內(nèi)燃機(jī)的控制裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，在具備渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，將排氣壓力對(duì)體積效率等效值的影響考慮在內(nèi)，無(wú)需龐大的存儲(chǔ)器容量，并能利用較少的適應(yīng)常數(shù)及較小的運(yùn)算負(fù)荷，以恰當(dāng)?shù)乜刂苾?nèi)燃機(jī)所需的足夠的精度計(jì)算出氣缸吸入空氣量。根據(jù)排氣壓力、修正前體積效率等效值用排氣壓力及進(jìn)氣歧管壓力來(lái)計(jì)算出修正計(jì)算用參數(shù)，利用該修正計(jì)算用參數(shù)對(duì)修正前體積效率等效值進(jìn)行修正，從而計(jì)算出修正后體積效率等效值，并基于該修正后體積效率等效值計(jì)算出從進(jìn)氣歧管(7)進(jìn)入氣缸(10)內(nèi)的空氣量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】?jī)?nèi)燃機(jī)的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，更詳細(xì)而言，涉及用于精確計(jì)算吸入氣缸的空氣量的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，為了對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂?，?duì)被吸入到氣缸內(nèi)的空氣量進(jìn)行高精度的計(jì)算、并進(jìn)行與吸入到氣缸內(nèi)的空氣量相對(duì)應(yīng)的燃料控制及點(diǎn)火時(shí)期控制是較為重要的。作為吸入到內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)的空氣量的測(cè)量方法之一，已知有如下的方法:設(shè)置壓力傳感器(下面，稱(chēng)作進(jìn)氣歧管壓力傳感器)，用于對(duì)包含節(jié)流閥下游的氣室及進(jìn)氣歧管在內(nèi)的部分(以下統(tǒng)稱(chēng)作“進(jìn)氣歧管”)內(nèi)的壓力進(jìn)行測(cè)定，并根據(jù)由進(jìn)氣歧管壓力傳感器測(cè)定到的進(jìn)氣歧管壓力、以及內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速(以下稱(chēng)作發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速)，來(lái)計(jì)算出被吸入氣缸內(nèi)的空氣量(以下稱(chēng)作為S/D方式:Speed Density方式(速度密度方式))由于該S/D方式所用的進(jìn)氣歧管壓力傳感器相對(duì)廉價(jià)，因而被廣泛應(yīng)用。
[0003]作為S/D方式的示例已有例如日本專(zhuān)利特開(kāi)平08-303293號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)I)所公開(kāi)的方式。在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，示出了根據(jù)體積效率等效值(專(zhuān)利文獻(xiàn)I中稱(chēng)為體積效率VE)、氣缸體積V以及溫度T來(lái)計(jì)算出氣缸吸入空氣量，其中，該體積效率等效值是進(jìn)氣歧管壓力與從進(jìn)氣歧管吸入到氣缸內(nèi)的空氣量(以下稱(chēng)為氣缸吸入空氣量)的指標(biāo)。此外，體積效率VE被保存在以進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為軸的一個(gè)映射中。
[0004]另外，近年來(lái)，為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低燃費(fèi)化和高輸出化，發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括使進(jìn)氣閥的閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)可變的可變閥正時(shí)機(jī)構(gòu)(VVT:Variable Valve Timing)(以下稱(chēng)為“進(jìn)氣VVT")。