[发明专利]内燃机及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种内燃机及其控制方法，该内燃机具备EGR(废气再循环)系统，控制回流的EGR气体的流量。

背景技术

在现有技术中，设置EGR(废气再循环)系统来将柴油发动机等内燃机的废气中的NOx(氮氧化物)抑制得较低。此时，反馈能够检测的物理量，将EGR通路上所设置的EGR阀控制成使得该物理量与预先设定的物理量的目标值一致，调节回流的EGR气体的质量流量。

因此，有如下装置，即将设定为质量流量的目标排气回流量转换为体积流量，根据作为该体积流量的目标排气回流量，决定上述排气回流路径的目标面积(例如，参照专利文献1)。该装置根据运转条件能够设定废气的质量流量，能够实现排气回流路径的目标面积的高精度控制。

在上述装置中，EGR气体的体积流量在排气回流路径一定的通路面积中与前后差压的1/2次方成比例，因此根据作为体积流量的目标排气回流量、以及吸气压与排气压的差压，来求出得到目标排气回流量的目标面积。

在现有技术中，难以直接检测EGR气体的质量流量，因此像上述装置那样，通过由计算来求出发动机吸排气系统状态量的内部运算模型的控制逻辑，来计算EGR气体的质量流量。

通常情况下，经过EGR阀的EGR气体的质量流量可以作为喷嘴的等熵流来处理，因此能够通过下述的数学式(8)来表示。

[数学式8]

megr=μ·A·PinR·Tin2kk-1·[(PoutPin)2k-(PoutPin)k+1k]...(8)]]>

在此，将m_egr设为经过EGR阀的EGR气体的质量流量([kg/s])，将μ设为流量系数([-])，将A设为EGR阀的有效开口面积([m²])，将P_in设为EGR阀的入口的压力([Pa])，将P_out设为EGR阀的出口的压力([Pa])，将T_in设为EGR阀的入口的温度([K])，将R设为气体常数([J/kgK])，将k设为比热比([-])。

通过实验求出EGR气体的流量系数μ乘以EGR阀的有效开口面积A的μ·A(以下，称为喷嘴的等熵流的系数)，作为EGR阀开度x_egr和阀间差压P_in-P_out的函数，能够通过下述的数学式(9)来表示。

[数学式9]

μ·A＝f(x_egr，P_in-P_out)…(9)