CN108798923A - 用于内燃机的控制设备 - Google Patents

Abstract

一种用于内燃机的控制设备，该控制设备包括被配置成确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行的电子控制单元，在特定于气缸的空燃比处理中，将多个气缸中的至少一个的空燃比控制成浓空燃比，并且将其他气缸中的至少一个的空燃比控制成稀空燃比。在未执行特定于气缸的空燃比处理时，电子控制单元更新反映了内燃机的爆震强度与第一确定值之间的比较结果的第一学习值。当正在执行特定于气缸的空燃比处理时，电子控制单元禁止更新第一学习值，并且基于第一学习值来计算内燃机的目标点火定时。

Description

用于内燃机的控制设备

技术领域

本发明涉及用于内燃机的控制设备。

背景技术

根据内燃机的操作状态将内燃机的多个气缸控制成具有基本相同的空燃比。对照上述已知的是特定于气缸的空燃比处理，在特定于气缸的空燃比处理中，将内燃机的气缸中的一个气缸的空燃比控制成浓空燃比并且将其他气缸中的每一个的空燃比控制成稀空燃比，使得例如催化剂的温度被升高(参考例如日本未经审查的专利申请公开第2000-320371号(JP 2000-320371A))。

已知内燃机的爆震发生状况、输出扭矩等根据内燃机的点火定时而改变。因此，在点火定时控制期间，计算使得能够保持内燃机的输出扭矩并且同时抑制爆震发生的目标点火定时，并且执行控制，使得实际点火定时对应于目标点火定时。基于反映了内燃机的爆震强度与确定值之间的比较结果的学习值来计算目标点火定时。每当在预定条件下将爆震强度与确定值相互比较时，更新学习值，使得反映所述比较的结果。

发明内容

如上所述，气缸被控制成在停止特定于气缸的空燃比处理的正常操作状态下具有基本相同的空燃比。因此，在执行特定于气缸的空燃比处理的状态下的爆震发生状况和输出扭矩与正常操作状态下的爆震发生状况和输出扭矩不同。因此，例如，在执行特定于气缸的空燃比处理期间更新上述学习值并且由随后通过停止特定于气缸的空燃比处理来执行返回正常工作状态的情况下，基于在执行特定于气缸的空燃比处理期间更新的学习值来计算紧接在返回之后的目标点火定时。因此，紧接在返回正常操作状态之后计算的目标点火定时不适于正常操作状态，并且因此可能发生爆震或者可能不能保持内燃机的输出扭矩。

本发明提供一种用于内燃机的控制设备，该控制设备能够紧接在停止特定于气缸的空燃比处理之后的返回正常操作状态之后抑制爆震的发生的同时保持内燃机的输出扭矩。

本发明的第一方面涉及一种用于内燃机的控制设备。控制设备包括电子控制单元，其被配置成确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行，在特定于气缸的空燃比处理中，将内燃机的多个气缸中的至少一个气缸的空燃比控制成低于化学计量空燃比的浓空燃比，而将其他气缸中的至少一个气缸的空燃比控制成高于化学计量空燃比的稀空燃比。在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理未被执行的情况下，更新反映了内燃机的爆震强度与第一确定值之间的比较结果的第一学习值。在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理正在执行的情况下，禁止更新第一学习值，并且基于第一学习值来计算内燃机的目标点火定时。

根据上述配置，在特定于气缸的空燃比处理被停止的情况下更新第一学习值，并且在特定于气缸的空燃比处理正在执行的情况下禁止更新第一学习值。因此，即使紧接在从特定于气缸的空燃比处理被执行的状态返回到特定于气缸的空燃比处理被停止的正常操作状态之后，也基于停止特定于气缸的空燃比处理期间所更新的第一学习值来计算目标点火定时。由于如上所述紧接在返回正常操作状态之后计算适于正常操作状态的目标点火定时，因此可以保持内燃机的输出扭矩，同时抑制爆震的发生。

在根据本发明的第一方面的控制设备中，在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理正在执行的情况下，可以更新反映了内燃机的爆震强度与第二确定值之间的比较结果的第二学习值，并且在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理正在执行的情况下可以基于第二学习值来计算内燃机的目标点火定时。

根据上述配置，基于在执行特定于气缸的空燃比处理的期间更新的第二学习值计算目标点火定时，并且因此即使在特定于气缸的空燃比处理的执行期间，也可以保持内燃机的输出扭矩，同时抑制爆震的发生。

