內燃機的裝置的製作方法
2024-03-06 12:46:15
本發明涉及控制具備低壓EGR流路的增壓發動機的控制裝置。
背景技術：
近年來，為了降低汽車的燃耗，進行了改善發動機的效率的嘗試。其中一種改善技術是高壓縮比化。通過提高壓縮比，內燃機的理論熱效率提高。另一方面，也在進行關於減小發動機尺寸的開發作為降低燃耗的對策。通過減小尺寸，能夠降低泵送損失、降低機械損失。但是，在減小了尺寸的發動機中為了維持轉矩(輸出)需要使增壓壓力上升。
在高增壓的發動機系統中，為了避免異常燃燒，正在逐漸採用使排氣的一部分返回吸氣的EGR系統。特別是，在增壓區間也能夠實施大量的EGR的低壓EGR系統正在受到關注。低壓EGR系統指的是使增壓器的渦輪下遊的排氣回流至增壓器的壓縮機上遊的系統。一般而言，在低壓EGR系統中，因從排氣與新氣的匯流部到缸的路徑較長、匯流部位於節氣門的上遊部等原因，存在在減速運轉時或加速運轉時這樣的過渡時，排出氣體量暫時增加或減少，不能使EGR率穩定地達到目標值的現象。從而，因該EGR率的過渡性的不匹配，存在因空燃比的變動引起的排氣惡化、因爆震而產生噪聲、轉矩變動，最差的情況下導致不發火的課題。
關於專利文獻1中記載的技術，提出了根據吸入空氣量估測當前的排氣壓力，基於估測出的排氣壓力對EGR閥的開度進行修正，由此抑制加速時的EGR率的暫時減少的技術。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2012-251509號公報
技術實現要素：
發明要解決的課題
加速時的EGR率的暫時減少，是因節氣門開度增加時節氣門上遊(≈大氣壓)的吸氣急劇地流入節氣門下遊(＝負壓)時，相對於新氣空氣量的增加，回流的排氣量(EGR量)的增加延遲而發生的。專利文獻1記載的技術通過在加速後使EGR閥的開度暫時增加而使EGR量增加，適當地保持EGR率，但為了與新氣空氣量的急劇增加相應地使EGR量增加，需要非常高響應的EGR閥。
本發明鑑於這樣的課題得出，其目的在於提供一種不依賴於EGR閥的響應性地避免EGR率的暫時減少，抑制加速時的爆震和排氣惡化的發動機的控制裝置。
用於解決課題的方法
為了達成上述目的，本發明的內燃機的控制裝置包括：增壓器；將所述增壓器的渦輪下遊的排氣管與所述增壓器的壓縮機上遊的吸氣管連結的低壓EGR流路；用於控制流入到缸的流入氣體量的吸氣量調節閥；和用於控制所述低壓EGR流路的排出氣體流量的EGR閥，其特徵在於：在發生加速請求時，實施加速用吸氣量控制，所述加速用吸氣量控制為：EGR率越大、越是減小相對於加速器操作的所述吸氣量調節閥的開度的控制量。
發明的效果
根據本發明，通過抑制從加速時的節氣門的上遊流向下遊的吸氣的速度，通過節氣門控制抑制新氣的急劇增加，能夠避免加速時的EGR率的暫時減少，抑制排氣惡化和爆震。
附圖說明
圖1是本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的系統結構圖。
圖2是表示本發明的第1實施方式的發動機的動作控制裝置的EGR控制區間的圖。
圖3是表示現有的具備低壓EGR的增壓發動機中加速時的EGR率的推移的圖。
圖4是表示本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的結構的系統框圖。
圖5是在本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的ECU20內實施的加速控制邏輯的概要圖。
圖6是本發明的第1實施方式的加速控制部的相對於加速器開度的節氣門、EGR閥的控制方法的圖。
圖7是表示本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的加速控制內容的流程圖。
圖8是本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置進行的加速控制的時序圖。
圖9是本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的系統結構圖。
圖10是表示本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的結構的系統框圖。
圖11是在本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的ECU20內實施的加速控制邏輯的概要圖。
圖12是表示本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的加速控制內容的流程圖。
圖13是本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置進行的加速控制的時序圖。
具體實施方式
以下，用圖1～圖8說明本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的結構和動作。
圖1是表示將本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置應用於具備低壓EGR流路的汽車用缸內噴射式汽油發動機的系統的結構的系統結構圖。
發動機100是實施火花點火式燃燒的汽車用的四缸汽油發動機。其在吸氣管的各個適當位置設置有計測吸入空氣量的空氣流量傳感器1、用於對吸氣增壓的增壓器的壓縮機4a、用於使吸氣冷卻的中間冷卻器7、調節吸氣管壓力的電子控制節氣門2、和計測吸氣吸氣歧管6內的壓力的吸氣壓力傳感器14。另外，發動機100中，按每個氣缸設置有對各氣缸的缸15中噴射燃料的燃料噴射裝置(以下稱為噴射器)13、和供給點火能量的火花塞17。另外，缸蓋設置有調節向缸內流入、或從缸內排出的氣體的可變閥5。通過調節可變閥5，從而調節從第1到第4的所有氣缸的吸氣量和內部EGR量。另外，雖然未圖示，但用於對燃料噴射裝置13供給高壓燃料的高壓燃料泵通過燃料配管與燃料噴射裝置13連接，在燃料配管中設置有用於計測燃料噴射壓力的燃料壓力傳感器。
進而，在排氣管16的各個適當位置設置有通過排氣能量對增壓器的壓縮機4a施加旋轉力用的渦輪4b、用於調節流過渦輪的排氣流量的電子控制廢氣門閥11、淨化排氣的三元催化劑10、和作為空燃比檢測器的一個方式的在三元催化劑10的上遊側檢測排氣的空燃比的空燃比傳感器9。另外，雖然未圖示，但在曲軸上設置有用於計算旋轉角度的曲軸角度傳感器。
進而，具備用於使排氣從排氣管的催化劑10的下遊回流至吸氣管的壓縮機4a的上遊的EGR管40。另外，在EGR管40的各個適當位置安裝有用於使EGR冷卻的EGR冷卻器42、用於控制EGR流量的EGR閥41、檢測EGR閥前後的壓差的壓差傳感器43、檢測EGR溫度的EGR溫度傳感器44。
從空氣流量傳感器1、空燃比傳感器9、吸氣壓力傳感器14、壓差傳感器43和EGR溫度傳感器44得到的信號，被發送到發動機控制單元(ECU)20。另外，從加速器開度傳感器12得到的信號被發送到ECU20。加速器開度傳感器12檢測加速踏板的踩踏量、即加速器開度。ECU20基於加速器開度傳感器12的輸出信號，運算要求轉矩。即，加速器開度傳感器12被用作檢測對發動機的要求轉矩的要求轉矩檢測傳感器。另外，ECU20基於曲軸角度傳感器的輸出信號，運算發動機的轉速。ECU20基於根據上述各種傳感器的輸出得到的發動機的運轉狀態，最佳地運算空氣流量、燃料噴射量、點火時間、燃料壓力等發動機的主要操作量。
用ECU20運算出的燃料噴射量被變換為開閥脈衝信號，發送到噴射器13。另外，對火花塞17發送點火信號，使得在ECU20運算出的點火時間點火。另外，用ECU20運算出的節氣門開度，以節氣門驅動信號的方式對電子控制節氣門2發送。另外，用ECU20運算出的可變閥的操作量，以可變閥驅動信號的方式，對可變閥5發送。另外，用ECU20運算出的廢氣門閥開度，以廢氣門閥驅動信號的方式，對廢氣門閥11發送。另外，用ECU20運算出的EGR閥開度，以EGR閥開度驅動信號的方式，對EGR閥41發送。
對於從吸氣管經過吸氣閥流入缸15內的空氣噴射燃料，形成混合氣體。混合氣體在規定的點火時間因火花塞17產生的火花而爆炸，通過其燃燒壓力按下活塞成為發動機的驅動力。進而，爆炸後的廢氣經過排氣管16，被送入三元催化劑10，排出氣體成分在三元催化劑10內被淨化，向外部排出。
圖2是表示本發明的第1實施方式的發動機的動作控制裝置的EGR控制區間的圖。被粗虛線框包圍的區間是排出氣體回流的所謂EGR區間。該例中除了低負荷區間、高轉速區間之外的區間是EGR區間。現有技術中，在該區間中通過燃料的加濃實現減少爆震和抑制排氣溫度上升，而通過在該區間中採用Cooled-EGR實現減少爆震和抑制排氣溫度，並且進行符合理論空燃比的燃燒，能夠實現低燃耗運轉。
圖3是說明在現有的具備低壓EGR的增壓發動機中，從圖2所示的運轉動作點A加速至運轉動作點B的情況下的加速器開度、節氣門開度、EGR閥開度、吸氣壓力、吸氣流量、EGR流量、EGR率的隨著時間的推移的圖。如圖3所示，駕駛員踩踏加速踏板時，與加速器開度相應地打開節氣門時，用節氣門7限制增壓器對吸入空氣的壓縮功，結果，節氣門7的前後壓差增大。從該狀態起，使目標EGR率固定，同時急速打開節氣門時，新氣一齊流入節氣門的下遊，節氣門7的前後壓差減少，通過節氣門的吸氣流量變動(增加)。此時，隨著吸氣流量的增加，新氣(空氣)的流量也急劇增加，另一方面，EGR量由渦輪下遊的排氣壓力決定流量，所以EGR量的增加，相對於新氣流量的急劇增加較為緩慢。由此，發生EGR匯流部的EGR率暫時顯著減少的尖峰現象。這樣的EGR率的尖峰到達缸時，存在發生空燃比控制精度的惡化或轉矩控制精度的惡化、爆震引起的運轉性能惡化的問題。
圖4是表示本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的結構的系統框圖。空氣流量傳感器1、空燃比傳感器9、加速器開度傳感器12、吸氣壓力傳感器14、壓差傳感器43、EGR溫度傳感器44的輸出信號被輸入到ECU20的輸入電路20a。但是，輸入信號不限於這些。所輸入的各傳感器的輸入信號被發送到輸入輸出埠20b內的輸入埠。發送到輸入埠20b的值被保管在RAM20c中，用CPU20e進行運算處理。在ROM20d中預先寫入描述運算處理內容的控制程序。
按照控制程序運算出的表示各致動器的操作量的值被保管在RAM20c中之後，被發送到輸入輸出埠20b內的輸出埠，經過各驅動電路發送到各致動器。本實施方式的情況下，驅動電路有電子節氣門驅動電路20f、噴射器驅動電路20g、廢氣門閥驅動電路20h、EGR閥驅動電路20m。各電路分別控制電子控制節氣門2、噴射器13、廢氣門閥11、EGR閥41。本實施方式中是在ECU20內設置有上述驅動電路的裝置，但不限於此，也可以是在ECU20內具備上述驅動電路中的任意一個的裝置。
ECU20基於輸入信號估測EGR率，在大量EGR狀態下發生加速請求時，對節氣門2和EGR閥41進行控制。
圖5是表示在本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的ECU20內實施的加速控制邏輯的概要的圖。由EGR率估測部、加速判定部、加速控制部構成。空氣流量傳感器1的信號、壓差傳感器43的信號、EGR溫度傳感器44的信號對EGR率估測部輸入，執行EGR率的運算。加速器開度傳感器12的信號對加速判定部輸入，進行當前是否加速狀態的判定。用EGR率估測部運算出的EGR率、從加速判定部輸出的加速判定標誌、和吸氣壓力傳感器14的信號被輸入到加速控制部，在需要加速控制的情況下，實施加速用的節氣門和EGR閥控制。
圖6是表示本發明的第1實施方式的加速控制部的相對於加速器開度的節氣門、EGR閥的控制方法的圖。圖6(a)示出了相對於加速器開度的節氣門的控制方法。通常，基於駕駛員的操作的加速器開度、和控制發動機的吸氣量的節氣門開度的目標值以成大致線性的關係的方式存儲在ECU內。另一方面，採用了EGR、並且判定加速度較大的情況下，應用加速用控制。在加速用控制中，與通常的節氣門控制相比，以相對於同一加速器開度的節氣門開度減小的方式控制節氣門。在加速用控制中，也可以不是調節相對於同一加速器開度的節氣門開度，而是改為使從發生加速請求後使節氣門開度上升的時刻與通常的節氣門控制相比延遲。圖6(b)示出了相對於加速器開度的EGR閥的控制方法。本實施例中，通常，EGR區間內的EGR閥開度的目標值以大致一定的方式存儲在ECU內。另一方面，採用了EGR、並且判定加速度較大的情況下，應用加速用控制。在加速用控制中，與通常的EGR閥開度相比，以相對於同一加速器開度的EGR閥開度增大的方式控制節氣門。
圖7是表示本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置的加速控制內容的流程圖。圖7所示的控制內容由ECU20按規定的周期反覆執行。
在步驟S701中，ECU20讀取加速器開度信號12。接著，在步驟S702中，讀取空氣流量傳感器1的信號。在步驟S703中，ECU20讀取壓差傳感器43的信號。接著，在步驟S704中，讀取EGR溫度傳感器44的信號。接著，在步驟S705中，根據讀取的空氣流量傳感器1的信號和壓差傳感器43的信號和EGR溫度傳感器44的信號，用下式運算吸氣時的EGR率γEGR。
用下式(1)和(2)求出EGR率γEGR。
mair：空氣品質流量[g/s]
mEGR：EGR質量流量[g/s]
REGR：EGR的氣體常數[Pa·m3/g·K]
TEGR：EGR溫度[K]
ΔPEGR：EGR閥前後壓差[Pa]
C：EGR閥的壓力損失係數
ρ：EGR密度[g/m3]
接著，在步驟S706中，對運算出的EGR率γEGR與預先規定的EGR率閾值γEGR_SL的大小關係進行比較，判定是否可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件。
如果γEGR＞γEGR_SL，則判定為是可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至步驟S709。
如果γEGR＜γEGR_SL，則判定為是不可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至S707實施通常節氣門控制，之後前進至S708實施通常EGR閥控制之後，結束一系列控制。在步驟S709中，(此處使用加速器開度Ap的時間變化量Ap/dt)運算駕駛員的加速請求的程度，比較與預先規定的閾值(Ap/dt)SL的大小關係，判定是否可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件。
在的情況下，判定為是可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至步驟S710。
如果則判定為是不可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至S707實施通常節氣門控制，之後前進至S708實施通常EGR閥控制之後，結束一系列控制。
在步驟S710中，讀取吸氣管壓力傳感器信號14。接著前進至步驟S711，對讀取的吸氣壓力Pm與大氣壓Patm的大小關係進行比較，判定是否可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件。
在Pm＜Patm的情況下，判定為是可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至步驟S712。
在Pm＞Patm的情況下，判定為是不可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至S707實施通常節氣門控制，之後前進至S708實施通常EGR閥控制之後，結束一系列控制。
在前進至步驟S712的情況下，判定為當前的加速條件是發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件，所以此處實施加速用節氣門控制之後，在步驟S713中實施加速用EGR控制，結束一系列控制。
圖8示出了本發明的第1實施方式的發動機的控制裝置進行的加速控制的時序圖。從圖中上方起示出了加速器開度、節氣門開度、節氣門下遊部的吸氣管壓力、新氣(空氣)流量、EGR閥開度、EGR流量、缸部的EGR率的隨著時間的變化。另外，作為參考也用虛線同時記載了不實施加速用控制的情況下的結果。該例中，設想了首先以規定值以上的EGR率運轉的狀態。在時刻t1駕駛員踩踏加速踏板開始加速。該例中，因為駕駛員的加速請求的程度較高，所以實施加速用控制。隨著加速器開度的增加，節氣門開度和EGR閥開度上升。此處，與不進行加速用控制的情況相比，節氣門開度的上升變緩，所以抑制了流過節氣門的吸氣量的急劇增加，抑制了新氣(空氣)流量的急劇增加。另外，因EGR閥開度的增加，與不進行加速用控制的情況相比，EGR流量增加。加速器開度進一步增加時，根據圖6(b)的關係，EGR閥開度降低，恢復原本的開度。在時刻t1到時刻t2的期間中，EGR閥開度暫時增大，極大值處於時刻t1到時刻t2的期間中。到達時刻t2時，吸氣管的壓力Pm達到大氣壓Patm。隨之從加速用控制轉移至通常控制，節氣門開度增加至不進行加速用控制的水準。到達時刻t3時，加速結束，成為穩定運轉狀態。通過上述節氣門和EGR閥的控制，在從時刻t1到t3的加速狀態中，也能夠適當地控制新氣流量和EGR流量，使EGR率保持一定。
根據本實施例中記載的加速控制方法，在具備低壓EGR流路和增壓器的發動機中，通過基於當前的EGR率、吸氣管壓力、駕駛員加速請求程度，選擇節氣門和EGR閥的控制方法，能夠適當地保持加速時的EGR率，抑制排氣和運轉性能的惡化。
本實施例中，說明了通過EGR率、加速器開度的時間變化量和與其分別對應的規定閾值的比較判定是否可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件，基於該判定結果決定是否進行節氣門的加速用控制的控制，但不限於此。例如，也可以是以EGR率越大、駕駛者的加速請求越大，越是增大抑制節氣門開度的上升程度的程度的方式連續地調節。另外，也可以通過與多個閾值的比較階段性地選擇節氣門開度的上升程度。
另外，也可以用在從駕駛員的加速請求開始起的規定期間中，使點火時間與不實施節氣門的加速用控制的情況相比滯後的方式進行控制。
另外，也可以不進行節氣門的加速用控制，而是改為控制按每個缸15設置的吸氣閥、廢氣門閥11，適當地保持加速時的EGR率。但是，用廢氣門閥11進行加速用控制的情況下，只能在進行增壓的運轉區間實施。
另外，在進而具備車輛驅動用電動機作為車輛驅動用的動力源的、所謂混合動力車的情況下，實施節氣門的加速用控制的情況下，也可以在從來自駕駛員的加速請求開始起的規定期間中，使車輛驅動用電動機的輸出增加。由此，能夠減少節氣門的加速用控制中的加速性能的惡化。
以下，用圖9～圖13說明本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的結構和動作。
圖9是表示將本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置應用於具備低壓EGR流路和中間冷卻器旁通的汽車用缸內噴射式汽油發動機的系統的結構的系統結構圖。
發動機100是實施火花點火式燃燒的汽車用的四缸汽油發動機。其在吸氣管的各個適當位置設置有計測吸入空氣量的空氣流量傳感器1、用於對吸氣增壓的增壓器的壓縮機4a、用於使吸氣冷卻的中間冷卻器7、調節吸氣管壓力的電子控制節氣門2、和計測吸氣吸氣歧管6內的壓力的吸氣壓力傳感器14。另外，發動機100中，按每個氣缸設置有對各氣缸的缸15中噴射燃料的燃料噴射裝置(以下稱為噴射器)13、和供給點火能量的火花塞17。另外，缸蓋設置有調節向缸內流入、或從缸內排出的氣體的可變閥5。通過調節可變閥5，從而調節從第1到第4的所有氣缸的吸氣量和內部EGR量。另外，雖然未圖示，但用於對燃料噴射裝置13供給高壓燃料的高壓燃料泵通過燃料配管與燃料噴射裝置13連接，在燃料配管中設置有用於計測燃料噴射壓力的燃料壓力傳感器。
進而，在排氣管16的各個適當位置具備通過排氣能量對增壓器的壓縮機4a施加旋轉力的渦輪4b、用於調節流過渦輪的排氣流量的電子控制廢氣門閥11、淨化排氣的三元催化劑10、和作為空燃比檢測器的一個方式的在三元催化劑10的上遊側檢測排氣的空燃比的空燃比傳感器9。另外，雖然未圖示，但在曲軸上設置有用於計算旋轉角度的曲軸角度傳感器。
進而，具備用於使排氣從排氣管的催化劑10的下遊回流至吸氣管的壓縮機4a的上遊的EGR管40。另外，在EGR管40的各個適當位置安裝有用於使EGR冷卻的EGR冷卻器42、用於控制EGR流量的EGR閥41、檢測EGR閥前後的壓差的壓差傳感器43、檢測EGR溫度的EGR溫度傳感器44。
進而，具備連接壓縮機4a的下遊部至節氣門2的上遊部的中間冷卻器旁通流路47，為了調節中間冷卻器旁通流路47中流過的氣體量而在圖示的位置具備中間冷卻器旁通閥A45和中間冷卻器旁通閥B46。
從空氣流量傳感器1、空燃比傳感器9、吸氣壓力傳感器14、壓差傳感器43和EGR溫度傳感器44得到的信號，被發送到發動機控制單元(ECU)20。另外，從加速器開度傳感器12得到的信號被發送到ECU20。加速器開度傳感器12檢測加速踏板的踩踏量、即加速器開度。ECU20基於加速器開度傳感器12的輸出信號，運算要求轉矩。即，加速器開度傳感器12被用作檢測對發動機的要求轉矩的要求轉矩檢測傳感器。另外，ECU20基於曲軸角度傳感器的輸出信號，運算發動機的轉速。ECU20基於根據上述各種傳感器的輸出得到的發動機的運轉狀態，最佳地運算空氣流量、燃料噴射量、點火時間、燃料壓力等發動機的主要操作量。
用ECU20運算出的燃料噴射量被變換為開閥脈衝信號，發送到噴射器13。另外，對火花塞17發送點火信號，使得在ECU20運算出的點火時間點火。另外，用ECU20運算出的節氣門開度，以節氣門驅動信號的方式對電子控制節氣門2發送。另外，用ECU20運算出的可變閥的操作量，以可變閥驅動信號的方式，對可變閥5發送。另外，用ECU20運算出的廢氣門閥開度，以廢氣門閥驅動信號的方式，對廢氣門閥11發送。另外，用ECU20運算出的EGR閥開度，以EGR閥開度驅動信號的方式，對EGR閥41發送。另外，用ECU20運算出的中間冷卻器旁通閥開度，以中間冷卻器旁通閥驅動信號的方式，對中間冷卻器旁通閥A45和中間冷卻器旁通閥A46發送。
對於從吸氣管經過吸氣閥流入缸15內的空氣噴射燃料，形成混合氣體。混合氣體在規定的點火時間因火花塞17產生的火花而爆炸，通過其燃燒壓力按下活塞成為發動機的驅動力。進而，爆炸後的廢氣經過排氣管16，被送入三元催化劑10，排出氣體成分在三元催化劑10內被淨化，向外部排出。
本發明的第2實施方式的發動機的動作控制裝置的EGR控制區間與圖2相同。
圖10是表示本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的結構的系統框圖。空氣流量傳感器1、空燃比傳感器9、加速器開度傳感器12、吸氣壓力傳感器14、壓差傳感器43、EGR溫度傳感器44的輸出信號被輸入到ECU20的輸入電路20a。但是，輸入信號不限於這些。所輸入的各傳感器的輸入信號被發送到輸入輸出埠20b內的輸入埠。發送到輸入埠20b的值被保管在RAM20c中，用CPU20e進行運算處理。在ROM20d中預先寫入描述運算處理內容的控制程序。
按照控制程序運算出的表示各致動器的操作量的值被保管在RAM20c中之後，被發送到輸入輸出埠20b內的輸出埠，經過各驅動電路發送到各致動器。本實施方式的情況下，驅動電路有電子節氣門驅動電路20f、噴射器驅動電路20g、廢氣門閥驅動電路20h、中間冷卻器旁通閥驅動電路20j。各電路分別控制電子控制節氣門2、噴射器13、廢氣門閥11、中間冷卻器旁通閥A45和中間冷卻器旁通閥B46。本實施方式中是在ECU20內設置有上述驅動電路的裝置，但不限於此，也可以是在ECU20內具備上述驅動電路中的任意一個的裝置。
ECU20基於輸入信號估測EGR率，在大量EGR狀態下發生加速請求時，對節氣門2和中間冷卻器旁通閥A45、中間冷卻器旁通閥B46進行控制。
圖11是表示在本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的ECU20內實施的加速控制邏輯的概要的圖。由EGR率估測部、加速判定部、加速控制部構成。空氣流量傳感器1的信號、壓差傳感器信號43、EGR溫度傳感器信號44對EGR率估測部輸入，執行EGR率的運算。加速器開度信號12對加速判定部輸入，進行當前是否加速狀態的判定。用EGR率估測部運算出的EGR率、從加速判定部輸出的加速判定標誌、和吸氣壓力信號14對加速控制部輸入，在需要加速用控制的情況下，實施加速用的節氣門和中間冷卻器旁通閥控制。
本發明的第2實施方式的加速控制部的相對於加速器開度的節氣門控制方法與圖6(a)相同。
圖12是表示本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置的加速控制內容的流程圖。圖12所示的控制內容由ECU20按規定的周期反覆執行。
在步驟S1201中，ECU20讀取加速器開度信號12。接著，在步驟S1202中，讀取空氣流量傳感器1的信號。在步驟S1203中，ECU20讀取壓差傳感器43的信號。接著，在步驟S1204中，讀取EGR溫度傳感器44的信號。接著，在步驟S1205中，根據讀取的空氣流量傳感器1的信號和壓差傳感器43的信號和EGR溫度傳感器44的信號，用下式運算吸氣時的EGR率γEGR。用上述式(1)和(2)求出EGR率γEGR。
接著，在步驟S1206中，對運算出的EGR率γEGR與預先規定的EGR率閾值γEGR_SL的大小關係進行比較，判定是否可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件。
如果γEGR＞γEGR_SL，則判定為是可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至步驟S1208。
如果γEGR＜γEGR_SL，則判定為是不可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至S1207實施通常節氣門控制，結束一系列控制。
在步驟S1208中，(此處使用加速器開度Ap的時間變化量Ap/dt)運算駕駛員的加速請求的程度，比較與預先規定的閾值(Ap/dt)SL的大小關係，判定是否可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件。
在的情況下，判定為是可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至步驟S1209。
如果則判定為是不可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至S1207實施通常節氣門控制，結束一系列控制。
在步驟S1209中，讀取吸氣管壓力傳感器14的信號。接著前進至步驟S1210，對讀取的吸氣壓力Pm與大氣壓Patm的大小關係進行比較，判定是否可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件。
在Pm＜Patm的情況下，判定為是可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至步驟S1211。
在Pm＞Patm的情況下，判定為是不可能發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件並前進至S1207實施通常節氣門控制，結束一系列控制。
在前進至步驟S1211的情況下，判定為當前的加速條件是發生過渡性的EGR減少(尖峰)的條件，所以此處實施加速用節氣門控制之後，在步驟S1212中實施中間冷卻器旁通閥控制。具體而言，通過打開中間冷卻器旁通閥A45，關閉中間冷卻器旁通閥B46，縮短EGR混合部到缸的距離，使EGR率在混合部減少的混合氣體儘快到達缸。之後，結束一系列控制。
圖13示出了本發明的第2實施方式的發動機的控制裝置進行的加速控制的時序圖。從圖中上方起示出了加速器開度、節氣門開度、節氣門下遊部的吸氣管壓力、新氣(空氣)流量、EGR閥開度、EGR流量、中間冷卻器旁通閥A開度、中間冷卻器旁通閥B開度、缸部的EGR率的隨著時間的變化。另外，作為參考也用虛線同時記載了不實施加速用控制的情況下的結果。該例中，設想了首先以規定值以上的EGR率運轉的狀態。在時刻t1駕駛員踩踏加速踏板開始加速。該例中，因為駕駛員的加速請求的程度較高，所以實施加速用控制。隨著加速器開度的增加，節氣門開度上升。此處，與不進行加速用控制的情況相比，節氣門開度的上升變緩，所以抑制了流過節氣門的吸氣量的急劇增加，抑制了新氣(空氣)流量的急劇增加。同時，通過打開中間冷卻器旁通閥A、關閉中間冷卻器旁通閥B，從新氣與EGR的混合部到缸的流路縮短。到達時刻t2時，吸氣管的壓力Pm達到大氣壓Patm。隨之從加速用控制轉移至通常控制，節氣門開度增加至不進行加速用控制的水準。另外，此處關閉中間冷卻器旁通閥A，打開中間冷卻器旁通閥B。到達時刻t3時，加速結束，成為穩定運轉狀態。通過上述節氣門控制，在時刻t1到t3的加速狀態中，也能夠抑制新氣流量的急劇增加，抑制EGR率的減少。另外，在加速後立刻打開中間冷卻器旁通閥A，將EGR率減少的混合氣體較早地導入缸內。由此，在燃燒室內溫度比較低的加速初期的階段，EGR率減少的混合氣體被導入缸內，所以能夠抑制因EGR不足引起的爆震。
根據本實施例中記載的加速控制方法，在具備低壓EGR流路、中間冷卻器旁通流路和增壓器的發動機中，通過基於當前的EGR率、吸氣管壓力、駕駛員加速請求程度，選擇節氣門和中間冷卻器旁通閥的控制方法，能夠抑制加速時的EGR率的減少，同時將新氣與EGR的混合氣體較早地導入缸內，抑制排氣惡化或爆震引起的運轉性能惡化。
如以上所說明，本發明的發動機控制裝置是內燃機的控制裝置，其包括：增壓器；將所述增壓器的渦輪下遊的排氣管與所述增壓器的壓縮機上遊的吸氣管連結的低壓EGR流路；用於控制流入到缸的流入氣體量的節氣門；和用於在所述EGR流路中控制EGR流量的EGR閥，其特徵在於：在以規定值以上的EGR率運轉的狀態下發生加速請求時，與以規定值以下的EGR率運轉的狀態下發生加速請求時相比，實施減小對於加速器開度的所述節氣門的開度的控制量的「加速用節氣門控制」。
根據該結構，能夠抑制加速時從節氣門的上遊流向下遊的吸氣的速度，減少新氣的增加量，適當地保持EGR率。
另外，作為本發明的發動機控制裝置的其他方式，特徵在於：還包括判定來自駕駛員的加速請求的程度的加速請求度判定單元，在以規定值以上的EGR率運轉的狀態下發生加速請求時，用所述判定單元判斷加速請求度在規定值以上的情況下，實施所述加速用節氣門控制。
根據該結構，因為僅在急劇加速時實施上述加速用節氣門控制，所以能夠防止除此以外的運轉條件下的加速性能的惡化。
進而，作為本發明的發動機控制裝置的其他方式，特徵在於：還包括檢測所述增壓器的壓縮機下遊的吸氣管內的壓力的吸氣管壓力檢測單元，在所述加速請求時，在所述吸氣管壓力低於大氣壓的期間中，實施所述加速用節氣門控制。
根據該結構，僅在可能發生EGR率的暫時減少的期間(≈上述吸氣管壓力低於大氣壓的期間)中實施上述加速用節氣門控制，所以能夠將加速性能的惡化抑制在最低限度。
進而，作為本發明的發動機控制裝置的其他方式，是如權利要求1～4所述的內燃機的控制裝置，其特徵在於：在實施所述加速用節氣門控制的情況下，在節氣門開始動作的時刻與節氣門結束動作的時刻之間，使EGR閥的開度暫時增加。
根據該結構，通過使加速時的新氣的增加量減少，同時使EGR增加，能夠更可靠地避免EGR率的暫時減少。
附圖標記的說明
1…空氣流量傳感器
2…節氣門
4…增壓器
4a…壓縮機
4b…渦輪
5…可變閥
6…吸氣歧管
7…中間冷卻器
9…空燃比傳感器
10…三元催化劑
11…廢氣門閥
12…加速器開度傳感器
13…缸內直接噴射用噴射器
14…吸氣壓力傳感器
15…缸
16…排氣管
17…火花塞
20…ECU
20a…輸入電路
20b…輸入輸出埠
20c…RAM
20d…ROM
20e…CPU
20f…節氣門驅動電路
20g…噴射器驅動電路
20h…廢氣門閥驅動電路
20m…EGR閥驅動電路
20j…中間冷卻器旁通閥驅動電路
40…EGR管
41…EGR閥
42…EGR冷卻器
43…壓差傳感器
44…EGR溫度傳感器
45…中間冷卻器旁通閥A
46…中間冷卻器旁通閥B
47…中間冷卻器旁通流路
100…發動機。