的大气压化输入电子控制单元（W下称为ECU。ECU ;Electric Control化it、电子控制 单元）20。
[0017] 此外，可W使用对大气压进行推算的单元，也可W使用内置于ECU20中的大气压 传感器，来代替对大气压进行测定的大气压传感器17。另外，将来自上述W外的各种传感器 (包含未图示的油口开度传感器、曲柄角度传感器）18的测定值也都输入ECU20。
[0018] ECU20包括EGR流量计算单元21、作为体积效率等效值计算单元的体积效率修正 系数计算单元22、进气歧管密度计算单元23、气缸吸入空气量计算单元24、气缸吸入EGR流 量计算单元25、W及控制量计算单元26。EGR流量计算单元21根据EGR阀开度Est来计算 EGR流量化e。接着，体积修正系数计算单元22根据由AFS2测定到的吸入空气量Qa、EGR 流量化e、W及由进气歧管密度计算单元23计算出的进气歧管密度P b来计算体积效率修 正系数Kv。气缸吸入空气量计算单元24根据上述计算出的体积效率修正系数Kv和吸入空 气量化来计算气缸吸入空气量化。
[0019] 气缸吸入EGR流量计算单元25根据体积效率修正系数Kv和EGR流量Qae来计算 气缸吸入EGR流量化e。控制量计算单元26基于气缸吸入空气量化和气缸吸入EGR流量 Qce来计算对喷射器9、点火线圈12等进行驱动的控制量，并驱动喷射器9、点火线圈12等。 此外，ECU20根据油口开度等所输入的各种数据来计算内燃机1的目标转矩，并计算出要达 到所算出的目标转矩的目标气缸吸入空气量，并计算目标节流开度、目标进气WT相位角、 目标排气WT相位角，来达到目标气缸吸入空气量，并将该些算出的值作为目标值，来对电 子控制节流器4的开度、进气WT10 W及排气WT11的相位角进行控制。此外，根据需要也 对其它各种致动器进行控制。
[0020] 接着，对图1中的气缸吸入空气量计算单元24、即用于在EGR阀16打开使得排气 歧管13与气室5通过EGR流路14相连时，根据由AFS2测量到的吸入空气量计算气缸吸入 空气量的进气系统物理模型进行详细说明。
[0021] 该里，进行如下定义（(n):行程数）。 Qa(n):由AFS2计算出的吸入空气量[g/s]在一个行程内的平均值 Qae(n);根据EGR阀开口面积计算出的EGR流量[g/s]在一个行程内的平均值 化(n);气缸吸入空气流量[g/s]在一个行程内的平均值 Qce (n);气缸吸入EGR流量[g/s]在一个行程内的平均值 T(n);-个行程（四气缸内燃机为180[degCA]，H气缸内燃机为240[degCA])的时间
[S] Vs ;从节流器下游到各气缸入口为止的进气管容积[cm3] Vegr ;从EGR阀下游到各气缸入口为止的进气管容积[cm3] Vc ;每个气缸的气缸行程容积[cm3] Pb(n);进气歧管内的新鲜气体密度[g/cm3]在一个行程内的平均值 Kv(n);作为从进气歧管进入气缸的空气的体积效率等效值的体积效率修正系数 Kvegr(n);从进气歧管进入气缸的EGR的体积效率修正系数
[0022] 若在从节流器下游到各气缸入口为止的进气管容积Vs[cm3]所示的区域中，仅关 注经由节流器进入进气歧管（下面称为新鲜气体），并对内燃机的一个行程应用质量守恒 定律，则成立下式（1)。 【数学式1】 Qa (n) T (n) -Qc (n) T (n) = { P b (n) - P b (n-1)} * Vs …（1)
[0023] 接着，若使用从进气歧管进入气缸的EGR的体积效率修正系数Kv (n)，则一个行程 内的气缸进气量由下式来表示。 【数学式2】 Qc (n) T (n) =Kv (n) ? P b (n) * Vc …似 另外，由于在正常运行时化(n)T(n)与化(n)T(n)相等，因此可W通过将式（2)的左边 替换为化(n) T (n)，从而能在内燃机控制常数适配时计算出体积效率修正系数Kv。
[0024] 接着，将式似代入式（1)，消去Pb(n)，并对化(n)T(n)进行求解，则得到下式 (3)。 【数3】
【主权项】
