帶增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)的控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具備使發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣壓力上升的增壓機(jī)的發(fā)動機(jī),涉及一種具備使發(fā)動機(jī)的排氣的一部分回流至發(fā)動機(jī)的排氣回流裝置并根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來控制排氣回流裝置等的帶增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往,這種技術(shù)例如被汽車用發(fā)動機(jī)所采用。排氣回流裝置(Exhaust GasRecirculat1n(EGR)裝置)將從發(fā)動機(jī)的燃燒室排出到排氣通路的燃燒后的排氣的一部分作為EGR氣體而經(jīng)由EGR通路引導(dǎo)到進(jìn)氣通路,與流過進(jìn)氣通路的進(jìn)氣進(jìn)行混合,從而回流至燃燒室。使用設(shè)置于EGR通路的EGR閥對EGR通路中流動的EGR氣體進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過該EGR,能夠主要減少排氣中的氮氧化物(NOx),能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動機(jī)局部負(fù)荷時的燃料消耗率提尚。
[0003]發(fā)動機(jī)的排氣處于不含氧或者氧稀薄的狀態(tài)。因而,通過EGR使排氣的一部分與進(jìn)氣進(jìn)行混合,由此降低進(jìn)氣中的氧濃度。因此,在燃燒室中,在氧濃度低的狀態(tài)下燃料進(jìn)行燃燒,因此燃燒時的峰值溫度降低,從而能夠抑制NOx的產(chǎn)生。在汽油發(fā)動機(jī)中,通過EGR能夠不增加進(jìn)氣中的氧含量地提高吸入負(fù)壓,能夠減小發(fā)動機(jī)的泵送損耗。
[0004]在此,近來,為了實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)的燃料消耗率進(jìn)一步提高,考慮在發(fā)動機(jī)的整體運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行EGR,要求實(shí)現(xiàn)大量EGR。為了實(shí)現(xiàn)大量EGR,需要針對以往技術(shù),擴(kuò)大EGR通路的內(nèi)徑或者增加EGR閥的閥體、閥座的流路開口面積。
[0005]另外,公知在具備增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)中也設(shè)置有EGR裝置。在以下專利文獻(xiàn)I中,記載了具備這種增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)和低壓循環(huán)式的EGR裝置。增壓機(jī)具備設(shè)置于排氣通路的渦輪機(jī)以及設(shè)置于進(jìn)氣通路的壓縮機(jī),通過渦輪機(jī)對該壓縮機(jī)進(jìn)行驅(qū)動。在低壓循環(huán)式的EGR裝置中,EGR通路被設(shè)于排氣通路的比渦輪機(jī)更下游的位置與進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更上游的位置之間,在該EGR通路中設(shè)置EGR閥。另外,在進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更下游的位置與進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更上游的位置之間設(shè)置進(jìn)氣旁路通路,在該進(jìn)氣旁路通路中設(shè)置旁路氣閥(ABV)。在此,在發(fā)動機(jī)從增壓機(jī)進(jìn)行動作的增壓區(qū)域起減速運(yùn)轉(zhuǎn)時(在被設(shè)于進(jìn)氣通路的節(jié)氣閥被關(guān)閉時),作為喘振應(yīng)對策略而打開ABV,與此同時關(guān)閉EGR閥,由此使進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更下游的位置的壓力減小,并且減少流向進(jìn)氣通路的EGR氣體來減少在進(jìn)氣旁路通路和壓縮機(jī)中循環(huán)的EGR氣體從而防止EGR氣體變?yōu)楦邼舛然?。在此,“喘振”是指流過增壓機(jī)的壓縮機(jī)和進(jìn)氣通路的氣體在流動的方向上強(qiáng)烈地振動的現(xiàn)象。當(dāng)該現(xiàn)象過于強(qiáng)烈時,存在以下情況:氣體從壓縮機(jī)的出口向入口倒流,或者產(chǎn)生連續(xù)的異常聲音,或者壓縮機(jī)、進(jìn)氣通路的配管產(chǎn)生振動。
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本專利第5056953號公報(W02011/111171)
【發(fā)明內(nèi)容】
_7] 發(fā)明要解決的問題
[0008]然而,在專利文獻(xiàn)I所述的控制裝置中,當(dāng)隨著大量EGR化而EGR閥變?yōu)榇笮蜁r,存在EGR閥的打開速度、關(guān)閉速度變慢的傾向。因此,在ABV打開的過程中有時EGR閥未完成關(guān)閉,包含EGR氣體的空氣在進(jìn)氣通路、壓縮機(jī)、進(jìn)氣旁路通路之間循環(huán),所循環(huán)的該空氣中包含的EGR氣體有可能變?yōu)楦邼舛然?。其結(jié)果,在發(fā)動機(jī)減速過程中,由高濃度的殘留EGR氣體導(dǎo)致在進(jìn)氣旁路通路、ABV周圍有可能產(chǎn)生冷凝水?;蛘撸趩影l(fā)動機(jī)時,當(dāng)高濃度的殘留EGR氣體被取入到燃燒室時,發(fā)動機(jī)有可能失火。
[0009]在此,為了加快EGR閥的關(guān)閉速度,考慮使EGR閥的電動機(jī)高功率化。但是,在該情況下,EGR閥變?yōu)榇笮突蛘叱杀驹黾印?br>[0010]本發(fā)明是鑒于上述情形而完成的,其目的在于提供一種帶增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)的控制裝置,該帶增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)的控制裝置在發(fā)動機(jī)減速運(yùn)轉(zhuǎn)時,使用進(jìn)氣旁路通路和旁路氣閥來有效地進(jìn)行增壓機(jī)的喘振應(yīng)對策略,并且能夠抑制進(jìn)氣旁路通路、旁路氣閥周圍的排氣回流氣體變?yōu)楦邼舛然?br>[0011]用于解決問題的方案
[0012]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明第一方面所述的發(fā)明的宗旨在于,帶增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)控制裝置具備:增壓機(jī),其被設(shè)于發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣通路與排氣通路之間,用于使進(jìn)氣通路中的進(jìn)氣壓力上升,其中,增壓機(jī)包括被配置于進(jìn)氣通路的壓縮機(jī)、被配置于排氣通路的渦輪機(jī)以及將壓縮機(jī)與渦輪機(jī)以能夠一體地旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)的旋轉(zhuǎn)軸;排氣回流裝置,其包括:排氣回流通路,其使從發(fā)動機(jī)的燃燒室排出到排氣通路的排氣的一部分作為排氣回流氣體流向進(jìn)氣通路從而向燃燒室回流;以及排氣回流閥,其用于調(diào)節(jié)排氣回流通路中的排氣回流氣體的流量,其中,排氣回流通路的入口與排氣通路的比渦輪機(jī)更下游的位置相連接,排氣回流通路的出口與進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更上游的位置相連接;進(jìn)氣量調(diào)節(jié)閥,其用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣通路中的進(jìn)氣量,進(jìn)氣量調(diào)節(jié)閥在發(fā)動機(jī)加速運(yùn)轉(zhuǎn)時或者正常運(yùn)轉(zhuǎn)時打開,在發(fā)動機(jī)停止時或者減速運(yùn)轉(zhuǎn)時關(guān)閉;進(jìn)氣旁路通路,其使進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更下游的位置與進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更上游的位置之間旁通;旁路氣閥,其用于打開和關(guān)閉進(jìn)氣旁路通路;運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)檢測單元,其用于檢測發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài);以及控制單元,其根據(jù)檢測出的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來至少控制排氣回流閥和旁路氣閥,其中,控制單元在根據(jù)檢測出的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)判斷為排氣回流閥為打開狀態(tài)且發(fā)動機(jī)從增壓機(jī)進(jìn)行動作的增壓區(qū)域起減速運(yùn)轉(zhuǎn)時,關(guān)閉排氣回流閥,比該排氣回流閥的關(guān)閉的開始遲地使旁路氣閥從關(guān)閉狀態(tài)打開。
[0013]根據(jù)上述發(fā)明的結(jié)構(gòu),在判斷為排氣回流閥為打開狀態(tài)且發(fā)動機(jī)從增壓機(jī)進(jìn)行動作的增壓區(qū)域起減速運(yùn)轉(zhuǎn)時,排氣回流閥從打開狀態(tài)關(guān)閉,比該排氣回流閥的關(guān)閉的開始遲地使旁路氣閥從關(guān)閉狀態(tài)打開。因而,在發(fā)動機(jī)減速運(yùn)轉(zhuǎn)時,關(guān)于在排氣回流閥的關(guān)閉結(jié)束之前從排氣回流通路流到進(jìn)氣通路的排氣回流氣體,從進(jìn)氣通路流過壓縮機(jī)、進(jìn)氣通路以及進(jìn)氣旁路通路而返回至進(jìn)氣通路的循環(huán)流量減少。
[0014]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明第二方面所述的發(fā)明的宗旨在于,在本發(fā)明第一方面所述的發(fā)明中,控制單元在判斷為發(fā)動機(jī)減速運(yùn)轉(zhuǎn)時,在進(jìn)氣量調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉結(jié)束之前開始打開旁路氣閥。
[0015]根據(jù)上述發(fā)明的結(jié)構(gòu),除了本發(fā)明第一方面所述的發(fā)明的作用以外,在進(jìn)氣量調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉結(jié)束之前開始打開旁路氣閥,因此在排氣回流閥結(jié)束關(guān)閉之前從排氣回流通路流到進(jìn)氣通路的排氣回流氣體的一部分能夠在進(jìn)氣量調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉結(jié)束之前通過進(jìn)氣量調(diào)節(jié)閥流向其下游。
[0016]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明第三方面所述的發(fā)明的宗旨在于,在本發(fā)明第一方面或第二方面所述的發(fā)明中,控制單元關(guān)閉排氣回流閥,在該排氣回流閥的開度為打開狀態(tài)時的2/3以下時開始打開旁路氣閥。
[0017]根據(jù)上述發(fā)明的結(jié)構(gòu),除了本發(fā)明第一方面或第二方面所述的發(fā)明的作用以外,旁路氣閥的打開的開始的延遲是排氣回流閥的關(guān)閉開始之后的開度成為該排氣回流閥的打開狀態(tài)時的2/3以下時,因此從進(jìn)氣通路流過壓縮機(jī)、進(jìn)氣通路以及進(jìn)氣旁路通路而返回至進(jìn)氣通路的排氣回流氣體的循環(huán)被最大限度地抑制,并且使增壓降低。
[0018]為了達(dá)到上述目的,本發(fā)明第四方面所述的發(fā)明的宗旨在于,在本發(fā)明第一?第三方面中的任一項(xiàng)所述的發(fā)明中,進(jìn)氣旁路通路的出口與進(jìn)氣通路的比排氣回流通路的出口更下游的位置相連接。
[0019]根據(jù)上述發(fā)明的結(jié)構(gòu),除了本發(fā)明第一?第三方面中的任一項(xiàng)所述的發(fā)明的作用以外,在打開旁路氣閥時,空氣從進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更下游的位置經(jīng)由進(jìn)氣旁路通路流向進(jìn)氣通路的比壓縮機(jī)更上游的位置。在此,進(jìn)氣旁路通路的出口與進(jìn)氣通路的比排氣回流通路的出口更下游的位置相連接,因此從排氣回流通路的出口流出的排氣回流氣體不容易與從進(jìn)氣旁路通路的出口流出的空氣混合。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]根據(jù)本發(fā)明第一方面所述的發(fā)明,在發(fā)動機(jī)減速運(yùn)轉(zhuǎn)時,能夠使用進(jìn)氣旁路通路和旁路氣閥來有效地防止增壓機(jī)的喘振,并且能夠抑制進(jìn)氣旁路通路、旁路氣閥周圍的排氣回流氣體變?yōu)楦邼舛然?br>[0022]根據(jù)本發(fā)明第二方面所述的發(fā)明,對于本發(fā)明第一方面所述的發(fā)明的效果,能夠進(jìn)一步抑制進(jìn)氣旁路通路、旁路氣閥周圍的排氣回流氣體變?yōu)楦邼舛然?br>[0023]根據(jù)本發(fā)明第三方面所述的發(fā)明,除了本發(fā)明第一方面或第二方面所述的發(fā)明的效果以外,能夠高效地抑制進(jìn)氣旁路通路、旁路氣閥周圍的排氣回流氣體變?yōu)楦邼舛然?,并且最大限度地防止增壓機(jī)的喘振。
[0024]根據(jù)本發(fā)明第四方面所述的發(fā)明,相對于本發(fā)明第一?第三方面中的任一項(xiàng)所述的發(fā)明的效果,能夠更進(jìn)一步抑制進(jìn)氣旁路通路、旁路氣閥周圍的排氣回流氣體變?yōu)楦邼舛然?b