[发明专利]发动机系统有效

专利信息
申请号: 201680033081.2 申请日: 2016-08-18
公开(公告)号: CN107614859B 公开(公告)日: 2020-06-26
发明(设计)人: 山添直隆;秋山隼太;植村育大;野上哲男;东田正宪 申请(专利权)人: 川崎重工业株式会社
主分类号: F02M26/05 分类号: F02M26/05;F02B37/00;F02D21/08;F02D23/00;F02D45/00
代理公司: 上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261 代理人: 曹芳玲
地址: 日本兵库*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 发动机 系统
【说明书】:

发动机系统的EGR控制部取得目标发动机转动数、发动机负荷、扫气压以及增压器转动数中多个发动机状态量,基于取得的各发动机状态量的值,根据预先存储的映射数据分别算出个别最适EGR气体流量,将算出的多个个别最适EGR气体流量中最小的一个选定为最适EGR气体流量,基于选定的最适EGR气体流量生成控制信号。

技术领域

本发明涉及发动机系统。

背景技术

船舶用的发动机系统中,有的具备使从发动机排出的排气气体在发动机中再循环的EGR(Exhaust Gas Recirculation;排气再循环)单元。通过使排气气体(EGR气体)在发动机中再循环,从而扫气气体的氧气浓度降低,燃烧温度降低。其结果是能够抑制因燃烧温度高引起的热力型NOx(thermal NOx)的发生。

如果使在发动机中再循环的排气气体的量(EGR气体流量)增多,能使NOx的排出量减少的反面,则是EGR气体流量过多时扫气气体的氧气浓度降低,发动机的运行状态变得不稳定,根据情况可能会失火。因此,有必要控制EGR气体流量以使扫气气体的氧气浓度为适当的值。

关于该EGR气体流量的控制,下述专利文献1公开了将基于发动机负荷的前馈处理(前馈控制)与基于氧气浓度的反馈处理(反馈控制)组合起来控制EGR阀的方法。

现有技术文献:

专利文献:

专利文献1 : 日本特开2013-170520号公报。

发明内容

发明要解决的问题:

然而,发动机负荷变动时,各种发动机状态量相对于发动机负荷变动延迟变动或提前变动,所以基于发动机负荷的前馈处理无法充分发挥功能,根据情况还有可能使扫气气体的氧气浓度急剧降低从而失火。另,即便通过基于氧气浓度的反馈处理进行了修正,在增压器的增速需要时间等EGR系统的结构上,在扫气气体的氧气浓度急剧降低的状况下使反馈处理充分发挥作用也较为困难。

本发明鉴于以上情况而形成,目的是提供一种在进行EGR气体流量控制时能在发动机负荷变动时稳定运行的发动机系统。

解决问题的手段:

根据本发明一形态的发动机系统,具备:供给包含EGR气体和新气的扫气气体的发动机主体;吸入排气气体的一部分并将吸入的排气气体作为EGR气体供给至所述发动机主体,并且具有调节EGR气体流量的EGR气体流量调节部的EGR单元;由未被所述EGR单元吸入的剩余排气气体驱动,将新气升压并供给至所述发动机主体的增压器;和向所述EGR气体流量调节部发送控制信号,控制EGR气体流量的EGR控制部;所述EGR控制部取得目标发动机转动数、发动机负荷、扫气压以及增压器转动数中多个发动机状态量,基于取得的各发动机状态量的值,根据预先存储的映射数据(map data)分别算出个别最适EGR气体流量,将算出的多个个别最适EGR气体流量中最小的一个选定为最适EGR气体流量,基于选定的最适EGR气体流量生成所述控制信号。

根据该结构,基于由各发动机状态量算出的多个个别最适EGR气体流量中最小的一个,控制EGR气体流量。因此,发动机负荷变动时,考虑到相对于发动机负荷延迟变动等与发动机负荷的变动不同步的发动机状态量,调节从而减少EGR气体流量。由此,能够抑制扫气气体的氧气浓度急剧降低,在发动机负荷变动时也能维持稳定的运行状态。

又,上述发动机系统中,所述EGR控制部也可以是基于取得的发动机负荷算出扫气气体的目标氧气浓度,算出使所述目标氧气浓度与取得的扫气气体的氧气浓度的偏差为零或接近于零的EGR气体流量的修正量,基于所述最适EGR气体流量加上所述修正量的修正EGR气体流量,生成所述控制信号。

根据该结构,EGR气体流量的控制中,基于扫气气体的氧气浓度进行反馈处理,所以能在EGR气体流量的控制中反映氧气浓度。

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