JP2012229655A - Exhaust circulation device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust circulation device of an internal combustion engine capable of controlling the corrosion of an EGR cooler by favorably performing water injection control for the EGR cooler.SOLUTION: An ECU prohibits any water injection (Step S13) when determining that the cooling water temperature Tw is equal to or lower than a predetermined value A (YES in Step S12). On the other hand, the ECU determines whether or not the cooling water temperature Tw exceeds the predetermined value B (Step S14) when determining that the cooling water temperature Tw exceeds the predetermined value A (NO in Step S12). The ECU prohibits the water injection (Step S15) when determining that the cooling water temperature Tw exceeds a predetermined value B (YES in Step S14). On the other hand, an ECU 80 determines that the cooling water temperature Tw is dropping (Step S16) when determining that the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value B (NO in Step S14), and performs the water injection control (Step S17) when determining that the cooling water temperature Tw is not dropping (NO in Step S16).

Description

本発明は、内燃機関の排気循環装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust gas circulation device for an internal combustion engine.

従来から、内燃機関の燃料消費量の低減を図るために、燃焼室において燃焼したガスをEGRガスとして吸気通路に再循環させる排気循環装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, in order to reduce the fuel consumption of an internal combustion engine, an exhaust gas circulation device that recirculates gas burned in a combustion chamber as EGR gas to an intake passage has been proposed (for example, see Patent Document 1).

この特許文献1に開示された排気循環装置は、排気通路を流れる排気の一部を吸気通路に再循環させるEGR通路と、このEGR通路に設けられ、吸気通路に再循環させるEGRガスの流量を調整するEGRバルブと、EGRバルブより排気通路側に設けられ、再循環させるEGRガスを機関冷却水との熱交換により冷却するEGRクーラと、を備えている。   The exhaust gas circulation device disclosed in Patent Document 1 recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage to the intake passage and the flow rate of EGR gas provided in the EGR passage and recirculated to the intake passage. An EGR valve to be adjusted, and an EGR cooler which is provided on the exhaust passage side from the EGR valve and cools the recirculated EGR gas by heat exchange with the engine cooling water.

このような排気循環装置は、EGR通路を流通するEGRガスの流量をEGRバルブにより調整することによって、内燃機関の運転状態に応じた排気通路から吸気通路へのEGRガスの還流を実現するようになっている。   Such an exhaust circulation device realizes the recirculation of the EGR gas from the exhaust passage to the intake passage according to the operating state of the internal combustion engine by adjusting the flow rate of the EGR gas flowing through the EGR passage by the EGR valve. It has become.

このEGRガスには、煤などの粒子状物質が含まれており、粒子状物質がEGRクーラに付着すると、EGRガスの冷却効率が低下する。また、燃料に含まれている塩素成分や硫黄成分などの腐食成分がEGRガスに混入しEGRクーラに導入される。このとき、EGRクーラ内に凝縮水が発生していると、これらの腐食成分が凝縮水に溶け込み腐食水となる。結果として、この腐食水がEGRクーラを腐食させる原因となる。   The EGR gas contains particulate matter such as soot, and when the particulate matter adheres to the EGR cooler, the cooling efficiency of the EGR gas decreases. Further, corrosive components such as chlorine components and sulfur components contained in the fuel are mixed into the EGR gas and introduced into the EGR cooler. At this time, if condensed water is generated in the EGR cooler, these corrosive components are dissolved in the condensed water and become corrosive water. As a result, this corrosive water causes the EGR cooler to corrode.

そこで、EGRクーラに水を噴射することにより、EGRクーラの内部を洗浄する排気循環装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。   Therefore, an exhaust circulation device that cleans the inside of the EGR cooler by injecting water into the EGR cooler is known (see, for example, Patent Document 2).

この特許文献2に開示された排気循環装置は、EGRクーラのEGRガス流れ上流側に水噴射用のインジェクタを備えており、エンジンの燃焼中にインジェクタから水を噴射させ、EGRガスに水を混入させることにより、EGRクーラ内に水を供給するようになっている。これにより、EGRクーラ内に付着した煤を洗い流すとともに、高温のEGRガスにより水が気化する際に、気化熱としてEGRガスの熱を消費するので、EGRガスの冷却を行うことが可能になる。   The exhaust gas circulation device disclosed in Patent Document 2 includes an injector for water injection on the upstream side of the EGR gas flow of the EGR cooler. Water is injected from the injector during combustion of the engine, and water is mixed into the EGR gas. By doing so, water is supplied into the EGR cooler. As a result, the soot adhering to the EGR cooler is washed away, and when the water is vaporized by the high-temperature EGR gas, the heat of the EGR gas is consumed as the heat of vaporization, so that the EGR gas can be cooled.

特開2009−228530号公報JP 2009-228530 A 特開2010−48113号公報JP 2010-48113 A

しかしながら、上述した従来の排気循環装置は、インジェクタから水を噴射するタイミングについて考慮するようなものではなかった。   However, the above-described conventional exhaust circulation device does not consider the timing of injecting water from the injector.

そのため、排気循環が行われないエンジンの暖機中にインジェクタが水を噴射すると、噴射された水はEGRガスによりEGRクーラから吹き飛ばされず、EGRクーラ内に溜まることとなる。また、暖機中のためEGRバルブが閉じられた状態であっても、排気脈動に起因して排気ガスがEGR管内に出入りを繰り返す。その結果、EGRクーラに溜まった水は、排気ガスに含まれる腐食成分が溶け込み腐食水となるため、EGRクーラを腐食させてしまうという問題があった。   For this reason, when the injector injects water while the engine is not being circulated, the injected water is not blown off from the EGR cooler by the EGR gas and is accumulated in the EGR cooler. Even when the EGR valve is closed due to warm-up, exhaust gas repeatedly enters and leaves the EGR pipe due to exhaust pulsation. As a result, the water accumulated in the EGR cooler has a problem that it corrodes the EGR cooler because the corrosive components contained in the exhaust gas dissolve into the corrosive water.

また、エンジンの暖機が終了し、冷却水温が排気循環制御を実行する温度に達した場合においても、EGRクーラ内部の壁温は、水を蒸発させるための温度としては不十分である。   Even when the engine is warmed up and the coolant temperature reaches the temperature at which the exhaust circulation control is executed, the wall temperature inside the EGR cooler is insufficient as the temperature for evaporating the water.

したがって、排気循環制御の実行中は、EGRクーラの壁温が露点よりも高く、本来は凝縮水が発生しない状況であるにもかかわらず、インジェクタから噴射された水がEGRクーラ内に溜まりEGRガスに含まれる腐食成分が混入して腐食水となる可能性が生じ、結果としてEGRクーラを腐食させてしまうという問題があった。   Therefore, during the execution of the exhaust gas circulation control, the water injected from the injector is accumulated in the EGR cooler and the EGR gas, although the wall temperature of the EGR cooler is higher than the dew point and no condensed water is originally generated. There is a possibility that corrosive components contained in the water may be mixed to become corrosive water, resulting in a problem that the EGR cooler is corroded.

つまり、EGRクーラに対する水噴射制御が好適に実行されておらず、EGRクーラの腐食を十分抑制できないという問題があった。   That is, the water injection control for the EGR cooler is not suitably executed, and there is a problem that the corrosion of the EGR cooler cannot be sufficiently suppressed.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、EGRクーラに対する水噴射制御を好適に実行しEGRクーラの腐食を抑制できる内燃機関の排気循環装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide an exhaust circulation device for an internal combustion engine that can suitably execute water injection control on the EGR cooler and suppress corrosion of the EGR cooler. .

本発明に係る内燃機関の排気循環装置は、上記目的達成のため、内燃機関から排気通路に排出された排気の一部をEGRガスとして吸気通路に循環させる内燃機関の排気循環装置であって、前記排気通路と前記吸気通路とを連通するEGR通路に設置され、少なくとも前記EGRガスの循環を遮断可能な閉状態と前記EGRガスの循環を可能とする開状態とを取るEGRバルブと、前記EGR通路に設置され、前記EGRガスを冷却するEGRクーラと、前記EGRクーラに設置され、前記EGRクーラ内に水を噴射するインジェクタと、前記インジェクタによる水の噴射を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記EGRバルブが閉状態であり、かつ、前記内燃機関の冷却水温が所定値以下であることを条件として、前記インジェクタによる水の噴射を禁止することを特徴とする。   An exhaust gas circulation device for an internal combustion engine according to the present invention is an exhaust gas circulation device for an internal combustion engine that circulates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the exhaust passage as EGR gas to the intake passage to achieve the above-described object, An EGR valve installed in an EGR passage communicating the exhaust passage and the intake passage, and taking at least a closed state capable of interrupting the circulation of the EGR gas and an open state enabling the circulation of the EGR gas; and the EGR An EGR cooler that is installed in a passage and cools the EGR gas; an injector that is installed in the EGR cooler and injects water into the EGR cooler; and a control unit that controls injection of water by the injector, The control means is conditioned on the condition that the EGR valve is closed and the cooling water temperature of the internal combustion engine is not more than a predetermined value. And inhibits the injection of water by connectors.

この構成により、冷却水温が所定値以下であり、EGRクーラに噴射された水がEGRクーラ内に溜まる可能性が高い場合には、水の噴射を禁止することにより、EGRクーラ内に水が溜まりEGRガスに含まれる腐食成分がこの水に溶け込むことにより腐食水となることを抑制できる。したがって、EGRクーラが腐食水により腐食することを抑制できる。   With this configuration, when the cooling water temperature is equal to or lower than the predetermined value and there is a high possibility that the water injected into the EGR cooler is accumulated in the EGR cooler, the water is accumulated in the EGR cooler by prohibiting the water injection. It can suppress that it becomes corrosive water when the corrosive component contained in EGR gas melt | dissolves in this water. Therefore, it can suppress that an EGR cooler corrodes with corrosive water.

また、本発明に係る内燃機関の排気循環装置は、前記制御手段は、前記冷却水温が前記所定値を超えていることを条件として前記インジェクタによる水の噴射を開始することを特徴とする。   In the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the control means starts water injection by the injector on condition that the cooling water temperature exceeds the predetermined value.

この構成により、インジェクタから噴射された水は、排気還流量制御が実行されるとEGRガスによって吹き飛ばされるため、EGRクーラ内に水が溜まることを抑制できる。また、冷却水温が所定値を超えた際に、EGRクーラ内には暖機中に発生した腐食水がすでに存在している可能性がある。そのため、排気還流量制御が開始される前に内燃機関が停止すると、腐食水がEGRクーラに溜まったままとなるが、噴射された水により腐食水の濃度が薄められているので、EGRクーラの腐食を抑制することができる。   With this configuration, the water injected from the injector is blown off by the EGR gas when the exhaust gas recirculation amount control is executed, so that it is possible to suppress water from being accumulated in the EGR cooler. Further, when the cooling water temperature exceeds a predetermined value, there is a possibility that the corrosive water generated during the warm-up already exists in the EGR cooler. Therefore, if the internal combustion engine is stopped before the exhaust gas recirculation control is started, the corrosive water remains in the EGR cooler. However, since the concentration of the corrosive water is diluted by the injected water, the EGR cooler Corrosion can be suppressed.

また、本発明に係る内燃機関の排気循環装置は、前記制御手段は、前記EGRバルブが開状態であり、かつ、前記冷却水温が前記所定値よりも高温側に設定されたもう一つの所定値を超えたことを条件として、前記インジェクタによる水の噴射を禁止することを特徴とする。   Further, in the exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to the present invention, the control means is another predetermined value in which the EGR valve is open and the cooling water temperature is set to a higher temperature side than the predetermined value. The injection of water by the injector is prohibited on the condition that the above is exceeded.

この構成により、EGRクーラ内において凝縮水が発生しない条件が成立している場合には、インジェクタによる水の噴射を禁止することができる。したがって、凝縮水が発生し得ない状態であるにもかかわらず、水の噴射が継続されることにより、逆にEGRクーラ内に水が溜まる可能性が生じることを防止できる。   With this configuration, when the condition that no condensed water is generated in the EGR cooler is established, water injection by the injector can be prohibited. Therefore, it is possible to prevent the possibility that water is accumulated in the EGR cooler by continuing the water injection despite the fact that condensed water cannot be generated.

また、本発明に係る内燃機関の排気循環装置は、前記制御手段は、前記内燃機関が停止していることを条件として、前記インジェクタによる水の噴射を禁止することを特徴とする。   In the exhaust gas circulation device for an internal combustion engine according to the present invention, the control means prohibits water injection by the injector on condition that the internal combustion engine is stopped.

この構成により、内燃機関の停止による冷却水温の低下により、当該冷却水温が所定値ともう一つの所定値との間になった場合においても、インジェクタによる水の噴射が禁止される。したがって、EGRクーラ内に凝縮水が発生していないにもかかわらず、インジェクタによる水の噴射が実行されることにより、逆にEGRクーラ内に水が溜まることを防止できる。   With this configuration, even when the cooling water temperature falls between a predetermined value and another predetermined value due to a decrease in the cooling water temperature due to the stop of the internal combustion engine, water injection by the injector is prohibited. Accordingly, it is possible to prevent water from accumulating in the EGR cooler by injecting water by the injector even though condensed water is not generated in the EGR cooler.

本発明によれば、EGRクーラに対する水噴射制御を好適に実行しEGRクーラの腐食を抑制できる内燃機関の排気循環装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the exhaust-air-circulation apparatus of the internal combustion engine which can perform suitably the water injection control with respect to an EGR cooler, and can suppress corrosion of an EGR cooler can be provided.

本発明の実施の形態に係る内燃機関の排気循環装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an exhaust gas circulation device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る排気循環装置およびその周辺の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the exhaust-gas circulation apparatus which concerns on embodiment of this invention, and its periphery. 本発明の実施の形態に係る冷却水回路の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the cooling water circuit which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るEGRクーラの内部を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing the inside of the EGR cooler concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態に係る水噴射制御を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the water-injection control which concerns on embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態においては、本発明に係る排気循環装置を4気筒のガソリンエンジンを搭載した車両に適用する場合について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the exhaust gas circulation device according to the present invention is applied to a vehicle equipped with a 4-cylinder gasoline engine.

まず、構成について説明する。   First, the configuration will be described.

図1に示すように、エンジン1は、シリンダヘッド10と、不図示のシリンダブロックを備えており、シリンダヘッド10およびシリンダブロックは、4つの気筒5を形成している。これらの気筒5には、ピストンにより燃焼室7がそれぞれ画成されている。また、シリンダヘッド10には、外気を気筒5に導入するための吸気ポートおよび排気ガスを気筒5から排出するための排気ポートが形成されている。   As shown in FIG. 1, the engine 1 includes a cylinder head 10 and a cylinder block (not shown). The cylinder head 10 and the cylinder block form four cylinders 5. In these cylinders 5, combustion chambers 7 are respectively defined by pistons. The cylinder head 10 is formed with an intake port for introducing outside air into the cylinder 5 and an exhaust port for discharging exhaust gas from the cylinder 5.

各吸気ポートには、燃料噴射用インジェクタが設置されており、噴射された燃料は空気と混ざり混合気として燃焼室7に導入される。また、シリンダヘッド10には、吸気カムシャフトの所定の回転角毎に吸気ポートと燃焼室7との連通状態を切替える吸気バルブと、排気カムシャフトの所定の回転角毎に排気ポートと燃焼室7との連通状態を切替える排気バルブが設置されている。   Each intake port is provided with an injector for fuel injection. The injected fuel is mixed with air and introduced into the combustion chamber 7 as an air-fuel mixture. Further, the cylinder head 10 includes an intake valve that switches a communication state between the intake port and the combustion chamber 7 at every predetermined rotation angle of the intake camshaft, and an exhaust port and the combustion chamber 7 at every predetermined rotation angle of the exhaust camshaft. An exhaust valve is installed to switch the communication state with the.

また、シリンダヘッド10には、各燃焼室7に導入された混合気に点火するための点火プラグ15が配置されており、点火プラグ15は後述するECU(Electronic Control Unit)80によって点火時期を制御されるようになっている。   The cylinder head 10 is provided with an ignition plug 15 for igniting the air-fuel mixture introduced into each combustion chamber 7. The ignition plug 15 controls ignition timing by an ECU (Electronic Control Unit) 80 described later. It has come to be.

また、燃料噴射用インジェクタは電磁駆動式の開閉弁により構成されており、ECU80により所定電圧が印加されると、開弁して各気筒5の吸気ポートに燃料を噴射するようになっている。   The fuel injection injector is constituted by an electromagnetically driven on / off valve. When a predetermined voltage is applied by the ECU 80, the fuel injection injector is opened to inject fuel into the intake port of each cylinder 5.

エンジン1は、さらに、シリンダヘッド10に接続される吸気マニホールド11aを有しており、この吸気マニホールド11aは吸気通路11の一部を構成している。吸気通路11には、上流側から順に図示しないエアクリーナやエアフロメータ22が設けられている。吸気通路11には、さらに、吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ18が吸気マニホールド11aの上流側に設けられている。   The engine 1 further has an intake manifold 11 a connected to the cylinder head 10, and the intake manifold 11 a constitutes a part of the intake passage 11. The intake passage 11 is provided with an air cleaner and an air flow meter 22 (not shown) in order from the upstream side. The intake passage 11 is further provided with a throttle valve 18 for adjusting the intake air amount on the upstream side of the intake manifold 11a.

スロットルバルブ18は、その開度を無段階に調整することが可能な電子制御式の開閉弁により構成されており、所定の条件下において吸入空気の流路面積を絞り、この吸入空気の供給量を調整するようになっている。ECU80は、スロットルバルブ18に設置されたスロットルモータを制御してスロットルバルブ18の開度を調節するようになっている。   The throttle valve 18 is constituted by an electronically controlled on-off valve whose opening degree can be adjusted steplessly. The flow area of the intake air is reduced under a predetermined condition, and the supply amount of the intake air is reduced. To be adjusted. The ECU 80 controls the throttle motor installed in the throttle valve 18 to adjust the opening degree of the throttle valve 18.

エンジン1は、さらに、シリンダヘッド10に接続される排気マニホールド12aを有しており、この排気マニホールド12aは排気通路12の一部を構成している。排気通路12には、例えば三元触媒により構成されている触媒装置13が配置されている。   The engine 1 further has an exhaust manifold 12 a connected to the cylinder head 10, and the exhaust manifold 12 a constitutes a part of the exhaust passage 12. In the exhaust passage 12, a catalyst device 13 made of, for example, a three-way catalyst is disposed.

エンジン1は、さらに、排気循環装置(以下、EGR装置という)30を備えている。EGR装置30は、排気通路12を流れる排気ガスの一部を吸気通路11に還流させて、各気筒5の燃焼室7へEGRガスとして供給するようになっている。これにより、燃焼室7内の燃焼温度が低下し、NOx発生量が低減する。また、ポンピングロスが低減し、燃費が向上するようになっている。   The engine 1 further includes an exhaust circulation device (hereinafter referred to as an EGR device) 30. The EGR device 30 recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 12 to the intake passage 11 and supplies it to the combustion chamber 7 of each cylinder 5 as EGR gas. Thereby, the combustion temperature in the combustion chamber 7 falls, and NOx generation amount reduces. In addition, the pumping loss is reduced and the fuel consumption is improved.

EGR装置30は、吸気通路11を形成する吸気管14と、排気通路12を形成する排気管16とを接続し、内部にEGR通路34が形成されたEGR管33を備えている。このEGR管33には、EGRガス流れの上流側から順に、EGR通路34を流れるEGRガスを冷却するためのEGRクーラ31およびEGRバルブ32が設けられている。   The EGR device 30 includes an EGR pipe 33 in which an intake pipe 14 that forms the intake passage 11 and an exhaust pipe 16 that forms the exhaust passage 12 are connected and an EGR passage 34 is formed inside. The EGR pipe 33 is provided with an EGR cooler 31 and an EGR valve 32 for cooling the EGR gas flowing through the EGR passage 34 in order from the upstream side of the EGR gas flow.

EGRバルブ32は、その内部に設けられたリニアソレノイド32aと、基端部分がリニアソレノイド32aに挿通された状態で配設され、その先端部分にEGR通路34を開閉する弁体32bが設けられたシャフト32cとを備えている。そして、リニアソレノイド32aを通電制御することにより、その電磁力と図示しないスプリングの付勢力によりシャフト32cがその軸方向に往復駆動され、弁体32bによりEGR通路34が開閉される。   The EGR valve 32 is provided with a linear solenoid 32a provided therein and a base end portion inserted through the linear solenoid 32a, and a valve body 32b for opening and closing the EGR passage 34 is provided at the tip portion thereof. And a shaft 32c. By controlling energization of the linear solenoid 32a, the shaft 32c is reciprocated in the axial direction by the electromagnetic force and the biasing force of a spring (not shown), and the EGR passage 34 is opened and closed by the valve body 32b.

本実施の形態におけるEGRバルブ32は、リニアソレノイド32aが通電された状態で開状態となり、リニアソレノイド32aが通電されていない状態で閉状態となるノーマリークローズ型のバルブにより構成されている。   The EGR valve 32 in the present embodiment is a normally closed type valve that is opened when the linear solenoid 32a is energized and closed when the linear solenoid 32a is not energized.

ECU80は、EGRバルブ32の開度を調整することによって、排気通路12と吸気通路11とを連通し吸気マニホールド11aに導入されるEGRガス量、すなわち排気還流量を調整するようになっている。   The ECU 80 adjusts the amount of EGR gas introduced into the intake manifold 11a through the exhaust passage 12 and the intake passage 11 by adjusting the opening of the EGR valve 32, that is, the exhaust gas recirculation amount.

EGRクーラ31は、筐体内におけるEGRガスの通路の外周部に冷媒室62(図4参照)が張り巡らされた構成を有している。EGR管33から供給されたEGRガスは、EGRガスの通路を通過する際に冷媒室62を流れる冷却水との熱交換により冷却され、下流側へ導かれるようになっている。また、本実施の形態に係るEGRクーラ31は、後述するように、水噴射用インジェクタ35を有している。   The EGR cooler 31 has a configuration in which a refrigerant chamber 62 (see FIG. 4) is stretched around the outer periphery of the EGR gas passage in the housing. The EGR gas supplied from the EGR pipe 33 is cooled by heat exchange with the cooling water flowing through the refrigerant chamber 62 when passing through the EGR gas passage, and is guided downstream. In addition, the EGR cooler 31 according to the present embodiment has a water injection injector 35 as described later.

図1および図2に示すように、本実施の形態に係るエンジン1を搭載した車両は、冷却水温センサ21、エアフロメータ22、吸気温センサ23、圧力センサ24、排気カム角センサ25、排気温センサ26、スロットル開度センサ27、アクセル開度センサ29、リフトセンサ36、エンジン回転数センサ37、外気温センサ55および湿度センサ56を備えている。これらのセンサは、検出結果を表す信号をECU80にそれぞれ出力するようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a vehicle equipped with the engine 1 according to the present embodiment includes a cooling water temperature sensor 21, an air flow meter 22, an intake air temperature sensor 23, a pressure sensor 24, an exhaust cam angle sensor 25, an exhaust temperature. A sensor 26, a throttle opening sensor 27, an accelerator opening sensor 29, a lift sensor 36, an engine speed sensor 37, an outside air temperature sensor 55, and a humidity sensor 56 are provided. Each of these sensors outputs a signal representing a detection result to the ECU 80.

冷却水温センサ21は、エンジン1のシリンダブロックに形成されたウォータージャケットに配置されており、エンジン1の冷却水温Twに応じた検出信号をECU80に出力する。エアフロメータ22は、吸気通路11のスロットルバルブ18の上流側に配置され、吸入空気量に応じた検出信号をECU80に出力する。   The coolant temperature sensor 21 is disposed in a water jacket formed in the cylinder block of the engine 1, and outputs a detection signal corresponding to the coolant temperature Tw of the engine 1 to the ECU 80. The air flow meter 22 is arranged upstream of the throttle valve 18 in the intake passage 11 and outputs a detection signal corresponding to the intake air amount to the ECU 80.

吸気温センサ23は、吸気マニホールド11aに配置され、吸入空気の温度に応じた検出信号をECU80に出力する。圧力センサ24は、吸気マニホールド11aに配置され、吸気圧に応じた検出信号をECU80に出力する。   The intake air temperature sensor 23 is disposed in the intake manifold 11a, and outputs a detection signal corresponding to the intake air temperature to the ECU 80. The pressure sensor 24 is disposed in the intake manifold 11a, and outputs a detection signal corresponding to the intake pressure to the ECU 80.

排気カム角センサ25は、排気カムシャフトに設けられた排気カムセンサプレートの所定の位置、すなわち、所定の回転角を検出し、排気カムシャフトの回転角の検出を行うようになっている。また、排気温センサ26は、触媒装置13の下流側の排気通路12に配置されており、排気温度に応じた検出信号をECU80に出力する。   The exhaust cam angle sensor 25 detects a predetermined position of the exhaust cam sensor plate provided on the exhaust cam shaft, that is, a predetermined rotation angle, and detects the rotation angle of the exhaust cam shaft. The exhaust temperature sensor 26 is disposed in the exhaust passage 12 on the downstream side of the catalyst device 13, and outputs a detection signal corresponding to the exhaust temperature to the ECU 80.

スロットル開度センサ27は、スロットルバルブ18の開度に応じた検出信号をECU80に出力する。アクセル開度センサ29は、アクセルペダルの踏み込み量に応じた検出信号をECU80に出力する。エンジン回転数センサ37は、エンジン1のクランクシャフトの回転数を検出し、エンジン回転数としてECU80に出力する。   The throttle opening sensor 27 outputs a detection signal corresponding to the opening of the throttle valve 18 to the ECU 80. The accelerator opening sensor 29 outputs a detection signal corresponding to the depression amount of the accelerator pedal to the ECU 80. The engine rotation speed sensor 37 detects the rotation speed of the crankshaft of the engine 1 and outputs it to the ECU 80 as the engine rotation speed.

リフトセンサ36は、直流駆動される抵抗体と、抵抗体の表面を摺動するブラシとを有している。ブラシは、EGRバルブ32のシャフト32cと一体に作動し得るように構成されている。そして、シャフト32cのリフト位置、すなわちEGRバルブ32の開度に応じた電圧信号がブラシに現れる。したがって、ECU80は、リフトセンサ36のブラシに現れる信号を取得することにより、EGRバルブ32の開度を検出することができる。外気温センサ55および湿度センサ56は、それぞれ車両の外気の温度および湿度を検出し、ECU80に出力する。   The lift sensor 36 has a resistor that is DC driven and a brush that slides on the surface of the resistor. The brush is configured to operate integrally with the shaft 32c of the EGR valve 32. A voltage signal corresponding to the lift position of the shaft 32c, that is, the opening degree of the EGR valve 32 appears on the brush. Therefore, the ECU 80 can detect the opening degree of the EGR valve 32 by acquiring a signal appearing on the brush of the lift sensor 36. The outside air temperature sensor 55 and the humidity sensor 56 detect the temperature and humidity of the outside air of the vehicle, respectively, and output them to the ECU 80.

ECU80は、図2に示すように、CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83およびバックアップメモリ84などを備えている。なお、本実施の形態に係るECU80は、本発明に係る制御手段を構成する。   As shown in FIG. 2, the ECU 80 includes a CPU (Central Processing Unit) 81, a ROM (Read Only Memory) 82, a RAM (Random Access Memory) 83, a backup memory 84, and the like. Note that the ECU 80 according to the present embodiment constitutes a control means according to the present invention.

ROM82は、排気還流量制御、水噴射制御および気筒5に対する燃料噴射量を制御するための制御プログラムを含む各種制御プログラムや、これらの各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップなどが記憶されている。CPU81は、ROM82に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行するようになっている。また、RAM83は、CPU81による演算結果や、上述した各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するようになっている。バックアップメモリ84は、不揮発性のメモリにより構成されており、例えばエンジン1の停止時に保存すべきデータ等を記憶するようになっている。   The ROM 82 stores various control programs including a control program for controlling the exhaust gas recirculation amount control, the water injection control, and the fuel injection amount for the cylinder 5, maps that are referred to when executing these various control programs, and the like. ing. The CPU 81 executes various arithmetic processes based on various control programs and maps stored in the ROM 82. In addition, the RAM 83 temporarily stores calculation results by the CPU 81, data input from the above-described sensors, and the like. The backup memory 84 is configured by a non-volatile memory, and stores, for example, data to be saved when the engine 1 is stopped.

CPU81、ROM82、RAM83およびバックアップメモリ84は、バス87を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース85および出力インターフェース86と接続されている。   The CPU 81, ROM 82, RAM 83, and backup memory 84 are connected to each other via a bus 87 and are connected to an input interface 85 and an output interface 86.

入力インターフェース85には、冷却水温センサ21、エアフロメータ22、吸気温センサ23、圧力センサ24、排気カム角センサ25、排気温センサ26、スロットル開度センサ27、アクセル開度センサ29、リフトセンサ36、エンジン回転数センサ37、外気温センサ55および湿度センサ56が接続されている。なお、車両がECU80以外の他のECUを搭載し、これらのセンサのうち少なくとも一部から出力された信号が、当該他のECUを介してECU80に入力されるようにしてもよい。   The input interface 85 includes a coolant temperature sensor 21, an air flow meter 22, an intake air temperature sensor 23, a pressure sensor 24, an exhaust cam angle sensor 25, an exhaust temperature sensor 26, a throttle opening sensor 27, an accelerator opening sensor 29, and a lift sensor 36. The engine speed sensor 37, the outside air temperature sensor 55, and the humidity sensor 56 are connected. The vehicle may be mounted with an ECU other than the ECU 80, and signals output from at least some of these sensors may be input to the ECU 80 via the other ECU.

出力インターフェース86は、点火プラグ15、スロットルバルブ18、EGRバルブ32、水噴射用インジェクタ35や、燃料噴射用インジェクタなどに接続されている。そして、ECU80は、上記した各種センサの出力に基づいて、排気還流量制御、水噴射制御および燃料噴射量制御などを含むエンジン1の各種制御を実行する。   The output interface 86 is connected to the spark plug 15, the throttle valve 18, the EGR valve 32, the water injection injector 35, the fuel injection injector, and the like. Then, the ECU 80 executes various controls of the engine 1 including exhaust gas recirculation amount control, water injection control, fuel injection amount control, and the like based on the outputs of the various sensors described above.

図3は、本実施の形態に係るEGR装置30に冷却水を供給する冷却水回路40を示す模式図である。冷却水回路40は、ウォーターポンプ44から吐出した冷却水を、エンジン1、ヒータコア41、EGRクーラ31、EGRバルブ32およびスロットルバルブ18の順に供給し、ウォーターポンプ44に戻す第1経路47と、エンジン1を構成するシリンダヘッド10の下流に設置されている図示しないサーモスタットにより第1経路47から分岐され、エンジン1から流出した冷却水の一部をラジエータ42に供給し、ウォーターポンプ44に戻す第2経路48とを有している。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a cooling water circuit 40 that supplies cooling water to the EGR device 30 according to the present embodiment. The cooling water circuit 40 supplies the cooling water discharged from the water pump 44 in the order of the engine 1, the heater core 41, the EGR cooler 31, the EGR valve 32, and the throttle valve 18, and returns to the water pump 44. A second part of the cooling water branched from the first path 47 by a thermostat (not shown) installed downstream of the cylinder head 10 constituting the engine 1 and supplied from the engine 1 to the radiator 42 and returned to the water pump 44 Path 48.

第1経路47を還流する冷却水は、エンジン1を構成するシリンダブロックおよびシリンダヘッド10との熱交換により加熱されると、ヒータコア41との熱交換により冷却され、その後EGRクーラ31に供給される。   When the cooling water flowing back through the first path 47 is heated by heat exchange with the cylinder block and the cylinder head 10 constituting the engine 1, it is cooled by heat exchange with the heater core 41 and then supplied to the EGR cooler 31. .

一方、第2経路48を還流する冷却水は、シリンダヘッド10の下流に設置されているサーモスタットにより第1経路47から分岐されると、ラジエータ42に供給され外気との熱交換により冷却される。また、サーモスタットは、冷却水温Twが上昇するにしたがって、第2経路48を徐々に開放し、第1経路47を還流する冷却水量に対する第2経路48を還流する冷却水量の割合を増加するようになっている。   On the other hand, when the cooling water flowing back through the second path 48 is branched from the first path 47 by a thermostat installed downstream of the cylinder head 10, it is supplied to the radiator 42 and cooled by heat exchange with the outside air. Further, as the cooling water temperature Tw rises, the thermostat gradually opens the second path 48 so that the ratio of the cooling water amount returning through the second path 48 to the cooling water amount returning through the first path 47 increases. It has become.

以下、本発明の実施の形態に係るEGR装置30のより特徴的な構成について、図1および図4を参照して説明する。   Hereinafter, a more characteristic configuration of the EGR device 30 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 4.

本実施の形態に係るEGRクーラ31には、EGRクーラ31内に水を噴射するための水噴射用インジェクタ35が設置されている。   The EGR cooler 31 according to the present embodiment is provided with a water injection injector 35 for injecting water into the EGR cooler 31.

また、車両には、水タンク51が設置されており、水タンク51内の水は、ポンプ52によりフィルタ53を介して吸い上げられ、水噴射用インジェクタ35に供給される。   Further, the vehicle is provided with a water tank 51, and the water in the water tank 51 is sucked up by the pump 52 through the filter 53 and supplied to the water injection injector 35.

ポンプ52は、公知の電動ポンプにより構成されているが、機械式ポンプなどにより構成されていてもよい。水は、例えば蒸留水など、腐食水を洗浄することができる液体であればよい。   The pump 52 is configured by a known electric pump, but may be configured by a mechanical pump or the like. The water should just be a liquid which can wash | clean corrosive water, such as distilled water, for example.

水噴射用インジェクタ35は、噴射弁としてのニードルと、当該ニードルを軸方向に所定のリフト量で変位させるソレノイドとを有している。したがって、ECU80は、ソレノイドに対する通電時間を制御することによって水噴射用インジェクタ35から噴射される水の量を調節するようになっている。   The water injection injector 35 has a needle as an injection valve and a solenoid that displaces the needle in the axial direction by a predetermined lift amount. Therefore, the ECU 80 adjusts the amount of water injected from the water injection injector 35 by controlling the energization time for the solenoid.

EGRクーラ31の内部は、図4に示すように、内部にEGRガスが導かれるケーシング61と、ケーシング61内に冷媒としての冷却水が流通する冷媒室62が形成されるように設けられる仕切り板63と、冷媒室62を貫通するように配置され内部をEGRガスが通過する複数の冷却管64とを備えている。冷却管64は、ケーシング61内に一方向に並べて配置されている。また、これらの冷却管64は、上流側端部64aおよび下流側端部64bがそれぞれ同一平面上に揃うように配置されている。冷却管64内にはEGRガスから冷却水への熱の伝達が促進されるようにフィン65が設けられている。EGRガスは、導入口61aを介してケーシング61内に導入される。その後、EGRガスは複数の冷却管64内を通過し、排出口61bから排出される。   As shown in FIG. 4, the interior of the EGR cooler 31 is a partition plate provided so that a casing 61 into which EGR gas is guided and a refrigerant chamber 62 in which cooling water as a refrigerant flows in the casing 61 are formed. 63 and a plurality of cooling pipes 64 arranged so as to penetrate the refrigerant chamber 62 and through which the EGR gas passes. The cooling pipe 64 is arranged in one direction in the casing 61. The cooling pipes 64 are arranged such that the upstream end 64a and the downstream end 64b are aligned on the same plane. Fins 65 are provided in the cooling pipe 64 so as to promote the transfer of heat from the EGR gas to the cooling water. The EGR gas is introduced into the casing 61 through the inlet 61a. Thereafter, the EGR gas passes through the plurality of cooling pipes 64 and is discharged from the discharge ports 61b.

冷媒室62には、冷却水導入口62aが形成されており、ヒータコア41(図3参照)を通過した冷却水が冷却水導入口62aを介して導入される。そして、冷却水は、複数の冷却管64の間を通過して冷却水排出口62bから排出され、EGRバルブ32(図3参照)に供給されるようになっている。このように冷却水を流すことにより、複数の冷却管64を通過しているEGRガスと冷却水との間で熱交換を行わせ、EGRガスを冷却することができる。   A coolant introduction port 62a is formed in the refrigerant chamber 62, and the coolant that has passed through the heater core 41 (see FIG. 3) is introduced through the coolant introduction port 62a. The cooling water passes between the plurality of cooling pipes 64 and is discharged from the cooling water discharge port 62b, and is supplied to the EGR valve 32 (see FIG. 3). By flowing the cooling water in this way, the EGR gas can be cooled by causing heat exchange between the EGR gas passing through the plurality of cooling pipes 64 and the cooling water.

また、本実施の形態に係るEGRクーラ31は、上流側端部64aよりも上流側のケーシング61に水噴射用インジェクタ35が設置されている。水噴射用インジェクタ35は、各冷却管64のフィン65に向けて水を噴射し、フィン65をはじめとする冷却管64に付着している腐食水を洗い流すようになっている。   In the EGR cooler 31 according to the present embodiment, the water injection injector 35 is installed in the casing 61 on the upstream side of the upstream end portion 64a. The water injection injector 35 injects water toward the fins 65 of the cooling pipes 64 to wash away corrosive water adhering to the cooling pipes 64 including the fins 65.

図1に戻り、ECU80は、冷却水温センサ21から入力される信号に基づいて、冷却水温Twが所定値A以下であると判断すると、水噴射用インジェクタ35による水噴射を禁止するようになっている。ここで、本実施の形態に係る所定値Aは、本発明に係る所定値を構成する。この所定値Aは、EGRガスの露点温度である55℃の近傍に設定されている。   Returning to FIG. 1, when the ECU 80 determines that the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A based on the signal input from the cooling water temperature sensor 21, the water injection by the water injection injector 35 is prohibited. Yes. Here, the predetermined value A according to the present embodiment constitutes the predetermined value according to the present invention. This predetermined value A is set in the vicinity of 55 ° C., which is the dew point temperature of EGR gas.

冷却水温Twが所定値A以下の場合には、EGRクーラ31内において凝縮水が一旦発生すると、排気還流量制御が実行されていないためEGRガスにより吹き飛ばされたり乾燥することがない。そのため、水噴射用インジェクタ35により水がEGRクーラ31内に噴射されると、この水はEGRクーラ31内に溜まることとなる。そして、冷却水温Twが所定値A以下の場合には、まだ排気還流量制御が開始されていないためEGRバルブ32が全閉状態になっているものの、エンジン1の駆動により発生する排気通路12内の排気脈動に起因して排気ガスがEGR通路34内に流出入を繰り返し、徐々にEGRクーラ31内に侵入する。その結果、EGRクーラ31内に溜まった水は、排気ガスに含まれる腐食成分が溶け込み腐食水となり、EGRクーラ31を腐食させる原因となる。したがって、ECU80は、冷却水温Twが所定値A以下の場合には、水噴射用インジェクタ35による水噴射を禁止し、EGRクーラ31内に腐食水の原因となる水が溜まることを防止するようになっている。   When the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A, once condensed water is generated in the EGR cooler 31, the exhaust gas recirculation amount control is not executed, so that it is not blown off or dried by the EGR gas. Therefore, when water is injected into the EGR cooler 31 by the water injection injector 35, the water is accumulated in the EGR cooler 31. When the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A, the exhaust gas recirculation amount control has not started yet, and the EGR valve 32 is in the fully closed state, but the exhaust passage 12 generated by driving the engine 1 Due to the exhaust pulsation, the exhaust gas repeatedly flows into and out of the EGR passage 34 and gradually enters the EGR cooler 31. As a result, the water accumulated in the EGR cooler 31 dissolves into corrosive components contained in the exhaust gas and becomes corrosive water, which causes the EGR cooler 31 to corrode. Therefore, when the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A, the ECU 80 prohibits water injection by the water injection injector 35 and prevents water that causes corrosive water from accumulating in the EGR cooler 31. It has become.

ここで、所定値Aは、EGRクーラ31内において凝縮水が発生しない温度、つまりEGRガスの露点温度近傍、かつ、露点温度より高い温度であり、さらには、排気還流量制御が実行される温度より低い温度に設定されるものであり、一定値あるいは変動値のいずれであってもよい。所定値Aを一定値とする場合には、所定値Aは、想定される外気温や湿度に基づき、最も高くなる排気ガスの露点温度を基準に設定するようにする。   Here, the predetermined value A is a temperature at which condensed water is not generated in the EGR cooler 31, that is, a temperature near the dew point temperature of the EGR gas and higher than the dew point temperature, and a temperature at which exhaust gas recirculation control is executed. It is set at a lower temperature and may be either a constant value or a fluctuation value. When the predetermined value A is a constant value, the predetermined value A is set based on the highest dew point of the exhaust gas based on the assumed outside air temperature and humidity.

一方、所定値Aを変動値とする場合には、ECU80は、外気温および湿度に応じて所定値Aを算出するようになっている。この場合、ECU80は、外気温および湿度から所定値Aを算出するための計算式を予めROM82に記憶しておく。そして、ECU80は、外気温センサ55および湿度センサ56から外気温および湿度を表す信号を取得すると、ROM82に記憶されている計算式に基づいて所定値Aを算出する。   On the other hand, when the predetermined value A is set as the fluctuation value, the ECU 80 calculates the predetermined value A according to the outside air temperature and humidity. In this case, the ECU 80 stores a calculation formula for calculating the predetermined value A from the outside air temperature and humidity in the ROM 82 in advance. When the ECU 80 acquires signals representing the outside air temperature and humidity from the outside air temperature sensor 55 and the humidity sensor 56, the ECU 80 calculates a predetermined value A based on a calculation formula stored in the ROM 82.

あるいは、ECU80は、外気温および湿度と所定値Aとを対応付けたマップを予めROM82に記憶しておき、外気温センサ55および湿度センサ56から外気温および湿度を表す信号を取得すると、ROM82に記憶されているマップを参照して所定値Aを算出する。   Alternatively, the ECU 80 stores a map in which the outside air temperature and humidity are associated with the predetermined value A in advance in the ROM 82, and acquires a signal representing the outside air temperature and humidity from the outside air temperature sensor 55 and the humidity sensor 56, and then stores the map in the ROM 82. The predetermined value A is calculated with reference to the stored map.

なお、本実施の形態においては、ECU80は、エンジン1の始動時のみに所定値Aの算出を行うようになっているが、これに限定されず、ECU80は、エンジン1の駆動中において所定の時間間隔ごとに所定値Aを算出し、すでに設定されている所定値Aを新たに算出された値で更新するようにしてもよい。   In the present embodiment, the ECU 80 calculates the predetermined value A only when the engine 1 is started. However, the present invention is not limited to this. The predetermined value A may be calculated for each time interval, and the predetermined value A that has already been set may be updated with a newly calculated value.

また、ECU80は、冷却水温センサ21から入力される信号に基づいて、冷却水温Twが所定値Aを超えたと判断した場合には、水噴射用インジェクタ35による水噴射を開始するようになっている。   When the ECU 80 determines that the cooling water temperature Tw has exceeded the predetermined value A based on the signal input from the cooling water temperature sensor 21, the ECU 80 starts water injection by the water injection injector 35. .

冷却水温Twが所定値Aを超えたときには、EGRクーラ31内には、EGRクーラ31が露点温度以下であった際に生成された凝縮水が既に溜まっており、上述した排気脈動により腐食成分が溶け込み腐食水になっている。したがって、ECU80は、EGRクーラ31内に水を噴射することによって、EGRクーラ31内にすでに溜まっている腐食水の濃度を薄めることができる。   When the cooling water temperature Tw exceeds the predetermined value A, the condensed water generated when the EGR cooler 31 is at or below the dew point temperature has already accumulated in the EGR cooler 31, and corrosive components are generated by the exhaust pulsation described above. It is dissolved and corrosive water. Therefore, the ECU 80 can reduce the concentration of the corrosive water already accumulated in the EGR cooler 31 by injecting water into the EGR cooler 31.

また、この状態でエンジン1が停止し、冷却水温Twが低下し始めると、EGRクーラ31内に生成されている凝縮水は、蒸発することなく、また、排気還流量制御の実行開始前であるため、EGRガスにより吹き飛ばされることもない。そのため、EGRクーラ31内に腐食水として溜まったままになる。しかしながら、ECU80は、冷却水温Twが所定値Aを超えた時点ですでに水噴射を実行したため、水噴射を実行しなかった場合と比較して腐食水の濃度が低下されており、EGRクーラ31の腐食が抑制されるようになっている。   Further, when the engine 1 is stopped in this state and the cooling water temperature Tw starts to decrease, the condensed water generated in the EGR cooler 31 does not evaporate and is before the execution of the exhaust gas recirculation amount control. Therefore, it is not blown away by the EGR gas. Therefore, it remains as corrosive water in the EGR cooler 31. However, since the ECU 80 has already performed water injection when the cooling water temperature Tw exceeds the predetermined value A, the concentration of the corrosive water is reduced as compared with the case where the water injection is not performed, and the EGR cooler 31 Corrosion of the steel is suppressed.

また、冷却水温Twが排気還流量制御の実行温度に達すると、ECU80は、EGRバルブ32の開度を制御する排気還流量制御を開始する。   When the cooling water temperature Tw reaches the execution temperature of the exhaust gas recirculation amount control, the ECU 80 starts the exhaust gas recirculation amount control for controlling the opening degree of the EGR valve 32.

ここで、排気還流量制御の実行開始温度は、例えば70℃に設定されている。したがって、ECU80は、冷却水温センサ21から入力された信号に基づき、冷却水温Twが70℃に達したと判断すると、排気還流量制御の実行を開始する一方、水噴射用インジェクタ35による水噴射は継続する。したがって、EGRクーラ31内に噴射された水は、EGRガスにより吹き飛ばされ、EGRクーラ31から排出され、EGRガスとともにエンジン1に流入し、排気ガスとともに車両の外部に排出されるようになっている。   Here, the execution start temperature of the exhaust gas recirculation amount control is set to 70 ° C., for example. Accordingly, when the ECU 80 determines that the cooling water temperature Tw has reached 70 ° C. based on the signal input from the cooling water temperature sensor 21, the ECU 80 starts executing the exhaust gas recirculation amount control, while the water injection by the water injection injector 35 is performed. continue. Therefore, the water injected into the EGR cooler 31 is blown off by the EGR gas, discharged from the EGR cooler 31, flows into the engine 1 together with the EGR gas, and is discharged outside the vehicle together with the exhaust gas. .

また、ECU80は、水噴射制御において、EGRクーラ31内に生成されている凝縮水を最小限の噴射量により洗浄するよう、水噴射用インジェクタ35を制御して水を間欠的に噴射させるようになっている。   Further, in the water injection control, the ECU 80 controls the water injection injector 35 to intermittently inject water so as to wash the condensed water generated in the EGR cooler 31 with a minimum injection amount. It has become.

具体的には、EGRクーラ31内に噴射された水は、EGRガスの流量が大きいほどEGRクーラ31から吹き飛ばされやすくなる。また、EGRクーラ31へのEGRガスの流量は、排気脈動の影響を大きく受ける。そのため、ECU80が排気バルブの開閉タイミングに同期して水噴射用インジェクタ35を制御することにより、EGRクーラ31へのEGRガスの流量が大きい状態で水噴射が実行するようになっている。この場合、ECU80は、排気カム角センサ25から入力される信号に基づいて、各気筒に配置された排気バルブのそれぞれの開タイミングにおいて水が噴射されるよう水噴射用インジェクタ35を制御するようにする。   Specifically, the water injected into the EGR cooler 31 is more easily blown from the EGR cooler 31 as the flow rate of the EGR gas is larger. Further, the flow rate of EGR gas to the EGR cooler 31 is greatly affected by exhaust pulsation. For this reason, the ECU 80 controls the water injection injector 35 in synchronization with the opening / closing timing of the exhaust valve, whereby water injection is executed in a state where the flow rate of the EGR gas to the EGR cooler 31 is large. In this case, the ECU 80 controls the water injection injector 35 based on the signal input from the exhaust cam angle sensor 25 so that water is injected at the respective opening timings of the exhaust valves arranged in the respective cylinders. To do.

一方、エンジン回転数や機関負荷率が高く、かつ、EGRバルブ32が全開状態およびその近傍となることによりEGRガスの流量が大きくなると、EGRガスの流量の変動は、排気バルブの開閉タイミングよりも吸気バルブの開閉タイミングによる影響を強く受けるようになる。したがって、ECU80は、EGRガスの流量が所定値より大きくなる車両の走行状況においては、水噴射用インジェクタ35の制御を吸気バルブの開閉タイミングに同期させるようにしてもよい。この場合、ECU80は、水噴射用インジェクタ35を吸気バルブおよび排気バルブのいずれの開閉タイミングと同期させるかを、エンジン回転数および機関負荷率に応じて設定されたマップに基づいて決定する。このマップは、実験的な測定により設定されており、予めROM82に記憶されている。そして、ECU80は、吸気バルブと同期して水噴射制御を実行する場合には、各気筒に配置された吸気バルブのそれぞれの開タイミングにおいて水が噴射されるよう水噴射用インジェクタ35を制御するようにする。   On the other hand, if the EGR gas flow rate increases due to the high engine speed and the engine load factor and the EGR valve 32 being in the fully open state and its vicinity, the fluctuation in the EGR gas flow rate is greater than the opening / closing timing of the exhaust valve. It is strongly influenced by the opening / closing timing of the intake valve. Therefore, the ECU 80 may synchronize the control of the water injection injector 35 with the opening / closing timing of the intake valve in a traveling state of the vehicle in which the flow rate of EGR gas is greater than a predetermined value. In this case, the ECU 80 determines whether the water injection injector 35 is synchronized with the opening / closing timing of the intake valve or the exhaust valve based on a map set in accordance with the engine speed and the engine load factor. This map is set by experimental measurement and is stored in the ROM 82 in advance. When executing the water injection control in synchronization with the intake valve, the ECU 80 controls the water injection injector 35 so that water is injected at each opening timing of the intake valve disposed in each cylinder. To.

また、ECU80は、水噴射用インジェクタ35の各噴射タイミングにおける噴射量を制御するようにしてもよい。この場合、上記のように、EGRクーラ31内に噴射された水は、EGRガスの流量が大きいほどEGRクーラ31から吹き飛ばされやすくなる。したがって、ECU80は、EGRガスの流量が大きいほど噴射量を増加させ、EGRガスと水とが一定の割合になるようにする。例えば、ECU80は、エアフロメータ22により検出される吸入空気量22およびEGR率に基づいてEGRガスの流量を算出する。そして、ECU80は、算出されたEGRガスの流量に応じた噴射量となるよう水噴射用インジェクタ35を制御する。   The ECU 80 may control the injection amount at each injection timing of the water injection injector 35. In this case, as described above, the water injected into the EGR cooler 31 is more easily blown away from the EGR cooler 31 as the flow rate of the EGR gas is larger. Therefore, the ECU 80 increases the injection amount as the flow rate of the EGR gas increases, so that the EGR gas and water have a certain ratio. For example, the ECU 80 calculates the flow rate of the EGR gas based on the intake air amount 22 detected by the air flow meter 22 and the EGR rate. Then, the ECU 80 controls the water injection injector 35 so that the injection amount corresponds to the calculated flow rate of the EGR gas.

また、ECU80は、冷却水温Twが所定値Bを超えた場合には、水噴射用インジェクタ35による水の噴射を禁止するようになっている。ここで、本実施の形態に係る所定値Bは、本発明に係るもう一つの所定値を構成しており、EGRクーラ31内に凝縮水が発生し得ず、かつ、排気還流量制御が実行される温度である75℃近傍に設定されている。   Further, when the coolant temperature Tw exceeds a predetermined value B, the ECU 80 prohibits water injection by the water injection injector 35. Here, the predetermined value B according to the present embodiment constitutes another predetermined value according to the present invention, in which condensed water cannot be generated in the EGR cooler 31, and exhaust gas recirculation amount control is executed. It is set in the vicinity of 75 ° C., which is the temperature to be heated.

EGRクーラ31の内壁温度は、冷却水温Twとほぼ一致する。そのため、冷却水温Twが75℃を超えていれば、EGRクーラ31の内壁温度はEGRガスの露点温度より十分高くなっており、EGRクーラ31内において凝縮水が新たに発生し得ない。しかしながら、エンジン1の暖機後における冷却水温Twは通常75℃から100℃の範囲であるため、この状況下において水噴射の実行が継続されると、EGRクーラ31内において水が十分に蒸発せずかえって水が溜まる可能性が生じる。また、この状態においては、排気還流量制御が実行されているため、溜まった水がEGRガスに絶えず曝される。したがって、EGRガスに含まれる腐食成分がこの溜まった水に溶け込み、溜まった水が腐食水としてEGRクーラ31を腐食させることとなる。さらには、溜まった水の一部が蒸発することによりEGRクーラ31内の湿度が上昇し、EGRクーラ31内の腐食を一層促進する可能性が生じる。したがって、ECU80は、冷却水温Twが75℃を超えた場合には、水噴射用インジェクタ35による水噴射を禁止するようになっている。   The inner wall temperature of the EGR cooler 31 substantially matches the cooling water temperature Tw. Therefore, if the cooling water temperature Tw exceeds 75 ° C., the inner wall temperature of the EGR cooler 31 is sufficiently higher than the dew point temperature of the EGR gas, and condensed water cannot be newly generated in the EGR cooler 31. However, since the cooling water temperature Tw after the engine 1 is warmed up is usually in the range of 75 ° C. to 100 ° C., if the water injection is continued under this condition, the water is sufficiently evaporated in the EGR cooler 31. There is a possibility that water will accumulate. In this state, since the exhaust gas recirculation amount control is executed, the accumulated water is constantly exposed to the EGR gas. Therefore, the corrosive component contained in the EGR gas dissolves in the accumulated water, and the accumulated water corrodes the EGR cooler 31 as corrosive water. Furthermore, the humidity in the EGR cooler 31 increases due to evaporation of a part of the accumulated water, which may further promote corrosion in the EGR cooler 31. Therefore, the ECU 80 prohibits water injection by the water injection injector 35 when the cooling water temperature Tw exceeds 75 ° C.

また、一旦冷却水温Twが75℃以上となり水噴射が禁止されると、上述したようにEGRクーラ31内は乾燥した状態となる。そのため、エンジン1の停止など冷却水温Twが75℃以上の状態から55℃〜75℃の範囲、すなわち上記所定値Aと所定値Bとの間に低下したとしても、EGRクーラ31内に凝縮水などの水が溜まっていない。このような乾燥した状態であるにもかかわらず、水噴射が実行されると、EGRクーラ31内にかえって水が溜まり、腐食水としてEGRクーラ31を腐食させる原因となる。   Moreover, once the cooling water temperature Tw becomes 75 ° C. or higher and water injection is prohibited, the EGR cooler 31 is in a dry state as described above. Therefore, even if the cooling water temperature Tw is 75 ° C. or higher, such as when the engine 1 is stopped, even if it falls between 55 ° C. and 75 ° C., that is, between the predetermined value A and the predetermined value B, condensed water is contained in the EGR cooler 31. There is no accumulation of water. In spite of such a dry state, when water injection is performed, water is accumulated in the EGR cooler 31 and causes the EGR cooler 31 to corrode as corrosive water.

したがって、ECU80は、エンジン1が停止したことにより冷却水温Twが低下し所定値Aと所定値Bとの間となっている場合には、EGRクーラ31内に凝縮水が発生していないため、水噴射用インジェクタ35による水噴射を禁止するようになっている。   Therefore, when the cooling water temperature Tw is lowered and is between the predetermined value A and the predetermined value B because the engine 1 is stopped, the ECU 80 does not generate condensed water in the EGR cooler 31. Water injection by the water injection injector 35 is prohibited.

この場合、ECU80は、エンジン回転数センサ37から入力される信号に基づいて、エンジン1が停止していると判断した場合には、水噴射用インジェクタ35による水噴射を禁止するようにしてもよい。あるいは、ECU80は、冷却水温センサ21から入力される信号に基づいて冷却水温Twの時間変化を算出し、冷却水温Twが低下をしていると判断した場合には水噴射用インジェクタ35による水噴射を禁止するようにしてもよい。   In this case, when the ECU 80 determines that the engine 1 is stopped based on a signal input from the engine speed sensor 37, the water injection by the water injection injector 35 may be prohibited. . Alternatively, the ECU 80 calculates the time change of the cooling water temperature Tw based on the signal input from the cooling water temperature sensor 21, and when it is determined that the cooling water temperature Tw is decreasing, the water injection by the water injection injector 35 is performed. May be prohibited.

また、ECU80は、水噴射制御を禁止するか否かを表す水噴射禁止フラグをRAM83に有している。ECU80は、上記のように冷却水温Twが所定値A以下の場合、冷却水温Twが所定値Bを超えた場合、あるいはエンジン1が停止している場合には、この水噴射禁止フラグをONとし、これ以外の場合には水噴射禁止フラグをOFFとする。そして、ECU80は、水噴射禁止フラグがOFFになっている場合には水噴射制御を実行し、ONになっている場合には水噴射制御を禁止するようになっている。なお、水噴射禁止フラグは、RAM82の代わりにバックアップメモリ84に記憶されるようにしてもよい。   In addition, the ECU 80 has a water injection prohibition flag in the RAM 83 that indicates whether or not to prohibit water injection control. The ECU 80 sets the water injection prohibition flag to ON when the coolant temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A as described above, when the coolant temperature Tw exceeds the predetermined value B, or when the engine 1 is stopped. In other cases, the water injection prohibition flag is set to OFF. The ECU 80 executes water injection control when the water injection prohibition flag is OFF, and prohibits water injection control when it is ON. The water injection prohibition flag may be stored in the backup memory 84 instead of the RAM 82.

次に、本実施の形態に係る水噴射制御処理について図5を参照して説明する。なお、以下の処理は、ECU80を構成するCPU81によって所定のタイミングで実行されるとともに、CPU81によって処理可能なプログラムを実現する。   Next, water injection control processing according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Note that the following processing is executed at a predetermined timing by the CPU 81 constituting the ECU 80 and implements a program that can be processed by the CPU 81.

図5に示すように、ECU80は、まず、冷却水温センサ21から入力される信号に基づいて、エンジン1の冷却水温Twを取得する(ステップS11)。   As shown in FIG. 5, the ECU 80 first acquires the coolant temperature Tw of the engine 1 based on the signal input from the coolant temperature sensor 21 (step S11).

次に、ECU80は、冷却水温Twが所定値A以下であるか否かを判定する(ステップS12)。具体的には、ECU80は、外気温センサ55および湿度センサ56から入力される信号に基づいて、現在の外気温及び湿度を表す信号を取得すると、ROM82に記憶されている計算式に基づいて所定値Aを設定する。なお、上述のように、所定値Aは露点温度の近傍に設定されている。   Next, the ECU 80 determines whether or not the coolant temperature Tw is equal to or lower than a predetermined value A (step S12). Specifically, when the ECU 80 acquires a signal representing the current outside air temperature and humidity based on signals input from the outside air temperature sensor 55 and the humidity sensor 56, the ECU 80 performs predetermined processing based on a calculation formula stored in the ROM 82. Set the value A. As described above, the predetermined value A is set near the dew point temperature.

ECU80は、冷却水温Twが所定値A以下であると判断した場合には(ステップS12でYES)、RAM83に記憶されている水噴射禁止フラグをONにし、水噴射を禁止する(ステップS13)。また、上述のように、排気還流量制御は、冷却水温Twが所定値Aと所定値Bの間になった場合に開始されるので、冷却水温Twが所定値A以下であるならば、EGRバルブ32は閉状態になっている。   When the ECU 80 determines that the coolant temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A (YES in step S12), the ECU 80 turns on the water injection prohibition flag stored in the RAM 83 and prohibits water injection (step S13). Further, as described above, the exhaust gas recirculation amount control is started when the cooling water temperature Tw falls between the predetermined value A and the predetermined value B. Therefore, if the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A, EGR The valve 32 is closed.

一方、ECU80は、冷却水温Twが所定値Aを超えていると判断した場合には(ステップS12でNO)、冷却水温Twが所定値Bを超えているか否かを判断する(ステップS14)。所定値Bは、上記のように、EGRクーラ31内において凝縮水が確実に発生しない温度であり、本実施の形態においては、75℃に設定されている。   On the other hand, when ECU 80 determines that cooling water temperature Tw exceeds predetermined value A (NO in step S12), ECU 80 determines whether cooling water temperature Tw exceeds predetermined value B (step S14). The predetermined value B is a temperature at which condensed water is not reliably generated in the EGR cooler 31 as described above, and is set to 75 ° C. in the present embodiment.

ECU80は、冷却水温Twが所定値Bを超えていると判断した場合には(ステップS14でYES)、RAM83に記憶されている水噴射禁止フラグをONにし、水噴射を禁止する(ステップS15)。   If the ECU 80 determines that the coolant temperature Tw exceeds the predetermined value B (YES in step S14), the ECU 80 turns on the water injection prohibition flag stored in the RAM 83 and prohibits water injection (step S15). .

一方、ECU80は、冷却水温Twが所定値B以下であると判断した場合には(ステップS14でNO)、ステップS16に移行し、冷却水温Twの下降中であるか否かを判断する(ステップS16)。   On the other hand, when the ECU 80 determines that the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value B (NO in step S14), the ECU 80 proceeds to step S16 and determines whether or not the cooling water temperature Tw is decreasing (step). S16).

具体的には、ECU80は、エンジン回転数センサ37からエンジン回転数を表す信号を入力する。その結果、エンジン回転数が所定値以上である場合には、エンジン1が駆動中であり、冷却水温Twは下降していないと判断する。ここで、所定値は、アイドル回転数など、エンジン1が駆動している場合に取り得る回転数に設定されている。一方、エンジン回転数が所定値未満である場合には、冷却水温Twは下降していると判断する。   Specifically, the ECU 80 inputs a signal representing the engine speed from the engine speed sensor 37. As a result, when the engine speed is equal to or higher than the predetermined value, it is determined that the engine 1 is being driven and the coolant temperature Tw has not decreased. Here, the predetermined value is set to a rotational speed that can be taken when the engine 1 is driven, such as an idle rotational speed. On the other hand, when the engine speed is less than the predetermined value, it is determined that the coolant temperature Tw is decreasing.

ECU80は、冷却水温Twが下降していると判断した場合には(ステップS16でYES)、水噴射禁止フラグをONにし、水噴射を禁止する(ステップS18)。   If ECU 80 determines that cooling water temperature Tw is decreasing (YES in step S16), it sets the water injection prohibition flag to ON and prohibits water injection (step S18).

一方、ECU80は、冷却水温Twが下降していないと判断した場合には(ステップS16でNO)、RAM83に記憶されている水噴射禁止フラグをOFFにする。したがって、ECU80は、水噴射禁止フラグを参照した際に水噴射禁止フラグがOFFとなっているため、水噴射制御を実行する(ステップS17)。   On the other hand, when ECU 80 determines that cooling water temperature Tw has not decreased (NO in step S16), ECU 80 turns off the water injection prohibition flag stored in RAM 83. Therefore, the ECU 80 executes the water injection control because the water injection prohibition flag is OFF when the water injection prohibition flag is referred to (step S17).

以上のように、本発明の実施の形態に係るEGR装置30は、冷却水温Twが所定値A以下であり、EGRクーラ31に噴射された水がEGRクーラ31内に溜まる可能性が高い場合には、水の噴射を禁止することにより、EGRクーラ31内に水が溜まりEGRガスに含まれる腐食成分がこの水に溶け込むことにより腐食水となることを抑制できる。したがって、EGRクーラ31が腐食水により腐食することを抑制できる。   As described above, the EGR device 30 according to the embodiment of the present invention has a case where the cooling water temperature Tw is equal to or lower than the predetermined value A and there is a high possibility that the water injected into the EGR cooler 31 is accumulated in the EGR cooler 31. By inhibiting the injection of water, it is possible to prevent water from accumulating in the EGR cooler 31 and the corrosive components contained in the EGR gas from being dissolved in the water to become corrosive water. Therefore, it can suppress that EGR cooler 31 corrodes with corrosive water.

また、冷却水温Twが所定値Aを超えた後に水噴射用インジェクタ35から噴射された水は、排気還流量制御が実行されるとEGRガスによって吹き飛ばされるため、EGRクーラ31内に水が溜まることを抑制できる。また、冷却水温Twが所定値Aを超えた際に、EGRクーラ31内には暖機中に発生した腐食水がすでに存在している可能性がある。そのため、排気還流量制御が開始される前にエンジン1が停止すると、腐食水がEGRクーラ31に溜まったままとなるが、噴射された水により腐食水の濃度が薄められているので、EGRクーラ31の腐食を抑制することができる。   Further, the water injected from the water injection injector 35 after the cooling water temperature Tw exceeds the predetermined value A is blown away by the EGR gas when the exhaust gas recirculation amount control is executed, so that the water is accumulated in the EGR cooler 31. Can be suppressed. Further, when the cooling water temperature Tw exceeds the predetermined value A, there is a possibility that the corrosive water generated during the warming-up already exists in the EGR cooler 31. Therefore, if the engine 1 is stopped before the exhaust gas recirculation control is started, the corrosive water remains in the EGR cooler 31, but the concentration of the corrosive water is diluted by the injected water, so the EGR cooler 31 corrosion can be suppressed.

また、冷却水温Twが所定値Bを超え、EGRクーラ31内において凝縮水が発生しない条件が成立している場合には、水噴射用インジェクタ35による水の噴射を禁止することができる。したがって、凝縮水が発生し得ない状態であるにもかかわらず、水の噴射が継続されることにより、逆にEGRクーラ31内に水が溜まる可能性が生じることを防止できる。   Further, when the cooling water temperature Tw exceeds the predetermined value B and the condition that no condensed water is generated in the EGR cooler 31 is established, the water injection by the water injection injector 35 can be prohibited. Therefore, it is possible to prevent the possibility that water is accumulated in the EGR cooler 31 by continuing the water injection despite the fact that condensed water cannot be generated.

また、エンジン1の停止による冷却水温Twの低下により、当該冷却水温Twが所定値Aと所定値Bとの間になった場合においても、水噴射用インジェクタ35による水の噴射が禁止される。したがって、EGRクーラ31内に凝縮水が発生していないにもかかわらず、水噴射用インジェクタ35による水の噴射が実行されることにより、逆にEGRクーラ31内に水が溜まることを防止できる。   In addition, even when the cooling water temperature Tw falls between the predetermined value A and the predetermined value B due to a decrease in the cooling water temperature Tw due to the stop of the engine 1, water injection by the water injection injector 35 is prohibited. Therefore, water can be prevented from accumulating in the EGR cooler 31 by executing the water injection by the water injection injector 35 even though condensed water is not generated in the EGR cooler 31.

なお、以上の説明においては、車両が水タンク51を搭載し、水タンク51内の水がポンプ52により水噴射用インジェクタ35に供給される場合について説明したが、これに限定されず、エンジン1の冷却水が水噴射用インジェクタ35から噴射されるようにしてもよい。この場合、エンジン1の冷却水はウォーターポンプ44により所定の水圧にまで高められているので、新たなポンプを設置することなく水噴射用インジェクタ35から水を噴射させることが可能となる。   In the above description, the case where the vehicle is equipped with the water tank 51 and the water in the water tank 51 is supplied to the water injection injector 35 by the pump 52 is not limited to this. The cooling water may be injected from the water injection injector 35. In this case, since the cooling water of the engine 1 is increased to a predetermined water pressure by the water pump 44, it becomes possible to inject water from the water injection injector 35 without installing a new pump.

また、以上の説明においては、ECU80は、排気バルブあるいは吸気バルブに同期して水噴射用インジェクタ35を制御する場合について説明した。しかしながら、ECU80は、噴射された水がEGRクーラ31から十分排出される限り、任意の時間間隔で、あるいは連続的に水が噴射されるよう水噴射用インジェクタ35を制御するようにしてもよい。   In the above description, the ECU 80 has been described for controlling the water injection injector 35 in synchronization with the exhaust valve or the intake valve. However, the ECU 80 may control the water injection injector 35 so that water is injected at an arbitrary time interval or continuously as long as the injected water is sufficiently discharged from the EGR cooler 31.

また、以上の説明においては、EGR装置30がターボユニットを備えないエンジン1に適用される場合について説明したが、これに限定されず、EGR装置30がターボユニットを備えるエンジン1に適用されてもよい。   In the above description, the case where the EGR device 30 is applied to the engine 1 that does not include the turbo unit has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the EGR device 30 may be applied to the engine 1 that includes the turbo unit. Good.

この場合、EGR装置30は、タービンホイールの上流側から排気ガスを取得してコンプレッサホイールの下流側にEGRガスとして還流するいわゆるHPL(High-Pressure Loop)を構成してもよい。また、EGR装置30が、タービンホイールの下流側から排気ガスを取得してコンプレッサホイールの上流側にEGRガスとして還流するLPL(Low-Pressure Loop)を構成していてもよい。   In this case, the EGR device 30 may constitute a so-called HPL (High-Pressure Loop) that acquires exhaust gas from the upstream side of the turbine wheel and recirculates it as EGR gas to the downstream side of the compressor wheel. Further, the EGR device 30 may constitute an LPL (Low-Pressure Loop) that acquires exhaust gas from the downstream side of the turbine wheel and recirculates it as EGR gas to the upstream side of the compressor wheel.

また、EGR装置30は、ガソリンエンジンにより構成されたエンジン1を搭載した車両に適用される場合について説明したが、これに限定されず、EGR装置30は、ディーゼルエンジンなど公知の内燃機関を搭載した車両に適用されていればよい。   Moreover, although the EGR apparatus 30 demonstrated the case where it applied to the vehicle carrying the engine 1 comprised by the gasoline engine, it is not limited to this, The EGR apparatus 30 mounts well-known internal combustion engines, such as a diesel engine. It may be applied to the vehicle.

また、以上の説明においては、燃料が吸気ポートに噴射されるポート噴射式エンジンにEGR装置30が適用される場合について説明したが、これに限定されず、燃料が各燃焼室7に直接噴射される筒内噴射式エンジンにEGR装置30が適用されていてもよい。また、筒内噴射およびポート噴射のいずれもが行われるエンジンにEGR装置30が適用されていてもよい。   In the above description, the case where the EGR device 30 is applied to a port injection engine in which fuel is injected into the intake port has been described. However, the present invention is not limited to this, and fuel is directly injected into each combustion chamber 7. The EGR device 30 may be applied to an in-cylinder injection engine. Further, the EGR device 30 may be applied to an engine in which both in-cylinder injection and port injection are performed.

また、EGR装置30は、エンジン1のみを動力源とする車両のみならず、エンジン1および回転電機を動力源とするハイブリッド車両に適用されてもよい。この場合、ハイブリッド車両は、エンジン1の始動と停止を繰り返すため、EGRクーラ31の壁温がEGRガスの露点温度をまたいで上下する頻度が増加し、結果としてEGRクーラ31内に腐食水が生成される可能性も増大する。しかしながら、本実施の形態に係るEGR装置30を適用することにより、腐食水を洗浄し、EGRクーラ31の腐食を抑制することが可能となる。   The EGR device 30 may be applied not only to a vehicle that uses only the engine 1 as a power source, but also to a hybrid vehicle that uses the engine 1 and a rotating electrical machine as power sources. In this case, since the hybrid vehicle repeatedly starts and stops the engine 1, the frequency of the wall temperature of the EGR cooler 31 rising and falling across the dew point temperature of the EGR gas increases, and as a result, corrosive water is generated in the EGR cooler 31. The possibility of being increased. However, by applying the EGR device 30 according to the present embodiment, the corrosive water can be washed and the corrosion of the EGR cooler 31 can be suppressed.

以上のように、本発明に係る排気循環装置は、EGRクーラ31に対する水噴射制御を好適に実行しEGRクーラ31の腐食を抑制できるという効果を奏するものであり、内燃機関の排気循環装置に有用である。   As described above, the exhaust gas circulation device according to the present invention is advantageous in that the water injection control for the EGR cooler 31 can be suitably executed to suppress the corrosion of the EGR cooler 31, and is useful for the exhaust gas circulation device of the internal combustion engine. It is.

1 エンジン
7 燃焼室
11 吸気通路
11a 吸気マニホールド
12 排気通路
12a 排気マニホールド
18 スロットルバルブ
21 冷却水温センサ
22 エアフロメータ
23 吸気温センサ
25 排気カム角センサ
26 排気温センサ
27 スロットル開度センサ
30 EGR装置
31 EGRクーラ
32 EGRバルブ
33 EGR管
34 EGR通路
35 水噴射用インジェクタ
37 エンジン回転数センサ
40 冷却水回路
47 第1経路
51 水タンク
52 ポンプ
53 フィルタ
55 外気温センサ
56 湿度センサ
64 冷却管
80 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 7 Combustion chamber 11 Intake passage 11a Intake manifold 12 Exhaust passage 12a Exhaust manifold 18 Throttle valve 21 Cooling water temperature sensor 22 Air flow meter 23 Intake temperature sensor 25 Exhaust cam angle sensor 26 Exhaust temperature sensor 27 Throttle opening sensor 30 EGR device 31 EGR Cooler 32 EGR valve 33 EGR pipe 34 EGR passage 35 Water injection injector 37 Engine speed sensor 40 Cooling water circuit 47 First path 51 Water tank 52 Pump 53 Filter 55 Outside air temperature sensor 56 Humidity sensor 64 Cooling pipe 80 ECU

Claims (4)

内燃機関から排気通路に排出された排気の一部をEGRガスとして吸気通路に循環させる内燃機関の排気循環装置であって、
前記排気通路と前記吸気通路とを連通するEGR通路に設置され、少なくとも前記EGRガスの循環を遮断可能な閉状態と前記EGRガスの循環を可能とする開状態とを取るEGRバルブと、
前記EGR通路に設置され、前記EGRガスを冷却するEGRクーラと、
前記EGRクーラに設置され、前記EGRクーラ内に水を噴射するインジェクタと、
前記インジェクタによる水の噴射を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記EGRバルブが閉状態であり、かつ、前記内燃機関の冷却水温が所定値以下であることを条件として、前記インジェクタによる水の噴射を禁止することを特徴とする内燃機関の排気循環装置。
An exhaust gas circulation device for an internal combustion engine that circulates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine into an exhaust passage as EGR gas in the intake passage,
An EGR valve installed in an EGR passage communicating the exhaust passage and the intake passage, and taking at least a closed state in which the circulation of the EGR gas can be interrupted and an open state in which the circulation of the EGR gas can be performed;
An EGR cooler installed in the EGR passage for cooling the EGR gas;
An injector installed in the EGR cooler and injecting water into the EGR cooler;
Control means for controlling the injection of water by the injector,
The control means prohibits the injection of water by the injector on the condition that the EGR valve is in a closed state and a cooling water temperature of the internal combustion engine is not more than a predetermined value. Exhaust circulation device.
前記制御手段は、前記冷却水温が前記所定値を超えていることを条件として前記インジェクタによる水の噴射を開始することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気循環装置。   2. The exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the control unit starts water injection by the injector on the condition that the cooling water temperature exceeds the predetermined value. 前記制御手段は、前記EGRバルブが開状態であり、かつ、前記冷却水温が前記所定値よりも高温側に設定されたもう一つの所定値を超えたことを条件として、前記インジェクタによる水の噴射を禁止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の排気循環装置。   The control means is configured to inject water by the injector on the condition that the EGR valve is in an open state and the cooling water temperature exceeds another predetermined value set higher than the predetermined value. 3. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein 前記制御手段は、前記内燃機関が停止していることを条件として、前記インジェクタによる水の噴射を禁止することを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1の請求項に記載の内燃機関の排気循環装置。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means prohibits injection of water by the injector on condition that the internal combustion engine is stopped. Engine exhaust circulation system.
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