在包括進(jìn)氣VVT的發(fā)動(dòng)機(jī)中，由于閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)的不同而使得從排氣通路吹回氣缸的廢氣量發(fā)生變化，或者實(shí)質(zhì)的壓縮比發(fā)生變化，在該情況下，即使進(jìn)氣歧管壓力及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的狀態(tài)相同，閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)的不同也會(huì)使得吸入空氣量有較大的變化。因此，若未將閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)對(duì)體積效率VE的影響考慮在內(nèi)，則在專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的S/D方式中，在正常及過(guò)渡的全運(yùn)行區(qū)域下，氣缸吸入空氣量的計(jì)算精度會(huì)下降。
[0005]對(duì)于上述問(wèn)題，例如日本專(zhuān)利特開(kāi)2008-138630號(hào)公報(bào)(專(zhuān)利文獻(xiàn)2)所記載的那樣，已有考慮包括進(jìn)氣VVT的發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。專(zhuān)利文獻(xiàn)2是利用設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的節(jié)流閥上游部的氣流傳感器(AFS:Air Flow Senor)來(lái)測(cè)量空氣量的方法(AFS方式)，僅根據(jù)質(zhì)量守恒法則將進(jìn)氣系統(tǒng)模型化，并通過(guò)利用體積效率修正系數(shù)來(lái)計(jì)算出氣缸吸入空氣量。此外，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)及專(zhuān)利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)將所謂理想氣體的狀態(tài)方程(P=P RT、P:壓力、P:密度、R:氣體常數(shù)、T:溫度)的關(guān)系考慮在內(nèi)，并且認(rèn)為專(zhuān)利文獻(xiàn)2中的體積效率修正系數(shù)等同于專(zhuān)利文獻(xiàn)I中的體積效率VE(本發(fā)明中也包含該稱(chēng)呼，以下將其稱(chēng)為體積效率等效值Kv)。另外，在不具有進(jìn)氣VVT的發(fā)動(dòng)機(jī)中，與專(zhuān)利文獻(xiàn)I相同，體積效率等效值Kv也被保存在以進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為軸的一個(gè)映射中。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的方法中，進(jìn)氣VVT相位角的每個(gè)動(dòng)作狀態(tài)均具有體積效率等效值Kv映射，例如將進(jìn)氣VVT相位角的動(dòng)作范圍用6個(gè)代表點(diǎn)表示，并在其中間進(jìn)行插值來(lái)使用，在該情況下，具有6個(gè)體積效率等效值Kv映射。由此，能夠在將閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)對(duì)體積效率等效值Kv的影響考慮在內(nèi)的基礎(chǔ)上、對(duì)氣缸吸入空氣量進(jìn)行計(jì)算。
[0007]此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I的方法中，如上所述那樣通過(guò)使進(jìn)氣VVT相位角的每個(gè)動(dòng)作狀態(tài)均具有體積效率等效值Kv映射，也能在將閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)對(duì)體積效率等效值Kv的影響考慮在內(nèi)的基礎(chǔ)上、對(duì)氣缸吸入空氣量進(jìn)行計(jì)算。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本專(zhuān)利特開(kāi)平08-303293號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本專(zhuān)利特開(kāi)2008-138630號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0009]然而，出于提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出等目的，已知有將利用廢棄使渦輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的增壓器搭載于發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通路上的渦輪增壓器。該渦輪增壓器中，通常在渦輪的上游具有排氣旁通通路，利用設(shè)置在該排氣旁通通路的廢氣旁通閥(以下稱(chēng)作W/G閥)來(lái)將流入排氣通路內(nèi)的一部分廢氣分流至旁通通路，并通過(guò)調(diào)節(jié)流入至渦輪的廢氣流入量，來(lái)將增壓控制為適當(dāng)級(jí)別。
[0010]具體而言，在將W/G閥的開(kāi)度控制為打開(kāi)一側(cè)時(shí)，流入至渦輪的廢氣流入量減少，因而增壓下降，而在將W/G閥的開(kāi)度控制為關(guān)閉一側(cè)時(shí)，流入至渦輪的廢氣流入量增加，因而增壓上升。此時(shí)，渦輪上游的排氣通路內(nèi)的壓力(以下稱(chēng)作排氣壓力)也發(fā)生變化，在將W/G閥的開(kāi)度控制為打開(kāi)一側(cè)時(shí)，排氣壓力下降，而在將W/G閥的開(kāi)度控制為關(guān)閉一側(cè)時(shí)，排氣壓力上升。
[0011]在相同進(jìn)氣歧管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)的狀態(tài)下，若排氣壓力較高，則從排氣通路回吹入氣缸內(nèi)的廢氣量增多，若排氣壓力較低，則從排氣通路回吹入氣缸內(nèi)的廢氣量減少。也就是說(shuō)，即使進(jìn)氣歧管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)相同，在排氣壓力因W/G閥的開(kāi)度而有較大變化的搭載有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中，若不考慮排氣壓力對(duì)體積效率等效值Kv的影響，則氣缸吸入空氣量的計(jì)算精度會(huì)下降。
[0012]下面，進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明排氣壓力對(duì)體積效率等效值Kv的影響。氣缸吸入空氣量與體積效率等效值Kv的關(guān)系如式(I)所示。
[0013][式I]
Q=KvXPbXVc+(TbXRX T_SGT)…(I)
Q:氣缸吸入空氣量[g/s]
Kv:體積效率等效值 Pb:進(jìn)氣歧管壓力[kPa]
Vc:氣缸的進(jìn)程容積[L]
Tb:進(jìn)氣歧管溫度[K]
R:氣體常數(shù)[J/(kg*K)]
T_SGT:規(guī)定曲柄角周期[sec](四氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)為180度間；三氣缸發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)為240度
間)[0014]此外，式(I)與專(zhuān)利文獻(xiàn)I相同。根據(jù)式(I)，體積效率等效值Kv能通過(guò)氣缸吸入空氣量Q (g/s)、進(jìn)氣歧管壓力Pb(kPa)、氣缸的進(jìn)程容積Ve(L)、進(jìn)氣歧管溫度Tb(K)、氣體常數(shù)R(J/Kg.K)、規(guī)定曲柄角周期T_SGT(sec)來(lái)計(jì)算得出，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)獲得對(duì)象發(fā)動(dòng)機(jī)的各運(yùn)行區(qū)域下的體積效率等效值Kv。所獲取到的體積效率等效值Kv通過(guò)被保存到以進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為軸的體積效率等效值Kv映射中，從而在實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中，根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與體積效率等效值Kv映射來(lái)計(jì)算出體積效率等效值Κν。