在根据本发明的第一方面的控制设备中，在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理正在执行的情况下，电子控制单元可以确定针对持续执行特定于气缸的空燃比处理所计划的时段是否短于预定时段，在电子控制单元确定针对持续执行特定于气缸的空燃比处理所计划的时段短于预定时段的情况下，电子控制单元可以禁止更新第二学习值，并且在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理正在执行并且确定针对持续执行特定于气缸的空燃比处理所计划的时段不短于预定时段的情况下，电子控制单元可以更新第二学习值。

根据上述配置，在执行具有相对短的执行持续时间的特定于气缸的空燃比处理期间，不更新第二学习值，并且基于未更新的第二学习值来计算目标点火定时。由于特定于气缸的空燃比处理的持续时间相对短，所以输出扭矩和爆震很少受到影响，并且尽管基于未更新的第二学习值来计算目标点火定时，仍可以降低用于更新第二学习值的处理负荷。

在根据本发明的第一方面的控制设备中，在电子控制单元确定针对持续执行特定于气缸的空燃比处理所计划的时段短于预定时段的情况下，电子控制单元可以基于在针对持续执行特定于气缸的空燃比处理所计划的时段长于预定时段的情况下所更新的学习值来计算目标点火定时。

本发明的第二方面涉及一种用于内燃机的控制设备。控制设备包括被配置成确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行的电子控制单元，在特定于气缸的空燃比处理中，将内燃机的多个气缸中的至少一个气缸的空燃比控制成低于化学计量空燃比的浓空燃比，并且将其他气缸中的至少一个气缸的空燃比控制成高于化学计量空燃比的稀空燃比。在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理未被执行的情况下，更新反映了内燃机的爆震强度与第一确定值之间的比较结果的第一学习值。在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理正在执行的情况下，更新反映了内燃机的爆震强度与第二确定值之间的比较结果的第二学习值。在电子控制单元确定特定于气缸的空燃比处理正在执行的情况下，基于第二学习值来计算内燃机的目标点火定时。

根据本发明的方面，可以提供一种用于内燃机的控制设备，该控制设备能够紧接在停止特定于气缸的空燃比处理之后的返回正常操作状态之后抑制爆震的发生的同时保持内燃机的输出扭矩。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记指代相同的元素，并且在附图中：

图1是根据第一示例的车辆的发动机周围的示意性配置图；

图2是示出根据第一示例的点火定时控制的流程图；

图3是示出在点火定时控制期间计算的各种控制值的关系的图；

图4是示出根据第二示例的点火定时控制的流程图；以及

图5是示出根据第三示例的点火定时控制的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述多个示例。

图1是根据第一示例的车辆1的发动机20周围的示意性配置图。在发动机20中，当空气燃料混合物在安装在存放活塞24的气缸体21上部的气缸盖22内的燃烧室23中燃烧时活塞24进行往复运动。活塞24的往复运动被转化为曲轴26的旋转运动。发动机20是直列式四缸发动机。然而，只要发动机20具有多个气缸，就不限于此。

在发动机20的气缸盖22中，针对每个气缸设置打开和关闭进气口的进气阀Vi以及打开和关闭排气口的出气阀Ve。针对每个气缸，将用于点燃燃烧室23中的空气燃料混合物的点火塞27附接至气缸盖22的顶部。

每一个气缸的进气口经由用于每个气缸的支管连接至调压槽18。进气管10连接至调压槽18的上游侧。空气净化器19被设置在进气管10的上游端。在进气管10上，从进气管10的上游侧开始按顺序设置用于进气量检测的空气流量计15以及电子控制节流阀13。

用于将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀12被安装在每个气缸的进气口处。从燃料喷射阀12喷射的燃料通过混合进入的空气而形成了空气燃料混合物。当进气阀Vi被打开时，空气燃料混合物被吸入燃烧室23中。然后，空气燃料混合物由活塞24压缩，由点火塞27点燃并且燃烧。可以设置将燃料直接喷射进气缸内的燃料喷射阀来代替将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀12。替选地，可以同时提供将燃料喷射进气缸中的燃料喷射阀和将燃料喷射到进气口中的燃料喷射阀两者。

