CN104775943A - 带增压机的发动机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及带增压机的发动机的控制装置。在发动机减速运转时使用ABV等有效地防止增压机喘振，并且抑制EGR气体在进气旁路通路、ABV周围高浓度化。具备增压机(7)的发动机(1)具备低压循环式EGR装置。EGR通路(17)的入口(17a)与排气通路(5)的比涡轮机(9)更下游的位置相连接，EGR通路(17)的出口(17a)与进气通路(3)的比压缩机(8)更上游的位置相连接。在进气通路(3)的比压缩机(8)更下游的位置与进气通路(3)的比压缩机(8)更上游的位置之间设有进气旁路通路(41)，在该通路(41)中设有ABV(42)。节气阀(21)在发动机(1)停止时或者减速运转时关闭。电子控制装置(ECU)(50)在根据发动机(1)的运转状态判断为EGR阀(18)为打开状态且发动机(1)从增压区域起减速运转时，关闭EGR阀(18)，比其关闭的开始迟地使ABV(42)从关闭状态打开。

Description

带增压机的发动机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种具备使发动机的进气压力上升的增压机的发动机，涉及一种具备使发动机的排气的一部分回流至发动机的排气回流装置并根据发动机的运转状态来控制排气回流装置等的带增压机的发动机的控制装置。
背景技术
以往，这种技术例如被汽车用发动机所采用。排气回流装置(Exhaust GasRecirculation(EGR)装置)将从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气体而经由EGR通路引导到进气通路，与流过进气通路的进气进行混合，从而回流至燃烧室。使用设置于EGR通路的EGR阀对EGR通路中流动的EGR气体进行调节。通过该EGR，能够主要减少排气中的氮氧化物(NOx)，能够实现发动机局部负荷时的燃料消耗率提高。
发动机的排气处于不含氧或者氧稀薄的状态。因而，通过EGR使排气的一部分与进气进行混合，由此降低进气中的氧浓度。因此，在燃烧室中，在氧浓度低的状态下燃料进行燃烧，因此燃烧时的峰值温度降低，从而能够抑制NOx的产生。在汽油发动机中，通过EGR能够不增加进气中的氧含量地提高吸入负压，能够减小发动机的泵送损耗。
在此，近来，为了实现发动机的燃料消耗率进一步提高，考虑在发动机的整体运转区域内进行EGR，要求实现大量EGR。为了实现大量EGR，需要针对以往技术，扩大EGR通路的内径或者增加EGR阀的阀体、阀座的流路开口面积。
另外，公知在具备增压机的发动机中也设置有EGR装置。在以下专利文献1中，记载了具备这种增压机的发动机和低压循环式的EGR装置。增压机具备设置于排气通路的涡轮机以及设置于进气通路的压缩机，通过涡轮机对该压缩机进行驱动。在低压循环式的EGR装置中，EGR通路被设于排气通路的比涡轮机更下游的位置与进气通路的比压缩机更上游的位置之间，在该EGR通路中设置EGR阀。另外，在进气通路的比压缩机更下游的位置与进气通路的比压缩机更上游的位置之间设置进气旁路通路，在该进气旁路通路中设置旁路气阀(ABV)。在此，在发动机从增压机进行动作的增压区域起减速运转时(在被设于进气通路的节气阀被关闭时)，作为喘振应对策略而打开ABV，与此同时关闭EGR阀，由此使进气通路的比压缩机更下游的位置的压力减小，并且减少流向进气通路的EGR气体来减少在进气旁路通路和压缩机中循环的EGR气体从而防止EGR气体变为高浓度化。在此，“喘振”是指流过增压机的压缩机和进气通路的气体在流动的方向上强烈地振动的现象。当该现象过于强烈时，存在以下情况：气体从压缩机的出口向入口倒流，或者产生连续的异常声音，或者压缩机、进气通路的配管产生振动。
专利文献1：日本专利第5056953号公报(WO2011/111171)
