专利名称：内燃机的排气环流装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机的排气环流装置。
背景技术：
在柴油机发动机这样的内燃机中，为了净化排气，尤其为了削减氮氧化物的排放，该排气环流控制变得重要。作为以往的排气环流控制装置，例如，如特开2003-83034号公报、专利第3329711号公报、特表2003-516496号公报所记载，控制排气环流阀的开度，以达到规定的排气环流率。
但是，在控制排气环流阀的开度的以往的方式中，在内燃机的整个运转区域，尤其对于瞬变的运转条件变化，为了降低排气中的有害物质，在需要急变排气环流率的时候，存在难进行适当的控制的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种排气环流装置，其能够提高内燃机的排气环流流量控制的应答速度及精度。
(1)为达到上述目的，本发明提供一种内燃机的排气环流装置，其具备控制内燃机的排气环流通路的环流流量的环流气体控制阀、和控制内燃机的吸气通路的流量的吸气控制阀，其中，具备检测所述吸气通路的流量的吸气量检测器；检测所述排气环流通路的排气环流流量的环流量检测器；控制机构，以基于所述吸气流量检测器和所述环流流量检测器的输出求出的排气环流率达到目标的环流率的方式，反馈控制所述吸气控制阀及/或所述环流气体控制阀。
根据上述构成，能够提高内燃机的排气环流流量控制的应答速度及精度。
(2)在上述(1)中，优选，所述控制机构，在所述环流率的目标值急剧变化时，反馈控制所述吸气控制阀及所述环流气体控制阀中的应答性快的一方的阀。
(3)在上述(1)中，优选，具备多个根据所述环流气体控制阀开度、所述吸气控制阀开度、以及所述环流率的组合状态定义的3维图形；所述控制机构，以选择与内燃机的运转状态相应的所述3维图形(map)，基于所述吸气流量检测器和所述环流流量检测器的输出求出的排气环流率达到目标环流率的方式，控制所述吸气控制阀及/或所述环流气体控制阀。
(4)在上述(2)中，优选，所述控制机构，在所述环流率的目标值急剧变化时，控制所述吸气控制阀及所述环流气体控制阀中的应答性快的一方的阀。
(5)在上述(1)中，优选，所述排气环流量检测器，是以所述排气环流通路的至少2个地点以上的压力差为基础而检测环流量的检测器或检测所述排气环流通路的质量流量的检测器；所述吸气量检测器，是以所述吸气通路的至少2个地点以上的压力差为基础而检测吸气量的检测器或检测所述吸气通路的质量流量的检测器。
(6)在上述(1)中，优选，所述吸气控制阀，规定为电子控制方式的节流阀执行器(throttle actuator)。
图1是说明采用根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的发动机系统的构成。
图2是根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的控制系的框图。
图3是表示根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置中的排气环流控制器的控制内容的流程图。
图4是在根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置中，从发动机的吸气侧的吸气流量控制阀模型化到排气侧的涡轮增压器的涡轮机的图示。
图5是表示用于根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的环流气体流量检测器的第1构成的局部剖面图。
图6是表示用于根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的环流气体流量检测器的第2构成的局部剖面图。
图7是表示用于根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的吸气流量控制阀的不同驱动方式的特性的图示。
图8是表示用于根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的吸气流量控制阀的不同驱动方式的特性的图示。
图9是根据本发明的另一实施方式的内燃机的排气环流装置的控制系的框图。
