CN109209620A - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种内燃机的控制装置，能够比较简便地判定成为喘振状态的可能性，并通过迅速执行喘振状态避免控制，来确实地防止喘振状态的产生。当检测到目标增压压力P2CMD减少的增压压力减少状态时(t2)，根据所检测到的发动机转速NE而确定废气门阀(WG阀)(14)的工作速度VOP。即，通过发动机转速NE越下降，使工作速度VOP越下降，来防止通过压缩机(123)的空气流量的减少，从而确实地防止喘振状态的产生。通过使工作速度VOP下降而不是变更WG阀(14)的目标开度，可以抑制WG阀(14)的最大开度，从而可以提高发动机(1)减速后立即进行有加速请求时的响应性。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种具备增压器的内燃机的控制装置，特别是涉及一种调整对增压器的涡轮进行驱动的排气的流量而控制增压压力(supercharging pressure)的控制装置。
背景技术
在专利文献1中，揭示有一种具备增压器的内燃机的控制装置。根据所述控制装置，在车辆减速时判定增压器的压缩机(compressor)是否变为喘振(surging)状态，当判定为变为喘振状态时，通过控制喷嘴叶片(nozzle vane)的开度达到喘振(surge)避免用目标开度以上来避免喘振状态，所述喷嘴叶片是使对增压器的涡轮进行驱动的排气的流量(以下称为“涡轮驱动排气流量”)可变的构件。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2013-249739号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在专利文献1所揭示的控制装置中，是在车辆减速时内燃机转速及增压压力均为判定阈值以上时判定为具有成为喘振状态的可能性，并通过将使涡轮驱动排气流量可变的喷嘴叶片的开度设定为喘振避免用目标开度以上，来避免喘振状态。
然而，在不进行着眼于变更喷嘴叶片的开度的过程的控制，更适当地执行喘振状态的避免控制的方面存在改善的余地。
本发明是着眼于所述方面而完成，目的在于提供一种能够比较简便地判定成为喘振状态的可能性，并通过适当地执行喘振状态避免控制，来确实地防止喘振状态的产生的控制装置。
[解决问题的技术手段]
为了达成所述目的，技术方案1所述的发明是一种内燃机的控制装置，包括：增压器12，包括对吸入至内燃机1的空气进行加压的压缩机123、及与所述压缩机连结并通过所述内燃机的排气的动能而旋转驱动的涡轮121；以及排气流量可变装置14，使对所述涡轮进行驱动的排气的流量发生变化；所述内燃机的控制装置包括：目标增压压力计算机构，根据所述内燃机的目标扭矩TRQCMD计算目标增压压力P2CMD；转速检测机构，对所述内燃机的转速NE进行检测；以及增压压力控制机构，当检测到所述目标增压压力P2CMD减少的增压压力减少状态时，根据所检测到的所述内燃机的转速NE，确定所述排气流量可变装置的工作速度VOP。
根据所述构成，当检测到目标增压压力减少的增压压力减少状态时，根据所检测到的内燃机转速来确定使涡轮驱动排气流量发生变化的排气流量可变装置的工作速度，即，根据内燃机转速来确定需要使增压压力迅速下降的状态下的排气流量可变装置的工作速度，所以当产生喘振状态的可能性高时通过使工作速度下降，来防止通过压缩机的空气流量的骤减，从而可以确实地防止喘振状态的产生。并且，通过使排气流量可变装置的工作速度(例如废气门阀(waste gate valve)的开度变化速度)下降而不是变更排气流量可变装置的目标开度，可以抑制排气流量可变装置的最大开度，从而可以提高内燃机减速后立即进行有加速请求时的响应性。
技术方案2所述的发明根据技术方案1所述的内燃机的控制装置，所述增压压力控制机构执行工作速度抑制控制，所述工作速度抑制控制是所述内燃机的转速NE越下降使所述工作速度VOP越下降。
根据所述构成，内燃机的转速越下降，产生喘振状态的可能性越升高，因此通过使工作速度进一步下降，可以确实地防止喘振状态的产生。
技术方案3所述的发明根据技术方案2所述的内燃机的控制装置，所述增压压力控制机构在所述内燃机的转速NE为规定转速NETH以上时，将所述工作速度VOP设定为最大速度VMAX。
根据所述构成，当内燃机的转速为规定转速以上时，将工作速度设定为最大速度。即使将规定转速设定为最大速度，通过设为确实不会产生喘振状态的转速，也不需要在内燃机转速为规定转速以上时使工作速度下降。因此，通过将工作速度设定为最大速度，可以提高响应性。
