JP2016061152A - Exhaust gas recirculation control device of engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress occurrence of condensate water, even when low-pressure EGR gas recirculated to a suction passage 30 by a low-pressure EGR passage 81 is cooled together with intake air by an intercooler 35.SOLUTION: An exhaust gas recirculation control device of an engine includes: ambient temperature detection means (intake temperature sensor 103) of detecting ambient temperature; and low-pressure EGR amount restriction means (low-pressure EGR amount restriction part) of restricting a low-pressure EGR amount to be a recirculation amount of exhaust gas of an engine 1 in a low-pressure EGR passage 81 to a low-pressure EGR amount control value from an adjustment means control device for controlling the low-pressure EGR amount, according to the ambient temperature detected by the ambient temperature detection means, and in restriction of the low-pressure EGR amount, more reducing the low-pressure EGR amount as the ambient temperature is lowerer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、エンジンの排気還流制御装置に関する技術分野に属する。   The present invention belongs to a technical field related to an exhaust gas recirculation control device for an engine.

従来より、エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路に配設され、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、上記排気通路における上記低圧ＥＧＲ通路の接続部分よりも下流側に配設され、該排気通路の断面積を変更する排気シャッター弁（排気絞り弁）とを備えた、エンジンの排気還流制御装置が知られている。この排気還流制御装置は、通常、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、該高圧ＥＧＲ通路に配設された高圧ＥＧＲ弁とを更に備える。   Conventionally, an exhaust turbocharger having a turbine disposed in an exhaust passage of an engine and a compressor disposed in an intake passage, the exhaust passage downstream of the turbine, and the intake air upstream of the compressor. A low-pressure EGR passage connecting the passage, a low-pressure EGR valve disposed in the low-pressure EGR passage and changing a cross-sectional area of the low-pressure EGR passage, and a downstream side of a connection portion of the low-pressure EGR passage in the exhaust passage. 2. Description of the Related Art An engine exhaust gas recirculation control device that includes an exhaust shutter valve (exhaust throttle valve) that is disposed and changes the cross-sectional area of the exhaust passage is known. This exhaust gas recirculation control apparatus normally includes a high pressure EGR passage connecting the exhaust passage upstream of the turbine and the intake passage downstream of the compressor, and a high pressure EGR valve disposed in the high pressure EGR passage. Is further provided.

また、上記吸気通路における上記コンプレッサの下流側でかつ上記高圧ＥＧＲ通路の接続部分よりも上流側には、インタークーラが配設されている。このため、上記低圧ＥＧＲ通路により吸気通路に還流されてきた排気ガス（低圧ＥＧＲガス）は、吸気通路に吸入された吸入空気と共に、上記インタークーラで冷却されることになる。   An intercooler is disposed downstream of the compressor in the intake passage and upstream of the connection portion of the high pressure EGR passage. For this reason, the exhaust gas (low pressure EGR gas) recirculated to the intake passage by the low pressure EGR passage is cooled by the intercooler together with the intake air sucked into the intake passage.

ここで、特許文献１では、低圧ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲクーラにより低圧ＥＧＲガスが冷却されたときに凝縮水が発生し易いので、その凝縮水の発生を防止するべく、ＥＧＲクーラへの冷却水の温度が、低圧ＥＧＲガスの露点温度以上になったときに、低圧ＥＧＲガスの還流を開始するようにしている。   Here, in Patent Document 1, since condensed water is easily generated when the low pressure EGR gas is cooled by the EGR cooler provided in the low pressure EGR passage, the cooling to the EGR cooler is performed in order to prevent the generation of the condensed water. When the temperature of the water becomes equal to or higher than the dew point temperature of the low pressure EGR gas, the low pressure EGR gas starts to be recirculated.

特開２０１４−９６３４号公報JP 2014-9634 A

上記のように、低圧ＥＧＲガスは吸入空気と共にインタークーラで冷却されるので、ＥＧＲクーラでの冷却時と同様に、凝縮水が発生する場合がある。すなわち、外気温（つまり、吸気通路に吸入された吸入空気の温度）が低い場合に、低圧ＥＧＲ通路による還流量である低圧ＥＧＲ量が多くなり過ぎると、低圧ＥＧＲガスがインタークーラで冷却されたときに凝縮水が発生する可能性が高くなる。   As described above, since the low-pressure EGR gas is cooled by the intercooler together with the intake air, condensed water may be generated as in the case of cooling by the EGR cooler. That is, when the outside air temperature (that is, the temperature of the intake air taken into the intake passage) is low, the low pressure EGR gas is cooled by the intercooler if the amount of low pressure EGR, which is the amount of recirculation through the low pressure EGR passage, becomes excessive. Occasionally condensed water is likely to be generated.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低圧ＥＧＲガスが吸入空気と共にインタークーラで冷却されても、インタークーラで凝縮水が発生するのを抑制しようとすることにある。   The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to suppress the generation of condensed water in the intercooler even when the low-pressure EGR gas is cooled by the intercooler together with the intake air. It is to do.

上記の目的を達成するために、本発明では、エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路に配設されたインタークーラと、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスの還流量である低圧ＥＧＲ量を調節するための低圧ＥＧＲ量調節手段と、上記低圧ＥＧＲ調節手段を制御して上記低圧ＥＧＲ量を制御する調節手段制御装置とを備えた、エンジンの排気還流制御装置を対象として、外気温を検出する外気温検出手段と、上記外気温検出手段により検出された外気温に応じて、上記低圧ＥＧＲ量を上記調節手段制御装置による低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限するとともに、該低圧ＥＧＲ量の制限時に、上記外気温が低いほど上記低圧ＥＧＲ量を少なくする低圧ＥＧＲ量制限手段とを更に備えている、という構成とした。   In order to achieve the above object, according to the present invention, an exhaust turbocharger having a turbine disposed in an exhaust passage of an engine and a compressor disposed in an intake passage, and the intake air downstream of the compressor. An intercooler disposed in the passage, a low pressure EGR passage connecting the exhaust passage downstream of the turbine and the intake passage upstream of the compressor, and return of the exhaust gas of the engine by the low pressure EGR passage. An engine exhaust gas recirculation control device comprising: a low pressure EGR amount adjusting means for adjusting a low pressure EGR amount as a flow rate; and an adjusting means control device for controlling the low pressure EGR adjusting means to control the low pressure EGR amount. As an object, the outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature, and the low pressure EGR according to the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means. And a low pressure EGR amount limiting means for reducing the low pressure EGR amount as the outside air temperature is lower when the low pressure EGR amount is limited. It was configured to be.

上記の構成により、低圧ＥＧＲ量制限手段によって、外気温が低くなるほど低圧ＥＧＲ量を少なくするので、低圧ＥＧＲ通路により吸気通路に還流されてきた排気ガス（低圧ＥＧＲガス）が吸入空気と共にインタークーラで冷却されても、凝縮水が発生するのを抑制することができるようになる。   With the above configuration, the low-pressure EGR amount limiting means decreases the low-pressure EGR amount as the outside air temperature decreases, so that the exhaust gas (low-pressure EGR gas) recirculated to the intake passage by the low-pressure EGR passage is intercooled together with the intake air. Even if cooled, it is possible to suppress the generation of condensed water.

上記エンジンの排気還流制御装置において、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記インタークーラの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、上記高圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスの還流量である高圧ＥＧＲ量を調節するための高圧ＥＧＲ量調節手段とを更に備え、上記調節手段制御装置は、上記低圧ＥＧＲ調節手段の制御に加えて、上記高圧ＥＧＲ調節手段を制御して上記高圧ＥＧＲ量を制御するとともに、上記低圧ＥＧＲ量制限手段による上記低圧ＥＧＲ量の制限により低圧ＥＧＲ量が上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して減少した量だけ、上記高圧ＥＧＲ量を増大させるように構成されている、ことが好ましい。   In the engine exhaust gas recirculation control apparatus, a high-pressure EGR passage connecting the exhaust passage upstream of the turbine and the intake passage downstream of the intercooler, and return of exhaust gas of the engine by the high-pressure EGR passage. And a high pressure EGR amount adjusting means for adjusting a high pressure EGR amount that is a flow rate, and the adjusting means control device controls the high pressure EGR adjusting means in addition to the control of the low pressure EGR adjusting means. The EGR amount is controlled, and the high pressure EGR amount is increased by the amount that the low pressure EGR amount is reduced with respect to the low pressure EGR amount control value due to the restriction of the low pressure EGR amount by the low pressure EGR amount limiting means. It is preferable.

このことにより、低圧ＥＧＲ量制限手段によって低圧ＥＧＲ量が制限されても、その制限により低圧ＥＧＲ量が低圧ＥＧＲ量制御値に対して減少した分を、高圧ＥＧＲ量でもって補うことができ、必要なＥＧＲ量を、低圧ＥＧＲ量と高圧ＥＧＲ量とのトータルで確保することができる。   As a result, even if the low pressure EGR amount is limited by the low pressure EGR amount limiting means, the reduced amount of the low pressure EGR amount with respect to the low pressure EGR amount control value can be compensated by the high pressure EGR amount. Therefore, the total amount of the low pressure EGR and the amount of the high pressure EGR can be secured.

上記構成の場合、上記調節手段制御装置は、上記低圧ＥＧＲ量を所定量以下に制御するように構成され、上記低圧ＥＧＲ量制限手段は、上記外気温検出手段により検出された外気温が所定温度以上であるときには、上記低圧ＥＧＲ量の上記低圧ＥＧＲ量制御値に対する制限を行わないように構成されている、ことが好ましい。   In the case of the above configuration, the adjusting means control device is configured to control the low-pressure EGR amount to be equal to or less than a predetermined amount, and the low-pressure EGR amount limiting means is configured such that the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is a predetermined temperature. When it is above, it is preferable that the low pressure EGR amount is not limited to the low pressure EGR amount control value.

このことで、調節手段制御装置が低圧ＥＧＲ量を所定量以下に制御することで、エンジンに吸い込まれるガスの酸素濃度を確保することができるようになる。そして、外気温が所定温度以上であれば、この低圧ＥＧＲ量の所定量以下の制御により、上記エンジンに吸い込まれるガスの酸素濃度を確保しながら、低圧ＥＧＲ量を制限しなくてもインタークーラで凝縮水が発生するのを抑制することができるようになる。一方、外気温が所定温度よりも低いときには、インタークーラで凝縮水が発生し易くなるが、このときには、低圧ＥＧＲ量を制限するので、インタークーラで凝縮水が発生するのを抑制することができる。   Thus, the adjusting means control device controls the low pressure EGR amount to be equal to or less than a predetermined amount, thereby ensuring the oxygen concentration of the gas sucked into the engine. If the outside air temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the intercooler can control the low pressure EGR amount below the predetermined amount while ensuring the oxygen concentration of the gas sucked into the engine without limiting the low pressure EGR amount. It becomes possible to suppress the generation of condensed water. On the other hand, when the outside air temperature is lower than the predetermined temperature, condensed water is likely to be generated by the intercooler. At this time, the amount of low-pressure EGR is limited, so that generation of condensed water by the intercooler can be suppressed. .

この場合、上記調節手段制御装置は、上記エンジンの回転数と負荷とで表されるエンジン運転領域において、負荷が所定値よりも低い低負荷側が、上記高圧ＥＧＲ通路のみにより上記排気ガスの還流を行う高圧ＥＧＲ領域とされ、上記所定値以上の高負荷側に、上記低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により上記排気ガスの還流を行う高圧／低圧ＥＧＲ併用領域が設けられるように、上記低圧ＥＧＲ量調節手段及び高圧ＥＧＲ量調節手段を制御するとともに、上記外気温検出手段により検出された外気温が上記所定温度よりも低いときには、上記高圧ＥＧＲ領域が高負荷側に拡大しかつその拡大した分だけ上記高圧／低圧ＥＧＲ併用領域が縮小するように、上記低圧ＥＧＲ量調節手段及び高圧ＥＧＲ量調節手段を制御するよう構成されている、ことが好ましい。   In this case, in the engine operating region represented by the engine speed and the load, the adjusting means control device causes the low load side, where the load is lower than a predetermined value, to recirculate the exhaust gas only by the high pressure EGR passage. The low-pressure EGR region is a high-pressure / low-pressure EGR region, and a high-pressure / low-pressure EGR combined region in which the exhaust gas is recirculated by both the low-pressure EGR passage and the high-pressure EGR passage is provided on the high load side that is equal to or higher than the predetermined value. When the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is lower than the predetermined temperature while controlling the amount adjusting means and the high pressure EGR amount adjusting means, the high pressure EGR region is expanded toward the high load side and the amount The low pressure EGR amount adjusting means and the high pressure EGR amount adjusting means are controlled so that the high pressure / low pressure EGR combined area is reduced only. There, it is preferable.

こうすることで、外気温が所定温度よりも低いときには、高圧ＥＧＲ領域を高負荷側に拡大することで、低圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流が生じ難くなり、低圧ＥＧＲ量制限手段による低圧ＥＧＲ量の制限の頻度を出来る限り少なくすることができる。   In this way, when the outside air temperature is lower than the predetermined temperature, the high pressure EGR region is expanded to the high load side, so that exhaust gas recirculation through the low pressure EGR passage hardly occurs, and the low pressure EGR amount by the low pressure EGR amount limiting means. The frequency of the restriction can be reduced as much as possible.

上記エンジンの排気還流制御装置において、上記インタークーラは、電動ウォータポンプにより、上記エンジンの冷却水とは異なる冷却水が供給されることによって、該インタークーラを通過するガスを冷却するように構成され、上記インタークーラを通過した後のガスの温度が、予め設定した目標温度になるように、上記電動ウォータポンプを制御するポンプ制御装置を更に備え、上記低圧ＥＧＲ量制限手段は、上記外気温検出手段により検出された外気温と上記目標温度とに応じて、上記低圧ＥＧＲ量を上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限するように構成されている、ことが好ましい。   In the exhaust gas recirculation control apparatus for the engine, the intercooler is configured to cool gas passing through the intercooler by supplying cooling water different from the engine cooling water by an electric water pump. The apparatus further includes a pump control device that controls the electric water pump so that the temperature of the gas after passing through the intercooler becomes a preset target temperature, and the low-pressure EGR amount limiting means is configured to detect the outside air temperature. It is preferable that the low-pressure EGR amount is limited to the low-pressure EGR amount control value in accordance with the outside air temperature detected by the means and the target temperature.

このことにより、インタークーラを通過した後のガスの温度を、該ガスの酸素濃度（延いては、エンジンに吸い込まれたガスの酸素濃度）を十分に確保できるようにすることができる。そして、外気温と目標温度（インタークーラを通過した後のガスの温度）とに応じて低圧ＥＧＲ量を制限するので、インタークーラを通過した後のガスの温度が変化しても、低圧ＥＧＲ量の制限を、凝縮水が生じないように適切に行うことができる。   As a result, the temperature of the gas after passing through the intercooler can sufficiently ensure the oxygen concentration of the gas (and hence the oxygen concentration of the gas sucked into the engine). Since the low pressure EGR amount is limited according to the outside air temperature and the target temperature (the temperature of the gas after passing through the intercooler), the low pressure EGR amount even if the temperature of the gas after passing through the intercooler changes. This restriction can be appropriately performed so that condensed water does not occur.

以上説明したように、本発明のエンジンの排気還流制御装置によると、外気温に応じて、低圧ＥＧＲ量を、調節手段制御装置による低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限するとともに、該低圧ＥＧＲ量の制限時に、上記外気温が低いほど上記低圧ＥＧＲ量を少なくするようにしたことにより、低圧ＥＧＲ通路により吸気通路に還流されてきた低圧ＥＧＲガスがインタークーラで冷却されても、凝縮水が発生するのを抑制することができる。   As described above, according to the exhaust gas recirculation control device for an engine of the present invention, the low pressure EGR amount is limited to the low pressure EGR amount control value by the adjusting means control device according to the outside air temperature, and the low pressure EGR amount is As the outside air temperature is lower, the amount of the low pressure EGR is reduced, so that condensed water is generated even if the low pressure EGR gas that has been returned to the intake passage by the low pressure EGR passage is cooled by the intercooler. Can be suppressed.

本発明の実施形態に係る排気還流制御装置により制御されるエンジンの概略構成を示す図である。It is a figure showing a schematic structure of an engine controlled by an exhaust gas recirculation control device concerning an embodiment of the present invention. 排気還流制御装置の制御系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the control system of an exhaust gas recirculation | reflux control apparatus. コントロールユニットによるエンジンの基本制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the basic control of the engine by a control unit. エンジン運転領域における「ＨＰ−ＥＧＲ」領域、「ＬＰ−ＥＧＲ」領域、及び、「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域を概略的に示す図である。It is a figure which shows roughly the "HP-EGR" area | region, the "LP-EGR" area | region, and the "HP / LP-EGR combined use" area | region in an engine operation area | region. 外気温と低圧ＥＧＲ量制限値との関係を表す制限値マップを示す図である。It is a figure which shows the limiting value map showing the relationship between outside temperature and low pressure EGR amount limiting value. 低圧ＥＧＲ量制限部による低圧ＥＧＲ量の制限制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the restriction | limiting control of the low voltage | pressure EGR quantity by the low voltage | pressure EGR quantity restriction | limiting part. 「ＨＰ−ＥＧＲ」領域が高負荷側に拡大しかつ「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域が縮小した場合を示す図４相当図である。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 4, showing a case where the “HP-EGR” region is expanded on the high load side and the “HP / LP-EGR combined” region is contracted. 要求噴射量及びエンジン回転数と、インタークーラを通過した後のガスの目標温度との関係を表す目標温度マップを示す図である。It is a figure which shows the target temperature map showing the relationship between the request | requirement injection quantity and an engine speed, and the target temperature of the gas after passing an intercooler.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施形態に係る排気還流制御装置により制御されるエンジン１の概略構成を示す。このエンジン１は、車両に搭載されるディーゼルエンジンであって、複数の気筒１１ａ（１つのみ図示）が設けられたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１上に配設されたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の下側に配設され、潤滑油が貯溜されたオイルパン１３とを有している。このエンジン１の各気筒１１ａ内には、ピストン１４が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン１４の頂面には深皿形燃焼室１４ａを区画するキャビティが形成されている。このピストン１４は、コンロッド１４ｂを介してクランク軸１５と連結されている。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an engine 1 controlled by an exhaust gas recirculation control apparatus according to an embodiment of the present invention. The engine 1 is a diesel engine mounted on a vehicle, and includes a cylinder block 11 provided with a plurality of cylinders 11a (only one shown), a cylinder head 12 disposed on the cylinder block 11, An oil pan 13 is disposed below the cylinder block 11 and stores lubricating oil. In each cylinder 11a of the engine 1, a piston 14 is fitted and removably fitted. A top surface of the piston 14 is formed with a cavity that defines a deep dish combustion chamber 14a. The piston 14 is connected to the crankshaft 15 via a connecting rod 14b.

シリンダヘッド１２には、各気筒１１ａ毎に吸気ポート１６及び排気ポート１７が形成されているとともに、これら吸気ポート１６及び排気ポート１７の燃焼室１４ａ側の開口を開閉する吸気弁２１及び排気弁２２がそれぞれ配設されている。   In the cylinder head 12, an intake port 16 and an exhaust port 17 are formed for each cylinder 11a, and an intake valve 21 and an exhaust valve 22 that open and close the opening of the intake port 16 and the exhaust port 17 on the combustion chamber 14a side. Are arranged respectively.

また、シリンダヘッド１２には、燃料を噴射するインジェクタ１８と、エンジン１の冷間時に気筒１１ａ内に吸入されたガスを暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグ１９とが設けられている。インジェクタ１８は、その燃料噴射口が燃焼室１４ａの天井面から該燃焼室１４ａに臨むように配設されていて、燃焼室１４ａに燃料を直接噴射供給するようになっている。   Further, the cylinder head 12 is provided with an injector 18 for injecting fuel and a glow plug 19 for warming the gas sucked into the cylinder 11a when the engine 1 is cold to enhance the ignitability of the fuel. . The injector 18 is disposed so that its fuel injection port faces the combustion chamber 14a from the ceiling surface of the combustion chamber 14a, and is configured to directly inject and supply fuel to the combustion chamber 14a.

上記インジェクタ１８には、燃料供給システム５１を介して燃料が燃料タンク５２から供給されるようになっている。この燃料供給システム５１は、燃料タンク５２内に配設された電動の低圧燃料ポンプ（図示せず）、燃料フィルタ５３、高圧燃料ポンプ５４及びコモンレール５５を有している。高圧燃料ポンプ５４は、上記低圧燃料ポンプ及び燃料フィルタ５３を介して燃料タンク５２より供給されてきた低圧の燃料をコモンレール５５に高圧で圧送し、このコモンレール５５は、その圧送された燃料を、その高圧の圧力でもって蓄える。そして、インジェクタ１８が作動することによって、コモンレール５５に蓄えられている燃料がインジェクタ１８から燃焼室１４ａに噴射される。尚、上記低圧燃料ポンプ、高圧燃料ポンプ５４、コモンレール５５及びインジェクタ１８のそれぞれで生じた余剰の燃料は、リターン通路５６を介して（低圧燃料ポンプで生じた余剰の燃料は直接）燃料タンク５２に戻される。   The injector 18 is supplied with fuel from a fuel tank 52 via a fuel supply system 51. The fuel supply system 51 includes an electric low-pressure fuel pump (not shown), a fuel filter 53, a high-pressure fuel pump 54, and a common rail 55 disposed in the fuel tank 52. The high-pressure fuel pump 54 pumps the low-pressure fuel supplied from the fuel tank 52 through the low-pressure fuel pump and the fuel filter 53 to the common rail 55 at a high pressure, and the common rail 55 supplies the pumped fuel to the common rail 55. Store with high pressure. When the injector 18 operates, the fuel stored in the common rail 55 is injected from the injector 18 into the combustion chamber 14a. Excess fuel generated in each of the low-pressure fuel pump, the high-pressure fuel pump 54, the common rail 55, and the injector 18 is supplied to the fuel tank 52 via the return passage 56 (excess fuel generated in the low-pressure fuel pump is directly). Returned.

