CN110307094B - 用于内燃机的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于内燃机的控制装置。内燃机(10)设有：电动增压器(26)，电动增压器包括电动压缩机(26a)；EGR引入口(56)，EGR引入口被形成在电动压缩机(26a)的上游；节气门(24)，节气门被布置在EGR引入口(56)的上游；和控制装置(60)。除了节气门(24)之外的节气门没有被布置在进气通路(16)中。控制装置(60)被构造成：在非增压区域中执行第一空气流量调节处理和第二空气流量调节处理，第一空气流量调节处理通过在驱动电动增压器(26a)以使电动压缩机(26a)的压力比接近1的同时调节节气门(24)的开度调节进气流量；第二空气流量调节处理通过在不给电动增压器(26)通电的同时调节节气门(24)的开度调节进气流量。

Description

用于内燃机的控制装置

技术领域

本公开涉及内燃机，并且更具体地涉及被构造成执行EGR操作的增压内燃机。

背景技术

例如，JP 2016-050517 A公开了一种构造成执行EGR操作的增压内燃机。该内燃机设置有包括压缩机(即，电动压缩机)的电动增压器和涡轮增压器作为它的增压器，以及两种类型的EGR装置(即，低压回路(LPL)型EGR装置和高压回路(HPL)型EGR装置)。

更详细地，根据上述内燃机，电动压缩机被布置在位于涡轮增压器的压缩机的上游侧上的进气通路的一部分处。LPL型EGR装置的EGR引入口被设置在位于电动压缩机的上游侧上的进气通路的一部分处。内燃机还设有两个(第一和第二)节气门。第一节气门被布置在该EGR引入口的上游，并且第二节气门被布置在涡轮增压器的压缩机的下游。

此外，在上述内燃机中，当在从气缸的轴向方向观察内燃机时进气口的一侧被称为气缸的进气侧并且相对于气缸的中心的与进气侧相反的一侧被称为气缸的排气侧时，第一节气门、EGR引入口和两个压缩机被布置在排气侧处。

发明内容

根据JP 2016-050517 A中公开的内燃机，EGR引入口被布置在位于电动压缩机的上游侧上的进气通路的部分处，并且节气门(即，第一节气门)被布置在该EGR引入口的上游。因此，根据具有这种构造的内燃机，通过减小节气门的开度，可以在增压区域中引入高浓度的EGR气体。

然而，类似于上述内燃机为发动机控制设置两个节气门成为增加成本的一个因素。另外，希望的是，当响应于来自驾驶员的扭矩增大请求从非增压区域转换到增压区域时，控制非增压区域中的进气流量(即，新鲜空气流量)可以增大增压响应(即，发动机转速增大的响应)。

已经做出本公开以解决上述问题，并且本公开的目的是提供一种被构造成执行EGR操作的增压内燃机，该增压内燃机可以实现成本降低和在从非增压区域到增压区域转换时增压响应的提高。

根据本公开的内燃机包括：电动增压器，所述电动增压器包括布置在进气通路中的电动压缩机；EGR引入口，所述EGR引入口被形成在位于电动压缩机的上游侧上的进气通路的一部分处；节气门A，所述节气门A被布置在位于EGR引入口的上游侧上的进气通路的一部分中；以及控制装置，所述控制装置被构造成控制电动增压器和节气门A。在所述进气通路中没有布置除了所述节气门A之外的节气门B。控制装置被构造成在电动压缩机的出口压力低于或等于大气压力的非增压区域中执行以下处理中的至少一个处理：第一空气流量调节处理，所述第一空气流量调节处理通过在驱动电动增压器以使电动压缩机的压力比接近1的同时调节节气门A的开度来调节进气流量；以及第二空气流量调节处理，所述第二空气流量调节处理通过在不给电动增压器通电的同时调节节气门A的开度来调节进气流量。

当在从气缸的轴向方向观察内燃机时进气口的一侧被称为气缸的进气侧并且相对于气缸的中心与进气侧相反的一侧被称为气缸的排气侧时，电动增压器和EGR引入口可以被布置在进气侧上。电动增压器可以不使用内燃机的排气作为电动增压器的动力。内燃机可以不包括除电动增压器之外的增压器。

与电动压缩机和EGR引入口一样，节气门A可以被布置在进气侧上。

非增压区域可以包括：第一区域和第二区域中的至少一个区域，其中，所述第一区域执行第一空气流量调节处理，并且所述第二区域执行第二空气流量调节处理；以及再生发电区域，所述再生发电区域位于相对于所述第一区域和所述第二区域的高负荷侧上，并且在所述再生发电区域中执行使用所述电动增压器的再生发电。所述控制装置可以被构造成：在再生发电区域中，调节节气门A的开度和电动增压器的电力再生负荷，以调节进气流量。

非增压区域可以从低负荷侧起依次包括第一区域、第二区域和再生发电区域。

内燃机可以包括EGR阀，所述EGR阀被构造成打开和关闭设置有EGR引入口作为EGR通路的一个端部的EGR通路。控制装置可以被构造成：在非增压区域的使用期间，在满足EGR阀关闭的EGR关闭条件并且与EGR汇合部处的气体温度相关的温度相关值大于或等于阈值的情况下，执行第一空气流量调节处理或第二空气流量调节处理，在所述EGR汇合部处，从EGR引入口引入到进气通路中的EGR气体与进气汇合；并且在满足EGR关闭条件并且温度相关值小于阈值的情况下，执行第三空气流量调节处理，所述第三空气流量调节处理调节节气门A的开度，以便使其变得大于在相同发动机负荷下当温度相关值大于或等于阈值时使用的开度，并且对电动增压器施加电力再生负荷，该电力再生负荷是减小与节气门A的开度的增大相关联的缸内充气量的增大所需的。

控制装置可以被构造成在从第一区域或第二区域转换到再生发电区域时：在将电力再生负荷施加到电动增压器之前，执行新鲜空气增量处理，所述新鲜空气增量处理将节气门A朝向第一目标开度打开，所述第一目标开度是获得在再生发电区域中实现要求发动机扭矩所需的要求缸内充气量所需的；并且执行再生发电开始处理，所述再生发电开始处理在执行新鲜空气增量处理之后，在满足要求缸内充气量的同时，使节气门A朝向大于第一目标开度的第二目标开度逐渐打开，并且朝向目标电力再生负荷逐渐增大电动增压器的电力再生负荷。可以确定第二目标开度和目标电力再生负荷，以在满足要求缸内充气量的同时，使电动压缩机之前和电动压缩机之后的压力差最大化。

根据本公开的内燃机，在非增压区域中，通过调节布置在电动压缩机的上游的节气门A的开度(即，执行第一空气流量调节处理和第二空气流量调节处理中的至少一个)来调节进气流量。如果为了这种进气流量的调节而减小布置在电动压缩机的上游的节气门A的开度，则电动压缩机的转速增大。因此，此后可以在从非增压区域转换到增压区域时提高增压响应。此外，根据本公开的内燃机，除了节气门A之外的节气门B没有被布置在进气通路中。因此，根据本公开，在构造成执行EGR操作的增压内燃机中，在从非增压区域到增压区域的转换中可以实现成本降低和增压响应的提高两者。

附图说明

图1是用于说明根据本公开的第一实施例的系统的构造的示例的示意图；

图2是用于说明在相应的发动机操作区域中赋予优先级的请求的曲线图；

图3是共同示出各发动机负荷区域中的进气压力的控制策略的表；

图4是示出压力(即进气压力P2和P3)与发动机负荷之间的关系的曲线图；

图5是示出根据本公开的第一实施例的关于节气门和电动增压器的控制的处理程序的流程图；

图6是示出要求压力值T的映射的示例的曲线图；

图7是示出要求压力值R的映射的示例的曲线图；

图8是示出要求压力值G的映射的示例的曲线图；

图9是示出要求压力值E的映射的示例的曲线图；

图10是示出要求压力值P的映射的示例的曲线图；

图11是示出在从图2中所示的低负荷区域向中负荷区域转换时由控制装置进行的新鲜空气增量处理和再生发电开始处理的操作的示例的时序图；

图12是用于说明在从非增压区域到增压区域的转换中提高增压响应的有利效果的时序图；

图13是用于说明为了与图1中所示的内燃机进行比较而参照的内燃机(比较示例)的构造的示意图；

图14是用于说明从EGR导入停止减少EGR率降低的延迟的效果的时序图；

图15是用于说明从EGR导入开始减少EGR率增大的延迟的效果的时序图；

图16是示出进气系统的各部分的内壁温度分布的曲线图；

图17是用于说明根据本公开的第二实施例的在极低温度下控制节气门和电动增压器的特征部分的曲线图；并且

图18是示出根据本公开的第二实施例的关于节气门和电动增压器的控制的处理程序的流程图。

具体实施方式

在本公开的以下实施例中，附图中相同的部件由相同的附图标记表示，并且省略或简化其多余的描述。此外，应当理解，即使在以下实施例的描述中提及元件的数目、数量、量、范围或其它数值属性时，除非另有明确说明，否则本公开不限于所提及的数值属性。或者，除非在理论上由数值属性明确限定本公开。此外，除非另外明确示出，否则结合以下实施例描述的结构或步骤等不一定是本公开必不可少的，或者除非理论上通过结构、步骤等明确地限定本公开。

1.第一实施例

首先，将参照图1至图16描述根据本公开的第一实施例。

1-1.系统的构造

图1是用于描述根据本公开的第一实施例的系统的构造的示例的示意图。图1所示的系统设有火花点火式内燃机10。例如，假设内燃机10被安装在车辆上并用作车辆上的动力源。内燃机10配备有发动机主体(主要是气缸盖和气缸体)14，发动机主体14具有排列成一排的三个气缸12。

进气通路16和排气通路18与每个气缸12连通。空气滤清器20被安装在进气通路16的入口的附近。在空气滤清器20中，安装空气流量传感器22，该空气流量传感器22输出响应于吸入到进气通路16中的空气(新鲜空气)的流量Ga的信号。

用于打开和关闭进气通路16的电子控制节气门24(对应于根据本公开的“节气门A”的示例)被布置在位于空气滤清器20的下游侧上的进气通路16的一部分中。除了节气门24之外的任何其它节气门(其分别对应于根据本发明的“节气门B”的示例)没有被布置在进气通路16中。通过调节节气门24的开度可以控制进气流量Ga，并且还可以在节气门24的下游产生负压。

在节气门24的上游侧处的进气通路16中，布置有电动增压器26的压缩机26a(下文中，也称为“电动压缩机26a”)。电动增压器26设置有用于驱动电动压缩机26a的电动发电机(MG)26b。MG 26b是能够产生电力并且经由逆变器28与电池30交换电力的电动机。另外，MG26b配备有用于检测MG 26b的旋转轴的转速NC(即，电动压缩机26a的转速)的压缩机转速传感器32。

通过利用电池30的电力使MG 26b用作电动机，可以驱动电动增压器26使电动压缩机26a旋转。存储在电池30中的电力基本上通过使用内燃机10的动力由未示出的发电机(例如，交流发电机)产生。此外，电动增压器26可以通过在逆变器28的控制下对正在旋转的MG26b施加发电负荷(更具体地，发电负荷扭矩)使MG 26b用作发电机。作为结果，能够执行将由电动增压器26a回收的进气的动能转换成电能的能量再生。将发电负荷施加到MG 26b相当于对由进气流引起的电动压缩机26a的旋转施加制动力。当发电负荷增大时，对电动压缩机26a的旋转的制动力增大，并且因此产生的电力(再生电力)增大。另外，当发电负荷增大时，通过电动压缩机26a时产生的进气的压力损失变大(换句话说，电动压缩机26a的出口压力变低)。应注意，存储在电池30中的电力还包括上述再生电力。

与涡轮增压器相反，电动增压器26不使用内燃机10的排气作为其动力源。此外，内燃机10不包括除电动增压器26之外的任何其它增压器。稳压罐34被布置在位于电动压缩机26a的下游侧上的进气通路16的一部分中。稳压罐34对应于进气通路16的进气歧管的集合部。用于冷却由电动压缩机26a压缩的进气的中间冷却器36被布置在稳压罐34处。此外，输出响应于稳压罐压力(即，进气歧管压力)Pb的信号的进气压力传感器38被附着到稳压罐34。此外，上游侧催化剂40和下游侧催化剂42被依次布置在排气通路18中以净化排气。

内燃机10还设置有低压回路(LPL)型EGR装置50。EGR装置50配备有EGR通路52和EGR阀54。EGR通路52将排气通路18(更具体而言，排气通路18的在上游侧催化剂40与下游侧催化剂42之间的部分)与进气通路16连接。作为EGR通路52相对于进气通路16的连接口的EGR引入口56被形成在节气门24和电动压缩机26a之间的部分处。也就是说，EGR引入口56被形成在位于电动压缩机26a的上游侧上的进气通路16的一部分处。而且，节气门24被形成在位于该EGR引入口56的上游侧上的进气通路16的一部分处。EGR阀54调节通过EGR通路52引入进气通路16中的EGR气体的量。

根据本实施例的系统设置有用于控制内燃机10的控制装置60。控制装置60是电子控制单元(ECU)，所述电子控制单元包括至少一个处理器、至少一个存储器和输入/输出接口。输入/输出接口接收来自被安装在内燃机10上的各种传感器的传感器信号，并且还向各种致动器输出致动信号以控制内燃机10的操作。除了空气流量传感器22、压缩机转速传感器32和进气压力传感器38之外，上述各种传感器还包括曲柄角传感器62、加速器位置传感器64和外部空气温度传感器66。曲柄角度传感器62输出响应于曲柄角度的信号。控制装置60可以通过使用曲柄角传感器62的信号来计算发动机转速NE。加速器位置传感器64输出响应于其上安装内燃机10的车辆的加速器踏板的下压量(即，加速器位置)的信号。外部空气温度传感器66输出响应于外部空气温度的信号。此外，除了节气门24、电动增压器26(MG26b)和EGR阀54之外，上述各种致动器还包括燃料喷射阀68和点火装置70。

在控制装置60的存储器中，存储用于控制内燃机10的各种程序和各种数据(包括映射)。处理器执行存储在存储器中的程序。作为结果，实现了控制装置60的各种功能。例如，通过节气门24和电动增压器26的操作进行的进气流量(即，进气压力)的以下控制(包括再生发电)是由于执行程序而实现的功能之一。应该注意，控制装置60可以替代地构造有多个ECU。

1-2.进气系统的部件的布置

根据本实施例的内燃机10具有关于进气系统的各部件(即，EGR引入口56、电动压缩机26a和节气门24)的布置位置的特征。详细地，EGR引入口56、电动压缩机26a和节气门24布置在如下限定的“进气侧”处。

图1对应于从每个气缸12的轴线方向观察内燃机10的视图。在发动机主体(气缸盖)14中，形成有进气口72。进气口72具有与相应的气缸12连通的内部通路并且被用作进气通路16的一部分。类似地，排气口74被形成在发动机主体14中。在从每个气缸12的轴线方向观察时的每个进气口72侧对应于这里提到的每个气缸12的“进气侧”。另外，相对于每个气缸12的中心与“进气侧”相反的另一侧对应于与“进气侧”配对的“排气侧”。更详细地，在从每个气缸12的轴线方向观察时，“进气侧”和“排气侧”沿着与直线A垂直的方向定位，该直线A平行于成排对齐的三个气缸12的排方向，如图1中所示。

