增壓內(nèi)燃機的制作方法

文檔序號：12286038閱讀：388來源：國知局

本發(fā)明涉及增壓內(nèi)燃機，更具體地，涉及一種能夠?qū)GR氣體引入相對于對進氣進行增壓的壓縮機在上游側(cè)的進氣通道中的增壓內(nèi)燃機。

背景技術：

增壓內(nèi)燃機例如已在專利文獻1中公開了。上述內(nèi)燃機包括冷卻增壓的進氣的中冷器、和冷卻被引入到相對于壓縮機在上游側(cè)的進氣通道中的EGR氣體的EGR冷卻器。EGR氣體量被控制，使得在中冷器和EGR冷卻器中不產(chǎn)生冷凝水。

如果在從冷態(tài)開始起動之后的初始預熱階段期間引入EGR氣體，則容易產(chǎn)生冷凝水。因此，EGR閥在初始預熱階段期間通常關閉。然而，即使EGR閥處于關閉狀態(tài)，排氣也存在于相對于EGR閥在EGR氣體流的上游側(cè)的EGR通道中。因此，在一些情況下，由于排氣中包含的水分接觸冷EGR閥，在暴露于排氣的一側(cè)的EGR閥的表面上發(fā)生水分冷凝，并且產(chǎn)生冷凝水。

為了抑制以上述方式產(chǎn)生的冷凝水的出現(xiàn)，可以想到采取措施以加熱相對于壓縮機在上游側(cè)的EGR氣體的流動通道的壁表面。然而，由于狀態(tài)是關閉的EGR閥被夾在低溫新鮮空氣和排氣之間的狀態(tài)，所以難以直接加熱EGR閥本身并保持EGR閥預熱。因此，當發(fā)動機冷卻水溫度在冷起動后上升并且容許引入EGR氣體的條件成立時，在此時的狀態(tài)是冷凝水被附著到排氣接觸的一側(cè)上的EGR閥表面的狀態(tài)。此外，甚至在除了預熱發(fā)動機之外的時間，如果在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間處于關閉狀態(tài)的EGR閥被低溫進氣冷卻，則冷凝水有時被附著到EGR閥的表面。

如果EGR閥被打開以引入EGR氣體，而不特別考慮如上所述在EGR閥處的冷凝水的產(chǎn)生，則已經(jīng)附著到EGR閥的冷凝水將流入進氣通道。如果流入進氣通道的冷凝水被吸入壓縮機，則存在冷凝水的液滴將碰撞壓縮機的葉輪并導致在葉輪處發(fā)生侵蝕現(xiàn)象的擔心。

引用列表

專利文獻

PTL1:日本專利特開號2012-087779

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決上述問題而提出的，本發(fā)明的目的在于提供一種增壓內(nèi)燃機，不需要特別追加或改變硬件配置，所述增壓內(nèi)燃機就能夠抑制由于當EGR閥打開時在EGR閥的表面上產(chǎn)生的冷凝水流入壓縮機的事實所導致的侵蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)。

本發(fā)明的第一方面是一種增壓內(nèi)燃機。所述增壓內(nèi)燃機包括：被配置為對進氣增壓的壓縮機；將相對于所述壓縮機在上游側(cè)的進氣通道與排氣通道連接的EGR通道；設置在所述EGR通道中并且調(diào)節(jié)流過所述EGR通道的EGR氣體量的EGR閥；以及壓縮機控制裝置，其用于根據(jù)基于發(fā)動機速度和發(fā)動機負載參數(shù)而確定的基本要求(basic required)壓縮機轉(zhuǎn)速來控制壓縮機轉(zhuǎn)速。在所述基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速高于預定轉(zhuǎn)速的情況下開始引入EGR氣體時，所述壓縮機控制裝置限制在開始引入EGR氣體后的壓縮機轉(zhuǎn)速，以使得所述壓縮機轉(zhuǎn)速變得小于或者等于所述預定轉(zhuǎn)速。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在第一方面中，當在所述基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速高于所述預定轉(zhuǎn)速的情況下的所述內(nèi)燃機冷起動后第一次開始引入EGR氣體時，所述壓縮機控制裝置可以實施對所述壓縮機轉(zhuǎn)速的所述限制。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在第一方面中，當在所述EGR閥的溫度低于或等于所述EGR閥關閉時所述EGR通道中的排氣的露點溫度或者高于所述露點溫度預定余量的溫度的情形下、在所述基本所需壓縮機轉(zhuǎn)速高于所述預定轉(zhuǎn)速的情況下開始引入EGR氣體時，所述壓縮機控制裝置實施對所述壓縮機轉(zhuǎn)速的所述限制。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在第三方面中，在開始引入EGR氣體之后，所述壓縮機控制裝置可以限制所述壓縮機轉(zhuǎn)速直至一時間段，所述時間段是從所述EGR閥打開的時間點直到水滴開始從所述EGR閥分離的時間點的時間段和從水滴開始從所述EGR閥分離的時間點直到水滴完成到達所述壓縮機的入口處的時間點的時間段的和。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在第三或第四方面中，所述增壓內(nèi)燃機可以是火花點火內(nèi)燃機，其包括用于根據(jù)依照發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件的基本要求EGR閥打開度控制EGR閥打開度的EGR閥控制裝置。除了所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機負載參數(shù)之外，所述基本所需壓縮機轉(zhuǎn)速還可以被基于所述基本要求EGR閥打開度而確定。根據(jù)小于所述基本要求EGR閥打開度的第一要求EGR閥打開度，所述EGR閥控制裝置可以控制在開始引入EGR氣體之后通過所述壓縮機控制裝置執(zhí)行對所述壓縮機轉(zhuǎn)速的所述限制的時間的EGR閥打開度。所述第一要求EGR閥打開度可以是對應于EGR氣體量的EGR閥打開度，該EGR氣體量是能夠在當所述壓縮機轉(zhuǎn)速被設置為小于或等于所述預定轉(zhuǎn)速的壓縮機轉(zhuǎn)速的情形下獲得的增壓壓力下引入的EGR氣體量，并且是抑制所述EGR閥的打開之前和之后進氣量的變化的時候能夠被引入的EGR氣體量。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，在第三或第四方面中，所述增壓內(nèi)燃機可以是火花點火內(nèi)燃機，其包括用于根據(jù)基于發(fā)動機運轉(zhuǎn)條件的基本要求EGR閥打開度而控制EGR閥打開度的EGR閥控制裝置。除了所述發(fā)動機轉(zhuǎn)速和所述發(fā)動機負載參數(shù)之外，所述基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速還可以被基于所述基本要求EGR閥打開度而被確定。根據(jù)的第二要求EGR閥打開度，所述EGR閥控制裝置可以控制當在開始引入EGR氣體之后通過所述壓縮機控制裝置執(zhí)行對所述壓縮機轉(zhuǎn)速的限制時的EGR閥打開度，所述第二要求EGR閥打開度小于對應于在所述壓縮機轉(zhuǎn)速被設置為所述預定轉(zhuǎn)速的情形下獲得的增壓壓力下能夠被引入的EGR氣體量的EGR閥打開度。根據(jù)第一要求壓縮機轉(zhuǎn)速，所述壓縮機控制裝置可以限制在開始引入EGR氣體之后的壓縮機轉(zhuǎn)速，所述第一要求壓縮機轉(zhuǎn)速能夠抑制當使用所述第二要求EGR閥打開度時在所述EGR閥打開之前和之后進氣量的變化。

此外，根據(jù)本發(fā)明的第七方面，在第五或第六方面中，當進氣溫度低于或等于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度時，所述壓縮機控制裝置可以判定所述EGR閥的溫度低于或等于所述露點溫度或者比所述露點溫度高預定余量的溫度。

此外，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，在第七方面中，即使當在所述進氣溫度低于或等于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度的情形下開始引入EGR氣體的第一情況適用時，在從所述EGR閥在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間關閉時起流逝的時間段小于從所述EGR閥關閉時起直到水滴附著到所述EGR閥的表面的時間段的第二情況下，所述壓縮機控制裝置可以根據(jù)所述基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速來控制在開始引入EGR氣體之后的壓縮機轉(zhuǎn)速。即使第一種情況適用，在第二種情況下，所述EGR閥控制裝置可以根據(jù)所述基本要求EGR閥打開度來控制在開始引入EGR氣體之后的EGR閥打開度。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第九方面，在第七方面中，即使當在所述進氣溫度低于或等于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度的情形下開始引入EGR氣體的第一情況適用時，在基于發(fā)動機冷卻水溫度或發(fā)動機潤滑油溫度估計的發(fā)動機起動時所述EGR閥的溫度高于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度的第三情況下，所述壓縮機控制裝置可以根據(jù)所述基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速來控制在開始引入EGR氣體之后的壓縮機轉(zhuǎn)速。即使第一種情況適用，在第三種情況下，所述EGR閥控制裝置可以根據(jù)所述基本要求EGR閥打開度來控制在開始引入EGR氣體之后的EGR閥打開度。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第十方面，在第三或第四方面中，當進氣溫度低于或等于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度時，所述壓縮機控制裝置可以判定所述EGR閥的溫度低于或等于所述露點溫度或者比所述露點溫度高預定余量的溫度。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，在第十方面中，即使當在所述進氣溫度低于或等于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度的情形下開始引入EGR氣體時，在從所述EGR閥在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間關閉時起流逝的時間段小于從所述EGR閥被關閉時起直到水滴附著到所述EGR閥的表面的時間段的情況下，所述壓縮機控制裝置可以根據(jù)所述基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速來控制在開始引入EGR氣體之后的壓縮機轉(zhuǎn)速。

另外，根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，在第十方面中，即使當在所述進氣溫度低于或等于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度的情形下在開始引入EGR氣體，在基于發(fā)動機冷卻水溫度或發(fā)動機潤滑油溫度估計的發(fā)動機起動時所述EGR閥的溫度高于所述露點溫度或比所述露點溫度高預定余量的溫度的情況下，所述壓縮機控制裝置可以根據(jù)所述基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速來控制在開始引入EGR氣體之后的壓縮機轉(zhuǎn)速。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，在開始引入EGR氣體的情況下，壓縮機轉(zhuǎn)速被限制以不超過預定轉(zhuǎn)速。如上所述，如果在開始引入EGR氣體時所述EGR閥是冷的，則有可能冷凝水將附著到EGR閥的表面。如果冷凝水附著到閥表面，則有可能當EGR閥打開時冷凝水將從所述EGR閥分離并流入壓縮機。壓縮機中發(fā)生侵蝕現(xiàn)象是由于水滴和所述壓縮機之間的相對速度大，并且所述水滴的慣性(質(zhì)量)大。根據(jù)本發(fā)明，當開始引入EGR氣體時，上述相對速度能夠通過限制壓縮機轉(zhuǎn)速來降低。因此，通過適當?shù)卦O置上述預定轉(zhuǎn)速，可以抑制由來自EGR閥的冷凝水引起的壓縮機處的侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生，而不需要特別添加或改變硬件配置。