技术方案4所述的发明根据技术方案3所述的内燃机的控制装置，所述增压压力控制机构在所述内燃机的转速NE未达所述规定转速NETH时，将所述工作速度VOP设定为低于所述最大速度VMAX的速度VLNE。
根据所述构成，当内燃机的转速未达规定转速时，具有产生喘振状态的可能性，因此可以通过将工作速度设定为低于最大速度的速度来确实地防止喘振状态的产生。
技术方案5所述的发明根据技术方案2至技术方案3中任一项所述的内燃机的控制装置，所述内燃机包括：压缩机旁通通路16，使所述压缩机123旁通；以及旁通阀17，设置在所述压缩机旁通通路上；并且所述增压压力控制机构在执行所述工作速度抑制控制时，使所述旁通阀17维持在关阀状态。
根据所述构成，在执行内燃机的转速越下降使工作速度越下降的工作速度抑制控制时，使设置在压缩机旁通通路上的旁通阀维持在关阀状态。虽然通过打开旁通阀也可以防止喘振状态的产生，但是会产生增压压力过度下降，接下来加速时的响应性变差的故障，因此通过使排气流量可变装置的工作速度下降而防止喘振状态的产生，可以避免这种故障的产生。
技术方案6所述的发明是一种内燃机的控制装置，包括：增压器，包括对吸入至内燃机1的空气进行加压的压缩机123、及与所述压缩机连结并通过所述内燃机的排气的动能而旋转驱动的涡轮121；以及排气流量可变装置14，使对所述涡轮进行驱动的排气的流量发生变化；所述内燃机的控制装置包括：目标增压压力计算机构，根据所述内燃机的目标扭矩TRQCMD计算目标增压压力P2CMD；吸入空气流量检测机构，检测所述内燃机的吸入空气流量GAIR；以及增压压力控制机构，当检测到所述目标增压压力P2CMD减少的增压压力减少状态时，根据所检测到的所述内燃机的吸入空气流量GAIR，确定所述排气流量可变装置14的工作速度VOP。
根据所述构成，当检测到目标增压压力减少的增压压力减少状态时，根据所检测到的吸入空气流量确定使涡轮驱动排气流量发生变化的排气流量可变装置的工作速度，即，根据吸入空气流量确定使增压压力下降至目标增压压力为止时的排气流量可变装置的工作速度，因此可以获得与技术方案1的发明同样的效果。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的一个实施方式的内燃机的构成的图。
图2是表示进行图1所示的内燃机的控制的控制系统的构成的框图。
图3是示意性地表示对图1所示的废气门阀14的阀体进行驱动的驱动机构的图。
图4是用于说明本发明的概要的时序图。
图5是废气门阀14的工作控制处理的流程图。
图6是表示发动机转速NE与废气门阀的工作速度VOP的关系的图。
[符号的说明]
1：内燃机
2：吸气通路
3：中间冷却器
4：喘振槽
5：吸气歧管
6：气缸
7：喷射器
8：火花塞
9：排气歧管
10：排气通路
11：旁通通路
12：涡轮增压器(增压器)
13：节流阀
13a：节流致动器
14：废气门阀(排气流量可变装置)
16：旁通通路
17：旁通空气阀
21：吸气压传感器
22：增压压力传感器
23：吸入空气流量传感器(吸入空气流量检测机构)
24：节流阀开度传感器
25：发动机转速传感器(转速检测机构)
26：加速传感器
27：阀开度传感器
30：电子控制单元(目标增压压力计算机构、增压压力控制机构)
31：马达
32：杆件
33：隔热构件
34：连杆机构
35：旋转轴
36：保持构件
37：阀体
121：涡轮
122：轴
123：压缩机
A、B、C：箭头
AP：加速踏板操作量
DP2CMD：目标增压压力变化量
DP2DVTH：偏差阈值
DP2NTH：减少量阈值
NE：发动机转速
NETH：规定转速
P2：增压压力
P2CMD：目标增压压力
S11～S23：步骤
t1、t2、t3、t4、t5：时刻
TRQCMD：目标扭矩
VLNE：规定低速度
VMAX：最大速度
VOP：工作速度
WGOCMD：WG阀开度指令值
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是示意性地表示本发明的一个实施方式的内燃机(以下称为“发动机”)的构成的图，发动机1是包括四个气缸6，对气缸6的燃烧室内直接喷射燃料的直喷发动机，在各气缸6中设置有喷射器(injector(INJ))7、火花塞(IG)8以及吸气阀及排气阀(未图示)。
发动机1包括吸气通路2、排气通路10及涡轮增压器(turbocharger)(增压器)12。吸气通路2与喘振槽(surge tank)4连接，喘振槽4经由吸气歧管(manifold)5与各气缸6的燃烧室连接。在吸气通路2中，设置有用于使经加压的空气冷却的中间冷却器(intercooler)3及节流阀(throttle valve)13，节流阀13是可以通过节流致动器(throttle actuator(THA))13a来驱动而构成。在喘振槽4中设置有检测吸气压PBA的吸气压传感器21，在吸气通路2的中间冷却器3的下游侧，设置有检测增压压力P2的增压压力传感器22。
涡轮增压器12包括：涡轮121，设置在排气通路10上，通过排气的动能而旋转驱动；以及压缩机123，经由轴(shaft)122与涡轮121连结。压缩机123设置在吸气通路2上，进行吸入至发动机1的空气的加压(压缩)。在吸气通路2上，连接着使压缩机123旁通的旁通通路16，在旁通通路16上，设置有对通过旁通通路16的空气的流量进行调整的流量调整阀即旁通空气阀(air bypass valve(ABV))(以下称为“AB阀”)17。在吸气通路2的压缩机123的上游侧，设置有检测吸入空气流量GAIR的吸入空气流量传感器23。
发动机1的各气缸6的燃烧室经由排气歧管9与排气通路10连接。在排气通路10上，连接有使涡轮121旁通的旁通通路11，在旁通通路11上，设置有对通过旁通通路11的排气的流量(换言之，对涡轮121进行驱动的排气的流量)进行调整的流量调整阀即废气门阀(wastegate valve(WGV))(以下称为“WG阀”)14。并且，虽然省略了图示，但是发动机1包括使排气回流至吸气通路2的众所周知的排气回流机构。
图2是表示进行发动机1的控制的控制系统的构成的框图，在电子控制单元(以下称为“ECU(electronic control unit)”)30上，除了连接着所述吸气压传感器21、增压压力传感器22、吸入空气流量传感器23以外，还连接着检测节流阀13的开度TH的节流阀开度传感器24、检测发动机1的转速NE的发动机转速传感器25、检测通过发动机1而驱动的车辆的加速踏板(accelerator pedal)(未图示)的踩踏量(以下称为“加速踏板操作量”)AP的加速传感器(acceleration sensor)26、检测大气压PA的阀开度传感器27、及未图示的其它传感器，将这些传感器的检测信号供给至ECU30。在ECU30的输出侧，连接着喷射器7、火花塞8、节流致动器13a、WG阀14及AB阀17。
ECU30根据发动机运转状态(主要是发动机转速NE及目标扭矩TRQCMD)，进行利用喷射器7的燃料喷射控制、利用火花塞8的点火控制、利用WG阀14的涡轮驱动控制、利用节流阀13的吸入空气量控制及利用AB阀17的压缩机旁通控制。目标扭矩TRQCMD主要是根据加速踏板操作量AP而算出，以加速踏板操作量AP越增加而越增加的方式算出。
喷射器7的燃料喷射量(质量)GINJ是通过如下方式来控制：利用与目标当量比KCMD及空燃比传感器(未图示)所检测到的空燃比AF相对应的空燃比修正系数KAF，对根据气缸吸入空气量GAIRCYL而算出的基本燃料量GINJB进行修正。空燃比修正系数KAF是以所检测到的空燃比AF与目标空燃比AFCMD相一致的方式而算出。再者，燃料喷射量GINJ是利用公知的方法，根据燃料压力PF及燃料的密度等而转换成喷射器7的开阀时间TOUT，并控制成在每个周期内燃烧室内的所供给的燃料量成为燃料喷射量GINJ。并且，WG阀14的开度是控制成所检测到的增压压力P2与目标增压压力P2CMD相一致。
图3是示意性地表示对WG阀14的阀体37进行驱动的驱动机构的图，通过马达(motor)31、杆件(rod)32、隔热构件33及连杆(link)机构34而对阀体37进行开关驱动。图3中的(b)是从图3中的(a)的箭头A的方向观察的图。连杆机构34是使固定有阀体37的保持构件36能够以旋转轴35为中心转动而构成。
图3中的(a)对应于WG阀14为全闭的状态，即，对应于已堵塞旁通通路11的状态。当马达31被旋转驱动后，杆件32在图3中的(a)中，沿箭头B表示的直线方向移动，保持构件36及阀体37以连杆机构34的旋转轴35为中心如箭头C所示那样进行转动，WG阀14打开。WG阀14的阀开度传感器27配置在杆件32的附近，通过检测杆件32的直线方向(箭头B方向)上的位置，来检测WG阀14的开度(以下称为“WG开度”)WGO。WG阀14的工作(开关阀)速度VOP可以通过变更马达31的旋转速度而容易地变更。
再者，在本实施方式中，WG阀14是以使旁通通路11在涡轮121的下游侧朝向排气通路10开口的开口部开关的方式而构成。AB阀17的驱动机构(未图示)也是同样地构成，所述驱动机构具备对AB阀17进行开关驱动的马达、以及检测AB阀17的开度的阀开度传感器。
