内燃机的控制装置及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种内燃机的控制装置和控制方法，其能够抑制因致动器的输出轴与致动器的开阀侧限位器抵接而产生的令人不适的碰撞声、以及致动器的电动机异常发热。内燃机的控制装置及控制方法采用以下结构：将要求目标开度(Sv_dem)和限制目标开度(Sv_lmt)中较小的一方设定为阀门的目标开度(Sv)，其中，要求目标开度(Sv_dem)是为了使目标增压压力(Sp)与实际增压压力(Pp)一致而计算出的，限制目标开度(Sv_lmt)是基于相当于阀门位置处于全闭位置时由位置传感器检测出的实际位置的全闭学习值(Pv_lrn)和限制目标位置而计算出的。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的控制装置及控制方法
本专利技术涉及使致动器进行动作以调整阀门开度从而控制流向涡轮增压器的内燃机废气流量的内燃机的控制装置及控制方法。
技术介绍
以往，为了实现增大内燃机(以下称为发动机)的输出等目的，内燃机中搭载有涡轮增压器。涡轮增压器具备在内燃机的废气作用下旋转的涡轮机、及通过使涡轮机旋转而进行动作的压缩机。在使这样的涡轮增压器进行动作的情况下，当发动机在高速旋转高负荷的状态下运行时，发动机的进气通路的压力即增压压力将升至所需程度以上，从而有可能导致发动机损坏。因此，通常与涡轮增压器的涡轮机并联地设置排气旁通通路。利用设置在该排气旁通通路中的废气阀，将排气通路内流过的废气的一部分分流至排气旁通通路，调节流入涡轮机的废气量，从而将增压压力控制在恰当值。此处，废气阀例如通过正压式致动器的驱动进行开闭动作。具体而言，在发动机的进气通路的压力、尤其是压力上升的节流阀的上游部的压力高于大气压的运行状态下，通过驱动正压式致动器，从而调整废气阀的开度。通常，到正压式致动器能够进行驱动为止的期间内，废气阀处于全闭状态。下述中，将废气阀称为WGV，将使WGV进行动作的废气旁通致动器称为WGA。正压式致动器中，必须在发动机的进气通路的压力高于阈值的情况下才使WGV进行动作。即，当该压力在阈值以下时，无法使WGV进行动作，因此无法改变WGV的开度。对此，近年来提出了以下系统：其将WGA电动化并根据需要驱动WGV而与发动机的进气通路的压力无关，从而能够自由地限制涡轮增压器所提供的增压压力。然而，在这样的系统中，由于WGV的开闭动作长期反复进行所引起的老化、WGV开度传感器的温度特性、构成WGV的结构体的热膨胀等的影响，会导致WGV开度传感器的检测值与实际的WGV开度之间产生误差。其结果是，WGV的基准位置、即WGV开度传感器的检测值为0时的WGV位置偏离了WGV实际全闭时的位置。因此，即使将WGV控制在同一目标开度，目标开度与实际WGV开度之间也会产生偏差。因此，有可能无法控制成所期望的增压压力，或者说增压压力有可能无法达到控制目标值。因此，专利文献1所记载的现有技术中，在目标开度为全闭的状态下判断出实际开度收敛于全闭状态时，基于此时的开度传感器的输出值进行全闭位置的学习，并根据全闭学习值发生更新的时刻起的温度变化，将全闭学习值修正为与传感器输出特性变化相符合的值。通过采用这样的结构，即使温度条件发生变化，也能维持WGV机构的控制精度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2015－59549号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题如上所述，由于WGV的开闭动作长期反复进行所引起的老化、WGV开度传感器的温度特性、构成WGV的结构体的热膨胀等的影响，会导致WGV开度传感器的检测值与实际的WGV开度之间产生误差。对此，专利文献1所记载的现有技术中，通过全闭位置的学习、对温度变化造成的全闭位置偏差进行校正，用以减小全闭学习值与实际全闭位置之间的误差。