[0015]圖14的圖像I?III是示出了相同發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下、進(jìn)氣歧管壓力所對(duì)應(yīng)的排氣壓力、內(nèi)部EGR率{=進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí)刻的氣缸內(nèi)的既燃?xì)怏w分壓+ (進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí)刻的氣缸內(nèi)的既燃?xì)怏w分壓+進(jìn)氣閥關(guān)閉時(shí)刻的氣缸內(nèi)的空氣分壓)}、氣缸吸入空氣量的關(guān)系的不意圖。各示意圖中的實(shí)線表示W(wǎng)/G閥全閉(增壓一側(cè))下的關(guān)系、雙點(diǎn)劃線表示W(wǎng)/G閥全開(kāi)(釋放一側(cè))下的關(guān)系。此外，W/G閥全閉、全開(kāi)下，進(jìn)氣閥的閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)相同。
[0016]利用圖14的圖像I對(duì)進(jìn)氣歧管壓力與排氣壓力的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。圖像I的橫軸表不進(jìn)氣歧管壓力，縱軸表不排氣壓力。
進(jìn)氣歧管壓力比縱向虛線A要低的區(qū)域中，W/G閥全開(kāi)、全閉下的排氣壓力大致相等。這是由于，盡管W/G閥全開(kāi)、全閉，但流入至渦輪的廢氣流入量較少，從而無(wú)法獲得能進(jìn)行增壓程度的渦輪旋轉(zhuǎn)(排氣壓力也不上升)。此外，在縱向虛線A?B之間的進(jìn)氣歧管壓力的區(qū)域內(nèi)，在W/G閥全閉的情況下，流入至渦輪的廢氣流入量較多，能夠獲得足夠能進(jìn)行增壓程度的渦輪旋轉(zhuǎn)，并且由于廢氣穿過(guò)渦輪時(shí)的阻力變大，使得排氣壓力上升至大于大氣壓。另一方面，在W/G閥全開(kāi)的情況下，廢氣較多，但由于排氣旁通通路一側(cè)導(dǎo)通，使得排氣壓力為稍大于大氣壓力的程度。另外，進(jìn)氣歧管壓力比縱向虛線B要高的區(qū)域中，由于廢氣的流量較大，因此即使在W/G閥全開(kāi)的情況下，廢氣不會(huì)完全流入排氣旁通通路一側(cè)，使得流入渦輪的廢氣量增多，因此，排氣壓力也會(huì)上升至大于大氣壓。
[0017]接下來(lái)，利用圖14的圖像II對(duì)進(jìn)氣歧管壓力與內(nèi)部EGR率的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。圖像II的橫軸表示進(jìn)氣歧管壓力，縱軸表示內(nèi)部EGR率。
進(jìn)氣歧管壓力比縱向虛線A要低的區(qū)域中，W/G閥全開(kāi)、全閉下，相同進(jìn)氣歧管壓力所對(duì)應(yīng)的EGR率大致相等。這是由于，W/G閥全開(kāi)、全閉下，排氣壓力大致相等(參照?qǐng)D像I)，使得在W/G閥全開(kāi)、全閉下從排氣通路回吹至氣缸的廢氣量也大致相等。此外，在縱向虛線A?B之間的進(jìn)氣歧管壓力的區(qū)域內(nèi)，相對(duì)于W/G閥全閉，相同進(jìn)氣歧管壓力在W/G閥全開(kāi)時(shí)的內(nèi)部EGR率降低。這是由于，相對(duì)于W/G閥全閉，相同進(jìn)氣歧管壓力在W/G閥全開(kāi)時(shí)的排氣壓力較低(參照?qǐng)D像I)，而相對(duì)于W/G閥全閉，W/G閥全開(kāi)時(shí)從排氣通路回吹至氣缸的廢氣量變少。另外，進(jìn)氣歧管壓力比縱向虛線B要高的區(qū)域中，隨著進(jìn)氣歧管壓力的變高，W/G閥全開(kāi)、全閉下相同進(jìn)氣歧管壓力所對(duì)應(yīng)的內(nèi)部EGR率之差變小。這是由于，隨著進(jìn)氣歧管壓力的變高，氣缸吸入空氣量增加，由此，每當(dāng)廢氣從排氣通路回吹至氣缸時(shí)，氣缸內(nèi)的余量變少，即使W/G閥全開(kāi)、全閉時(shí)的排氣壓力之間存在差值(參照?qǐng)D像I)，相同進(jìn)氣歧管壓力下從排氣通路回吹至氣缸的廢氣量之差仍變小。
[0018]接下來(lái)，利用圖14的圖像III對(duì)進(jìn)氣歧管壓力與氣缸吸入空氣量的關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。圖像III的橫軸表不進(jìn)氣歧管壓力，縱軸表不氣缸吸入空氣量Q。
進(jìn)氣歧管壓力比縱向虛線A要低的區(qū)域中，W/G閥全開(kāi)、全閉下，相同進(jìn)氣歧管壓力下的EGR率大致相等(參照?qǐng)D像II)，因此，W/G閥全開(kāi)、全閉下，相同進(jìn)氣歧管壓力下的氣缸吸入空氣量Q大致相等。此外，在縱向虛線A?B之間的進(jìn)氣歧管壓力的區(qū)域內(nèi)，相對(duì)于W/G閥全閉，相同進(jìn)氣歧管壓力在W/G閥全開(kāi)時(shí)的內(nèi)部EGR率較低(參照?qǐng)D像II)，因此相對(duì)于W/G閥全閉,相同進(jìn)氣歧管壓力在W/G閥全開(kāi)時(shí)的氣缸吸入空氣量Q變多。另外，進(jìn)氣歧管壓力比縱向虛線B要高的區(qū)域中，隨著進(jìn)氣歧管壓力的變高，W/G閥全開(kāi)、全閉下相同進(jìn)氣歧管壓力下的內(nèi)部EGR率之差變小，因此，W/G閥全開(kāi)、全閉下，相同進(jìn)氣歧管壓力下的氣缸吸入空氣量Q之差變小。
