发动机的控制装置制造方法

发动机的控制装置制造方法
【专利摘要】一种发动机(10)的控制装置(1)，具有排气旁通阀(17)，其配置在对排气通道(31)上的增压用涡轮(16A)进行旁通的旁通道(32)上，由电动促动器(18)驱动，该发动机(10)的控制装置(1)具有对排气旁通阀(17)的位置进行检测的检测部(47)。还具有学习部(3a)和算出部(3e)，所述学习部实施第一学习和第二学习，第一学习是，根据在发动机(10)起动前，将排气旁通阀(17)设成全闭后由检测部(47)检测出的位置(SCL1)，学习排气旁通阀(17)的初始全闭位置(ISCL)，第二学习是，根据在发动机(10)起动后，将排气旁通阀(17)设成全闭后由检测部(47)检测出的位置(SCL2)，学习排气旁通阀的零点(S0)；所述算出部算出第一学习中得到的学习值与第二学习中得到的学习值的差异。采用本发明，能始终确保排气旁通阀的学习机会。
【专利说明】发动机的控制装置

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有利用排气压力的增压系统的发动机的控制装置。

【背景技术】
[0002]以往，在具有利用发动机排气压力的增压系统的发动机中，有这样一种技术:在将配置在排气通道上的增压用涡轮予以旁通用的旁通道上设有电动排气旁通阀(开闭阀)。排气旁通阀是对增压状态(增压压力)进行调节用的增压压力调节阀，通过由电动促动器开闭而控制流入增压用涡轮的排气流量，控制增压用涡轮的转速。
[0003]例如，在像加速时那样对发动机的输出功率要求高的情况下，通过使排气旁通阀的开度变小或为零(闭合)，从而增压用涡轮的转速上升。由此，增压的进气量增大，增压效率提高，故可获得高输出功率。相反，在像减速时那样对发动机的输出功率要求低的情况下，通过使排气旁通阀的开度变大或全开(打开)，从而增压用涡轮的转速下降。由此，增压的进气量减少，与输出功率相应的量的进气得到输送。
[0004]如此，根据所要求的输出功率来控制排气旁通阀的开度，从而可控制增压的进气量(即增压压力)。换言之，为了正确控制增压压力，需要正确控制排气旁通阀的开度。但是，排气旁通阀因长期使用而产生经时变化，或因温度而产生变形。因此，即使为了设成目标开度而利用电动促动器来驱动排气旁通阀，有时排气旁通阀的实际的开度也与目标的开度不一致。
[0005]为此，提出了一种对排气旁通阀的基准位置进行学习的技术。例如，专利文献I公开了一种控制装置，若在发动机预热后规定的条件成立，则实施排气旁通阀的基准位置的学习。这里，规定的条件是指正在实施增压压力的反馈控制、或排气旁通阀的开度变动量大于规定值的条件等。根据这种技术，可正确学习排气旁通阀的基准位置而不受温度的影响。
[0006]专利文献1:日本特许第4434057号公报
[0007]但是，在上述的专利文献I的控制装置中，不清楚是否能始终确保排气旁通阀的学习机会。即，在发动机预热后若规定的条件不成立，则不实施排气旁通阀的基准位置的学习。若学习机会未被适当确保，则增压压力控制的精度有可能因排气旁通阀的时效变化或热变形而下降。


【发明内容】

[0008]发明所要解决的课题
[0009]本发明是鉴于上述那种问题而做成的，其目的在于，提供一种发动机的控制装置，能始终确保排气旁通阀的学习机会，能提高增压压力控制的精度。另外，并不限于该目的，后述的实施发明用的形态所示的各结构所带来的作用效果，即发挥以往的技术无法得到的作用效果，也可作为本发明的其他目的。
[0010]用于解决课题的手段
[0011](I)此处公开的发动机的控制装置，具有排气旁通阀，该排气旁通阀配置在对排气通道上的增压用涡轮进行旁通的旁通道上，由电动促动器驱动，该发动机的控制装置的特点是，具有对所述排气旁通阀的位置进行检测的检测部。还具有学习部和算出部，所述学习部实施第一学习和第二学习，所述第一学习是，在所述发动机起动前，将所述排气旁通阀设成全闭，并由所述检测部检测出所述位置，根据所述位置学习所述排气旁通阀的初始全闭位置，所述第二学习是，在所述发动机起动后，将所述排气旁通阀设成全闭，并由所述检测部检测出所述位置，根据所述位置学习所述排气旁通阀的零点；所述算出部算出所述第一学习中得到的学习值与所述第二学习中得到的学习值的差异。
[0012]较好的是，所述学习部，将所述初始全闭位置设为所述排气旁通阀的开度控制时的基准位置，并且用所述零点位置补正所述基准位置。另外，虽然所述发动机起动前，包含了所述发动机起动的曲轴转动正在进行，但较好的是在曲轴转动前实施。
[0013](2)较好的是，所述学习部在车辆的加速行驶中实施所述第二学习。
[0014](3)较好的是，所述学习部在所述第一学习中，根据将所述排气旁通阀设成全闭并由所述检测部检测出的所述位置、和将所述排气旁通阀设成全开并由所述检测部检测出的所述位置，学习所述排气旁通阀的初始动作范围。在该情况下，较好的是，所述学习部将所述初始动作范围设为所述排气旁通阀的开度控制时的基准动作范围。
[0015](4)更好的是，具有故障控制部，该故障控制部在所述初始动作范围小于规定范围的情况下，报知所述排气旁通阀的故障，并且储存与所述故障对应的故障代码。换言之，较好的是，所述故障控制部在所述初始动作范围的幅度小于所述规定范围幅度的情况下，报知所述排气旁通阀的故障，并且储存与所述故障对应的故障代码。
[0016](5)较好的是，具有清洁部，该清洁部在由所述算出部算出的所述差异为规定值以上的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁。
