CN105201639A - 内燃机的控制装置以及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及内燃机的控制装置以及控制方法。一种内燃机的控制装置，具备：基于油门踏板的开度和发动机的转速，计算发动机的目标转矩的单元；基于目标转矩，计算目标增压压力的单元；基于目标增压压力，计算目标压气机功率的单元；基于目标压气机功率，计算目标涡轮机功率的单元；基于目标涡轮机功率和涡轮机的上下游的气体内能变化，计算废气旁通阀门的旁通流量比例的单元；基于旁通流量比例、尾气流量、涡轮机的上下游的气体的压力值、以及涡轮机的上下游的气体的温度值，计算废气旁通阀门的开口面积的单元；基于废气旁通阀门的开口面积，计算废气旁通阀门的开度的单元；基于废气旁通阀门的开度，计算废气旁通阀门的驱动装置的驱动信号的单元。

Description

内燃机的控制装置以及控制方法

技术领域

本发明涉及一种内燃机的控制装置以及控制方法，其属于发动机电子控制(ECU)的转矩控制部分。

背景技术

在现有技术的汽车中，配置与发动机匹配的涡轮增压系统是提高发动机的经济性和动力性的常用技术手段。通过燃烧后的气体对涡轮机做功、涡轮机带动压气机压缩空气，涡轮增压系统提高了进入气缸的空气密度，提高了发动机的扭矩输出。

通常，在发动机的涡轮机侧配置废气旁通阀门，废气旁通阀门的类型分为可连续调节的阀门和开关式的阀门。在配置有开关式的阀门的情况下，通过放掉部分尾气减少涡轮机功率来防止增压压力过高、涡轮转速过高。在配置有可连续调节的废气旁通阀门的发动机中，通过控制废气旁通阀门的开度来改变涡轮机做功，进而改变增压压力，改变发动机的转矩输出。与传统的节气阀门调节转矩的方式相比，这种废气旁通阀门转矩控制方式，在发动机的特定运行范围内可以减少泵气损失，提高燃油经济性。这种转矩控制方式已经得到实现。

在日本特开2006-274831号公报中，公开了一种通过调节涡轮增压系统的废气旁通阀门的开度来实现发动机转矩调节的控制方法。如图3所示，这种控制方法的废气旁通阀门的控制量根据目标增压压力与实际增压压力的差，并经过比例-积分(PI)控制器计算而得出。根据目标增压压力与实际增压压力的偏差，计算出废气旁通阀门的开度，并最终输出到废气旁通阀门的执行机构。

但是，在上述的技术中，根据发动机动态特性实测增压压力，因而存在响应延迟，基于目标增压压力与实测增压压力之差的PI控制方式会导致响应超调的现象。而且，特别是在发动机运行工况大幅度变化的时候，这种控制方式会导致过渡过程性能的恶化。

发明内容

本发明针对上述现有技术中所存在的问题，提出了一种新的废气旁通阀门的控制方法，即，本发明采用基于涡轮增压系统的动态输入输出关系的控制方法。因此，本发明的目的在于，提供一种内燃机的控制装置以及控制方法，其通过实际数据辨识出的涡轮增压系统动态模型，来实现在动态过程中对废气旁通阀门的精确控制。

为了实现上述目的，本发明所涉及的内燃机的控制装置，其特征在于，是具备涡轮增压系统以及可连续调节的废气旁通阀门的内燃机的控制装置，所述控制装置具备：基于油门踏板的开度和发动机的转速，计算所述发动机的目标转矩的单元；基于所述目标转矩，计算目标增压压力的单元；基于所述目标增压压力，计算目标压气机功率的单元；基于所述目标压气机功率，计算目标涡轮机功率的单元；基于所述目标涡轮机功率和涡轮机的上下游的气体内能变化，计算所述废气旁通阀门的旁通流量比例的单元；基于所述旁通流量比例、尾气流量、所述涡轮机的上下游的气体的压力值、以及所述涡轮机的上下游的气体的温度值，计算所述废气旁通阀门的开口面积的单元；基于所述废气旁通阀门的开口面积，计算所述废气旁通阀门的开度的单元；基于所述废气旁通阀门的开度，计算所述废气旁通阀门的驱动装置的驱动信号的单元。这样，在这样的内燃机的控制装置中，可以精确地补偿气体容积、涡轮机惯性问题所引起的观测数据滞后，从而能够改善废气旁通阀门控制时转矩的动态响应。

