CN107975419B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供内燃机的控制装置。能够避免在进行从踩下油门踏板的状态恢复的操作之后立即进行踩下操作的特定过渡运转状态下的浪涌。以使检测出的增压压力PB与目标增压压力PBCMD一致的方式计算可变叶片(12)的开度控制量PCRCMD，使用开度控制量PCRCMD对涡轮增压器的可变叶片的开度VO进行控制。在检测出目标增压压力PBCMD的骤减之后不久检测出目标增压压力PBCMD的骤增时，执行速度限制控制，抑制开度控制量PCRCMD的增大速度、即朝向使可变叶片的开度VO减小的方向的变更速度。在速度限制控制中，计算速度限制开度控制量PCRVRS，将开度控制量PCRCMD设定为速度限制开度控制量PCRVRS，驱动可变叶片(12)。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及具备增压器和废气回流机构的内燃机的控制装置，特别涉及进行如下控制的控制装置：控制驱动增压器的涡轮的废气的流量而使实际增压压力与目标增压压力一致。
背景技术
专利文献1示出具备增压器和废气回流机构的内燃机的控制装置。根据该控制装置，在车辆减速时对增压器的压缩机是否成为浪涌状态进行判定，当判定为成为浪涌状态时，将喷嘴叶片的开度控制为避免浪涌用目标开度以上，从而避免浪涌状态，其中，所述喷嘴叶片可改变驱动增压器的涡轮的废气的流量。
在先技术文献
专利文献1：日本特开2013-249739号公报
专利文献1所示的控制装置是进行如下控制的装置：避免从车辆的油门踏板被踩下的状态开始以较大的速度恢复的车辆减速状态下的浪涌。存在与这样的车辆减速状态不同地进行稍微恢复油门踏板的操作后立即进行踩下操作的情况，在那样的情况下，在刚进行了踩下油门踏板的操作之后，换而言之，在目标增压压力刚骤减之后又骤增时有时会产生浪涌。以下，产生浪涌的这样的运转状态被称作“特定过渡运转状态”。
在专利文献1中，没有考虑到上述特定过渡运转状态，为了避免特定过渡运转状态下的浪涌，无法直接应用专利文献1所示的浪涌避免控制。
发明内容
本发明是着眼于这点而完成的，其目的在于提供一种内燃机的控制装置，该控制装置能够避免从踩下油门踏板的状态开始进行恢复操作、然后又立即进行踩下操作那样的特定过渡运转状态下的浪涌。
为了实现上述目的，技术方案1所述的发明是内燃机的控制装置，该内燃机具备：增压器8，其具有压缩机16和涡轮11，其中，所述压缩机16对被吸入内燃机1中的空气进行加压，所述涡轮11与该压缩机16联结，被所述内燃机的废气的动能驱动而旋转；废气流量可变装置12，其使喷到所述涡轮的涡轮叶轮10的废气的流量发生变化；以及废气回流机构，其包含废气回流通路5，该废气回流通路5将所述内燃机的排气通路4与进气通路2连接起来，使所述内燃机的废气回流至所述进气通路，并且，该废气回流通路5设置在所述排气通路4的所述涡轮11的上游侧与所述进气通路2的所述压缩机16的下游侧之间，所述内燃机的控制装置的特征在于，具备：目标增压压力计算单元，其根据所述内燃机的要求扭矩TRQCMD来计算目标增压压力PBCMD；增压压力检测单元22，其检测由所述压缩机16进行加压后的空气压力作为增压压力；增压压力控制单元，其以使检测出的增压压力PB与所述目标增压压力PBCMD一致的方式来计算所述废气流量可变装置的开度控制量PCRFB，通过变更所述废气流量可变装置12的开度VO来控制所述增压压力PB；目标增压压力骤减判定单元，其对所述目标增压压力PBCMD的骤减进行检测；以及执行条件判定单元，其在所述目标增压压力的骤减被检测出之后，立即对限制所述开度控制量PCRFB的变更速度的速度限制控制的执行条件进行判定，在所述废气回流机构正在执行废气回流的状态下，当所述目标增压压力PBCMD的骤减被检测出且紧接着所述目标增压压力PBCMD骤增时，所述执行条件判定单元判定为所述执行条件成立，当被判定为所述执行条件成立时，所述增压压力控制单元以抑制所述开度控制量PCRFB在使所述废气流量可变装置的开度VO减小的方向上的变更速度的方式来计算限制开度控制量PCRVRS，使用该限制开度控制量PCRVRS来控制所述废气流量可变装置12。
