CN101553652A - 装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置和控制方法 - Google Patents
装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置和控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101553652A CN101553652A CNA200780023886XA CN200780023886A CN101553652A CN 101553652 A CN101553652 A CN 101553652A CN A200780023886X A CNA200780023886X A CN A200780023886XA CN 200780023886 A CN200780023886 A CN 200780023886A CN 101553652 A CN101553652 A CN 101553652A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compressor
- model
- flowrate
- downstream pressure
- flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 47
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 21
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 13
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000205 computational method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B39/00—Component parts, details, or accessories relating to, driven charging or scavenging pumps, not provided for in groups F02B33/00 - F02B37/00
- F02B39/16—Other safety measures for, or other control of, pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/04—Engine intake system parameters
- F02D2200/0402—Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/04—Engine intake system parameters
- F02D2200/0406—Intake manifold pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/04—Engine intake system parameters
- F02D2200/0406—Intake manifold pressure
- F02D2200/0408—Estimation of intake manifold pressure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
使用压缩机模型来计算压缩机流量，所述压缩机模型是压缩机的物理模型。提供了多个所述压缩机模型，并且依照内燃机的运行状态来改变用于计算所述压缩机流量的所述压缩机模型。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及用于装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置和控制方法，尤其涉及基于涡轮增压器的压缩机中的流量的内燃机的控制装置和控制方法。
背景技术
[0002]作为估算吸入到气缸内的空气的流量(下文称为“气缸进气流量”)的方法，一种使用进气系统的物理模型的方法是可用的。公开号为2005-155384、2006-22764以及2003-293821(JP-A-2005-155384、JP-A-2006-22764以及JP-A-2003-293821)的日本专利申请和申请号为2003-518581(JP-A-2003-518581)的PCT申请的公开日文译文描述了估算装备有涡轮增压器的内燃机的气缸进气流量的方法。在装备有涡轮增压器的内燃机中，模拟压缩机的压缩机模型用作进气系统的多个物理模型中的一个。在压缩机模型中，基于诸如压缩机的上游压力和下游压力以及涡轮机转速的多个参数来计算流经压缩机的空气的流量(下文称为“压缩机流量”)。
[0003]然而，传统的压缩机模型的设计关注当压缩机处于增压状态时的流量特性。因此，当压缩机的下游压力高于压缩机的上游压力时，可以很精确地估算压缩机流量。然而，由于上述原因，存在当压缩机下游的压力等于或小于压缩机上游的压力时，估算压缩机流量的精确度降低的问题，并且压缩机流量被估算为小于实际流量。例如，当节流阀迅速打开以使车辆迅速加速时，压缩机下游的压力变得小于压缩机上游的压力。
[0004]基于压缩机流量来计算气缸进气流量。因此，如果压缩机流量被估算为比实际流量低，气缸进气流量也被估算为比实际流量低。结果，导致基于估算的气缸进气流量计算的燃料喷射量变得小于与实际气缸进气流量相对应的需求量，因此空燃比转换到稀薄侧。
发明内容
[0005]本发明提供了一种用于装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置和控制方法，所述控制装置和控制方法能够以高精度估算出用于控制内燃机的压缩机流量。
[0006]根据本发明的第一方案的用于装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置包括多个压缩机模型，选择部以及控制器。所述压缩机模型是涡轮增压器的压缩机的物理模型。所述选择部依照所述内燃机的运转状态来选择多个压缩机模型中的一个。所述控制器利用被选择的压缩机模型来计算压缩机流量并且基于计算出的压缩机流量来控制内燃机，所述压缩机流量为流经压缩机的空气的流量。
[0007]根据本发明的上述第一方案，能够依照内燃机的运转状态来改变计算压缩机流量的方法。因此，与在压缩机流量的计算中使用单个压缩机模型的情况相比，估算压缩机流量的精确度不容易受到内燃机的运转状态的影响。总而言之，能够独立于内燃机的运转状态以高精度估算压缩机流量。
[0008]根据上述方案，多个压缩机模型包括作为参数的压缩机上游压力、压缩机下游压力以及涡轮机转速。
[0009]根据上述方案，通过使用作为压缩机模型的参数的压缩机上游压力、压缩机下游压力以及涡轮机转速，能够以高精度估算压缩机流量。
[0010]根据上述方案，多个压缩机模型可以包括第一压缩机模型和第二压缩机模型，在第二压缩机模型中用于计算压缩机流量的校正流量的校正流量模型被集成到第一压缩机模型内。此外，在利用第一压缩机模型计算压缩机流量的精确度下降的内燃机的预定运转状态下，选择部可以选择第二压缩机模型。
[0011]根据上述方案，当内燃机在利用第一压缩机模型估算压缩机流量的精确度下降的预定运转状态下运转时，使用了将校正流量模型集成到第一压缩机模型内的模型(第二压缩机模型)，从而能够补偿使用预定运转状态下的第一压缩机模型产生的估算的精确度的下降。这样，能够在任意情况下以高精度估算压缩机流量。
[0012]根据上述方案，校正流量模型可以设计为使得校正流量被计算以校正利用第一压缩机模型计算出的压缩机流量，以使压缩机流量增加。此外，预定运转状态可以是压缩机下游压力等于压缩机上游压力或压缩机下游压力比压缩机上游压力低的状态，并且当压缩机下游压力比压缩机上游压力高时，选择部可以选择第一压缩机模型。
[0013]根据上述方案，当压缩机下游压力等于压缩机上游压力或压缩机下游压力比压缩机上游压力低时，利用校正流量模型校正压缩机流量，以使压缩机流量增加。这样，即使当传统的压缩机模型被用作第一压缩机模型时，也能够以高精度估算压缩机流量而与压缩机上游压力和压缩机下游压力中的哪一个更大无关。
[0014]根据上述方案，校正流量模型包括作为参数的压缩机上游压力和压缩机下游压力。
[0015]根据上述方案，通过利用作为校正流量模型的参数的压缩机上游压力和压缩机下游压力，能够以高精度校正压缩机流量。
[0016]根据上述方案，校正流量模型可以被设计为，使得当压缩机下游压力比压缩机上游压力高时，校正流量被设定为0，并且，当压缩机下游压力比压缩机上游压力低时，压缩机下游压力越低，校正流量被设定得越高。
[0017]在根据本发明的第二方案的用于装备有涡轮增压器的内燃机的控制方法中，基于压缩机上游压力、压缩机下游压力以及涡轮机转速来计算压缩机流量，所述压缩机流量为流经涡轮增压器的压缩机的空气的流量。然后基于计算出的压缩机流量来控制内燃机。当压缩机下游压力等于压缩机上游压力或比压缩机上游压力低时，基于加上了校正流量的计算出的压缩机流量来控制内燃机。
[0018]根据本发明的第二方案，可以按以下方式进行计算：基于压缩机下游压力和节流阀下游压力来计算节流阀流量和气缸进气流量，节流阀流量是流经布置在压缩机下游的节流阀的空气的流量，气缸进气流量是吸入到气缸中的空气的流量；以及基于节流阀流量和压缩机流量来计算压缩机下游压力，以更新压缩机下游压力，并且基于节流阀流量和气缸进气流量来计算节流阀下游压力，以更新节流阀下游压力。
附图说明
[0019]通过下文参照附图对示例性实施例的描述，本发明上述和另外的目的、特征和优点将变得明显，其中相同的附图标记用于表示相同的元件，并且其中：
图1示意性地表示了将根据本发明的实施例的控制装置应用于内燃机的结构；
图2为表示用于计算本发明的实施例中的气缸进气流量的计算程序的流程图；
图3为表示用于计算本发明的实施例中的压缩机流量的计算程序的流程图；
图4为表示实施例中使用的第一压缩机模型中的压缩机流量和压力比之间的关系的曲线图；
图5为表示实施例中使用的压缩机模型中的压缩机流量和压缩机下游压力之间的关系的曲线图；
图6为表示与本实施例中的节流阀开度的变化相对应的压缩机下游压力、节流阀下游压力和压缩机流量的计算值的变化的时间图。
具体实施方式
[0020]将结合图1至图6对本发明的示例性实施例进行描述。如图1所示，内燃机(下文称为“发动机”)包括连接到气缸2的进气通道4中的压缩机6。压缩机6连接到布置在排气通道(未示出)中的涡轮机，并且与涡轮机一起形成涡轮增压器。在进气通道4中电控节流阀8布置在压缩机6的下游。
[0021]控制装置包括电子控制模块(ECU)(未示出)。ECU利用物理模型控制发动机并且计算多种物理量，这将在下文中说明。如下文所述，根据实施例的控制装置利用进气系统的物理模型来估算吸入到气缸2中的空气的流量。由于根据实施例的控制装置被应用到涡轮增压的发动机上，模拟压缩机6的压缩机模型用作进气系统的物理模型。下文将描述压缩机模型的细节。吸入到气缸2中的空气的估算流量的值(下文称为“气缸进气流量”)用在与发动机控制相关的多种计算中，诸如发动机负荷和燃料喷射量的计算。
[0022]在气缸进气流量Mc的计算中使用的物理量如下：压缩机6上游的压力Pa(下文称为“压缩机上游压力Pa”)；压缩机6下游的压力Pc(下文称为“压缩机下游压力Pc”)；节流阀8下游的压力Pm(下文称为“节流阀下游压力Pm”)；流经压缩机6的空气的流量Mcomp(下文称为“压缩机流量Mcomp”)；以及流经节流阀8的空气的流量Mt(下文称为“节流阀流量Mt”)。在这些物理量Pa、Pc、Pm、Mcomp和Mt之中，压缩机上游压力Pa是由大气压力传感器(未示出)实际测量的。其它物理量Pc、Pm、Mcomp、和Mt是通过计算获得的。
[0023]依照图2中的流程图所示的计算程序来计算气缸进气流量Mc。在特定周期内反复执行图2中所示的计算程序，并且在每次执行计算程序时重新计算气缸进气流量Mc的值。
[0024]在作为程序的第一步骤的步骤S1中，计算节流阀流量Mt和气缸进气流量Mc。使用以下的表达式(1)来计算节流阀流量Mt。在表达式(1)中，f(x)表示x的函数。此外，节流阀下游压力Pm和压缩机下游压力Pc是已经存储在存储器中的值，也就是说，是已经在前次执行计算程序时获得的值。
Mt＝f(Pm/Pc)…(1)
[0025]通过以下表达式(2)来计算气缸进气流量Mc。表达式(2)中的节流阀下游压力Pm是已经存储在存储器中的值，也就是说，是已经在前次执行计算程序时获得的值。应注意的是a和b是常数。
Mc＝a×Pm-b…(2)
[0026]接下来，在步骤S2中，更新压缩机下游压力Pc和节流阀下游压力Pm的值。计算中使用以下表达式(3)以更新压缩机下游压力Pc。表达式(3)中的节流阀流量Mt是在步骤S1中计算出的值。下文将描述如何获得压缩机流量Mcomp。应注意的是值K是常数。
Pc＝Pc(前次计算中获得的值)+K×(Mcomp-Mt)…(3)
[0027]计算中使用以下表达式(4)以更新节流阀下游压力Pm的值。表达式(4)中的节流阀流量Mt和气缸进气流量Mc是在步骤S1中计算出的值。值Km是常数。
Pm＝Pm(前次计算中获得的值)+Km×(Mt-Mc)…(4)
[0028]依照图3中的流程图所示的计算程序来计算在步骤S2中计算压缩机下游压力Pc时用到的压缩机流量Mcomp。图3所示的计算程序在步骤S2的程序中执行，并且在每次执行计算程序时重新计算压缩机流量Mcomp。应注意的是，在本实施例中，根据本发明的“选择部”通过执行图3所示的计算程序实现。
[0029]在作为程序的第一步骤的步骤S11中，获得了压缩机上游压力Pa和压缩机下游压力Pc的值。压缩机上游压力Pa是由大气压力传感器测量出的实际测量值，而压缩机下游压力Pc是已经存储在存储器中的值，也就是说，是已经在前次执行图2所示的计算程序时获得的值。
[0030]接下来，在步骤S12中，比较压缩机上游压力Pa和压缩机下游压力Pc的值以确定哪个更大。作为比较的结果，当判定出压缩机下游压力Pc高于压缩机上游压力Pa时，程序前进到步骤S13。另一方面，当压缩机下游压力Pc等于所述压缩机上游压力Pa或比所述压缩机上游压力Pa低时，程序前进到步骤S14。
[0031]在步骤S13和S14的每一个中，使用压缩机模型来计算压缩机流量Mcomp。在本实施例中，提供了具有各自不同的流量特性设置的两个不同的压缩机模型。两个压缩机模型是第一压缩机模型和第二压缩机模型。在步骤S13中，使用第一压缩机模型来计算压缩机流量M1，并且所述压缩机流量M1被用作压缩机流量Mcomp。另一方面，在步骤S14中，使用第二压缩机模型来计算压缩机流量M2，并且压缩机流量M2被用作压缩机流量Mcomp。
[0032]第一压缩机模型的建立关注当压缩机6处于增压状态时压缩机6的流量特性。图4为使用曲线(恒定涡轮转速曲线)来表示第一压缩机模型中的压缩机流量M1和压力比Pc/Pa之间的关系的曲线图，沿每条曲线的涡轮转速tb是恒定的。如果涡轮转速tb恒定，则压缩机流量M1随着压力比Pc/Pa增加而减小。如果压力比Pc/Pa恒定，则压缩机流量M1随着涡轮转速tb变高而增加。在第一压缩机模型中，压缩机流量M1由函数定义，该函数的变量是压缩机下游压力Pc、压缩机上游压力Pa和涡轮转速tb。
