用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置和控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]安裝在汽車等上的內(nèi)燃發(fā)動機(在下文中也被稱為發(fā)動機)可以設(shè)置有排氣再循環(huán)裝置(在下文中也被稱為EGR裝置)，以便減少從燃燒室排出的排氣中所包含的氮氧化合物(NOx) ο
[0003]對于這種EGR裝置，已經(jīng)提出了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，該控制裝置在EGR通道的堵塞程度變得比容許值大的情況下，例如，在堵塞程度變得大到足以使排氣超過車載診斷(OBD)的規(guī)定值的情況下(例如，參見日本特許申請公報N0.2010-031750 (JP-2010-031750A))，通過故障指示燈(MIL)的發(fā)光等輸出警報，以提示更換EGR裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]另一方面，近年來在檢測EGR通道的堵塞時，例如，在如歐洲OBD立法所強制進行的那樣檢測EGR通道的堵塞時，故障沒有被完全地檢測到。因此，希望存在具有更高的檢測精度的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置。
[0005]本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置，該控制裝置可以提高關(guān)于檢測已經(jīng)發(fā)生在排氣再循環(huán)通道中的堵塞的準(zhǔn)確性。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的用于包括進氣通道和排氣通道的內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置包括節(jié)氣門、排氣再循環(huán)通道、EGR閥、壓力傳感器以及電子控制單元。節(jié)氣門布置在進氣通道中，以增大/減小流動通過進氣通道的進氣量。排氣再循環(huán)通道提供了排氣通道與進氣通道的位于節(jié)氣門的下游的區(qū)域之間的流體連通。EGR閥布置在排氣再循環(huán)通道中，以控制從排氣通道再循環(huán)至進氣通道的排氣量。壓力傳感器配置成檢測進氣通道在進氣通道與排氣再循環(huán)通道之間的連接部的下游的內(nèi)部壓力。電子控制單元配置成:(a)控制EGR閥來增大/減小再循環(huán)氣體的流量；(b)基于由壓力傳感器檢測到的內(nèi)部壓力的變化量來檢測排氣再循環(huán)通道的堵塞程度，該變化量為在再循環(huán)氣體的流量增大時檢測到的內(nèi)部壓力與在再循環(huán)氣體的流量減小時檢測到的內(nèi)部壓力之間的差；(c)在預(yù)定時刻控制EGR閥以增大/減小再循環(huán)氣體的流量，并且開始對排氣再循環(huán)通道的堵塞檢測；以及(d)在堵塞檢測開始之后，使節(jié)氣門的開度相比緊鄰開始堵塞檢測之前的開度增大。
[0007]通過這種配置，當(dāng)在預(yù)定時刻再循環(huán)氣體的流量被增大/減小以開始排氣再循環(huán)通道的堵塞檢測時，節(jié)氣門的開度可以在打開方向上增大。因此，已經(jīng)發(fā)生在排氣再循環(huán)通道中的堵塞的檢測值更顯著地呈現(xiàn)為與節(jié)氣門開度的增大對應(yīng)的程度。因此，檢測已經(jīng)發(fā)生在排氣再循環(huán)通道中的堵塞的準(zhǔn)確性相比之前變得更高。
[0008]在根據(jù)本發(fā)明的前述方面的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置中，電子控制單元可以配置成基于由壓力傳感器檢測到的內(nèi)部壓力的變化量來檢測排氣再循環(huán)通道的堵塞程度，該變化量為在EGR閥打開時檢測到的內(nèi)部壓力與在EGR閥關(guān)閉時檢測到的內(nèi)部壓力之間的差。
[0009]通過這種配置，當(dāng)在預(yù)定時刻基于EGR閥打開/關(guān)閉時的內(nèi)部壓力的變化量開始排氣再循環(huán)通道的堵塞檢測時，節(jié)氣門的開度可以在打開方向上增大。因此，已經(jīng)發(fā)生在排氣再循環(huán)通道中的堵塞的檢測值更顯著地呈現(xiàn)為與節(jié)氣門開度的增大對應(yīng)的程度。因此，可以使得檢測已經(jīng)發(fā)生在排氣再循環(huán)通道中的堵塞的準(zhǔn)確性較高。
[0010]在根據(jù)本發(fā)明的前述方面的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置中，電子控制單元可以配置成在自堵塞檢測開始經(jīng)過預(yù)定時間之后使節(jié)氣門的開度返回至初始值。
[0011]通過這種配置，可以使因節(jié)氣門被打開以開始堵塞檢測時進氣量的變化而導(dǎo)致的不平衡狀態(tài)僅持續(xù)較短的時間段。
[0012]在根據(jù)本發(fā)明的前述方面的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置中，電子控制單元可以配置成:在堵塞檢測開始之后，僅在EGR閥打開的時間段期間，使節(jié)氣門的開度相比緊鄰開始堵塞檢測之前的開度增大。
