為加寬基于點(diǎn)火正時(shí)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整范圍，可以增加儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩。然而，如果增加儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩，隨著滯后的點(diǎn)火正時(shí)，反饋校正相應(yīng)地推進(jìn)。由此，由于點(diǎn)火正時(shí)滯后而導(dǎo)致的轉(zhuǎn)矩效率降低，導(dǎo)致燃料經(jīng)濟(jì)性惡化。
[0006]本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置，其在壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)和壓縮機(jī)停止之間的切換的過渡時(shí)段，有利地抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。
[0007]提供根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的用于發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制裝置。該發(fā)動(dòng)機(jī)被配置成驅(qū)動(dòng)壓縮用于空調(diào)的冷卻介質(zhì)的壓縮機(jī)，并且包括火花塞。轉(zhuǎn)速控制裝置包括電子控制單元。該電子控制單元被配置成:(a)通過反饋，調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞的點(diǎn)火正時(shí)，校正發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩，使得在怠速操作期間的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變?yōu)榻咏繕?biāo)轉(zhuǎn)速；以及(b)調(diào)整點(diǎn)火正時(shí)，使得確保當(dāng)開始第一切換時(shí)的儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩大于當(dāng)開始第二切換時(shí)，第一切換是從壓縮機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)到壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的切換，第二切換是從壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)到壓縮機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)的切換，儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩是由點(diǎn)火正時(shí)的提前導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩增加的儲(chǔ)備。儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩可以是當(dāng)開始切換時(shí)的時(shí)間點(diǎn)的點(diǎn)火正時(shí)生成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與在最適點(diǎn)火正時(shí)生成的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩之間的差。最適點(diǎn)火正時(shí)可以是用于最佳轉(zhuǎn)矩的最小提前和能避免發(fā)生爆震的點(diǎn)火正時(shí)的提前界限中的更滯后的一個(gè)。
[0008]從壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)到壓縮機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)的切換的過渡時(shí)段中的壓縮機(jī)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化小于從壓縮機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)到壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)的切換的過渡時(shí)段中的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化。根據(jù)本發(fā)明的上述方面，當(dāng)根據(jù)那時(shí)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化程度，設(shè)定開始切換時(shí)確保的儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩。因此，能防止儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩變得過大，同時(shí)確保需要抑制由該變化導(dǎo)致的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)的基于點(diǎn)火正時(shí)的轉(zhuǎn)矩調(diào)整范圍。因此，能更有利地抑制壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)和壓縮機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)之間的切換的過渡時(shí)段的發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。
