废气再循环装置的制作方法

文档序号:5217422阅读:344来源:国知局
专利名称:废气再循环装置的制作方法
技术领域
本发明涉及废气再循环(Exhaust gas Recirculation)装置,特别涉及实现了电控阀的控制特性改善等的废气再循环装置。
背景技术
废气再循环装置(以下称为“EGR装置”)作为如下装置是众所周知的,即为了降低废气中的氮化物,使废气的一部分返回到进气系统,降低混合气燃烧时的最高温度,从而抑制NOx的生成量。
在该EGR装置中,通常在将废气的一部分返回到进气系统的位置上设置阀,通过调节其开度,来调节废气返回到进气系统的回授量。从电气控制的容易性等观点来看,该阀一般适于使用电气式的所谓电磁阀,已经多次提出了这种结构的装置(例如,参照特开2002-285888号公报等)。
另外,在为了调节EGR装置的废气回授量而使用电磁阀的情况下,存在电磁阀的温度特性影响其回授量的控制精度的问题。即,构成电磁阀的电磁线圈一般具有电阻成分,而该电阻成分随着环境气温和电磁线圈自身的温度而变化,结果,导致通电电流变化,对阀的开度,换言之对废气的回授量带来影响。该问题是即使在电机驱动式的阀中也同样会产生的问题。
作为应对这种电磁线圈中的电流变化的方法,典型的方法是考虑通过例如检测实际电流值而进行反馈控制,从而改变通电量使其变成本来的值。
另外,作为不使用反馈控制的方法,众所周知的例如有利用预定的运算式求出线圈温度的估计值,根据该估计值调节线圈的通电量(例如,参照特开2001-214766号公报等)。
但是,例如在为了电磁线圈的通电电路的通用化等而不能新追加用于这种反馈控制的电路的情况下,有时要求在不使用通过检测电流值而实现的反馈控制的情况下抑制电磁线圈的电流变化,在所述前者的方法中,未必是万全的方法。
另外,在所述后者的方法的情况下,仅根据线圈温度的估计值来校正电流,在存在其它导致流过电磁线圈的电流变动的因素的情况下是不充分的。

发明内容
本发明的目的在于提供一种废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法以及废气再循环装置,其中可以在不使用反馈控制的情况下,通过比较简单的结构,高精度地调节电控阀的驱动电流。
本发明的另一目的在于提供一种废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法、电控阀的驱动控制程序以及废气再循环装置,其中可以实现电控阀的稳定的通电驱动。
根据本发明的第1方式,提供了一种在废气再循环装置中用于调节废气向进气侧的回授量的电控阀的驱动控制方法通过预先设定的能够得到针对相当于目标废气回授量的变量的所述电控阀的驱动占空比的占空比转换映射图,求出针对相当于目标废气回授量的变量的驱动占空比,另一方面,通过预先设定的能够根据电池电源和发动机冷却水温度得到针对所述驱动占空比的校正值的占空比校正映射图,求出针对所检测的电池电压和发动机冷却水温度的校正值,根据该校正值和所述驱动占空比求出用于驱动所述电控阀的新的驱动占空比,利用该新的驱动占空比进行所述电控阀的驱动。
在该结构中,利用根据先前实验等的结果而设定的占空比转换映射图来求出驱动占空比的所谓标准值,并且,进行基于电池电压和发动机冷却水温度(驱动电流变动的主要原因)的校正,并将校正后的驱动占空比用于电控阀的驱动,因此,不进行反馈控制,与以往相比可以进行精度更高的驱动电流控制。
根据本发明的第2方式,提供了一种在废气再循环装置中用于调节废气向进气侧的回授量的电控阀的驱动控制方法通过计算所述电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值,将所检测的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值,另一方面,通过计算向所述电动阀通电的目标驱动电流的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,利用该驱动占空比驱动所述电控阀。
在该结构中,根据通过基于先前实验等的结果的预定的目标驱动电流处理而得到的目标驱动电流、作为驱动电流变动的主要原因的电池电压、和电磁线圈的估计电阻值,通过占空比确定映射图来求出驱动占空比,并且预先对通过该占空比确定映射图求出的驱动占空比进行基于温度变化的校正,由此可以不进行反馈控制,与以往相比可以进行精度更高的驱动电流控制。
根据本发明的第3方式,提供了一种用于调节涡轮用连通管中的废气通过量的电控阀的驱动控制方法,其中,在废气再循环装置中设置涡轮用连通管,使得设于排气管途中的排气涡轮的输入输出口连通,该电控阀的驱动控制方法为通过计算所述涡轮用电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值,将所检测出的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值,另一方面,通过计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述涡轮用电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,利用该驱动占空比驱动所述涡轮用电控阀。
根据本发明的第4方式,提供了一种被构成为可通过驱动电控阀来调节发动机废气向进气侧的回授量的废气再循环装置,具有基本驱动占空比输出单元,其针对相当于目标废气回授量的变量的输入,输出所述电控阀的驱动占空比;校正值输出单元,其根据所输入的电池电压和发动机冷却水温度输出所述驱动占空比的校正值;校正驱动占空比计算单元,其根据从所述校正值输出单元得到的校正值和从所述基本驱动占空比输出单元得到的驱动占空比求出新的驱动占空比;驱动单元,其根据所述校正驱动占空比计算单元的计算值进行所述电控阀的驱动。
根据本发明的第5方式,提供了一种被构成为可通过驱动电控阀来调节发动机废气向进气侧的回授量的废气再循环装置,具有电子控制部,其计算所述电控阀的驱动占空比;驱动电路,其根据来自所述电子控制部的驱动占空比进行所述电控阀的通电驱动;所述电子控制部构成为,通过计算所述电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理来求出估计电阻值,将所检测出的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值,另一方面,
通过计算向所述电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理来求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,并将其输出给所述驱动电路。
根据本发明的第6方式,提供了一种废气再循环装置,其中设置有涡轮用连通管,使得设于排气管途中的排气涡轮的输入输出口连通,并设有用于调节该涡轮用连通管中的废气通过量的电控阀,该废气再循环装置具有电子控制部,其计算所述涡轮用电控阀的驱动占空比;驱动电路,其根据来自所述电子控制部的驱动占空比进行所述涡轮用电控阀的通电驱动;所述电子控制部构成为,通过计算所述涡轮用电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值,将所检测出的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值,另一方面,通过计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述涡轮用电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,并用该驱动占空比驱动所述涡轮用电控阀。


图1是表示本发明实施方式中的废气再循环装置的概略结构的结构图。
图2是表示图1所示的废气再循环装置中使用的废气再循环用阀的结构例的结构图。
图3是表示以本发明实施方式的废气再循环装置的第1结构例中的电子控制部为中心的构成部分的结构例的结构图。
图4是说明图3所示的第1结构例中的运算处理的内容的说明图。
图5是表示本发明实施方式的废气再循环装置的第2至第4结构例中的共同的基本结构部分的结构例的结构图。
图6是说明本发明实施方式的废气再循环装置的第2至第4结构例中的共同的驱动占空比运算处理的基本步骤的说明图。
图7是说明本发明实施方式的废气再循环装置的第2结构例中的EGR/增压运算处理的具体内容的说明图。
图8是说明本发明实施方式的废气再循环装置的第3结构例中的EGR/增压运算处理的具体内容的说明图。
图9是表示本发明实施方式的废气再循环装置的第4结构例中的废气再循环装置的整体结构例的结构图。
图10是说明本发明实施方式的废气再循环装置的第4结构例中的EGR/增压运算处理的具体内容的说明图。
图11是表示使用作为电控阀的一种的电机驱动阀来作为废气再循环用阀的情况下,废气再循环用阀的基本结构例的结构图。
图12是表示直接利用电机驱动部的旋转来进行废气再循环用阀的阀开闭的情况下的概略结构例的包含一部分剖面的结构图。
具体实施例方式
为了更详细地说明本发明,按照附图来进行说明。
另外,下面将要说明的部件、配置等并不限制本发明,在本发明的主旨范围内可以进行各种改变。
首先,参照图1对本发明实施方式的废气再循(Exhaust gasRecirculation)装置的整体概略结构进行说明。
该废气再循环装置(下面称为“EGR装置”)的详细内容除了作为后述的电控阀的电磁真空调节阀(在图1中标记为“EVRV”)12的驱动方法与以往不同之外,其基本结构是众所周知的。即,例如,使用柴油机的发动机1被设置成用于取入燃烧所必需的空气的进气管2与进气歧管(未图示)连接,并且,用于排出来自发动机1的废气的排气管3与排气歧管(未图示)连接。
并且,在进气管2的途中的适当位置上设置有压缩机4,以增大吸入空气的空气压力并将吸入空气送入发动机1。该压缩机4与设于排气管3的途中的排气涡轮5通过旋转轴(未图示)相互连接,利用因废气而旋转的排气涡轮5的驱动力来旋转驱动压缩机4。
在该压缩机4的入口侧的进气管2的适当部位上设有进气传感器6,该进气传感器6具有用于检测吸入空气量的众所周知的结构。
另一方面,在压缩机4的输出侧设有中间冷却器(在图1中标记为“IC”)7,以降低由于压缩而上升的进气温度。并且,在该中间冷却器7的出口侧设有进气温度传感器8和增压压力传感器9。
另外,进气管2和排气管3在压缩机4和排气涡轮5与发动机1之间的适当部位上设置连通管10,从而相互连通,并且,在该连通管10的途中设有废气再循环用阀11,通过调节该废气再循环用阀11的开度,确定来自排气管3的废气向进气管2的回授量。在本发明的实施方式中,废气再循环用阀11是阀开度根据从外部导入的负压的大小而变化的负压式阀,为了调节导入负压,使用电磁真空调节阀12。
在图2中,示出了本发明的实施方式的废气再循环用阀11的具体结构的结构例,下面,参照该图,对该结构例进行说明。
该废气再循环用阀11是众所周知的利用负压的所谓的隔膜阀。
即,废气再循环用阀11具有隔膜室13,在该隔膜室13内设有隔膜14以将室内分成两部分,在隔膜14的一面侧设有螺旋弹簧15,隔膜14被该螺旋弹簧15推向相反方向(与隔膜14的设有螺旋弹簧15的面相反的面的方向)。另外,经由真空管16利用电磁真空调节阀12将负压导入设有该螺旋弹簧15的腔室13a(详细情况将在以后叙述)。
另外,在隔膜14的另一面侧,安装有阀杆17,在贯穿隔膜室13、与该隔膜室13邻接设置的排气导入室18中,在其末端安装有阀体19。
排气导入室18设有排气导入口18a和排气出口18b,排气导入口18a位于排气管3侧,排气出口18b位于进气管2侧,二者均与连通管10连接。
并且,在排气导入口18a的附近设有具有通孔20a的隔板20,在该通孔20a中,通过调节隔膜室13的负压,可使阀体19座落到通孔20上或离开通孔20。
电磁真空调节阀12具有未图示的电磁线圈,具有可通过控制其通电电流来调节向废气再循环用阀11导入的负压的众所周知的结构。即,电磁真空调节阀12具有用于导入大气的大气输入口21a;与之前的真空管16连接的输出负压的负压输出口21b;与未图示的真空泵连接的用于输入负压的负压输入口21c。另外,电磁真空调节阀12被构成为通过对设于其内部的电磁线圈的通电量进行调节,使未图示的部件因电磁力而移动,由此来调节来自负压输出口21b的负压输出。
并且,针对该电磁线圈的通电控制是通过电子控制部(在图2中标记为“ECU”)31来控制的。该电子控制部31进行车辆的发动机驱动控制、燃料喷射控制等各种控制,因此是以所谓的微计算机为中心构成的,执行发动机驱动控制等的各种控制程序,实现必需的控制。
所述的结构是下面详细叙述的第1至第3结构例中共同的基本部分。
接下来,参照图3和图4对废气再循环装置中的电控阀控制的第1结构例进行说明。
首先,参照图3对以电子控制部31为中心的结构进行说明,该第1结构例中,将电池电压、和由检测发动机1的冷却水温度(发动机冷却水温度)的水温传感器25所检测的水温输入给电子控制部31,根据这些输入数据进行后述的电磁真空调节阀12的驱动控制。
即,在该第1结构例中,在电子控制部31的未图示的存储部中存储有作为基本驱动占空比输出单元的占空比转换映射图41和作为校正值输出单元的占空比校正映射图42(参照图4)。
占空比转换映射图41根据使电磁真空调节阀12向负压输出口21b的输出成为预期值的负压值(下面称为“目标EVRV输出”),确定并输出为了输出该负压值而应当施加给电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈的重复驱动脉冲信号的驱动占空比。该占空比转换映射图41最好是根据实验和仿真等来确定。另外,代替目标EVRV输出,例如也可以输出废气再循环用阀11的目标通过空气量。可以是目标EVRV输出、目标通过空气量的任意一项,换言之,可以是表示实际上作为目标的废气回授量的量。
在此,目标EVRV输出的详细内容被省略了,但是其由在电子控制部13内执行的废气再循环控制程序确定。即,在该程序中,根据发动机1的驱动状况等的数据,求出需要的废气再循环量,然后,求出为了获得该废气再循环量、电磁真空调节阀12的负压输出口21b所需的负压值,作为目标EVRV输出。
另外,假设根据重复驱动脉冲的占空比控制来调节本发明实施方式的电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈的通电量。即,向电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈通电是通过作为驱动单元的驱动电路(在图3中标记为“DRV”)26来进行的,但是该驱动电路26根据从电子控制部31输入的驱动占空比,以脉冲的形式交替重复进行对电磁线圈的通电和非通电,根据此时的通电期间与非通电期间的时间比大小来确定电磁线圈的通电量、即来自电磁真空调节阀12的负压输出的大小。
另一方面,占空比校正映射图42根据先前所述的输入给电子控制部31的车辆电池(未图示)的电压即电池电压、和发动机冷却水的温度,求出针对先前的通过占空比转换映射图41求出的驱动占空比的校正系数,占空比校正映射图42最好与占空比转换映射图41同样,根据实验和仿真等来确定。
在电子控制部31中,将如上所述通过占空比转换映射图41求出的驱动占空比乘以通过占空比校正映射图42求出的校正系数来进行校正,从电子控制部31向驱动电路26输出考虑了电磁真空调节阀12的通电电流因环境气温和电池电压而产生的变动的驱动占空比,对电磁真空调节阀12进行得到目标EVRV输出所需的通电。另外,对于通过占空比转换映射图41求出的驱动占空比,也可以加上通过占空比校正映射图42求出的校正系数,而不是乘以该校正系数。
根据所述结构,不使用反馈控制就可以抑制电磁真空调节阀12的通电电流因环境气温和电池电压而产生的变动,可以进行高精度的电磁真空调节阀12的驱动控制。
另外,所述结构中的占空比转换映射图41和占空比校正映射图42例如可以作为运算式。即,当如上所述确定了目标EVRV输出时,将该目标EVRV输出输入到用于占空比转换的预定的运算式中,计算驱动占空比,并且,当输入了发动机冷却水的水温和电池电压时,当然也可以根据用于求出校正系数的预定的运算式计算校正系数。
接下来,参照图5至图7对第2结构例进行说明。
首先,参照图5对以电子控制部31为中心的概略结构进行说明。另外,对于与图1至图4所示的结构要素相同的结构要素赋予相同符号,并省略其说明,下面,以不同点为中心进行说明。
该第2结构例将发动机冷却水的水温或者外部气温、电池电压和车速,以及后述的各种数据输入给电子控制部31,根据这些各种数据,利用电子控制部31进行运算处理,输出针对电磁真空调节阀12的驱动占空比,通过驱动电路26进行电磁真空调节阀12的驱动控制(参照图5)。
这里,由于外部气温和车速分别沿用由安装在车辆上的车辆用空调装置(未图示)中设置的外部气温传感器(未图示)所检测的值,和用于发动机旋转控制而设置的车速传感器(未图示)所检测的值,因此不需要为该废气再循环装置重新设置外部气温传感器和车速传感器。
接下来,参照图6对为了获得针对电磁真空调节阀12的驱动占空比而在电子控制部31内进行的具体运算处理的基本内容进行说明。
首先,在电子控制部31中进行EGR/增压运算,计算目标电流(IEVRV)。即,详细内容将在后面叙述,按照预定的运算顺序求出从驱动电路26向电磁真空调节阀12通电的电流值,并将该电流值分别用于后述的驱动占空比计算和EVRV发热计算。
另一方面,根据电池电压(Vb)和所述的目标电流(IEVRV),通过预定的运算式计算电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈的发热温度(在图6中标记为“EVRV发热(Ta)”)。这里,计算发热温度的预定运算式是根据实验和仿真等设定的。
