[发明专利]增压发动机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有废气旁通阀的增压发动机的控制装置。

背景技术

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 Vacuum Regulating 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ECU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一步提高。

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时，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ECU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，会对参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，作为与本发明相关联的现有技术，可以列举出下面列举的各专利文献中记载的技术。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

发明内容

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，在本发明中，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决定，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，本发明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决定。流路面积由节气门开度决定。另一方面，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，在节气门下游压力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。