WO2014016926A1 - 過給エンジンの制御装置 - Google Patents

過給エンジンの制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014016926A1
WO2014016926A1 PCT/JP2012/068876 JP2012068876W WO2014016926A1 WO 2014016926 A1 WO2014016926 A1 WO 2014016926A1 JP 2012068876 W JP2012068876 W JP 2012068876W WO 2014016926 A1 WO2014016926 A1 WO 2014016926A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
target
amount
air amount
intake valve
intake
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/068876
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
副島　慎一
永楽　玲
田中　聡
聡 吉嵜
清徳 高橋
坂柳　佳宏
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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 トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to EP12881853.1A priority Critical patent/EP2878791A4/en
Priority to BR112015001448-8A priority patent/BR112015001448B1/pt
Priority to RU2015101741/06A priority patent/RU2601323C2/ru
Priority to PCT/JP2012/068876 priority patent/WO2014016926A1/ja
Priority to CN201280074820.4A priority patent/CN104487679B/zh
Priority to JP2014526660A priority patent/JP5790882B2/ja
Priority to US14/416,355 priority patent/US10202924B2/en
Publication of WO2014016926A1 publication Critical patent/WO2014016926A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B25/00—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders
    • F02B25/14—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke
    • F02B25/145—Engines characterised by using fresh charge for scavenging cylinders using reverse-flow scavenging, e.g. with both outlet and inlet ports arranged near bottom of piston stroke with intake and exhaust valves exclusively in the cylinder head
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0203—Variable control of intake and exhaust valves
    • F02D13/0215—Variable control of intake and exhaust valves changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D23/00—Controlling engines characterised by their being supercharged
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a torque demand control type control device used for a supercharged engine.
  • torque demand control As one control method for an internal combustion engine, torque demand control is known in which an operation amount of an actuator is determined using torque as a control amount.
  • Actuators operated by torque demand control include those related to air amount, those related to ignition timing, and those related to air-fuel ratio.
  • actuators related to the air amount include, for example, a throttle, a variable valve timing mechanism that changes the valve timing of the intake valve, and a variable valve timing mechanism that changes the valve timing of the exhaust valve.
  • FIG. 7 is a functional block diagram showing a configuration of a control device for a NA engine that performs torque demand control that has been conventionally proposed. 7 includes a throttle 10, a variable valve timing mechanism for intake valves (hereinafter referred to as IN-VVT) 20, and a variable valve timing mechanism for exhaust valves (hereinafter referred to as EX-VVT). 30 is an operation target.
  • the control device 200 includes a target air amount calculation unit 210, a VVT control unit 220, and a throttle control unit 230.
  • the target air amount calculation unit 210 calculates the air amount necessary for realizing the required torque as the target air amount.
  • the calculation uses a map in which torque and air amount are associated with various engine information such as engine speed, ignition timing, and air-fuel ratio as arguments.
  • the VVT control unit 220 selects a combination that optimizes fuel consumption from a combination of the valve timing of the intake valve that can be realized by the operation of the IN-VVT 20 and the valve timing of the exhaust valve that can be realized by the operation of the EX-VVT 30. To do. Such a combination is stored in advance as base valve timing.
  • the VVT control unit 220 determines an instruction value for the IN-VVT 20 (IN-VVT instruction value) and an instruction value for the EX-VVT 30 (EX-VVT instruction value) according to the base valve timing.
  • the VVT control unit 220 stores a relationship that is established among the valve overlap amount, the intake pressure, and the air amount as a map.
  • a map image is represented by a graph.
  • the air amount associated with the valve overlap amount and the intake pressure in this map is the amount of air passing through the intake valve and entering the cylinder.
  • the target air amount calculated from the required torque is strictly a target value of the air amount to be used for combustion, that is, the in-cylinder air amount.
  • the intake valve passing air amount matches the in-cylinder air amount, so there is no problem in applying the target air amount to the above-described map.
  • the VVT control unit 220 selects the intake pressure corresponding to the valve overlap amount at the base valve timing from the combination of the intake pressure and the valve overlap amount capable of realizing the target air amount, and the selected intake pressure is set to the target intake pressure. Determined as barometric pressure.
  • the throttle control unit 230 calculates the throttle opening from the target intake pressure and the target air amount.
  • An inverse model of the air model is used to calculate the throttle opening.
  • the air model is a physical model that models the dynamic characteristics of pressure and flow rate in the intake passage with respect to the operation of the throttle.
  • the throttle control unit 230 operates the throttle 10 using the calculated throttle opening as an operation amount.
  • the in-cylinder air amount of the engine is controlled to an air amount that is not excessive or insufficient for realizing the required torque by the cooperative operation of the throttle 10, the IN-VVT 20, and the EX-VVT 30. can do.
  • the control device 201 shown in FIG. 8 has a waste gate valve (hereinafter referred to as WGV) 40 as an operation target in addition to the throttle 10, the IN-VVT 20, and the EX-VVT 30.
  • WGV waste gate valve
  • the control device 201 includes a target boost pressure calculation unit 240 and a WGV control unit 250 in addition to the target air amount calculation unit 210, the VVT control unit 220, and the throttle control unit 230.
  • the intake pressure may reach the upper limit by opening the throttle 10 to the fully open position.
  • the VVT control unit 220 identifies a combination of the intake pressure and the valve overlap amount that can achieve the target air amount using the above-described map, and selects the valve over corresponding to the upper limit value of the intake pressure from these combinations. Select the lap amount.
  • the indicated values for the variable valve timing mechanisms 20 and 30 are not uniquely determined.
  • the base valve timing is selected as a combination of the intake valve and exhaust valve timings, corresponding to the valve overlap amount at the base valve timing, as with the NA engine.
  • the intake pressure to be determined is determined as the target intake pressure.
  • the target boost pressure calculation unit 240 calculates a value obtained by adding a predetermined reserve pressure to the target intake pressure as the target boost pressure.
  • the WGV control unit 250 determines a duty value to be given to the solenoid that drives the WGV 40 based on the target supercharging pressure.
  • a method of preparing a map for associating the duty value with the supercharging pressure and calculating the duty value corresponding to the target supercharging pressure from the map can be cited.
  • a method of measuring or estimating the actual supercharging pressure and performing feedback control of the duty value so that the actual supercharging pressure becomes the target supercharging pressure can be mentioned.
  • the engine in the NA region where turbocharging by the turbocharger is not performed, the engine can output the torque as requested by the control that is not different from the case of the NA engine. Can do.
  • FIG. 9 shows an image of a control result in the supercharging region by the control device having the configuration shown in FIG.
  • the target air amount is calculated from the required torque, and the throttle 10, IN-VVT 20, EX-VVT 30 and WGV 40 are cooperatively operated so as to realize the target air amount.
  • the air amount actually realized by the control device of FIG. 8 is smaller than the target air amount.
  • the cause of the shortage of air volume is that the control method for the NA engine is directly responded to the supercharged engine.
  • the exhaust pressure is higher than the intake pressure
  • the intake valve open period and the exhaust valve open period overlap the combustion gas remains in the cylinder according to the overlap amount.
  • so-called internal EGR occurs.
  • the air (fresh air) that has passed through the intake valve and entered the cylinder remains in the cylinder as it is, and the sum of the amount of air passing through the intake valve and the amount of residual combustion gas from the internal EGR is the total gas amount in the cylinder. It becomes. Therefore, in the case of an NA engine, the intake valve passing air amount and the in-cylinder air amount actually used for combustion coincide with each other regardless of the presence or absence of overlap.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a supercharged engine control device capable of enhancing the realization of required torque in a supercharging region where scavenging occurs.
  • the supercharged engine control device is applied to a supercharged engine having a throttle, an intake valve driving device, and a supercharger.
  • the intake valve driving device may be any device that can change at least the closing timing of the intake valve.
  • the supercharged engine control device determines the operation amount of the intake valve drive device from the target in-cylinder air amount calculated from the required torque.
  • the throttle operation amount is determined from the target intake valve passing air amount obtained by adding the target in-cylinder air amount to the amount of air that blows through the cylinder.
  • the amount of air that blows through the cylinder means the amount of air that passes through the intake valve and flows into the exhaust pipe out of the air that has entered the cylinder.
  • the amount of air added to the target in-cylinder air amount may be a target value determined by some request regarding engine performance, or may be a predetermined value such as a fixed value or a variation value according to the operating state.
