JP2010096143A - Device and system for controlling internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、EGRガスを冷却するEGRクーラを備える内燃機関に適用された、内燃機関の制御装置その制御システムに関する。 The present invention relates to an internal combustion engine control device and a control system applied to an internal combustion engine including an EGR cooler that cools EGR gas.
従来より、内燃機関の燃焼室から排出される排ガスの一部をEGR(Exhaust Gas Recirculation)ガスとして内燃機関の吸気系に再循環させることで、燃焼温度を低下させて排ガス中のNOx低減を図ったEGRシステムが知られている。また、EGRガスを冷却するEGRクーラを設けることで、EGRガスの密度を高めてNOx低減効果を向上させる技術が従来より知られている。 Conventionally, a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine is recirculated to the intake system of the internal combustion engine as EGR (Exhaust Gas Recirculation) gas, thereby reducing the combustion temperature and reducing NOx in the exhaust gas. EGR systems are known. Further, a technique for improving the NOx reduction effect by increasing the density of the EGR gas by providing an EGR cooler that cools the EGR gas is conventionally known.
しかしながら、内燃機関を使用するにつれ、EGRクーラには排ガス中に含まれる煤等の異物(デポジット)が堆積してくる。すると、EGRクーラによる冷却能力が低下してNOx低減効果を十分に向上できなくなる。 However, as the internal combustion engine is used, foreign substances (deposits) such as soot contained in the exhaust gas accumulate on the EGR cooler. Then, the cooling capacity by the EGR cooler is lowered, and the NOx reduction effect cannot be sufficiently improved.
そこで、特許文献1記載の制御では、外気から取り込まれて内燃機関の吸気系を流通する新気をEGRクーラに逆流させることで、堆積したデポジットを除去してEGRクーラを洗浄(以下、「逆流洗浄」と記載)することを図っている。
しかしながら、単純に新気を逆流させただけでは十分な洗浄効果を得ることができないことが、本発明者による以下の知見により明らかとなった。 However, it has become clear from the following knowledge by the present inventor that a sufficient cleaning effect cannot be obtained simply by reflowing fresh air.
すなわち、EGRクーラに堆積するデポジットは、排気中の煤や未燃ガスと、EGRクーラにて冷却されて生じる凝縮水とが混ぜ合わさった状態の異物である。このようなデポジットは、EGRクーラに排気を流通させる高温下では粘性を有する状態(流動性状態)となっている。しかしながら、EGRクーラに新気を逆流させると、デポジットは新気により冷却され、デポジットの粘性が低下して粘着力が高まった状態(固着状態)となる。その結果、デポジットはEGRクーラから剥がれ落ちにくくなり、十分な洗浄効果を得ることができなくなる。 That is, the deposit deposited on the EGR cooler is a foreign substance in a state where soot and unburned gas in the exhaust gas and condensed water generated by cooling with the EGR cooler are mixed. Such a deposit is in a viscous state (fluid state) at a high temperature where the exhaust gas is circulated through the EGR cooler. However, when fresh air is caused to flow backward through the EGR cooler, the deposit is cooled by the fresh air, and the deposit is lowered in viscosity and becomes in a state where the adhesive force is increased (fixed state). As a result, the deposit is difficult to peel off from the EGR cooler, and a sufficient cleaning effect cannot be obtained.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、EGRクーラに新気を逆流させることでEGRクーラに堆積したデポジットを洗浄するにあたり、十分な洗浄効果を発揮させる内燃機関の制御装置及びその制御システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine that exhibits a sufficient cleaning effect when cleaning deposits accumulated in the EGR cooler by causing fresh air to flow backward in the EGR cooler. An object of the present invention is to provide an engine control device and a control system therefor.
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。 Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effects thereof will be described.
請求項1記載の発明は、燃焼室から排出される排ガスの一部を、EGRガスとして吸気系に再循環させるEGR配管と、/前記EGR配管に設けられ、前記EGRガスと熱交換して冷却するEGRクーラと、/前記EGRガスを前記再循環させる通常モードと、外気から取り込まれて前記吸気系を流通する新気を前記EGRクーラに逆流させる逆流モードとに、前記EGRガス及び前記新気の流通経路を切り替える切替バルブと、を備えた内燃機関に適用されたものである。
The invention according to
そして、前記EGRクーラに所定量以上のデポジットが堆積した堆積状態になっているか否かを判定する堆積判定手段と、/前記堆積状態であると判定された場合に、前記逆流モードとなるよう前記切替バルブの作動を制御する逆流制御手段と、/前記逆流モード時に、前記新気の温度を上昇させるよう前記内燃機関の制御内容を変更する新気温度上昇手段と、を備えることを特徴とする。 And a deposit determining means for determining whether or not a deposit of a predetermined amount or more is deposited on the EGR cooler; and / or when the deposit is determined to be in the deposit state, the reverse flow mode is set. Backflow control means for controlling the operation of the switching valve; and / or fresh air temperature increase means for changing the control content of the internal combustion engine so as to increase the temperature of the fresh air in the reverse flow mode. .
本発明は、「デポジットが新気により冷却されると、デポジットは粘着力の高まった固着状態となり、EGRクーラから剥がれ落ちにくくなる」との先述した知見に基づきなされたものであり、逆流モード時に、新気の温度を上昇させるよう内燃機関の制御内容を変更するので、デポジットの粘着力が高まることを抑制できる。よって、新気を逆流させることによりEGRクーラからデポジットが剥がれ落ちやすくなるので、逆流による洗浄効果を十分に発揮させることができる。 The present invention has been made based on the above-mentioned knowledge that “when the deposit is cooled by fresh air, the deposit becomes a sticking state with increased adhesive force and is less likely to peel off from the EGR cooler”. Since the control content of the internal combustion engine is changed so as to increase the temperature of fresh air, it is possible to suppress an increase in the adhesive strength of the deposit. Therefore, since the deposit is easily peeled off from the EGR cooler by flowing back the fresh air, the cleaning effect by the backflow can be sufficiently exhibited.
新気の温度を上昇させる手法としては、請求項2記載の如く新気を加熱する度合いを増大させることで新気温度上昇を図る手法と、請求項6記載の如く新気を冷却する度合いを減少させることで新気温度上昇を図る手法とが挙げられる。新気加熱度合いを増大させれば、吸気系へ取り込む外気の温度よりも逆流させる新気の温度を高くするよう新気温度を上昇させることができる。新気冷却度合いを減少させれば、逆流させる新気の温度を外気温度に近づけるよう新気温度を上昇させることができる。
As a method for increasing the temperature of fresh air, a method for increasing the temperature of fresh air by increasing the degree of heating fresh air as described in
また、請求項2記載の発明と請求項6記載の発明とを組み合わせてもよい。すなわち、一方では、新気を加熱する度合いを増大させることで新気温度上昇を図りつつ、他方では、新気を冷却する度合いを減少させることで新気温度上昇を図るようにしてもよい。以下、上記加熱度合い増大及び冷却度合い減少のそれぞれの手法を実現させる具体例について説明する。
Moreover, you may combine the invention of
<加熱度合い増大の手法>
請求項3記載の発明は、過給機、低圧EGR配管、及び低圧EGRバルブが備えられた内燃機関に適用されたものであり、前記EGR配管は、前記タービンの上流側から前記EGRガスを再循環させるよう配置された高圧EGR配管である。つまり、本発明が対象とする内燃機関は、タービン通過前の高圧EGRを再循環させる経路と、タービン通過後の低圧EGRを再循環させる経路とを備えている。そして、このような内燃機関において、前記新気温度上昇手段は、前記低圧EGRガスの流量を増大させるよう前記低圧EGRバルブの制御内容を変更することで、前記新気に対する加熱度合いを増大させることを特徴とする。
<Method of increasing the degree of heating>
The invention described in claim 3 is applied to an internal combustion engine equipped with a supercharger, a low pressure EGR pipe, and a low pressure EGR valve, and the EGR pipe recirculates the EGR gas from the upstream side of the turbine. High pressure EGR piping arranged to circulate. In other words, the internal combustion engine targeted by the present invention includes a path for recirculating the high pressure EGR before passing through the turbine and a path for recirculating the low pressure EGR after passing through the turbine. In such an internal combustion engine, the fresh air temperature raising means changes the control content of the low pressure EGR valve so as to increase the flow rate of the low pressure EGR gas, thereby increasing the degree of heating of the fresh air. It is characterized by.
これによれば、高圧EGRの経路では新気逆流によりEGRクーラの洗浄を実施しつつも、低圧EGRの経路では、外気に比べて高温となっている排気を低圧EGRガスとして吸気系に再循環させるので、EGRクーラを逆流させる新気の加熱度合いを容易に増大させることができる。しかも、逆流モード時には高圧EGRの経路によるEGRの再循環が実施できないものの、本発明によれば逆流モード時であっても低圧EGRの経路によりEGRの再循環が実施できるので、EGR再循環による先述したNOx低減効果を逆流モード時にも発揮させることができる。 According to this, while the EGR cooler is cleaned by backflow of fresh air in the high pressure EGR path, the exhaust gas having a higher temperature than the outside air is recirculated to the intake system as low pressure EGR gas in the low pressure EGR path. Therefore, the heating degree of fresh air that causes the EGR cooler to flow backward can be easily increased. In addition, although EGR recirculation cannot be performed by the high pressure EGR path in the reverse flow mode, according to the present invention, EGR recirculation can be performed by the low pressure EGR path even in the reverse flow mode. The reduced NOx effect can be exhibited even in the reverse flow mode.
請求項4記載の発明では、前記内燃機関には、前記低圧EGR配管に設けられ、前記EGRガスと熱交換して冷却する低圧EGRクーラと、排気中の微粒子成分を捕集するフィルタと、が備えられており、前記低圧EGR配管は、前記フィルタの下流側から前記EGRガスを再循環させるよう配置されていることを特徴とする。 In the invention of claim 4, the internal combustion engine includes a low pressure EGR cooler that is provided in the low pressure EGR pipe and cools by exchanging heat with the EGR gas, and a filter that collects particulate components in the exhaust gas. And the low-pressure EGR pipe is arranged to recirculate the EGR gas from the downstream side of the filter.
この請求項4記載の発明では、高圧EGR配管にEGRクーラを設けることに加え、低圧EGR配管にも低圧EGRクーラを設けている。そのため、低圧EGRガスの密度を高めてNOx低減効果を向上させることができる。但し、低圧EGR配管は、フィルタの下流側からEGRガスを再循環させるよう配置されているので、低圧EGRクーラの場合には、高圧側のEGRクーラのようにデポジットが堆積することがないため洗浄は不要である。 In the fourth aspect of the invention, in addition to providing the EGR cooler in the high pressure EGR pipe, the low pressure EGR cooler is provided in the low pressure EGR pipe. Therefore, the density of the low pressure EGR gas can be increased and the NOx reduction effect can be improved. However, since the low-pressure EGR pipe is arranged to recirculate EGR gas from the downstream side of the filter, in the case of the low-pressure EGR cooler, no deposit is deposited unlike the high-pressure side EGR cooler. Is unnecessary.
請求項5記載の発明では、前記内燃機関には、排気の流速エネルギをタービンの回転力に変換する量を調整することで過給圧を調整する過給圧調整機構を有する過給機が備えられており、前記新気温度上昇手段は、前記過給圧を増大させるよう前記過給圧調整機構の制御内容を変更することで、前記新気に対する加熱度合いを増大させることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the internal combustion engine includes a supercharger having a supercharging pressure adjusting mechanism that adjusts the supercharging pressure by adjusting an amount of converting the flow velocity energy of the exhaust gas into the rotational force of the turbine. The fresh air temperature raising means increases the degree of heating of the fresh air by changing the control content of the supercharging pressure adjusting mechanism so as to increase the supercharging pressure.
このように過給圧を増大させれば、新気は圧力増大に伴い温度上昇する。よって、過給圧を増大させるよう過給圧調整機構の制御内容を変更するだけで、新気に対する加熱度合いを容易に増大させることができる。 If the supercharging pressure is increased in this way, the temperature of the fresh air rises as the pressure increases. Therefore, the heating degree with respect to fresh air can be easily increased only by changing the control content of the supercharging pressure adjusting mechanism so as to increase the supercharging pressure.
<冷却度合い減少の手法>
請求項7記載の発明は、新気を冷却するインタークーラ、インタークーラに対して前記新気を迂回させるバイパス配管、及びバイパス配管への新気流量に対するインタークーラへの新気流量の割合を制御するインタークーラバルブが備えられた内燃機関に適用されたものである。そして、前記新気温度上昇手段は、前記インタークーラへの新気流量の割合を減少させるよう前記インタークーラバルブの制御内容を変更することで、前記新気に対する冷却度合いを減少させることを特徴とする。
<Method of reducing the degree of cooling>
The invention according to claim 7 controls an intercooler that cools fresh air, a bypass pipe that bypasses the fresh air with respect to the intercooler, and a ratio of the fresh air flow rate to the intercooler with respect to the fresh air flow rate to the bypass pipe. The present invention is applied to an internal combustion engine equipped with an intercooler valve. And the said fresh air temperature raising means reduces the cooling degree with respect to the said fresh air by changing the control content of the said intercooler valve so that the ratio of the fresh air flow volume to the said intercooler may be reduced. To do.
これによれば、インタークーラへの新気流量の割合を減少させるようインタークーラバルブの制御内容を変更するだけで、新気に対する冷却度合いを容易に減少させることができる。 According to this, the degree of cooling with respect to the fresh air can be easily reduced only by changing the control content of the intercooler valve so as to reduce the ratio of the fresh air flow rate to the intercooler.
請求項8記載の発明では、前記EGRクーラには、前記EGRガスと熱交換する冷却媒体の循環流量を調整する冷媒流量調整バルブが設けられており、前記新気温度上昇手段は、前記冷媒流量を減少させるよう前記冷媒流量調整バルブの制御内容を変更することで、前記新気に対する冷却度合いを減少させることを特徴とする。 In the invention according to claim 8, the EGR cooler is provided with a refrigerant flow rate adjusting valve for adjusting a circulation flow rate of a cooling medium that exchanges heat with the EGR gas, and the fresh air temperature raising means is configured to The degree of cooling with respect to the fresh air is reduced by changing the control content of the refrigerant flow rate adjustment valve so as to reduce the amount of air.
これによれば、冷媒流量を減少させるよう冷媒流量調整バルブの制御内容を変更するだけで、新気に対する冷却度合いを容易に減少させることができる。 According to this, the cooling degree with respect to fresh air can be easily reduced only by changing the control content of the refrigerant flow rate adjusting valve so as to reduce the refrigerant flow rate.
請求項9記載の発明は、過給機が備えられた内燃機関に適用されたものである。そして、前記逆流モード時に前記EGRクーラを逆流した前記新気が前記タービンの下流側に流入して排出されるよう、前記流通経路は構成されていることを特徴とする。 The invention according to claim 9 is applied to an internal combustion engine provided with a supercharger. In addition, the flow path is configured so that the fresh air that has flowed back through the EGR cooler in the reverse flow mode flows into the downstream side of the turbine and is discharged.
ここで、逆流して洗浄した後の新気、つまり逆流モード時のEGRクーラ下流側の新気には、EGRクーラから剥がされた多量のデポジットが含まれている。そして、このような洗浄後の新気をタービンの上流側に流入して排出させようとすると、タービンにデポジットが付着してしまい過給機の作動不良が懸念されるようになる。この点を鑑みた上記請求項9記載の発明では、逆流モード時にEGRクーラを逆流した新気(つまり洗浄後の新気)がタービンの下流側に流入して排出されるよう流通経路を構成しているので、タービンにデポジットが付着することを回避でき、上記懸念を解消できる。 Here, a large amount of deposit peeled off from the EGR cooler is included in the fresh air after washing by backflow, that is, fresh air downstream of the EGR cooler in the backflow mode. If such fresh air after washing flows into the upstream side of the turbine and is exhausted, deposits are attached to the turbine, which may cause a malfunction of the supercharger. In view of this point, in the invention according to claim 9, the flow path is configured so that fresh air that has flowed back through the EGR cooler in the reverse flow mode (that is, fresh air after cleaning) flows into the downstream side of the turbine and is discharged. Therefore, deposits can be avoided from adhering to the turbine, and the above concerns can be resolved.
請求項10記載の発明は、上記制御装置と、前記EGR配管、前記EGRクーラ及び前記切替バルブの少なくとも1つと、を備えることを特徴とする内燃機関の制御システムである。この制御システムによれば、上述の各種効果を同様に発揮することができる。 A tenth aspect of the invention is an internal combustion engine control system comprising the control device and at least one of the EGR pipe, the EGR cooler, and the switching valve. According to this control system, the various effects described above can be exhibited in the same manner.
以下、本発明にかかる内燃機関の制御装置を具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
先ず、本実施形態にかかる制御装置が制御の対象とするエンジン(内燃機関)の概略について、簡単に説明する。本実施形態では、4輪自動車用ディーゼルエンジンを対象にしており、燃焼室に直接的に高圧燃料(例えば噴射圧力「1000気圧」以上の軽油)を噴射供給(直噴供給)する方式の圧縮着火式エンジンである。また、当該エンジンは、多気筒(例えば直列4気筒)の4ストローク、レシプロ式ディーゼルエンジンを想定している。 First, an outline of an engine (internal combustion engine) to be controlled by the control device according to the present embodiment will be briefly described. In this embodiment, a diesel engine for a four-wheeled vehicle is targeted, and compression ignition of a system in which high-pressure fuel (for example, light oil having an injection pressure “1000 atm” or more) is directly supplied to the combustion chamber by injection (direct injection supply). Expression engine. The engine is assumed to be a multi-cylinder (for example, in-line four-cylinder) four-stroke, reciprocating diesel engine.
次に、エンジンの吸排気系システムの構成について図1を用いて説明する。 Next, the configuration of the intake / exhaust system of the engine will be described with reference to FIG.
当該エンジン10は、排気系から吸気系に排気を還流させるEGR配管20,30を備えており、排気の一部を吸気管11に戻すことで、燃焼室10aにおける燃焼温度を下げて排ガス中のNOx低減等を図っている。また、本実施形態では、排気管12のうち後述するタービン42の上流側部分(符号12a参照)から排気を還流させる高圧EGR配管20と、排気管12のうちタービン42の下流側部分(符号12b参照)から排気を還流させる低圧EGR配管30と、を備えている。つまり、タービン42通過前の低圧EGRを高圧EGR配管20を通じて再循環させる経路と、タービン42通過後の低圧EGRを低圧EGR配管30を通じて再循環させる経路とを備えている。
The
EGR配管20,30の各々には、EGRガスの流量(EGR流量)を調整するEGR流量調整装置21,31が備えられている。EGR流量調整装置21,31は、EGR配管10,20の流路面積を調整する高圧EGRバルブ21a及び低圧EGRバルブ31aと、EGRバルブ21a,31aを駆動させる電動モータ21b,31bと、を備えて構成されている。そして、EGRバルブ21a,31aを全開作動させるとEGR流量は最大となり、全閉作動させるとEGR流量はゼロとなる。
Each of the
EGR配管20,30のうちEGRバルブ21a,31aの上流側部分には、EGRガスを冷却する高圧EGRクーラ22及び低圧EGRクーラ32が備えられている。このようにEGRガスを冷却することで、EGRガスの体積減少(密度上昇)を図り、これによって燃焼室10aに流入する吸気の充填効率向上を図っている。高圧EGRクーラ22の内部には、冷却液(冷却媒体)が循環する冷却液通路と、EGRガスが流通するガス通路22aとが形成されており、ガス通路22aを流通するEGRガスは冷却液通路を循環する冷却液と熱交換して冷却される。
A high-pressure EGR cooler 22 and a low-pressure EGR cooler 32 that cool the EGR gas are provided on the upstream side of the EGR valves 21 a and 31 a in the
なお、前記冷却液にはエンジン冷却水が適用されており、冷却液は図示しないラジエータにより外気と熱交換して冷却される。そして、冷媒流量調整バルブ22bの開度を調整することで、ラジエータを循環している冷却水(符号※1,※2参照)のうち冷却液通路へ流入させる量(冷媒流量※3)を調整する。これにより、高圧EGRクーラ22の冷却能力を調整する。なお、低圧EGRクーラ32の構成は高圧EGRクーラ22と同じであるため、説明を援用する。 Note that engine coolant is applied to the coolant, and the coolant is cooled by exchanging heat with outside air by a radiator (not shown). Then, by adjusting the opening degree of the refrigerant flow rate adjusting valve 22b, the amount (refrigerant flow rate * 3) that flows into the coolant passage in the cooling water circulating through the radiator (see reference numerals * 1 and * 2) is adjusted. To do. Thereby, the cooling capacity of the high pressure EGR cooler 22 is adjusted. In addition, since the structure of the low pressure EGR cooler 32 is the same as that of the high pressure EGR cooler 22, the description is cited.
高圧EGR配管20のうちEGRバルブ21aの上流側部分には、高圧EGRガスを高圧EGRクーラ22に対して迂回させるバイパス配管23が設けられている。また、高圧EGR配管20のうちEGRクーラ22の上流側部分であり、バイパス配管23が分岐する部分には、EGRガスの流れをEGRクーラ22とバイパス配管23とに切り替える切替装置24が備えられている。切替装置24は、EGR配管20のうちEGRクーラ22への流入口20aとバイパス配管23への流入口20bとを切替開閉する切替バルブ24aと、切替バルブ24aを駆動させる電動モータ24bと、を備えて構成されている。
A
また、切替バルブ24aは、両流入口20a,20bを単に切替開閉するのみならず、両流入口20a,20bを開口させた中間開度位置においてその開度を調整することで、EGRガスをEGRクーラ22へ流通させる流量とバイパス配管23により迂回させる流量との流通割合を調整している。これにより、EGRクーラ22の下流側にてバイパス配管23と合流した部分における、EGRガスの温度が調整されることとなる。これによれば、高圧EGRガスの温度を最適値に調整して、高圧EGRガスを還流させることによるNOx低減の効果を向上させることができる。
Further, the switching
吸気管11のうち、高圧EGR配管20が接続される部分の上流側には、燃焼室10aに流入する吸気のうち新気の流量を調整するスロットルバルブ13が備えられている。スロットルバルブ13は電動モータ13aにより開閉作動し、全開作動時に新気量は最大となり、全閉作動時に新気量はゼロとなる。
A
吸気管11と排気管12との間にはターボチャージャ40(過給機)が配設されている。ターボチャージャ40は、吸気管11に設けられたコンプレッサインペラ41(以下、「コンプレッサ」と記載)と、排気管12に設けられたタービンホイール42(以下、「タービン」と記載)とを有し、それらがシャフト43にて連結されている。ターボチャージャ40では、排気管12を流れる排気の流速エネルギによってタービン42が回転し、その回転力がシャフト43を介してコンプレッサ41に伝達される。そして、コンプレッサ41により、エアクリーナ14の流入口14aから取り込まれた外気(新気)が圧縮される。これにより、燃焼室10aへ吸入される吸気(新気)が過給されることとなる。
A turbocharger 40 (supercharger) is disposed between the
また、本実施形態に係るターボチャージャ40には、排気の流体エネルギをタービン42の回転駆動力に変換する割合を設定変更可能にする容量可変型のターボチャージャが採用されている。具体的には、タービン42には、吹き付けられる排気の流速を可変とするための複数の可変ベーン44が設けられている。これらの可変ベーン44は互いに同期した状態で開閉動作する。そして、隣り合う可変ベーン44間の隙間の大きさ、すなわち可変ベーン44の開度を変化させることで、前記排気流速を調整し、これによりタービン42の回転速度が調整される。そして、タービン42の回転速度が調整されることにより、燃焼室10aに強制的に供給される空気の量、すなわち過給圧が調整される。
Further, the
ターボチャージャ40にて過給された空気は、インタークーラ50によって冷却された後、その下流側に給送される。インタークーラ50によって吸入空気を冷却して体積減少(密度上昇)を図ることで、燃焼室10aに流入する吸気の充填効率向上を図っている。
The air supercharged by the
吸気管11には、過給された新気をインタークーラ50に対して迂回させるバイパス配管51が設けられている。また、吸気管11のうちインタークーラ50の上流側部分であり、バイパス配管51が分岐する部分には、新気の流れをインタークーラ50とバイパス配管51とに切り替える切替装置52が備えられている。切替装置52は、吸気管11のうちインタークーラ50への流入口11aとバイパス配管51への流入口11bとを切替開閉する切替バルブ52aと、切替バルブ52aを駆動させる電動モータ52bと、を備えて構成されている。
The
排気管12のうちタービン42の下流側、かつ、低圧EGR配管30の分岐箇所12bより上流側には、排気中の微粒子成分(PM:particulate matters)を捕集するフィルタ60(DPF:diesel particulate filter)が設けられている。したがって、高圧EGR配管20による高圧EGRはフィルタ60によりPMが捕集されていない状態の排気であるのに対し、低圧EGR配管30による低圧EGRはフィルタ60によりPMが捕集された状態の排気である。なお、フィルタ60の下流側には、排気中のHCやCOを浄化する酸化触媒(図示せず)や、排気中のNOxを浄化するNOx触媒(図示せず)等が設けられている。ちなみに、前記酸化触媒はフィルタ60に備えさせるようにしてもよい。
A filter 60 (DPF: diesel particulate filter) that collects particulate matter (PM) in the exhaust is disposed downstream of the
ところで、エンジン10を使用するにつれ、高圧EGRクーラ22のガス通路22aには、排ガス中に含まれる煤等のPMを主体とした異物(デポジット)が堆積してくる。すると、EGRクーラ22による冷却能力が低下してNOx低減効果を十分に向上できなくなることが懸念される。
By the way, as the
そこで本実施形態では、エアクリーナ14から取り込まれた外気(新気)をEGRクーラ22に逆流させることで、堆積したデポジットを除去してEGRクーラ22を洗浄することを図っている。以下の説明では、排気系から吸気系へEGRガスを再循環させる向きにEGRクーラ22へEGRガスを流通させる状態を「通常モード」と呼び、吸気系から排気系へ新気を逆流させる向きにEGRクーラ22へ新気を流通させる状態を「逆流モード」と呼ぶ。
Therefore, in the present embodiment, the
なお、ECU60は、EGRクーラ22に所定量以上のデポジットが堆積した堆積状態になっているか否かを判定する堆積判定手段として機能し、堆積状態であると判定した場合に通常モードから逆流モードへ切り替える。また、逆流モードの実行を所定時間継続したことを条件として通常モードへ復帰させるようにしてもよいし、堆積状態でないと判定した時点で通常モードへ復帰させるようにしてもよい。
The
堆積判定の具体例としては、EGRクーラ22の前後差圧を検出してその差圧が所定値以上になった場合に堆積状態であると判定することが挙げられる。また、サージタンク16に設置された吸気圧センサ(図示せず)にて検出した吸気圧及び吸気温度に基づき燃焼室10aへの吸気量を算出し、算出した吸気量からエアフローメータ(図示せず)にて検出した新気量を減算することで実EGR量を算出し、高圧EGRバルブ21aの開度から理論EGR量を算出し、算出した実EGR量が理論EGR量より所定量以上少なくなっている場合に堆積状態であると判定することが挙げられる。
As a specific example of the deposition determination, it may be determined that the accumulation state is detected when the differential pressure across the
高圧EGR配管20のうち高圧EGRクーラ22よりも上流側部分と、排気管12のうちタービン42の下流側部分かつフィルタ60の上流側部分(符号12c参照)とは、逆流バイパス配管25により連通されている。また、高圧EGR配管20のうち逆流バイパス配管25が分岐する部分には、EGR配管20をタービン上流側部分12aに連通させる状態と、逆流バイパス配管25を介してタービン下流側部分12cに連通させる状態とに切り替える切替装置26が備えられている。切替装置26は、切替バルブ26aと、切替バルブ26aを駆動させる電動モータ26bと、を備えて構成されている。切替バルブ26aは、EGR配管20のうちタービン上流側部分12aへの流通口20cと、タービン上流側部分12aへの流通口20dとを切替開閉する。
A portion upstream of the high pressure EGR cooler 22 in the high
図2に示すように、通常モード時には、EGR配管20をタービン上流側部分12aへ連通させ、逆流バイパス配管25を閉鎖するよう切替バルブ26aを作動させる。これにより、タービン上流側部分12aの排気が高圧EGRガスとして吸気系へと再循環されることとなる。
As shown in FIG. 2, in the normal mode, the
一方、図3に示す逆流モード時には、EGR配管20を逆流バイパス配管25へ連通させ、タービン上流側部分12aへの流通口20cを閉鎖するよう、ECU70(逆流制御手段)は切替バルブ26aを作動させる。これにより、EGRクーラ22を逆流した新気は、逆流バイパス配管25を流通して排気管12へ排出される。つまり、EGRクーラ22を洗浄した新気はタービン42を迂回して、フィルタ60等の浄化装置を通過して浄化された後、外部へ排出されることとなる。なお、EGRクーラ22から剥がれ落ちたデポジットはフィルタ60にて捕集される。
On the other hand, in the reverse flow mode shown in FIG. 3, the ECU 70 (reverse flow control means) operates the switching
また、EGRクーラ22へ新気を逆流させるためには、EGRクーラ22に対して吸気系側の圧力が排気系側の圧力よりも高くなる「圧力逆転状態」にする必要がある。つまり、吸気圧を増大させて排気圧を減少させるようエンジン10を制御する必要が有る。
In order to make fresh air flow backward to the
ここで、エンジン10の出力軸(クランク軸)を減速させるようエンジン10が作動している時、かつ、過給圧が所定値以上になっており減圧することが要求されている時(以下、「減速減圧時」と記載)には、可変ベーン44の開度を大きくすることで、排気の流体エネルギをタービン42の回転駆動力に変換する割合を少なくするよう制御している。したがって、このような減速減圧時には、可変ベーン44の開度を大きくすることで、排気管12中の排気圧が低くなっており、しかも、吸気系側の圧力が過剰過給により高くなっている。つまり、先述した圧力逆転状態になっている。
Here, when the
そこで本実施形態では、圧力逆転状態となっていることが想定される減速減圧時に、EGR配管20を逆流バイパス配管25へ連通させるよう切替バルブ26aを作動させる。これにより、吸気系の新気がEGRクーラ22を逆流し、逆流バイパス配管25を通じて排気系へ排出されることとなる。
Therefore, in the present embodiment, the switching
ECU70(電子制御装置)は、エンジン運転状態に基づき、エンジン10に搭載された各種アクチュエータの作動を制御している。エンジン運転状態の具体例としては、エンジン回転速度、エンジン負荷、運転者によるアクセル操作量、エアクリーナ14を流通する新気流入量、サージタンク16内の圧力(吸気圧)、スロットルバルブ13の開度、エンジン冷却水温度、排気中に含まれるO2濃度やNOx濃度等の検出値が挙げられる。
The ECU 70 (electronic control unit) controls the operation of various actuators mounted on the
次に、通常モード時において、ECU70が上記各種アクチュエータの作動を制御する具体例を列挙する。ECU70は、燃料噴射弁15の作動を制御することで燃料の噴射量や噴射タイミング等を制御する。また、可変ベーン44の作動を制御することで過給圧を制御する。スロットルバルブ13の作動を制御することで吸気量を制御する。EGRバルブ21a,31aの作動を制御することで高圧EGR量及び低圧EGR量を制御する。切替バルブ24a,52aの作動を制御することで高圧EGRの温度及び低圧EGRの温度を制御する。
Next, specific examples in which the
また、ECU70は、切替装置26の切替バルブ26aの作動を制御することで、通常モード及び逆流モードを切り替え制御する。つまり、先述した通り、圧力逆転状態となっていることが想定される減速減圧時に、EGR配管20を逆流バイパス配管25へ連通させるよう切替バルブ26aを作動させることで、逆流モードに切り替える。
Further, the
ちなみに、本実施形態では、吸気系に高圧EGRを再循環させる高圧EGRモードと、低圧EGRを再循環させる低圧EGRモードと、高圧EGR及び低圧EGRの両方を再循環させるミックスモードとを、エンジン運転状態に応じて切り替えている。 By the way, in this embodiment, engine operation is performed in a high pressure EGR mode for recirculating high pressure EGR to the intake system, a low pressure EGR mode for recirculating low pressure EGR, and a mixed mode for recirculating both high pressure EGR and low pressure EGR. Switching according to the state.
高圧EGRモードでは、排気管12のうちタービン上流側の燃焼室10aに近い箇所からEGRガスを取り込んで循環させるため、フィルタ下流側からEGRガスを取り込んで循環させる低圧EGRモードに比べ、その循環経路を短くできる。そのため、高圧EGRバルブ21aの開度を変化させてからサージタンク16へ流入する高圧EGRの流量が実際に変化するまでの応答時間を短くできる。但し、エンジン負荷が増大してくると、過給圧を増大させるよう可変ベーン44の作動を制御することとなるため、サージタンク16内の圧力が増大する。すると、高圧EGRのサージタンク16への流入が困難となり高圧EGRが循環しなくなることが懸念されるようになる。
In the high-pressure EGR mode, the EGR gas is taken in and circulated from a location near the
一方、フィルタ60は一般的にエンジン10から遠い位置(例えば車両の床下)に配置されるものであるため、フィルタ下流側からEGRガスを取り込んで循環させる低圧EGRモードでは、高圧EGRモードに比べその循環経路が長くなる。そのため、低圧EGRバルブ31aの開度を変化させてからコンプレッサ41へ流入する低圧EGRの流量が実際に変化するまでの応答時間が長くなってしまう。但し、エンジン負荷が増大してきても、低圧EGRはコンプレッサ41により吸入されるため、高圧EGRの如く循環しなくなるとの懸念は生じない。
On the other hand, since the
以上の説明をまとめると、応答性の点では高圧EGRモードが有利であるが、エンジン10の高負荷運転時には循環不可のおそれのない低圧EGRモードにすることを要する。そこで本実施形態では、通常モード実行時においては、高負荷運転領域では低圧EGRモードに、中負荷運転領域ではミックスモードに、低負荷運転領域では高圧EGRモードに切り替えている。
To summarize the above description, the high pressure EGR mode is advantageous in terms of responsiveness, but it is necessary to switch to the low pressure EGR mode that does not cause the possibility of circulation during high load operation of the
ところで、逆流モードを実行するにあたり、EGRクーラ22へ新気を単純に逆流させただけでは十分な洗浄効果を得ることができない。すなわち、EGRクーラ22に堆積したデポジットが新気により冷却されると、そのデポジットは粘着力の高まった固着状態となり、EGRクーラ22から剥がれ落ちにくくなる。
By the way, in executing the reverse flow mode, it is not possible to obtain a sufficient cleaning effect by simply causing the fresh air to flow backward to the
そこで本実施形態のECU70(新気温度上昇手段)は、逆流モード時には通常モード時に比べて新気温度が高くなるよう、通常モード時のエンジン制御内容から逆流モード時の制御内容へと変更する。以下、逆流モード時に新気温度を上昇させるための各種制御A〜Dについて説明する。 Therefore, the ECU 70 (fresh air temperature raising means) of the present embodiment changes the engine control content in the normal mode to the control content in the reverse flow mode so that the fresh air temperature is higher in the reverse flow mode than in the normal mode. Hereinafter, various controls A to D for increasing the fresh air temperature in the reverse flow mode will be described.
<制御A:低圧EGR量増大>
低圧EGR量及び高圧EGR量を制御するにあたり、エンジン負荷に応じて低圧EGRモード、ミックスモード及び高圧EGRモードに切り替えることは先述した通りである。換言すれば、低圧EGRバルブ31aの開度を制御して低圧EGR量を制御するにあたり、図2に示す通常モード時には、エンジン負荷に応じて制御していると言える。
<Control A: Increase in low-pressure EGR amount>
In controlling the low pressure EGR amount and the high pressure EGR amount, switching to the low pressure EGR mode, the mix mode, and the high pressure EGR mode according to the engine load is as described above. In other words, it can be said that when the opening degree of the low pressure EGR valve 31a is controlled to control the low pressure EGR amount, the control is performed according to the engine load in the normal mode shown in FIG.
これに対し、図3に示す逆流モード時には、エンジン負荷に拘わらず低圧EGRバルブ31aの開度を所定開度(例えば最大開度)に制御することで、低圧EGR量を増大させる。これにより、新気に対する加熱度合いが増大され、EGRクーラ22へ逆流させる新気の温度を上昇できる。
On the other hand, in the reverse flow mode shown in FIG. 3, the low pressure EGR amount is increased by controlling the opening of the low pressure EGR valve 31a to a predetermined opening (for example, the maximum opening) regardless of the engine load. Thereby, the heating degree with respect to a fresh air is increased, and the temperature of the fresh air made to flow backward to the
また、逆流モード時において、低圧EGRバルブ31aを最大開度に制御することに換え、A/Fセンサ(図示せず)により検出された排気酸素濃度が目標排気酸素濃度に近づくよう目標EGR量を設定し、その目標EGR量となるよう低圧EGRバルブ31aの開度を制御するようにしてもよい。これによれば、低圧EGRバルブ31aを全閉にした場合に比べれば新気温度を上昇でき、しかも、通常モード時に循環させていた高圧EGR量の分を、逆流モード時に低圧EGRで補うことができる。 In the reverse flow mode, instead of controlling the low pressure EGR valve 31a to the maximum opening, the target EGR amount is set so that the exhaust oxygen concentration detected by the A / F sensor (not shown) approaches the target exhaust oxygen concentration. The opening degree of the low pressure EGR valve 31a may be controlled so that the target EGR amount is set. According to this, compared with the case where the low pressure EGR valve 31a is fully closed, the fresh air temperature can be increased, and the amount of the high pressure EGR circulated in the normal mode can be supplemented with the low pressure EGR in the reverse flow mode. it can.
ちなみに、EGR流量が過小の場合には十分なNOx低減効果が得られず、EGR流量が過大の場合には、気筒内の酸素が不足してパティキュレート(特にスモーク)が増加する。これを回避するためには、スモーク発生限界ぎりぎりまでEGR流量を増やし、スモークの発生なしでNOxを低減させることが要求される。そこで、高圧EGR及び低圧EGRの目標流量は、スモーク発生ぎりぎりまで増やすよう設定されているが、逆流モード時には高圧EGR量がゼロとなる。この点、逆流モード時に高圧EGR量の不足分を低圧EGRで補うよう制御すれば、逆流モード時においてもスモーク抑制とNOx低減の効果を十分に発揮させることができる。 Incidentally, when the EGR flow rate is too low, a sufficient NOx reduction effect cannot be obtained, and when the EGR flow rate is too high, oxygen in the cylinder becomes insufficient and particulates (especially smoke) increase. In order to avoid this, it is required to increase the EGR flow rate to the limit of the smoke generation limit and to reduce NOx without the generation of smoke. Therefore, the target flow rates of the high pressure EGR and the low pressure EGR are set so as to increase to the limit of smoke generation, but the high pressure EGR amount becomes zero in the reverse flow mode. In this regard, if the control is performed such that the shortage of the high pressure EGR amount is compensated by the low pressure EGR in the reverse flow mode, the effects of smoke suppression and NOx reduction can be sufficiently exhibited even in the reverse flow mode.
<制御B:インタクーラバイパス>
EGRガスを還流させることによるNOx低減効果は、還流させるEGRの温度によって変化する。よって、NOx低減効果が最大限に発揮されるようEGR温度を最適値に制御することが望ましい。そこで、切替バルブ52aの開度を制御して低圧EGRガスの温度を制御するにあたり、通常モード時には、エンジン運転状態に応じた最適値となるよう切替バルブ52aの開度を制御する。
<Control B: Intercooler bypass>
The NOx reduction effect caused by refluxing the EGR gas varies depending on the temperature of the EGR to be refluxed. Therefore, it is desirable to control the EGR temperature to an optimum value so that the NOx reduction effect is maximized. Therefore, when the opening degree of the switching
これに対し、逆流モード時には、エンジン運転状態に拘わらず切替バルブ52aの開度を所定開度(例えばバイパス配管51への流入口11bを最大にする開度)に制御することで、インタークーラ50をバイパスする新気の流量を増大させる。これにより、新気がインタークーラ50により冷却される度合いを減少できるので、インタークーラ50で新気の一部を冷却させる場合に比べて、EGRクーラ22へ逆流させる新気の温度を上昇できる。
On the other hand, in the reverse flow mode, the intercooler 50 is controlled by controlling the opening degree of the switching
また、通常モード時における切替バルブ52aの目標開度を、インタークーラ50をバイパスさせる側に補正して、逆流モード時にはその補正した目標開度となるよう切替バルブ52aの開度を制御するようにしてもよい。
Further, the target opening degree of the switching
<制御C:冷媒流量減少>
冷媒流量調整バルブ22bの作動を制御するにあたり、通常モード時には、高圧EGRクーラ22内部の冷却液通路をエンジン冷却液(冷媒)が循環するよう冷媒流量調整バルブ22bを全開にする。これにより、高圧EGRクーラ22による冷却機能が十分に発揮されることとなる。
<Control C: Refrigerant flow rate decrease>
In controlling the operation of the refrigerant flow rate adjustment valve 22b, in the normal mode, the refrigerant flow rate adjustment valve 22b is fully opened so that the engine coolant (refrigerant) circulates through the coolant passage inside the high
これに対し、逆流モード時には、高圧EGRクーラ22内部への冷媒の流入を停止させるよう冷媒流量調整バルブ22bを全閉にする。これにより、高圧EGRクーラ22による冷却機能が著しく低下することとなるので、新気が高圧EGRクーラ22により冷却される度合いを減少できる。よって、EGRクーラ22へ逆流させる新気の温度を上昇できる。
On the other hand, in the reverse flow mode, the refrigerant flow rate adjustment valve 22b is fully closed so as to stop the inflow of the refrigerant into the high
<制御D:燃料添加>
図1に示すように、高圧EGR配管20のうち高圧EGRクーラ22に対してサージタンク16側の部分には、高圧EGR配管20中に燃料を添加する添加弁17と、添加した燃料を酸化反応させる触媒18とが備えられている。そして、通常モード時には、添加弁17からの燃料添加を禁止するようECU70は添加弁17の作動を制御する。
<Control D: Fuel addition>
As shown in FIG. 1, an
これに対し、逆流モード時には、燃料添加を実行するようECU70は添加弁17の作動を制御する。これにより、添加された燃料は触媒18上で酸化反応し、その反応熱により新気は加熱され、EGRクーラ22へ逆流させる新気の温度を上昇できる。
On the other hand, in the reverse flow mode, the
以上により、本実施形態によれば、逆流モード時には上記各種制御A〜Dを実行することで、EGRクーラ22へ逆流させる新気の温度を上昇できる。よって、EGRクーラ22に堆積したデポジットが新気により冷却される度合いを抑制でき、デポジットの粘着力が高まることを抑制できる。よって、新気を逆流させることによりEGRクーラ22のガス通路22aからデポジットが剥がれ落ちやすくなるので、逆流による洗浄効果を十分に発揮させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the temperature of the fresh air that flows back to the
(他の実施形態)
本発明は上記実施形態の記載内容に限定されず、以下のように変更して実施してもよい。また、各実施形態の特徴的構成をそれぞれ任意に組み合わせるようにしてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the description of the above embodiment, and may be modified as follows. Moreover, you may make it combine the characteristic structure of each embodiment arbitrarily, respectively.
・上記各種制御A〜Dは、エンジン運転状態等の各種状況に応じて任意に組み合わせて実行させるようにしてもよい。 The various controls A to D may be executed in any combination according to various situations such as the engine operating state.
・逆流モード時には、通常モード時に比べて過給圧を高めるよう可変ベーン44を制御することで、逆流新気の温度上昇を図るようにしてもよい。
In the reverse flow mode, the temperature of the reverse flow fresh air may be increased by controlling the
・高圧EGRクーラ22に逆流時の上流側に、新気を加熱する電気ヒータを備え、逆流モード時には電気ヒータにより逆流新気を加熱して温度上昇を図るようにしてもよい。当該電気ヒータは、エンジン10の暖機運転時において燃焼室10aに流入する吸気の温度を上昇させる電気ヒータを兼用するようにして好適である。
The high-pressure EGR cooler 22 may be provided with an electric heater that heats fresh air on the upstream side during backflow, and in the backflow mode, the backflow fresh air may be heated by the electric heater to increase the temperature. The electric heater is preferably used also as an electric heater that raises the temperature of the intake air flowing into the
・排気弁及び吸気弁の少なくとも一方の開閉弁タイミングを調整するバルブタイミング調整装置が備えられたエンジンにおいて、当該開閉弁タイミングを制御することでEGRクーラ22へ逆流させる新気の温度上昇を図るようにしてもよい。例えば、排気弁の閉弁タイミングを制御するにあたり、逆流モード時には通常モード時に比べて遅角して閉弁させるよう制御すれば、排気温度が上昇されることとなる。よって、低圧EGR温度が上昇して逆流新気温度が上昇する。
In an engine equipped with a valve timing adjusting device that adjusts the timing of at least one of the exhaust valve and the intake valve, the temperature of the fresh air that flows back to the
・低圧EGRクーラ23をバイパスさせるバイパス配管を設置し、逆流モード時には低圧EGRが低圧EGRクーラ23をバイパスするように制御することで、EGRクーラ22へ逆流させる新気の温度上昇を図るようにしてもよい。
By installing a bypass pipe that bypasses the low pressure EGR cooler 23 and controlling the low pressure EGR to bypass the low pressure EGR cooler 23 in the reverse flow mode, the temperature of the fresh air that flows back to the
・逆流モード時には、スロットルバルブ13及び高圧EGRバルブ21aの開度を全開にすることが望ましい。これによれば、逆流させる新気の流量を増大させてEGRクーラ22の洗浄効果を向上できる。
In the reverse flow mode, it is desirable to fully open the
・図1に示す実施形態では、逆流バイパス配管25を、排気管12のうちタービン42の下流側部分12cに接続させているが、吸気管11の所定部分(例えばコンプレッサ41上流部分)に接続させるようにしてもよい。或いは、低圧EGR配管30に接続させるようにしてもよい。但し、これらの場合には、逆流洗浄によりEGRクーラ22から剥がれ落ちたデポジットがコンプレッサ41に付着することとなるため、ターボチャージャ40の作動不良が懸念される。これに対し図1に示す実施形態では、EGRクーラ22から剥がれ落ちたデポジットはフィルタ60により捕集されるので、上記懸念を解消でき、好適である。
In the embodiment shown in FIG. 1, the backflow bypass pipe 25 is connected to the
・逆流モード時に逆流新気の温度を上昇させるにあたり、通常モード時に比べて温度上昇するよう各種制御A〜D等によりエンジン制御内容を変更してもよいし、エアクリーナ14の流入口14aから取り込まれた時点での新気温度(つまり外気温度)よりも逆流新気の温度が高くなるようエンジン制御内容を変更してもよい。或いは、逆流新気が冷却されて外気温度よりも低温にならないようエンジン制御内容を変更してもよい。
-When increasing the temperature of the fresh air in the reverse flow mode, the engine control content may be changed by various controls A to D so as to increase the temperature compared with the normal mode, or taken in from the
20…高圧EGR配管(EGR配管)、22…高圧EGRクーラ(EGRクーラ)、26a…切替バルブ、30…低圧EGR配管、31a…低圧EGRバルブ、40…ターボチャージャ(過給機)、41…コンプレッサ、42…タービン、70…ECU(堆積判定手段、逆流制御手段、新気温度上昇手段)。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記EGR配管に設けられ、前記EGRガスと熱交換して冷却するEGRクーラと、
前記EGRガスを前記再循環させる通常モードと、外気から取り込まれて前記吸気系を流通する新気を前記EGRクーラに逆流させる逆流モードとに、前記EGRガス及び前記新気の流通経路を切り替える切替バルブと、
を備えた内燃機関に適用され、
前記EGRクーラに所定量以上のデポジットが堆積した堆積状態になっているか否かを判定する堆積判定手段と、
前記堆積状態であると判定された場合に、前記逆流モードとなるよう前記切替バルブの作動を制御する逆流制御手段と、
前記逆流モード時に、前記新気の温度を上昇させるよう前記内燃機関の制御内容を変更する新気温度上昇手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 EGR piping that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber to the intake system as EGR gas;
An EGR cooler that is provided in the EGR pipe and cools by exchanging heat with the EGR gas;
Switching for switching the EGR gas and the fresh air flow path to the normal mode for recirculating the EGR gas and the reverse flow mode for causing the fresh air taken in from the outside air to flow through the intake system to flow backward to the EGR cooler A valve,
Applied to an internal combustion engine with
Deposition determination means for determining whether or not a deposit of a predetermined amount or more is deposited on the EGR cooler;
A reverse flow control means for controlling the operation of the switching valve so as to be in the reverse flow mode when it is determined that the accumulation state is present;
Fresh air temperature increasing means for changing the control content of the internal combustion engine to increase the temperature of the fresh air during the reverse flow mode;
A control device for an internal combustion engine, comprising:
排気の流速エネルギにより回転するタービン、及び前記タービンの回転力により回転して前記新気を過給するコンプレッサを有する過給機と、
前記タービン通過後の排ガスを低圧EGRガスとして前記タービンの下流側から再循環させる低圧EGR配管と、
前記低圧EGRガスの流量を制御する低圧EGRバルブと、
が備えられており、
前記EGR配管は、前記タービンの上流側から前記EGRガスを再循環させるよう配置された高圧EGR配管であり、
前記新気温度上昇手段は、前記低圧EGRガスの流量を増大させるよう前記低圧EGRバルブの制御内容を変更することで、前記新気に対する加熱度合いを増大させることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine includes
A turbine that rotates by the flow velocity energy of the exhaust, and a turbocharger that has a compressor that rotates by the rotational force of the turbine to supercharge the fresh air
Low-pressure EGR piping for recirculating exhaust gas after passing through the turbine as low-pressure EGR gas from the downstream side of the turbine;
A low pressure EGR valve for controlling the flow rate of the low pressure EGR gas;
Is provided,
The EGR pipe is a high-pressure EGR pipe arranged to recirculate the EGR gas from the upstream side of the turbine,
The said fresh air temperature raising means increases the heating degree with respect to the said fresh air by changing the control content of the said low pressure EGR valve so that the flow volume of the said low pressure EGR gas is increased. Control device for internal combustion engine.
前記低圧EGR配管に設けられ、前記EGRガスと熱交換して冷却する低圧EGRクーラと、
排気中の微粒子成分を捕集するフィルタと、
が備えられており、
前記低圧EGR配管は、前記フィルタの下流側から前記EGRガスを再循環させるよう配置されていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine includes
A low pressure EGR cooler that is provided in the low pressure EGR pipe and cools by exchanging heat with the EGR gas;
A filter that collects particulate components in the exhaust;
Is provided,
The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the low-pressure EGR pipe is arranged to recirculate the EGR gas from a downstream side of the filter.
前記新気温度上昇手段は、前記過給圧を増大させるよう前記過給圧調整機構の制御内容を変更することで、前記新気に対する加熱度合いを増大させることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine includes a turbine that is rotated by the flow velocity energy of the exhaust, a compressor that is rotated by the rotation force of the turbine and supercharges the fresh air, and an amount that converts the flow velocity energy to the rotation force of the turbine is adjusted. A supercharger having a supercharging pressure adjustment mechanism for adjusting the supercharging pressure by
The fresh air temperature raising means increases the degree of heating of the fresh air by changing the control content of the supercharging pressure adjustment mechanism so as to increase the supercharging pressure. The control apparatus of the internal combustion engine as described in any one of these.
前記新気を冷却するインタークーラと、
前記インタークーラに対して前記新気を迂回させるバイパス配管と、
前記バイパス配管への新気流量に対する前記インタークーラへの新気流量の割合を制御するインタークーラバルブと、
が備えられており、
前記新気温度上昇手段は、前記インタークーラへの新気流量の割合を減少させるよう前記インタークーラバルブの制御内容を変更することで、前記新気に対する冷却度合いを減少させることを特徴とする請求項6に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine includes
An intercooler for cooling the fresh air;
Bypass piping for bypassing the fresh air to the intercooler;
An intercooler valve that controls the ratio of the fresh air flow rate to the intercooler with respect to the fresh air flow rate to the bypass pipe;
Is provided,
The fresh air temperature increasing means reduces the degree of cooling of the fresh air by changing the control content of the intercooler valve so as to reduce the ratio of the fresh air flow rate to the intercooler. Item 7. A control device for an internal combustion engine according to Item 6.
前記新気温度上昇手段は、前記冷媒流量を減少させるよう前記冷媒流量調整バルブの制御内容を変更することで、前記新気に対する冷却度合いを減少させることを特徴とする請求項6又は7に記載の内燃機関の制御装置。 The EGR cooler is provided with a refrigerant flow rate adjustment valve that adjusts the circulation flow rate of the cooling medium that exchanges heat with the EGR gas,
The said fresh air temperature raising means reduces the cooling degree with respect to the said fresh air by changing the control content of the said refrigerant | coolant flow control valve so that the said refrigerant | coolant flow volume may be decreased. Control device for internal combustion engine.
前記逆流モード時に前記EGRクーラを逆流した前記新気が前記タービンの下流側に流入して排出されるよう、前記流通経路は構成されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine is provided with a supercharger having a turbine that rotates by the flow velocity energy of exhaust, and a compressor that rotates by the rotational force of the turbine and supercharges the fresh air.
The flow path is configured so that the fresh air that has flowed back through the EGR cooler flows into the downstream side of the turbine and is discharged in the reverse flow mode. A control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
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