图10是用于根据本发明的另一实施方式的内燃机的排气环流装置的图形的构成图。
图11是根据本发明的另一实施方式的内燃机的排气环流装置中的排气环流控制器的控制内容的流程图。
具体实施例方式
以下，参照图1～图8，说明根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的构成及工作。
最初，采用图1，说明采用根据本实施方式的内燃机的排气环流装置的发动机系统的构成。此处，以柴油发动机的构成为例说明。
图1是说明采用根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的发动机系统的构成。
吸入发动机的空气，在空气滤清器1中除去吸气中的尘埃。然后，用吸气流量检测器2检测吸气流量G1。将检测的吸气流量G1的信号，输入给发动机控制装置(ECU)21及排气环流控制器(EGRCONT)20。用涡轮增压器的压缩机3加压吸气，通过吸气管4，用吸气流量控制阀5控制流量或压力。吸气，然后，流入吸气歧管6，分配给发动机7的各气筒。
吸气流量控制阀5的开度，由从排气环流控制器20输出的吸气流量控制信号CTH控制。吸气流量控制阀5，例如，是蝶阀式的阀，检测蝶阀的开度信号，作为开度信号θTH，存入排气环流控制器20。
从设在发动机7上的燃料喷射阀19，向发动机7的气缸供给燃料。向燃料喷射阀19的燃料供给，通过燃料配管18，由燃料泵17进行。此外，燃料喷射阀19的喷射量，由ECU21控制，ECU21向燃料喷嘴19供给燃料喷射量信号FINJ。
在发动机7结束燃烧的排气，被排气歧管8收集，在通过涡轮增压器的涡轮机9后，通过催化剂10、排气管11，排到大气中。在排气歧管8上设置分歧部12，分歧来自发动机7的排气的一部。分歧的排气，作为环流气体，由环流管13a导入。在环流管13a上设置环流气体冷却器14。由环流气体冷却器14冷却的环流气体，通过环流管13b、环流气体控制阀16，向吸气歧管6环流。
环流气体控制阀16的开度，由从排气环流控制器20输出的环流气体控制阀16的开度控制信号CEG控制。环流气体控制阀16，例如，是提升阀式的阀，检测提升阀的行程量，作为行程信号STEG，存入排气环流控制器20。作为环流气体控制阀16，例如，在采用蝶阀式的阀的时候，蝶阀的开度信号，存入排气环流控制器20。
在环流管13b上，设置环流气体流量检测器15，测定流通环流管内部的环流气体流量G2。测定的环流气体流量G2，输入给排气环流控制器20。另外，环流气体冷却器14，为降低环流气体的温度而设置，但也可省略。
向ECU21，输入发动机7的旋转数信号NE、或来自吸气流量检测器2的吸气流量信号G1等其它表示未图示的发动机或车辆的状态的信号。ECU21，基于这些信号进行运算等，作为给各种设备的控制指令发送给各种设备。ECU21，基于发动机7的旋转数信号NE或吸气流量信号G1等信号，判定发动机7的运转状态。ECU21，根据该运转状态，向排气环流控制器20输出环流气体环流率指令值RSET。
排气环流控制器20，从吸气流量G1和环流气体流量G2求出排气环流率R。然后，排气环流控制器20，以求出的环流率R与环流气体环流率指令值RSET一致的方式反馈控制吸气流量控制阀5及/或环流气体控制阀16的开度。即，在本实施方式中，其特征在于，为了使排气的环流量达到目标值，不仅控制环流气体控制阀16，也控制吸气流量控制阀5。
下面，采用图2及图3，说明根据本实施方式的内燃机的排气环流装置中的排气环流控制器的控制内容。
图2是根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的控制系的框图。图3是表示根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置中的排气环流控制器的控制内容的流程图。另外，与图1相同的符号，表示相同的部分。
如图2所示，向排气环流控制器20，输入ECU21输出的环流气体环流率指令值RSET、由吸气流量检测器2检测的吸气流量信号G1及由环流气体流量检测器15检测的环流气体流量G2。排气环流控制器20，以排气环流率R达到目标值RSET的方式，输出吸气流量控制信号CTH，控制上述阀16、阀5。另外，排气环流控制器20，从吸气流量信号G1及环流气体流量G2，以(G2/(G1+G2))的关系算出排气环流率R。
另外，在以下的说明中，将吸气流量控制阀5的应答性规定为比环流气体控制阀16的应答性快。具体是，如果吸气流量控制阀5，例如，规定为孔径Φ50的蝶阀，环流气体控制阀16，例如，规定为提升经Φ30的提升阀，此时，吸气流量控制阀5的应答性快于环流气体控制阀16的应答性。
下面，参照图3，说明排气环流控制器的控制内容，以下的控制内容，全部由排气环流控制器20执行。
在图3的步骤s100中，排气环流控制器20，从吸气流量信号G1及环流气体流量G2，以(G2/(G1+G2))的关系算出排气环流率R。
接着，在步骤s110中，判定从ECU21输入的排气环流率R的目标值RSET的变化量ΔRSET是否大于标准值ΔR0。在变化量ΔRSET大于标准值ΔR0的情况下，进入步骤s120，在不大于的情况下进入步骤s150。即，在步骤s110，判定排气环流率R的目标值RSET是否较大变化。在有内燃机的瞬变的运转条件变化时，为降低排气中的有害物质，判定是否需要急变排气环流率。
在变化量ΔRSET大于标准值ΔR0的时候，即，在需要急变排气环流率的情况下，在步骤s120，判定在步骤s110算出的排气环流率R，是否等于排气环流率R的目标值RSET。
在环流率R大于目标值RSET的情况下，在步骤s130进行控制，减少输出给吸气流量控制阀5的开度控制信号CTH，减小吸气流量控制阀5的开度。然后，返回到步骤s120，重复到环流率R等于目标值RSET。
另外，在环流率R小于目标值RSET的情况下，在步骤s140进行控制，增加输出给吸气流量控制阀5的开度控制信号CTH，加大吸气流量控制阀5的开度。然后，返回到步骤s120，重复到环流率R等于目标值RSET。
如上所述，通过重复步骤s120、s130、140的处理，反馈控制到环流率R等于目标值RSET。此时，由于吸气流量控制阀5的应答性快于环流气体控制阀16的应答性，所以即使在需要急速变化排气环流率时，也能够迅速将排气环流率变更到规定的目标值。
另外，在步骤s110的判定中，在判定变化量ΔRSET在标准值ΔR0以下时，即，排气环流率的变化不那么大的情况下，在步骤s150中，判定在步骤s110算出的排气环流率R，是否等于排气环流率R的目标值RSET。
在环流率R大于目标值RSET的情况下，在步骤s160中进行控制，减少输出给环流气体控制阀16的开度控制信号CEG，减小环流气体控制阀16的开度。然后，返回到步骤s150，重复到环流率R等于目标值RSET。
另外，在环流率R小于目标值RSET的情况下，在步骤s170中进行控制，增加输出给环流气体控制阀16的开度控制信号CEG，增大环流气体控制阀16的开度。然后，返回到步骤s150，重复到环流率R等于目标值RSET。
如上所述，通过重复步骤s150、s160、170的处理，反馈控制到环流率R等于目标值RSET。此时，环流气体控制阀16的应答性慢于吸气流量控制阀5的应答性，也就是说能够进行更微妙的开度控制，能够正确地将排气环流率变更到规定的目标值。
另外，在以上的说明中，吸气流量控制阀5的应答性，快于环流气体控制阀16的应答性，但是，相反，也有时环流气体控制阀16的应答性快于吸气流量控制阀5的应答性。具体是，如果吸气流量控制阀5，例如，规定为孔径Φ30的蝶阀，环流气体控制阀16，例如，规定为提升经Φ50的提升阀，此时，为环流气体控制阀16的应答性快于吸气流量控制阀5的应答性。在如此的情况下，在需要急变排气环流率时，控制应答性快的环流气体控制阀16，在不需要急变时，通过控制应答性慢的吸气流量控制阀5，能够提高控制精度。
如上所述，在需要急变排气环流率的情况下，通过控制应答性快的一方的控制阀，也能够与急剧的变化对应，另外，在不需要急变时，通过控制应答性慢的一方的控制阀，能够提高控制精度。
接着，采用图4，说明根据本实施方式的内燃机的排气环流装置中的排气环流控制器的反馈控制方法。
图4是在根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置中，从发动机7的吸气侧的吸气流量控制阀5模型化到排气测的涡轮增压器的涡轮机9的图示。另外，与图1相同的符号，表示相同的部分。
在图4中，将通过吸气流量控制阀5的流量和压力分别设定为G1、p1，将通过涡轮增压器的涡轮机9的流量和压力分别设定为G3、p3，在环流气体控制阀16中，将以发动机7为基准，通过发动机的排气侧即环流管13a的流量和压力分别设定为G2、p2，此系的关系，能够用以下的公式(1)、公式(2)、公式(3)的连立方程式表示。
G1+G2＝G3＝f3(ne、ηv、p2)...(1)G1＝f1(p1、p2、ξ) ...(2)G2＝f2(p2、p3、ξ’) ...(3)此处，表示ne发动机旋转数、η发动机的体积效率、v发动机排气量、p1吸气压力、p2发动机的背压、p3涡轮增压器的涡轮机背压、ξ吸气流量控制阀损失系数、ξ’环流气体控制阀损失系数、f1吸气流量控制阀流量特性、f2环流气体控制阀流量特性。
另外，环流气体环流率R，如上所述，按R＝G2/(G1+G2)给出。即，只要求出通过吸气流量控制阀5的流量G1和通过环流气体控制阀的流量G2的值，就可一义地确定。
此处，如公式(2)所示，通过吸气流量控制阀5的流量G1，能够通过损失系数ξ，即吸气流量控制阀5的阀开度进行控制。同样，如公式(3)所示，通过环流气体控制阀16的流量G2，能够通过损失系数ξ’，即环流气体控制阀16的阀开度进行控制。即，通过以流量G1、G2的值为基础，在吸气流量控制阀5的阀开度和环流气体控制阀16的阀开度的指令系中组合反馈系，能够控制环流气体环流率R。
另外，此时通过预先把握吸气流量控制阀5及环流气体控制阀14的流量特性，能够提高控制速度。即，例如，预先把握驱动吸气流量控制阀5，变化吸气流量时的单位时间的流量变化量、和驱动环流气体控制阀14，变化吸气流量时的单位时间的流量变化量。另外，在驱动吸气流量控制阀5，变化吸气流量时的单位时间的流量变化量，快于驱动环流气体控制阀14，变化吸气流量时的单位时间的流量变化量时，即，在吸气流量控制阀5的应答性快于环流气体控制阀16的应答性的情况下，在需要急变排气环流率时，通过控制吸气流量控制阀5，能够迅速将排气环流率变更到规定的目标值，提高控制速度。
接着，采用图5及图6，说明根据本实施方式的内燃机的排气环流装置所用的环流气体流量检测器15的构成。
图5是表示用于根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的环流气体流量检测器的第1构成的局部剖面图。图6是表示用于根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的环流气体流量检测器的第2构成的局部剖面图。
图5所示的环流气体流量检测器15，利用环流管内部的压力，测定环流气体流量。在环流管13b的内壁面的局部上形成深冲部153。低压侧压力检测器152，以开口检测部的方式设置在深冲部153上。高压侧压力检测器151，以开口检测部的方式设置在未设置深冲部153的地方的环流管13b上。利用低压侧压力检测器152和高压侧压力检测器151，测定环流管13b的内部的压力。通过在深冲部153上设置低压侧压力检测器152，能够利用根据伯努利定理的文丘里效果。排气环流控制器20，从2个压力检测器151、152的压力差，能够检测环流管13b的内部的环流气体流量G2。另外，具备用于检测流通环流管13b的内部的环流气体的温度的温度传感器154。排气环流控制器20，根据温度传感器154检测的环流气体温度，修正从压力检测器151、152的压力差求出的环流气体流量G2。另外，在环流气体流量检测器15的内部具有电路元件，用于从压力检测器151、152的压力差求出环流气体流量G2，另外，根据温度传感器154检测的环流气体温度进行修正，环流气体流量检测器15，也可以向排气环流控制器20输出环流气体流量G2的检测信号。
图6所示的环流气体流量检测器15A，利用热线式检测器测定环流气体流量。环流气体流量检测器156，设在环流管13b的壁面上。此外，在环流气体流量检测器156中，设置检测元件157，测定环流管13b的内部的环流气体流量。向检测元件157流通电流，加热到一定温度。根据环流气体的流量，变化从检测元件157吸取的热量。此时，通过以检测元件157的温度达到一定的方式进行控制，流通检测元件157的电流成为表示环流气体流量的信号。在此方式中，由于采用热线式检测器，所以能够直接测定质量流量即G2。
以上，是环流气体流量检测器15的构成的说明，但是，作为吸气流量检测器2，也能够采用图5所示的检测压力的检测器，或图6所示的热线式的检测器。
下面，采用图7及图8，说明根据本实施方式的内燃机的排气环流装置所用的吸气流量控制阀5的特性。
图7、图8是表示用于根据本发明的一实施方式的内燃机的排气环流装置的吸气流量控制阀的不同驱动方式的特性的图示。在图7、图8中，横轴表示时间，纵轴表示吸气流量控制阀的阀开度。纵轴的阀开度，将最大开度时规定为100％，按百分率表示。
在图7中，实线X1表示作为吸气流量控制阀5采用电子控制方式的节流阀执行器时的阀开度的特性。实线X2表示作为吸气流量控制阀5采用负压式的节流阀执行器时的阀开度的特性。
在实线X2所示的负压式节流阀执行器中，只能控制阀开度A和全开点即B的2个开度，难按上述反馈控制环流气体环流率。
另外，如实线X1所示，在采用电子控制方式的节流阀执行器时，从阀开度0到全开点B能够无阶段地控制，能够容易实现反馈控制。因此，作为本实施方式所用的吸气流量控制阀5，优选采用电子控制方式的节流阀执行器。
接着，图8说明电子控制方式的节流阀执行器的不同的驱动方式形成的不同的特性。实线Y1表示利用直流电机驱动节流阀的方式的节流阀执行器的应答性。实线Y2表示利用步进电机驱动节流阀的方式的节流阀执行器的应答性。
步进电机，由于可进行与驱动脉冲相符的旋转，因此，可进行开环控制，但是，如图中的实线Y2所示的特性，与直流电机方式相比，应答速度慢。一般，步进电机由于受回避失步等的制约，高速化困难，在谋求高速化，导致步进电机的大型化，进而导致高成本。
对此，直流电机，容易得到小型、高旋转方式的，另外，通过进行位置的反馈控制，更适合作为小型、高速、低成本的驱动源。
此外，在从控制分解能的观点考虑时，在步进电机中，驱动步进为控制分解能，与高速化相反。另外，在直流电机方式时，由用于反馈控制的位置检测传感器的分解能决定，只要使用电位计等连续输出方式的直流电机，就容易成立高分解能的反馈系。
因此，作为电子控制方式的节流阀执行器的驱动源，优选直流电机。另外，即使在采用无电刷电机时，也能够得到与直流电机相同的结果。
如以上说明，根据本实施方式，即使在需要急变排气环流率时，通过控制应答性快的一方的控制阀，也能够与急剧的变化对应，另外，在不需要急变时，通过控制应答性慢的一方的控制阀，也能够提高控制精度。
接着，采用图9～图11，说明根据本发明的另一实施方式的内燃机的排气环流装置的构成及工作。另外，采用根据本实施方式的内燃机的排气环流装置的发动机系统的构成，与图1所示的构成相同。
图9是根据本发明的另一实施方式的内燃机的排气环流装置的控制系的框图。另外，与图1相同的符号表示相同的部分。图10是根据本发明的另一实施方式的内燃机的排气环流装置所用的图形的构成图。图11是根据本发明的另一实施方式的内燃机的排气环流装置中的排气环流控制器的控制内容的流程图。另外，与图1相同的符号表示相同的部分。
如图9所示，在本实施方式中，排气环流控制器20A，在其内部具备3维图形20B。向排气环流控制器20A，输入ECU21输出的环流气体环流率指令值RSET、由吸气流量检测器2检测的吸气流量信号G1、由环流气体流量检测器15检测的环流气体流量G2、来自吸气流量控制阀5的开度信号θTH及来自环流气体控制阀16的提升信号STEG。
排气环流控制器20A，从吸气流量信号G1及环流气体流量G2，以(G2/(G1+G2))的关系算出排气环流率R。排气环流控制器20A，以排气环流率R达到目标值RSET的方式，最初采用图形20B，向环流气体控制阀16输出开度控制信号CEG，或向吸气流量控制阀5输出吸气流量控制信号CTH，另外，通过反馈控制，向环流气体控制阀16输出开度控制信号CEG，向吸气流量控制阀5输出吸气流量控制信号CTH，控制上述阀16、阀5。
接着，采用图10，说明3维图形20B的内容。图形20B，是新气通路开度θTH(％)、环流通路开度STEG(％)、环流率R(％)的3维图形。新气通路开度θTH(％)，在吸气流量控制阀5是蝶阀式的阀时，将最大开度规定为100％，用百分率表示开度信号θTH。环流通路开度STEG(％)，在环流气体控制阀16是提升式的阀时，将提升阀的最大提升量规定为100％，用百分率表示提升信号RTEG。
图10表示，在某发动机的运转状态下，解开公式(1)、公式(2)、公式(3)的结果。此处，按图示的关系，吸气流量控制阀5的指示范围为从开度5％到25％，同样环流气体控制阀14的指示范围为从开度0％到60％。3维的图形上的格子点，表示满足环流气体环流率的吸气流量控制阀5及环流气体控制阀的阀开度的关系。3维图形20B，设置与发动机的各运转状态对应的多个3维图形。另外，通过使用适合发动机的运转状态的图形，选择该图形上的格子点，也能够通过开环控制，控制环流气体环流率。
此处，在看相对于图10所示的吸气流量控制阀5和环流气体控制阀16的阀开度变化的气体环流率的变化时，相对于吸气流量控制阀5的开度变化的气体环流率的变化比例，大于相对于吸气流量控制阀5(环流气体控制阀16)的开度变化的气体环流率的变化比例。此外，在电子控制方式的涡轮增压器中，对于阀开度从0％工作到100％，100msec以下的开始实用化，图10中的从5％到25％的区域可在20msec左右工作。因此，在图10所示的例中，吸气流量控制阀5的应答性，比环流气体控制阀16的应答性快，环流气体环流率指令值RSET，例如即使在脉冲急变时，只要主要使电子控制方式的涡轮增压器即吸气流量控制阀5工作，也能够与脉冲的指令值的变动对应。即，也能够与瞬变的发动机运转状态的变化对应。
接着，采用图11，说明排气环流控制器20B的控制内容。另外，以下的控制内容，全部由排气环流控制器20B执行。与图3相同的步骤号码，表示相同的处理内容。在本实施方式中，对于图3的处理，追加步骤s210～s240的处理。
在图11的步骤s100中，排气环流控制器20B，从吸气流量信号G1及环流气体流量G2，以(G2/(G1+G2))的关系算出排气环流率R。
接着，在步骤s110中，判定从ECU21输入的排气环流率R的目标值RSET的变化量ΔRSET是否大于预设的标准值ΔR0。在变化量ΔRSET大于标准值ΔR0的情况下，进入步骤s210，在不大于的情况下进入步骤s230。即，在步骤s110，判定排气环流率R的目标值RSET是否较大变化。在有内燃机的瞬变的运转条件变化时，为降低排气中的有害物质，判定是否需要急变排气环流率。
在变化量ΔRSET大于标准值ΔR0时，即，在需要急变排气环流率的情况下，在步骤s210，采用与此时的发动机的运转状态相应的3维图形20B，从与环流气体环流率指令值RSET对应的环流率R、环流通路开度STEG(％)，求出作为目标的新气通路开度θTH(％)。
另外，在步骤s220中，向吸气流量控制阀5输出用于达到作为目标的新气通路开度θTH(％)的开度控制信号CTH，进行开环控制，使吸气流量控制阀5的开度达到作为目标的新气通路开度θTH(％)。如此，通过开环控制吸气流量控制阀5的开度，达到新气通路开度θTH(％)，能够迅速控制在作为目标的新气通路开度θTH(％)附近。
接着，在步骤s120中，判定在步骤s110算出的排气环流率R，是否等于排气环流率R的目标值RSET。
在环流率R大于目标值RSET的情况下，在步骤s130进行控制，减少输出给吸气流量控制阀5的开度控制信号CTH，减小吸气流量控制阀5的开度。然后，返回到步骤s120，重复到环流率R等于目标值RSET。
另外，在环流率R小于目标值RSET的情况下，在步骤s140进行控制，增加输出给吸气流量控制阀5的开度控制信号CTH，加大吸气流量控制阀5的开度。然后，返回到步骤s120，重复到环流率R等于目标值RSET。
如上所述，通过重复步骤s120、s130、140的处理，反馈控制到环流率R等于目标值RSET。如上所述，由于吸气流量控制阀5的应答性快于环流气体控制阀16的应答性，所以即使在需要急变排气环流率时，也能够迅速将排气环流率变更到规定的目标值。
另外，在步骤s110的判定中，在判定变化量ΔRSET在标准值ΔR0以下时，即，排气环流率的变化不那么大时，在步骤s230中，采用与此时的发动机的运转状态相应的3维图形20B，从与环流气体环流率指令值RSET对应的环流率R、新气通路开度θTH(％)，求出作为目标的环流通路开度STEG(％)。
另外，在步骤s240中，为达到作为目标的环流通路开度STEG(％)，向环流气体控制阀16输出开度控制信号CEG，进行开环控制，使环流气体控制阀16的开度达到作为目标的环流通路开度STEG(％)。
接着，在步骤s150中，判定在步骤s110算出的排气环流率R，是否等于排气环流率R的目标值RSET。
