CN104454248B - 带增压机的发动机的排气回流装置 - Google Patents

带增压机的发动机的排气回流装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种防止由在EGR阀全闭时泄漏到了EGR阀的下游侧的EGR气体产生的冷凝水大量地滞留在EGR阀的下游侧的带增压机的发动机的排气回流装置。发动机(1)包括增压机(7)和低压循环式的EGR装置,其中,在检测出的运转状态成为规定的运转状态时,电子控制装置(ECU)(50)控制EGR阀(18)使其关闭为全闭。EGR通路(17)的出口(17a)在铅垂方向上配置在比入口(17b)高的位置,以冷凝水能够从EGR阀(18)的下游侧流下到上游侧的方式设置,并且以冷凝水在EGR通路(17)中朝向排气通路(3)流下的方式设置。在应该控制EGR阀(18)使其关闭为全闭时,为了从EGR阀(18)的下游侧排出冷凝水,在规定的排出条件成立时,ECU(50)对EGR阀(18)进行强制阀打开控制。

Description

带增压机的发动机的排气回流装置
技术领域
本发明涉及包括增压机的发动机,涉及一种使该发动机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带增压机的发动机的排气回流装置。
背景技术
以往,例如汽车用发动机的排气回流装置(Exhaust Gas Recirculation(EGR)装置)使自发动机的燃烧室排出到排气通路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,而使其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部分负荷时的燃料效率。
发动机的排气处于不含氧或者氧较稀薄的状态。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,即使在将节气门以某种程度关闭的状态下,也能够降低发动机的泵气损耗。
在此,近来,为了谋求进一步提高发动机的燃料效率,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。
在此,在包括增压机的发动机中也设有EGR装置的情况是众所周知的。在下述的专利文献1中记载有一种低压循环式的EGR装置,该EGR装置设置在包括这种增压机的发动机上。该增压机包括设于排气通路的涡轮、设于进气通路且被涡轮驱动的压缩机。该EGR装置在排气通路的比涡轮靠下游的部分和进气通路的比压缩机靠上游的部分之间设有EGR通路,在该EGR通路中设有EGR阀。在该EGR装置中,为了在满足严格的NOx降低要求的同时防止由在EGR通路的内部产生的冷凝水引起的腐蚀,根据需要关闭EGR阀,从而限制EGR气体的回流量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-229679号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,在专利文献1所述的EGR装置中,在将EGR阀关闭为全闭时,EGR气体有时滞留在EGR通路的比EGR阀靠上游的部分。此时,在EGR阀中,由于在阀座和阀芯之间有时产生微细的间隙,因此,很难完全消除EGR气体从EGR阀的上游侧向下游侧的泄漏。此外,在EGR阀全闭时,沉积物等异物有时咬入到阀座和阀芯之间,在这种情况下,EGR气体有时也从EGR阀的上游侧向下游侧泄漏。这样,泄漏到了EGR阀的下游侧的EGR气体会从EGR通路进入到进气通路,若在发动机停止后等低温条件下被冷却,则有时由于EGR气体中的水分而产生冷凝水。若该冷凝水在EGR通路、进气通路中大量滞留,则有可能在EGR通路、进气通路中产生腐蚀,或者滞留了的大量的冷凝水一下子流入到发动机的燃烧室而引起水锤等不良。
此外,在低压循环式的EGR装置中,为了向进气通路的比节气门靠下游的部分导入新气,有时设有新气导入通路。在该新气导入通路中,为了调节在该通路中流动的新气的流量而设有新气导入阀。就该新气导入阀而言,在其全闭时EGR气体有时从下游侧向上游侧泄漏。例如,若在使增压机进行动作的增压时EGR阀打开,则EGR气体与进气一同经由进气通路被推入燃烧室。此时,即使将新气导入阀设为全闭,EGR气体也有可能经由在该阀座和阀芯之间产生的微细的间隙从新气导入阀的下游侧泄漏到新气导入阀的上游侧。这样泄漏到了新气导入阀的上游侧的EGR气体若在低温条件下被冷却,则有时产生冷凝水。若该冷凝水大量地滞留在新气导入通路中,则有可能在新气导入通路中产生腐蚀,或者滞留了的大量的冷凝水在新气导入阀打开时一下子流入到燃烧室而引起水锤等不良。
本发明即是鉴于上述情况而做成的,其目的在于提供一种能够防止由在EGR阀全闭时泄漏到了EGR阀的下游侧的EGR气体产生的冷凝水大量地滞留在EGR阀的下游侧的带增压机的发动机的排气回流装置。除了上述目的之外,本发明的另一目的在于提供一种能够防止由在新气导入阀全闭时泄漏到了新气导入阀的上游侧的EGR气体产生的冷凝水大量地滞留在新气导入阀的上游侧的带增压机的发动机的排气回流装置。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的,技术方案1所述的发明是一种带增压机的发动机的排气回流装置,其包括:增压机,其设于发动机的进气通路和排气通路之间,用于使进气通路中的进气升压,增压机包含配置于进气通路的压缩机、配置于排气通路的涡轮、将压缩机和涡轮以能够一体旋转的方式连结起来的旋转轴;排气回流通路,其使自发动机的燃烧室排出到排气通路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,其用于调节排气回流气体在上述排气回流通路中的流动,排气回流通路的入口与排气通路的比涡轮靠下游的部分连接,排气回流通路的出口与排气通路的比压缩机靠上游的部分连接;运转状态检测部件,其用于检测发动机的运转状态;控制部件,其根据检测出的运转状态至少控制排气回流阀,在检测出的运转状态成为规定的运转状态时,控制部件控制排气回流阀使其关闭为全闭,其主旨在于,排气回流通路的出口在铅垂方向上配置于比入口高的位置,以冷凝水能够从排气回流阀的下游侧流下到上游侧的方式设置,并且以冷凝水在排气回流通路中朝向排气通路流下的方式设置,在应该控制排气回流阀使其关闭为全闭时,为了从排气回流阀的下游侧排出冷凝水,在规定的排出条件成立时,控制部件对排气回流阀进行强制阀打开控制。
根据上述发明的结构,在应该控制排气回流阀使其关闭为全闭时,在规定的排出条件成立时,利用控制部件对排气回流阀进行强制阀打开控制,因此,在排气回流阀的下游侧产生的冷凝水从排气回流阀的下游侧流下到上游侧,进而在排气回流通路中朝向排气通路流下而被排出。
为了达到上述目的,根据技术方案1所述的发明,技术方案2所述的发明的主旨在于,排出条件包含发动机的暖机完成之前(也是排气回流开始条件成立之前。)和发动机的减速而燃料切断时。
根据上述发明的结构,除了技术方案1所述的发明的作用之外,在发动机的暖机完成之前(也是排气回流开始条件成立之前。)在排气回流阀的下游侧产生了的冷凝水从排气回流阀的下游侧流下到上游侧,进而在排气回流通路中朝向排气通路流下而被排出。此外,在减速而燃料切断时,进气量较少,排气回流通路的压力较低,排气回流较少,因此,在排气回流阀的下游侧产生了的冷凝水不会引入进气通路。
为了达到上述目的,根据技术方案2所述的发明,技术方案3所述的发明的主旨在于,排出条件还包含自上一次的减速而燃料切断经过了规定时间之后的状况。
根据上述发明的结构,除了技术方案2所述的发明的作用之外,由于在排出条件中包含自上一次的减速而燃料切断经过了规定时间之后的状况,因此,有可能在排气回流阀的下游侧产生某种程度的量的冷凝水时,该冷凝水从排气回流阀的下游侧流下到上游侧,进而在排气回流通路中朝向排气通路流下而被排出。
为了达到上述目的,根据技术方案3所述的发明,技术方案4所述的发明的主旨在于,即使作为排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,控制部件也以发动机成为规定的轻负荷运转时为条件来对排气回流阀进行强制阀打开控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案3所述的发明的作用之外,即使作为排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,也以发动机成为规定的轻负荷运转时为条件来对排气回流阀进行强制阀打开控制,因此,从排气回流阀的下游侧排出冷凝水的机会增加。
为了达到上述目的,根据技术方案3所述的发明,技术方案5所述的发明的主旨在于,控制部件计算在排气回流阀成为全闭状态之后排气回流气体从排气回流阀的上游侧泄漏到下游侧的推断泄漏量,即使作为排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,也以推断泄漏量变得多于规定值而且发动机成为规定的轻负荷运转时为条件来对排气回流阀进行强制阀打开控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案3所述的发明的作用之外,即使作为排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,也以推断泄漏量变得多于规定值而且发动机成为规定的轻负荷运转时为条件来对排气回流阀进行强制阀打开控制,因此,在排气回流阀的下游侧产生某种程度的冷凝水之后,该冷凝水从排气回流阀的下游侧流下到上游侧,进而在排气回流通路中朝向排气通路流下而被排出。
为了达到上述目的,根据技术方案1~5中任一项所述的发明,技术方案6所述的发明的主旨在于,控制部件在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案1~5中任一项所述的发明的作用之外,由于在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制,因此,不会妨碍之后对排气回流阀进行的通常控制。
