BR102016006973A2

BR102016006973A2 - dispositivo de controle para motor de combustão interna

Info

Publication number: BR102016006973A2
Application number: BR102016006973A
Authority: BR
Inventors: Shinsuke Aoyagi; Sho Nakamura; Taku Ibuki
Original assignee: Toyota Motor Co Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-30
Publication date: 2016-11-01
Also published as: EP3075991A1; EP3075991B1

Abstract

resumo "dispositivo de controle para motor de combustão interna" a presente invenção refere-se a um dispositivo de controle que comuta para um controle de quantidade de ar fresco da válvula egr para controlar uma quantidade de ar fresco utilizando uma válvula egr em um caso em que uma pressão diferencial através de uma válvula dth cai abaixo de uma pressão diferencial mínima através da válvula dth durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula dth para controlar a quantidade de ar fresco através da válvula dth. em adição, o dispositivo de controle comuta para o controle de quantidade de ar fresco da válvula dth em um caso em que uma pressão diferencial através da válvula egr cai abaixo de uma pressão diferencial mínima através da válvula egr durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula egr.

Description

"DISPOSITIVO DE CONTROLE PARA MOTOR DE COMBUSTÃO INTERNA" CAMPO DA TÉCNICA

[001 ]A invenção refere-se a um dispositivo de controle para um motor de combustão interna.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[002] Na área relacionada, uma técnica relativa ao controle de quantidade de EGR para um motor a diesei que é fornecido com um dispositivo EGR é descrita, por exemplo, na Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 2003-166445 (JP 2003-166445 A). De acordo com essa técnica, um grau de abertura alvo de uma válvula borboleta de admissão continua a ser calculado mesmo no meio de um controle de retorno por uma válvula EGR em um caso em que tanto a válvula EGR quanto a válvula borboleta de admissão são submetidas a controles de retorno, e o grau de abertura real da válvula borboleta de admissão, enquanto isso, é fixado para abertura total. Então, no momento da comutação a partir de um controle pela válvula EGR para um controle pela válvula borboleta de admissão, a válvula borboleta de admissão inicia uma operação a partir de um grau de abertura alvo ideal já calculado, e um choque de torque que é atribuível à comutação é impedido.

[003] Em adição, de acordo com a técnica que é descrita em JP 2003-166445 A descrito acima, a váivuia EGR é mantida na abertura total e um fechamento gradual da válvula borboleta de admissão é realizado à medida que uma quantidade de ar aspirado diminui em um caso em que uma quantidade de EGR é insuficiente, apesar da abertura total da válvula EGR. Então, uma pressão diferencial através da válvula EGR pode ser aumentada, e assim uma grande quantidade de EGR é obtida.

[004] De modo que a deterioração da emissão seja suprimida, uma quantidade de ar de um motor de combustão interna precisa ser controlada com precisão em um valor alvo por uma válvula de controle, tal como a válvula EGR e uma válvula borboleta a diesel sendo operadas. Um dos elementos importantes com relação a essa exigência é garantir a capacidade de resposta de controle e um desempenho convergente da válvula de controle. Um parâmetro que afeta a capacidade de resposta de controle e o desempenho convergente da válvula de controle é uma pressão de gás diferencial através da válvula de controle, e a capacidade de resposta de controle da válvula é assegurada na medida em que a pressão diferencial é garantida como sendo ao menos um valor que é determinado por propriedades da válvula.

[005]A técnica descrita acima, no entanto, não leva nada em consideração no que diz respeito às pressões diferenciais através da válvula EGR e da válvula borboleta de admissão. A “pressão diferencial através de uma válvula”, de acordo com esta especificação, refere-se a uma pressão diferencial entre uma pressão frontal e a pressão traseira, com a pressão de gás no lado a montante da válvula alvo sendo a pressão frontal e a pressão do gás no lado à jusante da válvula alvo sendo a pressão traseira. Consequentemente, em um estado de controle em que a válvula EGR está completamente aberta, por exemplo, a pressão diferencial através da válvula EGR é insuficiente e a capacidade de resposta de controle não pode ser assegurada em alguns casos. Em adição, de acordo com a técnica relacionada descrita acima, a válvula borboleta de admissão está em um estado de estar completamente aberta no momento da comutação a partir do controle da válvula EGR para o controle da válvula borboleta de admissão. Consequentemente, imediatamente depois do controle da válvula borboleta de admissão ser iniciado, a capacidade de resposta da válvula borboleta de admissão não pode ser assegurada e uma convergência rápida em direção ao valor alvo pode ser impossível. Como descrito acima, de acordo com a técnica relacionada descrita acima, a capacidade de resposta de controle nem sempre é assegurada antes e após a comutação, no caso da comutação entre o controle da válvula EGR e o controle da válvula borboleta de admissão.

[006] Se a capacidade de resposta de controle da válvula de controle é o único motivo de preocupação, uma alta pressão diferencial através da válvula de controle pode ser mantida em todos os momentos. Neste caso, no entanto, a deterioração da eficiência de combustível que é atribuível a um aumento na resistência do caminho de fluxo propõe um problema. Como descrito acima, existe uma relação de permuta entre a capacidade de resposta de controle da válvula de controle e a eficiência do combustível, e o desenvolvimento de uma técnica que consegue ambos ao mesmo tempo é desejado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] A invenção foi feita tendo em vista os problemas descritos acima, e um objetivo da mesma consiste em fornecer um dispositivo de controle para um motor de combustão interna com o qual uma capacidade de resposta de controle pode ser assegurada antes e após uma comutação de controle, e a deterioração de eficiência do combustível pode ser suprimida em um motor de combustão interna que é capaz da comutação entre um controle de quantidade de ar fresco utilizando uma válvula borboleta a diesel e um controle de quantidade de ar fresco utilizando uma válvula EGR.

[008] De modo a alcançar o objetivo descrito acima, uma primeira invenção fornece um dispositivo de controle para um motor de combustão interna, o motor de combustão interna tendo uma válvula borboleta colocada em uma passagem de admissão, uma passagem EGR recirculando gases de escape para um lado à jusante da válvula borboleta na passagem de admissão, e uma válvula EGR colocada na passagem EGR, e o dispositivo de controle sendo configurado para executar um controle de quantidade de ar fresco de válvula borboleta para determinar o grau de fechamento da válvula borboleta por um controle de retorno de modo a fazer com que uma quantidade de ar fresco ou uma quantidade de estado correlacionada com a quantidade de ar fresco se aproxime de um valor alvo, e um controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para determinar o grau de abertura da válvula EGR por um controle de retorno, de modo a fazer com que a quantidade de ar fresco ou a quantidade de estado correlacionada com a quantidade de ar fresco se aproxime do valor alvo, o dispositivo de controle incluindo o dispositivo de controle de pressão diferencial para executar o controle de pressão diferencial da válvula borboleta e um controle de pressão diferencial da válvula EGR, 0 controle de pressão diferencial da válvula borboleta sendo um controle para fazer com que a primeira pressão diferencial, que é uma diferença entre a pressão do gás em um lado a montante da válvula borboleta e a pressão do gás no lado à jusante da válvula borboleta na passagem de admissão, corresponda a uma pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, e o controle de pressão diferencial da válvula EGR sendo um controle para fazer com que uma segunda pressão diferencial, que é a diferença entre uma pressão de gás em um lado a montante da válvula EGR e uma pressão de gás em um lado à jusante da válvula EGR na passagem EGR, para corresponder a uma pressão diferencial alvo da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta, e dispositivo de controle de comutação para comutar para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR em um caso em que a primeira pressão diferencial cai abaixo da pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta e para comutar para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta em um caso em que a segunda pressão diferencial cai abaixo da pressão diferencial alvo da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR.

[009]Em uma segunda invenção, de acordo com a primeira invenção, o dispositivo de controle de pressão diferencial tem dispositivo de cálculo de grau de fechamento para calcular o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta, que é um grau de fechamento da válvula borboleta para a primeira pressão diferencial corresponder ã pressão diferencial alvo da válvula borboleta, e está configurada para controlar o grau de fechamento da válvula borboleta no grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta durante o controle de pressão diferencial da válvula borboleta, e o dispositivo de controle de comutação é configurado para comutar para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR em um caso em que o grau de fechamento da válvula borboleta cai abaixo do grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta durante a execução do controle de quantidade de ar fresco válvula da borboleta de.

[010] Em uma terceira invenção, de acordo com a segunda invenção, o dispositivo de cálculo de grau de fechamento é configurado para calcular o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta, utilizando uma quantidade de ar fresco real do motor de combustão interna e as quantidades de estado do gás através da válvula borboleta.

[011] Em uma quarta invenção de acordo com a segunda invenção, o dispositivo de cálculo de grau de fechamento é configurado para calcular o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta com base em uma condição de operação do motor de combustão interna e uma condição ambiental, incluindo a temperatura da água de refrigeração, uma pressão atmosférica, ou uma temperatura atmosférica.

[012] Em uma quinta invenção de acordo com a primeira invenção, o dispositivo de controle de pressão diferencial é configurado para adquirir um valor real da primeira pressão diferencial e determinar o grau de fechamento da válvula borboleta pelo controle de retorno de modo a fazer com que o valor real se aproxime da pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante o controle de pressão diferencial da válvula borboleta.

[013] Uma sexta invenção de acordo com qualquer uma da segunda à quinta invenção ainda inclui o dispositivo de cálculo da pressão diferencial alvo da válvula borboleta para calcular a pressão diferencial alvo da válvula borboleta de acordo com 0 grau de abertura da válvula EGR.

[014] Em uma sétima invenção de acordo com qualquer uma da primeira à sexta invenção, o dispositivo de controle de pressão diferencial tem dispositivo de cálculo de grau de abertura para calcular um grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR, que é um grau de abertura da válvula EGR para a segunda pressão diferencial corresponder à pressão diferencial alvo da válvula EGR, e é configurado para controlar o grau de abertura da válvula EGR no grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR durante o controle de pressão diferencial da válvula EGR, e o dispositivo de controle de comutação é configurado para comutar para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta em um caso em que o grau de abertura da válvula EGR excede o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR.

[015] Em uma oitava invenção de acordo com a sétima invenção, o dispositivo de cálculo do grau de abertura é configurado para calcular o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR, utilizando uma quantidade de gás EGR real do motor de combustão interna e as quantidades de estado do gás através da válvula EGR.

[016] Em uma nona invenção de acordo com a sétima invenção, o dispositivo de cálculo do grau de abertura é configurado para calcular o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR com base na condição de operação do motor de combustão interna e na condição ambiental incluindo a temperatura da água de refrigeração, a pressão atmosférica, ou a temperatura atmosférica.

[017] Em uma décima invenção de acordo com qualquer uma da primeira à sexta invenção, o dispositivo de controle de pressão diferencial é configurado para adquirir um valor real da segunda pressão diferencial e determinar o grau de abertura da válvula EGR pelo controle de retorno de modo para fazer com que o valor real se aproxime da pressão diferencial alvo da válvula EGR durante o controle de pressão diferencial da válvula EGR.

[018] Uma décima primeira invenção de acordo com qualquer uma da sétima à décima invenção inclui ainda dispositivo de cálculo de pressão diferencial alvo de válvula EGR para calcular a pressão diferencial alvo da válvula EGR, de acordo com 0 grau de fechamento da válvula borboleta.

[019] A primeira invenção é configurada para permitir a comutação entre o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta para determinar o grau de fechamento da válvula borboleta pelo controle de retorno e o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para determinar o grau de abertura da válvula EGR pelo controle de retorno durante o controle da quantidade de ar fresco no qual a quantidade de ar fresco ou a quantidade de estado correlacionada com a quantidade de ar fresco é deixada se aproximar do valor alvo. De acordo com a primeira invenção, a segunda pressão diferencial que é a pressão diferencial através da válvula EGR é controlada para corresponder à pressão diferencial alvo da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta e a primeira pressão diferencial que é a pressão diferencial através da válvula borboleta é controlada para corresponder à pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante a execução da controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Em adição, de acordo com a primeira invenção, a comutação do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR é realizada em um caso em que a pressão diferencial através da válvula borboleta cai abaixo da pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta e a comutação do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta é realizada em um caso em que a pressão diferencial através da válvula EGR cai abaixo da pressão diferencial alvo da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. A pressão diferencial através da válvula que é utilizada para 0 controle de quantidade de ar fresco é um índice com relação a se ou não uma capacidade de resposta de controle e um desempenho convergente podem ser assegurados. Em adição, a pressão diferencial através da válvula que não é usada para o controle de quantidade de ar fresco é um índice de eficiência do combustível. De acordo com a invenção, essas pressões diferenciais através das válvulas são controladas para corresponder às respectivas pressões diferenciais alvo no momento da comutação de controle de quantidade de ar fresco, e assim um controle para suprimir a deterioração da eficiência do combustível pode ser realizado enquanto a capacidade de resposta de controle e o desempenho convergente são assegurados antes e após a comutação.

