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JP2009024685A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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JP2009024685A
JP2009024685A JP2007191551A JP2007191551A JP2009024685A JP 2009024685 A JP2009024685 A JP 2009024685A JP 2007191551 A JP2007191551 A JP 2007191551A JP 2007191551 A JP2007191551 A JP 2007191551A JP 2009024685 A JP2009024685 A JP 2009024685A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinders
amount
internal combustion
combustion engine
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007191551A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hisashi Oki
久 大木
Takashi Koyama
崇 小山
Hajime Shimizu
肇 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007191551A priority Critical patent/JP2009024685A/en
Publication of JP2009024685A publication Critical patent/JP2009024685A/en
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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

【課題】凝縮水に起因する燃焼状態の悪化に適切に対応して内燃機関の運転状態が不安定になることを抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】複数の気筒2と、複数の気筒2にそれぞれ吸気を導くインテークマニホールド5と、排気通路4から排気の一部をEGRガスとして取り出してインテークマニホールド5よりも上流の吸気通路3に還流させるEGR装置14と、を備えた内燃機関1に適用される制御装置において、インテークマニホールド5にはインテークマニホールド5に流入した吸気が#1の気筒2に向かって流れるように吸気を方向付けて導く廻り込み防止壁5aが設けられ、#1の気筒2で発生するトルクと#2〜#4の気筒2で発生するトルクとの差が小さくなるように#1の気筒2の燃料噴射時期を制御する。
【選択図】図2
A control device for an internal combustion engine capable of appropriately preventing the deterioration of a combustion state caused by condensed water and suppressing an unstable operation state of the internal combustion engine.
SOLUTION: A plurality of cylinders 2, an intake manifold 5 for guiding intake air to each of the plurality of cylinders 2, a part of exhaust gas is taken out as EGR gas from an exhaust passage 4, and is returned to an intake passage 3 upstream of the intake manifold 5. In the control device applied to the internal combustion engine 1 including the EGR device 14, the intake manifold 5 is directed to the intake manifold 5 so that the intake air flowing into the intake manifold 5 flows toward the # 2 cylinder 2. A wraparound prevention wall 5a is provided to control the fuel injection timing of the # 1 cylinder 2 so that the difference between the torque generated in the # 1 cylinder 2 and the torque generated in the # 2 to # 4 cylinder 2 is reduced. To do.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、排気通路から排気の一部を吸気通路に還流するEGR装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine including an EGR device that recirculates part of exhaust gas from an exhaust passage to an intake passage.

排気再循環通路に介装されて排気再循環通路を通過する排気を冷却装置で発生した凝縮水の吸気通路を介したエンジンへの流入を抑制すべく冷却装置の下流側の排気再循環通路とターボチャージャのタービンの下流側の排気通路とを連通するドレーン通路を備えるとともに排気再循環通路とドレーン通路との接続部に気液分離器が設けられ、エンジンがアイドリング状態のときはドレーン通路を開閉する開閉弁を開弁させ、エンジンがアイドリング状態ではないときはその開閉弁を閉弁させる排気再循環装置が知られている(特許文献1参照)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2及び3が存在する。   An exhaust gas recirculation passage on the downstream side of the cooling device in order to suppress inflow of the condensed water generated by the cooling device, which is interposed in the exhaust gas recirculation passage, into the engine through the intake passage of the cooling device; A drain passage communicating with the exhaust passage on the downstream side of the turbine of the turbocharger is provided, and a gas-liquid separator is provided at the connection between the exhaust gas recirculation passage and the drain passage. When the engine is idling, the drain passage is opened and closed. There is known an exhaust gas recirculation device that opens an on-off valve that closes the on-off valve when the engine is not idling (see Patent Document 1). In addition, Patent Documents 2 and 3 exist as prior art documents related to the present invention.

特開2006−274961号公報JP 2006-274961 A 特許第3666583号公報Japanese Patent No. 3666583 特開2003−097361号公報JP 2003-097361 A

特許文献1の装置に設けられている気液分離器などのようにガスから液体を分離する種々の装置があるが、EGRガスや吸気に伴って移動する凝縮水をそれらのガスから完全に分離することは困難である。そのため、発生した凝縮水の一部は内燃機関の気筒に流入する。気筒に凝縮水が流入すると凝縮水によって気筒の燃焼状態が悪化するため、内燃機関の運転状態が不安定になるおそれがある。   There are various devices that separate liquids from gas, such as the gas-liquid separator provided in the device of Patent Document 1, but the EGR gas and condensed water that moves with intake air are completely separated from those gases. It is difficult to do. Therefore, a part of the generated condensed water flows into the cylinder of the internal combustion engine. If the condensed water flows into the cylinder, the combustion state of the cylinder is deteriorated by the condensed water, so that the operation state of the internal combustion engine may become unstable.

そこで、本発明は、凝縮水に起因する燃焼状態の悪化に適切に対応して内燃機関の運転状態が不安定になることを抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can appropriately prevent the combustion state of the internal combustion engine from becoming unstable in response to the deterioration of the combustion state caused by condensed water. And

本発明の内燃機関の制御装置は、複数の気筒と、前記複数の気筒にそれぞれ吸気を導くインテークマニホールドと、排気通路から排気の一部をEGRガスとして取り出して前記インテークマニホールドよりも上流の吸気通路に還流させるEGR装置と、を備えた内燃機関に適用される制御装置において、前記インテークマニホールドに設けられて前記インテークマニホールドに流入した吸気が前記複数の気筒のうちの一部の気筒に向かって流れるように吸気を方向付けて導く誘導手段と、前記一部の気筒で発生するトルクと残りの気筒で発生するトルクとの差が小さくなるように前記一部の気筒の前記内燃機関の燃焼状態に影響する燃焼制御パラメータの値を制御する燃焼制御手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。   The control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a plurality of cylinders, an intake manifold that guides intake air to each of the plurality of cylinders, and an intake passage upstream of the intake manifold by taking out part of the exhaust as EGR gas from the exhaust passage. In the control device applied to the internal combustion engine provided with the EGR device that recirculates the air, the intake air that is provided in the intake manifold and flows into the intake manifold flows toward some of the plurality of cylinders In the combustion state of the internal combustion engine of the some cylinders so that the difference between the guidance means for directing the intake air and the torque generated in the some cylinders and the torque generated in the remaining cylinders becomes small Combustion control means for controlling the value of the influential combustion control parameter solves the above-mentioned problem (claims) ).

本発明の制御装置によれば、誘導手段によって一部の気筒に吸気を導くことにより、慣性を利用して吸気に含まれている凝縮水を一部の気筒に流入させ、残りの気筒への凝縮水の流入を抑制することができる。そして、燃焼制御手段は、この一部の気筒の燃焼制御パラメータを一部の気筒で発生するトルクと残りの気筒で発生するトルクとの差が小さくなるように制御するので、内燃機関の運転状態が不安定になることを抑制できる。このように一部の気筒に凝縮水を導いて残りの気筒への凝縮水の流入を抑制した場合、その一部の気筒の燃焼状態のみが悪化するため、燃焼状態を改善させるべき制御対象の気筒を予め特定できる。そのため、凝縮水に起因する燃焼状態の悪化への対策を簡略化でき、その燃焼状態の悪化に適切に対応することができる。なお、本発明における吸気とは吸気通路を流れるガスを意味し、外部から吸い込まれた空気いわゆる新気とEGRガスとが混合したものも含まれる。   According to the control device of the present invention, by introducing the intake air to some cylinders by the guiding means, the condensed water contained in the intake air is caused to flow into some cylinders using the inertia, and is supplied to the remaining cylinders. Inflow of condensed water can be suppressed. The combustion control means controls the combustion control parameters of some of the cylinders so that the difference between the torque generated in some of the cylinders and the torque generated in the remaining cylinders becomes small. Can be prevented from becoming unstable. In this way, when condensate water is guided to some cylinders and the inflow of condensate water to the remaining cylinders is suppressed, only the combustion state of some of the cylinders deteriorates. The cylinder can be specified in advance. Therefore, it is possible to simplify the countermeasures against the deterioration of the combustion state caused by the condensed water, and to appropriately cope with the deterioration of the combustion state. In addition, the intake air in the present invention means a gas flowing through the intake passage, and includes a mixture of so-called fresh air and EGR gas sucked from the outside.

