节气门控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及节气门控制装置和方法。发动机控制单元在要求压力比RP*的值为运算切换压力比RPwot以下的情况下，运算出节气门前后压力比RP为要求压力比RP*的节气门开度TA作为目标开度TA*的值，并且，在要求压力比RP*的值超过运算切换压力比RPwot的情况下，求出切换点开度TAwot、切换点负荷率KLwot、以及节最大负荷率KLmax，并且，作为在切换点开度TAwot和最大开度TAmax之间相对于要求负荷率KL*示出线性关系的值运算出目标开度TA*。

Throttle control device and method

【技术实现步骤摘要】
节气门控制装置和方法
本专利技术涉及控制发动机的节气门的开度的节气门控制装置和方法。
技术介绍
在车载等的发动机中，通过节气门的开度(以下，称为节气门开度)的控制来调整每次燃烧时流入汽缸的空气量(以下，称为汽缸流入进气量)。根据加速踏板开度求出要求节气门下游压力PM*且根据要求节气门下游压力PM*来决定目标开度TA*，由此控制节气门的开度。要求节气门下游压力PM*是通过节气门后的进气的压力(以下，称为节气门下游压力)的要求值。在节气门开度大的大开度区域，通过节气门的进气的流量相对于节气门开度的灵敏度降低。因此，汽缸流入进气量的改变所需的节气门开度的改变量会增加。因此，在大开度区域，易于产生频繁地进行节气门开度的大幅改变的所谓节气门振荡(throttlehunting)。以往，如日本特开2006-118373号公报所公开的那样提出有如下的节气门控制装置：在要求节气门下游压力PM*为规定的压力P1以上的情况下，按照式(1)来运算目标开度TA*。式(1)中的“TAwot”表示为了使节气门下游压力为上述规定的压力P1所需的节气门开度。另外，式(1)中的“ΔTC”是通过式(2)而求出的修正开度。式(2)中的“CD”是根据发动机转速NE而决定的系数。“CD”的值被确定为，使得节气门下游压力的变化相对于节气门开度的变化的比例为能抑制节气门振荡的范围的下限值。TA*＝TAwot+ΔTC(1)ΔTC＝ＣＤ＝CD×(PM*-P1)(2)在上述以往的节气门控制装置中，能抑制节气门振荡。但是，要求节气门下游压力PM*为最大值时的目标开度TA*却不是节气门的最大开度。因此，无法将发动机转矩提高到本来能产生的最大值。
技术实现思路
为了解决上述课题，根据本专利技术的第一方案，提供一种控制设置于发动机的进气通路的节气门的开度的节气门控制装置。将所述节气门的开度即节气门开度TA的目标值设为目标开度TA*，将所述节气门开度TA的控制范围的最大值设为最大开度TAmax，将所述发动机的负荷率KL的要求值设为要求负荷率KL*，将所述发动机的当前的控制状态下的所述负荷率KL的最大值设为最大负荷率KLmax，将所述节气门的通过后的进气压力相对于所述节气门的通过前的进气压力之比设为节气门前后压力比RP，将为了使所述负荷率KL为所述要求负荷率KL*所需的所述节气门前后压力比RP设为要求压力比RP*，将所述节气门前后压力比RP为既定值RPwot时的所述节气门开度TA设为切换点开度TAwot，将所述节气门前后压力比RP为所述既定值RPwot时的所述负荷率KL设为切换点负荷率KLwot。所述节气门控制装置构成为进行：目标开度运算处理，在所述目标开度运算处理中，在所述要求压力比RP*的值为所述既定值RPwot以下的情况下，运算出所述节气门前后压力比RP为所述要求压力比RP*的所述节气门开度TA作为所述目标开度TA*的值，并且，在所述要求压力比RP*的值超过既定值RPwot的情况下，运算出满足式(3)的关系的值作为所述目标开度TA*的值，；以及节气门驱动处理，在所述节气门驱动处理中，驱动所述节气门以使得所述节气门开度TA为所述目标开度TA*。为了解决上述课题，根据本专利技术的第二方案，提供一种控制设置于发动机的进气通路的节气门的开度的节气门控制方法。将所述节气门的开度即节气门开度TA的目标值设为目标开度TA*，将所述节气门开度TA的控制范围的最大值设为最大开度TAmax，将所述发动机的负荷率KL的要求值设为要求负荷率KL*，将所述发动机的当前的控制状态下的所述负荷率KL的最大值设为最大负荷率KLmax，将所述节气门的通过后的进气压力相对于所述节气门的通过前的进气压力之比设为节气门前后压力比RP，将为了使所述负荷率KL为所述要求负荷率KL*所需的所述节气门前后压力比RP设为要求压力比RP*，将所述节气门前后压力比RP为既定值RPwot时的所述节气门开度TA设为切换点开度TAwot，将所述节气门前后压力比RP为所述既定值RPwot时的所述负荷率KL设为切换点负荷率KLwot。节气门控制方法包括：在所述要求压力比RP*的值为所述既定值RPwot以下的情况下，运算出所述节气门前后压力比RP为所述要求压力比RP*的所述节气门开度TA作为所述目标开度TA*的值，并且，在所述要求压力比RP*的值超过既定值RPwot的情况下，运算出满足式(3)的关系的值作为所述目标开度TA*的值，；以及驱动所述节气门以使得所述节气门开度TA为所述目标开度TA*。附图说明图1是发动机控制装置的一实施方式的构成的示意图。图2是表示节气门前后压力比、节气门开度和节气门通过流量的关系的图表。图3是表示节气门前后压力比和Φ值的关系的图表。图4是表示节气门开度和饱和流量的关系的图表。图5是表示节气门开度和节气门前后压力比的关系的图表。图6是表示目标开度运算例程的处理顺序的一部分的流程图。图7是表示目标开度运算例程的处理顺序的其余部分的流程图。图8是表示发动机转速和最大负荷率的关系的图表。图9是表示目标开度运算例程中的大开度区域中的目标开度的运算方式的图。具体实施方式以下，参照图1～图9，对节气门控制装置的一实施方式进行详细说明。本实施方式的发动机控制装置适用于搭载于车辆的自然进气式的发动机。如图1所示，在作为本实施方式的适用对象的发动机10中，设置有供流入燃烧室11的进气流动的进气通路12、以及供从燃烧室11排出的排气流动的排气通路13。另外，在发动机10中，设置有根据气门开/气门关而使进气通路12与燃烧室11连通/隔断的进气门14、以及根据气门开/气门关而使排气通路13与燃烧室11连通/隔断的排气门15。在进气通路12中，设置有过滤进气中的尘埃等的空气滤清器16、以及检测流过进气通路12的进气的流量(进气流量GA)的空气流量计17。另外，在比空气流量计17靠下游侧的进气通路12中设置有节气门18。节气门18以能旋转地被轴支承的状态设置于进气通路12内。节气门18由节气门马达19驱动旋转。而且，在比节气门18靠下游侧的进气通路12中设置有向进气中喷射燃料的喷射器20。在燃烧室11中，设置有对通过进气通路12而流入的进气和喷射器20所喷射出的燃料的混合气进行点火的火花塞21。节气门18是通过根据在进气通路12内的旋转位置而使开口面积变化来调整通过节气门18的进气的流量(节气门通过流量)的阀。以下的说明中的节气门开度TA表示从开口面积为0的旋转位置(全闭位置)起的节气门18的旋转角。以上构成的发动机10由发动机控制单元22控制。发动机控制单元22具有执行发动机控制的各种运算处理的运算处理电路、以及存储着程序和数据的存储器。除了上述的空气流量计17的进气流量GA的检测信号之外，还向发动机控制单元22输入驾驶员对加速踏板的踏入量(加速踏板开度ACC)、大气压PA、节气门18的开度(节气门开度TA)等检测信号。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节气门控制装置，对设置于发动机的进气通路的节气门的开度进行控制，其特征在于，/n在将所述节气门的开度即节气门开度TA的目标值设为目标开度TA*，将所述节气门开度TA的控制范围的最大值设为最大开度TAmax，将所述发动机的负荷率KL的要求值设为要求负荷率KL*，将所述发动机的当前的控制状态下的所述负荷率KL的最大值设为最大负荷率KLmax，将所述节气门的通过后的进气压力相对于所述节气门的通过前的进气压力之比设为节气门前后压力比RP，将为了使所述负荷率KL为所述要求负荷率KL*所需的所述节气门前后压力比RP设为要求压力比RP*，将所述节气门前后压力比RP为既定值RPwot时的所述节气门开度TA设为切换点开度TAwot，将所述节气门前后压力比RP为所述既定值RPwot时的所述负荷率KL设为切换点负荷率KLwot时，/n所述节气门控制装置构成为，进行：/n目标开度运算处理，在所述目标开度运算处理中，在所述要求压力比RP*的值为所述既定值RPwot以下的情况下，运算出所述节气门前后压力比RP为所述要求压力比RP*的所述节气门开度TA作为所述目标开度TA*的值，并且，在所述要求压力比RP*的值超过既定值RPwot的情况下，运算出满足下式的关系的值作为所述目标开度TA*的值，/n...

【技术特征摘要】
20181024 JP 2018-1998371.一种节气门控制装置，对设置于发动机的进气通路的节气门的开度进行控制，其特征在于，
在将所述节气门的开度即节气门开度TA的目标值设为目标开度TA*，将所述节气门开度TA的控制范围的最大值设为最大开度TAmax，将所述发动机的负荷率KL的要求值设为要求负荷率KL*，将所述发动机的当前的控制状态下的所述负荷率KL的最大值设为最大负荷率KLmax，将所述节气门的通过后的进气压力相对于所述节气门的通过前的进气压力之比设为节气门前后压力比RP，将为了使所述负荷率KL为所述要求负荷率KL*所需的所述节气门前后压力比RP设为要求压力比RP*，将所述节气门前后压力比RP为既定值RPwot时的所述节气门开度TA设为切换点开度TAwot，将所述节气门前后压力比RP为所述既定值RPwot时的所述负荷率KL设为切换点负荷率KLwot时，
所述节气门控制装置构成为，进行：
目标开度运算处理，在所述目标开度运算处理中，在所述要求压力比RP*的值为所述既定值RPwot以下的情况下，运算出所述节气门前后压力比RP为所述要求压力比RP*的所述节气门开度TA作为所述目标开度TA*的值，并且，在所述要求压力比RP*的值超过既定值RPwot的情况下，运算出满足下式的关系的值作为所述目标开度TA*的值，

；
以及
节气门驱动处理，在所述节气门驱动处理中，驱动所述节气门以使得所述节气门开度TA为所述目标开度TA*。


2.如权利要求1所述的节气门控制装置，
作为所述目标开度运算处理中的在所述要求压力比RP*的值超过所述既定值RPwot的情况下的所述目标开度TA*的运算所采用的所述要求负荷率KL*的值，采用所述要求负荷率KL*的平滑化值。


3.如权利要求2所述的节气门控...

【专利技术属性】
技术研发人员：鳄部昌博，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP