JP2002138908A - Cylinder injection spark ignition type internal combustion engine - Google Patents

Cylinder injection spark ignition type internal combustion engine

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JP2002138908A
JP2002138908A JP2000335891A JP2000335891A JP2002138908A JP 2002138908 A JP2002138908 A JP 2002138908A JP 2000335891 A JP2000335891 A JP 2000335891A JP 2000335891 A JP2000335891 A JP 2000335891A JP 2002138908 A JP2002138908 A JP 2002138908A
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temperature
egr
passage
engine
fuel
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Japanese (ja)
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Koichi Sasaki
康一 佐々木
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylinder injection spark ignition type internal combustion engine capable of restraining deterioration of combustion due to the vaporization characteristic of injected fuel. SOLUTION: This cylinder injection spark ignition type engine 11 for igniting and burning air-fuel mixture of fuel directly injected into a combustion chamber 18 and air is provided with an EGR mechanism 31 and a temperature control mechanism 34. The EGR mechanism 31 is provided with an EGR passage 32 for connecting an exhaust passage 21 and an intake passage, and an EGR valve 33 disposed in the midway of the EGR passage 32. In the EGR mechanism 31, some of exhaust gas produced by combustion of air-fuel mixture is returned to the intake passage 19 through the EGR passage 32. The temperature control mechanism 34 controls the temperature of EGR gas flowing through the EGR passage 32 according to the cylinder temperature which is the temperature in the combustion chamber 18.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼室内に直接噴
射された燃料と空気との混合気を火花により着火及び燃
焼させる筒内噴射火花点火式内燃機関に関し、より詳し
くは、排気の一部を排気還流通路(EGR通路)を通じ
て吸気系に還流させる機構を備えた筒内噴射火花点火式
内燃機関に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a direct injection spark ignition type internal combustion engine in which a mixture of fuel and air directly injected into a combustion chamber is ignited and burned by sparks. The present invention relates to a direct injection spark ignition type internal combustion engine having a mechanism for recirculating exhaust gas to an intake system through an exhaust gas recirculation passage (EGR passage).

【0002】[0002]

【従来の技術】周知のように、筒内噴射火花点火式内燃
機関では、燃料がインジェクタによって燃焼室内に直接
噴射される。そして、噴射された燃料が気化することに
より空気との混合気が形成され、この混合気が電気火花
により着火されて爆発・燃焼される。このタイプの内燃
機関では、成層燃焼により混合気の空燃比(空気と燃料
の重量比)を極めてリーン側に設定することができるた
め、燃費の大幅な向上を図ることができるようになる。
ここで、リーンとは、燃料を完全燃焼させるのに必要な
空燃比の理論値(理論空燃比)よりも、燃料が少なく空
気が多い状態をいう。
2. Description of the Related Art As is well known, in a direct injection spark ignition type internal combustion engine, fuel is directly injected into a combustion chamber by an injector. Then, the injected fuel is vaporized to form an air-fuel mixture, and the air-fuel mixture is ignited by an electric spark to explode and burn. In this type of internal combustion engine, the air-fuel ratio (air-fuel weight ratio) of the air-fuel mixture can be set extremely lean by stratified charge combustion, so that the fuel efficiency can be significantly improved.
Here, the term "lean" refers to a state in which the amount of fuel is smaller and the amount of air is larger than the theoretical value of the air-fuel ratio (the stoichiometric air-fuel ratio) required to completely burn the fuel.

【0003】反面、こうした内燃機関では、一般の火花
点火式内燃機関に比べて燃焼温度が高くなり、排気中の
窒素酸化物(NOx)が増大する傾向にある。そこで、
従来は、同機関に排気還流機構(EGR機構)を付加
し、排気を吸気系に還流させることによってこうした問
題に対処している。EGR機構は、これも周知のよう
に、排気通路と吸気通路とを排気還流通路(EGR通
路)によって接続し、内燃機関の運転状態に応じて、そ
のEGR通路の途中に設けた排気還流バルブ(EGRバ
ルブ)を開閉する機構である。このEGR機構による
と、還流ガス(EGRガス)により混合気の燃焼温度を
低下させて、NOxの排出量を低減させることが可能と
なる。ただし、この機構を通じて大量のEGRガスを還
流させた場合、例えばEGR通路等が過度に加熱される
ことがあるため、従来はさらに、例えば特開2000−
87807号公報にみられる態様で、EGRガスを冷却
水により冷却することも提案されている。
[0003] On the other hand, in such an internal combustion engine, the combustion temperature is higher than that of a general spark ignition type internal combustion engine, and nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas tend to increase. Therefore,
Conventionally, this problem has been addressed by adding an exhaust gas recirculation mechanism (EGR mechanism) to the engine and recirculating exhaust gas to an intake system. As is well known, the EGR mechanism connects the exhaust passage and the intake passage by an exhaust gas recirculation passage (EGR passage), and, depending on the operating state of the internal combustion engine, an exhaust gas recirculation valve ( This is a mechanism for opening and closing the EGR valve. According to the EGR mechanism, the combustion temperature of the air-fuel mixture is reduced by the recirculated gas (EGR gas), thereby making it possible to reduce the emission amount of NOx. However, when a large amount of EGR gas is recirculated through this mechanism, for example, the EGR passage and the like may be excessively heated.
In a mode disclosed in Japanese Patent No. 87807, it has been proposed to cool the EGR gas with cooling water.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、筒内噴射火
花点火式内燃機関にあっては上述のように、筒内に噴射
供給された燃料が気化されることにより混合気が形成さ
れ、この混合気に対する点火によって爆発・燃焼が行わ
れるが、筒内温度が低いときには、上記噴射供給された
燃料の気化が抑制されて、燃焼の悪化を招く。
In the direct injection spark ignition type internal combustion engine, as described above, the fuel injected into the cylinder is vaporized to form an air-fuel mixture. Explosion and combustion are performed by ignition of the air, but when the in-cylinder temperature is low, vaporization of the injected and supplied fuel is suppressed, resulting in deterioration of combustion.

【0005】一方、上記吸気系に還流されるEGRガス
は、吸入空気とともに燃焼室内に取り込まれることか
ら、そのガス温度は上記筒内温度にも影響を与えること
となる。そして、例えば上記公報に記載の装置の場合に
は、冷却水によるEGRガスの冷却を通じてEGR通路
等の過熱を防止することができるとはいえ、その冷却さ
れたEGRガスが燃焼室内に導入されることで、筒内温
度を必要以上に低下させてしまうことがある。このた
め、当該機関の運転状態によっては、噴射された燃料が
十分に気化されず、燃費や排気エミッションの悪化を招
くようになる。
On the other hand, since the EGR gas recirculated to the intake system is taken into the combustion chamber together with the intake air, the gas temperature also affects the cylinder temperature. For example, in the case of the device described in the above publication, overheating of the EGR passage and the like can be prevented by cooling the EGR gas with the cooling water, but the cooled EGR gas is introduced into the combustion chamber. This may lower the in-cylinder temperature more than necessary. For this reason, depending on the operation state of the engine, the injected fuel is not sufficiently vaporized, resulting in deterioration of fuel efficiency and exhaust emission.

【0006】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、噴射燃料の気化特性に起因
する燃焼の悪化を好適に抑制することのできる筒内噴射
火花点火式内燃機関を提供することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a direct injection spark ignition type internal combustion engine capable of suitably suppressing deterioration of combustion due to the vaporization characteristics of injected fuel. In providing institutions.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。上記
目的を達成するため、請求項1記載の発明では、燃焼室
内に直接噴射された燃料と空気との混合気を火花により
着火及び燃焼させるとともに、その燃焼にともない前記
燃焼室から排出される排気の一部を排気還流通路を通じ
て吸気系に還流させる筒内噴射火花点火式内燃機関にお
いて、前記排気還流通路を流れる還流ガスの温度を前記
燃焼室内の温度である筒内温度に応じて調節する温度調
節手段を備えている。
The means for achieving the above object and the effects thereof will be described below. In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a mixture of fuel and air directly injected into a combustion chamber is ignited and burned by a spark, and exhaust gas discharged from the combustion chamber accompanying the combustion is emitted. In a cylinder injection spark ignition type internal combustion engine that recirculates a part of the exhaust gas to an intake system through an exhaust gas recirculation passage, a temperature for adjusting the temperature of the recirculated gas flowing through the exhaust gas recirculation passage in accordance with the in-cylinder temperature that is the temperature in the combustion chamber Adjustment means is provided.

【0008】上記の構成によれば、例えば成層燃焼時に
混合気の空燃比が極めてリーン側に設定された場合、燃
焼温度が高くなって排気中の窒素酸化物(NOx)が増
大するが、この窒素酸化物は、排気還流(EGR)によ
り低減される。すなわち、点火により生じた排気が排気
還流通路を通って吸気系に還流され、吸入空気に混合さ
れることにより、混合気中の不活性ガスの割合が増えて
燃焼最高温度が下がり、窒素酸化物の発生が抑制され
る。
According to the above configuration, for example, when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to a very lean side during stratified charge combustion, the combustion temperature increases and the nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas increase. Nitrogen oxides are reduced by exhaust gas recirculation (EGR). That is, the exhaust gas generated by the ignition is recirculated to the intake system through the exhaust gas recirculation passage, and is mixed with the intake air. Is suppressed.

【0009】さらに、上記の構成によれば、温度調節手
段により、排気還流通路を流れる還流ガスの温度が筒内
温度に応じて変更可能である。従って、筒内温度が高く
噴射燃料が良好に気化する場合に、例えば温度調節手段
により還流ガスが冷却されれば、還流ガスの温度が下が
る。そのため、大量の排気が還流された場合であって
も、排気還流機構の各部の過熱を抑制し、これらを熱か
ら保護することが可能である。
Further, according to the above configuration, the temperature of the recirculation gas flowing through the exhaust gas recirculation passage can be changed by the temperature adjusting means in accordance with the in-cylinder temperature. Therefore, when the in-cylinder temperature is high and the injected fuel is vaporized satisfactorily, for example, if the reflux gas is cooled by the temperature adjusting means, the temperature of the reflux gas falls. Therefore, even when a large amount of exhaust gas is recirculated, it is possible to suppress overheating of each part of the exhaust gas recirculation mechanism and protect them from heat.

【0010】一方、筒内温度が低く、燃料が気化しにく
い場合に、例えば前記温度調節手段による還流ガスの冷
却度合が小さくされれば(冷却停止を含む)、同還流ガ
スの温度低下にともなう筒内温度の低下が抑制され、燃
料が一層気化しにくくなる現象が防止される。また、こ
のとき、還流ガスの冷却度合を小さくすることにとどま
らず、温度調節手段により還流ガスが積極的に加熱され
ることとすれば、同還流ガスの温度が上昇し、燃料が気
化しやすくなり、空気と混合しやすくなる。このため、
機関の状況にかかわらず、噴射燃料の気化特性に起因す
る混合気の燃焼の悪化を抑制することができ、ひいて
は、燃費、排気エミッション、ドライバビリティ等の向
上を図ることが可能となる。
On the other hand, when the temperature in the cylinder is low and the fuel is difficult to evaporate, for example, if the cooling degree of the reflux gas by the temperature adjusting means is reduced (including the cooling stop), the temperature of the reflux gas decreases. The decrease in the in-cylinder temperature is suppressed, and the phenomenon that the fuel is more difficult to vaporize is prevented. Also, at this time, the temperature of the reflux gas rises, and the fuel is easily vaporized if the reflux gas is actively heated by the temperature control means, instead of reducing the cooling degree of the reflux gas. And mix easily with air. For this reason,
Irrespective of the condition of the engine, it is possible to suppress the deterioration of the combustion of the air-fuel mixture caused by the vaporization characteristics of the injected fuel, and it is possible to improve the fuel efficiency, exhaust emission, drivability and the like.

【0011】請求項2記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記温度調節手段は、前記排気還流通路を
流れる還流ガスを冷却するとともに、前記筒内温度の低
い領域での機関運転時に、前記還流ガスの冷却度合を小
さくするものであるとする。ここで、冷却停止も、冷却
度合を小さくすることに含まれるものとする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the temperature control means cools the recirculation gas flowing through the exhaust gas recirculation passage and operates the engine in a region where the in-cylinder temperature is low. It is assumed that the degree of cooling of the reflux gas is reduced. Here, the cooling stop is also included in reducing the cooling degree.

【0012】上記の構成によれば、排気還流通路を流れ
る還流ガスは、基本的には温度調節手段により冷却され
る。この冷却により、還流ガスの温度が下がる。しか
し、筒内温度が低く噴射燃料が気化しにくいときには、
冷却度合が小さくされる。従って、還流ガスによる筒内
温度のさらなる低下を抑制し、噴射燃料の気化特性が悪
くなることにともなう燃焼の悪化を抑制できる。
According to the above configuration, the recirculated gas flowing through the exhaust gas recirculation passage is basically cooled by the temperature control means. This cooling lowers the temperature of the reflux gas. However, when the in-cylinder temperature is low and the injected fuel is difficult to vaporize,
The degree of cooling is reduced. Therefore, it is possible to suppress a further decrease in the in-cylinder temperature caused by the recirculated gas, and to suppress deterioration of combustion due to deterioration of the vaporization characteristics of the injected fuel.

【0013】請求項3記載の発明は、請求項1記載の発
明において、前記温度調節手段は、前記筒内温度が低い
領域での機関運転時に、前記排気還流通路を流れる還流
ガスを加熱するものであるとする。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the temperature adjusting means heats the recirculation gas flowing through the exhaust recirculation passage when the engine is operating in a region where the in-cylinder temperature is low. And

【0014】上記の構成によれば、筒内温度が低く噴射
燃料が気化しにくいときには、還流ガスは排気還流通路
を流れる際に温度調節手段により加熱される。この加熱
により温度の上昇した還流ガスが吸気系に還流されて、
筒内温度が上昇する。この上昇にともない噴射燃料が気
化しやすくなる。従って、この場合も、噴射燃料の気化
特性が悪くなることにともなう燃焼の悪化を好適に抑制
できる。
According to the above configuration, when the in-cylinder temperature is low and the injected fuel is not easily vaporized, the recirculated gas is heated by the temperature adjusting means when flowing through the exhaust gas recirculation passage. The reflux gas whose temperature has increased by this heating is returned to the intake system,
The temperature inside the cylinder rises. With this rise, the injected fuel is easily vaporized. Therefore, also in this case, the deterioration of the combustion due to the deterioration of the vaporization characteristics of the injected fuel can be suitably suppressed.

【0015】請求項4記載の発明は、請求項3記載の発
明において、前記温度調節手段は、さらに、前記筒内温
度の高い領域での機関運転時に、前記排気還流通路を流
れる還流ガスを冷却するものであるとする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the temperature control means further cools the recirculation gas flowing through the exhaust recirculation passage when the engine is operating in the region where the in-cylinder temperature is high. Suppose that

【0016】上記の構成によれば、筒内温度が高いとき
には、還流ガスは排気還流通路を流れる際に温度調節手
段により冷却される。この冷却により還流ガスの温度が
下がる。そのため、大量の排気が還流された場合であっ
ても、排気還流機構の各部の過熱を抑制することができ
る。なお、このときには、噴射燃料は気化しやすい状態
にあるため、燃焼悪化の心配はない。
According to the above configuration, when the in-cylinder temperature is high, the recirculated gas is cooled by the temperature adjusting means when flowing through the exhaust gas recirculation passage. This cooling lowers the temperature of the reflux gas. Therefore, even when a large amount of exhaust gas is recirculated, overheating of each part of the exhaust gas recirculation mechanism can be suppressed. At this time, since the injected fuel is in a state of being easily vaporized, there is no fear of combustion deterioration.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の筒内噴射火花点火
式内燃機関を、自動車用多気筒ガソリンエンジン(以
下、単にエンジンという)に具体化した一実施形態を、
図1〜4に従って説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment in which a direct injection spark ignition type internal combustion engine of the present invention is embodied in a multi-cylinder gasoline engine for an automobile (hereinafter simply referred to as an engine) will be described below.
This will be described with reference to FIGS.

【0018】図1に示すように、エンジン11はシリン
ダヘッド12と、複数のシリンダ13(図1ではその一
つを示す)を有するシリンダブロック14とを備えてい
る。各シリンダ13内には、ピストン15が往復動可能
に収容されている。各ピストン15は、コネクティング
ロッド16を介しクランクシャフト17に連結されてい
る。各ピストン15の往復運動は、コネクティングロッ
ド16によって回転運動に変換された後、クランクシャ
フト17に伝達される。
As shown in FIG. 1, the engine 11 includes a cylinder head 12 and a cylinder block 14 having a plurality of cylinders 13 (one of which is shown in FIG. 1). A piston 15 is accommodated in each cylinder 13 so as to be able to reciprocate. Each piston 15 is connected to a crankshaft 17 via a connecting rod 16. The reciprocating motion of each piston 15 is converted into a rotary motion by a connecting rod 16 and then transmitted to a crankshaft 17.

【0019】燃焼室18は、ピストン15の頂面、シリ
ンダ13の内壁面及びシリンダヘッド12の下面によっ
て区画形成されている。燃焼室18には吸気通路19及
び排気通路21が接続されており、これら各通路19,
21は、シリンダヘッド12に往復動可能に支持された
吸気バルブ22及び排気バルブ23によって開放又は閉
鎖される。
The combustion chamber 18 is defined by the top surface of the piston 15, the inner wall surface of the cylinder 13, and the lower surface of the cylinder head 12. An intake passage 19 and an exhaust passage 21 are connected to the combustion chamber 18.
Reference numeral 21 is opened or closed by an intake valve 22 and an exhaust valve 23 supported reciprocally by the cylinder head 12.

【0020】吸気通路19内には、スロットルバルブ2
4が軸24aにより回動可能に支持されている。軸24
aには、運転者によるアクセルペダル25の踏込み操作
に応じて作動するスロットル用モータ26が駆動連結さ
れている。吸気通路19を流れる空気の量、すなわち吸
入空気量は、スロットルバルブ24の回動角度(スロッ
トル開度)に応じて変化する。
In the intake passage 19, a throttle valve 2 is provided.
4 is rotatably supported by a shaft 24a. Axis 24
A throttle motor 26 that operates in response to a driver's depression operation of an accelerator pedal 25 is drivingly connected to a. The amount of air flowing through the intake passage 19, that is, the amount of intake air, changes according to the rotation angle (throttle opening) of the throttle valve 24.

【0021】シリンダヘッド12には、燃焼室18内に
燃料を直接噴射するインジェクタ27が、各シリンダ1
3に対応して取付けられている。各インジェクタ27か
ら噴射された燃料は気化し、吸気通路19を通って燃焼
室18内に導入される吸入空気と混ざり合って混合気と
なる。シリンダヘッド12には、点火プラグ28が各シ
リンダ13に対応して取付けられており、前記混合気が
点火プラグ28の電気火花によって着火され、爆発・燃
焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピ
ストン15が往復動され、クランクシャフト17が回転
されて、エンジン11の駆動力が得られる。なお、適切
な燃焼の実現のためには、噴射燃料と空気とが十分に混
合することが必要であり、そのためには、燃焼室18内
の温度(筒内温度)を高めて噴射燃料を気化しやすくす
ることが重要である。
The cylinder head 12 is provided with an injector 27 for directly injecting fuel into the combustion chamber 18.
3 is attached. The fuel injected from each injector 27 evaporates and mixes with the intake air introduced into the combustion chamber 18 through the intake passage 19 to form an air-fuel mixture. A spark plug 28 is attached to the cylinder head 12 so as to correspond to each cylinder 13. The air-fuel mixture is ignited by an electric spark of the spark plug 28, and explodes and burns. The piston 15 is reciprocated by the high-temperature and high-pressure combustion gas generated at this time, the crankshaft 17 is rotated, and the driving force of the engine 11 is obtained. In order to realize appropriate combustion, it is necessary that the injected fuel and the air are sufficiently mixed. To this end, the temperature of the combustion chamber 18 (the in-cylinder temperature) is increased to remove the injected fuel. It is important to make it easier.

【0022】本実施形態では、混合気の燃焼方式として
少なくとも均質燃焼と成層燃焼とがあり、これらはエン
ジン11の運転状態に応じて切替えられる。均質燃焼
は、エンジン11の高負荷時等において、吸気行程(ピ
ストン15の下降中)に燃料を噴射させることにより、
拡散時間を長く取り、気化を促進して燃料と空気とを均
一に混合して、理論空燃比付近の混合気とし、その後に
点火を行う燃焼方式である。均質燃焼では、十分に混合
してからの点火となるためススが出にくく、燃焼が円滑
に進むため高出力を得ることができる。
In this embodiment, there are at least homogeneous combustion and stratified combustion as combustion methods of the air-fuel mixture, and these are switched according to the operating state of the engine 11. Homogeneous combustion is achieved by injecting fuel during the intake stroke (during lowering of the piston 15) when the engine 11 is under a high load, for example.
This combustion method takes a long diffusion time, promotes vaporization, uniformly mixes fuel and air to form a mixture near the stoichiometric air-fuel ratio, and then ignites. In homogeneous combustion, since ignition occurs after sufficient mixing, soot does not easily appear, and high output can be obtained because combustion proceeds smoothly.

【0023】成層燃焼は、エンジン11の低負荷時等に
おいて、圧縮行程(ピストン15の上昇中)の後半に燃
料をピストン15の頂面に向けて噴射することにより、
混合気を層状化し、その後に点火を行う燃焼方式であ
る。すなわち、燃料の噴射時期を可能な限り遅らせるこ
とで、燃料が燃焼室18の全体に拡散する前に、点火プ
ラグ28の周辺には燃料の濃い(理論空燃比程度)混合
気の層を形成し、その周りには燃料の少ない混合気の層
を形成する方式である。成層燃焼では、シリンダ13内
の全体の空燃比を考えると、30〜50程度のリーン状
態となり、燃費が向上する。
In the stratified combustion, fuel is injected toward the top surface of the piston 15 in the latter half of the compression stroke (while the piston 15 is rising), for example, when the engine 11 is under a low load.
This is a combustion method in which the mixture is stratified and then ignited. That is, by delaying the fuel injection timing as much as possible, a layer of a rich mixture of fuel (about the stoichiometric air-fuel ratio) is formed around the ignition plug 28 before the fuel is diffused throughout the combustion chamber 18. In this method, a layer of an air-fuel mixture with a small amount of fuel is formed therearound. In the stratified combustion, when the entire air-fuel ratio in the cylinder 13 is considered, a lean state of about 30 to 50 is obtained, and the fuel efficiency is improved.

【0024】燃焼室18で生じた燃焼ガスの多くは、排
気として排気通路21を通ってエンジン11の外部へ排
出される。排気通路21には、同通路21を流れる排気
を浄化するための触媒を内蔵した触媒コンバータ29が
設けられている。
Most of the combustion gas generated in the combustion chamber 18 is discharged to the outside of the engine 11 through the exhaust passage 21 as exhaust gas. The exhaust passage 21 is provided with a catalytic converter 29 having a built-in catalyst for purifying exhaust gas flowing through the exhaust passage 21.

【0025】エンジン11には、排気の一部を、吸気
系、例えば吸気通路19に還流させる排気還流機構(以
下「EGR機構」という)31が設けられている。EG
R機構31は、還流にともない吸入空気に混合された排
気により、混合気中の不活性ガスの割合を増やして燃焼
最高温度を下げ、大気汚染物質である窒素酸化物(NO
x)の発生を低減させるものであり、混合気の空燃比が
リーン側に設定される成層燃焼時において少なくとも実
行される。EGR機構31は、排気通路21及び吸気通
路19をつなぐ排気還流通路(以下「EGR通路」とい
う)32を備えている。ここでは、EGR通路32が排
気通路21に対し、触媒コンバータ29よりも上流側で
接続されているが、下流側で接続されてもよい。EGR
通路32の途中には、同通路32を流れる還流ガス(以
下「EGRガス」という)の流量を調節するための排気
還流バルブ(以下「EGRバルブ」という)33が取付
けられている。
The engine 11 is provided with an exhaust gas recirculation mechanism (hereinafter referred to as “EGR mechanism”) 31 for recirculating a part of the exhaust gas to an intake system, for example, the intake passage 19. EG
The R mechanism 31 increases the proportion of inert gas in the air-fuel mixture to lower the maximum combustion temperature by exhaust gas mixed with the intake air due to the recirculation, and reduces nitrogen oxides (NO
x) is reduced, and is executed at least during stratified combustion in which the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to the lean side. The EGR mechanism 31 includes an exhaust gas recirculation passage (hereinafter, referred to as “EGR passage”) 32 connecting the exhaust passage 21 and the intake passage 19. Here, the EGR passage 32 is connected to the exhaust passage 21 on the upstream side of the catalytic converter 29, but may be connected on the downstream side. EGR
An exhaust gas recirculation valve (hereinafter, referred to as “EGR valve”) 33 for adjusting the flow rate of the recirculated gas (hereinafter, referred to as “EGR gas”) flowing through the passage 32 is provided in the middle of the passage 32.

【0026】EGR通路32には、同通路32を流れる
EGRガスの温度を筒内温度に応じて調節する温度調節
機構34が設けられている。本実施形態では、温度調節
機構34はEGRガスを冷却する機構と、加熱する機構
とを備えている。
The EGR passage 32 is provided with a temperature adjusting mechanism 34 for adjusting the temperature of the EGR gas flowing through the EGR passage 32 according to the in-cylinder temperature. In the present embodiment, the temperature adjustment mechanism 34 includes a mechanism for cooling the EGR gas and a mechanism for heating the EGR gas.

【0027】冷却機構は、EGRガスを冷却又は冷却停
止する等して、冷却度合を少なくとも2段階で切替える
ことのできるものであればどのようなタイプであっても
よいが、冷却度合を無段階で調節できるタイプが好まし
い。その一例として本実施形態では、エンジン11の冷
却水を利用したものが採用されている。詳しくは、冷却
機構は、ラジエータ37に接続された冷却水通路38を
備えており、その一部がEGR通路32の周りに設けら
れている。より詳しくは、EGR機構31の一部がニ重
管構造となっており、その内側の管の内部空間がEGR
通路32の一部をなし、内側の管と外側の管との間の空
間が冷却水通路38の一部をなしている。冷却水通路3
8の途中には、同通路38を流れる冷却水の流量を調節
するための流量制御バルブ39が介在されている。
The cooling mechanism may be of any type as long as the cooling degree can be switched in at least two stages by cooling or stopping the cooling of the EGR gas. The type which can be adjusted by is preferable. As an example, in the present embodiment, one utilizing cooling water of the engine 11 is employed. Specifically, the cooling mechanism includes a cooling water passage 38 connected to the radiator 37, and a part thereof is provided around the EGR passage 32. More specifically, a part of the EGR mechanism 31 has a double-pipe structure, and the internal space of the inner pipe is EGR.
The space between the inner tube and the outer tube forms a part of the cooling water passage 38 which forms a part of the passage 32. Cooling water passage 3
In the middle of 8, a flow control valve 39 for adjusting the flow rate of the cooling water flowing through the passage 38 is interposed.

【0028】加熱機構は、EGRガスを加熱又は加熱停
止する等して、加熱度合を少なくとも2段階で切替える
ことのできるものであればどのようなタイプであっても
よいが、加熱度合を無段階で調節できるタイプが好まし
い。その一例として本実施形態では、電気(電熱)ヒー
タ41が採用されている。この電気ヒータ41は、通電
により加熱し、かつ通電量に応じて発熱量が異なるもの
であり、EGR通路32の近傍、例えば周囲に配置され
ている。
The heating mechanism may be of any type as long as the heating degree can be switched in at least two stages by heating or stopping the heating of the EGR gas. The type which can be adjusted by is preferable. As an example, in the present embodiment, an electric (electric heat) heater 41 is employed. The electric heater 41 is heated by energization and generates a different amount of heat in accordance with the amount of energization. The electric heater 41 is arranged near, for example, around the EGR passage 32.

【0029】エンジン11には、その運転状態を検出す
るための各種センサが取付けられている。例えば、クラ
ンクシャフト17の近傍には、その回転速度(エンジン
回転速度)を検出するクランク角センサ42が配置され
ている。スロットルバルブ24の近傍には、その軸24
aの回動角度(スロットル開度)を検出するスロットル
センサ43が配置されている。吸気通路19において、
スロットルバルブ24の下流側には、吸入空気の圧力
(吸気圧)を検出する吸気圧センサ44が設けられ、上
流側には、吸気通路19内の温度(吸気温)を検出する
吸気温センサ45が設けられている。また、スロットル
バルブ24の近傍には、アクセルペダル25の踏込み量
(アクセル開度)を検出するアクセルセンサ46が設け
られている。
The engine 11 is provided with various sensors for detecting its operating state. For example, near the crankshaft 17, a crank angle sensor 42 for detecting the rotation speed (engine rotation speed) is disposed. Near the throttle valve 24, its shaft 24
A throttle sensor 43 for detecting a rotation angle (a throttle opening) of a is disposed. In the intake passage 19,
An intake pressure sensor 44 for detecting the pressure of the intake air (intake pressure) is provided on the downstream side of the throttle valve 24, and an intake temperature sensor 45 for detecting the temperature (intake temperature) in the intake passage 19 on the upstream side. Is provided. In the vicinity of the throttle valve 24, an accelerator sensor 46 for detecting an amount of depression of an accelerator pedal 25 (accelerator opening) is provided.

【0030】前記各種センサ42〜46の検出値に基づ
き、各インジェクタ27、EGRバルブ33、流量制御
バルブ39、電気ヒータ41等を制御するために、図2
に示すように、電子制御装置(以下「ECU」という)
47が用いられている。ECU47はCPU48、読み
出し専用メモリ(ROM)49、ランダムアクセスメモ
リ(RAM)51、バックアップRAM52、外部入力
回路53及び外部出力回路54を備えている。これらの
各回路はバス55によって互いに接続されている。
In order to control the injectors 27, the EGR valve 33, the flow control valve 39, the electric heater 41 and the like based on the detection values of the various sensors 42 to 46, FIG.
As shown in the figure, an electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”)
47 are used. The ECU 47 includes a CPU 48, a read-only memory (ROM) 49, a random access memory (RAM) 51, a backup RAM 52, an external input circuit 53, and an external output circuit 54. These circuits are connected to each other by a bus 55.

【0031】ROM49は、所定の制御プログラムや初
期データを予め記憶している。CPU48は、ROM4
9に記憶された制御プログラム及び初期データに従って
各種の演算処理を実行する。RAM51は、CPU48
による演算結果を一時的に記憶する。バックアップRA
M52は、ECU47に対する電源供給が停止された後
にも、RAM51内の各種データを保持するために、バ
ッテリ(図示略)によってバックアップされている。
The ROM 49 stores a predetermined control program and initial data in advance. The CPU 48 has a ROM 4
Various arithmetic processes are executed according to the control program and the initial data stored in 9. The RAM 51 includes a CPU 48
Is temporarily stored. Backup RA
M52 is backed up by a battery (not shown) in order to retain various data in the RAM 51 even after power supply to the ECU 47 is stopped.

【0032】そして、CPU48は外部入力回路53を
介して各種センサ42〜46の検出信号を入力する。ま
た、CPU48はそれらの入力に基づき、エンジン回転
速度、アクセル開度等を算出する。さらに、CPU48
はこれらの算出値に基づき、外部出力回路54を介して
各インジェクタ27、EGRバルブ33、流量制御バル
ブ39、電気ヒータ41等の作動を制御し、燃料噴射制
御、EGR制御、EGRガス温度制御等を実行する。
The CPU 48 inputs detection signals from the various sensors 42 to 46 via the external input circuit 53. Further, the CPU 48 calculates an engine speed, an accelerator opening, and the like based on these inputs. Further, the CPU 48
Controls the operation of each injector 27, EGR valve 33, flow control valve 39, electric heater 41, and the like based on these calculated values via an external output circuit 54, and controls fuel injection control, EGR control, EGR gas temperature control, etc. Execute

【0033】例えば、CPU48は燃料噴射制御とし
て、エンジン11の運転状態、例えば、エンジン回転速
度及びアクセル開度(又は吸気圧)に基づき、ROM4
9に予め記憶されているマップから基本噴射量を求め、
これを、各種センサの信号による係数や補正値に基づい
て補正して、燃料噴射量を算出する。そして、このよう
に算出した量の燃料が噴射されるように、外部出力回路
54を介してインジェクタ27に駆動信号を出力する。
For example, the CPU 48 performs the fuel injection control based on the operating state of the engine 11, for example, the engine speed and the accelerator opening (or intake pressure).
9 to determine the basic injection amount from the map stored in advance,
This is corrected based on coefficients and correction values based on signals from various sensors, and the fuel injection amount is calculated. Then, a drive signal is output to the injector 27 via the external output circuit 54 so that the fuel thus calculated is injected.

【0034】また、CPU48はEGR制御として、ス
ロットル開度及びエンジン回転速度に基づきEGR開度
の目標値を算出し、EGRバルブ33の開度がこの目標
値に近づくように、外部出力回路54を介して同EGR
バルブ33に駆動信号を出力する。
The CPU 48 calculates a target value of the EGR opening based on the throttle opening and the engine speed as the EGR control, and controls the external output circuit 54 so that the opening of the EGR valve 33 approaches the target value. Through the EGR
The drive signal is output to the valve 33.

【0035】次に、前記のように構成された本実施形態
の作用について説明する。図3のフローチャートは、E
CU47が実行する各処理のうち、EGRガスの温度を
筒内温度に応じて制御するためのルーチンを示してい
る。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. The flowchart of FIG.
A routine for controlling the temperature of the EGR gas according to the in-cylinder temperature among the processes executed by the CU 47 is shown.

【0036】このルーチンに従えば、ECU47はまず
機関運転状態に基づき筒内温度を推定し、その推定値
が、噴射燃料の気化の観点から適した値であるかどうか
を判断する。一般に、筒内温度は、エンジン負荷が小さ
いときには低く、同負荷の増大に従い上昇する傾向にあ
ることから、ここでは、エンジン負荷を筒内温度の代用
値(制御パラメータ)として用いている。
According to this routine, the ECU 47 first estimates the in-cylinder temperature based on the engine operating state, and determines whether the estimated value is a value suitable from the viewpoint of the vaporization of the injected fuel. In general, the in-cylinder temperature is low when the engine load is small, and tends to increase as the load increases. Therefore, the engine load is used here as a substitute value (control parameter) for the in-cylinder temperature.

【0037】また、エンジン負荷は、例えばエンジン回
転速度と燃料噴射量との関係で表すことができる。通常
は、エンジン回転速度が低く、かつ燃料噴射量が少ない
ときエンジン負荷が小さく、エンジン回転速度が高く、
かつ燃料噴射量が多くなるに従いエンジン負荷が大きく
なる。このことから、エンジン回転速度と燃料噴射量と
に基づき、エンジン負荷を求めるようにしている。
The engine load can be represented by, for example, the relationship between the engine speed and the fuel injection amount. Normally, when the engine speed is low and the fuel injection amount is small, the engine load is small, the engine speed is high,
In addition, the engine load increases as the fuel injection amount increases. For this reason, the engine load is determined based on the engine rotation speed and the fuel injection amount.

【0038】ステップS101では、前記のようにして
求めたエンジン負荷が軽負荷域に属しているかどうかを
判定する。この処理は、筒内温度が、噴射燃料を良好に
気化させることのできないほど低いかどうかを判断する
ために行われる。この判定条件が満たされていないと、
ステップS103で、エンジン負荷が高負荷域に属して
いるかどうかを判定する。この処理は、筒内温度が、多
少下げられてもなお噴射燃料を良好に気化させることの
できるほど十分に高いかどうかを判断するために行われ
る。なお、ここでの軽・高負荷域とは、図4に示すよう
に、成層燃焼が行われる負荷領域での領域を指し、同負
荷領域の中でもエンジン負荷の比較的小さな領域を軽負
荷域とし、比較的大きな領域を高負荷域としている。
In step S101, it is determined whether or not the engine load obtained as described above belongs to the light load range. This process is performed to determine whether the in-cylinder temperature is so low that the injected fuel cannot be satisfactorily vaporized. If this condition is not met,
In step S103, it is determined whether the engine load belongs to a high load region. This process is performed in order to determine whether or not the in-cylinder temperature is sufficiently high that the injected fuel can be satisfactorily vaporized even if the temperature is somewhat lowered. Here, the light / high load region as shown in FIG. 4 refers to a region in a load region where stratified combustion is performed, and a region where the engine load is relatively small among the load regions is a light load region. A relatively large area is defined as a high load area.

【0039】前記ステップS101,S103の各判定
結果に応じ、所定のマップを参照し、流量制御バルブ3
9及び電気ヒータ41をそれぞれ制御する。ここで用い
られるマップは、エンジン回転速度及び燃料噴射量との
関係において、電気ヒータ41への通電量を規定したも
のと、同じくエンジン回転速度及び燃料噴射量との関係
において、流量制御バルブ39の開度を規定したものと
の2種類であり、いずれも予めROM49に記憶されて
いる。前者のマップでは、エンジン回転速度が低く、か
つ燃料噴射量が少ない領域、すなわち軽負荷域において
のみ、電気ヒータ41に通電される。しかも、その軽負
荷域での通電量は、エンジン回転速度が低くなるほど、
また燃料噴射量が少なくなるほど多くなるように設定さ
れている。また、後者のマップでは、エンジン回転速度
が高く、かつ燃料噴射量が多い領域、すなわち高負荷域
においてのみ、流量制御バルブ39が開弁される。しか
も、その高負荷域での開度は、エンジン回転速度が高く
なるほど、また燃料噴射量が多くなるほど大きくなるよ
うに設定されている。
In accordance with the results of the determinations in steps S101 and S103, the flow control valve 3 is referred to with reference to a predetermined map.
9 and the electric heater 41 are respectively controlled. The map used here defines the amount of electric power to the electric heater 41 in relation to the engine rotation speed and the fuel injection amount, and the map for the flow control valve 39 in the same relation to the engine rotation speed and the fuel injection amount. There are two types, one defining the opening degree, and both are stored in the ROM 49 in advance. In the former map, the electric heater 41 is energized only in a region where the engine rotation speed is low and the fuel injection amount is small, that is, only in a light load region. In addition, the amount of electricity in the light load range decreases as the engine speed decreases.
Further, the fuel injection amount is set to increase as the fuel injection amount decreases. In the latter map, the flow control valve 39 is opened only in a region where the engine rotation speed is high and the fuel injection amount is large, that is, only in a high load region. In addition, the opening degree in the high load region is set to increase as the engine rotation speed increases and the fuel injection amount increases.

【0040】前記ステップS101の判定条件が成立し
ていると、すなわち、エンジン負荷が軽負荷域に属して
いると、ステップS102において、流量制御バルブ3
9を閉弁させるとともに、電気ヒータ41への通電を行
う。このときの通電量を、エンジン回転速度及び燃料噴
射量によって規定されるエンジン負荷に応じた値とす
る。別の表現をすると、筒内温度に応じた通電量で電気
ヒータ41に通電する。流量制御バルブ39の閉弁によ
り、冷却水通路38内での冷却水の流通が止まり、同冷
却水によるEGRガスの冷却度合が小さくなる。その一
方で、前記通電により電気ヒータ41が発熱し、その熱
がEGR通路32を介し、そこを流れているEGRガス
に伝達される。この伝達によりEGRガスが加熱され
て、その温度が上昇する。
If the determination condition in step S101 is satisfied, that is, if the engine load belongs to the light load range, in step S102, the flow control valve 3
9 is closed and the electric heater 41 is energized. The amount of power supply at this time is set to a value corresponding to the engine load defined by the engine speed and the fuel injection amount. In other words, the electric heater 41 is energized with an energization amount corresponding to the in-cylinder temperature. By closing the flow control valve 39, the flow of the cooling water in the cooling water passage 38 is stopped, and the degree of cooling of the EGR gas by the cooling water is reduced. On the other hand, the electric heater 41 generates heat by the energization, and the heat is transmitted to the EGR gas flowing through the EGR passage 32. This transmission heats the EGR gas and raises its temperature.

【0041】前記ステップS103の判定条件が成立し
ていると、すなわち、エンジン負荷が高負荷域に属して
いると、ステップS104において、電気ヒータ41へ
の通電を停止するとともに、流量制御バルブ39を開弁
させる。このときの開度を、エンジン回転速度及び燃料
噴射量によって規定されるエンジン負荷に応じた値とす
る。別の表現をすると、筒内温度に応じた開度で流量制
御バルブ39を開弁させる。前記通電停止により電気ヒ
ータ41の発熱が止まり、同電気ヒータ41によるEG
Rガスの加熱作用がなくなる。その一方で、流量制御バ
ルブ39の開弁により、冷却水通路38内で冷却水が流
れ、その熱がEGR通路32を介し、そこを流れている
EGRガスに伝達される。この伝達によりEGRガスが
冷却されて、その温度が下降する。
If the determination condition in step S103 is satisfied, that is, if the engine load belongs to the high load range, in step S104, the power supply to the electric heater 41 is stopped, and the flow control valve 39 is turned off. Open the valve. The opening at this time is set to a value corresponding to the engine load defined by the engine rotation speed and the fuel injection amount. In other words, the flow control valve 39 is opened at an opening corresponding to the in-cylinder temperature. The heat generation of the electric heater 41 is stopped by the stop of the power supply, and the EG generated by the electric heater 41 is stopped.
The heating effect of the R gas is eliminated. On the other hand, when the flow control valve 39 is opened, the cooling water flows in the cooling water passage 38, and the heat is transmitted to the EGR gas flowing therethrough via the EGR passage 32. This transmission cools the EGR gas and lowers its temperature.

【0042】一方、ステップS103の判定条件が成立
していないと、すなわち、エンジン負荷が軽負荷域にも
高負荷域にも属していないと、ステップS105におい
て、流量制御バルブ39を閉弁させるとともに、電気ヒ
ータ41への通電を停止する。前記閉弁により冷却水通
路38内での冷却水の流通が止まり、同冷却水によるE
GRガスの冷却度合が小さくなる。また、前記通電停止
により電気ヒータ41の発熱が止まり、同電気ヒータ4
1によるEGRガスの加熱作用がなくなる。EGRガス
の温度が、冷却水及び電気ヒータ41による影響を受け
にくくなる。
On the other hand, if the determination condition in step S103 is not satisfied, that is, if the engine load does not belong to the light load region or the high load region, the flow control valve 39 is closed in step S105. Then, the power supply to the electric heater 41 is stopped. By closing the valve, the flow of the cooling water in the cooling water passage 38 is stopped, and E
The degree of cooling of the GR gas decreases. Further, the heat generation of the electric heater 41 is stopped by the stop of the energization, and the electric heater 4 is turned off.
1 eliminates the effect of heating the EGR gas. The temperature of the EGR gas is less affected by the cooling water and the electric heater 41.

【0043】そして、上記のようにステップS102,
S104,S105のいずれかの処理を行った後、この
ルーチンを終了する。以上詳述した本実施形態によれ
ば、以下の効果が得られる。
Then, as described above, step S102,
After performing one of the processes in S104 and S105, this routine ends. According to the embodiment described above, the following effects can be obtained.

【0044】(1)図4に示すように、筒内温度が低く
噴射燃料が気化しにくい軽負荷域で、EGR通路32を
流れるEGRガスを電気ヒータ41により加熱するよう
にしている。このため、軽負荷域ではもともと噴射燃料
の気化が悪いが、前記の加熱により温度の上昇したEG
Rガスが吸気通路19に還流されて、筒内温度が上昇
し、噴射燃料が気化しやすくなる。従って、常にEGR
ガスを冷却することが原因で、もともと低い筒内温度が
一層低くなる従来技術とは異なり、噴射燃料の気化が悪
くなることにともなう燃焼悪化を好適に抑制できる。む
しろ、筒内温度の上昇にともなう気化により、混合気の
燃焼を促進し、燃費、排気エミッション、ドライバビリ
ティ等の向上を図ることができる。
(1) As shown in FIG. 4, the EGR gas flowing through the EGR passage 32 is heated by the electric heater 41 in a light load region where the in-cylinder temperature is low and the injected fuel is difficult to vaporize. For this reason, although the vaporization of the injected fuel is originally poor in the light load region, the EG whose temperature has risen due to the above-mentioned heating is increased.
The R gas is recirculated to the intake passage 19, the temperature in the cylinder increases, and the injected fuel is easily vaporized. Therefore, EGR is always
Unlike the prior art in which the originally low in-cylinder temperature is further reduced due to the cooling of the gas, it is possible to suitably suppress the deterioration of combustion due to the poor vaporization of the injected fuel. Rather, the vaporization accompanying the rise in the cylinder temperature promotes the combustion of the air-fuel mixture, thereby improving fuel efficiency, exhaust emissions, drivability, and the like.

【0045】(2)上記(1)に関連するが、エンジン
11の軽負荷域において、そのエンジン負荷の大きさに
応じて電気ヒータ41への通電量を変えている。エンジ
ン回転速度が低くなるほど、また燃料噴射量が少なくな
るほど、通電量を多くしてEGRガスの加熱度合を大き
くしている。このため、加熱により筒内温度をより適切
な値にして、噴射燃料を気化しやすくすることができ
る。
(2) In relation to the above (1), in the light load range of the engine 11, the amount of power to the electric heater 41 is changed according to the magnitude of the engine load. As the engine rotation speed decreases and the fuel injection amount decreases, the amount of power supply is increased to increase the degree of heating of the EGR gas. Therefore, the in-cylinder temperature can be set to a more appropriate value by heating, and the injected fuel can be easily vaporized.

【0046】(3)図4に示すように、筒内温度が高い
高負荷域では、EGR通路32を流れるEGRガスを冷
却水により冷却している。この冷却によりEGRガスの
温度が下がる。そのため、大量の排気が還流された場合
であっても、EGR機構31の構成部品、例えばEGR
通路32を形成するEGR管やEGRバルブ33の過熱
を抑制し、これらを熱から保護することができる。な
お、高負荷域では、筒内温度が十分に高いことから噴射
燃料が気化しやすいため、EGRガス冷却による燃焼悪
化の心配はない。
(3) As shown in FIG. 4, in a high load region where the in-cylinder temperature is high, the EGR gas flowing through the EGR passage 32 is cooled by the cooling water. This cooling lowers the temperature of the EGR gas. Therefore, even when a large amount of exhaust gas is recirculated, the components of the EGR mechanism 31, for example, the EGR mechanism
It is possible to suppress overheating of the EGR pipe and the EGR valve 33 forming the passage 32 and protect them from heat. In the high load range, the injected fuel is easily vaporized because the in-cylinder temperature is sufficiently high, so that there is no fear of deterioration of combustion due to EGR gas cooling.

【0047】(4)上記(3)に関連するが、エンジン
11の高負荷域において、そのエンジン負荷の大きさに
応じて流量制御バルブ39の開度を変えている。エンジ
ン回転速度が高くなるほど、また燃料噴射量が多くなる
ほど、開度を大きくすることにより、冷却水通路38を
流れる冷却水の流量を多くして、EGRガスの冷却度合
を大きくしている。このため、EGR機構31が必要以
上に冷却されるのを抑制して、EGRガスが筒内温度に
及ぼす影響を少なくすることができる。噴射燃料の気化
と、EGR通路等の過熱抑制とに関し、EGRガスの温
度をより適切な値にすることができる。
(4) As related to the above (3), in the high load region of the engine 11, the opening of the flow control valve 39 is changed according to the magnitude of the engine load. As the engine rotation speed increases and the fuel injection amount increases, the opening degree is increased to increase the flow rate of the cooling water flowing through the cooling water passage 38 and increase the degree of cooling of the EGR gas. Therefore, it is possible to suppress the EGR mechanism 31 from being cooled more than necessary, and to reduce the influence of the EGR gas on the in-cylinder temperature. The temperature of the EGR gas can be set to a more appropriate value with respect to the vaporization of the injected fuel and the suppression of overheating of the EGR passage and the like.

【0048】(5)筒内温度と対応するエンジン負荷を
制御パラメータとして用いているため、筒内温度を直接
検出しなくても、エンジン負荷によって筒内温度を容易
に推測することができる。そして、その推定結果に基づ
き、冷却水によるEGRガスの冷却停止や、電気ヒータ
による加熱を適切に行って、筒内温度をより好ましい値
にすることができる。
(5) Since the engine load corresponding to the in-cylinder temperature is used as a control parameter, the in-cylinder temperature can be easily estimated from the engine load without directly detecting the in-cylinder temperature. Then, based on the estimation result, the cooling of the EGR gas by the cooling water and the heating by the electric heater are appropriately performed, so that the in-cylinder temperature can be set to a more preferable value.

【0049】(6)エンジンにもともと使用されている
冷却水を冷却機構の冷媒として利用し、これとEGRガ
スとの間で熱交換を行うようにしているため、別途冷媒
を確保しなくてもすむ。
(6) Since the cooling water originally used in the engine is used as a refrigerant for the cooling mechanism and heat exchange is performed between the cooling water and the EGR gas, there is no need to secure a separate refrigerant. Yes.

【0050】(7)加熱機構として電気ヒータを用いて
いるため、このヒータへの通電により、比較的短い時間
で効率よく加熱して、EGRガスの温度を上昇させるこ
とができる。
(7) Since an electric heater is used as the heating mechanism, by heating the heater, heating can be performed efficiently in a relatively short time, and the temperature of the EGR gas can be increased.

【0051】なお、本発明は次に示す別の実施形態に具
体化することができる。 ・筒内温度の低い軽負荷域において、EGRガスにより
筒内温度が一層低くなるのを抑制する手法として、前記
実施形態では、EGRガスの冷却を止めて加熱を行うよ
うにしたが、この加熱を省略してもよい。具体的には、
電気ヒータ41等の加熱機構を割愛する。そして、流量
制御バルブ39を閉弁して冷却水通路38での冷却水の
流通を止めるか、又は開度を小さくして冷却水の流量を
絞る。このようにすると、軽負荷域でも高負荷域と同程
度の流量の冷却水を通過させた場合(従来技術に相当)
に比べ、EGRガスの温度が下がりにくくなる。従っ
て、EGRガスによる筒内温度のさらなる低下を抑制
し、噴射燃料の気化特性が悪くなることにともなう燃焼
悪化を抑制できる。
The present invention can be embodied in another embodiment described below. In the light load region where the in-cylinder temperature is low, as a method of suppressing the in-cylinder temperature from being further lowered by the EGR gas, in the above-described embodiment, the cooling of the EGR gas is stopped and heating is performed. May be omitted. In particular,
A heating mechanism such as the electric heater 41 is omitted. Then, the flow rate control valve 39 is closed to stop the flow of the cooling water in the cooling water passage 38, or the opening degree is reduced to narrow the flow rate of the cooling water. In this case, even when the cooling water flows at the same flow rate as the high load area even in the light load area (corresponding to the conventional technology)
, The temperature of the EGR gas is less likely to decrease. Therefore, it is possible to suppress a further decrease in the in-cylinder temperature due to the EGR gas, and to suppress the deterioration of combustion due to the deterioration of the vaporization characteristics of the injected fuel.

【0052】・冷却機構として、前記流量制御バルブ3
9に代えて、開度調節機能はなく、冷却水通路38を開
放又は閉鎖のみするバルブ(開閉弁)を用いてもよい。
この場合、例えば、高負荷域では開閉弁を開弁させ、そ
れ以外の領域(軽負荷域を含む)では閉弁させてもよ
い。また、軽負荷域では開閉弁を閉弁させ、それ以外の
領域(高負荷域を含む)では開弁させてもよい。すなわ
ち、筒内温度の低い軽負荷域では冷却水による冷却を禁
止してもよい。
The flow control valve 3 is used as a cooling mechanism.
Instead of 9, a valve (open / close valve) that has no opening degree adjustment function and only opens or closes the cooling water passage 38 may be used.
In this case, for example, the on-off valve may be opened in a high load region, and may be closed in other regions (including a light load region). Further, the on-off valve may be closed in a light load region, and may be opened in other regions (including a high load region). That is, the cooling with the cooling water may be prohibited in the light load region where the in-cylinder temperature is low.

【0053】上記いずれの場合でも、高負荷域では冷却
水通路38を冷却水が流れ、EGRガスが冷却されて、
温度が下がる。軽負荷域では冷却水通路38での冷却水
の流通が遮断されて、EGRガスの冷却が停止され、そ
の温度低下が抑制される。従って、この場合には、エン
ジン回転速度及び燃料噴射量との関係において、流量制
御バルブ39の開度を規定したマップが不要となる。
In any of the above cases, in a high load region, the cooling water flows through the cooling water passage 38, and the EGR gas is cooled.
The temperature drops. In the light load region, the flow of the cooling water in the cooling water passage 38 is cut off, the cooling of the EGR gas is stopped, and the temperature decrease is suppressed. Therefore, in this case, there is no need for a map defining the opening of the flow control valve 39 in relation to the engine speed and the fuel injection amount.

【0054】同様に、電気ヒータ41の制御の態様とし
て、予め定めた量の電流を流す態様と、通電を止める態
様との2つにし、これらをエンジン負荷に応じて切替え
るようにしてもよい。この場合、軽負荷域では電気ヒー
タ41に所定量の電流を通電し、それ以外の領域(高負
荷域を含む)では通電を停止する。このような制御によ
れば、軽負荷域では電気ヒータ41が発熱し、EGRガ
スが加熱されて温度が上昇する。一方、高負荷域では電
気ヒータ41が発熱せず、EGRガスの不要な加熱が行
われない。従って、この場合には、エンジン回転速度及
び燃料噴射量との関係において、電気ヒータ41への通
電量を規定したマップが不要となる。
Similarly, the electric heater 41 may be controlled in two modes, that is, a mode in which a predetermined amount of current is supplied and a mode in which energization is stopped, and these modes may be switched according to the engine load. In this case, a predetermined amount of current is supplied to the electric heater 41 in a light load region, and the supply of electric current is stopped in other regions (including a high load region). According to such control, in the light load region, the electric heater 41 generates heat, and the EGR gas is heated to increase the temperature. On the other hand, in the high load region, the electric heater 41 does not generate heat, and unnecessary heating of the EGR gas is not performed. Therefore, in this case, there is no need for a map defining the amount of power to the electric heater 41 in relation to the engine speed and the fuel injection amount.

【0055】・前記実施形態では、成層燃焼時のエンジ
ン負荷の領域を、軽負荷域と、高負荷域と、そのいずれ
でもない領域とに区分したが、これらとは異なる数の領
域に区分してもよい。例えば、軽負荷域と、それ以外の
領域とに区分して、流量制御バルブ39及び電気ヒータ
41の制御の態様を異ならせてもよい。
In the above-described embodiment, the engine load region during stratified combustion is divided into a light load region, a high load region, and a region other than any of these regions. You may. For example, the control mode of the flow control valve 39 and the electric heater 41 may be differently divided into a light load region and a region other than the light load region.

【0056】・EGR通路32でのEGRガスを加熱す
るために、前記実施形態とは異なる加熱機構を採用して
もよい。図5にその一例を示す。これは、排気通路21
の熱を利用するものである。より詳しくは、EGR通路
32でのEGRガスの温度と、排気通路21での排気の
温度とは、基本的には略等しい。しかし、燃焼室18で
燃焼されないまま排気に混ざった未燃分が、排気通路2
1を流れる途中で燃焼したり、触媒を通過する際に燃焼
したりする場合がある。これらの燃焼にともなう熱によ
り、排気通路21や触媒コンバータ29には、EGRガ
スよりも温度の高い箇所が存在する。そこで、EGR通
路32が触媒コンバータ29よりも上流側で排気通路2
1に接続されているエンジン11の場合には、EGR通
路32の一部(排気通路21との接続箇所の近傍部分)
と、この温度の高い箇所(図では触媒コンバータ29)
とを接近させる。このようにすれば、前記電気ヒータ4
1等の加熱機構を別途設けることなく、簡易な構成でE
GRガスを加熱することができる。
In order to heat the EGR gas in the EGR passage 32, a heating mechanism different from the above embodiment may be adopted. FIG. 5 shows an example. This is because the exhaust passage 21
It utilizes the heat of More specifically, the temperature of the EGR gas in the EGR passage 32 and the temperature of the exhaust gas in the exhaust passage 21 are basically substantially equal. However, unburned components that are not burned in the combustion chamber 18 and mixed with the exhaust gas are exhausted by the exhaust passage 2.
There is a case where the fuel burns during the flow through the fuel cell 1 or burns when passing through the catalyst. Due to the heat resulting from the combustion, there are places in the exhaust passage 21 and the catalytic converter 29 where the temperature is higher than that of the EGR gas. Therefore, the EGR passage 32 is located upstream of the catalytic converter 29 and the exhaust passage 2
In the case of the engine 11 connected to the engine 1, a part of the EGR passage 32 (a part near the connection with the exhaust passage 21)
And the location where this temperature is high (the catalytic converter 29 in the figure)
And approach. By doing so, the electric heater 4
E without any additional heating mechanism such as 1
The GR gas can be heated.

【0057】また、排気通路21では基本的には上流側
ほど温度が高いため、EGR通路32において少なくと
も排気通路21との接続箇所の近傍部分を、同箇所より
も上流側の排気通路21に近づけてもよい。このように
しても、前記と同様の効果が得られる。図6は、EGR
通路32が触媒コンバータ29よりも下流側で排気通路
21に接続されている場合において、EGR通路32の
一部を、接続箇所よりも上流に位置する触媒コンバータ
29に近づけた例を示している。
Further, since the temperature of the exhaust passage 21 is basically higher on the upstream side, at least the portion near the connection point with the exhaust passage 21 in the EGR passage 32 is brought closer to the exhaust passage 21 on the upstream side of the same position. You may. Even in this case, the same effect as described above can be obtained. FIG. 6 shows the EGR
In the case where the passage 32 is connected to the exhaust passage 21 on the downstream side of the catalytic converter 29, an example is shown in which a part of the EGR passage 32 is brought closer to the catalytic converter 29 located upstream of the connection point.

【0058】なお、加熱機構を1種類に限らず、複数組
み合わせてもよい。例えば、前述した排気通路21から
の熱を利用するものと、電気ヒータ41とを併用しても
よい。
Note that the number of heating mechanisms is not limited to one, and a plurality of heating mechanisms may be combined. For example, the electric heater 41 may be used in combination with the above-described one utilizing the heat from the exhaust passage 21.

【0059】・EGR通路32を流れるEGRガスを冷
却するために、前記実施形態とは異なる冷却機構を採用
してもよい。図7にその一例を示す。これは、自動車の
走行にともない流れる風(走行風)56を利用するもの
である。より詳しくは、EGR通路32の近傍に複数の
風防板57を互いに離間した状態で配置し、それらをそ
れぞれ軸57aにより回動可能に支持する。これらの風
防板57を連結部材58により連結して、いわゆる平行
リンクとする。いずれかの風防板57にステップモータ
等のアクチュエータ59を駆動連結する。さらに、アク
チュエータ59の作動により所定の風防板57が、軸5
7aを支点として回動されると、その回動が連結部材5
8によって他の風防板57に伝達され、全部の風防板5
7が一斉に回動されて傾きを変えるようにする。
In order to cool the EGR gas flowing through the EGR passage 32, a cooling mechanism different from the above embodiment may be employed. FIG. 7 shows an example. This utilizes the wind (running wind) 56 that flows as the vehicle travels. More specifically, a plurality of windshields 57 are arranged in the vicinity of the EGR passage 32 while being separated from each other, and each of them is rotatably supported by a shaft 57a. These windshields 57 are connected by a connecting member 58 to form a so-called parallel link. An actuator 59 such as a step motor is drivingly connected to one of the windshields 57. Further, the operation of the actuator 59 causes the predetermined windshield 57 to move the shaft 5
7a as a fulcrum, the rotation is
8 to the other draft shields 57 and all the draft shields 5
7 are simultaneously rotated to change the inclination.

【0060】そして、エンジン負荷が軽負荷域に属して
いるときには、図7において二点鎖線で示すように、全
風防板57を走行風56の流れる方向に対し斜めにし、
EGR通路32に接触する走行風56の量を少なくし
て、EGRガスがあまり冷却されないようにする。これ
とは逆に、高負荷域に属しているときには、図7におい
て実線で示すように、全風防板57を走行風56の流れ
る方向に略平行にして、大量の走行風56をEGR通路
32に接触させて、EGRガスが効率よく冷却されるよ
うにする。
When the engine load belongs to the light load region, as shown by the two-dot chain line in FIG.
The amount of the traveling wind 56 contacting the EGR passage 32 is reduced so that the EGR gas is not cooled too much. Conversely, when the vehicle belongs to the high load region, as shown by the solid line in FIG. , So that the EGR gas is efficiently cooled.

【0061】このように、自動車の走行にともない生ず
る走行風を利用すれば、新たな冷媒の確保が不要とな
る。また、少ない部品で、かつ比較的簡便な構成であり
ながら、走行風の風量を調節して、EGRガスの温度を
好適に制御することができる。
As described above, if the traveling wind generated during traveling of the automobile is used, it is not necessary to secure a new refrigerant. Further, the temperature of the EGR gas can be suitably controlled by adjusting the flow rate of the traveling wind while using a relatively small number of components and a relatively simple configuration.

【0062】なお、冷却機構を1種類に限らず、複数組
み合わせてもよい。例えば、前述した走行風56を利用
するものと、冷却水を利用するものとを併用してもよ
い。 ・加熱機構と冷却機構とを同時に機能させてもよく、こ
のようにすれば、EGRガスの温度をより適切な値に制
御することが可能となる。
The number of cooling mechanisms is not limited to one, and a plurality of cooling mechanisms may be combined. For example, one using the traveling wind 56 described above and one using the cooling water may be used in combination. -The heating mechanism and the cooling mechanism may function simultaneously, and in this case, the temperature of the EGR gas can be controlled to a more appropriate value.

【0063】その他、前記各実施形態から把握できる技
術的思想について、それらの効果とともに記載する。 (1)請求項2記載の筒内噴射火花点火式内燃機関にお
いて、前記温度調節手段は、前記筒内温度と対応する機
関負荷を制御パラメータとして用い、その機関負荷が、
筒内温度の低い軽負荷域に属するときに、前記還流ガス
の冷却度合を小さくするものであることを特徴とする筒
内噴射火花点火式内燃機関。
In addition, technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described together with their effects. (1) In the direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 2, the temperature adjusting means uses an engine load corresponding to the in-cylinder temperature as a control parameter, and the engine load is:
An in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine, wherein the degree of cooling of the recirculated gas is reduced when the engine belongs to a light load region where the in-cylinder temperature is low.

【0064】上記の構成によれば、筒内温度を直接検出
しなくても、機関負荷によって筒内温度を推測でき、も
ともと低い筒内温度が、温度調節手段の冷却作用によっ
てさらに低くなるのを抑制することができる。
According to the above arrangement, the in-cylinder temperature can be estimated by the engine load without directly detecting the in-cylinder temperature, and the originally low in-cylinder temperature is further reduced by the cooling action of the temperature control means. Can be suppressed.

【0065】(2)請求項3又は4記載の筒内噴射火花
点火式内燃機関において、前記温度調節手段は、前記筒
内温度と対応する機関負荷を制御パラメータとして用
い、その機関負荷が、筒内温度の低い軽負荷域に属する
ときに、前記還流ガスを加熱するものであることを特徴
とする筒内噴射火花点火式内燃機関。
(2) In the direct injection spark ignition type internal combustion engine according to the third or fourth aspect, the temperature adjusting means uses an engine load corresponding to the in-cylinder temperature as a control parameter, and the engine load is controlled by the cylinder load. An in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine for heating the recirculated gas when the engine belongs to a light load region having a low internal temperature.

【0066】上記の構成によれば、筒内温度を直接検出
しなくても、機関負荷によって筒内温度を推測でき、温
度調節手段の加熱作用によって筒内温度を上昇させ、噴
射燃料を気化させやすくできる。
According to the above configuration, the cylinder temperature can be estimated by the engine load without directly detecting the cylinder temperature, the cylinder temperature is raised by the heating action of the temperature control means, and the injected fuel is vaporized. Can be easier.

【0067】(3)請求項3又は4記載の筒内噴射火花
点火式内燃機関において、前記温度調節手段は、前記筒
内温度に応じて還流ガスの加熱度合を変えることを特徴
とする筒内噴射火花点火式内燃機関。
(3) In the cylinder injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein the temperature adjusting means changes the heating degree of the recirculated gas in accordance with the cylinder temperature. Injection spark ignition type internal combustion engine.

【0068】上記の構成によれば、還流ガスの加熱度合
を変えることにより、筒内温度を噴射燃料の気化に関
し、より適切な値にすることができる。 (4)請求項4記載の筒内噴射火花点火式内燃機関にお
いて、前記温度調節手段は、前記筒内温度に応じて還流
ガスの冷却度合を変えることを特徴とする筒内噴射火花
点火式内燃機関。
According to the above configuration, the in-cylinder temperature can be set to a more appropriate value with respect to the vaporization of the injected fuel by changing the degree of heating of the recirculated gas. (4) The direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 4, wherein the temperature adjusting means changes the degree of cooling of the recirculated gas in accordance with the cylinder temperature. organ.

【0069】上記の構成によれば、還流ガスの冷却度合
を変えることにより、噴射燃料の気化と、排気還流通路
等の過熱抑制とに関し、還流ガスの温度をより適切な値
にすることができる。
According to the above configuration, by changing the degree of cooling of the recirculated gas, the temperature of the recirculated gas can be set to a more appropriate value with respect to the vaporization of the injected fuel and the suppression of overheating of the exhaust gas recirculation passage and the like. .

【0070】(5)請求項2又は4記載の筒内噴射火花
点火式内燃機関において、前記温度調節手段は、前記排
気還流通路の近傍に設けられた冷却水通路と、その冷却
水通路の途中に設けられたバルブとを備えることを特徴
とする筒内噴射火花点火式内燃機関。
(5) In the direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 2 or 4, the temperature control means is provided with a cooling water passage provided in the vicinity of the exhaust gas recirculation passage, and in the middle of the cooling water passage. An in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine, comprising: a valve provided in the engine.

【0071】上記の構成によれば、冷却水と還流ガスと
の間で熱交換を行い、燃焼に与える影響の大きい還流ガ
スの温度を制御することができる。また、機関冷却用の
冷却水を利用すれば、別途冷媒を確保しなくてもすむ。
According to the above configuration, heat exchange is performed between the cooling water and the recirculated gas, and the temperature of the recirculated gas having a large influence on combustion can be controlled. Further, if cooling water for cooling the engine is used, it is not necessary to secure a separate refrigerant.

【0072】(6)請求項3又は4記載の筒内噴射火花
点火式内燃機関において、前記温度調節手段は、前記排
気還流通路の近傍に配置され、かつ通電により発熱する
電気ヒータを備えることを特徴とする筒内噴射火花点火
式内燃機関。
(6) The in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine according to claim 3 or 4, wherein the temperature adjusting means is provided near the exhaust gas recirculation passage and includes an electric heater which generates heat when energized. A direct injection spark ignition internal combustion engine.

【0073】上記の構成によれば、電気ヒータへの通電
により、比較的短時間で効率よく加熱して、還流ガスの
温度を上昇させることができる。 (7)請求項2又は4記載の筒内噴射火花点火式内燃機
関において、前記温度調節手段は、前記排気還流通路の
近傍に軸により支持された風防板と、前記風防板の傾き
を変えるアクチュエータとを備えることを特徴とする筒
内噴射火花点火式内燃機関。
According to the above configuration, the power to the electric heater can be efficiently heated in a relatively short time to increase the temperature of the recirculated gas. (7) In the direct injection spark ignition type internal combustion engine according to (2) or (4), the temperature adjusting means is a windshield supported by a shaft near the exhaust gas recirculation passage, and an actuator for changing the inclination of the windshield. And a direct injection spark ignition type internal combustion engine.

【0074】上記の構成により、筒内噴射火花点火式内
燃機関が自動車に搭載されたものであれば、その自動車
の走行にともない生ずる風(走行風)が排気還流通路に
接触し、走行風と還流ガスとの間で熱交換が行われる。
この熱交換に係わる走行風の流量は、アクチュエータの
作動にともない傾きを変える風防板によって調節され
る。このように走行風を利用して還流ガスの温度を制御
することができる。
With the above configuration, if the direct injection spark ignition type internal combustion engine is mounted on an automobile, the wind (traveling wind) generated by the traveling of the automobile contacts the exhaust gas recirculation passage, and Heat exchange is performed with the reflux gas.
The flow rate of the traveling wind relating to the heat exchange is adjusted by a windshield that changes the inclination according to the operation of the actuator. In this way, the temperature of the recirculated gas can be controlled using the traveling wind.

【0075】(8)請求項3又は4記載の筒内噴射火花
点火式内燃機関において、前記燃焼室に連通された排気
通路と、その排気通路の途中に設けられた触媒コンバー
タとをさらに備え、前記排気還流通路は、前記排気通路
に対し前記触媒コンバータよりも上流側に接続されてお
り、排気還流通路の一部と触媒コンバータとは互いに接
近して配置されていることを特徴とする筒内噴射火花点
火式内燃機関。
(8) The in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 3 or 4, further comprising: an exhaust passage communicating with the combustion chamber; and a catalytic converter provided in the middle of the exhaust passage. The exhaust gas recirculation passage is connected to the exhaust passage upstream of the catalytic converter, and a part of the exhaust gas recirculation passage and the catalytic converter are arranged close to each other. Injection spark ignition type internal combustion engine.

【0076】(9)請求項3又は4記載の筒内噴射火花
点火式内燃機関において、前記燃焼室に連通され、かつ
前記排気還流通路が接続された排気通路を備え、前記排
気還流通路の一部は、前記排気通路において排気還流通
路との接続箇所よりも上流側の部分に接近した状態で配
置されていることを特徴とする筒内噴射火花点火式内燃
機関。
(9) The direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 3 or 4, further comprising an exhaust passage connected to the combustion chamber and connected to the exhaust recirculation passage. The direct-injection spark ignition type internal combustion engine, wherein the portion is disposed in a state of being closer to a portion of the exhaust passage on the upstream side of a portion connected to the exhaust gas recirculation passage.

【0077】上記(8),(9)の構成によると、電気
ヒータ等の加熱機構を別途設けることなく、簡易な構成
で還流ガスを加熱することができる。 (10)請求項1記載の筒内噴射火花点火式内燃機関に
おいて、前記温度調節手段は、前記排気還流通路の近傍
に配置され、かつ同排気還流通路を流れる還流ガスを冷
却する冷却機構と、前記筒内温度の低い領域での機関運
転時に、前記冷却機構による冷却を禁止する手段とを備
えることを特徴とする筒内噴射火花点火式内燃機関。
According to the above configurations (8) and (9), the reflux gas can be heated with a simple configuration without separately providing a heating mechanism such as an electric heater. (10) In the direct injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, the temperature adjusting means is arranged near the exhaust gas recirculation passage and cools a recirculation gas flowing through the exhaust gas recirculation passage. Means for inhibiting cooling by the cooling mechanism during operation of the engine in the region where the in-cylinder temperature is low.

【0078】上記の構成によると、もともと低い筒内温
度が還流ガスによりさらに低下するのを抑え、噴射燃料
の気化特性が悪くなることにともなう燃焼悪化を抑制で
きる。
According to the above configuration, the lowering of the originally low cylinder temperature due to the recirculated gas can be suppressed, and the deterioration of the combustion due to the deterioration of the vaporization characteristics of the injected fuel can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の筒内噴射火花点火式内燃機関の一実施
形態についてその構成を示す略図。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of a direct injection spark ignition type internal combustion engine of the present invention.

【図2】エンジンの制御系の電気的構成を示すブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram showing an electrical configuration of a control system of the engine.

【図3】EGRガスの温度を制御する手順を示すフロー
チャート。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for controlling the temperature of EGR gas.

【図4】EGRガス温度制御の概念を示す説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the concept of EGR gas temperature control.

【図5】本発明の筒内噴射火花点火式内燃機関の他の実
施形態についてその構成を示す略図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of another embodiment of the direct injection spark ignition type internal combustion engine of the present invention.

【図6】本発明の筒内噴射火花点火式内燃機関の他の実
施形態についてその構成を示す略図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of another embodiment of the direct injection spark ignition type internal combustion engine of the present invention.

【図7】本発明の筒内噴射火花点火式内燃機関の他の実
施形態についてその構成を示す略図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing the configuration of another embodiment of the direct injection spark ignition type internal combustion engine of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…エンジン、18…燃焼室、19…吸気通路、31
…EGR機構、32…EGR通路、34…温度調節機
構。
11 ... engine, 18 ... combustion chamber, 19 ... intake passage, 31
... EGR mechanism, 32 ... EGR passage, 34 ... Temperature control mechanism.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G023 AA02 AA03 AA07 AB01 AC04 AG01 AG03 3G062 AA03 AA07 CA07 CA08 ED08 FA11 GA04 GA06 GA08 GA15 3G092 AA01 AA06 AA09 AA17 DC08 EC01 FA22 GA05 GA06 HA06Z HA11Z HB01Z HD07X HE01Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F-term (reference)

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】燃焼室内に直接噴射された燃料と空気との
混合気を火花により着火及び燃焼させるとともに、その
燃焼にともない前記燃焼室から排出される排気の一部を
排気還流通路を通じて吸気系に還流させる筒内噴射火花
点火式内燃機関において、 前記排気還流通路を流れる還流ガスの温度を前記燃焼室
内の温度である筒内温度に応じて調節する温度調節手段
を備えることを特徴とする筒内噴射火花点火式内燃機
関。
An air-fuel mixture directly injected into a combustion chamber is ignited and burned by a spark, and a part of exhaust gas discharged from the combustion chamber is burned through an exhaust gas recirculation passage. A cylinder injection spark ignition type internal combustion engine, comprising: a temperature adjusting means for adjusting a temperature of a recirculation gas flowing through the exhaust gas recirculation passage in accordance with an in-cylinder temperature which is a temperature in the combustion chamber. Internal injection spark ignition type internal combustion engine.
【請求項2】前記温度調節手段は、前記排気還流通路を
流れる還流ガスを冷却するとともに、前記筒内温度の低
い領域での機関運転時に、前記還流ガスの冷却度合を小
さくするものである請求項1記載の筒内噴射火花点火式
内燃機関。
2. The temperature control means cools the recirculation gas flowing through the exhaust gas recirculation passage and reduces the degree of cooling of the recirculation gas during operation of the engine in a region where the in-cylinder temperature is low. Item 2. An in-cylinder injection spark ignition internal combustion engine according to item 1.
【請求項3】前記温度調節手段は、前記筒内温度の低い
領域での機関運転時に、前記排気還流通路を流れる還流
ガスを加熱するものである請求項1記載の筒内噴射火花
点火式内燃機関。
3. The in-cylinder injection spark ignition type internal combustion engine according to claim 1, wherein said temperature adjusting means heats the recirculation gas flowing through said exhaust gas recirculation passage when the engine is operating in a region where said in-cylinder temperature is low. organ.
【請求項4】前記温度調節手段は、さらに、前記筒内温
度の高い領域での機関運転時に、前記排気還流通路を流
れる還流ガスを冷却するものである請求項3記載の筒内
噴射火花点火式内燃機関。
4. The in-cylinder injection spark ignition according to claim 3, wherein said temperature adjusting means further cools the recirculation gas flowing through said exhaust gas recirculation passage when the engine is operated in the high in-cylinder temperature region. Type internal combustion engine.
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