在冷起動時，由于溫度低，冷凝水很可能附著到EGR閥的表面。因此，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，通過以將冷起動之后第一次開始引入EGR氣體的情況作為對象的方式采用配置以便限制所述壓縮機轉(zhuǎn)速，可以有效地抑制葉輪處侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生，同時盡可能地減少實施限制的情形。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在處于關閉狀態(tài)的EGR閥處已經(jīng)產(chǎn)生冷凝水或者有可能已產(chǎn)生這種冷凝水的情形下開始引入EGR氣體的情況下，壓縮機轉(zhuǎn)速被限制為不超過預定轉(zhuǎn)速。因此，根據(jù)本發(fā)明，可以實施對壓縮機轉(zhuǎn)速的限制，同時更適當?shù)嘏卸☉攲嵤┫拗频那樾巍?/p>

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，可以適當?shù)卦O置應當實施對壓縮機轉(zhuǎn)速的限制以保護壓縮機的時間段。

在火花點火內(nèi)燃機中，調(diào)整進氣量以控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。如果壓縮機轉(zhuǎn)速在引入EGR氣體之前和之后相同，進氣量將根據(jù)引入的EGR氣體的量而減少。根據(jù)本發(fā)明的第五方面，在基于壓縮機轉(zhuǎn)速是根據(jù)基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速進行控制的前提的配置，其中該基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速是通過考慮基本要求EGR閥打開度(即所需EGR氣體量)作來確定的，為針對上述冷凝水的對策，在開始引入EGR氣體之后壓縮機轉(zhuǎn)速被限制以不超過預定轉(zhuǎn)速。此外，伴隨對壓縮機轉(zhuǎn)速的限制，在開始引入EGR氣體之后的EGR閥打開度被減小到上述第一要求EGR閥打開度。由此，通過控制壓縮機轉(zhuǎn)速，能夠抑制抑制侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生，同時也抑制伴隨對壓縮機轉(zhuǎn)速的限制和EGR氣體的引入而來的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的變化。

根據(jù)本發(fā)明的第六方面，使用小于基本要求EGR閥打開度的第二要求EGR閥打開度?；疽驟GR閥打開度對應于在引入EGR氣體同時通過利用上述預定轉(zhuǎn)速本身限制壓縮機轉(zhuǎn)速的情況下的EGR閥打開度。通過這種方式，在開始引入EGR氣體之后通過EGR閥的EGR氣體的流速可以增加。作為結(jié)果，可以促進水滴從EGR閥的分離，并且因此可以減少在開始引入EGR氣體之后壓縮機轉(zhuǎn)速應被限制的時間段。因此，盡管與利用上述基本要求EGR閥打開度的情況相比，在剛剛引入EGR氣體之后的EGR氣體量減少，促進水滴從EGR閥分離使得有可能最終更快地引入初始要求的EGR氣體量。

根據(jù)本發(fā)明的第七或第十方面，通過利用能夠使用常規(guī)安裝在內(nèi)燃機中的溫度傳感器測量的進氣溫度，可以判定是否是在EGR閥處已產(chǎn)生冷凝水的情形。

EGR閥具有熱容量。因此，在引入EGR氣體之后關閉所述EGR閥之后，由于暴露于低溫進氣，EGR閥的溫度接近進氣溫度。根據(jù)本發(fā)明的第八或第十一方面，在通過使用進氣溫度作為指標來判定EGR閥處存在或不存在冷凝水的情況下，在即使所述進氣溫度低然而因為從EGR閥關閉的時間點開始僅經(jīng)過了很短的時間段導致EGR閥處也沒有產(chǎn)生冷凝水的情形下，可以避免開始引入EGR氣體時對壓縮機轉(zhuǎn)速的不必要的限制。此外，根據(jù)本發(fā)明的第八方面，還可以避免EGR氣體的不必要的減少。

EGR閥具有熱容量。因此，如果內(nèi)燃機停止，則在引入EGR氣體后關閉EGR閥之后，EGR閥的溫度隨著時間的流逝接近外部空氣溫度。根據(jù)本發(fā)明的第九或第十二方面，在通過使用進氣溫度作為指標來判定EGR閥處存在或不存在冷凝水的情況下，在即使進氣溫度低然而因為從EGR閥關閉的時間點開始僅經(jīng)過了很短的時間段導致在EGR閥處也沒有產(chǎn)生冷凝水的情形下，可以避免開始引入EGR氣體時對壓縮機轉(zhuǎn)速的不必要的限制。此外，根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，還可以避免EGR氣體的不必要的減少。

附圖說明

圖1是用于描述本發(fā)明的實施例1的內(nèi)燃機的系統(tǒng)配置的圖。

圖2是用于描述圖1所示的EGR閥的具體配置示例和布置環(huán)境的多視圖。

圖3是多視圖，其表示節(jié)流閥打開度和WGV打開度相對于本發(fā)明實施例1中使用的發(fā)動機負載因子的設置，并且從葉輪轉(zhuǎn)速的角度，還表示其中冷凝水的發(fā)生在上述設置下構成問題的發(fā)動機負載區(qū)域。

圖4是示出用于描述在以圖3所示的區(qū)域B作為對象的情況下所執(zhí)行的葉輪轉(zhuǎn)速控制的概要的時間圖的多視圖。

圖5是在本發(fā)明實施例1中執(zhí)行的例程的流程圖。

圖6是表示在均勻排氣流率下渦輪轉(zhuǎn)速Nt和WGV打開度之間的關系的圖。

圖7是用于容許描述根據(jù)流入壓縮機的水滴的直徑確定的水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax、葉輪轉(zhuǎn)速Nt不超過Ntmax的范圍內(nèi)的WGV打開度以及EGR閥打開度的組合的多視圖。

圖8是示出表示當在本發(fā)明實施例2中執(zhí)行葉輪轉(zhuǎn)速控制時的操作的時間圖的多視圖。

圖9是在本發(fā)明實施例2中執(zhí)行的例程的流程圖。

圖10是在本發(fā)明實施例3中執(zhí)行的例程的流程圖。

圖11是在本發(fā)明實施例3的變形例中執(zhí)行的例程的流程圖。

圖12是在本發(fā)明實施例4中執(zhí)行的例程的流程圖。

圖13是在本發(fā)明實施例5中執(zhí)行的例程的流程圖。

具體實施方式

實施例1

<內(nèi)燃機的系統(tǒng)配置>

圖1是用于描述本發(fā)明的實施例1的內(nèi)燃機10的系統(tǒng)配置的圖。本實施例的系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(作為一個示例，火花點火汽油發(fā)動機)10。進氣通道12和排氣通道14與內(nèi)燃機10的每個氣缸連通。

空氣濾清器16安裝在進氣通道12的入口附近。根據(jù)被吸入進氣通道12的空氣的流率(flow rate)輸出信號的空氣流量計18，和用于檢測進氣的溫度的進氣溫度傳感器20，被分別設置在空氣濾清器16中。渦輪增壓器22的壓縮機22a被布置在空氣濾清器16的下游。壓縮機22a通過連接軸與布置在排氣通道14中點渦輪22b整體連接。盡管在這種情況下，作為一個示例，假設壓縮機22a是具有離心式葉輪的類型，只要作為本發(fā)明的對象的壓縮機是產(chǎn)生后述問題的類型(由于水滴與葉輪碰撞而導致的關于葉輪的侵蝕現(xiàn)象)，壓縮機不限于具有離心式葉輪的類型。

在壓縮機22a的下游設置有用于冷卻被壓縮機22a壓縮的空氣的水冷式中冷器24。在中冷器24的下游設置有電子控制節(jié)流閥26。

在排氣通道14中，在相對于渦輪22b的下游側(cè)的位置處，布置有排氣凈化催化劑(作為一個示例，三元催化劑)28。排氣旁通通道30也連接到排氣通道14。排氣旁通通道30以繞過渦輪22b的方式連接渦輪22b的入口側(cè)和出口側(cè)。用于打開和關閉排氣旁通通道30的廢氣門閥(WGV)32安裝在排氣旁通通道30中。作為一個示例，假設WGV32是由電動機驅(qū)動的廢氣門閥。

圖1所示的內(nèi)燃機10包括低壓環(huán)路(LPL)型EGR裝置34。EGR裝置34包括EGR通道36，該通道連接排氣凈化催化劑28下游側(cè)的排氣通道14與壓縮機22a上游側(cè)的進氣通道12。在EGR通道36中以當EGR氣體被引入進氣通道12時以EGR氣體流的上游側(cè)的順序分別設置有EGR冷卻器38和EGR閥40。EGR冷卻器38被設置用于冷卻流過EGR通道36的EGR氣體。EGR閥40被設置用于調(diào)節(jié)通過EGR通道36并再循環(huán)到進氣通道12的EGR氣體的量。

圖1所示的系統(tǒng)還包括ECU(電子控制單元)50。ECU50包括中央處理單元(CPU)、由ROM和RAM等構成的存儲器電路、以及輸入和輸出端口等。除了上述空氣流量計18和進氣溫度傳感器20之外，用于檢測內(nèi)燃機10的操作狀態(tài)的各種傳感器被電連接到ECU 50的輸入端口，傳感器例如用于檢測發(fā)動機速度的曲柄角傳感器52、用于檢測發(fā)動機冷卻水溫度的水溫傳感器54、以及用于檢測發(fā)動機潤滑油溫度的油溫傳感器55，。此外，除了上述節(jié)流閥26、WGV 32和EGR閥40之外，用于控制內(nèi)燃機10的操作的各種致動器被電連接到ECU50的輸出端口，制動器例如用于向內(nèi)燃機10供應燃料的燃料噴射閥56和用于點燃氣缸中的空氣燃料混合物的點火裝置58。另外，用于檢測其中安裝有內(nèi)燃機10的車輛的加速器踏板(加速器位置)的下壓量的加速器位置傳感器60也連接到ECU 50的輸入端口。ECU 50通過根據(jù)上述各種傳感器的輸出和預定例程致動各種致動器來控制內(nèi)燃機10的操作。

圖2是用于描述圖1所示的EGR閥40的具體配置示例和布置環(huán)境的多視圖。例如，圖2(A)至圖2(C)所示的提升式EGR閥40a、瓣式EGR閥40b或蝶式EGR閥40c可以用作本實施例的EGR閥40。根據(jù)這些配置，當EGR閥40處于關閉狀態(tài)時，閥體和進氣通道12側(cè)的閥桿的表面暴露于低溫進氣(新鮮空氣)。注意，在內(nèi)燃機10中，EGR閥40周圍的EGR通道36和進氣通道12的壁表面被配置為由發(fā)動機冷卻水加熱。

