JP2018021454A - Exhaust gas recirculation system for internal combustion engine - Google Patents

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欣也 井上
田中 大
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable introduction of exhaust recirculation gas at suitable timing and in a suitable amount during high load operation of an internal combustion engine.SOLUTION: A first flow passage adjustment mechanism 40 for varying a flow passage area is provided in an exhaust passage LA for discharging exhaust gas discharged from an internal combustion engine 20 to the outside of a vehicle. An exhaust recirculation passage LB for recirculating the exhaust gas to an intake passage LD of the internal combustion engine 20 branches off from the exhaust passage LA on the exhaust gas flow upstream side of the first flow passage adjustment mechanism 40. When a load of the internal combustion engine 20 is equal to or higher than a prescribed value, the first flow passage adjustment mechanism 40 restricts the flow passage area of the exhaust passage LA, and increases a pressure in the downstream side passage of the internal combustion engine 20. The prescribed value is varied based on whether or not the knocking occurs.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の排気還流システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine.

従来、内燃機関から排出された排気ガスを吸気通路に還流して再度燃焼に用いることにより、車両の排気性能および燃費の向上を図る排気還流システムが開発されている。
例えば、下記特許文献1には、内燃機関に排気通路を流れる排気の一部を取り出して吸気通路に還流する排気再循環装置と、冷却水と排気通路から取り出された排気の一部との間で熱交換を行う熱交換器と、内燃機関の内部を通じて冷却水を循環させることで内燃機関の冷却を行う冷却装置とを備えており、熱交換器において排気の排熱で冷却水を昇温して内燃機関の暖機を図る技術が開示されている。
Conventionally, an exhaust gas recirculation system that improves exhaust performance and fuel efficiency of a vehicle by recirculating exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an intake passage and using it again for combustion has been developed.
For example, in Patent Document 1 below, there is a gap between an exhaust gas recirculation device that extracts a part of exhaust gas flowing through an exhaust passage into an internal combustion engine and returns the exhaust gas to an intake passage, and cooling water and a part of exhaust gas taken out from the exhaust passage. And a cooling device that cools the internal combustion engine by circulating the cooling water through the inside of the internal combustion engine. The heat exchanger raises the temperature of the cooling water by exhaust heat of the exhaust gas. Thus, a technique for warming up the internal combustion engine is disclosed.

特開2011−47305号公報JP 2011-47305 A

内燃機関の高負荷運転時は内燃機関の温度が高くなりノッキングが生じやすくなる。ノッキングの抑制には、通常よりも点火時期を遅らせる点火リタードや排気再循環ガスの導入が有効である。
しかしながら、従来の排気還流システムでは、内燃機関の負荷が高くなると吸気通路と排気通路との差圧が小さくなり、排気再循環ガスの導入量が減少する。このため、点火リタードによってノッキングの抑制を行うのが一般的であるが、点火リタードを行うと内燃機関のエネルギー効率が低下し出力が低減するという課題がある。
一方で、高負荷運転時にも排気再循環ガスの導入を可能とした場合であっても、排気再循環ガスを導入することでエンジン内に導入される空気量が減少し、内燃機関の出力が低下する恐れがある。そのため、排気再循環ガスの導入量や導入タイミングを適切に制御する必要がある。
During high load operation of the internal combustion engine, the temperature of the internal combustion engine becomes high and knocking is likely to occur. In order to suppress knocking, it is effective to introduce an ignition retard that delays the ignition timing than usual or an exhaust recirculation gas.
However, in the conventional exhaust gas recirculation system, when the load on the internal combustion engine increases, the differential pressure between the intake passage and the exhaust passage decreases, and the amount of exhaust recirculation gas introduced decreases. For this reason, it is common to suppress knocking by means of ignition retard. However, if ignition retard is performed, there is a problem that the energy efficiency of the internal combustion engine is reduced and the output is reduced.
On the other hand, even when exhaust recirculation gas can be introduced even during high-load operation, introducing the exhaust recirculation gas reduces the amount of air introduced into the engine and reduces the output of the internal combustion engine. May fall. Therefore, it is necessary to appropriately control the introduction amount and introduction timing of the exhaust gas recirculation gas.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、内燃機関の高負荷運転時に適切なタイミングおよび量で排気再循環ガスの導入を可能とすることにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to enable introduction of exhaust recirculation gas at an appropriate timing and amount during high-load operation of an internal combustion engine.

上述の目的を達成するため、請求項1の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、内燃機関から排出された排気ガスを車外に排出する排気通路の流路面積を変更する第1の流路調整機構と、前記第1の流路調整機構より排気ガス流れ上流側の前記排気通路から分岐し前記排気ガスを前記内燃機関の吸気通路に還流する排気再循環通路と、前記内燃機関におけるノッキングの発生を検知するノッキング検知部と、を備え、前記第1の流路調整機構は、前記内燃機関の負荷が所定値以上の場合に前記排気通路の流路面積を制限し、前記所定値は、前記ノッキングの発生の有無に基づいて変更される、ことを特徴とする。
請求項2の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記負荷が前記所定値未満の際に前記ノッキングが発生した場合、前記所定値は、現在の前記負荷の値まで引き下げられる、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記負荷と前記流路面積との対応関係を示す第1のマップに従って前記第1の流路調整機構による前記流路面積の制限状態を制御する流路制御部と、前記ノッキングの発生の有無に基づいて前記第1のマップを変更するマップ変更部と、を更に備え、前記所定値の変更は、前記マップ変更部が前記第1のマップの内容を変更することにより実施される、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記マップ変更部は、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、第1の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知された場合は、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より小さくするよう前記第1のマップを変更する、ことを特徴とする。
請求項5の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記マップ変更部は、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、第2の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知されない場合は、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より大きくするよう前記第1のマップを変更する、ことを特徴とする。
請求項6の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記マップ変更部は、前記第1のマップ上の各負荷に対応する流路面積の最大値を、前記第1のマップの初期状態における流路面積値とする、ことを特徴とする。
請求項7の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記排気再循環通路内の圧力を検知する圧力検知部と、前記負荷と前記内燃機関の点火時期との対応関係を示す第2のマップに従って前記点火時期を制御する点火時期制御部と、を更に備え、前記マップ変更部は、前記圧力に基づいて更に前記第2のマップを変更し、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、前記第1の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知され、かつ前記圧力が第1の所定圧未満の場合には、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より小さくするよう前記第1のマップを変更し、前記第1の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知され、かつ前記圧力が前記第1の所定圧以上の場合には、現在の前記負荷に対応する前記点火時期を現在値より遅くするよう前記第2のマップを変更する、ことを特徴とする。
請求項8の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記マップ変更部は、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、前記第2の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知されず、かつ前記圧力が第2の所定圧以上の場合には、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より大きくするよう前記第1のマップを変更し、前記第2の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知されず、かつ前記圧力が前記第2の所定圧未満の場合には、現在の前記負荷に対応する前記点火時期を現在値より早くするよう前記第2のマップを変更する、ことを特徴とする。
請求項9の発明にかかる内燃機関の排気還流システムは、前記排気再循環通路から分岐し前記第1の流路調整機構より前記排気ガス流れ下流側の前記排気通路へと接続するバイパス通路の流路面積を変更する第2の流路調整機構を更に備え、前記負荷が前記所定値以上の場合、前記第2の流路調整機構は前記バイパス通路の流路面積を制限する、ことを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to the invention of claim 1 is a first flow path for changing a flow path area of an exhaust passage for exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the outside of the vehicle. An adjustment mechanism, an exhaust gas recirculation passage that branches off from the exhaust passage upstream of the first flow passage adjustment mechanism and returns the exhaust gas to the intake passage of the internal combustion engine, and knocking in the internal combustion engine A knocking detection unit for detecting occurrence, wherein the first flow path adjustment mechanism limits a flow passage area of the exhaust passage when a load of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined value, It is changed based on whether or not the knocking occurs.
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a second aspect of the invention is characterized in that, when the knocking occurs when the load is less than the predetermined value, the predetermined value is reduced to the current load value. And
In an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a third aspect of the invention, the restricted state of the flow passage area by the first flow passage adjustment mechanism is determined according to a first map indicating a correspondence relationship between the load and the flow passage area. A flow path control unit for controlling, and a map changing unit for changing the first map based on whether knocking has occurred or not, wherein the map changing unit is configured to change the predetermined value by the map changing unit. It is implemented by changing the contents of the map.
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention is configured such that when the map changing unit restricts the flow passage area by the first flow passage adjustment mechanism according to the first map, When the knocking is detected for a predetermined time or longer, the first map is changed so that the flow path area corresponding to the current load is smaller than the current value.
An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that when the map changing unit limits the flow passage area by the first flow passage adjustment mechanism according to the first map, When the knocking is not detected for a predetermined time or longer, the first map is changed to make the flow path area corresponding to the current load larger than the current value.
In the exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a sixth aspect of the invention, the map changing unit sets a maximum value of a flow path area corresponding to each load on the first map in an initial state of the first map. The flow path area value is used.
An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a seventh aspect of the invention is a second map showing a correspondence relationship between a pressure detection unit for detecting a pressure in the exhaust gas recirculation passage, and the load and an ignition timing of the internal combustion engine. An ignition timing control unit that controls the ignition timing according to the first map, and the map changing unit further changes the second map based on the pressure, and the first flow path according to the first map. When the flow path area is limited by the adjustment mechanism, if the knocking is detected continuously for the first predetermined time or more and the pressure is less than the first predetermined pressure, the current load The first map is changed so that the flow channel area corresponding to is smaller than the current value, the knocking is detected continuously for the first predetermined time or more, and the pressure is equal to or higher than the first predetermined pressure. In the case of The ignition timing corresponding to the serial load changes the second map to slower than the current value, characterized in that.
In the exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to an eighth aspect of the invention, the map changing unit restricts the flow passage area with the first flow passage adjustment mechanism according to the first map. When the knocking is not detected continuously for a predetermined time of 2 and the pressure is equal to or higher than a second predetermined pressure, the flow path area corresponding to the current load is set to be larger than the current value. 1 is changed, and when the knocking is not detected continuously for the second predetermined time or more and the pressure is less than the second predetermined pressure, the ignition timing corresponding to the current load is changed. The second map is changed so as to be faster than the current value.
An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to a ninth aspect of the invention includes a flow in a bypass passage that branches from the exhaust recirculation passage and connects to the exhaust passage downstream of the exhaust gas flow from the first flow path adjustment mechanism. A second flow path adjustment mechanism for changing a road area; and when the load is equal to or greater than the predetermined value, the second flow path adjustment mechanism limits a flow path area of the bypass passage. To do.

請求項1の発明によれば、内燃機関の負荷が所定値以上の場合、排気通路の流路面積を制限し、内燃機関の下流側通路(排気ガス流れ下流側)の圧力を上昇させるので、下流側通路と吸気通路(内燃機関の上流側通路)との圧力差が大きくなり、排気再循環通路を介して吸気通路内に還流する排気ガス量が増大する。これにより、ノッキングが生じやすい内燃機関の高負荷運転時にも吸気通路への排気ガスの導入が可能となり、内燃機関のノッキングを回避し、点火リタードによる出力低下を防止する上で有利となる。また、ノッキングの発生の有無に基づいて負荷の所定値、すなわち排気再循環通路に排気ガスを強制的に導入するタイミングを変更するので、刻々と変化する内燃機関の運転状態を最適化する上で有利となる。
請求項2の発明によれば、内燃機関の負荷が所定値未満の際にノッキングが発生した場合に所定値を現在の負荷の値まで引き下げるので、排気ガスの強制導入の開始タイミングを最適化する上で有利となる。
請求項3の発明によれば、内燃機関の負荷と排気通路の流路面積との対応関係を示す第1のマップを有し、第1のマップの内容を変更することにより負荷の所定値を変更するので、例えば内燃機関の負荷をパラメータとした流路面積の算出式などを用いる場合と比較して迅速に流路面積を特定することができるとともに、内燃機関の負荷が種々の状態にある場合について1対1で流路面積を対応づけることができ、より適切に流路面積を制御する上で有利となる。
請求項4の発明によれば、高負荷時に所定時間以上継続してノッキングが検知された場合は、現在の負荷に対応する流路面積を現在値より小さくするので、排気再循環通路への排気ガスの導入量を増加させてノッキングを抑制する上で有利となる。
請求項5の発明によれば、高負荷時に所定時間以上継続してノッキングが検知されない場合は、現在の負荷に対応する流路面積を現在値より大きくするので、排気再循環通路への排気ガスの導入量を低減させて内燃機関の出力低下を抑制する上で有利となる。
請求項6の発明によれば、各負荷に対応する流路面積の最大値を、第1のマップの初期状態における流路面積値とするので、高負荷時にノッキングが検知されない状態が継続した場合であっても一定量の排気再循環ガスの導入は継続することができ、車両の燃費を向上させる上で有利となる。
請求項7および請求項8の発明によれば、高負荷時に所定時間以上継続してノッキングが検知された場合またはノッキングが検知されなかった場合に、実際の排気再循環通路への排気ガスの導入状況に合わせて、排気通路の流路面積を変更するか、内燃機関の点火時期を変更するかを判断するので、ノッキングを抑制しつつ、内燃機関の運転状態をより効率化する上で有利となる。
請求項9の発明によれば、バイパス通路の流路面積を制限することにより内燃機関の下流側通路の圧力を更に上昇させて、内燃機関の負荷が大きい高負荷運転時でも確実に排気ガスを再循環させる上で有利となる。
According to the first aspect of the present invention, when the load of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined value, the flow passage area of the exhaust passage is limited, and the pressure in the downstream passage (exhaust gas flow downstream) of the internal combustion engine is increased. The pressure difference between the downstream passage and the intake passage (upstream passage of the internal combustion engine) increases, and the amount of exhaust gas recirculated into the intake passage through the exhaust recirculation passage increases. This makes it possible to introduce exhaust gas into the intake passage even during high-load operation of an internal combustion engine that is likely to cause knocking, which is advantageous in avoiding knocking of the internal combustion engine and preventing output reduction due to ignition retard. Further, since the timing for forcibly introducing the exhaust gas into the exhaust gas recirculation passage is changed based on the presence or absence of occurrence of knocking, the operating state of the internal combustion engine that changes every moment is optimized. It will be advantageous.
According to the invention of claim 2, when knocking occurs when the load of the internal combustion engine is less than the predetermined value, the predetermined value is reduced to the current load value, so the start timing of forced introduction of exhaust gas is optimized. This is advantageous.
According to invention of Claim 3, it has a 1st map which shows the correspondence of the load of an internal combustion engine, and the flow-path area of an exhaust passage, The predetermined value of load is changed by changing the content of the 1st map. Since the change is made, for example, the flow passage area can be quickly identified as compared with the case where a flow passage area calculation formula using the load of the internal combustion engine as a parameter is used, and the load of the internal combustion engine is in various states. In each case, the channel areas can be associated one by one, which is advantageous in controlling the channel area more appropriately.
According to the invention of claim 4, when knocking is detected continuously for a predetermined time or more at high load, the flow passage area corresponding to the current load is made smaller than the current value. This is advantageous in suppressing knocking by increasing the amount of gas introduced.
According to the fifth aspect of the present invention, when knocking is not detected for a predetermined time or more at a high load, the flow passage area corresponding to the current load is made larger than the current value, so the exhaust gas to the exhaust gas recirculation passage This is advantageous in reducing the amount of introduction of the engine and suppressing the decrease in the output of the internal combustion engine.
According to the invention of claim 6, since the maximum value of the flow path area corresponding to each load is the flow path area value in the initial state of the first map, the state where knocking is not detected at high load continues Even so, the introduction of a certain amount of exhaust gas recirculation can be continued, which is advantageous in improving the fuel efficiency of the vehicle.
According to the seventh and eighth aspects of the present invention, introduction of exhaust gas into the actual exhaust gas recirculation passage when knocking is detected continuously for a predetermined time or more at a high load or when knocking is not detected. Since it is determined whether to change the flow passage area of the exhaust passage or to change the ignition timing of the internal combustion engine according to the situation, it is advantageous in improving the operating state of the internal combustion engine while suppressing knocking. Become.
According to the invention of claim 9, by restricting the flow passage area of the bypass passage, the pressure in the downstream passage of the internal combustion engine is further increased, so that the exhaust gas can be reliably supplied even during high load operation where the load of the internal combustion engine is large. This is advantageous for recycling.

実施の形態にかかる排気還流システム10の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the exhaust gas recirculation system 10 concerning embodiment. ECU50の機能的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the functional structure of ECU50. 内燃機関20の負荷が無〜極低負荷の場合の排気還流システム10の状態を示す説明図である。2 is an explanatory diagram showing a state of the exhaust gas recirculation system 10 when the load of the internal combustion engine 20 is no load or very low load. FIG. 内燃機関20の負荷が低〜中程度の場合の状態を示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a state when the load of the internal combustion engine 20 is low to medium. FIG. 内燃機関20が高負荷の場合の状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state in case the internal combustion engine 20 is high load. EGRバルブマップM3を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the EGR valve map M3. 第1バルブマップM1を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 1st valve map M1 typically. 第2バルブマップM2を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the 2nd valve map M2 typically. 点火時期マップM4を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the ignition timing map M4 typically. マップ変更部504による第2の所定値の変更を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically the change of the 2nd predetermined value by the map change part. マップ変更部504によるマップ更新処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the map update process by the map change part.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかる内燃機関の排気還流システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。
以下の説明において、「上流」、「下流」とは、それぞれ「排気ガス流れ上流」、「排気ガス流れ下流」を指す。
図1は、実施の形態にかかる排気還流システム10の構成を示す説明図である。
内燃機関(エンジン)20から排出された排気ガスは、排気通路LAを通り車外へと排出される。排気通路LA上には、排気ガス中の有害成分を還元および酸化により浄化する触媒22、排気通路LAの流路面積を調整する第1の流路調整機構40、排気ガスが外部へ排出される際に発生する音を低減するマフラー24が設けられている。
Exemplary embodiments of an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
In the following description, “upstream” and “downstream” refer to “exhaust gas flow upstream” and “exhaust gas flow downstream”, respectively.
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of an exhaust gas recirculation system 10 according to an embodiment.
The exhaust gas discharged from the internal combustion engine (engine) 20 passes through the exhaust passage LA and is discharged outside the vehicle. On the exhaust passage LA, the catalyst 22 that purifies harmful components in the exhaust gas by reduction and oxidation, the first flow path adjustment mechanism 40 that adjusts the flow path area of the exhaust passage LA, and the exhaust gas are discharged to the outside. A muffler 24 is provided to reduce the sound generated at the time.

排気通路LAのうち、第1の流路調整機構40より排気ガス流れ上流側の位置P1からは、排気ガスを内燃機関20の吸気通路LDに還流する排気再循環通路LBが分岐している。本実施の形態では、排気再循環通路LBを第1の流路調整機構40の上流かつ触媒22の下流としている。排気再循環通路LBを通り内燃機関20で再度燃焼に用いられる排気ガスは、排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)ガスとなる。
内燃機関20の吸気通路LDに還流される排気ガス量は、排気再循環通路LBの流路面積を変更するEGRバルブ42を用いて調整する。EGRバルブ42は、排気再循環通路LBのうち後述するバイパス通路LCとの分岐位置P2より下流に設けられている。
In the exhaust passage LA, an exhaust gas recirculation passage LB for returning the exhaust gas to the intake passage LD of the internal combustion engine 20 branches from a position P1 upstream of the exhaust gas flow from the first flow path adjustment mechanism 40. In the present embodiment, the exhaust gas recirculation passage LB is located upstream of the first flow path adjustment mechanism 40 and downstream of the catalyst 22. Exhaust gas used for combustion again in the internal combustion engine 20 through the exhaust gas recirculation passage LB becomes exhaust gas recirculation (EGR) gas.
The amount of exhaust gas recirculated to the intake passage LD of the internal combustion engine 20 is adjusted using an EGR valve 42 that changes the flow passage area of the exhaust recirculation passage LB. The EGR valve 42 is provided downstream of a branch position P2 with a later-described bypass passage LC in the exhaust gas recirculation passage LB.

排気再循環通路LB上には、高温の排気ガスを冷却する排気クーラ26が設けられている。排気クーラ26内には冷却液等の冷却媒体が循環し、この冷却媒体と排気ガスとが熱交換を行い、排気ガスを冷却する。
排気クーラ26には、冷却媒体が循環する排気クーラ冷却路28が接続されている。排気クーラ冷却路28は、排気クーラ26と内燃機関20とをつなぎ、排気クーラ26を経た冷却媒体と内燃機関20との間の熱交換を可能とする。
排気クーラ冷却路28内の冷却媒体を循環させ、積極的に排気との熱交換を行うために、ポンプ30を設置してもよい。この場合、ポンプ30は、少なくとも内燃機関20の暖機中に稼働するものとする。
An exhaust cooler 26 for cooling the high-temperature exhaust gas is provided on the exhaust recirculation passage LB. A cooling medium such as a coolant circulates in the exhaust cooler 26, and the cooling medium and the exhaust gas exchange heat to cool the exhaust gas.
An exhaust cooler cooling path 28 through which a cooling medium circulates is connected to the exhaust cooler 26. The exhaust cooler cooling path 28 connects the exhaust cooler 26 and the internal combustion engine 20, and enables heat exchange between the cooling medium passing through the exhaust cooler 26 and the internal combustion engine 20.
In order to circulate the cooling medium in the exhaust cooler cooling passage 28 and actively exchange heat with the exhaust, a pump 30 may be installed. In this case, the pump 30 is assumed to operate at least during the warm-up of the internal combustion engine 20.

排気再循環通路LBのうち排気クーラ26の下流からは、排気クーラ26で冷却された排気ガスを吸気通路LDに還流せずに排気通路LAへと排出するバイパス通路LCが分岐している。すなわち、バイパス通路LCは、排気クーラ26の排気ガス流れ下流側かつ第2の流路調整機構44の排気ガス流れ上流側の排気再循環通路LBから分岐し、第1の流路調整機構40より排気ガス流れ下流側の排気通路LAへと接続する。本実施の形態では、バイパス通路LCの他端は、排気通路LA上のマフラー24よりも上流の位置P3に接続している。
また、バイパス通路LCのうち排気再循環通路LBとの分岐位置P2より下流には、バイパス通路LCの流路面積を変更する第2の流路調整機構44が設けられている。
A bypass passage LC for discharging the exhaust gas cooled by the exhaust cooler 26 to the exhaust passage LA without returning to the intake passage LD is branched from the exhaust recirculation passage LB downstream of the exhaust cooler 26. That is, the bypass passage LC branches from the exhaust gas recirculation passage LB on the downstream side of the exhaust gas flow of the exhaust cooler 26 and on the upstream side of the exhaust gas flow of the second flow path adjustment mechanism 44, and from the first flow path adjustment mechanism 40. Connected to the exhaust passage LA on the downstream side of the exhaust gas flow. In the present embodiment, the other end of the bypass passage LC is connected to a position P3 upstream of the muffler 24 on the exhaust passage LA.
Further, a second flow path adjustment mechanism 44 that changes the flow path area of the bypass passage LC is provided downstream of the bypass passage LC from the branch position P2 with respect to the exhaust gas recirculation path LB.

また、排気再循環通路LBには通路内の圧力を検出する圧力センサ18が設けられている。
本実施の形態では、圧力センサ18が排気再循環通路LBのうち排気クーラ26の下流に設けられているものとするが、圧力センサ18の設置位置は、内燃機関20、第1の流路調整機構40、EGRバルブ42および第2の流路調整機構44で囲まれる領域R(図3の網掛け部)の圧力を検出できる箇所であればどこでもよい。例えば、圧力センサ18を排気クーラ26より下流で分岐位置P2より上流の排気再循環通路LBに配置した場合は、排気クーラ26で冷却された排気の圧力を検出するため排気ガスからの熱害を受けにくい。
The exhaust gas recirculation passage LB is provided with a pressure sensor 18 for detecting the pressure in the passage.
In the present embodiment, it is assumed that the pressure sensor 18 is provided downstream of the exhaust cooler 26 in the exhaust gas recirculation passage LB, but the installation position of the pressure sensor 18 is the internal combustion engine 20, the first flow path adjustment. Any location can be used as long as the pressure in the region R (shaded portion in FIG. 3) surrounded by the mechanism 40, the EGR valve 42, and the second flow path adjustment mechanism 44 can be detected. For example, when the pressure sensor 18 is disposed in the exhaust gas recirculation passage LB downstream of the exhaust cooler 26 and upstream of the branch position P2, the heat damage from the exhaust gas is detected to detect the pressure of the exhaust gas cooled by the exhaust cooler 26. It is hard to receive.

内燃機関20には、高負荷運転時等に発生するノッキングを検出するノックセンサ19が取り付けられている。ノックセンサ19は、内燃機関20のノッキング振動を圧電素子等で検出する。ノックセンサ19は後述するECU50に接続されており、ノックセンサ19によりノッキングが検出された場合、ECU50は内燃機関20での点火リタード等を行う。   The internal combustion engine 20 is provided with a knock sensor 19 that detects knocking that occurs during high-load operation or the like. The knock sensor 19 detects knocking vibration of the internal combustion engine 20 with a piezoelectric element or the like. The knock sensor 19 is connected to an ECU 50 which will be described later. When the knock sensor 19 detects knocking, the ECU 50 performs ignition retard or the like in the internal combustion engine 20.

また、内燃機関20には、燃焼室周辺にウォータージャケットが設けられており、ウォータージャケット内を循環する冷却媒体と燃焼室との間で熱交換を行うことにより、燃焼による内燃機関20の過熱を防止している。
前述した排気クーラ冷却路28は内燃機関20内のウォータージャケットと連通し、排気クーラ26を経た冷却媒体をウォータージャケット内に導入する。このように、排気クーラ26で熱交換された排気ガスの熱量を、冷却媒体を介して内燃機関20に移送可能とすることによって、内燃機関20の暖機を早期に完了することができる。
なお、排気クーラ冷却路28には冷却媒体の温度を検出する温度センサ16が設けられている。
In addition, the internal combustion engine 20 is provided with a water jacket around the combustion chamber, and heat exchange is performed between the cooling medium circulating in the water jacket and the combustion chamber, thereby overheating the internal combustion engine 20 due to combustion. It is preventing.
The above-described exhaust cooler cooling path 28 communicates with a water jacket in the internal combustion engine 20 and introduces a cooling medium that has passed through the exhaust cooler 26 into the water jacket. In this way, the heat quantity of the exhaust gas heat-exchanged by the exhaust cooler 26 can be transferred to the internal combustion engine 20 via the cooling medium, so that the warm-up of the internal combustion engine 20 can be completed early.
The exhaust cooler cooling path 28 is provided with a temperature sensor 16 for detecting the temperature of the cooling medium.

また、ウォータージャケットにはエンジン冷却路34も連通されている。エンジン冷却路34は、内燃機関20とラジエータ32とをつなぎ、内燃機関20から熱を奪い温度が上昇した冷却媒体はラジエータ32で冷却され、内燃機関20へと還流される。
エンジン冷却路34には、ポンプ36およびサーモスタット弁38が設けられている。
ポンプ36は、エンジン冷却路34内の冷却媒体を循環させる。サーモスタット弁38はラジエータ32の上流に設けられており、冷却媒体が所定温度(例えば70℃など)未満の場合、すなわち暖機中は閉となってラジエータ32への冷却媒体の進入を阻止する。この場合、冷却媒体はラジエータバイパス路34Aを通り、冷却されずに循環する。
また、冷却媒体が所定温度以上の場合、すなわち暖機完了後にはサーモスタット弁38は開となってラジエータ32に冷却媒体を進入させる。この場合、冷却媒体はラジエータ32で冷却され温度が低下する。
上述のようにエンジン冷却路34および排気クーラ冷却路28は共に内燃機関20のウォータージャケットに連通しており、それぞれの冷却路を通った冷却媒体はウォータージャケット内で混合する。
An engine cooling passage 34 is also communicated with the water jacket. The engine cooling path 34 connects the internal combustion engine 20 and the radiator 32, and the cooling medium that has taken away heat from the internal combustion engine 20 and has risen in temperature is cooled by the radiator 32 and returned to the internal combustion engine 20.
The engine cooling path 34 is provided with a pump 36 and a thermostat valve 38.
The pump 36 circulates the cooling medium in the engine cooling path 34. The thermostat valve 38 is provided upstream of the radiator 32, and closes to prevent the cooling medium from entering the radiator 32 when the cooling medium is lower than a predetermined temperature (for example, 70 ° C.), that is, during warm-up. In this case, the cooling medium passes through the radiator bypass 34A and circulates without being cooled.
Further, when the cooling medium is equal to or higher than the predetermined temperature, that is, after the warm-up is completed, the thermostat valve 38 is opened and the cooling medium enters the radiator 32. In this case, the cooling medium is cooled by the radiator 32 and the temperature decreases.
As described above, both the engine cooling path 34 and the exhaust cooler cooling path 28 communicate with the water jacket of the internal combustion engine 20, and the cooling medium passing through each cooling path is mixed in the water jacket.

第1の流路調整機構40および第2の流路調整機構44は、例えばバタフライ弁であり、弁棒Sを中心に弁体Dが0度から90度の範囲で回転することによって、それぞれの調整対象通路の流路面積を調整する。
図1は、第1の流路調整機構40および第2の流路調整機構44がそれぞれの調整対象通路の流路面積を最小(流路面積=ゼロ)、すなわち全閉にしている状態を図示している。この時、弁体Dの回転角度は0度である。また、弁体Dの回転角度が90度になると、通路の流路面積は最大(流路面積≒配管断面積)、すなわち全開となる。
The first flow path adjustment mechanism 40 and the second flow path adjustment mechanism 44 are, for example, butterfly valves. When the valve body D rotates around the valve rod S in the range of 0 degrees to 90 degrees, The flow area of the adjustment target passage is adjusted.
FIG. 1 shows a state in which the first flow path adjustment mechanism 40 and the second flow path adjustment mechanism 44 have their flow areas of the respective adjustment target passages minimized (flow area = zero), that is, fully closed. Show. At this time, the rotation angle of the valve body D is 0 degree. Further, when the rotation angle of the valve body D reaches 90 degrees, the flow path area of the passage is maximized (flow path area≈piping cross-sectional area), that is, fully opened.

また、EGRバルブ42は、例えば一般的なEGRバルブの構造であるグローブバルブである。
EGRバルブ42は、吸気通路LDへの排気ガスの還流量(排気再循環ガス量)に基づいてその開度が制御される。
EGRバルブ42が全閉になっている場合、排気再循環通路LBの流路面積は最小(流路面積=ゼロ)となり、EGRバルブ42が全開になっている場合、排気再循環通路LBの流路面積は最大(流路面積≒配管断面積)となる。
The EGR valve 42 is, for example, a globe valve that is a general EGR valve structure.
The opening degree of the EGR valve 42 is controlled based on the recirculation amount of exhaust gas to the intake passage LD (exhaust gas recirculation amount).
When the EGR valve 42 is fully closed, the flow passage area of the exhaust gas recirculation passage LB is minimum (flow passage area = zero). When the EGR valve 42 is fully opened, the flow of the exhaust gas recirculation passage LB The road area is the maximum (channel area ≒ pipe cross-sectional area).

これら第1の流路調整機構40、EGRバルブ42および第2の流路調整機構44は、内燃機関20の運転状態を制御するECU50によってその開閉状態が制御されている。
図2は、ECU50の機能的構成を示す説明図である。
ECU(Engine Control Unit)50は、CPU、制御プログラムなどを格納・記憶するROM、制御プログラムの作動領域としてのRAM、各種データを書き換え可能に保持するEEPROM、周辺回路等とのインターフェースをとるインターフェース部などを含んで構成される。
ECU50には、ドライバのアクセル操作量を検知するアクセルペダルセンサ52や車両各輪の回転速度を検知する車輪速センサ54、上述した温度センサ16および圧力センサ18、ノックセンサ19等の各種センサが接続されている。
The first flow path adjustment mechanism 40, the EGR valve 42, and the second flow path adjustment mechanism 44 are controlled to be opened and closed by an ECU 50 that controls the operating state of the internal combustion engine 20.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a functional configuration of the ECU 50.
An ECU (Engine Control Unit) 50 is an interface unit that interfaces with a CPU, a ROM that stores and stores a control program, a RAM as an operation area of the control program, an EEPROM that holds various data in a rewritable manner, and peripheral circuits. And so on.
Connected to the ECU 50 are various sensors such as an accelerator pedal sensor 52 for detecting the accelerator operation amount of the driver, a wheel speed sensor 54 for detecting the rotational speed of each wheel of the vehicle, the temperature sensor 16 and the pressure sensor 18, and the knock sensor 19 described above. Has been.

また、ECU50には、第1の流路調整機構40、EGRバルブ42および第2の流路調整機構44の開閉状態、すなわち排気通路LA、排気再循環通路LBおよびバイパス通路LCの流路面積を制御するためのマップ(第1バルブマップM1、第2バルブマップM2、EGRバルブマップM3)および内燃機関20における点火時期を制御するための点火時期マップM4が記憶されている。
また、ECU50は、上記CPUが制御プログラムを実行することにより、流路制御部502、マップ変更部504、点火時期制御部506として機能する。
流路制御部502は、内燃機関20の負荷と各通路の流路面積との対応関係を示すマップM1〜M3に従って、各流路調整機構(バルブ)による流路面積の制限状態を制御する。
マップ変更部504は、ノッキングの発生の有無に基づいて第1バルブマップ(第1のマップ)M1を変更する。また、マップ変更部504は、圧力センサ18で検出された排気再循環通路LB内の圧力に基づいて、点火時期マップ(第2のマップ)M4を変更する。
点火時期制御部506は、点火時期マップM4に従って内燃機関20の点火時期を制御する。
Further, the ECU 50 indicates the open / closed states of the first flow path adjustment mechanism 40, the EGR valve 42, and the second flow path adjustment mechanism 44, that is, the flow area of the exhaust passage LA, the exhaust recirculation passage LB, and the bypass passage LC. A map for control (first valve map M1, second valve map M2, EGR valve map M3) and an ignition timing map M4 for controlling the ignition timing in the internal combustion engine 20 are stored.
The ECU 50 functions as a flow path control unit 502, a map change unit 504, and an ignition timing control unit 506 when the CPU executes a control program.
The flow path control unit 502 controls the restricted state of the flow path area by each flow path adjustment mechanism (valve) according to the maps M1 to M3 indicating the correspondence between the load of the internal combustion engine 20 and the flow path area of each passage.
The map changing unit 504 changes the first valve map (first map) M1 based on whether knocking has occurred. The map changing unit 504 changes the ignition timing map (second map) M4 based on the pressure in the exhaust gas recirculation passage LB detected by the pressure sensor 18.
The ignition timing control unit 506 controls the ignition timing of the internal combustion engine 20 according to the ignition timing map M4.

本実施の形態では、ECU50は、内燃機関20の負荷に基づいて、以下のように各流路調整機構の開閉状態を制御する。
なお、以下の説明では、内燃機関20の暖機は終了している(冷却媒体温度が所定温度以上である)ものとする。
In the present embodiment, the ECU 50 controls the open / close state of each flow path adjustment mechanism based on the load of the internal combustion engine 20 as follows.
In the following description, it is assumed that the warm-up of the internal combustion engine 20 has been completed (the coolant temperature is equal to or higher than a predetermined temperature).

<排気再循環ガス非導入時(無〜極低負荷時)>
図3は、排気再循環ガス導入がない場合の排気還流システム10の状態を示す説明図である。
内燃機関の負荷がない、またはごく小さい(第1の所定値未満)場合、排気再循環ガスの導入は行わないため、ECU50はEGRバルブ42を全閉状態(開度0)とし、排気再循環通路LBの流路面積を最小(ゼロ)にする。
また、ECU50は、第1の流路調整機構40の開度を全開(開度6)より小さい所定開度(例えば開度3)とし、排気通路LAの流路面積を制限する。これにより、排気ガスの一部が排気再循環通路LBに導入される。
また、ECU50は、第2の流路調整機構44の開度を全開(開度6)より小さい所定開度(例えば開度2)とし、バイパス通路LCの流路面積を制限する。これにより、排気再循環通路LBに導入された排気ガスの一部がEGRバルブ42の上流に排気再循環通路内に滞留する。
これにより、その後排気再循環ガスの導入が指示されてEGRバルブ42が開となった際に、EGRバルブ42より下流の排気再循環通路LBおよび吸気通路LD内に排気ガスを迅速に導入することができ、排気再循環ガス導入時における移送遅れを低減することができる。
<When exhaust recirculation gas is not introduced (No to extremely low load)>
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the state of the exhaust gas recirculation system 10 when there is no exhaust gas recirculation gas introduction.
When the internal combustion engine is not loaded or very small (less than the first predetermined value), the exhaust gas recirculation gas is not introduced, so the ECU 50 sets the EGR valve 42 to the fully closed state (opening degree 0), and the exhaust gas recirculation. The flow passage area of the passage LB is minimized (zero).
Further, the ECU 50 sets the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 to a predetermined opening degree (for example, opening degree 3) smaller than the full opening degree (opening degree 6), and restricts the flow area of the exhaust passage LA. Thereby, a part of the exhaust gas is introduced into the exhaust gas recirculation passage LB.
Further, the ECU 50 limits the flow path area of the bypass passage LC by setting the opening degree of the second flow path adjustment mechanism 44 to a predetermined opening degree (for example, opening degree 2) smaller than the full opening (opening degree 6). As a result, part of the exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB stays in the exhaust gas recirculation passage upstream of the EGR valve 42.
Thereby, when the introduction of the exhaust gas recirculation gas is instructed thereafter and the EGR valve 42 is opened, the exhaust gas is rapidly introduced into the exhaust gas recirculation passage LB and the intake passage LD downstream of the EGR valve 42. Therefore, it is possible to reduce the transfer delay when introducing the exhaust gas recirculation gas.

