[发明专利]发动机系统及用于发动机系统的控制器、控制系统和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于发动机系统的控制器、控制系统和控制方法。

背景技术

已知一种安装在车辆等上的内燃机，该内燃机包括涡轮增压器和排气再循环(EGR)单元。涡轮增压器包括布置在进气通路中的压缩机和布置在排气通路中的涡轮。涡轮增压器使用排气的能量执行增压。EGR单元包括排气通路和进气通路通过其彼此连通的EGR通路。EGR单元使一部分排气在进气中再循环。如日本专利申请公开号2012-102617(JP 2012-102617 A)中所述，已知一种内燃机，其中EGR通路的进气通路侧连接至进气通路中的压缩机的上游部分。

发明内容

在包括EGR单元的内燃机中，高温排气(EGR气体)返回至进气通路中的压缩机的上游部分。因而，与将EGR气体返回至进气通路中的压缩机的下游部分的单元中不同，压缩机内的气体温度可能升高，并且易于在压缩机上发生沉积物沉积，所述沉积物是EGR气体中所包括的油组分等暴露于高温而产生的。沉积物沉积可以引起压缩机的进气空气的压缩能力降低，以及涡轮增压器的增压效率降低。

本发明提供一种能够抑制压缩机内的沉积物沉积的用于发动机系统的控制器、控制系统和控制方法。

根据本发明的第一方面，一种用于发动机系统的控制器，该发动机系统包括：排气驱动式涡轮增压器，该排气驱动式涡轮增压器包括压缩机和涡轮，压缩机被布置在内燃机的进气通路中，并且涡轮被布置在内燃机的排气通路中；排气再循环单元，该排气再循环单元被构造成使排气从排气通路中的涡轮的下游部分再循环至进气通路中的压缩机的上游部分；和冷却单元，该冷却单元被构造成通过使冷却剂在被布置在涡轮中的冷却剂通路中循环而冷却涡轮，该控制器包括电子控制单元。电子控制单元被构造成基于预定条件通过冷却单元设置涡轮的冷却程度，预定条件是压缩机的出口部分处的气体温度高于预定温度并且由排气再循环单元执行排气的再循环的条件。电子控制单元被构造成与当预定条件不满足时的涡轮的冷却程度相比，当预定条件满足时设置较高的涡轮的冷却程度。

在该控制器中，当在进气通路中的压缩机的出口部分的气体温度高的状态下将排气(EGR气体)引入进气通路中的压缩机的上游部分时，在一些情况下可能易于发生沉积物在压缩机中的沉积。

根据该控制器，能够在上述状态下设置较高的冷却单元对涡轮的冷却程度。因而，由于涡轮的温度能够降低，并且因而穿过涡轮的排气的温度能够降低，所以能够降低从排气通路中的涡轮的下游部分返回至进气通路中的压缩机的上游部分的EGR气体的温度。因此，能够抑制压缩机中的气体温度升高，并且抑制沉积物在压缩机中的沉积。

在该控制器中，电子控制单元可以被构造成基于所设置的涡轮的冷却程度来计算气体温度，并且电子控制单元可以被构造成当所计算的气体温度变得更高时设置更高的涡轮的冷却程度。所设置的涡轮的冷却程度是基于冷却的程度恒定的假定设置的值。

在该控制器中，为了将出口部分的实际气体温度抑制为等于或者低于阈值温度(适当地抑制沉积物沉积的温度)，有必要在出口部分的所计算出的气体温度变得更高时将冷却单元对涡轮的冷却程度设置得更高。基于所设置的冷却程度计算所计算出的气体温度。根据该控制器，由于能够按这种必要性设置更高的冷却单元对涡轮的冷却程度，所以可能通过高效地冷却涡轮而适当地抑制压缩机内的气体温度升高。

在该控制器中，电子控制单元可以被构造成随着再循环至进气通路中的压缩机的上游部分的排气量变得更大而设置更高的冷却单元对涡轮的冷却程度。根据该控制器，由于被引入进气通路中的压缩机的上游部分的EGR气体量大，所以能够随着压缩机内的气体温度变得更高而设置更高的涡轮冷却程度。因此，能够通过高效地冷却涡轮而适当地抑制压缩机中的气体温度升高。

在该控制器中，电子控制单元可以被构造成通过增加每单位时间经过冷却剂通路的冷却剂的量而设置更高的冷却单元对涡轮的冷却程度。当控制器被应用于包括水泵的发动机系统时，能够简单地使用现有的水泵实现涡轮冷却程度的改变或者对沉积物沉积的抑制。