高圧燃料ポンプ５４は、エンジン１の回転部材（例えばカムシャフト）によって駆動される。高圧燃料ポンプ５４には、電磁弁で構成された調圧弁が設けられており、この調圧弁によって、高圧燃料ポンプ５４からコモンレール５５に供給する燃料の圧力（コモンレール５５で蓄えられる燃料の圧力）、つまり、インジェクタ１８から噴射される燃料の圧力（燃圧）を調整することができるようになっている。   The high-pressure fuel pump 54 is driven by a rotating member (for example, a camshaft) of the engine 1. The high-pressure fuel pump 54 is provided with a pressure regulating valve composed of an electromagnetic valve. By this pressure regulating valve, the pressure of fuel supplied from the high-pressure fuel pump 54 to the common rail 55 (the pressure of fuel stored in the common rail 55), That is, the pressure (fuel pressure) of the fuel injected from the injector 18 can be adjusted.

エンジン１の一側面には、各気筒１１ａの吸気ポート１６に連通するように吸気通路３０が接続されている。一方、エンジン１の他側面には、各気筒１１ａの燃焼室１４ａからの既燃ガス（排気ガス）を排出する排気通路４０が接続されている。これら吸気通路３０及び排気通路４０には、吸入空気（後述の低圧ＥＧＲ通路８１により還流された排気ガスも含む）の過給を行う排気ターボ過給機６１が配設されている。   An intake passage 30 is connected to one side of the engine 1 so as to communicate with the intake port 16 of each cylinder 11a. On the other hand, an exhaust passage 40 for discharging burned gas (exhaust gas) from the combustion chamber 14a of each cylinder 11a is connected to the other side of the engine 1. The intake passage 30 and the exhaust passage 40 are provided with an exhaust turbocharger 61 that supercharges intake air (including exhaust gas recirculated by a low-pressure EGR passage 81 described later).

吸気通路３０の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ３１が配設されている。一方、吸気通路３０における下流端近傍には、サージタンク３４が配設されている。このサージタンク３４よりも下流側の吸気通路３０は、各気筒１１ａ毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒１１ａの吸気ポート１６にそれぞれ接続されている。   An air cleaner 31 that filters intake air is disposed at the upstream end of the intake passage 30. On the other hand, a surge tank 34 is disposed near the downstream end of the intake passage 30. The intake passage 30 on the downstream side of the surge tank 34 is an independent passage branched for each cylinder 11a, and the downstream end of each independent passage is connected to the intake port 16 of each cylinder 11a.

吸気通路３０におけるエアクリーナ３１とサージタンク３４との間には、上流側から順に、排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａと、吸気シャッター弁３６と、該コンプレッサ６１ａにより圧縮されたガスを冷却するインタークーラ３５とが配設されている。吸気シャッター弁３６は、基本的には全開状態とされるが、後述の高圧ＥＧＲ通路７１による排気ガスの還流量を確保するために、全開よりも小さい開度とされる場合がある。インタークーラ３５は、コンプレッサ６１ａの下流側における吸気通路３０に配設されているとともに、電動ウォータポンプ９１による冷却水（エンジン１の冷却水とは異なる冷却水）の供給により、上記ガスを冷却するように構成されている。   Between the air cleaner 31 and the surge tank 34 in the intake passage 30, the compressor 61 a of the exhaust turbocharger 61, the intake shutter valve 36, and an intercooler that cools the gas compressed by the compressor 61 a are sequentially arranged from the upstream side. A cooler 35 is provided. The intake shutter valve 36 is basically fully opened, but may have an opening smaller than the fully opened state in order to ensure a recirculation amount of exhaust gas through a high pressure EGR passage 71 described later. The intercooler 35 is disposed in the intake passage 30 on the downstream side of the compressor 61a, and cools the gas by supplying cooling water (cooling water different from the cooling water of the engine 1) by the electric water pump 91. It is configured as follows.

排気通路４０の上流側の部分は、各気筒１１ａ毎に分岐して排気ポート１７の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気通路４０における排気マニホールドよりも下流側には、上流側から順に、排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂと、エンジン１の排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置４１と、サイレンサ４２とが配設されている。   The upstream portion of the exhaust passage 40 is constituted by an exhaust manifold having an independent passage branched for each cylinder 11a and connected to the outer end of the exhaust port 17 and a collecting portion where the independent passages gather. . On the downstream side of the exhaust manifold in the exhaust passage 40, in order from the upstream side, the turbine 61b of the exhaust turbocharger 61, an exhaust purification device 41 that purifies harmful components in the exhaust gas of the engine 1, and a silencer 42 Are arranged.

排気浄化装置４１は、酸化触媒４１ａと、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、フィルタという）４１ｂとを有しており、上流側から、この順に並んでいる。酸化触媒４１ａは、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持した酸化触媒を有していて、排気ガス中のＣＯ及びＨＣが酸化されてＣＯ２及びＨ２Ｏが生成する反応を促すものである。また、フィルタ４１ｂは、エンジン１の排気ガス中に含まれる煤等の微粒子を捕集するものである。尚、フィルタ４１ｂに酸化触媒をコーティングしてもよい。   The exhaust purification device 41 includes an oxidation catalyst 41a and a diesel particulate filter (hereinafter referred to as a filter) 41b, which are arranged in this order from the upstream side. The oxidation catalyst 41a has an oxidation catalyst supporting platinum or platinum added with palladium or the like, and promotes a reaction in which CO and HC in the exhaust gas are oxidized to generate CO2 and H2O. The filter 41b collects particulates such as soot contained in the exhaust gas of the engine 1. The filter 41b may be coated with an oxidation catalyst.

排気ターボ過給機６１は、上記の如く吸気通路３０に配設されたコンプレッサ６１ａと、上記の如く排気通路４０に配設されたタービン６１ｂとを有していて、このタービン６１ｂが排気ガス流により回転し、このタービン６１ｂの回転により、該タービン６１ｂと連結された上記コンプレッサ６１ａが作動する。排気通路４０におけるタービン６１ｂの上流側近傍には、ＶＧＴ絞り弁６２が設けられており、このＶＧＴ絞り弁６２の開度（絞り量）を制御することにより、タービン６１ｂへの排気ガスの流速を調整することができ、これにより、排気ガス流により回転するタービン６１ｂの回転速度、つまり排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａの圧力比（コンプレッサ６１ａへの流入直前のガス圧力に対する、コンプレッサ６１ａからの流出直後のガス圧力の比）を調整することができる。   The exhaust turbocharger 61 includes the compressor 61a disposed in the intake passage 30 as described above and the turbine 61b disposed in the exhaust passage 40 as described above. The rotation of the turbine 61b causes the compressor 61a connected to the turbine 61b to operate. A VGT throttle valve 62 is provided near the upstream side of the turbine 61b in the exhaust passage 40. By controlling the opening degree (throttle amount) of the VGT throttle valve 62, the flow rate of the exhaust gas to the turbine 61b is controlled. Thus, the rotational speed of the turbine 61b rotated by the exhaust gas flow, that is, the pressure ratio of the compressor 61a of the exhaust turbocharger 61 (from the compressor 61a to the gas pressure immediately before flowing into the compressor 61a) can be adjusted. The ratio of the gas pressure immediately after the outflow can be adjusted.

エンジン１は、その排気ガスの一部を排気通路４０から吸気通路３０に還流させるようになされている。この排気ガスの還流のために、高圧ＥＧＲ通路７１と、低圧ＥＧＲ通路８１とが設けられている。   The engine 1 is configured to recirculate a part of the exhaust gas from the exhaust passage 40 to the intake passage 30. A high pressure EGR passage 71 and a low pressure EGR passage 81 are provided to recirculate the exhaust gas.

高圧ＥＧＲ通路７１は、排気通路４０における上記排気マニホールドと排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂとの間の部分（つまり、排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂよりも上流側部分）と、吸気通路３０におけるサージタンク３４とインタークーラ３５との間の部分（つまり、インタークーラ３５よりも下流側部分）とを接続している。高圧ＥＧＲ通路７１には、該高圧ＥＧＲ通路７１の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁７３が配設されている。この高圧ＥＧＲ弁７３により、高圧ＥＧＲ通路７１による排気ガスの還流量（以下、高圧ＥＧＲ量という）が調節される。   The high-pressure EGR passage 71 includes a portion of the exhaust passage 40 between the exhaust manifold and the turbine 61b of the exhaust turbocharger 61 (that is, a portion upstream of the turbine 61b of the exhaust turbocharger 61), and an intake passage. 30 is connected to a portion between the surge tank 34 and the intercooler 35 (that is, a portion downstream of the intercooler 35). The high pressure EGR passage 71 is provided with a high pressure EGR valve 73 that changes the cross-sectional area of the high pressure EGR passage 71. The high-pressure EGR valve 73 adjusts the exhaust gas recirculation amount (hereinafter referred to as high-pressure EGR amount) through the high-pressure EGR passage 71.

低圧ＥＧＲ通路８１は、排気通路４０における排気浄化装置４１とサイレンサ４２との間の部分（つまり、排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂよりも下流側部分）と、吸気通路３０における排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａとエアクリーナ３１との間の部分（つまり、排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａよりも上流側部分）とを接続している。低圧ＥＧＲ通路８１には、その内部を通過する排気ガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ８２が配設されている。この低圧ＥＧＲクーラ８２は、エンジン１の冷却水の供給により、上記排気ガスを冷却するように構成されている。また、低圧ＥＧＲ通路８１における低圧ＥＧＲクーラ８２の下流側には、低圧ＥＧＲ通路８１の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁８３が配設されている。   The low pressure EGR passage 81 includes a portion of the exhaust passage 40 between the exhaust purification device 41 and the silencer 42 (that is, a portion downstream of the turbine 61b of the exhaust turbocharger 61), and an exhaust turbocharger in the intake passage 30. A portion between the compressor 61a of the machine 61 and the air cleaner 31 (that is, a portion upstream of the compressor 61a of the exhaust turbocharger 61) is connected. The low pressure EGR passage 81 is provided with a low pressure EGR cooler 82 for cooling the exhaust gas passing through the inside thereof. The low pressure EGR cooler 82 is configured to cool the exhaust gas by supplying cooling water of the engine 1. A low-pressure EGR valve 83 that changes the cross-sectional area of the low-pressure EGR passage 81 is disposed downstream of the low-pressure EGR cooler 82 in the low-pressure EGR passage 81.

