CN107084061A - 发动机的控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的发动机的控制装置包括：加速操作检测部，检测加速踏板的踩踏操作；燃料喷射量计算部，算出目标燃料喷射量；燃料喷射控制部，控制燃料喷射装置；EGR阀开度计算部，算出目标EGR阀开度；EGR控制部，控制EGR阀。EGR控制部在加速踏板的踩踏操作后且在燃料喷射控制部根据燃料喷射量计算部基于踩踏操作而算出的目标燃料喷射量来控制燃料喷射装置之前，开始向关闭EGR阀的方向控制该EGR阀的开度，以便将EGR阀的开度设定为与加速踏板的踩踏操作后的运转状态对应的目标EGR阀开度。由此，能够确保排放抑制性能且能够提高加速响应性。

Description

发动机的控制装置
技术领域
本发明涉及发动机的控制装置，尤其涉及能够确保排放(emission)抑制性能且能够提高加速响应性的发动机的控制装置。
背景技术
以往，为了提高柴油机的加速性能而开发了具备增压器的柴油机。在这样的柴油机中有如下的倾向：当在加速开度较小的状态下开始加速时，因增压迟延而导致燃烧室内暂时性地处于氧不足而容易发生黑烟。
日本专利公开公报特开2008-240682号(以下称作专利文献)公开了一种用于解决上述问题的技术。该专利文献中公开了一种具备燃料喷射限制单元的柴油机的控制装置，所述燃料喷射限制单元设定燃料喷射量的上限值而将燃料喷射量限制在该上限值以下。所述燃料喷射限制单元在加速开度小的时候将所述上限值设定于比加速开度大的时候更稀薄侧。
根据该控制装置，在加速开度小的时候，燃料喷射量的上限值被燃料喷射限制单元设定于相对于加速开度大的时候更稀薄侧，因而能够在容易产生氧不足的低加速开度下的加速时充分地抑制燃料喷射量，由此，能够抑制黑烟的发生。
然而，根据所述专利文献所记载的控制装置，虽然能够抑制黑烟的发生，但是会因燃料喷射量受到限制而导致加速响应性下降。例如，当加速要求(加速踏板的踩踏量或踩踏速度)为超过燃料喷射量的上限值那样的要求时，即使加速要求有变化，燃料喷射量也会固定于上限值，因而车辆加速度为一定。因此，驾驶员会感觉到车辆的加速度不能追随加速踏板的踩踏量或踩踏速度，从而不能充分地体会到车辆的操作感。
另外，还有因增压器的能力有限而使增压受到限制的情况，在这样的情况下也存在同样的问题亦即车辆的加速度不能追随加速踏板的踩踏量等。
发明内容
本发明鉴于上述情况而作，其目的在于提供一种能够确保排放抑制性能且能够提高加速响应性的发动机的控制装置。
本发明一个方面涉及一种发动机的控制装置，其根据车辆的运转状态来控制发动机，所述发动机包括：EGR装置，具有使排气通道内的排气气体回流到进气通道的EGR通道和调节通过该EGR通道的排气气体的流量的EGR阀；燃料喷射装置，将燃料喷射到气缸内；所述发动机的控制装置包括：加速操作检测部，检测加速踏板的踩踏操作；燃料喷射量计算部，根据包含加速踏板的踩踏操作和导入气缸内的进气的氧状态的车辆的运转状态来算出目标燃料喷射量；燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射装置，以使所述燃料喷射装置喷射的燃料喷射量成为所述目标燃料喷射量；EGR阀开度计算部，根据所述运转状态来算出目标EGR阀开度；EGR控制部，控制所述EGR阀，以使所述EGR阀的开度成为所述目标EGR阀开度；其中，所述EGR控制部在所述加速踏板的踩踏操作后且在所述燃料喷射控制部根据所述燃料喷射量计算部基于所述踩踏操作而算出的目标燃料喷射量来控制所述燃料喷射装置之前，开始向关闭所述EGR阀的方向控制该EGR阀的开度，以便将所述EGR阀的开度设定为与所述加速踏板的踩踏操作后的运转状态对应的目标EGR阀开度。
本发明另一个方面涉及另一种发动机的控制装置，其根据车辆的运转状态来控制发动机，所述发动机包括：EGR装置，具有使排气通道内的排气气体回流到进气通道的EGR通道和调节通过该EGR通道的排气气体的流量的EGR阀；燃料喷射装置，将燃料喷射到气缸内；所述发动机的控制装置包括：燃料喷射量计算部，根据包含加速踏板的操作的车辆的运转状态来算出目标燃料喷射量；燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射装置，以使所述燃料喷射装置喷射的燃料喷射量成为所述目标燃料喷射量；基本EGR控制部，根据所述运转状态来算出所述EGR阀的开度的控制值，在车辆恒速时控制所述EGR阀的开度；加速时EGR控制部，控制所述EGR阀的开度，以便在车辆加速时使所述EGR阀的开度成为小于所述基本EGR控制部所算出的所述控制值的开度；其中，所述加速时EGR控制部根据所述加速踏板的操作状态来变更所述EGR阀的开度。
根据本发明，能够确保排放抑制性能且能够提高加速响应性。
附图说明
图1是表示应用了本发明的实施方式所涉及的发动机的控制装置的发动机系统的简略结构图。
图2是表示所述控制装置的电结构的方块图。
图3是表示基于所述控制装置而进行的发动机控制处理的流程图。
图4是概念地表示了切换大型涡轮增压器和小型涡轮增压器的运转区域的图谱。
图5是将所述发动机的燃料喷射量的变化与燃料喷射量安全值一起模式地进行表示的图。
图6是表示实施方式所涉及的发动机的特性和比较例1的发动机的特性的图，其中，(a)是表示车速的变化的图；(b)是表示加速开度的变化的图；(c)是表示NOx的排出量的变化的图；(d)是表示燃料喷射量的变化的图；(e)是表示进气的氧浓度的变化的图；(f)是表示空气填充量的变化的图；(g)是表示EGR阀开度的变化的图；(h)是表示增压器的转速的变化的图。
图7是模式地表示实施方式所涉及的发动机的加速特性的图。
图8是表示实施方式所涉及的发动机的特性的图，其中，(a)是表示加速开度的变化的图；(b)是表示燃料喷射量的变化的图；(c)是表示增压压力的变化的图；(d)是表示EGR阀开度的变化的图。
图9是表示比较例2的发动机的特性的图，其中，(a)是表示加速开度的变化的图；(b)是表示燃料喷射量的变化的图；(c)是表示增压压力的变化的图；(d)是表示EGR阀开度的变化的图。
图10是简略地表示用于决定EGR阀开度的阀开度图谱的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细叙述本发明的优选实施方式。
<系统结构>
首先，根据图1来说明应用了本发明的实施方式所涉及的发动机的控制装置的发动机系统。
如图1所示，发动机系统200包括：柴油机E(以下简称为发动机E)；供应进气给发动机E的进气系统IN；用于供应燃料给发动机E的燃料供应系统FS；排出发动机E的排气气体的排气系统EX；检测与发动机系统200相关的各种状态的传感器97至110；进行发动机系统200的控制的PCM(Power train Control Module)60(如图2所示)。
所述进气系统IN具有让进气通过的进气通道1。在该进气通道1上，从上游侧按顺序设置有：净化从外部导入的空气的空气滤清器3；压缩流过的进气从而使进气压力上升的涡轮增压器5的压缩机；利用外部空气或冷却水来冷却进气的中间冷却器8；调整流过的进气的流量的进气闸门阀7；暂时地存储供应给发动机E的进气的平衡箱12。
所述进气系统IN中，在空气滤清器3的紧下游侧的进气通道1上设置有检测吸入空气量的空气流量传感器101和检测进气温度的进气温度传感器102。涡轮增压器5中设置有检测进气的压力的进气压力传感器103。在中间冷却器8的紧下游侧的进气通道1上设置有检测进气温度的进气温度传感器106。进气闸门阀7中设置有检测该进气闸门阀7的开度的进气闸门阀位置传感器105。平衡箱12中设置有检测进气歧管中的进气的压力的进气压力传感器108。这些设置在进气系统IN中的各种传感器101至108分别将与所测出的参数对应的检测信号S101至S108输出给PCM60。
所述发动机E具有：将从进气通道1(详细而言为进气歧管)供应的进气导入到燃烧室17内的进气门15；朝着燃烧室17喷射燃料的燃料喷射阀(相当于本发明的“燃料喷射装置”)20；基于燃烧室17内的混合气的燃烧而进行往返运动的活塞23；基于活塞23的往返运动而转动的曲轴25；将燃烧室17内的混合气的燃烧而产生的排气气体排出到排气通道41的排气门27。
所述燃料供应系统FS具有：存储燃料的燃料箱30；用于从燃料箱30将燃料供应给燃料喷射阀20的燃料供应通道38。燃料供应通道38上，从上游侧按顺序设置有低压燃料泵31和高压燃料泵33和共轨35。
所述排气系统EX具有让排气气体通过的排气通道41。在该排气通道41上，从上游侧按顺序设置有：基于流过的排气气体而转动且基于该转动而如上述那样驱动压缩机的涡轮增压器5的涡轮；具有净化排气气体的功能的柴油机氧化催化剂(DOC：Diesel OxidationCatalyst)45及柴油机微粒滤清器(DPF：Diesel particulate filter)46。DOC45是利用所排出的气体中的氧使碳氢化合物(HC)或一氧化碳(CO)等氧化而转化为水和二氧化碳的触媒，DPF46是捕集排气气体中的微粒状物质(PM：Particulate Matter)的滤清器。
所述排气系统EX中，在涡轮增压器5的涡轮的上游侧的排气通道41上设置有检测排气压力的排气压力传感器109，在DPF46的紧下游侧的排气通道41上设置有检测氧浓度的线性氧传感器110。这些设置在排气系统EX中的传感器109及110分别将与所测出的参数对应的检测信号S109及S110输出给PCM60。
本实施方式中，涡轮增压器5被构成为在从排气能的较低的低转速区域至高转速区域的整个区域能够效率良好地获得高增压的两级增压系统。即，该发动机系统200包含用于在高转速区域中对大量的空气进行增压的大型涡轮增压器5a和以较低的排气能也能够效率良好地进行增压的小型涡轮增压器5b，以作为涡轮增压器5。进气通道1中设置有具备压缩机旁通阀5c的进气旁通道，该压缩机旁通阀5c控制往小型涡轮增压器5b的压缩机的进气的流动，排气通道41中设置有具备第一排气旁通道的调节阀5d和具备第二排气旁通道的废气旁通阀5e，该调节阀5d控制往小型涡轮增压器5b的涡轮的排气的流动，该废气旁通阀5e控制往大型涡轮增压器5a的涡轮的排气的流动。各个阀的开度根据发动机E的运转状态(发动机的转速和负荷)而被控制，从而使由大型涡轮增压器5a进行的增压状态和由小型涡轮增压器6b进行的增压状态切换。
本实施方式的发动机系统200还具有EGR装置43。EGR装置43具有EGR通道43a和EGR阀43b，EGR通道43a将涡轮增压器5的涡轮的上游侧的排气通道41与涡轮增压器5的压缩机的下游侧(详细而言为中间冷却器8的下游侧)的进气通道1连接，EGR阀43b调整流过EGR通道43a的排气气体的流量。
基于EGR装置43而回流到进气系统IN的排气气体量(以下称为“EGR气体量”)基本上由涡轮增压器5的涡轮上游侧的排气压力、进气闸门阀7的开度而形成的进气压力、以及EGR阀43b的开度所决定。
下面，通过图2来说明本发明的实施方式所涉及的发动机的控制装置的电结构。
本发明的实施方式所涉及的PCM60(带涡轮增压器发动机的控制装置)除了根据上述的各种传感器101至110的检测信号S101至S110，还根据检测加速踏板的开度(加速开度)的加速开度传感器97、检测车速的车速传感器98、检测外部气温的外部气温传感器99、检测大气压的大气压传感器100的各自输出的检测信号S97至S100而输出控制信号S130至S132，以便进行对涡轮增压器5、燃料喷射阀20、EGR装置43的控制。
PCM60包括：通过接受加速开度传感器97的检测信号而检测加速踏板的踩踏操作的状态(加速踏板的踩踏量、踩踏速度等)的加速操作检测部61；根据包含加速踏板的踩踏操作和导入气缸内的进气的氧状态的车辆的运转状态来算出目标燃料喷射量的燃料喷射量计算部62；控制燃料喷射阀20以使该燃料喷射阀20的燃料喷射量成为所述目标燃料喷射量的燃料喷射控制部63；根据所述运转状态算出EGR阀开度的控制值(相当于本发明的“目标EGR阀开度”)的EGR阀开度计算部69；控制EGR阀43b以使该EGR阀43b的开度成为所述EGR阀开度的控制值的EGR控制部64；延迟燃料喷射控制部63的燃料喷射控制的时期的延迟处理部65；根据所述运转状态算出目标发动机转矩的目标发动机转矩计算部66；使目标发动机转矩计算部66所算出的目标发动机转矩的时间变化平滑的平滑处理部67；根据目标发动机转矩计算部66所算出的目标发动机转矩来算出气缸内的目标进气氧浓度的目标氧浓度计算部68。此外，燃料喷射量计算部62包含根据线性氧传感器110所检测的氧浓度等信息来设定燃料喷射量的上限值(后述的燃料喷射量安全值Gu1)的功能(本发明的燃料喷射量限制部)。
所述EGR控制部64包括：根据所述运转状态来算出EGR阀43b的开度的控制值并且在车辆恒速时及车辆缓加速时控制EGR阀43b的开度的基本EGR控制部64a；控制EGR阀43b的开度以便其在车辆强加速时成为比基本EGR控制部43a所算出的控制值小的开度的加速时EGR控制部64b。
上述的PCM60的各结构单元由计算机构成，该计算机包括CPU、在该CPU中被执行的各种程序(包含OS等基本控制程序、在OS中被启动且实现特定功能的应用程序)、用于存储程序及各种数据的ROM及RAM般的内存。
下面，根据图3至图10来说明发动机的控制装置进行的处理。
图3所示的发动机控制处理在车辆的点火开关被接通从而电源与发动机的控制装置连通时开始，并且被重复执行。
发动机控制处理开始后，如图3所示，在步骤S1中，PCM60取得车辆的运转状态。具体而言，PCM60取得上述的各种传感器97至110所输出的检测信号S97至S110等以作为运转状态，其包含加速开度(加速踏板的踩踏量及踩踏速度)、导入气缸内的进气的氧状态、车速传感器98所测出的车速、车辆的变速器现在所设定的排档等。
其次，在步骤S2中，PCM60的目标发动机转矩计算部66根据包含步骤S1中所取得的加速踏板的操作的车辆的运转状态，算出目标加速度。具体而言，目标发动机转矩计算部66从由各车速及各种排档所规定的加速度特性图谱(预先被制成且存储在存储器等)中选择与现在的车速及排档对应的加速度特性图谱，参照所选择的加速度特性图谱来算出与现在的加速开度对应的目标加速度。
其次，在步骤S3中，目标发动机转矩计算部66算出为了实现步骤S2中所决定的目标加速度的发动机E的目标发动机转矩。此情况下，目标发动机转矩计算部66根据现在的车速、排档、路面斜率、路面μ等，在发动机E可输出的转矩的范围内，算出目标发动机转矩。
其次，在步骤S4中，延迟处理部65为了延迟燃料喷射控制部63进行的燃料喷射控制的时期，在步骤S3的目标转矩算出处理的结束后，以经过指定的时间后才开始后述的步骤S5的平滑处理的方式来延迟平滑处理的开始。具体而言，延迟处理部65以如下的时间来延迟步骤S5的平滑处理的开始，该时间相当于：从EGR阀64b的开度控制执行后至气缸内的氧浓度被调节为止的时间T1与从燃料喷射阀20接受燃料喷射指示后至实际上燃料喷射被执行为止的时间T2之间的差值(T1-T2)。
其次，在步骤S5中，平滑处理部67使步骤S3中所算出的目标发动机转矩的时间变化平滑。作为进行该平滑的具体的做法可以采用既知的各种方法(例如，将目标发动机转矩的变化率限制在阈值以下或算出目标发动机转矩的时间变化的移动平均等)。
其次，在步骤S6中，燃料喷射量计算部62根据步骤S5中被平滑后的目标发动机转矩和发动机转速来算出要求燃料喷射量。此外，在步骤S6中，燃料喷射量计算部62根据线性氧传感器110所检测的氧浓度N等来推定导入气缸内的进气的氧浓度，并且根据该氧浓度来算出要求燃料喷射量的上限值。该上限值以黑烟(煤)的产生量符合汽车的排气规定的方式算出。以下的说明中，将该上限值称为“燃料喷射量安全值Gu1”。该燃料喷射量安全值Gu1(参照图5)随着所述氧浓度N增高而被设定为更高的值。即，通常，排气通道41中的氧浓度N越高则流入气缸的进气的氧浓度越高，因此，相应地将燃料喷射量安全值Gu1设定为更高的值。
其次，在步骤S7中，燃料喷射量计算部62根据步骤S6中所算出的要求燃料喷射量和燃料喷射量安全值Gu1来算出应该从燃料喷射阀20喷射的燃料喷射量亦即目标燃料喷射量。具体而言，燃料喷射量计算部62判断要求燃料喷射量与燃料喷射量安全值Gu1之间的大小关系，将较小一方的值作为所述目标燃料喷射量来算出。
接着，在步骤S8中，燃料喷射控制部63根据步骤S7中所算出的目标燃料喷射量和发动机转速来设定燃料的喷射模式和燃料压力。
其次，在步骤S9中，燃料喷射控制部63控制燃料喷射阀20以使所述目标燃料喷射量的燃料以步骤S8中所设定的喷射模式及燃料压力从燃料喷射阀20中喷射。
此外，与步骤S4至S9的处理并行地，在步骤S10中，燃料喷射量计算部62根据步骤S3中所算出的目标发动机转矩和发动机转速来算出要求燃料喷射量。即，有别于步骤S6的处理而算出要求燃料喷射量。
其次，在步骤S11中，目标氧浓度计算部68根据步骤S10中所算出的要求燃料喷射量和发动机转速来算出气缸内的目标氧浓度和目标进气温度。
其次，在步骤S12中，基本EGR控制部64a根据所述运转状态来算出实现步骤S11中所算出的目标氧浓度及目标进气温度的EGR阀43b的开度(称为开度B12)、压缩机旁通阀5c、调节阀5d及废气旁通阀5e的开度。
图4是概念地表示切换所述涡轮增压器5a、5b的运转区域的图谱。对于阀5c、5d、5e，例如，在发动机E的运转状态为启动/半暖机区域且不由大型涡轮增压器5a及小型涡轮增压器5b进行增压的情况下，压缩机旁通阀5c、调节阀5d及废气旁通阀5e被设定为打开状态。
此外，在发动机E的运转状态为低转速区域且由大型涡轮增压器5a及小型涡轮增压器5b进行两级增压的情况下，压缩机旁通阀5c被设定为关闭状态，调节阀5d基于目标增压压力而被设定在关闭状态与打开状态之间，废气旁通阀5e被设定为关闭状态。
此外，在发动机E的运转状态为高转速区域且由大型涡轮增压器5a进行单级增压的情况下，压缩机旁通阀5c及调节阀5d被设定为打开状态，废气旁通阀5e基于目标增压压力而被设定在关闭状态与半开状态之间。
此外，在发动机E的运转状态为废气旁通阀5e下的增压压力控制区域且不进行增压或由大型涡轮增压器5a进行单级增压的情况下，压缩机旁通阀5c及调节阀5d被设定为打开状态，废气旁通阀5e基于目标增压压力而被设定在关闭状态与打开状态之间。
与步骤S2、S3的处理并行地，在步骤S15中，加速时EGR控制部64b从图10所示的EGR阀开度图谱M(预先被制成且存储在存储器等)中选择与现在的加速踏板踩踏量及踩踏速度和现在的发动机转速对应的EGR阀开度，将所选择的EGR阀开度(称为开度B15)设定为强加速时的EGR阀开度。以下，具体地说明该阀开度设定。
图10所示的EGR阀开度图谱M具有规定加速要求指标的纵轴和规定发动机转速的横轴，设定有与这些加速要求指标及发动机转速对应的EGR阀43b的开度。具体而言，加速要求指标是将强加速时的驾驶员的加速要求的程度数值化后的指标，如后所述，其由加速时EGR控制部64b根据加速踏板的踩踏量及踩踏速度来算出。该加速要求指标的值越大，表示驾驶员的加速要求的程度越高。
该EGR阀开度图谱M中，发动机转速越高则EGR阀开度被设定为越大的值，加速要求指标越大，则EGR阀开度被设定为越小的值。因此，在图10中，左下侧的EGR阀开度被设定为最小的值(例如为零。即处于全闭状态)，右上侧的EGR阀开度被设定为最大的值。因此，加速时EGR控制部64b根据加速踏板的操作状态(加速踏板的踩踏量及踩踏速度)来变更EGR阀43b的开度。即，加速要求指标的值越大，则加速时EGR控制部64b将EGR阀开度设定为越小的值，发动机转速越高则加速时EGR控制部64b将EGR阀开度设定为越大的值。
加速时EGR控制部64b根据加速踏板的踩踏量和加速踏板的踩踏速度来算出加速要求指标，在该加速要求指标为指定值以上的情况下亦即有来自驾驶员的强加速要求的情况下算出EGR阀43b的开度。所述指定值是由EGR阀开度图谱M的纵轴所规定的最小值。图7是模式地表示了发动机的加速特性的图，所述强加速要求时相当于发动机E的状态处于图7所示的增压区域时。增压区域是利用涡轮增压器5进行增压的强加速区域。另一方面，图7所示的NA区域是利用自然吸气而使进气被引导到气缸内的区域，是加速的程度比强加速区域低的缓加速区域。
其次，在步骤S13中，EGR阀开度计算部69决定EGR阀的开度。具体而言，对步骤S12中所算出的EGR阀开度B12和步骤S15中所算出的EGR阀开度B15进行比较，选择开度大的一方，并且将该所选择的开度决定为EGR阀开度的控制值。此外，在加速要求指标为小于所述指定值的情况下，加速时EGR控制部64b不设定EGR阀开度，因此，此情况下(缓加速时或恒速时)，EGR阀开度计算部69将步骤S12中所算出的EGR阀开度决定为控制值。
其次，在步骤S14中，基本EGR控制部64a或加速时EGR控制部64b根据步骤S13中作为控制值而被决定的EGR阀开度来控制EGR阀43b的驱动用致动器。具体而言，在步骤S13中选择了EGR阀开度B12的情况下，基本EGR控制部64a将EGR阀43b的开度控制为EGR阀开度B12。另一方面，在步骤S13中选择了EGR阀开度B15的情况下，加速时EGR控制部64b将EGR阀43b的开度控制为EGR阀开度B15。控制于EGR阀开度B15时，EGR阀43b的驱动用致动器向减小阀开度的方向(关闭方向)而被控制。步骤S14的处理在步骤S9的处理之前开始。
此外，步骤S14中，图外的增压用阀控制部根据步骤S12中所算出的压缩机旁通阀5c、调节阀5d、废气旁通阀5e的开度来控制这些阀5c、5d、5e的致动器。
下面，参照图6来说明本实施方式的作用效果。
图6是表示本实施方式的发动机的特性(以实线的图形表示)和比较例1的发动机的特性(以虚线的图形表示)的图。比较例1的发动机不进行图3中的步骤S4的延迟处理及步骤S10至S14的处理，而根据步骤S6的处理所算出的要求燃料喷射量来进行目标进气氧浓度算出，并且根据该目标进气氧浓度来算出EGR阀开度(控制值)，根据该EGR阀开度来控制EGR阀。
如实线的图形所示，根据本实施方式，在加速踏板的踩踏操作后且在燃料喷射控制部63以燃料喷射量成为与加速踏板的踩踏操作对应的目标燃料喷射量的方式控制燃料喷射阀20之前开始由EGR控制部64进行的向关闭EGR阀43b的方向的阀开度控制。因此，能够使燃烧室内的氧浓度迅速地上升，而且，随此还能够迅速地增加燃料喷射量，由此能够提高加速响应性，并且能够确保作为整体的排放抑制性能。本实施方式中，在进行了加速踏板的踩踏操作(参照图6的(b)的箭头Sb1)之后，基于该操作状态，EGR阀43b的开度向闭阀方向被控制(参照图6的(g)的箭头Sg1)，在基于该阀开度控制而使燃烧室内的氧浓度上升后(参照图6的(e)的箭头Se1)，进行燃料喷射控制。
详细而言，在导入气缸内的进气的氧不足的状态下喷射大量的燃料时会产生黑烟，因此有必要根据进气的氧状态来控制燃料喷射阀20以使燃料喷射量不会变得多过，不过，由于EGR装置43是通过使排气通道41内的排气气体回流到进气通道1而将新鲜空气与EGR气体汇合并且送入到气缸内的装置，因此，从EGR阀43b的开度被控制之后至其效果显现为止需要时间，亦即产生了从EGR阀43b的开度控制开始至成为与EGR阀开度的控制值(目标EGR阀开度)对应的气缸内的氧浓度为止的时间迟延。因此，在加速踏板的踩踏操作后，即使立刻向闭阀方向控制EGR阀43b，在至进气的氧浓度实际上增加为止的期间，也不能增加燃料喷射量，从而会导致加速响应性的下降。
本实施方式中，如上所述，由于在基于加速踏板的操作后的目标燃料喷射量来控制燃料喷射阀20之前开始与驾驶员的加速要求(加速踏板的踩踏操作(参照图6的(b)的箭头Sb1)对应的EGR阀43b的开度控制(向关闭阀的方向的控制(参照图6的(g)的箭头Sg1)，因而能够迅速地增加燃烧室17内的氧浓度(参照图6的(e)的箭头Se1)。因此，能够迅速地增加燃料喷射量，其结果，能够提高加速响应性(参照图6的(a)的箭头Sa1)。此时，为了加快燃烧室17内的氧浓度的上升，在加速踩踏操作后的初期，有可能会增加NOx的生成量(参照图6的(c)的箭头Sc)，不过，由于会迅速地达到与加速踩踏操作对应的发动机输出，换言之，发动机E的过渡状态会迅速地结束而早期地转移到通常状态，因此，整体的NOx发生量得以抑制。即，能够确保排放抑制性能。因此，根据本实施方式，既能够提高加速响应性又能够确保排放抑制性能。
在图6所示的例子中，由于在驾驶员的加速要求结束后(参照图6的(b)的箭头Sb2)向打开方向控制EGR阀43b的开度来抑制NOx的生成(参照图6的(e)的箭头Se2)，因此，从整体上来看排气气体时，NOx的生成量被抑制，而且通过设定燃料喷射量安全值Gu还能够抑制黑烟(煤)的发生，因此能够确保排放抑制性能。另一方面，如图6的虚线的图形所示，在比较例1所涉及的发动机中，不进行图3所示的步骤S4的延迟处理而根据步骤S6的处理中所算出的要求燃料喷射量而进行目标氧浓度算出。因此，向关闭EGR阀的方向的阀开度控制在加速踏板的踩踏操作后且在控制燃料喷射阀之后进行(参照图6的(g)的箭头Sg2)。即，由于在燃烧室内的氧浓度低的状态下(参照图6的(e)的箭头Se3)进行燃料喷射，因此，与本实施方式相比便成为加速响应性较差的状态(参照图6的(a)的箭头Sa2)。
此外，根据本实施方式，由于通过延迟处理S4来延迟燃料喷射控制的时期，因此，能够切实地以比燃料喷射控制更早的时期进行EGR阀43b的开度控制。
此外，根据本实施方式，由于在步骤S5中使目标发动机转矩的时间变化平滑，因此，能够获得顺畅的加速，能够兼顾运转的容易度和提高加速响应性。
此外，根据本实施方式，在步骤S11中根据目标发动机转矩来算出气缸内的目标进气氧浓度，并且以燃烧室17内的氧浓度成为该目标进气氧浓度的方式进行EGR阀43b的开度控制。因此，能够切实地以比燃料喷射控制S9更早的时期进行EGR阀43b的开度控制S14。即，由于不经由使目标发动机转矩的时间变化平滑的步骤S5而进行EGR阀43b的开度控制S14，因此，能够相应地提早EGR阀43b的开度控制的时期，其结果，能够切实地以比燃料喷射控制S9更早的时期进行EGR阀43b的开度控制。
此外，本实施方式被应用于进行燃料喷射量限制的发动机，因此，能够提早EGR阀43b的开度控制的时期，从而能够早期地提高燃料喷射量的上限值(燃料喷射量安全值Gu1)。
例如，图5是模式地表示了加速时的加速踏板的操作状态(加速开度)、燃料喷射量安全值、燃料喷射量之间的关系的图，Gu1是本实施方式中所设定的燃料喷射量安全值，Gu2是上述的比较例1中所设定的燃料喷射量安全值。此外，Fn1是本实施方式中的燃料喷射量，Fn2是比较例1中的燃料喷射量。如该图5所示，根据本实施方式，由于EGR阀43b的开度控制的时期提前，从而相应地在加速踏板的踩踏操作(加速开度的增加)的早期阶段将燃料喷射量安全值Gu1设定为高值。因此，能够在早期阶段提高燃料喷射量，提高加速响应性。
另一方面，所述比较例1所涉及的发动机中，由于不进行图3所示的步骤S4的延迟处理而根据要求燃料喷射量算出步骤S6的处理中所算出的要求燃料喷射量来进行目标氧浓度算出，因而气缸内的氧浓度的上升变得迟。因此，燃料喷射量安全值Gu2的增加变得迟，燃料喷射量Fn2的增加也迟，其结果，加速响应性变得比本实施方式较差。
此外，本实施方式尤其是对于具备涡轮增压器5的发动机E具有实用性。具体而言，由于在燃料喷射控制之前开始与驾驶员的加速要求对应的EGR阀43b的开度控制(将开度相对地设定得较小)，因而能够在燃烧室17内的氧浓度被调节为与驾驶员的加速要求对应的氧浓度之后进行燃料喷射。因此，能够在燃烧室17内进行与驾驶员的加速要求对应的燃烧，其结果，排气气体的流量顺利增加，并且涡轮增压器5的转速顺利增加。因此，能够获得与驾驶员的要求对应的加速，即，能够提高加速响应性。
此外，根据本实施方式，能够获得以下的效果。
图8的(a)中的图形A1至A6表示具备加速时EGR控制部64b的本实施方式的六个模式的加速开度变化。A1的加速开度为最大，位于下侧的图形A2至A6的加速开度以此顺序逐渐变小。此外，图8的(b)中的图形B1至B6、图8的(c)中的图形C1至C6、图8的(d)中的图形D1至D6分别是与图8的(a)中的加速开度的图形A1至A6对应的燃料喷射量、增压压力、EGR阀开度的图形。
图9的(a)中的图形a1至a6表示不具备加速时EGR控制部64b的发动机(以下称为比较例2)中的六个模式的加速开度变化。a1的加速开度为最大，位于下侧的图形a2至a6的加速开度以此顺序逐渐变小。此外，图9的(b)中的图形b1至b6、图9的(c)中的图形c1至c6图9的(d)中的图形d1至d6分别是与图9的(a)中的加速开度的图形a1至a6对应的燃料喷射量、增压压力、EGR阀开度的图形。
本实施方式中，如上所述，加速时EGR控制部64b以EGR阀开度成为比由基本EGR控制部64a算出的EGR阀开度更小的开度的方式来设定EGR阀开度。由此，在强加速时，供应给气缸的EGR气体供应量比恒速行驶时及缓加速时更少，气缸内的氧浓度变得相对地高。即，若气缸内的氧浓度变高，便能够增加燃料喷射量，因此，能够相应地进一步增强车辆的加速。
而且，由于加速时EGR控制部64b根据加速踏板的操作状态来变更EGR阀开度(参照图8的(a)、(d))，亦即，按照加速踏板的每一操作状态来将EGR阀开度设定为不同的开度，因此，气缸内的氧浓度按照加速踏板的每一操作状态而变化，燃料喷射量根据该变化而被变更(参照图8的(b))。因此，根据加速踏板的操作状态，车辆的加速度便能够更明确地变化。因此，在强加速时，能够确保与要求驱动力对应的加速响应性。
更具体而言，由加速时EGR控制部64b所设定的EGR阀开度在强加速中的加速度相对较小时被设定得相对较大，另一方面，在强加速中的加速度相对较大时(急加速时)被设定得相对较小。这样，即使是强加速但加速度相对较小时，通过不将EGR阀开度设定得较小，从而在向急加速过渡时，能够配合往急加速的过渡来进行降低EGR阀开度的控制。由此，能够给气缸内的氧浓度带来变化，能够带来增加燃料喷射量的变化。而且，由于EGR气体的往气缸内的供应量基于加速踏板的操作状态而变更，因而能够抑制因EGR气体供应量下降必要以上的量而生成NOx的情况。因此，能够确保排放抑制性能。
这在图8的(b)所示般的设有燃料喷射量安全值Gu1的情况下特别有效。这是因为在设有这样的安全值Gu1的情况下即使存在着超过该安全值Gu1的加速要求，也能够确保与要求驱动力对应的加速响应性。此外，即使存在着超过涡轮增压器5的能力的加速要求，基于同样的作用，也能够确保与要求驱动力对应的加速响应性。
另一方面，在不具备加速时EGR控制部64b的比较例2的发动机中，若设有燃料喷射量安全值Gu2，在存在着超过该安全值Gu2的加速要求时，即使加速要求发生变化，燃料喷射量也会固定于燃料喷射安全值Gu2。因此，不能确保与要求驱动力对应的加速响应性(参照图9的(b))。
此外，根据本实施方式，由于加速踏板的踩踏量及操作速度分别反映驾驶员的加速要求，因此，通过将上述的踩踏量及操作速度的值设为表示加速要求的参数，能够切实地提高相对于加速踏板的踩踏操作的车辆加速的追随度。
此外，根据本实施方式，发动机转速越高则加速时EGR控制部64b进行将EGR阀43b的开度设定得越大的控制，因此，能够在加大EGR阀43b的开度的前后，抑制每一单位时间流入气缸内的氧量的大幅变动。由此，即使发动机转速发生变化也能够抑制车辆加速度的变动。
此外，如上所述，根据被应用于具备涡轮增压器5的发动机E的本实施方式，还具有如下的优点：能够更有效地按照加速踏板的每一操作状态来使气缸内的氧浓度变化。即，在具备涡轮增压器5的发动机E中，为了使气缸内的氧浓度变化而使EGR阀43b的开度变化时，由于EGR气体供应量随此而变化，因而导入涡轮增压器5的涡轮的排气气体量发生变化。若导入涡轮的排气气体量发生变化，则压缩机的工作量发生变化，因而往气缸内的氧供应量便发生变化。这在运转状态发生了变化时，在使气缸内的氧量产生变化这一方面变得有利。
更详细而言，例如，在利用涡轮增压器5进行加速的强加速中的加速度相对较小时，且在EGR阀43b的开度相对较大的情况下，由于EGR气体供应量变多，因而导入涡轮的排气气体量变得少。导入涡轮的排气气体量变得少时，由于压缩机的工作变小，因而往气缸内的氧供应量变得少(处于氧供应量比在现在的运转状态下压缩机能够实现的往气缸内的氧供应量少的状态)。在该状态下，当过渡到强加速中的加速度相对较大的状态(急加速)时，以EGR阀43b的开度成为较小的方式进行控制，EGR气体供应量下降，从而气缸内的氧浓度上升。此时，基于EGR气体供应量的下降，导入涡轮的排气气体量增加，因而压缩机的工作量增加，往气缸内的氧供应量上升，其结果，往气缸内的氧供应量进一步上升。即，在具备涡轮增压器5的发动机E中，基于EGR阀开度的变更，能够进一步获得因压缩机的工作量的变化而导致的往气缸内的氧供应量的变化，因此，能够更显著地使往气缸内的氧供应量产生变化，能够更有效地实现运转状态变化时的车辆的加速度的变化。
此外，在具备涡轮增压器5的发动机E中，通过加速时EGR控制部64b来增加气缸内的氧供应量和增加燃料喷射量的做法能够早期地增大排气流量，便于早期地发挥涡轮增压器5的能力，因此能够提高加速响应性。
此外，加速时EGR控制部64b能够根据加速踏板的操作状态直接算出EGR阀43b的开度，因此，与基本EGR控制部64a相比，能够早期地算出EGR阀43b的开度，其结果，能够提高加速响应性。
以上，就本发明的实施方式进行了说明，不过，上述实施方式只是本发明的优选实施方式的一个例子，其具体结构是可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地进行变更的。
例如，所述实施方式被应用于柴油机，不过，其也可以应用于汽油发动机。
此外，所述实施方式中，设定了平滑处理(图3的步骤S5)，不过，也可以省略该处理。此情况下，通过延长步骤S4的延迟处理的延迟时间等，便能够提高加速响应性。
此外，所述实施方式中，在图3的步骤S15中进行强加速时EGR阀开度算出，不过，也可以省略该处理，即使在此情况下，也能够提高加速响应性。
以上所说明的本发明总结如下。
本发明的一个方面所涉及的发动机的控制装置根据车辆的运转状态来控制发动机，所述发动机包括：EGR装置，具有使排气通道内的排气气体回流到进气通道的EGR通道和调节通过该EGR通道的排气气体的流量的EGR阀；燃料喷射装置，将燃料喷射到气缸内；所述发动机的控制装置包括：加速操作检测部，检测加速踏板的踩踏操作；燃料喷射量计算部，根据包含加速踏板的踩踏操作和导入气缸内的进气的氧状态的车辆的运转状态来算出目标燃料喷射量；燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射装置，以使所述燃料喷射装置喷射的燃料喷射量成为所述目标燃料喷射量；EGR阀开度计算部，根据所述运转状态来算出目标EGR阀开度；EGR控制部，控制所述EGR阀，以使所述EGR阀的开度成为所述目标EGR阀开度；其中，所述EGR控制部在所述加速踏板的踩踏操作后且在所述燃料喷射控制部根据所述燃料喷射量计算部基于所述踩踏操作而算出的目标燃料喷射量来控制所述燃料喷射装置之前，开始向关闭所述EGR阀的方向控制该EGR阀的开度，以便将所述EGR阀的开度设定为与所述加速踏板的踩踏操作后的运转状态对应的目标EGR阀开度。
根据本发明，在加速踏板的踩踏操作后且在燃料喷射控制部以燃料喷射量成为与加速踏板的踩踏操作对应的目标燃料喷射量的方式控制燃料喷射装置之前，开始由EGR控制部进行的向关闭EGR阀的方向的阀开度控制。因此，能够使燃烧室内的氧浓度迅速地上升，而且，随此还能够迅速地增加燃料喷射量，由此能够提高加速响应性，并且能够确保作为整体的排放抑制性能。
详细而言，在导入气缸内的进气的氧不足的状态下喷射大量的燃料时会产生黑烟，因此，有必要根据进气的氧状态来控制燃料喷射阀以使燃料喷射量不会变得过多，不过，由于EGR装置是通过使排气通道内的排气气体回流到进气通道而将新鲜空气与EGR气体汇合并且送入到气缸内的装置，因此，从EGR阀的开度被控制(调节)之后至其效果显现为止需要时间，亦即产生了从EGR阀的开度控制开始至成为与目标EGR阀开度对应的气缸内的氧浓度为止的时间迟延。因此，在加速踏板的踩踏操作后，即使立刻向闭阀方向控制EGR阀，在至进气的氧浓度实际上增加为止的期间，也不能增加燃料喷射量，从而会导致加速响应性的下降。
本发明中，如上所述，由于在基于加速踏板的操作后的目标燃料喷射量来控制燃料喷射装置之前开始与驾驶员的加速要求(加速踏板的操作)对应的EGR阀的开度控制(向关闭阀的方向的控制)，因而能够迅速地增加燃烧室内的氧浓度。因此，能够迅速地增加燃料喷射量，其结果，能够提高加速响应性。
此时，为了加快燃烧室内的氧浓度的上升，在加速踩踏操作后的初期，有可能增加NOx气体的生成量，不过，由于会迅速达到与加速踩踏操作对应的发动机输出，换言之，发动机的过渡状态会迅速结束而早期地转移到通常状态，因此，整体的NOx发生量得以抑制。即，能够确保排放抑制性能。因此，根据本发明，既能够提高加速响应性又能够确保排放抑制性能。
本发明中，较为理想的是所述EGR控制部在所述加速操作检测部进行的踩踏操作的检测后，与为了进行由所述燃料喷射量计算部算出所述目标燃料喷射量的处理并行地控制所述EGR阀的开度。
根据该结构，在加速踏板的踩踏操作的检测后，与为了算出目标燃烧喷射量而进行的处理并行地进行EGR阀的开度控制，因此，能够容易地以比燃料喷射控制更早的时期进行EGR阀的开度控制。
本发明中，较为理想的是还包括：延迟处理部，延迟所述燃料喷射控制部进行的燃料喷射控制的时期。
根据该结构，通过延迟处理来延迟燃料喷射控制的时期，因而能够切实地以比燃料喷射控制更早的时期进行EGR阀的开度控制。
本发明中，较为理想的是还包括：目标发动机转矩计算部，根据所述运转状态来算出目标发动机转矩；平滑处理部，使所述目标发动机转矩计算部所算出的目标发动机转矩的时间变化平滑；其中，所述燃料喷射量计算部根据被所述平滑处理部平滑后的目标发动机转矩来算出燃料喷射量。
根据该结构，由于使目标发动机转矩的时间变化平滑，因此，能够获得顺畅的加速，使得运转变得容易(运转性能的确保)。因此，能够兼顾运转的容易度和加速响应性提高。
本发明中，较为理想的是还包括：目标氧浓度计算部，根据所述目标发动机转矩计算部所算出的所述目标发动机转矩来算出气缸内的目标进气氧浓度；其中，所述EGR控制部以燃烧室内的氧浓度成为所述目标氧浓度计算部所算出的目标进气氧浓度的方式控制所述EGR阀的开度。
根据该结构，基于目标发动机转矩来算出气缸内的目标进气氧浓度，并且以燃烧室内的氧浓度成为该目标进气氧浓度的方式进行EGR阀的开度控制，因此，能够切实地以比燃料喷射控制更早的时期进行EGR阀的开度控制。具体而言，燃料喷射控制部进行的燃料喷射控制经过使目标发动机转矩的时间变化平滑和算出基于该被平滑后的目标发动机转矩的燃料喷射量来进行。另一方面，本结构中，由于不经由目标发动机转矩的时间变化的平滑化来进行EGR阀的开度控制，因此，能够相应地提早EGR阀的开度控制的时期，其结果，能够切实地以比燃料喷射控制更早的时期进行EGR阀的开度控制。
本发明在如下的情形下特别具有实用性，即，所述燃料喷射量计算部包含燃料喷射量限制部，该燃料喷射量限制部根据所述发动机的排气路径内的氧浓度来设定所述目标燃料喷射量的上限值。
详细而言，所述燃料喷射量限制部通过设定目标燃料喷射量的上限值来抑制从发动机排出的包含大量的黑烟(煤)的排气气体。然而，在具备这样的燃料喷射限制部的发动机中，由于车辆加速时燃料喷射量受到限制，因而加速响应性有可能下降。另一方面，若将本发明应用于具备燃料喷射量限制部的发动机，通过提早EGR阀的开度控制的时期，能够提高燃料喷射量的上限值。由此，能够避免受到燃料喷射限制又能够提高加速响应性。
本发明的另一个方面所涉及的发动机的控制装置根据车辆的运转状态来控制发动机，所述发动机包括：EGR装置，具有使排气通道内的排气气体回流到进气通道的EGR通道和调节通过该EGR通道的排气气体的流量的EGR阀；燃料喷射装置，将燃料喷射到气缸内；所述发动机的控制装置包括：燃料喷射量计算部，根据包含加速踏板的操作的车辆的运转状态来算出目标燃料喷射量；燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射装置，以使所述燃料喷射装置喷射的燃料喷射量成为所述目标燃料喷射量；基本EGR控制部，根据所述运转状态来算出所述EGR阀的开度的控制值，在车辆恒速时控制所述EGR阀的开度；加速时EGR控制部，控制所述EGR阀的开度，以便在车辆加速时使所述EGR阀的开度成为小于所述基本EGR控制部所算出的所述控制值的开度；其中，所述加速时EGR控制部根据所述加速踏板的操作状态来变更所述EGR阀的开度。
本发明的“车辆恒速时”包含车速为一定时的情形和车辆加速度比零大但相对较小时的情形(缓加速)这两者，“车辆加速时”意味着加速度比所述缓加速更大。
根据本发明，加速时EGR控制部以EGR阀开度成为比基本EGR控制部所算出的EGR阀开度(控制值)小的开度的方式来设定EGR阀开度。由此，往气缸的EGR气体供应量便相对于恒速行驶时及缓加速时变得少，气缸内的氧浓度相对地变得高。若气缸内的氧浓度变得高，便能够增加燃料喷射量，因而能够强有力地使车辆加速。而且，加速时EGR控制部根据加速踏板的操作状态来变更EGR阀的开度，亦即按照加速踏板的每一操作状态而将EGR阀的开度设定为不同的开度，因而能够按照加速踏板的每一操作状态来使气缸内的氧浓度变化，从而与该变化对应地变更燃料喷射量。因此，根据加速踏板的操作状态，便能够更明确地使车辆的加速度变化。因此，在强加速时，便能够确保与要求驱动力对应的加速响应性。
更具体而言，由加速时EGR控制部所设定的EGR阀开度在强加速中的加速度相对地小时被设定得相对地较大，另一方面，在强加速中的加速度相对地大时(急加速时)被设定得相对地较小。这样，即使是强加速但加速度相对较小时，通过不将EGR阀开度设定得较小，从而在向急加速过渡时能够配合往急加速的过渡而进行降低EGR阀开度的控制。由此，能够给气缸内的氧浓度带来变化，能够带来增加燃料喷射量的变化。而且，由于EGR气体的往气缸内的供应量基于加速踏板的操作状态而被变更，因而能够抑制因EGR供应量下降必要以上的量而生成NOx的情况。因此，能够确保排放抑制性能。
本发明中，较为理想的是所述加速时EGR控制部进行如下的控制：根据所述加速踏板的操作状态而决定的驱动力要求的大小相对地越大，则将所述EGR阀的开度设定得相对地越小。
由于将EGR阀的开度设定得相对较小，从而能够使供应给气缸的空气的氧浓度相对提高，因此，能够相应地增加燃料供应量，能够更切实地提高加速响应性。
本发明中，较为理想的是所述加速踏板的操作状态为所述加速踏板的操作量和操作速度。
由于加速踏板的踩踏量及操作速度分别反映驾驶员的加速要求，因此，通过将上述的踩踏量及操作速度的值设为表示加速要求的参数，能够切实地提高相对于加速踏板的踩踏操作的车辆加速的追随度。
本发明中，较为理想的是所述加速时EGR控制部进行如下控制：发动机转速越高则将所述EGR阀的开度设定得越大。
由于发动机转速越高则每一单位时间流入气缸内的空气量越增加，因此，能够在加大EGR阀的开度的前后，抑制每一单位时间流入气缸内的氧量的大幅度变动。由此，即使发动机转速发生变化也能够抑制车辆加速度的变动。
本发明在如下的情形下特别具有实用性，即，还包括：目标发动机转矩计算部，根据所述加速踏板的操作状态来算出目标发动机转矩；其中，所述基本EGR控制部根据所述目标发动机转矩计算部所算出的所述目标发动机转矩来控制所述EGR阀的开度。
由于加速时EGR控制部能够根据加速踏板的操作状态直按算山EGR阀的开度，因此，与基本EGR控制部相比能够早期地算出EGR阀的开度，其结果，能够提高加速响应性。
本发明在具备增压器的发动机中特别具有实用性。
即，本发明在应用于具备增压器的发动机的情况下，能够更有效地根据加速踏板的每一操作状态来使气缸内的氧浓度发生变化。即，在具备增压器的发动机中，为了使气缸内的氧浓度变化而使EGR阀的开度变化时，由于EGR气体供应量随此而变化，因而导个增压器的涡轮的排气气体量发生变化。若导入涡轮的排气气体量发生变化，则压缩机的工作量发生变化，因而往气缸内的氧供应量便发生变化。这在运转状态变化时在使气缸内的氧量产生变化这一方面变得有利。
更详细而言，例如，在利用增压器进行加速的强加速中的加速度相对较小时，且在EGR阀的开度相对较大的情况下，由于EGR气体供应量变多，因而导入涡轮的排气气体量变少。导入涡轮的排气气体量变得少时，由于压缩机的工作变小，因而往气缸内的氧供应量变得少(处于氧供应量比在现在的运转状态下压缩机能够实现的往气缸内的氧供应量少的状态)。在该状态下，当过渡到强加速中的加速度相对较大的状态(急加速)时，以EGR阀的开度成为较小的方式进行控制，EGR气体供应量下降，从而气缸内的氧浓度上升。此时，基于EGR气体供应量的下降，导入涡轮的排气气体量增加，因而压缩机的工作量增加，往气缸内的氧供应量上升，其结果，往气缸内的氧供应量进一步上升。即，在具备增压器的发动机中，基于EGR阀开度的变更，能够进一步获得因压缩机的工作量的变化而导致的往气缸内的氧供应量的变化，因此，能够更显著地使往气缸内的氧供应量发生变化，能够更有效地实现运转状态变化时的车辆的加速度的变化。
此外，在具备增压器的发动机中，通过加速时EGR控制部来增加气缸内的氧供应量和增加燃料喷射量的做法能够早期地增大排气流量，便于早期地发挥增压器的能力，因此能够提高加速响应性。
本发明在具备多个增压器的发动机中特别具有实用性。
通过将本发明应用于具备多个增压器的发动机，能够早期地发挥各增压器的能力，能够更进一步提高加速响应性。

Claims (13)

1.一种发动机的控制装置，其特征在于根据车辆的运转状态来控制发动机，
所述发动机包括：EGR装置，具有使排气通道内的排气气体回流到进气通道的EGR通道和调节通过该EGR通道的排气气体的流量的EGR阀；燃料喷射装置，将燃料喷射到气缸内；
所述发动机的控制装置包括：
加速操作检测部，检测加速踏板的踩踏操作；
燃料喷射量计算部，根据包含加速踏板的踩踏操作和导入气缸内的进气的氧状态的车辆的运转状态来算出目标燃料喷射量；
燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射装置，以使所述燃料喷射装置喷射的燃料喷射量成为所述目标燃料喷射量；
EGR阀开度计算部，根据所述运转状态来算出目标EGR阀开度；
EGR控制部，控制所述EGR阀，以使所述EGR阀的开度成为所述目标EGR阀开度；其中，
所述EGR控制部在所述加速踏板的踩踏操作后且在所述燃料喷射控制部根据所述燃料喷射量计算部基于所述踩踏操作而算出的目标燃料喷射量来控制所述燃料喷射装置之前，开始向关闭所述EGR阀的方向控制该EGR阀的开度，以便将所述EGR阀的开度设定为与所述加速踏板的踩踏操作后的运转状态对应的目标EGR阀开度。
2.根据权利要求1所述的发动机的控制装置，其特征在于：
所述EGR控制部在所述加速操作检测部进行的踩踏操作的检测后，与为了进行由所述燃料喷射量计算部算出所述目标燃料喷射量的处理并行地控制所述EGR阀的开度。
3.根据权利要求1所述的发动机的控制装置，其特征在于还包括：
延迟处理部，延迟所述燃料喷射控制部进行的燃料喷射控制的时期。
4.根据权利要求1所述的发动机的控制装置，其特征在于还包括：
目标发动机转矩计算部，根据所述运转状态来算出目标发动机转矩；
平滑处理部，使所述目标发动机转矩计算部所算出的目标发动机转矩的时间变化平滑；其中，
所述燃料喷射量计算部根据被所述平滑处理部平滑后的目标发动机转矩来算出燃料喷射量。
5.根据权利要求4所述的发动机的控制装置，其特征在于还包括：
目标氧浓度计算部，根据所述目标发动机转矩计算部所算出的所述目标发动机转矩来算出气缸内的目标进气氧浓度；其中，
所述EGR控制部以燃烧室内的氧浓度成为所述目标氧浓度计算部所算出的目标进气氧浓度的方式控制所述EGR阀的开度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的发动机的控制装置，其特征在于：
所述燃料喷射量计算部包含燃料喷射量限制部，该燃料喷射量限制部根据所述发动机的排气路径内的氧浓度来设定所述目标燃料喷射量的上限值。
7.一种发动机的控制装置，其特征在于根据车辆的运转状态来控制发动机，
所述发动机包括：EGR装置，具有使排气通道内的排气气体回流到进气通道的EGR通道和调节通过该EGR通道的排气气体的流量的EGR阀；燃料喷射装置，将燃料喷射到气缸内；
所述发动机的控制装置包括：
燃料喷射量计算部，根据包含加速踏板的操作的车辆的运转状态来算出目标燃料喷射量；
燃料喷射控制部，控制所述燃料喷射装置，以使所述燃料喷射装置喷射的燃料喷射量成为所述目标燃料喷射量；
基本EGR控制部，根据所述运转状态来算出所述EGR阀的开度的控制值，在车辆恒速时控制所述EGR阀的开度；
加速时EGR控制部，控制所述EGR阀的开度，以便在车辆加速时使所述EGR阀的开度成为小于所述基本EGR控制部所算出的所述控制值的开度；其中，
所述加速时EGR控制部根据所述加速踏板的操作状态来变更所述EGR阀的开度。
8.根据权利要求7所述的发动机的控制装置，其特征在于，
所述加速时EGR控制部进行如下的控制：根据所述加速踏板的操作状态而决定的驱动力要求的大小相对地越大，则将所述EGR阀的开度设定得相对地越小。
9.根据权利要求8所述的发动机的控制装置，其特征在于：
所述加速踏板的操作状态为所述加速踏板的操作量和操作速度。
10.根据权利要求7所述的发动机的控制装置，其特征在于，
所述加速时EGR控制部进行如下控制：发动机转速越高则将所述EGR阀的开度设定得越大。
11.根据权利要求7所述的发动机的控制装置，其特征在于还包括：
目标发动机转矩计算部，根据所述加速踏板的操作状态来算出目标发动机转矩；其中，
所述基本EGR控制部根据所述目标发动机转矩计算部所算出的所述目标发动机转矩来控制所述EGR阀的开度。
12.根据权利要求1至5及7至11中任一项所述的发动机的控制装置，其特征在于：
所述发动机还包括增压器。
13.根据权利要求12所述的发动机的控制装置，其特征在于：
所述增压器为多个。
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