[发明专利]用于防止中间冷却器中的进气凝结的内燃机的控制装置

说明书

一种用于内燃机的控制装置包括进气压缩机、冷却水回路、中间冷却器和EGR装置。ECU被配置成：(a)控制中间冷却器的冷却水的温度到指定外部空气状态中的目标温度，在该指定外部空气状态中外部空气温度和外部空气湿度为指定温度和指定湿度，该目标温度是用于保证处于指定外部空气状态的指定性能所需的中间冷却器的冷却水的温度；以及(b)基于EGR率的EGR率映射控制EGR装置。设定EGR率映射使得流入中间冷却器的气体的露点不超过目标温度。

技术领域

本发明涉及用于内燃机的控制装置，并且特别地涉及用于具有EGR装置和增压器的内燃机的控制装置。EGR装置使废气的一部分回流到与水冷式中间冷却器相比更靠近上游侧的进气通道。

背景技术

以前，例如日本专利申请公开No.2012-21524(JP 2012-21524A)公开了一种用于具有LPL(低压回路)EGR(废气再循环)装置和涡轮增压器的内燃机的控制装置。在以前的内燃机中，来自低压回路EGR装置的EGR气体被供给到与涡轮增压器的压缩机相比更靠近上游侧的进气通道。在此基础上，在上述控制装置中，如果判定外部空气的温度比指定的温度更高且外部空气的湿度相对高，则低压回路EGR装置的运行受到限制。

发明内容

通常，根据与内燃机中的运行状态(负载和发动机转速)的关系来预先设定EGR率的EGR率映射，并且根据EGR率映射来得到运行期间受控制的EGR率的目标值。鉴于内燃机的燃料效率、废气排放等，设定EGR率映射的映射值。包含EGR气的气体的露点基于EGR率而变化。也就是，在水冷式中间冷却器中生成冷凝水的容易程度不仅基于外部空气的温度和湿度而且基于EGR率而改变。此外，水冷式中间冷却器中生成冷凝水的容易程度也随着运行状态而变化。因此，为了达到在中间冷却器中不产生冷凝水的合适温度，考虑根据运行状态来调节中间冷却器中的冷却水的温度。但是，使用这个控制方法恐怕可能产生以下问题。也就是说，当运行状态在相对短的时间段内改变，如果在中间冷却器中的冷却水的温度改变为在转变运行状态中不产生冷凝水处的温度之前消耗时间，则以适合该转变运行状态的EGR率导入EGR气的时间将被延迟。此外，在为防止形成冷凝水而要求从设定冷却水的温度为相对高的运行状态转变到需要高输出的运行状态的情况中，在直到冷却水的温度降低到执行在转变运行状态中所要求的相对高动力性能所需的值的响应延迟期间，不可能完全保证高输出。如上所述，由于水温控制的响应延迟，在转变运行状态中产生期望动力性能、燃料效率和废气排放性能的潜力的时间基本上可能受到限制。

本发明提出用于内燃机的控制装置，其能够抑制在中间冷却器中形成冷凝水同时确保指定的性能值，并且能够产生内燃机的各种性能的潜力而不管水温控制的响应延迟。

根据本发明的一个技术方案的用于内燃机的控制装置包括压缩机、第一冷却回路、中间冷却器、EGR装置和ECU(电子控制单元)。压缩机被布置在内燃机的进气通道中。压缩机被配置为对在进气通道中流动的气体增压。第一冷却水回路被配置为循环冷却水。中间冷却器被布置在与压缩机相比更靠近q下游侧的进气通道中。中间冷却器被配置成在在进气通道中流动的气体与在第一冷却水回路中循环的冷却水之间进行热交换。EGR装置被配置为调节用于将在内燃机的废气通道中流动的废气的一部分供应到与中间冷却器相比更靠近上游侧的进气通道的EGR气体的EGR率。ECU被配置为：(a)控制中间冷却器的冷却水的温度到指定外部空气状态中的目标温度，在该指定外部空气状态中外部空气温度和外部空气湿度是指定温度和指定湿度，该目标温度是用于保证处于该指定外部空气状态的指定性能所需的中间冷却器的冷却水的温度；和(b)基于其中根据与用于确定内燃机的运行状态的参数的关系来设定EGR率的EGR率映射控制EGR装置，该EGR率映射被配置为设定该EGR率，使得当通过使用EGR装置导入EGR气体时流入中间冷却器的冷却器流入气体的露点不超过目标温度。

在本发明的技术方案中，在EGR率映射中使用的参数可以是发动机负载和发动机转速。EGR率映射可以被配置为设定使得在高负载和高转速运行区中冷却器流入气体的露点被限制为不超过上述目标温度的EGR率作为EGR率映射的值。