根据该结构，以使检测出的增压压力与目标增压压力一致的方式计算出废气流量可变装置的开度控制量，对废气流量可变装置进行控制。在目标增压压力的骤减被检测出之后，立即对限制开度控制量的变更速度的速度限制控制的执行条件进行判定。具体而言，在废气回流机构正在执行废气回流的状态下，当目标增压压力的骤减被检测出且紧接着目标增压压力骤增时，判定为执行条件成立，执行速度限制控制。即，以抑制开度控制量的、朝向使废气流量可变装置的开度减小的方向的变更速度的方式计算出限制开度控制量，使用该限制开度控制量来控制废气流量可变装置。当在上述特定过渡运转状态下执行废气回流时，如果使开度控制量朝使废气流量可变装置的开度减小的方向骤变，则存在如下可能性：涡轮上游侧的废气压力上升，废气回流量增加，吸入空气量暂时减少，从而引起浪涌。但是，通过抑制开度控制量的变更速度，能够避免浪涌。
技术方案2所述的发明的特征在于，在技术方案1所述的内燃机的控制装置的基础上，在表示所述目标增压压力PBCMD的每单位时间的减小量的目标增压压力减小量DPBCMDN超过了规定减小量阈值DPNTH的状态下，计算所述目标增压压力减小量DPBCMDN的累计值SUMDPB，当该累计值SUMDPB超过了规定累计阈值SMDPTH时，所述目标增压压力骤减判定单元判定为发生了所述目标增压压力PBCMD的骤减。
根据该结构，在表示目标增压压力的每单位时间的减小量的目标增压压力减小量超过了规定减小量阈值的状态下，计算目标增压压力减小量的累计值，当该累计值超过了规定累计阈值时，判定为发生了目标增压压力的骤减，因此，能够在例如不受油门踏板踩下量的稍许变更的影响的情况下高精度地对成为浪涌的原因的目标增压压力的骤减进行判定。
技术方案3所述的发明的特征在于，在技术方案2所述的内燃机的控制装置的基础上，在从所述目标增压压力减小量DPBCMDN由超过所述规定减小量阈值DPNTH的状态减小到所述规定减小量阈值DPNTH以下的时刻(t14)起经过规定维持时间THOLD之前，所述开度控制量PCRFB超过了限制开始阈值PCRRTH时，所述执行条件判定单元判定为所述执行条件成立，所述限制开始阈值PCRRTH被设定为能够检测所述目标增压压力PBCMD的骤增。
根据该结构，在从目标增压压力减小量由超过规定减小量阈值的状态减小到规定减小量阈值以下的时刻起经过规定维持时间之前，开度控制量超过限制开始阈值时，判定为速度限制控制的执行条件成立，限制开始阈值被设定为能够检测目标增压压力的骤增，因此，能够适当地判定应执行速度限制控制的运转状态。
技术方案4所述的发明的特征在于，在技术方案3所述的内燃机的控制装置的基础上，在所述执行条件成立的状态下所述开度控制量PCRFB成为所述限制开始阈值PCRRTH以下时，当从所述执行条件成立的时刻起经过了上限执行时间TVRSUL时，或者，当所述限制开度控制量PCRVRS达到所述开度控制量PCRFB时，所述执行条件判定单元判定为所述执行条件不成立。
根据该结构，在速度限制控制的执行条件成立的状态下开度控制量成为限制开始阈值以下时，当从执行条件成立的时刻起经过了上限执行时间时，或者，当限制开度控制量达到开度控制量时，判定为速度限制条件不成立，因此，能够适当地判定应结束开度控制量的变更速度限制的运转状态。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式的内燃机及其控制装置的结构的图。
图2是用于说明本发明的解决课题及其解决方法的时序图。
图3是用于说明浪涌的产生的图。
图4是进行增压压力控制的处理的流程图。
图5是在图4的处理中执行的骤减判定处理的流程图。
图6是用于说明图5的处理的时序图。
图7是在图4的处理中执行的执行条件判定处理的流程图。
图8是在图4的处理中执行的PCRVRS计算处理的流程图。
图9是用于说明图7和图8的处理的时序图。
图10是示出图8所示的PCRVRS计算处理的变形例的流程图。
图11是用于说明图10的处理的时序图。
标号说明
1：内燃机；
8：涡轮增压器(增压器)；
10：涡轮叶轮；
11：涡轮；
12：可变叶片(废气流量可变装置)；
16：压缩机；
20：电子控制单元(目标增压压力计算单元、增压压力控制单元、目标增压压力骤减判定单元、速度限制条件判定单元)；
22：增压压力传感器(增压压力检测单元)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本发明的一个实施方式的内燃机及其控制装置的结构的图。内燃机(以下称作“发动机”)1是将燃料直接喷射至气缸内的柴油发动机，在各气缸中设有燃料喷射阀9。燃料喷射阀9与电子控制单元(以下称作“ECU”)20电连接，由ECU20来控制燃料喷射阀9的燃料喷射量。
发动机1具备进气通路2、排气通路4和涡轮增压器(增压器)8。涡轮增压器8具备：涡轮11，其具有利用废气的动能进行旋转驱动的涡轮叶轮10；和压缩机16，其具有经由轴14与涡轮叶轮10联结的压缩机轮15。压缩机轮15进行被吸入发动机1中的空气的加压(压缩)。
