发动机装置的制作方法

1.本发明涉及发动机装置，详细而言，涉及具备发动机和排气再循环装置的发动机装置。


背景技术：

2.作为发动机装置，提出了具备内燃机、使内燃机的进气通路与排气通路连通的egr通路、以及设置于egr通路的egr阀的发动机装置(例如，参照日本特开2017-133372)。在该发动机装置中，在判定为在egr阀的阀芯与阀座之间卡入了异物时，执行使egr阀的开闭动作反复进行多次的异物排除控制。如此一来，排除了egr阀所卡入的异物。


技术实现要素：

3.在上述的发动机装置中，在内燃机的旋转驱动期间进行异物除去控制，所以，由于因egr阀的开闭动作引起的在egr通路中流动的排气量的变动，有可能发生内燃机的转速的变动而给驾驶员带来加速感、减速感等违和感。此时，若为了防止发动机熄火而增大内燃机的进气量，则给驾驶员带来违和感的可能性变得更高。
4.本发明提供一种能够抑制给驾驶员带来违和感的发动机装置。
5.本发明的发动机装置采用以下的手段。
6.本发明的一技术方案的发动机装置具备：发动机；排气再循环装置，具有使所述发动机的排气管与进气管连通的连通管、和设置于所述连通管的阀；以及控制装置。所述控制装置构成为，在检测出所述阀产生的异物的卡入且停止所述发动机时，执行使所述阀开闭的异物排除控制。
7.根据上述技术方案，在检测出阀产生的异物的卡入且发动机大致停止了旋转时，执行使阀开闭的异物排除控制。由此，在执行异物排除控制来排除异物时，难以发生发动机的转速的变动，所以能够抑制给驾驶员带来违和感的情况。
8.在上述技术方案中，可以是，所述阀构成为在开闭时振动。
9.在上述技术方案中，可以是，所述阀构成为由步进马达驱动。
10.根据上述构成，在执行异物排除控制时，能够更可靠地排除异物。
11.在上述技术方案中，可以是，所述控制装置构成为，在进行系统停止指示而所述发动机的转速成为了预定的转速以下之后，执行所述异物排除控制。
12.在上述技术方案中，可以是，所述控制装置构成为，在进行所述系统停止指示而所述发动机停止了之后，执行所述异物排除控制。
13.在上述技术方案中，可以是，所述发动机装置还具备检测所述进气管内的压力并将其作为检测进气压的压力传感器。可以是，所述控制装置构成为，推定所述进气管内的压力并将其作为推定进气压，通过对所述检测进气压与所述推定进气压的进气压差量和阈值进行比较来判定有无所述阀产生的异物的卡入。
14.在上述技术方案中，可以是，所述控制装置构成为，在检测出所述阀产生的所述异
物的卡入且所述发动机的转速为0时，执行使所述阀开闭的所述异物排除控制。
附图说明
15.以下将参照附图说明本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和产业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的要素，并且其中：
16.图1是示出作为本发明的一实施例的搭载于汽车10的发动机装置的大致构成的构成图。
17.图2是示出由电子控制单元70执行的处理例程的一例的流程图。
18.图3是示出执行异物排除控制时的情形的一例的说明图。
具体实施方式
19.接着，使用实施例对本发明的实施方式进行说明。
20.图1是示出作为本发明的一实施例的搭载于汽车10的发动机装置的大致构成的构成图。如图所示，实施例的搭载于汽车10的发动机装置具备发动机12、排气再循环装置(以下，称为“egr(exhaust gas recirculation)装置”)50、连接于发动机12的曲轴14并且经由差动齿轮62连接于驱动轮64a、64b的变速器60、以及进行车辆整体的控制的电子控制单元70。
21.发动机12例如构成为使用汽油、轻油等燃料来输出动力的内燃机。该发动机12将通过空气滤清器22清洁后的空气吸入进气管23并使其按节气门24、稳压罐25的顺序流通，并且，在进气管23的比稳压罐25靠下游侧处从燃料喷射阀26喷射燃料，将空气与燃料混合。并且，经由进气门28将该混合气吸入燃烧室29，并利用由火花塞30产生的电火花使其进行爆发燃烧。并且，将被爆发燃烧产生的能量压下的活塞32的往复运动变换为曲轴14的旋转运动。从燃烧室29经由排气门31向排气管33排出的排气经由净化装置34向外气排出，并且经由egr装置50向进气管23供给(回流)，所述净化装置34具有对一氧化碳(co)、烃(hc)、氮氧化物(nox)的有害成分进行净化的催化剂(三元催化剂)34a。
22.egr装置50具备egr管52和egr阀54。egr管52使排气管33的比净化装置34靠下游侧处与进气管23的稳压罐25连通。egr阀54设置于egr管52，具有阀座54a和阀芯54b。阀座54a具有直径比egr管52的内径小的孔。阀芯54b由步进马达55驱动，沿阀芯54b的轴向(图中上下方向)移动。通过阀芯54b向接近阀座54a的一侧(图中下侧)移动，阀芯54b的顶端部(图中下端部)封闭阀座54a的孔，从而该egr阀54关闭。另外，通过阀芯54b向离开阀座54a的一侧(图中上侧)移动，阀芯54b的顶端部离开阀座54a而使阀座54a的孔开口，从而egr阀54打开。该egr装置50通过步进马达55来调节egr阀54的开度，从而调节排气管33的排气的回流量而使其回流到进气管23。发动机12能够像这样将空气、排气以及燃料的混合气吸引到燃烧室29。以下，将该排气的回流称为“egr”，将排气的回流量称为“egr量”。
23.电子控制单元70构成为以cpu为中心的微处理器，除了cpu以外，还具备存储处理程序的rom、暂时存储数据的ram、输入/输出端口。经由输入端口向电子控制单元70输入对发动机12进行运转控制所需要的来自各种传感器的信号。
24.作为向电子控制单元70输入的信号，例如能够举出来自检测发动机12的曲轴14的旋转位置的曲轴位置传感器40的曲轴角θcr、来自检测发动机12的冷却水的温度的水温传
感器42的冷却水温度tw。还能够举出来自检测对进气门28进行开闭的进气凸轮轴的旋转位置、对排气门31进行开闭的排气凸轮轴的旋转位置的凸轮位置传感器44的凸轮角θci、θco。还能够举出来自检测节气门24的位置的节气门位置传感器46的节气门开度th、来自安装于进气管23的空气流量计48的吸入空气量qa、来自安装于进气管23的温度传感器49的进气温度ta、来自安装于稳压罐25的压力传感器57的作为稳压罐25内的压力的检测值的检测进气压pind。还能够举出来自安装于排气管33的空燃比传感器35a的空燃比af、来自安装于排气管33的氧传感器35b的氧信号o2。还能够举出来自点火开关80的点火信号ig、来自检测变速杆81的操作位置的变速位置传感器82的变速位置sp。还能够举出来自检测加速器踏板83的踩踏量的加速器踏板位置传感器84的加速器开度acc、来自检测制动器踏板85的踩踏量的制动器踏板位置传感器86的制动器踏板位置bp、来自车速传感器88的车速v。
25.从电子控制单元70经由输出端口输出用于对发动机12进行运转控制的各种控制信号。作为从电子控制单元70输出的信号，例如能够举出对调节节气门24的位置的节气门马达36的控制信号、对燃料喷射阀26的控制信号、对火花塞30的控制信号、对调整egr阀54的开度的步进马达55的控制信号。另外，还能够举出对变速器60的控制信号。
26.电子控制单元70基于来自曲轴位置传感器40的曲轴角θcr来运算发动机12的转速ne。另外，电子控制单元70基于来自空气流量计48的吸入空气量qa求出作为稳压罐25内的压力的推定值的推定进气压pine。在此，推定进气压pine例如能够通过将吸入空气量qa应用于通过试验、解析预先确定的吸入空气量qa与推定进气压pine的关系来求出。
27.在像这样构成的实施例的搭载于汽车10的发动机装置中，电子控制单元70基于加速器开度acc、车速v来设定变速器60的目标变速档gs*，以使得变速器60的变速档gs成为目标变速档gs*的方式控制变速器60。另外，基于加速器开度acc、车速v、变速器60的变速档gs来设定发动机12的目标转矩te*，以使得发动机12基于目标转矩te*进行运转的方式进行发动机12的运转控制(例如，吸入空气量控制、燃料喷射控制、点火控制等)、egr装置50的控制。
28.在此，在egr装置50的控制中，在egr条件成立时，基于发动机12的运转点(目标转矩te*及转速ne)等来设定目标egr量vegr*，基于目标egr量vegr*来设定egr阀54的目标开度ov*，基于egr阀54的目标开度ov*来控制步进马达55。另一方面，在egr条件不成立时，将值0设定为egr阀54的目标开度ov*，并基于egr阀54的目标开度ov*来控制步进马达55。作为egr条件，使用发动机12的预热完成的条件、发动机12的目标转矩te*处于egr执行区域内的条件等。
29.另外，在实施例的搭载于汽车10的发动机装置中，当诊断条件成立时，电子控制单元70通过对作为检测进气压pind与推定进气压pine的差量而得到的进气压差量δpin(＝|pind-pine|)和阈值δpinref进行比较，进行egr阀54是否在阀座54a与阀芯54b之间卡入了异物的诊断即卡入诊断。在该卡入诊断中判定为egr阀54卡入了异物时，将值1设定为异物卡入标志ff，在判定为egr阀54没有卡入异物时，将值0设定为异物卡入标志ff。作为诊断条件，例如使用egr条件不成立(egr阀54的目标开度ov*为值0)的条件等。
30.接着，对像这样构成的实施例的搭载于汽车10的发动机装置的动作，尤其是egr阀54卡入了异物时的动作进行说明。图2是示出由电子控制单元70执行的处理例程的一例的流程图。该例程被反复执行。
31.当执行图2的处理例程时，电子控制单元70首先输入异物卡入标志ff、点火信号ig、发动机12的转速ne等数据(步骤s100)。在此，关于异物卡入标志ff，输入像前述那样设定的值。关于点火信号ig，输入来自点火开关80的信号。关于发动机12的转速ne，输入基于来自曲轴位置传感器40的曲轴角θcr运算出的值。
32.当像这样输入数据时，调查异物卡入标志ff的值(步骤s110)。在异物卡入标志ff为值0时，判断为egr阀54没有卡入异物，不执行后述的异物排除控制，结束本例程。
33.在步骤s110中异物卡入标志ff为值1时，判断为egr阀54卡入了异物，基于点火信号ig来判定是否进行了点火开关断开(off)指示(系统停止指示)(步骤s120)，并且将发动机12的转速ne与阈值neref进行比较(步骤s130)。在点火信号ig为断开时，电子控制单元70判断为进行了点火开关断开指示，停止发动机12的运转(燃料喷射控制、点火控制等)。由此，发动机12的转速ne降低而成为值0。阈值neref是用于判定发动机12是否大致停止了旋转的阈值，例如使用值0或比值0稍大的值。在没有进行点火开关断开指示时、在发动机12的转速ne比阈值neref大时，不执行异物排除控制，结束本例程。
34.在步骤s120中进行了点火开关断开指示且在步骤s130中发动机12的转速ne为阈值neref以下时，执行异物排除控制(步骤s140)，将异物卡入标志ff更新为值0(步骤s150)，结束本例程。在此，在异物排除控制中，以使得egr阀54反复开闭(egr阀54的开度反复增减)的方式设定目标开度ov*，并基于所设定的目标开度ov*来控制步进马达55。egr阀54由步进马达55驱动，所以在开闭时微振动。因此，egr阀54在开闭的同时微振动，从而能够排除egr阀54在阀座54a与阀芯54b之间卡入的异物。若在发动机12的旋转驱动期间开闭egr阀54，则有可能由于egr阀54的开闭动作引起的在egr管52中流动的排气量的变动，发生发动机12的转速ne的变动而给驾驶员带来加速感、减速感等违和感。此时，若为了防止发动机熄火而增大节气门开度th以增大吸入空气量qa，则给驾驶员带来违和感的可能性变得更高。另一方面，在实施例中，在发动机12大致停止了旋转时执行异物排除控制。由此，在执行异物排除控制来排除异物时，难以发生发动机12的转速ne的变动，所以能够抑制给驾驶员带来违和感的情况。
35.图3是示出执行异物排除控制时的情形的一例的说明图。如图所示，当判定为egr阀54卡入了异物时(时刻t1)，将异物卡入标志ff从值0切换为值1(时刻t2)。然后，当进行了点火开关断开指示时(时刻t3)，停止发动机12的运转，当发动机12的转速ne成为阈值neref以下时(时刻t4)，执行异物排除控制。由此，能够在抑制给驾驶员带来违和感的同时排除异物。然后，当结束异物排除控制时(时刻t5)，将异物卡入标志ff从值1切换为值0。之后，egr阀54的开度ov与目标开度ov*大致一致。
36.在以上所说明的实施例的发动机装置中，在检测出egr阀54产生的异物的卡入且停止发动机12时，执行异物排除控制。由此，在执行异物排除控制时，难以发生发动机12的转速ne的变动，所以能够抑制给驾驶员带来违和感的情况。而且，egr阀54在开闭时微振动，所以能够更可靠地排除异物。
37.在实施例的搭载于汽车10的发动机装置中，在进行了点火开关断开指示而发动机12大致停止了旋转时，执行异物排除控制。但是，即使在点火开关接通(on)时，也可以以发动机12停止为条件执行异物排除控制。作为点火开关接通且发动机12停止的情况，例如能够举出在能够执行怠速停止控制的车辆中，发动机12伴随自动停止条件(怠速停止条件)的
成立而自动停止的情况。
38.在实施例的搭载于汽车10的发动机装置中，egr阀54由步进马达55驱动，在开闭时微振动。但是，egr阀54也可以由除此以外的马达等驱动。另外，认为：即使在egr阀54在开闭时不发生微振动的情况下，也能够通过egr阀54的反复的开闭而在某种程度上排除异物。
39.在实施例的发动机装置中，设为搭载于利用发动机12的输出进行行驶的汽车10的发动机装置，但也可以是搭载于除了发动机以外还具备行驶用的马达的混合动力车辆的发动机装置，也可以是搭载于建设设备等不移动的设备的发动机装置。
40.对实施例的主要要素与用于解决课题的技术方案(发明内容)一栏中所记载的发明的主要要素的对应关系进行说明。在实施例中，发动机12相当于“发动机”，egr装置50相当于“排气再循环装置”，egr管52相当于“连通管”，电子控制单元70相当于“控制装置”。
41.此外，实施例是用于具体地说明用于解决课题的技术方案一栏中所记载的发明的实施方式的一例，所以实施例的主要要素与用于解决课题的技术方案一栏中所记载的发明的主要要素的对应关系不对用于解决课题的技术方案一栏中所记载的发明的要素构成限定。即，关于用于解决课题的技术方案一栏中所记载的发明的解释应该基于该栏的记载来进行，实施例只不过是用于解决课题的技术方案一栏中所记载的发明的具体的一例。
42.以上，使用实施例对本发明的实施方式进行了说明，但本发明丝毫不限定于这样的实施例，在不脱离本发明的要旨的范围内，当然能够以各种方式实施。
43.本发明能够用于发动机装置的制造产业等。