[发明专利]带增压器的内燃机的控制装置及其控制方法

说明书

提供一种带增压器的内燃机的控制装置及其控制方法，能削减需要在内燃机和增压器组合后的状态下进行的数据测量及匹配的工时数。在带增压器的内燃机的控制装置(100)及其控制方法中，对实现目标压缩机驱动力(Pct)的目标涡轮流量(Qtt)进行计算，基于排出气体流量(Qex)和目标涡轮流量(Qtt)对目标废气门流量(Qwgt)进行计算，基于实现目标压缩机驱动力(Pct)的目标涡轮前后压力比(P3t/P4t)和涡轮下游压力来对目标涡轮上游压力(P3t)进行计算，并基于目标废气门流量(Qwgt)、目标涡轮前后压力比(P3t/P4t)及目标涡轮上游压力(P3t)来对目标气门有效开口面积(Swgt)进行计算，并对气门阀控制值(WG)进行计算。

技术领域

本发明涉及一种包括增压器的内燃机的控制装置及其控制方法，其中，上述内燃机具有对废气门阀(日文：ウェイストゲートバルブ)进行驱动的致动器。

背景技术

以往，以提高内燃机的输出等为目的，已知有如下增压器：将利用排出气体使涡轮旋转来进行驱动的压缩机装载在内燃机的进气路径上。在上述增压器中，在高转速、高负荷下，存在超过必要限度地增压压力而使内燃机破损的风险，因此，通常具有绕过涡轮的排气旁通通路，通过将设于该排气旁通通路的废气门阀打开，使排出气体的一部分向排气旁通通路分流来对流向涡轮的流入量进行调节，从而能将增压压力控制为适当水平(例如参照下述专利文献1)。

这样，能根据废气门阀的开度，来对增压器的排出压力及增压压力进行控制。废气门阀的控制量是由针对基于内燃机的旋转速度及负荷设定的进气系统的目标量(例如目标增压压力或目标吸气量)进行的闭环控制或简单的开环控制来确定的。

但是，近年来，提出了一种内燃机的控制装置，其将来自驾驶员或车辆侧的驱动力的要求值即内燃机的输出轴转矩作为内燃机的输出目标值，通过确定内燃机的控制量即空气量、燃料量及点火时刻，来获得良好的行驶性能。另外，公知的是，在内燃机的控制量中对内燃机的输出轴转矩影响最大的控制量是空气量，也提出了高精度地对空气量进行控制的内燃机的控制装置(例如参照下述专利文献2)。

此外，还提出了一种使上述专利文献1所示的现有的废气门阀的控制装置与上述专利文献2这样的确定内燃机的输出目标值的内燃机的控制装置对应的方法。例如，在下述专利文献3的技术中，构成为基于内燃机的输出目标值来计算出目标吸入空气流量(≈目标填充效率)，基于目标填充效率及旋转速度来计算出目标增压压力，基于目标吸入空气流量及目标增压压力，来计算出为驱动增压器而需要的目标压缩机驱动力，利用排出气体流量和压缩机驱动力(涡轮输出)间的关系与废气门阀的致动器的控制值相应地发生变化这样的特性(专利文献3的图9)，基于排出气体流量及目标压缩机驱动力来计算出废气门阀的致动器的目标控制值。

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

专利文献3：日本专利特许第5420013号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

但是，在专利文献3的技术中，利用了排出气体流量和压缩机驱动力间的关系与废气门阀的致动器的控制值相应地发生变化这样的特性，因此，为例获得这一特性，需要在使内燃机与增压器组合的状态下进行实验，并基于实验数据制作表示特性的图表或近似式，需要花费数据测量及匹配(日文：適合)的工时数。此外，在相同规格的内燃机中将增压器改变为其它规格的增压器的情况下，或是在将相同规格的增压器沿用到其它规格的内燃机这样的情况下，需要再次在使规格改变后的内燃机与增压器组合的状态下进行数据测量及匹配。即，在内燃机和增压器中的一方的规格发生改变的情况下，也需要再次进行内燃机及增压器整体的实验，存在无法削减数据测量及匹配的工时数这样的问题。