涡轮11构成为：具有为了使喷到涡轮叶轮10的废气的流量变化而进行开闭驱动的多个可变叶片12(仅图示2个)和对该可变叶片进行开闭驱动的致动器(未图示)，通过使可变叶片12的开度(以下称作“叶片开度”)VO变化而使喷到涡轮叶轮10的废气流量变化，从而能够变更涡轮叶轮10的转速。驱动可变叶片12的致动器与ECU20连接，由ECU 20来控制叶片开度VO。更具体来说，ECU 20将占空比可变的控制信号提供给致动器，由此来控制叶片开度VO。
在进气通路2的压缩机16的下游侧设有中间冷却器18，此外，在中间冷却器18的下游侧设有进气活门片3。进气活门片3构成为能够由致动器19进行开闭驱动，致动器19与ECU20连接。ECU 20经由致动器19进行进气活门片3的开度控制。
在排气通路4与进气通路2之间，更详细来说，在排气通路4的涡轮11的上游侧与进气通路2的压缩机16的下游侧之间设有用于使废气回流至进气通路2的废气回流通路5。在废气回流通路5中设有用于控制废气回流量的废气回流阀(以下称作“EGR阀”)6。EGR阀6是具有电磁线圈的电磁阀，由ECU 20来控制其阀开度。由废气回流通路5和EGR阀6构成废气回流机构。
在进气通路2中设有检测吸入空气量GAIR的吸入空气量传感器21、检测压缩机16的下游侧的进气压力(增压压力)PB的增压压力传感器22以及检测进气温度TA的进气温度传感器23。这些传感器21～23的检测信号被提供给ECU 20。
油门传感器24和发动机转速传感器25与ECU 20连接，其中，油门传感器24检测由发动机1驱动的车辆的油门踏板(未图示)的踩下量(以下称作“油门踏板操作量”)AP，发动机转速传感器25检测发动机转速(转速)NE，这些传感器的检测信号被提供给ECU 20。
ECU 20根据上述传感器和未图示的其它传感器(发动机冷却水温传感器、大气压传感器、车速传感器等)的检测信号来进行驱动涡轮11的可变叶片12的致动器、燃料喷射阀9、EGR阀6、以及驱动进气活门片3的致动器19的驱动控制。
图2的(a)～图2的(c)是用于说明本发明的解决课题及其解决方法的时序图，分别示意性地示出油门踏板操作量AP、提供给驱动可变叶片12的致动器的驱动信号的控制量(以下称作“叶片开度控制量”)PCRCMD以及吸入空气量GAIR的转变。这里，叶片开度控制量PCRCMD被定义为：叶片开度控制量PCRCMD的值越增大，则越减小叶片开度VO(向关闭可变叶片12的方向进行驱动)，并以使检测出的增压压力PB与目标增压压力PBCMD一致的方式来计算叶片开度控制量PCRCMD。主要根据油门踏板操作量AP(发动机1的要求扭矩TRQCMD)和发动机转速NE来设定目标增压压力PBCMD。
图2示出在车辆行驶中且在执行废气回流的运转状态下、在时刻t1骤然恢复油门踏板并在时刻t2骤然将油门踏板踩下至原来的油门踏板操作量的运转状态。从时刻t1直到t2的时间是200msec(毫秒)左右的非常短的时间。此外，设全负载状态为100％时，图2的(a)所示的油门踏板操作量AP的值AP1，AP2分别例如为40％和20％左右，而并非使油门踏板恢复至操作量0％那样的操作。
与图2的(a)所示的油门踏板操对应地，目标吸入空气量GAIRCMD如图2的(c)以单点划线所示那样进行变化，并且，目标增压压力PBCMD也大致同样地进行变化，叶片开度控制量PCRCMD如图2的(b)以虚线所示那样进行变化。因此，在时刻t2之后不久，叶片开度VO骤减而涡轮上游侧的废气压力上升，经由废气回流通路5回流至进气通路2的废气量增加。其结果是，如图2的(c)以虚线所示，存在吸入空气量GAIR在时刻t2之后不久减少而产生浪涌的情况。另外，即使目标吸入空气量GAIRCMD如以单点划线所示那样变化，也是非常短时间的变化，因此，吸入空气量GAIR不追随，而是几乎不变化。
因此，在本实施方式中，如图2的(b)以实线所示，通过执行抑制时刻t2之后的叶片开度控制量PCRCMD的增加速度的速度限制控制，从而避免叶片开度VO的骤减，并且，如图2的(c)以实线所示，防止时刻t2之后不久的吸入空气量GAIR的减少。
图3中，在由压缩机通过空气量GAIRCMP(＝吸入空气量GAIR)以及压缩机的上游侧压力与下游侧压力之间的压力比RPCMP定义的动作平面上示出浪涌线LSRG，当压缩机通过空气量GAIRCMP如以虚线箭头所示那样减少、压缩机动作点向浪涌线LSRG的左侧转移时，会产生浪涌。通过执行上述的速度限制控制，能够避免以虚线箭头所示那样的动作点的移动，防止浪涌。
