内燃机控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种内燃机控制装置，目的在于通过适当地设定反流的废气量，能够使燃烧状态更加稳定。本发明专利技术为一种控制具备气筒、使从上述气筒排出的废气返回到气筒吸入侧的EGR机构的内燃机的控制装置，该控制装置具备控制上述EGR结构的EGR流量的EGR控制部、直接或间接地检测提供给上述气筒的外界空气的湿度的湿度检测单元，上述EGR控制部计算外界空气的水分量和反流的废气中的水分量，基于根据气筒内的燃烧状态而设定的稳定燃烧极限气筒质量、被导入气筒的空气的质量、燃料的质量以及上述水分量，控制上述EGR机构。

Control device for internal combustion engine

The present invention provides an internal combustion engine control device that aims to stabilize a combustion state by appropriately setting down the amount of exhaust gas discharged from the flow. The invention relates to a control with the pump, exhaust discharged from the pump back to the control device of internal combustion engine EGR pump suction side, detection of EGR control unit, the control device with EGR flow control of the EGR structure directly or indirectly to the air humidity detecting unit outside air humidity the EGR control unit, calculate the water component of the ambient air water component and reflux in the exhaust gas, according to the state of combustion in the air and set the stable combustion limit pump quality, air quality, quality is the fuel pump and the water into the component based on the EGR control mechanism.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机控制装置
本专利技术涉及引擎的控制装置。
技术介绍
为了降低汽车的油耗，市场出现一种导入了使废气反流到进气侧的构造(EGR：ExhaustGasRecirculation废气再循环)的引擎。使废气反流的目的为，减少引擎输出小的条件下的进气管负压(进气行程中的筒内压与大气压的差)并减少活塞在系统外所做的功(泵损失)，抑制引擎输出比较大的条件下的异常燃烧(爆燃)并减少排气损失。根据在引擎输出小的条件下消除泵损失的观点，希望使废气反流到进气管压力达到大气压的程度。但是，废气基本上作为惰性气体而起作用，因此随着反流的废气的增加，火焰传播的速度变小，如果反流的废气量达到一定的水平则燃烧会不稳定。因此，在反流的废气量中存在根据能够确保燃烧稳定性的条件决定的上限值(燃烧稳定极限质量)。该上限值考虑引擎的模式和由于运转条件而不同的燃烧稳定性，为了满足该情况而定义了废气的反流量。另一方面，空气中的水分也与废气一样作为惰性气体而起作用，使火焰的传播速度减少。因此，如果不考虑空气中的水分而决定反流的废气量，则根据温度条件引擎的燃烧状态不稳定，有可能得不到希望的性能。作为针对这样的课题的技术，有专利文献1中记载的内燃机的控制装置。该内燃机的控制装置根据检测出的湿度(相对湿度)和被导入引擎筒内的新鲜空气目标量计算新鲜空气中的水分量，根据该计算值，随着新鲜空气中水分量的增加，实施减少废气量的修正。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2011-001853号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1中记载的技术为，计算新鲜空气中的水分量，根据计算出的水分量计算出的水分量越多，废气量越少，由此确保燃烧稳定性并使泵损失降低最大化。但是，实际上新鲜空气和废气的混合气中包括的各个成分(主要是二氧化碳、氮、水)对于燃烧状态的影响不同。在专利文献1记载的技术中，没有检测出废气中的水分，所以无法考虑该各化学物种对于燃烧状态的不同影响，因此不能够适当地设定根据条件进行反流的废气量，有可能导致燃烧不稳定。因此，本专利技术提供一种内燃机控制装置，适当地设定反流的废气量，由此能够使燃烧状态更稳定。用于解决课题的手段本专利技术为一种控制内燃机的内燃机控制装置，内燃机具备使从上述气筒排出的废气返回到气筒吸入侧的EGR机构，该控制装置具备控制上述EGR结构的EGR流量的EGR控制部、直接或间接地检测提供给上述气筒的外界空气的湿度的湿度检测单元，上述EGR控制部计算外界空气的水分量和反流的废气中的水分量，基于根据气筒内的燃烧状态而设定的稳定燃烧极限气筒质量、被导入气筒的空气的质量、燃料的质量以及上述水分量，控制上述EGR机构。专利技术的效果根据本专利技术，目的为提供一种内燃机控制装置，通过适当地设定反流的废气量，能够使燃烧状态更加稳定。附图说明图1是表示本专利技术实施方式的引擎控制装置的结构的系统框图。图2是在本专利技术实施方式的引擎的控制装置ECU内实施的与湿度对应的EGR量控制逻辑的概要图。图3是本专利技术实施方式的燃烧稳定极限质量的引擎地图数据的概念图。图4是实施例1的EGR量的引擎地图数据的概念图。图5是实施例1的引擎控制装置的系统结构图。图6是表示实施例1的引擎控制装置的与水分量对应的EGR量控制内容的流程图。图7是表示使用了实施例1的引擎控制装置时的各种传动器和测量值的变化的时间图。图8是表示与湿度对应的风门开度的控制内容的概念图。图9是表示与湿度对应的EGR阀门开度的控制内容的概念图。图10是表示实施例2的引擎控制装置的与水分量对应的EGR量控制内容的流程图。图11是表示使用了实施例2的引擎控制装置时的各种传动器和测量值的变化的时间图。图12是实施例3的引擎控制装置的系统结构图。图13是表示实施例3的引擎控制装置的与水分量对应的EGR量控制内容的流程图。图14是表示使用了实施例4的引擎控制装置时的各种传动器和测量值的变化的时间图。图15是实施例4的引擎控制装置的系统结构图。图16是表示实施例4的引擎控制装置的与水分量对应的EGR量控制内容的流程图。图17是表示使用了实施例4的引擎控制装置时的各种传动器和测量值的变化的时间图。具体实施方式为了达到上述目的，本专利技术实施方式的内燃机控制装置为了避免反流废气量过大，燃烧不稳定，而根据直接或间接检测出的新鲜空气中的水分量来计算被导入到引擎筒内的新鲜空气以及反流的废气的水分量，根据该计算值来控制废气量。通过这样的结构，能够考虑废气、被吸入引擎筒内的气体的组成来决定废气量，能够不会由于湿度的影响而损失燃烧稳定性而实现使泵损失减少最大化，并实现低油耗的最大化。另外，如果直接检测新鲜空气中的水分量，并适用于反流的废气量的计算值，控制反流的废气量，则能够直接检测新鲜空气中的水分量的绝对值，能够准确地计算、控制反流的废气量的设定值。另外，该内燃机的控制装置随着被导入筒内的水分量的增减来变更燃烧稳定极限。其结果能够考虑赋予水和其它成分(氮和二氧化碳)的燃烧稳定性的影响度的不同来调整反流的废气量，因此，进一步避免伴随燃烧稳定极限的变化的燃烧不稳定化，谋求泵损失降低引起的油耗降低量的最大化。但是，在通过低压EGR系统使气体反流时，将根据催化剂的活性化状态对反流到筒内的废气量进行变更。在催化剂非活性化的状态下，与催化剂活性化的状态相比，废气中存在大量的自由基，所以燃烧容易稳定。根据本专利技术，能够考虑根据催化剂的活性化状态而变化的废气组成的变化，控制反流的废气，能够通过更多的条件增加油耗降低量。另外，在通过高压EGR系统使废气反流时，控制在水温高的条件下增加反流的废气量。当水温低时，反流的废气温度变低，相反，当水温高时，反流的废气温度变高。在反流的废气温度低的条件下，燃烧速度容易下降，因此为了确保燃烧稳定性，与水温高的条件相比需要减少反流的废气量。根据本专利技术，在水温低的情况下和水温高的情况下能够控制反流的废气，因此能够根据水温将低油耗幅度最大化。另外，在具备高压EGR系统和低压EGR系统的内燃机中，在使用高压EGR系统的情况下，与使用低压EGR系统的情况相比，增加反流的废气量。通过高压EGR系统反流的废气没有通过催化剂，所以与通过低压EGR系统反流的废气相比会包括大量的活性化学物种，所以通过高压EGR系统反流的废气难以引起燃烧速度的下降。其结果为，在得到同等燃烧稳定性的条件下，与通过低压EGR系统反流的气体相比，能够大量地导入通过高压EGR系统反流的气体。根据本专利技术能够将使用了各个EGR系统时的油耗降低费分别最大化。以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。首先，使用图1、图2、图3说明以下所示的各个实施例共通的结构。图1是表示引擎控制装置得结构的系统框图。将空气流量传感器1、湿度传感器3、加速器开度传感器12、差压传感器43、EGR温度传感器44、冷却水温度传感器(未图示)的输出信号输入给ECU20的输入电路20a。但是，输入信号不仅限于这些。所输入的各个传感器的输入信号被发送给输入输出端口20b内的输入端口。被发送给输入端口20b的值被保管在RAM20c中，通过CPU20e进行运算处理。记述了运算处理内容的控制程序被预先写入到ROM20d中。表示按照控制程序进行运算的各个传动器的做功量的值在RAM20c中被保管后，被发送给输入输出端口20b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制内燃机的内燃机控制装置，该内燃机具备气筒、使从上述气筒排出的废气返回气筒吸入侧的EGR机构，该内燃机控制装置的特征在于，该内燃机控制装置具备控制上述EGR机构的EGR流量的EGR控制部、直接或间接地检测提供给上述气筒的外界空气的湿度的湿度检测单元，上述EGR控制部计算外界空气的水分量和反流的废气中的水分量，基于根据气筒内的燃烧状态而设定的稳定燃烧极限气筒质量、被导入气筒的空气的质量、燃料的质量以及上述水分量，控制上述EGR机构。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.28 JP 2014-2407291.一种控制内燃机的内燃机控制装置，该内燃机具备气筒、使从上述气筒排出的废气返回气筒吸入侧的EGR机构，该内燃机控制装置的特征在于，该内燃机控制装置具备控制上述EGR机构的EGR流量的EGR控制部、直接或间接地检测提供给上述气筒的外界空气的湿度的湿度检测单元，上述EGR控制部计算外界空气的水分量和反流的废气中的水分量，基于根据气筒内的燃烧状态而设定的稳定燃烧极限气筒质量、被导入气筒的空气的质量、燃料的质量以及上述水分量，控制上述EGR机构。2.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，直接检测提供给上述气筒的外界空气的湿度的单元是湿度传感器。3.根据权利要求1所述的内燃机控制装置，其特征在于，根据被吸入到上述筒内的水分量，改变上述稳定燃烧极限气筒质量。4.根据权利要求1所述的上述控制装置，其特征在于，上述内燃机具备检测冷却水温度的冷却水温度检测单元、增压器、配置在上述增压器的涡轮机下游侧的催化剂，上述EGR机构是使废气从上述催化剂的下游的取出孔返回增压器的压缩机上游侧的取入孔的机构，上述EGR控制部在根据由上...

【专利技术属性】
技术研发人员：押领司一浩，赤城好彦，
申请(专利权)人：日立汽车系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP