Способ управления для двигателя внутреннего сгорания и устройство управления для двигателя внутреннего сгорания
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, оборудованных системами рециркуляции выхлопных газов (EGR). Способ управления предназначен для двигателя внутреннего сгорания. Двигатель (1) внутреннего сгорания включает в себя нагнетатель (14), дроссельные заслонки (6), (7), EGR-канал (22) и EGR-клапан (24). Нагнетатель (14) расположен на стороне выше по потоку от первой дроссельной заслонки (6), выполненной с возможностью управления объемом всасываемого воздуха. Вторая дроссельная заслонка (7) расположена на стороне выше по потоку от нагнетателя (14) и выполнена с возможностью управления давлением всасывания на стороне выше по потоку от нагнетателя (14). EGR-канал (22) выполнен с возможностью осуществления рециркуляции части выхлопных газов в участок между нагнетателем (14) и второй дроссельной заслонкой (7). EGR-клапан (23) выполнен с возможностью регулирования расхода EGR-газа, протекающего в EGR-канале (22). Способ управления заключается в том, что задают целевую степень открытия первой дроссельной заслонки (6) в соответствии с нагрузкой и обнаруживают степень открытия второй дроссельной заслонки (7). Оценивают, является или нет степень открытия второй дроссельной заслонки (7) степенью открытия на стороне закрытия относительно предварительно определенной заданной степени открытия заслонки. Корректируют степень открытия первой дроссельной заслонки (6) до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, когда оценивается, что степень открытия второй дроссельной заслонки (7) является степенью открытия на стороне закрытия относительно предварительно определенной заданной степени открытия заслонки. Когда степень открытия первой дроссельной заслонки (6) корректируется до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки (6) регулируется до меньшей площади по сравнению с площадью проходного отверстия второй дроссельной заслонки (7). Раскрыто устройство управления для двигателя внутреннего сгорания. Технический результат заключается в обеспечении возможности пресечения развития отрицательного давления на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки вследствие неисправности второй дроссельной заслонки. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.
Область техники
Изобретение относится к способу управления для двигателя внутреннего сгорания и устройству управления для двигателя внутреннего сгорания.
Уровень техники
Например, в публикации заявки на патент Японии № 2002-106398 описано устройство очистки выхлопных газов для двигателя внутреннего сгорания с турбонагнетателем. В этом устройстве очистки выхлопных газов отверстие для введения EGR-газа предусматривается на стороне выше по потоку от компрессора. Дроссельная заслонка размещается на стороне выше по потоку от этого отверстия для ввода. Дроссельная заслонка размещается, чтобы регулировать соотношение компонентов смеси между свежим воздухом и EGR. Кроме того, регулировочный клапан размещается на стороне ниже по потоку от компрессора.
В публикации заявки на патент Японии № 2002-106398 регулировочный клапан управляется в соответствии с состоянием привода двигателя способом, практически аналогичным дроссельной заслонке. Регулировочный клапан управляется, чтобы полностью закрываться при запуске и остановке.
Однако, в публикации заявки на патент Японии № 2002-106398 не раскрыта работа, когда дроссельная заслонка ломается (неправильно работает).
Сущность изобретения
В способе управления для двигателя внутреннего сгорания согласно настоящему изобретению степень открытия первой дроссельной заслонки, выполненной с возможностью регулировать объем всасываемого воздуха, регулируется до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, когда степень открытия второй дроссельной заслонки, выполненной с возможностью регулировать давление всасывания на стороне выше по потоку от турбонагнетателя, является степенью открытия на стороне закрытия относительно предварительно определенной заданной степени открытия заслонки.
Посредством настоящего изобретения возможно пресекать развитие отрицательного давления на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки вследствие неисправности из-за поломки второй дроссельной заслонки, и т.п.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - пояснительный вид, схематично показывающий схематичную конфигурацию устройства управления для двигателя внутреннего сгорания согласно настоящему изобретению;
Фиг. 2 - пояснительный вид, схематично показывающий общую схему стопорного механизма;
Фиг. 3 - вид характеристики, показывающий соотношение между степенью открытия второй дроссельной заслонки и давлением всасывания на выходе компрессора; и
Фиг. 4 - блок-схема последовательности операций, показывающая управление для двигателя внутреннего сгорания.
Описание вариантов осуществления изобретения
Далее в данном документе один вариант осуществления согласно настоящему изобретению объясняется подробно со ссылкой на чертежи. Фиг. 1 представляет собой пояснительный вид, схематично показывающий схематичную конфигурацию устройства управления для двигателя внутреннего сгорания согласно настоящему изобретению.
Двигатель 1 внутреннего сгорания устанавливается, в качестве источника привода, на транспортном средстве, таком как автомобиль. Двигатель 1 внутреннего сгорания включает в себя впускной канал 2 и выпускной канал 3.
Впускной канал 2 соединяется с двигателем 1 внутреннего сгорания. Воздушный фильтр 4, расходомер 5 воздуха, приводимая электромотором первая дроссельная заслонка 6 и приводимая электромотором вторая дроссельная заслонка 7 предусматриваются для впускного канала 2. Воздушный фильтр 4 выполнен с возможностью собирать (улавливать) посторонние объекты во всасываемом воздухе. Расходомер 5 воздуха выполнен с возможностью измерять объем всасываемого воздуха. Вторая дроссельная заслонка 7 располагается на стороне выше по потоку от первой дроссельной заслонки 6.
Расходомер 5 воздуха располагается на стороне выше по потоку от второй дроссельной заслонки 7. Воздушный фильтр 4 располагается на стороне выше по потоку от расходомера 5 воздуха. Первая дроссельная заслонка 6 выполнена с возможностью регулировать объем всасываемого воздуха двигателя 1 внутреннего сгорания в соответствии с нагрузкой. Вторая дроссельная заслонка 7 выполнена с возможностью регулировать давление всасывания на стороне выше по потоку от компрессора 12 (описанного позже). Т.е., вторая дроссельная заслонка 7 в этом варианте осуществления выполнена с возможностью регулировать отрицательное давление на стороне выше по потоку от компрессора 12 (описан позже).
Площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6 в предварительно определенной полностью закрытой позиции задается меньшей по сравнению с площадью проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7 в предварительно определенной полностью закрытой позиции. Т.е., площадь проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7 в предварительно определенной полностью закрытой позиции задается большей по сравнению с площадью проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6 в предварительно определенной полностью закрытой позиции.
Выпускной канал 3 соединяется с двигателем 1 внутреннего сгорания. Каталитический нейтрализатор 8 выхлопных газов на стороне выше по потоку, каталитический нейтрализатор 9 выхлопных газов на стороне ниже по потоку, каталитический нейтрализатор 10 под днищем и глушитель 11 предусматриваются для выпускного канала 3. Каталитический нейтрализатор 8 выхлопных газов на стороне выше по потоку является трехкомпонентным нейтрализатором и т.п. Каталитический нейтрализатор 9 выхлопных газов на стороне ниже по потоку является трехкомпонентным нейтрализатором и т.п. Каталитический нейтрализатор 10 под днищем является трехкомпонентным каталитическим нейтрализатором и т.п. Глушитель 11 выполнен с возможностью снижать шум выхлопа.
Каталитический нейтрализатор 9 выхлопных газов на стороне ниже по потоку размещается на стороне ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 8 выхлопных газов на стороне выше по потоку, на стороне выше по потоку от каталитического нейтрализатора 10 под днищем. Каталитический нейтрализатор 10 размещается на стороне ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 9 выхлопных газов на стороне ниже по потоку. Глушитель 11 размещается на стороне ниже по потоку от каталитического нейтрализатора 10 под днищем.
Двигатель 1 внутреннего сгорания включает в себя турбонагнетатель 14, который является нагнетателем, и который включает в себя компрессор 12, предусмотренный для впускного канала 2, и турбину 13, предусмотренную для выпускного канала 3, и размещается соосно с компрессором 12. Компрессор 12 располагается на стороне выше по потоку от первой дроссельной заслонки 6, на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7. Турбина 13 располагается на стороне выше по потоку от каталитического нейтрализатора 8 выхлопных газов на стороне выше по потоку.
Кроме того, промежуточный охладитель 15 предусматривается для впускного канала 2 на стороне ниже по потоку от первой дроссельной заслонки 6. Промежуточный охладитель 15 выполнен с возможностью охлаждать всасываемый воздух, сжатый посредством компрессора 12, и, тем самым, улучшать эффективность заряда (эффективность заполнения).
Промежуточный охладитель 15, радиатор 16 для промежуточного охладителя (радиатор промежуточного охладителя), и приводимый электромотором насос 17 располагаются в канале 18 охлаждения промежуточного охладителя (вспомогательном канале охлаждения). Промежуточный охладитель 15 выполнен с возможностью принимать хладагент (охлаждающую жидкость), охлажденный посредством радиатора 16.
Канал 18 охлаждения промежуточного охладителя выполнен с возможностью осуществлять циркуляцию хладагента в канале. Канал 18 охлаждения промежуточного охладителя является каналом охлаждения независимо от основного канала охлаждения (не показан), в котором охлаждающая жидкость для охлаждения блока 19 цилиндров двигателя 1 внутреннего сгорания циркулирует.
Радиатор 16 выполнен с возможностью охлаждать хладагент в канале 18 охлаждения промежуточного охладителя, посредством теплообмена между хладагентом и наружным воздухом.
Приводимый электромотором насос 17 выполнен с возможностью приводиться в действие, чтобы осуществлять циркуляцию хладагента между радиатором 16 и промежуточным охладителем 15 в направлении стрелки A.
Выпускной обходной канал 20 соединяется с выпускным каналом 3. Выпускной обходной канал 20 обходит (обходит вокруг) турбину 13. Выпускной обходной канал 20 соединяет сторону выше по потоку и сторону ниже по потоку от турбины 13. Выпускной обходной канал 20 включает в себя конец на стороне ниже по потоку, соединенный с выпускным каналом 3 в позиции на стороне выше по потоку от каталитического нейтрализатора 8 выхлопных газов стороны выше по потоку. Приводимый электромотором перепускной клапан 21 располагается на выпускном обходном канале 20. Перепускной клапан 21 выполнен с возможностью регулировать расход выхлопных газов в выпускном обходном канале 20.
Кроме того, двигатель 1 внутреннего сгорания выполнен с возможностью осуществления рециркуляции выхлопных газов (EGR), чтобы вводить (осуществлять рециркуляцию), в качестве EGR-газа, часть выхлопных газов из выпускного канала 3, во впускной канал 2. Двигатель 1 внутреннего сгорания включает в себя EGR-канал 22, который ответвляется от выпускного канала 3 и соединяется с впускным каналом 2. EGR-канал 22 включает в себя один конец, соединенный с выпускным каналом 3 в позиции между каталитическим нейтрализатором 9 выхлопных газов стороны ниже по потоку и каталитическим нейтрализатором 10 под днищем, и другой конец, соединенный с впускным каналом 2 в позиции, которая находится на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7, и которая находится на стороне выше по потоку от компрессора 12. Приводимый электромотором EGR-клапан 23 и EGR-охладитель 24 предусматриваются для EGR-канала 22. EGR-клапан 23 выполнен с возможностью корректировать (регулировать) расход EGR-газа в EGR-канале 22. EGR-охладитель 24 выполнен с возможностью охлаждать EGR-газ.
В этом случае, операции открытия и закрытия первой дроссельной заслонки 6, второй дроссельной заслонки 7 и EGR-клапана 23 управляются посредством блока 25 управления, который является секцией управления. Блок 25 управления является известным цифровым компьютером, включающим в себя CPU, ROM, RAM и интерфейс ввода и вывода.
Блок 25 управления конфигурируется, чтобы принимать сигнал обнаружения (значение обнаружения) вышеописанного расходомера 5 воздуха. Кроме того, блок 25 управления конфигурируется, чтобы принимать сигналы обнаружения (значения обнаружения) различных датчиков, таких как датчик 31 угла поворота коленчатого вала, выполненный с возможностью определять угол поворота коленчатого вала для коленчатого вала (не показан), и скорость двигателя, датчик 32 степени открытия акселератора, выполненный с возможностью обнаруживать величину нажатия педали акселератора (степень APO открытия акселератора), указывающую желаемое состояние нагрузки двигателя 1 внутреннего сгорания, датчик 33 степени открытия первого дросселя, который является секцией обнаружения степени открытия первой дроссельной заслонки, выполненной с возможностью определять степень открытия первой дроссельной заслонки 6, датчик 34 степени открытия второй дроссельной заслонки, которая является секцией обнаружения степени открытия второй дроссельной заслонки, выполненной с возможностью обнаруживать степень открытия второй дроссельной заслонки 7, первый датчик 35 давления, выполненный с возможностью обнаруживать давление всасывания на стороне ниже по потоку от компрессора 12, и второй датчик 36 давления, выполненный с возможностью обнаруживать давление всасывания на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7. Первый датчик 35 давления выполнен с возможностью обнаруживать давление всасывания, которое присутствует на стороне выше по потоку от первой дроссельной заслонки 6, и которое присутствует на стороне ниже по потоку от компрессора 12. Второй датчик 36 давления выполнен с возможностью обнаруживать давление всасывания, которое существует на стороне выше по потоку от компрессора 12, и которое существует на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7.
Кроме того, блок 25 управления конфигурируется, чтобы управлять моментом зажигания и соотношением воздух-топливо двигателя 1 внутреннего сгорания, управлять приводом электродвижущего насоса 17 и регулировать степень открытия клапана для перепускного клапана 21, на основе вышеописанных сигналов обнаружения (значений обнаружения).
Например, целевая степень открытия первой дроссельной заслонки 6 вычисляется, чтобы достигать желаемого крутящего момента, вычисленного на основе величины задействования педали акселератора водителем, и т.п.
Например, целевая степень открытия второй дроссельной заслонки 7 вычисляется в каждый момент времени на основе давления всасывания, необходимого для стороны ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7.
В состоянии привода, в котором предварительно определенный объем EGR-газа вводится во впускной канал 2, необходимо устанавливать давление всасывания в отверстии для ввода EGR, которое является давлением всасывания (отрицательным давлением), которое существует на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7, так, что целевой объем EGR-газа может быть введен во впускной канал 2. Соответственно, целевая степень открытия второй дроссельной заслонки 7 вычисляется по предварительно определенному операционному выражению с помощью этого давления всасывания в отверстии для ввода EGR. Это вычисление циклически выполняется в коротком цикле (например, с интервалом от нескольких мс до нескольких сотен мс). Давление всасывания в отверстии для ввода EGR задается из характеристики открытия первой дроссельной заслонки 6 и т.п. Целевая степень открытия второй дроссельной заслонки 7 может быть получена посредством обращения к ранее подготовленной карте, ассоциированной с желаемым крутящим моментом, и т.п.
Целевые степени открытия клапанов первой дроссельной заслонки 6 и второй дроссельной заслонки 7 вычисляются в блоке 25 управления.
В этом варианте осуществления, в степени открытия второй дроссельной заслонки 7, движение в направлении закрытия клапана из предварительно определенной полностью закрытой позиции ограничивается стопорным механизмом 41.
Фиг. 2 представляет собой пояснительный вид, схематично показывающий общую схему стопорного механизма 41. Стопорный механизм 41 включает в себя участок 47 стопора на стороне закрытия, который является стопорным участком, предоставленным для первого зубчатого колеса 42, и участок 51 стопорной части на стороне закрытия, который является участком стопорной части, выступающий из внутренней поверхности стенки корпуса 50.
Первое зубчатое колесо 42 прикрепляется к валу 44 вращения мотора 43, который является источником привода для второй дроссельной заслонки 7. Первое зубчатое колесо 42 включает в себя участок 45 основной части, который имеет форму круглой пластины, и который располагается соосно с валом 44 вращения; и участок 46 зубчатого колеса и участок 47 стопора на стороне закрытия, которые предусматриваются на внешней окружности участка 45 основной части.
Весь участок 46 зубчатого колеса имеет дугообразную форму. Участок 46 зубчатого колеса предусматривается на части внешней окружности участка 45 основной части. Участок 46 зубчатого колеса включает в себя внешнюю окружность, включающую в себя множество зубцов, зацепленных со вторым зубчатым колесом 48.
Стопор 47 на стороне закрытия формируется на участке внешней окружности участка 45 основной части, на которой участок 46 зубчатого колеса не сформирован.
Второе зубчатое колесо 48 закрепляется на штоке 49 клапана второй дроссельной заслонки 7. Второе зубчатое колесо 48 имеет форму круглой пластины. Второе зубчатое колесо 48 располагается соосно со штоком 49 клапана. Множество зубцов формируются по всей внешней окружности второго зубчатого колеса 48. Множество зубцов второго зубчатого колеса 48 зацепляются с зубцами участка 46 зубчатого колеса для первого зубчатого колеса 42.
Корпус 50 принимает первое зубчатое колесо 42 и второе зубчатое колесо 48, зацепленное с первым зубчатым колесом 42.
Участок 51 стопорной части на стороне закрытия формируется в позиции, в которой стопор 47 на стороне закрытия примыкает к участку 51 стопорной части на стороне закрытия, когда вторая дроссельная заслонка 7 позиционируется в предварительно определенной полностью закрытой позиции.
Участок 51 стопорной части на стороне закрытия является одним единым с корпусом 50. Участок 51 стопорной части на стороне закрытия выполнен с возможностью ограничивать вращение первого зубчатого колеса 42 так, что первое зубчатое колесо 42 не поворачивается дополнительно в направлении закрытия, когда участок 47 стопора на стороне закрытия упирается в участок 51 стопорной части на стороне закрытия. Т.е., стопорный механизм 41 выполнен с возможностью останавливать вращение первого зубчатого колеса 42 в направлении закрытия клапана второй дроссельной заслонки 7, когда участок 47 стопора на стороне закрытия упирается в участок 51 стопорной части на стороне закрытия. Т.е., когда участок 47 стопора на стороне закрытия упирается в участок 51 стопорной части на стороне закрытия, вращение второго зубчатого колеса 48 останавливается, с тем, чтобы прекращать вращение штока 49 вала второй дроссельной заслонки 7, который выполнен с возможностью вращаться как одно целое со вторым зубчатым колесом 48.
В вышеописанном варианте осуществления возможно управлять отрицательным давлением на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7 посредством управления второй дроссельной заслонкой 7. Соответственно, возможно вводить EGR-газ во впускной канал 2 даже в области привода, в которой перепад давления между впускным каналом 2 и выпускным каналом 3 является небольшим, например, в области низкой нагрузки и низкой скорости вращения.
Однако, отрицательное давление резко развивается, когда степень открытия второй дроссельной заслонки 7 является степенью открытия на стороне закрытия относительно (что касается) целевой степени открытия заслонки вследствие неисправности посредством выхода из строя и т.п., в области привода, в которой достаточный перепад давления создается между впускным каналом 2 и выпускным каналом 3, например, в области высокой нагрузки и высокой скорости вращения. Соответственно, чрезмерный поворот турбонагнетателя 14 и утечка масла из участка (например, участка обеспечения герметичности масла компонента обеспечения герметичности смазки и т.п. турбонагнетателя 14) может быть сформировано.
Соответственно, в этом варианте осуществления, когда степень открытия второй дроссельной заслонки 7 является степенью открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия второй дроссельной заслонки 7, корректировка степени открытия первой дроссельной заслонки выполняется посредством регулировки степени открытия первой дроссельной заслонки 6 до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия первой дроссельной заслонки.
При этом возможно пресекать чрезмерное развитие отрицательного давления на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7 при неисправности вследствие отказа второй дроссельной заслонки 7 и т.п.
Следовательно, возможно пресекать чрезмерное вращение турбонагнетателя 14 (компрессора 12), расположенного на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7, и пресекать утечку масла из участка обеспечения герметичности масла, который располагается на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7.
В случае, когда степень открытия второй дроссельной заслонки 7 является степенью открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, отрицательное давление развивается, когда площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6 больше площади проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7.
Соответственно, когда корректировка степени открытия первой дроссельной заслонки выполняется, площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6 регулируется до меньшей по сравнению с площадью проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7.
При этом возможно пресекать развитие отрицательного давления, улучшать надежность функционирования при неисправности вследствие отказа и т.п. второй дроссельной заслонки 7 и осуществлять гарантированную и надежную отказоустойчивость.
Кроме того, когда выполняется корректировка степени открытия первой дроссельной заслонки, EGR-клапан 23 закрывается, чтобы прекращать EGR.
При этом возможно избегать помпажа двигателя, создаваемого посредством избыточного потока EGR-газа во впускной канал 2.
Кроме того, в вышеописанном варианте осуществления, предварительно определенная полностью закрытая позиция второй дроссельной заслонки 7, которая ограничивается стопорным механизмом 41, устанавливается, например, в диапазон R от степени D2 открытия до степени D3 открытия на фиг. 3.
Характеристическая линия C, показанная сплошной линией на фиг. 3, показывает соотношение между давлением всасывания выпускного отверстия компрессора 12 и степенью открытия второй дроссельной заслонки 7 относительно степени открытия первой дроссельной заслонки 6, когда область привода является областью высокой нагрузки и высокой скорости вращения. Прерывистая линия L на фиг. 3 показывает давление P, посредством которого утечка масла может создаваться из участка (например, участка обеспечения герметичности масла, такого как компоненты обеспечения герметичности смазки турбонагнетателя 14), который располагается на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7, чтобы обеспечивать герметичность масла. Когда впускное отверстие для выпускного отверстия компрессора 12 меньше этого давления P, т.е., когда отрицательное давление меньше давления P развивается, утечка масла создается вследствие влияния отрицательного давления. Т.е., давление P является предельным значением отрицательного давления (пороговым значением отрицательного давления) в участке обеспечения герметичности масла, который располагается на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7.
Степень D1 открытия является степенью открытия второй дроссельной заслонки 7, при которой вызывается помпаж двигателя. Когда степень открытия второй дроссельной заслонки 7 становится равным или меньше D1, помпаж двигателя создается вследствие нехватки объема (количества) воздуха.
Степень D2 открытия является степенью открытия заслонки, при которой характеристическая линия C и прерывистая линия L пересекаются.
Степень D3 открытия является степенью открытия заслонки, которая больше степени D2 открытия на предварительно определенную величину, и которая задается с учетом изменения стопорного механизма 41.
Задавая полностью закрытую позицию второй дроссельной заслонки 7 посредством стопорного механизма 41, даже когда неисправность второй дроссельной заслонки 7 создается вследствие поломки и т.п., возможно надежно устранять помпаж двигателя вследствие нехватки объема воздуха и утечку масла на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки 7 вследствие развития избыточного отрицательного давления.
Кроме того, площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6 в полностью закрытой позиции задается меньше площади проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7 в полностью закрытой позиции.
При этом, даже когда степень открытия второй дроссельной заслонки 7 становится полностью закрытой позицией вследствие неисправности из-за поломки и т.п., возможно уменьшать площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6 до меньшей по сравнению с площадью проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7, уменьшая степень открытия первой дроссельной заслонки 6. Соответственно, возможно пресекать развитие отрицательного давления, улучшать надежность функционирования при неисправности из-за поломки и т.п. второй дроссельной заслонки 7 и добиваться гарантированной и надежной отказоустойчивости.
Кроме того, при поломке первой дроссельной заслонки 6, степень открытия первой дроссельной заслонки 6 ограничивается (контролируется) так, чтобы подавать минимальное количество воздуха, необходимое для движения транспортного средства. В это время, в случае, когда вторая дроссельная заслонка 7 управляется так, что площадь проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7 становится больше площади проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6, это надежно предотвращает помпаж двигателя.
Фиг. 4 представляет собой блок-схему последовательности операций, показывающую один пример последовательности операций управления для двигателя 1 внутреннего сгорания согласно этому варианту осуществления.
На этапе S1 оценивается, действительно или нет фактическая степень R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7 чрезвычайно меньше целевой степени T_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7. Когда фактическая степень R_ADM открытия заслонки чрезвычайно меньше целевой степени T_ADM открытия заслонки, процесс переходит к этапу S2. Когда это не удовлетворяется, процесс переходит к этапу S7. Т.е., когда фактическая степень R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7 является настолько малой, чтобы быть вне предварительно определенного изменения относительно целевой степени T_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7, процесс переходит к этапу S2. Когда это не удовлетворяется, процесс переходит к этапу S7. Фактическая степень R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7 может быть обнаружена посредством датчика 34 степени открытия второй дроссельной заслонки. Кроме того, фактическая степень R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7 может быть вычислена с помощью сигнала обнаружения (значения обнаружения) второго датчика 36 давления.
На этапе S2 целевая степень T_THC открытия первой дроссельной заслонки 6 регулируется до меньшей по сравнению с фактической степенью R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7. Т.е., управление выполняется так, что площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки 6 меньше площади проходного отверстия второй дроссельной заслонки 7.
На этапе S3 оценивается, действительно или нет целевая степень T_THC открытия первой дроссельной заслонки 6 больше фактической степени R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7. Когда целевая степень T_THC открытия первой дроссельной заслонки 6 больше фактической степени R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7, процесс переходит к этапу S4. Когда это не удовлетворяется, процесс переходит к этапу S9.
На этапе S4 операция возврата в аварийном режиме выполняется посредством ограничения выходной мощности двигателя 1 внутреннего сгорания, чтобы оставлять выходную мощность для того, чтобы транспортное средство имело возможность выполнять движение обратным ходом (движение по объездному пути) самостоятельно. Т.е., степень открытия первой дроссельной заслонки 6 ограничивается степенью открытия, посредством которой возможно получать выходную мощность для того, чтобы транспортное средство имело возможность двигаться самостоятельно.
На этапе S5 EGR устанавливается как неисполнимая. Причина состоит в том, что EGR не может управляться, когда неисправность формируется во второй дроссельной заслонке 7 вследствие поломки и т.п.
На этапе S6 зажигается предупредительная лампа (MIL). Предупредительная лампа предусматривается в позиции, которая может просматриваться с водительского сиденья, например, приборная панель водительского сиденья. Предупредительная лампа выполнена с возможностью информировать водителя о том, что вторая дроссельная заслонка 7 находится в ненормальном состоянии.
На этапе S7 оценивается, действительно или нет фактическая степень R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7 меньше или больше целевой степени T_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7. Когда фактическая степень R_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7 отклоняется от целевой степени T_ADM открытия второй дроссельной заслонки 7, процесс переходит к этапу S8. Когда это не удовлетворяется, процесс переходит к этапу S10.
На этапе S8 оценивается, что вторая дроссельная заслонка 7 сломалась (в состоянии отказа).
На этапе S9 вторая дроссельная заслонка 7 инструктируется (управляется) так, что степень открытия заслонки становится полностью открытой.
На этапе S10 оценивается, что вторая дроссельная заслонка 7 находится в нормальном состоянии.
На этапе S11 EGR устанавливается как исполнимая.
Кроме того, в вышеописанном варианте осуществления, упругий элемент, такой как возвратная пружина (не показана), может быть предусмотрен, с тем, чтобы постоянно оказывать усилие для перемещения степени открытия второй дроссельной заслонки 7 в направлении открытия заслонки, по отношению к первому зубчатому колесу 42 или второму зубчатому колесу 48.
В случае, когда вторая дроссельная заслонка 7 непрерывно подгоняется в направлении открытия заслонки посредством вышеописанного упругого элемента, первоначальная настройка (по умолчанию) степени открытия второй дроссельной заслонки 7 является полностью открытой. Т.е., в этом случае, степень открытия второй дроссельной заслонки 7 является полностью открытой в состоянии, когда сигнал управления не выводится второй дроссельной заслонке 7.
Соответственно, в случае, когда первоначальная настройка (по умолчанию) степени открытия второй дроссельной заслонки 7 является полностью открытой, когда давление выхлопа является достаточно высоким за счет высокой скорости или высокой нагрузки и т.п. двигателя 1 внутреннего сгорания, или когда EGR не выполняется, степень открытия второй дроссельной заслонки 7 является полностью открытой, даже когда степень открытия второй дроссельной заслонки 7 не регулируется до целевого значения посредством управляющего сигнала.
Следовательно, например, когда первоначальная настройка (по умолчанию) степени открытия второй дроссельной заслонки 7 является полностью открытой, оценивается, действительно или нет степень открытия второй дроссельной заслонки 7 находится на стороне закрытия относительно предварительно определенной настройки степени открытия заслонки. Оценивается, что степень открытия второй дроссельной заслонки 7 является степенью открытия на стороне закрытия относительно настройки степени открытия заслонки, степень открытия первой дроссельной заслонки 6 корректируется до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки. В этом случае, настройка степени открытия заслонки является понятием (термином), включающим себя целевую степень открытия второй дроссельной заслонки 7 и степень открытия заслонки первоначальной настройки (по умолчанию) второй дроссельной заслонки 7.
Кроме того, обходной канал (не показан), чтобы обходить компрессор 12, может быть предусмотрен для впускного канала 2. Кроме того, клапан рециркуляции (не показан), чтобы осуществлять рециркуляцию нагнетаемого воздуха в обходной канал 37, может быть предусмотрен для обходного канала 37.
Вышеописанный вариант осуществления относится к способу управления для двигателя 1 внутреннего сгорания и устройству управления для двигателя 1 внутреннего сгорания.
1. Способ управления для двигателя внутреннего сгорания, включающего в себя:
нагнетатель, расположенный на стороне выше по потоку от первой дроссельной заслонки, выполненной с возможностью управления объемом всасываемого воздуха,
вторую дроссельную заслонку, расположенную на стороне выше по потоку от нагнетателя и выполненную с возможностью управления давлением всасывания на стороне выше по потоку от нагнетателя,
EGR-канал, выполненный с возможностью осуществления рециркуляции части выхлопных газов в участок между нагнетателем и второй дроссельной заслонкой, и
EGR-клапан, выполненный с возможностью регулирования расхода EGR-газа, протекающего в EGR-канале,
при этом способ управления включает этапы, на которых:
задают целевую степень открытия первой дроссельной заслонки в соответствии с нагрузкой,
обнаруживают степень открытия второй дроссельной заслонки,
оценивают, является или нет степень открытия второй дроссельной заслонки степенью открытия на стороне закрытия относительно предварительно определенной заданной степени открытия заслонки, и
корректируют степень открытия первой дроссельной заслонки до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, когда оценивается, что степень открытия второй дроссельной заслонки является степенью открытия на стороне закрытия относительно предварительно определенной заданной степени открытия заслонки,
причем, когда степень открытия первой дроссельной заслонки корректируется до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки регулируется до меньшей площади по сравнению с площадью проходного отверстия второй дроссельной заслонки.
2. Способ управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1, в котором предусматривают стопорный механизм, выполненный с возможностью ограничения перемещения второй дроссельной заслонки из полностью закрытой позиции в направлении закрытия; и площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки в полностью закрытой позиции устанавливают в меньшую площадь по сравнению с площадью проходного отверстия второй дроссельной заслонки в полностью закрытой позиции.
3. Способ управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором площадь проходного отверстия второй дроссельной заслонки в полностью закрытой позиции устанавливают равной или меньшей по сравнению с предельным значением отрицательного давления участка обеспечения герметичности масла, расположенного на стороне ниже по потоку от второй дроссельной заслонки.
4. Способ управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором площадь проходного отверстия второй дроссельной заслонки регулируют до большей площади по сравнению с площадью проходного отверстия первой дроссельной заслонки, при неисправности первой дроссельной заслонки.
5. Способ управления для двигателя внутреннего сгорания по п. 1 или 2, в котором, когда степень открытия первой дроссельной заслонки корректируют до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, EGR закрывается, чтобы прекращать EGR.
6. Устройство управления для двигателя внутреннего сгорания, содержащее:
первую дроссельную заслонку, выполненную с возможностью регулирования объема всасываемого воздуха двигателя внутреннего сгорания в соответствии с нагрузкой;
нагнетатель, расположенный на стороне выше по потоку от первой дроссельной заслонки;
вторую дроссельную заслонку, расположенную на стороне выше по потоку от первой дроссельной заслонки;
EGR-канал, выполненный с возможностью осуществления рециркуляции части выхлопных газов в участок между нагнетателем и второй дроссельной заслонкой;
EGR-клапан, выполненный с возможностью регулирования расхода EGR-газа, протекающего в EGR-канале;
секцию обнаружения степени открытия второй дроссельной заслонки, выполненную с возможностью обнаружения степени открытия второй дроссельной заслонки; и
секцию управления, выполненную с возможностью регулирования степени открытия первой дроссельной заслонки до степени открытия заслонки на стороне закрытия относительно степени открытия заслонки, определенной в соответствии с нагрузкой, когда оценивается, что степень открытия второй дроссельной заслонки является степенью открытия на стороне закрытия относительно предварительно определенной заданной степени открытия заслонки,
при этом, когда степень открытия первой дроссельной заслонки корректируется до степени открытия на стороне закрытия относительно целевой степени открытия заслонки, площадь проходного отверстия первой дроссельной заслонки регулируется до меньшей площади по сравнению с площадью проходного отверстия второй дроссельной заслонки.
