内燃机的控制装置及控制方法与流程

文档序号:12795716阅读:250来源:国知局
内燃机的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及适用于内燃机的控制装置及控制方法,所述内燃机包括涡轮增压器,利用电动式的致动器来对设置于排气旁通通路的废气阀门的开度进行控制。



背景技术:

以往以来,为了提高输出,具备涡轮增压器等增压器的内燃机正得以实用化。此外,涡轮增压器利用废气的能量来使涡轮旋转,以驱动与涡轮相连结的压缩机,从而对提供给内燃机主体的吸入空气进行压缩。

另外,关于带涡轮增压器的内燃机,已知有在内燃机的排气通路上设置将涡轮进行迂回的排气旁通通路并在排气旁通通路上设置废气阀门的技术。

这里,通过调整废气阀门的开度,来对流过排气旁通通路的废气的流量、即流入涡轮的废气的流量进行调整,从而对利用与涡轮一体旋转的压缩机进行压缩的吸入空气的压力进行控制。以下,将由压缩机进行压缩的吸入空气的压力称为增压压力。

另外,适用于带涡轮增压器的内燃机的控制装置为了实现与内燃机的运行状态相对应的所希望的增压压力,决定废气阀门的目标开度,以进行反馈控制,使得由位置传感器所检测出的废气阀门的实际开度与目标开度相一致。

然而,已知在涡轮增压器、废气阀门以及它们的驱动系统中,由于各部件特性的个体差异或随时间的变化、温度变化等,即使对驱动废气阀门的致动器施加相同的操作量,废气阀门的实际开度也会产生差异,或者即使废气阀门的实际开度相同,实际增压压力也会产生差异。另外,在产生这些差异的情况下,存在无法实现所希望的增压压力的问题。

因此,为了解决上述问题,提出有对作为引起像这样的差异的主要原因之一的废气阀门的全闭位置的偏差进行学习的技术方案。

具体而言,提出有如下控制增压压力的方法:根据内燃机的运行状态,对目标增压压力和用于实现目标增压压力的废气阀门的基础开度进行运算,基于目标增压压力与实际增压压力之间的偏差来对开度校正量进行运算,基于基础开度和开度校正量来对废气阀门的目标开度进行运算,对致动器的驱动进行反馈控制,使得废气阀门的实际开度与目标开度相一致,从而对增压压力进行控制(例如参照专利文献1)。

另外,对于上述问题,公开了如下学习方法:以内燃机暖机后作为条件并基于开度校正量来学习废气阀门的全闭位置,通过像这样学习全闭位置,能对废气阀门的全闭位置的偏差进行校正,以实现所希望的增压压力。

另外,提出有如下控制方法:根据内燃机的运行状态,对废气阀门的目标开度进行运算,对致动器的驱动进行反馈控制,使得废气阀门的实际开度与目标开度相一致,从而对增压压力进行控制(例如,参照专利文献2)。

另外,对于上述问题,首先,在目标开度为全闭位置的情况下,在将废气阀门控制为全闭位置后,废气阀门的实际开度以全闭位置附近的一定值发生推移,基于上述情况,判断为废气阀门收敛于全闭位置。

接着,公开了如下方法:基于此时的位置传感器的输出,来对废气阀门的全闭位置进行学习,进而根据从学习到全闭位置时起的温度变化,来对全闭位置进行校正,通过像这样对全闭位置进行学习和校正,能对废气阀门的全闭位置的偏差进行修正,以实现所希望的增压压力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第4434057号公报

专利文献2:日本专利特开2015-59549号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

在专利文献1中,对开度校正量进行更新,直至实际增压压力与目标增压压力相一致,从而对目标开度进行校正,最终消除目标增压压力与实际增压压力之间的偏差。另外,将此时的开度校正量视作为相当于废气阀门的全闭位置的偏差量,对全闭位置进行学习。