排気通路４０における低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分よりも下流側（かつサイレンサ４２の上流側）には、排気シャッター弁４３が配設されている。この排気シャッター弁４３は、該排気シャッター弁４３の配設部分における排気通路４０の断面積を変更するものであって、該断面積が小さくなる（排気シャッター弁４３の開度が小さくなる）と、排気通路４０における低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分の圧力（排気ガスの低圧ＥＧＲ通路８１への流入圧力）が高くなって、排気ガスの低圧ＥＧＲ通路８１への流入圧力と流出圧力（吸気通路３０における低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分の圧力）との間の差圧が大きくなる。したがって、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御することで、低圧ＥＧＲ通路８１による排気ガスの還流量（以下、低圧ＥＧＲ量という）が調節される。   An exhaust shutter valve 43 is disposed downstream of the connection portion of the low-pressure EGR passage 81 in the exhaust passage 40 (and upstream of the silencer 42). The exhaust shutter valve 43 changes the cross-sectional area of the exhaust passage 40 at the portion where the exhaust shutter valve 43 is disposed, and when the cross-sectional area becomes small (the opening degree of the exhaust shutter valve 43 becomes small). The pressure at the connection portion of the low pressure EGR passage 81 in the exhaust passage 40 (inflow pressure of the exhaust gas into the low pressure EGR passage 81) becomes high, and the inflow pressure and outflow pressure of the exhaust gas into the low pressure EGR passage 81 (intake passage 30). The pressure difference between the low pressure EGR passage 81 and the pressure at the connecting portion) increases. Therefore, by controlling the opening degree of the low pressure EGR valve 83 and the exhaust shutter valve 43, the recirculation amount of the exhaust gas through the low pressure EGR passage 81 (hereinafter referred to as the low pressure EGR amount) is adjusted.

エンジン１には、クランク軸１５の回転角度位置を検出することでエンジン１の回転数（以下、エンジン回転数という）を検出するエンジン回転数センサ１０１が設けられている。   The engine 1 is provided with an engine speed sensor 101 that detects the rotational speed of the engine 1 by detecting the rotational angle position of the crankshaft 15 (hereinafter referred to as engine speed).

また、吸気通路３０におけるエアクリーナ３１の下流側近傍（低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分よりも上流側）には、吸気通路３０に吸入された吸入空気（新気）の流量を検出するエアフローセンサ１０２と、該吸入空気の温度（吸気温度）を検出する吸気温度センサ１０３とが配設されている。この吸気温度は、車両周囲の外気温と見做すことができる。さらに、サージタンク３４には、エンジン１の気筒１１ａに吸入されるガス温度を検出する吸入ガス温度センサ１０４が配設され、吸気通路３０におけるインタークーラ３５の下流側近傍には、当該部分におけるガスの圧力（サージタンク３４内のガスの圧力と略同じ）を検出する吸気圧センサ１０５が配設されている。   An air flow sensor 102 for detecting the flow rate of intake air (fresh air) sucked into the intake passage 30 is provided in the vicinity of the intake passage 30 downstream of the air cleaner 31 (upstream from the connection portion of the low pressure EGR passage 81). An intake air temperature sensor 103 that detects the temperature of the intake air (intake air temperature) is provided. This intake air temperature can be regarded as the outside air temperature around the vehicle. Further, the surge tank 34 is provided with an intake gas temperature sensor 104 that detects the temperature of the gas sucked into the cylinder 11 a of the engine 1, and in the vicinity of the downstream side of the intercooler 35 in the intake passage 30, An intake pressure sensor 105 for detecting the pressure (substantially the same as the gas pressure in the surge tank 34) is provided.

さらに、排気通路４０における高圧ＥＧＲ通路７１の接続部分の上流側（かつ上記排気マニホールドの下流側）には、エンジン１より排気された排気ガスの圧力を検出する排気圧センサ１０６が配設されている。また、排気通路４０における排気浄化装置４１と低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分との間には、当該部分における排気ガスの温度を検出する排気温度センサ１０７が設けられている。   Further, an exhaust pressure sensor 106 for detecting the pressure of the exhaust gas exhausted from the engine 1 is disposed upstream of the connection portion of the high pressure EGR passage 71 in the exhaust passage 40 (and downstream of the exhaust manifold). Yes. Further, an exhaust temperature sensor 107 that detects the temperature of the exhaust gas in the portion is provided between the exhaust purification device 41 and the low pressure EGR passage 81 in the exhaust passage 40.

また、エンジン１のシリンダブロック１１には、該エンジン１の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ１０８が設けられている。   The cylinder block 11 of the engine 1 is provided with an engine water temperature sensor 108 that detects the temperature of the cooling water of the engine 1.

このように構成されたエンジン１は、コントロールユニット１００によって制御される。コントロールユニット１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）バスとを備えている。   The engine 1 configured as described above is controlled by the control unit 100. The control unit 100 is a controller based on a well-known microcomputer, and includes a central processing unit (CPU) that executes a program, a memory that is configured by, for example, a RAM or ROM, and stores a program and data, and an electrical signal And an input / output (I / O) bus.

図２に示すように、上記のエンジン回転数センサ１０１、エアフローセンサ１０２、吸気温度センサ１０３、吸入ガス温度センサ１０４、吸気圧センサ１０５、排気圧センサ１０６、排気温度センサ１０７、エンジン水温センサ１０８等のセンサ値の信号が、コントロールユニット１００に入力される。また、コントロールユニット１００には、車両のアクセルペダル（図示省略）の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１１０（図２にのみ示す）のセンサ値の信号が入力される。   As shown in FIG. 2, the engine speed sensor 101, the air flow sensor 102, the intake air temperature sensor 103, the intake gas temperature sensor 104, the intake pressure sensor 105, the exhaust pressure sensor 106, the exhaust temperature sensor 107, the engine water temperature sensor 108, etc. The sensor value signal is input to the control unit 100. Further, the control unit 100 receives a sensor value signal of an accelerator opening sensor 110 (shown only in FIG. 2) that detects an accelerator opening corresponding to an operation amount of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle.

そして、コントロールユニット１００は、上記入力信号に基づいて、インジェクタ１８、吸気シャッター弁３６、排気シャッター弁４３、高圧燃料ポンプ５４（詳細には、調圧弁）、ＶＧＴ絞り弁６２、高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３、電動ウォータポンプ９１等を制御する。   Based on the input signal, the control unit 100 controls the injector 18, the intake shutter valve 36, the exhaust shutter valve 43, the high-pressure fuel pump 54 (specifically, the pressure regulating valve), the VGT throttle valve 62, the high-pressure EGR valve 73, Controls the low pressure EGR valve 83, the electric water pump 91, and the like.

ここで、コントロールユニット１００によるエンジン１の基本制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。   Here, basic control of the engine 1 by the control unit 100 will be described based on the flowchart of FIG.

最初のステップＳ１で、各種センサからのセンサ値を読み込み、次のステップＳ２で、アクセル開度センサ１１０によるアクセル開度に基づき、目標トルクを設定する。   In the first step S1, sensor values from various sensors are read, and in the next step S2, a target torque is set based on the accelerator opening by the accelerator opening sensor 110.

次のステップＳ３では、上記目標トルクと、エンジン回転数センサ１０１によるエンジン回転数とに基づき、インジェクタ１８から噴射すべき燃料量（エンジン１（気筒１１ａ）に供給すべき燃料量）である要求噴射量及び噴射パターンを設定する。この噴射パターンは、主燃焼を生じさせるための主噴射、該主噴射よりも前に噴射され、プリ燃焼を生じさせるための前噴射、その前噴射よりも前に噴射され、プリ燃焼を生じさせ易くするためのパイロット噴射、上記主燃焼に継続して後燃焼を生じさせるための後噴射等を、どのタイミングでどれだけの量を噴射するかを設定したものである。パイロット噴射、前噴射及び後噴射の噴射量が０になる場合があり、その場合、当該噴射はなされないことになる。   In the next step S3, the required injection which is the amount of fuel to be injected from the injector 18 (the amount of fuel to be supplied to the engine 1 (cylinder 11a)) based on the target torque and the engine speed by the engine speed sensor 101. Set quantity and injection pattern. This injection pattern is the main injection for causing the main combustion, the injection before the main injection, the pre-injection for causing the pre-combustion, and the injection before the pre-injection to cause the pre-combustion. The pilot injection for facilitating, the post-injection for generating post-combustion after the main combustion, and the like are set at what timing and how much. In some cases, the injection amounts of pilot injection, pre-injection, and post-injection become zero, and in this case, the injection is not performed.

次のステップＳ４では、上記要求噴射量と上記エンジン回転数とに基づき、インジェクタ１８から噴射される燃料の圧力（燃圧）及びＶＧＴ絞り弁６２の開度を設定する。   In the next step S4, the pressure (fuel pressure) of the fuel injected from the injector 18 and the opening degree of the VGT throttle valve 62 are set based on the required injection amount and the engine speed.

次のステップＳ５では、上記要求噴射量と上記エンジン回転数とに基づき、エンジン１（気筒１１ａ）に吸い込まれる全吸気ガスの酸素濃度の目標値である目標吸気酸素濃度を設定する。   In the next step S5, a target intake oxygen concentration, which is a target value of the oxygen concentration of all intake gas sucked into the engine 1 (cylinder 11a), is set based on the required injection amount and the engine speed.

次のステップＳ６では、上記要求噴射量と、上記エンジン回転数と、吸気温度センサ１０３による吸気温度と、エンジン水温センサ１０８によるエンジン水温とに基づき、高圧ＥＧＲ量と低圧ＥＧＲ量との比率であるＥＧＲ併用率を設定する。このＥＧＲ併用率には、高圧ＥＧＲ量又は低圧ＥＧＲ量が０になる場合も含まれる。   In the next step S6, the ratio between the high pressure EGR amount and the low pressure EGR amount is based on the required injection amount, the engine speed, the intake air temperature by the intake air temperature sensor 103, and the engine water temperature by the engine water temperature sensor 108. Set EGR combination rate. This EGR combined use rate includes cases where the high pressure EGR amount or the low pressure EGR amount becomes zero.