なお、図3において、例えば第1の流路調整機構40の開度≧第2の流路調整機構44の開度とし、バイパス通路LCの流路面積を排気通路LAの流路面積以下とするのが好ましい。これは、第2の流路調整機構44の開度が小さいほど、すなわちバイパス通路LCの流路面積が小さいほどEGRバルブ42上流における排気ガスの圧力が高くなり、吸気通路LDへの移送速度を高めることができるためである。
なお、この場合、圧力センサ18で検出された領域R内の圧力が所定圧未満に維持されるよう、第2の流路調整機構44の開度を適宜制御する。すなわち、圧力センサ18で検出された領域R内の圧力が所定圧未満の場合には、第2の流路調整機構44の開度を例えば開度2とし、領域R内の圧力が所定圧以上となった場合には、第2の流路調整機構44の開度を例えば開度3に広げ、この結果領域R内の圧力が所定圧未満となった場合には再度開度2に戻す。
In FIG. 3, for example, the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 ≧ the opening degree of the second flow path adjustment mechanism 44, and the flow path area of the bypass passage LC is equal to or smaller than the flow path area of the exhaust passage LA. Is preferred. This is because the smaller the opening of the second flow path adjustment mechanism 44, that is, the smaller the flow path area of the bypass passage LC, the higher the pressure of the exhaust gas upstream of the EGR valve 42, and the higher the transfer speed to the intake passage LD. This is because it can be increased.
In this case, the opening degree of the second flow path adjustment mechanism 44 is appropriately controlled so that the pressure in the region R detected by the pressure sensor 18 is maintained below a predetermined pressure. That is, when the pressure in the region R detected by the pressure sensor 18 is less than the predetermined pressure, the opening degree of the second flow path adjustment mechanism 44 is set to, for example, the opening degree 2, and the pressure in the region R is equal to or higher than the predetermined pressure. In this case, the opening degree of the second flow path adjusting mechanism 44 is increased to, for example, the opening degree 3, and as a result, when the pressure in the region R becomes less than the predetermined pressure, the opening degree is returned to the opening degree 2 again.

<低〜中負荷時>
図4は、内燃機関20の負荷が低〜中程度の場合の状態を示す説明図である。
内燃機関20の負荷が低〜中程度(第1の所定値以上第2の所定値未満)の場合、ECU50は、第1の流路調整機構40の開度を図3(排気再循環ガス非導入時)よりもさらに大きくし、例えば全開状態とする。また、第2の流路調整機構44の開度は全閉状態とし、バイパス通路LCを介した排気ガスの排気通路LAへの還流を行わないようにする。
内燃機関20の負荷が低〜中程度の場合には、内燃機関20の上流にあるスロットルが絞られて吸気通路LDに負圧が発生するため、排気通路LAと吸気通路LDとの差圧により排気ガスが排気再循環通路LB内に引き込まれる。
ECU50は上述したEGRバルブマップM3に基づいてEGRバルブ42の開度を変更し、吸気通路LDへの排気ガスの導入量を制御する。
すなわち、図4に示した状態は一般的な排気再循環システムと同様の状態である。
<Low to medium load>
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state when the load of the internal combustion engine 20 is low to medium.
When the load of the internal combustion engine 20 is low to moderate (between the first predetermined value and less than the second predetermined value), the ECU 50 sets the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 in FIG. For example, fully open. Further, the opening degree of the second flow path adjustment mechanism 44 is set to a fully closed state so that the exhaust gas is not returned to the exhaust passage LA via the bypass passage LC.
When the load on the internal combustion engine 20 is low to medium, the throttle upstream of the internal combustion engine 20 is throttled and negative pressure is generated in the intake passage LD. Therefore, due to the differential pressure between the exhaust passage LA and the intake passage LD. Exhaust gas is drawn into the exhaust gas recirculation passage LB.
The ECU 50 changes the opening of the EGR valve 42 based on the EGR valve map M3 described above, and controls the amount of exhaust gas introduced into the intake passage LD.
That is, the state shown in FIG. 4 is the same state as a general exhaust gas recirculation system.

<高負荷時>
図5は、内燃機関20が高負荷の場合の排気還流システム10の状態を示す説明図である。
内燃機関20の負荷が高い(第2の所定値以上)場合、ECU50は、第1の流路調整機構40の開度を図4(低〜中負荷時)よりも小さくして排気通路LAの流路面積を制限し、排気ガスの一部を積極的に排気再循環通路LBに導入させる。また、第2の流路調整機構44の開度は図4(低〜中負荷時)と変わらず、例えば全閉状態とする。すなわち、第1の流路調整機構40および第2の流路調整機構44は、それぞれの調整対象通路の流路面積を制限する。
これにより、内燃機関20の下流側通路(領域R)の圧力が上昇し、内燃機関20の下流側通路側の排気ガスが内燃機関20の上流側通路(吸気通路LD)側に導入される。
一般に、高負荷時には吸気通路LD内の圧力が大きくなるため、吸気通路LDと排気通路LAとの差圧が小さくなり、吸気通路LDへの排気再循環ガスの還流量が小さくなることが知られている。
一方、排気還流システム10では、第1の流路調整機構40および第2の流路調整機構44を閉じて内燃機関20の下流側通路の圧力を上昇させる。これにより、吸気通路LDと排気通路LAとの差圧が大きくなり、高負荷時にも積極的に排気再循環ガスを還流させることができる。内燃機関20の高負荷運転時に排気再循環ガスを導入することにより、内燃機関20における混合気の比熱が大きくなり、筒内温度が低下して、内燃機関20の過熱によるノッキングを防止することができる。
<High load>
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of the exhaust gas recirculation system 10 when the internal combustion engine 20 is under a high load.
When the load on the internal combustion engine 20 is high (greater than or equal to the second predetermined value), the ECU 50 reduces the opening of the first flow path adjustment mechanism 40 to be smaller than that in FIG. The flow passage area is limited, and a part of the exhaust gas is positively introduced into the exhaust gas recirculation passage LB. Further, the opening degree of the second flow path adjustment mechanism 44 is not changed from that in FIG. 4 (low to medium load), and is in a fully closed state, for example. That is, the first flow path adjustment mechanism 40 and the second flow path adjustment mechanism 44 limit the flow area of each adjustment target passage.
As a result, the pressure in the downstream passage (region R) of the internal combustion engine 20 increases, and the exhaust gas on the downstream passage side of the internal combustion engine 20 is introduced to the upstream passage (intake passage LD) side of the internal combustion engine 20.
In general, since the pressure in the intake passage LD increases at high loads, the differential pressure between the intake passage LD and the exhaust passage LA decreases, and the recirculation amount of exhaust recirculation gas to the intake passage LD decreases. ing.
On the other hand, in the exhaust gas recirculation system 10, the first flow path adjustment mechanism 40 and the second flow path adjustment mechanism 44 are closed to increase the pressure in the downstream passage of the internal combustion engine 20. As a result, the differential pressure between the intake passage LD and the exhaust passage LA is increased, and the exhaust gas recirculation gas can be positively recirculated even at high loads. By introducing the exhaust gas recirculation gas during high load operation of the internal combustion engine 20, the specific heat of the air-fuel mixture in the internal combustion engine 20 increases, the in-cylinder temperature decreases, and knocking due to overheating of the internal combustion engine 20 can be prevented. it can.

また、このときECU50は、EGRバルブ42を全開とし、排気再循環通路LBの流路面積を最大に維持する。これにより、排気再循環通路LBと吸気通路LDとを連通させ、効率的に排気ガスを吸気通路LDに導入することができる。
この場合、排気ガスの還流量は第1の流路調整機構40の開度で制御する。より詳細には、ECU50は上述したマップM1〜M3を用いて各バルブの開度を制御しているが、第1の流路調整機構40の開度を示す第1バルブマップM1では、高負荷時に内燃機関20の運転状態に合った量の排気再循環ガスが導入されるように第1の流路調整機構40の開度(排気通路LAの流路面積)が設定されている。
At this time, the ECU 50 fully opens the EGR valve 42 and maintains the flow passage area of the exhaust gas recirculation passage LB at the maximum. Thereby, the exhaust gas recirculation passage LB and the intake passage LD can be communicated with each other, and the exhaust gas can be efficiently introduced into the intake passage LD.
In this case, the recirculation amount of the exhaust gas is controlled by the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40. More specifically, the ECU 50 controls the opening degree of each valve using the above-described maps M1 to M3, but in the first valve map M1 indicating the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40, the high load The opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 (the flow path area of the exhaust passage LA) is set so that an amount of the exhaust gas recirculation gas that matches the operating state of the internal combustion engine 20 is sometimes introduced.

図7は、第1バルブマップM1を模式的に示す説明図である。
なお、図6〜図8は説明の便宜上、バルブ開度の単位を開度0(全閉)から開度6(全開)の7段階としているが、実際はさらに微細な開度設定が可能である。以下、各バルブの開度を変更する際の最小単位を「単位開度」という。
第1バルブマップM1は、内燃機関20の運転状態と第1の流路調整機構40の開度、すなわち内燃機関20の負荷と排気通路LAの流路面積との対応関係を示しており、縦軸方向は充填効率(%)を、横軸方向は内燃機関の回転数(rpm)を示している。
なお、以下の説明では内燃機関20の負荷を充填効率および回転数によって示すが、これに限らず、例えばアクセル開度やスロットル開度、燃料噴射量など、内燃機関20の運転状態を示す各種のパラメータを用いることができる。
図3〜図5を用いて説明したように、第1の流路調整機構40は、排気再循環ガスの導入のない無〜極低負荷時(負荷<第1の所定値)には、全開(開度6)より小さい所定開度(例えば開度3)とされる。これにより、EGRバルブ42より上流の排気再循環通路LB内に排気ガスを導入しておき、低〜中負荷時における内燃機関20への排気ガスの導入を迅速に行えるようにしている。
また、低〜中負荷時(第1の所定値≦負荷<第2の所定値)には、第1の流路調整機構40は、無〜極低負荷時よりも大きい開度、例えば全開状態(開度6)とされる。これは、低〜中負荷時には、吸気通路LDと排気通路LA間の圧力差により、自然に排気ガスが排気再循環通路LB内に導入されていくためである。
また、吸気通路LDと排気通路LA間の圧力差が小さくなる高負荷時(負荷≧第2の所定値)には、第1の流路調整機構40は、開度が絞られて(開度5〜開度0)排気通路LAの流路面積を制限する。これにより、排気再循環通路LBへと排気ガスが導入されていく。このとき、第1の流路調整機構40の開度が小さいほど、多くの排気ガスが排気再循環通路LBへと導入されていくため、負荷が大きいほど、すなわち充填効率および回転数が大きいほど第1の流路調整機構40の開度が小さくなるよう設定されている。
FIG. 7 is an explanatory diagram schematically showing the first valve map M1.
6 to 8, for the convenience of explanation, the unit of the valve opening is set in seven stages from the opening 0 (fully closed) to the opening 6 (fully opened), but in reality, a finer opening can be set. . Hereinafter, the minimum unit for changing the opening of each valve is referred to as “unit opening”.
The first valve map M1 shows the correspondence between the operating state of the internal combustion engine 20 and the opening of the first flow path adjustment mechanism 40, that is, the load of the internal combustion engine 20 and the flow path area of the exhaust passage LA. The axial direction indicates the charging efficiency (%), and the horizontal axis direction indicates the rotational speed (rpm) of the internal combustion engine.
In the following description, the load of the internal combustion engine 20 is indicated by the charging efficiency and the rotational speed. However, the present invention is not limited to this, and various types of operation states of the internal combustion engine 20 such as the accelerator opening, the throttle opening, and the fuel injection amount are illustrated. Parameters can be used.
As described with reference to FIGS. 3 to 5, the first flow path adjustment mechanism 40 is fully opened when there is no introduction to the exhaust gas recirculation gas and when there is no to extremely low load (load <first predetermined value). The predetermined opening is smaller than (opening 6) (for example, opening 3). Thus, exhaust gas is introduced into the exhaust gas recirculation passage LB upstream from the EGR valve 42 so that the exhaust gas can be quickly introduced into the internal combustion engine 20 at low to medium loads.
Further, when the load is low to medium (first predetermined value ≦ load <second predetermined value), the first flow path adjustment mechanism 40 has a larger opening than when there is no to very low load, for example, a fully open state. (Opening degree 6). This is because the exhaust gas is naturally introduced into the exhaust gas recirculation passage LB due to the pressure difference between the intake passage LD and the exhaust passage LA during low to medium loads.
Further, when the pressure difference between the intake passage LD and the exhaust passage LA is small (load ≧ second predetermined value), the first flow path adjustment mechanism 40 has its opening degree reduced (opening degree). 5 to 0) The flow area of the exhaust passage LA is limited. As a result, the exhaust gas is introduced into the exhaust gas recirculation passage LB. At this time, the smaller the opening of the first flow path adjustment mechanism 40, the more exhaust gas is introduced into the exhaust gas recirculation passage LB. Therefore, the larger the load, that is, the greater the charging efficiency and the rotational speed. The opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 is set to be small.

