CN110857657A - 发动机控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机控制装置，其能够获得在开始加速后加速度增加的特性。控制发动机的发动机控制装置(100)具备：具有涡轮(42)和压缩机(41)的涡轮增压机(40)；设置于使压缩机的上游侧与下游侧连通的流路的空气旁通阀(24)；设置于使涡轮的上游侧与下游侧连通的流路的废气旁通阀(44)；设置于进气流路中的比压缩机更靠下游侧的区域的节流阀(26)，发动机控制装置(100)构成为执行如下增压增加控制：在节流阀处于打开状态且满足第一条件的情况下，使空气旁通阀处于打开状态且使废气旁通阀处于关闭状态，之后在满足第二条件的情况下，使空气旁通阀处于关闭状态且使废气旁通阀处于关闭状态。

Description

发动机控制装置

技术领域

本发明涉及一种对进行涡轮增压的发动机进行控制的发动机控制装置。

背景技术

涡轮增压机是利用被发动机的废气驱动的涡轮来使压缩燃烧用空气(新气)的压缩机工作的增压器。

在涡轮增压机的涡轮中，以对增压进行控制等为目的而设置有废气旁通阀，该废气旁通阀对绕过涡轮而设置的流路进行开闭。

近年来，正在普及将废气旁通阀设为电动型而能够任意地控制开度的技术。

另外，在涡轮增压机的压缩机中，以抑制因从增压状态使节流阀突然关闭等导致的喘振等为目的，设置有空气旁通阀，该空气旁通阀开闭绕过压缩机而设置的流路。

在是能够产生喘振的运转状态的情况下，通过使空气旁通阀处于打开状态，从而能够使空气从压缩机的下游侧(发动机主机侧)向上游侧(空气滤清器侧)回流，能够抑制喘振。

作为与涡轮增压发动机的增压控制有关的现有技术，例如在专利文献1中记载了如下内容：为了抑制增压延迟，在判定废气旁通阀完全打开且空气旁通阀没有完全打开的情况下，较大地设定空气旁通阀的开度，然后使废气旁通阀的开度回到基础值。

在专利文献2中记载了如下内容：通过在非增压状态下将废气旁通阀设为中间开度，并且以使进气管内压力接近预定的目标进气管压力的方式进行反馈控制，从而相对于将废气旁通阀设为常闭的情况来说，能够减少涡轮的驱动做功，并能够给压缩机带来一定程度的预旋转，抑制加速开始时的涡轮迟滞，使驾驶性能提高。

在专利文献3中记载了如下内容：虽然在目标节流阀通过空气量在喘振产生上限流量以下的情况下将空气旁通阀开阀，并且在空气旁通阀打开时有防止产生喘振的效果，但是由于存在因增压的降低而导致再加速时的涡轮迟滞这一问题的情况，所以将空气旁通阀开阀的期间设为所需的最小限度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-98680号公报

专利文献2：日本特开2017-166456号公报

专利文献3：日本特开2014-196678号公报

发明内容

技术问题

在进行涡轮增压的发动机中，其原理上存在有在从不进行增压的区域(NA区域)开始加速时(负荷增加时)，从增加节流阀开度起到增压和输出转矩增加为止的时间响应延迟(涡轮迟滞)。

在近年的涡轮增压发动机中，通过涡轮、压缩机的小径化(缩小A/R比)或者完善控制等来实现对涡轮迟滞的抑制。

但是，驾驶员也能够抱有好感地认为如此在加速开始后增压随着时间响应延迟而上升并且在加速中加速度增加的特性(俗称为涡轮车等)具有加速的持续感和运动感。

因此，认为在考虑抑制涡轮迟滞的近年的涡轮增压发动机中，若能够进行通过控制而获得具有较大的涡轮迟滞的发动机那样的增压上升特性的调整，则也能够带来用户喜欢的加速感并提高满足度，提高车辆的商品价值。

另外，在低μ路上加速时，或在比赛等运动型行驶中的急起步、急加速时，若从开始加速初期就提高增压而增大输出转矩，则有容易发生车轮打滑的情况。在这种情况下，也会有作为在开始加速后才提高增压和加速度的特性发挥牵引控制性的功能而改善操纵性(驾驶容易性)或加速性能的情况。

本发明的课题在于，提供一种能够获得在开始加速后加速度增加的特性的发动机控制装置。

技术方案

本发明通过以下的技术方案来解决上述课题。

第一方式的发明是一种发动机控制装置，其特征在于，对发动机进行控制，具备：涡轮增压机，其具有被废气驱动的涡轮以及被所述涡轮驱动并对新气进行增压的压缩机；空气旁通流路，其使所述压缩机的上游侧与下游侧的进气流路连通；空气旁通阀，其设置于所述空气旁通流路；废气旁通流路，其使所述涡轮的上游侧与下游侧的排气流路连通；废气旁通阀，其设置于所述废气旁通流路；以及节流阀，其设置在所述进气流路中的比所述压缩机更靠下游侧的区域，在满足第一条件的情况下，使所述空气旁通阀处于打开状态并且使所述废气旁通阀处于关闭状态，之后在满足第二条件的情况下，判断增压增加控制的执行条件成立，使所述空气旁通阀处于关闭状态并且使所述废气旁通阀处于关闭状态。

由此，在满足第一条件时，通过在打开了节流阀的状态下使废气旁通阀处于关闭状态，从而能够向涡轮供给全部废气而用于压缩机的驱动，并能够提高压缩机的旋转(进行涡轮增压机的预旋转)。

应予说明，虽然通常在打开了节流阀的状态下使废气旁通阀维持关闭状态的情况下会有可能因增压过度地变高而给发动机主机或涡轮增压机等硬件带来损害，但是在本发明中，通过使空气旁通阀处于打开状态并且使空气从压缩机的下游侧向上游侧回流，从而能够防止增压过度地上升。

之后，在满足第二条件时，通过使空气旁通阀处于关闭状态，从而发动机的吸入空气量增大而使导入到涡轮的废气的流量急速增加，并且使压缩机的转数以及增压都上升。由此，发动机的输出转矩增加而使车辆的加速度增加，能够使驾驶员感到持续的运动型的加速感(加速的持续感)并提高车辆的商品价值。