在环流率R大于目标值RSET的情况下，在步骤s160进行控制，减少输出给环流气体控制阀16的开度控制信号CEG，减小环流气体控制阀16的开度。然后，返回到步骤s150，重复到环流率R等于目标值RSET。
另外，在环流率R小于目标值RSET的情况下，在步骤s170进行控制，增加输出给环流气体控制阀16的开度控制信号CEG，加大环流气体控制阀16的开度。然后，返回到步骤s150，重复到环流率R等于目标值RSET。
如上所述，通过重复步骤s150、s160、170的处理，反馈控制到环流率R等于目标值RSET。此时，环流气体控制阀16的应答性慢于吸气流量控制阀15的应答性，也就是说能够进行更微妙的开度控制，能够正确地将排气环流率变更到规定的目标值。
另外，在以上的说明中，规定吸气流量控制阀5的应答性，快于环流气体控制阀16的应答性，但是，相反，也有时环流气体控制阀16的应答性快于吸气流量控制阀5的应答性。在如此的情况下，在需要急变排气环流率时，最初开环控制应答性快的环流气体控制阀16，然后进行反馈控制，在不需要急变时，通过控制应答性慢的吸气流量控制阀5，能够提高控制精度。
如上所述，根据本实施方式，即使在需要急变排气环流率时，通过最初开环控制应答性快的控制阀，能够迅速向目标开度附近移动阀，接着，通过进行反馈控制，通过收束在目标开度，也能够与急剧的变化对应，另外不需要急变时，通过控制应答性慢的控制阀，能够提高控制精度。
根据本发明，能够提高内燃机的排气环流流量控制的应答速度及精度。
权利要求
1.一种内燃机的排气环流装置，其具备控制内燃机的排气环流通路的环流流量的环流气体控制阀、和控制内燃机的吸气通路的流量的吸气控制阀，其特征是，具备检测所述吸气通路的流量的吸气量检测器；检测所述排气环流通路的排气环流流量的环流量检测器；控制机构，其以使基于所述吸气流量检测器和所述环流流量检测器的输出而求出的排气环流率达到目标环流率的方式，对所述吸气控制阀及/或所述环流气体控制阀进行反馈控制。
2.如权利要求1所述的内燃机的排气环流装置，其特征是所述控制机构，在所述环流率的目标值急剧变化时，对所述吸气控制阀及所述环流气体控制阀中的应答性快的一方的阀进行反馈控制。
3.如权利要求1所述的内燃机的排气环流装置，其特征是还具备多个根据所述环流气体控制阀开度、所述吸气控制阀开度、以及所述环流率的组合状态定义的3维图形；所述控制机构，以选择与内燃机的运转状态相应的所述3维图形，基于所述吸气流量检测器和所述环流流量检测器的输出而求出的排气环流率达到目标环流率的方式，控制所述吸气控制阀及/或所述环流气体控制阀。
4.如权利要求2所述的内燃机的排气环流装置，其特征是所述控制机构，在所述环流率的目标值急剧变化时，控制所述吸气控制阀及所述环流气体控制阀中的应答性快的一方的阀。
5.如权利要求1所述的内燃机的排气环流装置，其特征是所述排气环流量检测器，是以所述排气环流通路的至少2个地点以上的压力差为基础而检测环流量的检测器或检测所述排气环流通路的质量流量的检测器；所述吸气量检测器，是以所述吸气通路的至少2个地点以上的压力差为基础而检测吸气量的检测器或检测所述吸气通路的质量流量的检测器。
6.如权利要求1所述的内燃机的排气环流装置，其特征是所述吸气控制阀，是电子控制方式的节流阀执行器。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种排气环流装置，其能够提高内燃机的排气环流流量控制的应答速度及精度。环流气体控制阀(16)控制内燃机(7)的排气环流通路(13a、13b)的环流流量。吸气控制阀(5)控制内燃机(7)的吸气通路(4)的流量。吸气量检测器(2)检测吸气通路(4)的流量。环流流量检测器(15)检测排气环流通路(13)的排气环流流量。排气环流控制器(20)，以使基于吸气量检测器(2)和环流流量检测器(15)的输出求出的排气环流率达到目标环流率的方式，反馈控制吸气控制阀(5)及/或环流气体控制阀(16)。
文档编号F02D41/24GK1839255SQ200380110509
公开日2006年9月27日 申请日期2003年10月23日 优先权日2003年10月23日
发明者岭岸辉彦, 中野泰之 申请人:株式会社日立制作所, 日立汽车技术有限公司