CN108361106B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够抑制增压压力发生超调并能够提高商品性的内燃机的控制装置。内燃机(3)的控制装置(1)检测增压压力PB，计算稳定目标增压压力PBcmd_st(步骤3)，当PB＜PBcmd_st且PBcmd_st＜PBlmt时，以使增压压力PB成为稳定目标增压压力PBcmd_st的方式执行增压压力控制(步骤6～9)。另一方面，当PB＜PBcmd_st且PBcmd_st≥PBlmt时，以使增压压力PB成为目标增压压力PBcmd的方式执行OS抑制控制处理(步骤11)。在OS抑制控制处理中，最初将目标增压压力PBcmd设定为控制开始压力PBstart(步骤23)，当成为DPB≤Dref时，将目标增压压力PBcmd设定为以第1增大比率Rt1逐渐增大(步骤42～44)，之后，当成为PB≥PBlmt时，将目标增压压力PBcmd设定为以第2增大比率Rt2逐渐增大(步骤61、62)。

Description

内燃机的控制装置

技术领域

本发明涉及通过控制内燃机的增压器来控制增压压力的内燃机的控制装置。

背景技术

以往，作为内燃机的控制装置而已知专利文献1记载的装置。该内燃机用作车辆的动力源，具有：涡轮增压器、用于变更涡轮增压器的增压压力的废气旁通阀、驱动该废气旁通阀进行开关的隔膜式的致动器、和变更向致动器的供给压力的电磁开关阀等。

该控制装置通过控制向电磁开关阀发送的控制输入信号的占空比来控制基于涡轮增压器的增压压力，具有检测实际增压压力的压力传感器、和检测发动机转速的转速传感器等。在该控制装置中，根据发动机转速并通过映射图检索来设定目标增压压力，判定该目标增压压力与实际增压压力的压力差是否为判定值以下，并且当该压力差比判定值大时，将控制输入信号的占空比设定为最大值。

另一方面，当压力差为判定值以下时，执行判定值的修正处理。具体而言，在将控制输入信号的占空比从最大值设定为比最大值小的规定值后，以使占空比从该规定值逐渐减小的方式进行控制。接着，在像这样使占空比逐渐减小之后，计算实际增压压力相对于目标增压压力的超调量，并根据该超调量计算学习修正值。这种情况下，在超调量超过了适当水平时，超调量越大则学习修正值被设定为越大的值，在超调量为适当水平以下时，将学习修正值设定为0值。然后，通过将该学习修正值与当时的判定值相加来修正判定值，之后，利用该修正后的判定值执行增压压力控制。由此，在修正了判定值后能够抑制增压压力发生超调。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平4-241736号公报

根据上述以往的控制装置，由于是在执行判定值的修正处理时允许增压压力发生超调的结构，从而会因该超调导致内燃机的产生扭矩暂时急剧上升，在那种情况下，有可能由于超出车辆的驱动系统能够传递的扭矩容量而导致驱动系统发生动作不良或驱动系统的寿命变短。该问题在像轻型车辆那样的驱动系统的传递扭矩容量小的情况下变得显著。

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出的，以提供一种能够抑制增压压力发生超调并能够提高商品性的内燃机的控制装置为目的。

为了达成上述目的，方案1的发明是一种通过控制增压器(涡轮增压器10)来控制增压压力PB的内燃机3的控制装置1，其特征在于，具有：增压压力取得单元(增压压力传感器22)，其取得增压压力PB；稳定目标增压压力计算单元(ECU2、步骤3)，其根据内燃机3的运转状态(发动机转速NE、油门踏板开度AP)来计算稳定目标增压压力PBcmd_st，该稳定目标增压压力PBcmd_st成为内燃机3处于稳定运转状态时的增压压力PB的目标；第1增压压力控制单元(ECU2、步骤4、5、11)，其在增压压力PB比稳定目标增压压力PBcmd_st低时，以使增压压力PB成为目标增压压力PBcmd的方式，利用规定的反馈控制算法(PID控制算法)来执行对增压器(涡轮增压器10)进行控制的第1增压压力控制；目标增压压力设定单元(ECU2、步骤23、42～44、62、67)，其在第1增压压力控制开始时，将目标增压压力PBcmd设定为比稳定目标增压压力PBcmd_st低的规定压力(控制开始压力PBstart)，在将目标增压压力PBcmd设定为规定压力(控制开始压力PBstart)的情况下，当在第1增压压力控制的执行中取得的增压压力PB与规定压力(控制开始压力PBstart)的偏差(增压压力偏差DPB)成为规定值Dref以下时，将目标增压压力PBcmd设定为从规定压力(控制开始压力PBstart)以规定的第1比例(第1增大比率Rt1)逐渐增大，并且，在目标增压压力PBcmd以规定的第1比例(第1增大比率Rt1)逐渐增大的情况下，当目标增压压力PBcmd成为规定阈值压力PBlmt以上时，将目标增压压力PBcmd设定为以比规定的第1比例(第1增大比率Rt1)小的规定的第2比例(第2增大比率Rt2)逐渐增大至稳定目标增压压力PBcmd_st；第2增压压力控制单元(ECU2、步骤4、6～9)，其在增压压力PB比稳定目标增压压力PBcmd_st低时，以使增压压力PB成为稳定目标增压压力PBcmd_st的方式，利用规定的反馈控制算法(PID控制算法)来执行对增压器(涡轮增压器10)进行控制的第2增压压力控制；以及禁止许可单元(ECU2、步骤4～9)，其在增压压力PB比稳定目标增压压力PBcmd_st低的情况下，当稳定目标增压压力PBcmd_st比规定阈值压力PBlmt低时，禁止第1增压压力控制的执行，并许可第2增压压力控制的执行。

根据该内燃机的控制装置，根据内燃机的运转状态来计算成为内燃机处于稳定运转状态时的增压压力的目标的稳定目标增压压力。而且，在增压压力比稳定目标增压压力低的情况下，当稳定目标增压压力比规定阈值压力低时，禁止第1增压压力控制的执行，并许可第2增压压力控制的执行。即，以使增压压力成为稳定目标增压压力的方式，利用规定的反馈控制算法来执行对增压器进行控制的第2增压压力控制。因此，通过适当地设定该规定阈值压力，即使在由于第2增压压力控制的执行而导致增压压力相对于稳定目标增压压力超调时，也能够抑制像内燃机的产生扭矩超过其允许的上限值这样的状态发生。由此，例如在将内燃机作为动力源搭载于车辆上的情况下，能够抑制超出驱动系统所能传递的扭矩容量，由此能够确保驱动系统的适当的动作状态，并能够延长其寿命。其结果是，能够提高商品性(需要说明的是，本说明书中的“取得增压压力”的“取得”并不限于通过传感器等直接检测增压压力，还包括基于其它参数来计算/推定增压压力)。

方案2的发明的特征在于，在方案1所述的内燃机3的控制装置1中，规定阈值压力PBlmt设定为能够抑制第2增压压力控制执行中的增压压力PB相对于上限增压压力PBmax发生超调的值，上限增压压力PBmax设定为与内燃机3允许的产生扭矩的上限值对应的增压压力。

根据该内燃机的控制装置，规定阈值压力设定为能够抑制第2增压压力控制执行中的增压压力相对于上限增压压力发生超调的值，并且上限增压压力设定为与内燃机允许的产生扭矩的上限值对应的增压压力，因此，在第2增压压力控制的执行中能够抑制增压压力相对于上限增压压力超调。由此，能够抑制内燃机的产生扭矩超过内燃机允许的产生扭矩的上限值，并能够提高商品性。

方案3的发明的特征在于，在方案1或方案2所述的内燃机3的控制装置1中，在增压压力PB比稳定目标增压压力PBcmd_st低的情况下，当稳定目标增压压力PBcmd_st为规定阈值压力PBlmt以上时，禁止许可单元禁止第2增压压力控制的执行，并许可第1增压压力控制的执行(步骤4、5、11)。

根据该内燃机的控制装置，当稳定目标增压压力为规定阈值压力以上时，禁止第2增压压力控制的执行，并许可第1增压压力控制的执行。即，以使增压压力成为目标增压压力的方式，利用规定的反馈控制算法来执行对增压器进行控制的第1增压压力控制。那种情况下，对于目标增压压力，在第1增压压力控制开始时，将目标增压压力设定为比稳定目标增压压力低的规定压力，在将目标增压压力设定为规定压力的情况下，当在第1增压压力控制的执行中取得的增压压力与规定压力的偏差成为规定值以下时，将目标增压压力设定为从规定压力以规定的第1比例逐渐增大，并且，在目标增压压力以规定的第1比例逐渐增大的情况下，当目标增压压力成为规定阈值压力以上时，将目标增压压力设定为以比规定的第1比例小的规定的第2比例逐渐增大至稳定目标增压压力。因此，通过适当地设定这些规定的第1比例、规定的第2比例及规定阈值压力，在第1增压压力控制的执行中，当增压压力一边追随目标增压压力一边最终向稳定目标增压压力变化时，能够抑制增压压力相对于稳定目标增压压力发生超调。由此，在随着第1增压压力控制的执行而增压压力向稳定目标增压压力变化时，能够抑制像内燃机的产生扭矩超过其上限值这样的状态发生。其结果是，能够提高商品性。