<伴隨EGR閥表面上產(chǎn)生冷凝水而來的問題>

在從冷態(tài)開始起動之后的初始預熱階段中，如果引入EGR氣體，則易于產(chǎn)生冷凝水。因此，在初始預熱階段期間，EGR閥通常關閉。然而，即使EGR閥處于關閉狀態(tài)，高濕度排氣也存在于相對于EGR閥在EGR氣體流的上游側(cè)的EGR通道中。因此，如果排氣中含有的水分接觸到冷的EGR閥，則在某些情況下，在暴露于排氣的一側(cè)的EGR閥的表面上發(fā)生水分冷凝，從而產(chǎn)生冷凝水。類似地，即使在采用如圖2(A)至(C)所示的配置使得EGR閥周圍的通道的壁表面被冷卻水加熱的情況下，該事實也適用，因為冷卻水溫度在初始預熱階段期間是低的。

此外，如果配置使得EGR閥被關閉時在進氣通道12側(cè)EGR閥的表面容易直接暴露于進氣，如圖2(A)所示的配置中那樣，即使EGR閥周圍的通道的壁表面被加熱，EGR閥本身也難以變暖并且保持EGR閥暖。因此，即使在預熱完成后，如果處于關閉狀態(tài)的EGR閥被低溫進氣冷卻至小于或等于排氣(更具體地，存在于相對于EGR閥在上游側(cè)的EGR通道中的排氣)的露點溫度的溫度，將在EGR閥的表面上產(chǎn)生冷凝水。此外，與圖2(A)至(C)所示的配置不同，即使在將EGR閥設置在沿EGR通道的中途的位置處的情況下，所述位置是與進氣通道側(cè)EGR通道的端部分離的位置，當EGR閥關閉時，在相對于EGR閥的下游側(cè)上的EGR通道由于進氣的脈動而填充有新鮮空氣。因此，盡管可以說與EGR閥設置在進氣通道側(cè)的EGR通道的端部處的情況相比，EGR閥不太容易暴露于進氣，即使采用這樣的布置時，處于關閉狀態(tài)的EGR閥由低溫進氣冷卻。

如果EGR閥打開以引入EGR氣體，而不特別考慮如上所述的EGR閥處的冷凝水的出現(xiàn)，則已經(jīng)附著到EGR閥的冷凝水將立即流入進氣通道。更具體地，當閥打開時，附著到EGR閥的水滴將從EGR閥分離，并且有可能具有大直徑的水滴將流入壓縮機。如果已經(jīng)流入進氣通道的水滴被吸入壓縮機，則存在水滴將與壓縮機的葉輪碰撞并且因此在葉輪處發(fā)生侵蝕現(xiàn)象的擔心。

葉輪處的侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生是由于水滴與葉輪之間的相對速度大并且水滴的慣性(質(zhì)量)也大的事實導致的。也就是說，上述現(xiàn)象的發(fā)生是由于葉輪從水滴接收的脈沖大的事實。因此，可以說通過減小流入壓縮機內(nèi)的水滴的尺寸或通過降低葉輪的轉(zhuǎn)速，可以防止侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

<實施例1的特征葉輪轉(zhuǎn)速控制>

圖3是多視圖，其表示本發(fā)明實施例1中使用的節(jié)流閥打開度和WGV打開度相對于發(fā)動機負載因子的設置，并且從葉輪轉(zhuǎn)速的角度，還表示其中冷凝水的發(fā)生在上述設置下構成問題的發(fā)動機負載區(qū)域。

(用于以葉輪轉(zhuǎn)速控制為前提控制節(jié)流閥和WGV的方法)

首先，將對不引入EGR氣體的情況(實線)進行說明。如圖3(A)和圖3(B)所示，在低負載側(cè)的區(qū)域中，通過在WGV32已完全打開的狀態(tài)下調(diào)節(jié)節(jié)流閥打開度來控制發(fā)動機負載因子(進氣量)。也就是說，在該區(qū)域中，節(jié)流閥26根據(jù)要求發(fā)動機負載因子的增加而打開。在該區(qū)域中，由于WGV打開度是恒定的，因此葉輪轉(zhuǎn)速相對于發(fā)動機負載因子的增加僅稍微增加。

在相對于節(jié)流閥打開度變?yōu)槿蜷_度的發(fā)動機負載因子的高負載側(cè)的區(qū)域中，根據(jù)要求發(fā)動機負載因子的增加將WGV32控制為關閉側(cè)，同時節(jié)流閥打開度度保持不變。通過以這種方式相對于全打開度關閉WGV 32，渦輪22b通過排氣能量而旋轉(zhuǎn)，并且實際的增壓開始。結(jié)果，葉輪轉(zhuǎn)速隨著WGV打開度的減小而增大。

接下來，對引入EGR氣體的情況(虛線)進行說明。EGR氣體的引入不僅在WGV32完全打開的自然吸氣區(qū)域(natural aspiration region)中實施，而且在WGV32相對于全打開度關閉的增壓區(qū)域的一部分中實施。在引入EGR氣體的情況下控制節(jié)流閥26和WGV32的基本方法與不引入EGR氣體的情況下的相同。但是，在進行EGR氣體的引入時，為了使內(nèi)燃機10能夠產(chǎn)生與不引入EGR氣體時產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩相等的轉(zhuǎn)矩，節(jié)流閥打開度大于在相同發(fā)動機負載因子下不引入EGR氣體的情況中的節(jié)流閥打開度。因此，與不引入EGR氣體時的值相比，當發(fā)動機負載因子為低值時，節(jié)流閥打開度變?yōu)槿蜷_度。因此，WGV32被配置成使得WGV32以比不引入EGR氣體的情況下的值更低的發(fā)動機負載因子開始關閉。注意，對于圖3(A)和圖3(B)分別所示的節(jié)流閥打開度和WGV打開度的每一個，虛線相對于實線的發(fā)散度是在某EGR率下的發(fā)散度，并且發(fā)散度隨著所用的EGR率增加而增加。

因此，由于上述原因，在伴隨EGR氣體的引入而能夠得到的發(fā)動機負載區(qū)域中，與不引入EGR氣體時相比，EGR氣體引入期間的葉輪轉(zhuǎn)速整體變高。具體而言，在低負載側(cè)的非增壓區(qū)域(自然吸氣區(qū)域)中，EGR氣體引入期間的葉輪轉(zhuǎn)速變得比沒有引入EGR氣體時的高，因為節(jié)流閥打開度相對變大以用于確保相同的發(fā)動機負載因子。此外，在EGR氣體引入期間，與不引入EGR氣體的情況相比，由于增壓開始導致的葉輪轉(zhuǎn)速開始顯著增大時的發(fā)動機負載因子的值變?yōu)榈拓撦d側(cè)。

(作為葉輪轉(zhuǎn)速控制的對象的發(fā)動機負載區(qū)域)

在本實施例的控制中，相對于葉輪轉(zhuǎn)速設置水滴容許極限轉(zhuǎn)速(以下也簡稱為“極限轉(zhuǎn)速”)Ntmax。水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax是預先設置以包括預定余量(margin)的值作為葉輪轉(zhuǎn)速，在該葉輪轉(zhuǎn)速下，即使當EGR閥40打開時附著到關閉的EGR閥40的冷凝水流入壓縮機22a也不會引起侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生。換句話說，水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax是在假設當EGR閥40打開時附著到關閉的EGR閥40的冷凝水的液滴將會流入壓縮機22a情況下所容許的壓縮機轉(zhuǎn)速。更具體地，流入壓縮機22a的水滴的直徑取決于內(nèi)燃機10的硬件條件(例如，從具有EGR通道36的合并部分到壓縮機入口的進氣通道12的長度)。在水滴的直徑和葉輪轉(zhuǎn)速之間存在稍后描述的如圖7(A)所示的關系，并且考慮圖7(A)中的關系來確定在假設的水滴直徑下的極限轉(zhuǎn)速Ntmax。注意，在渦輪增壓器22中，壓縮機22a的葉輪的轉(zhuǎn)速(即壓縮機轉(zhuǎn)速)與渦輪轉(zhuǎn)速Nt相等。因此，在以下說明中，上述兩個轉(zhuǎn)速不特別區(qū)分，其被稱為“葉輪轉(zhuǎn)速Nt”或“渦輪轉(zhuǎn)速Nt”。

圖3(C)所示的區(qū)域A是發(fā)動機負載區(qū)域，其在引入EGR氣體的狀態(tài)下當葉輪轉(zhuǎn)速Nt達到極限轉(zhuǎn)速Ntmax時的發(fā)動機負載因子將作為上限。即，區(qū)域A是即使為了引入EGR氣體而增加葉輪轉(zhuǎn)速Nt但葉輪轉(zhuǎn)速Nt也不超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax的區(qū)域。因此，可以說在區(qū)域A中，針對上述冷凝水流入壓縮機22a中實施特別對策不是必要的。

區(qū)域B是從區(qū)域A繼續(xù)的發(fā)動機負載區(qū)域，并且相對于區(qū)域A位于高負載側(cè)。區(qū)域B的上限是在不引入EGR氣體的狀態(tài)下葉輪轉(zhuǎn)速Nt達到極限轉(zhuǎn)速Ntmax時的發(fā)動機負載因子。因此，在區(qū)域B中，盡管如果不引入EGR氣體則葉輪轉(zhuǎn)速Nt將不超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax，但是當葉輪轉(zhuǎn)速Nt隨著EGR氣體引入而增加時，葉輪轉(zhuǎn)速將超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax。

因此，根據(jù)本實施例，采用一種配置使得在EGR閥40的溫度低于或等于預定值X1的情形下開始引入EGR氣體并且在開始引入EGR氣體時要求葉輪轉(zhuǎn)速Nt高于極限轉(zhuǎn)速Ntmax的情況下，在開始引入EGR氣體后葉輪轉(zhuǎn)速Nt被限制為不超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax。具體地，在這種情況下，采用限制葉輪轉(zhuǎn)速Nt以在開始引入EGR氣體之后整個保護時間段T3內(nèi)不超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax的配置。此外，基于根據(jù)圖3(A)和圖3(B)所示的控制方法來控制節(jié)流閥26和WGV 32的前提，這種葉輪轉(zhuǎn)速控制對應于“在發(fā)動機負載區(qū)域位于區(qū)域B中并且在EGR閥40處產(chǎn)生冷凝水的情形下在EGR閥40打開以開始引入EGR氣體的情況下，在開始引入EGR氣體后的整個保護時間段T3內(nèi)，將葉輪轉(zhuǎn)速Nt降低至小于極限轉(zhuǎn)速Ntmax的速度?！庇捎诒救~輪轉(zhuǎn)速控制是本實施例的特性控制，因此稍后將描述其細節(jié)。注意，作為區(qū)域A和區(qū)域B之間的邊界的發(fā)動機負載因子隨著EGR率變化而變化。相應地，當EGR率變化時，作為當前葉輪轉(zhuǎn)速控制的對象的區(qū)域B也變化。

