JP4735519B2 - Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は内燃機関の排気の一部を吸気系に再循環させる内燃機関の排気再循環装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that recirculates part of the exhaust gas of the internal combustion engine to an intake system.

内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物(以下、「NOx」ともいう)の量を低減する技術として、排気の一部を吸気系に再循環させる排気再循環(以下、「EGR」ともいう)装置が知られている。   As a technique for reducing the amount of nitrogen oxide (hereinafter also referred to as “NOx”) contained in the exhaust gas of an internal combustion engine, exhaust gas recirculation (hereinafter also referred to as “EGR”) in which a part of the exhaust gas is recirculated to the intake system. The device is known.

また、より広い運転領域でEGRを実施可能にする技術として、ターボチャージャのタービン上流の排気をコンプレッサ下流の吸気通路に再循環させる高圧EGR手段と、タービン下流の排気をコンプレッサ上流の吸気通路に再循環させる低圧EGR手段とを併設し、内燃機関の運転状態に応じて高圧EGR手段と低圧EGR手段を切換えまたは併用してEGRを行う技術が知られている。   Also, as a technology that enables EGR in a wider operating range, high-pressure EGR means that recirculates the exhaust upstream of the turbine of the turbocharger to the intake passage downstream of the compressor, and recirculates the exhaust downstream of the turbine to the intake passage upstream of the compressor. There is known a technique for performing EGR by providing low-pressure EGR means for circulation and switching or using both high-pressure EGR means and low-pressure EGR means according to the operating state of the internal combustion engine.

このような技術を採用した排気再循環装置としては、低中速・低中負荷域では高圧EGR手段を主にまた低圧EGR手段を補助的に用いてEGRと予混合燃焼を行い、低中速・高負荷域では低圧EGR手段を用いてEGRと通常燃焼を行い、機関高速・低〜高負荷域では高圧EGR手段を用いてEGRと通常燃焼を行う排気再循環装置が提案されている(例えば、特許文献1を参照。)。   As an exhaust gas recirculation system that employs such a technique, premixed combustion is performed with EGR mainly using high pressure EGR means and auxiliary low pressure EGR means in low to medium speed and low to medium load ranges. Exhaust gas recirculation devices that perform EGR and normal combustion using low pressure EGR means in a high load range, and perform EGR and normal combustion using high pressure EGR means in a high engine speed and low to high load range have been proposed (for example, , See Patent Document 1).

しかし、上記の技術では、フューエルカット状態からの加速時などの過渡状態においてEGRガスの量が不足することにより、一時的にNOx発生量が増加する場合があった。
特開2004−150319号公報
However, in the above technique, there is a case where the amount of NOx generated temporarily increases due to a shortage of the amount of EGR gas in a transient state such as during acceleration from the fuel cut state.
JP 2004-150319 A

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高圧EGR手段と低圧EGR手段とを併用しまたは切換えてEGRを行う内燃機関の排気再循環装置を対象としている。そして、その目的は、フューエルカット状態からの加速時において、EGRガスの量が不足することを抑制し、過渡状態におけるNOxの発生量を抑制できる技術を提供することであ
る。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and is directed to an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that performs EGR by using or switching high pressure EGR means and low pressure EGR means together. And the objective is to provide the technique which can suppress that the quantity of EGR gas runs short at the time of acceleration from a fuel cut state, and can suppress the generation amount of NOx in a transient state.

上記目的を達成するための本発明は、低圧EGR手段と高圧EGR手段の2系統のEGR手段を備え、内燃機関の運転状態によって、高圧EGR手段のみを用いてEGRを行うか、低圧EGR手段のみを用いてEGRを行うか、高圧EGR手段と低圧EGR手段を併用してEGRを行うかが選択される内燃機関の排気再循環装置であって、フューエルカット状態からの加速時においては、目標となる運転状態が、高圧EGR手段のみを用いてEGRを行う領域または、高圧EGR手段と低圧EGR手段とを併用してEGRを行う領域に属する場合に、低圧EGR手段における低圧EGR弁の開度を、目標となる運転状態においてNOx低減のために要求される開度より開弁側に制御することを最大の特徴とする
The present invention for achieving the above object comprises two systems of EGR means, a low pressure EGR means and a high pressure EGR means, and performs EGR using only the high pressure EGR means or only the low pressure EGR means depending on the operating state of the internal combustion engine. Is an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that selects whether to perform EGR using a combination of high-pressure EGR means and low-pressure EGR means, and at the time of acceleration from a fuel cut state, If the operating state is in a region where EGR is performed using only the high pressure EGR means or a region where EGR is performed using both the high pressure EGR means and the low pressure EGR means, the opening of the low pressure EGR valve in the low pressure EGR means The greatest feature is that the opening is controlled from the opening required for NOx reduction in the target operating state.

より詳しくは、内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサ及び前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを有する過給機と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを連通する
低圧EGR通路及び該低圧EGR通路を通過する排気の量を制御する低圧EGR弁を有するとともに、前記タービンより下流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより上流の吸気通路に再循環させる低圧EGR手段と、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通する高圧EGR通路及び該高圧EGR通路を通過する排気の量を制御する高圧EGR弁を有するとともに、前記タービンより上流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより下流の吸気通路に再循環させる高圧EGR手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧EGR弁の開度を目標低圧EGR開度とするとともに前記高圧EGR弁の開度を目標高圧EGR開度に変更することにより、前記内燃機関の運転状態が比較的低負荷または低回転数の所定のHPL領域に属する場合には、高圧EGR手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が中負荷または中回転数の所定のMPL領域に属する場合には、低圧EGR手段と高圧EGR手段の両方を用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が比較的高負荷または高回転数の所定のLPL領域に属する場合には、低圧EGR手段のみを用いて前記排気の再循環を行う、内燃機関の排気再循環装置であって、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記HPL領域または前記MPL領域に属する場合に、前記低圧EGR弁の開度を前記目標低圧EGR開度よりさらに開弁側に制御することを特徴とする。
More specifically, a supercharger having a compressor provided in an intake passage of an internal combustion engine and a turbine provided in an exhaust passage of the internal combustion engine,
A low-pressure EGR passage that communicates an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor, and a low-pressure EGR valve that controls the amount of exhaust gas passing through the low-pressure EGR passage, and an exhaust passage downstream from the turbine Low pressure EGR means for recirculating the exhaust gas passing through the intake passage upstream of the compressor;
A high-pressure EGR passage that communicates an exhaust passage upstream of the turbine and an intake passage downstream of the compressor, and a high-pressure EGR valve that controls the amount of exhaust gas passing through the high-pressure EGR passage, and an exhaust passage upstream of the turbine High pressure EGR means for recirculating the exhaust gas passing through the intake passage downstream of the compressor;
By changing the opening of the low pressure EGR valve to the target low pressure EGR opening and changing the opening of the high pressure EGR valve to the target high pressure EGR opening according to the operating state of the internal combustion engine, the operating state of the internal combustion engine Is in a predetermined HPL region with a relatively low load or a low rotational speed, the exhaust gas is recirculated using only the high-pressure EGR means, and the operating state of the internal combustion engine is a predetermined medium load or a predetermined rotational speed. The exhaust gas is recirculated using both the low pressure EGR means and the high pressure EGR means, and the operating state of the internal combustion engine is within a predetermined LPL area of a relatively high load or high speed. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that recirculates the exhaust gas using only low pressure EGR means,
When the target operating state belongs to the HPL region or the MPL region during acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine, the opening of the low pressure EGR valve is further opened from the target low pressure EGR opening. It is characterized by controlling.

ここで、前述のように、低圧EGR手段と高圧EGR手段の2系統のEGR手段を備えた内燃機関の排気再循環装置においては、内燃機関の運転状態が比較的低負荷または低回転数の所定のHPL領域に属する場合には、高圧EGR手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が中負荷または中回転数の所定のMPL領域に属する場合には、低圧EGR手段と高圧EGR手段の両方を用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が比較的高負荷または高回転数の所定のLPL領域に属する場合には、低圧EGR手段のみを用いて前記排気の再循環を行うよう制御される。   Here, as described above, in the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine having two systems of EGR means, that is, the low pressure EGR means and the high pressure EGR means, the operating state of the internal combustion engine is a predetermined value with a relatively low load or a low rotational speed. The exhaust gas is recirculated using only the high pressure EGR means. When the operating state of the internal combustion engine belongs to a predetermined MPL region of medium load or medium speed, the low pressure EGR is used. When the exhaust gas is recirculated using both the high pressure EGR means and the high pressure EGR means, and the operating state of the internal combustion engine belongs to a predetermined LPL region with a relatively high load or high speed, only the low pressure EGR means is used. The exhaust gas is recirculated.

これにより、内燃機関の運転状態が低負荷または低回転数の領域に属する場合には、応答性に優れる低圧EGR手段を優先して用いることによりEGR全体の応答性を確保している。また、内燃機関の運転状態が高負荷または高回転数の領域に属する場合には、低圧EGR手段からの低温のEGRガスの再循環を促進するとともに高圧EGR手段からの高温のEGRガスの再循環を抑制し、EGRガスの温度が過剰に高温になることを抑制している。その結果、より広い運転状態の範囲において排気の再循環を可能としている。   As a result, when the operating state of the internal combustion engine belongs to a low load or low rotation speed region, the responsiveness of the entire EGR is secured by preferentially using the low pressure EGR means having excellent responsiveness. Further, when the operating state of the internal combustion engine belongs to a region of a high load or high speed, the recirculation of the low temperature EGR gas from the low pressure EGR means is promoted and the high temperature EGR gas from the high pressure EGR means is recirculated. Is suppressed, and the temperature of the EGR gas is suppressed from becoming excessively high. As a result, the exhaust gas can be recirculated in a wider range of operating conditions.

