JP2009046996A - Egr system of internal combustion engine - Google Patents

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Shinobu Ishiyama
忍 石山
Akitoshi Tomota
晃利 友田
Michio Furuhashi
道雄 古橋
Tomoyuki Ono
智幸 小野
Koichiro Nakatani
好一郎 中谷
Tomoyoshi Ogo
知由 小郷
Yoshihiro Hisataka
良裕 久高
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technique capable of restraining troubles such as instability of combustion or increase of HC emission during the transition of the acceleration of an internal combustion engine before completion of warm-up in an EGR system using both an HPLEGR means and an LPLEGR means or switching them in accordance with an operation state of the internal combustion engine. <P>SOLUTION: This system is provided with the HPLEGR means for introducing a part of exhaust gas on the upstream side of a turbine of a turbocharger to an intake passage on the downstream side of a compressor of the turbocharger, the LPLEGR means for introducing a part of the exhaust gas on the downstream side of the turbine to an intake passage on the upstream side of the compressor, an EGR control means increasing an EGR amount by the LPLEGR means as the load gets higher and increasing the EGR amount by the HPLEGR means as the load gets lower, and a combustion stabilizing means for stabilizing combustion of the fuel in the internal combustion engine when the acceleration transition state is detected in the halfway of the warm-up of the internal combustion engine. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関のEGRシステムに関する。   The present invention relates to an EGR system for an internal combustion engine.

内燃機関からのNOxの排出量を低減する技術として、排気の一部を吸気系に戻し内燃機関に再度吸入させるEGRシステムが知られている。また、ターボチャージャを備えた内燃機関において、ターボチャージャのタービンより上流の排気通路とターボチャージャのコンプレッサより下流の吸気通路とを接続するHPL通路を介して排気の一部を内燃機関に戻すHPLEGR手段と、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路とを接続するLPL通路を介して排気の一部を内燃機関に戻すLPLEGR手段と、を併設し、内燃機関の運転状態に応じてHPLEGR手段とLPLEGR手段とを併用又は切り替えてEGRを行うEGRシステムも開発されている(例えば特許文献1を参照)。なお、HPLはHigh Pressure Loopを意味し、LPLはLow Pressure Loopを意味する。HPL通路を流れるEGRガスの圧力は比較的高圧であり、一方、LPL通路を流れるEGRガスの圧力は比較的低圧であることから、一般にこれらの名称が用いられる。
特開2004−150319号公報 特開2005−127247号公報 特開2006−37763号公報
As a technique for reducing the NOx emission amount from the internal combustion engine, an EGR system is known in which a part of the exhaust gas is returned to the intake system and is again taken into the internal combustion engine. Further, in an internal combustion engine equipped with a turbocharger, HPLEGR means for returning a part of the exhaust gas to the internal combustion engine via an HPL passage that connects an exhaust passage upstream of the turbine of the turbocharger and an intake passage downstream of the compressor of the turbocharger. And an LPLEGR means for returning part of the exhaust gas to the internal combustion engine via an LPL passage that connects an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor, and HPLEGR according to the operating state of the internal combustion engine An EGR system that performs EGR by using or switching between the means and the LPLEGR means has also been developed (see, for example, Patent Document 1). Note that HPL means High Pressure Loop and LPL means Low Pressure Loop. These names are generally used because the pressure of the EGR gas flowing through the HPL passage is relatively high, while the pressure of the EGR gas flowing through the LPL passage is relatively low.
JP 2004-150319 A JP 2005-127247 A JP 2006-37763 A

このようなEGRシステムとしては、内燃機関の運転状態が低負荷の時には主にHPLEGR手段によってEGRを行い、高負荷になるほどHPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気(HPLEGRガス)の量を減少させるとともにLPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気(LPLEGRガス)の量を増加させてEGRを行い、内燃機関の運転状態が高負荷の時には主にLPLEGR手段によってEGRを行うようにしたEGR制御を実行するEGRシステムが考えられる。   In such an EGR system, when the operating state of the internal combustion engine is low load, EGR is mainly performed by the HPLEGR means, and as the load becomes higher, the amount of exhaust gas (HPLEGR gas) returned to the internal combustion engine by the HPLEGR means is reduced. EGR is performed by increasing the amount of exhaust gas (LPLEGR gas) returned to the internal combustion engine by the LPLEGR means, and performing EGR control in which EGR is mainly performed by the LPLEGR means when the operating state of the internal combustion engine is high. A system is conceivable.

ところで、HPLEGRガスとLPLEGRガスとではその温度特性が異なる。HPL通路は内燃機関本体近傍に設けられ、その経路長が比較的短いため、HPLEGRガスはHPL通路を経て内燃機関に戻るまでの流通過程で比較的冷却されにくい。そのため、HPLEGRガスの温度は比較的高温になる傾向がある。これに対して、LPL通路はその経路長が比較的長く、さらにLPLEGRガスの流通経路上にはインタークーラが配置されているため、LPLEGRガスはLPL通路を経て内燃機関に戻るまでの流通過程で比較的冷却され易い。そのため、LPLEGRガスの温度は比較的低温になる傾向がある。   By the way, HPLEGR gas and LPLEGR gas have different temperature characteristics. Since the HPL passage is provided in the vicinity of the main body of the internal combustion engine and its path length is relatively short, the HPLEGR gas is relatively difficult to be cooled in the flow process until it returns to the internal combustion engine through the HPL passage. For this reason, the temperature of the HPLEGR gas tends to be relatively high. In contrast, the LPL passage has a relatively long path length, and an intercooler is disposed on the circulation path of the LPLEGR gas. Therefore, the LPLEGR gas passes through the LPL passage and returns to the internal combustion engine. It is relatively easy to cool. Therefore, the temperature of the LPLEGR gas tends to be relatively low.

ここで、暖機完了前(暖機途中)の内燃機関においては、吸気系を含む機関部材の温度が低温であるため、吸気の温度が低下し易い。そのため、内燃機関の運転状態が低負荷から高負荷に移行する加速過渡時に上記EGR制御によって低温のLPLEGRガスの量を増加させた場合に、吸気温度が過度に低下して目標吸気温度より低くなる場合があった。吸気温度が目標吸気温度より低くなると、筒内温度が想定よりも低くなるため、着火遅れが大きくなってHC排出量が増加したり失火等の燃焼不良が発生したりする虞があった。   Here, in the internal combustion engine before warming-up is completed (while warming up), the temperature of the engine member including the intake system is low, and therefore the temperature of the intake air is likely to decrease. Therefore, when the amount of low-temperature LPLEGR gas is increased by the EGR control during the acceleration transition when the operating state of the internal combustion engine shifts from a low load to a high load, the intake air temperature decreases excessively and becomes lower than the target intake air temperature. There was a case. When the intake air temperature becomes lower than the target intake air temperature, the in-cylinder temperature becomes lower than expected, which may increase the ignition delay and increase the HC emission amount or cause a combustion failure such as misfire.

本発明はこのような問題点に鑑みて考案されたものであり、内燃機関の運転状態に応じてHPLEGR手段及びLPLEGR手段を併用又は切り替えてEGRを行うEGRシステムにおいて、暖機完了前の内燃機関において運転状態が変化する過渡時に燃焼の不安定
化やHC排出量の増加等の不具合が発生することを抑制する技術の提供を目的とする。
The present invention has been devised in view of such problems, and in an EGR system that performs EGR by using or switching HPLEGR means and LPLEGR means in accordance with the operating state of the internal combustion engine, the internal combustion engine before warm-up is completed. It is an object of the present invention to provide a technique for suppressing the occurrence of problems such as instability of combustion and increase in HC emissions during a transition in which the operating state changes.

上記目的を達成するため、本発明の内燃機関のEGRシステムは、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを有するターボチャージャと、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを接続するHPL通路を介し該HPL通路に設けられたHPL用EGR弁の弁開度を調整することにより排気の一部を内燃機関に戻すHPLEGR手段と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続するLPL通路を介し該LPL通路に設けられたLPL用EGR弁の弁開度を調整することにより排気の一部を内燃機関に戻すLPLEGR手段と、
前記内燃機関の運転状態が高負荷になるほど前記LPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気(LPLEGRガス)の量又は全EGRガス中のLPLEGRガスの割合(LPLEGR比率)を増加させ、前記内燃機関の運転状態が低負荷になるほど前記HPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気(HPLEGRガス)の量又は全EGRガス中のHPLEGRガスの割合(HPLEGR比率)を増加させるEGR制御手段と、
前記内燃機関が暖機途中の場合、前記内燃機関がある運転状態から該運転状態より高負荷側の運転状態に移行する過渡時に、前記内燃機関における燃料の燃焼を安定化させる燃焼安定化手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an EGR system for an internal combustion engine of the present invention comprises:
A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
By adjusting the valve opening degree of the HPL EGR valve provided in the HPL passage through an HPL passage connecting the exhaust passage upstream of the turbine and the intake passage downstream of the compressor, a part of the exhaust gas is internal combustion engine. HPLEGR means to return to
By adjusting the valve opening degree of the EPL valve for LPL provided in the LPL passage through the LPL passage connecting the exhaust passage downstream from the turbine and the intake passage upstream from the compressor, a part of the exhaust gas is internal combustion engine. LPLEGR means to return to
As the operating state of the internal combustion engine becomes higher, the amount of exhaust (LPLEGR gas) returned to the internal combustion engine by the LPLEGR means or the ratio of LPLEGR gas in all EGR gases (LPLEGR ratio) is increased. EGR control means for increasing the amount of exhaust (HPLEGR gas) returned to the internal combustion engine by the HPLEGR means or the ratio of HPLEGR gas (HPLEGR ratio) in the total EGR gas as the state becomes lower,
Combustion stabilization means for stabilizing the combustion of fuel in the internal combustion engine during a transition when the internal combustion engine is warming up and transitioning from an operating state to an operating state on a higher load side than the operating state; ,
It is characterized by providing.

この構成によれば、内燃機関がある運転状態から該運転状態より高負荷側の運転状態に移行する過渡時には、EGR制御手段によってLPLEGRガス量又はLPLEGR比率が増加させられる。LPLEGRガス量又はLPLEGR比率が増加させられると、前述のようにLPLEGRガスの温度は比較的低温であるため、運転状態が移行する前(LPLEGRガス量又はLPLEGR比率が増加させられる前)と比較して燃焼室内に吸入される吸気の温度が低下する。LPLEGRガス量又はLPLEGR比率の増加量は、このようにして低下した吸気温度が移行後の運転状態に対応する目標吸気温度に一致するように、予め適合作業等によって定められている。   According to this configuration, the LPLEGR gas amount or the LPLEGR ratio is increased by the EGR control means at the time of transition from one operating state to a higher operating state than the operating state. When the LPLEGR gas amount or the LPLEGR ratio is increased, the temperature of the LPLEGR gas is relatively low as described above, and therefore, compared with the state before the operation state shifts (before the LPLEGR gas amount or the LPLEGR ratio is increased). As a result, the temperature of the intake air drawn into the combustion chamber decreases. The increase amount of the LPLEGR gas amount or the LPLEGR ratio is determined in advance by an adaptation operation or the like so that the intake air temperature thus lowered matches the target intake air temperature corresponding to the operating state after the transition.

しかしながら、内燃機関が暖機途中の場合、前述のように吸気系を含む機関部材が低温状態であるため、吸気系を流通する吸気と機関部材との間の熱授受によって吸気が温度低下し易い。そのため、暖機途中における加速等の過渡時に上述のようにして予め定められた規定の増加量だけLPLEGRガス量又はLPLEGR比率が増加させられた場合、吸気温度が想定よりも過度に低下して目標吸気温度よりも低くなる可能性がある。その場合、筒内温度が想定よりも低下するため、燃焼が不安定化して失火やHC排出量の増加等の不具合を招く可能性がある。   However, when the internal combustion engine is warming up, since the engine member including the intake system is in a low temperature state as described above, the temperature of the intake air is likely to decrease due to heat transfer between the intake air flowing through the intake system and the engine member. . Therefore, when the LPLEGR gas amount or LPLEGR ratio is increased by a predetermined increase amount determined in advance as described above during a transition such as acceleration during warm-up, the intake air temperature is excessively lowered than expected and the target It may be lower than the intake air temperature. In that case, since the in-cylinder temperature is lower than expected, combustion may become unstable, leading to problems such as misfires and an increase in HC emissions.

これに対し、上記本発明によれば、暖機途中における加速時には、燃焼安定化手段によって燃料の燃焼が安定化し、失火やHC排出量の増加を抑制することができる。   On the other hand, according to the present invention, at the time of acceleration in the middle of warming up, combustion of fuel is stabilized by the combustion stabilization means, and misfire and increase in HC emissions can be suppressed.

本発明において、燃焼安定化手段としては、例えば、燃料噴射時期を進角させる手段、パイロット噴射量を増加させる手段、有効圧縮比を高くする手段、内部EGR量を増加させる手段、前記吸気通路にインタークーラをバイパスさせるバイパス通路を有し該バイパス通路を流れる吸気の量であるインタークーラバイパス量を増加させる手段、HPLEGR比率を高くする手段、HPLEGRガス量を増加させる手段、ターボチャージャが可変ノズル機構を有し可変ノズル開度を閉じ側にする手段、グロープラグを作動させる手段、等の種々の手段を採用することができる。これらの手段は可能な範囲で組み合わせて燃焼安定化手段を構成することができる。   In the present invention, the combustion stabilization means includes, for example, means for advancing the fuel injection timing, means for increasing the pilot injection amount, means for increasing the effective compression ratio, means for increasing the internal EGR amount, and the intake passage. Means for increasing the amount of intercooler bypass, which is the amount of intake air flowing through the bypass passage, having a bypass passage for bypassing the intercooler, means for increasing the HPLEGR ratio, means for increasing the amount of HPLEGR gas, and a turbocharger with a variable nozzle mechanism Various means such as a means for closing the variable nozzle opening and a means for operating the glow plug can be employed. These means can be combined as much as possible to constitute a combustion stabilization means.

燃料噴射時期の進角、パイロット噴射量の増加、有効圧縮比の上昇、内部EGR量の増加、グロープラグの作動等の手段によれば、筒内温度(圧縮端温度)を上昇させることができ、燃料の燃焼を安定化させることができる。また、インタークーラバイパス量の増加、HPLEGR比率の増加、HPLEGRガス量の増加、可変ノズル開度の縮小等の手段によれば、吸気の温度(吸気マニホールドにおける温度)を上昇させることができるので、同様に燃料の燃焼を安定化させることができる。   The in-cylinder temperature (compression end temperature) can be increased by means such as advance of the fuel injection timing, increase of the pilot injection amount, increase of the effective compression ratio, increase of the internal EGR amount, operation of the glow plug, etc. , Fuel combustion can be stabilized. Further, according to means such as an increase in the intercooler bypass amount, an increase in the HPLEGR ratio, an increase in the HPLEGR gas amount, and a reduction in the variable nozzle opening, the intake air temperature (the temperature in the intake manifold) can be increased. Similarly, the combustion of fuel can be stabilized.

なお、上記各種手段による補正は、内燃機関の運転状態がある運転状態から該運転状態より高負荷側の運転状態に移行する場合の移行後の運転状態に対応する規定値(目標値)に対して行う。   The correction by the various means is performed with respect to a specified value (target value) corresponding to the operation state after the transition when the operation state of the internal combustion engine is shifted from the operation state to the operation state on the higher load side than the operation state. Do it.

本発明により、内燃機関の運転状態に応じてHPLEGR手段及びLPLEGR手段を併用又は切り替えてEGRを行うEGRシステムにおいて、暖機完了前の内燃機関において運転状態が変化する過渡時に燃焼の不安定化やHC排出量の増加等の不具合が発生することを抑制することができる。   According to the present invention, in an EGR system that performs EGR by using or switching HPLEGR means and LPLEGR means according to the operating state of the internal combustion engine, instability of combustion during a transient state in which the operating state changes in the internal combustion engine before warm-up is completed. The occurrence of problems such as an increase in HC emission can be suppressed.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention only to those unless otherwise specified.

図1は、本実施例に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。内燃機関1は4つの気筒2を有する水冷式4サイクルディーゼルエンジンである。   FIG. 1 is a conceptual diagram schematically showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the EGR system according to the present embodiment is applied and its intake system and exhaust system. The internal combustion engine 1 is a water-cooled four-cycle diesel engine having four cylinders 2.

内燃機関1の各気筒2は吸気マニホールド17を介して吸気通路3に連通している。吸気マニホールド17と吸気通路3との接続部近傍には、後述するHPL通路41が接続されている。HPL通路41の接続箇所より上流の吸気通路3には、吸気通路3を流通する吸気の量を調節する第2スロットル弁9が配置されている。第2スロットル弁9より上流の吸気通路3には、吸気を冷却するインタークーラ8が配置されている。インタークーラ8より上流の吸気通路3には、ターボチャージャ13のコンプレッサ11が配置されている。コンプレッサ11より上流の吸気通路3には、後述するLPL通路31が接続されている。LPL通路31の接続箇所より上流の吸気通路3には、吸気通路3に流入する新気の量を調節する第1スロットル弁6が配置されている。第1スロットル弁6より上流の吸気通路3には、吸気通路3に流入する新気の量を測定するエアフローメータ7が設けられている。吸気通路3には、さらに上流においてエアクリーナ(図示略)が接続されている。以下、吸気通路3、吸気マニホールド17、及びこれらに配置されたインタークーラ8やコンプレッサ11等を「吸気系」と総称する場合もある。   Each cylinder 2 of the internal combustion engine 1 communicates with the intake passage 3 via an intake manifold 17. An HPL passage 41, which will be described later, is connected in the vicinity of the connection portion between the intake manifold 17 and the intake passage 3. A second throttle valve 9 that adjusts the amount of intake air flowing through the intake passage 3 is disposed in the intake passage 3 upstream from the connection location of the HPL passage 41. An intercooler 8 for cooling the intake air is disposed in the intake passage 3 upstream of the second throttle valve 9. A compressor 11 of a turbocharger 13 is disposed in the intake passage 3 upstream from the intercooler 8. An LPL passage 31 described later is connected to the intake passage 3 upstream of the compressor 11. A first throttle valve 6 that adjusts the amount of fresh air flowing into the intake passage 3 is disposed in the intake passage 3 upstream from the connection point of the LPL passage 31. An air flow meter 7 that measures the amount of fresh air flowing into the intake passage 3 is provided in the intake passage 3 upstream of the first throttle valve 6. An air cleaner (not shown) is connected to the intake passage 3 further upstream. Hereinafter, the intake passage 3, the intake manifold 17, the intercooler 8, the compressor 11, and the like disposed therein may be collectively referred to as “intake system”.

このように構成された吸気系では、エアクリーナを通過して塵や埃等が除去された空気が吸気通路3に流入する。吸気通路3に流入した空気は、コンプレッサ11を通過して加圧された後、インタークーラ8を通過して冷却されるとともに、後述するLPLEGR装置30及びHPLEGR装置40によって吸気通路3に導かれたEGRガスと混合しつつ吸気マニホールド17に流入し、吸気マニホールド17の各枝管を介して各気筒2の吸気ポートへ分配される。吸気ポートへ分配された吸気は、吸気バルブが開弁した際に各気筒2内に吸入される。   In the intake system configured as described above, the air from which dust or dust has been removed through the air cleaner flows into the intake passage 3. The air flowing into the intake passage 3 passes through the compressor 11 and is pressurized, then passes through the intercooler 8, is cooled, and is led to the intake passage 3 by an LPLEGR device 30 and an HPLEGR device 40 described later. It flows into the intake manifold 17 while being mixed with the EGR gas, and is distributed to the intake port of each cylinder 2 through each branch pipe of the intake manifold 17. The intake air distributed to the intake port is drawn into each cylinder 2 when the intake valve is opened.

内燃機関1の各気筒2は排気マニホールド18を介して排気通路4に連通している。排気マニホールド18と排気通路4との接続部近傍には、HPL通路41が接続されている。HPL通路41の接続箇所より下流の排気通路4には、ターボチャージャ13のタービン12が配置されている。ターボチャージャ13はタービン12を通過する排気の流路面積を可変にするノズルベーン5を備えた可変容量型ターボチャージャである。タービン12より下流の排気通路4には、排気浄化装置10が配置されている。排気浄化装置10は、流入する排気の酸素濃度が高い時には排気中のNOxを吸蔵し、排気の酸素濃度が低くなると吸蔵していたNOxを放出して還元浄化する吸蔵還元型NOx触媒と、排気中の粒子状物質(PM)を捕集し、捕集したPMを適時に酸化除去可能なパティキュレートフィルタと、を含んで構成されている。なお、排気浄化装置10の構成はこの例に限られない。排気浄化装置10より下流の排気通路4には、排気通路4を流通する排気の量を調節する排気絞り弁19が配置されている。排気絞り弁19より下流の排気通路4には、LPL通路31が接続されている。なお、排気絞り弁19がLPL通路31の接続箇所より下流の排気通路4に配置されている構成であっても良い。以下、排気通路4、排気マニホールド18、及びこれらに配置されたタービン12や排気浄化装置10等を「排気系」と総称する場合もある。   Each cylinder 2 of the internal combustion engine 1 communicates with the exhaust passage 4 via an exhaust manifold 18. An HPL passage 41 is connected in the vicinity of the connection portion between the exhaust manifold 18 and the exhaust passage 4. A turbine 12 of the turbocharger 13 is disposed in the exhaust passage 4 downstream from the connection location of the HPL passage 41. The turbocharger 13 is a variable capacity turbocharger provided with a nozzle vane 5 that makes the flow area of exhaust gas passing through the turbine 12 variable. An exhaust purification device 10 is disposed in the exhaust passage 4 downstream from the turbine 12. The exhaust purification device 10 stores NOx in the exhaust when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is high, and stores the NOx that has been stored when the oxygen concentration of the exhaust gas becomes low, and reduces and purifies the NOx. And a particulate filter capable of collecting particulate matter (PM) therein and capable of oxidizing and removing the collected PM in a timely manner. The configuration of the exhaust purification device 10 is not limited to this example. An exhaust throttle valve 19 that adjusts the amount of exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 is disposed in the exhaust passage 4 downstream of the exhaust purification device 10. An LPL passage 31 is connected to the exhaust passage 4 downstream from the exhaust throttle valve 19. The exhaust throttle valve 19 may be arranged in the exhaust passage 4 downstream from the connection point of the LPL passage 31. Hereinafter, the exhaust passage 4, the exhaust manifold 18, and the turbine 12, the exhaust purification device 10, and the like arranged in these may be collectively referred to as “exhaust system”.

このように構成された排気系では、内燃機関1の各気筒2で燃焼した既燃ガスが排気マニホールド18に排出され、排気通路4に流入する。排気通路4に流入した排気はタービン13を回転駆動した後、排気浄化装置10を通過することによって含有する有害物質が浄化される。また、気筒2から排出された排気の一部は、後述するHPLEGR装置40及び/又はLPLEGR装置30によってEGRガスとして吸気通路3に導かれる。排気浄化装置10で浄化された排気はマフラーを介して大気中に放出される。   In the exhaust system configured as described above, the burned gas burned in each cylinder 2 of the internal combustion engine 1 is discharged to the exhaust manifold 18 and flows into the exhaust passage 4. Exhaust gas flowing into the exhaust passage 4 is driven to rotate the turbine 13 and then passes through the exhaust gas purification device 10 so that harmful substances contained therein are purified. A part of the exhaust discharged from the cylinder 2 is guided to the intake passage 3 as EGR gas by the HPLEGR device 40 and / or the LPLEGR device 30 described later. The exhaust gas purified by the exhaust gas purification device 10 is released into the atmosphere through the muffler.

内燃機関1には、タービン12より上流の排気通路4を流れる排気の一部をコンプレッサ11より下流の吸気通路3に導き、該排気を内燃機関1に戻すHPLEGR装置40が備えられている。HPLEGR装置40は、タービン12より上流の排気通路4と第2スロットル弁9より下流の吸気通路3とを接続するHPL通路41を有し、該HPL通路41を介して前記排気の一部を吸気通路3に流入させる。HPLEGR装置40によって内燃機関1に戻される排気を、以下「HPLEGRガス」という。   The internal combustion engine 1 includes an HPLEGR device 40 that guides a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 upstream of the turbine 12 to the intake passage 3 downstream of the compressor 11 and returns the exhaust gas to the internal combustion engine 1. The HPLEGR device 40 includes an HPL passage 41 that connects the exhaust passage 4 upstream of the turbine 12 and the intake passage 3 downstream of the second throttle valve 9, and intakes a part of the exhaust through the HPL passage 41. It flows into the passage 3. The exhaust gas returned to the internal combustion engine 1 by the HPLEGR device 40 is hereinafter referred to as “HPLEGR gas”.

HPL通路41には、HPLEGRガスを冷却するHPLEGRクーラ43が配置されている。HPLEGRクーラ43より下流側(吸気通路3側)のHPL通路41には、HPL通路41の流路面積を変更するHPLEGR弁42が配置されている。HPLEGR弁42の開度を調節することによってHPL通路41を流れるHPLEGRガスの量が調節される。なお、HPLEGRガス量を調節する手段としては、第2スロットル弁9の開度を調節したり背圧を調節したり、ノズルベーン5の開度を調節して背圧を調節したりする手段を用いることもできる。本実施例において、HPLEGR装置40が本発明におけるHPLEGR手段に相当する。   An HPLEGR cooler 43 that cools the HPLEGR gas is disposed in the HPL passage 41. An HPLEGR valve 42 that changes the flow area of the HPL passage 41 is disposed in the HPL passage 41 on the downstream side (the intake passage 3 side) of the HPLEGR cooler 43. The amount of HPLEGR gas flowing through the HPL passage 41 is adjusted by adjusting the opening degree of the HPLEGR valve 42. As means for adjusting the HPLEGR gas amount, means for adjusting the back pressure by adjusting the opening of the second throttle valve 9, adjusting the back pressure, or adjusting the opening of the nozzle vane 5 is used. You can also. In this embodiment, the HPLEGR device 40 corresponds to the HPLEGR means in the present invention.

内燃機関1には、タービン12より下流の排気通路4を流れる排気の一部をコンプレッサ11より上流の吸気通路3に導き、該排気を内燃機関1に戻すLPLEGR装置30が備えられている。LPLEGR装置30は、排気絞り弁19より下流の排気通路4とコンプレッサ11より上流の吸気通路3とを接続するLPL通路31を有し、該LPL通路31を介して前記排気の一部を吸気通路3に流入させる。LPLEGR装置30によって内燃機関に戻される排気を、以下「LPLEGRガス」という。   The internal combustion engine 1 is provided with an LPLEGR device 30 that guides a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 4 downstream of the turbine 12 to the intake passage 3 upstream of the compressor 11 and returns the exhaust gas to the internal combustion engine 1. The LPLEGR device 30 has an LPL passage 31 that connects the exhaust passage 4 downstream from the exhaust throttle valve 19 and the intake passage 3 upstream from the compressor 11, and a part of the exhaust is taken into the intake passage via the LPL passage 31. 3 is allowed to flow. The exhaust gas returned to the internal combustion engine by the LPLEGR device 30 is hereinafter referred to as “LPLEGR gas”.

LPL通路31には、LPLEGRガスを冷却するLPLEGRクーラ33が配置されている。LPLEGRクーラ33より下流側(吸気通路3側)のLPL通路31には、LPL通路31の流路面積を変更するLPLEGR弁32が配置されている。LPLEGR
弁32の開度を調節することによってLPL通路31を流れるLPLEGRガスの量が調節される。なお、LPLEGRガス量を調節する手段としては、第1スロットル弁6の開度を調節してLPL通路31の上流と下流との差圧を調節する手段を用いることもできる。本実施例においては、LPLEGR装置30が本発明におけるLPLEGR手段に相当する。
An LPLEGR cooler 33 for cooling the LPLEGR gas is disposed in the LPL passage 31. An LPLEGR valve 32 that changes the flow area of the LPL passage 31 is disposed in the LPL passage 31 on the downstream side (intake passage 3 side) of the LPLEGR cooler 33. LPLEGR
By adjusting the opening of the valve 32, the amount of LPLEGR gas flowing through the LPL passage 31 is adjusted. As means for adjusting the LPLEGR gas amount, means for adjusting the differential pressure between the upstream and downstream of the LPL passage 31 by adjusting the opening of the first throttle valve 6 may be used. In this embodiment, the LPLEGR device 30 corresponds to the LPLEGR means in the present invention.

このように構成されたHPLEGR装置40及びLPLEGR装置30によってEGRが行われると、燃料の燃焼温度が低下してNOxの発生量を減少させることができる。   When the EGR is performed by the HPLEGR device 40 and the LPLEGR device 30 configured as described above, the combustion temperature of the fuel is lowered and the generation amount of NOx can be reduced.

内燃機関1には、内燃機関1を制御する電子制御装置(ECU)20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM、入出力ポート等を備えたマイクロコンピュータである。ECU20には、上述したエアフローメータ7の他、内燃機関1のウォータージャケット内を循環する冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ14、アクセルペダルの操作量に対応した電気信号を出力するアクセル開度センサ15、内燃機関1のクランクシャフトが所定角度(例えば10°)回転するたびにパルス信号を出力するクランクポジションセンサ16等のセンサ類が電気的に接続され、各センサからの出力信号がECU20に入力される。また、ECU20には、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、ノズルベーン5、排気絞り弁19、LPLEGR弁32、HPLEGR弁42等の機器類が電気的に接続され、ECU20から出力される制御信号によってこれら各機器が制御される。   The internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 20 that controls the internal combustion engine 1. The ECU 20 is a microcomputer provided with a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, and the like. In addition to the air flow meter 7 described above, the ECU 20 outputs a water temperature sensor 14 that outputs an electric signal corresponding to the temperature of the cooling water circulating in the water jacket of the internal combustion engine 1, and an electric signal corresponding to the operation amount of the accelerator pedal. Sensors such as an accelerator opening sensor 15 and a crank position sensor 16 that outputs a pulse signal each time the crankshaft of the internal combustion engine 1 rotates by a predetermined angle (for example, 10 °) are electrically connected, and output from each sensor A signal is input to the ECU 20. Also, the ECU 20 is electrically connected to devices such as the first throttle valve 6, the second throttle valve 9, the nozzle vane 5, the exhaust throttle valve 19, the LPLEGR valve 32, and the HPLEGR valve 42, and a control output from the ECU 20. These devices are controlled by signals.

ECU20は、上記各センサから入力される信号に基づいて内燃機関1の運転状態や運転者の要求を取得する。例えば、ECU20は、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて内燃機関1の回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて内燃機関1の負荷を算出する。このようにして取得した運転状態に応じて、目標噴射時期や目標吸気温等を読み込み、それら各パラメータの実際値が目標値になるように、上記各機器を制御する。   ECU20 acquires the driving | running state of the internal combustion engine 1, and a driver | operator's request | requirement based on the signal input from each said sensor. For example, the ECU 20 calculates the rotational speed of the internal combustion engine 1 based on a signal input from the crank position sensor 16 and calculates the load of the internal combustion engine 1 based on a signal input from the accelerator opening sensor 15. The target injection timing, the target intake air temperature, and the like are read in accordance with the operating state acquired in this way, and the above-described devices are controlled so that the actual values of these parameters become target values.

ここで、本実施例のEGRシステムにおいて行われるEGR制御について説明する。   Here, the EGR control performed in the EGR system of the present embodiment will be described.

図2に示すように、本実施例のEGRシステムでは、内燃機関1の運転状態に応じてHPLEGR装置40及びLPLEGR装置30を併用又は切り替えてEGRを行う。図2において、横軸は内燃機関1の回転数を表し、縦軸は内燃機関1の負荷を表す。図2に示すように、本実施例のEGR制御では、内燃機関1の運転状態が低負荷且つ低回転の時には主にHPLEGR装置40を用いてEGRを行う。また、負荷又は回転数が高くなるほどHPLEGR装置40を用いて行われるEGR量(HPLEGRガス量)を減少させるとともに、LPLEGR装置30を用いて行われるEGR量(LPLEGRガス量)を増加させて、HPLEGR装置40及びLPLEGR装置30を併用してEGRを行う。また、内燃機関1の運転状態が高負荷乃至高回転の時には主にLPLEGR装置30を用いてEGRを行う。   As shown in FIG. 2, in the EGR system of the present embodiment, EGR is performed by using or switching the HPLEGR device 40 and the LPLEGR device 30 in accordance with the operating state of the internal combustion engine 1. In FIG. 2, the horizontal axis represents the rotational speed of the internal combustion engine 1, and the vertical axis represents the load of the internal combustion engine 1. As shown in FIG. 2, in the EGR control of this embodiment, EGR is performed mainly using the HPLEGR device 40 when the operating state of the internal combustion engine 1 is low load and low rotation. Further, as the load or the rotational speed increases, the EGR amount (HPLEGR gas amount) performed using the HPLEGR device 40 is decreased, and the EGR amount (LPLEGR gas amount) performed using the LPLEGR device 30 is increased to increase the HPLEGR. EGR is performed using the apparatus 40 and the LPLEGR apparatus 30 together. Further, when the operating state of the internal combustion engine 1 is high load or high rotation, EGR is mainly performed using the LPLEGR device 30.

図2において「HPL」と表示された領域が主にHPLEGR装置40を用いてEGRが行われる運転状態の領域を表す。この領域を以下「HPLEGR領域」と呼ぶ。また、「LPL」と表示された領域が主にLPLEGR装置30を用いてEGRが行われる運転状態の領域を表す。この領域を以下「LPLEGR領域」と呼ぶ、HPLEGR領域とLPL領域EGRとの間の「MIX」と表示された中負荷又は中回転の領域がHPLEGR装置40及びLPLEGR装置30を併用してEGRが行われる領域を表す。この領域を以下「MIXEGR領域」と呼ぶ。上述のように、MIXEGR領域では内燃機関1の運転状態が高負荷又は高回転側になるほどHPLEGRガス量が減少させられるとともにLPLEGRガス量が増加させられる制御が行われる。換言すると、高負荷又は高回転側に
なるほど全EGRガス中のHPLEGRガスの割合(HPLEGR比率)が低くされるとともに、全EGRガス中のLPLEGRガスの割合(LPLEGR比率)が高くされる。
In FIG. 2, a region displayed as “HPL” mainly represents a region in an operating state where EGR is performed using the HPLEGR device 40. This region is hereinafter referred to as “HPLEGR region”. Further, an area displayed as “LPL” mainly represents an operating state area where EGR is performed using the LPLEGR device 30. This region is hereinafter referred to as “LPLEGR region”, and the medium load or medium rotation region indicated as “MIX” between the HPLEGR region and the LPL region EGR is performed by the EGR using the HPLEGR device 40 and the LPLEGR device 30 together. Represents the area to be called. This region is hereinafter referred to as “MIXGR region”. As described above, in the MIXGR region, control is performed such that the HPLEGR gas amount is decreased and the LPLEGR gas amount is increased as the operating state of the internal combustion engine 1 becomes a higher load or higher rotation side. In other words, the higher the load or the higher the rotation side, the lower the HPLEGR gas ratio (HPLEGR ratio) in the total EGR gas and the higher the LPLEGR gas ratio (LPLEGR ratio) in the total EGR gas.

各運転状態に対応するHPLEGRガス量やLPLEGRガス量の目標値は、内燃機関1が当該運転状態で定常運転している時のNOx排出量、スモーク発生量、HC発生量、燃費等の機関性能や排気性能に関する諸特性が所定の規制値や所望の目標値を達成するように適合作業によって予め定められ、ECU20のROMに記憶される。ECU20は取得した運転状態に応じて、該運転状態に対応するHPLEGRガス量やLPLEGRガス量の目標値をROMから読み込み、HPLEGR装置40やLPLEGR装置30を用いて吸気系に戻される排気の量がそれぞれの目標値になるように、HPLEGR弁42、LPLEGR弁32、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、排気絞り弁19、ノズルベーン5等を制御する。本実施例においては、上記のEGR制御を行うECU20が本発明におけるEGR制御手段に相当する。   The target values of the HPLEGR gas amount and the LPLEGR gas amount corresponding to each operation state are engine performance such as NOx emission amount, smoke generation amount, HC generation amount, fuel consumption, etc. when the internal combustion engine 1 is in steady operation in the operation state. And various characteristics relating to the exhaust performance are determined in advance by an adaptation operation so as to achieve predetermined regulation values and desired target values, and stored in the ROM of the ECU 20. The ECU 20 reads the target value of the HPLEGR gas amount and the LPLEGR gas amount corresponding to the operating state from the ROM according to the acquired operating state, and the amount of exhaust gas returned to the intake system using the HPLEGR device 40 and the LPLEGR device 30 is determined. The HPLEGR valve 42, the LPLEGR valve 32, the first throttle valve 6, the second throttle valve 9, the exhaust throttle valve 19, the nozzle vane 5, and the like are controlled so that the respective target values are obtained. In the present embodiment, the ECU 20 that performs the above-described EGR control corresponds to the EGR control means in the present invention.

ところで、HPLEGRガスとLPLEGRガスとはその温度特性が相違する。HPL通路41は内燃機関1の本体近傍に設けられ、その経路長が比較的短いため、HPLEGRガスはHPL通路41を経て内燃機関1に戻るまでの流通過程で比較的冷却されにくい。そのため、HPLEGRガスの温度は比較的高温になる傾向がある。これに対し、LPL通路31はその経路長が比較的長く、さらにLPLEGRガスの流通経路上にはインタークーラ8が配置されているため、LPLEGRガスはLPL通路31を経て内燃機関1に戻るまでの流通過程で比較的冷却され易い。そのため、LPLEGRガスの温度は比較的低温になる傾向がある。   By the way, HPLEGR gas and LPLEGR gas have different temperature characteristics. Since the HPL passage 41 is provided in the vicinity of the main body of the internal combustion engine 1 and has a relatively short path length, the HPLEGR gas is relatively difficult to cool in the flow process until it returns to the internal combustion engine 1 through the HPL passage 41. For this reason, the temperature of the HPLEGR gas tends to be relatively high. On the other hand, the LPL passage 31 has a relatively long path length, and further, the intercooler 8 is disposed on the LPLEGR gas flow path, so that the LPLEGR gas passes through the LPL passage 31 and returns to the internal combustion engine 1. It is relatively easy to cool in the distribution process. Therefore, the temperature of the LPLEGR gas tends to be relatively low.

ここで、内燃機関1が暖機途中(暖機完了前)の状態である場合について考察する。暖機途中の内燃機関1においては、吸気系を含む機関部材の温度が低温であるため、吸気の温度が低下し易い。そのため、内燃機関1の運転状態がある運転状態から該運転状態より高負荷側の運転状態に移行する加速過渡時に、上述したEGR制御に従って低温のLPLEGRガス量が増量されると、吸気温度が過度に低下して目標吸気温度を下回ってしまう可能性がある。吸気温度が目標吸気温度より低くなると、筒内温度が想定よりも低くなるため、着火遅れが大きくなってHC排出量が増加したり、失火等の燃焼不良が発生したりする虞がある。   Here, a case where the internal combustion engine 1 is in a state of warming up (before completion of warming up) will be considered. In the internal combustion engine 1 that is warming up, the temperature of the engine members including the intake system is low, so the temperature of the intake air is likely to decrease. Therefore, if the amount of low-temperature LPLEGR gas is increased in accordance with the above-described EGR control during an acceleration transition in which the operation state of the internal combustion engine 1 shifts from a certain operation state to an operation state on the higher load side than the operation state, the intake air temperature becomes excessive. May fall below the target intake air temperature. If the intake air temperature becomes lower than the target intake air temperature, the in-cylinder temperature becomes lower than expected, so that there is a possibility that the ignition delay will increase and the HC emission amount will increase, or a combustion failure such as misfire will occur.

そこで、本実施例のEGRシステムでは、内燃機関1が暖機途中である時に、内燃機関1の加速過渡状態を検出した場合には、HPLEGRガス量を、当該加速過渡による移行先の運転状態(高負荷側の運転状態)に応じて定められる基本HPLEGRガス量より増量するとともに、LPLEGRガス量を、当該移行先の運転状態に応じて定められる基本LPLEGRガス量より減量するようにした。HPLEGRガス量を増量補正しLPLEGRガス量を減量補正することにより、高温のHPLEGRガスの量が増加し、低温のLPLEGRガスの量が減少するので、吸気温度(吸気マニホールド17における温度)の過度の低下を抑制することができる。従って、吸気温度が目標吸気温度より低くなる可能性のある状況(すなわち暖機途中の加速過渡状態)においても、燃焼不良等の不具合が発生することを抑制できる。   Therefore, in the EGR system of the present embodiment, when the acceleration transient state of the internal combustion engine 1 is detected while the internal combustion engine 1 is in the middle of warming up, the HPLEGR gas amount is changed to the operation state of the transition destination due to the acceleration transient ( The basic HPLEGR gas amount is increased according to the high load side operation state), and the LPLEGR gas amount is decreased from the basic LPLEGR gas amount determined according to the operation state of the transition destination. By correcting the increase in the HPLEGR gas amount and correcting the decrease in the LPLEGR gas amount, the amount of the high-temperature HPLEGR gas increases and the amount of the low-temperature LPLEGR gas decreases, so that the intake air temperature (the temperature in the intake manifold 17) is excessive. The decrease can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress occurrence of problems such as defective combustion even in a situation where the intake air temperature may be lower than the target intake air temperature (that is, an acceleration transient state during warm-up).

図3は、内燃機関1の暖機途中における加速過渡時に上述のHPLEGRガス量増量補正及びLPLEGRガス量減量補正を行った場合のHPLEGRガス量、LPLEGRガス量、及び吸気温度の変化の一例を示す図である。ここで、吸気温度とは、吸気マニホールド17における温度を意味する。以下の説明においても、特別の記載のない限り同様とする。   FIG. 3 shows an example of changes in the HPLEGR gas amount, the LPLEGR gas amount, and the intake air temperature when the above-described HPLEGR gas amount increase correction and LPLEGR gas amount decrease correction are performed during acceleration transition during the warm-up of the internal combustion engine 1. FIG. Here, the intake air temperature means the temperature in the intake manifold 17. The same applies to the following description unless otherwise specified.

図3(A)は吸気温度の変化を示す図である。破線C1は上記補正を行わなかった場合
の吸気温度の変化を示しており、実線C2は上記補正を行った場合の吸気温度の変化を示している。また、図3(B)はHPLEGRガス量の変化を示す図である。破線C3は上記補正を行わなかった場合のHPLEGRガス量の変化を示しており、実線C4は上記補正を行った場合のHPLEGRガス量の変化を示している。図3(C)はLPLEGRガス量の変化を示す図である。破線C5は上記補正を行わなかった場合のLPLEGRガス量の変化を示しており、実線C6は上記補正を行った場合のLPLEGRガス量の変化を示している。
FIG. 3A is a diagram showing a change in intake air temperature. A broken line C1 indicates a change in the intake air temperature when the correction is not performed, and a solid line C2 indicates a change in the intake air temperature when the correction is performed. FIG. 3B is a diagram showing a change in the amount of HPLEGR gas. A broken line C3 indicates a change in the HPLEGR gas amount when the correction is not performed, and a solid line C4 indicates a change in the HPLEGR gas amount when the correction is performed. FIG. 3C is a diagram showing a change in the LPLEGR gas amount. A broken line C5 indicates a change in the LPLEGR gas amount when the correction is not performed, and a solid line C6 indicates a change in the LPLEGR gas amount when the correction is performed.

内燃機関1の運転状態が低負荷から高負荷へ移行した時点(t1)で、HPLEGRガス量を、破線C3で示されるように、移行後の運転状態(高負荷側の運転状態)に対応する基本HPLEGRガス量(高負荷基本えHPLEGRガス量)GHPLHIに変化させ、LPLEGRガス量を、破線C5で示されるように、移行後の運転状態に対応する基本LPLEGRガス量(高負荷基本LPLEGRガス量)GLPLHIに変化させてしまうと、破線C1で示されるように、吸気温度が過剰に低下して、移行後の運転状態に対応する目標吸気温度(高負荷目標吸気温度)TINHIより低くなってしまう。   When the operation state of the internal combustion engine 1 shifts from a low load to a high load (t1), the HPLEGR gas amount corresponds to the operation state after the shift (the operation state on the high load side) as indicated by a broken line C3. The basic HPLEGR gas amount (high load basic HPLEGR gas amount) is changed to GHPLHI, and the LPLEGR gas amount is changed to the basic LPLEGR gas amount (high load basic LPLEGR gas amount) corresponding to the operating state after the transition, as shown by the broken line C5. ) If it is changed to GLPLHI, as shown by the broken line C1, the intake air temperature is excessively lowered and becomes lower than the target intake air temperature (high load target intake air temperature) TINHI corresponding to the operating state after the transition. .

これに対し、本実施例では、HPLEGRガス量を、実線C4で示すように、移行前の運転状態(低負荷側の運転状態)に対応する基本HPLEGRガス量(低負荷基本HPLEGRガス量)GHPLLOから高負荷基本HPLEGRガス量GHPLHIまで徐々に減少させていくとともに、LPLEGRガス量を、実線C6で示すように、移行前の運転状態に対応する基本LPLEGRガス量(低負荷基本LPLEGRガス量)GLPLLOから高負荷基本LPLEGRガス量GLPLHIまで徐々に増加させていく。そうすると、運転状態が高負荷側に移行した時点(t1)から吸気温度が高負荷目標吸気温度TINHIに一致する時点(t2)までの期間(加速過渡期間)は、高温のHPLEGRガスの量が高負荷基本HPLEGRガス量より多くなり、且つ、低温のLPLEGRガスの量が高負荷基本LPLEGRガス量より少なくなるので、吸気温度の低下が抑制され、実線C2で示すように、当該加速過渡期間中に吸気温度が高負荷目標吸気温度TINHIより低くなることが抑制される。よって、筒内温度が想定よりも低くなることが抑制され、燃焼不良等の不具合の発生を抑制することができる。   On the other hand, in this embodiment, as shown by the solid line C4, the HPLEGR gas amount is the basic HPLEGR gas amount (low load basic HPLEGR gas amount) GHPLLO corresponding to the operating state before the transition (the operating state on the low load side). Gradually, from the high load basic HPLEGR gas amount GHPLHI, and as shown by the solid line C6, the LPLEGR gas amount corresponds to the basic LPLEGR gas amount (low load basic LPLEGR gas amount) GLPLLO corresponding to the operating state before the transition. To the high load basic LPLEGR gas amount GLPLHI. Then, the amount of high-temperature HPLEGR gas is high during the period (acceleration transient period) from the time point (t1) when the operating state shifts to the high load side to the time point (t2) when the intake air temperature matches the high load target intake air temperature TINHI. Since the amount of the load basic HPLEGR gas is larger and the amount of the low temperature LPLEGR gas is smaller than the amount of the high load basic LPLEGR gas, a decrease in the intake air temperature is suppressed and, as shown by the solid line C2, during the acceleration transient period The intake air temperature is suppressed from becoming lower than the high load target intake air temperature TINHI. Accordingly, the in-cylinder temperature is suppressed from becoming lower than expected, and the occurrence of defects such as poor combustion can be suppressed.

なお、図3では、HPLEGRガス量(LPLEGRガス量)を、低負荷基本HPLEGRガス量(低負荷基本LPLEGRガス量)から高負荷基本HPLEGRガス量(高負荷基本LPLEGRガス量)まで連続的に変化させる場合について例示したが、加速過渡期間中のHPLEGRガス量(LPLEGRガス量)が高負荷基本HPLEGRガス量(高負荷基本LPLEGRガス量)より多い(少ない)という条件が満たされるならば、HPLEGRガス量(LPLEGRガス量)の変化のさせ方は図3で示した例に限られない。例えば、段階的に変化させることもできる。   In FIG. 3, the HPLEGR gas amount (LPLEGR gas amount) is continuously changed from the low load basic HPLEGR gas amount (low load basic LPLEGR gas amount) to the high load basic HPLEGR gas amount (high load basic LPLEGR gas amount). However, if the condition that the HPLEGR gas amount (LPLEGR gas amount) during the acceleration transient period is larger (smaller) than the high load basic HPLEGR gas amount (high load basic LPLEGR gas amount) is satisfied, the HPLEGR gas is satisfied. The method of changing the amount (LPLEGR gas amount) is not limited to the example shown in FIG. For example, it can be changed step by step.

以下、ECU20によって上記のEGRガス量の補正制御が実行される場合の具体的な実行手順について、図4に基づいて説明する。図4は、上記のEGRガス量の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは内燃機関1の稼働中ECU20によって繰り返し実行される。   Hereinafter, a specific execution procedure when the ECU 20 performs the above-described correction control of the EGR gas amount will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the EGR gas amount correction control routine. This routine is repeatedly executed by the ECU 20 during operation of the internal combustion engine 1.

まず、ステップS101において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、内燃機関1の回転数、アクセル開度、燃料噴射量、冷却水温等を上述した各種センサからの信号に基づいて取得する。   First, in step S101, the ECU 20 acquires the operating state of the internal combustion engine 1. Specifically, the rotational speed, accelerator opening, fuel injection amount, cooling water temperature, and the like of the internal combustion engine 1 are acquired based on the signals from the various sensors described above.

ステップS102において、ECU20はステップS101で取得した内燃機関1の運転状態に基づいて目標吸気温度を算出する。この場合の目標吸気温度とは、内燃機関1の筒内に吸入される吸気の温度の目標値であり、吸気マニホールド17を通る吸気の温度に
相当する。
In step S102, the ECU 20 calculates a target intake air temperature based on the operating state of the internal combustion engine 1 acquired in step S101. The target intake air temperature in this case is a target value of the temperature of the intake air sucked into the cylinder of the internal combustion engine 1 and corresponds to the temperature of the intake air passing through the intake manifold 17.

ステップS103において、ECU20は内燃機関1が暖機途中であるか否かを判定する。ステップS103において肯定判定された場合、ECU20はステップS104に進む。一方、ステップS103において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S103, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is being warmed up. If an affirmative determination is made in step S103, the ECU 20 proceeds to step S104. On the other hand, if a negative determination is made in step S103, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS104において、ECU20は内燃機関1が加速過渡状態であるか否かを判定する。具体的には、例えば、アクセル開度センサ15による検出値が所定量以上増加した場合に、加速過渡状態であると判定することができる。ステップS104において肯定判定された場合、ECU20はステップS105に進む。一方、ステップS104において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S104, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is in an acceleration transient state. Specifically, for example, when the detected value by the accelerator opening sensor 15 is increased by a predetermined amount or more, it can be determined that the acceleration is in a transient state. If an affirmative determination is made in step S104, the ECU 20 proceeds to step S105. On the other hand, if a negative determination is made in step S104, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS105において、ECU20はHPLEGRガス量を高負荷基本HPLEGRガス量より増量するとともに、LPLEGRガス量を高負荷基本LPLEGRガス量より減量する。   In step S105, the ECU 20 increases the HPLEGR gas amount from the high load basic HPLEGR gas amount and decreases the LPLEGR gas amount from the high load basic LPLEGR gas amount.

ステップS106において、ECU20は吸気温度が目標吸気温度に等しくなったか否かを判定する。ここで、吸気温度は、エアフローメータ7による検出値、水温センサ14による検出値、LPLEGR弁32の開度を検出するセンサ(図示略)による検出値又はLPLEGR弁32に対する開度指令値、HPLEGR弁42の開度を検出するセンサ(図示略)による検出値又はHPLEGR弁42に対する開度指令値、クランク角度センサ16による検出値、アクセル開度センサ15による検出値、排気絞り弁19の開度を検出するセンサ(図示略)による検出値又は排気絞り弁19に対する開度指令値、ノズルベーン5の開度を検出するセンサ(図示略)による検出値又はノズルベーン5に対する開度指令値等のパラメータに基づいて吸気温度を求めるモデルによって推定する。ECU20は肯定判定されるまでステップS106を繰り返す。ステップS106で肯定判定された場合、ECU20はステップS107に進む。   In step S106, the ECU 20 determines whether or not the intake air temperature has become equal to the target intake air temperature. Here, the intake air temperature is a detected value by the air flow meter 7, a detected value by the water temperature sensor 14, a detected value by a sensor (not shown) for detecting the opening degree of the LPLEGR valve 32, or an opening command value for the LPLEGR valve 32, an HPLEGR valve. The detected value by the sensor (not shown) for detecting the opening of 42, the opening command value for the HPLEGR valve 42, the detected value by the crank angle sensor 16, the detected value by the accelerator opening sensor 15, and the opening of the exhaust throttle valve 19 Based on parameters such as a detected value by a sensor (not shown) or an opening command value for the exhaust throttle valve 19, a detected value by a sensor (not shown) that detects the opening of the nozzle vane 5, or an opening command value for the nozzle vane 5. Then, it is estimated by a model that calculates the intake air temperature. The ECU 20 repeats step S106 until an affirmative determination is made. If a positive determination is made in step S106, the ECU 20 proceeds to step S107.

ステップS107において、ECU20はHPLEGRガス量を高負荷基本HPLEGRガス量に戻し、LPLEGRガス量を高負荷基本LPLEGRガス量に戻す。   In step S107, the ECU 20 returns the HPLEGR gas amount to the high load basic HPLEGR gas amount, and returns the LPLEGR gas amount to the high load basic LPLEGR gas amount.

本実施例においては、ステップS103〜ステップS105を実行するECU20が、本発明における燃焼安定化手段に相当する。なお、HPLEGRガス量の増量補正及びLPLEGRガス量の減量補正は、吸気温度が目標吸気温度に等しくなった時点で解除する。   In the present embodiment, the ECU 20 that executes steps S103 to S105 corresponds to the combustion stabilization means in the present invention. The HPLEGR gas amount increase correction and the LPLEGR gas amount decrease correction are canceled when the intake air temperature becomes equal to the target intake air temperature.

次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例のEGRシステムを適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成は実施例1のものと同様であるので詳細な説明を省略する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. Since the schematic configuration of the internal combustion engine to which the EGR system of the present embodiment is applied and its intake and exhaust system are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施例では、内燃機関1の暖機途中に内燃機関1の加速過渡状態を検出した場合には、燃料噴射時期を、当該加速過渡による移行先の運転状態(高負荷側の運転状態)に応じて定められる基本燃料噴射時期(高負荷基本燃料噴射時期)より進角させる。燃料噴射時期を進角補正することにより、燃料の燃焼温度が上昇するので、燃焼が安定化する。従って、暖機途中の加速過渡時に吸気温度が移行先の運転状態に対応する目標吸気温度より低下している状況においても、燃焼不良等の不具合が発生することが抑制をできる。   In this embodiment, when the acceleration transient state of the internal combustion engine 1 is detected during the warm-up of the internal combustion engine 1, the fuel injection timing is changed to the operation state of the transition destination due to the acceleration transient (the operation state on the high load side). It is advanced from the basic fuel injection timing (high load basic fuel injection timing) determined accordingly. By correcting the advance of the fuel injection timing, the combustion temperature of the fuel rises, so that the combustion is stabilized. Accordingly, even when the intake air temperature is lower than the target intake air temperature corresponding to the operation state of the transition destination during acceleration transition during warm-up, it is possible to suppress the occurrence of problems such as defective combustion.

図5は、内燃機関1の暖機途中における加速過渡時に上述の燃料噴射時期進角補正を行
った場合の燃料噴射時期及び吸気温度の変化の一例を示す図である。ここで、吸気温度とは吸気マニホールド17における吸気の温度を意味する。以下の説明においても、特別な記載のない限り同様とする。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of changes in the fuel injection timing and the intake air temperature when the above-described fuel injection timing advance correction is performed during acceleration transition during the warm-up of the internal combustion engine 1. Here, the intake air temperature means the temperature of the intake air in the intake manifold 17. The same applies to the following description unless otherwise specified.

図5(A)は吸気温度の変化を示す図である。実線C1は吸気温度の変化を示している。本実施例では、上記補正を行わなかった場合と行った場合とで吸気温度は同様の変化をする。すなわち、本実施例は実施例1と異なり、吸気マニホールド17における吸気温度の低下を抑制することによって燃焼不良を抑制することを図るものではない。図5(B)は燃料噴射時期の変化を示す図である。破線C3は上記補正を行わなかった場合の燃料噴射時期の変化を示しており、実線C4は上記補正を行った場合の燃料噴射時期の変化を示している。   FIG. 5A is a diagram showing a change in intake air temperature. A solid line C1 indicates a change in the intake air temperature. In the present embodiment, the intake air temperature changes in the same manner when the correction is not performed and when the correction is not performed. That is, unlike the first embodiment, this embodiment does not attempt to suppress the combustion failure by suppressing the decrease in the intake air temperature in the intake manifold 17. FIG. 5B is a diagram showing a change in the fuel injection timing. A broken line C3 indicates a change in the fuel injection timing when the correction is not performed, and a solid line C4 indicates a change in the fuel injection timing when the correction is performed.

内燃機関1の運転状態が低負荷から高負荷に移行すると、目標吸気温度が低負荷運転状態に対応する目標吸気温度TINLOから高負荷運転状態に対応する目標吸気温度TINHIに変化するのに応じて、実線C1のように吸気温度は徐々に低下する。ところが、内燃機関1の暖機中は吸気マニホールド17や吸気通路3等を含む吸気系が低温状態であるため、吸気温度は過剰に低下してしまう。そして、運転状態が移行した時刻t1から時間Δtが経過した時刻t0において、実線C1に示すように、吸気温度は高負荷運転状態に対応する目標吸気温度TINHIより低い温度にまで低下する。   When the operation state of the internal combustion engine 1 shifts from a low load to a high load, the target intake air temperature changes from the target intake air temperature TINLO corresponding to the low load operation state to the target intake air temperature TINHI corresponding to the high load operation state. The intake air temperature gradually decreases as indicated by the solid line C1. However, when the internal combustion engine 1 is warmed up, the intake system including the intake manifold 17 and the intake passage 3 is in a low temperature state, so that the intake air temperature excessively decreases. Then, at time t0 when time Δt has elapsed from time t1 when the operating state has shifted, as shown by a solid line C1, the intake air temperature decreases to a temperature lower than the target intake air temperature TINHI corresponding to the high load operating state.

これに対し、本実施例では、運転状態が高負荷側に移行した時点(t1)から吸気温度が目標吸気温度TINHIに一致する時点(t2)までの加速過渡期間中、実線C4に示すように、燃料噴射時期が高負荷基本燃料噴射時期θFHIより進角側の噴射時期θFTAに設定される。このように燃料噴射時期が進角補正されることにより、燃料の燃焼温度が上昇するので、暖機途中の加速過渡状態において吸気温度が目標吸気温度TINHIより低下している状況においても、燃焼不良等の不具合が発生することを抑制できる。   On the other hand, in this embodiment, as shown by the solid line C4 during the acceleration transition period from the time point (t1) when the operating state shifts to the high load side to the time point (t2) when the intake air temperature matches the target intake air temperature TINHI. The fuel injection timing is set to the injection timing θFTA that is on the advance side of the high load basic fuel injection timing θFHI. As the fuel injection timing is corrected to advance in this manner, the combustion temperature of the fuel rises. Therefore, even in a situation where the intake air temperature is lower than the target intake air temperature TINHI in the acceleration transient state during warm-up, poor combustion occurs. The occurrence of problems such as these can be suppressed.

なお、図5では、加速過渡期間中の燃料噴射時期を高負荷基本燃料噴射時期θFHIより進角側の一定の噴射時期θFTAに固定した場合について例示したが、高負荷基本燃料噴射時期θFHIより進角側であるという条件が満たされるならば、加速過渡期間中の燃料噴射時期の変化のさせ方はこれに限られない。例えば、低負荷運転状態に対応する基本燃料噴射時期θFLOから高負荷基本燃料噴射時期θFHIまで連続的に噴射時期を変化させても良いし、段階的に変化させるようにしても良い。   FIG. 5 illustrates the case where the fuel injection timing during the acceleration transition period is fixed to a constant injection timing θFTA on the advance side of the high load basic fuel injection timing θFHI, but it is advanced from the high load basic fuel injection timing θFHI. If the condition of being on the corner side is satisfied, the method of changing the fuel injection timing during the acceleration transient period is not limited to this. For example, the injection timing may be continuously changed from the basic fuel injection timing θFLO corresponding to the low load operation state to the high load basic fuel injection timing θFHI, or may be changed stepwise.

以下、ECU20によって上記の燃料噴射時期の補正制御が実行される場合の具体的な実行手順について、図6に基づいて説明する。図6は、上記の燃料噴射時期の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは内燃機関1の稼働中ECU20によって繰り返し実行される。   Hereinafter, a specific execution procedure when the ECU 20 performs the above-described fuel injection timing correction control will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the fuel injection timing correction control routine. This routine is repeatedly executed by the ECU 20 during operation of the internal combustion engine 1.

まず、ステップS201において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、内燃機関1の回転数、アクセル開度、燃料噴射量、冷却水温等を上述した各種センサからの信号に基づいて取得する。   First, in step S201, the ECU 20 acquires the operating state of the internal combustion engine 1. Specifically, the rotational speed, accelerator opening, fuel injection amount, cooling water temperature, and the like of the internal combustion engine 1 are acquired based on the signals from the various sensors described above.

ステップS202において、ECU20はステップS201で取得した内燃機関1の運転状態に基づいて目標吸気温度を算出する。この場合の目標吸気温度とは、内燃機関1の筒内に吸入される吸気の温度の目標値であり、吸気マニホールド17における吸気の温度に相当する。   In step S202, the ECU 20 calculates a target intake air temperature based on the operating state of the internal combustion engine 1 acquired in step S201. The target intake air temperature in this case is a target value of the temperature of the intake air sucked into the cylinder of the internal combustion engine 1 and corresponds to the temperature of the intake air in the intake manifold 17.

ステップS203において、ECU20は内燃機関1が暖機途中であるか否かを判定する。ステップS203において肯定判定された場合、ECU20はステップS204に進
む。一方、ステップS203において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S203, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is being warmed up. If an affirmative determination is made in step S203, the ECU 20 proceeds to step S204. On the other hand, if a negative determination is made in step S203, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS204において、ECU20は内燃機関1が加速過渡状態であるか否かを判定する。具体的には、例えば、アクセル開度センサ15による検出値が所定量以上増加した場合に、加速過渡状態であると判定することができる。ステップS204において肯定判定された場合、ECU20はステップS205に進む。一方、ステップS204において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S204, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is in an acceleration transient state. Specifically, for example, when the detected value by the accelerator opening sensor 15 is increased by a predetermined amount or more, it can be determined that the acceleration is in a transient state. If an affirmative determination is made in step S204, the ECU 20 proceeds to step S205. On the other hand, if a negative determination is made in step S204, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS205において、ECU20は燃料噴射時期を高負荷基本燃料噴射時期より進角させる。   In step S205, the ECU 20 advances the fuel injection timing from the high load basic fuel injection timing.

図5(A)の実線C1に示したように、吸気温度は、内燃機関1の運転状態が低負荷から高負荷に移行した時刻t1から時間Δtが経過した時点t0において高負荷側の運転状態に対応する目標吸気温度TINHIを越えてさらに低下し、その後徐々に上昇して目標吸気温度TINHIに一致するように変化する。後述するように、本実施例の燃料噴射時期の進角補正制御は、吸気温度が目標吸気温度TINHIに一致した時点で終了させるようにしている。そのため、時刻t0より以前に吸気温度が目標吸気温度TINHIに一致したか否かの判定が実行されると、時刻t0で当該判定において肯定判定がなされ、燃料噴射時期の進角補正制御が終了してしまうことになる。   As shown by the solid line C1 in FIG. 5A, the intake air temperature is the operating state on the high load side at time t0 when time Δt has elapsed from time t1 when the operating state of the internal combustion engine 1 has shifted from the low load to the high load. It further decreases beyond the target intake air temperature TINHI corresponding to, and then gradually increases and changes to match the target intake air temperature TINHI. As will be described later, the fuel injection timing advance angle correction control of this embodiment is terminated when the intake air temperature coincides with the target intake air temperature TINHI. Therefore, if it is determined whether or not the intake air temperature matches the target intake air temperature TINHI before time t0, an affirmative determination is made in the determination at time t0, and the fuel injection timing advance angle correction control is terminated. It will end up.

これを防止するために、本実施例では、運転状態が変化した直後に吸気温度が低下して一時的に目標吸気温度TINHIに一致する時刻t0より以前には、燃料噴射時期の進角補正制御の終了を決定するための吸気温度の判定を行わないようにした。具体的には、ステップS206において、内燃機関1の運転状態が変化した直後、吸気温度が低下していく際に吸気温度が目標吸気温度TINHIを下回る時刻t0を算出する。この時刻t0は、移行前の低負荷側の運転状態、移行後の高負荷側の運転状態、冷却水温、クランク角度センサ16による検出値、アクセル開度センサ15による検出値、排気絞り弁19の開度の検出値又は指令値、ノズルベーン5の開度の検出値又は指令値、等の種々のパラメータに基づいて予め定められるモデルによって推定する。   In order to prevent this, in this embodiment, the advance correction control of the fuel injection timing is performed before the time t0 when the intake air temperature decreases immediately after the operating state changes and temporarily matches the target intake air temperature TINHI. The intake air temperature is not judged to determine the end of the process. Specifically, in step S206, immediately after the operating state of the internal combustion engine 1 changes, a time t0 when the intake air temperature falls below the target intake air temperature TINHI when the intake air temperature decreases is calculated. This time t0 is the operating state on the low load side before the transition, the operating state on the high load side after the transition, the coolant temperature, the detected value by the crank angle sensor 16, the detected value by the accelerator opening sensor 15, the exhaust throttle valve 19 It is estimated by a model determined in advance based on various parameters such as a detected value or command value of the opening degree, a detected value or command value of the opening degree of the nozzle vane 5 and the like.

そして、ステップS207において、ECU20は現在時刻tがステップS206で算出した時刻t0以上になったか否かを判定する。ECU20は、ステップS207で肯定判定がなされるまで次のステップS208には進まない。   In step S207, the ECU 20 determines whether or not the current time t is equal to or greater than the time t0 calculated in step S206. The ECU 20 does not proceed to the next step S208 until an affirmative determination is made in step S207.

ステップS208において、ECU20は吸気温度が目標吸気温度に等しくなったか否かを判定する。ECU20は肯定判定されるまでステップS208を繰り返す。ステップS208で肯定判定された場合、ECU20はステップS209に進む。   In step S208, the ECU 20 determines whether or not the intake air temperature has become equal to the target intake air temperature. The ECU 20 repeats step S208 until an affirmative determination is made. If an affirmative determination is made in step S208, the ECU 20 proceeds to step S209.

ステップS209において、ECU20は燃料噴射時期を高負荷基本燃料噴射時期に戻す。   In step S209, the ECU 20 returns the fuel injection timing to the high load basic fuel injection timing.

本実施例において、ステップS203〜ステップS205を実行するECU20が、本発明における燃焼安定化手段に相当する。   In this embodiment, the ECU 20 that executes Steps S203 to S205 corresponds to the combustion stabilization means in the present invention.

次に、本発明の実施例3について説明する。本実施例のEGRシステムを適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成は実施例1のものと同様であるので詳細な説明は省略する。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. Since the schematic configuration of the internal combustion engine to which the EGR system of the present embodiment is applied and its intake and exhaust system are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施例では、内燃機関1の暖機途中に内燃機関1の加速過渡状態が検出された場合には、内部EGR量を、当該加速過渡による移行先の運転状態(高負荷側の運転状態)に応じて定められる基本内部EGR量(高負荷基本内部EGR量)より増量する。これにより、筒内温度が上昇するので、燃焼を安定化させることができる。従って、暖機途中の加速過渡時に吸気温度が移行先の運転状態に対応する目標吸気温度より低下している状況においても、燃焼不良等の不具合が発生することを抑制できる。   In the present embodiment, when the acceleration transient state of the internal combustion engine 1 is detected during the warm-up of the internal combustion engine 1, the internal EGR amount is converted to the operation state of the transition destination due to the acceleration transient (high load side operation state). The basic internal EGR amount (high load basic internal EGR amount) determined according to Thereby, since the in-cylinder temperature rises, combustion can be stabilized. Therefore, even when the intake air temperature is lower than the target intake air temperature corresponding to the operation state of the transition destination during acceleration transition during warm-up, it is possible to suppress the occurrence of problems such as defective combustion.

図7は、内燃機関1の暖機途中における加速過渡時に上述の内部EGR量増量補正を行った場合の吸気温度、筒内温度、及び内部EGR量の変化の一例を示す図である。ここで、吸気温度とは、吸気マニホールド17における吸気の温度を意味する。以下の説明においても、特別な記載のない限り同様とする。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of changes in the intake air temperature, the in-cylinder temperature, and the internal EGR amount when the above-described internal EGR amount increase correction is performed during acceleration transition during the warm-up of the internal combustion engine 1. Here, the intake air temperature means the temperature of the intake air in the intake manifold 17. The same applies to the following description unless otherwise specified.

図7(A)は吸気温度の変化を示す図である。実線C1は吸気温度の変化を示している。本実施例では、上記補正を行わなかった場合と行った場合とで吸気温度は同様の変化をする。すなわち、本実施例は実施例1と異なり、吸気マニホールド17における吸気温度の低下を抑制することによって燃焼不良を抑制することを図るものではない。図7(B)は筒内温度の変化を示す図である。ここで、筒内温度とは、筒内の平均的なガス温度を意味するものとする。以下の説明においても特別の記載のない限り同様とする。破線C2は上記補正を行わなかった場合の筒内温度の変化を示しており、実線C3は上記補正を行った場合の筒内温度の変化を示している。図7(C)は内部EGR量の変化を示す図である。破線C4は上記補正を行わなかった場合の内部EGR量の変化を示しており、実線C5は上記補正を行った場合の内部EGR量の変化を示している。   FIG. 7A is a diagram showing a change in intake air temperature. A solid line C1 indicates a change in the intake air temperature. In the present embodiment, the intake air temperature changes in the same manner when the correction is not performed and when the correction is not performed. That is, unlike the first embodiment, this embodiment does not attempt to suppress the combustion failure by suppressing the decrease in the intake air temperature in the intake manifold 17. FIG. 7B is a diagram showing a change in the in-cylinder temperature. Here, the in-cylinder temperature means an average gas temperature in the cylinder. The same applies to the following description unless otherwise specified. A broken line C2 indicates a change in the in-cylinder temperature when the correction is not performed, and a solid line C3 indicates a change in the in-cylinder temperature when the correction is performed. FIG. 7C is a diagram showing changes in the internal EGR amount. A broken line C4 indicates a change in the internal EGR amount when the correction is not performed, and a solid line C5 indicates a change in the internal EGR amount when the correction is performed.

内燃機関1の運転状態が低負荷から高負荷に移行すると、目標吸気温度が低負荷運転状態に対応する目標吸気温度TINLOから高負荷運転状態に対応する目標吸気温度TINHIに変化するのに応じて、実線C1のように吸気温度は徐々に低下する。ところが、内燃機関1の暖機中は吸気マニホールド17や吸気通路3等を含む吸気系が低温状態であるため、吸気温度は過剰に低下してしまう。そして、運転状態が移行した時刻t1から時間Δtが経過した時刻t0において、実線C1に示すように、吸気温度は高負荷運転状態に対応する目標吸気温度TINHIより低い温度にまで低下する。   When the operation state of the internal combustion engine 1 shifts from a low load to a high load, the target intake air temperature changes from the target intake air temperature TINLO corresponding to the low load operation state to the target intake air temperature TINHI corresponding to the high load operation state. The intake air temperature gradually decreases as indicated by the solid line C1. However, when the internal combustion engine 1 is warmed up, the intake system including the intake manifold 17 and the intake passage 3 is in a low temperature state, so that the intake air temperature excessively decreases. Then, at time t0 when time Δt has elapsed from time t1 when the operating state has shifted, as shown by a solid line C1, the intake air temperature decreases to a temperature lower than the target intake air temperature TINHI corresponding to the high load operating state.

これに対し、本実施例では、運転状態が高負荷側に移行した時点(t1)から吸気温度が目標吸気温度TINHIに一致する時点(t2)までの加速過渡期間中、実線C5に示すように、内部EGR量が低負荷側の運転状態に対応する基本内部EGR量(低負荷基本内部EGR量)GEGRILOから高負荷基本内部EGR量GEGRIHIまで徐々に減少させていく。そうすると、運転状態が高負荷側に移行した時点(t1)から吸気温度が高負荷目標吸気温度TINHIに一致する時点(t2)までの期間(加速過渡期間)は、内部EGR量が高負荷基本内部EGR量GEGRIHIより多くなるので、実線C3に示すように筒内温度が上昇する。これにより、吸気温度が高負荷目標吸気温度より低い状況においても、燃焼が安定化し、燃焼不良等の不具合が発生することを抑制できる。   In contrast, in this embodiment, as shown by the solid line C5 during the acceleration transition period from the time (t1) when the operating state shifts to the high load side to the time (t2) when the intake air temperature matches the target intake air temperature TINHI. The internal EGR amount is gradually reduced from the basic internal EGR amount (low load basic internal EGR amount) GEGRIL corresponding to the low load side operation state to the high load basic internal EGR amount GEGRHI. Then, during the period (acceleration transient period) from the time (t1) when the operating state shifts to the high load side to the time (t2) when the intake air temperature matches the high load target intake air temperature TINHI, Since it becomes larger than the EGR amount GEGRIHI, the in-cylinder temperature rises as shown by the solid line C3. Thereby, even in a situation where the intake air temperature is lower than the high load target intake air temperature, combustion is stabilized and it is possible to suppress the occurrence of problems such as poor combustion.

なお、図7では、内部EGR量を低負荷基本内部EGR量GEGRILOから高負荷基本内部EGR量GEGRIHIまで連続的に変化させる場合について例示したが、加速過渡期間中の内部EGR量が高負荷基本内部EGR量より多いという条件が満たされるならば、内部EGR量の変化のさせ方は図7で示した例に限られない。例えば、段階的に減少させていくこともできる。   FIG. 7 illustrates the case where the internal EGR amount is continuously changed from the low load basic internal EGR amount GEGRLO to the high load basic internal EGR amount GEGRHI. However, the internal EGR amount during the acceleration transient period is high. If the condition that the amount is larger than the EGR amount is satisfied, the way of changing the internal EGR amount is not limited to the example shown in FIG. For example, it can be decreased step by step.

以下、ECU20によって上記の内部EGR量の補正制御が実行される場合の具体的な実行手順について、図8に基づいて説明する。図8は、上記の内部EGR量の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは内燃機関1の稼働中ECU20によ
って繰り返し実行される。
Hereinafter, a specific execution procedure in the case where the ECU 20 performs the above-described correction control of the internal EGR amount will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing the internal EGR amount correction control routine. This routine is repeatedly executed by the ECU 20 during operation of the internal combustion engine 1.

まず、ステップS301において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、内燃機関1の回転数、アクセル開度、燃料噴射量、冷却水温等を上述した各種センサからの信号に基づいて取得する。   First, in step S301, the ECU 20 acquires the operating state of the internal combustion engine 1. Specifically, the rotational speed, accelerator opening, fuel injection amount, cooling water temperature, and the like of the internal combustion engine 1 are acquired based on the signals from the various sensors described above.

ステップS302において、ECU20はステップS301で取得した内燃機関1の運転状態に基づいて目標吸気温度を算出する。この場合の目標吸気温度とは、内燃機関1の筒内に吸入される吸気の温度の目標値であり、吸気マニホールド17における吸気の温度に相当する。   In step S302, the ECU 20 calculates a target intake air temperature based on the operating state of the internal combustion engine 1 acquired in step S301. The target intake air temperature in this case is a target value of the temperature of the intake air sucked into the cylinder of the internal combustion engine 1 and corresponds to the temperature of the intake air in the intake manifold 17.

ステップS303において、ECU20は内燃機関1が暖機途中であるか否かを判定する。ステップS303において肯定判定された場合、ECU20はステップS304に進む。一方、ステップS303において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S303, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is warming up. If an affirmative determination is made in step S303, the ECU 20 proceeds to step S304. On the other hand, if a negative determination is made in step S303, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS304において、ECU20は内燃機関1が加速過渡状態であるか否かを判定する。具体的には、例えば、アクセル開度センサ15による検出値が所定量以上増加した場合に、加速過渡状態であると判定することができる。ステップS304において肯定判定された場合、ECU20はステップS305に進む。一方、ステップS304において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S304, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is in an acceleration transient state. Specifically, for example, when the detected value by the accelerator opening sensor 15 is increased by a predetermined amount or more, it can be determined that the acceleration is in a transient state. If an affirmative determination is made in step S304, the ECU 20 proceeds to step S305. On the other hand, if a negative determination is made in step S304, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS305において、ECU20は内部EGR量を高負荷基本内部EGR量より増量する。   In step S305, the ECU 20 increases the internal EGR amount from the high load basic internal EGR amount.

本実施例の内部EGR量の増量補正制御についても、実施例2の燃料噴射時期の進角補正制御の場合と同様に、吸気温度が目標吸気温度と一致した時点で補正を解除するようにしている。   As for the increase correction control of the internal EGR amount of the present embodiment, the correction is canceled when the intake air temperature coincides with the target intake air temperature as in the case of the advance correction control of the fuel injection timing of the second embodiment. Yes.

そのため、本実施例においても、実施例2と同様に、内燃機関1の運転状態が低負荷から高負荷に移行した直後において吸気温度が低下して目標吸気温度TINHIより低い温度にまで低下する際に内部EGR量の増量補正制御が終了されてしまうことを防止するために、内部EGR量の増量補正制御を開始してから(内燃機関1の運転状態が低負荷から高負荷に移行してから)吸気温度が目標吸気温度TINHIと一致したか否かの判定を実行するまでにディレイを設けるようにした。   Therefore, in the present embodiment, as in the second embodiment, immediately after the operating state of the internal combustion engine 1 shifts from a low load to a high load, the intake air temperature decreases to a temperature lower than the target intake air temperature TINHI. In order to prevent the increase correction control of the internal EGR amount from being terminated at the same time, after the internal EGR amount increase correction control is started (after the operating state of the internal combustion engine 1 shifts from a low load to a high load). ) A delay is provided until it is determined whether or not the intake air temperature matches the target intake air temperature TINHI.

すなわち、ステップS306において、内燃機関1の運転状態が変化した直後、吸気温度が低下していく際に吸気温度が目標吸気温度TINHIを下回る時刻t0を算出する。この時刻t0は、移行前の低負荷側の運転状態、移行後の高負荷側の運転状態、冷却水温、クランク角度センサ16による検出値、アクセル開度センサ15による検出値、排気絞り弁19の開度の検出値又は指令値、ノズルベーン5の開度の検出値又は指令値、等の種々のパラメータに基づいて予め定められるモデルによって推定する。   That is, in step S306, immediately after the operating state of the internal combustion engine 1 changes, the time t0 when the intake air temperature falls below the target intake air temperature TINHI when the intake air temperature decreases is calculated. This time t0 is the operating state on the low load side before the transition, the operating state on the high load side after the transition, the coolant temperature, the detected value by the crank angle sensor 16, the detected value by the accelerator opening sensor 15, the exhaust throttle valve 19 It is estimated by a model determined in advance based on various parameters such as a detected value or command value of the opening degree, a detected value or command value of the opening degree of the nozzle vane 5 and the like.

そして、ステップS307において、ECU20は現在時刻tがステップS306で算出した時刻t0以上になったか否かを判定する。ECU20は、ステップS307で肯定判定がなされるまで次のステップS308には進まない。   In step S307, the ECU 20 determines whether the current time t is equal to or greater than the time t0 calculated in step S306. The ECU 20 does not proceed to the next step S308 until an affirmative determination is made in step S307.

ステップS308において、ECU20は吸気温度が目標吸気温度に等しくなったか否かを判定する。ECU20は肯定判定されるまでステップS308を繰り返す。ステップS308で肯定判定された場合、ECU20はステップS309に進む。   In step S308, the ECU 20 determines whether or not the intake air temperature has become equal to the target intake air temperature. The ECU 20 repeats step S308 until an affirmative determination is made. If an affirmative determination is made in step S308, the ECU 20 proceeds to step S309.

ステップS309において、ECU20は内部EGR量を高負荷基本内部EGR量に戻す。   In step S309, the ECU 20 returns the internal EGR amount to the high load basic internal EGR amount.

本実施例においては、ステップS303〜ステップS305を実行するECU20が、本発明における燃焼安定化手段に相当する。   In the present embodiment, the ECU 20 that executes Steps S303 to S305 corresponds to the combustion stabilization means in the present invention.

内部EGR量を増量する手段としては、例えば、VVT機構を制御して、排気行程から吸気行程にかけて排気バルブと吸気バルブとがともに開弁しているバルブオーバーラップ量を増加させる方法や、排気バルブの閉弁時期を進角させる方法、排気絞り弁19やノズルベーン5の開度を閉じ側にして排気通路4における背圧を上昇させる方法などを例示することができる。   As a means for increasing the internal EGR amount, for example, a method of increasing the valve overlap amount in which both the exhaust valve and the intake valve are opened from the exhaust stroke to the intake stroke by controlling the VVT mechanism, And a method of increasing the back pressure in the exhaust passage 4 with the opening of the exhaust throttle valve 19 and the nozzle vane 5 being closed.

次に、本発明の実施例4について説明する。本実施例のEGRシステムを適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成は実施例1のものと同様であるので詳細な説明を省略する。   Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Since the schematic configuration of the internal combustion engine to which the EGR system of the present embodiment is applied and its intake and exhaust system are the same as those of the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

本実施例では、内燃機関1の暖機途中に内燃機関1の加速過渡状態を検出した場合には、VN開度を、当該加速過渡による移行先の運転状態(高負荷側の運転状態)に応じて定められる基本VN開度(高負荷基本VN開度)より閉じ側の開度に補正するとともに、HPLEGRガス量を高負荷側の運転状態に応じて定められる基本HPLEGRガス量(高負荷基本HPLEGRガス量)より増量する。これにより、過給圧が上昇し、吸気温度(吸気マニホールド17における温度)が上昇するので、吸気温度の過度の低下を抑制することができる。従って、吸気温度が目標吸気温度より低くなる可能性のある状況(すなわち暖機途中の加速過渡状態)においても、燃焼不良等の不具合が発生することを抑制できる。この時、HPLEGRガス量が増量補正されるので、吸気温度の過度の低下をより確実に抑制することができ、また、過給圧の上昇によるEGR率の低下を抑制できるのでNOx発生量の増加を抑制することもできる。   In this embodiment, when the acceleration transient state of the internal combustion engine 1 is detected during the warm-up of the internal combustion engine 1, the VN opening is changed to the operation state (the high load side operation state) at the transition destination due to the acceleration transient. The basic VN opening amount (high load basic VN opening amount) is corrected to a closing side opening amount, and the HPLEGR gas amount is determined according to the operating state on the high load side (high load basic amount). Increase from HPLEGR gas amount). As a result, the supercharging pressure rises and the intake air temperature (temperature in the intake manifold 17) rises, so that an excessive decrease in the intake air temperature can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress occurrence of problems such as defective combustion even in a situation where the intake air temperature may be lower than the target intake air temperature (that is, an acceleration transient state during warm-up). At this time, since the HPLEGR gas amount is corrected to increase, an excessive decrease in the intake air temperature can be more reliably suppressed, and a decrease in the EGR rate due to an increase in the supercharging pressure can be suppressed. Can also be suppressed.

図9は、内燃機関1の暖機途中における加速過渡時に上述のVN開度補正及びHPLEGRガス量増量補正を行った場合のHPLEGRガス量、VN開度、過給圧、及び吸気温度の変化の一例を示す図である。ここで、吸気温度とは、吸気マニホールド17における吸気の温度が意味する。以下の説明においても、特別の記載のない限り同様とする。   FIG. 9 shows changes in HPLEGR gas amount, VN opening amount, supercharging pressure, and intake air temperature when the above-described VN opening correction and HPLEGR gas amount increase correction are performed during acceleration transients during the warm-up of the internal combustion engine 1. It is a figure which shows an example. Here, the intake air temperature means the temperature of intake air in the intake manifold 17. The same applies to the following description unless otherwise specified.

図9(A)は吸気温度の変化を示す図である。破線C1は上記補正を行わなかった場合の吸気温度の変化を示しており、実線C2は上記補正を行った場合の吸気温度の変化を示している。また、図9(B)は過給圧の変化を示す図である。破線C3は上記補正を行わなかった場合の過給圧の変化を示しており、実線C4は上記補正を行った場合の過給圧の変化を示している。図9(C)はVN開度の変化を示す図である。破線C5は上記補正を行わなかった場合のVN開度の変化を示しており、実線C6は上記補正を行った場合のVN開度の変化を示している。図9(D)はHPLEGRガス量の変化を示す図である。破線C7は上記補正を行わなかった場合のHPLEGRガス量の変化を示しており、実線C8は上記補正を行った場合のHPLEGRガス量の変化を示している。   FIG. 9A is a diagram showing a change in intake air temperature. A broken line C1 indicates a change in the intake air temperature when the correction is not performed, and a solid line C2 indicates a change in the intake air temperature when the correction is performed. FIG. 9B is a diagram showing a change in supercharging pressure. A broken line C3 indicates a change in the supercharging pressure when the correction is not performed, and a solid line C4 indicates a change in the supercharging pressure when the correction is performed. FIG. 9C is a diagram showing changes in the VN opening. A broken line C5 indicates a change in the VN opening when the correction is not performed, and a solid line C6 indicates a change in the VN opening when the correction is performed. FIG. 9D is a diagram showing a change in the amount of HPLEGR gas. A broken line C7 indicates a change in the HPLEGR gas amount when the correction is not performed, and a solid line C8 indicates a change in the HPLEGR gas amount when the correction is performed.

実線C6に示すように、内燃機関1の運転状態が低負荷から高負荷へ移行した時点(t1)から吸気温度が高負荷側の運転状態に対応する目標吸気温度(高負荷目標吸気温度)TINHIに一致する時点(t2)までの期間(加速過渡期間)中、VN開度は高負荷基本VN開度より閉じ側の開度VNTAとされる。これにより、実線C4で示すように、加速過渡期間中の過給圧が高負荷側の運転状態に対応する基本過給圧PINHIより高い圧
力PINTAになる。これにより、吸気温度の低下が抑制され、実線C2で示すように、加速過渡期間中に吸気温度が高負荷目標吸気温度TINHIより低くなることが抑制される。よって、筒内温度が想定よりも低くなることが抑制され、燃焼不良等の不具合の発生を抑制することができる。また、実線C8に示すように、高温のHPLEGRガスの量が高負荷基本HPLEGRガス量より増量されるので、より一層吸気温度の低下を抑制することができるとともに、過給圧の上昇に伴うEGR率の低下が抑制され、NOx発生量の増加を抑制することもできる。
As indicated by the solid line C6, the target intake air temperature (high load target intake air temperature) TINHI corresponding to the operating state on the high load side from the time point (t1) when the operating state of the internal combustion engine 1 shifts from the low load to the high load. During the period up to the time point (t2) that coincides with (acceleration transient period), the VN opening is set to the opening VNTA on the closing side from the high load basic VN opening. As a result, as indicated by a solid line C4, the supercharging pressure during the acceleration transition period becomes a pressure PINTA higher than the basic supercharging pressure PINHI corresponding to the operating state on the high load side. As a result, a decrease in the intake air temperature is suppressed, and as shown by a solid line C2, the intake air temperature is suppressed from becoming lower than the high load target intake air temperature TINHI during the acceleration transient period. Thus, the in-cylinder temperature is suppressed from becoming lower than expected, and the occurrence of defects such as poor combustion can be suppressed. Further, as shown by the solid line C8, the amount of the high-temperature HPLEGR gas is increased from the amount of the high load basic HPLEGR gas, so that it is possible to further suppress the decrease in the intake air temperature and to reduce the EGR accompanying the increase in the supercharging pressure. A decrease in the rate is suppressed, and an increase in the amount of NOx generated can also be suppressed.

なお、図9では、加速過渡期間中のVN開度及びHPLEGRガス量を一定値とした場合を例示したが、高負荷基本VN開度より閉じ側の開度であるという条件が満たされるならば、加速過渡期間中のVN開度の変化のさせ方はこれに限られない。HPLEGRガス量についても、高負荷基本HPLEGRガス量より多いという条件が満たされるならば、加速過渡期間中のHPLEGRガス量の変化のさせ方はこれに限られない。例えば、低負荷側の運転状態に対応する基本量から連続的に高負荷側の運転状態に対応する基本量に変化させるようにすることができる。   In FIG. 9, the case where the VN opening and the HPLEGR gas amount during the acceleration transition period are set to constant values is illustrated. However, if the condition that the opening is closer to the closing side than the high load basic VN opening is satisfied. The method of changing the VN opening during the acceleration transition period is not limited to this. As long as the condition that the amount of HPLEGR gas is larger than the high load basic HPLEGR gas amount is satisfied, the method of changing the amount of HPLEGR gas during the acceleration transient period is not limited to this. For example, the basic amount corresponding to the low-load operation state can be continuously changed to the basic amount corresponding to the high-load operation state.

以下、ECU20によって上記の補正制御が実行される場合の具体的な実行手順について、図10に基づいて説明する。図10は、上記の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。このルーチンは内燃機関1の稼働中ECU20によって繰り返し実行される。   Hereinafter, a specific execution procedure when the correction control is executed by the ECU 20 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing the correction control routine. This routine is repeatedly executed by the ECU 20 during operation of the internal combustion engine 1.

まず、ステップS401において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、内燃機関1の回転数、アクセル開度、燃料噴射量、冷却水温等を上述した各種センサからの信号に基づいて取得する。   First, in step S401, the ECU 20 acquires the operating state of the internal combustion engine 1. Specifically, the rotational speed, accelerator opening, fuel injection amount, cooling water temperature, and the like of the internal combustion engine 1 are acquired based on the signals from the various sensors described above.

ステップS402において、ECU20はステップS401で取得した内燃機関1の運転状態に基づいて目標吸気温度を算出する。この場合の目標吸気温度とは、内燃機関1の筒内に吸入される吸気の温度の目標値であり、吸気マニホールド17における吸気の温度に相当する。   In step S402, the ECU 20 calculates a target intake air temperature based on the operating state of the internal combustion engine 1 acquired in step S401. The target intake air temperature in this case is a target value of the temperature of the intake air sucked into the cylinder of the internal combustion engine 1 and corresponds to the temperature of the intake air in the intake manifold 17.

ステップS403において、ECU20は内燃機関1が暖機途中であるか否かを判定する。ステップS403において肯定判定された場合、ECU20はステップS404に進む。一方、ステップS403において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S403, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is being warmed up. If an affirmative determination is made in step S403, the ECU 20 proceeds to step S404. On the other hand, if a negative determination is made in step S403, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS404において、ECU20は内燃機関1が加速過渡状態であるか否かを判定する。具体的には、例えば、アクセル開度センサ15による検出値が所定量以上増加した場合に、加速過渡状態であると判定することができる。ステップS404において肯定判定された場合、ECU20はステップS405に進む。一方、ステップS404において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   In step S404, the ECU 20 determines whether or not the internal combustion engine 1 is in an acceleration transient state. Specifically, for example, when the detected value by the accelerator opening sensor 15 is increased by a predetermined amount or more, it can be determined that the acceleration is in a transient state. If an affirmative determination is made in step S404, the ECU 20 proceeds to step S405. On the other hand, if a negative determination is made in step S404, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

ステップS405において、ECU20はVN開度を高負荷基本VN開度より閉じ側の開度とするとともに、HPLEGRガス量を高負荷基本HPLEGRガス量より増量する。   In step S405, the ECU 20 sets the VN opening to an opening closer to the high load basic VN opening, and increases the HPLEGR gas amount than the high load basic HPLEGR gas amount.

ステップS406において、ECU20は吸気温度が目標吸気温度に等しくなったか否かを判定する。ECU20は肯定判定されるまでステップS406を繰り返す。ステップS406で肯定判定された場合、ECU20はステップS407に進む。   In step S406, the ECU 20 determines whether or not the intake air temperature has become equal to the target intake air temperature. The ECU 20 repeats step S406 until an affirmative determination is made. If an affirmative determination is made in step S406, the ECU 20 proceeds to step S407.

ステップS407において、ECU20はVN開度を高負荷基本VN開度に戻し、HPLEGRガス量を高負荷基本HPLEGRガス量に戻す。   In step S407, the ECU 20 returns the VN opening to the high load basic VN opening, and returns the HPLEGR gas amount to the high load basic HPLEGR gas amount.

本実施例においては、ステップS403〜ステップS405を実行するECU20が、本発明における燃焼安定化手段に相当する。   In this embodiment, the ECU 20 that executes Steps S403 to S405 corresponds to the combustion stabilization means in the present invention.

なお、暖機途中に加速過渡状態が検出された場合に、上記各実施例以外の手段によって、燃焼不良を抑制することもできる。例えば、パイロット噴射量を増加させる手段、有効圧縮比を高くする手段(例えばVVT機構を制御して吸気バルブの閉弁時期をクランク軸角度において吸気行程の下死点側に変更させる)、HPLEGRガスにHPLEGRクーラ43をバイパスさせる構成を有するEGRシステムにおいてHPLEGRクーラバイパス量を増加させる手段、同様にLPLEGRクーラ33をバイパスさせるLPLEGRガス量を増加させる手段、インタークーラ8をバイパスさせる吸気の量を増加させる手段、グロープラグを動作させる手段等を燃焼安定化手段として実施することができる。また、これらの各種手段や上記各実施例は可能な範囲で組み合わせて本発明の燃焼安定化手段を実施しても良い。   In addition, when an acceleration transient state is detected in the middle of warming up, combustion failure can be suppressed by means other than the above embodiments. For example, means for increasing the pilot injection amount, means for increasing the effective compression ratio (for example, controlling the VVT mechanism to change the closing timing of the intake valve to the bottom dead center side of the intake stroke at the crankshaft angle), HPLEGR gas In the EGR system having a configuration in which the HPLEGR cooler 43 is bypassed, the means for increasing the HPLEGR cooler bypass amount, the means for increasing the LPLEGR gas amount for bypassing the LPLEGR cooler 33, and the amount of intake air for bypassing the intercooler 8 are increased. Means, means for operating the glow plug, etc. can be implemented as combustion stabilization means. In addition, these various means and the above embodiments may be combined as much as possible to implement the combustion stabilization means of the present invention.

実施例におけるEGRシステムを適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine to which the EGR system in an Example is applied, and its intake / exhaust system. 実施例における運転状態に応じたEGR制御マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the EGR control map according to the driving | running state in an Example. 実施例1の補正制御を行った場合の吸気温度、HPLEGRガス量、及びLPLEGRガス量の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the intake air temperature at the time of performing correction control of Example 1, HPLEGR gas amount, and LPLEGR gas amount. 実施例1の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a correction control routine according to the first embodiment. 実施例2の補正制御を行った場合の吸気温度及び燃料噴射時期の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the intake temperature and fuel injection timing at the time of performing correction control of Example 2. FIG. 実施例2の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。6 is a flowchart illustrating a correction control routine according to a second embodiment. 実施例3の補正制御を行った場合の吸気温度、筒内温度、及び内部EGR量の変化の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of changes in intake air temperature, in-cylinder temperature, and internal EGR amount when correction control according to the third embodiment is performed. 実施例3の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a correction control routine according to a third embodiment. 実施例4の補正制御を行った場合の吸気温度、過給圧、VN開度、及びHPLEGRガス量の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the intake temperature at the time of performing correction control of Example 4, a supercharging pressure, the VN opening degree, and the HPLEGR gas amount. 実施例4の補正制御ルーチンを表すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a correction control routine according to a fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5 ノズルベーン
6 第1スロットル弁
7 エアフローメータ
8 インタークーラ
9 第2スロットル弁
10 排気浄化装置
11 コンプレッサ
12 タービン
13 ターボチャージャ
14 水温センサ
15 アクセル開度センサ
16 クランク角度センサ
17 吸気マニホールド
18 排気マニホールド
19 排気絞り弁
20 ECU
30 LPLEGR装置
31 LPL通路
32 LPLEGR弁
33 LPLEGRクーラ
40 HPLEGR装置
41 HPL通路
42 HPLEGR弁
43 HPLEGRクーラ
1 Internal combustion engine 2 Cylinder 3 Intake passage 4 Exhaust passage 5 Nozzle vane 6 First throttle valve 7 Air flow meter 8 Intercooler 9 Second throttle valve 10 Exhaust purification device 11 Compressor 12 Turbine 13 Turbocharger 14 Water temperature sensor 15 Accelerator opening sensor 16 Crank Angle sensor 17 Intake manifold 18 Exhaust manifold 19 Exhaust throttle valve 20 ECU
30 LPLEGR device 31 LPL passage 32 LPLEGR valve 33 LPLEGR cooler 40 HPLEGR device 41 HPL passage 42 HPLEGR valve 43 HPLEGR cooler

Claims (2)

内燃機関の排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを有するターボチャージャと、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを接続するHPL通路を介し該HPL通路に設けられたHPL用EGR弁の弁開度を調整することにより排気の一部を内燃機関に戻すHPLEGR手段と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続するLPL通路を介し該LPL通路に設けられたLPL用EGR弁の弁開度を調整することにより排気の一部を内燃機関に戻すLPLEGR手段と、
前記内燃機関の運転状態が高負荷になるほど前記LPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気の量又は全EGRガス中の前記LPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気の割合を増加させ、前記内燃機関の運転状態が低負荷になるほど前記HPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気の量又は全EGRガス中の前記HPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気の割合を増加させるEGR制御手段と、
前記内燃機関が暖機途中の場合、前記内燃機関がある運転状態から該運転状態より高負荷側の運転状態に移行する過渡時に、前記内燃機関における燃料の燃焼を安定化させる燃焼安定化手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のEGRシステム。
A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
By adjusting the valve opening degree of the HPL EGR valve provided in the HPL passage through an HPL passage connecting the exhaust passage upstream of the turbine and the intake passage downstream of the compressor, a part of the exhaust gas is internal combustion engine. HPLEGR means to return to
By adjusting the valve opening degree of the EPL valve for LPL provided in the LPL passage through the LPL passage connecting the exhaust passage downstream from the turbine and the intake passage upstream from the compressor, a part of the exhaust gas is internal combustion engine. LPLEGR means to return to
As the operating state of the internal combustion engine becomes higher, the amount of exhaust gas returned to the internal combustion engine by the LPLEGR means or the ratio of exhaust gas returned to the internal combustion engine by the LPLEGR means in the total EGR gas is increased. EGR control means for increasing the amount of exhaust gas returned to the internal combustion engine by the HPLEGR means or the ratio of exhaust gas returned to the internal combustion engine by the HPLEGR means in the total EGR gas as the state becomes lower load;
Combustion stabilization means for stabilizing the combustion of fuel in the internal combustion engine during a transition when the internal combustion engine is warming up and transitioning from an operating state to an operating state on a higher load side than the operating state; ,
An EGR system for an internal combustion engine comprising:
請求項1において、
前記燃焼安定化手段は、燃料噴射時期を進角させる手段、パイロット噴射量を増加させる手段、有効圧縮比を高くする手段、内部EGR量を増加させる手段、前記吸気通路にインタークーラをバイパスさせるバイパス通路を有し該バイパス通路を流れる吸気の量であるインタークーラバイパス量を増加させる手段、全EGRガス中の前記HPLEGR手段によって内燃機関に戻される排気の割合を大きくする手段、前記HPL通路を流れるEGRガスのガス量であるHPLEGRガス量を増加させる手段、ターボチャージャが可変ノズル機構を有し可変ノズル開度を閉じ側にする手段、グロープラグを作動させる手段、の少なくとも一つを有することを特徴とする内燃機関のEGRシステム。
In claim 1,
The combustion stabilization means includes means for advancing the fuel injection timing, means for increasing the pilot injection amount, means for increasing the effective compression ratio, means for increasing the internal EGR amount, bypass for bypassing the intercooler to the intake passage Means for increasing the amount of intercooler bypass that is the amount of intake air flowing through the bypass passage, means for increasing the ratio of exhaust gas returned to the internal combustion engine by the HPLEGR means in all EGR gas, and flowing through the HPL passage It has at least one of a means for increasing the amount of HPLEGR gas that is the amount of EGR gas, a means for the turbocharger to have a variable nozzle mechanism to close the variable nozzle opening, and a means for operating a glow plug An internal combustion engine EGR system characterized.
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