内燃机的废气阀门控制装置及内燃机的废气阀门控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术获得一种内燃机的废气阀门控制装置以及内燃机的废气阀门控制方法，即使在基准位置相对于废气阀门（WGV）的全封闭位置产生了偏离的情况下，也能以低成本将WGV控制成所希望的开闭状态。在WGV目标开度（控制目标值）在阀值开度以下的情况下，基于WGV目标开度，使WGV进行开闭动作，同时将WGV目标开度加上或者减去规定的开度，通过对节流上游压力或者WGV致动器的驱动电流的变化进行监视，从而来确定与基准位置相对于WGV的全封闭位置的偏离相对应的最合适的WGV目标开度。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的废气阀门控制装置及内燃机的废气阀门控制方法
本专利技术涉及装载于车辆（例如，增压式发动机车辆）的内燃机的废气阀门控制装置及内燃机的废气阀门控制方法。
技术介绍
现有技术中，出于提高内燃机（下面称为发动机）的输出等目的，已知一种将增压器装载在发动机的进气通路上的涡轮增压器，该增压器利用废气使涡轮旋转进行工作。在如上所述的涡轮增压器中，当旋转负载处于高旋转高负载时，有可能因增压压力增加到所需压力以上而导致发动机损坏，因此，通常具备与涡轮并列的排气旁通通路。并且，利用设置于该排气旁通通路上的废气阀门，使在排气通路内流动的一部分废气分流到旁通通路，从而调节流入涡轮的废气流入量，将发动机的进气路径的压力（增压压力）控制在适当的等级。此外，废气阀门通常通过致动器（例如正压型致动器）的驱动来进行动作（开闭动作）。具体而言，具有如下结构：在发动机的进气通路（特别是压力上升的节流阀上游部）的压力变得大于大气压的情况下，致动器进行驱动，由此使废气阀门进行动作。此外，通常在直到致动器能进行驱动为止的期间内，废气阀门处于全封闭状态。下文中，将废气阀门称为WGV，将使WGV进行动作的废气阀门致动器称为WGA。此处，以往，若发动机的进气通路的压力不高于阀值，则无法使WGV进行动作。即，在该压力为阀值以下的情况下，无法使WGV进行动作，因此无法变更WGV的开度量（WGV开度）。因此，近年来提出了如下系统：使WGV电动化，不依赖于发动机的进气通路的压力，而是根据需要来驱动WGV，能利用涡轮增压器来限制增压。然而，在如上所述的系统中，由于WGV的开闭动作经过长期的反复实施而随着时间发生的变化、以及WGV开度传感器的温度特性或构成WGV的结构物的热膨胀等影响，导致WGV开度传感器的检测值与真正的WGV开度（实际的WGV开度）之间产生误差。其结果是，WGV的基准位置（WGV开度传感器的检测值为0％时的WGV位置）相对于WGV的全封闭位置（真正的WGV开度为0％时的WGV位置）所有偏离。因此，即使以相同的控制量使WGA进行动作，WGV开度也可能会产生偏离，因而无法将WGV控制成所希望的开闭状态。此外，由于节流上游压力未达到控制目标值，或WGV从全封闭状态进一步向封闭侧动作，导致WGA的驱动电流有可能会成为过电流。因此，在现有技术中，考虑基准位置相对于WGV的全封闭位置的偏离所产生的影响，来校正WGA的控制量。具体而言，在执行增压压力反馈控制的过程中，根据目标增压压力与实际的增压压力的偏差，计算WGV开度校正量，并基于所计算出的WGV开度校正量来学习WGV的基准位置。（例如，参照专利文献1）。此外，分别利用模型来计算与WGV的操作量相对应的WGV开度的推测值、基于该WGV开度的推测值和进气流量的测量值而计算得到的涡轮转速的推测值、以及基于该涡轮转速和节流上游压力的测量值而计算得到的压缩机流量的推测值。然后，将压缩机流量的推测值与进气流量的测量值进行比较，并基于该比较结果，来调整WGV开度的推测值与WGV的操作量之间的关系（例如，参照专利文献2、3）。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4434057号公报专利文献2：日本专利特开2012－225181号公报专利文献3：日本专利特开2012－241625号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题然而，现有技术中存在以下问题。专利文献1所记载的现有技术中，未考虑相对于相同的节流上游压力的变化量的、WGV开度的变化量不同的情况。因此，有可能无法基于WGV开度处于中间区域时所获得的WGV开度校正量，来准确地校正WGV的全封闭位置相对于基准位置的偏离。其结果是，具有以下问题：即，有可能无法将WGV控制成所希望的开闭状态。此外，在专利文献2、3所记载的现有技术中，由于求出较多的参数推测值，因此使用多个复杂的模型。因此，为了应对处理负载或者所需的存储器容量的增加，需要昂贵的CPU，其结果是会导致成本提高的问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种内燃机的废气阀门控制装置以及内燃机的废气阀门控制方法，即使在WGV的全封闭位置相对于基准位置产生了偏差的情况下，也能以低成本将WGV控制成所希望的开闭状态。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术中的内燃机的废气阀门控制装置包括控制部，为了进行控制，以使得相当于设置在内燃机的进气通路上的节流阀的上游部的压力的、由节流上游压力检测部检测到的实际节流上游压力成为目标节流上游压力，该控制部执行废气阀门的开度控制，以使得由废气阀门开度传感器所检测到的检测开度成为目标开度，该内燃机的废气阀门控制装置还包括：节流上游压力判定部，在目标节流上游压力与实际节流上游压力之间的差分在允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为控制部所进行的开度控制处于恰当的控制状态，在差分不在允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为控制部所进行的开度控制处于不恰当的控制状态，并且该节流上游压力判定部判定是处于实际节流上游压力大于目标节流上游压力的状态、还是处于实际节流上游压力小于目标节流上游压力的状态；以及目标开度计算部，在目标开度在预先规定的阀值开度以下、且节流上游压力判定部判定为处于不恰当的控制状态的情况下，该目标开度计算部以规定的开度、在实际节流上游压力向目标节流上游压力接近的方向上对目标开度进行校正，通过使用了校正后的目标开度的控制部所进行的开度控制，反复地校正目标开度，直至节流上游压力判定部判定为处于恰当的控制状态为止，由此生成用于获得恰当的控制状态的校正目标开度。本专利技术中的内燃机的废气阀门控制方法是利用内燃机的废气阀门控制装置执行的内燃机的废气阀门控制方法，该内燃机的废气阀门控制装置包括控制部，为了进行控制，以使得相当于设置在内燃机的进气通路上的节流阀的上游部的压力的、由节流上游压力检测部检测到的实际节流上游压力成为目标节流上游压力，该控制部执行废气阀门的开度控制，以使得由废气阀门开度传感器所检测到的检测开度成为目标开度，该内燃机的废气阀门控制方法还包括：节流上游压力判定步骤，在该节流上游压力判定步骤中，在目标节流上游压力与实际节流上游压力之间的差分在允许范围内的情况下，判定为控制部所进行的开度控制处于恰当的控制状态，在差分不在允许范围内的情况下，判定为控制部所进行的开度控制处于不恰当的控制状态，并且判定是处于实际节流上游压力大于目标节流上游压力的状态、还是处于实际节流上游压力小于目标节流上游压力的状态；以及目标开度计算步骤，在该目标开度计算步骤中，在目标开度在预先规定的阀值开度以下、且由节流上游压力判定步骤判定为处于不恰当的控制状态的情况下，以规定的开度、在实际节流上游压力向目标节流上游压力接近的方向上对目标开度进行校正，通过使用了校正后的目标开度的控制部所进行的开度控制，反复地校正目标开度，直至由节流上游压力判定步骤判定为处于恰当的控制状态为止，由此生成用于获得恰当的控制状态的校正目标开度。专利技术效果根据本专利技术，在WGV目标开度（控制目标值）在预先规定的阀值开度以下的情况下，基于WGV目标开度来使WGV进行开闭动作，同时将WGV目标开度加上或减去预先规定的开度，从而来确定与基准位置相对于WGV的全封闭位置的偏离相对应的最合适的WGV目标开度。由此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的废气阀门控制装置，包括控制部，为了进行控制，以使得相当于设置在内燃机的进气通路上的节流阀的上游部的压力的、由节流上游压力检测部检测到的实际节流上游压力成为目标节流上游压力，该控制部执行废气阀门的开度控制，以使得由废气阀门开度传感器所检测到的检测开度成为目标开度，其特征在于，还包括：节流上游压力判定部，在所述目标节流上游压力与所述实际节流上游压力之间的差分在允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为所述控制部所进行的所述开度控制处于恰当的控制状态，在所述差分不在所述允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为所述控制部所进行的所述开度控制处于不恰当的控制状态，并且该节流上游压力判定部判定是处于所述实际节流上游压力大于所述目标节流上游压力的状态、还是处于所述实际节流上游压力小于所述目标节流上游压力的状态；以及目标开度计算部，在所述目标开度在预先规定的阀值开度以下、且所述节流上游压力判定部判定为处于所述不恰当的控制状态的情况下，该目标开度计算部以规定的开度、在所述实际节流上游压力向所述目标节流上游压力接近的方向上对所述目标开度进行校正，通过使用了所述校正后的目标开度的所述控制部所进行的所述开度控制，反复地校正所述目标开度，直至所述节流上游压力判定部判定为处于所述恰当的控制状态为止，由此生成用于获得所述恰当的控制状态的校正目标开度。...