每个气缸的排气口经由用于每个气缸的支管连接至排气管30。三元催化剂31被设置在排气管30上。三元催化剂31具有储氧能力并且去除NOx、HC和CO。在三元催化剂31中，在例如堇青石的基底材料(特别是蜂窝状衬底)上形成一个或更多个催化剂层，包括例如氧化铝的催化剂载体和携载于催化剂载体上的催化剂金属例如铂、钯和铑。三元催化剂31是控制从发动机20的气缸排出的废气的催化剂的示例。三元催化剂31可以是氧化催化剂或者涂有氧化催化剂的汽油微粒过滤器。

用于检测废气的空燃比的空燃比传感器33被安装在三元催化剂31的上游侧。空燃比传感器33是所谓的广域空燃比传感器，其能够在较宽的范围内连续地检测空燃比。空燃比传感器33输出与空燃比成比例的值的信号。

车辆1提供有电子控制单元(ECU)50。ECU 50提供有中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、存储器等。ECU 50是通过执行存储在ROM或存储器中的程序来控制发动机20的控制设备的示例。ECU 50执行点火定时控制，以在抑制爆震发生的同时保持内燃机的输出扭矩。点火定时控制通过由ECU 50的CPU、ROM和RAM功能性实现的第一计算单元、执行确定单元、第一学习单元和第一禁止单元来实现。下面将描述其细节。

点火塞27、节流阀13、燃料喷射阀12等电连接至ECU 50。另外，用于加速器操作量检测的加速器操作量传感器11、检测节流阀13的节流阀开度的节流阀开度传感器14、用于进气量检测的空气流量计15、点火开关16、空燃比传感器33、检测曲轴26的曲柄角的曲柄角传感器25、用于检测由空气燃料混合物燃烧所产生的爆震发生状况的爆震传感器28、检测用于发动机20的冷却剂的温度的冷却剂温度传感器29以及各种其他传感器经由A/D转换器(未示出)等电连接至ECU 50。ECU 50执行点火定时控制、燃料喷射量控制、燃料喷射率控制、燃料喷射定时控制、节流阀开度控制等，并且基于由各种传感器等所检测的值来控制点火塞27、节流阀13、燃料喷射阀12等，以便获取期望的输出。

下面将描述由ECU 50设定的目标空燃比。根据在停止特定于气缸的空燃比处理(稍后描述)的正常操作状态下发动机20的操作状态来设置目标空燃比。例如，当发动机20的操作状态处于低旋转和低负荷区域时，将化学计量空燃比设置为目标空燃比，并且当发动机20的操作状态处于高旋转和高负荷区域时，将化学计量空燃比或浓空燃比设置为目标空燃比。一旦设置了目标空燃比，则对进入每个气缸中的燃料喷射量执行反馈控制，使得由空燃比传感器33检测的空燃比对应于目标空燃比。

ECU 50执行特定于气缸的空燃比处理，以使三元催化剂31的温度上升到预定温度范围。在特定于气缸的空燃比处理期间，执行所谓的抖动控制，在抖动控制中，将气缸中的至少一个气缸的空燃比控制成低于化学计量空燃比的浓空燃比，并且将其他气缸中的每一个的空燃比控制成高于化学计量空燃比的稀空燃比。具体地，在特定于气缸的空燃比处理期间，空燃比控制为：通过执行增量校正将气缸中的一个气缸的空燃比控制成浓空燃比，使得空燃比超过与目标空燃比对应的燃料喷射量达预定比率；以及通过执行减量校正将其他气缸中的每一个的空燃比控制成稀空燃比，使得空燃比低于与目标空燃比对应的燃料喷射量达预定比率。

例如，相对于与目标空燃比对应的燃料喷射量通过15％的增量校正，将气缸中的一个气缸的空燃比控制成浓空燃比，并且相对于燃料喷射量通过5％的减量校正，将其他三个气缸中的每一个的空燃比控制成稀空燃比。一旦如上所述来执行特定于气缸的空燃比处理，则从被设置成具有浓空燃比的气缸排出的剩余燃料附着于三元催化剂31，并且通过被提供给三元催化剂31的具有稀空燃比的废气被点燃。因此，提高了三元催化剂31的温度。执行特定于气缸的空燃比处理，使得再生了三元催化剂31的控制能力，并且在例如冷启动期间对三元催化剂31进行预热。

在特定于气缸的空燃比处理期间，将所有气缸的空燃比的平均值设置为化学计量空燃比。然而，平均值并不一定必须是化学计量空燃比，而平均值也可以是在包括化学计量空燃比的预定范围内的空燃比，在该空燃比处三元催化剂31的温度能够上升到活化温度和再生温度。例如，浓空燃比被设置为在9至12范围内的值，并且稀空燃比被设置为在15至16范围内的值。气缸中的至少一个气缸的空燃比可以被设置为浓空燃比，其中，其它气缸中的至少一个气缸的空燃比被设置为稀空燃比，并且剩余气缸中的每一个的空燃比被设置为化学计量空燃比。

图2是示出根据第一示例的点火定时控制的流程图。由ECU 50以预定的周期重复执行在图2中示出的流程图。首先，ECU 50基于发动机转速和进气量计算基础点火定时作为目标点火定时计算的基础(步骤S2)。具体地，ECU 50通过参照根据发动机转速和进气量来定义基础点火定时的映射来计算基础点火定时。该映射通过实验提前获取并且存储在ECU50的存储器中。由曲柄角传感器25检测发动机转速。由空气流量计15检测进气量。设定为基础点火定时的是下述两个定时中的在延迟侧的一个，所述两个点火定时中的一个是可以抑制爆震发生的限制点火定时(所谓的爆震限制)，而所述两个点火定时中另一个是发动机20具有最佳输出扭矩以及最佳燃料消耗率的点火定时(所谓的针对最佳扭矩的最小推进(MBT))。

ECU 50确定爆震强度是否超过预定的确定值D(步骤S4)。爆震强度示出了由爆震传感器28检测到的发动机20的爆震的振动强度。确定值D是可以确定在发动机20中发生或未发生爆震的值。在肯定确定的情况下，确定发生了爆震，而在否定确定的情况下，确定未发生爆震。在具有爆震发生的可能性的预定的曲柄角区间中基于爆震传感器28的检测信号的大小和波形来计算爆震强度。

在步骤S4中的肯定确定的情况下，加上控制量C并且通过预定值A1(例如0.4℃A)更新控制量C(步骤S6)。“℃A”代表曲柄角。在步骤S4中的否定确定的情况下，减去控制量C并且通过预定值A2更新(例如0.01℃A)控制量C(步骤S8)。控制量C是根据发动机20的当前爆震发生状况而改变大小的量。具体地，控制量C被改变使得当发动机20爆震时目标点火定时在延迟侧，并且控制量被设定成使得当发动机20未爆震时目标点火定时在提前侧。

ECU 50确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行(步骤S10)。具体地，ECU 50通过参照特定于气缸的空燃比处理执行标志来做出确定。步骤S10的处理是由确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行的执行确定单元所执行的处理的示例，其中，在特定于气缸的空燃比处理中，将发动机20的气缸中的至少一个气缸的空燃比控制成低于化学计量空燃比的浓空燃比，并且将其他气缸中的至少一个气缸的空燃比控制成高于化学计量空燃比的稀空燃比。

在步骤S10中的肯定确定的情况下，禁止执行学习处理(稍后描述)(步骤S12)。换句话说，在执行特定于气缸的空燃比处理期间，不管控制量C的值如何都不更新学习值L(稍后描述)，并且紧接在执行特定于气缸的空燃比处理之前保持更新学习值L。步骤12的处理是在步骤S10中的肯定确定的情况下由禁止更新学习值L的第一禁止单元执行的处理的示例。

在步骤S10中的否定确定的情况下，执行学习处理(步骤S14)。具体地，在控制量C超过预定值A3(例如2.5℃A)的情况下，减去学习值L并且通过预定值A5(例如0.5℃A)更新学习值L，在控制量C等于或小于预定值A3并且超过预定值A4(例如0.5℃A)的情况下，不更新学习值L，并且在控制量C小于预定值A4的情况下，加上学习值L并且通过预定值A6(例如0.5℃A)更新学习值L。作为上述学习处理的结果，在爆震倾向于频繁发生的情况下，将学习值L更新为相对小的值。并且在爆震发生的频率低的情况下，将学习值L更新为相对大的值。因此，发动机20的爆震强度与确定值D之间的比较结果被反映在学习值L中。步骤S14的处理是在步骤S10中的否定确定的情况下，由更新学习值L的第一学习单元执行的处理的示例，其中，在学习值L中反映了发动机20的爆震强度与确定值D之间的比较结果。