另外,根据车速(v)和发动机冷却水的水温(Tw)或者车速(v)和外部气温(TOUuT),通过预定的运算式计算电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈的放热温度(在图6中标记为“EVRV放热(Tb)”)。这里,计算放热温度的预定运算式是根据实验和仿真等设定的。
接下来,根据所述的EVRV发热(Ta)、EVRV放热(Tb)和发发动机冷却水的水温(Tw)或者外部气温(TOUT),通过积分处理,即,计算∫(Ta-Tb)dt+TOUT,计算电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈的估计温度(在图6中标记为“EVRV温度估计(TEVRV)”)。
接下来,确定电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈的电阻值,例如预先通过实验等确定标准环境气温等下的电阻值,根据预先存储在电子控制部31的未图示的存储部中的基准电阻值(Rref)和所述的EVRV温度估计(TEVRV),通过预定的运算式计算电磁真空调节阀12的未图示的电磁线圈的估计电阻值(REVRV)(在图6中标记为“EVRV估计值计算(REVRV)”)。
接下来,使用偏差校正值对所述电磁线圈的估计电阻值(REVRV)的偏差进行校正,求出校正估计电阻值(REVRV_c)。这里,首先,偏差校正值是考虑到因车型的差异或者相同车型的各个车辆的各种特性的偏差使电磁线圈的估计电阻值(REVRV)不全相同,从而用于对该电磁线圈的估计电阻值(REVRV)进行校正的值。
该偏差校正值是根据各车型、以及相同车型的装备差异等而通过实验等预先确定的,可以将其可读出地存储到被称为改写工具27的装置中。该也被称为测试器的改写工具27是在外部与本发明实施方式的废气再循环装置分开来准备的,在废气再循环装置出厂前与电子控制部31连接,通过改写工具27将与车型、装备等对应的偏差校正值写入到电子控制部31的预定存储部(未图示)中。
另外,利用偏差校正值进行的估计电阻值(REVRV)的校正考虑了偏差校正值的加、减、乘等各种方式,可以通过实验组合这些方式来求出偏差校正值,这里不需要限定特别的方式。
并且,根据所述求出的校正估计电阻值(REVRV_c)、前面所述的目标电流(IEVRV)和电池电压(Vb),通过预定的运算式或者转换映射图进行驱动占空比的计算。这里,用于计算驱动占空比的预定运算式、转换映射图是根据实验和仿真等设定的。
这样,将在电子控制部31中求出的驱动占空比输出给驱动电路26,利用驱动电路26以该驱动占空比对电磁真空调节阀12进行通电。
接下来,参照图7对EGR/增压运算处理的具体例进行说明。
首先,在该EGR/增压运算处理中,作为发动机1(参照图1)的转速的发动机转速Ne,由未图示的燃料喷射装置根据发动机1的旋转状态等计算出的应向发动机1喷射的燃料量,即,要求喷射量Qsoll、大气压PATM、由进气温度传感器8(参照图1)检测的进气温度TATN、发动机冷却水温Tw以及由进气传感器6所检测的实际吸入空气量为运算所需的数据。发动机转速Ne、发动机冷却水温度Tw以及大气压PATM可以沿用为了控制车辆的发动机1而设置的这些传感器的检测值,不需要专门为了该EGR/增压运算处理而设置新的传感器。
另外,为了进行该EGR/增压运算处理,电子控制部31中预先准备有基本控制映射图43、大气压校正映射图44、进气温度校正映射图45、水温校正映射图46以及占空比确定映射图47。下面在运算处理顺序的说明中进一步明确各自的具体内容。
首先,根据发动机转速Ne和要求喷射量Qsoll,由基本控制映射图43求出实际吸入空气量的基本目标值。基本控制映射图43根据发动机转速Ne和要求喷射量Qsoll确定实际吸入空气量的基本目标值,该基本控制映射图43是根据实验和仿真等设定的。这里,基本目标值在以下的结构例中,为针对发动机1的1个冲程(str)的吸入空气量(mg),单位为mg/str。
利用设于电子控制部31中的EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory电可擦可编程只读存储器)28中存储的校正值对该基本目标值进行校正。预先存储在该EEPROM中的校正值是用于考虑到各个车辆的特性偏差而对基本目标值进行校正的校正值。该校正值针对每个车辆存储在前面所述的改写工具27中,从中选择安装了该废气再循环装置的车辆的校正值,事先将其写入EEPROM28中。
利用从EEPROM 28中读出的校正值对基本目标值进行的校正具体来讲最好是将基本目标值加上校正值或者将基本目标值乘以校正值,在加的情况下,校正值与基本目标值同样是以mg/str为单位,在乘的情况下最好以%为单位。
另外,这里,为方便起见,将利用从EEPROM 28中读出的校正值进行了校正的基本目标值称为“第1校正基本目标值”。
然后,在利用从EEPROM 28中读出的校正值对基本目标值进行校正之后,进行大气压的校正。
即,该校正用于校正大气压对基本目标值的影响,将根据作为实测数据的大气压PATM、使用大气压校正映射图44而求出的校正值与所述第1校正基本目标值相加或相乘。大气压校正映射图44是根据实验和仿真等、将针对各种大气压的恰当的校正值进行所谓的图表化而得到的。
另外,为了方便起见,将在此校正后的第1校正基本目标值称为“第2校正基本目标值”。
另外,从大气压校正映射图44得到的校正值最好在加的情况下与基本目标值同样单位为mg/str,在乘的情况下单位为%。
接下来,利用通过进气温度校正映射图45获得的校正值对该第2校正基本目标值进行校正。
即,进气温度校正映射图45用于获得校正由进气温度和发动机转速Ne对基本目标值的影响的校正值,该进气温度校正映射图45是根据实验和仿真等将针对各种进气温度和发动机转速Ne的适当校正值进行所谓的图表化而得到的。
然后,将使用大气压校正映射图44、根据作为实测数据的进气温度TATN以及发动机转速Ne求出的校正值与所述第2校正基本目标值相加或相乘。为了方便起见,将在此校正后的第2校正基本目标值称为“第3校正基本目标值”。
另外,从进气温度校正映射图45获得的校正值最好在加的情况下与基本目标值同样以mg/str为单位,在乘的情况下以%为单位。
接下来,利用通过水温校正映射图46获得的校正值对该第3校正基本目标值进行校正。
即,水温校正映射图46用于获得对由发动机冷却水温度(Tw)和发动机转速Ne给基本目标值带来的影响进行校正的校正值,该水温校正映射图46是根据实验和仿真等将针对各种发动机冷却水温(Tw)和发动机转速Ne的适当校正值进行所谓的图表化而得到的。
并且,将使用水温校正映射图46、根据作为实测数据的发动机冷却水温度(Tw)以及发动机转速Ne求出的校正值与所述第3校正基本目标值相加或相乘,得到第4校正基本目标值。另外,从水温校正映射图46获得的校正值最好在加的情况下与基本目标值同样以mg/str为单位,在乘的情况下以%为单位。
并且,对于该第4校正基本目标值,设置限幅器53使该第4校正基本目标值不超过预定的正值,另一方面使其不为负值。该限幅器53按原样输出第4校正基本目标值,直到达到预定的极限值为止,当该第4校正基本目标值达到预定的极限值时,此后,输出预定的极限值,直到第4校正基本目标值小于预定极限值为止。另外,为了方便起见将该限幅器53的输出值称为“空气量目标值(arSoll)”。
接下来,使用空气量目标值(arSoll)和实际吸入空气量(arIST),通过比例控制(在图7中标记为“PI”)求出目标EVRV驱动电流(mA)。即,确定目标EVRV驱动电流(mA),使空气量目标值(arSoll)与实际吸入空气量(arIST)之间的差为零。
更具体地说,例如,在空气量目标值(arSoll)>实际吸入空气量(arIST)的情况下,或者在空气量目标值(arSoll)<实际吸入空气量(arIST)的情况下,根据它们的差(arSoll-arIST),通过下述的PI控制运算式(比例/积分控制运算式)求出目标EVRV驱动电流(mA)。
目标EVRV驱动电流(mA)=差×比例系数+∑(差×积分系数)因此,在空气量目标值(arSoll)>实际吸入空气量(arIST)的情况下,增加目标EVRV驱动电流(mA),另一方面,在空气量目标值(arSoll)<实际吸入空气量(arIST)的情况下,减小目标EVRV驱动电流(mA)。
另外,在空气量目标值(arSoll)=实际吸入空气量(arIST)的情况下,所述PI控制运算式中的差分项为零,因此通过所述积分项的值可以维持该时刻的目标EVRV驱动电流(mA),换言之,可以维持废气再循环用阀11的开度。
并且,最后,根据该目标EVRV驱动电流(mA)、电池电压(Vb)和校正估计电阻值(REVRV_c),使用占空比确定映射图47求出驱动占空比(EVRV duty)。即,在利用占空比确定映射图47确定驱动占空比时,使用了目标EVRV驱动电流(mA)、电池电压(Vb)和校正估计电阻值(REVRV_c),不过首先进行电池电压(Vb)÷校正估计电阻值(REVRV_c)的除法运算,求出其商值。
占空比确定映射图47是通过实验和仿真等求出针对目标EVRV驱动电流(mA)和商值Vb/(REVRV_c)的适当的驱动占空比,并将其图表化而得到的,根据目标EVRV驱动电流(mA)和商值Vb/(REVRV_c)求出驱动占空比。
接下来,参照图8对第3结构例进行说明。
另外,对于与图7所示的结构要素相同的结构要素赋予相同的符号,并省略其详细说明,以下,以不同点为中心进行说明。
该第3结构例为不具有进气传感器6的结构例,除了不具有进气传感器6这一点之外,基本结构具有先前图5和图6所示的结构。并且,EGT/增压运算的具体处理内容不同,参照图8对其内容进行说明。
在该第3结构例中,基本控制映射图43a、大气压校正映射图44a、进气温度校正映射图45a以及水温校正映射图46a的基本输入输出关系与图7所示的结构例的情况分别相同,但所输出的信号(数据)的单位与图7的情况不同,在该第3结构例中,除了基本控制映射图43a之外,均以mA或者%为单位。基本控制映射图43a的输出值以mA为单位。
并且,在将校正值用于加法运算的情况下,最好以mA为单位,在将校正值用于乘法运算的情况下,最好以%为单位。
另外,EEPROM 28a也与先前的图7的结构例同样,在作为各车辆的校正值这一点上是相同的,单位与所述映射图的情况同样,在将校正值用于加分运算的情况下以mA为单位,在将校正值用于乘法运算的情况下以%为单位这一点与先前图7的结构例不同。
在该前提下,首先根据发动机转速Ne和要求喷射量Qsoll,由基本控制映射图43a求出电磁真空调节阀12的通电电流的基本目标值。接下来,利用从EEPROM 28a读出的校正值对该基本目标值进行校正。这里,EEPROM 28a的数据写入通过改写工具27a进行,该改写工具27a基本上与前面图7的结构例中的改写工具27相同。
在利用来自EEPROM 28a的校正值进行校正后,分别按顺序由通过大气压校正映射图44a获得的校正值、通过进气校正映射图45a获得的校正值、通过水温校正映射图46a获得的校正值对基本目标值进行校正,从而得到目标EVRV驱动电流(mA)。
并且,与图7的结构例所述相同,根据该目标EVRV驱动电流(mA)、电池电压(Vb)和校正估计电阻值(REVRV_c),使用占空比确定映射图47,求出驱动占空比(EVRV duty)。
接下来,参照图9和图l0对第4结构例进行说明。
另外,对于与图7所示结构要素相同的结构要素赋予相同的符号,并省略其说明,下面,以不同点为中心进行说明。
首先,在图9中,示出了该第4结构例中的整体概略结构,下面,参照该图进行说明,该第4结构例在排气涡轮5的入口和出口之间设有用于连通两者的涡轮用连通管22,并且,设有排气涡轮调节用阀23,从而可以调节废气向排气涡轮5的输入量。
排气涡轮调节用阀23是具有与前面的废气再循环用阀11相同结构的所谓负压式阀,其负压大小同样可以由具有与前面电磁真空调节阀12相同结构的涡轮用电磁真空调节阀24来进行调节。
该涡轮用电磁真空调节阀24的驱动占空比的确定也与前面电磁真空调节阀12基本相同,按照前面参照图6所说明的运算顺序进行,EGR/增压运算具有下面所述的不同。
另外,在该第4结构例中,用于调节废气再循环用阀11的开度的电磁真空调节阀12的驱动占空比确定方法可以是先前图7或图8所示的运算处理中的任意一项,这里并不特别限定。
在图10中,示出了说明用于计算涡轮用电磁真空调节阀24的驱动占空比的EGR/增压运算处理的具体内容的说明图,下面,参照该图对其内容进行说明。
首先,在该第4结构例中,与先前图7所示的结构例同样地设有基本控制映射图43b、大气压校正映射图44b、进气温度校正映射图45b以及水温校正映射图46b,其基本的输入输出关系与图7所示结构例的情况分别相同,但是在该结构例中,只有基本控制映射图43b的输出值的单位为hpa,由大气压校正映射图44b、进气温度校正映射图45b以及水温校正映射图46b获得的校正值为绝对数。
并且,在该第4结构例中,设有大气压校正值修正映射图48、和水温校正值修正映射图49。
大气压校正修正映射图48是考虑到要求喷射量Qsoll和发动机转速Ne的影响而对根据大气压校正映射图44b获得的校正值进行修正的修正映射图,是根据实验和仿真等对发动机转速Ne和要求喷射量Qsoll进行图表化以确定修正数据的修正映射图。由该大气压校正值修正映射图48获得的数据以hpa为单位,并与大气压校正映射图44b的输出值相乘。
该大气压校正值修正映射图48和大气压校正映射图44b构成了大气压校正4维映射图50。
水温校正值修正映射图49是考虑到要求喷射量Qsoll和发动机转速Ne的影响而对由水温校正映射图46b获得的校正值进行修正的修正映射图,是根据实验和仿真等对发动机转速Ne和要求喷射量Qsoll进行图表化以确定修正数据的修正映射图。由该水温校正值修正映射图49获得的数据以hpa为单位,并与水温校正映射图46b的输出值相乘。
另外,由该水温校正值修正映射图49和水温校正映射图46b构成了水温校正4维映射图51。
将大气压校正4维映射图50的输出值和水温校正4维映射图51的输出值相加,再与基本控制映射图43的输出值相加,在该第4结构例中,为了方便起见,将该相加结果称为“第1校正基本目标值”。
将该第1校正基本目标值与进气温度校正映射图45b的输出值相乘,在该第4结构例中,为了方便起见将该相乘结果称为“第2校正基本目标值”。
另外,在该第4结构例中,进行过增压(overboost)的校正。
即,首先通过燃料喷射控制将要求喷射量Qsoll确定在不超过预定上限值的范围内,但是,在预定的条件下,有时候改变该上限值。为了进行与该要求喷射量Qsoll的上限值的变更对应的校正,首先设置过增压映射图52。过增压映射图52是被设定为根据大气压PATM和发动机转速Ne,对应于要求喷射量Qsoll的上限值的变更来确定针对先前第2校正基本目标值的校正值的映射图,其输出值的单位为hpa。
在电子控制部31中,在燃料喷射控制的一系列控制处理中,进行燃料喷射限制运算,在该运算处理中,在判断为必须在预定条件下变更要求喷射量Qsoll的上限值时,输出过增压请求(OVRQ),并且获得过增压率(OVF)。
将过增压率(OVF)与前面的过增压映射图52的输出值相乘。另外,过增压请求(OVRQ)作为用于选择是否将过增压映射图52的输出值和过增压率(OVF)的相乘值与第2校正基本目标值相加的信号来发挥功能,在本发明的实施方式中,在该值为“1”(逻辑值高)的情况下,将过增压映射图52的输出值和过增压率(OVF)的相乘值与第2校正基本目标值相加。另外,在图10中,为了方便起见,将该过增压请求(OVRQ)导致的、过增压映射图52针对第2校正基本目标值的输出值与过增压率(OVF)的乘积的加法运算的选择部分表示为开关机构。
这里,为了方便起见,将该加法值称为“第3校正基本目标值”。
并且,设有限幅器53,对于第3校正基本目标值使其值不超过预定的正值,另一方面使其不为负值。该限幅器53按原样输出第3校正基本目标值,直到达到预定的极限值为止,当该第3校正基本目标值达到预定的极限值时,此后,输出预定的极限值,直到第3校正基本目标值小于预定极限值为止。另外,为了方便起见,将来自该限幅器53的输出值称为“增压目标值(ldSOLL)”。
接下来,使用该增压目标值(1dSOLL)和由增压压力传感器9所检测的实际增压压力(1dIST),通过比例控制(在图10中标记为“PI”)求出目标EVRV驱动电流(mA)。该PI控制与先前图7的结构例中所说明的基本相同,将图7中的“空气量目标值(arSoll)”替换成“增压目标值(1dSOLL)”,同样地将“实际吸入空气量(arIST)”替换成“实际增压压力(1dIST)”,其基本的运算处理相同,这里省略再一次详细地说明。
最后,根据该目标EVRV驱动电流(mA)、电池电压(Vb)和校正估计电阻值(REVRV_c),与图7的结构例中所说明的同样,使用占空比确定映射图47求出驱动占空比(EVRV duty)。另外,使用该占空比确定映射图47来确定驱动占空比(EVRV duty)与图7所示的结构例相同,因此这里省略详细的说明。
接下来,对所述结构中的用于计算驱动占空比的EGR/增压运算处理进行概括的说明,首先,根据发动机转速Ne和要求喷射量Qsoll,由基本控制映射图43b求出应该向涡轮用电磁真空调节阀24通电而得到的增压压力的基本目标值。
接下来,将该基本目标值与先前说明的大气压校正4维映射图50的输出值和水温校正4维映射图51的输出值的和相加,求出第1校正基本目标值。
然后,将该第1校正基本目标值与进气温度校正映射图45b的输出值相乘,求出第2校正基本目标值。
