专利名称：柴油发动机的排气再循环控制单元的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种用于柴油发动机的EGR(排气再循环)控制单元。
背景技术：
EGR(排气再循环)方法是已知的技术，其用于使从柴油发动机放出的排放气体中 的有问题的NOx (氧化氮)降低。而且，当应用EGR方法时，在发动机快速加速或发动机的燃料进口快速增加时，由 发动机吸入的新鲜空气的量(新鲜进入气流速)相对地降低，这会趋向于使得在发动机的 燃烧室内产生缺乏02 (缺乏氧气)的气氛。具体说，当发动机的进气节流阀和EGR阀同时使用以便增加EGR率(通常是吸入 到发动机汽缸中的空气_气体混合物中EGR气体的比例)时，足够的EGR率不能仅通过完 全打开EGR阀来实现。由此，除了 EGR阀之外，进气节流阀被沿关闭的方向激活，以便减少 吸入的新鲜空气并增加EGR率(EGR气体流速)。结果，趋向于在发动机的燃烧室内发生02 缺乏(氧气缺乏)气氛。在同时使用发动机的进气节流阀和EGR阀的情况下，EGR阀控制和节流阀控制通 常独立地执行，既以非耦联的模式。例如，专利参考文献l(JP2006-90204)中描述了一种示 例性技术，通过该技术EGR阀和进气节流阀被不同的命令信号独立地控制。由此，在参考文 献1的技术中，与阀控制操作有关的自由度的数变大。因此，用于确定最优控制条件的校准 工时必然增加。为了简化校准工作，公知的是EGR阀运动与节流阀的运动关联，有如两个阀整合 成一个阀那样；即，如图11和12所示，一组EGR阀打开命令和节流阀命令响应于单一的控 制命令信号而发出。图12(也是已知技术)显示了上述单一控制命令信号的例子，该信号相当于图中 的信号θ ；由此，该信号θ是控制流程图(图12本身)中的控制命令信号，其为反馈系统 的一部分，在该反馈系统中目标进气流速的信号与真实进气流速的信号一起产生控制命令 信号。为了更精确，目标空气流速计算装置01计算与发动机速度和每次喷射的燃料喷射 质量适应的目标空气流速；，目标空气流速与空气流动表检测的真实空气流速进行比较； 流速之间的差异通过加减器03产生；给予该差异，PI控制计算装置04输出控制命令信号 θ ；所输出的控制命令信号θ通过EGR阀打开命令产生器05被转换成EGR阀打开命令信 号(见图12)；信号θ还通过节流阀打开命令产生器06被转换成进气节流阀打开命令信 号(见图12)。但是，通过单一控制命令信号将EGR阀和进气节流阀的运动互锁以便如图11和12 所示那样将两个阀如一个阀一样操作存在下述困难。阀的每种函数(打开和空气/气体流速之间的关系)具有死区(图11)，在该死区 中，空气/气体流速不会在打开程度超过一定水平时改变；因而，在进气节流阀打开的情况 下，控制命令信号从图11中的θχ点向右运动，且节流阀被沿从点P2(图11)到完全打开的点的方向被促动；由此，EGR阀从点PJ图11)向右运动，并持续到完全在死区Q(图11)中 打开一段时间；因此，除非EGR阀打开程度变窄到一定程度，否则EGR流速不会降低；以这 种方式，即使在进气节流阀被朝向完全打开促动时，也不会有足够量的空气快速吸入到燃 烧室中；结果，存在的困难是，发动机受到不充分响应性能的不良影响。而且，在EGR阀打开的情况下，控制命令信号从图11中的Θ γ点向左运动，且EGR 阀被沿从点ρ2’ (图11)向无安全打开点的方向促动；由此，节流阀的打开从点P1'(图11) 向左运动，并持续到在死区Q(图11)中完全打开一段时间；因此，除非节流阀打开程度变窄 到一定程度，否则进气流速不会降低；以这种方式，即使在EGR阀被朝向完全打开促动时， 也不会有足够量的EGR气体(足够的EGR率)快速地增加；结果，存在的困难是，发动机受 到不充分响应性能的不良影响。由此，在EGR发运动与节流阀关联的情况下，如同两个阀被整合成一个阀那样的 运动，由于EGR阀和进气节流阀固有的死区特点，发动机加速的响应性能以及EGR气体流速 会趋向于劣化 。
发明内容
鉴于上述传统技术及其所采用的解决方案，本发明的目的是提供一种EGR控制单 元，该单元构造为能用单一(simple)控制命令信号来控制EGR阀和进气阀，该单一控制命 令信号使得这两个阀以关联的模式工作，由此在加速过程中发动机有关的以及与EGR气体 流速有关的响应性能能够通过对进气节流阀和EGR阀中固有的死区进行补偿而被增强。本发明具体的目的是提供一种用于内燃机的EGR控制单元，由此，EGR系统可以响 应剧烈加速而从较大EGR流速状态的时刻在一瞬间内停止。由此，应注意，该较大的EGR流 速状态是这样一种状态EGR阀处于完全打开，进气节流阀沿关闭方向作动以便减少吸入 的新鲜空气，且有大量的EGR气体吸入到发动机中。为了实现所述的目标，本说明书公开了一种用于柴油发动机的EGR控制单元，该 发动机包括EGR阀，发动机的EGR流速通过该EGR阀调整，进气节流阀，发动机的进气通过该进气节流阀调整，和机构，在该机构中EGR阀的打开与空气节流阀的打开关联操作；其中，与EGR阀和空气节流阀的打开有关的打开决定线(特征曲线)每一个具有死区部 分，在该死区部分中，即使阀的打开程度超过一定的打开水平，流速也会保持不变；EGR控制单元设置有死区评估装置，该装置考虑EGR气体中的残余氧气来计算估 计过量空气比例λ ；由此，当估计过量空气比例λ小于预定水平时，基于经计算的估计过 量空气比例λ来判断EGR阀和空气节流阀中的至少一个在死区中打开；和该EGR控制单元设置有死区补偿装置，该装置对与EGR阀和进气节流阀有关的打 开命令信号作出修正，以使得当死区评估装置判断出EGR阀和空气节流阀中的至少一个工 作在死区中且发动机处在瞬时响应状态下时，死区不会妨碍与关联打开操作有关的机构。根据本发明，通过使用与估计过量空气比例λ来判断这些阀是否工作在死区，该 过量空气比例是考虑到从发动机的排气系统返回到进气系统的EGR气体中残余空气(氧 气)而计算的；即，该判断不仅是根据EGR气体流速而且考虑到EGR气体中的残余空气(流速)而作出的；由此，与流速变化有关的检测准确性增强，且可以作出与死区有关的准确判 断。进而提供一种死区补 偿装置，由此，在死区评估装置判断出EGR阀和空气节流阀 中的至少一个工作在死区状态下的情况下，该装置作出与EGR阀和进气节流阀有关的打开 命令信号有关的修正，以使得死区不会妨碍关联打开操作的机构；例如，在进气节流阀打开 的情况下，控制命令信号从图11中的θ χ点向右移动，且节流阀被沿从P2点(图11)到完 全打开点的方向作动；由此，EGR阀的打开从P1点(图11)向右移动，且持续到完全在死区 Q (图11)中打开一段时间；由此，除非EGR阀打开被缩窄到一定程度，EGR气体流速不会降 低；以这种方式，甚至在进气节流阀被朝向完全打开作动时，足够量的空气也不能快速地吸 入到燃烧室中；结果，困难的是，发动机受到不充分的响应性能的不良影响。但是，根据本发 明，死区补偿装置对与EGR阀有关的打开命令信号作出修正，以使得EGR阀从P1点运动，而 不受死区Q的影响；由此，在进气节流阀打开时，响应性能通过EGR阀的快速关闭来增强。而且，例如，在EGR阀打开的情况下，控制命令信号从图11中的θ 向左移动，且 EGR阀被沿从Ρ2’点(图11)到完全打开点的方向作动；由此，节流阀的打开从P1'点(图 11)向左移动，且持续到完全在死区Q (图11)中打开一段时间；由此，除非节流阀打开被缩 窄到一定程度，进气流速不会降低；以这种方式，设置在EGR阀被朝向完全打开作动时，足 够量的EGR气体(足够的EGR率)也不会快速地增加；结果，存在的困难是，发动机受到不 充分的响应性能的不良影响。但是，根据本发明，死区补偿装置对与进气节流阀有关的打开 命令信号作出补偿，以使得节流阀从P1'点运动，而不受到死区Q的影响；由此，在EGR阀打 开时，通过快速关闭进气节流阀来增强响应性能(EGR气体平稳地流入燃烧室)。根据上述实施例的优选模式是EGR控制单元控制柴油发动机，该单元还包括EGR 和节流阀打开水平设置装置，在该装置中，EGR阀打开命令信号和空气节流阀打开命令信号 用单一控制命令信号产生，由此，用于每个阀的打开命令决定线被设定为是该单一控制命 令信号的函数；其中，在该单一控制命令信号增加时，与进气节流阀打开命令线有关的打开决定线持续 其线性向上的路线，而在该单一控制命令信号增加时，与EGR阀打开命令信号有关的打开命令线持续 其线性向下的路线；进气节流阀打开命令信号的向上的线性部分和EGR阀打开命令信号的向下的线 性部分彼此相交；在死区补偿装置中，与进气节流阀打开命令信号有关的打开决定线和与EGR阀打 开命令信号有关的打开决定线响应于单一控制命令信号的增加或减小而沿与单一控制命 令信号有关的轴线方向移位。根据上述优选模式，在死区补偿装置中，与进气节流阀打开命令信号有关的打开 决定线和与EGR阀打开命令信号有关的打开决定线作为与单一控制命令信号有关的函数 产生；进而，打开决定线彼此相交；且，决定线响应于单一控制命令信号的增加或减小而沿 与单一控制命令信号有关的轴线方向移位；由此，与进气节流阀和EGR阀有关的死区的影 响被去除。根据以上模式的优选变化例是EGR控制单元控制柴油发动机，其中，基于作为用于进气节流阀的信号的单一控制命令信号的指令，响应于沿其打开决定线运动的进气节流 阀的打开程度的增加，死区补偿装置将与EGR阀打开命令信号有关的打开决定线沿EGR阀 死区变窄的方向移位。
与上述变化例有关的进一步的优选变化例是用于控制柴油发动机的EGR控制单 元，其中，在用作与进气节流阀有关的单一控制命令信号达到一定点之后，以及在用作进气 节流阀的信号的单一控制命令信号沿增加的方向经过该点之后，死区补偿装置将与EGR阀 打开命令信号有关的打开命令线移位回与EGR阀有关的死区未变窄的原始位置，其中，所 述点是与死区变窄的EGR阀打开命令线有关的向下的线性部分和与单一控制命令信号有 关的水平轴线相交的点。根据以上优选变化例，与EGR阀打开命令信号有关的打开决定线向左移位SE量， 如图3所示，由此，虚线显示了与EGR阀有关的修正的决定线；根据基于该修正线的控制指 令，EGR阀打开运动可免于死区Q的影响；由此，EGR阀能加速其自身的关闭开始动作，而没 有死区的影响。以这种方式，EGR阀的关闭运动加速，以使得流过空气节流阀的气流可以平 稳地执行；结果，可以在进气节流阀打开过程中增强发动机速度响应。如果在与EGR阀打开命令信号移位以使得EGR阀打开命令决定线变窄之后单一控 制命令信号增加时EGR阀完全关闭的情况下，EGR阀打开从增加样式变成减小样式，则需要 的是EGR阀打开增加；但是，在单一控制信号将要在图3中的θ ^ 9b的区域中减小的上 述情况下，EGR阀打开命令水平保持为零；结果，所造成的问题时，即使在EGR阀需要打开时 该阀也将不会打开。根据上述后一种变化例，该问题可以解决。原因如下。在单一控制命令信号θ大于或等于θ b的上述情况下，响应于单一控制命令信号 的值，EGR阀打开决定线向原始位置(见图4)返回。换句话说，当单一控制命令信号θ存
在于图4的水平轴线上且超过点θ b，例如在点Θ。、0d......时，按顺序，EGR阀打开决定
