CN103814200B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及内燃机的控制装置,所述内燃机的控制装置计算为了将控制量控制到目标控制量而应当供应给控制对象(60V)的控制信号(Svb),在控制量的变化的履历不是规定的履历时,将所述控制信号提供给控制对象,在控制量的变化履历是规定的履历时,修正所述控制信号,将该被修正的控制信号提供给控制对象。在本发明中,准备基于普瑞萨赫分布函数构筑的模型,将其作为计算以控制对象的滞后变小的方式修正控制信号的修正系数(Khid、Khdi)的与控制对象相关的模型,通过用由该模型计算出的修正系数修正控制信号,进行所述控制信号的修正,基于控制对象的动作状态的变化中的该控制对象的动作状态的变化量,同定所述模型中的参数,基于该同定的参数,修正所述模型中的参数。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置。
背景技术
在专利文献1中记载了增压器的控制装置。专利文献1中记载的增压器具有配置在排气通路上的废气涡轮和能够调整流入该废气涡轮的废气的流量或者流速的可变喷嘴。可变喷嘴的开度由促动器调整。专利文献1中记载的控制装置,为了达到增压(即,被增压器的压缩机压缩的进气通路内的气体的压力)的目标值、即目标增压,计算出应当给予促动器的指令值,通过将该计算出的指令值给予促动器,将增压控制成目标增压。
不过,在专利文献中记载的促动器中,存在着相对于给予该促动器的指令值而言与该促动器的动作相关的滞后。因此,在为了使增压与目标增压相一致而应当增大增压时给予促动器的指令值、与为了使增压与和所述目标增压相同的目标增压相一致而应当使增压减小时给予促动器的指令值彼此相等的情况下,存在着增压没有正确地与目标增压相一致的情况。
因此,在专利文献1中记载的控制装置中,不管是在为了使增压与目标增压相一致而应当使增压增大时,还是在为了使增压与和所述目标增压相同的目标增压相一致而应当使增压减小时,为了使增压与目标增压相一致而应当使增压增大时给予促动器的指令值和为了与所述目标增压相一致而应当使增压减小时给予促动器的指令值被作为相互不同的值计算出来,以便使增压与目标增压正确地相一致。
这样,在专利文献1中记载了一种方案,该方案考虑到相对于给予促动器的指令值而言、与该促动器的动作相关的滞后,将为了使增压与目标增压相一致而应当使增压增大时给予促动器的指令值和为了使增压与和所述目标增压相同的目标增压相一致而应当使增压减小时给予促动器的指令值作为不同的值来设定。
现有技术文献
专利文献1:日本特开2001-132463号公报
专利文献2:日本特开2002-257673号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于,在控制预定的控制量的控制对象在其动作状态的变化中存在滞后的情况下,利用与过去的方法不同的方法将控制量正确地控制成其目标值。
解决课题的手段
本申请的发明涉及内燃机的控制装置,所述内燃机的控制装置具有控制预定的控制量的控制对象,所述内燃机的控制装置,为了将所述控制量控制成作为其目标值的目标控制量,计算应当提供给所述控制对象的控制信号,在所述控制量的变化的履历不是预定的履历时,将所述计算出的控制信号提供给所述控制对象,在所述控制量的变化的履历是所述预定的履历时,修正所述计算出的控制信号,将该被修正的控制信号提供给所述控制对象。
并且,在本发明中,所述控制对象在其动作中具有滞后。并且,作为计算修正系数的与所述控制对象相关的模型,准备基于普瑞萨赫(Preisach)分布函数构筑的滞后模型,其中,所述修正系数是修正提供给所述控制对象的控制信号以使所述控制对象的滞后变小的修正系数。并且,通过利用由所述滞后模型计算出的修正系数对所述计算出的控制信号进行修正,进行在所述控制量的变化的履历是所述预定的履历时的所述计算出的控制信号的修正。
另外,在本发明中,基于在所述控制对象的动作状态的变化中的该控制对象的动作状态的变化量,同定所述滞后模型中的模型参量,基于该同定的模型参数,修正所述滞后模型中的模型参数。
另外,在本发明中,基于上述同定的模型参数对滞后模型中的模型参数的修正的形式,并不局限于特定的形式,例如,既可以通过将滞后模型中的模型参数置换成上述同定的模型参数来修正滞后模型中的模型参数,也可以通过基于上述同定的模型参数修正滞后模型中的模型参数,而对滞后模型中的模型参数进行修正。
另外,根据本发明,获得下面所述的效果。即,有关分别具有相同结构的控制对象的多个内燃机,控制对象相对于供应给控制对象的控制信号的动作特性,有时对于每一个内燃机相互不同。在这种情况下,当利用包含与这些内燃机之中特定的一个内燃机的控制对象相关地被同定的模型参数的滞后模型进行供应给其它的内燃机的控制对象的控制信号的修正时,存在着不能与控制量的控制相关地获得所期待的控制特性的可能性。不言而喻,如果利用包含与各个内燃机的控制对象相关地分别被同定的模型参数的滞后模型进行供应给各个内燃机的控制对象的控制信号的修正,则可以与控制量的控制相关地获得预期的控制特性。但是,与各个内燃机相关地分别同定模型参数以构筑滞后模型的作业,是需要非常大的劳动力的作业。另外,在有的情况下,控制对象的动作特性随着该控制对象的使用时间的进展而变化。在这种情况下,例如,即使利用包含与各个内燃机的控制对象相关地分别被同定的模型参数的滞后模型来进行各个内燃机的控制对象的控制,也存在着不能与控制量的控制相关地获得预期的控制特性的可能性。
这里,在本发明中,基于在控制对象的动作状态的变化中的该控制对象的动作状态的变化量,同定滞后模型中的模型参数,基于该同定的模型参数,修正滞后模型中的模型参数。从而,即使将包含与本发明的内燃机不同的另外的内燃机的控制对象相关地被同定的模型参数的滞后模型用于供应给本发明的内燃机的控制对象的控制信号的修正,也将该滞后模型中的模型参数修正成适合于本发明的控制对象的动作特性的值,而且,即使本发明的控制对象的动作特性随着该控制对象的使用时间的经过而变化,也将滞后模型中的模型参数修正成适合于该变化了的本发明的控制对象的动作特性的值。因此,根据本发明,总是得到能够与控制量的控制相关地获得预期的控制特性的效果,进而,得到将与从燃烧室排出的废气中的排放物相关的性能(下面,将该性能称为“废气排放性能)维持在高的性能的效果。
另外,在本申请的另外一个发明中,在上述发明中,对应于内燃机的运转状态,分别准备所述模型参数,作为所述滞后模型中的模型参数,采用该准备的模型参数之中的与内燃机的运转状态相对应的模型参数,基于所述同定的模型参数,修正进行了所述模型参数的同定时的与内燃机的运转状态相对应的所述准备的模型参数。另外,在本发明中,在从内燃机被输出的输出、即内燃机输出比预定的值小时,基于所述控制对象的变化量同定所述模型参数,基于该同定的模型参数,修正进行了该模型参数的同定时的与内燃机的运转状态相对应的所述准备的模型参数。
另外,在本发明中,与内燃机输出相关的上述预定的值并不局限于特定的值,例如,在内燃机搭载于车辆上的情况下,在车辆的速度为零时,可以被设定成处于从内燃机输出用于维持内燃机的运转所需要的最低限度的内燃机输出的状态时(即,内燃机处于所谓的怠速状态时)的内燃机输出的值,也可以被设定为零。
另外,根据本发明,获得以下的效果。即,在内燃机输出在预定的值以上时,对于与以比较高的频度产生的内燃机运转状态(即,内燃机的运转状态)相对应的模型参数进行修正的次数比较多。换句话说,在内燃机输出在预定的值以上时,对于与只以比较低的频度产生的内燃机运转状态相对应的模型参数进行修正的次数比较少。并且,在内燃机输出在预定的值以上时只以比较低的频度产生的内燃机运转状态,在内燃机输出比预定的值小时,以比较高的频度产生。
这里,在本发明中,在内燃机输出比预定的值小时,模型参数被同定,基于该被同定的模型参数,修正对应于那时的内燃机运转状态的模型参数。因此,根据本发明,在借助利用滞后模型计算出的修正系数修正的控制信号对控制对象的动作状态进行控制时,得到这样的效果,即,在全部的内燃机运转状态下,与控制量的控制相关地获得所预期的控制特性。
另外,在本申请的另外的发明中,在上述发明中,在目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小的情况下,所述控制量向所述被增大的目标控制量增大时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历。并且,当预测为目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小时,预测所述控制量收敛于所述被增大的目标控制量的时刻、即控制量增大收敛时刻,并且,利用所述滞后模型计算用于修正在该预测的控制量增大收敛时刻计算的控制信号的修正系数,以作为预测修正系数。并且,利用所述计算出的预测修正系数,修正在比所述控制量增大收敛时刻早预定时间的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给所述控制对象。
或者,在本发明中,在目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大的情况下,所述控制量向所述被减小的目标控制量减小时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历。并且,当预测为目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被减小时,预测所述控制量收敛于所述被减小的目标控制量的时刻、即控制量减小收敛时刻,并且,利用所述滞后模型计算用于修正在该预测的控制量减小收敛时刻计算的控制信号的修正系数,以作为预测修正系数。并且,利用所述计算出的预测修正系数,修正在比所述控制量减小收敛时刻早预定时间的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给所述控制对象。
