JP3341686B2 - Internal combustion engine - Google Patents

Internal combustion engine

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JP3341686B2
JP3341686B2 JP29218698A JP29218698A JP3341686B2 JP 3341686 B2 JP3341686 B2 JP 3341686B2 JP 29218698 A JP29218698 A JP 29218698A JP 29218698 A JP29218698 A JP 29218698A JP 3341686 B2 JP3341686 B2 JP 3341686B2
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関に関する。[0001] The present invention relates to an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より内燃機関、例えばディーゼル機
関においてはNOxの発生を抑制するために機関排気通
路と機関吸気通路とを排気ガス再循環(以下、EGRと
称す)通路により連結し、このEGR通路を介して排気
ガス、即ちEGRガスを機関吸気通路内に再循環させる
ようにしている。この場合、EGRガスは比較的比熱が
高く、従って多量の熱を吸収することができるので、E
GRガス量を増大するほど、即ちEGR率(EGRガス
量/(EGRガス量+吸入空気量))を増大するほど燃
焼室内における燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下す
るとNOxの発生量が低下し、従ってEGR率を増大す
ればするほどNOxの発生量は低下することになる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine, for example, a diesel engine, an engine exhaust passage and an engine intake passage are connected by an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage in order to suppress the generation of NOx. Exhaust gas, that is, EGR gas, is recirculated through the passage into the engine intake passage. In this case, the EGR gas has a relatively high specific heat, and therefore can absorb a large amount of heat.
The combustion temperature in the combustion chamber decreases as the GR gas amount increases, that is, as the EGR rate (EGR gas amount / (EGR gas amount + intake air amount)) increases. When the combustion temperature decreases, the amount of generated NOx decreases. Therefore, the higher the EGR rate, the lower the amount of generated NOx.

【0003】このように従来よりEGR率を増大すれば
NOxの発生量を低下しうることはわかっている。しか
しながらEGR率を増大させていくとEGR率が或る限
度を越えたときに煤の発生量、即ちスモークが急激に増
大し始める。この点に関し従来より、それ以上EGR率
を増大すればスモークが限りなく増大していくものと考
えられており、従ってスモークが急激に増大し始めるE
GR率がEGR率の最大許容限界であると考えられてい
る。
As described above, it has been known that the amount of generated NOx can be reduced by increasing the EGR rate. However, when the EGR rate is increased, the soot generation amount, that is, smoke, starts to increase rapidly when the EGR rate exceeds a certain limit. In this regard, it has conventionally been considered that if the EGR rate is further increased, the smoke will increase indefinitely. Therefore, the smoke starts to increase rapidly.
The GR rate is considered to be the maximum allowable limit of the EGR rate.

【0004】従って従来よりEGR率はこの最大許容限
界を越えない範囲内に定められている。このEGR率の
最大許容限界は機関の形式や燃料によってかなり異なる
がおおよそ30パーセントから50パーセントである。
従って従来のディーゼル機関ではEGR率は最大でも3
0パーセントから50パーセント程度に抑えられてい
る。
Therefore, conventionally, the EGR rate is set within a range not exceeding the maximum allowable limit. The maximum allowable EGR rate varies considerably depending on the type of engine and fuel, but is approximately 30 to 50%.
Therefore, in a conventional diesel engine, the EGR rate is at most 3
It is reduced from 0% to about 50%.

【0005】このように従来ではEGR率に対して最大
許容限界が存在すると考えられていたので従来よりEG
R率はこの最大許容限界を越えない範囲内においてNO
xおよびスモークの発生量ができるだけ少なくなるよう
に定められていた。しかしながらこのようにしてEGR
率をNOxおよびスモークの発生量ができるだけ少なく
なるように定めてもNOxおよびスモークの発生量の低
下には限度があり、実際には依然としてかなりの量のN
Oxおよびスモークが発生してしまうのが現状である。
As described above, conventionally, it has been considered that the maximum allowable limit exists for the EGR rate.
If the R rate is within the range not exceeding this maximum allowable limit, NO
The amount of x and smoke was determined to be as small as possible. However, in this way EGR
Even if the rate is set so as to minimize the generation of NOx and smoke, there is a limit to the reduction of the generation of NOx and smoke, and in fact, a considerable amount of N
At present, Ox and smoke are generated.

【0006】ところがディーゼル機関の燃焼の研究の過
程においてEGR率を最大許容限界よりも大きくすれば
上述の如くスモークが急激に増大するがこのスモークの
発生量にはピークが存在し、このピークを越えてEGR
率を更に大きくすると今度はスモークが急激に減少しは
じめ、アイドリング運転時においてEGR率を70パー
セント以上にすると、またEGRガスを強力に冷却した
場合にはEGR率をほぼ55パーセント以上にするとス
モークがほとんど零になる。即ち煤がほとんど発生しな
いことが見い出されたのである。また、このときにはN
Oxの発生量が極めて少量となることも判明している。
この後この知見に基づいて煤が発生しない理由について
検討が進められ、その結果これまでにない煤およびNO
xの同時低減が可能な新たな燃焼システムが構築される
に至ったのである。この新たな燃焼システムについては
後に詳細に説明するが簡単に言うと炭化水素が煤に成長
するまでの途中の段階において炭化水素の成長を停止さ
せることを基本としている。
However, if the EGR rate is made larger than the maximum allowable limit in the course of research on the combustion of a diesel engine, the smoke rapidly increases as described above. However, the amount of generated smoke has a peak, and the peak exceeds this peak. EGR
When the rate is further increased, the smoke starts to decrease rapidly, and when the EGR rate is increased to 70% or more during idling operation, and when the EGR gas is cooled strongly, the smoke is reduced to about 55% or more. It becomes almost zero. That is, it was found that soot was hardly generated. In this case, N
It has also been found that the amount of Ox generated is extremely small.
After that, the reason why no soot was generated was examined based on this finding, and as a result, unprecedented soot and NO
Thus, a new combustion system capable of simultaneously reducing x has been constructed. This new combustion system will be described in detail later, but in short, it is basically based on stopping the growth of hydrocarbons in the middle stage until the hydrocarbons grow into soot.

【0007】即ち、実験研究を重ねた結果判明したこと
は燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以下のときには炭化水素の成長が煤に至
る前の途中の段階で停止し、燃料およびその周囲のガス
温度が或る温度以上になると炭化水素は一気に煤まで成
長してしまうということである。この場合、燃料および
その周囲のガス温度は燃料が燃焼した際の燃料周りのガ
スの吸熱作用が大きく影響しており、燃料燃焼時の発熱
量に応じて燃料周りのガスの吸熱量を調整することによ
って燃料およびその周囲のガス温度を制御することがで
きる。
That is, as a result of repeated experimental studies, it has been found that when the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber is lower than a certain temperature, the growth of hydrocarbons is stopped at a halfway stage before reaching soot. However, when the temperature of the fuel and the gas around it rises above a certain temperature, the hydrocarbons grow into soot at a stretch. In this case, the temperature of the fuel and the surrounding gas is greatly affected by the heat absorbing action of the gas around the fuel when the fuel is burned, and the amount of heat absorbed by the gas around the fuel is adjusted according to the calorific value at the time of burning the fuel. As a result, the temperature of the fuel and the surrounding gas can be controlled.

【0008】従って、燃焼室内における燃焼時の燃料お
よびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止
する温度以下に抑制すれば煤が発生しなくなり、燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度を炭
化水素の成長が途中で停止する温度以下に抑制すること
は燃料周りのガスの吸熱量を調整することによって可能
となる。一方、煤に至る前に成長が途中で停止した炭化
水素は酸化触媒等を用いた後処理によって容易に浄化す
ることができる。これが新たな燃焼システムの基本的な
考え方である。
Accordingly, if the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber is suppressed to a temperature below the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway, soot will not be generated, and the fuel during combustion in the combustion chamber and its surroundings will not be generated. Can be suppressed to a temperature below the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway, by adjusting the amount of heat absorbed by the gas around the fuel. On the other hand, hydrocarbons whose growth has stopped halfway before reaching soot can be easily purified by post-treatment using an oxidation catalyst or the like. This is the basic idea of a new combustion system.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな新たな燃焼システムについてはまだ開示されていな
い。そのため、既に開示されている従来の燃焼システム
では、上述した新たな燃焼システムに基づく新たな効果
を奏することができない。
However, a new combustion system as described above has not been disclosed yet. Therefore, the conventional combustion system already disclosed cannot exhibit new effects based on the new combustion system described above.

【0010】そこで、本発明は、内燃機関から煤(スモ
ーク)が排出されること及びNOxが排出されることを
同時に阻止しつつ、スロットル開度が比較的小さい時で
あっても実際の吸入空気量を目標吸入空気量に正確に一
致せしめることができる内燃機関を提供することを目的
とする。
Accordingly, the present invention is to prevent the exhaust of soot and NOx from the internal combustion engine at the same time, and to reduce the actual intake air even when the throttle opening is relatively small. It is an object of the present invention to provide an internal combustion engine capable of accurately adjusting the amount to a target intake air amount.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、燃焼室内に供給される不活性ガスの量を増大し
ていくと煤の発生量が次第に増大してピークに達し、前
記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増大して
いくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周
囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤がほとん
ど発生しなくなる内燃機関であって吸入空気量を制御
するための電子制御スロットル弁を具備し、機関停止時
に前記スロットル弁を全閉せしめ、次いで、前記スロッ
トル弁が全閉されている時であってクランキングに伴う
吸気管負圧が発生する前にスロットル弁全閉位置を学習
するようにした内燃機関が提供される。
According to the first aspect of the present invention, as the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber increases, the amount of soot generated gradually increases and reaches a peak. When the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is further increased, the temperature of the fuel during combustion in the combustion chamber and the temperature of the surrounding gas become lower than the temperature at which soot is generated, and the soot is hardly generated. a engine, comprising an electronic control throttle valve for controlling an amount of intake air, completely closed the throttle valve when the engine is stopped, then the cranking the throttle valve is not more when fully closed An internal combustion engine is provided which learns the throttle valve fully closed position before the associated intake pipe negative pressure occurs.

【0012】請求項1に記載の内燃機関では、煤の発生
量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃
焼が実行され、機関停止時に電子制御スロットル弁が全
閉され、次いで、スロットル弁が全閉されている時であ
ってクランキングに伴う吸気管負圧が発生する前にスロ
ットル弁全閉位置の学習が行われる。ところで、前記煤
がほとんど発生しない燃焼が行われる時の吸入空気量
は、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃
焼室内に供給される不活性ガスの量がすくない燃焼が行
われる時の吸入空気量よりも少ない。つまり、前記煤が
ほとんど発生しない燃焼は、スロットル弁の開度が比較
的小さい時に行われる。また、スロットル弁の開度が比
較的小さい時、実際のスロットル開度が目標スロットル
開度から少しずれるだけで実際の吸入空気量は目標吸入
空気量から大きくずれてしまう。一方、スロットル弁が
全閉されている時にスロットル弁全閉位置の学習が行わ
れる場合、スロットル弁全閉位置の学習中にクランキン
グが開始されると、クランキングに伴う吸気管負圧によ
りスロットル弁が回動してしまい、スロットル弁全閉位
置の正確な学習を行うことができない。また、機関停止
時にスロットル弁が開弁されていると、機関始動時にス
ロットル弁が全閉されるまでに時間を要するため、クラ
ンキングが開始される前にスロットル弁全閉位置の学習
が完了できない可能性がある。これらの点に鑑み、上述
したように請求項1に記載の内燃機関では、機関停止時
に電子制御スロットル弁が全閉され、次いで、スロット
ル弁が全閉されている時であってクランキングに伴う吸
気管負圧が発生する前にスロットル弁全閉位置の学習が
行われる。即ち、機関停止時にスロットル弁が全閉され
ることにより、クランキングが開始される前にスロット
ル弁全閉位置の学習が完了できない可能性を排除するこ
とができる。また、スロットル弁が全閉されている時で
あってクランキングに伴う吸気管負圧が発生する前にス
ロットル弁全閉位置の学習が行われるため、スロットル
弁全閉位置の正確な学習を行うことができる。それゆ
え、実際のスロットル開度が目標スロットル開度に正確
に一致せしめられ、実際の吸入空気量が目標吸入空気量
に正確に一致せしめられる。
[0012] In an internal combustion engine according to claim 1, combustion soot often amount of inert gas supplied into the combustion chamber than the amount of inert gas generation amount of soot peaks hardly generated is executed When the engine is stopped, the electronically controlled throttle valve is fully closed, and then, when the throttle valve is fully closed and before the intake pipe negative pressure due to cranking occurs, learning of the throttle valve fully closed position is performed. . By the way, the amount of intake air when the combustion in which the soot is hardly generated is performed is such that the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is smaller than the amount of the inert gas at which the amount of the generated soot becomes a peak. It is less than the amount of intake air at the time. That is, the combustion in which the soot is hardly generated is performed when the opening of the throttle valve is relatively small. Further, when the opening of the throttle valve is relatively small, the actual intake air amount greatly deviates from the target intake air amount even if the actual throttle opening slightly deviates from the target throttle opening. On the other hand, if learning of the throttle valve fully closed position is performed when the throttle valve is fully closed, and if cranking is started during learning of the throttle valve fully closed position, the throttle pressure is reduced by the intake pipe negative pressure accompanying the cranking. Since the valve is rotated, accurate learning of the throttle valve fully closed position cannot be performed. Further, if the throttle valve is opened when the engine is stopped, it takes time until the throttle valve is fully closed when the engine is started, so that learning of the throttle valve fully closed position cannot be completed before cranking is started. there is a possibility. In view of these points, as described above, in the internal combustion engine according to the first aspect, the electronically controlled throttle valve is fully closed when the engine is stopped, and then when the throttle valve is fully closed due to cranking. Before the intake pipe negative pressure is generated, learning of the throttle valve fully closed position is performed. That is, since the throttle valve is fully closed when the engine is stopped, it is possible to eliminate the possibility that the learning of the throttle valve fully closed position cannot be completed before cranking is started. Further, since the throttle valve fully closed position is learned when the throttle valve is fully closed and before the intake pipe negative pressure occurs due to cranking, accurate learning of the throttle valve fully closed position is performed. be able to. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0013】請求項2に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関であって吸入空気量を制御するための電子制
御スロットル弁と、前記スロットル弁をバイパスするバ
イパス通路と、前記バイパス通路を流れるバイパス吸入
空気量を制御するためのバイパス吸入空気制御弁とを具
備し、機関始動時に、前記バイパス吸入空気制御弁を開
弁すると共に前記スロットル弁を全閉せしめてスロット
ル弁全閉位置を学習するようにした内燃機関が提供され
る。
According to the second aspect of the present invention, as the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber increases, the amount of soot generated gradually increases and reaches a peak, and is supplied to the combustion chamber. a fuel and an internal combustion engine almost not occur soot is lower than the formation temperature of the gas temperature is soot surrounding during combustion in said combustion chamber will further increase the amount of inert gas that inhalation An electronically controlled throttle valve for controlling an air amount, a bypass passage for bypassing the throttle valve, and a bypass intake air control valve for controlling a bypass intake air amount flowing through the bypass passage, the engine including: An internal combustion engine is provided in which the bypass intake air control valve is opened and the throttle valve is fully closed to learn a throttle valve fully closed position.

【0014】請求項2に記載の内燃機関では、煤の発生
量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃
焼が実行され、機関始動時にバイパス吸入空気制御弁が
開弁されると共にスロットル弁が全閉せしめられてスロ
ットル弁全閉位置の学習が行われる。ところで、前記煤
がほとんど発生しない燃焼が行われる時の吸入空気量
は、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃
焼室内に供給される不活性ガスの量がすくない燃焼が行
われる時の吸入空気量よりも少ない。つまり、前記煤が
ほとんど発生しない燃焼は、スロットル弁の開度が比較
的小さい時に行われる。また、スロットル弁の開度が比
較的小さい時、実際のスロットル開度が目標スロットル
開度から少しずれるだけで実際の吸入空気量は目標吸入
空気量から大きくずれてしまう。一方、スロットル弁が
全閉されている時にスロットル弁全閉位置の学習が行わ
れる場合、スロットル弁全閉位置の学習中にクランキン
グが開始されると、クランキングに伴う吸気管負圧によ
りスロットル弁が回動してしまい、スロットル弁全閉位
置の正確な学習を行うことができない。これらの点に鑑
み、上述したように請求項2に記載の内燃機関では、機
関始動時にバイパス吸入空気制御弁が開弁されると共に
スロットル弁が全閉せしめられてスロットル弁全閉位置
の学習が行われる。即ち、スロットル弁全閉位置の学習
が行われる時にバイパス吸入空気制御弁が開弁されてい
るため、クランキングに伴う吸気管負圧がバイパス吸入
空気制御弁を介して逃がされる。その結果、クランキン
グに伴う吸気管負圧によりスロットル弁が回動してしま
うのを回避することができ、スロットル弁全閉位置の正
確な学習を行うことができる。それゆえ、実際のスロッ
トル開度が目標スロットル開度に正確に一致せしめら
れ、実際の吸入空気量が目標吸入空気量に正確に一致せ
しめられる。
In the internal combustion engine according to the second aspect, combustion is performed in which the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is larger than the amount of the inert gas at which the amount of generated soot reaches a peak, and soot is hardly generated. When the engine is started, the bypass intake air control valve is opened and the throttle valve is fully closed, so that learning of the throttle valve fully closed position is performed. By the way, the amount of intake air when the combustion in which the soot is hardly generated is performed is such that the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is smaller than the amount of the inert gas at which the amount of the generated soot becomes a peak. It is less than the amount of intake air at the time. That is, the combustion in which the soot is hardly generated is performed when the opening of the throttle valve is relatively small. Further, when the opening of the throttle valve is relatively small, the actual intake air amount greatly deviates from the target intake air amount even if the actual throttle opening slightly deviates from the target throttle opening. On the other hand, if learning of the throttle valve fully closed position is performed when the throttle valve is fully closed, and if cranking is started during learning of the throttle valve fully closed position, the throttle pressure is reduced by the intake pipe negative pressure accompanying the cranking. Since the valve is rotated, accurate learning of the throttle valve fully closed position cannot be performed. In view of these points, as described above, in the internal combustion engine according to the second aspect, when the engine is started, the bypass intake air control valve is opened and the throttle valve is fully closed, so that learning of the throttle valve fully closed position is performed. Done. That is, since the bypass intake air control valve is opened when the learning of the throttle valve fully closed position is performed, the intake pipe negative pressure accompanying cranking is released via the bypass intake air control valve. As a result, the throttle valve can be prevented from rotating due to the intake pipe negative pressure accompanying cranking, and accurate learning of the throttle valve fully closed position can be performed. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0015】請求項3に記載の発明によれば、機関停止
期間中に前記スロットル弁が開弁されている請求項2に
記載の内燃機関が提供される。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the internal combustion engine according to the second aspect, wherein the throttle valve is opened during an engine stop period.

【0016】請求項3に記載の内燃機関では、機関停止
期間中にスロットル弁が開弁されているため、機関停止
期間中にスロットル弁が全閉されている場合にスロット
ル弁のまわりに水滴等が付着してスロットル弁が回動し
づらくなってしまうのを回避することができる。
In the internal combustion engine according to the third aspect, since the throttle valve is opened during the engine stop period, when the throttle valve is fully closed during the engine stop period, water drops or the like around the throttle valve. This prevents the throttle valve from becoming difficult to rotate due to the adhesion.

【0017】請求項4に記載の発明によれば、前記燃焼
室から排出された排気ガスを機関吸気通路内に再循環さ
せる排気ガス再循環装置を具備し、前記不活性ガスが前
記機関吸気通路内に再循環された再循環排気ガスからな
り、前記排気ガス再循環装置が再循環排気ガスの量を制
御するための再循環排気ガス制御弁を具備し、機関始動
時に前記再循環排気ガス制御弁が全開せしめられる請求
項2に記載の内燃機関が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber into an engine intake passage, wherein the inert gas is supplied to the engine intake passage. The exhaust gas recirculation device comprises a recirculation exhaust gas control valve for controlling the amount of recirculation exhaust gas, wherein the recirculation exhaust gas control valve is provided when the engine is started. An internal combustion engine according to claim 2, wherein the valve is fully opened.

【0018】請求項4に記載の内燃機関では、機関始動
時に再循環排気ガス制御弁が全開せしめられる、詳細に
は、クランキング開始時に再循環排気ガス制御弁が全開
せしめられるため、クランキングに伴う吸気管負圧が再
循環排気ガス制御弁を介して逃がされる。その結果、ク
ランキングに伴う吸気管負圧によりスロットル弁が回動
してしまうのを回避することができ、スロットル弁全閉
位置の正確な学習を行うことができる。それゆえ、実際
のスロットル開度が目標スロットル開度に正確に一致せ
しめられ、実際の吸入空気量が目標吸入空気量に正確に
一致せしめられる。
In the internal combustion engine according to the fourth aspect, the recirculation exhaust gas control valve is fully opened at the time of engine start. More specifically, the recirculation exhaust gas control valve is fully opened at the start of cranking. The associated negative pressure of the intake pipe is released via the recirculated exhaust gas control valve. As a result, the throttle valve can be prevented from rotating due to the intake pipe negative pressure accompanying cranking, and accurate learning of the throttle valve fully closed position can be performed. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0019】請求項5に記載の発明によれば、前記再循
環排気ガス制御弁の弁体が閉弁側に突き当てられている
時に再循環排気ガス制御弁全閉位置を学習するようにし
た請求項2に記載の内燃機関が提供される。
According to the fifth aspect of the present invention, when the valve element of the recirculation exhaust gas control valve is pressed against the valve closing side, the recirculation exhaust gas control valve fully closed position is learned. An internal combustion engine according to claim 2 is provided.

【0020】請求項6に記載の発明によれば、前記燃焼
室内に再循環排気ガスが供給されない冷間始動時に再循
環排気ガス制御弁全閉位置を学習するようにした請求項
5に記載の内燃機関が提供される。
According to the sixth aspect of the invention, at the time of a cold start in which no recirculated exhaust gas is supplied into the combustion chamber, the fully closed position of the recirculated exhaust gas control valve is learned. An internal combustion engine is provided.

【0021】請求項5及び6に記載の内燃機関では、再
循環排気ガス制御弁の弁体が閉弁側に突き当てられてい
る時に再循環排気ガス制御弁全閉位置の学習が行われ
る。ところで、前記煤がほとんど発生しない燃焼は、煤
の発生量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃焼室内
に供給される不活性ガスの量がすくない燃焼よりも厳し
い燃焼条件の下で行われる。そのため、実際の再循環排
気ガス制御弁開度を目標再循環排気ガス制御弁開度に正
確に一致せしめ、実際の再循環排気ガス量を目標再循環
排気ガス量に正確に一致せしめることが望まれる。そこ
で、上述したように請求項5に記載の内燃機関では、再
循環排気ガス制御弁の弁体が閉弁側に突き当てられてい
る時に再循環排気ガス制御弁全閉位置の学習が行われ
る。その結果、実際の再循環排気ガス制御弁開度を目標
再循環排気ガス制御弁開度に正確に一致せしめ、実際の
再循環排気ガス量を目標再循環排気ガス量に正確に一致
せしめることが可能になる。
In the internal combustion engine according to the fifth and sixth aspects, learning of the fully closed position of the recirculation exhaust gas control valve is performed when the valve element of the recirculation exhaust gas control valve is pressed against the valve closing side. By the way, the combustion in which the soot is hardly generated is performed under a more severe combustion condition than the combustion in which the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is smaller than the amount of the inert gas at which the amount of generated soot becomes a peak. . Therefore, it is desirable to make the actual recirculation exhaust gas control valve opening exactly match the target recirculation exhaust gas control valve opening, and to make the actual recirculation exhaust gas amount exactly match the target recirculation exhaust gas amount. It is. Therefore, as described above, in the internal combustion engine according to the fifth aspect, the learning of the fully closed position of the recirculation exhaust gas control valve is performed when the valve body of the recirculation exhaust gas control valve is pressed against the valve closing side. . As a result, it is possible to make the actual recirculation exhaust gas control valve opening exactly match the target recirculation exhaust gas control valve opening, and to make the actual recirculation exhaust gas amount exactly match the target recirculation exhaust gas amount. Will be possible.

【0022】請求項7に記載の発明によれば、前記スロ
ットル弁全閉位置の学習が完了するまでクランキングの
開始を遅延せしめるようにした請求項1又は2に記載の
内燃機関が提供される。
According to the seventh aspect of the present invention, there is provided the internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein the start of cranking is delayed until the learning of the throttle valve fully closed position is completed. .

【0023】請求項7に記載の内燃機関では、スロット
ル弁全閉位置の学習が完了するまでクランキングの開始
が遅延せしめられるため、スロットル弁全閉位置の学習
が完了する前にクランキングが開始されてしまうのを回
避することができる。
In the internal combustion engine according to the present invention, since the start of cranking is delayed until the learning of the throttle valve fully closed position is completed, the cranking is started before the learning of the throttle valve fully closed position is completed. Can be avoided.

【0024】請求項8に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関であって吸入空気量を制御するための電子制
御スロットル弁と、前記スロットル弁をバイパスするバ
イパス通路と、前記バイパス通路を流れるバイパス吸入
空気量を制御するためのバイパス吸入空気制御弁とを具
備し、機関アイドル運転時に、前記バイパス吸入空気制
御弁を開弁すると共に前記スロットル弁を全閉せしめて
スロットル弁全閉位置を学習するようにした内燃機関が
提供される。
According to the eighth aspect of the invention, as the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber increases, the amount of soot generated gradually increases and reaches a peak, and is supplied to the combustion chamber. a fuel and an internal combustion engine almost not occur soot is lower than the formation temperature of the gas temperature is soot surrounding during combustion in said combustion chamber will further increase the amount of inert gas that inhalation The engine idle operation includes an electronically controlled throttle valve for controlling an air amount, a bypass passage for bypassing the throttle valve, and a bypass intake air control valve for controlling a bypass intake air amount flowing through the bypass passage. Sometimes, an internal combustion engine is provided in which the bypass intake air control valve is opened and the throttle valve is fully closed to learn a throttle valve fully closed position.

【0025】請求項8に記載の内燃機関では、煤の発生
量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃焼室内に供給
される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生しない燃
焼が実行され、機関アイドル運転時にバイパス吸入空気
制御弁が開弁されると共にスロットル弁が全閉せしめら
れてスロットル弁全閉位置の学習が行われる。ところ
で、前記煤がほとんど発生しない燃焼が行われる時の吸
入空気量は、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量
よりも燃焼室内に供給される不活性ガスの量がすくない
燃焼が行われる時の吸入空気量よりも少ない。つまり、
前記煤がほとんど発生しない燃焼は、スロットル弁の開
度が比較的小さい時に行われる。また、スロットル弁の
開度が比較的小さい時、実際のスロットル開度が目標ス
ロットル開度から少しずれるだけで実際の吸入空気量は
目標吸入空気量から大きくずれてしまう。一方、スロッ
トル弁が全閉されている時にスロットル弁全閉位置の学
習が行われる場合、スロットル弁に吸気管負圧が及ぼさ
れるとスロットル弁が回動してしまい、スロットル弁全
閉位置の正確な学習を行うことができない。これらの点
に鑑み、上述したように請求項8に記載の内燃機関で
は、機関アイドル運転時にバイパス吸入空気制御弁が開
弁されると共にスロットル弁が全閉せしめられてスロッ
トル弁全閉位置の学習が行われる。即ち、スロットル弁
全閉位置の学習が行われる時にバイパス吸入空気制御弁
が開弁されているため、吸気管負圧がバイパス吸入空気
制御弁を介して逃がされる。その結果、吸気管負圧によ
りスロットル弁が回動してしまうのを回避することがで
き、スロットル弁全閉位置の正確な学習を行うことがで
きる。それゆえ、実際のスロットル開度が目標スロット
ル開度に正確に一致せしめられ、実際の吸入空気量が目
標吸入空気量に正確に一致せしめられる。
[0025] In an internal combustion engine according to claim 8, combustion generation amount of soot hardly occurs much soot amount of inert gas is also fed into the combustion chamber than the amount of inert gas as the peaks is performed When the engine is idling, the bypass intake air control valve is opened and the throttle valve is fully closed to learn the throttle valve fully closed position. By the way, the amount of intake air when the combustion in which the soot is hardly generated is performed is such that the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is smaller than the amount of the inert gas at which the amount of the generated soot becomes a peak. It is less than the amount of intake air at the time. That is,
The combustion in which the soot is hardly generated is performed when the opening of the throttle valve is relatively small. Further, when the opening of the throttle valve is relatively small, the actual intake air amount greatly deviates from the target intake air amount even if the actual throttle opening slightly deviates from the target throttle opening. On the other hand, when learning of the throttle valve fully closed position is performed when the throttle valve is fully closed, the throttle valve is rotated when the intake pipe negative pressure is applied to the throttle valve, and the throttle valve fully closed position is accurately determined. Learning cannot be performed. In view of these points, as described above, in the internal combustion engine according to the eighth aspect, when the engine is idling, the bypass intake air control valve is opened and the throttle valve is fully closed, so that the learning of the throttle valve fully closed position is performed. Is performed. That is, since the bypass intake air control valve is opened when the learning of the throttle valve fully closed position is performed, the intake pipe negative pressure is released via the bypass intake air control valve. As a result, the throttle valve can be prevented from rotating due to the intake pipe negative pressure, and accurate learning of the throttle valve fully closed position can be performed. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0026】請求項9に記載の発明によれば、燃焼室内
に供給される不活性ガスの量を増大していくと煤の発生
量が次第に増大してピークに達し、前記燃焼室内に供給
される不活性ガスの量を更に増大していくと前記燃焼室
内における燃焼時の燃料およびその周囲のガス温が煤の
生成温度よりも低くなって煤がほとんど発生しなくなる
内燃機関であって吸入空気量を制御するための電子制
御スロットル弁と、前記スロットル弁が全閉位置以外の
予め定められた位置である信号発生位置に位置した時に
信号を発生する信号発生手段とを具備し、前記信号発生
手段からの信号を受信した時にスロットル弁信号発生位
置を学習するようにした内燃機関が提供される。
According to the ninth aspect of the present invention, as the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber increases, the amount of soot generated gradually increases and reaches a peak, and is supplied into the combustion chamber. a fuel and an internal combustion engine almost not occur soot is lower than the formation temperature of the gas temperature is soot surrounding during combustion in said combustion chamber will further increase the amount of inert gas that inhalation An electronically controlled throttle valve for controlling an air amount, and signal generating means for generating a signal when the throttle valve is located at a signal generating position that is a predetermined position other than the fully closed position, An internal combustion engine is provided which learns a throttle valve signal generation position when receiving a signal from the generation means.

【0027】請求項10に記載の発明によれば、スロッ
トル弁信号発生位置の学習は、前記信号発生手段からの
信号を受信する毎に行われる請求項9に記載の内燃機関
が提供される。
According to the tenth aspect of the present invention, there is provided the internal combustion engine according to the ninth aspect, wherein the learning of the throttle valve signal generation position is performed every time a signal from the signal generation means is received.

【0028】請求項11に記載の発明によれば、スロッ
トル弁信号発生位置の学習が行われた後予め定められた
時間が経過するまでの間、スロットル弁信号発生位置の
学習の実行を禁止するようにした請求項9に記載の内燃
機関が提供される。
According to the eleventh aspect, the execution of the learning of the throttle valve signal generation position is prohibited until the predetermined time elapses after the learning of the throttle valve signal generation position is performed. An internal combustion engine according to claim 9 is provided.

【0029】請求項9〜11に記載の内燃機関では、煤
の発生量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃焼室内
に供給される不活性ガスの量が多く煤がほとんど発生し
ない燃焼が実行され、スロットル弁が全閉位置以外の予
め定められた位置である信号発生位置に位置した時に信
号発生手段から発生される信号を受信した時にスロット
ル弁信号発生位置の学習が行われる。ところで、前記煤
がほとんど発生しない燃焼が行われる時の吸入空気量
は、煤の発生量がピークとなる不活性ガスの量よりも燃
焼室内に供給される不活性ガスの量がすくない燃焼が行
われる時の吸入空気量よりも少ない。つまり、前記煤が
ほとんど発生しない燃焼は、スロットル弁の開度が比較
的小さい時に行われる。また、スロットル弁の開度が比
較的小さい時、実際のスロットル開度が目標スロットル
開度から少しずれるだけで実際の吸入空気量は目標吸入
空気量から大きくずれてしまう。一方、スロットル弁が
全閉されている時にスロットル弁全閉位置の学習が行わ
れる場合、スロットル弁に吸気管負圧が及ぼされるとス
ロットル弁が回動してしまい、スロットル弁全閉位置の
正確な学習を行うことができない。これらの点に鑑み、
上述したように請求項9〜11に記載の内燃機関では、
スロットル弁が全閉位置以外の予め定められた位置であ
る信号発生位置に位置した時に信号発生手段から発生さ
れる信号を受信した時にスロットル弁信号発生位置の学
習が行われる。即ち、スロットル弁の位置の学習が全閉
位置以外の位置において行われるため、吸気管負圧がス
ロットル弁に及ぼされるのを回避でき、スロットル弁の
位置の正確な学習を行うことができる。それゆえ、実際
のスロットル開度が目標スロットル開度に正確に一致せ
しめられ、実際の吸入空気量が目標吸入空気量に正確に
一致せしめられる。
In the internal combustion engine according to the ninth to eleventh aspects, the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is larger than the amount of the inert gas at which the generation amount of soot becomes a peak, and the combustion in which little soot is generated is performed. When a signal generated from the signal generating means is received when the throttle valve is located at a signal generating position which is a predetermined position other than the fully closed position, learning of the throttle valve signal generating position is performed. By the way, the amount of intake air when the combustion in which the soot is hardly generated is performed is such that the amount of the inert gas supplied into the combustion chamber is smaller than the amount of the inert gas at which the amount of the generated soot becomes a peak. It is less than the amount of intake air at the time. That is, the combustion in which the soot is hardly generated is performed when the opening of the throttle valve is relatively small. Further, when the opening of the throttle valve is relatively small, the actual intake air amount greatly deviates from the target intake air amount even if the actual throttle opening slightly deviates from the target throttle opening. On the other hand, when learning of the throttle valve fully closed position is performed when the throttle valve is fully closed, the throttle valve is rotated when the intake pipe negative pressure is applied to the throttle valve, and the throttle valve fully closed position is accurately determined. Learning cannot be performed. In light of these points,
As described above, in the internal combustion engine according to claims 9 to 11,
When a signal generated from the signal generating means is received when the throttle valve is located at a predetermined signal generating position other than the fully closed position, learning of the throttle valve signal generating position is performed. That is, since the learning of the position of the throttle valve is performed at a position other than the fully closed position, it is possible to prevent the intake pipe negative pressure from being applied to the throttle valve, and it is possible to perform accurate learning of the position of the throttle valve. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0030】請求項12に記載の発明によれば、前記燃
焼室から排出された未燃炭化水素を酸化するために機関
排気通路内に酸化機能を有する触媒を配置した請求項
1、2、8及び9のいずれか一項に記載の内燃機関が提
供される。
According to the twelfth aspect of the present invention, a catalyst having an oxidizing function is disposed in an engine exhaust passage for oxidizing unburned hydrocarbons discharged from the combustion chamber. An internal combustion engine according to any one of claims 9 and 9.

【0031】請求項13に記載の発明によれば、前記触
媒が酸化触媒、三元触媒又はNOx吸収剤の少なくとも
一つからなる請求項12に記載の内燃機関が提供され
る。
According to the invention described in claim 13, wherein the catalyst is an oxidation catalyst, an internal combustion engine according to claim 12 comprising one at least of the three-way catalyst or NOx absorbent is provided.

【0032】請求項12及び13に記載の内燃機関で
は、燃焼室から排出される未燃炭化水素が機関排気通路
内にて酸化されるため、未燃炭化水素が内燃機関から排
出されるのを阻止することができる。
In the internal combustion engine according to the twelfth and thirteenth aspects, the unburned hydrocarbon discharged from the combustion chamber is oxidized in the engine exhaust passage, so that the unburned hydrocarbon is discharged from the internal combustion engine. Can be blocked.

【0033】請求項14に記載の発明によれば、前記燃
焼室から排出された排気ガスを機関吸気通路内に再循環
させる排気ガス再循環装置を具備し、前記不活性ガスが
前記機関吸気通路内に再循環された再循環排気ガスから
なる請求項1、2、8及び9のいずれか一項に記載の内
燃機関が提供される。
According to the fourteenth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber into the engine intake passage, wherein the inert gas is supplied to the engine intake passage. An internal combustion engine according to any one of claims 1, 2, 8 and 9, comprising recirculated exhaust gas recirculated therein.

【0034】請求項14に記載の内燃機関では、排気ガ
ス再循環装置によって機関吸気通路内に再循環される再
循環排気ガスを不活性ガスとして利用することにより、
外部から燃焼室内に不活性ガスを供給する手段を特別に
設ける必要性を回避することができる。
In the internal combustion engine according to the present invention, the recirculated exhaust gas recirculated into the engine intake passage by the exhaust gas recirculation device is used as an inert gas.
The necessity of specially providing a means for supplying an inert gas from the outside into the combustion chamber can be avoided.

【0035】請求項15に記載の発明によれば、煤の発
生量がピークとなる再循環排気ガスの量よりも前記燃焼
室内に供給される再循環排気ガスの量が多く煤がほとん
ど発生しない第1の燃焼と、煤の発生量がピークとなる
再循環排気ガスの量よりも前記燃焼室内に供給される再
循環排気ガスの量が少ない第2の燃焼とを選択的に切り
換える切換手段を具備し、前記第1の燃焼から前記第2
の燃焼に又は前記第2の燃焼から前記第1の燃焼に切り
換えられるときに排気ガス再循環率をステップ状に変化
させるようにした請求項14に記載の内燃機関が提供さ
れる。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the amount of recirculated exhaust gas supplied to the combustion chamber is larger than the amount of recirculated exhaust gas at which the amount of generated soot becomes a peak, and soot is hardly generated. Switching means for selectively switching between the first combustion and the second combustion in which the amount of recirculated exhaust gas supplied into the combustion chamber is smaller than the amount of recirculated exhaust gas at which the generation amount of soot is peaked; From the first combustion to the second
The internal combustion engine according to claim 14, wherein the exhaust gas recirculation rate is changed stepwise when the combustion is switched to the first combustion or to the first combustion.

【0036】請求項15に記載の内燃機関では、第1の
燃焼から第2の燃焼に又は第2の燃焼から第1の燃焼に
切り換えられるときに排気ガス再循環率をステップ状に
変化させることにより、排気ガス再循環率が、煤の発生
量がピークになる排気ガス再循環率に設定されるのを回
避することができる。
In the internal combustion engine according to the present invention, when the first combustion is switched to the second combustion or the second combustion is switched to the first combustion, the exhaust gas recirculation rate is changed stepwise. Accordingly, it is possible to prevent the exhaust gas recirculation rate from being set to the exhaust gas recirculation rate at which the generation amount of soot becomes a peak.

【0037】請求項16に記載の発明によれば、前記第
1の燃焼が行われているときの排気ガス再循環率がほぼ
55パーセント以上であり、前記第2の燃焼が行われて
いるときの排気ガス再循環率がほぼ50パーセント以下
である請求項15に記載の内燃機関が提供される。
According to the sixteenth aspect, the exhaust gas recirculation rate during the first combustion is substantially 55% or more, and the second combustion is performed. An internal combustion engine according to claim 15, wherein the exhaust gas recirculation rate of the internal combustion engine is approximately 50% or less.

【0038】請求項16に記載の内燃機関では、第1の
燃焼が行われているときの排気ガス再循環率をほぼ55
パーセント以上にすると共に第2の燃焼が行われている
ときの排気ガス再循環率をほぼ50パーセント以下にす
ることにより、排気ガス再循環率が、煤の発生量がピー
クになる排気ガス再循環率に設定されるのを回避するこ
とができる。
In the internal combustion engine according to the sixteenth aspect, the exhaust gas recirculation rate during the first combustion is set to approximately 55
% Or less and the exhaust gas recirculation rate when the second combustion is being performed is set to be approximately 50% or less, so that the exhaust gas recirculation rate becomes a peak at which soot generation is peaked. It can be prevented from being set to the rate.

【0039】請求項17に記載の発明によれば、機関の
運転領域を低負荷側の第1の運転領域と高負荷側の第2
の運転領域とに分割し、前記第1の運転領域では前記第
1の燃焼を行い、前記第2の運転領域では前記第2の燃
焼を行うようにした請求項15に記載の内燃機関が提供
される。
According to the seventeenth aspect of the invention, the operating range of the engine is set to the first operating range on the low load side and the second operating range on the high load side.
16. The internal combustion engine according to claim 15, wherein the internal combustion engine is divided into a first operating region and the first combustion is performed in the first operating region, and the second combustion is performed in the second operating region. Is done.

【0040】請求項17に記載の内燃機関では、第1の
燃焼を実行し得る時、つまり、燃焼室内における燃焼時
の燃料及びその周囲のガス温度を煤の生成温度よりも低
く維持し得る時が、燃焼による発熱量が比較的少ない機
関中低負荷運転時に限られるという理由から、低負荷側
の第1の運転領域で第1の燃焼を行うと共に高負荷側の
第2の運転領域で第2の燃焼を行う。それゆえ、運転領
域に応じて適切な燃焼を実行することができる。
In the internal combustion engine according to the present invention, when the first combustion can be performed, that is, when the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber can be maintained lower than the soot generation temperature. However, the first combustion is performed in the first operating region on the low load side and the second combustion is performed in the second operating region on the high load side because the heat generation amount due to the combustion is limited to the low load operation in the engine. 2 is performed. Therefore, appropriate combustion can be performed according to the operation range.

【0041】[0041]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0042】図1は本発明を4ストローク圧縮着火式内
燃機関に適用した第一の実施形態を示している。図1を
参照すると、1は機関本体、2はシリンダブロック、3
はシリンダヘッド、4はピストン、5は燃焼室、6は電
気制御式燃料噴射弁、7は吸気弁、8は吸気ポート、9
は排気弁、10は排気ポートを夫々示す。吸気ポート8
は対応する吸気枝管11を介してサージタンク12に連
結され、サージタンク12は吸気ダクト13およびイン
タークーラ14を介して過給機、例えば排気ターボチャ
ージャ15のコンプレッサ16の出口部に連結される。
コンプレッサ16の入口部は空気吸込管17を介してエ
アクリーナ18に連結され、空気吸込管17内にはステ
ップモータ19により駆動される電子制御スロットル弁
20が配置される。スロットル弁20に隣接して、スロ
ットル弁20の全閉位置を検出するスロットル弁位置検
出用センサ60が、スロットル弁全閉位置の学習に使用
すべく配置される。また、スロットル弁20上流の空気
吸込管17内には吸入空気の質量流量を検出するための
質量流量検出器21が配置される。
FIG. 1 shows a first embodiment in which the present invention is applied to a four-stroke compression ignition type internal combustion engine. Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3
Is a cylinder head, 4 is a piston, 5 is a combustion chamber, 6 is an electrically controlled fuel injection valve, 7 is an intake valve, 8 is an intake port, 9
Denotes an exhaust valve, and 10 denotes an exhaust port. Intake port 8
Is connected to a surge tank 12 via a corresponding intake branch pipe 11, and the surge tank 12 is connected to a supercharger, for example, an outlet of a compressor 16 of an exhaust turbocharger 15 via an intake duct 13 and an intercooler 14. .
An inlet of the compressor 16 is connected to an air cleaner 18 via an air suction pipe 17, and an electronically controlled throttle valve 20 driven by a step motor 19 is arranged in the air suction pipe 17. A throttle valve position detecting sensor 60 for detecting the fully closed position of the throttle valve 20 is disposed adjacent to the throttle valve 20 so as to be used for learning the fully closed position of the throttle valve. A mass flow detector 21 for detecting the mass flow of the intake air is disposed in the air suction pipe 17 upstream of the throttle valve 20.

【0043】一方、排気ポート10は排気マニホルド2
2を介して排気ターボチャージャ15の排気タービン2
3の入口部に連結され、排気タービン23の出口部は排
気管24を介して酸化機能を有する触媒25を内蔵した
触媒コンバータ26に連結される。排気マニホルド22
内には空燃比センサ27が配置される。
On the other hand, the exhaust port 10 is connected to the exhaust manifold 2.
The exhaust turbine 2 of the exhaust turbocharger 15 via the
3 and an outlet of the exhaust turbine 23 is connected via an exhaust pipe 24 to a catalytic converter 26 having a built-in catalyst 25 having an oxidizing function. Exhaust manifold 22
Inside, an air-fuel ratio sensor 27 is arranged.

【0044】触媒コンバータ26の出口部に連結された
排気管28とスロットル弁20下流の空気吸込管17と
は排気ガス再循環(以下、EGRと称す)通路29を介
して互いに連結され、EGR通路29内にはステップモ
ータ30により駆動されるEGR制御弁31が配置され
る。また、EGR通路29内にはEGR通路29内を流
れるEGRガスを冷却するためのインタークーラ32が
配置される。図1に示される実施形態では機関冷却水が
インタークーラ32内に導びかれ、機関冷却水によって
EGRガスが冷却される。
The exhaust pipe 28 connected to the outlet of the catalytic converter 26 and the air suction pipe 17 downstream of the throttle valve 20 are connected to each other via an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage 29, and are connected to an EGR passage. An EGR control valve 31 driven by a step motor 30 is arranged in the inside 29. In the EGR passage 29, an intercooler 32 for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage 29 is arranged. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is guided into the intercooler 32, and the engine cooling water cools the EGR gas.

【0045】一方、燃料噴射弁6は燃料供給管33を介
して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール34に連結さ
れる。このコモンレール34内へは電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ35から燃料が供給され、コモンレー
ル34内に供給された燃料は各燃料供給管33を介して
燃料噴射弁6に供給される。コモンレール34にはコモ
ンレール34内の燃料圧を検出するための燃料圧センサ
36が取付けられ、燃料圧センサ36の出力信号に基づ
いてコモンレール34内の燃料圧が目標燃料圧となるよ
うに燃料ポンプ35の吐出量が制御される。
On the other hand, the fuel injection valve 6 is connected to a fuel reservoir, a so-called common rail 34, via a fuel supply pipe 33. Fuel is supplied into the common rail 34 from an electric control type variable discharge fuel pump 35, and the fuel supplied into the common rail 34 is supplied to the fuel injection valve 6 through each fuel supply pipe 33. A fuel pressure sensor 36 for detecting the fuel pressure in the common rail 34 is attached to the common rail 34, and the fuel pump 35 is controlled so that the fuel pressure in the common rail 34 becomes the target fuel pressure based on the output signal of the fuel pressure sensor 36. Is controlled.

【0046】電子制御ユニット40はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス41によって互いに接続さ
れたROM(リードオンリメモリ)42、RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)43、CPU(マイクロプロセッ
サ)44、入力ポート45および出力ポート46を具備
する。質量流量検出器21及びスロットル弁位置検出用
センサの出力信号はそれぞれ対応するAD変換器47を
介して入力ポート45に入力され、空燃比センサ27お
よび燃料圧センサ36の出力信号も夫々対応するAD変
換器47を介して入力ポート45に入力される。アクセ
ルペダル50にはアクセルペダル50の踏込み量Lに比
例した出力電圧を発生する負荷センサ51が接続され、
負荷センサ51の出力電圧は対応するAD変換器47を
介して入力ポート45に入力される。また、入力ポート
45にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に
出力パルスを発生するクランク角センサ52が接続され
る。エンジン回転数はクランク角センサ52の出力値に
基づいて算出される。一方、出力ポート46は対応する
駆動回路48を介して燃料噴射弁6、スロットル弁制御
用ステップモータ19、EGR制御弁制御用ステップモ
ータ30および燃料ポンプ35に接続される。
The electronic control unit 40 is composed of a digital computer, and is connected to a ROM (Read Only Memory) 42, a RAM (Random Access Memory) 43, a CPU (Microprocessor) 44, an input port 45, An output port 46 is provided. The output signals of the mass flow rate detector 21 and the throttle valve position detecting sensor are input to the input port 45 via the corresponding AD converter 47, and the output signals of the air-fuel ratio sensor 27 and the fuel pressure sensor 36 also correspond to the corresponding AD signals. The data is input to the input port 45 via the converter 47. A load sensor 51 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the accelerator pedal 50 is connected to the accelerator pedal 50,
The output voltage of the load sensor 51 is input to the input port 45 via the corresponding AD converter 47. The input port 45 is connected to a crank angle sensor 52 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, by 30 °. The engine speed is calculated based on the output value of the crank angle sensor 52. On the other hand, the output port 46 is connected to the fuel injection valve 6, the throttle valve control step motor 19, the EGR control valve control step motor 30, and the fuel pump 35 via a corresponding drive circuit 48.

【0047】図2は機関低負荷運転時にスロットル弁2
0の開度およびEGR率を変化させることにより空燃比
A/F(図2の横軸)を変化させたときの出力トルクの
変化、およびスモーク、HC,CO,NOxの排出量の
変化を示す実験例を表している。図2からわかるように
この実験例では空燃比A/Fが小さくなるほどEGR率
が大きくなり、理論空燃比(≒14.6)以下のときに
はEGR率は65パーセント以上となっている。
FIG. 2 shows the throttle valve 2 when the engine is under low load operation.
The graph shows changes in output torque and changes in smoke, HC, CO, and NOx emissions when the air-fuel ratio A / F (horizontal axis in FIG. 2) is changed by changing the opening degree and the EGR rate of 0. 7 shows an experimental example. As can be seen from FIG. 2, in this experimental example, the smaller the air-fuel ratio A / F, the higher the EGR rate. When the air-fuel ratio A / F is smaller than the stoichiometric air-fuel ratio (≒ 14.6), the EGR rate is 65% or more.

【0048】図2に示されるようにEGR率を増大する
ことにより空燃比A/Fを小さくしていくとEGR率が
40パーセント付近となり空燃比A/Fが30程度にな
ったときにスモークの発生量が増大を開始する。次い
で、更にEGR率を高め、空燃比A/Fを小さくすると
スモークの発生量が急激に増大してピークに達する。次
いで更にEGR率を高め、空燃比A/Fを小さくすると
今度はスモークが急激に低下し、EGR率を65パーセ
ント以上とし、空燃比A/Fが15.0付近になるとス
モークがほぼ零となる。即ち、煤がほとんど発生しなく
なる。このとき機関の出力トルクは若干低下し、またN
Oxの発生量がかなり低くなる。一方、このときHC,
COの発生量は増大し始める。
As shown in FIG. 2, when the air-fuel ratio A / F is decreased by increasing the EGR rate, the smoke is reduced when the EGR rate becomes about 40% and the air-fuel ratio A / F becomes about 30. The generation starts to increase. Next, when the EGR rate is further increased and the air-fuel ratio A / F is reduced, the amount of smoke generated sharply increases and reaches a peak. Next, when the EGR rate is further increased and the air-fuel ratio A / F is reduced, the smoke is sharply reduced. When the EGR rate is increased to 65% or more and the air-fuel ratio A / F is around 15.0, the smoke becomes almost zero. . That is, almost no soot is generated. At this time, the output torque of the engine slightly decreases, and N
The generation amount of Ox is considerably reduced. On the other hand, at this time, HC,
The amount of generated CO starts to increase.

【0049】図3(A)は空燃比A/Fが21付近でス
モークの発生量が最も多いときの燃焼室5内の燃焼圧変
化を示しており、図3(B)は空燃比A/Fが18付近
でスモークの発生量がほぼ零のときの燃焼室5内の燃焼
圧の変化を示している。図3(A)と図3(B)とを比
較すればわかるようにスモークの発生量がほぼ零である
図3(B)に示す場合はスモークの発生量が多い図3
(A)に示す場合に比べて燃焼圧が低いことがわかる。
FIG. 3A shows a change in the combustion pressure in the combustion chamber 5 when the air-fuel ratio A / F is around 21 and the amount of generated smoke is the largest, and FIG. 3B shows the air-fuel ratio A / F. The graph shows the change in the combustion pressure in the combustion chamber 5 when the smoke generation amount is substantially zero when F is around 18. As can be seen by comparing FIG. 3 (A) and FIG. 3 (B), in the case of FIG. 3 (B) where the amount of smoke generation is almost zero, FIG.
It can be seen that the combustion pressure is lower than in the case shown in (A).

【0050】図2および図3に示される実験結果から次
のことが言える。即ち、まず第1に空燃比A/Fが1
5.0以下でスモークの発生量がほぼ零のときには図2
に示されるようにNOxの発生量がかなり低下する。N
Oxの発生量が低下したということは燃焼室5内の燃焼
温度が低下していることを意味しており、従って煤がほ
とんど発生しないときには燃焼室5内の燃焼温度が低く
なっていると言える。同じことが図3からも言える。即
ち、煤がほとんど発生していない図3(B)に示す状態
では燃焼圧が低くなっており、従ってこのとき燃焼室5
内の燃焼温度は低くなっていることになる。
The following can be said from the experimental results shown in FIGS. That is, first, the air-fuel ratio A / F is 1
FIG. 2 when the smoke generation amount is almost zero at 5.0 or less.
As shown in (2), the generation amount of NOx is considerably reduced. N
The decrease in the amount of generated Ox means that the combustion temperature in the combustion chamber 5 has decreased. Therefore, it can be said that the combustion temperature in the combustion chamber 5 has decreased when little soot is generated. . The same can be said from FIG. That is, in the state shown in FIG. 3B where almost no soot is generated, the combustion pressure is low.
The combustion temperature inside is low.

【0051】第2にスモークの発生量、即ち煤の発生量
がほぼ零になると図2に示されるようにHCおよびCO
の排出量が増大する。このことは炭化水素が煤まで成長
せずに排出されることを意味している。即ち、燃料中に
含まれる図4に示されるような直鎖状炭化水素や芳香族
炭化水素は酸素不足の状態で温度上昇せしめられると熱
分解して煤の前駆体が形成され、次いで主に炭素原子が
集合した固体からなる煤が生成される。この場合、実際
の煤の生成過程は複雑であり、煤の前駆体がどのような
形態をとるかは明確ではないがいずれにしても図4に示
されるような炭化水素は煤の前駆体を経て煤まで成長す
ることになる。従って、上述したように煤の発生量がほ
ぼ零になると図2に示される如くHCおよびCOの排出
量が増大するがこのときのHCは煤の前駆体又はその前
の状態の炭化水素である。
Second, when the amount of generated smoke, that is, the amount of generated soot becomes almost zero, as shown in FIG.
Emissions increase. This means that hydrocarbons are emitted without growing to soot. That is, the linear hydrocarbons and aromatic hydrocarbons contained in the fuel as shown in FIG. 4 are thermally decomposed when the temperature is increased in a state of lack of oxygen, soot precursors are formed, and then mainly, Soot consisting of a solid aggregate of carbon atoms is produced. In this case, the actual soot production process is complicated, and it is not clear what form the soot precursor takes, but in any case, the hydrocarbon as shown in FIG. It will grow to soot. Therefore, as described above, when the amount of generated soot becomes substantially zero, the emission amounts of HC and CO increase as shown in FIG. 2, but HC at this time is a precursor of soot or a hydrocarbon in a state before it. .