[0017](6)较好的是，所述清洁部在由所述算出部算出的所述差异为规定值以上、且所述发动机的增压压力为规定压力以下的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁。
[0018](7)较好的是，所述清洁部在所述发动机的增压压力高于规定压力的情况下，保留清洁的实施。
[0019]发明的效果
[0020]采用公开的发动机的控制装置，由于在发动机起动前实施对排气旁通阀的初始全闭位置进行学习的第一学习，因此，能始终确保排气旁通阀的学习机会。另外，由于在发动机起动后实施对排气旁通阀的零点进行学习的第二学习，因此，能将学习工序设为二个阶段。由此，能正确学习排气旁通阀的全闭位置，若以该全闭位置为基准而实施排气旁通阀的开度控制，则能提高增压压力控制的精度。

【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1是例示一实施方式的发动机的控制装置的模块结构以及应用了该控制装置的发动机的结构的示图。
[0022]图2是例示图1的控制装置的排气旁通运算部的模块结构的示图。
[0023]图3是表不阀位置相对于排气旁通阀开度的关系的图例。
[0024]图4是例示发动机控制装置中的学习控制顺序的流程图。
[0025]图5是例示发动机控制装置中的开度控制顺序的流程图。
[0026]图6是例示发动机控制装置中的故障控制顺序的流程图。
[0027]图7是例示发动机控制装置中的清洁控制顺序的流程图。
[0028]符号说明
[0029]I 发动机控制装置
[0030]2 发动机负荷算出部
[0031]3 排气旁通运算部
[0032]3a 学习部
[0033]3b 设定部
[0034]3c 开度控制部
[0035]3d 故障控制部(故障控制部)
[0036]3e 算出部(算出部)
[0037]3f 清洁部
[0038]10 发动机
[0039]11 缸内喷射阀
[0040]16 涡轮增压器
[0041]16A涡轮(增压用涡轮)
[0042]17 排气旁通阀
[0043]17a 阀芯
[0044]17b 杆
[0045]18 电动促动器
[0046]31 排气通道
[0047]32 排气旁通通道(旁通道)
[0048]47 霍尔传感器(检测部)
[0049]IScl初始全闭位置
[0050]Scli第一全闭位置
[0051]Scl2第二全闭位置
[0052]Sop全开位置
[0053]S0 零点
[0054]IR 初始动作范围
[0055]R 动作范围

【具体实施方式】
[0056]下面，根据附图来说明实施方式。另外，下面所示的实施方式毕竟只是例示，无意排除下面实施方式中未明示的各种变形和技术应用。本实施方式的各结构，在不脱离它们的宗旨的范围内，可作各种变形来实施，并且可根据需要进行舍取选择，或可适当组合。
[0057][1.装置构成]
[0058][1-1.发动机]
[0059]本实施方式的发动机的控制装置，应用于图1所示的车载汽油发动机10 (下面，仅称为发动机10)。该发动机10具有利用了排气压力的增压系统以及EGR系统(排气再循环系统)。图1中，表示设在多缸发动机10上的多个气缸(气筒)中的一个。在气缸内，内装有滑动自如的活塞，活塞的往复运动通过连接杆而变换成曲轴的旋转运动。
[0060]在各气缸的顶面设有进气口以及排气口，在各个口的开口设有进气阀、排气阀。另夕卜，在进气口与排气口之间设有火花塞15，该火花塞15以其顶端突出到燃烧室侧的状态设置。火花塞15的点火正时(点火时间)由后述的发动机控制装置I控制。
[0061][1-2.燃料喷射系统]
[0062]作为向各气缸供给燃料用的喷射器，在气缸内设有直接喷射燃料的缸内喷射阀(直喷式喷射器)11。来自缸内喷射阀11的燃料喷射量及其喷射正时由发动机控制装置I控制。例如，控制脉冲信号从发动机控制装置I传递到缸内喷射阀11，在与该控制脉冲信号的大小对应的期间，缸内喷射阀11的喷射口被打开。由此，燃料喷射量为与控制脉冲信号大小(驱动脉冲幅度)对应的量，喷射开始时刻与传递控制脉冲信号的时刻对应。
[0063]缸内喷射阀11，通过包含共轨13A在内的燃料供给道13而与流量可变式燃料泵14连接。燃料泵14接受来自发动机10或电动机等的驱动力的供给而动作，将燃料箱内的燃料排出到燃料供给道13。由此，被燃料箱14加压后的燃料，从燃料供给道13被供给到高压共轨13A，通过安装在各自气缸上的缸内喷射阀11而供给到气缸内。从燃料泵14排出的燃料量以及燃压由发动机控制装置I控制。
[0064][1-3.进排气系统]
[0065]进气阀的上部与使阀升程量、配气正时变化用的进气可变动阀机构28连接，排气阀的上部与排气可变动阀机构29连接。进气阀、排气阀的动作，通过这些可变动阀机构28、29而由后述的发动机控制装置I控制。在各可变动阀机构28、29上内藏有可变阀升程机构以及可变配气正时机构，作为对例如摇臂的摆动量与摆动正时进行变更的机构。
[0066]可变阀升程机构，是对进气阀以及排气阀的各自的阀升程量连续进行变更的机构。该可变阀升程机构，具有对从固定在凸轮轴上的凸轮传递至摇臂、气门上的摆动大小(阀升程量)进行变更的功能。另外，可变配气正时机构，是对进气阀以及排气阀的各自的开闭正时(配气正时)进行变更的机构。该可变配气正时机构，具有对使摇臂产生摆动的凸轮或凸轮轴的旋转位相进行变更的功能。
[0067]对于发动机10的进气系统20以及排气系统30，设有利用排气压力而向气缸内增压供给进气的涡轮增压器(增压机)16。涡轮增压器16，横跨连接在进气口上游侧的进气通道21和连接在排气口下游侧的排气通道31这两方而配置。涡轮增压器16的涡轮(增压用涡轮)16A利用排气通道31内的排气压力进行旋转，并将其旋转力传递至进气通道21侧的压缩机16B，压缩机16B受此而将进气通道21内的空气压缩并送给到下游侧，对各气缸进行增压。涡轮增压器16进行的增压操作由发动机控制装置I控制。
[0068]在进气通道21上的压缩机16B的下游侧设有内部冷却器25，冷却压缩后的空气。另外，在压缩机16B的上游侧设有空气过滤器22，过滤从外部进入的空气。此外，以连接压缩机16B的上游侧、下游侧的进气通道21的状态设有进气旁通通道23，并且在进气旁通通道23上配置有旁通阀24。沿进气旁通通道23流动的空气量，根据旁通阀24的开度来调节。旁通阀24发挥这样的功能:例如在车辆急剧减速时被控制成打开方向，将从压缩机16B送给的增压压力释放到上游侧。另外，旁通阀24的开度由发动机控制装置I控制。
[0069]在进气系统20中的压缩机16B的下游侧与排气系统中的涡轮16A的上游侧之间，设置EGR(Exhaust Gas Recirculat1n，排气再循环)通道34。EGR通道34是将从气缸排出而无间歇的排气再引导到气缸正上游侧的通道。EGR通道34上配置用于冷却回流气体的EGR冷却器35。通过冷却回流气体，气缸内的燃烧温度就下降，氮氧化物(NOx)的发生率就下降。另外，在EGR通道34与进气系统20的合流部，配置用于调节排气回流量的EGR阀36。EGR阀36的阀开度可变，且由发动机控制装置I控制。
[0070]在内部冷却器25的下游侧连接节气门本体(未图示)，再在节气门本体的下游侧连接进气歧管(intake manifol，未图示)。节气门本体配置在前述的EGR通道34与进气系统20的合流部的上游侧。在节气门本体的内部设有电子控制式的节流阀26。流动到进气管的空气量，根据节流阀26的开度(节流开度TH)而调节。节流开度TH由发动机控制装置I控制。
[0071]在进气歧管上设有稳压箱27，用于暂时储存向各气缸流动的空气。前述的EGR通道34与进气系统20的合流部位于稳压箱27的上游侧。稳压箱27的下游侧的进气歧管形成为向各气缸的进气口分歧，稳压箱27位于该分歧点。稳压箱27对各气缸会产生的进气脉动和进气干涉进行缓和。
[0072]在排气通道31上的涡轮16A的下游侧配置有催化剂装置33。该催化剂装置33具有这样的功能:将例如排气中所含的PM (Particulate Matter,粒子状物质)和氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)等成分予以净化、分解、去除。另外，在涡轮16A的上游侧配置有向各气缸的排气口分歧形成的排气歧管(exhaust manifold,未图示)。
[0073]以连接涡轮16A的上游侧、下游侧的排气通道31的状态设有排气旁通通道(旁通道)32，并且在排气旁通通道32上配置有电子控制式的排气旁通阀17。排气旁通阀17是对流入涡轮16A侧的排气流量进行控制并使增压压力变化的增压压力调节阀。在该排气旁通阀17上一并设有电动促动器18。电动促动器18将搭载在车辆上的辅机蓄电池和驱动蓄电池等的电力作为驱动源，其动作由发动机控制装置I控制。
[0074]排气旁通阀17具有:阀芯17a，该阀芯17a对排气旁通通道32进行开闭；以及杆(阀芯驱动部件)17b，该杆17b将阀芯17a与电动促动器18机械连接，由电动促动器18往复驱动。阀芯17a被连接成根据杆17b的行程量(杆17b向轴线方向的移动长度)而进行开闭动作，阀芯17a的位置S(下面称为阀位置S)由发动机控制装置I控制。排气旁通阀17全闭时的阀芯17a的位置S被设为基准位置SBA(即O)。离开该基准位置Sba的杆17b的行程量与排气旁通阀17的阀开度D对应。S卩，阀开度D由发动机控制装置I电控制。
[0075][1-4.检测系统]
[0076]在车辆的任意位置，设有对油门踏板的踩踏量(油门开度APS)进行检测的油门位置传感器41。油门开度APS是与驾驶者的加速要求和前进意思对应的参数，换言之，是与发动机10的负荷(对发动机10的输出功率要求)相关的参数。
[0077]在进气通道21内，设有对进气流量Q进行检测的气体流量传感器42。进气流量Q是与通过空气过滤器22的空气流量对应的参数。另外，在稳压箱27内设有进气歧管压力传感器43以及进气温度传感器44。进气歧管压力传感器43将稳压箱27内的压力检测为进气歧管压力，进气温度传感器44对稳压箱27内的进气温度进行检测。
[0078]在曲轴近旁，设有对发动机转速Ne (每单位时间的转速)进行检测的发动机转速传感器45。另外，在发动机10的冷却水循环道上的任意位置，设有对发动机冷却水的温度(水温WT)进行检测的冷却水温传感器46。此外，在燃料泵14上，设有对从缸内喷射阀11喷射的燃料压力(燃压)进行检测的燃压传感器50。
[0079]在电动促动器18上，设有对与阀开度D对应的杆17b的行程量进行检测的霍尔传感器47。霍尔传感器47是利用霍尔元件的位置检测传感器，阀位置S由霍尔传感器47检测。另外，在催化剂装置33的内部，配置有线性空燃比传感器48以及氧浓度传感器49。线性空燃比传感器48对流入催化剂装置33的排气的空燃比进行检测，氧浓度传感器49对从催化剂装置33流出的排气的氧浓度进行检测。由各种传感器41?50检测出的各种信息被传递到发动机控制装置I。
[0080]另外，在车辆的仪表板上设有警告灯51，在排气旁通阀17产生故障的情况下，警告灯51就向用户报知故障。
[0081][1-5.控制系统]
[0082]搭载上述发动机10的车辆上，设有发动机控制装置I。发动机控制装置I构成为集成了例如微处理器、R0M、RAM等的LSI设备或内装式电子设备，与设在车辆上的车载网络的通信线路连接。
[0083]发动机控制装置I是对与发动机10有关的点火系统、燃料系统、进排气系统以及动阀系统这种广泛系统进行综合控制的电子式控制装置，是对供给于发动机10的各气缸的空气量和燃料喷射量、各气缸的点火时间、增压压力等进行控制的装置。在发动机控制装置I的输入口连接有前述的各种传感器41?50。输入信息是油门开度APS、进气流量Q、进气歧管压力、进气温度、发动机转速Ne、冷却水温WT、阀位置S、排气空燃比、氧浓度和燃压坐寸ο
[0084]作为发动机控制装置I的具体的控制对象，如有从缸内喷射阀11喷射的燃料喷射量及其喷射时间、火花塞15的点火时间、进气阀以及排气阀的阀升程量以及配气正时、涡轮增压器16的动作状态、节流开度、旁通阀24的开度、排气旁通阀17的阀开度D以及警告灯51的点灯等。在本实施形态中，说明排气旁通阀17的开度控制、实施开度控制前进行的学习控制、使用学习控制的结果的故障控制以及清洁控制。
[0085][2.控制的概要]
[0086][2-1.排气旁通阀的开度控制]
[0087]所谓开度控制，是根据发动机10的运转状态和发动机10所要求的输出功率的大小而将排气旁通阀17的阀开度D作成最佳的控制。排气旁通阀17的开度控制的精度影响增压压力控制的精度。换言之，若能高精度控制阀开度D，则能提高增压压力控制的精度。
[0088]在开度控制中，根据例如发动机转速Ne和作用于发动机10的负荷P、空气量、充填效率Ec(目标充填效率、实际充填效率等)、油门开度APS等，来设定阀开度D的目标值(目标开度)Dtct。并且，由电动促动器18将杆17b控制成达到所设定的目标开度Dtct。另外，在开度控制中，使用接着说明的学习控制中设定的基准位置Sba以及基准动作范围Rba来设定目标开度Dtct，控制闽开度D。
[0089][2-2.学习控制]
[0090]所谓学习控制，是使用霍尔传感器47来确定排气旁通阀17的基准位置Sba以及基准动作范围Rba的控制。这些基准位置Sba以及基准动作范围Rba是作为排气旁通阀17的开度控制时的基准的数值。在学习控制中，有发动机10起动前实施的第一学习、和发动机10起动后实施的第二学习。
[0091]第一学习是在一个驱动循环中只实施一次的学习控制，此处是在点火钥匙接通操作(下面称为开关接通)后的曲轴转动前实施。另一方面，第二学习是在一个驱动循环中实施好几次的学习控制，此处在加速行驶中实施。另外，此处所谓的驱动循环，是指从开关接通至再次开关接通的期间。即，第一学习在开通接通后至开关断开之前的期间只实施一次，第二学习在开关接通后至开关断开之前的期间实施多次。
[0092]在第一学习中，首先，排气旁通阀17被控制成全闭，此时的阀位置S由霍尔传感器47检测，并储存为第一全闭位置Sai。接着，排气旁通阀17被控制成全开，此时的阀位置S由霍尔传感器47检测，并储存为全开位置Stff,根据第一全闭位置Sai与全开位置Sw运算阀芯17a的动作范围R。并且，从这些检测结果以及运算结果，学习初始全闭位置ISa以及初始动作范围IR。这些初始全闭位置ISa及初始动作范围IR,是通过第一学习而学习到的数值，用于判断系统是否异常。
[0093]例如，既可将由霍尔传感器47检测出的第一全闭位置Sai原封不动地设定(学习)为初始全闭位置ISa,也可根据所检测出的第一全闭位置Sai与储存在存储器内的上次控制时的初始全闭位置isa’，来学习初始全闭位置ISa。此处学习到的初始全闭位置ISa被储存在存储器内，并被设定为基准位置SBA。
[0094]另外，例如，既可将运算出的动作范围R原封不动地设定(学习)为初始动作范围IR，也可根据运算出的动作范围R与储存在存储器内的上次控制时的初始动作范围IR’，来学习初始动作范围IR。此处学习到的初始动作范围IR被储存在存储器内，并被设定为基准动作范围Rba。另外，第一学习只要是在发动机10起动前即可，例如也可在曲轴转动中实施。但是，由于在曲轴转动中，将排气旁通阀17打开的话起动性会变好，故此处在曲轴转动前实施第一学习。
[0095]另外，在第二学习中，排气旁通阀17被控制成全闭，此时的阀位置S由霍尔传感器47检测，并储存为第二全闭位置Sa2，根据该第二全闭位置Sa2学习零点S卩，在第二学习中，根据实际运转时的全闭位置(第二全闭位置Sa2)学习零点通过学习包含从排气受热引起的热膨胀等影响在内的零点Stl，从而可进一步精度更良好地实施排气旁通阀17的位置控制。
[0096]例如，既可将检测出的第二全闭位置Sa2保持原状地设定(学习)为第二全闭位置Sa2，也可基于检测出的第二全闭位置Sa2与储存在存储器内的上次控制时的零点Stl'来学习零点Scitj此处学习到的零点Stl被储存在存储器内。在第一学习中学习到的初始全闭位置IScl与第二学习中学习到的零点Stl之差为规定值Sp以上的情况下，实施后述的清洁控制。
[0097]此外，在第二学习中，比较零点Stl与第一学习中学习到的初始全闭位置ISa，利用零点Stl补正第一学习中学习的基准位置SBA(即初始全闭位置ISa)。例如，在第一学习中得到的初始全闭位置ISa与第二学习中得到的零点Stl不相同的情况下，第一学习中设定的基准位置Sba被补正到零点Stl侧，补正后的基准位置作为新的基准位置Sba而用于开度控制。另外，在初始位置ISa与零点Stl相同的情况下，第一学习中设定的基准位置Sba保持原状地用于开度控制(补正量设为零)。
[0098][2-3.故障控制]
[0099]所谓故障控制是这样的控制:利用学习控制的结果，来判定排气旁通阀17是否正常动作，在不正常动作(产生故障)的情况下，向用户报知故障。在故障控制中，在第一学习中学习到的初始动作范围IR小于规定范围(规定范围幅度)Rp的情况下，判定为排气旁通阀17产生故障。该判定在一个驱动循环中只实施一次(例如，在开关接通后的曲轴转动前)。
[0100]S卩，在发动机10起动前，即使排气旁通阀17被控制成全闭后被控制成全开，阀位置S的变动也在规定范围Rp内的情况下，判定为排气旁通阀17不正常动作(系统有异常)。另外，也可取代初始动作范围IR，而根据基准动作范围Rba来实施故障判定。此处，规定范围Rp是预先设定的一定值，例如被设定成排气旁通阀17正常时动作的范围(移动长度)的程度。
[0101]在判定为排气旁通阀17产生故障的情况下，由警告灯51点灯或警报向用户报知故障。另外，与排气旁通阀17的故障对应的故障代码被储存在发动机控制装置I内。由此，可督促用户将车辆送到销售公司或修理工厂等，修理者可容易地识别故障内容。
[0102][2-4.清洁控制]
[0103]在清洁控制中，在第一学习中学习到的初始全闭位置ISa与第二学习中学习的零点Stl的差异AS( = IScl-S0D为规定值Sp以上时，排气旁通阀17进行开闭而实施清洁。在排气旁通阀17上，有时附着排气中所含的碳，当附着的碳黏合在一起而成为沉积物时，就有可能成为排气旁通阀17动作不良的原因。
[0104]尤其，在由缸内喷射阀11进行燃料喷射的发动机10的情况下，很有可能产生沉积物。因此，在初始全闭位置ISa与零点Stl的差异AS为规定值Sp以上时，判断为有可能产生附着了碳的沉积物，并清洁排气旁通阀17。另外，规定值Sp是预先设定的一定值，例如被设定成比霍尔传感器47的检测误差大的数值。
[0105]具体来说，反复实施排气旁通阀17被控制成全闭后再被控制成全开。由此，附着在阀芯17a和杆17b上的碳被抖落，碳从排气旁通阀17上被去除，防止沉积物的产生。尤其，当在发动机10的动作中实施清洁时,从排气旁通阀17去除的碳被排气吹走,因此能更有效地去除碳。
[0106]另外，清洁控制由于是使排气旁通阀17开闭，故增压压力会产生变动。因此，在实施清洁控制前检查增压压力，在增压压力较低的情况下，实施清洁，在增压压力高的情况下，保留清洁。由于增压压力高的情况，可以说是发动机10被要求的发动机输出功率高、想要获得高输出功率的情况，因此，保留清洁，等到增压压力低时再实施清洁。
[0107][3.控制结构]
[0108]如图1所示，作为实施上述控制用的要素，在发动机控制装置I上设有发动机负荷算出部2以及排气旁通运算部3。另外，如图1及图2所示，排气旁通运算部3设有学习部3a、设定部3b、开度控制部3c、故障控制部3d、算出部3e以及清洁部3f。这些各要素既可由电子电路(硬件)来实现，也可作为软件被编程，或者将这些功能中的一部分设计为硬件，将另一部分设计为软件。
[0109][3-1.发动机负荷算出部]
[0110]发动机负荷算出部2的用途是算出发动机10的负荷P的大小。此处的所谓负荷P，是指对发动机10产生阻力的力、功率(发动机输出功率，马力)、工作(能量)等。典型的是，发动机10被要求的发动机输出功率和与其相关的参数被处理为负荷P。
[0111]负荷P根据例如导入气缸的空气量而算出。或者，根据进气流量、排气流量等而算出。其它，也可根据进气压力和排气压力、车速V、转速Ne、油门开度APS和外部负荷装置的动作状态等而算出负荷P。在本实施方式中，根据近期流量Q和转速Ne来算出充填效率Ec或体积效率Ev，根据这些数值来算出负荷P的大小。此处算出的负荷P数值，被传递到排气旁通运算部3。
[0112][3-2.排气旁通运算部]
[0113]学习部3a的用途是实施上述学习控制。即，学习部3a在发动机10起动前实施第一学习，并且在发动机10起动后实施第二学习。具体来说,学习部3a在开关接通后发动机10起动前，将排气旁通阀17控制成全闭后再全开(从全闭状态至全开状态往复一次)。
[0114]此时，用由霍尔传感器47检测出的第一全闭位置Sai以及全开位置SQP，来学习初始全闭位置ISa以及初始动作范围IR(第一学习)。并且，将这些初始全闭位置Sa以及初始动作范围IR设定为基准位置Sba以及基准动作范围Rba。此处设定的基准位置Sba以及基准动作范围Rba被传递到设定部3b。另外，第一学习中学习到的初始全闭位置ISa被传递到算出部3e，初始动作范围IR被传递到故障控制部3d。
[0115]另外，学习部3a在发动机10起动后、加速行驶中，将排气旁通阀17控制成全闭。此时，用由霍尔传感器47检测出的第二全闭位置Sa2，来学习零点Stl (第二学习)。然后，t匕较初始全闭位置ISa与零点Stl,对基准位置Sba进行补正。此处，补正后的基准位置Sba被传递到设定部3b。另外，第二学习中学习到的零点Stl被传递到算出部3e。
[0116]另外，学习部3a的第一学习在一个驱动循环中只实施一次，第二学习在一个驱动循环中实施一次以上。这里学习部3a的第二学习在加速行驶时实施。但是，加速中实施了一次第二学习之后，在经过规定时间后再成为加速行驶的情况下，实施第二学习。由此，防止在一次的加速中第二学习反复实施好几次的现象。
[0117]设定部3b以及开度控制部3c的用途是实施上述的开度控制。设定部3b根据发动机10的运转状态而设定排气旁通阀17的目标开度Dtct,且设定与目标开度Dtct对应的阀位置(目标位置Stct)。目标开度Dtct根据例如发动机转速Ne和发动机负荷P、空气量、充填效率Ec (目标充填效率、实际充填效率等)、增压压力、油门开度APS和冷却水温WT等来设定。设定部3b用例如图3所示的图表来设定作为所设定的目标开度Dtct的目标位置STCT。图3是横轴为排气旁通阀17的阀开度D、纵轴为阀位置S的图表，据此设定与目标开度DTGT对应的目标位置STGT。
[0118]设定部3b，使从学习部3a传递的基准位置SBA以及基准动作范围RBA反映到预先设定的图表(图中的实线)中。具体来说，设定部3b将所传递的基准位置SBA(图中的白点)设定(更新)为排气旁通阀17全闭时的阀位置，将所传递的基准动作范围RBA(图中点划线)设定(更新)为排气旁通阀17从全闭至全开的动作范围。即，设定部3b用学习部3a的学习结果，来调整与目标开度DTGT对应的目标位置STGT。由设定部3b设定的目标位置STGT，被传递到开度控制部3c。
[0119]开度控制部3c根据与由设定部3b设定的目标开度DTGT对应的目标位置STGT而输出电动促动器18的控制信号。此处，向电动促动器18输出控制信号，以使实际的阀位置S成为目标位置STGT。由此，阀开度D被控制成目标开度DTGT。
[0120]故障控制部(故障控制部)3d的用途是实施上述的故障控制。即，故障控制部3d，将从学习部3a传递的初始动作范围IR与规定范围Rp进行比较，在初始动作范围IR小于规定范围Rp的情况下，判定为排气旁通阀17产生故障。并且，使警灯51点灯，向用户报知故障。此外，储存与排气旁通阀17的故障对应的故障代码。另外，故障控制部3d也可取代警告灯51而使警报器响起向用户报知故障，或者也可一并使用警告灯51和警报器。
[0121]算出部3e以及清洁部3f的用途是实施上述的清洁控制。算出部3e的用途是算出从学习部3a传递的第一学习的学习值即初始全闭位置ISa与第二学习的学习值即零点S。的差异AS(= ISCL-S0|)o然后，清洁部3f对由算出部3e算出的差异Λ S与规定值Sp进行比较，在差异AS是规定值Sp以上(即初始全闭位置ISa与零点Stl偏离规定值Sp以上)的情况下，判定为需要清洁排气旁通阀17。
[0122]清洁部3f，在判定为需要进行清洁的情况下，判定增压压力是否是规定压力以下，在增压压力为规定压力以下的情况下，使排气旁通阀17开闭而实施清洁。另一方面，在增压压力高于规定压力的情况，保留清洁，等增压压力低时再实施清洁。
[0123][4.流程图]
[0124]图4?图7是用于说明学习控制、开度控制、故障控制以及清洁控制的各顺序的流程图。这些流程图分别与开关接通一起开始，在发动机控制装置I中按预先设定的规定的运算周期反复实施。
[0125]首先，说明学习部3a中实施的学习控制。如图4所示，在步骤WlO中，判定标记F1是否F1 = O。这里，标记F1是用于检查是否已实施第一学习的变量，F1 = O与还未实施第一学习相对应，F1 = I与已实施第一学习相对应。在标记F1是F1 = O的情况下进入步骤W20，在是F1 = I的情况下进入步骤W70。
[0126]在步骤W20?步骤W40中实施第一学习。S卩，在步骤W20中，检测排气旁通阀17全闭时的阀位置(第一全闭位置)Sai，并且检测排气旁通阀17全开时的阀位置(全开位置)SQP，运算动作范围R。在接着的步骤W30中，学习初始全闭位置ISa以及初始动作范围IR。并且，在步骤W40中，初始全闭位置ISa被设定为基准位置SBA，并且初始动作范围IE被设定为基准动作范围Rba。
[0127]在接着的步骤W50中，基准位置Sba以及基准动作范围Rba被传递到设定部3b，初始动作范围IR被传递到故障控制部3d，初始全闭位置ISa被传递到算出部3e。然后，在步骤W60中，标记F1被设定为F1 = I。由此,在开关刚接通后(即发动机10起动前)，仅在标记F1是F1 = O时实施步骤W20?步骤W60的处理。
[0128]在步骤W70中，判定是否是加速行驶中。在是加速行驶中的情况下进入步骤W80，在不是加速行驶中的情况下进入步骤W165。在步骤W80中，判定标记F2是否是F2 = O。此处，标记F2是用于检查是否能实施第二学习的变量，F2 = O与可实施第二学习相对应，F2 =I与不可实施第二学习相对应。第二学习虽然在一个驱动循环中实施好几次，但在实施了一次第二学习后，经过规定时间后再实施。该标记F2用于检查是否已经过规定时间。在标记F2是F2 = O的情况下进入步骤W90,在标记F2是F2 = I的情况下进入步骤W140。
[0129]在步骤W90?步骤WllO中实施第二学习。即，在步骤W90中，检测排气旁通阀17全闭时的阀位置(第二全闭位置)sa2。另外，由于进入步骤W90的情况是加速行驶中，因此，通常排气旁通阀17被控制成全闭。S卩，在排气旁通阀17被控制成全闭的加速行驶中实施第二学习，从而可实施学习控制而基本不会对行驶造成影响。
[0130]在步骤WlOO中，学习零点S。。并且，在步骤WllO中，根据学习到的零点S。补正基准位置SBA。在接着的步骤W120中，补正后的基准位置Sba被传递到设定部3b，零点Stl被传递到算出部3e。并且，在步骤W130中，标记F2被设定成匕=1，进入步骤W170判定开关是否断开。若仍是开关接通的状态，则返回该流程。
[0131]在下个周期，从步骤WlO进入步骤W70，若继续加速行驶，则进入步骤W80。此处，由于在上个周期标记F2被设定成F2 = 1，因此进入步骤W140，对计数值C加上I。在步骤W150中，判定计数值C是否是规定值Ctl以上。计数值C若小于规定值Ctl，则进入步骤W170，若开关未断开，则返回该流程。
[0132]在下个周期，在同样进入步骤W140的情况下，对计数值C也加上1，实施步骤W150的判定。在步骤W150中，在判定为计数值C是规定值Ctl以上之前所反复进行的运算时间，与实施一次第二学习后至下次实施之前的规定时间相对应。若计数值C是规定值Ctl以上，则进入步骤W160，标记F2被重置成匕=0，并且，计数值C被重置成0，进入步骤W170。另夕卜，如果在对计数值C进行增加的途中加速行驶结束，则从步骤W70进入步骤W165，标记F2被重置成F2 = 0，并且计数值C被重置成0，进入步骤W170。
[0133]在步骤W170中，在判定为开关断开的情况下进入步骤W180，标记F1以及F2都被重置成为0，并且计数值C被重置成为0，结束该流程。并且，当开关再次接通时，实施从步骤WlO开始的处理。
[0134]下面，说明设定部3b以及开度控制部3c中实施的开度控制。如图5所示，在步骤XlO中，由各种传感器41?50检测出的各种信息被输入发动机控制装置I。另外，在发动机负荷算出部2中算出发动机10的负荷P，负荷P的信息被传递到设定部3b。在步骤X20中，在设定部3b中设定排气芳通阀17的目标开度Dtct。
[0135]在接着的步骤X30中，从学习部3a传递的基准位置Sba以及基准动作范围Rba反映到设定有阀开度D与阀位置S之间的关系的图表中。在步骤X40中，设定与所设定的目标开度Dtct对应的目标位置STCT。并且，在步骤X50中，在开度控制部3c中，向电动促动器18输出控制信号，以使实际的阀位置S成为所设定的目标位置STCT，并返回该流程。
[0136]下面，说明故障控制部3d中实施的故障控制。如图6所示，在步骤YlO中，判定是否已从学习部3a传递了初始动作范围IR(即是否实施了图4的流程图中的步骤W50)。若未传递初始动作范围IR，则返回该流程，反复步骤YlO的判定，直至初始动作范围IR被传递。若初始动作范围IR被传递，则进入步骤Y20，判定初始动作范围IR是否小于规定范围Rpo
[0137]在初始动作范围IR为规定范围Rp的情况下，结束该流程。另一方面，在初始动作范围IR小于规定范围Rp的情况下，判断为排气旁通阀17产生故障，在步骤Y30中储存故障代码。在接着的步骤Y40中警告灯被点灯，向用户报知故障，结束该流程。S卩，步骤Y20的故障判定，在开关接通后，只在初始动作范围IR被传递时实施一次。
[0138]最后，说明算出部3e以及清洁部3f中实施的清洁控制。如图7所示，在步骤ZlO中，判定标记G是否是G = O。此处，标记G是用于检查清洁是否是在保留中的变量，G= I与保留中相对应，G = O与不是保留中相对应。在标记G为G = O的情况下进入步骤Z20,在为G = I的情况下进入步骤Z50。
[0139]在步骤Z20中，判定是否已从学习部3a传递了初始全闭位置ISa(即是否实施了图4的流程图中的步骤W50)。若未传递初始全闭位置ISa，则返回该流程，若初始全闭位置ISa被传递，则进入步骤Z30。在步骤Z20的判定成立一次后，继续成立直至开关断开。
[0140]在步骤Z30中，判定是否已传递了零点SJ即，是否实施了图4的流程图中的步骤W120)。若零点Stl未被传递，则返回该流程，若零点Stl被传递则进入步骤Z40。步骤Z40的判定，在图4的流程图中已实施步骤W120时成立，在未实施步骤W120时(即标记F2 = I时)不成立。
[0141]在步骤Z40中，在算出部3e算出初始全闭位置ISa与零点S。的差异AS(从初始全闭位置ISa中减去零点Stl后数值的绝对值)，在清洁部3f中判定该差异Λ S是否是规定值Sp以上。若初始全闭位置ISa与零点Stl的差异Λ S是规定值Sp以上，则判断为不需要进行清洁，返回该流程。另一方面，在初始全闭位置ISa与零点Stl的差异Λ S为规定值Sp以上的情况下，在步骤Ζ50中检查增压压力。具体来说，判定增压压力是否是规定压力以下，若是规定压力以下则进入步骤Ζ60，若高于规定压力则进入步骤Ζ80。
[0142]在步骤Ζ60中，排气旁通阀17被开闭而实施清洁。并且，在步骤Ζ70中标记G被设定成G = 0，并返回该流程。另一方面，在步骤Ζ80中，清洁的实施被保留，在步骤Ζ90中标记G被设定成G= 1，且返回该流程。在该情况下，在下个周期从步骤ZlO进入步骤Ζ50，再次检查增压压力。并且，反复这种处理直至增压压力成为规定压力以下，若增压压力下降则实施清洁。
[0143][5.效果]
[0144](I)在上述的发动机控制装置I中，由于在发动机10起动前实施对排气旁通阀17的初始全闭位置ISa进行学习的第一学习，因此，能始终确保排气旁通阀17的学习机会。另外，由于在发动机10起动后实施对排气旁通阀17的零点Stl进行学习的第二学习，因此，能将学习工序作成二个阶段。此外，由于第二学习是排气旁通阀17的阀芯17a和杆17b受到来自排气的热量之后的学习，因此，通过算出差异AS，从而可进行包含热膨胀等影响在内的学习。由此，可正确地学习排气旁通阀17的全闭位置，若以该全闭位置为基准而实施排气旁通阀17的开度控制，则可提高增压压力控制的精度。
[0145](2)在上述的发动机控制装置I中，在车辆的加速行驶中实施第二学习。通常，由于在加速行驶中所要求的输出功率大，因此，排气旁通阀17被全闭，以提高增压压力。因此，通过在加速行驶中实施第二学习，从而不必为了实施学习控制而将排气旁通阀17全闭，可顺便实施学习。因此，可确保学习机会，而不会给行驶带来影响。
[0146](3)另外，在上述的发动机控制装置I中，在第一学习中除了初始全闭位置ISa外，还检测全开位置Scip来学习初始动作范围IR。由此，除了基准位置Sba外还可设定排气旁通阀17实际动作的范围(基准动作范围Rba)，用它实施排气旁通阀17的开度控制，由此可进一步提高增压压力控制的精度。
[0147](4)在上述的发动机控制装置I中，在第一学习中学习到的初始动作范围IR小于规定范围Rp时，报知排气旁通阀17的故障，并且储存所对应的故障代码。由此，可在早期阶段(即，在发动机10起动前)判断排气旁通阀17的故障，可向用户通知故障。另外，通过预先储存故障代码，从而修理负责人可容易理解故障内容。
[0148](5)在上述的发动机控制装置I中，在第一学习中学习到的初始全闭位置ISa与在第二学习中学习到的零点Stl的差异Λ S为规定值Sp以上时，实施清洁。由此，附着在排气旁通阀17上的碳被抖落，碳从排气旁通阀17上被去除，因此可防止发生沉积物。尤其是，通过在发动机10的动作中实施清洁，从而可利用排气将从排气旁通阀17上去除后的碳吹走，可更有效地将碳去除。
[0149](6)此外，在上述的发动机控制装置I中，在第一学习中学习到的初始全闭位置ISa与在第二学习中学习到的零点Stl的差异Λ S为规定值以上时，检查增压压力，判断增压压力是否是规定压力以下，并且在所述发动机的增压压力为规定压力以下的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁，在规定值以上的情况下，保留清洁。由此，对因使排气旁通阀17开闭而产生的增压压力的变动予以抑制。
[0150][6.其它]
[0151]可与上述实施方式无关地在不脱离它们宗旨的范围内作各种变形来实施。本实施方式的各结构可根据需要而进行取舍选择，或者进行适当组合。
[0152]在上述实施形态中，将由学习部3a设定的基准位置Sba反映到图表中，设定与目标开度Dtct对应的目标位置Stct，但将学习结果用于开度控制的方法不限于此。例如，也可将排气旁通阀17的全闭位置预先储存为初始基准位置，运算由学习部3a设定的基准位置Sba与初始基准位置的偏移量。然后，用图3中实线所示的预先设定的图表来设定与目标开度Dtgt对应的目标位置Stct,将对所设定的目标位置Stct加上或减去偏移量后的数据传递到开度控制部3c。
[0153]另外，虽然在上述实施形态中，在第一学习中学习了初始全闭位置ISa和初始动作范围IR，但只要至少实施初始全闭位置ISa的学习即可。通过将该初始全闭位置IScJt为开度控制时的基准，从而可高精度地实施开度控制，可提高增压压力控制的精度。
[0154]另外，虽然在上述实施形态中，例示了在加速行驶中实施第二学习的情况，但只要在发动机10起动后就可实施第二学习。另外，也可在一个驱动循环中实施一次第二学习。另外，也可省略故障控制部3d和清洁部3f。
[0155]另外，发动机10的结构不限于上述的结构，只要是具有配置在对排气通道上的增压用涡轮进行旁通的旁通道上的电动排气旁通阀的发动机，就可应用。另外，对排气旁通阀17的位置进行检测的部件不限于霍尔传感器47，只要能对排气旁通阀17的阀芯17a的位置和杆17b的行程量进行检测即可。
【权利要求】
1.一种发动机的控制装置，具有排气旁通阀，该排气旁通阀配置在对排气通道上的增压用涡轮进行旁通的旁通道上，由电动促动器驱动，该发动机的控制装置的特征在于，具有: 对所述排气旁通阀的位置进行检测的检测部； 学习部，该学习部实施第一学习和第二学习，所述第一学习是，在所述发动机起动前，将所述排气旁通阀设成全闭，并由所述检测部检测出所述位置，根据所述位置学习所述排气旁通阀的初始全闭位置，所述第二学习是，在所述发动机起动后，将所述排气旁通阀设成全闭，并由所述检测部检测出所述位置，根据所述位置学习所述排气旁通阀的零点；以及 算出部，该算出部算出所述第一学习中得到的学习值与所述第二学习中得到的学习值的差异。
2.如权利要求1所述的发动机的控制装置，其特征在于，所述学习部在车辆的加速行驶中实施所述第二学习。
3.如权利要求1或2所述的发动机的控制装置，其特征在于，所述学习部在所述第一学习中，根据将所述排气旁通阀设成全闭并由所述检测部检测出的所述位置、和将所述排气旁通阀设成全开并由所述检测部检测出的所述位置，学习所述排气旁通阀的初始动作范围。
4.如权利要求3所述的发动机的控制装置，其特征在于，具有故障控制部，该故障控制部在所述初始动作范围小于规定范围的情况下，报知所述排气旁通阀的故障，并且储存与所述故障对应的故障代码。
5.如权利要求1所述的发动机的控制装置，其特征在于，具有清洁部，该清洁部在由所述算出部算出的所述差异为规定值以上的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁。
6.如权利要求2所述的发动机的控制装置，其特征在于，具有清洁部，该清洁部在由所述算出部算出的所述差异为规定值以上的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁。
7.如权利要求3所述的发动机的控制装置，其特征在于，具有清洁部，该清洁部在由所述算出部算出的所述差异为规定值以上的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁。
8.如权利要求4所述的发动机的控制装置，其特征在于，具有清洁部，该清洁部在由所述算出部算出的所述差异为规定值以上的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁。
9.如权利要求5所述的发动机的控制装置，其特征在于，所述清洁部在由所述算出部算出的所述差异为规定值以上、且所述发动机的增压压力为规定压力以下的情况下，使所述排气旁通阀开闭而实施清洁。
10.如权利要求5所述的发动机的控制装置，其特征在于，所述清洁部在所述发动机的增压压力高于规定压力的情况下，保留清洁的实施。
【文档编号】F02B37/18GK104343529SQ201410360556
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】川边敬, 平石文昭, 村田真一 申请人:三菱自动车工业株式会社