  • the supercharged engine control device operates when the intake valve drive device operates to request torque when the supercharger performs supercharging and the intake pressure reaches the upper limit of the adjustable range by operating the throttle. Achieving In this case, the operation amount of the intake valve driving device is determined from the target in-cylinder air amount calculated from the required torque based on the relationship established between the intake valve closing timing, the intake pressure, and the in-cylinder air amount. .
  • the opening timing and closing timing of the intake valve are determined.
  • the closing timing of the intake valve which is an element that determines the in-cylinder air amount. This is because when the intake pressure reaches the upper limit, the in-cylinder air amount is uniquely determined by the closing timing of the intake valve.
  • the opening timing of the intake valve affects the amount of overlap between the opening period of the intake valve and the opening period of the exhaust valve.
  • the valve overlap amount in the supercharging region where scavenging occurs does not affect the in-cylinder air amount, and therefore does not affect the accuracy of realizing the required torque. Therefore, there is no particular limitation on the opening period of the intake valve.
  • the supercharged engine can be equipped with an exhaust valve drive device.
  • the exhaust valve driving device may be any device that can change at least the closing timing of the exhaust valve. If the closing timing of the exhaust valve is determined, the valve overlap amount is determined. Although the valve overlap amount does not affect the required torque realization accuracy, the amount of scavenging, that is, the amount of air that blows through the cylinder increases or decreases according to the magnitude. Since the total value of the scavenging amount and the in-cylinder air amount is the intake valve passing air amount, when the intake pressure has reached the upper limit, the intake valve passing air amount is uniquely determined by the valve overlap amount.
  • the target intake valve passing air amount is determined based on such requirements, and the target intake valve passing air amount is realized.
  • the operation amount of the exhaust valve driving device may be determined.
  • the operation amount of the exhaust valve drive device is based on the relationship established between the valve overlap amount, the intake pressure, and the intake valve passage air amount, and the target intake valve passage air amount and the intake valve drive device operation amount (details) Can be determined from the intake valve opening timing).
  • the supercharger included in the supercharged engine may be a mechanical supercharger or a turbocharger.
  • the turbocharger is capable of changing the supercharging characteristics by an attached actuator
  • the supercharging pressure can be actively controlled by operating the actuator.
  • the target value of the cylinder air amount per unit time is calculated from the target cylinder air amount and the engine speed, and based on the relationship established between the actuator operation amount and the turbocharger supercharging characteristics, the unit The operation amount of the actuator may be determined from the target value of the in-cylinder air amount per hour and the target boost pressure. In this case, if the current value is insufficient with respect to the target value of the in-cylinder air amount per unit time, the apparent air amount can be increased using scavenging.
  • the target scavenge amount is calculated from the shortage of the current value relative to the target value of the in-cylinder air amount per unit time, and the sum of the target in-cylinder air amount and the target scavenge amount is used as the target intake valve passage air amount for exhaust. What is necessary is just to determine the operation amount of a valve drive device.
  • the supercharged engine to which the control device according to the present embodiment is applied is a spark ignition type 4-cycle reciprocating engine equipped with a turbocharger with a WGV (waist gate valve).
  • An electronically controlled throttle is attached to the intake passage of the supercharged engine.
  • IN-VVT intake valve variable valve timing mechanism
  • EX-VVT exhaust valve variable valve timing mechanism
  • the operation of the supercharged engine is controlled by an in-vehicle ECU (Electronic Control Unit).
  • the ECU has various functions such as vehicle control, engine control, and transmission control.
  • the control device according to the present embodiment is realized as a part of the function of the ECU.
  • Various information relating to the operating state and operating conditions of the supercharged engine is input to the ECU from various sensors including an air flow meter and a crank angle sensor.
  • the ECU functions as the control device according to the present embodiment, the ECU performs actuators related to the air amount according to the control program for torque demand control stored in the memory, that is, throttle, IN-VVT, EX- VVT and WGV are cooperatively operated.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of a control device realized by the ECU functioning in accordance with a control program.
  • the control device 100 includes a target air amount calculation unit 110, an IN-VVT control unit 120, a throttle control unit 130, an EX-VVT control unit 160, a target boost pressure calculation unit 140, and a WGV control unit. 150.
  • the configuration shown in FIG. 1 is a configuration used in a supercharging region where supercharging by a turbocharger is performed. In the NA region where supercharging by the turbocharger is not performed (that is, the supercharging pressure does not rise), the configuration for torque demand control of the conventional NA engine shown in FIG. 7 can be used.
  • the configuration of the control device 100 employed in the supercharging region will be described.
  • the target air amount calculation unit 110 calculates the in-cylinder air amount necessary for realizing the required torque as the target in-cylinder air amount.
  • the calculation uses a map in which torque and in-cylinder air amount are associated with each other using various engine information such as the engine speed, ignition timing, and air-fuel ratio as arguments.
  • the map used here is the same as the map for calculating the target air amount from the required torque used in the torque demand control of the NA engine.
  • the IN-VVT control unit 120 determines a valve timing instruction value (IN-VVT instruction value) that is an operation amount of the IN-VVT 20 and a target intake air pressure from the target in-cylinder air amount. For this determination, a map that associates the in-cylinder air amount with the valve timing of the intake valve and the intake pressure is used. In the block showing the IN-VVT control unit 120 in FIG. 1, an image of the map is represented by a graph.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the intake pressure and the in-cylinder air amount defined in the IN-VVT 20 map.
  • each relationship of the in-cylinder air amount, the intake valve passing air amount, and the in-cylinder total gas amount with respect to the intake pressure when the valve timing of the intake valve and the exhaust valve and the engine speed are constant is shown. It is represented by a line.
  • the in-cylinder total gas amount increases in proportion to the increase in intake pressure.
  • the amount of air passing through the intake valve increases as the intake pressure increases, but the way of increase is not uniform.
  • the intake valve passing air amount is smaller than the total in-cylinder gas amount by the amount of residual gas due to the internal EGR.
  • the intake valve passing air amount is larger than the total gas amount in the cylinder by the amount of scavenging, that is, the amount of air that blows through the cylinder and flows from the intake pipe to the exhaust pipe. Will also increase.
  • the relationship between the intake pressure and the total amount of gas in the cylinder depends only on the valve timing of the intake valve, more specifically, on the closing timing of the intake valve.
  • the relationship between the intake pressure and the intake valve passing air amount depends on the valve timings of both the intake valve and the exhaust valve.
  • the in-cylinder air amount contributing to the torque is the smaller of the intake valve passing air amount and the in-cylinder total gas amount. Therefore, in the NA range where the intake pressure is lower than the atmospheric pressure, the in-cylinder air amount matches the intake valve passing air amount, but in the supercharged region where the intake pressure is higher than the atmospheric pressure, the in-cylinder air amount is It corresponds to the amount of gas. For this reason, in the supercharging region, the in-cylinder air amount is proportional to the intake pressure, and the relationship between the in-cylinder air amount and the intake pressure depends only on the closing timing of the intake valve.
  • the horizontal axis represents the intake pressure and the vertical axis represents the in-cylinder air amount, and the relationship between the valve timing of the intake valve, the intake pressure, and the in-cylinder air amount is represented.
  • the relationship between the intake pressure and the in-cylinder air amount at four different valve timings is represented by a line.
  • Each valve timing is different at least at the closing timing of the intake valve.
  • these four valve timings are merely examples, and in the actual map, the intake pressure and the in-cylinder air amount are associated with more valve timings.
  • a method of determining the valve timing of the intake valve and the target intake pressure from the target in-cylinder air amount will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
  • the IN-VVT control unit 120 selects a predetermined base valve timing, and sets the intake air pressure that can achieve the target in-cylinder air amount based on the relationship between the in-cylinder air amount and the intake pressure at the valve timing. calculate.
  • IN-VT1 is the base valve timing.
  • the base valve timing is, for example, a valve timing at which the fuel efficiency of the engine is optimal.
  • This upper limit is the upper limit of the intake pressure range that can be adjusted by operating the throttle 10.
  • the intake pressure when the throttle 10 is fully opened and the intake pressure when the throttle 10 is opened at the maximum speed are the upper limit values.
  • the upper limit value of the intake pressure in the supercharging region is a pressure equal to or lower than the supercharging pressure close to the supercharging pressure.
  • the target intake pressure cannot be set exceeding the upper limit.
  • the intake pressure that can achieve the target in-cylinder air amount under IN-VT1 does not exceed the upper limit value. Therefore, in this case, the intake pressure that can achieve the target in-cylinder air amount under IN-VT1 is determined as the target intake pressure, and IN-VT1 is a valve timing instruction value (IN-VVT instruction value) for IN-VVT20. Value).
  • the intake pressure that can achieve the target in-cylinder air amount under IN-VT1 exceeds the upper limit.
  • the valve timing of the intake valve that can realize the target in-cylinder air amount is selected.
  • the in-cylinder air amount when scavenging is occurring is determined by the in-cylinder volume and the intake pressure when the intake valve is closed, so the target in-cylinder air amount is reduced when the intake pressure reaches the upper limit.
  • the valve timing of the intake valve that can be realized (more specifically, the closing timing of the intake valve) is uniquely determined.
  • the IN-VVT control unit 120 sets the target in-cylinder air amount to control the in-cylinder air amount according to the closing timing of the intake valve when the intake pressure reaches the upper limit of the adjustable range by the operation of the throttle 10.
  • the valve timing of the intake valve is determined accordingly.
  • IN-VT3 is selected, and IN-VT3 is set as a valve timing instruction value (IN-VVT instruction value) for IN-VVT20.
  • the valve timing of the intake valve determined by the IN-VVT control unit 120 is instructed to the IN-VVT 20 and input to the EX-VVT control unit 160. Further, the target intake pressure determined by the IN-VVT control unit 120 is input to the EX-VVT control unit 160, the throttle control unit 130, and the target boost pressure calculation unit 140.
  • the EX-VVT control unit 160 receives the target intake valve passing air amount together with the intake valve timing and the target intake pressure.
  • the target intake valve passing air amount is a total value of a target in-cylinder air amount and a target scavenge amount described later.
  • the target scavenge amount means a target value of the amount of air blown from the intake pipe to the exhaust pipe by scavenging.
  • the intake valve passing air amount is larger than the in-cylinder air amount determined by the intake valve closing timing and the intake pressure, the difference is the scavenging amount.
  • the EX-VVT control unit 160 stores, as a map, a relationship that is established among the valve overlap amount, the intake pressure, and the air amount.
  • a map image is represented in a graph in the block of FIG.
  • the air amount associated with the valve overlap amount and the intake pressure means the intake valve passing air amount.
  • the intake valve passing air amount is uniquely determined by the valve overlap amount.
  • the valve timing of the intake valve is fixed, the valve timing of the exhaust valve (more specifically, the closing timing of the exhaust valve) that can achieve the target intake valve passing air amount when the valve overlap amount is determined is unique. Determined.
  • the EX-VVT control unit 160 specifies a valve overlap amount that simultaneously realizes the target intake valve passing air amount and the target intake pressure using a map. Then, the valve timing of the exhaust valve is calculated based on the specified valve overlap amount and the valve timing of the intake valve determined by the IN-VVT control unit 120, and the calculated valve timing is used as an instruction value (EX for the EX-VVT 30). -VVT indication value).
  • the throttle control unit 130 calculates the throttle opening from the target intake pressure and the target intake valve passing air amount using an inverse model of the air model. In a situation where the intake pressure reaches the upper limit in the supercharging region, the throttle opening calculated by the inverse model of the air model is a fully open opening. The throttle control unit 130 operates the throttle 10 using the calculated throttle opening as an operation amount.
  • the target supercharging pressure calculation unit 140 calculates a value obtained by adding a reserve pressure having a magnitude of 0 atm or more to the target intake pressure as the target supercharging pressure.
  • the reserve pressure may be a fixed value or a variable value that is changed according to the operating state.
  • the WGV control unit 150 determines the operation amount of WGV 40 from the target supercharging pressure.
  • the operation amount of the WGV 40 is a duty value given to the solenoid that drives the WGV 40.
  • a map that associates the duty value of the WGV 40 with the turbocharging characteristic of the turbocharger is used. In the block showing the WGV control unit 150 in FIG. 1, an image of the map is represented by a graph.
  • the turbocharging characteristic of the turbocharger can be expressed by the relationship between the cylinder air amount per unit time (hereinafter referred to as GA) and the supercharging pressure.
  • GA is calculated by multiplying the in-cylinder air amount (strictly speaking, the in-cylinder air amount per cycle) and the engine speed.
  • the target GA and the current GA are input to the WGV control unit 150 together with the target boost pressure.
  • the target GA which is the target value of GA, is calculated by multiplying the target in-cylinder air amount by the engine speed.
  • the current GA which is the current value of GA, is calculated by subtracting the estimated scavenging amount per unit time from the intake air flow rate (intake valve passing air amount per unit time) measured by the air flow meter.
  • the estimated scavenging amount per unit time is calculated from a map with the operating state of the engine as an argument.
  • FIG. 5 shows a map image used by the WGV control unit 150 as a graph with the horizontal axis representing GA and the vertical axis representing supercharging pressure.
  • the relationship between GA and supercharging pressure at three different duty values (Duty 1, Duty 2, Duty 3) is represented by a curve.
  • these four duty values are merely examples, and in the actual map, the association between the intake pressure and the in-cylinder air amount is performed for more duty values.
  • the WGV control unit 150 searches the map for a duty value that satisfies the target boost pressure and the target GA at the same time, and determines the duty value of the WGV 40. In the example shown in FIG. 5, Duty 2 is determined as the duty value of WGV 40.
  • the WGV control unit 150 calculates a shortage of the current GA with respect to the target GA. Since the supercharging pressure depends not only on the opening degree of the WGV 40 but also on the GA, if the current GA is insufficient with respect to the target GA, a desired supercharging pressure cannot be obtained. Therefore, in order to increase the apparent air amount using scavenging, the target scavenging amount is calculated from the shortage of the current GA with respect to the target GA. Specifically, the target scavenging amount per cycle can be calculated from the engine speed by setting the current GA deficiency relative to the target GA as the target scavenging amount per unit time. If the scavenging amount is increased, the boost pressure can be increased without affecting the torque.
  • the target scavenging amount per cycle is used for calculating the target intake valve passing air amount as described above, and the valve timing of the exhaust valve is determined according to the target intake valve passing air amount. Then, the target scavenging amount is realized by operating the EX-VVT 30 according to the determined valve timing, and as a result, the shortage of the current GA with respect to the target GA is compensated. Thereby, the followability of the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure is ensured.
  • the target in-cylinder air amount is calculated from the required torque in the supercharging region where supercharging is performed by the turbocharger.
  • the in-cylinder air amount is controlled by the valve timing of the intake valve, more specifically, by the closing timing of the intake valve.
  • the cylinder air amount actually realized with respect to the target cylinder air amount is neither insufficient nor excessive, and consequently the realized torque is insufficient with respect to the required torque. There is nothing to do or excess.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
  • a function equation in which torque and in-cylinder air amount are associated with various engine information may be used instead of the map.
  • the target scavenge amount is determined as one process of WGV control by the WGV control unit 150.
  • the target scavenge amount may be determined from the viewpoint of catalyst warm-up or prevention of pre-ignition. it can.
  • the target intake valve passing air amount may be determined by adding a predetermined value corresponding to the scavenging amount, instead of the target scavenging amount, to the target in-cylinder air amount.
  • the predetermined value in this case may be a value equal to or greater than zero, may be a fixed value, or may be a variable value that is changed according to the operating state of the engine.
  • the intake valve driving device may be any device that can change at least the closing timing of the intake valve. Therefore, not only the variable valve timing device, but also a variable valve lift device that can change the lift amount and the working angle, and an electromagnetic valve lift device that opens and closes the intake valve with an electromagnetic valve may be used.
  • the exhaust valve driving device Since the exhaust valve drive device may be a device that can change at least the closing timing of the exhaust valve, it may be a variable valve lift device or an electromagnetic valve lift device.
  • the control device according to the present invention can be applied not only to a supercharged engine having a turbocharger with a wastegate valve but also to a supercharged engine having a variable capacity turbocharger.
  • Throttle 20 IN-VVT (Variable valve timing mechanism for intake valve) 30 EX-VVT (Variable valve timing mechanism for exhaust valve) 40 Wastegate valve 100 Control device 110 Target air amount calculation unit 120 IN-VVT control unit 130 Throttle control unit 140 Target supercharging pressure calculation unit 150 WGV control unit 160 EX-VVT control unit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