然而,已知目标增压压力与实际增压压力之间的偏差不应该仅仅因废气阀门的全闭位置产生偏差而产生,例如,内燃机的进排气通路的压力损失、涡轮增压器的增压效率的偏差等其它原因也会导致目标增压压力与实际增压压力之间产生偏差。

因此,即使在因除废气阀门的全闭位置的偏差以外的原因而导致目标增压压力与实际增压压力之间产生偏差的情况下,作为全闭位置的偏移也会发生误学习。此时,若运行状态不变,则虽然持续控制成所希望的增压压力,但在运行状态发生变化的情况下,由于实际上导致目标增压压力与实际增压压力之间的偏差的原因所造成的影响度会发生变化,因此,每次运行状态发生变化时,都存在增压压力的控制性变差的问题。

另外,在专利文献2中,基于将废气阀门控制在全闭位置时的位置传感器的输出,来对废气阀门的全闭位置进行学习,因此,能学习到正确的全闭位置。因此,在因全闭位置的偏移而导致目标增压压力与实际增压压力之间产生偏差的情况下,通过学习全闭位置,能消除目标增压压力与实际增压压力之间的偏差,实现所希望的增压压力。

然而,在因除废气阀门的全闭位置的偏移以外的原因而导致目标增压压力与实际增压压力之间产生偏差的情况下,无法消除目标增压压力与实际增压压力之间的偏差,因此,存在以下问题:即使能正确学习全闭位置,也始终无法消除目标增压压力与实际增压压力之间的偏差。

另外,在专利文献2中的全闭学习控制中,在对全闭位置进行更新时,限制于夹在废气阀门的动作范围的下限极限与上限极限之间的区域的值。即,例如判断为收敛于全闭位置的值是比下限极限要低的值,则采用下限极限的值作为全闭位置,从而能防止低于下限极限的全闭位置被设定。

然而,在原本判断为收敛于全闭位置的值从夹在下限极限与上限极限之间的区域脱离的情况下,该值为异常值的可能性非常高。因此,在判断为收敛于全闭位置的值是比下限极限要低的值的情况下,存在以下问题:将下限极限的值作为全闭位置来进行更新本身也许包含误学习的可能性。

另外,在专利文献2中的全闭学习控制中,学习全闭位置时,设定开度比闭侧的止动位置要小的目标,使废气阀门与全闭位置相抵接,从而进行反馈控制。然后,基于废气阀门的实际开度以全闭位置附近的一定值发生推移的情况,判断为废气阀门收敛于全闭位置,将此时的位置传感器的输出作为全闭位置来进行学习。

然而,实际上,废气阀门的动作位置不可能到达开度比闭侧的止动位置要小的目标,因此,必然会产生无法消除目标开度与实际开度之间的偏差的状态,在学习结束之前该状态会持续。因此,在学习结束之前的期间内持续更新全闭位置,从而致动器的操作量、即致动器的驱动力增大。

这里,在将废气阀门按压于全闭位置的状态下,若致动器的驱动力增大,则构成将废气阀门与致动器连结的连杆机构的接合构件会发生弯曲。此外,从电动机发热及功耗的观点来讲,不希望发生因过大的操作量而导致致动器持续驱动的情况。

若接合构件发生弯曲,则虽然实际的全闭位置不会发生变化,但致动器的可动轴会相应于与致动器的驱动力的增大相对应而产生的接合构件的弯曲量而发生移动,因此,位置传感器的输出会向废气阀门的开度较小一侧缓缓变化,从而无法以一定值进行推移。因此,全闭位置的收敛判断会大幅延迟。

最终,若成为以下两种状态的任意一种状态,则能对全闭位置进行收敛判断:致动器的驱动力达到最大值的状态;以及接合构件的弯曲达到极限而无法继续弯曲的状态。但是,作为全闭位置的收敛判断延迟的结果,存在以下问题:在全闭位置持续更新从而以增大的致动器的驱动力将废气阀门按压于全闭位置的状态下进行学习,将全闭位置误学习至开度相应于接合构件的弯曲量而减小的一侧。