上記ステップＳ６でＥＧＲ併用率を設定した結果、エンジン回転数とエンジン負荷（上記要求噴射量と対応している）とで表されるエンジン運転領域において、高圧ＥＧＲ通路７１のみにより排気ガスの還流が行われる領域である「ＨＰ−ＥＧＲ」領域（高圧ＥＧＲ領域）、低圧ＥＧＲ通路８１のみにより排気ガスの還流が行われる領域である「ＬＰ−ＥＧＲ」領域（低圧ＥＧＲ領域）、及び、高圧ＥＧＲ通路７１と低圧ＥＧＲ通路８１との両方により排気ガスの還流が行われる領域である「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域（高圧／低圧ＥＧＲ併用領域）が、概略的に、図４のようになる。すなわち、負荷が第１所定値よりも低い低負荷側が「ＨＰ−ＥＧＲ」領域とされ、上記第１所定値以上の高負荷側で、かつ、該第１所定値よりも大きい第２所定値よりも低負荷側に、「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域が「ＨＰ−ＥＧＲ」領域に隣接して設けられる。また、上記第２所定値以上の高負荷側に、「ＬＰ−ＥＧＲ」領域が「「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域に隣接して設けられる。「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域では、「ＬＰ−ＥＧＲ」領域に近づくほど、高圧ＥＧＲ量の割合が減少し、低圧ＥＧＲ量の割合が増大する。   As a result of setting the EGR combined ratio in step S6, the exhaust gas recirculation is performed only by the high-pressure EGR passage 71 in the engine operation region represented by the engine speed and the engine load (corresponding to the required injection amount). “HP-EGR” region (high pressure EGR region), which is a region to be performed, “LP-EGR” region (low pressure EGR region), which is a region where exhaust gas recirculation is performed only by the low pressure EGR passage 81, and high pressure EGR passage FIG. 4 schematically shows an “HP / LP-EGR combined use” region (high pressure / low pressure EGR combined use region), which is a region where exhaust gas recirculation is performed by both 71 and the low pressure EGR passage 81. That is, the low load side where the load is lower than the first predetermined value is the “HP-EGR” region, the high load side which is equal to or higher than the first predetermined value, and the second predetermined value which is larger than the first predetermined value. On the low load side, the “HP / LP-EGR combined use” region is provided adjacent to the “HP-EGR” region. Further, the “LP-EGR” region is provided adjacent to the “HP / LP-EGR combined use” region on the high load side of the second predetermined value or more. In the “HP / LP-EGR combined use” region, the closer to the “LP-EGR” region, the lower the ratio of the high pressure EGR amount and the higher the ratio of the low pressure EGR amount.

次のステップＳ７では、上記目標吸気酸素濃度と、上記ＥＧＲ併用率と、排気ガスの酸素濃度である排気酸素濃度とに基づき、低圧ＥＧＲ量の目標値である目標低圧ＥＧＲ量を設定する。詳細には、上記目標吸気酸素濃度と上記排気酸素濃度とから、低圧ＥＧＲ量と高圧ＥＧＲ量とのトータルＥＧＲ量の目標値である目標トータルＥＧＲ量を算出して、その目標トータルＥＧＲ量と上記ＥＧＲ併用率とから目標低圧ＥＧＲ量を設定する。上記排気酸素濃度は、本実施形態では、上記目標吸気酸素濃度と、気筒１１ａ内にて燃料の燃焼で使用される酸素量とに基づいて算出した値である。尚、排気酸素濃度を算出する代わりに、排気通路４０に設けた０２センサにより排気酸素濃度を検出するようにしてもよい。 In the next step S7, a target low pressure EGR amount that is a target value of the low pressure EGR amount is set based on the target intake oxygen concentration, the EGR combined ratio, and the exhaust oxygen concentration that is the oxygen concentration of the exhaust gas. Specifically, a target total EGR amount that is a target value of the total EGR amount of the low pressure EGR amount and the high pressure EGR amount is calculated from the target intake oxygen concentration and the exhaust oxygen concentration, and the target total EGR amount The target low pressure EGR amount is set from the EGR combined use rate. In the present embodiment, the exhaust oxygen concentration is a value calculated based on the target intake oxygen concentration and the amount of oxygen used for fuel combustion in the cylinder 11a. Instead of calculating the exhaust oxygen concentration, it may be detected exhaust oxygen concentration by 0 2 sensor provided in the exhaust passage 40.

次のステップＳ８では、新気量と低圧ＥＧＲ通路８１による還流量の実値である実低圧ＥＧＲ量とに基づき、吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流直前のガスの酸素濃度（新気の酸素濃度と低圧ＥＧＲ通路８１により実際に還流された排気ガスの酸素濃度との和）を計算する。ここでは、低圧ＥＧＲ通路８１により還流された排気ガスが、吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流直前に達するまでの時間を考慮して、該合流直前の酸素濃度を算出する。ここで、上記新気量は、エアフローセンサ１０２により検出され、実低圧ＥＧＲ量は、エンジン１（気筒１１ａ）に吸入される総吸入ガス量から、エアフローセンサ１０２により検出された新気量を引く（「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域では、更に、高圧ＥＧＲ通路７１による還流量の実値である実高圧ＥＧＲ量も引く）ことで算出する。上記総吸入ガス量は、吸入ガス温度センサ１０４により検出されたガス温度と、吸気圧センサ１０５により検出されたガス圧とから算出することができ、上記実高圧ＥＧＲ量は、吸気圧センサ１０５と排気圧センサ１０６との検出差圧及び高圧ＥＧＲ弁７３の実開度より算出することができる。   In the next step S8, based on the fresh air amount and the actual low pressure EGR amount, which is the actual value of the recirculation amount in the low pressure EGR passage 81, the oxygen concentration of the gas immediately before joining the high pressure EGR passage 71 in the intake passage 30 (fresh air The sum of the oxygen concentration and the oxygen concentration of the exhaust gas actually recirculated through the low pressure EGR passage 81 is calculated. Here, considering the time until the exhaust gas recirculated by the low pressure EGR passage 81 reaches just before the merge of the high pressure EGR passage 71 in the intake passage 30, the oxygen concentration immediately before the merge is calculated. Here, the fresh air amount is detected by the air flow sensor 102, and the actual low pressure EGR amount is obtained by subtracting the fresh air amount detected by the air flow sensor 102 from the total intake gas amount sucked into the engine 1 (cylinder 11a). (In the “HP / LP-EGR combined use” region, the actual high-pressure EGR amount that is the actual value of the recirculation amount through the high-pressure EGR passage 71 is also subtracted). The total intake gas amount can be calculated from the gas temperature detected by the intake gas temperature sensor 104 and the gas pressure detected by the intake pressure sensor 105, and the actual high pressure EGR amount is calculated with the intake pressure sensor 105. It can be calculated from the detected differential pressure with the exhaust pressure sensor 106 and the actual opening of the high pressure EGR valve 73.

次のステップＳ９では、上記目標吸気酸素濃度と、上記排気酸素濃度と、上記合流直前のガスの酸素濃度と、エンジン１（気筒１１ａ）への総吸入ガス量とに基づき、目標高圧ＥＧＲ量を設定する。すなわち、上記ステップＳ８で、上記ＥＧＲ併用率から、目標低圧ＥＧＲ量に加えて、目標高圧ＥＧＲ量を設定可能であるが、低圧ＥＧＲ通路８１により還流される排気ガス（低圧ＥＧＲガス）が、排気ポート１７から吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流直前に達するまでには時間がかかるため、その時間遅れの分だけ、吸気酸素濃度の増減が遅れることになり、吸気酸素濃度の過不足分を高圧ＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）で補えるように目標高圧ＥＧＲ量を設定する。すなわち、本実施形態では、上記エンジン１の運転状態に応じて予め設定した目標吸気酸素濃度と、低圧ＥＧＲガスが排気ポート１７から吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流部に到達するまでの遅れ時間を考慮して算出される高圧ＥＧＲ合流前ガス（上記合流部の直上流側の吸気通路を流れるガス）の酸素濃度と、排気酸素濃度と、エンジン１への総吸入ガス量とから算出される値を、目標高圧ＥＧＲ量に設定している。上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度は、上記新気量と、上記実低圧ＥＧＲ量と、低圧ＥＧＲガスの酸素濃度と、低圧ＥＧＲガスが排気ポート１７から上記合流部に到達するまでの遅れ時間とから算出する。   In the next step S9, the target high pressure EGR amount is set based on the target intake oxygen concentration, the exhaust oxygen concentration, the oxygen concentration of the gas just before the merging, and the total intake gas amount to the engine 1 (cylinder 11a). Set. That is, in step S8, the target high pressure EGR amount can be set in addition to the target low pressure EGR amount from the EGR combined ratio, but the exhaust gas recirculated through the low pressure EGR passage 81 (low pressure EGR gas) is exhausted. Since it takes time to reach from the port 17 to just before the high pressure EGR passage 71 joins the intake passage 30, the increase or decrease in the intake oxygen concentration is delayed by the time delay, and the excess or deficiency of the intake oxygen concentration is reduced. The target high pressure EGR amount is set so as to be supplemented by the high pressure EGR gas (the oxygen concentration of the high pressure EGR gas). That is, in the present embodiment, the target intake oxygen concentration set in advance according to the operating state of the engine 1 and the delay until the low pressure EGR gas reaches the junction of the high pressure EGR passage 71 in the intake passage 30 from the exhaust port 17. Calculated from the oxygen concentration of the pre-high pressure EGR merged gas (the gas flowing through the intake passage immediately upstream of the merged portion), the exhaust oxygen concentration, and the total intake gas amount to the engine 1 calculated in consideration of time. Is set as the target high pressure EGR amount. The oxygen concentration of the gas before the high-pressure EGR merging includes the fresh air amount, the actual low-pressure EGR amount, the oxygen concentration of the low-pressure EGR gas, and the delay time until the low-pressure EGR gas reaches the merging portion from the exhaust port 17. And calculated from

次のステップＳ１０では、上記の各設定に基づいて、インジェクタ１８、吸気シャッター弁３６、排気シャッター弁４３、高圧燃料ポンプ５４（調圧弁）、ＶＧＴ絞り弁６２、高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３、電動ウォータポンプ９１等の各アクチュエータの制御量を設定する。   In the next step S10, based on the above settings, the injector 18, the intake shutter valve 36, the exhaust shutter valve 43, the high pressure fuel pump 54 (pressure regulating valve), the VGT throttle valve 62, the high pressure EGR valve 73, and the low pressure EGR valve 83. The control amount of each actuator such as the electric water pump 91 is set.

次のステップＳ１１では、上記制御量に基づき各アクチュエータを制御し、しかる後にリターンする。   In the next step S11, each actuator is controlled based on the control amount, and then the process returns.

次に、コントロールユニット１００による高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度制御について説明する。   Next, the opening control of the high pressure EGR valve 73, the low pressure EGR valve 83, and the exhaust shutter valve 43 by the control unit 100 will be described.

コントロールユニット１００は、高圧ＥＧＲ量が、予め設定された上記目標高圧ＥＧＲ量（上記ステップＳ９で設定された目標高圧ＥＧＲ量）になるように、高圧ＥＧＲ弁７３の開度を制御する。すなわち、コントロールユニット１００は、高圧ＥＧＲ弁７３の開度を、吸気圧センサ１０５と排気圧センサ１０６との検出差圧から、上記目標高圧ＥＧＲ量が得られる開度にする。上記ステップＳ９で設定された目標高圧ＥＧＲ量は、コントロールユニット１００による高圧ＥＧＲ量制御値に相当する。   The control unit 100 controls the opening degree of the high pressure EGR valve 73 so that the high pressure EGR amount becomes the preset target high pressure EGR amount (target high pressure EGR amount set in step S9). That is, the control unit 100 sets the opening degree of the high pressure EGR valve 73 to an opening degree at which the target high pressure EGR amount is obtained from the detected differential pressure between the intake pressure sensor 105 and the exhaust pressure sensor 106. The target high pressure EGR amount set in step S9 corresponds to the high pressure EGR amount control value by the control unit 100.

また、コントロールユニット１００は、低圧ＥＧＲ量が、予め設定された目標低圧ＥＧＲ量（上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量）になるように、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御する。その際、上記設定された目標低圧ＥＧＲ量が、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の全開時に還流可能な低圧ＥＧＲ量以下である場合には、排気シャッター弁４３を全開状態に固定して、低圧ＥＧＲ弁８３の制御により低圧ＥＧＲ量を制御する（目標低圧ＥＧＲ量が多いほど、低圧ＥＧＲ弁８３の開度を大きくする）。また、目標低圧ＥＧＲ量が、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の全開時に還流可能な低圧ＥＧＲ量よりも多い場合には、低圧ＥＧＲ弁８３を全開状態に固定して、排気シャッター弁４３の制御により低圧ＥＧＲ量を制御する（目標低圧ＥＧＲ量が多いほど、排気シャッター弁４３の開度を小さくする）。本実施形態では、コントロールユニット１００は、上記目標吸気酸素濃度を確保するために、上記目標低圧ＥＧＲ量を所定量Ｑ０以下に設定する（低圧ＥＧＲ量を所定量Ｑ０以下に制御する）ようにしている。上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量は、コントロールユニット１００による低圧ＥＧＲ量制御値に相当する。   Further, the control unit 100 opens the openings of the low pressure EGR valve 83 and the exhaust shutter valve 43 so that the low pressure EGR amount becomes a preset target low pressure EGR amount (target low pressure EGR amount set in step S7). To control. At that time, if the set target low pressure EGR amount is equal to or less than the low pressure EGR amount that can be recirculated when the low pressure EGR valve 83 and the exhaust shutter valve 43 are fully opened, the exhaust shutter valve 43 is fixed in the fully open state, The low pressure EGR amount is controlled by controlling the low pressure EGR valve 83 (the larger the target low pressure EGR amount, the larger the opening degree of the low pressure EGR valve 83). In addition, when the target low pressure EGR amount is larger than the low pressure EGR amount that can be recirculated when the low pressure EGR valve 83 and the exhaust shutter valve 43 are fully opened, the low pressure EGR valve 83 is fixed in the fully opened state, and the exhaust shutter valve 43 The low pressure EGR amount is controlled by control (the larger the target low pressure EGR amount, the smaller the opening degree of the exhaust shutter valve 43). In the present embodiment, the control unit 100 sets the target low pressure EGR amount to a predetermined amount Q0 or less (controls the low pressure EGR amount to a predetermined amount Q0 or less) in order to ensure the target intake oxygen concentration. Yes. The target low pressure EGR amount set in step S7 corresponds to the low pressure EGR amount control value by the control unit 100.

本実施形態では、低圧ＥＧＲ通路８１により吸気通路３０に還流されてきた排気ガス（低圧ＥＧＲガス）が吸入空気と共にインタークーラ３５で冷却されたときに、凝縮水が発生しないように、コントロールユニット１００に、低圧ＥＧＲ量を制限する低圧ＥＧＲ量制限部１００ａが設けられている。   In the present embodiment, the control unit 100 prevents the condensed water from being generated when the exhaust gas (low pressure EGR gas) recirculated to the intake passage 30 by the low pressure EGR passage 81 is cooled by the intercooler 35 together with the intake air. In addition, a low pressure EGR amount limiting unit 100a for limiting the low pressure EGR amount is provided.

この低圧ＥＧＲ量制限部１００ａは、吸気温度センサ１０３により検出された吸気温度（つまり外気温）に応じて、低圧ＥＧＲ量を上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限する。本実施形態では、低圧ＥＧＲ量制限部１００ａは、上記外気温が所定温度Ｔ０よりも低いときに、該外気温から、図５に示すような、上記外気温と低圧ＥＧＲ量制限値との関係を予め設定した制限値マップ（コントロールユニット１００の上記メモリに記憶されている）を用いて、上記所定量Ｑ０よりも小さい値である低圧ＥＧＲ量制限値を求め、上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量Ｑ１（上記低圧ＥＧＲ量制御値）が、上記求めた低圧ＥＧＲ量制限値よりも大きいときに、該低圧ＥＧＲ量制限値を新たな目標低圧ＥＧＲ量として設定変更することによって、低圧ＥＧＲ量を上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限する。コントロールユニット１００は、低圧ＥＧＲ量が、その設定変更された新たな目標低圧ＥＧＲ量（上記低圧ＥＧＲ量制限値）になるように、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御することになり、こうして低圧ＥＧＲ量が上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限されることになる。上記低圧ＥＧＲ量制限値は、低圧ＥＧＲ量が該低圧ＥＧＲ量制限値以下であれば、低圧ＥＧＲガスが吸入空気と共にインタークーラ３５で冷却されても、凝縮水が発生しないような値である。   The low pressure EGR amount limiting unit 100a limits the low pressure EGR amount with respect to the low pressure EGR amount control value in accordance with the intake air temperature (that is, the outside air temperature) detected by the intake air temperature sensor 103. In the present embodiment, when the outside air temperature is lower than the predetermined temperature T0, the low pressure EGR amount restriction unit 100a determines the relationship between the outside air temperature and the low pressure EGR amount restriction value as shown in FIG. Is used to obtain a low pressure EGR amount limit value that is smaller than the predetermined amount Q0 using a limit value map (stored in the memory of the control unit 100), and the target set in step S7. When the low-pressure EGR amount Q1 (the low-pressure EGR amount control value) is larger than the obtained low-pressure EGR amount limit value, the low-pressure EGR amount limit value is set as a new target low-pressure EGR amount, thereby changing the low-pressure EGR amount. The amount is limited with respect to the low-pressure EGR amount control value. The control unit 100 controls the opening degrees of the low pressure EGR valve 83 and the exhaust shutter valve 43 so that the low pressure EGR amount becomes a new target low pressure EGR amount (the low pressure EGR amount limit value) whose setting has been changed. Thus, the low pressure EGR amount is limited with respect to the low pressure EGR amount control value. The low pressure EGR amount limit value is a value that does not generate condensed water even if the low pressure EGR gas is cooled by the intercooler 35 together with the intake air if the low pressure EGR amount is equal to or less than the low pressure EGR amount limit value.

上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量Ｑ１が、上記低圧ＥＧＲ量制限値以下であるときには、目標低圧ＥＧＲ量の設定変更はなされず、コントロールユニット１００は、低圧ＥＧＲ量が、そのまま上記目標低圧ＥＧＲ量Ｑ１になるように、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御することになる。   When the target low pressure EGR amount Q1 set in step S7 is equal to or less than the low pressure EGR amount limit value, the target low pressure EGR amount is not changed and the control unit 100 does not change the low pressure EGR amount as it is. The opening degree of the low pressure EGR valve 83 and the exhaust shutter valve 43 is controlled so that the EGR amount Q1.

低圧ＥＧＲ量制限部１００ａは、上記外気温が上記所定温度Ｔ０以上であるときには、低圧ＥＧＲ量の制限は行わず、上記のように、上記外気温が上記所定温度Ｔ０よりも低いときに、低圧ＥＧＲ量の上記低圧ＥＧＲ量制御値に対する制限を行う。   The low-pressure EGR amount limiting unit 100a does not limit the low-pressure EGR amount when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T0. As described above, when the outside air temperature is lower than the predetermined temperature T0, The EGR amount is limited to the low-pressure EGR amount control value.

上記低圧ＥＧＲ量制限値は、上記外気温が低いほど、小さくなる。この結果、低圧ＥＧＲ量制限部１００ａは、上記低圧ＥＧＲ量の制限時には、上記外気温が低いほど上記低圧ＥＧＲ量を少なくすることになる。   The low pressure EGR amount limit value becomes smaller as the outside air temperature is lower. As a result, when the low pressure EGR amount is limited, the low pressure EGR amount limiting unit 100a decreases the low pressure EGR amount as the outside air temperature is lower.

上記所定温度Ｔ０は、上記外気温が該所定温度Ｔ０以上であれば、上記したように低圧ＥＧＲ量が上記所定量Ｑ０以下になるように制御されていることにより、低圧ＥＧＲ量を制限しなくてもインタークーラ３５で凝縮水が発生するのを抑制することができるような温度である。   If the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T0, the predetermined temperature T0 is controlled so that the low-pressure EGR amount is equal to or less than the predetermined amount Q0 as described above, so that the low-pressure EGR amount is not limited. However, the temperature is such that it is possible to suppress the generation of condensed water in the intercooler 35.

ここで、上記低圧ＥＧＲ量制限部１００ａによる低圧ＥＧＲ量の制限制御について、図６のフローチャートに基づいて説明する。   Here, the low pressure EGR amount restriction control by the low pressure EGR amount restriction unit 100a will be described based on the flowchart of FIG.

最初のステップＳ２１で、上記外気温が上記所定温度Ｔ０よりも低いか否かを判定し、このステップＳ２１の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ２１の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２２に進む。   In the first step S21, it is determined whether or not the outside air temperature is lower than the predetermined temperature T0. If the determination in step S21 is NO, the process returns as it is, while if the determination in step S21 is YES, Proceed to step S22.

上記ステップＳ２２では、上記外気温から上記制限値マップを用いて、低圧ＥＧＲ量制限値を求め、次のステップＳ２３で、上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量Ｑ１が、上記ステップＳ２２で求めた低圧ＥＧＲ量制限値よりも大きいか否かを判定する。   In step S22, the low pressure EGR amount limit value is obtained from the outside air temperature using the limit value map. In the next step S23, the target low pressure EGR amount Q1 set in step S7 is obtained in step S22. It is determined whether it is larger than the low pressure EGR amount limit value.

上記ステップＳ２３の判定がＮＯであるときには、そのままリターンする一方、ステップＳ２３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２４に進んで、上記低圧ＥＧＲ量制限値を新たな目標低圧ＥＧＲ量として設定変更し、しかる後にリターンする。   If the determination in step S23 is NO, the process returns as it is. If the determination in step S23 is YES, the process proceeds to step S24, and the low pressure EGR amount limit value is set and changed as a new target low pressure EGR amount. Then return.

上記のように低圧ＥＧＲ量制限部１００ａにより低圧ＥＧＲ量が制限されると、目標低圧ＥＧＲ量が、目標低圧ＥＧＲ量Ｑ１から減少して、その分だけ実低圧ＥＧＲ量が減少することになる。しかし、本実施形態では、上記したように、目標高圧ＥＧＲ量を、上記目標吸気酸素濃度、上記遅れ時間を考慮して算出される上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度、上記排気酸素濃度、及び、エンジン１（気筒１１ａ）への総吸入ガス量に基づいて算出した値に設定しているので、上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度と実際の高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度との差分を高圧ＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）でもって補償することができ、これにより、上記低圧ＥＧＲ量制限部１００ａによる低圧ＥＧＲ量の制限により低圧ＥＧＲ量が上記低圧ＥＧＲ量制御値（目標低圧ＥＧＲ量Ｑ１）に対して減少した量だけ、上記高圧ＥＧＲ量を増大する（目標高圧ＥＧＲ量を、低圧ＥＧＲ量を制限する前の高圧ＥＧＲ量制御値から増大する）ことになり、この結果、低圧ＥＧＲ量を制限しても、エンジン１（気筒１１ａ）に吸入されるガスの吸気酸素濃度の実値を目標値（目標吸気酸素濃度）に一致させることができるようになる。このことは、「ＬＰ−ＥＧＲ」領域であっても同様であり、高圧ＥＧＲ弁７３の開度が、全閉よりも開放した状態になる場合がある。   As described above, when the low pressure EGR amount is restricted by the low pressure EGR amount restriction unit 100a, the target low pressure EGR amount decreases from the target low pressure EGR amount Q1, and the actual low pressure EGR amount decreases accordingly. However, in the present embodiment, as described above, the target high pressure EGR amount is calculated by considering the target intake oxygen concentration, the oxygen concentration of the pre-high pressure EGR gas that is calculated in consideration of the delay time, the exhaust oxygen concentration, and Since the value calculated based on the total intake gas amount to the engine 1 (cylinder 11a) is set, the difference between the oxygen concentration of the pre-high pressure EGR combined gas and the actual oxygen concentration of the pre-high pressure EGR combined gas is The high pressure EGR gas (the oxygen concentration of the high pressure EGR gas) can be compensated, whereby the low pressure EGR amount is controlled by the low pressure EGR amount restriction value (target low pressure EGR amount) by the restriction of the low pressure EGR amount by the low pressure EGR amount restriction unit 100a. Increase the high-pressure EGR amount by an amount reduced with respect to the amount Q1) (increase the target high-pressure EGR amount from the high-pressure EGR amount control value before limiting the low-pressure EGR amount) As a result, even if the low pressure EGR amount is limited, the actual value of the intake oxygen concentration of the gas sucked into the engine 1 (cylinder 11a) can be matched with the target value (target intake oxygen concentration). become. The same applies to the “LP-EGR” region, and the opening degree of the high-pressure EGR valve 73 may be more open than fully closed.

また、本実施形態では、上記外気温が上記所定温度Ｔ０よりも低いときには、低圧ＥＧＲ通路８１による排気ガスの還流を生じ難くするために、図７に示すように、「ＨＰ−ＥＧＲ」領域が高負荷側に拡大しかつその拡大した分だけ「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域が縮小するように、高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御する。これにより、低圧ＥＧＲ量制限部１００ａによる低圧ＥＧＲ量の制限の頻度を出来る限り少なくすることができる。   In the present embodiment, when the outside air temperature is lower than the predetermined temperature T0, in order to make it difficult for the exhaust gas to recirculate through the low pressure EGR passage 81, as shown in FIG. The opening degree of the high pressure EGR valve 73, the low pressure EGR valve 83, and the exhaust shutter valve 43 is controlled so that the "HP / LP-EGR combined use" region is reduced by the amount of enlargement to the high load side. Thereby, the frequency of restriction of the low pressure EGR amount by the low pressure EGR amount restriction unit 100a can be reduced as much as possible.

ここで、上記電動ウォータポンプ９１の制御の一例を説明する。本例では、図８に示すような目標温度マップ（コントロールユニット１００の上記メモリに記憶されている）において、上記要求噴射量（単位：ｍｍ３）及び上記エンジン回転数（単位：ｒｐｍ）と、インタークーラ３５を通過した後のガスの目標温度（単位：℃）との関係が予め設定されている。このガスの目標温度は、該ガスの酸素濃度、延いては上記目標吸気酸素濃度を確保できるような温度であって、概略的には、要求噴射量に対しては、要求噴射量が少量の場合には、要求噴射量の増大に伴い上記目標温度が高くなり、中量の場合には、上記目標温度が一定となり、更なる要求噴射量の増大に対しては該ガスの酸素濃度を多くするべく上記目標温度が低くなるように設定され、一方で、エンジン回転数に対しては、低回転領域では、上記目標温度が一定となり、中回転領域では、エンジン回転数の上昇に伴い上記目標温度が高くなり、更なるエンジン回転数の上昇に対しては上記目標温度が低くなるように設定される。 Here, an example of the control of the electric water pump 91 will be described. In this example, in the target temperature map as shown in FIG. 8 (stored in the memory of the control unit 100), the required injection amount (unit: mm 3 ) and the engine speed (unit: rpm), The relationship with the target temperature (unit: ° C.) of the gas after passing through the intercooler 35 is set in advance. The target temperature of the gas is such a temperature that the oxygen concentration of the gas, that is, the target intake oxygen concentration can be ensured. Generally, the required injection amount is small with respect to the required injection amount. In this case, the target temperature becomes higher as the required injection amount increases, and in the case of medium amount, the target temperature becomes constant, and the oxygen concentration of the gas is increased for further increase in the required injection amount. The target temperature is set to be as low as possible. On the other hand, for the engine speed, the target temperature is constant in the low speed range, and in the medium speed range, the target temperature is increased as the engine speed increases. The target temperature is set to be low as the temperature increases and the engine speed further increases.

そして、コントロールユニット１００は、インタークーラ３５を通過した後のガスの温度が、要求噴射量及びエンジン回転数から上記目標温度マップを用いて求めた目標温度になるように、上記電動ウォータポンプ９１（詳細には、ポンプ回転数）を制御する。   Then, the control unit 100 controls the electric water pump 91 () so that the temperature of the gas after passing through the intercooler 35 becomes the target temperature obtained from the required injection amount and the engine speed using the target temperature map. Specifically, the pump rotation speed) is controlled.

上記のような電動ウォータポンプ９１の制御の場合、インタークーラ３５を通過した後のガスの温度は、上記目標温度に応じて変化する。上記ガスの温度（上記目標温度）が一定であれば、上記のように、上記外気温に応じて、低圧ＥＧＲ量を制限すればよいが、上記ガスの温度（上記目標温度）が変化する場合には、上記外気温と上記目標温度とに応じて、低圧ＥＧＲ量を上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限することが好ましい。すなわち、異なる目標温度毎に、図５のような制限値マップをそれぞれ設定しておき、コントロールユニット１００が、上記外気温及び上記目標温度から、その制限値マップを用いて、低圧ＥＧＲ量制限値を求め、上記目標低圧ＥＧＲ量Ｑ１（上記低圧ＥＧＲ量制御値）が、上記求めた低圧ＥＧＲ量制限値よりも大きいときに、該低圧ＥＧＲ量制限値を新たな目標低圧ＥＧＲ量として設定変更するようにする。上記低圧ＥＧＲ量制限値は、上記目標温度が同じであれば、上記と同様に、上記外気温が低いほど、小さくなる。また、上記低圧ＥＧＲ量制限値は、上記外気温が同じであれば、上記目標温度が低いほど、小さくすればよい。   In the case of the control of the electric water pump 91 as described above, the temperature of the gas after passing through the intercooler 35 changes according to the target temperature. If the gas temperature (the target temperature) is constant, the low-pressure EGR amount may be limited according to the outside air temperature as described above, but the gas temperature (the target temperature) changes. Preferably, the low pressure EGR amount is limited to the low pressure EGR amount control value according to the outside air temperature and the target temperature. That is, a limit value map as shown in FIG. 5 is set for each different target temperature, and the control unit 100 uses the limit value map to determine the low pressure EGR amount limit value from the outside air temperature and the target temperature. When the target low pressure EGR amount Q1 (the low pressure EGR amount control value) is larger than the calculated low pressure EGR amount limit value, the low pressure EGR amount limit value is set and changed as a new target low pressure EGR amount. Like that. If the target temperature is the same, the low pressure EGR amount limit value becomes smaller as the outside air temperature is lower, as described above. Further, the low pressure EGR amount limit value may be made smaller as the target temperature is lower if the outside air temperature is the same.

本実施形態では、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３が、低圧ＥＧＲ量を調節するための低圧ＥＧＲ量調節手段を構成し、高圧ＥＧＲ弁７３が、高圧ＥＧＲ量を調節するための高圧ＥＧＲ量調節手段を構成し、コントロールユニット１００が、上記低圧ＥＧＲ調節手段及び上記高圧ＥＧＲ量調節手段を制御して、上記低圧ＥＧＲ量及び上記高圧ＥＧＲ量を制御する調節手段制御装置を構成することになる。また、吸気温度センサ１０３が、外気温を検出する外気温検出手段を構成し、低圧ＥＧＲ量制限部１００ａが、低圧ＥＧＲ量制限手段を構成することになる。さらに、コントロールユニット１００は、電動ウォータポンプ９１を制御するポンプ制御装置も構成する。   In this embodiment, the low pressure EGR valve 83 and the exhaust shutter valve 43 constitute a low pressure EGR amount adjusting means for adjusting the low pressure EGR amount, and the high pressure EGR valve 73 is a high pressure EGR amount for adjusting the high pressure EGR amount. The adjusting unit is configured, and the control unit 100 controls the low-pressure EGR adjusting unit and the high-pressure EGR amount adjusting unit to configure the adjusting unit control device that controls the low-pressure EGR amount and the high-pressure EGR amount. . The intake air temperature sensor 103 constitutes an outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature, and the low pressure EGR amount restriction unit 100a constitutes a low pressure EGR amount restriction means. Furthermore, the control unit 100 also constitutes a pump control device that controls the electric water pump 91.

