内燃机的进气量推测装置制造方法及图纸

一种内燃机的进气量推测装置，利用节气门上游侧的上游侧进气压力和节气门下游侧的下游侧进气压力，计算出节气门通过空气量，并根据所述节气门通过空气量推测进气量，其中，至少考虑空气过滤器相对于大气压的的压力损耗而测量或计算出用于计算节气门通过空气量的所述上游侧进气压力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种内燃机的进气量推测装置。
技术介绍
为了实现准确的空燃比控制，必须针对实际供给到汽缸内的进气量而确定燃料喷射量。为了检测进气量，一般在内燃机进气系统上设置空气流量计，但是由于空气流量计响应滞后，因而如果内燃机瞬变，则无法准确地检测出进气量。因而，已经提出包含内燃机瞬变通过计算而推测进气量的技术方案(例如参考特开2002-130039号和特开2002-201998号公报)。为了推测进气量，必须将节气门模型化，并根据节气门上游侧的进气压力和节气门下游侧的进气压力的差别，计算出通过节气门的空气量。当计算该节气门通过空气量时，在上述现有技术中，虽然改变节气门下游侧的进气压力，即，进气管的压力，但是由于将大气压作为节气门上游侧的进气压力，所以无法计算出准确的节气门通过空气量，因而无法推测准确的进气量。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种与现有技术相比能够推测准确的进气量的内燃机的进气量推测装置。根据本专利技术方案1的内燃机的进气量推测装置，利用节气门上游侧的上游侧进气压力和节气门下游侧的下游侧进气压力计算出节气门通过空气量，并根据所述节气门通过空气量推测进气量，其特征在于，至少考虑空气过滤器相对于大气压的压力损耗而测量或计算出用于计算节气门通过空气量的所述上游侧进气压力。由于在内燃机进气系统中的节气门上游侧存在压力损耗，所以用于计算节气门通过空气量的所述上游侧进气压力，实际上与大气压不同。由此，在方案1所述的内燃机的进气量推测装置中，至少考虑空气过滤器相对于大气压的压力损耗而测量或计算出上游侧进气压力。而且，根据本专利技术方案2所述的内燃机的进气量推测装置，在方案1所述的内燃机的进气量推测装置中，其特征在于，通过从大气压减去空气过滤器的所述压力损耗而计算出用于计算本次的节气门通过空气量的本次的所述上游侧进气压力；作为通过所述空气过滤器的空气流量，利用由空气流量计检测出的进气量或上次计算出的节气门通过空气量来计算所述压力损耗。根据本专利技术方案3的内燃机的进气量推测装置，在方案2所述的内燃机的进气量推测装置中，其特征在于，利用上次算出的节气门通过空气量而计算出所述压力损耗，从而计算出本次的所述上游侧进气压力，并利用所计算出的所述本次的上游侧进气压力和本次的所述下游侧进气压力，计算出本次的所述节气门通过空气量；根据利用所述本次的上游侧进气压力和上次的下游侧进气压力而算出的上次的假定的节气门通过空气量与利用上次上游侧进气压力和上次的下游侧进气压力而算出的上次的节气门通过空气量的差值，补正所计算出的所述本次节气门通过空气量。基于所计算出的上次的节气门通过空气量的本次的上游侧进气压力，实际上是近似于上次的上游侧进气压力的数值。由此，利用本次上游侧进气压力和上次的下游侧进气压力所计算出的上次的假定的节气门通过空气量，比利用上次的上游侧进气压力和上次的下游侧进气压力所计算出的上次节气门通过空气量更接近真实值。因此，可以认为上次的假定的节气门通过空气量和上次节气门通过空气量之间的差值是上次的节气门通过空气量的计算误差。于是，在方案3所述的内燃机的进气量推测装置中，根据上次的假定的节气门通过空气量与上次的节气门通过空气量的差值，补正利用本次的上游侧进气压力和本次的下游侧进气压力所计算出的本次所述节气门通过空气量。根据本专利技术方案4的内燃机的进气量推测装置，在方案3所述的内燃机的进气量推测装置中，其特征在于，当计算出上次的假定的节气门通过空气量时，根据所述假定的节气门通过空气量，重新计算出上次的下游侧进气压力。在方案4所述的内燃机的进气量推测装置中，根据近似于真实值的上次的假定的节气门通过空气量，重新计算出上次的节气门通过空气量。此外，根据本专利技术方案5的内燃机的进气量推测装置，在方案1～4中任意一项所述的内燃机的进气量推测装置中，其特征在于，根据所述下游侧进气压力与所述上游侧进气压力的比值，和节气门的开口面积或开度，计算出所述节气门通过空气量。此外，根据本专利技术方案6的内燃机的进气量推测装置，在方案5所述的内燃机的进气量推测装置中，其特征在于，通过仅以节气门开口面积或开度为变量的第一函数、以所述比值为变量的第二函数、根据节气门上游侧的当前进气温度补正所述第一函数的第一补正项以及根据当前的所述上游侧进气压力补正所述第一函数的第二补正项的乘积，计算出所述节气门通过空气量。附图说明图1是安装有根据本专利技术的进气量推测装置的内燃机的概略图。图2是表示节气门开度TA和流量系数μ之间关系的图。图3是表示节气门开度TA和节气门的开口面积A的关系的图。图4是表示进气管压力Pm和上游侧进气压力Pac的比值与函数Φ的关系的图。图5是用于计算进气量的流程图。具体实施例方式图1是安装有根据本专利技术的进气量推测装置的内燃机的概略图。在图1中，1是内燃机主体，2是各汽缸共用的平衡箱，3是连通平衡箱2和各汽缸的进气支管，4是平衡箱2的上游侧的进气通路。在各个进气支管3上配置燃料喷射阀5。在进气通路4中平衡箱2的上游侧配置节气门6。节气门6虽然也可以与加速踏板连动，但是在此，使节气门6可以通过步进电动机等驱动装置自由地设定开度。7是用于检测进气通路4的节气门6上游侧的进气压力的压力传感器。由于设在内燃机进气系统最上游部的空气过滤器11存在压力损耗，所以该上游侧进气压力在内燃机运转过程中变成低于大气压的压力。例如为了将内燃机1中的燃烧空燃比设定为理论空燃比等所希望的空燃比，必须准确把握包含内燃机瞬变时的流入汽缸内的进气量。在本实施方式中，将进气系统如下所述进行模型化而推测进气量。首先，通过将节气门6模型化，利用进气通过节气门6时的能量守恒定律、动量守恒定律以及状态方程式，以下式(1)表示本次的节气门通过空气量mt(i)(g/sec)。包含下述式，节气门通过空气量等变量的下标(i)表示本次(当前)，(i-1)表示上次。mt(i)=μ(i)·A(i)·Pac(i)R·Ta(i)·φ(Pm(i)/Pac(i))---(1)]]>=μ(i)·A(i)·Pa0R·T0·T0Ta(i)·Pac(i)Pa0·φ(Pm(i)/Pac(i))---(1)′]]>=μ(i)·A(i)·Pa0R·T0·ktha·kpac·φ(Pm(i)/Pac(i))---(1)′′]]>＝F(TA(i))·ktha·kpac·φ(Pm(i)/Pac(i)) (1) 此处，μ(i)是流量系数，A(i)是节气门6的开口面积(m2)。当然，在内燃机的进气系统中设置怠速控制阀(I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的进气量推测装置，利用节气门上游侧的上游侧进气压力和节气门下游侧的下游侧进气压力，计算出节气门通过空气量，根据所述节气门通过空气量推测进气量，其特征在于，至少考虑空气过滤器相对于大气压的压力损耗而测量或计算出用于计算所述节气门通过空气量的所述上游侧进气压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：武藤晴文，利光勇，阿南贵宏，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]