CN109661512B - 发动机的控制方法以及控制装置 - Google Patents

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Abstract

基于当前的发动机运转状态，设定EGR控制阀(22)的基本开度(A0)。基于由排气温度传感器(33)检测出的实际排气系统温度(T1)，对EGR控制阀(22)的前后的压差(ΔP1)进行计算。对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的EGR控制阀(22)的前后的压差即基准压差(ΔP0)进行计算。对基准压差(ΔP0)的脉动的振幅即基准脉动振幅(D)进行计算。基于压差(ΔP1)、基准压差(ΔP0)以及基准脉动振幅(D)，对基本开度(A0)进行校正。

Description

发动机的控制方法以及控制装置
技术领域
本发明涉及具有使得发动机的排气的一部分回流至吸入气体的EGR装置的发动机的控制，特别是涉及对EGR控制阀的开度进行校正的技术。
背景技术
专利文献1中公开了如下技术，即，在使得发动机的排气的一部分回流至吸入气体的所谓EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置中，进行考虑了EGR气体的脉动的运算，由此提高对EGR气体流量的推定精度。具体而言，在该装置中，利用压力传感器对设置于EGR通路的EGR阀的上游侧压力以及下游侧压力进行检测，将规定期间的压力比的变动变换为正弦波。而且，基于该正弦波，以压力比为变量而计算用于对EGR气体的流量进行计算的压力函数，基于该压力函数，计算规定期间内在EGR通路流动的EGR气体的流量。
专利文献1：日本特许第5420489号公报
发明内容
利用这种现有技术，在利用压力传感器而获得EGR气体的脉动的特性、且要利用该特性而对EGR控制阀的开度进行校正的情况下，存在如下问题，即，高响应的压力传感器的误差较大，精度较差。
本发明就是鉴于这种情形而提出的，其目的在于以良好的精度对EGR控制阀的开度进行校正。
因此，本发明是一种发动机的控制方法，利用EGR控制阀对使得废气的一部分从排气通路向进气通路回流的EGR通路进行开闭，基于当前的发动机运转状态，设定上述EGR控制阀的基本开度，其中，
对当前的排气系统的温度即实际排气系统温度进行检测，基于上述实际排气系统温度，对上述EGR控制阀的前后的压差进行计算，对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的上述EGR控制阀的前后的压差即基准压差进行计算，对上述基准压差的脉动的振幅即基准脉动振幅进行计算，基于上述压差、上述基准压差以及上述基准脉动振幅，对上述基本开度进行校正。
发明的效果
根据本发明，根据基于实际的实际排气系统温度的压差、与当前的发动机运转状态对应的基准压差、以及基准脉动振幅，对EGR控制阀的开度进行校正，由此能够抑制因过度的排气系统温度的变化而引起的EGR气体的流量的波动，能够提高EGR控制阀的开度的校正精度。
附图说明
图1是表示具有本发明所涉及的EGR装置的发动机的一个例子的结构图。
图2是表示本发明的第1实施例所涉及的EGR控制阀的开口面积的校正控制的流程的流程图。
图3是将进排气系统设想为通过流体的节流构成的系统的情况下的说明图。
图4是用于对压差校正系数的计算例进行说明的说明图。
图5是用于对脉动校正系数的计算例进行说明的说明图。
图6是表示因EGR控制阀的前后的压差的脉动而引起的EGR气体流量的波动的说明图。
图7(A)是表示加速时的EGR率的变化的特性图，图7(B)是表示减速时的EGR率的变化的特性图。
图8是表示本发明的第2实施例所涉及的EGR控制阀的开口面积的校正控制的流程的流程图。
图9是表示本发明的第3实施例所涉及的EGR控制阀的开口面积的校正控制的流程的流程图。
图10是表示本发明的第4实施例所涉及的EGR控制阀的开口面积的校正控制的流程的流程图。
具体实施方式
下面，利用图示的实施例对本发明所涉及的发动机的控制装置以及控制方法进行说明。图1是简要地表示具有本发明的第1实施例所涉及的EGR装置的发动机的结构图。
该发动机10具有涡轮增压器11。对于涡轮增压器11而言，设置于排气通路12的涡轮机14、和设置于进气通路13的压缩机15同轴设置于一个轴16上，如果利用排气流对涡轮机14进行旋转驱动，则压缩机15旋转而对吸入气体进行加压·增压。在排气通路12设置有相对于涡轮机14而旁通的旁通通路18，在该旁通通路18设置有对增压压力进行调整的废气门阀17。
另外，在该发动机10设置有使得废气的一部分向吸入气体回流的EGR(ExhaustGas Recirculation)装置。该EGR装置具有将排气通路12和进气通路13连结的EGR通路21，通过该EGR通路21而使得作为排气的一部分的EGR气体从排气通路12向进气通路13回流。为了对在EGR通路21内流通的EGR气体的流量以及EGR率(EGR气体量在吸入新气体量中所占的比例)进行调整，在该EGR通路21设置有：EGR控制阀22，其对EGR通路21进行开闭；以及EGR冷却器23，其对EGR气体进行冷却。
该EGR装置是EGR通路21与进气通路13汇合的汇合位置位于比压缩机15靠上游侧的位置的所谓低压式的装置，在比该EGR通路21的汇合位置更靠上游侧的进气通路13设置有对吸入新气体量进行调整的进气流量调整阀24。
另外，在进气通路13，在比压缩机15靠下游侧的位置设置有对进气通路13进行开闭的电子控制的节流阀25，并且在节流阀25的下游侧设置有中间冷却器26，该中间冷却器26对吸入的新气体和从EGR通路导入的EGR气体混合后的吸入空气进行冷却。另外，在压缩机15的下游侧且在节流阀25的上游侧的进气通路13设置有对吸入气体中的氧浓度进行检测的氧浓度传感器27。
此外，基本上利用节流阀25来进行节流阀25和进气流量调整阀24中的吸入空气量的控制，在将EGR气体向进气通路13导入的EGR运转区域进行如下控制，即，对进气流量调整阀24向关闭方向进行控制而抑制吸入新气体量。
在排气通路12，在比涡轮机14靠下游侧、且比与EGR通路21连接的位置靠上游侧的位置设置有上游侧催化器31，并且在比与EGR通路21连接的位置靠下游侧的位置设置有下游侧催化器32，并且在EGR通路21的连接位置的附近设置有作为对当前的排气系统温度进行检测的排气系统温度检测部的排气温度传感器33。
另外，在比下游侧催化器32更靠下游侧的排气通路12，消音用的副消声器34和主消声器35串联配置。
控制部40基于由上述氧浓度传感器27、排气温度传感器33等各种传感器检测出的信号等，将控制信号向废气门阀17、EGR控制阀22、进气流量调整阀24以及节流阀25等输出而对其动作进行控制。
图2是表示与EGR控制阀22的开度相当的开口面积的校正控制的流程的流程图。利用上述控制部40每隔极短的规定期间(例如每隔10ms)而反复执行该流程。此外，在该实施例中，对EGR控制阀22的开口面积进行校正，但也可以形成为对EGR控制阀22的开度本身进行校正的结构。另外，本实施例中使用的“压力”基本上表示变动的压力的平均压力、即压力的振动中心的值。
在步骤S10中，判定是否存在EGR请求、即是否是使得EGR气体向进气通路13回流的EGR运转区域。例如基于发动机转速和发动机负荷，参照预先设定的EGR运转区域设定用的对应图而进行该判定。为了实现油耗的改善，EGR运转区域设定于包含部分负荷区域在内的大范围的区域。
在步骤S11中，基于发动机转速以及发动机负荷，参照预先设定的开口面积设定用的对应图而设定与EGR控制阀22的基本开度相当的基本开口面积A0，读入该基本开口面积A0(基本开度设定部)。该基本开口面积A0设定为能够获得与当前的发动机转速以及发动机负荷相应的目标EGR率(EGR气体流量在吸入空气量中所占的比例)。
在步骤S12中，基于排气温度传感器33的检测信号而求出实际的排气系统温度即实际排气系统温度T1，并读入该实际排气系统温度T1。在步骤S13中，参照预先针对每个发动机转速以及发动机负荷而设定的基准排气系统温度设定用的对应图，求出与当前的发动机转速以及发动机负荷对应的稳定状态下的排气系统温度即基准排气系统温度T0，并读入该基准排气系统温度T0。在步骤S14中，对上述实际排气系统温度T1与基准排气系统温度T0的温度差ΔT进行计算。
