Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Steuern einer zwangsbefüllten Kraftmaschine.The present invention relates to an apparatus for controlling a positive-filled engine.
Die zwangsbefüllte Kraftmaschine ist eine Brennkraftmaschine, bei der die Befüllungsluft durch eine Ladeeinrichtung mit einem variablen Turbinenmechanismus aufgeladen wird.The forcibly filled engine is an internal combustion engine in which the charge air is charged by a charger having a variable turbine mechanism.
Herkömmlicherweise ist ein Turbolader als Ladeeinrichtung zum Aufladen von Befüllungsluft unter Verwendung von Abgasenergie bekannt. Der Turbolader hat einen Verdichter, der in einem Einlassdurchgang angeordnet ist, eine Turbine, die einem Auslassdurchgang angeordnet ist, und eine Welle, die den Verdichter und die Turbine verbindet. Wenn die Turbine durch das in dem Abgasdurchgang strömende Abgas gedreht wird, überträgt die Welle die Drehkraft von der Turbine auf den Verdichter, wobei dann der Verdichter eine Aufladung durch Verdichten von Einlassluft in dem Einlassdurchgang durchführt.Conventionally, a turbocharger is known as a charging device for charging charge air using exhaust gas energy. The turbocharger has a compressor disposed in an intake passage, a turbine disposed at an exhaust passage, and a shaft connecting the compressor and the turbine. When the turbine is rotated by the exhaust gas flowing in the exhaust passage, the shaft transmits the rotational force from the turbine to the compressor, and then the compressor performs charging by compressing intake air in the intake passage.
Kürzlich wurde ein variabler Turbinenmechanismus für einen Turbolader zum Optimieren des Turbinenverhaltens und zum Einstellen eines Ladedrucks von Einlassluft auf einen gewünschten Druck vorgeschlagen. Der variable Turbinenmechanismus variiert eine Turbinenleistung. Beispielsweise variiert einer der variablen Turbinenmechanismen eine Menge Abgas, die effektiv an Turbinenschaufeln wirkt, um die Turbinenleistung einzustellen. Um die Leistungsfähigkeit des variablen Turbinenmechanismus geeignet zu halten, ist es wichtig, einen optimalen Betätigungsbetrag für den variablen Turbinenmechanismus mit Bezug auf einen Betriebszustand der Kraftmaschine zu bestimmen.Recently, a variable turbine mechanism for a turbocharger has been proposed for optimizing turbine behavior and adjusting a boost pressure of intake air to a desired pressure. The variable turbine mechanism varies turbine power. For example, one of the variable turbine mechanisms varies a quantity of exhaust gas that effectively acts on turbine blades to adjust turbine performance. In order to keep the performance of the variable turbine mechanism appropriate, it is important to determine an optimum operation amount for the variable turbine mechanism with respect to an operating state of the engine.
DE 10 2004 016 011 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst einen Verdichter, eine Turbine und ein Stellglied zum Anpassen des Abgasmassenstroms durch die Turbine. DE 10 2004 016 011 A1 discloses a method and apparatus for operating an internal combustion engine. The internal combustion engine includes a compressor, a turbine and an actuator for adjusting the exhaust gas mass flow through the turbine.
US 6 732 523 offenbart ein Gerät zum Steuern eines Turboladers mit einem variablen Turbinenmechanismus. Das Gerät ist installiert und verwendet ein mathematisches Modell der Ladeeinrichtung zum Berechnen eines optimalen Betätigungsbetrags für den variablen Turbinenmechanismus, wie z.B. eines optimalen Öffnungsgrads der Turbinenschaufel. In dem vorstehend genannten Dokument wird der optimale Betätigungsbetrag, ein Soll-Betätigungsbetrag, auf der Grundlage eines Sollladedrucks bestimmt. Der Sollladedruck ist ein Druck der Einlassluft, die durch die Ladeeinrichtung aufgeladen wird. Der optimale Betätigungsbetrag wird unter Berücksichtigung von Verlusten berechnet, die durch Reibung des Verdichters, der Turbinen und der Welle verursacht werden. US 6,732,523 discloses an apparatus for controlling a turbocharger with a variable turbine mechanism. The device is installed and uses a mathematical model of the charging device to calculate an optimal operating amount for the variable turbine mechanism, such as an optimal opening degree of the turbine blade. In the above-mentioned document, the optimum operation amount, a target operation amount, is determined on the basis of a target boost pressure. The target boost pressure is a pressure of the intake air that is charged by the charging device. The optimum amount of operation is calculated taking into account losses caused by friction of the compressor, the turbines and the shaft.
In dem vorstehend genannten Dokument wird das Modell unter Verwendung von Wirkungsgraden des Verdichters, der Turbine und der Welle ausgelegt. Die Wirkungsgrade werden als Koeffizienten verwendet, die die Verluste des Verdichters, der Turbine bzw. der Welle bezeichnen können. Die Wirkungsgrade sind auf Bezugswerte vorbestimmt, die auf der Grundlage einer experimentellen Messung bereitgestellt werden, die an einem tatsächlichen Erzeugnis eines Turboladers vorgenommen wird.In the above document, the model is designed using compressor, turbine, and shaft efficiencies. The efficiencies are used as coefficients that can denote the losses of the compressor, the turbine or the shaft. The efficiencies are predetermined at reference values provided based on an experimental measurement made on an actual product of a turbocharger.
Jedoch können alle Erzeugnisse des Turboladers unterschiedliche Wirkungsgrade in Abhängigkeiten einer Differenz bezüglich von Spalten, wie z.B. eines Spalts zwischen der Turbinenschaufel und einem Gehäuse und einer Differenz bezüglich der Reibung der Welle haben. Daher können die vorbestimmten Referenzwirkungsgrade von den tatsächlichen Wirkungsgraden des Turboladers unterschiedlich sein, der tatsächlich hergestellt wird. Wenn derartige Differenzen zwischen den vorbestimmten Referenzwirkungsgraden und den tatsächlichen Wirkungsgraden vorliegen, wird eine Genauigkeit des Modells verringert und kann der Betätigungsbetrag für den variablen Turbinenmechanismus kaum geeignet berechnet werden. Als Folge kann die Steuerung den Ladedruck nicht rasch als Reaktion auf den Sollladedruck steuern.However, all turbocharger products may have different efficiencies depending on a difference in columns, such as a. have a gap between the turbine blade and a housing and a difference in the friction of the shaft. Therefore, the predetermined reference efficiencies may be different than the actual efficiencies of the turbocharger that is actually manufactured. If such differences exist between the predetermined reference efficiencies and the actual efficiencies, an accuracy of the model is reduced, and the operation amount for the variable turbine mechanism can hardly be appropriately calculated. As a result, the controller can not quickly control the boost pressure in response to the target boost pressure.
Zum Lösen der vorstehend erwähnten Probleme ist es möglich, die Wirkungsgrade für jedes einzelne Erzeugnis des Turboladers zu messen. Jedoch ist zu viel experimenteller Arbeitsaufwand und Einstellaufwand erforderlich. Zusätzlich bleibt noch die Alterung jedes Erzeugnisses des Turboladers. Tatsächliche Wirkungsgrade ändern sich graduell, wenn das Erzeugnis tatsächlich über einen langen Zeitraum verwendet wird. Aufgrund einer derartigen Alterung können die tatsächlichen Wirkungsgrade von den vorbestimmten Referenzwirkungsgraden abweichen. Daher kann die Alterung ebenso die Genauigkeit des Modells verringern und verhindern, dass der Ladedruck rasch auf den Sollladedruck reagiert.To solve the above-mentioned problems, it is possible to measure the efficiencies for each individual product of the turbocharger. However, too much experimental work and adjustment effort is required. In addition, the aging of each product of the turbocharger remains. Actual efficiencies gradually change when the product is actually used over a long period of time. Due to such aging, the actual efficiencies may deviate from the predetermined reference efficiencies. Therefore, aging can also reduce the accuracy of the model and prevent the boost pressure from reacting rapidly to the target boost pressure.
Im Hinblick auf die vorstehend genannten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Steuern einer zwangsbefüllten Kraftmaschine zu steuern, das die Einflüsse der Differenz zwischen den Erzeugnissen und der Alterung des Erzeugnisses unterdrückt.In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to control an apparatus for controlling a forced-charge engine which suppresses the influences of the difference between the products and the aging of the product.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät zum Steuern einer zwangsbefüllten Kraftmaschine zur Verfügung zu stellen, das für den vorliegenden Zustand der Ladeeinrichtung adaptiv ist und ermöglicht, den Betätigungsbetrag des variablen Turbinenmechanismus auf der Grundlage des adaptierten Zustands der Ladeeinrichtung zu berechnen.It is another object of the present invention to provide an apparatus for controlling a forced-charge engine that is adaptive to the present state of the charging device, and makes it possible to control the amount of operation of the variable turbine mechanism on the engine Calculate the basis of the adapted state of the charging device.
Gemäß einer ersten Erfindung wird ein Gerät zum Steuern einer zwangsbefüllten Kraftmaschine mit einem Turbolader (30) mit einem variablen Turbinenmechanismus (53) bereitgestellt. Das System weist eine Einrichtung (50, B34) zum Speichern eines Werts eines Parameters (ηC, ηm, ηT, ηcmT) auf, der den Ladedruck in einem Einlassdurchgang stromabwärts eines Verdichters des Turboladers (30) und einen Turbineneinlassdruck in einem Abgasdurchgang stromaufwärts einer Turbine des Turboladers (30) in Zusammenhang bringt. Das System weist ferner eine Einrichtung (50, B20, B31, B32, B33, B35) zum Steuern des variablen Turbinenmechanismus auf der Grundlage eines Betätigungsbetrags für den variablen Turbinenmechanismus auf. Der Betätigungsbetrag wird auf der Grundlage eines Turboladermodells berechnet, das den Betätigungsbetrag und den Turbineneinlassdruck verknüpft. Der Turbineneinlassdruck wird auf der Grundlage des gespeicherten Werts des Parameters in der Speichereinrichtung und eines Sollladedrucks in dem Einlassdurchgang stromabwärts zu dem Verdichter berechnet, der auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine berechnet wird. Das System weist ferner eine Einrichtung (23) zum Erfassen eines Einlassluftdrucks als Ist-Ladedruck, eine Einrichtung (54) zum Erfassen eines Drucks in dem Abgasdurchgang stromaufwärts der Turbine als einen Ist-Turbineneinlassdruck, eine Einrichtung (50, B34, S208, S218, S228) zum Berechnen eines Ist-Werts des Parameters auf der Grundlage des Ist-Ladedrucks und des Ist-Turbineneinlassdrucks und eine Einrichtung (50, B34, S208, S218, S228) zum Korrigieren des gespeicherten Werts des Parameters in der Speichereinrichtung auf der Grundlage des Ist-Werts des Parameters auf.According to a first invention, an apparatus for controlling a forced-charge engine with a turbocharger (US Pat. 30 ) with a variable turbine mechanism ( 53 ) provided. The system has a device ( 50 . B34 ) for storing a value of a parameter (ηC, ηm, ηT, ηcmT), which is the boost pressure in an intake passage downstream of a compressor of the turbocharger (FIG. 30 ) and a turbine inlet pressure in an exhaust passage upstream of a turbine of the turbocharger (US Pat. 30 ). The system also has a device ( 50 . B20 . B31 . B32 . B33 . B35 ) for controlling the variable turbine mechanism based on an operation amount for the variable turbine mechanism. The amount of operation is calculated based on a turbocharger model that links the amount of operation and the turbine inlet pressure. The turbine inlet pressure is calculated based on the stored value of the parameter in the storage device and a target boost pressure in the intake passage downstream of the compressor, which is calculated based on an operating state of the engine. The system also has a device ( 23 ) for detecting an intake air pressure as actual boost pressure, means ( 54 ) for detecting a pressure in the exhaust passage upstream of the turbine as an actual turbine inlet pressure, means ( 50 . B34 . S208 . S218 . S228 ) for calculating an actual value of the parameter on the basis of the actual boost pressure and the actual turbine inlet pressure, and a device ( 50 . B34 . S208 . S218 . S228 ) for correcting the stored value of the parameter in the memory device based on the actual value of the parameter.
Gemäß einer zweiten Erfindung berechnet in dem Gerät die Berechnungseinrichtung den Ist-Wert des Parameters (ηC, ηm, ηT, ηcmT) auf der Grundlage einer theoretischen Ist-Verdichterleistung (wC), die auf der Grundlage des Ist-Ladedrucks berechnet wird, und einer theoretischen Ist-Turbinenleistung (wT), die auf der Grundlage des Ist-Turbineneinlassdrucks berechnet wird. Der Parameter verknüpft eine Verdichterleistung (WC, wC) und eine Turbinenleistung (WT, wT).According to a second invention, in the apparatus, the calculating means calculates the actual value of the parameter (ηC, ηm, ηT, ηcmT) on the basis of a theoretical actual compressor power ( WC ), which is calculated on the basis of the actual boost pressure, and a theoretical actual turbine power ( wT ) calculated on the basis of the actual turbine inlet pressure. The parameter links a compressor capacity ( WC . WC ) and a turbine power ( WT . wT ).
Sowohl eine theoretische Verdichterleistung als auch ein Verlust des Verdichters werden in einer theoretischen Ist-Verdichterleistung wiedergegeben. Sowohl eine theoretische Turbinenleistung als auch ein Verlust an der Turbine werden in einer theoretischen Ist-Turbinenleistung wiedergegeben.Both a theoretical compressor capacity and a loss of the compressor are reflected in a theoretical actual compressor capacity. Both theoretical turbine power and turbine loss are reflected in theoretical actual turbine power.
Gemäß einer dritten Erfindung berechnet in dem Gerät die Berechnungseinrichtung den Ist-Wert, der zumindest einen eines ersten, eines zweiten und eines dritten Parameters (ηC, ηm, ηT, ηcmT) umfasst, auf der Grundlage einer theoretischen Ist-Verdichterleistung (wC), die auf der Grundlage des Ist-Ladedrucks berechnet wird, und einer theoretischen Ist-Turbinenleistung (wT), die auf der Grundlage des Ist-Turbineneinlassdrucks berechnet wird. Der erste Parameter (ηC) verknüpft die Turbinenleistung (WC) und die theoretische Ist-Verdichterleistung (wC). Der zweite Parameter (ηm) verknüpft die theoretische Ist-Turbinenleistung (wT) und die theoretische Ist-Verdichterleistung (wC). Der dritte Parameter (ηT) verknüpft eine theoretische Ist-Turbinenleistung (wT) und eine Ist-Turbinenleistung (WT).According to a third invention, in the apparatus, the calculating means calculates the actual value comprising at least one of first, second and third parameters (η C, η m, η T, η cm T) on the basis of a theoretical actual compressor power ( WC ), which is calculated on the basis of the actual boost pressure, and a theoretical actual turbine power ( wT ) calculated on the basis of the actual turbine inlet pressure. The first parameter (ηC) links the turbine power ( WC ) and the theoretical actual compressor capacity ( WC ). The second parameter (ηm) links the theoretical actual turbine power ( wT ) and the theoretical actual compressor capacity ( WC ). The third parameter (ηT) links a theoretical actual turbine power ( wT ) and an actual turbine power ( WT ).
Gemäß einer vierten Erfindung fixiert in dem Gerät die Berechnungseinrichtung zwei der Parameter und berechnet den Ist-Wert des verbleibenden der Parameter (ηC, ηm, ηT, ηcmT) auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung (wC) und der theoretischen Ist-Turbinenleistung (wT).According to a fourth invention, in the apparatus, the calculating means fixes two of the parameters and calculates the actual value of the remaining one of the parameters (ηC, ηm, ηT, ηcmT) on the basis of the theoretical actual compressor power ( WC ) and the theoretical actual turbine power ( wT ).
Zusätzliche Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Zusammenschau mit den beigefügten Zeichnungen erkennbar.
- 1 ist ein Blockdiagramm eines Kraftmaschinensystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 2 ist ein vereinfachtes Blockdiagramm des Kraftmaschinensystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Ladesteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Zielwertsteuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 5 ist ein Ablaufdiagramm zum Berechnen eines Einlassdrucks auf der Grundlage eines Sollladedrucks gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 6 ist eine Graphik, die eine Beziehung zwischen einer theoretischen Verdichterleistung und einem Verdichterwirkungsgrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 7 ist eine Graphik, die eine Beziehung zwischen einer Verdichterleistung und einem mechanischen Wirkungsgrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 8 ist eine Graphik, die eine Beziehung zwischen einer Turbinenleistung und einem Turbinenwirkungsgrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 9 ist eine Graphik, die eine Charakteristik einer Turbine gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 10 ist ein Ablaufdiagramm zum Berechnen eines Soll-Betätigungsbetrags für einen variablen Turbinenmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 11 ist ein Ablaufdiagramm zum Durchführen einer Selbstkorrektur eines Turbinenwirkungsgrads gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 12 ist eine Graphik, die eine Beziehung zwischen einer theoretischen Turbinenleistung und einem Turbinenwirkungsgrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 13 ist ein Kennfeld, das eine Verdichterleistung und einen mechanischen Wirkungsgrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 14 ist ein Kennfeld, das eine theoretische Turbinenleistung und einen Turbinenwirkungsgrad gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 15 ist ein Ablaufdiagramm zum Durchführen einer Selbstkorrektur eines mechanischen Wirkungsgrads gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
- 16 ist ein Kennfeld, das eine Verdichterleistung und einen mechanischen Wirkungsgrad gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
- 17 ist ein Ablaufdiagramm zum Durchführen einer Selbstkorrektur eines Verdichterwirkungsgrads gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
- 18 ist ein Kennfeld, das eine theoretische Verdichterleistung und einen Verdichterwirkungsgrad gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Additional objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments when taken in conjunction with the accompanying drawings. - 1 Fig. 10 is a block diagram of an engine system according to a first embodiment of the invention;
- 2 is a simplified block diagram of the engine system according to the first embodiment of the invention;
- 3 Fig. 10 is a block diagram showing a charging control according to the first embodiment of the invention;
- 4 Fig. 10 is a block diagram showing a target value control according to the first embodiment of the invention;
- 5 Fig. 10 is a flowchart for calculating an intake pressure based on a target boost pressure according to the first embodiment of the invention;
- 6 Fig. 12 is a graph showing a relationship between a theoretical compressor power and a compressor efficiency according to the first embodiment of the invention;
- 7 Fig. 12 is a graph showing a relationship between a compressor power and a mechanical efficiency according to the first embodiment of the invention;
- 8th Fig. 12 is a graph showing a relationship between turbine power and turbine efficiency according to the first embodiment of the invention;
- 9 Fig. 12 is a graph showing a characteristic of a turbine according to the first embodiment of the invention;
- 10 Fig. 10 is a flowchart for calculating a target operation amount for a variable turbine mechanism according to the first embodiment of the invention;
- 11 Fig. 10 is a flowchart for performing a self-correction of turbine efficiency according to the first embodiment of the invention;
- 12 Fig. 12 is a graph showing a relation between a theoretical turbine power and a turbine efficiency according to the first embodiment of the invention;
- 13 Fig. 11 is a map showing a compressor output and a mechanical efficiency according to the first embodiment of the invention;
- 14 FIG. 11 is a map showing a theoretical turbine power and a turbine efficiency according to the first embodiment of the invention; FIG.
- 15 Fig. 10 is a flow chart for performing self-correction of mechanical efficiency according to a second embodiment of the invention;
- 16 Fig. 11 is a map showing a compressor output and a mechanical efficiency according to the second embodiment of the invention;
- 17 Fig. 10 is a flowchart for performing self-correction of compressor efficiency according to a third embodiment of the invention; and
- 18 FIG. 11 is a map showing a theoretical compressor capacity and a compressor efficiency according to the third embodiment of the invention. FIG.
Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beschrieben. Das erste Ausführungsbeispiel ist ein Kraftmaschinensystem, das eine Brennkraftmaschine und ein elektronisches Steuersystem für Komponenten der Brennkraftmaschine hat. Die Brennkraftmaschine in dem Ausführungsbeispiel ist eine Dieselkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine kann eine Einlasseinspritzbenzinkraftmaschine oder eine Direkteinspritzbenzinkraftmaschine sein. Im Folgenden wird die Brennkraftmaschine als Kraftmaschine bezeichnet. Die Kraftmaschine hat eine Ladeeinrichtung, die durch Abgasenergie angetrieben wird, wie z.B. einen Turbolader.A first embodiment of the invention will be described below with reference to the drawings. The first embodiment is an engine system having an internal combustion engine and an electronic control system for components of the internal combustion engine. The internal combustion engine in the embodiment is a diesel engine. The internal combustion engine may be an intake-injection type of gasoline engine or a direct-injection type gasoline engine. In the following, the internal combustion engine is referred to as an engine. The engine has a charging device that is powered by exhaust energy, such as a turbocharger.
Unter Bezugnahme auf 1 und 2 hat die Kraftmaschine 10 einen Zylinderblock 11 und einen Kolben 12, der in dem Zylinderblock 11 gestützt ist. Die Kraftmaschine 10 definiert eine Brennkammer 14 zwischen einer Innenfläche des Zylinderblocks 11, dem Kolben 12 und einem Zylinderkopf 13. Der Zylinderkopf 13 stützt ein Kraftstoffeinspritzventil 15, das einen Kraftstoffzufuhrdurchgang als Reaktion auf ein elektrisches Steuersignal öffnet und schließt. Eine Common-Rail 16 ist als Kraftstoffzuführelement zum Zuführen von Druck beaufschlagtem Kraftstoff zu dem Kraftstoffeinspritzventil 15 vorgesehen. Das System weist ferner eine Kraftstoffpumpe, die nicht dargestellt ist, zum Druckbeaufschlagen des in einem Kraftstofftank befindlichen Kraftstoffs und zum Zuführen des mit Druck beaufschlagten Kraftstoffs zu der Common-Rail 16 auf. Das Kraftstoffeinspritzventil 15 spritzt Kraftstoff als Reaktion auf das elektrische Steuersignal ein. Der Kraftstoffdruck in der Common-Rail 16 wird durch Steuern der Kraftstoffpumpe durch ein elektronisches Steuersystem gesteuert, das einen Drucksensor zum Erfassen eines Ist-Kraftstoffdrucks in der Common-Rail 16 aufweisen kann.With reference to 1 and 2 has the engine 10 a cylinder block 11 and a piston 12 in the cylinder block 11 is supported. The engine 10 defines a combustion chamber 14 between an inner surface of the cylinder block 11 , the piston 12 and a cylinder head 13 , The cylinder head 13 supports a fuel injector 15 that opens and closes a fuel supply passage in response to an electric control signal. A common rail 16 is as a Kraftstoffzuführelement for supplying pressurized fuel to the fuel injection valve 15 intended. The system further includes a fuel pump, not shown, for pressurizing the fuel in a fuel tank and supplying the pressurized fuel to the common rail 16 on. The fuel injector 15 injects fuel in response to the electrical control signal. The fuel pressure in the common rail 16 is controlled by controlling the fuel pump by an electronic control system that includes a pressure sensor for detecting an actual fuel pressure in the common rail 16 can have.
Die Kraftmaschine 10 hat ein Einlassventil 17 in einem Einlassanschluss und ein Auslassventil 18 in einem Auslassanschluss. Ein Einlassdurchgang 21 steht in Verbindung mit dem Einlassanschluss. Der Einlassdurchgang 21 hat einen Ausgleichstank 22. Ein Zwischenkühler 37 ist in dem Einlassdurchgang 21 an einer Position angeordnet, die stromaufwärts bezüglich des Ausgleichstanks 22 liegt. Ein Drucksensor 23 zum Erfassen eines Ladedrucks ist an dem Ausgleichstank 22 angeordnet. Der Drucksensor 23 kann als Einlassdrucksensor bezeichnet werden. Ein Auslassdurchgang 24 steht in Verbindung mit dem Auslassanschluss.The engine 10 has an inlet valve 17 in an inlet port and an outlet valve 18 in an outlet port. An inlet passage 21 communicates with the inlet port. The inlet passage 21 has a balance tank 22 , An intercooler 37 is in the inlet passage 21 disposed at a position upstream of the surge tank 22 lies. A pressure sensor 23 for detecting a boost pressure is at the surge tank 22 arranged. The pressure sensor 23 may be referred to as an inlet pressure sensor. An outlet passage 24 is in communication with the outlet port.
Ein Turbolader 30 ist zwischen dem Einlassdurchgang 21 und dem Auslassdurchgang 24 installiert. Der Turbolader 30 hat ein Gehäuse zum Definieren einer Verdichterspirale und einer Turbinenspirale. Der Turbolader 30 stellt einen Verdichter, eine Turbine, eine Welle und einen variablen Turbinenmechanismus 53 zur Verfügung. Der Verdichter weist ein Verdichtlaufrad 31 auf, das in der Verdichterspirale angeordnet ist, die ein Teil des Einlassdurchgangs 21 ist. Die Turbine weist ein Turbinenrad 32 auf, das in der Turbinenspirale angeordnet ist, die ein Teil des Auslassdurchgangs 24 ist. Das Verdichterlaufrad 31 und das Turbinenrad 32 sind durch die Welle 33 verbunden, die drehbar an dem Gehäuse gestützt ist.A turbocharger 30 is between the inlet passage 21 and the outlet passage 24 Installed. The turbocharger 30 has a housing for defining a compressor spiral and a turbine spiral. The turbocharger 30 provides a compressor, a turbine, a shaft, and a variable turbine mechanism 53 to disposal. The compressor has a Verdichtlaufrad 31 located in the compressor spiral forming part of the inlet passage 21 is. The turbine has a turbine wheel 32 which is disposed in the turbine scroll, which forms part of the exhaust passage 24 is. The compressor impeller 31 and the turbine wheel 32 are through the wave 33 connected, which is rotatably supported on the housing.
Der variable Turbinenmechanismus 53 wird als VTM 53 bezeichnet. Der VTM 53 ist an der Turbine zum Verändern der Turbinenleistung durch Einstellen einer Menge Abgases angeordnet, die effektiv an dem Turbinenrad 32 wirkt. Eine Vielzahl bekannter Mechanismen kann für den VTM 53 in diesem Ausführungsbeispiel verwendet werden. Der variable Turbinenmechanismus kann als Technologie mit variabler Turbinengeometrie oder als Technologie mit variabler Turbinendüse bezeichnet werden. Einer der variablen Turbinenmechanismen kann einen Öffnungsgrad eines Abgasdurchgangs verändern, der direkt zu dem Turbinenrad 32 führt. Der Öffnungsgrad kann als Öffnungsbetrag für den VTM 53 bezeichnet werden. Alternativ kann der VTM 53 einen Öffnungsgrad oder einen Winkel von variablen Schaufeln verändern, die die Abgasströmung in Richtung auf das Turbinenrad 32 richten.The variable turbine mechanism 53 is called VTM 53 designated. The VTM 53 is arranged on the turbine to vary the turbine power by adjusting a quantity of exhaust gas that is effective on the turbine wheel 32 acts. A variety of known mechanisms can be used for the VTM 53 be used in this embodiment. The variable turbine mechanism may be referred to as variable turbine geometry technology or variable turbine nozzle technology. One of the variable turbine mechanisms may change an opening degree of an exhaust passage directly to the turbine wheel 32 leads. The opening degree can be used as the opening amount for the VTM 53 be designated. Alternatively, the VTM 53 change an opening degree or angle of variable vanes that the exhaust gas flow towards the turbine wheel 32 judge.
Bei dem Turbolader wird die Welle gemeinsam mit dem Verdichter und der Turbine verwendet, so dass der Verdichter gedreht wird, wenn die Turbine durch das Abgas angetrieben wird. Der VTM 53 variiert die Drehung des Turbinenrads 32 durch Einstellen des Betätigungsbetrags für den VTM 53, wie z.B. des Öffnungsgrads der Turbinenschaufel. Als Folge ist es möglich, eine Menge Luft zu steuern, die erzwungen in die Kraftmaschine 10 geladen wird, indem der Betätigungsbetrag des VTM 53 eingestellt wird. Die Einlassluft, die durch den Turbolader 30 geladen wird, wird durch den Zwischenkühler 30 gekühlt und zu einer stromabwärtigen Seite zugeführt. Das Kühlen der Einlassluft durch den Zwischenkühler 37 ermöglicht eine Erhöhung des Füllwirkungsgrads der Einlassluft in die Brennkammer. Ein Drosselventil 26 ist zwischen dem Zwischenkühler 37 und dem Ausgleichstank 22 angeordnet.In the turbocharger, the shaft is shared with the compressor and the turbine, so that the compressor is rotated when the turbine is driven by the exhaust gas. The VTM 53 the rotation of the turbine wheel varies 32 by adjusting the amount of operation for the VTM 53 , such as the degree of opening of the turbine blade. As a result, it is possible to control a lot of air forced into the engine 10 is loaded by the amount of operation of the VTM 53 is set. The intake air passing through the turbocharger 30 is charged through the intercooler 30 cooled and fed to a downstream side. Cooling the intake air through the intercooler 37 allows an increase in the filling efficiency of the intake air into the combustion chamber. A throttle valve 26 is between the intercooler 37 and the equalization tank 22 arranged.
Ein Luftfilter, der nicht dargestellt ist, ist an einem stromaufwärtigen Ende des Einlassdurchgangs 21 angeordnet. Ein Luftdurchflussmessgerät 51 zum Erfassen einer Menge Luft ist zwischen dem Luftfilter und dem Turbolader 30 angeordnet. Ein Einlasslufttemperatursensor 52 zum Erfassen einer Temperatur der Einlassluft ist zwischen dem Luftfilter und dem Turbolader 30 angeordnet. Das Kraftmaschinensystem hat ferner eine Vielzahl von Sensoren, wie z.B. einen Kurbelwinkelsensor 27, einen Gaspedalsensor 28 und einen Atmosphärendrucksensor 29, die an entsprechenden Positionen angeordnet sind. Der Kurbelwinkelsensor 27 erfasst vorbestimmte Drehwinkelpositionen einer Kurbelwelle der Kraftmaschine 10. Beispielsweise erzeugt der Kurbelwinkelsensor 27 ein Kurbelwinkelsignal, das Impulse mit Intervallen hat, die eine vorbestimmte Winkelrotation angeben, beispielsweise 30 Grad Kurbelwinkel. Der Gaspedalsensor 28 erfasst einen Betätigungsbetrag eines Gaspedals. In dem Fall, dass die Kraftmaschine 10 an einem Fahrzeug montiert ist, erfasst der Gaspedalsensor 28 einen Grad einer Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer. Der Atmosphärendrucksensor 29 erfasst einen Druck der Umgebungsluft.An air filter, not shown, is at an upstream end of the intake passage 21 arranged. An air flow meter 51 to capture a lot of air is between the air filter and the turbocharger 30 arranged. An intake air temperature sensor 52 For detecting a temperature of the intake air is between the air filter and the turbocharger 30 arranged. The engine system further has a plurality of sensors, such as a crank angle sensor 27 , an accelerator pedal sensor 28 and an atmospheric pressure sensor 29 which are arranged at corresponding positions. The crank angle sensor 27 detects predetermined rotational angular positions of a crankshaft of the engine 10 , For example, the crank angle sensor generates 27 a crank angle signal having pulses at intervals indicative of a predetermined angular rotation, for example, 30 degrees crank angle. The accelerator pedal sensor 28 detects an operation amount of an accelerator pedal. In the event that the engine 10 is mounted on a vehicle, detects the accelerator pedal sensor 28 a degree of operation of the accelerator by the driver. The atmospheric pressure sensor 29 detects a pressure of the ambient air.
Ein Turbineneinlassdrucksensor 54 ist an dem Abgasdurchgang 24 angeordnet. Der Turbineneinlassdrucksensor 54 erfasst einen Druck des Abgases an einer stromaufwärtigen Seite der Turbine. Ferner ist ein katalytischer Wandler, der nicht dargestellt ist, in dem Abgasdurchgang 24 an einer stromabwärtigen Seite der Turbine angeordnet. Der katalytische Wandler weist einen NOx-Absorber auf. Ein Abgasrezirkulationsdurchgang (EGR-Durchgang) 42 ist vorgesehen, um den Abgasdurchgang 24 und den Einlassdurchgang 21 in Verbindung zu bringen. Der EGR-Durchgang 42 ist mit dem Abgasdurchgang 24 an einer stromaufwärtigen Seite des katalytischen Wandlers und mit dem Einlassdurchgang 21 an einer stromabwärtigen Seite des Verdichters des Turboladers 30 verbunden. Ein EGR-Steuerventil 44 ist an dem EGR-Durchgang 42 angeordnet, um eine Querschnittsfläche des EGR-Durchgangs 42 als Reaktion auf ein Steuersignal einzustellen. Der EGR-Durchgang 42 hat einen EGR-Kühler zum Verringern einer Temperatur des Abgases durch Durchführen eines Wärmeaustauschs mit Kühlwasser der Kraftmaschine 10.A turbine inlet pressure sensor 54 is at the exhaust passage 24 arranged. The turbine inlet pressure sensor 54 detects a pressure of the exhaust gas on an upstream side of the turbine. Further, a catalytic converter, not shown, is in the exhaust passage 24 disposed on a downstream side of the turbine. The catalytic converter has a NOx absorber. An exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 42 is provided to the exhaust passage 24 and the inlet passage 21 to connect. The EGR passage 42 is with the exhaust passage 24 on an upstream side of the catalytic converter and with the inlet passage 21 on a downstream side of the compressor of the turbocharger 30 connected. An EGR control valve 44 is at the EGR passage 42 arranged around a cross-sectional area of the EGR passage 42 in response to a control signal. The EGR passage 42 has an EGR cooler for reducing a temperature of the exhaust gas by performing heat exchange with engine cooling water 10 ,
Das Kraftmaschinensystem weist eine elektronische Steuereinheit 50 zum Steuern der Kraftmaschine 10 auf. Die elektronische Steuereinheit 50 wird als ECU 50 bezeichnet. Die ECU 50 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer mit einer CPU, einem ROM und einem RAM konfiguriert. Die ECU 50 führt ein gespeichertes Programm in dem ROM aus und führt vielzählige Steuerungen für die Kraftmaschine 10 in Abhängigkeit eines Betriebszustands der Kraftmaschine 10 durch. Die ECU 50 gibt erfasste Signale von den vorstehend beschriebenen Sensoren ein. Dann berechnet die ECU 50 einen optimalen Steuerbetrag für vielzählige Komponenten des Kraftmaschinensystems auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10, der durch die erfassten Signale und die vorbestimmten Steuerkriterien angezeigt wird. Dann steuert die ECU 50 die Komponenten. Beispielsweise berechnet die ECU 50 eine Menge der Kraftstoffeinspritzung, einen Öffnungsgrad des Drosselventils, eine Menge EGR und einen Steuerbetrag eines Kraftstoffdrucks. Dann steuert die ECU 50 das Kraftstoffeinspritzventil 15, das Drosselventil 26, das EGR-Steuerventil 44 und eine Kraftstoffzufuhrpumpe.The engine system has an electronic control unit 50 for controlling the engine 10 on. The electronic control unit 50 is called ECU 50 designated. The ECU 50 is mainly configured from a microcomputer with a CPU, a ROM and a RAM. The ECU 50 Executes a stored program in the ROM and performs multiple controls for the engine 10 depending on an operating state of the engine 10 by. The ECU 50 inputs detected signals from the sensors described above. Then the ECU calculates 50 an optimum amount of control for multiple components of the engine system based on the operating state of the engine 10 which is indicated by the detected signals and the predetermined control criteria. Then the ECU controls 50 the components. For example, the ECU calculates 50 an amount of fuel injection, an opening degree of the throttle valve, an amount EGR, and a control amount of a fuel pressure. Then the ECU controls 50 the fuel injection valve 15 , the throttle valve 26 , the EGR control valve 44 and a fuel supply pump.
Unter Bezugnahme auf 3 wird ein Steuersystem für den Ladedruck erklärt, das durch die ECU 50 realisiert wird. Die ECU 50 berechnet einen Sollladedruck P1E_trg auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10. Dann berechnet in einem Zielwertsteuerblock B30 die ECU 50 einen Basisbetätigungsbetrag VN_base für den VTM 53 auf der Grundlage des Sollladedrucks P1E_trg und des anderen Betriebszustands der Kraftmaschine 10, wie z.B. einer Menge Einlassluft und einer Temperatur der Einlassluft. Der Basisbetätigungsbetrag VN_base kann als Basisöffnungsgrad von variablen Schaufeln bezeichnet werden. In dem Rückführregelblock B20 berechnet die ECU 50 einen Rückführbetätigungsbetrag P1E_fb auf der Grundlage einer Differenz ΔP1E (Delta-P1E) zwischen dem Sollladedruck P1E_trg und dem Ist-Ladedruck P1E, der durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird. Als Nächstes wird ein Soll-Betätigungsbetrag VN_trg für den VTM 53 auf der Grundlage einer Summe des Basisbetätigungsbetrags VN_base und des Rückführbetätigungsbetrags P1E_fb berechnet. Der Soll-Betätigungsbetrag VN_trg wird zum Einstellen eines Ist-Ladedrucks auf den Sollladedruck berechnet. In diesem Ausführungsbeispiel verwendet der Rückführregelblock B20 das PID-Rückführverfahren. Alternativ kann der Rückführregelblock B20 ein anderes Rückführverfahren, wie z.B. PD, PI und den Optimalwertregulator verwenden.With reference to 3 A control system for the boost pressure will be explained by the ECU 50 is realized. The ECU 50 calculates a target boost pressure P1E_trg based on the operating state of the engine 10 , Then calculated in a target value control block B30 the ECU 50 a basic operation amount VN_base for the VTM 53 based on the target boost pressure P1E_trg and the other operating state of the engine 10 , such as a lot of intake air and a temperature of the intake air. The basic operation amount VN_base may be referred to as the basic opening degree of variable vanes. In the return rule block B20 calculates the ECU 50 one Feedback operation amount P1E_fb based on a difference ΔP1E (Delta-P1E) between the target boost pressure P1E_trg and the actual boost pressure P1E by the inlet pressure sensor 23 is detected. Next, a target operation amount VN_trg for the VTM 53 based on a sum of the base operation amount VN_base and the return operation amount P1E_fb calculated. The target amount of operation VN_trg is calculated to set an actual boost pressure to the target boost pressure. In this embodiment, the feedback control block uses B20 the PID feedback procedure. Alternatively, the feedback control block B20 use another feedback method such as PD, PI and the feed forward regulator.
Unter Bezugnahme auf 4 wird ein Zielwertmodell erklärt, das in dem Zielwertsteuerblock B30 installiert ist.With reference to 4 a target value model is explained which is in the target value control block B30 is installed.
Zuerst berechnet die ECU 50 den Sollladedruck P1E_trg. Der Sollladedruck P1E_trg kann auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10 und auf der Grundlage eines Soll-Kraftmaschinendrehmoments berechnet werden, das von einem Fahrer angefordert wird. In dem Fall, dass der Sollladedruck P1E_trg auf der Grundlage des Soll-Drehmoments berechnet wird, kann der Sollladedruck P1E_trg auf der Grundlage einer Kraftmaschinendrehzahl und einer Soll-Kraftstoffeinspritzmenge berechnet werden, die auf der Grundlage des Soll-Drehmoments berechnet werden kann. Das Soll-Drehmoment kann auf der Grundlage des Betätigungsbetrags des Gaspedals berechnet werden, der durch den Gaspedalsensor 28 erfasst wird.First, the ECU calculates 50 the target boost pressure P1E_trg , The target boost pressure P1E_trg may be based on the operating condition of the engine 10 and calculated based on a target engine torque requested by a driver. In the case that the target boost pressure P1E_trg is calculated on the basis of the target torque, the target boost pressure P1E_trg may be calculated based on an engine speed and a target fuel injection amount that may be calculated based on the desired torque. The target torque may be calculated based on the operation amount of the accelerator pedal detected by the accelerator pedal sensor 28 is detected.
Als Nächstes wird eine Soll-Gasmenge Geng trg, die in die Kraftmaschine 1 einzuführen ist, in dem Steuerblock B31 berechnet. Die Soll-Gasmenge Geng_trg wird auf der Grundlage einer Dichte der Einlassluft und einem volumetrischen Wirkungsgrad der Kraftmaschine 10 berechnet.Next is a target gas quantity Geng trg that enters the engine 1 is to introduce in the control block B31 calculated. The target gas amount Geng_trg is based on a density of the intake air and a volumetric efficiency of the engine 10 calculated.
In dem Steuerblock B31 berechnet die ECU 50 die Dichte p (rho) der Einlassluft auf der Grundlage der Soll-Einlasslufttemperatur Teng_trg. Die Dichte ρ kann durch den Ausdruck (1) berechnet werden, der nachstehend angegeben ist. Die Soll-Einlasslufttemperatur Teng trg kann als Temperatur von Einlassluft berechnet werden, die zum Erzielen eines gewünschten Sollladedrucks notwendig ist.In the control block B31 calculates the ECU 50 the density p (rho) of the intake air based on the target intake air temperature Teng_trg , The density ρ can be calculated by the expression (1) given below. The target intake air temperature Teng trg may be calculated as the temperature of intake air necessary to achieve a desired target boost pressure.
Die Soll-Einlasslufttemperatur Teng_trg kann durch Auswerten eines Kennfelds unter Verwendung des Sollladedrucks als Indexparameter berechnet werden. Alternativ kann eine Ist-Temperatur, die durch den Einlasslufttemperatursensor 52 erfasst wird, als Soll-Einlasslufttemperatur Teng_trg eingestellt werden. In dem Fall, dass das Kraftmaschinensystem den Zwischenkühler 37 aufweist, ist es vorzuziehen, eine Temperatur der Einlassluft zu schätzen, die durch den Zwischenkühler 37 gekühlt wird, und die geschätzte Temperatur als Soll-Einlasslufttemperatur Teng_trg einzustellen.
The target intake air temperature Teng_trg can be calculated by evaluating a map using the target boost pressure as the index parameter. Alternatively, an actual temperature may be determined by the intake air temperature sensor 52 is detected, as a target intake air temperature Teng_trg be set. In the case that the engine system is the intercooler 37 It is preferable to estimate a temperature of the intake air passing through the intercooler 37 is cooled, and the estimated temperature as a target intake air temperature Teng_trg adjust.
Als Nächstes berechnet die ECU 50 einen volumetrischen Wirkungsgrad ηvol (eta-vol) auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10. Beispielsweise kann der volumetrische Wirkungsgrad ηvol durch Auswerten eines Kennfelds erhalten werden, das durch den folgenden Funktionsausdruck (2) auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl Ne und einer Kraftstoffeinspritzmenge Q definiert ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind die volumetrischen Wirkungsgrade ηvol auf der Grundlage gemessener Werte vorbestimmt, die durch experimentelle Arbeitsgänge an der Kraftmaschine 10 erzielt werden.
Next, the ECU calculates 50 a volumetric efficiency ηvol (eta-vol) based on the operating state of the engine 10 , For example, the volumetric efficiency ηvol may be obtained by evaluating a map expressed by the following functional expression (2) based on the engine speed Ne and a fuel injection amount Q is defined. In this embodiment, the volumetric efficiencies ηvol are predetermined based on measured values obtained by experimental operations on the engine 10 be achieved.
Dann wird die Soll-Gasmenge Geng_trg, die in die Kraftmaschine 10 einzuführen ist, auf der Grundlage eines gewünschten Betriebszustands der Kraftmaschine 10 berechnet. Beispielweise wird die Soll-Gasmenge Geng_trg durch den folgenden Ausdruck (3) erhalten, wobei die Kraftmaschine 10 eine Viertaktkraftmaschine mit Hin- und Herlauf ist und ein Volumen eines Zylinders Vh beträgt.
Then the target gas quantity Geng_trg in the engine 10 is to be introduced based on a desired operating state of the engine 10 calculated. For example, the target gas quantity Geng_trg obtained by the following expression (3), wherein the engine 10 is a four-stroke engine with reciprocating and a volume of a cylinder is Vh.
Dann wird in einem Steuerblock B32 eine Soll-Luftmenge Ga_trg, die durch den Verdichter zu laden ist, durch den Ausdruck (4) berechnet. Die Soll-Luftmenge Ga_trg wird auf der Grundlage der Soll-Gasmenge Geng_trg und der EGR-Gasmenge Gegr berechnet.
Then it will be in a control block B32 a desired air volume GA_TRG to be charged by the compressor, calculated by the expression (4). The desired air volume GA_TRG is based on the target gas amount Geng_trg and the EGR gas amount Gegr calculated.
In einem Steuerblock B33 wird eine Soll-Verdichterleistung WC_trg auf der Grundlage eines thermodynamischen Modells des Turboladers 30 und der Soll-Luftmenge Ga_trg berechnet. Dann wird in dem Steuerblock B33 eine Soll-Turbinenleistung WT_trg auf der Grundlage der Soll-Luftmenge Ga_trg und eines mechanischen Wirkungsgrads ηm (eta-m) berechnet. Dann wird der Soll-Turbineneinlassdruck P1T_trg auf der Grundlage der Soll-Turbinenleistung WT_trg berechnet.In a control block B33 becomes a nominal compressor capacity WC_trg based on a thermodynamic model of the turbocharger 30 and the desired air quantity GA_TRG calculated. Then in the control block B33 a target turbine power WT_trg based on the target airflow GA_TRG and a mechanical efficiency ηm (eta-m). Then, the target turbine inlet pressure becomes P1T_trg based on the target turbine power WT_trg calculated.
Unter Bezugnahme auf 5 werden ein Ablaufdiagramm und ein Verfahren zum Berechnen des Sollturbineneinlassdrucks P1T_trg erklärt, die in dem Steuerblock B33 ausgeführt werden. With reference to 5 FIG. 10 is a flowchart and a method of calculating the target turbine inlet pressure P1T_trg explained in the control block B33 be executed.
In Schritt S101 wird eine theoretische Sollverdichterleistung wC_trg durch einen Ausdruck (5) berechnet. In diesem Ausführungsbeispiel wird die theoretische Sollverdichterleistung wC_trg auf der Grundlage des Sollladedrucks P1E_trg und der Sollluftmenge Ga_trg berechnet, wobei angenommen wird, dass der Verdichtungsprozess in dem Verdichter ein isentroper Prozess ist. In dem Ausdruck (5) gibt Cpa die spezifische Wärme bei einem konstanten Druck der Einlassluft an, gibt κa (Kappa-a) das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1C die Einlasslufttemperatur an, die durch den Einlasslufttemperatursensor 52 erfasst wird, und gibt Pa den Atmosphärendruck an, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird. Die spezifische Wärme Cpa bei einem konstanten Druck und das spezifische Wärmeverhältnis κa können als vorbestimmte Werte erhalten werden.
In step S101 becomes a theoretical target compressor capacity wC_trg calculated by an expression (5). In this embodiment, the theoretical target compressor power wC_trg based on the target boost pressure P1E_trg and the target air amount GA_TRG calculated assuming that the compression process in the compressor is an isentropic process. In the expression (5), Cpa indicates the specific heat at a constant pressure of the intake air, κa (Kappa-a) indicates the specific heat ratio T1C the intake air temperature passing through the intake air temperature sensor 52 is detected, and Pa indicates the atmospheric pressure passing through the atmospheric pressure sensor 29 is detected. The specific heat cpa at a constant pressure and the specific heat ratio κa can be obtained as predetermined values.
In Schritt S102 wird ein Verdichterwirkungsgrad ηC (eta-C) auf der Grundlage der theoretischen Sollverdichterleistung wC_trg berechnet. Der Verdichterwirkungsgrad ηC kann durch Auswerten eines Verdichterwirkungsgradkennfelds auf der Grundlage der theoretischen Sollverdichterleistung wC_trg berechnet werden. Das Kennfeld erhält einen erkennbar kleinen Wert für den Verdichterwirkungsgrad ηC, wenn die theoretische Sollverdichterleistung wC_trg in einem gewissen niedrigeren Bereich liegt, wie in 6 gezeigt ist.In step S102 becomes a compressor efficiency η C (eta-C) based on the theoretical target compressor power wC_trg calculated. The compressor efficiency η C may be determined by evaluating a compressor efficiency map based on the theoretical target compressor power wC_trg be calculated. The map gets a noticeable small value for the compressor efficiency ηC, when the theoretical target compressor capacity wC_trg is in a certain lower range, as in 6 is shown.
In Schritt S103 wird eine Sollverdichterleistung WC_trg berechnet. Die Sollverdichterleistung WC_trg wird auf der Grundlage der theoretischen Sollverdichterleistung wC_trg und des Verdichterwirkungsgrads ηC berechnet, die durch einen Ausdruck (6) ausgedrückt wird.
In step S103 becomes a nominal compressor capacity WC_trg calculated. The nominal compressor capacity WC_trg is based on the theoretical target compressor power wC_trg and the compressor efficiency η C expressed by an expression (6).
In Schritt S104 wird der mechanische Wirkungsgrad ηm auf der Grundlage der Sollverdichterleistung WC_trg berechnet. Beispielsweise kann der mechanische Wirkungsgrad ηm durch Auswerten eines Kennfelds zum mechanischen Wirkungsgrad auf der Grundlage der Sollverdichterleistung WC_trg berechnet werden. Das Kennfeld erhält einen erkennbar kleinen Wert für den mechanischen Wirkungsgrad ηm, wenn die Sollverdichterleistung WC_trg sich in einem gewissen niedrigeren Bereich befindet, wie in 7 gezeigt ist.In step S104 becomes the mechanical efficiency ηm on the basis of the target compressor capacity WC_trg calculated. For example, the mechanical efficiency ηm may be obtained by evaluating a mechanical efficiency map based on the target compressor power WC_trg be calculated. The characteristic map receives a recognizable small value for the mechanical efficiency ηm, if the nominal compressor output WC_trg is in a certain lower range, as in 7 is shown.
In Schritt S105 wird eine Sollturbinenleistung WT_trg auf der Grundlage der Sollverdichterleistung WC_trg und des mechanischen Wirkungsgrads ηm unter Verwendung eines Ausdrucks (7) berechnet.
In step S105 becomes a target turbine power WT_trg based on the target compressor power WC_trg and the mechanical efficiency ηm using an expression ( 7 ).
In Schritt S106 wird ein Turbinenwirkungsgrad ηT (eta-T) auf der Grundlage der Sollturbinenleistung WT_trg berechnet. Beispielsweise kann der Turbinenwirkungsgrad ηT durch Auswerten eines Turbinenwirkungsgradkennfelds, wie in 8 gezeigt ist, auf der Grundlage der Sollturbinenleistung WT_trg berechnet werden. Das Kennfeld erhält einen erkennbar großen Wert für den Turbinenwirkungsgrad ηT, wenn die Sollturbinenleistung WT_trg sich in einem gewissen niedrigeren Bereich befindet, wie in 8 gezeigt ist.In step S106 becomes a turbine efficiency ηT (eta-T) based on the target turbine power WT_trg calculated. For example, the turbine efficiency ηT may be determined by evaluating a turbine efficiency map, as in FIG 8th is shown based on the target turbine power WT_trg be calculated. The map gets a recognizable large value for the turbine efficiency ηT when the target turbine power WT_trg is in a certain lower range, as in 8th is shown.
In Schritt S107 wird ein Sollturbineneinlassdruck P1T trg berechnet. Der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg gibt einen erforderlichen Druck an dem Einlass der Turbine an, um die Sollturbinenleistung WT_trg unter Verwendung des Abgases in dem vorliegenden Zustand der Kraftmaschine 10 zu erzielen. Die Sollturbinenleistung WT_trg kann durch einen Ausdruck (8) berechnet werden. In dem Ausdruck (8) gibt Cpex einen vorbestimmten Wert der spezifischen Wärme bei einem konstantem Druck des Abgases an, gibt κex (kappa-ex) das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1T eine Einlasstemperatur des Abgases an dem Einlass der Turbine an, gibt Gex eine Menge Abgas an, das durch die Turbine strömt, und gibt P2T einen geschätzten Druck an den Auslass der Turbine an. Die Einlasstemperatur T1T kann ein geschätzter Wert sein, der auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10 geschätzt wird, oder kann ein erfasster Wert sein, der durch einen Abgastemperatursensor erfasst wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Auslassdruck P2T durch einen erfassten Druck erhalten, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird. Alternativ kann der Auslassdruck P2T durch einen Auslassdruck erhalten werden, der direkt durch einen Drucksensor erfasst wird, der an dem Auslass der Turbine angeordnet ist.
In step S107 becomes a target turbine inlet pressure P1T trg calculated. The target turbine inlet pressure P1T_trg indicates a required pressure at the inlet of the turbine to the desired turbine power WT_trg using the exhaust gas in the present state of the engine 10 to achieve. The target turbine power WT_trg can be calculated by an expression (8). In the expression (8), Cpex indicates a predetermined value of the specific heat at a constant pressure of the exhaust gas, κex (kappa-ex) indicates the specific heat ratio T1T An inlet temperature of the exhaust gas at the inlet of the turbine, Gex indicates a lot of exhaust gas flowing through the turbine, and gives P2T an estimated pressure to the outlet of the turbine. The inlet temperature T1T may be an estimated value based on the operating state of the engine 10 is estimated, or may be a detected value, which is detected by an exhaust gas temperature sensor. In this embodiment, the outlet pressure becomes P2T obtained by a detected pressure by the atmospheric pressure sensor 29 is detected. Alternatively, the outlet pressure P2T be obtained by an outlet pressure which is detected directly by a pressure sensor which is arranged at the outlet of the turbine.
Der Ausdruck (8) kann in einen Ausdruck (9) umgewandelt werden, um den Sollturbineneinlassdruck P1T_trg anzugeben.
Expression (8) may be converted to expression (9) to the target turbine inlet pressure P1T_trg specify.
Wie in dem Ausdruck (9) gezeigt ist, kann der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg auf der Grundlage der Sollturbinenleistung WT_trg und des Turbinenwirkungsgrads ηT berechnet werden. In diesem Ausführungsbeispiel wird das Turbinenwirkungsgradkennfeld durch einen Selbstkorrekturprozess während eines tatsächlichen Betriebs der Kraftmaschine 10 korrigiert. Als Folge kann der optimale Wert für den Sollturbineneinlassdruck P1T_trg berechnet werden.As shown in expression (9), the target turbine inlet pressure P1T_trg based on the target turbine power WT_trg and the turbine efficiency ηT. In this embodiment, the turbine efficiency map becomes by a self-correction process during actual operation of the engine 10 corrected. As a result, the optimum value for the target turbine inlet pressure P1T_trg be calculated.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg unter Verwendung des Ausdrucks (9) berechnet, der eine Beziehung zeigt, die die Sollturbinenleistung WT_trg und den Sollturbineneinlassdruck P1T_trg verknüpft. Alternativ ist es möglich, den Sollturbineneinlassdruck P1T_trg unter Verwendung eines Ausdrucks (10) und einer umgewandelten Form eines Ausdrucks (11) zu erhalten. Zuerst wird die theoretische Sollturbinenleistung wT_trg durch den Ausdruck (10) berechnet. Dann wird der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg durch die umgewandelte Form des Ausdrucks (11) berechnet.In this embodiment, the target turbine inlet pressure P1T_trg using the expression ( 9 ), which shows a relationship that the target turbine power WT_trg and the target turbine inlet pressure P1T_trg connected. Alternatively, it is possible to set the target turbine inlet pressure P1T_trg using an expression ( 10 ) and a converted form of expression ( 11 ) to obtain. First, the theoretical target turbine power wT_trg calculated by the expression (10). Then, the target turbine inlet pressure becomes P1T_trg by the transformed form of the expression ( 11 ).
Beispielsweise wird in Schritt S107 die theoretische Sollturbinenleistung wT_trg durch den Ausdruck (10) auf der Grundlage der Sollturbinenleistung WT_trg berechnet. Der Turbinenwirkungsgrad ηT wird in dem Schritt S106 erhalten.
For example, in step S107 the theoretical target turbine power wT_trg by the expression (10) based on the target turbine power WT_trg calculated. The turbine efficiency ηT is in the step S106 receive.
Die Beziehung zwischen der theoretischen Sollturbinenleistung wT_trg und dem Sollturbineneinlassdruck P1T_trg kann durch den Ausdruck (11) ausgedrückt werden.
The relationship between the theoretical target turbine power wT_trg and the target turbine inlet pressure P1T_trg can be expressed by the expression (11).
Der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg kann durch einen Ausdruck (12) erhalten werden, der eine umgewandelte Form des Ausdrucks (11) ist.
The target turbine inlet pressure P1T_trg can be obtained by an expression (12) representing a converted form of the expression (12). 11 ).
Wie vorstehend beschrieben ist, kann alternativ der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg auf der Grundlage der theoretischen Sollturbinenleistung wT_trg berechnet werden.As described above, alternatively, the target turbine inlet pressure P1T_trg based on the theoretical target turbine power wT_trg be calculated.
Wie vorstehend beschrieben ist, wird in dem Steuerblock B33 der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg auf der Grundlage des Sollladedrucks P1E_trg und der Sollluftmenge Ga_trg berechnet.As described above, in the control block B33 the target turbine inlet pressure P1T_trg based on the target boost pressure P1E_trg and the target air amount GA_TRG calculated.
Unter erneutem Bezug auf 4 wird in einem Steuerblock B35 der Basisbetätigungsbetrag VN_base zum Erzielen des Sollturbineneinlassdrucks P1T_trg berechnet. Zum Berechnen des Basisbetätigungsbetrags VN_base verwendet die ECU 50 vorbestimmte oder bekannte Turbinencharakteristiken. Beispielsweise werden die in 9 gezeigten Turbinencharakteristiken verwendet. In 9 zeigt jede charakteristische Kurve eine Beziehung zwischen einem Sollexpansionsverhältnis nT_trg (pi-T_trg) und einer Durchflussrate Gex* des Abgases, wobei der Betätigungsbetrag konstant gehalten wird. Das Sollexpansionsverhältnis nT_trg gibt ein Verhältnis zwischen dem Sollturbineneinlassdruck P1T_trg und dem Auslassdruck P2T an. Die Durchflussrate Gex* gibt einen korrigierten oder umgewandelten Wert der Durchflussrate bei einer Referenztemperatur und einem Referenzdruck an.Referring again to 4 is in a control block B35 the basic operation amount VN_base to achieve the target turbine inlet pressure P1T_trg calculated. To calculate the base operation amount VN_base uses the ECU 50 predetermined or known turbine characteristics. For example, the in 9 used turbine characteristics. In 9 Each characteristic curve shows a relationship between a solvent expansion ratio nT_trg (pi-T_trg) and a flow rate Gex * of the exhaust gas, wherein the operation amount is kept constant. The solvent expansion ratio nT_trg gives a relationship between the target turbine inlet pressure P1T_trg and the outlet pressure P2T on. The flow rate Gex * indicates a corrected or converted value of the flow rate at a reference temperature and a reference pressure.
Unter Bezugnahme auf 10 werden ein Ablaufdiagramm und ein Verfahren zum Berechnen des Basisbetätigungsbetrags VN_base erklärt, die in dem Steuerblock B35 ausgeführt werden.With reference to 10 FIG. 10 is a flowchart and a method of calculating the basic operation amount VN_base explained in the control block B35 be executed.
In Schritt S301 wird eine Durchflussrate Gex* durch einen Ausdruck (13) auf der Grundlage des Turbineneinlassdrucks P1T, der durch den Turbineneinlassdrucksensor 54 erfasst wird, der Turbineneinlasstemperatur T1T und der Abgasmenge Gex berechnet. Die Einlasstemperatur T1T kann ein geschätzter Wert sein, der auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10 geschätzt wird, oder kann ein erfasster Wert sein, der durch einen Abgastemperatursensor erfasst wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass die Referenztemperatur 288 K beträgt und der Referenzdruck 101.325 kPa beträgt.
In step S301 a flow rate Gex * is expressed by an expression (13) based on the turbine inlet pressure P1T passing through the turbine inlet pressure sensor 54 is detected, the turbine inlet temperature T1T and the exhaust gas amount Gex calculated. The inlet temperature T1T may be an estimated value based on the operating state of the engine 10 is estimated, or may be a detected value, which is detected by an exhaust gas temperature sensor. In this embodiment, it is assumed that the reference temperature is 288 K and the reference pressure is 101,325 kPa.
In Schritt S302 wird das Sollexpansionsverhältnis πT_trg durch einen Ausdruck (14) auf der Grundlage des Sollturbineneinlassdrucks P1T_trg und des Auslassdrucks P2T berechnet. Der Auslassdruck P2T kann durch einen Auslassdruck, der direkt durch einen Drucksensor erfasst wird, der an dem Auslass der Turbine angeordnet ist, erhalten werden. Alternativ kann der Auslassdruck P2T durch eine Schätzung auf der Grundlage der Abgasmenge Gex erhalten werden. Ferner kann der Auslassdruck P2T durch einen erfassten Atmosphärendruck erhalten werden, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird.
In step S302 becomes the solo expansion ratio πT_trg by an expression (14) based on the target turbine inlet pressure P1T_trg and the outlet pressure P2T calculated. The outlet pressure P2T can be obtained by an outlet pressure directly detected by a pressure sensor disposed at the outlet of the turbine. Alternatively, the outlet pressure P2T by an estimate based on the exhaust gas amount Gex. Furthermore, the outlet pressure P2T be obtained by a detected atmospheric pressure by the atmospheric pressure sensor 29 is detected.
In Schritt S303 wird der Basisbetätigungsbetrag VN_base durch die Turbinencharakteristiken auf der Grundlage der Durchflussrate Gex* und des Sollexpansionsverhältnisses nT_trg berechnet. Die in 9 gezeigten Turbinencharakteristiken werden in der ECU 50 gespeichert.In step S303 becomes the basic operation amount VN_base by the turbine characteristics based on the flow rate Gex * and the solvent expansion ratio nT_trg calculated. In the 9 Turbine characteristics shown in the ECU 50 saved.
Es ist möglich, eine höchstgenaue Steuerung unter Verwendung des Basisbetätigungsbetrags VN_base als Zielwert in dem Steuerblock in 3 durchzuführen.It is possible to have a most accurate control using the basic operation amount VN_base as the target value in the control block in 3 perform.
In dem Ausführungsbeispiel wird in einem Steuerblock B34 der Turbinenwirkungsgrad ηT, der in der ECU 50 gespeichert ist, gemäß einem Istwert berechnet, der auf einem Ist-Betriebszustand der Kraftmaschine 10 basiert.In the embodiment, in a control block B34 the turbine efficiency ηT stored in the ECU 50 is stored, calculated according to an actual value, which is based on an actual operating state of the engine 10 based.
Im Folgenden wird eine Konfiguration der ECU 50 zum Korrigieren von zumindest einem Parameter während eines Betriebs der Kraftmaschine 10 erklärt. Die ECU 50 stellt ein Mittel zum Korrigieren von zumindest einem Parameter zur Verfügung, der den Ladedruck und den Einlassdruck verknüpft. Das Mittel kann als Selbstkorrektureinrichtung oder Lerneinrichtung bezeichnet werden. Der Parameter ist zumindest einer der Parameter bestehend aus dem Turbinenwirkungsgrad ηT, dem mechanischen Wirkungsgrad ηm, dem Verdichterwirkungsgrad ηC und einem Gesamtwirkungsgrad, wie z.B. einem Turboladerwirkungsgrad ηcmT (eta-cmT). Die Einrichtung berechnet den Parameter auf der Grundlage eines Ist-Betriebszustands der Kraftmaschine 10, wie z.B. einer Verdichterleistung und einer Turbinenleistung. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Turbinenwirkungsgrad ηT auf der Grundlage eines erfassten Betriebszustands der Kraftmaschine 10 berechnet.The following is a configuration of the ECU 50 for correcting at least one parameter during operation of the engine 10 explained. The ECU 50 provides a means for correcting at least one parameter that links the boost pressure and the intake pressure. The means may be referred to as a self-correction device or learning device. The parameter is at least one of the parameters consisting of the turbine efficiency ηT, the mechanical efficiency ηm, the compressor efficiency ηC and an overall efficiency, such as a turbocharger efficiency ηcmT (eta-cmT). The device calculates the parameter based on an actual operating state of the engine 10 , such as compressor power and turbine power. In this embodiment, the turbine efficiency ηT becomes based on a detected operating state of the engine 10 calculated.
Eine Beziehung zwischen einer Verdichterleistung und einer Turbinenleistung wird durch einen Ausdruck (15) ausgedrückt. In dem Ausdruck (15) werden Verluste, wie z.B. ein Reibungsverlust an jeweils der Turbine, dem Verdichten und der Welle, durch den Turbinenwirkungsgrad ηT, den Verdichterwirkungsgrad ηC bzw. dem mechanischen Wirkungsgrad qm angegeben. Eine theoretische Ist-Verdichterleistung wC wird auf der Grundlage eines Ist-Ladedrucks P1E berechnet, wobei angenommen wird, dass der Verdichtungsprozess des Verdichters ein isentroper Prozess ist. Eine theoretische Ist-Turbinenleistung wT wird auf der Grundlage eines Ist-Turbineneinlassdrucks P1T berechnet, wobei angenommen wird, dass der Expansionsprozess in der Turbine ein isentroper Prozess ist.
A relationship between a compressor power and a turbine power is expressed by Expression (15). In the expression (15), losses such as a friction loss at each of the turbine, the compression and the shaft, the turbine efficiency ηT, the compressor efficiency η C and the mechanical efficiency qm are indicated, respectively. A theoretical actual compressor power wC is based on an actual boost pressure P1E assuming that the compression process of the compressor is an isentropic process. A theoretical actual turbine power wT is based on an actual turbine inlet pressure P1T assuming that the expansion process in the turbine is an isentropic process.
Gemäß dem Ausdruck (15) wirkt das Verhältnis zwischen der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC und der theoretischen Ist-Turbinenleistung wT gleichzeitig auf drei Parameter ein. In diesem Ausführungsbeispiel werden die übrigen Parameter festgehalten, um einen Parameter zu berechnen, wie zum Beispiel den Turbinenwirkungsgrad ηT.According to the expression (15), the ratio between the theoretical actual compressor power acts WC and the theoretical actual turbine power wT at the same time on three parameters. In this embodiment, the remaining parameters are recorded to calculate a parameter, such as the turbine efficiency ηT.
Unter Bezugnahme auf 11 wird ein Ablaufdiagramm zum Berechnen des Turbinenwirkungsgrads ηT erklärt.With reference to 11 A flowchart for calculating the turbine efficiency ηT will be explained.
In Schritt S201 wird die theoretische Ist-Verdichterleistung wC durch einen Ausdruck (16) berechnet. In dem Ausdruck (16) gibt Cpa die spezifische Wärme bei einem konstanten Druck der Einlassluft an, gibt κa das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1C die Einlasslufttemperatur an, die durch den Einlasslufttemperatursensor 52 erfasst wird, und gibt Pa den Atmosphärendruck an, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird. Zusätzlich gibt P1E den Ist-Ladedruck an, der durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird, und gibt Ga eine Ist-Menge der Einlassluftströmung an, die durch das Luftdurchflussmessgerät 51 erfasst wird.
In step S201 becomes the theoretical actual compressor power WC calculated by an expression (16). In the expression (16), Cpa indicates the specific heat at a constant pressure of the intake air, κa indicates the specific heat ratio T1C the intake air temperature passing through the intake air temperature sensor 52 is detected, and Pa indicates the atmospheric pressure passing through the atmospheric pressure sensor 29 is detected. In addition there P1E the actual boost pressure applied by the inlet pressure sensor 23 is detected, and Ga indicates an actual amount of intake air flow passing through the air flow meter 51 is detected.
In Schritt S202 wird die theoretische Ist-Turbinenleistung wT durch einen Ausdruck (17) berechnet. In dem Ausdruck (17) gibt Cpex einen vorbestimmten Wert der spezifischen Wärme bei einem konstanten Druck des Abgases an, gibt κex das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1T die Einlasstemperatur des Abgases am Einlass der Turbine an, gibt P1T den Turbineneinlassdruck an, der durch den Turbineneinlassdrucksensor 54 erfasst wird, gibt Gex eine Menge Abgas an, das durch die Turbine strömt, und gibt P2T einen geschätzten Druck am Auslass der Turbine an. Die Einlasstemperatur T1T kann ein geschätzter Wert sein, der auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10 geschätzt wird, oder kann ein erfasster Wert sein, der durch einen Abgastemperatursensor erfasst wird. Der Wert Gex kann auf der Grundlage der Einlassluftmenge Ga und der Kraftstoffeinspritzmenge berechnet werden. Der Auslassdruck P2T ist ein geschätzter Wert, der auf der Grundlage der Menge des Abgases Gex geschätzt wird. Der Auslassdruck P2T kann durch einen erfassten atmosphärischen Druck erhalten werden, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird.
In step S202 the theoretical actual turbine power wT is calculated by an expression (17). In the expression (17), Cpex indicates a predetermined value of the specific heat at a constant pressure of the exhaust gas, κex indicates the specific heat ratio T1T the inlet temperature of the exhaust gas at the inlet of the turbine on P1T the turbine inlet pressure passing through the turbine inlet pressure sensor 54 is detected, Gex indicates a lot of exhaust gas flowing through the turbine and gives P2T an estimated pressure at the outlet of the turbine. The inlet temperature T1T may be an estimated value based on the operating state of the engine 10 is estimated, or may be a sensed value, which is determined by a Exhaust gas temperature sensor is detected. The value Gex may be based on the intake air amount ga and the fuel injection amount are calculated. The outlet pressure P2T is an estimated value estimated based on the amount of the exhaust gas Gex. The outlet pressure P2T can be obtained by a detected atmospheric pressure passing through the atmospheric pressure sensor 29 is detected.
In Schritt S203 wird der Verdichterwirkungsgrad ηC auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC berechnet. Beispielsweise wird der Verdichterwirkungsgrad ηC unter Verwendung des Verdichterwirkungsgradkennfelds berechnet, das in 6 gezeigt ist.In step S203 is the compressor efficiency ηC based on the theoretical actual compressor power WC calculated. For example, the compressor efficiency η C is calculated using the compressor efficiency map shown in FIG 6 is shown.
In Schritt S204 wird die Ist-Verdichterleistung WC auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC und des Verdichterwirkungsgrades ηC unter Verwendung eines Ausdrucks (18) berechnet.
In step S204 becomes the actual compressor capacity WC based on the theoretical actual compressor power WC and the compressor efficiency η C using an expression ( 18 ).
In Schritt S205 wird der mechanische Wirkungsgrad ηm auf der Grundlage der Ist-Verdichterleistung WC unter Verwendung eines Kennfelds zum mechanischen Wirkungsgrad berechnet, wie in 7 gezeigt ist.In step S205 is the mechanical efficiency ηm based on the actual compressor power WC calculated using a mechanical efficiency map as in 7 is shown.
In Schritt S206 wird ein Ist-Turbinenwirkungsgrad ηT_act (eta-T_act) unter Verwendung eines Ausdrucks (19) berechnet.
In step S206 is an actual turbine efficiency ηT_act (eta-T_act) using an expression ( 19 ).
In Schritt S207 wird ein Korrekturpunkt, insbesondere ein gespeicherter Wert des Turbinenwirkungsgrads, der durch den Selbstkorrekturprozess korrigiert werden soll, bestimmt.In step S207 For example, a correction point, in particular, a stored value of the turbine efficiency to be corrected by the self-correction process, is determined.
Das Turbinenwirkungsgradkennfeld, das eine Beziehung zwischen der Sollturbinenleistung und dem Turbinenwirkungsgrad oder der Ist-Turbinenleistung und dem Turbinenwirkungsgrad zeigt, ist in 8 gezeigt. Das in 8 gezeigte Kennfeld ist in der ECU 50 in der Form einer Datenmatrix gespeichert, wie in 13 gezeigt ist. Das in 13 gezeigte Kennfeld wird bei dem Schritt S106 in dem gewöhnlichen Steuerprozess ausgewertet. Das in den 8 und 13 gezeigte Kennfeld kann als Primärturbinenwirkungsgradkennfeld bezeichnet werden. Ein Hilfsturbinenwirkungsgradkennfeld, das eine Beziehung zwischen der theoretischen Sollturbinenleistung und dem Turbinenwirkungsgrad oder der theoretischen Ist-Turbinenleistung und dem Turbinenwirkungsgrad zeigt, ist in 12 gezeigt. Das in 12 gezeigte Kennfeld ist in der ECU 50 gespeichert, das in der Form einer Datenmatrix gespeichert ist, wie in 14 gezeigt ist. Das in 14 gezeigte Kennfeld wird in dem Selbstkorrekturprozess ausgewertet. Das Hilfsturbinenwirkungsgradkennfeld wird als Umwandlungsblock verwendet, der den Turbinenwirkungsgrad, der auf der Grundlage der erfassten Werte berechnet, in den Turbinenwirkungsgrad umwandelt, der für den gewöhnlichen Steuerprozess vorbereitet wird.The turbine efficiency map showing a relationship between the target turbine power and the turbine efficiency or the actual turbine power and the turbine efficiency is shown in FIG 8th shown. This in 8th The map shown is in the ECU 50 stored in the form of a data matrix, as in 13 is shown. This in 13 shown map is at the step S106 evaluated in the ordinary control process. That in the 8th and 13 The map shown can be referred to as a primary turbine efficiency map. An auxiliary turbine efficiency map showing a relationship between the theoretical target turbine power and the turbine efficiency or the theoretical actual turbine power and the turbine efficiency is shown in FIG 12 shown. This in 12 The map shown is in the ECU 50 stored in the form of a data matrix, as in 14 is shown. This in 14 The map shown is evaluated in the self-correction process. The auxiliary turbine efficiency map is used as a conversion block that converts the turbine efficiency, which is calculated based on the detected values, to the turbine efficiency that is prepared for the ordinary control process.
Ein imaginärer Turbinenwirkungsgrad ηT' (eta-T-prime) wird unter Verwendung des in den 12 und 14 gezeigten Kennfelds auf der Grundlage der theoretischen Ist-Turbinenleistung wT berechnet, die in dem Schritt S202 berechnet wird.An imaginary turbine efficiency ηT '(eta-T-prime) is calculated using the method described in U.S. Pat 12 and 14 shown map based on the theoretical actual turbine power wT, which in the step S202 is calculated.
Dann wird eine imaginäre Ist-Turbinenleistung WT'(WT-prime) durch einen Ausdruck (20) auf der Grundlage des imaginären Turbinenwirkungsgrads ηT' berechnet.
Then, an imaginary actual turbine power WT '(WT-prime) is calculated by an expression (20) based on the imaginary turbine efficiency ηT'.
Dann bestimmt die ECU 50 die Ist-Turbinenleistung WTi, die als Index in dem in 13 gezeigten Kennfeld verwendet wird, auf der Grundlage der imaginären Ist-Turbinenleistung WT'. Die Ist-Turbinenleistung WTi erfüllt einen Ausdruck (21). Daher entspricht die Ist-Turbinenleistung WTi der imaginären Ist-Turbinenleistung WT'. In den Ausdrücken und den Zeichnungen sind die Suffixe i, i-1 und i+1 Indexangaben zur Bezugnahme auf das i-te Element das i-1-te Element und das i+1-te Elemente in dem Kennfeld.
Then the ECU determines 50 the actual turbine power WTi, which is used as an index in the in 13 shown map, based on the imaginary actual turbine power WT '. The actual turbine power WTi fulfills an expression ( 21 ). Therefore, the actual turbine power WTi corresponds to the imaginary actual turbine power WT ' , In the expressions and the drawings, the suffixes i, i-1, and i + 1 are indexes for referring to the i-th element, the i-1th element, and the i + 1-th element in the map.
Dann bezieht die ECU 50 den Turbinenwirkungsgrad ηTi entsprechend der Ist-Turbinenleistung WTi durch Auswerten des in 13 gezeigten Kennfelds.Then the ECU refers 50 the turbine efficiency ηTi according to the actual turbine power WTi by evaluating the in 13 shown map.
In Schritt S208 korrigiert die ECU 50 einen gespeicherten Wert des Turbinenwirkungsgrads ηTi in den Kennfeldern. Zuerst korrigiert die ECU 50 das in 13 gezeigte Kennfeld. Die ECU 50 berechnet einen korrigierten Wert des Turbinenwirkungsgrads ηTi durch einen Ausdruck (22) auf der Grundlage des Turbinenwirkungsgrads ηTi, der in Schritt S207 bezogen wird, und des Ist-Turbinenwirkungsgrads ηT_act, der in Schritt 206 berechnet wird. Dann speichert die ECU 50 den korrigierten Wert, der durch den Ausdruck (22) berechnet wird, als Turbinenwirkungsgrad ηTi in dem Kennfeld. A1s Ergebnis wird der Turbinenwirkungsgrad ηTi erneuert und in einen Wert aktualisiert, der einen Ist-Betriebszustand des Turboladers 30 wiedergibt. In dem Ausdruck (22) ist K eine Korrekturverstärkung und ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt.
In step S208 corrects the ECU 50 a stored value of the turbine efficiency ηTi in the maps. First, the ECU corrects 50 this in 13 shown map. The ECU 50 calculates a corrected value of the turbine efficiency ηTi by an expression (22) based on the turbine efficiency ηTi determined in step S207 and the actual turbine efficiency ηT_act obtained in step 206 is calculated. Then the ECU saves 50 the corrected value by the Expression (22) is calculated as the turbine efficiency ηTi in the map. A1s As a result, the turbine efficiency ηTi is renewed and updated to a value representing an actual operating state of the turbocharger 30 reproduces. In the expression (22), K is a correction gain and is set to a predetermined value.
Dann korrigiert die ECU 50 das in 14 gezeigte Kennfeld. Die ECU 50 bestimmt die theoretische Ist-Turbinenleistung wTi durch einen Ausdruck (23) auf der Grundlage des Turbinenwirkungsgrads ηTi, der in dem Kennfeld in 13 gespeichert wird, und der Ist-Turbinenleistung WTi. Die theoretische Ist-Turbinenleistung wTi gibt an, dass ein Index des Turbinenwirkungsgrads ηTi ersetzt werden sollte. Dann ersetzt die ECU 50 den gespeicherten Wert des Turbinenwirkungsgrads ηTi durch einen Wert des Turbinenwirkungsgrads ηTi, der durch den Ausdruck (22) berechnet wird.
Then the ECU corrects 50 this in 14 shown map. The ECU 50 determines the theoretical actual turbine power wTi by an expression (23) based on the turbine efficiency ηTi, which is shown in the map in FIG 13 is stored, and the actual turbine power WTi. The theoretical actual turbine power wTi indicates that an index of the turbine efficiency ηTi should be replaced. Then replace the ECU 50 the stored value of the turbine efficiency ηTi by a value of the turbine efficiency ηTi calculated by the expression (22).
Wie vorstehend erklärt ist, wird in dem Ausführungsbeispiel der Parameter, wie z.B. der Turbinenwirkungsgrad ηT, der für den gewöhnlichen Steuerprozess des VTM 53 vorbereitet wird, in einer Selbstkorrektur auf der Grundlage eines Ist-Betriebszustands des Kraftmaschinensystems korrigiert.As explained above, in the embodiment, the parameter such as the turbine efficiency ηT, which is for the ordinary control process of the VTM 53 is corrected in a self-correction based on an actual operating state of the engine system.
In dem Ausführungsbeispiel wird in dem Steuerblock B34 der Turbinenwirkungsgrad ηT, der in der ECU 50 gespeichert ist, auf der Grundlage des Turbinenwirkungsgrads ηT korrigiert, der auf der Grundlage des Ist-Betriebszustands des Turboladers berechnet wird. Als Folge ist es möglich, den gewöhnlichen Steuerprozess auf eine angemessene Weise durchzuführen. In dem Ausführungsbeispiel ist es möglich, einen korrekten Betrag für den Turbineneinlassdruck in dem Steuerblock B33 zu berechnen. Daher ist es möglich, die Steuercharakteristiken zu verbessern. Anders gesagt ist es möglich, eine Genauigkeit des Zielwertmodells durch Aktualisieren des Parameters gemäß dem Ist-Betriebzustand der Kraftmaschine 10 zu verbessern. Als Folge ist es möglich, das Ansprechverhalten einer Zielwertänderung zu verbessern.In the embodiment, in the control block B34 the turbine efficiency ηT stored in the ECU 50 is corrected based on the turbine efficiency ηT calculated based on the actual operating state of the turbocharger. As a result, it is possible to perform the ordinary control process in an appropriate manner. In the embodiment, it is possible to obtain a correct amount for the turbine inlet pressure in the control block B33 to calculate. Therefore, it is possible to improve the control characteristics. In other words, it is possible to obtain accuracy of the target value model by updating the parameter according to the actual operating state of the engine 10 to improve. As a result, it is possible to improve the response of a target value change.
Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend gemeinsam mit den Zeichnungen beschrieben. Das zweite Ausführungsbeispiel verwendet dasselbe Kraftmaschinensystem, das in dem ersten Ausführungsbeispiel erklärt ist, außer dem Selbstkorrekturprozess. In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird der mechanische Wirkungsgrad ηm durch den Selbstkorrekturprozess korrigiert. Der mechanische Wirkungsgrad ηm wird in dem Steuerblock B33 verwendet. Der mechanische Wirkungsgrad ηm wird auf der Grundlage der Verdichterleistung und der Turbinenleistung korrigiert, die beide aus dem Ist-Betriebszustand des Turboladers 30 berechnet werden.A second embodiment of the invention will be described below together with the drawings. The second embodiment uses the same engine system explained in the first embodiment except for the self-correction process. In the second embodiment, the mechanical efficiency ηm is corrected by the self-correction process. The mechanical efficiency ηm is in the control block B33 used. The mechanical efficiency ηm is corrected on the basis of the compressor power and the turbine power, both from the actual operating state of the turbocharger 30 be calculated.
Der Selbstkorrekturprozess für den mechanischen Wirkungsgrad ηm wird an Stelle des Selbstkorrekturprozesses in dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel durchgeführt. Jedoch ist es möglich, den Selbstkorrekturprozess in diesem Ausführungsbeispiel in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel zu installieren und durchzuführen.The self-correction process for the mechanical efficiency ηm is performed in place of the self-correction process in the previous embodiment. However, it is possible to install and perform the self-correction process in this embodiment in the foregoing embodiment.
Eine Beziehung zwischen einer Verdichterleistung und einer Turbinenleistung wird durch einen Ausdruck (24) ausgedrückt. In dem Ausdruck (24) werden Verluste, wie z.B. ein Reibungsverlust an jeweils der Turbine, dem Verdichter und der Welle durch den Turbinenwirkungsgrad ηT, den Verdichterwirkungsgrad ηC und beziehungsweise den mechanischen Wirkungsgrad ηm angegeben. Eine theoretische Ist-Verdichterleistung wC wird auf der Grundlage eines Ist-Ladedrucks P1E berechnet, wobei angenommen wird, dass der Verdichtungsprozess in dem Verdichter ein isentroper Prozess ist. Eine theoretische Ist-Turbinenleistung wT wird auf der Grundlage eines Ist-Turbineneinlassdrucks P1T berechnet, wobei angenommen wird, dass der Expansionsprozess in der Turbine ein isentroper Prozess ist.
A relationship between a compressor power and a turbine power is expressed by Expression (24). In the expression (24), losses such as friction loss at each of the turbine, the compressor and the shaft are indicated by the turbine efficiency ηT, the compressor efficiency ηC and mechanical efficiency ηm, respectively. A theoretical actual compressor power wC is based on an actual boost pressure P1E calculated assuming that the compression process in the compressor is an isentropic process. A theoretical actual turbine power wT is based on an actual turbine inlet pressure P1T assuming that the expansion process in the turbine is an isentropic process.
Gemäß dem Ausdruck (24) wirkt das Verhältnis zwischen der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC und der theoretischen Ist-Turbinenleistung wT gleichzeitig auf drei Parameter ein. In diesem Ausführungsbeispiel werden die übrigen Parameter festgehalten, um einen Parameter zu berechnen, wie z.B den mechanischen Wirkungsgrad ηm.According to the expression (24), the ratio between the theoretical actual compressor power acts WC and the theoretical actual turbine power wT at the same time on three parameters. In this embodiment, the remaining parameters are recorded to calculate a parameter, such as the mechanical efficiency ηm.
Unter Bezugnahme auf 15 wird ein Ablaufdiagramm zum Berechnen des mechanischen Wirkungsgrads ηm erklärt.With reference to 15 A flowchart for calculating the mechanical efficiency ηm will be explained.
In Schritt S211 wird die theoretische Ist-Verdichterleistung wC durch einen Ausdruck (25) berechnet. In dem Ausdruck (25) gibt Cpa die spezifische Wärme bei einem konstanten Druck der Einlassluft an, gibt κa das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1C die Einlasslufttemperatur an, die durch den Einlasslufttemperatursensor 52 erfasst wird, und gibt Pa den Atmosphärendruck an, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird. Zusätzlich gibt P1E den Ist-Ladedruck an, der durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird, und gibt Ga eine Ist-Menge der Einlassluftströmung an, die durch das Luftdurchflussmessgerät 51 erfasst wird.
In step S211 the theoretical actual compressor power wC is calculated by expression (25). In the expression (25), Cpa indicates the specific heat at a constant pressure of the intake air, κa indicates the specific heat ratio T1C the intake air temperature passing through the intake air temperature sensor 52 is detected, and Pa indicates the atmospheric pressure passing through the atmospheric pressure sensor 29 is detected. In addition there P1E the actual boost pressure applied by the inlet pressure sensor 23 is captured, and gives Ga a Actual amount of intake air flow passing through the air flow meter 51 is detected.
In Schritt S212 wird die theoretische Ist-Turbinenleistung wT durch einen Ausdruck (26) berechnet. In dem Ausdruck (26) gibt Cpex einen vorbestimmten Wert der spezifischen Wärme bei einem konstanten Druck des Abgases an, gibt κex das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1T die Einlasstemperatur des Abgases am Einlass der Turbine an, gibt P1T den Turbineneinlassdruck an, der durch den Turbineneinlassdrucksensor 54 erfasst wird, gibt Gex eine Menge Abgas an, das durch die Turbine strömt, und gibt P2T einen geschätzten Druck am Auslass der Turbine an. Die Einlasstemperatur T1T kann ein geschätzter Wert sein, der auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10 geschätzt wird, oder kann ein erfasster Wert sein, der durch einen Abgastemperatursensor erfasst wird. Der Wert Gex kann auf der Grundlage der Einlassluftmenge Ga und der Kraftstoffseinspritzmenge berechnet werden. Die Auslasstemperatur P2T ist ein geschätzter Wert, der auf der Grundlage der Menge des Abgases Gex geschätzt wird. Der Auslassdruck P2T kann durch einen erfassten atmosphärischen Druck erhalten werden, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird.
In step S212 the theoretical actual turbine power wT is calculated by an expression (26). In the expression (26), Cpex indicates a predetermined value of the specific heat at a constant pressure of the exhaust gas, κex indicates the specific heat ratio T1T the inlet temperature of the exhaust gas at the inlet of the turbine on P1T the turbine inlet pressure passing through the turbine inlet pressure sensor 54 is detected, Gex indicates a lot of exhaust gas flowing through the turbine and gives P2T an estimated pressure at the outlet of the turbine. The inlet temperature T1T may be an estimated value based on the operating state of the engine 10 is estimated, or may be a detected value, which is detected by an exhaust gas temperature sensor. The value Gex may be calculated based on the intake air amount Ga and the fuel injection amount. The outlet temperature P2T is an estimated value estimated based on the amount of the exhaust gas Gex. The outlet pressure P2T can be obtained by a detected atmospheric pressure passing through the atmospheric pressure sensor 29 is detected.
In Schritt S213 wird der Verdichterwirkungsgrad ηC auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC berechnet. Beispielsweise wird der Verdichterwirkungsgrad ηC unter Verwendung des Verdichterwirkungsgradkennfelds berechnet, wie in 6 gezeigt ist.In step S213 is the compressor efficiency ηC based on the theoretical actual compressor power WC calculated. For example, the compressor efficiency η C is calculated using the compressor efficiency map, as in FIG 6 is shown.
In Schritt S214 wird die Ist-Verdichterleistung WC auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC und des Verdichterwirkungsgrads ηC unter Verwendung eines Ausdrucks (27) berechnet.
In step S214 becomes the actual compressor capacity WC based on the theoretical actual compressor power WC and the compressor efficiency η C using an expression ( 27 ).
In Schritt S215 wird der Turbinenwirkungsgrad ηT auf der Grundlage der theoretischen Ist-Turbinenleistung wT unter Verwendung des Turbinenwirkungsgradkennfelds berechnet, wie in 12 gezeigt ist.In step S215 is the turbine efficiency ηT based on the theoretical actual turbine power wT calculated using the turbine efficiency map as in 12 is shown.
In Schritt S216 wird ein mechanischer Ist-Wirkungsgrad ηm_act (eta-m_act) unter Verwendung eines Ausdrucks (28) berechnet.
In step S216 is a mechanical actual efficiency ηm_act (eta-m_act) using an expression ( 28 ).
In Schritt S217 wird ein Korrekturpunkt, insbesondere ein gespeicherter Wert des mechanischen Wirkungsgrads, der durch den Selbstkorrekturprozess korrigiert werden soll, bestimmt.In step S217 For example, a correction point, in particular a stored value of the mechanical efficiency to be corrected by the self-correction process, is determined.
Das Kennfeld zum mechanischen Wirkungsgrad, wie in 7 gezeigt ist, wird in der ECU 50 in der Form einer Datenmatrix gespeichert, wie in 16 gezeigt ist. Dann bestimmt die ECU 50 die Ist-Verdichterleistung WCi, die als Index auf dem in 16 gezeigten Kennfeld verwendet wird, auf der Grundlage der Ist-Verdichterleistung WC unter Verwendung eines Ausdrucks (29).
The map of mechanical efficiency, as in 7 is shown in the ECU 50 stored in the form of a data matrix, as in 16 is shown. Then the ECU determines 50 the actual compressor power WCi, which is used as index on the in 16 map is used, based on the actual compressor power WC using an expression ( 29 ).
Dann bezieht die ECU 50 den mechanischen Wirkungsgrad ηmi entsprechend der Ist-Verdichterleistung WCi durch Auswerten des in 16 gezeigten Kennfelds.Then the ECU refers 50 the mechanical efficiency ηmi according to the actual compressor power WCi by evaluating the in 16 shown map.
In Schritt S218 korrigiert die ECU 50 einen gespeicherten Wert des mechanischen Wirkungsgrads ηmi in dem Kennfeld, das in 16 gezeigt ist. Die ECU 50 berechnet einen korrigierten Wert des mechanischen Wirkungsgrads ηmi durch einen Ausdruck (30) auf der Grundlage des mechanischen Wirkungsgrads nmi, der in Schritt S217 bezogen wird, und des mechanischen Ist-Wirkungsgrads ηm_act, der in Schritt S216 berechnet wird. In dem Ausdruck (30) ist K eine Korrekturverstärkung und ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt.
In step S218 corrects the ECU 50 a stored value of the mechanical efficiency ηmi in the map, which in 16 is shown. The ECU 50 calculates a corrected value of the mechanical efficiency ηmi by an expression (30) on the basis of the mechanical efficiency nmi obtained in step S217 and the mechanical actual efficiency ηm_act obtained in step S216 is calculated. In the expression (30), K is a correction gain and is set to a predetermined value.
Dann speichert die ECU 50 den korrigierten Wert, der durch den Ausdruck (30) berechnet wird, als den mechanischen Wirkungsgrad ηmi in dem Kennfeld.Then the ECU saves 50 the corrected value calculated by the expression (30) as the mechanical efficiency ηmi in the map.
In dem Ausführungsbeispiel wird in dem Steuerblock B34 der mechanische Wirkungsgrad ηm, der in der ECU 50 gespeichert ist, auf der Grundlage des mechanischen Wirkungsgrads ηT korrigiert, der auf der Grundlage des Ist-Betriebszustands des Turboladers berechnet wird. Als Folge ist es möglich, den gewöhnlichen Prozess auf eine angemessene Weise durchzuführen. In dem Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine korrekte Menge für den Turbineneinlassdruck in dem Steuerblock B33 zu berechnen. Daher ist es möglich, die Steuercharakteristiken zu verbessern. Anders gesagt ist es möglich, eine Genauigkeit des Zielwertmodells durch Aktualisieren des Parameters gemäß dem Ist-Betriebszustand der Kraftmaschine 10 zu verbessern. Als Folge ist es möglich, das Ansprechverhalten einer Zielwertänderung zu verbessern.In the embodiment, in the control block B34 the mechanical efficiency ηm in the ECU 50 is corrected based on the mechanical efficiency ηT calculated based on the actual operating state of the turbocharger. As a result, it is possible to carry out the ordinary process in an appropriate way. In the embodiment, it is possible to have a correct amount for the turbine inlet pressure in the control block B33 to calculate. Therefore, it is possible to improve the control characteristics. In other words, it is possible to achieve accuracy of the target value model by updating the parameter according to the actual operating state of the engine 10 to improve. As a result, it is possible to improve the response of a target value change.
Drittes AusführungsbeispielThird embodiment
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend gemeinsam mit den Zeichnungen beschrieben. Das dritte Ausführungsbeispiel verwendet dasselbe Kraftmaschinensystem, das in dem ersten Ausführungsbeispiel erklärt ist, außer dem Selbstkorrekturprozess. In dem dritten Ausführungsbeispiel wird der Verdichterwirkungsgrad ηC durch den Selbstkorrekturprozess korrigiert. Der Verdichterwirkungsgrad ηC wird in dem Steuerblock B33 verwendet. In dem Steuerblock B34 wird der Verdichterwirkungsgrad ηC auf der Grundlage eines Vergleichs zwischen der Verdichterleistung und der Turbinenleistung korrigiert, die beide aus dem Ist-Betriebszustand der Kraftmaschine 10 berechnet werden.A third embodiment of the invention will be described below together with the drawings. The third embodiment uses the same engine system explained in the first embodiment except the self-correction process. In the third embodiment, the compressor efficiency η C is corrected by the self-correction process. The compressor efficiency ηC is in the control block B33 used. In the control block B34 For example, the compressor efficiency η C is corrected on the basis of a comparison between the compressor power and the turbine power, both from the actual operating state of the engine 10 be calculated.
Der Selbstkorrekturprozess für den Verdichterwirkungsgrad ηC wird anstelle des Selbstkorrekturprozesses in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel durchgeführt. Jedoch ist es möglich, den Selbstkorrekturprozess in diesem Ausführungsbeispiel in das vorangehende Ausführungsbeispiel zu installieren und diesen durchzuführen.The self-correction process for the compressor efficiency η C is performed instead of the self-correction process in the foregoing embodiment. However, it is possible to install and execute the self-correction process in this embodiment in the foregoing embodiment.
Eine Beziehung zwischen einer Verdichterleistung und einer Turbinenleistung wird durch einen Ausdruck (31) ausgedrückt. In dem Ausdruck (24) werden Verluste, wie zum Beispiel ein Reibungsverlust an jeweils der Turbine, dem Verdichter und der Welle, durch den Turbinenwirkungsgrad ηT, den Verdichterwirkungsgrad ηC beziehungsweise dem mechanischen Wirkungsgrad ηm angegeben. Eine theoretische Ist-Verdichterleistung wC wird auf der Grundlage eines Ist-Ladedrucks P1E berechnet, wobei angenommen wird, dass der Verdichtungsprozess in dem Verdichter ein isentroper Prozess ist. Eine theoretische Ist-Turbinenleistung wT wird auf der Grundlage eines Ist-Turbineneinlassdrucks P1T berechnet, wobei angenommen wird, dass der Expansionsprozess in der Turbine ein isentroper Prozess ist.
A relationship between a compressor power and a turbine power is expressed by an expression (31). In expression (24), losses such as friction loss at each of the turbine, the compressor and the shaft are indicated by the turbine efficiency ηT, the compressor efficiency ηC and the mechanical efficiency ηm, respectively. A theoretical actual compressor power wC is based on an actual boost pressure P1E calculated assuming that the compression process in the compressor is an isentropic process. A theoretical actual turbine power wT is based on an actual turbine inlet pressure P1T assuming that the expansion process in the turbine is an isentropic process.
Gemäß dem Ausdruck (31) nimmt das Verhältnis der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC und der theoretischen Ist-Turbinenleistung wT gleichzeitig Einfluss auf drei Parameter. In diesem Ausführungsbeispiel werden die übrigen Parameter festgehalten, um einen Parameter zu berechnen, wie z.B. den Verdichterwirkungsgrad ηC.According to the expression (31), the ratio of the theoretical actual compressor power wC and the theoretical actual turbine power wT simultaneously influences three parameters. In this embodiment, the remaining parameters are recorded to calculate a parameter, e.g. the compressor efficiency ηC.
Unter Bezugnahme auf 17 wird ein Ablaufdiagram zum Berechnen des Verdichterwirkungsgrads ηC erklärt.With reference to 17 A flowchart for calculating the compressor efficiency η C will be explained.
In Schritt S221 wird die theoretische Ist-Verdichterleistung wC durch einen Ausdruck (32) berechnet. In dem Ausdruck (32) gibt Cpa die spezifische Wärme bei einem konstanten Druck der Einlassluft an, gibt κa das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1C die Einlasslufttemperatur an, die durch den Einlasslufttemperatursensor 52 erfasst wird, und gibt Pa den Atmosphärendruck an, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird. Zusätzlich gibt P1E den Ist-Ladedruck an, der durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird, und gibt Ga die Ist-Menge der Einlassluftströmung an, die durch das Luftdurchflussmessgerät 51 erfasst wird.
In step S221 the theoretical actual compressor power wC is calculated by an expression (32). In the expression (32), Cpa indicates the specific heat at a constant pressure of the intake air, κa indicates the specific heat ratio T1C the intake air temperature passing through the intake air temperature sensor 52 is detected, and Pa indicates the atmospheric pressure passing through the atmospheric pressure sensor 29 is detected. In addition there P1E the actual boost pressure applied by the inlet pressure sensor 23 is detected, and Ga indicates the actual amount of intake air flow passing through the air flow meter 51 is detected.
In Schritt S222 wird die theoretische Ist-Turbinenleistung wT durch einen Ausdruck (33) berechnet. In dem Ausdruck (33) gibt Cpex einen vorbestimmten Wert der spezifischen Wärme bei einem konstanten Druck des Abgases an, gibt κex das spezifische Wärmeverhältnis an, gibt T1T die Einlasstemperatur des Abgases am Einlass der Turbine an, gibt P1T den Turbineneinlassdruck an, der durch den Turbineneinlassdrucksensor 54 erfasst wird, gibt Gex eine Menge des Abgases an, das durch die Turbine strömt, und gibt P2T einen geschätzten Druck am Auslass der Turbine an. Die Einlasstemperatur T1T kann ein geschätzter Wert sein, der auf der Grundlage des Betriebszustands der Kraftmaschine 10 geschätzt werden kann, oder kann ein erfasster Wert sein, der durch einen Abgastemperatursensor erfasst wird. Der Wert Gex kann auf der Grundlage der Einlassluftmenge Ga und der Kraftstoffeinspritzmenge berechnet werden. Der Auslassdruck P2T ist ein geschätzter Wert, der auf der Grundlage der Menge des Abgases Gex geschätzt wird. Der Auslassdruck P2T kann durch einen erfassten Atmosphärendruck erhalten werden, der durch den Atmosphärendrucksensor 29 erfasst wird.
In step S222 the theoretical actual turbine power wT is calculated by an expression (33). In the expression (33), Cpex indicates a predetermined value of the specific heat at a constant pressure of the exhaust gas, κex indicates the specific heat ratio T1T the inlet temperature of the exhaust gas at the inlet of the turbine on P1T the turbine inlet pressure passing through the turbine inlet pressure sensor 54 is detected, Gex indicates an amount of exhaust gas flowing through the turbine and gives P2T an estimated pressure at the outlet of the turbine. The inlet temperature T1T may be an estimated value based on the operating state of the engine 10 can be estimated or can be a sensed value detected by an exhaust gas temperature sensor. The value Gex may be calculated based on the intake air amount Ga and the fuel injection amount. The outlet pressure P2T is an estimated value estimated based on the amount of the exhaust gas Gex. The outlet pressure P2T can be obtained by a detected atmospheric pressure passing through the atmospheric pressure sensor 29 is detected.
In Schritt S223 wird der mechanische Wirkungsgrad ηm auf der Grundlage der Ist-Verdichterleistung WC unter Verwendung des in 7 gezeigten Kennfelds zum mechanischen Wirkungsgrad berechnet. In step S223 is the mechanical efficiency ηm on the basis of the actual compressor power WC using the in 7 calculated map for mechanical efficiency calculated.
In Schritt S224 wird der Turbinenwirkungsgrad ηT auf der Grundlage der theoretischen Ist-Turbinenleistung wT unter Verwendung des in 12 gezeigten Turbinenwirkungsgradkennfelds berechnet.In step S224 is the turbine efficiency ηT on the basis of the theoretical actual turbine power wT using the in 12 calculated turbine efficiency map calculated.
In Schritt S225 wird ein Ist-Verdichterwirkungsgrad ηC_act (eta-C-act) durch einen Ausdruck (34) berechnet.
In step S225 For example, an actual compressor efficiency ηC_act (eta-C-act) is calculated by expression (34).
In Schritt S226 wird ein Korrekturpunkt, insbesondere ein gespeicherter Wert des Verdichterwirkungsgrads, der durch den Selbstkorrekturprozess korrigiert werden soll, bestimmt.In step S226 For example, a correction point, particularly a stored value of the compressor efficiency to be corrected by the self-correction process, is determined.
Das Verdichterwirkungsgradkennfeld, das in 6 gezeigt ist, ist in der ECU 50 in der Form einer Datenmatrix gespeichert, wie in 18 gezeigt ist. Dann bestimmt die ECU 50 die theoretische Verdichterleistung wCi, das als Index in den in 18 gezeigten Kennfeld verwendet wird, auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC unter Verwendung eines Ausdrucks (35).
The compressor efficiency map used in 6 is shown in the ECU 50 stored in the form of a data matrix, as in 18 is shown. Then the ECU determines 50 the theoretical compressor power wCi, which is used as index in the in 18 map based on the theoretical actual compressor power wC using an expression ( 35 ).
Dann bezieht die ECU 50 den Verdichterwirkungsgrad ηCi entsprechend der theoretischen Verdichterleistung wCi durch Auswerten des in 18 gezeigten Kennfeldes.Then the ECU refers 50 the compressor efficiency ηCi according to the theoretical compressor power wCi by evaluating the in 18 shown map.
In Schritt S227 korrigiert die ECU 50 einen gespeicherten Wert des Verdichterwirkungsgrads ηCi in dem in 18 gezeigten Kennfeld. Die ECU 50 berechnet einen korrigierten Wert des Verdichterwirkungsgrads ηCi durch einen Ausdruck (36) auf der Grundlage des Verdichterwirkungsgrads ηCi, der in Schritt S227 bezogen wird, und des Ist-Verdichterwirkungsgrads ηC_act, der in Schritt S225 berechnet wird. In dem Ausdruck (36) ist K eine Korrekturverstärkung und ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt.
In step S227 corrects the ECU 50 a stored value of the compressor efficiency ηCi in the in 18 shown map. The ECU 50 calculates a corrected value of the compressor efficiency ηCi by a term (36) based on the compressor efficiency ηCi determined in step S227 and the actual compressor efficiency η C_act obtained in step S225 is calculated. In the expression (36), K is a correction gain and is set to a predetermined value.
Dann speichert die ECU 50 den korrigierten Wert, der durch den Ausdruck (36) berechnet wird, als Verdichterwirkungsgrad ηCi in dem Kennfeld.Then the ECU saves 50 the corrected value calculated by the expression (36) as the compressor efficiency ηCi in the map.
In dem Ausführungsbeispiel wird in dem Steuerblock B34 der Verdichterwirkungsgrad ηC, der in der ECU 50 gespeichert ist, auf der Grundlage des Verdichterwirkungsgrads ηC korrigiert, der auf der Grundlage des Ist-Betriebszustands des Turboladers berechnet wird. Als Folge ist es möglich, den gewöhnlichen Prozess auf eine angemessene Weise durchzuführen. In dem Ausführungsbeispiel ist es möglich, einen korrekten Betrag für den Turbineneinlassdruck in dem Steuerblock B33 zu berechnen. Daher ist es möglich, die Steuercharakteristiken zu verbessern. Anders gesagt ist es möglich, eine Genauigkeit des Zielwertmodells durch Aktualisieren des Parameters gemäß dem Ist-Betriebszustand der Kraftmaschine 10 zu verbessern. Als Folge ist es möglich, das Ansprechverhalten auf eine Zielwertänderung zu verbessern.In the embodiment, in the control block B34 the compressor efficiency ηC stored in the ECU 50 is corrected based on the compressor efficiency η C calculated based on the actual operating state of the turbocharger. As a result, it is possible to perform the ordinary process in an appropriate manner. In the embodiment, it is possible to obtain a correct amount for the turbine inlet pressure in the control block B33 to calculate. Therefore, it is possible to improve the control characteristics. In other words, it is possible to achieve accuracy of the target value model by updating the parameter according to the actual operating state of the engine 10 to improve. As a result, it is possible to improve the response to a target value change.
Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment
Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend zusammen mit den Zeichnungen beschrieben. Das vierte Ausführungsbeispiel verwendet dasselbe Kraftmaschinensystem, das in dem ersten Ausführungsbeispiel erklärt ist, außer dem Selbstkorrekturprozess. In dem vierten Ausführungsbeispiel wird der Turboladerwirkungsgrad ηcmT zum Berechnen des Sollturbineneinlassdrucks P1T_trg verwendet. Der Sollturbineneinlassdruck P1T_trg wird auf der Grundlage des Sollladedrucks P1E_trg, der Solleinlassluftmenge Ga_trg und des Turboladerwirkungsgrads ηcmT berechnet. Der Turboladerwirkungsgrad ηcmT gibt den gesamten Wirkungsgrad des Turboladers 30 einschließlich des Verdichterwirkungsgrads, des Turbinenwirkungsgrads und des mechanischen Wirkungsgrads an. Der Turboladerwirkungsgrad ηcmT wird in dem Steuerblock B33 verwendet.A fourth embodiment of the invention will be described below together with the drawings. The fourth embodiment uses the same engine system explained in the first embodiment except the self-correction process. In the fourth embodiment, the turbocharger efficiency ηcmT becomes to calculate the target turbine inlet pressure P1T_trg used. The target turbine inlet pressure P1T_trg is based on the target boost pressure P1E_trg , the intake intake air amount GA_TRG and turbocharger efficiency ηcmT. The turbocharger efficiency ηcmT gives the overall efficiency of the turbocharger 30 including compressor efficiency, turbine efficiency and mechanical efficiency. The turbocharger efficiency ηcmT is in the control block B33 used.
Beispielsweise wird in dem Ausführungsbeispiel eine theoretische Sollverdichterleistung wC-trg auf der Grundlage des Sollladedrucks P1E-trg und der Solleinlassluftmenge Ga_trg berechnet. Dann wird der Turboladerwirkungsgrad ηcmT auf der Grundlage der theoretischen Sollverdichterleistung wC_trg, beispielsweise unter Verwendung eines Kennfelds berechnet. Dann wird die theoretische Sollturbinenleistung wT_trg durch einen Ausdruck (37) auf der Grundlage der theoretischen Sollverdichterleistung wC_trg und des Turboladerwirkungsgrads ηcmT berechnet. Abschließend wird der Sollladedruck P1E_trg berechnet.
For example, in the embodiment, a theoretical target compressor power wC-trg based on the target boost pressure P1E -trg and the desired intake air quantity GA_TRG calculated. Then, the turbocharger efficiency ηcmT becomes based on the theoretical target compressor output wC_trg , calculated using, for example, a map. Then the theoretical target turbine power wT_trg by an expression (37) based on the theoretical target compressor power wC_trg and turbocharger efficiency ηcmT. Finally, the target boost pressure P1E_trg calculated.
Der Turboladerwirkungsgrad ηcmT, der in der ECU 50 als Kennfeld gespeichert ist, wird durch den Selbstkorrekturprozess korrigiert. Der Selbstkorrekturprozess für den Turboladerwirkungsgrad ηcmT wird anstelle des Selbstkorrekturprozesses in dem vorangehenden Ausführungsbeispiel durchgeführt. Jedoch ist es möglich, den Selbstkorrekturprozess in diesem Ausführungsbeispiel in das vorangehende Ausführungsbeispiel zu installieren und diesen durchzuführen.Turbocharger efficiency ηcmT stored in ECU 50 is stored as a map, is corrected by the self-correction process. The self-correction process for the turbocharger efficiency ηcmT is used instead of the self-correction process in the previous embodiment performed. However, it is possible to install and execute the self-correction process in this embodiment in the foregoing embodiment.
In dem Selbstkorrekturprozess wird ein Istturboladerwirkungsgrad ηcmT_act durch einen Ausdruck (38) auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC und der theoretischen Ist-Turbinenleistung wT berechnet, die beide berechnet werden können, wie in den vorangehenden Ausführungsbeispielen erklärt wurde.
In the self-correction process, an actual turbocharger efficiency ηcmT_act is calculated by an expression (38) based on the theoretical actual compressor power wC and the theoretical actual turbine power wT, both of which can be calculated, as explained in the preceding embodiments.
Dann bestimmt die ECU 50 einen gespeicherten Wert des Turboladerwirkungsgrads ηcmT, der durch den Selbstkorrekturprozess korrigiert werden soll. Die Bestimmung wird auf der Grundlage der theoretischen Ist-Verdichterleistung wC durchgeführt. Die ECU 50 korrigiert den gespeicherten Wert des Turboladerwirkungsgrads ηcmT auf der Grundlage des Ist-Turboladerwirkungsgrads ηcmT_act.Then the ECU determines 50 a stored value of the turbocharger efficiency ηcmT to be corrected by the self-correction process. The determination is made on the basis of the theoretical actual compressor power wC. The ECU 50 corrects the stored value of the turbocharger efficiency ηcmT based on the actual turbocharger efficiency ηcmT_act.
Wie vorstehend erklärt ist, wird der Turboladerwirkungsgrad, der zum Berechnen des Betätigungsbetrags für den VTM 53 verwendet wird, auf der Grundlage des Ist-Betriebszustands der Kraftmaschine 10 einschließlich des Turboladers 30 aktualisiert. Daher ist es möglich, einen gewünschten Ladedruck zu erzielen, während Einflüsse von störenden Bauteilen, wie z.B. eine Differenz zwischen jeweiligen Erzeugnissen des Turboladers und einer Alterung des Erzeugnisses beseitigt werden.As explained above, the turbocharger efficiency, which is used to calculate the amount of operation for the VTM 53 is used based on the actual operating state of the engine 10 including the turbocharger 30 updated. Therefore, it is possible to achieve a desired supercharging pressure while eliminating influences of troublesome components such as a difference between respective products of the turbocharger and aging of the product.
Wie vorstehend erklärt ist, verknüpft der Wirkungsgrad, der als der Parameter definiert ist, den Ladedruck und den Turbineneinlassdruck. Anders gesagt ermöglicht der Parameter, dass die ECU 50 zwischen dem Ladedruck und dem Turbineneinlassdruck eine Umwandlung vornimmt. Daher kann die ECU 50 den Sollturbineneinlassdruck auf der Grundlage des Sollladedrucks berechnen. Ferner ist die ECU 50 mit dem Turboladermodell versehen, das den Betätigungsbetrag und den Turbineneinlassdruck verknüpft. Anders gesagt ermöglicht das Turboladermodell, dass die ECU 50 eine Umwandlung zwischen dem Betätigungsbetrag und dem Turbineneinlassdruck vornimmt.As explained above, the efficiency defined as the parameter links the boost pressure and the turbine inlet pressure. In other words, the parameter allows the ECU 50 between the boost pressure and the turbine inlet pressure makes a conversion. Therefore, the ECU 50 calculate the target turbine inlet pressure based on the target boost pressure. Furthermore, the ECU 50 provided with the turbocharger model, which links the operating amount and the turbine inlet pressure. In other words, the turbocharger model allows the ECU 50 makes a conversion between the amount of operation and the turbine inlet pressure.
In einem Ausführungsbeispiel verknüpft der Parameter die Verdichterleistung und die Turbinenleistung. In dem anderen Ausführungsbeispiel ist der Parameter der Verdichterwirkungsgrad ηC, der die Ist-Verdichterleistung WC und die theoretische Ist-Verdichterleistung wC verknüpft. In dem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Parameter der mechanische Wirkungsgrad ηm, der die theoretische Ist-Verdichterleistung wT und die theoretische Ist-Verdichterleistung wC verknüpft. In dem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Parameter der Turbinenwirkungsgrad ηT, der die theoretische Ist-Turbinenleistung wT und die Ist-Turbinenleistung WT verknüpft.In one embodiment, the parameter combines compressor power and turbine power. In the other embodiment, the parameter is the compressor efficiency η C, which links the actual compressor power WC and the theoretical actual compressor power wC. In the further exemplary embodiment, the parameter is the mechanical efficiency ηm, which combines the theoretical actual compressor power wT and the theoretical actual compressor power wC. In the further exemplary embodiment, the parameter is the turbine efficiency ηT, which combines the theoretical actual turbine power wT and the actual turbine power WT.
Andere AusführungsbeispieleOther embodiments
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird die theoretische Verdichterleistung auf der Grundlage des Ladedrucks berechnet, der durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird. Alternativ ist es in dem Fall, dass das Drosselventil stromabwärts von dem Turbolader installiert ist, möglich, die theoretische Verdichterleistung durch Korrigieren des Ladedrucks, der durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird, auf der Grundlage eines Öffnungsgrads des Drosselventils genau zu berechnen. Beispielsweise wird der Ladedruck, der durch den Einlassdrucksensor 23 erfasst wird, auf der Grundlage eines Druckabfalls zwischen der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite des Drosselventils korrigiert. Der Druckabfall wird durch ein Kennfeld erhalten, in dem im Voraus gemessene Werte des Druckabfalls in Abhängigkeit von dem Öffnungsgrad des Drosselventils und der Einlassströmungsgeschwindigkeit aufgetragen sind. Die Einlassluftströmungsgeschwindigkeit kann mit der Einlassluftmenge verändert werden.In the embodiments described above, the theoretical compressor power is calculated based on the boost pressure provided by the intake pressure sensor 23 is detected. Alternatively, in the case where the throttle valve is installed downstream of the turbocharger, it is possible to increase the theoretical compressor performance by correcting the boost pressure provided by the intake pressure sensor 23 is detected to accurately calculate based on an opening degree of the throttle valve. For example, the boost pressure caused by the intake pressure sensor 23 is corrected based on a pressure drop between the upstream side and the downstream side of the throttle valve. The pressure drop is obtained by a map in which pre-measured values of the pressure drop are plotted depending on the opening degree of the throttle valve and the intake flow velocity. The intake air flow rate may be changed with the intake air amount.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Kraftmaschinensysteme das Drosselventil stromabwärts vom Turbolader haben, kann die Erfindung auf ein Kraftmaschinensystem angewendet werden, bei dem das Drosselventil stromaufwärts vom Turbolader, insbesondere des Verdichters installiert ist.Although in the embodiments described above, the engine systems have the throttle valve downstream of the turbocharger, the invention may be applied to an engine system in which the throttle valve is installed upstream of the turbocharger, in particular the compressor.
Obwohl in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen die Kraftmaschine die Dieselkraftmaschine ist, kann die vorliegende Erfindung auf eine Benzinkraftmaschine oder eine fremdgezündete Kraftmaschine angewendet werden.Although in the above-described embodiments, the engine is the diesel engine, the present invention may be applied to a gasoline engine or a spark-ignition engine.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben wurde, ist anzumerken, dass verschiedenartige Änderungen und Abwandlungen dem Fachmann offensichtlich sind. Derartige Änderungen und Abwandlungen sollen innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung liegen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.Although the present invention has been fully described in connection with the preferred embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications are intended to be within the scope of the present invention as defined by the appended claims.
Das Kraftmaschinensystem hat einen Turbolader 30 mit einem variablen Turbinenmechanismus 53, der durch eine ECU 50 gesteuert wird, um einen gewünschten Ladedruck zu erzielen. Die ECU 50 verwendet ein mathematisches Modell zum Berechnen eines optimalen Betätigungsbetrags für den variablen Turbinenmechanismus 53. Das mathematische Modell umfasst zumindest ein Parameter, wie z.B. einen Wirkungsgradwert eines Verdichters, einer Turbine und einer Welle. Die ECU 50 lernt einen Ist-Wert des Parameters auf der Grundlage eines vorliegenden Betriebszustands des Turboladers. Dann aktualisiert die ECU 50 einen gespeicherten Parameter auf der Grundlage des gelernten Werts. Daher ist es möglich, den variablen Turbinenmechanismus 53 genau zu steuern.The engine system has a turbocharger 30 with a variable turbine mechanism 53 by an ECU 50 is controlled to achieve a desired boost pressure. The ECU 50 uses a mathematical model to calculate an optimal amount of operation for the variable turbine mechanism 53 , The mathematical model includes at least one parameter, such as an efficiency value of a compressor, a turbine, and a shaft. The ECU 50 learns an actual value of the parameter based on a present operating state of the turbocharger. Then the ECU updates 50 a stored parameter based on the learned value. Therefore, it is possible the variable turbine mechanism 53 to control exactly.