图4是进行包含上述速度限制控制在内的增压压力控制的处理的流程图。在ECU20中，以固定的运算周期TCAL(例如80msec)执行该处理。
在步骤S11中，根据燃料喷射量QINJ和发动机转速NE来计算目标增压压力PBCMD。燃料喷射量QINJ是以与油门踏板操作量AP大致成比例的方式计算出的参数，在本实施方式中，被用作表示发动机1的要求扭矩TRQCMD的参数。如图2的(a)所示，当油门踏板操作量AP发生变化时，计算出的燃料喷射量QINJ和目标增压压力PBCMD也大致同样地发生变化。
在步骤S12中，执行图5所示的骤减判定处理，进行骤减状态标志FRCNGST的设定。骤减状态标志FRCNGST是通常被设定为“0”，当检测出目标增压压力PBCMD的骤减时原则上被维持在规定维持时间THOLD内的“1”的标志。
在步骤S13中，执行图7所示的处理，当骤减状态标志FRCNGST是“1”时，对应执行抑制叶片开度控制量PCRCMD的增加速度的速度限制控制的条件(以下简单称作“执行条件”)进行判定。在图7的处理中，如果判定为执行条件成立，则速度限制执行标志FVRSST被设定为“1”。
在步骤S14中，对速度限制执行标志FVRSST是否是“1”进行判别，当判别的答案是否定(“否”)时，将叶片开度控制量PCRCMD设定为反馈叶片开度控制量(以下称作“FB叶片开度控制量”)PCRFB(步骤S18)。使用公知的PID(比例积分微分)控制，以使检测出的增压压力PB与目标增压压力PBCMD一致的方式，通过未图示的其它处理来计算出FB叶片开度控制量PCRFB。
当步骤S14的答案是肯定(“是”)而执行速度限制控制时，执行图8所示的PCRVRS计算处理，计算速度限制开度控制量PCRVRS。在步骤S16中，对速度限制开度控制量PCRVRS是否大于FB叶片开度控制量PCRFB进行判别，当判别的答案是否定(“否”)时，将叶片开度控制量PCRCMD设定为速度限制开度控制量PCRVRS(步骤17)。当步骤S16的答案是肯定(“是”)时，前进至步骤S18。另外，当速度限制执行标志FVRSST被设定为“1”而执行速度限制控制时，FB叶片开度控制量PCRFB的计算中应用的PID控制的积分项被保持为速度限制控制开始时的值。
图5是在图4的步骤S12中执行的骤减判定处理的流程图。在步骤S22中，对变速动作标志FSFTC是否是“0”进行判别。当设置于发动机1的曲轴与该车辆的驱动轮之间的变速器中进行变速动作(加挡或减挡)时，变速动作标志FSFTC被设定为“1”。当步骤S22的答案是肯定(“是”)时，对废气回流执行标志FEGR是否是“1”进行判别。当借助废气回流机构执行废气回流时，废气回流执行标志FEGR被设定为“1”。
步骤S22和S23是对执行速度限制控制的前提条件进行判定的步骤，当步骤S22和S23中的任一个步骤的答案是否定(“否”)时，判定为前提条件不成立，将前提条件标志FVRSPC设定为“0”(步骤S26)，前进至步骤S29。当步骤S23的答案是肯定(“是”)时，判定为前提条件成立，将前提条件标志FVRSPC设定为“1”(步骤S24)，根据下述公式(1)来计算目标增压压力减小量DPBCMDN(步骤S25)。公式(1)的k是以运算周期TCAL进行离散化的离散化时刻。另外，在本说明书和附图中，当在说明上需要时，在参数标签中附加表示离散化时刻的表达(k),(k-1)，而通常会省略。
DPBCMDN(k)＝PBCMD(k-1)－PBCMD(k) (1)
目标增压压力减小量DPBCMDN是表示目标增压压力PBCMD的每运算周期的减小量的参数，当目标增压压力PBCMD减小时取正值，当成为负值时固定在“0”。
在步骤S27中，对目标增压压力减小量DPBCMDN是否大于规定减小量阈值DPNTH(例如相当于200hPa/秒的值)进行判别，当判别的答案是肯定(“是”)时，根据下述公式(2)来计算减小量累计值SUMDPB(步骤S28)。减小量累计值SUMDPB的初始值是“0”。
SUMDPB(k)＝SUMDPB(k-1)+DPBCMDN(k) (2)
当步骤S27的答案是否定(“否”)时，前进至步骤S29，将减小量累计值SUMDPB设定为“0”，前进至步骤S32。
在步骤S30中，对减小量累计值SUMDPB是否大于规定累计阈值SMDPTH(例如400hPa)进行判别。当判别的答案是肯定(“是”)时，将骤减检测标志FRCNG设定为“1”(步骤S31)，另一方面，当判别的答案是否定(“否”)时，将骤减检测标志FRCNG设定为“0”(步骤S32)。
在步骤S33中，对骤减检测标志的上次值FRCNG(k-1)是否是“0”进行判别，当判别的答案是肯定(“是”)时，即在骤减检测标志FRCNG刚从“0”变化为“1”时，将骤减状态标志FRCNGST设定为“1”(步骤S34)，前进至步骤S35。当步骤S33的答案是否定(“否”)时，直接前进至步骤S35。
在步骤S35中，对从骤减检测标志FRCNG由“1”变化为“0”的时刻起是否经过了规定维持时间THOLD(例如1秒)进行判别。最初，判别的答案是否定(“否”)，从而前进至步骤S36，对速度限制执行标志FVRSST是否是“0”进行判别。在后述的图7的处理中，当速度限制控制的执行条件成立时，速度限制执行标志FVRSST被设定为“1”。
当步骤S36的答案是肯定(“是”)时，进一步对速度限制执行标志的上次值FVRSST(k-1)是否是“1”进行判别(步骤S37)。当步骤S36或S37的答案是否定(“否”)时，直接结束处理，另一方面，当步骤S36和S37的答案是肯定(“是”)时，即在速度限制执行标志FVRSST刚从“1”变化为“0”时，即使在经过规定维持时间THOLD之前，也将骤减状态标志FRCNGST设定为“0”(步骤S38)，结束速度限制控制。此外，当步骤S35的答案为肯定(“是”)时，从步骤S35前进至步骤S38，同样地，将骤减状态标志FRCNGST设定为“0”。
图6是用于说明图5的处理的时序图，示出燃料喷射量QINJ、目标增压压力PBCMD、目标增压压力减小量DPBCMDN、减小量累计值SUMDPB、骤减检测标志FRCNG、骤减状态标志FRCNGST和速度限制执行标志FVRSST的转变。
从时刻t11起，燃料喷射量QINJ和目标增压压力PBCMD开始减小，在时刻t12，目标增压压力减小量DPBCMDN超过规定减小量阈值DPNTH，从而开始减小量累计值SUMDPB的计算。在时刻t13，减小量累计值SUMDPB超过规定累计阈值SMDPTH，骤减检测标志FRCNG从“0”变化为“1”，骤减状态标志FRCNGST从“0”变化为“1”。在时刻t14，目标增压压力减小量DPBCMDN小于规定减小量阈值DPNTH，骤减检测标志FRCNG从“1”变化为“0”。在从时刻t14起经过规定维持时间THOLD后的时刻t15，骤减状态标志FRCNGST从“1”变化为“0”。在从时刻t13直到t15的期间内，在骤减状态标志FRCNGST为“1”的期间内，目标增压压力PBCMD不会骤增，因此，不执行速度限制控制。
然后，在时刻t16，目标增压压力减小量DPBCMDN再次超过规定减小量阈值DPNTH，在时刻t17，减小量累计值SUMDPB超过规定累计阈值SMDPTH，骤减检测标志FRCNG从“0”变化为“1”。在之后不久的时刻t18，骤减检测标志FRCNG恢复到“0”，但是，骤减状态标志FRCNGST维持在“1”。然后，由于目标增压压力PBCMD骤增，因此，在时刻t19，速度限制控制的执行条件成立，从而速度限制执行标志FVRSST从“0”变化为“1”。在时刻t20，执行条件不成立，从而速度限制执行标志FVRSST从“1”变化为“0”，由此，骤减状态标志FRCNGST也从“1”恢复到“0”(图5，参照步骤S36～S38)。
图7是在图4的步骤S13中执行的执行条件判定处理的流程图。
在步骤S41中，根据燃料喷射量QINJ和发动机转速NE对PCRRTH映射图(未图示)进行检索，计算速度限制开始阈值PCRRTH。PCRRTH映射图被设定为：着眼于当目标增压压力PBCMD的骤减之后不久骤增时FB叶片开度控制量PCRFB也骤增的情况，能够检测出目标增压压力PBCMD的骤减之后不久的骤增。在步骤S42中，对FB叶片开度控制量PCRFB是否超过了速度限制开始阈值PCRRTH进行判别。当判别的答案是肯定(“是”)而判定为目标增压压力PBCMD骤增时，对骤减状态标志FRCNGST是否是“1”进行判别(步骤S43)。当步骤S42或S43的答案是否定(“否”)时，将限制开始标志FVRSS设定为“0”(步骤S45)，前进至步骤S48。
当步骤S43的答案是肯定(“是”)时，将限制开始标志FVRSS设定为“1”(步骤S44)，对限制开始标志的上次值FVRSS(k-1)是否是“0”进行判别(步骤S46)。当判别的答案是肯定(“是”)时，即在限制开始标志FVRSS刚从“0”变化为“1”时，判定为速度限制控制的执行条件成立，将速度限制执行标志FVRSST设定为“1”(步骤S47)。当步骤S46的答案是否定(“否”)时，前进至步骤S48。
在步骤S48中，对在图5的步骤S24或S26中设定的前提条件标志FVRSPC是否是“1”进行判别，当判别的答案是否定(“否”)时，判定为执行条件不成立，将速度限制执行标志FVRSST设定为“0”(步骤S53)。当步骤S48的答案是肯定(“是”)时，对从限制开始标志FVRSS由“0”变化为“1”的时刻(速度限制执行标志FVRSST被设定为“1”的时刻)起是否经过了上限执行时间TVRSUL进行判别(步骤S49)。当判别的答案是否定(“否”)时，对FB叶片开度控制量PCRFB是否大于速度限制开始阈值PCRRTH进行判别(步骤S50)。当步骤S50的答案是否定(“否”)时，前进至步骤S53，将速度限制执行标志FVRSST设定为“0”。
当步骤S50的答案是肯定(“是”)时，在下述公式(3)中应用FB叶片开度控制量PCRFB和速度限制开度控制量PCRVRS来计算控制量偏差DPCRFL(步骤S51)。
DPCRFL＝PCRFB－PCRVRS (3)
在步骤S52中，对控制量偏差DPCRFL是否在被设定为接近“0”的值的判定阈值DPZR以下进行判别。当判别的答案是否定(“否”)时，直接结束处理(继续速度限制控制)。当步骤S52的答案是肯定(“是”)时，前进至步骤S53。此外，在经过上限执行时间TVRSUL、步骤S49的答案为肯定(“是”)时，也前进至步骤S53，结束速度限制控制。
图8是在图4的步骤S15中执行的PCRVRS计算处理的流程图。
在步骤S61中，根据燃料喷射量QINJ和发动机转速NE对DPCRV映射图(未图示)进行检索，计算速度限制开度控制量PCRVRS的每个运算周期TCAL的增大量DPCRV。DPCRV映射图被设定为：使得速度限制开度控制量PCRVRS的增大速度成为不产生浪涌的程度的增大速度。
在步骤S62中，对速度限制执行标志的上次值FVRSST(k-1)是否是“0”进行判别。当判别的答案是肯定(“是”)、即在速度限制执行标志FVRSST刚从“0”变化为“1”时，将速度限制开度控制量的上次值PCRVRS(k-1)设定为FB叶片开度控制量的上次值PCRFB(k-1)(步骤S63)，前进至步骤S64。当步骤S62的答案是否定(“否”)时，直接前进至步骤S64。
在步骤S64中，在下述公式(4)中应用速度限制开度控制量的上次值PCRVRS(k-1)和增大量DPCRV来计算速度限制开度控制量PCRVRS(k)。
PCRVRS(k)＝PCRVRS(k-1)+DPCRV(4)
图9的(a)～图9的(e)是用于说明上述的图7和图8的处理的时序图，分别示出燃料喷射量QINJ、目标增压压力PBCMD、骤减状态标志FRCNGST、速度限制执行标志FVRSST和叶片开度控制量PCRCMD的转变。另外，在图9的(e)中，虚线示出FB叶片开度控制量PCRFB的转变，单点划线示出速度限制开始阈值PCRRTH的转变。在执行速度限制控制的期间(速度限制执行标志FVRSST为“1”的期间)内，叶片开度控制量PCRCMD与速度限制开度控制量PCRVRS一致，在除此以外的期间内，叶片开度控制量PCRCMD与FB叶片开度控制量PCRFB一致。
从时刻t21起，燃料喷射量QINJ和目标增压压力PBCMD开始减小，与之相伴，叶片开度控制量PCRCMD也开始减小。在时刻t22，骤减状态标志FRCNGST被设定为“1”，在时刻t23，FB叶片开度控制量PCRFB超过速度限制开始阈值PCRRTH，从而将速度限制执行标志FVRSST设定为“1”，开始将叶片开度控制量PCRCMD设定为速度限制开度控制量PCRVRS的速度限制控制。在时刻t24，虽然骤减状态标志FRCNGST恢复到“0”，但还是继续速度限制控制，当在时刻t25速度限制开度控制量PCRVRS达到FB叶片开度控制量PCRFB时，图7的步骤S52的答案变为肯定(“是”)，从而结束速度限制控制。
然后，在时刻t26，骤减状态标志FRCNGST被设定为“1”，在时刻t27，FB叶片开度控制量PCRFB超过速度限制开始阈值PCRRTH，从而将速度限制执行标志FVRSST设定为“1”，开始速度限制控制。在时刻t28，虽然骤减状态标志FRCNGST恢复到“0”，但还是继续速度限制控制，在时刻t29，FB叶片开度控制量PCRFB成为速度限制开始阈值PCRRTH以下，因此，图7的步骤S50的答案为否定(“否”)，结束速度限制控制。
然后，在时刻t30，骤减状态标志FRCNGST被设定为“1”，在之后不久的时刻t31，FB叶片开度控制量PCRFB超过速度限制开始阈值PCRRTH，从而将速度限制执行标志FVRSST设定为“1”，开始速度限制控制。在时刻t32，速度限制开度控制量PCRVRS达到FB叶片开度控制量PCRFB，因此结束速度限制控制。在时刻t32，速度限制执行标志FVRSST成为“0”，因此，图5的步骤S、步骤S36和S37的答案为肯定(“是”)，骤减状态标志FRCNGST恢复到“0”。
如上所述，在本实施方式中，以使检测出的增压压力PB与目标增压压力PBCMD一致的方式来计算可变叶片12的FB叶片开度控制量PCRFB，对叶片开度VO进行控制。在目标增压压力PBCMD的骤减被检测出之后不久，即，在骤减状态标志FRCNGST为“1”的期间内，通过图7的处理对限制叶片开度控制量PCRCMD的增大速度的速度限制控制的执行条件进行判定。具体而言，在废气回流机构正在执行废气回流的状态下，当目标增压压力PBCMD的骤减被检测出且紧接着目标增压压力PBCMD骤增时，判定为速度限制控制的执行条件成立，当判定为执行条件成立时，通过将朝向使叶片开度控制量PCRCMD的增大速度、换而言之为可变叶片12的开度VO减小的方向的变更速度设定为由增大量DPCRV决定的变更速度，从而计算出速度限制开度控制量PCRVRS，将叶片开度控制量PCRCMD设定为速度限制开度控制量PCRVRS，从而驱动可变叶片12。当在速度限制控制的执行条件成立的特定过渡运转状态下执行废气回流时，如果使叶片开度控制量PCRCMD朝使叶片开度VO减小的方向骤变，则存在如下可能性：涡轮上游侧的废气压力上升，废气回流量增加，吸入空气量暂时减少，从而引起浪涌。但是，通过抑制叶片开度控制量PCRCMD的变更速度，能够避免浪涌。
此外，当在表示目标增压压力PBCMD的每单位时间的减小量的目标增压压力减小量DPBCMDN超过规定减小量阈值DPNTH的状态下计算出目标增压压力减小量DPBCMDN的累计值SUMDPB且累计值SUMDPB超过规定累计阈值SMDPTH时，判定为发生了目标增压压力PBCMD的骤减，因此，能够在例如不受油门踏板踩下量的稍许变更的影响下高精度地对成为浪涌的原因的目标增压压力PBCMD的骤减进行判定。
此外，当在从目标增压压力减小量DPBCMDN由超过规定减小量阈值DPNTH的状态减小到规定减小量阈值DPNTH以下的时刻起经过规定维持时间THOLD之前，FB叶片开度控制量PCRFB超过了速度限制开始阈值PCRRTH时，判定为速度限制控制的执行条件成立。由于速度限制开始阈值PCRRTH被设定为能够判定目标增压压力PBCMD的骤增，因此，能够适当地判定应执行速度限制控制的运转状态。
此外，在速度限制控制的执行条件成立的状态下FB叶片开度控制量PCRFB成为速度限制开始阈值PCRRTH以下时，当从执行条件成立的时刻起经过了上限执行时间TVRSUL时，或者，当速度限制开度控制量PCRVRS达到FB叶片开度控制量PCRFB时，判定为执行条件不成立，因此，能够适当地判定应结束速度限制控制的运转状态。
在本实施方式中，可变叶片12构成废气流量可变装置，增压压力传感器22相当于增压压力检测单元。此外，可变叶片12的致动器和ECU 20构成增压压力控制单元，ECU 20构成目标增压压力计算单元、目标增压压力骤减判定单元以及速度限制条件判定单元。
[变形例1]
在上述的图7的执行条件判定处理中，根据FB叶片开度控制量PCRFB大于速度限制开始阈值PCRRTH(步骤S42)的情况而判定目标增压压力PBCMD已骤增，但是，也可以是，根据目标增压压力PBCMD的每个运算周期TCAL的增大量DPBCMDP(＝PBCMD(k)－PBCMD(k-1))超过预先设定的骤增判定阈值的情况，来判定目标增压压力PBCMD已骤增。
[变形例2]
图10是示出图8所示的PCRVRS计算处理的变形例的流程图。该处理中删除了图8的步骤S61和S64并添加了步骤S71～S73。
在步骤S71中，对速度限制开度控制量的上次值PCRVRS(k-1)是否在开度控制量阈值PCRVRSTH以上进行判别，当判别的答案是否定(“否”)时，使用下述公式(5)来计算速度限制开度控制量PCRVRS(k)(步骤S72)。公式(5)的DPCRVX1是预先设定的第1增大量。
PCRVRS(k)＝PCRVRS(k-1)+DPCRVX1 (5)
当步骤S71的答案是肯定(“是”)时，使用下述公式(6)来计算速度限制开度控制量PCRVRS(k)(步骤S73)。公式(6)的DPCRVX2是预先设定的第2增大量，被设定为满足DPCRVX2＜DPCRVX1的关系。
PCRVRS(k)＝PCRVRS(k-1)+DPCRVX2 (6)
图11是用于说明图10的处理的时序图。以虚线示出FB叶片开度控制量PCRFB的转变，以实线示出速度限制开度控制量PCRVRS，并以单点划线示出速度限制开始阈值PCRRTH。
