增压发动机的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是，在增压发动机中，能够正确地推定废气旁通阀开度。为了达到该目的，作为本发明专利技术的一种实施形式的控制装置，根据预先定义的对应关系取得与废气旁通阀的操作量对应的废气旁通阀开度的推定值，根据该推定值，由进气门模型推导出在节气门下游压力与进气门流量之间成立的第一个关系。另外，根据节气门开度的计测值和节气门上游压力的计测值，由节气门模型推导出节气门下游压力与节气门流量之间成立的第二个关系。并且，根据第一个关系及第二个关系，计算进气门流量与节气门流量相一致的情况下的进气门流量的推定值，根据他与进气流量的计测值的比较结果，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增压发动机的控制装置
[0001 ] 本专利技术涉及具有废气旁通阀的增压发动机的控制装置。
技术介绍
目前受到关注的增压发动机的控制技术之一,是利用E-VRV(Electronic VacuumRegulating Valve:电子真空调节阀)等电动式促动器的废气旁通阀的主动控制。在这种主动控制中，根据来自于E⑶的操作信号将废气旁通阀开动到任意的开度，借此，能动地控制涡轮的转速。从而，能够任意地调整增压，可以期待油耗性能及排气性能的进ー步提高。但是，为了实现这种主动控制，必须正确地掌握废气旁通阀实际上打开到什么程度。这是因为，即使能动地使废气旁通阀动作，在其开度偏离本来预定的开度的情况下，发动机的运转也会产生障碍。例如，在高负荷状态，当和预定的情况相比过度关闭废气旁通阀时，由于过度的增压，会发生过早点火。反之，当和预定的情况相比，废气旁通阀过度打开吋，由于增压的不足不能得到所希望的加速性能。另外，作为信息的废气旁通阀开度，也是正确地推定气缸内空气量用的重要信息。但是，利用传感器等计测手段高精度地实际测量废气旁通阀开度在现实中是不容易的。因此，如果废气旁通阀开度作为信息来说是必要的，则E⑶不得不由操作废气旁通阀时的操作量推定废气旁通阀开度。具体地说，利用预先定义的对应关系，由废气旁通阀的操作量推定废气旁通阀开度。但是，由于废气旁通阀的个体之间的差异和老化，存在着在实际的对应关系和定义的对应关系之间产生偏差的可能性。在这种情况下，废气旁通阀开度的推定值变得与实际值不同，会对參照废气旁通阀开度的推定值进行的发动机控制给予恶劣的影响。因此，在实施废气旁通阀的主动控制的情况下，能够获得废气旁通阀开度的正确的推定值的技术同时也成为必要的。另外，作为与本专利技术相关联的现有技术，可以列举出下面列举的各专利文献中记载的技木。例如，在特开2004-156525号公报中，记载了根据实际的进气门流量和利用模型计算出来的推定进气门流量的误差，修正作为误差主要原因的阀升程量的技术。但是，在该公报中，没有涉及到废气旁通阀，况且，没有记载获得废气旁通阀开度的正确的推定值用的方法。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利申请特开2004-156525号公报专利文献2:日本专利申请特开平11-218031号公报专利文献3:日本专利申请特开2006-274834号公报专利文献4:日本专利申请特开2006-274831号公报
技术实现思路
如上面所述，能够正确地推定废气旁通阀开度，作为实施废气旁通阀的主动控制方面的重要课题，占据着重要的位置。作为达到这种课题的途径，在本专利技术中，利用将增压发动机中的空气的行为模型化的物理模型。这种物理模型被应用于在增压发动机的控制装置中用于推定气缸内空气量的计算中。在利用增压发动机的物理模型计算的物理量中，包含这样的物理量:该物理量的值利用废气旁通阀开度来決定，并且该物理量能够利用搭载在增压发动机上的传感器计测。通过比较这种物理量的计测值和根据废气旁通阀开度的推定值用物理模型计算出来的该物理量的推定值，可以间接地掌握废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离。并且，通过以消除所述物理量的计测值与推定值之差的方式调整废气旁通阀开度的推定值和废气旁通阀的操作量的对应关系，能够修正废气旁通阀开度的推定值，使之与实际值相符。具体地说，本专利技术提供的增压发动机的控制装置，作为物理模型，配备有节气门模型和进气门模型。节气门模型是将节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化的模型。所谓节气门上游压力，是指从压缩机到节气门的空间的压力，所谓节气门下游压力，是指从节气门到进气门的空间的压力。已知，通过节气门的空气的流量，主要由这些压力差和流路面积決定。流路面积由节气门开度決定。另ー方面，进气门模型是将节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化的模型。已知，在节气门下游压カ和通过进气门的空气的流量之间，具有能够以直线来近似的关系。并且，还已知，废气旁通阀开度与决定该直线的方程式的斜率或截距的系数的值有关系。这些物理模型都能够用数学公式表示，都以处理程序的形式存储在本控制装置的存储部中。另外，本控制装置具有由废气旁通阀的操作量推定废气旁通阀开度的功能。为了进行该推定，采用预先定义的废气旁通阀的操作量与废气旁通阀开度的对应关系。对应关系以程序的形式存储在本控制装置的存储部中。进而，本控制装置具有取得节气门开度、节气门上游压カ及进气流量的各个计测值的功能。进气流量指的是被吸入到增压发动机的进气通路中的空气的流量。这些物理量可以利用搭载在增压发动机上的传感器计测。并且，根据这些计测值和废气旁通阀开度的推定值，本控制装置利用所述各个物理量来实施下面的计算。根据本专利技术的第一种实施形式，本控制装置根据废气旁通阀开度的推定值，由进气门模型推导出在节气门下游压カ与进气门流量之间成立的关系(下面，称之为第一个关系)。另外，本控制装置根据节气门开度的计测值和节气门上游压カ的计测值，由节气门模型推导出在节气门下游压カ和节气门流量之间成立的关系(下面，称之为第二个关系)。其次，本控制装置根据第一个关系和第二个关系，计算出进气门流量和节气门流量相一致的情况下的进气门流量的推定值。