JP4816573B2 - EGR system for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のEGRシステムに関する。 The present invention relates to an EGR system for an internal combustion engine.
内燃機関からのNOxの排出量を低減する技術として、排気の一部をEGRガスとして吸気系に流入させて内燃機関に戻す技術が知られている。また、ターボチャージャを備えた内燃機関において、ターボチャージャのタービンより上流の排気通路とターボチャージャのコンプレッサより下流の吸気通路とを接続するHPL通路を介して排気の一部を内燃機関に戻すHPL装置と、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路とを接続するLPL通路を介して排気の一部を内燃機関に戻すLPL装置と、を備え、内燃機関の運転状態に応じてHPL装置とLPL装置とを併用又は切り替えて、より広い範囲の運転領域でEGRを実施可能とすることを図る技術も知られている(例えば特許文献1を参照)。 As a technique for reducing the NOx emission amount from the internal combustion engine, a technique is known in which a part of the exhaust gas is introduced into the intake system as EGR gas and returned to the internal combustion engine. In addition, in an internal combustion engine equipped with a turbocharger, an HPL device that returns a part of the exhaust gas to the internal combustion engine via an HPL passage that connects an exhaust passage upstream from the turbine of the turbocharger and an intake passage downstream from the compressor of the turbocharger. And an LPL device that returns a part of the exhaust gas to the internal combustion engine via an LPL passage that connects an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor, and an HPL device according to the operating state of the internal combustion engine There is also known a technique for making it possible to perform EGR in a wider range of operation by using or switching between and an LPL device (see, for example, Patent Document 1).
また、酸化能を有する排気浄化触媒を排気通路途中に配置し、排気中のHCやPMを酸化させて排気を浄化する技術が知られている。
EGRガスの流通経路上に排気浄化触媒が配置されている場合、EGRガス中のPMやHCが排気浄化触媒において酸化反応することによってEGRガス中のO 2 が消費されるとともにCO2が生成される。そのため、内燃機関に流入する時点でのEGRガス中のO 2 濃度やCO2濃度は、内燃機関から排出された時点での既燃ガス中のO 2 濃度やCO2濃度とは異なる濃度になる可能性がある。従って、EGRガス量の制御目標値は、内燃機関の運転状態に応じた既燃ガス中のCO2濃度と、排気浄化触媒において生成されるCO2に起因する該CO2濃度の変動分とを考慮して定めることが好適である。
When the exhaust gas purification catalyst is disposed on the EGR gas flow path, PM and HC in the EGR gas undergo an oxidation reaction in the exhaust gas purification catalyst, so that O 2 in the EGR gas is consumed and CO 2 is generated. The Therefore, the O 2 concentration and CO 2 concentration in the EGR gas at the time of flowing into the internal combustion engine are different from the O 2 concentration and CO 2 concentration in the burned gas at the time of exhaust from the internal combustion engine. there is a possibility. Therefore, the control target value of the EGR gas amount is obtained by calculating the CO 2 concentration in the burned gas according to the operating state of the internal combustion engine and the variation in the CO 2 concentration caused by CO 2 generated in the exhaust purification catalyst. It is preferable to determine in consideration.
排気浄化触媒において生成されるCO2の量は排気浄化触媒の温度に相関し、排気浄化触媒の温度は排気浄化触媒に流入する排気の温度に相関し、排気の温度は内燃機関の運転状態に相関する。よって、排気浄化触媒において生成されるCO2によるEGRガス中のCO2濃度への寄与は内燃機関の運転状態に応じて定めることができる。 The amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst correlates with the temperature of the exhaust purification catalyst, the temperature of the exhaust purification catalyst correlates with the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust purification catalyst, and the exhaust temperature depends on the operating state of the internal combustion engine. Correlate. Therefore, contribution to the CO 2 concentration of the EGR gas by the CO 2 produced in the exhaust purification catalyst can be determined in accordance with the operating state of the internal combustion engine.
ところで、排気浄化触媒自体の熱容量のために、排気浄化触媒を構成する材料や排気浄化触媒の容量等にも依るが、内燃機関の運転状態の変化に対する触媒温度の変化に係る時定数は、内燃機関の運転状態の変化に対する排気温度の変化に係る時定数より長くなる傾向がある。そのため、排気浄化触媒の温度変化が内燃機関の運転状態の変化に対して遅れる場合がある。例えば、内燃機関の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する時、運転状態の変化に伴って排気の温度は高温から低温に比較的速い応答で変化するのに対し、排気浄化触媒の温度は暫くの間は高温の状態で維持される。そして当該低負荷運転状態で一定期間定常運転された後、当該低負荷運転状態において標準的な触媒温度に一致するようになる。このような触媒温度変化の過渡期間中においては、現在の運転状態(この場合低負荷運転状態)に対応する標準的な触媒温度と比較して実際の触媒温度の方が高い。そのため、排気浄化触媒において想定よりも多くのPMやHCが酸化反応し、EGRガス中のCO2濃度が想定よりも高くなる。従って、内燃機関の筒内ガス中のCO2量が想定よりも過
剰に多くなり、失火等の燃焼不良を招いたり未燃燃料の排出量が多くなったりする虞があった。
By the way, because of the heat capacity of the exhaust purification catalyst itself, depending on the material constituting the exhaust purification catalyst, the capacity of the exhaust purification catalyst, etc., the time constant related to the change in the catalyst temperature with respect to the change in the operating state of the internal combustion engine is There is a tendency to be longer than the time constant related to the change of the exhaust temperature with respect to the change of the engine operating state. Therefore, the temperature change of the exhaust purification catalyst may be delayed with respect to the change in the operating state of the internal combustion engine. For example, when the operating state of an internal combustion engine changes from a high load to a low load, the exhaust temperature changes from a high temperature to a low temperature with a relatively fast response as the operating state changes, whereas the exhaust purification catalyst temperature It is maintained at a high temperature for a while. Then, after a steady operation for a certain period in the low load operation state, the standard catalyst temperature is reached in the low load operation state. During the transition period of such a catalyst temperature change, the actual catalyst temperature is higher than the standard catalyst temperature corresponding to the current operation state (in this case, the low load operation state). Therefore, more PM and HC than expected are oxidized in the exhaust purification catalyst, and the CO 2 concentration in the EGR gas becomes higher than expected. Therefore, the amount of CO 2 in the in-cylinder gas of the internal combustion engine is excessively larger than expected, and there is a risk of causing poor combustion such as misfire or increasing the amount of unburned fuel discharged.
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、EGRガスの流通経路上に排気浄化触媒を有するEGRシステムにおいて、内燃機関の運転状態が変化する過渡時における燃焼不良やエミッションの悪化を抑制する技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in an EGR system having an exhaust purification catalyst on the EGR gas flow path, combustion failure and emission during a transition in which the operating state of the internal combustion engine changes are considered. It aims at providing the technology which suppresses deterioration.
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関のEGRシステムは
内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するEGR通路を介して排気の一部をEGRガスとして内燃機関に戻すEGR手段と、
前記EGR手段によって内燃機関に戻されるEGRガスの流通経路上に設けられ酸化能を有する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
(イ)前記触媒温度取得手段によって取得される温度(実触媒温度)が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定される排気浄化触媒の温度(標準触媒温度)より高い触媒過渡条件が成り立ち、且つ、
(ロ)前記触媒温度取得手段によって取得される温度(実触媒温度)が前記排気浄化触媒
の所定の活性温度より高い触媒活性条件が成り立つ場合、
前記EGR手段によって内燃機関に戻されるEGRガスの量を、内燃機関の運転状態に応じた所定のEGRガスの量(標準EGRガス量)より少ない量に補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an EGR system for an internal combustion engine of the present invention includes an EGR means for returning a part of exhaust gas to the internal combustion engine as EGR gas via an EGR passage connecting the exhaust passage and the intake passage of the internal combustion engine,
An exhaust purification catalyst that is provided on the flow path of the EGR gas that is returned to the internal combustion engine by the EGR means and has an oxidizing ability;
Catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust purification catalyst;
(A) The exhaust purification catalyst assumed when the internal combustion engine in which the temperature (actual catalyst temperature) acquired by the catalyst temperature acquisition means is determined according to the operating state of the internal combustion engine is steadily operated for a certain period in the operating state . The catalyst transient condition is higher than the temperature (standard catalyst temperature), and
(B) When a catalyst activity condition is established in which the temperature (actual catalyst temperature) acquired by the catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the exhaust purification catalyst,
Correction means for correcting the amount of EGR gas returned to the internal combustion engine by the EGR means to an amount smaller than a predetermined amount of EGR gas (standard EGR gas amount) according to the operating state of the internal combustion engine;
It is characterized by providing.
ここで、標準触媒温度は、内燃機関が定常運転している場合の排気浄化触媒の温度であって、内燃機関の運転状態毎に定まる。 Here, the standard catalyst temperature is the temperature of the exhaust purification catalyst when the internal combustion engine is in steady operation, and is determined for each operating state of the internal combustion engine.
また、触媒過渡条件が成り立つ場合としては、例えば、内燃機関の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する場合を例示できる。この場合、上述したように、排気浄化触媒の温度と排気の温度とで内燃機関の運転状態の変化に対する温度変化の時定数が異なることに起因して、内燃機関の運転状態が高負荷から低負荷へ変化しても、排気浄化触媒の温度は即座には低下せず、しばらくの間高温状態で維持される。よって、内燃機関の運転状態が高負荷から低負荷へ変化した後の一定期間は、低負荷運転状態に対応する標準触媒温度と比較して実触媒温度の方が高い状態になる。 Further, as a case where the catalyst transient condition is satisfied, for example, a case where the operating state of the internal combustion engine changes from a high load to a low load can be exemplified. In this case, as described above, the operating state of the internal combustion engine is reduced from a high load to a low temperature due to the difference in the time constant of the temperature change with respect to the change in the operating state of the internal combustion engine between the exhaust purification catalyst temperature and the exhaust gas temperature. Even when the load is changed, the temperature of the exhaust purification catalyst does not immediately decrease, but is maintained at a high temperature for a while. Therefore, the actual catalyst temperature is higher than the standard catalyst temperature corresponding to the low load operation state for a certain period after the operation state of the internal combustion engine is changed from the high load to the low load.
また、所定の活性温度とは、排気浄化触媒においてPMやHCの酸化反応が起こるために必要な排気浄化触媒の温度の下限値である。つまり、排気浄化触媒の温度が活性温度より低い場合は、PMやHCが排気浄化触媒を通過しても酸化反応は起こらない。逆に、排気浄化触媒の温度が活性温度より高い場合は、PMやHCが排気浄化触媒を通過する時に酸化反応し、EGRガス中のO 2 を消費するとともにCO2が生成されるため、EGRガス中のO 2 濃度が低下するとともにCO2濃度が上昇する。
The predetermined activation temperature is a lower limit value of the temperature of the exhaust purification catalyst necessary for the PM or HC oxidation reaction to occur in the exhaust purification catalyst. That is, when the temperature of the exhaust purification catalyst is lower than the activation temperature, no oxidation reaction occurs even if PM or HC passes through the exhaust purification catalyst. On the other hand, when the temperature of the exhaust purification catalyst is higher than the activation temperature, the oxidation reaction occurs when PM or HC passes through the exhaust purification catalyst, consuming O 2 in the EGR gas and generating CO 2. As the O 2 concentration in the gas decreases, the CO 2 concentration increases.
このような触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する状況において、本発明によれば、内燃機関に供給されるEGRガス中のCO2濃度が内燃機関の運転状態に応じた標準的なCO2濃度より高くなったとしても、内燃機関に戻されるEGRガス量が標準EGRガス量より少なくされるため、内燃機関の筒内ガス中のCO2濃度が想定よりも過剰に多くなることが抑制される。よって、失火等の燃焼不良が発生したり、未燃燃料の排出量が増加してエミッションを悪化させたりすることを抑制できる。 In the situation where the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, according to the present invention, the CO 2 concentration in the EGR gas supplied to the internal combustion engine is a standard CO 2 concentration according to the operating state of the internal combustion engine. Even if it becomes higher, since the amount of EGR gas returned to the internal combustion engine is made smaller than the standard EGR gas amount, it is suppressed that the CO 2 concentration in the in-cylinder gas of the internal combustion engine becomes excessively larger than expected. . Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a combustion failure such as misfire or the increase in the amount of unburned fuel emission and the deterioration of emissions.
補正手段によってEGRガス量を標準EGRガス量に対して減量補正する手段としては
、前記EGR通路に設けられ前記EGR通路を流れるEGRガスの量を調節するEGR弁を更に備えた構成において、前記触媒過渡条件及び前記触媒活性条件が成り立つ場合、前記EGR弁の開度を、内燃機関の運転状態に応じた所定の開度(標準EGR弁開度)より閉じ側の開度に補正する手段を採用することができる。
The means for correcting the amount of EGR gas to be reduced with respect to the standard EGR gas amount by the correcting means includes an EGR valve that is provided in the EGR passage and adjusts the amount of EGR gas flowing through the EGR passage. When the transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, means for correcting the opening degree of the EGR valve to a closing side opening degree from a predetermined opening degree (standard EGR valve opening degree) according to the operating state of the internal combustion engine is adopted. can do.
これにより、EGR通路を流通するEGRガス量が通常時より減少するので、内燃機関に戻されるEGRガス量を標準EGRガス量に対して減量することができる。従って、排気浄化触媒におけるPMやHCの酸化反応に起因してEGRガス中のCO2濃度が想定よりも濃くなる状況においても、筒内ガス中のCO2の量が過剰に多くなることが抑制され、失火等の燃焼不良を抑制することができる。 As a result, the amount of EGR gas flowing through the EGR passage decreases from the normal time, so that the amount of EGR gas returned to the internal combustion engine can be reduced with respect to the standard EGR gas amount. Therefore, even when the CO 2 concentration in the EGR gas becomes higher than expected due to the oxidation reaction of PM or HC in the exhaust purification catalyst, the amount of CO 2 in the in-cylinder gas is suppressed from being excessively increased. Thus, poor combustion such as misfire can be suppressed.
補正手段によってEGRガス量を標準EGRガス量に対して減量補正する手段としては、前記触媒過渡条件及び前記触媒活性条件が成り立つ場合、内燃機関の吸気のEGR率を、内燃機関の運転状態に応じた所定のEGR率(標準EGR率)より低い値に補正する手段を採用することもできる。
As means for correcting the decrease in the EGR gas amount with respect to the standard EGR gas amount by the correcting means, the EGR rate of the intake air of the internal combustion engine is determined in accordance with the operating state of the internal combustion engine when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied. It is also possible to employ means for correcting the value to a value lower than a predetermined EGR rate (standard EGR rate).
ここで、EGR率とは、筒内に吸入される全ガス量のうちEGRガス量の占める割合であり、気筒に吸入されるガス量をGcyl、EGRガス量をGegrとすれば、EGR率=Gegr/Gcylで算出される。ここで、吸入空気量(新気量)をGaとすれば、Gcyl=Ga+Gegrであるから、EGR率=(Gcyl−Ga)/Gcylで算出することもできる。EGR制御では、内燃機関の運転状態に応じて目標となるEGR率が設定され、実際のEGR率が当該目標EGR率になるようにEGR弁やスロットル弁、排気絞り弁、VNターボにおけるノズルベーン等の各種のEGRガス量の調量手段がフィードバック制御される。 Here, the EGR rate is a ratio of the EGR gas amount to the total gas amount sucked into the cylinder. If the gas amount sucked into the cylinder is Gcyl and the EGR gas amount is Gegr, the EGR rate = Calculated as Gegr / Gcyl. Here, if the intake air amount (fresh air amount) is Ga, Gcyl = Ga + Gegr, and therefore, EGR rate = (Gcyl−Ga) / Gcyl can also be calculated. In the EGR control, a target EGR rate is set according to the operating state of the internal combustion engine, and an EGR valve, a throttle valve, an exhaust throttle valve, a nozzle vane in a VN turbo, etc., so that the actual EGR rate becomes the target EGR rate. Various EGR gas metering means are feedback-controlled.
上記構成によれば、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合には、この目標EGR率が標準EGR率より低い値に補正された上で上記EGR制御が実行されることになる。従って、排気浄化触媒におけるPMやHCの酸化反応に起因してEGRガス中のCO2濃度が想定よりも濃くなる状況においても、筒内ガス中のCO2の量が過剰に多くなることが抑制さる。また、目標EGR率が補正されることで、何らかの原因(例えば、機関暖機状態の変化、運転状態の変化、EGR通路、吸気通路、又は排気通路等の内部の状態の変化等)によりEGRガスや吸気の流量特性が適合時と比較して変化したような場合においても、上記のような各種EGRガス量調量手段によるEGRガス量の減量補正を精度良く行うことができる。従って、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合における失火等の燃焼不良をより確実に抑制することができる。 According to the above configuration, when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, the EGR control is executed after the target EGR rate is corrected to a value lower than the standard EGR rate. Therefore, even when the CO 2 concentration in the EGR gas becomes higher than expected due to the oxidation reaction of PM or HC in the exhaust purification catalyst, the amount of CO 2 in the in-cylinder gas is suppressed from being excessively increased. Monkey. Further, by correcting the target EGR rate, EGR gas may be caused by some cause (for example, change in engine warm-up state, change in operating state, change in internal state of EGR passage, intake passage, exhaust passage, etc.). Even when the flow rate characteristics of the intake air change as compared with the time of adaptation, the reduction correction of the EGR gas amount by the various EGR gas amount metering means as described above can be performed with high accuracy. Therefore, it is possible to more reliably suppress a combustion failure such as misfire when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied.
上記各構成において、補正手段による補正量を、前記排気浄化触媒において生成されるCO2の量に基づいて決定するようにしても良い。 In each of the above configurations, the correction amount by the correction means may be determined based on the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst.
これにより、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合に排気浄化触媒において生成されるCO2に起因する内燃機関の筒内ガス中のCO2の増量分を相殺して、筒内ガス中のCO2濃度を触媒過渡条件又は触媒活性条件が成立しない通常時における濃度に近付けられるような補正量を求めることができる。従って、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合における失火等の燃焼不良やエミッションの悪化をより確実に抑制することができる。 Thus, when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, the increase in CO 2 in the cylinder gas of the internal combustion engine caused by CO 2 generated in the exhaust purification catalyst is offset, It is possible to obtain a correction amount that brings the CO 2 concentration close to the concentration at the normal time when the catalyst transient condition or the catalyst activation condition is not satisfied. Therefore, combustion failure such as misfire and deterioration of emission when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied can be more reliably suppressed.
ここで、前記排気浄化触媒において生成されるCO2の量を、内燃機関の運転状態に基づいて推定しても良い。 Here, the amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst may be estimated based on the operating state of the internal combustion engine.
排気浄化触媒におけるCO2の生成量は様々な要因に相関していると考えられるが、そ
れらの諸要因は基本的に内燃機関の運転状態に相関していると考えることができる。従って、内燃機関の運転状態に基づいて排気浄化触媒におけるCO2の生成量を推定するようにすれば、より精度良く筒内ガス中のCO2濃度を通常時のCO2濃度に近付けることができる。
Although the amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst is considered to correlate with various factors, it can be considered that these factors basically correlate with the operating state of the internal combustion engine. Thus, if to estimate the amount of CO 2 in the exhaust purification catalyst based on the operating state of the internal combustion engine, it is possible to bring the CO 2 concentration of more accurately cylinder interior gas to the normal CO 2 concentration at the time of .
内燃機関の運転状態と排気浄化触媒におけるCO2の生成量との関係は、例えば実験や適合作業によって内燃機関の運転状態を代表する一又は複数の物理量(例えば回転数及び負荷)に応じて排気浄化触媒におけるCO2の生成量を決定するマップや関数として予め求めておくことができる。触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合と、触媒過渡条件又は触媒活性条件の少なくとも一方が成立しない通常時と、で2種類のマップを用意して状況に応じて使い分けるようにすれば、より簡易な構成で本発明を実現できる。 The relationship between the operating state of the internal combustion engine and the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst is determined according to one or a plurality of physical quantities (for example, the rotational speed and the load) representative of the operating state of the internal combustion engine, for example, through experiments or adaptation work. It can be obtained in advance as a map or function for determining the amount of CO 2 produced in the purification catalyst. If two types of maps are prepared and used properly according to the situation, when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, and at the normal time when at least one of the catalyst transient condition and the catalyst activation condition is not satisfied, The present invention can be realized with a simple configuration.
また、このようにして推定される排気浄化触媒におけるCO2の生成量を考慮して、内燃機関の運転状態に応じたEGRガス量、EGR弁開度、EGR率の補正量を決定するマップや関数を持つようにしても良い。 Further, a map for determining the correction amount of the EGR gas amount, the EGR valve opening degree, and the EGR rate according to the operation state of the internal combustion engine in consideration of the CO 2 generation amount in the exhaust purification catalyst estimated in this way, It may have a function.
また、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合に排気浄化触媒において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒におけるPMやHCの酸化反応の化学反応速度に相関する。この化学反応速度は実触媒温度と標準触媒温度との差が大きくなるほど速くなり、従って排気浄化触媒において生成されるCO2の量が増加する傾向がある。また、排気浄化触媒において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒を通過するPMやHCの量に相関する。排気浄化触媒を通過するEGRガスの流量や、当該EGRガス中のPMやHCの量が増加すると、排気浄化触媒における酸化反応に供されるPMやHCの量が増加するので、排気浄化触媒において生成されるCO2の量が増加する傾向がある。また、排気浄化触媒において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒の容量(ボリューム)にも相関する。排気浄化触媒の容量が大きければ、排気浄化触媒においてPMやHCが酸化反応する機会が増加するため、排気浄化触媒におけるCO2の生成量が増加する傾向がある。 Further, the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied correlates with the chemical reaction rate of the oxidation reaction of PM or HC in the exhaust purification catalyst. This chemical reaction rate increases as the difference between the actual catalyst temperature and the standard catalyst temperature increases, and therefore the amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst tends to increase. Further, the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst correlates with the amount of PM or HC passing through the exhaust purification catalyst. When the flow rate of EGR gas passing through the exhaust purification catalyst or the amount of PM or HC in the EGR gas increases, the amount of PM or HC used for the oxidation reaction in the exhaust purification catalyst increases. There is a tendency for the amount of CO 2 produced to increase. The amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst is also correlated with the capacity (volume) of the exhaust purification catalyst. If the capacity of the exhaust purification catalyst is large, the opportunity for oxidation reaction of PM and HC in the exhaust purification catalyst increases, so that the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst tends to increase.
このような特性を考慮して、排気浄化触媒において生成されるCO2の量を、
前記触媒温度取得手段によって取得される温度(実触媒温度)と前記内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定される排
気浄化触媒の温度(標準触媒温度)との差、
前記排気浄化触媒を通過するEGRガスの流量、
前記排気浄化触媒を通過するEGRガス中のPMの量、
前記排気浄化触媒を通過するEGRガス中のHCの量、
前記排気浄化触媒の容積、
の少なくとも一つに基づいて推定しても良い。こうすることで、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する時の筒内ガス中のCO2濃度を、より精度良く通常時のCO2濃度に近付けることができ、燃焼不良やエミッションの悪化をより確実に抑制することができる。
Considering such characteristics, the amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst is
Exhaust gas assumed when the internal combustion engine determined according to the temperature (actual catalyst temperature) acquired by the catalyst temperature acquisition means and the operating state of the internal combustion engine is steadily operated for a certain period in that operating state. Difference from purification catalyst temperature (standard catalyst temperature)
The flow rate of EGR gas passing through the exhaust purification catalyst,
The amount of PM in the EGR gas passing through the exhaust purification catalyst,
The amount of HC in the EGR gas passing through the exhaust purification catalyst,
The volume of the exhaust purification catalyst;
You may estimate based on at least one of these. In this way, the CO 2 concentration of cylinder interior gas when the catalyst transient conditions and catalytic activity condition is satisfied, more precisely can be brought close to the CO 2 concentration in the normal, deterioration of combustion failure and emission more It can be surely suppressed.
本発明の思想を、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを有するターボチャージャと、
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接続するHPL通路を介して排気の一部をHPLガスとして内燃機関に戻すHPL手段と、
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接続するLPL通路を介して排気の一部をLPLガスとして内燃機関に戻すLPL手段と、
前記排気通路における前記HPL通路の接続箇所より下流且つ前記LPL通路の接続箇所より上流に設けられ酸化能を有するLPL触媒と、
前記LPL触媒の温度を取得するLPL触媒温度取得手段と、
を備えた内燃機関のEGRシステムに適用する場合について説明する。
The idea of the present invention
A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
HPL means for returning a part of the exhaust gas as HPL gas to the internal combustion engine via an HPL passage connecting an exhaust passage upstream from the turbine and an intake passage downstream from the compressor;
LPL means for returning a part of the exhaust gas as LPL gas to the internal combustion engine via an LPL passage connecting an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor;
An LPL catalyst provided in the exhaust passage downstream from the connection location of the HPL passage and upstream from the connection location of the LPL passage;
LPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the LPL catalyst;
A case where the present invention is applied to an EGR system of an internal combustion engine equipped with the above will be described.
HPL手段とLPL手段とを併設するEGRシステムにおけるEGR制御では、EGR率やEGRガス量とともに、当該EGR率やEGRガス量を実現するための全EGRガス(HPL手段及びLPL手段によって内燃機関に戻される全排気)中のHPLガスとLPLガスとの比率が制御される。 In the EGR control in the EGR system having both the HPL means and the LPL means, together with the EGR rate and the EGR gas amount, all EGR gases for realizing the EGR rate and the EGR gas amount (returned to the internal combustion engine by the HPL means and the LPL means). The ratio between the HPL gas and the LPL gas in the exhaust gas) is controlled.
例えば、内燃機関が低負荷且つ低回転の運転状態においてはHPLガスの比率を100%とし(すなわちHPL手段のみを用いてEGRを行う)、内燃機関の運転状態が高負荷側乃至高回転側に変化するに従ってHPLガスの比率を低くするとともにLPLガスの比率を高くし(すなわちHPL手段及びLPL手段を併用してEGRを行う)、内燃機関が高負荷乃至高回転の運転状態においてはLPLガスの比率を100%とする(すなわちLPL手段のみを用いてEGRを行う)EGR制御が考えられる。 For example, when the internal combustion engine is in a low load and low rotation operation state, the HPL gas ratio is set to 100% (that is, EGR is performed using only the HPL means), and the operation state of the internal combustion engine is changed from the high load side to the high rotation side. As the ratio changes, the HPL gas ratio is lowered and the LPL gas ratio is increased (that is, EGR is performed using both the HPL means and the LPL means), and when the internal combustion engine is operating at a high load or high speed, EGR control in which the ratio is set to 100% (that is, EGR is performed using only the LPL means) can be considered.
ところで、上述したように、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する時に排気浄化触媒において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒を通過する排気の量に相関し、排気浄化触媒を通過する排気の量が多くなるほど排気浄化触媒において生成されるCO2の量が増大する傾向がある。従って、上記構成のようにLPLガスの流通経路上に排気浄化触媒(LPL触媒)が配置されているEGRシステムにおいて、補正手段は、
(イ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実LPL触媒温度)が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定されるLPL触媒の温度(標準LPL触媒温度)より高いLPL触媒過渡条件が成り立ち、且つ、
(ロ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実LPL触媒温度)が前記LPL触媒の所定のLPL触媒活性温度より高いLPL触媒活性条件が成り立つ場合、全EGRガス中のHPLガスの比率(HPL比率)を、内燃機関の運転状態に応じた所定の比率(標準HPL比率)より高くしても良い。
By the way, as described above, the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied correlates with the amount of exhaust gas passing through the exhaust purification catalyst, and passes through the exhaust purification catalyst. As the amount of exhaust gas increases, the amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst tends to increase. Therefore, in the EGR system in which the exhaust purification catalyst (LPL catalyst) is arranged on the LPL gas flow path as in the above configuration, the correction means includes:
(A) An LPL catalyst assumed when an internal combustion engine in which the temperature (actual LPL catalyst temperature) acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is determined according to the operating state of the internal combustion engine is steadily operated for a certain period of time in the operating state An LPL catalyst transient condition higher than the temperature (standard LPL catalyst temperature), and
(B) When the LPL catalyst activation condition in which the temperature (actual LPL catalyst temperature) acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is higher than the predetermined LPL catalyst activation temperature of the LPL catalyst is satisfied, the ratio of the HPL gas in the total EGR gas (HPL ratio) may be made higher than a predetermined ratio (standard HPL ratio) according to the operating state of the internal combustion engine.
こうすることで、LPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成り立つ場合には、HPL比率が高くされるので、逆にLPLガスの比率は低くなる。よって、LPL触媒過渡条件又はLPL触媒活性条件が成立しない通常時と比較してLPL触媒を通過するLPLガスの量が少なくなる。従って、LPL触媒において発生するCO2の量が減少し、内燃機関に供給されるEGRガス中のCO2濃度が過剰に多くなることを抑制できる。 By doing so, when the LPL catalyst transient condition and the LPL catalyst activation condition are satisfied, the HPL ratio is increased, and conversely, the LPL gas ratio is decreased. Therefore, the amount of LPL gas passing through the LPL catalyst is reduced as compared with the normal time when the LPL catalyst transient condition or the LPL catalyst activation condition is not satisfied. Therefore, the amount of CO 2 generated in the LPL catalyst is reduced, and it is possible to suppress an excessive increase in the CO 2 concentration in the EGR gas supplied to the internal combustion engine.
また、この時、LPL比率が低くなったとしても、LPLガスの比率が0でない限り、LPL触媒においてCO2が発生することになる。よって、LPLガス中のCO2濃度は通常時より高くなるため、前述した一般のEGRシステムにおける補正をLPL−EGR系に適用してLPLガス量を補正することが好ましい。すなわち、LPL通路に設けられるLPL弁の開度を減量する等の補正を行うことによってLPLガス量を減量補正することが好ましい。これらLPL−EGR系に対する補正を行う場合であっても、上記構成に依ればLPL比率が通常時より低減しているので、LPL触媒において多量のCO2が生成されることは抑制される。従って、これらLPL−EGR系に対する補正に係る補正量を通常時より少なくすることができる。これにより、LPL触媒におけるCO2の生成量の推定やLPL弁開度の補正に伴うばらつきに起因して排気性能が悪化することを抑制することができる。 At this time, even if the LPL ratio is low, CO 2 is generated in the LPL catalyst as long as the LPL gas ratio is not zero. Therefore, since the CO 2 concentration in the LPL gas is higher than normal, it is preferable to correct the amount of LPL gas by applying the correction in the general EGR system described above to the LPL-EGR system. That is, it is preferable to correct the amount of LPL gas by reducing the amount of opening of the LPL valve provided in the LPL passage. Even in the case of performing correction for these LPL-EGR systems, the LPL ratio is reduced from the normal time according to the above configuration, so that a large amount of CO 2 is suppressed from being generated in the LPL catalyst. Therefore, the correction amount related to the correction for the LPL-EGR system can be made smaller than usual. Thereby, it is possible to suppress the deterioration of the exhaust performance due to the variation caused by the estimation of the CO 2 generation amount in the LPL catalyst and the correction of the LPL valve opening.
上記構成において、前記HPL通路の途中に設けられ酸化能を有するHPL触媒を更に備えたEGRシステム、すなわち、HPL−EGR系とLPL−EGR系のいずれにおいてもEGRガスの流通経路上に排気浄化触媒が設けられているEGRシステムに本発明を適用する場合について説明する。 In the above configuration, an EGR system further provided with an HPL catalyst having an oxidizing ability provided in the middle of the HPL passage, that is, an exhaust purification catalyst on the EGR gas flow path in both the HPL-EGR system and the LPL-EGR system A case where the present invention is applied to an EGR system provided with the above will be described.
このようなEGRシステムでは、EGRガス中のCO2濃度が通常時より高くなりうる
場合として、上記のLPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成り立つ場合に加えて、更に、
(ハ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実HPL触媒温度)が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定されるHPL触媒の温度(標準HPL触媒温度)より高いHPL触媒過渡条件が成り立ち、且つ
(ニ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実HPL触媒温度)が前記HPL触媒の所定のHPL触媒活性温度より高いHPL触媒活性条件が成り立つ場合
が考えられる。
In such an EGR system, in addition to the case where the above-described LPL catalyst transient condition and LPL catalyst activation condition are satisfied, the CO 2 concentration in the EGR gas can be higher than usual.
(C) HPL catalyst assumed when the internal combustion engine in which the temperature (actual HPL catalyst temperature) acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is determined according to the operating state of the internal combustion engine is steadily operated for a certain period of time in the operating state And (d) the temperature (actual HPL catalyst temperature) acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is higher than the predetermined HPL catalyst activation temperature of the HPL catalyst. The case where high HPL catalyst activity conditions are satisfied is considered.
LPL触媒過渡条件、LPL触媒活性条件、HPL触媒過渡条件、及びHPL触媒活性条件が成り立つ場合には、LPL触媒及びHPL触媒の両方において通常時よりも多くのCO2が発生する可能性がある。 When the LPL catalyst transient condition, the LPL catalyst activation condition, the HPL catalyst transient condition, and the HPL catalyst activation condition are satisfied, both of the LPL catalyst and the HPL catalyst may generate more CO 2 than usual.