线响应于单一控制命令信号θ向原始位置返回，如图4所示；由此，甚至在阀打开程度从增 加样式变为减小样式时，EGR阀也可以立即打开。因此，与EGR率(EGR气体流速)有关的 响应性能增强且排气排放性改善。根据上述模式的优选变化例是用于控制柴油发动机的EGR控制单元，其中，基于 作为用于EGR阀的信号的单一控制命令信号的指令，响应于沿打开决定线运动的EGR阀的 打开程度的增加，死区补偿装置将与进气节流阀打开命令信号有关的打开决定线沿进气节 流阀的死区变窄的方向移位。与上述变化例有关的进一步的优选变化例是用于控制柴油发动机的EGR控制单 元，其中，在用作与进气节流阀有关的信号的单一控制命令信号达到一定点之后，以及在用 作进气节流阀的信号的单一控制命令信号沿减小的方向经过该点之后，死区补偿装置将与 进气节流阀打开命令信号有关的打开命令线移位回与进气节流阀有关的死区未变窄的原 始位置，其中，所述点是与死区变窄的进气节流阀打开命令线有关的向上的线性部分和与 单一控制命令信号有关的水平轴线相交的点。根据上述优选变化例，与进气节流阀打开命令信号有关的打开决定线向右移位ST 的量，如图5所示，由此，实线显示了与进气节流阀有关的修正决定线；根据基于该修正线 的控制指令，进气节流阀打开运动可以不受死区Q的影响；因此，进气节流阀可加速其自身的关闭动作，而不受死区的影响。这种方式，进气节流阀的关闭运动被加速，以使得EGR气 流可以平稳地流入燃烧室；结果，与EGR率(EGR气体流速)有关的发动机速度响应可以增强。
如果在与进气节流阀打开命令信号有关的打开决定线移位以使得进气节流阀打 开决定线的死区变窄之后单一控制命令信号减小时进气节流阀完全打开的情况下，进气节 流阀打开从减小样式返回到增加样式，则需要的是增加进气节流阀打开；但是，在单一控制 信号将要在图6中θ ^ θ b的区域中增加的情况下，进气节流阀打开命令水平保持为零； 结果，所导致的问题是，即使需要进气节流阀打开，该阀也不会打开。根据上述进气节流阀的后一变化例，该问题可得到解决。原因如下。在单一控制命令信号θ变为小于或等于θ 上述情况下，进气节流阀打开决定 线响应于单一控制命令信号的值向原始位置(见图6)返回。换句话说，在单一控制命令信
号θ位于图6中的水平轴线上，在θ 之后，例如在Θ。、ΘΛ......上时，按顺序，进气节
流阀打开命令线响应于单一控制命令信号θ向原始位置返回，如图6所示；由此，甚至在进 气节流阀打开从减小样式变为增加样式时，进气节流阀也可立即打开。因此，与进气节流阀 打开有关的响应性能和发动机加速性能增强。根据前述实施例的优选模式是一种用于柴油发动机的EGR控制单元，该单元在与 EGR通道和进气道有关的汇合部下游侧处的空气或气体通道处设置有氧气浓度计，其中，通过使用经计算的估计过量空气比例的死区评估装置被用这样一种死区评 估装置代替，这种死区评估装置并不基于经计算的估计过量空气比例而是基于被氧气浓度 计检测的氧气浓度来判断进气节流阀和EGR阀中的至少一个是否工作在死区中。根据本发明的上述模式，吸入到燃烧室的空气或气体的氧气浓度由设置在进气歧 管处的氧气浓度计检测，该进气歧管是在与EGR通道和进气道有关的汇合部处下游侧的空 气或气体通道；进而，基于氧气浓度变化率，可以判断，这些阀是否工作在它们的死区中； 即，该判断不是基于进入燃烧室的气流的空气/气体流动的变化，而是基于空气/气体流动 的经检测的氧气浓度的变化率。因此，可以实现准确的判断。进而，在作出上述判断时，仅采用来自氧气浓度计的信号；由此，与进入的空气/ 气体压力和温度都被检测以通过预定公式来计算估计过量空气比例λ s的方式相比，阀打 开控制可以被简化。根据本发明，提供一种用于控制柴油发动机的EGR控制单元，该单元构造为能用 单一控制命令信号控制ERR阀和进气节流阀，该单一控制命令信号使得这两个阀工作在关 联模式下，由此，与加速过程中发动机速度和EGR气体流速有关的响应性能能通过对进气 节流阀和EGR阀中固有的死区作出补偿而得到增强。具体说，在本发明中，可以提供一种用于内燃机的EGR控制单元，由此，EGR系统可 以响应于剧烈加速而从较大EGR流速状态的时刻在一瞬间内停止，该较大的EGR流速状态 是这样一种状态EGR阀处于完全打开，进气节流阀沿关闭方向作动以便减少吸入的新鲜 空气，且有大量的EGR气体吸入到发动机中。由此，本发明能应用到诸如柴油机这样的内燃 机
图1显示了根据本发明实施例的用于柴油发动机的EGR(排气再循环)控制单元 的整体结构；图2显示了与进气节流阀打开和EGR阀打开有关的基本特征控制命令线；图3显示了与EGR阀打开控制命令线有关的移位过程；图4显示了与EGR阀打开控制命令线有关的返回移位过程；图5显示了与进气节流阀看到控制命令线有关的移位过程；图6显示了与进气节流阀打开控制命令线有关的返回移位过程；图7显示了 EGR阀打开控制命令线和进气节流阀打开控制命令线的移位过程有关 的主控制流程图；
图8显示了与EGR阀打开控制命令线有关的移位过程的控制流程图；图9显示了与进气节流阀打开控制命令线有关的移位过程的控制流程图；图10显示了与死区评估装置有关的另一变化例的整个构造；图11显示已知技术；图12显示了已知技术。
具体实施例方式后文中，将参照附图所示的实施例详细描述本发明。但是，这些实施例中所述的部件 的尺寸、材料、形状和相对位置等不应被认为是对本发明范围的限制，除非特别地具体提到。图1显示了根据本发明第一实施例的用于柴油发动机的排气再循环控制单元的 整个结构。如图ι所示，四冲程循环的柴油发动机1被设置有活塞5，该活塞在汽缸3中执 行往复运动，以便活塞外周在汽缸的内壁上滑动；发动机还设置有经由连接杆7连接到活 塞5的曲轴(未示出)，通过该曲轴，活塞5的往复运动被转换成曲轴的旋转运动。在发动机1中，燃烧室9形成在活塞5的顶表面上方且在汽缸的内表面中；进气道 13经由进入进气(气体)口连接到燃烧室9，该进气口通过进气阀5而打开和关闭。进而， 排气道19经由排气口连接到燃烧室9，该排气口通过排气阀21而打开和关闭。在排气道9的途中上，分支出EGR(排气再循环)通道23，以使得通道23与进气节 流阀29的下游侧处的进气道13合并；由此，在通道23上设置EGR冷却器25，该冷却器能冷 却通过通道23流入的EGR气体；还有，在EGR冷却器25下游侧处的通道上设置EGR阀27， 该EGR阀能调节EGR气体的流速。发动机1设置有排气涡轮增压器12，该增压器的压缩机将周围空气增压并将增压 的空气通过进气道13送到中冷器33 ；被中冷器冷却的增压空气通过进气道13被吸入到发 动机中(即燃烧室9中)。进气节流阀29的打开程度被控制，以便调剂吸入到燃烧室9中的进入空气的流 速。在柴油发动机的情况下，节流阀29通常被保持在全开状态；且，当执行EGR控制时，空 气节流阀的打开程度被沿关闭阀29的方向操作。进气节流阀29的打开程度以及阀27的 打开程度受到排气再循环控制单元40的控制，如下所述。燃烧室9设置有安装在发动机1的每个汽缸中的燃料喷射阀42，以使得燃料喷射 阀能将被燃料喷射泵(未示出)增压的燃料喷射到燃烧室9中；每次喷射的燃料喷射质量和燃料的喷射正时受到燃料控制单元44的控制。
气流计50被安装配在进气道13的途中上且在涡轮增压器12的压缩机的上游，该 气流计测量被吸入到燃烧室9中的新鲜进入空气的流速；从该气流计50，新鲜空气流速的 信号被输入到EGR (排气再循环)控制单元40中。类似地，EGR气流计52被装配在EGR气 体通道23的途中上且在EGR阀27上游，该EGR气流计测量通过EGR气体通道23流入到进 气道13中的EGR气体的(体积)流速。进而，发动机设置有检测发动机进气歧管压力的进气歧管压力传感器54、以及检 测进气歧管温度的进气歧管温度传感器56、和检测发动机的发动机速度的发动机速度传感 器58 ；从传感器54、56和58，压力信号、温度信号和发动机速度信号被输入到EGR(排气再 循环)控制单元40。接下来，将描述EGR (排气再循环)控制单元40。EGR (排气再循环)控制单元40 包括EGR和节流阀打开程度设置装置60、估计过量空气比例λ计算装置62、死区评估装置 64、死区补偿装置66。在EGR和节流阀打开程度设置装置60中，通过作为参数的单一控制命令信号θ， 产生EGR阀打开命令信号和进气节流阀打开命令信号，由此关联于进气节流阀29的打开来 操作EGR阀27的打开；在产生EGR阀打开命令信号和进气节流阀打开命令信号时，引入打 开命令决定线(函数)；换句话说，使用两种函数，以使得一种函数将单一的控制命令信号 θ转换成EGR阀打开命令信号，而另一种函数将单一控制信号θ转换成进气节流阀打开命 令信号。在描述了传统技术的图12的情况中，控制命令信号θ是响应于发动机运行状态 而从EGR (排气再循环)控制单元输出的命令信号，就如同是在反馈控制应用到真实空气流 速以满足基于发动机速度和燃料流速(燃料喷射量)计算的目标空气流速时所产生的控制 命令信号。进而，图2显示了有关空气节流阀打开命令信号的打开决定线(函数)L1以及有 关EGR阀打开命令信号的打开决定线(函数)L2 ；图2还显示了打开命令线Ll和L2之间 的关系，所述两线被认为是与本发明的阀打开有关的基线。在图2中，横轴和纵轴分别代表控制命令信号θ和阀打开程度；在纵轴上，数字 1 (100% )和0 (0% )分别对应于完全打开和完全关闭状态。如图2中实线所示的，随着参数 (控制命令信号)θ从θ^增加到Q1，与空气节流阀打开命令信号有关的打开决定线(函 数)Ll持续其直线向上的路线(即打开程度增加)；在θ = Q1处，空气节流阀处于完全 打开状态；当θ ^ Q1时，完全打开状态持续。另一方面，随着参数(控制命令信号)θ从 Qtl增加到Q1，关于EGR阀打开命令信号的打开决定线(函数)L2是对应于完全打开状态 的平坦水平(flat level)；当θ彡θ工时，随参数(控制命令信号)θ增加超过Q1，关于 EGR阀打开命令信号的线L2持续其线性向下的路线(即打开程度降低)；在θ = θ2处， 控制节流阀处于完全关闭状态；当θ ^ θ 2时，完全关闭状态持续。如图2所示，关于EGR阀27和进气节流阀29的打开程度的每个打开决定线(函 数)Ll和L2具有死区部分，在该部分中，甚至在阀的打开程度增加超过一定打开程度时流 速也会保持不变。为了检测死区，死区评估装置64计算在EGR气体中包括的残余空气(燃烧中未使用的空气(氧气))的估计过量空气比例λ。基于计算的估计过量空气比例的变化率，当估 计过量空气比例λ的变化率小于预定水平时，可以判断EGR阀27和进气节流阀29中的至 少一个处于死区状态。估计过量空气比例λ的计算通过使用以下公式、通过估计过量空气比例λ计算 装置62来执行
权利要求
一种用于控制柴油发动机的EGR控制单元，该发动机包括EGR阀，发动机的EGR流速通过该EGR阀来调整，进气节流阀，发动机的进气流速通过该进气节流阀调整，和机构，在该机构中EGR阀的打开与空气节流阀的打开关联操作；其中与EGR阀和空气节流阀的打开有关的打开决定线(特征曲线)每一个具有死区部分，在该死区部分中，即使阀的打开程度超过一定的打开水平，流速也会保持不变；EGR控制单元设置有死区评估装置，该装置考虑EGR气体中的残余氧气来计算估计过量空气比例λ；由此，当估计过量空气比例λ小于预定水平时，基于经计算的估计过量空气比例λ来判断EGR阀和空气节流阀中的至少一个在死区中工作；和该EGR控制单元设置有死区补偿装置，该装置对与EGR阀和进气节流阀有关的打开命令信号作出修正，以使得当死区评估装置判断出EGR阀和空气节流阀中的至少一个工作在死区中且发动机处在瞬时响应状态下时死区不会妨碍与关联打开操作有关的机构。
