[发明专利]带增压器的发动机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及在增压域中产生扫气的带增压器的发动机的控制装置。

背景技术

在带增压器的发动机中，在增压压力比排气压力高的增压域中，产生使空气从进气通路向排气通路在缸内吹过的扫气。在带增压器的发动机中，通过积极利用该扫气，能够提高增压性能。这是因为，若因扫气而在缸内吹过的空气的量(以下，记为扫气量)增加，则向增压器的涡轮流入的气体的总量增大，通过涡轮转速的上升而使压缩机对空气的增压加速。由此，从增压性能的观点来看，希望尽可能增多扫气量。

然而，扫气量的增多伴随有弊端。因扫气而在排气通路中流动的空气包含大量氧，所以伴随扫气量的增大，催化剂上的未燃燃料与氧的反应变得活跃，该反应热使催化剂的温度上升。并且，催化剂的温度的过度上升会使催化剂劣化。因此，从保护催化剂的观点来看，希望抑制扫气量变得过大。

在鉴于如上要求的情况下可知，在带增压器的发动机的控制中，准确掌握扫气量是重要的。对于扫气量，能够通过调整排气门与进气门之间的气门重叠期间来使其变化。由此，若能够准确掌握扫气量，则也能够通过气门重叠期间的调整来主动控制扫气量，以使得在不产生催化剂的过热的范围内最大限度地提高增压性能。

另外，准确掌握扫气量在空燃比控制中也是有用的。当扫气量变多时，缸内残留的空气变少，相应地，缸内空燃比变得比目标空燃比浓。因此，根据所设定的目标空燃比的值，可能会因与扫气相伴的缸内空燃比的过大的浓化而导致失火。但是，若能够掌握准确的扫气量，则能够根据推定出的扫气量来设定目标空燃比的浓界限，以该浓界限来守护目标空燃比。

如上所述，准确掌握扫气量是带增压器的发动机的控制中的重要课题。但是，扫气量无法使用流量传感器等传感器直接计测。因此，为了掌握扫气量，只能通过使用与扫气有关的发动机信息的计算来间接推定扫气量。扫气量是发动机的1个状态量，但在状态量的推定中，可以使用将发动机模型化后得到的物理模型。例如，在下述的专利文献1中，公开了使用物理模型来推定缸内空气量的方法。然而，关于准确地推定扫气量的方法，在下述专利文献1中没有公开，另外，在其他现有技术文献中也未发现。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-291830号公报

发明内容

本发明是鉴于上述课题而完成的发明，其目的在于，提供一种能够准确地算出扫气量的推定值的带增压器的发动机的控制装置。

本发明的带增压器的发动机的控制装置具备以下所述的3个计算单元。以下的3个计算单元既可以分别由独立的计算机构成，也可以通过软件使1个计算机作为以下的3个计算单元发挥功能。

第1计算单元被设定为算出进气门通过空气量的推定值。进气门通过空气量是通过了进气门的空气的量，第1计算单元基于吸入空气量的计测值算出进气门通过空气量的推定值。吸入空气量是取入到进气通路的空气的量，可以使用空气流量计等流量传感器来计测。

第2计算单元被设定为算出缸内空气量的推定值。缸内空气量是在缸内供燃烧的空气的量，第2计算单元基于进气管压力的计测值或推定值算出缸内空气量的推定值。进气管压力可以由进气管压力传感器来计测。另外，也可以根据增压压力传感器的增压压力的计测值来推定进气管压力。

但是，优选，第2计算单元基于吸入空气量的计测值算出进气管压力的推定值，基于进气管压力的推定值算出缸内空气量的推定值。也就是说，与在第1计算单元中将吸入空气量的计测值作为进气门通过空气量的推定值的计算的基础同样地，在第2计算单元中也将吸入空气量的计测值作为缸内空气量的推定值的计算的基础。这意味着，使用共同的传感器输出值来推定进气门通过空气量和缸内空气量的双方。

进而优选，第2计算单元使用由第1计算单元算出的进气门通过空气量的推定值作为缸内空气量的推定值的计算的基础。该情况下，通过使用第1映射，可以将进气门通过空气量的推定值变换为进气管压力的推定值，所述第1映射是使用多个参数将进气门通过空气量与进气管压力进行了关联的映射。另外，通过使用第2映射，靠近将进气管压力的推定值变换为缸内空气量的推定值，所述第2映射是使用多个参数将进气管压力与缸内空气量进行了关联的映射。