另外，區(qū)域C是從區(qū)域B持續(xù)的發(fā)動機負載區(qū)域，并且相對于區(qū)域B位于高負載側(cè)。在區(qū)域C中，在不引入EGR氣體的狀態(tài)，葉輪轉(zhuǎn)速Nt超過限制轉(zhuǎn)速Ntmax。因此，在發(fā)動機負載區(qū)域處于區(qū)域C中的情形下，即使在開始引入EGR氣體時已在EGR閥40處產(chǎn)生了冷凝水，也不能將葉輪轉(zhuǎn)速Nt降低至小于或等于極限轉(zhuǎn)速Ntmax的速度。因此，在這種情況下，禁止引入EGR氣體(打開EGR閥40)，直到EGR閥40的溫度上升到附著到EGR閥40的冷凝水被消除(蒸發(fā))的溫度，或者直到發(fā)動機負載區(qū)域轉(zhuǎn)變到相對于區(qū)域C在低負載側(cè)的區(qū)域B或區(qū)域A。

(葉輪轉(zhuǎn)速控制概要)

圖4是示出用于描述在以圖3所示的區(qū)域B作為對象的情況下所執(zhí)行的葉輪轉(zhuǎn)速控制的概要的時間圖的多視圖。注意，作為一個示例，圖4表示在加速器位置為恒定的狀態(tài)(即，駕駛員對內(nèi)燃機10要求的轉(zhuǎn)矩是恒定的狀態(tài))下預熱運行期間開始引入EGR氣體的情形。

如圖4(B)所示，在發(fā)動機預熱期間，發(fā)動機冷卻水溫度逐漸增加，而另一方面，進氣溫度(外部空氣溫度)保持很低。當發(fā)動機冷卻水溫度增加到容許引入EGR氣體時的EGR容許水溫時，EGR許可標志變?yōu)槿鐖D4(C)所示“開”。結(jié)果，開始引入EGR氣體。

圖4(D)至(F)中虛線所示的波形指示正常時(更具體地，在處于關閉狀態(tài)的EGR閥40的表面上不產(chǎn)生冷凝水的高進氣溫度時)的操作。如果EGR閥40在沒有任何特別考慮的情況下打開，則當EGR氣體被引入進氣通道12中時，進氣量將減少，并且發(fā)動機轉(zhuǎn)矩隨之降低。區(qū)域B是通過調(diào)節(jié)如上所述WGV打開度來控制發(fā)動機負載因子(進氣量)的區(qū)域。因此，為了避免如上所述的進氣量的減少，伴隨著如圖4(D)中虛線所示的EGR閥40的打開，如圖4(E)中的虛線所示，WGV打開度被控制為朝向關閉側(cè)的打開度。當如圖4(F)中的虛線所示通過以該方式控制WGV打開度來增加葉輪轉(zhuǎn)速Nt時，可以增加增壓壓力以使得進氣量不隨著EGR氣體的引入而減少。注意，采用一種配置使得被引入進氣通道12中的EGR氣體的量根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫度而改變。因此，在圖4所示的假設在預熱期間執(zhí)行操作的控制示例中，在開始引入EGR氣體之后，當發(fā)動機冷卻水溫度隨著時間的流逝而上升時，EGR閥打開度被增大以增加EGR氣體量。隨著EGR閥打開度的這種變化，WGV打開度被控制朝向關閉側(cè)。

相反，在由于進氣溫度(外部空氣溫度)低而在EGR閥40處產(chǎn)生冷凝水的情況下(更具體地，在EGR閥40的溫度低于或等于在EGR氣體的露點的情況下)，WGV打開度被設置為WGVmin，該WGVmin是與當前排氣流率下的極限轉(zhuǎn)速Ntmax對應的WGV打開度(參考圖4(E)中的實線)。即，使用比常規(guī)運轉(zhuǎn)時的WGV打開度更靠開放側(cè)的打開度WGVmin。通過這種方式，由于如圖4(F)中的實線所示葉輪轉(zhuǎn)速Nt被限制在極限轉(zhuǎn)速Ntmax，當隨著EGR閥40的打開水滴流入壓縮機22a時，可以降低水滴和葉輪之間的碰撞速度(即，可以減小葉輪從水滴接收的脈沖)。因此，可以防止侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

(引入EGR氣體前后的轉(zhuǎn)矩調(diào)整)

在WGV打開度已被設置為如上所述作為冷凝水的對策的開放側(cè)的打開度WGVmin時，如果EGR閥40的升程量(打開度)保持在常規(guī)操作時的值，與常規(guī)操作時不同，進氣量(發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)相對于引入EGR氣體前和后不能保持在恒定量。更具體地，如果葉輪轉(zhuǎn)速Nt被降低，則增壓壓力將降低。如果增壓壓力降低，則進氣量和EGR氣體量也將減少(即，吸入氣缸的氣體的總量將減少)。在這種情況下，有必要減少EGR氣體量以便保持進氣量恒定。因此，如圖4(D)中的實線所示，EGR閥打開度被設置為比常規(guī)時更小的值。在該情況下EGR閥打開度EGRl是與在WGV打開度已被控制為打開度WGVmin而不改變EGR閥40的打開前后的進氣量的情形下獲得的增壓壓力下能夠引入的EGR氣體量(后述的Gegr1)對應的打開度。

(用于進行葉輪轉(zhuǎn)速控制的保護時間段T3)

如圖4所示，在開始引入EGR氣體后的整個預定保護時間段T3內(nèi)，執(zhí)行對上述葉輪轉(zhuǎn)速控制的WGV打開度和EGR閥打開度的控制。保護時間段T3是在打開EGR閥40之后附著到EGR閥40的水滴有可能流入壓縮機22a的時間段。例如，優(yōu)選地根據(jù)下述方法設置保護時間段T3。

根據(jù)本方法，用于保護葉輪的保護時間段T3被表示為閥分離時間段T1和進氣管通過時間段T2的和。閥分離時間段T1是從EGR閥40開始打開的時間點直到作為被EGR氣體流汲取的結(jié)果附著到關閉的EGR閥40的表面上的水滴開始從EGR閥分離的時間點之間的時間段。進氣管通過時間段T2是從水滴開始從EGR閥40分離的時間點直到水滴完成到達壓縮機22a的入口的時間點的時間段。

關于進氣管通過時間段T2，假設以下三種形式(a)至(c)作為在從EGR閥40分離并流入進氣通道12之后的水滴的移動形式。形式(a)是這樣的形式，其中水滴附著到進氣通道12的壁表面，沿著壁表面流動，并到達壓縮機22a的入口。形式(b)是這樣的形式，其中盡管水滴附著到進氣通道12的壁表面并沿著壁表面流動，但水滴在到達壓縮機22a的入口之前會蒸發(fā)。形式(c)是這樣的形式，其中水滴飛過進氣通道12內(nèi)部的空間并且到達壓縮機22a而不附著到進氣通道12的壁表面。實踐中認為，流入進氣通道12的水滴的一部分以形式(c)的方式移動，并且剩余的水滴以形式(a)和形式(b)中的任一個或兩者的方式移動。

可以說，已附著到進氣通道的壁表面的水滴是到達壓縮機的入口還是沿著進氣通道中途蒸發(fā)，基本上取決于內(nèi)燃機的硬件條件(具體地，從EGR氣體引入部到壓縮機的進氣通道的長度)。此外，如在內(nèi)燃機10的情況中那樣，在采用在壓縮機的上游側(cè)的進氣通道被發(fā)動機冷卻水加熱的配置的情況下，也可以考慮取決于發(fā)動機冷卻水溫度，水滴沿著壁表面流動并到達壓縮機的入口或沿著進氣通道中途蒸發(fā)。另一方面，可以說，相對于水滴以形式(a)經(jīng)由壁表面(這里也稱為“滑行時間T21”)完成到達壓縮機的入口要求時間，水滴以形式(c)完成飛行要求時間(本文中也稱為“飛行時間T22”)基本上是短的。

基于上述說明，可以說(1)如果內(nèi)燃機是在基于上述硬件條件的判定的基礎上可以說附著到進氣通道的壁表面的水滴不到達壓縮機入口的發(fā)動機，則飛行時間T22可被視為進氣管通過時間段T2。另一方面，可以說(2)如果內(nèi)燃機是在基于上述硬件條件的判定的基礎上可以說附著到進氣通道的壁表面的水滴有時到達壓縮機入口的發(fā)動機，滑行時間T21可被視為進氣管通過時間段T2。但是，在(2)的情況下，在其中水滴是沿著壁表面流動并到達壓縮機入口還是沿著壁表面中途蒸發(fā)取決于發(fā)動機冷卻水溫度而改變的內(nèi)燃機的情況下，被用作進氣管通過時間段T2的時間段可以根據(jù)發(fā)動機冷卻水溫度來改變。具體地，在可以說水滴由于高發(fā)動機冷卻水溫而蒸發(fā)的水溫條件下，飛行時間T22可被視為進氣管通過時間段T2，并且在可以說水滴由于低發(fā)動機冷卻水溫而到達壓縮機入口的水溫條件下，滑行時間T21可被視為進氣管通過時間段T2。

(實施例1中的具體處理)

圖5是由本發(fā)明實施例1中ECU50執(zhí)行的例程的流程圖。注意，對每個預定控制周期，重復執(zhí)行本例程。

在圖5所示的例程中，首先，ECU50判定預定EGR引入條件(Cegr)是否成立(步驟100)。更具體地，當發(fā)動機冷卻水溫度在預定范圍內(nèi)并且預定EGR禁止條件不成立時，EGR引入條件成立。伴隨著EGR引入條件成立，開始引入EGR氣體。

如果在步驟100中判定EGR引入條件不成立，則ECU 50執(zhí)行常規(guī)WGV控制(步驟102)。根據(jù)常規(guī)WGV控制，WGV打開度被根據(jù)當前發(fā)動機負載因子和發(fā)動機轉(zhuǎn)速而控制以變?yōu)橐骔GV打開度。接下來，ECU50進入步驟103，并且將要求EGR閥打開度(EGRreq)設置為零。也就是說，在這種情況下，不執(zhí)行(禁止)EGR氣體的引入。

