[发明专利]内燃机控制装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年4月25日提交的日本专利申请

No.2011-096684的优先权。该日本专利申请No.2011-096684的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明整体涉及用于控制内燃机所配备的涡轮增压器的增压压力的内燃机控制装置。

背景技术

一些内燃机配备有涡轮增压器，以便提高性能。在日本专利申请公布No.2008-223613中公开了配备有涡轮增压器的内燃机的一个实例。在该文献中，公开了用于控制内燃机的排气泄压阀和空气旁通阀的技术。排气泄压阀控制绕过涡轮增压器的涡轮的排气旁通通道的进气流量。空气旁通阀控制绕过涡轮增压器的压气机的进气旁通通道的进气流量。对于该文献公开的技术，当基于由空气流量计检测到的进气波动检测出进气通道存在故障时，控制排气泄压阀和空气旁通阀以便防止涡轮增压器的压气机转速过高，压气机转速过高是因进气通道存在故障所导致的进气量下降而引起的。

发明内容

在上述文献中，当基于进气流量波动确定进气通道被堵塞时，执行控制以便防止压气机转速过高。这种控制针对的是喘振区，在所述喘振区中，由于上游侧的进气压力下降而导致压气机转速升高。

鉴于此，已经尝试使用小尺寸的涡轮增压器，以便提高低发动机转速时的发动机扭矩。通常来说，当涡轮增压器的尺寸减小时，可在低的发动机转速实现高度增压(过增压)。但是，已经确定，在高发动机转速时，必然使涡轮增压器在阻塞区或阻塞区附近操作，在所述阻塞区，压气机的效率急剧下降，并且涡轮转速对进气量非常敏感。特别地，如果阻塞区后面接着瞬变期，那么即使增压压力本身与稳定状态时相比不会超调，进气量也会比同一发动机转速下的稳定状态期间内的进气量大。这点已经得到试验验证。人们相信，进气量增大的原因是：与稳定状态相比，压气机的入口处的压力过度地朝向较大的真空压力减少。因此，在瞬变期内，涡轮可能经历过度旋转(即以过高的转速旋转)。

鉴于上述问题，提出了根据本发明的内燃机控制装置。本发明的目的之一是提供一种内燃机的控制装置，其能够防止在阻塞区附近的区域或者包括阻塞区的区域内涡轮增压器过度旋转。

鉴于上述现有技术，本发明的一个方面是提供一种内燃机控制装置，其包括：涡轮增压器，进气量检测部分，进气压力检测部分，涡轮极限转速确定部分和涡轮控制部分。所述涡轮增压器包括压气机。所述进气量检测部分确定所述压气机上游侧的进气通道内的进气量。所述进气压力检测部分确定所述压气机上游侧的所述进气通道内的上游侧进气压力。所述涡轮极限转速确定部分为与由所述进气量检测部分检测到的进气量对应的涡轮极限转速确定涡轮极限转速增压比，所述涡轮极限转速增压比是所述上游侧进气压力与所述压气机下游侧的所述进气通道内的下游侧进气压力之比。所述涡轮极限转速确定部分还利用所述上游侧进气压力和所述涡轮极限转速增压比计算所述涡轮增压器的防止涡轮过度旋转的增压压力。所述涡轮控制部分基于所述防止涡轮过度旋转的增压压力控制所述涡轮增压器。

附图说明

现在参考构成原始公开内容的一部分的附图，其中：

图1是采用了根据一个示例性实施例的内燃机控制装置的整个柴油机的示意图；

图2是比较图1所示的柴油机的涡轮增压器的稳定状态和瞬变状态的压气机增压比图或曲线图；

图3是图2中的用虚线围起来的区域P的放大图；

图4是示出用于寻找目标增压压力TargetBoost和前馈量VN_Opening_ratio的框图；

图5是用于根据进气量计算压气机上游的进气通道内的压力的压气机上游压力计算图；

图6是示出由控制单元执行的用于寻找目标增压压力TargetBoost和前馈量VN_Opening_ratio的程序的流程图；以及

图7是示出在瞬变期间内各种参数如何改变的时序图。

具体实施方式

现在参考附图描述选定的实施例。本领域的普通技术人员从所公开的内容可以明显看出，下面对实施例的描述仅仅用于展示目的，而不是限制本发明的目的。本发明的保护范围由后附权利要求书及其等同方案限定。