[0033]定义第一压缩机模型中的压缩机流量M1和压力比Pc/Pa之间的关系以解决压力比Pc/Pa变为1或小于1的情况。然而，在第一压缩机模型中，将用于计算压缩机流量M1的函数(也就是Pa、Pc和tb的函数)设计为适应压力比Pc/Pa大于1的情况。因此，当压力比Pc/Pa等于或小于1时，估算压缩机流量M1的精确度不高。更具体地是，当压力比Pc/Pa等于或小于1时，使用第一压缩机模型计算出的压缩机流量M1变得小于实际流量。
[0034]第二压缩机模型被设计，以补偿当使用第一压缩机模型计算出的压缩机流量M1小于上述实际流量时的实际流量和计算出的流量之间的差值(不足)。图5为表示压缩机下游压力Pc和分别使用曲线的第一及第二压缩机模型的压缩机流量M1、M2之间的关系的曲线图。水平轴表示压缩机下游压力Pc。沿每条曲线的涡轮转速tb恒定。如图5所示，使用第二压缩机模型计算出的压缩机流量M2是通过将校正流量N加入使用第一压缩机模型计算出的压缩机流量M1上而获得的流量，并且可以通过以下表达式(5)定义。校正流量N等同于压缩机流量M1和实际流量之间的差值。
M2＝M1+N…(5)
[0035]使用校正流量模型来计算校正流量N。在校正流量模型中，校正流量N由其变量是压缩机下游压力Pc和压缩机上游压力Pa的函数定义。根据校正流量模型，当压缩机下游压力Pc高于压缩机上游压力Pa时，校正流量N为0，并且当压缩机下游压力Pc比压缩机上游压力Pa低时，压缩机下游压力Pc变得越低，校正流量N就设定的越高。通过将校正流量模型集成到第一压缩机模型内来获得第二压缩机模型。
[0036]每个压缩机模型均可以由具有多个参数的函数表示。随着构成函数的参数的数目增加，更复杂的流量特性可以由函数表示。然而，当参数的数目增加时，需要增加用于确定增加的参数的值的适应性测试的次数。此外，实际上，难以相对于发动机的全部可能运行状态来进行全部所需适应性测试。因此，传统的压缩机模型不能覆盖发动机的全部运行状态，并被设计为以高精度计算出在预定运行状态下的流量。设计上述第一压缩机模型以便能够以高精度计算出增压过程中的发动机内的流量。
[0037]考虑到压缩机模型的上述特征，为了在发动机的全部可行运行状态中以高精度执行流量计算，使用流量特性被设计得不同的多个不同压缩机模型是有效的。当根据发动机的运行状态改变在流量计算中使用的压缩机模型时，与使用单个压缩机模型的情况相比，估算压缩机流量的精确度受发动机的运行状态影响的可能性很小。也就是说，能够独立于发动机的运行状态以高精度估算压缩机流量。在所述实施例中，除第一压缩机模型之外，提供了其流量特性不同于第一压缩机模型的流量特性的第二压缩机模型，并且依照压缩机下游压力Pc和压缩机上游压力Pa之间的比较结果而改变在流量计算中使用的压缩机模型。
[0038]通过将校正流量模型集成到第一压缩机模型内来获得第二压缩机模型。在校正流量模型中，校正压缩机流量使其增加。当发动机未增压时，也就是说，当压缩机下游压力Pc比压缩机上游压力Pa低时，使用第二压缩机模型能够补偿当发动机未增压时使用第一压缩机模型进行估算时精确度的降低。因此，不受发动机是否被增压的约束，能够以高精度估算出压缩机流量。
[0039]图6为表示响应于节流阀开度θth的变化的压缩机下游压力Pc、节流阀下游压力Pm和压缩机流量Mcomp的计算值的变化的时间图。在图6中，虚线表示通过使用在根据所述实施例的控制装置中实施的气缸进气流量的计算方法的计算所确定的变化，也就是说，所述方法中选择性地使用了第一和第二压缩机模型中的一个。点划线表示通过使用计算气缸进气流量的常规方法的计算所确定的变化，也就是说，所述方法中仅使用了第一压缩机模型。此外，实线表示压缩机下游压力Pc的实际测量值。
[0040]如图6所示，与当压缩机下游压力Pc比压缩机上游压力Pa低时使用常规方法估算出的压缩机流量Mcomp相比，通过根据所述实施例的计算气缸进气流量的方法，能够将压缩机流量Mcomp估算得较高。结果，能够使压缩机下游压力Pc的计算值更接近实际值，从而能够以高精度估算节流阀下游压力Pm。如表达式(2)所示，基于节流阀下游压力Pm计算气缸进气流量Mc，结果，能够以高精度估算出气缸进气流量Mc。这样，即使当节流阀被迅速打开时，诸如当车辆迅速加速时，也避免了将气缸进气流量估算成小于实际流量，因此能够防止空燃比变换到稀薄侧。
[0041]尽管以上对本发明的实施例进行了描述，但本发明不限于上述实施例，并且可包括在本发明的精神内作出的多种改进和变化。例如，可以作出以下描述的改进以实施本发明。
[0042]使用第一压缩机模型计算出的压缩机流量M1和实际压缩机流量之间的差值能够受到涡轮转速tb的影响。在这种情况中，校正流量N可以通过其变量是压缩机下游压力Pc、压缩机上游压力Pa和涡轮转速tb的函数定义。
[0043]此外，在图2和图3所示的每个计算程序中，计算中用到的压缩机上游压力Pa可以是代替实际测量值的固定值。
Claims (10)
1、一种用于装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置，包括：
多个压缩机模型，其是所述涡轮增压器的压缩机的物理模型；
选择部，其依照所述内燃机的运转状态来选择所述多个压缩机模型中的一个；及
