本發(fā)明涉及一種帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置,尤其涉及基于車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)具有具備設(shè)置于進(jìn)氣通路的壓縮機(jī)的渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置。
背景技術(shù):
以往,已知有在由于滑動(dòng)等而車輛的舉動(dòng)變得不穩(wěn)定的情況下,將車輛的舉動(dòng)朝安全方向進(jìn)行控制的裝置(防止側(cè)滑裝置等)。具體而言,已知有如下裝置:在車輛的轉(zhuǎn)彎時(shí)等,對(duì)車輛產(chǎn)生了轉(zhuǎn)向不足、轉(zhuǎn)向過度的舉動(dòng)的情況進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)車輪賦予適當(dāng)?shù)臏p速度以便抑制該轉(zhuǎn)向不足、轉(zhuǎn)向過度。
另一方面,已知有如下的車輛運(yùn)動(dòng)控制裝置:與上述那樣的用于提高車輛的舉動(dòng)變得不穩(wěn)定那樣的行駛狀態(tài)下的安全性的控制不同,在轉(zhuǎn)彎時(shí)對(duì)減速度進(jìn)行調(diào)整而對(duì)施加于轉(zhuǎn)向輪即前輪的載荷進(jìn)行調(diào)整,以便在處于通常的行駛狀態(tài)的車輛的轉(zhuǎn)彎時(shí)駕駛員進(jìn)行的一系列操作(制動(dòng)、方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)、加速以及方向盤的返回等)變得自然且穩(wěn)定(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。
并且,提出有如下的車輛用舉動(dòng)控制裝置:通過根據(jù)與駕駛員的轉(zhuǎn)向操作對(duì)應(yīng)的偏航率相關(guān)量(例如橫擺加速度)使車輛的驅(qū)動(dòng)力降低,由此在駕駛員開始了轉(zhuǎn)向操作時(shí)使車輛迅速地產(chǎn)生減速度,將足夠的載荷迅速地施加于轉(zhuǎn)向輪即前輪(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該車輛用舉動(dòng)控制裝置,在轉(zhuǎn)向操作的開始時(shí)將載荷迅速地施加于前輪,由此前輪與路面之間的摩擦力增加,前輪的側(cè)抗力增大,因此進(jìn)入彎道初期的車輛的回轉(zhuǎn)性能提高,對(duì)于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)操作的響應(yīng)性提高。由此,實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖那樣的車輛舉動(dòng)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-88576號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特開2014-166014號(hào)公報(bào)
然而,已知有如下裝置:在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)那樣的內(nèi)燃機(jī)中,為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出而設(shè)置渦輪增壓器,根據(jù)基于車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(例如,駕駛員對(duì)油門踏板、制動(dòng)踏板、方向盤等的各種操作,車速、氣溫、氣壓、道路坡度、路面μ等行駛環(huán)境等)決定的目標(biāo)扭矩,對(duì)渦輪增壓器的增壓壓力進(jìn)行控制。
在這樣的具有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置中,根據(jù)上述專利文獻(xiàn)2所記載的車輛用舉動(dòng)控制裝置,在為了根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作使車輛產(chǎn)生減速度而使目標(biāo)扭矩瞬間變化的情況下,以實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)扭矩的變化的方式進(jìn)行渦輪增壓器的控制。即,發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置對(duì)渦輪增壓器進(jìn)行控制,以便根據(jù)目標(biāo)扭矩的變化使增壓壓力變化。
但是,在為了使車輛產(chǎn)生減速度而目標(biāo)扭矩瞬間地降低的情況下,以根據(jù)目標(biāo)扭矩的降低使增壓壓力降低的方式進(jìn)行渦輪增壓器的控制,因此在之后目標(biāo)扭矩瞬間地上升時(shí),增壓壓力的上升跟不上目標(biāo)扭矩的上升,而加速響應(yīng)會(huì)惡化。
此外,已知在渦輪增壓器中,在減小設(shè)置在壓縮機(jī)的下游的節(jié)氣門的開度、使吸入空氣量減少時(shí),會(huì)產(chǎn)生被稱作喘振的壓縮機(jī)中的空氣的倒流現(xiàn)象。為了抑制該喘振的產(chǎn)生,而設(shè)置對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行旁通的旁通通路和對(duì)旁通通路進(jìn)行開閉的旁通閥,在減小節(jié)氣門的開度時(shí)打開旁通閥,由此使增壓壓力經(jīng)由旁通通路朝壓縮機(jī)的上游側(cè)逃逸。
根據(jù)上述專利文獻(xiàn)2所記載的車輛用舉動(dòng)控制裝置,即使在為了根據(jù)駕駛員的轉(zhuǎn)向操作使車輛產(chǎn)生減速度而使目標(biāo)扭矩瞬間地降低的情況下,也能夠通過如上述那樣打開旁通閥來避免喘振的產(chǎn)生,但是當(dāng)打開旁通閥時(shí)、增壓壓力降低,因此在之后存在加速要求時(shí)加速響應(yīng)會(huì)惡化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題點(diǎn)而進(jìn)行的,其目的在于提供一種帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置,在具有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中,能夠抑制加速響應(yīng)的惡化,并且能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置為,基于車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有:具備設(shè)置于進(jìn)氣通路的壓縮機(jī)的渦輪增壓器;根據(jù)目標(biāo)扭矩對(duì)吸入空氣量進(jìn)行控制的空氣量控制單元;以及對(duì)點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行控制的點(diǎn)火時(shí)間控制單元,該帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置特征在于,具有:基本目標(biāo)扭矩決定單元,基于包括油門踏板的操作在內(nèi)的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),決定基本目標(biāo)扭矩;扭矩降低量決定單元,基于油門踏板的操作以外的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),決定扭矩降低量;以及最終目標(biāo)扭矩決定單元,基于基本目標(biāo)扭矩和扭矩降低量,決定最終目標(biāo)扭矩,空氣量控制單元決定用于使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最終目標(biāo)扭矩的目標(biāo)空氣量,并以實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)空氣量的方式對(duì)吸入空氣量進(jìn)行控制,點(diǎn)火時(shí)間控制單元根據(jù)吸入空氣量對(duì)點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行控制,以使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出最終目標(biāo)扭矩,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元限制根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低。
在如此構(gòu)成的本發(fā)明中,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元限制根據(jù)與基于油門踏板的操作以外的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定的扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,因此能夠抑制由于根據(jù)扭矩降低量的變化直接使吸入空氣量降低而壓縮機(jī)的通過流量減小而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠抑制由為了避免喘振而打開空氣旁通閥導(dǎo)致的增壓壓力的降低,能夠抑制加速響應(yīng)的惡化,并且能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。
此外,在本發(fā)明中優(yōu)選為,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元禁止根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低。
在如此構(gòu)成的本發(fā)明中,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元禁止根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,因此能夠可靠地防止由于根據(jù)扭矩降低量的變化使吸入空氣量降低而壓縮機(jī)的通過流量減小而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠防止由為了避免喘振而打開空氣旁通閥導(dǎo)致的增壓壓力的降低,能夠可靠地抑制加速響應(yīng)的惡化,并且能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。
此外,在本發(fā)明中優(yōu)選為,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元限制根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,以使在壓縮機(jī)中通過的進(jìn)氣的流量成為規(guī)定流量以上。
在如此構(gòu)成的本發(fā)明中,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元限制根據(jù)扭矩降低量的變化的吸入空氣量的降低,由此將在壓縮機(jī)中通過的進(jìn)氣的流量維持為規(guī)定流量以上,因此能夠抑制由于根據(jù)扭矩降低量的變化使吸入空氣量減小而壓縮機(jī)的通過流量減少至低于規(guī)定流量而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠抑制由為了避免喘振而打開空氣旁通閥導(dǎo)致的增壓壓力的降低,而能夠防止加速響應(yīng)的惡化。
此外,在本發(fā)明中優(yōu)選為,帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制,該發(fā)動(dòng)機(jī)具有:空氣旁通通路,用于將由壓縮機(jī)增壓后的進(jìn)氣的一部分朝該壓縮機(jī)的上游側(cè)回流;以及空氣旁通閥,對(duì)在空氣旁通通路中流動(dòng)的進(jìn)氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié),帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置具有空氣旁通閥控制單元,當(dāng)在壓縮機(jī)中通過的進(jìn)氣的流量低于在規(guī)定的壓縮機(jī)壓力比下不產(chǎn)生喘振的最小流量即最小壓縮機(jī)通過流量的情況下,該空氣旁通閥控制單元打開空氣旁通閥,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元限制根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,以使在壓縮機(jī)中通過的進(jìn)氣的流量成為最小壓縮機(jī)通過流量以上。
在如此構(gòu)成的本發(fā)明中,在發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,空氣量控制單元限制根據(jù)扭矩降低量的變化的吸入空氣量的降低,由此將在壓縮機(jī)中通過的進(jìn)氣的流量維持為最小壓縮機(jī)通過流量以上,因此能夠可靠地防止由于根據(jù)扭矩降低量的變化使吸入空氣量減小而壓縮機(jī)的通過流量減少至低于最小壓縮機(jī)通過流量而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠可靠地防止由為了避免喘振而打開空氣旁通閥導(dǎo)致的增壓壓力的降低,而能夠防止加速響應(yīng)的惡化。
此外,在本發(fā)明中優(yōu)選為,扭矩降低量決定單元根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向操作決定扭矩降低量。
在如此構(gòu)成的本發(fā)明中,能夠?qū)⒒谵D(zhuǎn)向操作決定的扭矩降低量的時(shí)間變化反映于最終目標(biāo)扭矩的時(shí)間變化,由此,能夠?qū)⑴c駕駛員的轉(zhuǎn)向操作相應(yīng)的減速度迅速地附加于車輛,而將載荷施加于前輪,使側(cè)抗力迅速地增大,由此能夠提高對(duì)于轉(zhuǎn)向操作的響應(yīng)性,能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置,在具有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)中,能夠抑制加速響應(yīng)的惡化,并且能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。
附圖說明
圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的概要構(gòu)成圖。
圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的電氣構(gòu)成的框圖。
圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的渦輪增壓器的壓縮機(jī)性能映射。
圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣旁通閥的開閉控制處理的流程圖。
圖5是本發(fā)明的第1實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理的流程圖。
圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置決定扭矩降低量的扭矩降低量決定處理的流程圖。
圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置決定的目標(biāo)附加減速度與轉(zhuǎn)向速度之間的關(guān)系的映射。
圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制部計(jì)算最低空氣量的方法的控制框圖。
圖9是表示在搭載有本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的情況下,與帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制相關(guān)的參數(shù)的時(shí)間變化的時(shí)間圖,圖表(a)是概要地表示進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎的車輛的平面圖,圖表(b)是表示如圖表(a)所示那樣進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎的車輛的轉(zhuǎn)向角的變化的線圖,圖表(c)是表示如圖表(a)所示那樣進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎的車輛的轉(zhuǎn)向速度的變化的線圖,圖表(d)是表示基于圖表(c)所示的轉(zhuǎn)向速度決定的附加減速度的變化的線圖,圖表(e)是表示基于圖表(d)所示的附加減速度決定的扭矩降低量的變化的線圖,圖表(f)是表示基本目標(biāo)扭矩的變化的線圖,圖表(g)是表示基于基本目標(biāo)扭矩和扭矩降低量決定的最終目標(biāo)扭矩的變化的線圖,圖表(h)是表示基于最終目標(biāo)扭矩決定的目標(biāo)空氣量和實(shí)際的空氣量的變化的線圖,圖表(i)是以基本點(diǎn)火時(shí)間為基準(zhǔn)來表示基于最終目標(biāo)扭矩和實(shí)際的空氣量決定的目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間的線圖,圖表(j)是表示在如圖表(h)以及(i)所示那樣進(jìn)行了吸入空氣量和點(diǎn)火時(shí)間的控制的情況下車輛產(chǎn)生的偏航率(實(shí)際偏航率)的變化、以及未進(jìn)行基于扭矩降低量決定部所決定的扭矩降低量的控制的情況下的實(shí)際偏航率的變化的線圖。
圖10是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理的流程圖。
符號(hào)的說明
1:進(jìn)氣通路;4:渦輪增壓器;4a:壓縮機(jī);6:節(jié)氣門;9:空氣旁通閥;10:發(fā)動(dòng)機(jī)主體;13:燃料噴射閥;14:火花塞;18:可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu);25:排氣通路;31:wg閥;40:油門開度傳感器;53:車速傳感器;54:轉(zhuǎn)向角傳感器;60:pcm;61:基本目標(biāo)扭矩決定部;63:扭矩降低量決定部;65:最終目標(biāo)扭矩決定部;67:發(fā)動(dòng)機(jī)控制部;100:發(fā)動(dòng)機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置進(jìn)行說明。
首先,根據(jù)圖1以及圖2,對(duì)應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖1是應(yīng)用了本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的概要構(gòu)成圖,圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的電氣構(gòu)成的框圖。
如圖1以及圖2所示,發(fā)動(dòng)機(jī)100主要具有:進(jìn)氣通路1,供從外部導(dǎo)入的進(jìn)氣(空氣)通過;發(fā)動(dòng)機(jī)主體10(具體而言為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)),使從該進(jìn)氣通路1供給的進(jìn)氣與從后述的燃料噴射閥13供給的燃料的混合氣燃燒而產(chǎn)生車輛的動(dòng)力;排氣通路25,排出通過該發(fā)動(dòng)機(jī)主體10內(nèi)的燃燒而產(chǎn)生的廢氣;以及pcm60(帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置),對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)100整體進(jìn)行控制。
在進(jìn)氣通路1上,從上游側(cè)起依次設(shè)置有:空氣濾清器3,對(duì)從外部導(dǎo)入的進(jìn)氣進(jìn)行凈化;渦輪增壓器4的壓縮機(jī)4a,使所通過的進(jìn)氣升壓;中間冷卻器5,通過外部氣體、冷卻水對(duì)進(jìn)氣進(jìn)行冷卻;節(jié)氣門6,對(duì)所通過的進(jìn)氣的量(吸入空氣量)進(jìn)行調(diào)整;以及穩(wěn)壓箱7,暫時(shí)貯存朝發(fā)動(dòng)機(jī)主體10供給的進(jìn)氣。
此外,在進(jìn)氣通路1上,設(shè)置有用于使由壓縮機(jī)4a增壓后的進(jìn)氣的一部分朝壓縮機(jī)4a的上游側(cè)回流的空氣旁通通路8。具體而言,空氣旁通通路8的一端與壓縮機(jī)4a的下游側(cè)且為節(jié)氣門6的上游側(cè)的進(jìn)氣通路1連接,空氣旁通通路8的另一端與空氣濾清器3的下游側(cè)且為壓縮機(jī)4a的上游側(cè)的進(jìn)氣通路1連接。
在該空氣旁通通路8上,設(shè)置有通過開閉動(dòng)作對(duì)在空氣旁通通路8中流動(dòng)的進(jìn)氣的流量進(jìn)行調(diào)節(jié)的空氣旁通閥9??諝馀酝ㄩy9是能夠切換為將空氣旁通通路8完全關(guān)閉的關(guān)閉狀態(tài)和將空氣旁通通路8完全打開的打開狀態(tài)的所謂的雙位閥。
發(fā)動(dòng)機(jī)主體10主要具有:進(jìn)氣門12,將從進(jìn)氣通路1供給的進(jìn)氣向燃燒室11內(nèi)導(dǎo)入;燃料噴射閥13,朝向燃燒室11噴射燃料;火花塞14,對(duì)供給至燃燒室11內(nèi)的進(jìn)氣與燃料的混合氣進(jìn)行點(diǎn)火;活塞15,通過燃燒室11內(nèi)的混合氣的燃燒而往復(fù)運(yùn)動(dòng);曲軸16,通過活塞15的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn);以及排氣門17,將通過燃燒室11內(nèi)的混合氣的燃燒而產(chǎn)生的廢氣朝排氣通路25排出。
此外,發(fā)動(dòng)機(jī)主體10構(gòu)成為,通過作為可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)(variablevalvetimingmechanism)的可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18以及可變排氣門機(jī)構(gòu)19,使進(jìn)氣門12以及排氣門17各自的動(dòng)作正時(shí)(相當(dāng)于氣門的相位)可變。作為可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18以及可變排氣門機(jī)構(gòu)19,能夠應(yīng)用公知的各種形式,例如能夠使用構(gòu)成為電磁式或者油壓式的機(jī)構(gòu),使進(jìn)氣門12以及排氣門17的動(dòng)作正時(shí)變化。
在排氣通路25上,從上游側(cè)起依次設(shè)置有:渦輪增壓器4的渦輪4b,利用所通過的廢氣而旋轉(zhuǎn),并通過該旋轉(zhuǎn)來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)4a;排氣凈化催化劑26a、26b,例如為nox催化劑、三元催化劑、氧化催化劑等,具有廢氣的凈化功能。以下,在不區(qū)分地使用排氣凈化催化劑26a、26b的情況下,僅記載為“排氣凈化催化劑26”。
此外,在排氣通路25上,連接有使排氣的一部分朝進(jìn)氣通路1回流的排氣再循環(huán)(exhaustgasrecirculation,以下稱作“egr”)通路27。egr通路27的一端與渦輪4b上游側(cè)的排氣通路25連接,另一端與節(jié)氣門6下游側(cè)的進(jìn)氣通路1連接。并且,在egr通路27上設(shè)置有對(duì)所回流的排氣進(jìn)行冷卻的egr冷卻器28、以及對(duì)在egr通路27中流動(dòng)的排氣的流量進(jìn)行控制的egr閥29。
并且,在排氣通路25上,設(shè)置有使排氣對(duì)渦輪增壓器4的渦輪4b進(jìn)行迂回的渦輪旁通通路30。在該渦輪旁通通路30上,設(shè)置有對(duì)在渦輪旁通通路30中流動(dòng)的排氣的流量進(jìn)行控制的廢氣旁通閥(以下稱作“wg閥”)31。
此外,在發(fā)動(dòng)機(jī)100中,設(shè)置有對(duì)與該發(fā)動(dòng)機(jī)100相關(guān)的各種狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的傳感器40~54。這些傳感器40~54具體如下所述。油門開度傳感器40對(duì)油門踏板的開度(相當(dāng)于駕駛員將油門踏板踩下的量)即油門開度進(jìn)行檢測(cè)??諝饬髁總鞲衅?1對(duì)與在空氣濾清器3與壓縮機(jī)4a之間的進(jìn)氣通路1中通過的進(jìn)氣的流量相當(dāng)?shù)奈肟諝饬窟M(jìn)行檢測(cè)。第1溫度傳感器42對(duì)在空氣濾清器3與壓縮機(jī)4a之間的進(jìn)氣通路1中通過的進(jìn)氣的溫度進(jìn)行檢測(cè)。第1壓力傳感器43對(duì)增壓壓力進(jìn)行檢測(cè)。節(jié)氣門開度傳感器44對(duì)節(jié)氣門6的開度即節(jié)氣門開度進(jìn)行檢測(cè)。第2壓力傳感器45對(duì)與朝發(fā)動(dòng)機(jī)主體10供給的進(jìn)氣的壓力相當(dāng)?shù)倪M(jìn)氣歧管壓力(穩(wěn)壓箱7內(nèi)的壓力)進(jìn)行檢測(cè)。曲軸轉(zhuǎn)角傳感器46對(duì)曲軸16的曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)。進(jìn)氣側(cè)凸輪轉(zhuǎn)角傳感器47對(duì)進(jìn)氣凸輪軸的凸輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)。排氣側(cè)凸輪轉(zhuǎn)角傳感器48對(duì)排氣凸輪軸的凸輪轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)。egr開度傳感器49對(duì)egr閥29的開度進(jìn)行檢測(cè)。wg開度傳感器50對(duì)wg閥31的開度進(jìn)行檢測(cè)。o2傳感器51對(duì)排氣中的氧濃度進(jìn)行檢測(cè)。排氣溫度傳感器52對(duì)排氣溫度進(jìn)行檢測(cè)。車速傳感器53對(duì)車輛的速度(車速)進(jìn)行檢測(cè)。轉(zhuǎn)向角傳感器54對(duì)方向盤的旋轉(zhuǎn)角度(轉(zhuǎn)向角)進(jìn)行檢測(cè)。這些的各種傳感器40~54分別將與所檢測(cè)到的參數(shù)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信號(hào)s140~s154輸出至pcm60。
pcm60基于從上述的各種傳感器40~54輸入的檢測(cè)信號(hào)s140~s154,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)100內(nèi)的構(gòu)成要素進(jìn)行控制。具體而言,如圖2所示,pcm60朝節(jié)氣門6供給控制信號(hào)s106,對(duì)節(jié)氣門6的開閉時(shí)間、節(jié)氣門開度進(jìn)行控制,朝空氣旁通閥9供給控制信號(hào)s109,對(duì)空氣旁通閥9的開閉進(jìn)行控制,朝wg閥31供給控制信號(hào)s131,對(duì)wg閥31的開度進(jìn)行控制,朝燃料噴射閥13供給控制信號(hào)s113,對(duì)燃料噴射量、燃料噴射正時(shí)進(jìn)行控制,朝火花塞14供給控制信號(hào)s114,對(duì)點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行控制,對(duì)可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18以及可變排氣門機(jī)構(gòu)19分別供給控制信號(hào)s118、s119,對(duì)進(jìn)氣門12以及排氣門17的動(dòng)作正時(shí)進(jìn)行控制。
此外,pcm60具有:基本目標(biāo)扭矩決定部61,基于包括油門踏板的操作在內(nèi)的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),決定基本目標(biāo)扭矩;扭矩降低量決定部63,基于不包括油門踏板的操作在內(nèi)的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),決定扭矩降低量;最終目標(biāo)扭矩決定部65,基于基本目標(biāo)扭矩和扭矩降低量,決定最終目標(biāo)扭矩;以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67(發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、空氣量控制單元),將發(fā)動(dòng)機(jī)100控制為,輸出最終目標(biāo)扭矩。
pcm60的這些的各構(gòu)成要素,由具備cpu、在該cpu上解釋執(zhí)行的各種程序(包含os等基本控制程序、在os上啟動(dòng)而實(shí)現(xiàn)特定功能的應(yīng)用程序)、以及用于存儲(chǔ)程序、各種數(shù)據(jù)的如rom、ram那樣的內(nèi)部存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
接著,根據(jù)圖3以及圖4對(duì)空氣旁通閥9的開閉控制進(jìn)行說明。圖3是本發(fā)明的實(shí)施方式的渦輪增壓器的壓縮機(jī)性能映射,圖4是本發(fā)明的實(shí)施方式的空氣旁通閥的開閉控制處理的流程圖。
渦輪增壓器4具有在圖3中表示為壓縮機(jī)性能映射那樣的性能。壓縮機(jī)性能映射規(guī)定有在壓縮機(jī)4a中通過的進(jìn)氣的流量即壓縮機(jī)通過流量、壓縮機(jī)4a的上游側(cè)以及下游側(cè)的進(jìn)氣壓力之比即壓縮機(jī)壓力比(增壓壓力/大氣壓)、以及壓縮機(jī)4a的轉(zhuǎn)速即壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。這樣的壓縮機(jī)性能映射存儲(chǔ)于pcm60的內(nèi)部存儲(chǔ)器。
在壓縮機(jī)性能映射中,將與圖3所示的虛線(以下稱作“喘振線”)l相比壓縮機(jī)通過流量更少的區(qū)域,規(guī)定為所謂的喘振區(qū)域。喘振區(qū)域通過壓縮機(jī)通過流量與壓縮機(jī)壓力比之間的關(guān)系來規(guī)定,壓縮機(jī)壓力比越大則越朝壓縮機(jī)通過流量多的一側(cè)擴(kuò)大。該喘振區(qū)域是如下的運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域:相對(duì)于壓縮機(jī)通過流量來說壓縮機(jī)壓力比過高,因此由壓縮機(jī)4a增壓后的進(jìn)氣可能會(huì)朝壓縮機(jī)4a倒流、即可能會(huì)產(chǎn)生喘振。
例如,在基于自動(dòng)變速器進(jìn)行變速動(dòng)作時(shí),壓縮機(jī)4a的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于進(jìn)入喘振區(qū)域的傾向。即,在為了根據(jù)來自自動(dòng)變速器控制單元(atcu)的扭矩降低要求使發(fā)動(dòng)機(jī)100的扭矩降低而對(duì)節(jié)氣門6的開度進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下,節(jié)氣門6的開度被減小,而壓縮機(jī)4a由于慣性持續(xù)旋轉(zhuǎn)一段時(shí)間,因此進(jìn)氣的增壓持續(xù)一段時(shí)間。其結(jié)果,成為在保持壓縮機(jī)壓力比較高的狀態(tài)不變的情況下限制向發(fā)動(dòng)機(jī)主體10的吸入空氣量、即壓縮機(jī)通過流量的狀況,可能會(huì)產(chǎn)生喘振。
發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于上述壓縮機(jī)性能映射來判定壓縮機(jī)4a是否產(chǎn)生喘振,并根據(jù)該判定結(jié)果對(duì)空氣旁通閥9進(jìn)行開閉控制。
具體而言,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67執(zhí)行圖4所示的空氣旁通閥的開閉控制處理。在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)期間中,該空氣旁通閥的開閉控制處理被反復(fù)執(zhí)行。
如圖4所示,首先,在步驟s1中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于由空氣流量傳感器41檢測(cè)到的進(jìn)氣流量,來推測(cè)壓縮機(jī)通過流量。
接著,在步驟s2中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于由大氣壓傳感器檢測(cè)到的大氣壓、以及由第1壓力傳感器43檢測(cè)到的增壓壓力,來計(jì)算壓縮機(jī)壓力比。
然后,在步驟s3中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67參照?qǐng)D3所示的壓縮機(jī)性能映射,根據(jù)壓縮機(jī)通過流量和壓縮機(jī)壓力比,判定當(dāng)前的壓縮機(jī)4a的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否進(jìn)入喘振區(qū)域、即是否產(chǎn)生喘振。具體而言,在壓縮機(jī)性能映射中,判定所推測(cè)的壓縮機(jī)通過流量、是否為在與計(jì)算出的壓縮機(jī)壓力比相同的壓縮機(jī)壓力比下處于位于喘振線l上的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)的規(guī)定的壓縮機(jī)通過流量以下。
其結(jié)果,在判定為產(chǎn)生喘振的情況下,前進(jìn)至步驟s4,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67使空氣旁通閥9成為打開狀態(tài),使增壓壓力朝壓縮機(jī)4a的上游側(cè)逃逸,由此避免喘振的產(chǎn)生。
另一方面,在判定為未產(chǎn)生喘振的情況下,前進(jìn)至步驟s5,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67使空氣旁通閥9成為關(guān)閉狀態(tài),維持增壓壓力。在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)期間中,這樣的空氣旁通閥9的開閉控制被連續(xù)地反復(fù)進(jìn)行。
在步驟s4或者s5之后,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67結(jié)束空氣旁通閥的開閉控制處理。
接著,根據(jù)圖5至圖8對(duì)帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理進(jìn)行說明。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)100進(jìn)行控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理的流程圖,圖6是本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置決定扭矩降低量的扭矩降低量決定處理的流程圖,圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置所決定的目標(biāo)附加減速度與轉(zhuǎn)向速度之間的關(guān)系的映射,圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67計(jì)算最低空氣量的方法的控制框圖。
在車輛的點(diǎn)火開關(guān)開啟、對(duì)帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置接通電源的情況下,圖5的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理被啟動(dòng),并被反復(fù)執(zhí)行。
當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理開始時(shí),如圖5所示,在步驟s11中,pcm60取得車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。具體而言,pcm60取得包括油門開度傳感器40檢測(cè)到的油門開度、車速傳感器53檢測(cè)到的車速、轉(zhuǎn)向角傳感器54檢測(cè)到的轉(zhuǎn)向角、以及車輛的變速器當(dāng)前所設(shè)定的檔位等在內(nèi)的、上述各種傳感器40~54輸出的檢測(cè)信號(hào)s140~s154,作為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
接著,在步驟s12中,pcm60的基本目標(biāo)扭矩決定部61,基于在步驟s11中取得的包括油門踏板的操作在內(nèi)的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),設(shè)定目標(biāo)加速度。具體而言,基本目標(biāo)扭矩決定部61從對(duì)于各種車速以及各種檔位規(guī)定的加速度特性映射(預(yù)先制作而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器等)中選擇與當(dāng)前的車速以及檔位對(duì)應(yīng)的加速度特性映射,并參照所選擇的加速度特性映射來決定與當(dāng)前的油門開度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)加速度。
接著,在步驟s13中,基本目標(biāo)扭矩決定部61決定用于實(shí)現(xiàn)在步驟s12中決定的目標(biāo)加速度的發(fā)動(dòng)機(jī)100的基本目標(biāo)扭矩。在該情況下,基本目標(biāo)扭矩決定部61基于當(dāng)前的車速、檔位、路面坡度、路面μ等,在發(fā)動(dòng)機(jī)100能夠輸出的扭矩的范圍內(nèi),決定基本目標(biāo)扭矩。
此外,與步驟s12~s13的處理并行,在步驟s14中,扭矩降低量決定部63執(zhí)行用于基于油門踏板的操作以外的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來決定扭矩降低量的扭矩降低量決定處理。參照?qǐng)D6對(duì)該扭矩降低量決定處理進(jìn)行說明。
如圖6所示,當(dāng)扭矩降低量決定處理開始時(shí),在步驟s31中,扭矩降低量決定部63判定在步驟s11中取得的轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值是否為增大中。其結(jié)果,在轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值為增大中的情況下,前進(jìn)至步驟s32,扭矩降低量決定部63基于在步驟s11中取得的轉(zhuǎn)向角來計(jì)算轉(zhuǎn)向速度。
接著,在步驟s33中,扭矩降低量決定部63判定轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值是否減小。
其結(jié)果,在轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值未減小的情況下,即、在轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值增大或者轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值未發(fā)生變化的情況下,前進(jìn)至步驟s34,扭矩降低量決定部63基于轉(zhuǎn)向速度來取得目標(biāo)附加減速度。該目標(biāo)附加減速度是為了準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)而應(yīng)當(dāng)根據(jù)轉(zhuǎn)向操作對(duì)車輛附加的減速度。
具體而言,扭矩降低量決定部63基于圖7的映射所示的目標(biāo)附加減速度與轉(zhuǎn)向速度之間的關(guān)系,取得與在步驟s32中計(jì)算出的轉(zhuǎn)向速度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)附加減速度。
圖7的橫軸表示轉(zhuǎn)向速度,縱軸表示目標(biāo)附加減速度。如圖7所示,在轉(zhuǎn)向速度低于閾值ts(例如10deg/s)的情況下,對(duì)應(yīng)的目標(biāo)附加減速度為0。即,在轉(zhuǎn)向速度低于閾值ts的情況下,不進(jìn)行根據(jù)轉(zhuǎn)向操作對(duì)車輛附加減速度的控制。
另一方面,在轉(zhuǎn)向速度為閾值ts以上的情況下,隨著轉(zhuǎn)向速度增大,與該轉(zhuǎn)向速度對(duì)應(yīng)的目標(biāo)附加減速度逐漸接近規(guī)定的上限值dmax(例如1m/s2)。即,轉(zhuǎn)向速度越增大,則目標(biāo)附加減速度越增大,且其增大量的增加比例越變小。
接著,在步驟s35中,扭矩降低量決定部63在附加減速度的增大率成為閾值rmax(例如0.5m/s3)以下的范圍內(nèi),決定此次處理中的附加減速度。
具體而言,扭矩降低量決定部63為,在從在上次處理中決定的附加減速度向在此次處理的步驟s34中決定的目標(biāo)附加減速度的增大率為rmax以下的情況下,將在步驟s34中決定的目標(biāo)附加減速度決定為此次處理中的附加減速度。
另一方面,在從在上次處理中決定的附加減速度向在此次處理的步驟s34中決定的目標(biāo)附加減速度的變化率大于rmax的情況下,扭矩降低量決定部63將從在上次處理中決定的附加減速度按照增大率rmax增大到此次處理時(shí)而得到的值,決定為此次處理中的附加減速度。
此外,在步驟s33中,在轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值減小的情況下,前進(jìn)至步驟s36,扭矩降低量決定部63將在上次處理中決定的附加減速度決定為此次處理中的附加減速度。即,在轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值減小的情況下,保持轉(zhuǎn)向速度最大時(shí)的附加減速度(即、附加減速度的最大值)。
此外,在步驟s31中,在轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值不是增大中(為一定或者減小中)的情況下,前進(jìn)至步驟s37,扭矩降低量決定部63取得在此次處理中使在上次處理中決定的附加減速度減小的量(減速度減小量)。例如,基于預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器等的一定的減小率(例如0.3m/s3),來計(jì)算該減速度減小量?;蛘?,基于根據(jù)在步驟s11中取得的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、在步驟s32中計(jì)算出的轉(zhuǎn)向速度決定的減小率,來計(jì)算該減速度減小量。
然后,在步驟s38中,扭矩降低量決定部63通過從在上次處理中決定的附加減速度減去在步驟s37中取得的減速度減小量,由此決定此次處理中的附加減速度。
在步驟s35、s36或者s38之后,在步驟s39中,扭矩降低量決定部63基于在步驟s35、s36或者s38中決定的此次的附加減速度,決定扭矩降低量。具體而言,扭矩降低量決定部63基于在步驟s11中取得的當(dāng)前的車速、檔位、路面坡度等,來決定為了實(shí)現(xiàn)此次的附加減速度而需要的扭矩降低量。在該步驟s39之后,扭矩降低量決定部63結(jié)束扭矩降低量決定處理,并返回到主流程。
返回到圖5,在進(jìn)行了步驟s12~s13的處理以及步驟s14的扭矩降低量決定處理之后,在步驟s15中,最終目標(biāo)扭矩決定部65通過從在步驟s13中決定的基本目標(biāo)扭矩減去在步驟s14的扭矩降低量決定處理中決定的扭矩降低量,由此決定最終目標(biāo)扭矩。
接著,在步驟s16中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67決定用于使發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出在步驟s15中決定的最終目標(biāo)扭矩的目標(biāo)空氣量以及目標(biāo)當(dāng)量比。此處,“空氣量”是指朝發(fā)動(dòng)機(jī)主體10的燃燒室11內(nèi)導(dǎo)入的空氣的量。另外,也可以使用將該空氣量無量綱化而得到的填充效率。
具體而言,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67計(jì)算對(duì)最終目標(biāo)扭矩附加了由摩擦損失、泵送損失導(dǎo)致的損失扭矩而得到的目標(biāo)指示扭矩,并計(jì)算為了產(chǎn)生該目標(biāo)指示扭矩而需要的目標(biāo)產(chǎn)生熱量,基于該目標(biāo)產(chǎn)生熱量和目標(biāo)當(dāng)量比來決定目標(biāo)空氣量。
接著,在步驟s17中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67判定是否存在基于油門踏板的操作以外的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的扭矩降低的要求。具體而言,在步驟s14的扭矩降低量決定處理中所決定的扭矩降低量大于0的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67判定為存在扭矩降低的要求。
其結(jié)果,在存在扭矩降低的要求的情況下,前進(jìn)至步驟s18,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67判定在步驟s16中決定的目標(biāo)空氣量是否小于最低空氣量。此處,“最低空氣量”是指能夠?qū)⒖諝馀酝ㄩy9維持為關(guān)閉狀態(tài)的空氣量的最低值。
此處,參照?qǐng)D8對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67對(duì)最低空氣量的計(jì)算方法進(jìn)行說明。發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67具備:非開閥流量推測(cè)部67a,基于壓縮機(jī)4a的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),推測(cè)為了不使壓縮機(jī)4a產(chǎn)生喘振(即、不打開空氣旁通閥9)而需要的壓縮機(jī)通過流量的最小值(以下稱作“最小壓縮機(jī)通過流量”);以及空氣量轉(zhuǎn)換部67b,將由該非開閥流量推測(cè)部67a推測(cè)出的最小壓縮機(jī)通過流量轉(zhuǎn)換成朝發(fā)動(dòng)機(jī)主體10的燃燒室11內(nèi)導(dǎo)入的空氣量、即最低空氣量。
非開閥流量推測(cè)部67a將進(jìn)氣通路1中的壓縮機(jī)4a上游側(cè)的進(jìn)氣壓力以及壓縮機(jī)4a下游側(cè)的進(jìn)氣壓力作為輸入。壓縮機(jī)4a上游側(cè)的進(jìn)氣壓力是由大氣壓傳感器檢測(cè)到的大氣壓。壓縮機(jī)4a下游側(cè)的進(jìn)氣壓力是由第1壓力傳感器43檢測(cè)到的增壓壓力。
非開閥流量推測(cè)部67a基于由大氣壓傳感器檢測(cè)到的大氣壓以及由第1壓力傳感器43檢測(cè)到的增壓壓力,計(jì)算當(dāng)前的壓縮機(jī)壓力比。然后,非開閥流量推測(cè)部67a參照?qǐng)D3所示的壓縮機(jī)性能映射,將在喘振線l上與當(dāng)前的壓縮機(jī)壓力比對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)通過流量推測(cè)為最小壓縮機(jī)通過流量。
空氣量轉(zhuǎn)換部67b基于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速將由非開閥流量推測(cè)部67a推測(cè)出的最小壓縮機(jī)通過流量轉(zhuǎn)換成朝發(fā)動(dòng)機(jī)主體10的燃燒室11內(nèi)導(dǎo)入的空氣量、即最低空氣量。該最低空氣量根據(jù)壓縮機(jī)4a的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)而變化,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)期間中,由發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67反復(fù)計(jì)算。
返回到圖5,在步驟s18中,在目標(biāo)空氣量小于最低空氣量的情況下,前進(jìn)至步驟s19,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67將最低空氣量設(shè)定為目標(biāo)空氣量。
在步驟s17中不存在扭矩降低的要求的情況下、在步驟s18中目標(biāo)空氣量不小于最低空氣量(目標(biāo)空氣量為最低空氣量以上)的情況下、或者在步驟s19之后,前進(jìn)至步驟s20,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67對(duì)空氣流量傳感器41檢測(cè)到的空氣量進(jìn)行考慮,而決定節(jié)氣門6的開度以及經(jīng)由可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的進(jìn)氣門12的開閉時(shí)間,以便向發(fā)動(dòng)機(jī)主體10導(dǎo)入在步驟s16中決定的目標(biāo)空氣量或者在步驟s19中設(shè)定的目標(biāo)空氣量的空氣。
接著,在步驟s21中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于在步驟s20中設(shè)定的節(jié)氣門開度以及進(jìn)氣門12的開閉時(shí)間,對(duì)節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18進(jìn)行控制,并且基于在步驟s16中決定的目標(biāo)當(dāng)量比、以及根據(jù)空氣流量傳感器41的檢測(cè)信號(hào)s141等推測(cè)的實(shí)際空氣量,對(duì)燃料噴射閥13進(jìn)行控制。
如上所述,在步驟s18中目標(biāo)空氣量小于最低空氣量的情況下,將最低空氣量設(shè)定為目標(biāo)空氣量,并將節(jié)氣門6的開度以及經(jīng)由可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的進(jìn)氣門12的開閉時(shí)間決定為,向發(fā)動(dòng)機(jī)主體10導(dǎo)入該目標(biāo)空氣量的空氣。即,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)4a進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域、且為了將空氣旁通閥9維持為關(guān)閉狀態(tài)而需要最低空氣量以上的空氣量的情況下,節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的控制被限制為,朝發(fā)動(dòng)機(jī)主體10導(dǎo)入的空氣不會(huì)低于最低空氣量。
另外,在本實(shí)施方式中,未通過壓縮機(jī)4a進(jìn)行增壓的“非增壓區(qū)域”是指,wg閥31全開(wg閥31的開度為100%)的情況、或者渦輪增壓器4的壓縮機(jī)4a與節(jié)氣門6之間的進(jìn)氣通路1的壓力為大氣壓以下的情況。此外,“增壓區(qū)域”是指,發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不符合上述“非增壓區(qū)域”的情況。
接著,在步驟s22中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于在步驟s15中決定的最終目標(biāo)扭矩、以及通過步驟s21中的節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的控制而實(shí)際向燃燒室11導(dǎo)入的實(shí)際空氣量,設(shè)定為了使發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出最終目標(biāo)扭矩而需要的點(diǎn)火時(shí)間的目標(biāo)值(以下稱作“目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間”)。
具體而言,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于空氣流量傳感器41的檢測(cè)信號(hào)s141等,推測(cè)實(shí)際空氣量。然后,從對(duì)于各種空氣量以及各種發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速規(guī)定了點(diǎn)火時(shí)間與指示扭矩之間的關(guān)系的點(diǎn)火提前映射(預(yù)先制作而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器等)中,選擇與所推測(cè)的實(shí)際空氣量以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前映射,并參照所選擇的點(diǎn)火提前映射,將與在步驟s16中計(jì)算出的目標(biāo)指示扭矩對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火時(shí)間決定為目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間。
點(diǎn)火提前映射為,在使橫軸為點(diǎn)火時(shí)間、縱軸為指示扭矩的情況下,通過將點(diǎn)火時(shí)間為mbt(minimumadvanceforbesttorque:最大扭矩的最小點(diǎn)火提前角)時(shí)的指示扭矩設(shè)為極大值、且點(diǎn)火時(shí)間越提前或者越延遲則指示扭矩越減小那樣的向上凸的曲線來表示。
例如,在相對(duì)于與扭矩降低要求對(duì)應(yīng)的目標(biāo)空氣量的減小而實(shí)際空氣量的響應(yīng)延遲、實(shí)際空氣量相對(duì)于目標(biāo)空氣量變得過剩的情況下,與實(shí)際空氣量對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前映射的mbt的指示扭矩大于與目標(biāo)空氣量對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前映射的mbt的指示扭矩。換言之,與實(shí)際空氣量對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前映射的目標(biāo)指示扭矩所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火時(shí)間,相對(duì)于與目標(biāo)空氣量對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前映射的目標(biāo)指示扭矩所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火時(shí)間延遲。即,相對(duì)于目標(biāo)空氣量而實(shí)際空氣量越變得過剩,則目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間越朝延遲側(cè)偏移。
但是,在目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間與規(guī)定的延遲極限相比處于延遲側(cè)的情況下,將延遲極限決定為目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間。該延遲極限是從對(duì)燃燒效率的顯著惡化、不點(diǎn)火進(jìn)行了考慮的燃燒穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)而預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)來確定的延遲量的極限值。
接著,在步驟s23中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67對(duì)火花塞14進(jìn)行控制,以便在步驟s22中決定的目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行點(diǎn)火。
此外,與步驟s15~s23的處理并行,在步驟s24中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67取得渦輪增壓器4的目標(biāo)增壓壓力。例如,表示目標(biāo)扭矩與目標(biāo)增壓壓力之間的關(guān)系的映射預(yù)先存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器等,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67參照該映射,取得與在步驟s13中決定的基本目標(biāo)扭矩對(duì)應(yīng)的目標(biāo)增壓壓力。
接著,在步驟s25中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67決定用于實(shí)現(xiàn)在步驟s24中取得的目標(biāo)增壓壓力的wg閥31的開度。
接著,在步驟s26中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于在步驟s25中設(shè)定的開度,對(duì)wg閥31的致動(dòng)器進(jìn)行控制。
在該情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67根據(jù)在步驟s25中設(shè)定的開度對(duì)wg閥31的致動(dòng)器進(jìn)行控制,并且對(duì)致動(dòng)器進(jìn)行反饋控制,以使由第1壓力傳感器43檢測(cè)到的增壓壓力接近在步驟s26中取得的目標(biāo)增壓壓力。
在步驟s23以及s26之后,pcm60結(jié)束發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理。
接著,根據(jù)圖9對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的作用進(jìn)行說明。圖9是表示在搭載有本發(fā)明的實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的車輛進(jìn)行轉(zhuǎn)彎的情況下,與帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置所進(jìn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制相關(guān)的參數(shù)的時(shí)間變化的線圖。
圖表(a)是概要地表示進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎的車輛的平面圖。如該圖表(a)所示,車輛從位置a開始右轉(zhuǎn)彎,從位置b到位置c為止以一定的轉(zhuǎn)向角持續(xù)進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎。
圖表(b)是表示如圖表(a)所示那樣進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎的車輛的轉(zhuǎn)向角的變化的線圖。圖表(b)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示轉(zhuǎn)向角。
如該圖表(b)所示,在位置a開始朝右的轉(zhuǎn)向,通過進(jìn)行方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)操作,由此朝右的轉(zhuǎn)向角逐漸增大,在位置b朝右的轉(zhuǎn)向角成為最大。之后,到位置c為止轉(zhuǎn)向角被保持為一定(保持轉(zhuǎn)向)。
圖表(c)是表示如圖表(a)所示那樣進(jìn)行右轉(zhuǎn)彎的車輛的轉(zhuǎn)向速度的變化的線圖。圖表(c)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示轉(zhuǎn)向速度。
車輛的轉(zhuǎn)向速度通過車輛的轉(zhuǎn)向角的時(shí)間微分來表示。即,如圖表(c)所示,當(dāng)在位置a開始了朝右的轉(zhuǎn)向的情況下,產(chǎn)生朝右的轉(zhuǎn)向速度,在位置a與位置b之間轉(zhuǎn)向速度被保持為大致一定。之后,朝右的轉(zhuǎn)向速度減小,當(dāng)在位置b朝右的轉(zhuǎn)向角成為最大時(shí),轉(zhuǎn)向速度成為0。并且,在從位置b到位置c為止朝右的轉(zhuǎn)向角被保持的期間,轉(zhuǎn)向速度保持為0不變。
圖表(d)是表示基于圖表(c)所示的轉(zhuǎn)向速度決定的附加減速度的變化的線圖。圖表(d)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示附加減速度。此外,圖表(d)中的實(shí)線表示在圖6的扭矩降低量決定處理中決定的附加減速度的變化,點(diǎn)劃線表示基于轉(zhuǎn)向速度的目標(biāo)附加減速度的變化。由該點(diǎn)劃線表示的目標(biāo)附加減速度與圖表(c)所示的轉(zhuǎn)向速度的變化相同,從位置a開始增大,在位置a與位置b之間被保持為大致一定,之后減小而在位置b成為0。
如參照?qǐng)D6所說明的那樣,扭矩降低量決定部63為,當(dāng)在步驟s33中轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值未減小的情況下,即、在轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值增大或者轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值未發(fā)生變化的情況下,在步驟s34中基于轉(zhuǎn)向速度取得目標(biāo)附加減速度。接著,在步驟s35中,扭矩降低量決定部63在附加減速度的增大率成為閾值rmax以下的范圍內(nèi),決定各處理循環(huán)中的附加減速度。
在圖表(d)中表示從位置a開始增大的目標(biāo)附加減速度的增大率超過閾值rmax的情況。在該情況下,扭矩降低量決定部63以增大率=rmax的方式(即,以與由點(diǎn)劃線表示的目標(biāo)附加減速度相比更平緩的增大率)使附加減速度增大。此外,當(dāng)在位置a與位置b之間目標(biāo)附加減速度被保持為大致一定的情況下,扭矩降低量決定部63決定為附加減速度=目標(biāo)附加減速度。
此外,如上所述,當(dāng)在圖6的步驟s33中轉(zhuǎn)向速度的絕對(duì)值減小的情況下,扭矩降低量決定部63保持轉(zhuǎn)向速度最大時(shí)的附加減速度。在圖表(d)中,在朝向位置b而轉(zhuǎn)向速度減小的情況下,與此相伴隨,由點(diǎn)劃線表示的目標(biāo)附加減速度也減小,但是由實(shí)線表示的附加減速度維持最大值直到位置b。
并且,如上所述,在圖6的步驟s31中,在轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值為一定或者減小中的情況下,扭矩降低量決定部63在步驟s37中取得減速度減小量,并根據(jù)該減速度減小量使附加減速度減小。在圖表(d)中,扭矩降低量決定部63使附加減速度減小,以使附加減速度的減小率逐漸變小,即、表示附加減速度的變化的實(shí)線的傾斜逐漸變得平緩。
圖表(e)是表示基于圖表(d)所示的附加減速度決定的扭矩降低量的變化的線圖。圖表(e)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示扭矩降低量。
如上所述,扭矩降低量決定部63基于當(dāng)前的車速、檔位、路面坡度等參數(shù),決定為了實(shí)現(xiàn)附加減速度而需要的扭矩降低量。因而,在這些參數(shù)為一定的情況下,扭矩降低量被決定為與圖表(d)所示的附加減速度的變化相同地變化。
圖表(f)是表示基本目標(biāo)扭矩的變化的線圖。圖表(f)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示扭矩。
在圖表(f)的例子中,被決定為實(shí)現(xiàn)基于油門開度、車速、檔位等而設(shè)定的目標(biāo)加速度的基本目標(biāo)扭矩為一定。
圖表(g)是表示基于基本目標(biāo)扭矩和扭矩降低量決定的最終目標(biāo)扭矩的變化的線圖。圖表(g)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示扭矩。此外,圖表(g)中的虛線表示圖表(f)所示的基本目標(biāo)扭矩,實(shí)線表示最終目標(biāo)扭矩。
如參照?qǐng)D6所說明的那樣,最終目標(biāo)扭矩決定部65通過從在步驟s13中決定的基本目標(biāo)扭矩減去在步驟s14的扭矩降低量決定處理中決定的扭矩降低量,由此決定最終目標(biāo)扭矩。由此,如在圖表(g)中由實(shí)線所示那樣,扭矩降低量的變化被反映于最終目標(biāo)扭矩。
圖表(h)是表示基于最終目標(biāo)扭矩決定的目標(biāo)空氣量和實(shí)際空氣量的變化的線圖。圖表(h)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示空氣量。此外,圖表(h)中的點(diǎn)劃線表示與圖表(g)所示的最終目標(biāo)扭矩對(duì)應(yīng)的目標(biāo)空氣量,實(shí)線表示通過與最終目標(biāo)扭矩相應(yīng)的節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的控制而實(shí)際向燃燒室11導(dǎo)入的實(shí)際空氣量。
如圖表(h)所示,目標(biāo)空氣量與最終目標(biāo)扭矩的時(shí)間變化同步地變化,但是相對(duì)于目標(biāo)空氣量的變化而實(shí)際空氣量的響應(yīng)產(chǎn)生延遲。即,在目標(biāo)空氣量降低時(shí),實(shí)際空氣量變得過剩。
并且,如上所述,當(dāng)在圖5的步驟s18中目標(biāo)空氣量小于最低空氣量的情況下,將最低空氣量設(shè)定為目標(biāo)空氣量,并將節(jié)氣門6的開度、以及經(jīng)由可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的進(jìn)氣門12的開閉時(shí)間決定為,向燃燒室11導(dǎo)入該目標(biāo)空氣量的空氣。即,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)4a進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域,且為了將空氣旁通閥9維持為關(guān)閉狀態(tài)而需要最低空氣量以上的空氣量的情況下,將節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的控制限制為,朝燃燒室11導(dǎo)入的空氣不會(huì)低于最低空氣量。
圖表(i)是以在向燃燒室11導(dǎo)入目標(biāo)空氣量的空氣的情況下為了使發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出最終目標(biāo)扭矩而需要的點(diǎn)火時(shí)間(以下,稱作基本點(diǎn)火時(shí)間)為基準(zhǔn),表示基于最終目標(biāo)扭矩和實(shí)際的空氣量決定的目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間的線圖。圖表(i)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示以基本點(diǎn)火時(shí)間為基準(zhǔn)的點(diǎn)火時(shí)間(提前角為正、延遲角為負(fù))。
如圖表(h)所示,在根據(jù)最終目標(biāo)扭矩的降低而目標(biāo)空氣量降低的情況下,實(shí)際空氣量的響應(yīng)產(chǎn)生延遲,相對(duì)于目標(biāo)空氣量而實(shí)際空氣量變得過剩,因此僅通過實(shí)際空氣量的減小量無法實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)扭矩的降低。因此,通過基于最終目標(biāo)扭矩和實(shí)際空氣量將目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間設(shè)定于比基本點(diǎn)火時(shí)間更靠延遲側(cè),由此實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)扭矩的降低。
并且,如圖表(h)所示,在將節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的控制限制為、朝燃燒室11導(dǎo)入的空氣不會(huì)低于最低空氣量的情況下,相對(duì)于與扭矩降低量的增加對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低,空氣量的降低不充分,因此通過設(shè)定為了使發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出最終目標(biāo)扭矩而需要的目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間,并按照該目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間使點(diǎn)火時(shí)間延遲,由此實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)扭矩的降低。
圖表(j)是表示在如圖表(b)所示那樣進(jìn)行轉(zhuǎn)向的車輛中,在以實(shí)現(xiàn)圖表(f)所示的最終目標(biāo)扭矩的方式進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)100的控制的情況下、車輛所產(chǎn)生的偏航率(實(shí)際偏航率)的變化,以及未進(jìn)行與圖表(e)所示的扭矩降低量對(duì)應(yīng)的控制的情況(即、以實(shí)現(xiàn)圖表(g)所示的基本目標(biāo)扭矩的方式進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)100的控制的情況)下的實(shí)際偏航率的變化的線圖。圖表(j)的橫軸表示時(shí)間,縱軸表示偏航率。此外,圖表(j)中的實(shí)線表示以實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)扭矩的方式進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)100的控制的情況下的實(shí)際偏航率的變化,虛線表示未進(jìn)行與扭矩降低量對(duì)應(yīng)的控制的情況下的實(shí)際偏航率的變化。
在位置a開始朝右的轉(zhuǎn)向,當(dāng)隨著朝右的轉(zhuǎn)向速度增大而如圖表(e)所示那樣使扭矩降低量增大時(shí),車輛的轉(zhuǎn)向輪即前輪的載荷增加。其結(jié)果,前輪與路面之間的摩擦力增加,前輪的側(cè)抗力增大,因此車輛的回轉(zhuǎn)性能提高。即,如圖表(j)所示,在位置a與位置b之間,與未進(jìn)行與扭矩降低量對(duì)應(yīng)的控制的情況(虛線)相比,在以實(shí)現(xiàn)反映了扭矩降低量的最終目標(biāo)扭矩的方式進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)100的控制的情況(實(shí)線)下,車輛所產(chǎn)生的順時(shí)針(cw)的偏航率變大。
此外,如圖表(d)、(e)所示,在朝向位置b而轉(zhuǎn)向速度減小時(shí),目標(biāo)附加減速度也減小,但是將扭矩降低量維持為最大值不變,因此在持續(xù)進(jìn)行方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)的期間,對(duì)前輪附加的載荷被維持,車輛的回轉(zhuǎn)性能被保持。
并且,在從位置b到位置c轉(zhuǎn)向角的絕對(duì)值為一定的情況下,使扭矩降低量平滑地減小,因此對(duì)應(yīng)于方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)束而逐漸降低對(duì)前輪附加的載荷,使前輪的側(cè)抗力減小,由此使車身穩(wěn)定并且使發(fā)動(dòng)機(jī)100的輸出扭矩恢復(fù)。
接著,參照?qǐng)D10對(duì)通過本發(fā)明的第2實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置執(zhí)行的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理進(jìn)行說明。圖10是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理的流程圖。
另外,該圖10的控制中的步驟s41~s44以及s55~s57的各處理,與參照?qǐng)D5所說明的第1實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理中的步驟s11~s14以及s24~s26的各處理相同,因此省略說明。
在圖10所示的第2實(shí)施方式的發(fā)動(dòng)機(jī)控制處理中,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)4a進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域的情況下,禁止根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的變化使吸入空氣量變化。
即,在步驟s45中,通過從在步驟s43中決定的基本目標(biāo)扭矩減去在步驟s44的扭矩降低量決定處理中決定的扭矩降低量,由此決定最終目標(biāo)扭矩,之后,在步驟s46中,最終目標(biāo)扭矩決定部65判定發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否處于通過壓縮機(jī)4a進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域。
具體而言,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67參照將由負(fù)載和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速規(guī)定的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)劃分成通過壓縮機(jī)4a進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域和不進(jìn)行增壓的非增壓區(qū)域的增壓映射(預(yù)先制作而存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器等),判定與在步驟s43中決定的基本目標(biāo)扭矩以及當(dāng)前的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),對(duì)應(yīng)于增壓區(qū)域或者非增壓區(qū)域中的哪個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域。