　本発明の目的は、過給エンジンの制御装置においてスカベンジが発生する過給域での要求トルクの実現性を高めることである。この目的のため、本発明に係る過給エンジンの制御装置は、要求トルクから算出された目標筒内空気量から吸気弁駆動装置の操作量を決定するとともに、目標筒内空気量に筒内を吹き抜ける空気量の分が加えられた目標吸気弁通過空気量からスロットルの操作量を決定する。

Description

過給エンジンの制御装置
　本発明は、過給エンジンに用いられるトルクデマンド制御型の制御装置に関する。
　内燃機関の制御方法の１つとして、トルクを制御量としてアクチュエータの操作量を決定するトルクデマンド制御が知られている。トルクデマンド制御にて操作されるアクチュエータには、空気量に関係するもの、点火時期に関係するもの、及び、空燃比に関係するものが含まれる。このうち空気量に関係するアクチュエータには、例えば、スロットル、吸気弁のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構、排気弁のバルブタイミングを変更する可変バルブタイミング機構が含まれる。
　図７は、従来提案されているトルクデマンド制御を行うＮＡエンジンの制御装置の構成を示す機能ブロック図である。図７に示す制御装置２００は、スロットル１０、吸気弁用可変バルブタイミング機構（以下、ＩＮ-ＶＶＴと表記する）２０、及び、排気弁用可変バルブタイミング機構（以下、ＥＸ-ＶＶＴと表記する）３０を操作対象とする。そして、制御装置２００は、目標空気量演算ユニット２１０、ＶＶＴ制御ユニット２２０、及び、スロットル制御ユニット２３０を備えている。
　目標空気量演算ユニット２１０は、要求トルクの実現に必要な空気量を目標空気量として算出する。その計算には、トルクと空気量とをエンジン回転数、点火時期、空燃比等の種々のエンジン情報を引数にして関連付けられたマップが用いられる。
　ＶＶＴ制御ユニット２２０は、ＩＮ-ＶＶＴ２０の操作によって実現可能な吸気弁のバルブタイミングと、ＥＸ-ＶＶＴ３０の操作によって実現可能な排気弁のバルブタイミングとの組み合わせの中から燃費が最適になる組み合わせを選択する。そのような組み合わせはベースバルブタイミングとして予め記憶されている。ＶＶＴ制御ユニット２２０は、ベースバルブタイミングに従ってＩＮ-ＶＶＴ２０に対する指示値（ＩＮ－ＶＶＴ指示値）と、ＥＸ-ＶＶＴ３０に対する指示値（ＥＸ－ＶＶＴ指示値）とをそれぞれ決定する。
　また、ＶＶＴ制御ユニット２２０は、バルブオーバーラップ量と吸気圧と空気量との間に成り立つ関係をマップにして記憶している。図７においてＶＶＴ制御ユニット２２０を示すブロック内にはマップのイメージがグラフで表されている。このマップにおいてバルブオーバーラップ量及び吸気圧に関連付けられている空気量は、厳密には、吸気弁を通過して筒内に入った空気の量である。一方、要求トルクから計算される目標空気量は、厳密には、燃焼に供される空気量、すなわち、筒内空気量の目標値である。しかし、後述するように、少なくともＮＡエンジンでは吸気弁通過空気量は筒内空気量に一致することから、上述のマップに目標空気量を当てはめることに問題は無い。ＶＶＴ制御ユニット２２０は、目標空気量を実現できる吸気圧とバルブオーバーラップ量との組み合わせの中から、ベースバルブタイミングにおけるバルブオーバーラップ量に対応する吸気圧を選択し、選択した吸気圧を目標吸気圧として決定する。
　スロットル制御ユニット２３０は、目標吸気圧と目標空気量とからスロットル開度を計算する。スロットル開度の計算にはエアモデルの逆モデルが用いられる。エアモデルはスロットルの動作に対する吸気通路内の圧力や流量の動的特性をモデル化した物理モデルである。スロットル制御ユニット２３０は、算出したスロットル開度を操作量としてスロットル１０を操作する。
　このように構成される制御装置によれば、スロットル１０とＩＮ-ＶＶＴ２０とＥＸ-ＶＶＴ３０との協調操作によって、エンジンの筒内空気量を要求トルクを実現するのに過不足のない空気量に制御することができる。
　ところで、上述のトルクデマンド制御をターボ過給機や機械式過給機を備えた過給エンジンの制御に応用することが考えられている。過給エンジンのトルクデマンド制御に必要な制御装置の構成としては、図７に示すＮＡエンジンのトルクデマンド制御のための構成をそのまま利用するならば、例えば図８に示す構成を採用することができる。図８に示す制御装置２０１は、スロットル１０、ＩＮ-ＶＶＴ２０、ＥＸ-ＶＶＴ３０に加えてウエストゲートバルブ（以下、ＷＧＶと表記する）４０を操作対象とする。そして、制御装置２０１は、目標空気量演算ユニット２１０、ＶＶＴ制御ユニット２２０、スロットル制御ユニット２３０に加えて、目標過給圧演算ユニット２４０とＷＧＶ制御ユニット２５０とを備えている。
　過給エンジンの場合、過給機による過給が行われる過給域では、スロットル１０が全開まで開かれることで吸気圧が上限に達する場合がある。その場合、ＶＶＴ制御ユニット２２０は、前述のマップを用いて目標空気量を実現できる吸気圧とバルブオーバーラップ量との組み合わせを特定し、それら組み合わせの中から吸気圧の上限値に対応するバルブオーバーラップ量を選択する。ただし、選択したバルブオーバーラップ量を実現することができる吸気弁と排気弁の各バルブタイミングの組み合わせは多数存在するため、各可変バルブタイミング機構２０，３０に対する指示値は一意には決まらない。一例として、ベースバルブタイミングに最も近い組み合わせを選択し、その選択に従って各可変バルブタイミング機構２０，３０に対する指示値を決定することが考えられる。なお、吸気圧が上限に達していない場合には、ＮＡエンジンの場合と同様、吸気弁と排気弁の各バルブタイミングの組み合わせとしてベースバルブタイミングが選択され、ベースバルブタイミングにおけるバルブオーバーラップ量に対応する吸気圧が目標吸気圧として決定される。
　目標過給圧演算ユニット２４０は、目標吸気圧に所定のリザーブ圧を加算した値を目標過給圧として算出する。ＷＧＶ制御ユニット２５０は、目標過給圧に基づいてＷＧＶ４０を駆動するソレノイドに与えるデューティ値を決定する。デューティ値の決定方法の例としては、過給圧にデューティ値を関連付けるマップを用意しておき、そのマップから目標過給圧に対応するデューティ値を算出する方法を挙げることができる。また、実際の過給圧を計測或いは推定し、実際の過給圧が目標過給圧になるようにデューティ値をフィードバック制御する方法を挙げることもできる。
　このように構成される制御装置によれば、ターボ過給機による過給が行われていないＮＡ域では、ＮＡエンジンの場合と変わることのない制御により、要求通りのトルクをエンジンに出力させることができる。
　しかし、ターボ過給機による過給が行われる過給域では、要求トルクの実現精度に関して次のような問題が生じる。
　図９は、図８に示す構成の制御装置による過給域での制御結果のイメージを示している。図８の制御装置によれば、要求トルクから目標空気量が算出され、目標空気量を実現するようにスロットル１０、ＩＮ-ＶＶＴ２０、ＥＸ-ＶＶＴ３０及びＷＧＶ４０が協調操作される。しかし、図８の制御装置によって実際に実現される空気量は、目標空気量よりも少ないものとなる。
　このような空気量の不足が生じる原因は、ＮＡエンジンのための制御方法を過給エンジンにそのまま応答したことによる。ＮＡエンジンでは吸気圧力よりも排気圧力の方が高いため、吸気弁の開期間と排気弁の開期間とがオーバーラップしている場合、そのオーバーラップ量に応じて筒内に燃焼ガスが残留する、いわゆる内部ＥＧＲが発生する。この場合、吸気弁を通過して筒内に入った空気（新気）はそのまま筒内に残り、吸気弁通過空気量と内部ＥＧＲによる残留燃焼ガスの量との合計が筒内の全ガス量となる。よって、ＮＡエンジンの場合は、オーバーラップの有無に関係なく、吸気弁通過空気量と実際に燃焼に供される筒内空気量とは一致する。
　一方、過給エンジンの場合は、過給域では排気圧力よりも吸気圧力の方が高くなる。このため、吸気弁の開期間と排気弁の開期間とがオーバーラップしている場合、過給域では吸気管から排気管へ空気が吹きぬけるスカベンジが発生する。スカベンジが発生している場合、吸気弁を通過して筒内に入った空気のうちの一部は排気管に流れてしまうため、実際に燃焼に供される筒内空気量はスカベンジの分だけ吸気弁通過空気量よりも少なくなる。その結果、図９に示すように、実際に実現された筒内空気量は目標空気量に足りなくなり、要求トルクに対する実現トルクの不足が生じてしまう。
　以上のことから分かるように、過給エンジンにトルクデマンド制御を適用する場合には、ＮＡエンジンのトルクデマンド制御のための構成をそのまま利用することは適当ではない。過給エンジンのトルクデマンド制御のためには、スカベンジが発生する過給域でも要求トルクを精度良く実現することのできる制御装置が必要とされる。
　なお、以下に列挙する文献は、本出願に係る技術分野の技術水準を示す先行技術文献である。
特開２００９－０６８４０３号公報 特開２００８－０７５５４９号公報 特開２００４－２６３５７１号公報
　本発明は、上述の課題に鑑みてなされたもので、スカベンジが発生する過給域での要求トルクの実現性を高めることができる過給エンジンの制御装置を提供することを目的とする。
　本発明に係る過給エンジンの制御装置は、スロットルと吸気弁駆動装置と過給機とを有する過給エンジンに適用される。吸気弁駆動装置は少なくとも吸気弁の閉時期を変更することができる装置であればよい。本発明に係る過給エンジンの制御装置は、要求トルクから算出した目標筒内空気量から吸気弁駆動装置の操作量を決定する。そして、それと並行して、目標筒内空気量に筒内を吹き抜ける空気量の分を加えた目標吸気弁通過空気量からスロットルの操作量を決定する。筒内を吹き抜ける空気量とは、吸気弁を通過して筒内に入った空気のうち排気管に流れてしまう空気量を意味する。目標筒内空気量に加える空気量はエンジン性能に関する何らかの要求により決まる目標値でもよいし、固定値や運転状態に応じた変動値等の所定値でもよい。
　本発明に係る過給エンジンの制御装置は、過給機による過給が行われ、且つ、吸気圧がスロットルの操作によって調整可能な範囲の上限に達する場合、吸気弁駆動装置の操作によって要求トルクの実現を図る。その場合の吸気弁駆動装置の操作量は、吸気弁の閉時期と吸気圧と筒内空気量との間に成り立つ関係に基づいて、要求トルクから算出された目標筒内空気量から決定される。