【技术特征摘要】
2013.05.01 JP 2013-0962451.一种内燃机的废气阀门控制装置，包括控制部，为了进行控制，以使得相当于设置在内燃机的进气通路上的节流阀的上游部的压力的、由节流上游压力检测部检测到的实际节流上游压力成为目标节流上游压力，该控制部执行废气阀门的开度控制，以使得由废气阀门开度传感器所检测到的检测开度成为目标开度，其特征在于，还包括：节流上游压力判定部，在所述目标节流上游压力与所述实际节流上游压力之间的差分在允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为所述控制部所进行的所述开度控制处于恰当的控制状态，在所述差分不在所述允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为所述控制部所进行的所述开度控制处于不恰当的控制状态，并且该节流上游压力判定部判定是处于所述实际节流上游压力大于所述目标节流上游压力的状态、还是处于所述实际节流上游压力小于所述目标节流上游压力的状态；以及目标开度计算部，在所述目标开度在预先规定的阀值开度以下、且所述节流上游压力判定部判定为处于所述不恰当的控制状态的情况下，该目标开度计算部以规定的开度、在所述实际节流上游压力向所述目标节流上游压力接近的方向上对所述目标开度进行校正，通过使用了所述校正后的目标开度的所述控制部所进行的所述开度控制，反复地校正所述目标开度，直至所述节流上游压力判定部判定为处于所述恰当的控制状态为止，由此生成用于获得所述恰当的控制状态的校正目标开度，还包括电流判定部，该电流判定部判定是否处于用于使所述废气阀门进行动作的致动器的驱动电流小于预先规定的阀值电流的状态，当处于所述致动器的驱动电流小于所述阀值电流的状态时，成为正常状态，而当处于所述致动器的驱动电流在所述阀值电流以上的状态时，成为过电流状态，在所述目标开度在所述阀值开度以下、且所述电流判定部判定为处于所述过电流状态的情况下，所述目标开度计算部以规定的开度、在所述致动器的驱动电流向所述正常状态接近的方向上对所述目标开度进行校正，通过使用了所述校正后的目标开度的所述控制部所进行的所述开度控制，反复地校正所述目标开度，直至所述电流判定部判定为处于所述正常状态为止，由此生成用于获得所述恰当的控制状态的校正目标开度。2.如权利要求1所述的内燃机的废气阀门控制装置，其特征在于，所述目标开度在所述阀值开度以下，并且所述节流上游压力判定部判定为处于所述不恰当的控制状态、且处于所述实际节流上游压力小于所述目标节流上游压力的状态，在此情况下，所述目标开度计算部通过将所述目标开度减去规定的开度，以使得所述实际节流上游压力接近所述目标节流上游压力，从而对所述目标开度进行校正。3.如权利要求1所述的内燃机的废气阀门控制装置，其特征在于，所述目标开度在所述阀值开度以下，并且所述节流上游压力判定部判定为处于所述不恰当的控制状态、且处于所述实际节流上游压力大于所述目标节流上游压力的状态，在此情况下，所述目标开度计算部通过将所述目标开度加上规定的开度，以使得所述实际节流上游压力接近所述目标节流上游压力，从而对所述目标开度进行校正。4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机的废气阀门控制装置，其特征在于，还包括开度学习值计算部，该开度学习值计算部在所述目标开度计算部进行的所述目标开度的校正已完成的情况下，将用于使当前时刻的所述废气阀门开度传感器的检测值和当前时刻的所述目标开度相一致的校正值作为学习值，并存储在存储部中，所述目标开度计算部使用存储于所述存储部中的所述学习值，对所述废气阀门开度传感器所检测到的所述检测开度进行校正。5.一种内燃机的废气阀门控制装置，包括控制部，为了进行控制，以使得相当于设置在内燃机的进气通路上的节流阀的上游部的压力的、由节流上游压力检测部检测到的实际节流上游压力成为目标节流上游压力，该控制部执行废气阀门的开度控制，以使得由废气阀门开度传感器所检测到的检测开度成为目标开度，其特征在于，还包括：节流上游压力判定部，在所述目标节流上游压力与所述实际节流上游压力之间的差分在允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为所述控制部所进行的所述开度控制处于恰当的控制状态，在所述差分不在所述允许范围内的情况下，该节流上游压力判定部判定为所述控制部所进行的所述开度控制处于不恰当的控制状态，并且该节流上游压力判定部判定是处于所述实际节流上游压力大于所述目标节流上游压力的状态、还是处于所述实际节流上游压力小于所述目标节流上游压力的状态；以及目标开度计算部，在所述目标开度在预先规定的阀值开度以下、且所述节流上游压力判定部判定为处于所述不恰当的控制状态的情况下，该目标开度计算部以规定的开度、在所述实际节流上游压力向所述目标节流上游压力接近的方向上对所述目标开度进行校正，通过使用了所述校正后的目标开度的所述控制部所进行的所述开度控制，反复地校正所述目标开度，直至所述节流上游压力判定部判定为处于所述恰当的控制状态为止，由此生成用于获得所述恰当的控制状态的校正目标开度，还包括开度学习值计算部，该开度学习值计算部在所述目标开度计算部进行的所述目标开度的校正已完成的情况下，将用于使当前时刻的所述废气阀门开度传感器的检测值和当前时刻的所述目标开度相一致的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丸尾敏明，横野道久，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