BRPI0916912B1

BRPI0916912B1 - aparelho de controle de motor de combustão interna

Info

Publication number: BRPI0916912B1
Application number: BRPI0916912-1A
Authority: BR
Inventors: Nakada Hayato; Tanaka Hiroyuki; Ohtsuka Kaoru; Kawai Keisuke; Kato Naoto; Soejima Shinichi
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2008-08-26
Filing date: 2009-05-29
Publication date: 2019-11-05
Also published as: EP2317106B1; CN102124201B; JP4442704B2; CN102124201A; WO2010024007A1; KR101245482B1; KR20110040887A; US8874348B2; EP2317106A1; EP2317106A4; US20110144885A1; JP2010053705A; RU2451809C1; BRPI0916912A2

Abstract

aparelho de controle de motor de combustão interna a presente invenção refere-se a um aparelho de controle de um motor de combustão interna que pode refletir precisamente os requisitos referentes ao desempenho do motor de combustão interna em uma quantidade de controle de cada atuador compensando os pontos fracos no denominado controle de demanda de torque. um valor de requisito de cada um entre o torque, eficiência, e uma razão de ar-combustível, e as informações de motor são inseridas em um modelo inverso do motor 30. o modelo inverso do motor 30 é então usado para calcular os valores de requisito de atuador para obter aqueles valores de requisito. um valor de requisito direto de atuador diretamente exigido de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 também é adquirido. o controle dos atuadores 2, 4, e 6 é adaptado para ser alterado entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para APARELHO DE CONTROLE DE MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA.

Campo da Técnica

A presente invenção refere-se, em geral, a aparelhos de controle para motores de combustão interna e, mais particularmente, a um aparelho de controle que permite os requisitos que se referem a diversos tipos de desempenho de um motor de combustão interna a serem satisfeitos através do controle coordenado de uma pluralidade de atuadores.

Antecedentes da Invenção

A operação de um motor de combustão interna é controlada por uma pluralidade de atuadores. Com um motor de combustão interna tipo ignição por centelha, a operação é controlada através de um ajuste de uma quantidade de ar de entrada por uma válvula, um ajuste de temporização de ignição através de um dispositivo de ignição, e um ajuste de uma razão de ar-combustível através de um sistema de abastecimento de combustível. Uma quantidade de controle (ou uma quantidade de operação) de cada pluralidade de atuadores pode ser determinada para cada atuador individual. O uso de torque demanda controle, conforme descrito em JP-A-10-325348, entretanto, permite que a precisão de controle de torque seja aumentada através do controle coordenado da pluralidade de atuadores.

O controle de demanda de torque é um tipo de controle de alimentação que representa requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna por torque e controla a operação de diversos atuadores, a fim de obter os requisitos de torque. Para realizar o controle de demanda de torque, um modelo para derivar uma quantidade de controle de cada atuador a partir do requisito de torque, especificamente, um modelo inverso do motor de combustão interna é requerido. O modelo inverso do motor pode ser formado por um mapa, uma função, ou uma combinação destes. O JP-A-10-325348 descreve uma técnica que permite o controle de demanda de torque ao usar um modelo comum (chamado de meio de cálculo de quantidade alvo de controle na Publicação) durante um estado inativo e um estado não inativo de um motor de combustão interna.

2/79

Sumário da Invenção

Problemas a serem Solucionados pela Invenção

A relação entre a quantidade de controle de cada atuador e do torque no motor de combustão interna altera dependendo de um estado de operação ou uma condição de operação do motor de combustão interna. Para calcular precisamente a quantidade de controle para obter o requisito de torque, portanto, as informações sobre o estado de operação ou a condição de operação tornam-se necessárias. Entretanto, as informações requeridas podem não ser obteníveis dependendo de uma condição, em que o motor de combustão interna é situado. Por exemplo, a quantidade de ar puxada para dentro de um cilindro pode ser calculada usando-se uma abertura de válvula e um valor de saída de sensor de fluxo de ar; entretanto, no início, é difícil calcular a quantidade de ar puxada de maneira precisa devido ao ar previamente presente dentro de um tubo de entrada. Se as informações de motor usadas no controle de demanda de torque oferecem apenas uma baixa confiabilidade, a precisão de controle de torque não pode ser garantida.

Alguns motores de combustão interna permitem que um modo de combustão por cilindro seja alterado. Por exemplo, um motor de combustão interna conhecido é operado através da combustão homogênea sob cargas médias a pesadas e através da combustão estratificada sob carga leve. Relações completamente diferentes entre a quantidade de controle de cada atuador e o torque, entretanto, se aplicam entre a combustão homogênea e a combustão estratificada. Como um resultado, se o modelo inverso do motor mencionado acima for projetado com base na combustão homogênea, o controle de torque não pode ser realizado durante a combustão estratificada usando-se o mesmo modelo inverso do motor.

Conforme descrito acima, o controle de demanda de torque tem inúmeras falhas e, devido a estas falhas, os requisitos de desempenho do motor de combustão interna não foram precisamente refletidos na quantidade de controle de cada atuador.

A presente invenção foi produzida para solucionar os problemas

3/79 precedentes e um objetivo da presente invenção consiste em proporcionar um aparelho de controle para um motor de combustão interna que possa refletir os requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna precisamente na quantidade de controle de cada atuador ao compensar as falhas no autodenominado controle de demanda de torque.

Meios para Solucionar os Problemas

Para atingir o objetivo precedente, um primeiro aspecto da presente invenção proporciona um aparelho de controle para um motor de combustão interna cuja operação é controlada por um ou múltiplos atuadores, o aparelho de controle que inclui: meio de aquisição de valor de requisito de motor para adquirir um ou múltiplos valores de requisito que representam uma única ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas (daqui por diante referido como um valor de requisito de motor) que determinam uma operação do motor de combustão interna; meio de aquisição de informações de motor para adquirir informações sobre um estado de operação ou condição de operação atual do motor de combustão interna (daqui por diante referidas como informações de motor); meio de cálculo de valor de requisito de atuador que tem um modelo inverso do motor que deriva de cada valor que representa uma única ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas correspondentes, uma quantidade de controle de cada um ou múltiplos atuadores para obter os valores no motor de combustão interna, o meio de cálculo de valor de requisito de atuador que calcula uma quantidade de controle a ser requerida por um de múltiplos atuadores (daqui por diante referido como um valor de requisito de atuador) ao lançar cada valor de requisito de motor e as informações de motor no modelo inverso do motor; meio de aquisição de valor de requisito direto de atuador para adquirir uma quantidade de controle a ser diretamente requerida por um ou múltiplos atuadores (daqui por diante referido como valor de requisito direto de atuador); e meio de comutação para alterar o controle de um ou múltiplos atuadores entre estes, de acordo com o valor de requisito de atuador e de acordo com o valor de requisito direto de atuador.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, no

4/79 primeiro aspecto da presente invenção, o aparelho de controle inclui adicionalmente o meio de comando de comutação para selecionar, com base nas informações de motor, o controle de acordo com o valor de requisito de atuador ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador e que comanda o meio de comutação para alterar o controle para aquele selecionado.

De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, no segundo aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação seleciona o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador quando as informações de motor adquiridas são baixas em confiabilidade.

De acordo com um quarto aspecto da presente invenção, no segundo ou terceiro aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação seleciona o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador quando o estado de operação ou condição de operação atual do motor de combustão interna não é incluído em uma condição que faz o modelo inverso do motor ser válido.

De acordo com um quinto aspecto da presente invenção, em qualquer um entre o segundo e o quarto aspectos da presente invenção, o aparelho de controle inclui adicionalmente o meio de aquisição de valor de obtenção de motor para adquirir um valor da única ou múltipla quantidades físicas predeterminadas obtidas pelo motor de combustão interna (daqui por diante referido como um valor de obtenção de motor); sendo que o meio de comando de comutação comanda o meio de comutação para alterar o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador de acordo com o valor de requisito de atuador, enquanto os múltiplos atuadores estão sendo controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, uma diferença do valor de obtenção de motor do valor de requisito de motor para uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas se encontra dentro de uma faixa aceitável.

De acordo com um sexto aspecto da presente invenção, no quinto aspecto da presente invenção, um aparelho de controle é proporcionado,

5/79 em que os meios de aquisição de valor de obtenção de motor calculam o valor de obtenção de motor das informações de motor adquiridas pelo meio de aquisição de informações de motor.

De acordo com um sétimo aspecto da presente invenção, no quinto aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que os meios de aquisição de valor de obtenção de motor incluem um modelo de motor que deriva, a partir cada quantidade de controle de um ou múltiplos atuadores, um valor da única ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas obtidas pela quantidade de controle no motor de combustão interna; e os meios de aquisição de valor de obtenção de motor calculam o valor de obtenção de motor ao lançar cada valor de requisito direto de atuador no modelo de motor.

De acordo com um oitavo aspecto da presente invenção, em qualquer um entre o segundo e o quarto aspectos da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda o meio de comutação para alterar o controle deste de acordo com o valor de requisito direto de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador quando, enquanto um ou múltiplos atuadores estão sendo controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, uma diferença do valor de requisito de atuador a partir do valor de requisito direto de atuador para cada um dos múltiplos atuadores se encontra dentro de uma faixa aceitável.

De acordo com um nono aspecto da presente invenção, em qualquer um entre o segundo e o oitavo aspectos da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comutação altera gradualmente o controle entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador.

De acordo com um décimo aspecto da presente invenção, no primeiro aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que: o aparelho de controle é controlado em operação por múltiplos atuadores; o meio de comutação altera o controle de cada um dos múltiplos atuadores individualmente entre aquele de acordo com o valor de re

6/79 quisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador; e o aparelho de controle inclui adicionalmente o meio de comando de comutação para selecionar, com base nas informações de motor, o controle de acordo com o valor de requisito de atuador ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador individualmente para cada um dos múltiplos atuadores e que comanda o meio de comutação para alterar o controle para aquele selecionado.

De acordo com um décimo primeiro aspecto da presente invenção, no décimo aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda, quando uma condição de comutação para alterar a partir do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de atuador para todos ou alguns dos múltiplos atuadores for encontrada, o meio de comutação para alterar sequencialmente o controle de cada atuador aplicável para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de acordo com uma sequência de comutação predeterminada.

De acordo com um décimo segundo aspecto da presente invenção, no décimo primeiro aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que, na sequência de comutação, a prioridade de cada atuador é estabelecida de acordo com a sensibilidade de resposta de torque às alterações na quantidade de controle.

De acordo com um décimo terceiro aspecto da presente invenção, em qualquer um entre o décimo e o décimo segundo aspectos da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda, quando uma condição de comutação para alterar a partir do controle de acordo com o valor de requisito de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para todos ou alguns dos múltiplos atuadores for encontrada, para todos ou alguns dos múltiplos atuadores for encontrada o meio de comutação para alterar sequencialmente o controle de cada atuador aplicável para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de acordo com a sequência de comutação reversa predeterminada.

7/79

De acordo com um décimo quarto aspecto da presente invenção, no décimo terceiro aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que, na sequência de comutação reversa, a prioridade de cada atuador é estabelecida de acordo com a capacidade de controle de torque.

De acordo com um décimo quinto aspecto da presente invenção, em qualquer um entre o décimo primeiro e o décimo quarto aspectos da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda o meio de comutação para alterar o controle de todos os atuadores aplicáveis simultaneamente, se uma condição de comutação simultânea predeterminada for encontrada.

De acordo com um décimo sexto aspecto da presente invenção, em qualquer um entre o décimo e o décimo quinto aspectos da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comutação altera gradualmente o controle entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador.

De acordo com um décimo sétimo aspecto da presente invenção, em qualquer um entre o décimo e o décimo sexto aspectos da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de cálculo de valor de requisito de atuador inclui o meio de correção para corrigir, quando alguns dos múltiplos atuadores forem controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, o valor de requisito de atuador de pelo menos um atuador fora dos atuadores não é controlado de acordo com o valor de requisito direto de atuador, de modo que uma relação nas quantidades de controle entre os múltiplos atuadores não exceda um limite de combustão.

De acordo com um décimo oitavo aspecto da presente invenção, no décimo sétimo aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de correção corrige o valor de requisito de atuador com a baixa prioridade de obtenção baseada no valor de requisito direto de atuador e no valor de requisito de atuador com alta prioridade de obtenção.

8/79

De acordo com um décimo nono aspecto da presente invenção, no décimo aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que: uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas é o torque e o valor de requisito de motor adquirido pelo meio de aquisição de valor de requisito de motor inclui um valor de requisito de torque; os múltiplos atuadores incluem um atuador de entrada para ajustar uma quantidade de ar de entrada e um atuador de ignição para ajustar a temporização de ignição; o modelo inverso do motor inclui: um meio para calcular, com base no valor de requisito de torque, um valor de requisito de atuador de entrada a ser requerido pelo atuador de entrada; um meio para estimar, com base nas informações de motor, um valor de torque a ser obtido através de uma operação do atuador de entrada; e um meio para calcular um valor de requisito de atuador de ignição a ser requerido pelo atuador de ignição, a fim de compensar uma diferença entre o valor de requisito de torque e o valor de torque estimado; e o meio de comando de comutação comanda, quando uma condição de comutação para alterar a partir do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de atuador for encontrada para o atuador de entrada e o atuador de ignição, o meio de comutação altera o controle do atuador de ignição a partir daquele de acordo com um valor de requisito direto de atuador de ignição para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição; determina, com base em uma relação entre o valor de requisito de atuador de ignição e uma faixa ajustável da temporização de ignição, quer a compensação seja praticável para desvio de torque quando calculada a partir de uma diferença atual entre um valor de requisito direto de atuador de entrada e o valor de requisito de atuador de entrada através do ajuste da temporização de ignição ou não; e comanda, se for determinado que a compensação não seja praticável, o meio de comutação to altera gradualmente o controle do atuador de entrada a partir daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada.

De acordo com um vigésimo aspecto da presente invenção, no

9/79 décimo nono aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda o meio de comutação para alterar rapidamente o controle para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada quando, em um processo para alterar gradualmente a quantidade de controle do atuador de entrada a partir do valor de requisito direto de atuador de entrada para o valor de requisito de atuador de entrada, a compensação para o desvio de torque através do ajuste da temporização de ignição se torna praticável.

De acordo com um vigésimo primeiro aspecto da presente invenção, no décimo nono ou vigésimo aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda, quando uma condição de comutação anteriormente predeterminada for encontrada, o meio de comutação altera o controle do atuador de ignição para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição e o controle do atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada.

De acordo com um vigésimo segundo aspecto da presente invenção, no décimo aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que: uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas é o torque e o valor de requisito de motor adquirido pelo meio de aquisição de valor de requisito de motor inclui um valor de requisito de torque; os múltiplos atuadores incluem um atuador de entrada para ajustar uma quantidade de ar de entrada e um atuador de ignição para ajustar a temporização de ignição; o modelo inverso do motor inclui: um meio para calcular, com base no valor de requisito de torque, um valor de requisito de atuador de entrada a ser requerido pelo atuador de entrada; um meio para estimar, com base nas informações de motor, um valor de torque a ser obtido através de uma operação do atuador de entrada; e um meio para calcular um valor de requisito de atuador de ignição a ser requerido pelo atuador de ignição, a fim de compensar uma diferença entre o valor de requisito de torque e o valor de torque estimado; e o meio de comando de comutação comanda, quando uma condição de comutação para alterar a partir do contro

10/79 le de acordo com o valor de requisito de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador for encontrada para o atuador de entrada e o atuador de ignição, o meio de comutação altera o controle do atuador de entrada a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada para aquele de acordo com um valor de requisito direto de atuador de entrada; e, posteriormente, comanda o meio de comutação para alterar o controle do atuador de ignição a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição para aquele de acordo com um valor de requisito direto de atuador de ignição.

De acordo com um vigésimo terceiro aspecto da presente invenção, no vigésimo segundo aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda o meio de comutação para alterar o controle do atuador de ignição a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de ignição, quando uma diferença entre um valor obtido pelo atuador de entrada e o valor de requisito de atuador de entrada se encontra dentro de uma faixa aceitável após o controle do atuador de entrada ser alterado a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada.

De acordo com um vigésimo quarto aspecto da presente invenção, no vigésimo segundo ou vigésimo terceiro aspecto da presente invenção, o aparelho de controle é proporcionado, em que o meio de comando de comutação comanda, quando uma condição de comutação anteriormente predeterminada for encontrada, o meio de comutação altera o controle do atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada e o controle do atuador de ignição para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição.

Efeitos da Invenção

De acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, um ou múltiplos valores de requisito de motor que determinam a operação do motor de combustão interna são adquiridos para cada um dos valores de re

11/79 quisito de motor, junto com as informações de motor, são lançados no modelo inverso do motor. O valor de requisito de atuador a ser requerido de cada atuador deste modo, é gerado. Além disso, o valor de requisito direto de atuador a ser diretamente requerido de cada atuador também é adquirido.

O controle anterior de acordo com o valor de requisito de atuador é controle de alimentação usando o modelo inverso do motor, que oferece uma vantagem em que cada um dos atuadores pode ser operado de uma maneira mutuamente coordenada em direção à obtenção de requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna. O controle, entretanto, tem uma desvantagem em que, quando as informações de motor precisas não puderem ser obtidas ou o estado de operação ou condição de operação do motor de combustão interna não for incluído na condição que faz o modelo inverso do motor ser válido, a precisão do valor de requisito de atuador é degradada ou um valor de requisito de atuador efetivo não pode ser obtido, resultando nos requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna não serem atingidos.

O último controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador, por outro lado, oferece uma vantagem em que o atuador pode ser produzido para realizar precisamente uma operação predeterminada com base nos requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna, sem ser afetado pelo estado de operação ou condição de operação do motor de combustão interna. Se existe uma pluralidade de requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna, entretanto, o controle é desvantajoso pelo fato de que é incapaz de realizar um controle coordenado de operações dos atuadores ao mediar a pluralidade de requisitos.

O controle de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador têm suas próprias vantagens e desvantagens, conforme descrito acima. A vantagem do primeiro controle é complementar à desvantagem do segundo controle, e a vantagem do segundo controle é complementar à vantagem do primeiro

12/79 controle. Se o controle de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador forem selecionáveis de maneira mutuamente exclusiva como no primeiro aspecto da presente invenção, portanto, a seleção do controle mais vantajoso permite que os requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna sejam precisamente refletidos na quantidade de controle de cada um dos atuadores.

