內(nèi)燃機(jī)的控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其能夠抑制廢氣再循環(huán)量變?yōu)檫^(guò)剩的情況，從而抑制燃燒的不穩(wěn)定化。首先，根據(jù)運(yùn)行條件的變化，而對(duì)影響廢氣再循環(huán)量的多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量進(jìn)行設(shè)定。而且，在所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量已被設(shè)定的情況下，在使減少?gòu)U氣再循環(huán)量（所指的是外部廢氣再循環(huán)量和內(nèi)部廢氣再循環(huán)量中的至少一方。以下相同）的作動(dòng)器的動(dòng)作開始之后（S140），使增加廢氣再循環(huán)量的其他作動(dòng)器的動(dòng)作開始（S150）。
【專利說(shuō)明】?jī)?nèi)燃機(jī)的控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，尤其涉及一種適于執(zhí)行被搭載于車輛中的內(nèi)燃機(jī)的控制的、內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]一直以來(lái)，例如，如專利文獻(xiàn)I (日本特開2000 — 110628號(hào)公報(bào))中所公開的那樣，已知一種安裝有增壓器和廢氣再循環(huán)裝置(以下，簡(jiǎn)稱為EGR (Exhaust GasRecirculation)裝置)的內(nèi)燃機(jī)。此外，在本公報(bào)中，公開了一種根據(jù)吸入空氣量及增壓效率而對(duì)EGR閥進(jìn)行控制的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專利文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2000 - 110628號(hào)公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2001 - 020793號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]在上述的內(nèi)燃機(jī)中，以滿足與運(yùn)行條件相對(duì)應(yīng)的目標(biāo)EGR量(EGR率)的方式而設(shè)定了多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量。然而，每個(gè)作動(dòng)器對(duì)于EGR量變化的響應(yīng)性有所不同。因此，在同時(shí)實(shí)施了由響應(yīng)性較高的作動(dòng)器進(jìn)行的EGR量增加控制、和由響應(yīng)性較低的作動(dòng)器進(jìn)行的EGR量減少控制的情況下，EGR量會(huì)臨時(shí)性地變?yōu)楦哂谀繕?biāo)EGR量(過(guò)沖)。若EGR量臨時(shí)性地變?yōu)檫^(guò)剩，則會(huì)使燃燒變得不穩(wěn)定從而成為發(fā)生失火等的主要原因。
[0009]本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而完成的，其目的在于提供一種能夠抑制EGR量變?yōu)檫^(guò)剩的情況從而抑制燃燒的不穩(wěn)定化的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置。
[0010]用于解決課題的方法
[0011]為了達(dá)成上述目的，第一發(fā)明為一種的如下的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，具備:
[0012]設(shè)定單元，其根據(jù)運(yùn)行條件的變化，而對(duì)影響EGR量的多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量進(jìn)行設(shè)定；
[0013]作動(dòng)器依次控制單元，其在所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量已被設(shè)定的情況下，在使減少EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始之后，使增加EGR量的其他作動(dòng)器的動(dòng)作開始，其中，所述廢氣再循環(huán)量指的是外部廢氣再循環(huán)量和內(nèi)部廢氣再循環(huán)量中的至少一方，且下文中也為相同含義。