ここで、内燃機関がフューエルカット状態から加速要求によってHPL領域またはMPL領域の運転状態に移行する場合(フューエルカット状態からの加速時)について考える。この場合には、高圧EGR手段による排気の再循環が行なわれるが、高圧EGR通路中の燃焼ガスの量自体がフューエルカットによって少なくなっているため、高圧EGR手段により再循環できる排気(EGRガス)の量は少なくなっている。また、本来、高圧EGR通路の容量は低圧EGR通路の容量より小さいため、高圧EGR手段により再循環できるEGRガスの量は低圧EGR手段により再循環できるEGRガスの量より少なくなっている。従って、内燃機関のフューエルカット状態からのHPL領域またはMPL領域への加速中または加速直後においては、再循環されるEGRガスの量が一時的に不足し、NOx発生量が増大してしまうおそれがあった。   Here, consider the case where the internal combustion engine shifts from the fuel cut state to the operating state of the HPL region or the MPL region in response to an acceleration request (during acceleration from the fuel cut state). In this case, exhaust gas is recirculated by the high pressure EGR means. However, since the amount of combustion gas in the high pressure EGR passage itself is reduced by the fuel cut, the exhaust gas that can be recirculated by the high pressure EGR means (EGR gas). The amount of is decreasing. Further, since the capacity of the high pressure EGR passage is smaller than the capacity of the low pressure EGR passage, the amount of EGR gas that can be recirculated by the high pressure EGR means is smaller than the amount of EGR gas that can be recirculated by the low pressure EGR means. Therefore, during the acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine to the HPL region or the MPL region or immediately after the acceleration, the amount of recirculated EGR gas is temporarily insufficient, and the NOx generation amount may increase. there were.

そこで、本発明においては、内燃機関のフューエルカット状態からHPL領域またはMPL領域への加速状態においては、前記低圧EGR弁の開度を、加速後の運転状態において前記低圧EGR弁に要求される開度である目標低圧EGR開度より大きい開度にすることとした。これにより、加速中または加速直後に低圧EGR手段によって再循環されるEGRガスの量を増加させ、過渡状態におけるEGRガスの不足を補うこととした。   Therefore, in the present invention, when the internal combustion engine is accelerated from the fuel cut state to the HPL region or the MPL region, the opening of the low pressure EGR valve is set to the opening required for the low pressure EGR valve in the operating state after acceleration. The opening degree is larger than the target low pressure EGR opening degree. As a result, the amount of EGR gas recirculated by the low pressure EGR means during or immediately after acceleration is increased to compensate for the shortage of EGR gas in the transient state.

これによれば、内燃機関のフューエルカット状態から、HPL領域またはMPL領域への加速中または加速直後において、低圧EGR手段により再循環されるEGRガスの量を増加させることができ、充分な量のEGRガスを再循環させNOx発生量を抑制すること
ができる。
This makes it possible to increase the amount of EGR gas recirculated by the low pressure EGR means during or immediately after acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine to the HPL region or the MPL region. The EGR gas can be recirculated to reduce the amount of NOx generated.

また、本発明においては、前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記HPL領域に属する場合には、前記内燃機関に再循環されるEGRガスの量が前記目標の運転状態に応じた要求EGRガス量となるまでの期間に亘り、前記低圧EGR弁の開度を前記目標低圧EGR開度よりさらに開弁側に制御してもよい。   In the present invention, when the target operating state belongs to the HPL region during acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine, the amount of EGR gas recirculated to the internal combustion engine is the target You may control the opening degree of the said low pressure EGR valve further to the valve opening side from the said target low pressure EGR opening degree over the period until it becomes the request | requirement EGR gas amount according to a driving | running state.

ここで、内燃機関の運転状態が加速要求によってフューエルカット状態から低負荷または低回転数のHPL領域まで移行する場合は、燃料噴射量の変動も小さくて済むので、加速中または加速直後にEGRガスの量が大幅に不足するということは起こりづらい。しかし、それでも充分なEGRガスの供給が困難となる場合があるため、本発明においてはこの場合には、加速時において低圧EGR弁をパルス的に、目標低圧EGR開度よりさらに開弁側に制御することとした。   Here, when the operation state of the internal combustion engine shifts from the fuel cut state to the low load or low speed HPL region due to the acceleration request, the fluctuation of the fuel injection amount can be small, so the EGR gas during the acceleration or immediately after the acceleration. It's hard to happen that the amount of is drastically short. However, there is still a case where it is difficult to supply sufficient EGR gas. In this case, in the present invention, the low-pressure EGR valve is controlled to be more open than the target low-pressure EGR opening in a pulsed manner during acceleration. It was decided to.

例えば、内燃機関の運転状態がHPL領域に属する定常状態において、低圧EGR弁を閉弁する制御、すなわち、目標低圧EGR開度が零となる制御では、フューエルカット状態からHPL領域への加速時には、低圧EGR弁をパルス的に開弁するようにしてもよい。   For example, in the steady state in which the operating state of the internal combustion engine belongs to the HPL region, in the control for closing the low pressure EGR valve, that is, the control in which the target low pressure EGR opening becomes zero, when accelerating from the fuel cut state to the HPL region, The low pressure EGR valve may be opened in a pulse manner.

また、本発明においては、上記のパルス幅は、加速開始時点から、現実のEGRガスの量が要求の(加速後の)運転状態に応じた要求EGRガス量となるまでの期間としてもよい。そうすれば、加速後の運転状態において要求されるEGRガスの量が充足されるまでの間、低圧EGR弁を開弁することができ、より確実にEGRガスの不足を抑制することができる。   In the present invention, the pulse width may be a period from when acceleration starts until the actual amount of EGR gas reaches the required amount of EGR gas corresponding to the requested (after acceleration) operation state. By doing so, the low pressure EGR valve can be opened until the amount of EGR gas required in the operating state after acceleration is satisfied, and the shortage of EGR gas can be more reliably suppressed.

また、本発明においては、前記吸気通路における前記高圧EGR通路との接続部より上流側で前記低圧EGR通路との接続部より下流側に設けられ、該吸気通路を通過する吸気の量を制御するスロットル弁を更に備え、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記MPL領域に属する場合には、前記高圧EGR弁を全開とするとともに、前記スロットル弁を閉弁側に制御するようにしてもよい。
In the present invention, the intake passage is provided upstream of the connection portion with the high pressure EGR passage in the intake passage and downstream of the connection portion with the low pressure EGR passage, and controls the amount of intake air passing through the intake passage. A throttle valve,
At the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine, if the target operating state belongs to the MPL region, the high pressure EGR valve is fully opened and the throttle valve is controlled to the valve closing side. Also good.

ここで、前記内燃機関に要求されている加速後の運転状態がMPL領域に属する場合には、要求されている加速後の運転状態がHPL領域に属する場合と比較して燃料噴射量の変動も大きく、加速中または加速直後におけるEGRガスの不足量も多くなる。   Here, when the operating state after acceleration required for the internal combustion engine belongs to the MPL region, the fuel injection amount fluctuates as compared with the case where the requested operating state after acceleration belongs to the HPL region. The amount of EGR gas deficient during acceleration or immediately after acceleration is large.

そこで、本発明では、前記内燃機関の運転状態が加速要求によってフューエルカット状態からMPL領域まで移行する場合には、高圧EGR弁を全開し、高圧EGR手段からのEGRガスの導入を促進する。これによりEGRガスの再循環の応答性を可及的に高めることができる。また、本発明では、併せてスロットル弁を閉弁側に制御し、吸入される新気の量を抑制して高圧EGR手段によって再循環されるEGRガスの量をさらに増加させる。これによりEGRガスの再循環の応答性をさらに高めることができ、過渡状態におけるEGRガスの導入をさらに促進することができる。   Therefore, in the present invention, when the operating state of the internal combustion engine shifts from the fuel cut state to the MPL region due to an acceleration request, the high pressure EGR valve is fully opened to facilitate the introduction of EGR gas from the high pressure EGR means. Thereby, the responsivity of recirculation of EGR gas can be enhanced as much as possible. In the present invention, the throttle valve is also controlled to the closed side, the amount of fresh air sucked in is suppressed, and the amount of EGR gas recirculated by the high pressure EGR means is further increased. Thereby, the responsiveness of the recirculation of the EGR gas can be further enhanced, and the introduction of the EGR gas in the transient state can be further promoted.

また、本発明においては、高圧EGR弁を全開し、スロットル弁を閉弁側に制御した後に、その時点におけるEGRガスの量と前述の要求EGRガス量との差に応じて高圧EG
R弁を閉弁側に制御するとともに低圧EGR弁を開弁側に制御してもよい。そして、高圧EGR手段によって再循環されるEGRガスの量を減少させてゆき、低圧EGR手段によって再循環されるEGRガス量を増加させていく。そして、最終的に、低圧EGR弁の開度を目標低圧EGR開度とするとともに高圧EGR弁の開度を目標高圧EGR開度としてもよい。
Further, in the present invention, after the high pressure EGR valve is fully opened and the throttle valve is controlled to the closed side, the high pressure EG is determined according to the difference between the amount of EGR gas at that time and the above-mentioned required EGR gas amount.
The R valve may be controlled to the valve closing side and the low pressure EGR valve may be controlled to the valve opening side. Then, the amount of EGR gas recirculated by the high pressure EGR means is decreased, and the amount of EGR gas recirculated by the low pressure EGR means is increased. Finally, the opening of the low pressure EGR valve may be set as the target low pressure EGR opening, and the opening of the high pressure EGR valve may be set as the target high pressure EGR opening.

そうすれば、最初に応答性の高い高圧EGR手段を用いてEGRガスを再循環させ、その後徐々に低圧EGR手段によって再循環するEGRガスの量を増加させて最終的に、低圧EGR弁の開度を目標低圧EGR開度とするとともに高圧EGR弁の開度を目標高圧EGR開度とできるので、過渡状態におけるEGRガスの不足をより確実に抑制することができる。   Then, the EGR gas is first recirculated using the high-pressure EGR means with high responsiveness, and then the amount of EGR gas recirculated gradually is increased by the low-pressure EGR means, and finally the low-pressure EGR valve is opened. Since the degree can be the target low pressure EGR opening and the opening of the high pressure EGR valve can be the target high pressure EGR opening, the shortage of EGR gas in the transient state can be more reliably suppressed.

また、本発明においては、前記排気通路における前記低圧EGR通路との接続部より下流側に設けられ、前記排気通路を通過する排気の量を制御する第2スロットル弁を更に備え、前記内燃機関の運転状態が加速要求によってフューエルカット状態から移行する場合に、目標の(加速後の)運転状態がMPL領域に属する場合には、前記低圧EGR弁も全開とするとともに、前記第2スロットル弁を閉弁側に制御するようにしてもよい。   In the present invention, the exhaust passage further includes a second throttle valve that is provided downstream of the connection portion of the exhaust passage with the low pressure EGR passage and controls the amount of exhaust passing through the exhaust passage. When the operation state shifts from the fuel cut state due to an acceleration request and the target operation state (after acceleration) belongs to the MPL region, the low pressure EGR valve is also fully opened and the second throttle valve is closed. You may make it control to the valve side.

すなわち、内燃機関がフューエルカット状態からMPL領域への加速状態である場合には、高圧EGR弁を全開し、スロットル弁を閉弁側に制御するともに、さらに第2スロットル弁を閉弁側に制御するとともに、低圧EGR弁を全開にしてもよい。こうすれば、比較的応答性の高い高圧EGR手段と、容量の大きい低圧EGR手段の両方を用いて可及的に多くのEGRガスを再循環することができ、内燃機関の過渡状態におけるEGRガスの不足をより確実に抑制できる。   That is, when the internal combustion engine is in an acceleration state from the fuel cut state to the MPL region, the high pressure EGR valve is fully opened, the throttle valve is controlled to the closed side, and the second throttle valve is further controlled to the closed side. In addition, the low pressure EGR valve may be fully opened. By doing this, it is possible to recirculate as much EGR gas as possible by using both the high-pressure EGR means having a relatively high response and the low-pressure EGR means having a large capacity, and the EGR gas in a transient state of the internal combustion engine. Can be more reliably suppressed.

また、本発明においては、前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時における、前記低圧EGR弁の開度および/または前記高圧EGR弁の開度は、前記目標の運転状態に応じた要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量に基づいて決定され、該要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量は、アクセル開度に応じたガバナ燃料噴射量に基づいて導出されるようにしてもよい。   In the present invention, the opening degree of the low pressure EGR valve and / or the opening degree of the high pressure EGR valve at the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine depends on the required EGR gas according to the target operating state. The actual EGR gas amount deficiency relative to the required EGR gas amount is determined based on the governor fuel injection amount corresponding to the accelerator opening. You may do it.

すなわち、運転者によって踏み込まれたアクセルのアクセル開度に対応したガバナ燃料噴射量に基づいてEGRガスの量の不足量を導出する。そして、内燃機関のフューエルカット状態からの加速時における、低圧EGR弁の開度および/または高圧EGR弁の開度は、要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの不足量に基づいて決定される。   That is, an insufficient amount of EGR gas is derived based on the governor fuel injection amount corresponding to the accelerator opening of the accelerator depressed by the driver. Then, the opening degree of the low pressure EGR valve and / or the opening degree of the high pressure EGR valve at the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine is determined based on the actual shortage amount of EGR gas with respect to the required EGR gas amount.

ここで、加速要求によって内燃機関の運転状態が移行する過程における燃料噴射量は、元の運転状態における燃料噴射量が、移行先の運転状態で要求される燃料噴射量まで円滑に変化するように、アクセル開度に直接対応しているガバナ燃料噴射量に対して、所謂「なまし」を加味した燃料噴射量となっている。従って、このなましを含んだ燃料噴射量に基づいて、要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの不足量が導出された場合には、EGRガスの不足量が実際の値に対して少なめに導出されてしまうおそれがある。   Here, the fuel injection amount in the process of shifting the operating state of the internal combustion engine due to the acceleration request is such that the fuel injection amount in the original operating state smoothly changes to the fuel injection amount required in the destination operating state. Thus, the fuel injection amount is obtained by adding so-called “smoothing” to the governor fuel injection amount that directly corresponds to the accelerator opening. Therefore, when the actual EGR gas shortage amount with respect to the required EGR gas amount is derived based on the fuel injection amount including this annealing, the EGR gas shortage amount is derived to be less than the actual value. There is a risk of being.

それに対し、本発明のように、加速要求時に運転者によって踏み込まれたアクセルのアクセル開度に対応したガバナ燃料噴射量に基づいて、EGRガスの量の不足量を導出した場合には、なましを含まない、目標の運転状態における燃料噴射量に基づいてEGRガスの不足量を導出することができる。よって、前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時における、前記低圧EGR弁の開度および/または前記高圧EGR弁の開度を、より大きめに導出されたEGRガスの不足量に基づいて決定することができ、より確実に過渡状態におけるNOx発生量を抑制することができる。   On the other hand, as in the present invention, when an insufficient amount of EGR gas is derived based on the governor fuel injection amount corresponding to the accelerator opening of the accelerator depressed by the driver at the time of acceleration request, The amount of EGR gas deficiency can be derived based on the fuel injection amount in the target operating state. Therefore, the opening degree of the low pressure EGR valve and / or the opening degree of the high pressure EGR valve at the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine is determined based on a larger amount of EGR gas deficient derived. Thus, the amount of NOx generated in the transient state can be suppressed more reliably.

また、本発明においては、前記内燃機関の吸気通路の前記高圧EGR通路との接続部の下流側に設けられ、吸気における酸素濃度を検出する酸素濃度センサをさらに備え、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時における、前記低圧EGR弁の開度および/または前記高圧EGR弁の開度は、前記目標の運転状態に応じた要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量に基づいて決定され、
該要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量は、前記酸素濃度センサによって検出される、前記内燃機関に導入される吸気の酸素濃度に基づいて導出されるようにしてもよい。
The present invention further includes an oxygen concentration sensor provided on a downstream side of a connection portion between the intake passage of the internal combustion engine and the high pressure EGR passage, and detects an oxygen concentration in the intake air,
The opening degree of the low pressure EGR valve and / or the opening degree of the high pressure EGR valve at the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine depends on the actual EGR gas amount with respect to the required EGR gas amount corresponding to the target operating state. Determined based on the shortage of quantity,
The shortage of the actual amount of EGR gas relative to the required amount of EGR gas may be derived based on the oxygen concentration of the intake air introduced into the internal combustion engine detected by the oxygen concentration sensor.

すなわち、従来の排気再循環装置においては、エアフローメータなどで新気の量を検出し、この新気の量の他、燃料噴射量、過給圧、機関回転数などの付加的なパラメータに基づいて、要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量を導出することが多い。しかし、各パラメータの誤差が累積して、EGRガスの量の不足量の導出の精度が低下する場合があった。これに対し、内燃機関の吸気系に酸素濃度センサを備え、新気とEGRガスとが合流した後の吸気のA/Fを直接検出し、このA/Fの値に基づいて、要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量を導出するようにすれば、導出に係る精度をより向上させることができる。   That is, in the conventional exhaust gas recirculation device, the amount of fresh air is detected by an air flow meter or the like, and in addition to this fresh air amount, it is based on additional parameters such as fuel injection amount, supercharging pressure, and engine speed. In many cases, an insufficient amount of the actual EGR gas with respect to the required EGR gas amount is derived. However, the error of each parameter may accumulate, and the accuracy of deriving the insufficient amount of EGR gas may be reduced. On the other hand, an oxygen concentration sensor is provided in the intake system of the internal combustion engine to directly detect the A / F of the intake air after the fresh air and the EGR gas merge, and based on the value of this A / F, the required EGR gas If the deficiency of the actual amount of EGR gas with respect to the amount is derived, the accuracy of the derivation can be further improved.

なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。   The means for solving the problems in the present invention can be used in combination as much as possible.

本発明にあっては、高圧EGR手段と低圧EGR手段とを併用してEGRを行う内燃機関の排気再循環装置において、フューエルカット状態からの加速時に、EGRガスの不足を抑制し、過渡状態におけるNOx発生を抑制することができる。   In the present invention, in an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that performs EGR by using both the high pressure EGR means and the low pressure EGR means, the shortage of EGR gas is suppressed during acceleration from the fuel cut state, and in a transient state. Generation of NOx can be suppressed.

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.

図1は本発明を適用する内燃機関及び吸排気系、制御系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を有するディーゼル機関である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine, an intake / exhaust system, and a control system to which the present invention is applied. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a diesel engine having four cylinders 2.

内燃機関1には、吸気マニホールド8が接続されており、吸気マニホールド8の各枝管は吸気ポートを介して各気筒2の燃焼室と連通されている。この吸気マニホールド8には、吸気マニホールド8を通過する吸気の酸素濃度を検出するA/Fセンサ26が備えられ
ている。吸気マニホールド8と吸気管9との接続部近傍には、吸気管9の流路断面積を変更可能なスロットル弁12が設けられている。スロットル弁12は電気配線を介して後述するECU22に接続されており、ECU22からの制御信号に基づいてその弁開度が制御される事で、吸気管9を流れる吸気の流量を調節する事ができる。スロットル弁12より上流には、吸気管9を流れるガスを冷却するインタークーラ13が設けられている。インタークーラ13より上流には、排気のエネルギを駆動源として作動する遠心過給機10のコンプレッサが格納されたコンプレッサハウジング6が設けられている。コンプレッサハウジング6のさらに上流側には吸気管9の流路断面積を変更可能な第2スロットル弁17が設けられている。第2スロットル弁17もECU22に接続されており、ECU22からの制御信号に基づいて吸気管9を流れる吸気の流量を調節する。吸気管9における第2スロットル弁17のさらに上流側には、吸気管9を通過する吸気の量を検出するエアフローメータ24と、新気に浮遊するゴミを除去するエアクリーナ25が備えられている。
An intake manifold 8 is connected to the internal combustion engine 1, and each branch pipe of the intake manifold 8 is communicated with a combustion chamber of each cylinder 2 through an intake port. The intake manifold 8 is provided with an A / F sensor 26 that detects the oxygen concentration of the intake air that passes through the intake manifold 8. In the vicinity of the connection portion between the intake manifold 8 and the intake pipe 9, a throttle valve 12 capable of changing the flow passage cross-sectional area of the intake pipe 9 is provided. The throttle valve 12 is connected to an ECU 22 to be described later via an electrical wiring, and the flow rate of the intake air flowing through the intake pipe 9 can be adjusted by controlling the valve opening degree based on a control signal from the ECU 22. it can. An intercooler 13 that cools the gas flowing through the intake pipe 9 is provided upstream of the throttle valve 12. A compressor housing 6 in which a compressor of the centrifugal supercharger 10 that operates using exhaust energy as a drive source is provided upstream of the intercooler 13. A second throttle valve 17 capable of changing the flow passage cross-sectional area of the intake pipe 9 is provided further upstream of the compressor housing 6. The second throttle valve 17 is also connected to the ECU 22 and adjusts the flow rate of the intake air flowing through the intake pipe 9 based on a control signal from the ECU 22. An air flow meter 24 for detecting the amount of intake air passing through the intake pipe 9 and an air cleaner 25 for removing dust floating in the fresh air are provided further upstream of the second throttle valve 17 in the intake pipe 9.

一方、内燃機関1には、排気マニホールド18が接続されており、排気マニホールド18の各枝管は排気ポートを介して各気筒2の燃焼室と連通されている。排気マニホールド18には集合管16を介して遠心過給機10のタービンが格納されたタービンハウジング7が接続されている。タービンハウジング7の排気が流出する開口部には排気管19が接続されている。排気管19には排気中の微粒子物質を捕集するフィルタ20が設けられている。フィルタ20より下流には排気管19の流路断面積を変更可能な排気絞り弁11が設けられている。排気絞り弁11より下流において排気管19は大気に開放されている。排気絞り弁11は電気配線を介してECU22に接続されており、ECU22からの制御信号に基づいてその弁開度が制御される事で、排気管19を流れる排気の流量を調節する事ができる。   On the other hand, an exhaust manifold 18 is connected to the internal combustion engine 1, and each branch pipe of the exhaust manifold 18 communicates with the combustion chamber of each cylinder 2 through an exhaust port. A turbine housing 7 in which the turbine of the centrifugal supercharger 10 is stored is connected to the exhaust manifold 18 via a collecting pipe 16. An exhaust pipe 19 is connected to an opening through which the exhaust of the turbine housing 7 flows out. The exhaust pipe 19 is provided with a filter 20 that collects particulate matter in the exhaust. An exhaust throttle valve 11 capable of changing the cross-sectional area of the exhaust pipe 19 is provided downstream of the filter 20. The exhaust pipe 19 is open to the atmosphere downstream of the exhaust throttle valve 11. The exhaust throttle valve 11 is connected to the ECU 22 via electrical wiring, and the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 19 can be adjusted by controlling the valve opening degree based on a control signal from the ECU 22. .

排気管19のフィルタ20より下流かつ排気絞り弁11より上流の箇所と、吸気管9のコンプレッサハウジング6より上流の箇所とは、低圧EGR通路23によって連通されている。低圧EGR通路23には、低圧EGR通路23を流れる排気を冷却する低圧EGRクーラ14、低圧EGR通路23の流路断面積を変更可能な低圧EGR弁5が設けられている。低圧EGR弁5は電気配線を介してECU22に接続されており、ECU22からの制御信号に基づいてその弁開度が制御されることで、低圧EGR通路23を流れる排気の量を調節する事ができる(以下、低圧EGR通路23を流れる排気を「低圧EGRガス」といい、その量を「低圧EGRガス量」という。)。   A portion of the exhaust pipe 19 downstream of the filter 20 and upstream of the exhaust throttle valve 11 and a portion of the intake pipe 9 upstream of the compressor housing 6 are communicated by a low pressure EGR passage 23. The low-pressure EGR passage 23 is provided with a low-pressure EGR cooler 14 that cools the exhaust gas flowing through the low-pressure EGR passage 23 and a low-pressure EGR valve 5 that can change the flow passage cross-sectional area of the low-pressure EGR passage 23. The low pressure EGR valve 5 is connected to the ECU 22 via an electric wiring, and the amount of exhaust flowing through the low pressure EGR passage 23 may be adjusted by controlling the valve opening degree based on a control signal from the ECU 22. (Hereinafter, the exhaust gas flowing through the low pressure EGR passage 23 is referred to as “low pressure EGR gas”, and the amount thereof is referred to as “low pressure EGR gas amount”).

一方、排気マニホールド18と吸気マニホールド8とは高圧EGR通路15によって連通されている。高圧EGR通路15には、高圧EGR通路15の流路断面積を変更可能な高圧EGR弁21が設けられている。高圧EGR弁21は電気配線を介してECU22に接続されており、ECU22からの制御信号に基づいてその弁開度が制御されることで、高圧EGR通路15を流れる排気の量を調節する事ができる(以下、高圧EGR通路15を流れる排気を「高圧EGRガス」といい、その量を「高圧EGRガス量」という。)。   On the other hand, the exhaust manifold 18 and the intake manifold 8 are communicated with each other by a high pressure EGR passage 15. The high-pressure EGR passage 15 is provided with a high-pressure EGR valve 21 that can change the flow path cross-sectional area of the high-pressure EGR passage 15. The high-pressure EGR valve 21 is connected to the ECU 22 via electric wiring, and the amount of exhaust flowing through the high-pressure EGR passage 15 can be adjusted by controlling the valve opening degree based on a control signal from the ECU 22. (Hereinafter, the exhaust gas flowing through the high pressure EGR passage 15 is referred to as “high pressure EGR gas”, and the amount thereof is referred to as “high pressure EGR gas amount”).

また、内燃機関1には、内燃機関1を制御する電子制御コンピュータであるECU22が併設されている。ECU22は図示しないROM、RAM、CPU、入力ポート、出力ポート等を備え、前記各種センサによって検出される内燃機関1の運転状態や運転者による要求に応じて、燃料噴射等の既知の制御を行うとともに、高圧EGR弁21、低圧EGR弁5、スロットル弁12、第2スロットル弁17、排気絞り弁11に対して開度指令信号を出力する。   The internal combustion engine 1 is also provided with an ECU 22 that is an electronic control computer that controls the internal combustion engine 1. The ECU 22 includes a ROM, a RAM, a CPU, an input port, an output port, and the like (not shown), and performs known control such as fuel injection according to the operation state of the internal combustion engine 1 detected by the various sensors and a request from the driver. At the same time, an opening degree command signal is output to the high pressure EGR valve 21, the low pressure EGR valve 5, the throttle valve 12, the second throttle valve 17, and the exhaust throttle valve 11.

上記の構成において、吸気管9に導入された空気は、エアクリーナ25でゴミが除去された後エアフローメータ24を通過し、コンプレッサハウジング6内のコンプレッサによって過給されるとともに、インタークーラ13、吸気マニホールド8を経由して内燃機関1の各気筒2に導入される。   In the above configuration, the air introduced into the intake pipe 9 passes through the air flow meter 24 after dust is removed by the air cleaner 25, and is supercharged by the compressor in the compressor housing 6, and is also intercooler 13, intake manifold 8 is introduced into each cylinder 2 of the internal combustion engine 1.

各気筒2から排出された排気は排気マニホールド18、集合管16を経由し、タービンハウジング7に流入してタービンを駆動する。その後排気管19を通過し、フィルタ20において排気中の微粒子物質が捕集され、最終的に大気中に排出される。   The exhaust discharged from each cylinder 2 flows into the turbine housing 7 via the exhaust manifold 18 and the collecting pipe 16 to drive the turbine. Thereafter, it passes through the exhaust pipe 19, and the particulate matter in the exhaust is collected by the filter 20 and finally discharged into the atmosphere.

ここで、低圧EGR弁5が開弁されると、低圧EGR通路23が導通状態となり、排気管19を通過する排気の一部が低圧EGR通路23を経由して吸気管9に流入する。吸気管9に流入した低圧EGRガスはコンプレッサハウジング6内のコンプレッサによって過給され、吸気マニホールド8を経由して内燃機関1の気筒2に導入される。ここで、第2スロットル弁17の開度を調節して吸気マニホールド8における低圧EGR通路23との接続部の圧力を増減することでも、低圧EGRガス量を調節することができる(低圧EG
R通路23を経由して行われるEGRを、以下、「低圧EGR」という。)。
Here, when the low pressure EGR valve 5 is opened, the low pressure EGR passage 23 becomes conductive, and a part of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 19 flows into the intake pipe 9 via the low pressure EGR passage 23. The low-pressure EGR gas that has flowed into the intake pipe 9 is supercharged by the compressor in the compressor housing 6 and is introduced into the cylinder 2 of the internal combustion engine 1 via the intake manifold 8. Here, the amount of low-pressure EGR gas can also be adjusted by adjusting the opening of the second throttle valve 17 to increase or decrease the pressure at the connection portion of the intake manifold 8 with the low-pressure EGR passage 23 (low-pressure EG).
The EGR performed through the R passage 23 is hereinafter referred to as “low pressure EGR”. ).

高圧EGR弁21が開弁されると、高圧EGR通路15が導通状態となり、排気マニホールド18を流れる排気の一部が高圧EGR通路15を経由して吸気マニホールド8に流入し、内燃機関1の気筒2に再循環する。ここで、スロットル弁12の開度を調節して吸気マニホールド8における高圧EGR通路15との接続部の圧力を増減することで、高圧EGRガス量を調節することができる(高圧EGR通路15を経由して行われるEGRを、以下、「高圧EGR」という。)。   When the high-pressure EGR valve 21 is opened, the high-pressure EGR passage 15 becomes conductive, and a part of the exhaust gas flowing through the exhaust manifold 18 flows into the intake manifold 8 via the high-pressure EGR passage 15, and the cylinder of the internal combustion engine 1. Recycle to 2. Here, the amount of high-pressure EGR gas can be adjusted by adjusting the opening of the throttle valve 12 to increase or decrease the pressure at the connection portion of the intake manifold 8 with the high-pressure EGR passage 15 (via the high-pressure EGR passage 15). The EGR performed in this manner is hereinafter referred to as “high pressure EGR”).

低圧EGRおよび/または高圧EGRによって排気の一部を内燃機関1の気筒2に再循環させることによって、燃焼室内における燃焼温度が低下し、燃焼過程で発生するNOxの量を低下させることができる。   By recirculating a part of the exhaust gas to the cylinder 2 of the internal combustion engine 1 by the low pressure EGR and / or the high pressure EGR, the combustion temperature in the combustion chamber is lowered, and the amount of NOx generated in the combustion process can be reduced.

なお、本実施例において、低圧EGR手段は、低圧EGR通路23、低圧EGR弁5を含んで構成される。また、高圧EGR手段は、高圧EGR通路15、高圧EGR弁21を含んで構成される。   In this embodiment, the low pressure EGR means includes the low pressure EGR passage 23 and the low pressure EGR valve 5. The high pressure EGR means includes a high pressure EGR passage 15 and a high pressure EGR valve 21.

図2には、内燃機関1における運転状態に対応した、低圧EGRと高圧EGRとの使い分けのパターンを説明したグラフを示す。図2に示すように、理想的な低圧EGR手段と高圧EGR手段との使い分けのパターンでは、高負荷または高回転数の運転状態においては低圧EGRのみを用いることとしている。これが本実施例におけるLPL(Low Pressure Loop)領域に相当する。また、中負荷または中回転数の運転状態においてはと高圧E
GRと低圧EGRとを併用している。これが本実施例におけるMPL(Middle Pressure Loop)領域に相当する。さらに、低負荷及び低回転数の運転状態においては高圧EGRのみを用いることとしている。これが本実施例におけるHPL(High Pressure Loop)領域に相当する。
FIG. 2 is a graph illustrating a pattern for selectively using the low pressure EGR and the high pressure EGR corresponding to the operating state of the internal combustion engine 1. As shown in FIG. 2, in an ideal use pattern of the low-pressure EGR means and the high-pressure EGR means, only the low-pressure EGR is used in a high load or high-speed operation state. This corresponds to an LPL (Low Pressure Loop) region in the present embodiment. Also, in medium load or medium speed operating conditions, high pressure E
GR and low pressure EGR are used in combination. This corresponds to an MPL (Middle Pressure Loop) region in the present embodiment. Furthermore, only the high pressure EGR is used in the operation state with a low load and a low rotational speed. This corresponds to an HPL (High Pressure Loop) region in the present embodiment.

これにより、内燃機関の運転状態が低負荷または低回転数の場合には、応答性に優れる低圧EGRを優先して用いることによりEGR全体の応答性を確保している。また、内燃機関の運転状態が高負荷または高回転数の場合には、低圧EGRによる低温のEGRガスの再循環を促進するとともに高圧EGRによる高温のEGRガスの再循環を抑制し、EGRガスの温度が過剰に高温になることを抑制している。その結果、より広い運転状態の範囲において排気の再循環を可能としている。   Thereby, when the operating state of the internal combustion engine is low load or low speed, the responsiveness of the whole EGR is ensured by preferentially using the low pressure EGR which is excellent in responsiveness. Further, when the operating state of the internal combustion engine is high load or high speed, the recirculation of the low temperature EGR gas by the low pressure EGR is promoted and the recirculation of the high temperature EGR gas by the high pressure EGR is suppressed. The temperature is suppressed from becoming excessively high. As a result, the exhaust gas can be recirculated in a wider range of operating conditions.

ここで、内燃機関1が加速要求によってフューエルカット状態から他の運転状態に移行する際の排気再循環の状態について考える。フューエルカット状態においては、内燃機関1への燃料の噴射が停止されているために、内燃機関1に導入された新気がそのまま排出され、燃焼ガスは排出されない。従って、高圧EGR通路15及び、低圧EGR通路23内には燃焼ガスとしてのEGRガスが殆ど存在しない状態となっている。   Here, the exhaust gas recirculation state when the internal combustion engine 1 shifts from the fuel cut state to another operation state due to an acceleration request will be considered. In the fuel cut state, since the fuel injection to the internal combustion engine 1 is stopped, the fresh air introduced into the internal combustion engine 1 is discharged as it is, and the combustion gas is not discharged. Therefore, there is almost no EGR gas as combustion gas in the high pressure EGR passage 15 and the low pressure EGR passage 23.

従って、フューエルカット状態からの加速状態においては、内燃機関1に再循環されるEGRガスが一時的に不足し、内燃機関1におけるNOxの発生量が増加する場合があっ
た。また、加速によって移行する先の運転状態の機関負荷、機関回転数によって、不足するEGRガス量の程度も異なっていた。
Therefore, in the acceleration state from the fuel cut state, the EGR gas recirculated to the internal combustion engine 1 is temporarily insufficient, and the amount of NOx generated in the internal combustion engine 1 may increase. Also, the amount of EGR gas that is deficient varies depending on the engine load and engine speed in the previous operating state that is shifted by acceleration.

そこで、本実施例においては、内燃機関1がフューエルカット状態から加速要求によって新しい運転状態に移行する際に、目標とする運転状態に応じて、過渡状態におけるEGRガスの不足を抑制するための制御を行うこととした。   Therefore, in this embodiment, when the internal combustion engine 1 shifts from the fuel cut state to a new operation state due to an acceleration request, control for suppressing the shortage of EGR gas in the transient state according to the target operation state. It was decided to do.

<フューエルカット状態からHPL領域への移行時の制御>
まず、内燃機関1の運転状態が加速要求によってフューエルカット状態からHPL領域まで移行する場合の制御について説明する。HPL領域においては前述のように、基本的には高圧EGRのみによって排気が再循環されるので、高圧EGR弁21のみが開弁されて、高圧EGR通路15を通じてEGRガスが再循環される。しかし、フューエルカット状態からの加速状態においては、高圧EGR通路15にEGRガスが存在しないため、再循環されるEGRガスの量が要求値に対して一時的に不足する場合がある。
<Control during transition from fuel cut state to HPL region>
First, control when the operating state of the internal combustion engine 1 shifts from the fuel cut state to the HPL region due to an acceleration request will be described. In the HPL region, as described above, the exhaust gas is basically recirculated only by the high pressure EGR, so that only the high pressure EGR valve 21 is opened and the EGR gas is recirculated through the high pressure EGR passage 15. However, since there is no EGR gas in the high-pressure EGR passage 15 in the acceleration state from the fuel cut state, the amount of recirculated EGR gas may be temporarily insufficient with respect to the required value.

但し、この場合は、要求されている運転状態が低負荷または低回転数の領域であるため移行時における燃料噴射量の変動は小さく、不足するEGRガスの量もそれほど多くはない。そして、EGRの応答性よりもむしろEGRガスの量の不足が顕著な問題となる。これらの状況を鑑み、本実施例では、この場合には、高圧EGR弁21を開弁することに加えて、低圧EGR弁5をパルス的に開弁することとした。   However, in this case, since the required operation state is a low load or low rotation speed region, the fuel injection amount fluctuation at the time of transition is small, and the amount of insufficient EGR gas is not so large. And the lack of the amount of EGR gas rather than the responsiveness of EGR becomes a significant problem. In view of these circumstances, in this embodiment, in this case, in addition to opening the high-pressure EGR valve 21, the low-pressure EGR valve 5 is opened in a pulsed manner.

こうすることにより、内燃機関1の運転状態がフューエルカット状態からHPL領域へと移行する加速時においては、パルス的に開弁された低圧EGR弁17を用いた低温EGRによってEGRガスの量の不足を抑制することができ、NOx発生量の増大を抑制する
ことができる。なお、このパルス幅としては、内燃機関1に加速要求が出されてから、加速後の(目標の)運転状態において要求される量のEGRガスが再循環されるようになるまでの間の期間としてもよい。従って、低圧EGRによりEGRガスが再循環される期間が限られるために、EGRガス全体の温度が過剰に低温になることを抑制することができる。
By doing so, when the operation state of the internal combustion engine 1 shifts from the fuel cut state to the HPL region, the amount of EGR gas is insufficient due to the low temperature EGR using the low pressure EGR valve 17 opened in a pulse manner. Can be suppressed, and an increase in the amount of NOx generated can be suppressed. The pulse width is a period from when an acceleration request is issued to the internal combustion engine 1 until the required amount of EGR gas is recirculated in the (target) operating state after acceleration. It is good. Therefore, since the period during which the EGR gas is recirculated by the low pressure EGR is limited, it is possible to suppress the temperature of the entire EGR gas from becoming excessively low.

なお、この制御における高圧EGR弁21及び低圧EGR弁5の開度は、全開または全開に近い開度であってもよい。   Note that the opening degrees of the high pressure EGR valve 21 and the low pressure EGR valve 5 in this control may be fully open or close to fully open.

<フューエルカット状態からMPL領域への移行時の制御>
次に、フューエルカット状態からMPL領域への移行時の制御について説明する。MPL領域においては、前述のように高圧EGRと低圧EGRとの両方を用いて排気の再循環を行う。具体的には、MPL領域の運転状態に応じて要求される量のEGRガスを再循環できるように、高圧EGR弁21及び低圧EGR弁5の開度が適宜調整される。また、この場合は、要求されている運転状態が中負荷または中回転数の領域であるため、移行時における燃料噴射量の変動はHPL領域への移行の場合と比較して大きく、不足するEGRガスの量も多くなる。従って、この場合には、まず、先行として高圧EGR弁21を全開とする。また、同時にスロットル弁12を閉弁側に制御して新気の量を抑制する。この2つの制御により、高圧EGRによるEGRガスの再循環が促進される。
<Control during transition from fuel cut state to MPL area>
Next, control at the time of transition from the fuel cut state to the MPL region will be described. In the MPL region, the exhaust gas is recirculated using both the high pressure EGR and the low pressure EGR as described above. Specifically, the opening degrees of the high pressure EGR valve 21 and the low pressure EGR valve 5 are adjusted as appropriate so that the required amount of EGR gas can be recirculated according to the operating state of the MPL region. Further, in this case, since the requested operating state is a medium load or medium rotation speed region, the fluctuation of the fuel injection amount at the time of transition is large compared to the case of transition to the HPL region, and there is insufficient EGR. The amount of gas also increases. Therefore, in this case, first, the high-pressure EGR valve 21 is fully opened as the preceding. At the same time, the throttle valve 12 is controlled to the valve closing side to suppress the amount of fresh air. By these two controls, the recirculation of the EGR gas by the high pressure EGR is promoted.

上記の制御によって、本来応答性の高い高圧EGRによって再循環されるEGRガスの量を可及的に増加させることができ、過渡状態におけるNOx発生量の増加を抑制するこ
とができる。
By the above control, the amount of EGR gas recirculated by the high-pressure EGR that is originally highly responsive can be increased as much as possible, and an increase in the amount of NOx generated in the transient state can be suppressed.

また、本制御においては、上述のように、高圧EGR弁21を全開とするとともにスロットル弁12を閉弁側に制御した後に、加速後の運転状態において要求されるEGRガスの量に対する現実のEGRガスの量との差(EGRガスの不足量)に応じて、低圧EGR弁5の開度を増加させるとともに、高圧EGR弁21の開度を減少させる。すなわち、全体のEGRガスの量に対する低圧EGRガスの比率を徐々に増加させて、定常状態においてMPL領域で要求される低圧EGR弁5の開度と、高圧EGR弁21の開度とに制御する。なお、この際にMPL領域で要求される低圧EGR弁5の開度と、高圧EGR弁21の開度とは、この場合における目標低圧EGR開度と、目標高圧EGR開度に相当する。このことは、本説明中の、フューエルカット状態から他の運転状態への移行についても同様である。   In this control, as described above, after the high pressure EGR valve 21 is fully opened and the throttle valve 12 is controlled to the valve closing side, the actual EGR with respect to the amount of EGR gas required in the operating state after acceleration. The opening degree of the low pressure EGR valve 5 is increased and the opening degree of the high pressure EGR valve 21 is decreased according to the difference from the gas amount (shortage amount of EGR gas). That is, the ratio of the low pressure EGR gas to the total amount of EGR gas is gradually increased to control the opening of the low pressure EGR valve 5 and the opening of the high pressure EGR valve 21 required in the MPL region in the steady state. . At this time, the opening of the low pressure EGR valve 5 and the opening of the high pressure EGR valve 21 required in the MPL region correspond to the target low pressure EGR opening and the target high pressure EGR opening in this case. The same applies to the transition from the fuel cut state to another operating state in this description.

こうすれば、まずは高圧EGR弁21とスロットル弁12の制御によって過渡状態のEGRガスの量を確保し、その後に、移行先の運転状態における低圧EGRガスと高圧EGRガスの量を得ることができる。   In this way, first, the amount of the EGR gas in the transient state can be secured by controlling the high pressure EGR valve 21 and the throttle valve 12, and then the amounts of the low pressure EGR gas and the high pressure EGR gas in the operation state of the transition destination can be obtained. .

なお、この制御において、低圧EGR弁5の開度を増加させるとともに、高圧EGR弁21の開度を減少させる際には、加速後の運転状態において要求されるEGRガスの量に対する現実のEGRガスの量との差(EGRガスの不足量)の他に、図示しない温度センサによって検出した吸気マニホールド8内の吸気温度に応じて、低圧EGR弁5の開度を増加させるとともに、高圧EGR弁21の開度を減少させてもよい。   In this control, when the opening degree of the low pressure EGR valve 5 is increased and the opening degree of the high pressure EGR valve 21 is decreased, the actual EGR gas with respect to the amount of EGR gas required in the operating state after acceleration. In addition to the difference from the amount (EGR gas shortage), the opening of the low pressure EGR valve 5 is increased according to the intake air temperature in the intake manifold 8 detected by a temperature sensor (not shown), and the high pressure EGR valve 21 The degree of opening may be reduced.

すなわち、高圧EGRガスの温度は高温であるため、適量の低圧EGRガスを混合して再循環させないと、NOxの発生量が増加するおそれがある。従って、本実施例において
は、吸気温度が過度に高温にならないように、高圧EGRガスの量と低圧EGRガスの量を決定し、NOx発生量を抑制する制御としてもよい。
That is, since the temperature of the high pressure EGR gas is high, the amount of NOx generated may increase unless an appropriate amount of the low pressure EGR gas is mixed and recirculated. Therefore, in this embodiment, the amount of high-pressure EGR gas and the amount of low-pressure EGR gas may be determined so that the intake air temperature does not become excessively high, and control for suppressing the NOx generation amount may be performed.

そうすれば、より確実にフューエルカット状態からMPL領域への移行時の過渡状態におけるNOx発生量を抑制することができる。   If it does so, the NOx generation amount in the transition state at the time of the transition from a fuel cut state to a MPL area | region can be suppressed more reliably.

<フューエルカット状態からMPL領域への移行時の制御2>
次に、フューエルカット状態からMPL領域への移行時の制御の別の態様について説明する。この態様においては、先行として高圧EGR弁21と低圧EGR弁5の両方を全開とする。また、同時にスロットル弁12を閉弁側に制御して吸気の量を制御するとともに第2スロットル弁17も閉弁側に制御して新気の量を抑制する。これらの制御により、高圧EGRガスの再循環と、低圧EGRガスの再循環の両方が促進される。
<Control 2 during transition from the fuel cut state to the MPL area>
Next, another aspect of control at the time of transition from the fuel cut state to the MPL region will be described. In this embodiment, both the high-pressure EGR valve 21 and the low-pressure EGR valve 5 are fully opened as a precedent. At the same time, the throttle valve 12 is controlled to the closed side to control the amount of intake air, and the second throttle valve 17 is also controlled to be closed to suppress the amount of fresh air. These controls facilitate both high pressure EGR gas recirculation and low pressure EGR gas recirculation.

