本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)，并且更特別地涉及一種用于包括低壓EGR裝置的內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

常規(guī)地，已知一種包括EGR裝置的內(nèi)燃機(jī)，該EGR裝置將在渦輪的下游側(cè)處的排氣通道中流動(dòng)的排氣的一部分再循環(huán)至在壓縮機(jī)上游側(cè)處的進(jìn)氣通道。這樣的EGR裝置不同于將在渦輪的上游側(cè)處的排氣通道中流動(dòng)的排氣的一部分再循環(huán)至壓縮機(jī)下游側(cè)處的進(jìn)氣通道的EGR裝置，并且被稱(chēng)為低壓EGR裝置。

作為包括低壓EGR裝置的內(nèi)燃機(jī)，例如，引用日本專(zhuān)利特開(kāi)No.2010-223179中公開(kāi)的用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)。為了抑制從在EGR氣體與新鮮空氣彼此結(jié)合之后得到的進(jìn)氣氣體(下文中，稱(chēng)為“混合氣體”)中產(chǎn)生冷凝水，控制系統(tǒng)控制水冷型EGR冷卻器的制冷泵的轉(zhuǎn)速，并且執(zhí)行對(duì)通過(guò)EGR冷卻器的EGR氣體的除濕。在控制制冷泵的情況下，基于來(lái)自空氣流量計(jì)的輸出信號(hào)以及來(lái)自設(shè)置在空氣流量計(jì)附近的濕度傳感器的輸出信號(hào)，計(jì)算包含在與EGR氣體結(jié)合之前的新鮮空氣中的水蒸氣量Gaw。

引用列表

專(zhuān)利文獻(xiàn)

PTL1：日本專(zhuān)利特開(kāi)No.2010-223179

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問(wèn)題

順便提到，當(dāng)諸如裝載有上述內(nèi)燃機(jī)的車(chē)輛的可移動(dòng)本體在面臨霧(fog)的區(qū)域中行進(jìn)時(shí)，具有基本上100％濕度的包含薄霧(mist)的新鮮空氣穿過(guò)空氣流量計(jì)而流動(dòng)到壓縮機(jī)中。另外，當(dāng)壓縮機(jī)被驅(qū)動(dòng)時(shí)，流動(dòng)到壓縮機(jī)中的氣體被壓縮，以使得包含在壓縮氣體中的水蒸氣的局部壓力升高，并且壓縮氣體的溫度也升高，由此，飽和水蒸氣壓力增大。

這里，如果包含在壓縮氣體中的水蒸氣的局部壓力等于或者高于壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力，則壓縮氣體的濕度保持在100％。然而，如果包含在壓縮氣體中的水蒸氣的局部壓力變得低于壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力，則壓縮氣體的濕度變得低于100％。因此，如果在面臨霧的區(qū)域中行進(jìn)期間驅(qū)動(dòng)上述可移動(dòng)本體的壓縮機(jī)，則當(dāng)包含在由壓縮機(jī)壓縮后的氣體中的水蒸氣的局部壓力變得低于飽和水蒸氣壓力時(shí)，壓縮氣體的濕度變得低于100％。

當(dāng)壓縮氣體的濕度變得低于100％時(shí)，壓縮氣體周?chē)谋§F可以被蒸發(fā)。當(dāng)壓縮氣體周?chē)谋§F被蒸發(fā)時(shí)，包含在壓縮氣體中的水蒸氣的量增大。當(dāng)包含在壓縮氣體中的水蒸氣的量增大時(shí)，通過(guò)由壓縮機(jī)壓縮而減小的壓縮氣體的濕度再次增大，并且因此難以掌握壓縮氣體的濕度。另外，當(dāng)包含在壓縮氣體中的水蒸氣的量增大時(shí)，容易在壓縮氣體穿過(guò)中間冷卻器時(shí)由壓縮氣體產(chǎn)生冷凝水，并且成為中間冷卻器腐蝕的原因。

在這方面，上述控制系統(tǒng)通過(guò)設(shè)置在空氣流量計(jì)附近的濕度傳感器測(cè)量與EGR氣體混合之前的新鮮空氣的濕度。因此，不能掌握由壓縮機(jī)壓縮的氣體的濕度，并且不能避免上述問(wèn)題的出現(xiàn)。

為了解決上述問(wèn)題而做出本發(fā)明。也就是說(shuō)，本發(fā)明的目的是在用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)中準(zhǔn)確地得到由壓縮機(jī)壓縮的氣體的濕度，用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)基于濕度傳感器的輸出信號(hào)執(zhí)行關(guān)于經(jīng)過(guò)中間冷卻器的進(jìn)氣中的含水量的控制。

問(wèn)題的解決方案

本發(fā)明的第一方面是一種用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)，包括：壓縮機(jī)，其壓縮在內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣通道中流動(dòng)的進(jìn)氣；中間冷卻器，其冷卻由壓縮機(jī)壓縮的進(jìn)氣；以及濕度傳感器，其測(cè)量在進(jìn)氣通道中流動(dòng)的進(jìn)氣的濕度，并且控制系統(tǒng)基于來(lái)自濕度傳感器的輸出信號(hào)在驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)時(shí)執(zhí)行關(guān)于經(jīng)過(guò)中間冷卻器的進(jìn)氣的含水量的控制，其中濕度傳感器被設(shè)置在壓縮機(jī)與中間冷卻器之間的進(jìn)氣通道中。

本發(fā)明的第二方面是根據(jù)第一方面的控制系統(tǒng)，其中濕度傳感器被設(shè)置在壓縮機(jī)的正下游。

本發(fā)明的第三方面是根據(jù)第一或第二方面的控制系統(tǒng)，其中控制是將在中間冷卻器中產(chǎn)生的冷凝水的量限制為等于或者小于容許的量的控制。

本發(fā)明的第四方面是根據(jù)第一至第三方面中的任一項(xiàng)的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)還包括：EGR裝置，其將在連接至壓縮機(jī)的渦輪的下游側(cè)處的排氣通道中流動(dòng)的排氣的一部分再循環(huán)到壓縮機(jī)上游側(cè)處的進(jìn)氣通道。

本發(fā)明的有利效果

根據(jù)本發(fā)明，可以在用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)中準(zhǔn)確地得到由壓縮機(jī)壓縮的氣體的濕度，用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)基于濕度傳感器的輸出信號(hào)執(zhí)行關(guān)于經(jīng)過(guò)中間冷卻器的進(jìn)氣中的含水量的控制。

附圖說(shuō)明

圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1的用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)的配置的圖。

圖2是示出了在內(nèi)燃機(jī)的增壓操作期間，在進(jìn)氣通道中流動(dòng)的兩種空氣的壓力、溫度、露點(diǎn)溫度以及相對(duì)濕度的特性的圖。

圖3是示出了由ECU執(zhí)行的I/C溫度調(diào)節(jié)控制的例程的流程圖。

圖4是示出了由ECU執(zhí)行的EGR率控制的例程的流程圖。

圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3的用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)的配置的圖。

圖6是示出了由ECU執(zhí)行的EGR氣體溫度控制的例程的流程圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將基于附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)注意，在各個(gè)附圖中共同的元件被指定為相同的附圖標(biāo)記，并且將省略冗余的描述。另外，本發(fā)明不限于下述實(shí)施例。

實(shí)施例1

[系統(tǒng)配置的說(shuō)明]首先，將參照?qǐng)D1至圖3描述本發(fā)明的實(shí)施例1。

圖1是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例1的用于內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)的配置的圖。如圖1所示，本實(shí)施例的控制系統(tǒng)包括內(nèi)燃機(jī)10。內(nèi)燃機(jī)10被配置為直列式四缸(in-line four-cylinder)發(fā)動(dòng)機(jī)，其將裝載到諸如車(chē)輛的可移動(dòng)本體上。然而，內(nèi)燃機(jī)10的氣缸的數(shù)量以及氣缸布置不限于此。進(jìn)氣通道12和排氣通道14與內(nèi)燃機(jī)10的相應(yīng)氣缸連接。

空氣濾清器16被安裝在進(jìn)氣通道12的入口附近?？諝鉃V清器16具有空氣流量計(jì)18，該空氣流量計(jì)18輸出對(duì)應(yīng)于吸入進(jìn)氣通道12中的新鮮空氣的流量的信號(hào)。渦輪增壓器20的壓縮機(jī)20a被安裝在空氣濾清器16的下游。壓縮機(jī)20a由設(shè)置在排氣通道14中的渦輪20b的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)驅(qū)動(dòng)。水冷型中間冷卻器22被設(shè)置在壓縮機(jī)20a的下游側(cè)的進(jìn)氣通道12中。

電子控制的節(jié)流閥24被設(shè)置在中間冷卻器22的下游側(cè)的進(jìn)氣通道12中。在節(jié)流閥24的下游側(cè)的進(jìn)氣通道12被配置為連接到相應(yīng)氣缸的進(jìn)氣端口(未示出)的進(jìn)氣歧管26。進(jìn)氣歧管26包括用作均壓箱(surge tank)的收集部分26a以及將收集部分26a與相應(yīng)的進(jìn)氣端口連接的進(jìn)氣支管26b。

在壓縮機(jī)20a與中間冷卻器22之間的進(jìn)氣通道12中，設(shè)置有溫度傳感器28、壓力傳感器30以及濕度傳感器32。溫度傳感器28、壓力傳感器30以及濕度傳感器32是輸出對(duì)應(yīng)于在壓縮機(jī)20a與中間冷卻器22之間的進(jìn)氣通道12中流動(dòng)的氣體的溫度、壓力以及濕度的信號(hào)的傳感器。

這里，濕度傳感器32不是設(shè)置在中間冷卻器22側(cè)的進(jìn)氣通道12中，而是設(shè)置在壓縮機(jī)20a側(cè)的進(jìn)氣通道12中。濕度傳感器32更期望被設(shè)置在壓縮機(jī)20a的正下游的進(jìn)氣通道12中。由壓縮機(jī)20a壓縮的氣體(下文中稱(chēng)為“壓縮氣體”)的溫度在壓縮機(jī)20a的正下游處最高，并且朝向中間冷卻器22側(cè)而變低。因此，為了準(zhǔn)確地掌握壓縮氣體的濕度的特性(將在下文描述細(xì)節(jié))，濕度傳感器32期望被設(shè)置在這樣的位置。另外，從壓縮機(jī)20a的排氣端口到濕度傳感器32的安裝點(diǎn)的距離期望等于從排氣端口到溫度傳感器28的安裝點(diǎn)的距離，并且同時(shí)等于從排氣端口到壓力傳感器30的安裝點(diǎn)的距離。

在渦輪20b的下游側(cè)的排氣通道14中，包括用于凈化排氣的催化劑(例如，三元催化劑)34。

另外，該實(shí)施例的控制系統(tǒng)包括低壓EGR裝置36。低壓EGR裝置36包括EGR通道38，該EGR通道38連接催化劑34的下游側(cè)處的排氣通道14與壓縮機(jī)20a的上游側(cè)處的進(jìn)氣通道12。在EGR氣體被再循環(huán)到進(jìn)氣通道12時(shí)，從EGR氣體的流動(dòng)的上游側(cè)，將EGR冷卻器40和EGR閥42依次設(shè)置在EGR通道38的中途。包括EGR冷卻器40，以冷卻在EGR通道38中流動(dòng)的EGR氣體，并且包括EGR閥42，以調(diào)節(jié)EGR氣體的流量。

另外，本實(shí)施例的控制系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)裝置44。冷卻液循環(huán)裝置44包括用于循環(huán)冷卻液的冷卻液循環(huán)路徑46、用于將冷卻液循環(huán)到冷卻液循環(huán)路徑46中的電動(dòng)水泵48、以及散熱器50。中間冷卻器22的芯部(未示出)被連接到冷卻液循環(huán)路徑46。水泵48被驅(qū)動(dòng)以將冷卻液循環(huán)到冷卻液循環(huán)裝置44中，由此，在流經(jīng)中間冷卻器22的芯部的冷卻液與壓縮氣體之間進(jìn)行熱轉(zhuǎn)換，并且壓縮氣體被冷卻。

本實(shí)施例的控制系統(tǒng)還包括ECU(電子控制單元)60。ECU 60至少包括輸入/輸出接口、存儲(chǔ)器和CPU。輸入/輸出接口被設(shè)置為從安裝到內(nèi)燃機(jī)10和可移動(dòng)本體的各個(gè)傳感器獲取傳感器信號(hào)，并且設(shè)置為向內(nèi)燃機(jī)10包括的致動(dòng)器輸出操作信號(hào)。除了上述的空氣流量計(jì)18、溫度傳感器28、壓力傳感器30以及濕度傳感器32以外，ECU 60從中獲取信號(hào)的傳感器包括：用于測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的曲柄角傳感器52、用于測(cè)量收集部分26a中的壓力的壓力傳感器54、用于測(cè)量冷卻液循環(huán)裝置44中的冷卻液的溫度的水溫傳感器56等。除了上述的節(jié)流閥24、ECR閥42以及水泵48以外，ECU 60向其輸出操作信號(hào)的致動(dòng)器包括用于將燃料噴射到內(nèi)燃機(jī)10的氣缸或者進(jìn)氣端口中的燃料噴射閥等。在存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)用于控制內(nèi)燃機(jī)10的各種控制程序、映射等。CPU從存儲(chǔ)器讀取控制程序等并且執(zhí)行控制程序等，并且基于獲取(taken in)的傳感器信號(hào)產(chǎn)生操作信號(hào)。

[實(shí)施例1的特征]圖2是示出了在內(nèi)燃機(jī)的增壓操作期間，在進(jìn)氣通道中流動(dòng)的兩種空氣的壓力、溫度、露點(diǎn)溫度以及相對(duì)濕度的特性的圖。該兩種空氣的區(qū)別在于含水量，更具體地，該兩種空氣是具有接近100％的相對(duì)濕度的空氣(飽和狀態(tài)下的空氣：實(shí)線)和具有包含薄霧的大約100％的相對(duì)濕度的空氣(過(guò)飽和狀態(tài)下的空氣：虛線)。除含水量以外的狀態(tài)(在引入進(jìn)氣通道之前，兩種空氣的壓力、溫度、露點(diǎn)溫度以及相對(duì)濕度的狀態(tài)，引入兩種空氣的內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)，冷卻液循環(huán)裝置的水泵的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)等)相同。

如圖2所示，兩種空氣的壓力和溫度在壓縮機(jī)的下游側(cè)的進(jìn)氣通道中上升(圖2中的(a)和(b))。另外，在下游側(cè)的進(jìn)氣通道中，兩種空氣的露點(diǎn)也上升(圖2中的(c))。然而，這些露點(diǎn)溫度顯示出不同的特性。也就是說(shuō)，在過(guò)飽和狀態(tài)下的空氣的露點(diǎn)高于在飽和狀態(tài)下的空氣的露點(diǎn)。與露點(diǎn)相似，過(guò)飽和狀態(tài)下的空氣的濕度高于飽和狀態(tài)下的空氣的濕度(圖2中的(d))。

兩種空氣的露點(diǎn)和濕度由于下述原因顯示出不同的特性。也就是說(shuō)，當(dāng)空氣被壓縮機(jī)壓縮時(shí)，包含在壓縮空氣中的水蒸氣的局部壓力升高，并且壓縮空氣的溫度也升高，由此飽和水蒸氣壓力升高。這里，相對(duì)濕度表示為水蒸氣相對(duì)于飽和水蒸氣壓力的局部壓力，并且因此如果包含在通過(guò)壓縮機(jī)之后的空氣中的水蒸氣的局部壓力等于或者高于飽和水蒸氣壓力，則相對(duì)濕度保持接近100％。然而，如果水蒸氣的局部壓力不等于或者高于飽和水蒸氣壓力，則過(guò)飽和狀態(tài)下的空氣周?chē)谋§F可被蒸發(fā)。圖2(c)和(d)中的虛線示出了在該情況下，過(guò)飽和狀態(tài)下的空氣的露點(diǎn)和濕度的特性。因此，在圖2的(c)和(d)中，在過(guò)飽和狀態(tài)下的空氣的露點(diǎn)和濕度均高于在飽和狀態(tài)下的空氣的露點(diǎn)和濕度。

在通過(guò)壓縮機(jī)之后出現(xiàn)的兩種空氣之間的露點(diǎn)差和濕度差在穿過(guò)中間冷卻器時(shí)也類(lèi)似地發(fā)生。因此，當(dāng)中間冷卻器中的冷卻狀態(tài)固定而不考慮此類(lèi)的差時(shí)，當(dāng)處于過(guò)飽和狀態(tài)的氣體通過(guò)時(shí)，很可能產(chǎn)生許多冷凝水。在這種情況下，存在以下?lián)模河捎诋a(chǎn)生的冷凝水導(dǎo)致中間冷卻器的腐蝕以及在內(nèi)燃機(jī)10中發(fā)生失火。因此，在本實(shí)施例中，使用來(lái)自溫度傳感器28、壓力傳感器30和濕度傳感器32的輸出信號(hào)來(lái)執(zhí)行調(diào)節(jié)水泵48的轉(zhuǎn)速的控制(下文中，稱(chēng)為“I/C溫度調(diào)節(jié)控制”)。

如上所述，溫度傳感器28、壓力傳感器30和濕度傳感器32被設(shè)置在壓縮機(jī)20a與中間冷卻器22之間的進(jìn)氣通道12中。因此，可以準(zhǔn)確地掌握在中間冷卻器22上游側(cè)的進(jìn)氣通道12中流動(dòng)的壓縮氣體的溫度、壓力和濕度特性。因此，在執(zhí)行I/C溫度調(diào)節(jié)控制時(shí)，在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量可以被限制為等于或小于容許量。

圖3是示出了由ECU 60執(zhí)行的I/C溫度調(diào)節(jié)控制的例程的流程圖。應(yīng)注意，在渦輪20b開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)例程開(kāi)始，并且在每個(gè)預(yù)定的控制時(shí)間段重復(fù)執(zhí)行該例程。

在圖3所示的例程中，首先測(cè)量壓縮氣體的溫度、壓力和濕度、吸入進(jìn)氣通道12中的新鮮空氣的量、冷卻液循環(huán)裝置44中的冷卻液(下文中，稱(chēng)為“I/C冷卻液”)的溫度，并且估算EGR率(步驟S10)。更具體地，在該步驟中，基于來(lái)自溫度傳感器28、壓力傳感器30和濕度傳感器32的輸出信號(hào)，測(cè)量壓縮氣體的溫度、壓力和濕度。另外，基于來(lái)自空氣流量計(jì)18的輸出信號(hào)，測(cè)量新鮮空氣的量。另外，基于來(lái)自水溫傳感器56的輸出信號(hào)，測(cè)量I/C冷卻液的溫度。另外，基于測(cè)量的新鮮空氣的量以及關(guān)于EGR閥42的開(kāi)度的信息(例如，來(lái)自安裝在EGR閥42附近的開(kāi)度傳感器的輸出信號(hào)等)來(lái)估算EGR率。

隨后，計(jì)算壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力(步驟S12)。更具體地，在該步驟中，基于在步驟S10中測(cè)量的壓縮氣體的溫度和壓力以及提前存儲(chǔ)在ECU 60中的映射，來(lái)計(jì)算壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力。應(yīng)注意，壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力還可以通過(guò)將在步驟S10中測(cè)量的壓縮氣體的溫度和壓力輸入到模型計(jì)算公式中來(lái)計(jì)算，該模型計(jì)算公式設(shè)定在增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣通道中流動(dòng)的氣體的溫度和壓力與氣體的飽和水蒸氣壓力的關(guān)系。

隨后，基于內(nèi)燃機(jī)10的操作狀態(tài)，計(jì)算在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量的容許值(下文中稱(chēng)為“容許的冷凝水量”)(步驟S14)。更具體地，在該步驟中，基于來(lái)自曲柄角傳感器52和壓力傳感器54的輸出信號(hào)以及提前存儲(chǔ)在ECU 60中的映射來(lái)計(jì)算容許的冷凝水量。

隨后，計(jì)算中間冷卻器22的芯部的溫度的容許值(下文中稱(chēng)為“容許的I/C芯部溫度”)(步驟S16)。更具體地，在該步驟中，基于在步驟S10中測(cè)量的壓縮氣體的濕度、在步驟S10中估算的EGR率、在步驟S12中計(jì)算的壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力、在步驟S14中計(jì)算的容許的冷凝水量以及提前存儲(chǔ)在ECU 60中的映射來(lái)計(jì)算容許的I/C芯部溫度。

隨后，計(jì)算水泵48的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值(步驟S18)。更具體地，在該步驟中，基于在步驟S10中測(cè)量的I/C冷卻液的溫度、在步驟S16中計(jì)算的容許的I/C芯部溫度以及提前存儲(chǔ)在ECU 60中的映射來(lái)計(jì)算水泵48的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值。將計(jì)算的目標(biāo)值從ECU 60輸入到水泵48中，并且從而調(diào)節(jié)水泵48的轉(zhuǎn)速增大或減小。

如上所述，根據(jù)圖3所示的例程的過(guò)程，可以將在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量減少至等于或者小于容許的冷凝水量。因此，在過(guò)飽和狀態(tài)的氣體由壓縮機(jī)20a壓縮的情況下，可以將在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量減小至等于或者小于容許的冷凝水量。

順便提到，在上述的實(shí)施例1中，說(shuō)明了包括低壓EGR裝置36的控制系統(tǒng)作為示例。然而，本發(fā)明也可以應(yīng)用于不包括低壓EGR裝置36的控制系統(tǒng)。當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用到像這樣的無(wú)EGR系統(tǒng)的控制系統(tǒng)時(shí)，可以在假設(shè)圖3的步驟S10中的EGR率為零的狀態(tài)下執(zhí)行步驟S12的過(guò)程和之后的步驟。

另外，在上述的實(shí)施例1中，在由ECU 60執(zhí)行的I/C溫度調(diào)節(jié)控制時(shí)，通過(guò)使用來(lái)自溫度傳感器28的輸出信號(hào)測(cè)量壓縮氣體的溫度，并且通過(guò)使用來(lái)自壓力傳感器30的輸出信號(hào)測(cè)量壓縮氣體的壓力。然而，也可以通過(guò)估算而得到壓縮氣體的溫度和壓力。更具體地，可以基于通常設(shè)置在渦輪20b的旁路通道中的旁路閥(例如，廢氣門(mén)閥)的開(kāi)度來(lái)估算壓縮氣體的壓力。另外，可以基于用于內(nèi)燃機(jī)10的冷卻液的溫度來(lái)估算壓縮氣體的溫度?？梢曰趤?lái)自設(shè)置在不同于壓縮機(jī)20a與中間冷卻器22之間的進(jìn)氣通道12的位置處的溫度傳感器的輸出信號(hào)來(lái)估算壓縮氣體的溫度。應(yīng)注意，該修改可以類(lèi)似地應(yīng)用于下文描述的實(shí)施例2和實(shí)施例3中。

實(shí)施例2

[實(shí)施例2的特征]接下來(lái)，將參照?qǐng)D4描述本發(fā)明的實(shí)施例2。

本實(shí)施例具有在具有與實(shí)施例1相似的系統(tǒng)配置作為前提條件的ECU60中執(zhí)行圖4所示的例程的特征。在下文中，將進(jìn)行特征部分的說(shuō)明，并且將省略或者簡(jiǎn)化與實(shí)施例1共同的部分的說(shuō)明。

在上述實(shí)施例1中，為了將在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量限制為等于或者小于容許的量，執(zhí)行I/C溫度調(diào)節(jié)控制。在本實(shí)施例中執(zhí)行的控制的目的是相似的。然而，在本實(shí)施例中，執(zhí)行調(diào)節(jié)EGR閥42的開(kāi)度增大或減小的控制(下文中稱(chēng)為“EGR率控制”)，以代替調(diào)節(jié)水泵48的轉(zhuǎn)速的控制，其中在壓縮機(jī)20a的驅(qū)動(dòng)期間，水泵48的轉(zhuǎn)速固定。

當(dāng)水泵48的轉(zhuǎn)速固定時(shí)，在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量顯著地受中間冷卻器22的芯部的溫度(下文中稱(chēng)為“I/C芯部溫度”)與壓縮氣體的溫度之間的差影響。由于壓縮氣體的溫度與EGR率相關(guān)聯(lián)，因此如果執(zhí)行EGR率控制，則使溫度差變小，并且在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量可以被限制為等于或者小于容許的量。

圖4是示出了由ECU 60執(zhí)行的EGR率控制的例程的流程圖。應(yīng)注意，假設(shè)在渦輪20b開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)例程開(kāi)始，并且在每個(gè)預(yù)定的控制時(shí)間段重復(fù)執(zhí)行該例程。

在圖4所示的例程中，測(cè)量壓縮氣體的壓力和濕度、吸入進(jìn)氣通道12中的新鮮空氣量以及I/C冷卻液的溫度，并且估算I/C芯部溫度(步驟S20)。該步驟的過(guò)程基本上與圖3中的步驟S10的過(guò)程相同。圖3中的步驟S10的過(guò)程與該步驟的過(guò)程的區(qū)別在于：在圖3的步驟S10的過(guò)程中估算EGR率，而在該步驟的過(guò)程中估算I/C芯部溫度。在該步驟中，基于測(cè)量的I/C冷卻液的溫度以及水泵48的轉(zhuǎn)速來(lái)估算I/C芯部溫度。

隨后，計(jì)算壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力和容許的冷凝水量(步驟S22和步驟S24)。這些過(guò)程與圖3的步驟S12和S14的過(guò)程相同。

隨后，計(jì)算EGR率的容許值(下文中，稱(chēng)為“容許的EGR率”)(步驟S26)。更具體地，在該步驟中，基于步驟S20中測(cè)量的壓縮氣體的濕度、步驟S20中估算的I/C芯部溫度、步驟S22中計(jì)算的壓縮氣體的飽和水蒸氣壓力、步驟S24中計(jì)算的容許的冷凝水量以及提前存儲(chǔ)在ECU 60中的映射來(lái)計(jì)算容許的EGR率。

隨后，EGR閥42的開(kāi)度的目標(biāo)值被計(jì)算(步驟S28)。更具體地，在該步驟中，基于步驟S20中測(cè)量的新鮮空氣量和步驟S26中計(jì)算的容許的EGR率計(jì)算EGR閥42的開(kāi)度的目標(biāo)值。將計(jì)算的目標(biāo)值從ECU 60輸入到EGR閥42，從而調(diào)節(jié)EGR閥42的開(kāi)度增大或減小。

如上所述，根據(jù)圖4所示的例程的過(guò)程，能夠得到與上述實(shí)施例1的效果相似的效果。

實(shí)施例3

[系統(tǒng)配置的說(shuō)明]接下來(lái)，將參照?qǐng)D5和圖6描述本發(fā)明的實(shí)施例3。應(yīng)注意，在本實(shí)施例中，前提條件是EGR冷卻器40是水冷型。

圖5是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3的內(nèi)燃機(jī)的控制系統(tǒng)的配置的圖。如圖5所示，本實(shí)施例的控制系統(tǒng)包括設(shè)置在EGR冷卻器40上游側(cè)(也就是，EGR冷卻器40的排氣通道14側(cè))的EGR通道38中的溫度傳感器62。溫度傳感器62是輸出對(duì)應(yīng)于EGR氣體在通過(guò)EGR冷卻器40之前的溫度的信號(hào)的傳感器。

另外，本實(shí)施例的控制系統(tǒng)包括冷卻液循環(huán)裝置64。冷卻液循環(huán)裝置64包括用于循環(huán)冷卻液的冷卻液循環(huán)路徑66、用于將冷卻液循環(huán)到冷卻液循環(huán)路徑66中的電動(dòng)水泵68以及散熱器70。EGR冷卻器40的內(nèi)部槽道(未示出)連接至冷卻液循環(huán)路徑66。驅(qū)動(dòng)水泵68以將冷卻液循環(huán)到冷卻液循環(huán)裝置64中，由此在EGR冷卻器40的內(nèi)部槽道中流動(dòng)的冷卻液與EGR氣體之間進(jìn)行熱交換，并且EGR氣體被冷卻。

除了溫度傳感器62以外，用于測(cè)量冷卻液循環(huán)裝置64中的冷卻液的溫度的水溫傳感器72連接至ECU 60的輸入側(cè)。水泵68被連接至ECU 60的輸出側(cè)。

[實(shí)施例3的特征]在上述實(shí)施例1中，執(zhí)行I/C溫度調(diào)節(jié)控制，以將中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量限制為等于或者小于容許的量。在本實(shí)施例中執(zhí)行的控制的目的是相同的。然而，在本實(shí)施例中，在壓縮機(jī)20a被驅(qū)動(dòng)的同時(shí)，執(zhí)行調(diào)節(jié)水泵68的轉(zhuǎn)速以增大或減小轉(zhuǎn)速的控制(下文中稱(chēng)為“EGR氣體溫度控制”)。應(yīng)注意，在本實(shí)施例中，如同上述實(shí)施例2，假設(shè)水泵48的轉(zhuǎn)速為固定的。

如上述實(shí)施例2所述，當(dāng)水泵48的轉(zhuǎn)速固定時(shí)，在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量受I/C芯部溫度與壓縮氣體的溫度之間的溫度差的顯著影響。由于壓縮氣體的溫度與EGR氣體溫度相關(guān)聯(lián)，如果執(zhí)行EGR氣體溫度控制，則使得溫度差較小，并且在中間冷卻器22中產(chǎn)生的冷凝水的量可以被限制為等于或者小于容許的量。

圖6是示出了由ECU 60執(zhí)行的EGR氣體溫度控制的例程的流程圖。應(yīng)注意，假設(shè)在渦輪20b開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)例程開(kāi)始，并且在每個(gè)預(yù)定的控制時(shí)間段重復(fù)執(zhí)行該例程。

在圖6所示的例程中，首先測(cè)量壓縮氣體的溫度、壓力和濕度、EGR氣體的溫度、吸入進(jìn)氣通道12中的新鮮空氣的量、I/C冷卻液的溫度以及冷卻液循環(huán)裝置64中的冷卻液(下文中稱(chēng)為“EGR冷卻液”)的溫度，并且估算EGR率和I/C芯部溫度(步驟S30)。更具體地，在該步驟中，基于來(lái)自溫度傳感器28、壓力傳感器30以及濕度傳感器32的輸出信號(hào)測(cè)量壓縮氣體的溫度、壓力和濕度。另外，基于來(lái)自溫度傳感器62的輸出信號(hào)測(cè)量EGR氣體的溫度。另外，基于來(lái)自空氣流量計(jì)18的輸出信號(hào)測(cè)量新鮮空氣量。另外，基于來(lái)自水溫傳感器56的輸出信號(hào)測(cè)量I/C冷卻液的溫度。另外，基于來(lái)自水溫傳感器72的輸出信號(hào)測(cè)量EGR冷卻液的溫度。另外，基于測(cè)量的新鮮空氣量以及關(guān)于EGR閥42的開(kāi)度的信息(例如，來(lái)自安裝在EGR閥42附近的開(kāi)度傳感器的輸出信號(hào)等)估算EGR率。另外，基于測(cè)量的I/C冷卻液的溫度和水泵48的轉(zhuǎn)速估算I/C芯部溫度。

隨后，計(jì)算壓縮氣體的飽和水蒸汽壓力和容許的冷凝水量(步驟S32和S34)。這些步驟中的過(guò)程與圖3的步驟S12和S14的過(guò)程相同。

隨后，計(jì)算EGR氣體溫度的容許值(容許的EGR氣體溫度)(步驟S36)。更具體地，在該步驟中，基于步驟S30中測(cè)量的壓縮氣體的濕度、步驟S30中估算的EGR率和I/C芯部溫度、步驟S32中計(jì)算的壓縮氣體的飽和水蒸汽壓力、步驟S34中計(jì)算的容許的冷凝水量以及提前存儲(chǔ)在ECU 60中的映射來(lái)計(jì)算容許的EGR氣體溫度。

隨后，計(jì)算水泵68的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值(步驟S38)。更具體地，在該步驟中，基于步驟S30中測(cè)量的EGR氣體和EGR冷卻液的溫度、步驟S36中計(jì)算的容許的EGR氣體溫度以及提前存儲(chǔ)在ECU 60中的映射來(lái)計(jì)算水泵68的轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值。將計(jì)算的目標(biāo)值從ECU 60輸入到水泵68，從而調(diào)節(jié)水泵68的轉(zhuǎn)速增大或減小。

如上所述，根據(jù)圖6所示的例程的過(guò)程，可以得到與上述實(shí)施例1的效果相似的效果。

順便提到，在上述實(shí)施例3中，基于來(lái)自溫度傳感器62的輸出信號(hào)測(cè)量EGR氣體的溫度。然而，溫度傳感器62的位置可能在催化劑34下游側(cè)的排氣通道14中。可以通過(guò)已知的估算方法獲得EGR氣體的溫度。

參考標(biāo)記表

10 內(nèi)燃機(jī)

12 進(jìn)氣通道

14 排氣通道

18 空氣流量計(jì)

20 渦輪增壓器

20a 壓縮機(jī)

20b 渦輪

22 中間冷卻器

28、62 溫度傳感器

30、54 壓力傳感器

56、72 水溫傳感器

32 濕度傳感器

36 低壓EGR裝置

60 ECU