本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,获得一种内燃机的控制装置及控制方法,无论目标增压压力与实际增压压力之间产生偏差的原因是否是废气阀门的全闭位置发生偏移,都能正确地学习废气阀门的全闭位置,并能实现所希望的增压压力。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及内燃机的控制装置,所述内燃机包括:涡轮增压器,该涡轮增压器具备涡轮和压缩机,所述涡轮设置于内燃机的排气通路,所述压缩机设置于内燃机的进气通路,与涡轮一体地进行旋转;排气旁通通路,该排气旁通通路设置于排气通路,连通涡轮的上游侧与下游侧;废气阀门,该废气阀门设置于排气旁通通路,对流过排气旁通通路的废气的流量进行调整;致动器,对该致动器进行驱动,用于对废气阀门的动作位置进行变更;位置传感器,该位置传感器对废气阀门的动作位置进行检测;以及增压压力传感器,该增压压力传感器对由压缩机进行压缩的吸入空气的压力进行检测,以作为实际增压压力,所述内燃机的控制装置包括:目标增压压力运算部,该目标增压压力运算部基于内燃机的运行状态,对由压缩机进行压缩的吸入空气的压力即增压压力的目标值进行运算,以作为目标增压压力;请求开度运算部,该请求开度运算部基于目标增压压力来运算对于废气阀门的请求开度;请求开度校正量运算部,该请求开度校正量运算部基于目标增压压力和实际增压压力,对请求开度校正量进行运算;目标开度运算部,该目标开度运算部基于请求开度和请求开度校正量,对用于使实际增压压力与目标增压压力相一致的废气阀门的目标开度进行运算;实际开度运算部,该实际开度运算部在处于废气阀门完全堵住排气旁通通路的状态时,将由位置传感器所检测出的废气阀门的实际动作位置定为全闭位置,基于全闭位置和废气阀门的实际动作位置,对废气阀门的实际开度进行运算;致动器操作量运算部,该致动器操作量运算部基于目标开度和实际开度,对用于使目标开度与实际开度相一致的致动器的操作量进行运算;以及全闭位置学习部,该全闭位置学习部在目标开度为全闭状态且实际动作位置未以预先设定的规定比率以上的比率减少的情况下,将此时的实际动作位置更新为全闭位置。

本发明涉及内燃机的控制方法,所述内燃机包括:涡轮增压器,该涡轮增压器具备涡轮和压缩机,所述涡轮设置于内燃机的排气通路,所述压缩机设置于内燃机的进气通路,与涡轮一体地进行旋转;排气旁通通路,该排气旁通通路设置于排气通路,连通涡轮的上游侧与下游侧;废气阀门,该废气阀门设置于排气旁通通路,对流过排气旁通通路的废气的流量进行调整;致动器,对该致动器进行驱动,以对废气阀门的动作位置进行变更;位置传感器,该位置传感器对废气阀门的动作位置进行检测;以及增压压力传感器,该增压压力传感器对由压缩机进行压缩的吸入空气的压力进行检测,以作为实际增压压力,所述内燃机的控制方法包括:目标增压压力运算步骤,在该目标增压压力运算步骤中,基于内燃机的运行状态,对由压缩机进行压缩的吸入空气的压力即增压压力的目标值进行运算,以作为目标增压压力;请求开度运算步骤,在该请求开度运算步骤中,基于目标增压压力来运算对于废气阀门的请求开度;请求开度校正量运算步骤,在该请求开度校正量运算步骤中,基于目标增压压力和实际增压压力,对请求开度校正量进行运算;目标开度运算步骤,在该目标开度运算步骤中,基于请求开度和请求开度校正量,对用于使实际增压压力与目标增压压力相一致的废气阀门的目标开度进行运算;实际开度运算步骤,在该实际开度运算步骤中,在处于废气阀门完全堵住排气旁通通路的状态时,将由位置传感器所检测出的废气阀门的实际动作位置定为全闭位置,基于全闭位置和废气阀门的实际动作位置,对废气阀门的实际开度进行运算;致动器操作量运算步骤,在该致动器操作量运算步骤中,基于目标开度和实际开度,对用于使目标开度与实际开度相一致的致动器的操作量进行运算;以及全闭位置学习步骤,在该全闭位置学习步骤中,在目标开度为全闭状态且实际动作位置未以预先设定的规定比率以上的比率减少的情况下,将此时的实际动作位置更新为全闭位置。

发明效果

根据本发明所涉及的内燃机的控制装置及控制方法,目标增压压力运算部基于内燃机的运行状态,对由压缩机进行压缩的吸入空气的压力即增压压力的目标值进行运算,以作为目标增压压力,请求开度运算部基于目标增压压力来运算对于废气阀门的请求开度,请求开度校正量运算部基于目标增压压力和实际增压压力,对请求开度校正量进行运算,目标开度运算部基于请求开度和请求开度校正量,对用于使实际增压压力与目标增压压力相一致的废气阀门的目标开度进行运算,实际开度运算部在处于废气阀门完全堵住排气旁通通路的状态时,将由位置传感器所检测出的废气阀门的实际动作位置定为全闭位置,基于全闭位置和废气阀门的实际动作位置,对废气阀门的实际开度进行运算,致动器操作量运算部基于目标开度和实际开度,对用于使目标开度与实际开度相一致的致动器的操作量进行运算,全闭位置学习部在目标开度为全闭状态且实际动作位置未以预先设定的规定比率以上的规定比率减少的情况下,将此时的实际动作位置更新为全闭位置。

因此,无论目标增压压力与实际增压压力之间产生偏差的原因是否是废气阀门的全闭位置发生偏移,都能正确地学习废气阀门的全闭位置,并能实现所希望的增压压力。

附图说明

图1是表示应用本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的系统整体的结构图。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的框图。

图3是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的动作的流程图。

具体实施方式

以下,利用附图来说明本发明所涉及的内燃机的控制装置及控制方法的优选实施方式,对于各图中的相同或相当的部分标注相同的标号来说明。

实施方式1.

图1是表示应用本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的系统整体的结构图。在图1中,内燃机1的进气系统中设有与内燃机主体10相连接的进气通路11。进气通路11的入口安装有净化吸入空气的空气净化器12。另外,在进气通路11的比空气净化器12要靠近下游的一侧,设有检测吸入空气量的空气流量传感器41。

在进气通路11的比空气流量传感器41要靠近下游的一侧设有压缩吸入空气的涡轮增压器20。涡轮增压器20由压缩机21和涡轮22构成。另外,压缩机21与涡轮22通过连结轴23连结为一体,压缩机21利用流入涡轮22的废气的能量来得到旋转驱动。

另外,在进气通路11的比压缩机21靠近的下游的一侧设有对被压缩的空气进行冷却的中间冷却器13。另外,在进气通路11的比中间冷却器13更靠近下游的一侧设有对送至内燃机主体10的空气量进行调整的节流阀14。

此外,中间冷却器13与节流阀14之间设有对由压缩机21进行压缩的吸入空气的压力进行检测的增压压力传感器42。另外,在节流阀14设有对节流阀14的开度进行检测的节流阀开度传感器43。

另外,在内燃机1的排气系统中设有与内燃机主体10相连接的排气通路15。排气通路15的途中设有上述的涡轮增压器20的涡轮22。

另外,排气通路15设有使涡轮22旁通并连通涡轮22的上游侧与下游侧的排气旁通通路30。在排气旁通通路30设有作为对流经排气旁通通路30的废气的流量进行调整的排气旁路阀的废气阀门31。另外,在比排气通路15的涡轮22更靠下游侧设有对废气进行净化的排气净化催化剂16。