本発明の制御装置の一形態において、前記誘導手段は、吸気とともに前記インテークマニホールドに流入した凝縮水が前記一部の気筒に導かれるように前記インテークマニホールドに設けられていてもよい(請求項2)。このように誘導手段を設けることにより、凝縮水をより確実に一部の気筒に流入させることができる。   In one form of the control device of the present invention, the guide means may be provided in the intake manifold so that condensed water that has flowed into the intake manifold together with intake air is guided to the partial cylinders. ). By providing the guiding means in this way, the condensed water can be more reliably allowed to flow into some cylinders.

本発明の制御装置の一形態において、前記一部の気筒には、前記インテークマニホールドに接続されている吸気管の中心線の延長上に位置する気筒が設定されていてもよい(請求項3)。凝縮水はガスよりも重いため、インテークマニホールド内に流入したときの吸気の流れ方向に向かって移動する。そこで、このような位置の気筒を一部の気筒に設定することにより、慣性を利用して凝縮水を一部の気筒に導くことができる。   In one form of the control device of the present invention, a cylinder located on an extension of a center line of an intake pipe connected to the intake manifold may be set in the some cylinders (Claim 3). . Since the condensed water is heavier than the gas, it moves in the direction of the intake air flow when it flows into the intake manifold. Therefore, by setting the cylinders at such positions to some cylinders, condensed water can be guided to some cylinders using inertia.

本発明の制御装置の一形態において、前記誘導手段は、前記インテークマニホールドに流入した吸気の流れに応じて設けられる壁部であってもよい(請求項4)。この場合、複雑な機構を設けることなく壁部によって容易に吸気を一部の気筒に導くことができる。   In one form of the control device of the present invention, the guiding means may be a wall portion provided according to the flow of intake air flowing into the intake manifold. In this case, the intake air can be easily guided to some cylinders by the wall without providing a complicated mechanism.

本発明の制御装置の一形態において、前記内燃機関は、前記複数の気筒にそれぞれ設けられて気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁をさらに備え、前記燃焼制御手段は、前記燃料噴射弁の動作を制御して前記燃料噴射弁から燃料が噴射される燃料噴射時期、前記燃料噴射弁からのメイン燃料噴射に先立って前記メイン燃料噴射よりも少量の燃料が前記燃料噴射弁から噴射されるパイロット噴射において噴射される燃料量、及び前記パイロット噴射の回数の少なくともいずれか一つを前記燃焼制御パラメータとして制御してもよい(請求項5)。このように一部の気筒に供給する燃料量及び燃料量を変化させることにより、一部の気筒の燃焼状態を改善させ、一部の気筒で発生するトルクと残りの気筒で発生するトルクとの差を小さくすることができる。なお、凝縮水の流入によって悪化した一部の気筒の燃焼状態は、燃料噴射時期を進角させることにより改善することができる。また、パイロット噴射の燃料量を増加させたり、パイロット噴射の回数を増加させたりすることによって着火性を改善できるので、これらによって燃焼状態を改善することができる。   In one form of the control device of the present invention, the internal combustion engine further includes a fuel injection valve that is provided in each of the plurality of cylinders and injects fuel into the cylinder, and the combustion control means operates the fuel injection valve. Injection timing at which fuel is injected from the fuel injection valve by controlling the fuel injection, pilot injection in which a smaller amount of fuel than the main fuel injection is injected from the fuel injection valve prior to main fuel injection from the fuel injection valve At least one of the amount of fuel injected in step S4 and the number of pilot injections may be controlled as the combustion control parameter. By changing the amount of fuel supplied to some cylinders and the amount of fuel in this way, the combustion state of some cylinders is improved, and the torque generated in some cylinders and the torque generated in the remaining cylinders are reduced. The difference can be reduced. In addition, the combustion state of some cylinders deteriorated by the inflow of condensed water can be improved by advancing the fuel injection timing. Further, since the ignitability can be improved by increasing the fuel amount of pilot injection or increasing the number of pilot injections, the combustion state can be improved by these.

本発明の制御装置の一形態において、前記内燃機関は、前記複数の気筒にそれぞれ設けられて気筒内を予熱可能なグロープラグをさらに備え、前記燃焼制御手段は、前記グロープラグの動作を制御して前記一部の気筒内の温度を前記燃焼制御パラメータとして制御してもよい(請求項6)。凝縮水が流入することによって気筒内の温度が低下するため、このようにグロープラグにて気筒内を予熱して気筒内の温度を制御することにより、一部の気筒の燃焼状態を改善できる。そのため、一部の気筒で発生するトルクと残りの気筒で発生するトルクとの差を小さくすることができる。   In one form of the control device of the present invention, the internal combustion engine further includes a glow plug provided in each of the plurality of cylinders and capable of preheating the inside of the cylinder, and the combustion control means controls the operation of the glow plug. Thus, the temperature in the part of the cylinders may be controlled as the combustion control parameter. As the condensed water flows in, the temperature in the cylinder decreases, and thus the combustion state of some cylinders can be improved by preheating the inside of the cylinder with the glow plug and controlling the temperature in the cylinder. Therefore, the difference between the torque generated in some cylinders and the torque generated in the remaining cylinders can be reduced.

本発明の制御装置の一形態においては、前記一部の気筒に吸気とともに流入する凝縮水の量を推定する凝縮水量推定手段をさらに備え、前記燃焼制御手段は、前記凝縮水量推定手段により推定された凝縮水の量が多いほど前記一部の気筒で発生するトルクが増加するように前記燃焼制御パラメータの値を制御してもよい(請求項7)。このように一部の気筒に流入する凝縮水の量を推定し、その推定した量に基づいて燃焼制御パラメータの値を制御することにより、この値を適切に制御することができる。そのため、一部の気筒で発生するトルクと残りの気筒で発生するトルクとの差をさらに小さくし、内燃機関の運転状態が不安定になることをさらに適切に抑制することができる。   In one form of the control device of the present invention, the control device further comprises condensed water amount estimating means for estimating the amount of condensed water flowing into the some cylinders together with intake air, and the combustion control means is estimated by the condensed water amount estimating means. The value of the combustion control parameter may be controlled so that the torque generated in the some cylinders increases as the amount of condensed water increases. Thus, by estimating the amount of condensed water flowing into some cylinders and controlling the value of the combustion control parameter based on the estimated amount, this value can be controlled appropriately. Therefore, the difference between the torque generated in some cylinders and the torque generated in the remaining cylinders can be further reduced, and the operation state of the internal combustion engine can be further appropriately prevented from becoming unstable.