相反，如果在步驟100判定EGR引入條件成立，則ECU 50隨后判定EGR閥40的溫度(TMPegr)是否小于或等于預定值X1(步驟104)。在此，術語“預定值X1”是指在EGR閥40處開始發(fā)生水分冷凝的溫度(即，存在于處于關閉狀態(tài)的EGR閥40附近的排氣的露點溫度)。通過執(zhí)行本步驟104的處理，判定當前情形是否是已在EGR閥40中產(chǎn)生了冷凝水的情形。注意，在本步驟104中判定的結(jié)果是肯定還是否定直接涉及是否有必要執(zhí)行本實施例的葉輪轉(zhuǎn)速控制。本葉輪轉(zhuǎn)速控制的執(zhí)行不限于由于EGR閥溫度等于或小于排氣的露點溫度而判定可能在EGR閥40的表面上實際產(chǎn)生了冷凝水的情況。也就是說，本控制也可以以包括安全余量的方式執(zhí)行，使得在盡管EGR閥溫度高于露點溫度也有可能因為EGR閥溫度接近露點溫度而在EGR閥40的表面上已產(chǎn)生冷凝水的情況下執(zhí)行控制。因此，相對于上述排氣的露點溫度高的預定余量的溫度也可以被用作上述預定值X1。例如，預先判定的常數(shù)值可被用作排氣的露點溫度，其將被用作預定值X1。然而，如果有可能估計或檢測存在于EGR閥40附近的排氣的溫度，則可以將露點溫度計算為基于排氣的溫度的可變值。此外，由于在這種情況下計算的露點溫度是滯留在EGR閥40附近的EGR通道36中的排氣的露點溫度(即，包括固定比例的水分的氣體)，可以如上使用常數(shù)值等。然而，露點溫度是根據(jù)氣體的濕度而變化的值。因此，也可以采用檢測或估計滯留排氣的濕度并以考慮濕度的方式計算露點溫度的配置。

盡管用于在步驟104中獲取EGR閥40的溫度的手段沒有特別限制，但是例如，EGR閥溫度可以被估計為借助進氣溫度、發(fā)動機冷卻水溫度和時間的函數(shù)的值。具體地，借助與進氣溫度和發(fā)動機冷卻水溫度的關系限定的EGR閥40的溫度的基值T_eo的映射(圖中未示出)被存儲在ECU 50中。這里，術語“基值T_eo”是指當進氣溫度和發(fā)動機冷卻水溫度均為任意溫度時EGR閥40的穩(wěn)態(tài)溫度。根據(jù)該方法，與由進氣溫度傳感器20檢測的進氣溫度和由水溫傳感器54檢測的發(fā)動機冷卻水溫度對應的值T_eo是參考該映射獲取的。基于值T_eo，根據(jù)等式(1)來計算以在收到進氣溫度和發(fā)動機冷卻水溫度的變化的影響時伴隨時間滯后的方式變化的EGR閥40的當前溫度T_n。注意，在等式(1)中，T_n-1表示EGR閥40的先前溫度值，并且k表示預先設置的平滑系數(shù)(0<k<1)。此外，假設水溫傳感器54在與EGR閥40的外殼中的發(fā)動機冷卻水溫度具有相關性的位置處測量發(fā)動機冷卻水溫度。

T_n＝T_n-1+(T_eo-T_n-1)×k...(1)

此外，步驟104中使用的EGR閥溫度如果可能的話可以是由傳感器檢測的溫度。替代地，例如，如之后在實施例3中所述的，當進氣溫度低于或等于預定值X1時，可以判定該情形是EGR閥溫度低于等于預定值X1的情形。在接近EGR閥40所在位置的位置(即，壓縮機入口附近的位置)處的溫度優(yōu)選地作為該情況中參考的進氣溫度。然而，只要溫度與壓縮機入口處的進氣溫度相關，則由進氣溫度傳感器20檢測的進氣通道12的入口處的進氣溫度(幾乎等于外部空氣溫度)可以被代替用于壓縮機入口處的進氣溫度，或者可以使用外部空氣溫度本身，或者可以使用壓縮機下游側(cè)的溫度。

如果在步驟104中判定EGR閥的溫度高于預定值X1，則ECU 50進行到步驟118。相反，如果判定EGR閥的溫度低于或等于預定值X1，ECU50判定當前處理循環(huán)是否是在EGR閥溫度降低到預定值X1以下的第一循環(huán)(步驟106)。如果當前判定的結(jié)果是肯定的，則ECU 50執(zhí)行步驟108至114中的一系列處理。另一方面，如果當前判定的結(jié)果是否定的，則ECU 50進行到步驟116。

在步驟108中，ECU 50計算閥分離時間段T1。通過EGR閥40的EGR氣體的流率相對于閥分離時間段T1是主要因子。因此，在這種情況下，ECU50根據(jù)預先限定閥分離時間段T1以便是EGR閥打開度的函數(shù)的映射(圖中未示出)來計算閥分離時間段T1。在該映射中，閥分離時間段T1被設置為隨著EGR閥打開度減小(即，EGR氣體的流率增加)而變短。

在步驟110中，ECU 50計算滑行時間T21或者飛行時間T22作為進氣管通過時間段T2。例如，上述方法可以用于判定要在當前步驟110中計算滑行時間T21和飛行時間T22中的哪一個。關于滑行時間T21，進氣量(質(zhì)量流率)的貢獻是很大的。因此，在這種情況下，ECU 50根據(jù)預先限定滑行時間T21以作為進氣量的函數(shù)的映射(圖中未示出)來計算滑行時間T21。在該映射中，滑行時間T21被設置為隨著進氣量增加而變短。此外，關于飛行時間T22，進氣的流率的貢獻很大。此外，進氣的流率與進氣量成比例。因此，在這種情況下，ECU 50根據(jù)預先限定飛行時間T22以作為進氣量的函數(shù)的映射(圖中未示出)來計算飛行時間T22。在該映射中，飛行時間T22被設置為隨著進氣量的增加而減少。

在步驟112中，ECU 50計算保護時間段T3作為閥分離時間段T1和滑行時間T21的和，或者作為閥分離時間段T1和飛行時間T22的和。接著，ECU50計算與在當前排氣流率下的極限轉(zhuǎn)速Ntmax對應的WGV打開度的下限值WGVmin(步驟114)。

圖6是表示在相同排氣流率下渦輪轉(zhuǎn)速Nt和WGV打開度之間的關系的圖。如圖6所示，如果排氣流率恒定，渦輪轉(zhuǎn)速Nt隨著WGV打開度減小而增大。在這種情況下，將預先被設置為不依賴于運轉(zhuǎn)狀態(tài)(發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機負載因子)的常數(shù)值的值用作極限轉(zhuǎn)速Ntmax。注意，由于考慮到上述脈動的大小來設置極限轉(zhuǎn)速Ntmax，因此極限轉(zhuǎn)速Ntmax可以根據(jù)在EGR閥40處產(chǎn)生的冷凝水量而變化。具體地，由于冷凝水的產(chǎn)生量隨著通過估計等獲取的EGR閥40的溫度的降低而增加，極限轉(zhuǎn)速Ntmax也可以隨之降低。

ECU50具有表示如圖6所示用于相應預定排氣流率的渦輪轉(zhuǎn)速Nt和WGV打開度之間的關系的信息(映射等)，并且在本步驟114中，在當前排氣流率下與極限轉(zhuǎn)速Ntmax對應的下限值WGVmin是利用上述關系來計算的。注意，排氣流率相當于總氣缸內(nèi)進氣量Gcyl與穩(wěn)態(tài)下的燃料噴射量的總和，并且其可以被計算為由空氣流量計18測量的進氣量Ga、EGR氣體量Gegr和燃料噴射量的總和。可以基于進氣和排氣之間的壓差以及EGR閥打開度來計算EGR氣體量Gegr。

接著，ECU50判定要求WGV打開度(WGVreq)是否小于下限值WGVmin(步驟116)。在高于或等于借助WGV打開度控制發(fā)動機負載因子的區(qū)域B的發(fā)動機負載區(qū)域中操作時引入EGR氣體的情況下，為了確保獲得根據(jù)加速器位置的要求發(fā)動機負載因子，ECU 50使用不同于本例程的處理，以順序地計算要求WGV打開度為基于發(fā)動機負載參數(shù)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和基本要求EGR閥打開度的值。發(fā)動機負載因子(缸內(nèi)空氣填充率)或進氣量Ga等對應于這種情況下的發(fā)動機負載參數(shù)。此外，WGV打開度被控制以變?yōu)橛嬎愠龅囊骔GV打開度?；疽驟GR閥打開度也通過不同于本例程的處理而順序地計算。具體地，基本要求EGR閥打開度被計算為基于發(fā)動機負載參數(shù)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機冷卻水溫度的值。

如果在步驟116中判定要求WGV打開度大于或等于下限值WGVmin，ECU50進入步驟118，使用根據(jù)常規(guī)指令的值設置要求WGV打開度(WGVreq)(即，不進行要求WGV打開度的調(diào)整)。接著，ECU50進入步驟120，采用根據(jù)常規(guī)指令的值來設置要求EGR閥打開度(EGRreq)(即，基本要求EGR閥打開度)。即，也不進行要求EGR閥打開度的調(diào)整。

相反，如果在步驟116中判定要求WGV打開度小于下限值WGVmin(要求WGV打開度相對于其在關閉側(cè))，ECU50判定緊接在當前引入EGR氣體之前的WGV打開度(要求WGV打開度或?qū)嶋HWGV打開度)(WGVnoegr)是否小于下限值WGVmin(步驟122)。如果當前判定的結(jié)果是肯定的，即，如果緊接在當前引入EGR氣體之前的葉輪轉(zhuǎn)速Nt(即，在未引入EGR氣體的狀態(tài)下)已經(jīng)高于極限轉(zhuǎn)速Ntmax，則ECU 50進入步驟102。根據(jù)該處理，在由于發(fā)動機負載區(qū)域處于上述區(qū)域C中而不能進行葉輪轉(zhuǎn)速控制的情況下，禁止EGR氣體的引入(步驟103)。

相反，如果在步驟122中判定的結(jié)果為否定，ECU50判定從EGR引入開始的時間點(Tcnt)起的連續(xù)時間段是否比上述保護時間段T3短(步驟124)。如果判定為沒有流逝保護時間段T3，ECU50將要求WGV打開度(WGVreq)改變?yōu)橄孪拗礧GVmin(步驟126)，并且還將基本要求EGR閥打開度改變?yōu)榛谙孪拗礧GVmin的EGR閥打開度EGR1(參考圖4(D))(步驟128)。此外，如果流逝了保護時間段T3，則執(zhí)行步驟118和120中的處理。