为了达到上述目的,根据技术方案1所述的发明,技术方案7所述的发明的主旨在于,排出条件包含执行发动机的停止时,在对发动机要求了启动时,控制部件返回到对排气回流阀进行阀关闭控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案1所述的发明的作用之外,由于在执行发动机的停止时对排气回流阀进行强制阀打开控制,因此,在排气回流阀的下游侧产生了的冷凝水不会从排气回流通路被引入进气通路,而从排气回流阀的下游侧流下到上游侧,进而在排气回流通路中朝向排气通路流下而被排出。此外,由于在对发动机要求了启动时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制,因此,不会妨碍发动机启动之后对排气回流阀进行的通常控制。
为了达到上述目的,根据技术方案1所述的发明,技术方案8所述的发明的主旨在于,排出条件包含发动机的暖机完成之前(也是排气回流开始条件成立之前。)和执行发动机的停止时,控制部件在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案1所述的发明的作用之外,在发动机的停止执行时,在发动机的暖机完成之前(也是排气回流开始条件成立之前。)在排气回流阀的下游侧产生了的冷凝水不会从排气回流通路引入进气通路,而从排气回流阀的下游侧流下到上游侧,进而在排气回流通路中朝向排气通路流下而被排出。此外,由于在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时,返回到对排气回流阀进行阀关闭控制,因此,在下一个发动机启动时不会妨碍对排气回流阀进行的通常控制。
为了达到上述目的,根据技术方案1所述的发明,技术方案9所述的发明的主旨在于,排出条件包含发动机启动时和冷凝水为非冻结的温度状态时。
根据上述发明的结构,除了技术方案1所述的发明的作用之外,由于排出条件包含发动机启动时和冷凝水为非冻结的温度状态时,因此,在排气回流阀的下游侧产生了的冷凝水不会冻结,不会从排气回流通路被引入进气通路,而从排气回流阀的下游侧流下到上游侧,进而在排气回流通路中朝向排气通路流下而被排出。
为了达到上述目的,根据技术方案9所述的发明,技术方案10所述的发明的主旨在于,控制部件在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案9所述的发明的作用之外,在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制,因此,不会妨碍发动机启动时之后对排气回流阀进行的通常控制。
为了达到上述目的,根据技术方案9所述的发明,技术方案11所述的发明的主旨在于,控制部件在开始强制阀打开控制之后发动机的旋转速度变得高于规定值时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案9所述的发明的作用之外,在开始强制阀打开控制之后发动机的旋转速度变得高于规定值时返回到对排气回流阀进行阀关闭控制,因此,不会妨碍发动机启动时之后对排气回流阀进行的通常控制。
为了达到上述目的,根据技术方案1~11中任一项所述的发明,技术方案12所述的发明的主旨在于,在发动机中还设有用于向进气通路的比进气量调节阀靠下游的部分导入新气的新气导入通路、用于调节新气在新气导入通路中的流动的新气导入阀,控制部件以发动机的暖机完成之前(也是排气回流开始条件成立之前。)而且发动机成为轻负荷运转时为条件来控制阀关闭状态的新气导入阀使其微开,即对阀关闭状态的新气导入阀进行微开控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案1~11中任一项所述的发明的作用之外,由于利用控制部件以发动机的暖机完成之前而且发动机成为轻负荷运转时为条件来控制阀关闭控制的新气导入阀使其微开,因此,在新气导入阀的上游侧在暖机完成之前产生了的冷凝水以喷雾状态被排出到新气导入阀的下游侧,经由新气导入通路和进气通路被吸入到燃烧室。
为了达到上述目的,根据技术方案12所述的发明,技术方案13所述的发明的主旨在于,控制部件在不同的时机执行对排气回流阀进行的强制阀打开控制和对新气导入阀进行的微开控制。
根据上述发明的结构,除了技术方案12所述的发明的作用之外,通过对排气回流阀进行强制阀打开控制,排气回流气体有可能少量流入进气通路而被吸入到燃烧室。此外,通过控制新气导入阀使其微开,喷雾状态的冷凝水少量流入进气通路而被吸入到燃烧室。因此,由于利用控制部件在不同的时机执行对排气回流阀进行的强制阀打开控制和对新气导入阀进行的微开控制,因此,排气回流气体和冷凝水不会同时进入燃烧室。
发明的效果
根据技术方案1所述的发明,能够防止由在排气回流阀全闭时泄漏到了排气回流阀的下游侧的排气回流气体产生的冷凝水大量地滞留在排气回流阀的下游侧。其结果,能够防止由大量的冷凝水导致排气回流通路、进气通路产生腐蚀,能够防止大量的冷凝水流入发动机的燃烧室于未然。
根据技术方案2所述的发明,除了技术方案1所述的发明的效果之外,能够将在暖机完成之前产生的冷凝水排出到排气通路,能够防止冷凝水不慎从排气回流通路流入燃烧室。
根据技术方案3所述的发明,除了技术方案2所述的发明的效果之外,能够减少为了从排气回流阀的下游排出冷凝水而对排气回流阀进行强制阀打开控制的次数,能够仅在冷凝水实质上积存在排气回流阀的下游侧时将该冷凝水排出到排气通路。
根据技术方案4所述的发明,除了技术方案3所述的发明的效果之外,即使规定的排出条件不成立,也能够在冷凝水大量地积存在排气回流阀的下游侧之前适当地将该冷凝水排出到排气通路。
根据技术方案5所述的发明,除了技术方案3所述的发明的效果之外,即使规定的排出条件不成立,也能够在冷凝水大量地积存在排气回流阀的下游侧之前适当地将该冷凝水排出到排气通路。
根据技术方案6所述的发明,除了技术方案1~5中任一项所述的发明的效果之外,能够防止在对排气回流阀进行进行强制阀打开控制之后排气回流气体不慎进入燃烧室,能够防止由排气回流气体导致发动机的运转变得不稳定。
根据技术方案7所述的发明,除了技术方案1所述的发明的效果之外,能够在执行发动机的停止时将积存在了排气回流阀的下游侧的冷凝水朝向排气通路排出,并且能够在发动机停止之后将在排气回流阀的下游侧产生了的冷凝水朝向排气通路排出,能够防止冷凝水自排气回流通路经由进气通路进入燃烧室。此外,能够防止在发动机启动之后排气回流气体不慎进入燃烧室,能够防止由排气回流气体导致发动机的运转变得不稳定。
根据技术方案8所述的发明,除了技术方案1所述的发明的效果之外,能够在发动机的停止执行时将积存在了排气回流阀的下游侧的冷凝水排出到排气通路。此外,能够防止在下一个发动机启动时排气回流气体不慎进入燃烧室,能够防止由排气回流气体导致发动机的运转变得不稳定。
根据技术方案9所述的发明,除了技术方案1所述的发明的效果之外,能够在发动机启动时将积存在了排气回流阀的下游侧的冷凝水排出到排气通路。
根据技术方案10所述的发明,除了技术方案9所述的发明的效果之外,能够防止在发动机启动之后排气回流气体不慎进入燃烧室,能够防止由排气回流气体导致发动机的运转变得不稳定。
根据技术方案11所述的发明,除了技术方案9所述的发明的效果之外,能够防止在发动机启动之后排气回流气体不慎进入燃烧室,能够防止由排气回流气体导致发动机的运转变得不稳定。
根据技术方案12所述的发明,除了技术方案1~11中任一项所述的发明的效果之外,能够防止由在新气导入阀全闭时从新气导入阀的下游侧泄漏到了上游侧的排气回流气体产生的冷凝水大量地滞留在新气导入阀的上游侧。其结果,能够防止由大量的冷凝水导致在新气导入通路中产生腐蚀,能够防止大量的冷凝水流入发动机的燃烧室于未然。
根据技术方案13所述的发明,除了技术方案12所述的发明的效果之外,能够抑制在发动机运转时混合气在燃烧室中的燃烧恶化。
附图说明
图1涉及第1实施方式,是表示包含带增压机的发动机的EGR装置的汽油发动机系统的概略结构图。
图2涉及第1实施方式,是放大地表示EGR通路的一部分且是设有EGR阀的部分的剖视图。
图3涉及第1实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图4涉及第1实施方式,是为了求得与进气温度相对应的冻结判定水温而参照的图表。
图5涉及第2实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图6涉及第3实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图7涉及第4实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图8涉及第4实施方式,是为了求得与进气量相对应的EGR气体泄漏计数值而参照的图表。
图9涉及第5实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图10涉及第6实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图11涉及第7实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图12涉及第8实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图13涉及第9实施方式,是表示包含带增压机的发动机的EGR装置的汽油发动机系统的概略结构图。
图14涉及第9实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图15涉及第10实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
图16涉及第10实施方式,是表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子的流程图。
具体实施方式
第1实施方式
以下,参照附图详细地说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第1实施方式。