根据本发明,获得以下的效果。即,在控制量收敛于被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小,在开始使控制量向该被减小的目标控制量变化时,由控制对象的动作的滞后而引起在控制对象的动作中产生延迟。另外,在控制量收敛于被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大,在开始使控制量向该被增大的目标控制量变化时,由控制对象的动作的滞后而引起在控制对象的动作中产生延迟。从而,在控制量增大收敛时刻或者控制量减少收敛时刻,从与控制量的控制相关地获得预期的控制特性、进而获得高的废气排放性能的观点出发,优选地,在目标控制量被增大了之后被减小的情况下,在开始使控制量向该被减小的目标控制量变化之前(特别是,即将开始使控制量向该被减小的目标控制量变化之前),或者,在目标控制量被减小了之后被增大的情况下,在开始使控制量向该被增大的目标控制量变化之前(特别是,即将开始使控制量向该被增大的目标控制量变化之前),修正控制信号,以避免在控制量增大收敛时刻或者在控制量减少收敛时刻的所述控制对象的动作的延迟。
这里,在本发明中,利用预测修正系数修正在比控制量增大收敛时刻早的时刻或者比控制量减小收敛时刻早的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给控制对象。从而,在控制量增大收敛时刻或者控制量减小收敛时刻到来了时,由控制对象的动作的滞后引起的控制对象的动作的延迟得以避免。因此,根据本发明,获得这样的效果,即,与控制量的控制相关地获得预期的控制特性,进而获得高的废气排放性能。
另外,只要上述发明的预定的履历是根据各种要求预定的履历,则可以是任意履历。因此,作为上述发明的预定的履历,例如,在因内燃机被要求加速而引起目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,因内燃机被要求减速而引起目标控制量被减小的情况下,可以采用所述控制量向所述被增大的目标控制量增大时的该控制量的变化的履历,或者,在因内燃机被要求加速而引起目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,因内燃机被要求减速而引起目标控制量被增大的情况下,可以采用所述控制量向所述被减小的目标控制量减小时的该控制量的变化的履历。
在这种情况下,获得以下的效果。即,当在控制量收敛于因内燃机被要求加速而被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小,并且开始使控制量向该被减小的目标控制量变化时,或者,当在控制量收敛于因内燃机被要求加速而被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大,并且开始使控制量向该被增大的目标控制量变化时,在控制对象的动作中有滞后的情况下,控制量的控制特性与所预期的控制特性差异大,从而,存在着废气排放特性大幅度降低的可能性。
这里,在上述情况下,当预测为因内燃机被要求加速而引起目标控制量被增大,而在控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小时,利用预测修正系数修正在比控制量增大收敛时刻早的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给控制对象。或者,在本发明中,当预测为因内燃机被要求加速而引起目标控制量被减小,而在控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大时,利用预测修正系数修正在比控制量减小收敛时刻早的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给控制对象。从而,在控制量增大收敛时刻或者控制量减小收敛时刻到来了时,由控制对象的动作的滞后引起的控制对象的动作延迟得以避免。因此,在上述情况下获得以下效果,即,在内燃机被要求加速时,与控制量的控制相关地获得预期的控制特性,进而,废气排放性能的大幅度降低受到抑制。
另外,作为上述发明的预定的履历,例如,在因内燃机被要求减速而引起目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,因内燃机被要求加速而引起目标控制量被减小的情况下,可以采用所述控制量向所述被增大的目标控制量增大时的该控制量的变化的履历,或者,在因内燃机被要求减速而引起目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减少的目标控制量之后,因内燃机被要求减速而引起目标控制量被增大的情况下,可以采用所述控制量向所述被减小的目标控制量减小时的该控制量的变化的履历。
在这种情况下,获得以下的效果。即,当在控制量收敛于因内燃机被要求减速而被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小,并且开始使控制量向该被减小的目标控制量变化时,或者当在控制量收敛于因内燃机被要求减速而被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大,并且开始使控制量向该被增大的目标控制量变化时,在控制对象的动作中存在滞后的情况下,控制量的控制特性与预期的控制特性的差异大,从而,存在着废气排放性能大幅度下降的可能性。
这里,在上述情况下,当预测为因内燃机被要求减速而引起目标控制量被增大,而在控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小时,利用预测修正系数修正在比控制量增大收敛时刻早的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给控制对象。或者,在本发明中,在预测为因内燃机被要求减速而引起目标控制量被减小,而在控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大时,利用预测修正系数修正在比控制量减小收敛时刻早的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给控制对象。从而,在控制量增大收敛时刻或控制量减小收敛时刻到来时,由控制对象的动作的滞后引起的控制对象的动作的延迟得以避免。因此,在上述情况下,获得如下的效果,即,在内燃机被要求减速时,与控制量的控制相关地获得预期的控制特性,进而,废气排放性能的大幅度降低受到抑制。
另外,上述发明的控制对象只要是控制预定的控制量的控制对象,可以是任何控制对象,作为上述控制对象,例如,在内燃机具有增压器,该增压器具有配置在进气通路上的压缩机、配置在排气通路上的废气涡轮、能够变更通过该废气涡轮的排气的流量或者流速的排气气流变更机构的情况下,可以采用所述排气气流变更机构。另外,在这种情况下,所述控制量是被所述压缩机压缩的进气通路内的气体的压力。
在这种情况下,获得以下的效果。即,增压器的排气气流变更机构的动作受到到达排气气流变更机构的排气的压力的影响。并且,在使排气气流变更机构的动作状态向某个方向变化时的该排气气流变更机构的动作特性,与使排气气流变更机构向与所述某个方向相反的方向变化时的该排气气流变更机构的动作特性不同。即,在排气气流变更机构的动作中,存在着滞后。
这里,在上述情况下,基于排气气流变更机构的动作状态的变化中的该排气气流变更机构的动作状态的变化量,同定滞后模型中的模型参数,基于该同定的模型参数,修正滞后模型中的模型参数。因此,在上述情况下,获得如下的效果,即,总是能够与增压的控制相关地获得预期的控制特性,进而,将废气排放性能维持在高的性能。
另外,在上述情况下,在内燃机输出比预定的值小时,同定模型参数,在基于该同定的模型参数修正对应于那时的内燃机运转状态的模型参数的情况下,在借助由利用滞后模型计算的修正系数修正的控制信号控制排气气流变更机构的动作状态时,可以获得能够在全部内燃机运转状态下与增压的控制相关地获得预期的控制特性的效果。
另外,在上述情况下,在目标增压被增大、而增压收敛于该被增大的目标增压之后,目标增压被减小的情况下,增压向所述被增大的目标增压增大时的增压的变化的履历为所述预定的履历,在预测为目标增压被增大、而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,目标被增压减小时,预测作为增压收敛于所述被增大的目标增压的时刻的增压增大收敛时刻,并且,利用滞后模型计算用于修正在该预测的增压增大收敛时刻计算的控制信号的修正系数,以作为预测修正系数,由所述计算出的预测修正系数修正在比所述增压增大收敛时刻早预定时间之前的时刻计算的控制信号,在将该被修正的控制信号提供给排气气流变更机构的情况下;或者,在目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,增大目标被增压的情况下,增压向所述被减小的目标增压减小时的增压的变化的履历为所述预定的履历,在预测为目标增压被减小、而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,目标增压被增大时,预测作为增压收敛于所述被减小的目标增压的时刻的增压减小收敛时刻,并且,利用滞后模型计算用于修正在该预测的增压减小收敛时刻计算的控制信号的修正系数,以作为预测修正系数,利用所述计算出的预测修正系数修正在比所述增压减小收敛时刻早预定时间之前的时刻计算的控制信号,在将该修正的控制信号提供给排气气流变更机构的情况下,在增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻到来了时,由排气气流变更机构的动作的滞后引起的排气气流变更机构的动作的延迟得以避免。因此,获得如下的效果,即,与增压的控制相关地获得预期的控制特性,进而,获得高的废气排放性能。