在EGR引入條件成立并且在EGR閥40的溫度低于或等于預定值X1的情形下開始引入EGR氣體的情況對應于有可能附著到處于關閉狀態(tài)的EGR閥40的冷凝水將伴隨EGR閥40的打開而流入壓縮機22a的情況。根據(jù)上述如圖5所示的例程，在這種情況下，如果在EGR氣體引入開始時要求WGV打開度低于下限值WGVmin(在相對于其的關閉側(cè))，則要求WGV打開度被限制為下限值WGVmin。此外，要求WGV打開度的這種限制在從開始引入EGR氣體的時間點起的整個保護時間段T3內(nèi)持續(xù)。保護時間段T3是有可能來自EGR閥40的冷凝水的液滴將流入壓縮機22a中的時間段。根據(jù)該葉輪轉(zhuǎn)速控制，在水滴有可能將流入壓縮機22a中的情形下，可以避免葉輪轉(zhuǎn)速Nt變得高于水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax的狀態(tài)。通過這種方式，可以通過降低葉輪與水滴碰撞的速度(減小脈沖)來防止在葉輪處出現(xiàn)侵蝕現(xiàn)象，而不需要特別增加或改變硬件配置。此外，可以說，本控制是一種對策，根據(jù)該對策，當EGR閥40打開時，附著到關閉的EGR閥40的水滴與EGR氣體一起流入到進氣通道12中本身是容許的。因此，與EGR氣體的引入被簡單限制以便抑制侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生的配置相比，可以說本發(fā)明的對策使得有可能抑制侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生，同時盡可能保持引入EGR氣體的時機(例如，在發(fā)動機預熱期間的早期階段引入EGR氣體)。

此外，根據(jù)上述例程，基于閥分離時間段T1和進氣管通過時間段T2(滑行時間T21或飛行時間T22)來判定保護時間段T3。通過這種方式，葉輪轉(zhuǎn)速Nt被限制的保護時間段T3可被以考慮參數(shù)(在上述示例中，EGR閥打開度和進氣量)的方式設置為要求最小時間段，所述參數(shù)主要影響從EGR閥40分離并流入進氣通道12的水滴的行為、以及在水滴流入進氣通道12之后水滴的運動形式。通過這種方式，用于抑制伴隨對葉輪轉(zhuǎn)速Nt的限制而來的轉(zhuǎn)矩變化的對EGR氣體量的限制也能夠被抑制到要求最小值，并且因此本控制對NOx排放的不良影響可被抑制到最小。

注意，在上述實施例1中，在計算要求WGV打開度時的排氣流率下的WGV打開度被控制以便變?yōu)樵诓襟E116的處理中計算的要求WGV打開度的狀態(tài)下獲得的壓縮機轉(zhuǎn)速對應于本發(fā)明第一方面的“基本要求壓縮機轉(zhuǎn)速”，并且水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax對應于本發(fā)明第一方面的“預定轉(zhuǎn)速”。此外，本發(fā)明第一方面的“壓縮機控制裝置”由ECU50實現(xiàn)，其控制WGV32以變成下限值WGVmin。

另外，由ECU50計算的作為基于發(fā)動機負載參數(shù)、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和發(fā)動機冷卻水溫度的值的基本要求EGR閥打開度對應于本發(fā)明第五方面的“基本要求EGR閥打開度”，并且EGR閥打開度EGR1對應于本發(fā)明第五方面的“第一要求EGR閥打開度”。此外，本發(fā)明第五方面的“EGR閥控制手段”由ECU50實現(xiàn)，其控制EGR閥打開度以變?yōu)镋GR閥打開度EGR1。

實施例2：

接著，將參考圖7至9說明本發(fā)明的實施例2。

本實施例的系統(tǒng)可以通過使用圖1所示的硬件配置來實現(xiàn)，促使ECU 50執(zhí)行稍后描述的圖9所示的例程，而不是圖5所示的例程。

<實施例2的特性控制(伴隨葉輪轉(zhuǎn)速控制的EGR控制)>

圖7是用于描述根據(jù)流入壓縮機22a的水滴的直徑判定的水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax、葉輪轉(zhuǎn)速Nt不超過Ntmax的范圍內(nèi)的WGV打開度、以及EGR閥打開度的組合的多視圖。

圖7(A)所示的“NG區(qū)域”和“OK區(qū)域”分別表示葉輪侵蝕現(xiàn)象構成問題的區(qū)域和葉輪侵蝕現(xiàn)象不構成問題的區(qū)域。因此，在從侵蝕現(xiàn)象的角度容許的水滴的直徑與葉輪轉(zhuǎn)速Nt之間存在關系，使得極限轉(zhuǎn)速Ntmax隨著液滴直徑增加而減小。此外，因為在內(nèi)燃機10中實際可以產(chǎn)生的水滴的直徑由如上所述內(nèi)燃機10的硬件條件判定，可以通過實驗等預先判定水滴的直徑。因此，可以基于NG區(qū)域和OK區(qū)域之間的邊界線和內(nèi)燃機10中實際可以產(chǎn)生的水滴的直徑判定如圖7(A)所示的極限轉(zhuǎn)速Ntmax。通過這種方式，極限轉(zhuǎn)速Ntmax根據(jù)內(nèi)燃機10的硬件條件來限定。

葉輪轉(zhuǎn)速Nt、增壓壓力Pim和被吸入氣缸的總缸內(nèi)進氣量Gcyl(＝Ga+Gegr)彼此成比例。如上述實施例1所示，在引入EGR氣體時，葉輪轉(zhuǎn)速Nt被增加，以使得不會進氣量Ga(發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)不變化。因此，根據(jù)實施例1的例子，在考慮確保葉輪轉(zhuǎn)速Nt不超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax的同時，WGV打開度被控制以變?yōu)樾∮诰o接在引入EGR氣體之前的WGV打開度的下限值WGVmin。圖7(B)所示的EGR氣體量Gegr1是在WGV打開度被設置為下限值WGVmin的情形下獲得的增壓壓力Pim下可以引入的EGR氣體量，而不改變EGR閥40打開前后的進氣量Ga。

只要在葉輪轉(zhuǎn)速Nt被限制為不超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax的條件下的EGR閥打開度與WGV打開度之間的組合是使WGV打開度大于下限值WGVmin(將WGV打開度相對于下限值WGVmin設置為開放側(cè))的組合，該組合不限于下限值WGVmin與實施例1中使用的EGR閥打開度EGR1之間的組合(設置例1)。圖7(B)所示的設置例2是使用WGV打開度WGV2和EGR閥打開度EGR2的組合的示例。EGR閥打開度EGR2小于EGR閥打開度EGR1。WGV打開度WGV2是這樣的WGV打開度：當使用EGR閥打開度EGR2時，不導致進氣量Ga在EGR閥40的打開前后之間變化。根據(jù)設置例2，在相對于下限值WGVmin處于打開側(cè)的WGV打開度WGV2下，獲得小于設置例1的EGR氣體量Gegr1的EGR氣體量Gegr2。同樣地，通過將WGV打開度相對于WGV打開度WGV2進一步設置在打開側(cè)同時還將EGR閥打開度相對于相對于EGR閥打開度EGR2進一步設置在更靠近關閉側(cè)，也可以獲得小于Gegr2的EGR氣體量而不改變進氣量Ga的設置。

根據(jù)設置例1，可以說在葉輪轉(zhuǎn)速Nt被限制為不超過極限轉(zhuǎn)速Ntmax的情形下，能夠確保最大EGR氣體量Gegr1。另一方面，通過降低EGR閥打開度，可以期待增加通過EGR閥40的EGR氣體的流率的效果。如果通過EGR閥40的EGR氣體的流率增加，則有可能在更短時間內(nèi)吹走附著到關閉的EGR閥40的冷凝水。即，閥分離時間段T1將減少。

因此，根據(jù)本實施例，執(zhí)行葉輪轉(zhuǎn)速控制時的EGR閥打開度被設置為比實施例1中使用的EGR閥打開度EGR1小的EGR閥打開度EGR2。當使用該EGR閥打開度設置時內(nèi)燃機10的操作現(xiàn)在將參考發(fā)動機被預熱時為例的圖10描述。

在圖8所示的控制示例中，伴隨著EGR閥打開度EGR2的使用，使用相對于下限值WGVmin位于更靠近打開側(cè)的WGV打開度WGV2。結(jié)果，葉輪轉(zhuǎn)速Nt被控制為低于極限轉(zhuǎn)速Ntmax的葉輪轉(zhuǎn)速Nt2。由于通過使用EGR閥打開度EGR2，閥分離時間段T1相比于實施例1的控制被減少，因此葉輪的保護時間段T3被縮短。也就是說，有可能縮短執(zhí)行葉輪轉(zhuǎn)速控制的時間段，并在較早時刻返回到常規(guī)的WGV打開度和EGR閥打開度控制。

(實施例2中的具體處理)

圖9是示出由本發(fā)明實施例2中ECU50執(zhí)行的例程的流程圖。注意，圖9中，與根據(jù)實施例1的圖5所示的步驟相同的步驟通過相同附圖標記來標注，并且那些步驟的說明被省略或簡化。

在圖9所示的例程中，如果在步驟124中判定未經(jīng)過保護時間段T3，則ECU 50以該順序執(zhí)行步驟200和202中的處理。

在步驟200中，ECU50將要求EGR閥打開度(EGRreq)從開始引入EGR氣體時的基本要求EGR閥打開度改變?yōu)镋GR閥打開度EGR2(參考圖8(D))。EGR閥打開度EGR2被設置為EGR閥打開度范圍內(nèi)小于實施例1中使用的EGR閥打開度EGR1的適當值。EGR閥打開度EGR1是在WGV打開度不在大于下限值WGVmin時關閉的條件下EGR氣體量可被最大化的EGR閥打開度。更具體地，如果EGR閥打開度在該EGR閥打開度范圍內(nèi)減小，則EGR閥打開度最終將到達完全關閉狀態(tài)。隨著EGR閥打開度接近完全關閉狀態(tài)，EGR氣體的流動停止，并且作為結(jié)果，水滴難以從EGR閥40分離。因此，之前基于實驗結(jié)果等事先設置的EGR閥打開度EGR2被存儲在ECU 50中作為與EGR閥打開度被設置為EGR閥打開度EGR1的情況相比能夠適當?shù)卦黾油ㄟ^EGR閥的氣體的流速的值。

在步驟202中，ECU50將開始引入EGR氣體時的要求WGV打開度(WGVreq)改變?yōu)閃GV打開度WGV2。如上所述，WGV打開度WGV2是這樣的預先設置作為WGV打開度的值，在使用EGR閥打開度EGR2時，不會導致進氣量Ga在打開EGR閥40前后變化。