De acordo com o segundo aspecto da presente invenção, as informações de motor usadas no modelo inverso do motor para calcular o valor de requisito de atuador são usadas como informações para determinar se selecionar o controle de acordo com o valor de requisito de atuador ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador. As informações de motor permitem que uma situação seja prevista, em que o controle de acordo com o valor de requisito de atuador é vantajoso ou desvantajoso. O controle mais vantajoso, portanto, pode ser precisamente selecionado ao produzir uma decisão de comutação baseada nas informações de motor.

Se, por exemplo, as informações de motor adquiridas forem baixas em confiabilidade, a precisão no valor de requisito de atuador calculado usando as informações de motor fracamente confiáveis também é baixa. As informações de motor podem ser baixas em confiabilidade quando, por exemplo, o sensor para adquirir as informações de motor não for ativado, o objeto captado pelo sensor permanece instável, e as condições de cálculo para calcular as informações de motor ainda são incompletas. De acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador é selecionado, em vez do controle de acordo com o valor de requisito de atuador, em tal caso, de modo que se possa evitar que a baixa confiabilidade das informações de motor afete de maneira adversa a operação dos atuadores.

O modelo inverso do motor não pode ser usado para calcular as quantidades de controle dos atuadores, se o estado de operação ou condição de operação atual do motor de combustão interna não for incluído na condição que faz o modelo inverso do motor ser válido. Por exemplo, se o

13/79 modelo inverso do motor for designado com base na combustão homogênea, o mesmo não é mais válido quando a combustão estratificada for selecionada para um modo de operação. Quando o modelo inverso do motor inclui um modelo físico, o mesmo não é válido, se o estado de operação ou condição de operação do motor de combustão interna devia de um prérequisito para o modelo físico. De maneira similar, quando o modelo inverso do motor inclui um modelo estatístico, o mesmo não é válido, se o estado de operação do motor de combustão interna desvia acentuadamente de uma faixa de dados do modelo estatístico. De acordo com o quarto aspecto da presente invenção, o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador é selecionado em tais casos, em vez do controle de acordo com o valor de requisito de atuador, de modo que a operação dos atuadores possa ser garantida em situações em que o modelo inverso do motor não é válido.

Se existe uma diferença entre o valor de obtenção de motor obtido através do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador e aquele obtido selecionando-se o controle de acordo com o valor de requisito de atuador, a comutação a partir do valor de requisito direto de atuador para o valor de requisito de atuador envolve flutuações contínuas na operação do motor de combustão interna. Com relação a isto, de acordo com quinto aspecto da presente invenção, a condição para a comutação consiste no fato de que a diferença entre o valor de obtenção de motor obtido através do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador e o valor de requisito de motor que serve como uma base para calcular o valor de requisito de atuador deve se encontrar dentro de uma faixa aceitável. Isto assegura que os valores de obtenção de motor sejam continuamente vinculados antes e a após a comutação. De maneira específica, de acordo com o quinto aspecto da presente invenção, as flutuações descontínuas na operação do motor de combustão interna envolvido na comutação podem ser evitadas de ocorrer. Se, por exemplo, o torque for incluído nas quantidades físicas predeterminadas, pode-se evitar que as etapas de torque ocorram na comutação.

De acordo com o sexto aspecto da presente invenção, o uso das

14/79 informações de motor disponíveis enquanto o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador está em andamento permite que o valor de obtenção de motor realmente obtido naquele ponto particular no tempo seja precisamente calculado.

De acordo com o sétimo aspecto da presente invenção, um modelo de motor que corresponde a um modelo inverso do modelo inverso do motor mencionado acima é preparado. Cada um dos valores de requisito direto de atuador, então, é lançado neste modelo de motor para, deste modo, permitir que o valor de obtenção de motor seja obtido através do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador a ser precisamente estimado e calculado.

De maneira adicional, uma operação descontínua do atuador resulta, se existir uma diferença entre o valor de requisito direto de atuador e o valor de requisito de atuador quando o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador for alterado para o controle de acordo com o valor de requisito de atuador. Com relação a isto, de acordo com o oitavo aspecto da presente invenção, a condição para a comutação consiste no fato de que a diferença do valor de requisito de atuador do valor de requisito direto de atuador deve se encontrar em uma faixa aceitável para cada um dos múltiplos atuadores, de modo que a operação do atuador seja continuamente vinculada antes e após a comutação. De maneira específica, de acordo com o oitavo aspecto da presente invenção, as operações descontínuas dos atuadores que ocorrem em conjunto com a comutação podem ser evitadas de ocorrer, de modo que as flutuações descontínuas na operação do motor de combustão interna que ocorrem a partir destes possam ser evitadas de ocorrer. Se, por exemplo, os atuadores incluírem uma válvula borboleta, pode-se evitar que as etapas de torque que ocorrem como um resultado de uma alteração súbita na abertura de válvula borboleta ocorram.

De maneira adicional, de acordo com o nono aspecto da presente invenção, a comutação a partir do controle de acordo com o valor de requisito de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador, ou vice-versa, é gradualmente realizada. Deve existir uma dife

15/79 rença entre o valor de requisito de atuador e o valor de requisito direto de atuador, ou deve existir uma diferença entre o valor de obtenção de motor obtido através do controle de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele obtido através do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador, a operação descontínua do motor de combustão interna que ocorre a partir da diferença pode ser inibida.

De acordo com o décimo aspecto da presente invenção, a comutação entre o controle de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador pode ser realizada individualmente para cada um dos múltiplos atuadores. O controle mais vantajoso, portanto, pode ser selecionado para cada atuador. De maneira específica, de acordo com o décimo aspecto da presente invenção, cada um dos múltiplos atuadores pode ser apropriadamente operado, de modo que a precisão na obtenção dos requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna pode ser aumentada.

De acordo com o décimo primeiro aspecto da presente invenção, quando a condição de comutação para alterar a partir do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador para todos ou alguns dos múltiplos atuadores for encontrada, o controle de cada atuador aplicável é sequencialmente alterado de acordo com uma sequência de comutação predeterminada, em vez do controle de todos os atuadores serem alterados de uma vez. A descontinuidade na operação do motor de combustão interna que ocorre como um resultado da comutação do controle de cada atuador, portanto, pode ser inibida.

Neste momento, o atuador, cujo controle é alterado mais cedo, opera a fim de alcançar os requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna com base nas quantidades de controle dos outros atuadores, cujo controle é posteriormente alterado. Consequentemente, de acordo com o décimo segundo aspecto da presente invenção, a sequência de comutação é na ordem da sensibilidade de resposta de torque mais alta às alterações na quantidade de controle, de modo que uma operação reali

16/79 zada pelo atuador, cujo controle é alterado mais cedo, para ajuste de torque ajude a inibir as flutuações de torque que ocorrem como um resultado da comutação do controle de outros atuadores posteriormente. De maneira específica, de acordo com o décimo segundo aspecto da presente invenção, as etapas de torque que ocorrem como um resultado da comutação do controle de cada atuador pode ser efetivamente inibida.

De acordo com o décimo terceiro aspecto da presente invenção, quando a condição de comutação para alterar do controle de acordo com o valor de requisito de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador para todos ou alguns dos múltiplos atuadores for encontrada, o controle de cada atuador aplicável é sequencialmente alterado de acordo com uma sequência de comutação reversa predeterminada, em vez do controle de todos os atuadores ser alterado de uma vez. A descontinuidade na operação do motor de combustão interna que ocorre como um resultado da comutação do controle de cada atuador pode ser, portanto, inibida.

De acordo com o décimo quarto aspecto da presente invenção, em particular, o atuador que tem alta capacidade de controle de torque é o primeiro, para o qual o controle é alterado para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador. A capacidade de controle de torque na comutação, deste modo, pode ser garantida, enquanto as etapas de torque que ocorrem como um resultado da operação descontínua do motor de combustão interna podem ser inibidas.

De acordo com o décimo quinto aspecto da presente invenção, o controle de todos os atuadores aplicáveis pode ser simultaneamente alterado. Ao permitir a seleção da comutação sequencial ou da comutação simultânea, a seleção da comutação sequencial permite a inibição da operação descontínua do motor de combustão interna a ser dada prioridade em algumas situações. Em outras situações, a seleção da comutação simultânea permite uma comutação imediata do controle a ser dado prioridade.

De acordo com o décimo sexto aspecto da presente invenção, o controle é alterado entre aquele de acordo com o valor de requisito de atua

17/79 dor e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador gradualmente. Deve existir uma diferença entre o valor de requisito de atuador e o valor de requisito direto de atuador, a operação descontínua do motor de combustão interna que ocorre a partir da diferença pode ser inibida.

Se todos os atuadores forem controlados de acordo com o valor de requisito de atuador, o controle coordenado através do modelo inverso do motor pode fazer a relação em quantidades de controle entre os múltiplos atuadores cair em um limite de combustão. Se alguns dos atuadores forem controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, entretanto, as quantidades de controle daqueles atuadores são ajustadas de maneira independente das quantidades de controle dos outros atuadores. Em tal caso, de acordo com o décimo sétimo aspecto da presente invenção, o valor de requisito de atuador de qualquer um dos atuadores que não é controlado de acordo com o valor de requisito direto de atuador é corrigido, de modo que a relação nas quantidades de controle entre os múltiplos atuadores não exceda o limite de combustão. De acordo com o décimo sétimo aspecto da presente invenção, portanto, a relação nas quantidades de controle entre os múltiplos atuadores pode se encontrar no limite de combustão quando todos os atuadores forem controlados de acordo com o valor de requisito de atuador, mesmo se alguns dos atuadores forem controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador.

De acordo com o décimo oitavo aspecto da presente invenção, o valor de requisito de atuador com baixa prioridade de obtenção é corrigido, de modo que o valor de requisito de atuador com alta prioridade de obtenção possa ser alcançado. Devido ao fato de o valor de requisito de atuador com alta prioridade de obtenção e o valor de requisito direto de atuador ser refletidos naquela correção, o valor de requisito de atuador a ser corrigido pode ser apropriadamente corrigido, de modo que a relação nas quantidades de controle entre os atuadores possa se encontrar no limite de combustão.

De acordo com o décimo nono aspecto da presente invenção, quando uma condição de comutação para alterar a partir do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo

18/79 com o valor de requisito de atuador for encontrada para o atuador de entrada e o atuador de ignição, o controle do atuador de ignição é alterado primeiro a partir daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de ignição para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição. Se isto resultar na alteração do controle do atuador de entrada a partir daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada, a temporização de ignição é automaticamente ajustada a fim de compensar o desvio de torque produzido a partir da diferença entre os dois valores, nota-se que no presente documento o ajuste da temporização de ignição tem sensibilidade de resposta de torque melhor que o ajuste da quantidade de ar de entrada; ainda, existe um limite na faixa de torque a ser ajustado. De acordo com o décimo nono aspecto da presente invenção, se a relação entre o valor de requisito de atuador de ignição e a faixa ajustável da temporização de ignição indica que a compensação do desvio de torque não é praticável através do ajuste da temporização de ignição, o controle do atuador de entrada é gradualmente alterado a partir daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada. Portanto, pode-se evitar que a etapa de torque envolvida na comutação ocorra mesmo com uma grande diferença entre o valor de requisito direto de atuador de entrada e o valor de requisito de atuador de entrada.

De acordo com o vigésimo aspecto da presente invenção, quando a compensação do desvio de torque através do ajuste da temporização de ignição se torna praticável, o controle do atuador de entrada é acentuadamente alterado para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada. O controle, portanto, pode ser acentuadamente alterado para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador, enquanto evita que a etapa de torque ocorra.

De acordo com o vigésimo primeiro aspecto da presente invenção, o controle do atuador de ignição e aquele do atuador de entrada podem ser simultaneamente alterados a partir daquele de acordo com o valor de re

19/79 quisito direto de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador. Um deslocamento de controle rápido para o controle de acordo com o valor de requisito de atuador, portanto, pode ser preferencialmente alcançado, se necessário, através da prevenção da ocorrência da etapa de torque.

De acordo com o vigésimo segundo aspecto da presente invenção, quando uma condição de comutação para alterar a partir do controle de acordo com o valor de requisito de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador for encontrada para o atuador de entrada e o atuador de ignição, o controle do atuador de entrada é alterado primeiro a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada. Durante esta comutação, uma diferença pode ocorrer entre o valor de requisito de atuador de entrada e o valor de requisito direto de atuador de entrada. O modelo inverso do motor é usado para calcular o valor de requisito de atuador de ignição, a fim de compensar o desvio de torque produzido a partir da diferença, e a temporização de ignição, deste modo, é automaticamente ajustada. Portanto, pode-se evitar que a etapa de torque envolvida na comutação ocorra mesmo com uma grande diferença entre o valor de requisito de atuador de entrada e o valor de requisito direto de atuador de entrada. De maneira adicional, o atuador de entrada que tem alta capacidade de controle de torque é o primeiro, para o qual o controle é alterado para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador. A capacidade de controle de torque até a comutação ser concluída para tudo pode, portanto, ser garantida.

De acordo com o vigésimo terceiro aspecto da presente invenção, o controle do atuador de ignição é alterado a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de ignição apenas após uma diferença entre o valor alcançado pelo atuador de entrada e o valor de requisito de atuador de entrada se encontrar em uma faixa aceitável. Isto ajuda a evitar que a etapa de torque envolvida na comutação do controle do atuador de ignição ocorra.

De acordo com o vigésimo quarto aspecto da presente invenção,

20/79 o controle do atuador de entrada e aquele do atuador de ignição podem ser simultaneamente alterados a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador. Um deslocamento de controle rápido para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador, portanto, pode ser preferencialmente alcançado, se necessário, através da prevenção da ocorrência da etapa de torque.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de um aparelho de controle para um motor de combustão interna, de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

A figura 2 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de uma unidade de medição de torque, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

A figura 3 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de uma unidade de mediação de eficiência, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

A figura 4 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de uma unidade de obtenção de torque, de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

A figura 5 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de uma subunidade de comando de comutação, de acordo com uma segunda modalidade da presente invenção.

A figura 6 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de comutação realizada na segunda modalidade da presente invenção.

A figura 7 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de uma subunidade de comando de comutação, de acordo com uma terceira modalidade da presente invenção.

A figura 8 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de uma subunidade de comando de comutação, de acordo com uma quarta modalidade da presente invenção.

A figura 9 é um fluxograma que mostra a rotina de controle de

21/79 comutação realizada na quarta modalidade da presente invenção.

A figura 10 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de um aparelho de controle para um motor de combustão interna, de acordo com uma quinta modalidade da presente invenção.

A figura 11 é um gráfico que mostra uma combinação de controles através de valores de requisito direto de atuador selecionáveis na quinta modalidade da presente invenção.

A figura 12 é um diagrama que mostra as etapas através da quais o controle é alterado a partir daquele de acordo com os valores de requisito direto de atuador para aquele de acordo com os valores de requisito de unidade de obtenção de torque, de acordo com a quinta modalidade da presente invenção.

A figura 13 é um diagrama que mostra as etapas através das quais o controle é alterado a partir daquele de acordo com os valores de requisito de unidade de obtenção de torque para aquele de acordo com os valores de requisito direto de atuador, de acordo com a quinta modalidade da presente invenção.

A figura 14 é um diagrama que ilustra um controle de comutação realizado em uma sexta modalidade da presente invenção.

A figura 15 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de comutação através da qual o controle é alterado a partir daquele de acordo com um valor de requisito direto TA e um valor de requisito direto SA para aquele de acordo com um valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e um valor de requisito de unidade de obtenção de torque AS, que são realizados em uma sétima modalidade da presente invenção.

As figuras 16(a) e 16(b) são diagramas que ilustram o desvio de torque ATQ que é produzido por uma diferença entre o valor de requisito direto TA e um valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque quando o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador for alterado para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque.

A figura 17 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle

22/79 de comutação através da qual o controle é alterado a partir daquele de acordo com o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque para aquele de acordo com o valor de requisito direto TA e o valor de requisito direto SA, que são realizados em uma oitava modalidade da presente invenção.

A figura 18 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição de uma unidade de obtenção de torque, de acordo com uma nona modalidade da presente invenção.

A figura 19 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle para corrigir um valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque para o aprimoramento de combustão, que é realizado na nona modalidade da presente invenção.

A figura 20 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle para corrigir o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque para o aprimoramento de combustão, que é realizado na nona modalidade da presente invenção.

Melhor Modo para Realizar a Invenção

Primeira Modalidade

Uma primeira modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 1 a 4.

Como pré-condições para esta modalidade, as especificações de um motor de combustão interna, de acordo com esta modalidade, serão descritas. O motor de combustão interna, de acordo com esta modalidade, é um motor de combustão interna tipo ignição por centelha, que tem atuadores para ajustar uma quantidade de ar de entrada, temporização de ignição e uma razão de ar-combustível. O motor de combustão interna opera geralmente através da combustão homogênea, enquanto é capaz de operar através da combustão estratificada sob condições limitadas, tal como, sob uma condição de carga razoavelmente leve. O motor de combustão interna, de acordo com esta modalidade, compartilha as mesmas especificações que aquele de acordo com a segunda a nona modalidades da presente invenção a ser posteriormente descritas.

23/79

Um aparelho de controle, de acordo com esta modalidade, é configurado conforme mostrado no diagrama em bloco da figura 1. Na figura 1, cada elemento do aparelho de controle é mostrado em um bloco, com sinais (principais) transmitidos a partir de um bloco até outro sendo indicados por setas. As disposições e características gerais do aparelho de controle, de acordo com esta modalidade, serão descritas abaixo com referência à figura 1. Para permitir um entendimento mais profundo das características desta modalidade, a modalidade será descrita usando-se um desenho detalhado conforme pode ser necessário.

Referindo-se à figura 1, o aparelho de controle inclui cinco unidades principais 10, 20, 30, 40 e 50. Destes, uma unidade de geração de requisito de desempenho 10 é situada no nível mais alto de hierarquia. Uma unidade de geração de valor de requisito de motor 20 se situa em um nível mais baixo que aquele da unidade de geração de requisito de desempenho 10 e uma unidade de obtenção de torque 30 é situada em um nível mais baixo que aquele da unidade de geração de valor de requisito de motor 20. Além disso, uma unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40 é situada paralela à unidade de geração de valor de requisito de motor 20 e à unidade de obtenção de torque 30 em um nível mais baixo que aquele da unidade de geração de requisito de desempenho 10. Uma unidade de comutação de seleção 50 é situada em um nível mais baixo que aquele da unidade de obtenção de torque 30 e da unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40.

