增压发动机的控制装置制造方法
增压发动机的控制装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的是，在增压发动机中，能够正确地推定废气旁通阀开度。为了达到该目的，作为本发明的一种实施形式的控制装置，根据预先定义的对应关系取得与废气旁通阀的操作量对应的废气旁通阀开度的推定值，根据该推定值，由进气门模型推导出在节气门下游压力与进气门流量之间成立的第一个关系。另外，根据节气门开度的计测值和节气门上游压力的计测值，由节气门模型推导出节气门下游压力与节气门流量之间成立的第二个关系。并且，根据第一个关系及第二个关系，计算进气门流量与节气门流量相一致的情况下的进气门流量的推定值，根据他与进气流量的计测值的比较结果，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。
【专利说明】增压发动机的控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及具有废气旁通阀的增压发动机的控制装置。
【背景技术】
[0002]目前受到关注的增压发动机的控制技术之一,是利用E-VRV(Electronic VacuumRegulating Valve:电子真空调节阀)等电动式促动器的废气旁通阀的主动控制。在这种主动控制中，根据来自于E⑶的操作信号将废气旁通阀开动到任意的开度，借此，能动地控制涡轮的转速。从而，能够任意地调整增压，可以期待油耗性能及排气性能的进ー步提高。
[0003]但是，为了实现这种主动控制，必须正确地掌握废气旁通阀实际上打开到什么程度。这是因为，即使能动地使废气旁通阀动作，在其开度偏离本来预定的开度的情况下，发动机的运转也会产生障碍。例如，在高负荷状态，当和预定的情况相比过度关闭废气旁通阀时，由于过度的增压，会发生过早点火。反之，当和预定的情况相比，废气旁通阀过度打开吋，由于增压的不足不能得到所希望的加速性能。另外，作为信息的废气旁通阀开度，也是正确地推定气缸内空气量用的重要信息。
[0004]但是，利用传感器等计测手段高精度地实际测量废气旁通阀开度在现实中是不容易的。因此，如果废气旁通阀开度作为信息来说是必要的，则E⑶不得不由操作废气旁通阀时的操作量推定废气旁通阀开度。具体地说，利用预先定义的对应关系，由废气旁通阀的操作量推定废气旁通阀开度。但是，由于废气旁通阀的个体之间的差异和老化，存在着在实际的对应关系和定义的对应关系之间产生偏差的可能性。在这种情况下，废气旁通阀开度的推定值变得与实际值不同，会对參照废气旁通阀开度的推定值进行的发动机控制给予恶劣的影响。因此，在实施废气旁通阀的主动控制的情况下，能够获得废气旁通阀开度的正确的推定值的技术同时也成为必要的。
[0005]另外，作为与本发明相关联的现有技术，可以列举出下面列举的各专利文献中记载的技木。例如，在特开2004-156525号公报中，记载了根据实际的进气门流量和利用模型计算出来的推定进气门流量的误差，修正作为误差主要原因的阀升程量的技术。但是，在该公报中，没有涉及到废气旁通阀，况且，没有记载获得废气旁通阀开度的正确的推定值用的方法。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利申请特开2004-156525号公报
[0009]专利文献2:日本专利申请特开平11-218031号公报
[0010]专利文献3:日本专利申请特开2006-274834号公报
[0011]专利文献4:日本专利申请特开2006-274831号公报
【发明内容】
[0012]如上面所述，能够正确地推定废气旁通阀开度，作为实施废气旁通阀的主动控制方面的重要课题，占据着重要的位置。作为达到这种课题的途径，在本发明中，利用将增压发动机中的空气的行为模型化的物理模型。这种物理模型被应用于在增压发动机的控制装置中用于推定气缸内空气量的计算中。在利用增压发动机的物理模型计算的物理量中，包含这样的物理量:该物理量的值利用废气旁通阀开度来決定，并且该物理量能够利用搭载在增压发动机上的传感器计测。通过比较这种物理量的计测值和根据废气旁通阀开度的推定值用物理模型计算出来的该物理量的推定值，可以间接地掌握废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离。并且，通过以消除所述物理量的计测值与推定值之差的方式调整废气旁通阀开度的推定值和废气旁通阀的操作量的对应关系，能够修正废气旁通阀开度的推定值，使之与实际值相符。
[0013]具体地说，本发明提供的增压发动机的控制装置，作为物理模型，配备有节气门模型和进气门模型。节气门模型是将节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化的模型。所谓节气门上游压力，是指从压缩机到节气门的空间的压力，所谓节气门下游压力，是指从节气门到进气门的空间的压力。已知，通过节气门的空气的流量，主要由这些压力差和流路面积決定。流路面积由节气门开度決定。另ー方面，进气门模型是将节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化的模型。已知，在节气门下游压カ和通过进气门的空气的流量之间，具有能够以直线来近似的关系。并且，还已知，废气旁通阀开度与决定该直线的方程式的斜率或截距的系数的值有关系。这些物理模型都能够用数学公式表示，都以处理程序的形式存储在本控制装置的存储部中。
[0014]另外，本控制装置具有由废气旁通阀的操作量推定废气旁通阀开度的功能。为了进行该推定，采用预先定义的废气旁通阀的操作量与废气旁通阀开度的对应关系。对应关系以程序的形式存储在本控制装置的存储部中。进而，本控制装置具有取得节气门开度、节气门上游压カ及进气流量的各个计测值的功能。进气流量指的是被吸入到增压发动机的进气通路中的空气的流量。这些物理量可以利用搭载在增压发动机上的传感器计测。并且，根据这些计测值和废气旁通阀开度的推定值，本控制装置利用所述各个物理量来实施下面的计算。
[0015]根据本发明的第一种实施形式，本控制装置根据废气旁通阀开度的推定值，由进气门模型推导出在节气门下游压カ与进气门流量之间成立的关系(下面，称之为第一个关系)。另外，本控制装置根据节气门开度的计测值和节气门上游压カ的计测值，由节气门模型推导出在节气门下游压カ和节气门流量之间成立的关系(下面，称之为第二个关系)。其次，本控制装置根据第一个关系和第二个关系，计算出进气门流量和节气门流量相一致的情况下的进气门流量的推定值。由于第一个关系和第二个关系都能够用方程式表示，所以，通过解它们的联立方程式，可以获得当前的由废气旁通阀开度的推定值和节气门上游压カ的计测值推定的进气门流量。
[0016]并且，本控制装置对按上述方式获得的进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，对进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较与对进气门流量的推定值和计测值、即实际值进行比较是等价的。在进气门流量的推定值与实际值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。因为，根据进气门模型，对于进气门流量的推定值，其值被废气旁通阀开度的推定值所左右。因此，根据本发明的第一种实施形式，本控制装置根据进气门流量的推定值和进气流量的计测值的比较结果，具体地说，以进气门流量的推定值与进气流量的计测值相一致的方式，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。如果进气门流量的推定值与进气流量的计测值变得相一致，则废气旁通阀开度的推定值相对于实际值的偏离也被消除。
[0017]另外，根据本发明的第二种实施形式，本控制装置根据废气旁通阀开度的推定值及进气流量的计测值，利用进气门模型计算节气门下游压カ的推定值。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在进气门模型中可以作为进气门流量的实际值看待。其次，本控制装置根据利用进气门模型计算出的节气门下游压カ的推定值、节气门开度的计测值及进气流量的计测值，利用节气门模型计算节气门上游压カ的推定值。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和节气门流量相一致，所以，进气流量的计测值在节气门模型中可以作为节气门流量的实际值看待。
[0018]并且，本控制装置，将如上所述获得的节气门上游压カ的推定值与其计测值进行比较。在节气门上游压カ的推定值与计测值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的指示值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据节气门模型及进气门模型，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定节气门下游压カ的推定值，根据节气门下游压カ的推定值决定节气门上游压カ的推定值。因此，根据本发明的第二种实施形式，本控制装置根据节气门上游压カ的推定值和计测值的比较结果，具体地说，以节气门上游压カ的推定值和计测值相一致的方式，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。如果节气门上游压カ的推定值和计测值变得相一致，则废气旁通阀开度的推定值相对于实际值的偏离也被消除。
[0019]以上述两种实施形式为前提，本发明可以采取下面所述的第三种实施形式。在本发明的第三种实施形式中，在第一种实施形式或第二种实施形式的特征上，追加进ー步的特征。在该追加的特征中，包括应用本发明的增压发动机是配备有可以改变进气门的气门升程量的可变气门机构的发动机，以及在进气门模型的參数中包含气门升程量。根据本发明的第三种实施形式，在决定表示节气门下游压カ和进气门流量的关系的直线的方程式的系数时，除了废气旁通阀开度的推定值之外，还利用气门升程量。已知，在气门升程量可变的发动机的情况下，节气门下游压カ和进气门流量的关系根据气门升程量而变化。
[0020]通过在进气门模型的參数中加入气门升程量，更正确地表示节气门下游压カ与进气门流量的关系。但是，另一方面，在气门升程量的推定值与实际值之间存在偏离的情况下，不能按照目标实现气缸内空气量。进而，气门升程量的推定值与实际值的偏离，对在所述第一种实施形式和第二种实施形式中进行的废气旁通阀开度的推定值和废气旁通阀的操作量的对应关系的调整也会产生影响。这是因为，根据模型的计算结果，被气门升程量的推定值所左右。本发明的第三种实施形式，以除了消除废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离外、还消除气门升程量的推定值与实际值的偏离作为更进一歩的课题，是首创的。
[0021]根据本发明的第三种实施形式，本控制装置，作为更进一歩的物理模型，包括涡轮转速模型和压缩机模型。涡轮转速模型是将在进气门流量、废气旁通阀开度和涡轮转速之间成立的关系模型化的模型。由于在稳定状态下的进气门流量与流入涡轮机中的气体的流量等价，所以，如果进气门流量和废气旁通阀开度被确定，则可以根据增压器的动作特性惟一地确定涡轮转速。另ー方面，压缩机模型是将在涡轮转速、节气门上游压カ和压缩机流量之间成立的关系模型化的模型。已知，由压缩机送出的空气的流量，主要由其前后的压カ差和压缩机的转速決定。压缩机的上游的压カ大致等于大气压，压缩机的转速等于涡轮的转速。根据本发明的第三种实施形式，本控制装置利用这些物理模型实施下面的计算。
[0022]本控制装置，首先，由可变气门机构的操作量推定气门升程量、为了进行该推定，利用预先定义的可变气门机构的操作量与气门升程量的对应关系。另外，本控制装置根据废气旁通阀的开度的推定值以及进气流量的计测值，利用涡轮转速模型计算涡轮转速的推定值。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在涡轮转速模型中可以作为进气门流量的实际值看待。其次，本控制装置根据利用涡轮转速模型计算出来的涡轮转速的推定值及节气门上游压カ的计测值，利用压缩机模型计算出压缩机流量的推定值。
[0023]并且，本控制装置，将如上所述获得的压缩机流量的推定值与进气流量的计测值进行比较。如果是稳定状态，则由于压缩机流量和进气流量相一致，所以，对压缩机流量的推定值和进气流量的计测值进行比较与对压缩机流量的推定值和计测值、及实际值进行比较是等价的。在压缩机流量的推定值与实际值之间存在误差的情况下，该误差意味着废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据涡轮转速模型及压缩机模型，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定润轮转速的推定值，根据润轮转速的推定值决定压缩机流量的推定值。因此，本控制装置，对压缩机流量的推定值与进气流量的计测值进行比较，根据其比较结果，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。由于在利用涡轮转速模型及压缩机模型进行的计算中，不使用气门升程量，所以，气门升程量的推定值与实际值的偏离对利用本方法调整对应关系的调整结果没有影响。
[0024]其次，本控制装置，对利用上述方法对废气旁通阀开度的推定值和废气旁通阀的操作量的对应关系的调整结果和根据本发明的第一种实施形式或第二种实施形式的调整结果进行比较。在两者之间存在偏离的情况下，该偏离意味着在气门升程量的推定值与实际值之间存在偏离。在这种情况下，本控制装置根据利用上述方法调整的对应关系，取得废气旁通阀开度的推定值，根据该推定值和气门升程量的推定值，利用进气门模型计算进气门流量的推定值。并且，对进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较，根据其比较結果，调整气门升程量的推定值与可变气门机构的操作量的对应关系。如果通过该对应关系的调整，进气门流量的推定值与进气流量的计测值相一致，则气门生成量的推定值相对于实际值的偏离也被消除。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示应用本发明的各种实施形式的控制装置的增压发动机的结构的概略图。
[0026]图2是表示在本发明的各种实施形式的控制装置中使用的空气量推定模型的框图。
[0027]图3是对于在本发明的实施形式I中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明用的图示。
[0028]图4是表示本发明的实施形式I的控制装置具有的废气旁通阀开度的推定值的修正用的功能的框图。
[0029]图5是用于对应于在本发明的实施形式2中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明的图示。
[0030]图6是表示本发明的实施形式2的控制装置具有的废气旁通阀开度的推定值的修正用的功能的框图。
[0031]图7是用于对本发明的实施形式3中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明的图。
[0032]图8是用于对本发明的实施形式3中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明的图。
[0033]图9是表示本发明的实施形式3的控制装置具有的废气旁通阀开度的推定值的修正用的功能的框图。
[0034]图10是表示在本发明的实施形式3中进行的气门升程量的推定值的修正用的处理的流程图。
[0035]图11是对于在本发明的实施形式3中采用的气门升程量的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明用的图示。
【具体实施方式】
[0036]实施形式1.[0037]下面，參照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施形式I。
[0038]应用本实施形式的控制装置的发动机，是具有废气旁通阀的增压发动机，更详细地说，是能够通过利用节气门进行的空气量调整来控制转矩的四冲程往复式发动机。图1是表示应用本实施形式的控制装置的增压发动机的结构的概略图。根据本实施形式的增压发动机，配备有设置在进气通路10上的压缩机32和设置在排气通路20上的涡轮机34构成的涡轮增压器30。进气通路10连接到安装在发动机本体2上的进气歧管18上。在进气通路10的入口，设置空气滤清器12，在其下游且位于比压缩机32靠上游处，配置计测进气流量用的空气流量计42。在进气通路10上的压缩机32与节气门16之间，设置中间冷却器
14。在中间冷却器14的出口，安装有用于测定节气门16上游部的压力、即增压的增压传感器44。另外，在进气通路10上设置有空气旁通阀36，该空气旁通阀36用于从压缩机32的下游侧向上游侧将压缩机32旁路并使空气再循环。排气通路20连接到安装在发动机本体2上的排气歧管22上。在排气通路20上，设置有将涡轮机34旁通并使排气流过用的废气旁通阀38。该废气旁通阀38是与由E-VRV驱动的主动控制对应的废气旁通阀。
[0039]本实施形式的控制装置,作为控制增压发动机的EOJ (Electronic Control Unit:电子控制装置)40的功能的一部分被实现。除从空气流量计42及增压传感器44之外，还从节气门开度传感器46及大气压传感器48等各种传感器，将和发动机运转状态及运转条件相关的各种信息及信号输入到E⑶40中。E⑶40根据这些信息及信号，操作节气门16及废气旁通阀38等各种的促动器。关于废气旁通阀38，从E⑶40向E-VRV提供操作量信号。通过根据该信号使E-VRV动作，废气旁通阀38开动到任意的开度。将表示废气旁通阀38的操作量、即负荷比和废气旁通阀开度的推定值的对应关系的设定表存储在ECU40中。
[0040]作为控制装置的E⑶40具有推定气缸内的空气量的功能。在由E⑶40进行的气缸内的空气量的推定中，采用被制成程序的空气量推定模型。空气量推定模型是将增压发动机中的空气的行为在物理上模型化的模型，其概要由图2的功能框图表示。
[0041]如图2所示，在本实施形式中使用的空气量推定模型，包括:涡轮转速模型Ml、压缩机模型M2、中间冷却器模型M3、节气门模型M4、进气歧管模型M5、进气门模型M6及ABV模型M7。下面，对于包括空气量推定模型在内的各个子模型的内容进行说明。但是，由于对于可以用于这些子模型的数学公式的例子是公知的，并且，它们本身不是本发明的特征点，所以，对于各个子模型用的具体的数学公式，省略其描述。
[0042]涡轮转速模型Ml是涡轮增压器30的旋转行为的模型，将进气门流量和废气旁通阀开度和涡轮转速之间成立的关系模型化。涡轮转速模型Ml由基于数学公式或者实验数据的设定表构成。在涡轮转速模型Ml中，输入由废气旁通阀38的操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)和利用后面描述的进气门模型M6计算出的进气门流量(me)，由这些输入的信息计算出润轮转速(Ntb)。
[0043]压缩机模型M2是涡轮增压器30的压缩机32的模型，将在涡轮转速、增压和压缩机流量之间成立的关系模型化。压缩机模型M2由基于数学公式或者实验数据的设定表构成。在压缩机模型M2中，输入利用涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速(Ntb)和利用后面描述的中间冷却器模型M3计算出的增压(Pic)等信息，由这些输入信息计算出压缩机流量
Uncpノ。
[0044]ABV模型M7是用于计算由空气旁通阀36从压缩机32的下游侧返回到上游侧的空气的流量的模型。空气旁通阀36的流量可以从其前后的压カ差和使空气旁通阀36动作的负荷比计算出来。因此，在ABV模型M7中，输入由大气压传感器48计测的大气压(Pa)、由后面描述的中间冷却器模型M3计算出的增压(Pic)、及从ECU40输出到空气旁通阀36的负荷比(Dabv),由这些输入信息计算出空气旁通阀流量(mabv)。
[0045]中间冷却器模型M3是根据在进气通路10中的中间冷却器14内的空气有关的守恒定律构筑的物理模型。作为中间冷却器模型M3，具体地说，采用能量守恒定律的公式和流量守恒定律的公式。在中间冷却器模型M3中，输入由压缩机模型M2计算出的压缩机流量(mcp)、由后面描述的节气门模型M4计算出的节气门流量(mt)、以及由ABV模型M7计算出的ABV流量(mabv)等信息，由这些输入的信息计算出增压(Pic)。
[0046]节气门模型M4是用于计算通过节气门16的空气的流量的模型，具体地说，利用以节气门16的前后的压カ差、由节气门开度決定的流量面积、以及流量系数为基础的节流孔的流量公式。在节气门模型M4中，输入由节气门开度传感器46计测的节气门开度(TA)、由中间冷却器模型M3计算出的作为节气门上游压カ的增压(Pic)、以及用后面描述的进气歧管模型M5计算出的作为节气门下游压カ的进气歧管压カ(Pm)等信息，由这些输入的信息计算出节气门流量(mt)。
[0047]进气歧管模型M5是根据与进气歧管18内的空气相关的守恒定律构筑的物理模型。作为进气歧管模型M5，具体地说，采用能量守恒定律的公式和流量守恒定律的公式。在进气歧管模型M5中，输入由节气门模型M4计算出的节气门流量(mt)、以及由后面描述的进气门模型M6计算出的进气门流量(me)等信息，根据这些输入信息计算出进气门歧管压力(Pm) o
[0048]进气门模型M6是研究有关进气门流量和进气歧管压カ的关系的以实验为基础的模型。利用在通过实验获得的经验定律，在进气门模型M6中，吸入空气量与进气歧管压力的关系由直线来近似。但是，该直线的方程式的系数不是常数，而是由废气旁通阀38的开度决定的变数。这是因为，废气旁通阀38的开度影响背压，如果背压变化，则空气向气缸内的进入的容易程度也发生变化。在进气门模型M6中，输入由进气歧管模型M5计算出的进气歧管压力(Pm)、以及由废气旁通阀38的操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)等信息，根据这些输入信息计算出进气门流量(me)。
[0049]ECU40利用按上述方式构成的空气量推定模型计算进气门流量，根据进气门流量计算气缸内空气量。在该计算的过程中，在利用节气门开度和增压的计测值的同时，还利用废气旁通阀开度的推定值。利用传感器获得的计测值，只要在传感器被正确地校正的范围内，可以看作是等于实际值，但是，关于废气旁通阀开度推定值，并不能说一定等于实际值。这是因为，由于废气旁通阀38的个体之间的差异及老化，在设定表中定义的废气旁通阀开度和操作量的对应关系有时和实际情况不同。关于这一点，如下面所述，在ECU40中设置有使废气旁通阀开度的推定值与实际值相一致地进行修正的功能。
[0050]首先，利用图3说明对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度的推定值和实际值的偏离的判定方法。另外，这里，以估计废气旁通阀开度的推定值比实际值小的情况为例进行说明。
[0051]图3所示的曲线图的横轴是进气歧管压力(Pm)，纵轴是节气门流量(mt)及进气门流量(me)。在曲线图中，描绘出两个直线A、B和一条曲线C。直线A是表示基于废气旁通阀开度的推定值从进气门模型M6推导出的进气歧管压力(Pm)和进气门流量(me)的关系的直线。另一方面，直线B是表示如果将废气旁通阀开度的实际值输入到进气门模型M6中应该得到的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)的关系的直线。但是，由于废气旁通阀开度的实际值不能直接计测，所以，在曲线图中表示的直线B终归是假想的，现实当中能够导出的只有直线A。曲线C表示通过将节气门开度和增压的各个计测值输入到节气门模型M4中获得的进气歧管压力(Pm)和节气门流量(mt)的关系。如可以从该曲线C看出的那样，在节气门开度和增压一定的情况下，节气门流量(mt)随着进气歧管压力(Pm)的增大而减少，在进气歧管压力(Pm)的值与增压(Picact)相一致时,节气门流量(mt)变成零。
[0052]在稳定状态下，由于节气门流量和进气流量相一致，所以，通过将利用空气流量计42计测的进气流量(mafm)代入曲线C的方程式，可以推测现在时刻的进气歧管压力和增压之比。另外，在稳定状态，由于节气门流量(mt)和进气门流量(me)相一致，所以，如果知道增压，则通过计算在曲线C与直线A的交点处的流量，就可以求出以废气旁通阀开度的推定值的基础上的进气门流量(mcest)。更具体地说，由于曲线C和直线A分别由方程式表示，所以，通过解该联立方程式，可以计算出以废气旁通阀开度的推定值的基础上的推定进气门流量(mcest)。
[0053]在本实施形式中，对这样获得的进气门流量的推定值(mcest)和利用空气流量计42计测的进气流量(mafm)进行比较。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致,所以,对进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)的比较,与对进气门流量的推定值(mcest)与其实际值的比较是等价的。如果废气旁通阀开度的推定值与实际值相一致的话，则进气门流量的推定值(mcset)也与其实际值相一致。但是，如果废气旁通阀开度的推定值偏离实际值，则进气门流量的推定值(mcest)与其实际值不一致。因此，在进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差(在曲线图中用D表示)的情况下，可以根据该误差的存在判断为在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。
[0054]其次，对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度推定值的修正方法进行说明。废气旁通阀开度的推定值，在设定表中建立起与废气旁通阀38的操作量之间的对应关系。在本实施形式中，通过修正该设定表的数据，进行废气旁通阀开度与操作量的对应关系的调整。在该调整中，如果进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)小，则以由进气门模型M6计算出的进气门流量增加的方式，相对于操作量向正侧修正废气旁通阀开度。反之，如果进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)大，则以由进气门模型M6计算出的进气门流量减少的方式，相对于操作量向负侧修正废气旁通阀开度。[0055]图4表示利用E⑶40实现这种修正方法用的结构。如该框图所示，E⑶40利用进气门模型M6和节气门模型M4。另外，在ECU40中，取得由操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)，并且，取得利用增压传感器44计测的增压(Picact)、利用节气门开度传感器46计测的节气门开度(TA)、以及利用空气流量计计测的进气流量(mafm)。
[0056]将取得的废气旁通阀开度(wgv)被输入到进气门模型M6中。在进气门模型M6中，根据废气旁通阀开度(wgv)，推导出表示进气歧管压力(Pm)和进气门流量(me)的关系的方程式。在节气门模型M4中，通过解由增压(Picact)及节气门开度(TA)确定的方程式和由进气门模型M6获得的方程式的联立方程式，计算出进气门流量的推定值(mcest)。
[0057]其次,E⑶40计算出进气门流量的推定值(mcest)与进气流量(mafm)的差分。并且，判定该差分值(mcest-mafm)是否大于零。在差分值大于零的情况下，即，在进气门流量的推定值(mcest)比进气流量(mafm)大时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量,被设定成小于零的规定值(-dwgv)。另一方面，在差分值小于零的情况下，即，当进气门流量的推定值(mcest)比进气流量(mafm)小时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量,被设定成大于零的规定值(dwgv)。在差分值的绝对值大于规定值(dGA)的情况下，这些修正量被与废气旁通阀开度(wgv)相加。在差分值的绝对值在规定值(dGA)以下的情况下，不论有无差分，使修正量为零。
[0058]实施形式2.[0059]其次，参照附图，对于本发明的第二种实施形式进行说明。
[0060]本实施形式的控制装置，和实施形式I 一样，应用于如图1所示构成的增压发动机，被作为控制增压发动机的ECU40的功能的一部分实现。另外，作为控制装置的ECU40，和实施形式I 一样，具有利用图2中所示的空气量推定模型推定气缸内空气量的功能。
[0061]本实施形式的控制装置与实施形式I的控制装置的不同点在于修正废气旁通阀开度的推定值使之与实际值相一致的功能的内容。首先，利用图5，对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值偏离的判定方法进行说明。另外，这里，估计废气旁通阀开度的推定值比实际值小。
[0062]图5所示的曲线图的横轴是进气歧管压力(Pm)，纵轴是节气门流量(mt)及进气门流量(me)。曲线图中所示的直线A是表示通过将废气旁通阀开度的推定值输入到进气门模型M6中得到的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)之间的关系的直线。通过将进气流量的计测值(mafm)代入到表示该直线A的方程式中，计算出进气歧管压力的推定值(Pmest)。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在进气门模型M6中可以作为进气门流量的实际值看待。
[0063]其次，将由进气门模型M6计算出的进气歧管压力的推定值(Pmest)与节气门开度和进气流量的各个计测值一起，输入到节气门模型M4中。如果是稳定状态，则由于进气门流量和节气门流量相一致，所以，进气流量的计测值在节气门模型M4中可以作为节气门流量的实际值看待。曲线图中表示的曲线E是表示通过将这些信息输入到节气门模型M4中确定的进气歧管压力(Pm)与节气门流量(mt)的关系的曲线。在该曲线E中，在节气门流量(mt)变成零时，进气歧管压力(Pm)等于增压。通过利用曲线E的方程式计算该增压的值，可以获得在废气旁通阀开度的推定值的基础上的推定增压(Picest)。
[0064]在本实施形式中，对这样获得的增压的推定值(Picest)和利用增压传感器44计测的增压(Picact)进行比较。在增压的推定值(Picest)与计测值(Picact)之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的指示值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据节气门模型M4和进气门模型M6，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定进气歧管压力的推定值(Pmest),根据进气歧管压力的推定值(Pmest)决定增压的推定值(Picest)。由此，在增压的推定值(Picest)与计测值(Picact)之间存在误差(在曲线图中用F表示)的情况下，可以根据该误差的存在判断为在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。
[0065]另外，在曲线图中所示的直线B，是表示若将废气旁通阀开度的实际值输入到进气门模型M6中则应当获得的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)的关系的直线。但是，由于废气旁通阀开度的实际值不能直接计测，所以，实际上，不能确定直线B。曲线C是表示通过将节气门开度与增压的各个计测值输入到节气门模型M4中获得的进气歧管压力(Pm)和节气门流量(mt)的关系的曲线。在该曲线C中，节气门流量(mt)变成零时的进气歧管压力(Pm)的值与增压的计测值(Picact)相一致。
[0066]其次，对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度的推定值的修正方法进行说明。在本实施形式中，与第一种实施形式的情况一样，通过修正使废气旁通阀开度与废气旁通阀38的操作量相对应的设定表的数据，进行废气旁通阀开度与操作量的对应关系的调整。在该调整中，如曲线图所示，如果增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)大，则将废气旁通阀开度相对于操作量向正侧修正。反之，如果增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)小，则将废气旁通阀开度相对于操作量向负侧修正。
[0067]图6表示用于利用E⑶40实现这种修正的方法的结构。如该框图所示，E⑶40利用进气门模型M6和节气门模型M4。另外，在ECU40中，取入由操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)，并且，取得由增压传感器计测的增压(Picact)、由节气门开度传感器46计测的节气门开度(TA)、以及由空气流量计42计测的进气流量(mafm)。
[0068]被取得的废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm) —起被输入到进气门模型M6中。在进气门模型M6中,根据废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm)计算出进气歧管压力的推定值(Pmest)。由进气门模型M6计算出的进气歧管压力的推定值(Pmest)与进气流量(mafm)和节气门开度(TA) —起，被输入到节气门模型M4中。在节气门模型M4中，根据该输入的信息，计算出增压的推定值(Picest)。
[0069]其次，E⑶40计算出增压的推定值(Picest)与计测值(Picact)的差分。并且，判定该差分值(Picest-Picact)是否比零大。在差分值比零大的情况下，即，在增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)大时，作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量，设定为比零大的规定值(dwgv)。另一方面，在差分值比零小的情况下，即，增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)小时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量,设定为比零小的规定值(-dwgv)。在差分值的绝对值比规定值(dGA)大的情况下，将这些修正量加到废气旁通阀开度(wgv)上。在差分值的绝对值在规定值(dGA)以下的情况下，无论有无差分，使修正量为零。
[0070]实施形式3.[0071]其次，参照附图对于本发明的实施形式3进行说明。
[0072]本实施形式的控制装置和实施形式1、2 —样，应用于如图1所示地构成的增压发动机。但是，在本实施形式中，图中未示出的可变气门机构设置在进气门上。该可变气门机构是可以改变进气门的气门正时和气门升程量的装置。本实施形式的控制装置作为控制这种增压发动机的ECU40的功能的一部分被实现。
[0073]作为控制装置的E⑶40和实施形式1、2 —样，具有利用图2所示的空气量推定模型推定气缸内空气量的功能。但是，在本实施形式中，在进气门模型M6中，作为参数还加上气门正时和气门升程量。具体地说，在近似于吸入空气量和进气歧管压力的关系的直线的方程式中，在其系数的决定中，除了废气旁通阀开度之外，还参照气门正时和气门升程量。对于这些参数和各个系数的对应关系，通过进行实验来决定。另外，在进气门模型M6中使用的气门正时是针对计测值的，气门升程量用于推定值。这是因为，气门升程量和废气旁通阀开度一样难以直接计测。在ECU40中，存储有表示可变气门机构的操作量和气门升程量的对应关系的设定表。通过参照该设定表，取得对应于可变气门机构的操作量的气门升程量的推定值。
[0074]另外，作为控制装置的ECU40具有调整用设定表定义的废气旁通阀开度与废气旁通阀的操作量的对应关系的功能。在这种功能中，作为调整方法，可以采用两种方法。一种调整方法和在实施形式I中采用的调整方法是共同的。但是，作为本实施形式的特征，在采用进气门模型M6的计算中，利用气门正时的计测值和气门升程量的推定值。另外一种调整方法是在本实施形式中特有的调`整方法。下面，将和实施形式I共同的调整方法称为第一种调整方法，将本实施形式中特有的调整方法称为第二种调整方法。
[0075]首先，利用图7和图8，对于根据第二种实施形式的废气旁通阀开度的推定值和实际值的偏离的判定方法进行说明。另外，这里，估计废气旁通阀开度的推定值比实际值小。
[0076]图7所示的曲线图的横轴是涡轮转速(Ntb)，纵轴是进气流量(GA)。该曲线图中所示的曲线G是表示通过将废气旁通阀开度的推定值输入涡轮转速模型Ml中获得的涡轮转速(Ntb)与进气流量(GA)的关系的曲线。通过将进气流量的计测值(mafm)代入到表示该曲线G的方程式中，计算涡轮转速的推定值(Ntbest)。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在涡轮转速模型Ml中可以作为进气门流量的实际值看待。另一方面，曲线H是表示如果将废气旁通阀开度的实际值输入到涡轮转速模型Ml中应该得到的涡轮转速(Ntb)与进气流量(GA)之间的关系的曲线。由该曲线H和进气流量的计测值(mafm)确定的涡轮转速是真正的涡轮转速。但是，由于废气旁通阀开度的实际值不能直接计测，所以，曲线图所示的曲线H终归是假想的，现实当中能够导出的只有曲线G。[0077]其次，将由涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)和增压和大气压的各个计测值一起，输入到压缩机模型M2中。图8所示的曲线图的横轴是增压(Pic)与大气压(Pa)之比，纵轴是压缩机流量(mcp)。该曲线图中所示的曲线J是表示通过将涡轮转速的推定值(Ntbest)输入到压缩机模型M2中获得的压力比(Pic/Pa)和压缩机流量(mcp)的关系的曲线。通过将增压的计测值(Picact)和大气压的计测值(Paact)之比代入到表示曲线J的方程式中，可以获得在废气旁通阀开度的推定值的基础上的推定压缩机流量(mcpest)。
[0078]并且，对由压缩机模型M2获得的压缩机流量的推定值(mcpest)和由空气流量计42获得的进气流量的计测值(mafm)进行比较。如果是稳定状态，则由于压缩机流量和进气流量相一致，所以对压缩机流量的推定值(mcpest)与进气流量的计测值(mafm)进行比较，与对压缩机流量的推定值(mcpest)与其实际值的比较是等价的。在压缩机流量的推定值(mcpest)与其实际值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的指示值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据涡轮转速模型Ml及压缩机模型M2，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定润轮转速的推定值(Ntbest),由润轮转速的推定值(Ntbest)决定压缩机流量的推定值(mcpest)。因此，在压缩机流量的推定值(mcpest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差(在曲线图中由L表示)的情况下，可以根据该误差的存在判断为在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。
[0079]另外，在图8中，在曲线图中表示的曲线K，是表示如果将涡轮转速的实际值输入到压缩机模型M2中应当得到的压力比(Pic/Pa)与压缩机流量(mcp)的关系的曲线。用压力比的计测值(Picact/Paact)和进气流量的计测值(mafm)决定的座标位于该曲线K之上。但是，由于根据本实施形式的增压发动机没有实际测量涡轮转速的实际值的手段，所以，实际上不能确定曲线K。
[0080]其次，对于根据第二种调整方法的废气旁通阀开度的推定值的修正方法进行说明。根据第二种调整方法，与根据第一种调整方法的情况相同，通过修正使废气旁通阀开度与废气旁通阀38的操作量对应的设定表的数据，进行废气旁通阀开度与操作量的对应关系的调整。在该调整中，如图8的曲线图所示，如果压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量的计测值(mafm)大，则以利用涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)减少的方式，将废气旁通阀开度相对于操作量向正侧修正。反之，如果压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量的计测值(mafm)小，则以使利用涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)增大的方式，将废气旁通阀开度相对于操作量向负侧修正。
