[发明专利]内燃机的排气再循环装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机的排气再循环装置及其控制方法。

背景技术

减少包含在内燃机排气中的NOx量的已知技术是使一部分排气再循 环至进气通路的EGR技术。例如，日本专利申请特开No.JP-A-2004-150319 公开了一种内燃机的排气再循环装置，该排气再循环装置包括连接涡轮增 压器的涡轮下游的排气通路和涡轮增压器的压缩机上游的进气通路的低压 EGR通路和连接所述涡轮上游的排气通路和所述压缩机下游的进气通路 的高压EGR通路，并且该排气再循环装置根据内燃机的工作状态通过在 低压EGR通路和高压EGR通路之间切换或者通过使用两个EGR通路来 执行EGR控制。

结合装备有捕集包含在内燃机排气中的颗粒物质(以下称为“PM”) 的颗粒过滤器(以下称为“过滤器”)的内燃机，已知如果沉积在过滤器 上的PM量大于或等于预定的量则以强制的方式通过升高流入过滤器中的 排气的温度借助于氧化来除去过滤器上沉积的PM(下文将该处理称为“再 生处理”)的技术。

例如，日本专利申请特开No.JP-A-2003-343287公开了一种通过使来 自内燃机的排气升温来执行过滤器的再生处理的技术，该升温通过关闭设 置在过滤器下游的排气通路中的排气节气门以便提高排气节气门上游的排 气通路中的背压进而提高内燃机的负荷来实现。

装备有诸如过滤器等排气净化装置的内燃机排气再循环装置通常具有 这样的设计结构，其中低压EGR通路连接至排气净化装置下游的排气通 路，并且排气节气门设置在排气通路分支出低压EGR通路的部位下游的 排气通路中。

在这种设计结构中，例如，如果排气节气门被在关闭方向上操作以便 执行过滤器的再生处理，则低压EGR通路中的压力随着在排气节气门上 游侧的排气通路中的背压的升高而增大。因此，存在这样的可能，即设置 在低压EGR通路上的流量调节阀的调节精度将降低，从而经由低压EGR 通路再循环的EGR气体的量将变得过大或过小。因此，通常在相关技术 的、具有上述设计结构的排气再循环装置中，排气经由低压EGR通路的 再循环在过滤器的再生处理执行期间被停止。

然而，在此情况下，在过滤器的再生处理期间，存在这样的可能，即 不能向内燃机供给足够量的EGR气体因而NOx排放量将增加。相反，在 需要大量EGR的发动机工作状态期间，也存在这样的可能，即将不可能 执行过滤器的再生处理，因而过量的PM将沉积在过滤器上并会降低燃料 经济性。

这一问题不仅会在排气节气门在过滤器再生处理的时刻被关闭的情况 下发生，而且也会在例如排气节气门在催化剂快速预热的时刻被关闭、排 气节气门被关闭以便操作排气制动器等等情况下发生。

发明内容

在具有低压EGR通路的排气再循环装置及其控制方法中，本发明使 得可以适当地完成排气节气门开度的控制和经由低压EGR通路的EGR控 制，同时保证这两种控制的良好的自由度。

在本发明第一方面中的内燃机的排气再循环装置包括：涡轮增压器， 所述涡轮增压器具有在所述内燃机的排气通路上的涡轮和在所述内燃机的 进气通路上的压缩机；低压EGR通路，所述低压EGR通路连接所述涡轮 下游的所述排气通路和所述压缩机上游的所述进气通路；以及排气节气门， 所述排气节气门在所述排气通路与所述低压EGR通路相连接的部位上游 设置在所述排气通路上，并且改变所述排气通路的通道横截面积。

根据这种设计结构，由于低压EGR通路连接至排气节气门下游的排 气通路，所以即使排气节气门的开度改变，在排气节气门上游侧的排气通 路中的背压的变化也不太可能影响在低压EGR通路中的压力。

例如，在排气节气门被在关闭方向上操作的情况下，排气节气门上游 的排气通路中的背压升高，但此背压升高不是通过在低压EGR通路中的 压力的升高来实现的。从而，能以与排气节气门未被在关闭方向上操作的 情况基本相同的方式控制经由低压EGR通路的排气再循环。

因此，根据前述设计结构，可以抑制或者基本上避免排气节气门开度 控制和经由低压EGR通路的排气再循环控制之一被另一个控制影响的情 况。就是说，不管排气节气门开度控制如何，都能执行经由低压EGR通 路的排气再循环控制。