[发明专利]用于内燃发动机的吸入空气流量控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机的吸入空气流量控制装置，该内燃发动机具有基于内燃发动机的要求吸入空气流量来计算目标节气门开度的功能。

背景技术

在对内燃发动机的吸入空气流量(吸入气缸内的空气流量)的控制中，存在一种用于补偿进气系统的响应延迟(例如节气门的响应延迟或由于进气通路的容积而引起的响应延迟)的技术。例如，日本专利申请公报No.2006-70701(JP-A-2006-70701)记载了将内燃发动机的目标吸入空气流量转换为可由规范模型实现的目标吸入空气流量，然后使用考虑了进气系统的响应延迟的模型的逆模型来计算目标节气门开度以使得规范模型的输出与实际吸入空气流量(或推定的吸入空气流量)一致。

另外，日本专利No.3873608记载了基于从内燃发动机的目标吸入空气流量计算出的目标进气管压力来计算在节气门移动前后的开口面积比，然后基于节气门移动前后的开口面积比和节气门移动前的开口面积来计算节气门移动后的目标节气门开度。

顺便说明，当使用考虑了进气系统的响应延迟的进气系统模型的逆模型来从要求吸入空气流量计算目标节气门开度时，目标节气门开度趋于以振动的方式变化。随着目标节气门开度振动，实际节气门开度振动，因此实际节气门开度的变化量增加。这会增加由例如节气门和驱动节气门的马达形成的节气门装置的滑动部的磨损量从而降低耐久性，或者会导致驱动节气门的马达过热。

于是，日本专利申请公报No.2006-200466(JP-A-2006-200466)记载了在内燃发动机的过渡运转期间使用考虑了进气系统的响应延迟的进气系统模型的逆模型来从要求吸入空气流量计算目标节气门开度；而在内燃发动机的稳定运转期间在不使用进气系统模型的逆模型的情况下基于内燃发动机的运转状态来计算目标节气门开度。

在JP-A-2006-200466中记载的技术中，在内燃发动机的稳定运转期间在不使用进气系统模型的逆模型的情况下基于内燃发动机的运转状态来计算目标节气门开度，因此可抑制目标节气门开度的振动。然而，在内燃发动机的过渡运转期间，使用进气系统模型的逆模型从要求吸入空气流量来计算目标节气门开度以便补偿进气系统的响应延迟，因此不能抑制目标节气门开度的振动，且难以消除目标节气门开度的振动带来的不便。

发明内容

本发明提供一种用于内燃发动机的吸入空气流量控制装置，该控制装置能够设定补偿了进气系统的响应延迟的目标节气门开度，同时即使在内燃发动机的过渡运转期间也抑制目标节气门开度的振动。

本发明的第一方面涉及一种用于内燃发动机的吸入空气流量控制装置，该内燃发动机具有基于内燃发动机的要求吸入空气流量来计算目标节气门开度的功能。该吸入空气流量控制装置包括：第一要求节气门开度计算装置，其基于要求吸入空气流量考虑进气系统的响应延迟来计算第一要求节气门开度；第二要求节气门开度计算装置，其以与第一要求节气门开度计算装置的响应特性不同的响应特性基于要求吸入空气流量考虑进气系统的响应延迟来计算第二要求节气门开度；以及目标节气门开度计算装置，其基于第一要求节气门开度和第二要求节气门开度来计算目标节气门开度，其中该目标节气门开度计算装置将目标节气门开度设定成使得目标节气门开度落在从第一要求节气门开度到第二要求节气门开度的范围内并且目标节气门开度的变化量小于第一和第二要求节气门开度中任何一者的变化量。

在以上构型下，考虑进气系统的响应延迟从要求吸入空气流量来计算第一要求节气门开度和第二要求节气门开度，将第一和第二要求节气门开度中的一者设定为要求节气门开度的低响应侧容许极限值，且将另一者设定为要求节气门开度的高响应侧容许极限值。这样，可以设定补偿了进气系统的响应延迟的要求节气门开度的容许范围。然后，将目标节气门开度设定为落在从第一要求节气门开度到第二要求节气门开度的范围(亦即，补偿了进气系统的响应延迟的要求节气门开度的容许范围)内。这样，可将补偿了进气系统的响应延迟的目标节气门开度设定在容许范围内。此外，将目标节气门开度设定为使得目标节气门开度的变化量小于第一和第二要求节气门开度中任何一者的变化量。这样，可抑制目标节气门开度的振动。以此方式，可设定补偿了进气系统的响应延迟的目标节气门开度，同时即使在内燃发动机的过渡运转期间也抑制了目标节气门开度的振动。