図6は、EGRバルブマップM3を模式的に示す説明図である。
EGRバルブマップM3は、内燃機関20の負荷とEGRバルブ42の開度との関係を示しており、縦軸方向は充填効率(%)を、横軸方向は内燃機関の回転数(rpm)を示している。
図3〜図5を用いて説明したように、EGRバルブ42は、排気再循環ガスの導入のない無〜極低負荷時には、全閉(開度0)とされる。これにより、EGRバルブ42より下流の排気再循環通路LB内に排気ガスが導入されず、排気再循環を阻止している。
また、低〜中負荷時には、EGRバルブ42は、負荷の大きさに比例して徐々に開度が広げられる。すなわち、EGRバルブ42の開度が大きいほど、多くの排気ガスが吸気通路LD側へと導入されていくため、負荷が大きいほど、すなわち充填効率および回転数が大きいほどEGRバルブ42の開度が大きくなるよう設定されている。
また、高負荷時には、EGRバルブ42は全開(開度6)とされ、排気再循環通路LBへと導入された排気ガスが全て吸気通路LD側へと流れるようにする。
FIG. 6 is an explanatory diagram schematically showing the EGR valve map M3.
The EGR valve map M3 shows the relationship between the load of the internal combustion engine 20 and the opening of the EGR valve 42. The vertical axis direction indicates the charging efficiency (%), and the horizontal axis direction indicates the rotation speed (rpm) of the internal combustion engine. Show.
As described with reference to FIGS. 3 to 5, the EGR valve 42 is fully closed (opening degree 0) when there is no to extremely low load without introduction of the exhaust gas recirculation gas. As a result, exhaust gas is not introduced into the exhaust gas recirculation passage LB downstream of the EGR valve 42, and exhaust gas recirculation is prevented.
Further, at the time of low to medium load, the opening degree of the EGR valve 42 is gradually increased in proportion to the magnitude of the load. That is, the larger the opening of the EGR valve 42, the more exhaust gas is introduced to the intake passage LD side. Therefore, the larger the load, that is, the larger the charging efficiency and the rotational speed, the more the opening of the EGR valve 42 becomes. It is set to be large.
Further, when the load is high, the EGR valve 42 is fully opened (opening degree 6) so that all the exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB flows to the intake passage LD side.

図8は、第2バルブマップM2を模式的に示す説明図である。
第2バルブマップM2は、内燃機関20の負荷と第2の流路調整機構44の開度との関係を示しており、縦軸方向は充填効率(%)を、横軸方向は内燃機関の回転数(rpm)を示している。
図3〜図5を用いて説明したように、第2の流路調整機構44は、排気再循環ガスの導入のない無〜極低負荷時には、全開(開度6)より小さい所定開度(例えば開度2)とされる。これにより、EGRバルブ42より上流の排気再循環通路LB内に導入された排気ガスの一部をバイパス通路LCを介して排気通路LA側に排出されるようにして、排気再循環通路LB内の圧力を所定範囲に保っている。
また、排気再循環ガスの導入が開始される低〜中負荷時には、第2の流路調整機構44は、無〜極低負荷時よりも小さい開度、例えば全閉状態(開度0)とされる。これは、排気再循環ガスの導入開始後には、排気再循環通路LB内に導入された排気ガスは全て吸気通路LD側に流すためである。
また、高負荷時にも第2の流路調整機構44は引き続き全閉状態(開度0)とされる。
FIG. 8 is an explanatory diagram schematically showing the second valve map M2.
The second valve map M2 shows the relationship between the load of the internal combustion engine 20 and the opening degree of the second flow path adjustment mechanism 44. The vertical axis direction indicates the charging efficiency (%), and the horizontal axis direction indicates the internal combustion engine. The rotation speed (rpm) is shown.
As described with reference to FIGS. 3 to 5, the second flow path adjustment mechanism 44 has a predetermined opening degree (opening degree 6) smaller than the full opening degree (opening degree 6) when no recirculation gas is introduced and when there is no to extremely low load. For example, the opening degree is 2). Thus, a part of the exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB upstream from the EGR valve 42 is discharged to the exhaust passage LA side via the bypass passage LC, so that the exhaust gas recirculation passage LB The pressure is kept within a predetermined range.
In addition, when the introduction of exhaust gas recirculation is started at low to medium loads, the second flow path adjustment mechanism 44 has an opening smaller than that at no to extremely low loads, for example, a fully closed state (opening 0). Is done. This is because after the start of the introduction of the exhaust gas recirculation gas, all the exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB flows to the intake passage LD side.
In addition, the second flow path adjustment mechanism 44 is continuously closed (opening degree 0) even at high loads.

図9は、点火時期マップM4を模式的に示す説明図である。
点火時期マップM4は、内燃機関20の負荷と内燃機関20の気筒における点火時期との関係を示しており、縦軸方向は充填効率(%)を、横軸方向は回転数(rpm)を示している。
点火時期は、上死点を0°としたクランク角で表され、BTDC(Before Top Dead Center)、すなわち上死点前何度の位置にクランク角が位置した際に点火を行うかを示している。一般に、内燃機関20の回転数が大きいほどクランクの回転速度も大きいため、点火時期が早くなるように、すなわち点火角度が大きく設定されている。
例えば、図9では内燃機関20の回転数が小さく、かつ充填効率が高い状態(領域R1)では、点火角度は−10°以上0°未満(上死点通過後)である。なお、図示を省略しているが、領域R1内でも領域R2に近いほど点火時期が早く(点火角度が正方向に大きく)なるように、点火角度が分布している。以下、点火時期を変更する際の最小単位を「単位角度」という。
同様に、領域R2では点火角度は0°以上10°未満、領域R3では点火角度は10°以上20°未満、領域R4では点火角度は20°以上30°未満、領域R5では点火角度は30°以上40°未満、最も高回転数領域である領域R6では点火角度は40°以上50°未満となっている。
ECU50は、このような点火時期マップM4によって、内燃機関20の負荷に応じて点火時期を制御している。
FIG. 9 is an explanatory diagram schematically showing an ignition timing map M4.
The ignition timing map M4 shows the relationship between the load of the internal combustion engine 20 and the ignition timing in the cylinder of the internal combustion engine 20, the vertical axis direction indicates the charging efficiency (%), and the horizontal axis direction indicates the rotational speed (rpm). ing.
The ignition timing is expressed by a crank angle with the top dead center being 0 °, and indicates the BTDC (Before Top Dead Center), that is, the number of positions before the top dead center at which the crank angle is positioned. Yes. In general, the higher the rotational speed of the internal combustion engine 20, the higher the rotational speed of the crank. Therefore, the ignition angle is set to be larger, that is, the ignition angle is set larger.
For example, in FIG. 9, in the state where the rotational speed of the internal combustion engine 20 is small and the charging efficiency is high (region R1), the ignition angle is -10 ° or more and less than 0 ° (after passing through the top dead center). Although not shown, the ignition angles are distributed so that the ignition timing is earlier (the ignition angle is larger in the positive direction) as the region is closer to the region R2 even in the region R1. Hereinafter, the minimum unit for changing the ignition timing is referred to as “unit angle”.
Similarly, in the region R2, the ignition angle is 0 ° to less than 10 °, in the region R3, the ignition angle is from 10 ° to less than 20 °, in the region R4, the ignition angle is from 20 ° to less than 30 °, and in the region R5, the ignition angle is 30 °. The ignition angle is 40 ° or more and less than 50 ° in the region R6 that is the highest rotation speed region.
The ECU 50 controls the ignition timing according to the load of the internal combustion engine 20 by using such an ignition timing map M4.

ここで、上述のように高負荷運転時には内燃機関20のノッキングが発生する可能性がある。本実施の形態では、第1の流路調整機構40等を設けることにより高負荷時にも排気ガスを排気再循環ガスとして導入可能とし、ノッキングを防止するようにしている。また、高負荷時にも排気再循環ガスを導入することによって車両の燃費も向上する。
一方で、排気再循環ガスを導入すると新気の導入量が低減し、内燃機関20の出力が排気再循環ガス非導入時よりも低下する。
よって、高負荷時における排気再循環ガスを導入量、すなわち第1の流路調整機構40の開度(排気通路LAの流路面積)はノッキングが生じないギリギリの範囲とするのが好ましい。このため、ECU50のマップ変更部504は、ノッキングの発生の有無に基づいて第1の流路調整機構40の開度の制御に用いる第1バルブマップM1(図7参照)を最適化し、内燃機関20が効率的に運転できるようにしている。
Here, as described above, knocking of the internal combustion engine 20 may occur during high-load operation. In the present embodiment, by providing the first flow path adjustment mechanism 40 and the like, the exhaust gas can be introduced as the exhaust gas recirculation gas even at a high load, and knocking is prevented. Further, the fuel efficiency of the vehicle is improved by introducing the exhaust gas recirculation gas even at a high load.
On the other hand, when the exhaust gas recirculation gas is introduced, the amount of fresh air introduced is reduced, and the output of the internal combustion engine 20 is lower than when the exhaust gas recirculation gas is not introduced.
Therefore, it is preferable that the amount of exhaust recirculation gas introduced at the time of high load, that is, the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 (the flow path area of the exhaust path LA) be in the last range where knocking does not occur. For this reason, the map changing unit 504 of the ECU 50 optimizes the first valve map M1 (see FIG. 7) used for controlling the opening degree of the first flow path adjusting mechanism 40 based on whether knocking has occurred or not. 20 can be operated efficiently.

より詳細には、上述のように第1の流路調整機構40は、内燃機関20の負荷が第2の所定値以上の場合(高負荷時)には排気通路LAの流路面積を制限するが、マップ変更部504では、ノッキングの発生の有無に基づいて、第2の所定値、すなわち排気通路LAの流路制限による排気再循環ガスの導入タイミングを変更する。
例えば、内燃機関20の負荷が第2の所定値未満の際、すなわち低〜中負荷時にノッキングが発生した場合は、第2の所定値を現在の内燃機関20の負荷まで引き下げる。すなわち、高負荷として分類される負荷状態を現在の運転状態まで引き下げる。
More specifically, as described above, the first flow path adjustment mechanism 40 limits the flow path area of the exhaust passage LA when the load of the internal combustion engine 20 is equal to or higher than the second predetermined value (at the time of high load). However, the map changing unit 504 changes the introduction timing of the exhaust gas recirculation gas by the second predetermined value, that is, the flow passage restriction of the exhaust passage LA, based on whether knocking has occurred.
For example, when knocking occurs when the load of the internal combustion engine 20 is less than the second predetermined value, that is, during low to medium loads, the second predetermined value is reduced to the current load of the internal combustion engine 20. That is, the load state classified as high load is lowered to the current operating state.