附图说明

图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的控制装置及适用了该控制装置的内燃机的结构的图。

图2是表示增压压力控制处理的流程图。

图3是表示OS抑制控制处理的流程图。

图4是表示比率限制(rate limit)控制处理的流程图。

图5是表示固定比率控制处理的流程图。

图6是表示在增压压力控制处理中执行OS抑制控制处理时的控制结果的一例的时间图。

图7是表示在增压压力控制处理中稳定目标增压压力PBcmd_st不足规定阈值压力PBlmt时的控制结果的一例的时间图。

图8是表示为了比较而省略了OS抑制控制处理中的固定比率控制处理时的控制结果的一例的时间图。

附图标记说明

1 控制装置

2 ECU(稳定目标增压压力计算单元、第1增压压力控制单元、目标增压压力设定单元、第2增压压力控制单元、禁止许可单元)

3 内燃机

10 涡轮增压器(增压器)

22 增压压力传感器(增压压力取得单元)

NE 发动机转速(内燃机的运转状态)

AP 油门踏板开度(内燃机的运转状态)

PB 增压压力

PBcmd_st 稳定目标增压压力

PBmax 上限增压压力

PBlmt 规定阈值压力

PBstart 控制开始压力(规定压力)

DPB 增压压力偏差

Dref 规定值

Rt1 第1增大比率(规定的第1比例)

Rt2 第2增大比率(规定的第2比例)

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的一个实施方式的内燃机的控制装置进行说明。如图1所示，该控制装置1适用于内燃机(以下称为“发动机”)3的涡轮增压器10，具有ECU2。如后所述，该ECU2执行增压压力控制处理等。

该内燃机(以下称为“发动机”)3是具有四组汽缸3a及活塞3b(仅图示一组)的直列四缸式的内燃机，作为动力源而搭载于未图示的车辆上。在该发动机3中，燃料喷射阀4及火花塞5按每个汽缸3a设置(均仅图示一个)。这些燃料喷射阀4与ECU2电连接，由ECU2控制其阀门开启时间及阀门开启定时即燃料喷射量及喷射时期。另外，火花塞5也与ECU2电连接，由ECU2控制其点火定时。

另外，在发动机3中设有曲轴转角传感器20。该曲轴转角传感器20随着曲轴3c的旋转将作为脉冲信号的CRK信号输出至ECU2。该CRK信号按每规定曲轴转角(例如30°)输出1脉冲，ECU2基于该CRK信号计算发动机3的转速(以下称为“发动机转速”)NE。

另一方面，在发动机3的进气通路7上，从上游侧开始按顺序分别设有空气流量传感器21、涡轮增压器10、增压压力传感器22及节气门机构11。空气流量传感器21由热线式空气流量计构成，检测在进气通路7内流动的空气的流量，并将表示该流量的检测信号输出至ECU2。

涡轮增压器10(增压器)具有：设于进气通路7中途的压缩机10a、设于排气通路8中途的涡轮10b、将压缩机10a及涡轮10b一体地连结的轴10c、和电动废气旁通阀10d等。

在该涡轮增压器10中，当通过排气通路8内的废气驱动涡轮10b旋转时，压缩机10a也与之一体地旋转，由此对进气通路7内的吸入空气进行加压。即，执行增压动作。

另外，电动废气旁通阀10d设置在绕过涡轮10b的旁通路8a上，将开关该旁通路8a的阀体与驱动该阀体进行开关的电动致动器组合而构成。电动废气旁通阀10d与ECU2电连接，ECU2通过控制电动废气旁通阀10d的开度，而使绕过涡轮10b在旁通路8a内流动的废气的流量变化、换言之使驱动涡轮10b的废气的流量变化。由此，控制增压压力。

进一步地，增压压力传感器22(增压压力取得单元)由半导体压力传感器等构成，将表示增压压力PB的检测信号输出至ECU2。该增压压力PB相当于通过涡轮增压器10进行了加压后的进气通路7内的空气的绝对压力。

另一方面，前述的节气门机构11具有节气门11a及驱动该节气门进行开关的TH致动器11b等。节气门11a以转动自如的方式设于进气通路7的中途，通过伴随该转动的开度的变化而使从节气门11a通过的空气的流量发生变化。