并且,在燃料喷射控制未产生过增压请求(OVRQ)的情况下,第2校正基本目标值在经过限幅器53后与实际增压压力一起用于PI控制运算,由此求出目标EVRV驱动电流(mA)。另一方面,在产生了过增压请求(OVRQ)时,将过增压映射图52的输出值与过增压率(OVF)的乘积与第2校正基本目标值相加,作为第3校正基本目标值,在经过限幅器53后,与实际增压压力一起用于PI控制运算,由此求出目标EVRV驱动电流(mA)。
最后,根据目标EVRV驱动电流(mA)和电池电压(Vb)÷校正估计电阻值(REVRV_c)的商值、通过占空比确定映射图47求出驱动占空比。
根据该控制,预先校正温度变化,并驱动涡轮用电磁真空调节阀24,因此可防止所谓的振荡(hunting)动作,并且可以使向增压目标值的收敛不受温度的影响,使其稳定地进行。
在所述任意一项结构例中,示出了使用具有众所周知的电磁阀结构的电磁真空调节阀12或者涡轮用电磁真空调节阀24作为电控阀的例子,但是并不一定限于这样的电磁阀,本发明当然可以使用例如使用了电机驱动式阀的结构来作为电控阀。
在图11中,示出了将作为电控阀的一种的电机驱动式阀用作废气再循环用阀的情况下的基本结构例,下面,参照该图对该结构例进行说明。另外,对于与先前图2所示的废气再循环用阀11相同的结构要素赋予相同的符号,并省略其详细说明。
该废气再循环用阀11A具有根据需要使阀杆17在其轴向上移动的电机驱动部(在图11中标记为“M-DRV”)29,通过利用该电机驱动部29使阀杆17移动,可使阀体19座落到通孔20a上或离开通孔20a。并且,在阀体19离开通孔20a时,与先前的废气再循环用阀11的情况相同,废气的一部分从排气导入口18a流入排气出口18b,废气的一部分经由进气管2返回到发动机1。
这里,电机驱动部29主要被构成为具有众所周知的直流电机,包括根据需要将旋转运动转换成在阀杆19的轴向上的移动,即转换成直线运动的机构。并且,该电机驱动部29经由驱动电路26由电子控制部31控制其动作,这一点与先前的电磁真空调节阀12和涡轮用电磁真空调节阀24的情况相同。
作为从电机的旋转运动获得直线运动的方法、机构,例如可以是以蜗轮装置为代表的众所周知的方法、机构,不一定限于特别的方法。另外,作为电机自身的输出也可以不是旋转输出,可以使用能够获得直线运动的直线电机,在该情况下,当然不需要将旋转运动转换成直线运动的机构。
并且,如图12概略所示,也有使用不将电机的旋转运动转换成直线运动的方法。即,在图12中,旋转轴33为构成电机驱动部29的电机(未图示)的旋转轴本身,或者为减速齿轮等的减速机构的输出轴,在该旋转轴33上例如相对旋转轴33的轴线以预定角度固定有圆盘状的阀瓣34。另一方面,相当于图11的隔板20的隔板20B的至少由阀瓣34开闭的通孔20a及其周围以与相对于旋转轴33的安装角度相同的角度,相对于旋转轴33来设置。并且,通过使旋转轴33向图12的实线箭头方向或虚线箭头方向旋转或转动,阀瓣34从图12所示的通孔20完全闭合的状态,伴随旋转轴34的旋转或转动从通孔20a移开,从而打开通孔20a。
另外,在采用代替电磁真空调节阀12或者涡轮用电磁真空调节阀24而使用所述的电机驱动式阀的结构的情况下,废气再循环用阀11A由于不需要隔膜阀,因此不需要设置负压发生源,具有可以对阀进行更精密灵敏度更高的开闭控制。
如上所述,根据本发明,可以不检测电磁线圈的实际电流,而使用导致通电电流变化的各种变化要素,利用预先设定的校正值来校正驱动占空比并进行驱动,由此可以达到如下效果可以在不使用反馈控制的情况下比较简单地抑制电磁线圈的通电电流,可以使目标值收敛不受温度的影响而使其稳定,可以更加可靠地防止阀的振荡。
如上所述,本发明的废气再循环装置可以在不使用反馈控制的情况下对随电控阀的电磁线圈特性变动而变动的通电电流进行校正,因此可以省略反馈控制所需的配线,可以用作希望削减配线的车辆废气再循环装置。
权利要求
1.一种在废气再循环装置中用于调节废气向进气侧的回授量的电控阀的驱动控制方法,其特征在于通过预先设定的能够针对相当于目标废气回授量的变量得到所述电控阀的驱动占空比的占空比转换映射图,求出针对相当于目标废气回授量的变量的驱动占空比;另一方面,通过预先设定的能够根据电池电源和发动机冷却水温度得到对于所述驱动占空比的校正值的占空比校正映射图,求出对于所检测的电池电压和发动机冷却水温度的校正值,根据该校正值和所述驱动占空比求出用于驱动所述电控阀的新的驱动占空比,利用该新的驱动占空比进行所述电控阀的驱动。
2.一种电控阀的驱动控制程序,执行在废气再循环装置中用于调节废气向进气侧的回授量的电控阀的驱动控制,其特征在于,包括如下步骤第1步骤,通过预先设定的能够针对相当于目标废气回授量的变量得到所述电控阀的驱动占空比的占空比转换映射图,求出针对相当于目标废气回授量的变量的驱动占空比;第2步骤,通过预先设定的能够根据电池电源和发动机冷却水温度得到对于所述驱动占空比的校正值的占空比校正映射图,求出对于所输入的电池电压和发动机冷却水温度的校正值;第3步骤,根据所述校正值和在所述第1步骤中求出的驱动占空比求出新的驱动占空比。
3.一种废气再循环装置,构成为能够通过驱动电控阀来调节发动机废气向进气侧的回授量,其特征在于,具备基本驱动占空比输出单元,其针对相当于目标废气回授量的变量的输入,输出所述电控阀的驱动占空比;校正值输出单元,其根据所输入的电池电压和发动机冷却水温度输出所述驱动占空比的校正值;校正驱动占空比计算单元,其根据从所述校正值输出单元得到的校正值和从所述基本驱动占空比输出单元得到的驱动占空比,求出新的驱动占空比;驱动单元,其根据所述校正驱动占空比计算单元的计算值对所述电控阀进行驱动。
4.一种在废气再循环装置中用于调节废气向进气侧的回授量的电控阀的驱动控制方法,其特征在于通过计算所述电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值,将所检测的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值,另一方面,通过计算向所述电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,利用该驱动占空比驱动所述电控阀。
5.根据权利要求4所述的废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在预定的目标驱动电流计算处理中,通过预先设定的针对检测出的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值,根据环境数据和车型来校正所述基本目标值,求出目标驱动电流。
6.根据权利要求5所述的废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在基于环境数据和车型的基本目标值校正中,将针对每种车型设定并预先存储的校正值与所述基本目标值相加,将该运算后的值作为第1校正基本目标值;通过预先设定的能够根据大气压得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值,并与所述第1校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第2校正基本目标值;通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值,并与所述第2校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第3校正基本目标值;通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对所述第3校正基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值,并与所述第3校正基本目标值相加,将该运算后的值作为驱动电流目标值。
7.根据权利要求4所述的废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在预定的目标驱动电流计算处理中,通过预先设定的针对所检测的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值,根据环境数据和车型来校正所述基本目标值,使用该校正后的基本目标值和所检测出的吸入空气量,通过预先设定的比例/积分控制运算式,计算向所述电控阀通电的目标驱动电流。
8.根据权利要求7所述的废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在基于环境数据和车型的基本目标值校正中,将针对每种车型设定并预先存储的校正值与所述基本目标值相加,将该运算后的值作为第1校正基本目标值;通过预先设定的能够根据大气压得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值,并与所述第1校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第2校正基本目标值;通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值,并与所述第2校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第3校正基本目标值;通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对所述第3校正基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值,并与所述第3校正基本目标值相加,得到校正后的基本目标值。
9.根据权利要求6或权利要求8所述的废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在求出第1至第3校正基本目标值时进行校正值的乘法运算,取代校正值的加法运算。
10.根据权利要求6、权利要求8或权利要求9所述的废气再循环装置中的电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在预定的估计电阻值计算处理中,通过用于根据电池电压和目标驱动电流计算电磁线圈发热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的发热量,通过用于根据发动机冷却水温度或外部气温中的任意一项和车速来计算电磁线圈放热量的预定运算式求出电控阀的电磁线圈的放热量,将所述发热量与放热量之差的积分值与所述外部气温相加。
11.一种电控阀的驱动控制程序,用于执行在废气再循环装置中用于调节废气向进气侧的回授量的电控阀的驱动控制,其特征在于,包括如下步骤估计电阻值计算步骤,通过计算所述电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值;除法步骤,将检测出的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值;目标驱动电流计算步骤,通过计算向所述电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流;驱动占空比计算步骤,通过预先设定的根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比;驱动步骤,利用在所述驱动占空比计算步骤中求出的驱动占空比驱动所述电控阀。
12.根据权利要求11所述的电控阀的驱动控制程序,其特征在于,预定的目标驱动电流计算处理具有如下步骤基本目标值计算步骤,通过预先设定的针对检测出的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值;校正步骤,根据环境数据和车型来校正所述基本目标值,求出目标驱动电流。
13.根据权利要求12所述的电控阀的驱动控制程序,其特征在于,基于环境数据和车型的基本目标值校正步骤包括第1步骤,将针对每种车型设定并预先存储的校正值与所述基本目标值相加,将该运算后的值作为第1校正基本目标值;第2步骤,通过预先设定的能够根据大气压得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值;第3步骤,将在所述第2步骤中得到的校正值与所述第1校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第2校正基本目标值;第4步骤,通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值;第5步骤,将通过所述第4步骤得到的校正值与所述第2校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第3校正基本目标值;第6步骤,通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对所述第3校正基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值;第7步骤,将通过所述第6步骤得到的校正值与所述第3校正基本目标值相加,将该运算后的值作为驱动电流目标值。
14.根据权利要求11所述的电控阀的驱动控制程序,其特征在于,预定的目标驱动电流计算处理具有基本目标值计算步骤,通过预先设定的针对所检测的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值;校正步骤,根据环境数据和车型校正所述基本目标值;电流计算步骤,使用所述校正步骤获得的校正后的基本目标值和所检测出的吸入空气量,通过预先设定的比例/积分控制运算式,计算向所述电控阀通电的目标驱动电流。
15.根据权利要求14所述的电控阀的驱动控制程序,其特征在于,基于环境数据和车型的基本目标值校正步骤包括第1步骤,将针对每种车型设定并预先存储的校正值与所述基本目标值相加,将该运算后的值作为第1校正基本目标值;第2步骤,通过预先设定的能够根据大气压得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值;第3步骤,将通过所述第2步骤得到的校正值与所述第1校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第2校正基本目标值;第4步骤,通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值;第5步骤,将通过所述第4步骤得到的校正值与所述第2校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第3校正基本目标值;第6步骤,通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对所述第3校正基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值;第7步骤,将通过所述第6步骤得到的校正值与所述第3校正基本目标值相加,得到校正后的基本目标值。
16.根据权利要求13或15所述的电控阀的驱动控制程序,其特征在于,在求出第1至第3校正基本目标值时进行校正值的乘法运算,取代校正值的加法运算。
17.根据权利要求13、权利要求15或权利要求16所述的电控阀的驱动控制程序,其特征在于,预定的估计电阻值计算处理包括如下步骤通过用于根据电池电压和目标驱动电流计算电磁线圈发热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的发热量,通过用于根据发动机冷却水温度或外部气温中的任意一项和车速来计算电磁线圈放热量的预定运算式求出电控阀的电磁线圈的放热量,将所述发热量与放热量之差的积分值与所述外部气温相加。
18.一种废气再循环装置,构成为可通过驱动电控阀来调节发动机废气向进气侧的回授量,其特征在于,具有电子控制部,其计算所述电控阀的驱动占空比;驱动电路,其根据来自所述电子控制部的驱动占空比进行所述电控阀的通电驱动,所述电子控制部构成为通过计算所述电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值,将所检测出的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值,另一方面,通过计算向所述电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,并将其输出给所述驱动电路。
19.根据权利要求18所述的废气再循环装置,其特征在于,在预定的目标驱动电流计算处理中,通过预先设定的针对所检测的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值,根据环境数据和车型来校正所述基本目标值,求出目标驱动电流。
20.根据权利要求19所述的废气再循环装置,其特征在于,在基于环境数据和车型的基本目标值校正中,将针对每种车型设定并预先存储的校正值与所述基本目标值相加,将该运算后的值作为第1校正基本目标值;通过预先设定的能够根据大气压得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值,并与所述第1校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第2校正基本目标值;通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值,并与所述第2校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第3校正基本目标值;通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对所述第3校正基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值,并与所述第3校正基本目标值相加,将该运算后的值作为驱动电流目标值。
21.根据权利要求18所述的废气再循环装置,其特征在于,在预定的目标驱动电流计算处理中,通过预先设定的针对所检测的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值;根据环境数据和车型校正所述基本目标值,使用该校正后的基本目标值和所检测出的吸入空气量,通过预先设定的比例/积分控制运算式,计算向所述电控阀通电的目标驱动电流。
22.根据权利要求21所述的废气再循环装置,其特征在于,在基于环境数据和车型的基本目标值校正中,将针对每种车型设定并预先存储的校正值与所述基本目标值相加,将该运算后的值作为第1校正基本目标值;通过预先设定的能够根据大气压得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值,并与所述第1校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第2校正基本目标值;通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值,并与所述第2校正基本目标值相加,将该运算后的值作为第3校正基本目标值;通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对所述第3校正基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值,并与所述第3校正基本目标值相加,得到校正后的基本目标值。
23.根据权利要求20或22所述的废气再循环装置,其特征在于,在求出第1至第3校正基本目标值时进行校正值的乘法运算,取代校正值的加法运算。
24.根据权利要求20、权利要求22或权利要求23中的任意一项所述的废气再循环装置,其特征在于,在预定的估计电阻值计算处理中,通过用于根据电池电压和目标驱动电流计算电磁线圈发热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的发热量,通过用于根据发动机冷却水温度或外部气温中的任意一项和车速来计算电磁线圈放热量的预定运算式求出电控阀的电磁线圈的放热量,将所述发热量与放热量之差的积分值与所述外部气温相加。
25.一种废气再循环装置中的涡轮用电控阀的驱动控制方法,用于调节涡轮用连通管中的废气的通过量,其中,在废气再循环装置中设置涡轮用连通管,使得设在排气管途中的排气涡轮的输入输出口连通,该涡轮用电控阀的驱动控制方法的特征在于,通过计算所述涡轮用电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值,将所检测出的电池电压除以所述估计电阻值,并求出其商值,另一方面,通过计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述涡轮用电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,利用该驱动占空比驱动所述涡轮用电控阀。
26.根据权利要求25所述的废气再循环装置中的涡轮用电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在预定的目标驱动电流计算处理中,通过预先设定的针对所检测的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值,根据环境数据和燃料喷射条件来校正所述基本目标值,使用该校正后的基本目标值和所检测出的实际增压压力,通过预先设定的比例/积分控制运算式,计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流。
27.根据权利要求26所述的废气再循环装置中的涡轮用电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在基于环境数据和燃料喷射条件的校正中,通过预先设定的能够根据大气压得到针对基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值,通过预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对从所述大气校正映射图得到的校正值的修正值的大气压校正值修正映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的修正值,求出通过所述大气校正映射图获得的校正值和通过所述大气压校正值修正映射图获得的修正值的乘积,将该乘积作为大气压校正值,另一方面,通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值,通过预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对从所述水温校正映射图获得的校正值的修正值的水温校正值修正映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的修正值,求出通过所述水温校正映射图获得的校正值和通过所述水温校正值修正映射图获得的修正值的乘积,将该乘积作为水温校正值,将所述大气压校正值和所述水温校正值与基本校正值相加,作为第1校正基本目标值,通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值,并与所述第1校正基本目标值相乘,将该乘积作为第2校正基本目标值,根据燃料喷射控制是否产生了过增压请求而确定的过增压校正值,在没有产生过增压请求的情况下为零,而在产生了过增压请求的情况下,根据预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的过增压映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的校正值,将该校正值与通过燃料喷射控制得到的过增压率的乘积作为分别设定的过增压校正值与所述第2校正基本目标值相加,其结果作为第3校正基本目标值,在所述第3校正基本目标值为负值的情况下,变为零,另一方面,在为正值的情况下,在达到预定的上限值之前,将该第3校正基本目标值作为一系列校正处理的最终值,在超过预定的上限值的情况下,实施限制处理,使预定的上限值成为作为一系列校正处理的最终值的新的第3校正基本目标值。
28.根据权利要求27所述的废气再循环装置中的涡轮用电控阀的驱动控制方法,其特征在于,在预定的估计电阻值计算处理中,通过用于根据电池电压和目标驱动电流计算电磁线圈发热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的发热量,通过用于根据发动机冷却水温度或外部气温中的任意一项和车速来计算电磁线圈放热量的预定运算式,求出电控阀的电磁线圈的放热量,将所述发热量与放热量之差的积分值与所述外部气温相加。
29.一种涡轮用电控阀的驱动控制程序,执行用于调节涡轮用连通管中的废气通过量的涡轮用电控阀的驱动控制,其中,在废气再循环装置中设置涡轮用连通管,使得设于排气管中途的排气涡轮的输入输出口连通,其特征在于,包括如下步骤通过计算所述涡轮用电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值的步骤;除法步骤,将检测出的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值;目标驱动电流计算步骤,通过计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流;驱动占空比计算步骤,通过预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述涡轮用电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比;驱动步骤,利用在所述驱动占空比计算步骤中求出的驱动占空比驱动所述涡轮用电控阀。
30.根据权利要求29所述的涡轮用电控阀的驱动控制程序,其特征在于,预定的目标驱动电流计算处理包括基本目标值计算步骤,通过预先设定的针对所检测的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值;校正步骤,根据环境数据和燃料喷射条件校正所述基本目标值;电流计算步骤,使用通过所述校正步骤得到的校正后的基本目标值和所检测出的实际增压,通过预先设定的比例/积分控制运算式,计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流。
31.根据权利要求30所述的涡轮用电控阀的驱动控制程序,其特征在于,基于环境数据和燃料喷射条件的校正步骤包括第1步骤,通过预先设定的能够根据大气压得到针对基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值;第2步骤,通过预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对从所述大气校正映射图得到的校正值的修正值的大气压校正值修正映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的修正值;第3步骤,求出通过所述大气校正映射图得到的校正值和通过所述大气压校正值修正映射图得到的修正值的乘积,将该乘积作为大气压校正值;第4步骤,通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值;第5步骤,通过预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对从所述水温校正映射图得到的校正值的修正值的水温校正值修正映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的修正值;第6步骤,求出通过所述水温校正映射图得到的校正值和通过所述水温校正值修正映射图得到的修正值的乘积,将该乘积作为水温校正值;第7步骤,将所述大气压校正值和所述水温校正值与基本校正值相加,作为第1校正基本目标值;第8步骤,通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值,并与所述第1校正基本目标值相乘,将该乘积作为第2校正基本目标值;第9步骤,根据燃料喷射控制是否产生了过增压请求而确定的过增压校正值,在没有产生过增压请求的情况下为零,而在产生了过增压请求的情况下,根据预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对所述第2校正基本目标值的校正值的过增压映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的校正值,将该校正值与由燃料喷射控制得到的过增压率的乘积作为分别设定的过增压校正值与所述第2校正基本目标值相加,其结果作为第3校正基本目标值;第10步骤,在所述第3校正基本目标值为负值的情况下,变为零,另一方面,在为正值的情况下,在达到预定的上限值之前,将该第3校正基本目标值作为一系列校正处理的最终值,在超过预定的上限值的情况下,实施限制处理,使预定的上限值成为作为一系列校正处理的最终值的新的第3校正基本目标值。
32.根据权利要求31所述的涡轮用电控阀的驱动控制程序,其特征在于,在预定的估计电阻值计算处理中,通过用于根据电池电压和目标驱动电流计算电磁线圈发热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的发热量,通过用于根据发动机冷却水温度或外部气温中的任意一项和车速来计算电磁线圈放热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的放热量,将所述发热量与放热量之差的积分值与所述外部气温相加。
33.一种废气再循环装置,设置有涡轮用连通管,使得设于排气管途中的排气涡轮的输入输出口连通,并设有用于调节该涡轮用连通管中废气的通过量的涡轮用电控阀,其特征在于,具有电子控制部,其计算所述涡轮用电控阀的驱动占空比;驱动电路,其根据来自所述电子控制部的驱动占空比进行所述涡轮用电控阀的通电驱动;所述电子控制部构成为,通过计算所述涡轮用电控阀的电磁线圈的估计电阻值的预定的估计电阻值计算处理,求出估计电阻值,将所检测出的电池电压除以所述估计电阻值,求出其商值,另一方面,通过计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流的预定的目标驱动电流计算处理,求出目标驱动电流,利用预先设定的能够根据所述目标驱动电流和所述商值得到向所述涡轮用电控阀通电时的驱动占空比的占空比确定映射图,求出针对所述求出的目标驱动电流和商值的驱动占空比,并用该驱动占空比驱动所述涡轮用电控阀。
34.根据权利要求33所述的废气再循环装置,其特征在于,在预定的目标驱动电流计算处理中,通过预先设定的针对所检测的发动机转速和作为发动机的燃料喷射量而由燃料喷射控制处理提供的要求喷射量来确定作为应当向电控阀通电的基本目标驱动电流的基本目标值的基本控制映射图,求出基本目标值;根据环境数据和燃料喷射条件校正所述基本目标值,使用该校正后的基本目标值和所检测出的实际增压,通过预先设定的比例/积分控制运算式,计算向所述涡轮用电控阀通电的目标驱动电流。
35.根据权利要求34所述的废气再循环装置,其特征在于,在基于环境数据和燃料喷射条件的校正中,通过预先设定的能够根据大气压得到针对基本目标值的校正值的大气压校正映射图,求出与所检测出的大气压对应的校正值,通过预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对通过所述大气校正映射图得到的校正值的修正值的大气压校正值修正映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的修正值,求出通过所述大气校正映射图得到的校正值和通过所述大气压校正值修正映射图得到的修正值的乘积,将该乘积作为大气压校正值,另一方面,通过预先设定的能够根据发动机冷却水温度得到针对基本目标值的校正值的水温校正映射图,求出与所检测出的发动机冷却水温度对应的校正值,通过预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到针对通过所述水温校正映射图得到的校正值的修正值的水温校正值修正映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的修正值,求出通过所述水温校正映射图得到的校正值和通过所述水温校正值修正映射图得到的修正值的乘积,将该乘积作为水温校正值,将所述大气压校正值和所述水温校正值与基本校正值相加,作为第1校正基本目标值,通过预先设定的能够根据进气温度得到针对所述第1校正基本目标值的校正值的进气温度校正映射图,求出与所检测出的进气温度对应的校正值,并与所述第1校正基本目标值相乘,将该乘积作为第2校正基本目标值,根据燃料喷射控制是否产生了过增压请求而确定的过增压校正值,在没有产生过增压请求的情况下为零,而在产生了过增压请求的情况下,根据预先设定的能够根据发动机转速和要求燃料喷射量得到对所述第2校正基本目标值的校正值的过增压映射图,求出与所检测的发动机转速和要求喷射量对应的校正值,将该校正值与由燃料喷射控制得到的过增压率的乘积作为分别设定的过增压校正值与所述第2校正基本目标值相加,其结果作为第3校正基本目标值,在所述第3校正基本目标值为负值的情况下,变为零,另一方面,在为正值的情况下,在达到上限值之前,将该第3校正基本目标值作为一系列校正处理的最终值,在超过预定的上限值的情况下,实施限制处理,使预定的上限值成为作为一系列校正处理的最终值的新的第3校正基本目标值。
36.根据权利要求35所述的废气再循环装置,其特征在于,在预定的估计电阻值计算处理中,通过用于根据电池电压和目标驱动电流计算电磁线圈发热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的发热量,通过用于根据发动机冷却水温度或外部气温中的任意一项和车速来计算电磁线圈放热量的预定的运算式,求出电控阀的电磁线圈的放热量,将所述发热量与放热量之差的积分值与所述外部气温相加。
全文摘要
在电子控制部(31)中设有占空比转换映射图(41),其针对相当于目标废气回授量的变量,例如针对电磁真空调节阀(12)的负压输出端口(未图示)所期望的负压的大小,求出通电驱动电磁真空调节阀(12)的未图示的电磁线圈时的驱动占空比;占空比校正映射图(42),其根据所输入的电池电压和发动机冷却水温度得到驱动占空比的校正值;将驱动占空比乘以占空比校正映射图(42)的校正值来进行校正,根据校正后的驱动占空比,通过驱动电路(26)向电磁真空调节阀(12)通电。
文档编号F02D43/00GK1726340SQ20038010604
公开日2006年1月25日 申请日期2003年12月9日 优先权日2002年12月11日
发明者金子纯一, 冈崎寿子 申请人:株式会社博世汽车系统
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