図10は、マップ変更部504による第2の所定値の変更を模式的に示す説明図である。
図10Aは初期状態の第1バルブマップM1を、一部(低〜中負荷状態と高負荷状態との境界部)抜粋したものである。
図10各図の縦軸方向は充填効率(E1〜E5)を、横軸方向は回転数(N1〜N5)を示しており、アルファベットに添えられた数値が大きいほど充填効率または回転数が大きいことを示している。
初期状態では、第1の流路調整機構40を全開(開度6)とする低〜中負荷領域は、充填効率En(n=1〜5)および回転数Nm(m=1〜5)が以下の領域となっている。
(E1,N1)、(E1,N2)、(E1,N3)、(E1,N4)、(E1,N5)、(E2,N1)、(E2,N2)、(E2,N3)、(E2,N4)、(E3,N1)、(E3,N2)、(E3,N3)、(E4,N1)、(E4,N2)、(E5,N1)。
また、初期状態では、第1の流路調整機構40を開度5として排気通路LAの流路面積を制限する高負荷領域は、充填効率En(n=1〜5)および回転数Nm(m=1〜5)が以下の領域となっている。
(E2,N5)、(E3,N4)、(E3,N5)、(E4,N3)、(E4,N4)、(E4,N5)、(E5,N2)、(E5,N3)、(E5,N4)、(E5,N5)。
すなわち、図10A中符号Fで示すラインが第2の所定値を示している。
例えば、図10A中符号βで示す充填効率E4、回転数N4の状態(E4,N4))では、第1の流路調整機構40は開度5とされ、排気通路LAの流路面積が制限される。一方、符号αで示す充填効率E3、回転数N3の状態(E3,N3)では、第1の流路調整機構40は開度6とされ、排気通路LAの流路面積は制限されない。
FIG. 10 is an explanatory diagram schematically showing the change of the second predetermined value by the map changing unit 504.
FIG. 10A is an excerpt of the first valve map M1 in the initial state (the boundary between the low to medium load state and the high load state).
In each figure, the vertical axis direction indicates the charging efficiency (E1 to E5), and the horizontal axis direction indicates the rotational speed (N1 to N5). The larger the numerical value attached to the alphabet, the larger the charging efficiency or the rotational speed. It is shown that.
In the initial state, in the low to medium load region in which the first flow path adjustment mechanism 40 is fully opened (opening degree 6), the charging efficiency En (n = 1 to 5) and the rotation speed Nm (m = 1 to 5) are obtained. The areas are as follows.
(E1, N1), (E1, N2), (E1, N3), (E1, N4), (E1, N5), (E2, N1), (E2, N2), (E2, N3), (E2 , N4), (E3, N1), (E3, N2), (E3, N3), (E4, N1), (E4, N2), (E5, N1).
Further, in the initial state, the high load region that restricts the flow passage area of the exhaust passage LA by setting the first flow passage adjustment mechanism 40 to the opening degree 5 is the charging efficiency En (n = 1 to 5) and the rotational speed Nm (m = 1-5) are the following areas.
(E2, N5), (E3, N4), (E3, N5), (E4, N3), (E4, N4), (E4, N5), (E5, N2), (E5, N3), (E5 , N4), (E5, N5).
That is, the line indicated by the symbol F in FIG. 10A indicates the second predetermined value.
For example, in the filling efficiency E4 indicated by the symbol β in FIG. 10A and the state of the rotational speed N4 (E4, N4)), the first flow path adjustment mechanism 40 is set to the opening degree 5, and the flow path area of the exhaust passage LA is limited. Is done. On the other hand, in the state (E3, N3) of the charging efficiency E3 and the rotation speed N3 indicated by the symbol α, the first flow path adjustment mechanism 40 has the opening 6 and the flow path area of the exhaust passage LA is not limited.

ここで、符号αで示す状態(E3,N3)でノッキングが検出された場合、マップ変更部504は、第2の所定値のラインFを現在の内燃機関20の負荷まで引き下げる。
すなわち、図10Bに示すように、第2の所定値のラインFを状態(E3,N3)が含まれる範囲に変更する。なお、図10B〜図10D内の太点線は初期状態(図10A)における第2の所定値のラインFを示す。
また、図10Bでは第2の所定値のラインFを状態(E3,N3)のみが含まれるように変更したが、これに限らず、例えば図10Cに示すように第2の所定値のラインFを平行移動して状態(E3,N3)が含まれるようにしてもよい。この場合、第2の所定値の変更後には状態(E3,N3)の他、(E1,N5)、(E2,N4)、(E4,N2)、(E5,N1)も高負荷領域に含まれることになる。
また、図10Dに示すように、状態(E3,N3)の周囲の領域が含まれるように第2の所定値のラインFを変更してもよい。図10Dでは、状態(E3,N3)に対して上下左右および斜めに接する領域が含まれるように第2の所定値のラインFを変更した。この場合、第2の所定値の変更後には状態(E3,N3)の他、(E2,N4)、(E2,N3)、(E2,N2)、(E3,N2)、(E4,N2)も高負荷領域に含まれることになる。
When knocking is detected in the state (E3, N3) indicated by the symbol α, the map changing unit 504 lowers the second predetermined value line F to the current load of the internal combustion engine 20.
That is, as shown in FIG. 10B, the second predetermined value line F is changed to a range including the state (E3, N3). In addition, the thick dotted line in FIG. 10B-FIG. 10D shows the line F of the 2nd predetermined value in an initial state (FIG. 10A).
10B, the second predetermined value line F is changed to include only the states (E3, N3). However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 10C, the second predetermined value line F is changed. May be translated to include the state (E3, N3). In this case, after the change of the second predetermined value, in addition to the state (E3, N3), (E1, N5), (E2, N4), (E4, N2), (E5, N1) are also included in the high load region. Will be.
Further, as shown in FIG. 10D, the second predetermined value line F may be changed so that the area around the state (E3, N3) is included. In FIG. 10D, the line F of the second predetermined value is changed so as to include an area that is in contact with the state (E3, N3) in the vertical and horizontal directions and obliquely. In this case, after changing the second predetermined value, in addition to the state (E3, N3), (E2, N4), (E2, N3), (E2, N2), (E3, N2), (E4, N2) Is also included in the high load region.

上記では高負荷状態と低〜中負荷状態との境界である第2の所定値の変更について説明したが、マップ変更部504ではこれ以外にも高負荷状態における第1の流路調整機構40の開度、すなわち排気通路LAの流路面積をノッキングの発生の有無に基づいて変更する。
例えば、マップ変更部504は、第1のバルブマップM1に従って第1の流路調整機構40が排気通路LAの流路面積を制限している際、つまり第1の流路調整機構40が全開状態ではない際に、第1の所定時間以上継続してノッキングが検知された場合は、現在の内燃機関20の負荷に対応する排気通路LAの流路面積を現在値より小さくするよう第1のバルブマップM1を変更する。
すなわち、マップ変更部504は、第1の所定時間以上継続してノッキングが検知された場合は、現在のバルブ開度(流路面積)では排気再循環ガスの導入量が不足していると判断し、バルブ開度を絞って排気通路LAの流路面積を現在値より小さくし、より多くの排気ガスが排気再循環通路LBに導入されるようにする。
具体的には、例えば第1のバルブマップM1が図10Aであり、内燃機関20が状態(E5,N5)にある場合、第1の流路調整機構40は開度5とされている。この状態で第1の所定時間以上継続してノッキングが検知された場合には、状態(E5,N5)に対応する第1の流路調整機構40の開度を開度4として、排気通路LAの流路面積を現在より小さくする。この結果、排気再循環通路LB内に導入される排気ガス量が増加し、ノッキングを抑制することができる。
In the above description, the change of the second predetermined value, which is the boundary between the high load state and the low to medium load state, has been described. However, the map change unit 504 has other than this, the first flow path adjustment mechanism 40 in the high load state. The opening degree, that is, the flow passage area of the exhaust passage LA is changed based on the presence or absence of occurrence of knocking.
For example, when the first flow path adjustment mechanism 40 restricts the flow path area of the exhaust passage LA according to the first valve map M1, that is, the first flow path adjustment mechanism 40 is fully open. If knocking is detected continuously for a first predetermined time or more, the first valve is set so that the flow passage area of the exhaust passage LA corresponding to the current load of the internal combustion engine 20 is smaller than the current value. The map M1 is changed.
That is, the map changing unit 504 determines that the introduction amount of the exhaust gas recirculation is insufficient at the current valve opening (flow path area) when knocking is detected continuously for the first predetermined time or longer. Then, the valve opening is reduced to make the flow passage area of the exhaust passage LA smaller than the current value so that more exhaust gas is introduced into the exhaust recirculation passage LB.
Specifically, for example, when the first valve map M1 is FIG. 10A and the internal combustion engine 20 is in the state (E5, N5), the first flow path adjustment mechanism 40 has the opening degree 5. In this state, when knocking is detected continuously for the first predetermined time or more, the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 corresponding to the state (E5, N5) is set to the opening degree 4, and the exhaust passage LA The flow path area of is made smaller than the present. As a result, the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB increases, and knocking can be suppressed.

また、マップ変更部504は、例えば第1のバルブマップM1に従って第1の流路調整機構40が排気通路LAの流路面積を制限している際、つまり第1の流路調整機構40が全開状態ではない際に、第2の所定時間以上継続してノッキングが検知されない場合は、現在の内燃機関20の負荷に対応する排気通路LAの流路面積を現在値より大きくするように第1のバルブマップM1を変更する。
すなわち、第1の所定時間以上継続してノッキングが検知されない場合は、現在の第1の流路調整機構40の開度でノッキングが生じない程度の量の排気再循環ガスが導入できており、更に第1の流路調整機構40の開度を小さくしてもノッキングが生じない可能性がある。排気再循環ガスの導入によりノッキングは防止できる一方で内燃機関20の出力が低減することから、排気再循環ガスの導入量は最小限にすることが好ましい。
よって、マップ変更部504は、現在の内燃機関20の負荷に対応する排気通路LAの流路面積を現在値より大きくするように、つまり第1の流路調整機構40の開度を大きくして排気再循環ガスの導入量を低減するように第1のバルブマップM1を変更する。
具体的には、例えば第1のバルブマップM1が図10Bであり、内燃機関20が状態(E3,N3)にある場合、第1の流路調整機構40は開度5とされている。この状態で第2の所定時間以上継続してノッキングが検知されない場合は、第1のバルブマップM1を図10Aのように変更し(初期状態に戻し)、第1の流路調整機構40が開度6(全開)となるようにする。この結果、排気通路LAの流路面積が現在より大きくなり、排気再循環通路LB内に導入される排気ガス量が減少する。
Further, the map changing unit 504, for example, when the first flow path adjustment mechanism 40 limits the flow area of the exhaust passage LA according to the first valve map M1, that is, the first flow path adjustment mechanism 40 is fully opened. When knocking is not detected for a second predetermined time or longer when the engine is not in the state, the first flow path area of the exhaust passage LA corresponding to the current load of the internal combustion engine 20 is set to be larger than the current value. The valve map M1 is changed.
That is, when knocking is not detected continuously for the first predetermined time or longer, an amount of exhaust gas recirculation that does not cause knocking at the current opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 can be introduced, Furthermore, knocking may not occur even if the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 is reduced. While the knocking can be prevented by introducing the exhaust gas recirculation gas, the output of the internal combustion engine 20 is reduced. Therefore, the introduction amount of the exhaust gas recirculation gas is preferably minimized.
Therefore, the map changing unit 504 increases the opening of the first flow path adjustment mechanism 40 so that the flow area of the exhaust passage LA corresponding to the current load of the internal combustion engine 20 is larger than the current value. The first valve map M1 is changed so as to reduce the amount of exhaust recirculation gas introduced.
Specifically, for example, when the first valve map M1 is FIG. 10B and the internal combustion engine 20 is in the state (E3, N3), the first flow path adjustment mechanism 40 has the opening degree 5. In this state, when knocking is not detected continuously for the second predetermined time or longer, the first valve map M1 is changed as shown in FIG. 10A (returned to the initial state), and the first flow path adjustment mechanism 40 is opened. It should be 6 degrees (fully open). As a result, the flow passage area of the exhaust passage LA becomes larger than the present, and the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB decreases.

なお、マップ変更部504は、第1バルブマップM1上の各負荷に対応する流路面積の最大値を、第1バルブマップM1の初期状態における流路面積値とするようにしてもよい。
すなわち、例えば第1のバルブマップM1の初期状態において開度6と設定されていた状態(例えば状態(E3,N3))を開度5や開度4に変更したり、その後開度6に戻すような変更は許容するが、初期状態において開度5と設定されていた状態(例えば状態(E4,N4))を開度6に変更することは許容しない。
これは、排気再循環ガスの導入はノッキング抑制のみならず燃費向上にもつながるからであり、仮にノッキングが生じなかったとしても最小限の排気再循環ガスは導入することが望まれるためである。
Note that the map change unit 504 may set the maximum value of the flow path area corresponding to each load on the first valve map M1 as the flow path area value in the initial state of the first valve map M1.
That is, for example, the state (for example, the state (E3, N3)) set as the opening degree 6 in the initial state of the first valve map M1 is changed to the opening degree 5 or the opening degree 4, or is then returned to the opening degree 6. Such a change is allowed, but a state (for example, states (E4, N4)) set as the opening degree 5 in the initial state is not allowed to be changed to the opening degree 6.
This is because the introduction of the exhaust gas recirculation gas not only suppresses knocking but also improves the fuel efficiency, and even if knocking does not occur, it is desirable to introduce the minimum exhaust gas recirculation gas.