TH致动器11b是在与ECU2连接的马达上组合齿轮机构(均未图示)而成的，通过由来自ECU2的控制输入信号进行控制，而使节气门11a的开度发生变化。

另外，在ECU2上连接有油门踏板开度传感器23。该油门踏板开度传感器23检测车辆的未图示的油门踏板的踩下量(以下称为“油门踏板开度”)AP，并将表示该踩下量的检测信号输出至ECU2。

另一方面，ECU2由微型计算机构成，该微型计算机由CPU、RAM、ROM及I/O接口(均未图示)等构成，ECU2根据前述的各种传感器20～23的检测信号而如下所述地执行增压压力控制处理等。需要说明的是，在本实施方式中，ECU2相当于稳定目标增压压力计算单元、第1增压压力控制单元、目标增压压力设定单元、第2增压压力控制单元及禁止许可单元。

以下，参照图2～5对通过ECU2执行的增压压力控制处理进行说明。该增压压力控制处理是以使增压压力PB成为目标增压压力PBcmd的方式控制电动废气旁通阀10d的开度的处理，通过ECU2以规定的控制周期DT(例如10msec)来执行。需要说明的是，在以下说明中计算/设定的各种值存储在ECU2的RAM内。

如图2所示，首先，在步骤1(图中简略为“S1”。以下相同)中判别超调抑制条件标志F_OSredu是否为“1”。该超调抑制条件标志F_OSredu表示后述的OS抑制控制处理的执行条件是否成立。

当该步骤1的判别结果为否时进入步骤2，根据发动机转速NE及油门踏板开度AP来检索未图示的映射图，由此计算稳定目标扭矩TRQcmd_st。该稳定目标扭矩TRQcmd_st相当于发动机3处于稳定运转状态时的产生扭矩的目标值。需要说明的是，在本实施方式中，发动机转速NE及油门踏板开度AP相当于内燃机的运转状态。

接着，进入步骤3，根据稳定目标扭矩TRQcmd_st来检索未图示的映射图，由此计算稳定目标增压压力PBcmd_st。该稳定目标增压压力PBcmd_st相当于在发动机3处于稳定运转状态时产生稳定目标扭矩TRQcmd_st所需的增压压力的目标值。在该稳定目标增压压力PBcmd_st的计算映射图中，当将发动机3产生能够由车辆的驱动系统传递的扭矩容量的上限值时的增压压力PB设为上限增压压力PBmax时，将稳定目标增压压力PBcmd_st的最大映射值设定为比该上限增压压力PBmax略小的值。

接着，在步骤4中判别稳定目标增压压力PBcmd_st是否比增压压力PB低。当该判别结果为是、即PBcmd_st＜PB时，进入步骤6，将目标增压压力PBcmd设定为稳定目标增压压力PBcmd_st。

接着，进入步骤7，根据目标增压压力PBcmd来检索未图示的映射图，由此计算目标废气旁通阀开度的FF项WGVcmd_ff。

接着，在步骤8中，基于目标增压压力PBcmd与增压压力PB的偏差(PBcmd－PB)，通过PID控制算法来计算目标废气旁通阀开度的FB项WGVcmd_fb。

在继步骤8之后的步骤9中，通过下式(1)来计算目标废气旁通阀开度WGVcmd，之后结束本处理。

WGVcmd＝WGVcmd_ff+WGVcmd_fb ……(1)

当如上所述在步骤9中计算出目标废气旁通阀开度WGVcmd时，将与此对应的控制输入信号供给至电动废气旁通阀10d，由此以使增压压力PB成为目标增压压力PBcmd的方式进行控制。这点在后述的控制处理中也是一样的。

另一方面，当步骤4的判别结果为否、即PBcmd_st≥PB时，进入步骤5，判别稳定目标增压压力PBcmd_st是否比规定阈值压力PBlmt低。根据后述的理由，将该规定阈值压力PBlmt设定为从上限增压压力PBmax减去规定值Pref而得到的固定值(＝PBmax－Pref)。

当该步骤5的判别结果为是、即PBcmd_st＜PBlmt时，如前所述，在执行了步骤6～9之后结束本处理。需要说明的是，在本实施方式中，当步骤5的判别结果为是时执行的步骤6～9的控制处理相当于第2增压压力控制。

另一方面，当步骤5的判别结果为否、即PBcmd_st≥PBlmt时，判定为OS抑制控制处理的执行条件成立，为了表示该判定结果而进入步骤10，将超调抑制条件标志F_OSredu设定为“1”，之后进入步骤11。

