JP4254761B2 - 過給器付き内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
アクセルペダルの開度を測定するアクセル開度測定手段と、
前記過給器の下流であってスロットルの上流側における吸入空気の圧力を測定するスロットル上流圧測定手段と、
仮想のスロットル上流圧を有する仮想の内燃機関モデルを含み、前記仮想内燃機関モデルにおけるアクセル開度と吸入空気量との関係を用いて、前記アクセル開度測定手段により測定される実アクセル開度に応じた目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、
前記目標吸入空気量算出手段により算出される目標吸入空気量を実現するように、前記スロットル上流圧測定手段により測定される実スロットル上流圧に応じた目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段と、
前記目標スロットル開度に基づいて前記スロットルを制御するスロットル制御手段と、
を備えることを特徴としている。
前記仮想内燃機関モデルにおいて前記仮想スロットル上流圧は一定値に設定されていることを特徴としている。
前記目標吸入空気量算出手段は、前記実スロットル上流圧に応じて前記仮想スロットル上流圧を設定することを特徴としている。
前記目標吸入空気量算出手段は、前記実スロットル上流圧が所定値以下のときには、前記仮想内燃機関モデルにおける前記仮想スロットル上流圧を前記所定値に設定し、前記実スロットル上流圧が前記所定値を越えるときには、前記仮想スロットル上流圧の設定値を前記実スロットル上流圧に変更することを特徴としている。
前記所定値はスロットル下流圧の上限値よりも低い値であり、
前記目標吸入空気量算出手段は、前記実スロットル上流圧が前記スロットル下流圧上限値を超えるときには、前記仮想スロットル上流圧を前記スロットル下流圧上限値に設定することを特徴としている。
前記過給器による過給後の吸入空気の温度を測定する吸気温測定手段をさらに備え、
前記目標スロットル開度算出手段は、前記吸気温測定手段により測定される吸気温に基づき前記目標スロットル開度を補正することを特徴としている。
以下、図1乃至図5を参照して、本発明の実施の形態1について説明する。
図1は本発明の実施の形態1としての制御装置が適用された過給器付き内燃機関の概略構成図である。本実施形態では、過給器としてターボチャージャを備えた内燃機関(以下、ターボエンジンという)に本発明を適用している。図1に示すように、本ターボエンジンのエンジン本体2には、吸気通路4と排気通路8が接続されている。吸気通路4の途中にはサージタンク6が形成され、サージタンク6の上流に電子制御式のスロットル12が配置されている。ターボチャージャ10は、一体に回転するコンプレッサ10aとタービン10bを有し、コンプレッサ10aは吸気通路4に、タービン10bは排気通路8にそれぞれ配置されている。また、排気通路8には、タービン10bをバイパスして排気ガスを流すためのウエイストゲートバルブ14が設けられている。
次に、図6乃至図9を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
図6のブロック図は、本実施形態においてECU20がスロットル制御を行う場合の動作を示したものである。本実施形態では、スロットル制御時のECU20は、仮目標スロットル開度を算出する第1の演算部22、目標スロットル流量(目標吸入空気量)を算出する第2の演算部24、目標スロットル開度を算出する第3の演算部26として動作するとともに、仮想スロットル上流圧を設定する第4の演算部28としても動作する。ECU20の第1の演算部22、第2の演算部24、及び第3の演算部26としての動作は、実施の形態1における各動作と同様である。ここでは、本実施形態の特徴部である、ECU20の第4の演算部28としての動作について重点的に説明する。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、次のように変形して実施してもよい。
4 吸気通路
6 サージタンク
8 排気通路
10 ターボチャージャ
10a コンプレッサ
10b タービン
12 電子制御式スロットル
14 ウエイストゲートバルブ
20 ECU
22 第1の演算部
24 第2の演算部
26 第3の演算部
30 アクセル開度センサ
32 スロットル上流圧センサ
34 吸気温センサ
36 スロットル下流圧センサ
Claims (6)
- 過給器付き内燃機関の制御装置であって、
アクセルペダルの開度を計測するアクセル開度測定手段と、
前記過給器の下流であってスロットルの上流側における吸入空気の圧力を測定するスロットル上流圧測定手段と、
仮想のスロットル上流圧を有する仮想の内燃機関モデルを含み、前記仮想内燃機関モデルにおけるアクセル開度と吸入空気量との関係を用いて、前記アクセル開度測定手段により測定される実アクセル開度に応じた目標吸入空気量を算出する目標吸入空気量算出手段と、
前記目標吸入空気量算出手段により算出される目標吸入空気量を実現するように、前記スロットル上流圧測定手段により測定される実スロットル上流圧に応じた目標スロットル開度を算出する目標スロットル開度算出手段と、
前記目標スロットル開度に基づいて前記スロットルを制御するスロットル制御手段と、
を備えることを特徴とする過給器付き内燃機関の制御装置。 - 前記仮想内燃機関モデルにおいて前記仮想スロットル上流圧は一定値に設定されていることを特徴とする請求項1記載の過給器付き内燃機関の制御装置。
- 前記目標吸入空気量算出手段は、前記実スロットル上流圧に応じて前記仮想スロットル上流圧を設定することを特徴とする請求項1又は2記載の過給器付き内燃機関の制御装置。
- 前記目標吸入空気量算出手段は、前記実スロットル上流圧が所定値以下のときには、前記仮想内燃機関モデルにおける前記仮想スロットル上流圧を前記所定値に設定し、前記実スロットル上流圧が前記所定値を越えるときには、前記仮想スロットル上流圧の設定値を前記実スロットル上流圧に変更することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の過給器付き内燃機関の制御装置。
- 前記所定値はスロットル下流圧の上限値よりも低い値であり、
前記目標吸入空気量算出手段は、前記実スロットル上流圧が前記スロットル下流圧上限値を超えるときには、前記仮想スロットル上流圧を前記スロットル下流圧上限値に設定することを特徴とする請求項4記載の過給器付き内燃機関の制御装置。 - 前記過給器による過給後の吸入空気の温度を測定する吸気温測定手段をさらに備え、
前記目標スロットル開度算出手段は、前記吸気温測定手段により測定される吸気温に基づき前記目標スロットル開度を補正することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の過給器付き内燃機関の制御装置。
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