第二方式的发明在第一方式所述的发动机控制装置的基础上，其特征在于，在所述节流阀的开度为预先设定的阈值以上的情况下，判定为满足所述第一条件。

由此，通过例如驾驶员踩踏油门的简单动作来使节流阀开度变大而开始增压增加控制，因此能够通过简单的操作而获得上述效果。

第三方式的发明在第一方式所述的发动机控制装置，其特征在于，在通过驾驶员进行了满足所述第一条件的操作的情况下，判定为满足所述第一条件。

由此，在驾驶员有意图的情况下，所述发动机控制装置能够立刻开始进行涡轮增压机的预旋转，能够提高便利性和控制性。

例如，在湿滑路面、未铺装路面、冰雪路面等低μ路上进行加速时，或在竞赛行驶等急加速时，以及在处于容易产生驱动轮的空转的状态(刚起步后等)时，不过度地提高增压和输出转矩而使涡轮增压机进行预旋转，之后在消除了容易产生空转的状态后使空气旁通阀处于关闭状态来提高增压，从而能够改善操纵性和车辆的稳定性。

第四方式的发明在第一方式至第三方式中任一方式所述的发动机控制装置，其特征在于，在满足所述第一条件后，在所述发动机的输出轴转速为预定的阈值以上的情况下，判定为满足所述第二条件。

由此，通过成为在发动机的输出轴转速增加的同时增压提高且转矩增加的特性，从而能够获得带来运动感受的输出特性以及加速感(加速的持续感)。

第五方式的发明在第一方式至第三方式中任一方式所述的发动机控制装置，其特征在于，在满足所述第一条件后，在预定的经过时间结束后，判定为满足所述第二条件。

由此，通过在增压和输出转矩的上升特性中附加适当的时间响应延迟，从而能够获得带来运动感受的输出特性以及加速感(加速的持续感)。

第六方式的发明在第一方式至第三方式中任一方式所述的发动机控制装置，其特征在于，在满足所述第一条件后，在通过驾驶员进行了满足所述第二条件的操作的情况下，判定为满足所述第二条件。

由此，通过根据驾驶员的操作而使增压的增加开始，从而按照驾驶员的意图准确地增加加速度，能够提高控制性和操纵性。

第七方式的发明在第一方式至第六方式中任一方式所述的发动机控制装置，其特征在于，在所述增压增加控制中，在满足所述第二条件后，在所述节流阀的开度为预先设定的阈值以上的情况下，使所述空气旁通阀处于关闭状态并且使所述废气旁通阀处于关闭状态。

由此，通过执行上述增压增加控制，能够获得上述各发明的效果。

第八方式的发明在第一方式至第七方式中任一方式所述的发动机控制装置，其特征在于，在处于在所述进气流路内能产生预定振幅以上的喘振的运行状态的情况下，禁止所述增压增加控制并且使所述空气旁通阀处于打开状态。

由此，能够抑制在节流阀突然关闭时等容易产生的喘振，并能够防止异响产生或压缩机受到损害。

技术效果

如上说明，根据本发明，能够提供一种能够获得在开始加速后加速度增加的特性的发动机控制装置。

附图说明

图1是示意性地示出具有适用本发明的发动机控制装置的第一实施方式的发动机的构成的图。

图2是示出第一实施方式的发动机控制装置中的喘振抑制控制的流程图的第一分图。

图3是示出第一实施方式的发动机控制装置中的喘振抑制控制的流程图的第二分图。

图4是示出第一实施方式的发动机控制装置中的增压增加控制的流程图。

图5是示出由第一实施方式的发动机控制装置控制的发动机的增压、压缩机转数等的随时间变化的一例的图。

图6是示出适用本发明的发动机控制装置的第二实施方式中的增压增加控制的流程图。

图7是示出适用本发明的发动机控制装置的第三实施方式中的增压增加控制的流程图。

符号说明

1 发动机 10 主体部

11 曲轴 12 缸体

13 缸盖 14 进气阀装置

15 排气阀装置 16 火花塞

20 进气装置 21 进气管

22 空气滤清器 23 空气流量计

24 空气旁通阀 25 中冷器

26 节流阀 26a 压力传感器

27 进气歧管 27a 压力传感器

28 翻滚发生阀

30 排气装置 31 排气歧管

32 排气管 33 前催化器

33a 前A/F传感器 33b 后A/F传感器

34 后催化器 35 消音器

40 涡轮增压机 41 压缩机

42 涡轮

43 轴承壳 44 废气旁通阀

50 燃料供给装置 51 燃料箱

52 供给泵 53 供给管线

54 高压泵 55 高压燃料管线

56 喷射器 100 发动机控制单元(ECU)

200 变速器控制单元(TCU)

具体实施方式

＜第一实施方式＞

以下，对适用本发明的发动机控制装置的第一实施方式进行说明。

第一实施方式的发动机控制装置是设置在涡轮增压汽油发动机的装置，所述涡轮增压汽油发动机作为行驶用动力源而搭载于例如轿车等汽车。

图1是示意性地示出具有实施方式的发动机控制装置的发动机的构成的图。

如图1所示，发动机1构成为具有主体部10、进气装置20、排气装置30、涡轮增压机40、燃料供给装置50以及发动机控制单元(ECU)100等。

主体部10是发动机1的主机部分，例如，是水平对置四缸的四冲程DOHC汽油直喷发动机。

主体部10构成为具有曲轴11、缸体12、缸盖13、进气阀装置14、排气阀装置15以及火花塞16等。

曲轴11是发动机1的输出轴，经由连接杆(连杆)而连结有未图示的各气缸的活塞。

缸体12是具有各气缸的气缸体的块状的部件，隔着曲轴11而被分割为左右两部分。

在缸体12中的右半部(在此所说的左右是指纵置的车载状态中的车体左右)，从车辆前方侧依次设置有第一气缸、第三气缸，在左半部设置有第二气缸、第四气缸。

在缸体12的左右各半部的接合部设置有收纳曲轴11的曲轴箱部。

曲轴11通过设置于缸体12的主轴承而被可旋转地支承。

在缸体12设置有检测曲轴11的角度位置的未图示的曲轴角传感器。

曲轴角传感器根据曲轴11的旋转而输出脉冲状的曲轴角信号，并传递至ECU100。

ECU100基于曲轴角传感器的输出而运算出曲轴的转速(发动机转数Ne)。

缸盖13分别设置于缸体12的左右两端部。

缸盖13构成为具有未图示的燃烧室、进气口、排气口、进气阀装置14、排气阀装置15等。

燃烧室是与未图示的活塞的顶面对置设置的凹部，构成供被活塞压缩的混合气体燃烧的空间部的一部分。

进气口是将燃烧用空气(新气)导入到燃烧室内的流路。

排气口是将已燃气体(废气)从燃烧室排出的流路。

进气阀和排气阀分别以预定的阀正时来开闭进气口和排气口。

进气阀装置14构成为具有进气阀以及其驱动系统。

排气阀装置15构成为具有排气阀以及其驱动系统。

各阀的驱动系统构成为分别具有例如从设置于曲轴11的端部的曲柄链轮开始经由未图示的正时链而被驱动的凸轮链轮、以及被凸轮链轮驱动的凸轮轴等。

另外，进气阀装置14、排气阀装置15具备通过液压致动器而使凸轮链轮与凸轮轴围绕旋转中心轴相对转动的阀正时可变机构。

火花塞16根据来自ECU100的点火信号而在燃烧室内产生电火花，点燃混合气体。

进气装置20吸入外气，并将其作为燃烧用空气而导入缸盖13的进气口。

进气装置20构成为具有进气管21、空气滤清器22、空气流量计23、空气旁通阀24、中冷器25、节流阀26、进气歧管27、以及翻滚发生阀28等。

进气管21是传送从外部吸入的燃烧用空气的管路(进气流路)。

在进气管21的中间部如后所述地设置有涡轮增压机40的压缩机41。

空气滤清器22设置在进气管21的入口附近，并具备过滤灰尘等异物的空气滤清器元件、以及收纳其的空气滤清器箱等。

空气流量计23设置在空气滤清器22的出口部，是测定通过的空气流量的传感器。

空气流量计23的输出被传递至ECU100，用于控制燃料喷射量等、或计算推定湍振振幅。

空气旁通阀(ABV)24设置于使流入进气管21内的空气的一部分从压缩机41的下游侧向上游侧回流的旁通流路，开闭该旁通流路。

空气旁通阀24通过根据来自ECU100的指令而工作的螺线管等电动制动器而切换打开状态和关闭状态。

中冷器25通过例如与行驶风(因车辆的行驶而对车体产生的气流)进行热交换来冷却在压缩机41中被压缩的空气。

节流阀26是为了调整发动机1的输出而调整吸入空气量的装置。

作为节流阀26，能够利用例如设置在进气流路内的蝶阀。

节流阀26利用电动致动器而被开闭驱动，以使得实际的开度达到ECU100基于驾驶员请求转矩等而设定的目标开度。

节流阀26的目标开度通常根据驾驶员对油门踏板的操作量(踩踏量)的增加而增加。

节流阀26与中冷器25的出口相邻地配置。

在节流阀26的入口侧(上游侧)设置有检测进气管压力的压力传感器26a。

压力传感器26a的输出被传递至ECU100。

进气歧管27是将从节流阀26排出的空气分配到各气缸的进气口的分歧管。

在进气歧管27中设置有检测节流阀26的下游侧的进气管压力的压力传感器27a。

压力传感器27a的输出被传递至ECU100。

翻滚发生阀28设置在进气歧管27的流路内，通过切换从进气歧管27到进气口的空气流路的状态来控制在气缸体内形成的滚流的状态的装置。

翻滚发生阀28根据来自ECU100的指令来切换状态。

排气装置30是从缸盖13的排气口排出已燃气体(废气)的装置。

排气装置30构成为具有排气歧管31、排气管32、前催化器33、后催化器34、以及消音器35等。

排气歧管31是使从各气缸的排气口排出的废气聚集，并将其导入涡轮增压机40的涡轮42的管路(排气流路)。

排气管32是将从涡轮增压机40的涡轮42排出的废气排出到外部的管路(排气流路)。

在排气歧管31的中途从涡轮42侧起依次设置有前催化器33以及后催化器34。