设置于排气旁通通路30的废气阀门31与构成连杆机构的接合构件33的一端机械性连接,所述连杆机构将废气阀门31与作为排气旁路阀的驱动装置的致动器32相连结。另外,接合构件33的另一端与致动器32的致动器输出轴34机械性连接。

另外,致动器输出轴34的附近设有对与废气阀门31的开阀位置相关的位置信息进行检测的位置传感器44。此外,在本发明的实施方式1中,与致动器32分开示出了位置传感器44,但位置传感器44也可以内置于致动器32。

另外,在内燃机1上连接有控制装置50。在控制装置50的输入部连接有所述空气流量传感器41、增压压力传感器42、节流阀开度传感器43及位置传感器44、对内燃机主体10的曲柄轴的旋转角进行检测的未图示的曲柄角传感器等各种传感器,以对内燃机1的运行状态进行检测。

另外,控制装置50的输出部除了连接有致动器32以外,为了对内燃机1的运行状态进行控制,还分别连接有未图示的内燃机主体10的喷射器、点火线圈等各种致动器。控制装置50基于来自上述各种传感器的输入信息,通过驱动上述各种致动器来将被压缩机21所压缩的吸入空气的压力控制为所希望的增压压力,并对内燃机1的燃烧状态、输出转矩进行最佳控制。

另外,致动器32内置有能正转或反转的电动机,并且,具有将该电动机的旋转运动转换为直线运动并输出的致动器输出轴34。致动器输出轴34能根据电动机的通电方向沿轴向移动,若沿将致动器输出轴34朝致动器32的内侧拉入的方向对电动机进行通电,则能经由接合构件33使废气阀门31向开阀侧、即图1中的右侧移动。

与之相对,若沿将致动器输出轴34朝致动器32的外侧推出的方向对电动机进行通电,则能经由接合构件33使废气阀门31向阀门关闭侧、即图1中的左侧移动。另外,在致动器输出轴34的侧部附近设有位置传感器44,将该位置传感器44所检测出的致动器输出轴34的轴向的位置作为废气阀门31的实际动作位置而读取入控制装置50。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的框结构图。在图2中,控制装置50具有目标增压压力运算部51、请求开度运算部52、请求开度校正量运算部53、目标开度运算部54、实际开度运算部55、致动器操作量运算部56、致动器驱动部57以及全闭位置学习部58。

这里,控制装置50由微处理器所构成,所述微处理器具有执行运算处理的cpu(centralprocessingunit:中央处理器)、以及保存有程序的存储器。另外,构成控制装置50的各模块作为软件而存储于存储部。

首先,对与废气阀门31的开度的基本控制有关的结构和动作进行说明。目标增压压力运算部51基于与曲柄角传感器的输出相对应的内燃机1的转速、空气流量传感器41所检测出的吸入空气量等运行状态,来对由压缩机21进行压缩的吸入空气的压力即增压压力的目标值进行运算,以作为目标增压压力。

请求开度运算部52基于由目标增压压力运算部51所运算出的目标增压压力,来运算对于废气阀门31的请求开度。请求开度校正量运算部53基于由目标增压压力运算部51所运算出的目标增压压力、以及由增压压力传感器42所检测出的实际增压压力,来对请求开度校正量进行运算。

目标开度运算部54基于由请求开度运算部52所运算出的对于废气阀门31的请求开度、以及由请求开度校正量运算部53所运算出的请求开度校正量,来对用于使实际增压压力与目标增压压力相一致的废气阀门31的目标开度进行运算。

实际开度运算部55基于废气阀门31完全堵住排气旁通通路30的状态、即废气阀门31成为全闭状态时的动作位置即全闭位置、以及由位置传感器44所检测出的致动器输出轴34的轴向的位置即废气阀门31的实际动作位置,来对废气阀门31的实际开度进行运算。

