本发明涉及一种对从排气通路经由排气再循环(exhaustgasrecirculation，egr)通路回流至进气通路的egr量进行控制的内燃机的控制装置。
背景技术：
例如，已知有专利文献1所公开的对egr量进行控制的现有的内燃机的控制装置。所述内燃机包括涡轮增压器，并且包括所谓的低压egr装置，所述低压egr装置从涡轮增压器的涡轮的下游侧取出废气，使所述废气向进气通路的比压缩机更靠下游侧回流。低压egr装置除了包括配置于egr通路的egr阀之外，还包括配置于进气通路的比与egr通路之间的连接部更靠上游侧处的进气节流阀，使进气节流阀节流而使egr阀的下游侧产生负压，由此，在egr阀的上游侧与下游侧之间确保使低压废气回流所需的差压。
另外，低压egr装置包括连结于egr阀及进气节流阀的阀联动机构。利用一个致动器来驱动阀联动机构，使egr阀与进气节流阀联动，由此，egr阀及进气节流阀的开度被控制为根据致动器的操作量而分别唯一地决定的开度。另外，所述控制装置是根据内燃机的转速及负载来设定目标egr量，并且基于所述目标egr量、与egr通路的两端部的进气压力及排气压力的检测值之比来设定egr阀的目标开度。接着，基于所设定的目标开度来驱动致动器，由此，将egr阀控制为具有目标开度，并且将进气节流阀控制为具有与egr阀的开度对应的开度。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2015-124685号公报
技术实现要素：
[发明所要解决的问题]
对于包括如上所述的进气节流阀的低压egr装置来说，若进气节流阀的节流(负压)小，则egr阀的上下游之间的差压小，由此，egr量的偏差会增大，因此，无法高精度地进行egr量或egr率等的egr控制。另一方面，若进气节流阀的节流(负压)过大，则涡轮增压器的增压作用会增大，产生油耗变差等问题。因此，较理想的是在能够确保egr阀的上下游之间的差压的范围内，将进气节流阀的节流控制为最小限度。
相对于此，所述现有的控制装置是基于目标egr量、与egr通路的两端部的进气压力及排气压力的检测值之比，首先设定egr阀的目标开度，并追随被控制为目标开度的egr阀的开度而一致地控制进气节流阀的开度，因此，无法实现如上所述的较理想的进气节流阀的节流。
本发明是为了解决如上所述的问题而成的发明，其目的在于提供如下内燃机的控制装置，能够确保必需的egr阀差压，并将节流阀的节流抑制为最小限度，由此，能够确保egr量的控制精度，并且尽可能抑制由节流阀的节流产生的问题。
[解决问题的技术手段]
为了实现所述目的，技术方案1的发明是对从排气通路7经由egr通路41回流至进气通路6的废气的量即egr量gegr进行控制的内燃机的控制装置，包括：egr阀43，设置于egr通路41，且用以对egr量gegr进行调整；节流阀(实施方式中的(以下，对于本项相同)进气节流阀25、排气节流阀65)，配置于进气通路6的比与egr通路41之间的连接部6c更靠上游侧处、及排气通路7的比与egr通路41之间的连接部7b更靠下游侧处中的一个位置，且用以对egr阀43的上游侧压力与下游侧压力之间的差压δpegr进行调整；目标egr量设定单元(ecu2、图3的步骤4)，设定成为egr量gegr的目标的目标egr量gegrcmd；流量参数取得单元(ecu2、图3的步骤2、步骤4)，取得表示与内燃机3的负载相当的新气和/或废气的流量的流量参数(目标新气量gaircmd、目标egr量gegrcmd)；节流阀相反侧压力推断单元(ecu2、图3的步骤6、图6)，使用已取得的流量参数，推断egr阀43的上游侧及下游侧中的节流阀相反侧的压力即节流阀相反侧压力(egr阀上游压力pegr0)；目标差压设定单元(ecu2、图3的步骤5、图4、图5)，流量参数所表示的流量(目标新气量gaircmd)越小，则将成为差压δpegr的目标的目标差压δpegrcmd设定为更小的值；目标节流阀侧压力设定单元(ecu2、图3的步骤7)，基于目标差压δpegrcmd及节流阀相反侧压力，设定成为egr阀43的上游侧及下游侧中的节流阀侧的压力即节流阀侧压力(阀下游压力p1)的目标的目标节流阀侧压力(目标阀下游压力p1cmd)；目标egr阀开度设定单元(ecu2、图11的步骤21～步骤23)，使用目标egr量gegrcmd、节流阀相反侧压力及目标节流阀侧压力，设定成为egr阀43的开度legr的目标的目标egr阀开度legrcmd；以及egr阀控制单元(ecu2、图11的步骤24)，基于目标egr阀开度legrcmd来控制egr阀43。
所述内燃机的控制装置对从排气通路经由egr通路回流至进气通路的egr量进行控制。在egr通路中设置有egr阀。在进气通路的比与egr通路之间的连接部更靠上游侧处、或排气通路的比与egr通路之间的连接部更靠下游侧处中的一个位置，设置有用以对egr阀的上游侧压力与下游侧压力之间的差压(以下称为“egr阀差压”)进行调整的节流阀(进气节流阀或排气节流阀)。
根据所述控制装置，设定成为egr量的目标的目标egr量。另外，取得表示与内燃机的负载相当的新气和/或废气的流量的流量参数，使用所述流量参数来推断egr阀的节流阀相反侧压力(egr阀的上游侧及下游侧中的节流阀相反侧的压力)。根据所述定义，节流阀相反侧压力在节流阀为进气节流阀的情况下，相当于egr阀的上游侧压力，在节流阀为排气节流阀的情况下，相当于egr阀的下游侧压力。
另外，以下述方式设定成为egr阀差压的目标的目标差压，基于所述目标差压与节流阀相反侧压力，设定成为egr阀的节流阀侧压力(egr阀的上游侧及下游侧中的节流阀侧的压力)的目标的目标节流阀侧压力。根据所述定义，节流阀侧压力在节流阀为进气节流阀的情况下，相当于egr阀的下游侧压力，在节流阀为排气节流阀的情况下，相当于egr阀的上游侧压力。接着，使用以所述方式获得的目标egr量、与egr阀的节流阀相反侧压力及目标节流阀侧压力，设定成为egr阀的开度的目标的目标egr阀开度，并且基于所述目标egr阀开度来控制egr阀，由此，将egr量控制为目标egr量。