前催化器33和后催化器34是在例如氧化铝等载体中承载铂、铑、钯等贵金属而进行HC、CO、NOx的减少处理的三元催化器。

在前催化器33的入口部和出口部分别设置有基于废气的性状而检测空燃比(A/F)的前A/F传感器33a和后A/F传感器33b。

前A/F传感器33a和后A/F传感器33b的输出被传递至ECU100，用于燃料喷射量的空燃比反馈控制、或前催化器33的劣化诊断等。

消音器35配置为与排气管32的出口部相邻，使废气的声能降低从而抑制排气噪音。

排气管32在出口部附近分流为例如两个流路，消音器35分别设置在比分流处更靠下游侧的部分。

涡轮增压机40是利用废气的能量来压缩新气的排气涡轮增压机。

涡轮增压机40构成为具有压缩机41、涡轮42、轴承壳43、以及废气旁通阀(WGV)44等。

压缩机41是压缩燃烧用空气的离心式压缩机。

涡轮42是利用废气的能量来驱动压缩机41的装置。

压缩机41的压缩机叶轮与涡轮42的涡轮叶轮配置在同轴上，通过旋转轴而直接连结。

轴承壳43设置在压缩机41与涡轮42之间。

轴承壳43具有轴承和润滑装置等，所述轴承能够旋转地支承旋转轴，该旋转轴连结在压缩机41与涡轮42的壳体之间，并且连结压缩机叶轮与涡轮叶轮。

废气旁通阀44设置在使废气的一部分从涡轮42的入口侧绕道出口侧的废气旁通流路，开闭该废气废气旁通流路。

废气旁通阀44具有开闭驱动用的电动致动器44a、以及用于检测开度位置的未图示的开度传感器、并由ECU100来控制开度。

燃料供给装置50向发动机1的各气缸供给燃料。

燃料供给装置50构成为具有燃料箱51、供给泵52、供给管线53、高压泵54、高压燃料管线55、以及喷射器56等。

燃料箱51是存储作为燃料的汽油的容器。

供给泵52是排出燃料箱51的燃料，并将其输送到高压泵54的低压燃料泵。

供给管线53是将供给泵52排出的燃料输送到高压泵54的燃料流路(低压燃料线)。

高压泵54安装在缸盖13上，经由凸轮轴而被驱动，使燃料压力升压到预定的喷射时燃压。

高压泵54具备与凸轮轴的旋转连动而在气缸内往返并对燃料进行加压的柱塞、以及电磁调节阀，通过ECU100来控制电磁调节阀的占空比，从而能够调节高压燃料管线55内的燃料压力。

高压燃料管线55是将由高压泵54升压后的燃料输送到分别设置于各气缸的喷射器56的燃料流路。

喷射器56是根据来自ECU100的喷射信号，将从高压燃料管线55供给的燃料向各气缸的燃烧室内进行筒内喷射(直喷)的喷射阀。

发动机控制单元(ECU)100是对发动机1以及其辅助机类进行统一控制的装置。

ECU100构成为具有例如CPU等信息处理装置、RAM或ROM等存储装置、输入输出接口、以及将它们连接的总线等。

在ECU100中分别被转送设置于发动机1的各传感器的输出，并且能够对设置于发动机1的各致动器、阀类、火花塞、以及喷射器等控制对象输出控制信号。

ECU100基于未图示的油门踏板的操作量(踩踏量)等而计算驾驶员请求转矩，以使发动机实际产生的转矩(实际转矩)接近驾驶员请求转矩的方式，控制节流阀26的开度、或阀正时、增压、点火时期、燃料喷射量以及喷射时期等，进行发动机1的输出(转矩)调节。

另外，为了抑制在节流阀26突然关闭时在进气管内产生的喘振，ECU100作为切换空气旁通阀24的打开状态与关闭状态的空气旁通阀控制部而起作用。

另外，为了在增压区域中控制增压，并且在不进行增压的非增压区域(NA区域)中实现降低油耗且提高操纵性，ECU100作为控制电动式的废气旁通阀44的开度的废气旁通阀控制部而起作用。

ECU100能够经由例如CAN通信系统等车载LAN与变速器控制单元(TCU)200进行通信。

TCU200是对发动机1的旋转输出进行变速，对向传动轴等动力传递机构输出的变速箱(变速机)以及其辅助机类进行统一控制的装置。

作为一例，变速箱可以设为链式CVT，该链式CVT具有在能够改变有效径的一对带轮之间挂设带而构成的变速机(变速机构部)。

在变速箱中设置有前进后退切换机构、液压变矩器、锁止离合器、以及停车锁定机构等。

前进后退切换机构是利用D(前进)挡与R(后退)挡使输出旋转逆转，并且能够选择不进行动力传递的N(空挡)挡的机构。

液压变矩器是用作能够从停车状态开始进行起步的起步装置的流体连接器。

锁止离合器为了提高传递效率，在满足了预定的锁止条件的情况下以不使液压变矩器的输入侧与输出侧相对旋转的方式约束，成为直通连结状态。

停车锁定机构是在选择了P(停车)挡的情况下，为了防止车辆移动而固定(锁止)变速箱的输出轴的旋转的装置。

在P挡中，与N挡同样地成为不进行从发动机向驱动轮的动力传递的状态。

TCU200向ECU100传递与当前在变速箱中选择的挡位有关的信息。

图2和图3是示出第一实施方式的发动机控制装置中的喘振抑制控制的流程图的第一分图以及第二分图。

以下，依次对每个步骤进行说明。

＜步骤S01：计算推定湍振振幅＞

ECU100根据发动机1当前的运转状态，计算在突然关闭节流阀26的情况下能够产生的喘振(在压缩机41与节流阀26之间的进气装置20内产生的空气的周期性的振动和共鸣)的推定振幅(推定湍振振幅)。

