CN104100417A - 发动机的排气回流装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机的排气回流装置。该发动机的排气回流装置在发动机启动后根据EGR阀的暖机状态、应对由热膨胀导致的实际开度的偏差而以适当的开度控制EGR阀。EGR装置包括：EGR通路，其使自燃烧室排出的排气的一部分作为EGR气体流入进气通路而回流至燃烧室；以及EGR阀，其用于调节EGR通路中的EGR气体。电子控制装置（ECU）在发动机启动后、即发动机的暖机状态（冷却水温）成为EGR阀的工作开始状态之后根据发动机的运转状态计算EGR阀的目标开度，并且，从成为EGR阀的工作开始状态到EGR阀的暖机完成为止的期间内，根据发动机的暖机状态（冷却水温THW）校正所计算出的目标开度，而根据该校正后的目标开度控制EGR阀。

Description

发动机的排气回流装置

技术领域

该发明涉及一种使自发动机向排气通路排出的排气的一部分作为排气回流气体流入进气通路而回流至发动机的发动机的排气回流装置。

背景技术

以往，这种技术例如应用于汽车用发动机。排气回流装置（Exhaust GasRecirculation（EGR）装置）使自发动机的燃烧室向排气通路排出的燃烧后的排气的一部分作为EGR气体经由EGR通路引导至进气通路，而与在进气通路中流动的进气混合而回流至燃烧室。在EGR通路中流动的EGR气体利用设于EGR通路的EGR阀进行调节。利用该EGR，主要能够降低排气中的氮氧化物（NOx），能够谋求提高发动机局部负荷时的燃油消耗。

发动机的排气处于不含氧或氧较稀薄的状态。因而，通过利用EGR使排气的一部分与进气混合，降低进气中的氧浓度。因此，在燃烧室中，燃料在氧浓度较低的状态下燃烧，燃烧时的峰值温度下降，能够抑制产生NOx。在汽油发动机中，利用EGR使进气中的氧含量不增加，即使在将节气阀以某种程度关闭的状态下，也能够降低发动机的泵送损耗。

在此，近来，为了谋求进一步提高发动机的燃油消耗，考虑在发动机的全运转区域进行EGR，谋求实现大量的EGR。为了实现大量的EGR，相比于以往的技术，需要扩大EGR通路的内径、或者增大EGR阀的阀芯、阀座的流路开口面积。

在下述的专利文献1中，记载有一种发动机的EGR装置。在此，发动机的燃烧室中的混合气体的燃烧性受到发动机的冷却水温（反映发动机的暖机状态。）和外界气温的影响而变化。因此，在该EGR装置中，控制器根据发动机的冷却水温和外界气温来控制EGR阀的工作。详细而言，控制器在发动机的冷却水温在规定的设定值以下时禁止EGR阀的工作、即禁止EGR，在冷却水温超过该设定值时使EGR阀进行工作、即开始EGR。另外，控制器将冷却水温的上述设定值设定为外界气温越低则冷却水温的上述设定值越高。这样，通过根据外界气温变更使EGR开始的冷却水温，在容易生成氮氧化物的情况下适当地进行EGR而谋求提高排气排出。

专利文献1：日本特开平2-298656号公报

然而，将EGR阀控制在规定的目标开度时的EGR阀的实际开度根据发动机启动后的EGR阀的暖机状态而变化。另外，在车辆中，EGR阀的暖机状态能够根据发动机的暖机状态而变化。因此，在专利文献1所述的EGR装置中，在将EGR阀控制在规定的目标开度时，实际开度产生误差，而可能导致在EGR通路中流动的EGR气体的流量产生误差。

即，在发动机启动后，当EGR阀刚刚开始工作之后（EGR阀的暖机未完成时），即使在EGR阀的暖机完成时EGR阀被控制在相同的目标开度，由暖机状态的不同导致实际开度不同，而使EGR气体流量产生误差。这是因为，在EGR阀的暖机完成时，该结构部件产生热膨胀，阀芯相对于阀座位移。因此，在从EGR阀开始工作之后到其暖机完成的期间，由EGR阀的实际开度的误差导致回流至燃烧室的EGR气体流量产生误差，而可能导致发动机的排气排出、驱动性能劣化。该EGR气体流量的误差通过将EGR装置设为大量EGR的结构而变得更加显著。

图9利用时间图表示发动机启动前后的EGR进行·不进行（日文：オン·オフ）、发动机冷却水温、EGR阀的阀芯相对于阀座的间隙以及EGR阀开度的行动。当在时间t1发动机启动时，如图9的（b）所示，发动机的冷却水温开始上升，相伴于此，EGR阀的暖机开始，如图9的（c）所示，阀芯的间隙开始降低。然后，在时间t2，如图9的（b）所示，当冷却水温到达能够开始EGR阀的工作的标准的“70℃”时，如图9的（a）所示，进行EGR，如图9的（d）所示，EGR阀以设想为常温时的规定的目标开度打开阀。然后，如图9的（b）所示，冷却水温持续上升，当在时间t3冷却水温停止上升时，完成发动机的暖机。相对于此，EGR阀迟于发动机而进行暖机，因此，如图9的（c）所示，阀芯的间隙即使超过时间t3也持续减少，在时间t4停止下降，完成EGR阀的暖机。在此，如图9的（d）中实线所示，在时间t2以后，EGR阀的目标开度能够保持规定值，但在到EGR阀的暖机完成为止的期间，如图9的（c）所示，阀芯的间隙减小。因此，如图9的（d）中虚线所示，EGR阀的实际开度到时间t4为止持续减少，之后恒定。因而，在发动机和EGR阀的暖机完成后的适当时间、即在时间t5，如图9的（d）所示，暖机完成后的实际开度自常温时的目标开度偏离，而导致利用EGR阀进行调节的EGR气体流量产生误差。特别是，在成为能够开始EGR阀的工作的状态（冷却水温为70℃）之后到EGR阀的暖机完成为止的时间t2到时间t4的期间内，EGR阀的开度的误差随时间变化而变化，EGR气体流量的误差也随时间变化而变化。

发明内容

发明要解决的问题

本发明即是鉴于上述情况而做成的，其目的在于提供一种在发动机启动后根据排气回流阀的暖机状态能够应对由结构部件的热膨胀导致的实际开度的偏差而以适当的开度控制排气回流阀的发动机的排气回流装置。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，技术方案1所述的发明为一种发动机的排气回流装置，该发动机的排气回流装置包括：排气回流通路，其使自发动机的燃烧室向排气通路排出的排气的一部分作为排气回流气体流入进气通路而回流至燃烧室；排气回流阀，其为了调节排气回流通路中的排气回流气体的流量而设于排气回流通路；运转状态检测单元，其用于检测包括发动机的暖机状态在内的发动机的运转状态；以及控制单元，其用于根据所检测的运转状态控制排气回流阀，其特征在于，控制单元在发动机启动后计算与所检测的运转状态相对应的排气回流阀的目标开度，并且，将该计算出的目标开度根据所检测的暖机状态校正，根据该校正后的目标开度控制排气回流阀。

在上述发明的结构中，在发动机启动后，利用控制单元根据目标开度而被控制的排气回流阀的实际开度能够根据排气回流阀的暖机状态而变化。另外，排气回流阀的暖机状态能够根据发动机的暖机状态而变化。因此，在排气回流阀根据目标开度被控制时，可能导致排气回流通路中的排气回流气体的流量产生误差。相对于此，根据上述发明的结构，在发动机启动后，利用控制单元计算与所检测的运转状态相对应的排气回流阀的目标开度。另外，该计算出的目标开度根据所检测的发动机的暖机状态利用控制单元进行校正，根据该校正后的目标开度利用控制单元控制排气回流阀。因而，在发动机启动后，能够利用与和排气回流阀的暖机状态有关的发动机的暖机状态相对应的校正来降低排气回流阀的实际开度相对于目标开度的偏差。

为了达成上述目的，根据技术方案1所述的发动机的排气回流装置，技术方案2所述的发明的特征在于，控制单元在所检测的暖机状态从成为能够开始排气回流阀的工作的工作开始状态到排气回流阀的暖机完成为止的期间根据暖机状态校正目标开度。

在上述发明的结构中，排气回流阀的暖机迟于发动机的暖机而进行暖机。相对于此，根据上述发明的结构，除技术方案1所述的发明的作用以外，在发动机的暖机状态从成为能够开始排气回流阀的工作的工作开始状态到排气回流阀的暖机完成为止的期间，利用控制单元能够根据暖机状态校正目标开度。因而，能够利用与和排气回流阀的暖机状态有关的发动机的暖机状态相对应的校正来降低从排气回流阀成为工作开始状态到暖机完成为止的期间变化的实际开度相对于目标开度的偏差。

为了达成上述目的，根据技术方案2所述的发动机的排气回流装置，技术方案3所述的发明的特征在于，控制单元根据发动机启动开始时所检测的暖机状态计算目标开度的校正值，然后通过每经过单位时间减去减法值来更新该计算出的校正值，利用更新的校正值校正所计算出的目标开度。

在上述发明的结构中，发动机启动开始时的排气回流阀的暖机状态根据发动机启动开始时的发动机的暖机状态而不同。相对于此，根据上述发明的结构，除技术方案2所述的发明的作用以外，根据发动机启动开始时所检测的发动机的暖机状态利用控制单元能够计算校正值，另外，该计算出的校正值利用控制单元通过在之后每经过单位时间减去减法值来更新。而且，利用控制单元，能够利用更新后的校正值校正所计算出的目标开度。因而，最初根据发动机启动开始时的发动机的暖机状态的不同来确定校正值，且与之后的发动机的暖机状态的变化相应地逐渐降低校正值，由此目标开度能够根据校正值以逐渐降低的方式进行校正。

为了达成上述目的，根据技术方案3所述的发明，技术方案4所述的发明的特征在于，控制单元在所检测的暖机状态成为规定的暖机状态时，使减法值增大。

在上述发明的结构中，当发动机的暖机状态到达规定的暖机状态时，之后的排气回流阀的暖机也提前进行。相对于此，根据上述发明的结构，除技术方案3所述的发明的作用以外，在所检测的发动机的暖机状态成为规定的暖机状态时，由于校正值的减法值增大，因此，利用校正值进行的目标开度的减法校正快速进行。

为了达成上述目的，根据技术方案3所述的发明，技术方案5所述的发明的特征在于，控制单元在所检测的暖机状态成为工作开始状态时使减法值增大。

在上述发明的结构中，在发动机的暖机状态到达排气回流阀的工作开始状态时，之后的排气回流阀的暖机也提前进行。相对于此，根据上述发明的结构，除技术方案3所述的发明的作用以外，在所检测的发动机的暖机状态成为工作开始状态时，由于校正值的减法值增大，因此，利用校正值进行的目标开度的减法校正快速进行。

为了达成上述目的，根据技术方案3～5所述的发明，技术方案6所述的发明的特征在于，控制单元将校正值的更新限制在规定的上限值与规定的下限值之间的范围内。

根据上述发明的结构，除技术方案3～5所述的发明的作用以外，由于校正值的更新被控制单元限制在规定的上限值与规定的下限值之间的范围内，因此，不会导致校正值过大或过小。

发明的效果

采用技术方案1所述的发明，在发动机启动后，根据排气回流阀的暖机状态，能够应对由结构部件的热膨胀导致的实际开度的偏差而以适当的开度控制排气回流阀。

采用技术方案2所述的发明，除技术方案1所述的发明的效果以外，特别是，在排气回流阀成为工作开始状态到排气回流阀的暖机完成为止的期间，能够以适当的开度控制排气回流阀。

采用技术方案3所述的发明，除技术方案2所述的发明的效果以外，特别是，能够应对与排气回流阀的暖机状态的变化相对应的实际开度的偏差而以适当的开度控制排气回流阀。

采用技术方案4所述的发明，除技术方案3所述的发明的效果以外，能够进一步适当地校正排气回流阀成为规定的暖机状态之后的目标开度。

采用技术方案5所述的发明，除技术方案3所述的发明的效果以外，能够进一步适当地校正排气回流阀成为工作开始状态之后的目标开度。

采用技术方案6所述的发明，除技术方案3～5所述的发明的效果以外，能够将校正值规定在有效的大小，能够利用该校正值有效地校正目标开度而获得适当的目标开度。

附图说明

图1是表示含有一实施方式的发动机的排气回流装置（EGR装置）的带增压机的发动机系统的概略结构图。

图2是表示一实施方式的EGR阀的概略结构的剖视图。

图3是表示一实施方式的EGR阀的阀座与阀芯的局部的放大剖视图。

图4是表示一实施方式的EGR控制的处理内容的一例子的流程图。

图5是表示一实施方式的与EGR控制相关且用于单独计算目标开度的校正值的处理内容的一例子的流程图。

图6是用于求得一实施方式的与冷却水温相对应的初始校正值的对应表。

图7是表示一实施方式的与EGR控制等相关的各种参数的行动的时间图。

图8是表示其他实施方式的包含发动机的排气回流装置（EGR装置）的带增压机的发动机系统的概略结构图。

图9是表示以往例的与EGR控制等相关的各种参数的行动的时间图。

具体实施方式

以下，参照附图详细地说明将本发明的发动机的排气回流装置具体化了的一实施方式。

图1利用概略结构图表示包含有该实施方式的发动机的排气回流装置（EGR装置）的带增压机的发动机系统。该发动机系统包括往复式的发动机1。发动机1的进气口2与进气通路3连接，排气口4与排气通路5连接。在进气通路3的入口设有空气过滤器6。在比空气过滤器6靠下游的进气通路3上设有增压机7，该增压机7用于在进气通路3与排气通路5之间使进气通路3中的进气升压。

增压机7包括配置于进气通路3的压缩机8、配置于排气通路5的涡轮9、以能够一体旋转的方式将压缩机8与涡轮9连结起来的旋转轴10。增压机7利用在排气通路5中流动的排气使涡轮9旋转而借助旋转轴10使压缩机8一体旋转，由此使进气通路3中的进气升压、即进行增压。

在排气通路5上与增压机7相邻地设有绕过涡轮9的排气旁路通路11。在该排气旁路通路11上设有排气阀门12。通过利用排气阀门12调节在排气旁路通路11中流动的排气，能够调节被供给至涡轮9的排气流量，能够调节涡轮9和压缩机8的旋转速度，能够调节由增压机7导致的增压压力。

在进气通路3上，在增压机7的压缩机8与发动机1之间设有中间冷却器13。该中间冷却器13用于将利用压缩机8升压而变为高温的进气冷却至适当的温度。在中间冷却器13与发动机1之间的进气通路3上设有稳压箱3a。另外，在中间冷却器13的下游侧且在稳压箱3a的上游侧设有作为电动式的节气阀的电子节气装置14。该电子节气装置14包括配置于进气通路3的蝶形的节气阀21、用于对该节气阀21进行开闭驱动的DC电动机22、用于检测节气阀21的开度（节气开度）TA的节气阀传感器23。该电子节气装置14构成为根据由驾驶员对加速踏板26进行的操作使节气阀21利用DC电动机22进行开闭驱动，从而调节开度。作为该电子节气装置14的结构，例如，能够采用日本特开2011-252482号公报的图1和图2所述的“节流装置”的基本结构。在涡轮9的下游侧的排气通路5上设有催化净化器15，该催化净化器15作为用于净化排气的排气催化剂。

在发动机1上设有用于向燃烧室16喷射供给燃料的喷射器25。在喷射器25内，自燃料箱（省略图示）供给燃料。

在本实施方式中，用于实现大量EGR的EGR装置包括：排气回流通路（EGR通路）17，其用于使自发动机1的燃烧室16向排气通路5排出的排气的一部分作为EGR气体流入进气通路3而回流至燃烧室16；以及排气回流阀（EGR阀）18，其为了调节EGR通路17中的EGR气体流量而设于EGR通路17。EGR通路17设于涡轮9的上游侧的排气通路5与稳压箱3a之间。即，为了使在排气通路5中流动的排气的一部分作为EGR气体经过EGR通路17流入进气通路3而回流至燃烧室16，EGR通路17的出口17a在节气阀21的下游侧与稳压箱3a连接。而且，EGR通路17的入口17b与排气通路5的在涡轮9的上游侧的部分连接。

在EGR通路17的入口17b附近设有用于净化EGR气体的EGR用催化净化器19。另外，在比EGR用催化净化器19靠下游的EGR通路17上设有用于冷却在EGR通路17中流动的EGR气体的EGR冷却器20。在本实施方式中，EGR阀18配置于比EGR冷却器20靠下游的EGR通路17。

图2中利用剖视图表示EGR阀18的概略结构。图3中利用放大剖视图表示该EGR阀18的阀座32和阀芯33的局部。如图2所示，EGR阀18构成为提动阀且构成为电动阀。即，EGR阀18包括壳体31、设于壳体31内的阀座32、在壳体31内以能够相对于阀座32落座且能够移动的方式设置的阀芯33、用于使阀芯33进行冲程运动的步进电动机34。壳体31包括自排气通路5侧（排气侧）导入EGR气体的导入口31a、向进气通路3侧（进气侧）导出EGR气体的导出口31b、用于连通导入口31a和导出口31b的连通通路31c。阀座32设于连通通路31c的中间。

步进电动机34包括以能够直行地往复运动（行程运动）的方式构成的输出轴35，在该输出轴35的顶端固定有阀芯33。输出轴35借助设于壳体31的轴承36以能够进行行程运动的方式支承于轴承36。在输出轴35的上端部形成有外螺纹部37。在输出轴36的中间（外螺纹部37的下端附近）设有弹簧支架38。弹簧支架38的下表面成为压缩弹簧39的承受面，在弹簧支架38的上表面形成有止挡件40。

阀芯33呈圆锥形状，其圆锥面能够与阀座32抵接或分开。阀芯33在设于弹簧支架38与壳体31之间的压缩弹簧39的作用下向步进电动机34侧施力、即向落座于阀座32的阀关闭方向施力。然后，通过使阀关闭状态下的阀芯33利用步进电动机34的输出轴35克服压缩弹簧39的作用力而进行行程运动，从而使阀芯33自阀座32分开而打开阀。即，在阀打开时，阀芯33朝向EGR通路17的上游侧（排气侧）移动。这样，EGR阀18成为通过使阀芯33自阀芯33落座于阀座32的阀关闭状态克服发动机1的排气压力或进气压力而向EGR通路17的上游侧移动来打开阀的类型。另一方面，通过利用步进电动机34的输出轴35使阀芯33自阀打开状态向压缩弹簧39的施力方向进行行程运动，阀芯33靠近阀座32而关闭阀。即，在阀关闭时，阀芯33朝向EGR通路17的下游侧（进气侧）移动。

而且，通过步进电动机34的输出轴35进行行程运动，能够调节阀芯33相对于阀座32的开度。该输出轴35设为在自阀芯33落座于阀座32的全闭状态到阀芯33自阀座32最大限度地分开的全开状态之间仅以规定行程进行行程运动。在本实施方式中，为了实现大量EGR，相比于以往技术，阀座32的流路开口面积被扩大。与此相对应地，阀芯33大型化。

步进电动机34包括线圈41、磁体转子42以及转换机构43。步进电动机34通过使线圈41通过通电励磁，从而使磁体转子42旋转规定的电动机步数（日文：モータステップ数）。通过该旋转，利用转换机构43将磁体转子42的旋转运动转换为输出轴35的行程运动，从而使阀芯33进行行程运动。

磁体转子42包括树脂制的转子主体44、和圆环状的塑料磁铁45。在转子主体44的中心形成有与输出轴35的外螺纹部37螺合的内螺纹部46。而且，在转子主体44的内螺纹部46与输出轴35的外螺纹部37螺合的状态下，通过转子主体44的旋转，使该旋转运动转换为输出轴35的行程运动。在此，由外螺纹部37和内螺纹部46构成上述的转换机构43。在转子主体44的下部形成有供弹簧支架38的止挡件40抵接的抵接部44a。在EGR阀18全闭时，止挡件40的端面与抵接部44a的端面面接触，从而限制输出轴35的初始位置。上述的线圈41、磁体转子42以及转换机构43等结构部件被树脂制的外壳47覆盖。

在本实施方式中，通过阶梯性地改变步进电动机34的电动机步数，能够将EGR阀18的阀芯33的开度在从全闭到全开之间阶梯性地进行细微调节。

在本实施方式中，为了根据发动机1的运转状态分别执行燃料喷射控制、进气量控制以及EGR控制等，根据发动机1的运转状态利用电子控制装置（ECU）50分别来控制喷射器25、电子节气装置14的DC电动机22以及EGR阀18的步进电动机34。ECU50包括：中央处理装置（CPU）；各种存储器，其预先存储规定的控制程序等，或者暂时存储CPU的运算结果等；以及外部输入回路和外部输出回路，它们与中央处理装置（CPU）、各种存储器连接。ECU50相当于本发明的控制单元的一例子。在外部输出回路上连接有喷射器25、DC电动机22以及步进电动机34。在外部输入回路上，连接有节气阀传感器23为首的相当于用于检测发动机1的运转状态的运转状态检测单元的各种传感器27、51～55，并供各种发动机信号输入。另外，为了控制EGR阀18的步进电动机34，ECU50向步进电动机34输出规定的指令信号。

在此，作为各种传感器，除节气阀传感器23以外，设有加速传感器27、进气压力传感器51、旋转速度传感器52、水温传感器53、空气流量计54以及空燃比传感器55。加速传感器27用于检测作为加速踏板26的操作量的加速开度ACC。加速踏板26相当于用于操作发动机1的动作的操作单元。进气压力传感器51用于检测稳压箱3a中的进气压力PM。即，进气压力传感器51用于检测比EGR气体自EGR通路17向进气通路3流入的位置靠下游的进气通路3（稳压箱3a）中的进气压力PM。旋转速度传感器52检测发动机1的曲轴1a的旋转角（曲轴转角），并且检测该曲轴转角的变化而作为发动机1的旋转速度（发动机旋转速度）NE。水温传感器53检测发动机1的冷却水温THW。利用该冷却水温THW能够了解发动机1的暖机状态。空气流量计54检测在空气过滤器6的正下游的进气通路3中流动的进气流量Ga。空燃比传感器55设于催化净化器15的正上游的排气通路5，检测排气中的空燃比A/F。

在本实施方式中，为了在发动机1的全运转区域内根据发动机1的运转状态控制EGR，ECU50控制EGR阀18。另一方面，ECU50在发动机1启动后根据发动机1的暖机状态控制EGR阀18。另外，ECU50在发动机1暖机完成之后根据EGR阀18的暖机状态控制EGR阀18。

在此，在发动机1启动后，将EGR阀18控制在规定的目标开度时的EGR阀18的实际开度可能根据EGR阀18的暖机状态而变化。另外，在搭载于车辆的发动机系统中，EGR阀18的暖机状态能够根据发动机1的暖机状态而变化。即，在EGR阀18中，其结构部件（例如壳体31、外壳47等）产生由暖机导致的热膨胀，如图3实线和双点虚线所示，可能由壳体31的热膨胀导致阀座32相对于阀芯33位移。因此，在将EGR阀18控制在规定的目标开度时，可能导致在EGR通路17中流动的EGR气体的流量产生误差。于是，在该实施方式中，根据EGR阀18的暖机状态，为了消除EGR气体流量的误差，ECU50执行以下这样的EGR控制。

在图4中利用流程图表示ECU50所执行的EGR控制的处理内容的一例子。在处理转换到该例程时，在步骤100中，ECU50得到发动机旋转速度NE和发动机负荷KL。在此，ECU50例如能够从发动机旋转速度NE与进气压力PM之间的关系求得发动机负荷KL。

接着，在步骤110中，ECU50得到发动机1的冷却水温THW。然后，在步骤120中，ECU50判断冷却水温THW是否在规定值T1以上。即，ECU50判断发动机1的暖机状态是否成为能够开始EGR阀18的工作的工作开始状态。在此，作为规定值T1，例如能够应用“70℃”。在该判断结果为否定的情况下，ECU50将处理返回步骤100。在该判断结果为肯定的情况下，ECU50将处理转换到步骤130。

在步骤130中，ECU50求得EGR阀18的与发动机旋转速度NE和发动机负荷KL相对应的校正前目标开度Iegr。ECU50通过参照规定的对应表能够求得该校正前目标开度Iegr。

接着，在步骤140中，ECU50求得EGR阀18的校正后目标开度Tegr。即，ECU50通过从校正前目标开度Iegr中减去暖机校正值A而求得校正后目标开度Tegr。在此，ECU50得到单独计算得到的暖机校正值A。

然后，在步骤150中，为了控制EGR阀18，ECU50根据目标开度Tegr控制步进电动机34。然后，ECU50将处理返回到步骤100。

图5中利用流程图表示与上述的EGR控制相关联且用于计算暖机校正值A的处理内容的一例子。在处理转换到该例程时，在步骤200中，ECU50等待发动机1启动，且将处理转换到步骤201。

在步骤201中，ECU50开始EGR开始计数Cnt1。即，开始计数的递增。

接着，在步骤202中，ECU50得到冷却水温THW。该冷却水温THW反映了发动机1的暖机状态。

接着，在步骤203中，ECU50判断初始确定标记Flag是否为“1”。如下所述，该初始确定标记Flag在确定（计算）校正前目标开度Iegr用的初始校正值Z时设定为“1”。在该判断结果为否定的情况下，ECU50将处理转换到步骤212。在该判断结果为肯定的情况下，ECU50将处理转换到步骤204。

在步骤212中，ECU50计算与冷却水温THW相对应的初始校正值Z。在此，ECU50通过参照图6所示的对应表能够计算该初始校正值Z。在该对应表中，在冷却水温THW为“100℃”时，初始校正值Z为“1”，随着冷却水温THW以“70℃、25℃、0℃、-20℃、-40°”的顺序依次降低，初始校正值Z设定为以“2、3、4、5、6”的顺序增大。初始校正值Z以步进电动机34的电机步数（step）为单位地设定。

接着，在步骤313中，ECU50以将初始校正值Z设定（存储）为暖机校正值A。而且，在步骤214中，ECU50将初始确定标记Flag设定为“1”之后，将处理返回至步骤200。

另一方面，自步骤203转换到步骤204，ECU50判断冷却水温THW是否低于规定值T2。在此，作为规定值T2，例如能够应用发动机1的暖机大致完成时的“85℃”。

而且，在步骤204的判断结果为肯定的情况下，在步骤205中，ECU50设定校正相减值X。在此，例如能够将校正相减值X设定为“0.02（step/min）”。相对于此，在步骤204的判断结果为否定的情况下，在步骤206中，ECU50设定校正相减值Y。在此，例如能够将校正相减值Y设定为“0.05（step/min）”。

然后，自步骤205或步骤206转换到步骤207，ECU50判断EGR开始计数Cnt1是否在规定值C1（min）以上。作为该规定值C1，例如能够应用“1（min）”。在该判断结果为肯定的情况下，ECU50将处理转换到步骤208。在该判断结果为否定的情况下，ECU50将处理返回到步骤200。

在步骤208中，ECU50更新暖机校正值A的更新值tA。即，ECU50通过从上次的暖机校正值A中减去校正相减值X或校正相减值Y求得新的暖机校正值、即更新值tA。

接着，在步骤209中，ECU50进行上限和下限的保护处理。即，ECU50将此次更新的更新值tA限制在下限值（0step）以上、上限值（Zstep）以下的范围内。

接着，在步骤210中，ECU50将此次的更新值tA存储在存储器中。即，ECU50将此次的更新值tA设定为暖机校正值A。

然后，在步骤211中，ECU50将EGR开始计数Cnt1复位到“0”。然后，ECU50将处理返回到步骤200。

根据上述控制，ECU50在发动机1启动后计算与所检测的发动机旋转速度NE和发动机负荷KL相对应的EGR阀18的校正前目标开度Iegr，并且通过根据所检测的冷却水温THW校正该校正前目标开度Iegr而计算校正后目标开度Tegr。而且，ECU50根据该校正后目标开度Tegr控制EGR阀18。

详细而言，ECU50在从所检测的冷却水温THW成为规定值T1（成为EGR阀18的工作开始状态）到EGR阀18的暖机完成为止的期间，通过根据冷却水温THW校正校正前目标开度Iegr而求得校正后目标开度Tegr。在此，ECU50根据发动机1启动开始时所检测的冷却水温THW计算校正前目标开度Iegr的初始校正值Z。另外，ECU50通过从该计算出的初始校正值Z（暖机校正值A）中在之后每经过单位时间时减去与校正相减值X、Y相对应的量来进行更新，从而求得暖机校正值A。在此，ECU50在所检测的冷却水温THW成为规定值T2时，使校正相减值X增大到校正相减值Y。而且，ECU50通过利用更新后的暖机校正值A校正所计算出的校正前目标开度Iegr，求得校正后目标开度Tegr。

而且，ECU50将暖机校正值A的更新限制在规定的上限值（Zstep）与规定的下限值（0step）之间的范围内。

在此，图7利用时间图表示与上述控制相关的各种参数的行动。在图7中，在时间t1处，当发动机启动时，如图7的图（b）所示，发动机的冷却水温THW开始上升，相伴于此，EGR阀的暖机开始，如图7的（c）所示，阀芯的间隙开始减小，如图7的图（d）所示，初始校正值Z设定为暖机校正值A，然后，暖机校正值A阶梯性降低。

然后，在时间t2处，如图7的（b）所示，当冷却水温THW达到能够开始EGR阀18的工作的规定值T1（例如“70℃”）时，如图7的图（a）所示，进行EGR（ON），如图7的（e）所示，假想为常温时的校正前目标开度Iegr作为规定值进行计算，如图7的（f）所示，校正前目标开度Iegr利用暖机校正值A进行减法校正而求得校正后目标开度Tegr。

而且，如图7的（b）所示，当冷却水温THW持续上升且在时间t3停止上升时，完成发动机的暖机。相对于此，EGR阀18迟于发动机1而进行暖机，因此如图7的（c）所示，阀芯33的间隙即使经过时间t3仍持续减小，在时间t4停止下降，完成EGR阀的暖机。

在此，如图7的（e）所示，在能够开始EGR阀18的工作的时间t2以后，EGR阀18的校正前目标开度Iegr能够保持在规定值，但到EGR阀18的暖机完成的时间t4为止的期间内，如图7的（c）所示，阀芯33的间隙减小。因此，EGR阀18的实际开度在从时间t2到时间t4为止的期间持续减小之后成为恒定。相对于此，在从时间t2到时间t4为止的期间，如图7的（d）所示，暖机校正值A随着时间的经过而阶梯性降低，由此，校正后目标开度Tegr随着时间的经过而阶梯性增大。而且，在EGR阀18的暖机完成的时间t4以后，校正后目标开度Tegr成为与校正前目标开度Iegr相同。因此，在发动机1和EGR阀18的暖机完成后的时间t4以后，EGR阀18的实际开度成为与校正后目标开度Tegr大致一致，而能够消除利用EGR阀18进行调节的EGR气体流量的误差。

在以上说明的本实施方式的发动机的排气回流装置的结构中，在发动机1启动后，由ECU50根据目标开度控制的EGR阀18的实际开度能够根据EGR阀18的暖机状态而变化。这是因为，EGR阀18受到发动机1的暖机热而暖机，其结构部件热膨胀而导致阀芯33相对于阀座32的位置偏移。另外，EGR阀18的暖机状态能够根据发动机1的暖机状态而变化。因此，在EGR阀18根据目标开度而被控制时，实际开度的偏差可能导致在EGR通路17中流动的EGR气体流量产生误差。

相对于此，根据本实施方式的发动机的排气回流装置的结构，在发动机1启动后，利用ECU50计算与发动机旋转速度NE和发动机负荷KL相对应的EGR阀18的校正前目标开度Iegr。另外，该校正前目标开度Iegr根据反映了发动机1的暖机状态的冷却水温THW且利用ECU50校正。而且，根据该校正后目标开度Tegr利用ECU50控制EGR阀18。因而，在发动机1启动后，EGR阀18的实际开度相对于校正前目标开度Iegr的偏差，能够利用与和EGR阀18的暖机状态有关的发动机1的冷却水温THW相对应的校正来降低。因此，在发动机1启动后，根据EGR阀18的暖机状态，能够应对由结构部件的热膨胀导致的实际开度的偏差而以适当的开度控制EGR阀18。其结果，能够防止由EGR气体流量的误差引起的发动机1的排气排出、驱动性能的劣化。

另外，在本实施方式中，EGR阀18的暖机迟于发动机1的暖机而逐渐进行暖机。相对于此，根据本实施方式的结构，在从由发动机1的暖机使得EGR阀18成为工作开始状态到（即冷却水温THW成为规定值T1之后）EGR阀18的暖机完成为止的期间，利用ECU50能够校正校正前目标开度Iegr。因而，实际开度相对于在从EGR阀18成为工作开始状态到暖机完成为止的期间变化的校正前目标开度Iegr的偏差能够利用与和EGR阀18的暖机状态有关的发动机1的暖机状态相对应的校正来降低。因此，特别是，在从EGR阀18成为工作开始状态到EGR阀18的暖机完成为止的期间，根据EGR阀18的暖机状态，能够应对由结构部件的热膨胀导致的实际开度的偏差而以适当的开度控制EGR阀18。

另外，在本实施方式中，发动机1启动开始时的EGR阀18的暖机状态因发动机1启动开始时的发动机1的暖机状态而不同。相对于此，采用本实施方式的结构，根据发动机1启动开始时所检测的发动机1的冷却水温THW利用ECU50能够计算初始校正值Z。另外，该初始校正值Z通过由ECU50在之后每经过单位时间减去校正相减值X、Y来进行更新从而求得暖机校正值A。而且，利用ECU50，计算出的校正前目标开度Iegr能够由更新后的暖机校正值A进行校正。因而，根据发动机1启动开始时的发动机1的暖机状态的不同而最初确定初始校正值Z，与之后的发动机1的暖机状态的变化相应地初始校正值Z逐渐降低并被更新从而求得暖机校正值A，由此，校正前目标开度Iegr利用暖机校正值A能够逐渐地以降低的方式进行校正。因此，在从EGR阀18成为工作开始状态到EGR阀18的暖机完成为止的期间，特别是，根据EGR阀18的暖机状态的变化，能够应对由结构部件的热膨胀导致的实际开度的偏差且以适当的开度控制EGR阀18。

在本实施方式的结构中，当发动机1的暖机状态到达规定的暖机状态时，之后的EGR阀18的暖机提前进行。相对于此，根据本实施方式的结构，在发动机1的暖机状态（冷却水温THW）成为规定的暖机状态（规定值T2）时，由于暖机校正值A的校正相减值X增大到校正相减值Y，因此，利用暖机校正值A进行的校正前目标开度Iegr的减法校正快速进行。因此，能够进一步适当地校正发动机1的暖机状态（冷却水温THW）成为规定的暖机状态（规定值T2）之后的校正前目标开度Iegr。例如，在发动机1的高温重新启动时，发动机1的暖机状态（冷却水温THW）处于相对较高的状态，因此，EGR阀18的暖机提前完成。相对于此，在本实施方式中，通过使校正相减值X增大到校正相减值Y，能够使暖机校正值A适当地变化，利用该暖机校正值A能够进一步适当地校正校正前目标开度Iegr。

根据本实施方式的结构，由于暖机校正值A的更新利用ECU50限制在规定的上限值与规定的下限值之间的范围内，因此，不会导致暖机校正值A过大或过小。因此，能够将暖机校正值A限定在有效的大小，能够有效地校正校正前目标开度Iegr而获得适当的校正后目标开度Tegr。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，在不偏离发明的宗旨的范围内能够适当地变更结构的一部分而进行实施。

（1）在上述实施方式中，如图1所示，在节气阀21的下游侧将EGR通路17的出口17a与稳压箱3a连接，在涡轮9的上游侧将EGR通路17的入口17b与排气通路5连接。相对于此，如图8所示，还可以在催化净化器15的下游侧将EGR通路17的入口17b与排气通路5连接，在压缩机8的上游侧将EGR通路17的出口17a与进气通路3连接。在图8中，利用概略结构图表示含有发动机的排气回流装置（EGR装置）的带增压机的发动机系统。

（2）在上述实施方式中，将本发明的EGR装置具体化为包括增压机7的发动机1，但也可以将本发明的EGR装置具体化为不包括增压机的发动机

（3）在上述实施方式中，使用了步进电动机34作为构成EGR阀18的驱动器，但除步进电动机以外还可以使用DC电动机。

产业上的可利用性

本发明能够应用于车辆用的汽油发动机或柴油发动机。

附图标记说明

1、发动机；3、进气通路；3a、稳压箱；5、排气通路；16、燃烧室；17、EGR通路（排气回流通路）；18、EGR阀（排气回流阀）；50、ECU（控制单元）；51、进气压力传感器（运转状态检测单元）；52、旋转速度传感器（运转状态检测单元）；53、水温传感器（运转状态检测单元）；PM、进气压力；NE、发动机旋转速度；THW、冷却水温；KL、发动机负荷；T1、规定值；T2、规定值；Iegr、校正前目标开度；Tegr、校正后目标开度；Z、初始校正值；A、暖机校正值；X、校正相减值；Y、校正相减值。

Claims (6)

1.一种发动机的排气回流装置，该发动机的排气回流装置包括：

排气回流通路，其使自发动机的燃烧室向排气通路排出的排气的一部分作为排气回流气体流入进气通路而回流至上述燃烧室；

排气回流阀，其为了调节上述排气回流通路中的上述排气回流气体的流量而设于上述排气回流通路；

运转状态检测单元，其用于检测包括上述发动机的暖机状态在内的上述发动机的运转状态；以及

控制单元，其用于根据所检测的上述运转状态控制上述排气回流阀，其特征在于，

上述控制单元在上述发动机启动后计算与所检测的上述运转状态相对应的上述排气回流阀的目标开度，并且，根据所检测的上述暖机状态对该计算出的上述目标开度进行校正，根据该校正后的上述目标开度控制上述排气回流阀。

2.根据权利要求1所述的发动机的排气回流装置，其特征在于，

上述控制单元在所检测的上述暖机状态从成为能够开始上述排气回流阀的工作的工作开始状态到上述排气回流阀的暖机完成为止的期间根据上述暖机状态校正上述目标开度。

3.根据权利要求2所述的发动机的排气回流装置，其特征在于，

上述控制单元根据上述发动机启动开始时所检测的上述暖机状态计算上述目标开度的校正值，然后通过每经过单位时间减去减法值来更新该计算出的上述校正值，利用更新的上述校正值校正所计算出的上述目标开度。

4.根据权利要求3所述的发动机的排气回流装置，其特征在于，

上述控制单元在所检测的上述暖机状态成为规定的暖机状态时，使上述减法值增大。

5.根据权利要求3所述的发动机的排气回流装置，其特征在于，

上述控制单元在所检测的上述暖机状态成为上述工作开始状态时，使上述减法值增大。

6.根据权利要求3～5中任一项所述的发动机的排气回流装置，其特征在于，

上述控制单元将上述校正值的更新限制在规定的上限值与规定的下限值之间的范围内。