このような場合において、本発明のEGRシステムでは、LPL触媒とHPL触媒とで生成されるCO2の量がより多い方の排気浄化触媒が設けられているEGR経路を流れるEGRガスの比率が、内燃機関の運転状態に応じて定まる標準的な比率より低くなるように、全EGRガス中の当該EGRガスの比率を補正するようにしても良い。 In such a case, in the EGR system of the present invention, the ratio of EGR gas flowing through the EGR path in which the exhaust purification catalyst having the larger amount of CO 2 produced by the LPL catalyst and the HPL catalyst is provided, You may make it correct | amend the ratio of the said EGR gas in all the EGR gas so that it may become lower than the standard ratio determined according to the driving | running state of an internal combustion engine.
すなわち、上記構成において、
前記HPL触媒の温度を取得するHPL触媒温度取得手段と、
前記LPL触媒において生成されるCO2の量を推定するLPLCO2生成量推定手段と、
前記HPL触媒において生成されるCO2の量を推定するHPLCO2生成量推定手段と、
を更に備え、
前記補正手段は、LPL触媒過渡条件、LPL触媒活性条件、HPL触媒過渡条件、及びHPL触媒活性条件が成り立つ場合、
(A)前記LPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の量が前記HPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の量より多いときは、全EGRガス中のHPLガスの比率を内燃機関の運転状態に応じた所定の比率(標準HPL比率)より高くし、(B)前記LPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の量が前記HPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の量以下のときは、全EGRガス中のLPLガスの比率を内燃機関の運転状態に応じた所定の比率(標準LPL比率)より高くしても良い。
That is, in the above configuration,
HPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the HPL catalyst;
LPLCO 2 production amount estimation means for estimating the amount of CO 2 produced in the LPL catalyst;
HPLCO 2 production amount estimation means for estimating the amount of CO 2 produced in the HPL catalyst;
Further comprising
When the LPL catalyst transient condition, the LPL catalyst activation condition, the HPL catalyst transient condition, and the HPL catalyst activation condition are satisfied,
(A) when the amount of CO 2 estimated by the LPLCO 2 generation amount estimation means is larger than the amount of CO 2 estimated by the HPLCO 2 generation amount estimation means, the internal combustion ratio of HPL gas in the total EGR gas higher than the predetermined ratio corresponding to the operating state of the engine (standard HPL ratio), (B) CO where the amount of CO 2 estimated by the LPLCO 2 generation amount estimation means is estimated by the HPLCO 2 generation amount estimation means When the amount is less than or equal to 2 , the ratio of the LPL gas in the total EGR gas may be higher than a predetermined ratio (standard LPL ratio) corresponding to the operating state of the internal combustion engine.
こうすることで、LPL触媒において生成されるCO2の量がHPL触媒において生成されるCO2の量より多い場合には、LPL触媒を通過するLPLガスの量が通常時より低減されるので、内燃機関に供給されるEGRガス中のCO2の濃度が過剰に高くなることが抑制される。一方、HPL触媒において生成されるCO2の量がLPL触媒において生成されるCO2の量より多い場合は、HPL触媒を通過するHPLガスの量が通常時より低減されるので、内燃機関に供給されるEGRガス中のCO2の濃度が過剰に高くなることが抑制される。 By doing so, when the amount of CO 2 produced in the LPL catalyst is larger than the amount of CO 2 produced in the HPL catalyst, the amount of LPL gas passing through the LPL catalyst is reduced compared to the normal time. An excessive increase in the concentration of CO 2 in the EGR gas supplied to the internal combustion engine is suppressed. On the other hand, if the amount of CO 2 produced in HPL catalyst is greater than the amount of CO 2 produced in LPL catalyst, the amount of HPL gas passing through the HPL catalyst is reduced from normal supply to the internal combustion engine An excessive increase in the concentration of CO 2 in the EGR gas is suppressed.
よって、上記構成に依れば、LPL触媒過渡条件、LPL触媒活性条件、HPL触媒過渡条件、及びHPL触媒活性条件が成り立つ場合であっても、排気浄化触媒において生成されるCO2の量を極力抑えることができ、燃焼不良やエミッションの悪化を抑制することが可能になる。 Therefore, according to the above configuration, even if the LPL catalyst transient condition, the LPL catalyst activation condition, the HPL catalyst transient condition, and the HPL catalyst activation condition are satisfied, the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst is reduced as much as possible. It is possible to suppress the combustion failure and the emission deterioration.
上述のように、排気浄化触媒におけるCO2の生成量は、実触媒温度と標準触媒温度と
の差、排気浄化触媒を通過する排気の量、排気浄化触媒の容積、排気浄化触媒を通過するPMやHCの量等に依存する。従って、上記LPLCO2生成量推定手段やHPLCO2生成量推定手段は、これらの物理量に基づいてLPL触媒やHPL触媒におけるCO2の生成量を推定するようにしても良い。
As described above, the amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst is the difference between the actual catalyst temperature and the standard catalyst temperature, the amount of exhaust passing through the exhaust purification catalyst, the volume of the exhaust purification catalyst, and the PM passing through the exhaust purification catalyst. It depends on the amount of HC. Therefore, the LPLCO 2 production amount estimation means and the HPLCO 2 production amount estimation means may estimate the CO 2 production amount in the LPL catalyst and the HPL catalyst based on these physical quantities.
以上説明した各構成を有するEGRシステムは、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立している時に、排気浄化触媒を通過するEGRガス中のPMやHCが酸化反応することによってEGRガス中のCO2濃度が通常時より高くなった場合においても、内燃機関に戻されるEGRガス量を通常時より減量する補正を行うことによって、筒内ガス中のCO2濃度が過剰に高くなることを抑制することを図ったものである。
In the EGR system having each configuration described above, when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, the
これに対し、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立している時に、排気浄化触媒の温度を低下させることによって、或いは、排気浄化触媒の温度がそれ以上高くなることを抑制することによって、触媒過渡条件や触媒活性条件が成立しない状況を可及的に早期に実現するようにしても良い。そのために、本発明のEGRシステムにおいては、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合には、排気浄化触媒と排気浄化触媒を通過するEGRガスとの間の熱授受を制御することによって排気浄化触媒の温度を制御するようにした。 On the other hand, when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, the catalyst transient is reduced by lowering the temperature of the exhaust purification catalyst or by suppressing the temperature of the exhaust purification catalyst from being further increased. You may make it implement | achieve as soon as possible the condition where conditions and catalyst activation conditions are not satisfied. Therefore, in the EGR system of the present invention, when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied, the exhaust gas purification is controlled by controlling the heat transfer between the exhaust gas purification catalyst and the EGR gas passing through the exhaust gas purification catalyst. The temperature of the catalyst was controlled.
すなわち、上記説明したようなHPL手段及びLPL手段を備え、更にLPL−EGR系にLPL触媒を有する構成のEGRシステムにおいて、LPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立し、且つ、内燃機関からの排気温度が実LPL触媒温度より低い場合には、LPL触媒を通過する排気の量を増量し、高温のLPL触媒と低温の排気との間で熱授受を積極的に行わせることによってLPL触媒の温度を低下させるようにした。 That is, in the EGR system having the HPL means and the LPL means as described above and further having the LPL catalyst in the LPL-EGR system, the LPL catalyst transient condition and the LPL catalyst activation condition are satisfied, and When the exhaust gas temperature is lower than the actual LPL catalyst temperature, the amount of exhaust gas passing through the LPL catalyst is increased, and heat exchange is actively performed between the high temperature LPL catalyst and the low temperature exhaust gas. The temperature was lowered.
より詳細には、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを有するターボチャージャと、
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接続するHPL通路を介して排気の一部をHPLガスとして内燃機関に戻すHPL手段と、
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接続するLPL通路を介して排気の一部をLPLガスとして内燃機関に戻すLPL手段と、
前記排気通路における前記HPL通路の接続箇所より下流且つ前記LPL通路の接続箇所より上流に設けられ酸化能を有するLPL触媒と、
前記LPL触媒の温度を取得するLPL触媒温度取得手段と、
内燃機関から排出される排気の温度を取得する排気温度取得手段と、
を備えた構成において、
(イ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実LPL触媒温度)が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定されるLPL触媒の温度(標準LPL触媒温度)より高いLPL触媒過渡条件、
(ロ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実LPL触媒温度)が前記LPL触媒の所定の活性温度より高いLPL触媒活性条件、及び、
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実LPL触媒温度)より低いLPL排気低温条件、
が成り立つ場合、前記LPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量(標準LPL触媒通過ガス量)より多くするようにしても良い。
More specifically,
A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
HPL means for returning a part of the exhaust gas as HPL gas to the internal combustion engine via an HPL passage connecting an exhaust passage upstream from the turbine and an intake passage downstream from the compressor;
LPL means for returning a part of the exhaust gas as LPL gas to the internal combustion engine via an LPL passage connecting an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor;
An LPL catalyst provided in the exhaust passage downstream from the connection location of the HPL passage and upstream from the connection location of the LPL passage;
LPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the LPL catalyst;
Exhaust temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust discharged from the internal combustion engine;
In the configuration with
(A) An LPL catalyst assumed when an internal combustion engine in which the temperature (actual LPL catalyst temperature) acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is determined according to the operating state of the internal combustion engine is steadily operated for a certain period of time in the operating state LPL catalyst transient conditions higher than the temperature of (standard LPL catalyst temperature),
(B) LPL catalyst activation conditions in which the temperature (actual LPL catalyst temperature) acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the LPL catalyst, and
(C) LPL exhaust low temperature condition in which the temperature acquired by the exhaust temperature acquisition means is lower than the temperature (actual LPL catalyst temperature) acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means,
If the above holds, the amount of exhaust gas passing through the LPL catalyst may be made larger than a predetermined amount (standard LPL catalyst passing gas amount) according to the operating state of the internal combustion engine.
こうすることによって、低温の排気が大量にLPL触媒を通過することになるため、LPL触媒から低温の排気に熱が移動し、LPL触媒の温度低下を促進させることができる。これにより、実LPL触媒温度を速やかに標準LPL触媒温度に近付けることができる。上述したように、排気浄化触媒におけるCO2の生成量は実触媒温度と標準触媒温度と
の差が大きくなるほど多くなる傾向があるので、上記構成により実LPL触媒温度と標準LPL触媒温度との差が速やかに小さくなれば、LPL触媒におけるCO2の生成量を速やかに低減させることができる。よって、内燃機関の筒内ガス中のCO2量が過剰に多くなることを抑制することができる。
By doing so, since a large amount of low-temperature exhaust gas passes through the LPL catalyst, heat is transferred from the LPL catalyst to the low-temperature exhaust gas, and the temperature decrease of the LPL catalyst can be promoted. As a result, the actual LPL catalyst temperature can be quickly brought close to the standard LPL catalyst temperature. As described above, the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst tends to increase as the difference between the actual catalyst temperature and the standard catalyst temperature increases. Therefore, the difference between the actual LPL catalyst temperature and the standard LPL catalyst temperature due to the above configuration. If it becomes small quickly, the production amount of CO 2 in the LPL catalyst can be rapidly reduced. Therefore, it is possible to suppress an excessive increase in the amount of CO 2 in the cylinder gas of the internal combustion engine.
一方、内燃機関からの排気温度が実LPL触媒温度より高い場合には、LPL触媒を通過する排気の量を減量し、高温の排気によってLPL触媒の温度が更に上昇してしまうことを抑制するか、或いは、吸気量を増量して排気温度を低下させ、LPL触媒の昇温を抑制するようにした。 On the other hand, if the exhaust gas temperature from the internal combustion engine is higher than the actual LPL catalyst temperature, whether to reduce the amount of exhaust gas that passes through the LPL catalyst and prevent the temperature of the LPL catalyst from further rising due to high-temperature exhaust gas Alternatively, the intake air amount is increased to lower the exhaust temperature, and the temperature rise of the LPL catalyst is suppressed.
より詳細には、上記構成において、
(イ)前記LPL触媒過渡条件、
(ロ)前記LPL触媒活性条件、及び
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実LPL触媒温度)より高いLPL排気高温条件、
が成り立つ場合には、
(A)前記LPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量(標準LPL触媒通過ガス量)より少なくするか、又は、
(B)吸気量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量(標準吸気量)より多くするようにしても良い。
More specifically, in the above configuration,
(A) Transient conditions of the LPL catalyst,
(B) the LPL catalyst activation condition, and (c) an LPL exhaust high temperature condition in which the temperature acquired by the exhaust temperature acquisition means is higher than the temperature (actual LPL catalyst temperature) acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means,
If
(A) The amount of exhaust gas passing through the LPL catalyst is made smaller than a predetermined amount (standard LPL catalyst passing gas amount) according to the operating state of the internal combustion engine, or
(B) The intake air amount may be made larger than a predetermined amount (standard intake air amount) according to the operating state of the internal combustion engine.
LPL触媒を通過する排気の量を標準LPL触媒通過ガス量より少なくすることによって、高温の排気がLPL触媒を通過することによるLPL触媒の更なる昇温を抑制できる。よって、LPL触媒におけるCO2の生成量が増加することを抑制でき、内燃機関の筒内ガス中のCO2濃度が過剰に高くなることを抑制できる。また、吸気量を標準吸気量より多くすることによって、投入される熱量(燃料噴射量)が一定の条件下で筒内に供給されるガス量が増大することになるので、排気の温度が低下する。従って、内燃機関の状態をLPL排気高温条件が成立しない状態に速やかに移行させることができ、LPL触媒の温度の上昇を抑制できる。吸気量を増加させる手段としては、例えば、吸入空気量を制御するスロットル弁の開度を大きくしたり、可変容量ターボチャージャを備えた構成においてタービンの流量特性を変化させるノズルベーンを閉じ側の開度にしたりする手段を採用できる。 By making the amount of exhaust gas passing through the LPL catalyst smaller than the standard LPL catalyst passing gas amount, further temperature increase of the LPL catalyst due to high temperature exhaust gas passing through the LPL catalyst can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the amount of CO 2 generated in the LPL catalyst, and it is possible to suppress an excessive increase in the CO 2 concentration in the in-cylinder gas of the internal combustion engine. Also, by increasing the intake air amount from the standard intake air amount, the amount of gas supplied into the cylinder increases under the condition that the amount of heat input (fuel injection amount) is constant, so the temperature of the exhaust gas decreases. To do. Therefore, the state of the internal combustion engine can be quickly shifted to a state where the LPL exhaust gas high temperature condition is not satisfied, and an increase in the temperature of the LPL catalyst can be suppressed. As a means for increasing the intake air amount, for example, the opening degree of the throttle valve that controls the intake air amount is increased, or the nozzle vane that changes the flow rate characteristic of the turbine in the configuration having the variable capacity turbocharger is closed. It is possible to adopt means for
また、上記説明したようなHPL手段及びLPL手段を備え、更にHPL−EGR系にHPL触媒を有する構成のEGRシステムにおいて、HPL触媒過渡条件及びHPL触媒活性条件が成立し、且つ、内燃機関からの排気温度が実HPL触媒温度より低い場合には、HPL触媒を通過する排気の量を増量し、高温のHPL触媒と低温の排気との間で熱授受を積極的に行わせることによってHPL触媒の温度を低下させるようにした。 Further, in the EGR system having the HPL means and the LPL means as described above and further having the HPL catalyst in the HPL-EGR system, the HPL catalyst transient condition and the HPL catalyst activation condition are satisfied, and When the exhaust gas temperature is lower than the actual HPL catalyst temperature, the amount of exhaust gas passing through the HPL catalyst is increased, and heat exchange is actively performed between the high-temperature HPL catalyst and the low-temperature exhaust gas. The temperature was lowered.
より詳細には、
内燃機関の排気通路に設けられたタービンと吸気通路に設けられたコンプレッサとを有するターボチャージャと、
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接続するHPL通路を介して排気の一部をHPLガスとして内燃機関に戻すHPL手段と、
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接続するLPL通路を介して排気の一部をLPLガスとして内燃機関に戻すLPL手段と、
前記HPL通路の途中に設けられ酸化能を有するHPL触媒と、
前記HPL触媒の温度を取得するHPL触媒温度取得手段と、
内燃機関から排出される排気の温度を取得する排気温度取得手段と、
を備えた構成において、
(イ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実HPL触媒温度)が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定されるHPL触媒の温度(標準HPL触媒温度)より高いHPL触媒過渡条件、
(ロ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実HPL触媒温度)が前記HPL触媒の所定の活性温度より高いHPL触媒活性条件、及び、
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実HPL触媒温度)より低いHPL排気低温条件、
が成り立つ場合、前記HPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量(標準HPL触媒通過ガス量)より多くするようにしても良い。
More specifically,
A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
HPL means for returning a part of the exhaust gas as HPL gas to the internal combustion engine via an HPL passage connecting an exhaust passage upstream from the turbine and an intake passage downstream from the compressor;
LPL means for returning a part of the exhaust gas as LPL gas to the internal combustion engine via an LPL passage connecting an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor;
An HPL catalyst provided in the middle of the HPL passage and having oxidation ability;
HPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the HPL catalyst;
Exhaust temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust discharged from the internal combustion engine;
In the configuration with
(A) An HPL catalyst assumed when an internal combustion engine in which the temperature (actual HPL catalyst temperature) acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is determined according to the operating state of the internal combustion engine is steadily operated for a certain period in the operating state. HPL catalyst transient conditions higher than the temperature of (standard HPL catalyst temperature),
(B) HPL catalyst activation conditions in which the temperature (actual HPL catalyst temperature) acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the HPL catalyst, and
(C) HPL exhaust low temperature condition where the temperature acquired by the exhaust temperature acquisition means is lower than the temperature (actual HPL catalyst temperature) acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means;
If the above holds, the amount of exhaust gas passing through the HPL catalyst may be made larger than a predetermined amount (standard HPL catalyst passing gas amount) according to the operating state of the internal combustion engine.
こうすることによって、低温の排気が大量にHPL触媒を通過することになるため、HPL触媒から低温の排気に熱が移動し、HPL触媒の温度低下を促進させることができる。これにより、実HPL触媒温度を速やかに標準HPL触媒温度に近付けることができる。上述したように、排気浄化触媒におけるCO2の生成量は実触媒温度と標準触媒温度との差が大きくなるほど多くなる傾向があるので、上記構成により実HPL触媒温度と標準HPL触媒温度との差が速やかに小さくなれば、HPL触媒におけるCO2の生成量を速やかに低減させることができる。よって、内燃機関の筒内ガス中のCO2量が過剰に多くなることを抑制することができる。 By doing so, since a large amount of low-temperature exhaust gas passes through the HPL catalyst, heat is transferred from the HPL catalyst to the low-temperature exhaust gas, and the temperature decrease of the HPL catalyst can be promoted. As a result, the actual HPL catalyst temperature can be quickly brought close to the standard HPL catalyst temperature. As described above, the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst tends to increase as the difference between the actual catalyst temperature and the standard catalyst temperature increases. Therefore, the difference between the actual HPL catalyst temperature and the standard HPL catalyst temperature due to the above configuration. If it becomes small quickly, the production amount of CO 2 in the HPL catalyst can be rapidly reduced. Therefore, it is possible to suppress an excessive increase in the amount of CO 2 in the cylinder gas of the internal combustion engine.
一方、内燃機関からの排気温度が実HPL触媒温度より高い場合には、HPL触媒を通過する排気の量を減量し、高温の排気によってHPL触媒の温度が更に上昇してしまうことを抑制するか、或いは、吸気量を増量して排気温度を低下させ、HPL触媒の昇温を抑制する要にした。 On the other hand, if the exhaust gas temperature from the internal combustion engine is higher than the actual HPL catalyst temperature, the amount of exhaust gas that passes through the HPL catalyst is reduced to prevent the temperature of the HPL catalyst from further rising due to high-temperature exhaust gas. Alternatively, it is necessary to increase the intake air amount to lower the exhaust temperature to suppress the temperature rise of the HPL catalyst.
より詳細には、上記構成において、
(イ)前記HPL触媒過渡条件、
(ロ)前記HPL触媒活性条件、
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度(実HPL触媒温度)より高いHPL排気高温条件、
が成り立つ場合には、
(A)前記HPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量(標準HPL触媒通過ガス量)より少なくするか、又は、
(B)吸気量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量(標準吸気量)より多くするようにしても良い。
More specifically, in the above configuration,
(B) the HPL catalyst transient condition;
(B) the HPL catalyst activity condition;
(C) HPL exhaust high temperature condition in which the temperature acquired by the exhaust temperature acquisition means is higher than the temperature acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means (actual HPL catalyst temperature);
If
(A) The amount of exhaust gas passing through the HPL catalyst is made smaller than a predetermined amount (standard HPL catalyst passage gas amount) according to the operating state of the internal combustion engine, or
(B) The intake air amount may be made larger than a predetermined amount (standard intake air amount) according to the operating state of the internal combustion engine.
HPL触媒を通過する排気の量を標準HPL触媒通過ガス量より少なくすることによって、高温の排気がHPL触媒を通過することによるHPL触媒の更なる昇温を抑制できる。よって、HPL触媒におけるCO2の生成量が増加することを抑制でき、内燃機関の筒内ガス中のCO2濃度が過剰に高くなることを抑制できる。また、吸気量を標準吸気量より多くすることによって、投入される熱量(燃料噴射量)が一定の条件下で筒内に供給されるガス量が増大することになるので、排気の温度が低下する。従って、内燃機関の状態をHPL排気高温条件が成立しない状態に速やかに移行させることができ、HPL触媒の温度の上昇を抑制できる。吸気量を増加させる手段としては、例えば、吸入空気量を制御するスロットル弁の開度を大きくしたり、可変容量ターボチャージャを備えた構成においてタービンの流量特性を変化させるノズルベーンを閉じ側の開度にしたりする手段を採用できる。 By making the amount of exhaust gas passing through the HPL catalyst smaller than the standard HPL catalyst passing gas amount, further increase in temperature of the HPL catalyst due to high temperature exhaust gas passing through the HPL catalyst can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress an increase in the amount of CO 2 generated in the HPL catalyst, and it is possible to suppress an excessive increase in the CO 2 concentration in the in-cylinder gas of the internal combustion engine. Also, by increasing the intake air amount from the standard intake air amount, the amount of gas supplied into the cylinder increases under the condition that the amount of heat input (fuel injection amount) is constant, so the temperature of the exhaust gas decreases. To do. Therefore, the state of the internal combustion engine can be quickly shifted to a state where the HPL exhaust high temperature condition is not satisfied, and an increase in the temperature of the HPL catalyst can be suppressed. As a means for increasing the intake air amount, for example, the opening degree of the throttle valve that controls the intake air amount is increased, or the nozzle vane that changes the flow rate characteristic of the turbine in the configuration having the variable capacity turbocharger is closed. It is possible to adopt means for
本発明により、EGRガスの流通経路上に排気浄化触媒を有するEGRシステムにおいて、内燃機関の運転状態が変化する過渡時における燃焼不良やエミッションの悪化を抑制
することが可能になる。
According to the present invention, in an EGR system having an exhaust purification catalyst on the EGR gas flow path, it is possible to suppress poor combustion and deterioration of emissions at the time of transition when the operating state of the internal combustion engine changes.
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。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.
図1は、本実施例に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す図である。内燃機関1は4つの気筒2を有する水冷式4サイクルディーゼルエンジンである。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the EGR system according to the present embodiment is applied and its intake system and exhaust system. The
各気筒2の吸気ポート(不図示)は吸気マニホールド17において集合し、吸気通路3と連通している。吸気通路3には後述するEGR通路63が接続されている。EGR通路63の接続箇所より上流の吸気通路3には、吸気通路3に流入する新気の量を調節するスロットル弁62が配置されている。スロットル弁62より上流の吸気通路3には、吸入空気量を測定するエアフローメータ7が設けられている。以下、吸気通路3及び吸気マニホールド17を総称して吸気系と称することもある。
The intake ports (not shown) of the
各気筒2の排気ポート(不図示)は排気マニホールド18において集合し、排気通路4と連通している。排気マニホールド18には内燃機関1から排出される排気の温度を測定する排気温度センサ21が設けられている。排気通路4には排気浄化触媒65が配置されている。排気浄化触媒65は、酸化能を有し、触媒温度が所定の活性温度より高い時に、流入する排気中のHCやPMと酸素との間の酸化還元反応を促進させる。なお、排気浄化触媒65は、その他の排気浄化装置、例えば排気中のPMを捕集するフィルタや吸蔵還元型NOx触媒等を含んで構成されても良い。排気浄化触媒65には触媒温度を測定する触媒温度センサ64が設けられている。本実施例においては、触媒温度センサ64が本発明における触媒温度取得手段に相当する。排気浄化触媒65より下流の排気通路4にはEGR通路63が接続されている。以下、排気通路4及び排気マニホールド18を総称して排気系と称することもある。
The exhaust ports (not shown) of the
内燃機関1には、排気通路4を流れる排気の一部をEGRガスとして吸気通路3に導き、内燃機関1に戻すEGR装置61が備えられている。EGR装置61は、排気浄化触媒65より下流の排気通路4とスロットル弁62より下流の吸気通路3とを接続するEGR通路63を有し、該EGR通路63を介して排気の一部を吸気通路3に流入させる。EGR通路63にはEGR通路63の流路面積を変更しEGR通路63を流通するEGRガスの量を調節可能なEGR弁60が配置されている。EGR弁60の開度を調節することによってEGRガス量を調節することができる。
The
内燃機関1には、内燃機関1を制御する電子制御装置(ECU)20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM、入出力ポート等を備えたマイクロコンピュータである。ECU20には、上述したエアフローメータ7、排気温度センサ21、触媒温度センサ64の他、内燃機関1のウォータージャケットを循環する冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ14、アクセルペダルの操作量に対応した電気信号を出力するアクセル開度センサ15、内燃機関1のクランクシャフトが所定角度(例えば10°)回転する度にパルス信号を出力するクランクポジションセンサ16等のセンサが電気的に接続され、各センサからの出力信号がECU20に入力される。また、ECU20には、スロットル弁62、EGR弁60等の機器が電気的に接続され、ECU20から出力される制御信号によってこれらの機器が制御される。
The
ECU20は、上記各センサから入力される信号に基づいて内燃機関1の運転状態や運転者の要求を取得する。例えば、ECU20は、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて機関回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて要求されている機関負荷を算出する。そして、算出した機関負荷や機関回転数に応じて上記各機器を制御することで、燃料噴射やEGRの制御を行う。
ECU20 acquires the driving | running state of the
EGRガス量、EGR弁開度、又はEGR率等の目標値は、内燃機関1のNOx、スモーク、HC等のエミッションや燃費性能が所定の規制値や所望の目標値を達成するように適合作業によって定められ、ECU20のROMに記憶される。ECU20は内燃機関1の運転状態を取得し、取得した運転状態に対応するこれらの目標値を読み込み、EGR弁60の開度を目標開度に制御したり、或いは、実際のEGR率やEGRガス量が目標値に一致するようにEGR弁60やスロットル弁62をフィードバック制御したりすることによってEGR制御を行う。
The target values such as EGR gas amount, EGR valve opening, or EGR rate are adapted so that the emission and fuel consumption performance of the
ところで、上述のように、排気浄化触媒65の温度が活性温度より高くなると、排気浄化触媒65に流入する排気中のPMやHCの酸化反応が起こる。これにより、排気浄化触媒65に流入する排気中のO 2 が消費されるとともにCO2が生成される。そのため、排気中のO 2 濃度が低下するとともに、CO2濃度が上昇する。本実施例の場合、EGRガスの流通経路上に排気浄化触媒65が配置されているので、内燃機関1に流入する時点でのEGRガス中のO 2 濃度やCO2濃度は、内燃機関1から排出された時点での既燃ガス中のO 2 濃度やCO2濃度とは異なる濃度になる可能性がある。従って、上記のEGRガス量の目標値は、内燃機関1の運転状態に応じた既燃ガス中のCO2濃度と、排気浄化触媒65において生成されるCO2に起因する該CO2濃度の変動分とを考慮して定められる。
By the way, as described above, when the temperature of the
排気浄化触媒65において生成されるCO2の量は排気浄化触媒65の温度に相関し、排気浄化触媒65の温度は排気浄化触媒65に流入する排気の温度に相関し、排気の温度は内燃機関1の運転状態に相関する。よって、排気浄化触媒65において生成されるCO2によるEGRガス中のCO2濃度への寄与は内燃機関1の運転状態に応じて定めることができる。
The amount of CO 2 produced in the
ところで、排気浄化触媒65の熱容量のために、排気浄化触媒65を構成する材料や排気浄化触媒65の容量にも依るが、内燃機関1の運転状態の変化に伴う触媒温度の変化に係る時定数は、内燃機関1の運転状態の変化に伴う排気温度の変化に係る時定数より長くなる傾向がある。そのため、排気浄化触媒65の温度変化が内燃機関1の運転状態の変化に対して遅れる場合がある。例えば、内燃機関1の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する時、運転状態の変化に伴って排気の温度は高温から低温へ比較的速い応答で変化するのに対し、排気浄化触媒65の温度は暫くの間は高温の状態で維持される。そして、当該低負荷運転状態で一定期間定常運転された後、当該低負荷運転状態において標準的な触媒温度に一致するようになる。このような排気浄化触媒65の温度変化の過渡期間中においては、現在の運転状態(この場合低負荷運転状態)において想定される標準的な触媒温度と比較して実際の触媒温度の方が高い。従って、排気浄化触媒65において生成されるCO2の量は内燃機関1の運転状態に応じて想定される標準的なCO2の生成量より多いと考えられる。そのため、内燃機関1の運転状態の変化に応じてEGRガス量の目標値が即座に変更されると、想定よりもCO2濃度の濃いEGRガスが内燃機関1に供給されることになり、筒内ガス中のCO2濃度が想定よりも過剰に高くなり、失火等の燃焼不良やエミッションの悪化を招く虞がある。
By the way, due to the heat capacity of the
そこで、本実施例に係るEGRシステムでは、
(イ)触媒温度センサ64によって取得される温度(実触媒温度)Tcatが、内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な触媒温度(標準触媒温度)Tstより高い触媒過渡条件と、
(ロ)実触媒温度Tcatが排気浄化触媒65の所定の活性温度Tcrより高い触媒活性条件と、
の両方の条件が成り立つ場合に、EGR装置61によって内燃機関1に戻されるEGRガス量を、内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的なEGRガス量(標準EGRガス量)より少ない量に補正するようにした。
Therefore, in the EGR system according to the present embodiment,
(A) a catalyst transient condition in which the temperature (actual catalyst temperature) Tcat acquired by the
(B) a catalyst activation condition in which the actual catalyst temperature Tcat is higher than a predetermined activation temperature Tcr of the
When both of the above conditions are satisfied, the amount of EGR gas returned to the
ここで、標準触媒温度Tstは、内燃機関1が定常運転している場合の排気浄化触媒65の温度であって、内燃機関1の運転状態に応じた温度として予め実験や適合作業等によって定められる。触媒過渡条件が成立する場合、すなわち実触媒温度Tcat>標準触媒温度Tstが成り立つ場合としては、上述のように内燃機関1の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する過渡状態を例示できる。また、活性温度Tcrは、排気浄化触媒65においてPMやHCの酸化反応が起こるために必要な触媒温度の下限値であり、予め実験等により求められる。実触媒温度Tcatが活性温度Tcrより低い場合、すなわち触媒活性条件が成立しない場合は、PMやHCが排気浄化触媒65を通過しても酸化反応は起こらない。従って、EGRガス中のCO2濃度が内燃機関1の運転状態から想定される標準的なCO2濃度より過剰に高くなることはない。逆に、実触媒温度Tcatが活性温度Tcrより高い場合、すなわち、触媒活性条件が成立する場合は、PMやHCが排気浄化触媒65を通過する時に酸化反応し、EGRガス中のO 2 を消費するとともにCO2が生成されるため、EGRガス中のCO2濃度が上昇し、内燃機関1の運転状態から想定される標準的なCO2濃度より高くなる可能性がある。
Here, the standard catalyst temperature Tst is the temperature of the
上記構成を有する本実施例のEGRシステムによれば、このような触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する時(以下、触媒過渡時という)に、内燃機関1に供給されるEGRガス中のCO2濃度が内燃機関1の運転状態に応じた標準的なCO2濃度より高くなった場合においても、内燃機関に戻されるEGRガス量が標準EGRガス量より少なくされるため、内燃機関1の筒内ガス中のCO2濃度が想定よりも高くなることが抑制される。よって、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する可能性のある高負荷から低負荷への過渡時等において燃焼不良やエミッションの悪化を抑制することができる。
According to the EGR system of the present embodiment having the above-described configuration, the CO in the EGR gas supplied to the
本実施例では、EGRガス量を標準EGRガス量より減少させるために、EGR弁60の開度を内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な開度(標準EGR弁開度)より閉じ側の開度に補正する手段を採用した。具体的には、内燃機関1の運転状態に応じて予め適合作業によって定められる標準EGR弁開度Pegbse、最終的にECU20がEGR弁60を制御する際の目標EGR弁開度Pegfinとした場合、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する触媒過渡時においては、目標EGR弁開度をPegfin←Pegbse+Pegcatに設定するようにした。ここで、PegcatはEGR弁開度の補正量であり、本実施例の場合閉じ側の開度に補正されるのでPegcat<0である。これにより、EGR通路61を流通するEGRガス量が通常時より減少し、内燃機関1に戻されるEGRガス量が標準EGRガス量より減少する。従って、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する触媒過渡時において、EGRガス中のCO2濃度が通常時よりも濃くなっている場合においても、内燃機関1の筒内ガス中のCO2濃度が過剰に高くなることが抑制される。
In the present embodiment, in order to reduce the EGR gas amount from the standard EGR gas amount, the opening degree of the
ここで、通常時のEGR弁開度である標準EGR弁開度Pegbseは、上述のように、適合作業によって内燃機関1の運転状態(回転数及び負荷)毎に定まるマップとして定められ、ECU20のROMに記憶されている。本実施例では、触媒過渡時のEGR弁開度の補正量Pegcatも、触媒過渡時における筒内ガス中のCO2濃度を適正な範囲の
濃度に保つことが可能な補正量が予め実験や適合作業により求められ、内燃機関1の運転状態に応じたマップ又は関数としてECU20のROMに記憶される。
Here, the standard EGR valve opening degree Pegbse, which is the EGR valve opening degree at the normal time, is determined as a map determined for each operation state (rotation speed and load) of the
図2(A)は、内燃機関1の回転数と標準EGR弁開度Pegbse、補正量Pegcat、補正後のEGR弁開度Pegbse+Pegcatとの関係を示す図である。横軸が内燃機関1の回転数を表し、縦軸がEGR弁開度を表す。実線が標準EGR弁開度Pegbseを表し、破線が補正後のEGR弁開度Pegbse+Pegcatを表す。また、図2(B)は、内燃機関1の負荷と標準EGR弁開度Pegbse、補正量Pegcat、補正後のEGR弁開度Pegbse+Pegcatとの関係を示す図である。横軸が内燃機関1の負荷を表し、縦軸がEGR弁開度を表す。実線が標準EGR弁開度Pegbseを表し、破線が補正後のEGR弁開度Pegbse+Pegcatを表す。最終的な目標EGR弁開度Pegfinは、図2(A)のマップに示される回転数に相関する寄与分と、図2(B)のマップに示される負荷に相関する寄与分と、から算出される。
FIG. 2A is a diagram showing the relationship between the rotational speed of the
図2のように、内燃機関1の回転数及び負荷と補正量Pegcatとの関係をマップとして持ち、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立するか否かに応じて、通常時のマップ(実線)と触媒過渡時のマップ(破線)とを切り替えてEGR制御を実行することによって、内燃機関1の運転状態を考慮して本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御を実行することができ、内燃機関1の筒内ガス中のCO2濃度が通常時の濃度より過剰に高くなることをより確実に抑制することが可能になる。
As shown in FIG. 2, the map includes the relationship between the rotational speed and load of the
以下、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御について、図3に基づいて説明する。図3は、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御のルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の稼働中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, the EGR reduction control during catalyst transition according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a routine of EGR reduction control at the time of catalyst transition according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the
まず、ステップS100において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、上述した各センサによる出力値等に基づいて内燃機関1の回転数、負荷、冷却水温等を取得する。
First, in step S100, the
次に、ステップS101において、ECU20は触媒過渡条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、触媒温度センサ64による測定値に基づいて実触媒温度Tcatを取得するとともに、ステップS100で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準触媒温度Tstを読み込み、Tcat>Tstが成立しているか否かを判定する。ステップS101において肯定判定された場合、ECU20はステップS102に進む。一方、ステップS101において否定判定された場合、ECU20はステップS104に進む。
Next, in step S101, the
ステップS102において、ECU20は触媒活性条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、ステップS101で取得した実触媒温度Tcatと排気浄化触媒65の活性温度Tcrとを比較し、Tcat>Tcrが成立しているか否かを判定する。ステップS102において肯定判定された場合、ECU20はステップS103に進む。一方、ステップS102において否定判定された場合、ECU20はステップS104に進む。
In step S102, the
ステップS103において、ECU20はEGR弁60の目標開度Pegfinとして、ステップS100で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準EGR弁開度Pegbseを補正量Pegcatによって補正したPegbse+Pegcatに設定する。
In step S103, the
ステップS104において、ECU20はEGR弁60の目標開度Pegfinとして、ステップS100で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準EGR弁開度Pegbseに設定する。
In step S104, the
本実施例においては、上記ルーチンを実行するECU20が本発明における補正手段に相当する。
In this embodiment, the
次に、本発明の実施例2について説明する。実施例2に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成は実施例1のものと同様である。以下では、実施例1と同一又は同等の構成要素については説明を省略し、実施例1で用いた名称及び符号を用いる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The schematic configuration of the internal combustion engine to which the EGR system according to the second embodiment is applied and its intake and exhaust systems is the same as that of the first embodiment. Below, description is abbreviate | omitted about the component same or equivalent to Example 1, and the name and code | symbol used in Example 1 are used.
実施例2では、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合にEGR装置61によって内燃機関1に戻されるEGRガス量を減少させるために、EGR率の目標値を内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的なEGR率(標準EGR率)より低い値に補正する手段を採用した。
In Example 2, in order to reduce the amount of EGR gas returned to the
具体的には、内燃機関1の運転状態に応じて予め適合作業によって定められる標準EGR率Egrbse、最終的にECU20によるEGR制御の用いられる目標EGR率Egrtrgとした場合、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する触媒過渡時においては、目標EGR率をEgrtrg←Egrbse+Egrcatに設定するようにした。ここで、EgrcatはEGR率の補正量であり、本実施例の場合EGR率は低い値に補正されるので、Egrcat<0である。これにより、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する触媒過渡時においては、EGR率が通常時のEGR率より低くなるように、EGR弁60の開度、スロットル弁62の開度、VNターボを備えた構成の場合にはノズルベーンの開度等がフィードバック制御される。従って、EGRガス中のCO2濃度が通常時よりも濃くなっている場合においても、内燃機関1の筒内ガス中のCO2濃度が過剰に高くなることが抑制される。
Specifically, when the standard EGR rate Egrbse determined in advance according to the operation state of the
また、本実施例に依れば、目標EGR率が補正されるので、何らかの原因(例えば、機関暖機状態の変化、運転状態の変化、EGR通路63、吸気通路3、排気通路4の状態の変化等)によりEGRガスや吸気の流量特性が適合時から変化したような場合においても、EGR弁60やスロットル弁62等のEGRガス量の調量手段によるEGRガス量の減量補正を精度良く行うことができる。
Further, according to the present embodiment, the target EGR rate is corrected, so that some cause (for example, change in engine warm-up state, change in operation state,
本実施例では、触媒過渡時のEGR率の補正量Egrcatは、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する場合に排気浄化触媒65において生成されるCO2の量に基づいて決定される。具体的には、触媒過渡条件及び触媒活性条件が成立する触媒過渡時に排気浄化触媒65において生成されるCO2に起因する内燃機関1の筒内ガス中のCO2の増量分を相殺して、筒内ガス中のCO2濃度を通常時における濃度に一致させるように、EGR率の補正量Egrcatが求められる。
In this embodiment, the correction amount Egrcat for the EGR rate at the time of catalyst transition is determined based on the amount of CO 2 generated in the
ここで、触媒過渡時に排気浄化触媒65において生成されるCO2の量は、様々な要因に相関している。例えば、排気浄化触媒65におけるPMやHCの酸化反応の化学反応速度に相関する。この化学反応速度は実触媒温度Tcatと標準触媒温度Tstとの温度差ΔT=Tcat−Tstが大きくなるほど速くなる。従って、温度差ΔTが大きくなるほど排気浄化触媒65において生成されるCO2の量が増加する傾向がある。また、排気浄化触媒65において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒65を通過するPMやHCの量に相関する。排気浄化触媒65を通過するEGRガスの流量や、当該EGRガス中のPMやHCの量が増加すると、排気浄化触媒65における酸化反応に供されるPMやHCの量が増加するので、排気浄化触媒65において生成されるCO2の量が増加する傾向がある。また、排気浄化触媒において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒65の容量にも
相関する。排気浄化触媒65の容量が大きければ、排気浄化触媒65においてPMはHCが酸化反応する機会が増加するため、排気浄化触媒65におけるCO2の生成量が増加する傾向がある。
Here, the amount of CO 2 generated in the
本実施例では、このような排気浄化触媒65において生成されるCO2の量と諸物理量との相関関係を考慮して、EGR率の補正量Egrcatを定める。図4は、実触媒温度Tcatと標準触媒温度Tstとの温度差ΔTと、EGR率の補正量Egrcatと、の関係を示す図である。図4の横軸は温度差ΔTを表し、縦軸はEGR率の補正量Egrcatの大きさ(絶対値)を表す。Egrcatは負の値なので、図4において縦軸方向に値が大きくなるほど、EGR率はより小さい値に補正されることになる。また、図4の実線Aは、排気浄化触媒65を通過するEGRガスの流量が比較的多い場合、排気浄化触媒65を通過するPMやHCの量が比較的多い場合、又は、排気浄化触媒65の容量(サイズ)が比較的大きい場合における、温度差ΔTと補正量Egrcatの大きさとの関係を表している。また、図4の一点鎖線Bは、排気浄化触媒65を通過するEGRガスの流量が比較的少ない場合、排気浄化触媒65を通過するPMやHCの量が比較的少ない場合、又は、排気浄化触媒65の容量(サイズ)が比較的小さい場合における、温度差ΔTと補正量Egrcatの大きさとの関係を表している。
In the present embodiment, the EGR rate correction amount Egrcat is determined in consideration of the correlation between the amount of CO 2 produced in the
図4に示すように、本実施例では、温度差ΔTが大きくなるほどEGR率の補正量Egrcatの大きさは大きくされ、排気浄化触媒65を通過するEGRガスの流量が多くなるほど補正量Egrcatの大きさは大きくされ、排気浄化触媒65を通過するPMやHCの量が多くなるほど補正量Egrcatの大きさは大きくされ、排気浄化触媒65の容量が大きくなるほど補正量Egrcatの大きさはおおきくされる。これにより、排気浄化触媒65の状態に応じたCO2発生量の変動分を考慮したEGR率の補正量を決定することができるので、触媒過渡時においてEGRガス中のCO2濃度が通常時より高くなっている状況においても、内燃機関1の筒内ガス中のCO2濃度が通常時より過剰に高くなることをより確実に抑制することができる。
As shown in FIG. 4, in this embodiment, the magnitude of the EGR rate correction amount Egrcat increases as the temperature difference ΔT increases, and the correction amount Egrcat increases as the flow rate of EGR gas passing through the
なお、図4に示すように、温度差ΔTがある程度以上大きい場合には、EGR率の補正量Egrcatの大きさが一定値に設定される。これは、温度差ΔTがある程度以上大きくなると、EGRガス中のPMやHCの量が非常に少なくなり、排気浄化触媒65におけるPMやHCの酸化反応自体が起こらなくなることを考慮したものである。
As shown in FIG. 4, when the temperature difference ΔT is larger than a certain level, the magnitude of the EGR rate correction amount Egrcat is set to a constant value. This is because the amount of PM and HC in the EGR gas becomes very small when the temperature difference ΔT becomes larger than a certain level, and the oxidation reaction of PM and HC in the
以下、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御について、図5に基づいて説明する。図5は、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御のルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の稼働中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, the EGR reduction control during catalyst transition according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing a routine of EGR reduction control at the time of catalyst transition according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the
まず、ステップS200において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、上述した各センサによる出力値等に基づいて内燃機関1の回転数、負荷、冷却水温等を取得する。
First, in step S200, the
次に、ステップS201において、ECU20は触媒過渡条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、触媒温度センサ64による測定値に基づいて実触媒温度Tcatを取得するとともに、ステップS200で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準触媒温度Tstを読み込み、Tcat>Tstが成立しているか否かを判定する。ステップS201において肯定判定された場合、ECU20はステップS202に進む。一方、ステップS201において否定判定された場合、ECU20はステップS204に進む。
Next, in step S201, the
ステップS202において、ECU20は触媒活性条件が成立しているか否かを判定す
る。具体的には、ステップS201で取得した実触媒温度Tcatと排気浄化触媒65の活性温度Tcrとを比較し、Tcat>Tcrが成立しているか否かを判定する。ステップS202において肯定判定された場合、ECU20はステップS203に進む。一方、ステップS202において否定判定された場合、ECU20はステップS204に進む。
In step S202, the
ステップS203において、ECU20は目標EGR率Egrtrgとして、ステップS200で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準EGR率Egrbseを補正量Egrcatによって補正したEgrbse+Egrcatに設定する。
In step S203, the
ステップS204において、ECU20は目標EGR率Egrtrgとして、ステップS200で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準EGR率Egrbseに設定する。
In step S204, the
本実施例においては、上記ルーチンを実行するECU20が本発明における補正手段に相当する。なお、実施例1におけるEGR弁開度の補正量を本実施例のように排気浄化触媒65の状態(実触媒温度と標準触媒温度との差等)に応じて設定するようにしても良い。
In this embodiment, the
次に、本発明の実施例3について説明する。図6は、本実施例に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。なお、実施例1と共通する構成要素については詳しい説明を省略し、実施例1で用いた名称及び符号を用いる。
Next,
各気筒2の吸気ポート(不図示)は吸気マニホールド17において集合し、吸気通路3と連通している。吸気マニホールド17と吸気通路3との接続部近傍には、後述するHPL通路41が接続されている。HPL通路41の接続箇所より上流の吸気通路3には、吸気通路3を流通する吸気の量を調節する第2スロットル弁9が配置されている。第2スロットル弁9より上流の吸気通路3には、吸気を冷却するインタークーラ8が配置されている。インタークーラ8より上流の吸気通路3には、ターボチャージャ13のコンプレッサ11が配置されている。コンプレッサ11より上流の吸気通路3には、後述するLPL通路31が接続されている。LPL通路31の接続箇所より上流の吸気管3には、吸気通路3に流入する新気の量を調節する第1スロットル弁6が配置されている。第1スロットル弁6より上流の吸気通路3には、吸気通路3に流入する新気の量を測定するエアフローメータ7が設けられている。吸気通路3には、さらに上流においてエアクリーナ(図示略)が接続されている。以下、吸気通路3、吸気マニホールド17、及びこれらに配置されたインタークーラ8やコンプレッサ11等を総称して「吸気系」と呼ぶことがある。
The intake ports (not shown) of the
このように構成された吸気系では、エアクリーナを通過して塵や埃等が除去された空気が吸気通路3に流入する。吸気通路3に流入した空気は、コンプレッサ11を通過して加圧された後インタークーラ8を通過して冷却されるとともに、後述するLPL装置30及びHPL装置40によって吸気通路3に導かれたEGRガスと混合しつつ吸気マニホールド17に流入し、吸気マニホールド17の各枝管を介して各気筒2の吸気ポートへ分配される。吸気ポートへ分配された吸気は、吸気バルブ(不図示)が開弁した際に各気筒2の燃焼室内へ吸入される。
In the intake system configured as described above, the air from which dust or dust has been removed through the air cleaner flows into the
各気筒2の排気ポート(不図示)は排気マニホールド18において集合し、排気通路4と連通している。排気マニホールド18には内燃機関1から排出される排気の温度を測定する排気温度センサ21が設けられている。排気マニホールド18と排気通路4との接続部近傍には、HPL通路41が接続されている。HPL通路41の接続箇所より下流の排
気通路4には、ターボチャージャ13のタービン12が配置されている。ターボチャージャ13はタービン12を通過する排気の流路面積を可変にするノズルベーン5を備えた可変容量型のターボチャージャである。タービン12より下流の排気通路4には、LPL触媒34が配置されている。LPL触媒34は酸化能を有し、触媒温度が所定のLPL触媒活性温度より高い時に、流入する排気中のHCやPMと酸素との間の酸化還元反応を促進させる。なお、LPL触媒34は、その他の排気浄化装置、例えば排気中のPMを捕集するフィルタや吸蔵還元型NOx触媒等を含んで構成されても良い。LPL触媒34には、LPL触媒34の温度を測定するLPL触媒温度センサ35が設けられている。LPL触媒34より下流の排気通路4には、排気通路4を流通する排気の量を調節する排気絞り弁19が配置されている。排気絞り弁19より下流の排気通路4には、LPL通路31が接続されている。以下、排気通路4、排気マニホールド18、及びこれらに配置されたタービン12やLPL触媒34等を総称して「排気系」と呼ぶことがある。
The exhaust ports (not shown) of the
このように構成された排気系では、内燃機関1の各気筒2で燃焼した既燃ガスが排気ポートを介して排気マニホールド18に排出され、排気通路4に流入する。排気通路4に流入した排気はタービン13を回転駆動した後LPL触媒34において含有するPM等の有害物質が浄化され、大気中に放出される。排気の一部は後述するLPL装置30及び/又はHPL装置40によってEGRガスとして吸気通路3に導かれる。
In the exhaust system configured as described above, the burned gas burned in each
内燃機関1には、タービン12より上流の排気通路4を流れる排気の一部をコンプレッサ11より下流の吸気通路3に導き、該排気を内燃機関1に戻すHPL装置40が備えられている。HPL装置40は、タービン12より上流の排気通路4と第2スロットル弁9より下流の吸気通路3とを接続するHPL通路41を有し、該HPL通路41を介して前記排気の一部を吸気通路3に流入させる。HPL装置40によって内燃機関1に戻される排気を以下「HPLガス」という。HPL通路41には、HPL通路41の流路面積を変更するHPL弁42が配置されている。HPL弁42の開度を調節することによってHPL通路41を流れるHPLガスの量が調節される。
The
内燃機関1には、タービン12より下流の排気通路4を流れる排気の一部をコンプレッサ11より上流の吸気通路3に導き、該排気を内燃機関1に戻すLPL装置30が備えられている。LPL装置30は、排気絞り弁19より下流の排気通路4とコンプレッサ11より上流の吸気通路3とを接続するLPL通路31を有し、該LPL通路31を介して前記排気の一部を吸気通路3に流入させる。LPL装置30によって内燃機関1に戻される排気を以下「LPLガス」という。LPL通路31の途中にはLPLガスを冷却するLPLクーラ33が配置されている。LPLクーラ33より下流側(吸気通路3側)のLPL通路31には、LPL通路31の流路面積を変更するLPL弁32が配置されている。LPL弁32の開度を調節することによってLPL通路31を流れるLPLガスの量が調節される。
The
このように構成されたHPL装置40及び/又はLPL装置30によってEGRが行われると、水や二酸化炭素等の不燃性且つ吸熱性を有する不活性ガス成分が吸気中に混入されるので、燃焼室における燃料の燃焼温度が低下し、NOxの発生量が減少する。
When EGR is performed by the HPL device 40 and / or the
内燃機関1には、内燃機関1を制御する電子制御装置(ECU)20が併設されている。ECU20は、CPU、ROM、RAM、入出力ポート等を備えたマイクロコンピュータである。ECU20には、上述したエアフローメータ7の他、内燃機関1のウォータージャケットを循環する冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ14、アクセルペダルの操作量に対応した電気信号を出力するアクセル開度センサ15、内燃機関1のクランクシャフトが所定角度(例えば10°)回転する度にパルス信号を出力するクランクポジションセンサ16等のセンサが電気的に接続され、各センサからの出力信号がE
CU20に入力される。また、ECU20には、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、ノズルベーン5、排気絞り弁19、LPL弁32、HPL弁42等の機器が電気的に接続され、ECU20から出力される制御信号によってこれらの機器が制御される。
The
Input to CU20. The
ECU20は、上記各センサから入力される信号に基づいて内燃機関1の運転状態や運転者の要求を取得する。例えば、ECU20は、クランクポジションセンサ16から入力される信号に基づいて機関回転数を算出し、アクセル開度センサ15から入力される信号に基づいて要求されている機関負荷を算出する。そして、算出した機関負荷や機関回転数に応じて上記各機器を制御することで、燃料噴射やEGRの制御を行う。
ECU20 acquires the driving | running state of the
ここで、本実施例のEGRシステムにおいて行われる基本的なEGR制御について説明する。 Here, basic EGR control performed in the EGR system of the present embodiment will be described.
図7に示すように、本実施例のEGRシステムでは、内燃機関1の運転状態に応じてHPL装置40及びLPL装置30を併用又は切り替えてEGRを行う。図7において、横軸は内燃機関1の回転数を表し、縦軸は内燃機関1の負荷を表す。図7に示すように、本実施例のEGR制御では、内燃機関1の運転状態が低負荷且つ低回転の時には主にHPL装置40によってEGRを行い、機関負荷又は機関回転数が高くなるほどHPL装置40によって行われるEGR量(HPLガス量)を減少させるとともにLPL装置30によって行われるEGR量(LPLガス量)を増加させ、内燃機関1の運転状態が高負荷乃至高回転側の時には主にLPL装置30によってEGRを行う。
As shown in FIG. 7, in the EGR system of this embodiment, EGR is performed by using or switching the HPL device 40 and the
図7において、「HPL」で示された領域が、主にHPL装置40によってEGRが行われる運転状態の領域を表す。この領域を以下HPL領域と呼ぶ。また、「LPL」で示された領域が、主にLPL装置30によってEGRが行われる運転状態の領域を表す。この領域を以下LPL領域と呼ぶ。HPL領域とLPL領域との間の「MIX」で表された中負荷乃至中回転の領域が、HPL装置40及びLPL装置30が併用されてEGRが行われる領域を表す。この領域を以下MIX領域と呼ぶ。上述のように、MIX領域では高負荷乃至高回転側の運転状態になるほどHPLガス量を減少させるとともにLPLガス量を増加させる制御が行われる。換言すれば、高負荷乃至高回転側になるほど全EGRガス中のHPLガスの比率(HPL比率)を低くするとともに、全EGRガス中のLPLガスの比率(LPL比率)を高くする。
In FIG. 7, an area indicated by “HPL” represents an operating state area where EGR is performed mainly by the HPL device 40. This region is hereinafter referred to as an HPL region. An area indicated by “LPL” represents an operating state area where EGR is performed mainly by the
各運転状態に対応するHPLガス量やLPLガス量の制御目標値は、内燃機関1が当該運転状態で定常運転している時のNOx発生量、スモーク発生量、HC発生量、燃料消費率等の機関性能や排気性能に関する諸特性が所定の規制値や所望の目標値を達成するように適合作業によって予め定められ、ECU20のROMに記憶される。ECU20は取得した機関運転状態に基づいて、当該運転状態に対応するHPLガス量やLPLガス量の制御目標値をROMから読み込み、HPL装置40やLPL装置30によって燃焼室に戻される排気の量がそれぞれ当該制御目標値になるように、HPL弁42、LPL弁32、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、排気絞り弁19、ノズルベーン5等の開度を制御する。
The control target values of the HPL gas amount and the LPL gas amount corresponding to each operation state are the NOx generation amount, smoke generation amount, HC generation amount, fuel consumption rate, etc. when the
本実施例のEGRシステムでは、LPLガスの流通経路上にLPL触媒34が配置されているため、実施例1で説明したのと同様の問題が内燃機関1の運転状態が変化する過渡時において発生する可能性がある。すなわち、LPL触媒34の熱容量のために内燃機関1の運転状態の変化に伴うLPL触媒34の温度変化に係る時定数は、内燃機関1の運転状態の変化に伴う排気温度の変化に係る時定数より長くなる傾向がある。そのため、LPL触媒34の温度変化が内燃機関1の運転状態の変化に対して遅れる場合がある。例えば、内燃機関1の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する過渡時において、実際のLPL触
媒34の温度が、現在の内燃機関1の運転状態において想定される標準的なLPL触媒34の温度より高くなる過渡期間が存在する場合がある。この場合、LPL触媒34において生成されるCO2の量は、現在の内燃機関1の運転状態において想定される標準的なCO2の生成量より多いと考えられる。そのため、内燃機関1の運転状態に応じてLPLガス量の目標値が即座に変更されると、想定よりもCO2濃度の濃いLPLガスが内燃機関1に供給されることになり、筒内ガス中のCO2濃度が想定よりも過剰に高くなり、燃焼不良やエミッションの悪化を招く虞がある。
In the EGR system of the present embodiment, since the
ここで、上述したように、排気浄化触媒において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒を通過する排気の流量に相関しており、排気浄化触媒を通過する排気の量が多くなるほど排気浄化触媒において生成されるCO2の量が増大する傾向がある。この特性に鑑み、本実施例に係るEGRシステムでは、
(イ)LPL触媒温度センサ35によって取得される温度(実LPL触媒温度)TcatLが、内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的なLPL触媒34の温度(標準LPL触媒温度)TstLより高いLPL触媒過渡条件と、
(ロ)実LPL触媒温度TcatLがLPL触媒34の活性温度TcrLより高いLPL触媒活性条件と、
の両方が成り立つ場合、全EGRガス中のHPLガスの比率をを、内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な比率(標準HPL比率)より高い値に補正するようにした。
Here, as described above, the amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst is correlated with the flow rate of the exhaust gas that passes through the exhaust purification catalyst, and the exhaust gas purification increases as the amount of exhaust gas that passes through the exhaust purification catalyst increases. There is a tendency for the amount of CO 2 produced in the catalyst to increase. In view of this characteristic, in the EGR system according to the present embodiment,
(A) The temperature (actual LPL catalyst temperature) TcatL acquired by the LPL
(B) LPL catalyst activation conditions in which the actual LPL catalyst temperature TcatL is higher than the activation temperature TcrL of the
When both of these hold true, the ratio of HPL gas in all EGR gases is corrected to a value higher than a standard ratio (standard HPL ratio) determined according to the operating state of the
ここで、標準LPL触媒温度TstLは、内燃機関1が定常運転している場合のLPL触媒34の温度であって、内燃機関1の運転状態に応じた温度として予め実験や適合作業によって定められる。LPL触媒過渡条件が成立する場合、すなわち実LPL触媒温度TcatL>標準LPL触媒温度TstLが成り立つ場合としては、実施例1で説明したように、内燃機関1の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する過渡状態を例示できる。また、活性温度TcrLは、LPL触媒34においてPMやHCの酸化反応が起こるために必要なLPL触媒34の温度の下限値であり、予め実験等により求められる。実LPL触媒温度TcatLが活性温度TcrLより低い場合、すなわちLPL触媒活性条件が成立しない場合は、PMやHCがLPL触媒34を通過しても酸化反応は起こらない。従って、LPLガス中のCO2濃度が内燃機関1の運転状態から想定される標準的なCO2濃度より過剰に高くなることはない。逆に、実LPL触媒温度TcatLが活性温度TcrLより高い場合、すなわち、LPL触媒活性条件が成立する場合は、PMやHCがLPL触媒34を通過する時に酸化反応し、LPLガス中のO 2 を消費するとともにCO2が生成されるため、LPLガス中のCO2濃度が上昇し、内燃機関1の運転状態から想定される標準的なCO2濃度より高くなる可能性がある。
Here, the standard LPL catalyst temperature TstL is the temperature of the
上記構成を有する本実施例のEGRシステムによれば、このようなLPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立するLPL触媒過渡時には、全EGRガス中のHPLガスの比率が高くされるので、逆にLPLガスの比率は低くなる。よって、LPL触媒過渡条件又はLPL触媒活性条件が成立しない通常時と比較して、LPL触媒34を通過するLPLガスの量が少なくなる。従って、LPL触媒34において発生するCO2の量が減少し、内燃機関1に供給されるEGRガス中のCO2濃度が過剰に高くなることを抑制できる。
According to the EGR system of the present embodiment having the above-described configuration, when the LPL catalyst transient condition and the LPL catalyst activation condition are satisfied, the ratio of the HPL gas in the total EGR gas is increased. The ratio of LPL gas becomes low. Therefore, the amount of LPL gas passing through the
ここで、LPL触媒過渡時におけるHPL比率の増加補正(又はLPL比率の低減補正)の補正量は、実施例1に係るEGR減量制御における補正量のように、内燃機関1の運転状態に応じたマップを適合作業や実験により求めておいても良いし、LPL触媒34の状態(実LPL触媒温度と標準LPL触媒温度との温度差、LPL触媒34を通過するLPLガスの流量、LPL触媒34を通過するPMやHCの量、LPL触媒34の容量等)に基づいてLPL触媒34において生成されるCO2の量を推定し、このCO2生成量を
考慮して算出するようにしても良い。
Here, the correction amount of the HPL ratio increase correction (or the LPL ratio decrease correction) during the LPL catalyst transition depends on the operating state of the
本実施例によれば、排気が通過することで排気中のCO2濃度を変動させてしまう可能性のあるLPL−EGR経路のEGRガス量(LPLガス量)が減量されるので、排気浄化触媒におけるCO2の発生量自体を低減することができる。よって、実施例1と同様に、LPL触媒34において発生するCO2の量を考慮した全EGRガス量、HPLガス量、又はLPLガス量の減量補正が必要ではあるものの、その補正量の大きさを小さくすることができる。これにより、全EGRガス量、HPLガス量、又はLPLガス量の減量補正に伴うCO2発生量の推定演算やHPL弁42、LPL弁32、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、ノズルベーン5、排気絞り弁19等の開度制御において発生する誤差やばらつきに起因するエミッションの悪化を抑制することができる。
According to this embodiment, since the amount of EGR gas (LPL gas amount) in the LPL-EGR path that may change the CO 2 concentration in the exhaust gas due to the passage of the exhaust gas is reduced, the exhaust purification catalyst. The amount of CO 2 generated in can be reduced. Therefore, as in the first embodiment, although it is necessary to reduce the total EGR gas amount, HPL gas amount, or LPL gas amount in consideration of the amount of CO 2 generated in the
以下、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御について、図8に基づいて説明する。図8は、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御のルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の稼働中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, EGR reduction control during catalyst transition according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a routine of EGR reduction control at the time of catalyst transition according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the
まず、ステップS300において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、上述した各センサによる出力値等に基づいて内燃機関1の回転数、負荷、冷却水温等を取得する。
First, in step S300, the
次に、ステップS301において、ECU20はLPL触媒過渡条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、LPL触媒温度センサ35による測定値に基づいて実LPL触媒温度TcatLを取得するとともに、ステップS300で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準LPL触媒温度TstLを読み込み、TcatL>TstLが成立しているか否かを判定する。ステップS301において肯定判定された場合、ECU20はステップS302に進む。一方、ステップS301において否定判定された場合、ECU20はステップS304に進む。
Next, in step S301, the
ステップS302において、ECU20はLPL触媒活性条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、ステップS301で取得した実LPL触媒温度TcatLとLPL触媒34の活性温度TcrLとを比較し、TcatL>TcrLが成立しているか否かを判定する。ステップS302において肯定判定された場合、ECU20はステップS303に進む。一方、ステップS302において否定判定された場合、ECU20はステップS304に進む。
In step S302, the
ステップS303において、ECU20はHPL比率をステップS300で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準HPL比率より高い値に補正するとともに、LPL比率をステップS300で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準LPL比率より低い値に補正する。
In step S303, the
ステップS304において、ECU20は通常制御を行う。すなわち、HPL比率を標準HPL比率に設定し、LPL比率を標準LPL比率に設定する。
In step S304, the
次に、本発明の実施例4について説明する。図9は、本実施例に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。本実施例の構成と実施例3の構成との相違点は、本実施例では、実施例3の構成に加えて更にHPL通路41の途中にHPL触媒44が配置されている点である。HPL触媒44は酸化能を有し、触媒温度が所定のHPL触媒活性温度より高い時に、流入する排気中のHCやPMと酸素
との間の酸化還元反応を促進させる。なお、HPL触媒44は、その他の排気浄化装置、例えば排気中のPMを捕集するフィルタや吸蔵還元型NOx触媒等を含んで構成されても良い。HPL触媒44には、HPL触媒44の温度を測定するHPL触媒温度センサ45が設けられている。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the EGR system according to the present embodiment is applied and its intake system and exhaust system. The difference between the configuration of this embodiment and the configuration of
本実施例のEGRシステムでは、実施例3の構成に加えて更にHPLガスの流通経路上にHPL触媒44が配置されているため、実施例3においてLPL触媒34について説明したのと同様の問題がHPL触媒44において発生する可能性がある。すなわち、HPL触媒44の熱容量のために内燃機関1の運転状態の変化に伴うHPL触媒44の温度変化に係る時定数は、内燃機関1の運転状態の変化に伴う排気温度の変化に係る時定数より長くなる傾向がある。そのため、HPL触媒44の温度変化が内燃機関1の運転状態の変化に対して遅れる場合がある。例えば、内燃機関1の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する過渡時において、実際のHPL触媒44の温度が、現在の内燃機関1の運転状態において想定される標準的なHPL触媒44の温度より高くなる過渡期間が存在する場合がある。この場合、HPL触媒44において生成されるCO2の量は、現在の内燃機関1の運転状態において想定される標準的なCO2の生成量より多いと考えられる。そのため、内燃機関1の運転状態に応じてHPLガス量の目標値が即座に変更されると、想定よりもCO2濃度の濃いLPLガスが内燃機関1に供給されることになり、筒内ガス中のCO2濃度が想定よりも過剰に高くなり、燃焼不良やエミッションの悪化を招く虞がある。
In the EGR system of the present embodiment, since the HPL catalyst 44 is further arranged on the HPL gas flow path in addition to the configuration of the third embodiment, the same problem as described for the
上述したように、排気浄化触媒において生成されるCO2の量は、排気浄化触媒を通過する排気の流量に相関しており、排気浄化触媒を通過する排気の量が多くなるほど排気浄化触媒において生成されるCO2の量が増大する傾向はLPL触媒34と同様にHPL触媒44いついても見られる傾向である。よって、実施例3の場合と同様に、
(ハ)HPL触媒温度センサ45によって取得される温度(実HPL触媒温度)TcatHが、内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的なHPL触媒44の温度(標準HPL触媒温度)TstHより高いHPL触媒過渡条件と、
(ニ)実HPL触媒温度TcatHがHPL触媒44の活性温度TcrHより高いHPL触媒活性条件と、
の両方が成り立つ場合、全EGRガス中のLPLガスの比率を、内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な比率(標準LPL比率)より高い値に補正することが好ましい。
As described above, the amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst is correlated with the flow rate of exhaust gas passing through the exhaust purification catalyst, and the amount of exhaust passing through the exhaust purification catalyst increases as the amount of exhaust passing through the exhaust purification catalyst increases. The tendency for the amount of CO 2 to increase to be increased is the tendency to be observed at any time in the HPL catalyst 44 as in the
(C) The temperature (actual HPL catalyst temperature) TcatH acquired by the HPL catalyst temperature sensor 45 is higher than the temperature (standard HPL catalyst temperature) TstH of the standard HPL catalyst 44 determined according to the operating state of the
(D) HPL catalyst activation conditions in which the actual HPL catalyst temperature TcatH is higher than the activation temperature TcrH of the HPL catalyst 44;
If both of the above hold, it is preferable to correct the ratio of the LPL gas in all the EGR gases to a value higher than a standard ratio (standard LPL ratio) determined according to the operating state of the
ここで、標準HPL触媒温度TstHは、内燃機関1が定常運転している場合のHPL触媒44の温度であって、内燃機関1の運転状態に応じた温度として予め実験や適合作業によって定められる。HPL触媒過渡条件が成立する場合、すなわち実HPL触媒温度TcatH>標準HPL触媒温度TstHが成り立つ場合としては、実施例1で説明したように、内燃機関1の運転状態が高負荷から低負荷へ変化する過渡状態を例示できる。また、活性温度TcrHは、HPL触媒44においてPMやHCの酸化反応が起こるために必要なHPL触媒44の温度の還元値であり、予め実験等により求められる。実HPL触媒温度TcatHが活性温度TcrHより低い場合、すなわちHPL触媒活性条件が成立しない場合は、PMやHCがHPL触媒44を通過しても酸化反応は起こらない。従って、HPLガス中のCO2濃度が内燃機関1の運転状態から想定される標準的なCO2濃度より過剰に高くなることはない。逆に、実HPL触媒温度TcatHが活性温度TcrHより高い場合、すなわち、HPL触媒活性条件が成立する場合は、PMやHCがHPL触媒44を通過する時に酸化反応し、HPLガス中のO 2 を消費するとともにCO2が生成されるため、HPLガス中のCO2濃度が上昇し、内燃機関1の運転状態から想定される標準的なCO2濃度より高くなる可能性がある。
Here, the standard HPL catalyst temperature TstH is the temperature of the HPL catalyst 44 when the