推定湍振振幅是例如能够基于发动机转数Ne而计算出的，该发动机转数Ne是基于由空气流量计23检测出的吸入空气量、以及曲轴角传感器的输出而计算出的。

其后，进入步骤S02。

＜步骤S02：判断推定湍振振幅＞

ECU100比较在步骤S01中计算出的推定湍振振幅与预先设定的阈值。

阈值是考虑了例如在车辆的车厢内可能产生声压的喘振振幅而设定的，该声压是使乘员感到刺耳的喘振声。

在推定湍振振幅达到阈值以上的情况下进入步骤S03，在推定湍振振幅没有达到阈值的情况下进入步骤S04。

＜步骤S03：判断节流阀突然关闭＞

ECU100判断节流阀26的目标开度是否被突然关闭。

例如，能够在节流阀26的目标开度以预定以上的变化率(速度)减小了预定以上的开度差的情况下，判断为节流阀26被突然关闭。

在节流阀26的目标开度突然被关闭的情况下进入步骤S07，否则进入步骤S04。

＜步骤S04：判断空气旁通阀开闭请求＞

ECU100判断在后述的步骤S14与步骤S19中设定的空气旁通阀开闭请求是否为开放请求。

在空气旁通阀开闭请求不是开放请求的情况下进入步骤S08，否则进入步骤S05。

＜步骤S05：判断再加速请求＞

ECU100判断是否有因驾驶员的加速操作等产生的再加速请求。

例如，能够在驾驶员请求转矩以及节流阀26的目标开度中的至少一者在短暂降低后转为增加的情况下，判断为有再加速请求。

在有再加速请求的情况下进入步骤S08，否则进入步骤S06。

＜步骤S06：判断空气旁通阀打开请求前提判定的前次值的保持时间＞

ECU100对保持在步骤S07、步骤S08中设定的空气旁通阀打开请求前提判定的前次值的持续时间与预先设定的阈值进行比较。

持续时间达到阈值以上的情况下进入步骤S08，其他情况下进入步骤S09。

＜步骤S07：空气旁通阀打开请求前提判定：成立＞

ECU100使空气旁通阀打开请求前提判定成立，所述空气旁通阀打开请求前提判定是成为将为了抑制喘振而执行打开空气旁通阀24的控制前提的条件。

其后，进入步骤S10(参照第二分图(图3))。

＜步骤S08：空气旁通阀打开请求前提判定：不成立＞

ECU100将空气旁通阀打开请求前提判定设为不成立。

其后，进入步骤S10。

＜步骤S09：空气旁通阀打开请求前提判定：保持前次值＞

ECU100保持前次的结果(前次值)作为空气旁通阀打开请求前提判定的结果。

其后，进入步骤S10。

＜步骤S10：空气旁通阀打开请求前提判定：判断当前值和前次值＞

ECU100参照空气旁通阀打开请求前提判定的当前值以及前次值。

在空气旁通阀打开请求前提判定的当前值成立，并且空气旁通阀打开请求前提判定的前次值不成立的情况下，进入步骤S11，否则进入步骤S12。

＜步骤S11：锁定喘振振幅＞

ECU100将在步骤S01中刚计算出的推定湍振振幅的值作为喘振振幅锁定值进行锁定(保持)。

其后，进入步骤S13。

＜步骤S12：保持锁定的喘振振幅前次值＞

ECU100保持在之前(刚进行的步骤S11)被锁定的喘振振幅锁定值。

其后，进入步骤S13。

＜步骤S13：判断空气旁通阀打开请求前提判定、目标节流阀开度＞

ECU100参照空气旁通阀打开请求前提判定的当前值以及节流阀26的目标开度。

在空气旁通阀打开请求前提判定成立，并且节流阀26的目标开度在预先设定的阈值以下的情况下，进入步骤S14，否则进入步骤S15。

＜步骤S14：空气旁通阀开闭请求(抑制喘振)＝打开＞

ECU100将以抑制喘振为目的的空气旁通阀开闭请求设为“打开”。

由此，将空气旁通阀24设为打开状态。

其后，进入步骤S15。

＜步骤S15：判断空气旁通阀开闭请求＞

ECU100参照空气旁通阀开闭请求的当前状态。

在空气旁通阀开闭请求是“打开”的情况下，进入步骤S16，否则进入步骤S21。

＜步骤S16：空气旁通阀开闭请求：判断打开经过时间＞

ECU100参照空气旁通阀打开时间计时器的计时值(空气旁通阀开闭请求从“打开”开始起的经过时间)，该空气旁通阀打开时间计时器是对空气旁通阀24处于打开状态的持续时间进行计时的计时装置。

在经过时间是预先设定的阈值以上的情况下，进入步骤S19，否则进入步骤S17。

＜步骤S17：判断目标节流阀开度＞

ECU100对节流阀26的目标开度与预先设定的阈值进行比较。

该阈值是考虑了节流阀26的开度而设定的，该节流阀26的开度是即使在因节流阀26的突然关闭而产生喘振的情况下，通过其后使节流阀26的开度增加来将喘振消除到在车厢内感觉不到刺耳的程度。

在节流阀26的目标开度达到阈值以上的情况下进入步骤S19，否则进入步骤S18。

＜步骤S18：判断变速箱状态、发动机转数＞

ECU100基于来自TCU200的信息而检测在当前变速箱中选择的挡位，并且基于曲轴角传感器的输出而计算出发动机转数Ne。

在变速箱中选择了非行驶挡(N挡或P挡)，并且发动机转数Ne在预先设定的阈值以下的情况下，为了防止空气旁通阀24根据停车状态下的空转(怠速)而打开动作所导致的噪音，进入步骤S19，否则进入步骤S20。

＜步骤S19：空气旁通阀开闭请求为“关闭”＞

ECU100将空气旁通阀开闭请求设为“关闭”。

由此，空气旁通阀24处于关闭状态。

其后，进入步骤S20。

＜步骤S20：更新空气旁通阀打开时间计时＞

在空气旁通阀24处于打开状态的情况下，ECU100更新空气旁通阀打开时间计时器的计时值。

其后，结束(返回)一系列的处理。

＜步骤S21：清空空气旁通阀打开时间计时＞

在空气旁通阀24处于关闭状态的情况下，ECU100清空(重置)空气旁通阀打开时间计时器的计时值。

其后，结束(返回)一系列的处理。

在第一实施方式中，在预定条件下进行加速时，为了获得在开始加速后加速度增加的特性(所谓的涡轮车特性)而执行以下说明的增压增加控制。

增压增加控制进行如下控制：在满足了以下说明的第一条件时使空气旁通阀24处于打开状态并使废气旁通阀44处于关闭状态而进行涡轮增压机40的预旋转，之后，在满足了以下说明的第二条件时判断为增压增加控制的执行条件成立，使空气旁通阀24处于关闭状态并使废气旁通阀44处于关闭状态而使增压增加。