而且，根據(jù)圖9所示的上述例程例程，與上述實施例1的葉輪轉(zhuǎn)速控制類似，可以防止在葉輪處產(chǎn)生侵蝕現(xiàn)象。另外，根據(jù)本控制，與實施例1的控制相比，盡管在緊接在引入EGR氣體之后的EGR氣體量減少，通過促進水滴從EGR閥40分離，可以在較早階段進行最初需要的EGR氣體量的最終引入。

注意，在上述實施例2中，EGR閥打開度EGR2對應于本發(fā)明第六方面的“第二要求EGR閥打開度”，并且在計算WGV打開度WGV2時的排氣流率下的WGV打開度被控制以變?yōu)閃GV打開度WGV2的狀態(tài)下獲得的壓縮機轉(zhuǎn)速對應于本發(fā)明第六方面中的“第一要求壓縮機轉(zhuǎn)速”。

實施例3：

接著，本發(fā)明的實施例3將參考圖10說明。本實施例的系統(tǒng)可以通過使用圖1所示的硬件配置并促使ECU 50執(zhí)行稍后描述的圖10所示的例程而非實施例1的圖5所示的例程來實現(xiàn)。注意，本實施例的控制可以是與實施例2的控制(圖9所示的例程)組合的控制。

<實施例3中的特性控制>

在本實施例中，前提是情形是否是EGR閥溫度變?yōu)樾∮诨虻扔陬A定值X1的情形是基于進氣溫度是否小于或等于預定值X1來判定的(參見稍后描述的步驟301)。

EGR閥40具有熱容量。因此，除了從EGR閥溫度低于或等于預定值X1的狀態(tài)起的冷起動時間以外，在EGR閥40處于關閉狀態(tài)的情況下，其中EGR閥40在打開時已被高溫EGR氣體加熱，即使進氣溫度等于或小于預定值X1，也不是EGR閥溫度立即變?yōu)樾∮诨虻扔陬A定值X1的情況。在這種情況下，假設水滴附著時間段T4用于這樣的情況：在發(fā)動機運轉(zhuǎn)期間關閉EGR閥40并暫停引入EGR氣體之后，恢復引入EGR氣體同時繼續(xù)發(fā)動機運轉(zhuǎn)的情況。水滴附著時間段T4是從打開時由高溫EGR氣體加熱的EGR閥40關閉的時間點直到由于關閉的EGR閥40暴露于低溫進氣導致的水滴開始附著到閥表面的時間點的時間段。

如果水滴附著時間段T4沒有流逝，則即使在進氣溫度變得小于或等于預定值X1同時EGR閥40關閉的情況下，水滴也不會附著到閥表面。因此，如果在因為水滴附著時間段T4沒有流逝從而水滴不附著到閥表面的這種狀況下恢復EGR氣體的引入的時間執(zhí)行上述葉輪轉(zhuǎn)速控制，則EGR氣體的量將不必要降低。因此，在本實施例中，采用如下配置：在進氣溫度低于或等于預定值X1并且暫停EGR引入的時間段持續(xù)了等于或大于水滴附著時間段T4的時間段，則判定該情況是在EGR閥40處產(chǎn)生冷凝水的情況。此外，在水滴附著時間段T4流逝的時間點之時或之后開始引入EGR氣體的情況下，執(zhí)行上述葉輪轉(zhuǎn)速控制。

(實施例3中的具體處理)

圖10是示出由本發(fā)明實施例3中ECU50執(zhí)行的例程的流程圖。注意，圖10中，與根據(jù)實施例1的圖5所示的步驟相同的步驟以相同附圖標記標注，并且那些步驟的說明被省略或簡化。

根據(jù)圖10所示的例程，如果在步驟100中判定EGR引入條件(Cegr)成立，ECU50基于進氣溫度(TMPin)是否小于或等于預定值X1判定是否是EGR閥溫度變?yōu)樾∮诨虻扔陬A定值X1的情形(步驟301)。另一方面，如果在步驟100判定EGR引入條件不成立，則ECU 50判定已暫停EGR引入的時間段(EGR切斷持續(xù)時間)是否等于或大于水滴附著時間段T4(步驟300)。在某一溫度的水滴到EGR閥40的附著是基于EGR閥40被低溫進氣冷卻的時間段而判定的。因此，在這種情況下，ECU 50根據(jù)水滴附著時間段T4被事先限定以是進氣溫度和進氣量的函數(shù)的映射(圖中未示出)來計算水滴附著時間段T4。在該映射中，水滴附著時間段T4被設置為隨著進氣溫度變低或者隨著進氣量增加而變短。注意，可以以考慮EGR閥40關閉的時間點的EGR閥溫度的方式來判定水滴附著時間段T4。

如果當前判定的結(jié)果是否定的，則ECU 50進行到步驟102，而如果當前判定的結(jié)果是肯定的，則ECU 50進行到步驟302。在步驟302，由于情況是冷凝水在EGR閥40處產(chǎn)生的情況，則ECU 50將冷凝標志設置為“開”。

此外，在本例程中，在步驟116的處理之前，ECU 50判定冷凝標志是否被設置為“開”(步驟304)。如果ECU 50判定冷凝標志為“關”，則ECU 50進行到步驟118。即，在這種情況下，由于在EGR引入成立條件之后還沒有經(jīng)過水滴附著時間段T4，則禁止執(zhí)行葉輪轉(zhuǎn)速控制。另一方面，如果ECU 50判定冷凝標志為“開”，則ECU 50進行到步驟116。在執(zhí)行步驟120中的處理之后，冷凝標志被設置為“關”(步驟306)。

根據(jù)上述圖10所示的例程，即使在EGR引入條件成立并且在進氣溫度低于或等于預定值X1的情況下開始引入EGR氣體的情況下，在未經(jīng)過水滴附著時間段T4的情況下不執(zhí)行葉輪轉(zhuǎn)速控制。通過這種方式，在關于進氣溫度是否小于或等于預定值X1的判定被用作估計EGR閥溫度的簡單方法的情況下，在開始EGR引入氣體時，可以避免對壓縮機轉(zhuǎn)速的不必要的限制和對EGR氣體量的不必要的減少。

在上述實施例3中，在EGR閥40關閉以暫時停止引入EGR氣體之后恢復引入EGR氣體同時繼續(xù)發(fā)動機的操作的情況為例，說明了在暫時停止引入EGR氣體之后考慮進氣溫度與EGR閥溫度之間的瞬時差異的控制。然而，該控制也可以應用于如下情況：在EGR閥40關閉以停止引入EGR氣體之后，停止內(nèi)燃機10的操作，并且在直到在發(fā)動機的運轉(zhuǎn)停止的同時EGR閥溫度降低到小于或等于預定值X1的溫度的時間點的時間段期間重新起動發(fā)動機。也就是說，當發(fā)動機停止時，盡管EGR閥40沒有暴露于低溫進氣流，但是EGR閥溫度隨著時間的推移朝向外部空氣溫度降低。通過預先判定EGR閥溫度和發(fā)動機冷卻水溫度或發(fā)動機潤滑油溫度之間的關系，可以基于發(fā)動機冷卻水溫度或發(fā)動機潤滑油溫度來估計發(fā)動機停止時的EGR閥溫度。通過使用該估計方法，可以在開始發(fā)動機起動的時間點估計EGR閥溫度。因此，如下文參考圖11所述，也可以采用這樣一種配置使得：在起動發(fā)動機時的EGR閥溫度的估計值高于預定值X1的情況下，甚至在進氣溫度低于或等于預定值X1的情形下開始引入EGR氣體的情況下，不進行上述葉輪轉(zhuǎn)速控制。

圖11是由本發(fā)明實施例3的變形例中ECU50執(zhí)行的例程的流程圖。注意，圖11中，與根據(jù)實施例3的圖10所示的步驟相同的步驟以相同附圖標記標注，并且那些步驟的說明被省略或簡化。

根據(jù)圖11所示的例程，如果在步驟100判定EGR引入條件(Cegr)不成立，則ECU 50判定發(fā)動機起動時的EGR閥40的溫度(TMPegrsta)是否小于或等于預定值X1(步驟400)。如上所述，發(fā)動機起動時的EGR閥40的溫度，可以基于由水溫傳感器54檢測的發(fā)動機冷卻水溫度或基于由油溫度傳感器55檢測的發(fā)動機潤滑油溫度來估計。

如果在步驟400中判定的結(jié)果是EGR閥40在發(fā)動機起動時的溫度低于或等于預定值X1，則冷凝標志被設置為“開”(步驟302)。相反，如果在步驟400中判定的結(jié)果是EGR閥40在發(fā)動機起動時的溫度高于預定值X1，則冷凝標志未被設置為“開”。因此，如果EGR閥40在發(fā)動機起動時的的溫度高于預定值X1，甚至在以該順序執(zhí)行的步驟100和步驟301中判定的結(jié)果為肯定的情況下(即，甚至在進氣溫度低于或等于預定值X1(露點溫度)的情形下開始引入EGR氣體的情況下)，因為冷凝標志為未設置為“開”，步驟304的判定結(jié)果是否定的。因此，不執(zhí)行通過步驟126中的處理對葉輪轉(zhuǎn)速Nt的限制。此外，在該情況下，由于步驟304的判定結(jié)果為否定的，也不執(zhí)行通過步驟128的處理對EGR閥打開度的減少。

優(yōu)選地，在上述控制中還考慮以下幾點。也就是，在發(fā)動機起動時的發(fā)動機冷卻水溫度低于EGR容許水溫的情況下，與發(fā)動機冷卻水溫度上升到EGR容許水溫要求時間量相對應的時間差在發(fā)動機起動開始的時間點和EGR引入條件成立的時間點之間產(chǎn)生。因為在發(fā)動機起動后EGR閥40暴露于進氣流，在產(chǎn)生上述時間差的情況下，在基于發(fā)動機冷卻水溫度等估計的EGR閥溫度和EGR引入條件成立的時間點處的EGR閥溫度之間產(chǎn)生差異。因此，可能出現(xiàn)這樣的情況：盡管起動開始的時間點處的EGR閥溫度高于預定值X1，其后EGR引入條件成立時的EGR閥溫度變得小于或等于預定值X1。另一方面，基于進氣溫度、進氣量和在起動開始的時間點經(jīng)過的時間段之間的關系，可以確定在開始起動之后EGR閥溫度的變化。因此，為了相對于基于發(fā)動機冷卻水溫度等估計的發(fā)動機起動時的EGR閥溫度，準確估計EGR引入條件成立時的EGR閥溫度，優(yōu)選地考慮基于進氣溫度、進氣量和從起動開始的時間點起的經(jīng)過時間段的EGR溫度校正量。

實施例4

接著，將參考圖12說明本發(fā)明的實施例4。本實施例的系統(tǒng)可以通過使用圖1所示的硬件配置并促使ECU 50執(zhí)行稍后描述的圖12所示的例程而不是圖1所示的例程來實現(xiàn)。

