Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

1. Область техники, к которой относится изобретение

[0001] Изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания.

2. Уровень техники

[0002] В уровне техники раскрыта технология, связанная с управлением объемом EGR для дизельного двигателя, оснащенного устройством EGR, например, в публикации заявки на патент Японии № 2003-166445 (JP 2003-166445 А). Согласно этой технологии, целевая степень открытия впускного дроссельного клапана продолжает вычисляться даже в середине управления с обратной связью посредством клапана EGR в случае, когда как клапан EGR, так и впускной дроссельный клапан подвергаются управлению с обратной связью, и фактическая степень открытия впускного дроссельного клапана, между тем, фиксируется как полное открытие. Затем во время переключения с управления посредством клапана EGR на управление посредством впускного дроссельного клапана, впускной дроссельный клапан инициирует работу из уже вычисленной оптимальной целевой степени открытия, и толчок в результате резкого повышения крутящего момента, который обусловлен переключением, предотвращается.

[0003] Кроме того, согласно технологии, которая раскрыта в JP 2003-166445 А, описанной выше, клапан EGR поддерживается полностью открытым, и постепенное закрытие впускного дроссельного клапана выполняется по мере того, как снижается объем всасываемого воздуха в случае, когда объем EGR является недостаточным несмотря на полное открытие клапана EGR. Затем дифференциальное давление через клапан EGR может быть увеличено, и в силу этого получается большой объем EGR.

[0004] Для подавления ухудшения характеристик по выбросам, объем воздуха двигателя внутреннего сгорания должен точно управляться при целевом значении посредством управления регулирующим клапаном, таким как клапан EGR, и дизельным дроссельным клапаном. Один из важных элементов относительно этого требования заключается в том, чтобы обеспечивать скорость отклика при управлении и сходящиеся рабочие характеристики регулирующего клапана. Параметр, который влияет на скорость отклика при управлении и сходящиеся рабочие характеристики регулирующего клапана, представляет собой дифференциальное давление газа через регулирующий клапан, и скорость отклика при управлении клапана обеспечивается в той мере, в какой дифференциальное давление обеспечивается равным по меньшей мере значению, которое определяется посредством свойств клапана.

[0005] Тем не менее, вышеописанная технология не учитывает ничего относительно дифференциальных давлений через клапан EGR и впускной дроссельный клапан. «Дифференциальное давление в клапане» согласно этому подробному описанию относится к дифференциальному давлению между передним давлением и задним давлением, причем давление газа на стороне впуска целевого клапана представляет собой переднее давление, а давление газа на стороне выпуска целевого клапана представляет собой заднее давление. Соответственно, в состоянии управления, в котором клапан EGR полностью открыт, например, дифференциальное давление через клапан EGR является недостаточным, и скорость отклика при управлении не может обеспечиваться в некоторых случаях. Кроме того, согласно технологии из уровня техники, описанной выше, впускной дроссельный клапан находится в состоянии полного открытия во время переключения с управления клапаном EGR на управление впускным дроссельным клапаном. Соответственно, сразу после того, как инициируется управление впускным дроссельным клапаном, скорость отклика при управлении впускного дроссельного клапана не может быть обеспечена, и быстрая сходимость к целевому значению может быть невозможной. Как описано выше, согласно технологии из уровня техники, описанной выше, скорость отклика при управлении не всегда обеспечивается до и после переключения в случае переключения между управлением клапаном EGR и управлением впускным дроссельным клапаном.

[0006] Если скорость отклика при управлении регулирующего клапана является единственной проблемой, высокое дифференциальное давление через регулирующий клапан может поддерживаться в любой момент времени. Тем не менее, в этом случае ухудшение эффективности использования топлива, которое обусловлено увеличением сопротивления канала потока, приводит к проблеме. Как описано выше, существует компромиссное соотношение между скоростью отклика при управлении регулирующего клапана и эффективностью использования топлива, и требуется разработка технологии, достигающей и того, и другого одновременно.

Раскрытие изобретения

[0007] Изобретение осуществлено с учетом вышеописанных проблем, и его задача заключается в создании устройства управления для двигателя внутреннего сгорания, с помощью которого может обеспечиваться скорость отклика при управлении до и после переключения управления, и может подавляться ухудшение эффективности использования топлива в двигателе внутреннего сгорания, который допускает переключение между управлением объемом свежего воздуха с использованием дизельного дроссельного клапана и управлением объемом свежего воздуха с использованием клапана EGR.

[0008] Для решения задачи, описанной выше, первый вариант осуществления изобретения предусматривает устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, причем двигатель внутреннего сгорания имеет дроссельный клапан, размещенный во впускном канале, канал EGR, обеспечивающий рециркуляцию выхлопного газа на сторону за дроссельным клапаном во впускном канале, и клапан EGR, размещенный в канале EGR, и устройство управления выполнено с возможностью осуществления управления объемом свежего воздуха дроссельным клапаном для определения степени закрытия дроссельного клапана посредством управления с обратной связью таким образом, чтобы вызвать приближение объема свежего воздуха или количественного параметра состояния, коррелированного с объемом свежего воздуха, к целевому значению, и управление объемом свежего воздуха клапаном EGR для определения степени открытия клапана EGR посредством управления с обратной связью таким образом, чтобы вызвать приближение объема свежего воздуха или количественного параметра состояния, коррелированного с объемом свежего воздуха, к целевому значению, причем устройство управления включает в себя средство управления дифференциальным давлением для выполнения управления дифференциальным давлением дроссельного клапана и управления дифференциальным давлением клапана EGR, причем управление дифференциальным давлением дроссельного клапана представляет собой управление для приведения в соответствие первого дифференциального давления, которое является разностью между давлением газа на стороне впуска дроссельного клапана и давлением газа на стороне выпуска дроссельного клапана во впускном канале, целевому дифференциальному давлению дроссельного клапана в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха клапаном EGR, и управление дифференциальным давлением клапана EGR представляет собой управление для приведения в соответствие второго дифференциального давления, которое является разностью между давлением газа на стороне впуска клапана EGR и давлением газа на стороне выпуска клапана EGR в канале EGR, целевому дифференциальному давлению клапана EGR в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха дроссельным клапаном, и средство управления переключением для переключения на управление объемом свежего воздуха клапаном EGR в случае, когда первое дифференциальное давление падает ниже целевого дифференциального давления дроссельного клапана в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха посредством дроссельного клапана, и для переключения на управление объемом свежего воздуха посредством дроссельного клапана в случае, если второе дифференциальное давление падает ниже целевого дифференциального давления клапана EGR в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха клапаном EGR.

[0009] Во втором варианте осуществления изобретения согласно первому варианту осуществления изобретения, средство управления дифференциальным давлением имеет средство вычисления степени закрытия для вычисления степени закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана, которая представляет собой степень закрытия дроссельного клапана для обеспечения соответствия первого дифференциального давления целевому дифференциальному давлению дроссельного клапана, и выполнено с возможностью управления степенью закрытия дроссельного клапана как степенью закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана в ходе управления дифференциальным давлением дроссельного клапана, и средство управления переключением выполнено с возможностью переключения на управление объемом свежего воздуха посредством клапана EGR в случае, когда степень закрытия дроссельного клапана падает ниже степени закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха падает дроссельного клапана.

[0010] В третьем варианте осуществления изобретения согласно второму варианту осуществления изобретения, средство вычисления степени закрытия выполнено с возможностью вычисления степени закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана посредством использования фактического объема свежего воздуха двигателя внутреннего сгорания и количественных параметров состояния газа через дроссельный клапан.

[0011] В четвертом варианте осуществления изобретения согласно второму варианту осуществления изобретения, средство вычисления степени закрытия выполнено с возможностью вычисления степени закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана на основании рабочих условий двигателя внутреннего сгорания и окружающих условий, включающих в себя температуру охлаждающей воды, атмосферное давление или температуру атмосферного воздуха.

[0012] В пятом варианте осуществления изобретения согласно первому варианту осуществления изобретения, средство управления дифференциальным давлением выполнено с возможностью получения фактического значения первого дифференциального давления и определения степени закрытия дроссельного клапана посредством управления с обратной связью таким образом, чтобы вызвать приближение фактического значения к целевому дифференциальному давлению дроссельного клапана в ходе управления дифференциальным давлением дроссельного клапана.

[0013] Шестой вариант осуществления изобретения согласно любому из второго-пятого варианта осуществления изобретения дополнительно включает в себя средство вычисления целевого дифференциального давления дроссельного клапана для вычисления целевого дифференциального давления дроссельного клапана в соответствии со степенью открытия клапана EGR.

[0014] В седьмом варианте осуществления изобретения согласно любому из первого-шестого варианта осуществления изобретения, средство управления дифференциальным давлением имеет средство вычисления степени открытия для вычисления степени открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR, которое представляет собой степень открытия клапана EGR для обеспечения соответствия второго дифференциального давления целевому дифференциальному давлению клапана EGR, и выполнено с возможностью управления степенью открытия клапана EGR как степенью открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR в ходе управления дифференциальным давлением клапана EGR, и средство управления переключением выполнено с возможностью переключения на управление объемом свежего воздуха дроссельным клапаном в случае, когда степень открытия клапана EGR превышает степень открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха клапаном EGR.

[0015] В восьмом варианте осуществления изобретения согласно седьмому варианту осуществления изобретения, средство вычисления степени открытия выполнено с возможностью вычисления степени открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR посредством использования фактического объема газа EGR двигателя внутреннего сгорания и количественных параметров состояния газа в клапане EGR.

[0016] В девятом варианте осуществления изобретения согласно седьмому варианту осуществления изобретения, средство вычисления степени открытия выполнено с возможностью вычисления степени открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR на основании рабочих условий двигателя внутреннего сгорания и окружающих условий, включающих в себя температуру охлаждающей воды, атмосферное давление или температуру атмосферного воздуха.

[0017] В десятом варианте осуществления изобретения согласно любому из первого-шестого варианта осуществления изобретения, средство управления дифференциальным давлением выполнено с возможностью получения фактического значения второго дифференциального давления и определения степени открытия клапана EGR посредством управления с обратной связью таким образом, чтобы вызвать приближение фактического значения к целевому дифференциальному давлению клапана EGR в ходе управления дифференциальным давлением клапана EGR.

[0018] Одиннадцатый вариант осуществления изобретения согласно любому из седьмого-десятого варианта осуществления изобретения дополнительно включает в себя средство вычисления целевого дифференциального давления клапана EGR для вычисления целевого дифференциального давления клапана EGR в соответствии со степенью закрытия дроссельного клапана.

[0019] Первый вариант осуществления изобретения выполнен с возможностью разрешения переключения между управлением объемом свежего воздуха дроссельным клапаном для определения степени закрытия дроссельного клапана посредством управления с обратной связью и управлением объемом свежего воздуха посредством клапана EGR для определения степени открытия клапана EGR посредством управления с обратной связью в ходе управления объемом свежего воздуха, при котором объему свежего воздуха или количественному параметру состояния, коррелированному с объемом свежего воздуха, разрешается приближаться к целевому значению. Согласно первому варианту осуществления изобретения, второе дифференциальное давление, которое представляет собой дифференциальное давление в клапане EGR, управляется таким образом, что оно соответствует целевому дифференциальному давлению клапана EGR в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха посредством дроссельного клапана, и первое дифференциальное давление, которое представляет собой дифференциальное давление в дроссельном клапане, управляется таким образом, что оно соответствует целевому дифференциальному давлению дроссельного клапана в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха посредством клапана EGR. Кроме того, согласно первому варианту осуществления изобретения, переключение с управления объемом свежего воздуха посредством дроссельного клапана на управление объемом свежего воздуха посредством клапана EGR выполняется в случае, если дифференциальное давление в дроссельном клапане падает ниже целевого дифференциального давления дроссельного клапана в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха посредством дроссельного клапана, и переключение с управления объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR на управление объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана выполняется в случае, если дифференциальное давление в клапане EGR падает ниже целевого дифференциального давления клапана EGR в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха посредством клапана EGR. Дифференциальное давление в клапане, которое используется для управления объемом свежего воздуха, является индексом относительно того, могут или нет обеспечиваться скорость отклика при управлении и сходящиеся рабочие характеристики. Кроме того, дифференциальное давление в клапане, которое не используется для управления объемом свежего воздуха, является индексом эффективности использования топлива. Согласно изобретению, эти дифференциальные давления в клапанах управляются таким образом, что они соответствуют соответствующим целевым дифференциальным давлениям во время переключения управления объемом свежего воздуха, и в силу этого управление для подавления ухудшения эффективности использования топлива может выполняться, в то время как скорость отклика при управлении и сходящиеся рабочие характеристики обеспечиваются до и после переключения.

[0020] Согласно второму варианту осуществления изобретения, вычисляется степень закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана для дифференциального давления в дроссельном клапане таким образом, что оно соответствует целевому дифференциальному давлению дроссельного клапана. Затем переключение с управления объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана на управление объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR выполняется в случае, когда степень закрытия дроссельного клапана падает ниже степени закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана. Следовательно, согласно изобретению, время, когда дифференциальное давление в дроссельном клапане достигает целевого дифференциального давления дроссельного клапана, может быть точно определено на основании степени закрытия дроссельного клапана, и в силу этого переключение с управления объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана на управление объемом свежего воздуха посредством клапана EGR может выполняться в оптимальное время.

[0021] Согласно третьему варианту осуществления изобретения, вычисляется степень закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана для дифференциального давления через дроссельный клапан, чтобы достигать целевого дифференциального давления дроссельного клапана, на основании фактического объема свежего воздуха и количественных параметров состояния газа в дроссельном клапане. В случае, когда коррекция для соответствия окружающим условиям выполняется в ходе управления объемом свежего воздуха для двигателя внутреннего сгорания, эффект коррекции отражается в фактическом объеме свежего воздуха. Следовательно, согласно изобретению, степень закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана, соответствующего окружающим условиям, может вычисляться на основании рабочих условий, включающих в себя фактический объем свежего воздуха.

[0022] Согласно четвертому варианту осуществления изобретения, вычисляется степень закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана для дифференциального давления через дроссельный клапан, чтобы достигать целевого дифференциального давления дроссельного клапана, на основании рабочих условий двигателя внутреннего сгорания и окружающих условий, включающих в себя температуру охлаждающей воды, атмосферное давление или температуру атмосферного воздуха. Следовательно, согласно изобретению, может вычисляться степень закрытия для управления дифференциальным давлением дроссельного клапана, отражающего окружающие условия.

[0023] Согласно пятому варианту осуществления изобретения, дифференциальное давление в дроссельном клапане в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR управляется как целевое дифференциальное давление дроссельного клапана посредством управления с обратной связью. Следовательно, согласно изобретению, дифференциальному давлению в дроссельном клапане в то время, когда выполняется переключение на управление объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана, может разрешаться точно приближаться к целевому дифференциальному давлению дроссельного клапана.

[0024] Согласно шестому варианту осуществления изобретения, целевое дифференциальное давление дроссельного клапана вычисляется в соответствии со степенью открытия клапана EGR. По мере того, как снижается степень открытия клапана EGR, вероятность немедленного выполнения переключения с управления объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR на управление объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана становится меньшей. Другими словами, степень открытия клапана EGR является индексом для вероятности переключения управления объемом свежего воздуха с управления объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR на управление объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана. Следовательно, согласно изобретению, может выполняться вычисление целевого дифференциального давления дроссельного клапана с учетом вероятности переключения управления объемом свежего воздуха.

[0025] Согласно седьмому варианту осуществления изобретения, вычисляется степень открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR для дифференциального давления в клапане EGR, чтобы достигать целевого дифференциального давления клапана EGR. Затем переключение с управления объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR на управление объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана выполняется в случае, если когда степень открытия клапана EGR превышает степень открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR. Следовательно, согласно изобретению, время, когда дифференциальное давление в клапане EGR достигает целевого дифференциального давления клапана EGR, может быть точно определено на основании степени открытия клапана EGR, и в силу этого переключение с управления объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR на управление объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана может выполняться в оптимальное время.

[0026] Согласно восьмому варианту осуществления изобретения, вычисляется степень открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR для дифференциального давления в клапане EGR, чтобы достигать целевого дифференциального давления клапана EGR, на основании фактического объема газа EGR и количественных параметров состояния газа в клапане EGR. В случае, когда коррекция для соответствия окружающим условиям выполняется в ходе управления объемом свежего воздуха для двигателя внутреннего сгорания, эффект коррекции отражается в фактическом объеме свежего воздуха. Следовательно, согласно изобретению, степень открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR, соответствующего окружающим условиям, может вычисляться на основании рабочих условий, включающих в себя фактический объем свежего воздуха.

[0027] Согласно девятому варианту осуществления изобретения, вычисляется степень открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR для дифференциального давления в клапане EGR для достижения целевого дифференциального давления клапана EGR, на основании рабочих условий двигателя внутреннего сгорания и окружающих условий, включающих в себя температуру охлаждающей воды, атмосферное давление или температуру атмосферного воздуха. Следовательно, согласно изобретению, может вычисляться степень открытия для управления дифференциальным давлением клапана EGR, отражающего окружающие условия.

[0028] Согласно десятому варианту осуществления изобретения, дифференциальное давление в клапане EGR в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана управляется как целевое дифференциальное давление клапана EGR посредством управления с обратной связью. Следовательно, согласно изобретению, дифференциальному давлению в клапане EGR в то время, когда выполняется переключение на управление объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR, может разрешаться точно приближаться к целевому дифференциальному давлению клапана EGR.

[0029] Согласно одиннадцатому варианту осуществления изобретения, целевое дифференциальное давление клапана EGR вычисляется в соответствии со степенью закрытия дроссельного клапана. По мере того, как возрастает степень закрытия дроссельного клапана (сторона закрытия), вероятность немедленного выполнения переключения с управления объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана на управление объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR становится меньше. Другими словами, степень закрытия дроссельного клапана является индексом для вероятности переключения управления объемом свежего воздуха с управления объемом свежего воздуха с помощью дроссельного клапана на управление объемом свежего воздуха с помощью клапана EGR. Следовательно, согласно изобретению, может выполняться вычисление целевого дифференциального давления клапана EGR с учетом вероятности переключения управления объемом свежего воздуха.

Краткое описание чертежей

[0030] Ниже будут описаны признаки, преимущества и техническая и промышленная значимость примерных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию системы двигателя, к которой применяется устройство управления согласно варианту 1 осуществления изобретения;

Фиг. 2 является временной диаграммой, иллюстрирующей изменения различных количественных параметров состояния во время переключения функции управления с обратной связью;

Фиг. 3 является схемой для показа переключения функции управления с обратной связью относительно рабочих условий;

Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей карту, задающую целевое дифференциальное давление в клапане Dth, соответствующее фактической степени открытия клапана EGR;

Фиг. 5 является схемой, иллюстрирующей карту, задающую целевое дифференциальное давление в клапане EGR, соответствующее фактической степени закрытия клапана Dth;

Фиг. 6 является блок-схемой управления, на которой функциональные блоки для вычисления минимальной степени A закрытия клапана Dth извлекаются из функций управления ECU;

Фиг. 7 является блок-схемой управления, на которой функциональные блоки для вычисления максимальной степени B открытия клапана EGR извлекаются из функций управления ECU;

Фиг. 8 является блок-схемой способа, иллюстрирующей первую половину процедуры управления объемом свежего воздуха, которая выполняется посредством устройства управления согласно варианту 1 осуществления изобретения;

Фиг. 9 является блок-схемой способа, иллюстрирующей вторую половину процедуры управления объемом свежего воздуха, которая выполняется посредством устройства управления согласно варианту 1 осуществления изобретения;

Фиг. 10 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию системы двигателя, к которой применяется устройство управления согласно варианту 2 осуществления изобретения;

Фиг. 11 является блок-схемой управления, на которой функциональные блоки для вычисления минимальной степени A закрытия клапана Dth извлекаются из функций управления ECU согласно варианту 2 осуществления изобретения;

Фиг. 12 является блок-схемой управления, на которой функциональные блоки для вычисления максимальной степени B открытия клапана EGR извлекаются из функций управления ECU согласно варианту 2 осуществления изобретения;

Фиг. 13 является блок-схемой способа, иллюстрирующей первую половину процедуры для управления объемом свежего воздуха, которая выполняется посредством устройства управления согласно варианту 2 осуществления изобретения;

Фиг. 14 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию системы двигателя, к которой применяется устройство управления согласно варианту 3 осуществления изобретения;

Фиг. 15 является блок-схемой способа, иллюстрирующей первую половину процедуры для управления объемом свежего воздуха, которая выполняется посредством устройства управления согласно варианту 3 осуществления изобретения; и

Фиг. 16 является блок-схемой способа, иллюстрирующей вторую половину процедуры для управления объемом свежего воздуха, которая выполняется посредством устройства управления согласно варианту 3 осуществления изобретения.

Осуществление изобретения

[0031] Далее в материалах настоящей заявки описаны варианты осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые чертежи.

[0032] Вариант 1 осуществления

Конфигурация варианта 1 осуществления

Фиг. 1 является схемой, иллюстрирующей конфигурацию системы двигателя, к которой применяется устройство управления согласно варианту 1 осуществления изобретения. Двигатель внутреннего сгорания согласно этому варианту осуществления представляет собой дизельный двигатель с присоединенным турбонагнетателем (далее в материалах настоящей заявки называемый просто «двигателем»). Четыре цилиндра предусмотрены последовательно в основном корпусе 2 двигателя, и размещен инжектор 8 для каждого из цилиндров. Впускной коллектор 4 и выпускной коллектор 6 соединены с основным корпусом 2 двигателя. Впускной канал 10, через который протекает свежий воздух, принимаемый из воздушного фильтра 20, соединяется со впускным коллектором 4. Компрессор 14 турбонагнетателя соединен с впускным каналом 10. Во впускном канале 10 дизельный дроссельный клапан 24 (далее в материалах настоящей заявки также называемый «клапаном Dth») расположен на стороне выпуска компрессора 14. В впускном канале 10, промежуточный охладитель 22 предусмотрен между компрессором 14 и клапаном 24 Dth. Выпускной канал 12, который выпускает выхлопной газ, выходящий из основного корпуса 2 двигателя, в атмосферу, соединяется с выпускным коллектором 6. Турбина 16 турбонагнетателя соединен с выпускным каналом 12. Турбонагнетатель представляет собой турбонагнетатель с переменной пропускной способностью, и турбина 16 оснащена регулируемым соплом 18. В выпускном канале 12, устройство 26 катализатора для управления выхлопными газами располагается на стороне выпуска турбины 16.

[0033] Двигатель 2 согласно этому варианту осуществления снабжен устройством EGR, которое обеспечивает рециркуляцию выхлопного газа из системы выпуска выхлопных газов в систему впуска. Устройство EGR соединяет позицию на стороне выпуска клапана 24 Dth во впускном канале 10 с выпускным коллектором 6 посредством канала 30 EGR. Клапан 32 EGR располагается в канале 30 EGR. В канале 30 EGR предусмотрен охладитель 34 EGR на стороне выпуска выхлопных газов клапана 32 EGR. Обходной канал 36, который обходит охладитель 34 EGR, расположен в канале 30 EGR. Обходной клапан 38, который переключает направление, в котором протекает выхлопной газ, расположен в месте, в котором обходной канал 36 соединяется с каналом 30 EGR после ответвления от канала 30 EGR.

[0034] Система двигателя согласно этому варианту осуществления снабжена электронным блоком 50 управления (ECU). ECU 50 представляет собой устройство управления, которое полностью управляет всей системой двигателя. Устройство управления согласно этому варианту осуществления осуществлено в качестве функции ECU 50.

[0035] ECU 50 принимает и обрабатывает сигналы датчиков системы двигателя. Датчики соединены с различными местами в системе двигателя. Расходомер 54 воздуха, который определяет фактический объем ʺgadlyʺ свежего воздуха, соединен с впускным каналом 10 на стороне выпуска воздушного фильтра 20. Кроме того, температурный датчик 56, который определяет температуру ʺthiaʺ газа перед клапаном Dth, и датчик 58 давления, который определяет давление ʺpiaʺ газа перед клапаном Dth, соединен с впускным каналом 10 на стороне впуска клапана 24 Dth. Кроме того, датчик 60 степени открытия, который определяет фактическую степень закрытия клапана Dth, соединен с клапаном 24 Dth. Датчик 62 давления на впуске, который определяет давление ʺpimʺ на впуске, соединен с впускным каналом 10 на стороне выпуска клапана 24 Dth. Температурный датчик 72, который определяет температуру газа во впускном коллекторе, соединен к впускному коллектору 4. Датчик 64 давления, который определяет давление ʺpegrʺ газа перед клапаном EGR, и температурный датчик 66, который определяет температуру ʺthegrʺ газа перед клапаном EGR, соединены с каналом 30 EGR на стороне впуска клапана 32 EGR. Датчик 68 степени открытия, который определяет фактическую степень открытия клапана EGR, соединен с клапаном 32 EGR. Кроме того, также соединены датчик 52 скорости вращения, который определяет скорость вращения коленчатого вала, датчик 70 степени открытия акселератора, который выводит сигнал, соответствующий степени открытия педали акселератора, и т.п. ECU 50 управляет каждым актуатором в соответствии с заданной управляющей программой посредством обработки сигнала, принимаемого из каждого из датчиков. Исполнительные механизмы, управляемые ECU 50, включают в себя регулируемое сопло 18, инжектор 8, клапан 32 EGR и клапан 24 Dth. Несколько исполнительных механизмов и датчиков, отличных от тех, что проиллюстрированы на чертеже, также соединены с ECU 50, но их описание не будет приведено в этом описании.

[0036] Работа варианта 1 осуществления

Виды управления двигателем, которые выполняются посредством ECU 50, включают в себя управление объемом свежего воздуха. В ходе управления объемом свежего воздуха согласно этому варианту осуществления, рабочая величина клапана 24 Dth или клапана 32 EGR определяется посредством управления с обратной связью таким образом, что фактический объем свежего воздуха или количественный параметр состояния, коррелированный с фактическим объемом свежего воздуха, таких как фактическая скорость EGR и фактический объем газа EGR, становится целевым значением.

[0037] Когда рабочая величина клапана 24 Dth и рабочая величина клапана 32 EGR подвергаются обратной связи одновременно, возникает ухудшение характеристик управляемости, обусловленное помехами. В этом отношении, в ходе управления объемом свежего воздуха согласно этому варианту осуществления, управление с обратной связью объемом свежего воздуха с использованием клапана 24 Dth (далее в материалах настоящей заявки называемое «управлением объемом свежего воздуха посредством клапана Dth») и управление с обратной связью объемом свежего воздуха с использованием клапана 32 EGR (далее в материалах настоящей заявки называемое «управлением объемом свежего воздуха посредством клапана EGR») переключаются и выполняются.

[0038] Скорость отклика при управлении и сходящиеся рабочие характеристики в ходе выполнения управления объемом свежего воздуха посредством клапана Dth ухудшаются по мере того, как снижается разность давлений между давлением газа на стороне впуска клапана 24 Dth и давлением газа на стороне выпуска клапана 24 Dth во впускном канале 10 (далее в материалах настоящей заявки называемая «дифференциальным давлением в клапане Dth»). Соответственно, в случае, когда переключение функции управления с обратной связью выполняется с управления объемом свежего воздуха посредством клапана Dth на управление объемом свежего воздуха посредством клапана EGR, переключение функции управления с обратной связью должно выполняться в диапазоне, в котором дифференциальное давление в клапане Dth имеет дифференциальное давление, при котором может обеспечиваться скорость отклика при управлении. Тем не менее, в случае, когда переключение функции управления с обратной связью выполняется с управления объемом свежего воздуха посредством клапана Dth на управление объемом свежего воздуха посредством клапана EGR в диапазоне, в котором дифференциальное давление в клапане Dth имеет дифференциальное давление, при котором может обеспечиваться скорость отклика при управлении, сопротивление канала потока увеличивается, и ухудшение эффективности использования топлива вытекает по мере того, как возрастает дифференциальное давление в клапане Dth.

[0039] В этом отношении, в ходе управления объемом свежего воздуха согласно этому варианту осуществления, переключение функции управления с обратной связью с управления объемом свежего воздуха посредством клапана Dth на управление объемом свежего воздуха посредством клапана EGR выполняется в случае, когда дифференциальное давление в клапане Dth падает ниже минимального дифференциального д