图4是示出第一实施方式的发动机控制装置的增压增加控制的流程图。

以下，依次对每个步骤进行说明。

＜步骤S101：判断空气旁通阀打开请求前提判定＞

ECU100参照空气旁通阀打开请求前提判定的状态。

在空气旁通阀打开请求前提判定成立的情况下，为了优先进行图2、图3所示的防止喘振的控制而进入步骤S109。

在空气旁通阀打开请求前提判定不成立的情况下，进入步骤S102。

＜步骤S102：判断增压＞

ECU100基于由压力传感器26a检测到的进气管压力来检测涡轮增压机40的当前的增压。

在当前的增压在预先设定的阈值以下，并且存在使增压上升的空间的情况(没有达到最大增压的情况)下，进入步骤S103，否则进入步骤S109。

＜步骤S103：判断目标节流阀开度1＞

ECU100对当前的节流阀26的目标开度与预定的阈值进行比较，并判断增压增加控制的执行是否是所需的高负荷状态。

该阈值例如能够被设定为全开(100％)。

另外，阈值也可以被设定为预定的中间开度(例如70％至90％的程度)。

另外，也可以构成为驾驶员等用户能够任意地设定成为阈值的节流阀开度。

在节流阀26的目标开度达到阈值以上(作为一例，是全开)的情况下，作为表示涡轮42的预旋转开始请求的第一条件已满足的情况而进入步骤S104，否则进入步骤S109。

＜步骤S104：空气旁通阀打开，废气旁通阀全闭＞

ECU100使空气旁通阀24处于打开状态，并且使废气旁通阀44处于全闭状态。

由此，开始进行涡轮增压机40的预旋转。

其后，进入步骤S105。

＜步骤S105：判断发动机转数＞

ECU100对基于曲轴角传感器的输出而计算出的曲轴11的转速(发动机转数Ne(rpm))与预先设定的阈值进行比较。

阈值能够被设定为，优选在发动机输出特性的调整的基础上通过增压的增加而使加速度提高的任意的发动机转数。

例如，阈值能够设定为3000rpm至5000rpm之间的任意发动机转数。

另外，驾驶员等用户也可以任意地设定成为阈值的发动机转数。

在发动机转数Ne达到阈值以上的情况下，作为表示增压增加请求的第二条件已满足的情况而进入步骤S106，否则返回步骤S103并重复之后的处理。

＜步骤S106：判断目标节流阀开度2＞

ECU100对当前的节流阀26的目标开度与预定的阈值进行比较。

该阈值例如能够设定为与步骤S103中的阈值相等。

在节流阀26的目标开度达到阈值以上(全开)的情况下，为了使增压增加而进入步骤S107，否则作为驾驶员松开油门等抑制加速请求的情况而进入步骤S109。

＜步骤S107：空气旁通阀关闭，废气旁通阀全闭＞

ECU100将空气旁通阀24以及废气旁通阀44一起设为关闭状态(全闭)。

由此，发动机1的吸入空气量增加，导入到涡轮42的废气流量增加，涡轮增压机40的转数上升，开始进行增压的增加。

其后，进入步骤S108。

＜步骤S108：判断增压＞

ECU100对涡轮增压机40的当前增压(节流阀26上游侧的进气管压力)与预先设定的目标增压(加速时的上限增压)进行比较。

在当前的增压(实际增压)与目标增压一致的情况下，为了防止增压过度上升而进入步骤S109，否则为了进一步使增压上升，返回步骤S106并重复之后的处理。

＜步骤S109：恢复常态控制＞

ECU100恢复到不进行增压增加控制的情况下所执行的常态时的控制。

在驾驶员请求转矩为NA区域(即使不进行增压也能够产生与驾驶员请求转矩相等的实际转矩)的情况下，使空气旁通阀24处于关闭状态，并使废气旁通阀44处于全开状态，主要利用节流阀26的开度等进行发动机1的输出调整。

另一方面，在驾驶员请求转矩为增压区域(若不进行增压则不能够产生与驾驶员请求转矩相当的实际转矩)的情况下，使空气旁通阀24处于关闭状态，废气旁通阀44被进行增压反馈控制，以使得实际增压与对应于驾驶员请求转矩的目标增压一致。

另外，在通过上述图2、图3所示的喘振抑制控制而使空气旁通阀开闭请求成为“打开”的情况下，为了优先抑制喘振，使空气旁通阀24处于打开状态。

其后，结束(返回)一系列的处理。

图5是示出由第一实施方式的发动机装置所控制发动机的增压，压缩机转数等随时间变化的一例的图。

在图5中，纵轴示出空气旁通阀24的开闭状态、节流阀26的开度(％)、增压(kPa)、压缩机41的转数(rpm)、以及废气旁通阀44的开度。

随着增压增加控制的开始，首先空气旁通阀24处于打开状态，节流阀26处于全开状态，废气旁通阀44处于全闭状态。由此，从排气口排出的全部废气被导入涡轮42，用于涡轮增压机40的驱动。

由此，开始涡轮增压机40的预旋转，压缩机41的转速从大致20000rpm增加到大致70000rpm。

应予说明，通常若持续节流阀26的全开状态和废气旁通阀44的全闭状态，则有可能会使增压过大并且给硬件带来损害。

但是，在本实施方式中，通过使空气旁通阀24处于打开状态，从而使空气从压缩机41的下游侧向上游侧回流，防止增压过大的同时进行涡轮增压机40的预旋转。

此时，增压被约束在例如大致120kPa左右。

之后，通过使空气旁通阀24处于关闭状态，从而在此之前在压缩机41的前后回流了(循环)的空气作为新气被吸入到发动机1，通过燃烧而用于产生输出。由此，导入到涡轮42的废气流量增加。

其结果是，压缩机41的转数开始上升，最终达到例如大致10万rpm。

随着压缩机41的转数增加，增压也上升到例如大致170kPa。

由此，发动机1的吸入空气量进一步增大且输出转矩增大的结果在于，车辆处于使加速度增加且进行加速的状态。

如以上说明，根据第一实施方式，能够获得以下的效果。

(1)在节流阀26的目标开度成为全开时，通过使节流阀26维持全开状态的同时使废气旁通阀44处于关闭状态，从而能够向涡轮42供给全部的废气而用于压缩机41的驱动，并且能够开始涡轮增压机40的预旋转而提高压缩机41的旋转。

应予说明，通常在将节流阀26设为全开的状态下，在使废气旁通阀44维持关闭状态的情况下，虽然有可能会由于增压过度变高而给发动机1的主体部(主机)10或涡轮增压机40等硬件带来损害，但是在本发明中，通过使空气旁通阀24处于打开状态，并且使空气从压缩机41的下游侧向上游侧回流，从而能够防止增压的过度上升。

之后，在发动机转数Ne上升到预定的阈值时，通过使空气旁通阀24处于关闭状态，从而发动机1的吸入空气量增大且废气的流量激增，压缩机41的转数以及增压都上升。由此，发动机1的输出转矩提高而使车辆的加速度增加，能够给成员带来持续的运动型的加速感(加速的持续感，所谓的涡轮车感)，并能够提高车辆的商品价值。

(2)通过驾驶员将油门踏板踩到底的简单的动作来使节流阀26的目标开度以及实际的开度都全开，并开始进行涡轮增压机40的预旋转，因此能够通过简单的操作来获得上述效果。

(3)在增压增加控制中的涡轮增压机40的预旋转开始后，在发动机转数Ne达到预定的阈值以上时使空气旁通阀24处于关闭状态而使增压增加，因此作为增压和转矩随着发动机转数Ne的增加一起增加的特性而能够获得带来运动感受的输出特性以及加速感(加速的持续感)。

(4)在以抑制喘振为目的的空气旁通阀打开请求前提判定成立的情况下，通过优先抑制喘振而不进行增压增加控制，从而能够抑制节流阀突然关闭时等容易产生的喘振，并能够防止异响的产生和压缩机受到损害。

＜第二实施方式＞

接下来，对适用本发明的发动机控制装置的第二实施方式进行说明。

由以下说明的各实施方式的发动机控制装置所控制的发动机除非特别说明，否则具有与上述第一实施方式通用的硬件构成，以下，标注与第一实施方式相同的符号而进行说明。

第二实施方式的发动机控制装置的特征在于，在增压增加控制中，在节流阀26的目标开度达到阈值以上(满足第一条件)后，根据使空气旁通阀24处于打开状态开始起的经过时间而进行发动机转数Ne是否达到阈值以上(满足第二条件)的判定。

图6是示出第二实施方式的发动机控制装置中的增压增加控制的流程图。

以下，依次对每个步骤进行说明。

＜步骤S201：判断空气旁通阀打开请求前提判定＞

ECU100参照空气旁通阀开放请求的前提判定的状态。

在空气旁通阀打开请求前提判定成立的情况下，进入步骤S209，在不成立的情况下进入步骤S202。

＜步骤S202：判断增压＞

ECU100检测当前的增压，在增压在预先设定的阈值以下的情况下，进入步骤S203，否则进入步骤S209。

＜步骤S203：判断目标节流阀开度1＞

ECU100对当前的节流阀26的目标开度与预定的阈值进行比较，在目标开度为阈值以上(作为一例，是全开)的情况下，作为表示涡轮42的预旋转开始请求的第一条件以满足的情况而进入步骤S204，否则进入步骤S209。

＜步骤S204：空气旁通阀打开，废气旁通阀全闭＞

ECU100使空气旁通阀24处于打开状态，且使废气旁通阀44处于全闭状态。

之后，进入步骤S205。

＜步骤S205：判断空气旁通阀打开经过时间＞

ECU100对使空气旁通阀24处于打开状态开始起的经过时间与预先设定的阈值进行比较。

该阈值也可以构成为驾驶员等用户能够任意地设定。

在空气旁通阀打开状态的经过时间为阈值以上的情况下，作为表示增压增加请求的第二条件以满足的情况而进入步骤S206，否则返回步骤S203并重复之后的处理。

＜步骤S206：判断目标节流阀开度2＞

ECU100对当前的节流阀26的目标开度与预定的阈值进行比较。

在节流阀26的目标开度为阈值以上(作为一例，是全开)的情况下，进入步骤S207，否则进入步骤S209。

＜步骤S207：空气旁通阀关闭，废气旁通阀全闭＞

ECU100使空气旁通阀24与废气旁通阀44都处于关闭状态(完全关闭)。

之后，进入步骤S208。

＜步骤S208：判断增压＞

ECU100对当前的增压与预先设定的目标增压进行比较。

在当前的增压(实际增压)达到目标增压的情况下，进入步骤S209，否则返回步骤S206并重复之后的处理。

＜步骤S209：恢复常态控制＞

ECU100恢复到常态时的控制。

之后，结束一系列的处理(返回)。

在以上说明的第二实施方式中，也能够获得与上述第一实施方式的效果相同的效果。

另外，通过在增压以及输出转矩的上升特性中添加适当的时间响应延迟，从而能够获得带来运动型的感受的输出特性以及加速感(加速的持续感)。

＜第三实施方式＞

接下来，对适用本发明的发动机控制装置的第三实施方式进行说明。

在第三实施方式中，其特征在于，根据各来自驾驶员的操作而进行增压增加控制中的涡轮增压机40的预旋转开始请求(满足第一条件)、以及增压增加请求(满足第二条件)。

在第三实施方式中，在车厢内的驾驶员能够操作的地方设置有未图示的涡轮增压机预旋转开始开关、以及增压增加开始开关。

这些开关能够设置于例如驾驶员进行转向操作的方向盘、或进行变速挡选择操作的挡杆、仪表板等。

另外，虽然这些开关可以分开设置，但是也可以构成为例如利用同一个开关并且在第一次操作时作为涡轮增压机预旋转开始开关而起作用，在第二回的操作时作为增压增加开始开关而起作用。

图7是示出第三实施方式的发动机控制装置中的增压增加控制的流程图。

以下，依次对每个步骤进行说明。

＜步骤S301：判断空气旁通阀打开请求前提判定＞

ECU100参照空气旁通阀打开请求前提判定的状态。

在空气旁通阀打开请求前提判定成立的情况下，进入步骤S310，在不成立的情况下，进入步骤S302。

＜步骤S302：判断增压＞

ECU100检测当前的增压，在增压为预先设定的阈值以下的情况下进入步骤S303，否则进入步骤S310。

＜步骤S303：判断涡轮增压机预旋转开始操作＞

ECU100判断是否有驾驶员做出的涡轮增压机预旋转开始开关的输入操作(满足第一条件的操作)。

在有对涡轮增压机预旋转开始开关的输入的情况下，作为驾驶员希望增压增加控制中的涡轮增压机40的预旋转开始的情况而进入步骤S305，否则进入步骤S310。

＜步骤S304：判断节流阀目标开度1＞

ECU100对当前的节流阀26的目标开度与预定的阈值进行比较，在目标开度达到阈值以上(作为一例，是全开)的情况下，作为表示涡轮42的预旋转开始请求的第一条件已满足的情况而进入步骤S305，否则进入步骤S310。

