[发明专利]内燃机的控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及在进行使内燃机的废气的一部分从排气通路向进气通路回流的排气再循环（即外部EGR。以下简称为“EGR”）的内燃机中应用的控制装置。

背景技术

在火花点火式内燃机以及柴油机等内燃机的废气中含有氮氧化物（NOx）以及微粒状物质（PM）等有害物质（以下称作“排放物”）。优选尽可能地降低排放物的排出量。作为降低排放物的排出量的方法，例如提出有通过将从排气通路向进气通路回流的废气（EGR气体）与新气一起导入到燃烧室中来降低NOx量的方法等。

另一方面，众所周知，在废气所含的NOx量与PM量之间存在二律背反的关系。即，当对内燃机进行控制以降低NOx量时（例如，当上述的例中的EGR气体量被增大时），PM量增大，当对内燃机进行控制以降低PM量时（例如，当上述的例中的EGR气体量被减少时），NOx量增大。因此，基于综合性地降低排放物的排出量的观点，优选考虑NOx量以及PM量双方来对内燃机进行控制。例如，优选以NOx量与和废气净化用催化剂的性能等相应的规定的目标量一致的方式来对上述例中的EGR气体量进行控制。

因此，以往的控制装置之一（以下称作“现有装置”）被应用于下述的内燃机中，该内燃机具备：具有压缩机以及涡轮的增压器；使废气从涡轮的上游侧向压缩机的下游侧回流的通路（高压EGR通路）；设置在该高压EGR通路的控制阀；使废气从涡轮的下游侧向压缩机的上游侧回流的通路（低压EGR通路）；设置在该低压EGR通路的控制阀；以及多个氧浓度传感器。此外，该现有装置基于多个氧浓度传感器的输出值算出通过高压EGR通路的废气的量（高压EGR气体量）以及通过低压EGR通路的废气的量（低压EGR气体量）。进而，现有装置以使得上述算出的EGR气体量与各个目标量一致的方式调整各控制阀的开度。由此，现有装置得以对回流的废气的总量（即EGR气体量）进行控制（例如参照专利文献1）。

专利文献1：日本特开2008－261300号公报

现有装置以“在从规定的气体（废气或者废气与新气的混合气体）通过设置有氧浓度传感器的位置（检测位置）起到该气体被导入燃烧室为止的期间中，检测位置处的气体的氧浓度不变”作为前提，算出（推定）高压EGR气体量以及低压EGR气体量。更具体地说，在现有装置中，是以“假定在第一时刻通过检测位置的气体在比第一时刻晚的第二时刻被导入燃烧室的情况下，检测位置处的气体的氧浓度在从第一时刻起到第二时刻为止的期间中不变”作为前提的。

如果检测位置处的氧浓度的变化率足够小（例如，持续处于内燃机的负载的变化率足够小的稳定状态），认为上述前提是妥当的。但是，当检测位置处的气体的氧浓度的变化率大时（例如，在内燃机的负载增大或者减少的过渡状态下），认为存在第一时刻存在于检测位置处的气体的氧浓度与第二时刻存在于检测位置处的气体的氧浓度未必一致（即，检测位置处的气体的氧浓度变化）的情况。在该情况下，基于上述前提算出的高压EGR气体量以及低压EGR气体量（算出量）与实际的高压EGR气体量以及低压EGR气体量（实际量）并不充分一致。

这样，在现有装置中，当内燃机的运转状态变化时（例如，在上述过渡状态下），存在无法恰当地算出高压EGR气体量以及低压EGR气体量的情况。在该情况下，存在担心现有装置无法恰当地控制回流的废气的总量（EGR气体量）的问题。

发明内容

鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种即便在内燃机的运转状态变化的情况下仍能够恰当地控制EGR气体量的内燃机的控制装置。

用于达成上述课题的基于本发明的控制装置被应用于具备多个使废气从排气通路向进气通路回流的单元的内燃机中。

具体而言，上述内燃机具备“第一废气回流单元”和“第二废气回流单元”，上述第一废气回流单元使从内燃机的燃烧室排出至排气通路的废气从上述排气通路经由第一通路向进气通路回流，上述第二废气回流单元使从上述燃烧室排出至上述排气通路的废气从上述排气通路经由“不同于”上述第一通路的第二通路向上述进气通路回流。

这样，在本发明的控制装置所被应用的内燃机中，第一废气回流单元和第二废气回流单元双方均能够使废气从排气通路向进气通路回流。

另外，本发明的控制装置亦可具备三个以上的废气回流单元。当控制装置具备三个以上的废气回流单元的情况下，上述第一废气回流单元和上述第二废气回流单元可以是该三个以上的废气回流单元中的任意两个。