另外,在上述情况下,在因内燃机被要求加速而引起目标增压被增大,而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,因内燃机被要求减速而引起目标增压被减小的情况下,在增压向所述被增大的目标增压增大时的增压的变化的履历为所述预定的履历的情况下,在增压增大收敛时刻到来了时,由排气气流变更机构的动作的滞后引起的排气气流的动作的延迟得以避免。因此,获得如下的效果,即,在内燃机被要求加速时,与增压的控制相关地获得预期的控制特性,进而,废气排放性能的大幅度降低受到抑制。
另外,在上述情况下,在因内燃机被要求减速而引起目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,因内燃机被要求加速而引起目标增压被增大的情况下,在增压向所述被减少的目标增压减小时的增压的变化的履历为所述预定的履历的情况下,在增压减小收敛时刻到来了时,由排气气流变更机构的动作的滞后引起的排气气流变更机构的动作的延迟得以避免。因此,具有以下的效果,即,在内燃机被要求减速之后,内燃机被要求加速时,与增压的控制相关地获得预期的控制特性,进而,废气排放性能的大幅度降低受到抑制。
附图说明
图1是表示应用本发明的控制装置的内燃机的图。
图2是表示图1所示的内燃机的增压器的废气涡轮的图。
图3(A)是表示用于基准燃料喷射量的取得的映射的图,(B)是用于基准节气门开度的取得的映射,(C)是表示用于基准增压的取得的映射的图。
图4是基于普瑞萨赫(Preisach)分布函数表示在增大方向上叶轮开度的变化在减少方向上叶轮开度的变化所需要的叶轮控制信号的变化量的图。
图5(A)是用于说明使叶轮开度从某个叶轮开度(-Dv1)向中间叶轮开度(0)增大时所需要的叶轮控制信号的变化量的图示,(B)是用于说明使叶轮开度从某个叶轮开度(-Dv1)增大到另外某个叶轮开度(Dv1)时所需要的叶轮控制信号的变化量的图。
图6(A)是用于说明使叶轮开度从某个开度(-Dv2)向某个叶轮开度(-Dv1)增大时所需要的叶轮控制信号的变化量的图,(B)是用于说明使叶轮开度从某个开度(-Dv2)向中间叶轮开度(0)增大时所需要的叶轮控制信号的变化量的图。
图7(A)是表示执行第一种实施方式的燃料喷射阀的控制的程序的一个例子的图,(B)是表示执行第一种实施方式的目标燃料喷射量的设定的程序的一个例子的图示。
图8(A)是表示执行第一种实施方式的节气门的控制的程序的一个例子的图,(B)是表示执行第一种实施方式的目标节气门开度的设定的程序的一个例子的图。
图9是表示执行第一种实施方式的叶轮的控制的程序的一个例子的图。
图10是表示第一种实施方式的目标增压的设定的程序的一个例子的图。
图11是表示执行第一种实施方式的模型参数的修正的程序的一个例子的图。
图12是表示用于基准模型参数组的取得的映射的图。
图13是表示执行第二种实施方式的模型参数的修正的程序的一个例子的图。
图14是表示执行第三种实施方式的叶轮的控制的程序的一个例子的一部分的图。
图15是表示执行第三种实施方式的叶轮的控制的程序的一个例子的一部分的图。
图16是表示执行第三种实施方式的叶轮的控制的程序的一个例子的一部分的图。
具体实施方式
下面,对于本发明的内燃机的控制装置的一种实施方式(下面称之为“第一种实施方式”)进行说明。另外,在下面的说明中,所谓“发动机运转”意味着“内燃机的运转”,“发动机转速”意味着“内燃机的转速”。
应用第一种实施方式的控制装置的内燃机被示于图1。图1所示的内燃机是压缩自燃式的内燃机(所谓的柴油发动机)。在图1中,10表示内燃机,20表示内燃机10的本体,21表示燃料喷射阀,22表示燃料泵,23表示燃料供应通路,30表示进气通路,31表示进气歧管,32表示进气管,33表示节气门,34表示中间冷却器,35表示空气流量计,36表示空气滤清器,37表示增压传感器,40表示排气通路,41表示排气歧管,42表示排气管,60表示增压器,70表示加速踏板,71表示加速踏板踩下量传感器,72表示曲柄位置传感器,80表示电子控制装置。进气通路30由进气歧管31和进气管32构成。排气通路40由排气歧管41和排气管42构成。
电子控制装置80由微型计算机构成。另外,电子控制装置80包括:CPU(微处理器)81、ROM(只读存储器)82、RAM(随机存取存储器)83、后备RAM84、以及接口85。这些CPU81、ROM82、RAM83、后备RAM84、以及接口85由双向总线相互连接。
燃料喷射阀21安装于内燃机的本体20。燃料泵22经由燃料供应通路23连接到燃料喷射阀21上。燃料泵22经由燃料供应通路23将高压的燃料供应给燃料喷射阀21。另外,燃料喷射阀21电连接于电子控制装置80的接口85。电子控制装置80向燃料喷射阀21提供用于使燃料喷射到燃料喷射阀21的指令信号。另外,燃料泵22也电连接于电子控制装置80的接口85。电子控制装置80向燃料泵22提供控制信号,该控制信号控制燃料泵22的动作,以使得从燃料泵22供应给燃料喷射阀21的燃料的压力保持在预定的压力。另外,燃料喷射阀21以其燃料喷射孔露出于燃烧室内的方式安装到内燃机的本体20上。从而,当从电子控制装置80向燃料喷射阀21提供指令信号时,燃料喷射阀21直接将燃料喷射到燃烧室内。
进气歧管31在其一端分支成多个管,这些分支的管分别连接到与内燃机的本体20的燃烧室分别对应地形成的进气口(图中未示出)上。另外,进气歧管31在其另一端连接到进气管32的一端上。
排气歧管41在其一端分支成多个管,这些分支的管分别连接到与内燃机的本体20的燃烧室分别对应地形成的排气口(图中未示出)上。另外,排气歧管41在其另一端连接到排气管42的一端上。
节气门33配置于进气管32。另外,当变更节气门33的开度(下面,将该开度称为“节气门开度”)时,配置有节气门33的区域中的进气管32内的流路面积改变。从而,通过节气门33的空气的量改变,进而,被吸入燃烧室的空气的量改变。节气门33电连接于电子控制装置80的接口85。电子控制装置80将用于使节气门33动作的控制信号提供给节气门33。
中间冷却器34在比节气门33靠上游处配置在进气管32。中间冷却器34冷却流入该处的空气。
空气流量计35在比中间冷却器34靠上游处配置于进气管32。另外,空气流量计35电连接于电子控制装置80的接口85。空气流量计35输出与通过该处的空气的量相对应的输出值。该输出值被输入到电子控制装置80。电子控制装置80基于该输出值计算出通过空气流量计35的空气的量,进而,计算出被吸入燃烧室的空气的量。
增压传感器37配置于比节气门33靠下游的进气通路30(更具体地说,进气歧管31)。另外,增压传感器37电连接于电子控制装置80的接口85。增压传感器37输出对应于其周边的气体的压力(即,进气歧管31内的气体的压力,也就是被吸入燃烧室的气体的压力)的输出值。电子控制装置80基于该输出值计算增压传感器37周围的气体的压力,即,被吸入燃烧室的气体的压力(下面,将该气体称为“增压”)。
加速踏板踩下量传感器71连接到加速踏板70上。加速踏板踩下量传感器71电连接于电子控制装置80的接口85。加速踏板踩下量传感器71输出对应于加速踏板70的踩下量的输出值。该输出值被输入到电子控制装置80中。电子控制装置80基于该输出值,计算加速踏板70的踩下量,进而,计算对内燃机要求的转矩(下面,将该转矩称为“要求内燃机转矩”)。
曲柄位置传感器72配置在内燃机的曲轴(图中未示出)附近。另外,曲柄位置传感器72电连接于电子控制装置80的接口85。曲柄位置传感器72输出对应于曲轴的旋转相位的输出值。该输出值被输入电子控制装置80,电子控制装置80基于该输出值计算出内燃机转速。
增压器60具有压缩机60C和废气涡轮60T。增压器60通过压缩被吸入燃烧室的气体,可以使该气体的压力上升。压缩机60C配置在比中间冷却器34靠上游的进气通路30(更具体地说,进气管32)内。废气涡轮60T配置在排气通路40(更具体地说,排气管42)内。如图2所示,废气涡轮60T具有废气涡轮本体60B和翼状的多个叶轮60V。压缩机60C和废气涡轮60T(更具体地说,废气涡轮本体60B)由轴(图中未示出)连接起来,当利用废气使废气涡轮旋转时,该废气涡流的旋转由轴传递给压缩60C,借此,使压缩机60C旋转。另外,通过压缩机60C的旋转,在比压缩机靠下游的进气通路30内的气体被压缩,其结果是,该气体的压力上升。
另一方面,叶轮60V以该废气涡轮本体的旋转中心轴线R1为中心呈放射状地以等角度间隔配置,以包围废气涡轮本体60B。另外,各个叶轮60V能够围绕图2中用附图标记R2表示的各自对应的轴线转动地配置。并且,在将各个叶轮60V延伸的方向(即,图2中用附图标记E表示的方向)称为“延伸方向”,将连接废气涡轮本体60B的旋转中心线R1和叶轮60V的转动轴线R2的线(即,图2中用附图标记A表示的线)称为“基准线”时,以该延伸方向E和与之对应的基准线A构成的角度对于全部叶轮60V而言相等的方式使各个叶轮60V转动。并且,当以该延伸方向E和与之对应的基准线A构成的角度变小的方式,即,以相邻的叶轮60V之间的流路面积变小的方式,使各个叶轮60V转动时,比废气涡轮本体60B靠上游的排气通路40内的压力(下面,将该压力称为“废气压力”)变高,其结果是,供应给废气涡轮本体60B的废气的流速变快。因此,废气涡轮本体60B的旋转速度变快,其结果是,压缩机60C的旋转速度也变快,从而,在进气通路30内流动的气体被压缩机60C大幅度压缩。因此,各个叶轮60V的延伸方向E和与之对应的基准线构成的角度(下面,将该角度称为“叶轮开度”)变得越小,在进气通路30内流动的气体被压缩机60C压缩的程度变得越大(即,增压变得越高)。
另外,叶轮60V电连接于电子控制装置80的接口85。电子控制装置80向叶轮60V提供使叶轮60V动作用的控制信号。
其次,对于第一种实施方式的燃料喷射阀的控制进行说明。另外,在下面的说明中,“燃料喷射量”意味着“从燃料喷射阀喷射的燃料的量”。在第一种实施方式中,在电子控制装置中计算从燃料喷射阀喷射与根据加速踏板踩下量设定的燃料喷射量的目标值(下面将该目标值称为“目标燃料喷射量”,其详细情况将在后描述)相当的量的燃料的指令信号,将该指令信号从电子控制装置提供给燃料喷射阀,借此,使燃料喷射阀动作。
其次,对于第一种实施方式的目标燃料喷射量进行说明。在第一种实施方式中,在图1所示的内燃机中,根据加速踏板的踩下量,通过实验等预先求出最佳燃料喷射量。并且,如图3(A)所示,这些求出的燃料喷射量以加速踏板的踩下量Dac的函数的映射的形式作为基准燃料喷射量Qb存储在电子控制装置中,并且,在内燃机运转中,由图3(A)的映射取得其各个时期的对应于加速踏板的踩下量Dac的基准燃料喷射量Qb,将该取得的基准燃料喷射量Qb设定成目标燃料喷射量。另外,如图3(A)所示,加速踏板的踩下量Dac变得越大,则基准燃料喷射量Qb变得越多。
其次,对应第一种实施方式的节气门的控制进行说明。另外,在下面的说明中,“内燃机运转状态”意味着“内燃机的运转状态”,“节气门开度”意味着“节气门的开度”。
在第一种实施方式中,在电子控制装置中计算使节气门动作的控制信号,以达到与根据内燃机运转状态设定的节气门开度的目标值(下面,将该目标值称为“目标节气门开度”,其详细情况,在后面描述)相当的节气门开度,将该控制信号从电子控制装置提供给节气门,借此,使节气门动作。
其次,对第一种实施方式的目标节气门开度进行说明。在第一种实施方式中,通过实验等,根据由内燃机转速和要求发动机转矩所规定的内燃机运转状态预先求出节气门开度。并且,如图3(B)所示,这些求出的节气门开度以内燃机转速NE和要求内燃机转矩TQ的函数的映射的形式作为基准节气门开度Dthb存储到电子控制装置中。并且,在内燃机运转中,从图3(B)的映射取得与其各个时刻的内燃机转速NE和各个时刻的要求内燃机转矩TQ相对应的基准节气门开度Dthb。并且,将这样取得的基准节气门开度Dthb设定成目标节气门开度。另外,在图3(B)的映射中,内燃机转速NE越大,则基准节气门开度Dthb越大,而要求内燃机转矩TQ越大,则基准节气门开度Dthb越大。
其次,对第一种实施方式的叶轮的控制进行说明。在第一种实施方式中,当通过目标增压(即,增压的目标值)变高,增压变得比目的增压低时,或者,通过因各种原因而增压降低,使得增压变得比目标增压低时,为了使增压向目标增压上升,叶轮控制信号(即,提供给叶轮的控制信号)变更,使得叶轮开度变小。另外,这时的叶轮控制信号的变更量以增压相对于目标增压之差(下面,将该差称为“增压偏差”)变小的方式基于该增压偏差而被确定。另一方面,当通过目标增压变低而使得增压变得比目标增压高时,或者,当通过增压因种种原因而上升,使得增压变得比目标增压高时,为了使增压向目标增压降低,以加大叶轮开度的方式变更叶轮控制信号。另外,这时的叶轮控制信号的变更量也以增压偏差变小的方式基于该增压偏差而被确定。
其次,对第一种实施方式的压力控制信号的修正进行说明。在第一种实施方式中,基于普瑞萨赫分布函数构筑模型(下面,将该模型称为“滞后模型”),所述模型用于计算下面所述的控制信号之差(下面,将该差称为“控制信号滞后”),即:在使叶轮开度缩小到达某个叶轮开度时,为了将叶轮开度维持在这时的叶轮开度而需要的叶轮控制信号(下面,将该叶轮控制信号称为“开度减小收敛时的叶轮控制信号”);和使叶轮开度变大到达与所述某个叶轮开度相同的叶轮开度时,为了将叶轮开度保持在这时的叶轮开度而需要的叶轮控制信号(下面,将该叶轮控制信号称为“开度增大收敛时的叶轮控制信号”),并且,将该构筑的滞后模型存储在电子控制装置中。
另外,在目标增压被增大,而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,目标增压被减少时,利用上述滞后模型计算为了消除或者减小控制信号滞后而修正叶轮控制信号用的修正系数。并且,利用所述计算出的修正系数修正这时的叶轮控制信号,以使得这时的叶轮控制信号(即,开度减小收敛时的叶轮控制信号)与开度增大收敛时的叶轮控制信号相一致的方式或者接近于开度增大收敛时的叶轮控制信号。
另一方面,在目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,目标增压被增大时,利用上述滞后模型计算以消除或者减小控制信号滞后的方式修正叶轮控制信号用的修正系数。并且,以这时的叶轮控制信号(即,开度增大收敛时的叶轮控制信号)与开度减小收敛时的叶轮控制信号相一致的方式,或者以接近于开度减小收敛时的叶轮控制信号的方式,利用所述计算出的修正系数修正这时的叶轮控制信号。
其次,对于上面说明的第一种实施方式的叶轮控制信号的修正,以叶轮控制信号是电压(下面,将该电压称为“叶轮供应电压”),为了减小叶轮开度而有必要增大叶轮供应电压,反之,为了加大叶轮开度有必要减小叶轮供应电压的情况为例进行说明。
在这种情况下,基于普瑞萨赫分布函数构筑模型(下面,将该模型称为“滞后模型”),该模型用于计算出下述电压之差(下面,将该差称为“供应电压滞后”),即:在叶轮开度减小达到某个叶轮开度时,为了将叶轮开度保持在这时的叶轮开度所必要的叶轮供应电压(下面,将该叶轮供应电压称为“开度减小收敛时的叶轮供应电压”)、和叶轮开度增大达到与所述某个叶轮开度相同的叶轮开度时,为了将叶轮开度保持在这时的叶轮开度所必要的叶轮供应电压(下面,将该叶轮供应电压称为“开度增大收敛时的叶轮供应电压”),并且,将该构筑的滞后模型存储到电子控制装置中。
并且,在目标增压被增大,而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,目标增压被减少时,利用上述滞后模型计算用于修正叶轮控制信号以便消除供应电压滞后的修正系数。并且,通过从这时的叶轮供应电压中减去所述计算出的修正系数,修正这时的叶轮供应电压,以使这时的叶轮供应电压与开度增大收敛时的叶轮供应电压相一致。或者,在目标增压被增大,而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,目标增压被减少时,利用上述滞后模型计算以供应电压滞后减小的方式修正叶轮控制信号用的修正系数。并且,通过从这时的叶轮供应电压中减去将所述计算出的供应电压滞后乘以小于“1”的系数而获得的值,修正这时的叶轮供应电压,以使这时的叶轮供应电压接近于开度增大收敛时的叶轮供应电压。
另一方面,在目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,目标增压被增大时,利用上述滞后模型计算以消除供应电压滞后的方式修正叶轮控制信号用的修正系数。并且,通过将这时的叶轮供应电压加上所述计算出的修正系数,修正这时的叶轮供应电压,以使这时的叶轮供应电压与开度增大收敛时的叶轮供应电压相一致。或者,在目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,目标增压被增大时,利用上述滞后模型,计算出以供应电压滞后变小的方式修正叶轮控制信号用的修正系数。并且,通过将所述计算出的供应电压滞后乘以比“1”小的系数而获得的值与这时的叶轮供应电压相加,修正这时的叶轮供应电压,以使这时的叶轮供应电压接近于开度增大收敛时的叶轮供应电压。
其次,对于第一种实施方式的目标增压的设定进行说明。在第一种实施方式中,根据由内燃机转速和要求内燃机转矩规定的内燃机运转状态,由实验等预先求出最佳的增压。并且,如图3(C)所示,这些被求出的增压以内燃机转速NE和要求内燃机转矩TQ的函数的映射的形式作为基准增压Pimb存储到电子控制装置中。并且,在内燃机运转中,由图3(C)的映射取得与各个时刻的内燃机转速NE和各个时刻的要求内燃机转矩TQ相对应的基准增压Pimb。并且,将该取得的基准增压Pimb设定成目标增压。另外,在图3(C)的映射中,内燃机转速NE越大,基准增压Pimb越大,而要求内燃机转矩TQ越大,基准增压Pimb越大。
其次,对于第一种实施方式的滞后模型中的参数的同定进行说明。在第一种实施方式中,在内燃机运转中,取得在叶轮开度的变化中该叶轮开度的变化量。并且,基于该取得的叶轮开度的变化量,同定存储在电子控制装置中的滞后模型中的参数(下面,将该参数称为“模型参数”)。并且,当该被同定的模型参数与存储在电子控制装置中的滞后模型中的模型参数不同时,将存储在电子控制装置中的滞后模型中的模型参数置换成上述同定的模型参数。即,在第一种实施方式中,基于上述同定的模型参数,修正存储在电子控制装置中的滞后模型中的模型参数。
根据第一种实施方式,获得以下的效果。即,在叶轮开度变小时,叶轮有必要反抗来到该处的废气的压力以进行动作,但是,在叶轮开度变大时,叶轮没有必要反抗来到该处的废气的压力以进行动作。从而,在叶轮的动作中,存在着滞后。因此,通过叶轮开度减小使增压上升而与目标增压相一致时的叶轮控制信号,与通过叶轮开度增大使增压降低而与所述目标增压相同的目标增压相一致时的叶轮控制信号不同。
从而,当在通过叶轮开度减小使增压上升而与目标增压相一致之后,目标增压变小时,为了使增压与该减小的目标增压相一致,使叶轮控制信号变化,但是,这时,在叶轮控制信号变化到与通过叶轮开度增大使增压降低而与所述变小之前的目标增压相同的目标增压相一致时的叶轮控制信号(即,开度增大收敛时的叶轮控制信号)之后,叶轮开度才开始变大。即,从为了使增压与变小的目标增压相一致,开始使叶轮控制信号变化之后,直到叶轮开度开始变大为止,需要一定的时间。从而,在这种情况下,产生与增压降低相关的延迟。
这里,在第一种实施方式中,当通过叶轮开度变小,增压上升而与目标增压相一致时,修正叶轮控制信号,使叶轮控制信号与开度增大收敛时的叶轮控制信号相一致或者接近开度增大收敛时的叶轮控制信号。因此,之后,在目标增压变小,使叶轮控制信号变化时,在叶轮控制信号开始变化之后,叶轮开度立即开始变大。因此,根据第一种实施方式,获得避免与增压的降低相关的延迟的效果。
例如,如上所述,叶轮控制信号是电压,为了减小叶轮开度,有必要增大叶轮供应电压(即,供应给叶轮的电压),反之,在为了加大叶轮开度而有必要减小叶轮供应电压的情况下,通过减小叶轮开度使增压上升而与目标增压相一致时的叶轮供应电压,比通过叶轮开度增大使增压降低而与和所述目标增压相同的目标增压相一致时的叶轮供应电压高。即,在叶轮开度减小达到某个叶轮开度时,为了将叶轮开度保持在这时的叶轮开度所需要的叶轮供应电压,大于在叶轮开度增大达到与所述某个叶轮开度相同的叶轮开度时,为了将叶轮开度保持在这时的叶轮开度所需要的叶轮供应电压。