控制器，其利用被选择的压缩机模型来计算压缩机流量并且基于计算出的压缩机流量来控制所述内燃机，所述压缩机流量为流经所述压缩机的空气的流量。
2、如权利要求1所述的控制装置，其中所述多个压缩机模型包括作为参数的压缩机上游压力、压缩机下游压力以及涡轮机转速。
3、如权利要求2所述的控制装置，其中：
所述多个压缩机模型包括第一压缩机模型和第二压缩机模型，在所述第二压缩机模型中用于计算所述压缩机流量的校正流量的校正流量模型被集成到所述第一压缩机模型内；及
在利用所述第一压缩机模型计算所述压缩机流量的精确度下降的所述内燃机的预定运转状态下，所述选择部选择所述第二压缩机模型。
4、如权利要求3所述的控制装置，其中所述校正流量模型设计为使得所述校正流量被计算以校正利用所述第一压缩机模型计算出的所述压缩机流量，以使所述压缩机流量增加。
5、如权利要求4所述的控制装置，其中：
所述预定运转状态是所述压缩机下游压力等于所述压缩机上游压力或所述压缩机下游压力比所述压缩机上游压力低的状态；及
当所述压缩机下游压力比所述压缩机上游压力高时，所述选择部选择所述第一压缩机模型。
6、如权利要求4或5所述的控制装置，其中所述校正流量模型包括作为参数的所述压缩机上游压力和所述压缩机下游压力。
7、如权利要求6所述的控制装置，其中所述校正流量模型被设计为，使得当所述压缩机下游压力比所述压缩机上游压力高时，所述校正流量被设定为0，并且，当所述压缩机下游压力比所述压缩机上游压力低时，所述压缩机下游压力越低，所述校正流量被设定得越高。
8、一种用于装备有涡轮增压器的内燃机的控制方法，包括：
基于压缩机上游压力、压缩机下游压力以及涡轮机转速来计算压缩机流量，所述压缩机流量为流经所述涡轮增压器的压缩机的空气的流量；及
基于计算出的压缩机流量来控制所述内燃机，
其中当所述压缩机下游压力等于所述压缩机上游压力或比所述压缩机上游压力低时，基于加上了校正流量的所述计算出的压缩机流量来控制所述内燃机。
9、如权利要求8所述的用于内燃机的控制方法，进一步包括：
基于所述压缩机下游压力和节流阀的下游压力来计算节流阀流量和气缸进气流量，所述节流阀流量是流经布置在所述压缩机下游的节流阀的空气的流量，所述气缸进气流量是吸入气缸的空气的流量；及
基于所述节流阀流量和所述压缩机流量来计算所述压缩机下游压力以更新所述压缩机下游压力，并且基于所述节流阀流量和所述气缸进气流量来计算所述节流阀下游压力以更新所述节流阀下游压力。
10、一种用于装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置，基于压缩机流量来控制所述内燃机，所述压缩机流量是流经所述涡轮增压器的压缩机的空气的流量，所述控制装置包括：
多个压缩机模型，其为所述压缩机的物理模型；及
选择器件，其用于依照所述内燃机的运转状态来选择用于计算所述压缩机流量的所述多个压缩机模型中的一个，
其中利用所选择的压缩机模型来计算所述压缩机流量。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006291585A JP4673818B2 (ja) | 2006-10-26 | 2006-10-26 | ターボチャージャ付き内燃機関の制御装置 |
| JP291585/2006 | 2006-10-26 | ||
| PCT/IB2007/003020 WO2008050194A1 (en) | 2006-10-26 | 2007-10-11 | Apparatus for and method of controlling internal combustion engine equipped with turbocharger |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101553652A true CN101553652A (zh) | 2009-10-07 |
| CN101553652B CN101553652B (zh) | 2012-06-20 |
Family
ID=39092322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200780023886XA Expired - Fee Related CN101553652B (zh) | 2006-10-26 | 2007-10-11 | 装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置和控制方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7957886B2 (zh) |
| EP (1) | EP2052144B1 (zh) |
| JP (1) | JP4673818B2 (zh) |
| CN (1) | CN101553652B (zh) |
| DE (1) | DE602007009261D1 (zh) |