＜步骤S305：空气旁通阀打开，废气旁通阀全闭＞

ECU100使空气旁通阀24处于打开状态，且使废气旁通阀44处于全闭状态。

之后，进入步骤S306。

＜步骤S306：判断增压增加开始操作＞

ECU100判断是否有驾驶员做出的增压增加开始开关的输入操作(满足第二条件的操作)。

在有向增压增加开始开关的输入的情况下，作为驾驶员请求增压增加控制中的增压增加开始的情况(作为满足第二条件的情况)而进入步骤S307，否则返回步骤S304并重复之后的处理。

＜步骤S307：判断目标节流阀开度2＞

ECU100对当前的节流阀26的目标开度与预定的阈值进行比较。

在节流阀26的目标开度为阈值以上(作为一例，是全开)的情况下进入步骤S308，否则进入步骤S310。

＜步骤S308：空气旁通阀关闭，废气旁通阀全闭＞

ECU100使空气旁通阀24和废气旁通阀44都处于关闭状态(全闭)。

之后，进入步骤S309。

＜步骤S309：判断增压＞

ECU100对当前的增压与预先设定的目标增压进行比较。

在当前的增压(实际增压)与目标增压一致的情况下，进入步骤S310，否则返回步骤S307并重复之后的处理。

＜步骤S310：恢复常态控制＞

ECU100恢复到常态时的控制。

之后，结束一系列的处理(返回)。

根据以上说明的第三实施方式，除了与上述第一实施方式的效果相同的效果以外，还能够得到以下效果。

(1)根据驾驶员的操作而开始进行增压增加控制中的涡轮增压机40的预旋转，从而能够在驾驶员需要的情况下立即开始预旋转，并能够提高便利性和控制性。

例如，在湿滑路面、未铺装路面、冰雪路面等低μ路上进行加速时，或在竞技行驶等急加速时，以及在是容易产生驱动轮的空转的状态(刚起步后等)时，不过度地提高增压和输出转矩而使涡轮增压机40进行预旋转，能够改善驾驶性能以及车辆的稳定性。

(2)根据驾驶员的操作而使增压增加控制中的空气旁通阀24从打开状态向关闭状态转移(增压的增加)，从而能够按照驾驶员的意图准确地使增压、输出转矩以及加速度增加，并能够提高控制性和驾驶性能。

(变形例)

本发明不限于以上说明的各实施方式，可以进行各种各样的变形或变更，并且这些也在本发明的技术范围内。

(1)发动机和发动机控制装置的构成不限于上述各实施方式，可以进行适当的变更。

例如，发动机的气缸数、缸体布局、燃料喷射方式、动阀驱动方式、进气排气系统或辅助设备类的构成等能够适当地变更。

(2)在各实施方式中，虽然使用作为蝶阀的节气门作为节流阀，但是也可以使用例如滑阀等其他种类的节流阀。

另外，也可以使用将进气阀的开阀期间、或阀门上升设为可变式而对吸入空气量进行调节的所谓的气门节气。

(3)增压增加控制的执行条件不限于上述各实施方式，可以进行适当的变更。

(4)在第三实施方式中，虽然根据来自驾驶员的操作输入而分别进行涡轮增压机的预旋转的启动、以及增压的增加开始(根据来自驾驶员的操作而满足本发明所说的第一条件和第二条件的任一个)，但是也可以根据来自驾驶员的操作输入而仅进行其中的一项，另外一项根据其他的条件而进行。

Claims (10)

1.一种发动机控制装置，其特征在于，对发动机进行控制，具备：

涡轮增压机，其具有被废气驱动的涡轮和被所述涡轮驱动并对新气进行增压的压缩机；

空气旁通流路，其使所述压缩机的上游侧与下游侧的进气流路连通；

空气旁通阀，其设置于所述空气旁通流路；

废气旁通流路，其使所述涡轮的上游侧与下游侧的排气流路连通；

废气旁通阀，其设置于所述废气旁通流路；以及

节流阀，其设置在所述进气流路中的比所述压缩机更靠下游侧的区域，

在满足第一条件的情况下，使所述空气旁通阀处于打开状态并且使所述废气旁通阀处于关闭状态，之后在满足第二条件的情况下，判断增压增加控制的执行条件成立，使所述空气旁通阀处于关闭状态并且使所述废气旁通阀处于关闭状态。

2.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，

在所述节流阀的开度为预先设定的阈值以上的情况下，判定为满足所述第一条件。

3.根据权利要求1所述的发动机控制装置，其特征在于，

在通过驾驶员进行了满足所述第一条件的操作的情况下，判定为满足所述第一条件。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，

在满足所述第一条件后，在所述发动机的输出轴转速为预定的阈值以上的情况下，判定为满足所述第二条件。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，

在满足所述第一条件后，在预定的经过时间结束后，判定为满足所述第二条件。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，

在满足所述第一条件后，在通过驾驶员进行了满足所述第二条件的操作的情况下，判定为满足所述第二条件。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，

在所述增压增加控制中，在满足所述第二条件后，在所述节流阀的开度为预先设定的阈值以上的情况下，使所述空气旁通阀处于关闭状态并且使所述废气旁通阀处于关闭状态。

8.根据权利要求4所述的发动机控制装置，其特征在于，

在所述增压增加控制中，在满足所述第二条件后，在所述节流阀的开度为预先设定的阈值以上的情况下，使所述空气旁通阀处于关闭状态并且使所述废气旁通阀处于关闭状态。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的发动机控制装置，其特征在于，

在处于在所述进气流路内能产生预定振幅以上的喘振的运行状态的情况下，禁止所述增压增加控制并且使所述空气旁通阀处于打开状态。

10.根据权利要求4所述的发动机控制装置，其特征在于，

在处于在所述进气流路内能产生预定振幅以上的喘振的运行状态的情况下，禁止所述增压增加控制并且使所述空气旁通阀处于打开状态。

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