Os atuadores 2, 4 e 6 que controlam as operações do motor de combustão interna são conectados à unidade de comutação de seleção 50. O motor de combustão interna, de acordo com esta modalidade inclui, como os atuadores, uma válvula borboleta 2, um dispositivo de ignição 4 e um sistema de injeção de combustível 6. A válvula borboleta 2 ajusta a quantidade de ar de entrada. O dispositivo de ignição 4 ajusta a temporização de ignição. O sistema de injeção de combustível 6 ajusta a razão de arcombustível.

Nota-se também que diversos tipos de sinais estão sendo

24/79 transmitidos dentro do aparelho de controle, além daqueles transmitidos entre os blocos, conforme indicado pelas setas na figura 1. Um exemplo de tais sinais é aquele que inclui informações em uma condição de operação ou um estado de operação do motor de combustão interna (daqui por diante referidas como informações de motor) fornecidas a partir de uma fonte de geração de informações externa 12. As informações de motor transmitidas a partir da geração de informações 12 incluem, por exemplo, uma velocidade de motor, um valor de saída de um sensor de abertura de válvula borboleta, um valor de saída de um sensor de fluxo de ar, um valor de saída de uma razão de ar-combustível sensor, temporização de ignição real atual, uma temperatura de resfriamento, uma temporização de válvula de entrada e de escape e um modo de operação. A geração de informações 12 adquire pelo menos parte das informações de motor a partir dos sensores dispostos de maneira interna e externa ao motor de combustão interna.

As disposições de cada uma das unidades 10, 20, 30, 40 e 50 que formam o aparelho de controle e o processamento realizado neste será descrito abaixo em sequência.

A unidade de geração de requisito de desempenho 10 converte os requisitos que se referem ao desempenho do motor de combustão interna nos respectivos valores numéricos e produz os valores numéricos. O desempenho do motor de combustão interna inclui, por exemplo, capacidade de direção, gases de escape, economia de combustível, ruído e vibração e pode ser convertido em funções do motor de combustão interna. As quantidades de controle dos atuadores 2, 4, e 6 são determinadas através de cálculo. Isto permite que os requisitos de desempenho sejam refletidos nas quantidades de controle dos atuadores 2, 4, e 6 ao quantificar os requisitos de desempenho. A unidade de geração de requisito de desempenho 10 quantifica os requisitos de desempenho ao representar diversos tipos de requisitos de desempenho em termos de quantidades físicas que podem ser divididas nos dois grupos a seguir.

Um primeiro grupo de quantidades físicas usado pela unidade de geração de requisito de desempenho 10 para representar os requisitos de

25/79 desempenho inclui os três tipos de quantidades físicas de torque, eficiência e razão de ar-combustível (daqui por diante referido como A/F). A eficiência como o termo é usado no presente documento se refere a uma razão de torque que é realmente emitido para o torque potencial a ser emitido pelo motor de combustão interna. O motor de combustão interna emite calor e gases de escape, além do torque, e todas estas emissões determinam os diversos tipos de desempenho do motor de combustão interna, tais como, capacidade de direção, gases de escape e economia de combustível mencionados acima. Os parâmetros para controlar estas emissões podem ser consolidados em três tipos de quantidades físicas de torque, eficiência e A/F. Consequentemente, os requisitos de desempenho podem ser precisamente refletidos na saída do motor de combustão interna ao representar os requisitos de desempenho com os três tipos de quantidades físicas de torque, eficiência e A/F.

Para permitir um entendimento ainda mais profundo, a representação dos requisitos de desempenho em termos de torque, eficiência, e A/F será exemplificada. Adote, por exemplo, um requisito que se refere à capacidade de direção. Este requisito pode ser representado por torque e eficiência. De maneira específica, se o requisito for a aceleração de um veículo, então, o requisito pode ser representado por torque. Se o requisito for a prevenção de uma paralisação de motor, o requisito pode ser representado por eficiência (mais especificamente, eficiência aumentada). De acordo com a definição referida acima, um valor máximo de eficiência é 1, em que o torque potencial a ser emitido pelo motor de combustão interna é na verdade diretamente emitido. Se a eficiência for menor que 1, o torque realmente emitido é menor que o torque potencial a ser emitido pelo motor de combustão interna, com uma concessão envolvida neste sendo emitida a partir do motor de combustão interna principalmente como calor.

Um requisito que se refere ao gás de escape pode ser representado pela eficiência ou A/F. De maneira específica, se um requisito for para aquecer um catalisador, o requisito pode ser representado pela eficiência (de maneira específica, eficiência reduzida) ou A/F. Através da eficiência reduzida, uma temperatura de gás de escape pode ser aumentada. Através de

26/79

A/F, um ambiente pode ser desenvolvido em que o catalisador é mais fácil de reagir.

Um requisito que se refere à economia de combustível pode ser representado pela eficiência ou A/F. De maneira específica, se um requisito for aumentar a eficiência de combustão, o requisito pode ser representado pela eficiência (de maneira específica, eficiência aumentada). Se um requisito for reduzir uma perda de bomba, o requisito pode ser representado por A/F (de maneira específica, uma combustão pobre).

Cada um dos diversos tipos de requisitos de desempenho é gerado independente uns dos outros na unidade de geração de requisito de desempenho 10. Como um resultado, o valor de requisito de torque, eficiência ou A/F emitido a partir da unidade de geração de requisito de desempenho 10 não é necessariamente um por quantidade física. Tomado, por exemplo, o torque. O torque emitido simultaneamente com o torque requerido por um motorista (torque calculado a partir de uma abertura de acelerador) pode ser o torque requerido por diversos tipos de dispositivos que se referem ao controle de veículo, que inclui um VSC (sistema de controle de estabilidade de veículo), um TRC (sistema de controle de tração), um ABS (sistema de freio antiblocante) e uma transmissão. O mesmo é válido também para eficiência e A/F.

Um segundo grupo de quantidades físicas usado pela unidade de geração de requisito de desempenho 10 para representar os requisitos de desempenho inclui quantidades físicas que especificam diretamente a operação de cada um dos atuadores 2, 4 e 6. Os exemplos de tais quantidades físicas são a abertura de válvula borboleta e a quantidade de ar de entrada para a válvula borboleta 2. Para o dispositivo de ignição 4, as quantidades físicas correspondem, por exemplo, a uma quantidade e eficiência de retardo de ignição. Para o sistema de injeção de combustível 6, as quantidades físicas correspondem, por exemplo, ao A/F e uma quantidade de injeção de injeção de combustível.

Conforme anteriormente descrito, os parâmetros para controlar diretamente as saídas do motor de combustão interna consistem em torque,

27/79 eficiência e A/F que são as quantidades físicas do primeiro grupo. As quantidades físicas do segundo grupo são os parâmetros para controlar o torque, eficiência e A/F e são indiretamente envolvidos na saída do motor de combustão interna através da operação de cada um dos atuadores 2, 4 e 6. Como a representação para refletir os requisitos de desempenho na saída do motor de combustão interna, portanto, a representação em termos das quantidades físicas do primeiro grupo tem um grau mais alto de liberdade e precisão de reflexão mais alta. Através da representação em termos das quantidades físicas do segundo grupo, entretanto, uma operação predeterminada de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 pode ser realizada precisamente com base no requisito de desempenho.

A unidade de geração de requisito de desempenho 10 quantifica o mesmo requisito de desempenho ao representar as mesmas quantidades físicas do primeiro grupo e do segundo grupo, respectivamente. O requisito de desempenho quantificado pelas quantidades físicas do primeiro grupo é fornecido para a unidade de geração de valor de requisito de motor 20, enquanto o requisito de desempenho quantificado pelas quantidades físicas do segundo grupo é fornecido para a unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40. Nota-se que, considerando que a quantificação do requisito de desempenho através das quantidades físicas do primeiro grupo é realizada todas as vezes, a quantificação do requisito de desempenho através das quantidades físicas do segundo grupo é realizada apenas se uma condição predeterminada for satisfeita. Os exemplos das condições predeterminadas incluem o requisito de desempenho emitido é referido com um controle específico, tal como, controle durante a partida e controle para corte de combustível. Outro exemplo da condição predeterminada consiste no fato de que um modo de operação específico, tal como, o modo de combustão estratificada, é selecionado. Ainda outro exemplo da condição predeterminada consiste em quando a confiabilidade das informações de motor for baixa, tal como, quando um sensor não é ativado.

A unidade de geração de valor de requisito de motor 20 será descrita. A unidade de geração de requisito de desempenho 10 emite uma

28/79 pluralidade de requisitos de desempenho representada por torque, eficiência ou A/F, conforme descrito acima. Entretanto, não é possível alcançar todos estes requisitos de desempenho de maneira simultânea e perfeita. Isto ocorre porque apenas um torque pode ser alcançado mesmo com uma pluralidade de requisitos de torque. De maneira similar, apenas uma eficiência pode ser alcançada mesmo com uma pluralidade de requisitos de eficiência e apenas um A/F pode ser alcançado mesmo com uma pluralidade de requisitos A/F. Isto necessita o processamento para mediar os requisitos.

A unidade de geração de valor de requisito de motor 20 media os requisitos (valores de requisito) emitidos a partir da unidade de geração de requisito de desempenho 10. A unidade de geração de valor de requisito de motor 20 inclui subunidades mediadoras 22, 24 e 26 para as respectivas quantidades físicas, conforme classificadas de acordo com os requisitos. A subunidade mediadora de torque 22 media uma pluralidade de valores de requisito representada por torque em um único valor de requisito de torque. A subunidade mediadora de eficiência 24 media uma pluralidade de valores de requisito representada pela eficiência em um único valor de requisito de eficiência. A subunidade mediadora de A/F 26 media uma pluralidade de valores de requisito representada por A/F em um único valor de requisito de A/F. Cada uma das subunidades mediadoras 22, 24 e 26 realiza a mediação de acordo com as regras predeterminadas. As regras predeterminadas, como o termo usado no presente documento, se referem às regras de cálculo para obter um único valor numérico a partir de uma pluralidade de valores numéricos que inclui, por exemplo, selecionar um valor máximo, selecionar um valor mínimo, calcular a média e adição, ou uma combinação destes. As regras específicas aplicáveis, entretanto, são deixadas para o projeto e a presente invenção não diz respeito aos detalhes específicos das regras.

Para permitir um entendimento ainda mais profundo da mediação, os exemplos específicos serão fornecidos abaixo. A figura 2 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição da subunidade mediadora de torque 22. Neste exemplo, a subunidade mediadora de torque 22 inclui um elemento adicionador 202 e um elemento de seleção de valor mínimo 204.

29/79

Os valores de requisito consolidados pela subunidade mediadora de torque 22 neste exemplo são torque de requisito de motorista, torque de perda de carga auxiliar, torque de requisito de corte de pré-combustível e torque de requisito de corte de pós-combustível. Um valor finalmente obtido como um resultado de consolidação através de cada um dos elementos 202, 204 é emitido como um valor de requisito de torque mediado a partir da subunidade mediadora de torque 22.

A figura 3 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição da subunidade mediadora de eficiência 24. Neste exemplo, a subunidade mediadora de eficiência 24 inclui três elementos de seleção de valor mínimo 212, 216 e 220 e dois elementos de seleção de valor máximo 214 e 218. Os valores de requisito consolidados pela subunidade mediadora de eficiência 24 neste exemplo incluem, por exemplo, a capacidade de direção requisito eficiência como um requisito de eficiência aumentado, eficiência de requisito ISC, alta eficiência de requisito de torque de resposta e eficiência de confinamento de catalisador como requisitos de eficiência reduzidos e eficiência de requisito KCS e eficiência de requisito de detonação excessiva como requisitos de eficiência reduzidos que têm uma prioridade ainda mais alta. Um valor finalmente obtido como um resultado da consolidação através de cada um dos elementos 212, 214, 216, 218 e 220 é emitido como um valor de requisito de eficiência mediado a partir da subunidade mediadora de eficiência 24.

Embora os exemplos específicos sejam omitidos, a subunidade mediadora de razão de ar-combustível 26 realiza operações similares. Conforme descrito anteriormente, como configurar a subunidade mediadora de A/F 26 ao combinar diferentes elementos se encontra em um assunto de projeto e os elementos podem ser apropriadamente combinados com base em um conceito de projeto de um criador. Cada uma das subunidades mediadoras 22, 24 e 26 realiza a mediação, conforme descrito acima, de modo que a unidade de geração de valor de requisito de motor 20 emita um único valor de requisito de torque, um único valor de requisito de eficiência e um único valor de requisito de A/F.

30/79

A unidade de obtenção de torque 30 será descrita abaixo. A unidade de obtenção de torque 30 inclui um modelo inverso do motor como um modelo inverso do motor de combustão interna. Cada um dos valores de requisito de motor (o valor de requisito de torque, o valor de requisito de eficiência e o valor de requisito de A/F) fornecido a partir da unidade de geração de valor de requisito de motor 20 e as informações de motor requeridas, tal como, a velocidade de motor, é inserido no modelo inverso do motor. Isto permite que uma quantidade de controle a ser requerida de cada um dos atuadores 2, 4 e 6, de maneira específica, um valor de requisito de atuador (daqui por diante referido como um valor de requisito de unidade de obtenção de torque) seja calculada.

O modelo inverso do motor é formado por uma pluralidade de modelos estatísticos ou modelos físicos representados por mapas ou funções. A configuração do modelo inverso do motor caracteriza as características de controle do motor de combustão interna através do aparelho de controle. O modelo inverso do motor de acordo com esta modalidade é adaptado para alcançar, de preferência, o valor de requisito de torque dos três valores de requisito de motor fornecidos a partir da unidade de geração de valor de requisito de motor 20. Além disso, o modelo inverso do motor de acordo com esta modalidade é projetado com base na combustão homogênea de todos os modos de combustão que o motor de combustão interna pode considerar.

Para permitir um entendimento ainda mais profundo da unidade de obtenção de torque 30, os exemplos específicos serão fornecidos abaixo. A figura 4 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição da unidade de obtenção de torque 30, de maneira específica, o modelo inverso do motor. A disposição e as funções da unidade de obtenção de torque 30 serão descritas com referência às figuras 4 e 1 anteriormente citadas.

O valor de requisito de torque emitido a partir da subunidade mediadora de torque 22 e o valor de requisito de eficiência emitido a partir da subunidade mediadora de eficiência 24 servem diretamente como um sinal usado para o controle de válvula borboleta. O valor de requisito de A/F

31/79 emitido a partir da subunidade mediadora de A/F 26 serve diretamente como um sinal usado para o controle de injeção de combustível. Para controlar a operação do motor de combustão interna, um sinal usado para o controle de temporização de ignição também é necessário além dos sinais precedentes e a unidade de obtenção de torque 30 também tem uma função de gerar tal sinal.

O sinal usado para o controle de temporização de ignição no aparelho de controle de acordo com a modalidade é a eficiência de torque. A eficiência de torque é definida como uma razão entre o valor de requisito de torque e o torque estimado do motor de combustão interna. A unidade de obtenção de torque 30 inclui, como elementos para calcular a eficiência de torque, uma seção de cálculo de quantidade de ar estimada 308, uma seção de cálculo de torque estimado 310 e uma seção de cálculo de eficiência de torque 312.

A seção de cálculo de quantidade de ar estimada 308 recebe um sinal de saída do sensor de abertura de válvula borboleta (daqui por diante referido como sensor TA) e um sinal de saída do sensor de fluxo de ar. Uma abertura de válvula borboleta real pode ser obtida a partir do sinal de saída do sensor TA. Uma taxa de fluxo de ar dentro do tubo de entrada pode ser obtida a partir do sinal de saída do sensor de fluxo de ar. A seção de cálculo de quantidade de ar estimada 308 calcula uma quantidade de ar estimada a ser alcançável através da abertura de válvula borboleta atual (daqui por diante referida como a quantidade de ar estimada) ao usar um modelo de ar. O modelo de ar representa um modelo físico de um sistema de entrada que modela a resposta da quantidade de ar de entrada em relação a uma operação da válvula borboleta 2 com base, por exemplo, em dinâmicas de fluido. O sinal de saída do sensor de fluxo de ar é usado como dados de correção para corrigir o cálculo da quantidade de ar de entrada realizada ao usar o modelo de ar.

A seção de cálculo de torque estimado 310 converte uma quantidade de ar estimada em torque. Um mapa de torque é usado para converter uma quantidade de ar estimada em torque. O mapa de torque é um mo

32/79 delo estatístico que mostra uma relação entre o torque e a quantidade de ar de entrada, que constitui um mapa multidimensional que tem eixos de uma pluralidade de parâmetros que incluem a quantidade de ar de entrada. Um valor adquirido a partir das informações de motor atuais é inserido em cada parâmetro. A temporização de ignição, entretanto, é a temporização de ignição ótima (de MBT e temporização de ignição de detonação de traço, um mais no lado de retardo). A seção de cálculo de torque estimado 30 calcula o torque convertido a partir da quantidade de ar estimada como o torque estimado na temporização de ignição do motor de combustão interna ótima. Este torque estimado é o torque potencial que o motor de combustão interna pode emitir.

A seção de cálculo de eficiência de torque 312 calcula uma razão entre o valor de requisito de torque emitido a partir da subunidade mediadora de torque 22 e do torque estimado calculado pela seção de cálculo de torque estimada 310 como eficiência de torque. Conforme será posteriormente descrito, a abertura de válvula borboleta é controlada a fim de alcançar um valor de requisito de torque corrigido que é o valor de requisito de torque aumentado ao ser dividido pelo valor de requisito de eficiência. Isto serve para fazer um aumento na quantidade de ar de entrada compensar aquela parte de torque reduzida pelo valor de requisito de eficiência. Entretanto, porque existe um atraso envolvido na resposta de uma quantidade de ar de entrada real para uma alteração na abertura de válvula borboleta, o torque real a ser emitido (torque estimado) tem um atraso de resposta em relação a uma alteração no valor de requisito de eficiência. A eficiência de torque que é uma razão entre o torque estimado e o valor de requisito de torque serve como um parâmetro para refletir tanto o valor de requisito de eficiência como a alteração na quantidade de ar de entrada real no controle de temporização de ignição. Em um estado estacionário, em que pelo menos a quantidade de ar de entrada permanece constante, teoricamente o torque estimado coincide com o valor de requisito de torque corrigido e a eficiência de torque coincide com o valor de requisito de eficiência.

Quando a unidade de geração de valor de requisito de motor 20

33/79 gera os valores de requisito de motor, nenhuma consideração é fornecida se cada um dos valores de requisito de motor é praticável em termos de sua relação com outros valores de requisito de motor ou não. Como um resultado, dependendo da magnitude de cada um dos valores de requisito de motor, as condições de combustível de cilindro podem exceder um limite de combustão, resultando no motor de combustão interna que é incapaz de executar de maneira correta. A unidade de obtenção de torque 30, portanto, inclui uma seção de ajuste 320 que ajusta as relações em tamanho dos sinais usados para o controle do motor de combustão interna, a fim de permitir a operação apropriada do motor de combustão interna. A seção de ajuste 320 corrige um sinal que tem uma prioridade mais baixa em relação a um que tem uma prioridade mais alta de acordo com uma prioridade previamente estabelecida. O valor de requisito de torque é o sinal que é fornecida prioridade superior e não é corrigido. O sinal que é fornecido coma segunda prioridade mais alta depende do modo de operação do motor de combustão interna. De acordo com esta modalidade, o modo de operação do motor de combustão interna pode ser um modo preferencial de eficiência ou modo preferencial de A/F. A prioridade mencionada acima é alterada de acordo com o modo de operação.

A seção de ajuste 320 inclui uma subseção de guarda de eficiência 322, uma subseção de guarda de eficiência de torque 324, e uma subseção de guarda de A/F 326. A subseção de guarda de eficiência 322 limita os limites superior e inferior do valor de requisito de eficiência inseridos a partir da subunidade mediadora de eficiência 24, de modo que o valor de requisito de eficiência possa ser corrigido a fim de se encontrar em uma faixa na qual a operação apropriada do motor de combustão interna é permitida. Uma subseção de guarda de eficiência de torque 324 limita os limites superior e inferior da eficiência de torque calculada pela seção de cálculo de eficiência de torque 312, de modo que o valor de eficiência de torque possa ser corrigido a fim de se encontrar em uma faixa na qual a operação apropriada do motor de combustão interna é permitida. A subseção de guarda de A/F 326 limita os limites superior e inferior do valor de requisito de A/F inse

34/79 rido a partir da subunidade mediadora de A/F 26, de modo que o valor de requisito de A/F possa ser corrigido a fim de se encontrar em uma faixa na qual a operação apropriada do motor de combustão interna é permitida.

Cada um dos valores de guarda de limite superior e inferior das três subseções de guarda 322, 324 e 326 que formam a seção de ajuste 320 é variável para ser alterado de uma maneira operativamente associada uns aos outros. De maneira específica, quando o modo de operação do motor de combustão interna é o modo preferencial de eficiência, os valores de limite mais altos e mais baixos são ajustados em uma faixa A/F total como os valores de guarda de limite superior e inferior da subseção de guarda de eficiência 322 e da subseção de guarda de eficiência de torque 324. Então, os valores de guarda de limite superior e inferior da subseção de guarda de A/F 326 são ajustados com base na eficiência de torque após um processo de guarda realizado pela subseção de guarda de eficiência de torque 324. No modo preferencial A/F, por outro lado, os valores de limite mais altos e mais baixos são ajustados em uma faixa de eficiência total como os valores de guarda de limite superior e inferior da subseção de guarda de A/F 326. Então, os valores de guarda de limite superior e inferior da subseção de guarda de eficiência 322 e da subseção de guarda de eficiência de torque 324 são ajustados com base no valor de requisito de A/F após um processo de guarda realizado pela subseção de guarda de A/F 326.

Como um resultado dos processos precedentes, a quantidade de controle a ser requerida de cada um dos atuadores 2, 4 e 6, de maneira específica, os sinais principais usados para o cálculo dos valores de requisito de unidade de obtenção de torque são o valor de requisito de torque, o valor de requisito de eficiência corrigido, o valor de requisito de A/F corrigido e a eficiência de torque corrigida. A unidade de obtenção de torque 30 calcula o valor de requisito de unidade de obtenção de torque a ser fornecido para a válvula borboleta 2 (daqui por diante referido como o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque) baseado no valor de requisito de torque e no valor de requisito de eficiência corrigido. Adicionalmente, a unidade de obtenção de torque 30 calcula o valor de requisito de unidade de obtenção

35/79 de torque a ser fornecido para o dispositivo de ignição 4 (daqui por diante referido como o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque) baseado na eficiência de torque corrigida. De maneira adicional, a unidade de obtenção de torque 30 calcula o valor de requisito de A/F corrigido como o valor de requisito de unidade de obtenção de torque a ser fornecido para o sistema de injeção de combustível 6 (daqui por diante referido como o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque).

Para o cálculo do valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque, a unidade de obtenção de torque 30 inclui uma seção de correção de valor de requisito de torque 302, uma seção de cálculo de valor de requisito de quantidade de ar 304 e uma seção de cálculo de valor de requisito TA 306. O valor de requisito de torque e o valor de requisito de eficiência corrigido são inseridos na seção de correção de valor de requisito de torque 302. A seção de correção de valor de requisito de torque 302 divide o valor de requisito de torque pelo valor de requisito de eficiência corrigido e emite o valor de requisito de torque conforme corrigido pela eficiência para a seção de cálculo de valor de requisito de quantidade de ar 304. Considerando que o valor de requisito de torque é o valor de requisito de torque que o motor de combustão interna realmente emite, o valor de requisito de torque conforme corrigido pela eficiência significa um valor de requisito de torque que o motor de combustão interna pode emitir de maneira potencial. Se o valor de requisito de eficiência corrigido for menor que 1, a divisão pelo valor de requisito de eficiência corrigido resulta no valor de requisito de torque sendo aumentado e o valor de requisito de torque corrigido é fornecido para a seção de cálculo de valor de requisito de quantidade de ar 304.

A seção de cálculo de valor de requisito de quantidade de ar 304 converte o valor de requisito de torque corrigido em uma quantidade de ar de entrada. Um mapa de quantidade de ar é usado para converter o valor de requisito de torque corrigido na quantidade de ar de entrada. O mapa de quantidade de ar é um mapa multidimensional que tem eixos de uma pluralidade de parâmetros que incluem torque, em que diversos tipos de condições de operação que afetam a relação entre o torque e a quantidade de ar de

36/79 entrada, tal como, a temporização de ignição, velocidade de motor e A/F, são usados como parâmetros. Os valores adquiridos a partir das informações de motor atuais são inseridos nestes parâmetros. A temporização de ignição, entretanto, é a temporização de ignição ótima. A seção de cálculo de valor de requisito de quantidade de ar 304 calcula o torque convertido a partir do valor de requisito de torque corrigido como o valor de requisito da quantidade de ar de entrada.

A seção de cálculo de valor de requisito TA 306 calcula a abertura de válvula borboleta para alcançar o valor de requisito de quantidade de ar ao usar um modelo inverso do modelo de ar (daqui por diante referido como modelo inverso de ar). No modelo inverso de ar, as condições de operação que afetam a relação entre a quantidade de ar e a abertura de válvula borboleta, tal como, temporização de válvula e temperatura de ar de entrada, podem ser ajustadas como parâmetros. Os valores adquiridos a partir das informações de motor são inseridos nestes parâmetros. A seção de cálculo de valor de requisito TA 306 emite a abertura de válvula borboleta conforme convertida a partir do valor de requisito de quantidade de ar como o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque.

Além disso, a unidade de obtenção de torque 30 inclui adicionalmente uma seção de cálculo de quantidade de retardo de ignição 314 e uma seção de cálculo de valor de requisito SA 316 para calcular o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque. A eficiência de torque corrigida é inserida na seção de cálculo de quantidade de retardo de ignição 314. A seção de cálculo de quantidade de retardo de ignição 314 calcula uma quantidade de retardo relativa à temporização de ignição ótima ao usar a eficiência de torque corrigida. Um mapa é usado para calcular a quantidade de retardo. O mapa é um mapa multidimensional que tem eixos de uma pluralidade de parâmetros que inclui a eficiência de torque, em que diversos tipos de condições de operação que afetam a determinação da temporização de ignição, tais como, a velocidade de motor, A/F e a quantidade de ar, podem ser ajustados como parâmetros. Os valores adquiridos a partir das informações de motor atuais são inseridos nestes parâmetros. Quanto menor

37/79 a eficiência de torque, maior um valor é ajustado para a quantidade de retardo de ignição neste mapa.

A seção de cálculo de valor de requisito SA 316 adiciona a quantidade de retardo ignição calculada pela seção de cálculo de quantidade de retardo de ignição 314 à temporização de ignição ótima. A temporização de ignição ótima é calculada com base nas condições de operação do motor de combustão interna. A seção de cálculo de valor de requisito SA 316 emite a temporização de ignição final obtida como o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque.

As disposições da unidade de obtenção de torque 30 foram descritas. Referindo novamente à figura 1, a unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40 e a unidade de comutação de seleção 50 serão descritas abaixo. O aparelho de controle de acordo com esta modalidade é caracterizado pela unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40 e pela unidade de comutação de seleção 50 que o parelho de controle possui.

A unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40 tem uma função para gerar a quantidade de controle a ser diretamente requerida de cada um dos atuadores 2, 4 e 6 (daqui por diante referido como valor de requisito direto de atuador) com base no requisito de desempenho emitido a partir da unidade de geração de requisito de desempenho 10, sem ter a unidade de obtenção de torque 30 mencionada acima intervindo entre estes. Esta função é alcançada por uma subunidade de cálculo de valor de requisito direto TA 42, uma subunidade de cálculo de valor de requisito direto SA 44 e uma subunidade de cálculo de valor de requisito direto A/F 46 que constituem a unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40.

Os requisitos de desempenho quantificados pelas quantidades físicas do segundo grupo, daqueles emitidos pela unidade de geração de requisito de desempenho 10, são fornecidos para a unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40. Destes, os requisitos de desempenho quantificados pelas quantidades físicas que especificam diretamente a ope

38/79 ração da válvula borboleta 2 são inseridos na subunidade de cálculo de valor de requisito direto TA 42; os requisitos de desempenho quantificados pelas quantidades físicas que especificam diretamente a operação do dispositivo de ignição 4 são inseridos na subunidade de cálculo de valor de requisito direto SA 44; e os requisitos de desempenho quantificados pelas quantidades físicas que especificam diretamente a operação do sistema de injeção de combustível 6 são inseridos na subunidade de cálculo de valor de requisito direto A/F 46.

A subunidade de cálculo de valor de requisito direto TA 42 calcula um valor de requisito direto de atuador a ser fornecido para a válvula borboleta 2 (daqui por diante referido como um valor de requisito direto TA) baseado nos requisitos de desempenho inseridos nesta. A subunidade de cálculo de valor de requisito direto SA 44 calcula um valor de requisito direto de atuador a ser fornecido para o dispositivo de ignição 4 (daqui por diante referido como um valor de requisito direto SA) baseado nos requisitos de desempenho inseridos nesta. A subunidade de cálculo de valor de requisito direto A/F 46 calcula um valor de requisito direto de atuador a ser fornecido para o sistema de injeção de combustível 6 (daqui por diante referido como um valor de requisito direto A/F) baseado nos requisitos de desempenho inseridos nesta.

A unidade de geração de requisito de desempenho 10 emite um requisito de desempenho para a unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40, apenas se uma condição predeterminada durante, por exemplo, a partida do motor de combustão interna for encontrada. Quando tal condição for encontrada, a unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40 também gera um valor de requisito direto de atuador paralelo ao valor de requisito de unidade de obtenção de torque que está sendo calculado na unidade de obtenção de torque 30. De maneira específica, existem dois tipos de quantidades de controle que são requeridos dos atuadores 2, 4 e 6. De forma compreensível, nenhum dos atuadores 2, 4 e 6 pode operar em dois tipos de quantidades de controle ao mesmo tempo. Isto torna necessário selecionar o controle dos atuadores 2, 4 e 6 entre aquele de a39/79 cordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador. A unidade de comutação de seleção 50 a ser descrita abaixo é proporcionada para alcançar este propósito.

Cada um dos valores de requisito de unidade de obtenção de torque e dos valores de requisito direto de atuador é inserido na unidade de comutação de seleção 50. A unidade de comutação de seleção 50 seleciona apenas um dos dois tipos de valores e fornece o mesmo para cada um dos atuadores 2, 4 e 6. A unidade de comutação de seleção 50 inclui três subunidades de comutação 52, 54 e 56 e uma subunidade de comando de comutação 58. A subunidade de comutação 52 seleciona o valor de requisito a ser fornecido para a válvula borboleta 2. O valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto TA são inseridos na subunidade de comutação 52. A subunidade de comutação 54 seleciona o valor de requisito a ser fornecido para o dispositivo de ignição 4. O valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto SA são inseridos na subunidade de comutação 54. A subunidade de comutação 56 seleciona o valor de requisito a ser fornecido para o sistema de injeção de combustível 6. O valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto A/F são inseridos na subunidade de comutação 56.

Cada uma das subunidades de comutação 52, 54 e 56 seleciona um valor de requisito no recebimento de um comando a partir da subunidade de comando de comutação 58. A subunidade de comando de comutação 58 determina que, se o valor de requisito de unidade de obtenção de torque ou o valor de requisito direto de atuador deve ser fornecido para os atuadores 2, 4 e 6 com base nas informações de motor. As informações de motor que representam um estado de operação ou uma condição de operação do motor de combustão interna são requeridas para calcular o valor de requisito de unidade de obtenção de torque no modelo inverso do motor da unidade de obtenção de torque 30. O uso das informações de motor permite que uma previsão seja feita de uma situação em que o controle de acordo com o valor

40/79 de requisito de unidade de obtenção de torque é vantajoso ou desvantajoso. A efetuação uma decisão da seleção com base nas informações de motor permite uma seleção precisa do controle mais vantajoso. A subunidade de comando de comutação 58 comanda cada uma das subunidades de comutação 52, 54 e 56 para alterar o controle de acordo com a decisão feita com base nas informações de motor.

A subunidade de comando de comutação 58 efetua uma decisão com base nas informações de motor, por exemplo, da seguinte maneira. Primeiramente, a subunidade de comando de comutação 58 seleciona o fornecimento do valor de requisito de unidade de obtenção de torque por padrão. Apenas se for determinado a partir das informações de motor que uma condição de fornecimento de valor de requisito direto predeterminado foi encontrada, a subunidade de comando de comutação 58 comanda cada uma das subunidades de comutação 52, 54 e 56 para alterar o controle a fim de fornecer cada um dos atuadores 2, 4 e 6 com o valor de requisito direto de atuador. Se a condição de fornecimento de valor de requisito direto predeterminado não for mais encontrada, a subunidade de comando de comutação 58 comanda cada uma das subunidades de comutação 52, 54 e 56 para alterar o controle a fim de fornecer cada um dos atuadores 2, 4 e 6 com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque.

A condição de fornecimento de valor de requisito direto mencionada acima é incluída nas condições em que a unidade de geração de requisito de desempenho 10 emite um requisito de desempenho para a unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40. No presente documento, a condição de fornecimento de valor de requisito direto é um caso em que o estado de operação ou condição de operação atual do motor de combustão interna, tal como, na partida do motor de combustão interna durante a operação no modo de combustão estratificada, não é incluído em uma condição que faz o modelo inverso do motor ser válido. Em tal caso, o modelo inverso do motor não pode ser usado para calcular a quantidade de controle do atuador. Por exemplo, nesta modalidade, o modelo inverso do motor é projetado com base na combustão homogênea, de modo que o modelo

41/79 inverso do motor não seja mais válido quando a combustão estratificada for selecionada para o modo de combustão. Além disso, devido ao fato de o ar já existir no tubo de entrada na partida, o modelo de ar que modela a resposta da quantidade de ar de entrada em relação à operação da válvula borboleta 2, ou um modelo inverso deste, não é válido. Isto inabilita os cálculos precisos requeridos para encontrar a quantidade de controle, que faz todo o modelo inverso do motor não ser válido. Em tais casos, as operações precisas dos atuadores 2, 4 e 6 são garantidas sob uma condição, em que o modelo inverso do motor não é válido, ao selecionar o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador em vez do controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque.

A subunidade de comando de comutação 58 determina um caso, em que a confiabilidade das informações de motor adquirida é baixa, como uma das condições de fornecimento de valor de requisito direto. Se a confiabilidade das informações de motor adquiridas for baixa, a precisão do valor de requisito de unidade de obtenção de torque calculado ao usar as informações de motor que tem baixa confiabilidade também é degradada. Os casos exemplificativos da baixa confiabilidade de informações de motor incluem: um sensor para adquirir as informações de motor que não é ativado; o assunto que é captado pelo sensor não é estabilizado; e as condições de cálculo para calcular as informações de motor não são encontradas. Em tais casos, a seleção do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador em vez do controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque irá evitar que a baixa confiabilidade das informações de motor afete de maneira adversa as operações dos atuadores 2, 4 e 6.

Uma das vantagens que o aparelho de controle de acordo com esta modalidade oferece é que o aparelho de controle é adaptado, conforme descrito acima, para selecionar o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para controlar os atuadores 2, 4 e 6. Se o valor de requisito de unidade de obtenção de torque calculado ao usar o modelo inverso do motor for usado, cada um dos atuadores 2, 4 e 6 pode ser operado

42ΓΪ9 de uma maneira mutuamente coordenada para alcançar eventualmente os requisitos que se referem aos diversos tipos de desempenho do motor de combustão interna. Se, conforme descrito acima, a confiabilidade das informações de motor for baixa ou o estado de operação ou condição de opera5 ção do motor de combustão interna não for incluído na condição que faz o modelo inverso do motor ser válido, entretanto, a precisão do valor de requisito de unidade de obtenção de torque é muito reduzida. O controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque tem tal desvantagem e o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador 10 compensa a desvantagem. O controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador pode fazer os atuadores 2, 4 e 6 realizarem uma operação predeterminada precisamente com base no requisito de desempenho sem ser afetado pelo estado de operação ou condição de operação do motor de combustão interna. De maneira específica, de acordo com o aparelho de 15 controle da modalidade, o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador, qualquer um que seja mais vantajoso pode ser selecionado, de modo que o requisito que se refere ao desempenho do motor de combustão interna possa ser precisamente refletido na quantidade de 20 controle de cada um dos atuadores 2, 4 e 6.

A primeira modalidade da presente invenção foi descrita. A primeira modalidade incorpora os primeiro, segundo, terceiro e quarto aspectos da presente invenção. De maneira mais específica, na disposição mostrada na figura 1, a unidade de geração de valor de requisito de motor 20 corres25 ponde ao meio de geração de valor de requisito de motor no primeiro aspecto da presente invenção. A geração de informações 12 corresponde ao meio de aquisição de informações de motor no primeiro aspecto da presente invenção. A unidade de obtenção de torque 30 corresponde ao meio de cálculo de valor de requisito de atuador no primeiro aspecto da presente 30 invenção. A unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40 corresponde ao meio de geração de valor de requisito direto de atuador no primeiro aspecto da presente invenção. As subunidades de comutação 52,

43/79 e 56 correspondem ao meio de comutação no primeiro aspecto da presente invenção. A subunidade de comando de comutação 58 corresponde ao meio de comando de comutação nos segundo ao quarto aspectos da presente invenção.