さらに、本実施例の構成のようにHPLガスの流通経路とLPLガスの流通経路との両
方に排気浄化触媒が配置されている場合には、実施例3で説明した(イ)LPL触媒過渡条件及び(ロ)LPL触媒活性条件と、上記の(ハ)HPL触媒過渡条件及び(ニ)HPL触媒活性条件とが、全て成立する場合が考えられる。そのような場合には、HPLガス中のCO2濃度及びLPLガス中のCO2濃度の両方が、内燃機関1の運転状態から想定される標準的なCO2濃度より高くなる可能性がある。
Further, when the exhaust purification catalyst is arranged in both the HPL gas flow path and the LPL gas flow path as in the configuration of the present embodiment, (b) the LPL catalyst transient condition described in the third embodiment. And (b) the LPL catalyst activation condition, and (c) the HPL catalyst transient condition and (d) the HPL catalyst activation condition are all satisfied. In such a case, both the CO 2 concentration in the HPL gas and the CO 2 concentration in the LPL gas may be higher than the standard CO 2 concentration assumed from the operating state of the
このような場合、本実施例に係るEGRシステムでは、LPL触媒34とHPL触媒44とで、生成されるCO2の量が少ない方の触媒を通過するEGRガスの比率を、内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な比率より高くするようにした。すなわち、LPL触媒過渡条件、LPL触媒活性条件、HPL触媒過渡条件、及びHPL触媒活性条件が成立する場合、
(A)LPL触媒34において生成されるCO2の量(DCO2L)がHPL触媒44において生成されるCO2の量(DCO2H)より多いときは、全EGRガス中のHPLガスの比率を内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な比率(標準HPL比率)より高くし、
(B)LPL触媒34において生成されるCO2の量(DCO2L)がHPL触媒44において生成されるCO2の量(DCO2H)以下のときは、全EGRガス中のLPLガスの比率を内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な比率(標準LPL比率)より高くするようにした。
In such a case, in the EGR system according to the present embodiment, the ratio of EGR gas passing through the catalyst with the smaller amount of CO 2 produced by the
(A) When the amount of CO 2 generated in the LPL catalyst 34 (DCO2L) is larger than the amount of CO 2 generated in the HPL catalyst 44 (DCO2H), the ratio of the HPL gas in the total EGR gas is set to the
(B) When the amount of CO 2 produced in the LPL catalyst 34 (DCO2L) is less than or equal to the amount of CO 2 produced in the HPL catalyst 44 (DCO2H), the ratio of the LPL gas in the total EGR gas is set to the
こうすることで、排気が通過することでより多くのCO2を発生させる可能性のあるEGR経路のEGRガス量が減量されるので、LPL触媒34及びHPL触媒44におけるトータルのCO2の発生量を低減することができる。よって、実施例1と同様に、LPL触媒34及びHPL触媒44において発生するCO2の量を考慮した全EGRガス量、LPLガス量、またはHPLガス量の減量補正が必要ではあるものの、その補正量の大きさを小さくすることができる。これにより、全EGRガス量、LPLガス量、またはHPLガス量の減量補正に伴うCO2発生量の推定演算やHPL弁42、LPL弁32、第1スロットル弁6、第2スロットル弁9、ノズルベーン5、排気絞り弁19等の開度制御において発生する誤差やばらつきに起因するエミッションの悪化を抑制することができる。
By doing so, the amount of EGR gas in the EGR path, which may generate more CO 2 when exhaust passes, is reduced, so that the total amount of CO 2 generated in the
ここで、LPL触媒34において発生するCO2の量や、HPL触媒44において発生するCO2の量は、実施例2で説明したような排気浄化触媒において発生するCO2の量と相関関係を有する諸物理量に基づいて推定することができる。例えば、実HPL触媒温度TcatHと標準HPL触媒温度TstHとの温度差ΔTH、HPL触媒44を通過するHPLガスの流量、HPL触媒44を通過するPMやHCの量、HPL触媒44の容量や材質等と、HPL触媒44において発生するCO2の量と、の相関関係を予め実験等により求めてマップや関数の形でECU20のROMに記憶しておき、これに基づいてHPL触媒44において発生するCO2の量を推定する事ができる。LPL触媒34についても同様である。
Here, and amount of CO 2 generated in the
以下、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御について、図10に基づいて説明する。図10は、本実施例に係る触媒過渡時のEGR減量制御のルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の稼働中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, EGR reduction control during catalyst transition according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a flowchart showing a routine of EGR reduction control at the time of catalyst transition according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the
まず、ステップS400において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、上述した各センサによる出力値等に基づいて内燃機関1の回転数、負荷、冷却水温等を取得する。
First, in step S400, the
次に、ステップS401において、ECU20はLPL触媒過渡条件が成立しているか
否かを判定する。具体的には、LPL触媒温度センサ35による測定値に基づいて実LPL触媒温度TcatLを取得するとともに、ステップS400で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準LPL触媒温度TstLを読み込み、TcatL>TstLが成立しているか否かを判定する。ステップS401において肯定判定された場合、ECU20はステップS402に進む。一方、ステップS401において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
Next, in step S401, the
ステップS402において、ECU20はLPL触媒活性条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、ステップS401で取得した実LPL触媒温度TcatLとLPL触媒34の活性温度TcrLとを比較し、TcatL>TcrLが成立しているか否かを判定する。ステップS402において肯定判定された場合、ECU20はステップS403に進む。一方、ステップS402において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S402, the
ステップS403において、ECU20はHPL触媒過渡条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、HPL触媒温度センサ45による測定値に基づいて実HPL触媒温度TcatHを取得するとともに、ステップS400で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準HPL触媒温度TstHを読み込み、TcatH>TstHが成立しているか否かを判定する。ステップS403において肯定判定された場合、ECU20はステップS404に進む。一方、ステップS403において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S403, the
ステップS404において、ECU20はHPL触媒活性条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、ステップS403で取得した実HPL触媒温度TcatHとHPL触媒44の活性温度TcrHとを比較し、TcatH>TcrHが成立しているか否かを判定する。ステップS404において肯定判定された場合、ECU20はステップS405に進む。一方、ステップS404において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S404, the
ステップS405において、ECU20はHPL触媒44でのCO2発生量DCO2Hと、LPL触媒34でのCO2発生量DCO2Lとを推定する。
In step S405,
ステップS406において、ECU20はステップS405において推定したLPL触媒34でのCO2発生量DCO2LがHPL触媒44でのCO2発生量DCO2Hより大きいか否かを判定する。ステップS406において肯定判定された場合、ECU20はステップS407に進む。一方、ステップS406において否定判定された場合、ECU20はステップS408に進む。
In step S406, the
ステップS407において、ECU20は全EGRガス中のHPLガスの比率を標準HPL比率より高くするとともに、LPLガスの比率を標準LPL比率より低くする。
In step S407, the
ステップS408において、ECU20は全EGRガス中のHPLガスの比率を標準HPL比率より低くするとともに、LPLガスの比率を標準LPL比率より高くする。
In step S408, the
本実施例においては、ステップS405を実行するECU20が本発明におけるLPLCO2生成量推定手段及びHPLCO2生成量推定手段に相当する。
In the present embodiment, the
次に、本発明の実施例5について説明する。本実施例に係るEGRシステムを適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成は実施例3と同等であるので詳しい説明を省
略し、実施例3で用いた名称及び符号を用いる。
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. Since the schematic configuration of the internal combustion engine to which the EGR system according to the present embodiment is applied and its intake system and exhaust system is the same as that of the third embodiment, the detailed description is omitted and the names and symbols used in the third embodiment are used.
本実施例に係るEGRシステムでは、LPL触媒34についてLPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立する時に、LPL触媒34の温度を低下させることによって、或いは、LPL触媒34の温度がそれ以上上昇することを抑制することによって、LPL触媒過渡条件又はLPL触媒活性条件が成立しない状況を可及的に早期に実現するようにした。具体的には、LPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立し、且つ、排気温度センサ21による出力値に基づいて取得される排気温度Texが実LPL触媒温度TcatLより低いLPL排気低温条件が成立する場合には、LPL触媒34を通過する排気の量を内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な量(標準LPL触媒通過ガス量)より増加させるようにした。これにより、低温の排気と高温のLPL触媒34との間で積極的に熱授受が行われるようになり、LPL触媒34の温度を速やかに標準LPL触媒温度に近づけることが可能になる。上述したように、LPL触媒34におけるCO2の生成量は実LPL触媒温度と標準LPL触媒温度との温度差が大きくなるほど多くなる傾向があるので、本実施例のように実LPL触媒温度と標準LPL触媒温度との差が速やかに小さくなれば、LPL触媒34におけるCO2の生成量を速やかに低減させることができる。よって、内燃機関1の筒内ガス中のCO2量が過剰に多くなることを抑制できる。
In the EGR system according to the present embodiment, when the LPL catalyst transient condition and the LPL catalyst activation condition are satisfied for the
一方、LPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立し、且つ、排気温度センサ21による出力値に基づいて取得される排気温度Texが実LPL触媒温度TcatLより高いLPL排気高温条件が成立する場合には、LPL触媒34を通過する排気の量を標準LPL通過ガス量より減少させるようにした。これにより、高温の排気によってLPL触媒34が更に昇温されてしまうことを抑制できる。よって、LPL触媒34におけるCO2の生成量が増加することを抑制でき、内燃機関1の筒内ガス中のCO2濃度が過剰に高くなることを抑制できる。
On the other hand, when the LPL catalyst transient condition and the LPL catalyst activation condition are satisfied, and the LPL exhaust gas high temperature condition in which the exhaust temperature Tex acquired based on the output value from the exhaust temperature sensor 21 is higher than the actual LPL catalyst temperature TcatL is satisfied. Has reduced the amount of exhaust gas passing through the
このように、本実施例によれば、LPL触媒34についてLPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立する期間を短縮又は当該期間が過剰に長くなることを抑制することができるので、触媒過渡期間における燃焼不良やエミッションの悪化を抑制することができる。
Thus, according to the present embodiment, the
なお、LPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立し、且つ、排気温度センサ21による出力値に基づいて取得される排気温度Texが実LPL触媒温度TcatLより高いLPL排気高温条件が成立する場合には、吸気量を内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な吸気量(標準吸気量)より多くしても良い。この場合、投入される熱量(燃料噴射量)が一定の条件下で筒内に供給されるガス量が増大することになるので、排気の温度が低下する。従って、内燃機関1の状態をLPL排気高温条件が成立しない状態に速やかに移行させることができ、LPL触媒34の温度の上昇を抑制できる。吸気量を増加させる手段としては、例えば、第1スロットル弁6の開度を開き側の開度に補正したり、ノズルベーン5の開度を閉じ側の開度に補正したりする手段を採用できる。
When the LPL catalyst transient condition and the LPL catalyst activation condition are satisfied, and the LPL exhaust gas high temperature condition in which the exhaust temperature Tex acquired based on the output value from the exhaust temperature sensor 21 is higher than the actual LPL catalyst temperature TcatL is satisfied. The intake air amount may be larger than a standard intake air amount (standard intake air amount) determined according to the operating state of the
また、本実施例ではLPL触媒34とLPL触媒34を通過する排気との熱授受を制御することによってLPL触媒過渡条件及びLPL触媒活性条件が成立する期間を短縮又は当該期間が長くなることを抑制するようにしたが、このEGR制御はHPL触媒44についても同様に適用することができる。すなわち、HPL触媒過渡条件及びHPL触媒活性条件が成立し、且つ、排気温度センサ21によって取得される排気温度Texが実HPL触媒温度TcatHより低いHPL排気低温条件が成立する場合には、HPL触媒44を通過する排気の量を内燃機関1の運転状態に応じて定められる標準的な量(標準HPL触媒通過ガス量)より多くする事によって、HPL触媒44の温度低下を促進することができる。これにより、実HPL触媒温度を速やかに標準HPL触媒温度に近づけることがで
きる。また、HPL触媒過渡条件及びHPL触媒活性条件が成立し、且つ、排気温度Texが実HPL触媒温度TcatHより高いHPL排気高温条件が成立する場合には、HPL触媒44を通過する排気の量を標準HPL触媒通過ガス量より少なくするか、又は、吸気量を標準吸気量より多くすることによって、HPL触媒44の温度上昇をよくせいすることができる。これにより、HPL触媒過渡条件及びHPL触媒活性条件が成立する期間が長くなることを抑制できる。
Further, in this embodiment, by controlling the heat exchange between the
以下、本実施例に係るEGR制御について、図11に基づいて説明する。図11は、本実施例に係るEGR制御ルーチンを示すフローチャートである。このルーチンはECU20によって内燃機関1の稼働中所定時間毎に繰り返し実行される。
Hereinafter, EGR control according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a flowchart showing an EGR control routine according to the present embodiment. This routine is repeatedly executed by the
まず、ステップS500において、ECU20は内燃機関1の運転状態を取得する。具体的には、上述した各センサによる出力値等に基づいて内燃機関1の回転数、負荷、冷却水温等を取得する。
First, in step S500, the
次に、ステップS501において、ECU20は排気温度Texを取得する。具体的には、排気温度センサ21によって排気マニホールド18における排気の温度を測定する。
Next, in step S501, the
ステップS502において、ECU20はLPL触媒過渡条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、LPL触媒温度センサ35による測定値に基づいて実LPL触媒温度TcatLを取得するとともに、ステップS500で取得した内燃機関1の運転状態に応じた標準LPL触媒温度TstLを読み込み、TcatL>TstLが成立しているか否かを判定する。ステップS502において肯定判定された場合、ECU20はステップS503に進む。一方、ステップS502において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S502, the
ステップS503において、ECU20はLPL触媒活性条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、ステップS502で取得した実LPL触媒温度TcatLとLPL触媒34の活性温度TcrLとを比較し、TcatL>TcrLが成立しているか否かを判定する。ステップS503において肯定判定された場合、ECU20はステップS504に進む。一方、ステップS503において否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。
In step S503, the
ステップS504において、ECU20はLPL排気低温条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、ステップS502で取得した実LPL触媒温度TcatLとステップS501において取得した排気温度Texとを比較し、TcatL>Texが成立しているか否かを判定する。ステップS504において肯定判定された場合、ECU20はステップS505に進む。一方、ステップS504において否定判定された場合、ECU20はステップS506に進む。
In step S504, the
ステップS505において、ECU20はLPL触媒通過ガス量を標準LPL触媒通過ガス量より増加させる補正を行う。
In step S505, the
ステップS506において、ECU20はLPL触媒通過ガス量を標準LPL触媒通過ガス量より減少させる補正を行う。
In step S506, the
上記ルーチンにおいて、ステップS506において吸気量を標準吸気量より増加させる補正を行っても良い。また、上述したように上記EGR制御はHPL触媒についても同様に適用することができる。本実施例において、ステップS501を実行するECU20が本発明における排気温度取得手段に相当する。
In the above routine, in step S506, correction for increasing the intake air amount from the standard intake air amount may be performed. Further, as described above, the EGR control can be similarly applied to the HPL catalyst. In this embodiment, the
なお、以上述べた各実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施例には種々の変更を加え得る。また、上記各実施例は組み合わせて本発明を実施することも可能である。 Each of the above-described embodiments is an example for explaining the present invention, and various modifications can be made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention. Moreover, it is also possible to implement the present invention by combining the above embodiments.
