控制在壓縮機下游且在節(jié)流閥上游的增壓部的壓力即節(jié)流器上游壓力 P2 ;AFS12 (吸入空氣量檢測部），該AFS12設(shè)置于壓縮機31的上游，對吸入空氣量化進行 檢測；進氣歧管壓力傳感器15 (進氣歧管壓力檢測部），該進氣歧管壓力傳感器15檢測節(jié) 流閥下游的進氣歧管部（進氣歧管5)的壓力作為進氣歧管壓力化；氣缸吸入空氣量計算 部巧CU100)，該氣缸吸入空氣量計算部基于進氣歧管壓力Pb計算氣缸8從進氣歧管部吸入 的氣缸吸入空氣量化；W及節(jié)流器上游壓力推定部巧CU100)，該節(jié)流器上游壓力推定部基 于吸入空氣量化和氣缸吸入空氣量化計算出合并增壓部和進氣歧管部而得到的區(qū)域（圖 3的區(qū)域b、c、d)的平均密度pave(n)，基于進氣歧管壓力化和平均密度pave(n)來推定 節(jié)流器上游壓力P2,并將其作為節(jié)流器上游壓力推定值（推定P2)進行輸出。本實施方式 中，具備上述結(jié)構(gòu)，能夠基于吸入空氣量化和氣缸吸入空氣量化計算出合并增壓部和進氣 歧管部而得到的區(qū)域（圖3的區(qū)域b、c、d)的平均密度pave(n)，并基于進氣歧管壓力Pb 和平均密度pave(n)來推定節(jié)流器上游壓力P2,通過使用節(jié)流器上游壓力推定值（推定 P2)，例如能夠進行節(jié)流器控制、節(jié)流器上游壓力控制。此外，對于帶有具備節(jié)流器上游壓力 傳感器的增壓器的發(fā)動機控制系統(tǒng)的情況，例如，也可用于進行節(jié)流器上游壓力傳感器的 故障判定。
[0174] 此外，本實施方式所設(shè)及的內(nèi)燃機的控制裝置還包括：進氣歧管溫度傳感器 16 (進氣歧管溫度檢測部），該進氣歧管溫度傳感器16檢測進氣歧管部的溫度作為進氣 歧管溫度化；W及I/C30 (中間冷卻器），該I/C30設(shè)置于增壓部內(nèi)，用于使增壓部內(nèi)的溫 度下降，節(jié)流器上游壓力推定部巧CU100)具有基于進氣歧管溫度化推定增壓部內(nèi)的中 間冷卻器下游的溫度T2d的中間冷卻器下游溫度推定部，基于進氣歧管壓力化、平均密度 P ave(n)、W及中間冷卻器下游溫度T2d來推定節(jié)流器上游壓力P2,從而即使對于帶有在 增壓部內(nèi)具備中間冷卻器的增壓器的發(fā)動機控制系統(tǒng)的情況，也能夠推定節(jié)流器上游壓 力。
[0175] 本實施方式所設(shè)及的內(nèi)燃機的控制裝置中，增壓器36是滿輪增壓器36,由設(shè)置于 內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)的滿輪32、W及與滿輪32-體旋轉(zhuǎn)的壓縮機31構(gòu)成，節(jié)流器上游壓力控 制部巧CUIOO)通過對廢氣口閥34進行操作來控制節(jié)流器上游壓力P2,該廢氣口閥34設(shè) 置于繞過滿輪32的旁路通路，因此，對于帶有具備廢氣口閥34的滿輪增壓器的發(fā)動機控制 系統(tǒng)的情況，也能夠推定節(jié)流器上游壓力P2,例如通過使用節(jié)流器上游壓力推定值（推定 P2)，能夠進行反饋控制。
[0176] 此外，在本實施方式所設(shè)及的內(nèi)燃機的控制裝置中，廢氣口閥34由電動馬達進行 驅(qū)動，因此，對于帶有具備電動廢氣口閥的滿輪增壓器的發(fā)動機控制系統(tǒng)的情況，也能夠推 定節(jié)流器上游壓力P2。
[0177] 此外，本實施方式所設(shè)及的內(nèi)燃機的控制裝置還包括：油口開度傳感器40(油 口開度檢測部），該油口開度傳感器40對駕駛員的油口操作量進行檢測；節(jié)流閥控制部 巧CU100)，該節(jié)流閥控制部基于油口操作量計算可通過節(jié)流閥4的目標吸入空氣量（目標 Qthv*),基于目標吸入空氣量（目標Qthv*)、進氣歧管壓力Pb、節(jié)流器上游壓力推定值（推 定P2)、W及吸入空氣量化，來控制節(jié)流閥4 ;W及節(jié)流開度傳感器14 (節(jié)流開度檢測部）， 該節(jié)流開度傳感器14對節(jié)流閥4的實際節(jié)流開度TP進行檢測，節(jié)流閥控制部具有：關(guān)系 映射存儲部，該關(guān)系映射存儲部對通過測定得到的預(yù)先經(jīng)過適配的節(jié)流開度TP與有效開 口面積CAt的關(guān)系映射進行存儲；實際有效開口面積計算部，該實際有效開口面積計算部 基于進氣歧管壓力化、節(jié)流器上游壓力推定值（推定P2)、W及吸入空氣量化，來計算節(jié)流 閥4的實際有效開口面積CAt;節(jié)流開度學(xué)習(xí)部，該節(jié)流開度學(xué)習(xí)部基于檢測到的實際節(jié)流 開度TP、W及計算出的實際有效開口面積CAt,來對所述關(guān)系映射進行學(xué)習(xí)修正；目標有效 開口面積計算部，該目標有效開口面積計算部基于目標吸入空氣量（目標Qthv*)、進氣歧 管壓力化、W及節(jié)流器上游壓力推定值（推定P2)，來計算節(jié)流閥4的目標有效開口面積 CA巧；W及目標節(jié)流開度計算部，該目標節(jié)流開度計算部基于經(jīng)過所述學(xué)習(xí)修正后的所述 關(guān)系映射，根據(jù)目標有效開口面積CA巧計算出目標節(jié)流開度TP*，因此，通過使用節(jié)流器上 游壓力推定值（推定P2)，并對有效開口面積CAt與節(jié)流開度TP的關(guān)系映射進行學(xué)習(xí)，能夠 高精度地對目標吸入空氣量進行控制。
[0178] 此外，本實施方式所設(shè)及的內(nèi)燃機的控制裝置中，節(jié)流器上游壓力推定部具有：偏 差計算部，該偏差計算部計算實際節(jié)流開度TP和實際有效開口面積CAt之間的關(guān)系與經(jīng)過 所述學(xué)習(xí)修正后的所述關(guān)系映射間的誤差、W及所述誤差的偏差；偏差范圍判定部，該偏差 范圍判定部判定所述誤差的偏差是否在預(yù)先設(shè)定的第1范圍（闊值B)W內(nèi)；關(guān)系范圍判定 部，該關(guān)系范圍判定部判定實際節(jié)流開度TP與實際有效開口面積CAt之間的所述關(guān)系是否 在W所述關(guān)系映射為基準而預(yù)先設(shè)定的第2范圍W內(nèi)（實際節(jié)流開度TP是否是從學(xué)習(xí)值 下限到上限的范圍）；W及節(jié)流器上游壓力修正部，該節(jié)流器上游壓力修正部在實際節(jié)流 開度TP與實際有效開口面積CAt的所述關(guān)系為所述第2范圍外，且所述誤差的偏差處于所 述第1范圍外的情況下，對節(jié)流器上游壓力推定值（推定P2)進行修正，因此，通過基于實 際節(jié)流開度TP與實際有效開口面積CAt間的關(guān)系、及誤差的偏差來對節(jié)流器上游壓力推定 值（推定P2)進行修正，能夠W更高的精度計算出節(jié)流器上游壓力P2。
[0179] 此外，本實施方式所設(shè)及的內(nèi)燃機的控制裝置中，由偏差計算部計算出的所述誤 差是節(jié)流開度誤差，是作為基于經(jīng)過學(xué)習(xí)修正的所述關(guān)系映射計算出的相對于實際有效開 口面積CAt的經(jīng)過學(xué)習(xí)修正的節(jié)流開度TP、與實際節(jié)流開度TP間的偏差而計算得到的，由 偏差計算部計算出的所述誤差的偏差為節(jié)流開度誤差的方差或標準偏差，因此，由此通過 使用方差或標準偏差作為誤差的偏差，能夠容易地計算出誤差的偏差。
[0180] 此外，在本實施方式所設(shè)及的內(nèi)燃機的控制裝置中，節(jié)流器上游壓力修正部在相 對于實際有效開口面積CAt的實際節(jié)流開度TP大于預(yù)先規(guī)定的節(jié)流開度學(xué)習(xí)上限值時，向 減小節(jié)流器上游壓力推定值（推定P2)的方向?qū)?jié)流器上游壓力推定值（推定P2)進行更 新，在相對于實際有效開口面積CAt的實際節(jié)流開度TP小于預(yù)先規(guī)定的節(jié)流開度學(xué)習(xí)下限 值時，向增加節(jié)流器上游壓力推定值（推定P2)的方向?qū)?jié)流器上游壓力推定值（推定P2) 進行更新，因此，通過基于實際節(jié)流開度TP與實際有效開口面積CAt的關(guān)系來修正節(jié)流器 上游壓力推定值（推定P2)，能夠W更高的精度計算出節(jié)流器上游壓力推定值（推定P2)。 標號說明
[0181] 1發(fā)動機、2進氣管、3空氣凈化器、4節(jié)流閥、5進氣歧管、7排氣管、8氣缸、11曲柄 角傳感器、12AFS、13進氣溫度傳感器、14節(jié)流開度傳感器、15進氣歧管壓力傳感器、16進氣 歧管溫度傳感器、17噴射器、18火花塞、19點火線圈、20進氣閥、21排氣閥、22廢氣凈化催 化劑、23空燃比傳感器、30I/C、31壓縮機、32滿輪、33ABV、34廢氣口閥、35節(jié)流器上游壓力 傳感器、36滿輪增壓器、100ECU。
【主權(quán)項】
1. 一種內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，包括： 節(jié)流閥，該節(jié)流閥設(shè)置于內(nèi)燃機的進氣系統(tǒng)； 增壓器，該增壓器具有設(shè)置于所述節(jié)流閥的上游的所述進氣系統(tǒng)的壓縮機； 節(jié)流器上游壓力控制部，該節(jié)流器上游壓力控制部對所述增壓器的驅(qū)動狀態(tài)進行控 制，并對在壓縮機下游且在節(jié)流閥上游的增壓部的壓力即節(jié)流器上游壓力進行控制； 吸入空氣量檢測部，該吸入空氣量檢測部設(shè)置于所述壓縮機的上游，對吸入空氣量進 行檢測； 進氣歧管壓力檢測部，該進氣歧管壓力檢測部檢測所述節(jié)流閥下游的進氣歧管部的壓 力，以作為進氣歧管壓力； 氣缸吸入空氣量計算部，該氣缸吸入空氣量計算部基于所述進氣歧管壓力計算氣缸從 所述進氣歧管部吸入的氣缸吸入空氣量；以及 節(jié)流器上游壓力推定部，該節(jié)流器上游壓力推定部基于所述吸入空氣量和所述氣缸吸 入空氣量計算出合并所述增壓部和所述進氣歧管部而得到的區(qū)域的平均密度，基于所述進 氣歧管壓力和所述平均密度來推定所述節(jié)流器上游壓力，并作為節(jié)流器上游壓力推定值進 行輸出。2. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，還包括： 進氣歧管溫度檢測部，該進氣歧管溫度檢測部檢測所述進氣歧管部的溫度，以作為進 氣歧管溫度；以及 中間冷卻器，該中間冷卻器設(shè)置于所述增壓部內(nèi)，用于使所述增壓部內(nèi)的溫度下降， 所述節(jié)流器上游壓力推定部具有基于所述進氣歧管溫度推定所述增壓部內(nèi)的中間冷 卻器下游的溫度的中間冷卻器下游溫度推定部，基于所述進氣歧管壓力、所述平均密度、以 及所述中間冷卻器下游溫度來推定所述節(jié)流器上游壓力。3. 如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述增壓器由設(shè)置于所述內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)的渦輪、以及與所述渦輪一體旋轉(zhuǎn)的所述 壓縮機構(gòu)成，是渦輪增壓器， 所述節(jié)流器上游壓力控制部通過對設(shè)置于繞過所述渦輪的旁路通路的廢氣門閥進行 操作，從而控制所述節(jié)流器上游壓力。4. 如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述廢氣門閥由電動馬達進行驅(qū)動。5. 如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于，還包括： 油門開度檢測部，該油門開度檢測部對駕駛員的油門操作量進行檢測； 節(jié)流閥控制部，該節(jié)流閥控制部對所述節(jié)流閥進行控制；以及 節(jié)流開度檢測部，該節(jié)流開度檢測部對所述節(jié)流閥的實際節(jié)流開度進行檢測， 所述節(jié)流閥控制部包括： 目標吸入空氣量計算部，該目標吸入空氣量計算部基于所述油門操作量來計算通過所 述節(jié)流閥的目標吸入空氣量； 關(guān)系映射存儲部，該關(guān)系映射存儲部對通過測定得到的預(yù)先經(jīng)過適配的節(jié)流開度與有 效開口面積的關(guān)系映射進行存儲； 實際有效開口面積計算部，該實際有效開口面積計算部基于所述進氣歧管壓力、所述 節(jié)流器上游壓力推定值、以及所述吸入空氣量，來計算所述節(jié)流閥的實際有效開口面積； 節(jié)流開度學(xué)習(xí)部，該節(jié)流開度學(xué)習(xí)部基于檢測到的所述實際節(jié)流開度、以及計算出的 所述實際有效開口面積，來對所述關(guān)系映射進行學(xué)習(xí)修正； 目標有效開口面積計算部，該目標有效開口面積計算部基于所述目標吸入空氣量、所 述進氣歧管壓力、以及所述節(jié)流器上游壓力推定值，來計算所述節(jié)流閥的目標有效開口面 積；以及 目標節(jié)流開度計算部，該目標節(jié)流開度計算部基于經(jīng)過所述學(xué)習(xí)修正的所述關(guān)系映 射，根據(jù)所述目標有效開口面積來計算目標節(jié)流開度。