| WO (1) | WO2008050194A1 (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010027976A1 (de) * | 2010-04-20 | 2011-10-20 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Zuführstrang zur Zuführung eines Luftgemischs sowie mit einem Abgasstrang |
| GB2483729A (en) * | 2010-09-20 | 2012-03-21 | Gm Global Tech Operations Inc | System for diagnosing error conditions of a gas flow control system for turbocharged engines |
| US8783013B2 (en) * | 2010-10-21 | 2014-07-22 | Siemens Energy, Inc. | Feedforward selective catalytic reduction system for turbine engines |
| CN103221662A (zh) * | 2010-11-22 | 2013-07-24 | 丰田自动车株式会社 | 带增压器的内燃机的空气量推定装置 |
| US10934979B2 (en) * | 2017-05-30 | 2021-03-02 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and system diagnosing a variable geometry compressor for an internal combustion engine |
| CN110869595B (zh) | 2017-09-23 | 2022-09-02 | 沃尔沃卡车集团 | 发动机系统及其中的排气再循环流量测量和排放控制方法 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5025629A (en) * | 1989-03-20 | 1991-06-25 | Woollenweber William E | High pressure ratio turbocharger |
| JP3362954B2 (ja) * | 1994-03-31 | 2003-01-07 | マツダ株式会社 | 機械式過給機付エンジンにおける過給圧算出方法および吸気系の設計方法 |
| US5585553A (en) * | 1995-07-28 | 1996-12-17 | Caterpillar Inc. | Apparatus and method for diagnosing an engine using a boost pressure model |
| DE19963358A1 (de) * | 1999-12-28 | 2001-07-12 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit einem Luftsystem |
| JP2001221076A (ja) * | 2000-02-07 | 2001-08-17 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの制御装置 |
| DE50110631D1 (de) * | 2000-07-07 | 2006-09-14 | Siemens Ag | Verfahren zur regelung eines ladedrucks in einer brennkraftmaschine mit einem abgasturbolader |
| DE10054843B4 (de) * | 2000-11-04 | 2006-09-14 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Begrenzung des Ladedrucks |
| JP4056776B2 (ja) | 2002-03-29 | 2008-03-05 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| DE10225307A1 (de) * | 2002-06-07 | 2003-12-18 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine |
| DE10310221B4 (de) * | 2003-03-08 | 2006-11-23 | Daimlerchrysler Ag | Verfahren zur Begrenzung eines Ladedrucks |
| JP2004346776A (ja) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Komatsu Ltd | 給気バイパス制御装置を備えた内燃機関 |
| JP2005155384A (ja) * | 2003-11-21 | 2005-06-16 | Toyota Motor Corp | ターボチャージャを備える内燃機関の故障診断装置 |
| US6904353B1 (en) * | 2003-12-18 | 2005-06-07 | Honeywell International, Inc. | Method and system for sliding mode control of a turbocharger |
| DE102004030604B3 (de) | 2004-06-24 | 2006-02-09 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung der Luftmasse in einem Zylinder |
| JP2006022764A (ja) | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Denso Corp | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
| JP4222308B2 (ja) | 2005-01-11 | 2009-02-12 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空気量推定装置 |
| JP2006242065A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Denso Corp | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
| ES2340501T3 (es) * | 2005-07-05 | 2010-06-04 | MAGNETI MARELLI S.p.A. | Metodo y un dispositivo para controlar la velocidad de rotacion de un turbo-supercargador en un motor de combustion interna. |
| JP4749292B2 (ja) * | 2006-09-14 | 2011-08-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| EP2014894B1 (en) * | 2007-07-09 | 2010-10-13 | Magneti Marelli S.p.A. | A control method for a turbocharger supercharged internal combustion engine |
| FR2921691B1 (fr) * | 2007-09-28 | 2012-08-17 | Inst Francais Du Petrole | Procede pour controler un turbocompresseur a l'aide d'un modele physique du regime du turbocompresseur |
| US8397499B2 (en) * | 2009-08-24 | 2013-03-19 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for turbocharger control |
-
2006
- 2006-10-26 JP JP2006291585A patent/JP4673818B2/ja active Active
-
2007
- 2007-10-11 US US12/225,534 patent/US7957886B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-11 EP EP07825330A patent/EP2052144B1/en not_active Ceased
- 2007-10-11 WO PCT/IB2007/003020 patent/WO2008050194A1/en active Application Filing
- 2007-10-11 CN CN200780023886XA patent/CN101553652B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-11 DE DE602007009261T patent/DE602007009261D1/de active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE602007009261D1 (de) | 2010-10-28 |
| CN101553652B (zh) | 2012-06-20 |
| JP4673818B2 (ja) | 2011-04-20 |
| EP2052144A1 (en) | 2009-04-29 |
| EP2052144B1 (en) | 2010-09-15 |
| US20090259386A1 (en) | 2009-10-15 |
| JP2008106703A (ja) | 2008-05-08 |
| US7957886B2 (en) | 2011-06-07 |
| WO2008050194A1 (en) | 2008-05-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109635520B (zh) | 一种汽车驾驶性仿真方法及装置 | |
| CN104564318B (zh) | 内燃机的控制装置及控制方法 | |
| US7318342B2 (en) | Method for model-based determination of the fresh air mass flowing into the cylinder combustion chamber of an internal combustion engine during an intake phase | |
| US8347863B2 (en) | Method for controlling a fuel delivery device on an internal combustion engine | |
| EP2187026A1 (en) | Controller of internal combustion engine | |
| CN100580235C (zh) | 用于配备有增压器的内燃机的控制系统和控制方法 | |
| US9989029B2 (en) | Method and device for determining a charge air mass flow rate | |
| CN101553652B (zh) | 装备有涡轮增压器的内燃机的控制装置和控制方法 | |
| US7607417B2 (en) | Method and system for controlling an internal combustion engine | |
| US20170030284A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| US20110203269A1 (en) | Engine Vacuum System | |
| JP5273183B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| EP2873829A1 (en) | Control device of internal combustion engine equipped with turbo supercharger | |
| CN102454504B (zh) | 用于气流计的劣化判定装置以及劣化判定方法 | |
| EP2565430B1 (en) | Internal combustion engine control apparatus | |
| US20110067678A1 (en) | Method and device for operating an internal combustion engine and an internal combustion engine | |
| EP2924272A1 (en) | Control device of internal combustion engine | |
| US20090183788A1 (en) | Regulator unit and method for regulating a flap opening of a flap situated in a mass flow line | |
| WO2017178130A1 (de) | Verfahren zum betreiben eines einen wastegate-turbolader aufweisenden verbrennungsmotors und verbrennungsmotor | |
| KR102223103B1 (ko) | 내연 기관의 가스 안내 시스템의 기본 부스트 압력을 결정하기 위한 방법 및 이와 같은 방법을 실행하기 위한 엔진 제어부 | |
| US7546760B2 (en) | Device for pressure-based load detection | |
| US9140203B2 (en) | Apparent plumbing volume of air intake and fresh airflow value determination | |
| CN109707521B (zh) | 用于确定内燃机的气缸进气的方法，该内燃机具有可变的阀行程装置 | |
| CN108223163B (zh) | 用于修正空气质量流量传感器的方法和设备 | |
| KR101857276B1 (ko) | 디젤 엔진의 스로틀을 활용한 과도 구간 공기량 제어방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120620 Termination date: 20191011 |