[0014]此外，第二發(fā)明的特征在于，在第一發(fā)明中，
[0015]所述作動(dòng)器依次控制單元在所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量已被設(shè)定的情況下，在使減少EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作完成之后，使增加EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始。
[0016]此外，第三發(fā)明的特征在于，在第二發(fā)明中，還具備:[0017]推斷單元，其根據(jù)所述設(shè)定的多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量，而對(duì)所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作同時(shí)開始的情況下的EGR量的變化過(guò)程進(jìn)行推斷；
[0018]判斷單元，其在所述變化過(guò)程中EGR量變?yōu)榇笥谌菰S值的情況下設(shè)為判斷條件成立；
[0019]作動(dòng)器同時(shí)控制單元，其在所述判斷條件不成立的情況下，使所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作同時(shí)開始，
[0020]所述作動(dòng)器依次控制單元在所述判斷條件成立的情況下，在使減少EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作完成之后，使增加EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始。
[0021 ] 此外，第四發(fā)明的特征在于，在第一至第三發(fā)明中，
[0022]所述多個(gè)作動(dòng)器至少包括:
[0023]廢氣旁通閥，其能夠任意地對(duì)旁通通道進(jìn)行開閉，所述旁通通道為，對(duì)被配置于所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上的增壓器的上游和下游進(jìn)行旁通的通道；
[0024]EGR閥，其能夠任意地對(duì)EGR通道進(jìn)行開閉，所述EGR通道為，對(duì)所述排氣通道中的所述增壓器的上游與所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道進(jìn)行連接的通道；
[0025]節(jié)氣門，其能夠任意地對(duì)所述進(jìn)氣通道進(jìn)行開閉。
[0026]發(fā)明效果
[0027]根據(jù)第一發(fā)明，在多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量已被設(shè)定的情況下，在使減少EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始之后，使增加EGR量的其他作動(dòng)器的動(dòng)作開始。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制EGR量變?yōu)檫^(guò)剩的情況，從而能夠抑制燃燒的不穩(wěn)定化。
[0028]根據(jù)第二發(fā)明，在多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量已被設(shè)定的情況下，在使減少EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作完成之后，使增加EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始。因此，根據(jù)本發(fā)明，不會(huì)使EGR量變?yōu)檫^(guò)剩，而會(huì)將EGR量控制為目標(biāo)EGR量。
[0029]根據(jù)第三發(fā)明，在變化過(guò)程中的EGR量在容許值以下的情況下，使多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作同時(shí)開始。因此，不會(huì)使EGR量變?yōu)檫^(guò)剩，從而能夠及早將EGR量控制為目標(biāo)EGR量。此外，在變化過(guò)程中的EGR量大于容許值的情況下，使減少EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作完成之后，使增加EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始。因此，能夠抑制EGR量變?yōu)檫^(guò)剩的情況，從而能夠抑制燃燒的不穩(wěn)定化。因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)EGR量的控制性和燃燒穩(wěn)定性。