在步骤S15中，判定该温度差ΔT的绝对值是否大于或等于规定的阈值。如果温度差ΔT的绝对值小于阈值，则实际排气系统温度T1处于接近基准排气系统温度T0的稳定状态，判断为因排气系统温度的不平衡而引起的EGR控制阀22的开口面积(开度)的波动较小，不进行EGR控制阀22的开口面积的校正而结束本流程。因此，基于步骤S11中求出的基本开口面积A0，对EGR控制阀22的开度进行控制。
另一方面，如果温度差ΔT的绝对值大于或等于阈值，则实际排气系统温度T1处于偏离基准排气系统温度T0的温度不平衡状态，判断为因排气系统温度的不平衡而引起的EGR控制阀22的开口面积(开度)的波动较大，进入步骤S16以后的步骤，实施对EGR控制阀22的开口面积的校正处理。
首先，在步骤S16中，基于实际排气系统温度T1，对当前的EGR控制阀22的上游侧的压力即上游侧实际压力P1exh进行计算。后文中对具体的计算例进行叙述。在步骤S17中，基于当前的发动机转速以及发动机负荷，参照预先设定的上游侧基准压力设定用对应图，求出稳定状态下的EGR控制阀22的上游侧的压力即上游侧基准压力P0exh，并读入该上游侧基准压力P0exh。
在步骤S18中，基于当前的发动机转速以及发动机负荷，参照预先设定的下游侧压力设定用对应图，求出EGR控制阀22的下游侧压力Pin，并读入该下游侧压力Pin。
在步骤S19中，基于上游侧实际压力P1exh和下游侧压力Pin，对与实际的EGR控制阀22的前后的压力差相当的压差ΔP1进行计算，并读入该压差ΔP1(压差计算部)。具体而言，从上游侧实际压力P1exh减去下游侧压力Pin而求出压差ΔP1(＝P1exh-Pin)。
在步骤S20中，基于上游侧基准压力P0exh和下游侧压力Pin，对与稳定状态下的EGR控制阀22的前后的压力差相当的基准压差ΔP0进行计算，并读入该基准压差ΔP0(基准压差计算部)。具体而言，从上游侧基准压力P0exh减去下游侧压力Pin而求出基准压差ΔP0。
在步骤S21中，基于上述的压差ΔP1和基准压差ΔP0，对EGR控制阀22的开口面积的压差校正系数K1进行计算。后文中对该压差校正系数K1的具体的计算例进行叙述。
在步骤S22中，基于发动机转速以及发动机负荷，并参照预先设定的基准脉动振幅设定用的对应图而求出稳定状态下的EGR控制阀22的前后的压差、即作为基准压差的脉动的振幅的基准脉动振幅D0，并读入该基准脉动振幅D0(基准脉动振幅计算部)。在步骤S23中，基于发动机转速以及发动机负荷，对基准压差ΔP0的脉动周期W进行计算。
在步骤S24中，基于脉动周期W、基准脉动振幅D0以及压差ΔP1，作为考虑了压差ΔP1的脉动的脉动流量而对与压差ΔP1的脉动的每1个周期的EGR气体质量流量相当的实际脉动流量Q’1进行推定。在步骤S25中，基于脉动周期W、基准脉动振幅D0以及基准压差ΔP0，作为考虑了基准压差ΔP0的脉动的脉动流量而对与基准压差ΔP0的脉动的每1个周期的EGR气体质量流量相当的基准脉动流量Q’0进行推定。
在步骤S26中，以使得上述的实际脉动流量Q’1和基准脉动流量Q’0相等的方式，对针对EGR控制阀22的基本开口面积A0的脉动校正系数K2进行计算(脉动校正系数计算部)。后文中参照图5对具体的计算例进行叙述。
此外，为了容易理解，上述步骤S24、S25的内容表示用于对导出脉动校正系数K2的理论进行说明的实际脉动流量Q’1和基准脉动流量Q’0，并不表示实际安装于发动机的处理内容。
在步骤S27中，基于上述的压差校正系数K1和脉动校正系数K2，对最终的针对EGR控制阀22的基本开口面积A0的校正系数K3进行计算。具体而言，将K1、K2二者相乘而求出最终的校正系数K3。
在步骤S28中，利用最终的校正系数K3，对EGR控制阀22的基本开口面积A0进行校正(校正部)。具体而言，对基本开口面积A0乘以最终的校正系数K3，由此求出EGR控制阀22的最终的开口面积A1。在这样进行了步骤S16以后的校正处理的情况下，控制部40基于最终的开口面积A1而对EGR控制阀22的开度进行控制。
在图3～图5中，对参照符号添加“0”的是基准排气系统温度T0的稳定状态下的参数，对参照符号添加“1”的是实际排气系统温度T1相对于基准排气系统温度T0以大于或等于规定的阈值的值而偏离的温度不平衡状态下的参数。
参照图3对步骤S16中的上游侧实际压力P1exh的计算例进行说明。如果将进气排气系统作为通过流体的节流而构成的系统进行考虑，则EGR控制阀22的上游侧的排气密度在稳定时以及温度不平衡时分别变为如下值。
ρ0exh＝ρ0×T0/(T0+T0cat)
ρ1exh＝ρ0×T0/(T0+T1cat)
根据实际排气系统温度T1而求出下游侧催化器32的下游侧的实际排气系统温度T1cat。
因此，上游侧实际压力P1exh变为P1exh＝P0exh×ρ0exh/ρ1exh。
下面，参照图4对步骤S21的压差校正系数K1的计算例进行说明。如果将进排气系统作为通过流体的节流而构成的系统进行考虑，则根据伯努利公式而变为
1/2×ρ0exh×v0exh2+P0exh＝1/2×ρ0×v02+P0，
如果设为EGR控制阀22的上游的流速＝0，则变为
P0exh＝1/2×ρ0×v02+P0
1/2×ρ0×v02＝P0exh-P0
v0＝{2×(P0exh-P0)/ρ0}1/2…(1)，
根据连续式，将(1)式代入Q0＝ρ0×Cd0×A0×v0[kg/s]，变为
Q0＝Cd0×A0×{2×ρ0×(P0exh-P0)}1/2
P0≒Pin，
因此如果预先设为
Q0＝Cd0×A0×{2×ρ0×(P0exh-Pin)}1/2
ΔP＝P0exh-Pin，
则从稳定时的EGR通路21通过的EGR气体的流量变为
Q0＝Cd0×A0×(2×ρ0×ΔP0)1/2，
同样地，温度不平衡时的EGR气体的流量变为
Q1＝Cd1×A1×(2×ρ1×ΔP1)1/2，
如果设为Q0＝Q1，则变为
Cd0×A0×(2×ρ0×ΔP0)1/2＝Cd1×A1×(2×ρ1×ΔP1)1/2
如果设为Cd0≒Cd1，则变为
A0×(2×ρ0×ΔP0)1/2＝A1×(2×ρ1×ΔP1)1/2
A1＝A0×{(ρ0×ΔP0)/(ρ1×ΔP1)}1/2
如果设为Cd0≒Cd1，则变为
A0×(2×ρ0×ΔP0)1/2＝A1×(2×ρ1×ΔP1)1/2
A1＝A0×{(ρ0×ΔP0)/(ρ1×ΔP1)}1/2
因此，压差校正系数K1变为
K1＝{(ρ0×ΔP0)/(ρ1×ΔP1)}1/2…(2)，
简单地设为ρ0≒ρ1的情况下的压差校正系数K1变为
K1＝(ΔP0/ΔP1)1/2…(2)’。
下面，参照图5对步骤S26中的脉动校正系数K2的计算例进行说明。如果将EGR控制阀22视为通过节流而构成的系统，则在EGR通路21流动的EGR气体的流量Q、即从EGR控制阀22通过的质量流量Q变为
Q＝Cd×A×(2×ρ×ΔP)1/2
Q：EGR气体质量流量[kg/s]
Cd：EGR控制阀的流量系数[-]
ρ：EGR气体密度[kg/m3]
ΔP：EGR控制阀的前后的压差[kPa]
如果预先设为C＝Cd×(2×ρ)1/2，则变为
Q＝C×A×ΔP1/2
这里，由于导入至EGR通路21的废气的脉动的影响，EGR控制阀22的前后的压差ΔP也产生脉动。如果将该压差ΔP的脉动变换为正弦波、且将其脉动振幅设为D，则压差的脉动的每1个周期的平均EGR气体质量流量即脉动流量Q’变为
Q’＝1/W×∫{A×C×(ΔP+D×sin(ωt))1/2}dt
W：压差的脉动周期[sec]
ΔP：EGR控制阀的前后的压差(的振动中心)[kPa]
D：压差的脉动振幅[kPa]
ω：脉动的角速度(＝2π/W)[rad/sec]。
因此，如果将温度不平衡时的压差ΔP1的实际脉动流量设为Q’1，将稳定时的基准压差ΔP0的基准脉动流量设为Q’0，则变为
Q’1＝1/W×∫{A1×C×(ΔP1+D1×sin(ωt))1/2}dt…(3)
Q’0＝1/W×∫{A0×C×(ΔP0+D0×sin(ωt))1/2}dt…(4)。
对EGR控制阀22的基本开口面积A0进行校正而使得实际脉动流量Q’1和基准脉动流量Q’0相等，因此
1/W×∫{A1×C×(ΔP1+D1×sin(ωt))1/2}dt
＝1/W×∫{A0×C×(ΔP0+D0×sin(ωt))1/2}dt
因而，使得Q’1＝Q’0的EGR控制阀的开口面积A1变为
A1＝[∫{(ΔP0+D0×sin(ωt))1/2}dt
/∫{(ΔP1+D1×sin(ωt))1/2}dt]×A0
因此，用于使得Q’1＝Q’0的脉动校正系数K2变为
K2＝[∫{(ΔP0+D0×sin(ωt))1/2}dt
/∫{(ΔP1+D1×sin(ωt))1/2}dt]…(5)。
此外，在后述的第2、第3实施例中，为了对作为压差的脉动的实际脉动振幅D1进行计算而应用了上述的式(3)～(5)，但在该第1实施例中，简单地对实际脉动振幅D1使用基准脉动振幅D0的值(D1＝D0)，因此，上述的式(3)、(5)式分别变为下面的式(3)’、(5)’。
Q’1＝1/W×∫{A1×C×(ΔP1+D1×sin(ωt))1/2}dt…(3)’
K2＝[∫{(ΔP0+D0×sin(ωt))1/2}dt
/∫{(ΔP1+D0×sin(ωt))1/2}dt]…(5)’
这样，在本实施例中，求出实际排气系统温度T1时的压差ΔP1以及基准排气系统温度T0时的基准压差ΔP0，构成为利用考虑了上述压差的压差校正系数K1、以及考虑了压差的脉动的脉动校正系数K2对EGR控制阀22的基本开口面积A0进行校正，因此在如加速时、减速时那样即使排气系统温度急剧变化的温度不平衡时，也能够以良好的精度对EGR控制阀22的基本开口面积A0进行校正。另外，不利用压力传感器而求出压差校正系数K1、脉动校正系数K2，因此不会受到压力传感器的误差的不良影响。
图6示出了温度不平衡时的压差ΔP的脉动和EGR气体的流量Q的关系。如该图所示，在压差ΔP较小的非线性区域，即使脉动振幅在+侧和-侧对称，当前的实际排气系统温度T1下的EGR气体的实际流量Q1也相对于稳定状态下的基准流量Q0而向减小侧偏移。因此，需要将EGR控制阀22的基本开口面积A0向增大侧校正。另一方面，在压差ΔP较大的线性区域，如果脉动振幅在+侧和-侧对称，则实际流量Q1相对于基准流量Q0几乎不偏移。因此，无需对基本开口面积A0进行校正。这样，虽然在温度不平衡时因压差的脉动的影响而使得实际流量Q1相对于基准流量Q0以特有的方式偏移，但在本实施例中，以使得实际脉动流量Q’1和基准脉动流量Q’0相等的方式对脉动校正系数K2进行计算，利用该脉动校正系数K2对基本开口面积A0进行校正，因此可以减小因这种温度不平衡时的压差的脉动而引起的EGR气体流量的波动，能够以良好的精度对EGR控制阀22的开口面积A1进行校正。
图7(A)表示加速时的EGR控制阀22的EGR率的变化。在加速时、特别是在加速初期，排气系统温度的升高赶不上发动机转速以及发动机负荷的升高，实际排气系统温度T1相对于基准排气系统温度T0变得过低。因此，在未实施本实施例的校正的情况下，特别是在加速初期，呈现出如下趋势，即，EGR控制阀22的开口面积减小，实际的EGR率相对于目标EGR率降低。与此相对，如果实施利用上述压差校正系数K1的校正，则在排气系统温度不平衡的加速初期将开口面积向增大侧校正，能够使得实际EGR率增大而接近目标EGR率。并且，通过如上述实施例那样实施利用压差校正系数K1和脉动校正系数K2二者的校正，从而在排气系统温度不平衡的加速初期将开口面积向进一步增大侧校正，由此能够使得实际EGR率进一步接近目标EGR率。
图7(B)表示减速时的EGR控制阀22的EGR率的变化。在减速时、特别是在减速初期，排气系统温度的降低赶不上发动机转速以及发动机负荷的降低，实际排气系统温度T1相对于基准排气系统温度T0变得过高。因此，在未实施本实施例的校正的情况下，特别是在减速初期，呈现出如下趋势，即，EGR控制阀22的开口面积增大，实际的EGR率相对于目标EGR率升高。与此相对，通过实施使用上述压差校正系数K1的校正，从而能够在排气系统温度不平衡的减速初期将开口面积向降低侧校正，能够使实际EGR率降低而接近目标EGR率。并且，通过如上述实施例那样实施利用压差校正系数K1和脉动校正系数K2这二者的校正，从而在减速初期将开口面积向进一步降低侧校正，因此能够使得实际EGR率进一步接近目标EGR率。
在下面说明的实施例中，基本上与第1实施例相同，因此将重复的说明省略，对与第1实施例不同的部分进行说明。
图8是表示本发明的第2实施例所涉及的EGR控制阀22的基本开口面积A0的校正控制的流程的流程图。在该第2实施例中，为了进一步提高校正精度，基于温度差ΔT对基准脉动振幅D0进行校正，求出实际脉动振幅D1，如式(3)、(5)所示，利用该实际脉动振幅D1对实际脉动流量Q’1以及脉动校正系数K2进行计算。
具体而言，利用图8的流程图进行说明，步骤S10～S22的处理与上述第1实施例相同。在紧随步骤S22之后的步骤S22A中，基于实际排气系统温度T1和基准排气系统温度T0的温度差ΔT，对针对基准脉动振幅D0的振幅校正系数Da进行计算。在接下来的步骤S22B中，基于基准脉动振幅D0和振幅校正系数Da，对当前的实际排气系统温度T1下的实际脉动振幅D1进行计算。具体而言，将基准脉动振幅D0和振幅校正系数Da相乘而求出实际脉动振幅D1。在步骤S23中，与上述第1实施例同样地对压差的脉动周期W进行计算。而且，在步骤S24A中，基于脉动周期W、实际脉动振幅D1以及压差ΔP1，对从EGR通路21通过的EGR气体的实际脉动流量Q’1进行计算。下面的步骤S25～S28的处理与第1实施例相同。
根据这样的第2实施例，对实际排气系统温度T1下的实际脉动振幅D1进行计算，利用该实际脉动振幅D1而求出实际排气系统温度T1下的实际脉动流量Q’1以及脉动校正系数K2，因此与第1实施例相比能够进一步提高校正精度。
图9是表示本发明的第3实施例所涉及的EGR控制阀22的基本开口面积A0的校正控制的流程的流程图。在该第3实施例中，为了提高校正精度，基于废气门阀17的开度Awg，对基准脉动振幅D0进行校正，求出压差ΔP1的脉动的振幅即实际脉动振幅D1。
具体而言，利用图9的流程图进行说明，步骤S10～S22的处理与上述第1实施例相同。在紧随步骤S22之后的步骤S22C中，读入废气门阀17的开度Awg。在接下来的步骤S22D中，基于废气门阀17的开度Awg，对振幅校正系数Dwg进行计算。在步骤S22E中，基于基准脉动振幅D0和振幅校正系数Dwg，对当前的实际脉动振幅D1进行计算。具体而言，将基准脉动振幅D0和振幅校正系数Dwg相乘而求出实际脉动振幅D1。在步骤S23中，与上述第1实施例同样地对压差的脉动周期W进行计算。而且，在步骤S24B中，基于脉动周期W、实际脉动振幅D1以及压差ΔP1，对EGR气体的实际脉动流量Q’1进行计算。下面的步骤S25～28的处理与第1实施例相同。
根据这样的第3实施例，利用废气门阀17的开度Awg对实际脉动振幅D1进行计算，基于该实际脉动振幅D1而求出实际脉动流量Q’1以及脉动校正系数K2，因此与第1实施例相比能够进一步提高校正精度。
图10是表示本发明的第4实施例所涉及的EGR控制阀22的基本开口面积A0的校正控制的流程的流程图。在存在EGR请求的情况下，根据EGR率(或者EGR控制阀22的开度或开口面积)使设置于比EGR通路21靠上游侧的进气通路13的进气流量调整阀24节流，降低新气体量。而且，在第4实施例中，进气流量调整阀24向关闭方向的驱动完毕，等待实际能够将EGR气体导入的状况，实施与第1实施例相同的控制。
具体而言，利用图10的流程图进行说明，在步骤S10中判定为存在EGR请求的情况下，进入步骤S10A，设定进气流量调整阀24的目标开度。该目标开度设定为朝向关闭方向的值以便根据EGR率而降低吸入新气体量。
在步骤S10B中，朝向上述目标开度对进气流量调整阀24进行驱动控制。在步骤S10C中，判定是否达到上述目标开度而进气流量调整阀24的驱动完毕。该判定例如可以简易地判定是否经过了与驱动完毕对应的规定期间，或者可以利用传感器直接进行检测，或者可以根据发动机运转状态而进行推定。在进气流量调整阀24的驱动未完毕的情况下结束本流程。
如果判定为进气流量调整阀24的驱动完毕，则进入步骤S11，与上述第1实施例相同地，基于发动机转速以及发动机负荷，参照预先设定的开口面积设定用的对应图而求出与EGR控制阀22的基本开度相当的基本开口面积A0，读入该基本开口面积A0。下面的步骤S12～S28的处理与第1实施例相同。
根据这样的第4实施例，在进气流量调整阀24的驱动完毕之后实施开口面积的校正控制，因此能够可靠地抑制在减小吸入新气体量之前将EGR气体过度向进气通路13导入的状况。
下面对如上实施例的特征性的结构以及作用效果进行记述。