图4是用于说明本发明的概要的时序图，图4分别表示加速踏板操作量AP、目标扭矩TRQCMD、增压压力P2(及目标增压压力P2CMD)、目标增压压力变化量DP2CMD及WG阀开度指令值WGOCMD的推移。WG阀开度指令值WGOCMD的变化速度(直线的倾斜度)相当于工作速度VOP。
图4表示在时刻t1至时刻t3的短时间期间内加速踏板操作量AP骤减，伴随于此，目标扭矩TRQCMD及目标增压压力P2CMD(图4中的(c)中以点划线表示)骤减的动作例。
目标增压压力变化量DP2CMD是表示目标增压压力的当前值P2CMD(k)与规定离散时间kD前的过去值P2CMD(k－kD)的差分(＝P2CMD(k)－P2CMD(k－kD))的参数。规定离散时间kD前是设定为大于“1”的值，例如“5”。通过如上所述对目标增压压力变化量DP2CMD进行界定，可以确实地掌握目标增压压力P2CMD的持续性的减少。
图4中的(c)～图4中的(e)中以虚线表示的增压压力P2及WG阀开度指令值WGOCMD的推移对应于不应用本发明的情况，进行伴随着目标增压压力P2CMD的减少而使WG阀开度指令值WGOCMD急剧(以比较高的速度)增加的控制，从而如图4中的(c)所示产生喘振状态。这种现象已确认会在发动机转速NE比较低的状态下显著产生。
因此在本实施方式中，当目标增压压力变化量DP2CMD的绝对值超过减少量阈值DP2NTH(时刻t2)，并且发动机转速NE低于规定转速NETH(例如2500rpm)时，通过执行将WG阀开度指令值WGOCMD的增加速度设定为低于最大速度VMAX的规定低速度VLNE的工作速度抑制控制，来使增压压力P2的下降速度减少，从而防止喘振状态的产生。即使将工作速度VOP设定为最大速度VMAX，也将规定转速NETH设定为确实不会产生喘振状态的转速。
在时刻t5，在增压压力P2与目标增压压力P2CMD的差分即控制偏差(P2－P2CMD)达到偏差阈值DP2DVTH以下的时间点结束工作速度抑制控制，并恢复至通常控制。
再者，如图4中的(c)中以点划线所示那样，目标增压压力P2CMD急剧减少并不限于加速踏板操作量AP急剧减少的情况，例如在进行与发动机1的输出轴连接的自动变速机的升档(shift up)时，伴随着发动机转速NE急剧下降，最大增压压力P2MAX(增压压力P2的上限值)下降的情况也同样地急剧减少。因此，在这种情况下，也可以通过执行所述WG阀14的工作速度抑制控制，来防止喘振状态的产生。
图5是包含所述工作速度抑制控制的WG阀14的工作控制处理的流程图。所述处理是在ECU30中每隔规定时间执行。
在步骤S11中，根据发动机转速NE及目标扭矩TRQCMD计算目标增压压力P2CMD。在步骤S12中，利用下述式(1)计算目标增压压力减少量DP2CMDN。目标增压压力减少量DP2CMDN相当于使图4中的(d)所示的目标增压压力变化量DP2CMD的符号反转的参数，即，相当于表示目标增压压力P2CMD的减少速度的参数。
DP2CMDN＝P2CMD(k－kD)－P2CMD(k) (1)
在步骤S13中，利用下述式(2)计算增压压力控制偏差DP2DV。
DP2DV＝P2(k)－P2CMD(k) (2)
在步骤S14中，辨别目标增压压力减少量DP2CMDN是否大于减少量阈值DP2NTH。减少量阈值DP2NTH相当于用于判定目标增压压力P2CMD的减少速度的大小的减少速度阈值。当步骤S14的回答为肯定(是(YES))时，将速度抑制控制标记FP2DEC设定为“1”(步骤S15)，辨别发动机转速NE是否低于规定转速NETH(步骤S18)。当所述回答为否定(否(NO))时，将工作速度VOP设定为最大速度VMAX(步骤S20)，进行WG阀14的开阀驱动(步骤S21)。当步骤S18的回答为肯定(是(YES))时，将工作速度VOP设定为规定低速度VLNE(步骤S19)，进入至步骤S21。规定低速度VLNE例如设定为最大速度VMAX的10％～20％的值。
当步骤S14的回答为否定(否(NO))时(图4的时刻t2之前及时刻t4之后)，进入至步骤S16，辨别速度抑制控制标记FP2DEC是否为“1”。当所述回答为肯定(是(YES))时(时刻t4之后不久)，辨别增压压力控制偏差DP2DV是否为偏差阈值DP2DVTH以下(步骤S17)。最初所述回答为否定(否(NO))，进入至步骤S18。因此，在执行工作速度抑制控制时，继续执行。
如果步骤S17的回答为肯定(是(YES))(图4的时刻t5)，则将速度抑制控制标记FP2DEC恢复至“0”(步骤S22)，转移至通常控制(步骤S23)。然后，步骤S16的回答变为否定(否(NO))，所以执行通常控制。