例如,若将使废气阀门31的开度从全闭位置变为全开位置时的位置传感器44的输出电压幅度设为vrng[v],将全闭位置的电压设为vmin[v],将表示废气阀门31的实际动作位置的位置传感器44的输出电压设为vs[v],将废气阀门31的实际开度设为pv[%],则实际开度pv如下式(1)所示。此外,vrng[v]和vmin[v]的设计上的初始值预先存储于控制装置50的存储器。

pv=(vs-vmin)÷vrng×100[%]···(1)

致动器操作量运算部56基于由目标开度运算部54所运算出的废气阀门31的目标开度、以及由实际开度运算部55所运算出的废气阀门31的实际开度,对用于驱动致动器32的操作量进行运算。此外,通过基于废气阀门31的目标开度与实际开度之间的偏差的pid控制等反馈控制来对致动器32的操作量进行运算。

致动器驱动部57将与由致动器操作量运算部56所运算出的致动器32的操作量相当的电流提供给致动器32。由此,对致动器32进行驱动,从而废气阀门31的动作位置、即开度发生变化。此外,所谓致动器32的操作量是指示内置于致动器32的电动机的通电方向和电流的参数,例如利用从-100%至+100%的占空比信号等pwm信号来提供。

接着,对与废气阀门31的全闭位置的学习控制有关的结构和动作进行说明。致动器操作量运算部56在判定为由目标开度运算部54所运算出的目标开度为0%、即全闭请求时,为了可靠地将废气阀门31设为全闭状态,而设定假想性目标开度。

另外,致动器操作量运算部56用该假想性目标开度来代替目标开度运算部54所运算出的目标开度,并基于该假想性目标开度和由实际开度运算部55所运算出的废气阀门31的实际开度,来对用于使目标开度与实际开度相一致的致动器32的操作量进行运算,并输出至致动器驱动部57。

另外,致动器操作量运算部56在目标开度运算部54所运算出的目标开度为0%、位置传感器44所检测出的废气阀门31的实际动作位置在预先设定的全闭位置偏差的范围内的情况下,将用于使废气阀门31朝阀门关闭侧移动的致动器32的操作量限制为预先设定的规定值以下,并输出至致动器驱动部57。此外,例如也可以根据排气流量、排气压力来使该规定值可变。

另外,作为废气阀门31的全闭位置偏差的范围,将相当于预先设定的范围下限的动作位置的电压值代入上述式(1)的vs[v],从而求出上述假想性目标开度。此外,将全闭位置偏差的范围预先设定为废气阀门31的全闭位置的偏差,并存储于控制装置50的存储器。

例如,若将相当于全闭位置偏差的范围下限的动作位置的电压值设为1.0[v]、vrng=2.5[v]、vmin=1.5[v],则利用上述式(1)来求出假想性目标开度为(1.0-1.5)/2.5×100=-20[%]。

将基于由此所求出的假想性目标开度和由实际开度运算部55所运算出的废气阀门31的实际开度来进行运算的致动器32的操作量被输出至致动器驱动部57,对致动器32进行驱动,此时,废气阀门31向全闭侧动作,成为废气阀门31完全堵住排气旁通通路的状态。

若全闭位置学习部58判定为目标开度运算部54所运算出的目标开度为0%、即全闭请求,则对位置传感器44所检测出的废气阀门31的实际动作位置是否在预先设定的全闭位置偏差的范围内进行判定。

另外,全闭位置学习部58在位置传感器44所检测出的废气阀门31的实际动作位置在全闭位置偏差的范围内、且未以预先设定的规定比率以上的比率减小的情况下,判定为废气阀门31处于完全堵住排气旁通通路30的状态。

此时,全闭位置学习部58将当前的位置传感器44的输出电压vs[v]更新、即学习作为全闭位置处的电压vmin[v]。此后,实际开度运算部55利用更新后的全闭学习位置vmin[v],根据上述式(1)来对废气阀门31的实际开度pv[%]进行运算。

以下,参照图3的流程图来对控制装置50所执行的处理进行说明。图3是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的动作的流程图。

