ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2018 года по МПК F02B37/16 F02M26/17 F02M26/51 F02D41/00 

Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Настоящее изобретение относится к двигателю внутреннего сгорания и к способу для управления двигателем внутреннего сгорания.

Уровень техники

[0002] В двигателе внутреннего сгорания, раскрытом в JP 2007-278110 A, рециркуляционный клапан предусматривается в рециркуляционном канале, который соединяет компрессор на стороне выпуска с компрессором на стороне впуска впускного канала. Помимо этого, EGR-клапан (EGR - exhaust gas recirculation – рециркуляция отработавших газов) предусматривается в выхлопном циркуляционном канале, который соединяет выхлопной канал и компрессор на стороне впуска впускного канала.

Сущность изобретения

[0003] Когда EGR-клапан является открытым, и рециркуляционный клапан открыт, газ, содержащий выхлоп, рециркулирует из выпуска компрессора на впуск компрессора через рециркуляционный канал. Рециркуляционный газ может выдуваться обратно на впуск участка слияния выхлопного циркуляционного канала. Когда газ, который выдувается обратно таким образом, проходит через участок слияния, выдуваемый обратно газ, содержащий выхлоп, и выхлоп, который рециркулирует через выхлопной циркуляционный канал, сливаются, и возникает риск того, что количество рециркуляции выхлопных газов, которое вводится в камеру сгорания, становится чрезмерным.

[0004] С учетом проблемы, описанной выше, цели настоящего изобретения заключаются в том, чтобы обеспечить двигатель внутреннего сгорания, который позволяет предотвращать чрезмерное увеличение количества рециркуляции выхлопных газов, и способ для управления двигателем внутреннего сгорания.

[0005] Двигатель внутреннего сгорания согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения содержит: основной узел двигателя внутреннего сгорания; впускной канал, который обеспечивает циркуляцию всасываемого воздуха, введенного в основной узел двигателя внутреннего сгорания; выхлопной канал, который обеспечивает циркуляцию выхлопа, выпускаемого посредством основного узла двигателя внутреннего сгорания; нагнетатель, предусмотренный во впускном канале и выхлопном канале, который сжимает и подает всасываемый воздух в основной узел двигателя внутреннего сгорания; впускной циркуляционный канал, который соединяет участки на стороне впуска и выпуска нагнетателя впускного канала; выхлопной циркуляционный канал, который соединяет выхлопной канал и участок на стороне впуска нагнетателя впускного канала; впускной циркуляционный клапан, предусмотренный во впускном циркуляционном канале; и выхлопной циркуляционный клапан, предусмотренный в выхлопном циркуляционном канале. Двигатель внутреннего сгорания дополнительно содержит модуль управления, который закрывает выхлопной циркуляционный клапан, когда впускной циркуляционный клапан открыт.

Краткое описание чертежей

[0006] Фиг. 1 является принципиальной схемой двигателя внутреннего сгорания согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей один пример управления, выполняемого посредством контроллера в первом варианте осуществления.

Фиг. 3 является схемой управления выдуваемым обратно количеством.

Фиг. 4 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей один пример управления, выполняемого посредством контроллера во втором варианте осуществления.

Фиг. 5 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей один пример управления, выполняемого посредством контроллера в третьем варианте осуществления.

Фиг. 6 является блок-схемой последовательности операций способа, иллюстрирующей вложенную процедуру блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 5.

Фиг. 7 является схемой, иллюстрирующей первый модифицированный пример компоновки участка слияния выхлопного циркуляционного канала.

Фиг. 8 является схемой, иллюстрирующей второй модифицированный пример компоновки участка слияния выхлопного циркуляционного канала.

Подробное описание вариантов осуществления изобретение

[0007] Ниже описываются варианты осуществления настоящего изобретения в отношении прилагаемых чертежей. Идентичные ссылки с номерами, приложенные на нескольких чертежах, указывают идентичные или соответствующие конфигурации.

[0008] Первый вариант осуществления

Фиг. 1 является кратким схематичным видом двигателя 1 внутреннего сгорания согласно первому варианту осуществления. В дополнение к основному узлу 100, двигатель 1 внутреннего сгорания содержит впускной канал 30, выхлопной канал 40, нагнетатель 50 и контроллер 90.

[0009] Основной узел 100 представляет собой основной узел двигателя внутреннего сгорания, содержащий блок 10 цилиндров и головку 20 блока цилиндров. Цилиндр 11 формируется в блоке 10 цилиндров. Цилиндр 11 содержит поршень 2. Камера 9 сгорания формируется посредством коронной поверхности поршня 2, поверхности стенки цилиндра 11 и нижней поверхности головки 20 блока цилиндров. Смесь "воздух-топливо" сгорает в камере 9 сгорания. Поршень 2 совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 11 посредством приема давления сгорания.

[0010] Головка 20 блока цилиндров располагается на верхней стороне блока 10 цилиндров. Впускной порт 3 и выхлопной порт 4 формируются в головке 20 блока цилиндров. Впускной порт 3 подает всасываемый воздух в камеру 9 сгорания. Выхлопной порт 4 выпускает выхлоп из камеры 9 сгорания.

[0011] Впускной клапан 5 и выхлопной клапан 6 предусматриваются в головке 20 блока цилиндров. Впускной клапан 5 открывает и закрывает впускной порт 3. Выхлопной клапан 6 открывает и закрывает выхлопной порт 4. Впускной клапан 5 приводится в действие посредством кулачка 5A на стороне впуска, и выхлопной клапан 6 приводится в действие посредством кулачка 6A на стороне выхлопа.

[0012] В головке 20 блока цилиндров, участок между впускным клапаном 5 и выхлопным клапаном 6 содержит свечу 7 зажигания. Свеча 7 зажигания зажигает смесь "воздух-топливо" в камере 9 сгорания.

[0013] Впускной канал 30 обеспечивает циркуляцию всасываемого воздуха, который вводится в основной узел 100. Выхлопной канал 40 обеспечивает циркуляцию выхлопа, который выпускается из основного узла 100. Нагнетатель 50 предусматривается во впускном канале 30 и выхлопном канале 40.

[0014] Нагнетатель 50 сжимает и подает всасываемый воздух в основной узел 100. Нагнетатель 50 представляет собой турбонагнетатель и содержит компрессор 51, турбину 52 и вал 53. Компрессор 51 предусматривается во впускном канале 30. Турбина 52 предусматривается в выхлопном канале 40. Вал 53 соединяет компрессор 51 и турбину 52. В нагнетателе 50, компрессор 51 вращается через вал 53 и сжимает всасываемый воздух посредством вращения турбины 52 посредством выхлопа.

[0015] Впускной канал 30 направляет всасываемый воздух во впускной порт 3 через впускной коллектор 35. Впускной канал 30 содержит воздушный фильтр 31, расходомер 32 воздуха, компрессор 51, дроссельный клапан 33 и промежуточный охладитель 34, в этом порядке со стороны впуска.

[0016] Воздушный фильтр 31 фильтрует всасываемый воздух, который вводится в основной узел 100. Воздушный фильтр 31 предусматривается в конце на стороне впуска впускного канала 30. Расходомер 32 воздуха измеряет расход всасываемого воздуха.

[0017] Дроссельный клапан 33 регулирует объем всасываемого воздуха, который вводится в основной узел 100. Дроссельный клапан 33 регулирует объем всасываемого воздуха посредством изменения площади сечения потока всасываемого воздуха впускного канала 30.

[0018] Промежуточный охладитель 34 охлаждает всасываемый воздух, который становится нагретым (высокотемпературным) за счет сжатия посредством компрессора 51. Всасываемый воздух, который проходит через промежуточный охладитель 34, распределяется в каждый цилиндр через впускной коллектор 35.

[0019] Впускной коллектор 35 содержит коллекторный участок 35A и патрубок 35B. Коллекторный участок 35A представляет собой объемную камеру. Патрубок 35B соединяет коллекторный участок 35A и впускной порт 3 каждого цилиндра. Патрубок 35B снабжен клапаном 8 впрыска топлива. Клапан 8 впрыска топлива впрыскивает топливо согласно рабочему режиму двигателя. Клапан 8 впрыска топлива может располагаться таким образом, что он непосредственно впрыскивает топливо в камеру 9 сгорания.

[0020] Во впускном канале 30, участок между компрессором 51 и дроссельным клапаном 33 содержит датчик 36 давления. Датчик 36 давления определяет давление P на выпуске нагнетателя 50 во впускном канале 30. Давление P на выпуске представляет собой давление всасываемого воздуха после прохождения через компрессор 51. Соответственно, датчик 36 давления способен определять давления наддува.

[0021] Выхлопной канал 40 обеспечивает циркуляцию выхлопа, который выпускается из выхлопного порта 4 через выхлопной коллектор 42. Выхлопной канал 40 содержит турбину 52 и каталитический нейтрализатор 41 выхлопных газов в этом порядке со стороны впуска. Выхлоп, который выпускается в выхлопной канал 40, вращает турбину 52, затем очищается посредством каталитического нейтрализатора 41 выхлопных газов и выпускается наружу. Трехкомпонентный каталитический нейтрализатор выхлопных газов может использоваться в качестве каталитического нейтрализатора 41 выхлопных газов.

[0022] Двигатель 1 внутреннего сгорания дополнительно содержит впускной циркуляционный канал 60 и рециркуляционный клапан 61. Ниже, рециркуляционный клапан 61 упоминается как R/V 61. Впускной циркуляционный канал 60 содержит впускной канал 30. Впускной циркуляционный канал 60 соединяет участки впускного канала 30, которые находятся дальше на стороне впуска и на стороне выпуска нагнетателя 50, в частности, компрессора 51. Участок на стороне выпуска представляет собой участок впускного канала 30 дальше на стороне впуска дроссельного клапана 33.

[0023] Впускной циркуляционный канал 60 обеспечивает рециркуляцию участка всасываемого воздуха после прохождения через компрессор 51 во впуск компрессора 51. R/V 61 предусматривается во впускном циркуляционном канале 60. Клапан открытия/закрытия, который открывает и закрывает впускной циркуляционный канал 60, используется в качестве R/V 61. R/V 61 предотвращает чрезмерное повышение давления наддува, когда дроссельный клапан 33 открыт, к примеру, в ходе замедления двигателя 1 внутреннего сгорания, посредством рециркуляции всасываемого воздуха через впускной циркуляционный канал 60.

[0024] Двигатель 1 внутреннего сгорания дополнительно содержит обводной канал 70 и запорный клапан 71 регулирования давления наддува. Ниже, запорный клапан 71 регулирования давления наддува упоминается как WGV 71. Обводной канал 70 содержит выхлопной канал 40. Обводной канал 70 соединяет участки выхлопного канала 40 дальше на стороне впуска и на стороне выпуска турбины 52. Участок на стороне выпуска представляет собой участок дальше на стороне впуска каталитического нейтрализатора 41 выхлопных газов. Обводной канал 70 обеспечивает циркуляцию выхлопа таким образом, что он обходит турбину 52.

[0025] WGV 71 содержит обводной канал 70. WGV 71 регулирует скорость потока выхлопа, который циркулирует в обводном канале 70. WGV 71 регулирует частоту вращения турбины 52 и компрессора 51, т.е. частоту вращения нагнетателя 50, посредством регулирования скорости потока выхлопа.

[0026] Двигатель 1 внутреннего сгорания дополнительно содержит выхлопной канал 80, EGR-охладитель 81 и EGR-клапан 82. Выхлопной циркуляционный канал 80 соединяет выхлопной канал 40 и впускной канал 30. В частности, выхлопной циркуляционный канал 80 соединяет выхлопной канал 40 и участок впускного канала 30, который находится дальше на стороне впуска нагнетателя 50, в частности, компрессора 51. Выхлопной циркуляционный канал 80 обеспечивает рециркуляцию части выхлопа, который циркулирует в выхлопном канале 40, во впускной канал 30.

[0027] Выхлопной циркуляционный канал 80 содержит EGR-охладитель 81 и EGR-клапан 82. EGR-охладитель 81 представляет собой охлаждающее устройство, которое охлаждает внешний EGR-газ, т.е. выхлоп, который рециркулирует без прохождения через камеру 9 сгорания. EGR-клапан 82 регулирует скорость потока выхлопа, который циркулирует в выхлопном циркуляционном канале 80. Участок 37 слияния впускного канала 30, в котором выхлопной циркуляционный канал 80 сливается с ним, предусматривается в позиции, идентичной позиции участка 38 слияния впускного канала 30, в котором впускной циркуляционный канал 60 сливается с ним, в направлении циркуляции всасываемого воздуха.

[0028] Двигатель 1 внутреннего сгорания дополнительно содержит контроллер 90. Контроллер 90 представляет собой электронное устройство управления, и сигналы из расходомера 32 воздуха, датчика 36 давления, датчика 91 угла поворота коленчатого вала, датчика 92 нажатия педали акселератора, датчика 93 величины открытия и датчика 94 обнаружения открытия/закрытия в качестве различных датчиков и переключателей вводятся в контроллер 90.

[0029] Датчик 91 угла поворота коленчатого вала формирует сигнал угла поворота коленчатого вала для каждого предварительно определенного угла поворота коленчатого вала. Сигнал угла поворота коленчатого вала используется в качестве сигнала, который представляет частоту NE вращения двигателя 1 внутреннего сгорания. Датчик 92 нажатия педали акселератора определяет величину нажатия педали акселератора, предусмотренную для транспортного средства, которое оснащено двигателем 1 внутреннего сгорания. Величина нажатия педали акселератора используется в качестве сигнала, который представляет нагрузку KL двигателя 1 внутреннего сгорания. Датчик 93 величины открытия определяет величину открытия дроссельного клапана 33. Датчик 93 величины открытия содержит дроссельный клапан 33. Датчик 94 обнаружения открытия/закрытия обнаруживает открытое/закрытое состояние R/V 61. Датчик 94 обнаружения открытия/закрытия содержит R/V 61.

[0030] Контроллер 90 управляет целями управления, такими как R/V 61 и EGR-клапан 82, на основе входных сигналов из различных датчиков и переключателей, описанных выше. Контроллер 90 управляет R/V 61 и EGR-клапаном 82 согласно рабочему режиму двигателя. Рабочий режим двигателя представляет собой, например, частоту NE вращения и нагрузку KL. Такой контроллер 90 выполняет рециркуляцию впуска с помощью R/V 61 и рециркуляцию выхлопных газов с помощью EGR-клапана 82 в двигателе 1 внутреннего сгорания.

[0031] При открытии R/V 61, контроллер 90, например, открывает R/V 61, когда рабочее состояние двигателя переключается с рабочей области наддува на область за пределами рабочей области наддува, и когда абсолютная величина разности впускного расхода до и после переключения рабочего состояния двигателя превышает предварительно определенное значение. Предварительно определенное значение является значением, которое задается заранее для определения того, возникает или нет волна во всасываемом воздухе, который направляется в компрессор 51, на выпуске компрессора 51. Расход всасываемого воздуха, описанный выше, который должен использоваться, может задаваться в данных карты заранее согласно рабочему состоянию двигателя.

[0032] Далее описывается один пример управления, которое выполняется посредством контроллера 90 в настоящем варианте осуществления, с использованием блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 2. Процесс блок-схемы последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 2, выполняется, когда рабочее состояние двигателя находится в рабочей области, в которой выполняется рециркуляция выхлопных газов через выхлопной циркуляционный канал 80.

[0033] На этапе S1, контроллер 90 получает целевую величину открытия EGR-клапана 82. Целевая величина открытия EGR-клапана 82 может получаться посредством вычисления либо из данных карты, в которых целевые величины открытия задаются заранее согласно рабочему состоянию двигателя.

[0034] На этапе S3, контроллер 90 определяет то, открыт или нет R/V 61. То, открыт или нет R/V 61, может определяться на основе вывода датчика 94 обнаружения открытия/закрытия. При положительном определении, процесс переходит к этапу S11.

[0035] На этапе S11, контроллер 90 закрывает EGR-клапан 82. На этапе S11, контроллер 90 задает величину открытия EGR-клапана 82 равной целевой величине открытия и в свою очередь закрывает EGR-клапан 82.

[0036] EGR-клапан 82 в силу этого закрывается, когда R/V 61 открывается. При закрытии EGR-клапана 82 таким образом, контроллер 90, например, может закрывать EGR-клапан 82, когда R/V 61 открыт, на основе величины открытия дроссельного клапана 33, т.е. непосредственно перед тем, как открывается R/V 61. После этапа S11, процесс возвращается к этапу S1.

[0037] В последующей процедуре, вышеописанный процесс повторяется в то время, кода R/V 61 открыт. Затем, когда R/V 61 закрыт, процесс переходит к этапу S5 в результате отрицательного определения на этапе S3. В этом случае, контроллер 90 задает выдуваемое обратно количество, описанное ниже.

[0038] Фиг. 3 является пояснительным видом выдуваемого обратно количества. Во-первых, если R/V 61 открыт, EGR-клапан 82 закрывается в ответ на открытие R/V 61. В то время, когда R/V 61 открыт, газ, содержащий выхлоп рециркулирует из выпуска компрессора 51 на впуск компрессора 51 впускного канала 30 через впускной циркуляционный канал 60. Часть рециркуляционного газа выдувается обратно на впуск участка 37 слияния.

[0039] В вышеприведенном описании, выдуваемое обратно количество представляет собой количество газа, которое рециркулирует во впускной канал 30 через впускной циркуляционный канал 60 в то время, когда R/V 61 открыт, и выдувается обратно на впуск участка 37 слияния. Выдуваемое обратно количество изменяется согласно давлению P на выпуске и времени открытия R/V 61, которые представляют собой параметры, которые влияют на выдуваемое обратно количество.