再者，执行工作速度抑制控制时，将AB阀17控制成维持关阀状态。
如以上所述，在本实施方式中，当检测到目标增压压力P2CMD以比较高的速度(DP2CMDN>DP2NTH)减少的增压压力减少状态时，根据所检测到的发动机转速NE来确定使涡轮驱动排气流量发生变化的WG阀14的工作速度VOP，即，根据发动机转速NE来确定需要使增压压力P2迅速下降的状态下的WG阀14的工作速度VOP，所以当产生喘振状态的可能性高时通过使工作速度VOP下降，来防止通过压缩机123的空气流量的骤减，从而可以确实地防止喘振状态的产生。并且，通过使工作速度VOP下降而不是变更WG阀14的目标开度，可以抑制WG阀14的最大开度，从而可以提高发动机1减速后立即进行有加速请求时的响应性。
具体来说，当发动机转速NE为规定转速NETH以上时，将工作速度VOP设定为最大速度VMAX，当发动机转速NE未达规定转速NETH时，将工作速度VOP设定为规定低速度VLNE。规定转速NETH是设定为确实不会产生喘振状态的转速，所以当发动机转速NE为规定转速NETH以上时，通过将工作速度VOP设定为最大速度VMAX，来提高响应性，另一方面，当发动机转速NE未达规定转速NETH时，通过将工作速度VOP设定为规定低速度VLNE，来确实地防止喘振状态的产生。
并且，当发动机转速NE未达规定转速NETH时，执行使WG阀14的工作速度VOP下降的工作速度抑制控制时，使设置在使压缩机123旁通的旁通通路16上的AB阀17维持在关阀状态。虽然通过打开AB阀17也可以防止喘振状态的产生，但是会产生增压压力P2过度下降，接下来加速时的响应性变差的故障，所以通过使WG阀14的工作速度VOP下降而防止喘振状态的产生，可以避免这种故障的产生。
在本实施方式中，WG阀14相当于排气流量可变装置，发动机转速传感器25相当于转速检测机构，ECU30构成目标增压压力计算机构及增压压力控制机构。
再者，本发明并不限于所述实施方式，而可以进行各种变形。例如，WG阀14的工作速度VOP也可以根据发动机转速NE而如图6所示进行设定。在所述变形例中，当发动机转速NE未达规定转速NETH时，设定为发动机转速NE越下降，工作速度VOP越下降。
并且，在所述实施方式中，是设为通过发动机转速NE来判定容易产生喘振状态的运转状态，但是也可以通过与发动机转速NE(通过压缩机123的空气流量)具有相关性的吸入空气流量GAIR来判定。这时，当所检测到的吸入空气流量GAIR为规定流量GAIRTH以上时，将工作速度VOP设定为最大速度VMAX，当吸入空气流量GAIR未达规定流量GAIRTH时，通过吸入空气流量GAIR越下降使工作速度VOP越下降，来执行工作速度抑制控制。
并且，在所述实施方式中，示出了使涡轮驱动排气流量发生变化的排气流量可变装置为WG阀14的例子，但是也可以设为利用设置在涡轮叶轮(turbine wheel)的将近上游侧的可变叶片及其致动器来构成排气流量可变装置。
并且，在所述实施方式中，示出了四气缸的内燃机，但是无论内燃机的气缸数如何，都可以应用本发明。

Claims (6)

1.一种内燃机的控制装置，包括：
增压器，包括对吸入至内燃机的空气进行加压的压缩机、及与所述压缩机连结并通过所述内燃机的排气的动能而旋转驱动的涡轮；以及
排气流量可变装置，使对所述涡轮进行驱动的排气的流量发生变化；
所述内燃机的控制装置的特征在于，包括：
目标增压压力计算机构，根据所述内燃机的目标扭矩计算目标增压压力；
转速检测机构，检测所述内燃机的转速；以及
增压压力控制机构，当检测到所述目标增压压力减少的增压压力减少状态时，根据所检测到的所述内燃机的转速，确定所述排气流量可变装置的工作速度。
2.根据权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于：所述增压压力控制机构执行工作速度抑制控制，所述工作速度抑制控制是所述内燃机的转速越下降，使所述工作速度越下降。
3.根据权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于：所述增压压力控制机构在所述内燃机的转速为规定转速以上时，将所述工作速度设定为最大速度。
4.根据权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于：所述增压压力控制机构在所述内燃机的转速未达所述规定转速时，将所述工作速度设定为低于所述最大速度的速度。