另外，本发明所涉及的内燃机的控制方法，其特征在于，是具备涡轮增压系统以及可连续调节的废气旁通阀门的内燃机的控制方法，所述控制方法具备：基于油门踏板的开度和发动机的转速，计算所述发动机的目标转矩的步骤；基于所述目标转矩，计算目标增压压力的步骤；基于所述目标增压压力，计算目标压气机功率的步骤；基于所述目标压气机功率，计算目标涡轮机功率的步骤；基于所述目标涡轮机功率和涡轮机的上下游的气体内能变化，计算所述废气旁通阀门的旁通流量比例的步骤；基于所述旁通流量比例、尾气流量、所述涡轮机的上下游的气体的压力值、以及所述涡轮机的上下游的气体的温度值，计算所述废气旁通阀门的开口面积的步骤；基于所述废气旁通阀门的开口面积，计算所述废气旁通阀门的开度的步骤；基于所述废气旁通阀门的开度，计算所述废气旁通阀门的驱动装置的驱动信号的步骤。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于所述驱动信号，调节所述废气旁通阀门的开度，通过调节所述废气旁通阀门的开度，改变所述废气旁通阀门的旁通流量比例，通过改变所述废气旁通阀门的旁通流量比例，改变所述涡轮机的流量，通过改变所述涡轮机的流量，改变所述涡轮机的功率，通过改变所述涡轮机的功率，改变压气机的功率，通过改变所述压气机的功率，改变增压压力，通过改变所述增压压力，控制所述发动机的转矩。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于所述涡轮增压系统的动态输入输出关系，调节所述废气旁通阀门的开度。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于所述废气旁通阀门的所述旁通流量和流量方程，计算所述废气旁通阀门的开口面积。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，在所述涡轮机的上游不具备压力传感器和温度传感器的情况下，基于所述内燃机的入口的空气流量和节气阀门的开度，计算吸入气缸空气量，并基于所述吸入气缸空气量，计算所述涡轮机的上游的气体的压力和温度。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于进气侧的空气流量传感器或压力传感器的检测值，计算所述吸入气缸空气量，基于所述吸入气缸空气量和数据查表，计算所述涡轮机的上游的气体的压力和温度。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于所述内燃机的入口的空气流量和节气阀门的开度，计算吸入气缸空气量，并基于所述吸入气缸空气量和气体容积方程，计算所述涡轮机侧的尾气流量。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于所述目标压气机功率与所述目标涡轮机功率的动态输入输出关系，计算所述目标涡轮机功率。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于所述废气旁通阀门的开度的随机矩形波信号并且将在该信号的激励下由发动机台架上的传感器记录的发动机的数据作为辨识数据，计算所述涡轮增压系统的动态输入输出关系。

另外，在上述的本发明所涉及的内燃机的控制装置(方法)中，优选，基于所述辨识数据和最小二乘算法的模型，进行参数辨识。

根据本发明，提供了一种内燃机的控制装置以及控制方法，其通过实际数据辨识出的涡轮增压系统动态模型(动态输入输出关系)，来实现在动态过程中对废气旁通阀门的精确控制。

附图说明

图1是表示本发明的内燃机的大致系统构成的示意图。

图2是表示用于本发明的转矩控制时的发动机的运行范围的示意图。

图3是表示现有技术中的计算废气旁通阀门的开度的流程图。

图4是表示本发明的计算废气旁通阀门的开度的流程图。

图5是表示涡轮增压系统的示意图。

图6是表示发动机传感器到阀门驱动装置电信号的计算模块的说明图。

图7(a)、(b)分别是表示储存在ECU的数据组的示意图。

图8是表示气缸吸入空气量的计算模块的说明图。

图9是表示本发明的效果与其他控制方式的差异的说明图。

图10是表示本发明的效果与其他控制方式的差异的说明图。

图11是表示参数辨识步骤的说明图。

图12是表示模型参数辨识实验中发动机台架的系统构成的示意图。

图13是表示模型参数辨识实验中输入信号和输出信号的数据的示意图。

图14是表示模型参数辨识实验中辨识数据的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细的说明。在此，在附图的说明中，对相同或者相当的要素标记相同的符号，省略重复的说明。

图1是本发明应用于涡轮增压发动机的大致系统构成的说明图。系统由内燃机构以及与其相连的进气管路和排气管路构成。进气管路中配置有空气流量计1，空气流量计1中内置有气体温度传感器。在空气流量计1的下游配置有压力传感器2。在压力传感器2的下游配置有压气机3。在压气机3的下游配置有控制进入气缸内空气量的节气阀门4。节气阀门4是可以独立于油门踏板开度的阀门开度可以单独控制的电子式节气阀门。节气阀门的下游与进气歧管相连接。内燃机构中气缸进气口处配置有喷油器5。气缸顶部配置有可将燃油和空气的混合气点燃的火花塞6。每个气缸配置有进气门和排气门7。气缸上配置有可以检测敲缸现象的爆震传感器。与气缸活塞相连接的曲轴配置有曲轴角度传感器8，基于曲轴角度传感器的信号可以得到发动机的转速。排气管路中配置有涡轮机9。涡轮机与压气机同轴相连，将部分尾气内能转化为机械功压缩空气。在涡轮机9的下游配置有空燃比传感器10，根据空燃比传感器检测的结果调节喷油量使其达到目标空燃比。在空燃比传感器的下游配置有催化转化装置11，其可以净化尾气中的一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。

如图1所示，发动机控制单元ECU(ElectronicControlUnit)12通过CAN总线与发动机各传感器和执行机构相连接。发动机ECU12接受各传感器的监测数据，然后经过内部程序计算将计算结果输出到各执行机构的驱动装置。本发明所涉及的控制方法储存于ECU12的内部。

如图1所示，在连接涡轮机9的上游和下游的分支管路中配置有可连续调节的废气旁通阀门13，该废气旁通阀门13的开度由电动马达驱动。在该装置中，通过调节废气旁通阀门的开度来改变旁通阀门的旁通流量比例进而改变涡轮机功率和压气机功率。

图2是表示本发明用于转矩控制时发动机运行范围的示意图。根据涡轮增压系统的工作界限将发动机运行分为增压区域与非增压区域。其中，在非增压区域，由于发动机废气流量很小，涡轮增压系统增压效果很小。在增压区域，通过调节废气旁通阀门的开度，从而可以改变通过废气旁通阀门的旁通流量比例，进而改变涡轮机的功率，进而改变压气机的功率，进而改变增压压力，进而改变吸入气缸空气量来改变发动机的输出转矩。在201所示的增压区域内，相比废气旁通阀门全关节气阀门调节转矩的转矩控制方式，这样的通过废气旁通阀门调节转矩的控制方式可以减少发动机的泵气损失，有较好的节油效果。

图3是描述公开技术文献中计算废气旁通阀门的开度的程序算法流程图。步骤301中，根据油门踏板、发动机转速传感器数据计算出目标扭矩。步骤302中，根据目标转矩计算出目标增压压力。步骤303中，计算目标增压压力与实际增压压力的偏差。其中，实际增压压力由安装在压气机下游的气体压力传感器获得。步骤304中，通过PI控制器计算废气旁通阀门的开口面积。步骤305中，计算废气旁通阀门的驱动装置的输出。根据该算法流程图，实际废气旁通阀门的输出依赖于PI控制器中的参数选择，由于发动机有很强的非线性物理特性，在不同的工作区域由PI调节器很容易产生过渡过程的振荡。

图4是描述本发明中计算废气旁通阀门的开度的程序算法流程图。步骤401中，基于油门踏板的开度和发动机的转速，计算发动机的目标转矩。步骤402中，基于目标转矩，计算目标增压压力。步骤403中，基于目标增压压力，计算目标压气机功率。步骤404中，基于目标压气机功率，计算目标涡轮机功率。步骤405中，基于目标涡轮机功率和涡轮机的上下游的气体内能变化，计算废气旁通阀门的旁通流量比例。步骤406中，基于旁通流量比例、尾气流量、涡轮机的上下游的气体的压力值、以及涡轮机的上下游的气体的温度值，计算废气旁通阀门的开口面积。步骤407中，基于废气旁通阀门的开口面积，计算废气旁通阀门的开度。步骤408中，基于废气旁通阀门的开度，计算废气旁通阀门的驱动装置的驱动信号。与现有技术不同，本发明中废气旁通阀门的开度依据涡轮增压系统的物理模型计算得出。