ECU 50基于控制量C和学习值L计算目标点火定时(步骤S16)。具体地，ECU 50如下来计算目标点火定时。ECU 50通过参照映射来计算最迟点火定时，在该映射中，根据发动机转速和发动机负载来定义作为延迟反映量控制界限的最迟点火定时。该映射通过实验来提前获取，并且存储在ECU 50的存储器中。最迟点火定时是确认以保证不发生爆震的点火定时范围的延迟侧限定值。计算基础点火定时与最迟点火定时之间的差异作为最大延迟量。最大延迟量是相对于基础点火定时的目标点火定时的延迟侧上限值。通过将控制量C加至最大延迟量并且从最大延迟量中减去学习值L来计算延迟反映量。随后，通过将延迟反映量加至基础点火定时来计算目标点火定时。图3是示出在点火定时控制期间计算的各种控制值的关系的图。控制点火塞27的操作，使得如上所述计算的目标点火定时与点火塞27的点火定时彼此对应。步骤S16的处理是由基于学习值L计算发动机20的目标点火定时的计算单元执行的处理的示例。

如上所述，在停止特定于气缸的空燃比处理期间，虽然基于更新的学习值L计算目标点火定时，但是基于在特定于气缸的空燃比处理停止期间更新的学习值L来计算目标点火定时。因此，紧接在停止特定于气缸的空燃比处理之后的返回正常操作状态之后，基于在执行特定于气缸的空燃比处理之前的正常操作状态下更新的学习值L来计算目标点火定时。因此，即使紧接在返回正常操作状态之后计算出适于正常操作状态的目标点火定时，也可以保持发动机20的输出扭矩，同时可以抑制爆震的发生。

将描述根据第二示例的点火定时控制。在根据第二示例的点火定时控制中，与在上述第一示例的情况不同，即使在执行特定于气缸的空燃比处理期间也执行学习处理。在第二示例中，上述的用于更新学习值L的学习处理将被称为第一学习处理，用于更新学习值La的学习处理(稍后详细描述)将被称为第二学习处理。根据第二示例的点火定时控制通过由ECU 50的CPU、ROM和RAM功能性实现的执行确定单元、第一学习单元和第二学习单元、第一禁止单元以及第一计算单元和第二计算单元来实现。在第二示例中，将使用相同的参考标记来指代与上述第一示例中的相同的处理，并且将省略多余的描述。

图4是示出根据第二示例的点火定时控制的流程图。由ECU 50以预定的周期重复地执行在图4中示出的流程图。首先，ECU 50确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行(步骤S1)。具体地，ECU 50通过与在根据上述示例的步骤S10的处理中使用的方法相似的方法来做出确定。步骤S1的处理是由上述执行确定单元执行的处理的示例。

在步骤S1中的否定确定的情况下，禁止执行第二学习处理(稍后描述)(步骤S1’)。随后，如在上述第一示例中来执行步骤S2、步骤S4、步骤S6或步骤S8，执行第一学习处理(步骤S14)，并且然后依次执行步骤S16的处理。在该情况下，不执行上述步骤S10和步骤S12的处理。步骤S14的处理是在步骤S1中的否定确定的情况下由更新学习值L的第一学习单元执行的处理的示例，其中，在学习值L中反映了发动机20的爆震强度与确定值D之间的比较结果。步骤S16的处理是由基于学习值L计算发动机20的目标点火定时的第一计算单元执行的处理的示例。

在步骤S1中的肯定确定的情况下，禁止执行第一学习处理(步骤S1a’)。换句话说，在第一示例中，步骤S1a'的处理是由禁止更新学习值L的第一禁止单元执行的处理的示例。ECU 50计算基础点火定时(步骤S2a)。尽管具体计算方法与在上述步骤S2中使用的方法相似，但是步骤S2a中的基础点火定时的计算是基于通过在执行特定于气缸的空燃比处理期间的学习处理所更新的学习值La，而非学习值L。下面将描述其细节。

ECU 50确定发动机20的爆震强度是否超过预定的确定值Da(步骤S4a)。确定值Da与上述确定值D不同，并且确定值Da是可以在执行特定于气缸的空燃比处理期间确定爆震发生或未发生的值。

在步骤S4a中的肯定确定的情况下，加上控制量Ca并且通过预定值A1更新控制量Ca(步骤S6a)。在步骤S4a中的否定确定的情况下，减去控制量Ca并且通过预定值A2更新控制量Ca(步骤S8a)。控制量Ca是不同于上述控制量C的值。控制量Ca是用于在执行特定于气缸的空燃比处理期间计算目标点火定时的值。

