CN105164398A - 排气回流装置 - Google Patents

排气回流装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105164398A
CN105164398A CN201380075930.7A CN201380075930A CN105164398A CN 105164398 A CN105164398 A CN 105164398A CN 201380075930 A CN201380075930 A CN 201380075930A CN 105164398 A CN105164398 A CN 105164398A
Authority
CN
China
Prior art keywords
exhaust
egr
air
egr passage
exhaust gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201380075930.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105164398B (zh
Inventor
高宫二三郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN105164398A publication Critical patent/CN105164398A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105164398B publication Critical patent/CN105164398B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D13/00—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing
    • F02D13/02—Controlling the engine output power by varying inlet or exhaust valve operating characteristics, e.g. timing during engine operation
    • F02D13/0242—Variable control of the exhaust valves only
    • F02D13/0249—Variable control of the exhaust valves only changing the valve timing only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
    • F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
    • F02D41/005—Controlling exhaust gas recirculation [EGR] according to engine operating conditions
    • F02D41/0055—Special engine operating conditions, e.g. for regeneration of exhaust gas treatment apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/042—Introducing corrections for particular operating conditions for stopping the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23—Layout, e.g. schematics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/50—Arrangements or methods for preventing or reducing deposits, corrosion or wear caused by impurities
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D2041/001—Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101—Engine speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

提供能够抑制发动机停止后的EGR路径内的凝结水的产生的排气回流装置。在将点火从开启切换为关闭时，燃料喷射被禁止。因此，在该切换后流入汽缸内的气体(新气)不燃烧地向排气通路14排出。在本发明中，改变排气门的打开正时EVO使得该气体的脉动高的峰值部分产生在EGR分支点，并且打开EGR阀32。由此，能够将在排气通路14流动的新气导入EGR通路28，所以能够以新气置换EGR通路28内的EGR气体。

Description

排气回流装置
技术领域
本发明涉及排气回流装置。
背景技术