5.根据权利要求2至3中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于：
所述内燃机包括使所述压缩机旁通的压缩机旁通通路、以及设置在所述压缩机旁通通路中的旁通阀，
所述增压压力控制机构在执行所述工作速度抑制控制时，使所述旁通阀维持在关阀状态。
6.一种内燃机的控制装置，包括：增压器，包括对吸入至内燃机的空气进行加压的压缩机、及与所述压缩机连结并通过所述内燃机的排气的动能而旋转驱动的涡轮；以及排气流量可变装置，使对所述涡轮进行驱动的排气的流量发生变化；所述内燃机的控制装置的特征在于包括：
目标增压压力计算机构，根据所述内燃机的目标扭矩计算目标增压压力；
吸入空气流量检测机构，检测所述内燃机的吸入空气流量；以及
增压压力控制机构，当检测到所述目标增压压力减少的增压压力减少状态时，根据所检测到的所述内燃机的吸入空气流量，确定所述排气流量可变装置的工作速度。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110285499A (zh) * 2019-06-03 2019-09-27 珠海格力电器股份有限公司 一种空调器的换热风机及空调器
CN113074044A (zh) * 2021-04-08 2021-07-06 潍柴动力股份有限公司 一种发动机增压器的保护方法及其设备
CN113389636A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 本田技研工业株式会社 内燃机的增压压力控制装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2050943A1 (en) * 2006-08-10 2009-04-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine with supercharger
CN103670679A (zh) * 2013-10-17 2014-03-26 北京理工大学 汽油机涡轮增压器增压压力与喘振控制方法及装置
CN104364500A (zh) * 2012-05-30 2015-02-18 五十铃自动车株式会社 内燃机及其控制方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3752774B2 (ja) * 1997-04-17 2006-03-08 トヨタ自動車株式会社 ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関
JP4857957B2 (ja) * 2006-06-30 2012-01-18 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置
US9567950B2 (en) * 2010-03-25 2017-02-14 Ford Global Technologies, Llc Turbocharged engine with naturally aspirated operating mode

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2050943A1 (en) * 2006-08-10 2009-04-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine with supercharger
CN104364500A (zh) * 2012-05-30 2015-02-18 五十铃自动车株式会社 内燃机及其控制方法
CN103670679A (zh) * 2013-10-17 2014-03-26 北京理工大学 汽油机涡轮增压器增压压力与喘振控制方法及装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110285499A (zh) * 2019-06-03 2019-09-27 珠海格力电器股份有限公司 一种空调器的换热风机及空调器
CN113389636A (zh) * 2020-03-12 2021-09-14 本田技研工业株式会社 内燃机的增压压力控制装置
CN113074044A (zh) * 2021-04-08 2021-07-06 潍柴动力股份有限公司 一种发动机增压器的保护方法及其设备

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