图1利用概略结构图表示包含有该实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置(EGR装置)的汽油发动机系统。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的入口设有空气滤清器6。在比空气滤清器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连结压缩机8与涡轮9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中与增压机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上设有废气旁通阀12。通过利用废气旁通阀12调节在排气旁路通路11中流动的排气,来调节被供给至涡轮9的排气流量,调节涡轮9和压缩机8的旋转速度,调节由增压机7产生的增压压力。
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。在进气通路3的位于中间冷却器13与发动机1之间的部分设有稳压箱3a。另外,在进气通路3的比中间冷却器13靠下游且比稳压箱3a靠上游的部分设有相当于本发明的进气量调节阀的一例子的、作为电动式的节气门的电子节气装置14。电子节气装置14包括配置于进气通路3的蝶形的节气门21、用于对该节气门21进行开闭驱动的DC电动机22、用于检测节气门21的开度(节气开度)TA的节气传感器23。电子节气装置14构成为根据由驾驶员对加速踏板26进行的操作而利用DC电动机22对节气门21进行开闭驱动,从而调节节气门21的开度。作为电子节气装置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。在排气通路5上的比涡轮9靠下游的部分设有催化净化器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喷射而供给燃料的、相当于本发明的燃料供给部件的一例子的喷射器25。自燃料箱(省略图示)向喷射器25供给燃料。此外,在发动机1上,与各气缸相对应地设有火花塞29。各火花塞29受到自点火器30输出的高电压而进行点火动作。根据点火器30的高电压输出时机决定各火花塞29的点火时期。利用火花塞29和点火器30构成点火装置。
在本实施方式中,用于实现大量EGR的EGR装置是低压循环式,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气体的流动而设于EGR通路17。EGR通路17设于排气通路5的比催化净化器15靠下游的部分与进气通路3的比压缩机8靠上游的部分之间。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与进气通路3的比压缩机8靠上游的部分连接。而且,EGR通路17的入口17b与排气通路5的比催化净化器15靠下游的部分连接。
在EGR通路17上设有用于冷却在该通路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EGR通路17的比EGR冷却器20靠下游的部分。
图2中利用剖视图放大地表示EGR通路17的一部分且是设有EGR阀18的部分。如图1、图2所示,EGR阀18构成为提升阀且构成为电动阀。即,EGR阀18包括被DC电动机31驱动的阀芯32。阀芯32呈大致圆锥形状,以能够落位于在EGR通路17中设置的阀座33的方式设置。DC电动机31包括以能够直行地往复运动(冲程运动)的方式构成的输出轴34,在该输出轴34的顶端固定有阀芯32。输出轴34借助轴承35而支承于构成EGR通路17的壳体。而且,通过使DC电动机31的输出轴34进行冲程运动,能够调节阀芯32相对于阀座33的开度。EGR阀18的输出轴34以在从阀芯32落位于阀座33的全闭状态到阀芯32抵接于轴承35的全开状态的期间里能够以规定的冲程L1进行冲程运动的方式设置。在本实施方式中,为了实现大量EGR,与以前的技术相比扩大了阀座33的开口面积。与此相结合,使阀芯32大型化。作为该EGR阀18的结构,例如能够采用日本特开2010-275941号公报的图1所述的“EGR阀”的基本结构。
如图1和图2所示,在本实施方式中,EGR通路17的出口17a在铅垂方向上配置于比入口17b高的位置。此外,以冷凝水能够从EGR阀18的下游侧向上游侧流下的方式设置,并且以该冷凝水能够在EGR通路17中朝向排气通路5流下的方式设置。更详细地讲,如图1和图2所示,在EGR通路17中,EGR阀18为了使阀芯32和输出轴34在铅垂方向上冲程运动的方式铅垂地配置。此外,EGR通路17的比EGR阀18靠上游的部分以这样的方式配置:紧挨EGR阀18的部分铅垂地延伸,比该紧挨EGR阀18的部分更靠上游的部分朝向排气通路5向下方倾斜。在EGR通路17的该倾斜的部分配置有EGR冷却器20。另一方面,EGR通路17的比EGR阀18靠下游的部分以这样的方式配置:紧挨EGR阀18的部分朝向下游侧向上方倾斜,比紧挨EGR阀18的部分更靠下游的部分朝向进气通路3铅垂。而且,EGR通路17的比EGR阀18靠下游的倾斜部分成为用于收集冷凝水的收集器45。由此,在EGR阀18关闭为全闭时,对于从EGR阀18的上游侧泄漏到了下游侧的EGR气体,由其中所包含的水分产生了的冷凝水被该收集器45收集。而且,设定EGR阀18的阀座33的形状和配置,以使得在EGR阀18打开时,被收集器45收集了的冷凝水从EGR阀18的下游侧向上游侧流下。因而,由于EGR阀18和EGR通路17的出口17a之间的高低差,在EGR阀18的下游侧产生了的冷凝水不会流向进气通路3。此外,由于EGR阀18和EGR通路17的入口17b之间的高低差,从EGR阀18的下游侧流下到了上游侧的冷凝水会从EGR通路17朝向排气通路5流下。
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、点火时期控制、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分别控制喷射器25、点火器30、电子节气装置14的DC电动机22以及EGR阀18的DC电动机31。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部件的一例子。在外部输出回路上连接有点火器30、喷射器25、DC电动机22以及DC电动机31。在外部输入回路上连接有以节气传感器23为首的用于检测发动机1的运转状态的相当于本发明的运转状态检测部件的各种传感器等27、51~57,并供各种发动机信号输入。
在此,作为各种传感器,除节气传感器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、空燃比传感器55、进气温度传感器56以及点火开关57。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。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检测比节气门21靠下游的稳压箱3a中的进气压力PM。旋转速度传感器52用于检测发动机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用于检测发动机1的冷却水温THW。空气流量计54用于检测在进气通路3的紧靠空气滤清器6的下游的部分中流动的进气量Ga。空燃比传感器55设于排气通路5的紧靠催化净化器15的上游的部分,用于检测排气中的空燃比A/F。设于空气滤清器6的进气温度传感器56用于检测被吸入到进气通路3中的进气的温度(进气温度)THA。为了使发动机1启动或者停止,由驾驶员操作设于驾驶席的点火开关57,点火开关57输出该操作信号。
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的运转状态执行EGR控制,ECU50控制EGR阀18。此外,ECU50通常根据发动机1的加速运转时或者稳定运转时检测出的运转状态控制EGR阀18使其打开,在发动机1停止时、怠速运转时或者减速运转时控制EGR阀18使其关闭为全闭。
在本实施方式中,为了根据驾驶员的要求使发动机1运转,ECU50根据加速开度ACC控制电子节气装置14。此外,在发动机1的加速运转时或者稳定运转时,ECU50根据加速开度ACC控制电子节气装置14使其打开,在发动机1的停止时或者减速运转时,ECU50控制电子节气装置14使其关闭。由此,在发动机1的加速运转时或者稳定运转时打开节气门21,在发动机1的停止时或者减速运转时将节气门21关闭为全闭。
在此,在该低压循环式的EGR装置中,在EGR阀18全闭时,滞留在EGR通路17的比EGR阀18靠上游的部分中的EGR气体有时泄漏到EGR阀18的下游侧。而且,该泄漏了的EGR气体有可能进入EGR通路17、进气通路3,在发动机1停止后等低温条件下(包含发动机1的非暖机时)被冷却而产生冷凝水。此外,若该冷凝水大量地滞留在EGR通路17、进气通路3,则有可能在EGR通路17、进气通路3中产生腐蚀,或者滞留了的大量的冷凝水一下子流入发动机1的燃烧室16而引起水锤等不良。因此,在本实施方式中,为了防止在EGR阀18全闭时自泄漏到了EGR阀18的下游侧的EGR气体产生的冷凝水大量地滞留在EGR阀18的下游侧,ECU50执行以下这样的冷凝水排出控制。
图3中利用流程图表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在处理转换到该例程时,首先,在步骤100中,ECU50根据进气温度传感器56的检测值获取进气温度THA。
接着,在步骤110中,ECU50根据进气温度THA求得冻结判定水温THC。冻结判定水温THC是用于判定冷凝水的冻结的水温,成为用于判定EGR通路17中的冷凝水的冻结的基准。ECU50例如通过参照图4所示那样的规定的图表,能够求得与进气温度THA相对应的冻结判定水温THC。如图4所示,该图表被设定为,进气温度THA被设定在成为“0℃”前后的低温的范围内,在该低温的范围内,进气温度THA越高,冻结判定水温THC越低。
接着,在步骤120中,ECU50根据水温传感器53的检测值获取冷却水温THW。
接着,在步骤130中,ECU50根据进气压力传感器51和旋转速度传感器52的检测值获取发动机旋转速度NE和发动机负荷KL。在此,ECU50能够从发动机旋转速度NE和进气压力PM之间的关系求得发动机负荷KL。