执行第二学习处理(步骤S14a)。具体地，在控制量Ca超过预定值A3的情况下，减去学习值La并且通过预定值A5更新学习值La，在控制量Ca等于或小于预定值A3并且超过预定值A4的情况下，不更新学习值La，并且在控制量C小于预定值A4的情况下，加上学习值La并且通过预定值A6更新学习值La。与控制量Ca的情况一样，学习值La是用于在执行特定于气缸的空燃比处理期间计算目标点火定时的值。步骤S14a的处理是在步骤S1中的肯定确定的情况下由更新学习值La的第二学习单元执行的处理的示例，其中，在学习值La中反映了发动机20的爆震强度与确定值Da之间的比较结果。

ECU 50基于控制量Ca和学习值La计算目标点火定时(步骤S16a)。目标点火定时由如步骤16中的以下方法来计算。ECU 50根据发动机转速和发动机负荷来计算最迟点火定时。计算基础点火定时与最迟点火定时之间的差异作为最大延迟量。最大延迟量是目标点火定时相对于基础点火定时的延迟侧上限值。通过将控制量Ca加至最大延迟量并且从最大延迟量中减去学习值La来计算延迟反映量。随后，通过将延迟反映量加至基础点火定时来计算在执行特定于气缸的空燃比处理期间的目标点火定时。步骤S16a的处理是由基于学习值La计算发动机20的目标点火定时的第二计算单元执行的处理的示例。

如上所述，在执行特定于气缸的空燃比处理期间，基于在执行特定于气缸的空燃比处理期间更新的学习值La而不是在停止特定于气缸的空燃比处理期间更新的学习值L来计算目标点火定时。因此，计算出适于特定于气缸的空燃比处理的目标点火定时。即使紧接在从正常操作状态发起特定于气缸的空燃比处理之后，也基于在之前的特定于气缸的空燃比处理期间更新的学习值La来计算目标点火定时。因此，即使在执行特定于气缸的空燃比处理期间，也可以保持内燃机的输出扭矩，并且同时可以抑制爆震的发生。

即使在根据第二示例的点火定时控制期间，也基于通过在停止特定于气缸的空燃比处理的正常操作状态下的学习处理所更新的学习值L来计算目标点火定时。因此，即使紧接在从正在执行特定于气缸的空燃比处理返回到正常操作状态之后，也基于在执行特定于气缸的空燃比处理之前的正常操作状态下更新的学习值L来计算适于正常操作状态的目标点火定时。因此，可以保持内燃机的输出扭矩，并且同时可以抑制爆震的发生。

将描述根据第三示例的点火定时控制。在根据第三示例的点火定时控制中，与上述的第一示例和第二示例不同，即使在执行特定于气缸的空燃比处理期间也可以执行或禁止学习处理。根据第三示例的点火定时控制通过由ECU 50的CPU、ROM和RAM功能性实现的执行确定单元、时段确定单元、第一学习单元和第二学习单元、第一禁止单元和第二禁止单元以及第一计算单元和第二计算单元来实现。在第三示例中，将使用相同的参考标记来指代与在上述第一示例和第二示例中相同的处理，并且将省略多余的描述。

图5是示出根据第三示例的点火定时控制的流程图。由ECU 50以预定的周期重复地执行在图5中示出的流程图。在步骤S1中的肯定确定的情况下，执行步骤S1a’、步骤S2a、步骤S4a、步骤S6a或步骤S8a的处理，并且然后ECU 50确定发动机20的状态是否紧接在冷启动紧之后(步骤S11a)。具体地，在由冷却剂温度传感器29检测的冷却剂的温度等于或低于预定温度并且通过打开点火开关16来开启发动机20之后尚未经过预定的时段的情况下，ECU 50确定发动机20的状态紧接在冷启动紧之后。在发动机20的冷启动期间，执行用于预热三元催化剂31的特定于气缸的空燃比处理。将在其间执行用于在冷启动持续期间预热三元催化剂31的特定于气缸的空燃比处理的时段控制成比用于上述三元催化剂31的再生的特定于气缸的空燃比处理短。在目的是预热三元催化剂31的情况下，三元催化剂31的温度可以被升高至三元催化剂31的控制性能被活化的活化温度。这是因为三元催化剂31的温度需要达到一定温度甚至高于活化温度并且在高温状态下保持相对长的时段，以用于三元催化剂31的控制性能的再生。例如，用于三元催化剂31再生的特定于气缸的空燃比处理的持续时间近似为几分钟至几十分钟，然而，用于在冷启动期间预热三元催化剂31的特定于气缸的空燃比处理的持续时间近似为几十秒。