图5描述了涡轮增压系统模型中各字母所代表的物理量。W_t,W_c分别代表涡轮机功率、压气机功率。p_i1,T_i1,p_i2,T_i2分别代表压气机的上游的压力温度和下游的压力温度。dm_c/dt、dm_t/dt、dm_wgv/dt分别代表压气机流量、涡轮机流量、废气旁通阀门流量。

图6是表示从发动机传感器到阀门驱动装置电信号的计算模块的说明图。模块601中，根据发动机转速、目标转矩计算目标增压压力。模块602中，根据发动机转速、目标转矩计算目标压气机流量。模块603中，根据目标增压压力和目标压气机流量计算目标压气机功率。其中，目标压气机功率由下面的公式计算得出：

$W_c=h_{\mathrm{atm}}\frac{{\mathrm{dm}}_c}{\mathrm{dt}}\{{\left(\frac{p_{i1}}{p_{\mathrm{atm}}}\right)}^{(\mathrm{\κ}-1)/\mathrm{\κ}}-1\}$

模块601、602、603的计算均通过查表的方法由存储在ECU的发动机稳态数据插值实现。模块604中，根据目标压气机的功率求出目标涡轮机的功率。模块604的计算通过本发明提出的压气机与涡轮机的动态模型方程实现。压气机和涡轮机的动态方程如下式：

$\frac{d{W}_c}{\mathrm{dt}}=\frac{-W_c+{\mathrm{\η}}_m{W}_t}{{\mathrm{\τ}}_c}$

其中，η_m是涡轮增压系统的效率，τ_c是动态时间常数。η_m和τ_c的数值通过设计实验采集数据进行参数辨识获得。

模块605中，根据目标涡轮机功率和实际的涡轮机的上下游气体焓降(内能变化)计算得出，公式如下：

(1-μ_wgvξ_wgv)W_ex＝W_t

其中，W_ex是发动机的尾气流量，ξ_wgv是废气旁通阀门的流量和尾气流量的比例，μ_wgv的数值通过设计实验采集数据进行参数辨识获得。

模块606是计算吸入气缸空气量的模块，内部计算由图8详细给出。模块607基于吸入空气量计算发动机的尾气流量。模块608中，基于吸入空气量计算涡轮机上游气体的压力和温度，由储存在ECU的数据组通过查表插值计算得出，计算方法如图7所示。因为吸入气缸的空气量与进入气缸燃油量存在对应关系，因此吸入气缸空气量与气缸内燃烧状态也存在对应关系。吸入气缸的空气经过燃烧后进入涡轮机的上游，因此，本发明采用通过吸入气缸的空气量计算涡轮机的上游的气体的压力和温度，避免了在涡轮机的上游安置气体压力传感器和温度传感器的问题。模块609中，基于涡轮机的上下游气体状态和尾气流量，计算涡轮机侧气体焓降(内能变化)，公式如下：

$W_{\mathrm{ex}}=h_{e1}\frac{{\mathrm{dm}}_{\mathrm{ex}}}{\mathrm{dt}}\{1-{\left(\frac{p_{e2}}{p_{e1}}\right)}^{(\mathrm{\κ}-1)/\mathrm{\κ}}\}$

模块610中，根据废气旁通阀门的旁通流量比例和涡轮机的上下游的气体状态，计算废气旁通阀门的开口面积，公式如下：

${\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{wgv}}=A_{\mathrm{wgv}}{p}_{e1}\sqrt{\frac{2}{{\mathrm{RT}}_{e1}}}\·\mathrm{\Ψ}(p_{e1},p_{e2})/\frac{{\mathrm{dm}}_{\mathrm{ex}}}{\mathrm{dt}}$

其中，A_wgv是废气旁通阀门的开口面积。

模块611中，根据废气旁通阀门的开口面积，计算废气旁通阀门的开度。模块612中，根据废气旁通阀门的开度，计算废气旁通阀门的驱动装置的信号。

图8是计算气缸吸入空气量的计算模块的说明图。模块701中，根据大气温度、大气压力、空气流量计数据、节气阀门流量计算节气阀门的上游状态。模块702中，根据节气阀门上游气体状态、下游气体状态和节气阀门开度计算节气阀门流量。模块703中，根据节气阀门流量和吸入气缸流量计算节气阀门下游流量。模块704中，根据发动机转速、节气阀门下游气体状态、气缸吸气排气们开度来计算气缸吸入空气量。