この形態において、前記凝縮水量推定手段は、前記複数の気筒に供給された燃料量、前記EGR装置にて還流されているEGRガスの流量、及び前記インテークマニホールドに流入する吸気の温度に基づいて前記一部の気筒に吸気とともに流入する凝縮水の量を推定してもよい(請求項8)。EGRガスとして還流される排気の水分量は燃焼に使用された燃料量に基づいて推定できる。そのため、EGRガスの流量及びEGRガスの水分量に基づいてインテークマニホールドに流入する吸気中の水分の量を推定できる。また、吸気の温度が低いほど吸気中の水分が凝縮し易くなる。従って、これらに基づいて一部の気筒に吸気とともに流入する凝縮水の量を推定することができる。   In this embodiment, the condensed water amount estimation means is based on the amount of fuel supplied to the plurality of cylinders, the flow rate of EGR gas recirculated by the EGR device, and the temperature of the intake air flowing into the intake manifold. You may estimate the quantity of the condensed water which flows in into some cylinders with intake (Claim 8). The amount of moisture in the exhaust gas recirculated as the EGR gas can be estimated based on the amount of fuel used for combustion. Therefore, the amount of moisture in the intake air flowing into the intake manifold can be estimated based on the flow rate of EGR gas and the amount of moisture in EGR gas. In addition, the lower the temperature of the intake air, the easier the moisture in the intake air is condensed. Therefore, it is possible to estimate the amount of condensed water flowing into some of the cylinders together with the intake air based on these.

本発明の制御装置の一形態においては、前記一部の気筒に設けられ、前記一部の気筒の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段をさらに備え、前記燃焼制御手段は、前記燃焼状態検出手段の検出結果に基づいて前記燃焼制御パラメータの値を制御してもよい(請求項9)。このように一部の気筒の燃焼状態を検出し、その検出結果に基づいて一部の気筒の燃焼制御パラメータの値を制御することにより、この値を適切に制御することができる。そのため、内燃機関の運転状態が不安定になることを適切に抑制することができる。   In one form of the control device of the present invention, the control device further includes a combustion state detection unit that is provided in the some cylinders and detects a combustion state of the some cylinders, and the combustion control unit includes the combustion state detection unit. The value of the combustion control parameter may be controlled based on the detection result of (Claim 9). In this way, by detecting the combustion state of some cylinders and controlling the values of the combustion control parameters of some cylinders based on the detection results, these values can be controlled appropriately. Therefore, it is possible to appropriately prevent the operating state of the internal combustion engine from becoming unstable.

この形態において、前記燃焼状態検出手段は、前記一部の気筒の燃焼圧を検出する燃焼圧検出手段、及び前記一部の気筒において燃料が燃焼した際に燃焼ガス中に発生するイオンを検出するイオン検出手段の少なくともいずれか一方であってもよい(請求項10)。燃焼状態の変化は、気筒内において燃料が燃焼したときの圧力である燃焼圧や燃焼によって発生するイオンの量に現れる。そこで、これらを検出する検出手段を設けることによって一部の気筒の燃焼状態を検出すればよい。   In this embodiment, the combustion state detection means detects combustion pressure detection means for detecting the combustion pressure of the some cylinders, and detects ions generated in the combustion gas when fuel burns in the some cylinders. It may be at least one of ion detection means (claim 10). The change in the combustion state appears in the combustion pressure that is the pressure when the fuel burns in the cylinder and the amount of ions generated by the combustion. Therefore, it is only necessary to detect the combustion state of some cylinders by providing detection means for detecting these.

以上に説明したように、本発明の制御装置によれば、複数の気筒のうちの一部の気筒に凝縮水を流入させることによって残りの気筒への凝縮水の流入を抑制できる。そして、凝縮水を流入させた一部の気筒の燃焼制御パラメータの値を制御して一部の気筒で発生するトルクと残りの気筒で発生するトルクとの差を小さくするので、凝縮水に起因する燃焼状態の悪化に適切に対応して内燃機関の運転状態が不安定になることを抑制できる。   As described above, according to the control device of the present invention, the flow of condensed water into the remaining cylinders can be suppressed by flowing the condensed water into some of the plurality of cylinders. Then, the difference between the torque generated in some cylinders and the torque generated in the remaining cylinders is controlled by controlling the values of the combustion control parameters of some cylinders into which the condensed water has flowed. It is possible to prevent the operating state of the internal combustion engine from becoming unstable in response to the deterioration of the combustion state.

図1は、本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた内燃機関の概略を示す図である。図1の内燃機関(以下、エンジンと称することがある。)1は、車両に走行用動力源として搭載されるディーゼルエンジンであり、複数(図1では4つ)の気筒2と、各気筒2にそれぞれ接続される吸気通路3及び排気通路4とを備えている。図1に示したように各気筒2には、それらの並び方向一端から他端側に向かって#1〜#4の気筒番号を付して区別する。吸気通路3の一部は各気筒2にそれぞれ吸気を導くインテークマニホールド5にて形成され、排気通路4の一部は各気筒2から排出された排気を集合させるエキゾーストマニホールド6にて形成されている。吸気通路3には、吸気濾過用のエアクリーナ7、吸入空気量に対応する信号を出力するエアフローメータ8、ターボ過給機9のコンプレッサ9a、吸気を冷却するためのインタークーラ10、及び吸入空気量を調整するためのスロットルバルブ11が設けられている。排気通路4には、ターボ過給機9のタービン9b、及び排気を浄化するための排気浄化装置12、13が設けられている。排気浄化装置12、13としては、例えば排気中の粒子状物質(PM)を捕集するパティキュレートフィルタ、酸化触媒、三元触媒などが設けられる。   FIG. 1 is a diagram showing an outline of an internal combustion engine in which a control device according to one embodiment of the present invention is incorporated. An internal combustion engine (hereinafter also referred to as an engine) 1 in FIG. 1 is a diesel engine mounted on a vehicle as a driving power source, and includes a plurality (four in FIG. 1) of cylinders 2 and each cylinder 2. Are provided with an intake passage 3 and an exhaust passage 4, respectively. As shown in FIG. 1, the cylinders 2 are distinguished from each other by attaching cylinder numbers # 1 to # 4 from one end to the other end in the arrangement direction. A part of the intake passage 3 is formed by an intake manifold 5 that guides intake air to each cylinder 2, and a part of the exhaust passage 4 is formed by an exhaust manifold 6 that collects exhaust discharged from each cylinder 2. . In the intake passage 3, an air cleaner 7 for filtering the intake air, an air flow meter 8 for outputting a signal corresponding to the intake air amount, a compressor 9a of the turbocharger 9, an intercooler 10 for cooling the intake air, and an intake air amount A throttle valve 11 is provided for adjusting. The exhaust passage 4 is provided with a turbine 9b of the turbocharger 9 and exhaust purification devices 12 and 13 for purifying exhaust. As the exhaust gas purification devices 12 and 13, for example, a particulate filter, an oxidation catalyst, a three-way catalyst, and the like that collect particulate matter (PM) in the exhaust gas are provided.

図2は、インテークマニホールド5の内部を拡大して示している。なお、図2では図2の下側からインテークマニホールド5に吸気が導かれるように図示している。図2に示したように#1の気筒2は、インテークマニホールド5に接続されている吸気管3aの中心線CLの延長上に位置している。そして、インテークマニホールド5の内部には、インテークマニホールド5内に流入した吸気が#1の気筒2に向かって流れるように吸気を方向付けて導く壁部としての廻り込み防止壁5aが設けられている。そのため、#1の気筒2が本発明の一部の気筒に対応し、#2〜#4の気筒2が本発明の残りの気筒に対応する。また、廻り込み防止壁5aが本発明の誘導手段に対応する。周知のように吸気には吸気中の水分が凝縮して液滴となった凝縮水が含まれている。凝縮水は吸気のガス成分よりも重いため、このように廻り込み防止壁5aを設けることにより図2に矢印Aで示したように吸気とともにインテークマニホールド5に流入した凝縮水を慣性を利用して#1の気筒2に導くことができる。そのため、#2〜#4の気筒2への凝縮水の流入を抑制し、#1の気筒2に凝縮水を流入させることができる。   FIG. 2 shows the inside of the intake manifold 5 in an enlarged manner. In FIG. 2, the intake air is guided from the lower side of FIG. 2 to the intake manifold 5. As shown in FIG. 2, the # 1 cylinder 2 is located on the extension of the center line CL of the intake pipe 3 a connected to the intake manifold 5. Inside the intake manifold 5, there is provided a wraparound prevention wall 5a as a wall portion for directing the intake air so that the intake air flowing into the intake manifold 5 flows toward the # 1 cylinder 2. . Therefore, # 1 cylinder 2 corresponds to a part of the cylinders of the present invention, and # 2 to # 4 cylinders 2 correspond to the remaining cylinders of the present invention. Further, the wraparound prevention wall 5a corresponds to the guiding means of the present invention. As is well known, the intake air includes condensed water that is condensed into water droplets in the intake air. Since the condensed water is heavier than the gas component of the intake air, by providing the wraparound prevention wall 5a in this way, the condensed water flowing into the intake manifold 5 together with the intake air as shown by the arrow A in FIG. It can be led to the cylinder 2 of # 1. Therefore, it is possible to suppress the inflow of condensed water into the cylinders 2 of # 2 to # 4 and allow the condensed water to flow into the cylinder 2 of # 1.

図1に戻ってエンジン1の説明を続ける。エンジン1は排気通路4から排気の一部を取り出して吸気通路3に還流させるEGR装置14を備えている。EGR装置14は、排気通路4と吸気通路3とを連通する第1EGR通路20及び第2EGR通路21を備えている。図1に示したように第1EGR通路20は排気浄化装置10より下流の排気通路4とコンプレッサ7aより上流の吸気通路3とを連通している。一方、第2EGR通路21はタービン7bより上流の排気通路4とコンプレッサ7aより下流の吸気通路3とを連通している。そのため、EGRガスは、インテークマニホールド5よりも上流の吸気通路3に還流される。第1EGR通路20には、吸気通路4に還流される排気(以下、EGRガスと称することがある。)を冷却するための第1EGRクーラ22、及び第1EGR通路20を介して吸気通路4に導かれるEGRガス(以下、第1EGRガスと称することがある。)の流量を調整するための第1EGR弁23が設けられている。第2EGR通路21には、EGRガスを冷却するための第2EGRクーラ24及び、第2EGR通路21を介して吸気通路4に導かれるEGRガス(以下、第2EGRガスと称することがある。)の流量を調整するために高圧EGR弁としての第2EGR弁25が設けられている。   Returning to FIG. 1, the description of the engine 1 will be continued. The engine 1 includes an EGR device 14 that extracts a part of the exhaust gas from the exhaust passage 4 and returns it to the intake passage 3. The EGR device 14 includes a first EGR passage 20 and a second EGR passage 21 that connect the exhaust passage 4 and the intake passage 3. As shown in FIG. 1, the first EGR passage 20 connects the exhaust passage 4 downstream of the exhaust purification device 10 and the intake passage 3 upstream of the compressor 7a. On the other hand, the second EGR passage 21 communicates the exhaust passage 4 upstream from the turbine 7b and the intake passage 3 downstream from the compressor 7a. Therefore, the EGR gas is returned to the intake passage 3 upstream of the intake manifold 5. The first EGR passage 20 is led to the intake passage 4 via the first EGR cooler 22 for cooling the exhaust gas recirculated to the intake passage 4 (hereinafter also referred to as EGR gas) and the first EGR passage 20. A first EGR valve 23 is provided for adjusting the flow rate of the EGR gas to be discharged (hereinafter sometimes referred to as first EGR gas). The second EGR passage 21 has a second EGR cooler 24 for cooling the EGR gas, and a flow rate of EGR gas (hereinafter sometimes referred to as second EGR gas) guided to the intake passage 4 via the second EGR passage 21. The second EGR valve 25 as a high pressure EGR valve is provided for adjusting the pressure.

各気筒2には、気筒2内に燃料を噴射するための燃料噴射弁としてのインジェクタ30が設けられている。各インジェクタ30は、インジェクタ30に供給される高圧の燃料が蓄えられるコモンレール31に接続されている。   Each cylinder 2 is provided with an injector 30 as a fuel injection valve for injecting fuel into the cylinder 2. Each injector 30 is connected to a common rail 31 in which high-pressure fuel supplied to the injector 30 is stored.

各インジェクタ30の動作は、エンジンコントロールユニット(ECU)40にてそれぞれ制御される。ECU40は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、エンジン1に設けられた各種のセンサの出力信号に基づいてエンジン1の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ECU40は、例えばエンジン1の回転数及び吸入空気量に基づいて各気筒2に供給すべき燃料量(以下、燃料噴射量と称することがある。)を算出し、算出した燃料噴射量の燃料が各気筒2内に適切な時期に噴射されるように各インジェクタ30の動作を制御する。ECU40に接続されるセンサとしては、例えばエンジン1の機関回転速度(回転数)に対応する信号を出力するクランク角センサ41及びエアフローメータ8等がある。その他にもECU40には各種センサが接続されるが、それらの図示は省略した。   The operation of each injector 30 is controlled by an engine control unit (ECU) 40, respectively. The ECU 40 is configured as a computer including a microprocessor and peripheral devices such as a RAM and a ROM necessary for its operation, and controls the operating state of the engine 1 based on output signals of various sensors provided in the engine 1. Computer unit. The ECU 40 calculates the amount of fuel to be supplied to each cylinder 2 based on, for example, the rotational speed of the engine 1 and the intake air amount (hereinafter may be referred to as a fuel injection amount), and the calculated fuel injection amount of fuel is calculated. The operation of each injector 30 is controlled so as to be injected into each cylinder 2 at an appropriate time. Examples of sensors connected to the ECU 40 include a crank angle sensor 41 and an air flow meter 8 that output a signal corresponding to the engine rotational speed (rotation speed) of the engine 1. In addition, various sensors are connected to the ECU 40, but their illustration is omitted.

図2に示したようにエンジン1では、廻り込み防止壁5aによって吸気に含まれる凝縮水を#1の気筒2に流入させ、#2〜#4の気筒2への流入を抑制することができる。この場合、流入させた凝縮水によって#1の気筒2の燃焼状態が#2〜#4の各気筒2の燃焼状態よりも悪化し、#1の気筒2で発生するトルクが#2〜#4の各気筒2で発生するトルクよりも低下する。そこで、ECU40は、#1の気筒2で発生するトルクと#2〜#4の各気筒2で発生するトルクとの差が小さくなるように#1の気筒2に燃料を供給する燃料噴射時期を制御して#1の気筒2の燃焼状態を改善する。図3は、このように#1の気筒2の燃料噴射時期を制御するべくECU40がエンジン1の運転中に所定の周期で繰り返し実行する燃焼制御ルーチンを示している。図3の制御ルーチンを実行することにより、ECU40が本発明の燃焼制御手段として機能する。   As shown in FIG. 2, in the engine 1, the condensate contained in the intake air flows into the # 1 cylinder 2 by the wraparound prevention wall 5a, and the inflow into the # 2 to # 4 cylinder 2 can be suppressed. . In this case, the combustion state of the # 1 cylinder 2 becomes worse than the combustion state of the # 2 to # 4 cylinders 2 due to the inflowing condensed water, and the torque generated in the # 1 cylinder 2 is # 2 to # 4. This is lower than the torque generated in each cylinder 2. Therefore, the ECU 40 sets the fuel injection timing for supplying fuel to the # 1 cylinder 2 so that the difference between the torque generated in the # 1 cylinder 2 and the torque generated in each of the # 2 to # 4 cylinders 2 becomes small. Control to improve the combustion state of cylinder # 1. FIG. 3 shows a combustion control routine that the ECU 40 repeatedly executes at a predetermined cycle during operation of the engine 1 so as to control the fuel injection timing of the cylinder # 1 in this way. By executing the control routine of FIG. 3, the ECU 40 functions as the combustion control means of the present invention.

図3の燃焼制御ルーチンにおいてECU40は、まずステップS11でエンジン1の運転状態を取得する。エンジン1の運転状態としては、例えばエンジン1の回転数、吸入空気量、第1EGRガスの流量、第2EGRガスの流量、インテークマニホールド5に流入する吸気の温度、及び各気筒2から排出される排気の流量等が取得される。第1EGRガスの流量は、例えば第1EGR通路20に流量センサを設けて検出してもよいし、第1EGR弁23の開度及び吸入空気量等に基づいて推定してもよい。第2EGRガスの流量も同様に取得すればよい。吸気温度は、インテークマニホールド5に吸気温度に対応する信号を出力する温度センサをインタークーラ10よりも下流の吸気通路3に設けて検出してもよいし、エンジン1の回転数及び吸入空気量に基づいて推定してもよい。排気の流量は、例えば吸入空気量及び燃料噴射量に基づいて推定すればよい。続くステップS12においてECU40は、燃料噴射量を算出する。この燃料噴射量の算出は、エンジン1の回転数及び吸入空気量に基づいて算出する周知の算出方法で行えばよい。そのため詳細な説明は省略する。   In the combustion control routine of FIG. 3, the ECU 40 first acquires the operating state of the engine 1 in step S11. The operating state of the engine 1 includes, for example, the rotational speed of the engine 1, the intake air amount, the flow rate of the first EGR gas, the flow rate of the second EGR gas, the temperature of the intake air flowing into the intake manifold 5, and the exhaust gas discharged from each cylinder 2. Is obtained. The flow rate of the first EGR gas may be detected by providing a flow rate sensor in the first EGR passage 20, for example, or may be estimated based on the opening degree of the first EGR valve 23, the intake air amount, and the like. What is necessary is just to acquire the flow volume of 2nd EGR gas similarly. The intake air temperature may be detected by providing a temperature sensor that outputs a signal corresponding to the intake air temperature to the intake manifold 5 in the intake passage 3 downstream of the intercooler 10. You may estimate based. The flow rate of the exhaust may be estimated based on, for example, the intake air amount and the fuel injection amount. In subsequent step S12, the ECU 40 calculates the fuel injection amount. The fuel injection amount may be calculated by a known calculation method that calculates based on the rotational speed of the engine 1 and the intake air amount. Therefore, detailed description is omitted.

次のステップS13においてECU40は、算出した燃料噴射量、第1EGRガスの流量、第2EGRガスの流量、及び吸気温度に基づいて#1の気筒2に流入する凝縮水の量を推定する。図4〜図6を参照して凝縮水量の推定方法について説明する。ECU40は、まず燃料噴射量に基づいて排気に含まれる水分の量(以下、排気中の水分量と称することがある。)を推定する。図4は、燃料噴射量と排気中の水分量との関係の一例を示している。排気中の水分は主に燃料の燃焼によって発生するため、燃料噴射量が増加するほど排気中の水分量は増加すると考えられる。そこで、図4に示した関係を予め実験などにより求めてECU40のROMにマップとして記憶させておき、このマップを参照して排気中の水分量を推定する。次にECU40は、推定した排気中の水分量、第1EGRガスの流量及び第2EGRガスの流量に基づいて吸気通路3にEGRガスとともに導かれる水分の量(以下、還流水分量と称することがある。)を推定する。図5に一例を示したように吸気通路3に還流されるEGRガスの量、すなわち第1EGRガスの流量と第2EGRガスの流量を合計した流量(以下、合計EGRガス量と称することがある。)が多いほど還流水分量は多くなる。周知のように排気のうちEGRガスとして吸気通路3に還流される割合は、合計EGRガス量を排気の流量で割った値であるEGR率で表される。そこで、ECU40は、合計EGRガス量を排気の流量で割ってEGR率を算出し、その算出したEGR率と推定した排気中の水分量とを掛けて還流水分量を算出する。なお、吸気に含まれる水分の殆どは還流されたEGRガスに含まれている水分であるため、インテークマニホールド5に流入する吸気の水分の量と還流水分量とは略同じと考えられる。その後、ECU40は、還流水分量に基づいて凝縮水量を推算する。周知のように吸気温度が低いほど水分が凝縮し易くなるため、吸気温度が低いほど凝縮する水分の量が多くなる。そこで、図6に一例を示した吸気温度と吸気中の水分のうち凝縮して凝縮水となる水分の割合を示す凝縮水発生率との関係を予め実験などにより求めてECU40のROMにマップとして記憶させておき、このマップに基づいて凝縮水発生率を算出する。そして算出した凝縮水発生率と還流水分量を掛けることにより、凝縮水量を算出する。この処理を実行することにより、ECU40が本発明の凝縮水量推定手段として機能する。   In the next step S13, the ECU 40 estimates the amount of condensed water flowing into the # 1 cylinder 2 based on the calculated fuel injection amount, the flow rate of the first EGR gas, the flow rate of the second EGR gas, and the intake air temperature. A method for estimating the amount of condensed water will be described with reference to FIGS. The ECU 40 first estimates the amount of moisture contained in the exhaust (hereinafter sometimes referred to as the amount of moisture in the exhaust) based on the fuel injection amount. FIG. 4 shows an example of the relationship between the fuel injection amount and the amount of moisture in the exhaust. Since the moisture in the exhaust is mainly generated by the combustion of fuel, it is considered that the amount of moisture in the exhaust increases as the fuel injection amount increases. Therefore, the relationship shown in FIG. 4 is obtained in advance by experiments or the like, stored in the ROM of the ECU 40 as a map, and the moisture content in the exhaust gas is estimated with reference to this map. Next, the ECU 40 may refer to the amount of moisture introduced to the intake passage 3 together with the EGR gas based on the estimated amount of moisture in the exhaust gas, the flow rate of the first EGR gas, and the flow rate of the second EGR gas (hereinafter referred to as recirculation moisture amount). .) As shown in FIG. 5, the amount of EGR gas recirculated to the intake passage 3, that is, the flow rate obtained by summing the flow rate of the first EGR gas and the flow rate of the second EGR gas (hereinafter, referred to as the total EGR gas amount). ) Increases the amount of reflux water. As is well known, the ratio of the exhaust gas recirculated to the intake passage 3 as EGR gas is represented by an EGR rate that is a value obtained by dividing the total EGR gas amount by the exhaust gas flow rate. Therefore, the ECU 40 calculates the EGR rate by dividing the total EGR gas amount by the exhaust gas flow rate, and calculates the recirculated water amount by multiplying the calculated EGR rate by the estimated water amount in the exhaust gas. Since most of the moisture contained in the intake air is contained in the recirculated EGR gas, the amount of intake water flowing into the intake manifold 5 is considered to be substantially the same. Thereafter, the ECU 40 estimates the amount of condensed water based on the amount of reflux water. As is well known, moisture is more likely to condense as the intake air temperature is lower. Therefore, the amount of moisture that condenses increases as the intake air temperature is lower. Therefore, the relationship between the intake air temperature shown in FIG. 6 and the condensate generation rate indicating the proportion of the moisture in the intake air that condenses to become condensed water is obtained in advance through experiments or the like as a map in the ROM of the ECU 40. The condensate generation rate is calculated based on this map. Then, the amount of condensed water is calculated by multiplying the calculated condensate generation rate and the amount of reflux water. By executing this process, the ECU 40 functions as the condensed water amount estimating means of the present invention.

続くステップS14においてECU40は、推定した凝縮水量に基づいて燃料噴射時期の補正量を算出する。周知のように燃料噴射時期を進角させることにより、気筒2で発生するトルクを増加させることができる。そこで、推定した凝縮水量が多いほど燃料噴射時期がより進角されるように補正量を設定する。そのため、この補正量は燃料噴射時期の進角量である。図7は、凝縮水量と補正量との関係の一例を示している。図7に示したように凝縮水量が多いほど補正量、すなわち進角量が大きく算出される。補正量は、図7に示した関係を予め実験などにより求めてECU40のROMにマップとして記憶させておき、このマップを参照して算出すればよい。   In subsequent step S14, the ECU 40 calculates a correction amount for the fuel injection timing based on the estimated amount of condensed water. As is well known, the torque generated in the cylinder 2 can be increased by advancing the fuel injection timing. Accordingly, the correction amount is set so that the fuel injection timing is advanced as the estimated amount of condensed water increases. Therefore, this correction amount is the advance amount of the fuel injection timing. FIG. 7 shows an example of the relationship between the condensed water amount and the correction amount. As shown in FIG. 7, the greater the amount of condensed water, the greater the correction amount, that is, the advance amount. The correction amount may be calculated by obtaining the relationship shown in FIG. 7 in advance through experiments or the like, storing it in the ROM of the ECU 40 as a map, and referring to this map.

次のステップS15においてECU40は、#1の気筒2の燃料噴射時期を算出した補正量で補正する。上述したようにこの補正量は進角量であるため、この補正によって燃料噴射時期が進角される。その後、今回の制御ルーチンを終了する。なお、ステップS15で補正された#1の気筒2の燃料噴射時期はECU40のRAMに記憶され、ECU40が各インジェクタ30の動作を制御するために図3の制御ルーチンとは別に実行するルーチンにおいて使用される。   In the next step S15, the ECU 40 corrects the fuel injection timing of the # 1 cylinder 2 with the calculated correction amount. As described above, since this correction amount is an advance amount, the fuel injection timing is advanced by this correction. Thereafter, the current control routine is terminated. The fuel injection timing of the # 1 cylinder 2 corrected in step S15 is stored in the RAM of the ECU 40, and is used in a routine that the ECU 40 executes separately from the control routine of FIG. 3 in order to control the operation of each injector 30. Is done.

このように#1の気筒2に流入する凝縮水量に基づいて#1の気筒2の燃料噴射時期を補正することにより、凝縮水の流入によって悪化した燃焼状態を改善させ、#1の気筒2で発生するトルクと凝縮水が殆ど流入しない#2〜#4の気筒2で発生するトルクとの差を小さくすることができる。そのため、エンジン1の運転状態が不安定になることを抑制できる。   By correcting the fuel injection timing of the # 1 cylinder 2 based on the amount of condensed water flowing into the # 1 cylinder 2 in this way, the combustion state deteriorated by the inflow of condensed water is improved. It is possible to reduce the difference between the generated torque and the torque generated in the cylinders # 2 to # 4 where the condensed water hardly flows. Therefore, it can suppress that the driving | running state of the engine 1 becomes unstable.

#1の気筒2の燃焼状態を改善するために制御する燃焼制御パラメータは、燃料噴射時期に限定されない。例えば、インジェクタ30から燃料噴射量の燃料が分けて噴射され、メイン燃料噴射に先立ってメイン燃料噴射よりも少量の燃料を噴射するパイロット噴射が行われる場合は、燃料噴射時期に代えてそのパイロット噴射時に噴射する燃料量を制御して#1の気筒2の燃焼状態を改善してもよい。周知のようにパイロット噴射時の燃料量を増加させることにより気筒2で発生するトルクを増加させることができる。そこで、パイロット噴射時の燃料量で燃焼状態を改善する場合は#1の気筒2に流入する凝縮水量が多いほどパイロット噴射時の燃料量が増加するようにこの燃料量を補正する。この場合、パイロット噴射時の燃料量が本発明の燃焼制御パラメータに相当する。   The combustion control parameter that is controlled to improve the combustion state of the # 1 cylinder 2 is not limited to the fuel injection timing. For example, when a fuel injection amount of fuel is separately injected from the injector 30 and a pilot injection is performed in which a smaller amount of fuel is injected prior to the main fuel injection, the pilot injection is performed instead of the fuel injection timing. The amount of fuel that is sometimes injected may be controlled to improve the combustion state of cylinder # 1. As is well known, the torque generated in the cylinder 2 can be increased by increasing the amount of fuel during pilot injection. Therefore, when improving the combustion state with the fuel amount at the time of pilot injection, this fuel amount is corrected so that the amount of fuel at the time of pilot injection increases as the amount of condensed water flowing into the # 2 cylinder 2 increases. In this case, the fuel amount at the time of pilot injection corresponds to the combustion control parameter of the present invention.

また、#1の気筒2の燃焼状態はパイロット噴射の回数を変化させることによっても制御でき、この回数を増加させるほど気筒2で発生するトルクを増加させることができる。そこで、#1の気筒2に流入する凝縮水量が多いほどパイロット噴射の回数が増加するようにこの回数を補正してもよい。なお、メイン燃料噴射時に噴射する燃料量とパイロット噴射時に噴射する燃料量とを合計した燃料量は燃料噴射量に制御する必要があるため、パイロット噴射の回数を増加させる場合にはその回数に制限が設けられる。周知のようにインジェクタ30から噴射させることが可能な燃料量には下限値が存在する。そこで、例えば、その下限値の燃料量で補正した回数のパイロット噴射を行ってもメイン燃料噴射時にインジェクタ30から適切な量の燃料を噴射させることが可能な回数を上限値として設定する。この場合、パイロット噴射の回数が本発明の燃焼制御パラメータに相当する。   Further, the combustion state of the # 1 cylinder 2 can also be controlled by changing the number of pilot injections, and the torque generated in the cylinder 2 can be increased as the number is increased. Therefore, the number of pilot injections may be corrected so that the amount of condensed water flowing into the # 1 cylinder 2 increases. Note that the total fuel amount injected at the time of main fuel injection and the fuel amount injected at the time of pilot injection must be controlled to the fuel injection amount. Therefore, when the number of pilot injections is increased, the number is limited to that number. Is provided. As is well known, there is a lower limit for the amount of fuel that can be injected from the injector 30. Therefore, for example, the number of times that an appropriate amount of fuel can be injected from the injector 30 at the time of main fuel injection is set as the upper limit value even when the number of pilot injections corrected by the lower limit fuel amount is performed. In this case, the number of pilot injections corresponds to the combustion control parameter of the present invention.

さらに、#1の気筒2に気筒2内を予熱することが可能なグロープラグを設け、このグロープラグで気筒2内の温度を制御して#1の気筒2の燃焼状態を改善してもよい。この場合、#1の気筒2に流入する凝縮水量が多いほどグロープラグの動作時間を長くして気筒2内の温度を上昇させる。この場合、気筒2内の温度が本発明の燃焼制御パラメータに相当する。   Furthermore, a glow plug capable of preheating the inside of the cylinder 2 may be provided in the # 1 cylinder 2, and the temperature in the cylinder 2 may be controlled by this glow plug to improve the combustion state of the # 1 cylinder 2. . In this case, as the amount of condensed water flowing into the # 1 cylinder 2 increases, the operation time of the glow plug is lengthened to raise the temperature in the cylinder 2. In this case, the temperature in the cylinder 2 corresponds to the combustion control parameter of the present invention.

#1の気筒2の燃焼改善は、燃料噴射時期、パイロット噴射時の燃料量、パイロット噴射の回数、及びグロープラグの動作時間の各パラメータの制御を組み合わせて行ってもよい。この場合、いずれのパラメータから制御すべきか優先順位を設け、この優先順位に従ってこれらのパラメータを順に制御すればよい。   Combustion improvement of the # 2 cylinder 2 may be performed by combining control of parameters of fuel injection timing, fuel amount at the time of pilot injection, the number of pilot injections, and operation time of the glow plug. In this case, a priority order may be set according to which parameter should be controlled, and these parameters may be sequentially controlled according to the priority order.

図3の燃焼制御ルーチンでは推定した凝縮水量に応じて燃料噴射時期の補正量を算出したが、気筒内の燃焼状態に対応して変化する物理量を検出可能なセンサを#1の気筒2に設け、このセンサの検出結果に基づいて補正量を算出してもよい。気筒内の燃焼状態に対応して変化する物理量としては、例えば気筒2内において燃料が燃焼したときの圧力、いわゆる燃焼圧がある。周知のように燃焼圧は燃焼状態が悪化すると低下する。そこで、図8に示したように#1の気筒2に燃焼圧に対応する信号を出力する燃焼圧検出手段としての燃焼圧センサ50を設け、その燃焼圧センサ50の検出結果に基づいて燃料噴射時期を補正してもよい。この補正量の算出方法としては、例えばエンジン1の運転状態とその運転状態において検出されるべき目標燃焼圧との対応関係を予め求めておき、燃焼圧センサ50にて検出された燃焼圧とエンジン1の運転状態に基づいて設定された目標燃焼圧との差に基づいて補正量を算出すればよい。この場合、燃焼圧センサ50が本発明の燃焼状態検出手段に相当する。   In the combustion control routine of FIG. 3, the correction amount of the fuel injection timing is calculated according to the estimated amount of condensed water. However, a sensor capable of detecting a physical quantity that changes in accordance with the combustion state in the cylinder is provided in the cylinder # 1. The correction amount may be calculated based on the detection result of the sensor. As a physical quantity that changes in accordance with the combustion state in the cylinder, for example, there is a pressure when fuel is burned in the cylinder 2, that is, a so-called combustion pressure. As is well known, the combustion pressure decreases as the combustion state deteriorates. Therefore, as shown in FIG. 8, the combustion pressure sensor 50 is provided as a combustion pressure detecting means for outputting a signal corresponding to the combustion pressure to the cylinder # 1 and fuel injection is performed based on the detection result of the combustion pressure sensor 50. The time may be corrected. As a method for calculating the correction amount, for example, a correspondence relationship between the operating state of the engine 1 and the target combustion pressure to be detected in the operating state is obtained in advance, and the combustion pressure detected by the combustion pressure sensor 50 and the engine The correction amount may be calculated based on the difference from the target combustion pressure set based on the operating state of 1. In this case, the combustion pressure sensor 50 corresponds to the combustion state detection means of the present invention.

燃焼圧の他に気筒内の燃焼状態に対応して変化する物理量としては、燃料が燃焼した際に発生するイオンの量が知られている。そこで、#1の気筒2にこのイオンの量を検出するイオン検出手段としてのイオン検出センサを燃焼圧センサ50の代わりに設け、このイオン検出センサの検出結果に基づいて燃料噴射時期の補正量を算出してもよい。この場合、イオン検出センサが本発明の燃焼状態検出手段として機能する。   As a physical quantity that changes in accordance with the combustion state in the cylinder in addition to the combustion pressure, the quantity of ions generated when the fuel burns is known. Accordingly, an ion detection sensor serving as an ion detection means for detecting the amount of ions is provided in the # 1 cylinder 2 instead of the combustion pressure sensor 50, and the correction amount of the fuel injection timing is determined based on the detection result of the ion detection sensor. It may be calculated. In this case, the ion detection sensor functions as the combustion state detection means of the present invention.

燃焼圧センサ又はイオン検出センサの検出結果に基づいて制御すべき燃焼制御パラメータは燃料噴射時期に限定されない。上述したようにパイロット噴射時の燃料量、パイロット噴射の回数、及びグロープラグの動作時間の各パラメータを変更しても#1の気筒2の燃焼状態を改善できるので、燃焼圧センサ又はイオン検出センサの検出結果に基づいてこれらのパラメータの値を制御してもよい。   The combustion control parameter to be controlled based on the detection result of the combustion pressure sensor or the ion detection sensor is not limited to the fuel injection timing. As described above, the combustion state of the # 2 cylinder 2 can be improved even by changing the parameters of the fuel amount at the time of pilot injection, the number of pilot injections, and the operation time of the glow plug. The values of these parameters may be controlled based on the detection result.

本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明はディーゼルエンジンに限らず、ガソリンその他の燃料を利用する各種の内燃機関に適用してよい。また、本発明は、気筒内の燃料混合気に点火プラグで点火する火花点火式内燃機関に適用してもよい。火花点火式内燃機関では点火時期を変化させることによっても燃焼状態を変化させることができるので、この点火時期を制御して凝縮水を流入させた気筒の燃焼状態を改善してもよい。本発明が適用される内燃機関の気筒の数は4つに限定されない。複数の気筒を有する内燃機関、例えば3、6、8、10、12気筒の内燃機関に適用してよい。また、気筒が直列に配置されている内燃機関に限定されず、V型内燃機関に本発明を適用してもよい。   The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the present invention is not limited to a diesel engine, and may be applied to various internal combustion engines that use gasoline or other fuels. The present invention may also be applied to a spark ignition internal combustion engine that ignites a fuel mixture in a cylinder with a spark plug. In the spark ignition type internal combustion engine, the combustion state can also be changed by changing the ignition timing. Therefore, the ignition state may be controlled to improve the combustion state of the cylinder into which condensed water has flowed. The number of cylinders of the internal combustion engine to which the present invention is applied is not limited to four. The present invention may be applied to an internal combustion engine having a plurality of cylinders, for example, a 3, 6, 8, 10, 12 cylinder internal combustion engine. Further, the present invention is not limited to an internal combustion engine in which cylinders are arranged in series, and the present invention may be applied to a V-type internal combustion engine.

吸気を方向付けて導くことによって凝縮水を積極的に流入させる気筒(以下、導入気筒と称することがある。)は#1の気筒に限定されず、他の気筒が設定されてもよい。導入気筒には凝縮水を流入させ易い位置の気筒を適宜設定すればよい。導入気筒には、例えばインテークマニホールドに接続されている吸気管からの吸気の流入方向の延長上に位置する気筒を設定すればよい。このような気筒は、例えばインテークマニホールドに接続されている吸気管の接続位置及び接続角度などに応じて決まるため、吸気管の接続状態に応じて設定すればよい。また、インテークマニホールド内に設ける廻り込み防止壁は、設定した導入気筒に応じて形状、数、及び設置位置を適宜変更してよい。さらに、流入する凝縮水の量を調整することが可能であれば、複数の気筒を導入気筒に設定してよい。例えば、吸気中の凝縮水を半分ずつ流入させることが可能であれば、2つの気筒を導入気筒に設定してよい。   A cylinder (hereinafter referred to as an “introduced cylinder”) that actively introduces condensed water by directing intake air is not limited to the # 1 cylinder, and other cylinders may be set. What is necessary is just to set suitably the cylinder of the position into which condensed water flows in into an introduction cylinder. As the introduction cylinder, for example, a cylinder located on an extension in the inflow direction of intake air from the intake pipe connected to the intake manifold may be set. Such a cylinder is determined according to, for example, the connection position and connection angle of the intake pipe connected to the intake manifold, and may be set according to the connection state of the intake pipe. Further, the wraparound prevention wall provided in the intake manifold may be appropriately changed in shape, number, and installation position in accordance with the set introduction cylinder. Furthermore, a plurality of cylinders may be set as introduction cylinders if the amount of inflowing condensed water can be adjusted. For example, two cylinders may be set as introduction cylinders as long as the condensed water in the intake air can flow in half.