[0081]图9表示利用E⑶40实现这种修正方法用的结构。如该框图所示，E⑶40利用涡轮转速模型Ml和压缩机模型M2。另外，在ECU40中，取得由操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)，并且，取得由空气流量计42计测的进气流量(mafm)、由增压传感器44计测的增压(Picact)以及由大气压传感器48计测的大气压(Paact)。
[0082]被取得的废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm) —起被输入到润轮转速模型Ml中。在润轮转速模型Ml中，根据废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm)计算出润轮转速的推定值(Ntbest)。由涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)，与增压(Picact)和大气压(Paact) —起，被输入到压缩机模型M2中。在压缩机模型M2中，根据这些输入信息，计算出压缩机流量的推定值(mcpest)。[0083]其次，E⑶40计算出压缩机流量的推定值(mcpest)与进气流量(mafm)的差分。并且，判定该差分值(mcpest-mafm)是否比零大。在差分值比零大的情况下，即，压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量(mafm)大时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量设定比零大的规定值(dwgv)。另一方面，在差分值比零小的情况下，即，压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量(mafm)小时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量设定比零小的规定值(-dwgv)。在差分值的绝对值比规定值(dGA)大的情况下，将这些修正量加到废气旁通阀开度(wgv)上。在差分值的绝对值在规定值(dGA)以下的情况下，无论有无差分，使修正量为零。
[0084]利用上述方法获得的废气旁通阀开度与废气旁通阀38的操作量的对应关系的调整结果，是利用第二种调整方法获得的调整结果。利用该第二种调整方法获得的调整结果(下面，称之为第二种调整结果)，与作为和实施形式I同样的方法的第一种调整方法获得的调整结果(下面，称之为第一种调整结果)并不一定一致。因为，与第一种调整结果由气门升程量的推定值左右的情况相对，第二种调整结果不受气门升程量的推定值左右。以废气旁通阀开度是这样的方式，气门升程量的推定值与实际值之间有时会产生偏离。在这种情况下，在利用进气门模型M6的第一种调整结果中，会包含与之相应的程度的误差。换句话说，在两种调整结果之间存在偏离的情况下，该偏离意味着在气门升程量的推定值与实际值之间产生偏离。
[0085]根据本实施形式的E⑶40，在第一种调整结果和第二种调整结果不一致的情况下，以第二种调整结果为基准，使气门升程量的推定值与实际值相一致地进行修正。图10是表示由ECU40进行的气门升程量的推定值的修正用的处理的流程图。图11是说明本实施形式中采用的气门升程量的推定值与实际值的偏离的判定方法用的图示。下面，利用这些图，对于使气门升程量的推定值与实际值相一致地进行修正的方法进行说明。
[0086]在图10的流程图所示的步骤SI中，利用反映第一种调整结果的设定表取得废气旁通阀开度的推定值(wgvl)。在步骤S2中，利用反映第二个调整结果的设定表取得废气旁通阀开度的推定值(wgv2)。然后,在步骤S3中判定废气旁通阀开度的两个推定值(wgvl、wgv2)是否一致。如果两个推定值(wgvl、wgv2) —致,贝U可以判断为阀升程量的推定值与实际值相一致。
[0087]另一方面,在两个推定值(wgvl、wgv2)不一致的情况下,可以判断为气门升程量的推定值也与实际值不一致。在这种情况下，重复进行步骤S4-S6的处理。在步骤S4中，基于根据第二个调整结果的废气旁通阀开度的推定值(wgv2)与当前的气门升程量的推定值，决定表示进气门模型M6的直线的方程式。该直线在图11的曲线图中被表示为直线M。通过将现在时刻的进气歧管压力的推定值(Pmest)代入到该直线M的方程式中，计算出对应于现在的气门升程量的推定值的进气门流量的推定值(mcest)。另外，直线N是表示如果将气门升程量的实际值输入到进气门模型M6中应当得到的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)的关系的直线。但是，由于气门升程量的实际值不能直接计测，所以，曲线图中所示的直线N终归是假想的，现实中能够推导出来的只有直线M。
[0088]在下一个步骤S5中，对进气门流量的推定值(mcest)与利用空气流量计42计测的进气流量(mafm)进行比较。如图11所示，在进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差(在曲线图中用Q表示)的情况下，可以判断为气门升程量的推定值与实际值之间也存在误差。另外，在本实施形式中，作为进气门模型M6的参数，也参照气门正时，但是，可以认为，与气门升程量相比，气门正时对废气旁通阀开度的推定精度的影响小。这是因为，关于气门正时是利用计测值，另外，即使假定存在计测误差，也比包含在气门升程量的推定值中的误差小。但是，如果是排除了气门正时的计测误差的影响，则只要是气门正时固定到最提前角位置或者最滞后角位置的情况下，进行废气旁通阀开度的推定值的调整即可。另外，附着在进气门上的沉积物的量对进气歧管压力与进气门流量的关系也有影响，但是，可以认为该影响包含的气门升程量中。即，本实施形式中的气门升程量意味着也也包含沉积物的实质上的气门升程量。
[0089]在进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差的情况下，在下面的步骤S6中，修正使气门升程量与可变气门机构的操作量对应的设定表的数据。例如，如图11所示，在进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)小的情况下，以增加由进气门模型M6计算出的进气门流量的方式，相对于可变气门机构的操作量，向正侧修正气门升程量。反之，在进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)大的情况下，以减少由进气门模型M6计算出的进气门流量的方式，相对于可变气门机构的操作量，向负侧修正气门升程量。这样，进行气门升程量与可变气门机构的操作量的对应关系的调整。
[0090]在步骤S6的处理之后再次返回步骤S4，根据调整过的对应关系，再次计算气门升程量的推定值。并且，根据废气旁通阀开度的推定值(wgv2)和再次计算的气门升程量的推定值，利用进气门模型M6再次计算进气门流量的推定值(mcest)。并且，在步骤S5中，比较再次计算的进气门流量的推定值(mcest)和进气流量的计测值(mafm)。这种一系列的处理一直重复实施到步骤S5的判定结果变成肯定时为止。借此，可以消除气门升程量的推定值相对于实际值的偏离。
[0091]其它.[0092]本发明并不局限于上述实施形式，在不超出本发明的主旨的范围内，可以进行种种变形加以实施。例如，作为调整废气旁通阀开度与废气旁通阀的操作量的对应关系的调整方法，也可以不是修正定义该对应关系的设定表的数据，而是在由设定表获得的废气旁通阀开度的推定值上加上相当于调整的量的修正量。
[0093]在实施形式3中，作为第一种调整方法，采用在实施形式I中采用的调整方法，但是，也可以采用在实施形式2中的调整方法作为第一种调整方法。在实施形式2的调整方法中，由于利用进气门模型M6，所以在其调整结果中，包含相当于气门升程量的推定值与实际值之间的偏离的误差。从而，通过比较该调整结果与利用第二种调整方法获得的调整结果，可以判定气门升程量的推定值与实际值之间是否产生偏离。
[0094]根据实施形式1、2的增压发动机，也可以具有可以改变气门正时的可变气门机构。在这种情况下，在进气门模型中，根据废气旁通阀开度和气门正时，决定直线的方程式的系数。对应气门正时的计测误差的影响，如前面所述，但是，如果想要将其排出的话，限定在气门正时固定在最提前角位置或者最滞后角位置的情况下，进行废气旁通阀开度的推定值的调整即可。
[0095]另外，根据实施形式1、2的增压发动机，也可以具有可以改变气门升程量的可变气门机构。在这种情况下，在废气旁通阀开度的推定值的调整结果中，存在着包含气门升程量的推定值与实际值之间的偏离程度的误差的可能性。但是，由于废气旁通阀开度的推定误差比气门升程量的推定误差大，废气旁通阀开度的推定误差给予气缸内空气量的推定精度的影响大，所以，即使气门升程量的推定误差多少有些影响，通过实施本发明得到的优点不会受到比之更大的损害。如果想要排出气门升程量的推定误差的影响话，只要是在气门升程量被固定到最大或最小的情况下，进行废气旁通阀开度的推定值的调整即可。
[0096]在应用本发明的控制装置的增压发动机中，中间冷却器和空气旁通阀不是必须的。反之，在应用本发明的控制装置的增压发动机中，也可以设置EGR装置。在这种情况下，根据省略的设备及追加的设备，改变图2所示的空气量推定模型的结构即可。例如，如果是没有空气旁通阀的增压发动机的话，从空气量推定模型中省略ABV模型即可。另外，如果是具有EGR装置的增压发动机的话，在空气量推定模型中追加EGR模型即可。
[0097]附图标记说明
[0098]Ml涡轮转速模型
[0099]M2压缩机模型
[0100]M3中间冷却器模型
[0101]M4节气门模型
[0102]M5进气歧管模型
[0103]M6进气门模型
[0104]M7ABV 模型
【权利要求】
1.一种增压发动机的控制装置，具有废气旁通阀，其特征在于，包括: 节气门模型，所述节气门模型是将在节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化而成的， 进气门模型，所述进气门模型是将在节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述废气旁通阀的操作量相对应的废气旁通阀开度的推定值的机构， 取得节气门开度的计测值的机构， 取得节气门上游压カ的计测值的机构， 取得进气流量的计测值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值从所述进气门模型推导出在节气门下游压カ与进气门流量之间成立的关系(下面，称之为第一关系)的机构， 根据节气门开度的所述计测值和节气门上游压カ的所述计测值从所述节气门模型推导出在节气门下游压カ与节气门流量之间成立的关系(下面，称之为第二关系)的机构，根据所述第一关系及第二关系计算在进气门流量与节气门流量一致的情况下的进气门流量的推定值的机构， 调整机构，所述调整机构对进气门流量的所述推定值与进气流量的所述计测值进行比较，井根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系。
2.一种增压发动机的控制装置，具有废气旁通阀，其特征在于，包括: 节气门模型，所述节气门模型是将在节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化而成的， 进气门模型，所述进气门模型是将在节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述废气旁通阀的操作量相对应的废气旁通阀开度的推定值的机构， 取得节气门开度的计测值的机构， 取得节气门上游压カ的计测值的机构， 取得进气流量的计测值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值和进气流量的所述计测值，利用所述进气门模型计算节气门下游压カ的推定值的机构， 根据节气门下游压カ的所述推定值、节气门开度的所述计测值和进气流量的所述计测值，利用所述节气门模型计算节气门上游压カ的推定值的机构， 调整机构，所述调整机构对节气门上游压カ的所述推定值与所述计测值进行比较，并根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系。
3.如权利要求1或2所述的增压发动机的控制装置，其特征在干， 所述增压发动机是配备有使进气门的气门升程量可变的可变气门机构的发动机， 所述进气门模型包含有作为參数的气门升程量， 所述控制装置还包括:涡轮转速模型，所述涡轮转速模型是将在进气门流量、废气旁通阀开度和涡轮转速之间成立的关系模型化而成的， 压缩机模型，所述压缩机模型是将在涡轮转速、节气门上游压カ和压缩机流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述可变气门机构的操作量相对应的气门升程量的推定值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值和进气流量的所述计测值，利用所述涡轮转速模型计算涡轮转速的推定值的机构， 根据涡轮转速的所述推定值和节气门上游压カ的所述计测值，利用所述压缩机模型计算压缩机流量的推定值的机构， 第二调整机构，所述第二调整机构对压缩机流量的所述推定值与进气流量的所述计测值进行比较，井根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系， 在由所述调整机构得到的调整结果与由所述第二调整机构得到的调整结果之间存在偏离的情况下，根据由所述第二调整机构调整的对应关系取得废气旁通阀开度的推定值，并且根据该推定值和气门升程量的所述推定值，利用所述进气门模型计算进气门流量的推定值的机构， 对进气门流量的所述推定值和进气流量的所述计测值进行比较，井根据该比较结果调整气门升程量的推定值与所 述可变气门机构的操作量的对应关系的机构。
【文档编号】F02B37/18GK103518047SQ201180003555
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2011年4月18日 优先权日:2011年4月18日
【发明者】胜俣真知子, 森口龙太郎 申请人:丰田自动车株式会社
【专利摘要】本发明的目的是，在增压发动机中，能够正确地推定废气旁通阀开度。为了达到该目的，作为本发明的一种实施形式的控制装置，根据预先定义的对应关系取得与废气旁通阀的操作量对应的废气旁通阀开度的推定值，根据该推定值，由进气门模型推导出在节气门下游压力与进气门流量之间成立的第一个关系。另外，根据节气门开度的计测值和节气门上游压力的计测值，由节气门模型推导出节气门下游压力与节气门流量之间成立的第二个关系。并且，根据第一个关系及第二个关系，计算进气门流量与节气门流量相一致的情况下的进气门流量的推定值，根据他与进气流量的计测值的比较结果，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。
【专利说明】增压发动机的控制装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及具有废气旁通阀的增压发动机的控制装置。
【背景技术】
[0002]目前受到关注的增压发动机的控制技术之一,是利用E-VRV(Electronic VacuumRegulating Valve:电子真空调节阀)等电动式促动器的废气旁通阀的主动控制。在这种主动控制中，根据来自于E⑶的操作信号将废气旁通阀开动到任意的开度，借此，能动地控制涡轮的转速。从而，能够任意地调整增压，可以期待油耗性能及排气性能的进ー步提高。
[0003]但是，为了实现这种主动控制，必须正确地掌握废气旁通阀实际上打开到什么程度。这是因为，即使能动地使废气旁通阀动作，在其开度偏离本来预定的开度的情况下，发动机的运转也会产生障碍。例如，在高负荷状态，当和预定的情况相比过度关闭废气旁通阀时，由于过度的增压，会发生过早点火。反之，当和预定的情况相比，废气旁通阀过度打开吋，由于增压的不足不能得到所希望的加速性能。另外，作为信息的废气旁通阀开度，也是正确地推定气缸内空气量用的重要信息。
[0004]但是，利用传感器等计测手段高精度地实际测量废气旁通阀开度在现实中是不容易的。因此，如果废气旁通阀开度作为信息来说是必要的，则E⑶不得不由操作废气旁通阀时的操作量推定废气旁通阀开度。具体地说，利用预先定义的对应关系，由废气旁通阀的操作量推定废气旁通阀开度。但是，由于废气旁通阀的个体之间的差异和老化，存在着在实际的对应关系和定义的对应关系之间产生偏差的可能性。在这种情况下，废气旁通阀开度的推定值变得与实际值不同，会对參照废气旁通阀开度的推定值进行的发动机控制给予恶劣的影响。因此，在实施废气旁通阀的主动控制的情况下，能够获得废气旁通阀开度的正确的推定值的技术同时也成为必要的。
[0005]另外，作为与本发明相关联的现有技术，可以列举出下面列举的各专利文献中记载的技木。例如，在特开2004-156525号公报中，记载了根据实际的进气门流量和利用模型计算出来的推定进气门流量的误差，修正作为误差主要原因的阀升程量的技术。但是，在该公报中，没有涉及到废气旁通阀，况且，没有记载获得废气旁通阀开度的正确的推定值用的方法。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利申请特开2004-156525号公报
[0009]专利文献2:日本专利申请特开平11-218031号公报
[0010]专利文献3:日本专利申请特开2006-274834号公报
[0011]专利文献4:日本专利申请特开2006-274831号公报
【发明内容】
[0012]如上面所述，能够正确地推定废气旁通阀开度，作为实施废气旁通阀的主动控制方面的重要课题，占据着重要的位置。作为达到这种课题的途径，在本发明中，利用将增压发动机中的空气的行为模型化的物理模型。这种物理模型被应用于在增压发动机的控制装置中用于推定气缸内空气量的计算中。在利用增压发动机的物理模型计算的物理量中，包含这样的物理量:该物理量的值利用废气旁通阀开度来決定，并且该物理量能够利用搭载在增压发动机上的传感器计测。通过比较这种物理量的计测值和根据废气旁通阀开度的推定值用物理模型计算出来的该物理量的推定值，可以间接地掌握废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离。并且，通过以消除所述物理量的计测值与推定值之差的方式调整废气旁通阀开度的推定值和废气旁通阀的操作量的对应关系，能够修正废气旁通阀开度的推定值，使之与实际值相符。
[0013]具体地说，本发明提供的增压发动机的控制装置，作为物理模型，配备有节气门模型和进气门模型。节气门模型是将节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化的模型。所谓节气门上游压力，是指从压缩机到节气门的空间的压力，所谓节气门下游压力，是指从节气门到进气门的空间的压力。已知，通过节气门的空气的流量，主要由这些压力差和流路面积決定。流路面积由节气门开度決定。另ー方面，进气门模型是将节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化的模型。已知，在节气门下游压カ和通过进气门的空气的流量之间，具有能够以直线来近似的关系。并且，还已知，废气旁通阀开度与决定该直线的方程式的斜率或截距的系数的值有关系。这些物理模型都能够用数学公式表示，都以处理程序的形式存储在本控制装置的存储部中。
[0014]另外，本控制装置具有由废气旁通阀的操作量推定废气旁通阀开度的功能。为了进行该推定，采用预先定义的废气旁通阀的操作量与废气旁通阀开度的对应关系。对应关系以程序的形式存储在本控制装置的存储部中。进而，本控制装置具有取得节气门开度、节气门上游压カ及进气流量的各个计测值的功能。进气流量指的是被吸入到增压发动机的进气通路中的空气的流量。这些物理量可以利用搭载在增压发动机上的传感器计测。并且，根据这些计测值和废气旁通阀开度的推定值，本控制装置利用所述各个物理量来实施下面的计算。
[0015]根据本发明的第一种实施形式，本控制装置根据废气旁通阀开度的推定值，由进气门模型推导出在节气门下游压カ与进气门流量之间成立的关系(下面，称之为第一个关系)。另外，本控制装置根据节气门开度的计测值和节气门上游压カ的计测值，由节气门模型推导出在节气门下游压カ和节气门流量之间成立的关系(下面，称之为第二个关系)。其次，本控制装置根据第一个关系和第二个关系，计算出进气门流量和节气门流量相一致的情况下的进气门流量的推定值。由于第一个关系和第二个关系都能够用方程式表示，所以，通过解它们的联立方程式，可以获得当前的由废气旁通阀开度的推定值和节气门上游压カ的计测值推定的进气门流量。
[0016]并且，本控制装置对按上述方式获得的进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，对进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较与对进气门流量的推定值和计测值、即实际值进行比较是等价的。在进气门流量的推定值与实际值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。因为，根据进气门模型，对于进气门流量的推定值，其值被废气旁通阀开度的推定值所左右。因此，根据本发明的第一种实施形式，本控制装置根据进气门流量的推定值和进气流量的计测值的比较结果，具体地说，以进气门流量的推定值与进气流量的计测值相一致的方式，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。如果进气门流量的推定值与进气流量的计测值变得相一致，则废气旁通阀开度的推定值相对于实际值的偏离也被消除。
[0017]另外，根据本发明的第二种实施形式，本控制装置根据废气旁通阀开度的推定值及进气流量的计测值，利用进气门模型计算节气门下游压カ的推定值。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在进气门模型中可以作为进气门流量的实际值看待。其次，本控制装置根据利用进气门模型计算出的节气门下游压カ的推定值、节气门开度的计测值及进气流量的计测值，利用节气门模型计算节气门上游压カ的推定值。如果是稳定状态的话，则由于进气门流量和节气门流量相一致，所以，进气流量的计测值在节气门模型中可以作为节气门流量的实际值看待。
[0018]并且，本控制装置，将如上所述获得的节气门上游压カ的推定值与其计测值进行比较。在节气门上游压カ的推定值与计测值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的指示值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据节气门模型及进气门模型，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定节气门下游压カ的推定值，根据节气门下游压カ的推定值决定节气门上游压カ的推定值。因此，根据本发明的第二种实施形式，本控制装置根据节气门上游压カ的推定值和计测值的比较结果，具体地说，以节气门上游压カ的推定值和计测值相一致的方式，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。如果节气门上游压カ的推定值和计测值变得相一致，则废气旁通阀开度的推定值相对于实际值的偏离也被消除。
[0019]以上述两种实施形式为前提，本发明可以采取下面所述的第三种实施形式。在本发明的第三种实施形式中，在第一种实施形式或第二种实施形式的特征上，追加进ー步的特征。在该追加的特征中，包括应用本发明的增压发动机是配备有可以改变进气门的气门升程量的可变气门机构的发动机，以及在进气门模型的參数中包含气门升程量。根据本发明的第三种实施形式，在决定表示节气门下游压カ和进气门流量的关系的直线的方程式的系数时，除了废气旁通阀开度的推定值之外，还利用气门升程量。已知，在气门升程量可变的发动机的情况下，节气门下游压カ和进气门流量的关系根据气门升程量而变化。
[0020]通过在进气门模型的參数中加入气门升程量，更正确地表示节气门下游压カ与进气门流量的关系。但是，另一方面，在气门升程量的推定值与实际值之间存在偏离的情况下，不能按照目标实现气缸内空气量。进而，气门升程量的推定值与实际值的偏离，对在所述第一种实施形式和第二种实施形式中进行的废气旁通阀开度的推定值和废气旁通阀的操作量的对应关系的调整也会产生影响。这是因为，根据模型的计算结果，被气门升程量的推定值所左右。本发明的第三种实施形式，以除了消除废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离外、还消除气门升程量的推定值与实际值的偏离作为更进一歩的课题，是首创的。
[0021]根据本发明的第三种实施形式，本控制装置，作为更进一歩的物理模型，包括涡轮转速模型和压缩机模型。涡轮转速模型是将在进气门流量、废气旁通阀开度和涡轮转速之间成立的关系模型化的模型。由于在稳定状态下的进气门流量与流入涡轮机中的气体的流量等价，所以，如果进气门流量和废气旁通阀开度被确定，则可以根据增压器的动作特性惟一地确定涡轮转速。另ー方面，压缩机模型是将在涡轮转速、节气门上游压カ和压缩机流量之间成立的关系模型化的模型。已知，由压缩机送出的空气的流量，主要由其前后的压カ差和压缩机的转速決定。压缩机的上游的压カ大致等于大气压，压缩机的转速等于涡轮的转速。根据本发明的第三种实施形式，本控制装置利用这些物理模型实施下面的计算。
[0022]本控制装置，首先，由可变气门机构的操作量推定气门升程量、为了进行该推定，利用预先定义的可变气门机构的操作量与气门升程量的对应关系。另外，本控制装置根据废气旁通阀的开度的推定值以及进气流量的计测值，利用涡轮转速模型计算涡轮转速的推定值。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在涡轮转速模型中可以作为进气门流量的实际值看待。其次，本控制装置根据利用涡轮转速模型计算出来的涡轮转速的推定值及节气门上游压カ的计测值，利用压缩机模型计算出压缩机流量的推定值。
[0023]并且，本控制装置，将如上所述获得的压缩机流量的推定值与进气流量的计测值进行比较。如果是稳定状态，则由于压缩机流量和进气流量相一致，所以，对压缩机流量的推定值和进气流量的计测值进行比较与对压缩机流量的推定值和计测值、及实际值进行比较是等价的。在压缩机流量的推定值与实际值之间存在误差的情况下，该误差意味着废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据涡轮转速模型及压缩机模型，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定润轮转速的推定值，根据润轮转速的推定值决定压缩机流量的推定值。因此，本控制装置，对压缩机流量的推定值与进气流量的计测值进行比较，根据其比较结果，调整废气旁通阀开度的推定值与废气旁通阀的操作量的对应关系。由于在利用涡轮转速模型及压缩机模型进行的计算中，不使用气门升程量，所以，气门升程量的推定值与实际值的偏离对利用本方法调整对应关系的调整结果没有影响。