图9是描述本发明的效果与其他控制方式的差异的说明图。在通过关闭废气旁通阀门提高转矩的控制方式中，方式1是废气旁通阀门控制的开度的阶跃信号，方式2是废气旁通阀门的PI控制的阀门开度输出信号，方式3是本发明的基于模型控制的阀门开度输出信号。在方式1中，当目标转矩变大时，废气旁通阀门开度关小至一开度。在方式2中，废气旁通阀门由PI控制器调节，阀门开度在过渡过程中小幅振荡后达到稳态。在方式3种，阀门开度平稳达到稳定状态。

图10是描述本发明的效果与其他控制方式的差异的说明图。在通过关闭废气旁通阀门提高转矩的控制方式中，方式1是转矩的阶跃响应，方式2是PI控制的转矩响应，方式3是本发明的转矩响应。在方式1中，由于涡轮的惯性和增压压力响应的滞后，实际转矩响应有很大的延迟。在发动机转矩控制中，这种现象是不希望看到的。针对方式1中存在的响应滞后问题，方式2中PI控制可以通过参数来调节动态过程，缩短响应时间。但是，由于发动机工作状态的非线性影响，过渡过程中存在小幅振荡。针对方式2种的问题，控制方式3中基于模型的控制方法精确地补偿了涡轮惯性和气体容积效应带来的滞后问题，转矩响应时间短，而且过渡过程平稳。

图11是描述模型参数辨识步骤的说明图。本发明的算法是基于涡轮增压系统模型的计算方法。算法中用到的涡轮增压系统效率和动态时间参数需要通过实验数据辨识得出。参数辨识分为4个步骤：实验设计、输入/输出数据获得、系统辨识模型、参数估计。

图12是描述发动机台架实验的示意图。将发动机安放在台架上，通过设计实验，获得相关数据。为了获得数据，在台架中原有发动机构成中需要配置涡轮机上游气体温度传感器1101、压力传感器1102。台架为发动机标定工作的常用台架，具有节气阀门、涡轮废气旁通阀门开度的指令设置功能，具有记录发动机传感器数据的功能。

图13是描述发动机台架实验中执行器信号的示意图。当发动机运行在某一转速时，保持节气阀门在全开，将一M序列伪随机二进制信号输出到废气旁通阀门开度。通过不断增大/减小废气旁通阀门的开口面积，通过传感器记录发动机中各部件的输出数据。实验过程中保持节气阀门不动作是为了排除节气阀门对记录数据的影响。相对于阶跃信号，采用M序列伪随机二进制信号(随机矩形波信号)可以有效地激励出系统的动态特性。在实验中，记录的传感器信号如该图所示，包括空气流量数据、增压压力数据、涡轮上游压力数据。

图14是描述发动机台架实验中辨识信号的示意图。如该图所示，根据计算可以得到压气机功率数据、涡轮机功率数据。关于辨识方法，这里采用带遗忘因子的最小二乘法，离散的最小二乘法如下式所示：

x(k)＝φ^T(k)·θ(k)+ε(k)

$L\left(k\right)=\frac{P(k-1)\·\mathrm{\φ}\left(k\right)}{\mathrm{\λ}+{\mathrm{\φ}}^T\left(k\right)\·P(k-1)\·\mathrm{\φ}\left(k\right)}$

$P\left(k\right)=\frac{1}{\mathrm{\λ}}\·[P(k-1)-L\left(k\right)\·{\mathrm{\φ}}^T\left(k\right)\·P(k-1)]$ $\widehat{\mathrm{\θ}}\left(k\right)=\widehat{\mathrm{\θ}}(k-1)+L\left(k\right)\·[x\left(k\right)-{\mathrm{\φ}}^T\left(k\right)\·\widehat{\mathrm{\θ}}(k-1)]$

其中，x(k)是输出数据矩阵,φ^T(k)是需要辨识的参数矩阵,θ(k)是关于输入的函数,ε(k)是实验观测误差,λ是遗忘因子。根据经验,λ的设定范围为0.95-0.995之间。