其結(jié)果,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,前進(jìn)至步驟s47,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67決定用于使發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出在步驟s43中決定的基本目標(biāo)扭矩的目標(biāo)空氣量以及目標(biāo)當(dāng)量比。
即,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67為,當(dāng)在步驟s46中判定為發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,禁止根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低的控制,根據(jù)與基本目標(biāo)扭矩的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的變化對(duì)吸入空氣量進(jìn)行控制。
另一方面,當(dāng)在步驟s46中發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)不處于增壓區(qū)域(處于非增壓區(qū)域)的情況下,前進(jìn)至步驟s48,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67決定用于使發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出在步驟s45中決定的反映了扭矩降低量的最終目標(biāo)扭矩的目標(biāo)空氣量以及目標(biāo)當(dāng)量比。
接著,在步驟s49中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67對(duì)空氣流量傳感器41檢測(cè)到的空氣量進(jìn)行考慮,而決定節(jié)氣門6的開度以及經(jīng)由可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的進(jìn)氣門12的開閉時(shí)間,以便向發(fā)動(dòng)機(jī)主體10導(dǎo)入在步驟s47或者步驟s48中決定的目標(biāo)空氣量的空氣。
接著,在步驟s50中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于在步驟s49中設(shè)定的節(jié)氣門開度以及進(jìn)氣門12的開閉時(shí)間,對(duì)節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18進(jìn)行控制,并且基于在步驟s47或者s48中決定的目標(biāo)當(dāng)量比、以及根據(jù)空氣流量傳感器41的檢測(cè)信號(hào)s141等推測(cè)的實(shí)際空氣量,對(duì)燃料噴射閥13進(jìn)行控制。
接著,在步驟s51中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67判定在步驟s47或者s48中決定的目標(biāo)空氣量與根據(jù)空氣流量傳感器41的檢測(cè)信號(hào)s141等推測(cè)的實(shí)際空氣量之差是否為規(guī)定值以上。
其結(jié)果,在目標(biāo)空氣量與實(shí)際空氣量之差為規(guī)定值以上的情況下,前進(jìn)至步驟s52,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67基于在步驟s45中決定的最終目標(biāo)扭矩、以及通過步驟s50中的節(jié)氣門6以及可變進(jìn)氣門機(jī)構(gòu)18的控制而實(shí)際向燃燒室11導(dǎo)入的實(shí)際空氣量,設(shè)定目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間。
接著,在步驟s53中,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67對(duì)火花塞14進(jìn)行控制,以便在步驟s52中決定的目標(biāo)點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行點(diǎn)火。
此外,在步驟s51中,在目標(biāo)空氣量與實(shí)際空氣量之差不為規(guī)定值以上(目標(biāo)空氣量與實(shí)際空氣量之差低于規(guī)定值)的情況下,前進(jìn)至步驟s54,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67對(duì)火花塞14進(jìn)行控制,以便在為了在向燃燒室11導(dǎo)入了目標(biāo)空氣量的空氣的情況下使發(fā)動(dòng)機(jī)100輸出最終目標(biāo)扭矩而需要的基本點(diǎn)火時(shí)間進(jìn)行點(diǎn)火。該情況下的基本點(diǎn)火時(shí)間為,在與目標(biāo)空氣量和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的點(diǎn)火提前映射中,設(shè)定為在不產(chǎn)生爆震的范圍內(nèi)盡可能接近于mbt的時(shí)間。
接著,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的進(jìn)一步的變形例進(jìn)行說明。
在上述實(shí)施方式中,說明了扭矩降低量決定部63基于轉(zhuǎn)向速度取得目標(biāo)附加減速度、并基于該目標(biāo)附加減速度決定扭矩降低量,但是也可以基于油門踏板的操作以外的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(轉(zhuǎn)向角、偏航率、滑動(dòng)率等)來決定扭矩降低量。
例如,扭矩降低量決定部63也可以為,基于根據(jù)轉(zhuǎn)向角以及車速計(jì)算出的目標(biāo)偏航率、從偏航率傳感器輸入的偏航率,計(jì)算應(yīng)當(dāng)使車輛產(chǎn)生的目標(biāo)橫擺加速度,并基于該目標(biāo)橫擺加速度取得目標(biāo)附加減速度,而決定扭矩降低量。或者,通過加速度傳感器對(duì)伴隨著車輛的轉(zhuǎn)彎而產(chǎn)生的橫向加速度進(jìn)行檢測(cè),并基于該橫向加速度決定扭矩降低量?;蛘?,扭矩降低量決定部63也可以為,基于與目標(biāo)附加減速度不同的要求(例如,為了消除加減速時(shí)的動(dòng)力傳動(dòng)系的振動(dòng)而需要的扭矩)來決定扭矩降低量。
接著,對(duì)上述本發(fā)明的實(shí)施方式以及本發(fā)明的實(shí)施方式的變形例的帶渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī)的控制裝置的效果進(jìn)行說明。
首先,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于通過壓縮機(jī)4a進(jìn)行增壓的增壓區(qū)域的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67限制根據(jù)與基于油門踏板的操作以外的車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)決定的扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,因此能夠抑制由于根據(jù)扭矩降低量的變化直接使吸入空氣量減少而壓縮機(jī)4a的通過流量減少而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠抑制由于為了避免喘振而打開空氣旁通閥9所導(dǎo)致的增壓的降低,能夠抑制加速響應(yīng)的惡化,并且能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。
尤其是,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67禁止根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,因此能夠可靠地防止由于根據(jù)扭矩降低量的變化使吸入空氣量降低而壓縮機(jī)4a的通過流量減小而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠抑制由于為了避免喘振而打開空氣旁通閥9所導(dǎo)致的增壓的降低,能夠抑制加速響應(yīng)的惡化,并且能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。
此外,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67限制根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,以使在壓縮機(jī)4a中通過的進(jìn)氣的流量成為規(guī)定流量以上,因此能夠抑制由于根據(jù)扭矩降低量的變化使吸入空氣量減小而壓縮機(jī)4a的通過流量減少至低于規(guī)定流量而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠抑制由于為了避免喘振而打開空氣旁通閥9所導(dǎo)致的增壓的降低,而能夠防止加速響應(yīng)的惡化。
尤其是,在發(fā)動(dòng)機(jī)100的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)處于增壓區(qū)域的情況下,發(fā)動(dòng)機(jī)控制部67限制根據(jù)與扭矩降低量的變化對(duì)應(yīng)的最終目標(biāo)扭矩的降低使吸入空氣量降低,以使在壓縮機(jī)4a中通過的進(jìn)氣的流量成為最小壓縮機(jī)通過流量以上,因此能夠可靠地抑制由于根據(jù)扭矩降低量的變化使吸入空氣量減小而壓縮機(jī)4a的通過流量減少至低于最小壓縮機(jī)通過流量而產(chǎn)生喘振的情況,由此,能夠可靠地防止由于為了避免喘振而打開空氣旁通閥9所導(dǎo)致的增壓的降低,而防止加速響應(yīng)的惡化。
此外,扭矩降低量決定部63根據(jù)車輛的轉(zhuǎn)向操作決定扭矩降低量,因此能夠?qū)⒒谵D(zhuǎn)向操作決定的扭矩降低量的時(shí)間變化反映于最終目標(biāo)扭矩的時(shí)間變化,由此,能夠?qū)⑴c駕駛員的轉(zhuǎn)向操作相應(yīng)的減速度迅速地施加于車輛,而將載荷施加于前輪,使側(cè)抗力迅速增大,由此能夠提高對(duì)于轉(zhuǎn)向操作的響應(yīng)性,能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)100控制為準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)駕駛員所意圖的車輛舉動(dòng)。