CN101641507A - 用于内燃机的排气再循环***和排气再循环方法 - Google Patents
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Abstract
首先，调节外部EGR气体量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内(S102至S104)，然后，当内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内时，调节内部EGR气体的量(S105至S109)，以便执行反馈控制，使得EGR率与目标EGR率匹配，该EGR率表示包括外部EGR气体和内部EGR气体的EGR气体与供给到内燃机的进气的比例。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的排气再循环***和排气再循环方法。
背景技术
日本专利申请公开No.2005-146960描述了以下技术。在接近于内燃机内的燃烧状态变化的时间的预定时段内，通过外部EGR单元调节外部EGR气体的量，使得经由外部EGR单元供给到气缸中的外部EGR气体的量与预定EGR气体量匹配，该预定EGR气体量对应于在燃烧状态变化之后的燃烧状态。此外，当外部EGR气体的量小于应该在预定时段内供给到气缸中的EGR气体的量时，通过调节进气阀和排气阀的打开/关闭定时来将燃烧气体的一部分作为内部EGR气体供给到气缸中，以弥补EGR气体的不足。
当将进气阀和排气阀的打开/关闭定时改变大的量以将内部EGR气体的量调节大的量时，气缸中的温度大幅波动。结果，从内燃机排出的未燃烧HC过度增加或者产生烟气，从而导致废气排放的恶化。
发明内容
本发明提供一种用于内燃机的排气再循环***和排气再循环方法，利用该排气再循环***和排气再循环方法，即使在使用外部EGR气体和内部EGR气体来调节EGR气体的量时，内部EGR气体量被调节的量也落在预定范围内，从而抑制废气排放的恶化。
本发明的第一方面涉及一种用于内燃机的排气再循环***，包括：外部EGR通道，该外部EGR通道连接至内燃机的排气通道和内燃机的进气通道，流过该排气通道的排气的一部分作为外部EGR气体通过所述外部EGR通道再循环回进气通道；外部EGR调节装置，该外部EGR调节装置用于调节流过外部EGR通道的外部EGR气体的量；以及内部EGR调节装置，所述内部EGR调节装置用于调节内部EGR气体的量，该内部EGR气体是在内燃机中产生的燃烧气体的一部分，并且被残留在内燃机的气缸中或者被从外部通道流回到气缸中。该排气再循环***还包括EGR控制装置。该EGR控制装置首先使用外部EGR调节装置来调节外部EGR气体的量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内。然后，当内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内时，EGR控制装置使用内部EGR调节装置来调节内部EGR气体的量。这样，执行反馈控制，使得EGR率与目标EGR率匹配，所述EGR率表示包括外部EGR气体和内部EGR气体的EGR气体与供给到内燃机的进气的比例。
排气再循环***将EGR气体与供给到内燃机的进气混合，以使用与进气混合的EGR气体来降低空气-燃料混合物在燃烧室中燃烧的温度。这样，减少了在内燃机中产生的氧化氮(NOx)的量。结果，减少了从内燃机排出到大气中的NOx的量。
有两种用于将EGR气体与进气混合的方法。根据其中的一种方法，通过位于内燃机外部的外部EGR通道将外部EGR气体从排气通道再循环回进气通道。根据另一种方法，通过改变进气阀和排气阀的打开/关闭定时来使内部EGR气体残留在内燃机的气缸中或从外部通道流回到气缸中。执行反馈控制，从而通过组合使用外部EGR气体和内部EGR气体来使EGR率与目标EGR率匹配。
然而，当将进气阀和排气阀的打开/关闭定时改变大的量以将内部EGR气体的量调节大的量时，气缸中的温度可能大幅波动。相应地，从内燃机排出的未燃烧HC过度增加或者产生烟气，从而导致废气排放的恶化。
因此，根据本发明的第一方面，首先，通过外部EGR调节装置来调节外部EGR气体的量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内。然后，当内部EGR气体量被调节的量落在所述预定范围内时，通过内部EGR调节装置来调节内部EGR气体的量。
如果内部EGR气体量被调节的量超过预定范围的上限，则将进气阀和排气阀的打开/关闭定时改变大的量，这导致气缸中温度的大幅波动。相应地，从内燃机排出的未燃烧HC过度增加或者产生烟气，从而导致废气排放的恶化。
根据本发明的第一方面，首先，粗略调节外部EGR气体的量，使得EGR率接近目标值，最后，精密调节内部EGR气体的量，使得EGR率精确匹配目标值。此外，由于内部EGR气体不会流过位于内燃机外部的再循环通道，所以内部EGR气体通过其再循环回气缸的路径相对短。相应地，内部EGR气体再循环回气缸花费相对短的时间。因此，使用内部EGR气体使得能够响应于目标值的变化快速改变EGR率。
调节外部EGR气体的量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内。因此，内部EGR气体量被调节的量不会超过预定范围的上限。相应地，不必将进气阀和排气阀的打开/关闭定时改变大的量以将内部EGR气体的量调节大的量。相应地，气缸中的温度不会大幅波动。结果，能够抑制从内燃机排出的未燃烧HC的过度增加、烟气的产生、以及废气排放的恶化。
当通过内部EGR调节装置调节内部EGR气体的量而使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围之外时，EGR控制装置可以首先使用外部EGR调节装置来调节外部EGR气体的量，然后使用内部EGR调节装置来调节内部EGR气体的量。
如果仅通过调节内部EGR气体的量来适应EGR率的变化，则内部EGR气体被调节的量可能落在预定范围之外。在此情形中，如果仅通过调节内部EGR气体的量来适应EGR率的变化，则废气排放恶化。
因此，根据本发明的第一方面，当内部EGR气体量被调节的量不落在预定范围内时，首先通过外部EGR调节装置来调节外部EGR气体的量，然后通过内部EGR调节装置来调节内部EGR气体的量。
根据本发明的第一方面，当仅通过调节内部EGR气体的量来适应EGR率的变化而使得内部EGR气体量被调节的量不落在预定范围内时，粗略调节外部EGR气体的量，使得EGR率接近目标EGR率，然后精密调节内部EGR气体的量，使得EGR率精确匹配目标EGR率。
EGR控制装置可以在执行反馈控制之前预先使用内部EGR调节装置保留预定量的内部EGR气体。
如果保留了预定量的内部EGR气体，则在对EGR率的反馈控制期间，即使在内部EGR的量被调节在预定范围内时将内部EGR气体降低最大的量，也不会发生内部EGR气体量的不足。
当由于存在过量的EGR气体而需要减少EGR气体的量时，也执行对EGR率的反馈控制。在此情形中，EGR气体需要预先存在，使得内部EGR气体的量减少。
因此，根据本发明的第一方面，在执行对EGR率的反馈控制之前，通过内部EGR调节装置预先保留预定量的内部EGR气体。
根据本发明的第一方面，当需要减少内部EGR气体的量时，能够使内部EGR气体减少预定量。因此，能够在整个发动机运行区域中通过调节内部EGR气体的量来将EGR率精确到目标值。
当内燃机在低负荷下运行时，EGR控制装置可以扩大调节内部EGR气体的量的范围，而当内燃机在高负荷下运行时，EGR控制装置可以缩小调节内部EGR气体的量的范围。
当内燃机在低负荷下运行时，如果内部EGR气体的量过度减少，则气缸中的温度过度降低，从而导致未燃烧HC的排出。当内燃机在高负荷下运行时，如果内部EGR气体的量过度增加，则可能产生烟气。然而，如果当内燃机在低负荷下运行时增加内部EGR气体的量，或者如果当内燃机在高负荷下运行时减少内部EGR气体的量，则不会使废气排放显著恶化。
因此，根据本发明的第一方面，当内燃机在低负荷下运行时，扩大调节内部EGR气体的量的预定范围，并且当内燃机在高负荷下运行时，缩小调节内部EGR气体的量的预定范围。
根据本发明的第一方面，能够将EGR率精确到目标EGR率，同时抑制废气排放的恶化。
当通过内部EGR调节装置增加内部EGR气体的量时，EGR控制装置可以延迟燃料喷射到气缸中的定时，并且当通过内部EGR调节装置减少内部EGR气体的量时，EGR控制装置可以将燃料喷射到气缸中的定时提前。
如果增加内部EGR气体的量，则由于气缸中的温度增加，烟气增加。另一方面，如果内部EGR气体的量减少，则由于气缸中的温度降低，从内燃机排出的未燃烧HC增加。
然而，根据本发明的第一方面，当内部EGR气体的量增加时，延迟燃料喷射到气缸中的定时，从而抑制烟气的产生。另一方面，当内部EGR气体的量减少时，将燃料喷射到气缸中的定时提前，从而抑制未燃烧HC的增加。
根据本发明的第一方面，能够为内燃机提供排气再循环***，利用该排气再循环***，即使在使用外部EGR气体和内部EGR气体来调节EGR气体的量时，内部EGR气体量被调节的量也落在预定范围内，从而抑制废气排放的恶化。
本发明的第二方面涉及一种用于内燃机的排气再循环方法，该内燃机设有：外部EGR通道，该外部EGR通道连接至内燃机的排气通道和内燃机的进气通道，流过该排气通道的排气的一部分作为外部EGR气体通过所述外部EGR通道再循环回进气通道；外部EGR调节装置，该外部EGR调节装置用于调节流过外部EGR通道的外部EGR气体的量；以及内部EGR调节装置，该内部EGR调节装置用于调节内部EGR气体的量，所述内部EGR气体是在内燃机中产生的燃烧气体的一部分，并且被残留在内燃机的气缸中或者被从外部通道流回到气缸中。根据该排气再循环方法，首先，通过外部EGR调节装置来调节外部EGR气体的量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内。然后，当内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内时，通过内部EGR调节装置来调节内部EGR气体的量。这样，执行反馈控制，使得EGR率与目标EGR率匹配，所述EGR率表示包括外部EGR气体和内部EGR气体的EGR气体与供给到内燃机的进气的比例。
附图说明
通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的前述和进一步的特征和优点将变得显而易见，在附图中，相同或相应的部分由相同的附图标记表示，其中：
图1是示意性示出了根据本发明实施例的内燃机的结构的图；
图2A和图2B是流程图，示出了根据本发明实施例的对EGR率的反馈控制的例程。
具体实施方式
以下，将详细描述本发明的示例性实施例。
图1是示意性示出了内燃机1的结构的图，根据本发明实施例的用于内燃机的排气再循环***适用于该内燃机1。图1所示的内燃机1是具有四个气缸2的水冷四冲程再循环柴油发动机。
活塞3可滑动地布置在内燃机1的每个气缸2中。进气口5和排气口7连接到形成在气缸2内的上部处的燃烧室，该进气口5通向进气通道4，进气通过该进气口5供给到内燃机1，而该排气口7通向排气通道6，排气通过该排气口7从内燃机1排出。
进气口5和排气口7具有至燃烧室的开口。进气口5的开口和排气口7的开口分别由进气阀8和排气阀9打开和关闭。进气阀8设有控制该进气阀8的阀定时的进气VVT(阀定时)机构10。排气阀9设有控制该排气阀9的阀定时的排气VVT机构11。
将指令传输到进气VVT机构10和排气VVT机构11，从而延迟进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时。结果，已经在内燃机1的燃烧室中燃烧过的气体的一部分残留在气缸2中，或者曾经排出到排气通道6的已燃烧气体的一部分回流到气缸2内。这样，已燃烧气体被供给到气缸2内。在本发明的实施例中，以上述方式供给到气缸2的已燃烧气体将称为“内部EGR气体”。
然后，将指令传输到进气VVT机构10和排气VVT机构11，从而分别延迟或提前进气阀8的打开定时并延迟或提前排气阀9的关闭定时，由此调节内部EGR气体的量。根据本发明，延迟或提前进气阀8的打开定时的进气VVT机构10和延迟或提前排气阀9的关闭定时的排气VVT机构11相当于内部EGR调节装置。然而，调节内部EGR气体的量的另一装置，例如将指令至少传输到排气VVT机构11以控制排气阀9的关闭定时从而供给内部EGR气体的单元可以用作内部气体EGR调节装置。
将燃料直接喷射到燃烧室中的燃料喷射阀12装配到气缸2的顶面上。
内燃机1设有外部EGR单元20，该外部EGR单元20将流过排气通道6的排气的一部分再循环回进气通道4。外部EGR单元20包括外部EGR通道21和外部EGR阀22。
外部EGR通道21将排气通道6连接到进气通道4。排气通过外部EGR通道21导入到内燃机1中。在本发明的实施例中，通过外部EGR通道21再循环回进气通道4的排气将称为“外部EGR气体”。
外部EGR阀22设置在外部EGR通道21中，并通过调节外部EGR通道21的流动通道面积来调节流过外部EGR通道21的外部EGR气体的量。根据本发明，外部EGR阀22相当于外部EGR调节装置。然而，可以使用调节外部EGR气体的量的另一装置作为外部EGR调节装置。例如，布置在进气通道4中的进气节流阀可以用作外部EGR调节装置。
如上所述地构造的内燃机1设有控制内燃机1的ECU 13。ECU 13是基于内燃机1的运行条件和来自驾驶员的要求来控制内燃机1的运行状态的单元。
各种传感器经由电线连接到ECU 13，并且从这些传感器输出的信号被传输到ECU 13。
用于外部EGR阀22、进气VVT机构10、排气VVT机构11、以及燃料喷射阀12的致动器经由电线连接到ECU 13。ECU 13控制这些装置。
EGR气体与供给到内燃机1的进气混合，以减少从内燃机1排出到大气中的NOx的量。通过与进气混合的EGR气体来降低空气-燃料混合物在燃烧室中燃烧的温度。这样，抑制了NOx的产生。
与进气混合的EGR气体包括内部EGR气体和外部EGR气体。组合使用外部EGR气体和内部EGR气体，并且执行反馈控制以实现目标EGR率。
如果进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时延迟或提前较大的量，从而使内部EGR气体以较大的量调节，则气缸2中的温度大幅波动。结果，从内燃机1排出的未燃烧HC的量过度增加或者产生烟气，从而导致废气排放恶化。
因此，根据本发明的实施例，执行反馈控制从而使EGR率与目标值匹配，该EGR率表示包括外部EGR气体和内部EGR气体的EGR气体的量与进气量的比例。在本发明的实施例中，首先，当实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于预定值时，通过外部EGR阀22粗略调节外部EGR气体的量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内。然后，当实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值小于预定值时，即，当内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内时，将指令传输到进气VVT机构10和排气VVT机构11，以延迟或提前进气阀8的打开定时并延迟或提前排气阀9的关闭定时。这样，精密调节内部EGR气体的量。
与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的预定值是表示预定范围的上限的值，内部EGR气体量被调节的量应该落在该预定范围内。如果在所述绝对值等于或大于预定值时仅通过调节内部EGR气体的量来获得所需的EGR气体的量，则进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时延迟或提前较大的量，并且气缸2中的温度因此大幅波动。结果，从内燃机1排出的未燃烧HC的量过度增加或者产生烟气，从而导致废气排放恶化。
根据本发明的实施例，首先，粗略调节外部EGR气体的量，使得EGR率接近目标值，最终，精密调节内部EGR气体的量，使得EGR率精确匹配目标值。此外，由于内部EGR气体不能流过位于内燃机1外部的再循环通道，所以内部EGR气体通过其再循环回气缸的路径相对短。相应地，内部EGR气体再循环回气缸花费相对短的时间。因此，使用内部EGR气体使得能够响应于目标值的变化快速改变EGR率。
如果实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于预定值，则调节外部EGR气体的量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内。因此，内部EGR气体被调节的量不超过该预定范围的上限。相应的，当实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于预定值时，不必延迟或提前进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时较大的量，从而以较大的量调节内部EGR气体的量。因此，气缸2中的温度不大幅波动。结果，能够抑制从内燃机1排出的未燃烧HC的过度增加、烟气的产生、以及废气排放的恶化。
如果仅通过调节内部EGR气体的量来适应EGR率的变化，则实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值可能等于或大于预定值，并且内部EGR气体被调节的量可能不落在预定范围内。在此情形中，如果仅通过调节内部EGR气体的量来适应EGR率的变化，则废气排放恶化。
因此，根据本发明的实施例，当仅通过调节内部EGR气体的量来适应EGR率的变化而使得实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于预定值并且内部EGR气体量被调节的量不落在预定范围内时，通过外部EGR阀22粗略调节外部EGR气体的量，然后，将指令输出到进气VVT机构10和排气VVT机构11，以延迟或提前进气阀8的打开定时并延迟或提前排气阀9的关闭定时。这样，精密调节内部EGR气体的量。
根据本发明的实施例，当仅通过调节内部EGR气体的量来适应EGR率的变化而使得实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于预定值并且内部EGR气体量被调节的量不落在预定范围内时，粗略调节外部EGR气体的量，使得EGR率为目标值附近的值。最终，通过调节内部EGR气体的量来使EGR率精确到目标值。
在此情形中，在执行上述反馈控制之前，将指令传输到进气VVT机构10和排气VVT机构11以延迟进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时，由此保留预定量的内部EGR气体。
如果保留了预定量的内部EGR气体，则在对EGR率的反馈控制期间，即使在实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值小于预定值并且将内部EGR气体的量调节在预定范围内时内部EGR气体的量减少最大的量，也不会发生内部EGR气体量的不足。换句话说，所保留的内部EGR气体的预定量被设定为一值，在该值下能够以如下方式执行反馈控制，即仅通过减少内部EGR气体的量而以预定范围内的量来调节内部EGR气体的量。
当由于存在过量的EGR气体而需要减少EGR气体的量时，也执行对EGR率的反馈控制。在此情形中，EGR气体需要预先存在，使得内部EGR气体的量减少。
因此，如上所述，在执行对EGR率的反馈控制之前保留预定量的内部EGR气体。从而，当需要减少内部EGR气体的量时，能够使内部EGR气体减少预定量。因此，能够在整个发动机运行区域中通过调节内部EGR气体的量来将EGR率精确到目标值。
当内燃机1在低负荷下运行时，如果内部EGR气体的量过度减少，则气缸内的温度过度降低，从而导致未燃烧HC的排出。当内燃机1在高负荷下运行时，如果内部EGR气体的量过度增加，则可能产生烟气。然而，如果当内燃机1在低负荷下运行时增加内部EGR气体的量，或者如果当内燃机1在高负荷下运行时减少内部EGR气体的量，则不会使废气排放显著恶化。
因此，根据本发明的实施例，当内燃机1在低负荷下运行时，调节内部EGR气体的量的预定范围的上限、即与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的预定值增加，以增加内部EGR气体的量。当内燃机1在高负荷下运行时，调节内部EGR气体的量的预定范围的上限、即与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的预定值减小，以减少内部EGR气体的量。因此，能够使EGR率精确到目标EGR率，同时抑制废气排放的恶化。
如果内部EGR气体的量增加，则由于气缸2中的温度增加所以排出的烟气增加。另一方面，如果内部EGR气体的量减少，则由于气缸2中的温度降低所以从内燃机排出的未燃烧HC的量增加。
然而，根据本发明的实施例，当在对EGR率的反馈控制期间增加内部EGR气体的量时，延迟燃料从燃料喷射阀12喷射到气缸2中的定时，以抑制烟气的增加。当在对EGR率的反馈控制期间减少内部EGR气体的量时，将燃料从燃料喷射阀12喷射到气缸2中的定时提前，以抑制未燃烧HC的增加。
接下来，将描述根据本发明实施例的对EGR率的反馈控制的例程。图2A和图2B是根据本发明实施例的对EGR率的反馈控制的例程的流程图。该例程以预定的时间间隔周期性执行。执行该例程的ECU 13相当于根据本发明的EGR控制装置。
在执行该例程之前，将指令传输到进气VVT机构10和排气VVT机构11以延迟进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时，由此保留预定量的内部EGR气体。此外，外部EGR气体流过外部EGR气体通道21。因此，当该例程开始时，内部EGR气体和外部EGR气体二者均提前供给至内燃机1。
在步骤(以下，称为“S”)101中，ECU 13从实际EGR率中减去目标EGR率，并确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值是否等于或大于第一预定值。
在S101中，考虑内燃机1的运行状态来进行该确定。当内燃机1在低负荷下运行时，增大与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的第一预定值。另一方面，当内燃机在高负荷下运行时，减小与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的第一预定值。
如果在S101中确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于第一预定值，则执行S102。另一方面，如果在S101中确定所述绝对值小于第一预定值，则执行S105。
在S102中，ECU 13从实际EGR率中减去目标EGR率，并确定所述减法的结果是否为正值。
如果在S102中确定所述减法的结果为正值(＞0)，则执行S103。另一方面，如果在S102中确定所述减法的结果为负值(＜0)，则执行S104。
在S103中，ECU 13减少外部EGR阀的开度。因此，粗略减少外部EGR气体的量以减少实际EGR率，由此实际EGR率接近目标EGR率。在S103完成之后，执行S101。
在S104中，ECU 13增加外部EGR阀的开度。因此，粗略增加外部EGR气体的量以增加实际EGR率，由此实际EGR率接近目标EGR率。在S104完成之后，执行S101。
在S105中，ECU 13从实际EGR率中减去目标EGR率，并确定所述减法的结果是否为正值。
如果在S105中确定所述减法的结果为正值(＞0)，则执行S106。另一方面，如果在S105中确定所述减法的结果为负值(＜0)，则执行S108。
在S106中，ECU 13将指令传输到进气VVT机构10和排气VVT机构11，以将进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时提前。因此，精密地减少内部EGR气体的量以减少实际ERG率，由此实际EGR率接近目标EGR率。在S106完成之后，执行S107。
在S107中，ECU 13将燃料从燃料喷射阀12喷射到气缸2中的定时提前。因此，抑制了从内燃机1排出的未燃料HC的增加。在S107完成之后，执行S110。
在S108中，ECU 13将指令传输到进气VVT机构10和排气VVT机构11，以延迟进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时。因此，精密地增加内部EGR气体的量以增加实际EGR率，由此实际EGR率接近目标EGR率。在S108完成之后，执行S109。
在S109中，ECU 13延迟燃料从燃料喷射阀12喷射到气缸2中的定时。因此，抑制了从内燃机1排出的烟气的增加。在S109完成之后，执行S110。
在S110中，ECU 13从实际EGR率中减去目标EGR率，并确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值是否小于第一预定值。
在S110中以及在S101中，考虑内燃机1的运行状态来进行该确定。当内燃机1在低负荷下运行时，增加与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的第一预定值。另一方面，当内燃机1在高负荷下运行时，减小与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的第一预定值。
如果在S110中确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值小于第一预定值，则执行S111。另一方面，如果在S110中确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于第一预定值，则执行S102。
如上所述，即使在完成内部EGR气体的调节之后实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于第一预定值时，也再次执行S102，以通过粗略调节外部EGR气体的量而使EGR率接近于目标值，并且最终通过精密调节内部EGR气体的量而使EGR率精确到目标值。
在S111中，ECU 13从实际EGR率中减去目标EGR率，并确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值是否等于或小于第二预定值。
优选地，第二预定值小于上述第一预定值并接近于零。然而，第二预定值可以是不同于零的值，只要能够使用该第二确定值来确定实际EGR率是否与目标EGR率匹配。
如果在S111中确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值大于第二确定值，则执行S105。另一方面，如果在S111中确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或小于第二确定值，则确定实际EGR率与目标EGR率匹配，并且该例程结束。
根据上述例程，能够通过粗略调节外部EGR气体的量和精密调节内部EGR气体的量来执行对EGR率的反馈控制。
在本发明的实施例中，在S101和S110中的每一个中，从实际EGR率中减去目标EGR率，并且确定实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值是否等于或大于第一预定值，由此确定调节内部EGR的预定范围。然而，可以通过各种方法进行确定。例如，可以基于实际量进行所述确定，进气阀8的打开定时和排气阀9的关闭定时以该实际量延迟或提前。
根据本发明的用于内燃机的排气再循环***不限于上述实施例中的那些，并且在本发明的范围内可以以各种其他实施例实现。
Claims (10)
1.一种用于内燃机(1)的排气再循环***，包括：外部EGR通道(21)，所述外部EGR通道(21)连接至所述内燃机(1)的排气通道(6)和所述内燃机(1)的进气通道(4)，并且流过所述排气通道(6)的排气的一部分作为外部EGR气体通过所述外部EGR通道(21)再循环回所述进气通道(4)；外部EGR调节装置(22)，所述外部EGR调节装置(22)用于调节流过所述外部EGR通道(21)的外部EGR气体量；以及内部EGR调节装置(10，11)，所述内部EGR调节装置(10，11)用于调节内部EGR气体量，所述内部EGR气体是在所述内燃机(1)中产生的燃烧气体的一部分，并且被残留在所述内燃机(1)的气缸中或者被从所述排气通道(6)流回到所述气缸中，其特征在于包括：
EGR控制装置(13)，所述EGR控制装置(13)用于首先使用所述外部EGR调节装置(22)来调节外部EGR气体量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内，然后，当内部EGR气体量被调节的量落在所述预定范围内时，使用所述内部EGR调节装置(10，11)来调节内部EGR气体量，以便执行反馈控制，使得EGR率与目标EGR率相匹配，所述EGR率表示包括外部EGR气体和内部EGR气体的EGR气体与供给到所述内燃机(1)的进气的比例。
2.根据权利要求1所述的排气再循环***，其中，当实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值等于或大于预定值时，所述EGR控制装置(13)调节外部EGR气体量，并且，当实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值小于所述预定值时，所述EGR控制装置(13)调节内部EGR气体量。
3.根据权利要求1或2所述的排气再循环***，其中，当如果通过所述内部EGR调节装置(10，11)调节内部EGR气体量而内部EGR气体量被调节的量落在所述预定范围之外时，所述EGR控制装置(13)首先使用所述外部EGR调节装置(22)来调节外部EGR气体量，然后使用所述内部EGR调节装置(10，11)来调节内部EGR气体量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的排气再循环***，其中，在执行反馈控制之前，所述EGR控制装置(13)使用所述内部EGR调节装置(10，11)预先保留预定量的内部EGR气体。
5.根据权利要求4所述的排气再循环***，其中，被保留的内部EGR气体的预定量被设定为能够以如下方式执行反馈控制的值，即仅仅通过减少内部EGR气体量将内部EGR气体量调节在所述预定范围内。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的排气再循环***，其中，当所述内燃机(1)在低负荷下运行时，所述EGR控制装置(13)扩大调节内部EGR气体量的预定范围，并且，当所述内燃机(1)在高负荷下运行时，所述EGR控制装置(13)缩小调节内部EGR气体量的预定范围。
7.根据权利要求6所述的排气再循环***，其中，当所述内燃机(1)在低负荷下运行时，增大与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的预定值，并且，当所述内燃机(1)在高负荷下运行时，减小与实际EGR率和目标EGR率之差的绝对值进行比较的所述预定值。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的排气再循环***，其中，当通过所述内部EGR调节装置(10，11)增加内部EGR气体量时，所述EGR控制装置(13)延迟燃料被喷射到气缸中的定时，并且，当通过所述内部EGR调节装置(10，11)减少内部EGR气体量时，所述EGR控制装置(13)将燃料被喷射到气缸中的定时提前。
9.一种用于内燃机(1)的排气再循环方法，所述内燃机(1)设有：外部EGR通道(21)，所述外部EGR通道(21)连接至所述内燃机(1)的排气通道(6)和所述内燃机(1)的进气通道(4)，并且流过所述排气通道(6)的排气的一部分作为外部EGR气体通过所述外部EGR通道(21)再循环回所述进气通道(4)；外部EGR调节装置(22)，所述外部EGR调节装置(22)用于调节流过所述外部EGR通道(21)的外部EGR气体量；以及内部EGR调节装置(10，11)，所述内部EGR调节装置(10，11)用于调节内部EGR气体量，所述内部EGR气体是在所述内燃机(1)中产生的燃烧气体的一部分，并且被残留在所述内燃机(1)的气缸中或者被从所述排气通道(6)流回到所述气缸中，
所述排气再循环方法的特征在于包括：
首先使用所述外部EGR调节装置(22)来调节外部EGR气体量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内，然后，当内部EGR气体量被调节的量落在所述预定范围内时，使用所述内部EGR调节装置(10，11)来调节内部EGR气体量，以便执行反馈控制，使得EGR率与目标EGR率相匹配，所述EGR率表示包括外部EGR气体和内部EGR气体的EGR气体与供给到所述内燃机(1)的进气的比例。
10.一种用于内燃机的排气再循环***，包括：
外部EGR通道，所述外部EGR通道连接至所述内燃机的排气通道和所述内燃机的进气通道，并且流过所述排气通道的排气的一部分作为外部EGR气体通过所述外部EGR通道再循环回所述进气通道；
外部EGR调节单元，所述外部EGR调节单元调节流过所述外部EGR通道的外部EGR气体量；
内部EGR调节单元，所述内部EGR调节单元调节内部EGR气体量，所述内部EGR气体是在所述内燃机中产生的燃烧气体的一部分，并且被残留在所述内燃机的气缸中或者被从所述排气通道流回到所述气缸中；以及
EGR控制单元，所述EGR控制单元首先使用所述外部EGR调节单元来调节外部EGR气体量，使得内部EGR气体量被调节的量落在预定范围内，然后，当内部EGR气体量被调节的量落在所述预定范围内时，使用所述内部EGR调节单元来调节内部EGR气体量，以便执行反馈控制，使得EGR率与目标EGR率相匹配，所述EGR率表示包括外部EGR气体和内部EGR气体的EGR气体与供给到所述内燃机的进气的比例。
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