JP2006207467A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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正浩 長江
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress NOx generation by properly cooling EGR gas while preventing failure of a supercharger in a control device for an internal combustion engine. <P>SOLUTION: An EGR passage 29 for recirculating a part of exhaust gas to an intake pipe 16 is provided, and an EGR gas amount is adjusted by an EGR valve 30. A water-cooled EGR cooler 31 and an air-cooled cooler 32 are provided which cool exhaust gas flowing in the EGR passage 29, and a temperature sensor 39 is provided on the downstream side of a compressor 24a in the intake pipe 16. When the downstream side temperature of the compressor 24a in the intake pipe 16 exceeds a predetermined temperature previously set, an ECU 33 narrows the opening of the EGR valve 30, and reduces the EGR gas amount introduced to the intake pipe 16. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、排気ガスの一部を吸気系に再循環させるＥＧＲ通路が設けられた内燃機関において、このＥＧＲガスを効率良く冷却させる内燃機関の制御装置に関するものである。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that efficiently cools the EGR gas in an internal combustion engine provided with an EGR passage for recirculating a part of exhaust gas to an intake system.

近年、内燃機関をリーン空燃比で運転して燃費の向上を図るようにした希薄燃焼内燃機関が実用化されている。しかし、この希薄燃焼内燃機関をリーン空燃比で運転すると、排気通路にある三元触媒がその浄化特性から排ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を充分に浄化できないという問題がある。そのため、排気ガス中のＮＯｘの発生を抑制するため、この排気ガスの一部を吸気通路に循環させる排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置が適用されている。   In recent years, lean combustion internal combustion engines in which an internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio to improve fuel efficiency have been put into practical use. However, when this lean combustion internal combustion engine is operated at a lean air-fuel ratio, there is a problem that the three-way catalyst in the exhaust passage cannot sufficiently purify NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas due to its purification characteristics. Therefore, in order to suppress the generation of NOx in the exhaust gas, an exhaust gas recirculation (EGR) device that circulates a part of the exhaust gas in the intake passage is applied.

このＥＧＲ装置は、排気通路と吸気通路管をＥＧＲ通路により連結すると共に、このＥＧＲ通路にＥＧＲ弁を設け、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲ弁の開度を制御することで、所定量の排気ガス、つまり、ＥＧＲガスをＥＧＲ通路を介して吸気通路に戻すものである。このＥＧＲガスは、空気中の窒素に比べて熱容量の大きい二酸化炭素を含んでおり、ガソリン混合気にＥＧＲガスを混入することで燃焼室内の燃焼温度を低下させ、この燃焼温度の低下に伴ってＮＯｘの生成を抑制することができる。   In this EGR device, an exhaust passage and an intake passage pipe are connected by an EGR passage, and an EGR valve is provided in the EGR passage, and the opening degree of the EGR valve is controlled in accordance with the operating state of the engine. Gas, that is, EGR gas is returned to the intake passage through the EGR passage. This EGR gas contains carbon dioxide having a larger heat capacity than nitrogen in the air. By mixing EGR gas into the gasoline mixture, the combustion temperature in the combustion chamber is lowered. Generation of NOx can be suppressed.

ところが、このＥＧＲ装置により排気ガスを吸気通路に戻すＥＧＲ率を高めるほど、ＮＯｘの生成を抑制することができるものの、燃焼室に導入される空気量が減少するために燃焼が悪化し、スモークの増加を招いてしまう。そのため、ＥＧＲガスを冷却してその体積を減少させてから吸気通路に導入することで、燃焼室に導入される十分な空気量を確保する必要がある。   However, the higher the EGR rate at which exhaust gas is returned to the intake passage by this EGR device, the more the NOx generation can be suppressed, but the amount of air introduced into the combustion chamber decreases, so the combustion deteriorates and the smoke is reduced. It will increase. Therefore, it is necessary to secure a sufficient amount of air introduced into the combustion chamber by cooling the EGR gas and reducing its volume before introducing it into the intake passage.

このような内燃機関のＥＧＲ装置としては、例えば、下記特許文献１に記載された技術がある。この特許文献１に記載された「過給機付エンジンの排気ガス再循環装置」は、吸気通路及び排気通路に過給機を設けると共に、排気通路とを流れる排気ガスの一部を吸気通路へ排気還流（ＥＧＲ）通路を設け、過給機のコンプレッサの上流側に熱交換器を設け、この熱交換器に排気還流通路を接続したものである。従って、排気還流通路を流れるＥＧＲガスをこの熱交換器で吸入空気により冷却してから吸気通路に導入することができる。   As such an EGR device for an internal combustion engine, for example, there is a technique described in Patent Document 1 below. The “exhaust gas recirculation device for a supercharged engine” described in Patent Document 1 is provided with a supercharger in an intake passage and an exhaust passage, and a part of exhaust gas flowing through the exhaust passage to an intake passage. An exhaust gas recirculation (EGR) passage is provided, a heat exchanger is provided upstream of the compressor of the supercharger, and an exhaust gas recirculation passage is connected to the heat exchanger. Therefore, the EGR gas flowing in the exhaust gas recirculation passage can be introduced into the intake passage after being cooled by the intake air in this heat exchanger.

特開平８−０８２２５６号公報JP-A-8-082256

上述した特許文献１に記載された「過給機付エンジンの排気ガス再循環装置」にあっては、排気通路の排気ガスを、排気還流通路を通して熱交換器で吸入空気と熱交換を行うことで冷却してからＥＧＲガスとして吸気通路に導入している。この場合、大量のＥＧＲガスを吸気通路に導入する場合、ＥＧＲガスは吸入空気により冷却されて吸気通路に入るが、ＥＧＲガスから熱をもらった吸入空気は高温状態で吸気通路に導入されて過給機のコンプレッサに至る。そのため、このコンプレッサが高温の吸入空気により加熱されて破損してしまうおそれがある。   In the “exhaust gas recirculation device for a supercharged engine” described in Patent Document 1 described above, the exhaust gas in the exhaust passage is heat-exchanged with the intake air in the heat exchanger through the exhaust recirculation passage. After cooling, the EGR gas is introduced into the intake passage. In this case, when a large amount of EGR gas is introduced into the intake passage, the EGR gas is cooled by the intake air and enters the intake passage. However, the intake air that has received heat from the EGR gas is introduced into the intake passage at a high temperature and excessively passed. To the compressor of the feeder. Therefore, this compressor may be heated and damaged by the high-temperature intake air.

本発明は、このような問題を解決するためのものであって、過給機の破損を防止する一方で、ＥＧＲガスを適正に冷却することでＮＯｘの生成を抑制可能とした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   The present invention is intended to solve such a problem, and controls an internal combustion engine that can prevent generation of NOx by appropriately cooling EGR gas while preventing damage to a supercharger. An object is to provide an apparatus.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の内燃機関の制御装置は、燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気通路及び排気通路と、前記吸気通路及び前記排気通路に設けられたターボ過給機と、排気ガスの一部を前記吸気通路へ再循環するＥＧＲ通路と、前記吸気通路を流れる吸入空気と前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとの間で熱交換を行う熱交換器と、前記ターボ過給機におけるコンプレッサより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときにＥＧＲガスから吸入空気に供給される熱量を減少させるＥＧＲガス制御手段とを具えたことを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a control device for an internal combustion engine according to the present invention is provided with a combustion chamber, an intake passage and an exhaust passage communicating with the combustion chamber, and the intake passage and the exhaust passage. Heat exchange for exchanging heat between the turbocharger provided, an EGR passage for recirculating part of exhaust gas to the intake passage, and intake air flowing through the intake passage and EGR gas flowing through the EGR passage And an EGR gas control means for reducing the amount of heat supplied from the EGR gas to the intake air when the intake air temperature downstream of the compressor in the turbocharger exceeds a predetermined temperature set in advance. It is characterized by.

本発明の内燃機関の制御装置では、前記ＥＧＲガス制御手段は、前記コンプレッサより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときに前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁の開度が小さくなるように調整することを特徴としている。   In the control device for an internal combustion engine of the present invention, the EGR gas control means is configured such that the opening degree of the EGR valve provided in the EGR passage when the intake air temperature downstream from the compressor exceeds a predetermined temperature set in advance. It is characterized by adjusting so that it becomes smaller.

本発明の内燃機関の制御装置では、前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に対してバイパス通路が設けられ、該バイパス通路に前記熱交換器が設けられると共に、前記吸気通路及び前記バイパス通路に流れる吸入空気量を調整する流量調整弁が設けられ、前記ＥＧＲガス制御手段は、前記コンプレッサより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときに前記流量調整弁により前記バイパス通路に流れる吸入空気量を減少させることを特徴としている。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, a bypass passage is provided for the intake passage upstream of the compressor, the heat exchanger is provided in the bypass passage, and flows through the intake passage and the bypass passage. A flow rate adjusting valve for adjusting the intake air amount is provided, and the EGR gas control means flows into the bypass passage by the flow rate adjusting valve when the intake temperature downstream of the compressor exceeds a predetermined temperature set in advance. It is characterized by reducing the amount of intake air.

本発明の内燃機関の制御装置では、前記熱交換器より上流側の前記吸気通路に、エンジン冷却水と前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとの間で熱交換を行う第２の熱交換器が設けられたことを特徴としている。   In the control device for an internal combustion engine according to the present invention, a second heat exchanger that performs heat exchange between the engine coolant and the EGR gas flowing through the EGR passage is provided in the intake passage upstream of the heat exchanger. It is characterized by that.

本発明の内燃機関の制御装置では、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵して還元可能な吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に還元剤を供給して再生する再生手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて推定された前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸蔵推定量が予め設定された所定値を超えたときに前記再生手段を作動させる排気制御手段とを設け、該排気制御手段は、前記ＥＧＲガス制御手段によりＥＧＲガスから吸入空気に供給される熱量が減少したとき、この減少した熱量に応じて前記ＮＯｘ吸蔵推定量を補正することを特徴としている。   In the control apparatus for an internal combustion engine of the present invention, an NOx storage reduction catalyst capable of storing and reducing NOx in exhaust gas, a regenerating means for supplying and regenerating the NOx storage reduction catalyst, and the internal combustion engine An exhaust control means for operating the regeneration means when the estimated NOx occlusion amount in the NOx storage reduction catalyst estimated based on the operating state of the engine exceeds a predetermined value set in advance, the exhaust control means Is characterized in that when the amount of heat supplied from the EGR gas to the intake air by the EGR gas control means decreases, the NOx occlusion estimated amount is corrected according to the decreased amount of heat.

本発明の内燃機関の制御装置によれば、排気ガスの一部を吸気通路へ再循環するＥＧＲ通路を設けると共に、このＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを吸気通路を流れる吸入空気により冷却する熱交換器を設け、ＥＧＲガス制御手段は、ターボ過給機におけるコンプレッサより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときにＥＧＲガスから吸入空気に供給される熱量を減少させるので、ＥＧＲガスと熱交換して加熱された吸入空気の温度が所定温度に対して低下することとなり、高温の吸入空気によるコンプレッサの破損を防止することができる一方で、ＥＧＲガスを適正な温度領域まで冷却することで、ＮＯｘの生成を抑制することができる。   According to the control device for an internal combustion engine of the present invention, an EGR passage that recirculates a part of the exhaust gas to the intake passage is provided, and the EGR gas that flows through the EGR passage is cooled by the intake air that flows through the intake passage. And the EGR gas control means reduces the amount of heat supplied from the EGR gas to the intake air when the intake air temperature downstream of the compressor in the turbocharger exceeds a predetermined temperature. The temperature of the intake air heated by heat exchange with the air is lowered with respect to a predetermined temperature, and it is possible to prevent the compressor from being damaged by the high-temperature intake air, while cooling the EGR gas to an appropriate temperature range. Thus, the generation of NOx can be suppressed.

以下に、本発明に係る内燃機関の制御装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of an internal combustion engine control apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の制御装置の概略構成図、図２は、実施例１の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御を表すフローチャートである。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine control apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a flowchart illustrating EGR control by the internal combustion engine control apparatus according to the first embodiment.

実施例１の内燃機関の制御装置において、図１に示すように、内燃機関としての筒内噴射式のエンジン１１は、図示しないが、シリンダブロック上にシリンダヘッドが締結されており、複数のシリンダボアにピストンがそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロックの下部にクランクケースが締結され、このクランクケース内にクランクシャフトが回転自在に支持されており、各ピストンはコネクティングロッドを介してこのクランクシャフトにそれぞれ連結されている。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, as shown in FIG. 1, an in-cylinder injection engine 11 as an internal combustion engine is not shown, but a cylinder head is fastened on a cylinder block, and a plurality of cylinder bores are The pistons are respectively fitted to be freely movable up and down. A crankcase is fastened to the lower part of the cylinder block, a crankshaft is rotatably supported in the crankcase, and each piston is connected to the crankshaft via a connecting rod.

シリンダブロックとシリンダヘッドとピストンにより複数（本実施例では４つ）の燃焼室１２が構成されており、この燃焼室１２は、上部に吸気ポート１３及び排気ポート１４が対向して形成されており、この吸気ポート１３及び排気ポート１４に対して図示しない吸気弁及び排気弁の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁及び排気弁は、シリンダヘッドに軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート１３及び排気ポート１４を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッドには、吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが回転自在に支持されており、吸気カム及び排気カムがローラロッカアームを介して吸気弁及び排気弁の上端部に接触している。   A plurality of (four in this embodiment) combustion chambers 12 are constituted by the cylinder block, the cylinder head, and the piston, and the combustion chamber 12 is formed with an intake port 13 and an exhaust port 14 facing each other at the upper part. The lower ends of the intake valve and the exhaust valve (not shown) are positioned with respect to the intake port 13 and the exhaust port 14, respectively. The intake valve and the exhaust valve are supported by the cylinder head so as to be movable along the axial direction, and are urged and supported in a direction to close the intake port 13 and the exhaust port 14. An intake cam shaft and an exhaust cam shaft are rotatably supported by the cylinder head, and the intake cam and the exhaust cam are in contact with upper ends of the intake valve and the exhaust valve via a roller rocker arm.

従って、エンジン１１に同期して吸気カムシャフト及び排気カムシャフトが回転すると、吸気カム及び排気カムがローラロッカアームを作動させ、吸気弁及び排気弁が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート１３及び排気ポート１４を開閉し、吸気ポート１３と燃焼室１２、燃焼室１２と排気ポート１４とをそれぞれ連通することができる。   Therefore, when the intake cam shaft and the exhaust cam shaft rotate in synchronization with the engine 11, the intake cam and the exhaust cam operate the roller rocker arm, and the intake valve and the exhaust valve move up and down at a predetermined timing, whereby the intake port 13 The exhaust port 14 can be opened and closed to allow the intake port 13 and the combustion chamber 12 to communicate with the combustion chamber 12 and the exhaust port 14, respectively.

吸気ポート１３には、インテークマニホールド１５を介して吸気管（吸気通路）１６が連結されており、この吸気管１６の空気取入口にエアクリーナ１７が取付けられている。そして、このエアクリーナ１７の下流側にスロットルバルブを有する電子スロットル装置１８が設けられている。そして、シリンダヘッドには、各燃焼室１２に燃料としてのガソリンを高圧で噴射可能なインジェクタ１９がそれぞれ装着されている。各インジェクタ１９は、デリバリパイプ２０を介して燃料ポンプ２１に連結されており、この燃料ポンプ２１はエンジン１１によって駆動される。一方、排気ポート１４には、エギゾーストマニホールド２２を介して排気管（排気通路）２３が連結されている。   An intake pipe (intake passage) 16 is connected to the intake port 13 via an intake manifold 15, and an air cleaner 17 is attached to an air intake port of the intake pipe 16. An electronic throttle device 18 having a throttle valve is provided on the downstream side of the air cleaner 17. Each cylinder head is provided with an injector 19 capable of injecting gasoline as fuel at a high pressure in each combustion chamber 12. Each injector 19 is connected to a fuel pump 21 via a delivery pipe 20, and the fuel pump 21 is driven by the engine 11. On the other hand, an exhaust pipe (exhaust passage) 23 is connected to the exhaust port 14 via an exhaust manifold 22.

また、吸気管１６及び排気管２３には、ターボ過給機２４が設けられている。このターボ過給機２４は、吸気管１６に設けられたコンプレッサ２４ａと排気管２３に設けられたタービン２４ｂとが駆動軸２４ｃにより一体に連結されて構成されている。そして、このターボ過給機２４におけるコンプレッサ２４ａの下流側であって、スロットルバルブ１８の上流側の吸気管１６には、このコンプレッサ２４ａにより過給されて温度が上昇した吸入空気を冷却するインタークーラ２５が設けられている。   Further, a turbocharger 24 is provided in the intake pipe 16 and the exhaust pipe 23. The turbocharger 24 is configured such that a compressor 24a provided in the intake pipe 16 and a turbine 24b provided in the exhaust pipe 23 are integrally connected by a drive shaft 24c. An intercooler that cools the intake air that has been supercharged by the compressor 24a and has risen in temperature to the intake pipe 16 downstream of the compressor 24a in the turbocharger 24 and upstream of the throttle valve 18. 25 is provided.

排気管２３には、排気ガス中に含まれる有害物質を浄化処理する排気浄化装置２６が設けられており、この排気浄化装置２６は吸蔵還元型ＮＯｘ触媒であって、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したときに吸蔵したＮＯｘを放出し、添加した還元剤としての燃料（本実施例では、ガソリン）により還元して再生するものである。そのため、シリンダヘッドに再生手段として、エンジン１１の排気ポート１３に燃料を噴射する燃料添加弁２７が設けられている。なお、この燃料添加弁２７は、図示しない燃料供給管を介して燃料ポンプ２１に連結されている。   The exhaust pipe 23 is provided with an exhaust purification device 26 that purifies harmful substances contained in the exhaust gas. The exhaust purification device 26 is an NOx storage reduction catalyst, and the exhaust air-fuel ratio is lean. NOx in the exhaust gas is occluded, and when the oxygen concentration in the exhaust gas decreases, the occluded NOx is released and reduced by the fuel (in this embodiment, gasoline) as a reducing agent to be regenerated. It is. Therefore, a fuel addition valve 27 for injecting fuel into the exhaust port 13 of the engine 11 is provided as a regeneration means in the cylinder head. The fuel addition valve 27 is connected to the fuel pump 21 via a fuel supply pipe (not shown).

エンジン１１には、排気ガスの一部を吸気系に戻す排気再循環(ＥＧＲ)装置２８が設けられている。このＥＧＲ装置２８は、エギゾーストマニホールド２２とインテークマニホールド１５の直前の吸気管１６とを連結して排気ガスの一部を吸気系へ再循環させるＥＧＲ通路２９と、このＥＧＲ通路２９に設けられたＥＧＲ弁３０と、ＥＧＲ通路２９に設けられて排気ガスを冷却する水冷式ＥＧＲクーラ（第２の熱交換器）３１及び空冷式ＥＧＲクーラ（熱交換器）３２とから構成されている。   The engine 11 is provided with an exhaust gas recirculation (EGR) device 28 that returns a part of the exhaust gas to the intake system. The EGR device 28 includes an EGR passage 29 that connects the exhaust manifold 22 and the intake pipe 16 immediately before the intake manifold 15 to recirculate a part of the exhaust gas to the intake system, and an EGR provided in the EGR passage 29. The valve 30 includes a water-cooled EGR cooler (second heat exchanger) 31 and an air-cooled EGR cooler (heat exchanger) 32 that are provided in the EGR passage 29 and cool the exhaust gas.

この水冷式ＥＧＲクーラ３１は、エンジン冷却水とＥＧＲ通路２９を流れるＥＧＲガスとの間で熱交換を行うことで、ＥＧＲガスを冷却する。また、空冷式ＥＧＲクーラ３２は、吸気管１６を流れる吸入空気とＥＧＲ通路２９を流れるＥＧＲガスとの間で熱交換を行うことで、ＥＧＲガスを冷却する。   The water-cooled EGR cooler 31 cools the EGR gas by exchanging heat between the engine coolant and the EGR gas flowing through the EGR passage 29. The air-cooled EGR cooler 32 cools the EGR gas by exchanging heat between the intake air flowing through the intake pipe 16 and the EGR gas flowing through the EGR passage 29.

ところで、車両には電子制御ユニット（ＥＣＵ）３３が搭載されており、このＥＣＵ３３は、インジェクタ１９の燃料噴射タイミングや点火プラグ（図示略）の点火時期などを制御可能となっており、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。即ち、吸気管１６の上流側にはエアフローセンサ３４及び吸気温センサ３５が装着され、計測した吸入空気量及び吸気温度をＥＣＵ３３に出力している。また、電子スロットル装置１８にはスロットルポジションセンサが設けられ、アクセルペダルにはアクセルポジションセンサ３６が設けられており、現在のスロットル開度及びアクセル開度をＥＣＵ３３に出力している。更に、クランクシャフトにはクランク角センサ３７が設けられ、検出したクランク角度をＥＣＵ３３に出力し、ＥＣＵ３３はクランク角度に基づいてエンジン回転数を算出する。また、シリンダブロックには水温センサ３８が設けられており、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ３３に出力している。   By the way, an electronic control unit (ECU) 33 is mounted on the vehicle, and the ECU 33 can control the fuel injection timing of the injector 19, the ignition timing of a spark plug (not shown), and the like. The fuel injection amount, the injection timing, the ignition timing, and the like are determined based on the engine operation state such as the air amount, the intake air temperature, the throttle opening, the accelerator opening, the engine speed, and the cooling water temperature. That is, an air flow sensor 34 and an intake air temperature sensor 35 are mounted on the upstream side of the intake pipe 16, and the measured intake air amount and intake air temperature are output to the ECU 33. The electronic throttle device 18 is provided with a throttle position sensor, and the accelerator pedal is provided with an accelerator position sensor 36, which outputs the current throttle opening and accelerator opening to the ECU 33. Further, a crank angle sensor 37 is provided on the crankshaft, and the detected crank angle is output to the ECU 33, and the ECU 33 calculates the engine speed based on the crank angle. The cylinder block is provided with a water temperature sensor 38 and outputs the detected engine cooling water temperature to the ECU 33.

また、ＥＣＵ３３は、エンジン運転状態に応じてＥＧＲ装置２８を駆動制御している。即ち、所定のエンジン運転状態で、ＥＧＲ弁３０の開度を調整することで、排気ガスをＥＧＲ通路２９を通して吸気系にＥＧＲガスとして循環し、燃焼温度を下げてＮＯｘの発生を抑制する。   The ECU 33 controls the drive of the EGR device 28 according to the engine operating state. That is, by adjusting the opening degree of the EGR valve 30 in a predetermined engine operating state, exhaust gas is circulated as EGR gas to the intake system through the EGR passage 29, and the combustion temperature is lowered to suppress generation of NOx.

更に、排気制御装置としてのＥＣＵ３３は、所定時期に排気浄化装置２６を再生するようにしている。即ち、エンジン１１がリーン空燃比で運転されているときに、排気浄化装置２６は排気ガス中のＮＯｘを吸蔵する。そして、この排気浄化装置２６のＮＯｘ吸蔵量が所定値に達したとき、ＥＣＵ３３は燃料添加弁２７を制御し、排気ポート１４に所定量の燃料を還元剤として噴射する。すると、燃料が排気管２３を通して排気浄化装置２６に供給され、酸化反応により排気ガス中の酸素濃度が低下することでこの排気浄化装置２６に吸蔵されたＮＯｘが放出され、放出されたＮＯｘと燃料が反応して還元し、排気ガスが浄化されることで再生される。   Further, the ECU 33 as the exhaust control device regenerates the exhaust purification device 26 at a predetermined time. That is, when the engine 11 is operated at a lean air-fuel ratio, the exhaust purification device 26 stores NOx in the exhaust gas. When the NOx occlusion amount of the exhaust purification device 26 reaches a predetermined value, the ECU 33 controls the fuel addition valve 27 to inject a predetermined amount of fuel into the exhaust port 14 as a reducing agent. Then, the fuel is supplied to the exhaust purification device 26 through the exhaust pipe 23, and the NOx occluded in the exhaust purification device 26 is released by reducing the oxygen concentration in the exhaust gas due to the oxidation reaction, and the released NOx and fuel Reacts and reduces, and is regenerated by purifying the exhaust gas.

この場合、排気浄化装置２６は、吸蔵したＮＯｘを放出し、このＮＯｘを燃料によって還元できる活性温度領域が設定されており、ＥＣＵ３３はこの排気浄化装置２６が活性温度領域にあるときに再生制御を実行する。また、ＥＣＵ３３は、この排気浄化装置２６に吸蔵されたＮＯｘ吸蔵量をエンジン運転状態に基づいて推定しており、このＮＯｘ吸蔵推定量が、排気浄化装置２６のＮＯｘ飽和量から設定された判定値に到達したときに、再生制御を実行する。   In this case, the exhaust purification device 26 releases the stored NOx, and an active temperature region in which this NOx can be reduced by the fuel is set. The ECU 33 performs regeneration control when the exhaust purification device 26 is in the active temperature region. Execute. Further, the ECU 33 estimates the NOx occlusion amount occluded in the exhaust purification device 26 based on the engine operating state, and this NOx occlusion estimation amount is a determination value set from the NOx saturation amount of the exhaust purification device 26. When the value reaches, playback control is executed.

ところで、ＥＧＲ装置２８を有するエンジン１１にあっては、排気ガスをＥＧＲ通路２９を通して各ＥＧＲクーラ３１，３２で冷却してからＥＧＲガスとして吸気管１６に導入している。この場合、大量のＥＧＲガスを吸気管１６に導入する場合、ＥＧＲガスはエンジン冷却水及び吸入空気により冷却されて吸気管１６に入るが、ＥＧＲクーラ３２でＥＧＲガスから熱をもらった吸入空気が高温状態で吸気管１６に導入されてターボ過給機２４のコンプレッサ２４ａに至る。そのため、このコンプレッサ２４ａが高温の吸入空気により加熱されて破損してしまうおそれがある。   By the way, in the engine 11 having the EGR device 28, the exhaust gas is cooled by the EGR coolers 31 and 32 through the EGR passage 29 and then introduced into the intake pipe 16 as EGR gas. In this case, when a large amount of EGR gas is introduced into the intake pipe 16, the EGR gas is cooled by the engine cooling water and the intake air and enters the intake pipe 16, but the intake air that has received heat from the EGR gas by the EGR cooler 32 is It is introduced into the intake pipe 16 at a high temperature and reaches the compressor 24a of the turbocharger 24. Therefore, the compressor 24a may be heated and damaged by the high-temperature intake air.

そこで、実施例１の内燃機関の制御装置では、ターボ過給機２４におけるコンプレッサ２４ａより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときに、ＥＧＲガスから吸入空気に供給される熱量を減少（ＥＧＲガス制御手段）させるようにしている。具体的には、吸気管１６におけるコンプレッサ２４ａの下流側に温度センサ３９を設け、その検出結果をＥＣＵ３３に出力している。ＥＧＲガス制御手段としてのＥＣＵ３３は、温度センサ３９が検出した吸入空気の温度Ｔが予め設定された所定温度を超えたときに、ＥＧＲ弁３０の開度が小さくなるように調整制御する。この場合、ターボ過給機２４のコンプレッサ２４ａがアルミニウム合金で製造されたものと考慮すると、この所定温度とは、例えば、１６０℃である。   Therefore, in the control device for the internal combustion engine of the first embodiment, the amount of heat supplied from the EGR gas to the intake air when the intake air temperature downstream of the compressor 24a in the turbocharger 24 exceeds a predetermined temperature set in advance. Is reduced (EGR gas control means). Specifically, a temperature sensor 39 is provided on the downstream side of the compressor 24 a in the intake pipe 16, and the detection result is output to the ECU 33. The ECU 33 as the EGR gas control means performs adjustment control so that the opening degree of the EGR valve 30 is reduced when the temperature T of the intake air detected by the temperature sensor 39 exceeds a preset predetermined temperature. In this case, considering that the compressor 24a of the turbocharger 24 is made of an aluminum alloy, the predetermined temperature is, for example, 160 ° C.

従って、ＥＣＵ３３は、温度センサ３９が検出した吸入空気の温度Ｔが予め設定された所定温度（１６０℃）を超えたときに、ＥＧＲ弁３０の開度が小さくなるように調整することで、ＥＧＲ通路２８を通して吸気管１６に導入されるＥＧＲガス量を減少させる。すると、ＥＧＲクーラ３２にて、吸気管１６を流れる吸入空気量に対して熱交換を行うＥＧＲガス量が減少することで、吸入空気に供給される熱量が減少することとなり、吸入空気の温度が低下して１６０℃以下となる。   Therefore, the ECU 33 adjusts the EGR valve 30 so that the opening degree of the EGR valve 30 becomes small when the temperature T of the intake air detected by the temperature sensor 39 exceeds a predetermined temperature (160 ° C.) set in advance. The amount of EGR gas introduced into the intake pipe 16 through the passage 28 is reduced. Then, in the EGR cooler 32, the amount of EGR gas that performs heat exchange with respect to the amount of intake air flowing through the intake pipe 16 decreases, so that the amount of heat supplied to the intake air decreases, and the temperature of the intake air decreases. It decreases to 160 ° C or lower.

ここで、実施例１の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御を図２のフローチャートに基づいて詳細に説明する。   Here, the EGR control by the control device for the internal combustion engine of the first embodiment will be described in detail based on the flowchart of FIG.

実施例１の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御において、図２に示すように、ステップＳ１１にて、ＥＣＵ３３は、温度センサ３９が検出した吸入空気の温度Ｔを取り込み、ステップＳ１２にて、検出した吸入空気の温度Ｔが１６０℃以下であるかどうかを判定する。このステップＳ１２で、吸入空気の温度Ｔが１６０℃以下であると判定されたら、ステップＳ１３に移行し、ここで、ＥＧＲ弁３０をエンジン運転状態に応じて設定された開度に制御する。   In the EGR control by the control device for the internal combustion engine of the first embodiment, as shown in FIG. 2, in step S11, the ECU 33 takes in the temperature T of the intake air detected by the temperature sensor 39 and detects it in step S12. It is determined whether the temperature T of the intake air is 160 ° C. or less. If it is determined in step S12 that the temperature T of the intake air is 160 ° C. or lower, the process proceeds to step S13, where the EGR valve 30 is controlled to an opening set according to the engine operating state.

一方、ステップＳ１２にて、吸入空気の温度Ｔが１６０℃を超えていると判定されたら、ステップＳ１４に移行する。そして、このステップＳ１４にて、ＥＧＲ弁３０の開度が、エンジン運転状態に応じて設定された開度より小さくなるように調整制御する。従って、ＥＧＲ通路２８を通して吸気管１６の吸入空気に導入されるＥＧＲガス量が減少することとなり、ＥＧＲクーラ３２にて、吸入空気に供給される熱量が減少して吸入空気の温度が低下する。なお、この場合、吸入空気の温度Ｔの上昇に対して、ＥＧＲ弁３０の開度が小さくなるようなマップを予め用意し、このマップに基づいてＥＧＲ弁３０の開度を制御することが望ましい。   On the other hand, if it is determined in step S12 that the temperature T of the intake air exceeds 160 ° C., the process proceeds to step S14. In step S14, adjustment control is performed so that the opening of the EGR valve 30 is smaller than the opening set according to the engine operating state. Therefore, the amount of EGR gas introduced into the intake air of the intake pipe 16 through the EGR passage 28 is reduced, and the amount of heat supplied to the intake air is reduced in the EGR cooler 32, so that the temperature of the intake air is lowered. In this case, it is desirable to prepare in advance a map in which the opening degree of the EGR valve 30 becomes smaller as the intake air temperature T rises, and to control the opening degree of the EGR valve 30 based on this map. .

その後、ステップＳ１５にて、ＥＣＵ３３が推定しているＮＯｘ吸蔵推定量を補正する。つまり、ＥＧＲ弁３０の開度が、エンジン運転状態に応じて設定された開度より小さく調整制御されると、ＥＧＲ通路２８を通して吸気管１６の吸入空気に導入されるＥＧＲガス量が減少し、燃焼室１２内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの生成を抑制する効果が若干低下する。すると、排気浄化装置２６に吸蔵されるＮＯｘの吸蔵量が若干増加し、この排気浄化装置２６を再生するタイミングがずれるため、これを防止するためにＮＯｘ吸蔵推定量を補正する必要がある。   Thereafter, in step S15, the estimated NOx storage amount estimated by the ECU 33 is corrected. That is, when the opening degree of the EGR valve 30 is adjusted and controlled to be smaller than the opening degree set according to the engine operating state, the amount of EGR gas introduced into the intake air of the intake pipe 16 through the EGR passage 28 decreases. The effect of reducing the combustion temperature in the combustion chamber 12 and suppressing the generation of NOx is slightly reduced. Then, the stored amount of NOx stored in the exhaust purification device 26 is slightly increased, and the timing for regenerating the exhaust purification device 26 is shifted. In order to prevent this, it is necessary to correct the estimated NOx storage amount.

このように実施例１の内燃機関の制御装置にあっては、排気ガスの一部を吸気管１６へ再循環するＥＧＲ通路２９を設けてＥＧＲ弁３０によりＥＧＲガス量を調整可能とすると共に、ＥＧＲ通路２９を流れる排気ガスを冷却する水冷式ＥＧＲクーラ３１及び空冷式ＥＧＲクーラ３２を設け、また、吸気管１６におけるコンプレッサ２４ａの下流側に温度センサ３９を設け、ＥＣＵ３３が、吸気管１６におけるコンプレッサ２４ａの下流側の温度が予め設定された所定温度（例えば、１６０℃）を超えたとき、ＥＧＲ弁３０の開度を小さく制御して吸気管１６に導入されるＥＧＲガス量を減少させるようにしている。   As described above, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the EGR passage 29 for recirculating a part of the exhaust gas to the intake pipe 16 is provided so that the EGR valve 30 can adjust the EGR gas amount. A water-cooled EGR cooler 31 and an air-cooled EGR cooler 32 for cooling the exhaust gas flowing through the EGR passage 29 are provided, a temperature sensor 39 is provided on the downstream side of the compressor 24 a in the intake pipe 16, and the ECU 33 is connected to the compressor in the intake pipe 16. When the temperature on the downstream side of 24a exceeds a predetermined temperature (for example, 160 ° C.) set in advance, the opening degree of the EGR valve 30 is controlled to be small so that the amount of EGR gas introduced into the intake pipe 16 is decreased. ing.

従って、ＥＧＲ通路２８を通して吸気管１６の吸入空気に導入されるＥＧＲガス量が減少し、ＥＧＲクーラ３２にて、吸入空気に供給される熱量を減少して吸入空気の温度が低下する。そのため、高温の吸入空気によるコンプレッサ２４ａの破損を防止することができる一方で、ＥＧＲガスを適正な温度領域まで冷却することで、ＮＯｘの生成を抑制することができる。   Accordingly, the amount of EGR gas introduced into the intake air of the intake pipe 16 through the EGR passage 28 is reduced, and the amount of heat supplied to the intake air is reduced by the EGR cooler 32, so that the temperature of the intake air is lowered. Therefore, the compressor 24a can be prevented from being damaged by the high-temperature intake air, while NOx generation can be suppressed by cooling the EGR gas to an appropriate temperature range.

また、吸気管１６におけるコンプレッサ２４ａの下流側の温度が所定温度を超えたとき、ＥＧＲ弁３０の開度を小さくしてＥＧＲガス量を減少することで、吸入空気に供給される熱量を減少して吸入空気の温度を低下させるようにしており、別途装置を追加することなく、既存に設備により吸入空気の温度を低下してコンプレッサ２４ａの破損を防止することができる。   Further, when the temperature on the downstream side of the compressor 24a in the intake pipe 16 exceeds a predetermined temperature, the amount of heat supplied to the intake air is reduced by reducing the EGR gas amount by reducing the opening of the EGR valve 30. Thus, the temperature of the intake air can be lowered, and the temperature of the intake air can be lowered by existing equipment without adding a separate device, thereby preventing the compressor 24a from being damaged.

そして、ＥＧＲ装置２８にて、ＥＧＲ通路２９に水冷式ＥＧＲクーラ３１と空冷式ＥＧＲクーラ３２とを直列に配設しており、ＥＧＲガスを十分に冷却してその体積を減少させてから吸気管１６に導入することで、燃焼室１２に導入される十分な空気量を確保してスモークの増加を防止することができる。   In the EGR device 28, a water-cooled EGR cooler 31 and an air-cooled EGR cooler 32 are arranged in series in the EGR passage 29, and after the EGR gas is sufficiently cooled to reduce its volume, the intake pipe By introducing the air into the combustion chamber 16, it is possible to secure a sufficient amount of air introduced into the combustion chamber 12 and prevent an increase in smoke.

更に、排気管２３に設けられた排気浄化装置２６を吸蔵還元型ＮＯｘ触媒とすると共に、排気浄化装置２６に燃料を添加して再生するための燃料添加弁２７を設けており、吸気管１６におけるコンプレッサ２４ａの下流側の温度が所定温度を超えて、ＥＧＲ弁３０の開度を小さく制御してＥＧＲガス量を減少させるとき、ＥＣＵ３３が推定するＮＯｘ吸蔵推定量を補正する。即ち、ＥＧＲガス量が減少すると、燃焼室１２内の燃焼温度を低下することでＮＯｘの生成を抑制する効果が若干低下し、排気浄化装置２６に吸蔵されるＮＯｘの吸蔵量が若干増加し、この排気浄化装置２６を再生するタイミングがずれるため、ＮＯｘ吸蔵推定量を補正することで再生タイミングのずれを防止することができる。   Further, the exhaust purification device 26 provided in the exhaust pipe 23 is an NOx storage reduction catalyst, and a fuel addition valve 27 for adding fuel to the exhaust purification device 26 for regeneration is provided. When the temperature on the downstream side of the compressor 24a exceeds a predetermined temperature and the opening degree of the EGR valve 30 is controlled to be small to decrease the EGR gas amount, the NOx occlusion estimation amount estimated by the ECU 33 is corrected. That is, when the amount of EGR gas decreases, the effect of suppressing the generation of NOx by lowering the combustion temperature in the combustion chamber 12 slightly decreases, and the amount of NOx stored in the exhaust purification device 26 slightly increases. Since the timing for regenerating the exhaust purification device 26 is shifted, it is possible to prevent a shift in the regeneration timing by correcting the NOx occlusion estimated amount.

図３は、本発明の実施例２に係る内燃機関の制御装置の概略構成図、図４は、実施例２の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御を表すフローチャートである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an internal combustion engine control device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating EGR control by the internal combustion engine control device according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member which has the same function as what was demonstrated in the Example mentioned above, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施例２の内燃機関の制御装置において、図３に示すように、エンジン１１には、排気ガスの一部を吸気系に戻す排気再循環(ＥＧＲ)装置４１が設けられている。このＥＧＲ装置４１は、エギゾーストマニホールド２２とインテークマニホールド１５の直前の吸気管１６とを連結して排気ガスの一部を吸気系へ再循環させるＥＧＲ通路４２と、このＥＧＲ通路４２に設けられたＥＧＲ弁４３と、ＥＧＲ通路４２に設けられて排気ガスを冷却する水冷式ＥＧＲクーラ（第２の熱交換器）４４及び空冷式ＥＧＲクーラ（熱交換器）４５とから構成されている。   In the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, the engine 11 is provided with an exhaust gas recirculation (EGR) device 41 that returns a part of the exhaust gas to the intake system. The EGR device 41 includes an EGR passage 42 that connects the exhaust manifold 22 and the intake pipe 16 immediately before the intake manifold 15 to recirculate a part of the exhaust gas to the intake system, and an EGR provided in the EGR passage 42. The valve 43 includes a water-cooled EGR cooler (second heat exchanger) 44 and an air-cooled EGR cooler (heat exchanger) 45 that are provided in the EGR passage 42 and cool the exhaust gas.

この場合、ターボ過給機２４のコンプレッサ２４ａより上流側の吸気管１６にて、この排気管１６に対してバイパス管（バイパス通路）４６が設けられ、このバイパス管４６に空冷式ＥＧＲクーラ４５が設けられている。また、このバイパス管４６に対応した吸気管１６側に切換弁（流量調整弁）４７が設けられており、この切換弁４７の開度を調整することで、吸気管１６及びバイパス管４６に流れる吸入空気量を調整することができる。   In this case, a bypass pipe (bypass passage) 46 is provided for the exhaust pipe 16 in the intake pipe 16 upstream of the compressor 24 a of the turbocharger 24, and an air-cooled EGR cooler 45 is provided in the bypass pipe 46. Is provided. Further, a switching valve (flow rate adjusting valve) 47 is provided on the intake pipe 16 side corresponding to the bypass pipe 46, and flows into the intake pipe 16 and the bypass pipe 46 by adjusting the opening degree of the switching valve 47. The amount of intake air can be adjusted.

そして、ＥＣＵ３３は、エンジン運転状態に応じてＥＧＲ装置４１を駆動制御している。即ち、所定のエンジン運転状態で、ＥＧＲ弁４３の開度を調整することで、排気ガスをＥＧＲ通路４２を通して吸気系にＥＧＲガスとして循環し、燃焼温度を下げてＮＯｘの発生を抑制する。また、ＥＣＵ３３は、ターボ過給機２４におけるコンプレッサ２４ａより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときに、ＥＧＲガスから吸入空気に供給される熱量を減少させるようにしている。具体的には、ＥＧＲガス制御手段としてのＥＣＵ３３は、温度センサ３９が検出した吸入空気の温度Ｔが予め設定された所定温度（例えば、１６０℃）を超えたときに、切換弁４７の開度が大きくなるように調整制御する。   The ECU 33 controls the drive of the EGR device 41 according to the engine operating state. That is, by adjusting the opening degree of the EGR valve 43 in a predetermined engine operating state, exhaust gas is circulated as EGR gas to the intake system through the EGR passage 42, and the combustion temperature is lowered to suppress generation of NOx. In addition, the ECU 33 reduces the amount of heat supplied from the EGR gas to the intake air when the intake air temperature downstream of the compressor 24a in the turbocharger 24 exceeds a predetermined temperature set in advance. Specifically, the ECU 33 as the EGR gas control means opens the switching valve 47 when the temperature T of the intake air detected by the temperature sensor 39 exceeds a predetermined temperature (for example, 160 ° C.). Adjustment control is performed so that becomes larger.

従って、ＥＣＵ３３は、温度センサ３９が検出した吸入空気の温度Ｔが予め設定された所定温度（１６０℃）を超えたときに、切換弁４７の開度が大きくなるように調整することで、吸気管１６を通してコンプレッサ２４ａに流れる吸入空気量を増加させる一方、バイパス管４６のＥＧＲクーラ４５を通してコンプレッサ２４ａに流れる吸入空気量を減少させる。すると、ＥＧＲクーラ３２にて、ＥＧＲガスと熱交換を行う吸入空気量が減少し、吸気管１６とバイパス管４６との下流側の合流部でＥＧＲガスにより加熱された高温の吸入空気に外部から直接導入された低温の吸入空気が混合されることで、吸入空気に供給される全体の熱量が減少することとなり、吸入空気の温度が低下して１６０℃以下となる。   Accordingly, the ECU 33 adjusts the opening degree of the switching valve 47 to be increased when the temperature T of the intake air detected by the temperature sensor 39 exceeds a predetermined temperature (160 ° C.) set in advance. While increasing the amount of intake air flowing to the compressor 24a through the pipe 16, the amount of intake air flowing to the compressor 24a through the EGR cooler 45 of the bypass pipe 46 is decreased. Then, the amount of intake air that exchanges heat with the EGR gas is reduced in the EGR cooler 32, and the high-temperature intake air heated by the EGR gas at the junction portion on the downstream side of the intake pipe 16 and the bypass pipe 46 is externally supplied. By mixing the directly introduced low-temperature intake air, the total amount of heat supplied to the intake air is reduced, and the temperature of the intake air is reduced to 160 ° C. or lower.

ここで、実施例２の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御を図４のフローチャートに基づいて詳細に説明する。   Here, the EGR control by the control apparatus for the internal combustion engine of the second embodiment will be described in detail based on the flowchart of FIG.

実施例２の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御において、図４に示すように、ステップＳ２１にて、ＥＣＵ３３は、温度センサ３９が検出した吸入空気の温度Ｔを取り込み、ステップＳ２２にて、検出した吸入空気の温度Ｔが１６０℃以下であるかどうかを判定する。このステップＳ２２で、吸入空気の温度Ｔが１６０℃以下であると判定されたら、ステップＳ２３に移行し、ここで、切換弁４７を閉止する。即ち、全量の吸入空気をバイパス管４６を通してＥＧＲクーラ４５に流し、ここで吸入空気によりＥＧＲ通路４２を流れるＥＧＲガスを冷却する。   In the EGR control by the control device for the internal combustion engine of the second embodiment, as shown in FIG. 4, in step S21, the ECU 33 takes in the temperature T of the intake air detected by the temperature sensor 39 and detects it in step S22. It is determined whether the temperature T of the intake air is 160 ° C. or less. If it is determined in step S22 that the temperature T of the intake air is 160 ° C. or less, the process proceeds to step S23, where the switching valve 47 is closed. That is, the entire amount of intake air is passed through the bypass pipe 46 to the EGR cooler 45 where the EGR gas flowing through the EGR passage 42 is cooled by the intake air.

一方、ステップＳ２２にて、吸入空気の温度Ｔが１６０℃を超えていると判定されたら、ステップＳ２４に移行する。そして、このステップＳ２４にて、切換弁４７の開度を調整して吸気管１６を開放する。従って、吸入空気の一部が吸気管１６に流れることで、バイパス管４６を通してＥＧＲクーラ４５に流れる吸入空気量が減少することとなり、コンプレッサ２４ａの直前でＥＧＲガスにより加熱された高温の吸入空気に低温の吸入空気が混合して吸入空気に供給される全体の熱量が減して吸入空気の温度が低下する。なお、この場合、吸入空気の温度Ｔの上昇に対して、切換弁４７の開度が大きくなるようなマップを予め用意し、このマップに基づいて切換弁４７の開度を制御することが望ましい。   On the other hand, if it is determined in step S22 that the temperature T of the intake air exceeds 160 ° C., the process proceeds to step S24. In step S24, the opening degree of the switching valve 47 is adjusted and the intake pipe 16 is opened. Therefore, when a part of the intake air flows to the intake pipe 16, the amount of intake air flowing to the EGR cooler 45 through the bypass pipe 46 decreases, and the high-temperature intake air heated by the EGR gas immediately before the compressor 24a is changed. The total amount of heat that is mixed with the low-temperature intake air and supplied to the intake air is reduced, and the temperature of the intake air is lowered. In this case, it is desirable to prepare in advance a map in which the opening degree of the switching valve 47 increases as the intake air temperature T increases, and to control the opening degree of the switching valve 47 based on this map. .

その後、ステップＳ２５にて、ＥＣＵ３３が推定しているＮＯｘ吸蔵推定量を補正する。つまり、切換弁４７の開度が大きく調整制御されると、ＥＧＲ通路４２を通して吸気管１６の吸入空気に導入されるＥＧＲガスの温度が上昇し、燃焼室１２内の燃焼温度を低下させてＮＯｘの生成を抑制する効果が若干低下する。すると、排気浄化装置２６に吸蔵されるＮＯｘの吸蔵量が若干増加し、この排気浄化装置２６を再生するタイミングがずれるため、これを防止するためにＮＯｘ吸蔵推定量を補正する必要がある。   Thereafter, in step S25, the estimated NOx storage amount estimated by the ECU 33 is corrected. That is, when the opening degree of the switching valve 47 is largely adjusted and controlled, the temperature of the EGR gas introduced into the intake air of the intake pipe 16 through the EGR passage 42 rises, and the combustion temperature in the combustion chamber 12 is lowered to reduce NOx. The effect of suppressing the production of is slightly reduced. Then, the stored amount of NOx stored in the exhaust purification device 26 is slightly increased, and the timing for regenerating the exhaust purification device 26 is shifted. In order to prevent this, it is necessary to correct the estimated NOx storage amount.

このように実施例２の内燃機関の制御装置にあっては、排気管１６に対してバイパス管４６を設け、このバイパス管４６に空冷式ＥＧＲクーラ４５を設ける一方、このバイパス管４６に対応した吸気管１６側に切換弁４７を設け、ＥＣＵ３３が、吸気管１６におけるコンプレッサ２４ａの下流側の温度が予め設定された所定温度（例えば、１６０℃）を超えたとき、切換弁４７の開度を大きく制御して吸入空気の一部を吸気管１６に流し、バイパス管４６を通してＥＧＲクーラ４５に流れる吸入空気量を減少させるようにしている。   As described above, in the control apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, the bypass pipe 46 is provided for the exhaust pipe 16, and the air-cooled EGR cooler 45 is provided for the bypass pipe 46. A switching valve 47 is provided on the intake pipe 16 side, and when the temperature on the downstream side of the compressor 24a in the intake pipe 16 exceeds a predetermined temperature (for example, 160 ° C.), the ECU 33 increases the opening of the switching valve 47. A large amount of intake air is controlled to flow through the intake pipe 16 to reduce the amount of intake air flowing to the EGR cooler 45 through the bypass pipe 46.

従って、バイパス管４６を通してＥＧＲクーラ４５に流れる吸入空気量が減少し、コンプレッサ２４ａの直前で高温の吸入空気に低温の吸入空気が混合し、吸入空気に供給される全体の熱量が減して吸入空気の温度が低下する。そのため、高温の吸入空気によるコンプレッサ２４ａの破損を防止することができる一方で、ＥＧＲガスを適正な温度領域まで冷却することで、ＮＯｘの生成を抑制することができる。   Accordingly, the amount of intake air flowing to the EGR cooler 45 through the bypass pipe 46 is reduced, and the low-temperature intake air is mixed with the high-temperature intake air immediately before the compressor 24a, so that the total amount of heat supplied to the intake air is reduced. Air temperature decreases. Therefore, the compressor 24a can be prevented from being damaged by the high-temperature intake air, while NOx generation can be suppressed by cooling the EGR gas to an appropriate temperature range.

なお、上述した各実施例では、内燃機関を筒内噴射式内燃機関として説明したが、ポート噴射式内燃機関であってもよく、また、ディーゼルエンジンにも適用することができる。   In each of the above-described embodiments, the internal combustion engine has been described as a cylinder injection internal combustion engine, but it may be a port injection internal combustion engine, and can also be applied to a diesel engine.

以上のように、本発明に係る内燃機関の制御装置は、ＥＧＲガスを冷却してＮＯｘの生成を抑制すると共に、ターボ過給機のコンプレッサに導入される吸気温度を所定温度以下に維持して破損を防止するものであり、一般的な内燃機関の制御装置に適用して有用である。   As described above, the control device for an internal combustion engine according to the present invention suppresses the generation of NOx by cooling the EGR gas and maintains the intake air temperature introduced into the compressor of the turbocharger below a predetermined temperature. It prevents damage and is useful when applied to a general internal combustion engine control device.

本発明の実施例１に係る内燃機関の制御装置の概略構成図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic block diagram of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on Example 1 of this invention. 実施例１の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御を表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating EGR control by the control device for an internal combustion engine according to the first embodiment. 本発明の実施例２に係る内燃機関の制御装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the control apparatus of the internal combustion engine which concerns on Example 2 of this invention. 実施例２の内燃機関の制御装置によるＥＧＲ制御を表すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating EGR control by the control device for an internal combustion engine according to the second embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

１１ エンジン（内燃機関）
１６ 吸気管（吸気通路）
２３ 排気管（排気通路）
２４ ターボ過給機
２４ａ コンプレッサ
２６ 排気浄化装置（吸蔵還元型ＮＯｘ触媒）
２７ 燃料添加弁（再生手段）
２８，４１ ＥＧＲ装置
２９，４２ ＥＧＲ通路
３０，４３ ＥＧＲ弁
３１，４４ 水冷式ＥＧＲクーラ（第２の熱交換器）
３２，４５ 空冷式ＥＧＲクーラ（熱交換器）
３３ 電子制御ユニット、ＥＣＵ（ＥＧＲガス制御手段、排気制御手段）
３９ 温度センサ
４６ バイパス管（バイパス通路）
４７ 切換弁（流量調整弁） 11 Engine (Internal combustion engine)
16 Intake pipe (intake passage)
23 Exhaust pipe (exhaust passage)
24 Turbocharger 24a Compressor 26 Exhaust gas purification device (NOx storage reduction catalyst)
27 Fuel addition valve (regeneration means)
28, 41 EGR device 29, 42 EGR passage 30, 43 EGR valve 31, 44 Water-cooled EGR cooler (second heat exchanger)
32,45 Air-cooled EGR cooler (heat exchanger)
33 Electronic control unit, ECU (EGR gas control means, exhaust control means)
39 Temperature sensor 46 Bypass pipe (bypass passage)
47 Switching valve (Flow adjustment valve)

Claims (5)

燃焼室と、該燃焼室に連通する吸気通路及び排気通路と、前記吸気通路及び前記排気通路に設けられたターボ過給機と、排気ガスの一部を前記吸気通路へ再循環するＥＧＲ通路と、前記吸気通路を流れる吸入空気と前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとの間で熱交換を行う熱交換器と、前記ターボ過給機におけるコンプレッサより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときにＥＧＲガスから吸入空気に供給される熱量を減少させるＥＧＲガス制御手段とを具えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。   A combustion chamber, an intake passage and an exhaust passage communicating with the combustion chamber, a turbocharger provided in the intake passage and the exhaust passage, and an EGR passage for recirculating a part of the exhaust gas to the intake passage. A heat exchanger for exchanging heat between the intake air flowing through the intake passage and the EGR gas flowing through the EGR passage, and a predetermined temperature at which the intake air temperature downstream from the compressor in the turbocharger is set in advance. A control device for an internal combustion engine, comprising: EGR gas control means for reducing the amount of heat supplied from the EGR gas to the intake air when exceeding. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記ＥＧＲガス制御手段は、前記コンプレッサより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときに前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁の開度が小さくなるように調整することを特徴とする内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the EGR gas control means includes an EGR valve provided in the EGR passage when an intake air temperature downstream of the compressor exceeds a predetermined temperature. A control device for an internal combustion engine, wherein the opening is adjusted to be small. 請求項１に記載の内燃機関の制御装置において、前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に対してバイパス通路が設けられ、該バイパス通路に前記熱交換器が設けられると共に、前記吸気通路及び前記バイパス通路に流れる吸入空気量を調整する流量調整弁が設けられ、前記ＥＧＲガス制御手段は、前記コンプレッサより下流側の吸気温度が予め設定された所定温度を超えたときに前記流量調整弁により前記バイパス通路に流れる吸入空気量を減少させることを特徴とする内燃機関の制御装置。   2. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a bypass passage is provided with respect to the intake passage upstream of the compressor, the heat exchanger is provided in the bypass passage, and the intake passage and the bypass A flow rate adjustment valve for adjusting the amount of intake air flowing through the passage is provided, and the EGR gas control means is configured to perform the bypass operation by the flow rate adjustment valve when the intake air temperature downstream of the compressor exceeds a predetermined temperature. A control device for an internal combustion engine, characterized in that the amount of intake air flowing in the passage is reduced. 請求項１から３のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置において、前記熱交換器より上流側の前記吸気通路に、エンジン冷却水と前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスとの間で熱交換を行う第２の熱交換器が設けられたことを特徴とする内燃機関の制御装置。   4. The internal combustion engine control apparatus according to claim 1, wherein heat exchange is performed between engine cooling water and EGR gas flowing through the EGR passage in the intake passage upstream of the heat exchanger. 5. A control apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a second heat exchanger for performing the above is provided. 請求項１から４のいずれか一つに記載の内燃機関の制御装置において、排気ガス中のＮＯｘを吸蔵して還元可能な吸蔵還元型ＮＯｘ触媒と、該吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に還元剤を供給して再生する再生手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて推定された前記吸蔵還元型ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ吸蔵推定量が予め設定された所定値を超えたときに前記再生手段を作動させる排気制御手段とを設け、該排気制御手段は、前記ＥＧＲガス制御手段によりＥＧＲガスから吸入空気に供給される熱量が減少したとき、この減少した熱量に応じて前記ＮＯｘ吸蔵推定量を補正することを特徴とする内燃機関の制御装置。   5. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the NOx storage reduction catalyst is capable of storing and reducing NOx in exhaust gas, and the reducing agent is supplied to the NOx storage reduction catalyst. And an exhaust that activates the regeneration means when the estimated NOx storage amount in the NOx storage reduction catalyst estimated based on the operating state of the internal combustion engine exceeds a predetermined value set in advance. Control means, and when the amount of heat supplied from the EGR gas to the intake air is reduced by the EGR gas control means, the exhaust control means corrects the estimated NOx occlusion amount according to the reduced amount of heat. A control device for an internal combustion engine characterized by the above.
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