1 内燃機関
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5 ノズルベーン
6 第1スロットル弁
7 エアフローメータ
8 インタークーラ
9 第2スロットル弁
10 LPL触媒
11 コンプレッサ
12 タービン
13 ターボチャージャ
14 水温センサ
15 アクセル開度センサ
16 クランクポジションセンサ
17 吸気マニホールド
18 排気マニホールド
19 排気絞り弁
20 ECU
21 排気温度センサ
30 LPL装置
31 LPL通路
32 LPL弁
33 LPLクーラ
35 LPL触媒温度センサ
40 HPL装置
41 HPL通路
42 HPL弁
44 HPL触媒
45 HPL触媒温度センサ
60 EGR弁
61 EGR装置
62 スロットル弁
63 EGR通路
64 触媒温度センサ
65 排気浄化触媒
1
21
Claims (12)
前記EGR手段によって内燃機関に戻されるEGRガスの流通経路上に設けられ酸化能を有する排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
(イ)前記触媒温度取得手段によって取得される温度が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定される排気浄化触媒の温度より高い触媒過渡条件、及び、
(ロ)前記触媒温度取得手段によって取得される温度が前記排気浄化触媒の所定の活性温度より高い触媒活性条件、
が成り立つ場合、前記EGR手段によって内燃機関に戻されるEGRガスの量を、内燃機関の運転状態に応じた所定のEGRガスの量より少ない量に補正する補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 EGR means for returning a part of the exhaust gas as EGR gas to the internal combustion engine through an EGR passage connecting the exhaust passage and the intake passage of the internal combustion engine;
An exhaust purification catalyst that is provided on the flow path of the EGR gas that is returned to the internal combustion engine by the EGR means and has an oxidizing ability;
Catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust purification catalyst;
(A) A catalyst transient higher than the temperature of the exhaust purification catalyst assumed when the internal combustion engine in which the temperature acquired by the catalyst temperature acquisition means is determined in accordance with the operating state of the internal combustion engine is steadily operated for a certain period in that operating state. Conditions and
(B) a catalyst activation condition in which the temperature acquired by the catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the exhaust purification catalyst;
When the following holds, the correction means for correcting the amount of EGR gas returned to the internal combustion engine by the EGR means to an amount smaller than a predetermined amount of EGR gas according to the operating state of the internal combustion engine;
An EGR system for an internal combustion engine comprising:
前記EGR通路に設けられ前記EGR通路を流れるEGRガスの量を調節するEGR弁を更に備え、
前記補正手段は、前記触媒過渡条件及び前記触媒活性条件が成り立つ場合、前記EGR弁の開度を、内燃機関の運転状態に応じた所定の開度より閉じ側の開度に補正する内燃機関のEGRシステム。 In claim 1,
An EGR valve that is provided in the EGR passage and adjusts the amount of EGR gas flowing through the EGR passage;
The correction means corrects the opening degree of the EGR valve from a predetermined opening degree according to an operating state of the internal combustion engine to a closing side opening degree when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied. EGR system.
前記補正手段は、前記触媒過渡条件及び前記触媒活性条件が成り立つ場合、内燃機関の吸気のEGR率を、内燃機関の運転状態に応じた所定のEGR率より低い値に補正する内燃機関のEGRシステム。 In claim 1,
The correction means corrects the EGR rate of the intake air of the internal combustion engine to a value lower than a predetermined EGR rate according to the operating state of the internal combustion engine when the catalyst transient condition and the catalyst activation condition are satisfied. .
前記補正手段による補正量を、前記排気浄化触媒において生成されるCO2の量に基づいて決定する内燃機関のEGRシステム。 In any one of Claims 1-3,
An EGR system for an internal combustion engine that determines a correction amount by the correction means based on an amount of CO 2 generated in the exhaust purification catalyst.
前記排気浄化触媒において生成されるCO2の量を、前記内燃機関の運転状態に基づいて推定する内燃機関のEGRシステム。 In claim 4,
An EGR system for an internal combustion engine that estimates an amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst based on an operating state of the internal combustion engine.
前記排気浄化触媒において生成されるCO2の量を、
前記触媒温度取得手段によって取得される温度と前記内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定される排気浄化触媒の温度との差、
前記排気浄化触媒を通過するEGRガスの流量、
前記排気浄化触媒を通過するEGRガス中のPMの量、
前記排気浄化触媒を通過するEGRガス中のHCの量、
前記排気浄化触媒の容積、
の少なくとも一つに基づいて推定する内燃機関のEGRシステム。 In claim 4,
The amount of CO 2 produced in the exhaust purification catalyst,
The difference between the temperature acquired by the catalyst temperature acquisition means and the temperature of the exhaust purification catalyst assumed when the internal combustion engine determined according to the operation state of the internal combustion engine is in a steady operation for a certain period in the operation state ;
The flow rate of EGR gas passing through the exhaust purification catalyst,
The amount of PM in the EGR gas passing through the exhaust purification catalyst,
The amount of HC in the EGR gas passing through the exhaust purification catalyst,
The volume of the exhaust purification catalyst;
An EGR system for an internal combustion engine that estimates based on at least one of the following.
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接続するHPL通路を介して排気の一部をHPLガスとして内燃機関に戻すHPL手段と、
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接続するLPL通路を介して排気の一部をLPLガスとして内燃機関に戻すLPL手段と、
前記排気通路における前記HPL通路の接続箇所より下流且つ前記LPL通路の接続箇所より上流に設けられ酸化能を有するLPL触媒と、
前記LPL触媒の温度を取得するLPL触媒温度取得手段と、
(イ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定されるLPL触媒の温度より高いLPL触媒過渡条件、及び、
(ロ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度が前記LPL触媒の所定の活性温度より高いLPL触媒活性条件、
が成り立つ場合、前記HPL手段及び前記LPL手段によって内燃機関に戻される全EGRガス中のHPLガスの比率を、内燃機関の運転状態に応じた所定の比率より高くする補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のEGRシステム。 A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
HPL means for returning a part of the exhaust gas as HPL gas to the internal combustion engine via an HPL passage connecting an exhaust passage upstream from the turbine and an intake passage downstream from the compressor;
LPL means for returning a part of the exhaust gas as LPL gas to the internal combustion engine via an LPL passage connecting an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor;
An LPL catalyst provided in the exhaust passage downstream from the connection location of the HPL passage and upstream from the connection location of the LPL passage;
LPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the LPL catalyst;
(A) An LPL catalyst whose temperature acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is higher than the temperature of the LPL catalyst assumed when the internal combustion engine in which the temperature is determined according to the operating state of the internal combustion engine is steadily operated in the operating state for a certain period of time. Transient conditions, and
(B) an LPL catalyst activation condition in which the temperature acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the LPL catalyst;
When the above holds, the correction means for making the ratio of the HPL gas in the total EGR gas returned to the internal combustion engine by the HPL means and the LPL means higher than a predetermined ratio according to the operating state of the internal combustion engine,
An EGR system for an internal combustion engine comprising:
前記HPL通路の途中に設けられ酸化能を有するHPL触媒と、
前記HPL触媒の温度を取得するHPL触媒温度取得手段と、
前記LPL触媒において生成されるCO2の量を推定するLPLCO2生成量推定手段と、
前記HPL触媒において生成されるCO2の量を推定するHPLCO2生成量推定手段と、
を更に備え、
前記補正手段は、
(イ)前記LPL触媒過渡条件、
(ロ)前記LPL触媒活性条件、
(ハ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定されるHPL触媒の温度より高いHPL触媒過渡条件、及び、
(ニ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度が前記HPL触媒の所定の活性温度より高いHPL触媒活性条件、
が成り立つ場合、
(A)前記LPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の生成量が前記HPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の生成量より多いときは、全EGRガス中のHPLガスの比率を内燃機関の運転状態に応じた所定の比率より高くし、
(B)前記LPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の生成量が前記HPLCO2生成量推定手段によって推定されるCO2の生成量以下のときは、全EGRガス中のLPLガスの比率を内燃機関の運転状態に応じた所定の比率より高くする内燃機関のEGRシステム。 In claim 7,
An HPL catalyst provided in the middle of the HPL passage and having oxidation ability;
HPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the HPL catalyst;
LPLCO 2 production amount estimation means for estimating the amount of CO 2 produced in the LPL catalyst;
HPLCO 2 production amount estimation means for estimating the amount of CO 2 produced in the HPL catalyst;
Further comprising
The correction means includes
(A) Transient conditions of the LPL catalyst,
(B) the LPL catalytic activity condition;
(C) An HPL catalyst whose temperature acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is higher than the temperature of the HPL catalyst assumed when the internal combustion engine in which the internal combustion engine is steadily operated for a certain period of time in the operating state. Transient conditions, and
(D) HPL catalyst activation conditions in which the temperature acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the HPL catalyst;
If
(A) when said LPLCO 2 generation amount of CO 2 estimated by the generation amount estimation means is larger than the amount of CO 2 estimated by the HPLCO 2 generation amount estimation means, the ratio of HPL gas in the total EGR gas Higher than a predetermined ratio according to the operating state of the internal combustion engine,
(B) said LPLCO 2 when the amount of the amount estimated CO 2 estimated by means of the following production of CO 2 estimated by the HPLCO 2 generation amount estimation means, the ratio of LPL gas in the total EGR gas An EGR system for an internal combustion engine in which the engine is higher than a predetermined ratio according to the operating state of the internal combustion engine.
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接続するHPL通路を介して排気の一部をHPLガスとして内燃機関に戻すHPL手段と、
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接続するLPL通路を介して排気の一部をLPLガスとして内燃機関に戻すLPL手段と、
前記排気通路における前記HPL通路の接続箇所より下流且つ前記LPL通路の接続箇所より上流に設けられ酸化能を有するLPL触媒と、
前記LPL触媒の温度を取得するLPL触媒温度取得手段と、
内燃機関から排出される排気の温度を取得する排気温度取得手段と、
(イ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度が内燃機関の運転状態に応じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転した場合に想定されるLPL触媒の温度より高いLPL触媒過渡条件、
(ロ)前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度が前記LPL触媒の所定の活性温度より高いLPL触媒活性条件、及び、
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度より低いLPL排気低温条件、
が成り立つ場合、前記LPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量より多くする内燃機関のEGRシステム。 A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
HPL means for returning a part of the exhaust gas as HPL gas to the internal combustion engine via an HPL passage connecting an exhaust passage upstream from the turbine and an intake passage downstream from the compressor;
LPL means for returning a part of the exhaust gas as LPL gas to the internal combustion engine via an LPL passage connecting an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor;
An LPL catalyst provided in the exhaust passage downstream from the connection location of the HPL passage and upstream from the connection location of the LPL passage;
LPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the LPL catalyst;
Exhaust temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust discharged from the internal combustion engine;
(A) An LPL catalyst whose temperature acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is higher than the temperature of the LPL catalyst assumed when the internal combustion engine in which the temperature is determined according to the operating state of the internal combustion engine is steadily operated in the operating state for a certain period of time. Transient conditions,
(B) LPL catalyst activation conditions in which the temperature acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the LPL catalyst, and
(C) LPL exhaust low temperature condition in which the temperature acquired by the exhaust temperature acquisition means is lower than the temperature acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means;
Is established, the internal combustion engine EGR system increases the amount of exhaust gas passing through the LPL catalyst from a predetermined amount according to the operating state of the internal combustion engine.
(イ)前記LPL触媒過渡条件、
(ロ)前記LPL触媒活性条件、及び、
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記LPL触媒温度取得手段によって取得される温度より高いLPL排気高温条件、
が成り立つ場合、
(A)前記LPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量より少なくするか、又は、
(B)吸気量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量より多くする内燃機関のEGRシステム。 In claim 9,
(A) Transient conditions of the LPL catalyst,
(B) the LPL catalyst activity condition, and
(C) LPL exhaust gas high temperature condition in which the temperature acquired by the exhaust temperature acquisition means is higher than the temperature acquired by the LPL catalyst temperature acquisition means;
If
(A) the amount of exhaust gas passing through the LPL catalyst is less than a predetermined amount corresponding to the operating state of the internal combustion engine, or
(B) An EGR system for an internal combustion engine that increases the intake air amount from a predetermined amount according to the operating state of the internal combustion engine.
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接続するHPL通路を介して排気の一部をHPLガスとして内燃機関に戻すHPL手段と、
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接続するLPL通路を介して排気の一部をLPLガスとして内燃機関に戻すLPL手段と、
前記HPL通路の途中に設けられ酸化能を有するHPL触媒と、
前記HPL触媒の温度を取得するHPL触媒温度取得手段と、
内燃機関から排出される排気の温度を取得する排気温度取得手段と、
(イ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度が内燃機関の運転状態に応
じて定められる内燃機関がその運転状態で一定期間定常運転し場合に想定されるHPL触媒の温度より高いHPL触媒過渡条件、
(ロ)前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度が前記HPL触媒の所定の活性温度より高いHPL触媒活性条件、及び、
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度より低いHPL排気低温条件、
が成り立つ場合、前記HPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量より多くする内燃機関のEGRシステム。 A turbocharger having a turbine provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a compressor provided in an intake passage;
HPL means for returning a part of the exhaust gas as HPL gas to the internal combustion engine via an HPL passage connecting an exhaust passage upstream from the turbine and an intake passage downstream from the compressor;
LPL means for returning a part of the exhaust gas as LPL gas to the internal combustion engine via an LPL passage connecting an exhaust passage downstream from the turbine and an intake passage upstream from the compressor;
An HPL catalyst provided in the middle of the HPL passage and having oxidation ability;
HPL catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the HPL catalyst;
Exhaust temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust discharged from the internal combustion engine;
(A) The HPL catalyst whose temperature acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is higher than the temperature of the HPL catalyst assumed when the internal combustion engine in which the internal combustion engine is steadily operated for a certain period in the operating state Transient conditions,
(B) HPL catalyst activation conditions in which the temperature acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means is higher than a predetermined activation temperature of the HPL catalyst, and
(C) HPL exhaust low temperature condition in which the temperature acquired by the exhaust temperature acquisition means is lower than the temperature acquired by the HPL catalyst temperature acquisition means;
Is established, the internal combustion engine EGR system increases the amount of exhaust gas passing through the HPL catalyst from a predetermined amount according to the operating state of the internal combustion engine.
(イ)前記HPL触媒過渡条件、
(ロ)前記HPL触媒活性条件、及び、
(ハ)前記排気温度取得手段によって取得される温度が前記HPL触媒温度取得手段によって取得される温度より高いHPL排気高温条件、
が成り立つ場合、
(A)前記HPL触媒を通過する排気の量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量より少なくするか、又は、
(B)吸気量を内燃機関の運転状態に応じた所定の量より多くする内燃機関のEGRシステム。 In claim 11,
(B) the HPL catalyst transient condition;
(B) the HPL catalyst activity condition, and
(C) HPL exhaust gas high temperature condition in which the temperature acquired by the exhaust gas temperature acquisition unit is higher than the temperature acquired by the HPL catalyst temperature acquisition unit;
If
(A) the amount of exhaust gas passing through the HPL catalyst is made smaller than a predetermined amount corresponding to the operating state of the internal combustion engine, or
(B) An EGR system for an internal combustion engine that increases the intake air amount from a predetermined amount according to the operating state of the internal combustion engine.
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