发动机的控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种发动机控制装置，该发动机控制装置包括用于使废气再循环到进 气系统的废气再循环系统和可变几何涡轮增压器。
【背景技术】
[0002] 传统的废气再循环系统（在下文中称为"EGR系统"）使从发动机排放的废气的一 部分再循环到进气系统，以提高排气性能。EGR系统将废气的一部分与进入的空气混合，以 降低混合空气的燃烧温度，从而减少氮氧化合物（NOx)的排放。EGR系统包括连接发动机的 排气系统与进气系统的路径和用于调节路径中的废气的流量（在下文中称为"EGR量"）的 阀。通过控制器控制阀的开度。
[0003] 实际使用的一些发动机装备有包括涡轮的涡轮增压器，涡轮通过废气的能量而旋 转，并且驱动同轴地设置到那里的压缩机，以将压缩空气增压到汽缸，从而增大发动机的输 出转矩。近年来，可变几何涡轮增压器已经普及，可变几何涡轮增压器在涡轮增压器的涡轮 附近包括称为可变叶片的流量调节机构。可变几何涡轮增压器是这样的增压器：能够通过 调节可变叶片的开度并从而控制涡轮上的废气的流速来控制其增压压力。在装备有这样的 可变几何涡轮增压器的发动机中，通过响应于运转状态调节可变叶片的开度来执行发动机 的进气歧管中的压力（在下文中称为"进气歧管压力"）的反馈控制，以使进气歧管压力保 持在目标压力。
[0004] EGR系统分为两类，S卩，用于使废气从涡轮上游的排气系统中的位置再循环到压缩 机下游的进气系统中的位置的高压EGR系统，和用于使废气从涡轮下游的排气系统中的位 置再循环到压缩机上游的进气系统中的位置的低压EGR系统。称为"双回路EGR系统"的 EGR系统包括高压EGR系统和低压EGR系统两者。双回路EGR系统对于减少包含在废气中 的NOx非常有效。
[0005] 对于装备有这样的双回路EGR系统的发动机，提出了响应于发动机的运转状态切 换EGR系统的一些技术。一些技术能够减少排放，例如，通过响应于发动机上的高负荷选择 单独激活低压EGR系统的低压单独区域，并且响应于发动机上的低负荷或中负荷选择激活 高压EGR系统和低压EGR系统两者的组合区域（例如，参见专利文献1)。对于双回路EGR 系统，同样响应于运转状态通过EGR控制来调节作为高压EGR的量与低压EGR的量之和的 总EGR量。
[0006] 引用列表
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本未审查专利申请公开No. 2007-315371
【发明内容】
[0009] 技术问题
[0010] 尽管存在可调节压力的涡轮增压器，但是在专利文献1中公开的技术在没有进气 歧管压力的反馈控制的情况下单独进行EGR控制，并从而在判定控制的有效性上有困难。 换句话说，由于意外的干扰，该控制可能引起不期望的结果。因为反馈控制反映其结果，所 以这样的干扰在进气歧管压力的反馈控制上不是问题。
[0011] 不幸的是，在包括可变几何涡轮增压器和双回路EGR系统两者的发动机中，并行 执行的进气歧管压力的反馈控制和EGR控制可能互相干涉。具体地，在进气歧管压力的反 馈控制和EGR控制两者之下，即使当进气歧管压力和总EGR量可能达到各自的目标值时，也 存在这样的可能性：高压EGR的量（高压EGR量）与低压EGR的量（低压EGR量）之间的 比例（平衡）不是期望的比例，并且可变叶片的开度也不适当。尽管产生了这样的不适当 情况，但是进气歧管压力和总EGR量达到各自的目标值，并且然后进入稳定的状态。
[0012] 高压EGR量的变化改变了通过涡轮的废气的流量，这改变了涡轮的旋转速度，而 且改变了进气歧管压力。特别地，比期望的更加显著地变化的高压EGR量比由于调节可变 叶片的开度而引起的进气歧管压力的改变更加快速地改变了进气歧管压力，导致进气歧管 压力的不适当的反馈控制。换句话说，在进气歧管压力的反馈控制的执行期间，如果高压 EGR量比期望更加显著地变化，则进气歧管压力可能达到目标压力，而可变叶片的开度处于 不适当的状态。
[0013] 另外，在EGR控制中，将总EGR量，S卩，高压EGR量与低压EGR量之和调节为目标量。 从而，高压EGR量的意外增加导致低压EGR量的相应减少。换句话说，如果高压EGR量在进 气歧管压力的反馈控制和EGR控制两者之下显著变化，则无视可变叶片的不适当开度以及 高压EGR量与低压EGR量之间的不平衡率，进气歧管压力和总EGR量可能达到各自的目标 值。
[0014] 能够通过与监视高压EGR量与低压EGR量之间的平衡并行的EGR控制来避免该问 题。不幸的是，这样的构造复杂并且昂贵。此外，高压EGR量与低压EGR量之间的不平衡率 可能引起进入的空气的温度偏离适于提高排气性能的温度，导致不良的排气性能。
[0015] 已经完成以解决上述问题的本发明的目的是提供一种包括可变几何涡轮增压器 和双回路EGR系统的发动机的控制装置，该发动机的控制装置能够适当地执行进气系统压 力的反馈控制和EGR控制两者，同时维持两个EGR量之间的平衡。本发明的另一个目的是 提供从在下面的【具体实施方式】中描述的各个特性衍生、而不是从传统技术中衍生出的有益 效果。
[0016] 解决问题的方案
[0017] (1)本文公开的发动机的控制装置包括：可变几何涡轮增压器，其包括安置在排 气路径中的涡轮、安置在进气路径中的压缩机、和用于调节流量的叶片；第一再循环系统， 其包括调节第一路径中的废气的流量的第一调节器，所述第一路径将所述涡轮的上游位置 连接到所述压缩机的下游位置；和第二再循环系统，其包括调节第二路径中的废气的流量 的第二调节器，所述第二路径将所述涡轮的下游位置连接到所述压缩机的上游位置。
[0018] 该控制装置还包括：再循环控制部，其通过响应于车辆的运转状态控制所述第一 调节器和所述第二调节器而在单独使用与组合使用之间切换，所述单独使用激活所述第一 再循环系统和所述第二再循环系统中的一个，并且所述组合使用激活所述第一再循环系统 和所述第二再循环系统两者；以及压力控制部，其通过响应于所述运转状态调节所述叶片 的开度而在所述压缩机的所述下游位置进行进气系统压力的反馈控制。在利用所述再循环 控制部从所述单独使用切换为所述组合使用的预定期间，所述压力控制部禁止所述反馈控 制，并且进行所述进气系统压力的前馈控制。
[0019] 优选地，所述压缩机的下游位置的进气系统压力可以是发动机的进气歧管中的压 力（进气歧管压力）。
[0020] (2)优选地，所述控制装置可以还包括：压力传感器，其检测所述进气系统压力； 和计算部，其响应于所述运转状态而计算所述进气系统压力的目标压力。在这种情况下，如 果由所述压力传感器检测的所述进气系统压力与由所述计算部计算的所述目标压力之差 的绝对值变得等于或小于预定值，则所述压力控制部可以优选地重启所述反馈控制。换句 话说，如果有所述压力传感器检测的所述进气系统压力与所述目标压力之差的绝对值变得 等于或小于所述预定值，则所述压力控制部可以优选地从所述前馈控制切换为所述反馈控 制。
[0021] (3)如果在通过所述再循环控制部从所述单独使用切换为所述组合使用时的所述 发动机上的负荷的变化等于或大于预定负荷时，所述压力控制部可以优选地禁止所述反馈 控制，并且进行所述进气系统压力的前馈控制。
[0022] (4)所述压力控制部可以优选地在所述前馈控制中将所述叶片的开度调节为对应 于所述进气系统压力的目标压力的目标叶片开度，所述目标叶片开度对应于响应于所述运 转状态预先设定的所述进气系统压力的所述目标压力。
[0023] (5)优选地，在高压单独使用和所述组合使用中，所述再循环控制部可以对所述第 一调节器进行前馈控制，所述高压单独使用单独激活所述第一再循环系统。
[0024] 有益效果
[0025] 在两个再循环系统从单独使用切换为组合使用的预定时期期间，发动机控制装置 禁止进气系统压力的反馈控制。从而，在预定时期期间，该装置能够防止对第一和第二调节 器的控制（EGR控制）与进气系统压力的反馈控制之间的干涉。此外，在两个再循环系统从 单独使用切换为组合使用的预定时期期间，进气系统压力处于前馈