JPH11247688A - Control device of internal combustion engine - Google Patents

Control device of internal combustion engine

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JPH11247688A
JPH11247688A JP10047683A JP4768398A JPH11247688A JP H11247688 A JPH11247688 A JP H11247688A JP 10047683 A JP10047683 A JP 10047683A JP 4768398 A JP4768398 A JP 4768398A JP H11247688 A JPH11247688 A JP H11247688A
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JP
Japan
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exhaust gas
combustion
temperature
air
engine
Prior art date
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Application number
JP10047683A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Takahashi
淳 高橋
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH11247688A publication Critical patent/JPH11247688A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air-fuel ratio control device for an internal combustion engine which allows compatibly establishing the prevention of thermal ill influence upon an exhaust gas recirculating mechanism, for example an EGR valve, and prevention of degradation of emission. SOLUTION: An engine 11 executes combustion on either of the combustion systems according to the present operating situation, i.e., homogenious combustion, homogenious lean combustion, weak stratified combustion, and stratified combustion. An electronic control unit(ECU) furnished at the engine 11 recirculates part of the exhaust gas from the engine 11 to the suction passage 32 via an EGR passage 42 during the execution of lean combustion such as the homogenious lean combustion, weak stratified combustion, or stratified combustion. When an EGR valve 43 installed on the way of EGR passage 42 gets a temperature over the heat resisting limit, the ECU controls the EGR valve 43 so that the amount of exhaust gas recirculated nullifies and performs a feedback control so that the air-fuel ratio of the mixture gas becomes the theoretical value.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排気の一部を吸気
系に再循環させるとともに希薄燃焼を行う内燃機関の制
御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that performs a lean burn while recirculating a part of exhaust gas to an intake system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車用の内燃機関においては、
燃費向上を意図して理論空燃比よりも大きい空燃比の混
合気を燃焼させる希薄燃焼を行うものが提案され、実用
されている。こうした希薄燃焼を行う内燃機関の一例と
しては、例えば特開平8−189405号公報に記載さ
れたものがあげられる。
2. Description of the Related Art In recent years, in internal combustion engines for automobiles,
In order to improve fuel efficiency, a device that performs lean combustion in which an air-fuel ratio greater than the stoichiometric air-fuel ratio is burned has been proposed and put into practical use. An example of an internal combustion engine that performs such lean combustion is described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-189405.

【0003】同公報に記載された内燃機関においては、
高出力を必要としない低負荷域では希薄燃焼を行って燃
費の向上を図り、高出力を必要とする高負荷域では理論
空燃比での燃焼を行って十分な機関出力を得るようにし
ている。このように内燃機関の燃焼方式を切り換えるこ
とによって、燃費の向上を図りつつ十分な機関出力を得
ることができるようになる。
[0003] In the internal combustion engine described in the publication,
In low load areas where high output is not required, lean combustion is performed to improve fuel efficiency, and in high load areas where high output is required, sufficient engine output is obtained by performing combustion at the stoichiometric air-fuel ratio. . By switching the combustion method of the internal combustion engine in this manner, it is possible to obtain sufficient engine output while improving fuel efficiency.

【0004】また、上記内燃機関には、希薄燃焼時のエ
ミッション低減を意図して排気の一部を吸気系に再循環
させる排気再循環(EGR)機構が採用されている。こ
のEGR機構は、同機関の排気通路と吸気通路とを連通
するEGR通路と、同EGR通路の排気流通面積を調節
するためのEGRバルブとを備えている。
Further, the internal combustion engine employs an exhaust gas recirculation (EGR) mechanism for recirculating a part of exhaust gas to an intake system in order to reduce emission during lean combustion. The EGR mechanism includes an EGR passage that connects an exhaust passage and an intake passage of the engine, and an EGR valve for adjusting an exhaust flow area of the EGR passage.

【0005】そして、内燃機関が希薄燃焼を実行してい
るときにEGRバルブが開かれ、排気通路内の圧力によ
って排気がEGR通路を介して吸気通路に供給されるよ
うになる。こうして内燃機関の排気が吸気系に再循環さ
れることで、燃焼室内の温度が下がって窒素酸化物(N
Ox )の生成が抑制され、エミッションの低減が図られ
る。
When the internal combustion engine is performing lean combustion, the EGR valve is opened, and the exhaust gas is supplied to the intake passage via the EGR passage by the pressure in the exhaust passage. In this way, the exhaust gas of the internal combustion engine is recirculated to the intake system, so that the temperature in the combustion chamber decreases and the nitrogen oxides (N
Ox) is suppressed and emission is reduced.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、希薄燃焼時
において、内燃機関の排気系に設けられた触媒が溶損す
るなどして、排気通路内の排気圧が高くなるとEGR量
が過度に多くなり、排気の熱によってEGRバルブの温
度が耐熱限界温度以上になるおそれがある。こうしたE
GRバルブの温度上昇を抑制するために同バルブを閉じ
てEGR量を少なくすることも考えられるが、この場合
にはNOx が増加してエミッション悪化をまねくことと
なる。
However, during lean combustion, if the exhaust pressure in the exhaust passage increases due to, for example, melting of a catalyst provided in the exhaust system of the internal combustion engine, the EGR amount becomes excessively large. There is a possibility that the temperature of the EGR valve becomes higher than the heat-resistant limit temperature due to the heat of the exhaust gas. Such E
It is conceivable to reduce the EGR amount by closing the GR valve in order to suppress a rise in the temperature of the GR valve. However, in this case, NOx increases and the emission deteriorates.

【0007】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、熱によるEGRバルブ等の
排気再循環機構への悪影響防止とエミッション悪化防止
とを両立させることのできる内燃機関の制御装置を提供
することにある。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an internal combustion engine capable of preventing both adverse effects of heat on an exhaust gas recirculation mechanism such as an EGR valve and emission deterioration. An object of the present invention is to provide an engine control device.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明では、内燃機関の排気系に設け
られた排気浄化触媒と、同機関の排気から混合気の空燃
比を検出する空燃比検出手段と、同機関の排気を吸気系
に再循環させる排気再循環機構とを備え、同機関の運転
状態が希薄燃焼領域にあるときに希薄燃焼を行う内燃機
関の制御装置において、前記排気再循環機構の温度が所
定の高温度以上になったとき、排気再循環量を減量させ
る側に前記排気再循環機構を制御するとともに、前記空
燃比検出手段からの検出信号に基づいて混合気の空燃比
を理論空燃比へとフィードバック制御する制御手段を備
えた。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an air-fuel ratio of an air-fuel mixture is detected from an exhaust purification catalyst provided in an exhaust system of an internal combustion engine and exhaust gas from the engine. Air-fuel ratio detecting means, and an exhaust gas recirculation mechanism for recirculating exhaust gas from the engine to the intake system, and a control device for an internal combustion engine that performs lean combustion when the operating state of the engine is in a lean combustion region. When the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than a predetermined high temperature, the exhaust gas recirculation mechanism is controlled to reduce the amount of exhaust gas recirculation, and mixing is performed based on a detection signal from the air-fuel ratio detection means. Control means is provided for performing feedback control of the air-fuel ratio of the gas to the stoichiometric air-fuel ratio.

【0009】同構成によれば、排気再循環機構が所定の
高温度以上になったとき、排気再循環量が減量されて排
気再循環機構の温度上昇が抑制される。また、このとき
には混合気の空燃比が理論空燃比とされて排気が排気浄
化触媒によって効率よく浄化されるため、排気再循環量
が減量されてもエミッションが悪化することはない。従
って、熱による排気再循環機構への悪影響防止と内燃機
関のエミッション悪化防止との両立を図ることができる
ようになる。
According to this configuration, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than the predetermined high temperature, the amount of exhaust gas recirculation is reduced, and the temperature rise of the exhaust gas recirculation mechanism is suppressed. Further, at this time, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas is efficiently purified by the exhaust purification catalyst. Therefore, even if the exhaust gas recirculation amount is reduced, the emission does not deteriorate. Therefore, it is possible to achieve both the prevention of the adverse effect of the heat on the exhaust gas recirculation mechanism and the prevention of the deterioration of the emission of the internal combustion engine.

【0010】請求項2記載の発明では、請求項1記載の
発明において、前記制御手段は、前記排気再循環機構の
温度が所定の高温度以上になった状態が所定時間以上継
続したとき、前記排気再循環機構の排気再循環量減量側
への制御、及び理論空燃比へのフィードバック制御を行
うものとした。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the state in which the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism has become a predetermined high temperature or more has continued for a predetermined time or more, The control of the exhaust gas recirculation mechanism to reduce the amount of exhaust gas recirculation and the feedback control to the stoichiometric air-fuel ratio are performed.

【0011】同構成によれば、排気再循環機構が所定の
高温度以上になったとことを的確に検出して、不必要に
排気再循環量の減量が行われるのを防止し、その不必要
な排気再循環量減量によるエミッション悪化を防止する
ことができるようになる。
According to the above construction, it is possible to accurately detect that the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism has become higher than a predetermined high temperature, and to prevent unnecessary reduction of the exhaust gas recirculation amount. It is possible to prevent emission deterioration due to a large reduction in the amount of exhaust gas recirculation.

【0012】請求項3記載の発明では、請求項1又は2
記載の発明において、前記排気再循環機構を前記吸気系
に排気を供給するための通路と同通路の排気流通面積を
調節するバルブとから構成し、前記バルブの温度を検出
するバルブ温度検出手段を更に備え、前記制御手段は前
記バルブ温度検出手段によって検出されたバルブ温度に
基づき前記排気再循環機構の温度が所定の高温度以上に
なったか否か判断するものとした。
According to the third aspect of the present invention, the first or second aspect is provided.
In the invention described in the above, the exhaust gas recirculation mechanism comprises a passage for supplying exhaust gas to the intake system and a valve for adjusting an exhaust flow area of the passage, and a valve temperature detecting means for detecting a temperature of the valve. Further, the control means determines whether or not the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism has become equal to or higher than a predetermined high temperature based on the valve temperature detected by the valve temperature detection means.

【0013】同構成によれば、排気再循環機構における
バルブ温度に基づき排気再循環量を減量側へ調整するこ
とで、そのバルブに熱歪み等の悪影響が生じるのを好適
に防止することができるようになる。
According to the above configuration, by adjusting the exhaust gas recirculation amount to the reduction side based on the valve temperature in the exhaust gas recirculation mechanism, it is possible to preferably prevent the valve from being adversely affected by thermal distortion or the like. Become like

【0014】請求項4記載の発明では、請求項1〜3の
いずれかに記載の発明において、前記制御手段は、前記
排気再循環機構の温度が所定の高温度以上になったと
き、排気再循環量が「0」となるよう前記排気再循環機
構を制御するものとした。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than a predetermined high temperature, the control means controls the exhaust gas recirculation. The exhaust gas recirculation mechanism is controlled so that the circulation amount becomes “0”.

【0015】同構成によれば、排気再循環機構が所定の
高温度以上になったとき、排気再循環量が「0」にされ
て排気再循環機構の温度上昇が好適に抑制されるため、
熱による排気再循環機構への悪影響が好適に防止され
る。
According to this configuration, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than a predetermined high temperature, the exhaust gas recirculation amount is set to "0" and the temperature rise of the exhaust gas recirculation mechanism is suitably suppressed.
An adverse effect on the exhaust gas recirculation mechanism due to heat is suitably prevented.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明を
直列4気筒の自動車用ガソリンエンジンに適用した第1
実施形態を図1〜図8に従って説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is applied to an in-line four-cylinder automobile gasoline engine will be described.
An embodiment will be described with reference to FIGS.

【0017】図1に示すように、エンジン11は、その
シリンダブロック11a内に往復移動可能に設けられた
合計四つのピストン12(図1には一つのみ図示)を備
えている。これらピストン12は、コンロッド13を介
して出力軸であるクランクシャフト14に連結されてい
る。そして、ピストン12の往復移動は、上記コンロッ
ド13によってクランクシャフト14の回転へと変換さ
れるようになっている。
As shown in FIG. 1, the engine 11 has a total of four pistons 12 (only one is shown in FIG. 1) provided so as to be able to reciprocate in a cylinder block 11a. These pistons 12 are connected via a connecting rod 13 to a crankshaft 14 which is an output shaft. The reciprocating movement of the piston 12 is converted into rotation of the crankshaft 14 by the connecting rod 13.

【0018】クランクシャフト14にはシグナルロータ
14aが取り付けられている。このシグナルロータ14
aの外周部には、複数の突起14bがクランクシャフト
14の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。ま
た、シグナルロータ14aの側方には、クランクポジシ
ョンセンサ14cが設けられている。そして、クランク
シャフト14が回転して、シグナルロータ14aの各突
起14bが順次クランクポジションセンサ14cの側方
を通過することにより、同センサ14cからはそれら各
突起14bの通過に対応したパルス状の検出信号が出力
されるようになる。
A signal rotor 14a is attached to the crankshaft 14. This signal rotor 14
A plurality of protrusions 14b are provided at equal angles around the axis of the crankshaft 14 on the outer peripheral portion of a. A crank position sensor 14c is provided on the side of the signal rotor 14a. When the crankshaft 14 rotates and the projections 14b of the signal rotor 14a sequentially pass by the side of the crank position sensor 14c, the sensor 14c detects pulse-like detection corresponding to the passage of the projections 14b. A signal is output.

【0019】また、シリンダブロック11aの上端には
シリンダヘッド15が設けられ、シリンダヘッド15と
ピストン12との間には燃焼室16が設けられている。
この燃焼室16には、シリンダヘッド15に設けられた
一対の吸気ポート17a,17bと、同じく一対の排気
ポート18a,18bとが連通している(図1には一方
の吸気ポート17b及び排気ポート18bのみ図示)。
これら吸気及び排気ポート17a,17b,18a,1
8bの平断面形状を図2に示す。
A cylinder head 15 is provided at the upper end of the cylinder block 11a, and a combustion chamber 16 is provided between the cylinder head 15 and the piston 12.
A pair of intake ports 17a and 17b provided in the cylinder head 15 and a pair of exhaust ports 18a and 18b are also connected to the combustion chamber 16 (one intake port 17b and one exhaust port in FIG. 1). 18b only).
These intake and exhaust ports 17a, 17b, 18a, 1
FIG. 2 shows a plane cross-sectional shape of 8b.

【0020】同図に示されるように、吸気ポート17a
は湾曲して延びるヘリカルポートとなっており、吸気ポ
ート17bは直線状に延びるストレートポートとなって
いる。そして、吸気ポート(ヘリカルポート)17aを
通過して燃焼室16に空気が吸入されると、その燃焼室
16内に破線矢印で示す方向へスワールが発生するよう
になる。こうした吸気ポート17a,17b及び排気ポ
ート18a,18bには、それぞれ吸気バルブ19及び
排気バルブ20が設けられている。
As shown in FIG.
Is a helical port extending in a curved manner, and the intake port 17b is a straight port extending in a straight line. When air passes through the intake port (helical port) 17a and is sucked into the combustion chamber 16, swirl is generated in the combustion chamber 16 in the direction indicated by the dashed arrow. The intake ports 17a and 17b and the exhaust ports 18a and 18b are provided with an intake valve 19 and an exhaust valve 20, respectively.

【0021】一方、図1に示すように、シリンダヘッド
15には、上記吸気バルブ19及び排気バルブ20を開
閉駆動するための吸気カムシャフト21及び排気カムシ
ャフト22が回転可能に支持されている。これら吸気及
び排気カムシャフト21,22は、タイミングベルト及
びギヤ(共に図示せず)等を介してクランクシャフト1
4に連結され、同ベルト及びギヤ等によりクランクシャ
フト14の回転が伝達されるようになる。そして、吸気
カムシャフト21が回転すると、吸気バルブ19が開閉
駆動されて、吸気ポート17a,17bと燃焼室16と
が連通・遮断される。また、排気カムシャフト22が回
転すると、排気バルブ20が開閉駆動されて、排気ポー
ト18a,18bと燃焼室16とが連通・遮断される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, an intake cam shaft 21 and an exhaust cam shaft 22 for opening and closing the intake valve 19 and the exhaust valve 20 are rotatably supported on the cylinder head 15. The intake and exhaust camshafts 21 and 22 are connected to the crankshaft 1 via a timing belt and gears (both not shown).
4 and the rotation of the crankshaft 14 is transmitted by the belt and the gears. Then, when the intake camshaft 21 rotates, the intake valve 19 is driven to open and close, so that the intake ports 17a and 17b and the combustion chamber 16 are communicated and shut off. Further, when the exhaust camshaft 22 rotates, the exhaust valve 20 is driven to open and close, and the exhaust ports 18a, 18b and the combustion chamber 16 are communicated and shut off.

【0022】シリンダヘッド15において、吸気カムシ
ャフト21の側方には、同シャフト21の外周面に設け
られた突起21aを検出して検出信号を出力するカムポ
ジションセンサ21bが設けられている。そして、吸気
カムシャフト21が回転すると、同シャフト21の突起
21aがカムポジションセンサ21bの側方を通過す
る。この状態にあっては、カムポジションセンサ21b
から上記突起21aの通過に対応して所定間隔毎に検出
信号が出力されるようになる。
In the cylinder head 15, a cam position sensor 21b for detecting a protrusion 21a provided on the outer peripheral surface of the intake camshaft 21 and outputting a detection signal is provided on a side of the intake camshaft 21. When the intake camshaft 21 rotates, the protrusion 21a of the shaft 21 passes by the side of the cam position sensor 21b. In this state, the cam position sensor 21b
Thus, the detection signal is output at predetermined intervals corresponding to the passage of the protrusion 21a.

【0023】吸気ポート17a,17b及び排気ポート
18a,18bには、それぞれ吸気管30及び排気管3
1が接続されている。この吸気管30内及び吸気ポート
17a,17b内は吸気通路32となっており、排気管
31内及び排気ポート18a,18b内は排気通路33
となっている。排気通路33の途中には、エンジン11
の排気を浄化するための排気浄化触媒33aと、排気中
の酸素濃度に対応した信号を出力する酸素(O2 )セン
サ37とが設けられている。一方、吸気通路32の上流
部分にはスロットルバルブ23が設けられている。この
スロットルバルブ23は、スロットル用モータ24の駆
動により回動されて開度調節がなされる。そして、スロ
ットルバルブ23の開度は、スロットルポジションセン
サ44によって検出される。
The intake ports 17a and 17b and the exhaust ports 18a and 18b have an intake pipe 30 and an exhaust pipe 3 respectively.
1 is connected. The interior of the intake pipe 30 and the interior of the intake ports 17a and 17b constitute an intake passage 32, and the interior of the exhaust pipe 31 and the interior of the exhaust ports 18a and 18b constitute an exhaust passage 33.
It has become. In the middle of the exhaust passage 33, the engine 11
An exhaust gas purifying catalyst 33a for purifying the exhaust gas and an oxygen (O2) sensor 37 for outputting a signal corresponding to the oxygen concentration in the exhaust gas are provided. On the other hand, a throttle valve 23 is provided in an upstream portion of the intake passage 32. The opening of the throttle valve 23 is adjusted by driving the throttle motor 24. The opening of the throttle valve 23 is detected by a throttle position sensor 44.

【0024】また、上記スロットル用モータ24の駆動
は、自動車の室内に設けられたアクセルペダル25の踏
込量に基づき制御される。即ち、自動車の運転者がアク
セルペダル25を踏込操作すると、アクセルペダル25
の踏込量がアクセルポジションセンサ26によって検出
され、同センサ26の検出信号に基づきスロットル用モ
ータ24が駆動制御される。このスロットル用モータ2
4の駆動制御に基づくスロットルバルブ23の開度調節
により、吸気通路32の空気流通面積が変化して燃焼室
16へ吸入される空気の量が調整されるようになる。
The driving of the throttle motor 24 is controlled based on the amount of depression of an accelerator pedal 25 provided in the cabin of the automobile. That is, when the driver of the automobile depresses the accelerator pedal 25, the accelerator pedal 25
Is detected by the accelerator position sensor 26, and the drive of the throttle motor 24 is controlled based on the detection signal of the accelerator position sensor 26. This throttle motor 2
By adjusting the opening degree of the throttle valve 23 based on the drive control of No. 4, the air flow area of the intake passage 32 changes, and the amount of air taken into the combustion chamber 16 is adjusted.

【0025】吸気通路32においてスロットルバルブ2
3の下流側に位置する部分には、同通路32内の圧力を
検出するバキュームセンサ36が設けられている。そし
て、バキュームセンサ36は検出した吸気通路32内の
圧力に対応した検出信号を出力する。また、バキューム
センサ36よりも下流側に位置して吸気ポート(ストレ
ートポート)17bに連通する吸気通路32には、スワ
ールコントロールバルブ(SCV)34が設けられてい
る。SCV34は、スワール用モータ35の駆動により
回動されて開度調節がなされる。そして、SCV34の
開度が小さくなるほど、図2に示される吸気ポート(ヘ
リカルポート)17aを通過する空気の量が多くなり、
燃焼室16内に生じるスワールが強くなる。
In the intake passage 32, the throttle valve 2
A vacuum sensor 36 for detecting a pressure in the passage 32 is provided in a portion located downstream of the passage 3. Then, the vacuum sensor 36 outputs a detection signal corresponding to the detected pressure in the intake passage 32. In addition, a swirl control valve (SCV) 34 is provided in the intake passage 32 located downstream of the vacuum sensor 36 and communicating with the intake port (straight port) 17b. The SCV 34 is rotated by driving the swirl motor 35 to adjust the opening. Then, as the opening degree of the SCV 34 decreases, the amount of air passing through the intake port (helical port) 17a shown in FIG.
The swirl generated in the combustion chamber 16 increases.

【0026】また、図2に示すように、シリンダヘッド
15には、燃料噴射弁40と点火プラグ41とが設けら
れている。そして、燃料噴射弁40から燃焼室16内へ
噴射された燃料が吸気通路32を介して燃焼室16に吸
入された空気と混ぜ合わされることによって、燃焼室1
6内で空気と燃料とからなる混合気が形成される。更
に、燃焼室16内の混合気は点火プラグ41によって点
火がなされて燃焼し、燃焼後の混合気は排気として排気
通路33に送り出されて排気浄化触媒33aによって浄
化される。なお、上記点火プラグ41による混合気への
点火時期は、点火プラグ41の上方に設けられたイグナ
イタ41aによって調整される。
As shown in FIG. 2, the cylinder head 15 is provided with a fuel injection valve 40 and a spark plug 41. Then, the fuel injected from the fuel injection valve 40 into the combustion chamber 16 is mixed with the air sucked into the combustion chamber 16 through the intake passage 32, so that the combustion chamber 1
A mixture of air and fuel is formed in 6. Further, the air-fuel mixture in the combustion chamber 16 is ignited by the ignition plug 41 and burns, and the air-fuel mixture after the combustion is sent to the exhaust passage 33 as exhaust gas and purified by the exhaust purification catalyst 33a. The ignition timing of the air-fuel mixture by the ignition plug 41 is adjusted by an igniter 41a provided above the ignition plug 41.

【0027】一方、吸気通路32のスロットルバルブ2
3よりも下流側は、排気再循環(EGR)通路42を介
して排気通路33と連通している。このEGR通路42
の途中には、ステップモータ43aを備えたEGRバル
ブ43が設けられている。そして、EGRバルブ43
は、ステップモータ43aを駆動制御することで開度調
節が行われる。こうしたEGRバルブ43の開度調節に
より、排気通路33を介して吸気通路32へ再循環する
排気の量が調整されるようになる。
On the other hand, the throttle valve 2 in the intake passage 32
The downstream side of the third passage 3 communicates with the exhaust passage 33 via an exhaust gas recirculation (EGR) passage 42. This EGR passage 42
Is provided with an EGR valve 43 having a step motor 43a. Then, the EGR valve 43
The opening is adjusted by controlling the drive of the stepping motor 43a. By adjusting the opening degree of the EGR valve 43, the amount of exhaust gas recirculated to the intake passage 32 via the exhaust passage 33 is adjusted.

【0028】ここで、EGRバルブ43の詳細構造につ
いて図3を参照して説明する。図3に示すように、EG
Rバルブ43は、EGR通路42が形成されたハウジン
グ51と、ボルト52によってハウジング51に取り付
けられるケース53とを備えている。上記EGR通路4
2の途中には、リング状に形成されて同通路42の内周
面に取り付けられたシート54が設けられている。この
シート54には弁体55が接触し、同弁体55とシート
54との接触によってEGR通路42中での排気の流通
が禁止される。また、弁体55は、リング状に形成され
たシート54の軸線方向に延びるシャフト56の先端に
取り付けられている。このシャフト56の基端部は、ケ
ース53を貫通して同ケース53に取り付けられたステ
ップモータ43aに連結されている。
Here, the detailed structure of the EGR valve 43 will be described with reference to FIG. As shown in FIG.
The R valve 43 includes a housing 51 in which the EGR passage 42 is formed, and a case 53 attached to the housing 51 by bolts 52. EGR passage 4
In the middle of 2, there is provided a sheet 54 formed in a ring shape and attached to the inner peripheral surface of the passage 42. The valve body 55 comes into contact with the seat 54, and the flow of exhaust gas in the EGR passage 42 is prohibited by the contact between the valve body 55 and the seat 54. Further, the valve element 55 is attached to a distal end of a shaft 56 extending in the axial direction of the seat 54 formed in a ring shape. The base end of the shaft 56 penetrates the case 53 and is connected to a step motor 43 a attached to the case 53.

【0029】そして、ステップモータ43aが駆動され
るとシャフト56が自身の軸線方向に移動し、弁体55
がシート54に対して接近又は離間する。この弁体55
の移動によって、シート54と弁体55との間の排気流
通面積が変化し、EGR通路42を通過する排気の量
(EGR量)が調整されるようになる。EGRバルブ4
3の温度、即ちハウジング51、シート54及び弁体5
5等の温度は、EGR量が多くなるほど高くなり、EG
R量が少なくなるほど低くなる。そして、ハウジング5
1には、EGRバルブ43の温度としてシート54の温
度を検出するための温度センサ57が設けられている。
When the step motor 43a is driven, the shaft 56 moves in its own axial direction, and the valve body 55
Approaches or separates from the sheet 54. This valve element 55
The movement of the exhaust gas changes the area of exhaust gas flow between the seat 54 and the valve element 55, so that the amount of exhaust gas (EGR amount) passing through the EGR passage 42 is adjusted. EGR valve 4
3, the temperature of the housing 51, the seat 54 and the valve body 5
The temperature such as 5 increases as the EGR amount increases,
It decreases as the amount of R decreases. And the housing 5
1, a temperature sensor 57 for detecting the temperature of the seat 54 as the temperature of the EGR valve 43 is provided.

【0030】次に、本実施形態におけるエンジン11の
制御装置の電気的構成を図4に基づいて説明する。この
制御装置は、燃料噴射量制御、燃料噴射時期制御、SC
V開度制御及びEGR制御など、エンジン11の運転状
態を制御するための電子制御ユニット(以下「ECU」
という)92を備えている。このECU92は、ROM
93、CPU94、RAM95及びバックアップRAM
96等を備える論理演算回路として構成されている。
Next, the electrical configuration of the control device for the engine 11 in this embodiment will be described with reference to FIG. This control device controls fuel injection amount, fuel injection timing, SC
An electronic control unit (hereinafter referred to as “ECU”) for controlling the operating state of the engine 11 such as V opening control and EGR control
92). This ECU 92 has a ROM
93, CPU 94, RAM 95, and backup RAM
It is configured as a logical operation circuit having 96 or the like.

【0031】ここで、ROM93は各種制御プログラム
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されたメモリであり、CPU94はR
OM93に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、RAM95はCPU
94での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM9
6はエンジン11の停止時に保存すべきデータを記憶す
る不揮発性のメモリである。そして、ROM93、CP
U94、RAM95及びバックアップRAM96は、バ
ス97を介して互いに接続されるとともに、外部入力回
路98及び外部出力回路99と接続されている。
Here, the ROM 93 is a memory that stores various control programs and maps and the like that are referred to when executing the various control programs.
The arithmetic processing is executed based on various control programs and maps stored in the OM 93. The RAM 95 is a CPU
94 is a memory for temporarily storing the calculation result at 94, data input from each sensor, and the like.
Reference numeral 6 denotes a nonvolatile memory for storing data to be stored when the engine 11 is stopped. And ROM93, CP
The U 94, the RAM 95, and the backup RAM 96 are connected to each other via a bus 97, and are also connected to an external input circuit 98 and an external output circuit 99.

【0032】外部入力回路98には、クランクポジショ
ンセンサ14c、カムポジションセンサ21b、アクセ
ルポジションセンサ26、バキュームセンサ36、酸素
センサ37、スロットルポジションセンサ44及び温度
センサ57等が接続されている。一方、外部出力回路9
9には、スロットル用モータ24、スワール用モータ3
5、燃料噴射弁40及びEGRバルブ43等が接続され
ている。
The external input circuit 98 is connected to the crank position sensor 14c, the cam position sensor 21b, the accelerator position sensor 26, the vacuum sensor 36, the oxygen sensor 37, the throttle position sensor 44, the temperature sensor 57, and the like. On the other hand, the external output circuit 9
9 includes a throttle motor 24 and a swirl motor 3
5, the fuel injection valve 40, the EGR valve 43, and the like are connected.

【0033】このように構成されたECU92は、クラ
ンクポジションセンサ14cからの検出信号に基づきエ
ンジン回転数NEを求める。更に、スロットルポジショ
ンセンサ44又はバキュームセンサ36からの検出信号
と、上記エンジン回転数NEとに基づきエンジン11の
負荷を表す燃料噴射量Qを求める。ECU92は、図5
のマップを参照してエンジン回転数NE及び燃料噴射量
Qからエンジン11の燃焼方式を決定する。このマップ
は、均質燃焼領域A、均質希薄燃焼領域B、弱成層燃焼
領域C及び成層燃焼領域Dを備えている。そして、エン
ジン回転数NE及び燃料噴射量Qが領域A〜Dのいずれ
の領域に位置する状態かにより、エンジン11の燃焼方
式がECU92によってそれぞれ均質燃焼、均質希薄燃
焼、弱成層燃焼及び成層燃焼に決定される。
The ECU 92 configured as described above obtains the engine speed NE based on the detection signal from the crank position sensor 14c. Further, a fuel injection amount Q representing the load of the engine 11 is obtained based on the detection signal from the throttle position sensor 44 or the vacuum sensor 36 and the engine speed NE. The ECU 92 shown in FIG.
The combustion method of the engine 11 is determined from the engine speed NE and the fuel injection amount Q with reference to the map. This map includes a homogeneous combustion region A, a homogeneous lean combustion region B, a weak stratified combustion region C, and a stratified combustion region D. Then, depending on which of the regions A to D the engine speed NE and the fuel injection amount Q are located in, the combustion system of the engine 11 is switched to homogeneous combustion, homogeneous lean combustion, weak stratified combustion, and stratified combustion by the ECU 92, respectively. It is determined.

【0034】上記マップから明らかなように、エンジン
11の運転状態が高回転高負荷へと移行するに従い、エ
ンジン11の燃焼方式は成層燃焼、弱成層燃焼、均質希
薄燃焼、均質燃焼へと順次変化することとなる。このよ
うに燃焼方式を変化させるのは、高出力が要求される高
回転高負荷時には混合気の空燃比を小さくしてエンジン
出力を高め、あまり高出力を必要としない低回転低負荷
時には空燃比を大きくして燃費の向上を図るためであ
る。
As is apparent from the above map, as the operating state of the engine 11 shifts to high rotation and high load, the combustion method of the engine 11 sequentially changes to stratified combustion, weakly stratified combustion, homogeneous lean combustion, and homogeneous combustion. Will be done. The reason for changing the combustion method in this way is to increase the engine output by lowering the air-fuel ratio of the air-fuel mixture during high-speed high-load operation where high power is required, and to increase the air-fuel ratio during low-speed low-load operation where high output is not required. This is to increase fuel efficiency to improve fuel economy.

【0035】エンジン11の燃焼方式が「均質燃焼」に
決定された場合、ECU92は、バキュームセンサ36
からの検出信号に基づき吸入空気量を算出する。そし
て、その算出された吸入空気量とエンジン回転数NEと
に基づき燃料噴射量Qを周知のマップから求める。EC
U92は、こうして求められた燃料噴射量Qに基づき燃
料噴射弁40を駆動制御し、エンジン11の吸気行程中
に燃料噴射弁40から燃料を噴射させる。また、ECU
92は、酸素センサ37からの検出信号に基づき燃料噴
射量Qを補正し、燃焼室16内における混合気の空燃比
を理論空燃比へとフィードバック制御する。更に、EC
U92は、スワール用モータ35を駆動制御することで
SCV34を開度調節し、燃焼室16内の混合気がスワ
ールによって均質なものとなるようにする。
When the combustion mode of the engine 11 is determined to be “homogeneous combustion”, the ECU 92
The amount of intake air is calculated based on the detection signal from. Then, the fuel injection amount Q is obtained from a known map based on the calculated intake air amount and the engine speed NE. EC
The U 92 controls the drive of the fuel injection valve 40 based on the fuel injection amount Q obtained in this way, and causes the fuel to be injected from the fuel injection valve 40 during the intake stroke of the engine 11. Also, ECU
92 corrects the fuel injection amount Q based on the detection signal from the oxygen sensor 37 and performs feedback control of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture in the combustion chamber 16 to the stoichiometric air-fuel ratio. Furthermore, EC
The U92 controls the opening of the SCV 34 by controlling the drive of the swirl motor 35 so that the air-fuel mixture in the combustion chamber 16 becomes uniform by the swirl.

【0036】また、エンジン11の燃焼方式が「均質希
薄燃焼」に決定された場合、ECU92は、スロットル
ポジションセンサ42からの検出信号に基づきスロット
ルバルブ23の開度(スロットル開度)を求める。そし
て、求められたスロットル開度とエンジン回転数NEと
に基づき燃料噴射量Qを周知のマップから求める。EC
U92は、こうして求められた燃料噴射量Qに基づき燃
料噴射弁40を駆動制御し、吸気行程中に燃料噴射弁4
0から燃料を噴射させて混合気の空燃比を理論空燃比よ
りも大きい値(例えば15〜23)にする。更に、EC
U92は、スワール用モータ35を駆動制御することで
SCV34を開度調節し、理論空燃比よりも大きい空燃
比の混合気をスワールによって安定して燃焼させる。
When the combustion method of the engine 11 is determined to be “homogeneous lean combustion”, the ECU 92 obtains the opening of the throttle valve 23 (throttle opening) based on the detection signal from the throttle position sensor 42. Then, the fuel injection amount Q is obtained from a known map based on the obtained throttle opening and the engine speed NE. EC
U92 controls the driving of the fuel injection valve 40 based on the fuel injection amount Q thus obtained, and controls the fuel injection valve 4 during the intake stroke.
Fuel is injected from 0 to make the air-fuel ratio of the air-fuel mixture larger than the stoichiometric air-fuel ratio (for example, 15 to 23). Furthermore, EC
The U92 controls the opening of the SCV 34 by controlling the drive of the swirl motor 35, and stably burns the air-fuel mixture having an air-fuel ratio larger than the stoichiometric air-fuel ratio by swirling.

【0037】また、エンジン11の燃焼方式が「弱成層
燃焼」に決定された場合、ECU92は、上記と同様に
スロットル開度及びエンジン回転数NEとから燃料噴射
量Qを求める。ECU92は、こうして求められた燃料
噴射量Qに基づき燃料噴射弁40を駆動制御して、エン
ジン11の吸気行程と圧縮行程とに燃料を噴射させ、混
合気の空燃比を「均質希薄燃焼」時の空燃比よりも大き
い値(例えば20〜23)となるようにする。
When the combustion mode of the engine 11 is determined to be "weak stratified combustion", the ECU 92 obtains the fuel injection amount Q from the throttle opening and the engine speed NE in the same manner as described above. The ECU 92 controls the drive of the fuel injection valve 40 based on the fuel injection amount Q obtained in this manner to inject fuel during the intake stroke and the compression stroke of the engine 11 and to change the air-fuel ratio of the air-fuel mixture during “homogeneous lean combustion”. Is larger than the air-fuel ratio (for example, 20 to 23).

【0038】こうした「弱成層燃焼」時において、吸気
行程のときに噴射供給された燃料はスワールによって燃
焼室16内の空気に均等に分散され、圧縮行程のときに
噴射供給された燃料はスワール及びピストン12の頭部
に設けられた窪み12aによって点火プラグ41の周り
に集められる。ECU92は、スワールの強さが上記の
ような燃料の分散及び集合に適したものとなるよう、ス
ワール用モータ35を駆動制御してSCV34の開度調
整を行う。上記のように吸気行程と圧縮行程との二回に
分けて燃料噴射を行うことで、上記「均質希薄燃焼」と
後述する「成層燃焼」との中間の燃焼方式(弱成層燃
焼)で混合気の燃焼が行われ、その「弱成層燃焼」によ
って「均質希薄燃焼」と「成層燃焼」との切り換え時の
トルクショックが抑えられる。
At the time of such "weak stratified combustion", the fuel injected and supplied during the intake stroke is evenly distributed to the air in the combustion chamber 16 by the swirl, and the fuel injected and supplied during the compression stroke is swirl and swirl. The gas is collected around the spark plug 41 by a depression 12 a provided in the head of the piston 12. The ECU 92 controls the drive of the swirl motor 35 to adjust the opening of the SCV 34 so that the swirl strength is suitable for the above-described fuel dispersion and aggregation. As described above, the fuel injection is performed in two stages, the intake stroke and the compression stroke, so that the air-fuel mixture is produced in a combustion mode (weak stratified combustion) intermediate between the above-mentioned "homogeneous lean combustion" and "stratified combustion" described later. Is performed, and the "weak stratified combustion" suppresses torque shock when switching between "homogeneous lean combustion" and "stratified combustion".

【0039】一方、エンジン11の燃焼方式が「成層燃
焼」に決定された場合、ECU92は、上記と同様にス
ロットル開度及びエンジン回転数NEとから燃料噴射量
Qを求める。ECU92は、こうして求められた燃料噴
射量Qに基づき燃料噴射弁40を駆動制御し、エンジン
11の圧縮行程に燃料を噴射させて混合気の空燃比を
「弱成層燃焼」時の空燃比よりも大きい値(例えば25
〜50)となるようにする。また、ECU92は、スワ
ール用モータ35を駆動制御して燃焼室16内にスワー
ルが生じるよう駆動制御してSCV34を開度調整し、
そのスワールによって噴射供給された燃料を点火プラグ
41の周りに集める。このように点火プラグ41の周り
に燃料を集めることによって、燃焼室16内の混合気全
体の平均空燃比を「弱成層燃焼」時より大きくしても、
同プラグ41周りの混合気の燃料濃度が高められて良好
な混合気への着火が行われる。
On the other hand, when the combustion mode of the engine 11 is determined to be "stratified combustion", the ECU 92 obtains the fuel injection amount Q from the throttle opening and the engine speed NE in the same manner as described above. The ECU 92 controls the driving of the fuel injection valve 40 based on the fuel injection amount Q obtained in this manner, injects fuel during the compression stroke of the engine 11, and sets the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to be lower than the air-fuel ratio at the time of “weak stratified combustion”. Large values (for example, 25
5050). Further, the ECU 92 controls the driving of the swirl motor 35 so as to generate swirl in the combustion chamber 16 to adjust the opening of the SCV 34,
The fuel injected and supplied by the swirl is collected around the spark plug 41. By collecting the fuel around the ignition plug 41 in this manner, even if the average air-fuel ratio of the entire air-fuel mixture in the combustion chamber 16 is larger than that during “weak stratified combustion”,
The fuel concentration of the air-fuel mixture around the plug 41 is increased, and good air-fuel mixture is ignited.

【0040】次に、EGRバルブ43が耐熱限界温度以
上になったことを検出する手順について図6を参照して
説明する。図6は、EGRバルブ43が耐熱限界温度以
上になったことを検出するための温度異常検出ルーチン
を示すフローチャートである。この温度異常検出ルーチ
ンは、ECU92を通じて例えば所定時間毎の時間割り
込みにて実行される。
Next, a procedure for detecting that the temperature of the EGR valve 43 has exceeded the heat resistant limit temperature will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing a temperature abnormality detection routine for detecting that the EGR valve 43 has reached or exceeded the heat-resistant limit temperature. This temperature abnormality detection routine is executed, for example, by an interrupt at predetermined time intervals through the ECU 92.

【0041】温度異常検出ルーチンにおいて、ECU9
2は、ステップS101の処理として、温度センサ57
からの検出信号に基づきEGRバルブ43の温度が耐熱
限界温度(例えば300℃)以上か否か判断する。そし
て、EGRバルブ43が耐熱限界温度以上である旨判断
されるとステップS102に進み、EGRバルブ43が
耐熱限界温度以上でない旨判断されるとステップS10
3に進む。ECU92は、ステップS102の処理とし
て温度異常カウンタCt を「1」だけ加算し、ステップ
S103の処理として温度異常カウンタCt を「0」に
リセットする。
In the temperature abnormality detection routine, the ECU 9
2 is a process of step S101, in which the temperature sensor 57
It is determined whether or not the temperature of the EGR valve 43 is equal to or higher than the heat-resistant limit temperature (for example, 300 ° C.) based on the detection signal. When it is determined that the EGR valve 43 is at or above the heat resistant limit temperature, the process proceeds to step S102, and when it is determined that the EGR valve 43 is at or above the heat resistant limit temperature, step S10 is performed.
Proceed to 3. The ECU 92 adds "1" to the temperature abnormality counter Ct in the process of step S102, and resets the temperature abnormality counter Ct to "0" in the process of step S103.

【0042】続いてステップS104に進み、ECU9
2は、温度異常カウンタCt が所定値Aよりも大きいか
否か判断する。なお、この所定値Aは、EGRバルブ4
3が耐熱限界温度以上になってからの継続時間に対応し
ており、EGRバルブ43が耐熱限界温度以上であるこ
とを確実に判断できる時間(本実施形態では0.5秒)
に対応した値となっている。従って、「Ct >A」であ
ることは、EGRバルブ43が耐熱限界温度以上になっ
た状態が0.5秒以上継続したことを意味する。
Subsequently, the process proceeds to step S104, where the ECU 9
2 judges whether the temperature abnormality counter Ct is larger than a predetermined value A or not. The predetermined value A is determined by the EGR valve 4
3 corresponds to the duration after the temperature reaches the heat-resistant limit temperature, and the time during which the EGR valve 43 can reliably determine that the temperature is equal to or higher than the heat-resistant limit temperature (0.5 second in the present embodiment).
Is a value corresponding to. Therefore, “Ct> A” means that the state where the EGR valve 43 has reached the heat-resistant limit temperature or more has continued for 0.5 seconds or more.

【0043】そして、上記ステップ104の処理におい
て、「Ct >A」である旨判断されるとステップS10
5に進み、「Ct >A」でない旨判断されるとステップ
S106に進む。ECU92は、ステップS105の処
理で温度異常フラグFとして「1」をRAM95の所定
領域に記憶し、ステップS106の処理で温度異常フラ
グFとして「0」をRAM95の所定領域に記憶する。
その後、ECU92は、この温度異常検出ルーチンを一
旦終了する。こうした温度異常検出ルーチンによって温
度異常フラグFが「1」又は「0」にセットされ、同フ
ラグFによってEGRバルブ43が耐熱限界温度以上に
なっているか否かを判断することができるようになる。
If it is determined in step 104 that "Ct>A", the process proceeds to step S10.
Then, if it is determined that "Ct>A" is not satisfied, the process proceeds to step S106. The ECU 92 stores “1” in the predetermined area of the RAM 95 as the temperature abnormality flag F in the processing of step S105, and stores “0” in the predetermined area of the RAM 95 in the processing of step S106.
Thereafter, the ECU 92 once ends the temperature abnormality detection routine. By such a temperature abnormality detection routine, the temperature abnormality flag F is set to "1" or "0", so that it is possible to determine whether or not the EGR valve 43 is at or above the heat-resistant limit temperature.

【0044】次に、エンジン11における燃焼制御手順
について図8を参照して説明する。図8は、エンジン1
1の燃焼制御を行うための燃焼制御ルーチンを示すフロ
ーチャートである。この燃焼制御ルーチンは、ECU9
2を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行さ
れる。
Next, a combustion control procedure in the engine 11 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows the engine 1
4 is a flowchart illustrating a combustion control routine for performing the first combustion control. This combustion control routine is executed by the ECU 9
2 through, for example, a time interruption every predetermined time.

【0045】燃焼制御ルーチンにおいて、ECU92
は、ステップS201の処理として、燃料噴射量Qが判
定値QA よりも大きいか否か判断する。この判定値QA
は、図5のマップに示されるように、成層燃焼領域Dと
弱成層燃焼領域Cとの境界上にて、エンジン回転数NE
及び燃料噴射量Qの変化に対し図示のごとく推移する。
そして、上記ステップS201において「Q>QA 」で
ない場合には、エンジン11の運転状態が成層燃焼領域
Dにある旨判断され、ステップS207に進む。ECU
92は、ステップS207の処理として上述した「成層
燃焼」を実行し、続くステップ208の処理としてEG
Rを実行した後、この燃焼制御ルーチンを一旦終了す
る。
In the combustion control routine, the ECU 92
Determines whether the fuel injection amount Q is larger than the determination value QA as the process of step S201. This judgment value QA
As shown in the map of FIG. 5, on the boundary between the stratified combustion region D and the weakly stratified combustion region C, the engine speed NE
And changes in the fuel injection amount Q as shown in the figure.
If "Q>QA" is not satisfied in step S201, it is determined that the operation state of the engine 11 is in the stratified combustion region D, and the process proceeds to step S207. ECU
92 executes the above-described "stratified combustion" as the processing of step S207, and executes EG as the processing of subsequent step 208.
After executing R, the combustion control routine is temporarily ended.

【0046】上記ステップS208の処理において、E
CU92は、燃料噴射量Q及びエンジン回転数NEとに
基づき図7のマップからEGRバルブ43の開度をマッ
プ演算する。こうしてEGRバルブ43の開度が算出さ
れると、ECU92は、別のルーチンによって上記算出
されたバルブ開度に対応した開度となるようEGRバル
ブ43を駆動制御する。こうしたEGRバルブ43の開
度制御により、エンジン11における排気の一部が吸気
通路32に再循環され、エミッションの低減が図られる
ようになる。
In the process of step S208, E
The CU 92 calculates a map of the opening of the EGR valve 43 from the map of FIG. 7 based on the fuel injection amount Q and the engine speed NE. When the opening of the EGR valve 43 is calculated in this way, the ECU 92 controls the drive of the EGR valve 43 by another routine so that the opening corresponds to the calculated valve opening. By controlling the opening degree of the EGR valve 43, a part of the exhaust gas in the engine 11 is recirculated to the intake passage 32, thereby reducing the emission.

【0047】一方、上記ステップS201の処理におい
て「Q>QA 」である旨判断された場合には、ステップ
S202に進む。ECU92は、ステップS202の処
理として、燃料噴射量Qが判定値QB よりも大きいか否
かを判断する。この判定値QB は、図5のマップに示さ
れるように、弱成層燃焼領域Cと均質希薄燃焼領域Bと
の境界上にて、エンジン回転数NE及び燃料噴射量Qの
変化に対し図示のごとく推移する。そして、上記ステッ
プS202において「Q>QB 」でない場合には、エン
ジン11の運転状態が弱成層燃焼領域Cにある旨判断さ
れ、ステップS209に進む。ECU92は、ステップ
S209の処理として上述した「弱成層燃焼」を実行
し、続くステップS210の処理として上記ステップS
208の処理と同様にEGRを実行した後、この燃焼制
御ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, if it is determined in step S201 that "Q>QA", the process proceeds to step S202. The ECU 92 determines whether or not the fuel injection amount Q is larger than the determination value QB as the process of step S202. This determination value QB is, as shown in the map of FIG. 5, on the boundary between the weakly stratified combustion region C and the homogeneous lean combustion region B, with respect to changes in the engine speed NE and the fuel injection amount Q as shown in the figure. Transition to. If "Q>QB" is not satisfied in step S202, it is determined that the operation state of the engine 11 is in the weak stratified combustion region C, and the process proceeds to step S209. The ECU 92 executes the above-described “weak stratified combustion” as the processing of step S209, and executes the above-described step S210 as the processing of step S210.
After executing the EGR in the same manner as in the process of 208, the combustion control routine is temporarily terminated.

【0048】上記ステップS202の処理において「Q
>QB 」である旨判断された場合には、ステップS20
3に進む。ECU92は、ステップS203の処理とし
て、燃料噴射量Qが判定値QDJよりも大きいか否かを判
断する。この判定値QDJは、図5のマップに示されるよ
うに、均質希薄燃焼領域Bと均質燃焼領域Aとの境界上
にて、エンジン回転数NE及び燃料噴射量Qの変化に対
し図示のごとく推移する。そして、上記ステップS20
3において「Q>QDJ」である場合には、エンジン11
の運転状態が均質燃焼領域Aにある旨判断され、ステッ
プS211に進む。ECU92は、ステップS211の
処理として上述した「均質燃焼」を実行する。続いてE
CU92は、ステップS212の処理として、EGRバ
ルブ43の開度が「0」となるよう同バルブ43を駆動
制御し、EGR通路42を通過する排気の量(EGR
量)を「0」にする。その後、ECU92は、この燃焼
制御ルーチンを一旦終了する。
In the process of step S202, "Q
> QB ”, step S20
Proceed to 3. The ECU 92 determines whether or not the fuel injection amount Q is larger than the determination value QDJ as the process of step S203. As shown in the map of FIG. 5, the determination value QDJ changes as shown in the figure with respect to changes in the engine speed NE and the fuel injection amount Q on the boundary between the homogeneous lean combustion region B and the homogeneous combustion region A. I do. Then, the above step S20
3, if “Q> QDJ”, the engine 11
Is determined to be in the homogeneous combustion region A, and the routine proceeds to step S211. The ECU 92 executes the above-described “homogeneous combustion” as the process of step S211. Then E
The CU 92 controls the drive of the EGR valve 43 so that the opening degree of the EGR valve 43 becomes “0” as the process of step S212, and the amount of exhaust gas (EGR) passing through the EGR passage 42
Amount) to “0”. Thereafter, the ECU 92 once ends the combustion control routine.

【0049】一方、上記ステップS203の処理におい
て「Q>QDJ」でない旨判断された場合には、エンジン
11の運転状態が均質希薄燃焼領域Bにある旨判断さ
れ、ステップS204に進む。ECU92は、ステップ
S204の処理として、温度異常フラグFとして「1」
がRAM95の所定領域に記憶されているか否か、即ち
EGRバルブ43が耐熱限界温度以上になった状態が所
定時間(本実施形態では、0.5秒)継続したか否か判
断する。
On the other hand, if it is determined in step S203 that Q> QDJ is not satisfied, it is determined that the operating state of the engine 11 is in the homogeneous lean burn region B, and the routine proceeds to step S204. The ECU 92 sets “1” as the temperature abnormality flag F in the process of step S204.
Is stored in a predetermined area of the RAM 95, that is, whether or not the state in which the EGR valve 43 has exceeded the heat resistant limit temperature has continued for a predetermined time (0.5 seconds in the present embodiment).

【0050】そして、ステップS204の処理におい
て、NOである場合にはステップS205に進む。EC
U92は、ステップS205の処理として上述した「均
質希薄燃焼」を実行し、続くステップS206の処理と
してEGRを実行した後、この燃焼制御ルーチンを一旦
終了する。また、ステップS204の処理においてYE
Sと判断された場合には、上記ステップS211,S2
12の処理を順次実行した後、この燃焼制御ルーチンを
一旦終了する。
If the result of step S204 is NO, the process proceeds to step S205. EC
The U92 executes the above-mentioned "homogeneous lean combustion" as the processing of step S205, executes EGR as the processing of the subsequent step S206, and then temporarily ends the combustion control routine. Also, in step S204, YE
If determined to be S, steps S211 and S2 described above are performed.
After sequentially executing the processes of No. 12, the combustion control routine is temporarily ended.

【0051】このようにステップS204からステップ
S211,S212に進むことは、「均質希薄燃焼」の
実行中に排気浄化触媒33aが溶損するなどして、排気
通路33内の排気圧が過度に高くなってEGR量が過度
に多くなり、排気熱により排気バルブ43が耐熱限界温
度以上になった状態が0.5秒以上継続した場合に生じ
る。こうしてEGRバルブ43が耐熱限界温度以上にな
ったとしても、ステップS212の処理によってEGR
量「0」とされ、排気熱によるEGRバルブ43の加熱
が好適に抑制されるため、同バルブ43の温度が耐熱限
界温度以下に好適に抑制されることとなる。
As described above, proceeding from step S204 to steps S211, S212 means that the exhaust gas purification catalyst 33a is melted and damaged during execution of "homogeneous lean combustion", so that the exhaust pressure in the exhaust passage 33 becomes excessively high. This occurs when the EGR amount becomes excessively large, and the state in which the exhaust valve 43 becomes higher than the heat resistant limit temperature due to exhaust heat continues for 0.5 seconds or more. Even if the temperature of the EGR valve 43 becomes equal to or higher than the heat-resistant limit temperature in this manner, the EGR valve 43 performs the processing in step S212.
Since the amount is set to “0” and the heating of the EGR valve 43 by the exhaust heat is suitably suppressed, the temperature of the EGR valve 43 is suitably suppressed to be equal to or lower than the heat-resistant limit temperature.

【0052】また、上記のようにEGR量を「0」にし
た場合でも、ステップS211の処理で「均質燃焼」が
実行されることにより、混合気の空燃比が理論空燃比へ
とフィードバック制御され、エンジン11の排気が排気
浄化触媒33aによって効率よく浄化される。そのた
め、EGRバルブ43の加熱防止のためにEGR量を
「0」にしたことによるエミッション悪化が防止される
ようになる。
Further, even when the EGR amount is set to "0" as described above, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio by executing "homogeneous combustion" in the process of step S211. The exhaust of the engine 11 is efficiently purified by the exhaust purification catalyst 33a. Therefore, deterioration of the emission caused by setting the EGR amount to “0” in order to prevent the heating of the EGR valve 43 is prevented.

【0053】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 (1)「均質希薄燃焼」中にEGRバルブ43が耐熱限
界温度以上になると、EGR量が「0」にされてEGR
バルブ43の加熱が好適に抑制されるため、ハウジング
51等に熱歪みが生じて同バルブ43が全閉にならなく
なるなどの不具合が生じるのを好適に防止することがで
きる。また、上記のようにEGR量が「0」にされた場
合には、混合気の空燃比が理論空燃比へとフィードバッ
ク制御されるため、エンジン11の排気が排気浄化触媒
33aによって効率よく浄化され、EGR量を「0」に
することによるエミッション悪化を防止することができ
る。従って、熱によるEGRバルブ43への悪影響防止
とエミッション悪化防止とを両立させることができる。
According to this embodiment in which the processing described above is performed, the following effects can be obtained. (1) If the EGR valve 43 becomes higher than the heat-resistant limit temperature during “homogeneous lean combustion”, the EGR amount is set to “0” and the EGR
Since the heating of the valve 43 is suitably suppressed, it is possible to preferably prevent the occurrence of a problem such as the thermal distortion of the housing 51 or the like and the valve 43 not being fully closed. When the EGR amount is set to “0” as described above, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio, so that the exhaust gas of the engine 11 is efficiently purified by the exhaust gas purification catalyst 33a. , The deterioration of emission caused by setting the EGR amount to “0” can be prevented. Therefore, it is possible to achieve both the prevention of the adverse effect of the heat on the EGR valve 43 and the prevention of the deterioration of the emission.

【0054】(2)図6の温度異常検出ルーチンにおい
て、ステップS104の処理を実行することで、EGR
バルブ43が耐熱限界温度以上なった状態が所定時間
(0.5秒)継続したとき、温度異常フラグFが「1」
にセットされて同バルブ43が耐熱限界温度以上になっ
た旨の判定がなされる。従って、EGRバルブ43の温
度が耐熱限界温度付近で変動する場合でも、同バルブ4
3が耐熱限界温度以上になったことを的確に判定し、不
必要にEGR量を「0」にしてしまうのを防止すること
ができる。こうして不必要にEGR量を「0」にしてし
まうことが防止されるため、その不必要なEGR量=
「0」がエミッション悪化に繋がるのを防止することが
できる。
(2) In the temperature abnormality detection routine of FIG. 6, by executing the processing of step S104, the EGR
When the state where the temperature of the valve 43 has exceeded the heat-resistant limit temperature has continued for a predetermined time (0.5 second), the temperature abnormality flag F is set to “1”.
To determine that the temperature of the valve 43 has become equal to or higher than the heat-resistant limit temperature. Therefore, even when the temperature of the EGR valve 43 fluctuates near the heat resistant limit temperature, the
3 can be accurately determined to be equal to or higher than the heat-resistant limit temperature, thereby preventing the EGR amount from being unnecessarily set to “0”. In this way, it is prevented that the EGR amount is unnecessarily set to “0”, so that the unnecessary EGR amount =
It is possible to prevent "0" from leading to emission deterioration.

【0055】(第2実施形態)次に、本発明の第2実施
形態について説明する。この第2実施形態では、ECU
92を通じて実行される燃焼制御ルーチンのみが第1実
施形態と異なっている。即ち、本実施形態では、「均質
希薄燃焼」時だけでなく、「弱成層燃焼」及び「成層燃
焼」時においてもEGRバルブ43が耐熱限界温度以上
になった状態が所定時間継続した場合には、EGR量を
「0」にするとともに混合気の空燃比を理論空燃比へと
フィードバック制御するようにしている。なお、本実施
形態においては、第1実施形態と異なる部分についての
み説明し、その他の第1実施形態と同一部分については
詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the ECU
Only the combustion control routine executed through 92 differs from the first embodiment. That is, in the present embodiment, not only at the time of "homogeneous lean combustion", but also at the time of "weak stratified combustion" and "stratified combustion", when the state where the EGR valve 43 has reached the heat-resistant limit temperature or more has continued for a predetermined time. , The EGR amount is set to “0”, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio. Note that, in the present embodiment, only parts different from the first embodiment will be described, and detailed description of other parts that are the same as the first embodiment will be omitted.

【0056】図9は、本実施形態の燃焼制御ルーチンを
示すフローチャートである。この燃焼制御ルーチンは、
ECU92を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みに
て実行される。
FIG. 9 is a flowchart showing a combustion control routine according to this embodiment. This combustion control routine
For example, the processing is executed by the ECU 92 by interruption every predetermined time.

【0057】同ルーチンにおいて、ECU92は、ステ
ップS301の処理として、燃料噴射量Qが判定値QDJ
よりも大きいか否か、即ちエンジン11の運転状態が均
質燃焼領域Aにあるか否か判断する。そして、ステップ
S301の処理において、「Q>QDJ」である場合には
エンジン11の運転状態が均質燃焼領域Aにある旨判断
され、ステップS306に進む。ECU92は、ステッ
プS306の処理として「均質燃焼」を実行し、続くス
テップS307の処理としてEGRの実行を停止させた
後、この燃焼制御ルーチンを一旦終了する。
In this routine, the ECU 92 determines that the fuel injection amount Q is equal to the determination value QDJ in step S301.
It is determined whether the operating state of the engine 11 is in the homogeneous combustion region A or not. If “Q> QDJ” in the process of step S301, it is determined that the operating state of the engine 11 is in the homogeneous combustion region A, and the process proceeds to step S306. The ECU 92 executes "homogeneous combustion" as the process of step S306, stops the execution of EGR as the process of the subsequent step S307, and then temporarily ends the combustion control routine.

【0058】上記ステップS301の処理において、
「Q>QDJ」でない場合にはエンジン11の運転状態
が、均質希薄燃焼領域B、弱成層燃焼領域C又は成層燃
焼領域Dにある旨判断され、ステップS302に進む。
ECU92は、ステップS302の処理で、温度異常フ
ラグFとして「1」がRAM95の所定領域に記憶され
ているか否か判断する。そして、ステップS302にお
いて、YESと判断された場合にはステップS306に
進み、NOと判断された場合にはステップS303に進
む。こうしてステップS303に進んだ場合には、後述
するステップS310の処理によってEGRが実行され
ることとなる。
In the process of step S301,
If “Q> QDJ” is not satisfied, it is determined that the operating state of the engine 11 is in the homogeneous lean burn region B, the weak stratified burn region C, or the stratified burn region D, and the process proceeds to step S302.
The ECU 92 determines whether or not “1” is stored in the predetermined area of the RAM 95 as the temperature abnormality flag F in the process of step S302. Then, in step S302, if YES is determined, the process proceeds to step S306, and if NO is determined, the process proceeds to step S303. When the process proceeds to step S303 in this way, EGR is executed by the process of step S310 described later.

【0059】また、上記ステップS302からステップ
S306に進むことは、「均質希薄燃焼」、「弱成層燃
焼」又は「成層燃焼」の実行中に触媒33aの溶損等に
起因してEGRバルブ43が耐熱限界温度以上になった
場合に生じる。しかし、このようにEGRバルブ43が
耐熱限界温度以上になったとしても、ステップS307
の処理でEGR量が「0」とされることで、排気熱によ
るEGRバルブ43の加熱が抑制されて、同バルブ43
の温度が耐熱限界温度以下に抑制される。また、上記の
ようにEGR量を「0」にした場合でも、ステップS3
06の処理で「均質燃焼」が実行されることにより、混
合気の空燃比が理論空燃比へとフィードバック制御さ
れ、エンジン11の排気が排気浄化触媒33aによって
効率よく浄化される。そのため、EGRバルブ43の加
熱防止のためにEGR量を「0」にしたことによるエミ
ッション悪化が防止されるようになる。
Further, proceeding from step S302 to step S306 is because the EGR valve 43 is activated due to the erosion of the catalyst 33a during the execution of "homogeneous lean combustion", "weak stratified combustion" or "stratified combustion". Occurs when the temperature exceeds the heat-resistant limit temperature. However, even if the EGR valve 43 becomes equal to or higher than the heat-resistant limit temperature in this way, step S307 is performed.
By setting the EGR amount to “0” in the processing of the above, the heating of the EGR valve 43 due to the exhaust heat is suppressed,
Is suppressed below the heat-resistant limit temperature. Further, even when the EGR amount is set to “0” as described above, step S3
By performing “homogeneous combustion” in the process 06, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas of the engine 11 is efficiently purified by the exhaust purification catalyst 33a. Therefore, deterioration of the emission caused by setting the EGR amount to “0” in order to prevent the heating of the EGR valve 43 is prevented.

【0060】一方、ステップS302でNOと判断され
てステップS303に進むと、ECU92は、燃料噴射
量Qが判定値QA よりも大きいか否か判断する。そし
て、ステップS303の処理において、「Q>QA 」で
ない場合にはエンジン11の運転状態が成層燃焼領域D
にある旨判断され、ステップS308に進む。ECU9
2は、ステップS308の処理として「成層燃焼」を実
行する。その後、ステップS310に進む。
On the other hand, if it is determined NO in step S302 and the process proceeds to step S303, the ECU 92 determines whether the fuel injection amount Q is larger than the determination value QA. If it is determined in step S303 that “Q> QA” is not satisfied, the operating state of the engine 11 is changed to the stratified combustion region D.
, And the process proceeds to step S308. ECU 9
2 executes “stratified combustion” as the process of step S308. Thereafter, the process proceeds to step S310.

【0061】上記ステップS303の処理において、
「Q>QA 」である旨判断されるとステップS304に
進む。ECU92は、ステップS304の処理として、
燃料噴射量Qが判定値QB よりも大きいか否か判断す
る。そして、ステップS304の処理において、「Q>
QB 」でない場合にはエンジン11の運転状態が弱成層
燃焼領域Cにある旨判断され、ステップS309に進
む。ECU92は、ステップS309の処理として「弱
成層燃焼」を実行する。その後、ステップS310に進
む。
In the process of step S303,
If it is determined that “Q> QA”, the process proceeds to step S304. The ECU 92 performs the process of step S304 as follows:
It is determined whether the fuel injection amount Q is larger than the determination value QB. Then, in the process of step S304, “Q>
If not QB ”, it is determined that the operating state of the engine 11 is in the weak stratified combustion region C, and the routine proceeds to step S309. The ECU 92 executes “weak stratified combustion” as the process of step S309. Thereafter, the process proceeds to step S310.

【0062】また、ステップS304の処理において、
「Q>QB 」である場合にはエンジン11の運転状態が
均質希薄燃焼領域Bにある旨判断され、ステップS30
5に進む。ECU92は、ステップS305の処理とし
て「均質希薄燃焼」を実行する。その後、ステップS3
10に進む。ステップS305,S308,S309の
処理にて各種希薄燃焼を実行してからステップS310
に進むと、ECU92は、同ステップS310の処理と
してEGRを実行した後、この燃焼制御ルーチンを一旦
終了する。
In the process of step S304,
If "Q>QB", it is determined that the operating state of the engine 11 is in the homogeneous lean burn region B, and step S30 is performed.
Go to 5. The ECU 92 executes “homogeneous lean combustion” as the process of step S305. Then, step S3
Go to 10. After performing various lean burns in the processing of steps S305, S308, and S309, step S310 is performed.
The ECU 92 executes EGR as the process of step S310, and then temporarily ends the combustion control routine.

【0063】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、第1実施形態に示される(1),(2)の効果
に加え、以下に示す効果が得られるようになる。 (3)「均質希薄燃焼」時にEGRバルブ43が耐熱限
界温度以上になった場合のみならず、「弱成層燃焼」及
び「成層燃焼」時にEGRバルブ43が耐熱限界温度以
上になった場合にも、EGR量が「0」にされるととも
に混合気の空燃比が理論空燃比へとフィードバック制御
される。従って、「均質希薄燃焼」中のみならず、「弱
成層燃焼」及び「成層燃焼」中にEGRバルブ43が耐
熱限界温度以上になったときでも、EGRバルブ43の
温度上昇を好適に抑制することができるとともに、EG
R量=「0」に起因するエミッション悪化を防止するこ
とができる。
According to this embodiment in which the processing described in detail above is performed, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) and (2) shown in the first embodiment. (3) Not only when the EGR valve 43 is at or above the heat-resistant limit temperature during "homogeneous lean combustion", but also when the EGR valve 43 is at or above the heat-resistant limit temperature during "weak stratified combustion" and "stratified combustion". , The EGR amount is set to “0”, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, even when the EGR valve 43 becomes higher than the heat-resistant limit temperature not only during “homogeneous lean combustion” but also during “weak stratified combustion” and “stratified combustion”, it is possible to appropriately suppress the temperature rise of the EGR valve 43. And EG
Emission deterioration caused by R amount = “0” can be prevented.

【0064】なお、上記各実施形態は、例えば以下のよ
うに変更することもできる。 ・上記各実施形態において、EGRバルブ43における
シート54の温度をバルブ温度として検出するのではな
く、例えばハウジング51の温度や排気通路32内の排
気温度をバルブ温度として検出してもよい。
The above embodiments can be modified, for example, as follows. In the above embodiments, for example, the temperature of the housing 51 or the exhaust gas temperature in the exhaust passage 32 may be detected as the valve temperature instead of detecting the temperature of the seat 54 in the EGR valve 43 as the valve temperature.

【0065】・上記各実施形態において、EGRバルブ
43の温度を直接検出するのに代えて、そのバルブ温度
に対応して変化するパラメータに基づき同バルブ温度を
推測してもよい。このようなパラメータとしては、例え
ば排気通路32内の排気圧があげられる。
In each of the above embodiments, instead of directly detecting the temperature of the EGR valve 43, the temperature of the EGR valve 43 may be estimated based on a parameter that changes in accordance with the valve temperature. Such parameters include, for example, the exhaust pressure in the exhaust passage 32.

【0066】・上記各実施形態では、EGRバルブ43
が耐熱限界温度以上になった旨の判定がなされたとき、
EGR量を「0」となるようにしたが、これに代えてE
GR量が単に減量されるようにしてもよい。
In the above embodiments, the EGR valve 43
Is determined to be above the heat-resistant limit temperature,
The EGR amount is set to "0", but instead of this, E
The GR amount may simply be reduced.

【0067】・上記各実施形態では、EGRバルブ43
が耐熱限界温度以上になったか否か判断し、その判断結
果に基づきEGR量を「0」となるようにしたが、上記
判断基準となるバルブ温度は必ずしもEGRバルブ43
の耐熱限界温度である必要はない。このように判断基準
となるバルブ温度を変更する場合には、そのバルブ温度
をEGRバルブ43の耐熱限界温度よりも若干低い値と
し、同バルブ43の熱歪み等を的確に防止することが好
ましい。
In the above embodiments, the EGR valve 43
Is determined to be equal to or higher than the heat-resistant limit temperature, and the EGR amount is set to “0” based on the determination result.
It does not need to be the heat-resistant limit temperature. When the valve temperature serving as the criterion is changed in this way, it is preferable that the valve temperature is set to a value slightly lower than the heat-resistant limit temperature of the EGR valve 43 to appropriately prevent thermal distortion and the like of the EGR valve 43.

【0068】・上記各実施形態では、図6の温度異常検
出ルーチンにおけるステップS104の処理にて使用さ
れる所定値Aを0.5秒に対応する値に固定したが、そ
の値を適宜変更してもよい。
In the above embodiments, the predetermined value A used in the process of step S104 in the temperature abnormality detection routine of FIG. 6 is fixed to a value corresponding to 0.5 second, but the value may be changed as appropriate. You may.

【0069】・上記各実施形態では、ステップモータ4
3aによって開閉されるタイプのEGRバルブ43を例
示したが、これに代えて、エンジン11の吸気負圧によ
って駆動されるアクチュエータで開閉されるタイプのE
GRバルブを採用してもよい。
In the above embodiments, the step motor 4
Although the EGR valve 43 of the type opened and closed by 3a is illustrated, an E type of ELO valve opened and closed by an actuator driven by the intake negative pressure of the engine 11 is used instead.
A GR valve may be employed.

【0070】・上記各実施形態では、「均質燃焼」の他
に、「成層燃焼」、「弱成層燃焼」及び「均質成層燃
焼」といった希薄燃焼を行うようにしたが、本発明はこ
れに限定されない。即ち、「成層燃焼」、「弱成層燃
焼」及び「均質成層燃焼」を全て行うのではなく、それ
ら複数種の希薄燃焼方式の内、いずれか一つ又は二つの
燃焼方式を行うようにしてもよい。
In the above embodiments, lean combustion such as "stratified combustion", "weak stratified combustion", and "homogeneous stratified combustion" is performed in addition to "homogeneous combustion", but the present invention is not limited to this. Not done. That is, instead of performing all of “stratified combustion”, “weak stratified combustion”, and “homogeneous stratified combustion”, any one or two of these lean combustion systems may be performed. Good.

【0071】次に、以上の実施形態から把握することが
できる請求項以外の技術的思想を、その効果とともに以
下に記載する。 (1)内燃機関の排気を排気再循環機構によって吸気系
に再循環させるとともに、同機関の運転状態が希薄燃焼
領域にあるときには希薄燃焼を行う内燃機関の制御方法
において、前記排気再循環機構の温度が所定の高温度以
上になったとき、排気再循環量を減量するとともに、混
合気の空燃比を理論空燃比へとフィードバック制御する
ことを特徴とする内燃機関の制御方法。
Next, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above embodiments are described below together with their effects. (1) A control method for an internal combustion engine that recirculates exhaust gas from an internal combustion engine to an intake system by an exhaust recirculation mechanism and performs lean combustion when the operating state of the engine is in a lean combustion region. A control method for an internal combustion engine, wherein when the temperature becomes higher than a predetermined high temperature, the amount of exhaust gas recirculation is reduced and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is feedback-controlled to a stoichiometric air-fuel ratio.

【0072】この方法によれば、排気再循環機構が所定
の高温度以上になったとき、排気再循環量が減量されて
排気再循環機構の温度上昇が抑制される。また、このと
きには混合気の空燃比が理論空燃比とされて排気が排気
浄化触媒によって効率よく浄化されるため、排気再循環
量が減量されてもエミッションが悪化することはない。
従って、熱による排気再循環機構への悪影響防止と内燃
機関のエミッション悪化防止との両立を図ることができ
る。
According to this method, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than the predetermined high temperature, the amount of exhaust gas recirculation is reduced, and the temperature rise of the exhaust gas recirculation mechanism is suppressed. Further, at this time, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas is efficiently purified by the exhaust purification catalyst. Therefore, even if the exhaust gas recirculation amount is reduced, the emission does not deteriorate.
Therefore, it is possible to achieve both the prevention of the adverse effect of the heat on the exhaust gas recirculation mechanism and the prevention of the deterioration of the emission of the internal combustion engine.

【0073】(2)内燃機関の排気を排気再循環機構に
よって吸気系に再循環させるとともに、同機関の運転状
態が希薄燃焼領域にあるときには希薄燃焼を行う内燃機
関の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可
能な記録媒体において、前記排気再循環機構の温度が所
定の高温度以上になったとき、排気再循環量を減量する
とともに、混合気の空燃比を理論空燃比へとフィードバ
ック制御することを特徴とする内燃機関の制御プログラ
ムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
(2) A computer which records a control program of an internal combustion engine that recirculates exhaust gas of the internal combustion engine to an intake system by an exhaust gas recirculation mechanism and performs lean combustion when the operating state of the engine is in a lean combustion region. In a possible recording medium, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than a predetermined high temperature, the amount of exhaust gas recirculation is reduced, and the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is feedback-controlled to the stoichiometric air-fuel ratio. A computer-readable storage medium storing a control program for an internal combustion engine.

【0074】この記録媒体に記録された制御プログラム
によれば、排気再循環機構が所定の高温度以上になった
とき、排気再循環量が減量されて排気再循環機構の温度
上昇が抑制される。また、このときには混合気の空燃比
が理論空燃比とされて排気が排気浄化触媒によって効率
よく浄化されるため、排気再循環量が減量されてもエミ
ッションが悪化することはない。従って、熱による排気
再循環機構への悪影響防止と内燃機関のエミッション悪
化防止との両立を図ることができる。
According to the control program recorded on the recording medium, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes higher than a predetermined high temperature, the amount of exhaust gas recirculation is reduced, and the temperature rise of the exhaust gas recirculation mechanism is suppressed. . Further, at this time, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas is efficiently purified by the exhaust purification catalyst. Therefore, even if the exhaust gas recirculation amount is reduced, the emission does not deteriorate. Therefore, it is possible to achieve both the prevention of the adverse effect of the heat on the exhaust gas recirculation mechanism and the prevention of the deterioration of the emission of the internal combustion engine.

【0075】なお、本明細書中において、希薄燃焼と
は、「均質希薄燃焼」のみならず「弱成層燃焼」や「成
層燃焼」など、理論空燃比よりも大きい空燃比での混合
気の燃焼方式を全て含むものとする。
In the present specification, the lean combustion means not only "homogeneous lean combustion" but also combustion of an air-fuel mixture at an air-fuel ratio larger than the stoichiometric air-fuel ratio, such as "weak stratified combustion" or "stratified combustion". It shall include all methods.

【0076】[0076]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、排気再循
環機構が所定の高温度以上になったとき、排気再循環量
が減量されて排気再循環機構の温度上昇が抑制される。
また、このときには混合気の空燃比が理論空燃比とされ
て排気が排気浄化触媒によって効率よく浄化されるた
め、排気再循環量が減量されてもエミッションが悪化す
ることはない。従って、熱による排気再循環機構への悪
影響防止と内燃機関のエミッション悪化防止との両立を
図ることができる。
According to the first aspect of the present invention, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes higher than the predetermined high temperature, the amount of exhaust gas recirculation is reduced, and the temperature rise of the exhaust gas recirculation mechanism is suppressed.
Further, at this time, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is set to the stoichiometric air-fuel ratio, and the exhaust gas is efficiently purified by the exhaust purification catalyst. Therefore, even if the exhaust gas recirculation amount is reduced, the emission does not deteriorate. Therefore, it is possible to achieve both the prevention of the adverse effect of the heat on the exhaust gas recirculation mechanism and the prevention of the deterioration of the emission of the internal combustion engine.

【0077】請求項2記載の発明によれば、排気再循環
機構が所定の高温度以上になったとことを的確に検出し
て、不必要に排気再循環量の減量が行われるのを防止す
ることができるため、その不必要な排気再循環量減量に
よるエミッション悪化を防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, it is accurately detected that the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism has become higher than the predetermined high temperature, thereby preventing unnecessary reduction of the exhaust gas recirculation amount. Therefore, it is possible to prevent the emission from being deteriorated due to the unnecessary reduction of the exhaust gas recirculation amount.

【0078】請求項3記載の発明によれば、排気再循環
機構におけるバルブ温度に基づき排気再循環量を減量側
へ調整することで、そのバルブに熱歪み等の悪影響が生
じるのを好適に防止することができる。
According to the third aspect of the present invention, by adjusting the exhaust gas recirculation amount to the reduction side based on the valve temperature in the exhaust gas recirculation mechanism, it is possible to preferably prevent the valve from being adversely affected by thermal distortion or the like. can do.

【0079】請求項4記載の発明によれば、排気再循環
機構が所定の高温度以上になったとき、排気再循環量が
「0」にされて排気再循環機構の温度上昇が好適に抑制
されため、熱による排気再循環機構への悪影響を好適に
防止することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than the predetermined high temperature, the exhaust gas recirculation amount is set to "0", and the temperature rise of the exhaust gas recirculation mechanism is suitably suppressed. Therefore, it is possible to appropriately prevent the heat from adversely affecting the exhaust gas recirculation mechanism.

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

【図1】第1実施形態の制御装置が適用されたエンジン
全体を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing an entire engine to which a control device according to a first embodiment is applied.

【図2】同エンジンにおける吸気及び排気ポートの形状
を示すシリンダヘッドの断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a cylinder head showing shapes of intake and exhaust ports in the engine.

【図3】EGRバルブを示す拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an EGR valve;

【図4】上記空燃比制御装置の電気的構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 4 is a block diagram showing an electrical configuration of the air-fuel ratio control device.

【図5】エンジンの燃焼方式を決定する際に参照される
マップ。
FIG. 5 is a map referred to when determining the combustion mode of the engine.

【図6】EGRバルブの温度が耐熱限界温度以上である
ことを検出する手順を示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for detecting that the temperature of the EGR valve is equal to or higher than a heat-resistant limit temperature.

【図7】EGRバルブの開度を算出する際に参照される
マップ。
FIG. 7 is a map referred to when calculating the opening degree of the EGR valve.

【図8】第1実施形態における燃焼制御手順を示すフロ
ーチャート。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a combustion control procedure according to the first embodiment.

【図9】第2実施形態における燃焼制御手順を示すフロ
ーチャート。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a combustion control procedure according to the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…エンジン、31…排気管、33…排気通路、33
a…排気浄化触媒、37…酸素センサ、40…燃料噴射
弁、42…EGR通路、43…EGRバルブ、57…温
度センサ、92…電子制御ユニット(ECU)。
11 ... engine, 31 ... exhaust pipe, 33 ... exhaust passage, 33
a: exhaust purification catalyst, 37: oxygen sensor, 40: fuel injection valve, 42: EGR passage, 43: EGR valve, 57: temperature sensor, 92: electronic control unit (ECU).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301N F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 570 570A ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F02D 43/00 301 F02D 43/00 301N F02M 25/07 550 F02M 25/07 550R 570 570A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】内燃機関の排気系に設けられた排気浄化触
媒と、同機関の排気から混合気の空燃比を検出する空燃
比検出手段と、同機関の排気を吸気系に再循環させる排
気再循環機構とを備え、同機関の運転状態が希薄燃焼領
域にあるときに希薄燃焼を行う内燃機関の制御装置にお
いて、 前記排気再循環機構の温度が所定の高温度以上になった
とき、排気再循環量を減量させる側に前記排気再循環機
構を制御するとともに、前記空燃比検出手段からの検出
信号に基づいて混合気の空燃比を理論空燃比へとフィー
ドバック制御する制御手段を備えることを特徴とする内
燃機関の制御装置。
An exhaust purification catalyst provided in an exhaust system of an internal combustion engine, air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio of an air-fuel mixture from exhaust of the engine, and exhaust gas for recirculating exhaust of the engine to an intake system. A control device for an internal combustion engine that includes a recirculation mechanism and performs lean combustion when the operating state of the engine is in a lean combustion region; wherein when the temperature of the exhaust recirculation mechanism becomes equal to or higher than a predetermined high temperature, Control means for controlling the exhaust gas recirculation mechanism on the side of reducing the recirculation amount, and feedback control of the air-fuel ratio of the air-fuel mixture to the stoichiometric air-fuel ratio based on a detection signal from the air-fuel ratio detection means. A control device for an internal combustion engine.
【請求項2】前記制御手段は、前記排気再循環機構の温
度が所定の高温度以上になった状態が所定時間以上継続
したとき、前記排気再循環機構の排気再循環量減量側へ
の制御、及び理論空燃比へのフィードバック制御を行う
ものである請求項1記載の内燃機関の制御装置。
2. The control device according to claim 1, wherein when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism is equal to or higher than a predetermined high temperature for a predetermined time or more, the control means controls the exhaust gas recirculation mechanism to reduce the exhaust gas recirculation amount. 2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein feedback control to the stoichiometric air-fuel ratio is performed.
【請求項3】請求項1又は2記載の内燃機関の制御装置
において、 前記排気再循環機構を前記吸気系に排気を供給するため
の通路と同通路の排気流通面積を調節するバルブとから
構成し、前記バルブの温度を検出するバルブ温度検出手
段を更に備え、前記制御手段は前記バルブ温度検出手段
によって検出されたバルブ温度に基づき前記排気再循環
機構の温度が所定の高温度以上になったか否か判断する
ものであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas recirculation mechanism includes a passage for supplying exhaust gas to the intake system and a valve for adjusting an exhaust flow area of the passage. And a valve temperature detecting means for detecting a temperature of the valve, wherein the control means determines whether the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism has become equal to or higher than a predetermined high temperature based on the valve temperature detected by the valve temperature detecting means. A control device for an internal combustion engine, wherein the control device determines whether or not it is not.
【請求項4】前記制御手段は、前記排気再循環機構の温
度が所定の高温度以上になったとき、排気再循環量が
「0」となるよう前記排気再循環機構を制御する請求項
1〜3のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
4. The exhaust gas recirculation mechanism controls the exhaust gas recirculation mechanism so that when the temperature of the exhaust gas recirculation mechanism becomes equal to or higher than a predetermined high temperature, the exhaust gas recirculation amount becomes “0”. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
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