这里，专利文献1所记载的现有技术中，为了学习全闭位置，需要将WGV控制到全闭位置处。而当WGV全闭时，增压压力上升，因此根据不同的运行模式，可能无法获得能够学习全闭位置的机会，全闭学习值未被更新的状况将继续下去。这种情况下，偏离了实际全闭位置的全闭学习值将直接被存储。因此，即使根据温度变化对偏离了实际全闭位置的全闭学习值进行校正，全闭位置相对于温度变化的变化量也仅仅是推算值，其推算精度会随着时间的经过而变差。因此，专利文献1所记载的现有技术中，预料到在全闭学习值更新的机会较少的情况下，全闭学习值会偏离实际全闭位置的情况。另外，在全闭学习值相对于实际全闭位置向开阀侧偏离的状态下，当所要求的目标开度为全开时，实际开度会超过该目标开度而过于打开。即，在全闭学习值与实际全闭位置一致的情况下，即使通过反馈控制驱动WGA使目标开度的最大值即最大目标开度与实际开度一致，在超过临界碰撞速度的速度下，WGA的输出轴也不会与WGA的开阀侧限位器抵接。这是因为，实际开度越接近目标开度，实际开度的变化速度越慢，或者控制上的全开位置被设定为小于WGA的开阀侧限位器位置的开度。另外，在全闭学习值相对于实际全闭位置向开阀侧偏离的情况下，相当于最大目标开度的位置有可能位于WGA的开阀侧限位器位置的开阀侧的位置。在这种情况下，若通过反馈控制驱动WGA以使最大目标开度与实际开度一致，则在超过临界碰撞速度的速度下，WGA的输出轴有可能与WGA的开阀侧限位器抵接。其结果是，在临界碰撞速度以上的速度下，WGA的开阀侧限位器与WGA的输出轴抵接，从而可能产生令人不适的碰撞声。另外，当WGA的开阀侧限位器与WGA的输出轴抵接的状态继续保持时，用于驱动WGA的驱动电流变得过大，从而可能导致WGA的电动机异常过热。即，WGA的输出轴无法移动到比该输出轴与WGA的开阀侧限位器的抵接位置更靠近开阀侧。因此，在WGV的目标开度设定为在与该抵接位置所对应的开度的开阀侧的情况下，目标开度与实际开度之间的偏差会被保留。其结果是，通过反馈控制增大WGA的操作量，可能导致WGA的电动机异常过热。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种内燃机的控制装置和控制方法，其能够抑制因致动器的输出轴与致动器的开阀侧限位器抵接而可能产生的令人不适的碰撞声、以及致动器的电动机异常发热。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的内燃机的控制装置使致动器进行动作以调整阀门的开度从而控制流向涡轮增压器的内燃机废气的流量，该内燃机的控制装置包括：目标增压压力运算部，其基于内燃机的运行状态计算目标增压压力；要求目标开度运算部，其计算阀门的要求目标开度，以使目标增压压力运算部计算出的目标增压压力与增压压力传感器检测出的实际增压压力一致，其中,该增压压力传感器对经过涡轮增压器增压后的内燃机的吸入空气的压力进行检测；基准位置学习部，其将阀门的位置为全闭位置时由检测阀门的实际位置的位置传感器检测出的实际位置设定为全闭学习值；实际开度运算部，其基于位置传感器检测出的实际位置和基准位置学习部所设定的全闭学习值，计算阀门的实际开度；限制目标开度运算部，其基于基准位置学习部所设定的全闭学习值和相对于致动器的开阀侧限位器的位置预先设定于闭阀侧的限制目标位置，计算阀门的限制目标开度；目标开度限制部，其将要求目标开度运算部计算出的要求目标开度和限制目标开度运算部计算出的限制目标开度中较小的一方设定为阀门的目标开度；操作量运算部，其计算出用于使致动器进行动作的操作量，以使实际开度运算部计算出的实际开度跟随目标开度限制部所设定的目标开度；以及驱动部，其使致动器按照操作量运算部计算出的操作量进行动作。本专利技术的内燃机的控制方法使致动器进行动作以调整阀门的开度从而控制流向涡轮增压器的内燃机废气的流量，该内燃机的控制方法包括：目标增压压力运算步骤，其基于内燃机的运行状态计算目标增压压力；要求目标开度运算步骤，其计算阀门的要求目标开度，以使目标增压压力运算步骤中计算出的目标增压压力与增压压力传感器检测出的实际增压压力一致，其中,该增压压力传感器对经过涡轮增压器增压后的内燃机的吸入空气的压力进行检测；基准位置学习步骤，其将阀门的位置为全闭位置时由检测阀门的实际位置的位置传感器检测出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的控制装置，使致动器进行动作以调整阀门的开度从而控制流向涡轮增压器的内燃机的废气流量，其特征在于，包括：目标增压压力运算部，其基于所述内燃机的运行状态来计算目标增压压力；要求目标开度运算部，其计算所述阀门的要求目标开度，以使所述目标增压压力运算部计算出的所述目标增压压力与增压压力传感器检测出的实际增压压力一致，其中,所述增压压力传感器用于检测经过所述涡轮增压器增压后的所述内燃机的吸入空气的压力；基准位置学习部，其将所述阀门的位置位于全闭位置时由用于检测所述阀门的实际位置的位置传感器所检测出的所述实际位置设定为全闭学习值；实际开度运算部，其基于所述位置传感器检测出的所述实际位置和所述基准位置学习部所设定的所述全闭学习值，计算所述阀门的实际开度；限制目标开度运算部，其基于所述基准位置学习部所设定的所述全闭学习值、相对于所述致动器的开阀侧限位器位置预先设定于闭阀侧的限制目标位置，计算所述阀门的限制目标开度；目标开度限制部，其将所述要求目标开度运算部计算出的所述要求目标开度和所述限制目标开度运算部计算出的所述限制目标开度中较小的一方设定为所述阀门的目标开度；操作量运算部，其计算用于使所述致动器进行动作的操作量，以使所述实际开度运算部计算出的所述实际开度跟随所述目标开度限制部所设定的所述目标开度；以及驱动部，其按照所述操作量运算部计算出的所述操作量来使所述致动器进行动作。...

【技术特征摘要】
2016.10.12 JP 2016-2006581.一种内燃机的控制装置，使致动器进行动作以调整阀门的开度从而控制流向涡轮增压器的内燃机的废气流量，其特征在于，包括：目标增压压力运算部，其基于所述内燃机的运行状态来计算目标增压压力；要求目标开度运算部，其计算所述阀门的要求目标开度，以使所述目标增压压力运算部计算出的所述目标增压压力与增压压力传感器检测出的实际增压压力一致，其中,所述增压压力传感器用于检测经过所述涡轮增压器增压后的所述内燃机的吸入空气的压力；基准位置学习部，其将所述阀门的位置位于全闭位置时由用于检测所述阀门的实际位置的位置传感器所检测出的所述实际位置设定为全闭学习值；实际开度运算部，其基于所述位置传感器检测出的所述实际位置和所述基准位置学习部所设定的所述全闭学习值，计算所述阀门的实际开度；限制目标开度运算部，其基于所述基准位置学习部所设定的所述全闭学习值、相对于所述致动器的开阀侧限位器位置预先设定于闭阀侧的限制目标位置，计算所述阀门的限制目标开度；目标开度限制部，其将所述要求目标开度运算部计算出的所述要求目标开度和所述限制目标开度运算部计算出的所述限制目标开度中较小的一方设定为所述阀门的目标开度；操作量运算部，其计算用于使所述致动器进行动作的操作量，以使所述实际开度运算部计算出的所述实际开度跟随所述目标开度限制部所设定的所述目标开度；以及驱动部，其按照所述操作量运算部计算出的所述操作量来使所述致动器进行动作。2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，所述限制目标位置设定为作为所述要求目标开度所能设定的上限值所对应的开阀侧上限位置与所述开阀侧限位器位置之间的值。3.如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，在所述位置传感器检测出的所述实际位置在预先设定...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥建彦，大野隆彦，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP