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CN103906908B - 内燃机的控制装置 - Google Patents

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CN103906908B
CN103906908B CN201280053266.1A CN201280053266A CN103906908B CN 103906908 B CN103906908 B CN 103906908B CN 201280053266 A CN201280053266 A CN 201280053266A CN 103906908 B CN103906908 B CN 103906908B
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Abstract

一种内燃机的控制装置，协调控制排放气体再循环(EGR)装置的EGR气体供给量和带可变流量机构的增压器的增压量，具备：状态量推定运算部(77)，其基于内燃机的运转状态计算缸内氧过剩率；切换装置(81)，其在基于该算出的缸内氧过剩率判定内燃机处于过渡状态的情况下，切换各自的开度指令，使EGR阀的开度及增压器具备的可变流量机构的开度比平常状态小。

Description

内燃机的控制装置
技术领域
本发明涉及内燃机的控制装置，特别是涉及内燃机的排放气体再循环装置(以下简称为EGR)的EGR控制和带可变流量机构的增压器的增压器控制的协调控制。
背景技术
已知有一种内燃机，其具备能够控制带可变流量机构的增压器等的增压量或增压压力的增压器控制装置，且具备使排放气体的一部分向进气通路或气缸内回流的排放气体再循环装置(EGR)。这样的内燃机、特别是柴油发动机，具有如下所述的EGR的控制和带可变流量机构的增压器的控制相互影响的关系：如果带可变流量机构的增压器的控制导致排气压力增大，则EGR带来的排放气体的回流量会增大，导致因不能确保向燃烧室的进气流量及供气氧浓度而使烟尘(PM)的发生增多，此外，还会导致因排气压力的减少而不能确保EGR气体的回流量，由此不能得到NOx降低效果等。
因此，已知有协调控制该EGR控制和增压器控制的技术。作为这种协调控制之一，例如有专利文献1。在专利文献1中，在排气回流(EGR)进行的运转区域中，一边将可变流量机构的开度调整在部分开度的规定范围内，一边反馈控制EGR控制阀，使空燃比成为目标空燃比，由此，可降低NOx及PM。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)特开2444－114574号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在专利文献1中，是在部分负荷区域进行排气回流，因此，不能在其它负荷区域通过协调控制来降低NOx及PM。另外，虽然PM排出量非常依赖于缸内氧过剩率，但在专利文献1的协调控制中，缸内氧过剩率未被作为控制参数考虑，因此仍有改良的余地。
这样，不能说EGR控制和增压器控制的协调控制是充分的。特别是，关于各气缸中的燃料喷射量因内燃机的负荷变化而随时间变动的过渡状态，存在下述的问题。在此，图8是表示过渡状态下的燃料喷射量、供气氧浓度、缸内氧过剩率、NOx排出量、PM排出量的随时间变化的图表。如图8(a)所示，伴随着内燃机的负荷在时刻T1增加，燃料喷射量增加，进行反馈控制，以便成为新的目标燃料喷射量。这样，由于如果燃料喷射量增加，进气量也将增加，所以供气氧浓度及缸内氧过剩率也在暂时减少之后转而增加，之后，进行反馈控制，以便成为新的目标供气氧浓度。如图8(b)所示，由于在过渡状态下供气氧浓度会暂时增加，所以产生排放气体中含有的NOx增加的问题。另外，如图8(c)所示，由于在过渡状态下缸内氧过剩率会暂时减少，所以产生排放气体中含有的PM增加的问题。
本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于，提供一种内燃机的控制装置，能够进行EGR控制和增压器控制的协调控制，以抑制内燃机的负荷变动的过渡状态下的排放气体中的NOx及PM。
用于解决课题的技术方案
为解决上述课题，本发明提供一种内燃机的控制装置，其具备：排放气体再循环(EGR)控制装置，发送EGR指令信号来控制EGR阀的开度，使EGR装置产生的EGR气体供给量成为目标EGR气体供给量；增压器控制装置，发送增压指令信号来控制所述可变流量机构的开度，使带可变流量机构的增压器的增压量成为目标增压量；该内燃机的控制装置的特征在于，具备：缸内氧过剩率计算装置，其基于所述内燃机的运转状态计算缸内氧过剩率；过渡状态判定装置，其基于所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率来判定所述内燃机是否处于过渡状态；切换装置，其在通过所述过渡状态判定装置判定所述内燃机处于过渡状态的情况下，切换所述EGR指令信号及所述增压指令信号，使所述EGR阀的开度及所述可变流量机构的开度比平常状态小。
根据本发明，在基于缸内氧过剩率探测到内燃机处于过渡状态的情况下，通过切换装置切换EGR指令信号及增压指令信号进行控制，使EGR阀的开度及可变流量机构的开度比平常状态小。由此，过渡状态下的暂时的供气氧浓度的增加、缸内氧过剩率的降低被抑制，因此能够实现可降低NOx及PM的排出量的协调控制。
所述切换装置可以切换所述EGR指令信号及所述增压指令信号，使所述EGR阀的开度及所述可变流量机构的开度成为预先设定的下限值。据此，通过进行控制，使EGR阀的开度及可变流量机构的开度成为下限值，能够抑制过渡状态下的暂时的供气氧浓度的增加、缸内氧过剩率的降低，谋求NOx及PM的排出量的降低。
在这种情况下，所述EGR阀的开度的下限值可以根据所述内燃机的运转状态预先设定。由于不将EGR阀的开度下限值设为零，而是设为根据内燃机的运转状态规定的有限的下限值，从而能够在良好地保持内燃机的运转效率的同时，抑制NOx及PM的排出量。
所述过渡状态判定装置具备：第一判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率是否为第一阈值以下；第二判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率和基于所述内燃机的运转状态预先设定的缸内氧过剩率的最佳值之间的缸内氧过剩率偏差是否为第二阈值以上；在所述第一判定装置判定所述缸内氧过剩率为所述第一阈值以下且所述第二判定装置判定所述缸内氧过剩率偏差为所述第二阈值以上的情况下，判定所述内燃机处于过渡状态。
在第一判定装置中，鉴于在过渡状态下缸内氧过剩率暂时减少，通过判断在缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率是否为第一阈值以下，判定是否存在过渡状态。另一方面，在第二判定装置中，鉴于在过渡状态下缸内氧过剩率背离基于内燃机的运转状态规定的最佳值，通过判断缸内氧过剩率和其最佳值之间的缸内氧过剩率偏差是否为第二阈值以上，判定是否存在过渡状态。在本实施方式中，特别地，在这样的第一判定装置及第二判定装置中均判定是过渡状态的情况下，通过判定为是过渡状态，能够进行高精度地判定。
在这种情况下，所述过渡状态判定装置可以具备第三判定装置，该第三判定装置判定所述增压器的增压压力和基于所述内燃机的运转状态预先设定的增压压力的最佳值之间的增压压力偏差是否为第三阈值以上，且在所述第三判定装置进一步判定所述增压压力偏差为第三阈值以上的情况下，判定所述内燃机处于过渡状态。在第三判定装置中，进一步地，鉴于在过渡状态下增压压力背离基于内燃机的运转状态规定的最佳值，通过判断增压压力和其最佳值之间的增压压力偏差是否为第三阈值以上，判定是否存在过渡状态。由此，能够高精度地进行过渡状态的探测。
在通过所述过渡状态判定装置判定所述内燃机不在过渡状态的情况下，所述切换装置可以解除对所述EGR指令信号及所述增压指令信号的切换控制。据此，在通过过渡状态判定装置判定为过渡状态结束的情况下，解除切换装置的切换控制，恢复为通常的运转状态。
在这种情况下，所述过渡状态判定装置具备：第四判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率是否比第四阈值大；第五判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率和基于所述内燃机的运转状态预先设定的缸内氧过剩率的最佳值之间的缸内氧过剩率偏差是否低于第五阈值；在所述第四判定装置判定所述缸内氧过剩率大于所述第四阈值的情况下，或者，在所述第五判定装置判定所述缸内氧过剩率偏差低于所述第五阈值的情况下，判定所述内燃机不在过渡状态。据此，在上述的第四判定装置或第五判定装置中的任一个判定不在过渡状态的情况下，可以迅速恢复为通常状态。此外，第四阈值及第五阈值可以分别设为与上述的第一阈值及第二阈值相同，也可以设为不同。
所述切换装置可以在解除所述切换控制时，将所述EGR指令信号复位，使所述EGR阀的开度成为比所述切换控制时的开度大的规定开度。在过渡状态结束，恢复成通常的运转状态时，有时存在在过渡状态时因被切换控制而关闭着的EGR阀的开度在打开为止发生延迟，导致供气氧浓度上升，NOx增加的情况。在该实施方式下，通过在过渡状态结束时进行控制，使EGR阀的开度成为规定开度，由此，能够迅速地增大EGR阀的开度，防止NOx的增加。
另外，还可以进一步具备增压指令信号限制装置，其限制所述增压指令信号，使所述可变流量机构的开度成为所述内燃机的稳定状态下的开度。通常，在反馈控制增压器的开度的情况下，在实际增压压力比目标增压压力高时，生成增压指令信号，以减小增压压力。这样，在增压指令信号为增压压力的减少指令的情况下，如果内燃机的负荷增加的过渡状态(例如车辆的紧急加速等)产生，则使增压压力转而上升为止的时滞增大。于是，在过渡状态下缸内氧过剩率减少，排放气体中的PM增加，成为问题。在该实施方式中，限制所述增压指令信号，使所述可变流量机构的开度成为所述内燃机的稳定状态下的开度，由此，将可变流量机构的开度预先确保在通常状态的开度，使增压压力不会过度减小，以上述方式，能够减轻过渡状态发生时的时滞，抑制PM的增加。
发明效果
根据本发明，在基于缸内氧过剩率检测到内燃机处于过渡状态的情况下，利用切换装置切换EGR指令信号及增压指令信号，由此进行控制，使EGR阀的开度及可变流量机构的开度比平常状态小。由此，过渡状态下的暂时的供气氧浓度的增加、缸内氧过剩率的降低被抑制，所以能够实现可降低NOx及PM的排出量的协调控制。
附图说明
图1是表示第一实施方式的内燃机控制装置的整体结构的示意图；
图2是第一实施方式的内燃机控制装置的内部结构方框图；
图3是带可变流量机构的增压器的主要部分剖视说明图；
图4是与λ极限控制部的切换控制有关的内部结构方框图；
图5是与λ极限控制部的切换解除控制有关的内部结构方框图；
图6是第二实施方式的内燃机控制装置的PID控制部80的内部结构方框图；
图7是第三实施方式的内燃机控制装置的VFT指令值限幅器周边的结构方框图；
图8是表示现有例的过渡状态下的燃料喷射量、供气氧浓度、进气氧过剩率、NOx排出量、PM排出量的随时间变化的图表。
具体实施方式
下面，通过图示的实施方式详细说明本发明。但是，该实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别记载，就不具有仅将本发明的范围限定于此的含义。
(第一实施方式)
图1是表示第一实施方式的内燃机控制装置的整体结构的示意图。柴油发动机(发动机)1具备具有排气涡轮3和被与排气涡轮3同轴驱动的压缩器5的排气涡轮增压器7，从该排气涡轮增压器7的压缩器5排出的空气通过进气通路9，进入中间冷却器11而将进气冷却之后，由进气节流阀13控制进气流量，之后，从进气歧管15流入发动机1的未图示的燃烧室内。
该排气涡轮增压器7是带可变流量机构的增压器(VFT)，图3表示其具体的构造。如图3所示，排气涡轮增压器7具有以在周向连续地包围涡轮转子全周的方式延伸的内侧涡形管19和外侧涡形管21，具备VFT控制阀23，该VFT控制阀23是切换仅在内侧涡形管19中使排放气体流动的状态和在内侧涡形管19与外侧涡形管21两方使排放气体流动的状态的切换装置。通过使该VFT控制阀23工作，切换仅在内侧涡形管19中使排放气体流动的状态和在内侧涡形管19与外侧涡形管21两方使排放气体流动的状态。
另外，如图1所示，在发动机1中设有控制来自燃料喷射阀27的燃料喷射时期及喷射量而向燃烧室内进行喷射的燃料喷射装置29。在发动机1的燃烧室中燃烧过的燃烧气体，即，排放气体31，在设于各气缸的排气口集合，通过排气歧管33及排气通路35，驱动上述排气涡轮增压器7的排气涡轮3而成为压缩器5的动力源之后，通过排气通路35，并通过排放气体后处理装置(未图示)而排出。
另外，从排气通路35或排气歧管33的中途分支出EGR通路37，并且设有排放气体的一部分向进气节流阀13的下游侧部位经由EGR冷却器39、EGR控制阀41被投入的EGR装置40。
在排气涡轮增压器7的上游侧设有空气流量计43、大气温度传感器45，在进气歧管15内设有进气温度传感器47、增压压力传感器49。另外，还设有发动机转速传感器51、大气压传感器53，来自各传感器的信号经由信号变换器55被送入控制装置(ECU)57。
进而，对于EGR控制阀41，经由EGR阀控制装置(EGR控制装置)59向EGR控制阀41输出驱动信号，并且向控制装置57输入EGR阀开度信号。对于进气节流阀13也同样地，经由节流阀驱动电路61向进气节流阀13输出驱动信号，并且向控制装置57输入节流阀阀开度信号。进而，对于排气涡轮增压器7，经由VFT阀控制装置(增压器控制装置)63向构成可变流量机构的VFT控制阀23(参照图3)输出驱动信号，并且，向控制装置57输入该VFT控制阀23的阀开度信号。
图2是第一实施方式的内燃机控制装置57的内部结构方框图。在控制装置57中，进行EGR控制阀41的开度控制与VFT控制阀23之间的协调控制。
图2中，在目标增压压力设定装置65，基于发动机转速传感器51的发动机转速、燃料喷射装置29的燃料喷射量，利用目标增压压力脉谱图67来求出目标增压压力r1，其中，所述发动机转速、燃料喷射量表示发动机1的运转状态。另外，实际增压压力y1是基于来自增压压力传感器49的信号来求出的。而且，在加减法器69计算该实际增压压力y1和由上述目标增压压力设定装置65设定的目标增压压力r1之间的偏差e1，将其作为增压压力控制量输入PID控制部80。
另一方面，对于供气氧浓度也相同地，通过目标供气氧浓度设定装置73，从发动机1的运转状态、例如发动机转速传感器51的发动机转速、燃料喷射装置29的燃料喷射量，利用目标供气氧浓度脉谱图75来求出目标供气氧浓度r2。
实际供气氧浓度及缸内氧过剩率使用通过状态量推定运算部77运算的值。该状态量推定运算部77基于来自发动机转速传感器51的发动机转速、来自燃料喷射装置29的燃料喷射量、来自增压压力传感器49的增压压力、来自进气温度传感器47的进气歧管温度、来自空气流量计43的进气流量，计算实际供气氧浓度及缸内氧过剩率，其中，上述发动机转速、燃料喷射量、增压压力、进气歧管温度、进气流量表示发动机1的运转状态。而且，在加减法器79计算通过状态量推定运算部77推定的实际供气氧浓度y2与通过上述目标供气氧浓度设定装置73设定的目标供气氧浓度r2之间的偏差e2，并将其作为供气氧浓度控制量输入PID控制部80。
PID控制部80基于输入的增压压力控制量e1及供气氧浓度控制量e2，生成EGR控制阀41的开度指令(以下，称为“EGR开度指令”)及VFT控制阀23的开度指令(以下，称为“VFT开度指令”)，使实际增压压力r1成为目标增压压力y1且使实际供气氧浓度r2成为目标供气氧浓度y2。这样，PID控制部80对EGR控制阀41的控制和VFT控制阀23的控制进行协调控制。
另一方面，向λ极限控制部81输入由状态量推定运算部77推定的缸内氧过剩率和来自增压压力传感器49的实际增压压力。该λ极限控制部81基于后述的过渡状态的判定结果，对在PID控制部80生成的EGR控制阀开度指令和VFT控制阀开度指令分别生成切换指令(EGR切换指令和VFT切换指令)。
PID控制部80生成的EGR控制指令根据在λ极限控制部81生成的EGR切换指令进行了切换后，被EGR指令值限幅器91限制上下限值，作为EGR控制阀41的开度指令信号输出。同样地，PID控制部80生成的VFT控制指令根据在λ极限控制部81生成的VFT切换指令进行了切换后，被VFT指令值限幅器97限制上下限值，作为VFT控制阀23的开度指令信号输出。
图4是有关本发明的λ极限控制部81的切换控制的内部结构方框图。如图4所示，输入到λ极限控制部81的缸内氧过剩率λO2被分别输入到比较器101、102、104，并且，实际增压压力被输入到加减法器106。
在第一判定部110中，在比较器101判定缸内氧过剩率λO2是否为预先规定的λO2极限值(例如2以下)以下。在此，λO2极限值是本发明的“第一阈值”的一个例子，如在前面参照图10所述，是用于判定过渡状态发生时的缸内氧过剩率的减少的阈值。即，在第一判定部110，鉴于在过渡状态下缸内氧过剩率暂时减少，通过判断输入的缸内氧过剩率是否为第一阈值以下，由此判定是否存在过渡状态。
在第二判定部112，λO2脉谱图107是规定对于发动机1的运转状态的缸内氧过剩率的最佳值的脉谱图，虽然在图4中省略了图示，但λO2脉谱图107获取发动机转速、燃料喷射量等发动机1的运转状态，输出与此对应的缸内氧过剩率的最佳值，输入到加减法器105。另一方面，向该加减法器105输入作为本发明的“第二阈值”的一个例子的λO2偏移值，生成与缸内氧过剩率λO2的最佳值之间的偏差，在比较器102判定缸内氧过剩率λO2是否为该偏差以上。即，在第二判定部112，鉴于在过渡状态下缸内氧过剩率背离基于发动机1的运转状态所规定的最佳值，通过判断缸内氧过剩率和其最佳值之间的缸内氧过剩率偏差是否为第二阈值以上，由此判定是否存在过渡状态。
在第三判定部114，目标增压压力脉谱图108是规定对于发动机1的运转状态的增压压力的最佳值的脉谱图，虽然在图4中省略了图示，但目标增压压力脉谱图108获取发动机转速、燃料喷射量等发动机1的运转状态，输出与此对应的目标增压压力，输入到加减法器106。另一方面，向该加减法器106输入实际增压压力，生成与目标增压压力的偏差，在比较器103判定该偏差是否为预先规定的增压压力偏差极限值(本发明的“第三阈值”的一个例子)以上。即，在第三判定装置114，进一步地，鉴于在过渡状态下增压压力背离基于发动机1的运转状态所规定的最佳值，通过判断增压压力和其最佳值之间的增压压力偏差是否为第三阈值以上，由此判定是否存在过渡状态。
第一判定部110、第二判定部112、及第三判定部114的判定结果被输入到“与”电路(And circuit,アンド回路)118，在各判定部被判定为过渡状态的情况下，经过OR电路120输出切换指令。这样，在第一判定部110、第二判定部112及第三判定部114，基于不同的条件多重地判定过渡状态，由此可高精度地判断是否存在过渡状态。
此外，在第四判定部116中，在比较器104输入被输入到λ极限控制部81的缸内氧过剩率λO2和预先规定的λO2下限值，判定缸内氧过剩率λO2是否为λO2下限值以下。在此，λO2下限值是被设定为比第一判定部110的λO2极限值(第一阈值)小的阈值，是与第一判定部110、第二判定部112、及第三判定部114的判定结果无关地，在检测到缸内氧过剩率λO2的极端降低的情况下，用于判定成过渡状态存在的阈值。由此，在检测到缸内氧过剩率λO2的极端降低的情况下，能够迅速地判定过渡状态。
在这样判定为过渡状态的情况下，切换指令生成部122分别生成EGR切换指令及VFT切换指令并输出。EGR切换指令是利用EGR开度下限值脉谱图124生成的，该EGR开度下限值脉谱图124基于发动机1的运转状态规定EGR控制阀41的开度下限值。在此，获取发动机1的运转状态，生成切换EGR控制指令的EGR切换指令，使EGR控制阀41的开度成为基于EGR开度下限值脉谱图124的开度下限值。另一方面，VFT切换指令与发动机1的运转状态无关地生成，使VFT控制阀23的开度成为开度下限值(典型地，成为零)。
在这样探测到发动机1处于过渡状态的情况下，通过切换EGR控制指令及VFT控制指令进行控制，使EGR控制阀41的开度及VFT控制阀23的开度比平常状态小。由此，过渡状态下的暂时的供气氧浓度的增加、缸内氧过剩率的降低被抑制，所以能够实现可降低NOx及PM的排出量的协调控制。
接着，图5是本发明的λ极限控制部81中与切换控制的解除控制有关的内部结构方框图。在切换控制的解除控制中，在上述的第一判定部110及第二判定部112判定是否是过渡状态。即，在第一判定部110中，在比较器101判定缸内氧过剩率λO2是否比预先规定的λO2极限值(例如2以下)大。而且，在第二判定部112中，判定缸内氧过剩率和其最佳值之间的缸内氧过剩率偏差是否低于第二阈值。然后，通过将各判定部的判定结果输入OR电路126，在任一判定部判定不是过渡状态的情况下，解除上述的切换控制。由此，在从过渡状态恢复到通常状态时，能够迅速地解除切换控制。
此外，图5中第一判定部110及第二判定部112分别是本发明的“第四判定装置”及“第五判定装置”的例子。在本实施方式中，特别示例了以本发明的“第四阈值”及“第五阈值”分别与本发明的“第一阈值”及“第二阈值”相同的方式进行设定的情况，但也可以设定为彼此不同。
如以上说明，根据第一实施方式的控制装置57，过渡状态下的暂时的供气氧浓度的增加、缸内氧过剩率的降低被抑制，因此，能够实现可降低NOx及PM的排出量的协调控制。
(第二实施方式)
接着，参照图6说明第二实施方式的内燃机的控制装置。在第二实施方式中，对于与第一实施方式共同的部位标注共同的符号，适当地省略重复说明。
图6是第二实施方式的内燃机控制装置的PID控制部80的内部结构方框图。如第一实施方式中所说明，向PID控制部80输入实际增压压力y1与由上述目标增压压力设定装置65设定的目标增压压力r1之间的偏差e1、及由状态量推定运算部77推定的供气氧浓度y2与由上述目标供气氧浓度设定装置73设定的目标供气氧浓度r2之间的偏差e2。然后，在PID控制部80，基于所输入的偏差e1输出VFT开度指令，并且基于偏差e2输出EGR开度指令，而在图6中，特别地表示了EGR开度指令在基于偏差e2被施加了规定的增益130后，经积分器132输出的情况。
另一方面，从λ极限控制部81向PID控制部80输入表示上述的切换控制是否处于实施状态的λ极限控制信号。S/W134是在λ极限控制信号处于ON状态的情况下(即，切换控制处于正被实施的状态的情况下)，输出复位信号的切换装置。如果向积分器132输入复位信号，则积分器132会将增益134的积算值复位，输出EGR控制阀指令，使EGR控制阀41成为规定开度。
目前，在过渡状态结束而恢复为通常的运转状态时，有时存在在过渡状态时因被切换而关闭着的EGR控制阀41的开度在打开为止发生延迟，导致供气氧浓度上升，NOx增加的情况。在这种情况下，在过渡状态结束时进行控制，使EGR控制阀41的开度成为规定开度，由此能够迅速地增加EGR控制阀41的开度，防止NOx的增加。
(第三实施方式)
接着，参照图7说明第三实施方式的内燃机的控制装置。在第三实施方式中，对于与第一及第二实施方式共同的部位标注共同的符号，适当地省略重复说明。
图7是第三实施方式的内燃机控制装置的VFT指令值限幅器97周边的结构方框图。VFT指令值限幅器97是本发明的“增压指令信号限制装置”的例子，通过在上限值设定装置136设定的上限值及在下限值设定装置138设定的下限值，将VFT开度指令限制在规定的范围内。在上限值设定装置136及下限值设定装置138设定的范围是在发动机1的稳定状态下容许的VFT控制阀23的开度范围，其上限值及下限值分别通过VFT最大开度脉谱图140及VFT最小开度脉谱图142根据发动机1的运转状态规定。
通常，在反馈控制VFT控制阀23的开度的情况下，在实际增压压力比目标增压压力高时，生成VFT开度指令，以减小增压压力。这样，在VFT开度指令为增压压力的减小指令的情况下，如果发生发动机1的负荷增加的过渡状态(例如，车辆的紧急加速等)，则使增压压力转而上升为止的时滞增大。于是，过渡状态下的缸内氧过剩率减少，排放气体中的PM增加，从而成为问题。在本实施方式中，在VFT指令值限幅器97进行限制，使VFT控制阀23的开度成为发动机1的稳定状态下的开度，由此，使增压压力不会过度减少，能够减轻过渡状态发生时的时滞，抑制PM的增加。
产业上的利用可能性
本发明涉及内燃机的控制装置，尤其是能够用于内燃机的排放气体再循环装置(以下，简称为EGR)的EGR控制和带可变流量机构的增压器的增压器控制的协调控制。

Claims (8)

1.一种内燃机的控制装置，其具备：排放气体再循环(EGR)控制装置，其发送EGR指令信号来控制EGR阀的开度，使EGR装置的EGR气体供给量成为目标EGR气体供给量；增压器控制装置，其发送增压指令信号来控制可变流量机构的开度，使带可变流量机构的增压器的增压量成为目标增压量；该内燃机的控制装置的特征在于，具备：
缸内氧过剩率计算装置，其基于所述内燃机的运转状态算出缸内氧过剩率；
过渡状态判定装置，其基于所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率来判定所述内燃机是否处于过渡状态；
切换装置，其在通过所述过渡状态判定装置判定所述内燃机处于过渡状态的情况下，切换所述EGR指令信号及所述增压指令信号，使所述EGR阀的开度及所述可变流量机构的开度比平常状态小；
所述过渡状态判定装置具备：
第一判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率是否为第一阈值以下；
第二判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率和基于所述内燃机的运转状态预先设定的缸内氧过剩率的最佳值之间的缸内氧过剩率偏差是否为第二阈值以上；
在所述第一判定装置判定所述缸内氧过剩率为所述第一阈值以下且所述第二判定装置判定所述缸内氧过剩率偏差为所述第二阈值以上的情况下，判定所述内燃机处于过渡状态。
2.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述切换装置切换所述EGR指令信号及所述增压指令信号，使所述EGR阀的开度及所述可变流量机构的开度成为预先设定的下限值。
3.如权利要求2所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述EGR阀的开度的下限值根据所述内燃机的运转状态预先设定。
4.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述过渡状态判定装置具备第三判定装置，该第三判定装置判定所述增压器的增压压力和基于所述内燃机的运转状态预先设定的增压压力的最佳值之间的增压压力偏差是否为第三阈值以上，
在所述第三判定装置进一步判定所述增压压力偏差为所述第三阈值以上的情况下，判定所述内燃机处于过渡状态。
5.如权利要求1所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述切换装置在通过所述过渡状态判定装置判定所述内燃机不在过渡状态的情况下，解除对所述EGR指令信号及所述增压指令信号的切换控制。
6.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述过渡状态判定装置具备：
第四判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率是否比第四阈值大；
第五判定装置，其判定所述缸内氧过剩率计算装置算出的缸内氧过剩率和基于所述内燃机的运转状态预先设定的缸内氧过剩率的最佳值之间的缸内氧过剩率偏差是否低于第五阈值；
在所述第四判定装置判定所述缸内氧过剩率大于所述第四阈值的情况下，或者，在所述第五判定装置判定所述缸内氧过剩率偏差低于所述第五阈值的情况下，判定所述内燃机不在过渡状态。
7.如权利要求5所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
所述切换装置在解除所述切换控制时，将所述EGR指令信号复位，使所述EGR阀的开度成为比所述切换控制时的开度大的规定开度。
8.如权利要求1～7中任一项所述的内燃机的控制装置，其特征在于，
进一步具备增压指令信号限制装置，其限制所述增压指令信号，使所述可变流量机构的开度成为所述内燃机的稳定状态下的开度。
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