内燃机的进气控制方法以及进气控制装置制造方法及图纸

技术编号:21958710 阅读:86 留言:0更新日期:2019-08-24 22:02
具有低压EGR系统的内燃机的进气控制方法包含如下步骤:设定目标进气压力,该目标进气压力是负压生成阀与进气节流阀之间的进气通路的进气压力的目标值,且是为了在针对每个运转点而规定的排气压力的状态下执行EGR控制所需的进气压力;基于目标进气压力、目标新气体量以及目标EGR气体量而设定EGR阀的目标开口面积与负压生成阀的目标开口面积的和即目标总开口面积;假定为负压生成阀完全打开,设定用于实现目标EGR气体量的EGR阀的开口面积即目标EGR阀开口面积;以及将从目标总开口面积减去目标EGR阀开口面积的结果设定为负压生成阀的开口面积的目标值即目标负压生成阀开口面积。

Intake Control Method and Intake Control Device of Internal Combustion Engine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的进气控制方法以及进气控制装置
本专利技术涉及内燃机的进气控制。
技术介绍
已知一种内燃机,该内燃机为了实现油耗性能、环境性能的改善,具备使废气的一部分向进气系统再循环的排气再循环装置(下面也称为EGR装置)。日本专利3511849号公报中公开了具有EGR装置的内燃机的进气控制。在上述文献中,首先对将再循环的废气(下面也称为EGR气体)的量换算为大气中的空气(下面也称为新气体)的量的新气体量换算值、和吸入空气量的和即总新气体量进行计算。然后,基于总新气体量而对进气节流阀以及EGR阀的总开口面积进行计算。而且,根据吸入空气量和新气体量换算值的比率对总开口面积进行分配,由此确定进气节流阀的开口面积和EGR阀的开口面积。根据上述文献的控制,能够不根据温度、压力之类的EGR气体的状态而高精度地对吸入空气量以及EGR气体的导入比例(下面也称为EGR率)进行控制。
技术实现思路
上述文献的控制以将EGR气体向比进气节流阀靠进气流的下游侧的部位导入的所谓高压EGR系统(下面也称为HP-EGR系统)为对象。如果比进气节流阀靠进气流的下游侧的进气节流阀的开度减小,则负压增强。因此,在HP-EGR系统中,利用因进气节流阀的开度的减小而增强的负压,确保为了使EGR气体再循环所需的排气侧和进气侧的压差。与此相对,近年来,为了能够在更大的运转区域执行EGR控制,提出了将EGR气体向比进气节流阀靠进气流的上游侧的部位导入的所谓的低压EGR系统(下面也称为LP-EGR系统)。比进气节流阀靠进气流的上游侧大致为大气压,因此与HP-EGR系统相比,在LP-EGR系统中进气侧和排气侧的压差小。因此,例如在排气侧的压力降低的低负荷运转区域中,因排气脉动而导致排气侧的压力低于进气侧的压力,有可能产生EGR气体的倒流。因此,在LP-EGR系统中,为了确保EGR气体的导入所需的进气侧和排气侧的压差,需要在比进气节流阀靠进气流的上游侧设置追加的节流阀(下面也称为负压生成阀)。但是,如果使负压生成阀的开度变化,则从负压生成阀至进气节流阀的进气通路内的压力(下面也称为进气压力)变化。即,即使进气节流阀的开度以及对EGR率进行调节的EGR阀的开度恒定,吸入空气量以及EGR率也与负压生成阀的开度相应地变化。因此,即使将上述文献的控制保持原样地应用于LP-EGR系统,也难以高精度地对吸入空气量以及EGR率进行控制。因此,本专利技术的目的在于,在具有负压生成阀的EGR系统中高精度地对吸入空气量以及EGR率进行控制。根据本专利技术的某个方式,提供一种内燃机的进气控制方法,该内燃机具有:进气节流阀,其设置于进气通路;EGR通路,其将进气通路的比进气节流阀靠进气流的上游侧与排气通路连通;EGR阀,其设置于EGR通路;以及负压生成阀,其设置于进气通路的比与EGR通路的汇合部靠进气流的上游侧。该进气控制方法包含设定目标进气压力的步骤,该目标进气压力是负压生成阀与进气节流阀之间的进气通路的进气压力的目标值,且是为了在针对每个运转点而规定的排气压力的状态下执行EGR控制所需的进气压力。另外,该进气控制方法包含如下步骤:基于目标进气压力、目标新气体量以及目标EGR气体量而设定EGR阀的目标开口面积与负压生成阀的目标开口面积的和即目标总开口面积,假定为负压生成阀完全打开,设定用于实现目标EGR气体量的EGR阀的开口面积即目标EGR阀开口面积。并且,该进气控制方法包含如下步骤,即,将从目标总开口面积减去目标EGR阀开口面积的结果设定为负压生成阀的开口面积的目标值即目标负压生成阀开口面积。附图说明图1是内燃机系统的概略结构图。图2是用于对本实施方式所涉及的进气控制的基本概念进行说明的框图。图3是表示本实施方式所涉及的进气控制流程的流程图。图4是表示EGR对应图的一个例子的图。图5是表示进气压力曲线图(profile)的一个例子的图。图6是表示目标EGR阀开口面积和目标进气压力的关系的图。图7是表示目标节流阀开口面积和目标进气压力的关系的图。图8是用于对本实施方式的效果进行说明的图。具体实施方式下面,参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是第1实施方式所涉及的内燃机系统100的概略结构图。在进气通路2从进气流的上游侧起按顺序配置有空气流量计(未图示)、负压生成阀(下面也称为ADM/V)19、涡轮增压机5的压缩机5A、节流阀(下面也称为TH/V)4以及中间冷却器6。此外,在本实施方式中将空气流量计用于对吸入空气量的检测,但并不局限于此,只要能够检测或推定吸入空气量即可。例如可以基于比TH/V4靠下游侧的进气通路2内的压力和TH/V4的开度进行推定。在排气通路3从排气流的上游侧起按顺序配置有涡轮增压机5的涡轮机5B、排气净化装置7以及排气温度传感器11。排气净化装置7例如是三元催化器、氧化催化器。此外,在本实施方式中,对利用内燃机1的排气能量驱动的涡轮增压机5的情况进行说明,但并不限定于此,例如可以是机械式增压机,也可以是电动式增压机。内燃机系统100具有将排气通路3的比排气净化装置7靠下游侧的部位、和进气通路2的比压缩机5A靠上游侧的部位连通的排气再循环通路(下面也称为EGR通路)8。在EGR通路8配置有对在EGR通路8流动的废气进行冷却的EGR冷却器9、对在EGR通路8流动的废气流量进行控制的EGR阀(下面也称为EGR/V)10。包含EGR通路8、EGR冷却器9以及EGR/V10在内称为EGR装置。除了空气流量计的检测值以外,作为控制部的控制器20还读入未图示的曲轴转角传感器、加速器开度传感器等的检测值。而且,控制器20基于上述检测值而执行ADM/V19、TH/V4以及EGR/V10的开度控制、燃料喷射控制、点火时机控制等。此外,控制器20由具有中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)以及输入输出接口(I/O接口)的微机构成。也可以由多台微机构成控制器20。本实施方式的EGR装置是EGR通路8与比压缩机5A靠上游侧的部位连接的所谓低压·EGR装置(下面也称为LP-EGR装置)。此外,EGR率是指EGR气体相对于流入至内燃机1的总气体量的比例。另外,将使EGR气体再循环的控制称为EGR控制。已知如果使EGR气体再循环,则与导入的EGR气体的量相应地增大TH/V4的开度,因此泵损失降低而改善了油耗性能。另外,还已知如果使EGR气体再循环,则燃烧温度降低而改善了耐爆震性,因此用于避免爆震的点火时机滞后角量减小,油耗性能改善。因此,为了改善油耗性能,优选在更大的运转区域执行EGR控制。但是,EGR装置利用排气侧和进气侧的压差、换言之,为EGR阀10的前后压差将EGR气体从排气通路3向进气通路2导入,因此为了执行EGR控制必须使进气侧的压力低于排气侧的压力。因此,在以往充分已知的高压·EGR装置(也称为HP-EGR装置)、即,使得EGR气体向比节流阀靠下游侧的部位再循环的EGR装置中,进气侧在增压区域中变为正压,因此无法执行EGR控制。与此相对,LP-EGR装置使EGR气体向比压缩机5A靠上游侧的部位再循环,因此即使在增压区域也能够执行EGR控制,可以称之为适合于改善带增压机的内燃机的油耗性能的装置。但是,内燃机1的排气压力发生脉动,因此在与HP-EGR装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内燃机的进气控制方法,其中,所述内燃机具有:进气节流阀,其设置于进气通路,根据针对所述内燃机的每个运转点规定的目标新气体量而设定目标开度;EGR通路,其将所述进气通路的比所述进气节流阀靠进气流的上游侧与排气通路连通;EGR阀,其设置于所述EGR通路,根据针对每个所述运转点规定的目标EGR气体量而设定目标开度;以及负压生成阀,其设置于所述进气通路的比与所述EGR通路的汇合部靠进气流的上游侧,在所述进气控制方法中,设定目标进气压力,该目标进气压力是所述负压生成阀与所述进气节流阀之间的所述进气通路的进气压力的目标值,且是为了在针对每个所述运转点而规定的排气压力的状态下执行EGR控制所需的进气压力,基于所述目标进气压力、所述目标新气体量以及所述目标EGR气体量而设定所述EGR阀的目标开口面积与所述负压生成阀的目标开口面积的和即目标总开口面积,假定为所述负压生成阀完全打开,设定用于实现所述目标EGR气体量的所述EGR阀的开口面积即目标EGR阀开口面积,将从所述目标总开口面积减去所述目标EGR阀开口面积的结果设定为所述负压生成阀的开口面积的目标值即目标负压生成阀开口面积。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的进气控制方法,其中,所述内燃机具有:进气节流阀,其设置于进气通路,根据针对所述内燃机的每个运转点规定的目标新气体量而设定目标开度;EGR通路,其将所述进气通路的比所述进气节流阀靠进气流的上游侧与排气通路连通;EGR阀,其设置于所述EGR通路,根据针对每个所述运转点规定的目标EGR气体量而设定目标开度;以及负压生成阀,其设置于所述进气通路的比与所述EGR通路的汇合部靠进气流的上游侧,在所述进气控制方法中,设定目标进气压力,该目标进气压力是所述负压生成阀与所述进气节流阀之间的所述进气通路的进气压力的目标值,且是为了在针对每个所述运转点而规定的排气压力的状态下执行EGR控制所需的进气压力,基于所述目标进气压力、所述目标新气体量以及所述目标EGR气体量而设定所述EGR阀的目标开口面积与所述负压生成阀的目标开口面积的和即目标总开口面积,假定为所述负压生成阀完全打开,设定用于实现所述目标EGR气体量的所述EGR阀的开口面积即目标EGR阀开口面积,将从所述目标总开口面积减去所述目标EGR阀开口面积的结果设定为所述负压生成阀的开口面积的目标值即目标负压生成阀开口面积。2.根据权利要求1所述的内燃机的进气控制方法,其中,在所述进气控制方法中,以所述目标进气压力越低则越增大所述进气节流阀的目标开度的方式、越减小所述EGR阀的目标开度的方式进行校正。3.根据权利要求2所述的内燃机的进气控制方法,其中,以所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:米仓贤午土田博文滨本高行
申请(专利权)人:日产自动车株式会社雷诺股份公司
类型:发明
国别省市:日本,JP

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