[0024]其次，本控制装置，对利用上述方法对废气旁通阀开度的推定值和废气旁通阀的操作量的对应关系的调整结果和根据本发明的第一种实施形式或第二种实施形式的调整结果进行比较。在两者之间存在偏离的情况下，该偏离意味着在气门升程量的推定值与实际值之间存在偏离。在这种情况下，本控制装置根据利用上述方法调整的对应关系，取得废气旁通阀开度的推定值，根据该推定值和气门升程量的推定值，利用进气门模型计算进气门流量的推定值。并且，对进气门流量的推定值和进气流量的计测值进行比较，根据其比较結果，调整气门升程量的推定值与可变气门机构的操作量的对应关系。如果通过该对应关系的调整，进气门流量的推定值与进气流量的计测值相一致，则气门生成量的推定值相对于实际值的偏离也被消除。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是表示应用本发明的各种实施形式的控制装置的增压发动机的结构的概略图。
[0026]图2是表示在本发明的各种实施形式的控制装置中使用的空气量推定模型的框图。
[0027]图3是对于在本发明的实施形式I中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明用的图示。
[0028]图4是表示本发明的实施形式I的控制装置具有的废气旁通阀开度的推定值的修正用的功能的框图。
[0029]图5是用于对应于在本发明的实施形式2中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明的图示。
[0030]图6是表示本发明的实施形式2的控制装置具有的废气旁通阀开度的推定值的修正用的功能的框图。
[0031]图7是用于对本发明的实施形式3中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明的图。
[0032]图8是用于对本发明的实施形式3中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明的图。
[0033]图9是表示本发明的实施形式3的控制装置具有的废气旁通阀开度的推定值的修正用的功能的框图。
[0034]图10是表示在本发明的实施形式3中进行的气门升程量的推定值的修正用的处理的流程图。
[0035]图11是对于在本发明的实施形式3中采用的气门升程量的推定值与实际值的偏离的判定方法进行说明用的图示。
【具体实施方式】
[0036]实施形式1.[0037]下面，參照【专利附图】
【附图说明】本发明的实施形式I。
[0038]应用本实施形式的控制装置的发动机，是具有废气旁通阀的增压发动机，更详细地说，是能够通过利用节气门进行的空气量调整来控制转矩的四冲程往复式发动机。图1是表示应用本实施形式的控制装置的增压发动机的结构的概略图。根据本实施形式的增压发动机，配备有设置在进气通路10上的压缩机32和设置在排气通路20上的涡轮机34构成的涡轮增压器30。进气通路10连接到安装在发动机本体2上的进气歧管18上。在进气通路10的入口，设置空气滤清器12，在其下游且位于比压缩机32靠上游处，配置计测进气流量用的空气流量计42。在进气通路10上的压缩机32与节气门16之间，设置中间冷却器
14。在中间冷却器14的出口，安装有用于测定节气门16上游部的压力、即增压的增压传感器44。另外，在进气通路10上设置有空气旁通阀36，该空气旁通阀36用于从压缩机32的下游侧向上游侧将压缩机32旁路并使空气再循环。排气通路20连接到安装在发动机本体2上的排气歧管22上。在排气通路20上，设置有将涡轮机34旁通并使排气流过用的废气旁通阀38。该废气旁通阀38是与由E-VRV驱动的主动控制对应的废气旁通阀。
[0039]本实施形式的控制装置,作为控制增压发动机的EOJ (Electronic Control Unit:电子控制装置)40的功能的一部分被实现。除从空气流量计42及增压传感器44之外，还从节气门开度传感器46及大气压传感器48等各种传感器，将和发动机运转状态及运转条件相关的各种信息及信号输入到E⑶40中。E⑶40根据这些信息及信号，操作节气门16及废气旁通阀38等各种的促动器。关于废气旁通阀38，从E⑶40向E-VRV提供操作量信号。通过根据该信号使E-VRV动作，废气旁通阀38开动到任意的开度。将表示废气旁通阀38的操作量、即负荷比和废气旁通阀开度的推定值的对应关系的设定表存储在ECU40中。
[0040]作为控制装置的E⑶40具有推定气缸内的空气量的功能。在由E⑶40进行的气缸内的空气量的推定中，采用被制成程序的空气量推定模型。空气量推定模型是将增压发动机中的空气的行为在物理上模型化的模型，其概要由图2的功能框图表示。
[0041]如图2所示，在本实施形式中使用的空气量推定模型，包括:涡轮转速模型Ml、压缩机模型M2、中间冷却器模型M3、节气门模型M4、进气歧管模型M5、进气门模型M6及ABV模型M7。下面，对于包括空气量推定模型在内的各个子模型的内容进行说明。但是，由于对于可以用于这些子模型的数学公式的例子是公知的，并且，它们本身不是本发明的特征点，所以，对于各个子模型用的具体的数学公式，省略其描述。
[0042]涡轮转速模型Ml是涡轮增压器30的旋转行为的模型，将进气门流量和废气旁通阀开度和涡轮转速之间成立的关系模型化。涡轮转速模型Ml由基于数学公式或者实验数据的设定表构成。在涡轮转速模型Ml中，输入由废气旁通阀38的操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)和利用后面描述的进气门模型M6计算出的进气门流量(me)，由这些输入的信息计算出润轮转速(Ntb)。
[0043]压缩机模型M2是涡轮增压器30的压缩机32的模型，将在涡轮转速、增压和压缩机流量之间成立的关系模型化。压缩机模型M2由基于数学公式或者实验数据的设定表构成。在压缩机模型M2中，输入利用涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速(Ntb)和利用后面描述的中间冷却器模型M3计算出的增压(Pic)等信息，由这些输入信息计算出压缩机流量
Uncpノ。
[0044]ABV模型M7是用于计算由空气旁通阀36从压缩机32的下游侧返回到上游侧的空气的流量的模型。空气旁通阀36的流量可以从其前后的压カ差和使空气旁通阀36动作的负荷比计算出来。因此，在ABV模型M7中，输入由大气压传感器48计测的大气压(Pa)、由后面描述的中间冷却器模型M3计算出的增压(Pic)、及从ECU40输出到空气旁通阀36的负荷比(Dabv),由这些输入信息计算出空气旁通阀流量(mabv)。
[0045]中间冷却器模型M3是根据在进气通路10中的中间冷却器14内的空气有关的守恒定律构筑的物理模型。作为中间冷却器模型M3，具体地说，采用能量守恒定律的公式和流量守恒定律的公式。在中间冷却器模型M3中，输入由压缩机模型M2计算出的压缩机流量(mcp)、由后面描述的节气门模型M4计算出的节气门流量(mt)、以及由ABV模型M7计算出的ABV流量(mabv)等信息，由这些输入的信息计算出增压(Pic)。
[0046]节气门模型M4是用于计算通过节气门16的空气的流量的模型，具体地说，利用以节气门16的前后的压カ差、由节气门开度決定的流量面积、以及流量系数为基础的节流孔的流量公式。在节气门模型M4中，输入由节气门开度传感器46计测的节气门开度(TA)、由中间冷却器模型M3计算出的作为节气门上游压カ的增压(Pic)、以及用后面描述的进气歧管模型M5计算出的作为节气门下游压カ的进气歧管压カ(Pm)等信息，由这些输入的信息计算出节气门流量(mt)。
[0047]进气歧管模型M5是根据与进气歧管18内的空气相关的守恒定律构筑的物理模型。作为进气歧管模型M5，具体地说，采用能量守恒定律的公式和流量守恒定律的公式。在进气歧管模型M5中，输入由节气门模型M4计算出的节气门流量(mt)、以及由后面描述的进气门模型M6计算出的进气门流量(me)等信息，根据这些输入信息计算出进气门歧管压力(Pm) o
[0048]进气门模型M6是研究有关进气门流量和进气歧管压カ的关系的以实验为基础的模型。利用在通过实验获得的经验定律，在进气门模型M6中，吸入空气量与进气歧管压力的关系由直线来近似。但是，该直线的方程式的系数不是常数，而是由废气旁通阀38的开度决定的变数。这是因为，废气旁通阀38的开度影响背压，如果背压变化，则空气向气缸内的进入的容易程度也发生变化。在进气门模型M6中，输入由进气歧管模型M5计算出的进气歧管压力(Pm)、以及由废气旁通阀38的操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)等信息，根据这些输入信息计算出进气门流量(me)。
[0049]ECU40利用按上述方式构成的空气量推定模型计算进气门流量，根据进气门流量计算气缸内空气量。在该计算的过程中，在利用节气门开度和增压的计测值的同时，还利用废气旁通阀开度的推定值。利用传感器获得的计测值，只要在传感器被正确地校正的范围内，可以看作是等于实际值，但是，关于废气旁通阀开度推定值，并不能说一定等于实际值。这是因为，由于废气旁通阀38的个体之间的差异及老化，在设定表中定义的废气旁通阀开度和操作量的对应关系有时和实际情况不同。关于这一点，如下面所述，在ECU40中设置有使废气旁通阀开度的推定值与实际值相一致地进行修正的功能。
[0050]首先，利用图3说明对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度的推定值和实际值的偏离的判定方法。另外，这里，以估计废气旁通阀开度的推定值比实际值小的情况为例进行说明。
[0051]图3所示的曲线图的横轴是进气歧管压力(Pm)，纵轴是节气门流量(mt)及进气门流量(me)。在曲线图中，描绘出两个直线A、B和一条曲线C。直线A是表示基于废气旁通阀开度的推定值从进气门模型M6推导出的进气歧管压力(Pm)和进气门流量(me)的关系的直线。另一方面，直线B是表示如果将废气旁通阀开度的实际值输入到进气门模型M6中应该得到的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)的关系的直线。但是，由于废气旁通阀开度的实际值不能直接计测，所以，在曲线图中表示的直线B终归是假想的，现实当中能够导出的只有直线A。曲线C表示通过将节气门开度和增压的各个计测值输入到节气门模型M4中获得的进气歧管压力(Pm)和节气门流量(mt)的关系。如可以从该曲线C看出的那样，在节气门开度和增压一定的情况下，节气门流量(mt)随着进气歧管压力(Pm)的增大而减少，在进气歧管压力(Pm)的值与增压(Picact)相一致时,节气门流量(mt)变成零。
[0052]在稳定状态下，由于节气门流量和进气流量相一致，所以，通过将利用空气流量计42计测的进气流量(mafm)代入曲线C的方程式，可以推测现在时刻的进气歧管压力和增压之比。另外，在稳定状态，由于节气门流量(mt)和进气门流量(me)相一致，所以，如果知道增压，则通过计算在曲线C与直线A的交点处的流量，就可以求出以废气旁通阀开度的推定值的基础上的进气门流量(mcest)。更具体地说，由于曲线C和直线A分别由方程式表示，所以，通过解该联立方程式，可以计算出以废气旁通阀开度的推定值的基础上的推定进气门流量(mcest)。
[0053]在本实施形式中，对这样获得的进气门流量的推定值(mcest)和利用空气流量计42计测的进气流量(mafm)进行比较。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致,所以,对进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)的比较,与对进气门流量的推定值(mcest)与其实际值的比较是等价的。如果废气旁通阀开度的推定值与实际值相一致的话，则进气门流量的推定值(mcset)也与其实际值相一致。但是，如果废气旁通阀开度的推定值偏离实际值，则进气门流量的推定值(mcest)与其实际值不一致。因此，在进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差(在曲线图中用D表示)的情况下，可以根据该误差的存在判断为在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。
[0054]其次，对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度推定值的修正方法进行说明。废气旁通阀开度的推定值，在设定表中建立起与废气旁通阀38的操作量之间的对应关系。在本实施形式中，通过修正该设定表的数据，进行废气旁通阀开度与操作量的对应关系的调整。在该调整中，如果进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)小，则以由进气门模型M6计算出的进气门流量增加的方式，相对于操作量向正侧修正废气旁通阀开度。反之，如果进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)大，则以由进气门模型M6计算出的进气门流量减少的方式，相对于操作量向负侧修正废气旁通阀开度。[0055]图4表示利用E⑶40实现这种修正方法用的结构。如该框图所示，E⑶40利用进气门模型M6和节气门模型M4。另外，在ECU40中，取得由操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)，并且，取得利用增压传感器44计测的增压(Picact)、利用节气门开度传感器46计测的节气门开度(TA)、以及利用空气流量计计测的进气流量(mafm)。
[0056]将取得的废气旁通阀开度(wgv)被输入到进气门模型M6中。在进气门模型M6中，根据废气旁通阀开度(wgv)，推导出表示进气歧管压力(Pm)和进气门流量(me)的关系的方程式。在节气门模型M4中，通过解由增压(Picact)及节气门开度(TA)确定的方程式和由进气门模型M6获得的方程式的联立方程式，计算出进气门流量的推定值(mcest)。
[0057]其次,E⑶40计算出进气门流量的推定值(mcest)与进气流量(mafm)的差分。并且，判定该差分值(mcest-mafm)是否大于零。在差分值大于零的情况下，即，在进气门流量的推定值(mcest)比进气流量(mafm)大时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量,被设定成小于零的规定值(-dwgv)。另一方面，在差分值小于零的情况下，即，当进气门流量的推定值(mcest)比进气流量(mafm)小时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量,被设定成大于零的规定值(dwgv)。在差分值的绝对值大于规定值(dGA)的情况下，这些修正量被与废气旁通阀开度(wgv)相加。在差分值的绝对值在规定值(dGA)以下的情况下，不论有无差分，使修正量为零。
[0058]实施形式2.[0059]其次，参照附图，对于本发明的第二种实施形式进行说明。
[0060]本实施形式的控制装置，和实施形式I 一样，应用于如图1所示构成的增压发动机，被作为控制增压发动机的ECU40的功能的一部分实现。另外，作为控制装置的ECU40，和实施形式I 一样，具有利用图2中所示的空气量推定模型推定气缸内空气量的功能。
[0061]本实施形式的控制装置与实施形式I的控制装置的不同点在于修正废气旁通阀开度的推定值使之与实际值相一致的功能的内容。首先，利用图5，对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度的推定值与实际值偏离的判定方法进行说明。另外，这里，估计废气旁通阀开度的推定值比实际值小。
[0062]图5所示的曲线图的横轴是进气歧管压力(Pm)，纵轴是节气门流量(mt)及进气门流量(me)。曲线图中所示的直线A是表示通过将废气旁通阀开度的推定值输入到进气门模型M6中得到的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)之间的关系的直线。通过将进气流量的计测值(mafm)代入到表示该直线A的方程式中，计算出进气歧管压力的推定值(Pmest)。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在进气门模型M6中可以作为进气门流量的实际值看待。
[0063]其次，将由进气门模型M6计算出的进气歧管压力的推定值(Pmest)与节气门开度和进气流量的各个计测值一起，输入到节气门模型M4中。如果是稳定状态，则由于进气门流量和节气门流量相一致，所以，进气流量的计测值在节气门模型M4中可以作为节气门流量的实际值看待。曲线图中表示的曲线E是表示通过将这些信息输入到节气门模型M4中确定的进气歧管压力(Pm)与节气门流量(mt)的关系的曲线。在该曲线E中，在节气门流量(mt)变成零时，进气歧管压力(Pm)等于增压。通过利用曲线E的方程式计算该增压的值，可以获得在废气旁通阀开度的推定值的基础上的推定增压(Picest)。
[0064]在本实施形式中，对这样获得的增压的推定值(Picest)和利用增压传感器44计测的增压(Picact)进行比较。在增压的推定值(Picest)与计测值(Picact)之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的指示值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据节气门模型M4和进气门模型M6，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定进气歧管压力的推定值(Pmest),根据进气歧管压力的推定值(Pmest)决定增压的推定值(Picest)。由此，在增压的推定值(Picest)与计测值(Picact)之间存在误差(在曲线图中用F表示)的情况下，可以根据该误差的存在判断为在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。
[0065]另外，在曲线图中所示的直线B，是表示若将废气旁通阀开度的实际值输入到进气门模型M6中则应当获得的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)的关系的直线。但是，由于废气旁通阀开度的实际值不能直接计测，所以，实际上，不能确定直线B。曲线C是表示通过将节气门开度与增压的各个计测值输入到节气门模型M4中获得的进气歧管压力(Pm)和节气门流量(mt)的关系的曲线。在该曲线C中，节气门流量(mt)变成零时的进气歧管压力(Pm)的值与增压的计测值(Picact)相一致。
[0066]其次，对于在本实施形式中采用的废气旁通阀开度的推定值的修正方法进行说明。在本实施形式中，与第一种实施形式的情况一样，通过修正使废气旁通阀开度与废气旁通阀38的操作量相对应的设定表的数据，进行废气旁通阀开度与操作量的对应关系的调整。在该调整中，如曲线图所示，如果增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)大，则将废气旁通阀开度相对于操作量向正侧修正。反之，如果增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)小，则将废气旁通阀开度相对于操作量向负侧修正。
[0067]图6表示用于利用E⑶40实现这种修正的方法的结构。如该框图所示，E⑶40利用进气门模型M6和节气门模型M4。另外，在ECU40中，取入由操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)，并且，取得由增压传感器计测的增压(Picact)、由节气门开度传感器46计测的节气门开度(TA)、以及由空气流量计42计测的进气流量(mafm)。
[0068]被取得的废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm) —起被输入到进气门模型M6中。在进气门模型M6中,根据废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm)计算出进气歧管压力的推定值(Pmest)。由进气门模型M6计算出的进气歧管压力的推定值(Pmest)与进气流量(mafm)和节气门开度(TA) —起，被输入到节气门模型M4中。在节气门模型M4中，根据该输入的信息，计算出增压的推定值(Picest)。
[0069]其次，E⑶40计算出增压的推定值(Picest)与计测值(Picact)的差分。并且，判定该差分值(Picest-Picact)是否比零大。在差分值比零大的情况下，即，在增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)大时，作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量，设定为比零大的规定值(dwgv)。另一方面，在差分值比零小的情况下，即，增压的推定值(Picest)比计测值(Picact)小时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量,设定为比零小的规定值(-dwgv)。在差分值的绝对值比规定值(dGA)大的情况下，将这些修正量加到废气旁通阀开度(wgv)上。在差分值的绝对值在规定值(dGA)以下的情况下，无论有无差分，使修正量为零。
[0070]实施形式3.[0071]其次，参照附图对于本发明的实施形式3进行说明。
[0072]本实施形式的控制装置和实施形式1、2 —样，应用于如图1所示地构成的增压发动机。但是，在本实施形式中，图中未示出的可变气门机构设置在进气门上。该可变气门机构是可以改变进气门的气门正时和气门升程量的装置。本实施形式的控制装置作为控制这种增压发动机的ECU40的功能的一部分被实现。
[0073]作为控制装置的E⑶40和实施形式1、2 —样，具有利用图2所示的空气量推定模型推定气缸内空气量的功能。但是，在本实施形式中，在进气门模型M6中，作为参数还加上气门正时和气门升程量。具体地说，在近似于吸入空气量和进气歧管压力的关系的直线的方程式中，在其系数的决定中，除了废气旁通阀开度之外，还参照气门正时和气门升程量。对于这些参数和各个系数的对应关系，通过进行实验来决定。另外，在进气门模型M6中使用的气门正时是针对计测值的，气门升程量用于推定值。这是因为，气门升程量和废气旁通阀开度一样难以直接计测。在ECU40中，存储有表示可变气门机构的操作量和气门升程量的对应关系的设定表。通过参照该设定表，取得对应于可变气门机构的操作量的气门升程量的推定值。
[0074]另外，作为控制装置的ECU40具有调整用设定表定义的废气旁通阀开度与废气旁通阀的操作量的对应关系的功能。在这种功能中，作为调整方法，可以采用两种方法。一种调整方法和在实施形式I中采用的调整方法是共同的。但是，作为本实施形式的特征，在采用进气门模型M6的计算中，利用气门正时的计测值和气门升程量的推定值。另外一种调整方法是在本实施形式中特有的调`整方法。下面，将和实施形式I共同的调整方法称为第一种调整方法，将本实施形式中特有的调整方法称为第二种调整方法。
[0075]首先，利用图7和图8，对于根据第二种实施形式的废气旁通阀开度的推定值和实际值的偏离的判定方法进行说明。另外，这里，估计废气旁通阀开度的推定值比实际值小。
[0076]图7所示的曲线图的横轴是涡轮转速(Ntb)，纵轴是进气流量(GA)。该曲线图中所示的曲线G是表示通过将废气旁通阀开度的推定值输入涡轮转速模型Ml中获得的涡轮转速(Ntb)与进气流量(GA)的关系的曲线。通过将进气流量的计测值(mafm)代入到表示该曲线G的方程式中，计算涡轮转速的推定值(Ntbest)。如果是稳定状态，则由于进气门流量和进气流量相一致，所以，进气流量的计测值在涡轮转速模型Ml中可以作为进气门流量的实际值看待。另一方面，曲线H是表示如果将废气旁通阀开度的实际值输入到涡轮转速模型Ml中应该得到的涡轮转速(Ntb)与进气流量(GA)之间的关系的曲线。由该曲线H和进气流量的计测值(mafm)确定的涡轮转速是真正的涡轮转速。但是，由于废气旁通阀开度的实际值不能直接计测，所以，曲线图所示的曲线H终归是假想的，现实当中能够导出的只有曲线G。[0077]其次，将由涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)和增压和大气压的各个计测值一起，输入到压缩机模型M2中。图8所示的曲线图的横轴是增压(Pic)与大气压(Pa)之比，纵轴是压缩机流量(mcp)。该曲线图中所示的曲线J是表示通过将涡轮转速的推定值(Ntbest)输入到压缩机模型M2中获得的压力比(Pic/Pa)和压缩机流量(mcp)的关系的曲线。通过将增压的计测值(Picact)和大气压的计测值(Paact)之比代入到表示曲线J的方程式中，可以获得在废气旁通阀开度的推定值的基础上的推定压缩机流量(mcpest)。
[0078]并且，对由压缩机模型M2获得的压缩机流量的推定值(mcpest)和由空气流量计42获得的进气流量的计测值(mafm)进行比较。如果是稳定状态，则由于压缩机流量和进气流量相一致，所以对压缩机流量的推定值(mcpest)与进气流量的计测值(mafm)进行比较，与对压缩机流量的推定值(mcpest)与其实际值的比较是等价的。在压缩机流量的推定值(mcpest)与其实际值之间存在误差的情况下，该误差意味着在废气旁通阀开度的指示值与实际值之间产生偏离。这是因为，根据涡轮转速模型Ml及压缩机模型M2，与废气旁通阀开度的推定值相应地决定润轮转速的推定值(Ntbest),由润轮转速的推定值(Ntbest)决定压缩机流量的推定值(mcpest)。因此，在压缩机流量的推定值(mcpest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差(在曲线图中由L表示)的情况下，可以根据该误差的存在判断为在废气旁通阀开度的推定值与实际值之间产生偏离。
[0079]另外，在图8中，在曲线图中表示的曲线K，是表示如果将涡轮转速的实际值输入到压缩机模型M2中应当得到的压力比(Pic/Pa)与压缩机流量(mcp)的关系的曲线。用压力比的计测值(Picact/Paact)和进气流量的计测值(mafm)决定的座标位于该曲线K之上。但是，由于根据本实施形式的增压发动机没有实际测量涡轮转速的实际值的手段，所以，实际上不能确定曲线K。
[0080]其次，对于根据第二种调整方法的废气旁通阀开度的推定值的修正方法进行说明。根据第二种调整方法，与根据第一种调整方法的情况相同，通过修正使废气旁通阀开度与废气旁通阀38的操作量对应的设定表的数据，进行废气旁通阀开度与操作量的对应关系的调整。在该调整中，如图8的曲线图所示，如果压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量的计测值(mafm)大，则以利用涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)减少的方式，将废气旁通阀开度相对于操作量向正侧修正。反之，如果压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量的计测值(mafm)小，则以使利用涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)增大的方式，将废气旁通阀开度相对于操作量向负侧修正。
[0081]图9表示利用E⑶40实现这种修正方法用的结构。如该框图所示，E⑶40利用涡轮转速模型Ml和压缩机模型M2。另外，在ECU40中，取得由操作量推定的废气旁通阀开度(wgv)，并且，取得由空气流量计42计测的进气流量(mafm)、由增压传感器44计测的增压(Picact)以及由大气压传感器48计测的大气压(Paact)。
[0082]被取得的废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm) —起被输入到润轮转速模型Ml中。在润轮转速模型Ml中，根据废气旁通阀开度(wgv)和进气流量(mafm)计算出润轮转速的推定值(Ntbest)。由涡轮转速模型Ml计算出的涡轮转速的推定值(Ntbest)，与增压(Picact)和大气压(Paact) —起，被输入到压缩机模型M2中。在压缩机模型M2中，根据这些输入信息，计算出压缩机流量的推定值(mcpest)。[0083]其次，E⑶40计算出压缩机流量的推定值(mcpest)与进气流量(mafm)的差分。并且，判定该差分值(mcpest-mafm)是否比零大。在差分值比零大的情况下，即，压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量(mafm)大时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量设定比零大的规定值(dwgv)。另一方面，在差分值比零小的情况下，即，压缩机流量的推定值(mcpest)比进气流量(mafm)小时,作为废气旁通阀开度(wgv)的修正量设定比零小的规定值(-dwgv)。在差分值的绝对值比规定值(dGA)大的情况下，将这些修正量加到废气旁通阀开度(wgv)上。在差分值的绝对值在规定值(dGA)以下的情况下，无论有无差分，使修正量为零。
[0084]利用上述方法获得的废气旁通阀开度与废气旁通阀38的操作量的对应关系的调整结果，是利用第二种调整方法获得的调整结果。利用该第二种调整方法获得的调整结果(下面，称之为第二种调整结果)，与作为和实施形式I同样的方法的第一种调整方法获得的调整结果(下面，称之为第一种调整结果)并不一定一致。因为，与第一种调整结果由气门升程量的推定值左右的情况相对，第二种调整结果不受气门升程量的推定值左右。以废气旁通阀开度是这样的方式，气门升程量的推定值与实际值之间有时会产生偏离。在这种情况下，在利用进气门模型M6的第一种调整结果中，会包含与之相应的程度的误差。换句话说，在两种调整结果之间存在偏离的情况下，该偏离意味着在气门升程量的推定值与实际值之间产生偏离。
[0085]根据本实施形式的E⑶40，在第一种调整结果和第二种调整结果不一致的情况下，以第二种调整结果为基准，使气门升程量的推定值与实际值相一致地进行修正。图10是表示由ECU40进行的气门升程量的推定值的修正用的处理的流程图。图11是说明本实施形式中采用的气门升程量的推定值与实际值的偏离的判定方法用的图示。下面，利用这些图，对于使气门升程量的推定值与实际值相一致地进行修正的方法进行说明。
[0086]在图10的流程图所示的步骤SI中，利用反映第一种调整结果的设定表取得废气旁通阀开度的推定值(wgvl)。在步骤S2中，利用反映第二个调整结果的设定表取得废气旁通阀开度的推定值(wgv2)。然后,在步骤S3中判定废气旁通阀开度的两个推定值(wgvl、wgv2)是否一致。如果两个推定值(wgvl、wgv2) —致,贝U可以判断为阀升程量的推定值与实际值相一致。
[0087]另一方面,在两个推定值(wgvl、wgv2)不一致的情况下,可以判断为气门升程量的推定值也与实际值不一致。在这种情况下，重复进行步骤S4-S6的处理。在步骤S4中，基于根据第二个调整结果的废气旁通阀开度的推定值(wgv2)与当前的气门升程量的推定值，决定表示进气门模型M6的直线的方程式。该直线在图11的曲线图中被表示为直线M。通过将现在时刻的进气歧管压力的推定值(Pmest)代入到该直线M的方程式中，计算出对应于现在的气门升程量的推定值的进气门流量的推定值(mcest)。另外，直线N是表示如果将气门升程量的实际值输入到进气门模型M6中应当得到的进气歧管压力(Pm)与进气门流量(me)的关系的直线。但是，由于气门升程量的实际值不能直接计测，所以，曲线图中所示的直线N终归是假想的，现实中能够推导出来的只有直线M。
[0088]在下一个步骤S5中，对进气门流量的推定值(mcest)与利用空气流量计42计测的进气流量(mafm)进行比较。如图11所示，在进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差(在曲线图中用Q表示)的情况下，可以判断为气门升程量的推定值与实际值之间也存在误差。另外，在本实施形式中，作为进气门模型M6的参数，也参照气门正时，但是，可以认为，与气门升程量相比，气门正时对废气旁通阀开度的推定精度的影响小。这是因为，关于气门正时是利用计测值，另外，即使假定存在计测误差，也比包含在气门升程量的推定值中的误差小。但是，如果是排除了气门正时的计测误差的影响，则只要是气门正时固定到最提前角位置或者最滞后角位置的情况下，进行废气旁通阀开度的推定值的调整即可。另外，附着在进气门上的沉积物的量对进气歧管压力与进气门流量的关系也有影响，但是，可以认为该影响包含的气门升程量中。即，本实施形式中的气门升程量意味着也也包含沉积物的实质上的气门升程量。
[0089]在进气门流量的推定值(mcest)与进气流量的计测值(mafm)之间存在误差的情况下，在下面的步骤S6中，修正使气门升程量与可变气门机构的操作量对应的设定表的数据。例如，如图11所示，在进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)小的情况下，以增加由进气门模型M6计算出的进气门流量的方式，相对于可变气门机构的操作量，向正侧修正气门升程量。反之，在进气门流量的推定值(mcest)比进气流量的计测值(mafm)大的情况下，以减少由进气门模型M6计算出的进气门流量的方式，相对于可变气门机构的操作量，向负侧修正气门升程量。这样，进行气门升程量与可变气门机构的操作量的对应关系的调整。
[0090]在步骤S6的处理之后再次返回步骤S4，根据调整过的对应关系，再次计算气门升程量的推定值。并且，根据废气旁通阀开度的推定值(wgv2)和再次计算的气门升程量的推定值，利用进气门模型M6再次计算进气门流量的推定值(mcest)。并且，在步骤S5中，比较再次计算的进气门流量的推定值(mcest)和进气流量的计测值(mafm)。这种一系列的处理一直重复实施到步骤S5的判定结果变成肯定时为止。借此，可以消除气门升程量的推定值相对于实际值的偏离。
[0091]其它.[0092]本发明并不局限于上述实施形式，在不超出本发明的主旨的范围内，可以进行种种变形加以实施。例如，作为调整废气旁通阀开度与废气旁通阀的操作量的对应关系的调整方法，也可以不是修正定义该对应关系的设定表的数据，而是在由设定表获得的废气旁通阀开度的推定值上加上相当于调整的量的修正量。
[0093]在实施形式3中，作为第一种调整方法，采用在实施形式I中采用的调整方法，但是，也可以采用在实施形式2中的调整方法作为第一种调整方法。在实施形式2的调整方法中，由于利用进气门模型M6，所以在其调整结果中，包含相当于气门升程量的推定值与实际值之间的偏离的误差。从而，通过比较该调整结果与利用第二种调整方法获得的调整结果，可以判定气门升程量的推定值与实际值之间是否产生偏离。
[0094]根据实施形式1、2的增压发动机，也可以具有可以改变气门正时的可变气门机构。在这种情况下，在进气门模型中，根据废气旁通阀开度和气门正时，决定直线的方程式的系数。对应气门正时的计测误差的影响，如前面所述，但是，如果想要将其排出的话，限定在气门正时固定在最提前角位置或者最滞后角位置的情况下，进行废气旁通阀开度的推定值的调整即可。
[0095]另外，根据实施形式1、2的增压发动机，也可以具有可以改变气门升程量的可变气门机构。在这种情况下，在废气旁通阀开度的推定值的调整结果中，存在着包含气门升程量的推定值与实际值之间的偏离程度的误差的可能性。但是，由于废气旁通阀开度的推定误差比气门升程量的推定误差大，废气旁通阀开度的推定误差给予气缸内空气量的推定精度的影响大，所以，即使气门升程量的推定误差多少有些影响，通过实施本发明得到的优点不会受到比之更大的损害。如果想要排出气门升程量的推定误差的影响话，只要是在气门升程量被固定到最大或最小的情况下，进行废气旁通阀开度的推定值的调整即可。
[0096]在应用本发明的控制装置的增压发动机中，中间冷却器和空气旁通阀不是必须的。反之，在应用本发明的控制装置的增压发动机中，也可以设置EGR装置。在这种情况下，根据省略的设备及追加的设备，改变图2所示的空气量推定模型的结构即可。例如，如果是没有空气旁通阀的增压发动机的话，从空气量推定模型中省略ABV模型即可。另外，如果是具有EGR装置的增压发动机的话，在空气量推定模型中追加EGR模型即可。
[0097]附图标记说明
[0098]Ml涡轮转速模型
[0099]M2压缩机模型
[0100]M3中间冷却器模型
[0101]M4节气门模型
[0102]M5进气歧管模型
[0103]M6进气门模型
[0104]M7ABV 模型
【权利要求】
1.一种增压发动机的控制装置，具有废气旁通阀，其特征在于，包括: 节气门模型，所述节气门模型是将在节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化而成的， 进气门模型，所述进气门模型是将在节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述废气旁通阀的操作量相对应的废气旁通阀开度的推定值的机构， 取得节气门开度的计测值的机构， 取得节气门上游压カ的计测值的机构， 取得进气流量的计测值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值从所述进气门模型推导出在节气门下游压カ与进气门流量之间成立的关系(下面，称之为第一关系)的机构， 根据节气门开度的所述计测值和节气门上游压カ的所述计测值从所述节气门模型推导出在节气门下游压カ与节气门流量之间成立的关系(下面，称之为第二关系)的机构，根据所述第一关系及第二关系计算在进气门流量与节气门流量一致的情况下的进气门流量的推定值的机构， 调整机构，所述调整机构对进气门流量的所述推定值与进气流量的所述计测值进行比较，井根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系。
2.一种增压发动机的控制装置，具有废气旁通阀，其特征在于，包括: 节气门模型，所述节气门模型是将在节气门上游压力、节气门下游压力、节气门开度和节气门流量之间成立的关系模型化而成的， 进气门模型，所述进气门模型是将在节气门下游压力、废气旁通阀开度和进气门流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述废气旁通阀的操作量相对应的废气旁通阀开度的推定值的机构， 取得节气门开度的计测值的机构， 取得节气门上游压カ的计测值的机构， 取得进气流量的计测值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值和进气流量的所述计测值，利用所述进气门模型计算节气门下游压カ的推定值的机构， 根据节气门下游压カ的所述推定值、节气门开度的所述计测值和进气流量的所述计测值，利用所述节气门模型计算节气门上游压カ的推定值的机构， 调整机构，所述调整机构对节气门上游压カ的所述推定值与所述计测值进行比较，并根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系。
3.如权利要求1或2所述的增压发动机的控制装置，其特征在干， 所述增压发动机是配备有使进气门的气门升程量可变的可变气门机构的发动机， 所述进气门模型包含有作为參数的气门升程量， 所述控制装置还包括:涡轮转速模型，所述涡轮转速模型是将在进气门流量、废气旁通阀开度和涡轮转速之间成立的关系模型化而成的， 压缩机模型，所述压缩机模型是将在涡轮转速、节气门上游压カ和压缩机流量之间成立的关系模型化而成的， 根据预先定义的对应关系取得与所述可变气门机构的操作量相对应的气门升程量的推定值的机构， 根据废气旁通阀开度的所述推定值和进气流量的所述计测值，利用所述涡轮转速模型计算涡轮转速的推定值的机构， 根据涡轮转速的所述推定值和节气门上游压カ的所述计测值，利用所述压缩机模型计算压缩机流量的推定值的机构， 第二调整机构，所述第二调整机构对压缩机流量的所述推定值与进气流量的所述计测值进行比较，井根据该比较结果调整废气旁通阀开度的推定值与所述废气旁通阀的操作量的对应关系， 在由所述调整机构得到的调整结果与由所述第二调整机构得到的调整结果之间存在偏离的情况下，根据由所述第二调整机构调整的对应关系取得废气旁通阀开度的推定值，并且根据该推定值和气门升程量的所述推定值，利用所述进气门模型计算进气门流量的推定值的机构， 对进气门流量的所述推定值和进气流量的所述计测值进行比较，井根据该比较结果调整气门升程量的推定值与所 述可变气门机构的操作量的对应关系的机构。
【文档编号】F02B37/18GK103518047SQ201180003555
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2011年4月18日 优先权日:2011年4月18日
【发明者】胜俣真知子, 森口龙太郎 申请人:丰田自动车株式会社
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