[0013]通過這種配置，在堵塞檢測中關(guān)于打開/關(guān)閉相應(yīng)的閥的時間可以彼此同步。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的前述方面的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置中，電子控制單元可以配置成在預(yù)定時刻獨立于用于使排氣從排氣通道再循環(huán)至進氣通道的EGR閥的打開/關(guān)閉控制而開始堵塞檢測，該預(yù)定時刻發(fā)生在內(nèi)燃發(fā)動機的發(fā)動機旋轉(zhuǎn)速度達到等于或小于預(yù)定旋轉(zhuǎn)速度的值時。
[0015]由于該配置，能夠使開始堵塞檢測的預(yù)定時間成為不可能會不利地影響內(nèi)燃發(fā)動機的操作的時間。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第二方面的用于控制裝置的控制方法包括以下步驟，即，(a)通過電子控制單元控制EGR閥，以增大/減小再循環(huán)氣體的流量；(b)通過電子控制單元基于由壓力傳感器檢測到的內(nèi)部壓力的變化量來檢測排氣再循環(huán)通道的堵塞程度，該變化量為在再循環(huán)氣體的流量增大時檢測到的內(nèi)部壓力與在再循環(huán)氣體的流量減小時檢測到的內(nèi)部壓力之間的差；(C)在預(yù)定時刻通過電子控制單元控制EGR閥來增大/減小再循環(huán)氣體的流量，并且開始排氣再循環(huán)通道的堵塞檢測；以及(d)在堵塞檢測開始之后，通過電子控制單元使節(jié)氣門的開度相比緊鄰開始堵塞檢測之前的開度增大。
[0017]本發(fā)明使得可以提供一種用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置和控制方法，其可以提高檢測已經(jīng)發(fā)生在排氣再循環(huán)通道中的堵塞的準(zhǔn)確性。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的示例性實施方式的特征、優(yōu)點以及技術(shù)和工業(yè)意義將在下面參照附圖進行描述，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且在附圖中:
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置的整體配置的說明性視圖；
[0020]圖2為在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置中規(guī)定值(縱坐標(biāo)軸)與最大限度的EGR流量(約為再次發(fā)生EGR通道堵塞的情況)之間的關(guān)系的評估結(jié)果的曲線圖；
[0021]圖3為示出了在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置中用于打開/關(guān)閉相應(yīng)的閥或氣門的時間與AGN值之間的關(guān)系的曲線圖；以及
[0022]圖4為示出了在根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于內(nèi)燃發(fā)動機的控制裝置中節(jié)氣門的開度自堵塞檢測開始的值保持不變的情況下的AGN值與節(jié)氣門打開的情況下的AGN值之間的關(guān)系的曲線圖。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明的實施方式將在下文參照附圖進行描述。
[0024]首先，將對配置進行描述。如圖1中所示，作為根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃發(fā)動機的示例，作為根據(jù)本發(fā)明的該實施方式的內(nèi)燃發(fā)動機的發(fā)動機10為直列式四缸汽油發(fā)動機，并且用作汽車(未示出)等的動力源。
[0025]如圖1中所示，發(fā)動機10配備有氣缸蓋11和氣缸體(未示出)。該氣缸蓋11和該氣缸體形成了四個氣缸12。氣缸12和活塞(未示出)分別地限定了燃燒室13。另外，盡管未在圖中示出，但是在氣缸蓋11中形成有用于將外部空氣引入到燃燒室13中的進氣口以及用于將排氣從燃燒室13排出的排氣口。
[0026]因而，發(fā)動機10具有穿過燃燒室13的進氣通道20和排氣通道30，空氣通過該進氣通道20經(jīng)由進氣口被吸入到燃燒室13中，排氣經(jīng)由排氣口通過該排氣通道30從燃燒室13排出。另外，發(fā)動機10具有排氣再循環(huán)通道40 (在下文中也被稱為EGR通道)，來自各個燃燒室13的排氣的一部分通過該排氣再循環(huán)通道40從排氣通道30的中間部分再循環(huán)至進氣通道20的中間部分。此外，發(fā)動機10具有渦輪增壓器50，該渦輪增壓器50通過利用排氣通道30中的排氣的能量來壓縮進氣通道20中的空氣，以借助于空氣使各個燃燒室13增壓。
[0027]進氣通道20具有進氣歧管21、與進氣歧管21的上游側(cè)連通的進氣管22、凈化進氣的空氣濾清器23、冷卻進氣的內(nèi)部冷卻器24以及進行調(diào)節(jié)以便增大/減小進氣量的節(jié)氣門25。
[0028]節(jié)氣門25在其氣門軸的一個端部處具有作為用于驅(qū)動節(jié)氣門25的致動器的節(jié)氣門馬達26。節(jié)氣門25在本發(fā)明的本實施方式中為由節(jié)氣門馬達26驅(qū)動成打開/關(guān)閉的電控節(jié)氣門。
[0029]排氣通道30具有與燃燒室13連通的排氣歧管31、與排氣歧管31的下游側(cè)連通的排氣管32以及凈化來自各個燃燒室13的排氣的催化裝置33。