在图3中,首先,目标增压压力运算部51读取内燃机1的转速、由空气流量传感器41所检测出的吸入空气量、由增压压力传感器42所检测出的实际增压压力、由位置传感器44所检测出的废气阀门31的实际动作位置等来自各种传感器的信息(步骤s101)。

接着,目标增压压力运算部51基于步骤s101中所读取的来自各种传感器的信息中的内燃机1的转速、吸入空气量等运行状态,来对目标增压压力进行运算(步骤s102)。

接着,请求开度运算部52基于步骤s102中所运算出的目标增压压力,来运算对于废气阀门31的请求开度(步骤s103)。

另外,请求开度校正量运算部53通过基于步骤s101中所读取的实际增压压力、步骤s102中所运算出的目标增压压力的反馈控制,来对请求开度校正量进行运算(步骤s104)。

接着,目标开度运算部54基于步骤s103中所运算出的对于废气阀门31的请求开度、以及步骤s104中所运算出的请求开度校正量,来对用于使实际增压压力与目标增压压力相一致的废气阀门31的目标开度进行运算(步骤s105)。这里,将步骤s105中所运算出的目标开度称为通常控制用目标开度。

接着,致动器操作量运算部56对步骤s105中所运算出的通常控制用目标开度是否为全闭进行判定(步骤s106)。

在步骤s106中,在判定为步骤s105中所运算出的通常控制用目标开度为全闭(即,“是”)的情况下,致动器操作量运算部56对上述假想性目标开度进行设定,将通常控制用目标开度替换成该假想性目标开度(步骤s107)。这里,将该假想性目标开度称为全闭学习控制用假想性目标开度。

接着,全闭位置学习部58对步骤s101中所读取的废气阀门31的实际动作位置是否在预先设定的全闭位置偏差的范围内进行判定(步骤s108)。此外,也可以由致动器操作量运算部56对废气阀门31的实际动作位置是否在预先设定的全闭位置偏差的范围内进行判定。

在步骤s108中,在判定为废气阀门31的实际动作位置在预先设定的全闭位置偏差的范围内(即,“是”)的情况下,全闭位置学习部58将标志f置位为f=1(步骤s109),对步骤s101中所读取的废气阀门31的实际动作位置是否收敛于全闭状态进行判定(步骤s110)。

这里,在本发明的实施方式1中,基于步骤s101中所读取的废气阀门31的实际动作位置未以预先设定的规定比率以上的比率进行减少的状态例如持续预先设定的规定时间以上的情况,来判定为废气阀门31的动作位置已收敛于全闭状态。

由此,无论废气阀门31本身是否为全闭状态,连杆机构的接合构件33的弯曲都会导致致动器输出轴34发生移动,位置传感器44的输出会向开度较小的一侧缓缓变化,不会以一定值进行推移,即使发生上述情况,也能尽快对废气阀门31处于全闭状态的情况进行判定。

在步骤s110中,在判定为废气阀门31的实际动作位置收敛于全闭状态(即,“是”)的情况下,全闭位置学习部58将与当前的废气阀门31的实际动作位置相对应的位置传感器44的输出电压vs[v]更新为全闭学习位置vmin[v](步骤s111)。

接着,致动器操作量运算部56将步骤s107中进行替换的全闭学习控制用假想性目标开度替换成步骤s105中所运算出的通常控制用目标开度(步骤s112)。

接着,实际开度运算部55基于步骤s101中所读取的废气阀门31的实际动作位置和全闭学习位置,利用上述式(1)来对废气阀门31的实际开度进行运算(步骤s113)。

接着,致动器操作量运算部56利用基于步骤s105中所运算出或步骤s112中进行替换的通常控制用目标开度、或者步骤s107中进行替换的全闭学习控制用假想性目标开度、以及步骤s113中所运算出的废气阀门31的实际开度的反馈控制,来对致动器32的操作量进行运算(步骤s114)。

