[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的控制装置，特别是涉及内燃机的排放气体再循环装置(以下简称为EGR)的EGR控制和带可变流量机构的增压器的增压器控制的协调控制。

背景技术

已知有一种内燃机，其具备能够控制带可变流量机构的增压器等的增压量或增压压力的增压器控制装置，且具备使排放气体的一部分向进气通路或气缸内回流的排放气体再循环装置(EGR)。这样的内燃机、特别是柴油发动机，具有如下所述的EGR的控制和带可变流量机构的增压器的控制相互影响的关系：如果带可变流量机构的增压器的控制导致排气压力增大，则EGR带来的排放气体的回流量会增大，导致因不能确保向燃烧室的进气流量及供气氧浓度而使烟尘(PM)的发生增多，此外，还会导致因排气压力的减少而不能确保EGR气体的回流量，由此不能得到NOx降低效果等。

因此，已知有协调控制该EGR控制和增压器控制的技术。作为这种协调控制之一，例如有专利文献1。在专利文献1中，在排气回流(EGR)进行的运转区域中，一边将可变流量机构的开度调整在部分开度的规定范围内，一边反馈控制EGR控制阀，使空燃比成为目标空燃比，由此，可降低NOx及PM。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2444－114574号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1中，是在部分负荷区域进行排气回流，因此，不能在其它负荷区域通过协调控制来降低NOx及PM。另外，虽然PM排出量非常依赖于缸内氧过剩率，但在专利文献1的协调控制中，缸内氧过剩率未被作为控制参数考虑，因此仍有改良的余地。

这样，不能说EGR控制和增压器控制的协调控制是充分的。特别是，关于各气缸中的燃料喷射量因内燃机的负荷变化而随时间变动的过渡状态，存在下述的问题。在此，图8是表示过渡状态下的燃料喷射量、供气氧浓度、缸内氧过剩率、NOx排出量、PM排出量的随时间变化的图表。如图8(a)所示，伴随着内燃机的负荷在时刻T1增加，燃料喷射量增加，进行反馈控制，以便成为新的目标燃料喷射量。这样，由于如果燃料喷射量增加，进气量也将增加，所以供气氧浓度及缸内氧过剩率也在暂时减少之后转而增加，之后，进行反馈控制，以便成为新的目标供气氧浓度。如图8(b)所示，由于在过渡状态下供气氧浓度会暂时增加，所以产生排放气体中含有的NOx增加的问题。另外，如图8(c)所示，由于在过渡状态下缸内氧过剩率会暂时减少，所以产生排放气体中含有的PM增加的问题。

本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供一种内燃机的控制装置，能够进行EGR控制和增压器控制的协调控制，以抑制内燃机的负荷变动的过渡状态下的排放气体中的NOx及PM。

用于解决课题的技术方案

为解决上述课题，本发明提供一种内燃机的控制装置，其具备：排放气体再循环(EGR)控制装置，发送EGR指令信号来控制EGR阀的开度，使EGR装置产生的EGR气体供给量成为目标EGR气体供给量；增压器控制装置，发送增压指令信号来控制所述可变流量机构的开度，使带可变流量机构的增压器的增压量成为目标增压量；该内燃机的控制装置的特征在于，具备：缸内氧过剩率计算装置，其基于所述内燃机的运转状态计算缸内氧过剩率；过渡状态判定装置，其基于所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率来判定所述内燃机是否处于过渡状态；切换装置，其在通过所述过渡状态判定装置判定所述内燃机处于过渡状态的情况下，切换所述EGR指令信号及所述增压指令信号，使所述EGR阀的开度及所述可变流量机构的开度比平常状态小。

根据本发明，在基于缸内氧过剩率探测到内燃机处于过渡状态的情况下，通过切换装置切换EGR指令信号及增压指令信号进行控制，使EGR阀的开度及可变流量机构的开度比平常状态小。由此，过渡状态下的暂时的供气氧浓度的增加、缸内氧过剩率的降低被抑制，因此能够实现可降低NOx及PM的排出量的协调控制。

所述切换装置可以切换所述EGR指令信号及所述增压指令信号，使所述EGR阀的开度及所述可变流量机构的开度成为预先设定的下限值。据此，通过进行控制，使EGR阀的开度及可变流量机构的开度成为下限值，能够抑制过渡状态下的暂时的供气氧浓度的增加、缸内氧过剩率的降低，谋求NOx及PM的排出量的降低。