更に、ノッキングの発生状態に基づいて第1バルブマップM1のみを変更するのではなく、点火時期マップM4を変更するようにしてもよい。
例えば、マップ変更部504は、高負荷時に第1バルブマップM1に従って排気通路LAの流路面積を制限している際に、第1の所定時間以上継続してノッキングが検知された場合、排気再循環通路LBの圧力が第1の所定圧未満か否かを判断する。
排気再循環通路LBの圧力が第1の所定圧未満の場合には、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量が少ないためノッキングが発生したと判断し、現在の負荷に対応する排気通路LAの流路面積(第1の流路調整機構40の開度)を現在値より小さくするよう第1バルブマップM1を変更する。
また、排気再循環通路LBの圧力が第1の所定圧以上の場合には、排気ガスの導入量よりも点火時期を変更した方が効率的にノッキングを抑制できると判断し、現在の負荷に対応する点火時期を現在値より遅くするよう点火時期マップM4を変更する。
Furthermore, instead of changing only the first valve map M1 based on the state of occurrence of knocking, the ignition timing map M4 may be changed.
For example, the map changing unit 504 restricts the exhaust gas when knocking is detected continuously for a first predetermined time or more when the flow passage area of the exhaust passage LA is limited according to the first valve map M1 at high load. It is determined whether or not the pressure in the circulation passage LB is less than a first predetermined pressure.
When the pressure in the exhaust gas recirculation passage LB is less than the first predetermined pressure, it is determined that knocking has occurred because the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB is small, and the exhaust passage corresponding to the current load is determined. The first valve map M1 is changed so that the LA channel area (the opening degree of the first channel adjustment mechanism 40) is smaller than the current value.
Further, when the pressure in the exhaust gas recirculation passage LB is equal to or higher than the first predetermined pressure, it is determined that changing the ignition timing can suppress the knocking more efficiently than the amount of exhaust gas introduced, and the current load is increased. The ignition timing map M4 is changed so that the corresponding ignition timing is later than the current value.

同様に、マップ変更部504は、高負荷時に第1バルブマップM1に従って排気通路LAの流路面積を制限している際に、第2の所定時間以上継続してノッキングが検知されなかった場合、排気再循環通路LBの圧力が第2の所定圧以上か否かを判断する。
排気再循環通路LBの圧力が第2の所定圧未満の以上の場合には、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量をさらに低減できると判断し、現在の負荷に対応する排気通路LAの流路面積を現在値より大きくするよう第1バルブマップを変更する。
また、排気再循環通路LBの圧力が第2の所定圧未満の場合には、排気ガスの導入量をこれ以上減らすのは好ましくないため、点火時期を変更する。すなわち、現在の負荷に対応する点火時期を現在値より早くするよう点火時期マップM4を変更する。
Similarly, when the map changing unit 504 restricts the flow passage area of the exhaust passage LA according to the first valve map M1 at a high load, when knocking is not detected continuously for a second predetermined time or more, It is determined whether or not the pressure in the exhaust gas recirculation passage LB is equal to or higher than a second predetermined pressure.
If the pressure in the exhaust gas recirculation passage LB is less than or equal to the second predetermined pressure, it is determined that the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB can be further reduced, and the exhaust passage LA corresponding to the current load is determined. The first valve map is changed so that the flow path area of is larger than the current value.
Further, when the pressure in the exhaust gas recirculation passage LB is less than the second predetermined pressure, it is not preferable to reduce the introduction amount of the exhaust gas any more, so the ignition timing is changed. That is, the ignition timing map M4 is changed so that the ignition timing corresponding to the current load is earlier than the current value.

図11は、マップ変更部504によるマップ更新処理の手順を示すフローチャートである。
なお、図11では、上記第1の所定時間および第2の所定時間(ノッキング継続時間)を同一としている。
まず、流路制御部502および点火時期制御部506は、マップM1〜M4に沿って各バルブの開度および点火時期を、それぞれ制御する(ステップS100)。
ノックセンサ19により所定時間以上継続して内燃機関20のノッキングが検出されると(ステップS102:Yes)、点火時期制御部506は、点火時期マップM4に沿った点火時期よりも点火時期を遅らせる点火リタードを実施する(ステップS104)。なお、点火リタード時には点火時期マップM4の書き換えは行わない。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a map update process performed by the map change unit 504.
In FIG. 11, the first predetermined time and the second predetermined time (knocking continuation time) are the same.
First, the flow path control unit 502 and the ignition timing control unit 506 respectively control the opening degree and ignition timing of each valve along the maps M1 to M4 (step S100).
When knocking of the internal combustion engine 20 is detected by the knock sensor 19 for a predetermined time or longer (step S102: Yes), the ignition timing control unit 506 performs ignition that delays the ignition timing from the ignition timing according to the ignition timing map M4. A retard is performed (step S104). Note that the ignition timing map M4 is not rewritten during the ignition retard.

つぎに、マップ変更部504は、圧力センサ18で検出された領域R内の圧力が第1の所定圧未満であるか否かを判断する(ステップS106)。
領域Rが第1の所定圧未満である場合とは(ステップS106:Yes)、第1の流路調整機構40の開度が第1バルブマップM1通りに制御され排気通路LAが制限されている状態であっても、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量が少ない(配管内圧が低い)状態である。よって、ステップS102でノッキングが発生したのは、排気再循環ガスの導入量が少ないためと推定し、ECU50は、第1の流路調整機構40(第1バルブ)の現在の開度から1単位開度小さい開度を算出し(ステップS108)、第1バルブマップM1を書き換える(ステップS118)。これにより、排気通路LAの流路面積をより制限し、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量を増加させることができる。
また、領域Rが第1の所定圧未満でない場合とは(ステップS106:No)、第1の流路調整機構40の開度がマップ通りに制御され排気通路LAが制限されている状態であり、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量が十分ある(配管内圧が保たれている)状態である。よって、ステップS102でノッキングが発生したのは、点火時期が早すぎるためと推定し、マップ変更部504は、現在の点火時期から1単位角度小さい点火角度を算出して(ステップS110)、点火時期を遅らせるように点火時期マップM4を書き換える(ステップS118)。
Next, the map changing unit 504 determines whether or not the pressure in the region R detected by the pressure sensor 18 is less than the first predetermined pressure (step S106).
When the region R is less than the first predetermined pressure (step S106: Yes), the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 is controlled in accordance with the first valve map M1, and the exhaust passage LA is restricted. Even in the state, the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB is small (the internal pressure of the pipe is low). Therefore, it is estimated that the knocking occurred in step S102 because the introduction amount of the exhaust gas recirculation is small, and the ECU 50 determines one unit from the current opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 (first valve). A small opening is calculated (step S108), and the first valve map M1 is rewritten (step S118). Thereby, the flow passage area of the exhaust passage LA can be further limited, and the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB can be increased.
Further, the case where the region R is not less than the first predetermined pressure (step S106: No) is a state in which the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 is controlled according to the map and the exhaust passage LA is restricted. In this state, there is a sufficient amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB (pipe internal pressure is maintained). Therefore, it is estimated that the knocking occurred in step S102 because the ignition timing is too early, and the map changing unit 504 calculates an ignition angle that is one unit angle smaller than the current ignition timing (step S110). The ignition timing map M4 is rewritten so as to delay (step S118).

また、ステップS102でノッキングが検出されなかった場合(ステップS102:No)、ECU50は、圧力センサ18で検出された領域R内の圧力が第2の所定圧以上であるか否かを判断する(ステップS112)。なお、ステップS112の第2の所定圧と、ステップS106の第1の所定圧とは同一であってもよいし、異なってもよい。
領域Rが第2の所定圧以上である場合とは(ステップS112:Yes)、第1の流路調整機構40の開度がマップ通りに制御され排気通路LAが制限されている状態であり、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量が十分ある(配管内圧が保たれている)状態である。すなわち、現在の第1の流路調整機構40の開度でノッキングが生じない程度の量の排気再循環ガスが導入できており、更に第1の流路調整機構40の開度を小さくしてもノッキングが生じない可能性がある。排気再循環ガスの導入によりノッキングは防止できる一方で内燃機関20の出力が低減することから、排気再循環ガスの導入量は最小限にすることが好ましい。よって、ECU50は、第1の流路調整機構40(第1バルブ)の現在の開度から1単位開度大きい開度を算出し(ステップS114)、第1バルブマップM2を書き換える(ステップS118)。これにより、排気通路LAの流路面積をより拡大し、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量を低減させることができる。
また、領域Rが第2の所定圧以上でない場合とは(ステップS112:No)、第1の流路調整機構40の開度がマップ通りに制御され排気通路LAが制限されている状態であっても、排気再循環通路LBに導入される排気ガス量が少ない(配管内圧が低い)状態である。よって、これ以上第1の流路調整機構40の開度を大きくして排気再循環ガス導入量を低減することは好ましくないが、点火時期をより早められる可能性があるため、マップ変更部504は、現在の点火時期から1単位角度大きい点火角度を算出して(ステップS116)、点火時期を早めるように点火時期マップM4を書き換える(ステップS118)。
If knocking is not detected in step S102 (step S102: No), the ECU 50 determines whether or not the pressure in the region R detected by the pressure sensor 18 is equal to or higher than a second predetermined pressure ( Step S112). Note that the second predetermined pressure in step S112 and the first predetermined pressure in step S106 may be the same or different.
The case where the region R is equal to or higher than the second predetermined pressure (step S112: Yes) is a state where the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 is controlled according to the map and the exhaust passage LA is limited. There is a sufficient amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB (pipe internal pressure is maintained). That is, the exhaust gas recirculation gas is introduced in such an amount that knocking does not occur at the current opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40, and the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 is further reduced. May not knock. While the knocking can be prevented by introducing the exhaust gas recirculation gas, the output of the internal combustion engine 20 is reduced. Therefore, the introduction amount of the exhaust gas recirculation gas is preferably minimized. Therefore, the ECU 50 calculates an opening that is one unit opening larger than the current opening of the first flow path adjustment mechanism 40 (first valve) (step S114), and rewrites the first valve map M2 (step S118). . As a result, the flow passage area of the exhaust passage LA can be further increased, and the amount of exhaust gas introduced into the exhaust recirculation passage LB can be reduced.
Further, the case where the region R is not equal to or higher than the second predetermined pressure (step S112: No) is a state where the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 is controlled according to the map and the exhaust passage LA is restricted. However, the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB is small (the piping internal pressure is low). Therefore, it is not preferable to further increase the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40 to reduce the exhaust gas recirculation gas introduction amount. However, since the ignition timing may be further advanced, the map change unit 504 Calculates an ignition angle larger by one unit angle from the current ignition timing (step S116), and rewrites the ignition timing map M4 so as to advance the ignition timing (step S118).