此外，根据内燃机10，EGR通路52中的EGR阀54也布置在“进气侧”处，如图1所示。

1-3.节气门和电动增压器的控制

在以下解释中，“进气压力P2”对应于电动压缩机26a的入口压力(更详细地，节气门24和电动压缩机26a之间的部分中的进气通路压力)。“进气压力P3”对应于电动压缩机26a的出口压力(＝稳压罐压力Pb)。

根据本实施例的节气门24和电动增压器26的控制主要对应于在各发动机负荷区域(≈单个缸内充气量区域)中满足以下各种要求所需的进气压力P2的控制，同时满足来自驾驶员的扭矩请求。详细地，进气压力P3与缸内充气量(即，发动机扭矩)相关。首先，在满足进气压力P3与扭矩请求一致的同时(即，在满足扭矩请求的同时)执行根据本实施例的进气压力控制。因此，可以说该进气压力控制包括为满足扭矩请求而调节进气流量Ga。

1-3-1.节气门和电动增压器的控制的概述

图2是用于说明在相应发动机操作区域中赋予优先级的请求的曲线图。图2中所示的发动机工作区域由发动机负荷和发动机转速NE限定。以这种方式，图2示出了不仅使用发动机负荷而且使用发动机负荷和发动机转速NE二维地定义的发动机操作区域与各种请求之间的关系。这里提到的各种请求包括“响应提高请求”、“再生发电请求”、“EGR请求”和“清除和PCV请求”。

“响应提高请求”指的是当从“非增压区域”转换到“增压区域”时提高增压响应的请求。非增压区域对应于进气压力P3低于或等于大气压力的操作区域。增压区域对应于进气压力P3高于大气压力的操作区域。“再生发电请求”是指使用电动增压器26执行再生发电的请求。“EGR请求”是指使用EGR装置50引入EGR气体的请求。“清除和PCV请求”是指关于清除吸附在滤罐上的燃料蒸汽的请求以及引入用于曲柄室通风的窜漏气体的请求。另外，假设清除气体和窜漏气体被引入节气门24和电动压缩机26a之间的进气通路16的部分中。

为了便于解释，这里将发动机负荷区域分别称为包括在非增压区域中的低负荷区域和中负荷区域，以及与增压区域对应的高负荷区域。如图2中所示，在低负荷区域中，响应提高请求被赋予优先级。在中负荷区域中，再生发电请求被赋予优先级。在高负荷区域中，EGR请求以及清除和PCV请求被赋予优先级。更详细地，在位于高负荷和低速侧上的发动机操作区域中，EGR请求被赋予优先级，并且在位于高负荷和高速侧上的发动机操作区域中，清除和PCV请求被赋予优先级。

图3是共同示出各个发动机负荷区域中的进气压力的控制策略的表。图4是示出压力(即进气压力P2和P3)与发动机负荷之间的关系的曲线图。

1-3-1-1.低负荷区域(响应提高请求被赋予优先级)

如图3中所示，对响应提高请求被赋予优先级的低负荷区域的进气压力P2的控制的目的是增大压缩机转速NC，以便提高增压响应。通过节气门24使用进气流量调节功能来执行压缩机转速NC的这种增大。

也就是说，根据包括在非增压区域中的低负荷区域，布置在电动压缩机26a的上游的节气门24用于调节进气流量Ga。详细地，为了实现满足实现要求发动机负荷(即发动机扭矩)必需的进气流量Ga的进气压力P3，节气门24的开度减小。作为结果，进气压力P2减小(即，实现强负压状态)，并且由此，进气压力P3也减小。这意味着在恒定质量流量下通过电动压缩机26a的进气的体积流量增大。由于压缩机转速NC与体积流量成比例，因此压缩机转速NC由于进气压力P2和P3的增大而增大。应当注意，稍后将参考图12描述与压缩机转速NC的增大相关的提高增压响应的有利效果。

考虑到电动增压器26的控制状态，执行低负荷区域中的节气门24的开度调节。详细地，根据本实施例，在作为位于低负荷区域的低负荷侧上的发动机负荷区域的“第一区域”中，电动增压器26处于驱动状态(即通电状态)中。在该驱动状态中，执行MG 26b的通电，使得使电动压缩机26a的压力比(＝P3/P2)接近1所需的驱动力施加到电动压缩机26a。由于当进气流量Ga小时(即，当使电动压缩机26a旋转的进气的动能低时)以这种方式驱动电动压缩机26a，所以不执行增压并且由于进气通过电动压缩机26a，防止了进气的压力损失。在第一区域中，在以这种方式驱动电动压缩机26a的前提下，调节节气门24的开度，使得实现满足扭矩请求的进气流量Ga(即，进气压力P3)。应当注意，如上所述通过第一区域中的节气门24和电动增压器26的操作的进气压力控制也对应于根据本公开的“第一空气流量调节处理”的示例。

此外，在作为位于低负荷区域中的高负荷侧上的发动机负荷区域的“第二区域”中，电动增压器26处于非通电状态中。作为结果，通过使用高于第一区域的使用期间的进气的动能来驱动电动压缩机26a旋转。因此，压力比大致变为大约1，尽管它严格地变得低于1。在第二区域中，在电动压缩机26a不以这种方式通电的前提下(即，在电动压缩机26a自然地以压缩机转速NC旋转的前提下)，调节节气门24的开度，使得实现满足扭矩请求的进气流量Ga(即，进气压力P3)。应当注意，如上所述通过第二区域中的节气门24和电动增压器26的操作的进气压力控制也对应于根据本公开的“第二空气流量调节处理”的示例。

1-3-1-2.中负荷区域(再生发电区域)

如图3中所示，对再生发电请求被赋予优先级的中负荷范围的进气压力P2的控制的目的是使再生发电量最大化。如图4中所示，该中负荷区域(即，再生发电区域)相对于包括在上述低负荷区域中的第二区域位于高负荷侧上。在中负荷区域中，执行使用电动压缩机26a的再生发电。以这种方式，根据本实施例的非增压区域从低负荷侧起依次由第一区域、第二区域和再生发电区域组成。

为了使再生发电量最大化，只要满足扭矩请求，则有利的是通过尽可能地打开节气门24并使施加到MG 26b的发电负荷最大化来使电动压缩机26a之前和之后的压力差最大化(换句话说，在在低于1的范围内使压力比最小化)。因此，在中负荷区域中，在基本上控制节气门24完全打开的同时调节发电负荷，从而控制进气流量Ga(即，进气压力P3)以具有满足扭矩请求的值。

更具体地，在节气门24被控制为在再生发电区域中完全打开的情况下，为了在根据扭矩请求满足进气压力P3(即，进气流量Ga)的同时执行再生发电，当发动机负荷较高时，发电负荷较低。此外，再生发电区域中的低负荷侧可以包括发动机负荷区域，在该发动机负荷区域中，即使在完全打开节气门24的同时发电负荷被以预定控制范围内的最大值施加的情况下，进气压力P3也不能减小到满足扭矩请求的值。如果在再生发电区域中包括这种发动机负荷区域，则为了满足根据扭矩请求的进气压力P3，节气门24和电动增压器26可以可替换地控制成使得当以上述最大值施加发电负荷的同时要求发动机负荷(即，要求发动机扭矩)较低时，节气门24的开度较小。

1-3-1-3.高负荷区域(增压区域)

如图3中所示，控制高负荷区域的进气压力P2的目的是确保EGR气体流量，或清除气体流量和窜漏气体流量。具体地，为了实现这种目的，通过在驱动电动压缩机26a以执行增压的同时稍微减小节气门24的开度，使进气压力P2处于适当的弱负压状态。更详细地，调节节气门24的开度，并且还调节压缩机转速NC，使得在满足弱负压状态的同时实现满足扭矩请求的进气压力P3(即，进气流量Ga)。另外，如图4所示，在高负荷区域中，压力比变得高于1。

1-3-2.关于节气门和电动增压器的控制的控制装置的处理

图5是示出根据本公开的第一实施例的关于节气门24和电动增压器26的控制的处理程序的流程图。控制装置60以预定控制间隔重复执行本程序的处理。

根据图5中所示的程序，首先，控制装置60计算与扭矩请求相关的要求压力值T(步骤S100)。该要求压力值T对应于电动压缩机26a的下游侧处的进气压力P3(＝稳压罐压力Pb)的值。图6是示出要求压力值T的映射的示例的曲线图。图6中所示的映射取决于发动机操作区域(即，取决于发动机负荷和发动机转速NE)定义要求压力值T。竖轴上的发动机负荷对应于取决于加速器位置的要求发动机负荷(即，要求发动机扭矩)，并且这也适用于稍后描述的图7至图10。

当检测到驾驶员下压加速器踏板时(即，在加速请求时)，使用图6中所示的每个映射值。当发动机负荷较高时，每个映射值(单位：kPa)被设定为较大，并且在图6所示的示例中，相对于相同发动机负荷的映射值彼此相等而不取决于发动机转速NE。另一方面，使用以下无效值(未示出)作为在非加速请求时使用的要求压力值T。也就是说，设定无效值，使得在各个发动机工作区域中，要求压力值T变得低于后面描述的图7至图10中的任何要求压力值。

接着，控制装置60计算与响应提高请求相关联的要求压力值R(步骤S102)。该要求压力值R对应于电动压缩机26a的上游侧处的进气压力P2的值，这也适用于后述的图8至图10。图7是示出要求压力值R的映射的示例的曲线图。根据图7所示的映射，在位于低负荷和低速侧上并且存在高响应提高请求的区域中，将获得强负压状态(例如，-100至-80kPa)的值设定为要求压力值R。在该区域中的相同发动机负荷下，将要求压力值R设定为与后面描述的任何要求压力值G、E和P相比较小(即，在负侧较大)。该区域包括低负荷区域，其中响应提高请求在图2中赋予优先级。另一方面，作为示例，除了该区域之外的区域中的要求压力值R为零(即，大气压力)。

接着，控制装置60计算与再生发电请求相关联的要求压力值G(步骤S104)。图8是示出要求压力值G的映射的示例的曲线图。根据图8中所示的映射，在整个中负荷区域(包括高发动机转速侧)中将要求压力值G设定为负值，该中负荷区域在发动机负荷水平上与在图2中再生发电请求被赋予优先级的中负荷区域相等，并且在低负荷和高速侧处的区域也将要求压力值G设定为负值。更详细地，设定在这些区域中使用的要求压力值G，使得例如当发动机负荷较高时负压变低。要求压力值R被设定为小于该区域中相同发动机负荷下的任何其它要求压力值R、E和P。另一方面，作为示例，除了以这种方式设定负值的区域之外的区域中的要求压力值R为零。

接着，控制装置60计算与EGR请求相关联的要求压力值E(步骤S106)。图9是示出要求压力值E的映射的示例的曲线图。根据图9中所示的映射，当发动机负荷较低且发动机转速NE较低时，要求压力值E大致设定为较小(即，负值较大时)。此外，在不要求引入EGR气体的高负荷和高速区域中的要求压力值E为零。在图2中赋予优先级EGR请求的高负荷和低速区域中，要求压力值E被设定为低于在相同发动机负荷下的任何其它要求压力值R、G和P。应当注意，在要求压力值E不为零的区域中，EGR阀54以预定开度打开。

接着，控制装置60计算与清除和PCV请求相关联的要求压力值P(步骤S108)。图10是示出要求压力值P的映射的示例的曲线图。根据图10所示的映射，在发动机负荷水平上与图2中的高负荷区域相等的整个高负荷区域(包括高速侧)中将要求压力值P设定为-1。另外，使上述高负荷区域以外的区域中的要求压力值P为零。在图2中清除和PCV请求被赋予优先级的高负荷和高速区域中，要求压力值P被设定为低于在相同发动机负荷下任何其它要求压力值R、G和E。

接着，控制装置60执行用于选择要求压力值R、G、E和P中的最小值的最小选择处理，所述要求压力值R、G、E和P是根据与当前发动机负荷和发动机转速NE相关联的图7至图10中所示的各个映射计算的(步骤S110)。根据以这种方式使用图7至图10中所示的映射的设定的最小选择处理，获得以如图2中所示的方式对各种请求赋予优先级的发动机操作区域。应当注意，在图7至图10中，各个映射值也设定在图2中未示出的位于低负荷和中负荷以及高速侧的区域中。但是，该区域对应于在内燃机10操作期间实际上不应使用的区域。

接着，控制装置60判定在步骤S110中选择的最小值是否大于要求压力值T(与扭矩请求相关联)(步骤S112)。作为结果，如果步骤S112的判定结果是否定的(最小值≤要求压力值T)，则控制装置60进入步骤S114。在步骤S114中，控制装置60将要求压力值T设定为进气压力(进气压力P3)的控制目标值。

更具体地，在加速请求时，根据图6中所示的映射计算要求压力值T。作为结果，当加速请求时所需的发动机操作区域对应于除了选择要求压力值G(与再生发电请求相关联)作为最小值的区域之外的区域时，即，当与在图2中除了中负荷区域(再生发电请求被赋予优先级)之外的高负荷区域(其中EGR请求，或者清除和PCV请求被赋予优先级)或低负荷区域(在低负荷区域中，响应提高请求赋予优先级)对应的加速请求时所需的发动机操作区域时，要求压力值T变得大于最小值。作为在图2中的低负荷区域或中负荷区域的使用期间进行加速请求的结果在图2中请求高负荷区域的情况对应于请求高加速请求的情况。在这种情况下，处理进入步骤S114，并且，如上所述，将要求压力值T设定为进气压力(进气压力P3)的控制目标值。作为结果，由于扭矩请求被赋予其它各种请求之上的优先级，因此保证在上述情况下有利地满足扭矩请求。更详细地，例如，通过驱动电动压缩机26a以在最短时间内满足扭矩请求，实现了高加速性能。

另一方面，如果步骤S112的判定结果是肯定的(最小值>要求压力值T)，则控制装置60进入步骤S116。在步骤S116中，控制装置60将最小值设定为进气压力(进气压力P2)的控制目标值。作为结果，控制节气门24和电动增压器26，使得满足与所选择的最小值相关联的请求。具体地，节气门24和电动增压器26以上面参照图2至图4描述的方式进行控制。应当注意，根据该程序的处理示例，关于中负荷区域(在再生发电区域赋予优先极的情况下)，执行再生发电而不取决于步骤S112的判定结果。

1-3-3.当从低负荷区域向中负荷区域转换时执行的节气门和电动增压器的控制

图11是示出当从在图2所示的低负荷区域向中负荷区域转换时由控制装置60进行的新鲜空气增量处理和再生发电开始处理的操作的示例的时序图。

图11中的时间点t1对应于做出请求从图2所示的低负荷区域(第一区域或第二区域)转换到中负荷区域(即，再生发电区域)的扭矩请求(即，加速请求)的时间点。响应于时间点t1的到达，控制装置60执行“新鲜空气增量处理”。

如图11中所示，新鲜空气增量处理对应于在将发电负荷施加到电动增压器26之前将节气门24朝向“第一目标开度”打开的处理。第一目标开度对应于获得在再生发电区域中实现要求发动机扭矩所需的要求缸内充气量所需的节气门24的开度。要求缸内充气量可以从例如限定要求发动机扭矩和要求缸内充气量之间的关系的映射(未示出)计算。另外，第一目标开度可以从例如限定要求缸内充气量与第一目标开度之间的关系的映射(未示出)计算。

通过新鲜空气增量处理使节气门24的开度更大，由此进气压力P2和进气压力P3(即，电动压缩机26a的入口压力和出口压力)增大，如图11所示。时间点t2对应于进气压力P3已经增大到根据上述要求缸内充气量的值的时间点。

当到达时间点t2时，开始“再生发电开始处理”。根据再生发电开始处理，如图12中所示，节气门24朝向大于第一目标开度的“第二目标开度”逐渐打开，并且电动增压器26的电力再生负荷朝向“目标电力再生负荷”逐渐增大，同时满足(即，维持)上述要求缸内充气量。第二目标开度和目标电力再生负荷对应于使电动压缩机26a之前和之后的压力差(＝P2-P3)最大化同时满足要求缸内充气量的值。响应于节气门24的开度和电力再生负荷逐渐增大，再生发电量逐渐增大。

如上所述的第二目标开度和目标电力再生负荷的值被预先确定为取决于例如发动机负荷和发动机转速NE的值。另外，由于新鲜空气增量处理已经满足了驾驶员的扭矩请求，因此在预定时间段(例如，图11中所示的时间段(t2-t3))上分别执行朝向第二目标开度和目标电力再生负荷调节节气门24的开度和电力再生负荷。应当注意，这些第二目标开度和目标电力再生负荷分别对应于图2所示的再生发电区域中的节气门24的开度和电动增压器26的发电负荷的目标值。

更具体地，如图11中所示将进气压力P3维持等于时间点t2的值的附近的稳压罐压力Pb对应于维持要求缸内充气量。根据再生发电开始处理，通过逐渐增大电力再生负荷，同时逐渐朝向第二目标开度增大节气门24的开度，进气压力P2逐渐增大。另一方面，由于维持要求缸内充气量，所以进气压力P3变得恒定。

时间点t3对应于节气门24的开度达到第二目标开度并且电动增压器26的电力再生负荷达到目标电力再生负荷的时间点。作为到达时间点3的结果，可以在满足要求缸内充气量的同时使电动压缩机26a之前和之后的压力差最大化。在时间点t3处或之后的稳定状态中(即，当发动机负荷和发动机转速NE的各个时间变化率低于相应的预定值时)，可以在电动压缩机26a之前和之后的最大压力差下执行再生发电。

另外，根据到目前为止描述的再生发电开始处理，调节进气流量Ga，使得通过调节节气门24的开度以及调节电动增压器26的电力再生负荷(更具体地，电力再生负荷扭矩)满足(即，维持)取决于扭矩请求的要求缸内充气量。

1-4.关于内燃机的构造及关于节气门和电动增压器的控制的有益效果

如上所述，节气门24、EGR引入口56和电动压缩机26a从内燃机10的进气通路16的上游侧依次布置在根据本实施例的内燃机10的进气通路16中。根据这种结构，通过使节气门24的开度小于增压区域中的完全开度，可以在其中布置EGR引入口56的电动压缩机26a的上游侧上产生负压。作为结果，通过增大位于排气通路18侧上的EGR通路52的端部和位于进气通路16侧的EGR通路52的的端部(即，EGR引入口56)之间的压力差来实现增大EGR气体流量的效果。因此，可以实现能够在增压区域中引入高浓度EGR气体的增压发动机。在此基础上，根据本实施例的内燃机10的构造和控制，可以实现以下有益效果。

1-4-1.在转换到增压区域时降低成本和提高增压响应

除了节气门24之外的任何其它节气门没有被布置在内燃机10的进气通路16中。此外，在包括在非增压区域中的低负荷区域中，控制装置60控制节气门，以在驱动电动增压器26或不对电动增压器26通电的同时，将进气流量Ga调节到根据扭矩请求所需的值，如图3所示。

如上所述，在内燃机10中，一个节气门24具有产生用于EGR引入的负压的功能和调节进气流量(即，新鲜空气流量)的功能两者。因此，与包括多个节气门以分别实现这些功能的内燃机的示例相比，可以降低成本。另外，内燃机10被构造成使得通过布置在电动压缩机26a的上游的节气门24实现调节新鲜空气流量的功能。因此，还可以实现对提高增压响应的以下有益效果。

图12是用于描述在从非增压区域到增压区域的转换中提高增压响应的有益效果的时序图。应注意，由图12中的实线示出的两个波形与根据本实施例的操作相关联。另一方面，由虚线示出的两个波形与比较示例的操作相关联(即，用于调节新鲜空气流量的节气门被布置在电动增压器的下游的示例)。

图12中的时间点t4对应于要求从非增压区域(第一区域或第二区域)转换到增压区域的加速请求(即，扭矩请求)被做出的时间点。此外，时间点t5对应于压缩机转速NC和增压压力(即，稳压罐压力Pb)响应于根据本实施例的操作中的加速请求而开始增大的时间点，并且时间点t6对应于根据比较示例的操作中与上述类似的时间点。此外，时间点t7对应于在根据本实施例的操作中已经完成转换到增压区域所需的压缩机转速NC的增大的时间点，并且时间点t8对应于类似于比较示例中的上述内容的时间点。应当注意，这里提到的“增压压力”与本实施例中的进气压力P3相同，并且它对应于比较示例中的节气门的下游压力。另外，尽管在图12中未示出节气门24的波形，但是在时间点t4响应于加速请求而打开。

如已经参考图3所述，如果节气门24关闭以调节非增压区域中的新鲜空气流量，则压缩机转速NC增大。因此，如图12中所示，与比较示例中的压缩机转速NC相比，压缩机转速NC可以在加速请求的时间点t4之前增大。作为结果，电动压缩机26a将压缩机转速NC增大到取决于扭矩请求实现缸内充气量所需的值所需的能量减少。因此，如图12中所示，压缩机转速NC(即增压压力)开始上升的时间点t5早于比较示例中的时间点t6，并且增大压缩机转速NC所需的时间段(t5-t7)也变得比比较示例中所需的时间段(t6-t8)短。因此，可以实现提高增压响应的有利效果。

1-4-2.与进气侧上的布置有关的有益效果

此外，根据本实施例的内燃机10，电动压缩机26a和EGR引入口56被布置在上述“进气侧”(参见图1)。而且，电动增压器26不使用内燃机10的排气作为其动力源(即，不是电动辅助涡轮增压器)。此外，内燃机10不包括除电动增压器26之外的任何增压器。根据这种构造，可以实现以下有益效果。

图13是用于描述用于与图1中所示的内燃机10进行比较而提及的内燃机100的结构的示意图。下面将描述内燃机100相对于内燃机10的不同之处。内燃机100设置有涡轮增压器102而不是电动增压器26。如果包括涡轮增压器，则涡轮被布置在尽可能位于上游的排气通路的一部分处，以便利用高排气能量。因此，根据图13中所示的内燃机100，涡轮102b被布置在如上所述限定的“排气侧”上。与此同时，通过连接轴102c连接到涡轮102b的压缩机104a也被布置在排气侧上。作为结果，即使从气缸12(燃烧室)到压缩机104a的距离L1试图尽可能短，距离L1也不可避免地变得比图10所示的内燃机10中从气缸12到电动压缩机26a的距离长。

换句话说，根据具有上述构造的内燃机10，与具有涡轮增压器102的内燃机100相比，具有上述构造的内燃机10的进气系统可以制造得紧凑。更具体地，由于电动压缩机26a被布置在进气侧上，所以单独包括的电动压缩机26a与气缸12之间的距离短导致增压压力的响应性提高。另外，由于EGR引入口56也被布置在进气侧上，因此EGR率的响应性由于EGR引入口56和气缸12之间的距离短而得到提高。在下文中，参考图14，将进一步描述EGR率的响应性的提高。应当注意，由于EGR阀54也如在内燃机10中那样被布置在进气侧上，因此可以进一步提高EGR率的响应性。

图14是用于描述从EGR引入停止减少EGR率减小的延迟的效果的时序图。图14中的比较示例对应于图13中所示的内燃机100的操作示例。时间点t9对应于作为EGR阀54关闭的结果的EGR引入停止的时间点。另外，在图14中所示的示例中，节气门24也在时刻t9关闭。因此，如图14中所示，在经过时间点t9之后，缸内充气量减少。响应于缸内充气量的这种减小，失火极限EGR率降低。

如上所述，根据EGR引入口56以及电动压缩机26a被布置在进气侧上的内燃机10，新鲜空气和EGR气体的混合气体流过的进气通路容积可以有效减少。从EGR引入停止开始的EGR率的减小(或引入的EGR气体量的减少)延迟的时间段与该进气通路容积成比例地变长。根据内燃机100(比较示例)，其中该进气通路容积比内燃机10的进气通路容积长，如图14中所示，由于EGR率降低的延迟，EGR率暂时变得高于失火极限EGR率。结果，燃烧劣化。与此相反，根据能够有效地缩短上述进气通路容积的内燃机10，如图14所示，可以有效地减小EGR率降低的延迟。

图15是用于描述从EGR引入开始减小EGR率增大的延迟的效果的时序图。时间点t10对应于作为EGR阀54打开的结果的EGR引入开始的时间点。类似于EGR率的减小延迟的时间段，从EGR引入开始开始的EGR率的增大(或引入的EGR气体的量的增大)的延迟的时间段也变为与上述进气通路容积成比例地延长。因此，根据本实施例的内燃机10，如图15所示，与如上所述的比较示例相比，也可以有效地降低EGR率的增大的延迟(即，EGR气体的到达的延迟)。

另外，即使在根据如图13中所示的比较示例的内燃机100中那样仅将节气门24布置在进气侧上的示例中，如果压缩机102a被布置在排气侧上，则从节气门24到压缩机102a的距离变长。因此，不能充分缩短从节气门24到气缸12的距离。与此相反，根据本实施例的内燃机10，不仅电动压缩机26a和EGR引入口56而且节气门24被布置在进气侧上(参见图1)。因此，由于可以使从节气门24到电动压缩机26a的距离尽可能短，所以也可以实现从节气门24到气缸12的距离尽可能短的构造。这可以提高与调节节气门24的开度相关联的电动压缩机26a的上游压力(即，进气压力P2)的响应性以及与调节该开度相关联的缸内充气量的响应性。

图16是示出进气系统的各部分的内壁温度的分布的曲线图。横轴示出距燃烧室(气缸12)的距离L。图16示出在低外部空气温度下发动机预热完成后各部分的温度稳定时获得的温度分布。如图16中所示，当距离L较长时(即，当距作为热源的发动机主体14的距离较长时)，进气系统的内壁温度变低。在图16中所示的示例中，在管道的一部分(该部分是位于相对于稳压罐的上游侧上的进气系统的一部分)处，内壁温度低于新鲜空气和EGR气体的混合气体的露点。如果内壁温度低于该混合气体的露点，则由内壁冷却的混合气体产生冷凝水。产生的冷凝水有可能对燃烧产生不利影响并促进各部分的腐蚀。

根据内燃机10，如图16中所示，与比较示例(图13所示的内燃机100)相比，可以缩短EGR引入口56的距离L，由此也可以缩短位于EGR引入口56的下游侧上的管道的长度。结果，例如，如图16所示，可以缩短管道中担心出现冷凝水的部分。因此，根据使用上述进气侧布置的内燃机10，可以避免或减少冷凝水的发生。

1-4-3.再生发电区域

除了响应提高请求赋予优先级的低负荷区域(第一区域和第二区域)之外，内燃机10的非增压区域还包括中负荷区域(即，再生发电区域)，中负荷区域相对于低负荷区域位于高负荷侧上，并且在中负荷区域中，再生发电请求被赋予优先级。用于驱动电动压缩机26a的电力由电池30供应，电池30存储通过使用内燃机10的电力产生的电力。因此，通过执行再生发电，可以减少使用内燃机10的动力的发电量。这导致燃料效率的提高。

1-4-4.关于在从低负荷区域转换到中负荷区域时的节气门和电动增压器的控制的有益效果

如参考图11所述，根据本实施例，在从低负荷区域转换到中负荷区域时，在首先通过“新鲜空气增量处理”满足扭矩请求之后，执行“再生发电开始处理”。再生发电开始处理作为持续时间的处理执行，直到获得电动压缩机26a之前和之后的压力差的最大化以进行有效的再生发电。根据再生发电开始处理，节气门24朝向第二目标开度逐渐打开，并且电动增压器26的电力再生负荷朝向目标电力再生负荷逐渐增大，同时满足(维持)要求的缸内充气量。作为结果，节气门24和电动增压器26的操作状态可以适当地偏移，使得通过最大化电动压缩机26a之前和之后的压力差可以实现有效的再生发电，同时减小缸内充气量从要求值的变化(以及伴随的发动机扭矩的变化)。

1-5.关于第一实施例的变型示例

在上述第一实施例中，所有EGR引入口56、电动压缩机26a和节气门24都被布置在“进气侧”上。由于从节气门24到电动压缩机26a的距离的缩短，这种布置也可以实现上述效果。然而，布置在“进气侧”上的部件可以仅是这三个部件的EGR引入口56和电动压缩机26a。根据这种示例，类似于第一实施例，可以实现上述有益效果(即，增强压力的响应性和EGR率的响应性以及冷凝水的减少中的每一个的提高)。

此外，为了实现与上述增压响应的提高有关的有益效果，可以不总是设置上述“进气侧”。也就是说，用于实现该有益效果的内燃机可以例如如下构造：只要：EGR引入口被布置在电动增压器的上游侧上；并且节气门被布置在EGR引入口的上游侧上。换句话说，用于实现上述有益效果的内燃机除了电动增压器之外还可以包括涡轮增压器，并且在该内燃机中，与涡轮增压器的压缩机一样，可以将将电动增压器和EGR引入口中的至少一个布置在排气侧上。或者，内燃机为了实现上述有益效果而包括的电动增压器可以是使用内燃机的排气作为其动力源的电动辅助涡轮增压器，并且该涡轮增压器的压缩机可以被布置在排气侧上。

此外，在第一实施例中，已经描述了响应提高请求赋予优先级的低负荷区域包括第一区域和第二区域的示例。然而，代替这种示例，可以采用这样的布置，使得第一区域和第二区域中的任何一个都包括在非增压区域中。此外，在非增压区域中，可以不总是设置再生发电区域，因此，整个非增压区域可以例如由第一区域和第二区域中的至少一个组成。

2.第二实施例

接着，将参考图17和图18描述根据本实施例的第二实施例。假设在下面的说明中，使用图1所示的构造作为根据第二实施例的系统的构造的示例。

2-1.节气门和电动增压器的控制

除了下面描述的点之外，根据本实施例的节气门24和电动增压器26的控制类似于根据第一实施例的控制。也就是说，根据本实施例，在响应提高请求被赋予优先级的低负荷区域(参见图2)中执行的控制的内容根据“温度相关值”是否大于或等于预定阈值改变。

这里提到的温度相关值对应于与“EGR汇合部”中的气体的温度相关的值，在该“EGR汇合部”处，从EGR引入口56引入进气通路16中的EGR气体与进气汇合。根据本实施例，由外部空气温度传感器66检测到的外部空气温度被用作温度相关值的示例。应当注意，EGR引入口56和进气通路16的周围的EGR通路52对应于上述EGR汇合部。

2-1-1.极低温下节气门和电动增压器的控制的概述

具体地，当外部空气温度较低时，进气温度变低。作为结果，EGR汇合部处的新鲜空气温度也变低。当由于低温新鲜空气和EGR气体在EGR汇合部处彼此混合而导致混合气体的温度降至露点以下或更低时，产生冷凝水。另外，担心的是，当外部空气温度低于等于零摄氏度时，产生的冷凝水可能冻结。

根据本实施例，作为前提，在外部空气温度低于或等于零摄氏度的极低温度下，不应引入EGR气体的引入(即，满足EGR阀54关闭的“EGR阀关闭条件”)。此外，在响应提高请求赋予优先级的低负荷区域的使用期间，进气压力P2(即，EGR引入口56的附近的进气压力)由于节气门24如已经描述的那样关闭而处于强负压状态。作为结果，在使用这种低负荷区域期间，由于即使EGR阀54关闭，EGR汇合部也处于强负压状态，EGR气体变得容易从EGR阀54泄漏到EGR汇合部中。此外，担心如果EGR气体在极低温度下以这种方式泄漏，则可能会冷凝已经泄漏的EGR气体中包含的水分。此外，担心的是，如果外部空气温度低于或等于零摄氏度，则从泄漏的水分中得到的冷凝水可能冻结。

图17是用于描述根据本公开的第二实施例的在极低温度下节气门24和电动增压器26的控制的特征部分的曲线图。在图17中，示出进气压力P2的下限安全值与外部空气温度之间的关系。根据本实施例，考虑到根据第一实施例伴随执行用于产生强负压状态的进气压力P2的控制(即，第一或第二进气流量调节处理)而发生的上述问题，相对于根据第一实施例的控制另外执行以下控制。

也就是说，如果满足EGR关闭条件并且外部空气温度高于或等于预定阈值TH1(例如，-5℃)，则选择作为负值的P2LG1作为进气压力P2的下限安全值。该下限安全值P2LG1对应于充分低于在进气压力P2的控制(即，第一或第二进气流量调节处理)中选择的进气压力P2的目标值的值，用于产生在使用低负荷区域(第一区域或第二区域)期间的强负压状态。因此，与第一实施例类似，执行进气压力P2的控制而没有限制。

另一方面，在满足EGR关闭条件并且外部空气温度低于阈值TH1的示例中，选择P2LG2作为进气压力P2的下限安全值。该下限安全值P2LG2对应于大于上述P2LG1且低于大气压力的值。在该示例中，为了使进气压力P2接近下限安全值P2LG2，节气门24打开，并且作为节气门24以这种方式打开的结果减小缸内充气量的增大所需量级的电力再生负荷被施加到MG 26b(电动增压器26)。应当注意，通过以这种方式使用节气门24和电动增压器26执行的处理对应于根据本公开的“第三空气流量调节处理”的示例。

2-1-2.关于节气门和电动增压器的控制的控制装置的处理

图18是示出根据本公开的第二实施例的关于节气门24和电动增压器26的控制的处理程序的流程图。图18中所示的程序中的步骤S100至S116的处理如第一实施例中所述。

根据图12中所示的程序，如果步骤S112的判定结果是肯定的(最小值>要求压力值T)，则控制装置60进入步骤S200。在步骤S200中，控制装置60判定要求压力值R是否对应于最小值。作为结果，如果该判定结果是否定的，即，如果没有使用响应提高请求被赋予优先级的低负荷区域，则控制装置60进入步骤S116。

另一方面，如果步骤S200的判定结果是肯定的，即，如果使用响应提高请求被赋予优先级的低负荷区域，则控制装置60进入步骤S202。在步骤S202中，控制装置60确定是否满足EGR关闭条件。

如果步骤S202的判定结果是否定的，则控制装置60进入步骤S116。另一方面，如果步骤S202的判定结果是肯定的，则控制装置60进入步骤S204。在步骤S204中，控制装置60判定外部空气温度是否高于或等于阈值TH1。

如果步骤S204的判定结果是肯定的，即，如果可以判断出即使EGR气体由于强负压状态的产生而从EGR阀54泄漏出去，也不用或很少担心水分的冻结，则控制装置60进入步骤S206。在步骤S206中，控制装置60选择P2LG1(参见图17)作为进气压力P2的下限安全值。此后，处理进入步骤S116。

如果步骤S204的判定结果是否定的，即，如果可以判断出高度担心已经泄漏出去的EGR气体中的水分冻结，则控制装置60进入步骤S208。在步骤S208中，控制装置60选择P2LG2(参见图17)作为进气压力P2的下限安全值。作为结果，节气门24被控制(即，打开)，使得进气压力P2接近下限安全值P2LG2。另外，作为节气门24以这种方式被打开的结果减小缸内充气量增大所需量级的电力再生负荷被施加到MG 26b。如刚才所述，如果处理进入步骤S208，则不执行用于产生强负压状态的进气压力P2的控制。

2-2.关于节气门和电动增压器的控制的有益效果

如上所述，根据本实施例的控制，如果在使用图2中所示的低负荷区域期间满足EGR关闭条件并且外部空气温度低于阈值TH1，则节气门24被打开成大于当在相同的发动机负荷下外部空气温度(即，温度相关值)高于或等于阈值TH1时使用的开度。作为结果，由于不使进气压力P2为很负，所以EGR阀54之前和之后的压力差变小。因此，减少了EGR气体从关闭的EGR阀54的泄漏。另外，电力再生负荷被施加到MG 26b，由此减小了由于节气门24打开而导致的缸内充气量的增大。

2-3.关于第二实施例的变型示例

2-3-1.“温度相关值”的另一示例

在上述第二实施例中，使用外部空气温度作为与EGR汇合部处的气体的温度相关的“温度相关值”的示例。然而，根据本公开的“温度相关值”可以是例如紧接在EGR阀54之后由温度传感器直接检测到的气体的温度，而不是上述外部空气的示例温度。

2-3-2.用于评估温度相关值的“阈值”的另一示例

在上述第二实施例中，将低于或等于零摄氏度的阈值TH1(-5℃)用作用于评估温度相关值的“阈值”。然而，该“阈值”可以不总是低于或等于零摄氏度的值，只要“阈值”低于或等于新鲜空气和EGR气体的混合气体的露点即可。因此，为了不仅减少从EGR阀54泄漏的水分的冻结，而且还减少从泄漏的水分中出现冷凝水自身的发生，低于或等于上述露点且高于零摄氏度的值可以替代地用作上述阈值。

3.其它实施例

在第一和第二实施例中，已经描述了直列三缸内燃机10的示例。然而，根据本公开的内燃机的气缸的数量和布置在实现与增压响应的提高有关的有益效果方面没有特别限制。此外，例如，可以如下执行上述“进气侧布置”到V型发动机的应用。也就是说，在具有进气系统部件(更具体地，由两个排共用的进气系统部件)布置在两个排之间的构造的V型发动机中，当从每个排中的气缸的轴向方向观察时，电动压缩机、EGR引入口和节气门中的至少电动压缩机和EGR引入口可以被布置在“进气侧”上。此外，在具有排气系统部件布置在两个排之间并且进气系统部件针对每个排单独布置的构造的V型发动机中，当从每个排中的气缸的轴向方向观察时，至少电动压缩机和EGR引入口可以布置在“进气侧”上。