从而,当在通过减小叶轮开度使增压上升而与目标增压相一致之后,目标增压变小时,为了使增压与该减小的目标增压相一致,叶轮供应电压被减小,但是,这时,在通过叶轮开度被加大使增压降低,叶轮供应电压减小到与和所述变小之前的目标增压相同的目标增压相一致时的叶轮供应电压(即,开度增大收敛时的叶轮供应电压)之后,叶轮开度才开始变大。即,直到为了使增压与变小的目标增压相一致,而开始使叶轮供应电压减小之后叶轮开度开始变大为止,需要一定的时间。从而,在这种情况下,与增压的降低相关地产生延迟。
这里,在第一种实施方式中,在通过叶轮开度减小使增压上升而与目标增压相一致时,修正叶轮供应电压,使叶轮供应电压与开度增大收敛时的叶轮供应电压相一致或者接近于开度增大收敛时的叶轮供应电压。因此,之后,目标增压变小、叶轮供应电压被减小时,在叶轮供应电压开始被减小之后,叶轮开度立即开始变大。因此,根据第一种实施方式,获得避免与增压的降低相关的延迟的效果。
另一方面,当在通过叶轮开度增大使增压降低而与目标增压相一致之后,目标增压变大时,为了使增压与该变大的目标增压相一致,使叶轮控制信号变化,但是,这时,在叶轮控制信号变化到通过减小叶轮开度使增压上升而与和所述变大之前的目标增压相同的目标增压相一致时的叶轮控制信号(即,开度减小收敛时的叶轮控制信号)之后,叶轮开度才开始变小。即,为了使增压与变大的目标增压相一致,从使叶轮控制信号变化开始到叶轮开度开始变小为止,需要一定的时间。从而,在这种情况下,与增压的上升相关地产生延迟。
这里,在第一种实施方式中,在通过叶轮开度增大使增压降低而与目标增压相一致时,叶轮控制信号被修正,叶轮控制信号与开度减小收敛时的叶轮控制信号相一致或者接近于开度减少收敛时的叶轮控制信号。因此,之后,在目标增压变大,使叶轮控制信号变化时,在叶轮控制信号开始变化之后,叶轮开度立即开始变小。因此,根据第一种实施方式,可以获得避免与增压的降低相关的延迟的效果。
例如,如上所述,叶轮控制信号是电压,为了减小叶轮开度,有必要增大叶轮供应电压(即,供应给叶轮的电压),反之,在为了加大叶轮开度,有必要减小叶轮供应电压的情况下,通过增大叶轮开度使增压降低而与目标增压相一致时的叶轮供应电压,比通过减小叶轮开度使增压上升而与和所述目标增压相同的目标增压相一致时的叶轮供应电压低。即,在叶轮开度增大到达某个叶轮开度时为了将叶轮开度保持在这时的叶轮开度所需要的叶轮供应电压,比叶轮开度减小到达与和所述某个叶轮开度相同的叶轮开度时、为了将叶轮开度保持在这时的叶轮开度所需要的叶轮供应电压低。
从而,当在通过叶轮开度被增大使增压降低而与目标增压相一致之后,目标增压变大时,为了使增压与该变大的目标增压一致,增大叶轮供应电压,但是,这时,在叶轮供应电压增大到通过叶轮开度减小使增压上升而与和所述变大之前的目标增压相同的目标增压相一致时的叶轮供应电压(即,开度减小收敛时的叶轮供应电压)之后,叶轮开度才开始减小。即,从为了使增压与变大的目标增压相一致而开始使叶轮供应电压增大之后到叶轮开度开始变小为止,需要一定的时间。从而,在这种情况下,与增压的上升相关地产生延迟。
这里,在第一种实施方式中,在通过叶轮开度增大使增压降低而与目标增压相一致时,修正叶轮供应电压,使叶轮供应电压与开度减小收敛时的叶轮供应电压相一致,或者接近于开度减小收敛时的叶轮供应电压。因此,之后,在目标增压变大,叶轮供应电压被增大时,在叶轮供应电压开始增大之后,叶轮开度立即开始变小。因此,根据第一种实施方式,获得避免与增压的上升相关的延迟的效果。
另外,根据第一种实施方式,获得以下的效果。即,如上所述,利用滞后模型修正叶轮控制信号,对于避免与增压的下降相关的延迟且避免与增压的上升相关的延迟是有效的。
不过,关于分别具有相同结构的控制对象的多个内燃机,有时叶轮相对于叶轮控制信号的动作特性对于每个内燃机是相互不同的。在这种情况下,若利用包含有对于这些内燃机之中特定的一个内燃机的叶轮被同定的模型参数的滞后模型进行对供应给其它的内燃机的叶轮的控制信号的修正,则存在着对于增压的控制不能获得所预期的控制特性的可能性。不言而喻,如果利用包含有对于各个内燃机的叶轮分别被同定的模型参数的滞后模型进行对供应给各个内燃机的叶轮的控制信号的修正,则与增压的控制相关地获得所预期的控制特性。但是,对于各个内燃机分别同定模型参数来构筑滞后模型的作业,是需要非常大的劳动力的作业。另外,有时叶轮的动作特性随着该叶轮的使用时间的经过而发生变化。在这种情况下,例如,即使利用包含有对于各个内燃机的叶轮分别被同定的模型参数的滞后模型进行各个内燃机的叶轮的控制,也存在着对于增压的控制不能获得预期的控制特性的可能性。
这里,在第一种实施方式中,基于叶轮开度的变化中的该叶轮开度的变化量,滞后模型中的模型参数被同定,基于该同定的模型参数来修正滞后模型中的模型参数。从而,即使包含有对于与第一种实施方式的内燃机不同的另外的内燃机的叶轮被同定的模型参数的滞后模型被用于第一种实施方式的供应给内燃机的叶轮的控制信号的修正,该滞后模型中的模型参数也被修正成适合于第一种实施方式的叶轮的动作特性的值,或者,即使第一种实施方式的叶轮的动作特性随着该叶轮的使用时间的经过而发生变化,滞后模型中的模型参数也被修正成适合于该变化了的第一种实施方式的叶轮的动作特性的值。因此,根据第一种实施方式,总是获得了关于增压的控制得到所预期的控制特性的效果,进而,获得将与从燃烧室排出的废气中的排放物相关的性能(下面,将该性能称为“废气排放性能)保持在高的性能的效果。
另外,对于上述第一种实施方式的叶轮控制信号的修正的方案,也能够广泛地应用于对提供给控制预定的控制量的控制对象的控制信号的修正。从而,根据第一种实施方式的方案,广义上,计算为了将控制量控制到作为该目标值的目标控制量而应提供给控制对象的控制信号,在控制量的变化的履历不是预定的履历时(即,在上述第一种实施方式中,在增压收敛于被增大的目标增压之后,目标增压被减小的情况下,增压不遵循增压向所述被增大的目标增压变化的履历时),所述计算出的控制信号被供应给控制对象,在控制量的变化的履历是所述预定的履历时,修正所述计算出的控制信号,将该被修正的控制信号供应给控制对象。
并且,作为控制对象在其动作中有滞后,作为与计算出以减小所述控制对象的滞后的方式修正提供给所述控制对象的控制信号的修正系数的所述控制对象相关的模型,准备基于普瑞萨赫分布函数构筑的滞后模型,在控制量的变化的履历是所述预定的履历时的所述计算出的控制信号的修正,通过利用所述滞后模型计算出的修正系数对所述计算出的控制信号进行修正来进行。
并且,基于控制对象的动作状态的变化中的该控制对象的动作状态的变化量,同定所述滞后模型中的模型参数,基于该同定的模型参数,修正所述滞后模型中的模型参数。
另外,在第一种实施方式中,如上所述,作为取得用于滞后模型中的模型参数的同定的叶轮开度的变化量的条件,采用叶轮开度变化的条件。但是,作为与叶轮开度变化的条件等价的条件,也可以采用对内燃机要求加速的条件,或者对内燃机要求减速的条件,或者,这两种条件。
另外,第一种实施方式的滞后模型并不局限于特定的模型,例如,作为第一种实施方式的滞后模型,可以采用下面的公式1所示的模型。另外,在下面的公式1中,“ΔSv”是“控制信号滞后”,“Dv”是“变大或者变小前的叶轮开度”,“ΔDv”是“叶轮开度的变化量”,“Dvi”是“使叶轮开度变大时的叶轮开度”,“Dvd”是“使叶轮开度减小时的叶轮开度”,“η(Dvi,Dvd)”是“与后面描述的各个小单元相对应地存储在电子控制装置中的叶轮控制信号的变化量”,“Dvmax”是“叶轮开度能够采取的最大值”,“Dvmin”是“叶轮开度能够采取的最小值”。
[公式1]
Δ S v = ∫ D v D v + Δ D v d D v i ∫ D v min D v max η ( D v i , D v d ) d D v d ... ( 1 )
另外,如上所述,同定模型参数的方法并不局限于特定的方法,作为该方法,可以采用以下的方法。即,用于使叶轮开度变化规定开度的叶轮控制信号的变化量,根据普瑞萨赫分布函数,由图4所示的坐标表示。另外,在图4中,“Dvi”是“叶轮开度变大时的该叶轮开度”,“Dvd”是“叶轮开度变小时的该叶轮开度”,“Dvn2”“Dvn1”“Dvn0”“Dvp1”“Dvp2”分别是“叶轮开度”叶轮开度Dvn1是比叶轮开度Dvn2大所述规定开度的开度,叶轮开度Dv0是比叶轮开度Dvn1大所述规定开度的开度,叶轮开度Dvp1是比叶轮开度Dv0大所述规定开度的开度,叶轮开度Dvp2是比叶轮开度Dv1大所述规定开度的开度。另外,在图4中,用“E1”~“E10”表示的区域是上述小单元,在下面的说明中,也将这些区域称为小单元。
这里,例如,在叶轮开度从叶轮开度Dvn1增大到叶轮开度Dvp1时,首先,取得叶轮开度从叶轮开度Dvn1变化到叶轮开度Dv0的叶轮控制信号的变化量。该取得的叶轮控制信号的变化量(下面,将该变化量称为“第一叶轮控制信号变化量”,赋予标号“ΔSv1”),如图5(A)中的作为阴影线区域所表示的那样,相当于将对应于小单元E1的叶轮控制信号的变化量和对应于小单元E3的叶轮控制信号的叶轮控制信号的变化量总计获得的量。
进而,取得叶轮开度从叶轮开度Dvn1变化到叶轮开度Dvp1的叶轮控制信号的变化量。该取得的叶轮控制信号的变化量(下面,将该变化量称为“第二叶轮控制信号变化量”,赋予标号“ΔSv2”),如图5(B)中作为阴影线区域所表示的那样,相当于将对应于小单元E1的叶轮控制信号的变化量、对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量、和对应于小单元E2的叶轮控制信号的变化量总计获得的量。
并且,如下面的公式2所示,通过从第二叶轮控制信号变化量ΔSv2中减去第一叶轮控制信号变化量ΔSv1,计算对应于小单元E2的叶轮控制信号的变化量ΔSve。即,与作为滞后模型中的模型参数的小单元E2相对应的叶轮控制信号的变化量被同定。
[公式2]
ΔSve=ΔSv2-ΔSv1…(2)
并且,当这样计算出的对应于小单元E2的叶轮控制信号的变化量ΔSve与存储在电子控制装置中的对应于小单元E2的叶轮控制信号速度的变化量不同时,将上述计算出的对应于小单元E2的叶轮控制信号的变化量ΔSve作为对应于小单元E2的叶轮控制信号的变化量重新存储到电子控制装置中。即,作为滞后模型中的模型参数的对应于小单元E2的叶轮控制信号的变化量被修正。另外,在这种情况下,由于对应于小单元E2的叶轮控制信号的变化量是利用叶轮开度的变化量计算出来的,所以广义上,也可以说基于叶轮开度的变化量,修正滞后模型中的模型参数。
另外,例如,在叶轮开度从叶轮开度Dvn2增大到叶轮开度Dv0时,首先,取得叶轮开度从叶轮开度Dvn2变化到叶轮开度Dvn1的叶轮控制信号的变化量。该取得的叶轮控制信号的变化量(下面,将该变化量称为“第一叶轮控制信号变化量”,并赋予标号“ΔSv1”),如图6(A)中作为阴影线区域所表示的那样,相当于对应于小单元E4的叶轮控制信号的变化量和对应于小单元E5的叶轮控制信号的变化量合计获得的量。
进而,取得叶轮开度从叶轮开度Dvn2变化到叶轮开度Dv0的叶轮控制信号的变化量。该取得的叶轮控制信号的变化量(下面,将该变化量称为“第二叶轮控制信号变化量”,并赋予标号“ΔSv2”),如图6(B)中作为阴影线区域所表示的那样,相当于对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量、对应于小单元E4的叶轮控制信号的变化量、和对应于小单元E5的叶轮控制信号的变化量总计获得的量。
并且,如上述公式2所示,通过从第二叶轮控制信号变化量ΔSv2中减去第一叶轮控制信号变化量ΔSv1,计算出对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量ΔSve。即,对应于作为滞后模型中的模型参数的小单元E3的叶轮控制信号的变化量被同定。
并且,当该计算出的对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量ΔSve与存储在电子控制装置中的对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量不同时,将上述计算出的对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量ΔSve作为对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量,重新存储在电子控制装置中。即,修正对应于作为滞后模型中的模型参数的小单元E3的叶轮控制信号的变化量。另外,在这种情况下,由于对应于小单元E3的叶轮控制信号的变化量是利用叶轮开度的变化量计算出来的,所以,广义上,也可以说基于叶轮开度的变化量,修正滞后模型中的模型参数。
这样,在第一种实施方式中,当叶轮开度从各种叶轮开度增大到各种叶轮开度时,或者,当叶轮开度从各种叶轮开度减小到各种叶轮开度时,利用上述方法,计算出对应于各个小单元E1~E10的叶轮控制信号的变化量,基于这些计算出的叶轮控制信号的变化量,修正存储在电子控制装置中的对应于各个小单元E1~E10的叶轮控制信号的变化量。
其次,对于执行第一种实施方式的燃料喷射阀的控制的程序的一个例子进行说明。该程序的一个例子示于图7(A)。另外,该程序是每次规定的曲柄角到来时开始的程序。当图7(A)的程序开始时,最初,在步骤11,取得由图7(B)的程序(该程序在后面详细描述)设定的最新的目标燃料喷射量Qt。其次,在步骤12,基于在步骤11中取得的目标燃料喷射量Qt,计算出应当供应给燃料喷射阀的指令信号Si。其次,在步骤13,将在步骤12计算出的指令信号Si供应给燃料喷射阀,接着,程序结束。
其次,对于执行第一种实施方式的目标燃料喷射量的设定的程序的一个例子进行说明。该程序的一个例子示于图7(B)。另外,该程序是在该程序结束的情况下每次规定的曲柄角到来时开始的程序。当图7(B)的程序开始时,最初,在步骤15,取得加速踏板踩下量Dac。接着,在步骤16,从图3(A)的映射取得与在图15中取得的加速踏板踩下量Dac相对应的基准燃料喷射量Qb。接着,在步骤17,将在步骤16取得的基准燃料喷射量Qb设定成目标燃料喷射量Qt,接着,程序结束。
其次,对于执行第一种实施方式的节气门的控制的程序的一个例子进行说明。该程序的一个例子示于图8(A)。另外,该程序是每次规定的曲柄角到来时开始的程序。当图8(A)的程序开始时,最初,在步骤21,取得由图8(B)的程序(该程序的详细情况将在后面描述)设定的最新的目标节气门开度Dtht。接着,在步骤22,基于在步骤21取得的目标节气门开度Dtht,计算出应当供应给节气门的控制信号Sth。接着,在步骤23,将在步骤22中计算出的控制信号Sth供应给节气门,接着,程序结束。
其次,对于执行第一种实施方式的目标节气门开度的设定的程序的一个例子进行说明。该程序的一个例子示于图8(B)。该程序是每次规定的曲柄角到来时开始的程序。当图8(B)的程序开始时,最初,在步骤25,取得现在的内燃机转速NE及要求内燃机转矩TQ。接着,在步骤26,从图3(B)所示的映射取得与在步骤25取得的内燃机转速NE和要求内燃机转矩TQ相对应的基准节气门开度Dthb。接着,在步骤27,将在步骤26取得的基准节气门开度Dthb设定为目标节气门开度Dtht。接着,程序结束。
其次,对于执行第一种实施方式的叶轮的控制的程序的一个例子进行说明。该程序的例子示于图9。另外,该程序是每次规定的曲柄角到来时开始的程序。
当图9的程序开始时,最初,在步骤100,取得这时的增压Pim,在图10的程序(该程序将在后面描述)中设定的最新的目标增压Pimt,这时的开度增大收敛标志Fid、以及这时的开度减小收敛标志Fdi。这里,开度增大收敛标志Fid是在目标增压被增大,而在增压收敛于该目标增压之后,目标增压被减小时被设定,而在除此之外的时刻被重置的标志,开度减小收敛标志Fdi是在目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,目标增压被增大时设置,而在除此之外的时刻被重置的标志。
接着,在步骤101,计算出相对于在步骤100中取得的目标增压而言的该取得的增压的偏差ΔPim(=Pimt-Pim)。接着,在步骤102,基于在步骤101中计算出的增压的偏差ΔPim,计算出基准叶轮控制信号Svb。接着,在步骤103,判别是否设置在步骤100取得的开度增大收敛标志Fid(Fid=1)。这里,当判别为Fid=1时,程序进入步骤104。另一方面,在判别为不是Fid=1时,程序进入步骤107。
在步骤104,利用滞后模型计算出增压收敛于被增大的目标增压时的修正系数Khid。接着,在步骤105,通过利用在步骤104中计算出的修正系数Khid修正在步骤102中计算出的基准叶轮控制信号Svb,计算出叶轮控制信号Sv。接着,在步骤106,将在步骤105中计算出的叶轮控制信号Sv供应给叶轮,接着,程序结束。
在步骤107,判别在步骤100中取得的开度减小收敛标志Fdi是否被设置(Fdi=1)。这里,当判别为Fdi=1时,程序进入步骤108。另一方面,在判别为不是Fdi=1时,程序进入步骤111。
在步骤108,利用滞后模型计算增压收敛于被减小的目标增压时的修正系数Khdi。接着,在步骤109,通过利用在步骤108中计算出的修正系数Khdi修正在步骤102中计算出的基准叶轮控制信号Svb,计算出叶轮控制信号Sv。接着,在步骤110,将在步骤109中计算出的叶轮控制信号Sv供应给叶轮,接着,程序结束。
在步骤111,在步骤102中计算出的基准叶轮控制信号Svb原样地作为叶轮控制信号Sv被计算。接着,在步骤112,将在步骤111中计算出的叶轮控制信号Sv供应给叶轮,接着,程序结束。
接着,对于执行第一种实施方式的目标增压的设定的程序的一个例子进行说明。该程序的一个例子示于图10。另外,该程序是每次规定曲柄角到来时开始的程序。当图10的程序开始时,最初,在步骤30,取得当前的内燃机转速NE及要求内燃机转矩TQ。接着,在步骤31,从图3(C)的映射取得与在步骤30中取得的内燃机转速NE和要求内燃机转矩TQ相对应的基准增压Pimb。接着,在步骤32,将在步骤31中取得的基准增压Pimb设定成目标增压Pimt,接着,程序结束。
其次,对于执行第一种实施方式的模型参数的修正的程序的一个例子进行说明。该程序示于图11。另外,该程序是每次规定的曲柄角到来时开始的程序。
当图11的程序开始时,最初,在步骤200,取得这时的瞬态运转标志Ft。该瞬态运转标志Ft,是在内燃机运转状态处于所谓的瞬态运转状态(即,内燃机转速及要求内燃机转矩中的至少一方变化的内燃机运转状态)时被设置,在内燃机运转状态处于所谓的稳定运转状态(即,内燃机转速及要求内燃机转矩恒定的内燃机运转状态)时被重置的标志。其次,在步骤201,判别在步骤200取得的瞬态运转标志Ft是否被设置(Ft=1)。这里,在判别为Ft=1时,程序进入步骤202。另一方面,在判别为不是Ft=1时,程序就直接结束。
在步骤202,取得这时的叶轮开度Dv及这时的叶轮控制信号Sv,该取得的叶轮开度Dv及叶轮控制信号Sv被存储在电子控制装置中。其次,在步骤203,取得这时的瞬态运转标志Ft。接着,在步骤204,判别在步骤203取得的瞬态运转标志Ft是否被设置(Ft=1)。这里,在判别为Ft=1时,程序返回步骤202。另一方面,在判别为不是Ft=1时,程序进入步骤205。
在步骤205,利用在步骤202存储到电子控制装置中的叶轮开度Dv及叶轮控制信号Sv,计算在叶轮开度变化规定开度期间的叶轮控制信号的变化量ΔSv。接着,在步骤206,利用在步骤205中计算出的叶轮控制信号的变化量ΔSv,计算出对应于各个小单元的叶轮控制信号的变化量ΔSve。接着,在步骤207,利用在步骤206中计算出的对应于各个小单元的叶轮控制信号的变化量ΔSve,修正作为存储在电子控制装置中的滞后模型中的模型参数的对应于各个小单元的叶轮控制信号的变化量,接着,程序结束。
其次,对于第二种实施方式进行说明。另外,下面没有说明的第二种实施方式的结构及控制,分别与第一种实施方式的结构和控制相同,或者,是在考虑到以下说明的第二种实施方式的结构及控制时,能够当然地从第一种实施方式的结构及控制推导出来的结构及控制。