2.如权利要求1所述的用于控制柴油发动机的EGR控制单元，该单元还包括EGR和节 流阀打开水平设定装置，在该装置中，EGR阀打开命令信号和空气节流阀打开命令信号由单 一控制命令信号产生，由此，用于每个阀的打开命令决定线被设定为该单一控制命令信号 的函数；其中在该单一控制命令信号增加时，与进气节流阀打开命令线有关的打开决定线持续其线 性向上的路线，而在该单一控制命令信号增加时，与EGR阀打开命令信号有关的打开命令线持续其线 性向下的路线；进气节流阀打开命令信号的向上的线性部分和EGR阀打开命令信号的向下的线性部 分彼此相交；在死区补偿装置中，与进气节流阀打开命令信号有关的打开决定线和与EGR阀打开命 令信号有关的打开决定线响应于单一控制命令信号的增加或减小而沿与单一控制命令信 号有关的轴线的方向移位。
3.如权利要求2所述的用于控制柴油发动机的EGR控制单元，其中，基于作为用于进气 节流阀的信号的单一控制命令信号的指令，响应于沿其打开决定线运动的进气节流阀的打 开程度的增加，死区补偿装置将与EGR阀打开命令信号有关的打开决定线沿EGR阀死区变 窄的方向移位。
4.如权利要求3所述的用于控制柴油发动机的EGR控制单元，其中，在用作与进气节流阀有关的信号的单一控制命令信号达到一定点之后，以及在 用作进气节流阀的信号的单一控制命令信号沿增加的方向经过该点之后，死区补偿装置将 与EGR阀打开命令信号有关的打开命令线移位回与EGR阀有关的死区未变窄的原始位置， 其中，所述点是与死区变窄的EGR阀打开命令线有关的向下的线性部分和与单一控制命令 信号有关的水平轴线相交的点。
5.如权利要求2所述的用于控制柴油发动机的EGR控制单元，其中，基于作为用于EGR阀的信号的单一控制命令信号的指令，响应于沿其打开决定 线运动的EGR阀的打开程度的增加，死区补偿装置将与进气节流阀打开命令信号有关的打 开决定线沿进气节流阀死区变窄的方向移位。
6.如权利要求5所述的用于控制柴油发动机的EGR控制单元，其中，在用作与进气节流阀的信号的单一控制命令信号达到一定点之后，以及在用作 进气节流阀的信号的单一控制命令信号沿减小的方向经过该点之后，死区补偿装置将与进 气节流阀打开命令信号有关的打开决定线移位回与进气节流阀有关的死区未变窄的原始 位置，其中，所述点是与死区变窄的进气节流阀打开决定线有关的向上的线性部分和与单 一控制命令信号有关的水平轴线相交的点。
7.如权利要求1所述的用于控制柴油发动机的EGR控制单元，该单元在与EGR通道和进气道有关的汇合部下游侧处的空气或气体通道处设置有氧 气浓度计，其中，通过使用经计算的估计过量空气比例的死区评估装置被用这样一种死区评估装 置代替，这样一种死区评估装置并不基于经计算的估计过量空气比例而是基于由氧气浓度 计检测的氧气浓度来判断进气节流阀和EGR阀中的至少一个是否工作在死区中。
全文摘要
一种排气再循环控制器，该控制器构造为能用一个控制命令信号使得EGR阀和进气节流阀彼此关联工作，由此加速响应和EGR率(EGR气体的量)的控制性可通过对进气节流阀和EGR阀固有的死区进行补偿而被增强排气再循环控制器的特征在于包括死区判断装置(64)用于在通过EGR气体中包括的未燃烧空气的量估计的过量空气率小于预定值时判断EGR阀(27)或进气节流阀(29)处于死区，和死区补偿装置(66)用于修正EGR阀(27)或进气节流阀(29)的打开命令值，使得当判断EGR阀(27)或进气节流阀(29)处于瞬时工作中且处于死区时，死区不影响EGR阀(27)和进气节流阀(29)的关联操作。
文档编号F02D41/04GK101970837SQ20098010066
公开日2011年2月9日 申请日期2009年4月21日 优先权日2008年5月12日
发明者井手和成, 岩崎聪 申请人:三菱重工业株式会社