【0052】図2および図3に示される実験結果に基づ
くこれらの考察をまとめると燃焼室5内の燃焼温度が低
いときには煤の発生量がほぼ零になり、このとき煤の前
駆体又はその前の状態の炭化水素が燃焼室5から排出さ
れることになる。このことについて更に詳細に実験研究
を重ねた結果、燃焼室5内における燃料およびその周囲
のガス温度が或る温度以下である場合には煤の成長過程
が途中で停止してしまい、即ち煤が全く発生せず、燃焼
室5内における燃料およびその周囲の温度が或る温度以
上になると煤が生成されることが判明したのである。
These considerations based on the experimental results shown in FIGS. 2 and 3 are summarized as follows. When the combustion temperature in the combustion chamber 5 is low, the amount of soot generation becomes almost zero. Is discharged from the combustion chamber 5. As a result of further detailed experimental study on this, if the temperature of the fuel and the surrounding gas in the combustion chamber 5 is lower than a certain temperature, the growth process of the soot is stopped halfway, that is, the soot is It was found that no soot was generated, and soot was generated when the temperature of the fuel and its surroundings in the combustion chamber 5 exceeded a certain temperature.

【0053】ところで煤の前駆体の状態で炭化水素の生
成過程が停止するときの燃料およびその周囲の温度、即
ち上述の或る温度は燃料の種類や空燃比の圧縮比等の種
々の要因によって変化するので何度であるかということ
は言えないがこの或る温度はNOxの発生量と深い関係
を有しており、従ってこの或る温度はNOxの発生量か
ら或る程度規定することができる。即ち、EGR率が増
大するほど燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度は低
下し、NOxの発生量が低下する。このときNOxの発
生量が10p.p.m 前後又はそれ以下になったときに煤が
ほとんど発生しなくなる。従って上述の或る温度はNO
xの発生量が10p.p.m 前後又はそれ以下になったとき
の温度にほぼ一致する。
The temperature of the fuel and its surroundings when the process of producing hydrocarbons is stopped in the state of the soot precursor, ie, the above-mentioned certain temperature, depends on various factors such as the type of fuel and the air-fuel ratio compression ratio. Although it cannot be said how many times the temperature changes, this certain temperature has a deep relationship with the amount of generated NOx. Therefore, this certain temperature can be defined to some extent from the amount of generated NOx. it can. That is, as the EGR rate increases, the temperature of the fuel during combustion and the gas temperature around it decrease, and the amount of generated NOx decreases. At this time, when the generation amount of NOx becomes about 10 p.pm or less, soot is hardly generated. Therefore, the above certain temperature is NO
The temperature almost coincides with the temperature when the amount of generated x is about 10 p.pm or less.

【0054】一旦、煤が生成されるとこの煤は酸化機能
を有する触媒を用いた後処理でもって浄化することはで
きない。これに対して煤の前駆体又はその前の状態の炭
化水素は酸化機能を有する触媒を用いた後処理でもって
容易に浄化することができる。このように酸化機能を有
する触媒による後処理を考えると炭化水素を煤の前駆体
又はその前の状態で燃焼室5から排出させるか、或いは
煤の形で燃焼室5から排出させるかについては極めて大
きな差がある。本発明において採用されている新たな燃
焼システムは燃焼室5内において煤を生成させることな
く炭化水素を煤の前駆体又はその前の状態の形でもって
燃焼室5から排出させ、この炭化水素を酸化機能を有す
る触媒により酸化せしめることを核としている。
Once soot has been produced, it cannot be purified by post-treatment using a catalyst having an oxidizing function. On the other hand, the soot precursor or the hydrocarbon in a state before the soot can be easily purified by a post-treatment using a catalyst having an oxidation function. Considering the post-treatment with a catalyst having an oxidation function as described above, it is extremely difficult to discharge hydrocarbons from the combustion chamber 5 in the state of a precursor of soot or in the state before the soot or in the form of soot from the combustion chamber 5. There is a big difference. The new combustion system employed in the present invention discharges hydrocarbons from the combustion chamber 5 in the form of a soot precursor or previous state without producing soot in the combustion chamber 5 and removes the hydrocarbons. The core is to oxidize with a catalyst having an oxidation function.

【0055】さて、煤が生成される前の状態で炭化水素
の成長を停止させるには燃焼室5内における燃焼時の燃
料およびその周囲のガス温度を煤が生成される温度より
も低い温度に抑制する必要がある。この場合、燃料およ
びその周囲のガス温度を抑制するには燃料が燃焼した際
の燃料周りのガスの吸熱作用が極めて大きく影響するこ
とが判明している。
Now, in order to stop the growth of hydrocarbons before the soot is generated, the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion in the combustion chamber 5 are set to a temperature lower than the temperature at which the soot is generated. It needs to be suppressed. In this case, it has been found that the endothermic effect of the gas around the fuel when the fuel burns has an extremely large effect on suppressing the temperature of the fuel and the gas around the fuel.

【0056】即ち、燃料周りに空気しか存在しないと蒸
発した燃料はただちに空気中の酸素と反応して燃焼す
る。この場合、燃料から離れている空気の温度はさほど
上昇せず、燃料周りの温度のみが局所的に極めて高くな
る。即ち、このときには燃料から離れている空気は燃料
の燃焼熱の吸熱作用をほとんど行わない。この場合には
燃焼温度が局所的に極めて高くなるために、この燃焼熱
を受けた未燃炭化水素は煤を生成することになる。
That is, if there is only air around the fuel, the evaporated fuel immediately reacts with oxygen in the air and burns. In this case, the temperature of the air separated from the fuel does not rise so much, and only the temperature around the fuel becomes extremely high locally. That is, at this time, the air separated from the fuel hardly absorbs the heat of combustion heat of the fuel. In this case, since the combustion temperature becomes extremely high locally, the unburned hydrocarbons that have received the heat of combustion will generate soot.

【0057】一方、多量の不活性ガスと少量の空気の混
合ガス中に燃料が存在する場合には若干状況が異なる。
この場合には蒸発燃料は周囲に拡散して不活性ガス中に
混在する酸素と反応し、燃焼することになる。この場合
には燃焼熱は周りの不活性ガスに吸収されるために燃焼
温度はさほど上昇しなくなる。即ち、燃焼温度を低く抑
えることができることになる。即ち、燃焼温度を抑制す
るには不活性ガスの存在が重要な役割を果しており、不
活性ガスの吸熱作用によって燃焼温度を低く抑えること
ができることになる。
On the other hand, when fuel is present in a mixed gas of a large amount of inert gas and a small amount of air, the situation is slightly different.
In this case, the fuel vapor diffuses to the surroundings, reacts with oxygen mixed in the inert gas, and burns. In this case, the combustion temperature is not increased so much because the combustion heat is absorbed by the surrounding inert gas. That is, the combustion temperature can be kept low. That is, the presence of the inert gas plays an important role in suppressing the combustion temperature, and the combustion temperature can be kept low by the endothermic effect of the inert gas.

【0058】この場合、燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に抑制するにはそ
うするのに十分な熱量を吸収しうるだけの不活性ガス量
が必要となる。従って燃料量が増大すれば必要となる不
活性ガス量はそれに伴なって増大することになる。な
お、この場合、不活性ガスの比熱が大きいほど吸熱作用
が強力となり、従って不活性ガスは比熱の大きなガスが
好ましいことになる。この点、CO2 やEGRガスは比
較的比熱が大きいので不活性ガスとしてEGRガスを用
いることは好ましいと言える。
In this case, in order to suppress the temperature of the fuel and the surrounding gas to a temperature lower than the temperature at which the soot is formed, an amount of the inert gas that can absorb a sufficient amount of heat to do so is required. . Therefore, if the fuel amount increases, the required amount of inert gas increases accordingly. In this case, as the specific heat of the inert gas increases, the endothermic effect becomes stronger. Therefore, the inert gas preferably has a higher specific heat. In this regard, it can be said that it is preferable to use EGR gas as the inert gas since CO 2 and EGR gas have relatively large specific heats.

【0059】図5は不活性ガスとしてEGRガスを用
い、EGRガスの冷却度合を変えたときのEGR率とス
モークとの関係を示している。即ち、図5において曲線
AはEGRガスを強力に冷却してEGRガス温をほぼ9
0℃に維持した場合を示しており、曲線Bは小型の冷却
装置でEGRガスを冷却した場合を示しており、曲線C
はEGRガスを強制的に冷却していない場合を示してい
る。
FIG. 5 shows the relationship between the EGR rate and the smoke when the EGR gas is used as the inert gas and the degree of cooling of the EGR gas is changed. That is, in FIG. 5, a curve A indicates that the EGR gas temperature is substantially 9
Curve B shows the case where the EGR gas is cooled by a small cooling device, and curve C shows the case where the temperature is maintained at 0 ° C.
Indicates a case where the EGR gas is not forcibly cooled.

【0060】図5の曲線Aで示されるようにEGRガス
を強力に冷却した場合にはEGR率が50パーセントよ
りも少し低いところで煤の発生量がピークとなり、この
場合にはEGR率をほぼ55パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。
As shown by the curve A in FIG. 5, when the EGR gas is cooled strongly, the soot generation peaks at a point where the EGR rate is slightly lower than 50%. Above a percentage, little soot is generated.

【0061】一方、図5の曲線Bで示されるようにEG
Rガスを少し冷却した場合にはEGR率が50パーセン
トよりも少し高いところで煤の発生量がピークとなり、
この場合にはEGR率をほぼ65パーセント以上にすれ
ば煤がほとんど発生しなくなる。
On the other hand, as shown by the curve B in FIG.
When the R gas is cooled slightly, the amount of soot generation peaks when the EGR rate is slightly higher than 50%,
In this case, if the EGR rate is set to about 65% or more, almost no soot is generated.

【0062】また、図5の曲線Cで示されるようにEG
Rガスを強制的に冷却していない場合にはEGR率が5
5パーセントの付近で煤の発生量がピークとなり、この
場合にはEGR率をほぼ70パーセント以上にすれば煤
がほとんど発生しなくなる。
As shown by the curve C in FIG.
When the R gas is not forcibly cooled, the EGR rate becomes 5
The soot generation amount peaks near 5%, and in this case, if the EGR rate is set to approximately 70% or more, soot is hardly generated.

【0063】なお、図5は機関負荷が比較的高いときの
スモークの発生量を示しており、機関負荷が小さくなる
と煤の発生量がピークとなるEGR率は若干低下し、煤
がほとんど発生しなくなるEGR率の下限も若干低下す
る。このように煤がほとんど発生しなくなるEGR率の
下限はEGRガスの冷却度合や機関負荷に応じて変化す
る。
FIG. 5 shows the amount of smoke generated when the engine load is relatively high. When the engine load decreases, the EGR rate at which the amount of soot peaks slightly decreases, and almost all soot is generated. The lower limit of the EGR rate to be eliminated also slightly decreases. As described above, the lower limit of the EGR rate at which almost no soot is generated varies depending on the degree of cooling of the EGR gas and the engine load.

【0064】図6は不活性ガスとしてEGRガスを用い
た場合において燃焼時の燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度にするために必要
なEGRガスと空気の混合ガス量、およびこの混合ガス
量中の空気の割合、およびこの混合ガス中のEGRガス
の割合を示している。なお、図6において縦軸は燃焼室
5内に吸入される全吸入ガス量を示しており、鎖線Yは
過給が行われないときに燃焼室5内に吸入しうる全吸入
ガス量を示している。また、横軸は要求負荷を示してい
る。
FIG. 6 shows a mixture of EGR gas and air necessary to make the temperature of the fuel and the surrounding gas during combustion lower than the temperature at which soot is generated when EGR gas is used as the inert gas. It shows the gas amount, the ratio of air in the mixed gas amount, and the ratio of EGR gas in the mixed gas. In FIG. 6, the vertical axis indicates the total intake gas amount sucked into the combustion chamber 5, and the dashed line Y indicates the total intake gas amount that can be sucked into the combustion chamber 5 when supercharging is not performed. ing. The horizontal axis indicates the required load.

【0065】図6を参照すると空気の割合、即ち混合ガ
ス中の空気量は噴射された燃料を完全に燃焼せしめるの
に必要な空気量を示している。即ち、図6に示される場
合では空気量と噴射燃料量との比は理論空燃比となって
いる。一方、図6においてEGRガスの割合、即ち混合
ガス中のEGRガス量は噴射燃料が燃焼せしめられたと
きに燃料およびその周囲のガス温度を煤が形成される温
度よりも低い温度にするのに必要最低限のEGRガス量
を示している。このEGRガス量はEGR率で表すとほ
ぼ55パーセント以上であり、図6に示す実施形態では
70パーセント以上である。即ち、燃焼室5内に吸入さ
れた全吸入ガス量を図6において実線Xとし、この全吸
入ガス量Xのうちの空気量とEGRガス量との割合を図
6に示すような割合にすると燃料およびその周囲のガス
温度は煤が生成される温度よりも低い温度となり、斯く
して煤が全く発生しなくなる。また、このときのNOx
発生量は10p.p.m 前後、又はそれ以下であり、従って
NOxの発生量は極めて少量となる。
Referring to FIG. 6, the proportion of air, that is, the amount of air in the mixed gas, indicates the amount of air necessary to completely burn the injected fuel. That is, in the case shown in FIG. 6, the ratio between the air amount and the injected fuel amount is the stoichiometric air-fuel ratio. On the other hand, in FIG. 6, the ratio of the EGR gas, that is, the amount of the EGR gas in the mixed gas, is set so that when the injected fuel is burned, the temperature of the fuel and the surrounding gas is lower than the temperature at which soot is formed. The required minimum EGR gas amount is shown. This EGR gas amount is approximately 55% or more in terms of the EGR rate, and is 70% or more in the embodiment shown in FIG. That is, the total intake gas amount sucked into the combustion chamber 5 is represented by a solid line X in FIG. 6, and the ratio between the air amount and the EGR gas amount in the total intake gas amount X is as shown in FIG. The temperature of the fuel and the gas around it will be lower than the temperature at which soot is produced, so that no soot is generated. At this time, NOx
The amount generated is around 10 p.pm or less, and therefore the amount of NOx generated is extremely small.

【0066】燃料噴射量が増大すれば燃料が燃焼した際
の発熱量が増大するので燃料およびその周囲のガス温度
を煤が生成される温度よりも低い温度に維持するために
はEGRガスによる熱の吸収量を増大しなければならな
い。従って図6に示されるようにEGRガス量は噴射燃
料量が増大するにつれて増大せしめなければならない。
即ち、EGRガス量は要求負荷が高くなるにつれて増大
する必要がある。
When the fuel injection amount increases, the amount of heat generated when the fuel burns increases. Therefore, in order to maintain the temperature of the fuel and the surrounding gas at a temperature lower than the temperature at which the soot is generated, the heat generated by the EGR gas is required. Must be increased. Therefore, as shown in FIG. 6, the EGR gas amount must be increased as the injected fuel amount increases.
That is, the EGR gas amount needs to increase as the required load increases.

【0067】ところで過給が行われていない場合には燃
焼室5内に吸入される全吸入ガス量Xの上限はYであ
り、従って図6において要求負荷がLo よりも大きい領
域では要求負荷が大きくなるにつれてEGRガス割合を
低下させない限り空燃比を理論空燃比に維持することが
できない。云い換えると過給が行われていない場合に要
求負荷がLo よりも大きい領域において空燃比を理論空
燃比に維持しようとした場合には要求負荷が高くなるに
つれてEGR率が低下し、斯くして要求負荷がLo より
も大きい領域では燃料およびその周囲のガス温度を煤が
生成される温度よりも低い温度に維持しえなくなる。
By the way, when the supercharging is not performed, the upper limit of the total intake gas amount X sucked into the combustion chamber 5 is Y. Therefore, in FIG. 6, the required load is larger in the region where the required load is larger than Lo. As the ratio increases, the air-fuel ratio cannot be maintained at the stoichiometric air-fuel ratio unless the EGR gas ratio is reduced. In other words, when the supercharging is not performed and the required air-fuel ratio is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio in an area where the required load is larger than Lo, the EGR rate decreases as the required load increases, and In the region where the required load is larger than Lo, the temperature of the fuel and the surrounding gas cannot be maintained at a temperature lower than the temperature at which soot is generated.

【0068】ところが図1に示されるようにEGR通路
29を介して過給機の入口側即ち排気ターボチャージャ
15の空気吸込管17内にEGRガスを再循環させると
要求負荷がLo よりも大きい領域においてEGR率を5
5パーセント以上、例えば70パーセントに維持するこ
とができ、斯くして燃料およびその周囲のガス温度を煤
が生成される温度よりも低い温度に維持することができ
る。即ち、空気吸込管17内におけるEGR率が例えば
70パーセントになるようにEGRガスを再循環させれ
ば排気ターボチャージャ15のコンプレッサ16により
昇圧された吸入ガスのEGR率も70パーセントとな
り、斯くしてコンプレッサ16により昇圧しうる限度ま
で燃料およびその周囲のガス温度を煤が生成される温度
よりも低い温度に維持することができる。従って、低温
燃焼を生じさせることのできる機関の運転領域を拡大す
ることができることになる。要求負荷がLo よりも大き
い領域でEGR率を55パーセント以上にする際にはE
GR制御弁31が全開せしめられる、スロットル弁20
が若干閉弁せしめられる。
However, as shown in FIG. 1, when the EGR gas is recirculated through the EGR passage 29 into the inlet side of the supercharger, that is, into the air suction pipe 17 of the exhaust turbocharger 15, the region where the required load is larger than Lo In EGR rate 5
It can be maintained at 5% or more, for example 70%, so that the temperature of the fuel and its surrounding gas can be kept below the temperature at which soot is produced. That is, if the EGR gas is recirculated so that the EGR rate in the air suction pipe 17 becomes, for example, 70%, the EGR rate of the suction gas boosted by the compressor 16 of the exhaust turbocharger 15 also becomes 70%. The temperature of the fuel and the surrounding gas can be maintained at a temperature lower than the temperature at which soot is generated, to the extent that the pressure can be increased by the compressor 16. Therefore, the operating range of the engine that can generate low-temperature combustion can be expanded. When the EGR rate is set to 55% or more in a region where the required load is larger than Lo, E
The throttle valve 20 is opened when the GR control valve 31 is fully opened.
Is slightly closed.

【0069】前述したように図6は燃料を理論空燃比の
もとで燃焼させる場合を示しているが空気量を図6に示
される空気量よりも少くしても、即ち空燃比をリッチに
しても煤の発生を阻止しつつNOxの発生量を10p.p.
m 前後又はそれ以下にすることができ、また空気量を図
6に示される空気量よりも多くしても、即ち空燃比の平
均値を17から18のリーンにしても煤の発生を阻止し
つつNOxの発生量を10p.p.m 前後又はそれ以下にす
ることができる。
As described above, FIG. 6 shows the case where the fuel is burned under the stoichiometric air-fuel ratio. However, even if the air amount is smaller than the air amount shown in FIG. Even so, while suppressing the generation of soot, the generation amount of NOx was reduced to 10 p.p.
m or less, and even if the air amount is larger than the air amount shown in FIG. 6, that is, even if the average value of the air-fuel ratio is 17 to 18 lean, soot generation is prevented. Meanwhile, the amount of generated NOx can be reduced to about 10 p.pm or less.

【0070】即ち、空燃比がリッチにされると燃料が過
剰となるが燃焼温度が低い温度に抑制されているために
過剰な燃料は煤まで成長せず、斯くして煤が生成される
ことがない。また、このときNOxも極めて少量しか発
生しない。一方、平均空燃比がリーンのとき、或いは空
燃比が理論空燃比のときでも燃焼温度が高くなれば少量
の煤が生成されるが本発明では燃焼温度が低い温度に抑
制されているので煤は全く生成されない。更に、NOx
も極めて少量しか発生しない。
That is, when the air-fuel ratio is made rich, the fuel becomes excessive, but since the combustion temperature is suppressed to a low temperature, the excess fuel does not grow into soot, and thus the soot is generated. There is no. At this time, only a very small amount of NOx is generated. On the other hand, when the average air-fuel ratio is lean, or even when the air-fuel ratio is the stoichiometric air-fuel ratio, a small amount of soot is generated if the combustion temperature increases, but in the present invention, the soot is suppressed to a low temperature, so that the soot is reduced. Not generated at all. Furthermore, NOx
Only very small amounts are generated.

【0071】このように、低温燃焼が行われているとき
には空燃比にかかわらずに、即ち空燃比がリッチであろ
うと、理論空燃比であろうと、或いは平均空燃比がリー
ンであろうと煤が発生されず、NOxの発生量が極めて
少量となる。従って燃料消費率の向上を考えるとこのと
き平均空燃比をリーンにすることが好ましいと言える。
As described above, when low-temperature combustion is performed, soot is generated regardless of the air-fuel ratio, that is, whether the air-fuel ratio is rich, the stoichiometric air-fuel ratio, or the average air-fuel ratio is lean. However, the generation amount of NOx becomes extremely small. Therefore, considering the improvement of the fuel consumption rate, it can be said that it is preferable to make the average air-fuel ratio lean at this time.

【0072】ところで燃焼室内における燃焼時の燃料お
よびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で停止
する温度以下に抑制しうるのは燃焼による発熱量が比較
的少ない機関中低負荷運転時に限られる。従って本発明
による実施形態では機関中低負荷運転時には燃焼時の燃
料およびその周囲のガス温度を炭化水素の成長が途中で
停止する温度以下に抑制して第1の燃焼、即ち低温燃焼
を行うようにし、機関高負荷運転時には第2の燃焼、即
ち従来より普通に行われている燃焼を行うようにしてい
る。なお、ここで第1の燃焼、即ち低温燃焼とはこれま
での説明から明らかなように煤の発生量がピークとなる
不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が多く煤が
ほとんど発生しない燃焼のことを言い、第2の燃焼、即
ち従来より普通に行われている燃焼とは煤の発生量がピ
ークとなる不活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量
が少い燃焼のことを言う。
By the way, the temperature of the fuel and its surrounding gas during combustion in the combustion chamber can be suppressed to a temperature lower than the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway, only when the engine is under low load operation where the calorific value due to combustion is relatively small. Can be Therefore, in the embodiment according to the present invention, during the low load operation in the engine, the first combustion, that is, the low-temperature combustion is performed by suppressing the temperature of the fuel during combustion and the gas around it to a temperature below the temperature at which the growth of hydrocarbons stops halfway. In addition, the second combustion, that is, the combustion that is usually performed conventionally, is performed during the high load operation of the engine. Here, the first combustion, that is, the low-temperature combustion, has a larger amount of the inert gas in the combustion chamber than the amount of the inert gas at which the soot generation amount is at a peak, as is clear from the description so far. The second combustion, that is, the combustion that has been performed normally in the past, is a combustion in which the amount of inert gas in the combustion chamber is smaller than the amount of inert gas at which the amount of soot is peaked. Say that.

【0073】図7は第1の燃焼、即ち低温燃焼が行われ
る第1の運転領域Iと、第2の燃焼、即ち従来の燃焼方
法による燃焼が行われる第2の運転領域IIとを示してい
る。なお、図7において縦軸Lはアクセルペダル50の
踏込み量、即ち要求負荷を示しており、横軸Nは機関回
転数を示している。また、図7においてX(N)は第1
の運転領域Iと第2の運転領域IIとの第1の境界を示し
ており、Y(N)は第1の運転領域Iと第2の運転領域
IIとの第2の境界を示している。第1の運転領域Iから
第2の運転領域IIへの運転領域の変化判断は第1の境界
X(N)に基づいて行われ、第2の運転領域IIから第1
の運転領域Iへの運転領域の変化判断は第2の境界Y
(N)に基づいて行われる。
FIG. 7 shows a first operation region I in which the first combustion, that is, low-temperature combustion is performed, and a second operation region II in which the second combustion, that is, combustion by the conventional combustion method, is performed. I have. In FIG. 7, the vertical axis L indicates the amount of depression of the accelerator pedal 50, that is, the required load, and the horizontal axis N indicates the engine speed. In FIG. 7, X (N) is the first
Shows the first boundary between the operating region I and the second operating region II, and Y (N) represents the first operating region I and the second operating region.
2 shows a second boundary with II. The determination of the change of the operation range from the first operation range I to the second operation range II is made based on the first boundary X (N), and the change from the second operation range II to the first operation range II is performed.
The determination of the change of the operation region to the operation region I of the second boundary Y
(N).

【0074】即ち、機関の運転状態が第1の運転領域I
にあって低温燃焼が行われているときに要求負荷Lが機
関回転数Nの関数である第1の境界X(N)を越えると
運転領域が第2の運転領域IIに移ったと判断され、従来
の燃焼方法による燃焼が行われる。次いで要求負荷Lが
機関回転数Nの関数である第2の境界Y(N)よりも低
くなると運転領域が第1の運転領域Iに移ったと判断さ
れ、再び低温燃焼が行われる。
That is, when the operating state of the engine is in the first operating region I
When the required load L exceeds a first boundary X (N), which is a function of the engine speed N, during low-temperature combustion, it is determined that the operation region has shifted to the second operation region II, Combustion is performed by a conventional combustion method. Next, when the required load L becomes lower than a second boundary Y (N) which is a function of the engine speed N, it is determined that the operation region has shifted to the first operation region I, and low-temperature combustion is performed again.

【0075】このように第1の境界X(N)と第1の境
界X(N)よりも低負荷側の第2の境界Y(N)との二
つの境界を設けたのは次の二つの理由による。第1の理
由は、第2の運転領域IIの高負荷側では比較的燃焼温度
が高く、このとき要求負荷Lが第1の境界X(N)より
低くなったとしてもただちに低温燃焼を行えないからで
ある。即ち、要求負荷Lがかなり低くなったとき、即ち
第2の境界Y(N)よりも低くなったときでなければた
だちに低温燃焼が開始されないからである。第2の理由
は第1の運転領域Iと第2の運転領域II間の運転領域の
変化に対してヒステリシスを設けるためである。
As described above, two boundaries, that is, the first boundary X (N) and the second boundary Y (N) on the lower load side than the first boundary X (N) are provided. For three reasons. The first reason is that the combustion temperature is relatively high on the high load side of the second operation region II, and even if the required load L becomes lower than the first boundary X (N), low-temperature combustion cannot be performed immediately. Because. That is, the low-temperature combustion does not immediately start unless the required load L becomes considerably low, that is, when the required load L becomes lower than the second boundary Y (N). The second reason is that hysteresis is provided for a change in the operation range between the first operation range I and the second operation range II.

【0076】ところで機関の運転領域が第1の運転領域
Iにあって低温燃焼が行われているときには煤はほとん
ど発生せず、その代り未燃炭化水素が煤の前駆体又はそ
の前の状態の形でもって燃焼室5から排出される。この
とき燃焼室5から排出された未燃炭化水素は酸化機能を
有する触媒25により良好に酸化せしめられる。
By the way, when the operating region of the engine is in the first operating region I and low-temperature combustion is being performed, soot is scarcely generated, and instead, the unburned hydrocarbon is converted to the precursor of soot or the state before it. It is discharged from the combustion chamber 5 in the form. At this time, the unburned hydrocarbon discharged from the combustion chamber 5 is oxidized well by the catalyst 25 having an oxidizing function.

【0077】触媒25としては酸化触媒、三元触媒、又
はNOx吸収剤を用いることができる。NOx吸収剤は
燃焼室5内における平均空燃比がリーンのときにNOx
を吸収し、燃焼室5内における平均空燃比がリッチにな
るとNOxを放出する機能を有する。
As the catalyst 25, an oxidation catalyst, a three-way catalyst, or a NOx absorbent can be used. When the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 is lean, the NOx absorbent
And has the function of releasing NOx when the average air-fuel ratio in the combustion chamber 5 becomes rich.

【0078】このNOx吸収剤は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムK、ナトリウムN
a、リチウムLi、セシウムCsのようなアルカリ金
属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカリ土
類、ランタンLa、イットリウムYのような希土類から
選ばれた少くとも一つと、白金Ptのような貴金属とが
担持されている。
This NOx absorbent uses, for example, alumina as a carrier and, for example, potassium K, sodium N
a, lithium Li, at least one selected from alkali metals such as cesium Cs, alkaline earths such as barium Ba and calcium Ca, rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and noble metals such as platinum Pt. Is carried.

【0079】酸化触媒はもとより、三元触媒およびNO
x吸収剤も酸化機能を有しており、従って上述した如く
三元触媒およびNOx吸収剤を触媒25として用いるこ
とができる。
Not only the oxidation catalyst but also the three-way catalyst and the NO
The x absorbent also has an oxidizing function, and thus the three-way catalyst and the NOx absorbent can be used as the catalyst 25 as described above.

【0080】図8は空燃比センサ27の出力を示してい
る。図8に示されるように空燃比センサ27の出力電流
Iは空燃比A/Fに応じて変化する。従って空燃比セン
サ27の出力電流Iから空燃比を知ることができる。
FIG. 8 shows the output of the air-fuel ratio sensor 27. As shown in FIG. 8, the output current I of the air-fuel ratio sensor 27 changes according to the air-fuel ratio A / F. Therefore, the air-fuel ratio can be known from the output current I of the air-fuel ratio sensor 27.

【0081】次に図9を参照しつつ第1の運転領域Iお
よび第2の運転領域IIにおける運転制御について概略的
に説明する。
Next, operation control in the first operation region I and the second operation region II will be schematically described with reference to FIG.

【0082】図9は要求負荷Lに対するスロットル弁2
0の開度、EGR制御弁31の開度、EGR率、空燃
比、噴射時期および噴射量を示している。図9に示され
るように要求負荷Lの低い第1の運転領域Iではスロッ
トル弁20の開度は要求負荷Lが高くなるにつれて全閉
近くから2/3開度程度まで徐々に増大せしめられ、E
GR制御弁31の開度は要求負荷Lが高くなるにつれて
全閉近くから全開まで徐々に増大せしめられる。また、
図9に示される例では第1の運転領域IではEGR率が
ほぼ70パーセントとされており、空燃比はわずかばか
りリーンなリーン空燃比とされている。
FIG. 9 shows the throttle valve 2 with respect to the required load L.
0 indicates the opening degree, the opening degree of the EGR control valve 31, the EGR rate, the air-fuel ratio, the injection timing, and the injection amount. As shown in FIG. 9, in the first operating region I where the required load L is low, the opening of the throttle valve 20 is gradually increased from almost fully closed to about 2/3 opening as the required load L increases. E
The degree of opening of the GR control valve 31 is gradually increased from almost fully closed to fully open as the required load L increases. Also,
In the example shown in FIG. 9, in the first operation region I, the EGR rate is set to approximately 70%, and the air-fuel ratio is set to a slightly lean air-fuel ratio.

【0083】言い換えると第1の運転領域IではEGR
率がほぼ70パーセントとなり、空燃比がわずかばかり
リーンなリーン空燃比となるようにスロットル弁20の
開度およびEGR制御弁31の開度が制御される。ま
た、第1の運転領域Iでは圧縮上死点TDC前に燃料噴
射が行われる。この場合、噴射開始時期θSは要求負荷
Lが高くなるにつれて遅くなり、噴射完了時期θEも噴
射開始時期θSが遅くなるにつれて遅くなる。
In other words, in the first operating region I, the EGR
The opening of the throttle valve 20 and the opening of the EGR control valve 31 are controlled such that the rate becomes approximately 70% and the air-fuel ratio becomes a slightly lean air-fuel ratio. In the first operation region I, fuel injection is performed before the compression top dead center TDC. In this case, the injection start timing θS is delayed as the required load L is increased, and the injection completion timing θE is delayed as the injection start timing θS is delayed.

【0084】なお、アイドル運転時にはスロットル弁2
0は全閉近くまで閉弁され、このときEGR制御弁31
も全閉近くまで閉弁せしめられる。スロットル弁20を
全閉近くまで閉弁すると圧縮始めの燃焼室5内の圧力が
低くなるために圧縮圧力が小さくなる。圧縮圧力が小さ
くなるとピストン4による圧縮仕事が小さくなるために
機関本体1の振動が小さくなる。即ち、アイドル運転時
には機関本体1の振動を抑制するためにスロットル弁2
0が全閉近くまで閉弁せしめられる。
During idle operation, the throttle valve 2
0 is closed to almost fully closed, and at this time, the EGR control valve 31
Is also closed to near full closure. When the throttle valve 20 is closed close to the fully closed state, the pressure in the combustion chamber 5 at the start of compression decreases, so that the compression pressure decreases. When the compression pressure decreases, the compression work by the piston 4 decreases, so that the vibration of the engine body 1 decreases. That is, during idling operation, the throttle valve 2
0 is closed until it is almost fully closed.

【0085】一方、機関の運転領域が第1の運転領域I
から第2の運転領域IIに変わるとスロットル弁20の開
度が2/3開度程度から全開方向へステップ状に増大せ
しめられる。このとき図9に示す例ではEGR率がほぼ
70パーセントから40パーセント以下までステップ状
に減少せしめられ、空燃比がステップ状に大きくされ
る。即ち、EGR率が多量のスモークを発生するEGR
率範囲(図5)を飛び越えるので機関の運転領域が第1
の運転領域Iから第2の運転領域IIに変わるときに多量
のスモークが発生することがない。
On the other hand, the operating range of the engine is the first operating range I.
From the second operating region II to the second operating region II, the opening of the throttle valve 20 is increased stepwise from about 2/3 opening toward the full opening direction. At this time, in the example shown in FIG. 9, the EGR rate is reduced stepwise from approximately 70% to 40% or less, and the air-fuel ratio is increased stepwise. That is, the EGR rate at which the EGR rate generates a large amount of smoke
The engine operating range is the first because it jumps over the rate range (Fig. 5).
A large amount of smoke does not occur when changing from the operating region I to the second operating region II.

【0086】第2の運転領域IIでは従来から行われてい
る燃焼が行われる。この第2の運転領域IIではスロット
ル弁20は一部を除いて全開状態に保持され、EGR制
御弁31の開度は要求負荷Lが高くなると次第に小さく
される。また、この運転領域IIではEGR率は要求負荷
Lが高くなるほど低くなり、空燃比は要求負荷Lが高く
なるほど小さくなる。ただし、空燃比は要求負荷Lが高
くなってもリーン空燃比とされる。また、第2の運転領
域IIでは噴射開始時期θSは圧縮上死点TDC付近とさ
れる。
In the second operation region II, the conventional combustion is performed. In the second operating region II, the throttle valve 20 is held in a fully open state except for a part, and the opening of the EGR control valve 31 is gradually reduced as the required load L increases. In this operating region II, the EGR rate decreases as the required load L increases, and the air-fuel ratio decreases as the required load L increases. However, the air-fuel ratio is a lean air-fuel ratio even when the required load L increases. In the second operation region II, the injection start timing θS is set near the compression top dead center TDC.

【0087】図10(A)は第1の運転領域Iにおける
目標空燃比A/Fを示している。図10(A)におい
て、A/F=15.5,A/F=16,A/F=17,
A/F=18で示される各曲線は夫々目標空燃比が1
5.5,16,17,18であるときを示しており、各
曲線間の空燃比は比例配分により定められる。図10
(A)に示されるように第1の運転領域Iでは空燃比が
リーンとなっており、更に第1の運転領域Iでは要求負
荷Lが低くなるほど目標空燃比A/Fがリーンとされ
る。
FIG. 10A shows the target air-fuel ratio A / F in the first operation region I. In FIG. 10A, A / F = 15.5, A / F = 16, A / F = 17,
Each curve represented by A / F = 18 has a target air-fuel ratio of 1
5.5, 16, 17, and 18, and the air-fuel ratio between the curves is determined by proportional distribution. FIG.
As shown in (A), the air-fuel ratio is lean in the first operating region I, and in the first operating region I, the target air-fuel ratio A / F becomes leaner as the required load L decreases.

【0088】即ち、要求負荷Lが低くなるほど燃焼によ
る発熱量が少くなる。従って要求負荷Lが低くなるほど
EGR率を低下させても低温燃焼を行うことができる。
EGR率を低下させると空燃比は大きくなり、従って図
10(A)に示されるように要求負荷Lが低くなるにつ
れて目標空燃比A/Fが大きくされる。目標空燃比A/
Fが大きくなるほど燃料消費率は向上し、従ってできる
限り空燃比をリーンにするために本発明による実施形態
では要求負荷Lが低くなるにつれて目標空燃比A/Fが
大きくされる。
That is, the lower the required load L, the smaller the amount of heat generated by combustion. Therefore, low-temperature combustion can be performed even if the EGR rate is reduced as the required load L decreases.
When the EGR rate is reduced, the air-fuel ratio increases. Therefore, as shown in FIG. 10A, as the required load L decreases, the target air-fuel ratio A / F increases. Target air-fuel ratio A /
As F increases, the fuel consumption rate increases. Accordingly, in order to make the air-fuel ratio as lean as possible, in the embodiment according to the present invention, the target air-fuel ratio A / F is increased as the required load L decreases.

【0089】なお、図10(A)に示される目標空燃比
A/Fは図10(B)に示されるように要求負荷Lおよ
び機関回転数Nの関数としてマップの形で予めROM4
2内に記憶されている。また、空燃比を図10(A)に
示す目標空燃比A/Fとするのに必要なスロットル弁2
0の目標開度STが図11(A)に示されるように要求
負荷Lおよび機関回転数Nの関数としてマップの形で予
めROM42内に記憶されており、空燃比を図10
(A)に示す目標空燃比A/Fとするのに必要なEGR
制御弁31の目標開度SEが図11(B)に示されるよ
うに要求負荷Lおよび機関回転数Nの関数としてマップ
の形で予めROM42内に記憶されている。
The target air-fuel ratio A / F shown in FIG. 10A is stored in advance in a ROM 4 as a function of the required load L and the engine speed N as shown in FIG.
2 is stored. Also, the throttle valve 2 required to set the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio A / F shown in FIG.
The target opening ST of 0 is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the required load L and the engine speed N as shown in FIG.
EGR required to achieve target air-fuel ratio A / F shown in (A)
As shown in FIG. 11B, the target opening SE of the control valve 31 is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the required load L and the engine speed N.

【0090】図12(A)は第2の燃焼、即ち従来の燃
焼方法による普通の燃焼が行われるときの目標空燃比A
/Fを示している。なお、図12(A)においてA/F
=24,A/F=35,A/F=45,A/F=60で
示される各曲線は夫々目標空燃比24,35,45,6
0を示している。図12(A)に示される目標空燃比A
/Fは図12(B)に示されるように要求負荷Lおよび
機関回転数Nの関数としてマップの形で予めROM42
内に記憶されている。また、空燃比を図12(A)に示
す目標空燃比A/Fとするのに必要なスロットル弁20
の目標開度STが図13(A)に示されるように要求負
荷Lおよび機関回転数Nの関数としてマップの形で予め
ROM42内に記憶されており、空燃比を図12(A)
に示す目標空燃比A/Fとするのに必要なEGR制御弁
31の目標開度SEが図13(B)に示されるように要
求負荷Lおよび機関回転数Nの関数としてマップの形で
予めROM42内に記憶されている。
FIG. 12A shows the target air-fuel ratio A when the second combustion, that is, the normal combustion by the conventional combustion method is performed.
/ F. Note that A / F in FIG.
= 24, A / F = 35, A / F = 45, and A / F = 60 indicate target air-fuel ratios of 24, 35, 45, and 6, respectively.
0 is shown. The target air-fuel ratio A shown in FIG.
/ F is a function of the required load L and the engine speed N as shown in FIG.
Is stored within. Also, the throttle valve 20 required to set the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio A / F shown in FIG.
The target opening ST is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the required load L and the engine speed N as shown in FIG.
As shown in FIG. 13 (B), the target opening degree SE of the EGR control valve 31 required to obtain the target air-fuel ratio A / F shown in FIG. It is stored in the ROM 42.

【0091】また、第2の燃焼が行われているときには
燃料噴射量Qは要求負荷Lおよび機関回転数Nに基づい
て算出される。この燃料噴射量Qは図14に示されるよ
うに要求負荷Lおよび機関回転数Nの関数としてマップ
の形で予めROM42内に記憶されている。
When the second combustion is being performed, the fuel injection amount Q is calculated based on the required load L and the engine speed N. The fuel injection amount Q is stored in the ROM 42 in advance in the form of a map as a function of the required load L and the engine speed N as shown in FIG.

【0092】次に図15を参照しつつ運転制御について
説明する。図15を参照すると、まず初めにステップ1
00において機関の運転状態が第1の運転領域Iである
ことを示すフラグIがセットされているか否かが判別さ
れる。フラグIがセットされているとき、即ち機関の運
転状態が第1の運転領域Iであるときにはステップ10
1に進んで要求負荷Lが第1の境界X1(N)よりも大
きくなったか否かが判別される。L≦X1(N)のとき
にはステップ103に進んで低温燃焼が行われる。
Next, the operation control will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 15, first, Step 1
At 00, it is determined whether or not a flag I indicating that the operating state of the engine is in the first operating region I is set. When the flag I is set, that is, when the operating state of the engine is in the first operating region I, step 10
The program proceeds to 1 to determine whether the required load L has become larger than the first boundary X1 (N). When L ≦ X1 (N), the routine proceeds to step 103, where low-temperature combustion is performed.

【0093】即ち、ステップ103では図11(A)に
示すマップからスロットル弁20の目標開度STが算出
され、スロットル弁20の開度がこの目標開度STとさ
れる。次いでステップ104では図11(B)に示すマ
ップからEGR制御弁31の目標開度SEが算出され、
EGR制御弁31の開度がこの目標開度SEとされる。
次いでステップ105では質量流量検出器21により検
出された吸入空気の質量流量(以下、単に吸入空気量と
称す)Gaが取込まれ、次いでステップ106では図1
0(B)に示すマップから目標空燃比A/Fが算出され
る。次いでステップ107では吸入空気量Gaと目標空
燃比A/Fに基づいて空燃比を目標空燃比A/Fとする
のに必要な燃料噴射量Qが算出される。
That is, in step 103, the target opening ST of the throttle valve 20 is calculated from the map shown in FIG. 11A, and the opening of the throttle valve 20 is set to the target opening ST. Next, at step 104, the target opening SE of the EGR control valve 31 is calculated from the map shown in FIG.
The opening of the EGR control valve 31 is set as the target opening SE.
Next, at step 105, the mass flow rate of the intake air (hereinafter simply referred to as the intake air amount) Ga detected by the mass flow rate detector 21 is taken in. Next, at step 106, FIG.
The target air-fuel ratio A / F is calculated from the map shown in FIG. Next, at step 107, based on the intake air amount Ga and the target air-fuel ratio A / F, a fuel injection amount Q necessary for setting the air-fuel ratio to the target air-fuel ratio A / F is calculated.

【0094】このように低温燃焼が行われているときに
は要求負荷L又は機関回転数Nが変化するとスロットル
弁20の開度およびEGR制御弁31の開度がただちに
要求負荷Lおよび機関回転数Nに応じた目標開度ST,
SEに一致せしめられる。従って例えば要求負荷Lが増
大せしめられるとただちに燃焼室5内の空気量が増大せ
しめられ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せ
しめられる。
When the required load L or the engine speed N changes during the low-temperature combustion, the opening of the throttle valve 20 and the opening of the EGR control valve 31 immediately change to the required load L and the engine speed N. Target opening ST according to
Matched to SE. Therefore, for example, when the required load L is increased, the amount of air in the combustion chamber 5 is immediately increased, and the generated torque of the engine is immediately increased.

【0095】一方、スロットル弁20の開度又はEGR
制御弁31の開度が変化して吸入空気量が変化するとこ
の吸入空気量Gaの変化が質量流量検出器21により検
出され、この検出された吸入空気量Gaに基づいて燃料
噴射量Qが制御される。即ち、吸入空気量Gaが実際に
変化した後に燃料噴射量Qが変化せしめられることにな
る。
On the other hand, the opening degree of the throttle valve 20 or the EGR
When the opening degree of the control valve 31 changes and the intake air amount changes, the change in the intake air amount Ga is detected by the mass flow rate detector 21, and the fuel injection amount Q is controlled based on the detected intake air amount Ga. Is done. That is, the fuel injection amount Q is changed after the intake air amount Ga actually changes.

【0096】ステップ101においてL>X(N)にな
ったと判別されたときにはステップ102に進んでフラ
グIがリセットされ、次いでステップ110に進んで第
2の燃焼が行われる。
When it is determined in step 101 that L> X (N), the routine proceeds to step 102, where the flag I is reset. Then, the routine proceeds to step 110, where the second combustion is performed.

【0097】即ち、ステップ110では図14に示され
るマップから目標燃料噴射量Qが算出され、燃料噴射量
がこの目標燃料噴射量Qとされる。次いでステップ11
1では図13(A)に示すマップからスロットル弁20
の目標開度STが算出される。次いでステップ112で
は図13(B)に示すマップからEGR制御弁31の目
標開度SEが算出され、EGR制御弁31の開度がこの
目標開度SEとされる。
That is, in step 110, the target fuel injection amount Q is calculated from the map shown in FIG. 14, and the fuel injection amount is set as the target fuel injection amount Q. Then step 11
In FIG. 1, the throttle valve 20 is obtained from the map shown in FIG.
Is calculated. Next, at step 112, the target opening SE of the EGR control valve 31 is calculated from the map shown in FIG. 13B, and the opening of the EGR control valve 31 is set as the target opening SE.

【0098】次いでステップ113では質量流量検出器
21により検出された吸入空気量Gaが取込まれる。次
いでステップ114では燃料噴射量Qと吸入空気量Ga
から実際の空燃比(A/F)R が算出される。次いでス
テップ115では図12(B)に示すマップから目標空
燃比A/Fが算出される。次いでステップ116では実
際の空燃比(A/F)R が目標空燃比A/Fよりも大き
いか否かが判別される。(A/F)R >A/Fのときに
はステップ117に進んでスロットル開度の補正値ΔS
Tが一定値αだけ減少せしめられ、次いでステップ11
9へ進む。これに対して(A/F)R ≦A/Fのときに
はステップ118に進んで補正値ΔSTが一定値αだけ
増大せしめられ、次いでステップ119に進む。ステッ
プ119ではスロットル弁20の目標開度STに補正値
ΔSTを加算することにより最終的な目標開度STが算
出され、スロットル弁20の開度がこの最終的な目標開
度STとされる。即ち、実際の空燃比(A/F)R が目
標空燃比A/Fとなるようにスロットル弁20の開度が
制御される。
Next, at step 113, the intake air amount Ga detected by the mass flow detector 21 is taken. Next, at step 114, the fuel injection amount Q and the intake air amount Ga
From this, the actual air-fuel ratio (A / F) R is calculated. Next, at step 115, the target air-fuel ratio A / F is calculated from the map shown in FIG. Next, at step 116, it is determined whether or not the actual air-fuel ratio (A / F) R is larger than the target air-fuel ratio A / F. (A / F) When R > A / F, the routine proceeds to step 117, where the throttle opening correction value ΔS
T is reduced by a constant value α, then step 11
Go to 9. On the other hand, when (A / F) R ≤A / F, the routine proceeds to step 118, where the correction value ΔST is increased by a constant value α, and then the routine proceeds to step 119. In step 119, the final target opening ST is calculated by adding the correction value ΔST to the target opening ST of the throttle valve 20, and the opening of the throttle valve 20 is set as the final target opening ST. That is, the opening of the throttle valve 20 is controlled so that the actual air-fuel ratio (A / F) R becomes the target air-fuel ratio A / F.

【0099】このように第2の燃焼が行われているとき
には要求負荷L又は機関回転数Nが変化すると燃料噴射
量がただちに要求負荷Lおよび機関回転数Nに応じた目
標燃料噴射量Qに一致せしめられる。例えば要求負荷L
が増大せしめられるとただちに燃料噴射量が増大せしめ
られ、斯くして機関の発生トルクがただちに増大せしめ
られる。
When the required load L or the engine speed N changes during the second combustion, the fuel injection amount immediately matches the target fuel injection amount Q corresponding to the required load L and the engine speed N. I'm sullen. For example, the required load L
Is increased, the fuel injection amount is immediately increased, and thus the generated torque of the engine is immediately increased.

【0100】一方、燃料噴射量Qが増大せしめられて空
燃比が目標空燃比A/Fからずれると空燃比が目標空燃
比A/Fとなるようにスロットル弁20の開度が制御さ
れる。即ち、燃料噴射量Qが変化した後に空燃比が変化
せしめられることになる。
On the other hand, when the fuel injection amount Q is increased and the air-fuel ratio deviates from the target air-fuel ratio A / F, the opening of the throttle valve 20 is controlled so that the air-fuel ratio becomes the target air-fuel ratio A / F. That is, the air-fuel ratio is changed after the fuel injection amount Q changes.

【0101】フラグIがリセットされると次の処理サイ
クルではステップ100からステップ108に進んで要
求負荷Lが第2の境界Y(N)よりも低くなったか否か
が判別される。L≧Y(N)のときにはステップ110
に進み、リーン空燃比のもとで第2の燃焼が行われる。
When the flag I is reset, in the next processing cycle, the process proceeds from step 100 to step 108, where it is determined whether or not the required load L has become lower than the second boundary Y (N). Step 110 when L ≧ Y (N)
And the second combustion is performed under the lean air-fuel ratio.

【0102】一方、ステップ108においてL<Y
(N)になったと判別されたときにはステップ109に
進んでフラグIがセットされ、次いでステップ103に
進んで低温燃焼が行われる。
On the other hand, at step 108, L <Y
When it is determined that (N) has been reached, the routine proceeds to step 109, where the flag I is set, and then proceeds to step 103 to perform low-temperature combustion.

【0103】これまで述べた実施形態では低温燃焼が行
われているときに燃料噴射量Qはオープンループ制御さ
れ、第2の燃焼が行われているときに空燃比がスロット
ル弁20の開度を変化させることによって制御される。
しかしながら低温燃焼が行われているときに燃料噴射量
Qを空燃比センサ27の出力信号に基づいてフィードバ
ック制御することもできるし、また第2の燃焼が行われ
ているときに空燃比をEGR制御弁31の開度を変化さ
せることによって制御することもできる。
In the embodiments described above, the fuel injection amount Q is controlled by open loop when low-temperature combustion is being performed, and the air-fuel ratio is controlled by the opening degree of the throttle valve 20 when the second combustion is being performed. It is controlled by changing.
However, the fuel injection amount Q can be feedback-controlled based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 27 when the low-temperature combustion is being performed, and the air-fuel ratio can be controlled by the EGR control when the second combustion is being performed. The control can also be performed by changing the opening of the valve 31.

【0104】次に図16及び図17を参照しつつ本実施
形態のスロットル弁の位置学習方法について説明する。
図16及び図17は本実施形態のスロットル弁位置学習
方法を示したフローチャートである。本実施形態では、
スロットル弁20の全閉位置の学習が行われる。図16
及び図17に示すルーチンは、メイン電源がONされて
いる時に所定の時間間隔で実行される。図16及び図1
7に示すように、本ルーチンが開始されると、まずステ
ップ200においてイグニッションスイッチがONに位
置しているか否かが判別される。NOの時には、スロッ
トル弁位置学習を行うタイミングでないと判断してこの
ルーチンを終了する。YESの時にはステップ201に
進み、スロットル弁位置学習がまだ行われていないこと
を示すフラグ(X=0)がセットされているか否かが判
別される。スロットル弁位置学習が既に行われたと判断
されたときには、スロットル弁位置学習を行うことなく
ステップ208に進む。
Next, a method for learning the position of the throttle valve according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
16 and 17 are flowcharts showing a throttle valve position learning method according to the present embodiment. In this embodiment,
The learning of the fully closed position of the throttle valve 20 is performed. FIG.
The routine shown in FIG. 17 is executed at predetermined time intervals when the main power supply is turned on. FIG. 16 and FIG.
As shown in FIG. 7, when this routine is started, first, in step 200, it is determined whether or not the ignition switch is set to ON. If NO, it is determined that it is not time to perform throttle valve position learning, and this routine ends. If YES, the process proceeds to step 201, where it is determined whether or not a flag (X = 0) indicating that the throttle valve position learning has not been performed has been set. When it is determined that the throttle valve position learning has already been performed, the process proceeds to step 208 without performing the throttle valve position learning.

【0105】ステップ201においてスロットル弁位置
学習がまだ行われていないと判断されたときには、ステ
ップ202に進み、スロットル弁位置検出用センサ60
の出力信号に基づいてスロットル弁20の全閉位置の学
習が行われる。次いでステップ203では、イグニッシ
ョンスイッチがSTARTに位置しているか否かが判別
される。NOの時には、ステップ205においてタイマ
が作動され、所定時間経過後に再びステップ203が実
行される。YESの時にはステップ204に進み、スロ
ットル弁20の全閉位置の学習が完了したか否かが判別
される。YESの時にはステップ206に進み、スロッ
トル弁位置学習が行われたことを示すフラグがセットさ
れる(X←1)。NOの時には、ステップ205におい
てタイマが作動され、ステップ203に戻る。
If it is determined in step 201 that the throttle valve position learning has not been performed, the process proceeds to step 202, where the throttle valve position detection sensor 60
The learning of the fully closed position of the throttle valve 20 is performed based on the output signal of. Next, at step 203, it is determined whether or not the ignition switch is located at START. If NO, the timer is activated in step 205, and step 203 is executed again after a predetermined time has elapsed. If YES, the process proceeds to step 204, where it is determined whether learning of the fully closed position of the throttle valve 20 has been completed. If YES, the process proceeds to step 206, where a flag indicating that the throttle valve position learning has been performed is set (X ← 1). If NO, the timer is operated in step 205 and the process returns to step 203.

【0106】次いでステップ207においてクランキン
グが開始される。次いでステップ208では、イグニッ
ションスイッチがOFFに位置しているか否かが判別さ
れる。NOの時にはステップ209に進み、YESの時
にはステップ210に進む。ステップ209では、イグ
ニッションスイッチがACC(アクセサリ)に位置して
いるか否かが判別される。YESの時にはステップ21
0に進み、NOの時にはこのルーチンを終了する。ステ
ップ210では、つまり、機関が停止された時にはスロ
ットル弁20が全閉され、次いでステップ211におい
て、スロットル弁位置学習がまだ行われていないことを
示すフラグがセットされる(X←0)。次いでステップ
212においてメイン電源がOFFされ、本ルーチンを
終了する。
Next, at step 207, cranking is started. Next, at step 208, it is determined whether or not the ignition switch is set to OFF. If NO, the process proceeds to step 209, and if YES, the process proceeds to step 210. In step 209, it is determined whether or not the ignition switch is located at ACC (accessory). If YES, step 21
The routine proceeds to 0, and when the determination is NO, this routine ends. In step 210, that is, when the engine is stopped, the throttle valve 20 is fully closed. Then, in step 211, a flag indicating that the throttle valve position learning has not been performed is set (X ← 0). Next, at step 212, the main power supply is turned off, and this routine ends.

【0107】本実施形態によれば、機関停止時にステッ
プ210においてスロットル弁が全閉され、次いで、ス
ロットル弁が全閉されている時であってクランキングに
伴う吸気管負圧が発生する前にステップ202において
スロットル弁全閉位置の学習が行われる。即ち、機関停
止時にスロットル弁が全閉されることにより、クランキ
ングが開始される前にスロットル弁全閉位置の学習が完
了できない可能性を排除することができる。また、スロ
ットル弁が全閉されている時であってクランキングに伴
う吸気管負圧が発生する前にスロットル弁全閉位置の学
習が行われるため、スロットル弁全閉位置の正確な学習
を行うことができる。それゆえ、実際のスロットル開度
が目標スロットル開度に正確に一致せしめられ、実際の
吸入空気量が目標吸入空気量に正確に一致せしめられ
る。
According to this embodiment, when the engine is stopped, the throttle valve is fully closed in step 210, and then when the throttle valve is fully closed and before the intake pipe negative pressure accompanying cranking is generated. In step 202, learning of the throttle valve fully closed position is performed. That is, since the throttle valve is fully closed when the engine is stopped, it is possible to eliminate the possibility that the learning of the throttle valve fully closed position cannot be completed before cranking is started. Further, since the throttle valve fully closed position is learned when the throttle valve is fully closed and before the intake pipe negative pressure occurs due to cranking, accurate learning of the throttle valve fully closed position is performed. be able to. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0108】更に本実施形態によれば、スロットル弁全
閉位置の学習が完了するまでステップ204及びステッ
プ205によりクランキングの開始が遅延せしめられる
ため、スロットル弁全閉位置の学習が完了する前にクラ
ンキングが開始されてしまうのを回避することができ
る。
Further, according to this embodiment, the start of cranking is delayed by steps 204 and 205 until the learning of the throttle valve fully closed position is completed. Therefore, before the learning of the throttle valve fully closed position is completed. It is possible to avoid starting the cranking.

【0109】以下、本発明の内燃機関の第二の実施形態
について説明する。図18は本実施形態の圧縮着火式内
燃機関の全体図である。図18に示すように、本実施形
態の構成は、図1に示した第一の実施形態の構成とほぼ
同様であるが、スロットル弁20をバイパスするための
ISC(アイドルスピードコントロール)通路70とI
SC通路70を流れるバイパス吸入空気量を制御するた
めのISC弁71とを更に有する点で第一の実施形態の
構成と異なる。
Hereinafter, a second embodiment of the internal combustion engine of the present invention will be described. FIG. 18 is an overall view of the compression ignition type internal combustion engine of the present embodiment. As shown in FIG. 18, the configuration of the present embodiment is almost the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, except that an ISC (idle speed control) passage 70 for bypassing the throttle valve 20 is provided. I
It differs from the configuration of the first embodiment in that it further has an ISC valve 71 for controlling the amount of bypass intake air flowing through the SC passage 70.

【0110】次に図19及び図20を参照しつつ本実施
形態のスロットル弁の位置学習方法について説明する。
図19及び図20は本実施形態のスロットル弁位置学習
方法を示したフローチャートである。本実施形態では、
スロットル弁20の全閉位置の学習が行われる。図19
及び図20に示すルーチンは、メイン電源がONされて
いる時に所定の時間間隔で実行される。図19及び図2
0に示すように、本ルーチンが開始されると、まずステ
ップ200においてイグニッションスイッチがONに位
置しているか否かが判別される。NOの時には、スロッ
トル弁位置学習を行うタイミングでないと判断してこの
ルーチンを終了する。YESの時にはステップ201に
進み、スロットル弁位置学習がまだ行われていないこと
を示すフラグ(X=0)がセットされているか否かが判
別される。スロットル弁位置学習が既に行われたと判断
されたときには、スロットル弁位置学習を行うことなく
ステップ208に進む。
Next, a method for learning the position of the throttle valve according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 19 and 20.
FIG. 19 and FIG. 20 are flowcharts showing the throttle valve position learning method of the present embodiment. In this embodiment,
The learning of the fully closed position of the throttle valve 20 is performed. FIG.
The routine shown in FIG. 20 is executed at predetermined time intervals when the main power is turned on. FIG. 19 and FIG.
As shown in FIG. 0, when this routine is started, first, in step 200, it is determined whether or not the ignition switch is set to ON. If NO, it is determined that it is not time to perform throttle valve position learning, and this routine ends. If YES, the process proceeds to step 201, where it is determined whether or not a flag (X = 0) indicating that the throttle valve position learning has not been performed is set. When it is determined that the throttle valve position learning has already been performed, the process proceeds to step 208 without performing the throttle valve position learning.

【0111】ステップ201においてスロットル弁位置
学習がまだ行われていないと判断されたときには、ステ
ップ1900に進み、ISC弁71が開弁される。次い
でステップ1901ではスロットル弁20が全閉され
る。次いでステップ1902ではEGR制御弁31が全
開される。尚、他の実施形態では、EGR制御弁は、全
開ではない所定の開度まで開弁されてもよい。
If it is determined in step 201 that the throttle valve position learning has not been performed, the process proceeds to step 1900, where the ISC valve 71 is opened. Next, at step 1901, the throttle valve 20 is fully closed. Next, at step 1902, the EGR control valve 31 is fully opened. In another embodiment, the EGR control valve may be opened to a predetermined opening degree that is not fully open.

【0112】本実施形態の説明に戻り、次いでステップ
202では、スロットル弁位置検出用センサ60の出力
信号に基づいてスロットル弁20の全閉位置の学習が行
われる。次いでステップ203では、イグニッションス
イッチがSTARTに位置しているか否かが判別され
る。NOの時には、ステップ205においてタイマが作
動され、所定時間経過後に再びステップ203が実行さ
れる。YESの時にはステップ204に進み、スロット
ル弁20の全閉位置の学習が完了したか否かが判別され
る。YESの時にはステップ206に進み、スロットル
弁位置学習が行われたことを示すフラグがセットされる
(X←1)。NOの時には、ステップ205においてタ
イマが作動され、ステップ203に戻る。
Returning to the description of this embodiment, next, at step 202, learning of the fully closed position of the throttle valve 20 is performed based on the output signal of the throttle valve position detecting sensor 60. Next, at step 203, it is determined whether or not the ignition switch is located at START. If NO, the timer is activated in step 205, and step 203 is executed again after a predetermined time has elapsed. If YES, the process proceeds to step 204, where it is determined whether learning of the fully closed position of the throttle valve 20 has been completed. If YES, the process proceeds to step 206, where a flag indicating that the throttle valve position learning has been performed is set (X ← 1). If NO, the timer is operated in step 205 and the process returns to step 203.

【0113】次いでステップ207においてクランキン
グが開始される。次いでステップ208では、イグニッ
ションスイッチがOFFに位置しているか否かが判別さ
れる。NOの時にはステップ209に進み、YESの時
にはステップ1903に進む。ステップ209では、イ
グニッションスイッチがACC(アクセサリ)に位置し
ているか否かが判別される。YESの時にはステップ1
903に進み、NOの時にはこのルーチンを終了する。
ステップ1903では、つまり、機関が停止された時に
はスロットル弁20が開弁され、次いでステップ211
において、スロットル弁位置学習がまだ行われていない
ことを示すフラグがセットされる(X←0)。次いでス
テップ212においてメイン電源がOFFされ、本ルー
チンを終了する。
Next, at step 207, cranking is started. Next, at step 208, it is determined whether or not the ignition switch is set to OFF. If the determination is NO, the process proceeds to step 209; if the determination is YES, the process proceeds to step 1903. In step 209, it is determined whether or not the ignition switch is located at ACC (accessory). Step 1 if YES
The routine proceeds to 903, and if NO, this routine ends.
In step 1903, that is, when the engine is stopped, the throttle valve 20 is opened.
, A flag indicating that the throttle valve position learning has not yet been performed is set (X ← 0). Next, at step 212, the main power supply is turned off, and this routine ends.

【0114】本実施形態によれば、機関始動時にステッ
プ1900においてISC弁71が開弁されると共にス
テップ1901においてスロットル弁20が全閉せしめ
られ、ステップ202においてスロットル弁全閉位置の
学習が行われる。即ち、ステップ202においてスロッ
トル弁全閉位置の学習が行われる時にISC弁71が開
弁されているため、クランキングに伴う吸気管負圧がI
SC弁71を介して逃がされる。その結果、クランキン
グに伴う吸気管負圧によりスロットル弁20が回動して
しまうのを回避することができ、スロットル弁全閉位置
の正確な学習を行うことができる。それゆえ、実際のス
ロットル開度が目標スロットル開度に正確に一致せしめ
られ、実際の吸入空気量が目標吸入空気量に正確に一致
せしめられる。
According to this embodiment, when the engine is started, the ISC valve 71 is opened in step 1900, the throttle valve 20 is fully closed in step 1901, and the learning of the throttle valve fully closed position is performed in step 202. . That is, since the ISC valve 71 is opened when the learning of the throttle valve fully closed position is performed in step 202, the intake pipe negative pressure accompanying cranking becomes I
It is released via the SC valve 71. As a result, it is possible to prevent the throttle valve 20 from rotating due to the intake pipe negative pressure accompanying cranking, and it is possible to accurately learn the throttle valve fully closed position. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0115】更に本実施形態によれば、ステップ190
3により機関停止期間中にスロットル弁20が開弁され
ているため、機関停止期間中にスロットル弁が全閉され
ている場合にスロットル弁のまわりに水滴等が付着して
スロットル弁が回動しづらくなってしまうのを回避する
ことができる。
Further, according to the present embodiment, step 190
3, since the throttle valve 20 is opened during the engine stop period, when the throttle valve is fully closed during the engine stop period, water droplets and the like adhere around the throttle valve and the throttle valve rotates. This makes it possible to avoid becoming difficult.

【0116】更に本実施形態によれば、ステップ207
においてクランキングが開始される時に、ステップ19
02によりEGR制御弁31が全開せしめられているた
め、クランキングに伴う吸気管負圧がEGR制御弁31
を介して逃がされる。その結果、クランキングに伴う吸
気管負圧によりスロットル弁20が回動してしまうのを
回避することができ、スロットル弁全閉位置の正確な学
習を行うことができる。それゆえ、実際のスロットル開
度が目標スロットル開度に正確に一致せしめられ、実際
の吸入空気量が目標吸入空気量に正確に一致せしめられ
る。
Further, according to the present embodiment, step 207 is executed.
When cranking is started in step 19,
02, the EGR control valve 31 is fully opened, so that the intake pipe negative pressure accompanying cranking is reduced by the EGR control valve 31.
Escaped through. As a result, it is possible to prevent the throttle valve 20 from rotating due to the intake pipe negative pressure accompanying cranking, and it is possible to accurately learn the throttle valve fully closed position. Therefore, the actual throttle opening is made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount is made to exactly match the target intake air amount.

【0117】更に本実施形態によれば、ステップ204
及びステップ205により、スロットル弁20の全閉位
置の学習が完了するまでクランキングの開始が遅延せし
められる。そのため、スロットル弁20の全閉位置の学
習が完了する前にクランキングが開始されてしまうのを
回避することができる。
Further, according to the present embodiment, step 204
By step 205, the start of cranking is delayed until learning of the fully closed position of the throttle valve 20 is completed. Therefore, it is possible to prevent the cranking from starting before the learning of the fully closed position of the throttle valve 20 is completed.

【0118】図19及び図20には示していないが、更
に本実施形態では、燃焼の不安定化を防止するために燃
焼室5内にEGRガスが供給されない冷間始動時、つま
り、EGR制御弁31の弁体が閉弁側(図18の下側)
に突き当てられている時に、EGR制御弁31の全閉位
置の学習が行われる。その結果、実際のEGR制御弁開
度を目標EGR制御弁開度に正確に一致せしめ、実際の
EGRガス量を目標EGRガス量に正確に一致せしめる
ことが可能になる。
Although not shown in FIGS. 19 and 20, in the present embodiment, in order to prevent the combustion from becoming unstable, the EGR gas is not supplied into the combustion chamber 5 during a cold start, that is, the EGR control is performed. The valve body of the valve 31 is on the valve closing side (the lower side in FIG. 18).
Is learned, the fully closed position of the EGR control valve 31 is learned. As a result, the actual EGR control valve opening can be made to exactly match the target EGR control valve opening, and the actual EGR gas amount can be made to exactly match the target EGR gas amount.

【0119】以下、本発明の内燃機関の第三の実施形態
について説明する。本実施形態の構成は、図18に示し
た第二の実施形態の構成とほぼ同様である。本実施形態
のスロットル弁20の位置学習方法では、機関アイドル
運転時に、ISC弁71が開弁されると共にスロットル
弁20が全閉せしめられてスロットル弁20の全閉位置
の学習が行われる。本実施形態によれば、スロットル弁
20の全閉位置の学習が行われる時にISC弁71が開
弁されているため、吸気管負圧がISC弁71を介して
逃がされる。その結果、吸気管負圧によりスロットル弁
20が回動してしまうのを回避することができ、スロッ
トル弁20の全閉位置の正確な学習を行うことができ
る。それゆえ、実際のスロットル開度を目標スロットル
開度に正確に一致せしめ、実際の吸入空気量を目標吸入
空気量に正確に一致せしめることが可能になる。
Hereinafter, a third embodiment of the internal combustion engine of the present invention will be described. The configuration of the present embodiment is almost the same as the configuration of the second embodiment shown in FIG. In the position learning method of the throttle valve 20 of the present embodiment, the ISC valve 71 is opened and the throttle valve 20 is fully closed during the engine idling operation, and the fully closed position of the throttle valve 20 is learned. According to the present embodiment, since the ISC valve 71 is opened when the learning of the fully closed position of the throttle valve 20 is performed, the intake pipe negative pressure is released via the ISC valve 71. As a result, the throttle valve 20 can be prevented from rotating due to the intake pipe negative pressure, and accurate learning of the fully closed position of the throttle valve 20 can be performed. Therefore, the actual throttle opening can be made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount can be made to exactly match the target intake air amount.

【0120】以下、本発明の内燃機関の第四の実施形態
について説明する。本実施形態の構成は、図1に示した
第一の実施形態の構成とほぼ同様であるが、スロットル
弁20の全閉位置を検出するためのスロットル弁位置検
出用センサ60の代わりに、あるいは、スロットル弁位
置検出用センサ60とは別個に、スロットル弁20の全
閉位置以外の予め定められた位置である信号発生位置を
検出するための第2のスロットル弁位置検出用センサ
(図示せず)が設けられている点で第一の実施形態の構
成と異なる。第2のスロットル弁位置検出用センサは、
スロットル弁20が信号発生位置に位置した時に電気信
号を発生する。
Hereinafter, a fourth embodiment of the internal combustion engine of the present invention will be described. The configuration of the present embodiment is almost the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1, but instead of the throttle valve position detection sensor 60 for detecting the fully closed position of the throttle valve 20, or A second throttle valve position detection sensor (not shown) for detecting a signal generation position which is a predetermined position other than the fully closed position of the throttle valve 20 separately from the throttle valve position detection sensor 60. ) Is provided, which is different from the configuration of the first embodiment. The second throttle valve position detecting sensor includes:
An electric signal is generated when the throttle valve 20 is located at the signal generating position.

【0121】本実施形態のスロットル弁20の位置学習
方法では、第2のスロットル弁位置検出用センサからの
電気信号を受信した時にスロットル弁20の信号発生位
置の学習が行われる。本実施形態では、スロットル弁2
0の信号発生位置の学習は、第2のスロットル弁位置検
出用センサからの電気信号を受信する毎に行われるが、
他の実施形態では、スロットル弁の信号発生位置の学習
が行われた後予め定められた時間が経過するまでの間ス
ロットル弁の信号発生位置の学習の実行を禁止する、つ
まり、第2のスロットル弁位置検出用センサからの電気
信号を受信する毎にはスロットル弁20の信号発生位置
の学習を行わないようにすることも可能である。
In the method of learning the position of the throttle valve 20 according to the present embodiment, the signal generation position of the throttle valve 20 is learned when an electric signal is received from the second throttle valve position detecting sensor. In the present embodiment, the throttle valve 2
The learning of the signal generation position of 0 is performed every time an electric signal is received from the second throttle valve position detection sensor.
In another embodiment, the learning of the signal generation position of the throttle valve is prohibited until the predetermined time elapses after the learning of the signal generation position of the throttle valve is performed, that is, the second throttle is inhibited. It is also possible not to learn the signal generation position of the throttle valve 20 every time an electric signal is received from the valve position detection sensor.

【0122】本実施形態によれば、スロットル弁20の
位置の学習が全閉位置以外の位置において行われるた
め、吸気管負圧がスロットル弁20に及ぼされてスロッ
トル弁20が回動してしまうのを回避でき、スロットル
弁20の位置の正確な学習を行うことができる。それゆ
え、実際のスロットル開度を目標スロットル開度に正確
に一致せしめ、実際の吸入空気量を目標吸入空気量に正
確に一致せしめることが可能になる。
According to the present embodiment, since the learning of the position of the throttle valve 20 is performed at a position other than the fully closed position, the intake pipe negative pressure is applied to the throttle valve 20 and the throttle valve 20 rotates. Can be avoided, and accurate learning of the position of the throttle valve 20 can be performed. Therefore, the actual throttle opening can be made to exactly match the target throttle opening, and the actual intake air amount can be made to exactly match the target intake air amount.