以上説明したように、実施の形態にかかる排気還流システム10によれば、内燃機関20の負荷が第2の所定値以上の場合、排気通路LAの流路面積を制限し、内燃機関20の下流側通路(排気ガス流れ下流側)の圧力を上昇させるので、下流側通路と吸気通路LD(内燃機関の上流側通路)との圧力差が大きくなり、排気再循環通路LBを介して吸気通路LD内に還流する排気ガス量が増大する。これにより、ノッキングが生じやすい内燃機関20の高負荷運転時にも吸気通路LDへの排気ガスの導入が可能となり、内燃機関20のノッキングを回避し、点火リタードによる出力低下を防止する上で有利となる。
また、排気還流システム10は、ノッキングの発生の有無に基づいて第2の所定値、すなわち排気再循環通路LBに排気ガスを強制的に導入するタイミングを変更するので、刻々と変化する内燃機関20の運転状態を最適化する上で有利となる。
また、排気還流システム10は、内燃機関20の負荷が第2の所定値未満の際にノッキングが発生した場合に第2の所定値を現在の負荷の値まで引き下げるので、排気ガスの強制導入の開始タイミングを最適化する上で有利となる。
また、排気還流システム10は、内燃機関20の負荷と排気通路LAの流路面積との対応関係を示す第1バルブマップM1を有し、第1バルブマップM1の内容を変更することにより第2の所定値を変更するので、例えば内燃機関20の負荷をパラメータとした流路面積の算出式などを用いる場合と比較して迅速に流路面積を特定することができるとともに、内燃機関20の負荷が種々の状態にある場合について1対1で流路面積を対応づけることができ、より適切に流路面積を制御する上で有利となる。
また、排気還流システム10は、高負荷時に所定時間以上継続してノッキングが検知された場合は、現在の負荷に対応する排気通路LAの流路面積(第1の流路調整機構40の開度)を現在値より小さくするので、排気再循環通路LBへの排気ガスの導入量を増加させてノッキングを抑制する上で有利となる。
また、排気還流システム10は、高負荷時に所定時間以上継続してノッキングが検知されない場合は、現在の負荷に対応する排気通路LAの流路面積(第1の流路調整機構40の開度)を現在値より大きくするので、排気再循環通路LBへの排気ガスの導入量を低減させて内燃機関20の出力低下を抑制する上で有利となる。
また、排気還流システム10は、各負荷に対応する流路面積の最大値を、第1バルブマップM1の初期状態における流路面積値とするので、高負荷時にノッキングが検知されない状態が継続した場合であっても一定量の排気再循環ガスの導入は継続することができ、車両の燃費を向上させる上で有利となる。
また、排気還流システム10は、高負荷時に所定時間以上継続してノッキングが検知された場合またはノッキングが検知されなかった場合に、通路内の圧力から推定した実際の排気再循環通路LBへの排気ガスの導入状況に合わせて、排気通路LAの流路面積を変更するか、内燃機関20の点火時期を変更するかを判断するので、ノッキングを抑制しつつ、内燃機関20の運転状態をより効率化する上で有利となる。
また、排気還流システム10は、バイパス通路LCの流路面積を制限することにより内燃機関20の下流側通路の圧力を更に上昇させて、内燃機関20の負荷が大きい高負荷運転時でも確実に排気ガスを再循環させる上で有利となる。
As described above, according to the exhaust gas recirculation system 10 according to the embodiment, when the load of the internal combustion engine 20 is equal to or greater than the second predetermined value, the flow passage area of the exhaust passage LA is limited, and the downstream of the internal combustion engine 20 Since the pressure in the side passage (exhaust gas flow downstream side) is increased, the pressure difference between the downstream passage and the intake passage LD (upstream passage of the internal combustion engine) increases, and the intake passage LD passes through the exhaust recirculation passage LB. The amount of exhaust gas recirculated inside increases. This makes it possible to introduce exhaust gas into the intake passage LD even during high-load operation of the internal combustion engine 20 where knocking is likely to occur, which is advantageous in avoiding knocking of the internal combustion engine 20 and preventing output reduction due to ignition retard. Become.
Further, since the exhaust gas recirculation system 10 changes the second predetermined value, that is, the timing for forcibly introducing the exhaust gas into the exhaust gas recirculation passage LB based on whether knocking has occurred or not, the internal combustion engine 20 that changes every moment. This is advantageous in optimizing the operation state.
Further, the exhaust gas recirculation system 10 reduces the second predetermined value to the current load value when knocking occurs when the load of the internal combustion engine 20 is less than the second predetermined value. This is advantageous in optimizing the start timing.
Further, the exhaust gas recirculation system 10 has a first valve map M1 indicating a correspondence relationship between the load of the internal combustion engine 20 and the flow passage area of the exhaust passage LA, and the second valve map M1 is changed by changing the content of the first valve map M1. Since the predetermined value is changed, for example, the flow path area can be quickly identified as compared with the case where the flow area calculation formula using the load of the internal combustion engine 20 as a parameter is used. In the various states, the channel areas can be associated with each other on a one-to-one basis, which is advantageous in controlling the channel area more appropriately.
Further, when knocking is detected continuously for a predetermined time or more at a high load, the exhaust gas recirculation system 10 determines the flow area of the exhaust passage LA corresponding to the current load (the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40). ) Is made smaller than the current value, which is advantageous in suppressing knocking by increasing the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB.
Further, when the exhaust gas recirculation system 10 does not detect knocking continuously for a predetermined time or more at a high load, the flow area of the exhaust passage LA corresponding to the current load (the opening degree of the first flow path adjustment mechanism 40). Is made larger than the present value, which is advantageous in reducing the amount of exhaust gas introduced into the exhaust gas recirculation passage LB and suppressing a decrease in the output of the internal combustion engine 20.
Further, since the exhaust gas recirculation system 10 uses the maximum value of the flow path area corresponding to each load as the flow path area value in the initial state of the first valve map M1, the state where knocking is not detected at high load continues. Even so, the introduction of a certain amount of exhaust gas recirculation can be continued, which is advantageous in improving the fuel efficiency of the vehicle.
Further, the exhaust gas recirculation system 10 detects the exhaust gas to the actual exhaust gas recirculation passage LB estimated from the pressure in the passage when knocking is detected continuously for a predetermined time or more at a high load or when knocking is not detected. Since it is determined whether to change the flow passage area of the exhaust passage LA or to change the ignition timing of the internal combustion engine 20 in accordance with the state of gas introduction, the operation state of the internal combustion engine 20 can be made more efficient while suppressing knocking. It becomes advantageous in making it.
Further, the exhaust gas recirculation system 10 further increases the pressure in the downstream passage of the internal combustion engine 20 by limiting the flow passage area of the bypass passage LC, so that the exhaust gas can be reliably exhausted even during high load operation where the load of the internal combustion engine 20 is large. This is advantageous for recycling the gas.

10……排気還流システム、20……内燃機関、26……排気クーラ、28……排気クーラ冷却路、32……ラジエータ、34……エンジン冷却路、40……第1の流路調整機構、42……EGRバルブ、44……第2の流路調整機構、50……ECU、502……流路制御部、504……マップ変更部、506……点火時期制御部、52……アクセルペダルセンサ、54……車輪速センサ、LA……排気通路、LB……排気再循環通路、LC……バイパス通路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Exhaust gas recirculation system, 20 ... Internal combustion engine, 26 ... Exhaust cooler, 28 ... Exhaust cooler cooling path, 32 ... Radiator, 34 ... Engine cooling path, 40 ... First flow path adjustment mechanism, 42... EGR valve, 44... 2nd flow path adjustment mechanism, 50... ECU, 502... Flow path control section, 504 ... map change section, 506. Sensor, 54 ... Wheel speed sensor, LA ... Exhaust passage, LB ... Exhaust recirculation passage, LC ... Bypass passage.

Claims (9)

内燃機関から排出された排気ガスを車外に排出する排気通路の流路面積を変更する第1の流路調整機構と、
前記第1の流路調整機構より排気ガス流れ上流側の前記排気通路から分岐し前記排気ガスを前記内燃機関の吸気通路に還流する排気再循環通路と、
前記内燃機関におけるノッキングの発生を検知するノッキング検知部と、を備え、
前記第1の流路調整機構は、前記内燃機関の負荷が所定値以上の場合に前記排気通路の流路面積を制限し、
前記所定値は、前記ノッキングの発生の有無に基づいて変更される、
ことを特徴とする内燃機関の排気還流システム。
A first flow path adjustment mechanism for changing a flow path area of an exhaust passage for discharging exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the outside of the vehicle;
An exhaust gas recirculation passage branched from the exhaust passage upstream of the first flow path adjustment mechanism and returning the exhaust gas to the intake passage of the internal combustion engine;
A knocking detection unit for detecting occurrence of knocking in the internal combustion engine,
The first flow path adjustment mechanism restricts a flow area of the exhaust passage when a load of the internal combustion engine is equal to or greater than a predetermined value;
The predetermined value is changed based on whether or not the knocking occurs.
An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine.
前記負荷が前記所定値未満の際に前記ノッキングが発生した場合、前記所定値は、現在の前記負荷の値まで引き下げられる、
ことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気還流システム。
If the knocking occurs when the load is less than the predetermined value, the predetermined value is reduced to the current load value;
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to claim 1.
前記負荷と前記流路面積との対応関係を示す第1のマップに従って前記第1の流路調整機構による前記流路面積の制限状態を制御する流路制御部と、
前記ノッキングの発生の有無に基づいて前記第1のマップを変更するマップ変更部と、を更に備え、
前記所定値の変更は、前記マップ変更部が前記第1のマップの内容を変更することにより実施される、
ことを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の排気還流システム。
A flow path control unit for controlling a restriction state of the flow path area by the first flow path adjustment mechanism according to a first map indicating a correspondence relationship between the load and the flow path area;
A map changing unit that changes the first map based on whether knocking occurs or not,
The change of the predetermined value is performed by the map changing unit changing the content of the first map.
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to claim 1 or 2.
前記マップ変更部は、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、第1の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知された場合は、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より小さくするよう前記第1のマップを変更する、
ことを特徴とする請求項3記載の内燃機関の排気還流システム。
The map changing unit is configured to detect the knocking continuously for a first predetermined time or more when the flow path area is limited by the first flow path adjustment mechanism according to the first map. Changing the first map so that the flow area corresponding to the current load is smaller than a current value;
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to claim 3.
前記マップ変更部は、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、第2の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知されない場合は、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より大きくするよう前記第1のマップを変更する、
ことを特徴とする請求項3または4記載の内燃機関の排気還流システム。
The map changing unit, when the flow path area is limited by the first flow path adjustment mechanism according to the first map, when the knocking is not detected continuously for a second predetermined time, Changing the first map to make the flow path area corresponding to the current load larger than a current value;
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to claim 3 or 4, characterized by the above.
前記マップ変更部は、前記第1のマップ上の各負荷に対応する流路面積の最大値を、前記第1のマップの初期状態における流路面積値とする、
ことを特徴とする請求項3記載の内燃機関の排気還流システム。
The map changing unit sets a maximum value of a flow path area corresponding to each load on the first map as a flow path area value in an initial state of the first map.
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to claim 3.
前記排気再循環通路内の圧力を検知する圧力検知部と、
前記負荷と前記内燃機関の点火時期との対応関係を示す第2のマップに従って前記点火時期を制御する点火時期制御部と、を更に備え、
前記マップ変更部は、前記圧力に基づいて更に前記第2のマップを変更し、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、前記第1の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知され、かつ前記圧力が第1の所定圧未満の場合には、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より小さくするよう前記第1のマップを変更し、前記第1の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知され、かつ前記圧力が前記第1の所定圧以上の場合には、現在の前記負荷に対応する前記点火時期を現在値より遅くするよう前記第2のマップを変更する、
ことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項記載の内燃機関の排気還流システム。
A pressure detector for detecting the pressure in the exhaust gas recirculation passage;
An ignition timing control unit that controls the ignition timing according to a second map showing a correspondence relationship between the load and the ignition timing of the internal combustion engine;
The map changing unit further changes the second map based on the pressure, and restricts the flow area by the first flow path adjustment mechanism according to the first map. When the knocking is detected continuously for a predetermined time of 1 and the pressure is less than the first predetermined pressure, the first flow path area corresponding to the current load is made smaller than the current value. If the knocking is detected continuously for the first predetermined time or more and the pressure is equal to or higher than the first predetermined pressure, the ignition timing corresponding to the current load is set to the current ignition timing. Change the second map to be slower than the value,
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to any one of claims 3 to 6, wherein the exhaust gas recirculation system is an internal combustion engine.
前記マップ変更部は、前記第1のマップに従って前記第1の流路調整機構で前記流路面積を制限している際に、前記第2の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知されず、かつ前記圧力が第2の所定圧以上の場合には、現在の前記負荷に対応する前記流路面積を現在値より大きくするよう前記第1のマップを変更し、前記第2の所定時間以上継続して前記ノッキングが検知されず、かつ前記圧力が前記第2の所定圧未満の場合には、現在の前記負荷に対応する前記点火時期を現在値より早くするよう前記第2のマップを変更する、
ことを特徴とする請求項7記載の内燃機関の排気還流システム。
The map changing unit, when the flow path area is limited by the first flow path adjustment mechanism according to the first map, the knocking is not detected continuously for the second predetermined time, And when the said pressure is more than 2nd predetermined pressure, the said 1st map is changed so that the said flow-path area corresponding to the said current load may be larger than the present value, and it continues more than the said 2nd predetermined time When the knocking is not detected and the pressure is less than the second predetermined pressure, the second map is changed so that the ignition timing corresponding to the current load is made earlier than the current value. ,
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to claim 7.
前記排気再循環通路から分岐し前記第1の流路調整機構より前記排気ガス流れ下流側の前記排気通路へと接続するバイパス通路の流路面積を変更する第2の流路調整機構を更に備え、
前記負荷が前記所定値以上の場合、前記第2の流路調整機構は前記バイパス通路の流路面積を制限する、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項記載の内燃機関の排気再循環システム。
A second flow path adjusting mechanism that branches from the exhaust gas recirculation path and changes a flow path area of a bypass path that is connected to the exhaust gas flow path downstream from the first flow path adjusting mechanism; ,
When the load is greater than or equal to the predetermined value, the second flow path adjustment mechanism limits the flow area of the bypass passage.
The exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein the exhaust gas recirculation system is an internal combustion engine.
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