1. 一种内燃机的控制装置，其特征在于，包括： 吸入空气量检测单元，该吸入空气量检测单元对通过设置于内燃机进气管的节流阀而 被吸入所述内燃机的吸入空气量进行检测； 体积效率等效值计算单元，该体积效率等效值计算单元计算表示从所述节流阀下游的 进气管进入到所述内燃机的气缸内的空气量的指标、即体积效率等效值； 物理模型，该物理模型对通过所述节流阀的空气进入所述气缸内为止的进气系统的响 应延迟进行建模； 排气回流路，该排气回流路使所述节流阀下游的进气管与排气管相连； 排气回流阀，该排气回流阀使所述排气回流路打开、关闭从而控制排气回流量； 排气回流量计算单元，该排气回流量计算单元对通过所述排气回流路而被吸入到进气 管的所述排气回流量进行计算；以及 进气管内密度检测单元，该进气管内密度检测单元能检测所述节流阀下游的进气管内 的密度及密度变化，以作为进气管内密度与进气管内密度变化量， 所述体积效率等效值基于所述吸入空气量、所述排气回流量、所述进气管内密度、以及 所述进气管内密度变化量而算出， 基于所述吸入空气量、所述体积效率等效值、以及所述物理模型来推算实际吸入到所 述气缸内的空气量、以及实际吸入到所述气缸内的排气回流量。
2. 如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述进气管内密度检测单元基于设置在所述节流阀下游的进气管内的压力检测单元 以及温度检测单元所检测到的进气管内压力和进气管内温度来计算进气管内密度和进气 管内密度变化量。
3. 如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 所述体积效率等效值利用下式（15)而算出： 【数学式15】
式中，Kv:体积效率等效值[] Qa:内燃机的一个行程内的吸入空气量[g] Qae:内燃机的一个行程内的EGR流量[g] Pb:进气管内密度[g/cm3] APb :进气管内密度变化量[g/cm3] Vs:从节流阀的下游到所述气缸的入口为止的容积[cm3] Vc:内燃机的每个气缸的气缸行程容积[cm3]。
4. 如权利要求3所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 将对通过所述式（15)计算出的所述体积效率等效值进一步实施滤波处得到的滤波后 体积效率等效值用作为体积效率等效值。
5. 如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 吸入到所述气缸内的空气量利用下式（16)算出： 【数学式16】
式中，n:内燃机的行程数Kv(n):体积效率等效值[] Qa:内燃机的一个行程内的吸入空气量[g/s] Qc:内燃机的一个行程内的气缸吸入空气量[g/s] T(n):内燃机的一个行程的时间[s] Vs:从节流阀的下游到气缸入口为止的容积[cm3] Vc:内燃机的每个气缸的气缸行程容积[cm3]。
6. 如权利要求1或2所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 吸入到所述气缸的排气回流量利用下式（17)算出： 【数学式17】
式中，n:内燃机的行程数Kv(n):体积效率等效值[] Qae:内燃机的一个行程内的排气回流量[g/s] Qce:内燃机的一个行程内吸入气缸的排气回流量[g/s] T(n):内燃机的一个行程的时间[s] Vegr:从排气回流阀的下游到气缸入口为止的容积[cm3] Vc:内燃机的每个气缸的气缸行程容积[cm3]。
7. 如权利要求6所述的内燃机的控制装置，其特征在于， 将所述式（17)所使用的从所述排气回流阀的下游到所述气缸入口为止的容积Vegr作 为所述节流阀下游到所述气缸入口为止的容积Vs。
【专利摘要】本发明提供一种内燃机的控制装置，能更准确地计算体积效率修正系数，从而能更准确地推算流入气缸的空气量及外部排气回流量。在具备由排气回流阀以及排气回流通路构成的排气回流装置的内燃机中，基于气缸流量、排气回流量、进气管内密度、以及进气管内密度变化量来计算作为体积效率等效值的体积效率修正系数，并利用该计算出的体积效率修正系数来计算气缸吸入空气量以及吸入气缸的排气回流量。
【IPC分类】F02D9-04, F02D9-02
【公开号】CN104564359
【申请号】CN201410123810
【发明人】牧野伦和, 叶狩秀树, 绵贯卓生
【申请人】三菱电机株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年3月28日
【公告号】DE102014205992A1, US20150114367