[發明專利]內燃機的控制裝置

有效

• 申請號: 201080068336.1
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN103282624A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 大西知美;三宅照彥
• 申請（專利權）人: 田自動車株式會社
• 主分類號: F02D21/08
• 分類號: F02D21/08;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;王軼

技術領域

本發明涉及在進行使內燃機的廢氣的一部分從排氣通路向進氣通路回流的排氣再循環（即外部EGR。以下簡稱為“EGR”）的內燃機中應用的控制裝置。

背景技術

在火花點火式內燃機以及柴油機等內燃機的廢氣中含有氮氧化物（NOx）以及微粒狀物質（PM）等有害物質（以下稱作“排放物”）。優選盡可能地降低排放物的排出量。作為降低排放物的排出量的方法，例如提出有通過將從排氣通路向進氣通路回流的廢氣（EGR氣體）與新氣一起導入到燃燒室中來降低NOx量的方法等。

另一方面，眾所周知，在廢氣所含的NOx量與PM量之間存在二律背反的關系。即，當對內燃機進行控制以降低NOx量時（例如，當上述的例中的EGR氣體量被增大時），PM量增大，當對內燃機進行控制以降低PM量時（例如，當上述的例中的EGR氣體量被減少時），NOx量增大。因此，基于綜合性地降低排放物的排出量的觀點，優選考慮NOx量以及PM量雙方來對內燃機進行控制。例如，優選以NOx量與和廢氣凈化用催化劑的性能等相應的規定的目標量一致的方式來對上述例中的EGR氣體量進行控制。

因此，以往的控制裝置之一（以下稱作“現有裝置”）被應用于下述的內燃機中，該內燃機具備：具有壓縮機以及渦輪的增壓器；使廢氣從渦輪的上游側向壓縮機的下游側回流的通路（高壓EGR通路）；設置在該高壓EGR通路的控制閥；使廢氣從渦輪的下游側向壓縮機的上游側回流的通路（低壓EGR通路）；設置在該低壓EGR通路的控制閥；以及多個氧濃度傳感器。此外，該現有裝置基于多個氧濃度傳感器的輸出值算出通過高壓EGR通路的廢氣的量（高壓EGR氣體量）以及通過低壓EGR通路的廢氣的量（低壓EGR氣體量）。進而，現有裝置以使得上述算出的EGR氣體量與各個目標量一致的方式調整各控制閥的開度。由此，現有裝置得以對回流的廢氣的總量（即EGR氣體量）進行控制（例如參照專利文獻1）。

專利文獻1：日本特開2008－261300號公報

現有裝置以“在從規定的氣體（廢氣或者廢氣與新氣的混合氣體）通過設置有氧濃度傳感器的位置（檢測位置）起到該氣體被導入燃燒室為止的期間中，檢測位置處的氣體的氧濃度不變”作為前提，算出（推定）高壓EGR氣體量以及低壓EGR氣體量。更具體地說，在現有裝置中，是以“假定在第一時刻通過檢測位置的氣體在比第一時刻晚的第二時刻被導入燃燒室的情況下，檢測位置處的氣體的氧濃度在從第一時刻起到第二時刻為止的期間中不變”作為前提的。

如果檢測位置處的氧濃度的變化率足夠小（例如，持續處于內燃機的負載的變化率足夠小的穩定狀態），認為上述前提是妥當的。但是，當檢測位置處的氣體的氧濃度的變化率大時（例如，在內燃機的負載增大或者減少的過渡狀態下），認為存在第一時刻存在于檢測位置處的氣體的氧濃度與第二時刻存在于檢測位置處的氣體的氧濃度未必一致（即，檢測位置處的氣體的氧濃度變化）的情況。在該情況下，基于上述前提算出的高壓EGR氣體量以及低壓EGR氣體量（算出量）與實際的高壓EGR氣體量以及低壓EGR氣體量（實際量）并不充分一致。

這樣，在現有裝置中，當內燃機的運轉狀態變化時（例如，在上述過渡狀態下），存在無法恰當地算出高壓EGR氣體量以及低壓EGR氣體量的情況。在該情況下，存在擔心現有裝置無法恰當地控制回流的廢氣的總量（EGR氣體量）的問題。

發明內容

鑒于上述課題，本發明的目的在于提供一種即便在內燃機的運轉狀態變化的情況下仍能夠恰當地控制EGR氣體量的內燃機的控制裝置。

用于達成上述課題的基于本發明的控制裝置被應用于具備多個使廢氣從排氣通路向進氣通路回流的單元的內燃機中。

具體而言，上述內燃機具備“第一廢氣回流單元”和“第二廢氣回流單元”，上述第一廢氣回流單元使從內燃機的燃燒室排出至排氣通路的廢氣從上述排氣通路經由第一通路向進氣通路回流，上述第二廢氣回流單元使從上述燃燒室排出至上述排氣通路的廢氣從上述排氣通路經由“不同于”上述第一通路的第二通路向上述進氣通路回流。

這樣，在本發明的控制裝置所被應用的內燃機中，第一廢氣回流單元和第二廢氣回流單元雙方均能夠使廢氣從排氣通路向進氣通路回流。

另外，本發明的控制裝置亦可具備三個以上的廢氣回流單元。當控制裝置具備三個以上的廢氣回流單元的情況下，上述第一廢氣回流單元和上述第二廢氣回流單元可以是該三個以上的廢氣回流單元中的任意兩個。