柴油發動機的控制裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種具備使廢氣從排氣通道向進氣通道再循環的EGR(廢氣再循環)裝置的柴油發動機的控制裝置。
【背景技術】
[0002]一直以來，例如特開平5-215004號公報所公開的那樣，已知一種具備EGR裝置的內燃機。在該裝置中，根據來自缸內壓力傳感器的信號而對缸內壓力最大值進行檢測。而且，采用如下方式，即，在目標值與該缸內壓力最大值之差超過了預定的穩定界限值時判斷為異常燃燒，并將EGR率向減少方向進行補正。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開平5-215004號公報

【發明內容】

[0006]發明所要解決的課題
[0007]雖然在上述的現有技術中，采用了如下方式，S卩，在判斷為異常燃燒的情況下將EGR率向減少方向進行補正從而實現燃燒改善，但是減少EGR量的方式并不一定總是帶來燃燒改善。例如，在使EGR量減少的情況下，燃燒不穩定程度將會如圖7的曲線圖所示那樣發生變化。在圖7的曲線圖中分別繪制了低外部氣溫時和常溫時的與EGR量相對應的燃燒不穩定程度(例如轉矩變動量)的變化。如該曲線圖所示，當EGR量向減少方向進行推移時，在低外部氣溫時和常溫時燃燒不穩定程度均立刻向穩定方向進行推移。燃燒的立刻的改善是由于通過EGR量的減少而使進氣中的氧濃度增加了的原因。但是，之后的EGR量的減少僅在低外部氣溫時導致燃燒向不穩定方向急劇地發生變化。這是由于，因EGR量的減少而使進氣溫度和進氣壓力減小從而對燃燒惡化的助推作用變大。因此，在現有的一般的EGR控制中存在如下的情況，S卩，在低溫環境下抑制燃燒狀態的惡化是較為困難的。
[0008]本發明是鑒于上述這種課題而被完成的，其目的在于，提供一種能夠在具備EGR裝置的柴油發動機中，在較大范圍的溫度環境條件下抑制燃燒狀態的惡化的柴油發動機的控制裝置。
[0009]用于解決課題的方法
[0010]為了達成上述的目的，第一發明的柴油發動機的控制裝置為，具備使廢氣從排氣通道向進氣通道再循環的EGR裝置，所述柴油發動機的控制裝置的特征在于，具備:控制單元，其在所述柴油發動機的燃燒狀態惡化的情況下，實施減少由所述廢氣再循環裝置所產生的排氣回流量的減量補正；第一取得單元，其取得與所述柴油發動機的著火時的缸內溫度相關的溫度相關值；限制單元，其在所述溫度相關值小于預定的閾值的情況下，對所述減量補正的執行進行限制。
[0011]第二發明的特征在于，在第一發明中，所述第一取得單元取得向所述柴油發動機的缸內所吸入的進氣的溫度以作為所述溫度相關值。
[0012]第三發明的特征在于，在第一或第二發明中，所述限制單元為，在所述溫度相關值小于所述閾值的情況下停止進行所述減量補正并且實施增加所述排氣回流量的增量補正的單元。
[0013]第四發明的特征在于，在第一至第三發明中的任一發明中，還具備:第二取得單元，其取得與所述柴油發動機的著火時的缸內壓力相關的壓力相關值；根據所述壓力相關值而對所述閾值進行設定的單元。
[0014]第五發明的特征在于，在第四發明中，所述第二取得單元取得向所述柴油發動機的缸內所吸入的空氣的壓力以作為所述壓力相關值。
[0015]第六發明的特征在于，在第一至第五發明中的任一發明中，還具備:取得所述柴油發動機的空燃比的單元；在所述空燃比與預定空燃比相比而過濃的情況下，禁止所述限制單元的執行的單元。
[0016]第七發明的特征在于，在第一至第六發明中的任一發明中，還具備在所述溫度相關值小于閾值的情況下使燃料噴射正時向提前角側變更的單元。
[0017]第八發明的特征在于，在第一至第六發明中的任一發明中，還具備在所述溫度相關值小于閾值的情況下增加引燃噴射的噴射量的單元。
[0018]第九發明的特征在于，在第一至第八發明中的任一發明中，所述控制單元包括取得所述柴油發動機的轉速的時間變動率的單元，并在所述時間變動率大于預定的變動率的情況下減少由所述廢氣再循環裝置所產生的排氣回流量。
[0019]發明效果
[0020]根據第一發明，在燃燒狀態惡化的情況下實施減少由EGR裝置所產生的排氣回流量(EGR量)的減量補正的柴油發動機中，在與著火時的缸內溫度相關的溫度相關值小于閾值的情況下，該減量補正的執行將被限制。當在著火時的缸內溫度較低的狀態下減少EGR量時，與由進氣氧濃度的增加而引起的對燃燒穩定的促進作用相比，由進氣溫度和進氣壓力的降低而導致的對燃燒惡化的助推作用將會變大，從而使燃燒狀態向不穩定方向進行推移。因此，根據本發明，由于能夠根據缸內溫度的狀態而對減量補正進行限制，因此能夠在較大范圍的溫度環境條件下抑制燃燒狀態的惡化。
[0021]根據第二發明，由于向柴油發動機的缸內所吸入的進氣的溫度作為溫度相關值而被取得，因此能夠通過簡單的結構而取得溫度相關值。
[0022]根據第三發明，在溫度相關值小于閾值的情況下停止進行減量補正并且實施EGR量的增量補正。因此，根據本發明，由于在溫度相關值小于閾值的情況下增加EGR量，因此能夠限制進氣溫度和進氣壓力的降低從而防止燃燒狀態的惡化。
[0023]根據第四發明，根據與著火時的缸內壓力相關的壓力相關值而對閾值進行設定。燃燒變得不穩定的著火時的缸內溫度根據缸內壓力而變化。因此，根據本發明，通過根據壓力相關值而將閾值設定為可變，從而能夠準確地確定燃燒變得不穩定的正時。
[0024]根據第五發明，由于向柴油發動機的缸內所吸入的進氣的壓力作為壓力相關值而被取得，因此能夠通過簡單的結構來取得壓力相關值。
[0025]根據第六發明，在柴油發動機的空燃比與預定空燃比相比而過濃的情況下，禁止減量補正的限制。空燃比變得越過濃則越難以引起燃燒穩定線的惡化。因此，根據本發明，能夠有效地抑止在不引起燃燒穩定性的惡化的條件下對EGR量的進行不必要的限制的事
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[0026]根據第七發明，在對EGR量的減少實施了限制的情況下使燃料噴射正時向提前角側變更。因此，根據本發明，由于能夠使著火正時提前，因此能夠提高燃燒穩定性并有效地抑制駕駛性能的降低。
[0027]根據第八發明，在對EGR量的減少實施了限制的情況下增加引燃噴射的噴射量。因此，根據本發明，由于能夠提高缸內溫度，因此能夠提高燃燒穩定性并有效地抑制駕駛性能的降低。
[0028]根據第九發明，能夠使用發動機轉速的時間變動率而準確地判斷出燃燒狀態。
【附圖說明】
[0029]圖1為表示作為本發明的實施方式的發動機系統的結構的圖。
[0030]圖2為表示燃燒不穩定程度、EGR量以及著火時的缸內溫度(壓縮端溫度)的時序圖。
[0031]圖3為以低外部氣溫時以及高外部氣溫時對與EGR量相對應的燃燒不穩定程度的變化進行了比較的圖。
[0032]圖4為用于對本發明的實施方式的EGR控制進行說明的時序圖。
[0033]圖5為以低大氣壓時和高大氣壓時對與EGR量相對應的燃燒不穩定程度的變化進行比較的圖。
[0034]圖6為對限制EGR減量補正的、著火時的缸內溫度與著火時的缸內壓力之間的關系進行規定的映射圖的一個示例。
[0035]圖7為表示低外部氣溫時和常溫時的與EGR量相對應的燃燒不穩定程度的變化的圖。
【具體實施方式】
[0036]實施方式I
[0037]參照附圖對本發明的實施方式I進行說明。
[0038]圖1為表示作為本發明的實施方式的發動機系統的結構的圖。本實施方式的發動機為附帶渦輪增壓機的柴油發動機(以下簡稱為“發動機”)。在發動機的主體2上直列地具備四個氣缸，且在每個氣缸上設置有噴射器8。在發動機主體2上安裝有進氣歧管4和排氣歧管6。在進氣歧管4上連接有供從空氣濾清器20取得的新氣流通的進氣通道10。在進氣通道10上安裝有渦輪增壓機的壓縮機14。在進氣通道10上于壓縮機14的下游處設置有柴油節氣門24。在進氣通道10上于壓縮機14與柴油節氣門24之間具備內部冷卻器22。在排氣歧管6上連接有用于將從發動機主體2排出的廢氣釋放到大氣中的排氣通道12。在排氣通道12上安裝有渦輪增壓機的汽輪機16。本實施方式的渦輪增壓機為可變容量型，在汽輪機16上具備可變噴嘴18。在排氣通道12上于汽輪機16的下游處設置有用于對廢氣進行凈化的催化劑裝置26。
[0039]本實施方式的發動機具備使廢氣從排氣系統向進氣系統進行再循環的EGR裝置。EGR裝置通過EGR通道30而將進氣通道10中的柴油節氣門24的下游的位置與排氣歧管6進行連接。在EGR通道30上設置有EGR閥32。在EGR通道30上的EGR閥32的排氣側具備EGR冷卻器34。在EGR通道30上設置有將EGR冷卻器34旁通的旁通通道36。在EGR通道30與旁通通道36匯合的位置處設置有對廢氣流通的方向進行切換的旁通閥38。
[0040] 本實施方式的發動機系統具備EQJ(Electronic Control Unit:電子控制單元)50。ECU50為對發動機系統整體進行綜合控制的控制裝置。ECU50對發動機系統所具備的傳感器的信號進行讀入處理。傳感器被安裝于發動機系統的各個部位處。例如，在進氣通道10上于空氣濾清器20的下游處安裝有空氣流量計58，且在內部冷卻器22的出口附近安裝有進氣溫傳感器60，在柴油節氣門的下游處安裝有增壓傳感器54。此外，在排氣歧管6上安裝有排氣壓力傳感器56。而且還安裝有對曲軸的旋轉進行檢測的轉速傳感器52、和輸出與加速踏板的開度相對應的信號的加速器開度傳感器62等。ECU5對所讀入的各傳感器的信號進行處理并依照預定的控制程序而對各作動器進行操作。在通過ECU50而被操作的作動器上包括可變噴嘴18、噴射器8、EGR閥32、柴油節氣門24等。另外，雖然被連接于ECU50上的作動器和傳感器除了圖中所示的以外還存在多個，但是在本說明書中省略其說明。
[0041 ] 在由E⑶50所執行的發動機控制中包括EGR控制。本實施方式的EGR控制中，以使根據各種傳感器的信號而被計算出的實際EGR率成為目標EGR率的方式通過反饋控制而對EGR閥32進行操作。在本實施方式中，雖然在EGR控制中，采用實施基于實際值與目標值之間的差分的PID控制的方式，但是在本發明的實施中，并不限定EGR控制中的反饋控制的具體方法。