[发明专利]附带增压器的内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明为一种使用于附带增压器的内燃机中的控制装置，详细而言为，使用于附带如下增压器的内燃机中的控制装置，所述增压器具有主动地使废气旁通阀或可变喷嘴等的增压发生变化的作动器，且本发明涉及一种通过节气门与所述作动器的协调操作，从而对缸内吸入空气量进行控制的控制装置。

背景技术

作为内燃机的控制方法之一，已知有将转矩作为控制量来决定各个作动器的操作量的转矩需求控制。在日本特开2010-053705号公报中，记载了进行转矩需求控制的控制装置的一个示例。该公报中所记载的控制装置通过由节气门进行的缸内吸入空气量的控制、与由点火装置进行的点火正时的控制，来进行转矩控制。详细而言为，在以要求转矩为基础来决定目标空气量，并根据目标空气量来决定节气门开度的同时，基于当前的节气门开度来对在最佳点火正时的条件下所实现的推断转矩进行计算，从而基于要求转矩和推断转矩之比来决定点火正时。

在针对于内燃机的要求转矩中，包括驾驶员通过加速踏板操作而要求的要求转矩（以下，称为驾驶员要求转矩）、和ECT（Electronic controlled transmission：电子控制变速器）或TRC（Traction Control System：牵引力控制系统）等的车辆的控制设备所要求的要求转矩（以下，称为控制设备要求转矩）。驾驶员要求转矩为要求转矩的基准，并根据车辆控制上的需要而将控制设备要求转矩与其相加。这两种要求转矩在其变化速度上存在明显的差异。驾驶员要求转矩基本上为以与驾驶员的加速操作相对应的速度而进行变化的、变化速度较慢的信号，与此相对，控制设备要求转矩为使内燃机所输出的转矩瞬时性且暂时性地急剧变化的、变化速度较快的信号。

根据日本特开2010-053705号公报中所记载的这种实施转矩需求控制的控制装置，即使在包括变化速度较快的控制设备要求转矩的情况下，也能够高精度地实现要求转矩。以下，关于这一点，使用图6、图7及图8进行详细解释。

图6为表示以往提出的进行转矩需求控制的控制装置的结构的功能框图。日本特开2010-053705号公报中所记载的控制装置实质上也为图6所示的这种结构。图6所示的控制装置以节气门102和点火装置104为操作对象。而且具备：要求转矩决定部110、要求效率决定部112、空气量控制用目标转矩计算部114、目标转矩计算部116、节气门开度计算部118、燃烧保障部120、推断转矩计算部122、目标效率计算部124、燃烧保障部126以及点火正时计算部128。

在要求转矩决定部110中，决定针对于内燃机的要求转矩（TQrq）。如上文所述，在该要求转矩中包括驾驶员要求转矩和控制设备要求转矩。在要求效率决定部112中，决定针对于内燃机的要求效率（ηrq）。要求转矩和要求效率被输入至空气量控制用目标转矩计算部114。在空气量控制用目标转矩计算部114中，通过用要求效率除要求转矩从而计算出空气量控制用目标转矩（TQt）。但是，就要求效率而言，通过燃烧保障部120处理后的要求效率（ηrq1）会被输入至空气量控制用目标转矩计算部114。在燃烧保障部120中，在空气量控制用目标转矩的计算中所使用的要求效率的最小值，通过燃烧极限保护（combustion limit guard）而被限制。空气量控制用目标转矩被输入至目标空气量计算部116且使用转矩-空气量转换映射图从而被转换为目标空气量（KLt）。目标空气量被输入至节气门开度计算部118且使用空气逆模型从而被转换为目标节气门开度（TAt）。节气门2根据该目标节气门开度而被操作。

在推断转矩计算部122中，进行基于当前的节气门开度（TAact）的推断转矩（TQmbt）的计算。推断转矩与通过要求转矩决定部110而被决定的要求转矩一起，被输入至目标效率计算部124。在目标效率计算部124中，要求转矩相对于推断转矩的比率作为点火正时控制用的目标效率（ηsa）而被计算出。目标效率通过燃烧保障部126而被处理，并且处理后的目标效率（ηsa1）被输入至点火正时计算部128。在燃烧保障部126中，在点火正时的计算中所使用的目标效率的最小值通过燃烧极限保护而被限制。要求效率用的通过燃烧保障部126而设定的燃烧极限保护的值、与目标效率用的通过燃烧保障部120而设定的燃烧极限保护的值为相同的值。在点火正时计算部128中，基于目标效率而计算出目标点火正时（SAt）。点火装置4根据该目标点火正时而被操作。目标点火正时在目标效率的值为1的情况下被设定为最佳点火正时，而目标效率的值越小于1则与最佳点火正时相比越被滞后。