[020]De acordo com a segunda invenção, o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial para a pressão diferencial através da válvula borboleta para corresponder à pressão diferencial alvo da válvula borboleta é calculado. Em seguida, a comutação do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR é realizada em um caso em que o grau de fechamento da válvula borboleta cai abaixo do grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula de borboleta. Assim, de acordo com a invenção, o momento no qual a pressão diferencial através da válvula borboleta atinge a pressão diferencial alvo da válvula borboleta pode ser precisamente determinado com base no grau de fechamento da válvula borboleta, e assim a comutação a partir do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR pode ser realizada em um momento ideal.

[021 ]De acordo com a terceira invenção, o grau de fechamento para o controle da pressão diferencial da válvula borboleta para a pressão diferencial através da válvula borboleta alcançar a pressão diferencial alvo da válvula borboleta é calculado com base na quantidade de ar fresco real e nas quantidades de estado do gás através da válvula borboleta. Em um caso em que uma correção para corresponder à condição ambiental é realizada durante o controle de quantidade de ar fresco para o motor de combustão interna, um efeito da correção reflete-se na quantidade de ar fresco real. Portanto, de acordo com a invenção, o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta que corresponde á condição ambiental pode ser calculado com base na condição de operação incluindo a quantidade de ar fresco real.

[022] De acordo com a quarta invenção, o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula de borboleta para a pressão diferencial através da válvula borboleta atingir a pressão diferencial alvo da válvula borboleta é calculado com base na condição de operação do motor de combustão interna e na condição ambiental incluindo a temperatura da água refrigeração, a pressão atmosférica, ou a temperatura atmosférica. Assim, de acordo com a invenção, o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta refletindo a condição ambiental pode ser calculado.

[023] De acordo com a quinta invenção, a pressão diferencial através da válvula borboleta durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR é controlada na pressão diferencial alvo da válvula borboleta pelo controle de retorno. Portanto, de acordo com a invenção, a pressão diferencial através da válvula borboleta no momento em que a comutação para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta é executada pode ser permitida a se aproximar da pressão diferencial alvo da válvula borboleta de uma maneira precisa.

[024] De acordo com a sexta invenção, a pressão diferencial alvo da válvula borboleta é calculada de acordo com o grau de abertura da válvula EGR. À medida que 0 grau de abertura da válvula EGR diminui, a comutação a partir do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta torna-se menos provável de ser realizada imediatamente. Em outras palavras, o grau de abertura da válvula EGR é um índice para a possibilidade da comutação do controle de quantidade de ar fresco a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta. Portanto, de acordo com a invenção, o cálculo da pressão diferencial alvo da válvula borboleta levando em consideração a possibilidade da comutação do controle de quantidade de ar fresco pode ser realizado.

[025] De acordo com a sétima invenção, o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR para a pressão diferencial através da válvula EGR atingir a pressão diferencial alvo da válvula EGR é calculado. Em seguida, a comutação do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para a controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta é realizada em um caso em que o grau de abertura da válvula EGR excede o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Assim, de acordo com a invenção, um momento no qual a pressão diferencial através da válvula EGR atinge a pressão diferencial alvo da válvula EGR pode ser precisamente determinado com base no grau de abertura da válvula EGR, e assim a comutação a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR para a controle da quantidade de ar fresco da válvula borboleta pode ser realizada em um momento ideal.

[026] De acordo com a oitava invenção, o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR para a pressão diferencial através da válvula EGR atingir a pressão diferencial alvo da válvula EGR é calculado com base na quantidade de gás EGR real e nas quantidades de estado de gás através da válvula EGR. No caso em que a correção para corresponder à condição ambiental é realizada durante o controle de quantidade de ar fresco para o motor de combustão interna, o efeito da correção reflete-se na quantidade de ar fresco real. Assim, de acordo com a invenção, o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR correspondente à condição ambiental pode ser calculado com base na condição de operação incluindo a quantidade de ar fresco real.

[027] De acordo com a nona invenção, o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR para a pressão diferencial através da válvula EGR para atingir a pressão diferencial alvo da válvula EGR é calculado com base na condição de operação do motor de combustão interna e na condição ambiental incluindo a temperatura da água de refrigeração, a pressão atmosférica, ou a temperatura atmosférica. Assim, de acordo com a invenção, o grau de abertura para 0 controle de pressão diferencial da válvula EGR refletindo a condição ambiental pode ser calculado.

[028] De acordo com a décima invenção, a pressão diferencial através da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta é controlada na pressão diferencial alvo da válvula EGR pelo de controle de retorno. Portanto, de acordo com a invenção, a pressão diferencial através da válvula EGR no momento em que a comutação para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR pode ser permitida a se aproximar da pressão diferencial alvo da válvula EGR de uma maneira precisa.

[029] De acordo com a décima primeira invenção, a pressão diferencial alvo da válvula EGR é calculada de acordo com o grau de fechamento da válvula borboleta. À medida que o grau de fechamento da válvula borboleta aumenta (lado de fechamento), a comutação a partir do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta para o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR torna-se menos provável de ser realizada imediatamente. Em outras palavras, o grau de fechamento da válvula borboleta é um índice para a possibilidade da comutação do controle de quantidade de ar fresco a partir do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Portanto, de acordo com a invenção, o cálculo da pressão diferencial alvo da válvula EGR levando em consideração a possibilidade da comutação do controle de quantidade de ar fresco pode ser realizado.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[030]Características, vantagens, e o significado técnico e industrial das modalidades exemplificadas da invenção serão descritos abaixo com relação aos desenhos em anexo, nos quais números similares indicam elementos similares, e onde: [031 ]A Figura 1 é um diagrama que ilustra uma configuração de um sistema de motor ao qual um dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 1 da invenção é aplicado.

[032JA Figura 2 é um gráfico de tempo que ilustra as mudanças em várias quantidades de estado no momento de uma comutação de função de controle de retorno.

[033JA Figura 3 é um diagrama que mostra a comutação de função de controle de retorno com relação às condições de operação.

[034] A Figura 4 é um diagrama que ilustra um mapa definindo uma pressão diferencial alvo através de uma válvula Dth correspondente a um grau de abertura real da válvula EGR.

[035] A Figura 5 é um diagrama que ilustra um mapa definindo uma pressão diferencial alvo através de uma válvula EGR correspondente a um grau de fechamento da válvula Dth real.

[036] A Figura 6 é um diagrama de blocos de controle no qual os blocos de função para calcular um grau de fechamento da válvula Dth A mínimo são extraídos das funções de controle de uma ECU.

[037] A Figura 7 é um diagrama de blocos de controle no qual os blocos de função para calcular um grau de fechamento da válvula Dth B máximo são extraídos das funções de controle da ECU.

[038] A Figura 8 é um fluxograma que ilustra uma primeira metade de uma rotina para o controle de uma quantidade de ar fresco que é executado pelo dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 1 da invenção.

[039] A Figura 9 é um fluxograma que ilustra uma segunda metade da rotina para o controle da quantidade de ar fresco que é executado pelo dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 1 da invenção.

[040] A Figura 10 é um diagrama que ilustra uma configuração de um sistema de motor ao qual um dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 2 da invenção é aplicado.

[041 ]A Figura 11 é um diagrama de blocos de controle no qual os blocos de função para calcular o grau de fechamento da válvula Dth A mínimo são extraídos de funções de controle de uma ECU de acordo com a Modalidade 2 da invenção.

[042] A Figura 12 é um diagrama de blocos de controle no qual os blocos de função para calcular o grau de abertura da válvula EGR B máximo são extraídos de funções de controle da ECU de acordo com a Modalidade 2 da invenção.

[043] A Figura 13 é um fluxograma que ilustra a primeira metade de uma rotina para o controle de quantidade de ar fresco que é executado pelo dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 2 da invenção.

[044] A Figura 14 é um diagrama que ilustra uma configuração de um sistema de motor ao qual um dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 3 da invenção é aplicado.

[045] A Figura 15 é um fluxograma que ilustra uma segunda metade de uma rotina para o controle de quantidade de ar fresco que é executado pelo dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 3 da invenção.

[046] A Figura 16 é um fluxograma que ilustra uma segunda metade da rotina para o controle de quantidade de ar fresco que é executado pelo dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 3 da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[047] Em seguida, a modalidade da invenção será descrita com relação aos desenhos em anexo.

Modalidade 1.

[Configuração da Modalidade 1] [048] A Figura 1 é um diagrama que ilustra uma configuração de um sistema de motor ao qual um dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 1 da invenção é aplicado. Um motor de combustão interna de acordo com esta modalidade é um motor a diesel com turbocompressor acoplado (em seguida simplesmente chamado de um “motor”). Quatro cilindros são fornecidos em série em um corpo principal 2 do motor, e um injetor 8 é disposto para cada um dos cilindros. Um coletor de admissão 4 e um coletor de escape 6 são acoplados ao corpo principal 2. Uma passagem de admissão 10, através da qual o ar fresco recebido a partir de um purificador de ar 20 flui, é conectada ao coletor de admissão 4. Um compressor 14 do turbocompressor é acoplado à passagem de admissão 10. Na passagem de admissão 10, uma válvula borboleta a diesel (em seguida chamada de uma “válvula Dth”) 24 é disposta no lado à jusante do compressor 14. Na passagem de admissão 10, um trocador de calor intermediário 22 é fornecido entre o compressor 14 e a válvula Dth 24. Uma passagem de escape 12, que libera o gás de escape saindo do corpo principal do motor 2 para a atmosfera, é conectada ao coletor de escape 6. Uma turbina 16 do turbocompressor é acoplada à passagem de escape 12. O turbocompressor é um turbocompressor de capacidade variável, e a turbina 16 é fornecida com um bico variável 18. Na passagem de escape 12, um dispositivo catalisador 26 para o controle do gás de escape é disposto no lado à jusante da turbina 16.

[049] O motor de acordo com esta modalidade é fornecido com um dispositivo EGR que recircula o gás de escape a partir de um sistema de escape para um sistema de admissão. O dispositivo EGR conecta uma posição no lado à jusante da válvula Dth 24 na passagem de admissão 10 para o coletor de escape 6 por uma passagem EGR 30. Uma válvula EGR 32 é disposta na passagem EGR 30. Na passagem EGR 30, um refrigerador EGR 34 é fornecido em um lado de escape da válvula EGR 32. Uma passagem de derivação 36, que desvia do refrigerador EGR 34, é disposta na passagem EGR 30. Uma válvula de derivação 38, que comuta uma direção na qual o gás de escape flui, é disposta em um local onde a passagem de derivação 36 funde-se com a passagem EGR 30 depois da ramificação a partir da passagem EGR 30.

[050] O sistema de motor de acordo com esta modalidade é fornecido com uma unidade eletrônica de controle (ECU) 50. A ECU 50 é um dispositivo de controle que controla totalmente o sistema de motor inteiro. O dispositivo de controle de acordo com esta modalidade é incorporado como uma função da ECU 50.

[051 ]A ECU 50 recebe e processa os sinais dos sensores de sistema de motor. Os sensores são acoplados a vários lugares do sistema de motor. Um medidor de fluxo de ar 54, que detecta uma quantidade de ar fresco real “gadiy”, é conectado à passagem de admissão 10 no lado à jusante do purificador de ar 20. Em adição, um sensor de temperatura 56 que detecta a temperatura do gás na frente da válvula Dth “thia” e um sensor de pressão 58 detecta uma pressão do gás na frente da válvula Dth “pia” estão acoplados à passagem de admissão 10 no lado a montante da válvula Dth 24. Ademais, um sensor de grau de abertura 60 que detecta um grau de fechamento real da válvula Dth é acoplado á válvula Dth 24. Um sensor de pressão de admissão 62, que detecta uma pressão de admissão “pim”, está acoplado á passagem de admissão 10 no lado à jusante da válvula Dth 24. Um sensor de temperatura 72, que detecta uma temperatura do gás do coletor de admissão, está acoplado ao coletor de admissão 4. Um sensor de pressão 64 que detecta uma pressão de gás em frente da válvula EGR “pegr” e um sensor de temperatura 66 que detecta uma temperatura do gás em frente da válvula EGR “thegr” são acoplados à passagem EGR 30 no lado a montante da válvula EGR 32. Um sensor de grau de abertura 68 que detecta um grau de abertura real da válvula EGR é acoplado à válvula EGR 32. Um sensor de velocidade de rotação 52 que detecta uma velocidade de rotação da manivela, um sensor de grau de abertura do acelerador 70 que emite um sinal correspondente a um grau de abertura do pedal do acelerador, e similares são acoplados, também. A ECU 50 opera cada atuador de acordo com um programa de controle predeterminado através do processamento do sinal recebido a partir de cada um dos sensores. Os atuadores operados pela ECU 50 incluem o bocal variável 18, o injetor 8, a válvula EGR 32 e a válvula Dth 24. Múltiplos atuadores e sensores que não os ilustrados no desenho são acoplados à ECU 50 também, mas sua descrição será omitida nesta especificação.

[Operação da Modalidade 1] [052]Os controles do motor que são executados pela ECU 50 incluem um controle de quantidade de ar fresco. Durante o controle de quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, uma quantidade de operação da válvula Dth 24 ou da válvula EGR 32 é determinada por um controle de retorno de tal modo que a quantidade de ar fresco real ou uma quantidade de estado correlacionada com a quantidade de ar fresco real, tal como uma taxa EGR real e uma quantidade de gás EGR real, torna-se um valor alvo.

[053] Quando a quantidade de operação da válvula Dth 24 e a quantidade de operação da válvula EGR 32 são submetidas a retorno ao mesmo tempo, uma deterioração da capacidade de controle atribuível a uma interferência ocorre. Nesse aspecto, durante o controle de quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, o controle de retorno da quantidade de ar fresco através da válvula Dth 24 (em seguida chamada de um “controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth”) e 0 controle de retorno da quantidade de ar fresco utilizando a válvula EGR 32 (em seguida chamado de um “controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR”) são comutados e executados.

[054] A capacidade de resposta de controle e um desempenho convergente durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth se deterioram crescentemente à medida que uma diferença de pressão entre a pressão do gás no lado a montante da válvula Dth 24 e a pressão do gás no lado à jusante da válvula Dth 24 na passagem de admissão 10 (em seguida chamada de “pressão diferencial através da válvula Dth”) diminui. Consequentemente, em um caso em que a comutação da função de controle de retorno é realizada a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, a comutação da função de controle de retorno precisa ser realizada dentro de um intervalo no qual a pressão diferencial através da válvula Dth tem uma pressão diferencial na qual a capacidade de resposta de controle pode ser assegurada. Ainda, em um caso em que a comutação da função de controle de retorno é realizada a partir da controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR dentro do intervalo no qual a pressão diferencial através da válvula Dth tem a pressão diferencial na qual a capacidade de resposta de controle pode ser assegurada, uma resistência de caminho de fluxo aumenta e uma deterioração da eficiência do combustível segue à medida que a pressão diferencial através da válvula Dth aumenta.

[055] Nesse aspecto, durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, a comutação da função de controle de retorno a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR é realizada em um caso em que a pressão diferencial através da válvula Dth cai abaixo de uma pressão diferencial mínima na qual a capacidade de resposta de controle pode ser assegurada (em seguida chamada de uma “pressão diferencial mínima através da válvula Dth”) durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth. Da mesma forma, em um caso em que é realizada a comutação da função de controle de retorno a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth, a comutação da função de controle de retorno é realizada em um caso em que a diferença de pressão entre a pressão do gás no lado a montante da válvula EGR 32 e a pressão do gás no lado à jusante da válvula EGR 32 na passagem EGR 30 (em seguida chamada de uma “pressão diferencial através da válvula EGR”) cai abaixo de uma pressão diferencial mínima na qual a capacidade de resposta de controle pode ser assegurada (em seguida chamada de uma “pressão diferencial mínima através da válvula EGR”) durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR.

[056] Quando a pressão diferencial através da válvula EGR durante a comutação não é controlada na pressão diferencial mínima através da válvula EGR durante a comutação da função de controle de retorno a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para a controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, capacidade de resposta de controle imediatamente após a comutação e a eficiência do combustível imediatamente após a comutação deterioram-se. Nesse aspecto, durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, um controle de pressão diferencial para manter a pressão diferencial através da válvula EGR durante a comutação na pressão diferencial mínima entre a válvula EGR (em seguida um “controle de pressão diferencial da válvula EGR”) é realizada durante a comutação da função de controle de retorno a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para a controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Da mesma forma, durante a comutação de função de controle de retorno da válvula EGR para o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth, um controle de pressão diferencial para manter a pressão diferencial através da válvula Dth durante a comutação na pressão diferencial mínima entre a válvula Dth (em seguida chamado de o “controle de pressão diferencial da válvula Dth”) é realizada.

[057] Em seguida, a comutação da função de controle de retorno e o controle de pressão diferencial durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade será descrita em detalhes com relação a um gráfico de tempo. A Figura 2 é um gráfico de tempo que ilustra as mudanças em várias quantidades de estado no momento da comutação da função de controle de retorno. Como ilustrado no desenho, durante o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth, o grau de fechamento da válvula Dth é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a quantidade de ar fresco real, que é um valor real da quantidade de ar fresco, se aproxima de uma quantidade de ar fresco alvo que é o valor alvo. Em adição, o controle de pressão diferencial da válvula EGR é executado em paralelo com o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth. Durante o controle de pressão diferencial válvula EGR, o grau de abertura da válvula EGR é manipulado de modo que a pressão diferencial através da válvula EGR se aproxima da pressão diferencial mínima através da válvula EGR. O controle de pressão diferencial da válvula EGR será descrito em detalhes posteriormente.

[058] Quando a quantidade de ar fresco alvo aumenta durante o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth, o grau de fechamento da válvula Dth diminui (muda em direção a lateral de abertura), em resposta ao aumento na quantidade de ar fresco alvo. Nesse momento, a pressão diferencial através da válvula Dth é reduzida, em resposta ã diminuição no grau de fechamento da válvula Dth. Então, em um caso em que a pressão diferencial através da válvula Dth cai abaixo da pressão diferencial mínima através da válvula Dth, o controle da quantidade de ar fresco é comutado a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para a controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. A pressão diferencial através da válvula EGR durante a comutação é controlada na pressão diferencial mínima através da válvula EGR pelo controle de pressão diferencial da válvula EGR.

[059] Após 0 controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR ser iniciado, 0 grau de abertura da válvula EGR é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a quantidade de ar fresco real se aproxima da quantidade de ar fresco alvo. Em adição, o controle de pressão diferencial da válvula Dth é executado em conjunto com o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Durante o controle de pressão diferencial da válvula Dth, o grau de fechamento da válvula Dth é manipulado de tal forma que a pressão diferencial através da válvula Dth se aproxima da pressão diferencial mínima através da válvula Dth. O controle de pressão diferencial da válvula Dth será descrito em detalhes posteriormente.

[060] Após a comutação para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, o grau de abertura da válvula EGR diminui (muda em direção a um lado de fechamento) em resposta a um aumento na quantidade de ar fresco alvo. Enquanto isso, a pressão diferencial através da válvula Dth é mantida na pressão diferencial mínima através da válvula Dth pelo controle da pressão diferencial da válvula Dth.

[061] Então, quando a quantidade de ar fresco alvo diminui durante o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR, o grau de abertura da válvula EGR aumenta (muda em direção a um lado de abertura) em resposta à diminuição na quantidade de ar fresco alvo. Neste momento, a pressão diferencial através da válvula EGR é reduzida em resposta ao aumento no grau de abertura da válvula EGR. Então, quando a pressão diferencial através da válvula EGR cai abaixo da pressão diferencial mínima através da válvula EGR na qual a capacidade de resposta de controle pode ser garantida, a função de controle de retorno é comutada a partir do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth.

[062] De acordo com o controle de quantidade de ar fresco descrito acima, a comutação do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth em um estado em que a pressão diferencial através da válvula Dth é a pressão diferencial mínima através da válvula Dth para o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR em que a pressão diferencial através da válvula EGR é a pressão diferencial mínima através da válvula EGR que ocorre durante o curso do aumento na quantidade de ar fresco. Em adição, de acordo com o controle de quantidade de ar fresco descrito acima, a comutação a partir do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR em um estado em que a pressão diferencial através da válvula EGR é a pressão diferencial mínima através da válvula EGR para o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth em um estado em que a pressão diferencial através da válvula Dth é a pressão diferencial mínima através da válvula Dth que ocorre durante o curso da diminuição na quantidade de ar fresco. Assim, a deterioração da capacidade de resposta de controle pode ser suprimida antes e depois da comutação de função de controle de retorno e a deterioração da eficiência do combustível poderem ser minimizadas.

[063] No gráfico de tempo que é ilustrado na Figura 2, o grau de fechamento de válvula Dth é controlado, de tal modo que a pressão diferencial através da válvula Dth torna-se a pressão diferencial mínima através da válvula Dth, durante o controle de pressão diferencial da válvula Dth durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, no entanto, há pouca necessidade de manter a pressão diferencial através da válvula Dth na pressão diferencial mínima através da válvula Dth a ser preparada para a comutação da função de controle de retorno, na medida em que a função de controle de retorno é pouco provável de ser imediatamente comutada para o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth sob condições de operação atuais. Em outras palavras, a melhora da eficiência do combustível que é atribuível a uma diminuição na resistência de caminho de fluxo é esperada na medida em que o grau de fechamento da válvula Dth pode ser mais reduzido (mudado em direção ao lado de abertura) no caso de tais condições de operação.

[064] A Figura 3 é um diagrama que mostra a comutação da função de controle de retorno em relação às condições de operação. Como ilustrado no desenho, durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, a função de controle de retorno comuta a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, quando uma velocidade de rotação e uma quantidade de injeção aumentam. Após a comutação para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR ser realizada, o grau de abertura da válvula EGR diminui (muda em direção ao lado do fechamento) à medida que a velocidade de rotação e a quantidade de injeção aumentam. Nesse aspecto, o grau de abertura da válvula EGR pode ser usado como um índice para determinar a possibilidade da comutação da função de controle de retorno a partir do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth.

[065] Durante o controle de quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, um valor alvo da pressão diferencial através da válvula Dth durante o controle de pressão diferencial da válvula Dth (em seguida chamada de uma “pressão diferencial alvo através da válvula Dth”) é mudado com base no grau de abertura da válvula EGR durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. A Figura 4 é um diagrama que ilustra um mapa definindo a pressão diferencial alvo através da válvula Dth correspondente ao grau de abertura real da válvula EGR. Como ilustrado no desenho, a pressão diferencial alvo através da válvula Dth não pode ser calculada com base no grau de abertura real da válvula EGR. Mais especificamente, a pressão diferencial alvo através da válvula Dth é basicamente calculada como um valor da pressão diferencial mínima através da válvula Dth, e é calculada para ser menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula Dth em uma região parcial onde a possibilidade de comutação da função de controle de retorno é baixa, isto é, em uma região parcial onde o grau de abertura real da válvula EGR está mais no lado de fechamento do que está um grau de abertura predeterminado a. O grau de abertura predeterminado a pode ser um grau de abertura EGR no qual a pressão diferencial através da válvula Dth não pode ser controlada na pressão diferencial mínima através da válvula Dth em um período até que a pressão diferencial através da válvula EGR cai abaixo da pressão diferencial mínima através da válvula EGR em vista de um ciclo de operação de controle do controle de pressão diferencial da válvula Dth, um ciclo de operação de controle do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, a capacidade de resposta de controle da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32, e similares. De acordo com este controle, a pressão diferencial através da válvula Dth em um momento em que nenhuma comutação de função de controle de retorno pode ser menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula Dth enquanto a pressão diferencial através da válvula Dth durante a comutação de função de controle de retorno realiza a pressão diferencial mínima através da válvula Dth. Consequentemente, a eficiência do combustível pode ser melhorada ainda mais, enquanto a capacidade de resposta de controle é assegurada antes e depois da comutação de função de controle de retorno.

[066] No controle de quantidade de ar fresco descrito acima, o controle para mudar a pressão diferencial através da válvula Dth para um valor menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula Dth é executado durante o controle de pressão diferencial da válvula Dth durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR. Do mesmo modo, um controle para mudar a pressão diferencial através da válvula EGR para um valor menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula EGR pode ser executado durante o controle de pressão diferencial da válvula EGR durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth. Neste caso, uma pressão diferencial alvo através da válvula EGR correspondente ao grau de fechamento real da válvula Dth pode ser calculada pelo uso de um mapa definido de tal modo que um valor alvo da pressão diferencial através da válvula EGR (em seguida chamada da “pressão diferencial alvo através da válvula EGR”) é menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula EGR na região onde a possibilidade da comutação da função de controle de retorno é baixa, isto é, em uma região parcial em que o grau de fechamento real da válvula Dth está no lado de fechamento. O cálculo da pressão diferencial alvo através da válvula EGR será descrito em mais detalhes abaixo.

[067] A Figura 5 é um diagrama que ilustra o mapa que define a pressão diferencial alvo através da válvula EGR correspondente ao grau de fechamento real da válvula Dth. Como ilustrado no desenho, a pressão diferencial alvo através da válvula EGR pode ser calculada com base no grau de fechamento real da válvula Dth. Mais especificamente, a pressão diferencial alvo através da válvula EGR é basicamente calculada como um valor da pressão diferencial mínima entre a válvula EGR, e é calculada para ser menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula EGR na região parcial onde a possibilidade da comutação de função de controle de retorno é baixa, isto é, na região parcial onde o grau de fechamento real da válvula Dth está mais no lado de fechamento do que está um grau de fechamento predeterminado β. O grau de fechamento predeterminado β pode haver um grau de fechamento da válvula Dth no qual a pressão diferencial através da válvula EGR pode ser controlada na pressão diferencial mínima através da válvula EGR em um período até que a pressão diferencial através da válvula Dth caia abaixo da pressão diferencial mínima através da válvula Dth em vista de um ciclo de operação de controle do controle de pressão diferencial da válvula EGR, um ciclo de operação de controle do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth, a capacidade de resposta de controle da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32, e similares. De acordo com este controle, a pressão diferencial através da válvula EGR no momento em que nenhuma comutação de função de controle de retorno pode ser mais baixa do que a pressão diferencial mínima através da válvula EGR, enquanto a pressão diferencial através da válvula EGR durante a comutação de função de controle de retorno realiza a pressão diferencial mínima através da válvula EGR. Consequentemente, a eficiência do combustível pode ser melhorada ainda mais, enquanto a capacidade de resposta de controle é assegurada antes e depois da comutação de função de controle de retorno.

[068]Em seguida, o controle de pressão diferencial da válvula Dth que é executado durante o controle de quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade será descrito em detalhes com relação à Figura 6. Durante o controle de pressão diferencial da válvula Dth de acordo com esta modalidade, um grau de fechamento mínimo da válvula Dth para assegurar a pressão diferencial alvo através da válvula Dth (em seguida chamado de um “grau de fechamento de válvula Dth mínimo A”) é calculado primeiro com base nas condições de operação, incluindo a quantidade de ar fresco real. Então, o grau de fechamento da válvula Dth é controlado no grau de fechamento de válvula Dth mínimo A por um controle antecipado.

[069] Α Figura 6 é um diagrama de blocos de controie no qual os blocos de função para calcular o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth são extraídos das funções de controle da ECU 50. Uma unidade de cálculo 501 que é ilustrada neste desenho é um bloco de função que executa o cálculo do mapa ilustrado na Figura 4, e calcula a pressão diferencial alvo através da válvula Dth recebendo uma entrada do grau de abertura real da válvula EGR. Uma unidade de cálculo 502 é um bloco de função que calcula uma área de abertura eficaz da válvula Dth 24. A quantidade de ar fresco real “gadiy”, a pressão na frente da válvula Dth “pia”, e a temperatura do gás na frente da válvula Dth “tia” são inseridas na unidade de cálculo 502. Uma pressão de admissão alvo “pimtrg”, que é calculada subtraindo-se a pressão diferencial alvo através da válvula Dth calculada pela unidade de cálculo 501 a partir da pressão na frente da válvula Dth “pia”, é inserida na unidade de cáicuio 502 também. Em uma unidade de cáiculo 503, uma área de abertura eficaz “adth” da válvuia Dth 24 em um caso em que a pressão diferencial alvo através da válvula Dth é realizada é calculada através da utilização de uma fórmula de bocal mostrada na seguinte Equação (1). Na seguinte Equação (1), κ representa uma razão de caior específica e R representa uma constante de gás.

[Equação 1] [070] A área de abertura eficaz “adth” da válvula Dth 24 calculada pela unidade de cálculo 502 é inserida na unidade de cálculo 503. Na unidade de cálculo 503, 0 grau de fechamento mínimo A da válvula Dth que corresponde à área de abertura eficaz de entrada “adth” da válvula Dth 24 é calculado através da utilização de um mapa de propriedade em que uma propriedade do grau de fechamento da válvula Dth em relação à área de abertura eficaz da válvula Dth é definida.

[071] Durante o controle da quantidade de ar fresco, uma correção ambiental para refletir uma condição ambiental na quantidade de ar fresco alvo é realizada de modo que um torque necessário é realizado mesmo em um ambiente de baixa temperatura atmosférica, um ambiente de baixa temperatura da água, ou um ambiente de baixa pressão. Uma vez que a quantidade de ar fresco real é um valor que reflete o conteúdo da correção ambiental, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth descrito acima pode ser calculado como um valor que corresponde à condição ambiental. Portanto, de acordo com o controle de quantidade de ar fresco desta modalidade, o controle de pressão diferencial da válvula Dth que corresponde à condição ambiental pode ser realizado pelo grau de fechamento da válvula Dth sendo controlado no grau de fechamento mínimo A da válvula Dth.

[072] Em seguida, o controle de pressão diferencial da válvula EGR que é executado durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade será descrito em detalhes com relação à Figura 7. Durante o controle de pressão diferencial da válvula EGR de acordo com esta modalidade, um grau de abertura máximo da válvula EGR para assegurar a pressão diferencial alvo através da válvula EGR (em seguida chamado de um “grau de abertura máximo B da válvula EGR”) é calculado primeiro com base nas condições de operação incluindo a quantidade de gás EGR real. Então, o grau de abertura da válvula EGR é controlado no grau de abertura máximo B da válvula EGR calculado por um controle antecipado.

[073] A Figura 7 é um diagrama de blocos de controle no qual os blocos de função para calcular o grau de abertura máximo B da válvula EGR são extraídos a partir das funções da ECU 50. Uma unidade de cálculo 511 que é ilustrada neste desenho calcula a pressão diferencial alvo através da válvula EGR através do recebimento do grau de fechamento real da válvula Dth. Uma unidade de cálculo 512 é um bloco de função que calcula uma área de abertura eficaz da válvula EGR 32. Uma quantidade de gás EGR real “gegr”, a pressão na frente da válvula EGR “pegr”, e a temperatura do gás na frente da válvula EGR “thegr” são inseridas na unidade de cálculo 512. A pressão de entrada alvo “pimtrg”, que é calculada subtraindo-se a pressão diferencial alvo através da válvula EGR calculada pela unidade de cálculo 511 a partir da pressão na frente da válvula EGR “pegr”, é inserida na unidade de cálculo 512 também. A quantidade de gás EGR real “gegr” é calculada diferenciando a quantidade de ar fresco real a partir de uma quantidade de ar de entrada em cilindro real. Neste momento, a quantidade de ar de entrada em cilindro real pode ser calculada com uma função que utiliza a pressão de admissão real que é detectada pelo sensor de pressão de admissão 62 e a temperatura do gás do coletor de admissão, que é detectada pelo sensor de temperatura 72. Em uma unidade de cálculo 513, uma área de abertura eficaz “aegr” da válvula EGR 32, em um caso em que a pressão diferencial alvo através da válvula EGR é realizada, é calculada através da utilização de uma fórmula de bocal mostrada na seguinte Equação (2). Na seguinte Equação (2), κ representa um razão de calor específica e R representa uma constante de gás.

[Equação 2] [074]A área de abertura eficaz “aegr” da válvula EGR 32 calculada pela unidade de cálculo 512 é inserida na unidade de cálculo 513. Na unidade de cálculo 513, 0 grau de abertura máximo B da válvula EGR, que corresponde à área de abertura eficaz de entrada “aegr” da válvula EGR 32, é calculado através da utilização de um mapa de propriedade no qual uma propriedade do grau de abertura da válvula EGR com relação à área de abertura eficaz da válvula EGR é definida.

[075] Uma vez que a quantidade de gás EGR real é um valor que reflete o conteúdo da correção ambiental como é o caso com a quantidade de ar fresco real descrita acima, o grau de abertura máximo B da válvula EGR, que é calculado com base nas condições de operação, incluindo a quantidade de gás EGR real, pode ser calculado como um valor que corresponde à condição ambiental. Portanto, de acordo com o controle de quantidade de ar fresco desta modalidade, o controle de pressão diferencial da válvula EGR que corresponde à condição ambiental pode ser executado pelo grau de abertura da válvula EGR sendo controlado no grau de abertura máximo B da válvula EGR.

[Processamento específico da Modalidade 1] [076] Em seguida, um processamento específico durante o controle da quantidade de ar fresco descrito acima, será descrito em detalhes com relação a um fluxograma. A Figura 8 é um fluxograma que ilustra uma primeira metade de uma rotina para o controle de quantidade de ar fresco que é executado pela ECU 50 de acordo com a Modalidade 1 da invenção. A Figura 9 é um fluxograma que ilustra uma segunda metade da rotina para o controle de quantidade de ar fresco que é executado pela ECU 50 de acordo com a Modalidade 1 da invenção.

[077] Na etapa SI da rotina que é ilustrada na Figura 8, a quantidade de ar fresco alvo é calculada a partir da velocidade de rotação do motor que é medida a partir do sinal do sensor de velocidade de rotação 52 e a quantidade de injeção de combustível que é obtida a partir do sinal do sensor de grau de abertura do acelerador 70. Na etapa S2, a quantidade de ar fresco real é detectada a partir do sinal do medidor de fluxo de ar 54. Na etapa S3, a pressão do gás na frente da válvula Dth é detectada a partir do sinal do sensor de pressão 58. Na etapa S4, a pressão do gás na frente da válvula EGR é detectada a partir do sinal do sensor de pressão 64. O processamento das etapas descritas acima é um processamento para obter dados necessários para um processamento nas etapas a serem descritas posteriormente. Por conseguinte, a ordem dessas etapas pode ser alterada apropriadamente.

[078] Então, na etapa S5, um processamento para calcular a pressão diferencial alvo através da válvula Dth é realizado. Mais especificamente, na etapa S5, a pressão diferencial alvo através da válvula Dth que corresponde ao grau de abertura real da válvula EGR, que é obtido a partir do sinal do sensor de grau de abertura 68, é calculada através da utilização do mapa ilustrado na Figura 4, que define uma relação entre o grau de abertura real da válvula EGR e a pressão diferencial alvo através da válvula Dth. Em seguida, na etapa S6, a pressão diferencial alvo através da válvula EGR que corresponde ao grau de fechamento real da válvula Dth, que é obtido a partir do sinal do sensor de grau de abertura 60, é calculada através da utilização do mapa ilustrado na Figura 5, que define uma relação entre o grau de abertura real da válvula Dth e a pressão diferencial alvo através da válvula EGR.

[079] Então, na etapa S7, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth é calculado. Mais especificamente, na etapa S7, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth é calculado, pelo uso da fórmula de bocal mostrada na Equação (1) acima, a partir da pressão diferencial alvo através da válvula Dth calculada na etapa S5, da pressão do gás na frente da válvula Dth calculada na etapa S3, da quantidade de ar fresco real calculada na etapa S2, e da temperatura do gás na frente da válvula Dth obtida a partir do sinal do sensor de temperatura 56.

[080] Então, na etapa S8, a grau de abertura máximo B da válvula EGR é calculado. Mais especificamente, na etapa S8, a grau de abertura máximo B da válvula EGR é calculado, pelo uso da fórmula de bocal mostrada na Equação (2) acima, a partir da quantidade de gás EGR real calculada a partir da temperatura do gás coletor de entrada obtida a partir do sinal do sensor de temperatura 72, da pressão de entrada obtida a partir do sensor de pressão de entrada 62, e da quantidade de ar fresco real calculada na etapa S2, a pressão diferencial alvo através da válvula EGR calculada na etapa S6, da pressão do gás na frente da válvula EGR calculada na etapa S4, e da temperatura do gás na frente da válvula EGR obtida a partir do sinal do sensor de temperatura 66.

[081 ]0 processamento prossegue para a etapa S9 que é ilustrada na Figura 9, após 0 processamento da Etapa S8 que é ilustrado na Figura 8. Na etapa S9, é determinado se ou não o motor foi apenas iniciado. A combustão é provável de se tornar instável imediatamente após o motor ser iniciado através do arranque sendo executado. Aqui, é determinado se ou não o período no qual a combustão é instável imediatamente após o arranque do motor ter decorrido com base, por exemplo, em se ou não um período de tempo predeterminado decorreu desde o disparo pelo arranque e se ou não a temperatura da água de refrigeração atingiu uma temperatura de água predeterminada. Em um caso em que é determinado que o motor apenas foi iniciado como um resultado da determinação, é determinado que o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR, que é o mais seguro do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR e do controle de quantidade de ar fresco da válvula Dth que são incluídos no controle de quantidade de ar fresco, deveria ser executado. Em seguida, o processamento prossegue para a etapa S11 (descrito posteriormente).

[082]No caso em que é determinado na etapa S9 que o motor não foi iniciado, em contraste, o processamento prossegue para a etapa subsequente S10 e a presença ou ausência de um caso em que a quantidade de ar fresco é controlada com a válvula EGR é determinada. Mais especificamente, é determinado se ou não um resultado no momento de um cálculo na rotina anterior é o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Em um caso em que é determinado que o caso em que a quantidade de ar fresco é controlada com a válvula EGR está ausente, como um resultado da determinação, é determinado que um caso em que a quantidade de ar fresco é controlada com a válvula Dth está presente. Em seguida, 0 processamento prossegue para a etapa S14 (descrito posteriormente).

[083] No caso em que é determinado na etapa S10 que o caso em que a quantidade de ar fresco é controlada com a válvula EGR está presente, em contraste, o processamento prossegue para a etapa subsequente S11. Na etapa S11, 0 controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR e o controle da pressão diferencial da válvula Dth são executados em conjunto. Durante o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR, o grau de abertura da válvula EGR é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a quantidade de ar fresco real detectada na etapa S2 se aproxima da quantidade de ar fresco alvo calculada na etapa S1. Em adição, durante o controle da pressão diferencial da válvula Dth, o ajuste do grau de fechamento da válvula Dth para o grau fechamento mínimo A da válvula Dth calculado na etapa S7 é realizado.

[084] Então, na etapa S12, é determinado se ou não o grau de abertura real da válvula EGR excede o grau de abertura máximo B da válvula EGR calculado na etapa S8 como um resultado da execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Em um caso em que o grau de abertura real da válvula EGR é igual ou menor do que o grau de abertura máximo B da válvula EGR como um resultado da execução, é determinado que o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR deveria ser continuamente executado, e essa rotina é temporariamente terminada. Em seguida, a rotina ilustrada nas Figuras 8 e 9 é executada novamente desde o início.

[085] Νο caso em que é determinado na etapa S12 que o grau de abertura real da válvula EGR excede o grau de abertura máximo B da válvula EGR, é determinado que a pressão diferencial através da válvula EGR é menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula EGR. Em seguida, o processamento prossegue para a etapa subsequente S13, e a comutação da função de controle de retorno durante o controle de quantidade de ar fresco é realizada. Especificamente, na etapa S13, a função de controle de retorno durante o controle de quantidade de ar fresco é comutada a partir do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle de quantidade de ar fresco da válvula Dth.

[086] Então, na etapa S14, o controle de quantidade de válvula de ar fresco da válvula Dth e o controle da pressão diferencial da válvula EGR são executados em conjunto. Durante o controle de quantidade de ar fresco da válvula Dth, o grau de fechamento da válvula Dth é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a quantidade de ar fresco real se aproxima da quantidade de ar fresco alvo. Em adição, durante o controle de pressão diferencial da válvula EGR, o ajuste do grau de abertura da válvula EGR para o grau de abertura máximo B da válvula EGR calculado na etapa S8 é realizado. Em seguida, na etapa S15, é determinado se ou não 0 grau de fechamento real da válvula Dth torna-se menor do que o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth calculado na etapa S7, como um resultado da execução do controle quantidade de ar fresco da válvula Dth. Em um caso em que o grau de abertura real da válvula Dth é ao menos o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth como um resultado da execução, é determinado que o controle de quantidade de ar fresco da válvula Dth deveria ser continuamente executado, e essa rotina é temporariamente terminada. Em seguida, a rotina ilustrada nas Figuras 8 e 9 é executada novamente desde o início.

[087] No caso em que é determinado na etapa S15 que o grau de fechamento real da válvula Dth é menor do que o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth, é determinado que a pressão diferencial através da válvula Dth é menor do que a pressão diferencial mínima através da válvula Dth. Em seguida, o processamento prossegue para a etapa subsequente S16, e a comutação de função de controie de retorno durante o controle de quantidade de ar fresco é realizada. Especificamente, na etapa S16, a função de controle de retorno durante o controle de quantidade de ar fresco é comutada do controle de quantidade de ar fresco da válvula Dth para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR. Essa rotina é terminada após a execução do processamento da Etapa S16. Em seguida, a rotina ilustrada nas Figuras 8 e 9 é executada novamente.

[088] Pelo controle da quantidade de ar fresco sendo realizado de acordo com a rotina descrita acima, as pressões diferenciais através da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32 durante a comutação da função de controle de retorno podem ser controladas nas respectivas pressões diferenciais mínimas. Consequentemente, a deterioração da eficiência do combustível pode ser eficazmente suprimida, enquanto a capacidade de resposta de controle e o desempenho convergente são assegurados durante o controle da quantidade de ar fresco.

[089] A invenção não está limitada à modalidade descrita acima, e pode ser posta em prática sob a forma de várias modificações não abandonando o espírito da invenção. Por exempio, a invenção pode ser posta em prática após ser modificada como segue.

[090] Na Modaiidade 1 descrita acima, a quantidade de ar fresco alvo é calculada à medida que o vaior alvo de controle para o controle da quantidade de ar fresco da váivula Dth 24 e da válvuia EGR 32 são controlados de tal modo que a quantidade de ar fresco real se aproxima da quantidade de ar fresco alvo. No entanto, o valor alvo de controle para o controle da quantidade de ar fresco não está iimitado à quantidade de ar fresco alvo. Em outras palavras, a quantidade de ar de entrada em cilindro real pode ser calculada com a função que utiliza a pressão de admissão real que é detectada pelo sensor de pressão de admissão 62 e a temperatura do gás do coletor de admissão que é detectada pelo sensor de temperatura 72 como descrito acima, e assim a quantidade do gás EGR que é aspirado para o cilindro pode ser calculada com uma função subtraindo a quantidade de ar fresco aspirado para o cilindro da quantidade de ar de entrada em cilindro real. Além disso, a taxa de EGR também pode ser calculada com a função que utiliza a quantidade de ar de entrada em cilindro real e a quantidade de ar fresco. Ademais, por uma concentração de oxigênio do ar fresco e uma concentração de oxigênio do gás EGR sendo presos por meios conhecidos, uma concentração de 02 de admissão, que é uma concentração de oxigênio do ar de entrada em cilindro real, pode também ser calculada com uma função que utiliza a quantidade de ar fresco. Ademais, a temperatura do gás no coletor de admissão também pode ser calculada com a função que utiliza a quantidade de ar fresco por uma temperatura do ar fresco e uma temperatura do gás EGR que está sendo preso por meios conhecidos. Uma vez que a taxa de EGR, a quantidade de gás EGR, a concentração de 02 de admissão, e a temperatura do gás do coletor de admissão são quantidades de estado que estão correlacionadas com a quantidade de ar fresco como descrito acima, os valores alvo dessas quantidades de estado podem ser utilizados para o controle da quantidade de ar fresco. Isso também se aplica a outras modalidades (descritas posteriormente).

[091 ]Na Modalidade 1 descrita acima, a pressão do gás na frente da válvula Dth, a pressão do gás na frente da válvula EGR, a temperatura do gás no coletor de admissão, a temperatura do gás na frente da válvula Dth, a temperatura do gás na frente da válvula EGR, e a pressão de admissão são diretamente calculadas a partir dos respectivos sinais dos sensores. No entanto, esses valores podem ser estimados através da utilização de uma técnica conhecida também.

[092]Na Modalidade 1 descrita acima, a pressão diferencial alvo através da válvula Dth é calculada de acordo com a relação que é ilustrada na Figura 4. No entanto, um método para calcular a pressão diferencial alvo através da válvula Dth não está limitado a essa, e outro mapa pode ser utilizado na medida em que a pressão diferencial mínima através da válvula Dth não pode ser garantida durante a comutação ou a pressão diferencial alvo através da válvula Dth pode ser fixada no valor da pressão diferencial mínima através da válvula Dth sem ser alterada de acordo com o grau de abertura real da válvula EGR. Isso também se aplica ao cálculo da pressão diferencial alvo através da válvula EGR.

[093] Durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com a Modalidade 1 descrita acima, o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth e 0 controle de pressão diferencial da válvula Dth são executados como o controle que utiliza a válvula Dth 24 e o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR e o controle de pressão diferencial válvula EGR são executados como o controle que utiliza a válvula EGR 32. No entanto, durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, qualquer um do controle que utiliza a válvula Dth 24 e do controle que utiliza a válvula EGR 32 pode ser substituído com um controle de acordo com as outras modalidades (descrito posteriormente).

[094] Na Modalidade 1 descrita acima, a válvula Dth 24 corresponde à “válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth corresponde ao “controle da quantidade de ar fresco da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR corresponde ao “controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial através da válvula Dth corresponde à “primeira pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção, a válvula diferencial alvo através da válvula Dth corresponde à “pressão diferencial alvo da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial através da válvula EGR corresponde à “segunda pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção, e a pressão diferencial alvo através da válvula EGR corresponde à “pressão diferencial alvo da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção. Em adição, na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de controle de comutação” de acordo com a primeira invenção é realizado pela ECU 50 executando 0 processamento das Etapas S12 e S13 ou o processamento dos Etapas S15 e S16 descritas acima e “o dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S11 ou S14 descrita acima.

[095] Ademais, na Modalidade 1 descrita acima, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth corresponde ao “grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta” de acordo com a segunda invenção. Ademais, na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo de grau de fechamento” de acordo com a segunda invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S7 descrita acima, o “dispositivo de controle de comutação” de acordo com a segunda invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento dos Etapas S12 e S13 descritas acima, e o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a segunda invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S11 descrita acima.

[096] Na Modalidade 1 descrita acima, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth corresponde ao “grau de fechamento para o controle da pressão diferencial da válvula borboleta” de acordo com a terceira invenção. Em adição, na Modalidade 1 descrito acima, o “dispositivo de cálculo de grau de fechamento” de acordo com a terceira invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S7 descrita acima.

[097] Na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo de pressão diferencial alvo de válvula borboleta” de acordo com a sexta invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S5 descrita acima.

[098] Na Modalidade 1 descrita acima, o grau de abertura máximo B da válvula EGR corresponde ao “grau de abertura para o controle de pressão diferencial de válvula EGR” de acordo com a sétima invenção. Em adição, na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo do grau de abertura” de acordo com a sétima invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S8 descrita acima, o “dispositivo de controle de comutação” de acordo com a sétima invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento das Etapas S15 e S16 descritas acima, e o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a sétima invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S14 descrita acima.

[099] Ademais, na modalidade 1 descrita acima, o grau de abertura máximo B da válvula EGR corresponde ao “grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR” de acordo com a oitava invenção. Ademais, na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo de grau de abertura” de acordo com a oitava invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S8 descrita acima.

[0100] Na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo da pressão diferencial alvo da válvula EGR” de acordo com a décima primeira invenção é realizado pelo ECU 50 executando o processamento da Etapa S6 descrita acima.

Modalidade 2.

[0101] Em seguida, a Modalidade 2 da invenção será descrita. A Modalidade 2 da invenção pode ser realizada por uma configuração de hardware que é ilustrada na Figura 10 a ser utilizada e a rotina que é ilustrada na Figura 12 (descrita posteriormente) e na Figura 9 (descria acima) sendo executada pela ECU 50.

[Configuração da Modalidade 2] [0102JA Figura 10 é um diagrama que ilustra uma configuração de um sistema de motor ao qual um dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 2 da presente invenção é aplicado. O dispositivo de controle que é ilustrado na Figura 10 é similar em configuração ao dispositivo de controle que é ilustrado na Figura 1, exceto que o dispositivo de controle, que é ilustrado na Figura 10, não é fornecido com 0 sensor de pressão 58 que detecta a pressão do gás na frente da válvula Dth, 0 sensor de pressão 64 que detecta a pressão do gás na frente da válvula EGR, o sensor de temperatura 66 que detecta a temperatura do gás na frente da válvula EGR, e 0 sensor de temperatura 72 que detecta que a temperatura do gás no coletor de admissão.

[Características da Modalidade 2] [0103]No dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 1 descrita acima, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth e o grau de abertura máximo B da válvula EGR são calculados através da utilização das quantidades de estado através da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32. Por conseguinte, no dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 1, a utilização dos sensores é exigida para as quantidades de estado entre a válvula Dth 24 e a válvula EGR 32 serem precisamente presas. O dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 2 é caracterizado por utilizar um método para calcular o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth para realizar a pressão diferencial mínima através da válvula Dth e o grau de abertura máximo B da válvula EGR para realizar a pressão diferencial mínima entre a válvula EGR sem utilizar as quantidades de estado através da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32.

[0104JA utilização de um mapa que define o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth para realizar a pressão diferencial mínima entre a válvula Dth, com a velocidade de rotação e a quantidade de injeção consideradas como argumentos, é concebível como um exemplo do método para calcular o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth. No entanto, uma mudança na condição ambiental não é refletida nesse mapa. Desse modo, em um caso em que a quantidade de ar fresco alvo e uma taxa de EGR alvo durante o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR aumentam devido à condição ambiental tal como a baixa temperatura da água e uma baixa pressão, por exemplo, a pressão diferencial através da válvula Dth excede a pressão diferencial mínima através da válvula Dth. Neste caso, a perda de bombeamento aumenta, o que leva à deterioração da eficiência do combustível.

[0105]Nesse aspecto, no dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 2 da invenção, a mudança da condição ambiental é refletida no grau de fechamento mínimo A da válvula Dth pela seguinte lógica de controle. A Figura 11 é um diagrama de blocos de controle no qual os blocos de função para calcular o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth são extraídos das funções de controle da ECU 50 de acordo com a Modalidade 2 da invenção. Uma unidade de cálculo 521 que é ilustrada neste desenho é um bloco de função que calcula um valor base do grau fechamento mínimo A da válvula Dth utilizando um mapa. O valor base do grau de fechamento mínimo A da válvula Dth para realizar a pressão diferencial mínima entre a válvula Dth está associado com o mapa que é utilizado para o cálculo pela unidade de cálculo 521 com a velocidade de rotação e a quantidade de injeção consideradas como os argumentos. Na unidade de cálculo 521, o valor base do grau de fechamento mínimo A da válvula Dth que corresponde a uma velocidade de rotação de entrada “ne” e uma quantidade de injeção de entrada “q” é calculado através da utilização desse mapa.

[0106JA unidade de cálculo 522 é um bloco de função que calcula um valor de correção de grau de fechamento para refletir um efeito de uma mudança na pressão barométrica no grau de fechamento mínimo A da válvula Dth. O valor de correção do grau de fechamento para o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth, que depende da mudança na pressão barométrica, está associado com um mapa que é utilizado para o cálculo da unidade de cálculo 522 com a velocidade de rotação, a quantidade de injeção, e uma pressão atmosférica consideradas como os argumentos. Na unidade de cálculo 522, o valor de correção do grau de fechamento que corresponde à velocidade de rotação de entrada “ne”, ã quantidade de injeção de entrada “q”, e a uma pressão atmosférica “aa” é calculado através da utilização desse mapa.

[0107]Uma unidade de cálculo 523 é um bloco de função que calcula um coeficiente de correção para refletir um efeito de uma mudança na temperatura da água do motor de refrigeração no grau de fechamento mínimo A da válvula Dth. O coeficiente de correção para o valor de correção do grau de fechamento está associado com um mapa que é utilizado para o cálculo pela unidade de cálculo 523 com a temperatura da água considerada como o argumento. Na unidade de cálculo 523, 0 coeficiente de correção que corresponde a uma temperatura da água de entrada “thw” é calculado através da utilização desse mapa. Uma unidade de cálculo 524 é um bloco de função que calcula um coeficiente de correção para refletir um efeito de uma mudança na temperatura atmosférica no grau de fechamento mínimo A da válvula Dth. O coeficiente de correção para o valor de correção do grau de fechamento está associado com um mapa que é utilizado para o cálculo pela unidade de cálculo 524 com uma temperatura atmosférica considerada como o argumento. Na unidade de cálculo 524, o coeficiente de correção que corresponde a uma temperatura atmosférica de entrada “tha” é calculado através da utilização desse mapa. O valor de correção do grau de fechamento que é calculado pela unidade de cálculo 522 é adicionado ao valor base do grau de fechamento mínimo A da válvula Dth após a multiplicação do coeficiente de correção calculado pela unidade de cálculo 523 e o coeficiente de correção calculado pela unidade de cálculo 524 nessa ordem. Dessa maneira, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth que reflete as condições ambientais relacionadas com a temperatura da água, a temperatura atmosférica e a pressão barométrica é calculado e, assim a pressão diferencial através da válvula Dth não pode ser deixada se aproximar da pressão diferencial mínima através da válvula Dth mesmo no ambiente de baixa temperatura da água, no ambiente de baixa temperatura atmosférica, e no ambiente de baixa pressão.

[0108] Em adição, no dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 2 da invenção, a mudança no estado ambiental é refletida no grau de abertura máximo B da válvula EGR pela seguinte lógica de controle. A Figura 12 é um diagrama de blocos de controle no qual os blocos de função para calcular o grau de abertura máximo B da válvula EGR são extraídos das funções de controle da ECU 50 de acordo com a Modalidade 2 da invenção. Uma unidade de cálculo 531, que é ilustrada neste desenho, é um bloco de função que calcula um valor base do grau de abertura máximo B da válvula EGR, utilizando um mapa. Na unidade de cálculo 531, 0 valor base do grau de abertura máximo B da válvula EGR para realizar a pressão diferencial mínima através da válvula EGR está associado com a velocidade de rotação e a quantidade de injeção consideradas como os argumentos. Na unidade de cálculo 531, o valor base do grau de abertura máximo B da válvula EGR que corresponde à velocidade de rotação de entrada “ne” e a quantidade de injeção de entrada “q” é calculado pelo uso desse mapa.

[0109] Uma unidade de cálculo 532 é um bloco de função que calcula um valor de correção do grau de abertura que reflete o efeito da mudança na pressão barométrica no grau de abertura máximo B da válvula EGR. O valor de correção do grau de abertura para o grau de abertura máximo B da válvula EGR, que depende da mudança na pressão barométrica, está associado com um mapa que é utilizado para o cálculo da unidade de cálculo 532 com a velocidade de rotação, a quantidade de injeção, e a pressão atmosférica consideradas como os argumentos. Na unidade de cálculo 532, o valor de correção do grau de abertura que corresponde à velocidade de rotação de entrada “ne”, à quantidade de injeção de entrada “q”, e à pressão atmosférica “pa” é calculado através da utilização desse mapa.

[0110] Uma unidade de cálculo 533 é um bloco de função que calcula um coeficiente de correção para refletir o efeito da mudança na temperatura da água no grau de abertura máximo B da válvula EGR. O coeficiente de correção para o valor de correção do grau de abertura está associado com um mapa que é usado para o cálculo da unidade de cálculo 533 com a temperatura da água considerada como o argumento. Na unidade de cálculo 533, o coeficiente de correção que corresponde à temperatura da água de entrada “thw” é calculado pelo uso desse mapa. Uma unidade de cálculo 534 é um bloco de função que calcula um coeficiente de correção para refletir o efeito da mudança na temperatura atmosférica no grau de abertura máximo B da válvula EGR. O coeficiente de correção para o valor de correção do grau de abertura está associado com um mapa que é utilizado para o cálculo pela unidade de cálculo 534 com a temperatura atmosférica considerada como o argumento. Na unidade de cálculo 534, o coeficiente de correção que corresponde à temperatura atmosférica de entrada “tha” é calculado pelo uso desse mapa. O valor de correção do grau de abertura que é calculado pela unidade de cálculo 532 é adicionado ao valor base do grau de abertura máximo B da válvula EGR após a multiplicação do coeficiente de correção calculado pela unidade de cálculo 533 e o coeficiente de correção calculado pela unidade de cálculo 534 nessa ordem. Dessa maneira, o grau de abertura máximo B da válvula EGR, que reflete as condições ambientais relacionadas com a temperatura da água, a temperatura atmosférica e a pressão barométrica, é calculado e, assim a pressão diferencial através da válvula EGR pode ser deixada se aproximar da pressão diferencial mínima através da válvula EGR, mesmo no ambiente de baixa temperatura da água, no ambiente de baixa temperatura atmosférica, e no ambiente de baixa pressão.

[Processamento Específico da Modalidade 2] [0111] Em seguida, um processamento específico durante o controle de quantidade de ar fresco descrito acima será descrito em detalhes com relação a um fluxograma. A Figura 13 é um fluxograma que ilustra uma primeira metade da rotina para o controle da quantidade de ar fresco que é executado pela ECU 50 de acordo com a Modalidade 2 da presente invenção.

[0112] Na etapa S21 da rotina que é ilustrada na Figura 13, a quantidade de ar fresco alvo é calculada a partir da velocidade de rotação do motor que é medida a partir do sinal do sensor de velocidade de rotação 52 e da quantidade de injeção de combustível que é obtida a partir do sinal do sensor de grau de abertura do acelerador 70. Na etapa S22, a quantidade de ar fresco real é detectada a partir do sinal do medidor de fluxo de ar 54. O processamento das etapas descritas acima é um processamento para obter dados necessários para um processamento nas etapas a serem descritas posteriormente. Por conseguinte, a ordem dessas etapas pode ser alterada de forma adequada.

[0113] Na etapa subsequente S23, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth é calculado. Mais especificamente, na etapa S23, o cálculo da lógica de controle que é ilustrada na Figura 11 descrita acima é executado. Na etapa subsequente S24, o grau de abertura máximo B da válvula EGR é calculado. Mais especificamente, na etapa S24, o cálculo da lógica de controle que é ilustrada na Figura 12 descrita acima é executado. Após o processamento da Etapa S24 que é ilustrada na Figura 13, o processamento prossegue para a segunda metade da rotina para o controle da quantidade de ar fresco que é ilustrado na Figura 9. A rotina que é ilustrada na Figura 9 é a mesma que na segunda metade da rotina para 0 controle da quantidade de ar fresco de acordo com a Modalidade 1, e assim sua descrição será omitida.

[0114] Pelo controle da quantidade de ar fresco a ser realizada de acordo com a rotina descrita acima, as pressões diferenciais através da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32 durante a comutação da função de controle de retorno podem ser controladas nas respectivas pressões diferenciais mínimas mesmo no ambiente de baixa temperatura e no ambiente de baixa pressão. Assim, a deterioração da eficiência do combustível pode ser eficazmente suprimida, enquanto a capacidade de resposta de controle e o desempenho convergente são assegurados durante o controle da quantidade de ar fresco.

[0115JA invenção não se limita ã modalidade descrita acima, e pode ser posta em prática sob a forma de várias modificações que não abandonam o espírito da invenção. Por exemplo, a invenção pode ser posta em prática após ser modificada como segue.

[0116] Na Modalidade 2 descrita acima, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth em que correção ambiental é realizada é calculado de acordo com a lógica de controle que é ilustrada na Figura 11. No entanto, um método para calcular 0 grau de fechamento mínimo A da válvula Dth não está limitado a esse, e o método pode utilizar uma lógica de controle que desempenha qualquer um de uma correção de baixa temperatura da água, uma correção da baixa temperatura atmosférica, e uma correção de baixa pressão como a correção ambiental e pode ser configurado para incluir uma correção para correspondente a uma outra condição ambiental. Isso também se aplica ao cálculo do grau de abertura máximo B da válvula EGR.

[0117] Em adição, o grau fechamento mínimo A da válvula Dth para realizar a pressão diferencial alvo através da válvula Dth pode ser calculado também, embora 0 grau fechamento mínimo A da válvula Dth para realizar a pressão diferencial mínima através da válvula Dth seja calculado no dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 2 descrita acima. Como uma lógica de controle para realizar essa função de cálculo, por exemplo, o bloco de função que calcula a pressão diferencial alvo através da válvula Dth recebendo a entrada do grau de abertura real da válvula EGR (isto é, a unidade de cálculo 501 ilustrada na Figura 6) é adicionado à lógica de controle ilustrada na Figura 11. Em seguida, a pressão diferencial alvo calculada através da válvula Dth é configurada para ser introduzida na unidade de cálculo 521, e ο mapa com o qual o valor base do grau de fechamento mínimo A válvula Dth está associado é usado na unidade de cálculo 521 com a pressão diferencial alvo através da válvula Dth, bem como a velocidade de rotação e a quantidade de injeção consideradas como o argumento. De acordo com essa lógica de controle, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth para realizar a pressão diferencial alvo através da válvula Dth pode ser calculado.

[0118] Do mesmo modo, o grau de abertura máximo B da válvula EGR para realizar a pressão diferencial alvo através da válvula EGR pode ser calculado com relação ao cálculo do grau de abertura máximo B da válvula EGR. Como uma lógica de controle para realizar essa função de cálculo, por exemplo, o bloco de função que calcula a pressão diferencial alvo através da válvula EGR, recebendo a entrada do grau de fechamento real da válvula Dth (isto é, a unidade de cálculo 511 ilustrada na Figura 7), é adicionado à lógica de controle ilustrada na Figura 12. Em seguida, a pressão diferencial alvo calculada através da válvula EGR é configurada para ser introduzida na unidade de cálculo 531, e o mapa com o qual o valor base do grau de abertura máximo B da válvula EGR está associado é usado na unidade de cálculo 531 com a pressão diferencial alvo através da válvula EGR, bem como a velocidade de rotação e a quantidade de injeção considerada como o argumento. De acordo com essa lógica de controle, o grau de abertura máximo B da válvula EGR para realizar a pressão diferencial alvo através da válvula EGR pode ser calculado.

[0119] Durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com a Modalidade 2 descrita acima, o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth e 0 controle de pressão diferencial da válvula Dth são executadas como o controle que utiliza a válvula Dth 24 e o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR e o controle de pressão diferencial da válvula EGR são executados como o controle que utiliza a válvula EGR 32. No entanto, durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, qualquer um do controle que utiliza a válvula Dth 24 e do controle que utiliza a válvula EGR 32 pode ser substituído pelo controle de acordo com a Modalidade 1 descrita acima ou um controle de acordo com outra modalidade (descrito posteriormente).

[0120] Na Modalidade 2 descrita acima, a válvula Dth 24 corresponde à “válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth corresponde ao “controle da quantidade de ar fresco da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR corresponde ao “ controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção, o controle da pressão diferencial da válvula Dth corresponde ao “controle da pressão diferencial da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle de pressão diferencial da válvula EGR corresponde ao “controle de pressão diferencial da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial através da válvula Dth corresponde à “primeira pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial alvo através da válvula Dth corresponde à “pressão diferencial alvo da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial através da válvula EGR corresponde à “segunda pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção, e a pressão diferencial alvo através da válvula EGR corresponde à “pressão diferencial alvo da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção. Além disso, na Modalidade 2 descrito acima, o “dispositivo de controle de comutação” de acordo com a primeira invenção é realizado pela ECU 50 executando 0 processamento das Etapas S12 e S13 ou o processamento das Etapas S15 e S16 descritas acima e o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S11 ou S14 descrita acima.

[0121] Ademais, na Modalidade 2 descrita acima, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth corresponde ao “grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta” de acordo com a segunda invenção. Ademais, na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo de grau de fechamento” de acordo com a segunda invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S23 descrita acima, o “dispositivo de controle de comutação” de acordo com a segunda invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento das Etapas S12 e S13 descritas acima, e o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a segunda invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S11 descrita acima.

[0122] Na Modalidade 2 descrita acima, o grau de fechamento mínimo A da válvula Dth corresponde ao “grau de fechamento para o controle da pressão diferencial da válvula borboleta” de acordo com a quarta invenção. Em adição, na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo de grau de fechamento” de acordo com a quarta invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S23 descrita acima.

[0123] Na Modalidade 2 descrita acima, o grau de abertura máximo B da válvula EGR corresponde ao “grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR” de acordo com a sétima invenção. Além disso, na Modalidade 2 descrita acima, o “dispositivo de cálculo do grau de abertura” de acordo com a sétima invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento do Etapa S8 descrita acima, o “dispositivo de controle de comutação” de acordo com a sétima invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento das Etapas S15 e S16 descritas acima, e o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a sétima invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S14 descrita acima.

[0124] Ademais, na Modalidade 2 descrita acima, o grau de abertura máximo B da válvula EGR corresponde ao “grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR” de acordo com a oitava invenção. Ademais, na Modalidade 1 descrita acima, o “dispositivo de cálculo de grau de abertura” de acordo com a oitava invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S24 descrita acima.

Modalidade 3.

[0125] Em seguida, a Modalidade 3 da invenção será descrita. A Modalidade 3 da invenção pode ser realizada por uma configuração de hardware que é ilustrada na Figura 14 sendo utilizada e a rotina que é ilustrada nas Figuras 15 e 16 (descritas posteriormente) sendo executada pela ECU 50.

[Configuração da Modalidade 3] [0126] A Figura 14 é um diagrama que ilustra uma configuração de um sistema de motor ao qual um dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 3 da invenção é aplicado. O dispositivo de controle que é ilustrado na Figura 14 é similar em configuração ao dispositivo de controle que é ilustrado na Figura 1, exceto que 0 dispositivo de controle que é ilustrado na Figura 14 não é fornecido com o sensor de temperatura 66 que detecta a temperatura do gás na frente da válvula EGR e 0 sensor de temperatura 72 que detecta a temperatura do gás no coletor de admissão.

[Características da Modalidade 3] [0127] No dispositivo de controle de acordo com a Modalidade 3 descrita acima, os valores reais da pressão diferencial através da válvula Dth e da pressão diferencial através da válvula EGR são detectados com base nas quantidades de estado através da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32 e o controle da quantidade de ar fresco é executado através da utilização da pressão diferencial detectada através da válvula Dth e da pressão diferencial detectada através da válvula EGR. Mais especificamente, no dispositivo de controle de acordo com esta Modalidade 3, a comutação da função de controle de retorno do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR é realizada em um caso em que o valor real da pressão diferencial através da válvula Dth cai abaixo da pressão diferencial mínima através da válvula Dth durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth. Em adição, no dispositivo de controle de acordo com esta Modalidade 3, a comutação da função de controle de retorno do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth é realizada em um caso em que o valor real da pressão diferencial através da válvula EGR cai abaixo da pressão diferencial mínima através da válvula EGR durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR. De acordo com esse controle de retorno da quantidade de ar fresco, o tempo de comutação da função de controle de retorno pode ser precisamente determinado com base nos valores reais detectados da pressão diferencial através da válvula Dth e da pressão diferencial através da válvula EGR.

[0128] Ademais, no dispositivo de controle de acordo com esta Modalidade 3, uma determinação do grau de fechamento da válvula Dth é realizada por um controle de retorno, de tal forma que o valor real da pressão diferencial através da válvula Dth se aproxima da pressão diferencial alvo através da válvula Dth, durante o controle da pressão diferencial da válvula Dth. Em um caso em que o grau de fechamento da válvula Dth é determinado pelo controle de retorno, a determinação é executada em um período após o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR de modo que o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR, que é executado como o controle da quantidade de ar fresco, não interfira com ele.

[0129] Ademais, no dispositivo de controle de acordo com esta Modalidade 3, uma determinação do grau de abertura da válvula EGR é realizada por um controle de retorno, de tal forma que o valor real da pressão diferencial através da válvula EGR se aproxime da pressão diferencial alvo através da válvula EGR, durante o controle da pressão diferencial da válvula EGR. Em um caso em que o grau de abertura da válvula EGR é determinado pelo controle de retorno, a determinação é executada em um período após o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth de modo que o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth, que é executado como 0 controle da quantidade de ar fresco, não interfere com ele.

[0130] De acordo com esse controle de pressão diferencial, a pressão diferencial através da válvula Dth e a pressão diferencial através da válvula EGR podem ser asseguradas para se aproximar da pressão diferencial alvo através da válvula Dth e da pressão diferencial alvo através da válvula EGR, e assim a deterioração da capacidade de resposta de controle pode ser suprimida antes e depois da comutação de função de controle de retorno e a deterioração da eficiência do combustível pode ser minimizada.

[Processamento Específico da Modalidade 3] [0131] Em seguida, um processamento específico durante o controle de quantidade de ar fresco descrito acima será descrito em detalhes com relação a um fluxograma. A Figura 15 é um fluxograma que ilustra uma primeira metade da rotina para o controle de quantidade de ar fresco que é executado pela ECU 50 de acordo com a Modalidade 3 da invenção. A Figura 16 é um fluxograma que ilustra uma segunda metade da rotina para o controle da quantidade de ar fresco que é executado pela ECU 50 de acordo com a Modalidade 3 da invenção.

[0132] Nas etapas S31 a S34 da rotina que é ilustrada na Figura 15, um processamento similar ao processamento nas Etapas SI a S4 ilustradas na Figura 8 é executado. Na etapa S35, a pressão de admissão é detectada a partir do sinal do sensor de pressão de admissão 62. O processamento das etapas descritas acima é um processamento para obter dados necessários para um processamento nas etapas a serem descritas posteriormente. Por conseguinte, a ordem dessas etapas pode ser alterada de forma adequada.

[0133] Na Etapa S36subsequente, a pressão diferencial através da válvula EGR é calculada a partir da pressão de admissão detectada na etapa S35 e a pressão do gás na frente da válvula EGR detectada na etapa S34. Na etapa S37 subsequente, a pressão diferencial através da válvula Dth é calculada a partir da pressão de admissão detectada na etapa S35 e a pressão do gás na frente da válvula Dth detectada na etapa S33.

[0134] Na etapa S38 subsequente, um processamento para calcular a pressão diferencial alvo através da válvula Dth é realizado. Especificamente, um processamento similar ao processamento na etapa S5 que é ilustrada na Figura 8 é executado na etapa S38. Na Etapa S39 subsequente, um processamento para calcular a pressão diferencial alvo através da válvula EGR é realizado. Especificamente, um processamento similar ao processamento na etapa S6, que é ilustrada na Figura 8, é executado na etapa S39.

[0135] O processamento prossegue para a etapa S40 que é ilustrada na Figura 16 após o processamento da Etapa S39 que é ilustrada na Figura 15. Na etapa S40, é determinado se ou não o motor acabou de ser iniciado. Especificamente, um processamento similar ao processamento na etapa S9 que é ilustrada na Figura 9 é executado na etapa S40. O processamento prossegue para a etapa S42 (descrita posteriormente) em um caso em que é determinado que o motor acabou de ser iniciado como um resultado da determinação.

[0136] No caso em que é determinado na etapa S40 que o motor não acabou de ser iniciado, em contraste, o processamento prossegue para a etapa subsequente S41 e a presença ou ausência do caso em que a quantidade de ar fresco é controlada com a válvula EGR é determinada. Mais especificamente, um processamento similar ao processamento na Etapa S10 que é ilustrada na Figura 9 é executado. Em um caso em que é determinado que o caso em que a quantidade de ar fresco é controlada com a válvula EGR está ausente como um resultado da determinação, o processamento prossegue para a etapa S45 (descrita posteriormente).

[0137] No caso em que é determinado na etapa S41 que o caso em que a quantidade de ar fresco é controlada com a válvula EGR está presente, o processamento prossegue para a etapa S42 subsequente. Na etapa S42, o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR e o controle da pressão diferencial da válvula Dth são executados em conjunto. Durante o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR, o grau de abertura da válvula EGR é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a quantidade de ar fresco real detectada na etapa S32 se aproxima da quantidade de ar fresco alvo calculada na etapa S31. Em adição, durante o controle de pressão diferencial da válvula Dth, o grau de fechamento da válvula Dth é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a pressão diferencial através da válvula Dth calculada na etapa S37 se aproxima da pressão diferencial alvo através da válvula Dth calculada na etapa S38.

[0138] Na etapa subsequente S43, é determinado se ou não a pressão diferencial através da válvula EGR cai abaixo da pressão diferencial alvo através da válvula EGR calculada na etapa S39 como um resultado da execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR como o controle de retorno da quantidade de ar fresco. No caso em que a pressão diferencial através da válvula EGR não cai abaixo da pressão diferencial alvo através da válvula EGR como um resultado da execução, é determinado que o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR deveria ser continuamente executado, e essa rotina é temporariamente terminada. Em seguida, a rotina, que é ilustrada nas Figuras 15 e 16, é executada novamente desde o princípio.

[0139] No caso em que é determinado na etapa S43 que a pressão diferencial através da válvula EGR cai abaixo da pressão diferencial alvo através da válvula EGR, o processamento prossegue para a etapa S44 subsequente e a função de controle de retorno durante o controle da quantidade de ar fresco é comutada do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR para a controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth.

[0140] Na etapa S45 subsequente, o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth e o controle da pressão diferencial da válvula EGR são executados em conjunto. Durante o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth, o grau de fechamento da válvula Dth é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a quantidade de ar fresco real detectada na etapa S32 se aproxima da quantidade de ar fresco alvo calculada na etapa S31. Além disso, durante o controle da pressão diferencial da válvula EGR, o grau de abertura da válvula EGR é determinado pelo controle de retorno de tal modo que a pressão diferencial através da válvula EGR calculada na etapa S36 se aproxima da pressão diferencial alvo através da válvula EGR calculada na etapa S39.

[0141] Em seguida, na etapa S46, é determinado se ou não a pressão diferencial através da válvula Dth cai abaixo da pressão diferencial alvo através da válvula Dth calculada na etapa S38 como um resultado da execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth como o controle de retorno da quantidade de ar fresco. Em um caso em que a pressão diferencial através da válvula Dth não cai abaixo da pressão diferencial alvo através da válvula Dth como um resultado da execução, é determinado que o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth deveria ser continuamente executado, e essa rotina é temporariamente terminada. Em seguida, a rotina que é ilustrada nas Figuras 15 e 16 é executada novamente desde o princípio.

[0142] No caso em que é determinado na etapa S46 que a pressão diferencial através da válvula Dth cai abaixo da pressão diferencial alvo através da válvula Dth, o processamento prossegue para a etapa S47 subsequente e a função de controle de retorno durante o controle da quantidade de ar fresco é comutada do controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth para o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR.

[0143] Pelo controle de quantidade de ar fresco sendo realizado de acordo com a rotina descrita acima, as pressões diferenciais através da válvula Dth 24 e da válvula EGR 32 durante a comutação da função de controle de retorno podem ser controladas nas respectivas pressões diferenciais mínimas. Assim, a deterioração da eficiência do combustível pode ser eficazmente suprimida, enquanto a capacidade de resposta de controle e o desempenho convergente são assegurados durante o controle da quantidade de ar fresco.

[0144] A invenção não está limitada às modalidades descritas acima, e pode ser posta em prática sob a forma de várias modificações que não abandonem o espírito da invenção. Por exemplo, a invenção pode ser posta em prática após ser modificada como segue.

[0145] A Modalidade 3 descrita acima é configurada para calcular a pressão diferencial através da válvula Dth usando a pressão do gás na frente da válvula Dth que é detectada pelo sensor de pressão 58 e a pressão de admissão que é detectada pelo sensor de pressão de admissão 62. No entanto, a configuração para calcular a pressão diferencial através da válvula Dth não está limitada a essa, e um sensor detectando uma pressão diferencial de gás através da válvula Dth, que detecta a pressão diferencial do gás através da válvula Dth, pode tomar o lugar desses sensores. De acordo com essa configuração, a pressão diferencial através da válvula Dth pode ser detectada diretamente através da utilização do sensor detectando a pressão diferencial do gás através da válvula Dth. Da mesma forma, um sensor detectando uma pressão diferencial do gás através da válvula EGR, que detecta a pressão diferencial do gás através da válvula EGR, pode tomar o lugar do sensor de pressão 64, que detecta a pressão do gás na frente da válvula EGR e o sensor de pressão de admissão 62 com relação à pressão diferencial através da válvula EGR. De acordo com essa configuração, a pressão diferencial através da válvula EGR pode ser detectada diretamente através da utilização do sensor detectando a pressão diferencial do gás através da válvula EGR.

[0146] Na modalidade 3 descrita acima, a pressão do gás na frente da válvula Dth e a pressão de admissão são diretamente calculadas a partir dos respectivos sinais dos sensores. No entanto, esses valores podem ser estimados através da utilização de uma técnica conhecida também.

[0147] Na modalidade 3 descrita acima, a pressão diferencial alvo através da válvula Dth é calculada de acordo com a relação que é ilustrada na Figura 4. No entanto, o método para calcular a pressão diferencial alvo através da válvula Dth não está limitado a esse, e um outro mapa pode ser utilizado na medida em que a pressão diferencial mínima entre a válvula Dth não pode ser garantida durante a comutação ou a pressão diferencial alvo através da válvula Dth pode ser fixada no valor da pressão diferencial mínima através da válvula Dth, independentemente do grau de abertura real da válvula EGR. Isso também se aplica ao cálculo da pressão diferencial alvo através da válvula EGR.

[0148] Durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com a Modalidade 3 descrita acima, o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth e 0 controle da pressão diferencial da válvula Dth são executados como o controle que utiliza a válvula Dth 24 e o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR e o controle de pressão diferencial válvula EGR são executados como o controle que utiliza a válvula EGR 32. No entanto, durante o controle da quantidade de ar fresco de acordo com esta modalidade, qualquer um do controle que utiliza a válvula Dth 24 e do controle que utiliza a válvula EGR 32 pode ser substituído pelo controle de acordo com a Modalidade 1 ou Modalidade 2 descritas acima.

[0149] Na modalidade 3 descrita acima, a válvula Dth 24 corresponde à “válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle da quantidade de ar fresco da válvula Dth corresponde ao “controle da quantidade de ar fresco da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR corresponde ao “controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção, o controle da pressão diferencial da válvula Dth corresponde ao “controle da pressão diferencial da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, o controle de pressão diferencial da válvula EGR corresponde ao “controle da pressão diferencial da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial através da válvula Dth corresponde à “primeira pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial alvo através da válvula Dth corresponde à “pressão diferencial alvo da válvula borboleta” de acordo com a primeira invenção, a pressão diferencial através da válvula EGR corresponde à “segunda pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção, e a pressão diferencial alvo através da válvula EGR corresponde à “pressão diferencial alvo da válvula EGR” de acordo com a primeira invenção. Em adição, na Modalidade 3 descrita acima, o “dispositivo de controle de comutação” de acordo com a primeira invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento das Etapas S43 e S44 ou o processamento das Etapas S46 e S47 descritas acima e o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a primeira invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S42 ou S45 descrita acima.

[0150] Na Modalidade 3 descrita acima, o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a quinta invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S42 descrita acima.

[0151] Em adição, na Modalidade 3 descrita acima, o “dispositivo de cálculo da pressão diferencial alvo da válvula borboleta” de acordo com a sexta invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S38 descrita acima.

[0152] Ademais, na Modalidade 3 descrita acima, o “dispositivo de controle de pressão diferencial” de acordo com a décima invenção é realizado pela ECU 50 executando ο processamento da Etapa S45 descrita acima.

[0153]Ademais, na Modalidade 3 descrita acima, o “dispositivo de cálculo de pressão diferencial alvo da válvula EGR” de acordo com a décima primeira invenção é realizado pela ECU 50 executando o processamento da Etapa S38 descrita acima.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, o motor de combustão interna inclui uma válvula borboleta (24) colocada em uma passagem de admissão (10), uma passagem de EGR (30) recirculando o gás de escape para um lado à jusante da válvula borboleta na passagem de admissão, e uma válvula EGR (32) colocada na passagem de EGR, e o dispositivo de controle configurado para executar um controle da quantidade de ar fresco da válvula borboleta para determinar um grau de fechamento da válvula borboleta por um controle de retorno de modo a fazer com que uma quantidade de ar fresco ou uma quantidade de estado correlacionada com a quantidade de ar fresco se aproxime de um valor alvo e um controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR para determinar um grau de abertura da válvula EGR por um controle de retorno, de modo a fazer com que a quantidade de ar fresco ou a quantidade de estado correlacionada com a quantidade de ar fresco se aproxime de um valor alvo, o dispositivo de controle, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: dispositivo de controle de pressão diferencial (50) para executar um controle de pressão diferencial da válvula borboleta e de um controle de pressão diferencial da válvula EGR, o controle da pressão diferencial da válvula de borboleta é um controle para fazer com que uma primeira pressão diferencial, que é uma diferença entre uma pressão de gás em um lado a montante da válvula borboleta e uma pressão de gás no lado à jusante da válvula borboleta na passagem de admissão, corresponda a uma pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR e o controle de pressão diferencial da válvula EGR sendo um controle para fazer com que uma segunda pressão diferencial, que é a diferença entre uma pressão de gás em um lado a montante da válvula EGR e uma pressão de gás em um lado à jusante da válvula EGR na passagem de EGR, corresponda a uma pressão diferencial alvo da válvula EGR durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula borboleta; e dispositivo de controle de comutação (50) para comutar para o controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR em um caso em que a primeira pressão diferencial cai abaixo da pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula borboleta e para comutar para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta em um caso em que a segunda pressão diferencial cai abaixo da pressão diferencial alvo da válvula EGR durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvula EGR.

2. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: 0 dispositivo de controle de pressão diferencial inclui dispositivo de cálculo de grau de fechamento para calcular um grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula de borboleta, que é um grau de fechamento da válvula borboleta para a primeira pressão diferencial corresponder à pressão diferencial alvo da válvula borboleta, e é configurado para controlar o grau de fechamento da válvula borboleta no grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta durante o controle de pressão diferencial da válvula borboleta, e 0 dispositivo de controle de comutação é configurado para comutar para o controle de quantidade de ar fresco da válvula EGR em um caso em que o grau de fechamento da válvula borboleta cai abaixo do grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta durante a execução do controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta.

3. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: 0 dispositivo de cálculo de grau de fechamento é configurado para calcular o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta, utilizando uma quantidade de ar fresco real do motor de combustão interna e as quantidades de estado do gás através da válvula borboleta.

4. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que: 0 dispositivo de cálculo de grau de fechamento é configurado para calcular o grau de fechamento para o controle de pressão diferencial da válvula borboleta com base em uma condição de operação do motor de combustão interna e uma condição ambiental incluindo uma temperatura de água de refrigeração, uma pressão atmosférica, ou uma temperatura atmosférica.

5. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que: 0 dispositivo de controle de pressão diferencial é configurado para adquirir um valor real da primeira pressão diferencial e determinar o grau de fechamento da válvula borboleta pelo controle de retorno de modo a fazer com que o valor real se aproxime da pressão diferencial alvo da válvula borboleta durante o controle de pressão diferencial da válvula borboleta.

6. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende: dispositivo de cálculo de pressão diferencial alvo válvula borboleta (50) para calcular a pressão diferencial alvo da válvula borboleta de acordo com o grau de abertura da válvula EGR.

7. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que: 0 dispositivo de controle de pressão diferencial inclui o dispositivo de cálculo de grau de abertura para calcular um grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvuia EGR, que é um grau de abertura da válvula EGR para a segunda pressão diferencial corresponder à pressão diferencial alvo da válvula EGR, e é configurado para controlar o grau de abertura da válvula EGR no grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR durante o controle de pressão diferencial da válvula EGR, e 0 dispositivo de controle de comutação é configurado para comutar para o controle de quantidade de ar fresco da válvula borboleta em um caso em que o grau de abertura da válvula EGR excede o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR durante a execução do controle da quantidade de ar fresco da válvuia EGR.

8. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que: 0 dispositivo de cálculo do grau de abertura é configurado para calcular o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR, utilizando uma quantidade de gás EGR real do motor de combustão interna e as quantidades de estado do gás através da válvula EGR.

9. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que; 0 dispositivo de cálculo do grau de abertura é configurado para calcular o grau de abertura para o controle de pressão diferencial da válvula EGR com base na condição de operação do motor de combustão interna e nas condições ambientais, incluindo a temperatura de água de refrigeração, a pressão atmosférica, ou a temperatura atmosférica.

10. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que: o dispositivo de controle de pressão diferencial é configurado para adquirir um valor real da segunda pressão diferencial e determinar o grau de abertura da válvula EGR pelo controle de retorno de modo a fazer com que o valor real se aproxime da pressão diferencial alvo da válvula EGR durante o controle de pressão diferencial da válvula EGR.

11. Dispositivo de controle para um motor de combustão interna, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, CARACTERIZADO adicionalmente pelo fato de que compreende: dispositivo de cálculo de pressão diferencial alvo de válvula EGR (50) para calcular a pressão diferencial alvo da válvula EGR, de acordo com o grau de fechamento da válvula borboleta.