这样，当在步骤10中将超调抑制条件标志F_OSredu设定为“1”时，前述步骤1的判别结果在下次以后的控制定时变成是，在那种情况下也进入步骤11。

在继以上步骤1或10之后的步骤11中，如下所述，在执行了OS抑制控制处理之后结束本处理。需要说明的是，在本实施方式中，当步骤5的判别结果为否时执行的步骤11的OS抑制控制处理相当于第1增压压力控制。

接着，参照图3对上述OS抑制控制处理的内容进行说明。该控制处理是在抑制增压压力PB相对于稳定目标增压压力PBcmd_st的超调的同时，以使增压压力PB成为稳定目标增压压力PBcmd_st的方式进行控制的处理。

如该图所示，首先，在步骤20中判别比率限制条件标志F_Ratelmt是否为“1”。该比率限制条件标志F_Ratelmt表示后述的比率限制控制处理的执行条件是否成立。

当步骤20的判别结果为否、即比率限制控制处理的执行条件不成立时，进入步骤21，判别超调抑制条件标志的上次的值F_OSreduz是否为“1”。

当该判别结果为否、即本次的控制定时是OS抑制控制处理的第一次的执行定时之际，进入步骤22，根据发动机转速NE来检索未图示的映射图，由此计算控制开始压力PBstart(规定压力)。该控制开始压力PBstart以PBstart＜PBlmt成立的方式计算。

接着，进入步骤23，在将目标增压压力PBcmd设定为控制开始压力PBstart之后进入步骤24。

另一方面，当上述步骤21的判别结果为是、即在上次以前的控制定时执行了OS抑制控制处理时，也进入步骤24。

在继以上步骤21或23之后的步骤24中，将增压压力偏差DPB设定为目标增压压力PBcmd与增压压力PB的偏差(PBcmd－PB)。

接着，进入步骤25，判别增压压力偏差DPB是否比规定值Dref大。当该判别结果为是时，通过与前述的步骤7～9同样的手法来执行步骤26～28，并在步骤28中计算出目标废气旁通阀开度WGVcmd之后结束本处理。

另一方面，当步骤25的判别结果为否、即DPB≤Dref时，判定为比率限制控制处理的执行条件成立，为了表示该判定结果而进入步骤29，在将比率限制条件标志F_Ratelmt设定为“1”之后，进入步骤30。这样，当在步骤29中将比率限制条件标志F_Ratelmt设定为“1”时，前述步骤20的判别结果在下次以后的控制定时变成是，在那种情况下也进入步骤30。

在继以上步骤20或29之后的步骤30中，如下所述，在执行了比率限制控制处理之后结束本处理。

接着，参照图4对上述比率限制控制处理的内容进行说明。该控制处理通过将目标增压压力PBcmd设定为以两级的增大比例逐渐增加至稳定目标增压压力PBcmd_st，而在抑制增压压力PB相对于稳定目标增压压力PBcmd_st发生超调的同时，以使增压压力PB成为稳定目标增压压力PBcmd_st的方式进行控制。

如该图所示，首先，在步骤40中判别固定比率条件标志F_Ratefix是否为“1”。该固定比率条件标志F_Ratefix表示后述的固定比率控制处理的执行条件是否成立。

当该步骤40的判别结果为否、即固定比率控制处理的执行条件不成立时，进入步骤41，判别比率限制条件标志的上次的值F_Ratelmtz是否为“1”。

当该判别结果为否、即本次的控制定时是比率限制控制处理的第一次的执行定时之际，进入步骤42，根据发动机转速NE来检索未图示的映射图，由此计算第1增大比率Rt1(规定的第1比例)。该第1增大比率Rt1作为每单位时间(控制周期DT)的目标增压压力PBcmd的增大量而被计算。

接着，进入步骤43，在将第1加算项Dadd1设定为控制周期DT与第1增大比率Rt1的乘积DT·Rt1之后，进入后述的步骤45。

另一方面，当步骤41的判别结果为是、即在上次以前的控制定时执行了比率限制控制处理时，进入步骤44，将目标增压压力PBcmd设定为其上次的值PBcmdz与第1加算项Dadd1之和(PBcmdz+Daddl)，之后进入步骤45。

在继以上步骤43或44之后的步骤45中，判别目标增压压力PBcmd是否为规定阈值压力PBlmt以上。当该判别结果为否、即PBcmd＜PBlmt时，通过与前述的步骤7～9同样的手法来执行步骤46～48，在步骤48中计算出目标废气旁通阀开度WGVcmd之后结束本处理。