接着,在步骤140中,ECU50根据发动机旋转速度NE和发动机负荷KL求得EGR阀18的目标开度Tegr。ECU50通过参照规定的图表(省略图示)能够求出与发动机旋转速度NE和发动机负荷KL相对应的目标开度Tegr。
接着,在步骤150中,ECU50判断本次获取的冷却水温THW是否低于规定值T1。在此,规定值T1是成为发动机1处于暖机状态时的基准的温度,例如能够应用“70℃”。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤220。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤160。在这种情况下,发动机1未被暖机,ECU50控制EGR阀18使其关闭。
在步骤220中,作为发动机1处于暖机状态,ECU50根据目标开度Tegr控制EGR阀18,将处理返回步骤100。
在步骤160中,ECU50判断冷却水温THW是否高于本次求得的冻结判定水温THC。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤210。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤170。
在步骤210中,作为发动机1不处于暖机状态且冷凝水处于可冻结的温度状态,ECU50继续控制EGR阀18使其关闭,将处理返回步骤100。
在步骤170中,ECU50判断发动机1的运转状态是否是减速而燃料切断。即,ECU50判断发动机1是否是减速状态且是否是来自喷射器25的燃料喷射被阻断的状态。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤210。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将转换处理到步骤180。
在步骤180中,由于发动机1不处于暖机状态,而且冷凝水处于不冻结的温度状态,而且发动机1处于减速而燃料切断的轻负荷运转状态,因此,ECU50控制EGR阀18将其强制打开。即,ECU50使EGR阀18自阀关闭控制强制地打开。由此,在EGR阀18的下游侧被收集器45收集了的冷凝水流到EGR阀18的上游侧,在EGR通路17中流下而被排出到排气通路5并被处理。
接着,在步骤190中,ECU50等待经过规定时间而将处理转换到步骤200。在此,规定时间例如能够应用“1秒~2秒”。
然后,在步骤200中,ECU50自强制阀打开控制返回到对EGR阀18进行阀关闭控制,之后,将处理返回步骤100。
根据上述控制,ECU50在应该控制EGR阀18使其关闭为全闭时,为了自EGR阀18的下游侧排出冷凝水,在规定的排出条件成立时,ECU50控制EGR阀18使其强制打开。在此,规定的排出条件包含发动机1的暖机完成之前(也是EGR开始条件成立之前。)、冷却水温THW高于冻结判定水温THC的状况、发动机1的减速而燃料切断时。此外,ECU50在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时,返回到对EGR阀18进行阀关闭控制。
根据以上说明的本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,在应该控制EGR阀18使其关闭为全闭时,在规定的排出条件成立时,利用ECU50控制EGR阀18使其强制打开,因此,在EGR阀18的下游侧产生的冷凝水自EGR阀18的下游侧流下到上游侧,进而在EGR通路17中朝向排气通路5流下而被排出。因此,能够防止由在EGR阀18全闭时泄漏到了EGR阀18的下游侧的EGR气体产生的冷凝水大量地滞留在EGR阀18的下游侧。其结果,能够防止大量的冷凝水导致在EGR通路17、进气通路3中产生腐蚀,能够防止大量的冷凝水流入发动机1的燃烧室16于未然。
在本实施方式中,规定的排出条件包含发动机1的暖机完成之前(也是EGR开始条件成立之前。)、冷却水温THW高于冻结判定水温THC的状况、发动机1的减速而燃料切断时。因而,在发动机1的暖机完成之前在EGR阀18的下游侧产生了的冷凝水自EGR阀18的下游侧流下到上游侧,进而在EGR通路17中朝向排气通路5流下而被排出。因此,能够将发动机1的暖机完成之前产生的冷凝水从EGR阀18的下游侧排出到排气通路5。此外,在减速而燃料切断时,进气量Ga较少,EGR通路17的压力较低,EGR较少,因此,在EGR阀18的下游侧产生了的冷凝水不会被吸引到进气通路3。因此,能够防止冷凝水自EGR通路17不慎流入燃烧室16。并且,在冷却水温THW低于冻结判定水温THC时、即在冷凝水冻结而难以流动这样的冷态时,不对EGR阀18执行强制阀打开控制。因此,能够消除对EGR阀18进行的徒劳的强制阀打开控制。
在本实施方式中,由于在EGR阀18的下游侧设有收集器45,因此,能够利用收集器45收集在EGR阀18的下游侧产生了的冷凝水。而且,在控制EGR阀18使其强制打开时,自该收集器45收集了的冷凝水流下到EGR阀18的上游侧,进而沿着EGR通路17的倾斜朝向排气通路5流下而被排出。因此,能够利用重力自然地将在EGR阀18的下游侧产生了的冷凝水排出到排气通路5。
在本实施方式中,由于在开始强制阀打开控制之后经过了规定时间时将EGR阀18返回到阀关闭控制,因此,不会妨碍之后对EGR阀18进行的通常控制。因此,能够防止在控制EGR阀18使其强制打开之后EGR气体不慎被吸入到燃烧室16,能够防止由EGR气体导致发动机1的运转变得不稳定。
此外,由于在上述排出条件成立时电子节气装置14(节气门21)关闭,因此,即使在控制EGR阀18使其强制打开之后返回到阀关闭控制,进气通路3的比节气门21靠上游的部分的进气压力没有变化,进气通路3中的进气量Ga的变化也很微小。
第2实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第2实施方式。
另外,在以下说明的各实施方式中,对与上述第1实施方式同等的结构元件标注相同的附图标记并省略说明,以不同点为中心进行说明。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与第1实施方式的结构有所不同。图5中利用流程图表示本实施方式的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在图5的流程图中,在以下方面与图3的流程图有所不同:除了图3的流程图的处理之外,在步骤160和步骤170之间设有步骤165的处理,在步骤170和步骤180之间设有步骤175的处理,在步骤200之后设有步骤205的处理,在步骤150和步骤220之间设有步骤215的处理。
将处理转换到该例程,执行步骤100~步骤160的处理,在步骤160的判断结果为肯定的情况下,在步骤165中,ECU50获取没有减速而燃料切断的经过时间Tfcoff。该经过时间Tfcoff的意思是指,在上一次的减速而燃料切断完成之后没有进行减速而燃料切断的经过时间。ECU50通过在发动机1运转时对自上一次的减速而燃料切断完成之后的经过时间进行计数,能够求得该经过时间Tfcoff。
之后,在步骤170的判断结果为肯定的情况下,在步骤175中,ECU50判断该经过时间Tfcoff是否长于规定值D1。即,ECU50判断在上一次的减速而燃料切断完成之后是否是经过规定时间之后。在此,规定值D1的意思是指,由于从被控制而关闭为全闭的EGR阀18的上游侧泄漏到了下游侧的EGR气体、而在EGR阀18的下游侧能产生某种程度的冷凝水的时间。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤210。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤180,执行步骤180~步骤200的处理。
然后,自步骤200转换到步骤205,ECU50将经过时间Tfcoff重置为“0”,将处理返回步骤100。
另一方面,在步骤150的判断结果为否定的情况、即发动机1处于暖机状态的情况下,在步骤215中,ECU50将经过时间Tfcoff重置为“0”,将处理转换到步骤220。
根据上述控制,与第1实施方式不同,规定的排出条件包含发动机1的暖机完成之前(也是EGR开始条件成立之前。)、冷却水温THW高于冻结判定水温THC的状况、发动机1的减速而燃料切断时、自上一次的减速而燃料切断经过了规定时间(规定值D1)之后。即,根据上述控制,除了第1实施方式的排出条件之外,在自上一次的减速而燃料切断经过了规定时间(规定值D1)之后,也控制EGR阀18使其强制打开。
根据以上说明的本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,除了第1实施方式的作用效果之外,还具有以下这样的作用效果。即,由于规定的排出条件包含自上一次的减速而燃料切断经过了规定时间(规定值D1)之后,因此,在有可能在EGR阀18的下游侧、即收集器45处能产生某种程度的量的冷凝水时,该冷凝水从EGR阀18的下游侧流下到上游侧,进而在EGR通路17中朝向排气通路5流下而被排出。因此,能够减少为了自收集器45排出冷凝水而控制EGR阀18使其强制打开的次数,能够仅在冷凝水实质上积存在收集器45时将该冷凝水排出到排气通路5。
第3实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第3实施方式。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与第2实施方式的结构有所不同。图6中利用流程图表示本实施方式的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在图6的流程图中,对于图5的流程图的处理,在设有步骤135的处理来替代步骤130、新设有步骤250和步骤260的处理这一点上与图5的流程图有所不同。
将处理转换到该例程,执行了步骤100~步骤120的处理之后,在步骤135中,ECU50根据进气压力传感器51、旋转速度传感器52以及空气流量计54的检测值获取发动机旋转速度NE、发动机负荷KL以及进气量Ga。
之后,执行步骤140~步骤170的处理,在步骤170的判断结果为否定的情况下,在步骤250中,ECU50判断经过时间Tfcoff是否长于规定值E1。该规定值E1相当于比上述规定值D1短的时间。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤210。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤260。
在步骤260中,ECU50判断本次获取的进气量Ga是否多于规定值F1。在此,规定值F1相当于发动机1为轻负荷运转时的进气量Ga的下限值。在该判断结果为否定的情况下,作为发动机1为轻负荷运转,ECU50将处理转换到步骤180,执行步骤180~步骤205的处理。在该判断结果为肯定的情况下,作为发动机1为中负荷或者高负荷的运转状态,ECU50将处理转换到步骤210。
根据上述控制,ECU50除了第2实施方式的控制之外,还进行以下这样的控制。即,即使作为规定的排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,若自上一次的减速而燃料切断经过规定时间(规定值E1(<D1))之后,则ECU50也以进气量Ga不多于规定值F1时、即发动机1成为规定的轻负荷运转时为条件来控制EGR阀18使其强制打开。
根据以上说明的本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,除了第2实施方式的作用效果之外,还具有以下这样的作用效果。即,即使作为规定的排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,发动机1也以成为规定的轻负荷运转时为条件来控制EGR阀18使其强制打开,因此,自EGR阀18的下游侧的收集器45排出冷凝水的机会增加。因此,即使规定的排出条件不成立,也能够在冷凝水大量地积存于收集器45之前适当地将该冷凝水排出到排气通路5。
在此,与上述各实施方式同样,对EGR阀18执行强制阀打开控制时期望的是,打开EGR阀18而EGR气体不会进入进气通路3,新气被吸入到进气通路3的发动机1处于减速而燃料切断时。在第2实施方式中,在发动机1中不进行减速而燃料切断时,无法对EGR阀18执行强制阀打开控制,在该期间里无法将冷凝水从EGR阀18的下游侧排出到排气通路5。在本实施方式中,即使在发动机1中不进行减速而燃料切断的情况下,只要是自上一次的减速而燃料切断经过规定时间(规定值E1(<D1))之后,也能够在发动机1成为规定的轻负荷运转时对EGR阀18执行强制阀打开控制。在发动机1的轻负荷运转区域中,发动机1的背压较低,即使打开EGR阀18,EGR气体的流量也很少,其流速也非常慢,因此,EGR气体几乎不会进入进气通路3,能够将积存在EGR阀18的下游侧的收集器45中的冷凝水经由EGR通路17排出到排气通路5。
第4实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第4实施方式。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与第3实施方式的结构有所不同。图7中利用流程图表示本实施方式的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在图7的流程图中,对于图6的流程图,在步骤135和步骤140之间新设有步骤136和步骤137的处理、在步骤205之后新设有步骤206的处理、设有步骤255的处理来替代步骤250这一点上与图6的流程图有所不同。
将处理转换到该例程,执行了步骤100~步骤135的处理之后,在步骤136中,ECU50根据本次获取的进气量Ga求得每单位时间的EGR气体泄漏计数值Cegr。该计数值Cegr的意思是指这样的值:推断自全闭状态的EGR阀18泄漏的每单位时间的EGR气体泄漏量。ECU50例如通过参照图8所示那样的规定的图表,能够求得与进气量Ga相对应的EGR气体泄漏计数值Cegr。如图8所示,该图表被设定为进气量Ga越多,计数值Cegr越曲线性地变大。在全闭状态的EGR阀18存在泄漏的情况下,存在发动机1的背压越高、EGR气体向EGR阀18的下游侧泄漏的泄漏量越多的倾向。在此,由于发动机1的背压与进气量Ga大致成正比,因此,通过参照图8所示那样的、与进气量Ga相对应的EGR气体泄漏计数值Cegr(每单位时间的EGR气体泄漏量)的图表,能够预想EGR气体向EGR阀18的下游侧泄漏的泄漏量。
接着,在步骤137中,ECU50求得EGR气体泄漏累积计数值TCegr。ECU50通过对到上一次为止的累积计数值TCegr加上本次求得的计数值Cegr,能够求得本次的累积计数值TCegr。该累积计数值TCegr的意思是指,在EGR阀18成为全闭状态之后从EGR阀18的上游侧泄漏到下游侧的EGR气体的全部的推断泄漏量。
之后,ECU50执行步骤140之后的处理,自步骤205转换到步骤206,将累积计数值TCegr重置为“0”,将处理返回步骤100。
此外,自步骤170转换到步骤255中,ECU50判断累积计数值TCegr是否大于规定值G1。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤260。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤210。
根据上述控制,ECU50除了第3实施方式的控制之外,还进行以下这样的控制。即,ECU50计算在EGR阀18成为全闭状态之后EGR气体从EGR阀18的上游侧泄漏到下游侧的推断泄漏量(累积计数值TCegr)。而且,即使作为规定的排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,ECU50也以该推断泄漏量多于规定值G1且进气量Ga不多于规定值F1时、即发动机1成为规定的轻负荷运转时为条件来控制EGR阀18使其强制打开。
像以上说明的那样,根据本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,除了第3实施方式的作用效果之外,还具有以下这样的作用效果。即,即使作为规定的排出条件之一的减速而燃料切断时不成立,也以EGR气体的推断泄漏量(累积计数值TCegr)多于规定值G1且发动机1成为规定的轻负荷运转时为条件来控制EGR阀18使其强制打开。因而,在EGR阀18的下游侧的收集器45产生某种程度的冷凝水之后,该冷凝水从收集器45流下到EGR阀18的上游侧,进而在EGR通路17中朝向排气通路5流下而被排出。因此,即使规定的排出条件不成立,也能够在冷凝水大量地积存在收集器45之前适当地将该冷凝水经由EGR通路17排出到排气通路5。
第5实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第5实施方式。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与第1实施方式的结构有所不同。图9中利用流程图表示本实施方式的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。
在处理转换到该例程时,在步骤300中,ECU50判断点火是否为关(OFF)。即,ECU50判断是否为了使发动机1停止而操作点火开关57为关(OFF)。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤310。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤330。
在步骤310中,由于点火为关,因此,ECU50执行发动机1的停止。即,ECU50使自喷射器25的燃料喷射停止,使火花塞29的点火动作停止。此外,ECU50将发动机停止标记XESTOP设定为“1”。该标记XESTOP在执行了发动机1的停止时被重置为“1”,在执行了发动机1的启动时被重置为“0”。
接着,在步骤320中,ECU50控制EGR阀18使其强制打开,将处理返回步骤300。由此,在EGR阀18的下游侧被收集器45收集的冷凝水流到EGR阀18的上游侧,在EGR通路17中流下而被排出到排气通路5并被处理。
另一方面,在步骤330中,ECU50判断发动机停止标记XESTOP是否为“0”。即,ECU50判断是否执行了发动机1的启动。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤340。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤350。
在步骤340中,ECU50判断是否要求了发动机1的怠速停止。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤310。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤350。
自步骤330或者步骤340转换到步骤350中,ECU50判断发动机1是否自停止状态被要求了启动。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤360。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤380。
在步骤360中,由于要求发动机1的启动,因此,ECU50控制EGR阀18使其自阀打开状态关闭。即,ECU50将在发动机1停止之前被强制地打开的EGR阀18暂时返回到阀关闭状态。
接着,在步骤370中,ECU50执行发动机1的启动。即,ECU50使起动器(省略图示)起动,并且开始自喷射器25的燃料喷射和火花塞29的点火动作。此外,ECU50将发动机停止标记XESTOP重置为“0”。之后,ECU50将处理返回步骤300。
另一方面,在步骤380中,ECU50根据水温传感器53的检测值获取冷却水温THW。
接着,在步骤390中,ECU50判断本次获取的冷却水温THW是否高于规定值T1。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤400。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤430。在这种情况下,由于发动机1不处于暖机状态,因此,ECU50控制EGR阀18使其关闭。
然后,在步骤430中,作为发动机1不处于暖机状态,ECU50继续EGR阀18的阀关闭控制,将处理返回步骤300。
另一方面,在步骤400中,ECU50根据进气压力传感器51和旋转速度传感器52的检测值获取发动机旋转速度NE和发动机负荷KL。
接着,在步骤410中,ECU50根据发动机旋转速度NE和发动机负荷KL求出EGR阀18的目标开度Tegr。
然后,在步骤420中,ECU50根据目标开度Tegr控制EGR阀18,将处理返回步骤300。
根据上述控制,与上述各实施方式不同,规定的排出条件包含执行发动机1的停止时。此外,ECU50在控制EGR阀18使其强制打开之后对发动机1要求了启动时返回到对EGR阀18进行阀关闭控制。
根据以上说明的本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,与上述各实施方式不同,具有以下这样的作用效果。即,在本实施方式中,由于在执行发动机1的停止时控制EGR阀18使其强制打开,因此,在EGR阀18的下游侧的收集器45中产生了的冷凝水不会从EGR通路17被引入进气通路3,而从EGR阀18的下游侧流下到上游侧,进而在EGR通路17中朝向排气通路5流下而被排出。因此,在执行发动机1的停止时能够将积存在了收集器45中的冷凝水朝向排气通路5排出,并且在发动机1停止之后能够将在收集器45中产生了的冷凝水朝向排气通路5排出,能够防止冷凝水从收集器45经由进气通路3被吸入到燃烧室16。
此外,在本实施方式中,由于在对发动机1要求了启动时返回到对EGR阀18进行阀关闭控制,因此,不会妨碍发动机1启动之后对EGR阀18进行的通常控制。因此,能够防止发动机1启动之后EGR气体不慎被吸入到燃烧室16,能够防止由EGR气体导致发动机1的运转变得不稳定。
第6实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第6实施方式。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与第5实施方式的结构有所不同。图10中利用流程图表示本实施方式的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在图10的流程图中,在设有步骤500~步骤570的处理来替代图9的流程图中的步骤380~步骤430这一点上与图9的流程图有所不同。即,在图10的流程图中,在步骤300之前设有步骤500~步骤530的处理,在步骤320之后设有步骤540和步骤550的处理。此外,在步骤350之后设有步骤560的处理,在步骤530之后设有步骤570的处理。
在处理转换到该例程时,在步骤500中,ECU50根据水温传感器53的检测值获取冷却水温THW。
接着,在步骤510中,ECU50根据进气压力传感器51和旋转速度传感器52的检测值获取发动机旋转速度NE和发动机负荷KL。
接着,在步骤520中,ECU50根据发动机旋转速度NE和发动机负荷KL求得EGR阀18的目标开度Tegr。
接着,在步骤530中,ECU50判断本次获取的冷却水温THW是否低于规定值T1。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤570。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤300,执行步骤300~步骤370的处理。在这种情况下,由于发动机1不处于暖机状态,因此,ECU50控制EGR阀18使其关闭。
在步骤570中,由于发动机1处于暖机状态,因此,ECU50在根据目标开度Tegr控制了EGR阀18之后,将处理返回步骤500。
另一方面,ECU50在步骤320中控制EGR阀18使其强制打开之后,在步骤540中等待经过规定时间而将处理转换到步骤550。在此,规定时间例如能够应用“1秒~2秒”。
然后,在步骤550中,ECU50在从强制阀打开控制返回到对EGR阀18进行阀关闭控制之后,将处理返回步骤500。
另一方面,在步骤350中,在发动机1并未自停止状态被要求启动的情况下,ECU50将处理转换到步骤560,继续对EGR阀18进行阀关闭控制,将处理返回步骤500。
根据上述控制,与第5实施方式不同,规定的排出条件包含发动机1的暖机完成之前(也是EGR开始条件成立之前。)和执行发动机1的停止时。此外,ECU50在开始对EGR阀18进行强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对EGR阀18进行阀关闭控制。
在此,在发动机1不处于暖机状态的情况下,在发动机1停止之后,由于排气通路5的温度较大程度地降低,因此,产生气体从进气通路3向排气通路5的流动。因此,通过控制EGR阀18使其强制打开,残留在进气通路3的残留EGR气体经由EGR通路17被排出到排气通路5,进而被排出到外部。而且,在发动机1停止之后经过时间的同时排气通路5的温度降低量变小时,残留EGR气体从进气通路3向排气通路5的流动停止。此时,由于在排气通路5中大量地残留有自燃烧室16排出来的排气(含有水分),因此,残留EGR气体从进气通路3向排气通路5的流动减弱,在流动消失的时刻,通过从强制阀打开控制返回到对EGR阀18进行阀关闭控制,能够防止残留EGR气体进入进气通路3。
根据以上说明的本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,与第5实施方式不同,具有以下这样的作用效果。即,在本实施方式中,规定的排出条件包含发动机1的暖机完成之前(也是EGR开始条件成立之前。)和执行发动机1的停止时。因而,在发动机1的暖机完成之前,在EGR阀18的下游侧产生的冷凝水在执行发动机1的停止时不会从EGR通路17被引入进气通路3,而是从EGR阀18的下游侧流下到上游侧,进而在EGR通路17中朝向排气通路5流下而被排出。因此,在执行发动机1的停止时能够将积存在收集器45中的冷凝水排出到排气通路5。
此外,在本实施方式中,在执行发动机1的停止时,在开始对EGR阀18进行强制阀打开控制之后经过了规定时间时,返回到对EGR阀18进行阀关闭控制,因此,在下一个发动机启动时不妨碍对EGR阀18进行的通常控制。因此,能够防止在下一个发动机1启动时EGR气体不慎被吸入到燃烧室16,能够防止由EGR气体导致发动机1的运转变得不稳定。
第7实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第7实施方式。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与上述各实施方式的结构有所不同。图11中利用流程图表示本实施方式的EGR阀18的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。
在处理转换到该例程时,在步骤700中,ECU50判断点火是否开(ON)。即,ECU50判断是否为了使发动机1启动而操作点火开关57为开(ON)。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤710。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理返回步骤700。
在步骤710中,ECU50根据进气温度传感器56的检测值获取进气温度THA。
接着,在步骤720中,ECU50根据进气温度THA求得冻结判定水温THC。
接着,在步骤730中,ECU50根据旋转速度传感器52和水温传感器53的检测值获取发动机旋转速度NE和冷却水温THW。
接着,在步骤740中,ECU50判断冷却水温THW是否高于“0℃”。即,判断发动机1的温度状态是否高于冻结温度。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤850。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤750。
在步骤850中,由于发动机1的温度状态处于冻结温度,因此,ECU50禁止对EGR阀18进行强制阀打开控制,将处理返回步骤700。在此,例如在发动机1停止之后,在冷态时将EGR阀18以阀打开状态放置的情况下,有时进入到了EGR阀18的输出轴34和外壳等之间的间隙的冷凝水冻结而阀芯32以阀打开状态固着。在该状态下启动发动机1时,EGR气体有可能不慎流入燃烧室16而发动机1的启动性恶化。因此,为了避免该不良,在步骤850中,禁止对EGR阀18进行强制阀打开控制。
另一方面,在步骤750中,ECU50判断阀关闭标记XEGRO是否为“1”。该标记XEGRO在控制EGR阀18使其关闭的情况下被设定为“1”,在控制EGR阀18使其打开的情况下被设定为“0”。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理返回步骤700。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤760。
在步骤760中,ECU50控制EGR阀18使其强制打开。即,在发动机1启动时,ECU50使EGR阀18自阀关闭状态强制地打开。
接着,在步骤770中,ECU50判断EGR阀18是否打开了。ECU50能够根据例如对于EGR阀18的DC电动机31的指令值进行该判断。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤810。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤780。
在步骤780中,ECU50等待在EGR阀18打开之后经过规定时间而将处理转换到步骤790。在此,规定时间例如能够应用“1秒”。
在步骤790中,ECU50自强制阀打开控制返回到对EGR阀18进行阀关闭控制。然后,在步骤800中,ECU50将阀关闭标记XEGRO设定为“1”,将处理返回步骤700。
另一方面,在步骤810中,ECU50判断冷却水温THW是否低于与进气温度THA相对应的冻结判定水温THC。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤820。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤830。
