JP2008303743A - Energy recovery device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To recover energy by increasing a pressure in exhaust passage upstream of an exhaust throttling valve while preventing deceleration shock. <P>SOLUTION: This energy recovery device is equipped with an exhaust throttling valve 56 provided in the exhaust passage 28 of an internal combustion engine 10, and a pressure accumulating vessel 64 communicable with the exhaust passage P upstream of the exhaust throttling valve 56 through a valve. When recovering energy from the exhaust passage P upstream of the exhaust throttling valve 56 to the pressure accumulating vessel 64, the exhaust throttling valve 56 is closed. When the exhaust throttling valve 56 is closed to recover energy, the pressure of the exhaust passage P on the upstream side of the exhaust throttling valve 56 is changed to a pressure causing no deceleration shock, by controlling the aperture of an EGR valve provided in an EGR passage 46 in communication with the exhaust gas passage P on the upstream side of the exhaust throttling valve 56. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁を閉弁して、排気絞り弁上流側の排気通路から蓄圧容器へエネルギー回収を行うエネルギー回収装置に関する。   The present invention relates to an energy recovery apparatus that closes an exhaust throttle valve provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and recovers energy from an exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve to a pressure accumulating vessel.

特許文献1には、内燃機関の排気通路に排気絞り弁が配置され、且つ、該排気絞り弁上流側の排気通路にチェック弁を介して連通するように高圧ガスタンクが設置された装置が開示されている。この装置は、その排気絞り弁の開度を絞ることで、排気絞り弁上流側の排気ガスの圧力を高め、高められた圧力を有する排気ガスをチェック弁を介して高圧ガスタンクに回収して蓄圧保持するように構成されている。   Patent Document 1 discloses an apparatus in which an exhaust throttle valve is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine, and a high-pressure gas tank is installed so as to communicate with an exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve via a check valve. ing. This device increases the pressure of the exhaust gas upstream of the exhaust throttle valve by reducing the opening of the exhaust throttle valve, collects the exhaust gas having the increased pressure into the high-pressure gas tank via the check valve, and accumulates the pressure Configured to hold.

特開2002−147217号公報JP 2002-147217 A

上記特許文献1に記載の装置では、排気絞り弁の開度を絞ることで排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が高められて、該高められた圧力(圧力エネルギー)が回収される。しかしながら、排気絞り弁の開度を絞ることでその排気通路の圧力が急激に高くなると、運転者に違和感を与えるほどの減速ショックが車両に生じる場合がある。   In the apparatus described in Patent Document 1, the pressure of the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve is increased by reducing the opening of the exhaust throttle valve, and the increased pressure (pressure energy) is recovered. However, if the pressure of the exhaust passage suddenly increases by reducing the opening of the exhaust throttle valve, a deceleration shock that may cause the driver to feel uncomfortable may occur in the vehicle.

そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、減速ショックが出ないようにしつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めて、エネルギー回収を行うことにある。   Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to perform energy recovery by increasing the pressure of the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve while preventing a deceleration shock. is there.

上記目的を達成するために、本発明のエネルギー回収装置は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、前記排気絞り弁上流側の排気通路から前記蓄圧容器へエネルギー回収を行うべく前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段とを備えたエネルギー回収装置において、前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通する連通路と、該連通路に設けられた圧力調節弁と、前記排気絞り弁が前記排気絞り弁制御手段によって閉弁制御されたとき、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を減速ショックが出ない圧力とするように、前記圧力調節弁の開度を制御する圧力調節弁制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an energy recovery device of the present invention includes an exhaust throttle valve provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and a pressure accumulating vessel capable of communicating with the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve via the valve. And an exhaust throttle valve control means for closing the exhaust throttle valve to perform energy recovery from the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve to the pressure accumulating vessel. When the exhaust throttle valve is controlled to be closed by the exhaust throttle valve control means, the communication passage communicating with the exhaust passage, the pressure control valve provided in the communication passage, and the exhaust throttle valve upstream of the exhaust throttle valve Pressure regulating valve control means for controlling the opening of the pressure regulating valve so that the pressure does not cause a deceleration shock.

上記構成によれば、前記圧力調節弁制御手段によって、前記排気絞り弁が前記排気絞り弁制御手段によって閉弁制御されたとき、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を減速ショックが出ない圧力とするように、前記圧力調節弁の開度が制御されるので、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を、減速ショックが出ないようにしつつ高めることができる。したがって、減速ショックが出ないようにしつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めて、エネルギー回収を行うことが可能になる。   According to the above configuration, when the exhaust throttle valve is controlled to be closed by the exhaust throttle valve control means by the pressure control valve control means, the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve does not cause a deceleration shock. Since the opening degree of the pressure control valve is controlled so as to obtain a pressure, the pressure in the exhaust passage on the upstream side of the exhaust throttle valve can be increased without causing a deceleration shock. Accordingly, energy recovery can be performed by increasing the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve while preventing a deceleration shock.

具体的には、前記連通路は前記排気絞り弁上流側の排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路であり、前記圧力調節弁はEGR弁であるとよい。内燃機関にEGR通路およびEGR弁が設けられている場合、既存の設備を用いて排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節できる。   Specifically, the communication passage may be an EGR passage that connects an exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve and an intake passage, and the pressure control valve may be an EGR valve. When an internal combustion engine is provided with an EGR passage and an EGR valve, the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve can be adjusted using existing equipment.

上記した発明において、前記圧力調節弁制御手段は、前記排気絞り弁の閉弁と同期して前記圧力調節弁の開度を機関回転数および車速の少なくとも一方に基づいて定まる初期開度にしてから、機関回転数および車速の少なくとも一方に基づいて前記圧力調節弁の開度を変えるように、該圧力調節弁の開度を制御するとよい。こうすることで、排気絞り弁の閉弁と同期して、圧力調節弁の開度が機関回転数および車速の少なくとも一方に基づいて定まる初期開度にされるので、排気絞り弁の閉弁開始時から適切に排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節できる。そして、圧力調節弁の開度は初期開度から機関回転数および車速の少なくとも一方に基づいて変えられるので、適切に減速ショックが出ないように排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めることができる。   In the above invention, the pressure control valve control means sets the opening of the pressure control valve to an initial opening determined based on at least one of the engine speed and the vehicle speed in synchronization with the closing of the exhaust throttle valve. The opening of the pressure control valve may be controlled so as to change the opening of the pressure control valve based on at least one of the engine speed and the vehicle speed. By doing so, the opening of the pressure control valve is set to the initial opening determined based on at least one of the engine speed and the vehicle speed in synchronization with the closing of the exhaust throttle valve. From time to time, the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve can be adjusted appropriately. Since the opening of the pressure control valve can be changed from the initial opening based on at least one of the engine speed and the vehicle speed, the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve is appropriately increased so as not to cause a deceleration shock. Can do.

具体的には、上記種々の発明において、前記圧力調節弁制御手段は、機関回転数が低くなるほど前記圧力調節弁の開度を小さくするように、前記圧力調節弁の開度を制御するとよい。こうすることで、機関回転数が低くなるほど、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力をより高めることが可能になる。これに加えてあるいはこれに代えて、前記圧力調節弁制御手段は、車速が遅くなるほど前記圧力調節弁の開度を小さくするように、前記圧力調節弁の開度を制御するとよい。こうすることで、車速が遅くなるほど、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力をより高めることが可能になる。   Specifically, in the various inventions described above, the pressure control valve control means may control the opening of the pressure control valve so that the opening of the pressure control valve decreases as the engine speed decreases. By doing so, the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve can be further increased as the engine speed decreases. In addition to or in place of this, the pressure control valve control means may control the opening of the pressure control valve so that the opening of the pressure control valve decreases as the vehicle speed decreases. By doing so, the pressure of the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve can be further increased as the vehicle speed becomes slower.

本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。   A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

実施形態のエネルギー回収装置が適用された車両の内燃機関システムの概念を図1に示す。本実施形態における内燃機関10は、燃料である軽油を燃料噴射弁12から圧縮状態にある燃焼室内に直接噴射することにより自然着火させる型式の内燃機関、すなわちディーゼル機関である。   A concept of an internal combustion engine system for a vehicle to which the energy recovery device of the embodiment is applied is shown in FIG. The internal combustion engine 10 in the present embodiment is a type of internal combustion engine that is spontaneously ignited by directly injecting light oil, which is fuel, from a fuel injection valve 12 into a combustion chamber in a compressed state, that is, a diesel engine.

気筒14の燃焼室に臨むと共に吸気通路16の一部を区画形成する吸気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、吸気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、吸気通路16の一部を区画形成する吸気マニフォルド18が接続され、さらにその上流側には同じく吸気通路16の一部を区画形成する吸気管20が接続されている。吸気管20の上流端側には、吸気通路16に導かれる空気中の塵埃などを除去するべくエアクリーナ22が設けられている。また、スロットルアクチュエータ24によって開度が調整されるスロットルバルブ26が、吸気管20の途中に設けられている。   An intake port that faces the combustion chamber of the cylinder 14 and defines a part of the intake passage 16 is formed in the cylinder head and is opened and closed by an intake valve. An intake manifold 18 that defines a portion of the intake passage 16 is connected to the cylinder head, and an intake pipe 20 that also defines a portion of the intake passage 16 is connected to the upstream side of the cylinder head. An air cleaner 22 is provided on the upstream end side of the intake pipe 20 in order to remove dust and the like in the air guided to the intake passage 16. A throttle valve 26 whose opening degree is adjusted by the throttle actuator 24 is provided in the middle of the intake pipe 20.

他方、気筒14の燃焼室に臨むと共に排気通路28の一部を区画形成する排気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、排気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、排気通路28の一部を区画形成する排気マニフォルド30が接続され、さらにその下流側には同じく排気通路28の一部を区画形成する排気管32が接続されている。なお、排気ガス浄化触媒が充填された触媒コンバータ34が排気管32の途中に設けられている。   On the other hand, an exhaust port that faces the combustion chamber of the cylinder 14 and defines a part of the exhaust passage 28 is formed in the cylinder head and is opened and closed by an exhaust valve. An exhaust manifold 30 that defines a part of the exhaust passage 28 is connected to the cylinder head, and an exhaust pipe 32 that also defines a part of the exhaust passage 28 is connected to the downstream side of the cylinder head. A catalytic converter 34 filled with an exhaust gas purification catalyst is provided in the middle of the exhaust pipe 32.

さらに、排気ガスにより回転駆動されるタービンホイールを含むタービン36が排気管32の途中に設けられている。ただし、タービン36は、触媒コンバータ34よりも上流側に配置されている。これに対応して、タービンホイールに同軸で連結され、タービンホイールの回転力で回転するようにしたコンプレッサホイールを含むコンプレッサ38が吸気管20の途中に設けられている。すなわち、内燃機関10には、排気エネルギーを取り出すタービン36と、タービン36により取り出された排気エネルギーによって内燃機関10に過給するコンプレッサ38とを有する過給器40が設けられている。そして、コンプレッサ38により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ42がコンプレッサ38よりも下流側に設けられている。   Further, a turbine 36 including a turbine wheel that is rotationally driven by exhaust gas is provided in the middle of the exhaust pipe 32. However, the turbine 36 is disposed upstream of the catalytic converter 34. Correspondingly, a compressor 38 including a compressor wheel that is coaxially connected to the turbine wheel and rotated by the rotational force of the turbine wheel is provided in the intake pipe 20. That is, the internal combustion engine 10 is provided with a supercharger 40 that includes a turbine 36 that extracts exhaust energy and a compressor 38 that supercharges the internal combustion engine 10 with the exhaust energy extracted by the turbine 36. An intercooler 42 is provided on the downstream side of the compressor 38 in order to cool the air compressed by the compressor 38.

内燃機関10には、排気通路28を流れる排気ガスの一部を吸気通路16に導く排気ガス還流(EGR)システム44が設けられている。EGRシステム44は、排気通路28と吸気通路16とをつなぐEGR通路46を区画形成するEGR管48と、EGR通路46の連通状態調節用のEGR弁50と、還流される排気ガス(EGRガス)冷却用のEGRクーラ52とを有している。ここでは、EGR管48上流側の一端は排気マニフォルド30に接続され、その下流側の他端は吸気マニフォルド18に接続されている。EGR弁50はEGRクーラ52よりも下流側に設けられていて、その開度はアクチュエータ54により調節される。ただし、ここではEGR弁50はポペット式バルブである。   The internal combustion engine 10 is provided with an exhaust gas recirculation (EGR) system 44 that guides a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 28 to the intake passage 16. The EGR system 44 includes an EGR pipe 48 that defines an EGR passage 46 that connects the exhaust passage 28 and the intake passage 16, an EGR valve 50 that adjusts the communication state of the EGR passage 46, and exhaust gas that is recirculated (EGR gas). And an EGR cooler 52 for cooling. Here, one end on the upstream side of the EGR pipe 48 is connected to the exhaust manifold 30, and the other end on the downstream side thereof is connected to the intake manifold 18. The EGR valve 50 is provided on the downstream side of the EGR cooler 52, and its opening degree is adjusted by an actuator 54. However, here, the EGR valve 50 is a poppet valve.

さらに、排気通路28の途中には、排気絞り弁56が設けられている。本実施形態では排気絞り弁56はバタフライ式バルブである。排気絞り弁56は、その閉弁時には排気通路28を流れる排気ガスすなわち燃焼ガスや空気である流体を効果的にせき止め、そのような流体の排気絞り弁56よりも下流側への流れを概ね遮断する遮断弁として機能する。排気絞り弁56は、アクチュエータ58により開閉駆動される。なお、排気絞り弁56は、閉弁時に、排気通路の断面積を50%程度減少させるような構成を有する弁であってもよく、あるいは、閉弁時に、排気通路28を完全に閉塞するような構成を有する弁であってあってもよい。   Further, an exhaust throttle valve 56 is provided in the middle of the exhaust passage 28. In the present embodiment, the exhaust throttle valve 56 is a butterfly valve. When the exhaust throttle valve 56 is closed, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 28, that is, the fluid such as combustion gas or air, is effectively blocked, and the flow of such fluid downstream from the exhaust throttle valve 56 is substantially blocked. Functions as a shutoff valve. The exhaust throttle valve 56 is driven to open and close by an actuator 58. The exhaust throttle valve 56 may be a valve having a configuration that reduces the cross-sectional area of the exhaust passage by about 50% when the valve is closed, or may completely block the exhaust passage 28 when the valve is closed. The valve may have a different configuration.

図1から明らかなように、排気通路28とEGR通路46との連通箇所は排気絞り弁56よりも上流側である。したがって、EGR通路46は、排気絞り弁56上流側の排気通路、すなわち、排気絞り弁56と排気弁との間の排気通路(弁間通路)Pに連通する。なお、後述するように、エネルギー回収に際して排気絞り弁56が閉弁制御されたとき、弁間通路Pの圧力は、圧力調節弁として用いられるEGR弁50の開度が制御されることで、調節される。   As is clear from FIG. 1, the communication location between the exhaust passage 28 and the EGR passage 46 is upstream of the exhaust throttle valve 56. Accordingly, the EGR passage 46 communicates with an exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve 56, that is, an exhaust passage (interval passage) P between the exhaust throttle valve 56 and the exhaust valve. As will be described later, when the exhaust throttle valve 56 is controlled to close during energy recovery, the pressure in the inter-valve passage P is adjusted by controlling the opening degree of the EGR valve 50 used as a pressure regulating valve. Is done.

この弁間通路Pには、さらに、管部材60により区画形成された管路62が連通され、その管路62により排気通路28と蓄圧容器である蓄圧タンク64内とは連通している。蓄圧タンク64は、弁間通路Pであればいずれの場所、例えば排気マニフォルド30に接続されてもよいが、本実施形態の蓄圧タンク64は、排気通路28の内、排気絞り弁56上流側であって、タービン36上流側の箇所に接続されている。管路62の径は排気通路28の径に比べて小さい。蓄圧タンク64内と排気通路28との連通状態の調節用に、管路62に流量制御弁66が設けられている。なお、流量制御弁66が開弁されることで蓄圧タンク64内と排気通路28とは連通し、他方、流量制御弁66が閉弁されることで蓄圧タンク64内と排気通路28との連通は遮断され、蓄圧タンク64内は概略的に密閉状態になる。ただし、流量制御弁66はアクチュエータ68により開閉駆動される。なお、ここでは流量制御弁66はポペット式バルブである。   The inter-valve passage P further communicates with a pipe line 62 defined by a pipe member 60, and the pipe line 62 communicates with the exhaust passage 28 and the inside of the pressure accumulating tank 64 which is a pressure accumulating container. The accumulator tank 64 may be connected to any location, for example, the exhaust manifold 30, as long as the valve passage P, but the accumulator tank 64 of the present embodiment is located upstream of the exhaust throttle valve 56 in the exhaust passage 28. Therefore, it is connected to a location upstream of the turbine 36. The diameter of the pipeline 62 is smaller than the diameter of the exhaust passage 28. A flow rate control valve 66 is provided in the pipeline 62 for adjusting the communication state between the pressure accumulation tank 64 and the exhaust passage 28. It should be noted that when the flow control valve 66 is opened, the pressure accumulation tank 64 and the exhaust passage 28 communicate with each other, and when the flow control valve 66 is closed, the pressure accumulation tank 64 and the exhaust passage 28 communicate with each other. Is shut off, and the pressure accumulating tank 64 is substantially sealed. However, the flow control valve 66 is driven to open and close by an actuator 68. Here, the flow control valve 66 is a poppet valve.

なお、後述するように排気通路28の圧力エネルギーは、流体の移動を伴いつつ、管路62を介して排気通路28から蓄圧タンク64内に回収される。他方、蓄圧タンク64内に蓄えられた圧力エネルギーを有する流体は、管路62を介して、蓄圧タンク64内から排気通路28に放出されて利用に供される。すなわち、本実施形態では、蓄圧タンク64内へのエネルギー回収およびそこからのエネルギーの放出利用は、同じ管路62を介して行われる。   As will be described later, the pressure energy in the exhaust passage 28 is recovered from the exhaust passage 28 into the pressure accumulating tank 64 through the pipe line 62 with the movement of the fluid. On the other hand, the fluid having the pressure energy stored in the pressure accumulating tank 64 is discharged from the pressure accumulating tank 64 to the exhaust passage 28 via the pipe line 62 and used. That is, in the present embodiment, the energy recovery into the pressure accumulating tank 64 and the use and release of energy from the pressure accumulation tank 64 are performed through the same pipe line 62.

なお、本実施形態では、蓄圧タンク64内に回収された流体、すなわちその流体の有する圧力エネルギーは、加速要求が求められたときに、特にその初期に管路62を介して排気通路28へ解放される。解放された流体すなわち圧力エネルギーは過給器40のタービン36の駆動に用いられる。これにより、過給器40の応答性向上が図られる。   In the present embodiment, the fluid recovered in the pressure accumulating tank 64, that is, the pressure energy of the fluid is released to the exhaust passage 28 via the conduit 62 particularly when the acceleration request is required. Is done. The released fluid or pressure energy is used to drive the turbine 36 of the supercharger 40. Thereby, the responsiveness improvement of the supercharger 40 is achieved.

内燃機関10は、電子制御ユニット(ECU)70に、各種値を検出(導出あるいは推定)するための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター72が吸気管20に備えられている。また、エアフローメーター72近傍に吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ74が、そしてインタークーラ42下流側にも温度を検出するための吸気温度センサ76が備えられている。また、過給圧を検出するための圧力センサ78が吸気管20の途中に設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル80の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ82が備えられている。また、スロットルバルブ26の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ84も備えられている。さらに、EGR弁50の開度を検出するための、ここではそのリフト量を検出するためのバルブリフトセンサ86も備えられている。また、ピストンが往復動する、シリンダブロックには、連接棒を介してピストンが連結されているクランクシャフトのクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ88が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ88は機関回転数(機関回転速度)を検出するための機関回転数センサとしても利用される。さらに、弁間通路Pの排気ガスすなわち燃焼ガスや空気である流体の圧力を検出するための圧力センサ90が備えられている。また、蓄圧タンク64内の圧力を検出するための圧力センサ92も備えられている。さらに、内燃機関10の冷却水温を検出するための温度センサ94が備えられている。さらに、車速を検出するための車速センサ96も備えられている。   The internal combustion engine 10 includes various sensors that electrically output signals for detecting (derivation or estimation) of various values in an electronic control unit (ECU) 70. Here, some of them will be specifically described. An air flow meter 72 for detecting the amount of intake air is provided in the intake pipe 20. An intake air temperature sensor 74 for detecting the temperature of the intake air is provided near the air flow meter 72, and an intake air temperature sensor 76 for detecting the temperature is also provided on the downstream side of the intercooler 42. A pressure sensor 78 for detecting the supercharging pressure is provided in the intake pipe 20. Further, an accelerator opening sensor 82 for detecting a position corresponding to the depression amount of the accelerator pedal 80 operated by the driver, that is, an accelerator opening is provided. A throttle position sensor 84 for detecting the opening of the throttle valve 26 is also provided. Furthermore, a valve lift sensor 86 for detecting the opening amount of the EGR valve 50, here for detecting the lift amount thereof, is also provided. A crank position sensor 88 for detecting a crank rotation signal of a crankshaft connected to the piston via a connecting rod is attached to the cylinder block in which the piston reciprocates. Here, the crank position sensor 88 is also used as an engine speed sensor for detecting the engine speed (engine speed). Furthermore, a pressure sensor 90 is provided for detecting the pressure of a fluid such as exhaust gas, that is, combustion gas or air, in the inter-valve passage P. A pressure sensor 92 for detecting the pressure in the pressure accumulation tank 64 is also provided. Furthermore, a temperature sensor 94 for detecting the coolant temperature of the internal combustion engine 10 is provided. Furthermore, a vehicle speed sensor 96 for detecting the vehicle speed is also provided.

ECU70は、CPU、ROM、RAM、A/D変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、前記各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号(検出信号)に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑な内燃機関10の運転がなされるように、ECU70は出力インタフェースから電気的に作動信号(駆動信号)を出力する。こうして、燃料噴射弁12の作動、スロットルバルブ26、EGR弁50、排気絞り弁56および流量制御弁66の各開度などが制御される。ただし、ECU70は、スロットルバルブ26、EGR弁50、排気絞り弁56、流量制御弁66の各開度を制御するため、各アクチュエータ24、54、58、68に作動信号を出力する。   The ECU 70 is composed of a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, A / D converter, input interface, output interface, and the like. The various sensors are electrically connected to the input interface. Based on the output signals (detection signals) from these various sensors, the ECU 70 electrically outputs an operation signal (drive signal) from the output interface so that the internal combustion engine 10 can be smoothly operated according to a preset program. Output. In this way, the operation of the fuel injection valve 12, the opening degree of the throttle valve 26, the EGR valve 50, the exhaust throttle valve 56 and the flow control valve 66 are controlled. However, the ECU 70 outputs operation signals to the actuators 24, 54, 58, and 68 in order to control the opening degrees of the throttle valve 26, the EGR valve 50, the exhaust throttle valve 56, and the flow rate control valve 66.

内燃機関10では、エアフローメーター72からの出力信号に基づいて導出される吸入空気量、クランクポジションセンサ88からの出力信号に基づいて導出される機関回転数など、すなわち機関負荷および機関回転数で表される運転状態に基づいて燃料噴射量(燃料量)、燃料噴射時期が設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁12からの燃料の噴射が行われる。   In the internal combustion engine 10, the intake air amount derived based on the output signal from the air flow meter 72, the engine speed derived based on the output signal from the crank position sensor 88, that is, the engine load and the engine speed. The fuel injection amount (fuel amount) and the fuel injection timing are set based on the operating state. Based on the fuel injection amount and the fuel injection timing, fuel is injected from the fuel injection valve 12.

なお、内燃機関10では、クランクポジションセンサ88からの出力信号に基づいて導出される機関回転数が所定回転数(燃料カット回転数)以上であり、且つアクセル開度センサ82からの出力信号に基づいて導出されるアクセル開度が0%、すなわちアクセルペダル80が踏まれていないときに、燃料噴射弁12からの燃料噴射が停止(燃料カット)されるように設定されている。ただし、このような燃料カット状態が続いて、機関回転数が低下して別の所定回転数(燃料カット復帰回転数)に達すると、燃料噴射は再開される。また、燃料カットが行われているときに、アクセルペダル80が踏まれてアクセル開度が0%を超えるようになった場合にも、燃料噴射は再開される。なお、燃料カットが行われているときは、概ね減速時に対応する。   In the internal combustion engine 10, the engine speed derived based on the output signal from the crank position sensor 88 is equal to or higher than a predetermined speed (fuel cut speed), and based on the output signal from the accelerator opening sensor 82. When the accelerator opening degree derived in this way is 0%, that is, when the accelerator pedal 80 is not depressed, the fuel injection from the fuel injection valve 12 is set to be stopped (fuel cut). However, when such a fuel cut state continues and the engine speed decreases and reaches another predetermined speed (fuel cut return speed), fuel injection is resumed. In addition, fuel injection is resumed also when the accelerator pedal 80 is depressed and the accelerator opening exceeds 0% while the fuel cut is being performed. In addition, when the fuel cut is performed, it corresponds in general at the time of deceleration.

そして、このように燃料カットをする運転状態のとき、上記スロットルバルブ26が閉状態に保持されるように、予め上記プラグラムは設定されている。ただし、後述するエネルギー回収のときには、強制的にスロットルバルブ26は全開の開状態になるように制御される。なお、スロットルバルブ26は内燃機関10の始動時は全開に制御され、他方、内燃機関10の停止時は全閉に制御される。そして、通常走行時には、機関状態および冷却水温などに応じて、スロットルバルブ26の開度は適切な開度になるように制御される。   The program is set in advance so that the throttle valve 26 is held in the closed state when the fuel is cut. However, at the time of energy recovery described later, the throttle valve 26 is forcibly controlled to be fully opened. The throttle valve 26 is controlled to be fully open when the internal combustion engine 10 is started, and is controlled to be fully closed when the internal combustion engine 10 is stopped. During normal traveling, the opening degree of the throttle valve 26 is controlled to an appropriate opening degree according to the engine state, the coolant temperature, and the like.

また、上記各種センサ類からの出力信号に基づいて定まる内燃機関10の運転状態に基づいてEGR弁50の開度は制御される。ここでは、高負荷領域(全負荷領域を含む。)がEGR弁50が全閉状態に閉弁される領域(EGR外領域)として定められ、それ以外の低・中負荷領域がEGR弁50が開かれる領域(EGR領域)として定められている。本実施形態では、燃料カットをする運転状態のときには、EGR弁50の開度は全閉になるように設定されているが、このときEGR弁50は所定開度の開状態にされてもよい。   Further, the opening degree of the EGR valve 50 is controlled based on the operation state of the internal combustion engine 10 determined based on output signals from the various sensors. Here, the high load region (including the full load region) is defined as a region where the EGR valve 50 is fully closed (outside EGR region), and the other low / medium load regions are the EGR valve 50. It is defined as an area to be opened (EGR area). In the present embodiment, the opening degree of the EGR valve 50 is set so as to be fully closed in the operation state in which the fuel cut is performed, but at this time, the EGR valve 50 may be opened to a predetermined opening degree. .

ただし、後述するエネルギー回収に際しては、EGR弁50も、運転状態にかかわらず、強制的に後述される開度に制御される。本明細書において、上記の如く運転状態に基づいて制御されるEGR弁50の開度を以下「通常開度」と、これに対してエネルギー回収に際してその通常開度に優先して強制的に制御されるEGR弁50の開度を以下「回収開度」と称する。   However, at the time of energy recovery described later, the EGR valve 50 is also forcibly controlled to an opening described later regardless of the operating state. In the present specification, the opening degree of the EGR valve 50 controlled based on the operating state as described above is hereinafter referred to as a “normal opening degree”, and is forcibly controlled in preference to the normal opening degree when recovering energy. Hereinafter, the opening degree of the EGR valve 50 is referred to as “recovery opening degree”.

ところで、通常走行時、排気絞り弁56は全開の開状態に保持制御されるので、排気通路28を流れる排気ガスすなわち流体は触媒コンバータ34を通過して外気に放出される。これに対して、エネルギー回収の所定条件が満たされたとき、排気絞り弁56は全閉の閉状態になるように制御され、排気通路28を流れる流体は概ねせき止められる。そして、このようにしてせき止めた流体を有効に活用してエネルギー回収が行われる。   By the way, during normal travel, the exhaust throttle valve 56 is controlled to be fully open, so that the exhaust gas, that is, the fluid flowing through the exhaust passage 28 passes through the catalytic converter 34 and is released to the outside air. On the other hand, when a predetermined condition for energy recovery is satisfied, the exhaust throttle valve 56 is controlled so as to be fully closed, and the fluid flowing through the exhaust passage 28 is generally blocked. Then, energy recovery is performed by effectively utilizing the fluid thus dammed up.

ここで、蓄圧タンク64にさらにエネルギー回収をする余裕があり、且つ、燃料カットをする運転状態にあるとき、初めから排気絞り弁56およびEGR弁50を閉弁してエネルギー回収を行った場合の実験結果例を図2に示す。図2には、車速、弁間通路Pの圧力および機関回転数の各変化が同一時間軸上に表されている。図2から、図中の「アクセルOFF」時に燃料カットがされる運転状態で、排気絞り弁56およびEGR弁50が閉弁されると、弁間通路Pの圧力は急激に上昇して450kPa程度にまで高まることが分かる(図2中の曲線PP)。その圧力上昇にはわずか1秒程度しかかかっていない。   Here, when the accumulator tank 64 has a margin for further energy recovery and is in an operation state in which the fuel is cut, the energy recovery is performed when the exhaust throttle valve 56 and the EGR valve 50 are closed from the beginning. An example of experimental results is shown in FIG. In FIG. 2, changes in the vehicle speed, the pressure in the inter-valve passage P, and the engine speed are shown on the same time axis. From FIG. 2, when the exhaust throttle valve 56 and the EGR valve 50 are closed in the operation state in which the fuel is cut when “accelerator is OFF” in the drawing, the pressure in the valve passage P rapidly increases to about 450 kPa. It can be seen that it increases to (curve PP in FIG. 2). The pressure rise takes only about 1 second.

このように排気絞り弁56およびEGR弁50を閉弁することで弁間通路Pの圧力が急激に上昇する場合には、車両の減速度が急激に増大し、運転者等に違和感を与えるほどの減速ショックが生じる虞がある。そこで、排気絞り弁56およびEGR弁50を同時に閉弁することで弁間通路Pの圧力が急激に高まる可能性があるときには、以下のようにEGR弁50の開度を制御して、点線で表した曲線NPの如くに弁間通路Pの圧力を緩やかに高めるようにする。   When the exhaust throttle valve 56 and the EGR valve 50 are closed in this manner, when the pressure in the inter-valve passage P increases rapidly, the deceleration of the vehicle increases abruptly, giving the driver an uncomfortable feeling. There is a risk that a deceleration shock will occur. Therefore, when the exhaust throttle valve 56 and the EGR valve 50 are closed at the same time, there is a possibility that the pressure in the inter-valve passage P may increase rapidly, the opening degree of the EGR valve 50 is controlled as follows, As indicated by the curve NP, the pressure in the intervalve passage P is gradually increased.

以下、エネルギー回収の制御について、図3のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図3のフローチャートは、およそ20ms毎に繰り返されるものである。   Hereinafter, the energy recovery control will be described in detail according to the flowchart of FIG. However, the flowchart of FIG. 3 is repeated approximately every 20 ms.

内燃機関10が起動されると、まずECU70は、ステップS301において、回収フラグが「1」、すなわちONであるか否かを判定する。ここで、回収フラグが「1」ということは、エネルギー回収が行われる所定条件が満たされていることを表す。これに対してそれが「0」ということは、エネルギー回収が行われる所定条件が満たされていないことを表す。初期状態では同回収フラグはリセットされているためここでは否定判定される。なお、本実施形態において、エネルギー回収のための所定条件が満たされるとは、以下の記載から明らかなように、燃料カット中であること、蓄圧タンク64内の圧力が所定圧以下であること、および、機関回転数が所定回転数以下であることの3つが満たされることである。   When the internal combustion engine 10 is activated, the ECU 70 first determines in step S301 whether or not the recovery flag is “1”, that is, whether it is ON. Here, that the recovery flag is “1” indicates that a predetermined condition for energy recovery is satisfied. On the other hand, when it is “0”, it indicates that the predetermined condition for energy recovery is not satisfied. Since the recovery flag is reset in the initial state, a negative determination is made here. In the present embodiment, the fact that the predetermined condition for energy recovery is satisfied means that the fuel is being cut and the pressure in the pressure accumulation tank 64 is equal to or lower than the predetermined pressure, as is apparent from the following description. And three things that an engine speed is below a predetermined speed are satisfied.

ステップS301で否定されると、次ぐステップS303で、燃料カット中か否かが判定される。具体的には、燃料カット中か否かは、燃料噴射量が「0」とされているか否かで判定される。なお、通常走行時には、概して、内燃機関10により所定出力を生み出すべく、「0」より大きな燃料噴射量が上述の如く導かれて燃料噴射が行われている。それ故、そのようなときには、ステップS303において否定判定されて、該ルーチンは終了する。   If negative in step S301, it is determined in next step S303 whether or not a fuel cut is in progress. Specifically, whether or not the fuel is being cut is determined by whether or not the fuel injection amount is “0”. Note that during normal travel, in general, a fuel injection amount greater than “0” is introduced and fuel injection is performed in order to produce a predetermined output by the internal combustion engine 10. Therefore, in such a case, a negative determination is made in step S303, and the routine ends.

上記ステップS303で燃料カット中として肯定判定されると、次ぐステップS305で、蓄圧タンク64内の圧力(図3中の「タンク内圧」)が、蓄圧タンク64に許容される圧力であって、所定圧である予め決められてROMに記憶されている上限圧以下か否かが判定される。蓄圧タンク64内に十分な量の圧力エネルギーすなわち流体が蓄えられているときに、さらにエネルギー回収が行われることを防ぐためである。蓄圧タンク64内の圧力は圧力センサ92からの出力信号に基づいて導出される。なお、このステップS305で否定判定されると、該ルーチンは終了する。   If an affirmative determination is made in step S303 that the fuel is being cut, then in step S305, the pressure in the pressure accumulating tank 64 ("tank internal pressure" in FIG. 3) is a pressure allowed for the pressure accumulating tank 64, and is predetermined. It is determined whether the pressure is equal to or lower than a predetermined upper limit pressure stored in the ROM. This is to prevent further energy recovery when a sufficient amount of pressure energy, that is, fluid is stored in the pressure accumulation tank 64. The pressure in the pressure accumulation tank 64 is derived based on an output signal from the pressure sensor 92. If a negative determination is made in step S305, the routine ends.

ステップS305で肯定判定されると、次ぐステップS307で機関回転数が予めROMに記憶されている所定回転数以下か否かが判定される。機関回転数は上記の如くクランクポジションセンサ88からの出力信号に基づいて導出される。ここでは、所定回転数は2000rpmにされている。この判定が行われるのは、機関回転数が高いときに弁間通路Pの圧力が所定速度以上で上昇すると、運転者等に感じられるレベルの減速ショックが車両に生じる可能性が高くなるので、エネルギー回収を機関回転数が低回転側にあるときにのみ行うようにするためである。なお、ステップS307で否定判定されると、該ルーチンは終了する。   If an affirmative determination is made in step S305, it is then determined in step S307 whether or not the engine speed is equal to or less than a predetermined speed stored in advance in the ROM. The engine speed is derived based on the output signal from the crank position sensor 88 as described above. Here, the predetermined rotational speed is set to 2000 rpm. This determination is made because if the pressure in the inter-valve passage P rises at a predetermined speed or higher when the engine speed is high, there is a high possibility that a deceleration shock of a level felt by the driver or the like will occur in the vehicle. This is because energy recovery is performed only when the engine speed is on the low speed side. If a negative determination is made in step S307, the routine ends.

なお、本実施形態では機関回転数が低回転側にあるときにエネルギー回収を行うようにステップS307の判定を行うが、機関回転数が低回転側にあるときに限らず高回転側にあるときにもエネルギー回収を行うようにしても良い。すなわち、このステップS307を除くことは可能であり、その場合には、上記ステップS303およびS305で肯定判定されたとき、エネルギー回収の所定条件が満たされたとして、次ぐステップS309へ進む。   In the present embodiment, the determination in step S307 is performed so that energy is recovered when the engine speed is on the low speed side, but not only when the engine speed is on the low speed side but when the engine speed is on the high speed side. In addition, energy recovery may be performed. That is, this step S307 can be omitted. In this case, when an affirmative determination is made in steps S303 and S305, it is determined that the predetermined condition for energy recovery is satisfied, and the process proceeds to the next step S309.

ステップS307で肯定判定されると、次ぐステップS309で、エネルギー回収の所定条件が満たされているとして、上記回収フラグが「1」にされる。これにより、内燃機関10の通常の上記制御よりも、エネルギー回収用の制御が優先して行われることになる。そして、ステップS311に至ると、EGR弁50の開度が回収開度にされ、流量制御弁66が閉弁され、且つ、スロットルバルブ26が開弁されるように、各アクチュエータ54、68、24に作動信号が出力される。   If an affirmative determination is made in step S307, the recovery flag is set to “1” in step S309, assuming that a predetermined condition for energy recovery is satisfied. Thereby, the control for energy recovery is performed with priority over the normal control of the internal combustion engine 10. In step S311, the actuators 54, 68, and 24 are opened so that the opening degree of the EGR valve 50 is set to the recovery opening degree, the flow control valve 66 is closed, and the throttle valve 26 is opened. An operation signal is output at

EGR弁50は通常、上記の如く運転状態に基づいて制御されるが、ステップS311に至って以降のエネルギー回収に際しては、予め実験により求めてROMに記憶されている、マップ化されたデータに基づいて定められる開度である回収開度にされる。このデータは、排気絞り弁56が閉弁制御されたとき(排気絞り弁56が閉弁されるおよび閉弁されたとき)に、弁間通路Pの圧力を、減速ショックが出ない圧力とするのに必要とされるEGR弁50の開度と、機関回転数や車速との関係を表したものである(図4参照)。このEGR弁50の回収開度に関しては後述する。また、流量制御弁66は基本的には閉弁されているので、流量制御弁66は閉状態に保たれることになる。さらに、排気通路28へ空気を送るべく、スロットルバルブ26は全開の開状態にされる。   The EGR valve 50 is normally controlled on the basis of the operating state as described above. However, when the energy is recovered after reaching step S311, the EGR valve 50 is based on the mapped data stored in the ROM previously obtained by experiment. It is set as the collection opening degree which is a predetermined opening degree. This data indicates that when the exhaust throttle valve 56 is controlled to close (when the exhaust throttle valve 56 is closed and closed), the pressure in the inter-valve passage P is set to a pressure at which a deceleration shock does not occur. This shows the relationship between the opening degree of the EGR valve 50 required for the engine, the engine speed and the vehicle speed (see FIG. 4). The recovery opening degree of the EGR valve 50 will be described later. Since the flow control valve 66 is basically closed, the flow control valve 66 is kept closed. Further, the throttle valve 26 is fully opened to send air to the exhaust passage 28.

次ぐステップS313では、排気絞り弁56が閉弁するように、アクチュエータ58に作動信号が出力される。こうして当該ルーチンは終了する。   In the next step S313, an operation signal is output to the actuator 58 so that the exhaust throttle valve 56 is closed. Thus, the routine ends.

次のルーチンのステップS301では回収フラグが「1」であるので肯定判定される。ステップS301で肯定判定されると、次ぐステップS315で、上記ステップS303と同様に燃料カット中か否かが判定される。ここで肯定判定されると次ぐステップS317で、上記ステップS305と同様に蓄圧タンク64内の圧力が上記上限圧以下か否かが判定される。なお、ステップS315およびステップS317での判定が行われるのは、ステップS309で回収フラグが「1」にされた後、エネルギー回収の所定条件が満たされなくなったときに、エネルギー回収を終了する制御をするためである。   In step S301 of the next routine, an affirmative determination is made because the collection flag is “1”. If an affirmative determination is made in step S301, it is next determined in step S315 whether or not a fuel cut is in progress as in step S303. If an affirmative determination is made here, then in step S317, it is determined whether or not the pressure in the pressure accumulation tank 64 is equal to or lower than the upper limit pressure in the same manner as in step S305. It should be noted that the determination in step S315 and step S317 is performed in such a manner that after the recovery flag is set to “1” in step S309, the energy recovery is terminated when the predetermined energy recovery condition is not satisfied. It is to do.

さてステップS317で肯定されると次ぐステップS319で、蓄圧タンク64内の圧力が、弁間通路Pの圧力(図3中の「通路圧力」)以下か否かが判定される。このとき既に、排気絞り弁56が閉弁されているので、時間の経過につれて、排気絞り弁56によってせき止められた流体の圧力(圧力エネルギー)は高くなる。そして、その圧力が回収可能なほど高まっているかを調べるために、ステップS319での判定が行われる。ステップS319で否定判定される場合には次ぐステップS321で、流量制御弁66が閉弁するようにアクチュエータ68に作動信号が出力される。これは、既に流量制御弁66が閉じられている場合には、流量制御弁66が閉じたままにされることを意味している。他方、ステップS319で肯定判定される場合には次ぐステップS323で、流量制御弁66が開弁するようにアクチュエータ68に作動信号が出力される。これにより、弁間通路Pの高められた圧力エネルギーが管路62を介して、蓄圧タンク64内に回収される。   If the determination in step S317 is affirmative, then in step S319, it is determined whether or not the pressure in the pressure accumulation tank 64 is equal to or lower than the pressure in the inter-valve passage P ("passage pressure" in FIG. 3). At this time, since the exhaust throttle valve 56 has already been closed, the pressure (pressure energy) of the fluid blocked by the exhaust throttle valve 56 increases with time. And in order to investigate whether the pressure has increased so that it can collect | recover, determination by step S319 is performed. If a negative determination is made in step S319, an operation signal is output to the actuator 68 so that the flow control valve 66 is closed in the next step S321. This means that if the flow control valve 66 is already closed, the flow control valve 66 is kept closed. On the other hand, if an affirmative determination is made in step S319, an operation signal is output to the actuator 68 so that the flow control valve 66 is opened in the next step S323. As a result, the increased pressure energy in the inter-valve passage P is recovered in the pressure accumulation tank 64 via the pipe line 62.

高い圧力エネルギー、換言すると高い圧力エネルギーを有する流体(ここでは主に空気)が回収されることで、蓄圧タンク64内の圧力は増す。こうしたエネルギー回収は、上記ステップS315あるいはステップS317で否定判定されない限りは概ね続けて行われる。   The pressure in the pressure accumulating tank 64 increases by recovering the fluid having high pressure energy, in other words, the fluid having high pressure energy (here, mainly air). Such energy recovery is generally continued unless a negative determination is made in step S315 or step S317.

エネルギー回収中に、ステップS315あるいはステップS317で否定判定されるに至ると、エネルギー回収を終了するための制御が行われる。それらのいずれかで否定判定されると次ぐステップS325で、EGR弁50が通常開度になるように、アクチュエータ54に作動信号が出力される。また、流量制御弁66が閉弁するように、アクチュエータ68へ作動信号が出力される。また、スロットルバルブ26の強制的な開弁が解除されると、スロットルバルブ26の開度が運転状態に基づいた開度になるようにアクチュエータ24へ作動信号が出力される。さらに、排気絞り弁56が開弁するようにアクチュエータ58へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップS327で回収フラグが「0」にされる。この結果、内燃機関10はエネルギー回収を行わない通常の制御状態に復帰される。   If a negative determination is made in step S315 or step S317 during energy recovery, control for terminating energy recovery is performed. If a negative determination is made in any of them, an operation signal is output to the actuator 54 so that the EGR valve 50 reaches the normal opening in the next step S325. Further, an operation signal is output to the actuator 68 so that the flow control valve 66 is closed. When the forced opening of the throttle valve 26 is released, an operation signal is output to the actuator 24 so that the opening degree of the throttle valve 26 becomes an opening degree based on the operating state. Further, an operation signal is output to the actuator 58 so that the exhaust throttle valve 56 is opened. In step S327, the collection flag is set to “0”. As a result, the internal combustion engine 10 is returned to a normal control state in which energy recovery is not performed.

ここで、図4、図5および図6に基づいて、エネルギー回収中の(エネルギー回収の所定条件が満たされているときの)EGR弁50の開度の制御に関して説明する。上記エネルギー回収中、EGR弁50の開度は回収開度にされるが、この回収開度は可変開度である。ステップS311でEGR弁50の開度として回収開度が設定されると、まず、ECU70は、そのときの機関回転数および車速に基づいて、図4に表した如きマップ化されたデータを検索することでEGR弁50の開度を導出する。そして、この導出された開度にEGR弁50の開度がなるように、(図5のT1時に)アクチュエータ54に作動信号が出力される。例えば、導出されたEGR弁50の開度が全開の開度であるとき、図5に示すように、燃料カットがされる運転状態であるが故に全閉に閉じられていたEGR弁50は全開にまで開かれる。このEGR弁50の開弁は、排気絞り弁56の閉弁に概ね同期するように行われる(図5参照)。つまり、EGR弁50の開弁と、排気絞り弁56の閉弁とが、概ね同じ期間(T1−T2期間)に行われるように、それらの開度の制御が各々行われる。このように、エネルギー回収開始時の排気絞り弁56の閉弁に関連付けて動かされるEGR弁50の目標とされる開度を、「初期開度」と称する。   Here, the control of the opening degree of the EGR valve 50 during energy recovery (when a predetermined condition for energy recovery is satisfied) will be described with reference to FIGS. During the energy recovery, the opening degree of the EGR valve 50 is set to the recovery opening degree, which is a variable opening degree. When the recovery opening is set as the opening of the EGR valve 50 in step S311, first, the ECU 70 searches for the mapped data as shown in FIG. 4 based on the engine speed and the vehicle speed at that time. Thus, the opening degree of the EGR valve 50 is derived. Then, an actuation signal is output to the actuator 54 (at time T1 in FIG. 5) so that the opening degree of the EGR valve 50 becomes the derived opening degree. For example, when the derived opening degree of the EGR valve 50 is a fully opened opening degree, as shown in FIG. 5, the EGR valve 50 that has been closed fully because it is in an operating state in which the fuel is cut is fully opened. Open up to. The opening of the EGR valve 50 is performed so as to be substantially synchronized with the closing of the exhaust throttle valve 56 (see FIG. 5). That is, the opening degree control is performed so that the opening of the EGR valve 50 and the closing of the exhaust throttle valve 56 are performed in substantially the same period (T1-T2 period). Thus, the target opening degree of the EGR valve 50 that is moved in association with the closing of the exhaust throttle valve 56 at the start of energy recovery is referred to as “initial opening degree”.

一旦、EGR弁50の開度が初期開度にされると、以後、EGR弁50の開度調節は、排気絞り弁50の開度制御とは関係なく行われる。具体的には、時々刻々変化する機関回転数および車速に基づいて図4に表した如きマップ化されたデータを検索することで導出される開度になるように、EGR弁50の開度は制御される。このようにしてEGR弁50の開度が制御されることで、概略的に図5に表すように、最終的に目標とされる開度(最終開度)である全閉の開度まで、EGR弁50の開度は緩やかに変化する。このように変化されるEGR弁50の開度は、弁間通路Pの圧力を、その時々で減速ショックが出ない圧力であって迅速にエネルギー回収可能な圧力にするような、開度である。すなわち、図4に表した如きマップ化されたデータは、排気絞り弁56が閉弁制御されたときに、弁間通路Pの圧力を、減速ショックの低減および適切なエネルギー回収の両方を満足する圧力とするようなデータである。図4では、機関回転数が低く且つ車速が遅いほど左下の領域のEGR弁50の開度が導出されるように定められている。図4によれば、機関回転数が低くなるほどEGR弁50の開度が小さくなり、車速が遅くなるほどEGR弁50の開度は小さくなる。したがって、機関回転数が低いほど、また、車速が遅いほど、より高いエネルギーを回収することが可能になる。   Once the opening degree of the EGR valve 50 is set to the initial opening degree, the opening degree adjustment of the EGR valve 50 is performed regardless of the opening degree control of the exhaust throttle valve 50 thereafter. Specifically, the opening degree of the EGR valve 50 is set so that the opening degree is derived by searching the mapped data as shown in FIG. 4 based on the engine speed and the vehicle speed that change from moment to moment. Be controlled. By controlling the opening degree of the EGR valve 50 in this way, as shown schematically in FIG. 5, to the fully closed opening degree that is the final opening degree (final opening degree), The opening degree of the EGR valve 50 changes gradually. The opening degree of the EGR valve 50 that is changed in this way is an opening degree that makes the pressure in the inter-valve passage P a pressure that does not cause a deceleration shock at any given time and can quickly recover energy. . That is, the mapped data as shown in FIG. 4 satisfies the pressure in the inter-valve passage P, both the reduction of the deceleration shock and the appropriate energy recovery when the exhaust throttle valve 56 is controlled to be closed. The data is pressure. In FIG. 4, it is determined that the opening degree of the EGR valve 50 in the lower left region is derived as the engine speed is lower and the vehicle speed is slower. According to FIG. 4, the opening degree of the EGR valve 50 decreases as the engine speed decreases, and the opening degree of the EGR valve 50 decreases as the vehicle speed decreases. Therefore, the lower the engine speed and the slower the vehicle speed, the higher energy can be recovered.

図6に機関回転数と減速トルクとの関係を示す。図6には、燃料カットをする運転状態での実験データの一例が表されている。図6の一番上の曲線β1は、排気絞り弁56が全開に開弁されると共にEGR弁50が全閉に閉弁されている状態でのトルク曲線である。そして、曲線β1の下側に位置する曲線β2は、排気絞り弁56が全閉に閉弁されると共にEGR弁50が全開に開弁されている状態でのトルク曲線である。そして、排気絞り弁56を全閉の閉状態にしたまま、EGR弁の開度をより閉じ側に推移させていくと、トルク曲線は、曲線β2から曲線β8に順に移る。なお、曲線β8は、排気絞り弁56が全閉に閉弁されると共にEGR弁50が全閉に閉弁されている状態でのトルク曲線である。   FIG. 6 shows the relationship between the engine speed and the deceleration torque. FIG. 6 shows an example of experimental data in an operating state in which fuel cut is performed. The uppermost curve β1 in FIG. 6 is a torque curve in a state where the exhaust throttle valve 56 is fully opened and the EGR valve 50 is fully closed. A curve β2 located below the curve β1 is a torque curve in a state where the exhaust throttle valve 56 is fully closed and the EGR valve 50 is fully opened. When the opening degree of the EGR valve is further shifted to the closed side while the exhaust throttle valve 56 is in the fully closed state, the torque curve sequentially shifts from the curve β2 to the curve β8. A curve β8 is a torque curve in a state where the exhaust throttle valve 56 is fully closed and the EGR valve 50 is fully closed.

図6の曲線β1からβ8を横断するように延びる曲線γは、エネルギー回収制御に伴う減速トルクの推移例を表している。ここで、曲線γにしたがって減速トルクの変化を説明する。ただし、以下の説明ではEGR弁50の開度を導出するために機関回転数のみを用いるが、以下の説明はその導出のために機関回転数および車速の両方を用いた場合にも当てはまる。   A curve γ extending so as to cross the curves β1 to β8 in FIG. 6 represents a transition example of the deceleration torque accompanying the energy recovery control. Here, the change in the deceleration torque will be described according to the curve γ. However, in the following description, only the engine speed is used for deriving the opening degree of the EGR valve 50. However, the following description also applies when both the engine speed and the vehicle speed are used for the derivation.

上記エネルギー回収の所定条件が満たされて回収フラグが「1」にされるとき、点C1での減速トルクが生じる。そして、このとき機関回転数に基づいて図4のα1領域の全開の開度が初期開度として導出される。その結果、排気絞り弁56の閉弁と同期してEGR弁50が初期開度としての全開の開度にまで開弁されると、減速トルクは点C2での減速トルクになる。次に、機関回転数が低くなると図4のα2領域の90%開度の開度が導出されるようになり、排気絞り弁56が閉弁されている状態でEGR弁50の開度が90%開度にされる。これにより減速トルクは点C3での減速トルクになる。さらに、機関回転数が低くなると図4のα3領域の80%開度の開度が導出されるようになり、排気絞り弁56が閉弁されている状態でEGR弁50の開度が80%開度にされる。これにより点C4での減速トルクが生じるようになる。このようにして機関回転数が低くなって図4のα4、α5、α6領域の65%、45%、25%開度の開度が導出されるようになると、排気絞り弁56が閉弁されている状態でEGR弁50の開度がそれらの開度にされる。こうして減速トルクが、図6での点C5の減速トルクから点C7の減速トルクへと徐々に大きくなる。最終的に、機関回転数が低くなって図4のα7領域の全閉の開度が導出されるようになると、排気絞り弁56が閉弁されている状態でEGR弁50の開度が全閉の開度にされる。こうして図6の点C8での減速トルクが生じるようになる。さらに、機関回転数が低くなると、図6の曲線β8にそって、生じる減速トルクが変化する。   When the predetermined condition for energy recovery is satisfied and the recovery flag is set to “1”, deceleration torque at point C1 is generated. At this time, based on the engine speed, the fully open degree of the α1 region in FIG. 4 is derived as the initial degree of opening. As a result, when the EGR valve 50 is opened to the fully opened opening degree as the initial opening degree in synchronism with the closing of the exhaust throttle valve 56, the deceleration torque becomes the deceleration torque at the point C2. Next, when the engine speed decreases, the opening degree of 90% in the α2 region in FIG. 4 is derived, and the opening degree of the EGR valve 50 is 90 with the exhaust throttle valve 56 closed. % Opening. As a result, the deceleration torque becomes the deceleration torque at the point C3. Further, when the engine speed is lowered, an opening degree of 80% in the α3 region of FIG. 4 is derived, and the opening degree of the EGR valve 50 is 80% in a state where the exhaust throttle valve 56 is closed. Opened. As a result, deceleration torque is generated at point C4. When the engine speed is thus lowered and the opening degree of 65%, 45% and 25% in the α4, α5 and α6 regions of FIG. 4 is derived, the exhaust throttle valve 56 is closed. In such a state, the opening degrees of the EGR valve 50 are set to those opening degrees. Thus, the deceleration torque gradually increases from the deceleration torque at point C5 in FIG. 6 to the deceleration torque at point C7. Finally, when the engine speed decreases and the fully closed opening degree in the α7 region of FIG. 4 is derived, the opening degree of the EGR valve 50 is fully opened while the exhaust throttle valve 56 is closed. The opening is closed. Thus, the deceleration torque at the point C8 in FIG. 6 is generated. Further, when the engine speed decreases, the generated deceleration torque changes along the curve β8 in FIG.

上で説明したように機関回転数や車速の低下にともなってEGR弁50の開度が初期開度から最終開度にされるので、排気絞り弁50の閉弁開始から徐々に減速トルクが高められることになる。このように徐々に高められる減速トルクは車両に明らかな減速ショックを生じさせない。そして、この過程で、弁間通路Pの圧力が増大して、その弁間通路Pの圧力が蓄圧タンク64内の圧力を超えるようになると、流量制御弁66が開弁されてエネルギー回収が行われる(ステップS319、S323)。したがって、減速ショックが出ないようにしつつ、エネルギー回収を行うことが可能になる。   As described above, since the opening degree of the EGR valve 50 is changed from the initial opening degree to the final opening degree as the engine speed and the vehicle speed are reduced, the deceleration torque is gradually increased from the start of closing the exhaust throttle valve 50. Will be. The deceleration torque gradually increased in this way does not cause an obvious deceleration shock in the vehicle. In this process, when the pressure in the valve passage P increases and the pressure in the valve passage P exceeds the pressure in the pressure accumulation tank 64, the flow control valve 66 is opened and energy recovery is performed. (Steps S319 and S323). Therefore, energy recovery can be performed while preventing a deceleration shock.

また、ここでは、上記したように、機関回転数が低くあるいは車速が遅くなるほど、EGR弁50の開度の変化量が大きくなるようにした。機関回転数が低いあるいは車速が遅いほど、運転者に体感され得る減速ショックを生じさせる減速度が大きくなるからである。それ故、機関回転数が低いほどあるいは車速が遅いほど、EGR弁50の開度が小さくされて弁間通路Pの圧力上昇速度が高められる。したがって、機関回転数が低いほどあるいは車速が遅いほど、減速ショックを生じさせないようにしつつ高いエネルギーを回収することが可能になる。   In addition, as described above, the amount of change in the opening degree of the EGR valve 50 is increased as the engine speed is lower or the vehicle speed is lower. This is because the lower the engine speed or the slower the vehicle speed, the greater the deceleration that causes a deceleration shock that can be felt by the driver. Therefore, the lower the engine speed or the slower the vehicle speed, the smaller the opening of the EGR valve 50 and the higher the pressure rise rate of the inter-valve passage P. Therefore, the lower the engine speed or the slower the vehicle speed, the higher energy can be recovered without causing a deceleration shock.

また、本実施形態では、EGR弁50の開度が最終開度になると概ね弁間通路Pの圧力が目標圧力(例えば500kPa)で一定になるように、EGR通路46および排気通路28の経路断面積、長さ等が定められている。したがって、図5のT3−T4期間では、より適切に、目標圧力のエネルギー(圧力エネルギー)を蓄圧タンク64内に回収することができる。   Further, in the present embodiment, when the opening degree of the EGR valve 50 reaches the final opening degree, the EGR passage 46 and the exhaust passage 28 are disconnected so that the pressure of the intervalve passage P becomes substantially constant at a target pressure (for example, 500 kPa). Area, length, etc. are defined. Therefore, in the T3-T4 period of FIG. 5, the energy (pressure energy) of the target pressure can be recovered more appropriately in the pressure accumulation tank 64.

図7に弁間通路Pの圧力の変化を概略的に表す。図7の曲線IはEGR弁50をエネルギー回収開始時に全閉にした場合の圧力曲線を、曲線IIは機関回転数が低いときにエネルギー回収のための上記制御を開始した場合の圧力曲線を、曲線IIIは曲線IIの場合よりも機関回転数が高いときにエネルギー回収のための上記制御を開始した場合の圧力曲線を表している。上記したように、エネルギー回収中、機関回転数が高い程、EGR弁50の開度は開く方に大きくされる。したがって、弁間通路の圧力上昇速度は、エネルギー回収開始時の機関回転数が高いほど、あるいは、機関回転数の低下が遅いほど、遅くゆるやかになる。   FIG. 7 schematically shows changes in the pressure in the intervalve passage P. Curve I in FIG. 7 is a pressure curve when the EGR valve 50 is fully closed at the start of energy recovery, and curve II is a pressure curve when the above control for energy recovery is started when the engine speed is low. A curve III represents a pressure curve when the above control for energy recovery is started when the engine speed is higher than that of the curve II. As described above, during the energy recovery, the higher the engine speed, the larger the opening of the EGR valve 50 is opened. Accordingly, the pressure increase rate of the inter-valve passage becomes slower and slower as the engine speed at the start of energy recovery is higher or the decrease in the engine speed is slower.

なお、上記では例として初期開度を全開の開度にしたが、初期開度は全閉の場合もあり得、また、全閉と全開との間の任意の開度であり得る。また、上記では最終開度を全閉の開度にしたが、最終開度を全閉と全開との間の任意の開度にしてもよい。   In the above description, the initial opening is set to a fully opened position as an example. However, the initial opening may be fully closed, or may be an arbitrary opening between fully closed and fully opened. In the above description, the final opening is a fully closed opening, but the final opening may be any opening between fully closed and fully open.

以上、上記したように、エネルギー回収開始時に排気絞り弁56が閉弁されることに対応してEGR弁50の開度が初期開度にされ、それ以後EGR弁の開度が機関回転数および車速に基づいて変化されるので、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を、減速ショックが出ないようにしつつ上昇させることができる。したがって、減速ショックが出ないようにしつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めて、エネルギー回収を行うことが可能になる。   As described above, the opening degree of the EGR valve 50 is set to the initial opening degree in response to the exhaust throttle valve 56 being closed at the start of energy recovery, and thereafter the opening degree of the EGR valve is set to the engine speed and Since it is changed based on the vehicle speed, the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve can be increased while preventing a deceleration shock. Accordingly, energy recovery can be performed by increasing the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve while preventing a deceleration shock.

そして、上記のように、減速ショックが出ない程度の減速トルク(減速度)がエネルギー回収により生じるのみであるので、排気ブレーキが生じることは抑制される。したがって、エネルギー回収により、車両の走行性能を損なうことはない。   As described above, since deceleration torque (deceleration) that does not cause deceleration shock is only generated by energy recovery, the occurrence of exhaust braking is suppressed. Therefore, the running performance of the vehicle is not impaired by energy recovery.

以上、本発明に係るエネルギー回収装置を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されない。上記実施形態では、排気通路28の内、排気絞り弁56上流側すなわち弁間通路PにはEGR通路46が連通され、このEGR通路46に設けられたEGR弁50の開度を制御することで、弁間通路Pの圧力が調節された。しかしながら、弁間通路Pに連通する他の連通路およびその連通路に設けられた別の圧力調節弁を用いて、弁間通路Pの圧力調節がなされてもよい。例えば、弁間通路Pと、排気絞り弁56下流側の排気通路とを連通するバイパス通路を設け、そのバイパス通路に設けられたバイパス弁の開度を制御することで、弁間通路Pの圧力調節が行われてもよい。なお、この場合、バイパス通路の下流側端部と排気通路28との連通箇所は、触媒コンバータ34上流側であるとなおよい。   As mentioned above, although the energy recovery apparatus which concerns on this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this. In the above embodiment, the EGR passage 46 communicates with the upstream side of the exhaust throttle valve 56, that is, the inter-valve passage P, in the exhaust passage 28, and the opening degree of the EGR valve 50 provided in the EGR passage 46 is controlled. The pressure in the intervalve passage P was adjusted. However, the pressure adjustment of the inter-valve passage P may be performed using another communication passage communicating with the inter-valve passage P and another pressure regulating valve provided in the communication passage. For example, by providing a bypass passage that communicates between the valve passage P and the exhaust passage on the downstream side of the exhaust throttle valve 56, and controlling the opening of the bypass valve provided in the bypass passage, the pressure of the valve passage P is controlled. Adjustments may be made. In this case, the communication portion between the downstream end of the bypass passage and the exhaust passage 28 is preferably upstream of the catalytic converter 34.

上記では、エネルギー回収中のEGR弁50の開度(回収開度)は、機関回転数および車速に基づいて定められたが、機関回転数および車速の少なくとも一方に基づいて規定され、それら一方に基づいて導出設定されてもよい。そして、機関回転数にのみ基づいてEGR弁50の開度が制御される場合には、機関回転数が低くなるほどEGR弁50の開度が小さくされるとよい。また、車速にのみ基づいてEGR弁50の開度が制御される場合には、車速が遅くなるほどEGR弁50の開度が小さくされるとよい。   In the above, the opening degree (recovery opening degree) of the EGR valve 50 during energy recovery is determined based on the engine speed and the vehicle speed, but is defined based on at least one of the engine speed and the vehicle speed. A derivation setting may be made based on this. When the opening degree of the EGR valve 50 is controlled based only on the engine speed, the opening degree of the EGR valve 50 may be made smaller as the engine speed becomes lower. Further, when the opening degree of the EGR valve 50 is controlled based only on the vehicle speed, the opening degree of the EGR valve 50 may be made smaller as the vehicle speed becomes slower.

なお、上記実施形態では、EGR弁50の開度を初期開度から全閉の最終開度まで閉じる方向に変化させた。しかしながら、EGR弁50の開度は全閉以外の最終開度にまで変化されてもよい。最終開度をエネルギー回収開始時の機関回転数や車速に基づいて設定することにしてもよく、例えば、エネルギー回収開始時の機関回転数が高回転側にあるときには、機関回転数が低回転側にあるときの0%開度の最終開度に対して、50%開度の最終開度にされる。これにより、より減速ショックが出ないようにすることができる。さらに、このように最終開度を変える場合、初期開度から最終開度までの到達時間を概ね同じにするようにしてもよい。例えば、エネルギー回収開始時の機関回転数が低いとき、機関回転数が200rpm下がるごとにEGR弁50の開度を20%閉じるのに対して、エネルギー回収開始時の機関回転数が高いとき、機関回転数が200rpm下がるごとにEGR弁50の開度を10%閉じるというように、エネルギー回収開始時の機関回転数に応じてEGR弁50の閉じ側への閉じ速度を変えてもよい。   In the above embodiment, the opening degree of the EGR valve 50 is changed in the closing direction from the initial opening degree to the fully closed final opening degree. However, the opening degree of the EGR valve 50 may be changed to a final opening degree other than full closing. The final opening may be set based on the engine speed and vehicle speed at the start of energy recovery. For example, when the engine speed at the start of energy recovery is on the high speed side, the engine speed is on the low speed side. With respect to the final opening of 0% opening, the final opening of 50% opening is set. Thereby, it is possible to prevent a deceleration shock from occurring. Furthermore, when the final opening is changed in this way, the arrival time from the initial opening to the final opening may be made substantially the same. For example, when the engine speed at the start of energy recovery is low, the opening of the EGR valve 50 is closed by 20% every time the engine speed decreases by 200 rpm, whereas when the engine speed at the start of energy recovery is high, the engine The closing speed of the EGR valve 50 toward the closing side may be changed in accordance with the engine speed at the start of energy recovery so that the opening degree of the EGR valve 50 is closed by 10% every time the speed decreases by 200 rpm.

図4に表された如きマップ化されたデータは、変速機の変速段ごとに設けられていた方がよい。そして、その時々の変速段に対応したデータを機関回転数や車速に基づいて検索することで、エネルギー回収を行っているときに、その時々でのEGR弁50の開度が導出されるとよい。こうすることで、より適切に減速ショックを出ないようにすることが可能になる。なお、1回のエネルギー回収中に変速段が変更される場合には、その変更時に、EGR弁50の開度導出に用いられるデータも切り換えられるとよい。それ故に、エネルギー回収中のEGR弁50の開度は、小さくなる方向ばかりでなく、大きくなる方にも変化し得る。   The mapped data as shown in FIG. 4 is preferably provided for each gear stage of the transmission. Then, by searching the data corresponding to the gear position at that time based on the engine speed and the vehicle speed, the opening degree of the EGR valve 50 at that time may be derived when the energy is being recovered. . By doing so, it becomes possible to prevent a deceleration shock from occurring more appropriately. When the gear position is changed during one energy recovery, the data used for deriving the opening degree of the EGR valve 50 may be switched at the time of the change. Therefore, the opening degree of the EGR valve 50 during the energy recovery can be changed not only in the decreasing direction but also in the increasing direction.

また、エネルギー回収を上記実施形態では燃料カット中に行うことにしたが、これ以外のときに行われてもよい。例えば燃料噴射をする運転状態のときにエネルギー回収が行われてもよい。   Moreover, although energy recovery was performed during the fuel cut in the above-described embodiment, it may be performed at other times. For example, energy recovery may be performed during an operation state in which fuel is injected.

なお、上記実施形態では、蓄圧タンク64内に回収された圧力エネルギーを、過給器40の作動アシストに用いることとした。しかしながら、これは回収された圧力エネルギーの用途を制限するものではなく、回収された圧力エネルギーは、種々の機能部品の作動アシストなどに用いられ得る。なお、排気通路28と蓄圧タンク64とをつなぐエネルギー回収用の通路と、種々の機能部品と蓄圧タンク64とをつなぐエネルギー放出用の通路とは、分けられてもよい。   In the above embodiment, the pressure energy recovered in the pressure accumulating tank 64 is used for assisting the operation of the supercharger 40. However, this does not limit the application of the recovered pressure energy, and the recovered pressure energy can be used for operation assistance of various functional parts. The energy recovery passage connecting the exhaust passage 28 and the pressure accumulating tank 64 and the energy discharging passage connecting various functional parts and the pressure accumulating tank 64 may be separated.

また、上記実施形態では、排気絞り弁56はバタフライ式バルブであったが、それ以外の形式のバルブであってもよい。排気絞り弁56は、例えば、ポペット式バルブ、シャッター式バルブであり得る。なお、排気絞り弁56として、排気ブレーキ用に設けられたバルブが用いられてもよい。また、EGR弁50や流量制御弁66は、ポペット式バルブ以外の形式のバルブであってもよく、バタフライ式バルブ、シャッター式バルブであり得る。なお、エネルギー回収用の通路とエネルギー放出用の通路とが分けられる場合には、エネルギー回収用の通路に設けられる弁は逆止弁であってもよい。   Further, in the above embodiment, the exhaust throttle valve 56 is a butterfly valve, but may be a valve of another type. The exhaust throttle valve 56 can be, for example, a poppet valve or a shutter valve. As the exhaust throttle valve 56, a valve provided for an exhaust brake may be used. Further, the EGR valve 50 and the flow rate control valve 66 may be a valve of a type other than the poppet type valve, and may be a butterfly type valve or a shutter type valve. When the energy recovery passage and the energy release passage are separated, the valve provided in the energy recovery passage may be a check valve.

また、上記実施形態では、蓄圧タンク64を1つ設けることにしたが、それは複数個設けられてもよい。そして蓄圧タンク64を2つ以上複数個設ける場合には、それら蓄圧タンク64は車両に分散して配置され得る。   Moreover, in the said embodiment, although it decided to provide one pressure accumulation tank 64, it may be provided with two or more. When two or more accumulator tanks 64 are provided, the accumulator tanks 64 can be dispersed in the vehicle.

なお、上記実施形態では、本発明をディーゼル機関に適用して説明したが、これに限定されず、本発明は、ポート噴射型式のガソリン機関、筒内噴射形式のガソリン機関等の各種の内燃機関に適用可能である。また、用いられる燃料は、軽油やガソリンに限らず、アルコール燃料、LPG(液化天然ガス)等でもよい。また、本発明が適用される内燃機関の気筒数などはいくつであってもよい。   In the above embodiment, the present invention is applied to a diesel engine. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to various internal combustion engines such as a port injection type gasoline engine and a cylinder injection type gasoline engine. It is applicable to. The fuel used is not limited to light oil or gasoline, but may be alcohol fuel, LPG (liquefied natural gas), or the like. Further, the number of cylinders of the internal combustion engine to which the present invention is applied may be any number.

なお、上記実施形態およびその変形例では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。   Although the present invention has been described with a certain degree of specificity in the above-described embodiments and modifications thereof, various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. It must be understood that changes are possible. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents.

実施形態のエネルギー回収装置が適用された車両の内燃機関システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the internal combustion engine system of the vehicle to which the energy recovery device of the embodiment is applied. 排気絞り弁およびEGR弁を初めから閉弁してエネルギー回収を行った場合の、車速、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力および機関回転数の各変化を同一時間軸上に表したグラフである。This graph shows changes in vehicle speed, pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve, and engine speed on the same time axis when energy is recovered by closing the exhaust throttle valve and EGR valve from the beginning. is there. 実施形態の制御フローチャートである。It is a control flowchart of an embodiment. エネルギー回収制御における、EGR弁の開度と、機関回転数および車速との関係を概念的に表したグラフである。5 is a graph conceptually showing a relationship between an opening degree of an EGR valve, an engine speed, and a vehicle speed in energy recovery control. エネルギー回収制御に伴う、排気絞り弁の開度、EGR弁の開度、および排気絞り弁上流側の排気通路の圧力の各変化を同一時間軸上に概念的に表したグラフである。6 is a graph conceptually showing changes in the opening of the exhaust throttle valve, the opening of the EGR valve, and the pressure of the exhaust passage on the upstream side of the exhaust throttle valve on the same time axis in accordance with the energy recovery control. 機関回転数と減速トルクとの関係を表したグラフである。It is a graph showing the relationship between engine speed and deceleration torque. エネルギー回収に伴う、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力変化を模式的に表したグラフである。It is the graph which represented typically the pressure change of the exhaust passage upstream of an exhaust throttle valve accompanying energy recovery.

符号の説明Explanation of symbols

10 内燃機関
28 排気通路
46 EGR通路
50 EGR弁
56 排気絞り弁
64 蓄圧タンク
10 Internal combustion engine 28 Exhaust passage 46 EGR passage 50 EGR valve 56 Exhaust throttle valve 64 Accumulation tank

Claims (5)

内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、前記排気絞り弁上流側の排気通路から前記蓄圧容器へエネルギー回収を行うべく前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段とを備えたエネルギー回収装置において、
前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通する連通路と、
該連通路に設けられた圧力調節弁と、
前記排気絞り弁が前記排気絞り弁制御手段によって閉弁制御されたとき、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を減速ショックが出ない圧力とするように、前記圧力調節弁の開度を制御する圧力調節弁制御手段と、
を備えることを特徴とするエネルギー回収装置。
An exhaust throttle valve provided in an exhaust passage of the internal combustion engine, a pressure accumulating vessel that can communicate with the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve via a valve, and energy from the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve to the pressure accumulating vessel In an energy recovery device comprising an exhaust throttle valve control means for controlling the exhaust throttle valve to perform recovery,
A communication passage communicating with the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve;
A pressure control valve provided in the communication path;
When the exhaust throttle valve is controlled to be closed by the exhaust throttle valve control means, the opening of the pressure control valve is set so that the pressure in the exhaust passage upstream of the exhaust throttle valve is a pressure at which a deceleration shock does not occur. Pressure control valve control means for controlling;
An energy recovery device comprising:
前記連通路は前記排気絞り弁上流側の排気通路と吸気通路とを連通するEGR通路であり、前記圧力調節弁はEGR弁であることを特徴とする請求項1に記載のエネルギー回収装置。   The energy recovery device according to claim 1, wherein the communication path is an EGR path that connects an exhaust path upstream of the exhaust throttle valve and an intake path, and the pressure control valve is an EGR valve. 前記圧力調節弁制御手段は、前記排気絞り弁の閉弁と同期して前記圧力調節弁の開度を機関回転数および車速の少なくとも一方に基づいて定まる初期開度にしてから、機関回転数および車速の少なくとも一方に基づいて前記圧力調節弁の開度を変えるように、該圧力調節弁の開度を制御することを特徴とする請求項1または2に記載のエネルギー回収装置。   The pressure control valve control means sets the opening of the pressure control valve to an initial opening determined based on at least one of the engine speed and the vehicle speed in synchronization with the closing of the exhaust throttle valve, and then the engine speed and The energy recovery device according to claim 1 or 2, wherein the opening degree of the pressure control valve is controlled so as to change the opening degree of the pressure control valve based on at least one of vehicle speeds. 前記圧力調節弁制御手段は、機関回転数が低くなるほど前記圧力調節弁の開度を小さくするように、前記圧力調節弁の開度を制御することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のエネルギー回収装置。   The pressure control valve control means controls the opening of the pressure control valve so that the opening of the pressure control valve becomes smaller as the engine speed becomes lower. The energy recovery device described in 1. 前記圧力調節弁制御手段は、車速が遅くなるほど前記圧力調節弁の開度を小さくするように、前記圧力調節弁の開度を制御することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のエネルギー回収装置。   The pressure control valve control means controls the opening of the pressure control valve so that the opening of the pressure control valve is reduced as the vehicle speed becomes slower. Energy recovery equipment.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5115630B2 (en) * 2008-12-11 2013-01-09 トヨタ自動車株式会社 Accumulation system for internal combustion engines
KR20160069394A (en) * 2014-12-08 2016-06-16 현대자동차주식회사 Method for controlling exhaust gas recirculation valve
KR101905554B1 (en) 2012-12-13 2018-11-21 현대자동차 주식회사 Exhaust recirculation system and control method for the same
CN114370340A (en) * 2021-12-31 2022-04-19 潍柴动力扬州柴油机有限责任公司 Exhaust brake device and control method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000337172A (en) * 1999-05-28 2000-12-05 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas recirculation device of diesel engine
JP2002147217A (en) * 2000-11-07 2002-05-22 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2005090360A (en) * 2003-09-17 2005-04-07 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Exhaust brake device
JP2006316757A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Isuzu Motors Ltd Exhaust emission control method and exhaust emission control system
JP2007016612A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas pressure controller of internal combustion engine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000337172A (en) * 1999-05-28 2000-12-05 Nissan Motor Co Ltd Exhaust gas recirculation device of diesel engine
JP2002147217A (en) * 2000-11-07 2002-05-22 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2005090360A (en) * 2003-09-17 2005-04-07 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Exhaust brake device
JP2006316757A (en) * 2005-05-16 2006-11-24 Isuzu Motors Ltd Exhaust emission control method and exhaust emission control system
JP2007016612A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Mitsubishi Motors Corp Exhaust gas pressure controller of internal combustion engine

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5115630B2 (en) * 2008-12-11 2013-01-09 トヨタ自動車株式会社 Accumulation system for internal combustion engines
KR101905554B1 (en) 2012-12-13 2018-11-21 현대자동차 주식회사 Exhaust recirculation system and control method for the same
KR20160069394A (en) * 2014-12-08 2016-06-16 현대자동차주식회사 Method for controlling exhaust gas recirculation valve
KR102075134B1 (en) 2014-12-08 2020-02-10 현대자동차(주) Method for controlling exhaust gas recirculation valve
CN114370340A (en) * 2021-12-31 2022-04-19 潍柴动力扬州柴油机有限责任公司 Exhaust brake device and control method

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