在第二种实施方式中,作为滞后模型中的模型参数,如图12所示,将与由内燃机转速NE和要求内燃机转矩TQ规定的内燃机运转状态相对应的模型参数的组合,以内燃机转速NE和要求内燃机转矩TQ的函数的映射的形式,作为模型参数组MP存储到电子控制装置中。并且,在内燃机运转中,从图12的映射取得其各个时期的对应于内燃机转速NE和要求内燃机转矩TQ的模型参数组MP,该取得的模型参数组MP作为滞后模型中的模型参数使用。
并且,在第二种实施方式中,对与进行模型参数的同定时的内燃机转速和要求内燃机转矩相对应的模型参数组,进行对与第一种实施方式相关连地说明的模型参数的修正。
进而,在第二种实施方式中,在作为被从内燃机输出的输出的内燃机输出比预定的值小时(特别是,在内燃机运转状态处于所谓的怠速运转状态、内燃机输出极小时),基于叶轮开度的变化量,同定模型参数,基于该同定的模型参数,修正对应于这时的内燃机运转状态的模型参数组。
根据第二种实施方式,获得以下的效果。即,在内燃机输出在预定的值以上时,对于与以比较高的频度产生的内燃机运转状态相对应的模型参数组进行修正的次数比较多。换句话说,在内燃机输出在预定值以上时,对于与只以比较低的频度产生的内燃机运转状态相对应的模型参数组进行修正的次数比较少。并且,在内燃机输出在预定的值以上时只以比较低的频度产生的内燃机运转状态,在内燃机输出比预定的值小时,以比较高的频度产生。
这里,在第二种实施方式中,内燃机输出比预定的值小时,同定模型参数,基于该同定的模型参数,修正与这时的内燃机运转状态相对应的模型参数组。因此,根据第二种实施方式,在通过借助利用滞后模型计算出的修正系数修正的叶轮控制信号控制叶轮开度时,得到在全部的内燃机运转状态下,与增压的控制相关地获得预期的控制特性的效果。
另外,对上述第二种实施方式的模型参数组的修正的方案,广义上,也能够应用于对计算用于修正供应给控制预定的控制量的控制对象的控制信号的修正系数的滞后模型中的模型参数的修正。从而,根据第二种实施方式的这种方案,广义上,在从内燃机输出的内燃机输出比预定的值小时(特别是,内燃机运转状态处于所谓的怠速运转状态、内燃机输出极小时),基于控制对象的动作状态的变化量,同定模型参数,基于该同定的模型参数。修正对应于这时的内燃机运转状态的模型参数。
其次,对于执行对第二种实施方式的模型参数组的修正的程序的一个例子进行说明。该程序的一个例子示于图13。另外,该程序是每次规定的曲柄角到来时开始的程序。
当图13的程序开始时,最初,在步骤300,取得这时的内燃机输出Pe。接着,在步骤301,判别在步骤300取得的内燃机输出Pe是否比预定的值Peth小(Pe<Pth)。这里,当判别为Pe<Pth时,程序进入步骤302。另一方面,当判别为不是Pe<Pth时,程序进入步骤308。
在步骤302,取得这时的叶轮开度Dv及这时的叶轮控制信号Sv,将这些取得的叶轮开度及叶轮控制信号存储到电子控制装置中。接着,在步骤303,取得这时的内燃机输出Pe。接着,在步骤304,判别在步骤303中取得的内燃机输出Pe是否比预定的值Peth小(Pe<Pth)。这里,当判别为Pe<Pth时,程序返回步骤302。另一方面,当判别为不是Pe<Pth时,程序进入步骤305。
在步骤305,利用在步骤302中存储到电子控制装置中的叶轮开度Dv及叶轮控制信号Sv,计算出在叶轮开度变化规定的开度的期间的叶轮控制信号的变化量ΔSv。接着,在步骤306,利用在步骤305中计算出的叶轮控制信号的变化量ΔSv,计算对应于各个小单元的叶轮控制信号的变化量ΔSve。其次,在步骤307,利用在步骤306中计算出的对应于各个小单元的叶轮控制信号的变化量ΔSve,修正对应于这时的内燃机运转状态地存储在电子控制装置中的滞后模型中的模型参数、即对应于各个小单元的叶轮控制信号变化量,接着,程序结束。
在步骤308,执行图11的程序,接着,程序结束。
其次,对于第三种实施方式进行说明。另外,下面没有说明的第三种实施方式的结构及控制,分别与上述实施方式的结构和控制相同,或者,是在考虑到以下说明的第三种实施方式的结构及控制时,能够当然地从上述实施方式的结构及控制推导出来的结构及控制。另外,在下面的说明中,“增压增大收敛时刻”是“在增压收敛于被增大的目标增压之后,目标增压被减小的情况下,增压收敛于所述被增大的目标增压的时刻”,“增压减小收敛时刻”是“在增压收敛于被减小的目标增压之后,目标增压被增大的情况下,增压收敛于所述被减小的目标增压的时刻”。
在第三种实施方式中,在预测为在目标增压被增大,而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,目标增压被减小时,预测增压增大收敛时刻,并且,利用滞后模型,计算出修正在该预测的增压增大收敛时刻计算的叶轮控制信号用的修正系数,作为预测修正系数。并且,利用所述计算出的预测修正系数,修正在比增压增大收敛收敛早预定的时间之前的时刻计算出的叶轮控制信号。并且,将该修正的叶轮控制信号提供给叶轮。
或者,在第三种实施方式中,在预测为目标增压被减小,而在增压收敛到该被减小的目标增压之后,目标增压被增大时,预测增压减小收敛时刻,并且,利用滞后模型,计算修正在该预测的增压减小收敛时刻计算出的叶轮控制信号用的修正系数,作为预测修正系数。并且,利用所述计算出的预测修正系数,修正在比增压减小收敛时刻早预定的时间之前的时刻计算出的叶轮控制信号。并且,将该修正的叶轮控制信号提供给叶轮。
根据第三种实施方式,获得以下的效果。即,当在增压收敛于被增大的目标增压之后,目标增压被减小,开始使增压向该被减小的目标增压变化时,在因叶轮动作的滞后而引起在叶轮的动作中产生延迟。另外,当在增压收敛于被减小的目标增压之后目标增压被增大,开始使增压向被该被增大的目标增压变化时,因叶轮动作的滞后而引起在叶轮的动作中产生延迟。从而,从在增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻,与增压的控制相关地获得预期的控制特性,进而,获得高的废气排放性能的观点出发,优选地,在目标增压被增大之后又被减小的情况下,在使增压向该被减小的目标增压变化之前(特别是,即将使增压向该被减小的目标增压变化之前),或者,在目标增压被减小之后又被增大的情况下,在使增压向该被增大的目标增压变化之前(特别是,即将使增压向该被增大的目标增压变化之前),修正叶轮控制信号,以避免在增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻的所述叶轮的动作的延迟。
这里,在第三种实施方式中,利用预测修正系数修正在比增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻早的时刻计算出的叶轮控制信号,将该被修正的叶轮控制信号提供给叶轮。从而,在增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻到来时,由叶轮的动作的滞后引起的叶轮的动作的延迟得以避免。因此,根据第三种实施方式,获得以下效果,即,与增压的控制相关地获得预期的控制特性,进而,获得高的废气排放性能。
另外,预测第三种实施方式的增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻的方法,可以是任何方法。从而,作为预测第三种实施方式的增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻的方法,例如,可以采用构筑用于通过运算计算出将来的增压的变化的模型,利用该模型预测增压增大收敛时刻或者增压减小收敛时刻的方法。
另外,第三种实施方式的增压增大收敛时刻,在增压收敛于被增大的目标增压之后,目标增压被减小的情况下,只要是增压收敛于所述被增大的目标增压的时刻,可以是任何时刻。从而,作为第三种实施方式的增压增大收敛时刻,例如,在因对内燃机要求加速而引起目标增压被增大、而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,因要求内燃机减速而引起目标增压被减小的情况下,可以采用增压收敛于所述被增大的目标增压的时刻。
另外,第三种实施方式的增压减小收敛时刻,在增压收敛于被减小的目标增压之后,目标增压被增大的情况下,只要是增压收敛于所述被减小的目标增压的时刻,可以是任何时刻。从而,作为第三种实施方式的增压减小收敛时刻,例如,因内燃机被要求减速而引起目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,因内燃机被要求加速而引起增压被增大的情况下,可以采用增压收敛于所述被减小的目标增压的时刻。
对上述第三种实施方式的叶轮控制信号的修正的方案,广义上,也可以应用于对提供给控制预定的控制量的控制对象的控制信号的修正。从而,根据第三种实施方式的方案,广义上,在在作为控制量的目标值的目标控制量被增大,而在控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小的情况下,控制量向所述被增大的目标控制量增大时的控制量的变化的履历是所述预定的履历,在预测为目标控制量被增大,而在控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小时,预测作为控制量收敛于所述被增大的目标控制量的时刻的控制量增大收敛时刻,并且,利用滞后模型计算出用于修正在该预测的控制量增大收敛时刻计算出的控制信号的修正系数,作为预测修正系数。并且,利用所述计算出的预测修正系数,修正在比控制量增大收敛时刻早预定的时间之前的时刻计算出的控制信号。并且,将该被修正的控制信号提供给控制对象。