另一方面，当步骤45的判别结果为是、即PBcmd≥PBlmt时，判定为固定比率控制处理的执行条件成立，为了表示该判定结果而进入步骤49，将固定比率条件标志F_Ratefix设定为“1”，之后进入步骤50。

这样，当在步骤49中将固定比率条件标志F_Ratefix设定为“1”时，前述步骤40的判别结果在下次以后的控制定时变成是，在那种情况下也进入步骤50。

在继以上步骤40或49之后的步骤50中，如下所述，在执行了固定比率控制处理之后结束本处理。

接着，参照图5对上述固定比率控制处理的内容进行说明。该控制处理将目标增压压力PBcmd向稳定目标增压压力PBcmd_st逐渐增加时的增大比例设定为能够抑制增压压力PB相对于稳定目标增压压力PBcmd_st发生超调的固定值(第2增大比率Rt2)，来控制增压压力PB。

如该图所示，首先，在步骤60中判别固定比率条件标志的上次的值F_Ratefix是否为“1”。当该判别结果为否、即本次的控制定时是固定比率控制处理的第一次的执行定时之际，进入步骤61，将第2加算项Dadd2设定为控制周期DT与第2增大比率Rt2的乘积DT·Rt2。

该第2增大比率Rt2(规定的第2比例)作为每单位时间(控制周期DT)的目标增压压力PBcmd的增大量而被设定，更具体而言，设定为当使目标增压压力PBcmd从规定阈值压力PBlmt以每第2加算项Dadd2逐渐增大时、能够抑制增压压力PB相对于稳定目标增压压力PBcmd_st发生超调的固定值，并以Rt1＞Rt2成立的方式设定。

接着，通过与前述的步骤7～9同样的手法来执行步骤64～66，在步骤66中计算出目标废气旁通阀开度WGVcmd之后结束本处理。

另一方面，当步骤60的判别结果为是、即在上次以前的控制定时执行了固定比率控制处理时，进入步骤62，将目标增压压力PBcmd设定为其上次的值PBcmdz与第2加算项Dadd2之和(PBcmdz+Dadd2)。

接着，进入步骤63，判别目标增压压力PBcmd是否为稳定目标增压压力PBcmd_st以上。当该判别结果为否、即目标增压压力PBcmd尚未达到稳定目标增压压力PBcmd_st时，如前所述，在执行了步骤64～66之后结束本处理。

另一方面，当步骤63的判别结果为是、即目标增压压力PBcmd达到了稳定目标增压压力PBcmd_st时，进入步骤67，将目标增压压力PBcmd设定为稳定目标增压压力PBcmd_st。

接着，在步骤68中，为了表示应该结束OS抑制控制处理，而将前述的三个标志F_OSredu、F_Ratelmt、F_Ratefix均重置为“0”。

接着，如前所述，在执行了步骤64～66之后结束本处理。

接着，参照图6～8对由如上所述构成的本实施方式的控制装置1得到的控制结果进行说明。图6表示通过将稳定目标增压压力PBcmd_st设定为前述的最大映射值(即比上限增压压力PBmax略小的值)，而PBcmd_st＞PBlmt成立时的本实施方式的控制结果的一例，图7表示PBcmd_st＜PBlmt成立时的本实施方式的控制结果的一例。

如图6所示，在时刻t1，当稳定目标增压压力PBcmd_st被设定为PBcmd_st＞PBlmt成立时，通过在将前述的超调抑制条件标志F_OSredu设定为“1”的同时将目标增压压力PBcmd设定为控制开始压力PBstart，从而之后以使增压压力PB成为控制开始压力PBstart的方式进行控制。然后，随着控制的进行，增压压力PB向控制开始压力PBstart接近，当在时刻t2，DPB≤Dref成立时，将前述的比率限制条件标志F_Ratelmt设定为“1”，之后执行OS抑制控制处理。由此，将目标增压压力PBcmd设定为以每第1加算项Dadd1的量逐渐增大，增压压力PB随之上升。

然后，随着控制的进行，当在时刻t3，PBcmd≥PBlmt成立时，将前述的固定比率条件标志F_Ratefix设定为“1”，之后执行固定比率控制处理。由此，将目标增压压力PBcmd设定为以每第2加算项Dadd2的量逐渐增大，增压压力PB随之上升。

进一步地，随着控制的进行，当在时刻t4，PBcmd≥PBcmd_st成立时，在将目标增压压力PBcmd设定为稳定目标增压压力PBcmd_st的同时，将三个标志F_OSredu、F_Ratelmt、F_Ratefix均重置为“0”。由此，OS抑制控制处理结束。如上所述，在执行了OS抑制控制处理的情况下，增压压力PB相对于稳定目标增压压力PBcmd_st几乎没有超调，结果是，可知能够抑制增压压力PB相对于上限增压压力PBmax超调。

这是由于，以目标废气旁通阀开度的FB项WGVcmd_fb的计算所使用的PID控制算法的积分项的绝对值的增大在到固定比率控制处理的结束定时(图6的时刻t4)为止而结束的方式，设定了前述第2增大比率Rt2。即，这是由于，在时刻t3～t4之间的固定比率控制处理的执行中，将目标增压压力PBcmd设定为以每第2加算项Dadd2的量逐渐增大，从而PID控制算法的积分项的绝对值的增大在到时刻t4为止而结束。

另外，如图7所示，在时刻t11，当稳定目标增压压力PBcmd_st被设定为PBcmd_st＜PBlmt成立时，将目标增压压力PBcmd设定为稳定目标增压压力PBcmd_st，之后以使增压压力PB成为稳定目标增压压力PBcmd_st的方式进行控制。然后，随着控制的进行，在时刻t12，增压压力PB虽然相对于稳定目标增压压力PBcmd_st超调，但是相对于上限增压压力PBmax并不会超调，且最终收敛至稳定目标增压压力PBcmd_st。

如上所述，在PBcmd_st＜PBlmt成立的条件下，由于增压压力PB相对于上限增压压力PBmax不会超调，所以可知无需执行OS抑制控制处理。为了实现该情况，前述的规定值Pref(换言之规定阈值压力PBlmt)设定为如下的值，即，在将稳定目标增压压力PBcmd_st作为其最大映射值而计算出的情况下，即使是在PBcmd_st＝PBlmt成立的条件下执行了步骤6～9的控制处理而并不执行OS抑制控制处理时，也能够将增压压力PB可靠地控制为相对于上限增压压力PBmax不会超调。

另一方面，图8是为了比较而示出的如下情况下的控制结果的一例：在PBcmd_st≥PBlmt成立的条件下，即使是PBcmd≥PBlmt时也不执行图5的固定比率控制处理，而是将目标增压压力PBcmd的增大量维持在第1加算项Dadd1。

如图8所示，在PBcmd≥PBlmt成立的定时(时刻t23)之后，若将目标增压压力PBcmd的增大量维持在第1加算项Dadd1的话，则可知在时刻t24，增压压力PB相对于稳定目标增压压力PBcmd_st超调，且之后在时刻t25，增压压力PB相对于上限增压压力PBmax也超调。因此，为了抑制这种增压压力PB相对于上限增压压力PBmax发生的超调，在本实施方式中，执行固定比率控制处理，在其步骤62中将目标增压压力PBcmd的增大量设定为比第1加算项Dadd1小的第2加算项Dadd2。

如上所述，根据本实施方式的增压压力控制处理，根据发动机转速NE及油门踏板开度AP来计算稳定目标增压压力PBcmd_st，在增压压力PB比稳定目标增压压力PBcmd_st低的情况下，当稳定目标增压压力PBcmd_st为规定阈值压力PBlmt以上时，执行步骤11的OS抑制控制处理。在该OS抑制控制处理中，当控制开始时，将目标增压压力PBcmd设定为比稳定目标增压压力PBcmd_st低的控制开始压力PBstart，当在OS抑制控制处理的执行中增压压力偏差DPB变成规定值Dref以下时，执行比率限制控制处理。

在该比率限制控制处理中，将目标增压压力PBcmd设定为从控制开始压力PBstart以第1增大比率Rt1逐渐增大，且以使增压压力PB成为该目标增压压力PBcmd的方式进行控制，并且当在目标增压压力PBcmd以第1增大比率Rt1逐渐增大的情况下，目标增压压力PBcmd成为规定阈值压力PBlmt以上时，执行固定比率控制处理。在该固定比率控制处理中，将目标增压压力PBcmd设定为以第2增大比率Rt2逐渐增大至稳定目标增压压力PBcmd_st，且以使增压压力PB成为该目标增压压力PBcmd的方式进行控制。这时，由于如前所述地设定第2增大比率Rt2，所以能够使增压压力PB达到稳定目标增压压力PBcmd_st，而几乎不会相对于稳定目标增压压力PBcmd_st超调，结果是，能够抑制增压压力PB相对于上限增压压力PBmax超调。

另一方面，在增压压力PB比稳定目标增压压力PBcmd_st低的情况下，当稳定目标增压压力PBcmd_st比规定阈值压力PBlmt低时，执行步骤6～9的控制处理。即，以使增压压力PB成为稳定目标增压压力PBcmd_st的方式，利用规定的反馈控制算法来控制涡轮增压器10的增压动作。这种情况下，由于如前所述地设定规定值Pref即规定阈值压力PBlmt，所以在PBcmd_st＜PBlmt成立的条件下，即使在执行了步骤6～9的控制处理而不执行OS抑制控制处理时，也能够可靠地将增压压力PB控制为不会相对于上限增压压力PBmax超调。

如上所述，不管稳定目标增压压力PBcmd_st与规定阈值压力PBlmt之间的大小关系如何(即不管执行/不执行OS抑制控制处理)，都能够将增压压力PB控制为不会相对于上限增压压力PBmax超调，能够抑制发动机3的产生扭矩超过驱动系统所能传递的扭矩容量的上限值。由此，能够确保驱动系统的适当的动作状态，并能延长其寿命。其结果是能够提高商品性。

需要说明的是，虽然实施方式是使用涡轮增压器10来作为增压器的例子，但本发明的增压器并不限于此，只要是能够变更增压压力的增压器即可。例如，作为增压器，也可以使用通过内燃机的动力来驱动压缩机的机械式增压器(super charger)、由电动马达驱动压缩机的电动式增压器、或由电动马达驱动压缩机及涡轮的电动式涡轮增压器。

另外，虽然实施方式是利用PID控制算法来作为规定的反馈控制算法的例子，但本发明的规定的反馈控制算法并不限于此，只要是能够以增压压力成为目标增压压力的方式进行反馈控制的算法即可。例如，作为规定的反馈控制算法，也可以利用PI控制算法、滑动模态控制算法等响应指定型控制算法。

另外，虽然实施方式是利用固定值来作为第2增大比率Rt2的例子，但也可以构成为根据发动机3的运转状态(例如发动机转速NE及油门踏板开度AP等)来设定该第2增大比率Rt2。

另一方面，虽然实施方式是将本发明的控制装置1适用于车辆用的内燃机3的例子，但本发明的控制装置并不限于此，只要具备增压器就能适用，例如，还能适用于船舶用的内燃机、其它工业设备用的内燃机。

Claims (3)

1.一种内燃机的控制装置，通过控制增压器来控制增压压力，该内燃机的控制装置的特征在于，具有：

增压压力取得单元，其取得所述增压压力；

稳定目标增压压力计算单元，其根据所述内燃机的运转状态来计算稳定目标增压压力，其中，该稳定目标增压压力为所述内燃机处于稳定运转状态时的所述增压压力的目标；

第1增压压力控制单元，其在所述增压压力比所述稳定目标增压压力低时，以使所述增压压力成为目标增压压力的方式，利用规定的反馈控制算法来执行对所述增压器进行控制的第1增压压力控制；

目标增压压力设定单元，其在所述第1增压压力控制开始时，将所述目标增压压力设定为比所述稳定目标增压压力低的规定压力，在将所述目标增压压力设定为该规定压力的情况下，当在所述第1增压压力控制的执行中取得的所述增压压力与该规定压力的偏差成为规定值以下时，将所述目标增压压力设定为从所述规定压力以规定的第1比例逐渐增大，并且，在该目标增压压力以该规定的第1比例逐渐增大的情况下，当在所述第1增压压力控制的执行中取得的所述增压压力成为规定阈值压力以上时，将所述目标增压压力设定为以比所述规定的第1比例小的规定的第2比例逐渐增大至所述稳定目标增压压力；

第2增压压力控制单元，其在所述增压压力比所述稳定目标增压压力低时，以使所述增压压力成为所述稳定目标增压压力的方式，利用所述规定的反馈控制算法来执行对所述增压器进行控制的第2增压压力控制；和

禁止许可单元，其在所述增压压力比所述稳定目标增压压力低的情况下，当所述稳定目标增压压力比所述规定阈值压力低时，禁止所述第1增压压力控制的执行，并许可所述第2增压压力控制的执行。

2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

所述规定阈值压力设定为如下的值，该值能够抑制所述第2增压压力控制执行中的所述增压压力相对于上限增压压力发生超调，

所述上限增压压力设定为与所述内燃机允许的产生扭矩的上限值对应的增压压力。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，

在所述增压压力比所述稳定目标增压压力低的情况下，当所述稳定目标增压压力为所述规定阈值压力以上时，所述禁止许可单元禁止所述第2增压压力控制的执行，并许可所述第1增压压力控制的执行。

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