したがって、本実施形態では、上記外気温に応じて、低圧ＥＧＲ量を低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限するとともに、該低圧ＥＧＲ量の制限時に、上記外気温が低いほど上記低圧ＥＧＲ量を少なくするようにしたので、低圧ＥＧＲ通路８１により吸気通路３０に還流されてきた低圧ＥＧＲガスが吸入空気と共にインタークーラ３５で冷却されても、凝縮水が発生するのを抑制することができるようになる。   Therefore, in the present embodiment, the low-pressure EGR amount is limited with respect to the low-pressure EGR amount control value according to the outside air temperature, and the low-pressure EGR amount is reduced as the outside air temperature is lower when the low-pressure EGR amount is restricted. Therefore, even if the low pressure EGR gas that has been recirculated to the intake passage 30 by the low pressure EGR passage 81 is cooled by the intercooler 35 together with the intake air, the generation of condensed water can be suppressed. .

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。   The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be substituted without departing from the spirit of the claims.

例えば、上記実施形態では、コントロールユニット１００が、低圧ＥＧＲ量を所定量Ｑ０以下に制御するようにしているので、上記外気温が上記所定温度Ｔ０以上であるときには、低圧ＥＧＲ量の制限を行わないようにしたが、低圧ＥＧＲ量を所定量Ｑ０以下に制御することを行っていない場合には、上記外気温が上記所定温度Ｔ０以上であるときにも、低圧ＥＧＲ量の制限を行うようにしてもよい。   For example, in the above embodiment, since the control unit 100 controls the low pressure EGR amount to be equal to or lower than the predetermined amount Q0, the low pressure EGR amount is not limited when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T0. However, if the low pressure EGR amount is not controlled to be equal to or lower than the predetermined amount Q0, the low pressure EGR amount is limited even when the outside air temperature is equal to or higher than the predetermined temperature T0. Also good.

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The above-described embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

本発明は、エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路に配設されたインタークーラと、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスの還流量である低圧ＥＧＲ量を調節するための低圧ＥＧＲ量調節手段と、上記低圧ＥＧＲ調節手段を制御して上記低圧ＥＧＲ量を制御する調節手段制御装置とを備えた、エンジンの排気還流制御装置に有用である。   The present invention includes an exhaust turbocharger having a turbine disposed in an exhaust passage of an engine and a compressor disposed in an intake passage, and an intercooler disposed in the intake passage on the downstream side of the compressor. A low-pressure EGR passage that connects the exhaust passage downstream of the turbine and the intake passage upstream of the compressor, and a low-pressure EGR amount that is a recirculation amount of the exhaust gas of the engine through the low-pressure EGR passage. Therefore, the present invention is useful for an exhaust gas recirculation control device for an engine including a low pressure EGR amount adjusting means for controlling the low pressure EGR adjusting means and controlling the low pressure EGR amount.

１ エンジン
３０ 吸気通路
３５ インタークーラ
４０ 排気通路
４３ 排気シャッター弁（低圧ＥＧＲ量調節手段）
６１ 排気ターボ過給機
６１ａ コンプレッサ
６１ｂ タービン
７１ 高圧ＥＧＲ通路
７３ 高圧ＥＧＲ弁（高圧ＥＧＲ量調節手段）
８１ 低圧ＥＧＲ通路
８３ 低圧ＥＧＲ弁（低圧ＥＧＲ量調節手段）
９１ 電動ウォータポンプ
１００ コントロールユニット（調節手段制御装置）（ポンプ制御装置）
１００ａ 低圧ＥＧＲ量制限部（低圧ＥＧＲ量制限手段）
１０３ 吸気温度センサ（外気温検出手段） 1 Engine 30 Intake passage 35 Intercooler 40 Exhaust passage 43 Exhaust shutter valve (low pressure EGR amount adjusting means)
61 Exhaust turbocharger 61a Compressor 61b Turbine 71 High pressure EGR passage 73 High pressure EGR valve (High pressure EGR amount adjusting means)
81 Low pressure EGR passage 83 Low pressure EGR valve (Low pressure EGR amount adjusting means)
91 Electric water pump 100 Control unit (adjustment means control device) (pump control device)
100a Low pressure EGR amount limiting unit (low pressure EGR amount limiting means)
103 Intake air temperature sensor (outside air temperature detection means)

Claims (5)

エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路に配設されたインタークーラと、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスの還流量である低圧ＥＧＲ量を調節するための低圧ＥＧＲ量調節手段と、上記低圧ＥＧＲ調節手段を制御して上記低圧ＥＧＲ量を制御する調節手段制御装置とを備えた、エンジンの排気還流制御装置であって、
外気温を検出する外気温検出手段と、
上記外気温検出手段により検出された外気温に応じて、上記低圧ＥＧＲ量を上記調節手段制御装置による低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限するとともに、該低圧ＥＧＲ量の制限時に、上記外気温が低いほど上記低圧ＥＧＲ量を少なくする低圧ＥＧＲ量制限手段とを更に備えていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。 An exhaust turbocharger having a turbine disposed in the exhaust passage of the engine and a compressor disposed in the intake passage; an intercooler disposed in the intake passage downstream of the compressor; A low pressure EGR passage for connecting the exhaust passage on the downstream side and the intake passage on the upstream side of the compressor, and a low pressure EGR for adjusting a low pressure EGR amount which is a recirculation amount of the exhaust gas of the engine through the low pressure EGR passage An exhaust gas recirculation control device for an engine, comprising: an amount adjusting means; and an adjusting means control device for controlling the low pressure EGR adjusting means to control the low pressure EGR amount,
An outside air temperature detecting means for detecting the outside air temperature;
In accordance with the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means, the low pressure EGR amount is limited with respect to the low pressure EGR amount control value by the adjusting means control device, and when the low pressure EGR amount is restricted, the outside air temperature is An engine exhaust gas recirculation control device further comprising low pressure EGR amount limiting means for decreasing the low pressure EGR amount as the value decreases. 請求項１記載のエンジンの排気還流制御装置において、
上記タービンの上流側における上記排気通路と上記インタークーラの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、
上記高圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスの還流量である高圧ＥＧＲ量を調節するための高圧ＥＧＲ量調節手段とを更に備え、
上記調節手段制御装置は、上記低圧ＥＧＲ調節手段の制御に加えて、上記高圧ＥＧＲ調節手段を制御して上記高圧ＥＧＲ量を制御するとともに、上記低圧ＥＧＲ量制限手段による上記低圧ＥＧＲ量の制限により低圧ＥＧＲ量が上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して減少した量だけ、上記高圧ＥＧＲ量を増大させるように構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。 The exhaust gas recirculation control device for an engine according to claim 1,
A high-pressure EGR passage connecting the exhaust passage upstream of the turbine and the intake passage downstream of the intercooler;
High pressure EGR amount adjusting means for adjusting a high pressure EGR amount that is a recirculation amount of exhaust gas of the engine through the high pressure EGR passage;
In addition to controlling the low pressure EGR adjusting means, the adjusting means control device controls the high pressure EGR adjusting means to control the high pressure EGR amount, and also by limiting the low pressure EGR amount by the low pressure EGR amount limiting means. An engine exhaust gas recirculation control system configured to increase the high pressure EGR amount by an amount by which the low pressure EGR amount is decreased with respect to the low pressure EGR amount control value. 請求項２記載のエンジンの排気還流制御装置において、
上記調節手段制御装置は、上記低圧ＥＧＲ量を所定量以下に制御するように構成され、
上記低圧ＥＧＲ量制限手段は、上記外気温検出手段により検出された外気温が所定温度以上であるときには、上記低圧ＥＧＲ量の上記低圧ＥＧＲ量制御値に対する制限を行わないように構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。 The exhaust gas recirculation control device for an engine according to claim 2,
The adjusting means control device is configured to control the low pressure EGR amount to a predetermined amount or less,
The low pressure EGR amount limiting means is configured not to limit the low pressure EGR amount to the low pressure EGR amount control value when the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is equal to or higher than a predetermined temperature. An exhaust gas recirculation control device for an engine. 請求項３記載のエンジンの排気還流制御装置において、
上記調節手段制御装置は、上記エンジンの回転数と負荷とで表されるエンジン運転領域において、負荷が所定値よりも低い低負荷側が、上記高圧ＥＧＲ通路のみにより上記排気ガスの還流を行う高圧ＥＧＲ領域とされ、上記所定値以上の高負荷側に、上記低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により上記排気ガスの還流を行う高圧／低圧ＥＧＲ併用領域が設けられるように、上記低圧ＥＧＲ量調節手段及び高圧ＥＧＲ量調節手段を制御するとともに、上記外気温検出手段により検出された外気温が上記所定温度よりも低いときには、上記高圧ＥＧＲ領域が高負荷側に拡大しかつその拡大した分だけ上記高圧／低圧ＥＧＲ併用領域が縮小するように、上記低圧ＥＧＲ量調節手段及び高圧ＥＧＲ量調節手段を制御するよう構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。 The exhaust gas recirculation control device for an engine according to claim 3,
In the engine operating region represented by the engine speed and the load, the adjusting means control device has a high pressure EGR in which the low load side whose load is lower than a predetermined value recirculates the exhaust gas only by the high pressure EGR passage The low-pressure EGR amount adjusting means is provided so that a high-pressure / low-pressure EGR combined region in which the exhaust gas is recirculated by both the low-pressure EGR passage and the high-pressure EGR passage is provided on the high-load side that is greater than the predetermined value. And the high pressure EGR amount adjusting means, and when the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is lower than the predetermined temperature, the high pressure EGR region is expanded to the high load side and the high pressure is increased by the amount of the increase. / The low pressure EGR amount adjusting means and the high pressure EGR amount adjusting means are configured to be controlled so that the low pressure EGR combined area is reduced. Exhaust gas recirculation control apparatus for an engine according to claim. 請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの排気還流制御装置において、
上記インタークーラは、電動ウォータポンプにより、上記エンジンの冷却水とは異なる冷却水が供給されることによって、該インタークーラを通過するガスを冷却するように構成され、
上記インタークーラを通過した後のガスの温度が、予め設定した目標温度になるように、上記電動ウォータポンプを制御するポンプ制御装置を更に備え、
上記低圧ＥＧＲ量制限手段は、上記外気温検出手段により検出された外気温と上記目標温度とに応じて、上記低圧ＥＧＲ量を上記低圧ＥＧＲ量制御値に対して制限するように構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。 The engine exhaust gas recirculation control device according to any one of claims 1 to 4,
The intercooler is configured to cool a gas passing through the intercooler by supplying cooling water different from the cooling water of the engine by an electric water pump,
A pump controller for controlling the electric water pump so that the temperature of the gas after passing through the intercooler becomes a preset target temperature;
The low pressure EGR amount limiting means is configured to limit the low pressure EGR amount with respect to the low pressure EGR amount control value in accordance with the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means and the target temperature. An exhaust gas recirculation control apparatus for an engine.
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