CN101861454B - 用于内燃机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

当燃料切断被停止之际异常判定处理被取消时,由于所述处理打开得宽于正常情况的EGR阀(33)被恢复到其初始开度(即,完全关闭),并且发动机(1)中的燃料喷射重新开始。然而,在执行异常判定处理期间,EGR通道(32)充满空气。而且,当将EGR阀(33)恢复到完全关闭状态时,伴随着前述恢复,从EGR通道(32)流入到空气通道(4)中的空气的流量的变化存在响应延迟,使得过量的空气流入到空气通道(4)中。因此,在燃料喷射重新开始之后,发动机(1)的进气量相对于燃料喷射量而言变得过量。因而增量校正燃料喷射量以禁止该情况的发生。

Description

用于内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的控制装置。
背景技术
一种公知的内燃机(诸如车辆发动机)设置有EGR机构,该EGR机构使流过排气通道中的一些排气返回到进气通道中,以减小排气中的氮氧化物(NOx)的量。该EGR机构包括EGR通道和EGR阀,排气通道中的一些排气通过EGR通道流入到进气通道中,EGR阀被驱动而打开和关闭以改变从EGR通道流入到进气通道中的排气的量(在本说明书中,该排气还将简称作“EGR气体”)。当以这种方式利用EGR机构使内燃机的一些排气返回到进气通道中时,结果是:当燃料在燃烧室中燃烧时,在内燃机的燃烧室内存在一些不利于燃烧的气体(即,排气)。因此,燃烧室中的燃料的燃烧温度降低,这减小了所产生的NOx的量,使得内燃机的排气包含更少的NOx。
而且,在设置有EGR机构的内燃机中,异常判定处理用于判定在该机构中是否存在异常,异常判定处理打开和关闭EGR阀,并基于那时内燃机的进气压力的变化来判定是否存在异常。然而,执行该异常判定处理需要内燃机的进气压力稳定的发动机运行状态,然而,当发动机处于这样的运行状态时,在EGR阀关闭的内燃机中执行异常判定处理可能是困难的。这是因为,在发动机正以稳定的进气压力运行的状况下执行异常判定处理时,关闭着的EGR阀打开,随着EGR阀打开,排气被再循环(即,执行EGR)到进气通道中,这在正常的发动机运行期间是不会发生的并且可能引起内燃机失速等。
因此,如在公开号为2002-4901的日本专利申请(JP-A-2002-4901)中所描述的(第[0002]段、第[0030]段和第[0031]段),可以设想,在内燃机的燃料切断期间执行上述异常判定处理,在这种情况下,发动机处于进气压力稳定的状态并且发动机运行不会受EGR影响。顺便提及,在下列情况时在内燃机中执行燃料切断,i)设置有发动机的车辆正在减速,ii)没有踏下加速器,以及iii)车速等于或大于比0大的预定值。在JP-A-2002-4901中,在燃料切断期间异常判定处理将关闭着的EGR阀临时打开,并基于那时进气压力的变化来判定在EGR机构中是否存在异常。因此,执行异常判定处理而不会引起发动机失速等,并且通过该处理能够判定出在EGR机构中是否存在异常。顺便提及,推定:在燃料切断期间判定出EGR机构中是否存在异常之后,临时打开的EGR阀将被关闭。
也可以设想,在EGR阀由于燃料切断期间执行异常判定处理而被临时打开时,在是否已经判定出EGR机构中存在异常之前,燃料切断可能由于车辆紧急停车或加速等而被停止。在这种情况下,异常判定处理被取消,并且已经被临时打开的EGR阀被关闭,这是EGR阀在执行异常判定处理之前的状态,即EGR阀的正常状态。而且,当燃料切断停止时,内燃机中的燃料喷射重新开始,并且发动机的燃料喷射量为与那时的发动机运行状态(例如,发动机速度和发动机负载等)相对应的值。具体地,这时的燃料喷射量为这样的值:其使得在内燃机的燃烧室内的混合气的空燃比为在EGR阀关闭和不执行EGR的条件下的适当值。
然而,当EGR阀由于在燃料切断期间执行异常判定处理而被临时打开时,当燃料切断停止之际异常判定处理被取消时,与EGR通道充满空气的事实有关,下列情况不可避免地会发生。
也就是说,当前述处理被取消时,即使将由于执行异常判定处理而被临时打开的EGR阀被关闭,那时EGR通道(即,EGR机构)中的空气也会流入到进气通道中,这导致在内燃机中燃料喷射重新开始之后,燃烧室中的空气量相对于燃料喷射量而言变得过量了前述量。顺便提及,当异常判定处理被取消之际关闭EGR阀时,EGR通道中的空气流入到进气通道中的原因是:在关闭EGR阀的过程中存在着响应延迟,以及在EGR阀关闭时流过EGR通道流入到进气通道中的气体(即,空气)的流量的减小过程中也存在着响应延迟。
因此,在燃料切断停止时异常判定处理被取消之后并且在内燃机中的燃料喷射重新开始之后,燃烧室中的混合气的空燃比不可避免地变得比适当值稀薄,直到当EGR阀关闭时从EGR通道流入到进气通道中的气体的流量结束降低为止。当燃烧室中的混合气的空燃比以这种方式变得比适当值稀薄时,混合气的燃烧可能变得不稳定,这可能导致发动机速度降低或发动机失速。
发明内容
本发明提供了一种用于内燃机的控制装置,所述控制装置禁止由于以下原因所引起的发动机速度的减小或发动机失速等:在燃料切断结束时异常判定处理被取消之后并且在燃料喷射重新开始之后,燃烧室中的混合气的燃烧变得不稳定。
本发明的第一方案涉及一种用于内燃机的控制装置,所述内燃机设置有通过驱动EGR阀打开和关闭能够改变EGR量的EGR机构。所述控制装置包括异常判定部、控制部、开度恢复部和增量校正部。所述异常判定部执行异常判定处理,所述异常判定处理在内燃机的燃料切断期间增加EGR阀的开度,使EGR阀的开度比正常情况宽了判定开度,所述判定开度为执行异常判定处理所需要的EGR阀的开度,并且所述异常判定处理基于内燃机中的进气压力伴随着EGR阀的开度的增加而发生的变化来判定在EGR机构中是否存在异常。在异常判定部判定出是否存在异常之后,控制部通过使EGR阀的开度减小判定开度而将EGR阀的开度改变到正常开度。在作为异常判定处理的结果EGR阀的开度比正常情况宽的状况下,当燃料切断停止并且异常判定处理被取消时,开度恢复部使EGR阀的开度恢复到正常开度,所述正常开度为开度增加判定开度之前的开度。从燃料切断停止时内燃机中的燃料喷射重新开始之后,直到从EGR机构流入到进气通道中的气体的流量伴随着由开度恢复部所引起的EGR阀的开度的降低而结束降低为止,增量校正部增量校正内燃机的燃料喷射量。
根据该第一方案,当燃料切断停止之际异常判定处理被取消时,使由于异常判定处理而已经被增加得比正常情况宽的EGR阀的开度恢复到正常开度,所述正常开度为开度增加判定开度之前的开度(即,使EGR阀的开度减小到正常开度)。而且,当燃料切断停止时,内燃机中的燃料喷射重新开始。这时的燃料喷射量为这样的值:其使得在内燃机的燃烧室内的混合气的空燃比为在EGR阀处于正常状态(即,打开判定开度之前的状态)的条件下的适当值。
然而,当异常判定处理正在执行并且EGR阀被临时打开时,EGR机构充满空气。伴随着异常判定处理的取消,当将EGR阀恢复到其被打开判定开度之前的状态时,那时在关闭EGR阀的过程中和在从EGR机构流入到进气通道的气体(即,空气)的流量伴随着EGR阀的关闭而降低的过程中存在着响应延迟(应该注意到的是,在本说明书中,此处的术语“关闭”仅指阀的开度变小,并不局限于阀完全关闭)。因此,即使伴随着异常判定处理的取消而将EGR阀关闭以使得EGR阀的开度变化到打开判定开度之前的正常开度,那时在EGR机构中的过量的空气仍会由于响应延迟而流入到进气通道中。这可能导致:在内燃机中燃料喷射重新开始之后,相对于燃料喷射量而言,在燃烧室中存在太多的空气,即多了前述过量。因此,燃烧室中的混合气的空燃比将变得比适当值稀薄,使得混合气的燃烧变得不稳定,这可能又引起发动机速度降低或引起发动机失速等。
根据上述第一方案,从燃料切断停止时异常判定处理被取消之后并且燃料喷射在内燃机中重新开始之后,直到从EGR通道流入到进气通道中的气体的流量(即,空气)伴随着EGR阀的开度的降低而结束降低为止,增量校正内燃机的燃料喷射量。因此,即使在关闭EGR阀的过程中和在由于关闭EGR阀从EGR机构流入到进气通道中的气体(即,空气)的流量的降低过程中存在响应延迟,仍能够禁止燃烧室中的混合气的空燃比变得比适当值稀薄。而且,也能够禁止由于混合气的燃烧变得不稳定而可能引起的发动机速度降低甚至发动机失速等,其中混合气的燃烧变得不稳定是由于燃烧室中的混合气的空燃比变得比适当值稀薄造成的。
在第一方案中,增量校正部可减小燃料喷射量的增量校正以与气体的流量的降低相匹配。
当使EGR阀的开度减小到正常开度(所述正常开度为开度增加所述判定开度之前的开度)时,伴随着异常判定处理的取消,由于开度的前述减小从EGR机构流入到进气通道中的气体(即,空气)的流量在反映响应延迟的同时逐渐降低。根据上述结构,内燃机的燃料喷射量的增量校正被减小以与从EGR机构流入到进气通道中的气体的流量的降低相匹配,因此能够禁止在燃烧室中的混合气的空燃比在前述增量校正期间变得比适当值稀薄或浓,这使得空燃比保持在适当值。
在上述结构中,增量校正部可利用增量校正值来增量校正燃料喷射量。而且,增量校正部可以i)将增量校正值可变地设定为减小的值以与由开度恢复部所引起的EGR阀的开度的降低相匹配,并且ii)逐渐减小前述增量校正值以与气体的流量的降低相匹配。
根据该结构,在异常判定处理被取消之际,当使EGR阀的开度减小到增加判定开度之前的开度时,在EGR阀的开度的减小过程中存在响应延迟。然而,可以基于那时EGR阀开度的减小将增量校正值可变地设定为减小的值。因此,能够使得前述增量校正值为与包括开度减小过程中的响应延迟的EGR阀的开度相对应的值。而且,当将EGR阀的开度减小到增加判定开度之前的正常开度时,伴随着EGR阀开度的减小在从EGR机构流入到进气通道中的气体(即,空气)的流量变化的过程中存在响应延迟。然而,那时的增量校正值被逐渐减小以与从EGR机构流入到进气通道中的气体(即,空气)的流量的降低相匹配,如上所述。因此,能够使得增量校正值与包括流量降低过程中的响应延迟的气体的流量准确地对应。因而,通过利用该增量校正值来增量校正燃料喷射量,能够使燃烧室中的混合气的空燃比更精确地保持在适当值。
在上述结构中,增量校正部可利用增量校正值来增量校正内燃机的燃料喷射量。增量校正部也可将在燃料切断期间EGR阀的开度增加得比正常情况宽了判定开度之前的内燃机的进气压力存储为基准压力。进一步,从燃料切断停止时内燃机中的燃料喷射重新开始之后,直到气体的流量结束降低为止,随着内燃机的实际进气压力接近基准压力,增量校正部可减小增量校正值。
在异常判定处理被取消之际,当将EGR阀的开度减小到增加判定开度之前的正常开度时,在EGR阀的开度减小的过程中存在响应延迟,并且在从EGR机构流入到进气通道中的气体(即,空气)的流量伴随着EGR阀的开度的减小而降低的过程中也存在响应延迟。顺便提及,当在气体流量的降低过程中存在响应延迟时,内燃机的实际进气压力为与具有该响应延迟的气体的实际流量相对应的值。而且,当作为EGR阀的开度减小的结果气体的流量已经结束降低时,基准压力为与EGR阀的开度已经减小到正常开度之后的气体流量相对应的值,所述正常开度为开度增加判定开度之前的开度。根据上述结构,当内燃机的燃料喷射量通过增量校正值来增量校正时,增量校正值随着内燃机的实际进气压力接近基准压力而减小,因此能够使得增量校正值与包括流量降低过程中的响应延迟的气体流量准确地对应。因此,通过利用增量校正值来增量校正燃料喷射量,能够使燃烧室中的混合气的空燃比更精确地保持在适当值。
在上述结构中,从燃料切断停止时内燃机中的燃料喷射重新开始之后,直到气体的流量结束降低为止,增量校正部可随着内燃机的实际进气压力与基准压力的比值接近1而减小增量校正值。
在整个进气压力范围中,即从低进气压力范围到高进气压力范围,内燃机的实际进气压力与基准压力的比值变为适当值,即与进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度相对应的值,其中进气量过量是由以下响应延迟引起的:当开度恢复部使EGR阀的开度减小时,从EGR机构流入到进气通道中的气体的流量的减小过程中的响应延迟。
例如,设想将内燃机的实际进气压力和进气压力之间的差值用作与进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度相对应的值,则必须根据进气压力将前述差值校正为适当值,即与进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度对应的值。这是因为,当将进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度的变化表示为前述差值的变化时的灵敏度是根据那时进气压力而变化的。相反,当将进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度变化表示为实际进气压力与基准压力的比值的变化时的灵敏度是恒定的,不管进气压力如何,因此不需要如上所述根据进气压力来进行校正。因此,能够使得该比值为适当值,即与进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度相对应的值。
而且,在上述结构中,增量校正值随着比值接近1而减小,因此该增量校正值能够为适当值,即用于增量校正燃料喷射量的值,从而禁止当开度恢复部使EGR阀的开度减小时,从EGR机构流入到进气通道中的气体的流量的响应延迟所引起的进气量相对于燃料喷射量而言变得过量。因此,通过利用前述增量校正值来增量校正燃料喷射量,能够使燃烧室中的混合气的空燃比更精确地保持在适当值。
在上述结构中,增量校正部可使燃料喷射量的增量校正恒定。而且,随着大气压力增加,增量校正部可使增量校正增加更多。进一步,随着进气温度增加,增量校正部可使增量校正减小更多,并且EGR阀的正常开度可为EGR阀完全关闭时的开度。
在上述结构中,当进气通道中的进气压力已经稳定时,可以认为伴随着由开度恢复部所引起的EGR阀的开度的降低,从EGR机构流入到进气通道中的气体的流量已经结束降低。
本发明的第二方案涉及一种用于执行异常判定处理的内燃机的控制方法,所述异常判定处理为:i)在内燃机的燃料切断期间增加EGR阀的开度,所述内燃机设置有EGR机构,所述EGR机构通过驱动EGR阀打开和关闭能够改变EGR量,使EGR量改变为比正常情况宽了判定开度,ii)基于内燃机中的进气压力伴随着EGR阀的开度的增加而发生的变化来判定在EGR机构中是否存在异常,以及iii)在已经做出异常判定以后,通过使EGR阀的开度减小判定开度而将EGR阀的开度改变到正常开度。该控制方法包括:在EGR阀的开度比正常情况宽的状态下,当燃料切断停止并且异常判定处理被取消时,将EGR阀的开度恢复到正常开度,所述正常开度为开度增加判定开度之前的开度;以及从所述燃料切断停止时所述内燃机中的燃料喷射重新开始之后,直到从所述EGR机构流入到进气通道中的气体的流量伴随着所述EGR阀的开度的降低而结束降低为止,增量校正所述内燃机的燃料喷射量。
在第二方案中,可减小燃料喷射量的增量校正以与气体的流量的降低相匹配。
在上述方法中,增量校正可i)利用增量校正值来增量校正所述燃料喷射量,ii)将所述增量校正值可变地设定为减小的值以与所述EGR阀的开度的降低相匹配,以及iii)逐渐减小所述增量校正值以与所述气体的流量的降低相匹配。
在上述方法中,增量校正可i)利用增量校正值来增量校正所述内燃机的所述燃料喷射量,ii)将在所述燃料切断期间所述EGR阀的开度增加得比正常情况宽了所述判定开度之前的所述内燃机的进气压力存储为基准压力,以及iii)从所述燃料切断停止时所述内燃机中的燃料喷射重新开始之后,直到所述气体的流量结束降低为止,随着所述内燃机的实际进气压力接近所述基准压力而减小所述增量校正值。
在上述方法中,从所述燃料切断停止时所述内燃机中的燃料喷射重新开始之后,直到所述气体的流量结束降低为止,可随着所述内燃机的所述实际进气压力与所述基准压力的比值接近1而减小所述增量校正值。
在上述方法中,可利用增量校正系数(H)来进行增量校正,增量校正系数H←上次计算的增量校正系数Hi-1-(1/n)×(上次计算的增量校正系数Hi-1-当前计算的增量校正系数Hi),此处n为大于1的任意自然数。
附图说明
结合附图通过以下对本发明的示范性实施例的详细描述来描述本发明的特征、优点以及技术和工业重要性将,其中相似的附图标记用于表示相似的元件,并且其中:图1为示意地显示了整个发动机的图,根据本发明的第一示范性实施例的控制装置应用于其上;图2A至图2F为时间图,分别图示了当在本发明的第一示范性实施例中执行异常判定程序时,燃料切断的状态(即,开/关状态)(图2A)、燃料喷射量的变化(图2B)、EGR阀的开度的变化(图2C)、从EGR通道流入进气通道的气体的流量的变化(图2D)、进气压力的变化(图2E)以及标志的设定状态(图2F);图3为图示了根据本发明的第一示范性实施例的异常判定程序的流程图;图4为图示了根据本发明的第一示范性实施例的异常判定程序的流程图;图5A至图5F为时间图,分别图示了当在本发明的第一示范性实施例中执行异常判定程序时,燃料切断的状态(即,开/关状态)(图5A)、燃料喷射量的变化(图5B)、EGR阀的开度的变化(图5C)、从EGR通道流入进气通道的气体的流量的变化(图5D)、进气压力的变化(图5E)以及标志的设定状态(图5F);图6为根据第一示范性实施例的流程图,图示了当异常判定程序被取消时执行的程序;图7为一曲线图,显示了在本发明的第一示范性实施例中,增量校正系数伴随着EGR阀的开度变化的变动;以及图8为根据第二示范性实施例的流程图,图示了当异常判定程序被取消时执行的程序。
具体实施方式
下面,将结合图1至图7描述本发明应用于车辆发动机上的第一示范性实施例。
在图1所示的发动机1中,空气从进气通道4吸入到燃烧室3中,同时与前述空气的量(即,进气量)对应量的燃料从燃料喷射阀2喷射到进气通道4并供给到燃烧室3中。该空气和燃料形成混合气,当该混合气在燃烧室3中燃烧时,产生了使发动机1的活塞7以往复运动方式运动的力,从而使得用作发动机1的输出轴的曲轴9随着活塞7以往复运动方式运动而转动。之后,该转动经由包括变速器5(诸如自动变速器)的驱动系统传递到驱动轮6上。
发动机1设置有EGR机构31,EGR机构31使得流过排气通道8的一些排气返回到进气通道4中,以减小排气中的氮氧化物(NOx)的量。该EGR机构31包括EGR通道32和EGR阀33,EGR通道32引导排气通道8中的一些排气回到进气通道4中,EGR阀33被驱动打开和关闭以改变从EGR通道32流入到进气通道4中的排气的量(即,EGR量)。当利用EGR机构31以这样的方式使发动机1的一些排气返回到进气通道4中时,结果是:当混合气在燃烧室3中燃烧时,在燃烧室3中存在一些不利于燃烧的气体(即,排气)。因此,燃烧室3中的混合气的燃烧温度降低,这减小了在发动机1的排气中的NOx的量。
车辆设置有电子控制装置20,电子控制装置20执行与发动机1和变速器5等相关的各种控制操作。该电子控制装置20包括:CPU,其执行与控制相关的各种计算;ROM,其中存储了前述控制所需要的程序和数据;RAM,其中临时存储了CPU的计算结果;以及用于将信号发送到其它设备和从其它设备接收信号的输入/输出端口等。
各种传感器等连接到电子控制装置20的输入端口上。这些传感器中的一些包括加速器位置传感器15、节气门位置传感器16、真空传感器13、曲轴位置传感器10、车速传感器17和开度传感器18。加速器位置传感器15检测由车辆的驾驶员踏下的加速器踏板14的踏下量(即,加速器踏下量)。节气门位置传感器16检测设置在进气通道4中的节流阀12的开度(即,节气门开度)。真空传感器13检测在进气通道4中的节流阀12下游的压力(即,进气压力Pm)。曲轴位置传感器10输出指示用作发动机1的输出轴的曲轴9的转动的信号,而车速传感器17检测车辆的速度。开度传感器18检测EGR阀33的开度。
此外,用于燃料喷射阀2、节流阀12和EGR阀33等的驱动电路连接到电子控制装置20的输出端口上。
电子控制装置20根据发动机的运行状态向连接到输出端口上的各种设备的驱动电路输出命令信号,其中发动机的运行状态是通过从上述传感器接收到的检测信号确定的。这样,电子控制装置20执行各种控制操作以控制从燃料喷射阀2中喷射的燃料量、节流阀12的开度和EGR阀33的开度等。
在节流阀12的开度控制中,基于加速器踏下量来调节节气门开度,以使得节气门开度随着加速器踏下量的增加而增加(即,打开更宽)。因此,发动机1的进气量为与加速器踏下量相对应的值。
在EGR阀33的开度控制中,根据发动机1的运行范围来调节EGR阀33的开度,该发动机1的运行范围例如通过发动机速度和发动机负载来确定。因此,在发动机1中从排气通道8再循环到进气通道4的排气量(即,EGR气体的量)为适合于那时的发动机运行的值。顺便提及,发动机速度是基于来自于曲轴位置传感器10的检测信号而获得的。此外,发动机负载是由发动机速度和与发动机1的进气量相对应的参数而计算的。在这种情况下,与进气量相对应的该参数可以为例如发动机1的进气压力Pm的实际测量值,该实际测量值是基于来自于真空传感器13的检测信号而获得的。
在燃料喷射量控制中,基于发动机速度和发动机负载计算燃料喷射量的命令值,从而获得发动机运行所需的燃料量,并且从燃料喷射阀2喷射出与前述命令值相对应量的燃料。当以这种方式执行燃料喷射量控制时,将与发动机1的进气量相对应量的燃料从燃料喷射阀2喷射到进气通道4中并供给到燃烧室3,以使得燃烧室3中的混合气的空燃比达到适当值。顺便提及,发动机1的进气量随着EGR阀33开度的变宽和EGR量的增加而趋向于变得更小,其中EGR阀33的开度是基于发动机速度和发动机负载来调节的。因此,燃料喷射量的命令值是将该趋向考虑在内并基于发动机速度和发动机负载而计算的,以使得该命令值随着EGR阀33开度的增加或变得更宽(即,随着EGR量增加)而变得更小。
而且,在燃料喷射量控制中,为了提高发动机1的燃料效率,当下列情况发生时,还执行燃料切断,所述燃料切断通过将燃料喷射量设定为0来停止从燃料喷射阀2喷射燃料:i)车辆正在减速,ii)没有踏下加速器,即加速器踏下量为0,以及iii)车速等于或大于比0大的预定值。顺便提及,即使在这样的燃料切断期间,空气仍从进气通道4被吸入到燃烧室3中,这是因为随着车辆减速,曲轴9由于驱动轮6的转动而转动,这被传递到发动机1。这时发动机1的进气量(即,进气压力Pm)是相对稳定的。
下面,将描述用于判定设置在发动机1中的EGR机构31中是否存在异常的异常判定处理(即,程序)。在该异常判定程序中,EGR阀33被打开和关闭并且在那时测量在发动机1的进气压力Pm中的变化。之后基于该变化来做出关于在EGR机构31中是否存在异常的判定。然而,为了执行异常判定程序,发动机运行状态必须为进气压力Pm稳定的状态,然而当发动机1处于这样的运行状态中时,在EGR阀33关闭的发动机1中,可能难以执行该异常判定程序。这是因为在发动机1正以稳定的进气压力运行的状况下执行异常判定程序时,关闭着的EGR阀33打开,随着EGR阀33打开,排气被再循环(即,执行EGR)到进气通道4中,这在正常的发动机运行期间是不会发生的并可能引起发动机1失速等。
鉴于此,在该示范性实施例中,当进气压力稳定并且执行EGR不会影响发动机运行时,异常判定程序在发动机1的燃料切断期间被执行。
也就是说,当如图2A所示燃料切断开始并且如图2B所示将燃料喷射量设定为0时(即,时刻T1),将EGR阀33的开度增加到如图2C所示的预设判定开度HO。顺便提及,在燃料切断期间,EGR阀33在正常情况下是完全关闭的,因此当执行异常判定程序时,将EGR阀33的开度从0(完全关闭)增加了上述判定开度HO。通过测试等提前获得的最佳值被用作该判定开度HO。
通过使EGR阀33的开度从正常开度(即,完全关闭)增加了判定开度HO,从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量如图2D所示增加,并且随着该流量增加,进气压力Pm也增加,如图2E所示。之后,基于当EGR阀33打开了判定开度HO时进气压力Pm的变化量ΔPm,即基于在EGR阀33的开度变化之前的进气压力P1和在EGR阀33的开度变化之后的进气压力P2之间的差值的变化量ΔPm,来判定在EGR机构31中是否存在异常。具体地,当变化量ΔPm在提前设定的适当范围内时,判定出在EGR机构31中不存在异常。另一方面,如果变化量ΔP超出前述适当范围,则判定出在EGR机构31中存在异常。
在燃料切断期间以这种方式执行异常判定程序,使得通过执行该程序能够判定出在EGR机构31中是否存在异常,而不会引起内燃机失速等。
而且,在燃料切断期间,在判定出在EGR机构31中是否存在异常之后,通过将EGR阀33关闭前述判定开度HO而使已被从完全关闭打开了判定开度HO的EGR阀33恢复到执行异常判定程序之前的状态(即,恢复到完全关闭状态),如图2C所示。当以这种方式使EGR阀33恢复到完全关闭状态时,从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量如图2D所示降低,并且随着该流量降低,发动机1的进气压力Pm也降低,如图2E所示。当作为EGR阀33关闭了判定开度HO的结果从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量结束降低时(时刻T3),异常判定程序然后结束。
顺便提及,图2F显示了标志F的设定状态,标志F用于判定在燃料切断期间执行的异常判定程序是否已经结束。从图中显而易见,在燃料切断开始处标志F被设定为0(即,尚未结束),而当作为EGR阀33关闭了判定开度HO的结果从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量已经结束降低时(即,在时刻T3),标志F被设定为1(即,结束)。
此处,将结合图示了异常判定程序的图3和图4中的流程图来详细描述异常判定程序。该异常判定程序例如由电子控制装置20以预定的时间间隔循环地执行。
在该程序中,首先判定燃料切断是否刚开始(即,图3的步骤S101)。如果此处判定为“是”,则将用于判定异常判定程序是否已经结束的标志F设定为0(即,尚未结束)(即,步骤S102)。之后,如果燃料切断正在执行并且标志F为0(即,尚未结束)(即,在步骤S103和步骤S104二者中均为“是”),则执行异常判定程序中的以下步骤(步骤S105至S109)以获得在EGR阀33的开度从正常情况增加了判定开度HO之前和之后的进气压力P1和P2。
具体地,在燃料切断期间,当EGR阀33的开度为正常开度(即,完全关闭)时(即,在步骤S105中为“是”),即在异常判定程序中将EGR阀33的开度从完全关闭状态增加判定开度HO之前,那时的进气压力Pm被存储为在EGR阀33的开度改变之前的进气压力P1(即,步骤S106)。之后,将EGR阀33从完全关闭状态改变了判定开度HO(即,步骤S107)。在EGR阀的开度开始变化之后当进气压力Pm稳定时(即,在步骤S108中为“是”),即在EGR阀33的开度增加了判定开度HO之后从EGR阀33流入到进气通道4中的气体的流量结束改变(即,增加)时,那时的进气压力Pm被存储为在EGR阀33的开度变化之后的进气压力P2(即,步骤S109)。
在异常判定程序中,在获得EGR阀33的开度改变了判定开度HO之前和之后的进气压力P1和P2之后,执行以下步骤(即,步骤S110至S113)以利用这些进气压力P1和P2来判定在EGR机构31中是否存在异常。
具体地,根据下面的表达式(1),获得作为进气压力P1和P2之间的差值的变化量ΔPm(即,步骤S110),所述变化量ΔPm为与作为EGR阀33的开度从完全关闭状态增加了判定开度HO的结果的进气压力Pm的变化相对应的值。ΔPm=P2-P1...(1)之后,判定前述变化量ΔPm是否在提前设定的适当范围内(即,步骤S111)。如果此处的判定为“是”,则判定出在EGR机构31中不存在异常(即,步骤S112)。另一方面,如果判定为“否”,则判定出在EGR机构31中存在异常(即,步骤S113)。顺便提及,如果以这种方式判定出在EGR机构31中存在异常,则可以采取各种措施,诸如将指示前述异常的判定结果存储在电子控制装置20的非易失性RAM中,以及点亮设置在车辆的驾驶员座位附近的警示灯。
如上所述,在做出了关于在EGR机构31中是否存在异常的判定之后,执行以下步骤(即,步骤S114)以通过将EGR阀33的开度降低判定开度HO来使EGR阀33的开度恢复到异常判定程序之前的状态(即,完全关闭状态)。而且,在此之后当进气压力Pm已经稳定时(即,在步骤S115中为“是”),即当作为EGR阀33关闭了判定开度HO的结果从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量结束降低时,将标志F设定为1(结束)(即,步骤S116)。
还可以设想,在已经做出关于在EGR机构中是否存在异常的判定之前,在EGR阀由于燃料切断期间执行的异常判定处理而从完全关闭状态打开了判定开度HO的状况下,燃料切断可能由于车辆紧急停车或加速等而被停止。具体地,如图5所示,可以设想的是,在基于变化量ΔPm做出关于在EGR机构31中是否存在异常的判定之前(即,时刻T2),例如恰好在做出该判定之前,燃料切断可能被停止,如图5A所示。
在这种情况下,异常判定程序被取消,并且如图5C所示已经临时打开的EGR阀33被恢复到执行异常判定程序之前的状态(下面,这将简称作“恢复EGR阀33”)。而且,在燃料切断停止时,在发动机1中将再次开始喷射燃料,并且发动机1中的燃料喷射量被设定为与那时的发动机运行状态(诸如发动机速度和发动机负载等)相对应的值,如图5B的两条交替长线和两条短线所示。这时的燃料喷射量(通过交替长线和两条短线所示)被设定为这样的值:其能够使得在发动机1的燃烧室3中的混合气的空燃比为在EGR阀33完全关闭和不执行EGR的条件下的适当值。
然而,当作为在燃料切断期间执行异常判定程序的结果EGR阀从完全关闭状态临时打开了判定开度HO时(T1之后),当燃料切断停止之际异常判定处理被取消时,与EGR通道充满空气的事实有关,下列情况不可避免地会发生。
也就是说,当由于异常判定程序的执行已经临时打开了判定开度HO的EGR阀33恢复时,EGR通道32(即,EGR机构31)内部的空气流入到进气通道4中。因此,在发动机1中燃料喷射重新开始之后,相对于燃料喷射量而言在燃烧室3中存在过多的空气,即多了从EGR通道32流入到进气通道4中的空气量。
当异常判定程序被取消时EGR通道32中的空气流入到进气通道4中,这有两个原因。(1)当将EGR阀33恢复到其被打开判定开度HO之前的状态(即,完全关闭状态)时,在EGR阀33关闭之前存在响应延迟,如图5C中的时刻T2之后所示。(2)在流过EGR通道32流入到进气通道4中的气体(即,空气)的流量伴随着EGR阀33开度的降低而降低之前也存在响应延迟,如图5D中的时刻T2之后所示。
因此,在时刻T2之后,直到从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量在EGR阀33变回到打开判定开度HO之前的状态(即,回到完全关闭状态)之后结束改变为止(即,直到图中的时刻T4),燃烧室3中的混合气的空燃比不可避免地变得比适当值稀薄。也就是说,在燃料切断停止时异常判定程序被取消以及发动机1中的燃料喷射重新开始之后(即,时刻T2之后)直到时刻T4,发动机1中的进气相对于燃料喷射量(图5B的两条交替长线和两条短线所示)变得过量,多了与由图5D的倾斜线(即,阴影线)所示的量对应的量。当进气量相对于燃料喷射量过量时,结果是燃烧室3中的混合气的空燃比变得比适当值稀薄,这导致燃烧室3中混合气的燃烧不稳定,其可能引起发动机1的速度降低或发动机1失速等。
因此,在该示范性实施例中,在图5中从时刻T2之后直到时刻T4,增量校正发动机1的燃料喷射量,如图5B的时刻T2之后的实线所示。
因此,即使当EGR阀33变回到打开判定开度HO之前的状态(即,变回到完全关闭状态)时在开度的变化(即,减小)过程中存在响应延迟,以及在作为EGR阀33的开度变化的结果从EGR通道32流入到进气通道4中的气体(即,空气)的流量降低的过程中存在响应延迟,也能够抑制从时刻T2至时刻T4进气量相对于燃料喷射量变得过量。因此,在时刻T2和时刻T4之间,禁止了燃烧室3中的混合气的空燃比变得比适当值稀薄,因此禁止了前述混合气的燃烧变得不稳定,这又禁止了发动机1的速度的降低和发动机1失速等。
下面,将结合图6的流程图详细描述当由于燃料切断停止而取消异常判定程序时执行的程序,图6图示了判定取消程序。该判定取消程序例如通过电子控制装置20以预定时间间隔循环地执行。
在该程序中,判定燃料切断是否处于停止点(步骤S201),标志F是否为0(尚未结束)(步骤S202)以及EGR阀33是否由于执行异常判定程序而临时打开(步骤S203)。顺便提及,关于在步骤S202中的判定,如图5所示,在异常判定程序中判定出在EGR机构31中是否存在异常之前,当燃料切断停止并且燃料喷射重新开始时,将标志F保持为0(尚未结束),如图5F所示。
如果所有这些判定为“是”,则在EGR阀33从完全关闭状态仍临时打开的状况下,判定出由于燃料切断被停止故异常判定程序已经被取消。在这种情况下,减小EGR阀33的开度以使EGR阀33恢复到执行异常判定程序之前的状态,也就是说,恢复到打开判定开度HO之前的状态,即恢复到完全关闭状态(步骤S204)。之后,在燃料切断停止时燃料喷射在发动机1中重新开始之后,通过步骤S205至S209控制燃料喷射量。
更具体地,首先,判定:在EGR阀33在步骤S204中已开始恢复之后,进气压力Pm是否稳定(步骤S205)。换句话讲,判定从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量是否已经结束降低。
如果在该步骤中的判定为“否”,则计算增量校正系数H(步骤S207),该增量校正系数H为用于增量校正发动机1的燃料喷射量的增量校正值。随着EGR阀33恢复到完全关闭状态,该增量校正系数H基于EGR阀33的开度被计算为与EGR阀33的开度的减小相匹配的减小的值,如图7所示。因此,增量校正系数H为这样的值:其被可变地设定为更低的值以减小燃料喷射量的增量校正,从而与图5C的时刻T2之后所示的EGR阀33的开度的降低相匹配。顺便提及,也能够基于大气压力和进气温度来校正增量校正系数H,以使得增量校正系数H为不受空气中的氧浓度变化影响的精确值,所述空气中的氧浓度变化是由大气压力和进气温度而引起的。在这种情况下,根据大气压力来校正增量校正系数H,以使得增量校正系数H随着大气压力的增加而变得更大,并且根据进气温度来校正增量校正系数H,以使得增量校正系数H随着进气温度的增加而变得更小。
之后,如上所述,当使增量校正系数H为减小的值以与EGR阀33的开度的降低相匹配时,增量校正系数H根据表达式(2)逐渐减小,以使得增量校正系数H的降低与图5D的时刻T2之后所示的气体的流量的降低相匹配(步骤S208)。增量校正系数H←上次计算的增量校正系数Hi-1-(1/n)×(上次计算的增量校正系数Hi-1-当前计算的增量校正系数Hi)... (2)顺便提及,表达式(2)中的项“n”表示大于1的任意自然数。适当地设定该值使得增量校正系数H能被减小。
之后,已经被逐渐减小的增量校正系数H乘以命令值的燃料喷射量,并利用该增量校正系数H来增量校正燃料喷射量(步骤S209)。因为增量校正系数H被逐渐减小以与图5D的时刻T2之后所示的气体的减少相匹配,因此燃料喷射量的增量校正被减小以与气体的流量的降低相匹配。因此,在燃料切断停止时燃料喷射重新开始之后,燃料喷射量如图5B的时刻T2之后的实线所示变化,变成与如图5D的时刻T2之后的实线所示的气体流量的变化相对应的值。
之后,在作为执行步骤S204的结果使EGR阀33开始恢复之后,一旦进气压力Pm稳定,即在从EGR通道32流入到进气通道4中气体的流量结束改变之后(图5的时刻T4),则在步骤S205中判定为“是”。在这种情况下,开始喷射正常燃料喷射量的燃料(步骤S206)并执行燃料喷射。
上面详细描述的示范性实施例产生了下列效果。效果(i):当作为燃料切断停止的结果异常判定程序被取消时,作为前述程序的结果比正常情况打开得更宽的EGR阀33被恢复,并且发动机1中的燃料喷射在燃料切断停止之后重新开始。这时的燃料喷射量为这样的值:其能够使得在发动机1的燃烧室3中的混合气的空燃比为在EGR阀33处于打开判定开度HO之前状态(即,在完全关闭状态中)的条件下的适当值。
然而,当异常判定程序正在执行并且EGR阀33临时打开时,EGR通道32充满空气。而且,当EGR阀33伴随着异常判定程序的取消而恢复时,在上述(1)和(2)中描述的响应延迟产生。因此,伴随着异常判定程序的取消,即使试图使EGR阀33的开度减小到增加判定开度HO之前的开度(即,即使试图使EGR阀33完全关闭),因为上述响应延迟,那时EGR通道32中的额外的空气还会流入到进气通道4中。如果该额外的空气以这种方式从EGR通道32流入到进气通道4中,将导致相对于燃料喷射量而言的过多的空气被吸入到燃烧室3中。因此,燃烧室3中的混合气的空燃比将变得比适当值稀薄,引起混合气的燃烧变得不稳定,这也可能导致发动机速度降低甚至发动机失速等。
然而,在作为燃料切断停止的结果异常判定程序被取消之后以及发动机1中的燃料喷射重新开始之后,增量校正发动机1中的燃料喷射量,直到从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量伴随着EGR阀33的恢复而已经结束改变为止。因此,即使在EGR阀33恢复的过程中存在响应延迟并且在从EGR通道32流入到进气通道4中气体(即,空气)的流量伴随着EGR阀33的恢复而变化的过程中存在响应延迟,也能禁止燃烧室3中的混合气的空燃比变得比适当值稀薄。进一步,禁止混合气的燃烧由于燃烧室3中的混合气的空燃比变得比适当值稀薄而变得不稳定,从而也能禁止发动机速度降低或发动机失速等。
效果(ii):当使EGR阀33伴随着异常判定程序的取消而恢复时,从EGR通道32流入到进气通道4中的气体(即,空气)的流量在反映响应延迟的同时逐渐降低。在取消异常判定程序之后重新开始的发动机1中的燃料喷射为:燃料喷射量的校正系数被减小以与从EGR通道32流入到进气通道4中气体的流量的降低相匹配。因此,在增量校正燃料喷射量的同时能够禁止燃烧室3中的混合气的空燃比变得比适当值稀薄或浓,从而使得空燃比保持在适当值。
效果(iii):当在异常判定程序被取消之际将EGR阀33的开度减小到增加判定开度HO之前的开度时(即,当完全关闭EGR阀33时),在前述减小过程中存在响应延迟。然而,可将用于增量校正燃料喷射量的增量校正系数H可变地设定为减小的值以与那时EGR阀33的开度的减小相匹配。因此,如上所述能够使得前述增量校正系数H为与包括开度减小过程中的响应延迟的EGR阀33的开度相对应的值。而且,当将EGR阀33的开度减小到增加判定开度HO之前的开度时(即,当完全关闭EGR阀33时),在从EGR通道32流入到进气通道4中气体(即,空气)的流量伴随着EGR阀33的开度的减小而变化的过程中存在响应延迟。然而,逐渐减小那时的增量校正系数H以与气体的流量变化相匹配。因此,能够使得增量校正系数H与包括流量减小过程中的响应延迟的气体的流量精确地对应。从而,通过利用该增量校正系数H来增量校正燃料喷射量,能够使得燃烧室3中的混合气的空燃比更精确地保持在适当值。
下面,将结合图8描述本发明的第二示范性实施例。该第二示范性实施例与第一示范性实施例的相似之处在于:当通过利用增量校正系数H增量校正燃料喷射量,将EGR阀33恢复到开度增加判定开度HO之前的正常状态(即,恢复到完全关闭状态)时(下面,由EGR阀33引起的该动作将简称作“恢复”),前述增量校正被减小以与从EGR通道32流入到进气通道4中气体的流量随着EGR阀33的恢复而减小相匹配。然而,该第二示范性实施例与第一示范性实施例的不同之处在于:计算用于进行增量校正的增量校正系数H的方式。
具体地,当燃料切断期间执行异常判定程序时,EGR阀33打开判定开度HO之前的进气压力P1(见图5E)被存储为基准压力。而且,从发动机1中的燃料喷射重新开始时直到从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量在EGR阀33恢复时结束改变为止(即,从图5的T2至T4),增量校正系数H随着发动机1的实际进气压力Pm接近进气压力P1(即,基准压力)而降低。
图8为图示了该示范性实施例的判定取消程序的流程图。该程序与第一示范性实施例的判定取消程序的不同之处仅在于步骤S307和S308,所述步骤S307和S308对应第一示范性实施例的程序的步骤S207和S208(图6)。
在该示范性实施例的判定取消程序中也是,首先判定在EGR阀33从完全关闭状态临时打开的状况下,异常判定程序是否由于燃料切断停止而已经被取消(步骤S301至S303)。如果在这些步骤中的判定都为“是”(即,在步骤S301至S303中为“是”),则使EGR阀33恢复(步骤S304),在这之后,在燃料切断停止时发动机1中的燃料喷射重新开始之后执行燃料喷射量控制(步骤S305至S309)。
具体地,在EGR阀33开始恢复之后直到进气压力Pm稳定之前(即,在步骤S305中为“否”),利用增量校正系数H来增量校正燃料喷射量(步骤S307至S309)。而且,一旦进气压力稳定(即,在步骤S305中为“是”),开始喷射正常燃料喷射量的燃料(步骤S306)并且执行正常的燃料喷射。
此处,将详细描述用于计算增量校正系数H的处理(即,步骤S307和S308)。在这一系列步骤中,获得实际进气压力Pm与进气压力P1(即,基准压力)的比值Pm/P1(步骤S307),并且将该比值Pm/P1设定为增量校正系数H(步骤S308)。随着实际进气压力Pm降低并接近进气压力P1,该比值Pm/P1降低到接近1,因此增量校正系数H为基于比值Pm/P1朝1降低而降低的值。
除了第一示范性实施例的效果(i)和(ii)之外,该示范性实施例还产生下列效果。效果(iv):当EGR阀33伴随着异常判定程序的取消而恢复时,在EGR阀33恢复时它的开度变化(即,降低)的过程中存在响应延迟,以及在从EGR通道32流入到进气通道4中的气体(即,空气)的流量随着EGR阀33的恢复而变化(即,减小)的过程中存在响应延迟。顺便提及,当气体流量的变化(即,降低)发生响应延迟时,发动机1的实际进气压力Pm为与具有前述响应延迟的气体的实际流量相对应的值。而且,当作为EGR阀33的开度降低的结果气体的流量已经结束改变(即,降低)时,在EGR阀33的开度已经减小到EGR阀33打开判定开度HO之前的开度之后,进气压力P1(即,基准压力)为与气体流量相对应的值。因此,当通过前述增量校正系数H增量校正燃料喷射量时,通过使增量校正系数H随着发动机1的实际进气压力Pm接近进气压力P1(即,基准压力)而减小,能够使得增量校正系数H与包括流量减小过程中的响应延迟的气体的流量精确地对应。因此,通过利用前述增量校正系数H来增量校正燃料喷射量,能够使得燃烧室3中的混合气的空燃比更精确地保持在适当值。
效果(v):当使EGR阀33的开度改变(即,减小)到EGR阀33打开判定开度HO之前的开度(即,到完全关闭状态)时,在从EGR通道32流入到进气通道4中气体流量的减小过程中存在响应延迟。在整个进气压力范围内,即从低进气压力范围到高进气压力范围,比值Pm/P1变为适当值,即与进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度相对应的值,进气量相对于燃料喷射量而言的过量是由气体流量减小的过程中的响应延迟引起的。
例如,如果将发动机1的实际进气压力Pm和进气压力P1(即,基准压力)之间的差值用作与进气量对于燃料喷射量而言的过量程度相对应的值,则必须根据进气压力Pm将前述差值校正为适当值,即与进气量相对于燃料喷射量的过量程度对应的值。这是因为,当将进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度的变化表示为前述差值的变化时的灵敏度是根据那时进气压力Pm而变化的。相反,通过比值Pm/P1,当将进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度变化表示为前述差值的变化时的灵敏度是恒定的,不管进气压力Pm如何,因此不需要如上所述根据进气压力Pm进行校正。因此,能够使得比值为Pm/P1适当值,即与进气量相对于燃料喷射量而言的过量程度相对应的值。
增量校正系数H基于比值Pm/P1而降低,即随着比值Pm/P1接近1而降低,因此,增量校正系数H为适当值,即用于增量校正燃料喷射量以禁止进气量对于燃料喷射量而言变得过量的增量校正值,否则由于气体流量变化(即,减小)过程中的响应延迟会发生进气量相对于燃料喷射量而言变得过量。因此,通过利用前述增量校正系数H增量校正燃料喷射量,能够使得燃烧室3中的混合气的空燃比更精确地保持在适当值。
效果(vi):因为比值Pm/P1被用作增量校正系数H,前述增量校正系数H简单地乘以燃料喷射量的命令值能够增量校正燃料喷射量,以使得能够可靠地禁止进气量相对于燃料喷射量而言变得过量,否则由于气体流量变化(即,减小)过程中的响应延迟会发生进气量相对于燃料喷射量而言变得过量。
顺便提及,例如,上述示范性实施例也可如下修改。
在第二示范性实施例中,也可基于表示实际进气压力Pm减去进气压力P1(即,基准压力)的差值(Pm-P1)的值来可变地设定已根据进气压力Pm被校正后的增量校正系数H。具体地,也可可变地设定增量校正系数H以使得增量校正系数H随着前述值降低而降低。
在第二示范性实施例中,代替使用比值Pm/P1用于增量校正系数H,可以准备不同于比值Pm/P1的增量校正系数H,并且可以可变地设定前述增量校正系数H以使得增量校正系数H随着比值Pm/P1接近1而降低。
第一示范性实施例中的增量校正系数H不是必须基于大气压力和进气温度来校正。然而,如第一示范性实施例中所示的基于大气压力和进气温度校正增量校正系数H,这使得增量校正系数H为不会受空气中氧浓度的变化影响的精确值,空气中氧浓度的变化是由大气压力和进气温度变化而引起的。
在第一和第二示范性实施例中,代替通过使增量校正系数H乘以燃料喷射量的命令值来增量校正燃料喷射量,也可通过将增量校正量与命令值相加来增量校正燃料喷射量。在这种情况下,增量校正量变为用于增量校正燃料喷射量的增量校正值,以使得当EGR阀33伴随着异常判定程序的取消而恢复时,增量校正量被降低以与从EGR通道32流入到进气通道4中的气体的流量的变化(即,降低)相匹配。
在第一和第二示范性实施例中,在异常判定程序已经被取消之后,燃料喷射量的增量校正不是必须降低到与从EGR通道32流入到进气通道4中的气体(即,空气)的流量的变化(即,降低)相匹配。例如,在燃料喷射重新开始之后,也可通过使得前述增量校正恒定来禁止燃烧室中的混合气的空燃比变稀。在这种情况下,使得用于进行增量校正的燃料喷射值恒定。
在第一和第二示范性实施例中,本发明也可以应用于这样的发动机中:其中在燃料切断期间当不执行异常判定程序时的EGR阀33的开度(即,正常开度)比完全关闭大。
尽管已经结合本发明的示范性实施例对本发明进行了描述,但应该理解的是,本发明不局限于示范性实施例或结构。相反,本发明旨在覆盖各种改进和等效的配置。此外,尽管以各种组合和结构示出了示范性实施例的各个元件,但是这仅是示范性的,包括更多、更少或仅有单一元件的其它组合和结构也在本发明的精神和范围内。

Claims (16)

1.一种用于内燃机的控制装置,所述内燃机设置有通过驱动EGR阀打开和关闭能够改变EGR量的EGR机构,所述控制装置包括:
异常判定部(20),其执行异常判定处理,所述异常判定处理在所述内燃机(1)的燃料切断期间增加所述EGR阀(33)的开度,使所述EGR阀(33)的开度比正常情况宽了判定开度,所述判定开度为执行所述异常判定处理所需要的所述EGR阀(33)的开度,并且所述异常判定处理基于所述内燃机(1)中的进气压力伴随着所述EGR阀(33)的开度的增加而发生的变化来判定在所述EGR机构(31)中是否存在异常;
控制部(20),在所述异常判定部(20)判定出是否存在异常之后,所述控制部(20)通过使所述EGR阀(33)的开度减少所述判定开度而将所述EGR阀(33)的开度改变到正常开度;
开度恢复部(20),在作为所述异常判定处理的结果所述EGR阀(33)的开度比正常情况宽的状况下,当所述燃料切断停止并且所述异常判定处理被取消时,所述开度恢复部使所述EGR阀(33)的开度恢复到所述正常开度,所述正常开度为开度增加所述判定开度之前的开度;以及
增量校正部(20),从所述燃料切断停止时所述内燃机(1)中的燃料喷射重新开始之后,直到从所述EGR机构(31)流入到进气通道(4)中的气体的流量伴随着由所述开度恢复部(20)所引起的所述EGR阀(33)的开度的降低而结束降低为止,所述增量校正部增量校正所述内燃机(1)的燃料喷射量。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其中所述增量校正部(20)减少所述燃料喷射量的增量校正以与所述气体的流量的降低相匹配。
3.根据权利要求2所述的控制装置,其中所述增量校正部(20)利用增量校正值来增量校正所述燃料喷射量,并且所述增量校正部(20)将所述增量校正值可变地设定为减小的值以与由所述开度恢复部(20)所引起的所述EGR阀(33)的开度的降低相匹配,并且逐渐减小前述增量校正值以与所述气体的流量的降低相匹配。
4.根据权利要求2所述的控制装置,其中所述增量校正部(20)i)利用增量校正值来增量校正所述内燃机(1)的所述燃料喷射量,ii)将在所述燃料切断期间所述EGR阀(33)的开度增加得比正常情况宽了所述判定开度之前的所述内燃机(1)的进气压力存储为基准压力,以及iii)从所述燃料切断停止时所述内燃机(1)中的燃料喷射重新开始之后,直到所述气体的流量结束降低为止,随着所述内燃机(1)的实际进气压力接近所述基准压力而减小所述增量校正值。
5.根据权利要求4所述的控制装置,其中从所述燃料切断停止时所述内燃机(1)中的燃料喷射重新开始之后,直到所述气体的流量结束降低为止,所述增量校正部(20)随着所述内燃机(1)的所述实际进气压力与所述基准压力的比值接近1而减小所述增量校正值。
6.根据权利要求1所述的控制装置,其中所述增量校正部(20)使所述燃料喷射量的增量校正恒定。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置,其中随着大气压力增加,所述增量校正部(20)使所述增量校正增加更多。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置,其中随着进气温度增加,所述增量校正部(20)使所述增量校正减少更多。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置,其中所述EGR阀(33)的所述正常开度为所述EGR阀(33)完全关闭时的开度。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的控制装置,其中当所述进气通道(4)中的进气压力已经稳定时,认为伴随着由所述开度恢复部(20)所引起的所述EGR阀(33)的开度的降低,从所述EGR机构(31)流入到所述进气通道(4)中的所述气体的流量已经结束降低。
11.一种用于执行异常判定处理的内燃机的控制方法,所述异常判定处理为:i)在所述内燃机(1)的燃料切断期间增加EGR阀(33)的开度,所述内燃机(1)设置有EGR机构(31),所述EGR机构(31)通过驱动所述EGR阀(33)打开和关闭能够改变EGR量,使所述EGR量改变为比正常情况宽了判定开度,ii)基于所述内燃机(1)中的进气压力伴随着所述EGR阀(33)的开度的增加而发生的变化来判定在所述EGR机构(31)中是否存在异常,以及iii)在已经做出异常判定以后,通过使所述EGR阀(33)的开度减少所述判定开度而将所述EGR阀(33)的开度改变到正常开度,所述控制方法包括:
在所述EGR阀(33)的开度比正常情况宽的状态下,当所述燃料切断停止并且所述异常判定处理被取消时,将所述EGR阀(33)的开度恢复到所述正常开度,所述正常开度为开度增加所述判定开度之前的开度;以及
从所述燃料切断停止时所述内燃机(1)中的燃料喷射重新开始之后,直到从所述EGR机构(31)流入到进气通道(4)中的气体的流量伴随着所述EGR阀(33)的开度的降低而结束降低为止,增量校正所述内燃机(1)的燃料喷射量。
12.根据权利要求11所述的控制方法,其中减少所述燃料喷射量的增量校正以与所述气体的流量的降低相匹配。
13.根据权利要求12所述的控制方法,其中所述增量校正i)利用增量校正值来增量校正所述燃料喷射量,ii)将所述增量校正值可变地设定为减小的值以与所述EGR阀(33)的开度的降低相匹配,以及iii)逐渐减小所述增量校正值以与所述气体的流量的降低相匹配。
14.根据权利要求12所述的控制方法,其中所述增量校正i)利用增量校正值来增量校正所述内燃机(1)的所述燃料喷射量,ii)将在所述燃料切断期间所述EGR阀(33)的开度增加得比正常情况宽了所述判定开度之前的所述内燃机(1)的进气压力存储为基准压力,以及iii)从所述燃料切断停止时所述内燃机(1)中的燃料喷射重新开始之后,直到所述气体的流量结束降低为止,随着所述内燃机(1)的实际进气压力接近所述基准压力而减小所述增量校正值。
15.根据权利要求14所述的控制方法,其中从所述燃料切断停止时所述内燃机(1)中的燃料喷射重新开始之后,直到所述气体的流量结束降低为止,随着所述内燃机(1)的所述实际进气压力与所述基准压力的比值接近1而减小所述增量校正值。
16.根据权利要求11所述的控制方法,其中利用增量校正系数(H)来进行增量校正,增量校正系数H←上次计算的增量校正系数Hi-1-(1/n)×(上次计算的增量校正系数Hi-1-当前计算的增量校正系数Hi),此处n为大于1的任意自然数,“←”表示“赋值于”或“设定为”。
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