内燃机的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术获得一种能高精度地计算废气温度，消除涡轮流量、废气旁通阀开度的偏差差异，来高精度地控制为输出目标值的内燃机的控制装置。热效率运算部(312)基于内燃机的热效率的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或排气再循环(EGR)率的任意一种组合来运算热效率，排气损耗运算部(301)基于由热效率运算部运算得到的热效率、以及排气损耗的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或EGR率的任意一种组合来运算排气损耗，排气口温度运算部(302)基于由排气损耗运算部(301)运算得到的排气损耗来运算排气口部的废气温度。

【技术实现步骤摘要】
内燃机的控制装置
本专利技术涉及能够进行推定从内燃机排出的废气的温度的排气系统的状态推定的内燃机的控制装置。
技术介绍
以往，出于提高内燃机的输出等目的，已知有下述带增压器的发动机，其而搭载有通过利用废气使涡轮旋转来进行动作的涡轮增压器。专利文献1中，基于发动机的输出目标值计算目标吸入空气量(约等于目标填充效率)，基于目标吸入空气量和发动机转速计算目标增压压力，根据目标增压压力计算目标涡轮流量，并根据废气流量和目标涡轮流量计算目标废气旁通阀流量，来控制废气旁通阀开度，从而控制压缩机驱动力以达到目标转矩。目标废气旁通阀流量的计算需要废气温度，然而在专利文献1中，废气温度使用根据存储器内所存储的填充效率和转速来进行参照的映射值。专利文献2中，根据进气氧浓度和燃料喷射时期的变化量计算从基准运转状态起的热效率的变化量，并基于基准运转状态的排气热量和从基准运转状态起的热效率的变化量来推定排气温度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第5963927号公报专利文献2：日本专利特开2015-031170号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题专利文献1中，由于根据利用填充效率和转速进行参照的映射来求得的废气温度无法应对点火定时、空燃比存在偏差或变化的情况下的废气温度的变化，因此，使用废气温度计算出的涡轮流量、废气旁通阀开度发生偏差，增压压力过剩而成为导致发动机、涡轮增压器损坏的原因，或者增压压力不足而导致行驶性变差，并且要通过过剩的油门操作来弥补增压压力不足从而产生油耗变差等问题。此外，专利文献2中，基于从基准运转状态起的热效率的变化量来推定排气温度，因此存在以下问题，即：若因冷却损耗等的变化而导致热效率与排气热量的关系发生偏差，则排气温度会发生偏差。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控制装置，能够高精度地推定排气损耗从而高精度地计算废气温度，消除涡轮流量、废气旁通阀开度的偏差，并高精度地控制为输出目标值。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的内燃机的控制装置包括：热效率运算部，该热效率运算部基于内燃机的热效率的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比、EGR率的任意一种组合，来运算热效率；排气损耗运算部，该排气损耗运算部基于热效率运算部运算得到的热效率、与排气损耗的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比、EGR率的任意一种组合，来运算排气损耗；以及排气口温度运算部，该排气口温度运算部基于排气损耗来运算排气口部的废气温度。专利技术效果根据本专利技术所涉及的内燃机的控制装置，通过根据热效率、与影响排气损耗的变化的因子即点火定时、填充效率、空燃比、EGR率的任意一种组合求出排气损耗并推定排气口部的废气温度，从而能够高精度地推定因热效率的变化而引起的排气损耗的变化，因此能够高精度地推定排气口部的废气温度，并能够防止内燃机、涡轮增压器的损坏、以及行驶性、油耗变差。附图说明图1是应用本专利技术的实施方式1和实施方式2所涉及的内燃机的控制装置的内燃机的系统结构图。图2是表示本专利技术的实施方式1和实施方式2所涉及的内燃机的控制装置的框图。图3是表示本专利技术的实施方式1和实施方式2所涉及的内燃机的控制装置的功能的框图。图4是用于说明本专利技术的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的动作的流程图。图5A、图5B是示出表示本专利技术的实施方式1所涉及的实测值与推定值的关系即推定精度的图表的图。图6是用于说明本专利技术的实施方式1和实施方式2所涉及的内燃机的控制装置的动作的流程图。图7是用于说明本专利技术的实施方式2所涉及的内燃机的控制装置的动作的流程图。具体实施方式实施方式1.图1是表示本专利技术所涉及的内燃机(以下，称为发动机)的进排气系统的结构图。图1中，在发动机1的曲柄上安装有曲柄角传感器11，该曲柄角传感器11用于生成与其旋转角相对应的电信号。此外，形成进气通路的进气管2、以及形成排气通路的排气管7分别与发动机1的燃烧室的吸入口和排出口相连接。在进气管2的上游侧(发动机1的相反侧)安装有用于对引入的外界气体进行净化的空气净化器3。