[0009]另一方面，在從停止?fàn)顟B(tài)切換到驅(qū)動(dòng)狀態(tài)期間，已經(jīng)冷卻至液態(tài)的冷卻介質(zhì)可以累積在壓縮機(jī)內(nèi)。即，可以在壓縮機(jī)內(nèi)形成所謂的液池。在這種情況下，壓縮機(jī)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩不會(huì)上升直到移除累積在其中的液體冷卻介質(zhì)為止。因此，切換過渡時(shí)段中的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化顯著大。在這種情況下，開始從壓縮機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)切換到壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)中，期望開始切換時(shí)確保的儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩在當(dāng)壓縮機(jī)內(nèi)可能形成液池時(shí)大于當(dāng)不可能在壓縮機(jī)內(nèi)形成液池時(shí)。在本發(fā)明的上述方面中，可以將電子控制單元配置成調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的火花塞的點(diǎn)火正時(shí)，使得當(dāng)從壓縮機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)切換到壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)時(shí)確保的儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩在當(dāng)在壓縮機(jī)內(nèi)存在形成液池的可能時(shí)變得大于當(dāng)在壓縮機(jī)內(nèi)不存在形成液池的可能時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的這一方面，當(dāng)存在形成液池的可能時(shí)，即，當(dāng)切換過渡時(shí)段的壓縮機(jī)的負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的變化進(jìn)一步增加時(shí)，確保更大的儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩。因此，即使當(dāng)形成液池時(shí)，也能有利地抑制發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)波動(dòng)。
【附圖說明】
[0010]下面，將參考附圖，描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例的特征、優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)及工業(yè)重要性，其中，相同的數(shù)字表示相同的元件，以及其中:
[0011]圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的構(gòu)造的圖；
[0012]圖2是示意性地示出用于提供為應(yīng)用轉(zhuǎn)速控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)的配件的空調(diào)的可變?nèi)萘啃托北P式壓縮機(jī)的構(gòu)造的截面圖；
[0013]圖3是示出在轉(zhuǎn)速控制裝置中執(zhí)行的ISC反饋的處理的流程的框圖；
[0014]圖4是示出在轉(zhuǎn)速控制裝置中執(zhí)行來計(jì)算AC控制轉(zhuǎn)矩的處理的流程的框圖；
[0015]圖5是示出在轉(zhuǎn)速控制裝置中執(zhí)行來校正未來轉(zhuǎn)矩和最近轉(zhuǎn)矩的AC負(fù)荷的處理的流程的框圖；
[0016]圖6是示出在轉(zhuǎn)速控制裝置中，在保護(hù)處理后，通過用于AC負(fù)荷轉(zhuǎn)矩的空氣量FB校正量和點(diǎn)火FB校正量的AC控制轉(zhuǎn)矩的校正范圍的圖；
[0017]圖7是示出在轉(zhuǎn)速控制裝置中執(zhí)行來設(shè)定初始儲(chǔ)備轉(zhuǎn)矩和切換過渡控制的執(zhí)行時(shí)段的處理的過程的流程圖；以及