本発明の一形態に係る制御装置が組み込まれた内燃機関の概略を示す図。The figure which shows the outline of the internal combustion engine in which the control apparatus which concerns on one form of this invention was integrated. インテークマニホールドの内部を拡大して示す図。The figure which expands and shows the inside of an intake manifold. ECUが実行する燃焼制御ルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the combustion control routine which ECU performs. 燃料噴射量と排気中の水分量との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the amount of fuel injection, and the moisture content in exhaust_gas | exhaustion. 合計EGRガス量と還流水分量との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between a total EGR gas amount and a recirculation | reflux water content. 吸気温度と凝縮水発生率との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between intake air temperature and condensed water generation rate. 凝縮水量と補正量との関係の一例を示す図。The figure which shows an example of the relationship between the amount of condensed water and correction | amendment amount. 本発明の制御装置の変形例を示す図。The figure which shows the modification of the control apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5 インテークマニホールド
5a 廻り込み防止壁(誘導手段、壁部)
14 EGR装置
30 インジェクタ(燃料噴射弁)
40 エンジンコントロールユニット(燃焼制御手段、凝縮水量推定手段)
50 燃焼圧センサ(燃焼圧検出手段、燃焼状態検出手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Cylinder 3 Intake passage 4 Exhaust passage 5 Intake manifold 5a A wrap-around prevention wall (guidance | derivation means, wall part)
14 EGR device 30 Injector (fuel injection valve)
40 Engine control unit (combustion control means, condensed water amount estimation means)
50 Combustion pressure sensor (combustion pressure detection means, combustion state detection means)

Claims (10)

複数の気筒と、前記複数の気筒にそれぞれ吸気を導くインテークマニホールドと、排気通路から排気の一部をEGRガスとして取り出して前記インテークマニホールドよりも上流の吸気通路に還流させるEGR装置と、を備えた内燃機関に適用される制御装置において、
前記インテークマニホールドに設けられて前記インテークマニホールドに流入した吸気が前記複数の気筒のうちの一部の気筒に向かって流れるように吸気を方向付けて導く誘導手段と、前記一部の気筒で発生するトルクと残りの気筒で発生するトルクとの差が小さくなるように前記一部の気筒の前記内燃機関の燃焼状態に影響する燃焼制御パラメータの値を制御する燃焼制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A plurality of cylinders, an intake manifold that guides intake air to each of the plurality of cylinders, and an EGR device that extracts a part of the exhaust gas from the exhaust passage as EGR gas and recirculates it to the intake passage upstream of the intake manifold. In a control device applied to an internal combustion engine,
The induction means provided in the intake manifold and directing intake air to direct the intake air flowing into the intake manifold toward some cylinders of the plurality of cylinders, and generated in the some cylinders Combustion control means for controlling the value of a combustion control parameter that affects the combustion state of the internal combustion engine of the some cylinders so that the difference between the torque and the torque generated in the remaining cylinders is reduced. A control device for an internal combustion engine.
前記誘導手段は、吸気とともに前記インテークマニホールドに流入した凝縮水が前記一部の気筒に導かれるように前記インテークマニホールドに設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の制御装置。   2. The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the guide means is provided in the intake manifold so that condensed water flowing into the intake manifold together with intake air is guided to the some cylinders. . 前記一部の気筒には、前記インテークマニホールドに接続されている吸気管の中心線の延長上に位置する気筒が設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の制御装置。   The internal combustion engine control according to claim 1 or 2, wherein a cylinder located on an extension of a center line of an intake pipe connected to the intake manifold is set in the some cylinders. apparatus. 前記誘導手段は、前記インテークマニホールドに流入した吸気の流れに応じて設けられる壁部であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。   The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the guide means is a wall portion provided according to a flow of intake air flowing into the intake manifold. 前記内燃機関は、前記複数の気筒にそれぞれ設けられて気筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁をさらに備え、
前記燃焼制御手段は、前記燃料噴射弁の動作を制御して前記燃料噴射弁から燃料が噴射される燃料噴射時期、前記燃料噴射弁からのメイン燃料噴射に先立って前記メイン燃料噴射よりも少量の燃料が前記燃料噴射弁から噴射されるパイロット噴射において噴射される燃料量、及び前記パイロット噴射の回数の少なくともいずれか一つを前記燃焼制御パラメータとして制御することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine further includes a fuel injection valve that is provided in each of the plurality of cylinders and injects fuel into the cylinders,
The combustion control means controls the operation of the fuel injection valve so that fuel is injected from the fuel injection valve, and a smaller amount than the main fuel injection prior to the main fuel injection from the fuel injection valve. 5. The fuel control parameter according to claim 1, wherein at least one of an amount of fuel injected in pilot injection in which fuel is injected from the fuel injection valve and the number of pilot injections is controlled as the combustion control parameter. The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims.
前記内燃機関は、前記複数の気筒にそれぞれ設けられて気筒内を予熱可能なグロープラグをさらに備え、
前記燃焼制御手段は、前記グロープラグの動作を制御して前記一部の気筒内の温度を前記燃焼制御パラメータとして制御することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine further includes a glow plug provided in each of the plurality of cylinders and capable of preheating the inside of the cylinder,
6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the combustion control unit controls an operation of the glow plug to control a temperature in the partial cylinder as the combustion control parameter. Engine control device.
前記一部の気筒に吸気とともに流入する凝縮水の量を推定する凝縮水量推定手段をさらに備え、
前記燃焼制御手段は、前記凝縮水量推定手段により推定された凝縮水の量が多いほど前記一部の気筒で発生するトルクが増加するように前記燃焼制御パラメータの値を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
Condensed water amount estimating means for estimating the amount of condensed water flowing into the part of the cylinders together with intake air is further provided,
The combustion control means controls the value of the combustion control parameter so that the torque generated in the part of the cylinders increases as the amount of condensed water estimated by the condensed water amount estimation means increases. The control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6.
前記凝縮水量推定手段は、前記複数の気筒に供給された燃料量、前記EGR装置にて還流されているEGRガスの流量、及び前記インテークマニホールドに流入する吸気の温度に基づいて前記一部の気筒に吸気とともに流入する凝縮水の量を推定することを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の制御装置。   The condensate amount estimation means is configured to determine the amount of fuel supplied to the plurality of cylinders, the flow rate of EGR gas recirculated by the EGR device, and the temperature of the intake air flowing into the intake manifold. The control device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the amount of condensed water flowing into the engine together with intake air is estimated. 前記一部の気筒に設けられ、前記一部の気筒の燃焼状態を検出する燃焼状態検出手段をさらに備え、
前記燃焼制御手段は、前記燃焼状態検出手段の検出結果に基づいて前記燃焼制御パラメータの値を制御することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
Combustion state detection means provided in the some cylinders for detecting the combustion state of the some cylinders;
The control apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein the combustion control means controls the value of the combustion control parameter based on a detection result of the combustion state detection means.
前記燃焼状態検出手段は、前記一部の気筒の燃焼圧を検出する燃焼圧検出手段、及び前記一部の気筒において燃料が燃焼した際に燃焼ガス中に発生するイオンを検出するイオン検出手段の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項9に記載の内燃機関の制御装置。   The combustion state detecting means includes a combustion pressure detecting means for detecting a combustion pressure of the some cylinders, and an ion detecting means for detecting ions generated in the combustion gas when fuel burns in the some cylinders. The control device for an internal combustion engine according to claim 9, wherein the control device is at least one of them.
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