根据上式，压气机涡轮机的最小二乘辨识模型可以求出。这里离散化方法采用后向欧拉法。压气机涡轮机的最小二乘辨识模型如下式所示：

x(k)≡W_c(k),

$\mathrm{\φ}\left(k\right)\≡\left[\begin{array}{c}{W}_c(k-1)\\ W_{\mathrm{ex}}\left(k\right)\\ {\mathrm{\ξ}}_{\mathrm{wgv}}\left(k\right)\·W_{\mathrm{ex}}\left(k\right)\end{array}\right],\mathrm{\θ}\left(k\right)\≡\left[\begin{array}{c}\frac{{\mathrm{\τ}}_c}{{\mathrm{\τ}}_c+\mathrm{\Δt}}\\ \frac{\mathrm{\Δt}{\mathrm{\η}}_m}{{\mathrm{\τ}}_c+\mathrm{\Δt}}\\ -\frac{\mathrm{\Δt}{\mathrm{\η}}_m{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{wgv}}}{{\mathrm{\τ}}_c+\mathrm{\Δt}}\end{array}\right]$

将辨识数据输入到上式模型中，通过最小二乘法可以求出参数矩阵θ(k)，即可求出模型中参数η_m,τ_c和μ_wgv。

如上所说明的那样，本发明根据涡轮增压系统的各物理量动态模型提出了一种新的废气旁通阀门的控制方法。本方法中，废气旁通阀门的开度计算中考虑了基于压气机功率和涡轮机功率的动态关系、涡轮机功率和废气流量的动态关系。计算中的主要模块均以包含输入输出物理量公式的形式给出。关于计算中涉及到的模型参数未知的问题，本实施例给出了针对本模型的参数辨识的具体步骤。为了便于相关技术人员理解，本实施例给出了辨识所需要的数据、辨识采用的算法和部分结果。本发明中基于动态模型(动态输入输出关系)的废气旁通阀门的控制方法可以精确地补偿气体容积、涡轮机惯性问题等所引起的观测数据滞后，从而能够改善废气旁通阀门的控制时转矩的动态响应。

在上述的实施方式中，废气旁通阀门为电动马达驱动的废气旁通阀门，但是，也可以选择其他的机械式的可连续调节的废气旁通阀门。在上述的实施方式中，吸入气筒内的空气量由空气流量传感器测量，但是，也可以通过其他类型的传感器进行观测，例如压力传感器。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，本领域技术人员在不偏离本发明的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本发明进行变形和变化。这些变形和变化均落入本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种内燃机的控制装置，其特征在于，

是具备涡轮增压系统以及可连续调节的废气旁通阀门的内燃机的控制装置，

所述控制装置具备：

基于油门踏板的开度和发动机的转速，计算所述发动机的目标转矩的单元；

基于所述目标转矩，计算目标增压压力的单元；

基于所述目标增压压力，计算目标压气机功率的单元；

基于所述目标压气机功率，计算目标涡轮机功率的单元；

基于所述目标涡轮机功率和涡轮机的上下游的气体内能变化，计算所述废气旁通阀门的旁通流量比例的单元；

基于所述旁通流量比例、尾气流量、所述涡轮机的上下游的气体的压力值、以及所述涡轮机的上下游的气体的温度值，计算所述废气旁通阀门的开口面积的单元；

基于所述废气旁通阀门的开口面积，计算所述废气旁通阀门的开度的单元；

基于所述废气旁通阀门的开度，计算所述废气旁通阀门的驱动装置的驱动信号的单元。

2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于所述驱动信号，调节所述废气旁通阀门的开度，

通过调节所述废气旁通阀门的开度，改变所述废气旁通阀门的旁通流量比例，

通过改变所述废气旁通阀门的旁通流量比例，改变所述涡轮机的流量，

通过改变所述涡轮机的流量，改变所述涡轮机的功率，

通过改变所述涡轮机的功率，改变压气机的功率，

通过改变所述压气机的功率，改变增压压力，

通过改变所述增压压力，控制所述发动机的转矩。

3.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于所述涡轮增压系统的动态输入输出关系，调节所述废气旁通阀门的开度。

4.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于所述废气旁通阀门的所述旁通流量和流量方程，计算所述废气旁通阀门的开口面积。

5.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

在所述涡轮机的上游不具备压力传感器和温度传感器的情况下，基于所述内燃机的入口的空气流量和节气阀门的开度，计算吸入气缸空气量，并基于所述吸入气缸空气量，计算所述涡轮机的上游的气体的压力和温度。

6.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于进气侧的空气流量传感器或压力传感器的检测值，计算所述吸入气缸空气量，基于所述吸入气缸空气量和数据查表，计算所述涡轮机的上游的气体的压力和温度。

7.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于所述内燃机的入口的空气流量和节气阀门的开度，计算吸入气缸空气量，并基于所述吸入气缸空气量和气体容积方程，计算所述涡轮机侧的尾气流量。

8.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于所述目标压气机功率与所述目标涡轮机功率的动态输入输出关系，计算所述目标涡轮机功率。

9.如权利要求8所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于所述废气旁通阀门的开度的随机矩形波信号并且将在该信号的激励下由发动机台架上的传感器记录的发动机的数据作为辨识数据，计算所述涡轮增压系统的动态输入输出关系。

10.如权利要求9所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

基于所述辨识数据和最小二乘算法的模型，进行参数辨识。

11.一种内燃机的控制方法，其特征在于，

是具备涡轮增压系统以及可连续调节的废气旁通阀门的内燃机的控制方法，

所述控制方法具备：

基于油门踏板的开度和发动机的转速，计算所述发动机的目标转矩的步骤；

基于所述目标转矩，计算目标增压压力的步骤；

基于所述目标增压压力，计算目标压气机功率的步骤；

基于所述目标压气机功率，计算目标涡轮机功率的步骤；

基于所述目标涡轮机功率和涡轮机的上下游的气体内能变化，计算所述废气旁通阀门的旁通流量比例的步骤；

基于所述旁通流量比例、尾气流量、所述涡轮机的上下游的气体的压力值、以及所述涡轮机的上下游的气体的温度值，计算所述废气旁通阀门的开口面积的步骤；

基于所述废气旁通阀门的开口面积，计算所述废气旁通阀门的开度的步骤；

基于所述废气旁通阀门的开度，计算所述废气旁通阀门的驱动装置的驱动信号的步骤。

12.如权利要求11所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于所述驱动信号，调节所述废气旁通阀门的开度，

通过调节所述废气旁通阀门的开度，改变所述废气旁通阀门的旁通流量比例，

通过改变所述废气旁通阀门的旁通流量比例，改变所述涡轮机的流量，

通过改变所述涡轮机的流量，改变所述涡轮机的功率，

通过改变所述涡轮机的功率，改变压气机的功率，

通过改变所述压气机的功率，改变增压压力，

通过改变所述增压压力，控制所述发动机的转矩。

13.如权利要求11所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于所述涡轮增压系统的动态输入输出关系，调节所述废气旁通阀门的开度。

14.如权利要求11所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于所述废气旁通阀门的所述旁通流量和流量方程，计算所述废气旁通阀门的开口面积。

15.如权利要求11所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

在所述涡轮机的上游不具备压力传感器和温度传感器的情况下，基于所述内燃机的入口的空气流量和节气阀门的开度，计算吸入气缸空气量，并基于所述吸入气缸空气量，计算所述涡轮机的上游的气体的压力和温度。

16.如权利要求15所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于进气侧的空气流量传感器或压力传感器的检测值，计算所述吸入气缸空气量，基于所述吸入气缸空气量和数据查表，计算所述涡轮机的上游的气体的压力和温度。

17.如权利要求11所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于所述内燃机的入口的空气流量和节气阀门的开度，计算吸入气缸空气量，并基于所述吸入气缸空气量和气体容积方程，计算所述涡轮机侧的尾气流量。

18.如权利要求11所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于所述目标压气机功率与所述目标涡轮机功率的动态输入输出关系，计算所述目标涡轮机功率。

19.如权利要求18所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于所述废气旁通阀门的开度的随机矩形波信号并且将在该信号的激励下由发动机台架上的传感器记录的发动机的数据作为辨识数据，计算所述涡轮增压系统的动态输入输出关系。

20.如权利要求19所述的内燃机的控制方法，其特征在于，

基于所述辨识数据和最小二乘算法的模型，进行参数辨识。