　吸気弁駆動装置の操作量を確定することにより吸気弁の開時期と閉時期とが決まる。ただし、重要なのは筒内空気量を決定する要素である吸気弁の閉時期である。吸気圧が上限に達する場合には、吸気弁の閉時期によって筒内空気量は一意に決まるからである。一方、吸気弁の開時期は、吸気弁の開期間と排気弁の開期間とのオーバーラップ量に影響する。しかし、スカベンジが発生する過給域でのバルブオーバーラップ量は筒内空気量には影響せず、したがって、要求トルクの実現精度にも影響しない。よって、吸気弁の開期間については特に限定はない。
　過給エンジンは排気弁駆動装置を備えることができる。排気弁駆動装置は少なくとも排気弁の閉時期を変更することができる装置であればよい。排気弁の閉時期を確定させればバルブオーバーラップ量が確定する。バルブオーバーラップ量は要求トルクの実現精度には影響しないが、その大きさに応じてスカベンジ量、つまり、筒内を吹き抜ける空気量が増減する。スカベンジ量と筒内空気量との合計値が吸気弁通過空気量であるから、吸気圧が上限に達している場合には、バルブオーバーラップ量によって吸気弁通過空気量は一意に決まる。スカベンジ量については触媒暖機やプレイグニッションの防止等の観点からの種々の要求があることから、そのような要求を踏まえて目標吸気弁通過空気量を決定し、目標吸気弁通過空気量を実現するように排気弁駆動装置の操作量を決定してもよい。その場合の排気弁駆動装置の操作量は、バルブオーバーラップ量と吸気圧と吸気弁通過空気量との間に成り立つ関係に基づき、目標吸気弁通過空気量と吸気弁駆動装置の操作量（詳しくは吸気弁の開時期）とから決定することができる。
　また、本発明において過給エンジンが備える過給機は、機械式過給機でも良いしターボ過給機でも良い。しかし、付設のアクチュエータによって過給特性を変更可能なターボ過給機であるならば、同アクチュエータの操作によって過給圧を能動的に制御することができる。例えば、目標筒内空気量とエンジン回転数とから単位時間当り筒内空気量の目標値を算出し、アクチュエータの操作量とターボ過給機の過給特性との間に成り立つ関係に基づき、単位時間当り筒内空気量の目標値と目標過給圧とからアクチュエータの操作量を決定するようにしてもよい。この場合、単位時間当り筒内空気量の目標値に対して現在値が不足しているのであれば、スカベンジを利用して見かけの空気量を増やすことができる。具体的には、単位時間当り筒内空気量の目標値に対する現在値の不足分から目標スカベンジ量を算出し、目標筒内空気量と目標スカベンジ量との合計値を目標吸気弁通過空気量として排気弁駆動装置の操作量を決定すればよい。
本発明の実施の形態に係る過給エンジンの制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 吸気圧と各空気量との関係を示すグラフである。 目標筒内空気量から目標吸気圧と吸気弁のバルブタイミングとを決定する方法を説明するための図である。 目標筒内空気量から目標吸気圧と吸気弁のバルブタイミングとを決定する方法を説明するための図である。 ウエストゲートバルブのデューティ値と目標スカベンジ量とを決定する方法を説明するための図である。 図１に示す構成の制御装置による制御結果のイメージを示す図である。 従来のＮＡエンジンの制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 従来のＮＡエンジンの制御装置の構成を利用した過給エンジンの制御装置の構成を示す機能ブロック図である。 図８に示す構成の制御装置による制御結果のイメージを示す図である。
　以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。
　本実施の形態に係る制御装置が適用される過給エンジンは、ＷＧＶ（ウエストゲートバルブ）付きのターボ過給機を備えた火花点火式の４サイクルレシプロエンジンである。この過給エンジンの吸気通路には電子制御式のスロットルが取り付けられている。また、吸気弁にはＩＮ－ＶＶＴ（吸気弁用可変バルブタイミング機構）が取り付けられ、排気弁にはＥＸ－ＶＶＴ（排気弁用可変バルブタイミング機構）が取り付けられている。
　過給エンジンの運転は車載ＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって制御される。ＥＣＵは車両制御、エンジン制御、変速機制御等の種々の機能を備えている。本実施の形態に係る制御装置はＥＣＵが備える機能の一部として実現される。ＥＣＵには、エアフローメータやクランク角センサを含む各種のセンサから、過給エンジンの運転状態や運転条件に関する様々な情報が入力される。ＥＣＵが本実施の形態に係る制御装置として機能する場合、ＥＣＵは、メモリに記憶されているトルクデマンド制御のための制御プログラムに従って空気量に関係するアクチュエータ、すなわち、スロットル、ＩＮ－ＶＶＴ、ＥＸ－ＶＶＴ、及び、ＷＧＶを協調操作する。
　図１は、制御プログラムに従いＥＣＵが機能することで実現される制御装置の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態に係る制御装置１００は、目標空気量演算ユニット１１０、ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０、スロットル制御ユニット１３０、ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット１６０、目標過給圧演算ユニット１４０、及び、ＷＧＶ制御ユニット１５０によって構成される。ただし、図１に示す構成は、ターボ過給機による過給が行われる過給域で用いられる構成である。ターボ過給機による過給が行われていない（つまり、過給圧が立ち上がっていない）ＮＡ域では、図７に示す従来のＮＡエンジンのトルクデマンド制御のための構成を用いることができる。以下、過給域において採られる制御装置１００の構成について説明する。
　目標空気量演算ユニット１１０は、要求トルクの実現に必要な筒内空気量を目標筒内空気量として算出する。その計算には、トルクと筒内空気量とをエンジン回転数、点火時期、空燃比等の種々のエンジン情報を引数にして関連付けられたマップが用いられる。ここで用いられるマップは、ＮＡエンジンのトルクデマンド制御において用いられる要求トルクから目標空気量を算出するためのマップと同じものである。
　ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０は、ＩＮ－ＶＶＴ２０の操作量であるバルブタイミング指示値（ＩＮ－ＶＶＴ指示値）と目標吸気圧とを目標筒内空気量から決定する。その決定には、筒内空気量を吸気弁のバルブタイミングと吸気圧とに関連付けるマップが用いられる。図１においてＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０を示すブロック内には、そのマップのイメージがグラフで表されている。
　図２は、ＩＮ－ＶＶＴ２０のマップで定義されている吸気圧と筒内空気量との関係について説明するための図である。図２に示すグラフでは、吸気弁及び排気弁の各バルブタイミングとエンジン回転数とを一定とした場合の吸気圧に対する筒内空気量、吸気弁通過空気量、筒内全ガス量の各関係が線で表されている。筒内全ガス量は吸気圧の上昇に比例して増大する。これに対して吸気弁通過空気量は、吸気圧の上昇に応じて増大するが、その増大の仕方は一様ではない。吸気圧が大気圧よりも低いＮＡ域では、内部ＥＧＲによる残留ガス量の分だけ、吸気弁通過空気量は筒内全ガス量よりも少なくなる。しかし、吸気圧が大気圧近くなるにつれて残留ガス量はどんどん減っていき、吸気圧が大気圧に一致した時点では筒内全ガス量に吸気弁通過空気量が一致する。そして、吸気圧が大気圧よりも高い過給域では、スカベンジ量、つまり、筒内を吹き抜けて吸気管から排気管へ流れる空気量の分だけ、吸気弁通過空気量は筒内全ガス量よりも多くなる。吸気圧と筒内全ガス量との関係は吸気弁のバルブタイミング、より詳しくは、吸気弁の閉時期にのみ依存する。一方、吸気圧と吸気弁通過空気量との関係は吸気弁と排気弁の両方のバルブタイミングに依存する。
　トルクに寄与する筒内空気量は、吸気弁通過空気量と筒内全ガス量のうちより少ない方となる。よって、吸気圧が大気圧よりも低いＮＡ域では、筒内空気量は吸気弁通過空気量に一致するが、吸気圧が大気圧よりも高い過給域では、筒内空気量は筒内全ガス量に一致する。このため、過給域では筒内空気量は吸気圧に比例し、筒内空気量と吸気圧との関係は吸気弁の閉時期のみに依存する。
　図３及び図４には、横軸を吸気圧とし縦軸を筒内空気量とするグラフにより、吸気弁のバルブタイミングと吸気圧と筒内空気量との関係を表している。各グラフには、異なる４つのバルブタイミング（ＩＮ－ＶＴ１，ＩＮ－ＶＴ２，ＩＮ－ＶＴ３，ＩＮ－ＶＴ４）における吸気圧と筒内空気量との関係が線で表されている。各バルブタイミングは、少なくとも吸気弁の閉時期において違いがあるものとする。ただし、これら４つのバルブタイミングはあくまでも例示であり、実際のマップではより多くのバルブタイミングに関して吸気圧と筒内空気量との関連付けが行われている。以下、図３及び図４を用いて、吸気弁のバルブタイミングと目標吸気圧とを目標筒内空気量から決定する方法について説明する。
　目標筒内空気量が与えられた場合、目標筒内空気量を実現することができる吸気弁のバルブタイミングと吸気圧との組み合わせは複数存在する場合がある。この場合、ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０は、予め定められたベースバルブタイミングを選択し、そのバルブタイミングにおける筒内空気量と吸気圧との関係に基づいて目標筒内空気量を実現できる吸気圧を算出する。各図に示す例では、ＩＮ－ＶＴ１がベースバルブタイミングとなっている。ベースバルブタイミングは、例えば、エンジンの燃費が最適となるバルブタイミングである。
　しかし、各図に示すように、吸気圧には上限値が存在する。この上限値はスロットル１０の操作によって調整可能な吸気圧の範囲の上限である。例えば、スロットル１０を全開まで開いたときの吸気圧や、スロットル１０を最大速度で開いたときの吸気圧がその上限値である。過給域における吸気圧の上限値は、過給圧に近い過給圧以下の圧力となる。
　目標吸気圧は上限値を超えて設定することはできない。図３に示す例では、ＩＮ－ＶＴ１のもとで目標筒内空気量を実現できる吸気圧は上限値を超えていない。よって、この場合は、ＩＮ－ＶＴ１のもとで目標筒内空気量を実現できる吸気圧が目標吸気圧として決定されるとともに、ＩＮ－ＶＴ１がＩＮ－ＶＶＴ２０に対するバルブタイミング指示値（ＩＮ－ＶＶＴ指示値）として決定される。
