[发明专利]内燃机的控制装置及其控制方法有效

专利信息
申请号: 201310100064.4 申请日: 2013-03-26
公开(公告)号: CN103375289A 公开(公告)日: 2013-10-30
发明(设计)人: 绵贯卓生;叶狩秀树 申请(专利权)人: 三菱电机株式会社
主分类号: F02D23/00 分类号: F02D23/00
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 31100 代理人: 张鑫
地址: 日本*** 国省代码: 日本;JP
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摘要:
搜索关键词: 内燃机 控制 装置 及其 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及对具备增压器的内燃机进行控制的内燃机的控制装置,该增压器包括设置在排气路径上的涡轮和设置在进气路径上的压缩机。

背景技术

现有技术中,出于提高内燃机(下面称为发动机)的输出等目的,已知一种具有装载在发动机的进气路径上的增压器的涡轮增压器,该增压器利用废气来使涡轮旋转以进行运动。在该涡轮增压器中,当处于高转速高负载状态下时,增压压力可能会增加到需要的压力以上从而使发动机损坏,因此,通常在涡轮上游具有排气旁通通路,利用设置在该排气旁通路径上的废气旁通阀使流过排气路径内的废气的一部分分流到旁通通路从而对流入涡轮的废气量进行调节,由此将增压压力控制在合适的水平(例如,参照下述专利文献1)。

即,通过废气旁通阀开度来对增压器的排气压力及增压压力进行控制。该废气旁通阀开度的控制量是基于发动机的转速及负载,并通过对进气系统预先设定的目标量(例如,设定增压压力或者进气量)进行的闭环控制或者简单的开环控制来决定的。

然而,近年来,提出了下面一种内燃机的控制装置:将来自驾驶者或车辆的驱动力的要求值即发动机的输出轴转矩用作发动机输出目标值,来决定发动机控制量即空气量、燃料量及点火时期,由此来得到良好的行驶性能。

另外,众所周知,在发动机的控制量中,对发动机输出轴转矩影响最大的控制量是空气量,故也提出了对空气量进行高精度控制的内燃机控制装置(例如,参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开平9-228848号公报

专利文献2:日本专利特开2009-013922号公报

发明内容

发明所要解决的问题

这里,在上述专利文献1所示的现有的废气旁通阀的控制装置中,由根据各运转变量预先设定的映射值所得到的目标量来对废气旁通阀开度进行控制。因此,若存在以下涡轮增压器的偏差因素,即,(1)个体差异(2)历时变化(沉积物堆积、轴承劣化等)(3)机油粘性变化(轴承损耗的变化)(4)环境变化(由于大气压、气温而导致涡轮输出、涡轮转速、要求压缩机驱动力不同),则控制装置会受到控制偏差的影响,从而产生与设定的工作点产生较大偏移的问题。

此外,虽然可利用废气旁通阀开度对增压压力进行控制,但也可以利用节流阀开度来对增压压力进行控制,因此对于控制相同增压压力的情况,会存在多个废气旁通阀开度和节流阀开度的组合,故会有以下问题:无法得知哪个工作点的燃油效率最佳。

而且,若将上述专利文献1中所示的现有的废气旁通阀的控制装置替换为上述专利文献2中所示的将发动机输出作为目标值的内燃机的控制装置,则会替换成对操作相对于油门开度的发动机输出、即驾驶性能(=加速性能)的控制,因此,需要根据油门开度来设定多个映射值以作为废气旁通阀开度的目标量,工作点也会发生变化,因此,存在必须对点火时期和空燃比的设定进行变更的问题。

为解决上述问题,现提出本发明,其目的在于提供一种带有包括废气旁通阀的增压器的内燃机的控制装置,能够对加速响应特性进行操作,能在燃油效率最佳点下工作,还能进行偏差因素的学习等。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的内燃机的控制装置包括:节流阀,该节流阀设置在内燃机的进气路径上;增压器,该增压器包括设置在排气路径上的涡轮,和设置在所述进气路径上的所述节流阀的上游侧且与所述涡轮进行一体旋转的压缩机;废气旁通阀,该废气旁通阀设置在绕过所述涡轮的旁通通路上;以及废气旁通阀驱动部,该废气旁通阀驱动部通过对所述废气旁通阀进行驱动,来对所述旁通通路的流路截面积进行变更,其特征在于,包括:废气旁通阀控制部,该废气旁通阀控制部包括:目标节流阀上游压力运算部,该目标节流阀上游压力运算部基于所述内燃机的填充效率的目标值即目标填充效率、和所述内燃机的转速,来计算所述节流阀的上游侧的压力的目标值,即目标节流阀上游压力;废气流量运算部,该废气流量运算部基于所述内燃机的空燃比和实际气缸内新鲜气量来计算废气流量;目标压缩机驱动力运算部,该目标压缩机驱动力运算部基于吸入空气流量的目标值即目标吸入空气流量、和所述目标节流阀上游压力,来计算目标压缩机驱动力;以及废气旁通阀开度运算部,该废气旁通阀开度运算部基于所述废气流量和所述目标压缩机驱动力来计算废气旁通阀控制值,该废气旁通阀控制部利用所述废气流量和所述目标压缩机驱动力的特性仅与所述废气旁通阀控制值有关这一关系,来计算所述废气旁通阀控制值,并对所述废气旁通阀驱动部进行控制。

发明效果

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