[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置。 

背景技术

以往，已知执行以下反馈控制(以下，简单记作F/B控制)：控制对内燃机的燃烧带来影响的物理量，使其接近与运转状态对应的恰当的值(目标值)。作为执行内燃机的F/B控制的项目可以列举：例如节流阀的开度、增压器(涡轮增压器)的增压效率、排气回流(EGR)装置中的EGR阀的开度、可变阀机构中的吸气阀和排气阀的开闭阀的相位。 

近年来，由于响应内燃机的进一步的低燃料消耗、低排放等要求，因此需要并行执行多个项目的F/B控制。已知当并行执行多个项目的F/B控制时各个控制处理相互干扰。例如，当改变涡轮增压器的增压效率使得增压的压力接近目标值时，即便EGR阀的开度固定，EGR量也变化。另外，当改变EGR阀的开度使得EGR量接近目标值时，即便涡轮增压器的增压效率固定，增压压力也变化。如上所述，当并行执行多个项目的F/B控制时，由于各个F/B控制相互影响，因此难以使得F/B控制收敛。 

作为并行执行多个项目的F/B控制的技术，专利文献1公开了以下技术：利用共用预定的同一个线性函数的应答指定型算法计算出两个控制输入的控制值，基于计算结果来执行内燃机的F/B控制，由此提高F/B控制的稳定性。 

另外，专利文献2公开了其他认为与本发明具有关联性的技术。 

在先技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本专利文献特开2005-299424号公报； 

专利文献2：日本专利文献特开2004-92471号公报。 

发明内容

发明要解决的问题 

当增加内燃机的F/B控制中的控制输入时，由于用于避免控制处理的干扰的控制算法在乘方上复杂化，因此确认和适应所需要的时间大幅增加。一旦在确认模式不足的状态下生成控制算法，则由于在未确认的运转状态下产生控制处理的干扰而导致振荡(hunting)、过冲(overshooting)、或下冲(undershooting)，因此F/B控制可能无法收敛。如上所述，当内燃机的F/B控制项目增加时，难以实现适当的F/B控制。 

另一方面，已知有以下前馈控制(以下，简单记作F/F控制)：预测使内燃机的输出产生变动的外部干扰，控制物理量以预先消除所预测的外部干扰。这样的F/F控制由于不受到内燃机的其他的控制的影响，因此通过对内燃机的F/B控制的一部分进行F/F控制，能够并行执行多个控制处理。 

在这里，由于涡轮增压器的增压效率的控制对内燃机燃烧的影响程度大并且响应的偏差也大，因此希望进行F/B控制。然而，在涡轮增压器的增压效率的控制中，从物理量变化到燃烧改善为止的时滞比其他控制大。因此，当对涡轮增压器的增压效率进行F/B控制时，即便例如对其他所有的控制项目进行F/F控制，也会发生控制处理的相互干扰，由此内燃机的燃油经济性或排放变差。 

本发明是鉴于上述的问题完成的，其目的在于，提供一种能够抑制多个控制处理的相互干扰的内燃机的控制装置。 

用于解决问题的手段 

为了达到上述的目的，本发明提供了一种内燃机的控制装置，所述内燃机包括：可变阀单元，所述可变阀单元将吸气阀和排气阀的开关阀的相位变更至目标相位；EGR阀，所述EGR阀调节从排气侧到吸气侧的排气的回流量；增压效率控制单元，所述增压效率控制单元控制增压器的增压效率；以及节流阀，所述节流阀调节吸入空气量，所述内燃机对所述EGR 阀、所述增压效率控制单元、所述节流阀中的至少两个进行反馈控制，并对所述可变阀单元进行前馈控制，所述内燃机的控制装置的特征在于，所述前馈控制基于所述内燃机的运转状态改变所述可变阀单元的所述目标相位，并且根据所述EGR阀、所述增压效率控制单元、所述节流阀中的至少两个的反馈控制的收敛状态限制所述目标相位的变化率。 

由可变阀单元进行的改变吸气阀和排气阀的开关阀的相位的控制的从物理量变化到改善燃烧为止的时滞比其他控制小。因此，通过执行前馈控制，能够抑制多个控制处理的相互干扰，所述前馈控制根据从物理量变化到改善燃烧为止的时滞更大的其他反馈控制的收敛状态限制可变阀单元的目标相位的变化率。 

尤其是，在本发明的内燃机的控制装置中，可以是以下构成：所述内燃机对所述EGR阀和所述增压效率控制单元进行反馈控制，所述前馈控制根据所述EGR阀和所述增压效率控制单元的反馈控制的收敛状态限制所述目标相位的变化率。