[0019]如上所述，即使在進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速相等的狀態(tài)下，氣缸吸入空氣量也會(huì)因排氣壓力的不同而有較大的變化，在實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)控制過(guò)程中，若不考慮排氣壓力對(duì)根據(jù)進(jìn)氣歧管壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、以及體積效率等效值Kv映射計(jì)算出的體積效率等效值Kv產(chǎn)生的影響，則將產(chǎn)生氣缸吸入空氣量的計(jì)算精度下降的問(wèn)題。作為示例，考慮如下情況:基于上述式(I)計(jì)算出W/G閥全閉下的體積效率等效值Kv，并預(yù)先將該體積效率等效值Kv保存至以進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為軸的映射中，并將其應(yīng)用于實(shí)際的發(fā)動(dòng)機(jī)控制。在將W/G閥控制成全閉時(shí)，相對(duì)于實(shí)際的空氣量精度較高地計(jì)算出在發(fā)動(dòng)機(jī)控制用計(jì)算機(jī)單元(以下稱(chēng)作ECU)內(nèi)計(jì)算出的氣缸吸入空氣量Q，但將W/G閥控制成全開(kāi)一側(cè)時(shí)，相對(duì)于W/G閥全閉，相同進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的排氣壓力下降，隨之，在ECU內(nèi)計(jì)算出的氣缸吸入空氣量Q可能會(huì)相對(duì)于實(shí)際的空氣量偏小。
[0020]對(duì)于上述問(wèn)題，專(zhuān)利文獻(xiàn)I及專(zhuān)利文獻(xiàn)2并未記載將排氣壓力對(duì)體積效率等效值Kv的影響考慮在內(nèi)的內(nèi)容。
[0021]另外，與將閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)對(duì)體積效率等效值Kv的影響考慮在內(nèi)時(shí)相同，考慮使W/G閥的每個(gè)動(dòng)作狀態(tài)均具有體積效率等效值Kv映射，在將W/G閥的動(dòng)作范圍用6個(gè)代表點(diǎn)表示，并在其中間進(jìn)行插值來(lái)使用的情況下，具有6個(gè)體積效率等效值Kv映射。利用該方法能將排氣壓力對(duì)體積效率等效值Kv的影響考慮在內(nèi)。然而，例如在包括進(jìn)氣VVT與渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中，使W/G閥的動(dòng)作范圍的6個(gè)代表點(diǎn)的每一個(gè)都具有用于將閥門(mén)開(kāi)關(guān)定時(shí)考慮在內(nèi)的體積效率等效值Kv映射。也就是說(shuō)，由于需要6X6的36個(gè)體積效率等效值Kv映射，因此在適應(yīng)或數(shù)據(jù)設(shè)定時(shí)需要較多的步驟，并且ECU的微型計(jì)算機(jī)所需的存儲(chǔ)器容量也變得龐大，從而產(chǎn)生問(wèn)題。
[0022]另外，在W/G閥開(kāi)度控制使進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速具有唯一對(duì)應(yīng)的W/G閥門(mén)的開(kāi)度時(shí)，進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的排氣壓力也是唯一的，則不需要考慮相同進(jìn)氣歧管壓力與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的排氣壓力的不同。然而，在該情況下，存在無(wú)法將W/G閥控制成任意開(kāi)度(例如，對(duì)于駕駛者的加速請(qǐng)求，暫時(shí)將W/G閥控制成關(guān)閉一側(cè)來(lái)提高增壓壓力從而獲得加速性等)的問(wèn)題。
[0023]本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題而得以完成，因此，其目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，在具備渦輪增壓器的內(nèi)燃機(jī)中，將排氣壓力對(duì)體積效率等效值的影響考慮在內(nèi)，無(wú)需龐大的存儲(chǔ)器容量，并能利用較少的適應(yīng)常數(shù)及較小的運(yùn)算負(fù)荷，以恰當(dāng)?shù)乜刂苾?nèi)燃機(jī)所需的足夠的精度計(jì)算出氣缸吸入空氣量。
