内燃机的控制装置及控制方法_2

文档序号:9861168阅读:来源:国知局
、排气管内的 压力即排气管压力、排气管内的温度即排气管温度、EGR阀的开度,计算出基本EGR流量;以 及EGR流量修正部,该EGR流量修正部基于进气歧管压力与排气管压力之比即进气歧管压 力比、内燃机的转速、排气VVT机构的排气VVT相位角,对基本EGR流量进行修正,从而计算 出修正后EGR流量作为EGR流量。
[0037] 本发明所涉及的内燃机的控制方法是在下述内燃机中执行的内燃机的控制方法, 该内燃机具备:设置于内燃机的进气管的节流阀;使内燃机的阀门开闭正时可变的进气 VVT机构和排气VVT机构;将内燃机的排气管与位于进气管的节流阀的下游侧的进气歧管 连接并将一部分废气导入进气歧管内的EGR通路;设置于EGR通路以控制从EGR通路流入 进气歧管内的EGR流量的EGR阀;以及检测内燃机的运转状态的运转状态检测部,该内燃 机的控制方法包括:基本EGR流量计算步骤,在处理部中,基于进气歧管内的压力即进气歧 管压力、排气管内的压力即排气管压力、排气管内的温度即排气管温度、EGR阀的开度,计算 出基本EGR流量并存储到存储器中;以及EGR流量修正步骤,在处理部中,从存储器调出基 本EGR流量,并基于进气歧管压力与排气管压力之比即进气歧管压力比、内燃机的转速、排 气VVT机构的排气VVT相位角,对基本EGR流量进行修正,从而计算出修正后EGR流量作为 EGR流量。 发明效果
[0038] 根据本发明所涉及的内燃机的控制装置及控制方法,基本EGR流量计算部(步骤) 基于进气歧管内的压力即进气歧管压力、排气管内的压力即排气管压力、排气管内的温度 即排气管温度、EGR阀的开度,计算出基本EGR流量,EGR流量修正部(步骤)基于进气歧 管压力与排气管压力之比即进气歧管压力比、内燃机的转速、排气VVT机构的排气VVT相位 角,对基本EGR流量进行修正,从而计算出修正后EGR流量作为EGR流量 因此,能够在具有进气VVT机构和排气VVT机构且进行外部EGR控制的发动机中高精 度地计算出EGR流量。
【附图说明】
[0039] 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置所适用的发动机的结 构图。 图2是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的结构框图。 图3是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的基本EGR流量计算部的 处理的流程图。 图4是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的进气歧管压力比与EGR 气体的无量纲流量的关系的曲线图。 图5是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中进气歧管压力的波动与 排气管压力的波动给EGR流量造成的影响的说明图。 图6是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中进气歧管压力的波动与 排气管压力的波动给EGR流量造成的影响的说明图。 图7是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置中进气歧管压力的波动与 排气管压力的波动给EGR流量造成的影响的说明图。 图8是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的进气歧管压力比与波动 修正系数的关系的曲线图。 图9是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的EGR流量修正部的处理 的流程图。
【具体实施方式】
[0040] 下面,利用附图对本发明所涉及的内燃机的控制装置及控制方法的优选实施方式 进行说明,各图中对于相同或相当的部分标注相同的标号来说明。
[0041] 实施方式1 图1是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置所适用的发动机的结构 图。图1中,在发动机1的进气管的上游侧设有用于测定AFS吸入空气量的AFS2。
[0042] 在进气管的AFS2的下游侧设有能够通过电气控制来调节AFS吸入空气量的电子 控制节流阀3。电子控制节流阀3中设有测定电子控制节流阀3的节流阀开度的节流阀开 度传感器4。
[0043] 此外,在设置于进气管的电子控制节流阀3的下游侧的气室5中,设有测定包含气 室5和进气歧管6 (即进气歧管)的空间内的压力(即进气歧管压力)的进气歧管压力传 感器7、以及测定进气歧管内的温度(以下称之为"进气歧管温度")的进气温度传感器8。
[0044] 另外,虽然严格意义上来讲是不同的温度,但也可以使用测定外部气体的温度传 感器、例如内置于AFS2的温度传感器,根据外部气体的温度近似地推算出进气歧管温度, 以代替测定进气歧管温度的进气温度传感器8。还可以基于进气歧管压力和后述的发动机 转速,通过S/D方式计算出气缸吸入空气量,以代替使用AFS2。
[0045] 在包含进气歧管6和发动机1的气缸内的进气阀附近,设有喷射燃料的喷射器9。 另外,在进气阀和排气阀中分别设有使阀门开闭正时可变的进气VVT机构10和排气VVT机 构11〇
[0046] 此外,在发动机1的气缸头设有点火线圈12,用于驱动使气缸内产生火花的火花 塞。另外,在气缸下游侧的排气歧管13和排气歧管13下游侧的排气管(以下统称为"排气 歧管")中,设有测定废气的空燃比的O 2传感器14、和净化废气中的有毒物质的催化剂15。 也可以设置线性A/F传感器来代替O2传感器14。
[0047] 排气歧管13与气室5通过EGR通路16相互连接。EGR通路16中设有控制EGR流 量的EGR阀17。此外,在发动机1的曲柄轴上设置有与曲柄轴一体旋转的曲柄角盘18、以 及检测曲柄角盘18的边缘间周期以计算出曲柄角度和发动机转速的曲柄角传感器19。
[0048] 这里,上述各种传感器和各种致动器分别与电子控制单元(E⑶:Electric Control Unit) 20相连接,E⑶20基于来自各种传感器的信号,控制各种致动器的动作。用 于检测大气压的未图示的大气压传感器内置于ECU20,或者设置于向大气开放的部位。
[0049] ECU20以具有执行运算处理的CPU (Central Processing Unit :中央处理器)、存 储程序数据和固定值数据的ROM (Read Only Memory:只读存储器)、以及对所存储的数据进 行更新并依次改写的RAM (Random Access Memory:随机存取存储器)的微型计算机作为主 体而构成。
[0050] 图2是表示本发明的实施方式1所涉及的内燃机的控制装置的结构框图。图2中, 来自AFS2的AFS吸入空气量Qa、来自节流阀开度传感器4的节流阀开度Th、来自进气歧管 压力传感器7的进气歧管压力P b、来自进气温度传感器8的进气歧管温度Tb、来自O2传感 器14的空燃比AF、来自曲柄角传感器19的边缘间周期△ T、以及来自大气压传感器的大气 压输入到E⑶20。
[0051] 除上述各种传感器以外的其它传感器、例如未图示的油门开度传感器、车速传感 器、爆震传感器等也分别将油门开度AP、车速、表示爆震发生状况的振动等以测定值的形式 输入到E⑶20。这里,上述各种传感器及其它传感器构成检测发动机1的运转状态的运转状 态检测部。
[0052] E⑶20具备:目标转矩计算部21、目标气缸吸入空气量计算部22、目标节流阀开度 计算部23、目标进气排气VVT相位角计算部24、目标EGR阀门开度计算部25、气缸吸入空气 量计算部26、燃料喷射量计算部27、基本EGR流量计算部28、EGR流量修正部29、及点火时 期计算部30。将基本EGR流量计算部28和EGR流量修正部29统称为EGR流量计算部。
[0053] 目标转矩计算部21基于油门开度AP和根据边缘间周期Δ T计算出的发动机转速 Ne等,计算出目标转矩I;q。目标气缸吸入空气量计算部22计算出目标气缸吸入空气量Qrt, 以使达到计算出的目标转矩I; q。目标节流阀开度计算部23计算出目标节流阀开度Tht,以 使达到计算出的目标气缸吸入空气量
[0054] 此时,在目标节流阀开度计算部23中进行反馈修正控制,以使节流阀开度Th达到 目标节流阀开度Tht。同时也可以在目标节流阀开度计算部23中对目标节流阀开度Tht进 行反馈修正控制,以使后述的气缸吸入空气量Q。接近目标气缸吸入空气量Q
[0055] 目标进气排气VVT相位角计算部24在达到目标气缸吸入空气量Qet时的运转条件 下,计算出使燃料消耗和废气性能良好的目标进气VVT相位角In vm和目标排气VVT相位角 Exvm。目标EGR阀门开度计算部25在达到目标气缸吸入空气量Q。#的运转条件下,计算 出使燃料消耗和废气性能良好的目标EGR阀门开度E st。
[0056] E⑶20对电子控制节流阀3的开度、进气VVT机构10和排气VVT机构11的相位 角、以及EGR阀17的开度进行控制,以期达到上述计算出的目标节流阀开度Tht、目标进气 WT相位角Invm、目标排气VVT相位角Exvm、目标EGR阀门开度Est。
[0057] 气缸吸入空气量计算部26在AFS方式下,基于AFS吸入空气量Qa和节流阀下游 侧的响应延迟,计算出气缸吸入空气量Q。和填充效率E。,在S/D方式下,基于进气歧管压力 Pb和进气歧管温度T b,计算出气缸吸入空气量Q。和填充效率
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