在进气管2的空气净化器3的下游侧(发动机1一侧)，以相互成为一体或相互独立的方式设置有生成与吸入空气流量相对应的电信号的气流传感器12、以及生成与吸入通路内的吸入空气温度相对应的电信号的吸入空气温度传感器(进气温度传感器)13。另外，在图1中，示出两个传感器12、13构成为一体的示例。此外，在进气管2的空气净化器3的下游侧(发动机1一侧)，设置有生成与大气压相对应的电信号的大气压传感器9。在排气管7的上游侧(发动机1一侧)，设置有废气净化催化剂22。在排气管7的废气净化催化剂22的上游侧(发动机1一侧)，设置有空燃比传感器16，该空燃比传感器16用于生成与燃烧的燃料和空气的比例相对应的电信号。此外，在由进气管2和排气管7构成的进排气系统中，设置有包括压缩机(Compressor)31和与该压缩机31一体旋转的涡轮32的增压器(涡轮增压器)36。涡轮32设置于排气管7的废气净化催化器22的上游侧，由在排气管7内流通的废气进行旋转驱动。压缩机31设置于进气管2的空气净化器3的下游侧。该压缩机31伴随着涡轮32的旋转而被旋转驱动，从而对进气通路内的空气进行压缩。在压缩机31的下游侧，设置有空气旁通阀33，该空气旁通阀33主要用于使压缩空气量分流至进气管2，以避免在油门释放时被压缩的增压压力逆流而导致涡轮32损坏。在空气旁通阀33的下游侧设置有中间冷却器30。在中间冷却器30的下游侧设置有节流阀4，该节流阀4用于对送入发动机1的空气量进行调整。节流阀4与节流阀位置传感器14相连接，该节流阀位置传感器14生成与该节流阀4的节流开度相对应的电信号。此外，在节流阀4的上游侧设置有节流阀上游压力传感器35，该节流阀上游压力传感器35生成与中间冷却器30和节流阀4之间的空气压力相对应的电信号。并且，在进气管2的进气通路的节流阀4的下游侧，设置有用于消除进气脉动的稳压罐5。稳压罐5中设置有生成与稳压罐5内的空气压力相对应的电信号的进气歧管压力传感器(以下称为进气歧管压传感器)15、以及生成与稳压罐5内的吸入空气温度相对应的电信号的进气歧管进气温度传感器6。可以不使用直接测定进气歧管压力(以下称为进气歧管压)Pb的进气歧管压传感器15，而根据其他的传感器信息来推定进气歧管压Pb。也可以不使用直接测定进气口部的进气温度的进气歧管进气温度传感器6，而根据其他的传感器信息来推定进气口部的进气温度Tin。在进气管2中，在稳压罐5的下游的发动机1一侧设置有喷射燃料的喷射器17。另外，喷射器17也可以设置为直接向气缸8内喷射燃料。在气缸8的顶部设置有火花塞18和点火线圈19，上述火花塞18用于对吸入发动机1的空气和从喷射器17喷射出的燃料相混合而生成的可燃混合气体进行点火，上述点火线圈19产生用于在火花塞18打出火花的电流。此外，还设置有对从进气通路被导入到气缸8内的可燃混合气体量进行调节的进气阀20、以及对从气缸8内被排出至发动机的排气通路的废气量进行调节的排气阀21。在涡轮32的上游侧设置有用于将废气分流至排气旁通通路的废气旁通阀34，从而即使增压压力因高旋转高负荷而增加也不会损坏发动机。作为驱动废气旁通阀34的致动器，可以使用对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括：热效率运算部，该热效率运算部基于内燃机的热效率的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或排气再循环率的任意一种组合，来运算热效率；排气损耗运算部，该排气损耗运算部基于由所述热效率运算部运算得到的所述热效率、以及排气损耗的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或排气再循环率的任意一种组合，来运算排气损耗；以及排气口温度运算部，该排气口温度运算部基于由所述排气损耗运算部运算得到的排气损耗，来运算排气口部的废气温度。

【技术特征摘要】
2017.04.19 JP 2017-0825421.一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括：热效率运算部，该热效率运算部基于内燃机的热效率的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或排气再循环率的任意一种组合，来运算热效率；排气损耗运算部，该排气损耗运算部基于由所述热效率运算部运算得到的所述热效率、以及排气损耗的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或排气再循环率的任意一种组合，来运算排气损耗；以及排气口温度运算部，该排气口温度运算部基于由所述排气损耗运算部运算得到的排气损耗，来运算排气口部的废气温度。2.一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括：热效率运算部，该热效率运算部基于预先存储的基准运转状态下的热效率、以及内燃机的热效率的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或排气再循环率的任意一种组合，来运算相对于所述基准运转状态的热效率的变化量即热效率变化量；排气损耗运算部，该排气损耗运算部根据预先存储的基准运转状态的排气温度运算基准运转状态的排气损耗，基于由所述热效率运算部运算得到的所述热效率变化量、以及排气损耗的变化因子即点火定时、填充效率、空燃比或排气再循环率的任意一种组合，来运算从之前的基准运转状态起的排气损耗的变化量，并根据所述之前...

【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