在步骤820中,作为冷凝水处于可冻结的温度状态,ECU50中断对EGR阀18进行的强制阀打开控制,将处理转换到步骤790。
在步骤830中,ECU50判定EGR阀18的阀芯32在固着状态下为异常。
之后,在步骤840中,ECU50执行EGR异常处理。即,ECU50例如执行将EGR阀18的异常判定存储在存储器中、或者向驾驶员发出警告的处理。之后,ECU50将处理返回步骤700。
根据上述控制,与各实施方式不同,规定的排出条件包含发动机1启动时和冷凝水为非冻结的温度状态时。此外,ECU50在开始对EGR阀18进行强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对EGR阀18进行阀关闭控制。在此,在发动机1为冻结温度状态时,ECU50禁止对EGR阀18进行强制阀打开控制。此外,在发动机1不是冻结温度状态的情况下,在即使控制EGR阀18使其强制打开而该EGR阀18也未打开时且冷却水温THW低于冻结判定水温THC时,ECU50中断对EGR阀18进行的强制阀打开控制,在即使控制EGR阀18使其强制打开而该EGR阀18也未打开时且冷却水温THW高于冻结判定水温THC时,ECU50判定EGR阀18为固着异常。
像以上说明的那样,根据本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,与上述各实施方式不同,具有以下这样的作用效果。即,在本实施方式中,规定的排出条件包含发动机1启动时和冷凝水为非冻结的温度状态时,因此,在EGR阀18的下游侧产生了的冷凝水不会冻结,不会从EGR通路17被引入进气通路3,而从收集器45流下到EGR阀18的上游侧,进而在EGR通路17中朝向排气通路5流下而被排出。因此,能够将在发动机1启动时积存在了收集器45的冷凝水排出到排气通路5。
在本实施方式中,在发动机1启动时,在自对EGR阀18进行的强制阀打开控制开始经过了规定时间时返回到对EGR阀18进行阀关闭控制,因此,不会妨碍发动机1启动时之后对EGR阀18进行的通常控制。因此,能够防止在发动机1启动之后EGR气体不慎被吸入到燃烧室16,能够防止由EGR气体导致发动机1的运转变得不稳定。
在本实施方式中,在发动机1为冻结温度状态时、即冷凝水冻结而不流动时,禁止对EGR阀18进行强制阀打开控制,因此,不会徒劳地控制EGR阀18使其强制打开。
此外,在本实施方式中,在发动机1不是冻结温度状态时,在即使控制EGR阀18使其强制打开而该EGR阀18也未打开时且冷却水温THW低于冻结判定水温THC时,中断对EGR阀18进行的强制阀打开控制。因此,在EGR阀18的阀芯32有可能由于冻结而固着时且冷凝水冻结而不流动时,不会徒劳地控制EGR阀18使其强制打开。
并且,在本实施方式中,在发动机1不是冻结温度状态的情况下,在即使控制EGR阀18使其强制打开而该EGR阀18也未打开时且冷却水温THW高于冻结判定水温THC时,判定EGR阀18为固着异常。因此,在EGR阀18的阀芯32固着而不运动时且冷凝水不冻结时,不会徒劳地控制EGR阀18使其强制打开,能够检测EGR阀18的固着异常。
第8实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第8实施方式。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与第7实施方式的结构有所不同。图12中利用流程图表示冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在图12的流程图中,在设有步骤785的处理来替代图11的流程图中的步骤780这一点上与图11的流程图有所不同。
处理转换到该例程,执行了步骤700~步骤770的处理之后,在步骤770的判断结果为肯定时,在步骤785中,ECU50等待发动机旋转速度NE变得高于规定值N1而将处理转换到步骤790。即,ECU50使发动机1开始启动,在控制EGR阀18使其强制打开之后发动机1的旋转速度NE变得高于规定值N1时,返回到对EGR阀18进行阀关闭控制。
因而,在本实施方式中,与第7实施方式不同,具有以下这样的作用效果。即,在本实施方式中,在开始对EGR阀18进行的强制阀打开控制之后发动机旋转速度NE变得高于规定值N1时,返回到对EGR阀18进行阀关闭控制,因此,不会妨碍发动机1启动时之后对EGR阀18进行的通常控制。因此,能够防止在发动机1启动之后EGR气体不慎被吸入到燃烧室16,能够防止由EGR气体导致发动机1的运转变得不稳定。
第9实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第9实施方式。
在本实施方式中,在发动机系统和冷凝水排出控制的处理内容这一点上与上述各实施方式的结构有所不同。图13中利用概略结构图表示包含本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置的汽油发动机系统。如图13所示,在本实施方式中,在还设有用于向进气通路3的比节气门21靠下游的部分导入新气的新气导入通路41、用于调节新气在新气导入通路41中的流动的新气导入阀42这一点上与图1的发动机系统有所不同。新气导入通路41的入口41a与进气通路3的比EGR通路17的出口17a靠上游的部分连接,新气导入通路41的出口41b与进气通路3的比节气门21靠下游且比稳压箱3a靠上游的部分连接。新气导入阀42为电动阀,由ECU50控制。
在本实施方式中,除了上述各实施方式的EGR阀18的冷凝水排出控制之外,执行新气导入阀42的冷凝水排出控制。图14中利用流程图表示本实施方式的新气导入阀42的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在图14的流程图中,对于图3的流程图的处理,在设有步骤600的处理来替代步骤140、设有步骤610~步骤650的处理来替代步骤170~步骤220这一点上与图3的流程图有所不同。
处理转换到该例程,执行了步骤100~步骤130的处理之后,在步骤600中,ECU50根据本次获取的冷却水温THW求得新气导入阀42的目标开度Tcav。ECU50通过参照规定的图表(省略图示),能够求得与冷却水温THW相对应的目标开度Tcav。
之后,执行步骤150和步骤160的处理,在步骤160的判断结果为肯定的情况下,在步骤610中,ECU50判断本次获取的冷却水温THW是否高于规定值T2(<T1)。在此,规定值T2能够应用例如“50℃”。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤640。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤620。
在步骤620中,ECU50判断本次获取的发动机负荷KL是否低于规定值K1。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤640。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤630。
在步骤630中,ECU50控制新气导入阀42使其微开。即,ECU50使阀关闭状态的新气导入阀42微小地打开。之后,ECU50将处理返回步骤100。
另一方面,自步骤160、步骤610或者步骤620转换到步骤640,ECU50继续对新气导入阀42进行的阀关闭控制,将处理返回步骤100。在此,在步骤150的判断结果为肯定的情况、即冷却水温THW低于规定值T1的情况下,由于发动机1不处于暖机状态,因此,ECU50控制新气导入阀42使其关闭为全闭。因而,在步骤640中,继续该阀关闭控制。
此外,自步骤150转换到步骤650,作为发动机1处于暖机状态,ECU50根据目标开度Tcav控制新气导入阀42,将处理返回步骤100。
根据上述控制,除了上述各实施方式的控制之外,ECU50以发动机1的暖机完成之前(也是EGR开始条件成立之前。)且发动机1成为轻负荷运转时为条件来控制阀关闭状态的新气导入阀42使其微开。
在此,在全闭状态的新气导入阀42存在气体泄漏的情况下,在EGR阀18打开的EGR连通(ON)条件下且在增压机7工作的增压区域中,EGR气体有时从新气导入阀42的下游侧泄漏到上游侧。而且,在发动机1停止时,滞留在新气导入通路41的比新气导入阀42靠上游的部分中的EGR气体等有时在发动机1浸渍时间内(soak time,从发动机停止到重新启动之间的时间)中被冷却而在新气导入通路41中产生冷凝水。因此,在本实施方式中,在发动机1停止过程中,控制新气导入阀42使其关闭为全闭,能够防止在新气导入通路41的比新气导入阀42靠上游的部分中产生了的冷凝水进入进气通路3。
在冷凝水从新气导入通路41泄漏到进气通路3时,有可能与发动机1的低温启动相结合而冷凝水被一下子被吸入到发动机1而导致失火。因此,需要适当地处理在新气导入通路41中产生的冷凝水。因此,在本实施方式中,在发动机1低温启动之后冷却水温THW高于规定值T2(例如“50℃”)且低于发动机1成为暖机状态的规定值T1(例如“70℃”)时的非增压机条件下、即在进气压力PM成为负压的条件下,ECU50使新气导入阀42微开,使冷凝水以喷雾状态从新气导入阀42的上游侧向下流侧地逐渐被再吸入到发动机1的燃烧室16。在此,在冷却水温THW稍高于规定值T2时,由于ECU50控制新气导入阀42使其微开,另外,冷却水温THW越向极低温变低,则在发动机1中混合气的燃烧越差,因此,在冷却水温THW应该使EGR开始的低温条件下执行新气导入阀42的微开控制。另一方面,在EGR连通(ON)开始的发动机1减速运转时,需要使新气导入阀42紧急打开,因此,在此之前处理冷凝水。
像以上说明的那样,根据本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,除了上述各实施方式的作用效果之外,还具有以下这样的作用效果。即,利用ECU50以发动机1的暖机完成之前(也是EGR开始条件成立之前。)且发动机1成为轻负荷运转时为条件来控制阀关闭状态的新气导入阀42使其微开,因此,在新气导入阀42的上游侧在暖机完成之前产生了的冷凝水以喷雾状态被排出到新气导入阀42的下游侧,经由新气导入通路41和进气通路3被吸入到燃烧室16。因此,能够防止在新气导入阀42全闭时由从新气导入阀42的下游侧泄漏到上游侧的EGR气体产生的冷凝水大量地滞留在新气导入阀42的上游侧。其结果,能够防止由于大量的冷凝水而在新气导入通路41中产生腐蚀,能够防止大量的冷凝水流入发动机1的燃烧室16于未然。