【0123】[0123]

【発明の効果】請求項1及び2に記載の発明によれば、
内燃機関から煤(スモーク)が排出されること及びNO
xが排出されることを同時に阻止しつつ、スロットル開
度が比較的小さい時であっても実際の吸入空気量を目標
吸入空気量に正確に一致せしめることができる。
According to the first and second aspects of the present invention,
Emission of soot (smoke) from the internal combustion engine and NO
Even when the throttle opening is relatively small, the actual intake air amount can be made to exactly coincide with the target intake air amount while simultaneously preventing the discharge of x.

【0124】請求項3に記載の発明によれば、機関停止
期間中にスロットル弁が全閉されている場合にスロット
ル弁のまわりに水滴等が付着してスロットル弁が回動し
づらくなってしまうのを回避することができる。
According to the third aspect of the present invention, when the throttle valve is fully closed during the engine stop period, water droplets and the like adhere around the throttle valve and the throttle valve becomes difficult to rotate. Can be avoided.

【0125】請求項4に記載の発明によれば、クランキ
ングに伴う吸気管負圧を再循環排気ガス制御弁を介して
逃がすことができる。
According to the present invention, the negative pressure of the intake pipe accompanying the cranking can be released through the recirculation exhaust gas control valve.

【0126】請求項5及び6に記載の発明によれば、実
際の再循環排気ガス制御弁開度を目標再循環排気ガス制
御弁開度に正確に一致せしめ、実際の再循環排気ガス量
を目標再循環排気ガス量に正確に一致せしめることがで
きる。
According to the fifth and sixth aspects of the present invention, the actual recirculation exhaust gas control valve opening is made to exactly match the target recirculation exhaust gas control valve opening, and the actual recirculation exhaust gas amount is reduced. The target recirculation exhaust gas amount can be exactly matched.

【0127】請求項7に記載の発明によれば、スロット
ル弁全閉位置の学習が完了する前にクランキングが開始
されてしまうのを回避することができる。
According to the seventh aspect of the invention, it is possible to prevent the cranking from starting before the learning of the throttle valve fully closed position is completed.

【0128】請求項8〜11に記載の発明によれば、内
燃機関から煤(スモーク)が排出されること及びNOx
が排出されることを同時に阻止しつつ、スロットル開度
が比較的小さい時であっても実際の吸入空気量を目標吸
入空気量に正確に一致せしめることができる。
According to the present invention, soot (smoke) is discharged from the internal combustion engine and NOx
While the throttle opening is relatively small, the actual intake air amount can be made to exactly match the target intake air amount.

【0129】請求項12及び13に記載の発明によれ
ば、未燃炭化水素が内燃機関から排出されるのを阻止す
ることができる。
According to the twelfth and thirteenth aspects, unburned hydrocarbons can be prevented from being discharged from the internal combustion engine.

【0130】請求項14に記載の発明によれば、外部か
ら燃焼室内に不活性ガスを供給する手段を特別に設ける
必要性を回避することができる。
According to the fourteenth aspect, it is possible to avoid the necessity of specially providing a means for supplying an inert gas from the outside into the combustion chamber.

【0131】請求項15及び16に記載の発明によれ
ば、排気ガス再循環率が、煤の発生量がピークになる排
気ガス再循環率に設定されるのを回避することができ
る。
According to the present invention, it is possible to prevent the exhaust gas recirculation rate from being set to the exhaust gas recirculation rate at which the generation amount of soot becomes a peak.

【0132】請求項17に記載の発明によれば、運転領
域に応じて適切な燃焼を実行することができる。
According to the seventeenth aspect, appropriate combustion can be performed according to the operation range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第一の実施形態の圧縮着火式内燃機関の全体図
である。
FIG. 1 is an overall view of a compression ignition type internal combustion engine according to a first embodiment.

【図2】スモークおよびNOxの発生量等を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing amounts of smoke and NOx generated;

【図3】燃焼圧を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a combustion pressure.

【図4】燃料分子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing fuel molecules.

【図5】スモークの発生量とEGR率との関係を示す図
である。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a generation amount of smoke and an EGR rate.

【図6】噴射燃料量と混合ガス量との関係を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between an injected fuel amount and a mixed gas amount.

【図7】第1の運転領域Iおよび第2の運転領域IIを示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a first operation region I and a second operation region II.

【図8】空燃比センサの出力を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an output of an air-fuel ratio sensor.

【図9】スロットル弁の開度等を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an opening degree of a throttle valve and the like.

【図10】第1の運転領域Iにおける空燃比等を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing an air-fuel ratio and the like in a first operation region I.

【図11】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
FIG. 11 is a diagram showing a map of a target opening degree of a throttle valve and the like.

【図12】第2の燃焼における空燃比等を示す図であ
る。
FIG. 12 is a diagram showing an air-fuel ratio and the like in a second combustion.

【図13】スロットル弁等の目標開度のマップを示す図
である。
FIG. 13 is a view showing a map of a target opening degree of a throttle valve and the like.

【図14】燃料噴射量のマップを示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a map of a fuel injection amount.

【図15】機関の運転を制御するためのフローチャート
である。
FIG. 15 is a flowchart for controlling operation of the engine.

【図16】第一の実施形態のスロットル弁位置学習方法
を示したフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating a throttle valve position learning method according to the first embodiment.

【図17】第一の実施形態のスロットル弁位置学習方法
を示したフローチャートである。
FIG. 17 is a flowchart illustrating a throttle valve position learning method according to the first embodiment.

【図18】第二の実施形態の圧縮着火式内燃機関の全体
図である。
FIG. 18 is an overall view of a compression ignition type internal combustion engine of a second embodiment.

【図19】第一の実施形態のスロットル弁位置学習方法
を示したフローチャートである。
FIG. 19 is a flowchart illustrating a throttle valve position learning method according to the first embodiment.

【図20】第一の実施形態のスロットル弁位置学習方法
を示したフローチャートである。
FIG. 20 is a flowchart illustrating a throttle valve position learning method according to the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5…燃焼室 6…燃料噴射弁 20…電子制御スロットル弁 29…EGR通路 31…EGR制御弁 60…スロットル弁位置検出用センサ 5: Combustion chamber 6: Fuel injection valve 20: Electronic control throttle valve 29: EGR passage 31: EGR control valve 60: Throttle valve position detection sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/24 F01N 3/24 E R F02D 21/08 301 F02D 21/08 301B 41/06 360 41/06 360 365 365 41/08 360 41/08 360 365 365 43/00 301 43/00 301K 301L 301N 45/00 301 45/00 301F 312 312B 340 340D F02M 25/07 550 F02M 25/07 550G 570 570D 570E 580 580F (72)発明者 安部 司 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 伊藤 丈和 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 村田 宏樹 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−4287(JP,A) 特開 平8−177654(JP,A) 特開 平8−86251(JP,A) 特開 平9−287527(JP,A) 特開 平9−287528(JP,A) 特開 平3−206338(JP,A) 特開2000−110634(JP,A) 特開 昭59−224422(JP,A) 特開 平6−307278(JP,A) 特開 平4−370345(JP,A) 特開 平6−108924(JP,A) 特開 平8−319877(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02D 41/00 - 45/00 395 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F01N 3/24 F01N 3/24 ER F02D 21/08 301 F02D 21/08 301B 41/06 360 41/06 360 365 365 41 / 08 360 41/08 360 365 365 43/00 301 43/00 301K 301L 301N 45/00 301 45/00 301F 312 312B 340 340D F02M 25/07 550 F02M 25/07 550G 570 570D 570E 580 580F (72) Inventor Tsukasa Abe 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Takekazu Ito 1 Toyota Town Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Hiroki Murata Toyota City Toyota, Aichi Prefecture No. 1 in Toyota Motor Corporation (56) References JP-A-7-4287 (JP, A) JP-A 8-177654 (JP, A) JP-A 8-86251 (JP, A) JP-A 9-287527 (JP, A) JP-A-9-287528 (JP, A) JP-A-3-206338 (JP, A) JP-A-2000-110634 (JP, A) JP-A-59-224422 (JP, A) JP-A-6-307278 (JP) JP-A-4-370345 (JP, A) JP-A-6-108924 (JP, A) JP-A-8-319877 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB Name) F02D 41/00-45/00 395

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
ほとんど発生しなくなる内燃機関であって吸入空気量
を制御するための電子制御スロットル弁を具備し、機関
停止時に前記スロットル弁を全閉せしめ、次いで、前記
スロットル弁が全閉されている時であってクランキング
に伴う吸気管負圧が発生する前にスロットル弁全閉位置
を学習するようにした内燃機関。
1. As the amount of inert gas supplied to the combustion chamber increases, the amount of generated soot gradually increases and reaches a peak, and the amount of inert gas supplied to the combustion chamber further increases. a go with the fuel and the engine almost not occur soot is lower than the formation temperature of the gas temperature is soot surrounding the time of combustion in the combustion chamber and an electronic control for controlling the intake air amount A throttle valve is provided, and the throttle valve is fully closed when the engine is stopped. Then, when the throttle valve is fully closed and before the intake pipe negative pressure due to cranking is generated, the throttle valve is fully closed. An internal combustion engine designed to learn.
【請求項2】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
ほとんど発生しなくなる内燃機関であって吸入空気量
を制御するための電子制御スロットル弁と、前記スロッ
トル弁をバイパスするバイパス通路と、前記バイパス通
路を流れるバイパス吸入空気量を制御するためのバイパ
ス吸入空気制御弁とを具備し、機関始動時に、前記バイ
パス吸入空気制御弁を開弁すると共に前記スロットル弁
を全閉せしめてスロットル弁全閉位置を学習するように
した内燃機関。
2. As the amount of inert gas supplied into the combustion chamber increases, the amount of generated soot gradually increases and reaches a peak, and the amount of inert gas supplied into the combustion chamber further increases. a go with the fuel and the engine almost not occur soot is lower than the formation temperature of the gas temperature is soot surrounding the time of combustion in the combustion chamber and an electronic control for controlling the intake air amount A throttle valve, a bypass passage bypassing the throttle valve, and a bypass intake air control valve for controlling an amount of bypass intake air flowing through the bypass passage, wherein the bypass intake air control valve is opened when the engine is started. An internal combustion engine which is operated to learn a throttle valve fully closed position by fully closing the throttle valve.
【請求項3】 機関停止期間中に前記スロットル弁が開
弁されている請求項2に記載の内燃機関。
3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the throttle valve is opened during an engine stop period.
【請求項4】 前記燃焼室から排出された排気ガスを機
関吸気通路内に再循環させる排気ガス再循環装置を具備
し、前記不活性ガスが前記機関吸気通路内に再循環され
た再循環排気ガスからなり、前記排気ガス再循環装置が
再循環排気ガスの量を制御するための再循環排気ガス制
御弁を具備し、機関始動時に前記再循環排気ガス制御弁
が全開せしめられる請求項2に記載の内燃機関。
4. An exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber into an engine intake passage, wherein the inert gas is recirculated into the engine intake passage. 3. The exhaust gas recirculation device according to claim 2, wherein the exhaust gas recirculation device comprises a recirculation exhaust gas control valve for controlling an amount of the recirculation exhaust gas, and the recirculation exhaust gas control valve is fully opened when the engine is started. An internal combustion engine as described.
【請求項5】 前記再循環排気ガス制御弁の弁体が閉弁
側に突き当てられている時に再循環排気ガス制御弁全閉
位置を学習するようにした請求項2に記載の内燃機関。
5. The internal combustion engine according to claim 2, wherein a fully closed position of the recirculation exhaust gas control valve is learned when the valve body of the recirculation exhaust gas control valve is pressed against the valve closing side.
【請求項6】 前記燃焼室内に再循環排気ガスが供給さ
れない冷間始動時に再循環排気ガス制御弁全閉位置を学
習するようにした請求項5に記載の内燃機関。
6. The internal combustion engine according to claim 5, wherein a fully closed position of the recirculation exhaust gas control valve is learned during a cold start in which no recirculation exhaust gas is supplied into the combustion chamber.
【請求項7】 前記スロットル弁全閉位置の学習が完了
するまでクランキングの開始を遅延せしめるようにした
請求項1又は2に記載の内燃機関。
7. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the start of cranking is delayed until learning of the throttle valve fully closed position is completed.
【請求項8】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
ほとんど発生しなくなる内燃機関であって吸入空気量
を制御するための電子制御スロットル弁と、前記スロッ
トル弁をバイパスするバイパス通路と、前記バイパス通
路を流れるバイパス吸入空気量を制御するためのバイパ
ス吸入空気制御弁とを具備し、機関アイドル運転時に、
前記バイパス吸入空気制御弁を開弁すると共に前記スロ
ットル弁を全閉せしめてスロットル弁全閉位置を学習す
るようにした内燃機関。
8. When the amount of inert gas supplied to the combustion chamber increases, the amount of soot generated gradually increases and reaches a peak, and the amount of inert gas supplied to the combustion chamber further increases. a go with the fuel and the engine almost not occur soot is lower than the formation temperature of the gas temperature is soot surrounding the time of combustion in the combustion chamber and an electronic control for controlling the intake air amount A throttle valve, a bypass passage bypassing the throttle valve, and a bypass intake air control valve for controlling a bypass intake air amount flowing through the bypass passage.
An internal combustion engine wherein the bypass intake air control valve is opened and the throttle valve is fully closed to learn a throttle valve fully closed position.
【請求項9】 燃焼室内に供給される不活性ガスの量を
増大していくと煤の発生量が次第に増大してピークに達
し、前記燃焼室内に供給される不活性ガスの量を更に増
大していくと前記燃焼室内における燃焼時の燃料および
その周囲のガス温が煤の生成温度よりも低くなって煤が
ほとんど発生しなくなる内燃機関であって吸入空気量
を制御するための電子制御スロットル弁と、前記スロッ
トル弁が全閉位置以外の予め定められた位置である信号
発生位置に位置した時に信号を発生する信号発生手段と
を具備し、前記信号発生手段からの信号を受信した時に
スロットル弁信号発生位置を学習するようにした内燃機
関。
9. When the amount of inert gas supplied to the combustion chamber increases, the amount of generated soot gradually increases and reaches a peak, and the amount of inert gas supplied to the combustion chamber further increases. a go with the fuel and the engine almost not occur soot is lower than the formation temperature of the gas temperature is soot surrounding the time of combustion in the combustion chamber and an electronic control for controlling the intake air amount A throttle valve, and signal generating means for generating a signal when the throttle valve is located at a signal generating position which is a predetermined position other than the fully closed position, and when a signal from the signal generating means is received, An internal combustion engine that learns the throttle valve signal generation position.
【請求項10】 スロットル弁信号発生位置の学習は、
前記信号発生手段からの信号を受信する毎に行われる請
求項9に記載の内燃機関。
10. The learning of the throttle valve signal generation position is as follows.
The internal combustion engine according to claim 9, which is performed every time a signal from the signal generating means is received.
【請求項11】 スロットル弁信号発生位置の学習が行
われた後予め定められた時間が経過するまでの間、スロ
ットル弁信号発生位置の学習の実行を禁止するようにし
た請求項9に記載の内燃機関。
11. The method according to claim 9, wherein the learning of the throttle valve signal generation position is prohibited until the predetermined time elapses after the learning of the throttle valve signal generation position is performed. Internal combustion engine.
【請求項12】 前記燃焼室から排出された未燃炭化水
素を酸化するために機関排気通路内に酸化機能を有する
触媒を配置した請求項1、2、8及び9のいずれか一項
に記載の内燃機関。
12. The engine according to claim 1, wherein a catalyst having an oxidizing function is disposed in an engine exhaust passage for oxidizing unburned hydrocarbons discharged from the combustion chamber. Internal combustion engine.
【請求項13】 前記触媒が酸化触媒、三元触媒又はN
Ox吸収剤の少なくとも一つからなる請求項12に記載
の内燃機関。
13. The catalyst according to claim 1, wherein the catalyst is an oxidation catalyst, a three-way catalyst,
The internal combustion engine of claim 12 comprising one at least of the Ox absorbent.
【請求項14】 前記燃焼室から排出された排気ガスを
機関吸気通路内に再循環させる排気ガス再循環装置を具
備し、前記不活性ガスが前記機関吸気通路内に再循環さ
れた再循環排気ガスからなる請求項1、2、8及び9の
いずれか一項に記載の内燃機関。
14. An exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from the combustion chamber into an engine intake passage, wherein the inert gas is recirculated into the engine intake passage. The internal combustion engine according to any one of claims 1, 2, 8, and 9, comprising a gas.
【請求項15】 煤の発生量がピークとなる再循環排気
ガスの量よりも前記燃焼室内に供給される再循環排気ガ
スの量が多く煤がほとんど発生しない第1の燃焼と、煤
の発生量がピークとなる再循環排気ガスの量よりも前記
燃焼室内に供給される再循環排気ガスの量が少ない第2
の燃焼とを選択的に切り換える切換手段を具備し、前記
第1の燃焼から前記第2の燃焼に又は前記第2の燃焼か
ら前記第1の燃焼に切り換えられるときに排気ガス再循
環率をステップ状に変化させるようにした請求項14に
記載の内燃機関。
15. The first combustion in which the amount of recirculated exhaust gas supplied to the combustion chamber is larger than the amount of recirculated exhaust gas at which the amount of generated soot reaches a peak, and soot is hardly generated, and the generation of soot. A second amount of the recirculated exhaust gas supplied into the combustion chamber being smaller than an amount of the recirculated exhaust gas having a peak amount;
Switching means for selectively switching between the first combustion and the second combustion or when the second combustion is switched to the first combustion. The internal combustion engine according to claim 14, wherein the internal combustion engine is changed in a state.
【請求項16】 前記第1の燃焼が行われているときの
排気ガス再循環率がほぼ55パーセント以上であり、前
記第2の燃焼が行われているときの排気ガス再循環率が
ほぼ50パーセント以下である請求項15に記載の内燃
機関。
16. An exhaust gas recirculation rate when the first combustion is performed is approximately 55% or more, and an exhaust gas recirculation rate when the second combustion is performed is substantially 50%. The internal combustion engine of claim 15, which is less than or equal to percent.
【請求項17】 機関の運転領域を低負荷側の第1の運
転領域と高負荷側の第2の運転領域とに分割し、前記第
1の運転領域では前記第1の燃焼を行い、前記第2の運
転領域では前記第2の燃焼を行うようにした請求項15
に記載の内燃機関。
17. An engine operating region is divided into a first operating region on a low load side and a second operating region on a high load side, and the first combustion is performed in the first operating region. 16. The system according to claim 15, wherein the second combustion is performed in a second operation range.
An internal combustion engine according to claim 1.
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