[0018]圖8是示出在轉(zhuǎn)速控制裝置中，在形成液池的情況下，從壓縮機(jī)的停止到壓縮機(jī)的驅(qū)動(dòng)的切換過渡時(shí)段的控制模式的例子的時(shí)序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]在下文中，參考圖1至8，描述根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置。如圖1所示，應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的轉(zhuǎn)速控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)10具有用于使吸入發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒室11的進(jìn)入空氣從其流過的進(jìn)入通道12，以及用于使通過燃燒室11中的燃燒生成的廢氣從其流過的排出通道13。進(jìn)入通道12按從上游側(cè)的順序，具有凈化進(jìn)入的空氣凈化器14、用于檢測進(jìn)入通道12中的進(jìn)入空氣的流量(進(jìn)入空氣量GA)的空氣流量計(jì)15、使進(jìn)入通道12中的進(jìn)入空氣的流路面積改變來調(diào)整進(jìn)入空氣量GA的電子控制節(jié)氣門16，以及將燃料噴射到進(jìn)入空氣中的噴射器17。此外，用于點(diǎn)燃吸入到燃燒室11中的進(jìn)入空氣和從噴射器17噴射的燃料的混合物的火花塞18被安裝在燃燒室11中。此外，檢測廢氣中的氧濃度，由此檢測燃燒室11中燃燒的混合物的空燃比的空燃比傳感器19，以及用于凈化廢氣的催化劑設(shè)備20被安裝在排出通道13中。
[0020]另一方面，檢測作為發(fā)動(dòng)機(jī)10的輸出軸的曲軸21的旋轉(zhuǎn)相位，由此檢測其轉(zhuǎn)速(發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速NE)的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器22被安裝在曲軸21上。此外，經(jīng)卷繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23，使壓縮用于空調(diào)的冷卻介質(zhì)的壓縮機(jī)24驅(qū)動(dòng)地耦接到曲軸21。
[0021]由電子控制單元25控制該發(fā)動(dòng)機(jī)10。電子控制單元25具有:執(zhí)行用于發(fā)動(dòng)機(jī)控制的各種計(jì)算處理的中央處理單元(CPU);存儲(chǔ)控制程序和數(shù)據(jù)的只讀存儲(chǔ)器(ROM);臨時(shí)存儲(chǔ)CPU的計(jì)算結(jié)果、傳感器的檢測結(jié)果等等的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM);以及用于向外部發(fā)送/從外部接收信號(hào)的接口(I/O)。
[0022]用于檢測發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀況的各種傳感器，諸如上述空氣流量計(jì)15、上述的空燃比傳感器19、上述的曲軸轉(zhuǎn)角傳感器22等等連接到電子控制單元25的I/O。連接到I/O的其他傳感器包括檢測電子控制節(jié)氣門16的開度的節(jié)氣門傳感器26、檢測加速器踏板27的下壓量(加速器操作量ACCP)的加速器踏板傳感器28等等。此外，檢測從壓縮機(jī)24排出的冷卻介質(zhì)的壓力的冷卻介質(zhì)壓力傳感器29，以及檢測已經(jīng)通過蒸發(fā)器的冷卻介質(zhì)的溫度(蒸發(fā)后溫度)的蒸發(fā)后溫度傳感器30也連接到I/O。
[0023]此外，用于操作發(fā)動(dòng)機(jī)10的各種致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)電路，諸如生成供應(yīng)到上述電子控制節(jié)氣門16、上述噴射器17和上述火花塞18等等的高壓電流的點(diǎn)火器31也連接到電子控制單元25的I/O。此外，車載網(wǎng)絡(luò)的通信線路32連接到電子控制單元25的I/O。該通信線路32使得能夠與位于外部的空調(diào)控制單元33通信。
[0024]圖2示出上述壓縮機(jī)24的構(gòu)造。如圖所示，壓縮機(jī)24配置為斜盤式可變?nèi)萘繅嚎s機(jī)。即，壓縮機(jī)24具有由壓縮機(jī)24的殼體34可旋轉(zhuǎn)和可樞轉(zhuǎn)支撐的旋轉(zhuǎn)軸35。經(jīng)上述卷繞傳動(dòng)機(jī)構(gòu)23，該旋轉(zhuǎn)軸35可驅(qū)動(dòng)地耦接到發(fā)動(dòng)機(jī)10的曲軸21。此外，在殼體34內(nèi)形成曲柄箱34A和與曲柄箱34A的氣缸36。
[0025]斜盤37設(shè)置在曲柄箱34A中。斜盤37由旋轉(zhuǎn)軸35 —體地可旋轉(zhuǎn)和可傾動(dòng)支撐。此外，以在其中可往復(fù)的方式，使活塞38設(shè)置在氣缸36中。然后，通過氣缸36內(nèi)的活塞38，限定用于加壓冷卻介質(zhì)的加壓室39。
[0026]活塞38以往復(fù)方式在氣缸36中移動(dòng)，同時(shí)受斜盤37擠壓，由此對(duì)引入加壓室39中的冷卻介質(zhì)加壓。此時(shí)活塞38的往復(fù)移動(dòng)的沖程取決于斜盤37的傾斜角Φ改變，因此，使壓縮機(jī)24的容量改變。順便提一下，在下文中，將斜盤37的傾斜角Φ描述為相對(duì)于與旋轉(zhuǎn)軸35的軸垂直的平面的角。
[0027]斜盤37的傾斜角Φ取決于活塞38的曲柄箱34A側(cè)和活塞38的加壓室39側(cè)之間的壓力的平衡而改變。即，將曲柄箱34A中的壓力施加到活塞38的曲柄箱34A側(cè)，并且使引入到加壓室39中的壓力施加到活塞38的加壓室39側(cè)。當(dāng)曲柄箱34A中的壓力低時(shí)，由活塞38從加壓室39側(cè)受到的力大于由活塞38從曲柄箱34A側(cè)受到的力。此時(shí)，由于活塞38的擠壓，斜盤37的傾斜角Φ變大。
[0028]另一方面，當(dāng)曲柄箱34A