或者,在作为控制量的目标值的目标控制量被减小,而在控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大的情况下,在控制量向所述被减小的目标控制量减小时的控制量的变化的履历是所述预定的履历,在预测为目标控制量被减小,而在控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大时,预测作为控制量收敛于所述被减小的目标控制量的时刻的控制量减小收敛时刻,并且,利用滞后模型计算出用于修正在该预测的控制量减小收敛时刻计算出的控制信号的修正系数,作为预测修正系数。并且,利用预测修正系数修正在比控制量减小收敛时刻早预定的时间之前的时刻计算出的控制信号。并且,将该修正的控制信号提供给控制对象。
其次,对于执行第三种实施方式的叶轮控制信号的计算的程序的一个例子进行说明。该程序的一个例子示于图14~图16。另外,该程序是每次规定的曲柄角到来时开始的程序。
当开始图14~图16的程序时,最初,在步骤400,取得由这时的增压Pim、图10的程序(该程序的详细情况将在后面描述)设定的最新的目标增压Pimt、这时的开度增大收敛预测标志Fidp以及这时的开度减小收敛预测标志Fdip。这里,开度增大收敛预测标志Fidp,是在预测为目标增压被增大,而在增压收敛于该被增大的目标增压之后,目标增压被减小时被设置,而在除此之外的时刻被重置的标志,开度减小收敛预测标志Fdip,是在预测为目标增压被减小,而在增压收敛于该被减小的目标增压之后,目标增压被增大时被设置,而在除此之外的时刻被重置的标志。
接着,在步骤401,计算出相对于在步骤400取得的目标增压而言该取得的增压的偏差ΔPim(=Pimt-Pim)。接着,在步骤402,基于在步骤401计算出的增压的偏差ΔPim,计算出基准叶轮控制信号Svb。接着,在步骤403,判别是否设置在步骤400取得的开度增大收敛预测标志Fidp(Fidp=1)。这里,在判别为Fidp=1时,程序进入图15的步骤407。另一方面,在判别为不是Fidp=1时,程序进入步骤404。
在图15的步骤407,预测作为增大的增压收敛于目标增压的时刻的增压增大收敛时刻Ti。接着,在步骤408,利用滞后模型计算出在步骤407预测的增压增大收敛时刻Ti的修正系数,作为预测修正系数Khidp。接着,在步骤409,判别当前时刻Tp是否是在比步骤407中预测的增压增大收敛时刻Ti早预定的时间ΔT之前的时刻(Tp=Ti-ΔT)。这里,在判别为Tp=Ti-ΔT时,程序进入步骤410。另一方面,在判别为不是Tp=Ti-ΔT时,程序进入步骤412。
在图15的步骤410,通过利用在步骤408中计算出的预测修正系数Khidp修正在图14的步骤402中计算出的基准叶轮控制信号Svb,计算出叶轮控制信号Sv。接着,在步骤411,将在步骤410中计算出的叶轮控制信号Sv提供给叶轮,接着,程序结束。
在图15的步骤412,在步骤402中计算出的基准叶轮控制信号Svb直接作为叶轮控制信号Sv被计算。其次,在步骤413,将在步骤412中计算出的叶轮控制信号Sv提供给叶轮,接着,程序结束。
在图14的步骤404中,判别在步骤400中取得的开度减小收敛预测标志Fdip是否被设置(Fdip=1)。这里,在判别为Fdip=1时,程序进入图16的步骤414。另一方面,在判别为不是Fdip=1时,程序进入步骤405。
在图16的步骤414,预测作为减小的增压收敛于目标增压的时刻的增压减小收敛时刻Td。接着,在步骤415,利用滞后模型计算出在步骤414预测的增压减小收敛时刻Td的修正系数,作为预测修正系数Khdip。接着,在步骤416,判别现在时刻Tp是否是在比步骤414中预测的增压减小收敛时刻Td早预定时间ΔT之前的时刻(Tp=Td-ΔT)。这里,在判别为Tp=Td-ΔT时,程序进入步骤417。另一方面,在判别为不是Tp=Td-ΔT时,程序进入步骤419。
在图16的步骤417,通过利用在步骤415中计算出的预测修正系数Khdip修正在图14的步骤402中计算出的基准叶轮控制信号Svb,计算出叶轮控制信号Sv。接着,在步骤418,将在步骤417中计算出的叶轮控制信号Sv提供给叶轮,接着,程序结束。
在图16的步骤419,在步骤402中计算出的基准叶轮控制信号Svb直接作为叶轮控制信号Sv被计算。接着,在步骤420,将在步骤419中计算出的叶轮控制信号Sv提供给叶轮,接着,程序结束。
在图14的步骤405,在步骤402计算出的基准叶轮控制信号Svb直接作为叶轮控制信号Sv被计算。接着,在步骤406,将在步骤405计算出叶轮控制信号Sv提供给叶轮,接着,程序结束。
另外,上述实施方式,是将本发明的控制对象应用于压缩自燃式的内燃机的情况下的实施方式,但是,本发明也可以应用于压缩自燃式的内燃机之外的内燃机,例如,也可以应用于火花点火式的内燃机(即,所谓的汽油发动机)。

Claims (6)

1.一种内燃机的控制装置,所述内燃机的控制装置具有控制预定的控制量的控制对象,
所述内燃机的控制装置,为了将所述控制量控制成作为其目标值的目标控制量,计算应当提供给所述控制对象的控制信号,在所述控制量的变化的履历不是预定的履历时,将所述计算出的控制信号提供给所述控制对象,在所述控制量的变化的履历是所述预定的履历时,修正所述计算出的控制信号,将该被修正的控制信号提供给所述控制对象,在所述内燃机的控制装置中,
所述控制对象在其动作中具有滞后,
作为计算修正系数的与所述控制对象相关的模型,准备基于普瑞萨赫分布函数构筑的滞后模型,其中,所述修正系数是修正提供给所述控制对象的控制信号以使所述控制对象的滞后变小的修正系数,
通过利用由所述滞后模型计算出的修正系数对所述计算出的控制信号进行修正,进行在所述控制量的变化的履历是所述预定的履历时的所述计算出的控制信号的修正,
基于在所述控制对象的动作状态的变化中的该控制对象的动作状态的变化量,同定所述滞后模型中的模型参数,基于该同定的模型参数,修正所述滞后模型中的模型参数。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置,对应于内燃机的运转状态,分别准备所述模型参数,作为所述滞后模型中的模型参数,采用该准备的模型参数之中的与内燃机的运转状态相对应的模型参数,基于所述同定的模型参数,修正进行了所述模型参数的同定时的与内燃机的运转状态相对应的所述准备的模型参数,在所述内燃机的控制装置中,
在从内燃机被输出的输出、即内燃机输出比预定的值小时,基于所述控制对象的变化量同定所述模型参数,基于该同定的模型参数,修正进行了该模型参数的同定时的与内燃机的运转状态相对应的所述准备的模型参数。
3.如权利要求1或权利要求2所述的内燃机的控制装置,
在目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小的情况下,所述控制量向所述被增大的目标控制量增大时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历,当预测为目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,目标控制量被减小时,预测所述控制量收敛于所述被增大的目标控制量的时刻、即控制量增大收敛时刻,并且,利用所述滞后模型计算用于修正在该预测的控制量增大收敛时刻计算的控制信号的修正系数,以作为预测修正系数,利用所述计算出的预测修正系数,修正在比所述控制量增大收敛时刻早预定时间的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给所述控制对象,
或者,在目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大的情况下,所述控制量向所述被减小的目标控制量减小时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历,当预测为目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,目标控制量被增大时,预测所述控制量收敛于所述被减小的目标控制量的时刻、即控制量减小收敛时刻,并且,利用所述滞后模型计算用于修正在该预测的控制量减小收敛时刻计算的控制信号的修正系数,以作为预测修正系数,利用所述计算出的预测修正系数,修正在比所述控制量减小收敛时刻早预定时间的时刻计算的控制信号,将该被修正的控制信号提供给所述控制对象。
4.如权利要求3所述的内燃机的控制装置,
在因内燃机被要求加速而引起目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,因内燃机被要求减速而引起目标控制量被减小的情况下,所述控制量向所述被增大的目标控制量增大时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历,
或者,
在因内燃机被要求加速而引起目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,因内燃机被要求减速而引起目标控制量被增大的情况下,所述控制量向所述被减小的目标控制量减小时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历。
5.如权利要求3所述的内燃机的控制装置,
在因内燃机被要求减速而引起目标控制量被增大,而在所述控制量收敛于该被增大的目标控制量之后,因内燃机被要求加速而引起目标控制量被减小的情况下,所述控制量向所述被增大的目标控制量增大时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历,
或者,
在因内燃机被要求减速而引起目标控制量被减小,而在所述控制量收敛于该被减小的目标控制量之后,因内燃机被要求加速而引起目标控制量被增大的情况下,所述控制量向所述被减小的目标控制量减小时的该控制量的变化的履历为所述预定的履历。
6.如权利要求1或权利要求2所述的内燃机的控制装置,
所述内燃机具有增压器,该增压器具有:配置于进气通路的压缩机、配置于排气通路的废气涡轮、以及能够变更通过该废气涡轮的废气的流量或者流速的废气气流变更机构,所述控制对象是所述废气气流变更机构,所述控制量是被所述压缩机压缩的进气通路内的气体的压力、即增压。
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