<實施例4的特性控制>

在上述實施例1至3中，在EGR引入條件成立時開始引入EGR氣體時的EGR閥40的溫度低于或等于預定值X1(處于關閉狀態(tài)的EGR閥40附近存在的排氣的露點溫度)的情況下，采用這樣一種配置：使得通過將要求WGV打開度限制為小于或等于下限值WGVmin的量，來限制葉輪轉(zhuǎn)速Nt以不超過水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax。

本發(fā)明中的壓縮機轉(zhuǎn)速(葉輪轉(zhuǎn)速Nt)的控制被執(zhí)行，為了抑制由當EGR閥40打開時在EGR閥40的表面產(chǎn)生的流入壓縮機22a的冷凝水造成的侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生，并且不必限于以上述方式實現(xiàn)的控制。具體地，如下面參考圖12所述，本控制可以是以如下方式簡單實現(xiàn)的控制：在開始引入EGR氣體時，限制葉輪轉(zhuǎn)速Nt以不超過水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax，而不用判定EGR閥40的溫度是否小于或等于預定值X1。這是因為，即使當以這種方式實現(xiàn)時，可以在冷凝水實際上在EGR閥40處產(chǎn)生的情況下實現(xiàn)上述目的。

(實施例4的具體處理)

圖12是示出由本發(fā)明實施例4中ECU50執(zhí)行的例程的流程圖。本例程與圖5所示的例程相同，除了本例程不包括ECU 50判定EGR閥40的溫度是否小于或等于預定值X1的步驟104而且包括步驟500而不是步驟106以外。

步驟500中的處理是判定當前處理循環(huán)是否是EGR引入條件成立之后的第一處理循環(huán)的處理。注意，也可以采用這樣的配置，其中，執(zhí)行上述圖9所示的例程中的步驟200和202中的處理，而不是本例程中的步驟126和128中的處理。即，也可以采用這樣的配置，其中，基于實施例2的控制，不執(zhí)行對葉輪轉(zhuǎn)速Nt的控制，而不用判定EGR閥40的溫度是否小于或等于預定值X1。

根據(jù)圖12所示的例程的處理，在步驟100中判定EGR引入條件(Cegr)成立的情況下，如果在步驟116中判定要求WGV打開度小于下限值WGVmin，除了緊接在EGR氣體的當前引入之前的葉輪轉(zhuǎn)速Nt已經(jīng)高于限制轉(zhuǎn)速Ntmax的情況(步驟122中判定的結(jié)果為肯定的情況)之外，葉輪轉(zhuǎn)速Nt被限制以不超過水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax(步驟126)。

實施例5

接著，將參考圖13說明本發(fā)明的實施例5。本實施例的系統(tǒng)可以通過使用圖1所示的硬件配置并促使ECU 50執(zhí)行稍后描述的圖13所示的例程而不是實施例1的圖5所示的例程來實現(xiàn)。

<實施例5的特性控制>

根據(jù)本發(fā)明的壓縮機轉(zhuǎn)速(葉輪轉(zhuǎn)速Nt)的控制也可以是以下述參考圖13描述的方式實現(xiàn)而不是以上述實施例1至4的方式實現(xiàn)的控制。具體而言，與實施例4類似，也執(zhí)行本實施例的壓縮機轉(zhuǎn)速的控制，而不用判定EGR閥40的溫度是否小于或等于預定值X1。另外，本實施例的控制與實施例4的控制的不同之處在于僅在內(nèi)燃機10的冷起動之后第一次開始引入EGR氣體時限制葉輪轉(zhuǎn)速Nt以不超過水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax。

在冷起動時，由于溫度低，很有可能冷凝水附著到EGR閥40的表面。因此，通過采用一種配置以僅以冷起動后第一次開始引入EGR氣體的時間為例的方式限制葉輪轉(zhuǎn)速Nt，可以有效地抑制葉輪處侵蝕現(xiàn)象的出現(xiàn)，同時盡可能地減少實施限制的情況。

(實施例5中的具體處理)

圖13是由本發(fā)明實施例5中ECU5執(zhí)行的例程的流程圖。本例程與實施例1中的圖5所示的例程相同，除了本例程不包括ECU 50判定EGR閥40的溫度是否小于或等于預定值X1的步驟104并且包括步驟600和602而不是步驟106以外。

步驟600中的處理判定在步驟100中EGR引入條件(Cegr)的成立是否是在內(nèi)燃機10的冷起動之后EGR引入條件第一次成立?？梢曰谄饎訒r的發(fā)動機冷卻水溫度(例如，基于起動時的發(fā)動機冷卻水溫度是否相當于外部空氣溫度)判定內(nèi)燃機10的起動是否是冷起動。在步驟600中判定的結(jié)果為肯定的之后，在步驟602中的處理判定當前處理循環(huán)是否是第一處理循環(huán)。注意，可以執(zhí)行上述圖9所示的例程中的步驟200和202中的處理，而不是本例程中的步驟126和128中的處理。即，也可以采用一種配置，其中，基于實施例2的控制，在冷起動后第一次執(zhí)行EGR氣體的引入時，進行對葉輪轉(zhuǎn)速Nt的控制，而不用判定EGR閥40的溫度是否小于或等于預定值X1。

根據(jù)圖13所示的例程的處理，在通過步驟100和600中的處理判定在冷起動之后第一次EGR引入條件成立的情況下，如果在步驟116中判定要求WGV打開度小于下限值WGVmin，除了緊接在EGR氣體的當前引入之前的葉輪轉(zhuǎn)速Nt已經(jīng)高于極限轉(zhuǎn)速Ntmax的情況(在步驟122中判定的結(jié)果為肯定的情況)以外，葉輪轉(zhuǎn)速Nt被限制以不超過水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax(步驟126)。

在上述實施例1至3中，以通過調(diào)整WGV打開度可以調(diào)整葉輪轉(zhuǎn)速(壓縮機轉(zhuǎn)速)Nt的內(nèi)燃機10為例，說明了本發(fā)明。然而，本發(fā)明中通過“壓縮機控制裝置(means)”對壓縮機轉(zhuǎn)速的控制不限于利用WGV 32的控制。也就是說，例如，如果內(nèi)燃機配備有包括可變噴嘴的渦輪增壓器，所述可變噴嘴可以改變流入渦輪機的排氣的速度，而不是控制WGV打開度，可以利用基于相同概念對可變噴嘴的控制來執(zhí)行對本發(fā)明的壓縮機轉(zhuǎn)速的控制。此外，例如，如果內(nèi)燃機包括由電動機驅(qū)動的類型的壓縮機(包括其中渦輪增壓器的壓縮機由電動機輔助的配置)，則可以采用這樣的配置，其中，壓縮機由電動機直接驅(qū)動以執(zhí)行對本發(fā)明的壓縮機轉(zhuǎn)速的控制。

另外，盡管實施例2的控制針對通過調(diào)整進氣量Ga來控制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的火花點火內(nèi)燃機，作為實施例1和3的控制對象的內(nèi)燃機不限于火花點火發(fā)動機，也可以是壓縮點火發(fā)動機。

另外，在實施例1中，采用了一種配置，其基于執(zhí)行增加壓縮機轉(zhuǎn)速(葉輪轉(zhuǎn)速Nt)以抑制引入EGR氣體時進氣量Ga的變化的控制的前提。然而，在伴隨EGR氣體的引入增大壓縮機轉(zhuǎn)速的前提下執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的對壓縮機轉(zhuǎn)速的控制(特別是在將本發(fā)明應用于壓縮點火式內(nèi)燃機的情況下)是不必要的。也就是說，例如，在通過例如在壓縮點火內(nèi)燃機中引入EGR氣體時的燃料噴射量的增加來抑制發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的變化的情況下，所述控制可以是限制壓縮機轉(zhuǎn)速以必要地僅作為對冷凝水的產(chǎn)生的對策的控制，而不用出于調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的目的而調(diào)整壓縮機轉(zhuǎn)速。另外，關于火花點火內(nèi)燃機，在進氣量Ga(發(fā)動機轉(zhuǎn)矩)基于非圖3(A)和圖3(B)所示的控制節(jié)流閥和WGV打開度的方法以外的方法的控制的前提進行控制的情況下，如果有可能通過非調(diào)整壓縮機轉(zhuǎn)速之外的方法(例如，通過調(diào)整節(jié)流閥打開度、點火時機、進氣閥時機或排氣閥時機等)在EGR氣體引入之前和之后調(diào)整進氣量Ga，并不總是有必要調(diào)整壓縮機轉(zhuǎn)速以調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)矩。類似地，在由于諸如為開始引入EGR氣體時預定的EGR氣體量少的原因的情況下，該事實也適用于這樣的情形，由伴隨引入EGR氣體而對壓縮機轉(zhuǎn)速的限制造成的發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的變化量的至少一部分是被容許的。因此，在以圖4(F)所示的虛線指示的方式應初始升高葉輪轉(zhuǎn)速Nt以伴隨EGR氣體引入調(diào)整發(fā)動機轉(zhuǎn)矩的情況下，作為本發(fā)明對象的壓縮機轉(zhuǎn)速控制的形式不限于限制葉輪轉(zhuǎn)速Nt的增加量以不超過水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax的控制。也就是說，例如，在緊挨著引入EGR氣體之前的壓縮機轉(zhuǎn)速被控制為高于水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax的情況下，所述控制可以限制壓縮機轉(zhuǎn)速以變?yōu)樾∮诨虻扔谠陂_始引入EGR氣體時的水滴容許極限轉(zhuǎn)速Ntmax。

另外，特別是在壓縮點火式內(nèi)燃機的情況下，如果即使以原來規(guī)劃的量引入EGR氣體，也有可能執(zhí)行發(fā)動機轉(zhuǎn)矩調(diào)整，可以必要地執(zhí)行對壓縮機轉(zhuǎn)速的限制作為冷凝水對策，而不用降低EGR閥打開度。

另外，在上述實施例1至3中，通過將WGV打開度控制為下限值WGVmin或者將WGV打開度WGV2控制為常數(shù)值，在保護時間段T3期間的葉輪轉(zhuǎn)速Nt被控制為恒定速度。然而，只要在開始引入EGR氣體之后被限制的壓縮機轉(zhuǎn)速被控制為不超過水滴容許極限轉(zhuǎn)速，則壓縮機轉(zhuǎn)速不必限于被控制為恒速的速度。

10 內(nèi)燃機

12 進氣通道

14 排氣通道

16 空氣濾清器

18 空氣流量計

20 進氣溫度傳感器

22 渦輪增壓器

22a 壓縮機

22b 渦輪

24 中冷器

26 節(jié)流閥

28 排氣凈化催化劑