CN116134219A - 内燃机的增压压力控制方法以及增压压力控制装置 - Google Patents

内燃机的增压压力控制方法以及增压压力控制装置 Download PDF

Info

Publication number
CN116134219A
CN116134219A CN202080104599.7A CN202080104599A CN116134219A CN 116134219 A CN116134219 A CN 116134219A CN 202080104599 A CN202080104599 A CN 202080104599A CN 116134219 A CN116134219 A CN 116134219A
Authority
CN
China
Prior art keywords
target
boost pressure
opening degree
rotational speed
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202080104599.7A
Other languages
English (en)
Inventor
小岛慧
久保田充彦
今井大介
森川雅司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Publication of CN116134219A publication Critical patent/CN116134219A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/10Introducing corrections for particular operating conditions for acceleration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0414Air temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/70Input parameters for engine control said parameters being related to the vehicle exterior
    • F02D2200/703Atmospheric pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

在请求了加速时,基于目标转矩而设定应当达到的目标压力比(tPR)。在实际压力比(rPR)相对于目标压力比(tPR)而偏离的期间,通过反馈控制而使得目标废气门/冲程(tWGS)处于完全关闭附近,由此提高增压压力的响应。如果在达到目标压力比之前吸入空气量(Qa)及内燃机旋转速度(NE)超过成为限制条件的基准量,则以使得开度增大的方式限制目标废气门/冲程(tWGS)。由此,涡轮机旋转速度(NT)不会超过容许旋转速度。如果实际压力比(rPR)接近目标压力比(tPR),则根据与目标压力比(tPR)对应的静态目标废气门/冲程(tWGS)对开度进行控制。

Description

内燃机的增压压力控制方法以及增压压力控制装置
技术领域
本发明涉及具有涡轮增压机的内燃机的增压压力控制,特别是涉及在请求加速时避免涡轮增压机的旋转速度过度升高且提高增压压力的响应的增压压力控制。
背景技术
利用排气能量进行内燃机的增压的涡轮增压机,通常具有用于使排气的一部分不通过涡轮机而旁通的废气门阀。这种内燃机能够通过废气门阀的开度控制而进行增压压力控制。
例如在加速器踏板开度阶梯式地增大的急加速时优选使增压压力迅速升高。专利文献1中公开了如下内容,即,在运转条件从非增压区域向增压区域阶梯式地变化的急加速时,暂时将废气门阀完全关闭,然后,控制为与目标转矩对应的废气门阀开度。
然而,如果这样为了提高加速响应性而暂时过度减小废气门阀的开度,则有时在达到与目标转矩对应的增压压力之前,涡轮增压机的旋转速度会超过容许旋转速度而过度升高。
因此,本发明的目的在于,针对具有涡轮增压机的内燃机而在请求加速时避免涡轮增压机的旋转速度过度升高且迅速地提高增压压力。
专利文献1:日本特开2018-76833号公报
发明内容
关于本发明所涉及的内燃机的增压压力控制,
设定目标增压压力,
作为与该目标增压压力对应的废气门阀的开度而设定第1目标开度,
在实际增压压力与目标增压压力之差大于规定值的期间,将废气门阀的开度控制为小于上述第1目标开度的第2目标开度,
在控制为该第2目标开度时,判定是否满足吸入空气量大于或等于吸入空气量基准量的限制条件,
如果满足限制条件,则在使得废气门阀的开度大于上述第2目标开度的方向上对废气门阀的开度进行控制。