在步骤S11a中的肯定确定的情况下，ECU 50能够确定针对持续执行特定于气缸的空燃比处理所计划的时段是相对短的时段。在步骤S11a中的否定确定的情况下，ECU 50能够确定特定于气缸的空燃比处理的所计划的时段是相对长的时段。步骤S11a的处理也可以通过被参照的请求对三元催化剂31的预热的预热请求标志来确定。步骤S11a的处理是在步骤S1中的肯定确定的情况下由时段确定单元所执行的处理的示例，其中，时段确定单元确定针对持续执行特定于气缸的空燃比处理所计划的时段是否比预定时段短。

当在步骤S11a中的肯定确定的情况下，禁止学习值La被更新的第二学习处理(步骤S12a)。换句话说，在执行具有相对短的时段的特定于气缸的空燃比处理期间，基于在执行具有相对长的时段的特定于气缸的空燃比处理期间所更新的学习值La来计算目标点火定时(S16a)。这是因为，尽管在特定于气缸的空燃比处理仅持续较短时段的情况下不执行学习处理，也不会显著地影响输出扭矩和爆震。也可以抑制由执行学习处理所产生的处理负荷的增加。步骤12a的处理是在步骤S11a中的肯定确定的情况下由禁止更新学习值La的第二禁止单元所执行的处理的示例。

在步骤S11a中的否定确定的情况下，通过正在执行的第二学习处理来更新学习值La(步骤S14a)，并且计算目标点火定时(步骤S16a)。换句话说，在执行具有相对长的时段的特定于气缸的空燃比处理的期间，基于在执行特定于气缸的空燃比处理期间所更新的学习值La来计算目标点火定时。步骤S14a的处理是在步骤S11a中的否定确定的情况下由更新学习值La的第二学习单元执行的处理的示例，其中，在学习值La中反映了发动机20的爆震强度与确定值Da之间的比较结果。

如上所述，在执行具有相对短的执行时段的特定于气缸的空燃比处理期间，不更新学习值La，并且基于未更新的学习值La来计算目标点火定时。由于特定于气缸的空燃比处理的时段相对短，所以输出扭矩和爆震很少被影响，并且尽管基于未更新的学习值La来计算目标点火定时，但是仍可以降低用于更新学习值La的处理负荷。

即使在根据第三示例的点火定时控制期间，也基于在执行具有相对长的执行时段的特定于气缸的空燃比处理期间所更新的学习值La来计算目标点火定时。因此，即使在执行特定于气缸的空燃比处理期间，也可以保持内燃机的输出扭矩，并且同时可以抑制爆震的发生。

即使在根据第三示例的点火定时控制期间，也基于通过在特定于气缸的空燃比处理被停止的正常操作状态下的学习处理所更新的学习值L来计算目标点火定时。因此，即使紧接在从正在执行特定于气缸的空燃比处理返回到正常操作状态之后，也基于在执行特定于气缸的空燃比处理之前的正常操作状态下所更新的学习值L来计算适于正常操作状态的目标点火定时。因此，可以保持内燃机的输出扭矩，并且同时可以抑制爆震的发生。

在上述步骤S11a中，ECU 50确定发动机20的状态是否紧接在冷启动之后。然而，本发明不限于此。例如，ECU 50还可以确定在请求三元催化剂31再生的再生请求标志为关的情况下特定于气缸的空燃比处理的所计划的时段相对短，而在再生请求标志为开的情况下，特定于气缸的空燃比处理的所计划的时段相对长。ECU 50还可以确定在三元催化剂31的估计或测量温度与三元催化剂31的目标温度之间的差异等于或小于预定值的情况下特定于气缸的空燃比处理的所计划的时段相对短，而在该差异超过预定值的情况下，特定于气缸的空燃比处理的所计划的时段相对长。

