JP6328519B2

JP6328519B2 - Exhaust gas recirculation device for engine with blow-by gas reduction device and supercharger

Info

Publication number: JP6328519B2
Application number: JP2014160199A
Authority: JP
Inventors: 吉岡　衛; 衛吉岡
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 2014-08-06
Filing date: 2014-08-06
Publication date: 2018-05-23
Anticipated expiration: 2034-08-06
Also published as: JP2016037874A

Description

この発明は、エンジンの吸気を昇圧させる過給機と、エンジンのブローバイガスを過給機のコンプレッサより上流の吸気通路へ流してエンジンへ還元させるブローバイガス還元装置を備えたエンジンに係り、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部をコンプレッサより上流の吸気通路へ流してエンジンへ還流させるように構成したブローバイガス還元装置と過給機を備えたエンジンの排気還流装置に関する。 The present invention relates to an engine including a supercharger that boosts the intake air of the engine, and a blowby gas reduction device that causes the blowby gas of the engine to flow into an intake passage upstream of the compressor of the supercharger and reduce it to the engine. The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an engine having a blow-by gas reduction device and a supercharger configured to flow a part of the exhaust gas discharged to the exhaust passage to an intake passage upstream of a compressor and return it to the engine.

従来、例えば、自動車用エンジンに採用される排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）が知られている。ＥＧＲ装置は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ導き、吸気通路を流れる吸気と混合させて燃焼室へ還流させる。ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁により調節される。このＥＧＲによって、主として排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができ、エンジンの部分負荷時における燃費向上を図ることができる。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an exhaust gas recirculation (EGR) device used for an automobile engine is known. The EGR device guides part of the exhaust discharged from the combustion chamber of the engine to the exhaust passage as EGR gas to the intake passage through the EGR passage, mixes it with the intake air flowing through the intake passage, and returns it to the combustion chamber. The EGR gas flowing through the EGR passage is adjusted by an EGR valve provided in the EGR passage. By this EGR, nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas can be mainly reduced, and fuel efficiency can be improved at the time of partial load of the engine.

ブローバイガス還元装置と過給機を備えたエンジンのＥＧＲ装置として、例えば、下記の特許文献１に記載されるの装置が知られている。過給機は、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ、タービンにより回転駆動されるコンプレッサとを備える。ここで、ＥＧＲ装置は、低圧ループ式であって、ＥＧＲ通路の入口が、タービンより下流の排気通路に接続され、ＥＧＲ通路の出口が、コンプレッサより上流の吸気通路に接続される。また、ブローバイガス還元装置（ＰＣＶ装置）は、オイルミストを含んだブローバイガスを、エンジンのシリンダヘッドから吸気通路へ流すＰＣＶ流路を備え、そのＰＣＶ通路の出口が、コンプレッサより上流であってＥＧＲ通路の出口より下流の吸気通路に接続される。 As an EGR device for an engine including a blow-by gas reduction device and a supercharger, for example, a device described in Patent Document 1 below is known. The supercharger includes a turbine provided in the exhaust passage and a compressor provided in the intake passage and rotationally driven by the turbine. Here, the EGR device is a low-pressure loop type, and an inlet of the EGR passage is connected to an exhaust passage downstream of the turbine, and an outlet of the EGR passage is connected to an intake passage upstream of the compressor. Further, the blow-by gas reduction device (PCV device) includes a PCV flow path for flowing blow-by gas containing oil mist from the cylinder head of the engine to the intake passage, and the outlet of the PCV passage is upstream of the compressor and EGR. It is connected to the intake passage downstream from the exit of the passage.

この過給機付きエンジンでは、コンプレッサより上流の吸気通路にＰＣＶ通路の出口が接続されるので、その出口から吸気通路へ導入されるブローバイガスが、コンプレッサを通過することになる。その結果、ブローバイガス中のデポジットがコンプレッサに付着して堆積するおそれがあった。そこで、この装置は、ＥＧＲ通路の出口より上流の吸気通路に吸気絞り弁を設け、コンプレッサへのデポジットの堆積程度を表す指標値を算出する。そして、その指標値が予め定められた値より大きくなったときに吸気絞り弁の開度を閉じ側に調整するようになっている。これにより、吸気絞り弁からコンプレッサまでの間の吸気通路に生じる負圧を増大させ、ＰＣＶ通路の出口から吸気通路へ導入されるブローバイガスとオイルミストの流量を増大させる。そして、オイルミストを含んだ空気をコンプレッサへ流すことで、コンプレッサに付着したデポジットをオイルミストで洗って流動性を増大させ、デポジットを空気流により吹き飛び易くする。この結果、コンプレッサへのデポジットの堆積を抑制するようになっている。 In this engine with a supercharger, the outlet of the PCV passage is connected to the intake passage upstream of the compressor, so blow-by gas introduced from the outlet to the intake passage passes through the compressor. As a result, deposits in the blow-by gas may adhere to the compressor and accumulate. Therefore, this apparatus provides an intake throttle valve in the intake passage upstream from the outlet of the EGR passage, and calculates an index value indicating the degree of deposit accumulation on the compressor. When the index value becomes larger than a predetermined value, the opening of the intake throttle valve is adjusted to the closed side. Thereby, the negative pressure generated in the intake passage between the intake throttle valve and the compressor is increased, and the flow rates of blow-by gas and oil mist introduced from the outlet of the PCV passage to the intake passage are increased. Then, the air containing the oil mist is caused to flow to the compressor, so that the deposit attached to the compressor is washed with the oil mist to increase the fluidity, and the deposit is easily blown off by the air flow. As a result, deposit accumulation on the compressor is suppressed.

特開２０１４−１５８７６号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-15876

ところが、特許文献１に記載の装置では、オイルミストを含んだブローバイガスがコンプレッサの入口側に流入する。そして、コンプレッサにより吸気等が加圧されてコンプレッサの出口側の温度が上昇すると、コンプレッサに付着していたオイルミストが焼けてコンプレッサの出口側にデポジットが付着することがあった。その結果、コンプレッサによる吸気の加圧効率が低下したり、コンプレッサが破損したりするおそれがあった。 However, in the apparatus described in Patent Document 1, blow-by gas containing oil mist flows into the inlet side of the compressor. When the intake air or the like is pressurized by the compressor and the temperature on the outlet side of the compressor rises, the oil mist adhering to the compressor may burn and deposit may adhere to the outlet side of the compressor. As a result, there is a risk that the efficiency of pressurizing the intake air by the compressor may be reduced or the compressor may be damaged.

ここで、コンプレッサによる過給圧が上昇するほどコンプレッサの出口側の温度は高くなる傾向がある。また、低圧ループ式のＥＧＲ装置では、ＥＧＲガス温度が吸気温度より高いので、ＥＧＲガス流量やＥＧＲ率が多いほどコンプレッサに流入する気体（吸気、ブローバイガス及びＥＧＲガスの混合気）の温度が高くなり、オイルミストが焼けてコンプレッサの出口側に付着するデポジットが増える傾向がある。これに対し、エンジンへの燃費要求から、高過給域でもできる限りＥＧＲガス流量を確保することが望まれる。 Here, the temperature on the outlet side of the compressor tends to increase as the supercharging pressure by the compressor increases. Further, in the low-pressure loop type EGR device, the EGR gas temperature is higher than the intake air temperature, so the higher the EGR gas flow rate and EGR rate, the higher the temperature of the gas flowing into the compressor (the mixture of intake air, blow-by gas, and EGR gas). As a result, the oil mist burns and the deposit attached to the outlet side of the compressor tends to increase. On the other hand, it is desired to secure the EGR gas flow rate as much as possible even in the high supercharging region, from the fuel efficiency requirement for the engine.

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、高過給域でもできる限り排気還流ガス流量を確保しながらコンプレッサの出口側におけるデポジット付着量を低減できるブローバイガス還元装置と過給機を備えたエンジンの排気還流装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a blow-by gas reduction device capable of reducing the deposit adhesion amount on the outlet side of the compressor while ensuring the exhaust gas recirculation gas flow rate as much as possible even in a high supercharging region. And providing an exhaust gas recirculation device for an engine equipped with a supercharger.

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されるコンプレッサと、排気通路に配置されるタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンのブローバイガスをガス還元通路を介してコンプレッサより上流の吸気通路へ流してエンジンへ還元させるためのブローバイガス還元装置と、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させるための排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき排気還流弁を制御するための制御手段とを備えたブローバイガス還元装置と過給機を備えたエンジンの排気還流装置において、コンプレッサに流入する排気還流ガスの温度と相関のある相関温度を検出するための相関温度検出手段を含み、制御手段は、検出される運転状態に基づき排気還流弁の目標開度を算出すると共に、コンプレッサの出口側の温度が１６０℃以下となるように、検出される相関温度に応じた補正値を算出し、算出される目標開度を算出される補正値に応じて補正し、補正された目標開度に基づき排気還流弁を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided between an intake passage and an exhaust passage of an engine, and a supercharger for boosting intake air in the intake passage, and a supercharger, A compressor disposed in the intake passage, a turbine disposed in the exhaust passage, a rotating shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable, and the blow-by gas of the engine upstream of the compressor via the gas reduction passage. A blow-by gas reduction device for flowing into the intake passage and reducing it to the engine, and a portion of the exhaust discharged from the combustion chamber of the engine to the exhaust passage as exhaust recirculation gas to the intake passage for recirculation to the combustion chamber The exhaust gas recirculation passage, the exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow of the exhaust gas recirculation gas in the exhaust gas recirculation passage, and the exhaust gas recirculation passage have exhaust ports downstream of the turbine. In order to control the exhaust gas recirculation valve based on the detected operating state, the operating state detecting means for detecting the operating state of the engine, the connection of the outlet to the intake passage upstream of the compressor In the exhaust gas recirculation apparatus for an engine equipped with a blow-by gas reduction device and a supercharger, a correlation temperature detection means for detecting a correlation temperature correlated with the temperature of the exhaust gas recirculation gas flowing into the compressor The control means calculates a target opening of the exhaust gas recirculation valve based on the detected operating state, and a correction value corresponding to the detected correlation temperature so that the temperature on the outlet side of the compressor is 160 ° C. or lower. Is calculated, the calculated target opening is corrected according to the calculated correction value, and the exhaust gas recirculation valve is controlled based on the corrected target opening.

上記発明の構成によれば、検出される運転状態に基づき排気還流弁の目標開度が制御手段により算出される。また、コンプレッサの出口側の温度が１６０℃以下となるように、コンプレッサに流入する排気還流ガスの温度と相関のある相関温度に応じて補正値が制御手段により算出される。そして、制御手段により、目標開度が補正値に応じて補正され、その補正された目標開度に基づき排気還流弁が制御される。従って、コンプレッサに流入する排気還流ガスの流量が適度に低減され、コンプレッサの出口側の温度が１６０℃以下に抑えられるので、コンプレッサに付着していたオイルミストが焼けることがない。また、高過給域でも排気還流が停止することがなく、排気還流ガス流量の低減が必要最小限に抑えられる。 According to the configuration of the invention, the target opening of the exhaust gas recirculation valve is calculated by the control means based on the detected operating state. Further, a correction value is calculated by the control means according to the correlation temperature correlated with the temperature of the exhaust gas recirculation gas flowing into the compressor so that the temperature on the outlet side of the compressor becomes 160 ° C. or less. Then, the target opening is corrected according to the correction value by the control means, and the exhaust gas recirculation valve is controlled based on the corrected target opening. Therefore, the flow rate of the exhaust gas recirculation gas flowing into the compressor is moderately reduced, and the temperature on the outlet side of the compressor is suppressed to 160 ° C. or lower, so that the oil mist adhering to the compressor is not burned. Further, the exhaust gas recirculation does not stop even in the high supercharging region, and the reduction of the exhaust gas recirculation gas flow rate can be minimized.

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、相関温度検出手段は、エンジンの冷却水の温度を検出するための冷却水温検出手段を含み、制御手段は、補正値を、検出される冷却水の温度に応じて算出することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the correlation temperature detecting means includes a cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the engine cooling water, The control means calculates the correction value according to the detected temperature of the cooling water.

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、相関温度としての冷却水温が冷却水温検出手段により検出され、その冷却水温に応じた補正値が制御手段により算出される。従って、冷却水温に応じた好適な補正値が得られる。 According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the cooling water temperature as the correlation temperature is detected by the cooling water temperature detecting means, and the correction value corresponding to the cooling water temperature is calculated by the control means. . Therefore, a suitable correction value according to the cooling water temperature can be obtained.

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、相関温度検出手段は、吸気通路に吸入される外気の温度を検出するための外気温検出手段を含み、制御手段は、補正値を、検出される吸気の温度に応じて算出することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the correlation temperature detection means is an outside air temperature detection means for detecting the temperature of the outside air sucked into the intake passage. The control means calculates the correction value according to the detected intake air temperature.

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、相関温度としての外気温が外気温検出手段により検出され、その外気温に応じた補正値が制御手段により算出される。従って、外気温に応じた好適な補正値が得られる。 According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention described in claim 1, the outside air temperature as the correlation temperature is detected by the outside air temperature detecting means, and the correction value corresponding to the outside air temperature is calculated by the control means. . Therefore, a suitable correction value according to the outside air temperature can be obtained.

請求項１に記載の発明によれば、高過給域でもできる限り排気還流ガス流量を確保しながらコンプレッサの出口側におけるデポジット付着量を低減することができる。 According to the first aspect of the present invention, the deposit amount on the outlet side of the compressor can be reduced while ensuring the exhaust gas recirculation gas flow rate as much as possible even in the high supercharging region.

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、高過給域でも冷却水温に合わせて最大限の排気還流ガス流量を確保することができる。 According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to ensure the maximum exhaust gas recirculation gas flow rate in accordance with the cooling water temperature even in the high supercharging region.

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、高過給域でも外気温に合わせて最大限の排気還流ガス流量を確保することができる。 According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1, it is possible to secure the maximum exhaust gas recirculation gas flow rate in accordance with the outside air temperature even in the high supercharging region.

一実施形態に係り、ブローバイガス還元装置と過給機を備えたエンジンの排気還流装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。The schematic block diagram which shows the gasoline engine system which concerns on one Embodiment and contains the exhaust-gas recirculation apparatus of the engine provided with the blow-by gas reduction apparatus and the supercharger. 一実施形態に係り、ＥＧＲ通路の一部であってＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。Sectional drawing which concerns on one Embodiment and is a part of EGR channel | path, and expands and shows the part in which an EGR valve is provided. 一実施形態に係り、ＥＧＲ制御の処理内容の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the processing content of EGR control concerning one Embodiment. 一実施形態に係り、外気温に応じたＥＧＲ許可水温を求めるために参照されるマップ。The map referred in order to obtain | require the EGR permission water temperature according to external temperature according to one Embodiment. 一実施形態に係り、エンジン回転速度とエンジン負荷に応じた目標開度を求めるために参照される目標開度マップA target opening map referred to in order to obtain a target opening according to an engine speed and an engine load according to an embodiment 一実施形態に係り、エンジン回転速度、エンジン負荷及び外気温に応じた外気温補正値を求めるために参照される外気温補正マップ。The outside temperature correction map referred in order to obtain | require the outside temperature correction value according to one Embodiment according to an engine speed, an engine load, and outside temperature. 一実施形態に係り、エンジン回転速度、エンジン負荷及び外気温に応じた外気温補正値を求めるために参照される外気温補正マップ。The outside temperature correction map referred in order to obtain | require the outside temperature correction value according to one Embodiment according to an engine speed, an engine load, and outside temperature. 一実施形態に係り、エンジン回転速度、エンジン負荷及び外気温に応じた外気温補正値を求めるために参照される外気温補正マップ。The outside temperature correction map referred in order to obtain | require the outside temperature correction value according to one Embodiment according to an engine speed, an engine load, and outside temperature. 一実施形態に係り、エンジン回転速度、エンジン負荷及び冷却水温に応じた冷却水温補正値を求めるために参照される冷却水温補正マップ。The cooling water temperature correction map referred in order to obtain | require the cooling water temperature correction value according to one Embodiment according to an engine speed, an engine load, and a cooling water temperature. 一実施形態に係り、エンジン回転速度、エンジン負荷及び冷却水温に応じた冷却水温補正値を求めるために参照される冷却水温補正マップ。The cooling water temperature correction map referred in order to obtain | require the cooling water temperature correction value according to one Embodiment according to an engine speed, an engine load, and a cooling water temperature. 一実施形態に係り、エンジン回転速度、エンジン負荷及び冷却水温に応じた冷却水温補正値を求めるために参照される冷却水温補正マップ。The cooling water temperature correction map referred in order to obtain | require the cooling water temperature correction value according to one Embodiment according to an engine speed, an engine load, and a cooling water temperature.

以下、本発明におけるブローバイガス還元装置と過給機を備えたエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of an exhaust gas recirculation device (EGR device) for an engine equipped with a blow-by gas reduction device and a supercharger according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に、この実施形態におけるブローバイガス還元装置と過給機を備えたエンジンのＥＧＲ装置を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、自動車に搭載され、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a gasoline engine system including an EGR device for an engine equipped with a blow-by gas reduction device and a supercharger in this embodiment. This engine system is mounted on an automobile and includes a reciprocating type engine 1. An intake passage 3 is connected to the intake port 2 of the engine 1, and an exhaust passage 5 is connected to the exhaust port 4. An air cleaner 6 is provided at the inlet of the intake passage 3. A supercharger 7 for boosting the intake air in the intake passage 3 is provided in the intake passage 3 downstream of the air cleaner 6 between the exhaust passage 5 and the intake passage 3.

過給機７は、吸気通路３に配置されるコンプレッサ８と、排気通路５に配置されるタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。 The supercharger 7 includes a compressor 8 disposed in the intake passage 3, a turbine 9 disposed in the exhaust passage 5, and a rotating shaft 10 that connects the compressor 8 and the turbine 9 so as to be integrally rotatable. The supercharger 7 rotates the turbine 9 by the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5 and integrally rotates the compressor 8 via the rotary shaft 10 to boost the intake air in the intake passage 3, that is, perform supercharging. It is like that.

過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。 An exhaust bypass passage 11 that bypasses the turbine 9 is provided in the exhaust passage 5 adjacent to the supercharger 7. A waste gate valve 12 is provided in the exhaust bypass passage 11. By adjusting the exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 11 by the waste gate valve 12, the exhaust gas flow rate supplied to the turbine 9 is adjusted, the rotational speeds of the turbine 9 and the compressor 8 are adjusted, and supercharging by the supercharger 7 is performed. The pressure is adjusted.

吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、インタークーラ１３より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置１４が設けられる。電子スロットル装置１４は、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのＤＣモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル２６の操作に応じてスロットル弁２１がＤＣモータ２２により開閉駆動されることにより、スロットル弁２１の開度が調節されるように構成される。また、タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。 In the intake passage 3, an intercooler 13 is provided between the compressor 8 of the supercharger 7 and the engine 1. The intercooler 13 is for cooling the intake air that has been pressurized by the compressor 8 to a high temperature. A surge tank 3 a is provided in the intake passage 3 between the intercooler 13 and the engine 1. An electronic throttle device 14 that is an electric throttle valve is provided in the intake passage 3 downstream from the intercooler 13 and upstream from the surge tank 3a. The electronic throttle device 14 detects a butterfly throttle valve 21 disposed in the intake passage 3, a DC motor 22 for opening and closing the throttle valve 21, and an opening degree (throttle opening degree) TA of the throttle valve 21. And a throttle sensor 23 for performing the operation. The electronic throttle device 14 is configured such that the opening degree of the throttle valve 21 is adjusted by the throttle valve 21 being opened and closed by the DC motor 22 in accordance with the operation of the accelerator pedal 26 by the driver. The exhaust passage 5 downstream from the turbine 9 is provided with a catalytic converter 15 as an exhaust catalyst for purifying exhaust.

エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するためのインジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ２９とイグナイタ３０により点火装置が構成される。 The engine 1 is provided with an injector 25 for injecting and supplying fuel to the combustion chamber 16. Fuel is supplied to the injector 25 from a fuel tank (not shown). The engine 1 is provided with a spark plug 29 corresponding to each cylinder. Each spark plug 29 is ignited by receiving a high voltage output from the igniter 30. The ignition timing of each spark plug 29 is determined by the high voltage output timing from the igniter 30. The spark plug 29 and the igniter 30 constitute an ignition device.

この実施形態において、ＥＧＲ装置は、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲガスの流れを調節するためにＥＧＲ通路１７に設けられた排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８とを備える。ＥＧＲ装置は、低圧ループ式であって、ＥＧＲ通路１７は、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５と、コンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられる。すなわち、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａは、コンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。また、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂは、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続される。ＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。また、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８とＥＧＲクーラ２０は、それぞれハウジングを備え、それらハウジングには、ハウジングを冷却するためにエンジン１の冷却水が循環して流れるように構成される。これにより、ＥＧＲ弁１８及びＥＧＲクーラ２０を流れるＥＧＲガスの温度が、冷却水温ＴＨＷの影響を受けるようになっている。 In this embodiment, the EGR device causes an exhaust gas recirculation passage (EGR passage) to flow a part of the exhaust discharged from the combustion chamber 16 of the engine 1 to the exhaust passage 5 as EGR gas to the intake passage 3 and recirculate to the combustion chamber 16. 17 and an exhaust gas recirculation valve (EGR valve) 18 provided in the EGR passage 17 in order to adjust the flow of EGR gas in the EGR passage 17. The EGR device is a low-pressure loop type, and the EGR passage 17 is provided between the exhaust passage 5 downstream from the catalytic converter 15 and the intake passage 3 upstream from the compressor 8. That is, the outlet 17 a of the EGR passage 17 is connected to the intake passage 3 upstream from the compressor 8. Further, the inlet 17 b of the EGR passage 17 is connected to the exhaust passage 5 downstream from the catalytic converter 15. The EGR passage 17 is provided with an EGR cooler 20 for cooling the EGR gas flowing through the passage 17. In this embodiment, the EGR valve 18 is disposed in the EGR passage 17 downstream of the EGR cooler 20. In this embodiment, each of the EGR valve 18 and the EGR cooler 20 includes a housing, and the housing is configured so that the cooling water of the engine 1 circulates and flows to cool the housing. As a result, the temperature of the EGR gas flowing through the EGR valve 18 and the EGR cooler 20 is affected by the cooling water temperature THW.

図２に、ＥＧＲ通路１７の一部であってＥＧＲ弁１８が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図１、図２に示すように、ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。すなわち、ＥＧＲ弁１８は、ＤＣモータ３１により駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。ＤＣモータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７を構成するハウジングに支持される。そして、ＤＣモータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークＬ１だけストローク運動可能に設けられる。この実施形態のＥＧＲ装置は、大量ＥＧＲを実現するために、ＥＧＲ弁１８につき、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。 FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of the EGR passage 17 where the EGR valve 18 is provided. As shown in FIGS. 1 and 2, the EGR valve 18 is configured as a poppet valve and as an electric valve. That is, the EGR valve 18 includes a valve body 32 that is driven by the DC motor 31. The valve body 32 has a substantially conical shape, and is provided so as to be seated on a valve seat 33 provided in the EGR passage 17. The DC motor 31 includes an output shaft 34 that is configured to be able to reciprocate (stroke) in a straight line. A valve body 32 is fixed to the tip of the output shaft 34. The output shaft 34 is supported by a housing constituting the EGR passage 17 via a bearing 35. The opening degree of the valve body 32 with respect to the valve seat 33 is adjusted by moving the output shaft 34 of the DC motor 31 in a stroke. The output shaft 34 of the EGR valve 18 is provided so as to be able to perform a stroke movement by a predetermined stroke L1 from a fully closed state in which the valve body 32 is seated on the valve seat 33 to a fully open state in which the valve body 32 contacts the bearing 35. . In the EGR device of this embodiment, the opening area of the valve seat 33 is enlarged for the EGR valve 18 as compared with the conventional technique in order to realize a large amount of EGR. Accordingly, the valve body 32 is enlarged.

図１に示すように、この実施形態では、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａが入口１７ｂよりも垂直方向において高い位置に配置される。また、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ凝縮水が流下可能に設けられると共に、その凝縮水がＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下するように設けられる。より詳細には、図１及び図２に示すように、ＥＧＲ通路１７において、ＥＧＲ弁１８は、弁体３２及び出力軸３４が垂直方向にストローク運動するように配置される。また、ＥＧＲ弁１８より上流のＥＧＲ通路１７は、ＥＧＲ弁１８の直近部分では垂直に伸び、更に上流の部分では排気通路５へ向けて下方へ傾斜するように配置される。その傾斜するＥＧＲ通路１７の部分にＥＧＲクーラ２０が配置される。一方、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７は、ＥＧＲ弁１８の直近部分では下流側へ向けて上方へ傾斜しており、更に下流の部分は吸気通路３へ向けて垂直に配置される。そして、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７の傾斜部分が、凝縮水を捕集するためのトラップ４５となっている。これにより、ＥＧＲ弁１８が全閉に閉弁されたときに、ＥＧＲ弁１８の上流側から下流側へ漏れたＥＧＲガスにより発生した凝縮水は、このトラップ４５に捕集されるようになっている。そして、トラップ４５に捕集された凝縮水は、ＥＧＲ弁１８が開弁したときに、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下するように、ＥＧＲ弁１８の弁座３３の形状と配置が設定される。 As shown in FIG. 1, in this embodiment, the outlet 17a of the EGR passage 17 is arranged at a higher position in the vertical direction than the inlet 17b. Further, the condensed water is provided so as to flow down from the downstream side to the upstream side of the EGR valve 18, and the condensed water is provided so as to flow down toward the exhaust passage 5 through the EGR passage 17. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, in the EGR passage 17, the EGR valve 18 is arranged such that the valve body 32 and the output shaft 34 perform stroke motion in the vertical direction. Further, the EGR passage 17 upstream from the EGR valve 18 is disposed so as to extend vertically in a portion near the EGR valve 18 and to incline downward toward the exhaust passage 5 in a portion further upstream. An EGR cooler 20 is disposed in the inclined portion of the EGR passage 17. On the other hand, the EGR passage 17 downstream of the EGR valve 18 is inclined upward toward the downstream side in the immediate vicinity of the EGR valve 18, and the further downstream portion is arranged vertically toward the intake passage 3. An inclined portion of the EGR passage 17 downstream from the EGR valve 18 serves as a trap 45 for collecting condensed water. Thereby, when the EGR valve 18 is fully closed, the condensed water generated by the EGR gas leaked from the upstream side to the downstream side of the EGR valve 18 is collected in the trap 45. Yes. The shape and arrangement of the valve seat 33 of the EGR valve 18 are such that the condensed water collected in the trap 45 flows down from the downstream side to the upstream side of the EGR valve 18 when the EGR valve 18 is opened. Is set.

従って、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水は、ＥＧＲ弁１８とＥＧＲ通路１７の出口１７ａとの間の高低差により、吸気通路３へ流れない。また、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下した凝縮水は、ＥＧＲ弁１８とＥＧＲ通路１７の入口１７ｂとの間の高低差により、ＥＧＲ通路１７から排気通路５へ向けて流下する。排気通路５へ流下した凝縮水は、排気と共に外部へ排出される。 Therefore, the condensed water generated on the downstream side of the EGR valve 18 does not flow to the intake passage 3 due to the height difference between the EGR valve 18 and the outlet 17a of the EGR passage 17. The condensed water flowing down from the downstream side of the EGR valve 18 flows down from the EGR passage 17 toward the exhaust passage 5 due to a difference in height between the EGR valve 18 and the inlet 17 b of the EGR passage 17. The condensed water flowing down to the exhaust passage 5 is discharged to the outside together with the exhaust.

この実施形態において、吸気通路３には、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａの周囲に凹部３ｂが形成される。ここで、凹部３ｂの底壁は、凹部３ｂの外周から凹部３ｂの中心へ向けて下方へ傾斜するテーパ形状をなす。そして、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａは、この凹部３ｂの最も低い位置に配置される。従って、コンプレッサ８より上流の吸気通路３の中で生じた凝縮水は、この凹部３ｂに捕集され、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａからＥＧＲ通路１７のトラップ４５へ向けて流下する。 In this embodiment, the intake passage 3 is formed with a recess 3 b around the outlet 17 a of the EGR passage 17. Here, the bottom wall of the recess 3b has a tapered shape that inclines downward from the outer periphery of the recess 3b toward the center of the recess 3b. The outlet 17a of the EGR passage 17 is disposed at the lowest position of the recess 3b. Therefore, the condensed water generated in the intake passage 3 upstream from the compressor 8 is collected in the recess 3 b and flows down from the outlet 17 a of the EGR passage 17 toward the trap 45 of the EGR passage 17.

この実施形態のエンジン１には、燃焼室１６からクランクケース１ｂやシリンダヘッド（ヘッドカバーを含む）１ｃの内部へ漏れ出たブローバイガスを吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還元するためのブローバイガス還元装置が設けられる。図１に示すように、ブローバイガス還元装置は、ガス還元通路６１と、ＰＣＶ弁６２と、掃気通路６３とを備える。ガス還元通路６１は、エンジン１で発生するブローバイガスを、負圧を利用して吸気通路３へ流すように構成される。ガス還元通路６１は、その入口側がＰＣＶ弁６２を介してシリンダヘッド１ｃに接続され、その出口側がコンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。ＰＣＶ弁６２は、ガス還元通路６１へ流れるブローバイガス流量を調整するために負圧を受けて動作するように構成される。ここで、エンジン１の運転時に、吸気通路３に吸気が流れてコンプレッサ８より上流の吸気通路３が負圧になると、その負圧がガス還元通路６１とＰＣＶ弁６２を介してシリンダヘッド１ｃの内部に作用する。この負圧を受けてＰＣＶ弁６２が開弁し、ブローバイガスがシリンダヘッド１ｃからＰＣＶ弁６２及びガス還元通路６１を介してコンプレッサ８より上流の吸気通路３へ流れる。この吸気通路３へ流れたブローバイガスは、吸気と共に燃焼室１６へ取り込まれる。掃気通路６３は、シリンダヘッド１ｃから吸気通路３へブローバイガスが流れるときにシリンダヘッド１ｃの内部を掃気するために、シリンダヘッド１ｃの内部へ新気を導入するように構成される。ここで、ブローバイガスに含まれる水分も、吸気通路３の凹部３ｂにて捕集され、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａからＥＧＲ通路１７のトラップ４５へ向けて流下するようになっている。 In the engine 1 of this embodiment, the blow-by gas that flows from the combustion chamber 16 into the crankcase 1b and the cylinder head (including the head cover) 1c flows into the intake passage 3 and is reduced to the combustion chamber 16. A reduction device is provided. As shown in FIG. 1, the blow-by gas reduction device includes a gas reduction passage 61, a PCV valve 62, and a scavenging passage 63. The gas reduction passage 61 is configured to flow blow-by gas generated in the engine 1 to the intake passage 3 using negative pressure. The gas reduction passage 61 has an inlet side connected to the cylinder head 1 c via the PCV valve 62 and an outlet side connected to the intake passage 3 upstream of the compressor 8. The PCV valve 62 is configured to operate under a negative pressure in order to adjust the flow rate of blow-by gas flowing into the gas reduction passage 61. Here, when the engine 1 is in operation, if intake air flows into the intake passage 3 and the intake passage 3 upstream of the compressor 8 has a negative pressure, the negative pressure passes through the gas reduction passage 61 and the PCV valve 62 to the cylinder head 1c. Acts inside. Upon receiving this negative pressure, the PCV valve 62 opens, and blow-by gas flows from the cylinder head 1 c to the intake passage 3 upstream of the compressor 8 through the PCV valve 62 and the gas reduction passage 61. The blow-by gas that has flowed into the intake passage 3 is taken into the combustion chamber 16 together with the intake air. The scavenging passage 63 is configured to introduce fresh air into the cylinder head 1 c in order to scavenge the inside of the cylinder head 1 c when blow-by gas flows from the cylinder head 1 c to the intake passage 3. Here, the moisture contained in the blow-by gas is also collected in the recess 3 b of the intake passage 3 and flows down from the outlet 17 a of the EGR passage 17 toward the trap 45 of the EGR passage 17.

この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御及びＥＧＲ制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のＤＣモータ２２及びＥＧＲ弁１８のＤＣモータ３１がそれぞれエンジン１の運転状態に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ＥＣＵ５０は、本発明の制御手段の一例に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、ＤＣモータ２２及びＤＣモータ３１が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ２３をはじめエンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段の一例に相当する各種センサ等２７，５１〜５６が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。 In this embodiment, in order to execute fuel injection control, ignition timing control, intake air amount control, EGR control, and the like according to the operating state of the engine 1, the injector 25, the igniter 30, the DC motor 22 of the electronic throttle device 14, and The DC motor 31 of the EGR valve 18 is controlled by an electronic control unit (ECU) 50 in accordance with the operating state of the engine 1. The ECU 50 stores in advance a central processing unit (CPU), a predetermined control program and the like, various memories for temporarily storing a calculation result of the CPU, and the like, an external input circuit connected to these parts, and an external And an output circuit. The ECU 50 corresponds to an example of a control unit of the present invention. An igniter 30, an injector 25, a DC motor 22, and a DC motor 31 are connected to the external output circuit. The external input circuit is connected to various sensors 27 and 51 to 56 corresponding to an example of the operation state detecting means of the present invention for detecting the operation state of the engine 1 including the throttle sensor 23, and various engine signals are inputted. It has come to be.

ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３の他に、アクセルセンサ２７、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４、空燃比センサ５５及び外気温センサ５６が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。吸気圧センサ５１は、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出する。すなわち、吸気圧センサ５１は、スロットル弁２１より下流のサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出する。回転速度センサ５２は、エンジン１のクランクシャフト１ａの回転角（クランク角）を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出する。水温センサ５３は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出し、本発明の冷却水温検出手段の一例に相当する。エアフローメータ５４は、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気量Ｇａを検出する。空燃比センサ５５は、触媒コンバータ１５の直上流の排気通路５に設けられ、排気中の空燃比Ａ/Ｆを検出する。外気温センサ５６は、エアクリーナ６に設けられ、吸気通路３に吸入される外気の温度（外気温）ＴＨＡを検出する。 Here, in addition to the throttle sensor 23, an accelerator sensor 27, an intake pressure sensor 51, a rotation speed sensor 52, a water temperature sensor 53, an air flow meter 54, an air-fuel ratio sensor 55, and an outside air temperature sensor 56 are provided as various sensors. The accelerator sensor 27 detects an accelerator opening ACC that is an operation amount of the accelerator pedal 26. The intake pressure sensor 51 detects the intake pressure PM in the surge tank 3a. That is, the intake pressure sensor 51 detects the intake pressure PM in the surge tank 3 a downstream from the throttle valve 21. The rotational speed sensor 52 detects the rotational angle (crank angle) of the crankshaft 1a of the engine 1 and detects the change in the crank angle as the rotational speed (engine rotational speed) NE of the engine 1. The water temperature sensor 53 detects the cooling water temperature THW of the engine 1 and corresponds to an example of the cooling water temperature detection means of the present invention. The air flow meter 54 detects the intake air amount Ga flowing through the intake passage 3 immediately downstream of the air cleaner 6. The air-fuel ratio sensor 55 is provided in the exhaust passage 5 immediately upstream of the catalytic converter 15, and detects the air-fuel ratio A / F in the exhaust. The outside air temperature sensor 56 is provided in the air cleaner 6 and detects the temperature (outside air temperature) THA of the outside air sucked into the intake passage 3.

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の全運転領域においてエンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ制御を実行するために、ＥＧＲ弁１８を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、通常は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御し、エンジン１の停止時、アイドル運転時又は減速運転時にはＥＧＲ弁１８を全閉に閉弁制御するようになっている。 In this embodiment, the ECU 50 controls the EGR valve 18 in order to execute EGR control in accordance with the operation state of the engine 1 in the entire operation region of the engine 1. Further, the ECU 50 normally controls the opening of the EGR valve 18 based on the operation state detected during the acceleration operation or the steady operation of the engine 1, and when the engine 1 is stopped, during the idle operation or during the deceleration operation, the EGR valve 18. Is controlled to be fully closed.

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、運転者の要求に応じてエンジン１を運転するために、アクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時にアクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時に電子スロットル装置１４を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁２１は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には開弁され、エンジン１の停止時又は減速運転時には全閉に閉弁されるようになっている。 In this embodiment, the ECU 50 controls the electronic throttle device 14 based on the accelerator opening ACC in order to drive the engine 1 in response to a driver's request. Further, the ECU 50 controls to open the electronic throttle device 14 based on the accelerator opening ACC during acceleration operation or steady operation of the engine 1 and closes the electronic throttle device 14 when the engine 1 is stopped or decelerated. It has become. Thereby, the throttle valve 21 is opened during the acceleration operation or the steady operation of the engine 1 and is fully closed when the engine 1 is stopped or decelerated.

ここで、このエンジンシステムにおいて、コンプレッサ８より上流の吸気通路３から、吸気、ＥＧＲガス及びオイルミストを含んだブローバイガスがコンプレッサ８の入口側に流入する。そして、その吸気等が加圧されてコンプレッサ８の出口側の温度が上昇すると、コンプレッサ８に付着していたオイルミストが焼けてコンプレッサの出口側にデポジットが付着する。その結果、コンプレッサによる吸気等の加圧効率が低下したり、コンプレッサが破損したりするおそれがある。そこで、この実施形態では、高過給域でもできる限りＥＧＲガス流量を確保しながらコンプレッサ８の出口側におけるデポジット付着量を低減するために、ＥＣＵ５０が以下のようなＥＧＲ制御を実行するようになっている。 Here, in this engine system, blow-by gas containing intake air, EGR gas, and oil mist flows from the intake passage 3 upstream of the compressor 8 to the inlet side of the compressor 8. Then, when the intake air or the like is pressurized and the temperature on the outlet side of the compressor 8 rises, the oil mist adhering to the compressor 8 burns and deposits adhere to the outlet side of the compressor. As a result, there is a risk that the efficiency of pressurization such as intake by the compressor may be reduced, or the compressor may be damaged. Therefore, in this embodiment, the ECU 50 performs the following EGR control in order to reduce the deposit amount on the outlet side of the compressor 8 while ensuring the EGR gas flow rate as much as possible even in the high supercharging region. ing.

図３に、そのＥＧＲ制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ５１〜５３，５６の検出値に基づき外気温ＴＨＡ、冷却水温ＴＨＷ、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬをそれぞれ読み込む。ＥＣＵ５０は、吸気圧ＰＭとエンジン回転速度ＮＥに基づきエンジン負荷ＫＬを求めることができる。 FIG. 3 is a flowchart showing an example of the processing content of the EGR control. When the processing shifts to this routine, first, at step 100, the ECU 50 reads the outside air temperature THA, the cooling water temperature THW, the engine rotation speed NE, and the engine load KL based on the detection values of the various sensors 51 to 53, 56, respectively. The ECU 50 can determine the engine load KL based on the intake pressure PM and the engine rotational speed NE.

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、外気温ＴＨＡに応じたＥＧＲ許可水温ＴＨＷＥを求める。ＥＧＲ許可水温ＴＨＷＥは、ＥＧＲ実行を許可するために基準となる冷却水温を意味する。ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すようなマップを参照することにより、外気温ＴＨＡに応じたＥＧＲ許可水温ＴＨＷＥを求めることができる。このマップでは、外気温ＴＨＡが、氷点下以下の低温から「２０℃」に近付くに連れてＥＧＲ許可水温ＴＨＷＥが「６０℃」より高い高温から「６０℃」へ減少し、外気温ＴＨＡが「２０℃」より高温側ではＥＧＲ許可水温ＴＨＷＥが「６０℃」で一定となるように設定される。 Next, in step 110, the ECU 50 obtains an EGR permission water temperature THWE corresponding to the outside air temperature THA. The EGR permitting water temperature THWE means a cooling water temperature that is a reference for permitting EGR execution. For example, the ECU 50 can obtain the EGR permission water temperature THWE corresponding to the outside air temperature THA by referring to a map as shown in FIG. In this map, as the outside air temperature THA approaches “20 ° C.” from a low temperature below the freezing point, the EGR permission water temperature THWE decreases from a high temperature higher than “60 ° C.” to “60 ° C.”. On the higher temperature side than “° C.”, the EGR permission water temperature THWE is set to be constant at “60 ° C.”.

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、冷却水温ＴＨＷがＥＧＲ許可水温ＴＨＷＥより高いか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１８０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１３０へ移行する。 Next, in step 120, the ECU 50 determines whether or not the coolant temperature THW is higher than the EGR permission water temperature THWE. If the determination result is negative, the ECU 50 proceeds to step 180. If the determination result is affirmative, the ECU 50 proceeds to step 130.

ステップ１８０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を全閉とするためにＥＧＲ弁１８の最終的な目標開度ＴＥＲＦを「０（％）」に設定し、処理をステップ１７０へ移行する。 In step 180, the ECU 50 sets the final target opening degree TERF of the EGR valve 18 to “0 (%)” in order to fully close the EGR valve 18, and the process proceeds to step 170.

一方、ステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬに応じたＥＧＲ弁１８の目標開度ＴＥＲを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図５に示すような目標開度マップを参照することにより、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬに応じた目標開度ＴＥＲを求めることができる。このマップにおいて、エンジン回転速度ＮＥの各値（８〜６０）とエンジン負荷ＫＬの各値（２０〜２００）との組合せに応じた各升目の中の値が目標開度ＴＥＲの値を意味する。各升目の中の値の間の値は、補間計算により求めることができる。ここで、ハッチングの付された升目は、エンジン１を取り巻く環境条件の影響からコンプレッサ８の出口側の温度が「１６０℃」を超える領域を意味する。ここで、上記した環境条件は、外気温ＴＨＡと冷却水温ＴＨＷの変化と相関性があることがわかっている。 On the other hand, in step 130, the ECU 50 obtains the target opening degree TER of the EGR valve 18 according to the engine speed NE and the engine load KL. The ECU 50 can obtain the target opening degree TER according to the engine speed NE and the engine load KL, for example, by referring to a target opening degree map as shown in FIG. In this map, the value in each square corresponding to the combination of each value (8 to 60) of the engine speed NE and each value (20 to 200) of the engine load KL means the value of the target opening TER. . Values between values in each square can be obtained by interpolation calculation. Here, the hatched meshes mean a region where the temperature on the outlet side of the compressor 8 exceeds “160 ° C.” due to the influence of the environmental conditions surrounding the engine 1. Here, it is known that the environmental conditions described above have a correlation with changes in the outside temperature THA and the cooling water temperature THW.

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び外気温ＴＨＡに応じた補正値（外気温補正値）ＴＥＴＡを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図６〜図８に示すような外気温補正マップを参照することにより、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び外気温ＴＨＡに応じた外気温補正値ＴＥＴＡを求めることができる。ここで、図６に示すマップは、外気温ＴＨＡが「２０℃」より低い場合に参照され、図７に示すマップは、外気温ＴＨＡが「３０℃」となるときに参照され、図８に示すマップは、外気温ＴＨＡが「４０℃」以上となるときに参照される。これらマップにおいて、エンジン回転速度ＮＥの各値（８〜６０）とエンジン負荷ＫＬの各値（２０〜２００）との組合せに応じた各升目の中の値が外気温補正値ＴＥＴＡを意味する。ここで、ハッチングの付された升目の意味は、図５の場合と同様である。 Next, in step 140, the ECU 50 obtains a correction value (outside air temperature correction value) TETA corresponding to the engine speed NE, the engine load KL, and the outside air temperature THA. The ECU 50 can obtain the outside air temperature correction value TETA according to the engine rotational speed NE, the engine load KL, and the outside air temperature THA by referring to the outside air temperature correction maps as shown in FIGS. Here, the map shown in FIG. 6 is referred to when the outside air temperature THA is lower than “20 ° C.”, and the map shown in FIG. 7 is referred to when the outside air temperature THA becomes “30 ° C.”. The map shown is referred to when the outside air temperature THA is “40 ° C.” or higher. In these maps, the value in each cell corresponding to the combination of each value (8 to 60) of the engine rotational speed NE and each value (20 to 200) of the engine load KL means the outside air temperature correction value TETA. Here, the meaning of the hatched cells is the same as in FIG.

次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び冷却水温ＴＨＷに応じた補正値（冷却水温補正値）ＴＥＴＷを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図９〜図１１に示すような冷却水温補正マップを参照することにより、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び冷却水温ＴＨＷに応じた冷却水温補正値ＴＥＴＷを求めることができる。ここで、図９に示すマップは、冷却水温ＴＨＷが「９０℃」より低い場合に参照され、図１０に示すマップは、冷却水温ＴＨＷが「１００℃」となるときに参照され、図１１に示すマップは、冷却水温ＴＨＷが「１１０℃」以上となるときに参照される。これらマップにおいて、エンジン回転速度ＮＥの各値（８〜６０）とエンジン負荷ＫＬの各値（２０〜２００）との組合せに応じた各升目の中の値が冷却水温補正値ＴＥＴＷを意味する。ここで、ハッチングの付された升目の意味は、図５の場合と同様である。 Next, in step 150, the ECU 50 obtains a correction value (cooling water temperature correction value) TETW corresponding to the engine speed NE, the engine load KL, and the cooling water temperature THW. The ECU 50 can obtain the coolant temperature correction value TETW corresponding to the engine rotational speed NE, the engine load KL, and the coolant temperature THW, for example, by referring to the coolant temperature correction maps as shown in FIGS. Here, the map shown in FIG. 9 is referred to when the cooling water temperature THW is lower than “90 ° C.”, and the map shown in FIG. 10 is referred to when the cooling water temperature THW becomes “100 ° C.”. The map shown is referred to when the coolant temperature THW becomes “110 ° C.” or higher. In these maps, the value in each square corresponding to the combination of each value (8 to 60) of the engine rotation speed NE and each value (20 to 200) of the engine load KL means the coolant temperature correction value TETW. Here, the meaning of the hatched cells is the same as in FIG.

次に、ステップ１６０で、ＥＣＵ５０は、最終的な目標開度ＴＥＲＦを求める。ＥＣＵ５０は、以下の（式１）を参照することにより、最終的な目標開度ＴＥＲＦを求めることができる。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標開度ＴＥＲから外気温補正値ＴＥＴＡと冷却水温補正値ＴＥＴＷを減算することで目標開度ＴＥＲを補正することで最終的な目標開度ＴＥＲＦを求める。
ＴＥＲＦ＝ＴＥＲ−（ＴＥＴＡ＋ＴＥＴＷ）・・・（式１） Next, in step 160, the ECU 50 obtains a final target opening degree TERF. The ECU 50 can obtain the final target opening degree TERF by referring to the following (Equation 1). That is, the ECU 50 determines the final target opening degree TERF by correcting the target opening degree TER by subtracting the outside air temperature correction value TETA and the cooling water temperature correction value TETW from the target opening degree TER.
TERF = TER− (TETA + TETW) (Formula 1)

そして、ステップ１６０又はステップ１８０から移行してステップ１７０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を最終的な目標開度ＴＥＲＦに制御し、処理をステップ１００へ戻す。 In step 170 after shifting from step 160 or step 180, the ECU 50 controls the EGR valve 18 to the final target opening degree TERF, and returns the process to step 100.

以上説明したこの実施形態におけるブローバイガス還元装置を備えた過給機付きエンジンのＥＧＲ装置によれば、各種センサ５１，５２により検出されるエンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬに基づきＥＧＲ弁１８の目標開度ＴＥＲがＥＣＵ５０により算出される。また、コンプレッサ８の出口側の温度が１６０℃以下となるように、コンプレッサ８に流入するＥＧＲガスの温度と相関のある相関温度に応じて補正値ＴＥＴＡ，ＴＥＴＷがＥＣＵ５０により算出される。そして、ＥＣＵ５０により、目標開度ＴＥＲが補正値ＴＥＴＡ，ＴＥＴＷに応じて補正され、その補正された最終的な目標開度ＴＥＲＦに基づきＥＧＲ弁１８が制御される。従って、コンプレッサ８に流入するＥＧＲガスの流量が適度に低減され、コンプレッサ８の出口側の温度が１６０℃以下と抑えられるので、コンプレッサ８に付着していたオイルミストが焼けることがない。また、高過給域でもＥＧＲが停止することがなく、ＥＧＲガス流量の低減が必要最小限に抑えられる。このため、高過給域でもできる限りＥＧＲガス流量を確保しながらコンプレッサ８の出口側におけるデポジット付着量を低減することができる。その結果、コンプレッサ８による加圧効率の低下を抑えることができ、デポジット付着によるコンプレッサ８の破損を防止することができる。 According to the EGR device for a turbocharged engine provided with the blowby gas reduction device in this embodiment described above, the target of the EGR valve 18 is based on the engine speed NE and the engine load KL detected by the various sensors 51 and 52. The opening degree TER is calculated by the ECU 50. Further, the correction values TETA and TETW are calculated by the ECU 50 according to the correlation temperature correlated with the temperature of the EGR gas flowing into the compressor 8 so that the temperature on the outlet side of the compressor 8 is 160 ° C. or less. Then, the ECU 50 corrects the target opening TER according to the correction values TETA and TETW, and controls the EGR valve 18 based on the corrected final target opening TERF. Accordingly, the flow rate of the EGR gas flowing into the compressor 8 is moderately reduced, and the temperature on the outlet side of the compressor 8 is suppressed to 160 ° C. or lower, so that the oil mist adhering to the compressor 8 is not burned. Further, the EGR does not stop even in the high supercharging region, and the reduction of the EGR gas flow rate can be minimized. For this reason, the deposit adhesion amount on the outlet side of the compressor 8 can be reduced while securing the EGR gas flow rate as much as possible even in the high supercharging region. As a result, a decrease in pressurization efficiency by the compressor 8 can be suppressed, and damage to the compressor 8 due to deposit adhesion can be prevented.

この実施形態では、相関温度としての冷却水温ＴＨＷが水温センサ５３により検出され、その冷却水温ＴＨＷに応じた冷却水温補正値ＴＥＴＷがＥＣＵ５０により算出される。すなわち、冷却水温ＴＨＷが低いときは冷却水温補正値ＴＥＴＷが少なく算出され、冷却水温ＴＨＷが高いときは冷却水温補正値ＴＥＴＷが多く算出される。従って、冷却水温ＴＨＷに応じて好適な冷却水温補正値ＴＥＴＷが得られる。この結果、高過給域でも冷却水温ＴＨＷに合わせて最大限のＥＧＲガス流量を確保することができる。 In this embodiment, the coolant temperature THW as the correlation temperature is detected by the coolant temperature sensor 53, and the coolant temperature correction value TETW corresponding to the coolant temperature THW is calculated by the ECU 50. That is, when the cooling water temperature THW is low, the cooling water temperature correction value TETW is calculated to be small, and when the cooling water temperature THW is high, the cooling water temperature correction value TETW is calculated to be large. Therefore, a suitable coolant temperature correction value TETW can be obtained according to the coolant temperature THW. As a result, the maximum EGR gas flow rate can be secured in accordance with the coolant temperature THW even in the high supercharging region.

この実施形態では、相関温度としての外気温ＴＨＡが外気温センサ５６により検出され、その外気温ＴＨＡに応じた外気温補正値ＴＥＴＡがＥＣＵ５０により算出される。すなわち、外気温ＴＨＡが低いときは外気温補正値ＴＥＴＡを少なく算出され、外気温ＴＨＡが高いときは外気温補正値ＴＥＴＡが多く算出される。従って、外気温ＴＨＡの変化に応じて好適な外気温補正値ＴＥＴＡが得られる。この結果、高過給域でも、外気温ＴＨＡに合わせて最大限のＥＧＲガス流量を確保することができる。 In this embodiment, the outside air temperature THA as the correlation temperature is detected by the outside air temperature sensor 56, and the outside air temperature correction value TETA corresponding to the outside air temperature THA is calculated by the ECU 50. That is, when the outside air temperature THA is low, the outside air temperature correction value TETA is calculated to be small, and when the outside air temperature THA is high, the outside air temperature correction value TETA is calculated many. Therefore, a suitable outside air temperature correction value TETA is obtained according to the change in the outside air temperature THA. As a result, the maximum EGR gas flow rate can be ensured in accordance with the outside temperature THA even in the high supercharging region.

なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.

（１）前記実施形態では、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａを入口１７ｂよりも垂直方向において高い位置に配置し、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ凝縮水を流下可能に設けると共に、その凝縮水がＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下するように構成した。これに対し、これらの配置の構成を省略することもできる。 (1) In the above embodiment, the outlet 17a of the EGR passage 17 is arranged at a position higher in the vertical direction than the inlet 17b, and the condensed water is provided so as to flow down from the downstream side of the EGR valve 18 to the upstream side. Is configured to flow down the EGR passage 17 toward the exhaust passage 5. On the other hand, the configuration of these arrangements can be omitted.

（２）前記実施形態では、コンプレッサ８より上流の吸気通路３において、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａの周囲に凹部３ｂを形成した。これに対し、この凹部３ｂを省略することもできる。 (2) In the above embodiment, the recess 3 b is formed around the outlet 17 a of the EGR passage 17 in the intake passage 3 upstream from the compressor 8. On the other hand, the recess 3b can be omitted.

この発明は、例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンにかかわらず自動車用エンジンに利用することができる。 The present invention can be used for an automobile engine regardless of, for example, a gasoline engine or a diesel engine.

１エンジン
３吸気通路
３ａサージタンク
５排気通路
７過給機
８コンプレッサ
９タービン
１０回転軸
１６燃焼室
１７ＥＧＲ通路
１７ａ出口
１７ｂ入口
１８ＥＧＲ弁
５０ＥＣＵ（制御手段）
５１吸気圧センサ（運転状態検出手段）
５２回転速度センサ（運転状態検出手段）
５３水温センサ（運転状態検出手段、相関温度検出手段、冷却水温検出手段）
５４エアフローメータ（運転状態検出手段）
５５空燃比センサ（運転状態検出手段）
５６外気温センサ（運転状態検出手段、相関温度検出手段、外気温検出手段）
６１ガス還元通路
６２ＰＣＶ弁
６３掃気通路
ＴＨＷ冷却水温（相関温度）
ＴＨＡ外気温（相関温度）
ＴＥＲＦ最終的な目標開度（補正された目標開度）
ＴＥＲ目標開度
ＴＥＴＡ外気温補正値（補正値）
ＴＥＴＷ冷却水温補正値（補正値） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Intake passage 3a Surge tank 5 Exhaust passage 7 Supercharger 8 Compressor 9 Turbine 10 Rotating shaft 16 Combustion chamber 17 EGR passage 17a Outlet 17b Inlet 18 EGR valve 50 ECU (control means)
51 Intake pressure sensor (operating state detection means)
52 Rotational speed sensor (Operating state detection means)
53 Water temperature sensor (operating state detection means, correlation temperature detection means, cooling water temperature detection means)
54 Air flow meter (Operating state detection means)
55 Air-fuel ratio sensor (operating state detection means)
56 Outside air temperature sensor (operating state detecting means, correlation temperature detecting means, outside air temperature detecting means)
61 Gas reduction passage 62 PCV valve 63 Scavenging passage THW Cooling water temperature (correlation temperature)
THA outside temperature (correlated temperature)
TERF Final target opening (corrected target opening)
TER Target opening TETA Outside air temperature correction value (correction value)
TETW Cooling water temperature correction value (correction value)

Claims

A turbocharger provided between an intake passage and an exhaust passage of the engine for boosting intake air in the intake passage;
The supercharger includes a compressor disposed in the intake passage, a turbine disposed in the exhaust passage, and a rotation shaft that connects the compressor and the turbine so as to be integrally rotatable.
A blow-by gas reduction device for flowing the blow-by gas of the engine through the gas reduction passage to the intake passage upstream of the compressor and reducing it to the engine;
An exhaust gas recirculation passage for causing a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine to flow into the intake passage as an exhaust gas recirculation gas to be recirculated to the combustion chamber;
An exhaust gas recirculation valve for adjusting the flow of the exhaust gas recirculation gas in the exhaust gas recirculation passage;
The exhaust gas recirculation passage has an inlet connected to the exhaust passage downstream of the turbine and an outlet connected to the intake passage upstream of the compressor;
An operating state detecting means for detecting the operating state of the engine;
In an exhaust gas recirculation device for an engine equipped with a blow-by gas reduction device and a supercharger comprising a control means for controlling the exhaust gas recirculation valve based on the detected operating state,
Correlation temperature detection means for detecting a correlation temperature correlated with the temperature of the exhaust gas recirculation gas flowing into the compressor;
The control means calculates a target opening degree of the exhaust gas recirculation valve based on the detected operating state and responds to the detected correlation temperature so that the temperature on the outlet side of the compressor is 160 ° C. or less. A correction value is calculated, the calculated target opening is corrected according to the calculated correction value, and the exhaust gas recirculation valve is controlled based on the corrected target opening. An exhaust gas recirculation device for an engine equipped with a reduction device and a supercharger.

The correlation temperature detection means includes cooling water temperature detection means for detecting the temperature of the cooling water of the engine, and the control means calculates the correction value according to the detected temperature of the cooling water. An exhaust gas recirculation device for an engine comprising the blow-by gas reduction device according to claim 1 and a supercharger.

The correlation temperature detecting means includes an outside air temperature detecting means for detecting the temperature of outside air sucked into the intake passage, and the control means calculates the correction value according to the detected outside air temperature. An exhaust gas recirculation device for an engine comprising the blow-by gas reduction device according to claim 1 and a supercharger.