[發明專利]內燃機以及內燃機的控制裝置

有效

• 申請號: 201080066947.2
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN102906411A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 是永真吾;宮下茂樹;伊藤廣貴;齋藤佑介;清田航平
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: F02M25/07
• 分類號: F02M25/07
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李洋;王培超

技術領域

本發明涉及內燃機及其控制裝置。更具體地說，涉及設置有連接內燃機的排氣通路與進氣通路的排氣回流通路的內燃機及其控制裝置。

背景技術

公知為了提高排放性能而提供采用EGR（Exhaust?GasRecirculation，排氣再循環系統）的內燃機。并且，公知EGR能夠應用于增壓供氣式的內燃機。作為這樣的內燃機，以往，例如在專利文獻1中公開有具備連接多個氣缸中的特定氣缸的排氣通路和增壓用壓縮機的下游側的進氣通路的EGR通路的內燃機。在該內燃機中，如上所述構成有EGR通路，因此，能夠僅使來自上述特定氣缸的廢氣朝進氣通路流動。并且，該內燃機還具備切換閥，該切換閥在打開上述EGR通路的同時關閉上述特定氣缸以外的其他氣缸的排氣通路、且在關閉上述EGR通路的同時打開上述其他氣缸的排氣通路。因此，通過對上述切換閥進行操作，能夠使來自上述特定氣缸的廢氣朝上述其他氣缸的排氣通路流動。

專利文獻1：日本實開昭63－132865號公報

專利文獻2：日本特表2003－506619號公報

然而，在內燃機中，期待進一步提高燃料利用率。對于采用EGR的內燃機也同樣。若增加EGR率，則能夠降低冷卻損失，因此能夠提高燃料利用率。在上述專利文獻1中，通過將上述切換閥朝EGR通路側操作，能夠使EGR率增加。

然而，在內燃機的高負載區域中，當增加EGR率的情況下，存在僅憑發動機冷卻水的散熱性能無法滿足足夠的性能、從而產生爆燃的可能性。當產生爆燃的情況下，無法使點火正時提前，導致排氣溫度進一步上升，因此導致扭矩大幅降低的可能性較高。如果為彌補輸出的降低而進一步增加進氣量，則燃料噴射量也增加。因而，當在內燃機的高負載區域增加EGR率的情況下，會導致燃料利用率惡化。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供一種當增加EGR率的情況下，能夠抑制爆燃的產生的內燃機及其控制裝置。

為了實現上述目的，第一技術方案提供一種內燃機，該內燃機是將多個氣缸中的至少一個氣缸作為EGR專用氣缸的內燃機，該內燃機的特征在于，該內燃機具備：內部冷卻器，該內部冷卻器被設置在上述內燃機的進氣通路；上游側EGR通路，該上游側EGR通路在相比上述內部冷卻器靠上游側的位置連接上述EGR專用氣缸的排出口與上述進氣通路；以及下游側EGR通路，該下游側EGR通路在相比上述內部冷卻器靠下游側的位置連接上述排出口與上述進氣通路。

并且，第二技術方案的特征在于，在第一技術方案中，上述上游側EGR通路以及上述下游側EGR通路的長度以下述方式設計：當將從上述排出口經過上述上游側EGR通路到達上述EGR專用氣缸的吸入口的路徑設定為第一路徑，并將從上述排出口經過上述下游側EGR通路到達上述吸入口的路徑設定為第二路徑的情況下，上述第一路徑與上述第二路徑之間的路徑差使得經由上述第一路徑的廢氣脈動與經由上述第二路徑的廢氣脈動之間產生160°～200°的相位差。

并且，第三技術方案的特征在于，在第二技術方案中，上述路徑差以在上述內燃機的最高輸出轉速時產生的廢氣脈動的相位作為基準而設計。

并且，第四技術方案的特征在于，在第一～第三技術方案的任一技術方案中，上述內燃機還具備控制閥，該控制閥被設置在上述上游側EGR通路與上述下游側EGR通路分支的分支部，能夠通過調整開度來變更向上述上游側EGR通路流動的廢氣與向上述下游側EGR通路流動的廢氣之間的比率。

并且，第五技術方案提供一種內燃機的控制裝置，是對第四技術方案的內燃機進行控制的內燃機的控制裝置，其特征在于，上述內燃機的控制裝置具備：內燃機負載判定單元，該內燃機負載判定單元判定內燃機負載是否超過規定的高負載判定值；以及目標開度調整單元，當判定為上述內燃機負載超過上述高負載判定值的情況下，該目標開度調整單元調整上述控制閥的目標開度，以使向上述上游側EGR通路側流動的廢氣的比率增加。

并且，第六技術方案的特征在于，在第五技術方案中，上述內燃機的控制裝置具備：冷卻水溫度取得單元，該冷卻水溫度取得單元取得內燃機的冷卻水溫度；以及冷卻水溫度判定單元，該冷卻水溫度判定單元判定上述冷卻水溫度是否高于規定的過剩判定水溫，當判定為上述冷卻水溫度高于上述過剩判定水溫的情況下，上述目標開度調整單元對上述目標開度進行修正，以使向上述上游側EGR通路側流動的廢氣的比率進一步增加。