[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

本公开提供一种能够比以往更高精度地推测内燃机的缸内流入气体量的内燃机的控制装置。内燃机的控制装置(110)具有质量通量计算部(F2)、开口面积计算部(F3)、有效开口面积计算部(F4)和通过气体流量计算部(F5)。质量通量计算部(F2)基于节流阀(125)的上游侧气体温度(Tu)、上游侧气体压力(Pu)和下游侧气体压力(Pd)来计算通过节流阀(125)的气体的质量通量(MF)。开口面积计算部(F3)基于节流阀(125)的开度(θ)来计算节流阀(125)的开口面积(A)。有效开口面积计算部(F4)基于上游侧气体压力(Pu)、下游侧气体压力(Pd)、开度(θ)和开口面积(A)来计算节流阀(125)的有效开口面积(EA)。通过气体流量计算部(F5)基于质量通量(MF)和有效开口面积(EA)来计算通过节流阀(125)的气体流量(GF)。

技术领域

本公开涉及内燃机的控制装置。

背景技术

已知一项关于内燃机的控制装置的发明，该发明改进了内燃机缸内填充空气量的运算方法(以下专利文献1)。专利文献1所述的内燃机的控制装置控制具备电子节流系统的内燃机，该电子节流系统通过节流致动器驱动节流阀来控制节流开度。该以往的内燃机的控制装置的特征在于包括开度指令值运算单元、延迟单元、节流开度预测单元、缸内填充空气量预测单元以及燃料喷射量运算单元(同权利要求1)。

开度指令值运算单元基于加速操作量等运算开度指令值。延迟单元使将所述开度指令值运算单元运算出的开度指令值输出到节流致动器的定时延迟。节流开度预测单元基于通过所述延迟单元延迟之前的开度指令值和电子节流系统的响应延迟特性，在延迟输出该开度指令值之前预测之后的节流开度。缸内填充空气量预测单元基于由所述节流开度预测单元预测到的节流开度来预测缸内填充空气量。燃料喷射量运算单元基于由所述缸内填充空气量预测单元预测到的缸内填充空气量来计算燃料喷射量。

此外，所述缸内填充空气量预测单元基于由所述节流开度预测单元预测到的节流开度来预测直到进气阀关闭定时为止的缸内填充空气量的变化量。

然后，所述缸内填充空气量预测单元将预测到的变化量与基于当前运行参数所运算出的基底缸内填充空气量相加，以预测缸内填充空气量(同权利要求2)。

另外，上述缸内填充空气量预测单元将吸入空气通过的节流开口视为孔道，使用对节流通过空气量和在节流下流通路中流动的吸入空气应用了质量保存法则的进气系统模型。而且，所述缸内填充空气量预测单元通过将该进气系统模型的输出的变化量进行累计直到进气阀关闭定时，从而来预测到进气阀关闭定时为止的缸内填充空气量的变化量(同权利要求3)。

在所述进气系统模型中运算节流通过空气量的式子如下设定。

[数学式1]

A＝πr²(1-cos²θ)

在上述式中，G_in是节流通过空气量[kg/sec]。μ是流量系数，A是节流开口有效截面积[m²]。Pa为大气压[Pa]，Pm为进气压力[Pa]，R为气体常数，T为进气温度[K]。f(Pm/Pa)是由进气压Pm与大气压Pa之比决定的物理值。r是节流阀的半径[m]，θ是节流开度。所述缸内填充空气量预测单元运算所述节流通过空气量。此时，所述缸内填充空气量预测单元根据以Pm/Pa为参数的表来计算f(Pm/Pa)，并根据以节流开度为参数的表来计算μ·A(同权利要求4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2002－201998号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

上述现有的内燃机的控制装置例如在内燃机的过渡运行时等节流阀的上游侧和下游侧的空气压力急剧变化的情况下，根据表所计算出的μ·A和实际的μ·A有可能不一致。该情况下，节流通过空气量的运算结果产生误差，其结果是，缸内填充空气量的预测精度降低。