接着,致动器操作量运算部56对标志f是否为f=0进行判定(步骤s115)。

在步骤s115中,在判定为标志f为f=0(即,“是”)的情况下,致动器驱动部57以步骤s114中所运算出的致动器32的操作量来驱动致动器32(步骤s116),并结束图3的处理。由此,将废气阀门31控制为通常控制用目标开度或全闭学习控制用假想性目标开度。

另一方面,在步骤s106中判定为步骤s105中所运算出的通常控制用目标开度不为全闭(即,“否”)的情况下,或者,在步骤s108中判定为废气阀门31的实际动作位置不在预先设定的全闭位置偏差的范围内(即,“否”)的情况下,全闭位置学习部58将标志f复位为f=0(步骤s117),并前进至步骤s113。此外,也可以由致动器操作量运算部56来将标志f进行复位。

另外,另一方面,在步骤s110中判定为废气阀门31的实际动作位置未收敛于全闭状态(即,“否”)的情况下,直接前进至步骤s113。

另外,另一方面,在步骤s115中判定为标志f不为f=0(即,“否”)的情况下,致动器操作量运算部56为了使废气阀门31朝堵住排气旁通通路30的方向动作,而将致动器32的操作量限制在预先设定的规定值以下,以使得步骤s114中所运算出的致动器32的操作量不过分增大(步骤s118),并前进至步骤s115。

由此,在全闭位置的学习时,能避免致动器32的驱动力增大为所需的以上而在将废气阀门31按压于全闭位置的状态下实施学习。

另外,在将废气阀门31控制为全闭学习控制用假想性目标开度的情况下,能避免致动器32的驱动力增大为所需的以上而成为将废气阀门31按压于全闭位置的状态,并能对废气阀门31的动作位置进行控制。

如上所述,根据实施方式1,目标增压压力运算部基于内燃机的运行状态,对由压缩机进行压缩的吸入空气的压力即增压压力的目标值进行运算,以作为目标增压压力,请求开度运算部基于目标增压压力,运算对于废气阀门的请求开度,请求开度校正量运算部基于目标增压压力和实际增压压力,对请求开度校正量进行运算,目标开度运算部基于请求开度和请求开度校正量,对用于使实际增压压力与目标增压压力相一致的废气阀门的目标开度进行运算,实际开度运算部在处于废气阀门完全堵住排气旁通通路的状态时,将由位置传感器所检测出的废气阀门的实际动作位置定为全闭位置,基于全闭位置和废气阀门的实际动作位置,对废气阀门的实际开度进行运算,致动器操作量运算部基于目标开度和实际开度,对用于使目标开度与实际开度相一致的致动器的操作量进行运算,全闭位置学习部在目标开度为全闭状态且实际动作位置未以预先设定的规定比率以上的比率减少的情况下,将此时的实际动作位置更新为全闭位置。

即,使用将废气阀门控制为全闭位置时的位置传感器输出来对全闭位置进行学习,从而能正确地学习废气阀门的全闭位置,并且,通过基于目标增压压力和实际增压压力的反馈控制,来对废气阀门的目标开度进行修正,使得实际增压压力与目标增压压力相一致,从而无论目标增压压力与实际增压压力之间产生偏差的原因是否是废气阀门的全闭位置发生偏移,都能正确地学习废气阀门的全闭位置,并能实现所希望的增压压力。

标号说明

1内燃机

10内燃机主体

11进气通路

12空气净化器

13中间冷却器

14节流阀

15排气通路

16排气净化催化剂

20涡轮增压器

21压缩机

22涡轮

23连结轴

30排气旁通通路

31废气阀门

32致动器

33接合构件

34致动器输出轴

41空气流量传感器

42增压压力传感器

43节流阀开度传感器

44位置传感器

50控制装置

51目标增压压力运算部

52请求开度运算部

53请求开度校正量运算部

54目标开度运算部

55实际开度运算部

56致动器操作量运算部

57致动器驱动部

58全闭位置学习部

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