[0030]根據(jù)第四發(fā)明，能夠?qū)U氣旁通閥、EGR閥、節(jié)氣門進(jìn)行協(xié)調(diào)控制。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1為用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。
[0032]圖2為表示根據(jù)運(yùn)行條件而使多個(gè)作動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的EGR量變化的圖。
[0033]圖3為用于說(shuō)明各種作動(dòng)器的動(dòng)作速度、和動(dòng)作對(duì)EGR量的影響的圖。
[0034]圖4為在本發(fā)明的實(shí)施方式I中ECU50所執(zhí)行的控制程序的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下，參照附圖來(lái)對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外，對(duì)各個(gè)附圖中共同的要素標(biāo)記相同的符號(hào)，并省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0036]實(shí)施方式1.[0037]實(shí)施方式I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
[0038]圖1為用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式I的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的圖。圖1所示的系統(tǒng)具備內(nèi)燃機(jī)10。內(nèi)燃機(jī)10為，被搭載于車輛等上且被設(shè)為車輛的動(dòng)力源的四循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然圖1所示的內(nèi)燃機(jī)10為直列四缸型，但是在本發(fā)明中，氣缸數(shù)以及氣缸配置并不限定于此。
[0039]在內(nèi)燃機(jī)10的各氣缸中，設(shè)置有將燃料直接噴射到缸內(nèi)的噴射器12。另外，本發(fā)明并不限定于這樣的缸內(nèi)噴射式的內(nèi)燃機(jī)，也同樣可以應(yīng)用于如下的進(jìn)氣口噴射式的內(nèi)燃機(jī)、或并用噴射器12和進(jìn)氣口噴射器的內(nèi)燃機(jī)中，所述進(jìn)氣口噴射式的內(nèi)燃機(jī)具備使燃料通過(guò)進(jìn)氣口噴射至進(jìn)氣口內(nèi)的進(jìn)氣口噴射器。
[0040]在內(nèi)燃機(jī)10的各氣缸上，連接有進(jìn)氣通道16以及排氣通道18。在進(jìn)氣通道16的下游端，設(shè)置有對(duì)氣缸內(nèi)與進(jìn)氣通道16之間進(jìn)行開閉的進(jìn)氣門20。同樣地，在排氣通道18的上游端，設(shè)置有對(duì)氣缸內(nèi)與排氣通道18之間進(jìn)行開閉的排氣門22。
[0041]從內(nèi)燃機(jī)10的各氣缸排出的廢氣流入到排氣通道18中。內(nèi)燃機(jī)10具備，通過(guò)廢氣的能量來(lái)實(shí)施增壓的渦輪增壓器24。渦輪增壓器24具有:渦輪24a，其通過(guò)廢氣的能量而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；壓縮機(jī)24b，其被渦輪24a驅(qū)動(dòng)而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。渦輪24a被配置于排氣通道18的中途，而壓縮機(jī)24b被設(shè)置于進(jìn)氣通道16的中途。
[0042]渦輪24a上游的排氣通道18通過(guò)外部EGR通道26而與進(jìn)氣通道16連接。在外部EGR通道26的中途設(shè)置有EGR冷卻器28。在EGR冷卻器28的下游處，設(shè)置有能夠任意地對(duì)外部EGR通道26進(jìn)行開閉的電子控制式的EGR閥30。
[0043]在渦輪24a的附近設(shè)置有旁通通道32，該旁通通道32對(duì)渦輪24a的入口附近的排氣通道18與渦輪24a的出口附近的排氣通道18進(jìn)行連接。在旁通通道32中，設(shè)置有能夠任意地對(duì)旁通通道32進(jìn)行開閉的電子控制式廢氣旁通閥(以下，稱為WGV (Waste GateValve))34。
[0044]在渦輪24a下游的排氣通道18中，設(shè)置有對(duì)廢氣中的有害成分進(jìn)行凈化的催化劑36。對(duì)于催化劑36，例如可使用三元催化劑等。
[0045]在進(jìn)氣通道16的入口附近設(shè)置有空氣濾清器38。此外，在空氣濾清器38的下游附近，設(shè)置有對(duì)吸入空氣量進(jìn)行檢測(cè)的空氣流量計(jì)40。在空氣流量計(jì)40的下游處設(shè)置有壓縮機(jī)24b。在壓縮機(jī)24b的下游處設(shè)置有內(nèi)部冷卻器42。
[0046]經(jīng)過(guò)空氣濾清器38而被吸入的新氣在通過(guò)渦輪增壓器24的壓縮機(jī)24b而被壓縮后，通過(guò)內(nèi)部冷卻器42而被冷卻。在內(nèi)部冷卻器42的下游處，設(shè)置有電子控制式的節(jié)氣門44。穿過(guò)節(jié)氣門44的新氣流入到形成于進(jìn)氣通道16下游的浪涌調(diào)整槽46中。流入到浪涌調(diào)整槽46中的新氣被分配且流入至各氣缸內(nèi)。在浪涌調(diào)整槽46中設(shè)置有對(duì)該部位的進(jìn)氣壓力進(jìn)行檢測(cè)的進(jìn)氣壓力傳感器48。
[0047]本實(shí)施方式的系統(tǒng)還具備EQXElectronic Control Unit:電子控制單元)50。在E⑶50的輸入部上，除了上述的空氣流量計(jì)40、進(jìn)氣壓力傳感器48以外，還連接有曲軸轉(zhuǎn)角傳感器52和加速器開度傳感器54等的用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的各種傳感器，其中，所述曲軸轉(zhuǎn)角傳感器52對(duì)曲軸轉(zhuǎn)角進(jìn)行檢測(cè)，所述加速器開度傳感器54對(duì)與操作者所操作的加速器的踩踏量相對(duì)應(yīng)的值進(jìn)行檢測(cè)。
[0048]此外，在E⑶50的輸出部上，除了上述的噴射器12、EGR閥30、WGV34、節(jié)氣門44以夕卜，還連接有可變氣門裝置(以下，稱為“進(jìn)氣VVT”)56和可變氣門裝置58 (以下，稱為“排氣VVT”)等的用于對(duì)內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制的各種作動(dòng)器，其中，所述可變氣門裝置56能夠?qū)M(jìn)氣門20的氣門正時(shí)或升程量進(jìn)行變更，所述可變氣門裝置58能夠?qū)ε艢忾T22的氣門正時(shí)進(jìn)行變更。進(jìn)氣VVT56以及排氣VVT58使用能夠通過(guò)油壓而改變氣門正時(shí)或升程量的公知的結(jié)構(gòu)。ECU50通過(guò)根據(jù)上述的各種傳感器的輸出而按照預(yù)定的程序來(lái)使各種作動(dòng)器工作，從而對(duì)內(nèi)燃機(jī)10的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0049]E⑶50根據(jù)運(yùn)行條件而對(duì)目標(biāo)EGR量(應(yīng)當(dāng)經(jīng)由外部EGR通道26而被導(dǎo)入至進(jìn)氣通道16中的廢氣的量，進(jìn)而應(yīng)當(dāng)被供給至燃燒室中的廢氣的量)進(jìn)行計(jì)算。目標(biāo)EGR量例如根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載率而被計(jì)算出。此外，ECU50為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)EGR量，從而計(jì)算出上述的各種作動(dòng)器的動(dòng)作量。但是，在上述的各種作動(dòng)器中，對(duì)于每種作動(dòng)器其動(dòng)作速度及對(duì)EGR量造成的影響有所不同。因此，在同時(shí)實(shí)施了由動(dòng)作速度較快的作動(dòng)器進(jìn)行的EGR量增加控制和由動(dòng)作速度較慢的作動(dòng)器進(jìn)行的EGR量減少控制的情況下，將會(huì)使EGR量臨時(shí)性地變?yōu)檫^(guò)多(過(guò)沖)。如果EGR量臨時(shí)性地變?yōu)檫^(guò)多，則會(huì)使燃燒變得不穩(wěn)定且成為發(fā)生失火等的主要原因。
[0050]利用圖2，對(duì)具體的示例進(jìn)行說(shuō)明。圖2為表示根據(jù)運(yùn)行條件而使多個(gè)作動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)作時(shí)的EGR量的變化的圖。其中，實(shí)線60表示輸出請(qǐng)求，實(shí)線62表示EGR閥30的開度，實(shí)線64表示W(wǎng)GV34的開度，實(shí)線66表示節(jié)氣門44的開度，實(shí)線68表示外部EGR量。
[0051]在時(shí)刻t0處，當(dāng)如實(shí)線60所示從輸出請(qǐng)求較大的運(yùn)行條件變化至輸出請(qǐng)求較小的運(yùn)行條件時(shí)，運(yùn)行狀態(tài)從穩(wěn)態(tài)運(yùn)行變化至過(guò)渡運(yùn)行。ECU50根據(jù)運(yùn)行條件的變化而計(jì)算出目標(biāo)EGR量,從而確定滿足該目標(biāo)EGR量的各種作動(dòng)器的控制量。在圖2所示的示例中，EGR閥30向開度減少的方向被控制(實(shí)線62)，WGV34從閉合狀態(tài)向打開狀態(tài)被控制(實(shí)線64)，節(jié)氣門44向開度減少的方向被控制(實(shí)線66)。在此，對(duì)EGR閥30以及WGV34的控制為，使EGR量減少的控制。對(duì)節(jié)氣門44的控制為，使EGR量增加的控制。
[0052]在一般情況下，節(jié)氣門44的動(dòng)作速度快于EGR閥30或WGV34的動(dòng)作速度。因此，雖然在時(shí)刻tl處完成了節(jié)氣門44的動(dòng)作，但是EGR閥30和WGV34的動(dòng)作尚未完成。因此，如實(shí)線68所示，有時(shí)外部EGR量會(huì)臨時(shí)性地變?yōu)檫^(guò)多。若EGR量變?yōu)檫^(guò)多，則燃燒穩(wěn)定性將會(huì)受損。為了解決這樣的課題，優(yōu)選為，以與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)相比使過(guò)渡運(yùn)行時(shí)的外部EGR量較小的方式來(lái)使各作動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)作。
[0053][實(shí)施方式I中的特征性控制]
[0054]因此，在本實(shí)施方式的系統(tǒng)中設(shè)為，使被控制在EGR量減少的方向上的、動(dòng)作速度較慢的作動(dòng)器的動(dòng)作順序提前，且使被控制在EGR量增大的方向上的、動(dòng)作速度較快的作動(dòng)器的動(dòng)作順序延后。
[0055](各種作動(dòng)器的動(dòng)作速度、和動(dòng)作對(duì)EGR量的影響)
[0056]在確定各種作動(dòng)器的動(dòng)作順序時(shí)，利用圖3而對(duì)各種作動(dòng)器的動(dòng)作速度、和動(dòng)作對(duì)EGR量的影響進(jìn)行說(shuō)明。(a) EGR閥30與節(jié)氣門44及WGV34等相比動(dòng)作速度較慢。此夕卜，閥開度越增大則EGR量越增加，閥開度越減小則EGR量越減少。(b)WGV34的開閥對(duì)EGR量的影響較快，其閉閥對(duì)EGR量的影響較慢。此外，閥的開度越減小EGR量越增加，閥的開度越增大EGR量越減少。(c)進(jìn)氣VVT56根據(jù)油壓而使得動(dòng)作速度發(fā)生變化。此外，進(jìn)氣門20的氣門正時(shí)越靠近中間位置(基準(zhǔn)位置)則EGR量越增加，越從中間位置提前或滯后則EGR量越減少。(d)排氣VVT58根據(jù)油壓而使得動(dòng)作速度發(fā)生變化。此外，排氣門22的氣門正時(shí)越靠近中間位置(基準(zhǔn)位置)則EGR量越增加，越從中間位置提前或滯后則EGR量越減少。(e)進(jìn)氣門20的作用角與EGR閥30等相比動(dòng)作速度較快。此外，作用角越增大則EGR量越增加，作用角越減小則EGR量越減少。(f)節(jié)氣門44與EGR閥30或WGV34等相比動(dòng)作速度較快。此外，節(jié)氣門的開度越減小則EGR量越增加，節(jié)氣門的開度越增大則EGR量越減少。
[0057]根據(jù)這樣的作動(dòng)器的特性，ECU50中以如下方式而預(yù)先設(shè)定了優(yōu)先順序，即，使被控制在EGR量減少的方向上的、動(dòng)作速度較慢的作動(dòng)器的動(dòng)作順序，能夠優(yōu)先于被控制在EGR量增大的方向上的、動(dòng)作速度較快的作動(dòng)器的動(dòng)作順序。 [0058]另外，在EGR量未過(guò)沖的情況下不需要如上所述的作動(dòng)器的動(dòng)作限制。因此，在使多個(gè)作動(dòng)器同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作的情況下，優(yōu)選為僅在EGR量被推斷為發(fā)生過(guò)沖的情況下執(zhí)行。因此，在本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，對(duì)與運(yùn)行條件的變化相對(duì)應(yīng)的EGR量的變化過(guò)程進(jìn)行推斷，而在不能容許過(guò)渡的EGR量變化的情況下，設(shè)為對(duì)增大EGR量的作動(dòng)器的動(dòng)作加以限制。
[0059](EGR量的變化過(guò)程的推斷方法)
[0060]在此，對(duì)EGR量的變化過(guò)程的推斷方法進(jìn)行說(shuō)明。EGR量的變化過(guò)程能夠根據(jù)過(guò)渡運(yùn)行中的各時(shí)刻處的EGR氣體流量來(lái)進(jìn)行推斷。EGR氣體流量能夠根據(jù)(I)式來(lái)計(jì)算。在(I)式中，G egr表示EGR氣體流量的相關(guān)值，Λ P表示EGR閥30的前后差壓，Segr表示EGR閥30的通道面積。
[0061]Gegr=APXSegr …(I)
[0062]EGR閥30的前后差壓Λ P通過(guò)背壓(潤(rùn)輪24a上游的排氣壓力)Pex和進(jìn)氣壓Pin之差來(lái)表示。因此，EGR氣體流量的相關(guān)值G㈣可根據(jù)(2)式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。
[0063]G egr = (Pex — Pin) XSegr …(2)
[0064](2)式的背壓Pex為無(wú)外部EGR時(shí)的背壓，且從預(yù)先存儲(chǔ)的映射表中獲得。具體而言，在ECU50中，預(yù)先存儲(chǔ)有針對(duì)每種WGV34的開閉條件而確定了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載率、背壓Prai之間的關(guān)系的映射表。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)曲軸轉(zhuǎn)角傳感器52的檢測(cè)值而計(jì)算出。負(fù)載率例如根據(jù)吸入空氣量或進(jìn)氣壓等而計(jì)算出。ECU50將WGV34的開閉條件、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載率作為輸入?yún)?shù)，從而從映射表中獲得背壓PM。
[0065]此外，(2)式的進(jìn)氣壓Pin為無(wú)外部EGR時(shí)的進(jìn)氣壓，且從預(yù)先存儲(chǔ)的映射表中獲得。具體而言，在ECU50中，預(yù)先存儲(chǔ)有針對(duì)每種進(jìn)氣VVT56的角度和排氣VVT58的角度的組合而確定了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、負(fù)載率、進(jìn)氣壓Pin之間的關(guān)系的映射表。ECU50將進(jìn)氣VVT56的角度(從中央位置提前或滯后的角度)、排氣VVT58的角度(從中央位置提前或滯后的角度)、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和負(fù)載率作為輸入?yún)?shù)，從而從映射表中獲得進(jìn)氣壓Pin。
[0066]而且，在(2)式中的EGR閥30的通道面積Segr可根據(jù)(3)式來(lái)進(jìn)行計(jì)算。Segr為與EGR閥開度相關(guān)的EGR閥30的通道面積的相關(guān)值。同樣，WGV34、節(jié)氣門44等各時(shí)刻處的開度也根據(jù)當(dāng)前位置和各作動(dòng)器的動(dòng)作速度來(lái)進(jìn)行計(jì)算，并設(shè)定為上述映射表的輸入?yún)?shù)。
[0067]Segr =當(dāng)前的開度+時(shí)間XEGR閥動(dòng)作速度 *..(3)
[0068]通過(guò)以上方式，根據(jù)(2)式，能夠計(jì)算出EGR量從當(dāng)前的EGR量變化至目標(biāo)EGR量的期間內(nèi)的各時(shí)刻處的EGR氣體流量的相關(guān)值G㈣。如此，能夠推斷出將來(lái)的EGR量的變化過(guò)程。在該EGR量的變化過(guò)程中，在EGR氣體流量的相關(guān)值G㈣超過(guò)容許值(例如，成為過(guò)渡運(yùn)行之前的、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中的EGR量)的情況下，能夠判斷為，不能容許過(guò)渡的EGR量變化。
[0069]因此，在本實(shí)施方式的系統(tǒng)中，根據(jù)(2)式而對(duì)過(guò)渡運(yùn)行時(shí)的EGR量的變化過(guò)程進(jìn)行推斷，在該變化過(guò)程中的EGR量被預(yù)想為超過(guò)容許值的情況下，設(shè)為使減少EGR量的作動(dòng)器先進(jìn)行動(dòng)作。另一方面，在預(yù)想EGR量未超過(guò)容許值的情況下，設(shè)為使各作動(dòng)器同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。
[0070](控制程序)
[0071]圖4為，ECU50為了實(shí)現(xiàn)上述的動(dòng)作而執(zhí)行的控制程序的流程圖。在圖4所示的程序中，首先，在步驟SlOO中，判斷運(yùn)行條件是否發(fā)生了變化。在持續(xù)進(jìn)行著穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的情況下，本程序的處理將結(jié)束。
[0072]另一方面，在判斷為運(yùn)行條件發(fā)生變化的情況下，接下來(lái)，推斷出從當(dāng)前的EGR量變化至目標(biāo)EGR量的EGR量的變化過(guò)程(步驟S110)。另外，目標(biāo)EGR量根據(jù)運(yùn)行條件來(lái)設(shè)定，而EGR量的變化過(guò)程通過(guò)上述的推斷方法來(lái)進(jìn)行推斷。
[0073]接下來(lái)，判斷在EGR量的變化過(guò)程中EGR量是否變?yōu)榇笥谌菰S值(步驟S120)。在該容許值中，設(shè)定了大于成為過(guò)渡運(yùn)行之前的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中的EGR量的值、且大于目標(biāo)EGR量的值。在判斷為變化過(guò)程中的EGR量在容許值以下的情況下，本程序的處理將結(jié)束。之后，在其他程序中，使根據(jù)運(yùn)行條件而被設(shè)定了動(dòng)作量的多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作同時(shí)開始。
[0074]另一方面，在判斷為變化過(guò)程中的EGR量大于容許值的情況下，首先，使對(duì)EGR的減少具有影響的作動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)作(步驟S130)。如上所述，ECU50對(duì)于作動(dòng)器的動(dòng)作而預(yù)先存儲(chǔ)了優(yōu)先順序，并使優(yōu)先順序較早的作動(dòng)器先進(jìn)行動(dòng)作。
[0075]接下來(lái)，判斷對(duì)EGR量的減少具有影響的作動(dòng)器的動(dòng)作是否已完成(步驟S140)。在不為動(dòng)作已完成的情況下，則等待至確認(rèn)到動(dòng)作結(jié)束為止。
[0076]在步驟S140中，在判斷為對(duì)EGR量的減少產(chǎn)生影響的作動(dòng)器的動(dòng)作已完成的情況下，使其他所有的作動(dòng)器進(jìn)行動(dòng)作(步驟S150)。之后，本程序的處理結(jié)束。
[0077]如以上說(shuō)明所述，根據(jù)圖4所示的程序，推斷過(guò)渡運(yùn)行時(shí)的EGR量的變化過(guò)程，并在預(yù)想為該變化過(guò)程中的EGR量超過(guò)容許值的情況下，使對(duì)EGR量的減少產(chǎn)生影響的作動(dòng)器先進(jìn)行動(dòng)作。因此，能夠抑制EGR量變?yōu)檫^(guò)剩的情況，從而抑制因過(guò)剩的EGR量的增加而導(dǎo)致的燃燒不穩(wěn)定化。此外，在預(yù)想為EGR量未超過(guò)容許值的情況下，使各作動(dòng)器同時(shí)進(jìn)行動(dòng)作。因此，EGR量不會(huì)變?yōu)檫^(guò)剩，而能夠及早實(shí)現(xiàn)目標(biāo)EGR量。
[0078]然而，在上述的實(shí)施方式I的系統(tǒng)中，EGR量的變化過(guò)程的推斷方法并不限定于上述的推斷方法，也可以替換為其他的推斷方法。
[0079]另外，在上述的實(shí)施方式I中，WGV34相當(dāng)于所述第四發(fā)明中的“廢氣旁通閥”，EGR閥30相當(dāng)于所述第四發(fā)明中的“EGR閥”，節(jié)氣門44相當(dāng)于所述第四發(fā)明中的“節(jié)氣門”。此夕卜，在此，E⑶50通過(guò)執(zhí)行上述步驟SllO的處理而實(shí)現(xiàn)了所述第三發(fā)明中的“推斷單元”，通過(guò)執(zhí)行上述步驟S120的處理而實(shí)現(xiàn)了所述第三發(fā)明中的“判斷單元”，通過(guò)執(zhí)行上述步驟S120以及步驟S150的處理而實(shí)現(xiàn)了所述第三發(fā)明中的“作動(dòng)器同時(shí)控制單元”，通過(guò)執(zhí)行上述步驟S140以及步驟S150的處理而實(shí)現(xiàn)了所述第一發(fā)明中的“作動(dòng)器依次控制單元”。
[0080]符號(hào)說(shuō)明
[0081]10內(nèi)燃機(jī)[0082]12噴射器
[0083]16進(jìn)氣通道
[0084]18排氣通道
[0085]20進(jìn)氣門
[0086]22排氣門
[0087]24 渦輪增壓器
[0088]24a 渦輪
[0089]24b壓縮機(jī)
[0090]26 外部EGR通道
[0091]30 EGR 閥
[0092]30 EGR 閥
[0093]32 旁通通道
[0094]34 WGV
[0095]36 催化劑
[0096]40 空氣流量計(jì)
[0097]44 節(jié)氣門
[0098]48 進(jìn)氣壓力傳感器
[0099]52 曲軸轉(zhuǎn)角傳感器
[0100]54 加速器開度傳感器
[0101]56 進(jìn)氣 VVT (IN —VVT)
[0102]58 排氣 WT (EX —WT)
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，具備: 設(shè)定單元，其根據(jù)運(yùn)行條件的變化，而對(duì)影響廢氣再循環(huán)量的多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量進(jìn)行設(shè)定； 作動(dòng)器依次控制單元，其在所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量已被設(shè)定的情況下，在使減少?gòu)U氣再循環(huán)量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始之后，使增加廢氣再循環(huán)量的其他作動(dòng)器的動(dòng)作開始，其中，所述廢氣再循環(huán)量指的是外部廢氣再循環(huán)量和內(nèi)部廢氣再循環(huán)量中的至少一方，且下文中也為相同含義。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述作動(dòng)器依次控制單元在所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量已被設(shè)定的情況下，在使減少?gòu)U氣再循環(huán)量的作動(dòng)器的動(dòng)作完成之后，使增加廢氣再循環(huán)量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于，還具備: 推斷單元，其根據(jù)所述設(shè)定的多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作量，而對(duì)所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作同時(shí)開始的情況下的廢氣再循環(huán)量的變化過(guò)程進(jìn)行推斷； 判斷單元，其在所述變化過(guò)程中廢氣再循環(huán)量變?yōu)榇笥谌菰S值的情況下設(shè)為判斷條件成立； 作動(dòng)器同時(shí)控制單元，其在所述判斷條件不成立的情況下，使所述多個(gè)作動(dòng)器的動(dòng)作同時(shí)開始， 所述作動(dòng)器依次控制單元在所述判斷條件成立的情況下，在使減少?gòu)U氣再循環(huán)量的作動(dòng)器的動(dòng)作完成之后，使增加廢氣再循環(huán)量的作動(dòng)器的動(dòng)作開始。
4.如權(quán)利要求1至3中的任意一項(xiàng)所述的內(nèi)燃機(jī)的控制裝置，其特征在于， 所述多個(gè)作動(dòng)器至少包括: 廢氣旁通閥，其能夠任意地對(duì)旁通通道進(jìn)行開閉，所述旁通通道為，對(duì)被配置于所述內(nèi)燃機(jī)的排氣通道上的增壓器的上游和下游進(jìn)行旁通的通道； 廢氣再循環(huán)閥，其能夠任意地對(duì)廢氣再循環(huán)通道進(jìn)行開閉，所述廢氣再循環(huán)通道為，對(duì)所述排氣通道中的所述增壓器的上游與所述內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道進(jìn)行連接的通道； 節(jié)氣門，其能夠任意地對(duì)所述進(jìn)氣通道進(jìn)行開閉。
【文檔編號(hào)】F02D21/08GK103547781SQ201180070988
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月19日
【發(fā)明者】宮下茂樹 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社