以往，已知在内燃机中采用排气回流(ExhaustGasRecirculation：EGR)装置。例如，专利文献1公开了如下排气回流装置：设置有将EGR冷却器与EGR阀之间的EGR通路和比EGR通路与排气通路的连接部靠下游的排气通路连接起来的连通路，并且在比该EGR通路与排气通路的连接部靠下游且比该连通路与排气通路的连接部靠上游的排气通路设置有排气节流阀，执行关闭该EGR阀和该排气节流阀的控制。
若关闭EGR阀，则EGR通路与进气通路的连通被切断。若关闭排气节流阀，则比排气节流阀靠上游侧的排气通路内的压力变为高于比排气节流阀靠下游侧的排气通路内的压力。因此，若执行上述控制，则能够使来自内燃机的排气按照上游侧的排气通路、EGR通路、连通路、下游侧的排气通路的顺序流动。因此，即使在EGR冷却器等EGR通路内产生了凝结水，也该凝结水能够载于该排气的流动而排出到排气通路侧。因而，能够防止凝结水的残留所致的EGR路径的腐蚀于未然。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-002351号公报
专利文献2：日本特开2007-303381号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，即使在执行了上述控制的情况下，EGR路径内也依然残留有排气。因此，若在该状态下将发动机停止且EGR路径因外界气体而被冷却，则残留排气中的水分会凝结。即，在发动机停止期间在EGR路径内会产生凝结水。
本发明是鉴于上述课题而做出的。即，其目的在于提供能够抑制在发动机停止后在EGR路径内产生凝结水的排气回流装置。
用于解决问题的手段
第1发明是用于达到上述目的的排气回流装置，其特征在于，具备：
EGR通路，其连接内燃机的进气通路和排气通路；
EGR通路开闭单元，其对所述EGR通路进行开闭；
排气门，其设置于所述内燃机的汽缸；
可变气门机构，其能够改变所述排气门的打开特性；以及
可变气门机构控制单元，其控制所述可变气门机构，
所述可变气门机构控制单元，在燃料喷射的非执行期间改变所述排气门的打开正时，使所述排气通路内的压力振幅成为极大的位置与所述EGR通路和所述排气通路的连接部一致，
所述EGR通路开闭单元，在燃料喷射的非执行期间，在所述连接部的压力比所述进气通路内的压力高时打开所述EGR通路，在所述连接部的压力为所述进气通路内的压力以下时关闭所述EGR通路。
另外，第2发明的特征在于，在第1发明中，
所述可变气门机构构成为，能够根据所述内燃机的转速来改变所述打开正时，
所述转速越降低，所述可变气门机构控制单元越使所述打开正时提前。
另外，第3发明的特征在于，在第2发明中，
所述可变气门机构构成为，能够根据所述转速来改变所述排气门的工作角，
所述转速越降低，所述可变气门机构控制单元越使所述工作角扩大。
另外，第4发明的特征在于，在第1至第3发明中任一发明中，具备：
空气流量计，其检测在所述进气通路流动的进气流速的变化；和
打开正时调节单元，其在燃料喷射的非执行期间根据由所述空气流量计检测到的进气流速的变化来调节所述打开正时。
发明的效果
若对排气门进行开闭，则在排气通路内产生压力的变动。在燃料喷射的非执行期间，内燃机的汽缸内的气体(新气)以原样的状态被向排气通路排出。即，若在燃料喷射的非执行期间对排气门进行开闭，则由于在排气通路流动的新气而产生该压力的变动。根据第1发明，在燃料喷射的非执行期间，改变排气门的打开正时而使排气通路内的压力的振幅成为极大的位置与EGR通路和排气通路的连接部一致，而且在该连接部的压力比进气通路内的压力高时打开EGR通路，在该连接部的压力为进气通路内的压力以下时关闭EGR通路，所以能够使在该连接部产生高的压力的新气经由EGR通路返回进气通路。即，能够以新气对EGR通路进行扫气。被导入EGR通路的新气的温度与外界气体温度大致相等。因此，即使在该新气的导入后将发动机停止，也能够良好地抑制在发动机停止期间在EGR通路产生凝结水的情况。
在燃料喷射的非执行期间，发动机转速降低。若发动机转速降低，则排气通路内的压力的脉冲间隔变宽，所以在上述连接部产生了高的压力后到再次产生高的压力为止的时间变长。根据第2发明，发动机转速降低得越低，越使上述打开正时提前，所以与不改变上述打开正时的情况相比，能够使在上述连接部产生了高的压力后到再次产生高的压力为止的时间变短。因此，能够以更短的时间完成EGR通路内的扫气。
若使排气门的打开正时提前，则进气门和排气门均打开的气门重叠量会变化。根据第3发明，发动机转速越降低，使用可变气门机构越使排气门的工作角扩大，所以能够抑制该气门重叠量的大幅变化。因此，能够将车辆等的驾驶员感到的减速感保持为一定。
如果气体从EGR通路流入进气通路，则该气体会与在进气通路流动的进气干涉，所以进气流速变化。根据第4发明，在燃料喷射的非执行期间根据由空气流量计检测到的进气流速的变化来调节排气门的打开正时，所以即使在排气通路内的压力的峰值位置临时移动了的情况下，也能够使该峰值位置与上述连接部一致。
附图说明
图1是用于说明实施方式1的排气回流装置的结构的图。
图2是表示排气通路14内的排气压力的图。
图3是表示排气门的打开正时EVO的提前例的图。
图4是表示发动机转速NE与打开正时EVO的关系的图。
图5是表示在实施方式1中由ECU50执行的扫气控制的例程的流程图。
图6是表示实施方式1的变形例的图。
图7是用于说明实施方式2中的工作角改变控制的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，对在各图中共用的要素标注同一附图标记，省略重复的说明。另外，在附图中，标注有#的数字表示汽缸编号。
实施方式1.
(排气回流装置的结构)
首先，参照图1至图5对本发明的实施方式1进行说明。
图1是用于说明实施方式1的排气回流装置的结构的图。本实施方式的排气回流装置具备作为内燃机的发动机10。发动机10是直列4缸的汽油发动机，其点火顺序设为1号→3号→4号→2号汽缸。此外，在本发明中，发动机10的汽缸数和汽缸配置不限于此。对发动机10的各汽缸设置有用于喷射燃料的喷嘴(未图示)。
在发动机10的各汽缸连接有进气通路12和排气通路14。在进气通路12的上游侧设置有输出与被吸入进气通路12的进气(新气)的流量相应的信号的空气流量计16。在空气流量计16下游的进气通路12设置有涡轮增压器18。涡轮增压器18具备压缩机18a和涡轮机18b。压缩机18a和涡轮机18b通过连结轴连结成一体。压缩机18a由被输入到涡轮机18b的排气的能量驱动而旋转。
在压缩机18a下游的进气通路12设置有用于冷却由压缩机18a压缩了的进气的中冷器20。在中冷器20的下游配置有节气门22。节气门22是由马达驱动的电子控制式的气门，基于由加速器开度传感器24检测到的加速器开度AA而被驱动。
在涡轮机18b下游的排气通路14配置有排气催化剂26。排气催化剂26是在流入其中的排气空燃比处于理论配比附近的窄范围的情况下有效净化排气中的HC、CO、NOx这3种成分的三元催化剂。在排气催化剂26下游的排气通路14连接有EGR通路28的一端。在EGR通路28的中途设置有EGR冷却器30。在EGR冷却器30下游的EGR通路28设置有控制从EGR通路28流入进气通路12的气体(EGR气体)的流量的EGR阀32。EGR通路28的另一端连接于压缩机18a上游的进气通路12。
另外，本实施方式的排气回流装置具备作为控制装置的ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)50。如图1所示，在ECU50的输入侧，除了上述的空气流量计16、加速器开度传感器24以外，还电连接有检测发动机转速NE的曲轴角传感器34和发动机10的控制所需的各种传感器(检测节气门22的开度的节气开度传感器等)。
在ECU50的输入侧也电连接有点火开关36。点火开关36为如下结构：在被车辆等的驾驶员执行了预定的操作(例如，将点火开关36拨转到预定位置等操作)的情况下，输出使发动机10起动的信号。此外，在本说明书中，该信号的输出期间设为相当于点火为开启的状态，非输出期间设为相当于关闭的状态。
另一方面，在ECU50的输出侧，除了上述的节气门22、EGR阀32以外，还电连接有可变气门机构38。可变气门机构38设为是具备能够连续改变设置于发动机10的各汽缸的排气门(未图示)的升程量和工作角的功能(升程可变功能)、和能够通过使用液压或马达改变排气凸轮的相位从而改变该排气门的开闭正时的功能(相位可变功能)的机构。ECU50基于来自上述各种传感器的输入信息执行预定的程序，通过使上述各种致动器等工作来执行与发动机10的运转相关的各种控制。
(实施方式1的特征)
图1所示的EGR通路28、EGR冷却器30以及EGR阀32构成所谓的低压回路(LowPressureLoop：LPL)EGR系统。根据LPL-EGR系统，能够向压缩机18a上游的进气通路12导入低压的EGR气体。即，由于能够将低压的EGR气体导入成为增压前的进气，所以EGR气体的大量导入成为可能。另外，根据LPL-EGR系统，能够由EGR冷却器30冷却EGR气体。因此，能够将大量的EGR气体在冷却了的基础上使其返回发动机10。因而，能够提高与燃烧温度的降低相伴的NOx排出量减少这一通过EGR系统得到的效果。
另外，若通过EGR冷却器30冷却EGR气体，则有时在该EGR冷却器30的内壁产生凝结水。在此，在发动机10的运转期间产生的凝结水通常与进气一起流动而被吸入发动机10。另一方面，在发动机10的停止期间，因包括EGR冷却器30的EGR通路28内的EGR气体被冷却而产生的凝结水残留在EGR冷却器30内。而且，若该残留状态长时间持续，则会腐蚀EGR冷却器30内。其原因在于，EGR气体中含有来自燃料的硫成分、来自排气的氮成分，这些成分溶解于凝结水，结果成为酸性水溶液。