上記の制御によって、本来応答性の高い高圧EGRによって再循環される高圧EGRガスの量を可及的に増加させることができるとともに、EGRガス量の容量の大きい高圧EGRによって再循環される低圧EGRガスの量を可及的に増加させることができ、過渡状態におけるNOx発生量の増加を抑制することができる。   By the above control, the amount of the high-pressure EGR gas recirculated by the high-pressure EGR that is originally highly responsive can be increased as much as possible, and the low-pressure EGR recirculated by the high-pressure EGR having a large EGR gas volume. The amount of gas can be increased as much as possible, and an increase in the amount of NOx generated in a transient state can be suppressed.

そして、その後、加速後の運転状態において要求されるEGRガスの量に対する現実のEGRガスの量との差(EGRガスの不足量)に応じて、低圧EGR弁5の開度と高圧EGR弁21の開度の両方を徐々に減少させる。そして、定常状態においてMPL領域で要求される低圧EGR弁5の開度と、高圧EGR弁21の開度とに制御する。   Then, the opening degree of the low-pressure EGR valve 5 and the high-pressure EGR valve 21 according to the difference between the amount of EGR gas required in the operating state after acceleration and the actual amount of EGR gas (shortage amount of EGR gas). Gradually decrease both of the opening. Then, the opening degree of the low pressure EGR valve 5 and the opening degree of the high pressure EGR valve 21 required in the MPL region in the steady state are controlled.

こうすれば、まずは高圧EGRと低圧EGRとから再循環できるEGRガス全体の量を最大とし、その後に、移行先の運転状態における低圧EGRガスと高圧EGRガスの量を得ることができる。その結果、より確実に、過渡状態におけるEGRガスの量を確保することができ、NOx発生量を抑制することができる。   In this way, first, the total amount of the EGR gas that can be recirculated from the high pressure EGR and the low pressure EGR is maximized, and then the amounts of the low pressure EGR gas and the high pressure EGR gas in the operation state of the transfer destination can be obtained. As a result, the amount of EGR gas in the transient state can be ensured more reliably, and the amount of NOx generated can be suppressed.

<EGRガスの不足量の決定方法>
ここで、内燃機関1への加速要求によって内燃機関の運転状態がフューエルカット状態から他の運転状態へ移行する際には、前述のように加速後の運転状態において要求されるEGRガスの量に対する現実のEGRガスの量との差(EGRガスの不足量)に応じて、低圧EGR弁5の開度と高圧EGR弁21の開度が決定される。この場合に、加速後の運転状態において要求されるEGRガスの量に対する現実のEGRガスの量との差(EGRガスの不足量)は、図示しないアクセルポジションセンサにより検出されるアクセル開度から直接決定されるガバナ噴射量から導出される。
<EGR gas deficiency determination method>
Here, when the operating state of the internal combustion engine shifts from the fuel cut state to another operating state due to the acceleration request to the internal combustion engine 1, as described above, the amount of EGR gas required in the operating state after acceleration is reduced. The opening degree of the low pressure EGR valve 5 and the opening degree of the high pressure EGR valve 21 are determined according to the difference from the actual amount of EGR gas (EGR gas shortage amount). In this case, the difference between the amount of EGR gas required in the operating state after acceleration and the actual amount of EGR gas (shortage amount of EGR gas) is directly from the accelerator opening detected by an accelerator position sensor (not shown). It is derived from the determined governor injection amount.

通常は、内燃機関1の運転状態の変化が生じた場合に、過渡状態においては、内燃機関1における燃料噴射量が直接、目標の運転状態に応じた燃料噴射量に制御されるのではなく、現行の燃料噴射量から円滑に変化するために所謂なましを加味した制御が行なわれる。このなましが加味されたままの燃料噴射量に基づいてEGRガスの不足量を算出した場合には、EGRガスの不足量が小さく現れてしまう場合がある。それに対し、本実施例においては、アクセル開度から決定される、目標の運転状態におけるガバナ燃料噴射量から直接EGRガスの不足量を導出しているので、最終的なEGRガスの量に対するEGRガスの不足量を得ることができる。結果として、より迅速に再循環するEGRガスの量を増加させることができ、NOx発生量をより確実に抑制することができる。   Normally, when a change in the operating state of the internal combustion engine 1 occurs, in the transient state, the fuel injection amount in the internal combustion engine 1 is not directly controlled to the fuel injection amount according to the target operating state, In order to smoothly change from the current fuel injection amount, control in consideration of so-called annealing is performed. When the amount of EGR gas deficiency is calculated based on the fuel injection amount while taking this annealing into account, the amount of EGR gas deficiency may appear small. In contrast, in this embodiment, the EGR gas deficiency is directly derived from the governor fuel injection amount in the target operating state, which is determined from the accelerator opening, so that the EGR gas relative to the final EGR gas amount is derived. A deficiency of can be obtained. As a result, the amount of EGR gas that is recirculated more quickly can be increased, and the amount of NOx generated can be more reliably suppressed.

<EGRガスの不足量の決定方法2>
従来の排気再循環装置においては、吸入空気量Gnをエアフローメータ24で検出し、検出された吸入空気量で求まる新気の量と、目標の運転状態における燃料噴射量、過給圧、機関回転数などに基づいて、要求されるEGRガスの量が決定され、この要求されるEGRガスの量と現実のEGRガスの量とから、EGRガスの不足量を導出することが多かった。しかし、この場合には、要求されるEGRガスの量を決定する際に、新気の量からEGRガスと新気の両方を含めた吸気の酸素濃度を推定しているため、導出された、要求されるEGRガスの量が必ずしも最適値ではないおそれがあった。また、パラメータの誤差の累積によって、導出された、要求されるEGRガスの量の精度が悪化する場合があった。
<Determining EGR gas deficiency 2>
In the conventional exhaust gas recirculation device, the intake air amount Gn is detected by the air flow meter 24, the amount of fresh air obtained from the detected intake air amount, the fuel injection amount in the target operating state, the supercharging pressure, the engine rotation The required amount of EGR gas is determined based on the number and the like, and an insufficient amount of EGR gas is often derived from the required amount of EGR gas and the actual amount of EGR gas. However, in this case, when the required amount of EGR gas is determined, the oxygen concentration of the intake air including both EGR gas and fresh air is estimated from the amount of fresh air. There is a possibility that the required amount of EGR gas is not necessarily an optimum value. Moreover, the accuracy of the required amount of EGR gas derived may deteriorate due to the accumulation of parameter errors.

これに対し、本実施例においては、吸気マニホールド8にA/Fセンサ26を設け、このA/Fセンサで検出される内燃機関1に導入される吸気のA/Fに基づいて要求されるEGRガスの量を決定し、この要求されるEGRガスの量と現実のEGRガスの量とから、EGRガスの不足量を導出するようにした。そうすれば、新気とEGRガスとが合流した後の実際の酸素濃度を元に、要求されるEGRガスの量を決定することができるので、より正確に、EGRガスの不足量を算出することができる。   On the other hand, in this embodiment, an A / F sensor 26 is provided in the intake manifold 8, and EGR required based on the A / F of the intake air introduced into the internal combustion engine 1 detected by the A / F sensor. The amount of gas was determined, and the shortage of EGR gas was derived from the required amount of EGR gas and the actual amount of EGR gas. Then, since the required amount of EGR gas can be determined based on the actual oxygen concentration after the fresh air and the EGR gas merge, the deficiency of the EGR gas can be calculated more accurately. be able to.

本発明の実施例における内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine in the Example of this invention, its intake / exhaust system, and a control system. 本発明の実施例に係る内燃機関の運転状態と、低圧EGR及び、高圧EGRの使い分けの態様との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the driving | running state of the internal combustion engine which concerns on the Example of this invention, and the usage aspect of low pressure EGR and high pressure EGR.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・内燃機関
2・・・気筒
5・・・低圧EGR弁
6・・・コンプレッサ
7・・・タービン
8・・・吸気マニホールド
9・・・吸気管
10・・・遠心過給機
11・・・排気絞り弁
12・・・スロットル弁
13・・・インタークーラ
14・・・EGRクーラ
15・・・高圧EGR通路
16・・・集合管
17・・・第2スロットル弁
18・・・排気マニホールド
19・・・排気管
20・・・フィルタ
21・・・高圧EGR弁
22・・・ECU
23・・・低圧EGR通路
24・・・エアフローメータ
25・・・エアクリーナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 2 ... Cylinder 5 ... Low pressure EGR valve 6 ... Compressor 7 ... Turbine 8 ... Intake manifold 9 ... Intake pipe 10 ... Centrifugal supercharger 11. ..Exhaust throttle valve 12 ... Throttle valve 13 ... Intercooler 14 ... EGR cooler 15 ... High pressure EGR passage 16 ... Collecting pipe 17 ... Second throttle valve 18 ... Exhaust manifold DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 ... Exhaust pipe 20 ... Filter 21 ... High pressure EGR valve 22 ... ECU
23 ... Low pressure EGR passage 24 ... Air flow meter 25 ... Air cleaner

Claims (7)

内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサ及び前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを有する過給機と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを連通する低圧EGR通路及び該低圧EGR通路を通過する排気の量を制御する低圧EGR弁を有するとともに、前記タービンより下流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより上流の吸気通路に再循環させる低圧EGR手段と、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通する高圧EGR通路及び該高圧EGR通路を通過する排気の量を制御する高圧EGR弁を有するとともに、前記タービンより上流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより下流の吸気通路に再循環させる高圧EGR手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧EGR弁の開度を目標低圧EGR開度とするとともに前記高圧EGR弁の開度を目標高圧EGR開度に変更することにより、前記内燃機関の運転状態が比較的低負荷または低回転数の所定のHPL領域に属する場合には、高圧EGR手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が中負荷または中回転数の所定のMPL領域に属する場合には、低圧EGR手段と高圧EGR手段の両方を用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が比較的高負荷または高回転数の所定のLPL領域に属する場合には、低圧EGR手段のみを用いて前記排気の再循環を行う、内燃機関の排気再循環装置であって、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記HPL領域または前記MPL領域に属する場合に、前記低圧EGR弁の開度を前記目標低圧EGR開度よりさらに開弁側に制御することを特徴とする内燃機関の排気再循環装置。
A compressor provided in the intake passage of the internal combustion engine and a turbocharger having a turbine provided in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A low-pressure EGR passage that communicates an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor, and a low-pressure EGR valve that controls the amount of exhaust gas passing through the low-pressure EGR passage, and an exhaust passage downstream from the turbine Low pressure EGR means for recirculating the exhaust gas passing through the intake passage upstream of the compressor;
A high-pressure EGR passage that communicates an exhaust passage upstream of the turbine and an intake passage downstream of the compressor, and a high-pressure EGR valve that controls the amount of exhaust gas passing through the high-pressure EGR passage, and an exhaust passage upstream of the turbine High pressure EGR means for recirculating the exhaust gas passing through the intake passage downstream of the compressor;
By changing the opening of the low pressure EGR valve to the target low pressure EGR opening and changing the opening of the high pressure EGR valve to the target high pressure EGR opening according to the operating state of the internal combustion engine, the operating state of the internal combustion engine Is in a predetermined HPL region with a relatively low load or a low rotational speed, the exhaust gas is recirculated using only the high-pressure EGR means, and the operating state of the internal combustion engine is a predetermined medium load or a predetermined rotational speed. The exhaust gas is recirculated using both the low pressure EGR means and the high pressure EGR means, and the operating state of the internal combustion engine is within a predetermined LPL area of a relatively high load or high speed. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that recirculates the exhaust gas using only low pressure EGR means,
When the target operating state belongs to the HPL region or the MPL region during acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine, the opening of the low pressure EGR valve is further opened from the target low pressure EGR opening. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, characterized by being controlled.
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記HPL領域に属する場合には、前記内燃機関に再循環されるEGRガスの量が前記目標の運転状態に応じた要求EGRガス量となるまでの期間に亘り、前記低圧EGR弁の開度を前記目標低圧EGR開度よりさらに開弁側に制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気再循環装置。   At the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine, if the target operating state belongs to the HPL region, the amount of EGR gas recirculated to the internal combustion engine is a request EGR corresponding to the target operating state. 2. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the opening degree of the low pressure EGR valve is controlled further to the valve opening side than the target low pressure EGR opening degree over a period until the gas amount is reached. . 前記吸気通路における前記高圧EGR通路との接続部より上流側で前記低圧EGR通路との接続部より下流側に設けられ、該吸気通路を通過する吸気の量を制御するスロットル弁を更に備え、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記MPL領域に属する場合には、前記高圧EGR弁を全開とするとともに、前記スロットル弁を閉弁側に制御することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気再循環装置。
A throttle valve that is provided on the upstream side of the connection portion with the high-pressure EGR passage in the intake passage and downstream of the connection portion with the low-pressure EGR passage, and that controls the amount of intake air that passes through the intake passage;
During acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine, when the target operating state belongs to the MPL region, the high pressure EGR valve is fully opened and the throttle valve is controlled to the valve closing side. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記MPL領域に属する場合には、前記高圧EGR弁を全開とするとともに、前記スロットル弁を閉弁側に制御した後、高圧EGR弁を閉弁側に制御するとともに前記低圧EGR弁を開弁側に制御することにより、前記低圧EGR弁の開度を目標低圧EGR開度に変更するとともに前記高圧EGR弁の開度を目標高圧EGR開度に変更することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気再循環装置。   At the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine, if the target operating state belongs to the MPL region, the high pressure EGR valve is fully opened and the throttle valve is controlled to the closed side, By controlling the EGR valve to the valve closing side and controlling the low pressure EGR valve to the valve opening side, the opening of the low pressure EGR valve is changed to the target low pressure EGR opening and the opening of the high pressure EGR valve is targeted. 4. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the opening is changed to a high pressure EGR opening degree. 前記吸気通路における前記低圧EGR通路との接続部より上流側に設けられ、前記吸気通路を通過する新気量を制御する第2スロットル弁を更に備え、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時において、目標の運転状態が前記MPL領域に属する場合には、前記低圧EGR弁も全開とするとともに、前記第2スロットル弁を閉弁側に制御することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気再循環装置。
A second throttle valve provided on the upstream side of the connection portion of the intake passage with the low-pressure EGR passage, for controlling the amount of fresh air passing through the intake passage;
When accelerating from the fuel cut state of the internal combustion engine, if the target operating state belongs to the MPL region, the low pressure EGR valve is also fully opened and the second throttle valve is controlled to the valve closing side. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 3.
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時における、前記低圧EGR弁の開度および/または前記高圧EGR弁の開度は、前記目標の運転状態に応じた要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量に基づいて決定され、
該要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量は、アクセル開度に応じたガバナ燃料噴射量に基づいて導出されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環装置。
The opening degree of the low pressure EGR valve and / or the opening degree of the high pressure EGR valve at the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine depends on the actual EGR gas amount with respect to the required EGR gas amount corresponding to the target operating state. Determined based on the shortage of quantity,
6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the shortage of the actual amount of EGR gas with respect to the required EGR gas amount is derived based on a governor fuel injection amount corresponding to an accelerator opening. Engine exhaust gas recirculation device.
前記内燃機関の吸気通路の前記高圧EGR通路との接続部の下流側に設けられ、吸気における酸素濃度を検出する酸素濃度センサをさらに備え、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの加速時における、前記低圧EGR弁の開度および/または前記高圧EGR弁の開度は、前記目標の運転状態に応じた要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量に基づいて決定され、
該要求EGRガス量に対する現実のEGRガスの量の不足量は、前記酸素濃度センサによって検出される、前記内燃機関に導入される吸気の酸素濃度に基づいて導出されることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環装置。
An oxygen concentration sensor provided on a downstream side of a connection portion between the intake passage of the internal combustion engine and the high pressure EGR passage, and detecting an oxygen concentration in the intake air;
The opening degree of the low pressure EGR valve and / or the opening degree of the high pressure EGR valve at the time of acceleration from the fuel cut state of the internal combustion engine depends on the actual EGR gas amount with respect to the required EGR gas amount corresponding to the target operating state. Determined based on the shortage of quantity,
The deficiency of the actual amount of EGR gas with respect to the required amount of EGR gas is derived based on an oxygen concentration of intake air introduced into the internal combustion engine detected by the oxygen concentration sensor. The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to any one of 1 to 6.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140278011A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Cummins Ip, Inc. Advanced exhaust gas recirculation fueling control

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5365261B2 (en) * 2009-03-02 2013-12-11 マツダ株式会社 Method and system for controlling exhaust gas recirculation in an internal combustion engine
JP5420945B2 (en) * 2009-03-23 2014-02-19 日野自動車株式会社 Exhaust gas recirculation method and apparatus for turbocharged engine
JP5316694B2 (en) 2010-03-03 2013-10-16 トヨタ自動車株式会社 Control device for internal combustion engine equipped with turbocharger

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000179362A (en) * 1998-12-16 2000-06-27 Mazda Motor Corp Intake control device of engine having turbosupercharger
JP4000987B2 (en) * 2002-10-29 2007-10-31 三菱ふそうトラック・バス株式会社 Compression ignition internal combustion engine
JP2004156572A (en) * 2002-11-08 2004-06-03 Hino Motors Ltd Exhaust gas recirculation device of diesel engine
JP4417664B2 (en) * 2003-07-30 2010-02-17 いすゞ自動車株式会社 EGR control device for diesel engine
JP4042649B2 (en) * 2003-08-29 2008-02-06 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP4046062B2 (en) * 2003-10-24 2008-02-13 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine
JP3925485B2 (en) * 2003-11-06 2007-06-06 トヨタ自動車株式会社 NOx emission estimation method for internal combustion engine
JP4196900B2 (en) * 2004-08-09 2008-12-17 トヨタ自動車株式会社 Combustion switching control system for compression ignition internal combustion engine
JP4419860B2 (en) * 2005-02-03 2010-02-24 トヨタ自動車株式会社 Combustion control system for compression ignition internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140278011A1 (en) * 2013-03-14 2014-09-18 Cummins Ip, Inc. Advanced exhaust gas recirculation fueling control
US9790876B2 (en) * 2013-03-14 2017-10-17 Cummins Ip, Inc. Advanced exhaust gas recirculation fueling control
US10724451B2 (en) 2013-03-14 2020-07-28 Cummins Ip, Inc. Advanced exhaust gas recirculation fueling control

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