第10实施方式
接着,参照附图详细说明将本发明的带增压机的发动机的排气回流装置具体化了的第10实施方式。
在本实施方式中,在冷凝水排出控制的处理内容这一点上与第9实施方式的结构有所不同。图15中利用流程图表示本实施方式的EGR阀18的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。图16中利用流程图表示本实施方式的新气导入阀42的冷凝水排出控制的处理内容的一例子。在图15的流程图中,对于图3的流程图的处理,在步骤170和步骤180之间设有步骤900的处理这一点上与图3的流程图有所不同。此外,在图16的流程图中,对于图14的流程图的处理,在步骤510和步骤520之间设有步骤910的处理这一点上与图14的流程图有所不同。
在图15的例程中,执行步骤100~步骤170的处理,自步骤170转换到步骤900中,ECU50判断新气导入阀42是否处于阀关闭控制过程中。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤210,继续对EGR阀18进行的阀关闭控制。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤180,控制EGR阀18使其强制打开。之后,ECU50将处理转换到步骤190。
另一方面,在图16的例程中,执行步骤100~步骤510的处理,自步骤510转换到步骤620,ECU50判断EGR阀18是否处于阀关闭控制过程中。在该判断结果为否定的情况下,ECU50将处理转换到步骤540,继续对新气导入阀42进行的阀关闭控制。在该判断结果为肯定的情况下,ECU50将处理转换到步骤520,执行步骤520和步骤530的处理。即,在发动机负荷KL成为规定的轻负荷时,控制新气导入阀42使其微开。
根据上述控制,除了上述第9实施方式的控制之外,ECU50在不同的时机执行对EGR阀18进行的强制阀打开控制和对新气导入阀42进行的微开控制。
在此,在发动机1的低温轻负荷时,ECU50通过控制EGR阀18使其强制打开而将滞留EGR气体排出到排气通路5。此时,利用EGR阀18的打开,EGR气体少量进入进气通路3,因此,存在混合气在燃烧室16中的燃烧恶化的倾向。此外,在发动机1的低温轻负荷时,通过控制新气导入阀42使其微开而将滞留EGR气体排出到进气通路3。此时,利用新气导入阀42的微开,EGR气体以喷雾状态进入进气通路3,因此,有可能导致混合气在燃烧室16中的燃烧恶化。因此,在本实施方式中,通过使滞留EGR气体自EGR通路17的排出和滞留EGR气体自新气导入通路41的排出互相错开,极力抑制混合气在燃烧室16中的燃烧恶化。
像以上说明的那样,根据本实施方式的带增压机的发动机的排气回流装置,除了上述第9实施方式的作用效果之外,还具有以下这样的作用效果。即,在本实施方式中,通过控制EGR阀18使其强制打开,EGR气体有可能少量流入进气通路3而被吸入到燃烧室16。此外,通过控制新气导入阀42使其微开,喷雾状态的冷凝水少量流入进气通路3而被吸入到燃烧室16。因此,在本实施方式中,利用ECU50在不同的时机执行对EGR阀18进行的强制阀打开控制和对新气导入阀42进行的微开控制,因此,EGR气体和冷凝水不会同时进入燃烧室16。因此,在发动机1运转时,能够抑制混合气在燃烧室16中的燃烧恶化。
另外,本发明并不限定于上述各实施方式,也能够在不脱离发明主旨的范围内适当地变更结构的一部分进行实施。
(1)在上述各实施方式中,将EGR阀18构成为提升阀且构成为电动阀。相对于此,也能够将EGR阀构成为蝶阀且构成为电动阀。
(2)在上述第7实施方式和第8实施方式中,说明了EGR阀18的冷凝水排出控制,但也能够以同样的主旨作为新气导入阀的冷凝水排出控制来执行。在这种情况下,控制新气导入阀使其微开来替代控制EGR阀18使其强制打开。
产业上的可利用性
无论是例如汽油发动机或者柴油发动机,本发明都能够应用于汽车用发动机。
附图标记说明
1、发动机;3、进气通路;3a、稳压箱;5、排气通路;7、增压机;8、压缩机;9、涡轮;10、旋转轴;16、燃烧室;17、EGR通路(排气回流通路);17a、出口;17b、入口;18、EGR阀(排气回流阀);41、新气导入通路;42、新气导入阀;50、ECU(控制部件);51、进气压力传感器(运转状态检测部件);52、旋转速度传感器(运转状态检测部件);53、水温传感器(运转状态检测部件);54、空气流量计(运转状态检测部件);56、进气温度传感器(运转状态检测部件);57、点火开关(运转状态检测部件)。

Claims (13)

1.一种带增压机的发动机的排气回流装置,其包括:
增压机,其设于发动机的进气通路和排气通路之间,用于使上述进气通路中的进气升压,上述增压机包含配置于上述进气通路的压缩机、配置于上述排气通路的涡轮、将上述压缩机和上述涡轮以能够一体旋转的方式连结起来的旋转轴;
排气回流通路,其使自上述发动机的燃烧室排出到上述排气通路的排气的一部分作为排气回流气体流入上述进气通路而回流至上述燃烧室;
排气回流阀,其用于调节排气回流气体在上述排气回流通路中的流动,位于比上述排气回流通路的出口低的位置,上述排气回流通路的入口与上述排气通路的比上述涡轮靠下游的部分连接,上述排气回流通路的出口与上述进气通路的比上述压缩机靠上游的部分连接;
运转状态检测部件,其用于检测上述发动机的运转状态;
控制部件,其根据上述检测出的运转状态至少控制上述排气回流阀,在上述检测出的运转状态成为规定的运转状态时,上述控制部件控制上述排气回流阀使其关闭为全闭,该带增压机的发动机的排气回流装置的特征在于,
上述排气回流通路的上述出口在铅垂方向上配置于比上述入口高的位置,以冷凝水能够从上述排气回流阀的下游侧流下到上游侧的方式设置,并且以上述冷凝水在上述排气回流通路中朝向上述排气通路流下的方式设置,
在应该控制上述排气回流阀使其关闭为全闭时,为了从上述排气回流阀的上述下游侧排出上述冷凝水,在规定的排出条件成立时,上述控制部件对上述排气回流阀进行强制阀打开控制。
2.根据权利要求1所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述排出条件包含上述发动机的暖机完成之前和上述发动机的减速而燃料切断时。
3.根据权利要求2所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述排出条件还包含自上一次的减速而燃料切断经过了规定时间之后的状况。
4.根据权利要求3所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
即使作为上述排出条件之一的上述减速而燃料切断时不成立,上述控制部件也以上述发动机成为规定的轻负荷运转时为条件来对上述排气回流阀进行强制阀打开控制。
5.根据权利要求3所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述控制部件计算在上述排气回流阀成为全闭状态之后上述排气回流气体从上述排气回流阀的上游侧泄漏到下游侧的推断泄漏量,即使作为上述排出条件之一的上述减速而燃料切断时不成立,也以上述推断泄漏量变得多于规定值而且上述发动机成为规定的轻负荷运转时为条件来对上述排气回流阀进行强制阀打开控制。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述控制部件在开始上述强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对上述排气回流阀进行阀关闭控制。
7.根据权利要求1所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述排出条件包含执行上述发动机的停止时,
在对上述发动机要求了启动时,上述控制部件返回到对上述排气回流阀进行阀关闭控制。
8.根据权利要求1所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述排出条件包含上述发动机的暖机完成之前和执行上述发动机的停止时,
上述控制部件在开始上述强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对上述排气回流阀进行阀关闭控制。
9.根据权利要求1所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述排出条件包含上述发动机启动时和上述冷凝水为非冻结的温度状态时。
10.根据权利要求9所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述控制部件在开始上述强制阀打开控制之后经过了规定时间时返回到对上述排气回流阀进行阀关闭控制。
11.根据权利要求9所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述控制部件在开始上述强制阀打开控制之后上述发动机的旋转速度变得高于规定值时返回到对上述排气回流阀进行阀关闭控制。
12.根据权利要求1~5、7~11中任一项所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
在上述发动机中还设有用于向上述进气通路的比进气量调节阀靠下游的部分导入新气的新气导入通路、用于调节新气在上述新气导入通路中的流动的新气导入阀,
上述控制部件以上述发动机的暖机完成之前而且上述发动机成为轻负荷运转时为条件来控制阀关闭状态的上述新气导入阀使其微开,即对阀关闭状态的上述新气导入阀进行微开控制。
13.根据权利要求12所述的带增压机的发动机的排气回流装置,其特征在于,
上述控制部件在不同的时机执行对上述排气回流阀进行的上述强制阀打开控制和对上述新气导入阀进行的上述微开控制。
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