发动机10的停止期间的凝结水的产生，容易在EGR气体的导入后立刻将发动机10停止的情况下发生。其原因在于，由于在EGR气体的导入后EGR阀32被关闭，因此若在该状态下发动机10停止，则未被导入进气通路12的EGR气体会残留在EGR冷却器30内。而且，若伴随时间的推移该EGR气体被冷却，则会产生凝结水。因此，在本实施方式中，执行利用发动机10即将停止时的排气压力将EGR冷却器30内的EGR气体挤出到进气通路12侧的控制(扫气控制)。以下，参照图2至图3对该扫气控制进行说明。
图2是表示排气通路14内的排气压力的图。此外，在图2的横轴中，设为越向右侧移动越接近汽缸盖(未图示)，越向左侧移动越远离汽缸盖(越接近排气通路的出口)。在发动机10的运转期间，由于发动机10的活塞往复运动，排气门也相应地动作，所以在排气通路14内产生由行波、反射波引起的干涉波。因此，如图2所示，在排气通路14内会观察到压力的振幅大的部位(在为驻波的情况下，为压力的波腹)、压力的振幅小的部位(在为驻波的情况下，为压力的波节)。
在此，“发动机10即将停止时”是指从车辆等停止且由该驾驶员将点火从开启状态切换为关闭状态起到发动机转速NE成为零为止的期间。在该期间，发动机10的活塞依靠惯性进行往复运动，排气门也持续动作。因此，在该期间也产生如图2所示的排气脉动。
另外，若将点火从开启状态切换为关闭状态，则执行燃料切断(F/C)。即，禁止来自喷嘴的燃料喷射。因此，在上述期间流入汽缸内的气体(新气)不会燃烧，而以原样的状态向排气通路14排出。即，在上述期间中由新气形成图2所示的脉动。
在本实施方式的扫气控制中，利用该新气的脉动。即，使用可变气门机构38的相位可变功能改变排气门的打开正时EVO使得在上述期间流入汽缸内并被排出了的气体的脉动高的峰值部分产生在EGR分支点(即，排气通路14与EGR通路28的连接点)，并且打开EGR阀32。如此一来，能够将在排气通路14流动的新气导入EGR通路28，所以能够以新气置换EGR冷却器30内的EGR气体。因而，能够防止在发动机10的停止期间在EGR冷却器30产生凝结水于未然。
但是，在上述期间中发动机转速NE持续降低。因此，在本实施方式的扫气控制中，与发动机转速NE的降低配合地使打开正时EVO提前。图3是表示排气门的打开正时EVO的提前例的图。若发动机转速NE降低，则脉动的脉冲间隔变宽。于是，如图3(a)、(b)中箭头所示，从3号汽缸排出的气体的脉动高的峰值部分从EGR分支点向汽缸盖侧移动。即，在来自1号汽缸的脉动高的峰值部分经过了EGR分支点后，直到来自3号汽缸的脉动高的峰值部分到达EGR分支点为止需要很长的时间。因此，如图3(C)所示使打开正时EVO提前(使3号汽缸的排气门早打开)。通过进行这样的调节，能够将来自3号汽缸的脉动高的峰值部分到达EGR分支点为止的时间缩短得比图3(b)的情况短。即，能够在短时间内置换EGR冷却器30内的EGR气体。
由于能够进行这样的峰值调节，所以在本实施方式中设为将发动机转速NE与打开正时EVO的关系预先映射化而存储在ECU50内。图4是表示发动机转速NE与打开正时EVO的关系的图。如图4所示，在发动机转速NE从NE1向NE2、NE3降低的情况下，使打开正时EVO提前而从EVO1向EVO2、EVO3改变。此外，图4的关系可以在从发动机10的汽缸盖到EGR分支点的距离是已知的这一条件的基础上通过对发动机转速NE与打开正时EVO的关系进行模拟等来求出。
另外，如图3所示，来自各汽缸的脉动低的峰值部分也经过EGR分支点。若低的峰值部分经过，则排气通路14内的压力比进气通路12内的压力(即大气压)低，本应该从排气通路14导入EGR通路28的新气有可能逆向流动。因此，在本实施方式的扫气控制中，仅在EGR分支点的压力比进气通路12内的压力高时打开EGR阀32。即，在EGR分支点的压力比进气通路12内的压力低时关闭EGR阀32。
由于能够进行这样的EGR阀的开闭控制，所以在本实施方式中设为将确定了EGR分支点的压力比进气通路12的压力高的曲轴角度的范围的压力映射存储在ECU50内。此外，该压力映射可以在从发动机10的汽缸盖到EGR分支点的距离是已知的这一条件的基础上通过对发动机转速NE、打开正时EVO以及EGR分支点的压力与曲轴角度的关系进行预先模拟等来求出。
(实施方式1中的具体处理)