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所述的控制装置中，当随着大量EGR化而EGR阀变为大型时，存在EGR阀的打开速度、关闭速度变慢的倾向。因此，在ABV打开的过程中有时EGR阀未完成关闭，包含EGR气体的空气在进气通路、压缩机、进气旁路通路之间循环，所循环的该空气中包含的EGR气体有可能变为高浓度化。其结果，在发动机减速过程中，由高浓度的残留EGR气体导致在进气旁路通路、ABV周围有可能产生冷凝水。或者，在启动发动机时，当高浓度的残留EGR气体被取入到燃烧室时，发动机有可能失火。
在此，为了加快EGR阀的关闭速度，考虑使EGR阀的电动机高功率化。但是，在该情况下，EGR阀变为大型或者成本增加。
本发明是鉴于上述情形而完成的，其目的在于提供一种带增压机的发动机的控制装置，该带增压机的发动机的控制装置在发动机减速运转时，使用进气旁路通路和旁路气阀来有效地进行增压机的喘振应对策略，并且能够抑制进气旁路通路、旁路气阀周围的排气回流气体变为高浓度化。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明第一方面所述的发明的宗旨在于，带增压机的发动机控制装置具备：增压机，其被设于发动机的进气通路与排气通路之间，用于使进气通路中的进气压力上升，其中，增压机包括被配置于进气通路的压缩机、被配置于排气通路的涡轮机以及将压缩机与涡轮机以能够一体地旋转的方式连结的旋转轴；排气回流装置，其包括：排气回流通路，其使从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向进气通路从而向燃烧室回流；以及排气回流阀，其用于调节排气回流通路中的排气回流气体的流量，其中，排气回流通路的入口与排气通路的比涡轮机更下游的位置相连接，排气回流通路的出口与进气通路的比压缩机更上游的位置相连接；进气量调节阀，其用于调节进气通路中的进气量，进气量调节阀在发动机加速运转时或者正常运转时打开，在发动机停止时或者减速运转时关闭；进气旁路通路，其使进气通路的比压缩机更下游的位置与进气通路的比压缩机更上游的位置之间旁通；旁路气阀，其用于打开和关闭进气旁路通路；运转状态检测单元，其用于检测发动机的运转状态；以及控制单元，其根据检测出的运转状态来至少控制排气回流阀和旁路气阀，其中，控制单元在根据检测出的运转状态判断为排气回流阀为打开状态且发动机从增压机进行动作的增压区域起减速运转时，关闭排气回流阀，比该排气回流阀的关闭的开始迟地使旁路气阀从关闭状态打开。
根据上述发明的结构，在判断为排气回流阀为打开状态且发动机从增压机进行动作的增压区域起减速运转时，排气回流阀从打开状态关闭，比该排气回流阀的关闭的开始迟地使旁路气阀从关闭状态打开。因而，在发动机减速运转时，关于在排气回流阀的关闭结束之前从排气回流通路流到进气通路的排气回流气体，从进气通路流过压缩机、进气通路以及进气旁路通路而返回至进气通路的循环流量减少。
为了达到上述目的，本发明第二方面所述的发明的宗旨在于，在本发明第一方面所述的发明中，控制单元在判断为发动机减速运转时，在进气量调节阀的关闭结束之前开始打开旁路气阀。
根据上述发明的结构，除了本发明第一方面所述的发明的作用以外，在进气量调节阀的关闭结束之前开始打开旁路气阀，因此在排气回流阀结束关闭之前从排气回流通路流到进气通路的排气回流气体的一部分能够在进气量调节阀的关闭结束之前通过进气量调节阀流向其下游。
为了达到上述目的，本发明第三方面所述的发明的宗旨在于，在本发明第一方面或第二方面所述的发明中，控制单元关闭排气回流阀，在该排气回流阀的开度为打开状态时的2/3以下时开始打开旁路气阀。
根据上述发明的结构，除了本发明第一方面或第二方面所述的发明的作用以外，旁路气阀的打开的开始的延迟是排气回流阀的关闭开始之后的开度成为该排气回流阀的打开状态时的2/3以下时，因此从进气通路流过压缩机、进气通路以及进气旁路通路而返回至进气通路的排气回流气体的循环被最大限度地抑制，并且使增压降低。
为了达到上述目的，本发明第四方面所述的发明的宗旨在于，在本发明第一～第三方面中的任一项所述的发明中，进气旁路通路的出口与进气通路的比排气回流通路的出口更下游的位置相连接。
根据上述发明的结构，除了本发明第一～第三方面中的任一项所述的发明的作用以外，在打开旁路气阀时，空气从进气通路的比压缩机更下游的位置经由进气旁路通路流向进气通路的比压缩机更上游的位置。在此，进气旁路通路的出口与进气通路的比排气回流通路的出口更下游的位置相连接，因此从排气回流通路的出口流出的排气回流气体不容易与从进气旁路通路的出口流出的空气混合。
发明的效果
根据本发明第一方面所述的发明，在发动机减速运转时，能够使用进气旁路通路和旁路气阀来有效地防止增压机的喘振，并且能够抑制进气旁路通路、旁路气阀周围的排气回流气体变为高浓度化。
根据本发明第二方面所述的发明，对于本发明第一方面所述的发明的效果，能够进一步抑制进气旁路通路、旁路气阀周围的排气回流气体变为高浓度化。
根据本发明第三方面所述的发明，除了本发明第一方面或第二方面所述的发明的效果以外，能够高效地抑制进气旁路通路、旁路气阀周围的排气回流气体变为高浓度化，并且最大限度地防止增压机的喘振。
根据本发明第四方面所述的发明，相对于本发明第一～第三方面中的任一项所述的发明的效果，能够更进一步抑制进气旁路通路、旁路气阀周围的排气回流气体变为高浓度化。
附图说明
图1是表示一个实施方式涉及的带增压机的汽油发动机系统的概要结构图。
图2是表示一个实施方式涉及的进气旁路控制的处理内容的一例的流程图。
图3的(a)是表示一个实施方式涉及的发动机减速运转时的节气门开度的特性的时间图，图3的(b)是表示该实施方式涉及的发动机减速运转时的EGR阀开度的特性的时间图，图3的(c)是表示该实施方式涉及的发动机减速运转时的ABV开度的特性的时间图。
图4是表示一个实施方式涉及的通过增压机的压缩机的进气量、增压以及压缩机的临界转速的关系的曲线图。
图5是表示一个实施方式涉及的相对于EGR阀的关闭开始定时的ABV的打开开始定时与压缩机附近的EGR率峰值之间的关系的曲线图。
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：涡轮机；10：旋转轴；14：电子节气装置(进气量调节阀)；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)；21：节气阀；23：节气传感器(运转状态检测单元)；27：加速踏板传感器(运转状态检测单元)；41：进气旁路通路；41a：出口；42：ABV(旁路气阀)；50：ECU(控制单元)；51：进气压传感器(运转状态检测单元)；52：转速传感器(运转状态检测单元)；53：水温传感器(运转状态检测单元)；54：空气流量计(运转状态检测单元)；55：空燃比传感器(运转状态检测单元)。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明使本发明中的带增压机的发动机的控制装置具体化的一个实施方式。
在图1中用概要结构图示出本实施方式中的带增压机的汽油发动机系统。该发动机系统具备往复式的发动机1。发动机1的进气口2连接进气通路3，排气口4连接排气通路5。在进气通路3的入口设有空气净化器6。在进气通路3的比空气净化器6更下游的位置与排气通路5之间设有用于使进气通路3中的进气压力上升的增压机7。
增压机7包括被配置于进气通路3的压缩机8、被配置于排气通路5的涡轮机9、以及将压缩机8与涡轮机9以能够一体地旋转的方式连结的旋转轴10。增压机7通过流过排气通路5的排气使涡轮机9进行旋转而通过旋转轴10使压缩机8一体地旋转，由此使进气通路3中的进气压力上升、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机9的排气旁路通路11。在该排气旁路通路11中设有废气门阀12。使用废气门阀12来调节流过排气旁路通路11的排气，由此调节提供给涡轮机9的排气流量，调节涡轮机9和压缩机8的转速，调节增压机7的增压。
在进气通路3中，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用于将通过压缩机8使压力上升并成为高温的进气冷却为适当温度。在进气通路3的中间冷却器13与发动机1之间的位置设有稳压箱3a。另外，在进气通路3的比中间冷却器13更下游且比稳压箱3a更上游的位置设有作为电动式的节气阀的电子节气装置14。电子节气装置14具备：蝶形的节气阀21，其被配置于进气通路3；DC电动机22，其用于驱动该节气阀21进行打开和关闭；以及节气传感器23，其用于检测节气阀21的开度(节气门开度)TA。电子节气装置14构成为根据驾驶员对加速踏板26的操作通过DC电动机22驱动节气阀21进行打开和关闭，由此对节气阀21的开度进行调节。在本实施方式中，电子节气装置14相当于本发明的进气量调节阀的一例。另外，在排气通路5的比涡轮机9更下游的位置设有用于净化排气的作为排气催化器的催化转化器15。
在进气通路3中，与增压机7相邻地设有绕过压缩机8的进气旁路通路41。即，进气旁路通路41使进气通路3的比压缩机8更下游的位置与进气通路3的比压缩机8更上游的位置之间旁通。在该进气旁路通路41中设有用于打开和关闭该通路41的进气旁路阀(以下称为“ABV”)42。使用ABV 42来调节流过进气旁路通路41的进气，由此减小压缩机8的入口侧的压力与出口侧的压力之间的压力差，从而防止产生喘振。
在发动机1中设有喷射器25，该喷射器25向燃烧室16喷射提供燃料。从燃料箱(图示省略)对喷射器25提供燃料。另外，在发动机1中与各气筒对应地设有火花塞29。各火花塞29接收从点火器30输出的高电压而进行点火动作。根据点火器30输出高电压的输出定时来决定各火花塞29的点火正时。通过火花塞29和点火器30来构成点火装置。
在本实施方式中，在发动机1中设有EGR装置。EGR装置具备：排气回流通路(EGR通路)17，其使从发动机1的燃烧室16排出到排气通路5的排气的一部分作为EGR气体流向进气通路3从而回流至燃烧室16；以及排气回流阀(EGR阀)18，其被设于EGR通路17以调节EGR通路17中的EGR气体的流量。在本实施方式中，EGR装置为低压循环式，EGR通路17被设于排气通路5的比催化转化器15更下游的位置与进气通路3的比压缩机8更上游的位置之间。即，为了使流过排气通路5的排气的一部分作为EGR气体通过EGR通路17流向进气通路3从而回流至燃烧室16，EGR通路17的出口17a与进气通路3的比压缩机8更上游且比进气旁路通路41的出口41a更上游的位置相连接。另外，EGR通路17的入口17b与排气通路5的比催化转化器15更下游的位置相连接。在EGR通路17中设有EGR冷却器20，该EGR冷却器20用于对该通路17中流动的EGR气体进行冷却。在本实施方式中，EGR阀18被配置于EGR通路17的比EGR冷却器20更下游的位置。
如图1所示，EGR阀18构成为提升阀并且构成为电动阀。即，EGR阀18具备由电动机31驱动的阀体32。阀体32大致呈圆锥形状，设置成能够落座在设置于EGR通路17的阀座33。电动机31具备输出轴34，该输出轴34构成为能够直进地进行往复运动(冲程运动)，在该输出轴34的前端固定有阀体32。输出轴34经由轴承35被构成EGR通路17的外壳所支承。而且，通过使电动机31的输出轴34进行冲程运动，由此能够调节阀体32相对于阀座33的开度。EGR阀18的输出轴34被设置为能够在阀体32落座于阀座33的全闭状态至阀体32与轴承35相抵接的全开状态的期间进行规定的冲程的量的冲程运动。在本实施方式中，为了实现大量EGR，与以往的技术相比，阀座33的开口面积扩大。与此相应地，阀体32大型化。
在本实施方式中，为了根据发动机1的运转状态来分别执行燃料喷射控制、点火正时控制、进气量控制、EGR控制以及进气旁路控制等，而由电子控制装置(ECU)50根据发动机1的运转状态来分别控制喷射器25、点火器30、电子节气装置14的DC电动机22、EGR阀18的电动机31以及ABV 42。ECU 50具备中央处理装置(CPU)、预先存储规定的控制程序等或者暂时存储CPU的运算结果等的各种存储器以及与这些各部相连接的外部输入电路和外部输出电路。在本实施方式中，ECU 50相当于本发明的控制单元的一例。外部输出电路连接有点火器30、喷射器25、DC电动机22、电动机31以及ABV 42。外部输入电路连接有以节气传感器23为代表的各种传感器等27、51～55，被输入各种发动机信号。这些各种传感器23、27、51～55相当于用于检测发动机1的运转状态的本发明的运转状态检测单元的一例。
在此，作为各种传感器，除了设置有节气传感器23以外，还设置有加速踏板传感器27、进气压传感器51、转速传感器52、水温传感器53、空气流量计54、空燃比传感器55。加速踏板传感器27检测加速踏板26的操作量、即加速踏板开度ACC。进气压传感器51检测稳压箱3a中的进气压PM。即，进气压传感器51检测比节气阀21更下游的稳压箱3a中的进气压PM。转速传感器52检测发动机1的曲轴1a的旋转角(曲轴转角)，并且将该曲轴转角的变化作为发动机1的转速(发动机转速)NE来进行检测。水温传感器53检测发动机1的冷却水温THW。空气流量计54检测流过进气通路3的紧接空气净化器6的下游的位置的进气流量Ga。空燃比传感器55被设置于排气通路5的紧接催化转化器15的上游的位置，检测排气中的空燃比A/F。
在本实施方式中，ECU 50在发动机1的整体运转区域内控制EGR阀18以根据发动机1的运转状态来执行EGR控制。另一方面，通常，ECU 50根据在发动机1加速运转时或者正常运转时检测出的运转状态将EGR阀18控制为打开，在发动机1停止时、怠速运转时或者减速运转时将EGR阀18控制为完全关闭。
本实施方式中，ECU 50为了根据驾驶员的要求使发动机1运转，而根据加速踏板开度ACC控制电子节气装置14。另外，ECU 50在发动机1加速运转时或者正常运转时根据加速踏板开度ACC将电子节气装置14控制为打开，在发动机1停止时或者减速运转时将电子节气装置14控制为关闭。由此，节气阀21在发动机1加速运转时或者正常运转时被打开，在发动机1停止时或者减速运转时被完全关闭。
在此，在本实施方式的EGR装置中，随着大量EGR化而EGR阀18大型化，因此具有EGR阀18的打开速度、关闭速度变慢的趋势。另外，在发动机1从增压机7进行动作的增压区域起减速运转时，电子节气装置14(节气阀21)被关闭并且EGR阀18被关闭，为了防止增压机7的喘振而使ABV 42从关闭状态打开。在此，当在ABV 42被打开的过程中EGR阀18的关闭延迟时，从EGR通路17的出口17a流到进气通路3的EGR气体与在进气通路3、压缩机8以及进气旁路通路41之间循环的空气混合而循环，由于反复进行该循环而EGR气体有可能高浓度化。其结果，有可能在发动机1停止过程中由于高浓度化的EGR气体而在进气旁路通路41、ABV 42周围产生冷凝水或者在发动机1启动时由于高浓度化的残留EGR气体而引起发动机1失火。因此，在本实施方式中，为了防止残留EGR气体的高浓度化，在发动机1减速运转时，ECU 50执行以下那样的进气旁路控制。
图2中利用流程图来示出该进气旁路控制的处理内容的一例。当处理转移到该例程时，首先，在步骤100中，ECU 50分别取入加速踏板开度ACC、节气门开度TA、发动机转速NE、发动机负荷KL以及EGR阀18的开度EP。在此，ECU 50能够根据发动机转速NE和进气压PM来求出发动机负荷KL。另外，ECU 50能够根据对于EGR阀18的打开指令值来求出其开度EP。
接着，在步骤110中，ECU 50判断发动机1是否为减速运转时。ECU 50例如能够根据加速踏板开度ACC的变化来进行该判断。在其判断结果为肯定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤120。在其判断结果为否定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤230。
在步骤120中，ECU 50判断增压区域标志XCAR是否为“1”。在发动机1的运转状态处于增压区域时将该增压区域标志XCAR设定为“1”，在发动机1的运转状态不处于增压区域的情况下将该增压区域标志XCAR设定为“0”。在其判断结果为肯定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤130。在其判断结果为否定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤260。
在步骤130中，ECU 50判断EGR是否被打开、即是否正在执行EGR。在其判断结果为肯定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤140。在其判断结果为否定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤190。
在步骤140中，处于正在执行EGR的减速运转时，因此ECU 50关闭EGR阀18。
接着，在步骤150中，ECU 50判断减速标志XDCL是否为“1”。在最初判断为减速运转时将该减速标志XDCL设定为“1”，在判断为并非减速运转时将该减速标志XDCL设定为“0”。在其判断结果为否定的情况下，本次的减速运转时的判断作为最初的判断，ECU 50使处理转移到步骤200。在其判断结果为肯定的情况下，本次的减速运转时的判断为第二次以后的判断，ECU 50使处理转移到步骤160。
在步骤200中，ECU 50将减速标志XDCL设定为“1”。接着，在步骤210中，ECU 50取入此时的EGR阀18的开度EP来作为最大开度EPmax。
接着，在步骤220中，ECU 50关闭ABV 42，使处理返回到步骤100。
另一方面，在步骤160中，取入当前时间点的EGR阀18的开度EP。接着，在步骤170中，ECU 50求出最大开度EPmax的2/3的大小来作为判断开度EP1。在此，“2/3”是一例，能够适当地变更该数值。
接着，在步骤180中，ECU 50判断当前时间点的开度EP是否为判断开度EP1以下。在其判断结果为肯定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤190。在其判断结果为否定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤220。
然后，在步骤190中，EGR阀18的开度为判断开度EP1以下，因此ECU 50打开ABV 42，使处理返回到步骤100。在本实施方式中，ECU 50在判断为发动机1减速运转时，在电子节气装置14(节气阀21)的关闭结束之前开始打开ABV 42。
另一方面，在从步骤110转移而在步骤230中，ECU 50判断发动机负荷KL是否大于规定值K1。在此，例如能够将规定值K1设为“80％”。在其判断结果为肯定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤240。在其判断结果为否定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤250。
在步骤240中，由于发动机1的运转状态处于增压区域，因此ECU 50在将增压区域标志XCAR设定为“1”之后，使处理转移到步骤260。
在步骤250中，由于发动机1的运转状态不处于增压区域，因此ECU 50在将增压区域标志XCAR设定为“0”之后，使处理转移到步骤260。
然后，在从步骤120、步骤240或者步骤250转移而在步骤260中，由于并非是发动机1减速运转，因此ECU 50将减速标志XDCL设定为“0”。
接着，在步骤270中，ECU 50判断打开EGR的条件是否成立、即用于执行EGR的条件是否成立。在其判断结果为肯定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤280。在其判断结果为否定的情况下，ECU 50使处理转移到步骤290。
然后，在步骤280中，ECU 50打开EGR阀18，使处理转移到步骤220。
另一方面，在步骤290中，ECU 50关闭EGR阀18，使处理转移到步骤220。
根据上述进气旁路控制，ECU 50在根据检测出的发动机1的运转状态来判断为EGR阀18为打开状态且发动机1从增压机7进行动作的增压区域起减速运转时，关闭EGR阀18，比该EGR阀18的关闭的开始迟地使ABV 42从关闭状态打开。另外，ECU 50在判断为发动机1减速运转时，在电子节气装置14(节气阀21)的关闭结束之前开始打开ABV 42。并且，ECU 50关闭EGR阀18，在该EGR阀18的开度为就要开始关闭的打开状态时的2/3以下时开始打开ABV 42。
图3中利用时间图示出发动机1减速运转时的(a)节气门开度TA、(b)EGR阀18的开度EP以及(c)ABV 42的开度的特性。在时刻t1，如图3的(a)所示，节气阀21开始关闭(节气门开度TA开始减小)，当发动机1进入减速运转时，如图3的(b)中用粗线或者实线所示，同时EGR阀18开始关闭(EGR阀18的开度EP开始减小)。图3的(b)的粗线表示EGR阀18的关闭速度较快的一例，该图3的(b)的实线表示EGR阀18的关闭速度较慢的一例。在此，以往，如图3的(c)中用虚线所示，在该时刻t1，ABV 42从关闭状态开始打开(ABV 42的开度开始增加)。与此相对，在本实施方式中，如图3的(c)中用粗线表示，在比时刻t1稍迟的时刻t2，ABV 42从关闭状态开始打开(ABV 42的开度开始增加)。如图3的(b)中粗线表示，该时刻t2是指EGR阀18的开度减小到其打开状态下的开度EP(最大开度EPmax)的2/3的大小时。之后，节气阀21在时刻t4结束关闭(节气门开度TA的减小结束)，但是ABV 42开始打开的时刻t2为该时刻t4以前。
此外，在EGR阀18的关闭速度较慢的情况下，如图3的(b)中用实线所示，在比时刻t2迟的时刻t3，其开度为最大开度EPmax的2/3的大小，因此ABV 42开始打开也为时刻t3。
根据上述说明的本实施方式中的带增压机的发动机的控制装置，在由ECU 50判断为执行EGR且发动机1从增压区域起减速运转时，由ECU 50使EGR阀18从打开状态关闭，比该EGR阀18的关闭的开始迟地使ABV 42从关闭状态打开。因而，在发动机1减速运转时，关于在EGR阀18的关闭结束之前从EGR通路17的出口17a流到进气通路3的EGR气体，从进气通路3流过压缩机8、进气通路3以及进气旁路通路41而返回到进气通路3的循环流量减少。因此，在发动机1减速运转时，能够使用进气旁路通路41和ABV 42有效地防止增压机7的喘振，并且能够抑制进气旁路通路41、ABV 42周围的EGR气体变为高浓度化。其结果，能够抑制在发动机1停止之后在进气旁路通路41、ABV 42周围由于高浓度的残留EGR气体而产生冷凝水。另外，能够防止在发动机1启动时高浓度的残留EGR气体被取入到燃烧室16而发动机1发生失火。
在本实施方式中，在节气阀21的关闭结束之前开始打开ABV 42，因此在EGR阀18的关闭结束之前从EGR通路17的出口17a流到进气通路3的EGR气体的一部分能够在节气阀21的关闭结束之前经由节气阀21流向其下游。因此，能够进一步抑制进气旁路通路41、ABV 42周围的EGR气体变为高浓度化。
在本实施方式中，ABV 42的打开的开始的延迟为EGR阀18的关闭开始之后的开度为其打开状态时的最大开度EPmax的2/3以下时，因此从进气通路3流过压缩机8、进气通路3以及进气旁路通路41而返回到进气通路3的EGR气体的循环被最大限度地抑制，并且使增压减小。因此，能够一边高效地抑制进气旁路通路41、ABV 42周围的EGR气体变为高浓度化一边最大限度地防止增压机7的喘振。
另外，在本实施方式中，在打开了ABV 42时，进气从进气通路3的比压缩机8更下游的位置经由进气旁路通路41流向进气通路3的比压缩机8更上游的位置。在此，进气旁路通路41的出口41a与进气通路3的比EGR通路17的出口17a更下游的位置相连接，因此从EGR通路17的出口17a流出的EGR气体不容易与从进气旁路通路41的出口41a流出的空气混合。因此，能够更进一步抑制进气旁路通路41、ABV 42周围的EGR气体变为高浓度化。
图4中利用曲线图示出通过增压机7的压缩机8的进气量、增压以及压缩机8的临界转速Cnemax的关系。在该曲线图中，用阴影表示的区域表示增压机7产生喘振的喘振产生区域。根据该曲线图可知，在进气量较小的区域内产生喘振。根据本实施方式的进气旁路控制，在图4中，当发动机1从喘振产生区域外的第一条件CO1开始减速运转时，由于压缩机8的进气量减少并且ABV 42的打开一时延迟，因此发动机1的运转状态转移到喘振产生区域内的第二条件CO2。但是，之后，ABV 42被打开，因此发动机1的运转状态转移到喘振产生区域外的第三条件CO3，由此能够避免产生喘振。
图5中利用曲线图示出相对于EGR阀18的关闭开始定时的ABV 42的打开开始定时与压缩机8附近的EGR率峰值之间的关系。在该曲线图中，黑色三角标记的曲线图表示使用了关闭速度较快的EGR阀18的第一情况J1，圆圈标记的曲线图表示使用了关闭速度较慢的EGR阀18的第二情况J2。在该曲线图中，横轴的“0”表示EGR阀18开始关闭的定时。根据该曲线图可知，当使ABV 42的打开开始定时早于“0”时，第一情况J1和第二情况J2的EGR率峰值均为60％左右的高值。另一方面，根据该曲线图可知，当使ABV 42的打开开始定时比“0”延迟“0.1秒钟”左右时，第一情况J1和第二情况J2的EGR率峰值均减少至“10％”左右的低值。根据该情况可知，能够降低在进气旁路通路41中循环的空气中的EGR气体浓度。但是，当使ABV 42的打开开始定时比“0”延迟“0.2秒”左右时，第一情况J1和第二情况J2的EGR率峰值均停留在“10％”左右的低值，但是增压机7产生喘振。根据该情况可知，需要使ABV 42的打开开始定时比EGR阀18的关闭开始定时适当地延迟。在本实施方式中，将该延迟的定时设定为“关闭EGR阀18，其开度成为打开状态时的2/3以下时”。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离发明的宗旨的范围内还能够适当地变更结构的一部分而实施。
(1)在上述实施方式中，将ABV 42的打开开始定时相对于EGR阀18的关闭开始定时的延迟设定为“关闭EGR阀18，其开度成为打开状态时的2/3以下时”，但是还能够根据从EGR阀18的关闭开始定时起的经过时间来设定该ABV 42的打开开始定时的延迟。
(2)在上述实施方式中，构成为将进气旁路通路41的出口41a与进气通路3的比EGR通路17的出口17a更下游的位置进行连接，但是并不限定于此，还能够将进气旁路通路的出口在与EGR通路的出口大致相同位置处与进气通路进行连接或者将进气旁路通路的出口与进气通路的比EGR通路的出口更上游的位置进行连接。
产业上的可利用性
本发明例如能够利用于汽车用的汽油发动机或者柴油发动机。

Claims (4)

1.一种带增压机的发动机的控制装置，其特征在于，具备：
增压机，其被设于发动机的进气通路与排气通路之间，用于使上述进气通路中的进气压力上升，上述增压机包括被配置于上述进气通路的压缩机、被配置于上述排气通路的涡轮机以及将上述涡轮机与上述压缩机以能够一体地旋转的方式连结的旋转轴；
排气回流装置，其包括：排气回流通路，其使从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向上述进气通路从而向上述燃烧室回流；以及排气回流阀，其用于调节上述排气回流通路中的上述排气回流气体的流量，其中，上述排气回流通路的入口与上述排气通路的比上述涡轮机更下游的位置相连接，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更上游的位置相连接；
进气量调节阀，其用于调节上述进气通路中的进气量，上述进气量调节阀在上述发动机加速运转时或者正常运转时打开，在上述发动机停止时或者减速运转时关闭；
进气旁路通路，其使上述进气通路的比上述压缩机更下游的位置与上述进气通路的比上述压缩机更上游的位置之间旁通；
旁路气阀，其用于打开和关闭上述进气旁路通路；
运转状态检测单元，其用于检测上述发动机的运转状态；以及
控制单元，其根据检测出的上述运转状态来至少控制上述排气回流阀和上述旁路气阀，
其中，上述控制单元在根据检测出的上述运转状态判断为上述排气回流阀为打开状态且上述发动机从上述增压机进行动作的增压区域起减速运转时，关闭上述排气回流阀，比该排气回流阀的关闭的开始迟地使上述旁路气阀从关闭状态打开。
2.根据权利要求1所述的带增压机的发动机的控制装置，其特征在于，
上述控制单元在判断为上述发动机减速运转时，在上述进气量调节阀的关闭结束之前开始打开上述旁路气阀。
3.根据权利要求1或者2所述的带增压机的发动机的控制装置，其特征在于，
上述控制单元关闭上述排气回流阀，在该排气回流阀的开度为上述打开状态时的2/3以下时开始打开上述旁路气阀。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的带增压机的发动机的控制装置，其特征在于，
上述进气旁路通路的出口与上述进气通路的比上述排气回流通路的上述出口更下游的位置相连接。
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