6. 如權(quán)利要求5所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述節(jié)流器上游壓力推定部包括： 偏差計算部，該偏差計算部計算所述實際節(jié)流開度和所述實際有效開口面積間的關(guān)系 與經(jīng)過所述學(xué)習(xí)修正后的所述關(guān)系映射之間的誤差、以及所述誤差的偏差； 偏差范圍判定部，該偏差范圍判定部判定所述誤差的偏差是否在預(yù)先設(shè)定的第1范圍 以內(nèi)； 關(guān)系范圍判定部，該關(guān)系范圍判定部判定相對于所述實際有效開口面積的所述實際節(jié) 流開度是否在預(yù)先設(shè)定的第2范圍以內(nèi)；以及 節(jié)流器上游壓力修正部，該節(jié)流器上游壓力修正部在相對于所述實際有效開口面積的 所述實際節(jié)流開度在所述第2范圍外、且所述誤差的偏差在所述第1范圍外的情況下，對所 述節(jié)流器上游壓力推定值進行修正。7. 如權(quán)利要求6所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 由所述偏差計算部計算出的所述誤差是作為所述實際節(jié)流開度與基于經(jīng)過所述學(xué)習(xí) 修正后的所述關(guān)系映射而計算出的相對于所述實際有效開口面積的經(jīng)過學(xué)習(xí)修正的節(jié)流 開度之間的偏差而計算得到的，是節(jié)流開度誤差， 由所述偏差計算部計算出的所述誤差的偏差是所述節(jié)流開度誤差的方差或標準偏差。8. 如權(quán)利要求6或7所述的內(nèi)燃機的控制裝置，其特征在于， 所述節(jié)流器上游壓力修正部在相對于所述實際有效開口面積的所述實際節(jié)流開度大 于預(yù)先設(shè)定的節(jié)流開度學(xué)習(xí)上限值時，向減少所述節(jié)流器上游壓力推定值的一側(cè)對所述節(jié) 流器上游壓力推定值進行更新， 所述節(jié)流器上游壓力修正部在相對于所述實際有效開口面積的所述實際節(jié)流開度小 于預(yù)先設(shè)定的節(jié)流開度學(xué)習(xí)下限值時，向增加所述節(jié)流器上游壓力推定值的一側(cè)對所述節(jié) 流器上游壓力推定值進行更新。
【專利摘要】本發(fā)明的內(nèi)燃機的控制裝置以較高的精度對帶增壓器的內(nèi)燃機中的壓縮機與節(jié)流器之間的節(jié)流器上游壓力進行推定。節(jié)流器上游壓力推定部基于來自AFS(12)的AFS吸入空氣量Qa和進氣歧管壓力Pb，計算出合并從壓縮機(31)下游到節(jié)流閥(4)上游的增壓部與進氣歧管(5)而得到的區(qū)域的平均密度ρave(n)，并基于進氣歧管壓力Pb和平均密度ρave(n)來推定節(jié)流器上游壓力Pb。并且，節(jié)流器上游壓力推定部對節(jié)流開度TP與有效開口面積CAt之間的關(guān)系進行學(xué)習(xí)，并基于節(jié)流開度學(xué)習(xí)值的范圍、節(jié)流開度學(xué)習(xí)值與實際節(jié)流開度誤差的偏差，來對節(jié)流器上游壓力推定值(推定P2)進行修正。
【IPC分類】F02D45/00
【公開號】CN105201674
【申請?zhí)枴緾N201510362152
【發(fā)明人】葉狩秀樹
【申請人】三菱電機株式會社
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年6月25日
【公告號】DE102015211808A1, US20150377156