根据本发明，流量参数所表示的流量越小，则所述目标差压被设定为更小的值。此基于以下的理由。即，流量的调整阀即egr阀具有如下特性作为其流量特性，所述特性是指通过egr阀的egr量会根据egr阀差压而发生变化，并且egr阀差压(绝对值)越小，则相对于egr阀差压的变化量的egr量的变化量(egr量的灵敏度)越大。根据所述流量特性，若在egr阀差压小的状态下，egr阀差压发生偏差，则此时所获得的egr量的偏差会增大。另一方面，在本发明中，使用相当于内燃机的负载的流量参数，推断决定egr阀差压的一个压力即节流阀相反侧压力，因此，流量参数所表示的流量越大，则推断出的节流阀相反侧压力越容易发生偏差。
根据以上的关系，在流量较大且egr阀差压小的状态下，推断出的节流阀相反侧压力的偏差所引起的egr阀差压的偏差增大，结果会导致egr量的偏差增大。基于此种观点，根据本发明，流量越大，则将目标差压设定为更大的值，由此，确保更大的egr阀差压。由此，即使在推断出的节流阀相反侧压力及egr阀差压的偏差大的情况下，也能够通过抑制egr量的偏差来确保egr量的控制精度。
另一方面，在流量较小的情况下，推断出的节流阀相反侧压力的偏差小，与此对应地，egr阀差压的偏差也小，因此，即使减小egr阀差压，egr量的偏差也小。因此，流量越小，则将目标差压设定为更小的值，由此，能够确保egr量的控制精度，并将节流阀的节流抑制为最小限度。
如上所述，根据本发明，能够确保必需的egr阀差压，并将节流阀的节流抑制为最小限度，由此，能够确保egr量的控制精度，并且尽可能抑制由节流阀的节流产生的油耗变差等问题。
根据技术方案1所记载的内燃机的控制装置，技术方案2的发明：目标差压设定单元将目标差压δpegrcmd设定为不低于预定的下限值δpegrlmt(图3的步骤5、图5)。
若egr阀差压过小，则egr量的偏差容易增大，并且容易产生排气通路中的排气脉动，也会对节流阀相反侧压力的推断精度造成不良影响。根据所述结构，通过将目标差压设定为预定的下限值以上来确保必需的最小限度的egr阀差压，因此，能够抑制egr量的偏差与排气脉动的影响，从而能够更良好地确保egr量的控制精度。
根据技术方案1或2所记载的内燃机的控制装置，技术方案3的发明：节流阀是进气节流阀25，设置于进气通路6的比与egr通路41之间的连接部6c更靠上游侧处，通过节流使egr阀43的下游侧产生负压，由此来调整差压δpegr，节流阀侧压力是egr阀43的下游侧压力(阀下游压力p1)，节流阀相反侧压力是egr阀43的上游侧压力(egr阀上游压力pegr0)，流量参数是设定为新气量gair的目标值的目标新气量gaircmd。
根据所述结构，节流阀是配置于进气通路的比与egr通路之间的连接部更靠上游侧处的进气节流阀，通过进气节流阀的节流使egr阀的下游侧产生负压，由此来调整egr阀的前后差压。在此情况下，节流阀侧压力是egr阀的下游侧压力，节流阀相反侧压力是egr阀的上游侧压力。另外，使用设定为新气量的目标值的目标新气量作为表示内燃机的负载的流量参数。目标新气量表示内燃机的负载，并且根据目标新气量与目标egr量之和与从内燃机排出的废气量相当这一关系，所述目标新气量大致等于流经排气通路的比与egr通路之间的连接部更靠下游侧的废气量。因此，在使用了进气节流阀作为节流阀的情况下，能够获得所述技术方案1及2的效果。
根据技术方案3所记载的内燃机的控制装置，技术方案4的发明还包括：进气节流阀上游侧压力推断单元(ecu2、图3的步骤8)，使用目标新气量gaircmd来推断进气节流阀25的上游侧压力(节流阀上游压力plp0)；目标进气节流阀开度设定单元(ecu2、图13的步骤31～步骤33)，使用目标新气量gaircmd、进气节流阀的上游侧压力及egr阀43的下游侧压力，设定成为进气节流阀25的开度θlp的目标的目标进气节流阀开度θlpcmd；以及进气节流阀控制单元(ecu2、图13的步骤34)，基于目标进气节流阀开度θlpcmd来控制进气节流阀25。
目标新气量相当于在进气通路中流动且通过进气节流阀的新气量。根据所述结构，因为使用目标新气量来推断进气节流阀的上游侧压力，所以能够高精度地进行所述推断。另外，使用目标新气量、推断出的进气节流阀上游侧压力及egr阀的下游侧压力即进气节流阀的下游侧压力来设定目标进气节流阀开度，因此，能够适当地设定实现目标新气量的目标进气节流阀开度。因此，基于所设定的目标进气节流阀开度来控制进气节流阀，由此，能够高精度地将新气量控制为目标新气量。
根据技术方案1或2所记载的内燃机的控制装置，权利要求5的发明：节流阀是排气节流阀65，设置于排气通路7的比与egr通路41之间的连接部7b更靠下游侧处，通过节流来提高egr阀43的上游侧的压力，由此调整差压δpegr，节流阀侧压力是egr阀43的上游侧压力，节流阀相反侧压力是egr阀43的下游侧压力，流量参数是设定为新气量gair的目标值的目标新气量gaircmd。
根据所述结构，节流阀是配置于排气通路的比与egr通路之间的连接部更靠下游侧处的排气节流阀，通过排气节流阀的节流来提高egr阀的上游侧的压力，由此来调整egr阀差压。在此情况下，节流阀侧压力是egr阀的上游侧压力，节流阀相反侧压力是egr阀的下游侧压力。另外，使用设定为新气量的目标值的目标新气量作为表示内燃机的负载的流量参数。目标新气量表示内燃机的负载，并且相当于在包含egr阀下游侧的连接部的进气通路中流动的新气量。因此，在使用了排气节流阀作为节流阀的情况下，能够获得所述技术方案1及2的效果。
根据技术方案5所记载的内燃机的控制装置，技术方案6的发明还包括：排气节流阀下游侧压力推断单元(ecu2、图16的步骤)，使用目标新气量gaircmd来推断排气节流阀65的下游侧压力；目标排气节流阀开度设定单元(ecu2、图16的步骤)，使用目标新气量gaircmd、排气节流阀下游侧压力及egr阀43的上游侧压力，设定成为排气节流阀65的开度θex的目标的目标排气节流阀开度θexcmd；以及排气节流阀控制单元(ecu2、图16的步骤)，基于目标排气节流阀开度θexcmd来控制排气节流阀65。