本发明不限于已经在上文中详细描述的特定示例。可以本发明的在权利要求描述的范围内以各种方式对本发明进行修改和改变。

在根据第二示例和第三示例的点火定时控制的步骤S4a中，通过使用确定值Da来确定爆震发生或不发生。然而，确定值不限于单个值。例如，在特定于气缸的空燃比处理中，用于确定其空燃比被控制成浓空燃比的气缸中的爆震的发生的确定值也可以是不同于用于确定其空燃比被控制成稀空燃比的气缸中的爆震的发生的确定值。在特定于气缸的空燃比处理中被控制成具有浓空燃比的气缸以及被控制成具有稀空燃比的气缸提前被确定，并且还提前将执行燃烧冲程的气缸的顺序与曲柄角相关联。因此，可以确定燃烧冲程是由被控制成具有浓空燃比的气缸还是由被控制成具有稀空燃比的气缸执行，并且可以使用与相应气缸的燃烧冲程相对应的单独的确定值。在该情况下，通过在被控制成具有浓空燃比的气缸和被控制成具有稀空燃比的气缸中被分别更新的控制量和学习值来计算目标点火定时。

在第一示例至第三示例中，由爆震传感器28来检测发动机20的爆震强度。然而，本发明不限于此。例如，还可以基于由针对每个气缸设置的气缸内压力传感器所检测的值来计算发动机20的爆震强度。

在根据上述第一示例至第三示例的特定于气缸的空燃比处理中，通过相对于实现目标空燃比的燃料喷射量的增量校正或减量校正来实现在特定于气缸的空燃比处理期间的浓空燃比和稀空燃比。然而，本发明不限于此。换句话说，在特定于气缸的空燃比处理期间，气缸中的任一个的目标空燃比可以被设置为浓空燃比，而其他气缸的目标空燃比可以被直接设置为稀空燃比。

Claims (5)

1.一种用于内燃机的控制设备，所述控制设备包括被配置成确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行的电子控制单元，在所述特定于气缸的空燃比处理中，将所述内燃机的多个气缸中的至少一个的空燃比控制成低于化学计量空燃比的浓空燃比，并且将其他气缸中的至少一个的空燃比控制成高于所述化学计量空燃比的稀空燃比，其中：

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定未执行所述特定于气缸的空燃比处理时，更新反映了所述内燃机的爆震强度与第一确定值之间的第一比较结果的第一学习值；并且

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定正在执行所述特定于气缸的空燃比处理时，禁止更新所述第一学习值，并且基于所述第一学习值来计算所述内燃机的目标点火定时。

2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于：

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定正在执行所述特定于气缸的空燃比处理时，更新反映了所述内燃机的爆震强度与第二确定值之间的第二比较结果的第二学习值；并且

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定正在执行所述特定于气缸的空燃比处理时，基于所述第二学习值来计算所述内燃机的目标点火定时。

3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于：

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定正在执行所述特定于气缸的空燃比处理时，确定针对持续执行所述特定于气缸的空燃比处理所计划的时段是否短于预定时段；

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定针对持续执行所述特定于气缸的空燃比处理所计划的时段短于所述预定时段时，禁止更新所述第二学习值；并且

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定正在执行所述特定于气缸的空燃比处理并且确定针对持续执行所述特定于气缸的空燃比处理所计划的时段长于或等于所述预定时段时，更新所述第二学习值。

4.根据权利要求3所述的控制设备，其特征在于，所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定针对持续执行所述特定于气缸的空燃比处理所计划的时段短于所述预定时段时，基于当针对持续执行所述特定于气缸的空燃比处理所计划的时段长于所述预定时段时所更新的学习值来计算所述目标点火定时。

5.一种用于内燃机的控制设备，所述控制设备包括被配置成确定特定于气缸的空燃比处理是否正在执行的电子控制单元，在所述特定于气缸的空燃比处理中，将所述内燃机的多个气缸中的至少一个的空燃比控制成低于化学计量空燃比的浓空燃比，并且将其他气缸中的至少一个的空燃比控制成高于所述化学计量空燃比的稀空燃比，其中：

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定未执行所述特定于气缸的空燃比处理时，更新反映了所述内燃机的爆震强度与第一确定值之间的第一比较结果的第一学习值；

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定正在执行所述特定于气缸的空燃比处理时，更新反映了所述内燃机的爆震强度与第二确定值之间的第二比较结果的第二学习值；并且

所述电子控制单元被配置成：当所述电子控制单元确定正在执行所述特定于气缸的空燃比处理时，基于所述第二学习值来计算所述内燃机的目标点火定时。