上述实施例和变型示例可以根据需要以除了上面明确描述的方式之外的其它方式进行组合，并且可以在不脱离本公开的范围的情况下以各种方式进行变型。

Claims (10)

1.一种内燃机，包括：

电动增压器，所述电动增压器包括电动压缩机，所述电动压缩机被布置在进气通路中；

EGR引入口，所述EGR引入口被形成在位于所述电动压缩机的上游侧上的所述进气通路的一部分处；

节气门A，所述节气门A被布置在位于所述EGR引入口的上游侧上的所述进气通路的一部分中；以及

控制装置，所述控制装置被构造成控制所述电动增压器和所述节气门A，

其中，在所述进气通路中没有布置除了所述节气门A之外的节气门B，并且

其中，所述控制装置被构造成在所述电动压缩机的出口压力低于或等于大气压力的非增压区域中执行以下处理中的至少一个处理：

第一空气流量调节处理，所述第一空气流量调节处理通过在驱动所述电动增压器以使所述电动压缩机的压力比接近1的同时调节所述节气门A的开度来调节进气流量；以及

第二空气流量调节处理，所述第二空气流量调节处理通过在不给所述电动增压器通电的同时调节所述节气门A的开度来调节所述进气流量。

2.根据权利要求1所述的内燃机，

其中，当在从气缸的轴向方向观察所述内燃机时进气口的一侧被称为所述气缸的进气侧并且相对于所述气缸的中心与所述进气侧相反的一侧被称为所述气缸的排气侧时，所述电动增压器和所述EGR引入口被布置在所述进气侧上，

其中，所述电动增压器不使用所述内燃机的排气作为所述电动增压器的动力，并且

其中，所述内燃机不包括除了所述电动增压器之外的增压器。

3.根据权利要求2所述的内燃机，

其中，与所述电动压缩机和所述EGR引入口一样，所述节气门A被布置在所述进气侧上。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的内燃机，

其中，所述非增压区域包括：

第一区域和第二区域中的至少一个区域，其中，在所述第一区域中执行所述第一空气流量调节处理，并且在所述第二区域中执行所述第二空气流量调节处理；以及

再生发电区域，所述再生发电区域位于相对于所述第一区域和所述第二区域的高负荷侧上，并且在所述再生发电区域中执行使用所述电动增压器的再生发电，并且

其中，所述控制装置被构造成：在所述再生发电区域中调节所述节气门A的开度和所述电动增压器的电力再生负荷以调节所述进气流量。

5.根据权利要求4所述的内燃机，

其中，所述非增压区域从低负荷侧起依次包括所述第一区域、所述第二区域和所述再生发电区域。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的内燃机，

其中，所述内燃机包括EGR阀，所述EGR阀被构造成打开和关闭EGR通路，所述EGR通路设置有所述EGR引入口作为所述EGR通路的端部，并且

其中，所述控制装置被构造成在所述非增压区域的使用期间：

在满足所述EGR阀关闭的EGR关闭条件并且与EGR汇合部处的气体的温度相关的温度相关值大于或等于阈值的情况下，执行所述第一空气流量调节处理或所述第二空气流量调节处理，在所述EGR汇合部处，从所述EGR引入口引入到所述进气通路中的EGR气体与进气汇合；并且

在满足所述EGR关闭条件并且所述温度相关值小于所述阈值的情况下，执行第三空气流量调节处理，所述第三空气流量调节处理调节所述节气门A的开度以便变得大于在相同发动机负荷下当所述温度相关值大于或等于所述阈值时使用的开度，并且对所述电动增压器施加减小与所述节气门A的开度的增大相关联的缸内充气量的增大所需的电力再生负荷。

7.根据权利要求4所述的内燃机，

其中，所述内燃机包括EGR阀，所述EGR阀被构造成打开和关闭EGR通路，所述EGR通路设置有所述EGR引入口作为所述EGR通路的端部，并且

其中，所述控制装置被构造成在所述非增压区域的使用期间：

在满足所述EGR阀关闭的EGR关闭条件并且与EGR汇合部处的气体的温度相关的温度相关值大于或等于阈值的情况下，执行所述第一空气流量调节处理或所述第二空气流量调节处理，在所述EGR汇合部处，从所述EGR引入口引入到所述进气通路中的EGR气体与进气汇合；并且

在满足所述EGR关闭条件并且所述温度相关值小于所述阈值的情况下，执行第三空气流量调节处理，所述第三空气流量调节处理调节所述节气门A的开度以便变得大于在相同发动机负荷下当所述温度相关值大于或等于所述阈值时使用的开度，并且对所述电动增压器施加减小与所述节气门A的开度的增大相关联的缸内充气量的增大所需的电力再生负荷。

8.根据权利要求5所述的内燃机，

其中，所述内燃机包括EGR阀，所述EGR阀被构造成打开和关闭EGR通路，所述EGR通路设置有所述EGR引入口作为所述EGR通路的端部，并且

其中，所述控制装置被构造成在所述非增压区域的使用期间：

在满足所述EGR阀关闭的EGR关闭条件并且与EGR汇合部处的气体的温度相关的温度相关值大于或等于阈值的情况下，执行所述第一空气流量调节处理或所述第二空气流量调节处理，在所述EGR汇合部处，从所述EGR引入口引入到所述进气通路中的EGR气体与进气汇合；并且

在满足所述EGR关闭条件并且所述温度相关值小于所述阈值的情况下，执行第三空气流量调节处理，所述第三空气流量调节处理调节所述节气门A的开度以便变得大于在相同发动机负荷下当所述温度相关值大于或等于所述阈值时使用的开度，并且对所述电动增压器施加减小与所述节气门A的开度的增大相关联的缸内充气量的增大所需的电力再生负荷。

9.根据权利要求4所述的内燃机，

其中，所述控制装置被构造成在从所述第一区域或所述第二区域转换到所述再生发电区域时：

在将所述电力再生负荷施加到所述电动增压器之前，执行新鲜空气增量处理，所述新鲜空气增量处理将所述节气门A朝向第一目标开度打开，所述第一目标开度是获得在所述再生发电区域中实现要求发动机扭矩所需的要求缸内充气量所需的；并且

执行再生发电开始处理，在执行所述新鲜空气增量处理之后，在满足所述要求缸内充气量的同时，所述再生发电开始处理使所述节气门A朝向大于所述第一目标开度的第二目标开度逐渐打开，并且朝向目标电力再生负荷逐渐增大所述电动增压器的电力再生负荷，并且

其中，确定所述第二目标开度和所述目标电力再生负荷，以在满足所述要求缸内充气量的同时使所述电动压缩机之前和所述电动压缩机之后的压力差最大化。

10.根据权利要求5所述的内燃机，

其中，所述控制装置被构造成在从所述第一区域或所述第二区域转换到所述再生发电区域时：

在将所述电力再生负荷施加到所述电动增压器之前，执行新鲜空气增量处理，所述新鲜空气增量处理将所述节气门A朝向第一目标开度打开，所述第一目标开度是获得在所述再生发电区域中实现要求发动机扭矩所需的要求缸内充气量所需的；并且

执行再生发电开始处理，在执行所述新鲜空气增量处理之后，在满足所述要求缸内充气量的同时，所述再生发电开始处理使所述节气门A朝向大于所述第一目标开度的第二目标开度逐渐打开，并且朝向目标电力再生负荷逐渐增大所述电动增压器的电力再生负荷，并且

其中，确定所述第二目标开度和所述目标电力再生负荷，以在满足所述要求缸内充气量的同时使所述电动压缩机之前和所述电动压缩机之后的压力差最大化。

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