　一方、図４に示す例では、ＩＮ－ＶＴ１のもとで目標筒内空気量を実現できる吸気圧は上限値を超えてしまう。この場合は、吸気圧の上限値を目標吸気圧とした場合に、目標筒内空気量を実現できる吸気弁のバルブタイミングが選択される。スカベンジが発生しているときの筒内空気量は吸気弁が閉じたときの筒内容積と吸気圧とで決まることから、吸気圧が上限値に達している場合には目標筒内空気量を実現できる吸気弁のバルブタイミング（より詳しくは、吸気弁の閉時期）は一意に決まる。
　そこで、ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０は、吸気圧がスロットル１０の操作によって調整可能な範囲の上限に達する場合は、吸気弁の閉時期によって筒内空気量を制御すべく、目標筒内空気量に応じて吸気弁のバルブタイミングを決定する。図４に示す例では、ＩＮ－ＶＴ３が選択され、ＩＮ－ＶＴ３がＩＮ－ＶＶＴ２０に対するバルブタイミング指示値（ＩＮ－ＶＶＴ指示値）とされる。
  ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０で決定された吸気弁のバルブタイミングは、ＩＮ－ＶＶＴ２０に対して指示されるとともに、ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット１６０に入力される。また、ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０で決定された目標吸気圧は、ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット１６０、スロットル制御ユニット１３０、及び、目標過給圧演算ユニット１４０に入力される。
　ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット１６０には、吸気弁のバルブタイミングと目標吸気圧とともに目標吸気弁通過空気量が入力される。目標吸気弁通過空気量は目標筒内空気量と後述する目標スカベンジ量との合計値である。目標スカベンジ量は、スカベンジによって吸気管から排気管へ吹き抜ける空気の量の目標値を意味する。吸気弁の閉時期と吸気圧とで決まる筒内空気量よりも吸気弁通過空気量が多い場合、その差分がスカベンジ量となる。
　ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット１６０は、バルブオーバーラップ量と吸気圧と空気量との間に成り立つ関係をマップにして記憶している。図１のブロック内にはマップのイメージがグラフで表されている。このマップにおいてバルブオーバーラップ量と吸気圧とに関連付けられている空気量は吸気弁通過空気量を意味する。過給域において吸気圧が上限値に達している状況では、バルブオーバーラップ量によって吸気弁通過空気量が一意に定まる。また、吸気弁のバルブタイミングは確定しているので、バルブオーバーラップ量が定まれば目標吸気弁通過空気量を実現できる排気弁のバルブタイミング（より詳しくは、排気弁の閉時期）が一意に定まる。
　そこで、ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット１６０は、目標吸気弁通過空気量と目標吸気圧とを同時に実現するバルブオーバーラップ量をマップを用いて特定する。そして、特定したバルブオーバーラップ量とＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０で決定された吸気弁のバルブタイミングとに基づいて排気弁のバルブタイミングを算出し、算出したバルブタイミングをＥＸ-ＶＶＴ３０に対する指示値（ＥＸ－ＶＶＴ指示値）として決定する。
　スロットル制御ユニット１３０は、エアモデルの逆モデルを用いて目標吸気圧と目標吸気弁通過空気量とからスロットル開度を計算する。過給域において吸気圧が上限値に達している状況では、エアモデルの逆モデルにより算出されるスロットル開度は全開開度となる。スロットル制御ユニット１３０は、算出したスロットル開度を操作量としてスロットル１０を操作する。
　目標過給圧演算ユニット１４０は、目標吸気圧に０気圧以上の大きさのリザーブ圧を加算した値を目標過給圧として算出する。リザーブ圧は固定値でもよいし、運転状態に応じて変更される変動値でもよい。
　ＷＧＶ制御ユニット１５０は、ＷＧＶ４０の操作量を目標過給圧から決定する。ＷＧＶ４０の操作量はＷＧＶ４０を駆動するソレノイドに与えるデューティ値である。デューティの決定には、ＷＧＶ４０のデューティ値をターボ過給機の過給特性に関連付けるマップが用いられる。図1においてＷＧＶ制御ユニット１５０を示すブロック内には、そのマップのイメージがグラフで表されている。
　ターボ過給機の過給特性は、単位時間当り筒内空気量（以下、ＧＡと表記する）と過給圧との関係で表すことができる。ＧＡは、筒内空気量（厳密には、１サイクル当り筒内空気量）とエンジン回転数との掛け算によって算出される。ＷＧＶ制御ユニット１５０には、目標過給圧とともに、目標ＧＡと現在ＧＡとが入力されている。ＧＡの目標値である目標ＧＡは、目標筒内空気量にエンジン回転数を掛け算することによって算出される。ＧＡの現在値である現在ＧＡは、エアフローメータによって計測された吸入空気流量（単位時間当り吸気弁通過空気量）から、単位時間当り推定スカベンジ量を差し引くことによって算出される。単位時間当り推定スカベンジ量は、エンジンの運転状態を引数とするマップから算出される。
　図５には、ＷＧＶ制御ユニット１５０が用いるマップのイメージが横軸をＧＡとし縦軸を過給圧とするグラフで表されている。グラフには、異なる３つのデューティ値（Ｄｕｔｙ１，Ｄｕｔｙ２，Ｄｕｔｙ３）におけるＧＡと過給圧との関係が曲線で表されている。ただし、これら４つのデューティ値はあくまでも例示であり、実際のマップではより多くのデューティ値に関して吸気圧と筒内空気量との関連付けが行われている。ＷＧＶ制御ユニット１５０は、目標過給圧と目標ＧＡとを同時に満足するデューティ値をマップから検索し、ＷＧＶ４０のデューティ値として決定する。図５に示す例では、Ｄｕｔｙ２がＷＧＶ４０のデューティ値として決定される。
　さらに、ＷＧＶ制御ユニット１５０は、目標ＧＡに対する現在ＧＡの不足分を算出する。過給圧はＷＧＶ４０の開度だけでなくＧＡにも依存しているので、現在ＧＡが目標ＧＡに対して不足している場合は所望の過給圧は得ることができない。そこで、スカベンジを利用して見かけの空気量を増やすべく、目標ＧＡに対する現在ＧＡの不足分から目標スカベンジ量を算出する。詳しくは、目標ＧＡに対する現在ＧＡの不足分を単位時間当たりの目標スカベンジ量とすることで、エンジン回転数から１サイクル当りの目標スカベンジ量を算出することできる。スカベンジ量を増やすのであれば、トルクに影響を与えることなく過給圧を上昇させることができる。１サイクル当りの目標スカベンジ量は、前述のように目標吸気弁通過空気量の計算に用いられ、目標吸気弁通過空気量に応じて排気弁のバルブタイミングが決定される。そして、決定されたバルブタイミングに従いＥＸ-ＶＶＴ３０が操作されることで目標スカベンジ量が実現され、ひいては目標ＧＡに対する現在ＧＡの不足分が補われる。これにより、目標過給圧に対する実過給圧の追従性が担保される。
　以上述べたように、本実施の形態に係る制御装置１００によれば、ターボ過給機により過給が行われる過給域では、要求トルクから目標筒内空気量が計算される。そして、吸気圧がスロットル１０の操作によって調整可能な範囲の上限に達する場合は、吸気弁のバルブタイミングによって、より詳しくは、吸気弁の閉時期によって筒内空気量が制御される。これにより、図６に示すように、目標筒内空気量に対して実際に実現される筒内空気量が不足することも過剰になることもなく、ひいては、要求トルクに対して実現トルクが不足することも過剰になることもない。つまり、本実施の形態に係る制御装置１００によれば、スカベンジが発生する過給域での要求トルクの実現性を高めることができる。また、本実施の形態に係る制御装置１００によれば、排気弁のバルブタイミングによってスカベンジ量を任意に制御することができるという利点もある。これによれば、トルクに影響を与えることなく吸気弁通過空気量を任意の量に調整することができる。
　なお、本発明は上述の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、目標空気量演算ユニット１１０による目標筒内空気量の計算では、マップに代えて、トルクと筒内空気量とを種々のエンジン情報に関連付けた関数式を用いてもよい。ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット１２０、ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット１６０、及び、ＷＧＶ制御ユニット１５０による計算についても同様である。それらの計算でもマップに代えて関数式を用いることができる。
　また、上述の実施の形態ではＷＧＶ制御ユニット１５０によるＷＧＶ制御の１つの処理として目標スカベンジ量を決定しているが、触媒暖機やプレイグニッションの防止等の観点から目標スカベンジ量を決定することもできる。また、目標スカベンジ量ではなく、スカベンジ量に相当する所定値を目標筒内空気量に加算することによって目標吸気弁通過空気量を決定してもよい。その場合の所定値はゼロ以上の値であればよく、固定値でもよいし、エンジンの運転状態に応じて変更される変動値でもよい。
　また、本発明に係る制御装置が適用される過給エンジンでは、吸気弁駆動装置は少なくとも吸気弁の閉時期を変更することができる装置であればよい。よって、可変バルブタイミング装置だけではなく、リフト量や作用角も変更可能な可変バルブリフト装置や、電磁弁で吸気弁を開閉する電磁式バルブリフト装置などでもよい。排気弁駆動装置についても同様である。排気弁駆動装置は少なくとも排気弁の閉時期を変更することができる装置であればよいので、可変バルブリフト装置や電磁式バルブリフト装置でもよい。また、本発明に係る制御装置は、ウエストゲートバルブ付きターボ過給機を有する過給エンジンだけでなく、可変容量型ターボ過給機を有する過給エンジンにも適用することができる。
１０　スロットル
２０　ＩＮ－ＶＶＴ（吸気弁用可変バルブタイミング機構）
３０　ＥＸ－ＶＶＴ（排気弁用可変バルブタイミング機構）
４０　ウエストゲートバルブ
１００　制御装置
１１０　目標空気量演算ユニット
１２０　ＩＮ－ＶＶＴ制御ユニット
１３０　スロットル制御ユニット
１４０　目標過給圧演算ユニット
１５０　ＷＧＶ制御ユニット
１６０　ＥＸ－ＶＶＴ制御ユニット

Claims (6)

  1. 　吸気弁の閉時期を変更することができる吸気弁駆動装置とスロットルと過給機とを有する過給エンジンの制御装置において、
    　要求トルクから目標筒内空気量を算出する手段と、
    　前記目標筒内空気量に筒内を吹き抜ける空気量の分を加えることによって目標吸気弁通過空気量を算出する手段と、
    　前記目標筒内空気量から前記吸気弁駆動装置の操作量を決定する手段と、
    　前記目標吸気弁通過空気量から前記スロットルの操作量を決定する手段と、
    を備えることを特徴とする過給エンジンの制御装置。
  2. 　前記吸気弁駆動装置の操作量を決定する手段は、前記過給機による過給が行われ、且つ、吸気圧が前記スロットルの操作によって調整可能な範囲の上限に達する場合において吸気弁の閉時期と吸気圧と筒内空気量との間に成り立つ関係に基づき、前記吸気弁駆動装置の操作量を決定することを特徴とする請求項１に記載の過給エンジンの制御装置。
  3. 　前記過給エンジンは、排気弁の閉時期を変更することができる排気弁駆動装置をさらに有し、
    　前記制御装置は、前記目標吸気弁通過空気量と前記吸気弁駆動装置の操作量とから前記排気弁駆動装置の操作量を決定する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の過給エンジンの制御装置。
  4. 　前記排気弁駆動装置の操作量を決定する手段は、前記過給機による過給が行われ、且つ、吸気圧が前記スロットルの操作によって調整可能な範囲の上限に達する場合において前記吸気弁の開期間と前記排気弁の開期間とのオーバーラップ量と吸気圧と吸気弁通過空気量との間に成り立つ関係に基づき、前記排気弁駆動装置の操作量を決定することを特徴とする請求項３に記載の過給エンジンの制御装置。
  5. 　前記過給機は、付設のアクチュエータによって過給特性を変更可能なターボ過給機であり、
    　前記制御装置は、
    　目標過給圧を決定する手段と、
    　前記目標筒内空気量とエンジン回転数とから目標単位時間当り筒内空気量を算出する手段と、
    　前記アクチュエータの操作量と前記ターボ過給機の過給特性との間に成り立つ関係に基づき、前記目標単位時間当り筒内空気量と前記目標過給圧とから前記アクチュエータの操作量を決定する手段と、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の過給エンジンの制御装置。
  6. 　前記制御装置は、
    　単位時間当り筒内空気量の現在値を取得する手段と、
    　前記目標単位時間当り筒内空気量に対する前記現在値の不足分から筒内を吹き抜ける空気量の目標値を算出する手段と、をさらに備え、
    　前記目標吸気弁通過空気量を決定する手段は、前記目標筒内空気量と筒内を吹き抜ける空気量の前記目標値との合計値を前記目標吸気弁通過空気量として決定することを特徴とする請求項５に記載の過給エンジンの制御装置。
PCT/JP2012/068876 2012-07-25 2012-07-25 過給エンジンの制御装置 WO2014016926A1 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12881853.1A EP2878791A4 (en) 2012-07-25 2012-07-25 SUPERIOR ENGINE CONTROL APPARATUS
BR112015001448-8A BR112015001448B1 (pt) 2012-07-25 2012-07-25 aparelho de controle para motor sobrealimentado
RU2015101741/06A RU2601323C2 (ru) 2012-07-25 2012-07-25 Управляющее устройство для двигателей с наддувом
PCT/JP2012/068876 WO2014016926A1 (ja) 2012-07-25 2012-07-25 過給エンジンの制御装置
CN201280074820.4A CN104487679B (zh) 2012-07-25 2012-07-25 增压发动机的控制装置
JP2014526660A JP5790882B2 (ja) 2012-07-25 2012-07-25 過給エンジンの制御装置
US14/416,355 US10202924B2 (en) 2012-07-25 2012-07-25 Control apparatus for supercharged engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/068876 WO2014016926A1 (ja) 2012-07-25 2012-07-25 過給エンジンの制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014016926A1 true WO2014016926A1 (ja) 2014-01-30

Family

ID=49996761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/068876 WO2014016926A1 (ja) 2012-07-25 2012-07-25 過給エンジンの制御装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10202924B2 (ja)
EP (1) EP2878791A4 (ja)
JP (1) JP5790882B2 (ja)
CN (1) CN104487679B (ja)
BR (1) BR112015001448B1 (ja)
RU (1) RU2601323C2 (ja)
WO (1) WO2014016926A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015189256A1 (de) * 2014-06-11 2015-12-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und steuereinheit zum ausführen eines gaswechsels in einem zylinder einer verbrennungskraftmaschine sowie verbrennungskraftmaschine mit einer solchen steuereinheit
JP2016200007A (ja) * 2015-04-07 2016-12-01 株式会社デンソー エンジンの回転停止制御装置
JP2017218949A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 本田技研工業株式会社 内燃機関の過給システム
JP2019027350A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 株式会社デンソー 内燃機関制御システム

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140326213A1 (en) * 2011-12-07 2014-11-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for supercharged engine
JP5920176B2 (ja) * 2012-11-13 2016-05-18 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP2927469A4 (en) * 2012-11-29 2016-07-13 Toyota Motor Co Ltd CONTROL DEVICE FOR A MOTOR EQUIPPED WITH A SUPERVISOR
US9453435B2 (en) * 2014-10-07 2016-09-27 GM Global Technology Operations LLC Control of internal combustion engine with two-stage turbocharging
CN111878185B (zh) * 2019-12-25 2021-04-27 蜂巢动力系统(江苏)有限公司 可变气门升程机构的控制方法
DE102022104501A1 (de) 2022-02-24 2023-08-24 Rolls-Royce Solutions GmbH Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine, Brennkraftmaschinenanordnung mit einer Brennkraftmaschine und einer solchen Steuervorrichtung, Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, und Verfahren zum Ermitteln eines Komponentenkennfelds

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11200930A (ja) * 1998-01-20 1999-07-27 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2001295672A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Sanshin Ind Co Ltd 内燃機関の排気制御装置
JP2004263571A (ja) 2003-02-05 2004-09-24 Toyota Motor Corp 内燃機関における充填空気量演算
JP2008075549A (ja) 2006-09-21 2008-04-03 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
JP2009068403A (ja) 2007-09-12 2009-04-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2009085014A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Toyota Motor Corp 内燃機関及び吸気温度制御装置
WO2012059953A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 トヨタ自動車株式会社 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63297746A (ja) * 1987-05-29 1988-12-05 Mazda Motor Corp 過給機付エンジンの空燃比制御装置
JP2830265B2 (ja) * 1990-01-11 1998-12-02 株式会社日立製作所 気筒流入空気量算出装置
JP2000073800A (ja) * 1998-08-28 2000-03-07 Hitachi Ltd 電磁駆動式吸排気バルブを備えたエンジンの制御装置
EP1063393B1 (en) * 1999-06-23 2006-04-12 Nissan Motor Co., Ltd. Intake-air quantity control apparatus for internal combustion engine with variable valve timing system
JP2005201187A (ja) * 2004-01-19 2005-07-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の吸入空気量推定装置
JP4222308B2 (ja) * 2005-01-11 2009-02-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の空気量推定装置
US7347183B2 (en) * 2005-03-31 2008-03-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and control method for engine
JP2006283636A (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Toyota Motor Corp エンジンの制御装置
JP4254761B2 (ja) * 2005-08-22 2009-04-15 トヨタ自動車株式会社 過給器付き内燃機関の制御装置
US7275516B1 (en) * 2006-03-20 2007-10-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for boosted direct injection engine
JP4779757B2 (ja) * 2006-03-30 2011-09-28 日産自動車株式会社 内燃機関の制御装置及び制御方法
DE102006019255A1 (de) * 2006-04-26 2007-10-31 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Verfahren und Steuergerät zum Einstellen eines variablen Turbolader-Turbinenströmungsquerschnitts
DE102006020522A1 (de) * 2006-05-03 2007-11-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
JP4924365B2 (ja) * 2006-12-20 2012-04-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4483885B2 (ja) * 2007-03-29 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4321656B2 (ja) * 2007-04-27 2009-08-26 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
DE102007023849A1 (de) * 2007-05-23 2008-11-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine
JP4512617B2 (ja) * 2007-06-26 2010-07-28 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置および方法
DE102007039613B4 (de) * 2007-08-22 2014-10-09 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Steuer- und Regeleinrichtung
DE102007043440B3 (de) * 2007-09-12 2009-04-02 Continental Automotive Gmbh Verfahren zum Ermitteln einer in einem Zylinder einer Brennkraftmaschine eingefangenen Luftmasse
JP4609541B2 (ja) * 2008-07-18 2011-01-12 トヨタ自動車株式会社 過給機付き内燃機関の制御装置
US7870843B2 (en) * 2008-11-26 2011-01-18 Gm Global Technology Operations, Inc. Torque control system with scavenging
JP5152135B2 (ja) * 2008-12-19 2013-02-27 日産自動車株式会社 過給式エンジンの吸気量制御装置
JP4816811B2 (ja) * 2008-12-26 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4816812B2 (ja) * 2009-02-13 2011-11-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP4816785B2 (ja) * 2009-02-20 2011-11-16 マツダ株式会社 ターボ過給機付きエンジンの制御方法および制御装置
US20100263639A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Ford Global Technologies, Llc Engine Control Method and System
US8135535B2 (en) * 2009-06-09 2012-03-13 Ford Global Technologies, Llc Modeling catalyst exotherm due to blowthrough
CN102124199B (zh) * 2009-11-04 2013-09-18 丰田自动车株式会社 内燃机控制装置
US9399944B2 (en) * 2011-02-07 2016-07-26 Nissan Motor Co., Ltd. Control device for multi-cylinder internal combustion engine
US8272362B2 (en) * 2011-03-29 2012-09-25 Ford Global Technologies, Llc Engine control method and system
JP2012251535A (ja) * 2011-06-07 2012-12-20 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関
US9399962B2 (en) * 2011-11-09 2016-07-26 Ford Global Technologies, Llc Method for determining and compensating engine blow-through air
US8352158B2 (en) * 2011-11-21 2013-01-08 Ford Global Technologies, Llc Method and system for compensating engine thermal conditions
US9103293B2 (en) * 2011-12-15 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Method for reducing sensitivity for engine scavenging

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11200930A (ja) * 1998-01-20 1999-07-27 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2001295672A (ja) * 2000-04-13 2001-10-26 Sanshin Ind Co Ltd 内燃機関の排気制御装置
JP2004263571A (ja) 2003-02-05 2004-09-24 Toyota Motor Corp 内燃機関における充填空気量演算
JP2008075549A (ja) 2006-09-21 2008-04-03 Hitachi Ltd 内燃機関の制御装置
JP2009068403A (ja) 2007-09-12 2009-04-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2009085014A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Toyota Motor Corp 内燃機関及び吸気温度制御装置
WO2012059953A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 トヨタ自動車株式会社 気筒間空燃比ばらつき異常検出装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2878791A4

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015189256A1 (de) * 2014-06-11 2015-12-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und steuereinheit zum ausführen eines gaswechsels in einem zylinder einer verbrennungskraftmaschine sowie verbrennungskraftmaschine mit einer solchen steuereinheit
CN106460695A (zh) * 2014-06-11 2017-02-22 大众汽车有限公司 用于在内燃机的气缸中实施换气的方法和控制单元以及带有这样的控制单元的内燃机
US20170089271A1 (en) * 2014-06-11 2017-03-30 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and control unit for carrying out a gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine and internal combustion engine having such a control unit
KR101842849B1 (ko) 2014-06-11 2018-03-27 폭스바겐 악티엔 게젤샤프트 내연기관의 실린더 내에서 가스 교환의 실행을 위한 방법 및 그 제어 유닛, 그리고 상기 제어 유닛을 장착한 내연기관
RU2668050C2 (ru) * 2014-06-11 2018-09-25 Фольксваген Акциенгезельшафт Способ и управляющий блок для выполнения газообмена в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, а также двигатель внутреннего сгорания с таким управляющим блоком
US10302023B2 (en) 2014-06-11 2019-05-28 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and control unit for carrying out a gas exchange in a cylinder of an internal combustion engine and internal combustion engine having such a control unit
CN106460695B (zh) * 2014-06-11 2019-06-04 大众汽车有限公司 用于在内燃机的气缸中实施换气的方法和控制单元以及带有这样的控制单元的内燃机
JP2016200007A (ja) * 2015-04-07 2016-12-01 株式会社デンソー エンジンの回転停止制御装置
JP2017218949A (ja) * 2016-06-07 2017-12-14 本田技研工業株式会社 内燃機関の過給システム
CN107476877A (zh) * 2016-06-07 2017-12-15 本田技研工业株式会社 内燃机的增压系统
JP2019027350A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 株式会社デンソー 内燃機関制御システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP2878791A4 (en) 2016-01-13
BR112015001448A2 (pt) 2017-07-04
EP2878791A1 (en) 2015-06-03
US20150184606A1 (en) 2015-07-02
US10202924B2 (en) 2019-02-12
RU2015101741A (ru) 2016-09-10
JP5790882B2 (ja) 2015-10-07
BR112015001448B1 (pt) 2021-06-08
CN104487679A (zh) 2015-04-01
CN104487679B (zh) 2016-12-28
JPWO2014016926A1 (ja) 2016-07-07
RU2601323C2 (ru) 2016-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5790882B2 (ja) 過給エンジンの制御装置
JP4683573B2 (ja) 内燃機関を運転するための方法
JP4464924B2 (ja) エンジンの制御装置および制御方法
JP5379918B1 (ja) 内燃機関の制御装置
US20070157715A1 (en) Method for model-based determination of the fresh air mass flowing into the cylinder combustion chamber of an internal combustion engine during an intake phase
JP2020076407A (ja) 内燃エンジンのそれぞれのシリンダーの中に捕捉される空気の質量を特定する方法
US10221794B1 (en) Measurement, modeling, and estimation of scavenging airflow in an internal combustion engine
WO2013084318A1 (ja) 過給エンジンの制御装置
JP4114574B2 (ja) 内燃機関の吸気量制御装置及び吸気量制御方法
JP2005307847A (ja) 内燃機関の空気量算出装置
JP5273183B2 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2014083654A1 (ja) 過給機付きエンジンの制御装置
JP2020002818A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5273295B2 (ja) 内燃機関の制御装置
WO2014080523A1 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6241412B2 (ja) 内燃機関の制御装置
KR101090796B1 (ko) 내연기관의 실린더 급기량과 최대 흡기 밸브 리프트를 상관시키는 방법 및 장치
JP2013155613A (ja) 過給エンジンの制御装置
CN109707521B (zh) 用于确定内燃机的气缸进气的方法，该内燃机具有可变的阀行程装置
CN103975153B (zh) 内燃机的控制装置
JP2015010548A (ja) エンジンの制御装置
JP6686427B2 (ja) エンジン制御装置
JP2013155614A (ja) 過給エンジンの制御装置
CN108798910A (zh) 用于内燃机的控制装置及用于内燃机的控制方法
JP2017180195A (ja) エンジンの制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12881853

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014526660

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14416355

Country of ref document: US

Ref document number: 2012881853

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015101741

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A

REG Reference to national code

Ref country code: BR

Ref legal event code: B01A

Ref document number: 112015001448

Country of ref document: BR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 112015001448

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20150122