接着，参照图5对用于实现上述的功能的具体处理进行说明。图5是表示在实施方式1中由ECU50执行的扫气控制的例程的流程图。此外，图5所示的例程设为在发动机10的运转期间反复执行。
在图5所示的例程中，首先ECU50判定EGR气体的扫气条件是否成立(步骤100)。该扫气条件设为在点火从开启状态切换成了关闭状态的情况下成立。ECU50在判定为扫气条件成立的情况下进入步骤110，在判定为不成立的情况下暂时终止本例程。
在步骤110中，ECU50算出发动机转速NE。具体而言，ECU50根据曲轴角传感器34的输出算出发动机转速NE。接着，ECU50针对在步骤110中算出的发动机转速NE判定NE>0是否成立(步骤120)。ECU50在NE>0的情况下进入步骤130。由于能够在NE＝0的情况下判断为发动机10停止了，所以ECU50终止本例程。
在步骤130中，ECU50使打开正时EVO提前。具体而言，ECU50将在步骤110中算出的发动机转速NE应用于表示图4的关系的映射而求出打开正时EVO，将求出的打开正时EVO输入可变气门机构38。接着，在步骤140中，ECU50按照上述压力映射对EGR阀32进行开闭，再次返回步骤110。即，步骤110、130、140的处理反复执行，直到发动机转速NE＝0为止。
以上，根据图5所示的例程，在EGR气体的扫气条件成立了的情况下，能够基于图4的关系使打开正时EVO提前，直到发动机转速NE＝0为止。因此，能够在发动机10即将停止时由在排气通路14流动的新气置换EGR冷却器30内的EGR气体。
另外，在上述实施方式1中以LPL-EGR系统为例进行了说明。然而，上述实施方式1的扫气控制也可以应用于包括将中冷器20下游的进气通路12和涡轮机18b上游的排气通路14连接的EGR通路、设置于该EGR通路的EGR冷却器和EGR阀(均未图示)的高压回路(HighPressureLoop：HPL)EGR系统。进一步而言，也可以应用于不具备涡轮增压器18和/或中冷器20的非增压式的EGR系统。
另外，在上述实施方式1中，在发动机10的即将停止时执行了扫气控制，但该排气控制的执行正时不限于此。在进行在例如驻停车和/或等待红绿灯的期间使发动机10停止的所谓怠速停止时，执行燃料切断。因此，若在该怠速停止期间执行与上述实施方式1同样的扫气控制，则能够由在排气通路14流动的新气置换EGR冷却器30内的EGR气体。即，也能够在执行上述实施方式1的扫气控制之前进行同样的扫气控制。因此，通过单独地或者与上述实施方式1的扫气控制相组合地执行在该怠速停止期间进行的排气控制，能够良好地防止发动机10的停止期间的凝结水的产生。
另外，在上述实施方式1中，由EGR阀32的开闭控制来防止从排气通路14向EGR通路28的新气的逆向流动，但例如也可以通过在EGR通路28上设置止回阀来防止该逆向流动。图6是表示实施方式1的变形例的图。如图6所示，在EGR冷却器30上游的EGR通路28设置有常闭的止回阀40。止回阀40构成为在排气通路14内的压力高于进气通路12内的压力(即大气压)时打开。即，在排气通路14内的压力比大气压高时排气通路14与EGR通路28连通，在排气通路14流动的气体能够流入EGR通路28。
另外，在上述实施方式1中，利用发动机转速NE与打开正时EVO的关系(即图4的关系)进行脉动的峰值调节。然而，也可以不利用该关系而进行脉动的峰值调节。具体而言，也可以利用由空气流量计16检测到的进气流量的变化来进行该脉动的峰值调节。如果气体从EGR通路28流入进气通路12，则该气体的脉动干扰在进气通路12流动的进气，所以进气流量变化。因此，如果利用该变化使打开正时EVO提前，则如图3(C)所示，能够缩短脉动高的峰值部分到达EGR分支点为止的时间。此外，该使用空气流量计16和可变气门机构38的峰值调节，也可以是出于对利用图4的关系的峰值调节进行进一步校正的目的而进行。
此外，在上述实施方式1中，ECU50通过执行图5的步骤130的处理而实现了上述第1发明中的“可变气门机构控制单元”，通过执行该步骤140的处理而实现了该发明中的“EGR通路开闭单元”。
另外，在上述实施方式1的变形例中，止回阀40相当于上述第1发明中的“EGR通路开闭单元”。
另外，在上述实施方式1的变形例中，ECU50通过利用上述进气流量的变化来使打开正时EVO提前从而实现了上述第4发明中的“打开正时调节单元”。
实施方式2.
(实施方式2的特征)
接着参照图7对本发明的实施方式2进行说明。
在上述实施方式1的扫气控制的执行时，使用可变气门机构38的相位可变功能来使排气门的打开正时EVO提前。然而，若仅是使打开正时EVO提前，则进气门和排气门均打开的气门重叠(overlap)量会变化从而产生不良情况。例如，若气门重叠量减少，则泵气损失变大，驾驶性能会恶化。因此，在本实施方式中，设为利用可变气门机构38的升程可变功能来执行改变排气门的工作角EOA的控制(工作角改变控制)。
图7是用于说明实施方式2中的工作角改变控制的图。如图7所示，在本实施方式的扫气控制的执行期间，与发动机转速NE的降低相配合地，使打开正时EVO从EVO1向EVO2、EVO3提前。同时，使工作角EOA从EOA1向EOA2、EOA3扩大。于是，排气门的关闭正时EVC不会变化(EVC1＝EVC2＝EVC3)，所以能够将气门重叠量保持为一定。因此，既能够一边将车辆等的驾驶员感到的减速感保持为一定，也能够得到通过上述实施方式1的扫气控制实现的效果。
由于能够进行这样的工作角调节，因此在本实施方式中，设为通过预先模拟等求出发动机转速NE与工作角EOA的关系，将该关系映射化而存储在ECU50内。
另外，在上述实施方式2中，与发动机转速NE的降低相配合地使工作角EOA扩大。然而，如上述实施方式1的变形例所述，发动机转速NE有时会增加。在这样的情况下，基于图4所示的关系与发动机转速NE的增加相配合地使打开正时EVO延迟，所以只要同时使工作角EOA缩小就能够得到与本实施方式同样的效果。
附图标记说明
10发动机；12进气通路；14排气通路；16空气流量计；28EGR通路；30EGR冷却器；32EGR阀；34曲轴角传感器；36点火开关；38可变气门机构；40止回阀；50ECU。

Claims (4)

1.一种排气回流装置，其特征在于，具备：
EGR通路，其连接内燃机的进气通路和排气通路；
EGR通路开闭单元，其对所述EGR通路进行开闭；
排气门，其设置于所述内燃机的汽缸；
可变气门机构，其能够改变所述排气门的打开特性；以及
可变气门机构控制单元，其控制所述可变气门机构，
所述可变气门机构控制单元，在燃料喷射的非执行期间改变所述排气门的打开正时，使所述排气通路内的压力振幅成为极大的位置与所述EGR通路和所述排气通路的连接部一致，
所述EGR通路开闭单元，在燃料喷射的非执行期间，在所述连接部的压力比所述进气通路内的压力高时打开所述EGR通路，在所述连接部的压力为所述进气通路内的压力以下时关闭所述EGR通路。
2.根据权利要求1所述的排气回流装置，其特征在于，
所述可变气门机构构成为，能够根据所述内燃机的转速来改变所述打开正时，
所述转速越降低，所述可变气门机构控制单元越使所述打开正时提前。
3.根据权利要求2所述的排气回流装置，其特征在于，
所述可变气门机构构成为，能够根据所述转速来改变所述排气门的工作角，
所述转速越降低，所述可变气门机构控制单元越使所述工作角扩大。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的排气回流装置，其特征在于，具备：
空气流量计，其检测在所述进气通路流动的进气流速的变化；和
打开正时调节单元，其在燃料喷射的非执行期间根据由所述空气流量计检测到的进气流速的变化来调节所述打开正时。
CN201380075930.7A 2013-05-10 2013-05-10 排气回流装置 Expired - Fee Related CN105164398B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2013/063143 WO2014181461A1 (ja) 2013-05-10 2013-05-10 排気還流装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105164398A true CN105164398A (zh) 2015-12-16
CN105164398B CN105164398B (zh) 2017-06-16

Family

ID=51866962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380075930.7A Expired - Fee Related CN105164398B (zh) 2013-05-10 2013-05-10 排气回流装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9874165B2 (zh)
EP (1) EP2998561A4 (zh)
JP (1) JP5967301B2 (zh)
CN (1) CN105164398B (zh)
WO (1) WO2014181461A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109983211A (zh) * 2016-11-30 2019-07-05 三菱重工业株式会社 船舶用柴油发动机
CN109989856A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108266281B (zh) * 2016-12-30 2020-05-08 长城汽车股份有限公司 车辆的喷油量控制方法、装置及车辆
JP6943200B2 (ja) * 2018-02-13 2021-09-29 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両
US11066062B2 (en) * 2018-10-19 2021-07-20 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for reducing engine compression torque
KR20220080992A (ko) * 2020-12-08 2022-06-15 현대자동차주식회사 엔진의 egr 쿨러의 막힘 방지 방법 및 그 방지 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262956A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Toyota Motor Corp Ｅｇｒ装置付内燃機関の制御装置
JP2010059921A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Toyota Motor Corp 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP2010242682A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の動弁システム
JP2011106369A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2011196196A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
CN101988446B (zh) * 2009-07-30 2015-03-25 福特环球技术公司 减少低压egr系统中冷凝的冷却器旁路

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4323680B2 (ja) * 1999-09-30 2009-09-02 株式会社小松製作所 内燃機関の排気再循環制御装置
JP2007303381A (ja) 2006-05-11 2007-11-22 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気還流装置
JP2008002351A (ja) 2006-06-22 2008-01-10 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気還流装置
KR101362053B1 (ko) * 2008-12-05 2014-02-12 현대자동차주식회사 차량의 이지알 유량 제어장치 및 방법
WO2011083577A1 (ja) * 2010-01-07 2011-07-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US9133757B2 (en) * 2012-10-10 2015-09-15 Ford Global Technologies, Llc Engine control system and method
US8961368B2 (en) * 2012-10-10 2015-02-24 Ford Global Technologies, Llc Charge air cooler condensate purging cycle
US9109505B2 (en) * 2013-08-13 2015-08-18 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for condensation control

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007262956A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Toyota Motor Corp Ｅｇｒ装置付内燃機関の制御装置
JP2010059921A (ja) * 2008-09-05 2010-03-18 Toyota Motor Corp 内燃機関のｅｇｒ制御装置
JP2010242682A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Toyota Motor Corp 内燃機関の動弁システム
CN101988446B (zh) * 2009-07-30 2015-03-25 福特环球技术公司 减少低压egr系统中冷凝的冷却器旁路
JP2011106369A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Toyota Motor Corp 内燃機関
JP2011196196A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109983211A (zh) * 2016-11-30 2019-07-05 三菱重工业株式会社 船舶用柴油发动机
CN109989856A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 丰田自动车株式会社 内燃机的控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN105164398B (zh) 2017-06-16
US20160076470A1 (en) 2016-03-17
US9874165B2 (en) 2018-01-23
EP2998561A1 (en) 2016-03-23
JP5967301B2 (ja) 2016-08-10
EP2998561A4 (en) 2017-11-29
WO2014181461A1 (ja) 2014-11-13
JPWO2014181461A1 (ja) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8051835B2 (en) Internal combustion engine and internal combustion engine control method
CN105317571A (zh) 用于增压控制的系统和方法
CN105164398A (zh) 排气回流装置
CN101949333A (zh) 一种发动机控制方法和系统
JP6232793B2 (ja) エンジンの制御装置
JP4816811B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6229350B2 (ja) エンジンの制御装置
CN107524536B (zh) 内燃机及内燃机的控制方法
CN101730790A (zh) 用于内燃发动机的控制装置和控制方法
US9068500B2 (en) Boosted in-line variable-displacement engine
JP2010096049A (ja) 内燃機関の制御装置
WO2012121870A1 (en) Methods and systems for emissions control in a dual fuel engine
JP2009191659A (ja) 内燃機関の制御装置
US7513245B2 (en) Engine torque control apparatus and method for adjusting engine torque control apparatus
JP6341319B2 (ja) エンジンの制御装置
JP2009019611A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置
JP2009216059A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5034849B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP4715644B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US10156193B2 (en) Method of operating an internal combustion engine
EP2123888A1 (en) Control device for internal combustion engine
CN104948309A (zh) 用于执行内燃发动机中的充气交换的方法
JP2013130121A (ja) 火花点火式内燃機関の排気還流装置
JP2009299623A (ja) 内燃機関の制御装置
JP5930288B2 (ja) 内燃機関

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20170616

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee