JP2017115662A - 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1のような従来装置は、上述したような、WGV開度センサの検出値と、真のWGV開度との間に誤差が生じる問題に対しては、温度変化による全閉位置の認識ずれを補正することで、誤差を減少させることは可能である。
ウエストゲートバルブの開弁位置を検出するポジションセンサと、コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の実際値である実過給圧を検出する過給圧センサと、内燃機関の運転状態に基づいて、コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の目標値である目標過給圧を演算する目標過給圧演算部と、実過給圧を目標過給圧に一致させるために必要なウエストゲートバルブの機関要求目標開度を演算する機関要求目標開度演算部と、ウエストゲートバルブが排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置にあるときをウエストゲートバルブの基準位置と定め、基準位置に基づいて、ポジションセンサにより検出されたウエストゲートバルブの作動位置をウエストゲートバルブの実開度に変換する実開度演算部と、あらかじめ設定された仮全閉開度に対する機関要求目標開度および実開度の大小関係の比較結果から、アクチュエータ操作量を演算するアクチュエータ操作量演算部と、アクチュエータ操作量をアクチュエータへ出力するアクチュエータ駆動部とを備えた内燃機関の制御装置において、アクチュエータ操作量演算部により実行される内燃機関の制御方法であって、基準位置に基づいて、ウエストゲートバルブが排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置のばらつく範囲の上限位置を変換して得られる開度として、仮全閉位置をあらかじめ設定する第1ステップと、機関要求目標開度が仮全閉開度以下、かつ、実開度が仮全閉開度よりも大きい第1条件が成立しているか否かを判断する第2ステップと、第2ステップにより第1条件が成立していると判断された期間において、仮全閉開度と実開度とに基づいて、実開度を仮全閉開度に一致させるために必要な操作量をアクチュエータ操作量として演算する第3ステップと、機関要求目標開度が仮全閉開度以下、かつ、実開度が仮全閉開度以下となる第2条件が成立しているか否かを判断する第4ステップと、第4ステップにより第2条件が成立していると判断された期間において、機関要求目標開度と実開度とに基づいて、実開度を機関要求目標開度に一致させるために必要な操作量をアクチュエータ操作量として演算する第5ステップとを有するものである。
図1は、本発明の実施の形態1による内燃機関の制御装置が適用されるエンジンのシステム構成図である。図1において、エンジン10の吸気通路11の入口には、エアクリーナ12が取り付けられている。エアクリーナ12の下流側には、吸入空気量を検出するためのエアーフローセンサ51が設けられている。
(演算1)機関要求目標開度Svが仮全閉開度以下、かつ、実開度Pvが仮全閉開度よりも大きい状態である第1条件が成立する場合には、仮全閉開度と実開度Pvとに基づいて、実開度Pvを仮全閉開度に一致させるために必要なWGA操作量を演算する。
ウエストゲートバルブの開弁位置を検出するポジションセンサと、コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の実際値である実過給圧を検出する過給圧センサと、内燃機関の運転状態に基づいて、コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の目標値である目標過給圧を演算する目標過給圧演算部と、実過給圧を目標過給圧に一致させるために必要なウエストゲートバルブの機関要求目標開度を演算する機関要求目標開度演算部と、ウエストゲートバルブが排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置にあるときをウエストゲートバルブの基準位置と定め、基準位置に基づいて、ポジションセンサにより検出されたウエストゲートバルブの作動位置をウエストゲートバルブの実開度に変換する実開度演算部と、あらかじめ設定された仮全閉開度に対する機関要求目標開度および実開度の大小関係の比較結果から、アクチュエータ操作量を演算するアクチュエータ操作量演算部と、アクチュエータ操作量をアクチュエータへ出力するアクチュエータ駆動部とを備えた内燃機関の制御装置において、アクチュエータ操作量演算部により実行される内燃機関の制御方法であって、基準位置に基づいて、ウエストゲートバルブが排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置のばらつく範囲の上限位置を変換して得られる開度として、仮全閉開度をあらかじめ設定する第1ステップと、機関要求目標開度が仮全閉開度以下、かつ、実開度が仮全閉開度よりも大きい第1条件が成立しているか否かを判断する第2ステップと、第2ステップにより第1条件が成立していると判断された期間において、仮全閉開度と実開度とに基づいて、実開度を仮全閉開度に一致させるために必要な操作量をアクチュエータ操作量として演算する第3ステップと、機関要求目標開度が仮全閉開度以下、かつ、実開度が仮全閉開度以下となる第2条件が成立しているか否かを判断する第4ステップと、第4ステップにより第2条件が成立していると判断された期間において、機関要求目標開度と実開度とに基づいて、実開度を機関要求目標開度に一致させるために必要な操作量をアクチュエータ操作量として演算する第5ステップとを有するものである。
Claims (7)
- 内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を有するターボチャージャと、
前記タービンの上流側と下流側とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を調整するウエストゲートバルブと、
前記ウエストゲートバルブの開弁位置を変更するために駆動されるアクチュエータと、
前記ウエストゲートバルブの開弁位置を検出するポジションセンサと、
前記コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の実際値である実過給圧を検出する過給圧センサと、
前記ポジションセンサおよび前記過給圧センサを含むセンサ群の検出結果から前記内燃機関の運転状態を検出し、前記運転状態に基づいて前記アクチュエータを駆動することで前記実過給圧を制御するコントローラと
を備え、
前記コントローラは、
前記ウエストゲートバルブを全閉開度へ駆動する際には、一旦、あらかじめ設定された仮全閉開度に向かって前記アクチュエータを駆動し、
前記ポジションセンサの検出結果から前記ウエストゲートバルブの実開度が前記仮全閉開度に到達したと判断した後に、目標開度を前記全閉開度へ切り替えて前記アクチュエータを駆動する
内燃機関の制御装置。 - 前記コントローラは、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の目標値である目標過給圧を演算する目標過給圧演算部と、
前記実過給圧を前記目標過給圧に一致させるために必要な前記ウエストゲートバルブの機関要求目標開度を演算する機関要求目標開度演算部と、
前記ウエストゲートバルブが前記排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置にあるときを前記ウエストゲートバルブの基準位置と定め、前記基準位置に基づいて、前記ポジションセンサにより検出されたウエストゲートバルブの作動位置を前記ウエストゲートバルブの実開度に変換する実開度演算部と、
前記仮全閉開度に対する前記機関要求目標開度および前記実開度の大小関係の比較結果から、アクチュエータ操作量を演算するアクチュエータ操作量演算部と、
前記アクチュエータ操作量を前記アクチュエータへ出力するアクチュエータ駆動部と
を含んで構成され、
前記アクチュエータ操作量演算部は、
前記機関要求目標開度が前記仮全閉開度以下、かつ、前記実開度が前記仮全閉開度よりも大きい第1条件が成立している場合には、前記仮全閉開度と前記実開度とに基づいて、前記実開度を前記仮全閉開度に一致させるために必要な操作量を前記アクチュエータ操作量として演算し、
前記機関要求目標開度が前記仮全閉開度以下、かつ、前記実開度が前記仮全閉開度以下となる第2条件が成立している場合には、前記機関要求目標開度と前記実開度とに基づいて、前記実開度を前記機関要求目標開度に一致させるために必要な操作量を前記アクチュエータ操作量として演算する
請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記仮全閉開度は、前記基準位置に基づいて、前記ウエストゲートバルブが前記排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置のばらつく範囲の上限位置を変換して得られる開度としてあらかじめ設定される
請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記アクチュエータ操作量演算部は、前記第1条件が成立している状態から前記第2条件が成立する状態に切り換わった場合には、前記実開度が前記機関要求目標開度に到達するまでの間、前記実開度があらかじめ設定された基準速度で前記機関要求目標開度に向かって移動するように前記アクチュエータ操作量を演算する
請求項2または3に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記コントローラは、
前記第1条件が成立している状態から前記第2条件が成立する状態に切り換わったときの前記アクチュエータ操作量に基づいて、前記アクチュエータ操作量の第1最大制限値を演算するアクチュエータ操作量制限値演算部をさらに含み、
前記アクチュエータ操作量演算部は、前記第2条件が成立している期間では、前記第1最大制限値で前記アクチュエータ操作量を制限する
請求項2から4のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 前記アクチュエータ操作量演算部は、前記実開度が前記仮全閉開度以下の条件が成立しているときには、あらかじめ設定された許容時間以上にわたって連続して加えたとしても、前記アクチュエータに損傷を与えることがない操作量としてあらかじめ設定された第2最大制限値で前記アクチュエータ操作量を制限する
請求項2から5のいずれか1項に記載の内燃機関の制御装置。 - 内燃機関の排気通路に設けられたタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ前記タービンと一体に回転するコンプレッサと、を有するターボチャージャと、
前記タービンの上流側と下流側とを連通する排気バイパス通路に設けられ、前記排気バイパス通路を流れる前記内燃機関の排気ガスの流量を調整するウエストゲートバルブと、
前記ウエストゲートバルブの開弁位置を変更するために駆動されるアクチュエータと、
前記ウエストゲートバルブの開弁位置を検出するポジションセンサと、
前記コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の実際値である実過給圧を検出する過給圧センサと、
前記内燃機関の運転状態に基づいて、前記コンプレッサにより圧縮される吸入空気の圧力の目標値である目標過給圧を演算する目標過給圧演算部と、
前記実過給圧を前記目標過給圧に一致させるために必要な前記ウエストゲートバルブの機関要求目標開度を演算する機関要求目標開度演算部と、
前記ウエストゲートバルブが前記排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置にあるときを前記ウエストゲートバルブの基準位置と定め、前記基準位置に基づいて、前記ポジションセンサにより検出されたウエストゲートバルブの作動位置を前記ウエストゲートバルブの実開度に変換する実開度演算部と、
あらかじめ設定された仮全閉開度に対する前記機関要求目標開度および前記実開度の大小関係の比較結果から、アクチュエータ操作量を演算するアクチュエータ操作量演算部と、
前記アクチュエータ操作量を前記アクチュエータへ出力するアクチュエータ駆動部と
を備えた内燃機関の制御装置において、前記アクチュエータ操作量演算部により実行される内燃機関の制御方法であって、
前記基準位置に基づいて、前記ウエストゲートバルブが前記排気バイパス通路を完全に塞ぐ作動位置のばらつく範囲の上限位置を変換して得られる開度として、仮全閉位置をあらかじめ設定する第1ステップと、
前記機関要求目標開度が前記仮全閉開度以下、かつ、前記実開度が前記仮全閉開度よりも大きい第1条件が成立しているか否かを判断する第2ステップと、
前記第2ステップにより前記第1条件が成立していると判断された期間において、前記仮全閉開度と前記実開度とに基づいて、前記実開度を前記仮全閉開度に一致させるために必要な操作量を前記アクチュエータ操作量として演算する第3ステップと、
前記機関要求目標開度が前記仮全閉開度以下、かつ、前記実開度が前記仮全閉開度以下となる第2条件が成立しているか否かを判断する第4ステップと、
前記第4ステップにより前記第2条件が成立していると判断された期間において、前記機関要求目標開度と前記実開度とに基づいて、前記実開度を前記機関要求目標開度に一致させるために必要な操作量を前記アクチュエータ操作量として演算する第5ステップと
を有する内燃機関の制御方法。
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