如上所述，目标新气量相当于向排气通路的比与egr通路之间的连接部更靠下游侧流动的废气量。根据所述结构，因为使用目标新气量来推断排气节流阀的下游侧压力，所以能够高精度地进行所述推断。另外，使用目标新气量、推断出的排气节流阀下游侧压力及egr阀的上游侧压力即排气节流阀的上游侧压力来设定目标排气节流阀开度，因此，能够适当地设定实现目标新气量的目标排气节流阀开度。因此，基于所设定的目标排气节流阀开度来控制排气节流阀，由此，能够高精度地将新气量控制为目标新气量。
附图说明
图1是概略性地表示应用了本发明第一实施方式的控制装置的内燃机的图。
图2是表示控制装置的概略结构的方框图。
图3是表示第一实施方式的进气控制处理的流程图。
图4是用以设定目标差压的目标差压映射。
图5是表示目标差压映射中的目标新气量与目标差压之间的代表性关系的图。
图6是表示egr阀上游压力的推断处理的流程图。
图7是用以算出消声器压力损失的映射。
图8是用以算出用于算出egr压力损失的新品时egr压力损失及劣化时egr压力损失的映射。
图9是用以算出用于算出空气滤清器压力损失的新品时滤清器压力损失及劣化时滤清器压力损失的映射。
图10是表示压力函数的图。
图11是表示egr阀的控制处理的流程图。
图12是用以算出egr阀的目标开度的映射。
图13是表示进气节流阀的控制处理的流程图。
图14是用以算出进气节流阀的目标开度的映射。
图15是概略性地表示应用了本发明第二实施方式的控制装置的内燃机的图。
图16是表示第二实施方式的进气控制处理的流程图。
[符号的说明]
2：ecu(目标egr量设定单元、流量参数取得单元、节流阀相反侧压力推断单元、目标差压设定单元、目标节流阀侧压力设定单元、目标egr阀开度设定单元、egr阀控制单元、进气节流阀上游侧压力推断单元、目标进气节流阀开度设定单元、进气节流阀控制单元、排气节流阀下游侧压力推断单元、目标排气节流阀开度设定单元、排气节流阀控制单元)；
3：内燃机(发动机)；
3a：气缸；
4：燃料喷射阀；
5：火花塞；
6：进气通路；
6a：进气歧管；
6b：进气室；
6c：进气通路的与egr通路之间的连接部；
7：排气通路；
7a：排气歧管；
7b：排气通路的与egr通路之间的连接部；
11：涡轮增压器；
12：egr装置；
21：压缩机；
22：轴；
23：涡轮；
24：空气滤清器；
25：进气节流阀(节流阀)；
25a：lp致动器；
26：中间冷却器；
27：节流阀；
27a：th致动器；
28：废气净化装置；
29：消声器；
41：egr通路；
42：egr冷却器；
43：egr阀；
43a：egr致动器；
51：曲轴角传感器；
52：大气压力传感器；
53：空气流量传感器；
54：新气温度传感器；
55：进气压力传感器；
56：egr温度传感器；
57：水温传感器；
58：加速器开度传感器；
59：排气温度传感器；
65：排气节流阀(节流阀)；
ap：加速器开度；
crk、tdc：脉冲信号；
gair：新气量(吸入空气量)；
gaircmd：目标新气量(流量参数)；
gaircmd1～gaircmdi：目标新气量的预定值；
gegr：egr量；
gegrcmd：目标egr量(流量参数)；
legr：egr阀开度(egr阀的开度)；
legrcmd：目标egr阀开度；
kegr、klp：开度函数；
ne：发动机转速；
ne1～nei：发动机转速的预定值；
p0：阀上游压力(节流阀侧压力、egr阀的上游侧压力)；
p0cmd：目标阀上游压力(目标节流阀侧压力)；
p1：阀下游压力(节流阀侧压力、egr阀的下游侧压力)；
p1cmd：目标阀下游压力(目标节流阀侧压力)；
p1/p0：压力比；
pa：大气压；
pacdet：劣化时滤清器压力损失；
pacfrsh：新品时滤清器压力损失；
pb：进气压；
pdet：劣化时egr压力损失；
pegr0：egr阀上游压力(节流阀相反侧压力)；
pegr1：egr阀下游压力(节流阀相反侧压力)；
pex1：排气节流阀下游压力(排气节流阀的下游侧压力)；
pfrsh：新品时egr压力损失；
plp0：进气节流阀上游压力(进气节流阀的上游侧压力)；
regrcmd：目标egr率；
regrcmd1～regrcmdn：目标egr率的预定值；
s1～s13、s21～s24、s31～s34、s46～s50：步骤；
ta：进气温度(新气温度)；
tegr：egr温度(egr气体的温度)；
trq：要求转矩；
tw：发动机水温；
δp_ec：egr压力损失；
δp_mu：消声器压力损失；
δpegr：差压(egr阀差压)；
δpegrcmd：目标差压；
δpegrlmt：下限值；
θex：排气节流阀开度(排气节流阀的开度)；
θexcmd：目标排气节流阀开度；
θlp：进气节流阀开度(进气节流阀的开度)；
θlpcmd：目标进气节流阀开度；
ψ、ψegr、ψlp：压力函数；
ψmax：最大值。
具体实施方式
以下，参照附图来详细地对本发明的优选实施方式进行说明。如图1所示，应用了本发明第一实施方式的内燃机(以下称为“发动机”)3是包括例如四个气缸3a的汽油发动机，且作为动力源而搭载于车辆(未图示)。
在发动机3的各气缸3a中，以面向气缸3a的燃烧室(未图示)的方式设置有燃料喷射阀4及火花塞5。燃料喷射阀4直接将燃料喷射至燃烧室内，火花塞5对燃烧室内所生成的燃料与空气的混合气体点火。来自燃料喷射阀4的燃料喷射量及火花塞5的点火时期由来自电子控制单元(以下称为“ecu”)2的控制信号控制(参照图2)。另外，在各气缸3a上，经由进气歧管6a及进气室6b连接着进气通路6，并经由排气歧管7a连接着排气通路7。
发动机3包括涡轮增压器11及egr装置12。涡轮增压器11包括设置于进气通路6的压缩机21、与设置于排气通路7且经由轴22而一体地连结于压缩机21的涡轮23。由流经排气通路7的废气来驱动涡轮23，压缩机21与所述涡轮23一体地旋转，由此，对进气进行增压。
在进气通路6中，从上游侧依次设置有空气滤清器24、进气节流阀25、涡轮增压器11的压缩机21、用以对因增压而升温后的进气进行冷却的中间冷却器26及节流阀27。
进气节流阀25包含自如转动的蝶阀，使所述进气节流阀25的下游侧产生用以对egr装置12的egr气体的导入进行辅助的负压，并且对吸入至燃烧室的新气量(吸入空气量)gair进行调整。利用来自ecu2的控制信号，驱动连结于所述进气节流阀25的lp致动器25a(参照图2)，由此，对进气节流阀25的开度(以下称为“进气节流阀开度”)θlp进行控制。
节流阀27包含自如转动的蝶阀，且配置于进气室6b的上游侧。利用来自ecu2的控制信号，驱动连结于所述节流阀27的th致动器27a(参照图2)，由此，对节流阀27的开度进行控制，从而对吸入至气缸3a的缸内气体量进行控制。
在排气通路7中，设置有包含用以对从气缸3a排出的废气进行净化的三元催化剂(未图示)等的废气净化装置28，在所述废气净化装置28的下游侧，设置有用以减少排气声的消声器(muffler)29。
egr装置12使排出至排气通路7的废气的一部分作为egr气体而回流至进气通路6，且包括egr通路41、与设置于egr通路41的egr冷却器42及egr阀43。
egr通路41的一端部连接于排气通路7的位于涡轮23及废气净化装置28的下游侧的连接部7b，另一端部连接于进气通路6的进气节流阀25与压缩机21之间的连接部6c。根据所述结构，egr气体是在废气对涡轮23发挥了作用后的压力较低的状态下被取出。即，egr装置12构成为所谓的低压egr装置。
egr冷却器42配置于egr阀43的上游侧，对高温的egr气体进行冷却。egr阀43包含提升阀(poppetvalve)，利用来自ecu2的控制信号，驱动连结于egr阀43的egr致动器43a(参照图2)，由此，对egr阀43的提升量(以下称为“egr阀开度”)legr进行控制，从而对回流至进气通路6的egr气体的量即egr量gegr进行控制。
另外，在发动机3中设置有如下所述的各种传感器，以检测其运转状态，这些传感器的检测信号输入至ecu2(参照图2)。
曲轴角传感器51随着曲轴的旋转，按预定的曲轴角度输出脉冲信号即crk信号及tdc信号。按预定的曲轴角度(例如0.5度)输出crk信号。ecu2基于所述crk信号，算出发动机3的转速(以下称为“发动机转速”)ne。tdc信号是表示在任一个气缸3a中，发动机3的活塞(未图示)处于进气tdc(上止点)附近的预定的曲轴角度位置的信号，在像本实施方式这样的气缸3a的数量为四个的情况下，按180度的曲轴角度输出所述tdc信号。
另外，在进气通路6中，在空气滤清器24的上游侧设置有大气压力传感器52，在进气节流阀25的上游侧设置有空气流量传感器(airflowsensor)53及新气温度传感器54。大气压力传感器52检测大气压pa。空气流量传感器53对通过进气节流阀25且吸入至气缸3a的新气量gair进行检测，新气温度传感器54对通过进气节流阀25的新气的温度(新气温度)ta进行检测。
在节流阀27下游侧的进气室6b中设置有进气压力传感器55。进气压力传感器55检测吸入至气缸3a的包含新气及egr气体的进气的压力(进气压)pb作为绝对压力。
另外，在egr通路41中，在紧靠egr阀43的上游侧设置有egr温度传感器56。egr温度传感器56检测由egr冷却器42冷却后的通过egr阀43的egr气体的温度〔以下称为“egr温度”〕tegr。
而且，表示对发动机3进行冷却的冷却水的温度〔以下称为“发动机水温”〕tw的检测信号从水温传感器57输入至ecu2，表示车辆的加速器踏板〔未图示〕的踩下量〔以下称为“加速器开度”〕ap的检测信号从加速器开度传感器58输入至ecu2。
ecu2包含微型计算机，所述微型计算机包含中央处理器〔centralprocessingunit，cpu〕、随机存取存储器〔randomaccessmemory，ram〕、只读存储器〔readonlymemory，rom〕及i/o接口〔均未图示〕等。ecu2根据所述各种传感器51～传感器58的检测信号等来判别发动机3的运转状态，并且根据所述判别结果来控制发动机3。在本实施方式中，特别执行进气控制处理作为所述发动机控制，所述进气控制处理对egr阀43及进气节流阀25进行控制，将egr率regr、egr量gegr及新气量gair控制为各个目标值。
在本实施方式中，ecu2相当于目标egr量设定单元、流量参数取得单元、节流阀相反侧压力推断单元、目标差压设定单元、目标节流阀侧压力设定单元、目标egr阀开度设定单、egr阀控制单元、进气节流阀上游侧压力推断单元、目标进气节流阀开度设定单元、进气节流阀控制单元、排气节流阀下游侧压力推断单元、目标排气节流阀开度设定单元及排气节流阀控制单元。
以下，对ecu2所执行的所述进气控制处理进行说明。本处理按预定的周期反复被执行。图3表示本处理的主流程。在本处理中，首先，在步骤1〔图示为“s1”，以下相同〕中，根据检测出的加速器开度ap及发动机转速ne，在预定的映射〔未图示〕中进行检素，由此算出车辆驾驶者所要求的要求转矩trq。
其次，根据算出的要求转矩trq及发动机转速ne，在目标新气量用的预定的映射〔未图示〕中进行检素，由此算出新气量gair的目标值即目标新气量gaircmd〔步骤2〕。另外，根据要求转矩trq及发动机转速ne，在目标egr率用的预定的映射〔未图示〕中进行检素，由此算出egr率regr的目标值即目标egr率regrcmd〔步骤3〕。
其次，使用算出的目标新气量gaircmd及目标egr率regrcmd，根据下式〔1〕算出egr量gegr的目标值即目标egr量gegrcmd〔步骤4〕。
[式1]
式〔1〕关于egr量gegr来表示egr率regr的定义式即下式〔2〕，并且将式〔2〕的三个参数替换成各个目标值。另外，根据式〔1〕，若实现目标新气量gaircmd、目标egr率regrcmd及目标egr量gegrcmd中的一者，则与此同时会实现另一者。
[式2]
其次，算出egr阀43的目标差压δpegrcmd〔步骤5〕。所述目标差压δpegrcmd是egr阀43的上游侧压力与下游侧压力之间的差压〔以下称为“egr阀差压”〕δpegr的目标值。再者，根据egr阀43与进气节流阀25的配置关系，egr阀43的下游侧压力与进气节流阀25的下游侧压力彼此相等，因此，以下，将两者统称为“阀下游压力p1”。
根据目标egr率regrcmd、目标新气量gaircmd及发动机转速ne，在图4所示的目标差压映射中进行检素，由此算出目标差压δpegrcmd。目标差压映射包含对于目标egr率的n个预定值regrcmd1～预定值regrcmdn设定的多个映射。各映射对于i个发动机转速的预定值ne1～预定值nei与j个目标新气量的预定值gaircmd1～预定值gaircmdj的组合，通过实验等求出能够稳定地实现目标egr率regrcmd的最小限度的差压δpegr，并将其设定为目标差压δpegrcmd。
另外，目标差压映射中所设定的目标新气量gaircmd与目标差压δpegrcmd之间的关系如下所述。例如，图5是从目标差压映射中，抽出有目标egr率regrcmd及发动机转速ne的一定条件下的目标新气量gaircmd与目标差压δpegrcmd之间的代表性关系，并表示为图表的图。如图5所示，目标新气量gaircmd越大，则目标差压δpegrcmd被设定为更大的值。
原因在于：如上所述，目标新气量gaircmd越大，则以下述方式推断出的egr阀43的上游侧压力〔以下称为“egr阀上游压力”〕pegr0的偏差增大，egr阀差压δpegr的偏差也随之增大，因此，通过确保更大的egr阀差压δpegr来抑制egr量gegr的偏差，从而确保其控制精度。相反地，在目标新气量gaircmd小的情况下，推断出的egr阀上游压力pegr0的偏差小，因此，即使减小egr阀差压δpegr，egr量gegr的偏差也小，能够确保其控制精度。
另外，目标差压δpegrcmd在目标新气量gaircmd小的区域中，被设定为不低于下限值δpegrlmt〔例如10mmhg〕。原因在于：若目标差压δpegrcmd过小，则egr量gegr的偏差容易增大，无法高精度地对其进行控制。另外，若目标差压δpegrcmd过小，则排气通路7中的排气脉动会增大，排气脉动的影响有时会越过egr阀43及进气节流阀25而波及空气流量传感器53，有可能会使与所述空气流量传感器53的检测值对应的控制精度降低。
在接续所述步骤5的图3的步骤6中，通过图6所示的推断处理来推断egr阀上游压力pegr0。再者，所述推断处理与本申请人的申请〔例如日本专利特开2013-108449号公报〕中所详细公开的推断处理基本相同，因此，以下对所述推断处理的概要进行说明。
在本处理中，首先在步骤11中，算出消声器压力损失δp_mu。所述消声器压力损失δp_mu是从排气通路7的与egr通路41之间的连接部7b经由其下游侧的消声器29到表示大气压pa的排气通路7的下游端为止的压力损失。根据目标新气量gaircmd及发动机转速ne，在图7所示的映射中进行检素，由此算出所述消声器压力损失δp_mu。
在所述映射中，对于发动机转速ne的三个预定值ne1～预定值ne3〔ne1＜ne2＜ne3〕，目标新气量gaircmd越大，发动机转速ne越高，则消声器压力损失δp_mu被设定为更大的值。再者，以所述方式使用目标新气量gaircmd来算出消声器压力损失δp_mu的原因在于：根据目标新气量gaircmd与目标egr量gegrcmd之和与从发动机3排出的废气量相当这一关系，目标新气量gaircmd被视为大致等于流经设置有消声器29的排气通路7的比与egr通路41之间的连接部7b更靠下游侧的废气量。
在接续所述步骤11的图6的步骤12中，算出egr压力损失δp_ec。所述egr压力损失δp_ec是从egr通路41的与排气通路7之间的连接部7b经由egr冷却器42到紧靠egr阀43的上游侧的位置为止的压力损失，以如下方式算出所述egr压力损失δp_ec。
首先，根据目标egr量gegrcmd及发动机转速ne，在预定的映射(未图示)中进行检索，由此，算出egr冷却器42为未劣化的新品时的egr温度(新品时egr温度)tfrsh、与egr冷却器42完全劣化时的egr温度(劣化时egr温度)tdet。其次，根据egr温度传感器56所检测出的实际的egr温度tegr、新品时egr温度tfrsh及劣化时egr温度tdet之间的关系，算出表示egr冷却器42的劣化程度的劣化系数k。
其次，根据目标egr量gegrcmd及发动机转速ne，在图8所示的映射中进行检索，由此，算出egr冷却器42为新品时的egr压力损失(新品时egr压力损失)pfrsh、与egr冷却器42完全劣化时的egr压力损失(劣化时egr压力损失)pdet。在所述映射中，目标egr量gegrcmd越大，则新品时egr压力损失pfrsh及劣化时egr压力损失pdet均被设定为更大的值，另外，劣化时egr压力损失pdet被设定为大于新品时egr压力损失pfrsh。接着，使用算出的劣化系数kcooler、新品时egr压力损失pfrsh及劣化时egr压力损失pdet，根据下式(3)算出egr压力损失δp_ec。
[式3]
δp_ec＝pfrsh·(1-kcooler)+pdet·kcooler·····(3)
根据所述式(3)，显然是使用劣化系数kcooler对新品时egr压力损失pfrsh及劣化时egr压力损失pdet进行加权运算，由此算出egr压力损失δp_ec。由此，劣化系数kcooler越大，即egr冷却器42的劣化程度越高，则egr压力损失δp_ec被适当地算出为更大的值。
在接续所述步骤12的图6的步骤13中，使用大气压力传感器52所检测出的大气压pa、与在步骤11及步骤12中分别算出的消声器压力损失δp_mu及egr压力损失δp_ec，根据下式(4)算出egr阀上游压力pegr0，并结束图6的处理。
[式4]
pegr0＝pa+δp_mu-δp_ec·····(4)
如式(4)所示，将消声器压力损失δp_mu与相当于排气通路7的下游端的压力的大气压pa相加，并减去egr压力损失δp_ec，由此算出egr阀上游压力pegr0。
返回至图3，在接续所述步骤6的步骤7中，根据下式(5)，通过从egr阀上游压力pegr0减去目标差压δpegrcmd，算出阀下游压力p1的目标值即目标阀下游压力p1cmd。
[式5]
p1cmd＝pegr0-δpegrcmd·····(5)
其次，推断进气节流阀25的上游侧压力(以下称为“进气节流阀上游压力”)plp0(步骤8)。所述推断例如是以如下方式进行。首先，根据目标新气量gaircmd，在图9所示的映射中进行检索，由此，算出空气滤清器24为新品时的压力损失(新品时滤清器压力损失)pacfrsh、与空气滤清器24完全劣化时的压力损失(劣化时滤清器压力损失)pacdet。在所述映射中，目标新气量gaircmd越大，则新品时滤清器压力损失pacfrsh及劣化时滤清器压力损失pacdet均被设定为更大的值，另外，劣化时滤清器压力损失pacdet被设定为大于新品时滤清器压力损失pacfrsh。
另外，基于适当的运转参数例如从空气滤清器24的新品时或更换时算起的车辆的累计行驶距离等，算出表示空气滤清器24的实际劣化程度的劣化系数kcleaner。接着，使用算出的劣化系数kcleaner、新品时滤清器压力损失pacfrsh及劣化时滤清器压力损失pacdet，根据下式(6)算出空气滤清器压力损失δp_ac。
[式6]
δp_ac＝pacfrsh·(1-kcleaner)+pacdet·kcleaner·····(6)
根据式(6)，显然是使用劣化系数kcleaner对新品时滤清器压力损失pacfrsh及劣化时滤清器压力损失pacdet进行加权运算，由此算出空气滤清器压力损失δp_ac。由此，劣化系数kcleaner越大，即空气滤清器24的劣化程度越高，则空气滤清器压力损失δp_ac被适当地算出为更大的值。
其次，根据下式(7)，通过从大气压力传感器52所检测出的大气压pa减去空气滤清器压力损失δp_ac，算出进气节流阀上游压力plp0。
[式7]
plp0＝pa-δp_ac·····(7)
在接续所述步骤8的图3的步骤9及步骤10中，分别执行egr阀43的控制处理及进气节流阀25的控制处理，并结束图3的处理。egr阀43的控制处理是根据至此为止所获得的目标egr量gegrcmd、egr阀上游压力pegr0及目标阀下游压力p1cmd等，算出egr阀开度legr的目标值即目标egr阀开度legrcmd，并基于目标egr阀开度legrcmd来控制egr阀43。同样地，进气节流阀25的控制处理是根据目标新气量gaircmd、进气节流阀上游压力plp0及目标阀下游压力p1cmd等，算出进气节流阀开度θlp的目标值即目标进气节流阀开度θlpcmd，并基于目标进气节流阀开度θlpcmd来控制进气节流阀25。
以下，首先对所述egr阀43及进气节流阀25的控制处理中所使用的喷嘴公式进行说明。所述喷嘴公式是将通过喷嘴的流体视为压缩性流体，并使喷嘴上下游的压力与通过喷嘴的流体的流量之间的关系模型化的公式，其一般式由下式(8)表示。
[式8]
此处，左边的g是通过喷嘴的流体的流量。右边的k是根据喷嘴的结构及开度而决定的开度函数，p0是喷嘴的上游侧压力，r是流体的气体常数，t是流体的温度。另外，ψ是由下式(9)定义的压力函数。
[式9]
此处，p1是喷嘴的下游侧压力，k是流体的比热比。压力函数ψ与喷嘴的结构或开度无关而仅由所述下游侧压力p1与上游侧压力p0之间的压力比p1/p0唯一地决定，并且在压力比p1/p0为相当于音速的预定值以下时，取得固定的最大值ψmax。若对所述关系进行图示，则压力函数ψ相对于压力比p1/p0，以图10的方式被表示。
另外，若关于开度函数k来表示式(8)，则可获得下式(10)。
[式10]
在将以上的喷嘴公式应用于egr阀43的情况下，将式(8)～式(10)中的流体流量g替换为目标egr量gegrcmd，将开度函数k替换为egr阀43的开度函数kegr，将上游侧压力p0替换为图3的步骤6中所推断出的egr阀上游压力pegr0，将下游侧压力p1替换为图3的步骤7中所设定的目标阀下游压力p1cmd，将流体温度t替换为egr温度传感器56所检测出的egr温度tegr，将压力函数ψ替换为egr阀43用的压力函数ψegr。由此，式(8)～式(10)分别可改写为下式(11)～下式(13)。
[式11]
[式12]
[式13]
另外，在将喷嘴公式应用于进气节流阀25的情况下，将式(8)～式(10)中的流体流量g替换为目标新气量gaircmd，将开度函数k替换为进气节流阀25的开度函数klp，将上游侧压力p0替换为图3的步骤8中所推断出的进气节流阀上游压力plp0，将下游侧压力p1替换为目标阀下游压力p1cmd，将流体温度t替换为进气温度传感器54所检测出的进气温度ta，将压力函数ψ替换为进气节流阀25用的压力函数ψlp。由此，式(8)～式(10)分别可改写为下式(14)～下式(16)。
[式14]
[式15]
[式16]
其次，参照图11并使用所述喷嘴公式，对图3的步骤9中所执行的egr阀43的控制处理进行说明。在本处理中，首先在步骤21中，根据egr阀上游压力pegr0及目标阀下游压力p1cmd，根据所述式(12)算出egr阀43用的压力函数ψegr。其次，使用算出的压力函数ψegr，根据式(13)算出egr阀43的开度函数kegr(步骤22)。
其次，根据开度函数kegr，在图12所示的映射中进行检索，由此算出目标egr阀开度legrcmd(步骤23)。所述映射是通过实验等求出开度函数kegr与egr阀开度legr之间的关系，并映射化为开度函数kegr-目标egr阀开度legrcmd的关系的映射，开度函数kegr越大，则目标egr阀开度legrcmd被设定为更大的值。
其次，通过将与算出的目标egr阀开度legrcmd对应的驱动信号输出至egr致动器43a来驱动egr阀43(步骤24)，并结束本处理。由此，通过将egr阀开度legr控制为目标egr阀开度legrcmd，将egr量gegr控制为目标egr量gegrcmd，同时将egr率regr控制为目标egr率regrcmd。
其次，参照图13对图3的步骤10中所执行的进气节流阀25的控制处理进行说明。在本处理中，首先在步骤31中，根据进气节流阀上游压力plp0及目标阀下游压力p1cmd，根据所述式(15)算出进气节流阀25用的压力函数ψlp。其次，使用算出的压力函数ψlp，根据式(16)算出进气节流阀25的开度函数klp(步骤32)。
其次，根据开度函数klp，在图14所示的映射中进行检索，由此算出目标进气节流阀开度θlpcmd(步骤33)。所述映射是通过实验等求出开度函数klp与进气节流阀开度θlp之间的关系，并映射化为开度函数klp-目标进气节流阀开度θlpcmd的关系的映射。开度函数klp越大，则目标进气节流阀开度θlpcmd被设定为更大的值。另外，由于阀形式的差异，图14的映射的形状与图12的egr阀43用的映射不同，所述阀形式的差异是指egr阀43为提升阀，与此相对，进气节流阀25为蝶阀。
其次，通过将与算出的目标进气节流阀开度θlpcmd对应的驱动信号输出至lp致动器25a来驱动进气节流阀25(步骤34)，并结束本处理。由此，将进气节流阀开度θlp控制为目标进气节流阀开度θlpcmd，将新气量gair控制为目标新气量gaircmd。
如上所述，根据本实施方式，egr装置12包含低压egr装置，在进气通路6的比与egr通路41之间的连接部6c更靠上游侧处，设置有进气节流阀25作为用以对egr阀差压δpegr进行调整的节流阀，根据要求转矩trq及发动机转速ne来设定目标新气量gaircmd、目标egr率regrcmd及目标egr量gegrcmd(图3的步骤2～步骤4)。
另外，设定成为egr阀差压δpegr的目标的目标差压δpegrcmd(步骤5)，将大气压力传感器52所检测出的大气压pa作为基准，使用目标新气量gaircmd及目标egr量gegrcmd来推断egr阀上游压力pegr0(步骤6)，并且将egr阀上游压力pegr0与目标差压δpegrcmd之差设定为成为egr阀43的下游侧与进气节流阀25的下游侧通用的阀下游压力p1的目标的目标阀下游压力p1cmd(步骤7)。
接着，使用以所述方式获得的目标egr量gegrcmd、egr阀上游压力pegr0及目标阀下游压力p1cmd，根据喷嘴公式(式(11)～式(13))设定目标egr阀开度legrcmd(图11的步骤21～步骤23)，根据所述目标egr阀开度legrcmd来驱动egr阀43(步骤24)，由此，将egr量gegr控制为目标egr量gegrcmd。
如图5所示，目标新气量gaircmd越小，则所述目标差压δpegrcmd被设定为更小的值。例如，在假设因为目标新气量gaircmd大，所以使用所述目标新气量gaircmd推断出的egr阀上游压力pegr0的偏差大的情况下，将目标差压δpegrcmd设定为更大的值，确保更大的egr阀差压δpegr。由此，能够在相对于egr阀差压δpegr的变化量(灵敏度)更小的区域(图10的更左侧的区域)中，在egr阀差压δpegr的偏差的影响小的状态下，高精度地算出喷嘴公式的egr阀43用的压力函数ψegr，根据所述压力函数ψegr而设定的目标egr阀开度legrcmd的精度提高，由此，能够确保egr量gegr的控制精度。
另一方面，在目标新气量gaircmd小的情况下，假设因为推断出的egr阀上游压力pegr0及egr阀差压δpegr的偏差小，所以对于压力函数ψegr的算出精度的影响小，因此，通过将目标差压δpegrcmd设定为更小的值，能够确保egr量gegr的控制精度，并且将进气节流阀25的节流抑制为最小限度，从而能够尽可能抑制油耗变差等问题。
另外，目标差压δpegrcmd被设定为预定的下限值δpegrlmt以上。由此，通过确保必需的最小限度的egr阀差压δpegr来抑制egr量gegr的偏差。另外，排气通路7中的排气脉动受到抑制，能够避免egr阀上游压力pegr0的推断精度因所述排气脉动的影响而降低，因此，能够更良好地确保egr量gegr的控制精度。而且，排气脉动的影响不会越过egr阀43及进气节流阀25而波及空气流量传感器53，能够避免与空气流量传感器53的检测值对应的控制精度的降低。
另外，根据本实施方式，将大气压pa作为基准，使用目标新气量gaircmd来推断进气节流阀上游压力plp0(图3的步骤8)。接着，使用目标新气量gaircmd、进气节流阀上游压力plp0及目标阀下游压力p1cmd，根据喷嘴公式(式(14)～式(16))设定目标进气节流阀开度θlpcmd(图13的步骤31～步骤33)，根据所述目标进气节流阀开度θlpcmd来驱动进气节流阀25(步骤34)，由此，将新气量gair控制为目标新气量gaircmd。
在此情况下，根据所述设定，在假设因为目标新气量gaircmd大，所以进气节流阀25的上下游差压的偏差大的情况下，目标差压δpegrcmd被设定为更大的值，在假设因为目标新气量gaircmd小，所以进气节流阀25的上下游差压的偏差小的情况下，目标差压δpegrcmd被设定为更小的值。因此，能够在已适当地对进气节流阀25的上下游差压的偏差的影响进行了补偿的状态下，高精度地算出喷嘴公式的进气节流阀25用的压力函数ψlp，根据所述压力函数ψlp而设定的目标进气节流阀开度θlpcmd的精度提高，由此，能够确保新气量gair的控制精度。
其次，参照图15及图16对本发明的第二实施方式进行说明。如图15所示，在第二实施方式中，代替第一实施方式的进气节流阀25，在排气通路7侧设置有排气节流阀65作为用以对egr阀差压δpegr进行调整的节流阀。所述排气节流阀65配置于排气通路7的比与egr通路41之间的连接部7b更靠下游侧处，且配置于消声器29的上游侧，所述排气节流阀65与进气节流阀25同样地包含自如转动的蝶阀。
通过使排气节流阀65节流来提高排气节流阀65上游侧的压力、与经由连接部7b而连通于所述部分的egr阀43上游侧的压力，由此，与egr阀43的下游侧之间产生差压，根据排气节流阀65的开度(以下称为“排气节流阀开度”)θex来调整上游侧egr阀差压δpegr。利用来自ecu2的控制信号来驱动连结于排气节流阀65的ex致动器(未图示)，由此控制排气节流阀开度θex。
另外，在紧靠排气节流阀65的上游侧，设置有对通过排气节流阀65的废气的温度(以下称为“排气温度”)tex进行检测的排气温度传感器59，所述排气温度传感器59的检测信号输入至ecu2。其他结构与第一实施方式相同，在图15及图16中，对通用的结构要素附上与第一实施方式相同的参照符号。
以下，参照图16说明对于所述结构执行的进气控制处理。所述进气控制处理对应于第一实施方式中的图3的进气控制处理，由ecu2以预定周期反复执行所述进气控制处理。
在本处理中，首先，以与图3的处理完全相同的内容执行步骤1～步骤5。具体来说，算出要求转矩trq(步骤1)，根据要求转矩trq及发动机转速ne，分别算出目标新气量gaircmd及目标egr率regrcmd(步骤2、步骤3)，进一步算出目标egr量gegrcmd(步骤4)，并且根据目标egr率regrcmd、目标新气量gaircmd及发动机转速ne，在图4的目标差压映射中进行检索，由此算出目标差压δpegrcmd(步骤5)。
在下一个步骤46中，推断egr阀43的下游侧压力即egr阀下游压力pegr1。所述egr阀下游压力pegr1与进气通路6的连接部6c附近的压力相等，因此，通过与第一实施方式中的进气节流阀上游压力plp0的推断完全相同的方法，推断所述egr阀下游压力pegr1。即，根据目标新气量gaircmd及空气滤清器24的劣化程度来算出空气滤清器压力损失δp_ac，并且从大气压力传感器52所检测出的大气压pa减去算出的空气滤清器压力损失δp_ac，由此算出egr阀下游压力pegr1。
其次，在步骤47中，通过将目标差压δpegrcmd与egr阀下游压力pegr1相加，算出阀上游压力p0的目标值即目标阀上游压力p0cmd。所述阀上游压力p0通用地表示彼此相等的egr阀43的上游侧压力与排气节流阀65的上游侧压力。
其次，推断排气节流阀65的下游侧压力即排气节流阀下游压力pex1(步骤48)。与第一实施方式同样地，根据目标新气量gaircmd及发动机转速ne，在图7所示的映射中进行检索，由此算出消声器压力损失δp_mu，并且将算出的消声器压力损失δp_mu与大气压pa相加，由此推断所述排气节流阀下游压力pex1。
其次，执行egr阀43的控制处理(步骤49)。在所述控制处理中，将喷嘴公式应用于egr阀43，并分别使用目标egr量gegrcmd、目标阀上游压力p0cmd、egr阀下游压力pegr1及egr温度tegr作为喷嘴公式的流体流量g、上游侧压力p0、下游侧压力p1及流体温度t，并且按照与第一实施方式中的图11的控制处理的步骤21～步骤23相同的顺序，算出目标egr阀开度legrcmd。接着，将与目标egr阀开度legrcmd对应的驱动信号输出至egr致动器43a，并驱动egr阀43。由此，通过将egr阀开度legr控制为目标egr阀开度legrcmd，将egr量gegr及egr率regr分别控制为目标egr量gegrcmd及目标egr率regrcmd。
最后，执行排气节流阀65的控制处理(步骤50)，并结束图16的处理。在所述控制处理中，将喷嘴公式应用于排气节流阀65，并分别使用目标新气量gaircmd、目标阀上游压力p0cmd、排气节流阀下游压力pex1及排气温度传感器59所检测出的排气温度tex作为喷嘴公式的流体流量g、上游侧压力p0、下游侧压力p1及流体温度t，并且按照与第一实施方式中的图13的控制处理的步骤31～步骤33相同的顺序，算出目标排气节流阀开度θexcmd。接着，将与目标排气节流阀开度θexcmd对应的驱动信号输出至ex致动器，并驱动排气节流阀63。由此，通过将排气节流阀开度θex控制为目标排气节流阀开度θexcmd，将新气量gair控制为目标新气量gaircmd。
根据目标新气量gaircmd与目标egr量gegrcmd之和与从发动机3排出的废气量相当这一关系，目标新气量gaircmd大致等于从排气通路7的与egr通路41之间的连接部7b通过排气节流阀65流向下游侧的废气量。因此，如上所述，通过将排气节流阀开度θex控制为目标排气节流阀开度θexcmd，能够将新气量gair控制为目标新气量gaircmd。
在以上的egr量gegr及新气量gair的控制中，与第一实施方式同样地，目标新气量gaircmd越小，则目标差压δpegrcmd被设定为更小的值，并且被设定为预定的下限值δpegrlmt以上。因此，本实施方式也能够获得与第一实施方式相同的效果，例如能够确保egr量gegr及新气量gair的控制精度，并且将排气节流阀65的节流抑制为最小限度，从而能够尽可能抑制油耗变差等问题。
再者，本发明并不限定于已说明的所述实施方式，而能够以各种方式实施。例如，在实施方式中，当设定目标egr阀开度legrcmd、目标进气节流阀开度θlpcmd及目标排气节流阀开度θexcmd时，使用了喷嘴公式，但本发明也能够应用于通过其他方法进行这些设定的情况。原因在于：所述特性是与流量的算出方法无关的流体所通过的阀自身的流量特性，所述特性是指上下游差压(绝对值)越小，则相对于上下游差压的变化量的流量的变化量(灵敏度)越大。因此，即使在使用喷嘴公式以外的方法的情况下，也能够应用本发明并获得同样的效果。
另外，实施方式的egr装置构成为所谓的低压egr装置，但本发明也能够应用于egr装置为所谓的高压egr装置的情况。而且，在第一实施方式及第二实施方式中，通过egr温度传感器56来检测egr温度tegr，在第二实施方式中，通过排气温度传感器59来检测排气温度tex，但也可以利用适当的方法，通过推断来求出这些温度。
而且，实施方式是将本发明应用于车辆用的发动机的例子，但本发明不限于此，也能够应用于车辆用以外的发动机例如垂直地配置有曲轴的船外发动机等船舶推进器用发动机。此外，能够在本发明的宗旨的范围内，适当变更细微部分的结构。