[0040] Соответственно, контроллер 90 задает выдуваемое обратно количество на основе, по меньшей мере, одного из давления P на выпуске и времени открытия R/V 61 на этапе S5. Выдуваемое обратно количество, которое задается посредством контроллера 90, может получаться посредством вычисления или получаться из данных карты, в которых выдуваемые обратно количества задаются заранее согласно давлению P на выпуске и времени открытия R/V 61. Выдуваемое обратно количество увеличивается по мере того, как увеличивается время открытия R/V 61. Помимо этого, выдуваемое обратно количество увеличивается по мере того, как увеличивается давление P на выпуске.

[0041] После этапа S5, контроллер 90 определяет то, проходит или нет объем всасываемого воздуха, соответствующий выдуваемому обратно количеству, участок 37 слияния, на этапе S7. В частности, прохождение участка 37 слияния означает прохождение через канал участка впускного канала 30, в котором предусматривается участок 37 слияния. То, проходит или нет объем всасываемого воздуха, соответствующий выдуваемому обратно количеству, участок 37 слияния, может определяться на основе вывода расходомера 32 воздуха. При отрицательном определении, процесс переходит к этапу S11. Следовательно, EGR-клапан 82 остается закрытым. При положительном определении, процесс переходит к этапу S9. В этом случае, контроллер 90 задает величину открытия EGR-клапана 82 равной целевой величине открытия, которая получается на этапе S1. После этапа S9, процесс возвращается к этапу S1.

[0042] Далее описывается основная работа и преимущества настоящего варианта осуществления. Двигатель 1 внутреннего сгорания содержит основной узел 100, впускной канал 30, выхлопной канал 40, нагнетатель 50, впускной циркуляционный канал 60, выхлопной циркуляционный канал 80, R/V 61, EGR-клапан 82 и контроллер 90, который закрывает EGR-клапан 82, когда R/V 61 открывается.

[0043] Двигатель 1 внутреннего сгорания, выполненный таким образом, способен предотвращать смешивание газа, содержащего выхлоп, с выхлопом, который рециркулирует через выхлопной циркуляционный канал 80, когда газ проходит участок 37 слияния, так что он возвращается на сторону выпуска после рециркуляции через впускной циркуляционный канал 60 и выдувается обратно на впуск участка 37 слияния. Соответственно, можно предотвращать чрезмерное увеличение количества рециркуляции выхлопных газов.

[0044] Между тем, также можно корректировать целевую величину открытия EGR-клапана 82, либо при таком ожидании, что количество рециркуляции выхлопных газов должно становиться чрезмерным, задавать целевую величину открытия EGR-клапана 82 таким образом, что она имеет допустимый запас, чтобы предотвращать чрезмерное увеличение количества рециркуляции выхлопных газов. Тем не менее, в этих случаях, коррекция не может точно выполняться, и посредством задания целевой величины открытия таким образом, что она имеет допустимый запас, снижается преимущество повышения эффективности использования топлива и преимущество улучшения выбросов выхлопных газов вследствие рециркуляции выхлопных газов.

[0045] В свете этих обстоятельств, в двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, контроллер 90 дополнительно открывает EGR-клапан 82, когда объем всасываемого воздуха, соответствующий выдуваемому обратно количеству, проходит участок 37 слияния после того, как R/V 61 закрывается. В двигателе 1 внутреннего сгорания, выполненном таким образом, поскольку можно предотвращать смешивание выдуваемого обратно газа, содержащего выхлоп, и выхлопа, который рециркулирует через выхлопной циркуляционный канал 80, коррекция целевой величины открытия EGR-клапана 82 и задание целевой величины открытия, которая имеет допустимый запас, становятся необязательными. Следовательно, при выполнении рециркуляции выхлопных газов, можно обеспечивать преимущество повышения эффективности использования топлива и преимущество улучшения выбросов выхлопных газов, которые получаются посредством выполнения рециркуляции выхлопных газов.

[0046] В двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, контроллер 90 задает выдуваемое обратно количество на основе, по меньшей мере, одного из давления P на выпуске и времени открытия R/V 61. За счет этого можно открывать EGR-клапан 82, когда объем всасываемого воздуха, соответствующий выдуваемому обратно количеству газа, который фактически выдувается обратно, проходит участок 37 слияния после того, как R/V 61 закрывается. Соответственно, можно возобновлять рециркуляцию выхлопных газов в надлежащее время, которое соответствует фактическому выдуваемому обратно количеству газа.

[0047] Контроллер 90 способен точно задавать выдуваемого обратно количества посредством задания выдуваемого обратно количества на основе давления P на выпуске и времени открытия R/V 61. Как результат, можно возобновлять рециркуляцию выхлопных газов в надлежащее время, которое соответствует фактическому выдуваемому обратно количеству газа.

[0048] Второй вариант осуществления

В двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, выдуваемое обратно количество задается равным постоянному значению, в частности, объему пространства канала, который находится на впуске участка 37 слияния, вместо задания, посредством контроллера 90, выдуваемого обратно количества. Объем пространства канала представляет собой объем пространства канала из участка 37 слияния на впуске в воздушный фильтр 31. Объем пространства канала также может представлять собой объем пространства канала из участка 37 слияния на впуске во впускной конец впускного канала 30.

[0049] Контроллер 90 в настоящем варианте осуществления выполняет управление, которое опускает процесс этапа S5, проиллюстрированного на фиг. 2, в отличие от контроллера 90 в первом варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 4.

[0050] Далее описывается основная работа и преимущества двигателя 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления. Здесь, когда возникает противоток газа, содержащего выхлоп, свежий воздух должен проходить участок 37 слияния, самое позднее после того, как объем всасываемого воздуха, соответствующий объему пространства канала, который находится на впуске участка 37 слияния, проходит участок 37 слияния.

[0051] С учетом этих обстоятельств, в двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, выдуваемое обратно количество задается в качестве объема пространства канала, который находится на впуске участка 37 слияния. Таким образом, выдуваемое обратно количество рассматривается как объем пространства канала. Соответственно, в силу исключения необходимости задавать выдуваемое обратно количество, двигатель 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления способен достигнуть упрощение управления и предотвращение чрезмерного увеличения количества рециркуляции выхлопных газов.

[0052] В двигателе 1 внутреннего сгорания, выполненном таким образом, также можно обеспечивать точность выдуваемого обратно количества, когда фактическое выдуваемое обратно количество превышает или равно объему пространства канала. Помимо этого, можно возобновлять EGR рано по сравнению с двигателем 1 внутреннего сгорания первого варианта осуществления, когда фактическое выдуваемое обратно количество превышает или равно объему пространства канала

[0053] Третий вариант осуществления

В двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления контроллер 90 задает выдуваемое обратно количество способом, описанным ниже. Таким образом, после отрицательного определения на этапе S3, описанном выше, выдуваемое обратно количество задается на этапе S6, как проиллюстрировано на фиг. 5. Задание выдуваемого обратно количества на этапе S6 выполняется во вложенной процедуре, проиллюстрированной на фиг. 6.

[0054] На этапе S61, контроллер 90 получает выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения на основе, по меньшей мере, одного из давления P на выпуске и времени открытия R/V 61, как проиллюстрировано на фиг. 6. Выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения может получаться посредством вычисления или получаться из данных карты, идентично заданию выдуваемого обратно количества, описанному в первом варианте осуществления.

[0055] Затем, на этапе S62, контроллер 90 определяет то, превышает или равно либо нет выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения объему пространства канала на впуске участка 37 слияния. Случай, в котором выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения представляет собой объем пространства канала, может быть включен в качестве случая, в котором выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения меньше объема пространства канала.

[0056] Если выполняется положительное определение на этапе S62, процесс переходит к этапу S63. В этом случае, контроллер 90 задает объем пространства канала равным выдуваемому обратно количеству. Если выполняется отрицательное определение на этапе S62, процесс переходит к этапу S64. В этом случае, контроллер 90 задает выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения в качестве выдуваемого обратно количества.

[0057] Вложенная процедура для того, чтобы задавать выдуваемое обратно количество, завершается после этапа S63 или этапа S64. Соответственно, процесс возвращается на блок-схему последовательности операций способа по фиг. 5. На блок-схеме последовательности операций способа, проиллюстрированной на фиг. 5, процесс, идентичный процессу, описанному выше с использованием фиг. 2 в первом варианте осуществления, выполняется после этапа S7.

[0058] Далее описывается основная работа и преимущества двигателя 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления. В двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, контроллер 90 получает выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения на основе, по меньшей мере, одного из давления P на выпуске и времени открытия R/V 61. Затем, когда выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения превышает объем пространства канала на впуске участка 37 слияния, объем пространства канала задается в качестве выдуваемого обратно количества. Помимо этого, когда выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения меньше объема пространства канала, выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения задается в качестве выдуваемого обратно количества.

[0059] Соответственно, в двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, можно достигать упрощения управления и предотвращать чрезмерное увеличение количества рециркуляции выхлопных газов, как описано во втором варианте осуществления, когда выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения превышает объем пространства канала на впуске участка 37 слияния. Помимо этого, можно обеспечивать точность выдуваемого обратно количества и достигать раннего возобновления EGR.

[0060] В двигателе 1 внутреннего сгорания настоящего варианта осуществления, можно предотвращать чрезмерное увеличение количества рециркуляции выхлопных газов и возобновлять рециркуляцию выхлопных газов в надлежащее время, которое соответствует фактическому выдуваемому обратно количеству газа, идентично двигателю 1 внутреннего сгорания первого варианта осуществления, когда выдуваемое обратно количество в качестве предварительного значения меньше объема пространства канала. Также в этом случае, по сравнению с двигателем 1 внутреннего сгорания второго варианта осуществления, можно повышать точность выдуваемого обратно количества и достигать раннего возобновления EGR.

[0061] Выше описаны варианты осуществления настоящего изобретения, но вышеописанные варианты осуществления иллюстрируют только часть примеров вариантов применения настоящего изобретения и не имеют намерение ограничивать объем настоящего изобретения конкретными конфигурациями вышеописанных вариантов осуществления.

[0062] В вышеописанных вариантах осуществления, описаны случаи, в которых двигатель 1 внутреннего сгорания содержит модуль управления и модуль задания посредством содержания контроллера 90. Тем не менее, модуль управления и модуль задания могут быть реализованы, например, посредством множества контроллеров.

[0063] В вышеописанных вариантах осуществления, описаны случаи, в которых R/V 61 представляет собой клапан открытия/закрытия. Тем не менее, R/V 61 также может представлять собой клапан регулирования расхода. В этом случае, контроллер 90 дополнительно может задавать выдуваемое обратно количество на основе величины открытия R/V 61. Это обусловлено тем, что выдуваемое обратно количество увеличивается по мере того, как увеличивается величина открытия R/V 61.

[0064] В вышеописанных вариантах осуществления, описаны случаи, в которых контроллер 90 открывает EGR-клапан 82, когда объем всасываемого воздуха, соответствующий выдуваемому обратно количеству, проходит участок 37 слияния после того, как R/V 61 закрывается.

[0065] Тем не менее, в таком случае, контроллер 90 может закрывать EGR-клапан, когда предварительно определенное время истекло после того, как R/V 61 закрывается. Таким образом, контроллер 90 может открывать EGR-клапан 82 на основе истекшего времени после того, как R/V 61 закрывается, вместо выдуваемого обратно количества.

[0066] Можно сказать, что предварительно определенное время получается посредством преобразования выдуваемого обратно количества в истекшее время, эквивалентное ему. Соответственно, предварительно определенное время может задаваться на основе давления P на выпуске и времени открытия R/V 61, таким же образом, как для выдуваемого обратно количества. Предварительно определенное время, описанное выше, также может быть постоянным значением. Постоянное значение может быть значением, при котором свежий воздух должен проходить через участок 37 слияния после того, как R/V 61 закрывается.

[0067] В вышеописанных вариантах осуществления, описаны случаи, в которых участок 37 слияния предусматривается в позиции, идентичной позиции участка 38 слияния в направлении потока всасываемого воздуха, и в которых выдуваемое обратно количество является предварительно определенным значением.

[0068] Тем не менее, участок 37 слияния может предусматриваться на впуске участка 38 слияния в направлении потока всасываемого воздуха, как проиллюстрировано на фиг. 7. В этом случае, вместо задания выдуваемого обратно количества в качестве предварительно определенного количества, значение, полученное посредством вычитания объема впускного канала между участком 37 слияния и участком 38 слияния из выдуваемого обратно количества, может задаваться в качестве предварительно определенного количества.

[0069] Участок 37 слияния может предусматриваться на выпуске участка 38 слияния в направлении потока всасываемого воздуха, как проиллюстрировано на фиг. 8. В этом случае, вместо задания выдуваемого обратно количества в качестве предварительно определенного количества, значение, полученное посредством суммирования объема впускного канала между участком 37 слияния и участком 38 слияния с выдуваемым обратно количеством, может задаваться в качестве предварительно определенного количества.

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Двигатель (1) внутреннего сгорания содержит основной узел (100) двигателя внутреннего сгорания. Впускной канал (30) обеспечивает циркуляцию всасываемого воздуха, который вводится в основной узел (100) двигателя внутреннего сгорания. Выхлопной канал (40) обеспечивает циркуляцию выхлопа, который выпускается посредством основного узла (100) двигателя внутреннего сгорания. Нагнетатель (50) предусмотрен во впускном канале (30) и выхлопном канале (40). Нагнетатель (50) сжимает и подает всасываемый воздух в основной узел (100) двигателя внутреннего сгорания. Впускной циркуляционный канал (60) соединяет участки на стороне впуска и выпуска нагнетателя (50) во впускном канале (30). Выхлопной циркуляционный канал (80) соединяет выхлопной канал (40) и участок на стороне впуска нагнетателя (50) во впускном канале (30). Впускной циркуляционный клапан (61) предусмотрен во впускном циркуляционном канале (60). Выхлопной циркуляционный клапан (82) предусмотрен в выхлопном циркуляционном канале (80). Модуль (90) управления закрывает выхлопной циркуляционный клапан (82), когда впускной циркуляционный клапан (61) открыт. Модуль (90) управления дополнительно открывает выхлопной циркуляционный клапан (82), когда предварительно определенный объем всасываемого воздуха проходит участок (37) слияния впускного канала (30), в котором выхлопной циркуляционный канал (82) сливается с ним, после того, как впускной циркуляционный клапан (61) закрывается. Раскрыт способ для управления двигателем внутреннего сгорания. Технический результат заключается в предотвращении чрезмерного увеличения количества рециркуляции выхлопных газов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий:

основной узел двигателя внутреннего сгорания;

впускной канал, который обеспечивает циркуляцию всасываемого воздуха, который вводится в основной узел двигателя внутреннего сгорания;

выхлопной канал, который обеспечивает циркуляцию выхлопа, который выпускается посредством основного узла двигателя внутреннего сгорания;

нагнетатель, предусмотренный во впускном канале и выхлопном канале, который сжимает и подает всасываемый воздух в основной узел двигателя внутреннего сгорания,

впускной циркуляционный канал, который соединяет участки на стороне впуска и выпуска нагнетателя во впускном канале;

выхлопной циркуляционный канал, который соединяет выхлопной канал и участок на стороне впуска нагнетателя во впускном канале;

впускной циркуляционный клапан, предусмотренный во впускном циркуляционном канале;

выхлопной циркуляционный клапан, предусмотренный в выхлопном циркуляционном канале; и

модуль управления, который закрывает выхлопной циркуляционный клапан, когда впускной циркуляционный клапан открыт, и дополнительно открывает выхлопной циркуляционный клапан, когда предварительно определенный объем всасываемого воздуха проходит участок слияния впускного канала, в котором выхлопной циркуляционный канал сливается с ним, после того, как впускной циркуляционный клапан закрывается.

2. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором:

модуль управления открывает выхлопной циркуляционный клапан, когда предварительно определенное количество истекло после того, как впускной циркуляционный клапан закрывается.

3. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором:

модуль задания для задания предварительно определенного количества основан на времени открытия впускного циркуляционного клапана.

4. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором:

модуль задания для задания предварительно определенного количества основан на давлении на выпуске нагнетателя во впускном канале.

5. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором:

предварительно определенное количество представляет собой объем пространства канала на впуске участка слияния.

6. Двигатель внутреннего сгорания по п. 1, в котором:

модуль задания, который получает предварительно определенное количество в качестве предварительного значения на основе по меньшей мере одного из давления на выпуске нагнетателя во впускном канале и времени открытия впускного циркуляционного клапана; и

когда предварительно определенное количество в качестве предварительного значения превышает объем пространства канала на впуске участка слияния, задает объем пространства канала в качестве предварительно определенного количества, а когда предварительно определенное количество в качестве предварительного значения меньше объема пространства канала, задает предварительно определенное количество в качестве предварительного значения предварительно определенного количества.

7. Способ для управления двигателем внутреннего сгорания, содержащим:

нагнетатель, предусмотренный во впускном канале и выхлопном канале, который сжимает и подает всасываемый воздух в основной узел двигателя внутреннего сгорания, при этом:

впускная рециркуляция выполняется посредством впускного циркуляционного клапана, предусмотренного во впускном циркуляционном канале, который соединяет участки на стороне впуска и выпуска нагнетателя впускного канала;

рециркуляция выхлопных газов выполняется посредством выхлопного циркуляционного клапана, предусмотренного в выхлопном циркуляционном канале, который соединяет выхлопной канал и участок на стороне впуска нагнетателя впускного канала; и

выхлопной циркуляционный клапан закрыт, когда впускной циркуляционный клапан открыт, и выхлопной циркуляционный клапан дополнительно открыт, когда предварительно определенный объем всасываемого воздуха проходит участок слияния впускного канала, в котором выхлопной циркуляционный канал сливается с ним, после того, как впускной циркуляционный клапан закрывается.