当在时刻t41FB叶片开度控制量PCRFB超过速度限制开始阈值PCRRTH时，使用公式(5)计算出速度限制开度控制量PCRVRS，然后，直到到达时刻t42为止，使用公式(5)计算出速度限制开度控制量PCRVRS。在时刻t42，速度限制开度控制量PCRVRS达到开度控制量阈值PCRVRSTH，之后，使用公式(6)计算出速度限制开度控制量PCRVRS。
即，在速度限制开度控制量PCRVRS小于开度控制量阈值PCRVRSTH的范围内应用较大的第1增大量DPCRVX1，而在速度限制开度控制量PCRVRS在开度控制量阈值PCRVRSTH以上的范围内应用较小的第2增大量DPCRVX2。
根据该变形例，由于速度限制开度控制量PCRVRS被设定为缓慢接近FB叶片开度控制量PCRFB，因此，在结束速度限制控制的时刻t43，能够顺利地进行从速度限制开度控制量PCRVRS朝向FB叶片开度控制量PCRFB的切换(避免叶片开度控制量PCRCMD的变化速度在切换时刻骤然变化得大的情况)。
另外，本发明并不限于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，示出了将本发明应用于具备具有可变叶片的涡轮增压器的内燃机的控制装置中的示例，但是，本发明还可以应用于如下这样的控制装置，该控制装置构成为：具备电容固定的(不具备可变叶片)涡轮增压器、绕过该涡轮增压器的涡轮的旁通路、以及设置在该旁通路中的排气泄压阀，通过变更排气泄压阀的开度而使流入涡轮中的废气量发生变化，由此来控制增压压力。该情况下，排气泄压阀相当于废气流量可变装置。

Claims (4)

1.一种内燃机的控制装置，所述内燃机具备：
增压器，其具有压缩机和涡轮，其中，所述压缩机对被吸入内燃机中的空气进行加压，所述涡轮与该压缩机联结，被所述内燃机的废气的动能驱动而旋转；
废气流量可变装置，其改变喷到所述涡轮的涡轮叶轮上的废气的流量；以及
废气回流机构，其包含废气回流通路，该废气回流通路将所述内燃机的排气通路与进气通路连接起来，使所述内燃机的废气回流至所述进气通路，并且，该废气回流通路设置在所述排气通路的所述涡轮的上游侧与所述进气通路的所述压缩机的下游侧之间，
所述内燃机的控制装置的特征在于，具备：
目标增压压力计算单元，其根据所述内燃机的要求扭矩来计算目标增压压力；
增压压力检测单元，其检测由所述压缩机进行加压后的空气压力作为增压压力；
增压压力控制单元，其以使检测出的增压压力与所述目标增压压力一致的方式来计算所述废气流量可变装置的开度控制量，通过变更所述废气流量可变装置的开度来控制所述增压压力；
目标增压压力骤减判定单元，其对所述目标增压压力的骤减进行检测；以及
执行条件判定单元，其在检测到所述目标增压压力的骤减之后，立即对限制所述开度控制量的变更速度的速度限制控制的执行条件进行判定，
所述执行条件判定单元在所述废气回流机构正在执行废气回流的状态下，当检测到所述目标增压压力的骤减且紧接着所述目标增压压力骤增时，判定为所述执行条件成立，
当被判定为所述执行条件成立时，所述增压压力控制单元以抑制所述开度控制量在使所述废气流量可变装置的开度减小的方向上的变更速度的方式，计算限制开度控制量，使用该限制开度控制量来控制所述废气流量可变装置的开度。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在表示所述目标增压压力的每单位时间的减小量的目标增压压力减小量超过了规定减小量阈值的状态下，计算所述目标增压压力减小量的累计值，当该累计值超过了规定累计阈值时，所述目标增压压力骤减判定单元判定为发生了所述目标增压压力的骤减。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在从所述目标增压压力减小量由超过所述规定减小量阈值的状态减小到所述规定减小量阈值以下的时刻起经过规定维持时间之前，所述开度控制量超过了限制开始阈值时，所述执行条件判定单元判定为所述执行条件成立，所述限制开始阈值被设定为能够检测所述目标增压压力的骤增。
4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
在所述执行条件成立的状态下所述开度控制量成为所述限制开始阈值以下时，当从所述执行条件成立的时刻起经过了上限执行时间时，或者，当所述限制开度控制量达到所述开度控制量时，所述执行条件判定单元判定为所述执行条件不成立。
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