[1]基于当前的发动机运转状态，设定EGR控制阀22的基本开度(基本开口面积A0)，基于实际排气系统温度T1对EGR控制阀22的前后的压差ΔP1进行计算，对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的EGR控制阀22的前后的压差即基准压差ΔP0进行计算。而且，对作为基准压差ΔP0的脉动的振幅的基准脉动振幅D0进行计算，如下式(5)’所示，基于压差ΔP1、基准压差ΔP0以及基准脉动振幅D0对脉动校正系数K2进行计算，基于该脉动校正系数K2对基本开度(A0)进行校正。
K2＝[∫{(ΔP0+D0×sin(ωt))1/2}dt
/∫{(ΔP1+D0×sin(ωt))1/2}dt]…(5)’
换言之，以使得如下式(3)’所示那样考虑了压差ΔP1的脉动的实际脉动流量Q’1、和如下式(4)所示那样考虑了基准压差ΔP0的脉动的基准脉动流量Q’0相等的方式对脉动校正系数K2进行计算。
Q’1＝1/W×∫{A1×C×(ΔP1+D0×sin(ωt))1/2}dt…(3)’
Q’0＝1/W×∫{A0×C×(ΔP0+D0×sin(ωt))1/2}dt…(4)
因此，参照图6，如上所述，虽然在温度不平衡时因压差的脉动的影响而使得实际流量Q1相对于基准流量Q0以特有的方式偏移，但利用上述脉动校正系数K2对基本开口面积A0进行校正，由此能够降低因这种温度不平衡时的压差的脉动而引起的EGR气体流量的波动，能够以良好的精度对EGR控制阀22的开度(开口面积)进行校正。
[2]优选地，以使得上述压差的脉动的每1个周期的平均EGR气体流量即实际脉动流量、和上述基准压差的脉动的每1个周期的平均EGR气体流量即基准脉动流量相等的方式对脉动校正系数进行计算，利用该脉动校正系数对上述基本开度进行校正。
[3]另外，以使得上述实际排气系统温度下的EGR气体的流量、和上述稳定状态下的EGR气体的流量相等的方式对压差校正系数K1进行计算，基于该压差校正系数K1对基本开度(基本开口面积A0)进行校正。由此，能够抑制因温度不平衡时的压差ΔP1与基准压差ΔP0的波动而引起的控制精度的降低，能够提高校正精度。
[4]优选地，对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的排气系统温度即基准排气系统温度T0进行计算，在实际排气系统温度T1与基准排气系统温度T0的温度差ΔT大于或等于规定的阈值的情况下，实施上述基本开度的校正。
[5]在图8所示的第2实施例中，为了实现校正精度的提高，基于实际排气系统温度和基准排气系统温度的温度差ΔT、以及基准脉动振幅D0，对实际脉动振幅D1进行计算(参照步骤S22A、S22B)。而且，如上式(5)所示，利用该实际脉动振幅D1对脉动校正系数K2进行计算。
[6]在图9所示的第3实施例中，为了实现校正精度的提高，基于废气门阀的开度Awg和基准脉动振幅D0，对实际脉动振幅D1进行计算(参照步骤S22C～S22E)。而且，如上式(5)所示，利用该实际脉动振幅D1对脉动校正系数K2进行计算。
[7]在图10所示的第4实施例中，如步骤S10以及S10A～S10C所示，在存在EGR请求的情况下，对在比与EGR通路21连接的位置靠上游侧的进气通路13设置的进气流量调整阀24向关闭方向进行驱动，在该进气流量调整阀24向关闭方向的驱动完毕而对吸入新气体量进行节流之后，实施上述校正控制、即EGR气体的导入。
[8]应用上述校正控制，在车辆加速时向增大方向对EGR控制阀22的开度(开口面积)进行校正。因此，如图7(A)所示，在加速时、特别是加速初期，能够增大实际EGR率而使其接近目标EGR率，从而能够抑制EGR率的响应滞后。
[9]另一方面，在车辆减速时，对EGR控制阀22的基本开度向降低方向进行校正。因此，如图7(B)所示，在减速时、特别是在减速初期，能够使实际EGR率降低而使其接近目标EGR率，能够抑制EGR率的过冲。
如上，基于具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限定于上述实施例，包含各种变形·变更。例如，在上述实施例中，将本发明应用于具有涡轮增压器的发动机，但也可以同样地将本发明应用于不具有涡轮增压器的自然进气的发动机。

Claims (10)

1.一种发动机的控制方法，其利用EGR控制阀对使得排气的一部分从排气通路向进气通路回流的EGR通路进行开闭，