解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案
[0024]本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制，該內(nèi)燃機(jī)包括:設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)排氣通路上的渦輪、以及具有設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣通路上所設(shè)置的節(jié)流閥上游側(cè)、并與所述渦輪一并旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)的增壓器，其特征在于
該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置包括:進(jìn)氣歧管壓力檢測(cè)單元，該進(jìn)氣歧管壓力檢測(cè)單元檢測(cè)進(jìn)氣歧管的內(nèi)部壓力，以作為進(jìn)氣歧管壓力，所述進(jìn)氣歧管是由將所述節(jié)流閥下游處設(shè)置的氣室及進(jìn)氣歧管包含在內(nèi)的部分構(gòu)成的；進(jìn)氣歧管溫度檢測(cè)單元，該進(jìn)氣歧管溫度檢測(cè)單元檢測(cè)所述進(jìn)氣歧管的內(nèi)部進(jìn)氣溫度，以作為進(jìn)氣歧管溫度；廢氣旁通閥，該廢氣旁通閥設(shè)置于繞過(guò)所述渦輪的旁通通路，通過(guò)改變開(kāi)度來(lái)改變所述旁通通路的流路截面積；轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元，該轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速；排氣壓力計(jì)算單元，該排氣壓力計(jì)算單元計(jì)算設(shè)置于所述渦輪的上游的排氣通路內(nèi)的壓力，以作為排氣壓力；修正前體積效率等效值計(jì)算單元，該修正前體積效率等效值計(jì)算單元基于所述進(jìn)氣歧管壓力及所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算修正前體積效率等效值，該修正前體積效率等效值是表示所述廢氣旁通閥的規(guī)定開(kāi)度或規(guī)定開(kāi)度指示值下、從所述進(jìn)氣歧管進(jìn)入所述內(nèi)燃機(jī)的氣缸內(nèi)的空氣量的指標(biāo)；以及修正前體積效率等效值用排氣壓力計(jì)算單元，該修正前體積效率等效值用排氣壓力計(jì)算單元基于所述進(jìn)氣歧管壓力及所述內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算修正前體積效率等效值用排氣壓力，該修正前體積效率等效值用排氣壓力是與所述修正前體積效率等效值相對(duì)應(yīng)的排氣壓力。
根據(jù)所述排氣壓力及所述修正前體積效率等效值用排氣壓力及所述進(jìn)氣歧管壓力來(lái)計(jì)算出修正計(jì)算用參數(shù)，利用該修正計(jì)算用參數(shù)對(duì)所述修正前體積效率等效值進(jìn)行修正，從而計(jì)算出修正后體積效率等效值，并基于所述修正后體積效率等效值計(jì)算出從所述進(jìn)氣歧管進(jìn)入所述氣缸內(nèi)的空氣量。
發(fā)明效果
[0025]根據(jù)本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，相對(duì)于基于進(jìn)氣歧管壓力及內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算出的修正前體積效率等效值，通過(guò)根據(jù)排氣壓力及與所述修正前體積效率等效值相對(duì)應(yīng)的排氣壓力及進(jìn)氣歧管壓力計(jì)算出修正計(jì)算用參數(shù)，并利用該修正計(jì)算用參數(shù)來(lái)對(duì)所述修正前體積效率等效值進(jìn)行修正，從而在搭載增壓器的內(nèi)燃機(jī)中也能根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)高精度地計(jì)算氣缸吸入空氣量，而無(wú)關(guān)乎排氣壓力的變化。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是示意性表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制部的框圖。
圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的氣缸吸入空氣量計(jì)算單元的框圖。
圖4是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I的廢氣流量進(jìn)行計(jì)算的流程圖。
圖5是用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的排氣壓力進(jìn)行計(jì)算的流程圖。
圖6是表示用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的排氣壓力+大氣壓力進(jìn)行計(jì)算的映射的圖。
圖7是表示用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的排氣壓力+大氣壓力進(jìn)行計(jì)算的映射的圖。
圖8是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的修正計(jì)算用參數(shù)進(jìn)行計(jì)算的流程圖。
圖9是表示用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的進(jìn)氣歧管壓力+排氣壓力所對(duì)應(yīng)的緩存值進(jìn)行計(jì)算的表的圖。圖10是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的修正前體積效率等效值進(jìn)行計(jì)算的流程圖。
圖11是表示用于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的修正前體積效率等效值進(jìn)行計(jì)算的映射的圖。
圖12是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的修正后體積效率等效值進(jìn)行計(jì)算的流程圖。
圖13是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的氣缸吸入空氣量進(jìn)行計(jì)算的流程圖。
圖14是表不同一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下、進(jìn)氣歧管壓力所對(duì)應(yīng)的排氣壓力、內(nèi)部EGR率、氣缸吸入空氣量的關(guān)系的示意圖。
圖15是廢氣從排氣通路回吹至氣缸的狀態(tài)下的模型圖。
圖16是表示同一發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下、W/G閥的各開(kāi)度及各進(jìn)氣歧管壓力下的1-體積效率等效值與內(nèi)部EGR率的關(guān)系的不意圖。
圖17是表示廢氣流量所對(duì)應(yīng)的排氣壓力+大氣壓力的關(guān)系的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0028]實(shí)施方式I
首先，在對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式I進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，利用圖15對(duì)相對(duì)于排氣壓力的變化而從排氣通路回吹至氣缸的廢氣量的變化進(jìn)行說(shuō)明。圖15是廢氣從排氣通路回吹至氣缸的狀態(tài)下的模型圖，標(biāo)號(hào)7表不進(jìn)氣歧管，標(biāo)號(hào)9表不進(jìn)氣閥,標(biāo)號(hào)10表不氣缸,標(biāo)號(hào)17表不活塞,標(biāo)號(hào)20表排氣閥,標(biāo)號(hào)26表排氣通路(潤(rùn)輪上游)，標(biāo)號(hào)27表從排氣通路26起的回吹部。假設(shè)進(jìn)氣閥9與排氣閥20均處于打開(kāi)狀態(tài)，進(jìn)氣歧管7及氣缸10中的氣體處于平衡狀態(tài)(壓力、溫度等相同)。首先，根據(jù)等熵變化的關(guān)系式及音速的關(guān)系式示出式(2)。
[0029][式2]
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，對(duì)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行控制， 該內(nèi)燃機(jī)包括設(shè)置在內(nèi)燃機(jī)(100)的排氣通路(26)上的渦輪(4)、以及具有設(shè)置在所述內(nèi)燃機(jī)(100)的進(jìn)氣通路上所設(shè)置的節(jié)流閥(6)的上游側(cè)、并與所述渦輪(4) 一并旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)⑵的增壓器，其特征在于， 該內(nèi)燃機(jī)的控制裝置包括: 進(jìn)氣歧管壓力檢測(cè)單元(14)，該進(jìn)氣歧管壓力檢測(cè)單元(14)檢測(cè)進(jìn)氣歧管(7)的內(nèi)部壓力，以作為進(jìn)氣歧管壓力，所述進(jìn)氣歧管(7)是由將所述節(jié)流閥(6)下游處設(shè)置的氣室及進(jìn)氣歧管包含在內(nèi)的部分構(gòu)成的； 進(jìn)氣歧管溫度檢測(cè)單元(13)，該進(jìn)氣歧管溫度檢測(cè)單元(13)檢測(cè)所述進(jìn)氣歧管(7)的內(nèi)部進(jìn)氣溫度，以作為進(jìn)氣歧管溫度； 廢氣旁通閥(2)，該廢氣旁通閥(2)設(shè)置于繞過(guò)所述渦輪(4)的旁通通路，通過(guò)改變開(kāi)度來(lái)改變所述旁通通路的流路截面積； 轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元(19)，該轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元(19)檢測(cè)所述內(nèi)燃機(jī)(100)的轉(zhuǎn)速； 排氣壓力計(jì)算單元( 302)，該排氣壓力計(jì)算單元(302)計(jì)算設(shè)置于所述渦輪(4)的上游的排氣通路(26)內(nèi)的壓力，以作為排氣壓力； 修正前體積效率等效值計(jì)算單元(304)，該修正前體積效率等效值計(jì)算單元(304)基于所述進(jìn)氣歧管壓力及所述內(nèi)燃機(jī)(100)的轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算修正前體積效率等效值，該修正前體積效率等效值是表示所述廢氣旁通閥(21)的規(guī)定開(kāi)度或規(guī)定開(kāi)度指示值下、從所述進(jìn)氣歧管⑵進(jìn)入所述內(nèi)燃機(jī)(100)的氣缸(10)內(nèi)的空氣量的指標(biāo)；以及 修正前體積效率等效值用排氣壓力計(jì)算單元(302)，該修正前體積效率等效值用排氣壓力計(jì)算單元(302)基于所述進(jìn)氣歧管壓力及所述內(nèi)燃機(jī)(100)的轉(zhuǎn)速來(lái)計(jì)算修正前體積效率等效值用排氣壓力，該修正前體積效率等效值用排氣壓力是與所述修正前體積效率等效值相對(duì)應(yīng)的排氣壓力， 根據(jù)所述排氣壓力及所述修正前體積效率等效值用排氣壓力及所述進(jìn)氣歧管壓力來(lái)計(jì)算出修正計(jì)算用參數(shù)，利用該修正計(jì)算用參數(shù)對(duì)所述修正前體積效率等效值進(jìn)行修正，從而計(jì)算出修正后體積效率等效值， 基于所述修正后體積效率等效值計(jì)算出從所述進(jìn)氣歧管(7)進(jìn)入所述氣缸(10)內(nèi)的空氣量。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述修正計(jì)算用參數(shù)根據(jù)下式算出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述修正后體積效率等效值根據(jù)下式算出。
Kv_new=l-(1-Kv0) X η 其中，Kv new:修正后體積效率等效值;KV(1:修正前體積效率等效值
4.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述排氣壓力計(jì)算單元(302)基于從所述氣缸(10)排出的廢氣流量、大氣壓及所述廢氣旁通閥(21)的開(kāi)度或開(kāi)度指示值來(lái)計(jì)算出排氣壓力， 所述廢氣流量是基于從計(jì)算該廢氣流量的執(zhí)行時(shí)刻的排氣進(jìn)程倒退至膨脹進(jìn)程、壓縮進(jìn)程之前的進(jìn)氣進(jìn)程的吸入至所述氣缸(10)的空氣量、以及所述之前的進(jìn)氣進(jìn)程的目標(biāo)空燃比或計(jì)算所述廢氣流量的執(zhí)行時(shí)刻的實(shí)際空燃比來(lái)計(jì)算出的。
【文檔編號(hào)】F02D45/00GK103925095SQ201310746206
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月11日
【發(fā)明者】齋藤敏克, 橫野道久, 牧野倫和 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社