Segunda Modalidade

Uma segunda modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 1, 5 e 6.

Uma disposição geral de um aparelho de controle de acordo com esta modalidade é igual àquela da primeira modalidade mostrada no diagrama em bloco da figura 1. O aparelho de controle, de acordo com esta modalidade, difere do aparelho de controle da primeira modalidade na função da subunidade de comando de comutação 58 que serve como um dos elementos que constitui o aparelho de controle. A figura 5 é um diagrama em bloco que mostra uma disposição da subunidade de comando de comutação 58 de acordo com esta modalidade. A disposição e as funções da subunidade de comando de comutação 58 que caracterizam esta modalidade serão descritas abaixo com referência às figuras 1 e 5.

A subunidade de comando de comutação 58 de acordo com esta modalidade é funcionalmente caracterizada pelo fato de que uma etapa de torque que ocorre quando o controle dos atuadores 2, 4 e 6 é alterada a partir do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque pode ser inibida. Por exemplo, quando o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador é realizado como o controle na partida do motor de combustão interna, o controle é alterado para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque após o cálculo que usa um modelo de ar ou um modelo inverso de ar é possível. Neste momento, se existe qualquer diferença entre um valor de torque, eficiência ou A/F alcançado pelo valor de requisito direto de atuador e um valor de torque, eficiência ou A/F alcançado novamente pelo valor de requisito de unidade de obtenção de torque, a comutação envolve flutuações descontínuas na operação do motor de combustão interna. Se existir diferença no valor de

44/79 obtenção de torque, em particular, a comutação envolve uma etapa de torque que reduz a capacidade de direção. De acordo com a disposição da subunidade de comando de comutação 58 a ser descrita abaixo, tal problema durante a comutação pode ser evitado.

A subunidade de comando de comutação 58 de acordo com esta modalidade inclui uma seção de seleção 520. A seção de seleção 520 seleciona o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador ou o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque com base nas informações de motor e comanda as subunidades de comutação 52, 54 e 56 para alterar o controle selecionado. De maneira específica, a função da subunidade de comando de comutação 58 descrita com referência à primeira modalidade é consolidada na seção de seleção 520.

Ademais, a subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade inclui, como meio para obter torque, eficiência, e valores A/F que o motor de combustão interna realmente atinge, uma seção de cálculo de valor de obtenção de torque 502, uma seção de cálculo de valor de obtenção de eficiência 504, e uma seção de cálculo de obtenção de valor A/F seção de cálculo de valor de obtenção 506. Essas seções de cálculo de valor de obtenção de motor 502, 504, e 506 calculam os respectivos valores de obtenção de motor (valor de obtenção de torque, valor de obtenção de eficiência, valor de obtenção A/F) utilizando as informações de motor fornecidas da fonte de geração de fonte de geração de informações 12. Por exemplo, o valor de obtenção A/F pode ser calculado utilizando informações, como um sinal de saída do sensor de razão de ar-combustível. O valor de obtenção de eficiência pode ser calculado utilizando informações, como temporização de ignição. Similarmente, o valor de obtenção de torque pode ser calculado utilizando informações, como a abertura de válvula borboleta, um sinal de saída do sensor de fluxo de ar, a velocidade do motor, A/F, e a temporização de ignição.

A subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade inclui adicionalmente três seções de determinação de diferença 508, 510, e 512. A seção de determinação de diferença 508 determina

45/79 se uma diferença entre o valor de obtenção de torque calculado pela seção de cálculo de valor de obtenção de torque 502 e o valor de requisito de torque emitido da subunidade mediadora de torque 22 está dentro de uma faixa aceitável predeterminada. A seção de determinação de diferença 510 determina se uma diferença entre o valor de obtenção de eficiência calculado pela seção de cálculo de valor de obtenção de eficiência 504 e o valor de requisito de eficiência emitido da subunidade mediadora de eficiência 24 está dentro de uma faixa aceitável predeterminada. A seção de determinação de diferença 512 determina se uma diferença entre o valor de obtenção A/F calculado pela seção de cálculo de valor de obtenção A/F 506 e o valor de requisito A/F emitido da subunidade mediadora A/F 26 está dentro de uma faixa aceitável predeterminada. Cada uma das seções de determinação de diferença 508, 510, e 512 determina se a diferença está dentro da faixa aceitável quando o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador for selecionado pela seção de seleção seção de seleção 520. A decisão tomada por cada uma das seções de determinação de diferença 508, 510, e 512 é refletida na comutação de seleção realizada pela seção de seleção 520.

A seção de seleção 520 quantifica a temporização de comutação utilizando as decisões fornecidas pelas seções de determinação de diferença 508, 510, e 512. Quando cada diferença entre o valor de obtenção de motor (valor de obtenção de torque, valor de obtenção de eficiência, e valor de obtenção A/F) e o valor de requisito de motor (valor de requisito de torque, valor de requisito de eficiência, e valor de requisito A/F) estiver dentro da faixa aceitável nas seções de determinação de diferença 508, 510, e 512, a seção de seleção 520 comanda as subunidades de comutação 52, 54, e 56 para mudar do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. O comando de comutação enviado em tal temporização garante a mudança adequada para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque sem permitir que a operação do motor de combustão interna flutue de maneira descontínua.

46/79

De acordo com a disposição e as funções da subunidade de comando de comutação 58 como descrito acima, o seguinte controle de comutação pode ser realizado em termos de comutação de seleção do método de controle dos atuadores 2, 4, e 6. A figura 6 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de comutação realizada pela subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade.

Na etapa S102, a primeira etapa da rotina mostrada na figura 6, o valor de requisito de torque, o valor de requisito de eficiência, e o valor de requisito A/F são obtidos da unidade de geração de valor de requisito de motor 20.

Na etapa S104, determina-se se o motor de combustão interna é ou não operado em uma faixa de requisito direto. A faixa de requisito direto é uma faixa de operação, em que o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador é mais vantajoso do que o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. As faixas de operação na partida do motor de combustão interna e por combustão estratificada são incluídas nessa faixa de requisito direto. Se o motor de combustão interna não for operado na faixa de requisito direto, a operação procede para a etapa S112, em que a seção de seleção 520 seleciona o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque.

Se o motor de combustão interna estiver sendo operado na faixa de requisito direto, a operação procede para a etapa S106. Na etapa S106, as seções de cálculo de valor de obtenção de motor 502, 504, e 506 calculam o valor de obtenção de torque, o valor de obtenção de eficiência, e o valor de obtenção A/F, respectivamente, obtidos pelo valor de requisito direto de atuador.

Na etapa subsequente S108, as seções de determinação de diferença 508, 510, e 512 determinam as diferenças entre os valores de requisito de motor obtidos na etapa S102 e os valores de obtenção de motor calculados na etapa S106. Se, como resultado, qualquer uma das diferenças não for considerada dentro da faixa aceitável, a operação procede para a

47/79 etapa S110 e o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador é diretamente selecionado.

Se, como resultado, todas as diferenças forem consideradas dentro da faixa aceitável, a operação procede para a etapa S112. Na etapa S112, a seção de seleção 520 seleciona o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque e comanda as subunidades de comutação 52, 54, e 56 para mudar para o controle selecionado.

Como descrito acima, no aparelho de controle de acordo com essa modalidade, a condição para a comutação é que a diferença entre cada valor de obtenção de motor obtido pelo controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador e cada valor de requisito de motor que serve como a base para calcular o valor de requisito de unidade de obtenção de torque esteja dentro da faixa aceitável. A continuidade em torque, eficiência, e A/F antes e após a comutação pode ser, portanto, mantida. Isso ajuda a impedir que ocorram flutuações descontínuas na operação do motor de combustão interna em conjunto com a comutação, de modo que possa impedir que ocorram flutuações de torque que degradam a capacidade de direção.

A segunda modalidade da presente invenção foi descrita. A segunda modalidade incorpora os primeiro, segundo, terceiro, quarto, quinto, e sexto aspectos da presente invenção. Mais especificamente, na disposição mostrada na figura 5, a seção de cálculo de valor de obtenção de torque 502, a seção de cálculo de valor de obtenção de eficiência 504, e a seção de cálculo de valor de obtenção A/F 506 correspondem ao meio de aquisição de valor de obtenção de motor nos quinto e sexto aspectos da presente invenção. A seção de seleção 520 e as seções de determinação de diferença 508, 510, e 512 constituem o meio de comando de comutação no quinto aspecto da presente invenção. A correspondência da segunda modalidade aos primeiro, segundo, terceiro e quarto aspectos da presente invenção é igual àquela da primeira modalidade.

Adicionalmente, a segunda modalidade inclui um aspecto que difere de qualquer um dos primeiro a 24° aspectos da presente invenção.

O aspecto é: um aparelho de controle de um motor de combus48/79 tão interna cuja operação é controlada por um ou múltiplos atuadores, sendo que o aparelho de controle compreende o: meio de aquisição de valor de requisito de motor para adquirir um ou múltiplos valores de requisito que representam uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas (mais adi5 ante nesse documento referido como um valor de requisito de motor) que determinam uma operação do motor de combustão interna; meio de aquisição de informações de motor para adquirir informações em um estado de operação atual ou condição de operação do motor de combustão interna (mais adiante nesse documento referido como informações de motor);

meio de cálculo de valor de requisito de atuador que possui um modelo inverso do motor que obtém, de cada valor que representa um correspondente de uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas, uma quantidade de controle de cada um ou múltiplos atuadores para obter os valores no motor de combustão interna, sendo que o meio de cálculo de valor de requisito 15 de atuador calcula uma quantidade de controle que será exigida de cada um ou múltiplos atuadores (mais adiante nesse documento referido como um valor de requisito de atuador) inserindo cada valor de requisito de motor e as informações de motor no modelo inverso do motor; meio de aquisição de valor de requisito direto de atuador para adquirir uma quantidade de controle 20 que será diretamente exigida de cada um ou múltiplos atuadores (mais adiante nesse documento referido como um valor de requisito direto de atuador); meio de comutação para mudar o controle de um ou múltiplos atuadores entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador; meio de aquisição de 25 valor de obtenção de motor para adquirir um valor de uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas obtidas pelo motor de combustão interna (mais adiante nesse documento referido como um valor de obtenção de motor); e o meio de comando de comutação para comandar o meio de comutação de modo a mudar o controle daquele de acordo com o valor de requisi30 to direto de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador quando, enquanto o um ou múltiplos atuadores estão sendo controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, uma diferença do valor

49/79 de obtenção de motor do valor de requisito de motor para cada uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas estiver dentro de uma faixa aceitável.

Terceira Modalidade

Uma terceira modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 1 e 7.

Uma disposição geral de um aparelho de controle de acordo com essa modalidade é igual àquela da primeira modalidade como mostrado no diagrama de bloco da figura 1. O aparelho de controle de acordo com essa modalidade se difere do aparelho de controle da primeira modalidade na função da subunidade de comando de comutação 58 que serve como um dos elementos que constituem o aparelho de controle. A figura 7 é um diagrama de bloco que mostra uma disposição da subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade. A disposição e funções da subunidade de comando de comutação 58 que caracterizam essa modalidade serão descritas abaixo com referências às figuras 1 e 7.

A subunidade de comando de comutação 58 de acordo com a subunidade de comando de comutação 58 de acordo com a segunda modalidade, exceto que a subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade possui uma disposição para adquirir cada valor de obtenção de motor obtido através do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador, que é diferente daquela da subunidade de comando de comutação 58 de acordo com a segunda modalidade. Com referência à figura 7, a subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade inclui um modelo de motor 514. O modelo de motor 514 modela o motor de combustão interna e possui uma relação normal-inversa com o modelo inverso do motor da unidade de obtenção de unidade de obtenção de torque 30. Ao inserir cada valor de requisito direto de atuador no modelo de motor 514, portanto, o valor de obtenção de motor correspondente obtido pelo valor de requisito direto de atuador pode ser precisamente estimado e calculado.

A subunidade de comando de comutação 58 de acordo com es

50/79 sa modalidade inclui adicionalmente uma seção de seleção 520 e seções de determinação de diferença 508, 510, e 512, além do modelo de motor 514. Esses elementos possuem as mesmas funções que os elementos equivalentes da segunda modalidade e as descrições das funções serão omitidas. A subunidade de cálculo de valor de requisito direto TA 42, a subunidade de cálculo de valor de requisito direto SA 44, e a subunidade de cálculo de valor de requisito direto A/F 46 inserem os respectivos valores de requisito direto de atuador no modelo de motor 514. Cada um dos valores de obtenção de motor calculados pelo modelo de motor 514 é inserido naquele correspondente das seções de determinação de diferença 508, 510, e 512.

A terceira modalidade da presente invenção foi descrita. A terceira modalidade inclui primeiro, segundo, terceiro, quarto, quinto e sétimo aspectos da presente invenção. Mais especificamente, na disposição mostrada na figura 7, o modelo de motor 514 corresponde ao meio de aquisição de valor de obtenção de motor nos quinto e sétimo aspectos da presente invenção. A seção de seleção 520 e as seções de determinação de diferença 508, 510, e 512 constituem o meio de comando de comutação no quinto aspecto da presente invenção. A correspondência da terceira modalidade aos primeiro, segundo, terceiro, e quarto aspectos da presente invenção é igual àquela da primeira modalidade.

Quarta Modalidade

Uma quarta modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 1, 8, e 9.

Uma disposição geral de um aparelho de controle de acordo com essa modalidade é igual àquela da primeira modalidade como mostrado no diagrama de bloco da figura 1. O aparelho de controle de acordo com essa modalidade se difere do aparelho de controle da primeira modalidade na função da subunidade de comando de comutação 58 que serve como um dos elementos que constituem o aparelho de controle. A figura 8 é um diagrama de bloco que mostra uma disposição da subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade. A disposição e funções da subunidade de comando de comutação 58 que caracterizam essa modalida51/79 de serão descritas abaixo com referência às figuras 1 e 8.

A subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade compartilha as mesmas características funcionais com a subunidade de comando de comutação 58 de acordo com a primeira ou segunda modalidade, exceto que uma condição diferente se aplica à comutação de seleção do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque na subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade, daquela na subunidade de comando de comutação 58 de acordo com a primeira ou segunda modalidade. Nessa modalidade, a condição para a comutação é que a diferença entre o valor de requisito direto de atuador e o valor de requisito de unidade de obtenção de torque esteja dentro de uma faixa aceitável. Se houver uma diferença entre o valor de requisito direto de atuador e o valor de requisito de unidade de obtenção de torque antes e após a comutação, a operação dos atuadores 2, 4, e 6 é descontínua e, como resultado, a operação do motor de combustão interna pode flutuar de maneira descontínua produzindo, assim, uma etapa de torque.

A subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade inclui uma seção de seleção 520 e três seções de determinação de diferença 530, 532, e 534. A seção de determinação de diferença 530 determina se uma diferença entre o valor de requisito direto A/F calculado pela subunidade de cálculo de valor de requisito direto TA 42 e o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque calculado pela unidade de obtenção de torque 30 está dentro de uma faixa aceitável predeterminada. A seção de determinação de diferença 532 determina se uma diferença entre o valor de requisito direto SA calculado pela subunidade de cálculo de valor de requisito direto SA 44 e o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque calculado pela unidade de obtenção de torque 30 está dentro de uma faixa aceitável predeterminada. A seção de determinação de diferença 534 determina se uma a diferença entre o valor de requisito direto A/F calculado pela subunidade de cálculo de valor de requisito direto A/F 46 e o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque calculado pela

52/79 unidade de obtenção de torque 30 está dentro de uma faixa aceitável predeterminada. A decisão tomada por cada uma das seções de determinação de diferença 530, 532, e 534 é refletida na comutação de seleção realizada pela seção de seleção 520.

A seção de seleção 520 quantifica a temporização de comutação utilizando as decisões fornecidas das seções de determinação de diferença 530, 532, e 534. Quando cada diferença entre o valor de requisito direto de atuador e o valor de requisito de unidade de obtenção de torque estiver dentro da faixa aceitável nas seções de determinação de diferença 530, 532, e 534, a seção de seleção 520 comanda cada uma das subunidades de comutação 52, 54, e 56 para mudar do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. O comando de comutação emitido em tal temporização garante a mudança adequada para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque sem permitir que a operação de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 seja interrompida.

De acordo com a disposição e as funções da subunidade de comando de comutação 58 como descrito acima, o seguinte controle de comutação pode ser realizado em termos de comutação de seleção do método de controle dos atuadores 2, 4, e 6. A figura 9 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de comutação realizada pela subunidade de comando de comutação 58 de acordo com essa modalidade.

Na etapa S202, a primeira etapa da rotina mostrada na figura 9, o valor de requisito direto TA, o valor de requisito direto SA, e o valor de requisito direto A/F são adquiridos da unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40.

Na etapa S204, determina-se se o motor de combustão interna é ou não operado na faixa de requisito direto. A faixa de requisito direto é conforme descrita com referência à segunda modalidade. Se o motor de combustão interna não estiver sendo operado na faixa de requisito direto, a operação procede para a etapa S212, em que a seção de seleção 520 seleciona o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque.

53/79

Se o motor de combustão interna estiver sendo operado na faixa de requisito direto, a operação procede para a etapa S206. Na etapa S206, o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque, o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque, e o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque calculados pela unidade de obtenção de torque 30 são obtidos.

Na etapa subsequente S208, as seções de determinação de diferença 530, 532, e 534 determinam as diferenças entre os valores de requisito direto de atuador adquiridos na etapa S202 e os valores de requisito de unidade de obtenção de torque adquiridos na etapa S206. Se, como resultado, qualquer uma das diferenças não for considerada dentro da faixa aceitável, a operação procede para a etapa S210 e o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador é diretamente selecionado.

Se, como resultado, todas as diferenças forem consideradas dentro da faixa aceitável, a operação procede para a etapa S212. Na etapa S212, a seção de seleção 520 seleciona o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque e comanda as subunidades de comutação 52, 54, e 56 para mudar para o controle selecionado.

Como descrito acima, no aparelho de controle de acordo com essa modalidade, a condição para a comutação é que a diferença entre o valor de requisito de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto de atuador esteja dentro da faixa aceitável para cada um dos atuadores 2, 4, e 6. A continuidade na operação dos atuadores 2, 4, e 6 antes e após a comutação pode ser, portanto, mantida. Isso ajuda a impedir que ocorram flutuações descontínuas na operação dos atuadores 2, 4, e 6 em conjunto com a comutação, de modo que possa evitar que ocorram flutuações de torque que degradam a capacidade de direção.

A quarta modalidade da presente invenção foi descrita. A quarta modalidade inclui primeiro, segundo, terceiro, quarto, e oitavo aspectos da presente invenção. Mais especificamente, na disposição mostrada na figura 8, a seção de seleção 520 e as seções de determinação de diferença 530, 532, e 534 constituem o meio de comando de comutação no oitavo aspec

54/79 to da presente invenção. A correspondência da quarta modalidade dos primeiro, segundo, terceiro, e quarto aspectos da presente invenção é igual àquela da primeira modalidade.

Adicionalmente, a quarta modalidade inclui um aspecto que difere qualquer um dos primeiro a 24° aspectos da presente invenção.

O aspecto é: um aparelho de controle de um motor de combustão interna cuja operação é controlada por um ou múltiplos atuadores, sendo que o aparelho de controle compreende o: meio de aquisição de valor de requisito de motor para adquirir um ou múltiplos valores de requisito que representam uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas (mais adiante nesse documento referido como um valor de requisito de motor) que determinam uma operação do motor de combustão interna; meio de aquisição de informações de motor para adquirir informações em um estado de operação atual ou condição de operação do motor de combustão interna (mais adiante nesse documento referido como informações de motor); meio de cálculo de valor de requisito de atuador que possui um modelo inverso do motor que obtém, de cada valor que representa um correspondente de uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas, uma quantidade de controle de cada um ou múltiplos atuadores para obter os valores no motor de combustão interna, sendo que o meio de cálculo de valor de requisito de atuador calcula uma quantidade de controle que será exigida de cada um ou múltiplos atuadores (mais adiante nesse documento referido como um valor de requisito de atuador) inserindo cada valor de requisito de motor e as informações de motor no modelo inverso do motor; meio de aquisição de valor de requisito direto de atuador para adquirir uma quantidade de controle que será diretamente exigida de cada um ou múltiplos atuadores (mais adiante nesse documento referido como um valor de requisito direto de atuador); meio de comutação para mudar o controle de um ou múltiplos atuadores entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador; e meio de comando de comutação para comandar o meio de comutação de modo a mudar o controle daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador para aquele

55/79 de acordo com o valor de requisito de atuador quando, enquanto o um ou múltiplos atuadores estão sendo controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, uma diferença do valor de requisito de motor do valor de requisito direto de atuador para cada um ou múltiplos atuadores está dentro de uma faixa aceitável.

Quinta Modalidade

Uma quinta modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 10 a 13.

Um aparelho de controle de acordo com essa modalidade fica disposto como mostrado em um diagrama de bloco da figura 10. No aparelho de controle mostrado na figura 10, referências numéricas similares são usadas para identificar elementos similares àqueles do aparelho de controle mostrado na figura 1. A seguir, as descrições de elementos comuns como aqueles encontrados no aparelho de controle da figura 1 serão omitidas ou simplificadas e as disposições exclusivas dessa modalidade serão concentradas.

O aparelho de controle mostrado na figura 10 substitui a unidade de comutação de seleção 50 do aparelho de controle mostrado na figura 1 por uma unidade de comutação de seleção 60. Especificamente, o aparelho de controle de acordo com essa modalidade é caracterizado pela unidade de comutação de seleção 60. A unidade de comutação de seleção 60 de acordo com essa modalidade inclui três subunidades de comutação 62, 64, e 66 e uma subunidade de comando de comutação 68. A subunidade de comutação 62 seleciona o valor de requisito que será fornecido à válvula borboleta 2. O valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto TA são inseridos na subunidade de comutação 62. A subunidade de comutação 64 seleciona o valor de requisito que será fornecido ao dispositivo de ignição 4. O valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto SA são inseridos na subunidade de comutação 64. A subunidade de comutação 66 seleciona o valor de requisito que será fornecido ao sistema de injeção de combustível 6. O valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto A/F são

56/79 inseridos na subunidade de comutação 66.

Cada uma das subunidades de comutação 62, 64, e 66 seleciona um valor de requisito mediante a recepção de um comando da subunidade de comando de comutação 68. Deve ser observado que, enquanto a subunidade de comando de comutação 58 comanda as subunidades de comutação 52, 54, e 56 para selecionar o valor coletivamente no aparelho de controle mostrado na figura 1, a subunidade de comando de comutação 68 comanda cada uma das subunidades de comutação 62, 64, e 66 para selecionar o valor individualmente no aparelho de controle dessa modalidade. Nessa modalidade, o controle de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 é individualmente selecionado entre o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque e o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador.

O controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador é selecionado individualmente para cada um dos atuadores 2, 4, e 6. Isso permite a seleção de um controle mais vantajoso para cada um dos atuadores 2, 4 e 6. A figura 11 é um gráfico que mostra uma combinação de controles por valores de requisito direto de atuador selecionáveis nessa modalidade. No gráfico da figura 11, um círculo aberto indica que o valor de requisito direto de atuador foi selecionado. Nessa modalidade, o valor de requisito direto de atuador é de três tipos: o valor de requisito direto TA, o valor de requisito direto SA, e o valor de requisito direto A/F, de modo que haja oito combinações possíveis, C1 a C8, como mostrado no gráfico para a combinação de seleção desses tipos de valores.

A subunidade de comando de comutação 68 utiliza as informações de motor para determinar o padrão de seleção mais vantajoso entre os oito padrões de seleção mostrados no gráfico da figura 11 e comanda cada uma das subunidades de comutação 62, 64, e 66 de modo a mudar o controle individualmente com base na decisão tomada. Cada um dos atuadores 2, 4, e 6 pode ser, portanto, adequadamente operado, o que aumenta a precisão de cumprimento de vários tipos de requisitos de desempenho gerados

57/79 pela unidade de geração de requisito de desempenho 10.

Um procedimento para mudar individualmente o controle de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 será descrito abaixo. Um caso, em que a condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque para todos ou alguns atuadores 2, 4, e 6 é satisfeita, será descrito primeiro. A modalidade não se refere, entretanto, a detalhes específicos da condição de comutação. Nesse caso, a subunidade de comando de comutação 68 comanda as subunidades de comutação 62, 64, e 66 para mudar sequencialmente o controle de acordo com uma sequência de comutação predeterminada, em vez de realizar todas as transições de uma só vez.

Com referência à figura 12 como um exemplo, o procedimento de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque será descrito aqui. A figura 12 mostra uma sequência de seleção da combinação C1 à combinação C8 mostrada no gráfico da figura 11. Na figura 12, um círculo aberto indica que o valor de requisito direto de atuador foi selecionado e um círculo sólido indica que o valor de requisito de unidade de obtenção de torque foi selecionado.

No exemplo mostrado na figura 12, o controle é alterado para aquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque na ordem do dispositivo de ignição 4 (SA), o sistema de injeção de combustível 6 (A/F), e a válvula borboleta 2 (TA). Na comutação de controle, a operação de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 pode ser descontinuada. Se o controle de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 for mudado em sequência um de cada vez, entretanto, não há probabilidade que a descontinuidade na operação seja sobreposta uma sobre a outra entre os atuadores 2, 4, e 6. De acordo com o exemplo mostrado na figura 12, portanto, uma descontinuidade na operação do motor de combustão interna que ocorre na comutação do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque pode ser inibida.

58/79

Adicionalmente, no exemplo mostrado na figura 12, o atuador que possui uma alta sensibilidade de resposta de torque a uma mudança na quantidade de controle é o primeiro, para que o controle seja alterado para aquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. Especificamente, a sensibilidade de resposta de torque determina a prioridade de comutação, ou seja, quanto maior for a sensibilidade, maior será a prioridade. De acordo com a função da unidade de obtenção de torque 30, as quantidades de controle de atuadores, para que o controle seja alterado posteriormente, são refletidas no valor de requisito de unidade de obtenção de torque de um atuador, para que o controle seja alterado anteriormente. Consequentemente, a mudança do controle do atuador que possui alta sensibilidade de resposta de torque permite que a função de ajuste de torque da unidade de obtenção de torque 30 seja exercida de maneira eficiente. As etapas de torque que ocorrem como resultado da comutação dos outros atuadores, portanto, podem ser inibidas.

O comando de comutação padrão pela subunidade de comando de comutação 68 é uma comutação sequencial como descrito acima. A subunidade de comando de comutação 68 pode comandar, contudo, as subunidades de comutação 62, 64, e 66 para mudar o controle para aquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque simultaneamente para todos os atuadores 2, 4, e 6. Isso é, entretanto, limitado apenas se uma condição de comutação simultânea predeterminada for satisfeita. Ao permitir a seleção da comutação sequencial ou a comutação simultânea como mostrado no exemplo da figura 12, a seleção da comutação sequencial permite dar prioridade à inibição de operação descontínua do motor de combustão interna em algumas situações. Em outras situações, a seleção da comutação simultânea permite dar prioridade a uma comutação imediata para o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque.

Ao contrário do caso descrito acima, um caso, em que a condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque para o controle de acordo com o valor

59/79 de requisito direto de atuador para todos ou alguns atuadores 2, 4, e 6 é satisfeita, será descrito posteriormente. Nesse caso, também, a subunidade de comando de comutação 68 comanda as subunidades de comutação 62, 64, e 66 para mudar sequencialmente o controle de acordo com uma sequência de comutação reversa predeterminada, em vez de realizar todas as transições de uma só vez. Um exemplo do procedimento de comutação nesse caso é mostrado na figura 13. A figura 13 mostra uma sequência de seleção da combinação C8 à combinação Cl mostradas no gráfico da Figura 11. Na figura 13, um círculo aberto indica que o valor de requisito direto de atuador foi selecionado e um círculo sólido indica que o valor de requisito de unidade de obtenção de torque foi selecionado.

No exemplo mostrado na figura 13, o controle é alterado para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador na ordem da válvula borboleta 2 (TA), o sistema de injeção de combustível 6 (A/F), e o dispositivo de ignição 4 (SA). Ao alterar o controle de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 sequencialmente um de cada vez como descrito acima, a operação descontinuada do motor de combustão interna que ocorre na comutação do controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador pode ser inibida. Como no exemplo descrito anteriormente, entretanto, o controle de todos os atuadores 2, 4, e 6 também é adaptado para ser alterado de uma só vez para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador somente se uma condição predeterminada para a comutação simultânea for satisfeita.

Adicionalmente, no exemplo mostrado na figura 13, o atuador que possui alta capacidade de controle de torque é o primeiro, para isso o controle é alterado para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador. Especificamente, a capacidade de controle de torque determina a prioridade de comutação, ou seja, quanto maior for a capacidade de controle de torque, maior será prioridade. Ao alterar o controle do atuador que possui alta capacidade de controle de torque primeiro, a capacidade de controle de torque na comutação pode ser garantida, enquanto as etapas de torque que

60/79 ocorrem como resultado da operação descontínua do motor de combustão interna pode ser inibida.

A quinta modalidade da presente invenção possui 11°, 12°, 13°, 14°, e 15° aspectos da presente invenção. Mais especificamente, na disposição mostrada na figura 10, a unidade de geração de valor de requisito de motor 20 corresponde ao meio de geração de valor de requisito de motor no primeiro aspecto da presente invenção. A fonte de geração de informações 12 corresponde ao meio de aquisição de informações de motor no primeiro aspecto da presente invenção. A unidade de obtenção de torque 30 corresponde ao meio de cálculo de valor de requisito de atuador no primeiro aspecto da presente invenção. A unidade de geração de valor de requisito direto de atuador 40 corresponde ao meio de geração de valor de requisito direto de atuador no primeiro aspecto da presente invenção. As subunidades de comutação 62, 64, e 66 correspondem ao meio de comutação nos primeiro e décimo aspectos da presente invenção. A subunidade de comando de comutação 68 corresponde ao meio de comando de comutação em cada um dos décimo a 15° aspectos da presente invenção. A figura 12, em particular, mostra a operação da subunidade de comando de comutação 68 como o meio de comando de comutação em cada um dos 11°, 12° e 15° aspectos da presente invenção. A figura 13 mostra a operação da subunidade de comando de comutação 68 como o meio de comando de comutação em cada um dos 13°, 14°, e 15° aspectos da presente invenção.

Sexta Modalidade

Uma sexta modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 10 e 14.

Uma disposição geral de um aparelho de controle de acordo com essa modalidade é igual àquela da quinta modalidade como mostrado no diagrama de bloco da figura 10. O aparelho de controle de acordo com essa modalidade se difere do aparelho de controle da quinta modalidade na função da unidade de comutação de seleção 60 que serve como um dos elementos que constituem o aparelho de controle. A função da unidade de comutação de seleção 60 de acordo com essa modalidade pode ser descrita

61/79 com referência à figura 14. A função da unidade de comutação de seleção 60 que caracteriza essa modalidade será descrita abaixo com referência às figuras 1 e 14.

A unidade de comutação de seleção 60 de acordo com essa modalidade é funcionalmente caracterizada pelo fato de que um controle de sobreposição é realizado para ligar facilmente o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador com o controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. Com referência à figura 14, o controle de sobreposição é realizado e duas temporizações diferentes; especificamente, um controle de sobreposição (B) é realizado quando o controle for alterado daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador (A) para aquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque (D) e um controle de sobreposição (C) é realizado quando o controle for alterado daquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque (D) para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador (A). No controle de sobreposição (B), a quantidade de controle que será fornecida aos atuadores 2, 4, e 6 é gradualmente alterada do valor de requisito direto de atuador para o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. No controle de sobreposição (C), a quantidade de controle que será fornecida aos atuadores 2, 4, e 6 é gradualmente alterada do valor de requisito de unidade de obtenção de torque para o valor de requisito direto de atuador.

O controle de sobreposição é realizado para cada uma das subunidades de comutação 62, 64, e 66 individualmente mediante o recebimento de um comando da subunidade de comando de comutação 68. A subunidade de comando de comutação 68 determina se deve-se ou não realizar o controle de sobreposição com base nas informações de motor. A subunidade de comando de comutação 68 toma a decisão para cada um dos atuadores 2, 4, e 6, de modo que o controle de sobreposição possa ser realizado apenas para o controle da válvula borboleta 2, e não para o controle do dispositivo de ignição 8 ou o sistema de injeção de combustível 6.

O controle é gradualmente alterado entre aquele de acordo com

62/79 o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador através do controle de sobreposição. Consequentemente, pode haver uma diferença entre o valor de requisito de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto de atuador, a descontinuidade de operação do motor de combustão interna que ocorre devido à diferença pode ser inibida. Nota-se que o controle de sobreposição pode ser combinado com o controle de comutação sequencial descrito com referência à quinta modalidade. A combinação do controle de sobreposição e o controle de comutação sequencial permite que a descontinuidade na operação do motor de combustão interna que ocorre na comutação seja inibida de maneira mais confiável.

A sexta modalidade da presente invenção foi descrita. A sexta modalidade inclui primeiro, décimo e 16° aspectos da presente invenção. Mais especificamente, a operação de comutação mostrada na figura 14 representa a operação das subunidades de comutação 62, 64, e 66 como meio de comutação do 16° aspecto da presente invenção. A correspondência da sexta modalidade aos primeiro e décimo aspectos da presente invenção é igual àquela da quinta modalidade.

Sétima Modalidade

Uma sétima modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 10, 4, 15, e 16 (a) e 16 (b).

Uma disposição geral de um aparelho de controle de acordo com essa modalidade é igual àquela da quinta modalidade como mostrado no diagrama de bloco da figura 10. O aparelho de controle de acordo com essa modalidade é caracterizado pelo fato de que o controle de comutação que altera o controle de cada um entre a válvula borboleta 2 e o dispositivo de ignição 4 daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. A modalidade não se refere ao controle do sistema de injeção de combustível 6. Os detalhes do controle de comutação de acordo com essa modalidade podem ser descritos com referência às figuras 15 e 16(a) e 16(b). As disposições da unidade de obtenção de torque 30 são importantes

63/79 nessa modalidade e estão baseadas na disposição da unidade de obtenção de torque 30 mostrada na figura 4. A função da unidade de comutação de seleção 60 que caracteriza essa modalidade será descrita abaixo com referência às figuras 15 e 16(a) e 16(b), juntamente com as figuras 10 e 4.

A figura 15 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de comutação através da qual o controle é alterado daquele de acordo com o valor de requisito direto TA e o valor de requisito direto SA para aquele de acordo com o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque, que é realizado pela subunidade de comando de comutação 68 da unidade de comutação de seleção 60 nessa modalidade. Na etapa S302, a primeira etapa dessa rotina, é determinada, com base nas informações de motor fornecidas da fonte de geração de informações 12, havendo ou não um requisito para mudar de uma faixa de controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para uma faixa de controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque (faixa de controle de unidade de obtenção de torque). Se não houver requisito de alteração, essa rotina é imediatamente terminada para, desse modo, permitir que o controle de acordo com o valor de requisito direto TA e o valor de requisito direto SA continue.

Se for determinado que há um requisito para mudar para a faixa de controle de unidade de obtenção de torque, é então determinado na etapa subsequente 5304 se há ou não um requisito para alteração inicial. Essa modalidade supõe que a determinação do requisito de alteração inicial seja a condição de comutação simultânea. Se houver um requisito de alteração inicial, especificamente, se a condição de comutação simultânea for satisfeita, a operação procede para a etapa S308 e a alteração para a faixa de unidade de obtenção de torque controle é rapidamente realizada. Mais adiante nesse documento, a válvula borboleta 2 é controlada pelo valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o dispositivo de ignição 4 é controlado pelo valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque.

Se não houver requisito de alteração inicial, uma decisão é tomada na etapa S306. Na etapa S306, a partir de uma diferença entre o valor

64/79 de requisito direto A/F atual e o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque atual, um desvio de torque/TQ produzido a partir da diferença é calculado. O desvio de torque ΔΤΟ pode ser um desvio de torque ATQa produzido quando o valor de requisito direto A/F for maior do que o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque como mostrado na figura 16(a) ou um desvio de torque ATQb produzido quando o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque for maior do que o valor de requisito direto A/F como mostrado na figura 16(b). Na etapa S306, é determinado se a temporização de ignição controle pode ou não compensar o desvio de torque ΔΤΟ.

Como uma condição para a decisão da etapa S306, o controle ao menos do dispositivo de ignição 4 é rapidamente alterado para aquele de acordo com o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque. De acordo com a disposição da unidade de obtenção de torque 30 mostrada na figura 4, a seção de cálculo de quantidade de ar estimada 308 calcula a quantidade de ar estimada que será obtida pela válvula borboleta 2 que é controlada de acordo com o valor de requisito direto A/F. A seção de cálculo de torque estimado 310 calcula então o torque estimado que corresponde à quantidade de ar estimada. Ademais, o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque é calculado com base no valor de requisito de torque fornecido da subunidade mediadora de torque 22 e o desvio de torque ΔΤΟ mencionado acima representa a diferença entre o valor de requisito de torque e o torque estimado. De acordo com a unidade de obtenção de torque 30 como disposta na figura 4, o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque é calculado para compensar o desvio de torque ΔΤΟ, com base na eficiência de torque que é uma razão entre o valor de requisito de torque e o torque estimado.

O ajuste de temporização de ignição pelo dispositivo de ignição 4 possui maior sensibilidade de resposta de torque do que ajuste da quantidade de ar de entrada pela válvula borboleta 2. Mesmo que a comutação do valor de requisito direto A/F para o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque produza o desvio de torque ΔΤΟ, a função de ajuste auto

65/79 mático da temporização de ignição que a unidade de obtenção de torque 30 possui compensa o desvio de torque ATQ.

Há, entretanto, um limite para o torque que pode ser ajustado pela temporização de ignição. A temporização de ignição excessivamente retardada resulta em falha de ignição e o avanço da temporização de ignição para exceder a temporização de ignição ótima é insignificante. Uma faixa eficaz de temporização de ignição é especificada pelos valores de guarda de limite superior e inferior da subseção de guarda de eficiência de torque 324. Se a eficiência de torque for limitada pela subseção de guarda de eficiência de torque 324, mesmo que o ajuste da temporização de ignição seja incapaz de compensar o desvio de torque ÁTQ. A etapa de tomada de decisão de S306 representa esse ponto preciso. A operação procede para a etapa S308 somente se o desvio de torque LATQ puder ser compensado pelo controle de temporização de ignição, de modo que o controle seja rapidamente alterado para a faixa de unidade de obtenção de torque controle. Especificamente, a comutação para o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque é realizada ao mesmo tempo com a comutação para o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque.

Se for determinado, por outro lado, que o desvio de torque ATQ não pode ser praticamente compensado pelo controle de temporização de ignição, a operação procede para a etapa S310. Na etapa S310, o controle de alteração gradual é realizado pela válvula borboleta 2. O controle do dispositivo de ignição 4 é rapidamente alterado daquele de acordo com o valor de requisito direto SA para aquele de acordo com o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque. No controle de alteração gradual, o valor de requisito direto A/F é gradualmente alterado para o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque. Isso reduz gradualmente a diferença entre o valor de requisito direto A/F e o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque, de modo que o desvio de torque ATQ produzido pela diferença também diminua. Quando o desvio de torque ATQ for eventualmente reduzido para tal valor que permita a compensação pelo controle de temporização de ignição, o controle da válvula borboleta 2 é rapidamente alterado

66/79 daquele de acordo com o valor de requisito direto A/F para aquele de acordo com o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque.

O desempenho da rotina de controle de comutação pela subunidade de comando de comutação 68 como descrito acima ajuda a impedir que a etapa de torque envolvida na comutação ocorra mesmo com uma grande diferença entre o valor de requisito direto A/F e o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque. Adicionalmente, quando se tornar praticável compensar o desvio de torque com o ajuste da temporização de ignição, o controle da válvula borboleta 2 é rapidamente alterado para aquele de acordo com o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque. O controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador pode ser, portanto, rapidamente alterado para aquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque, enquanto pode-se impedir que a etapa de torque ocorra.

A sétima modalidade da presente invenção foi descrita. A sétima modalidade inclui os primeiro, décimo, 19°, 20° e 21° aspectos da presente invenção. Mais especificamente, a disposição da unidade de obtenção de torque 30 mostrada na figura 4 corresponde a um modelo inverso do motor do 19° aspecto da presente invenção. A rotina de controle de comutação mostrada na figura 15 representa a operação da subunidade de comando de comutação 68 como meio de comando de comutação dos 19°, 20°, e 21° aspectos da presente invenção. A correspondência da sétima modalidade aos primeiro e décimo aspectos da presente invenção é igual àquela da quinta modalidade.

Adicionalmente, a sétima modalidade inclui um aspecto que se difere de qualquer um dos primeiro a 24° aspectos da presente invenção.

O aspecto é: um aparelho de controle de um motor de combustão interna cuja operação é controlada por múltiplos atuadores que incluem um atuador de entrada para ajustar uma quantidade de ar de entrada e um atuador de ignição para ajustar a temporização de ignição, sendo que o aparelho de controle compreende: um meio de aquisição de valor de requisito de motor para adquirir um ou múltiplos valores de requisito que representam

67/79 uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas que incluem ao menos o torque (mais adiante nesse documento referido como um valor de requisito de motor) que determina uma operação do motor de combustão interna; um meio de aquisição de informações de motor para adquirir infor5 mações em um estado de operação atual ou condição de operação do motor de combustão interna (mais adiante nesse documento referidas como informações de motor); meio de cálculo de valor de requisito de atuador de entrada para calcular, a partir de cada valor que representa aquele correspondente de uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas e as in10 formações de motor, uma quantidade de controle do atuador de entrada para obter os valores no motor de combustão interna; um meio de estimativa de torque para estimar um valor de torque que será obtido por uma operação do atuador de entrada com base nas informações de motor; um meio de cálculo de valor de requisito de atuador de ignição para calcular, como um valor de 15 requisito de atuador de ignição, uma quantidade de controle do atuador de ignição para compensar uma diferença entre o valor de requisito de torque e o valor de torque estimado; um meio de aquisição de valor de requisito direto de atuador de entrada para adquirir uma quantidade de controle que será diretamente exigida do atuador de entrada como um valor de requisito direto 20 de atuador de entrada; um meio de geração de valor de requisito direto de atuador de ignição para adquirir uma quantidade de controle que será diretamente exigida do atuador de ignição como um valor de requisito direto de atuador de ignição; um meio de comutação para alterar o controle do atuador de entrada e o atuador de ignição individualmente entre aquele de acor25 do com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador; e um meio de comando de comutação para comandar, quando uma condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de atuador for satisfeita pelo atuador de entrada e o 30 atuador de ignição, o meio de comutação para mudar o controle do atuador de ignição daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de ignição para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de igni

68/79 ção; determinando, com base em uma relação entre o valor de requisito de atuador de ignição e uma faixa ajustável da temporização de ignição, se a compensação for ou não possível para o desvio de torque como calculado a partir de uma diferença atual entre o valor de requisito direto de atuador de entrada e o valor de requisito de atuador de entrada através do ajuste da temporização de ignição; e comandando, se for determinado que a compensação não é possível, o meio de comutação para alterar gradualmente o controle do atuador de entrada daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada.

Oitava Modalidade

Uma oitava modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência às figuras 10, 4, e 17.

Uma disposição geral de um aparelho de controle de acordo com essa modalidade é igual àquela da quinta modalidade como mostrado no diagrama de bloco da figura 10. O aparelho de controle de acordo com essa modalidade é caracterizado no controle de comutação que altera o controle de cada um entre a válvula borboleta 2 e o dispositivo de ignição 4 daquele de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador. A modalidade não se refere ao controle do sistema de injeção de combustível 6. Os detalhes do controle de comutação de acordo com essa modalidade podem ser descritos com referência à figura 17. As disposições da unidade de obtenção de torque 30 são importantes nessa modalidade e estão baseadas na disposição da unidade de obtenção de torque 30 mostrada na figura 4. A função da unidade de comutação de seleção 60 que caracteriza essa modalidade será descrita abaixo com referência à figura 17, juntamente com as figuras 10 e 4.

A figura 17 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle de comutação através da qual o controle é alterado daquele de acordo com o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque para aquele de acordo com o va

69/79 lor de requisito direto A/F e o valor de requisito direto SA, que é realizado pela subunidade de comando de comutação 68 da unidade de comutação de seleção 60 nessa modalidade. Na etapa S402, a primeira etapa dessa rotina, é determinada, com base nas informações de motor fornecidas da fonte de geração de informações 12, se houver ou não um requisito para mudar de uma faixa de controle de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque para uma faixa de controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador. Se não houver requisito de alteração, essa rotina é imediatamente terminada para, desse modo, permitir que o controle de acordo com o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque continue.

Se for determinado que há um requisito de alteração para a faixa de requisito direto de atuador, determina-se então na etapa subsequente S404 se há ou não um requisito para alteração inicial. Essa modalidade supõe que a determinação do requisito de alteração inicial seja a condição de comutação simultânea. Se houver um requisito de alteração inicial, especificamente, se a condição de comutação simultânea for satisfeita, a operação procede para a etapa S410 e a alteração para a faixa de requisito direto de atuador é rapidamente realizada. Mais adiante nesse documento, a válvula borboleta 2 é controlada pelo valor de requisito A/F e o dispositivo de ignição 4 é controlado de acordo com o valor de requisito direto SA.

Se não houver requisito de alteração inicial, a operação procede para a etapa S406. Na etapa S406, uma alteração é feita primeiramente para a faixa de requisito direto de atuador apenas para a válvula borboleta 2 e a válvula borboleta 2 é controlada de acordo com o valor de requisito direto A/F. De acordo com a disposição da unidade de obtenção de torque 30 mostrada na figura 4, a seção de cálculo de quantidade de ar estimada 308 calcula a quantidade de ar estimada que será obtida pela válvula borboleta 2 que é controlada de acordo com o valor de requisito direto A/F. A seção de cálculo de torque estimada 310 então calcula o torque estimado que corresponde à quantidade de ar estimada. Devido ao fato de o controle de acordo com o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque continuar pa

70/79 ra o dispositivo de ignição 4 nesse momento, a temporização de ignição é automaticamente ajustada para compensar o desvio de torque entre o valor de requisito de torque e o torque estimado. Mesmo que haja uma diferença entre o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto A/F na comutação, o desvio de torque produzido a partir da diferença é compensado pela função de ajuste automático de temporização de ignição, de modo que a operação da etapa S406 iniba a produção da etapa de torque.

Uma decisão é tomada posteriormente na etapa S408. Na etapa S408, determina-se se a diferença entre o valor de requisito direto A/F e a abertura de válvula borboleta realmente realizada está ou não dentro de uma faixa aceitável predeterminada. Se a diferença não estiver dentro da faixa aceitável, essa rotina é imediatamente terminada para permitir que o controle de acordo com o valor de requisito direto A/F e o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque continue. Nota-se que, se a base para calcular o valor de requisito direto A/F for a quantidade de ar de entrada valor de requisito, pode- se determinar se a diferença entre o valor de requisito de quantidade de ar e a quantidade de ar de entrada real está dentro de uma faixa aceitável.

Quando a diferença entre o valor de requisito direto A/F e a abertura de válvula borboleta real estiver dentro da faixa aceitável, especificamente, quando for determinado que o controle da válvula borboleta 2 é completamente alterado para o controle de acordo com o valor de requisito direto A/F, a operação procede para a etapa S410. Na etapa S410, o controle do dispositivo de ignição 4 também é alterado para o atuador faixa de requisito direto e o controle do dispositivo de ignição 4 de acordo com o valor de requisito direto SA é iniciado. Isso completa a alteração para o controle de acordo com o valor de requisito direto A/F e o valor de requisito direto SA.

O desempenho da rotina de controle de comutação pela subunidade de comando de comutação 68 como descrito acima ajuda a impedir que a etapa de torque envolvida na comutação ocorra mesmo com uma grande diferença entre o valor de requisito TA de unidade de obtenção de

71/79 torque e o valor de requisito direto A/F. Adicionalmente, a válvula borboleta 2 que possui alta capacidade de controle de torque é a primeira, para isso o controle é alterado para aquele de acordo com o valor de requisito direto A/F, que garante a capacidade de controle de torque até a comutação para todos ser completada.

A oitava modalidade da presente invenção foi descrita. A oitava modalidade inclui os primeiro, décimo, 22°, 23°, e 24° aspectos da presente invenção. Mais especificamente, a disposição da unidade de obtenção de torque 30 mostrada na Figura 4 corresponde a um modelo inverso do motor do 22° aspecto da presente invenção. A rotina de controle de comutação mostrada na Figura 17 representa a operação da subunidade de comando de comutação 68 como meio de comando de comutação do 22°, 23°, e 24° aspectos da presente invenção. A correspondência da oitava modalidade aos primeiro e décimo aspectos da presente invenção é igual àquela da quinta modalidade.

Adicionalmente, a oitava modalidade inclui um aspecto que se difere de qualquer um dos primeiro a 24° aspectos da presente invenção.

O aspecto é: um aparelho de controle de um motor de combustão interna cuja operação é controlada por múltiplos atuadores que incluem um atuador de entrada para ajustar uma quantidade de ar de entrada e um atuador de ignição para ajustar a temporização de ignição, sendo que o aparelho de controle compreende: um meio de aquisição de valor de requisito de motor para adquirir um ou múltiplos valores de requisito que representam uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas que incluem ao menos o torque (mais adiante nesse documento referido como um valor de requisito de motor) que determina uma operação do motor de combustão interna; um meio de aquisição de informações de motor para adquirir informações em um estado de operação atual ou condição de operação do motor de combustão interna (mais adiante nesse documento referidas como informações de motor); meio de cálculo de valor de requisito de atuador de entrada para calcular, a partir de cada valor que representa um correspondente de uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas e as infor

72/79 mações de motor, uma quantidade de controle do atuador de entrada para obter os valores no motor de combustão interna; um meio de estimativa de torque para estimar um valor de torque que será obtido por uma operação do atuador de entrada com base nas informações de motor; um meio de cálculo de valor de requisito de atuador de ignição para calcular, como um valor de requisito de atuador de ignição, uma quantidade de controle do atuador de ignição para compensar uma diferença entre um valor de requisito de torque e o valor de torque estimado; um meio de aquisição de valor de requisito direto de atuador de entrada para adquirir uma quantidade de controle que será diretamente exigida do atuador de entrada como um valor de requisito direto de atuador de entrada; um meio de aquisição de valor de requisito direto de atuador de ignição para adquirir uma quantidade de controle que será diretamente exigida do atuador de ignição como um valor de requisito direto de atuador de ignição; um meio de comutação para alterar o controle do atuador de entrada e o atuador de ignição individualmente entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador; e um meio de comando de comutação para comandar, quando uma condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador for satisfeita pelo atuador de entrada e o atuador de ignição, o meio de comutação para mudar o controle do atuador de entrada a partir daquele de acordo com para o valor de requisito de atuador de entrada para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada; e, então, comandar o meio de comutação para alterar o controle do atuador de ignição a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição em relação àquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de ignição.

Nona Modalidade

Finalmente, uma nona modalidade da presente invenção será descrita abaixo com referência as figuras 10, 18, 19 e 20.

Uma disposição geral de uma aparelho de controle de acordo com esta modalidade é igual àquele da quinta modalidade como mostrado

73/79 no diagrama de bloco da figura 10. O aparelho de controle de acordo com essa modalidade se difere do aparelho de controle de acordo com a quinta modalidade em um novo elemento adicionado à unidade de obtenção de torque 30. Um diagrama de bloco da figura 18 mostra uma disposição da unidade de obtenção de torque 30 de acordo com essa modalidade. Na disposição mostrada na figura 18, referências numéricas similares são usadas para identificar elementos similares àqueles da disposição mostrada na figura 4. A função do novo elemento adicionado à unidade de obtenção de torque 30 nessa modalidade pode ser descrita com referência às figuras 19 e 20. A função da unidade de obtenção de torque 30 que caracteriza essa modalidade será descrita abaixo com referência às figuras 18, 19, e 20, juntamente com a figura 10.

A unidade de obtenção de torque 30 de acordo com essa modalidade é funcionalmente caracterizada pelo fato de que o agravamento de combustão que pode ocorrer quando alguns dos atuadores 2, 4, e 6 é controlado de acordo com o valor de requisito direto de atuador e pode ser impedido. Quando todos os atuadores 2, 4, e 6 forem controlados de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque, a quantidade de controle de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 é ajustada uma em relação à outra para manter-se dentro do limite de combustão através da função de ajuste que a seção de ajuste 320 da unidade de obtenção de torque 30 possui. Se algum atuador 2, 4, e 6 for controlado de acordo com o valor de requisito direto de atuador, a quantidade de controle do atuador em questão é ajustada independente de quantidades de controle de outros atuadores, de modo que a quantidade de controle de um atuador em relação a outros possa resultar no limite de combustão que é excedido. Tal problema pode ser impedido pela disposição da unidade de obtenção de torque 30 como descrito abaixo.

Com referência à figura 18, a unidade de obtenção de torque 30 de acordo com essa modalidade Inclui, como novos elementos, uma seção de correção de valor de requisito SA 332, uma seção de correção de valor de requisito A/F 334, e uma seção de comutação de requisito de prioridade

74/79

330, adicionadas à disposição da unidade de obtenção de torque 30 mostrada na figura 4. A seção de correção de valor de requisito SA 332 limita os limites superior e inferior do valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque emitido da unidade de obtenção de torque 30, de modo que o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque possa ser corrigido para se incluir a uma faixa em que a operação adequada do motor de combustão interna é permitida. A seção de correção de valor de requisito A/F 334 limita os limites superior e inferior do valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque emitido da unidade de obtenção de torque 30, de modo que o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque possa ser corrigido para se incluir dentro de uma faixa em que a operação adequada do motor de combustão interna é permitida. Nota-se que o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque ou o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque é submetido à correção, e não o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque. Isso se deve ao fato de que o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque afeta o torque e é ajustado à prioridade mais alta para a obtenção.

A guarda pela seção de correção de valor de requisito SA 332 e aquela pela seção de correção de valor de requisito A/F 334 são mutuamente exclusivas e a seção de comutação de requisito de prioridade 330 seleciona a seção de correção 332 ou 334 para que a guarda seja cancelada. A seção de comutação de requisito de prioridade 330 determina que a guarda será cancelada de acordo com o modo de operação do motor de combustão interna. Quando o modo de operação do motor de combustão interna for o modo preferencial de eficiência, a prioridade é dada para a obtenção do requisito SA, de modo que um sinal OFF de guarda seja fornecido à seção de correção de valor de requisito SA 332. De modo contrário, quando o modo de operação do motor de combustão interna for o modo preferencial A/F, a prioridade é dada para a obtenção do requisito A/F, de modo que um sinal OFF de guarda seja fornecido à seção de correção de valor de requisito A/F 334.

Os valores de guarda de limite superior e inferior da seção de

75/79 correção de valor de requisito SA 332 são ajustados com base na quantidade de controle atualmente fornecida à válvula borboleta 2 (o valor de requisito direto A/F ou o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque) e a quantidade de controle atualmente fornecida ao sistema de injeção de combustível 6 (o valor de requisito direto A/F ou o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque 124). Quando a seção de comutação de requisito de prioridade 330 fornecer a seção de correção de valor de requisito SA 332 com o sinal OFF de guarda, os valores de guarda de limite superior e inferior são ajustados a valores inválidos, de modo que a guarda do valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque pela seção de correção de valor de requisito SA 332 seja cancelada.

Os valores de guarda de limite superior e inferior da seção de correção de valor de requisito A/F 334 são ajustados com base na quantidade de controle atualmente fornecida à válvula borboleta 2 (o valor de requisito direto A/F ou o valor de requisito TA de unidade de obtenção de torque) e a quantidade de controle atualmente fornecida ao dispositivo de ignição 4 (o valor de requisito direto SA ou o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque). Quando a seção de comutação de requisito de prioridade 330 fornecer a seção de correção de valor de requisito A/F 334 com o sinal OFF de guarda, os valores de guarda de limite superior e inferior são ajustados a valores inválidos, de modo que a guarda do valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque pela seção de correção de valor de requisito A/F 334 seja cancelada.

As figuras 19 e 20 são fluxogramas que mostram as operações, conforme descrito acima. A figura 19 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle para corrigir o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque para aprimoramento de combustão. A figura 20 é um fluxograma que mostra uma rotina de controle para corrigir o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque para aprimoramento de combustão. Essas rotinas são realizadas paralelamente pela unidade de obtenção de torque

30.

Na etapa S502, a primeira etapa da rotina mostrada na figura 19,

76/79 determina-se se a relação nas quantidades de controle entre os atuadores 2, 4, e 6 excede ou não o limite de combustão. Se a relação não exceder o limite de combustão, essa rotina é imediatamente terminada.

Se a relação exceder o limite de combustão, a operação procede para a etapa S504, em que determina se é dada prioridade à obtenção do requisito A/F sobre aquela do requisito SA. Se for dada prioridade à obtenção do requisito A/F, essa rotina é imediatamente terminada.

Se for dada prioridade à obtenção do requisito SA sobre aquela do requisito A/F, a operação procede para a etapa S506. Na etapa 5506, o controle de aprimoramento de combustão por A/F é realizado. Especificamente, a guarda do valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque pela seção de correção de valor de requisito SA 332 é cancelada e o valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque é corrigido pelos valores de guarda de limite superior e inferior da seção de correção de valor de requisito A/F 334.

Na etapa S602, a primeira etapa da rotina mostrada na figura 20, determina-se se a relação nas quantidades de controle entre os atuadores 2, 4, e 6 excede ou não o limite de combustão. Se a relação não exceder o limite de combustão, essa rotina é imediatamente terminada.

Se a relação exceder o limite de combustão, a operação procede para a etapa S604, em que determina se é dada prioridade à obtenção do requisito SA sobre aquela do requisito A/F. Se for dada prioridade à obtenção do requisito SA, essa rotina é imediatamente terminada.

Se for dada prioridade à obtenção do requisito A/F sobre aquela do requisito SA, a operação procede para a etapa S606. Na etapa S606, realiza-se o controle de aprimoramento de combustão por temporização de ignição. Especificamente, a guarda do valor de requisito A/F de unidade de obtenção de torque pela seção de correção de valor de requisito A/F 334 é cancelada e o valor de requisito SA de unidade de obtenção de torque é corrigido pelos valores de guarda de limite superior e inferior da seção de correção de valor de requisito SA 332.

Mesmo que o desempenho de cada rotina mostrada nas figuras

77/79 e 20 na unidade de obtenção de torque 30 resulte no controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador que é realizado para alguns dos atuadores, a quantidade de controle de cada um dos atuadores 2, 4, e 6 um em relação ao outro pode ser mantida para se incluir dentro do limite de combustão, conforme quando todos os atuadores 2, 4, e 6 forem controlados de acordo com o valor de requisito de unidade de obtenção de torque. Ademais, devido ao fato de o valor de requisito de unidade de obtenção de torque ser corrigido com baixa prioridade de obtenção, o valor de requisito de unidade de obtenção de torque com alta prioridade de obtenção pode ser diretamente obtido. Adicionalmente, o valor de requisito de unidade de obtenção de torque e o valor de requisito direto de atuador com alta prioridade de obtenção são refletidos na correção. O valor de requisito de unidade de obtenção de torque que será corrigido pode ser, portanto, adequadamente corrigido de modo que a relação nas quantidades de controle entre os atuadores 2, 4, e 6 esteja dentro do limite de combustão.

A nona modalidade da presente invenção foi descrita. A nona modalidade inclui os décimo, 17°, e 18° aspectos da presente invenção. Mais especificamente, na disposição mostrada na figura 18, a seção de correção de valor de requisito SA 332, a seção de correção de valor de requisito A/F 334, e a seção de comutação de requisito de prioridade 330 constituem meio de correção nos 17° e 18° aspectos da presente invenção. A correspondência da nona modalidade ao décimo aspecto da presente invenção é igual àquela da quinta modalidade.

Opções Diversas

Os atuadores submetidos ao controle na presente invenção não se limitam apenas à válvula, ao dispositivo de ignição, e ao sistema de injeção de combustível. Por exemplo, um mecanismo de quantidade suspensa variável, um mecanismo de temporização de válvula variável (WT), e um sistema EGR externo podem ser os atuadores que serão controlados. Em um motor que possui um mecanismo de parada de cilindro ou um mecanismo de razão de compressão variável, esses mecanismos podem ser os atuadores que serão controlados. Em um motor que possui um turbocompres

78/79 sor auxiliado por motor (MAT), o MAT pode ser usado como um atuador que será controlado. Adicionalmente, devido ao fato de os auxiliares acionados pelo motor, como um alternador, poderem controlar indiretamente a saída do motor, esses auxiliares podem ser usados como os atuadores.

A presente invenção não se limita às modalidades descritas acima e várias alterações na forma e detalhes podem ser feitos sem que se abandone o espírito e escopo da invenção. Por exemplo, o controle de sobreposição descrito com referência à sexta modalidade também pode ser incorporado nos aparelhos de controle de acordo com as primeira a quarta modalidades. Isso obtém o meio de comutação de acordo com o nono aspecto da presente invenção.

Listagem de Referência

2: Válvula

4: Dispositivo de ignição

6: Sistema de injeção de combustível

10: Unidade de geração de requisito de desempenho

12: Fonte de geração de informações

20: Unidade de geração de valor de requisito de motor

22: Subunidade mediadora de torque

24: Subunidade mediadora de eficiência

26: Subunidade mediadora de razão de ar-combustível

30: Unidade de obtenção de torque (modelo inverso do motor)

40: Unidade de geração de valor de requisito direto de atuador

42: Subunidade de cálculo de valor de requisito direto TA

44: Subunidade de cálculo de valor de requisito direto AS

46: Subunidade de cálculo de valor de requisito direto A/F

50, 60: Unidade de comutação de seleção

52, 62: Subunidade de comutação (TA)

54, 64: Subunidade de comutação (SA)

56, 66: Subunidade de comutação (A/F)

58, 68: Subunidade de comando de comutação

302: Seção de correção de valor de requisito de torque

79/79

304:	Seção de cálculo de valor de requisito de quantidade de ar
306:	Seção de cálculo de valor de requisito TA
308:	Seção de cálculo de quantidade de ar estimada
310:	Seção de cálculo de torque estimado
312:	Seção de cálculo de eficiência de torque
314:	Seção de cálculo de quantidade retardada de ignição
316:	Seção de cálculo de valor de requisito AS
320:	Seção de ajuste
322:	Subseção de guarda de eficiência
324:	Subseção de guarda de eficiência de torque
326:	Subseção de guarda A/F
330:	Seção de comutação de requisito de prioridade
332:	Seção de correção de valor de requisito SA
334:	Seção de correção de valor de requisito A/F
502:	Seção de cálculo de valor de obtenção de torque
504:	Seção de cálculo de valor de obtenção de eficiência
506:	Seção de cálculo de valor de obtenção A/F
508:	Seção de determinação de diferença de torque
510:	Seção de determinação de diferença de eficiência
512:	Seção de determinação de diferença A/F
514:	Modelo de motor
520:	Seção de seleção de método de controle
530:	Seção de determinação de diferença TA
532:	Seção de determinação de diferença SA
534:	Seção de determinação de diferença A/F

1/8

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Aparelho de controle de um motor de combustão interna cuja operação é controlada por múltiplos atuadores (2, 4, 6) incluindo um atuador de entrada (2) para ajustar uma quantidade de ar de entrada, um atuador de ignição (4) para ajustar o tempo de ignição e um dispositivo de injeção de combustível (6), sendo que o aparelho de controle é caracterizado pelo fato de que compreende:

um meio de geração de requisito de performance (10) para gerar primeiros valores de requerimento de performance representando requerimentos relacionados a performance do motor de combustão interna em termos de quantidades físicas de um primeiro grupo que inclui torque, eficiência e relação ar-combustível, e gerar segundos valores de requerimento de performance relacionados a performance do motor de combustão interna em termos das quantidades físicas de um segundo grupo que especifica diretamente a operação de cada um dos múltiplos atuadores (2, 4, 6);

meio de aquisição de informações de motor (12) para adquirir informações do motor que são informações em um estado de operação ou condição de operação do motor de combustão interna;

uma única unidade de cálculo de valor de requisito de atuador (30) que possui um único modelo inverso do motor (302, 304, 306, 308, 310, 312, 314, 316, 320) que se molda, com modelos físicos ou modelos estatísticos utilizando as informações de motor como um parâmetro, a relação entre uma quantidade de controle de cada um dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) e cada uma das quantidades físicas do primeiro grupo obtidas no motor de combustão interna, a unidade de cálculo de valor de requisito de atuador (30) calcular para cada um dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) um valor de requerimento de atuador que é uma quantidade de controle que será exigida de cada um dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) inserindo os primeiros valores de requerimento de performance e as informações de motor no único modelo inverso do motor (302, 304, 306, 308, 310, 312, 314, 316, 320);

múltiplas unidades de geração de valor de requisito de atuador (42, 44, 46) que são preparadas individualmente para cada um dos múltiplos

Petição 870190065401, de 11/07/2019, pág. 5/15
2/8 atuadores (2, 4, 6) e calcula, com base no segundo valor de requerimento de performance que especifica diretamente a operação de um atuador atribuído sem utilizar o modelo inverso do motor (302, 304, 306, 308, 310, 312, 314, 316, 320), um valor de requerimento direto de atuador que é uma quantidade de controle que será exigida do atuador atribuído independentemente um dos outro; e múltiplas unidades de comutação (52, 54, 56; 62, 64, 66) para alterar o controle do um ou múltiplos atuadores (2, 4, 6) entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador.

2. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

uma unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) para selecionar coletivamente todos os múltiplos atuadores (2, 4, 6), com base nas informações de motor, o controle de acordo com o valor de requisito de atuador ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador e comanda a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para alterar o controle que será selecionado,
3. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

meio de aquisição de valor de obtenção de motor (502, 504, 506) para adquirir um valor de obtenção de motor que é um valor de uma ou múltiplas quantidades físicas predeterminadas obtidas pelo motor de combustão interna;

em que: a unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) comanda a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para alterar o controle a partir daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador quando, enquanto os múltiplos atuadores (2, 4, 6) estão sendo controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, uma diferença

Petição 870190065401, de 11/07/2019, pág. 6/15

3/8 do valor de obtenção de motor do primeiro valor de requisito de performance de cada uma das quantidades físicas do primeiro grupo está dentro de uma faixa predeterminada.
4. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que: o meio de aquisição de valor de obtenção de motor (502, 504, 506) calcula o valor de obtenção de motor a partir das informações de motor adquiridas pelo meio de aquisição de informações de motor (12), e/ou o meio de aquisição de valor de obtenção de motor (502, 504, 506) inclui um modelo de motor que deriva, a partir de cada quantidade de controle dos múltiplos atuadores (2, 4, 6), um valor de quantidades físicas do primeiro grupo obtidas pela quantidade de controle no motor de combustão interna, sendo que o meio de aquisição de valor de obtenção de motor (502, 504, 506) calcula o valor de obtenção de motor inserindo cada valor de requisito direto de atuador no modelo de motor.
5. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que: a unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) comanda a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para alterar o controle a partir daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador quando, enquanto os múltiplos atuadores (2, 4, 6) estão sendo controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, a diferença do valor de requisito de atuador do valor de requisito direto de atuador de cada um dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) está dentro de uma faixa predeterminada.
6. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que: a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) muda gradualmente, quando altera-se o controle entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor

Petição 870190065401, de 11/07/2019, pág. 7/15

4/8 de requisito direto de atuador, o valor da quantidade de controle que será exigida de cada atuador do valor de requisito de atuador para o valor de requisito direto de atuador, ou do valor de requisito direto de atuador para o valor de requisito de atuador.
7. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) muda o controle de cada um dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) individualmente entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador; e o aparelho de controle inclui adicionalmente uma unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) para selecionar, com base nas informações de motor, o controle de acordo com o valor de requisito de atuador ou o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador individualmente para cada um dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) e comandar a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para mudar o controle para aquele selecionado.
8. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que: a unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) comanda, quando uma condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de atuador para todos ou alguns entre os vários múltiplos atuadores (2, 4, 6) for satisfeita, a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para mudar sequencialmente o controle de cada atuador aplicável para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de acordo com uma sequência de comutação predeterminada.
9. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que: na sequência de comutação, a priPetição 870190065401, de 11/07/2019, pág. 8/15

5/8 oridade de cada atuador é estabelecida de acordo com a sensibilidade de resposta de torque para alterações na quantidade de controle.
10. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que: a unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) comanda, quando uma condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para todos ou alguns dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) for satisfeita, a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para alterar sequencialmente o controle de cada atuador aplicável para aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de acordo com uma sequência de comutação reversa predeterminada.
11. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: na sequência de comutação reversa, a prioridade de cada atuador é estabelecida de acordo com a faixa de controle de torque.
12. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que: a unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) comanda a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para mudar o controle de todos os atuadores aplicáveis simultaneamente, se uma condição de comutação simultânea predeterminada for satisfeita.
13. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, caracterizado pelo fato de que: a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) muda gradualmente, quando altera-se o controle de cada atuador aplicável entre aquele de acordo com o valor de requisito de atuador e aquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador, o valor da quanPetição 870190065401, de 11/07/2019, pág. 9/15

6/8 tidade de controle que será exigida de cada atuador aplicável do valor de requisito de atuador para o valor de requisito direto de atuador, ou do valor de requisito direto de atuador para o valor de requisito de atuador.
14. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 13, caracterizado pelo fato de que: a unidade de cálculo de valor de requisito de atuador inclui um meio de correção (332, 334) para corrigir, quando alguns dos múltiplos atuadores (2, 4, 6) forem controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador, o valor de requisito de atuador de ao menos um atuador entre os atuadores que não são controlados de acordo com o valor de requisito direto de atuador de modo que uma relação em quantidades de controle entre os múltiplos atuadores (2, 4, 6) não exceda um limite de combustão.
15. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

obter o meio de decisão de prioridade (330) para decidir a prioridade de obtenção de valores de requisito de atuador entre os múltiplos atuadores (2, 4, 6) de acordo com o conteúdo do requisito para o desempenho, em que: o meio de correção (332, 334) corrige o valor de requisito de atuador com baixa prioridade de obtenção com base no valor de requisito direto de atuador e no valor de requisito de atuador com alta prioridade de obtenção.
16. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o modelo inverso do motor (302, 304, 306, 308, 310, 312, 314, 316, 320) inclui: meio para calcular, com base no valor de requisito de torque que é um dentre os primeiros valores de requerimento de performance, um valor de requisito de atuador de entrada (2) que será exigido do atuador de entrada (2); meio para estimar, com base nas informações de motor, um valor de torque que será obtido por uma operação

Petição 870190065401, de 11/07/2019, pág. 10/15

7/8 do atuador de entrada (2); e meio para calcular um valor de requisito de atuador de ignição (4) que será exigido do atuador de ignição (4) para compensar uma diferença entre o valor de requisito de torque e o valor de torque estimado; e a unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520; 520, 530, 532, 534) comanda, quando uma condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito direto de atuador para o controle de acordo com o valor de requisito de atuador for satisfeita pelo atuador de entrada (2) e o atuador de ignição (4), a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para mudar o controle do atuador de ignição (4) a partir daquele de acordo com um valor de requisito direto de atuador de ignição (4) para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição (4); determinar, com base em uma relação entre o valor de requisito de atuador de ignição (4) e uma faixa ajustável da temporização de ignição, seja a compensação possível ou não para o desvio de torque como calculado a partir de uma diferença atual entre um valor de requisito direto de atuador de entrada (2) e o valor de requisito de atuador de entrada (2) através do ajuste da temporização de ignição; e comandar, se for determinado que a compensação não é possível, a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para mudar gradualmente o controle do atuador de entrada (2) a partir daquele de acordo com o valor de requisito direto de atuador de entrada (2) para aquele de acordo com o valor de requisito de atuador de entrada (2).
17. Aparelho de controle do motor de combustão interna de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o modelo inverso do motor inclui: meio para calcular, com base no valor de requisito de torque que é um dentre os primeiros valores de requerimento de performance, um valor de requisito de atuador de entrada (2) que será exigido do atuador de entrada (2); meio para estimar, com base nas informações de motor, um valor de torque que será obtido por uma operação do atuador de entrada (2); e meio para calcular um valor de requisito de atuador de ignição (4) que será exigido do atuador de ignição (4) para compensar uma diferença entre o valor de requisito de torque

Petição 870190065401, de 11/07/2019, pág. 11/15

8/8 e o valor de torque estimado; e a unidade de comando de comutação (58; 68; 508, 510, 512, 520;

520, 530, 532, 534) comanda, quando uma condição de comutação para mudar do controle de acordo com o valor de requisito de atuador para o controle

5 de acordo com o valor de requisito direto de atuador for satisfeita pelo atuador de entrada (2) e o atuador de ignição (4), a unidade de comutação (52, 54, 56,

62, 64, 66) para mudar o controle do atuador de entrada (2) a partir daquele de acordo com para o valor de requisito de atuador de entrada (2) para aquele de acordo com um valor de requisito direto de atuador de entrada (2); e, então, 10 comandar a unidade de comutação (52, 54, 56, 62, 64, 66) para mudar o controle do atuador de ignição (4) a partir daquele de acordo com o valor de requisito de atuador de ignição (4) para aquele de acordo com um valor de requisito direto de atuador de ignição (4).