基于当前的发动机运转状态，设定上述EGR控制阀的基本开度，其中，
对作为当前的排气系统的温度的实际排气系统温度进行检测，
基于上述实际排气系统温度，对上述EGR控制阀的前后的压差进行计算，
对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的上述EGR控制阀的前后的压差即基准压差进行计算，
对上述基准压差的脉动的振幅即基准脉动振幅进行计算，
基于上述压差、上述基准压差以及上述基准脉动振幅，对上述基本开度进行校正。
2.根据权利要求1所述的发动机的控制方法，其中，
以使得上述压差的脉动的每1个周期的平均EGR气体流量即实际脉动流量、和上述基准压差的脉动的每1个周期的平均EGR气体流量即基准脉动流量相等的方式，对脉动校正系数进行计算，
利用该脉动校正系数对上述基本开度进行校正。
3.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其中，
以使得上述实际排气系统温度下的EGR气体的流量、和上述稳定状态下的EGR气体的流量相等的方式，对压差校正系数进行计算，
利用该压差校正系数对上述基本开度进行校正。
4.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其中，
对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的排气系统温度即基准排气系统温度进行计算，
在上述实际排气系统温度与上述基准排气系统温度的温度差大于或等于规定的阈值的情况下，实施上述基本开度的校正。
5.根据权利要求2所述的发动机的控制方法，其中，
对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的排气系统温度即基准排气系统温度进行计算，
基于上述实际排气系统温度和上述基准排气系统温度的温度差、以及上述基准脉动振幅，对上述压差 的脉动的振幅即实际脉动振幅进行计算，
基于上述压差、上述基准压差、上述实际脉动振幅以及上述基准脉动振幅，对上述脉动校正系数进行计算。
6.根据权利要求2所述的发动机的控制方法，其中，
所述发动机具有：
涡轮增压器，其对吸入气体进行增压；以及
废气门阀，其对基于上述涡轮增压器的增压压力进行调整，
基于上述废气门阀的开度和上述基准脉动振幅，对上述压差的脉动的振幅即实际脉动振幅进行计算，
基于上述压差、上述基准压差、上述实际脉动振幅以及上述基准脉动振幅，对上述脉动校正系数进行计算。
7.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其中，
所述发动机在比上述EGR通路与进气通路连接的位置靠上游侧的进气通路具有对进气流量进行调整的进气流量调整阀，
在存在EGR请求的情况下，将上述进气流量调整阀向关闭方向进行驱动，
在上述进气流量调整阀向关闭方向的驱动完毕之后，进行上述基本开度的校正。
8.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其中，
在车辆加速时，将上述基本开度向增大方向进行校正。
9.根据权利要求1或2所述的发动机的控制方法，其中，
在车辆减速时，将上述基本开度向降低方向进行校正。
10.一种发动机的控制装置，其具有：
EGR通路，其使得排气的一部分从排气通路向进气通路回流；
EGR控制阀，其对该EGR通路进行开闭；以及
基本开度设定部，其基于当前的发动机运转状态，设定EGR控制阀的基本开度，其中，
所述发动机的控制装置具有：
排气系统温度检测部，其对排气系统温度进行检测；
压差计算部，其基于由上述排气系统温度检测部检测出的实际排气系统温度，对上述EGR控制阀的前后的压差进行计算；
基准压差计算部，其对与当前的发动机运转状态对应的稳定状态下的上述EGR控制阀的前后的压差即基准压差进行计算；
基准脉动振幅计算部，其对上述基准压差的脉动的振幅即基准脉动振幅进行计算；以及
校正部，其基于上述压差、上述基准压差以及上述基准脉动振幅，对上述基本开度进行校正。
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