因此,在请求急加速时,为了提高增压压力的响应而将废气门阀开度控制为小于第1目标开度的第2目标开度。因此,增压压力迅速升高。而且,在增压压力升高的过程中,万一在满足根据吸入空气量规定的限制条件得情况下,将废气门阀开度限制为相对较大的开度。由此,涡轮增压机的旋转速度不会超过容许旋转速度。
因此,能够兼顾防止涡轮增压机的旋转速度过度升高以及提高增压压力的响应。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的增压内燃机的系统结构的结构说明图。
图2是表示废气门阀的控制系统的整体结构的框图。
图3是表示增压压力控制部的详情的框图。
图4是表示废气门阀开度控制的处理流程的流程图。
图5是表示前馈控制部的静态目标废气门/冲程的特性的特性图。
图6是表示针对吸入空气量及内燃机旋转速度的限制条件的区域的特性图。
图7是表示加速时的增压压力等的变化的一个例子的时序图。
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的一个实施例进行详细说明。
图1是表示应用了本发明的一个实施例的控制的车辆用增压内燃机1的概略结构的说明图。内燃机1例如是汽油设为燃料的4冲程循环的火花点火式内燃机,在由活塞2形成的燃烧室3的顶壁壁面配置有一对进气阀4以及一对排气阀5,并且在由上述进气阀4及排气阀5包围的中央部配置有火花塞6以及燃料喷射阀7。
上述燃料喷射阀7是通过施加驱动脉冲信号而打开的电磁式或压电式的喷射阀,将实质上与驱动脉冲信号的脉冲宽度成正比的量的燃料向缸内喷射。此外,在本发明中,可以构成为向进气阀4上游侧的进气端口8内喷射燃料的端口喷射式内燃机。
在与上述进气端口8连接的进气通路9的总管部9a上游侧,安装有根据来自发动机控制器10的控制信号而控制开度的电子控制型节流阀11,并且在其上游侧配置有涡轮增压机12的压缩机12A。在该压缩机12A的上游侧配置有对吸入空气量进行检测的空气流量计13以及空气滤清器14。此外,在压缩机12A与节流阀11之间设置有中间冷却器16。在总管部9a配置有对进气压力进行检测的进气压力传感器17。另外,在中间冷却器16与节流阀11之间配置有对压缩机12A的出口压力(即增压压力)进行检测的增压压力传感器18。并且,在压缩机12A的上游侧设置有对大气温度以及大气压进行检测的温度/压力传感器19。
另一方面,在与排气阀5进行开闭的排气端口21连接的排气通路22配置有涡轮增压机12的涡轮机12B,在该涡轮机12B的下游侧安装有由三元催化剂构成的催化剂23。在上述涡轮机12B的入口部设置有为了增压压力控制使排气的一部分相对于涡轮机12B旁通而进行引导的废气门阀24。该废气门阀24为通过电动致动器25而控制开度的电子控制型的结构。
在催化剂23的入口侧设置有用于对所谓排气空燃比进行检测的空燃比传感器26。此外,在附图中作为1个催化剂而示出了催化剂23,通常由位于车辆的发动机室内的预催化剂以及位于车辆地板下的主催化剂构成。
除了节流阀11的开度控制以外,通过发动机控制器10对燃料喷射阀7的燃料喷射量、喷射时机、火花塞6的点火时机等进行控制。利用空燃比传感器26的空燃比控制也同样地通过发动机控制器10而进行。
另外,如后所述,发动机控制器10对废气门阀24的开度进行控制,由此对增压压力、进而对内燃机1的转矩进行控制。基本上在请求转矩较小的非增压区域通过节流阀11的开度控制对内燃机1的转矩进行控制,在请求转矩较大而使得节流阀11完全打开的增压区域,通过废气门阀24的开度控制对内燃机1的转矩进行控制。
在发动机控制器10,作为输入信号,除了输入上述空气流量计13、进气压力传感器17、增压压力传感器18、温度/压力传感器19、空燃比传感器26的各自的检测信号以外,还输入对内燃机旋转速度进行检测的曲轴转角传感器31、对冷却水温进行检测的水温传感器32、对与驾驶者对加速器踏板的踩踏相应的加速器开度进行检测的加速器开度传感器33等的检测信号。
接下来,基于图2及图3的功能框图对上述发动机控制器10的增压区域的废气门阀24的开度控制(换言之为增压压力控制)进行说明。
图2表示废气门阀24的控制系统的整体结构。该控制系统主要包含ETD(发动机转矩请求)部41、增压压力控制部42以及废气门阀动作控制部43。
ETD部41通过所谓转矩请求方式而进行内燃机1应当产生的目标转矩的设定。向该ETD部41输入由加速器开度传感器33检测出的加速器开度APO、由曲轴转角传感器31检测出的内燃机旋转速度NE,基于上述参数对请求转矩进行运算。而且,对请求转矩加上作为各种辅机的驱动、摩擦损失等所消耗的转矩而获得内燃机1应当产生的目标转矩。ETD部41进一步基于该目标转矩而设定目标增压压力。例如在加速器开度APO阶梯式地变化的加速时,最终应当达到的增压压力为目标增压压力。此外,作为“增压压力”,可以简单地将压缩机12A的出口侧的压力(绝对压力)作为“增压压力”而处理,或者可以将压缩机12A的入口侧的压力与出口侧的压力之比(即压力比)作为“增压压力”而处理。在本实施例中,作为“增压压力”,利用由温度/压力传感器19检测出的压缩机12A的入口侧的压力(大气压)与由增压压力传感器18检测出的压缩机12A的出口侧的压力的压力比。因此,ETD部41将目标增压压力、详细而言将目标压力比输出。
增压压力控制部42将由ETD部41输出的目标压力比、以及基于温度/压力传感器19和增压压力传感器18的检测值的实际压力比(即,实际增压压力)作为输入,以后述方式同时利用前馈控制及反馈控制而以使得实际压力比逐渐接近目标压力比的方式逐次对目标废气门/冲程进行运算并将其输出。“废气门/冲程”是指规定废气门阀24的开度的线性形式的电动致动器25的冲程值,实质上相当于废气门阀24的开度。因此,目标废气门/冲程相当于废气门阀24的目标开度。该废气门/冲程越大,废气门阀24的开度越大,未从涡轮机12B通过的排气旁通量越大。相反,废气门/冲程越小,废气门阀24的开度越接近完全关闭。
废气门阀动作控制部43根据目标废气门/冲程对电动致动器25的冲程进行控制,将由电动致动器25自身具有的位置传感器(未图示)检测出的实际冲程作为反馈信号而输入。废气门阀动作控制部43通过基于该实际冲程与目标废气门/冲程的偏差的反馈控制(或者可以是反馈控制与前馈控制的组合),以实现目标废气门/冲程的方式,例如通过电动机的占空控制而控制电动致动器25的冲程。此外,该废气门阀动作控制部43相当于技术方案中的“致动器控制部”。
图3是表示增压压力控制部42的详情的功能框图。该增压压力控制部42包括进行基于前馈方式的操作量的运算的前馈控制部51、以及进行基于反馈方式的操作量的运算的反馈控制部52。基本上前馈控制部51相当于技术方案中的“第1目标开度设定部”,反馈控制部52相当于技术方案中的“第2目标开度设定部”。
前馈控制部51将由ETD部41输出的目标压力比及内燃机旋转速度NE作为输入,逐次对与目标压力比对应的相当于“第1目标开度”的目标废气门/冲程进行运算。详细而言,将以目标压力比及内燃机旋转速度NE作为参数而输出对应的静态废气门/冲程的静态废气门/冲程运算部53设为主体,并且包含将大气温度作为输入对与该大气温度对应的校正量进行运算的进气温度校正部54、以及将大气压作为输入对与该大气压对应的校正量进行运算的大气压校正部55。
静态废气门/冲程运算部53例如由将目标压力比及内燃机旋转速度NE作为参数而预先分配了对应的静态废气门/冲程的对应图构成。图5是示意性地表示该静态废气门/冲程运算部53的静态废气门/冲程的特性的一个例子的特性图,目标压力比越大,静态废气门/冲程越小。而且,如果内燃机旋转速度NE提高,则静态废气门/冲程增大。该静态废气门/冲程的特性表示目标压力比与针对该目标压力比所需的废气门阀24的开度之间的静态关系。换言之,相当于内燃机1处于稳定状态时的压力比与废气门阀24的开度的关系。在该静态废气门/冲程下,即使在目标压力比较高时,涡轮增压机12的旋转速度也不会超过容许旋转速度。
分别对由静态废气门/冲程运算部53输出的静态废气门/冲程加上由进气温度校正部54及大气压校正部55输出的校正量。由此,能够获得校正后静态废气门/冲程。进气温度校正部54在大气温度越高则废气门/冲程越大的方向上赋予校正量。大气压校正部55在大气压越低则废气门/冲程越大的方向上赋予校正量。
反馈控制部52将由ETD部41输出的目标压力比以及成为反馈信号的实际压力比作为输入,通过基于两者的偏差的反馈控制逐次对反馈/废气门/冲程进行运算。作为反馈控制的方式,例如采用PID控制。也可以是除了PID方式以外的反馈控制。为了提高急加速时的增压压力的响应,将反馈控制的增益设定得较高。在目标压力比与实际压力比的偏离较大时,为了使压力比以良好的响应性接近目标压力比,通过PID控制等反馈控制在缩小废气门阀24的开度的方向上将反馈/废气门/冲程输出。
在加法运算部56中,对由前馈控制部51输出的校正后静态废气门/冲程(即前馈控制量)加上由反馈控制部52输出的反馈/废气门/冲程(即反馈控制量),获得目标废气门/冲程。其结果,例如,在急加速时目标压力比与实际压力比的偏离较大时,目标废气门/冲程为小于校正后静态废气门/冲程的值,即,作为废气门阀24的开度而变为小开度。还取决于急加速的程度以及反馈控制的增益,但在目标压力比与实际压力比偏离的加速初期,废气门阀24的开度能够变为完全关闭。反馈/废气门/冲程这样反映出的相对较小的目标废气门/冲程相当于技术方案中的“第2目标开度”。
这里,在实际压力比充分接近目标压力比时(换言之,在实际压力比达到目标压力比时),停止反馈控制部52的反馈,将前馈控制部51的校正后静态废气门/冲程保持原样地作为目标废气门/冲程而输出。由此,例如能抑制振荡(hunting)。此外,可以择一地进行前馈控制和反馈控制,在实际压力比相对于目标压力比偏离时停止前馈控制而进行反馈控制。
并且,为了避免急加速时的增压压力升高过程的涡轮增压机12的旋转速度过度升高,增压压力控制部42还具有:限制区域判定部57,其判定吸入空气量Qa以及内燃机旋转速度NE是否处于(满足)规定的限制条件;以及限制器部58,其在满足规定的限制条件时将目标废气门/冲程限制为规定的限制值。即,如前所述,由前馈控制部51输出的静态废气门/冲程(或者校正后静态废气门/冲程)设定为使得涡轮增压机12的旋转速度(涡轮机旋转速度)不会超过容许旋转速度,但对其加上反馈控制量而使得废气门阀24的开度更小,因此产生根据条件而使得涡轮增压机12的旋转速度超过容许旋转速度的可能性。
限制区域判定部57基于吸入空气量Qa及内燃机旋转速度NE而判定是否处于涡轮增压机12的旋转速度要超过容许旋转速度的状况。具体而言,如果吸入空气量Qa大于或等于吸入空气量基准量且内燃机旋转速度NE大于或等于内燃机旋转速度基准量,则判定为处于限制条件下。在这里,在一个实施例中,吸入空气量基准量及内燃机旋转速度基准量如图6中的线L1所示那样设定。即,吸入空气量基准量及内燃机旋转速度基准量具有如下特性,即,吸入空气量越大则内燃机旋转速度基准量越低,内燃机旋转速度越高则吸入空气量基准量越低。因此,在图6中,比线L1更靠右上侧的区域成为限制条件。
如上所述,在吸入空气量Qa及内燃机旋转速度NE满足限制条件的情况下,限制器部58中在废气门阀24的开度增大的方向上限制目标废气门/冲程。由该限制器部58限制的限制后的目标废气门/冲程相当于技术方案中的“第3目标开度”。限制的方式可以通过规定量的加法运算、规定系数的乘法运算等而适当地进行,在本实施例中,以内燃机旋转速度NE为参数而预先将限制后目标废气门/冲程设定为表,读出与此时的内燃机旋转速度NE相应的限制后目标废气门/冲程,由此取代限制前的目标废气门/冲程而将限制后目标废气门/冲程输出。此外,设定为内燃机旋转速度NE越高则限制后目标废气门/冲程越大的值(即,越大的废气门阀24的开度)。
此外,涡轮增压机12的旋转速度受到进气温度(大气温度)、大气压的影响,因此可以根据进气温度、大气压而对成为限制条件的吸入空气量基准量及内燃机旋转速度基准量进行校正。关于进气温度,以如下方式分别进行校正,即,设为进气温度越高则吸入空气量基准量越处于低吸入空气量侧、且内燃机旋转速度基准量越处于低内燃机旋转速度侧的值。例如,以如下方式进行校正,即,进气温度越高,则图6中的线L1越向左下方偏移,成为限制条件的区域越扩大。
另外,关于大气压,分别以如下方式进行校正,即,设为大气压越低则吸入空气量基准量越处于低吸入空气量侧、内燃机旋转速度基准量越处于低内燃机旋转速度侧的值。例如,以如下方式进行校正,即,大气压越低,则图6中的线L1越向左下方偏移,成为限制条件的区域越扩大。
接下来,对上述废气门阀24的开度控制的作用进行说明。图7是以略微简化的方式表示加速时的增压压力等的变化的一个例子的时序图,(a)表示内燃机旋转速度NE,(b)表示吸入空气量Qa,(c)表示加速器开度APO,(d)表示废气门/冲程WGS,(e)表示压力比PR,(f)表示涡轮机旋转速度NT(增压机旋转速度)。在该加速的例子中,在较高的内燃机旋转速度NE下,加速器开度APO阶梯式地变化为大于或等于规定值。基于该加速器开度APO变化,与目标转矩对应的目标压力比tPR急剧升高,相对于实际压力比rPR大幅偏离。由此,前述的反馈控制部52的反馈控制量在废气门/冲程WGS的减小方向上赋予得较大,例如,目标废气门/冲程tWGS相当于完全关闭。该目标废气门/冲程tWGS的变化略微滞后,实际的废气门/冲程rWGS相当于完全关闭,在涡轮机旋转速度NT升高的同时,实际压力比rPR比较迅速地升高。
在该图7的例子中,在实际压力比rPR达到目标压力比tPR之前,吸入空气量Qa超过成为限制条件的吸入空气量基准量,并未进行图示,但内燃机旋转速度NE也同时超过内燃机旋转速度基准量。因此,通过前述的限制器部58的作用而目标废气门/冲程tWGS变为限制后目标废气门/冲程。即,作为废气门阀24的开度而在开度增大方向上对目标值进行限制。通过该废气门阀24的开度的限制而抑制涡轮机旋转速度NT升高,如图所示那样不会超过容许旋转速度。
然后,实际压力比rPR达到目标压力比tPR(即充分接近的状态),反馈控制的反馈控制量的追加结束。因此,以后,赋予基于前馈控制部51的静态废气门/冲程的目标废气门/冲程tWGS(其相当于技术方案中的“第1目标开度状态”),据此获得实际废气门/冲程rWGS。此外,如前所述,实际废气门/冲程rWGS与废气门阀24的开度的实际值等效。
图4以流程图的方式表示废气门阀开度控制的处理流程。反复执行图示的流程。在步骤1中,主要基于加速器开度APO及内燃机旋转速度NE而设定内燃机1应当产生的目标转矩。而且,在步骤2中,基于该目标转矩而设定应当达到的目标压力比(换言之为目标增压压力)。在步骤3中,读入实际压力比(换言之为实际增压压力)。
接下来,在步骤4中,判别目标压力比与实际压力比之差是否增大至应当反馈控制的程度。在目标压力比与实际压力比之差小于规定值的情况下,进入步骤5并选择前馈控制。而且,在步骤6中,基于前述的静态特性而对目标废气门/冲程进行运算。并且,从步骤6进入步骤10,根据目标废气门/冲程对电动致动器25进行驱动/控制。
因此,在缓加速的情况下,主要通过前馈控制对废气门阀24的开度进行控制,在增压压力较高时也几乎不存在涡轮增压机12的旋转速度超过容许旋转速度的可能性。
在步骤4中目标压力比与实际压力比之差大于规定值的情况下,进入步骤7,在前馈控制的基础上(或者取代前馈控制)而选择反馈控制。而且,在步骤8中,以使得实际压力比迅速地接近目标压力比的方式,利用反馈控制对目标废气门/冲程进行运算。
在该目标废气门/冲程的运算之后,接着在步骤9中判定吸入空气量及内燃机旋转速度是否包含于前述的限制条件中。
如果并非限制条件,则进入步骤10,根据通过反馈控制获得的目标废气门/冲程而对电动致动器25进行驱动/控制。如果是限制条件,则进入步骤11,如前所述那样对目标废气门/冲程施加限制。例如,利用与内燃机旋转速度相应的限制值而在废气门阀24的开度进一步增大的方向上赋予限制后的目标废气门/冲程。而且,在步骤10中,同样地对电动致动器25进行驱动/控制。
如果通过反馈控制而实际压力比充分接近目标压力比,则从步骤4进入步骤5、6,向上述前馈控制切换。
这样,在上述实施例中,在实际增压压力(实际压力比)低于目标增压压力(目标压力比)的期间,根据小于与应当达到的目标增压压力对应的静态目标值即第1目标开度(静态废气门/冲程)的第2目标开度(反馈/废气门/冲程)对废气门阀24进行控制,因此加速时的增压压力变化的响应性进而加速响应性提高。而且,在以这种第2目标开度运转的期间,如果吸入空气量及内燃机旋转速度超过成为限制条件的基准量,则限制为大于第2目标开度(反馈/废气门/冲程)的第3目标开度(限制后废气门/冲程),因此涡轮增压机12的旋转速度不会超过容许旋转速度。
特别地,基于吸入空气量及内燃机旋转速度而避免涡轮增压机12的旋转速度过度升高,因此无需在涡轮增压机12设置旋转速度传感器。此外,即使在涡轮增压机12具有旋转速度传感器的情况下,也能够作为所谓失效保护而起作用。
另外,作为限制条件而使用吸入空气量及内燃机旋转速度这两者,因此能够更可靠地掌握涡轮增压机12的旋转速度,能够有效地避免旋转速度过度升高。即,不会不必要地限制废气门阀24的开度,能够使得涡轮增压机12的旋转速度不超过容许旋转速度且提高增压压力的响应。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,但本发明并不限定于上述实施例,可以进行各种变更。例如,在上述实施例中,成为限制条件的吸入空气量基准量以及内燃机旋转速度基准量如图6中的线L1那样设定,但基准量的设定并不限定于此,也可以以使得涡轮增压机12的旋转速度不过度升高的适当的方式进行基准量的设定。在上述实施例中,如果满足限制条件,则将废气门阀的开度限制为大于第2目标开度的第3目标开度,但也可以将废气门阀的开度设定为第1目标开度。

Claims (11)

1.一种内燃机的增压压力控制方法,该内燃机具有涡轮增压机,该涡轮增压机具有废气门阀,其中,
设定目标增压压力,
作为与该目标增压压力对应的废气门阀的开度而设定第1目标开度,
在实际增压压力与目标增压压力之差大于规定值的期间,将废气门阀的开度控制为小于上述第1目标开度的第2目标开度,
在控制为该第2目标开度时,判定是否满足吸入空气量大于或等于吸入空气量基准量的限制条件,
如果满足限制条件,则在使得废气门阀的开度大于上述第2目标开度的方向上,对废气门阀的开度进行控制。
2.根据权利要求1所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
如果满足限制条件,则将废气门阀的开度限制为大于上述第2目标开度的第3目标开度,
如果实际增压压力与目标增压压力之差小于规定值,则将废气门阀的开度控制为上述第1目标开度。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
限制条件包含内燃机旋转速度大于或等于内燃机旋转速度基准量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
在加速器开度变化为大于或等于规定值而请求了加速时,设定上述目标增压压力。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
通过基于目标增压压力与实际增压压力的偏差的反馈控制而逐次设定上述第2目标开度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
通过基于以目标增压压力及内燃机旋转速度为参数的静态特性的前馈控制从而逐次设定上述第1目标开度。
7.根据权利要求2所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
上述第3目标开度设定为小于上述第1目标开度的开度。
8.根据权利要求3所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
成为上述限制条件的吸入空气量基准量及内燃机旋转速度基准量具有如下特性,即,吸入空气量越大则内燃机旋转速度基准量越低,内燃机旋转速度越高则吸入空气量基准量越低。
9.根据权利要求3所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
根据进气温度分别以如下方式对成为上述限制条件的吸入空气量基准量及内燃机旋转速度基准量进行校正,即,进气温度越高则变为越处于低吸入空气量侧及低内燃机旋转速度侧的值。
10.根据权利要求3所述的内燃机的增压压力控制方法,其中,
根据大气压分别以如下方式对成为上述限制条件的吸入空气量基准量及内燃机旋转速度基准量进行校正,即,大气压越低则变为越处于低吸入空气量侧及低内燃机旋转速度侧的值。
11.一种内燃机的增压压力控制装置,其中,
所述内燃机的增压压力控制装置具有:
涡轮增压机,其具有能够经由致动器而进行开度控制的废气门阀;
增压压力传感器,其对实际增压压力进行检测;
目标增压压力设定部,其设定目标增压压力;
第1目标开度设定部,其设定与上述目标增压压力对应的第1目标开度作为废气门阀的目标开度;
第2目标开度设定部,其在实际增压压力与目标增压压力之差大于规定值的期间设定小于上述第1目标开度的第2目标开度作为上述目标开度;
限制区域判定部,其在通过该第2目标开度而运转时判定是否满足吸入空气量大于或等于规定吸入空气量的限制条件;
限制器部,其在判定为满足限制条件时,在使得上述目标开度大于上述第2目标开度的方向上对废气门阀的开度进行控制;以及
致动器控制部,其根据上述目标开度对上述致动器进行控制。
CN202080104599.7A 2020-07-28 2020-07-28 内燃机的增压压力控制方法以及增压压力控制装置 Pending CN116134219A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/028792 WO2022024203A1 (ja) 2020-07-28 2020-07-28 内燃機関の過給圧制御方法および過給圧制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116134219A true CN116134219A (zh) 2023-05-16

Family

ID=80037773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080104599.7A Pending CN116134219A (zh) 2020-07-28 2020-07-28 内燃机的增压压力控制方法以及增压压力控制装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11933234B2 (zh)
EP (1) EP4191045B1 (zh)
JP (1) JP7294541B2 (zh)
CN (1) CN116134219A (zh)
WO (1) WO2022024203A1 (zh)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2519194B2 (ja) * 1991-10-16 1996-07-31 本田技研工業株式会社 過給機付内燃エンジンの過給圧制御装置
JP2005146906A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Toyota Motor Corp 過給装置付きエンジン
JP4501761B2 (ja) * 2005-04-18 2010-07-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP5106455B2 (ja) 2009-03-18 2012-12-26 株式会社東芝 コンテンツ推薦装置及びコンテンツ推薦方法
JP5601362B2 (ja) * 2012-10-16 2014-10-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
US10018157B2 (en) * 2013-03-14 2018-07-10 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for boost control
JP6377340B2 (ja) 2013-12-04 2018-08-22 三菱重工業株式会社 過給システムの制御装置
CN107614846B (zh) 2015-06-02 2020-05-05 三菱电机株式会社 内燃机的控制装置
JP6623117B2 (ja) 2016-04-25 2019-12-18 三菱電機株式会社 エンジンの制御装置
JP6173523B1 (ja) * 2016-04-26 2017-08-02 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP6540659B2 (ja) 2016-11-10 2019-07-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム
JP2018119473A (ja) 2017-01-25 2018-08-02 いすゞ自動車株式会社 エンジン及びその制御方法
WO2020009825A1 (en) * 2018-07-02 2020-01-09 Cummins Inc. Compressor surge control

Also Published As

Publication number Publication date
US20230272754A1 (en) 2023-08-31
JPWO2022024203A1 (zh) 2022-02-03
JP7294541B2 (ja) 2023-06-20
EP4191045A4 (en) 2023-09-27
EP4191045B1 (en) 2024-04-10
US11933234B2 (en) 2024-03-19
EP4191045A1 (en) 2023-06-07
WO2022024203A1 (ja) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100750029B1 (ko) 내연 기관용 제어 장치 및 그 제어 방법
JP4433051B2 (ja) 内燃機関の制御装置
EP1323907B1 (en) Control device for variable-geometry turbocharger
US8087402B2 (en) Method and device for the operation of an internal combustion engine comprising an exhaust-gas turbocharger
US8117840B2 (en) Abnormality-determining device and method for turbo-supercharger, and engine control unit
US20040134192A1 (en) Apparatus and method for controlling EGR in an engine
JP5187123B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP5590234B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4941534B2 (ja) 内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置
JP4419894B2 (ja) 内燃機関のウエストゲートバルブ制御装置
EP2211044B1 (en) EGR controller and EGR control method for internal combustion engine
JP4417664B2 (ja) ディーゼルエンジンのegr制御装置
JP5920176B2 (ja) 内燃機関の制御装置
EP2189647B1 (en) Boost pressure controller for internal combustion engine
CN116134219A (zh) 内燃机的增压压力控制方法以及增压压力控制装置
JP2006125352A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
JP6922311B2 (ja) 車両の制御装置
EP2085591B1 (en) Control system for internal combustion engine
US10436131B2 (en) Control device of internal combustion engine and method for controlling internal combustion engine
JP2007132298A (ja) 内燃機関の制御装置
JP4000923B2 (ja) 車両用ターボ過給式ディーゼルエンジンの吸気絞り弁制御装置
JP2019027290A (ja) エンジンの制御装置
JP2019039405A (ja) エンジンの制御装置
JP2017110549A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2023012247A (ja) 内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination