JP2014148940A

JP2014148940A - Control device of internal combustion engine with supercharger

Info

Publication number: JP2014148940A
Application number: JP2013018451A
Authority: JP
Inventors: Ko Fukui; 航福井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-02-01
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2014-08-21

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an internal combustion engine with a supercharger, which enables recirculated exhaust gas to be introduced using a low-pressure exhaust gas circulation passage regardless of an operation region, while preventing performance deterioration of the supercharger due to condensed water generated through merging of the recirculated exhaust gas and fresh air.SOLUTION: The control device of the internal combustion engine with the supercharger includes a turbocharger 20, an LPL-EGR passage 36 connecting an exhaust passage 14 on a turbine downstream side with an intake passage 12a on a compressor upstream side, a bypass passage 42 branched from a middle of the LPL-EGR passage 36 and connected with an intake passage 12b on a compressor downstream side, and a bypass valve 44 capable of selecting a flow path form of EGR gas between a path A and a path B. According to compressor downstream pressure, the bypass valve 44 is controlled so that the flow path form is switched between the path A and the path B.

Description

この発明は、過給機付き内燃機関の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an internal combustion engine with a supercharger.

従来、例えば特許文献１には、ターボ過給機付き内燃機関の排気浄化システムが開示されている。この従来の内燃機関は、ターボ過給機のタービンよりも下流（より具体的には、タービン下流の排気浄化装置の更に下流）側の排気通路とコンプレッサよりも上流側の吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路（低圧排気ガス還流通路）を備えている。また、上記内燃機関は、コンプレッサによって加圧された吸気の一部を、ＥＧＲクーラーに対してＥＧＲガス（再循環排気ガス）導入時のＥＧＲガス流れの下流側の低圧ＥＧＲ通路に導くためのバイパス通路を備えている。そして、上記内燃機関では、ＥＧＲガスの導入を行わない場合に、バイパス通路を介して加圧された吸気の一部を低圧ＥＧＲ通路の下流から上流へ逆流させることで、ＥＧＲ通路およびＥＧＲクーラー内に滞留している未燃燃料や凝縮水を吹き飛ばし、除去することとしている。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses an exhaust gas purification system for an internal combustion engine with a turbocharger. This conventional internal combustion engine connects an exhaust passage downstream of the turbine of the turbocharger (more specifically, further downstream of the exhaust gas purification device downstream of the turbine) and an intake passage upstream of the compressor. A low pressure EGR passage (low pressure exhaust gas recirculation passage) is provided. Further, the internal combustion engine has a bypass for guiding a part of the intake air pressurized by the compressor to the low pressure EGR passage on the downstream side of the EGR gas flow when EGR gas (recirculation exhaust gas) is introduced into the EGR cooler. It has a passage. In the internal combustion engine, when the EGR gas is not introduced, a part of the intake air pressurized via the bypass passage is caused to flow backward from the downstream of the low pressure EGR passage to the upstream of the EGR passage and the EGR cooler. The unburned fuel and the condensed water staying in are blown off and removed.

特開２００７−１９８３１０号公報JP 2007-198310 A 特開２０１０−２２３１７９号公報JP 2010-223179 A

上記特許文献１に記載の内燃機関のように、コンプレッサよりも上流側の吸気通路に対してＥＧＲガスを導入可能な構成（低圧ＥＧＲ装置）を備えている場合には、コンプレッサの上流においてＥＧＲガスと新気とが合流することになる。ＥＧＲガスは水分を多く含んでおり、新気は、通常、ＥＧＲガスよりも温度が低い。このため、ＥＧＲガスが新気と合流した際に、ＥＧＲガスが新気によって冷却され、凝縮水が発生し易くなる。発生した凝縮水はコンプレッサに吸入される。特に、軽負荷時には、吸気通路内の吸気の流速が低いため、発生した凝縮水が吸気通路内に長く留まって粒径の大きな水滴となったうえでコンプレッサに吸入される可能性が高くなる。このようなコンプレッサへの凝縮水の流入によって、過給機の性能低下が生ずることが懸念される。 In the case where an EGR gas can be introduced into the intake passage upstream of the compressor (low pressure EGR device) as in the internal combustion engine described in Patent Document 1, the EGR gas is disposed upstream of the compressor. And new energy will join. EGR gas contains a lot of moisture, and fresh air usually has a lower temperature than EGR gas. For this reason, when EGR gas merges with fresh air, the EGR gas is cooled by fresh air, and condensed water is easily generated. The generated condensed water is sucked into the compressor. In particular, when the load is light, since the flow velocity of the intake air in the intake passage is low, the generated condensed water stays in the intake passage for a long time and becomes a droplet having a large particle size, and is more likely to be sucked into the compressor. There is a concern that the performance of the supercharger may deteriorate due to the inflow of condensed water into the compressor.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、再循環排気ガスと新気との合流によって生ずる凝縮水による過給機の性能低下を防止しつつ、運転領域を問わずに低圧排気ガス還流通路を利用した再循環排気ガスの導入を可能とする過給機付き内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and prevents deterioration of the performance of the supercharger due to condensed water caused by confluence of recirculated exhaust gas and fresh air, regardless of the operation region. Another object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine with a supercharger that enables introduction of recirculated exhaust gas using a low pressure exhaust gas recirculation passage.

第１の発明は、過給機付き内燃機関の制御装置であって、
吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンとを有するターボ過給機と、
前記タービンよりも下流側の前記排気通路と前記コンプレッサよりも上流側の前記吸気通路であるコンプレッサ上流側吸気通路とを接続する低圧排気ガス還流通路と、
前記低圧排気ガス還流通路の途中から分岐し、前記コンプレッサよりも下流側の前記吸気通路であるコンプレッサ下流側吸気通路に接続されるバイパス通路と、
前記排気通路から前記低圧排気ガス還流通路を導入される再循環排気ガスの流路形態を、当該再循環排気ガスが前記低圧排気ガス還流通路を通って前記コンプレッサ上流側吸気通路に導入される第１流路形態と、当該再循環排気ガスが前記低圧排気ガス還流通路および前記バイパス通路を順に通って前記コンプレッサ下流側吸気通路に導入される第２流路形態との間で選択可能な流路切替手段と、
前記コンプレッサの下流側の吸気圧力に応じて、前記第１流路形態と前記第２流路形態との間で前記流路形態が切り替わるように前記流路切替手段を制御する流路制御手段と、
を備えることを特徴とする。 1st invention is a control apparatus of the internal combustion engine with a supercharger,
A turbocharger having a compressor disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage;
A low-pressure exhaust gas recirculation passage connecting the exhaust passage downstream of the turbine and the compressor upstream intake passage which is the intake passage upstream of the compressor;
A bypass passage branched from the middle of the low-pressure exhaust gas recirculation passage and connected to a compressor downstream intake passage which is the intake passage downstream of the compressor;
The recirculated exhaust gas is introduced into the low pressure exhaust gas recirculation passage from the exhaust passage, and the recirculation exhaust gas is introduced into the compressor upstream intake passage through the low pressure exhaust gas recirculation passage. A flow path that is selectable between one flow path form and a second flow path form in which the recirculated exhaust gas passes through the low-pressure exhaust gas recirculation passage and the bypass passage and is introduced into the compressor downstream intake passage. Switching means;
A flow path control means for controlling the flow path switching means so that the flow path form is switched between the first flow path form and the second flow path form in accordance with an intake pressure downstream of the compressor; ,
It is characterized by providing.

また、第２の発明は、第１の発明において、
前記流路制御手段は、前記コンプレッサの下流側の吸気圧力が所定値以下となる場合に、前記第２流路形態が選択されるように前記流路切替手段を制御し、前記コンプレッサの下流側の吸気圧力が前記所定値よりも高い場合に、前記第１流路形態が選択されるように前記流路切替手段を制御するものであることを特徴とする。 The second invention is the first invention, wherein
The flow path control means controls the flow path switching means so that the second flow path configuration is selected when the intake pressure downstream of the compressor is equal to or lower than a predetermined value, and the downstream side of the compressor The flow path switching means is controlled so that the first flow path configuration is selected when the intake pressure of the air is higher than the predetermined value.

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記吸気通路に再循環排気ガスを導入しない場合であって、前記コンプレッサの下流側の吸気圧力が前記タービンの下流側の排気圧力よりも高い場合に、前記バイパス通路を開放させるバイパス通路開放手段を更に備えることを特徴とする。 The third invention is the first or second invention, wherein
Bypass passage opening means for opening the bypass passage when recirculated exhaust gas is not introduced into the intake passage and the intake pressure downstream of the compressor is higher than the exhaust pressure downstream of the turbine; It is further provided with the feature.

また、第４の発明は、第３の発明において、
前記バイパス通路との分岐位置よりも前記排気通路に近い側において前記低圧排気ガス還流通路に配置され、当該低圧排気ガス還流通路を流れる再循環排気ガスを冷却するクーラーを更に備えることを特徴とする。 Moreover, 4th invention is set in 3rd invention,
The apparatus further comprises a cooler that is disposed in the low pressure exhaust gas recirculation passage closer to the exhaust passage than a branch position with the bypass passage and cools the recirculated exhaust gas flowing through the low pressure exhaust gas recirculation passage. .

第１および第２の発明によれば、コンプレッサの下流側の吸気圧力（以下、「コンプレッサ下流圧」と略する）に応じて、上記第１流路形態と上記第２流路形態との間で再循環排気ガスの流路形態が切り替わるように流路切替手段を制御する流路制御手段を備えていることにより、次のような効果が得られる構成を実現することができる。すなわち、軽負荷側の非過給領域のようにコンプレッサ下流圧が低い場合に第２流路形態が選択されるように流路切替手段を制御することで、コンプレッサの下流側において再循環排気ガスと新気との混合が行われるようにすることができる。このため、コンプレッサの上流側での凝縮水の発生を回避することで、凝縮水の流入を原因としてコンプレッサに損傷や腐食が生ずるのを防止することができる。また、高負荷側の過給領域のようにコンプレッサ下流圧が高い場合に第１流路形態が選択されるように流路切替手段を制御することで、過給領域であっても再循環排気ガスの導入を行えるようになる。この場合には、コンプレッサの上流側で再循環排気ガスと新気とが混合するため、凝縮水が発生してコンプレッサに流入する可能性がある。しかしながら、高負荷側の過給領域では、コンプレッサの上流における吸入空気量流量が多いため、凝縮水が発生した場合であっても凝縮水は吸気通路に留まることなく粒径の小さな液滴のままで速やかにコンプレッサに吸入されることとなる。このため、この場合には、コンプレッサは、凝縮水の流入を原因とする損傷等を受けにくいといえる。
以上のように、本発明によれば、再循環排気ガスと新気との合流によって生ずる凝縮水による過給機の性能低下を防止しつつ、運転領域を問わずに低圧排気ガス還流通路を利用した再循環排気ガスの導入を可能とすることができる。 According to the first and second inventions, between the first flow path configuration and the second flow path configuration according to the intake pressure downstream of the compressor (hereinafter abbreviated as “compressor downstream pressure”). By providing the flow path control means for controlling the flow path switching means so that the flow path configuration of the recirculated exhaust gas is switched, a configuration in which the following effects can be obtained can be realized. That is, by controlling the flow path switching means so that the second flow path configuration is selected when the compressor downstream pressure is low as in the non-supercharged area on the light load side, the recirculated exhaust gas on the downstream side of the compressor And fresh air can be mixed. For this reason, by avoiding the generation of condensed water on the upstream side of the compressor, it is possible to prevent the compressor from being damaged or corroded due to the inflow of condensed water. Further, by controlling the flow path switching means so that the first flow path configuration is selected when the compressor downstream pressure is high as in the supercharge area on the high load side, recirculation exhaust is performed even in the supercharge area. Gas can be introduced. In this case, since the recirculated exhaust gas and fresh air are mixed on the upstream side of the compressor, condensed water may be generated and flow into the compressor. However, in the supercharge region on the high load side, since the intake air flow rate is large upstream of the compressor, even if condensed water is generated, the condensed water does not stay in the intake passage and remains as a small droplet with a small particle diameter. It will be immediately sucked into the compressor. Therefore, in this case, it can be said that the compressor is not easily damaged due to the inflow of condensed water.
As described above, according to the present invention, the low-pressure exhaust gas recirculation passage is used regardless of the operation region while preventing the deterioration of the performance of the supercharger due to the condensed water caused by the combined recirculation exhaust gas and fresh air. It is possible to introduce the recirculated exhaust gas.

第３の発明によれば、吸気通路に再循環排気ガスを導入しない状況下において、コンプレッサにより過給された吸気（新気）を低圧排気ガス還流通路に導入することができる。その結果、低圧排気ガス還流通路を排気通路側に向かって逆流する高圧の吸気によって、低圧排気ガス還流通路の内壁に付着している未燃燃料および凝縮水を吹き飛ばして除去することができる。このように、本発明によれば、低圧排気ガス還流通路の掃気を行うことができるので、未燃燃料および凝縮水の滞留による低圧排気ガス還流通路の圧力損失の増加等の不具合を防止することが可能となる。 According to the third aspect of the present invention, the intake air (fresh air) supercharged by the compressor can be introduced into the low-pressure exhaust gas recirculation passage in a situation where the recirculation exhaust gas is not introduced into the intake passage. As a result, unburned fuel and condensed water adhering to the inner wall of the low-pressure exhaust gas recirculation passage can be blown off by the high-pressure intake air that flows backward through the low-pressure exhaust gas recirculation passage toward the exhaust passage. As described above, according to the present invention, since the scavenging of the low pressure exhaust gas recirculation passage can be performed, problems such as an increase in the pressure loss of the low pressure exhaust gas recirculation passage due to retention of unburned fuel and condensed water can be prevented. Is possible.

第４の発明によれば、吸気通路に再循環排気ガスを導入しない状況下において、コンプレッサにより過給された吸気（新気）を利用して、再循環排気ガスの冷却のためのクーラーをも掃気することができる。これにより、未燃燃料および凝縮水の滞留による当該クーラーの性能低下をも防止することができる。 According to the fourth aspect of the invention, in a situation where the recirculated exhaust gas is not introduced into the intake passage, the cooler for cooling the recirculated exhaust gas is provided using the intake air (fresh air) supercharged by the compressor. Can be scavenged. Thereby, the performance fall of the said cooler by the stay of unburned fuel and condensed water can also be prevented.

本発明の実施の形態１の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the system configuration | structure of the internal combustion engine of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態１の変形例において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in the modification of Embodiment 1 of this invention.

実施の形態１．
［実施の形態１のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。ここでは、内燃機関１０は、一例として火花点火式であり、車両に搭載され、その動力源とされるものである。本実施形態の内燃機関１０は、一例として直列４気筒型のものを表しているが、本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。内燃機関１０は、空気を筒内に取り込むための吸気通路１２と、筒内から排気ガスを排出するための排気通路１４とを備えている。 Embodiment 1 FIG.
[System Configuration of Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration of an internal combustion engine 10 according to Embodiment 1 of the present invention. The system shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 10. Here, the internal combustion engine 10 is a spark ignition type as an example, and is mounted on a vehicle and used as a power source. The internal combustion engine 10 of the present embodiment represents an in-line four-cylinder type as an example, but the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine in the present invention are not limited to this. The internal combustion engine 10 includes an intake passage 12 for taking air into the cylinder and an exhaust passage 14 for discharging exhaust gas from the cylinder.

吸気通路１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が設けられている。エアクリーナ１６の下流には、吸気通路１２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８が設けられている。エアフローメータ１８の下流には、ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａが配置されている。ターボ過給機２０は、コンプレッサ２０ａと一体的に連結され排気ガスの排気エネルギによって作動するタービン２０ｂを備えている。コンプレッサ２０ａは、タービン２０ｂに入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動される。 An air cleaner 16 is provided in the vicinity of the inlet of the intake passage 12. An air flow meter 18 that outputs a signal corresponding to the flow rate of air sucked into the intake passage 12 is provided downstream of the air cleaner 16. A compressor 20 a of the turbocharger 20 is disposed downstream of the air flow meter 18. The turbocharger 20 includes a turbine 20b that is integrally connected to the compressor 20a and that is operated by exhaust energy of exhaust gas. The compressor 20a is rotationally driven by the exhaust energy of the exhaust gas input to the turbine 20b.

更に、コンプレッサ２０ａよりも下流側の吸気通路１２（以下、「コンプレッサ下流側吸気通路１２ｂ」と称する）には、コンプレッサ２０ａにより圧縮された空気を冷却するためのインタークーラー２２が配置されている。更に、インタークーラー２２の下流には、吸気通路１２を流れる空気量を調整するためのスロットルバルブ２４が配置されている。スロットルバルブ２４は、図示省略するスロットルモータにより駆動される電子制御式のバルブである。スロットルバルブ２４の下流には、サージタンク２６が配置されている。また、コンプレッサ下流側吸気通路１２ｂ（より具体的には、コンプレッサ２０ａとインタークーラー２２との間）には、コンプレッサ２０ａの下流側の吸気圧力（以下、「コンプレッサ下流圧」と略する）を検出するための吸気圧力センサ２８が取り付けられている。 Furthermore, an intercooler 22 for cooling the air compressed by the compressor 20a is disposed in the intake passage 12 (hereinafter referred to as “compressor downstream intake passage 12b”) downstream of the compressor 20a. Further, a throttle valve 24 for adjusting the amount of air flowing through the intake passage 12 is disposed downstream of the intercooler 22. The throttle valve 24 is an electronically controlled valve that is driven by a throttle motor (not shown). A surge tank 26 is disposed downstream of the throttle valve 24. Further, an intake pressure downstream of the compressor 20a (hereinafter abbreviated as “compressor downstream pressure”) is detected in the compressor downstream side intake passage 12b (more specifically, between the compressor 20a and the intercooler 22). An intake pressure sensor 28 is attached.

ターボ過給機２０のタービン２０ｂは、排気通路１４の途中に配置されている。タービン２０ｂよりも上流側の排気通路１４には、排気ガスを浄化するための排気浄化装置として、上流側から順に、上流触媒（Ｓ／Ｃ：Start Catalyst）３０および下流触媒（ＵＦ／Ｃ：Underfloor Catalyst）３２がそれぞれ配置されている。上流触媒３０の下流（より具体的には、上流触媒３０と下流触媒３２との間）の排気通路１４には、その部位での排気圧力（タービン下流圧でもあり、以下、「Ｓ／Ｃ下流圧」と称する）を検出するための排気圧力センサ３４が取り付けられている。 The turbine 20 b of the turbocharger 20 is disposed in the exhaust passage 14. In the exhaust passage 14 upstream of the turbine 20b, as an exhaust purification device for purifying exhaust gas, an upstream catalyst (S / C) 30 and a downstream catalyst (UF / C: Underfloor) are sequentially arranged from the upstream side. Catalyst) 32 is arranged. In the exhaust passage 14 downstream of the upstream catalyst 30 (more specifically, between the upstream catalyst 30 and the downstream catalyst 32), the exhaust pressure at that portion (also the turbine downstream pressure) is referred to as "S / C downstream. An exhaust pressure sensor 34 for detecting the pressure is attached.

また、図１に示すシステムは、低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ（Low Pressure Loop）−ＥＧＲ通路）３６を備えている。ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６は、タービン２０ｂよりも下流側（本実施形態では、更に上流触媒３０よりも下流側）の排気通路１４とコンプレッサ２０ａよりも上流側の吸気通路１２（以下、「コンプレッサ上流側吸気通路１２ａ」と称する）とを連通するように構成されている。このＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６の途中には、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を通って吸気通路１２に再循環排気ガス（ＥＧＲガス）を導入する際のＥＧＲガス流れの上流側（すなわち、排気通路１４に近い側）から順に、ＥＧＲクーラー３８およびＥＧＲバルブ４０がそれぞれ配置されている。ＥＧＲクーラー３８は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６に導入された排気ガス（ＥＧＲガス）を冷却するために備えられている。ＥＧＲバルブ４０は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６の開閉を担うバルブであり、より具体的には、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６の流路断面積を変更することによってＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を介して吸気通路１２に導入されるＥＧＲガスの流量を調整するためのバルブである。 Further, the system shown in FIG. 1 includes a low pressure exhaust gas recirculation passage (LPL (Low Pressure Loop) -EGR passage) 36. The LPL-EGR passage 36 has an exhaust passage 14 downstream of the turbine 20b (in the present embodiment, further downstream of the upstream catalyst 30) and an intake passage 12 upstream of the compressor 20a (hereinafter referred to as "the compressor upstream side"). (Referred to as “intake passage 12a”). In the middle of the LPL-EGR passage 36, the upstream side of the EGR gas flow when the recirculated exhaust gas (EGR gas) is introduced into the intake passage 12 through the LPL-EGR passage 36 (that is, close to the exhaust passage 14). The EGR cooler 38 and the EGR valve 40 are arranged in order from the side). The EGR cooler 38 is provided for cooling the exhaust gas (EGR gas) introduced into the LPL-EGR passage 36. The EGR valve 40 is a valve responsible for opening and closing the LPL-EGR passage 36. More specifically, the EGR valve 40 changes the flow passage cross-sectional area of the LPL-EGR passage 36 to change the intake passage 12 via the LPL-EGR passage 36. It is a valve for adjusting the flow rate of the EGR gas introduced into.

更に、図１に示すシステムは、ＥＧＲバルブ４０よりもＥＧＲガス流れの下流側においてＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６の途中から分岐し、コンプレッサ下流側吸気通路１２ｂに接続されるバイパス通路４２を備えている。ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６におけるバイパス通路４２との分岐位置には、バイパスバルブ４４が配置されている。 Further, the system shown in FIG. 1 includes a bypass passage 42 that branches from the middle of the LPL-EGR passage 36 downstream of the EGR valve 40 from the EGR valve 40 and is connected to the compressor downstream-side intake passage 12b. A bypass valve 44 is disposed at a position where the LPL-EGR passage 36 branches from the bypass passage 42.

バイパスバルブ４４は、ＥＧＲバルブ４０を開くことによりＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を用いたＥＧＲガスの導入を行う状況下において、ＥＧＲガスの流路形態を、ＥＧＲガスがＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６をそのまま通ってコンプレッサ上流側吸気通路１２ａに導入される第１流路形態と、ＥＧＲガスがＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６およびバイパス通路４２を順に通ってコンプレッサ下流側吸気通路１２ｂに導入される第２流路形態との間で選択可能とするためのバルブである。 The bypass valve 44 opens the EGR valve 40 to introduce the EGR gas using the LPL-EGR passage 36, and the EGR gas flow path configuration is such that the EGR gas passes through the LPL-EGR passage 36 as it is. A first flow path configuration introduced into the compressor upstream intake passage 12a and a second flow path configuration in which EGR gas is introduced into the compressor downstream intake passage 12b through the LPL-EGR passage 36 and the bypass passage 42 in order. It is a valve for making it possible to select between.

すなわち、バイパスバルブ４４によって第１流路形態が選択された場合には、上記分岐位置を通過した後のＥＧＲガスは、図１中に「経路Ｂ」と付して示すＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６内の部位を通ってコンプレッサ上流側吸気通路１２ａに導入されることになる。この場合に、ＥＧＲバルブ４０の開度を調整することで、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６（経路Ｂ）を通ってコンプレッサ上流側吸気通路１２ａに還流されるＥＧＲガスの流量を調整することができる。一方、第２流路形態が選択された場合には、上記分岐位置を通過した後のＥＧＲガスは、図１中に「経路Ａ」と付して示すバイパス通路４２を通ってコンプレッサ下流側吸気通路１２ｂに導入されることになる。この場合においても、ＥＧＲバルブ４０の開度を調整することで、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６およびバイパス通路４２（経路Ａ）を通ってコンプレッサ下流側吸気通路１２ｂに還流されるＥＧＲガスの流量を調整することができる。 That is, when the first flow path form is selected by the bypass valve 44, the EGR gas after passing through the branch position is in the LPL-EGR passage 36 indicated as “path B” in FIG. This is introduced into the compressor upstream side intake passage 12a. In this case, by adjusting the opening degree of the EGR valve 40, the flow rate of the EGR gas recirculated to the compressor upstream side intake passage 12a through the LPL-EGR passage 36 (path B) can be adjusted. On the other hand, when the second flow path configuration is selected, the EGR gas after passing through the branch position passes through the bypass passage 42 indicated as “path A” in FIG. It will be introduced into the passage 12b. Even in this case, by adjusting the opening degree of the EGR valve 40, the flow rate of the EGR gas returned to the compressor downstream side intake passage 12b through the LPL-EGR passage 36 and the bypass passage 42 (path A) is adjusted. be able to.

本実施形態のシステムは、更に、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)４６を備えている。ＥＣＵ４６の入力部には、上述したエアフローメータ１８、吸気圧力センサ２８、排気圧力センサ３４とともに、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ（図示省略）等の内燃機関１０の運転状態を検出するための各種のセンサが接続されている。また、ＥＣＵ４６の出力部には、上述したスロットルバルブ２４、ＥＧＲバルブ４０およびバイパスバルブ４４とともに、図示省略する燃料噴射弁および点火プラグ等の内燃機関１０の運転を制御するための各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ４６は、上記各種のセンサ出力と所定のプログラムとに基づいて上記各種のアクチュエータを駆動することにより、内燃機関１０の運転を制御するものである。 The system of this embodiment further includes an ECU (Electronic Control Unit) 46. The input portion of the ECU 46 detects the operating state of the internal combustion engine 10 such as a crank angle sensor (not shown) for detecting the engine speed, together with the air flow meter 18, the intake pressure sensor 28, and the exhaust pressure sensor 34 described above. Various sensors are connected for this purpose. In addition to the throttle valve 24, the EGR valve 40, and the bypass valve 44, various actuators for controlling the operation of the internal combustion engine 10 such as a fuel injection valve and a spark plug (not shown) are connected to the output portion of the ECU 46. Has been. The ECU 46 controls the operation of the internal combustion engine 10 by driving the various actuators based on the various sensor outputs and a predetermined program.

［コンプレッサの上流へのＥＧＲガス導入に関する課題］
本実施形態の内燃機関１０のように、コンプレッサ上流側吸気通路１２ａに対してＥＧＲガスを導入可能な構成（ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用するＥＧＲ装置）を備えている場合には、コンプレッサ２０ａの上流においてＥＧＲガスと新気とが合流することになる。ＥＧＲガスは水分を多く含んでいるため、新気と合流した際のガス温度が露点（含有水蒸気量が飽和水蒸気量と等しくなる時の温度）以下となると、凝縮水が発生する。新気は、通常、ＥＧＲガスよりも温度が低い。このため、ＥＧＲガスが新気と合流してＥＧＲガスが新気によって冷やされた際に、ガス温度が露点以下となり、凝縮水が発生してしまう。 [Problems related to EGR gas introduction upstream of compressor]
As in the internal combustion engine 10 of the present embodiment, when a configuration (EGR device using the LPL-EGR passage 36) that can introduce EGR gas into the compressor upstream intake passage 12a is provided, the compressor 20a EGR gas and fresh air will merge upstream. Since the EGR gas contains a large amount of moisture, condensed water is generated when the gas temperature at the time of joining with fresh air is equal to or lower than the dew point (the temperature at which the contained water vapor amount becomes equal to the saturated water vapor amount). Fresh air is usually cooler than EGR gas. For this reason, when the EGR gas merges with fresh air and the EGR gas is cooled by fresh air, the gas temperature falls below the dew point and condensed water is generated.

発生した凝縮水はコンプレッサ２０ａに吸入される。コンプレッサ２０ａは高速で回転しているため、水滴との衝突によってコンプレッサホイールに損傷が生ずる可能性がある。コンプレッサホイールの損傷は、タービン効率の低下などのターボ過給機２０の性能低下を招く可能性がある。コンプレッサホイールに衝突する水滴の粒径が大きい方が、コンプレッサホイールの損傷が生じ易くなる。特に、軽負荷時には、吸気通路１２内の吸気の流速が低いため、発生した凝縮水が吸気通路１２内に長く留まって粒径の大きな水滴に成長し易い。このため、粒径の大きな水滴がコンプレッサ２０ａに吸入される可能性が高くなり、ターボ過給機２０の性能低下が生じ易くなることが懸念される。 The generated condensed water is sucked into the compressor 20a. Since the compressor 20a rotates at a high speed, the compressor wheel may be damaged by collision with water droplets. Damage to the compressor wheel can lead to performance degradation of the turbocharger 20, such as reduced turbine efficiency. The larger the particle size of the water droplets that collide with the compressor wheel, the more easily the compressor wheel is damaged. In particular, when the load is light, the flow rate of the intake air in the intake passage 12 is low, so that the generated condensed water stays in the intake passage 12 for a long time and tends to grow into water droplets having a large particle diameter. For this reason, there is a concern that water droplets having a large particle size are likely to be sucked into the compressor 20a, and the performance of the turbocharger 20 is likely to deteriorate.

［実施の形態１における特徴的な制御］
そこで、本実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用したＥＧＲガスの導入要求が出された場合には、コンプレッサ下流圧に応じて、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用してＥＧＲガスを導入する際のＥＧＲガスの流路形態を、上記の第１流路形態と第２流路形態との間で切り替えるようにした。より具体的には、コンプレッサ下流圧が大気圧以下である場合（すなわち、内燃機関１０の運転領域が非過給領域である場合）には、コンプレッサ下流側吸気通路１２ｂにＥＧＲガスを導入する経路Ａ（第２流路形態）が選択されるようにバイパスバルブ４４を制御し、一方、コンプレッサ下流圧が大気圧よりも高い場合（すなわち、内燃機関１０の運転領域が過給領域である場合）には、コンプレッサ上流側吸気通路１２ａにＥＧＲガスを導入する経路Ｂ（第１流路形態）が選択されるようにバイパスバルブ４４を制御するようにした。 [Characteristic Control in Embodiment 1]
Therefore, in the present embodiment, when an EGR gas introduction request using the LPL-EGR passage 36 is issued, the EGR gas is introduced using the LPL-EGR passage 36 according to the compressor downstream pressure. The EGR gas channel configuration was switched between the first channel configuration and the second channel configuration. More specifically, when the compressor downstream pressure is equal to or lower than the atmospheric pressure (that is, when the operating region of the internal combustion engine 10 is a non-supercharging region), a route for introducing EGR gas into the compressor downstream side intake passage 12b. When the bypass valve 44 is controlled so that A (second flow path configuration) is selected, on the other hand, when the compressor downstream pressure is higher than the atmospheric pressure (that is, when the operating region of the internal combustion engine 10 is the supercharging region). The bypass valve 44 is controlled so that the path B (first flow path configuration) for introducing EGR gas into the compressor upstream intake passage 12a is selected.

更に、本実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用したＥＧＲガスの導入を行わない場合（例えば、ＥＧＲガスの導入中にＥＧＲ停止要求が出された場合）において、コンプレッサ下流圧がＳ／Ｃ下流圧よりも高い場合には、経路Ａ（第２流路形態）が選択されるようにバイパスバルブ４４を制御することでバイパス通路４２を開放しつつ、かつ、所定時間Ｃが経過するまでＥＧＲバルブ４０を開くようにした。 Furthermore, in this embodiment, when the EGR gas is not introduced using the LPL-EGR passage 36 (for example, when an EGR stop request is issued during the introduction of the EGR gas), the compressor downstream pressure is S / C. When the pressure is higher than the downstream pressure, the bypass valve 44 is controlled so that the path A (second flow path configuration) is selected, so that the bypass passage 42 is opened and EGR is performed until a predetermined time C elapses. The valve 40 was opened.

図２は、本発明の実施の形態１の特徴的な制御を実現するためにＥＣＵ４６が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用したＥＧＲガスの導入を行う所定のＥＧＲ実行条件が成立した場合に開始されるものとする。 FIG. 2 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 46 in order to realize the characteristic control of the first embodiment of the present invention. Note that this routine is started when a predetermined EGR execution condition for introducing EGR gas using the LPL-EGR passage 36 is satisfied.

図２に示すルーチンでは、先ず、吸気圧力センサ２８の出力を利用して、コンプレッサ下流圧が大気圧以下であるか否かが判定される（ステップ１００）。 In the routine shown in FIG. 2, first, it is determined whether the downstream pressure of the compressor is equal to or lower than the atmospheric pressure using the output of the intake pressure sensor 28 (step 100).

その結果、上記ステップ１００においてコンプレッサ下流圧が大気圧以下であると判定された場合、つまり、内燃機関１０の運転領域が非過給領域であると判断できる場合には、経路Ａが開かれる（第２流路形態が選択される）ようにバイパスバルブ４４が制御されるとともに、要求ＥＧＲガス量を確保できる開度となるようにＥＧＲバルブ４０が制御される（ステップ１０２）。 As a result, when it is determined in step 100 that the compressor downstream pressure is equal to or lower than the atmospheric pressure, that is, when it can be determined that the operating region of the internal combustion engine 10 is the non-supercharging region, the path A is opened ( The bypass valve 44 is controlled so that the second flow path configuration is selected), and the EGR valve 40 is controlled so as to have an opening that can secure the required EGR gas amount (step 102).

一方、上記ステップ１００においてコンプレッサ下流圧が大気圧よりも高いと判定された場合、つまり、内燃機関１０の運転領域が過給領域であると判断できる場合には、経路Ｂが開かれる（第１流路形態が選択される）ようにバイパスバルブ４４が制御されるとともに、要求ＥＧＲガス量を確保できる開度となるようにＥＧＲバルブ４０が制御される（ステップ１０４）。 On the other hand, when it is determined in step 100 that the compressor downstream pressure is higher than the atmospheric pressure, that is, when it can be determined that the operating region of the internal combustion engine 10 is the supercharging region, the path B is opened (first). The bypass valve 44 is controlled so that the flow path form is selected), and the EGR valve 40 is controlled so that the required EGR gas amount can be secured (step 104).

次に、ＥＧＲガスの導入を停止するＥＧＲ停止要求が出されたか否かが判定される（ステップ１０６）。その結果、ＥＧＲ停止要求が出されていない場合、つまり、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を用いたＥＧＲガスの導入を継続する場合には、上記ステップ１００以降の処理が繰り返し実行される。 Next, it is determined whether or not an EGR stop request for stopping the introduction of EGR gas has been issued (step 106). As a result, when the EGR stop request is not issued, that is, when the introduction of the EGR gas using the LPL-EGR passage 36 is continued, the processing after step 100 is repeatedly executed.

一方、上記ステップ１０６においてＥＧＲ停止要求が出されたと判定された場合には、次いで、吸気圧力センサ２８および排気圧力センサ３４の出力を利用して、コンプレッサ下流圧がＳ／Ｃ下流圧よりも高いか否かが判定される（ステップ１０８）。その結果、コンプレッサ下流圧がＳ／Ｃ下流圧以下であると判定された場合には、ＥＧＲバルブ４０が全閉に制御される（ステップ１１０）。これにより、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を介したガスの流通が遮断される。 On the other hand, if it is determined in step 106 that an EGR stop request has been issued, then the compressor downstream pressure is higher than the S / C downstream pressure using the outputs of the intake pressure sensor 28 and the exhaust pressure sensor 34. Is determined (step 108). As a result, when it is determined that the compressor downstream pressure is equal to or lower than the S / C downstream pressure, the EGR valve 40 is controlled to be fully closed (step 110). Thereby, the gas flow through the LPL-EGR passage 36 is blocked.

一方、上記ステップ１０８においてコンプレッサ下流圧がＳ／Ｃ下流圧よりも高いと判定された場合には、ＥＧＲバルブ４０が開かれるとともに、経路Ａが開放されるようにバイパスバルブ４４が制御される（ステップ１１２）。これにより、コンプレッサ下流側吸気通路１２ｂを流れる高圧の吸気（新気）の一部を、経路Ａ（すなわち、バイパス通路４２）を介して通常のＥＧＲガス導入時のＥＧＲガス流れとは逆方向でＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６に導入することができる。 On the other hand, if it is determined in step 108 that the compressor downstream pressure is higher than the S / C downstream pressure, the EGR valve 40 is opened and the bypass valve 44 is controlled so that the path A is opened ( Step 112). As a result, a part of the high-pressure intake air (fresh air) flowing through the compressor downstream side intake passage 12b is reversely directed to the EGR gas flow at the time of normal EGR gas introduction via the route A (that is, the bypass passage 42). It can be introduced into the LPL-EGR passage 36.

次に、上記ステップ１１２の処理に伴うＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６への新気の導入を開始してから所定時間Ｃが経過した場合には、ＥＧＲバルブ４０が閉じられる（ステップ１１４）。これにより、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６への新気の導入が終了される。本ステップ１１４における所定時間Ｃは、上記ステップ１１２の処理によるＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６への新気の導入の開始時点から、当該新気の導入に伴って吸気側のコンプレッサ下流圧よりも排気側のＳ／Ｃ下流圧が高くなることで当該新気の導入ができなくなる時点までの時間に相当する値として予め設定されたものである。 Next, when a predetermined time C has elapsed since the introduction of fresh air into the LPL-EGR passage 36 associated with the processing of step 112 described above, the EGR valve 40 is closed (step 114). Thereby, the introduction of fresh air into the LPL-EGR passage 36 is completed. The predetermined time C in this step 114 is from the start of the introduction of new air into the LPL-EGR passage 36 by the processing of step 112 above, and the exhaust side of the compressor downstream pressure on the intake side is increased with the introduction of the new air. This value is set in advance as a value corresponding to the time until the point at which the introduction of the new air cannot be performed when the S / C downstream pressure increases.

以上説明した図２に示すルーチンによれば、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用したＥＧＲガスの導入要求が出された際に、コンプレッサ下流圧が大気圧以下である場合（すなわち、内燃機関１０の運転領域が軽負荷領域などの非過給領域である場合）には、コンプレッサ下流側吸気通路１２ｂにＥＧＲガスを導入する経路Ａ（第２流路形態）が選択されるようにバイパスバルブ４４が制御される。これにより、コンプレッサ２０ａの下流側においてＥＧＲガスと新気との混合が行われるようにすることができる。このため、コンプレッサ２０ａの上流側での凝縮水の発生を回避することで、凝縮水の流入を原因としてコンプレッサ２０ａに損傷や腐食が生ずるのを防止することができる。 According to the routine shown in FIG. 2 described above, when the EGR gas introduction request using the LPL-EGR passage 36 is issued, the compressor downstream pressure is equal to or lower than the atmospheric pressure (that is, the operation of the internal combustion engine 10). When the region is a non-supercharging region such as a light load region), the bypass valve 44 is controlled so that the route A (second flow path configuration) for introducing EGR gas into the compressor downstream side intake passage 12b is selected. Is done. Thereby, mixing of EGR gas and fresh air can be performed on the downstream side of the compressor 20a. For this reason, by avoiding the generation of condensed water on the upstream side of the compressor 20a, it is possible to prevent the compressor 20a from being damaged or corroded due to the inflow of condensed water.

また、上記ルーチンによれば、ＥＧＲガスの導入要求が出された際に、コンプレッサ下流圧が大気圧よりも高い場合（すなわち、内燃機関１０の運転領域が過給領域である場合）には、コンプレッサ上流側吸気通路１２ａにＥＧＲガスを導入する経路Ｂ（第１流路形態）が選択されるようにバイパスバルブ４４が制御される。これにより、過給領域であっても、ＥＧＲガスの導入を行えるようになる。この場合には、コンプレッサ２０ａの上流側でＥＧＲガスと新気とが混合するため、凝縮水が発生してコンプレッサ２０ａに流入する可能性がある。しかしながら、高負荷側の過給領域では、コンプレッサ２０ａの上流における吸入空気量流量が多いため、凝縮水が発生した場合であっても凝縮水は吸気通路１２に留まることなく粒径の小さな液滴のままで速やかにコンプレッサ２０ａに吸入されることとなる。このため、この場合には、コンプレッサ２０ａは、凝縮水の流入を原因とする損傷等を受けにくいといえる。 Further, according to the above routine, when the EGR gas introduction request is issued and the compressor downstream pressure is higher than the atmospheric pressure (that is, when the operating region of the internal combustion engine 10 is the supercharging region), The bypass valve 44 is controlled so that the path B (first flow path configuration) for introducing EGR gas into the compressor upstream side intake passage 12a is selected. This makes it possible to introduce EGR gas even in the supercharging region. In this case, since EGR gas and fresh air are mixed on the upstream side of the compressor 20a, condensed water may be generated and flow into the compressor 20a. However, in the supercharging region on the high load side, since the intake air amount flow rate is large upstream of the compressor 20a, even if condensed water is generated, the condensed water does not stay in the intake passage 12 and has a small droplet size. In this state, the air is quickly sucked into the compressor 20a. For this reason, in this case, it can be said that the compressor 20a is not easily damaged due to the inflow of condensed water.

以上のように、本実施形態のシステムによれば、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６に導入されるＥＧＲガスの吸気通路１２への流出先を、コンプレッサ下流圧に応じてコンプレッサ２０ａの上流と下流とに切り替えたことにより、ＥＧＲガスと新気との合流によって生ずる凝縮水によるターボ過給機２０の性能低下を防止しつつ、運転領域を問わずにＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用したＥＧＲガスの導入を可能とすることができる。 As described above, according to the system of this embodiment, the outflow destination of the EGR gas introduced into the LPL-EGR passage 36 to the intake passage 12 is switched between the upstream and the downstream of the compressor 20a according to the compressor downstream pressure. As a result, it is possible to introduce EGR gas using the LPL-EGR passage 36 regardless of the operation region while preventing the performance of the turbocharger 20 from being deteriorated due to condensed water generated by the merge of EGR gas and fresh air. It can be.

また、上記ルーチンによれば、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を利用したＥＧＲガスの導入を行わない場合（ＥＧＲ停止要求が出された場合）において、コンプレッサ下流圧がＳ／Ｃ下流圧よりも高い場合には、経路Ａ（第２流路形態）が選択されるようにバイパスバルブ４４を制御することでバイパス通路４２を開放しつつ、かつ、所定時間Ｃが経過するまでＥＧＲバルブ４０が開かれる。これにより、ＥＧＲガスを導入しない状況下において、コンプレッサ２０ａにより過給された吸気（新気）をＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６、更にはＥＧＲクーラー３８に導入することができる。その結果、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を排気通路１４側に向かって逆流する高圧の吸気によって、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６およびＥＧＲクーラー３８の内壁に付着している未燃燃料および凝縮水を吹き飛ばして除去することができる。吹き飛ばされた未燃燃料および凝縮水は、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６から排気通路１４に排出され、下流触媒３２を通過する際に浄化されたうえで大気中に放出される。このように、上記制御によれば、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６、更にはＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６に設けられたＥＧＲクーラー３８の掃気を行うことができるので、未燃燃料および凝縮水の滞留によるＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６の圧力損失の増加およびＥＧＲクーラー３８の性能低下等の不具合を防止することが可能となる。 Further, according to the above routine, when the EGR gas is not introduced using the LPL-EGR passage 36 (when an EGR stop request is issued), the compressor downstream pressure is higher than the S / C downstream pressure. The EGR valve 40 is opened until a predetermined time C elapses while the bypass passage 42 is opened by controlling the bypass valve 44 so that the path A (second flow path configuration) is selected. Thereby, in a situation where EGR gas is not introduced, the intake air (fresh air) supercharged by the compressor 20a can be introduced into the LPL-EGR passage 36 and further into the EGR cooler 38. As a result, unburned fuel and condensed water adhering to the inner walls of the LPL-EGR passage 36 and the EGR cooler 38 are blown off and removed by the high-pressure intake air that flows backward through the LPL-EGR passage 36 toward the exhaust passage 14 side. be able to. The unburned fuel and the condensed water blown off are discharged from the LPL-EGR passage 36 to the exhaust passage 14, purified when passing through the downstream catalyst 32, and then released into the atmosphere. As described above, according to the above control, the LPL-EGR passage 36, and further the EGR cooler 38 provided in the LPL-EGR passage 36 can be scavenged, so that the LPL- Problems such as an increase in pressure loss in the EGR passage 36 and a decrease in performance of the EGR cooler 38 can be prevented.

ところで、上述した実施の形態１においては、コンプレッサ下流圧が大気圧以下であるか否か（非過給領域であるか過給領域であるか）の判断結果に応じて、経路Ａ（第２流路形態）と経路Ｂ（第１流路形態）との間でＥＧＲガスの流路形態を切り替える例について説明を行った。しかしながら、本発明においてコンプレッサの下流側の吸気圧力に応じて再循環排気ガスの流路形態を切り替える際に用いる所定値は、大気圧に限らず、例えば、以下のように設定される過給圧Ａであってもよい。 By the way, in the above-described first embodiment, the route A (second) is determined according to the determination result of whether the compressor downstream pressure is equal to or lower than the atmospheric pressure (whether it is a non-supercharging region or a supercharging region). An example of switching the EGR gas channel configuration between the channel configuration) and the path B (first channel configuration) has been described. However, in the present invention, the predetermined value used when switching the flow form of the recirculated exhaust gas in accordance with the intake pressure on the downstream side of the compressor is not limited to the atmospheric pressure, for example, the supercharging pressure set as follows: A may be sufficient.

すなわち、過給領域であっても、コンプレッサ下流圧があまり高くなっていない状況下であれば、コンプレッサ下流側吸気通路１２ｂに対してＥＧＲガスを導入可能な領域が存在する。そこで、過給領域であってもＥＧＲガスを導入可能な限界となる領域に対してまではコンプレッサ２０ａの下流側に向けてのＥＧＲガスの導入を行うようにするために、このような思想に基づいて設定する過給圧Ａを上記所定値として用いるようにしてもよい。 That is, even in the supercharging region, there is a region where EGR gas can be introduced into the compressor downstream side intake passage 12b if the compressor downstream pressure is not so high. Therefore, in order to introduce the EGR gas toward the downstream side of the compressor 20a up to the region where the EGR gas can be introduced even in the supercharging region, such a concept is adopted. The supercharging pressure A set based on the above may be used as the predetermined value.

図３は、本発明の実施の形態１の変形例においてＥＣＵ４６が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing a control routine executed by ECU 46 in the modification of the first embodiment of the present invention.

図３に示すルーチンでは、先ず、コンプレッサ下流圧が上記過給圧Ａ以下であるか否かが判定される（ステップ２００）。この過給圧Ａは、上記の思想に基づいて設定される値であり、過給領域においてコンプレッサ下流側吸気通路１２ｂにＬＰＬ−ＥＧＲ通路３６を介してＥＧＲガスを供給可能な過給圧の上限値に相当するものである。より具体的には、過給圧Ａは、コンプレッサ下流圧とＳ／Ｃ下流圧との差圧と、要求ＥＧＲガス量とに基づいて決定される閾値であり、ＥＣＵ４６は、エンジン回転数とエンジン負荷との関係で過給圧Ａを予めマップ化して記憶しておくことで、現在の運転状態に応じた過給圧Ａを収録することができる。 In the routine shown in FIG. 3, it is first determined whether or not the compressor downstream pressure is equal to or lower than the supercharging pressure A (step 200). The supercharging pressure A is a value set based on the above-described concept, and the upper limit of the supercharging pressure at which EGR gas can be supplied to the compressor downstream side intake passage 12b via the LPL-EGR passage 36 in the supercharging region. It corresponds to the value. More specifically, the supercharging pressure A is a threshold value that is determined based on the differential pressure between the compressor downstream pressure and the S / C downstream pressure, and the required EGR gas amount. By superposing the supercharging pressure A in relation to the load and storing it in advance, the supercharging pressure A corresponding to the current operating state can be recorded.

上記ステップ２００においてコンプレッサ下流圧が過給圧Ａ以下であると判定された場合には、ステップ１０２に進み、一方、コンプレッサ下流圧が過給圧Ａよりも高いと判定された場合には、ステップ１０４に進む。尚、図３において、ステップ１０２もしくは１０４以降の処理については、実施の形態１における図２に示すルーチンの処理と同様であるため、ここでは、その詳細な説明を省略する。 When it is determined in step 200 that the compressor downstream pressure is equal to or lower than the supercharging pressure A, the process proceeds to step 102. On the other hand, when it is determined that the compressor downstream pressure is higher than the supercharging pressure A, step Proceed to 104. In FIG. 3, the processing after step 102 or 104 is the same as the processing of the routine shown in FIG. 2 in the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted here.

また、上述した実施の形態１においては、低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ−ＥＧＲ通路）３６における排気側の接続口を、タービン２０ｂの下流側であって、かつ上流触媒（Ｓ／Ｃ）３０の下流側の排気通路１４とした例について説明を行った。このような構成によれば、上流触媒３０によって浄化された後の排気ガスをＥＧＲガスとして導入できるようになる。しかしながら、本発明の低圧排気ガス還流通路における排気側の接続口は、タービンよりも下流側の排気通路であれば、上記構成に限定されるものではなく、例えば、排気通路に配置される排気浄化装置（例えば、上流触媒３０）よりも上流側の排気通路であってもよい。 In the first embodiment described above, the exhaust-side connection port in the low-pressure exhaust gas recirculation passage (LPL-EGR passage) 36 is on the downstream side of the turbine 20 b and the upstream catalyst (S / C) 30. The example of the downstream exhaust passage 14 has been described. According to such a configuration, the exhaust gas after being purified by the upstream catalyst 30 can be introduced as EGR gas. However, the connection port on the exhaust side in the low-pressure exhaust gas recirculation passage of the present invention is not limited to the above configuration as long as it is an exhaust passage downstream of the turbine. For example, exhaust purification disposed in the exhaust passage The exhaust passage may be upstream of the device (for example, the upstream catalyst 30).

尚、上述した実施の形態１およびその変形例においては、バイパスバルブ４４が前記第１の発明における「流路切替手段」に相当している。また、ＥＣＵ４６が上記ステップ１００もしくは２００の判定結果に応じて上記ステップ１０２もしくは１０４の処理を実行することにより前記第１の発明における「流路制御手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１およびその変形例においては、大気圧および過給圧Ａが前記第２の発明における「所定値」にそれぞれ相当している。
また、上述した実施の形態１およびその変形例においては、Ｓ／Ｃ下流圧が前記第３の発明における「タービンの下流側の排気圧力」に相当している。また、ＥＣＵ４６が上記ステップ１０６の判定が成立する場合に上記ステップ１０８の判定成立を条件として上記ステップ１１２の処理を実行することにより前記第３の発明における「バイパス通路開放手段」が実現されている。
また、上述した実施の形態１およびその変形例においては、ＥＧＲクーラー３８が前記第４の発明における「クーラー」に相当している。 In the first embodiment and the modifications thereof described above, the bypass valve 44 corresponds to the “flow path switching means” in the first invention. Further, the “flow path control means” according to the first aspect of the present invention is realized by the ECU 46 executing the processing of step 102 or 104 according to the determination result of step 100 or 200.
In the above-described first embodiment and its modification, atmospheric pressure and supercharging pressure A correspond to the “predetermined values” in the second aspect of the present invention.
Further, in the above-described first embodiment and its modification, the S / C downstream pressure corresponds to the “exhaust pressure on the downstream side of the turbine” in the third aspect of the invention. Further, when the determination of step 106 is satisfied, the ECU 46 executes the processing of step 112 on the condition that the determination of step 108 is satisfied, thereby realizing the “bypass passage opening means” in the third invention. .
In the above-described first embodiment and its modifications, the EGR cooler 38 corresponds to the “cooler” in the fourth invention.

１０内燃機関
１２吸気通路
１２ａコンプレッサ上流側吸気通路
１２ｂコンプレッサ下流側吸気通路
１４排気通路
１６エアクリーナ
１８エアフローメータ
２０ターボ過給機
２０ａコンプレッサ
２０ｂタービン
２２インタークーラー
２４スロットルバルブ
２６サージタンク
２８吸気圧力センサ
３０上流触媒
３２下流触媒
３４排気圧力センサ
３６低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ−ＥＧＲ通路）
３８ＥＧＲクーラー
４０ＥＧＲバルブ
４２バイパス通路
４４バイパスバルブ
４６ＥＣＵ(Electronic Control Unit) DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Internal combustion engine 12 Intake passage 12a Compressor upstream intake passage 12b Compressor downstream intake passage 14 Exhaust passage 16 Air cleaner 18 Air flow meter 20 Turbo supercharger 20a Compressor 20b Turbine 22 Intercooler 24 Throttle valve 26 Surge tank 28 Intake pressure sensor 30 Upstream catalyst 32 Downstream catalyst 34 Exhaust pressure sensor 36 Low pressure exhaust gas recirculation passage (LPL-EGR passage)
38 EGR cooler 40 EGR valve 42 Bypass passage 44 Bypass valve 46 ECU (Electronic Control Unit)

Claims

A turbocharger having a compressor disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage;
A low-pressure exhaust gas recirculation passage connecting the exhaust passage downstream of the turbine and the compressor upstream intake passage which is the intake passage upstream of the compressor;
A bypass passage branched from the middle of the low-pressure exhaust gas recirculation passage and connected to a compressor downstream intake passage which is the intake passage downstream of the compressor;
The recirculated exhaust gas is introduced into the low pressure exhaust gas recirculation passage from the exhaust passage, and the recirculation exhaust gas is introduced into the compressor upstream intake passage through the low pressure exhaust gas recirculation passage. A flow path that is selectable between one flow path form and a second flow path form in which the recirculated exhaust gas passes through the low-pressure exhaust gas recirculation passage and the bypass passage and is introduced into the compressor downstream intake passage. Switching means;
A flow path control means for controlling the flow path switching means so that the flow path form is switched between the first flow path form and the second flow path form in accordance with an intake pressure downstream of the compressor; ,
A control device for an internal combustion engine with a supercharger.

The flow path control means controls the flow path switching means so that the second flow path configuration is selected when the intake pressure downstream of the compressor is equal to or lower than a predetermined value, and the downstream side of the compressor 2. The supercharger according to claim 1, wherein the flow path switching unit is controlled so that the first flow path configuration is selected when the intake pressure of the engine is higher than the predetermined value. 3. Control device for internal combustion engine.

Bypass passage opening means for opening the bypass passage when recirculated exhaust gas is not introduced into the intake passage and the intake pressure downstream of the compressor is higher than the exhaust pressure downstream of the turbine; The control device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 1 or 2, further comprising:

The apparatus further comprises a cooler that is disposed in the low pressure exhaust gas recirculation passage closer to the exhaust passage than a branch position with the bypass passage and cools the recirculated exhaust gas flowing through the low pressure exhaust gas recirculation passage. The control device for an internal combustion engine with a supercharger according to claim 3.