由于第一个关系和第二个关系都能够用方程式表示，所以，通过解它们的联立方程式，可以获得当前的由废气旁通阀开度的推定值和节气门上游压カ的计测值推定的进气门流量。并且，本控制装置对按上述方式获得的进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，对进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较与对进气门流量的推定值和计测值、即实际值进行比较是等价的。在进气门流量的推定值与实际值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。因为，根据进气门模型，对于进气门流量的推定值，其值被废气旁通阀开度的推定值所左右。因此，根据本专利技术的第一种实施形式，本控制装置根据进气门流量的推定值和进气流量的计测值的比较结果，具体地说，以进气门流量的推定值与进气流量的计测值相一致的方式，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。如果进气门流量的推定值与进气流量的计测值变得相一致，则废气旁通阀开度的推定值相对于实际值的偏离也被消除。另外，根据本专利技术的第二种实施形式，本控制装置根据废气旁通阀开度的推定值及进气流量的计测值，利用进气门模型计算节气门下游压カ的推定值。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在进气门模型中可以作为进气门流量的实际值看待。其次，本控制装置根据利用进气门模型计算出的节气门下游压カ的推定值、节气门开度的计测值及进气流量的计测值，利用节气门模型计算节气门上游压カ的推定值。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和节气门流量相一致，所以，进气流量的计测值在节气门模型中可以作为节气门流量的实际值看待。并且，本控制装置，将如上所述获得的节气门上游压カ的推定值与其计测值进行比较。在节气门上游压カ的推定值与计测值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的指示值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据节气门模型及进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增压发动机的控制装置，具有废气旁通阀，其特征在于，包括：节气门模型，所述节气门模型是将在节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化而成的，进气门模型，所述进气门模型是将在节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化而成的，根据预先定义的对应关系取得与所述废气旁通阀的操作量相对应的废气旁通阀开度的推定值的机构，取得节气门开度的计测值的机构，取得节气门上游压力的计测值的机构，取得进气流量的计测值的机构，根据废气旁通阀开度的所述推定值从所述进气门模型推导出在节气门下游压力与进气门流量之间成立的关系(下面，称之为第一关系)的机构，根据节气门开度的所述计测值和节气门上游压力的所述计测值从所述节气门模型推导出在节气门下游压力与节气门流量之间成立的关系(下面，称之为第二关系)的机构，根据所述第一关系及第二关系计算在进气门流量与节气门流量一致的情况下的进气门流量的推定值的机构，调整机构，所述调整机构对进气门流量的所述推定值与进气流量的所述计测值进行比较，并根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种增压发动机的控制装置，具有废气旁通阀，其特征在于，包括: 节气门模型，所述节气门模型是将在节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化而成的， 进气门模型，所述进气门模型是将在节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述废气旁通阀的操作量相对应的废气旁通阀开度的推定值的机构， 取得节气门开度的计测值的机构， 取得节气门上游压カ的计测值的机构， 取得进气流量的计测值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值从所述进气门模型推导出在节气门下游压カ与进气门流量之间成立的关系(下面，称之为第一关系)的机构， 根据节气门开度的所述计测值和节气门上游压カ的所述计测值从所述节气门模型推导出在节气门下游压カ与节气门流量之间成立的关系(下面，称之为第二关系)的机构，根据所述第一关系及第二关系计算在进气门流量与节气门流量一致的情况下的进气门流量的推定值的机构， 调整机构，所述调整机构对进气门流量的所述推定值与进气流量的所述计测值进行比较，井根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系。2.一种增压发动机的控制装置，具有废气旁通阀，其特征在于，包括: 节气门模型，所述节气门模型是将在节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化而成的， 进气门模型，所述进气门模型是将在节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述废气旁通阀的操作量相对应的废气旁通阀开度的推定值的机构， 取得节气门开度的计测值的机构， 取得节气门上游压カ的计测值的机构， 取得进气流量的计测值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值和进气流量的所述计测值，利用所述进气门模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：胜俣真知子，森口龙太郎，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：
国别省市：